《焊接電弧磁偏吹》word版

1、1、電弧磁偏吹的理論解釋：B=u0I/（2PAIr0），電弧磁偏吹橫向推力的大小F=iBL=iLu0I/（2PAIr0），方向由磁力線密度較大的一方指向磁力線密度較小的一方。由第一個圖可以看出，電弧左側空間為兩段電流導線產(chǎn)生的磁力線同方向疊加，提高了該處的磁力線密度，而電弧右側空間只有電弧本身產(chǎn)生的磁力線，它相對于左側磁力線密度較小，其分布失去對稱性，從而產(chǎn)生了磁力線密度較大的一方指向磁力線密度較小的一方的橫向推力，其大小由上述公式求出。由公式可得，電弧磁偏吹橫向推力F的大小與電弧電流、電弧長度、電弧周圍磁力線密度等參數(shù)有關。相應地，可以考慮以下幾種減小或消除磁偏吹的辦法：1） 采用小電流。因

2、為磁偏吹橫向推力F與電弧電流i成正比，所以較小i可以起到減小F的作用，當然減小i要和焊接工藝結合起來，在不影響焊接質量的前提下，可以考慮盡可能地采用小電流焊接。2） 采用短弧焊接。電弧弧長與磁偏吹力的大小成正比，因此，減小弧長，可以起到減小磁偏吹的作用。同時，對焊條電弧焊采用堿性焊條時，工藝上本身要求采用短弧焊接，這對提高焊接接頭的質量是有利的。3） 改變工件上地線的接線位置。理論上講，當焊接電纜地線始終在焊接電弧正下方時，電弧周圍磁力線密度分布是均勻的，這樣，無論焊接電流的增大或者電弧弧長的增大，都不會產(chǎn)生磁偏吹，也就是說，在這種情況下，可以起到消除磁偏吹的影響，當然這種做法在工程實際中不適

3、用。而然由于此方法是減小磁偏吹最有效的方法，所以實際焊接中，對焊縫長度不太長的情況下，可以將地線接在焊縫長度的中部，或者在焊縫的兩端都接上地線；對較長焊縫焊接時，可以在更換焊條的同時，更換地線的接線位置，使焊接電纜地線盡量靠近正在施焊的位置。2、 幾種磁偏吹現(xiàn)象：1） 在圓柱形筒體縱縫焊接過程中，偏吹發(fā)生在縱縫兩端，尤其在終端較為明顯。起弧時，電弧偏吹方向與焊接方向相同。 在筒體中間部位。幾乎看不到偏吹現(xiàn)象。越過中間部位以后，電弧逐漸出現(xiàn)后拖，即偏吹方向與焊接方向相反。接近終端時，電 弧偏吹劇烈，出現(xiàn)大顆粒飛濺。嚴重時電弧熄滅，焊縫內(nèi)部形成大量氣孔、夾渣。2） 對于開坡口的單面對接焊焊縫的焊接

4、，坡口的形狀、尺寸、定位焊焊縫間距及坡口對口間隙對電弧磁偏吹程度均有一定影響。減薄鈍邊或增加對口間隙都會使電弧偏吹程度加劇。電弧在逾越定位焊縫后，立即出現(xiàn)后拖情況，并在接近下一個定位焊縫時逐漸消失。提高定位焊縫密度，偏吹程度減弱。3） 電弧磁偏吹程度與所選擇的電源類型及焊接方法有關：交流弧焊過程中幾乎不存在電弧磁偏吹情況直流弧焊過程中，手工電弧焊中的電弧磁偏吹程度比相應短路過渡CO2焊稍嚴重，而氬弧焊最為明顯。在噴射過渡的熔化極氬弧焊焊接過程中，強烈的電弧偏吹常常伴隨著間歇性斷弧，焊縫中心突起，兩側嚴重咬邊。4） 電弧磁偏吹行為在磁性金屬構件的焊接中較為常見，對于奧氏體不銹鋼，鋁及鋁合金等非磁

