第7-4节埋弧焊工艺11

1、7.4 埋弧焊焊接工艺埋弧焊焊接工艺一、焊前准备一、焊前准备（一）（一）.坡口加工坡口加工（二）（二）.待焊部位的清理待焊部位的清理（三）（三）.焊件的装配焊件的装配一般情况下，当板厚小于一般情况下，当板厚小于14mm时可不开坡口，时可不开坡口，当板厚为当板厚为12-44mm时开时开V形坡口或形坡口或U形坡口，形坡口，当板厚大于当板厚大于44mm时开双时开双V 形或双形或双U形坡口。形坡口。对重要焊缝，一般多开对重要焊缝，一般多开U形。形。在在V形或双形或双V形中，坡口角度一般为形中，坡口角度一般为600-700焊前应将坡口以及坡口两侧焊前应将坡口以及坡口两侧20-50mm区域内的铁锈、氧化皮

2、、油污、水区域内的铁锈、氧化皮、油污、水分等清理干净。对于小件，坡口及其附近的氧化皮及铁锈可用砂布、钢分等清理干净。对于小件，坡口及其附近的氧化皮及铁锈可用砂布、钢丝刷、角磨机打磨；对于大件，通常采用喷砂、抛丸等方法。油污及水丝刷、角磨机打磨；对于大件，通常采用喷砂、抛丸等方法。油污及水分一般用氧分一般用氧-乙炔烘烤。乙炔烘烤。焊件的装配要求较高，必须保证间隙均匀、高低平整且不错边。焊件的装配要求较高，必须保证间隙均匀、高低平整且不错边。注意注意：1.定位焊缝采用焊条电弧焊或气保焊，定位焊缝原则上应与母材等强，且应平定位焊缝采用焊条电弧焊或气保焊，定位焊缝原则上应与母材等强，且应平整，无气孔、

3、夹渣等缺陷，整，无气孔、夹渣等缺陷，长度一般应大于长度一般应大于30mm.2.直缝两端加装引弧板与收弧板，焊后再割掉，其目的是使焊件上的焊缝直缝两端加装引弧板与收弧板，焊后再割掉，其目的是使焊件上的焊缝 截面截面尺寸保持稳定，并去掉引弧和收弧位置处出现的缺陷。尺寸保持稳定，并去掉引弧和收弧位置处出现的缺陷。（四）（四）.焊接材料的清理焊接材料的清理目前市售的焊丝一般有防锈铜镀层。使用前，应注意去除掉焊丝表面的油及其他油污，目前市售的焊丝一般有防锈铜镀层。使用前，应注意去除掉焊丝表面的油及其他油污，以防止气孔。如果所用的焊剂无防锈铜镀层，焊前还应去除焊丝表面的铁锈及氧化皮。以防止气孔。如果所用的

4、焊剂无防锈铜镀层，焊前还应去除焊丝表面的铁锈及氧化皮。焊剂使用前应按要求烘干。焊剂使用前应按要求烘干。（五）（五）.焊机的检查与调试焊机的检查与调试焊前就要检查焊机上的动力线、焊接电缆接头是否松动，接地线是否连接妥当。导电焊前就要检查焊机上的动力线、焊接电缆接头是否松动，接地线是否连接妥当。导电嘴是易损件，一定要检查其磨损情况和是否夹持可靠。焊机要做空车调试，检查仪表嘴是易损件，一定要检查其磨损情况和是否夹持可靠。焊机要做空车调试，检查仪表指针及各部分的动作情况，并按要求调好预定的焊接参数。对于弧压反馈式埋弧焊机指针及各部分的动作情况，并按要求调好预定的焊接参数。对于弧压反馈式埋弧焊机或在滚轮

5、架上焊接的其他焊机，焊前应实测焊接速度。测量时标出或在滚轮架上焊接的其他焊机，焊前应实测焊接速度。测量时标出0.5mm或或1min内焊内焊车移动或工件转动的距离，计算出实际焊接速度。车移动或工件转动的距离，计算出实际焊接速度。 酸性焊剂酸性焊剂在250-300烘干1-2h； 碱性焊剂碱性焊剂在300-400烘干1-2h。 焊剂烘干后应立即使用。烘干温度是多少呢？烘干温度是多少呢？二、焊接工艺参数二、焊接工艺参数（一）（一）.焊接电流焊接电流（二）（二）.电流种类与极性电流种类与极性焊接电流是决定熔深的主要因素焊接电流是决定熔深的主要因素。其他条件不变时，焊接。其他条件不变时，焊接电流增大电流增

