埋弧焊问题及解决
埋弧焊问题及解决
埋弧焊就是目前广泛使用得一种生产效率较高得机械化焊接方法。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 埋弧焊得原理及特点
一、埋弧焊得过程及原理
埋弧焊就是利用焊丝与工件之间在焊剂层下燃烧得电弧产生热量，熔化焊丝、焊剂与母材金属而形成焊缝得熔化极电弧焊方法。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、埋弧焊得特点
1．埋弧焊得主要优点：（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．埋弧焊得主要缺点：（1）难以在空间位置施焊；（2）对工件装配质量要求高；（3）不适合焊接薄板与短焊缝。
三、埋弧焊得分类及应用范围
埋弧焊得应用范围
（1）焊缝类型与焊件厚度凡就是焊缝可以保持在水平位置、或倾斜度不大得工件，不管就是对接、角接与搭接接头，都可以用埋弧焊焊接，如平板得拼接缝、圆筒形工件得纵缝与环缝、各种焊接结构中得角缝与搭接缝等。
埋弧焊可焊接得焊件厚度范围很大。除了厚度在5mm以下得焊件由于容易烧穿，埋弧焊用得不多外，较厚得焊件都适于用埋弧焊焊接。目前，埋弧焊焊接得最大厚度已达650mm。
（2）焊接材料种类随着焊接冶金技术与焊接材料生产技术得发展，适合埋弧焊得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得合金层。
2 埋弧焊得焊接材料与冶金过程
一、埋弧焊得焊接材料及选用
1．焊丝
根据焊丝得成分与用途可将其分为碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝与不锈钢焊丝三大类，随着埋弧焊所焊金属种类得增加，焊丝得品种也在增加，目前生产中已在应用高合金钢焊丝、各种有色金属焊丝与堆焊用得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，常用得焊丝牌号有H08、H08A、H15Mn等，其中以H08A得应用最为普遍。当工件厚度较大或对力学性能得要求较高时，则可选用含Mn量较高得焊丝。在对合金结构钢或不锈钢等合金元素较高得材料焊接时，则应考虑材料得化学成分与其它方面得要求，选用成分相似或性能上可满足材料要求得焊丝。
为适应焊接不同厚度材料得要求，同一牌号得焊丝可加工成不同得直径。埋弧焊常用得焊丝直径有2mm、3mm、4mm、5mm与6mm五种。
2．焊剂
焊剂在埋弧焊中得主要作用就是造渣，以隔绝空气对熔池金属得污染，控制焊缝金属得化学成分，保证焊缝金属得力学性能，防止气孔、裂纹与夹渣等缺陷得产生。同时，考虑实施焊接工艺得需要，还要求焊剂具有良好得稳弧性能，形成得熔渣应具有合适得密度、粘度、熔点、颗粒度与透气性，以保证焊缝获得良好得成形，最后熔渣凝固形成得渣壳具有良好得脱渣性能。
按制造方法可将焊剂分为熔炼焊剂、烧结焊剂与陶质焊剂三大类。
埋弧焊熔炼焊剂化学成分
3．焊剂与焊丝得选用与配合
焊剂与焊丝得正确选用及二者之间得合理配合，就是获得优质焊缝得关键，也就是埋弧焊工艺过程得重要环节。所以必须按工件得成分、性能与要求，正确、合理地选配焊剂与焊丝。
在焊接低碳钢与强度等级较低得合金钢时，选配焊剂与焊丝通常以满足力学性能要求为主，使焊缝强度达到与母材等强度，同时要满足其它力学性能指标要求。可选用下面两种配合方式中得任何一种：用高锰高硅焊剂（如HJ430、HJ431）配合低碳钢焊丝（如 H08A ）或含锰焊丝（如 H08MnA ）；用无锰高硅或低锰中硅焊剂（如HJ130、HJ250）配合高锰焊丝（如H10Mn2）。
焊接低合金高强度钢时，除要使焊缝与母材等强外，要特别注意提高焊缝得塑性与韧性，一般选用中锰中硅或低锰中硅焊剂（如HJ350、HJ250）配合相应钢种焊丝。
焊焊接低温钢、耐热钢与耐蚀钢时，可选用中硅或低硅型焊剂与相应得合金钢焊丝配合。
焊接奥氏体不锈钢等高合金钢时，应选用合金含量比母材高得焊丝；焊剂要选用碱度高得中硅或低硅焊剂，如果只有合金成分较低得焊丝，也可以配用专门得烧结焊剂或陶质焊剂焊接，依靠焊剂过渡必要得合金
无法加入脱氧剂与铁合金过水冷粒化、烘干、 加入粘结剂调制湿料，再经烘
～熔炼焊剂烧结焊剂
元素，同样可以获得满意得焊缝成分与性能。
3 埋弧焊工艺
一、埋弧焊工艺得内容与编制
1．埋弧焊工艺得主要内容
埋弧焊工艺主要包括焊接工艺方法得选择；焊接工艺装备得选用；焊接坡口得设计；焊接材料得选定；焊接工艺参数得制定；工件组装工艺编制；操作技术参数及焊接过程控制技术参数得制定；焊缝缺陷得检查方法及修补技术得制定；焊前预处理与焊后热处理技术得制定等内容。
2．编制焊接工艺得原则与依据
首先要保证接头得质量完全符合工件技术条件或标准得规定；其次就是在保证接头质量得前提下，最大限度得降低生产成本，即以最高得焊接速度，最低得焊材消耗与能量消耗以及最少得焊接工时完成整个焊接过程。
编制焊接工艺得依据就是工件材料得牌号与规格，工件得形状与结构，焊接位置以及对焊接接头性能得技术要求等。
3．埋弧焊工艺规程及实例
埋弧焊工艺参数对焊缝成形得影响（用交流电焊接）
2．工艺参数得选择方法
(1) 工艺参数得选择依据焊接工艺参数得选择就是针对将要投产得焊接结构施工图上标明得具体焊接接头进行得。根据产品图纸与相应得技术条件，下列原始条件就是已知得：
1)工件得形状与尺寸(直径，总长度)；接头得钢材种类与板厚；2)焊缝得种类(纵缝、环缝)与焊缝得位置(平焊、横焊、上坡焊、下坡焊)；3)接头得形式(对接、角接、搭接)与坡口形式（“Y”形、“X”形、“U”形坡口）；4)对接头性能得技术要求；5)焊接结构(产品)得生产批量与进度要求。
(2) 焊接工艺参数选择程序
选定埋弧焊工艺方法：?选择适用得焊剂与焊丝得牌号?选定预热温度、层间温度、后热温度以及焊后热处理温度与保温时间?选定焊接参数（焊接电流、电弧电压与焊接速度）并配合其它次要工艺参数
二、埋弧焊工艺
1．坡口得选择与加工
2．焊件得清理与装配
4．焊机得检查与调试
3．焊丝表面清理与焊剂烘干
?1—引弧板2—工件3—焊接试板4—引出板（一）对接接头得焊接工艺