5、性焊件則不明顯。3、 焊縫結構對磁偏吹的影響效應：1） 結構效應 在簡體縱縫焊接或平板堆焊中，當焊槍行至焊縫終端時，由于電弧前方焊件對電弧空間磁場的分磁作用減弱，造成電弧前方的磁力線密度高于后方，從而使電弧向后(即與焊接相反方向)偏吹。同時，可解釋電弧在焊縫起始端向前 (與焊接方向一致)偏吹的現(xiàn)象。一般情況下，當近電弧部位的焊件關于電弧不對稱分布時，導致電弧向結構“密度”大的一側偏吹。2） 坡口效應 在開坡口的平板對接焊中由于熔池前方存在坡口對口間隙，因而對電弧前方磁場的分磁作用減弱，使電弧前方的磁力線密度高于后方從而使電弧受到一個與焊接方向相反的磁場力作用。當坡口對口間隙增大或坡口鈍邊減小時

6、該作用力增大，電弧向后偏吹嚴重；而采用定位焊或提高定位焊焊縫密度，使熔池前、后方對電弧空間的分磁能力差距縮小均有助于克服磁偏吹現(xiàn)象。3） 除了上述因素外，分析電弧偏吹方向時，還應考慮電弧熱慣性、電弧最小作用原理、焊接速度及焊件導磁性能等因素的影響。4、 某煉油廠催化裝置回煉油加熱爐出口線碳鋼彎頭焊接時磁偏吹的解決措施：1） 改用交流電焊機焊接；2） 將焊接件加熱到370-670（溫度高消磁快）以消除磁性；3） 用碳鋼焊條將焊接兩工件“短路”磁性，使焊口不帶磁性；4） 將焊把線在管線上繞數(shù)圈亦可。5、 管道的焊接過程中出現(xiàn)磁偏吹現(xiàn)象，使手工氬弧焊封底焊接難以進行，發(fā)現(xiàn)這種磁偏吹主要出現(xiàn)在管道的對

7、接接頭，而且是在管道即將封閉的幾個焊口處檢測結果顯示出未熔合現(xiàn)象更為嚴重。這就說明具有鐵磁性的厚壁管材20#，在制造、加工過程中產(chǎn)生了剩磁，管線越長，剩磁積累越多，在管道焊接接頭處表現(xiàn)出來，造成磁偏吹。針對上述情況，結合現(xiàn)場條件，決定采用反消磁 法來克服磁偏吹的影響，即在焊接接頭處產(chǎn)生與剩磁場相反的磁場，來抵消焊接接頭處的剩磁。利用焊接電纜線繞在接頭兩側，通過焊接引弧時，焊接電流通過 電纜繞組產(chǎn)生的感應磁場，來抵消剩磁 ，從而克服磁偏吹。6、 剩磁一般分為感應磁性和工藝磁性兩種，感應磁性常產(chǎn)生在工廠制造的過程中，如：金屬冶煉、采用電磁起重設備進行裝卸 、鋼管焊道用磁粉無損檢測、鋼管在強供電線路

8、附近放置等等；工藝磁性常產(chǎn)生在進行裝配焊接作業(yè)過程中，如：采用磁性夾具裝配焊接結構 ，焊接結構長時間與直流焊接電源的輸出端裸露的焊接電纜接觸短路等等。7、 在安裝過程中常見的磁偏吹現(xiàn)象，主要是以下原因產(chǎn)生：1） 隨著電流進入工件并向工件接地點傳 出時電流流動方向大小的變化，產(chǎn)生感應磁場。 2） 在進行大的鋼結構件焊接時，磁偏吹主要來自焊件的剩磁場。當焊件有較大的剩磁場時，它與電弧磁場疊加，從而改變了電弧周圍磁場的均勻性，使電弧向磁場較強一方偏移，形成磁偏吹。8、 克服磁偏吹的方法：1） 在操作上適當調(diào)節(jié)焊條傾角，采用短弧焊并將焊條朝偏吹方向傾斜。2） 在角焊縫焊接時容易發(fā)生磁偏吹現(xiàn)象，采用分段

