双丝埋弧焊焊接工艺参数对焊缝成形的影响
国际焊接工程师培训课程_3.1.8埋弧焊
埋弧焊填充材料
埋弧焊焊丝和焊剂
焊丝的作用： 填充金属 焊丝直径： φ1.2、1.6、2.0、2.5、3.0、3.2、4.0、5.0、6.0、6.2、8.0
焊剂的作用： a、改善电弧的导电性，使起弧容易，稳定电弧； b、保护作用，形成熔渣，形成坚固的空腔，保护过渡的 熔滴，保护形成的熔池，覆盖在焊缝上保护焊缝； c、对溶池产生冶金影响，在金属与渣之间，通过锰铁和 硅铁反应脱氧； d、掺合金作用，由焊剂参入Cr，Ni，Mo等合金元素
4)带极埋弧焊堆焊
特征：带状电极，一个电源，一个控制系统 优点：熔深小，稀释率低，堆焊效率较高，表面光滑 典型的焊接参数：焊带60×0.5㎜，v=9~12㎝/min， I=600~650A，U=28~30V
5 )窄间隙埋弧焊
特征：单焊丝，单电源，一个控制系统 优点： 减少填充材料 缺点： 返修困难，对设备可靠性要求高
焊接电流与焊缝尺寸的关系（t熔深 b焊缝宽度 h余高）
2）电弧电压的影响
电弧电压对焊缝横截面形状和熔深的影响 （t熔深 b焊缝宽度 h余高）
3）焊接速度V
焊接速度对焊缝形状的影响 （t熔深 b焊缝宽度 h余高）
4）其它工艺参数
其它工艺参数对焊缝成形也有一定影响。这些参数包括 焊丝伸出长度，焊丝倾角和偏移量，焊剂粒度和堆散高度。
国际焊接工程师培训课程
Training Course for International Welding Engineer
1/1.17-18、3/1.8 埋弧焊
Submerged-Arc Welding
主要内容
• 埋弧焊原理和特点 • 埋弧焊设备和电弧长度自动调节 • 埋弧焊焊接参数及参数对焊缝成形的影响 • 埋弧焊焊接缺陷及防止措施 • 埋弧焊种类及特征 • 埋弧焊焊接材料及标准 • 埋弧焊在工程中的典型应用
详解埋弧焊（SAW）
埋弧焊（SAW）一埋弧焊的原理及特点１、埋弧焊的焊接过程及原理定义：电弧在焊剂层下燃烧以进行焊接的熔化极电弧焊方法(Submerged arc welding)点击看埋弧焊视频二、埋弧焊的特点优点：生产效率高焊缝质量好劳动条件好缺点：难以全位置焊对焊前装配要求高不适宜焊接薄板，短缝，焊接材料有局限三、埋弧焊的分类及应用范围1、分类按送丝方式：等速送丝变速送丝按焊丝形状及数目：丝极——单丝、多丝、带级按成形条件：双面焊单面焊双面成形（需要反面衬垫）2、应用焊缝类型和焊件厚度：5mm以上的长直缝对接、角接和搭接接头材料：碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢、镍基合金、铜合金等结构：具有长而规则焊缝的大型结构，如船舶、压力容器、桥梁、起重机械等位置：平、横位置四埋弧焊的焊接材料与冶金过程1、埋弧焊的焊接材料及选用（1）焊剂(flux)型号：《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》《低合金钢埋弧焊用焊剂》《埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂》牌号：熔炼焊剂HJχχχ烧结焊剂SJχχχ（2）焊丝(wire)参见《熔化焊用钢丝》、《焊接用不锈钢丝》及《碳钢药芯焊丝》、《低合金钢药芯焊丝》直径系列（mm）：熔化焊用钢丝、焊接用不锈钢丝：1.6、2.0、2.5、3.0、3.2、4.0、5.0、6.0碳钢药芯焊丝、低合金钢药芯焊丝：1.2、1.4、1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、4.0焊丝、焊剂的选用原则：焊丝、焊剂要匹配。
结构钢按等强原则选用焊丝，专业用钢（不锈钢、耐热钢等）按化学成分相同或相近的原则选用焊丝。
熔炼焊剂:便宜易得，成分均匀，相对不易吸潮，但合金过渡系数低，通常只适宜于碳素结构钢和某些低合金结构钢的焊接。
烧结焊剂: 稍贵，容易吸潮，但合金过渡系数高、脱渣性好，适用于高合金钢和不锈钢等钢种的焊接。
焊丝、焊剂的选用碳素结构钢：如选用HJ431+H08A16Mn钢：可选用HJ431+H08A或HJ431+H08MnA2、埋弧焊的冶金过程埋弧焊的冶金过程比较复杂。
埋弧焊参数
1. 焊接规范及其影响埋弧焊最主要的焊接规范是焊接电流、焊接电压和焊接速度，其次是焊丝直径、焊丝伸出长度、焊剂和焊丝类型、焊剂粒度和焊剂层厚度等。
所有这些规范，对焊缝成形和焊接质量都有不同程度的影响（表1）此外，在同样焊接规范下焊件倾斜角度也直接影响焊缝成形。
操作者必须知道这些规范的影响情况，才能正确选择和调节规范，焊出优质焊缝。
（1）焊接电流焊接电流是埋弧焊最重要的规范，它直接决定焊丝熔化速度、熔深和母材熔化量。
增大焊接电流可以加快焊丝熔化速度，提高焊接生产率。
