常用焊接方法的焊接基础知识

常用焊接方法的焊接基础知识

焊接方法

一、焊条电弧焊

焊接电源的种类和极性

进行焊条电弧焊时，采用的电源有交流和直流两大类，根据焊条的性质进行选择，

焊接电源的选择

通常酸性焊条可采用交流、直流两种电源，一般优先选用交流电源，碱性焊条由于电弧稳定性差，所以必须使用直流电源，但对药皮中含有较多稳弧剂的碱性焊条（如低氢钾型），也可使用交流电源，此时电源的空载电压应较高些。

极性的选择

碱性焊条采用反接，碱性焊条采用正接时，电弧燃烧不稳定，飞溅严重，采用反接时，燃烧稳定，飞溅少，酸性焊条，如果使用直流电源时，通常采用正接，因为阳极部分的温度高于阴极部分，所以用正接可以得到较大的熔深，焊接厚板时，可采用正接，而焊接薄板、铸铁、有色金属时，应采用反接。

焊条直径

焊条直径的大小取决于被焊材料的厚度，所处的焊接位置及焊接接头的形式和焊道层次等因素，打底焊要选用较细的焊条，最好选用直径不超过3.2mm的焊条焊接，T型接头应比对接接头使用的焊条粗些，

焊条选用原则碳钢和某些低合金钢焊条选用，一般是按焊缝与母材等强度的原则选用，但应注意以下问题：1）一般钢材按屈服点来确定等级（如Q235），而碳钢焊条是按熔敷金属抗拉强度的最低值来定强度等级的，因此不能混淆，应按母材的抗拉强度等级相同的焊条；

2）对于强度级别较低的钢材，基本是按等强度原则，但对于焊接结构刚性大、受力情况复杂的工件，选用焊条时，应考虑焊缝塑性，可选用比母材低一级别抗拉强度的焊条。

不同类钢种的焊接,一般应选用介于两者之间或选用强度等级较高的钢材一侧所需用的焊条,如Q235与16Mn焊接,宜选用E50级的焊条

焊接电流

焊接电流时焊接电弧焊中最重要的工艺参数，也是焊工在操作过程中唯一需要调节的参数，选择焊接电流时，主要由焊条直径、焊接位置和焊接层次来决定，

焊条直径越粗，焊接电流越大，每种焊条都有一个的电流范围见表1-1各种焊条直径的使用电流参数表（新型焊机有特殊情况除外）

表1-1

2)焊接位置，在平焊位置时，可选用偏大的焊接电流，横、仰、所选用的电流应比平焊小5%-10%左右，立焊时应比平焊小10%-15%，

3）焊道层次，打底焊道，特别是单面焊双面成型时，使用的电流要小一些，这样便于操作和保证背面焊道的质量，填充焊道时，为提高效率，通常使用较大的焊接电流，而盖面焊道时，为防止咬边和获得美观的焊缝，使用的电流应小一些，

4）焊接层次

每层焊道厚度约等于焊条直径的0.8-1.2倍的，一般情况厚度不超过4-5mm，

5）电弧电压

电弧电压由焊工根据具体具体情况灵活掌握，主要由电弧长度决定，在焊接过程中要求电弧长度不宜过长，否则会出现电弧不稳定的现象。

6）焊接速度

速度过慢，热影响区加宽，晶粒粗大，焊缝变形大，速度过快，易造成未熔合，焊缝成型不良等缺陷，二、埋弧自动焊

焊缝成型系数和熔合比

单道焊缝横截面上焊缝宽度（B）

1〉焊缝成型系数（φ）＝

焊缝计算厚度（H）

在选择埋弧焊工艺参数时，要注意控制焊缝的成型系数，一般以1.3—2为宜。这对熔池中气体的逸出以及防治夹渣和裂纹等缺陷是有利的。

基本金属熔化的横截面积(Fm)

2〉熔合比（r）＝× 100%

焊缝横截面积(Fm+Ft)

Ft 焊缝中填充金属的横截面积。

埋弧自动焊熔合比的数值变化范围一般约在60%—70%之间。

焊接电流

焊接电流是埋弧焊最重要的焊接参数，它决定焊接熔化速度熔深和母材熔化量。

电流过大，熔深和余高过大，容易产生咬边或成型不良，使热影响区增大，甚至造成烧穿；电流过小，焊缝熔深减小，容易产生未焊透、夹渣，电弧稳定性也差。因此应正确选择焊接电流。

电弧电压

电弧电压与弧长成正比，在其他条件不变实，电压增大（即弧长增加）焊缝宽度显著增加，而焊缝余高和熔深会减小，由于电弧过长，电弧燃烧就不稳定，易造成焊缝气孔和咬边的缺陷，同时焊剂熔化量也增加，造成浪费，电弧电压过小，熔深和余高就加大，形状系数下降。

电流是决定焊缝厚度的主要因素，而电压则是影响焊缝宽度的主要因素，为了保证焊缝成型美观，应使电流与电压保持合适的比例，已获得合适的焊缝成型。焊接电流与相应的电弧电压见表2—1

表2—1 焊接电流与相应的电弧电压

焊接速度

焊接速度应由焊工根据实际情况自行选择。

焊速过高时，会造成未焊透、咬边、焊缝粗糙不平等缺陷。焊速过低时，会形成易裂的“蘑菇形”焊缝会

产生烧穿、夹渣、焊缝不规则等缺陷。

焊丝直径

焊丝直径主要影响焊缝厚度。当焊接电流一定时，减小焊丝直径，电流密度增加，电弧吹力增大，使焊缝熔深增大，成型系数减小。不同直径焊丝使用的焊接电流列于表2—2。

表2—2 不同直径焊丝适用的焊接电流范围

目前焊接中厚板采用直径4mm的焊丝较为普遍。

焊丝伸出长度

一般将导电嘴出口到焊丝端部为伸出长度。伸出长度过大，则焊丝受电阻热也越大，焊丝的熔化速度加快，结果是焊缝熔深减小，余高增大，在深坡口焊接时容易产生焊偏、未熔合、夹渣等缺陷；伸出长度过短，容易烧坏导电嘴。碳钢焊丝的伸出长度列于表2—3。

表2—3 碳钢焊丝的伸出长度

焊剂粒度和堆高

通常焊剂供应的粒度为10目—60目（烧结焊剂）、8—40亩（熔炼焊剂）、粒度的选择主要依据焊接工艺参数，一般大电流焊接情况下，应选用细粒度颗粒以免引起焊道外观成形变差，小电流焊接时，应选用粗粒度焊剂，否则气体逸出困难，易产生麻点、凹坑甚至气孔等缺陷，高速焊时，为保证气体充分逸出，也应选用相对较粗粒度的焊剂。

焊剂堆积的高度称为堆高。焊剂堆积的高度应使电弧完全埋在焊剂层下，不会出现电弧闪光，保护良好。一般堆高在2.5—3.5mm范围比较合适。

焊丝倾角

前倾时，焊缝成型系数增加，适合焊薄板，在采用正常速度焊接时，一般均采用焊丝垂直位置。

坡口形状

当其他条件不变时，增加坡口深度和间隙时，焊缝厚度略有增加，焊接宽度略有减小，余高和焊缝熔合比显著减小。因此开坡口通常是控制余高和调整焊缝熔合比最好的方法。

常见板厚的埋弧自动焊双面焊工艺参数列于表2—4。