1、对接接头双面埋弧焊
表3－17 不留间隙双面埋弧焊得焊接工艺
预留间隙双面埋弧焊得焊接工艺
焊剂垫结构
a）软管式b）橡皮膜式
1—工件2—焊剂3—帆布4—充气软管5—橡皮膜6—压板7—气室
临时工艺垫结构
1—薄钢带垫2—石棉绳垫3—石棉板垫
?（3）开坡口双面焊
?（4）焊条电弧焊封底双面焊
?对无法使用衬垫或不便翻转得工件，也可采用焊条电弧焊先仰焊封底，再用埋弧焊焊正面焊缝得方法。
这类焊缝可根据板厚情况开或不开坡口。保证封底厚度大于8mm，以免埋弧焊时烧穿。由于焊条电弧焊熔深浅，所以在正面进行埋弧焊时必须采用较大得焊接参数，以保证焊件熔透。
?厚板工件焊条电弧焊封底多层埋弧焊典型坡口
厚板工件多层埋弧焊得焊接工艺
2．对接接头单面埋弧焊
在对接接头中采用单面埋弧焊，可用强迫成形得方法实现单面焊双面成形，因而可免除工件翻转带来得问题，大大提高生产率，减轻劳动强度，降低生产成本。但用这种方法焊接时，电弧功率与线能量大，接头得低温韧性较差，通常适用于中、薄板得焊接。
（1）在铜衬垫上焊接
?铜衬垫截面尺寸
固定式铜衬垫顶紧机构
1—压板2—工件3—铜衬垫4—顶杆5—橡胶帆布
移动式水冷铜铜滑块结构
1—铜滑块2—工件3—拉片4—拉紧滚轮架
5—滚轮6—夹紧调节装置7—顶杆
?（2）在焊剂垫上焊接
?在电磁平台—焊剂垫上单面埋弧焊得焊接工艺
热固化焊剂垫构造与装配示意图
a）构造b）装配示意图
1—双面粘贴带2—热收缩薄膜3—玻璃纤维布4—热固化焊剂5—石棉布6—弹性垫7—工件8—焊剂垫9—磁铁10—托板11—调节螺钉?热固化焊剂垫单面埋弧焊得焊接工艺
?（3）在永久性垫板或锁底上焊接
对接用得永久钢垫板
3．对接接头环缝埋弧焊
环缝埋弧焊就是制造圆柱形容器最常用得一种焊接形式，它一般先在专用得焊剂垫上焊接内环缝，然后再在滚轮转胎上焊接外环缝。由于筒体内部通风较差，为改善劳动条件，环缝坡口通常不对称布置，将主要焊接工作量放在外环缝，内环缝主要起封底作用。焊接时，通常采用机头不动，让工件匀速转动得方法进行焊接，工件转动得切线速度
内环缝埋弧焊焊接示意图
1—焊丝2—工件3—辊轮4—焊剂垫5—皮带
?环缝埋弧焊焊丝偏移位置示意图
（二）T形接头与搭接接头得埋弧焊
T形接头与搭接接头得焊缝均就是角焊缝，用埋弧焊时可采用船形焊与横角焊两种形式。小工件及工件易翻转时多用船形焊；大工件及不易翻转时则用横角焊。
船形焊得焊接工艺(交流电源)
2．横角焊缝埋弧焊
?当采用T形接头与搭接接头工件太大，不便翻转或因其它原因不能进行船形焊时，可采用焊丝倾斜布置得横角焊来完成，横角焊时焊丝与工件得相对位置对焊缝成形影响很大，当焊丝位置不当时，易产生咬边或使立板产生未熔合。为保证焊缝得良好成形，焊丝与立板得夹角α应保持在15°～45°范围内（一般为20°～30°）。
横角焊焊缝埋弧焊示意图
a）示意图b）焊丝与立板间距过大c) 焊丝与立板间距过小横角焊焊得焊接工艺(交流电源)
四、埋弧焊得常见缺陷及防止方法
?§6-4 埋弧焊得其它方法
?一、附加填充金属得埋弧焊
附加填充金属得埋弧焊得基本做法就是在坡口中预先加入一定数量得填充金属再进行埋弧焊，在常规埋弧焊中，只有10％一20％电弧能量用于填充焊丝得熔化，其余得能量消耗于熔化焊剂与母材以及使焊接熔池得过热。因此，可以将过剩得能量用于熔化附加得填充金属，以提高焊接生产率。就是一种既能提高熔敷速度，又不使接头性能变差得一种有效方法，这种方法使用得焊接设备与焊接工艺与普通埋弧焊基本相同。单丝埋弧焊时熔敷速度可提高60％～100％；深坡口焊接时，可减少焊接层数，减小热影响区，降低焊剂消耗。附加填充金属得埋弧焊接法，由于熔敷率高，稀释率低，很适宜于表面堆焊与厚壁坡口焊缝得填充层焊接。
１-辅加填充金属
２-熔池
３-焊剂
４-渣壳
５-焊缝
附加填充金属埋弧焊得焊接工艺
?二、多丝埋弧焊
多丝埋弧焊就是一种既能保证合理得焊缝成形与良好得焊接质量，又可以提高焊接生产率得有效方法。采用多丝单道埋弧焊焊接厚板时可实现一次焊透，其总得热输入量要比单丝多层焊时少。因此，多丝埋弧焊与常规埋弧焊相比具有焊速高、耗能省、填充金属少等优点。主要用于厚板材料得焊接，通常采用在工件背面使用衬垫得单面焊双面成形得焊接工艺。
双丝埋弧焊示意图
a）纵列式b）横列式c) 直列式
纵列式双丝埋弧焊示意图
a）单熔池b）双熔池（分列电弧）
双丝埋弧焊应用较多得就是纵列式。前列电弧可用足够大得电流以保证熔深；后随电弧则采用较小电流与稍高电压，主要用来改善焊缝成形。这种方法不仅可大大提高焊接速度，而且还因熔她体积大，存在时间长，冶金反应充分而使产生气孔得倾向大大减小。此外，这种方法还可通过改变焊丝之间得距离及倾角来调整焊缝形状。
双丝埋弧焊单面焊双面成形得焊接工艺
带极埋弧焊主要特点：
（1）使用得焊接电流大用带状电极焊时，电弧在电极端面上快速往返移动，使热量分散，焊缝得成形系数得以提高，焊缝产生裂纹得可能性较小。因此，与丝极埋弧焊相比，带极埋弧焊可以采用更大得焊接电流。
（2）熔敷金属量大，效率高这一方面就是由于电弧热分布在整个电极宽度上使其熔化，熔敷面积大；另一方面也就是由于使用得电流大，带状电极熔化快，因而熔敷金属量大，熔敷效率高。
（3）易控制焊道成形带极埋弧焊时，熔化得金属向与电极宽度方向成直角流动，将电极偏转一个角度，就可以使焊道移位，因此，可用这种方法可以控制焊道得形状与熔深。在坡口中多层焊时，交替地、对称地改变电极偏转角，有可能获得均匀分布得焊道。
四．窄间隙埋弧焊
窄间隙埋弧焊就是近年来新发展起来得一种高效率得焊接方法。坡口形状为简单得I型，不仅可大大减小坡口加工量，而且由于坡口截面积小，焊接时可减小焊缝得线能量与熔敷金属量，节省焊接材料与电能，并且易实现自动控制。主要适用于一些厚板结构，如厚壁压力容器、原子能反应堆外壳、涡轮机转子等得焊接。焊接时可采用“中间一道”法或“两道一层”法。“两道一层”法容易保证焊缝侧壁熔合良好，得到质量优良得焊接接头，因此应用较多。
窄间隙埋弧焊示意图
a）“中间一道”法b）两道一层”法
窄间隙埋弧焊时，将焊嘴得主要组成部分（导电嘴、焊剂喷嘴等）制成窄得扁形结构。为了保证焊嘴与焊缝间隙得绝缘及焊接参数在较高得温度与长时间得焊接过程中保持恒定，铜导电嘴得整个外表面须涂上耐热得绝缘陶瓷层，导电嘴内部还要有水冷却系统。窄间隙埋弧焊所用得焊接电源，根据所焊材料不同，可选择交流电源，也可用直流电源。
