焊接工艺参数

焊接工艺参数

一、手工电弧焊的焊接工艺参数选择

选择合适的焊接工艺参数，对提高焊接质量和提高生产效率是十分重要. 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诸多物理量.

1、焊接电源种类和极性的选择

焊接电源种类：交流、直流

极性选择：正接、反接

正接：焊件接电源正极，焊条接电源负极的接线方法。

反接：焊件接电源负极，焊条接电源正极的接线方法。

极性选择原则：碱性焊条常采用直流反接，否则，电弧燃烧不稳定，

飞溅严重，噪声大，酸性焊条使用直流电源时通常采用直流正接。

2、焊条直径

可根据焊件厚度进行选择。一般厚度越大，选用的焊条直径越粗，焊条直径与焊件的关系见下表：

焊件厚度(mm) 2 3 4-5 6-12 >13

焊条直径(mm) 2 3.2 3.2-4 4-5 4-6

3、焊接电流的选择

选择焊接电流时，要考虑的因素很多，如：焊条直径、药皮类型、工件厚度、接头类型、焊接位置、焊道层次等。但主要由焊条直径、焊接位置、焊道层次来决定。

（1）焊条直径焊条直径越粗，焊接电流越大。下表供参考

焊条直径（mm) 1.6 2.0 2.5 3.2 4.0 5.0 6.0

焊接电流（A) 25-45 40-65 50-80 100-130 160-210 260-270 260-300

（2）焊接位置平焊位置时，可选择偏大一些焊接电流。横、立、仰焊位置时，焊接电流应比平焊位置小10~20%。角焊电流比平焊电流稍大一些。

（3）焊道层次

打底及单面焊双面成型，使用的电流要小一些。

碱性焊条选用的焊接电流比酸性焊条小10%左右。不锈钢焊条比碳钢焊条选用的焊接电流小左右等。

总之，电流过大过小都易产生焊接缺陷。电流过大时，焊条易发红，使药皮变质，而且易造成咬边、弧坑等到缺陷，同时还会使焊缝过热，促使晶粒粗大。

（4）电弧电压

电弧电压主要决定于弧长。电弧长，则电弧电压高；反之，则低。

在焊接过程中，一般希望弧长始终保持一致，而且尽可能用短弧焊接。所谓短弧是指弧长焊条直径的0.5~1.0倍，超过这个限度即为长弧。

（5）焊接速度

在保证焊缝所要求尺寸和质量的前提下，由操作者灵活掌握。速度过慢，热影响区加宽，晶粒粗大，变形也大；速度过快，易造成未焊透，未熔合，焊缝成型不良好等缺陷。

（6）速度以及电压与焊工的运条习惯有关不用强制要求，但是根据经验公式，可知当电流小于600A时，电压取20＋0.04I。当电流大于600A时电压取44V。

焊接工艺参数的选择

手工电弧焊的焊接工艺参数主要有焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接层数、电源种类及极性等。

1．焊条直径

焊条直径的选择主要取决于焊件厚度、接头形式、焊缝位置和焊接层次等因素。在一般情况下，可根据表6-4按焊件厚度选择焊条直径，并倾向于选择较大直径的焊条。另外，在平焊时，直径可大一些；立焊时，所用焊条直径不超过5mm；横焊和仰焊时，所用直径不超过4mm；开坡口多层焊接时，为了防止产生未焊透的缺陷，第一层焊缝宜采用直径为3.2mm的焊条。

2．焊接电流

焊接电流的过大或过小都会影响焊接质量，所以其选择应根据焊条的类型、直径、焊件的厚度、接头形式、焊缝空间位置等因素来考虑，其中焊条直径和焊缝空间位置最为关键。在一般钢结构的焊接中，焊接电流大小与焊条直径关系可用以下经验公式进行试选：

I=10d2 (6-1)

