焊接參數(shù)和工藝因素對(duì)焊縫成形的影響

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1、焊接參數(shù)和工藝因素對(duì)焊縫成形的影響規(guī)律一、焊接參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響1、焊接電流對(duì)焊縫成形的影響在其他條件一定的情況下，隨著電弧焊接電流增加，焊縫的熔深和余高均增加，熔寬略有增加。其原因如下：1）隨著電弧焊焊接電流增加，作用在焊件上的電弧力增加，電弧對(duì)焊件的熱輸入增加，熱源位置下移，有利于熱量向熔池深度方向傳導(dǎo)，使熔深增大。熔深與焊接電流近似成正比關(guān)系，即焊縫熔深H約等于Km×I。式中Km為熔深系數(shù)（焊接電流增加100A導(dǎo)致焊縫熔深增加的毫米數(shù)），它與電弧焊的方法、焊絲直徑、電流種類等有關(guān)見(jiàn)表1-1。表1-1

2、各種電弧焊方法及參數(shù)（焊鋼）時(shí)的熔深系數(shù)Km電弧焊方法電極直徑/mm焊接電流/A電弧電壓/V焊接速度/m·h-1熔深系數(shù)/mm·100A-1鎢極氬弧焊3.2100～35010～166～180.8～1.8等離子弧焊1.6噴嘴孔徑50～10020～2610～601.2～23.4噴嘴孔徑220～30028～3618～301.5～2.4埋弧焊2200～70032～4015～1001.0～1.75450～120034～4430～600.7～1.3熔化極氬弧焊1.2～2.4210～55024～4240～1201.5～1

3、.8CO2焊0.8～1.670～30016～2330～1500.8～1.22～4500～90035～4540～801.1～1.62）電弧焊的焊芯或焊絲的熔化速度與焊接電流成正比。由于電弧焊的焊接電流增加導(dǎo)致焊絲熔化速度增加，焊絲熔化量近似成正比的增多，而熔寬增加較少，所以焊縫余高增大。3）焊接電流增大后，弧柱直徑增大，但是電弧潛入工件的深度增大，電弧斑點(diǎn)移動(dòng)范圍受到限制，因而熔寬的增加量較小。氣體保護(hù)熔化極氬弧焊時(shí)，焊接電流增加，焊縫熔深增加。若焊接電流過(guò)大、電流密度過(guò)高時(shí)，容易出現(xiàn)指狀熔深，尤其焊鋁時(shí)較明

4、顯。2.電弧電壓對(duì)焊縫成形的影響在其他條件一定的情況下，提高電弧電壓，電弧功率相應(yīng)增加，焊件輸入的熱量有所增加。但是電弧電壓增加是通過(guò)增加電弧長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，電弧長(zhǎng)度增加使得電弧熱源半徑增大，電弧散熱增加，輸入焊件的能量密度減小，因此熔深略有減小而熔深增大。同時(shí)，由于焊接電流不變，焊絲的熔化量基本不變，使得焊縫余高減小。各種電弧焊方法，俄日了得到合適的焊縫成形，即保持合適的焊縫成形系數(shù)φ，在增大焊接電流的同時(shí)要適當(dāng)提高電弧電壓，要求電弧電壓與焊接電流具有適當(dāng)?shù)钠ヅ潢P(guān)系。這點(diǎn)在熔化極電弧焊中最為常見(jiàn)。3.焊接速度

5、對(duì)焊縫成形的影響在其他條件一定的情況下，提高焊接速度會(huì)導(dǎo)致焊接熱輸入減小，從而焊縫熔寬和熔深都減小。由于單位長(zhǎng)度焊縫上的焊絲金屬熔敷量與焊接速度成反比，所以也導(dǎo)致焊縫余高減小。焊接速度是評(píng)價(jià)焊接生產(chǎn)率的一項(xiàng)重要指標(biāo)，為了提高焊接生產(chǎn)率，應(yīng)該提高焊接速度。但為了保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上所需的焊縫尺寸，在提高焊接速度的同時(shí)要相應(yīng)提高焊接電流和電弧電壓，這三個(gè)量是相互聯(lián)系的。同時(shí)，還應(yīng)考慮在提高焊接電流、電弧電壓、焊接速度（即采用大功率焊接電弧、高焊接速度焊接）時(shí)，有可能在形成熔池過(guò)程中及熔池凝固過(guò)程中產(chǎn)生焊接缺陷，如咬邊

6、、裂紋等，所以提高焊接速度是有限度的。二、焊接電流種類和極性、電極尺寸對(duì)焊縫成形的影響1..焊接電流的種類和極性焊接電流的種類分為直流和交流。其中，直流電弧焊根據(jù)電流的有無(wú)脈沖又分為恒定直流和脈沖直流；根據(jù)極性分為直流正接（焊件接正）和直流反接（焊件接負(fù)）。交流電弧焊根據(jù)電流波形的不同又分為正弦波交流和方波交流等。焊接電流種類和極性能影響電弧輸入焊件熱量的大小，因此能影響焊縫成形，同時(shí)還能影響熔滴過(guò)渡過(guò)程和對(duì)母材表面氧化膜的去除。鎢極氬弧焊焊接鋼、鈦等金屬材料時(shí)，直流正接時(shí)形成的焊縫熔深最大，直流反接時(shí)的熔

7、深最小，交流介于兩者之間。由于直流正接時(shí)焊縫熔深最大，而且鎢極燒損最小，所以鎢極氬弧焊焊接鋼、鈦等金屬材料時(shí)應(yīng)采用直流正接。鎢極氬弧焊采用脈沖直流焊接時(shí)，由于能夠調(diào)整脈沖參數(shù)，因而可以根據(jù)需要控制焊縫成形尺寸。鎢極氬弧焊焊接鋁、鎂及其合金時(shí)，需要利用電弧的陰極清理作用來(lái)清理母材表面的氧化膜，采用交流為好，由于方波交流的波形參數(shù)可調(diào)，則焊接效果更好。熔化極電弧焊時(shí)，直流反接時(shí)的焊縫熔深和熔寬都要大于直流正接的情況，交流焊接的熔深和熔寬介于兩者之間。因此，埋弧焊時(shí)，都采用直流反接以獲得較大的熔深；而埋弧堆焊時(shí)，

8、則采用直流正接以減小熔深。熔化極氣體保護(hù)電弧焊時(shí)，由于直流反接時(shí)不僅熔深大，而且焊接電弧和熔滴過(guò)渡過(guò)程都較直流正接和交流時(shí)穩(wěn)定，而且具有陰極清理作用，因此被廣泛使用，而直流正接和交流則一般不被采用。2.鎢極端部形狀、焊絲直徑和伸出長(zhǎng)度的影響鎢極前端角度和形狀對(duì)電弧的集中性及電弧壓力影響較大，應(yīng)根據(jù)焊接電流大小及焊件厚薄選取。通常電弧越集中、電弧壓力越大，所形成的熔深越大，而熔寬相應(yīng)減小。熔化極氣體保護(hù)電弧焊時(shí)，在