埋弧焊缝产生气孔得主要原因:由焊材、母材带入电弧区得水分所造成得。
电磁偏吹、母材质量不好等也会造成气孔，应根据实际情况具体分析，采取相应防止措施。
(1)焊接材料与坡口门不清洁，就是造成气孔得最常见得原因。焊剂末烘干或烘干不彻底，焊丝表面、坡口表面及邻近区域有油、锈与水分，都会使熔池中含氢量显著增高而产生气孔。防止氢气孔得方法，就是减少氢得来源与创造使氢逸出熔池得条件：
①焊剂(包括焊剂垫用得焊剂)：应按规定严格烘干。如果天气潮湿，焊剂从烘箱中取出到使用得时间不能太长，最好能在50度左右温度下保温待用。回收再用得焊剂要避免被水、尘土等污染。
②严格清除焊丝与坡口两侧20毫米范围内得油、锈与水分。焊件要随装随焊，如果沾有水分，要将焊接区域烘烤干燥后焊接。
③焊剂粒度要合适，细粉末与灰分要筛除，使焊剂有一定透气性，利于气体跑出。
(2)钢材轧制或热冲压、卷板过程中，形成或脱落得氧化皮，以及定位焊渣壳，碳弧气刨飞渣等夹入焊剂，也会在焊缝中造成气孔。防止措施：
①卷板、弯曲等加工过程中脱落得氧化皮，在装配焊接前要清扫或用压缩空气吹除，防止夹入装配间隙或落入坡口中。
②焊接场地周围要清洁，防止氧化皮、渣壳、碳弧．气刨飞渣混入焊剂。回收复用得焊剂中，这些杂质得含量往往较多，所以要在多次回用得焊剂中掺进新焊剂o
(3)焊剂层太薄、焊接电压过高或网路电压波动较大时，电弧可能穿出焊剂层，使熔池金属受外界空气污染而造成气孔；焊剂粒度太粗时，空气会透过焊剂层污染熔池；悬空焊装配间隙超过0．8毫米时，会造成焊缝中得深气孔。防止措施：
①焊剂层厚度要合适使与焊接规范相适应，焊剂粒度不能过粗，以保证焊接过程中不透出连续弧光o
②悬空焊，特别在焊件厚度20毫米以内得悬空焊时，装配间隙不要超过0．8―1毫米o
(4)磁偏吹会造成气孔，最容易在用直流焊接薄板时发生，气孔多出现在收尾区域，越近焊缝末端气孔越严重。这种气孔在焊接较厚焊件时也可能遇到。产生气孔得原因就是由于电弧发生偏吹得缘故。地线连接位置不当也会造成磁偏吹而产生气孔。防止措施：
①从接地线一端起焊，接地要可靠。焊件得装夹具最好用非导磁材料制造。②收尾端预先焊较长、较厚得定位焊缝。③焊丝向前倾斜布置。④改用交流焊接。
(5)母材中有富硫层状偏析，或母材有分层缺陷会产生气孔。母材含硫量高、硫化物夹杂多时，焊接过程中会产生较多气体而形成气孔。防止措施：
①控制焊接规范，减小母材熔合比。例如用直流正接、小电流或粗焊丝焊接，用多道焊代替单道焊等o
②适当降低焊接速度，增加气体从熔池中逸出得时间。③用含锰量高得焊丝焊接，使部分硫形成硫化锰排入熔渣。
④如果原来就是不开坡口得对接焊，可以改成开V型坡口焊接，坡口角度比常用得坡口角度大一些o
⑤如果气孔就是由于母材分层(轧制钢板时产生得一种缺陷)造成得，一般应除去分层部分后重新焊接。
对于层板容器，可先在层板坡口侧面，用手工焊或其她焊接方法焊接封闭焊缝，然后再装配、焊接埋弧焊缝。
(6)产生气孔得其她原因定位焊缝有气孔、夹渣等缺陷，未经清除就直接焊接埋弧焊缝时，会产生气孔；前一层焊道有气孔末清除彻底，焊接后层焊缝时还会产生气孔。角焊缝焊接速度过高也会产生气孔
埋弧焊常见缺陷的产生原因及防除方法
埋弧焊常见缺陷的产生原因及防除方法
埋弧焊缝产生气孔的主要原因 发布日期：2012-11-22 05:41 埋弧焊缝产生气孔的主要原因是氢，氢气是由焊材、母材带入电弧区的水分所造成的。但是电磁偏吹、母材质量不好等也会造成气孔，应根据实际情况具体分析，采取相应防止措 施。 (1)焊接材料和坡口门不清洁，是造成气孔的最常见的原因。焊剂末烘干或烘干不彻底，焊丝表面、坡口表面及邻近区域有油、锈和水分，都会使熔池中含氢量显著增高而产生气孔。防止氢气孔的方法，是减少氢的来源和创造使氢逸出熔池的条件： ①焊剂(包括焊剂垫用的焊剂)：应按规定严格烘干。如果天气潮湿，焊剂从烘箱中取出到使用的时间不能太长，最好能在50度左右温度下保温待用。回收再用的焊剂要避免被水、尘土等污染。 ②严格清除焊丝和坡口两侧20毫米范围内的油、锈和水分。焊件要随装随焊，如果沾有水分，要将焊接区域烘烤干燥后焊接。 ③焊剂粒度要合适，细粉末和灰分要筛除，使焊剂有一定透气性，利于气体跑出。 (2)钢材轧制或热冲压、卷板过程中，形成或脱落的氧化皮，以及定位焊渣壳，碳弧气刨飞渣等夹入焊剂，也会在焊缝中造成气孔。防止措施： ①卷板、弯曲等加工过程中脱落的氧化皮，在装配焊接前要清扫或用压缩空气吹除，防止夹入装配间隙或落入坡口中。 ②焊接场地周围要清洁，防止氧化皮、渣壳、碳弧．气刨飞渣混入焊剂。回收复用的焊剂中，这些杂质的含量往往较多，所以要在多次回用的焊剂中掺进新焊剂o (3)焊剂层太薄、焊接电压过高或网路电压波动较大时，电弧可能穿出焊剂层，使熔池金属受外界空气污染而造成气孔；焊剂粒度太粗时，空气会透过焊剂层污染熔池；悬空焊装配间隙超过0．8毫米时，会造成焊缝中的深气孔。防止措施： ①焊剂层厚度要合适使与焊接规范相适应，焊剂粒度不能过粗，以保证焊接过程中不透出连续弧光o ②悬空焊，特别在焊件厚度20毫米以内的悬空焊时，装配间隙不要超过0．8―1毫米o (4)磁偏吹会造成气孔，最容易在用直流焊接薄板时发生，气孔多出现在收尾区域，越近焊缝末端气孔越严重。这种气孔在焊接较厚焊件时也可能遇到。产生气孔的原因是由于电弧发生偏吹的缘故。地线连接位置不当也会造成磁偏吹而产生气孔。防止措施： ①从接地线一端起焊，接地要可靠。焊件的装夹具最好用非导磁材料制造。 ②收尾端预先焊较长、较厚的定位焊缝。 ③焊丝向前倾斜布置。 ④改用交流焊接。 (5)母材中有富硫层状偏析，或母材有分层缺陷会产生气孔。母材含硫量高、硫化物夹杂多时，焊接过程中会产生较多气体而形成气孔。防止措施： ①控制焊接规范，减小母材熔合比。例如用直流正接、小电流或粗焊丝焊接，用多道焊代替单道焊等o ②适当降低焊接速度，增加气体从熔池中逸出的时间。 ③用含锰量高的焊丝焊接，使部分硫形成硫化锰排入熔渣。 ④如果原来是不开坡口的对接焊，可以改成开V型坡口焊接，坡口角度比常用的坡口角度大一些o ⑤如果气孔是由于母材分层(轧制钢板时产生的一种缺陷)造成的，一般应除去分层部分后重新焊接。 对于层板容器，可先在层板坡口侧面，用手工焊或其他焊接方法焊接封闭焊缝，然后再装配、焊接埋弧焊缝。 (6)产生气孔的其他原因定位焊缝有气孔、夹渣等缺陷，未经清除就直接焊接埋弧焊缝时，会产生气孔；前一层焊道有气孔末清除彻底，焊接后层焊缝时还会产生气孔。角焊缝焊接速度过高也会产生气孔