同时，电弧吹力随焊接电流而增大，熔池金属被电弧排开，使熔池底部未熔化母材受到电弧直接加表1 焊接规范及其影响焊缝特点当以下规范增大时的影响焊接电流焊接电压（伏）焊接速度（米/时）焊丝直径1500（安）以内由22~24到32~34 由34~36到50~60 10~40 40~100熔深显著增大略增大略减小无变化减小减小熔宽略增大增大显著增大（除直流正接）减小减小增大余高显著增大减小减小略增大略增大减小形状系数显著减小增大显著增大（除直流正接）减小略减小增大熔合比显著减小略增大无变化显著增大增大减小焊缝特点当以下规范增大时的影响焊丝前倾焊件倾斜间歇和坡口焊剂粒度上坡焊下坡焊熔深显著减小略增大减小无变化略减小熔宽增大略减小增大无变化略增大余高减小增大减小减小略减小形状系数显著增大减小增大无变化增大熔合比减小略增大减小减小略减小热，熔深增加。
电流过大时会造成烧穿钢板，电流过大还会使焊缝余高过高，热影响区增大和引起较大焊接变形。
电流减小，熔深减小。
电流过小时，容易产生未焊透，电弧稳定性不好。
电流变化对熔宽变化影响不大。
（2）焊接电压焊接电压是焊丝端头与熔化金属表面间的电压，即电弧两端的电压。
由于这个电压难以测量，实际生产中是测量导电嘴与工件间的电压，可由机头上的电压表读出。
当焊接电缆较长时，由于电流大，在电缆上有电压降，焊接电源上电压表的指示值，比机头上电压表的指示值要高1~2伏以上。
焊接电流对焊缝成形的影响如图所示
焊接工艺参数影响及选择
• 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，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。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。
焊接工艺参数影响及选择
（2）电流种类与极性
• 采用直流反接时，熔敷速 度稍低，熔深较大。焊接 时一般情况下都采用直流 反接。
焊接工艺参数影响及选择
采用直流正接时，熔敷速度比反接 高30%～50%，但熔深较浅，降低了熔 敷金属中母材的百分比。特别适合于堆 焊。母材的热裂纹倾向较大时，为了防止 热裂，也可采用直流正接。
采用交流进行焊接时，熔深处于直流正 接与直流反接之间。
焊接工艺参数影响及选择
（3）电弧电压
• 电弧电压对熔深的影响很小， 主要影响熔宽，随着电弧电压 的增大，熔宽增大，而熔深及 余高略有减小。
焊接工艺参数影响及选择
这是因为电弧电压越高，电弧就 越长，则电弧的摆动范围扩大，使焊 件被电弧加热面积增大，以致焊缝宽度 增大。然而电弧长度增加以后，电弧热 量损失加大，所以用来熔化母材和焊丝 的热量减少，使焊缝厚度和余高减少。
焊接工艺参数影响及选择焊接速度对焊缝成形的影响如图所示焊接速度对焊缝成形的影响如图所示焊接工艺参数影响及选择55焊丝直径及伸出长度焊丝直径及伸出长度电流一定时焊丝直径越细熔深越大焊缝电流一定时焊丝直径越细熔深越大焊缝成形系数减小
焊接工艺参数影响及选择
埋弧焊的工艺参数包括：
• 焊接电流、电弧电压、焊接 速度、焊丝直径及伸出长度、 坡口及间隙的形状及尺寸、 焊丝倾角、焊剂层厚度等。
• 伸出长度越大，焊丝熔化量增大，余高增大， 而熔深略有减小。焊丝的电阻率越大，这种影
焊接参数和工艺因素对焊缝成形的影响
焊接参数和工艺因素对焊缝成形的影响规律一、焊接参数对焊缝成形的影响1、焊接电流对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下，随着电弧焊接电流增加，焊缝的熔深和余高均增加，熔宽略有增加。
其原因如下:1）随着电弧焊焊接电流增加，作用在焊件上的电弧力增加,电弧对焊件的热输入增加，热源位置下移，有利于热量向熔池深度方向传导，使熔深增大.熔深与焊接电流近似成正比关系，即焊缝熔深H约等于K m×I.式中Km为熔深系数（焊接电流增加100A导致焊缝熔深增加的毫米数),它与电弧焊的方法、焊丝直径、电流种类等有关见表1-1.2)电弧焊的焊芯或焊丝的熔化速度与焊接电流成正比。
由于电弧焊的焊接电流增加导致焊丝熔化速度增加，焊丝熔化量近似成正比的增多,而熔宽增加较少,所以焊缝余高增大.3）焊接电流增大后，弧柱直径增大，但是电弧潜入工件的深度增大,电弧斑点移动范围受到限制，因而熔宽的增加量较小。
气体保护熔化极氩弧焊时，焊接电流增加，焊缝熔深增加。
若焊接电流过大、电流密度过高时，容易出现指状熔深,尤其焊铝时较明显。
2.电弧电压对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下，提高电弧电压，电弧功率相应增加，焊件输入的热量有所增加。
但是电弧电压增加是通过增加电弧长来实现的,电弧长度增加使得电弧热源半径增大，电弧散热增加，输入焊件的能量密度减小,因此熔深略有减小而熔深增大.同时，由于焊接电流不变，焊丝的熔化量基本不变，使得焊缝余高减小。
各种电弧焊方法,俄日了得到合适的焊缝成形，即保持合适的焊缝成形系数φ,在增大焊接电流的同时要适当提高电弧电压，要求电弧电压与焊接电流具有适当的匹配关系.这点在熔化极电弧焊中最为常见。
3。
