手工電弧焊的焊接工藝參數(shù)

1、手工電弧焊的焊接工藝參數(shù)選擇合適的焊接工藝參數(shù)，對提高焊接質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率是十分重要。焊接工藝參數(shù) （焊接規(guī)范 ）是指焊接時 ,為保證焊接質(zhì)量而選定的諸多物理量 （例如： 焊接 電流、電弧電壓、焊接速度、熱輸入等）的總稱。焊條電弧焊的焊接工藝參數(shù)主要包括焊條 直徑、焊接電流、電弧電壓 . 焊接速度和預(yù)熱溫度等。1、焊接電源種類和極性的選擇焊接電源種類：交流、直流 極性選擇：正接、反接正接：焊件接電源正極，焊條接電源負極的接線方法。 反接：焊件接電源負極，焊條接電源正極的接線方法。極性選擇原則：堿性焊條常采用直流反接，否則，電弧燃燒不穩(wěn)定，飛濺嚴重，噪聲 大，酸性焊條使用直流電源時通常采用直流

2、正接。2、焊條直徑焊條直徑是根據(jù)焊件厚度、焊接位置、接頭形式、焊接層數(shù)等進行選擇。一般厚度越 大，選用的焊條直徑越粗，焊條直徑與焊件的關(guān)系見下表：焊件厚度 （mm） 2 3 4-5 6-12 13焊條直徑 （mm） 2 3.2 3.2-4 4-5 4-63、焊接電流焊接電流是焊條電弧焊的主要工藝參數(shù)，焊工在操作過程中需要調(diào)節(jié)的只有焊接電 流，而焊接速度和電弧電壓都是由焊工控制的。 焊接電流的選擇直徑影響著焊接質(zhì)量和勞動 生產(chǎn)率。焊接電流越大，熔深越大，焊條溶化快，焊接效率也高，但是焊接電流太大時，飛濺和 煙霧大， 焊條尾部易發(fā)紅， 部分涂層要失效或崩落， 而且容易發(fā)生咬邊、 焊瘤、 燒穿等缺陷

3、， 增大焊件變形， 還會使接頭熱影響區(qū)晶粒粗大，焊接接頭的韌性降低； 焊接電流太小， 則引 弧困難， 焊條容易粘連在工件上， 電弧不穩(wěn)定， 易產(chǎn)生未焊透、 未熔合、 氣孔和夾渣等缺陷， 且生產(chǎn)率低。因此選擇焊接電流，應(yīng)根據(jù)焊條直徑、焊條類型、焊件厚度、接頭形式、焊接位置及焊 道層次來綜合考慮。首先應(yīng)保證焊接質(zhì)量，其次應(yīng)盡量采用較大的電流，以提高生產(chǎn)效率。 T 型接頭和搭接頭，在施焊環(huán)境溫度較低時，由于導(dǎo)熱較快，所以焊接電流要大一些。但主 要由焊條直徑、焊接位置、焊道層次等因素來決定。（ 1）焊條直徑 焊條直徑越粗，熔化焊條所需的熱量越大，必須增大焊接電流，每種焊 條都有一個最合適電流范圍。 當(dāng)

4、使用碳鋼焊條焊接時， 還可以根據(jù)選定的焊條直徑， 用下面的經(jīng)驗公式計算焊接電流：I=dK式中： I 焊接電流（ A ） d 焊接直徑（ mm）K 經(jīng)驗系數(shù)（ A/cra ）,見下表。 焊接電流經(jīng)驗系數(shù)與焊條直徑的關(guān)系焊條直徑（ mm） 1.6 2 2.5 3.2 46經(jīng)驗系數(shù) K 2025 2530 3040 4050各種直徑合適的焊接電流參考值焊條直徑（ mm） 1.6 2.0 2.5 3.2 4.0 5.0 6.0焊接電流（ A） 25-45 40-65 50-80 100-130 160-210 260-270 260-300（ 2）焊接位置 在平焊位置焊接時，可選擇偏大些焊接電流。橫、

5、立、仰焊位置時，焊 接電流應(yīng)比平焊位置小 1020% 。角焊電流比平焊電流稍大一些。（3）焊道層次通常焊接打底焊道時， 為保證背面焊道的質(zhì)量， 使用的焊接電流較??； 焊接填充焊道時， 為提高效率，保證熔合好，使用較大的電流； 焊接蓋面焊道時，防止咬邊和保證焊道成形美 觀，使用電流稍小些。焊接電流一般可根據(jù)焊條直徑進行初步選擇， 焊接電流初步選定后， 要經(jīng)過試焊， 檢查 焊縫成形和缺陷，才可確定。對于有力學(xué)性能要求的如鍋爐、 壓力容器等重要結(jié)構(gòu)，要經(jīng)過 焊接工藝評定合格以后，才能最后確定焊接電流等工藝參數(shù)。4、電弧電壓當(dāng)焊接電流調(diào)好以后， 焊接的外特性曲線就決定了。 實際上電弧電壓主要是由于電弧