埋弧焊标准
ZGGY-0924-2004 浙江精工钢结构有限公司 埋弧自动焊焊接施工工艺标准 （第二次修订版） 编制： 审核： 批准： 2003-09-25发布2004-10-01实施浙江精工钢结构有限公司重钢分公司发布
目录 1.总则 (1) 2.规范与标准 (1) 3.埋弧自动焊焊接技术 (1) 3.1埋弧自动焊焊接原理 (1) 3.2埋弧自动焊焊接施工工艺流程 (1) 3.3焊前准备工作 (1) 3.4埋弧自动焊焊接规范的选择 (1) 3.5埋弧自动焊焊接参考规范 (1) 4.埋弧自动焊质量控制 (1) 5.埋弧自动焊焊接质量自检规范 (1) 6.埋弧自动焊应注意的事项 (1)
第一部分：总则 《埋弧自动焊焊接施工工艺标准》（以下简称“本标准”）是由浙江精工钢结构建设集团有限公司（以下简称“精工”）贯彻了《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）、《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》(GB986-88)等，并根据操作人员素质、设备和工艺特点、以及多个工程的加工经验编制而成的企业标准。本标准若有与国家标准相抵触之处，则以国家标准为准。 本标准适用于工业与民用建筑钢结构工程中普通碳素结构钢和低合金钢结构钢的焊接。 本标准同设计详图和设计说明一起，作为本公司建筑工程的单层、多层、高层结构中钢板埋弧自动焊过程中必须执行的技术要求及检验标准。 本标准制定的主要目的是为了使生产工人及质量检查员在日常工作中使用方便，同时，也使操作者容易理解与掌握产品质量的要求，从而保证产品的质量。 为了提高本标准质量，请工厂各车间班组在执行过程中认真总结经验，积累资料，随时将有关意见和建议反馈给重钢技术部，以便做进一步修改、完善。 本标准自2004年11月01日起实施 本标准由浙江精工钢结构建设集团有限公司提出 本标准由重钢制造分公司技术部负责起草 本标准主要求起草人：万进鸿刘代龙
埋弧焊工艺参数及焊接技术
埋弧焊工艺参数及焊接技术 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。下面我们主要讨论平焊位置的情况。 1.1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）
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 （2）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。 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 图4 焊接速度对焊缝形成的影响 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) 焊丝直径焊接电流、电弧电压、焊接速度一定时，焊丝直径不同，焊缝形状会发生变化。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。
埋弧焊工艺参数及焊接技术讲解
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）
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 2）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 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，
埋弧焊问题及解决
埋弧焊问题及解决 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围
埋弧焊的应用围 （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。在对合金结构钢或不锈钢等合金元素较高的材料焊接时，则应考虑材料的化学成分和其它方面的要求，选用成分相似或性能上可满足材料要求的焊丝。 为适应焊接不同厚度材料的要求，同一牌号的焊丝可加工成不同的直径。埋弧焊常用的焊丝直径有2mm、3mm、4mm、5mm和6mm五种。
埋弧焊常见焊接缺陷的成因分析及对策
1. 影响焊接缺陷的因素 （1）材料因素: 所谓材料因素是指被焊的母材和所使用的焊接材料，如焊丝、焊条、焊剂、以及保护气体等。所有这些材料在焊接时都直接参与熔池或熔合区的物理化学反应，其中母材本身的材质对热影双区好性能起音决定性的影响。显然所采用的焊接材料对焊缝金属的成份和性能也是关键的因素。好果焊接材料与母材匹配不当，则不仅可以引起焊接区内的至纹、气孔等各种缺陷，而且也可能可起脆化、软化或耐腐蚀等性能变化。所以，为保证获得良好的焊接接头，必须对材料因素予以充分的重视。 （2）工艺因素： 大量的实践证明，同一种母材在采用不同的焊接方法和工艺措施的条件下，其焊接质量会表现出很大的差别。焊接方法对焊接质量的影响主要可能在两方面：首先是焊接热源的特点，也就是功率密度、加热最高温度、功率大小等，它们可直接改变焊接热循环的各项参数，如线能量大小、高温停留时间、相变温度区间的冷却速度等。这些当然会影响接头的组织和性能;其次是对熔池和附近区域的保护方式，如熔渣保护、气体保护、气-渣联合保护或是在真空中焊接等，这些都会影响焊接冶金过程。显然，焊接热过程和冶金过程必然对接头的质量和性能会有决定性的影响。 2.常见焊接缺陷的原因分析 （1）结晶裂纹 从金属结晶理论知道，先结晶的金属纯度比较高，后结晶的金属杂质较多，