6、大，电弧，电弧吹力增强，使焊缝的吹力增强，使焊缝的有效厚度增大有效厚度增大，但电弧的摆动小，所以焊缝的，但电弧的摆动小，所以焊缝的宽度变宽度变化不大化不大。另外，由于焊接电流增大焊丝的熔化速度增大因此焊缝的。另外，由于焊接电流增大焊丝的熔化速度增大因此焊缝的余高稍余高稍有增加有增加。因此焊接电流应根据熔深要求首先选定。增大焊接电流可提高生。因此焊接电流应根据熔深要求首先选定。增大焊接电流可提高生产率，但焊接电流过大时，焊接热影响区宽度增大，并易产生过热组织，产率，但焊接电流过大时，焊接热影响区宽度增大，并易产生过热组织，从而使接头韧性降低；此外电流过大还易导致咬边、焊瘤或烧穿等缺陷。从而使接头

7、韧性降低；此外电流过大还易导致咬边、焊瘤或烧穿等缺陷。焊接电流过小时，易产生未熔合、未焊透、夹渣等缺陷，使焊缝成形变坏。焊接电流过小时，易产生未熔合、未焊透、夹渣等缺陷，使焊缝成形变坏。采用采用直流反接直流反接时，熔敷速度稍低，时，熔敷速度稍低，熔深较大。熔深较大。焊接时一般情况下都采用直流反接。焊接时一般情况下都采用直流反接。采用采用直流正接直流正接时，熔敷速度比反接高时，熔敷速度比反接高30%-50%，熔深较浅熔深较浅，降低了熔敷金属中母材，降低了熔敷金属中母材的百分比，特别适合于堆焊，材料的热裂纹倾向较大时，为了防止热裂纹，也可采的百分比，特别适合于堆焊，材料的热裂纹倾向较大时，为了防止

8、热裂纹，也可采用直流正接。采用交流进行焊接时，熔深处于直流正接与反接之间。用直流正接。采用交流进行焊接时，熔深处于直流正接与反接之间。当电流增大时，熔深余高增加当电流增大时，熔深余高增加焊瘤梨形 焊缝（三）（三）.电弧电压电弧电压电弧电压主要影响熔宽。电弧电压主要影响熔宽。随着电弧电压的随着电弧电压的增大增大，熔宽显著增大，熔宽显著增大，而而熔深及余高略有减熔深及余高略有减小，小，这是因为电弧电压越高，电弧就越长，则电弧的摆动加剧，使焊件被电弧加热的这是因为电弧电压越高，电弧就越长，则电弧的摆动加剧，使焊件被电弧加热的面积增大，致使焊缝宽度增大。此外，由于焊丝熔化速度不变，而熔滴金属分配到较面

9、积增大，致使焊缝宽度增大。此外，由于焊丝熔化速度不变，而熔滴金属分配到较大面积上，故余高相应减小，同时，电弧吹力对焊缝金属的作用减弱，因此焊缝的有大面积上，故余高相应减小，同时，电弧吹力对焊缝金属的作用减弱，因此焊缝的有效厚度有所减小。为保证电弧的长宇燃烧及合适的焊缝成形系数，电弧电压应与焊接效厚度有所减小。为保证电弧的长宇燃烧及合适的焊缝成形系数，电弧电压应与焊接电流保持适当的关系，焊接电流增大时，应适当提高电弧电压，与每一焊接电流对应电流保持适当的关系，焊接电流增大时，应适当提高电弧电压，与每一焊接电流对应的焊接电压的变化范围不超过的焊接电压的变化范围不超过10V。当电弧电压取下限时，焊道

