焊接工艺参数

焊接工艺指导书

电弧焊工艺

1 接口

焊条电弧焊的接头主要有对接接头、T形接头、角接接头和搭接接头四种。

1．1 对接接头

对接接头是最常见的一种接头形式，按照坡口形式的不同，可分为I形对接接头（不开坡口）、V形坡口接头、U形坡口接头、X形坡口接头和双U形坡口接头等。一般厚度在6mm以下，采用不开坡口而留一定间隙的双面焊；中等厚度及大厚度构件的对接焊，为了保证焊透，必须开坡口。V形坡口便于加工，但焊后构件容易发生变形；X形坡口由于焊缝截面对称，焊后工件的变形及内应力比V形坡口小，在相同板厚条件下，X形坡口比V形坡口要减少1/2填充金属量。U形及双U形坡口，焊缝填充金属量更少，焊后变形也很小，但这种坡口加工困难，一般用于重要结构。

1．2 T形接头

根据焊件厚度和承载情况，T形接头可分为不开坡口，单边V形坡口和K形坡口等几种形式。T形接头焊缝大多数情况只能承受较小剪切应力或仅作为非承载焊缝，因此厚度在30 mm以下可以不开坡口。对于要求载荷的T形接头，为了保证焊透，应根据工件厚度、接头强度及焊后变形的要求来确定所开坡口形式。

1．3 角接接头

根据坡口形式不同，角接接头分为不开坡口、V形坡口、K形坡口及卷边等几种形式。通常厚度在2mm以下角接接头，可采用卷边型式；厚度在2～8mm以下角接接头，往往不开坡口；大厚度而又必须焊透的角接接头及重要构件角接头，则应开坡口，坡口形式同样要根据工件厚度、结构形式及承载情况而定。

1．4 搭接接头

搭接接头对装配要求不高，也易于装配，但接头承载能力低，一般用在不重要的结构中。搭接接头分为不开坡口搭接和塞焊两种型式。不开坡口搭接一般用于厚度在12mm以下的钢板，搭接部分长度为3～5δ（δ为板厚）

2 焊条电弧焊工艺参数选择

2．1 焊条直径

焊条直径可根据焊件厚度、接头型式、焊缝位置、焊道层次等因素进行选择。焊件厚度越大，可选用的焊条直径越大；T形接头比对接接头的焊条直径大，而立焊、仰焊及横焊比平焊时所选用焊条直径应小些，一般立焊焊条最大直径不超过5mm，横焊、仰焊不超过4mm；多层焊的第一层焊缝选用细焊条。焊条直径与厚度的关系见表4

2．2

焊接电流是焊条电弧焊中最重要的一个工艺参数，它的大小直接影响焊接质量及焊缝成形。当焊接电流过大时，焊缝厚度和余高增加，焊缝宽度减少，且有可能造成咬边、烧穿等缺陷；当焊接电流过小时，焊缝窄而高，熔池浅，熔合不良，会产生未焊透、夹渣等缺陷。选择焊接电流大小时，要考虑焊条类型、焊条直径、焊件厚度以及接头型式、焊缝位置、焊道层次等因素。其中最主要焊条直径、焊接位置和焊道层次三大因素。焊条直径与焊接电流关系见表5

些；平焊位置焊接时，可选择偏大些的焊接电流；横焊和立焊时，焊接电流应比平焊位置电流小10%～15%，仰焊时，焊接电流应比平焊位置电流小10%～20%；角焊缝电流比平位置电流稍大些。

2．2．2 焊道层次在多层焊或多层多道焊的打底焊道时，为了保证背面焊道质量和便于操作，应使用较小电流；焊填充焊道时，为了提高效率，可使用较大的焊接电流；盖面焊时，为了防止出现焊接缺陷，应选用稍小电流。

另外，当使用碱性焊条时，比酸性焊条的焊接电流减少10%左右。

2．3 电弧电压

电弧电压主要影响焊缝宽度，电弧电压越高，焊缝就越宽，焊缝厚度和余高减少，飞溅增加，焊缝成形不易控制。电弧电压的大小主要取决于电弧长度，电弧长，电弧电压就高；电弧短，电弧电压就低。焊接电弧有长弧与短弧之分，当电弧长度是焊条直径的0.5～1.0倍时，称为短弧；当电弧长度大于焊条直径时，称为长弧。一般在焊接过程中，希望电弧长度始终保持一致且尽量使用短弧焊接。

