吴江电焊工培训_焊工操作技能培训之四：焊接工艺参数的选择

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焊条电弧焊的工艺参数通常包括焊条牌号、焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度和焊接层数、焊接电源种类与极性等。

选择合适的焊接工艺参数是生产中一个重要问题。焊接工艺参数选择的正确与否，直接影响到焊缝成形和产品质量，因此必须选择合适的焊接工艺参数。

1.1.1焊条牌号的选择

1、考虑焊件的机械性能、化学成分

（1）低碳钢、中碳钢和低合金结构钢的焊接，可按其强度等级来选用相应的焊条，如在焊接结构刚性大，受力情况复杂时，应选用比钢材强度低一级的焊条。这样，焊后可保证焊缝既有一定的强度，又能得到满意的塑性，以避免因结构刚性过大而使焊缝撕裂。但遇到焊后要进行回火处理的焊件，则应防止焊缝强度过低和焊缝中应有的合金元素含量达不到要求。

（2）在焊条的强度确定后再决定选用酸性还是碱性焊条时，主要取决于焊接结构具体形状的复杂性、构件刚性大小、构件承载情况、钢材的焊接性以及有无直流电源等。一般来说，对于塑性、冲击韧性和抗裂性能要求较高的焊缝应选用碱性焊条。当受某种条件限制而无法清理低碳钢焊件坡口处的铁锈、油污和氧化皮等杂质时，应选用对铁锈、油污和氧化皮敏感性小，抗气孔性能较强的酸性焊条。

（3）异种钢的焊接如低碳钢与低合金高强度钢、不同强度等级的低合金钢焊接，一般应选用与强度等级较低钢材相匹配的焊条。

2、考虑焊件的工作条件及使用性能

（1）对于工作环境有特定要求的焊件，应选用相应的焊条。如低温钢焊条，水下焊条等。

（2）珠光体耐热钢一般选用与钢材成分相似的焊条或根据焊件的工作温度来选用。

3、考虑简化工艺、提高生产率、降低成本

（1）薄板焊接或定位焊接应采用Jxxl或Jxx2焊条。此类焊条易引弧又不易烧穿焊件。

（2）在满足焊件使用性能和操作性能的前提下，应选用规格大、效率高的焊条。

（3）在使用性能基本相同时，应尽量选择价格较低的焊条，降低焊接成本。

1.1.2焊条直径的选择

焊条直径是指焊芯金属的直径，焊条直径的选择取决于焊件的厚度、接头形式、焊接位置、焊接层数等因素。对于重要的焊接结构，还要考虑焊接热输入的要求。厚度较大的焊件应选用直径较大的焊条。平焊时的焊条直径可大一些；而立焊、横焊和仰焊应选择较小的焊条直径。立焊时焊条直径最大不应超过5mm；仰焊、横焊时焊条最大直径不应超过4mm，这样可减少熔化金属的下淌。在多层焊时，为了防止产生未焊透的缺陷，对多层焊的第一层焊道，应采用直径较小的焊条进行焊接。焊件厚度与焊条直径的选用关系，见表5-1。

表5-1焊件厚度与焊条直径选用关系（mm）

焊件厚度
    

≤1.5
    

2
    

3
    

4~5
    

6~12
    

≥13

焊条直径
    

1.5
    

2
    

3.2
    

3.2~4
    

4~5
    

5~6

1.1.3焊接电流的选择

焊接电流是影响接头质量和焊接生产效率的主要因素之一。焊接电流过小会使电弧不稳，造成未焊透、夹渣以及焊缝成形不良等缺陷；焊接电流过大，会使焊芯过热，药皮脱落，又会造作成焊缝咬边、烧穿、焊瘤等缺陷，增加工件变形和金属飞溅量，也会使焊接接头的组织由于过热而粗大，影响力学性能。所以，焊接时必须合理地选择焊接电流。

1.焊接电流的选择

焊接电流的大小，主要根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度以及接头型式、焊缝位置、焊道层数等因素综合考虑。但主要是焊条直径和焊缝位置：

焊条直径越大，熔化焊条所需要的电弧热能就越多，故焊接电流应相应增大。焊接电流一般按下列经验公式计算：

I=K×d

式中， I-焊接电流，A；

d-焊条直径，mm；

K-经验系数。

焊条直径与经验系数K的关系，见表5-2。

表5-2焊条直径与经验系数的关系

焊条直径d（mm）

    

1.6
    

2~2.5
    

3.2
    

4~6

经验系数K

    

15~25

    

20~30

    

30~40

    

40~50

焊缝的空间位置不同，焊接电流的大小也不同。一般立焊用焊接电流要比平焊小15％~20％；横焊、仰焊用焊接电流应比平焊小10％~15％。焊接厚度大，往往取电流的上限值。

2.焊接电流大小的实际判断

施焊前根据上述公式考虑到各种因素粗略地选好电流后，可在废钢板上引弧进行试焊，然后根据熔池大小、熔化深度、焊条的熔化情况鉴别焊接电流是否适当。

电流适当时，不仅电弧吹力、熔池深浅、焊条熔化速度、飞溅等都适当，而且熔渣和铁水容易分离。焊缝表面整齐光滑，没有过多的飞溅，成型美观，两侧成缓坡状，熔深符合要求。

电流过大时，电弧声音大，弧光强，焊条有较大的爆裂声，熔化金属飞溅多，焊条熔化很快并且过早的发红，熔池过大、过深，药皮成块状脱落，焊缝下陷，甚至烧穿。电流过大时焊接的焊缝，其两边飞溅金属增多，焊道过宽，熔池又深又大，表面不整齐。熔池中有时产生裂纹，焊道两侧边缘咬边现象严重。

电流过小时，引燃电弧困难，弧光很弱，电弧断断续续，焊条熔化慢，焊容易粘在焊件上，金属熔滴堆积在焊件表面，熔化金属与熔渣混在一起分不清楚。电流过小时，由于基本金属加热不足，熔池小，熔深浅，焊缝窄而高且高低不平，波纹不一致，焊缝两侧边缘与基本金属熔和不良。

1.1.4电弧电压的选择

电弧电压是由电弧长度决定的。电弧长，则电弧电压高；电弧短，则电弧电压低。电弧长短对焊缝质量有极大的影响。一般地讲，电弧的长度超过焊条的直径称为长弧，小于焊条的直径称为短弧。用长弧焊接时，电弧燃烧不稳定，飞溅增加，熔深减小，当焊条熔滴向熔池过渡时，周围空气容易侵入，造成气孔等缺陷。因此，施焊时应该采用短弧，才能保证焊缝质量。一般弧长按下述经验公式确定：

L=（0.5~1）d

式中L-电弧长度，mm；

d-焊条直径，mm

1.1.5焊接速度和焊接层数的选择

焊接速度就是焊条沿焊接方向移动的速度。应在保证焊缝质量的前提下，采用较大直径的焊条和焊接电流，并按具体条件，适当加大焊接速度，以提高生产率，保证获得熔深、加强高和宽窄都较一致的焊缝。在中厚板焊条电弧焊时，往往采用多层焊。层数多些，对提高焊缝的塑性、韧性有利。但要防止接头过热和扩大热影响区的有害影响。另外，层数增加，往往使焊件变形增加。因此，要综合考虑加以确定。

1.1.6极性的选择
 

通常，酸性焊条可采用交、直流两种电源，一般优先选用交流弧焊电源。碱性焊条必须使用直流弧焊电源。焊接电源采用直流电源，若工件接电源正极，焊条接电源负极时，称为直流正接；若工件接电源负极，焊条接电源正极时，称为直流反接

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