6、長 度來決定的。電弧長，則電弧電壓高；反之則低。焊接過程中，電弧不宜過長，否則會出現(xiàn) 電弧燃燒不穩(wěn)定、飛濺大、熔深淺及產(chǎn)生咬邊、氣孔等缺陷；若電弧太短，容易粘焊條。一 般情況下，電弧長度等于焊條直徑的 0.51 倍為好，相應(yīng)的電弧電壓為 1625V 。堿性焊條 的電弧長度不超過焊條的直徑， 為焊條直徑的一半較好， 盡可能地選擇短弧焊； 酸性焊條的 電弧長度應(yīng)等于焊條直徑。5、焊接速度焊條電弧焊的焊接速度是指焊接過程中焊條沿焊接方向移動的速度， 即單位時間內(nèi)完成 的焊縫長度。 焊接速度過快會造成焊縫變窄， 嚴重凸凹不平， 容易產(chǎn)生咬邊及焊縫波形變尖； 焊接速度過慢會使焊縫變寬， 余高增加，功效降

7、低， 焊接速度還直接決定著熱輸入量的大小， 在保證焊縫所要求尺寸和質(zhì)量的前提下， 由操作者靈活掌握。 速度過慢，熱影響區(qū)加寬，晶 粒粗大，變形也大；速度過快，易造成未焊透，未熔合，焊縫成型不良好等缺陷。6、焊縫層數(shù) 厚板的焊接，一般要開坡口并采用多層焊或多層多道焊。多層焊和多層多道焊接頭的 顯微組織較細， 熱影響區(qū)較窄。 前一條焊道對后一條焊道起預(yù)熱作用， 而后一條焊道對前一 條焊道起熱處理作用，因此，接頭的延性和韌性都比較好，特別是對于易淬火鋼， 后焊道對 前焊道的回火作用，可改善接頭組織和性能。對于低合金高強鋼等鋼種，焊縫層數(shù)對接頭性能有明顯影響。焊縫層數(shù)少，每層焊縫 厚度太大時，由于晶粒

8、粗化，將導(dǎo)致焊接接頭的延性和韌性下降。7、熱輸入 熔焊時，由焊接能源輸入給單位長度焊縫上的熱量稱為熱輸入。其計算公式如 下： Q=NLU/u式中 Q 單位長度焊縫的熱輸入（ J/cm） I 焊接電流 （A） U 電弧電壓（ V ） u 焊接速度（ cm/s）n 熱效率系數(shù)，焊條電弧焊為 0.708 。熱輸入對低碳鋼焊接接頭性能的影響不大，因此，對于低碳鋼焊條電弧焊一般不規(guī)定 熱輸入。 對于低合金鋼和不銹鋼等鋼種， 熱輸入太大時， 接頭性能可能降低； 熱輸入太小時， 有的鋼種焊接時可能產(chǎn)生裂紋。 因此焊接工藝規(guī)定熱輸入。 焊接電流和熱輸入規(guī)定之后， 焊 條電弧焊的電弧電壓和焊接速度就間接地大致確

9、定了。一般要通過試驗來確定既可不產(chǎn)生焊接裂紋、又能保證接頭性能合格的熱輸入范圍。 允許的熱輸入范圍越大，越便于焊接操作。8、預(yù)熱溫度預(yù)熱是焊接開始前對被焊工件的全部或局部進行適當(dāng)加熱的工藝措施。預(yù)熱可以減小 接頭焊后冷卻速度， 避免產(chǎn)生淬硬組織， 減小焊接應(yīng)力及變形。 它是防止產(chǎn)生裂紋的有效措 施。 對于剛性不大的低碳鋼和強度級別較低的低合金高強鋼的一般結(jié)構(gòu)，一般不必預(yù)熱。 但對剛性大的或焊接性差的容易產(chǎn)生裂紋的結(jié)構(gòu)，焊前需要預(yù)熱。預(yù)熱溫度根據(jù)母材的化學(xué)成分、焊件的性能、厚度、焊接接頭的拘束程度和施焊環(huán)境 溫度以及有關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準等條件綜合考慮， 重要的結(jié)構(gòu)要經(jīng)過裂紋試驗確定不產(chǎn)生裂紋 的最