并富集在晶粒周界，而且这些杂质具有较低的熔点，例如，一般碳钢和低合金钢的焊缝含硫量较高时，能形成FeS，而FeS与Fe发生作用形成熔点只有988℃的低熔点共晶。在焊缝金属凝固过程中，低熔点共晶被排挤在晶界上，形成“液态薄膜”由于液态薄膜的存在减弱了晶间之间的结合力，晶粒间界的液态薄膜便成了薄弱地带。又因为焊缝金属在结晶的同时，体积在减小，周围金属的约束引起它的收缩而引起焊缝金属受到拉伸应力的作用下，于是相应地产生了拉伸变形。若此时产生的变形量超过了晶粒边界具有的变形塑性时，即可沿这个薄弱地带开裂而形成结晶裂纹。 可见，产生结晶裂纹的原因就在于焊缝中存在液态薄膜和在焊缝凝固过程中受到拉伸应力共同作用的结果。因此，液态薄膜是产生结晶裂纹的根源，而拉伸应力是产生结晶裂纹的必要条件。 至于近缝区的结晶裂纹，原则上与焊缝上的结晶裂纹时一致的。在焊接条件下，近缝区金属被加热到很高的温度，在熔合区附近达到半熔化状态。当母材金属含有易熔杂质时，那么在近缝区金属的晶界上，同样也会有低熔共晶存在。这时在焊接热的作用下，将会发生熔化，相当于晶粒间的液态薄膜，与此同时，在拉伸应力的作用下就会开裂。 焊缝上的结晶裂纹和近缝区的结晶有着相互依赖和相互影响的关系。近缝区的结晶裂纹可能是焊缝结晶裂纹的起源。 结晶裂纹的影响因素：通过以上分析可知，结晶裂纹的产生取决于焊缝金属在脆性温度区间的塑性和应变，前者取决于冶金因素，后者取决于力的因素。力的主作用是产生结晶裂纹的的必要条件，只有在力的作用下产生的应变超过材料的最大变形能力时，才会开裂。首先需要分析冶金因素。
埋弧焊管焊接主要缺陷及防控措施
埋弧焊管焊接主要缺陷及防控措施 埋弧焊管焊接主要缺陷及防控措施 摘要：文章分析了埋弧焊管在焊接过程易出现的焊接缺陷，判断其产生的原因，并提出了相应的处理方法。 1焊缝外观缺陷 1.1咬边 埋弧焊管焊接过程易出现单个单侧咬边缺陷的原因在于：成型缝间隙变化过大、带钢边缘有小毛刺或小缺口、成型错边。出现这种情况，不必进行大的调整,可以在条件允许的情况下尽可能将带钢边缘处理光滑并保持成型稳定。对于带钢边缘的光滑处理问题,可以采用铣边机代替圆盘剪剪边进行解决。 埋弧焊管焊接过程还会出现单个双侧咬边的情况，其形成原因主要是焊丝直径不均匀、焊丝接头不光滑、焊丝硬度不均匀造成送丝不均匀、金属毛刺导致的电嘴处瞬间短路。出现这样的情况可采取的防控措施有：检查焊丝直径大小如果导电嘴为原型导电嘴则适当扩大导电嘴直径要求焊丝制造厂家对焊丝接头处修磨保证接头处直径一致切硬度一致，注意板边剪边和铣边情况确保无毛刺，定期放空内焊焊剂并进行磁筛选。 1.2焊缝余高、焊缝“脊棱”、焊缝“马鞍形”太大 焊缝余高过大形成的原因有：焊接规范搭配不当,电流过大、电压过小以及焊速过慢；焊丝后倾角过大，使熔池金属剧烈后排；焊丝的前、后间距过小。焊丝伸出长度过大。防控措施包括：通过工艺试验确定合理的焊接规范匹配；厚壁钢管采用开坡口的焊接、减少焊丝伸出长度、适当增加焊丝间距、适当增加焊点偏中心。 焊缝鱼脊背的形成原因是：焊点位置不当,焊点偏中心过小，液态熔池金属流向熔池尾部，导致焊缝高度增大，特别是焊缝中间的余高增大，形成焊缝“脊棱”；或者是前焊丝前倾角过大后丝后倾角偏小。其防控措施有：适当增加焊点偏中心、减小前焊丝前倾角和后焊丝后倾角。 焊缝“马鞍形”太大的形成原因有两个，一是下坡焊时的钢管焊点偏中心过大，二是弧压偏大。防控措施包括：适当减小焊点偏中心，要不出焊缝“马鞍形”则一般条件下偏中心为0.07R（R 为钢管半径）、降低弧压由于采用烧结焊剂对焊接工艺规范反映非常敏感所以每次调整焊接规范幅度要小。 1.3焊缝麻点和“人”字纹 焊缝麻点和“人”字纹形成原因是：焊接条件氧化气氛过高即母材及焊接材料油、锈、氧化粉末较多产生过多的一氧化碳气孔来不及析出而产生大量的气孔和表面麻点；焊剂比重大、熔渣粘度大以及焊剂的堆积高或焊剂粒度太小使金属和渣界面气泡压力大而产生麻点。防控措施：①选用比重轻、粘度小的烧结焊剂，使用前保证焊剂的烘干和清洁，使用中在不明弧的前提下尽可能减 少焊剂堆积高度;②彻底清除焊件和焊丝表面的油、锈和水。1.4焊缝偏流 焊点位置不当，焊点偏中心过大或过小或者是焊接速度过快、焊剂送给位置不正确，焊剂对熔池的压力不对称、弧压过大会造成焊缝偏流情况出现。其防控措施主要有：根据管径大小和焊接规范合理选择焊点位置，尽可能使熔池在接近水平的位置完成结晶过程；以正确方式送给焊剂，减
埋弧焊焊接参数选择标准17页word
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 ZGGY-0920-2004 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3.1 3.3.2焊接材料的保管和使用 1 ZGGY-0920-2004 3.3.2.1焊剂的烘焙 埋弧焊用焊剂的烘焙温度如下表： 表3.2 3.3.2.2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。 3.3.2.3焊剂的领用和使用 焊接所用的埋弧焊焊剂必须在二级库领取；埋弧焊过程中，未熔化的
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》 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
3.3.2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3.2 3.3.2.2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 e.焊咀的角度和位置准确。 3.3.5埋弧自动焊坡口的制备 根据钢板厚度和技术要求制备坡口，坡口尺寸符合工艺标准，要求使用半自动切 割坡口。 坡口加工完毕后，应对坡口面及周围50mm的范围内进行打磨，去除铁锈、氧化 皮及焊点等杂物。
3.3.6组装和定位焊 3.3.6.1接头的组装 接头的组装是指组合件或者分组件的装配，它直接影响焊缝质量、强度和变形。 应严格控制错边和间隙的允差，参照下表、 表3.3 头的始末端，从而保证焊缝质量均匀。引弧板材质应与母材相同，其坡口尺寸形状也应与母材相同。埋弧焊焊缝引出长度应大于60mm，其引弧、引出板的板宽不小于100mm，长度不小于150mm；引弧板及熄弧板的设置形式及点焊位置如下示意图所示：