10、窄；取上限时，焊道。当电弧电压取下限时，焊道窄；取上限时，焊道宽。若电弧电压超出该合适范围，焊缝成形将变差。电弧电压除对焊缝成形有影响外，宽。若电弧电压超出该合适范围，焊缝成形将变差。电弧电压除对焊缝成形有影响外，还会改变熔敷金属的化学成分。当电弧电压增加时，焊剂的熔化量增加，熔渣和液态还会改变熔敷金属的化学成分。当电弧电压增加时，焊剂的熔化量增加，熔渣和液态金属重量间的比值增大，过渡到熔敷金属中的合金元素会有所增加。金属重量间的比值增大，过渡到熔敷金属中的合金元素会有所增加。（四）（四）.焊接速度焊接速度焊接速度焊接速度对熔深及熔宽均有明显的影响对熔深及熔宽均有明显的影响 。其他条件不变时，

11、。其他条件不变时，焊接速度增大焊接速度增大，开始时焊，开始时焊缝的缝的有效厚度略有增加，而焊缝宽度相应减小有效厚度略有增加，而焊缝宽度相应减小。当速度增加到一定值以后，焊缝有效。当速度增加到一定值以后，焊缝有效厚度和焊缝宽度都随速度增加而减小。焊接速度过大，则焊件与填充金属容易产生未厚度和焊缝宽度都随速度增加而减小。焊接速度过大，则焊件与填充金属容易产生未熔合的缺陷。因此，为了保证焊透，提高焊接速度时，应同时增大焊接电流及电压。熔合的缺陷。因此，为了保证焊透，提高焊接速度时，应同时增大焊接电流及电压。但电流过大、焊速过高时易引起咬边等缺陷，因此焊接速度不能过高。焊接电流与焊但电流过大、焊速过高

12、时易引起咬边等缺陷，因此焊接速度不能过高。焊接电流与焊接速度的匹配关系如图所示。对于一定的焊接电流，有一合适焊接速度范围，在此范接速度的匹配关系如图所示。对于一定的焊接电流，有一合适焊接速度范围，在此范围内焊缝成形美观，当焊接速度大于该范围上限时，将出现咬边等缺陷。围内焊缝成形美观，当焊接速度大于该范围上限时，将出现咬边等缺陷。 埋弧焊工艺-焊接工艺因素的影响及选择梨形 焊缝 埋弧焊工艺-焊接工艺因素的影响及选择 埋弧焊工艺-焊接工艺因素的影响及选择（五）（五）.焊丝直径焊丝直径电流一定时，焊丝直径越细，电流密度越大，电弧吹力加强，焊电流一定时，焊丝直径越细，电流密度越大，电弧吹力加强，焊缝有

13、效厚度越大焊缝成形系数越小；反之，焊丝直径越粗，电流缝有效厚度越大焊缝成形系数越小；反之，焊丝直径越粗，电流密度越小，电弧吹力减弱，电弧摆动作用加强，焊缝的宽度增加密度越小，电弧吹力减弱，电弧摆动作用加强，焊缝的宽度增加而有效厚度稍减小。然而，对于一定的焊丝直径使用的电流范围而有效厚度稍减小。然而，对于一定的焊丝直径使用的电流范围不宜过大，否则将使焊丝因电阻热过大而发红，影响焊丝的性能不宜过大，否则将使焊丝因电阻热过大而发红，影响焊丝的性能及焊接过程的稳定性。不同直径焊丝的许用电流范围如表及焊接过程的稳定性。不同直径焊丝的许用电流范围如表焊丝直径/mm23456电流密度/(A/m2)63-12

14、5 50-8540-6335-5028-42焊接电流/A200-400350-600500-800700-1000800-1200 埋弧焊工艺-焊接工艺因素的影响及选择（六）（六）.焊剂成分与性能焊剂成分与性能焊剂颗焊剂颗粒度、成分、密度、堆积高度粒度、成分、密度、堆积高度等对焊缝成形都有影响。等对焊缝成形都有影响。焊剂成分影响电弧极区压降和弧柱电场强度的大小。稳弧性好的焊剂含有易电离的元焊剂成分影响电弧极区压降和弧柱电场强度的大小。稳弧性好的焊剂含有易电离的元素，所在电弧的电场强度较低，热功率较小，焊缝熔深较浅；而含氟的焊剂则相反，素，所在电弧的电场强度较低，热功率较小，焊缝熔深较浅；而含氟