2．4 焊接速度

焊接速度主要取决于焊条的熔化速度和所要求的焊缝尺寸、装配间隙和焊接位置等。当焊接速度太慢时，焊缝高而宽，外形不整齐，易产生焊瘤等缺陷；当焊接速度太快时，焊缝窄而低，易产生未焊透等缺陷。在实际操作中，焊工应要把具体情况灵活掌握，以确保焊缝质量和外观尺寸满足要求。

2．5 焊接层数

当焊件较厚时，要进行多层焊或多层多道焊。多层焊时，后一层焊缝对前一层焊缝有热处理作用，能细化晶粒，提高焊缝接头的塑性。因些对于一些重要结构，焊接层数多些好，每层厚度最好不大于4～5mm。实践经验表明，当每层厚度为焊条直径的0.8～1.2倍时，焊接质量最好，生产效率最高，并且容易操作。

3焊条电弧焊的定位焊

进行定位焊时应主要考虑以下几方面因素：

3．1 定位焊焊条

定位焊缝一般作为正式焊缝留在焊接结构中，因而定位焊所用焊条应与正式焊接所用焊条型号相同，不能用受潮、脱皮、不知型号的焊条或者焊条头代替。

3．2 定位焊部位

双面焊反面清根的焊缝，尽量将定位焊缝布置在反面；形状对称的构件上，定位焊缝应对称排列；避免在焊件的端部、角度等容易引起应力集中的地方进行定位焊，不能在焊缝交叉处或焊缝方向发生急剧变化的地方进行定位焊，通常至少应离开这些地方50mm。

3．3 定位焊缝尺寸

一般根据焊件的厚度来确定定位焊缝的长度、高度和间距。如表6所示。

3．4．1 定位焊缝短，冷却速度快，因而焊接电流应比正式焊缝电流大10%～15%。3．4．2 定位焊起弧和结尾处应圆滑过渡，焊道不能太高，必须保证熔合良好，以防产生未焊透、夹渣等缺陷。

3．4．3 如定位焊缝开裂，必须将裂纹处的焊缝铲除后重新定位焊。在定位焊后，如出现接口不齐平，应进行校正，然后才能正式焊接。

3．4．4 尽量避免强制装配，以防在焊接过程中，焊件的定位焊缝或正式焊缝开裂，必要时可增加定位焊缝的长度，并减小定位焊缝的间距，或者采用热处理措施。

4焊条电弧焊基本操作技术

4．1 引弧：焊条电弧焊采用接触引弧方法引弧，主要有划擦法和直击法两种。4．1．1 划擦法先将焊条对准引弧处，手腕扭转一下，像划火柴一样使焊条在引弧处轻微划擦约20mm长度，然后提起2～4mm的高度引燃电弧。其特点是：容易损伤焊件表面，比较容易掌握，一般适用于碱性焊条。

4．1．2 直击法先将焊条对准引弧处，手腕下弯，使焊条垂直地轻轻敲击工件，然后提起2～4mm的高度引燃电弧。其特点是：引弧点即为焊缝起点，避免损伤焊件表面，但不易掌握，一般适用于酸性焊条或在狭窄地方的焊接。

引弧时，如果焊条粘住焊件，只要将焊条左右摆动几下，就可以脱离焊件，如不能脱离焊件，则应立即使焊钳脱离焊件，待焊条冷却后，用手将其扳掉；如果焊条端部有药皮套筒时，可用戴好手套的手将套筒去掉再引弧。

4．2 焊缝的起焊

4．2．1 正确选择引弧点应选在离焊缝起点10mm左右的待焊部位上，电弧引燃后移至焊缝起点处，再沿焊接方向进行正常焊接；焊缝连接时，引弧点应选在前段焊缝的弧坑前方10mm处，电弧引燃后移至弧坑处，待填满弧坑后再继续焊接。

4．2．2 采用引弧板即在焊前装配一块与焊件相同材料和厚度的金属板，从这块板上开始引弧，焊后再割掉。

这种方法适用于重要焊接结构的焊接。

4．3 运条

4．3．1 运条的基本动作运条可分解为三个基本动作，即：沿焊条轴线的送进、沿焊缝轴线方向纵向移动和横向摆动。每种动作的作用及操作要求见表7。

表7 运条的基本动作

条直径及性能、焊接电流大小及焊工操作水平而定。常用运条方法及适用范围参见表8