埋弧焊常见缺陷防范及工艺介绍

图4 焊接速度对焊缝成形的影响 Ｈ－熔深 Ｂ－熔宽
图５ 焊接速度对焊缝断面形状的影响 a)I形接头 b)Ｙ形接头
(4)焊丝直径对熔深及 焊缝成形的影响 焊接电流、电弧电压、焊接速度一定时，焊丝直径的变 化对焊缝形状会发生变化。如表 1 所示的电流密度对焊缝 形状尺寸的影响，从表中可见，其他条件不变，熔深与焊丝 直径成反比关系，但这种关系随着电流密度的增加而减弱。 这是由于随着电流密度的增加，熔池熔化金属量不断增加。 熔融金属后排困难，熔深增加较慢，并随着熔化金属量的增加 ，余高随之增加，焊缝成形变差，所以埋弧焊时增加焊接电 流的同时要增加电弧电压， 以保证焊缝成形质量。
优点一
埋弧焊可以以相当高的焊接速度和高的融敷率完成厚度实际 上不受限制的对接、角接和搭接接头。多丝焊特别适用于厚 板接头和外表堆焊。
优点二
单丝或多丝埋弧焊可以单面焊双面成形工艺完成厚度20mm 以下的直边对接接头，或以双面焊完成40mm以下的直边对 接和单面V型坡口对接接头。可以取得相当高的经济效益。
焊丝和焊剂的选配
低碳钢的焊接可以用高锰高硅型焊剂，如HJ431配合H08E或 H08A焊丝，或者选用低锰、无锰型焊剂配合H08MnA、 H10Mn2焊丝。低合金高强度钢的焊接选用中锰中硅或低锰中 硅焊剂配合与钢材强度相匹配的焊丝。
Байду номын сангаас
焊剂与冶金反应
熔融的焊剂与熔化金属之间可产生各种冶金反应，正确的控 制这些冶金反应的过程，可以获得化学成分，力学性能和纯 度符合预定技术要求的焊缝金属，同时焊剂的成分也影响到 电弧的稳定性、电弧柱的最高温度及热分布，熔渣的特性 也 对焊缝的外表成形起到一定的作用。
3
埋弧焊的主要缺陷及防止
24
埋弧焊工艺规范
埋弧焊简介
埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种方式。也就是焊丝和工 件分别与焊接电源的输出端相接。焊丝由送丝机构连续向焊 剂覆盖的区域给送。电弧引燃后，焊剂、焊丝和母材在电弧 热的作用下立即溶化并形成熔池。溶化的熔渣覆盖住熔池金 属焊接区域，并起良好的保护作用。未溶化的焊剂具有隔离 空气，屏蔽弧光和热的作用。同时提高了热效率。
(1)焊接电流
当其他条件不变时，增加焊 接电流对焊缝熔深的影响(如图1 所示)，无论是 Y 形坡口还是 I 形坡口，正常焊接条件下，熔深 与焊接电流变化成正比，即断面 形状的影响，如图2所示。电流 小，熔深浅，余高和宽度不足； 电流过大，熔深大，余高过大， 易产生高温裂纹。
图1 焊接电流与熔深的关系（Φ4.8MM焊丝）
84
48
68
7 22 3.1
8.5 21 2.5
11.5 19 1.7
10.5 26 2.5
12 24 2
16.5 22 1.3
17.5 27 1.5
19 24 1.3
（二）工艺条件对焊缝 成形的影响
（1）对接坡口形状、间隙的影响 在其他条件相同时，增加坡口深度和宽度，焊缝熔深 增加，熔宽略有减小，余高显著减小，如图6所示。在对 接焊缝中，如果改变间隙大小，也可以调整焊缝形状， 同时板厚及散热条件对焊缝熔宽和余高也有显著影响， 如表2所示。
