第四节焊接工艺参数的选择

第四节　焊接工艺参数的选择

焊接工艺参数（焊接规范），是指焊接时为保证焊接质量而选定的各项参数的总称。

手工电弧焊的焊接工艺参数通常包括：焊条的选择、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数等。焊接工艺参数的正确选择是直接影响焊缝的形状、尺寸、焊接质量和生产效率的重要因素。因此，如何正确选择焊接工艺参数是焊接生产中十分重要的问题，这就需要在生产实践中去摸索体验，从中积累经验，最终掌握操作技能。

一、焊条的选择

（1）焊条牌号的选择。通常根据所焊钢材的化学成分、力学性能、工作环境等方面的要求，以及焊接结构承载的情况和弧焊设备的条件等综合考虑，选择合适的焊条牌号，从而保证焊缝金属的性能要求。

（2）焊条直径的选择。焊条直径大小的选择与下列因素有关。

①焊件的厚度。焊件厚度大于5mm应选择4.0mm、5.0mm直径的焊条；反之，薄焊件的焊接，则应选用3.2mm、2.5mm直径的焊条。

②焊缝的位置。在板厚相同的条件下，平焊时选用的焊条直径比其他位置焊缝大一些，但一般不超过5mm；立焊一般使用3.2mm、4.0mm直径的焊条；仰焊、横焊时，为避免熔化金属的下淌，得到较小的熔池，选用的焊条直径不超过4mm。

③焊接层数。进行多层焊时，为保证第一层焊到根部（焊透），打底焊应选用直径较小的焊条进行焊接，以后各层可选用较大直径的焊条。

④接头形式。搭接接头、T形接头因不存在焊透问题，所以应选用较大的焊条直径，以提高生产效率。

二、焊接电流的选择

焊接时，适当地加大焊接电流，可以加快焊条的熔化速度，从而提高工作效率。但是过大的焊接电流，会造成焊缝咬边、焊瘤、烧穿等缺陷，而且金属组织还会因过热发生性能变化。电流过小则易造成夹渣、未焊透等缺陷，降低了焊接接头的力学性能，所以应选择合适的焊接电流。选择焊接电流的主要依据是焊条直径、焊缝位置、焊条类型，特别是凭焊接经验来调节合适的焊接电流。

（1）根据焊条直径来选择。焊条直径一旦确定下来，也就限定了焊接电流的选择范围。因为不同的焊条直径均有不同的许用焊接电流范围，若超出许用范围，就会直接影响焊件的力学性能。焊接电流按焊条直径选取，平焊低碳钢时，可按经验公式计算。

I＝（30～55）d

式中：I为焊接电流，d为焊条直径。

（2）根据焊缝位置选择。在相同焊条直径条件下，平焊时，熔池中的熔化金属容易控制，可以适当地选择较大的焊接电流，立焊和横焊时的焊接电流比平焊时应减小10%～15%，而仰焊时要比平焊时减小10%～20%。

（3）根据焊条类型选择。在焊条直径相同时，奥氏体不锈钢焊条使用的焊接电流要比碳钢焊条小些，否则会使其焊芯电阻过热而使焊条药皮过热而脱落。碱性焊条要比酸性焊条使用的焊接电流小些，否则，焊缝中易形成气孔。

（4）根据焊接经验选择。

①焊接电流过大时：焊接爆裂声大，熔滴向熔池外飞溅；而且熔池也大，焊缝成形宽而低，容易产生烧穿、焊瘤、咬边等缺陷；运条过程中熔渣不能覆盖熔池起保护作用，而使熔池裸露在外，造成焊缝成形时波纹粗糙；过大的电流使焊条熔化到大半根时，余下部分焊条均已发红。

②焊接电流过小时：焊缝窄而高，熔池浅，熔合不良，会产生未焊透、夹渣等缺陷；还会出现熔渣超前，与液态金属分不清；有时焊条会与焊件粘结。

③合适的焊接电流：熔池中会发出锅中煎鱼般的声音；运条过程中，以正常的焊接速度移动，熔渣会半盖半露出熔池，液态金属和熔渣容易分清；焊缝金属与母材呈圆滑过渡，熔合良好；在操作过程中，有得心应手之感。

三、电弧电压

手工电弧焊时的电弧电压主要由电弧长度来决定，电弧长，电弧电压就高；电弧短，电弧电压就低。在焊接过程中，电弧过长电弧燃烧不稳定，飞溅增多，焊缝成形不易控制，尤其对熔化金属的保护不利，有害气体的侵入，直接影响焊缝金属的力学性能。因此，焊接时应该使用短弧焊接。所谓短弧一般认为是焊条直径的0.5～1.0倍。

四、焊接速度

单位时间内完成的焊缝长度称为焊接速度。

对于手工电弧焊来说，焊接速度是由焊工操作决定的，它直接影响焊缝成形的优劣和焊接生产率。焊接速度应在焊接过程中根据焊件的要求，凭焊工的焊接经验来灵活掌握。焊速过快，会造成焊件熔合不良，易出现未焊透、未熔合、气孔等缺陷。焊速过慢会造成热影响区大，晶粒粗大，力学性能下降，这样使薄板易烧穿，变形大，生产率下降。焊速的选择原则：应根据板厚、焊条直径、焊接电流、坡口形式、焊缝位置及母材熔化情况由焊工自行掌握；一般在保证焊缝质量基础上，采用较大的焊条直径和焊接电流，还应适当加大焊接速度，以提高生产效率。

五、焊接层数

当焊件较厚，往往需要多层焊时，后层焊道对前一层焊道重新加热和部分熔合可以消除后者存在的偏析、夹渣及一些气孔。同时后层焊道还对前层焊道有热处理作用，能改善焊缝的金属组织，提高焊缝的力学性能。因此，对一些重要的结构，焊接层数多些为好，对于低碳钢和强度等级低的普低钢多层多道焊，每道焊缝厚度不宜过大，过大时对焊缝金属的塑性不利。对质量要求较高的焊缝，每层厚度最好不大于5mm；同样每层焊道厚度也不宜过小。根据实际经验，每层厚度等于焊条直径的0.8～1.2倍。