焊接速度对焊缝成形的影响在其他条件一定的情况下，提高焊接速度会导致焊接热输入减小,从而焊缝熔宽和熔深都减小。
由于单位长度焊缝上的焊丝金属熔敷量与焊接速度成反比，所以也导致焊缝余高减小。
焊接速度是评价焊接生产率的一项重要指标,为了提高焊接生产率,应该提高焊接速度。
埋弧焊主要缺陷及防止
埋弧焊主要缺陷及防止埋弧焊时可能产生的主要缺陷，除了由于所用焊接工艺参数不当造成的熔透不足、烧穿、成形不良以外，还有气孔、裂纹、夹渣等。
本节主要叙述气孔、裂纹、夹渣这几种缺陷的产生原因及其防止措施。
1. 气孔埋弧焊焊缝产生气孔的主要原因及防止措施如下：1)焊剂吸潮或不干净焊剂中的水分、污物和氧化铁屑等都会使焊缝产生气孔，在回收使用的焊剂中这个问题更为突出。
水分可通过烘干消除，烘干温度与肘间由焊剂生产厂家规定。
防止焊剂吸收水分的最好方法是正确肋储存和保管 6 采用真空式焊剂回、收器可以较有效地分离焊剂与尘土，从而减少回收焊剂在使用中产生气孔的可能性。
2)焊接时焊剂覆盖不充分由于电弧外露并卷入空气而造成气孔。
焊接环缝时，特别是小直径的环缝，容易出现这种现象，应采取适当措施，防止焊剂散落。
3)熔渣粘度过大焊接时溶入高温液态金属中的气体在冷却过程中将以气泡形式溢出。
如果熔渣粘度过大，气泡无法通过熔渣，被阻挡在焊缝金属表面附近而造成气孔。
通过调整焊剂的化学成分，改变熔渣的粘度即可解决。
4)电弧磁偏吹焊接时经常发生电弧磁偏吹现象，特别是在用直流电焊接时更为严重。
电弧磁偏吹会在焊缝中造成气孔。
磁偏吹的方向、受很多因素的影响，例如工件上焊接电缆的联接位置：电缆接线处接触不良、部分焊接电缆环绕接头造成的二次磁场等。
在同一条焊缝的不同部位，磁偏吹的方向也不相同。
在接近端部的一段焊缝上，磁偏吹更经常发生，因此这段焊缝气孔也较多。
为了减少磁偏吹的影响，应尽可能采用交流电源；工件上焊接电缆的联接位置尽可能远离焊缝终端；避免部分焊接电缆在工件上产生二次磁场等。
5)工件焊接部位被污染焊接坡口及其附近的铁锈、油污或其他污物在焊接时将产生大量气体，促使气孔生成，焊接之前应予清除。
2 裂纹通常情况下，埋弧焊接头有可能产生两种类型裂纹，即结晶裂纹和氢致裂纹。
前者只限于焊缝金属，后者则可能发生在焊缝金属或热影响区。
1)结晶裂纹钢材焊接时，焊缝中的S 、P等杂质在结晶过程中形成低熔点共晶。
任务3 埋弧焊方法与设备使用
编号：参见GB/T10249-1988 《电焊机型号编制方法》（详见 机械工程标准手册焊接与切割卷） 如MZJ2-1000（额定电流为 1000A的横臂式交流埋弧自动焊 机）
二、埋弧焊机的结构特点
1、送丝机构 包括：送丝电动机及传动系统、送丝滚轮、矫直滚轮；
应能可靠的送进焊丝并有较宽的调速范围，以保证电弧稳定。 2、焊车行走机构 包括：行走电动机及传动系统、行走轮、离合器； 3、焊接电源 埋弧焊多用较粗的焊丝，常用电弧电压自动调节的变速送丝 式焊机（陡降外特性电源）；细丝时可用电弧自身调节的等速送 丝式焊机（缓降外特性电源）。电源容量从500A到2000A。 多用交流电源(减小电弧磁偏吹)；薄板多采用直流电源。
2、焊剂(flux) 造渣、隔绝空气、控制焊缝金属化学成分、保持焊缝金 属力学性能、防止缺陷产生。 要有良好的稳弧性，形成熔渣要有合适的密度、粘度、 熔点、颗粒度、透气性，保证成形良好。 型号：参见GB／T5293-1999《埋弧焊用碳钢焊丝和焊 剂》、GB／T12470-1990《低合金钢埋弧焊用焊剂》及GB／ 7854-1999《埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂》 牌号：熔炼焊剂HJχ χ χ 烧结焊剂SJχ χ χ
生产效率高（I↑---v↑） 可用大电流、高电流密度，从而 功率、熔透深度及Vm增加；例如 20mm钢板I型坡口一次焊透； 电弧被掩埋，热量损失少，热效 率高达90%（电弧焊中最高），焊接 速度大大提高，可达60-150m/h,而焊 条电弧焊只有6-8m/h。
焊接质量好： 保护效果好（焊剂、熔渣保护）（还原性气分） 熔池金属凝固速度慢（冶金反应、成份稳定、缺陷） 自动控制保持弧长处于一定值
2、网压波动（等速送丝）
电弧自身调节 系统无法消除网压 波动对于焊接参数 的影响；
特种埋弧焊的操作工艺
特种埋弧焊的操作工艺1、多丝多弧埋弧焊多丝多弧埋弧焊是一种既能保证合理的焊缝成形和良好的焊接质量，又可提高焊接速度的有效方法。
常用的有双丝和三丝，为了特殊需要，焊丝可多至14根，甚至更多。
焊丝的排列方式有纵列式、横列式和直列式。
用双丝或三丝时，每根焊丝单独供电，更多的焊丝可分组供电。
熔宽主要靠前导电弧，后续电弧主要起调节熔宽和改善成形的作用。
为此焊丝之间的距离和角度应严格控制。
多丝单面埋弧焊焊接参数见下表。
多丝单面埋弧焊焊接参数2、带极埋弧焊带极埋弧焊利用矩形截面钢带代替圆截面焊丝做电极。
焊接过程中，电弧的弧根沿带极的宽度方向做快速往返运动，均匀加热带极，带极熔化并过渡到熔池中，凝固后形成焊缝。