15、的焊剂则相反，它的稳弧性差，但有较高的电场强度，电弧它的稳弧性差，但有较高的电场强度，电弧 的热功率大，所以焊接时可得到较大的的热功率大，所以焊接时可得到较大的熔深。熔深。焊剂层焊剂层太薄太薄时，容易露弧，电弧保护不好，容时，容易露弧，电弧保护不好，容易产生气孔或裂纹易产生气孔或裂纹；焊剂层；焊剂层太厚太厚时，焊时，焊缝缝变窄，成形系数减小变窄，成形系数减小。一般情况下，焊剂一般情况下，焊剂粒度对粒度对焊缝成形的影响不大，但采用焊缝成形的影响不大，但采用小直径焊丝焊薄板小直径焊丝焊薄板时，焊剂粒时，焊剂粒度对焊缝成形有影响。若焊剂度对焊缝成形有影响。若焊剂颗粒太大颗粒太大、电弧不稳定，焊缝表面

16、、电弧不稳定，焊缝表面粗糙，成形不好粗糙，成形不好；焊；焊剂颗剂颗粒小粒小时，焊缝时，焊缝表面光滑，成形好。表面光滑，成形好。（七）（七）.焊丝倾角焊丝倾角单丝焊时，通常焊件放在水平位置，焊丝与焊件垂直。单丝焊时，通常焊件放在水平位置，焊丝与焊件垂直。焊接时焊丝相对焊件倾斜，使电弧始终指向待焊部分的焊接操作方法称焊接时焊丝相对焊件倾斜，使电弧始终指向待焊部分的焊接操作方法称前倾焊前倾焊。焊丝焊丝前倾前倾时，时，焊缝成形系数增加，熔深浅、焊缝宽。适于焊薄板焊缝成形系数增加，熔深浅、焊缝宽。适于焊薄板。焊接时电弧永远指向已焊部分称为焊接时电弧永远指向已焊部分称为后倾焊后倾焊。焊丝焊丝后倾后倾时，时

17、，熔深与余高熔深与余高增大，增大，熔宽明显减小焊缝成形不良熔宽明显减小焊缝成形不良，一般只用于，一般只用于多丝焊的前多丝焊的前导焊丝。导焊丝。（九）（九）.装配间隙与坡口角度装配间隙与坡口角度在其他焊接参数不变在其他焊接参数不变 的条件下，焊件装配的条件下，焊件装配间隙与坡口的角度增大间隙与坡口的角度增大时，时，熔合比与余高熔合比与余高减小，熔深增大，但焊缝厚度大致保持不变。减小，熔深增大，但焊缝厚度大致保持不变。（七）（七）.焊件位置焊件位置焊件有时因处于倾斜位置，因而有上坡焊和下坡焊。焊件有时因处于倾斜位置，因而有上坡焊和下坡焊。上坡焊与焊丝后倾作用相似，焊缝有效厚度和余高增加，焊缝宽度减

18、小，形成窄面高上坡焊与焊丝后倾作用相似，焊缝有效厚度和余高增加，焊缝宽度减小，形成窄面高的焊缝，甚至出现咬边的缺陷。下坡焊与焊丝前倾作用相似，焊缝有效厚度和余高都的焊缝，甚至出现咬边的缺陷。下坡焊与焊丝前倾作用相似，焊缝有效厚度和余高都减小，而焊缝宽度增大，且熔池内液态金属容易下滑，严重时会造成未焊透的缺陷。减小，而焊缝宽度增大，且熔池内液态金属容易下滑，严重时会造成未焊透的缺陷。所以，无论是上坡焊或下坡焊，焊件的倾角都不得超过所以，无论是上坡焊或下坡焊，焊件的倾角都不得超过60-80，否则会破坏焊缝成形及，否则会破坏焊缝成形及引起焊接缺陷。引起焊接缺陷。（十）（十）.焊丝的干伸出长度焊丝的干伸出长度干伸出长度越大，电阻的热作用增大，焊丝熔化量增大，余高增大，而熔深略有减小。干伸出长度