埋弧焊及焊接工艺基础

干净。
埋弧焊的工艺参数
• 埋弧焊的焊接参数主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径和伸出长度等。
• 一般焊接条件下，焊缝熔深与焊接电流 • ③焊接速度
成正比。
•
当其他焊接参数不变而焊接速度增
•
随着焊接电流的增加，熔深和焊缝
加时，焊接热输入量相应减小，从而使
余高都有显著增加，而焊缝的宽度变化
焊缝的熔深也减小。焊接速度太大会造
影响焊接接头性能的因素
影响焊接接头性能的主要因素，可归纳为力学和材质两个方面，见下图
影响焊接接头性能的因素
• 力学方法影响焊 接接头性能的因 素为接头形状的 改变、焊接缺陷 （如未焊透和焊 接裂纹 ）、残余
应力和残余变形。 接头形状的改变， 如焊缝的余高和 施焊过程中可能 千百万的接头错 位等。
•
当其他焊接参数不变而焊丝直径增
• ②电弧电压
•
电弧电压的增加，焊接宽度明显增
加，而熔深和焊缝余高则有所下降。但
加时，弧柱直径随之增加，即电流密度 减小，会造成焊缝宽度增加，熔深减小。 反之，则熔深增加及焊缝宽度减小。
是电弧电压太大时，不仅使熔深变小， 产生未焊透，而且会导致焊缝成形差、 脱渣困难，甚至产生咬边等缺陷。所以
埋弧焊
埋弧焊的工作原理及特点
• 埋弧焊是利用电弧作为热源的焊接方法。 埋弧焊时电弧是在一层颗粒状的可熔化 焊剂覆盖下燃烧，电弧不外露，埋弧焊 由此得名。所用的金属电极是不间断送 进的光焊丝。
• 一、工作原理 • 右图是埋弧焊焊缝形成过程示意图。
焊接电弧在焊丝与工件之间燃烧，电弧 热将焊丝端部及电弧附近的母材和焊剂 熔化。熔化的金属形成熔池，熔融的焊 剂成为溶渣。熔池受熔渣和焊剂蒸汽的 保护，不与空气接触。电弧向前移动时， 电弧力将熔池中的液体金属推向熔池后 方。在随后的冷却过程中，这部分液体 金属凝固成焊缝。熔渣则凝固成渣壳， 覆盖于焊缝表面。熔渣除了对熔池和焊 缝金属起机械保护作用外，焊接过程中 还与熔化金属发生冶金反应，从而影响 焊缝金属的化学成分。
准备工作，包括焊件的坡口加工、待 • 装配焊件时要保证间隙均匀，高低
焊部位的表面清理、焊件的装配以及 平整，错边量小，定位焊缝长度一般大
焊丝表面的清理、焊剂的烘干等。 于30mm，并且定位焊缝质量与主焊缝
• •
①坡口加工
质量要求一致。必要时采用专用工装、
坡口加工要求按JGJ81或者参考 GB 986执行，以保证焊缝根部不出
• 1—焊剂 2—焊丝(电极) 3—电弧 4—熔池 5—熔渣 6—焊缝 7— 母材 8—渣壳
• 埋弧焊焊缝形成过程示意图
埋弧焊的工作原理及特点
埋弧焊的适用范围
• 由于埋弧焊熔深大，生产率高，机械化操作的程度高，因而适于焊接中厚板 结构的长焊缝。在造船、锅炉与压力容器、桥梁、起重机械、铁路车辆、工 程机械、重型机械和冶金机械、核电站结构、海洋结构等制造部门有着广泛 的应用，是当今焊接生产中最普遍使用的焊接方法之一。
及水分，防止气孔的产生。一般用喷 • 埋弧焊用的焊丝和焊剂对焊缝金属
砂、喷丸方法或手工清除，必要时用 的成分、组织和性能影响极大。因此焊
