焊件的焊接工艺
发布时间： 2013-12-23 15:24:30
焊前准备
1）焊条烘干：为了去除焊条中的水分，减少金属熔池和焊缝中的氢，防止产生气孔、冷裂纹等缺陷，焊前需烘干焊条。焊条的烘干温度由药皮决定，可遵照焊条产品使用说明书中的指定工艺。一般酸性焊条烘干温度为300-400℃，烘干时间为30-120min。一般烘干后的存放时间约4h，允许重复烘干3次。
2）焊前清理：焊前需清理接头坡口极其附近（约20mm）的表面油污、铁锈、油漆、水分等。采用碱性焊条焊接时，必须进行清理，否则极易产生气孔、裂纹等缺陷；采用酸性焊条焊接时，由于其对铁锈不敏感，如果对焊缝质量的要求不高且铁锈较轻时，可以不清理。
3）预热：为了减少接头焊后的冷却速度，获得有利组织，减小焊接应力和变形，焊前对焊件的整体或局部进行加热，称为预热。母材、焊条和接头的特性决定了焊接过程是否采用预热工艺。对于刚性大的或焊接性差且易产生裂纹的结构，焊前必须预热。此外，由于预热不仅消耗能源，而且降低生产率，所以根据焊缝性能要求选择合适的焊条面尽量不采用预热。
焊接工艺参数
焊接工艺参数直接影响焊缝形状、尺寸、焊接质量和生产类，因此选择合适的焊接工艺参数是焊接生产中一个重要问题。焊条电弧焊的焊接工艺参数通常包括：焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、电源种类和极性、焊接层数及预热温度等。
1）焊条直径：焊条直径是指焊芯直径。焊条直径是根据焊件厚度、焊接位置、接头形式、焊接层数等进行选择。为了提高生产率，在不影响焊接质量的前提下，尽可能选择直径较大的焊条。
在板厚相同的条件下，平焊位置的焊接所选用的焊条直径(d=4.0-6.0mm)应比其他位置大一些，立焊、横焊和仰焊应选用较细的焊条。立焊和仰焊时选用d=3.2～4.0mm的焊条，横焊时选用d=3.5-5.0mm的焊条。第一层焊道应选用小直径焊条焊接，以后各层可以根据工件厚度，选用较大直径的焊条。T形接头、搭接接头都应选用较大直径的焊条。对于小坡L|焊件，为了保证底层完全熔透，宜采用较细直径的焊条，如打底焊时一般选用d=2.5mm或d=3.2mm的焊条。
2）电源种类和极性：采用交流电焊接时，电弧稳定性差，但其构造简单，成本低，维护方便。采用直流电焊接时，电弧稳定，飞溅少，焊接质量高，但电弧磁偏吹较交流严重，一般用于重要的焊接结构或厚板大刚度结构的焊件。低氢型焊条稳弧性差，必须采用直流弧焊电源。用小电流焊接薄板时，也常用直流弧焊电源，因为引弧比较容易，电弧比较稳定。
根据焊条的性质和焊接特点来选择极性。低氢型焊条用直流电焊接时，一般要用反接，因为反接的电弧比正接稳定。焊接薄板时，焊接电流小，电弧不稳定，因此焊接薄板时，不论用碱性焊条还是用酸性焊条，都选用直流反接。碱性焊条选用直流反接；酸性焊条选用正接。
3）焊接电流：焊接电流是焊条电弧焊的主要工艺参数。焊接电流的大小直接影响焊接质量和焊接效率。
选择焊接电流时，应根据焊条类型、焊条直径、工件厚度、接头形式、焊接位置和层数等因素综合考虑。如果焊接电流过小，则电弧不稳，容易产生未焊透、夹渣以及焊缝成形不良等缺陷。
焊接电流越大，熔深越大，焊接效率越高，但是焊接电流过大，焊条后部发红，药皮失效或崩落，保护作用变小，易产生咬边、焊穿、气孔等缺陷，还易增加工件变形和金属飞溅量，也会使焊接接头的组织由于过热而发生变化。所以，焊接时要合理选择电流，在保证焊接质量的前期下，尽量选择较大的焊接电流来提高生产率。焊接电流可通过焊条直径、焊接位置和焊接层次3方面确定。
在相同焊条直径的条件下，平焊时焊接电流较大，而其他位置焊接时，为了焊缝易成形，应采用较小的焊接电流。立焊、横焊和仰焊时，为了防止熔融金属溢流，应减小金属熔池面积来控制焊缝成形，所以采用的焊接电流较小一些。
打底焊时，为了保证背面焊道的质量，应采用较小的焊接电流；焊接填充焊道时，应采用较大焊接电流使得焊接效率较高，熔合较好；焊接盖面焊道时，为了防止咬边和保证焊道成形美观，应采用较小的焊接电流。
此外，在相同条件的情况下，碱性焊条使用焊接电流一般可比酸性焊条小10%左右，否则焊缝中易产生气孔。
本文参考《焊接工艺》一书。 相关链接
