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

2.1.1GB50205-2002《钢结构工程施工及验收规范》

2.1.2GB986-88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》

2.1.3JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》

2.1.4GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》

2.1.5GB5293《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

331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

3.3.2.1焊剂的烘焙

表3.2

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100~150C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，未熔化的焊剂可以反

复使用，但一般不超过10次。

3.3.3埋弧自动焊焊接方式的选择

根据工厂的设备情况，埋弧自动焊主要有小车式埋弧自动焊和门型埋弧自动焊，根据产品类型的不同选择相应的焊接方式，通常钢板的拼接采用小车式埋弧自动焊，箱型梁（柱）、工字梁（柱）等工件采用门型埋弧自动焊。

3.3.4焊接前对设备的检查

焊接前，先检查整个焊接系统的设备和工具全部运转正常，并确保安全的条件下

才能运行，而且在焊接过程中应注意保持。主要检验指标如下：

a. 焊接的电压电流表和焊接速度调节钮上的刻度，应与焊接速度与刻度关系曲线相对

应；

b. 焊剂要完全覆盖熔池，不能露出弧光；

c. 机体行走平稳，使用轨道时要保证平直和无振动；

d. 焊丝传送正常，无时快时慢现象；

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

3.361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

当出现局部间隙过大时，可用性能相近的电弧焊进行修补。不允许随便塞入金属垫片或焊条头。

3.362定位焊

定位焊是为了装配和固定焊件接头的位置而进行的焊接。使用与母材性能相近而

抗裂性能好的焊条。

引弧板和引出板

通常始焊和终焊处最易产生焊接缺陷，例如焊瘤、弧坑等，避免这些缺陷落在接

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：

338埋弧焊的焊接衬垫和打底焊

焊接衬垫是为了防止烧穿，保证接头根部焊透和焊缝背面成形。垫板的厚度视母 材的板厚而定，一般在 5〜10mm 之间，其宽度在20〜50mm 之间。

打底焊就是焊接有坡口的接头时，在接头根部焊接的第一条焊道。其目的是使埋 弧焊能焊透而不至于烧穿。埋弧自动焊接的打底焊可以采用手工电弧焊和

CO2气体

保护焊，焊条和焊丝的选择要与母材相匹配，焊完打底焊道后，须打磨或刨削接头根 部，以保证在无缺陷的清洁金属上熔敷第一道正面埋弧焊缝。

3.4埋弧焊焊接规范的选择 3.

4.1焊接规范与焊缝形状的关系

焊接规范是决定焊缝截面形状的重要参数，也是控制焊缝质量的重要手段。焊接 规范参数主要是指焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊丝直径和送丝速度等。

所谓焊缝截面形状，一般是指对接焊缝宽度 b 、熔透深度h 和余高e ；角接焊缝

的焊脚K 、喉深H 、凹凸度C 和下陷等见图3- 1:

图3- 1焊缝截面形状

341.1焊接电流对焊缝形状的影响

焊接电流是决定熔深的主要参数，一般情况下，电流越大，熔深越深。随着电 流的增加，

由于电弧潜入熔池的深度增加，使电弧缩短，电弧摆动能力减弱，

5每忙灯灯

因此，这时熔宽增加不明显，若继续增加电流，电弧产生的热量大，焊丝熔化量增加，这时，熔深反倒不再增加。当焊接电流较高时，由于熔深增大，熔宽变化不大，这时焊缝截面的形状系数变小，这样的焊缝结晶方向不利于气体和杂质上浮逸出，容易产生气孔、夹渣和裂纹，为了改善这一情况，在增加焊接电流的同时，还必须相应的提高电弧电压，以利于得到较为合适的焊缝形状。当采用直流电源时，由于电弧较为稳定，电弧对母材的加热较为集中，因此，其熔深在采用相同电流值的情况下比交流电源要深，另外，在直流电源时采用反极性（工件接负）接法要比正极性接法要深，它与手工电弧焊时相反。焊接电流对焊缝截面形状的影响规律见图3-2

bhe

b —焊缝宽度；h—焊缝深度；e—余高；I—电流

图3—2焊接电流对焊缝截面形状的影响

341.2电弧电压对焊缝形状的影响

随着电弧电压的增加，焊缝的宽度将明显增加，而熔深和余高则有所下降。电弧电压的增加，实际上就是电弧长度的增加，这样母材加热面积增加，从而焊缝的熔宽也增加。当电弧拉长后，焊剂的熔化量也会相应的增加，而焊缝余高和熔深反而会有所减小，因此，单一的过份增加电弧电压，容易造成未焊透，焊播粗糙，脱渣困难，严重时还会造成焊缝咬边。

电弧电压对焊缝宽度、熔深和余高的影响规律见图3—3:

b—焊缝宽度；h —焊缝深度；e—余高；v —电弧电压

图3 —3电弧电压对焊缝截面的影响

341.3焊接速度的影响

增加焊接速度时，焊缝的线能量将减小，焊缝宽度明显变窄，而余

高则稍有增加当焊接速度过快时（如每小时超过40米左右），由于

电弧对母材加热时间缩短，故熔深会逐渐减小。不适当的提高焊接速度，有发生母材未焊透和边