这种方法最初用于埋弧堆焊，后来也用于埋弧焊接。
带极埋弧焊如下图所示。
▲带极埋弧焊1—焊接电源2—带状电极3—带极送进装置4—导电嘴5—焊剂6—熔渣7—焊道8—母材（1）带极埋弧焊的特点①带极埋弧焊可采用比圆截面焊丝更大的电流，因此熔敷速度大，效率高。
②电弧的加热宽度增大，熔深浅、稀释率低，特别适合于堆焊。
③易于控制焊缝成形。
带极焊接时，可方便地控制焊道的形状和熔深。
在坡口中进行多层焊时，交替、对称地改变电极偏转角，就可获得均匀分布的焊道。
（2）带极埋弧焊操作要点焊接电流、电弧电压、焊接速度等对焊缝形状参数的影响规律与丝极埋弧焊相同。
带极厚度、宽度、焊丝伸出长度对焊接过程的稳定性及焊缝形状尺寸的影响也很大。
其他条件一定时，带极宽度越大，熔深越小，熔宽越大。
带极厚度增大时，熔深增大，熔宽减小。
堆焊时，可通过焊接热输入来调节熔深，但由于热输入太小时，电弧不稳定，因此仅靠降低热输入来减小熔深并不是很有效。
焊剂的成分对带极的熔化速度、焊缝的几何形状及成分具有重要的影响。
试验证明，当焊剂中的氧化铁含量降低时，带极的熔化速度增大，熔深减小。
带极埋弧堆焊的典型焊接参数见下表。
带极埋弧堆焊焊接参数3、窄间隙埋弧焊窄间隙埋弧焊是指利用窄间隙代替V形、双V形、U形或双U 形等坡口进行焊接的一种方法。
(完整版)埋弧焊工艺参数及焊接技术
1.3埋弧焊工艺参数及焊接技术1. 3. 1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。
(1)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。
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)，无论是丫形坡口还是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2焊接电流对焊缝断面形状的影响a)I 形接头 b)Y形接头a)电流不足电流适当 电流过大b)图1焊接电流与熔深的关系(© 4.8mm2) 电弧电压电弧电压和电弧长度成正比，在相同的电弧电压和焊接电流时，如果选用的焊剂不同，电弧空间电场强度不同，则电弧长度不同。
如果其他条件不变，改变电弧电压对焊缝形状的影响如图3所示。
电弧电压低，熔深大，焊缝宽度窄，易产生热裂纹：电弧电压高时，焊缝宽度增加，余高不够。
埋弧焊时，电弧电压是依据焊接电流调整的，即一定焊接电流要保持一定的弧长才可能保证焊接电弧的稳定燃烧，所以电弧电压的变化范围是有限的电压过小电压适当电压过大b)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。
焊接速度对焊缝断面形状的影响，如图5所示。
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。
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，焊缝熔深和熔都将减小，即熔深和熔宽与焊接速度成反比，如图4所示。
埋弧焊焊接参数选择标准
埋弧焊焊接参数选择标准本标准所引⽤的技术规范与标准分为“执⾏技术规范与标准”和“参考技术规范与标准”两部分。
2.1执⾏技术规范与标准2.1.1 GB50205-2002 《钢结构⼯程施⼯及验收规范》2.1.2 GB986-88 《埋弧焊焊缝坡⼝的基本形式和尺⼨》2.1.3 JGJ81-2002 《建筑钢结构焊接技术规程》2.1.4 GB50205-2001 《钢结构⼯程施⼯质量验收规范》2.1.5 GB5293 《碳素钢埋弧焊⽤焊剂》2.2参考技术规范与标准2.2.1 《钢结构制作安装⼿册》2.2.2 《建筑钢结构施⼯⼿册》2.2.3 《焊接⼿册》2.2.4 《钢结构⼯程施⼯⼯艺标准》三部分：埋弧⾃动焊接技术3.1焊接原理：焊接电弧是在焊剂层下的焊丝与母材之间产⽣，电弧热使其周围的母材、焊丝和焊剂熔化以致部分蒸发，⾦属和焊剂的蒸发⽓体形成⼀个⽓泡，电弧就在这个⽓泡内燃烧。
⽓泡上部被⼀层熔化了的焊剂——熔渣构成的外膜所包围，这层外膜以及覆盖在上⾯的未熔化的焊剂共同对焊接起隔离空⽓、绝热、和屏蔽光辐射作⽤。
焊丝熔化的熔滴落下与已局部熔化的母材混合⽽构成⾦属熔池，部分熔渣因密度⼩⽽浮在熔池表⾯。
随着焊丝向前移动，电弧⼒将熔池中熔化⾦属推向熔池后⽅，在随后的冷却过程中，这部分熔化⾦属凝固成焊缝。
熔渣凝固成渣壳，覆盖在焊缝⾦属表⾯上。
在焊接过程中，熔渣除了对熔池和焊缝⾦属起机械保护作⽤外，还与熔化⾦属发⽣冶⾦反应（如脱氧、去杂质、渗合⾦等），从⽽影响焊缝⾦属的化学成分。
3.2埋弧焊焊接施⼯⼯艺流程3.3 焊前准备⼯作 3.3.1焊剂及焊丝的选择根据⽬前钢结构的钢材类型，常⽤埋弧焊丝和焊剂的选择如下表：表3.13.3.2焊接材料的保管和使⽤3.3.2.1焊剂的烘焙埋弧焊⽤焊剂的烘焙温度如下表：表3.23.3.2.2焊剂的保存焊接低碳钢的熔炼焊剂在使⽤中放置时间不超过24h；焊接低合⾦钢的熔炼焊剂在使⽤中放置时间不超过8h；烧结焊剂经⾼温烘焙后，应转⼊100~150℃的低温保温箱中存放，从保温箱中取出时间不超过4h。