表 1 电流密度对焊缝形状尺寸的影 响 （U=30-32V，Us =33cm／min） 项 目 700—750 焊丝直 径／ mm 平均电 流密度 A/mm2 熔深 H／mm 熔宽 B／mm 形状系 数 B／H 焊接电流／A 1000—1100 1300—1400
6
5
4
6
5
4
6
5
26
36
58
38
52
授课目标和收益
授课对象:详细,具体：从事埋弧焊作业人员 培训课时（2小时/课时）： 培训方法：理论讲课 课程收益：1、了解埋弧焊的特点、实施方法及工艺参数 选择，使得作业人员能对其充分的认知并正确地进行操 作 2、埋弧焊的主要缺陷防止 3、埋弧焊的工艺规范
目
1
录
埋弧焊的特点
2
焊材、埋弧焊实施方法及工艺参数选择
优点六
埋弧焊易于实现机械化和自动化操作，焊接过程稳定，焊 接参数调节范围广，可以适应各种工件的焊接。
埋弧焊的缺点
焊接设备占地面积大，一次投资费用较高。每层焊道焊接后 ，如果控制不好比较难以清渣，增加了辅助时间，如清渣不 仔细，容易使焊缝产生夹渣之类的焊接缺陷。 埋弧焊只能在平位的位置进行焊接，对工件的倾斜度亦有严 格的控制，否则，焊剂和焊接熔池难以保持。
对焊剂的要求
埋弧焊使用的焊剂是颗粒状可溶化的物质，其作用相当于焊 条的涂层，对焊剂要求具有良好的冶金性能，与选用的焊丝 相配合，通过适当的焊接工艺来保证焊缝金属获得所需的化 学成分和力学性能以及抗热裂和冷裂的能力。同时，还要求 焊剂具有良好的工艺性能，即要求良好的稳弧、焊缝成形、 脱渣等性能，并且在焊接过程中尽可能少产生或不产生过多 的有毒气体。
工艺参数及焊接技术
影响焊缝形状、性能的因素
埋弧焊主要适用于平焊位置焊接，如果采用一定工装辅具
也可以实现角焊和横焊位置的焊接。埋弧焊时影响焊缝形状
和性能的因素主要是焊接工艺参数、工艺条件等。本节主要
讨论平焊位置的情况。 (一) 焊接工艺参数的影响 ，影响埋弧焊焊缝形状和尺寸的 焊接工艺参数有焊接电流、电弧电压、焊接速度和焊丝直径 等。
焊材的选择
埋弧焊时焊丝与焊剂直接参与焊接过程中的冶金反应，它们的 化学成分和物理特性都会影响焊接的工艺过程，并通过焊接过 程对焊缝的金属成份、组织和性能发生影响。正确的选择焊丝 并与焊剂配合使用是埋弧焊技术的一项重要内容。 目前焊丝的品种随着所焊金属的种类增加而增加，已有碳素结 构钢、合金钢、高合金钢和各种有色金属焊丝以及堆焊用的特 殊合金焊丝。
图3 电弧电压对焊缝断面形状的影响 A)I形接头 B)Ｙ形接头
(3)焊接速度
焊接速度对熔深和熔宽都有影响，通常 焊接速度小，焊接熔池大，焊缝熔深和 熔宽均较大，随着焊接速度增加，焊缝 熔深和熔宽都将减小，即熔深和熔宽与 焊接速度成反比，如图 4 所示焊接速度 对焊缝成形的影响。如图 5 焊接速度对 焊缝断面形状的影响。焊接速度过小， 熔化金属量多，焊缝成形差：焊接速度 较大时，熔化金属量不足，容易产生咬 边或余高不足。实际焊接时，为了提高 生产率，在增加焊接速度的同时必须加 大电弧功率，才能保证焊缝质量。
焊丝直径的选择
埋弧焊一般使用3—6mm直径的焊丝，以充分发挥埋弧焊的 大电流和高融敷率的优点。对一定的电流值可能使用不同直 径的焊丝。同一电流使用较小直径的焊丝时，可获得加大焊 缝熔深、减小焊缝熔宽的效果。当工件装配不良时，宜采用 较大直径的焊丝。