9、退焊法以及適當減小焊接電流，也能有效地克服磁偏吹。3） 采用交流焊接代替直流焊接。當采用交流電焊接時，因變化的磁場在導體中產(chǎn)生感應電流，而感應電流所產(chǎn)生的磁場削弱了焊接電流所引起的磁場，從而控制了磁偏吹。4） 在板材的對接焊縫焊接中通過加引弧板和熄弧板，避免焊接引弧和熄弧區(qū)磁偏吹造成電弧不穩(wěn)在焊道接頭處產(chǎn)生缺陷。5） 較少焊件上的剩磁，局部加熱法。9、 幾種不同類型磁偏吹的消除辦法：1） 接地造成的磁偏吹：減弱接地原因引起的磁偏吹可采用小電流、短弧焊接或者使用交流焊等方法，但是消除磁偏吹最好的辦法還是從改變接地的位置著手。接地點越是靠近焊縫正下方或者焊縫兩邊接地對稱，磁偏吹越小。2） 外加磁場

10、造成的磁偏吹：最好的辦法是再次外加一個反向的磁場來徹底消除影響。3） 剩磁造成的磁偏吹：采用小焊接電流；采用短弧焊；采用交流電；加熱到居里點以上溫度；交流退磁；直流退磁跨接或者點焊法。10、 正確設計夾具可減少磁偏吹：1） 用低碳鋼做夾具以防止夾具產(chǎn)生永久磁化；2） 向喇叭形夾具的小端方向焊接以減小后偏吹；3） 夾具應足夠長以便能使用引弧板；4） 不要把銅條鑲入鋼板中作為墊板，此類支承板中的鋼會增大電弧偏吹；5） 應對焊件進行連續(xù)即封閉的夾緊，間斷范圍寬的夾具方式會使2個夾持點之間的焊縫產(chǎn)生空隙，從而在此空隙周圍產(chǎn)生電弧偏吹現(xiàn)象；6） 裝夾時不要造成在焊縫一側鋼的質量很大，在另一側要有相等的質

11、量進行平衡。11、 幾種減少磁偏吹的方法：(1) 當焊條電弧焊的直流超過250安培時，要改用交流電焊接；(2) 盡量使電弧短，以減小電弧偏吹現(xiàn)象 ；(3) 要減小焊接電流，雖然會導致焊接速度降低；(4) 傾斜焊條，使之與吹偏方向成一角度；(5) 在焊縫兩 端進行定位焊，而沿著焊縫進行稠密的間斷焊，尤其是當裝夾不太牢固時；(6) 朝著定位焊的部分或已焊接部位方向進行焊接；(7) 用后退焊技術；(8) 離開引線端方向焊接以減小后偏吹，朝著引線端方向焊接以減小前偏吹；(9) 如果產(chǎn)生的熔渣比較多，則保持少量后偏吹是有益的，這可通過沿工件引線端方向進行焊接來實現(xiàn)；(10) 在工件上正確布置導線，以便使

12、返回電源的電流產(chǎn)生的磁場抵消引起偏吹的磁場。12、 埋弧焊產(chǎn)生磁偏吹的條件：(1) 坡口加工過程中由于熱變形和其他一些原因使坡口尺寸偏差較大，坡口組對后出現(xiàn)鈍邊錯邊較大或間隙不均 ；(2) 焊接小車軌道與焊道方向不平行，軌道局部彎曲與焊道不平行或者焊絲彎曲較大時，手工橫向調(diào)節(jié)焊絲對位跟蹤難以做到同步、準確，使焊絲偏向一邊坡口面；(3) 在厚度不大的板對接中采用單面單邊坡口焊接時，焊絲垂直向下，電弧兩邊工件形狀相差很大；(4) 熔透T形縫45°船形焊接中，腹板坡口角度45°，焊絲與坡口面成負角；(5) 在無坡口薄壁管道埋弧焊接中，對口錯邊量太大；(6) )圓筒形構件環(huán)縫埋弧焊中，