埋弧焊的有关问题
埋弧焊埋弧焊是目前广泛使用的一种生产效率较高的机械化焊接方法。
它与焊条电弧焊相比，虽然灵活性差一些，但焊接质量好、效率高、成本低，劳动条件好。
1 埋弧焊的原理及特点一、埋弧焊的过程及原理埋弧焊是利用焊丝与工件之间在焊剂层下燃烧的电弧产生热量，熔化焊丝、焊剂和母材金属而形成焊缝的熔化极电弧焊方法。
由于焊接时电弧掩埋在焊剂层下燃烧，电弧光不外露，因此被称为埋弧焊。
二、埋弧焊的特点1．埋弧焊的主要优点：（1）焊接生产率高；（2）焊缝质量好；（3）焊接成本较低；（4）劳动条件好；2．埋弧焊的主要缺点：（1）难以在空间位置施焊；（2）对工件装配质量要求高；（3）不适合焊接薄板和短焊缝。
三、埋弧焊的分类及应用范围埋弧焊的应用范围（1）焊缝类型和焊件厚度凡是焊缝可以保持在水平位置、或倾斜度不大的工件，不管是对接、角接和搭接接头，都可以用埋弧焊焊接，如平板的拼接缝、圆筒形工件的纵缝和环缝、各种焊接结构中的角缝和搭接缝等。
埋弧焊可焊接的焊件厚度范围很大。
除了厚度在5mm以下的焊件由于容易烧穿，埋弧焊用得不多外，较厚的焊件都适于用埋弧焊焊接。
目前，埋弧焊焊接的最大厚度已达650mm。
（2）焊接材料种类随着焊接冶金技术和焊接材料生产技术的发展，适合埋弧焊的材料已从碳素结构钢发展到低合金结构钢、不锈钢、耐热钢以及某些有色金属，如镍基合金、铜合金等。
此外，埋弧焊还可在基体金属表面堆焊耐磨或耐腐蚀的合金层。
2 埋弧焊的焊接材料与冶金过程一、埋弧焊的焊接材料及选用1．焊丝根据焊丝的成分和用途可将其分为碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝和不锈钢焊丝三大类，随着埋弧焊所焊金属种类的增加，焊丝的品种也在增加，目前生产中已在应用高合金钢焊丝、各种有色金属焊丝和堆焊用的特殊合金焊丝等新品种焊丝。
焊丝选用原则:埋弧焊焊接低碳钢时，常用的焊丝牌号有H08、H08A、H15Mn等，其中以H08A的应用最为普遍。
当工件厚度较大或对力学性能的要求较高时，则可选用含Mn量较高的焊丝。
第一章 电弧焊基础知识
下面为冷金属过渡过程及其所焊的铝合金薄板对接焊缝。 下面为冷金属过渡过程及其所焊的铝合金薄板对接焊缝。
瑞典ESAB公司发展的 瑞典ESAB公司发展的super pulse技术，在一个电流周期内可以采 公司发展的super pulse技术 技术， 用不同熔滴过渡形式的组合，即正、 用不同熔滴过渡形式的组合，即正、负半波可以分别采用不同的熔滴过 渡形式，使焊缝成形比以往更加美观、精确并且容易控制、飞溅极少。 渡形式，使焊缝成形比以往更加美观、精确并且容易控制、飞溅极少。 焊缝成形更多地依靠机器来完成， 焊缝成形更多地依靠机器来完成，大大降低了人为因素对焊缝成形的影 降低对焊工操作技能培训的要求，不但节省了生产成本， 响、降低对焊工操作技能培训的要求，不但节省了生产成本，而且使以 往难于解决的焊接问题（如极薄的铝或不锈钢板的MIG焊 变得简单， 往难于解决的焊接问题（如极薄的铝或不锈钢板的MIG焊）变得简单， 焊缝质量的稳定性、再现性得到极大的提高。 焊缝质量的稳定性、再现性得到极大的提高。 点击看双脉冲（ pulse）过渡技术（瑞典ESAB公司 公司）。 点击看双脉冲（super pulse）过渡技术（瑞典ESAB公司）。 点击了解冷金属过渡（CMT）技术（奥地利Fronius公司） 公司） 点击了解冷金属过渡（CMT）技术（奥地利Fronius公司
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第一节
焊接电弧
弧柱区 阳极区
二、焊接电弧的导电特性
电弧的三个区域：阴极区 电弧的三个区域： （一）弧柱区的导电特性 热电离是弧柱部分产生带电粒子的主要途径 （二）阴极区的导电特性
（阴极区长度10-5～10-6cm ,阴极区压降约为106～107 V/cm） 阴极区长度10 ,阴极区压降约为 阴极区压降约为10 V/cm）
第3单元埋弧焊
2.低碳钢埋弧焊时的主要冶金反应
埋弧焊的冶金反应， 主要是液态金属中某一 元素被焊剂中某元素取 代的反应。对于低碳钢 埋弧焊来说，最主要的 冶金反应有硅、锰的还 原，碳的氧化（烧损） 反应，以及焊缝中氢和 硫、磷含量的控制等。
（1）焊缝中硅、锰的还原反应
低碳钢埋弧焊时，主要采用高锰高硅低氟型熔 炼焊剂“HJ430”和“HJ431”并配用H08或H08A 型焊丝，焊剂的主要成分是MnO和SiO2。 用高锰高硅低氟焊剂焊接低碳钢时，通常Mn的 过渡量为0.1 ％～ 0.4％，而 Si的过渡量为0.1 ％～ 0.3％。 在实际生产条件下，可以根据焊缝化学成分的 要求，调节上述各种因素，以达到控制硅、锰 含量的目的。
图3—15 MZT-1000型自动焊车