埋弧焊焊接工艺及操作方法
弧焊焊接工艺及操作方法 一、焊前准备 1准备焊丝焊剂，焊丝就去污、油、锈等物，并有规则地盘绕在焊丝盘内，焊剂应事先烤干(250°C下烘烤1—2小时)，并且不让其它杂质混入。工件焊口处要去油去污去水。 2接通控制箱的三相电源开关。 3检查焊接设备，在空载的情况下，变位器前转与后转，焊丝向上与向下是否正常，旋转 焊接速度调节器观察变位器旋转速度是否正常；松开焊丝送进轮，试控启动按扭和停止 按扭，看动作是否正确，并旋转电弧电压调节器，观察送丝轮的转速是否正确。 4弄干净导电咀，调整导电咀对焊丝的压力，保证有良好的导电性，且送丝畅通无阻。 5按焊件板厚初步确定焊接规范，焊前先作焊接同等厚度的试片， 根据试片的熔透情况（X光透视或切断焊缝，视焊缝截面熔合情况）和表面成形，调整焊接规范，反复试验后确定最好的焊接规范。 6使电咀基本对准焊缝，微调焊机的横向调整手轮，使焊丝与焊缝对准。7按焊丝向下按扭，使焊丝与工件接近，焊枪头离工件距离不得小于15mm，焊丝伸出长度不得小与30mm。 8检查变位器旋转开关和断路开关的位置是否正确，并调整好旋转速度。 9打开焊剂漏头闸门，使焊剂埋住焊丝，焊剂层一般高度为30—50mm。 二、焊接工作 1按启动按扭，此时焊丝上抽，接着焊丝自动变为下送与工件接触摩擦并引起电弧，以保证电弧正常燃烧，焊接工作正常进行。 2焊接过程中必须随时观察电流表和电压表，并及时调整有关调节器（或按扭） 。使其符合所要求的焊接规范，在发现网路电压过低时应立刻暂停焊接工作，以免严重影响熔透质量，等网路电压恢复正常后再进行工作。在使用4mm焊丝时要求焊缝宽度>10mm，焊接沟槽时焊接速度≈15m/h，电压≈24V，电流≈300A，在接近表面时，电压>27V，电流≈450A。在焊接球阀时一般在焊第一层时尽量用低电压小电流，因无良好冷却怕升温过高损坏内件及内应力大。在焊第二层及以后一定通水冷却，电压及电流均可加大，以焊渣容易清理为好。 3焊接过程还应随时注意焊缝的熔透程度和表面成形是否良好， 熔透程度可观察工件的反 面电弧燃烧处红热程度来判断，表面成形即可在焊了一小段时，就去焊渣观察，若发现 熔透程度和表面成形不良时及时调节规范进行挽救，以减少损失。 4注意观察焊丝是否对准焊缝中心，以防止焊偏，焊工观察的位置应与引弧的调整焊丝时的位置一样，以减少视线误差，如焊小直径筒体的内焊缝时，可根据焊缝背面的红热情 况判断此电弧的走向是否偏斜，进行调整。 5经常注意焊剂漏斗中的焊剂量，并随时添加，当焊剂下流不顺时就及时用棒疏通通道，排除大块的障碍物。 三、焊接结束 1关闭焊剂漏斗的闸门，停送焊剂。 2、轻按（即按一半深，不要按到底）停止按扭，使焊丝停止送进，但电弧仍燃烧，以填满金属熔池，然后再将停止按扭按到底，切断焊接电流，如一下子将停止按扭按到底，不 但焊缝末端会产生熔池没有填满的现象，严重时此处还会有裂缝，而且焊丝还可能被粘
埋弧焊的未熔合缺陷成因分析及质量控制
埋弧焊的未熔合缺陷成因分析及质量控制
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埋弧焊的未熔合缺陷成因分析及质量控制-机电论文 埋弧焊的未熔合缺陷成因分析及质量控制 李宏岩 （中国核动力研究设计院，四川成都610000） 摘要：介绍埋弧自动焊焊缝未熔合的缺陷成因，通过跟踪进行无损检验和工艺分析，进而优化焊接工艺，达到控制焊接质量的目的，并归纳总结出埋弧自动焊避免未熔合缺陷产生的质量控制措施。 关键词：埋弧焊；未熔合；缺陷；质量控制 0引言 在焊接金属熔合面或连接的焊道之间没有熔合出现的焊接不连续被称为未熔合。按位置可将未熔合分为层间未熔合、坡口未熔合和焊缝根部未熔合；按状态可将未熔合分为白色未熔合与黑色未熔合，白色为不含有夹渣的纯气隙的未熔合，而黑色的为含有夹渣的未熔合。焊接未熔合在检验规范中均属于不允许的缺陷，坡口未熔合和根部未熔合明显减小了承载截面积，应力集中比较严重，其危害性仅次于裂纹。一旦漏检未及时修复，设备服役承压状态下会发生开裂、层间撕裂，最终造成设备泄漏甚至爆裂等安全事故。 未熔合在自动焊中出现的射线缺欠率为30%～60%，超声探伤缺欠出现率为50%～60%，所有缺欠类型中未熔合、未焊透出现率最高［1］。控制焊接质量，避免未熔合缺欠产生，对于提高生产效率、保证工程质量安全具有重要意义。本文将通过对电站压力管道埋弧焊焊缝的无损检验跟踪，分析埋弧焊未熔合缺陷成因，进而优化焊接工艺，达到控制焊接质量的目的，并归纳总结出埋弧自动焊避免未熔合缺陷产生的质量控制措施。
悬 空 埋 弧 焊 工 艺
埋弧焊工艺 1、悬空埋弧焊是一种不用任何衬托和辅助设备、装置的埋弧焊工艺方法，埋弧焊焊接电流大，电弧压力大，电弧穿透能力强，在无任何衬托和辅助装置情况下，易造成焊穿或液态金属流失；为防止焊穿，减小正面第一层焊接电流，造成第一层厚度减薄，在施焊背面第一层时，焊接电流受正面第一层厚度限制而无法增大，不能保证接头熔透，出现连续性中心未焊透、大气孔。其次，为排除未焊透、气孔等缺陷，须通过提高电弧穿透力来增加焊缝熔深，必须增加焊接电流，焊接电流增大时：一方面，若坡口较窄，限制了熔池扩展，熔池深度增加，电弧搅拌作用增强，熔渣卷入熔池不易上浮，同时，熔融金属过热，熔渣高温时间长，金属、渣界面处渣中阴离子长大，使熔渣质点移动困难，粘度增大，进一步阻碍了渣的浮出，渣与界面金属紧密结合，造成脱渣困难和夹渣；另一方面，电弧搅拌作用增强，熔渣高温存在时间长，强制冷却成型作用弱化，焊缝表面成型粗糙；尤其环缝焊接时，熔池运动结晶，焊缝尺寸更难控制，造成成型不良；其三焊丝熔化量增大，造成余高过高；同时，焊接大线能量条件下，焊缝、热影响区组织晶粒严重长大，使接头性能，尤其是韧性受到显著影响。如此，要改善悬空埋弧焊工艺应注意以下几方面问题：（1）降低每层热输入，保证接头性能。（2）保证焊透，防止焊穿、气孔、裂纹等缺陷产生；（3）改善表面成型，降低余高，提高焊缝表面质量；（4）背面不清根，减少层间清渣、打磨量，降低劳动强度，减少污染。考虑采用大坡口小钝边双面悬空埋弧焊工艺。 2、采用大坡口,小钝边双面悬空埋弧焊工艺方法，直流反接。以厚度8㎜、10㎜、12㎜、14㎜、16㎜、18㎜、20㎜、22㎜等常用于压力容器的16MnR试板、筒体及其钛／钢复合板筒体焊缝焊接作为跟踪考察对象，进行工艺试验和参数优化。 3 坡口加工，机械加工方法进行试板或产品纵、环焊缝坡口加工,，根据工件厚度,其接头坡口型式如图1所示: 4 焊接材料 选用H10Mn2焊丝配HJ431焊剂, 焊丝直径Φ3.2㎜\Φ4㎜,焊剂焊前经250℃,2小时烘干。 5 焊接工艺参数 开坡口工件焊接线能量相应不开坡口情况要小。第一层焊接电流选择应防止焊穿，即保证一定电流值，以保证熔化50%以上钝边；背面第一层焊接时，焊接电流在防止焊穿的情况下尽可能大，以保证熔深，从而排除未焊透和气孔缺陷；其它道次焊接采用中等电流多层(道)次焊接。参数选择上应注意焊接电流(I)、电压（U）、和速度（V）匹配，其焊