式中 I ——焊接电流(A)；

d ——焊条直径(mm)。

另外，立焊时，电流应比平焊时小15％～20％；横焊和仰焊时，电流应比平焊电流小10％～15％。

3．电弧电压

根据电源特性，由焊接电流决定相应的电弧电压。此外，电弧电压还与电弧长有关。电弧长则电弧电压高，电弧短则电弧电压低。一般要求电弧长小于或等于焊条直径，即短弧焊。在使用酸性焊条焊接时，为了预热部位或降低熔池温度，有时也将电弧稍微拉长进行焊接，即所谓的长弧焊。

4．焊接层数

焊接层数应视焊件的厚度而定。除薄板外，一般都采用多层焊。焊接层数过少，每层焊缝的厚度过大，对焊缝金属的塑性有不利的影响。施工中每层焊缝的厚度不应大于4～

5mm。

5．电源种类及极性

直流电源由于电弧稳定，飞溅小，焊接质量好，一般用在重要的焊接结构或厚板大刚度结构上。其他情况下，应首先考虑交流电焊机。

根据焊条的形式和焊接特点的不同，利用电弧中的阳极温度比阴极高的特点，选用不同的极性来焊接各种不同的构件。用碱性焊条或焊接薄板时，采用直流反接(工件接负极)；而用酸性焊条时，通常采用正接(工件接正极)。

焊接参数起主要作用。电流过大飞溅很严重，适合的电流电压可以减少飞溅。

手工电弧焊可能出现有以下几方面：1.电流过小 2.运条方法不正确 3.金属表面有杂物 4.焊机电压不稳定.5.焊接时有风 6.焊条质量

气保焊可能出现有以下几方面：1.电流过小 2.运条方法不正确 3.金属表面有杂物 4.焊机电压不稳定 5.焊接时有风 6.焊丝质量

气保焊操作常识

影响焊接的因素多种多样，归纳如下，以供参考。

1. 焊接过程稳定性与规范匹配的关系

1.1 在保证外围系统（送丝、导电）良好的前提下，建议：

I<200A时，U=（14+0.05I）±2V

I>200A（尤其是有加长线）时，电压略配高些

U=(16+0.05I)±2V

★最佳焊接规范的主要特征：

a. 焊缝成形好。

b. 焊接过程稳定，飞溅小。

c. 焊接时听到沙、、、沙的声音。

d. 焊接时看到焊机的电流表、电压表的指针稳定，摆动小。

★最佳焊接规范的调整步骤：

a. 根据工件厚度，焊缝位置，选择焊丝直径，气体流量，焊接电流。

b. 在试板上试焊，根据选择的焊接电流，细心调整焊接电压和电弧推力，最佳的焊接电压一般在1~2V之间。

c. 根据试板上焊缝成形情况，适当调整焊接电流，焊接电压，气体流量，达到最佳焊接规范。

d. 在工件上正式焊接过程中，应注意焊接回路，接触电阻引起的电压降，及时调整（微调）焊接电压，确保焊接过程稳定（针对工件比较大的情况）。

1.2 规范匹配不良的焊接现象及排除

①当焊丝端头始终有滴状金属小球存在，且过渡频率偏低，此情况说明焊接电压偏高，加大送丝速度（焊接电流）或降低焊接电压以解决。

②当干伸长偏短时能正常焊接，稍长就出现顶丝问题。说明焊接电压偏低, 通过降低送丝速度（焊接电流）或升高焊接电压解决。

③要注意面板上旋钮状态：

一般情况下，我们将推力旋钮按标准刻度向右偏2～3格。电流偏大时, 建议把推力旋钮根据焊接过程的稳定性继续加大些，对于细焊丝Φ0.8、Φ1.0小电流（Φ0.8 I<80A、Φ1.0 I<100A）,电弧推力可适当调小, 这样做对电弧的柔韧性有好处。