（2）控制箱 MZ-1000型埋弧焊机配用的控制箱是 MZP-1000型。控制箱内装有电动机一发电机 组、接触器、中间继电器、变压器、整流器、 镇定电阻和开关等元件，用以和焊车上的控制 元件配合，实现送丝和焊车拖动控制及电弧电 压反馈自动调节。 （3）焊接电源 MZ-1000型埋弧焊机可配用交流或直流 电源。配用交流电源时，一般用BX2－1000型 同体式弧焊变压器；配用直流电源时，可配用 ZX5-1000型或ZXG－1000R型弧焊整流器。
（4）熔池中的去氢反应
氢是埋弧焊时产生气孔和冷裂纹的主要原因。 去氢的途径主要有两条：一是杜绝氢的来源， 这就要求清除焊丝和工件表面的水分、铁锈、 油和其它污物，并按要求烘干焊剂；二是通过 冶金手段去除已混入熔池中的氢。 后一种途径对于焊接冶金来说非常重要，这可 利用由焊剂中加入的氟化物分解出的氟元素和 某些氧化物中分解出的氧元素，通过高温冶金 反应与氢结合成不熔于熔池的化合物HF和OH 来加以去除。
2022年特种设备焊接作业《焊机操作工》安全生产模拟考试题(二)
2022年特种设备焊接作业《焊机操作工》安全生产模拟考试题（一）姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________1、（判断题）有再热裂纹倾向的焊接接头应在焊接及热处理后各进行一次表面无损检测。
A、正确B、错误正确答案：错误2、（判断题）对同一检测工件，一般不应混用不同类型的渗透检测剂。
A、正确B、错误正确答案：错误3、（判断题）双丝埋弧焊主要应用于低生产率对接焊缝的焊接。
A、正确B、错误正确答案：错误4、（判断题）当焊接容器和管道进行气压试验时，可以敲击和修补缺陷。
A、正确B、错误正确答案：错误5、（判断题）耐热钢材料的后热应在焊接完成后立即进行，管道焊接完成后能立即进行焊后热处理时可不进行后热。
A、正确B、错误正确答案：错误6、（判断题）由于锌的蒸发会破坏氩气的保护效果，所以钨极氩弧焊焊接黄铜时，应选用较大的喷嘴孔和氩气流量。
A、正确B、错误正确答案：错误7、（判断题）TSGZ6002-2010《特种设备焊接操作人员考核细则》中规定：管材角焊缝试件焊接操作技能考试时，可在管－板角焊缝试件与管－管角焊缝试件中任选一种。
A、正确B、错误8、（判断题）《特种设备安全法》规定，特种设备生产、经营、使用单位应当按照安全管理要求向特种设备检验、检测机构及其检验、检测人员提供特种设备相关资料和必要的检验、检测条件，并对资料的真实性负责。
A、正确B、错误正确答案：错误9、（判断题）不锈钢中的铬是提高抗腐蚀性能的最主要的合金元素之一。
A、正确B、错误正确答案：错误10、（判断题）TSGZ6002-2010《特种设备焊接操作人员考核细则》中规定：板材对接焊缝试件、管材对接焊缝试件和管板角接头试件，分为带衬垫和不带衬垫两种。
（）A、正确B、错误正确答案：错误11、（判断题）《特种设备安全法》规定，特种设备出现故障或者发生异常情况，特种设备使用单位应当对其进行全面检查，消除事故隐患，方可继续使用。
厚板（16mm）双丝埋弧焊（tandemwire）的再实验
厚板（16mm）双丝埋弧焊（tandemwire）的再实验一.前言：我们知道在焊接厚板时，若采用单丝埋弧焊，加大焊接电流和电弧电压，虽然可以增加焊丝填充量，提高焊接速度，但是由于热输入量大，热循环过程快，会引起焊缝金属组织粗大，冲击性能降低。
而且，熔化金属可能来不及摊开，造成焊缝成型不美观；采用双丝双弧埋弧焊由于是双电弧单熔池，不仅实现高速焊接，而且热循环过程相对较慢，有利于焊缝中微量元素的扩散，提高焊缝性能，目前网上关于，双丝双弧的工艺类文章可以搜索一大堆；阅读每一篇都会发现一些新的东西；我想分享的是另外一下东西。
也为了方便富科斯调试人员及用户提供结合实际的焊接工艺参数参考数据。
实验基准：工件厚度为16mm板二试验设备：前焊丝Lincoln DC-1000直流电源，后丝Lincoln AC-1200 交流电源。
三．焊接材料及焊接坡口：1.试验材料及规格：δ＝16mm Q235A试板;。
衬板厚度为14mm。
采用H08MnAφ4焊丝。
焊剂采用HJ431。
2.焊接坡口：对厚度16mm板设计两种形式坡口。
为了提高生产效率，减少焊丝填充量，以及减少立板侧的表层焊缝宽度，采用单面带钝边坡口，将坡口开在腹板上。
坡口和接头组合形式见图1－3。
考虑到箱形梁生产过程一般采用气割下料，留钝边不易保证尺寸，因而又设计了另一种无钝边的坡口形式。
坡口和接头组合形式见图4－6。
四. 焊接工艺（一）试验：双丝双弧埋弧焊前后焊丝距离试验：前后焊丝距离对焊缝成形及电弧稳定性有一定影响。
试验采用平板，在相同的焊接参数下，进行不同丝距的比较试验。
焊接规范参数如下：前后焊丝直φ4mm前丝伸出长度： 30mm 后丝伸出长度： 35mm后焊丝倾角： 15度前丝焊接电流 700A前丝电弧电压 35V后丝焊接电流：500A后丝电弧电压：39－40V 焊接速度：28.2/m.h－1不同焊丝距离对焊缝成形的影响列于表1。