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。调节焊接电压时，应根据机头上的电压表指示值进行。
WPS-埋弧焊焊接工艺评定
WELDING PROCEDURE SPECIFICATION(WPS)焊接工艺规程Yes[√] PREQUALIFIED免除评定QUALIFEID BY TESTING试验评定√or PROCEDURE QUALIFICATION RECORDS或工艺评定记录(PQR)Yes[ ] 焊接方法welding process 焊接方法welding process:自动埋弧焊(SAW)预热Preheat 预热温度Preheat Temp.Min 手工/机械manual/machine 自动/半自动: /semi-auto 接头形式j oint type 机械machine 自动auto 层间温度Interpass Temp 加 热方法Preheat Process::--- 焊接位置p osition 接头joint type:Butt (25+25)mm 衬垫backing: --- 根部间隙Root opening: 0~1 mm 背部清根B ack gouging: 6~8mm 母材B ase material 母材牌号m aterial spec: Q345B 执行标准standard : GB/T 1591 -2008 厚度thickness: 25mm 焊丝welding wire 牌号spec: EM13K AWS级别c lass:AWS A5.17 焊丝直径welding wire spec Φ4 mm 焊接位置welding position: 1G 角焊缝f illet weld: 立焊方向v ertical progression: --- 电特性e lectrical characteristics 电流类型current type:DC 极性power source:: EP 过渡形式transfer mode: --- 焊接技巧t echnique 焊接层数welding layer: 5~6 摆动方式weave bead:String 焊丝数量n umber of electrodes: 1 焊丝间距electrode spacing: 焊剂F lux c:焊丝伸出长度:wire extension20 mm 牌号spec: F7AO-EH14(SJ101) AWS级别c lass:AWS A5.17 保护气体Shielding gas 类型:type --- 混合比例composition: --- 流量flow rate; 焊枪角度w eld gun angle:86° 焊丝角度wire angle: °焊后热处理p ostweld treatment 温 度Temp.: --- 加热方式h eat process: --- 时间time: --- 焊角 Fillet weld leg mm 焊道/ 层数 Bead/layer 焊接电流 current 焊接电压 voltage V 焊接速度 welding接头详图Joint details 送丝速度 speed cm/min 电流 current A cm/min 255~6600~68036~4254~58 speed
埋弧焊工艺应用
埋弧焊工艺应用 【摘要】通过对埋弧焊原理及结构分析，合理选择焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊丝直径，同时要有合理的施焊工艺方法，从而达到生产率高、焊接质量好、劳动条件好的目的。 【关键词】埋弧焊焊接参数焊缝 前言 埋弧焊是焊接生产中应用最广泛的工艺方法之一。由于焊接熔深大、生产效率高、机械化程度高，因而特别适用于中厚板长焊缝的焊接。在造船、锅炉与压力容器、起重机械、工程机械等制造中都是主要的焊接生产手段。因而正确掌握其焊接工艺很重要，对有效保证焊接质量，达到良好的焊接成形效果是非常有利的。 随着焊接冶金技术和焊接材料生产的发展，埋弧焊所能焊接的材料已从碳素结构钢发展到低合金结构钢、不锈钢、耐热钢以及一些有色金属材料。 正文 1、埋弧焊原理 埋弧焊是预先把颗粒状焊剂散布在焊接线上，焊丝通过送丝装置，自动连续地向焊剂中送进，在焊丝前端与母材间引燃电弧，进行自动电弧焊。 埋弧焊结构及实施过程如图1所示： 由4个部分组成：①焊接电源接在导电嘴和弓箭之间用来产生电弧；②焊丝由焊 图1 丝盘经送丝机构和导电嘴送入焊接区；③颗粒状焊剂由焊剂漏斗经软管均匀的堆
敷到焊缝接口区；④焊丝及送丝机构、焊剂漏斗和焊接控制盘等通常装在一台小车上，以实现焊接电弧的移动。 埋弧焊焊缝形成过程如图2，埋弧焊时，连续送进的焊丝在一层壳熔化的颗 粒状焊剂覆盖下引燃电弧。 2、工艺参数 埋弧焊主要应用于平焊位置焊接。 2.1 焊接工艺参数的影响 2.1.1 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，即电流增加，熔深增加。 图1 焊接电流与熔深的关系（φ4.8mm ） 焊接电流对焊缝断面形状的影响，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2
