埋弧立焊技术

二、埋弧立焊技术

埋弧立焊的焊接规范要素主要有焊接电流、焊接电压、焊接速度和熔池深度。

1.焊接电流

焊接电流和坡口间隙宽度决定着焊接速度、焊接过程的热状况和焊缝的尺寸。对于立焊缝来说是没有熔深这个概念的。电流的改变，影响着焊透宽度c₁，而焊透宽度c₁与间隙宽度的总和决定了焊缝的宽度c，如图3-73所示。被焊钢板的焊透宽度随着电流的增大而减小。

图3-73　焊接立焊缝时的焊缝宽度和焊透宽度

c—焊缝宽度；c₁—焊透宽度

2.电弧电压

电弧电压对埋弧立焊焊缝宽度有很大影响。焊缝的宽度随着电弧电压的升高而增大。但是立焊时电压所产生的影响较平焊时的影响要小。利用电压对焊缝宽度的影响，可以在不同间隙量下获得宽度大致相同的焊缝。例如，在焊接厚度14mm的金属时，如果电压为38～40V、间隙为8mm，则所得的焊缝宽度便可以同电压30～32V和间隙为14mm时的焊缝宽度一样。

3.焊接速度

焊接速度不是焊接规范中的一个独立部分，它是根据电流的大小（即送到电弧区域中的焊丝金属量）和被焊钢板间的间隙宽度而选取的。

4.渣池深度

液态焊剂的熔池深度决定了电弧过程的稳定性，并较大的影响着焊缝的质量。用直流电焊接厚度在20mm以下的金属时，当液态焊剂的熔池深度为15～30mm时，电弧过程是稳定的，这时，焊缝就没有缺陷。如果熔池较小，电弧就不能完全被遮没，因而熔渣和液态金属便可能会剧烈的飞溅开来。当熔池深度超过30mm时，就产生了所谓电渣过程，它的特点是在这个过程中没有电弧，电流是通过熔渣而发生的，是利用电流通过液态熔渣所产生的电阻热作为热源的。

当焊接厚度在20mm以下的金属时，要保持稳定的电渣焊接过

程是很困难的，因为焊接20mm以下厚度的金属和熔池较深时，将会产生转换过程，即电弧过程瞬时地变为电渣过程或电渣过程瞬时地变为电弧过程，这种过程不能保证获得优质的焊缝，一旦电渣-电弧交替产生就破坏了电渣焊的正常进行，严重时可使焊接中断，还可能产生如未焊透、夹渣等缺陷。立焊缝的电弧焊接规范见表3-30。

表3-30　立焊缝强制成形的电弧焊接规范

在电弧焊接过程中，立焊缝的焊接是从引弧板（图3-74）的凹口中引燃电弧而开始的，引弧板的厚度与焊件厚度相同。它通常用定位焊法固定在对接缝的下部。滑块装配时，应使金属熔池的水平面比滑块位置低15～50mm。开始焊接后，滑块并不立即开始运动，一直到熔池面达到它的自动调节系统所调整的那个位置时才开始滑动。

立焊缝的焊接工作必须在比焊件顶部高出30～50mm的引出板上结束，因为通常在焊缝末端总是有收缩的缩孔（图3-75）。在整条焊缝的焊接没有结束之前所发生的中断过程都认为是不正常和不良的现象。所以在焊接前必须仔细检查设备的情况、焊丝盘中有无充足的焊丝、焊剂斗中是否有足够的焊剂以及工作地附近的情况。如果由于各种原因而仍旧发生中断过程时，则在重新开始焊接前必须用氧气割去那段有收缩孔的焊缝，只有做到这一步后才允许继续焊接。实践证明，如果焊接中断处是位于滑块中部以下5～8mm处，通常在焊缝中断处的接头中不会产生未焊透现象。

图3-74　埋弧立焊时所采用的引弧、引出板

1—引弧板；2—焊件；3—引出板

图3-75　立焊缝末端的收缩孔

如果在焊接过程中断前引出液态金属和渣池，则收缩孔处的那段焊缝可以不必割去。对于快速松脱的滑块来说，这一点是可以达到的。因为大部分液态金属都流了出来，所以收缩孔就不会形成。除去熔渣后，必须将形成的凹穴中的熔渣和金属焊瘤用凿子清理干净。实际上，在大多数情况下，焊接过程的中断是很难避免的，但是必须在中断之前引出熔池。这时，再重新开始焊接时，可能产生缺陷的该段焊缝比用氧-乙炔切割法切去有收缩孔的那段焊缝要小得多。

在埋弧焊的电弧焊接中，焊剂是自由地撒在焊接区域的。为了提高焊接过程的稳定性，立焊缝的电弧焊接是用直流电，并一般配以直径3mm的焊丝进行的。