埋弧焊渣性能影響因素

埋弧焊渣縫形狀、性能影響因素匯總

埋弧焊主要適用于平焊位置焊接，如果采用一定工裝輔具也可以實現角焊和橫焊位置的焊接。埋弧焊時影響焊縫形狀和性能的因素主要是焊接工藝參數、工藝條件等。下面我們主要討論平焊位置的情況。

1、焊接參數的影響

影響埋弧焊焊縫形狀和尺寸的焊接工藝參數有焊接電流、電弧電壓、焊接速度和焊絲直徑等。

（1）焊接電流當其他條件不變時，增加焊接電流對焊縫熔深的影響(如圖1所示)，無論是Y形坡口還是I形坡口，正常焊接條件下，熔深與焊接電流變化成正比，即狀的影響，如圖2所示。電流小，熔深淺，余高和寬度不足；電流過大，熔深大，余高過大，易產生高溫裂紋。

a)I形接頭　b)Ｙ形接頭

（2）電弧電壓電弧電壓和電弧長度成正比，在相同的電弧電壓和焊接電流時，如果選用的焊劑不同，電弧空間電場強度不同，則電弧長度不同。如果其他條件不變，改變電弧電壓對焊縫形狀的影響如圖3所示。電弧電壓低，熔深大，焊縫寬度窄，易產生熱裂紋：電弧電壓高時，焊縫寬度增加，余高不夠。埋弧焊時，電弧電壓是依據焊接電流調整的，即一定焊接電流要保持一定的弧長才可能保證焊接電弧的穩定燃燒，所以電弧電壓的變化范圍是有限的。

a)I形接頭　b)Ｙ形接頭

（3)焊接速度焊接速度對熔深和熔寬都有影響，通常焊接速度小，焊接熔池大，焊縫熔深和熔寬均較大，隨著焊接速度增加，焊縫熔深和熔都將減小，即熔深和熔寬與焊接速度成反比，如圖4所示。焊接速度對焊縫斷面形狀的影響。焊接速度過小，熔化金屬量多，焊縫成形差：焊接速度較大時，熔化金屬量不足，容易產生咬邊。實際焊接時，為了提高生產率，在增加焊接速度的同時必須加大電弧功率，才能保證焊縫質量

Ｈ－熔深　Ｂ－熔寬

a)I形接頭　b)Ｙ形接頭

（4)焊絲直徑焊接電流、電弧電壓、焊接速度一定時，焊絲直徑不同，焊縫形狀會發生變化。表1所示的電流密度對焊縫形狀尺寸的影響，從表中可見，其他條件不變，熔深與焊絲直徑成反比關系，但這種關系隨電流密度的增加而減弱，這是由于隨著電流密度的增加，熔池熔化金屬量不斷增加，熔融金屬后排困難，熔深增加較慢，并隨著熔化金屬量的增加，余高增加焊縫成形變差，所以埋弧焊時增加焊接電流的同時要增加電弧電壓，以保證焊縫成形質量。

2、工藝條件對焊縫成形的影響

（1）對接坡口形狀、間隙的影響在其他條件相同時，增加坡口深度和寬度，焊縫熔深增加，熔寬略有減小，余高顯著減小，如圖6所示。在對接焊縫中，如果改變間隙大小，也可以調整焊縫形狀，同時板厚及散熱條件對焊縫熔寬和余高也有顯著影響。

（2)焊絲傾角和工件斜度的影響焊絲的傾斜方向分為前傾和后傾兩種，見圖7。傾斜的方向和大小不同，電弧對熔池的吹力和熱的作用就不同，對焊縫成形的影響也不同。圖7a為焊絲前傾，圖7b為焊絲后傾。焊絲在一定傾角內后傾時，電弧力后排熔池金屬的作用減弱，熔池底部液體金屬增厚，故熔深減小。而電弧對熔池前方的母材預熱作用加強，故熔寬增大。圖7c是后傾角對熔深、熔寬的影響。實際工作中焊絲前傾只在某些特殊情況下使用，例如焊接小直徑圓筒形工件的環縫等。

工件傾斜焊接時有上坡焊和下坡焊兩種情況，它們對焊縫成形的影響明顯不同，見圖8。上坡焊時(圖8a、b)，若斜度β角>6°～12°，則焊縫余高過大，兩側出現咬邊，成形明顯惡化。實際工作中應避免采用上坡焊。下坡焊的效果與上坡焊相反，

a)前傾　b)后傾　c)焊絲后傾角度對焊縫形成的影響

a)上坡斜b)上坡斜工件斜度的影響　c)下坡斜　d)下坡斜工件斜度的影響β－工件斜度

（3)焊劑堆高的影響埋弧焊焊劑堆高一般在25～40mm，應保證在絲極周圍埋住電弧。當使用粘結焊劑或燒結焊劑時，由于密度小，焊劑堆高比熔煉焊劑高出20％～50％。焊劑堆高越大，焊縫余高越大，熔深越淺。

3、焊接工藝條件對焊縫金屬性能的影響

當焊接條件變化時，母材的稀釋率、焊劑熔化比率(焊劑熔化量／焊絲熔化量)均發生變化，從而對焊縫金屬性能產生影響，其中焊接電流和電弧電壓的影響較大。圖9～圖11給出了焊接電流、電弧電壓和焊接速度對焊劑熔化比率的影響。由于焊劑熔化比率的變化，焊縫金屬的化學成分、力學性能均發生變化，特別是燒結焊劑中合金元素的加入對焊縫金屬化學成分的影響最大。圖12～圖14給出各種焊接條件變化時對焊縫金屬Mn、Si含量的影響。