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， 易产生咼温裂纹 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 2) 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 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？???旱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 图1焊接电流与熔深的关系( 4.8mm )
埋弧焊焊接参数
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（φ）
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 2）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。 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。
埋弧焊问题及解决
埋弧焊问题及解决 埋弧焊就是目前广泛使用得一种生产效率较高得机械化焊接方法。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 埋弧焊得原理及特点 一、埋弧焊得过程及原理 埋弧焊就是利用焊丝与工件之间在焊剂层下燃烧得电弧产生热量，熔化焊丝、焊剂与母材金属而形成焊缝得熔化极电弧焊方法。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、埋弧焊得特点 1．埋弧焊得主要优点：（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．埋弧焊得主要缺点：（1）难以在空间位置施焊；（2）对工件装配质量要求高；（3）不适合焊接薄板与短焊缝。 三、埋弧焊得分类及应用范围 埋弧焊得应用范围 （1）焊缝类型与焊件厚度凡就是焊缝可以保持在水平位置、或倾斜度不大得工件，不管就是对接、角接与搭接接头，都可以用埋弧焊焊接，如平板得拼接缝、圆筒形工件得纵缝与环缝、各种焊接结构中得角缝与搭接缝等。 埋弧焊可焊接得焊件厚度范围很大。除了厚度在5mm以下得焊件由于容易烧穿，埋弧焊用得不多外，较厚得焊件都适于用埋弧焊焊接。目前，埋弧焊焊接得最大厚度已达650mm。
（2）焊接材料种类随着焊接冶金技术与焊接材料生产技术得发展，适合埋弧焊得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得合金层。 2 埋弧焊得焊接材料与冶金过程 一、埋弧焊得焊接材料及选用 1．焊丝 根据焊丝得成分与用途可将其分为碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝与不锈钢焊丝三大类，随着埋弧焊所焊金属种类得增加，焊丝得品种也在增加，目前生产中已在应用高合金钢焊丝、各种有色金属焊丝与堆焊用得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，常用得焊丝牌号有H08、H08A、H15Mn等，其中以H08A得应用最为普遍。当工件厚度较大或对力学性能得要求较高时，则可选用含Mn量较高得焊丝。在对合金结构钢或不锈钢等合金元素较高得材料焊接时，则应考虑材料得化学成分与其它方面得要求，选用成分相似或性能上可满足材料要求得焊丝。 为适应焊接不同厚度材料得要求，同一牌号得焊丝可加工成不同得直径。埋弧焊常用得焊丝直径有2mm、3mm、4mm、5mm与6mm五种。 2．焊剂 焊剂在埋弧焊中得主要作用就是造渣，以隔绝空气对熔池金属得污染，控制焊缝金属得化学成分，保证焊缝金属得力学性能，防止气孔、裂纹与夹渣等缺陷得产生。同时，考虑实施焊接工艺得需要，还要求焊剂具有良好得稳弧性能，形成得熔渣应具有合适得密度、粘度、熔点、颗粒度与透气性，以保证焊缝获得良好得成形，最后熔渣凝固形成得渣壳具有良好得脱渣性能。 按制造方法可将焊剂分为熔炼焊剂、烧结焊剂与陶质焊剂三大类。
埋弧自动焊接工艺
埋弧自动焊接工艺 本工艺适用于板厚6~22mm的碳钢及高强度低合金钢焊接。 一.焊前准备 1.所焊产品的钢种及板材厚度按工艺要求选择焊丝牌号，焊丝直径及焊剂牌号，选用焊接规范。 2.检查埋弧焊机是否完好，电流表、电压表的正确性。 3.检查焊缝两端的始终点引弧板及灭弧板，其规格尺寸为80×80(mm)厚度≥母材。 4.焊件边缘加工和装配要求高，焊件边缘必须打磨清洁干净至光洁金属为止(距焊件边缘20mm处)，用砂轮机进性打磨。 5.焊件边缘加工必须平直，装配间隙均匀一致，高低平整，装配间隙＜1mm，两板高低差＜0.5mm。 6.定位焊缝间距300~400mm，焊缝长度15~20mm，A3钢使用J427焊条，16Mn钢使用J507焊条，并清除点焊焊渣。 二.焊丝与焊剂选用 1.焊丝与焊剂根据不同钢种的焊件进行选用(如表1)。 表1
2.焊丝直径根据板厚不同选用，＜10mm板厚选用直径4mm，≥ 12mm板厚选用5mm。 .1. 3.焊丝外表不得有油、锈存在，且应在干燥室存放。 4.焊剂使用前必须进行烘焙150~200℃×2后使用，使用剩余焊剂应重新烘焙。 三.焊接规范参数： 1.本规范适应于双面焊接板厚≤14mm可不开坡口焊接，板厚≥16mm 应开坡口，焊接坡口为65°±5°，根部8mm。 2. 板厚≥16mm正面焊后，反面进行用气刨扣槽，碳棒φ10mm，扣槽深度为6~7mm。 3.焊接规范参数如表2，船形角焊(平对接焊)如表3，平角焊如表4。 表2 焊接规范参数
注：以上规格指间隙在标准范围内，如间隙超差则焊接电流及速度应相应调整。 四.焊接(纵缝焊接)： 1.根据不同板厚用试板调试焊接规范，不允许在产品上边焊接边调试，防止未焊透现象生。 2.开始焊前应校核焊丝与焊缝对中，焊丝伸出长度应等于焊接时长 度，并把 .2. 指针纠正与焊丝对一直线。 3.起、熄弧应在引、熄弧板上进行，其起、熄焊缝长度不少于60mm。 表3 船形角焊