对焊丝的表面要求
焊丝表面应当干净光滑，焊接时能顺利的送进，以免对焊接过 程带来干扰。除不锈钢焊丝和有色金属焊丝外，各种低碳钢和 低合金焊丝的表面最好是镀铜的。镀铜层即可起防锈作用，也 可以改善焊丝与导电嘴的接触。
焊丝的倾斜方向分为前倾和后倾两种 ，见图7。倾斜的方向和大小不同，电 弧对熔池的吹力和热的作用就不同，对 焊缝成形的影响也不同。图7a为焊丝前 倾，图7b为焊丝后倾。焊丝在一定倾角 内后倾时，电弧力后排熔池金属的作用 减弱，熔池底部液体金属增厚，故熔深 减小。而电弧对熔池前方的母材预热作 用加强，故熔宽增大。图7c是后倾角对 熔深、熔宽的影响。实际工作中焊丝前 倾只在某些特殊情况下使用，例如焊接 小直径圆筒形工件的环缝等。
图7 焊丝倾角对焊缝形成的影响
a)前倾 b)后倾 c)焊丝后倾角度对焊缝形成的影响
a)上坡斜 b)上坡斜工件斜度的 影响 c)下坡斜 d)下坡斜工 件斜度的影响 β－工件斜度工 件倾斜焊接时有上坡焊和下坡 焊两种情况，它们对焊缝成形 的影响明显不同，见图8。上坡 焊时(图8a、b)，若斜度β角 > 6°--12°，则焊缝余高过大， 两侧出现咬边，成形明显恶化。 实际工作中应避免采用上坡焊。 下坡焊的效果与上坡焊相反， 见图8c、d 。
40-42
20 33.4 134
10.5 11.0 10.5 12.0 12.0 11.0 7.5 7.5 7.5
34 30 12
33 29 12
35 30 12
3.5 61 59 55 3.0 2.5 3.0 67 63 59 2.0 1.5 1.5 72 72 60
(2) 焊丝倾角和工件斜度 的影响
埋弧焊的特点
埋弧焊时可以采用较短的焊丝伸出长度并可在焊接过程中基 本保持不变，焊丝可以较高的速度自动给送，因此可以采用 大电流进行焊接，从而达到相当高的融敷率。其次，埋弧焊 是一种高电流密度的焊接法，具有深熔的特点，一次熔深可 达10--20mm以上，是一种高生产率的焊接法。
优点及应用范围
埋弧焊与其他焊接法相比有以下优点
优点三
利用焊剂对焊缝金属脱氧还原反应以及渗合金作用，可 以获得力学性能优良，致密性高的优质焊缝金属。焊缝 金属的性能容易通过焊剂和焊丝的选配任意调整。
优点四
埋弧焊过程中焊丝的熔化不产生任何飞溅，焊缝表面光洁焊 后无需修磨焊缝表面，省略辅助工序。
优点五
埋弧焊过程无弧光刺激，焊工可以集中注意力进行操作，焊 接质量容易保证，同时劳动条件得到改善。
埋弧焊常见缺陷防范 及工艺介绍 （规范控制及焊接材料使用）
主讲人：刘锦明
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讲师姓名 刘锦明 个人简介 :本人从事焊接工作28年 所在部门、品质保证部焊接试验科 任职、焊接技术员 职称、技师 专长、手工电弧焊、二氧化碳焊、氩弧焊、埋弧焊 个人履历、教育、中等专业 工作经历、沪东、南通锅炉厂、黄埔、桂江、文冲、熔盛 等大中型船厂手弧焊、二氧化碳焊、埋弧焊工作 工作业绩、技师考评论文、坡口角度对熔深的影响正在完 成中。 授课经历、先后对公司内部员工、劳务队员工进行理论与 实践的培训，2010年公司委派到北方工业学校对技校生的 理论实践培训。 个人荣誉、熔盛重工6GR焊接三等奖