表1. 不同焊丝距离对焊缝尺寸的影响从表中数据可见，焊缝宽度随丝距加大而减小。
螺旋埋弧焊管双丝高速焊工艺参数的优化
●经验交流螺旋埋弧焊管双丝高速焊工艺参数的优化胡德虎,赵 炜,牛 辉,张 峰(宝鸡石油钢管有限责任公司,陕西宝鸡721008)摘 要:详细介绍了双丝螺旋埋弧焊各种工艺参数的优化与选择,提出:采用直流+交流的焊接方式匹配;钢带边缘铣成不对称X 形坡口;内焊偏心距只能控制在0～30mm ,外焊偏心距稍大于内焊偏心距;内外焊丝间距一样;内外焊焊丝倾角基本一样,前丝为3°～6°,后丝为8°～13°;内外焊焊丝伸长量一样。
对双丝焊的内、外焊电流和电压的选配原则作了着重说明。
并指出了提高双丝焊质量的控制要点。
关键词:螺旋埋弧焊管;双丝焊;坡口形式;偏心距;焊丝间距;焊丝倾角;焊丝伸长量中图分类号:TG406 文献标志码:B 文章编号:1001-3938(2007)04-0069-030 前 言为了提高生产效率,满足螺旋埋弧焊管朝着大直径、大壁厚及高强度的方向发展,埋弧自动双丝焊工艺已在螺旋焊管的生产中普遍应用。
双丝焊与单丝焊相比,它的优点主要是:①焊缝质量好,外观形貌容易控制,减少了单丝焊常见的咬边、焊缝不规则等外观缺陷;②焊接速度快,提高了生产效率。
以某厂为例,管径711～1020mm ,壁厚14.2～17.5mm 时,焊接速度在1.40m /m in 以上;管径559～813mm ,壁厚7.1～12.5mm 时,焊接速度为1.7～2.0m /m in 。
如果不考虑精整处理能力和检验时间限制,采用宝鸡石油钢管有限责任公司生产的焊接材料匹配,在生产壁厚小于12.5mm 的钢管时,焊接速度可以提高到2.20～2.40m /m in 。
但双丝焊设备较复杂,工艺参数调整难度大。
常见的焊接缺陷有前后焊丝错位而产生的焊偏,对气孔、夹渣较敏感,当焊点位置调整不当时容易产生微裂纹等。
通过对工艺参数的优化,可以避免以上缺陷,生产出高质量的螺旋埋弧焊管。
1 工艺参数的优化1.1 内外双丝焊设备的选择一般情况下,双丝焊采用直流(DC )+交流(AC )的形式,即前丝采用直流焊机,后丝采用交流焊机。
双丝埋弧焊
高效埋弧焊方法学习要点总结专业班级材控1111学号 *************学生姓名王虹宇2014年 05月19日高效埋弧焊方法学习要点总结姓名：王虹宇学号：2011118502109 专业班级：材控1111班1高效埋弧焊的焊接方法基本概念埋弧焊具有生产效率高、焊缝质量好、机械化程度高、劳动条件好等优点，在造船、压力容器、桥梁、铁路车辆、发电设备、重型机械等领域的生产中有着广泛的应用，适用于碳钢、低合金钢、不锈钢、镍基合金、铜及其合金的焊接。
随着科学技术突飞猛进的发展，高效化焊接技术越来越受重视，而埋弧焊的高效化已成为国内外焊接加工技术研究和工业应用的重点。
高效埋弧焊即埋弧焊的高效化，提高埋弧焊焊接的效率。
2基本原理和分类2.1基本原理高效埋弧焊与埋弧焊的基本原理相同，即埋弧焊过程中，光焊丝连续地送入覆盖住焊接区的焊剂层。
电弧引燃后，焊剂焊丝和母材立即熔化共形成熔池，熔化的熔渣覆盖住溶池及高温焊接区。
2.2分类埋弧焊的高效化是国内外焊接加工技术研究和应用的重点。
能提高埋弧焊焊接效率的方法包括：改变电极数量或形状，如多丝埋弧焊、带极埋弧焊；添加辅助填充金属，如粉末埋弧焊；改变坡口形状尺寸，如窄间隙埋弧焊；利用反面衬垫托住熔融金属进而使单面焊代替，双面焊，如铜衬垫单面焊等。
此外，还有冷丝和热丝填丝埋弧焊等。
由于篇幅的限制，下面主要讲下双丝埋弧焊。
双丝埋弧焊分为双丝双电源单弧埋弧焊、双丝双电源双弧埋弧焊、并联双丝单电源埋弧焊、串联双丝单电源埋弧焊。
3工艺特点和应用范围3.1工艺特点细双丝埋弧焊对于单丝埋弧焊，当焊丝直径小于2．5mm时，称为细丝埋弧焊。
它主要用于薄板的焊接，可获得高的焊接速度(达200m／h)和光滑的焊缝表面。
细双丝埋弧焊是指细丝埋弧焊与双丝埋弧焊的结合，也有人称之为细丝双弧埋弧焊。
它具有以下优点。
3.1.1能耗低，生产率高。
由于双丝焊比单丝焊的能量利用率高得多，因此细双丝埋弧焊具有明显的节能效果；与单丝埋弧焊相比，生产效率提高1倍，甚至更多。
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韧化 的研究有 一定 的报道 ｌ 多（ 丝 埋弧焊 丁艺 的 ４ Ｉ 双） 。
可变参 数较 多 ， 双丝 焊接 电流 、 丝焊 接 电压 、 如 双 焊
接速 度 、 丝排 列 方 式 、 丝 间距 和 双 丝倾 斜 角 度 双 双
等吲 通 过 参 考 民 船 建 造 过 程 中 双 丝 埋 弧 焊 Ｔ 艺 的 实 。 际 应 用 ， 展 了对 船 舶 结 构 材 料 １ Ｎ ３ ｒ ｏ 钢 双 开 ０ ｉＣ Ｍ Ｖ 丝埋弧 焊 ｒ 的 研究 ， 艺 详细 研 究 在 一 定 双 丝 焊 接
电 流 和 双 丝 焊 接 电压 范 嗣 内 ， 丝 排 列 方 式 、 丝 间 双 双