火焰烘烤待焊部位。在焊前应将坡口 接前必须清除焊丝表面的氧化皮、铁锈
及坡口两侧各20mm区域内及待焊部 位的表面铁锈、氧化皮、油污等清理
及油污等。焊剂保存时要注意防潮，使 用前必须按规定的温度烘干待用。
对熔池的力和热作用也不同，从而影响焊缝成形。当焊丝后倾一定角
度时，由于电弧指向焊接方向，使熔池前面的焊件受到了预热作用，
电弧对熔池的液态金属排出作用减弱，而导致焊缝宽而熔深变浅。反
之，焊缝宽度较小而熔深较大，但易使焊缝边缘产生未熔合和咬边，
并且使焊缝成形变差。
• ⑥其他
•
坡口形状 b.根部间隙 c.焊件厚度和焊件散热条件。
• 埋弧焊除了用于金属结构中构件的连接外，还可在基体金属表面堆焊耐磨 或耐腐蚀的合金层。
• 随着焊接冶金技术与焊接材料生产技术的发展，埋弧焊能焊的材料已从碳 素结构钢发展到低合金结构钢、不锈钢、耐热钢等以及某些有色金属，如镍 基合金、钛合金、铜合金等。
•
埋弧焊工艺
• 焊前准备：埋弧焊在焊接前必须做好 •③焊件的装配
• 材质方面影响焊 接接头性能的因
素为焊接热循环
所引起的组织变
化、焊后热处理
和焊接残余变形 的矫正等。
• 焊接电流对焊ຫໍສະໝຸດ Baidu形状和尺寸的影响
埋弧焊的安全操作技术
• (1)埋弧自动焊机的小车轮子要有良好绝缘，导线应绝缘 良好，工作过程中应理顺导线，防止扭转及被熔渣烧坏。 • (2)控制箱和焊机外壳应可靠的接地（零）和防止漏电。 接线板罩壳必须盖好。 • (3)焊接过程中应注意防止焊剂突然停止供给而发生强烈 弧光裸露灼伤眼睛。所以，焊工作业时应戴普通防护眼镜。 • (4)半自动埋弧焊的焊把应有固定放置处，以防短路。 • (5)埋弧自动焊熔剂的成分里含有氧化锰等对人体有害的 物质。焊接时虽不像手弧焊那样产生可见烟雾，但将产生一 定量的有害气体和蒸气。所以，在工作地点最好有局部的抽 气通风设备。
卡具。 • 对直缝焊件的装配，在焊缝两端要
现未焊透或夹渣，并减少填充金属量。加装引弧板和引出板，待焊后再割掉，
坡口的加工可使用刨边机、机械化或 其目的是使焊接接头的始端和末端获得
半机械化气割机、碳弧气刨等。
正常尺寸的焊缝截面，而且还可除去引
• •
②待焊部位的清理
弧和收尾容易出现的缺陷。
焊件清理主要是去除锈蚀、油污 •④焊接材料的清理
•
当其他焊接参数不变而焊丝长度增
加时，电阻也随之增大，伸出部分焊丝
所受到的预热作用增加，焊丝熔化速度
在增加电弧电压的同时，还应适当增加 焊接电流。
加快，结果使熔深变浅，焊缝余高增加， 因此须控制焊丝伸出长度，不宜过长。
埋弧焊的工艺参数
• ⑤焊丝倾角
•
焊丝的倾斜方向分为前倾和后倾。倾角的方向和大小不同，电弧
不大。同时，焊丝的熔化量也相应增加，
成未焊透等缺陷。为保证焊接质量必须
这就使焊缝的余高增加。随着焊接电流
保证一定的焊接热输入量，即为了提高
的减小，熔深和余高都减小。
生产率而提高焊接速度的同时，应相应
• ①焊接电流
提高焊接电流和电弧电压。
•
当其他参数不变时，焊接电流对焊 • ④焊丝直径与伸出长度
缝形状和尺寸的影响如下图所示。