10、低預(yù)熱溫度。預(yù)熱溫度選得越高，防止裂紋產(chǎn)生的效果越好；但超過必需得預(yù)熱溫度， 會使熔合區(qū)附近的金屬晶粒粗化， 降低焊接接頭質(zhì)量， 勞動條件也將會更加惡化。 整體預(yù)熱 通常用各種爐子加熱。 局部預(yù)熱一般采用氣體火焰加熱或紅外線加熱。 預(yù)熱溫度常用表面溫 度計測量。焊接工藝措施：對工程中使用較多的或有代表性的接頭形式進行焊接工藝性試驗， 以確定最佳的操作方 法和焊接規(guī)范，焊機工藝性試驗由焊接試驗室全權(quán)負責(zé)。 結(jié)構(gòu)裝配定位焊裝配定位焊前，焊接坡口及其內(nèi)外兩側(cè)各 20mm 范圍內(nèi)的油污必須用溶劑擦抹干凈， 并用手提砂輪機打磨去除鐵銹、氧化皮等雜質(zhì)，使焊件母材表面露出金屬光澤。 擔(dān)任定位 焊施焊工作的焊

11、工必須持有合格證的焊工。 裝配質(zhì)量達到圖樣技術(shù)要求后方可進行定位焊 （如該焊縫焊前需要預(yù)熱，則必須預(yù)熱至所要求的溫度后才可進行定位焊。 ）定位焊所用焊 條（須經(jīng)烘干處理） 、焊絲必須與該焊縫正式焊接時所用焊材相一致， 定位焊縫應(yīng)填滿弧坑。定位焊縫長度一般為 2050mm，間接長為400600mm,焊腳尺寸不得大于設(shè)計焊腳尺寸 的一半，且不應(yīng)大于 8mm，定位焊應(yīng)距設(shè)計焊縫端部30mm以上。（特殊情況除外）定位焊縫不得有裂紋，不得有超標(biāo)的夾渣、氣孔等缺陷，如發(fā)現(xiàn)有焊接缺陷，必須徹底清除，重 新進行定位焊。在焊縫交叉處和焊縫方向急劇變化處不得有定位焊縫，定位焊縫應(yīng)離開該處50mm 以上。（ 3）焊

12、接的一般規(guī)定1）擔(dān)任本工程焊接的焊工必須時持證焊工，并應(yīng)經(jīng)專門培訓(xùn)考核合格（針對本工程的 培訓(xùn)考核）。2）擔(dān)任焊接的焊工應(yīng)熟悉本工程的技術(shù)文件及施工工藝要求，并必須嚴格按照焊接工 藝規(guī)程中所規(guī)定的焊接規(guī)范參數(shù)、焊接順序、焊接方向施焊。3）為防止構(gòu)件在焊接過程中產(chǎn)生過大的變形量，焊件必須放置平整，不允許隨便擺放 進行焊接，并應(yīng)嚴格按照所規(guī)定的焊接順序、焊接方向施焊。4） 焊接前應(yīng)認真檢查焊接坡口是否符合要求，并應(yīng)把焊接坡口及其附近的水份、 油污、 鐵銹、氧化皮等雜質(zhì)徹底清除干凈才施焊。5）對有預(yù)熱和后熱要求的焊縫，要嚴格按照焊接工藝規(guī)定的預(yù)熱溫度、預(yù)熱范圍、后熱溫度及時間做好焊前預(yù)熱、后熱和緩冷

13、工作。有預(yù)熱要求的焊縫，最低層（道）間溫度不 得小于預(yù)熱溫度，所有焊縫的最高層（道）間溫度w250 Co6）焊接前應(yīng)在廢鋼板上調(diào)試好焊接電流后才允許正式施焊在產(chǎn)品上。7）焊接電源地線應(yīng)與焊接母材緊固，保證接觸良好。8）引弧應(yīng)在引弧板或焊接坡口內(nèi)進行，不允許任意在工件表面引弧損傷母材。9）施焊時應(yīng)注意焊道的起焊點、終焊點及焊道的接頭處不產(chǎn)生焊接缺陷，多層多道焊時，每層（道）換焊條處的接頭應(yīng)相互錯開，每焊完一道焊縫，必須把熔渣、飛濺等雜質(zhì)清 理干凈，并認真檢查焊縫質(zhì)量，確認無缺陷后，再施焊下一道焊縫。 （若發(fā)現(xiàn)前道焊縫有缺 陷，則必須徹底清除焊接缺陷后才允許繼續(xù)焊接。 ）10）在焊接板狀角焊縫時，

