焊条电弧焊工艺

一、焊条电弧焊工艺参数

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、焊接层数等。 1.焊条直径

为了提高生产效率，应尽量选用较大直径的焊条，但直径过大，会造成未焊透或成形不良，必须正确选择焊条直径。 焊条直径大小的选择与下列因素有关 （1）焊件厚度

厚度大应选用较大直径的焊条；厚度小应选用较小直径的焊条；

厚度（mm） ≤1.5 直径（mm） 1.5 2 2 3 4~5 6~12 ≥12 4~5 4~6 3.2 3.2~4.0

（2）焊缝位置

在板厚相同的条件下，平焊位置的焊接所选用的焊条直径应比其他位置大一些，立焊最大不超过5mm，仰焊和横焊最大不超过4mm，这样可以形成较小的熔池，减少熔化金属的下淌。 （3）焊接层次

多层焊时，如果第一层焊缝所用焊条直径过大，会造成因电弧过长而不能焊透，为防止根部焊不透，第一层焊道应选用小直径焊条焊接，以后各层可以根据焊件厚度选用较大直径的焊条。 （4）接头形式

搭接接头、 T形接头不存在焊不透的问题，应选用较大直径的焊条，以提高生产率。 2.电源种类和极性 （1）电源种类

用交流电源焊接时，电弧稳定性差。

采用直流电源焊接时，电弧稳定、柔顺、飞溅少，但电弧磁偏吹较交流严重。

低氢型焊条稳弧性差，通常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。 （2）极性

对于直流电源有正接法和反接法；交流电源无极性的区分。

正接：焊件接正极，电极（焊条）接负极 反接：焊件接负极，电极（焊条）接正极

极性的选用，应根据焊条的性质和焊件所需的热量来决定。

直流电弧焊时，当阳极和阴极材料相同时，由于阳极区

温度高于阴极区，因此使用酸性焊条焊接厚板时，可采用直流正接，以获得较大的熔深；焊接薄板时，则采用直流反接，以防止烧穿。

焊接重要结构，使用碱性焊条（如E5015等）时，无论是厚板或薄板，均应直流反接，这样可以减少飞溅和气孔，并使电弧稳定燃烧。 3.焊接电流

焊接电流：流经焊接回路的电流

增大焊接电流能提高生产率，但焊接电流过大易产生咬边、焊穿等缺陷，同时增加焊件变形和金属飞溅，也会使焊接接头的组织由于过热而发生变化；而焊接电流过小会使电弧不稳，造成未焊透、夹渣以及焊缝成形不良等缺陷，降低焊接接头的力学性能。所以，焊接时要合理选择焊接电流。

选择焊接电流时，应根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头形式、焊缝位置和层数等因素综合考虑。 决定焊接电流的主要因素是：焊条直径、焊缝位置、焊条类型、焊接层数。 （1）焊条直径

焊条直径越大，熔化焊条所需的热量越多，焊接电流越大。

碳钢酸性焊条焊接电流大小与焊条直径的关系一般可按下面的经验公式确定：

（2）焊缝位置

在相同焊条直径的条件下，平焊时焊接电流可大些。其他位置焊接时，为了防止熔化金属从熔池中流出，须减小熔池面积，以便于控制焊缝成形，须采用小一些的电流，立焊、横焊时，一般比平焊位置小10％～15％，仰焊时比平焊位置小15％～20％。 （3）焊条类型

在相同条件的情况下，碱性焊条使用的焊接电流一般应比酸性焊条小10％～15％左右，否则焊缝中易产生气孔。

焊接不锈钢，使用不锈钢焊条时，为了减小晶间腐蚀，以及减少焊条发红，焊接电流应比碳钢焊条小15％～20％ 。 （4）焊接层次

焊接打底层时，特别是单面焊双面成形时，为保证背面焊缝质量，常使用较小的焊接电流；焊接填充层时，为提高效率，保证熔合良好，常使用较大的焊接电流；焊接盖面层时，为防止咬边和保证焊缝成形，使用的焊接电流应比填充层稍小些。

试焊过程中，可根据下述几点来判断电流是否合适： ①看飞溅：电流过大时，电弧吹力大，可看到较大颗粒的铁水向熔池外飞溅，焊接时爆裂声大；电流过小时，电弧吹力小，熔渣和铁水不易分清。

②看焊缝成形：电流过大时，熔深大、焊缝余高低、两侧易

产生咬边；电流过小时焊缝窄而高、熔深浅、两侧与母材熔合不好；电流适中时，焊缝两侧与母材熔合得很好，呈圆滑过渡。

③看焊条熔化状况：电流过大，焊条熔化了大半根时，其余部分均已发红；电流过小，电弧燃烧不稳定，焊条易粘在焊件上。 4.电弧电压

电弧电压由电弧长度决定，电弧长，电弧电压高；电弧短，电弧电压低；焊接时，由焊工根据具体情况灵活掌握。 电弧过长时会出现下列不良情况：

（1）电弧燃烧不稳定，易摆动，电弧热能分散，飞溅增多，造成金属和电能的浪费；

（2）焊缝厚度（熔深）小，易产生咬边、焊不透、焊缝表面高低不平、焊波不均匀的缺陷；

（3）对熔化金属的保护差，空气中氧、氮等有害气体易侵入，使焊缝产生气孔的可能性增加，使焊缝金属的力学性能降低；

电弧电压的确定：应力求使用短弧焊，相应的电弧电压为16～25V；立、仰焊时弧长应比平焊更短些，以利于熔滴过度，防止熔化金属下淌；使用碱性焊条时应比酸性焊条弧长短些，以利于电弧的稳定和防止气孔。

短弧：弧长为焊条直径的0.5～1倍。

5.焊接速度

焊接速度：单位时间内完成的焊缝长度。

要求：均匀适当，既保证焊透又不能焊穿，还要使焊缝宽度和高度符合图纸要求。 6.焊接层数

在焊件厚度较大时，往往需要进行多层焊。对于低碳钢和强度等级较低的低合金钢的多层焊，每层焊缝厚度不宜过大，过大时对焊缝金属的塑性(主要表现在冷弯上)有不利影响。因此，对质量要求较高的焊缝，每层厚度最好不大于4～5mm。

每层焊道厚度也不宜过小，否则，焊接层数增多不利于提高生产率。 焊接层数的确定：

经验法：根据经验，每层厚度约等于焊条直径的0.8～1.2倍时，生产率较高，并且比较容易保证质量和便于操作。 计算法：焊接层数主要根据焊件厚度、焊条直径、坡口形式和装配间隙等来确定，可作如下近估算： n＝δ / d 式中：

n为焊接层数； δ为焊件厚度(mm)； d为焊条直径(mm)。