④焊丝直径开关

焊丝直径开关一定要选对，要与所使用焊丝直径相符。

2. 焊缝成型与焊接规范的关系

2.1 焊接规范、板厚对成型的影响

①一般 I=(20～30)δ,若δ>6mm一般应采用多层或多道、多层焊才能保证良好的成型。

②电流偏小，易出现焊缝铺展不开，成堆积状，尤其不开坡口的角焊缝。

③电流太大，易出现焊漏工件的现象。

五、二氧化碳气体保护焊和药芯焊丝电弧焊的安全操作技术

二氧化碳气体保护焊和药芯焊丝电弧焊除遵守焊条电弧焊、气体保护焊的有关规定外，还应注意以下几点：

(1)二氧化碳气体保护焊时，电弧温度约为6000～10000℃，电弧光辐射比手工电弧焊强，因此应加强防护。

(2)二氧化碳气体保护焊接时，飞溅较多，尤其是粗丝焊接(直径大于1．6mm)，更产生大颗粒飞溅，焊工应有完善的防护用具，防止人体灼伤。

(3)二氧化碳气体在焊接电弧高温下会分解生成对人体有害的一氧化碳气体，焊接时还排出其他有害气体和烟尘，特别是在容器内施焊，更应加强通风，而且要使用能供给新鲜空气的特殊面罩，容器外应有人监护。

(4)二氧化碳气体预热器所使用的电压不得高于36V，外壳接地可靠。工作结束时，立即切断电源和气源。

(5)装有液态二氧化碳的气瓶，满瓶压力约为0．5～0．7MPa，但当受到外加的热源时，液体便能迅速地蒸发为气体，使瓶内压力升高，受到的热量越大时，压力的增高越大。这样

就有造成爆炸的危险。因此，装有二氧化碳的钢瓶，不能接近热源。同时采取防高温等安全措施，避免气瓶爆炸事故发生。因此，二氧化碳气瓶必须遵守《气瓶安全监察规程》的规定。

(6)大电流粗丝二氧化碳气体保护焊接时，应防止焊枪水冷系统漏水破坏绝缘并在焊把前加防护挡板，以免发生触电事故。

二、二氧化碳气体保护焊

（1）焊丝直径

焊丝的直径通常是根据焊件的厚薄、施焊的位置和效率等要求选择。焊接薄板或中厚板的全位置焊缝时，多采用1.6mm以下的焊丝（称为细丝CO2气保焊）。焊丝直径的选择参照下表

焊丝直径（mm）熔滴过渡形式可焊板厚（mm）施焊位置

0.5~0.8 短路过渡0.4~3 各种位置

细颗粒过渡2~4 平焊、横角

1.0~1.2 短路过渡2~8 各种位置

细颗粒过渡2~12 平焊、横角

1.6 短路过渡2~12 平焊、横角

细颗粒过渡〉8 平焊、横角

2.0~2.5 细颗粒过渡〉10 平焊、横角

（2）焊接电流

焊接电流的大小主要取决于送丝速度。送丝的速度越快，则焊接的电流就越大。焊接电流对焊缝的熔深的影响最大。当焊接电流为60~250A，即以短路过渡形式焊接时，焊缝熔深一般为1mm~2mm；只有在300A以上时，熔深才明显的增大。

（3）电弧电压

短路过渡时，则电弧电压可用下式计算：

U=0.04I+16±2(V)

此时，焊接电流一般在200A以下，焊接电流和电弧电压的最佳配合值见表2。当电流在200A以上时，则电弧电压的计算公式如下。

U=0.04I+20±2(V)

4）焊接速度

半自动焊接时，熟练的焊工的焊接速度为18m/h~36m/h；自动焊时，焊接速度可高达150m/h。

（5）焊丝的伸出长度

一般情况下焊丝的伸出长度约为焊丝直径的10倍左右，并随焊接电流的增加而增加。

（6）气体的流量

正常焊接时，200A以下薄板焊接，CO2的流量为10L/min~25L/min；200A以上厚板焊接，CO2的流量为15L/min~25L/min；粗丝大规范自动焊为25L/min~50L/min。

具体工艺参数

电流：一般为：150-350安培，常用规范为200-300安培。

电压：一般范围值：22-40伏特，常用规范为26-32伏特。

干伸长度：焊丝从导电嘴前端伸出的长度，一般为焊丝直径的10-15倍，即10-15毫米长。

焊接速度：每分钟焊接的焊缝长度，单焊道按时每分钟300-500毫米，个别达到25000毫米/分钟（比如截齿的焊丝用的LQ605），摆动焊接时，120-200毫米/分钟。