钢 配套 埋弧 焊焊 丝 ＷＳ ６ ９ ０和焊剂 ＷＦ ０ 。 、 ８ ４ 前 后焊
丝 规 格 均 为 ３０ 焊 剂 Ｗ Ｆ ０ ．， ８ ４为 自研 制 的 高 碱 度 烧 结 焊 剂 ， 碱 度 约 为 ３５ 采 用 高 碱 度 的 焊 剂 可 以 其 ．， 保 证 焊 缝 金 属 的 高 强 韧 性 。 剂 烘 干 的 热 处 理 规 范 焊 为 ４ ０ ｃ ２ 。 丝埋 弧 焊 对 接 焊 接 Ｔ 艺 参 数 见 表 ２ １ ｘ 双 ｑ ｈ 。 焊 剂 堆 积 层 高 度 为 ２ － ０ ｍ ， 接 过 程 中 应 严 禁 明 ５ ３ ｍ 焊 弧 焊 接 。 接 分 为 正 、 两 面 焊 ， 在 有 Ｖ 型 坡 口 的 焊 反 先 正 面 进 行 焊 接 ， 丝 、 丝 应 与 坡 口底 部 在 同 一 条 前 后 直 线 上 ， 且 对 准 焊 缝 中 心 ， 防 焊 偏 而 造 成 咬 边 并 严 或 未 焊 透 等 焊 接 缺 陷 。 面 埋 弧 焊 之 前 用 ８ ｌ 碳 反 ｍ ｉ ｆ 棒 碳 弧 气 刨 刨 槽 ， 砂 轮 机 彻 底 打 磨 刨 槽 的 氧 化 皮 用 及 夹 碳 部 位 。 棒 在 使 用 之 前 按 技 术 要 求 １０ 、 碳 ２ ℃ ２ｈ 烘 干 ， 缩 空 气 压 力 ０４ ０６ＭＰ 。 压 ． ． － ａ
质 高 强 钢 板 ， 板 的 相 变 点 Ａｃ＝ ２ 钢 ７ ５℃ ， ： ８ ５ｃ ， Ａｔ ０ （ ３ ＝ ＝
其 化 学 成 分 表 ｌ 试 验 设 备 为 Ａ Ｔ Ｄ Ａ 。 Ｕ ０ Ｓ ＤＷ 型 Ｍｉｅ 双 丝 埋 弧 焊 机 ， 含 有 两 台焊 接 电 源 ， 接 时 ｌｒ ｌ 包 焊 前 、 丝 的 电 源 极 性 组 合 为 Ｄ Ｒ ＋ Ｃ。 丝 排 列 方 后 Ｃ ＰＡ 双 式 为 串 列 时 ， 距 可 调 范 罔 为 １～ ｌ ｍ； 列 时 间 间 ５ ｌ０ ｍ 并 距 可 调 范 同 最 小 为 １ Ｉ； 丝 错 开 一 定 角 度 时 可 ０ＥＴ 双 Ｉ
调 节 的范 围较 大 。 丝 串 、 列位 置示 意 如 图 ｌ所 示 。 双 并
３ 双 丝 串 列 对 接 实 验 结 果 与 分 析
３１ 双 丝 串 列 工 艺 对 接 头 成 形 的 影 响 ．
３ １１ 双 丝 间 距 同 定 ， 变 焊 接 速 度 ．． 改
按 双 丝 排 列 方 式 不 同 分 两 种 情 况 考 察 ｌＮ３ ｒ ０ ０ｉ ＭＶ Ｃ 钢 的 双 丝 埋 弧 焊 Ｔ 艺 ， 借 鉴 双 丝 埋 弧 焊 应 用 的 基 在 础 上 分 两 种 情 况 ： 是 双 丝 串 列 排 列 时 ， 开 Ｖ 型 一 在 坡 口 的试 板 卜 行 平 板 对 接 （ 进 见 ２； 是 双 丝 并 列 ）二
点 过 开 ， 成 背 面 焊 道 盖 面 余 高 不 足 ， 其 焊 道 成 造 但
ｗＣ ｗＳ） ｗＭｎ （） 埘Ｐ ｗＮ） （ｒ （ ） （） （） （ ｉ （ ）ｗＳ （） （ｉ ｃ） Ｍｏ Ｖ
００７ ０． ２ ０４３ ０Ｏ０７ ． ２．２ ． ９ ２３ ． ０ ． ００１ ６ ７ ０ １ １ ０．４０ ． ２ ． ｏｏ ２ ００５
和错 开 一 定 角 度 ， 平 板 卜进 行 堆 焊 。 在
表 １ 批号 １０ ６ 厚 １ ｎｎ 的 １Ｎ３ ｒ Ｖ 钢化学成 分 ％ ７ ２ ， ６ ｌｌ ０ ｉ Ｍｏ Ｃ
双 丝 间 距 ４ Ｔｌ 焊 接 速 度 为 ６ 、０ １０ｅ ／ ｉ ０Ｉ ｌ ｔ， ／ ０ ８ 、０ ｒ ｒｎ ａａ 时 正 、 面 焊 道 成 形 及 截 面 形 貌 如 图 ３所 示 。 速 反 焊
焊 焊 接Ｔ 艺 参 数 对 焊 缝 成 形 的 影 响
第 ３期
是大 热输 入 焊接 方 法 ， 大热 输 入量 下 焊 接 ＨＡＺ的 冶 金
２ 双 丝 串 列 排 列 平 板 对 焊 试 验 方 案
双 丝 埋 弧 焊 平 板 对 接 坡 口 和 装 配 如 图 ２所 示 。 双 丝 串 列 对 焊 试 验 中 用 焊 接 材 料 为 １Ｎ ３ ｒ Ｖ ０ ｉＣ Ｍｏ
８ ｍ／ ｎ时 接 头 焊 道 铺 展 很 均 匀 ， 裂 纹 、 边 、 ０ｅ ｍｉ 无 咬
夹 渣 等 焊接 缺 陷 ， 道 表 面 成 形最 好 （ 冈 ３ ）焊 焊 见 ｂ；
接 速 度 为 ６ ｍ ｍｉ ０ｃ ／ ｎ时 ， 于 其 焊 接 速 度 较 慢 ， 得 由 使
双 丝焊接 过 程 中为共 熔池 状 态 ， 焊道 表 面铺展 有 其
距 和焊接速度等参数对焊缝成形 、 接头截 面形貌 等 的
影 响 ， 通 过 力 学 性 能 测 定 ， 定 了适 合 该 钢 种 对 并 确
接 焊 接 的双 丝 排 列 方 式 、 接 速 度 和 双 丝 间 距 。 焊
１ 实 验 材 料 和 焊 接 方 案
试 验 母 材 为 １ ｌ 厚 的 １Ｎ３ ｒ Ｖ 低 合 金 调 ６ ｎ ｆ￣ ｌ ０ ｉ Ｍｏ Ｃ