14、焊縫必須要繞過端部進行包角焊。11）焊接“埋弧自動焊”時，原則上不允許在焊接過程中切斷電弧。若在焊接過程中因 故發(fā)生斷弧，則應(yīng)將焊道端部刨去 50mm 以上，并采用手提砂輪機把該處打磨成緩坡狀才 允許繼續(xù)焊接。12）焊接“氣體保護焊”時，應(yīng)將氣體流量按規(guī)定調(diào)試好，并送氣約半分鐘，把輸氣管 內(nèi)的空氣排放干凈后，才允許在焊件上施焊。13）采用“電弧氣刨”清焊根時，氣刨工具的風(fēng)力要集中，壓縮空氣的壓力應(yīng)保證有 0.390.6MPa ，并根據(jù)碳棒直徑、焊件厚度調(diào)試好氣刨電流，氣刨過程中應(yīng)避免產(chǎn)生“夾碳” 和“沾渣”現(xiàn)象。氣刨清根后，必須把刨屑清除，并用手提砂輪機把刨槽打磨至露出金屬光 澤后才允許施焊。

15、14）焊接完畢，應(yīng)將焊縫表面的熔渣、飛濺等雜質(zhì)清理干凈，認真檢查焊縫外觀質(zhì)量， 并在規(guī)定處打上焊工標(biāo)記，并轉(zhuǎn)序檢驗（包括外觀及內(nèi)在質(zhì)量的專職檢驗） 。15）焊接接頭出現(xiàn)焊接缺陷時， 不得擅自處理，應(yīng)及時分析查明原因， 根據(jù)返修工藝和 在現(xiàn)場技術(shù)人員的指導(dǎo)下，方可進行焊接缺陷的處理。16）在工件上的引弧板和引出板應(yīng)用火焰切割去除，嚴禁用錘擊落。 焊接工藝參數(shù)的選擇手工電弧焊的焊接工藝參數(shù)主要有焊條直徑、 焊接電流、 電弧電壓、焊接層數(shù)、電源種 類及極性等。1焊條直徑焊條直徑的選擇主要取決于焊件厚度、 接頭形式、 焊縫位置和焊接層次等因素。 在一般 情況下，可根據(jù)表 6-4 按焊件厚度選擇焊條直徑

16、，并傾向于選擇較大直徑的焊條。另外，在 平焊時，直徑可大一些；立焊時，所用焊條直徑不超過5mm ；橫焊和仰焊時，所用直徑不超過 4mm ；開坡口多層焊接時，為了防止產(chǎn)生未焊透的缺陷，第一層焊縫宜采用直徑為 3.2mm 的焊條。表 6-4 焊條直徑與焊件厚度的關(guān)系mm 焊件厚度 w 2 34 512 12焊條直徑 2 3.2 45 152焊接電流焊接電流的過大或過小都會影響焊接質(zhì)量，所以其選擇應(yīng)根據(jù)焊條的類型、 直徑、 焊件的厚度、接頭形式、焊縫空間位置等因素來考慮，其中焊條直徑和焊縫空間位置最為關(guān)鍵。 在一般鋼結(jié)構(gòu)的焊接中，焊接電流大小與焊條直徑關(guān)系可用以下經(jīng)驗公式進行試選：I=10d2 （6

17、-1）式中I 焊接電流 （A） ； d 焊條直徑 （mm） 。另外，立焊時，電流應(yīng)比平焊時小15%20% ;橫焊和仰焊時，電流應(yīng)比平焊電流小10%15%。3電弧電壓根據(jù)電源特性， 由焊接電流決定相應(yīng)的電弧電壓。 此外， 電弧電壓還與電弧長有關(guān)。電 弧長則電弧電壓高， 電弧短則電弧電壓低。 一般要求電弧長小于或等于焊條直徑， 即短弧焊。 在使用酸性焊條焊接時，為了預(yù)熱部位或降低熔池溫度，有時也將電弧稍微拉長進行焊接， 即所謂的長弧焊。4焊接層數(shù)焊接層數(shù)應(yīng)視焊件的厚度而定。 除薄板外，一般都采用多層焊。焊接層數(shù)過少，每層焊縫的厚度過大， 對焊縫金屬的塑性有不利的影響。 施工中每層焊縫的厚度不應(yīng)大于4 5mm 。5電源種類及極性直流電源由于電弧穩(wěn)定， 飛濺小， 焊接質(zhì)量好， 一般用在重要的焊接結(jié)構(gòu)或厚板大剛度 結(jié)構(gòu)上。其他情況下，應(yīng)首先考慮交流電焊機。根據(jù)焊條的形式和焊接特點的不同， 利用電弧中的陽極溫度比陰極高的特點， 選用不同 的極性來焊接各種不同的構(gòu)件。用堿性焊條或焊接薄板時，采用直流反接（工件接負極 ）;而用酸性焊條時，通常采用正接 （工件接正極 ）。 6.鋼材的可焊性各種鋼材焊接性能的差異是用可焊性來表示的。 鋼材的可焊性是指在適當(dāng)?shù)脑O(shè)計和工作 條件下，材料易于焊接和滿足結(jié)