课件-焊接工艺参数与焊缝成型 (1)讲解

焊接工艺与焊缝成型——工艺参数对焊缝成型的影响学习内容焊接电压、电流，焊丝尺寸对焊缝成型的影响焊缝性能不同的原理重点：难点：焊接接头由哪几部分组成？焊缝的符号？如何描述焊缝的形状？（一）焊缝成型指焊缝横截面的形状,通常用焊缝熔深H、焊缝熔宽B和焊缝余高h来描述1、焊缝的形状H是指母材熔化的深度;B是两焊趾之间的距离;h是焊缝横截面凸出母材的高度Ah-填充金属熔化面积，AM-母材熔化面积2、焊缝成型特点焊缝成形系数φ余高系数ψ熔合比γψ=B/hφ=B/H（2）焊接工艺参数对焊缝成型的影响焊接工艺参数焊接电流电弧电压焊接速度焊丝直径焊丝伸出长度钨极直径及形状钨极伸出长度其他参数电流的种类和极性破口间隙焊丝倾角焊件倾角焊件的材质和厚度焊剂、焊条药皮、保护气体焊缝成形1、焊接电流其他条件不变，焊接电流增大时，焊缝的熔深和余高都会增大，而熔宽变化不大或略微增大。（a）100A

（b）120A

（c）140A（d）180A2、焊接电弧其他条件不变时,U增大→H略有减小,B增大,h减小.

电流主要影响熔深，是决定熔深的主要因素.电弧电压主要影响熔宽，是影响熔宽的主要因素.（a）1mm

（b）3mm

（c）4mm（d）5mm电流和电压的选择不当，会有什么影响？电流电压选择不当，会导致焊接不稳，有爆裂声。电流偏低电压偏高：弧长变长，飞溅颗粒变大，焊道变平，熔深变浅，易产生气孔。电流偏高电压偏低：焊丝插向工件，飞溅加大，焊道窄而高，熔深变大。电流电压参考公式：焊接电压=0.04焊接电流+16（条件：小于300A或250A）3、焊接速度在其他参数不变时，v↑导致H↓B↓h↓。焊速与焊逢单位长度上电弧作用时间成反比.焊速增加.相当于电弧给予焊逢单位的能量减小.故H.B.h都↓(a)80mm/min(b)100mm/min(c)120mm/min(d)140mm/minadbc在焊接电流一定的情况下，焊丝越细，电弧加热越集中，熔深增加，熔宽减小。但在实际焊接工程中选择焊丝直径时，还要考虑电流大小和熔池形态，避免出现不良焊缝成形。钨极直径的选择？4、焊丝直径5、焊丝伸出长度熔化极气体保护电弧焊的焊丝伸出长度增加时，焊接电流通过焊丝伸长部分产生的电阻热增加，使焊丝熔化速度增加，因此焊缝余高增大，而熔深有所减小。焊丝直径愈细和材料电阻率愈大时,这种影响愈明显.故细焊丝不锈钢熔化极电弧焊时.必须注意控制焊丝干伸长度的稳定.焊接电流小于300A时，L=(10-15)倍焊丝直径焊接电流大于300A时，L=(10-15)倍焊丝直径+5mm焊丝从导电嘴到工件的距离

焊丝干伸长度不同时对焊缝成形的影响思考：干伸长度为什么要求严格？因为保持焊丝干伸长度不变时保证焊接过程稳定性的重要因素之一。过长：气体保护效果不好，易产生气孔，引弧性能差，电弧不稳，飞溅加大，熔深变浅，成形变坏。过短：看不清电弧，喷嘴易被飞溅物堵塞，飞溅大，熔深变深，焊丝易与导电咀粘连。钨极的伸出长度呢？主要取决于焊接接头的外形：内角焊缝要求钨极伸出长度最长；卷边焊缝只需要很短的钨极伸出长度。常规的1-2倍钨极直径。6、其他焊接参数电流的种类和极性直流恒定直流脉冲直流极性正接反接交流正弦波交流方波交流（1）电流的种类和极性熔化极电弧焊和非熔化极电弧焊如何选择电流的种类和极性的？熔化极电弧焊时，直流反接时的焊缝熔深和熔宽都要大于直流正接的情况，交流焊接的熔深和熔宽居于两者之间。埋弧焊时，多采用直流反接；而埋弧堆焊时则采用直流正接以减小熔深。熔化极气体保护电弧焊时，由于直流反接时不仅熔深大，而且焊接电弧和熔滴过渡过程都较直流正接和交流时稳定，而且具有阴极清理作用，因此被广泛采用，而直流正接和交流则一般不被采用。钨极氩弧焊时，直流正接时形成的焊缝熔深最大，直流反

接时的熔深最小，交流居于两者之间。钨极氩弧焊焊接钢、钛等金属材料时应该采用直流正接。钨极氩弧焊焊接铝、镁及其合金时，需要利用电弧的阴极清理作用清理母材表面的氧化膜，采用交流为好，由于方波交流的波形参数可调，则焊接效果更好。（2）破口间隙增加坡口深度和宽度时。使熔化的母材显著减小。故常常利用开坡口来控制余高和调整焊缝的熔合比。以达提高焊缝质量的目的。

图

间隙和坡口对焊缝成形的影响（3）焊丝倾角前倾后倾焊丝倾角不同时对焊缝成形的影响（4）焊件倾角上坡焊时：熔深大，熔宽窄，余高大。当上坡角度α大于60～120时，余高过大，且两侧易产生咬边。下坡焊：熔深减小，熔宽增大，余高减小。

图工件倾角对焊缝成形的影响上坡焊下坡焊（5）焊件的材质、厚度焊件材质导热性能容积热容材料密度材料的导热性能越好、容积热容越大，则熔化单位体积金属及升高同样的温度所需要的热量就越多，因此在焊接电流等其它条件一定的情况下，熔深和熔宽就减小材料的密度或液体粘度越大，则电弧对液体熔池金属的排开越困难，熔深也越浅。材料的厚度焊件的厚度影响焊件内部热量的传导，其它条件相同时，焊件厚度增加，散热加大，熔宽和熔深都减小。（6）焊剂、焊条药皮、保护气体焊剂或焊条药皮的成分不同电弧极区压降和弧柱电位梯度不同，因而必然影响焊缝成形。保护气体成分不同其导热系数等物理性能不同，使电弧的极区压降和弧柱的电位梯度、弧柱导电截面、等离子流力、比热流分布等不同，这些都影响焊缝的成形。图

保护气体的成分对焊缝成形的影响当焊剂密