吴旗电焊工培训学校,解析焊接参数对焊缝形状的影响

在说明焊接参数对焊缝形状的影响之前，先介绍一下焊缝各部分尺寸。

对接坡口焊缝对接坡口焊缝各部分名称见下图所示：

焊缝的余高不能低于母材，但也不能太高，因为余高虽使焊缝处的截面积增加，强度提高，但也使焊趾处产生应力集中，反而会影响焊接质量。另外，余高过高还会影响射线探伤的灵敏度。国家标准规定焊条电弧焊的余髙值为0~3mm，埋弧焊余高为0~4mm。

在焊接接头横截面上，母材或前道焊缝熔化的深度称为熔深。当填充焊缝金属材料（焊条或焊丝）一定时，熔深的大小决定了焊缝的化学成分。

另外，还经常用焊缝成形系数来表示焊缝的形状特点。焊缝成形系数是熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度（B）与焊缝计算厚度（H）的比值（φ=B/H），见图下图。埋弧焊的焊缝成形系数一般要大于1.3。

焊接电流、电弧电压的影响：一般来说，焊接电流是决定焊缝厚度的主要因素，而电弧电压则是影响焊缝宽度的主要因素。

当其它条件不变时，增加焊接电流，则焊缝厚度和余高都增加，而焊缝宽度几乎保持不变（或略有增加），见下图a。当其它条件不变时，电弧电压增大，焊缝宽度显著增加，而焊缝厚度和余高将略有减小，见图b。

在焊条电弧焊中，焊接电流直接影响焊接过程的稳定性和焊缝的成形。焊接电流过大，焊接过程稳定性差，焊缝熔深大，并伴随咬边的出现和烧穿的危险性；焊接电流小，焊缝窄而高；焊接电流适中时，焊缝与母材结合良好，形成圆滑过渡，焊缝表面成形美观。

在二氧化碳气体保护焊中，焊接电流与电弧电压对焊缝形状的影响，与埋弧焊和焊条电弧 焊有相似的特点，见下图：

焊接电流增加时，一方面电流密度增加，提髙了焊接的穿透力，使焊缝厚度增加；另一方面，电弧电压不变，电弧的截面略有增加，对焊缝宽度影响随着电弧电压的增加首先电弧摆动范围扩大而导致焊缝宽度增加；其次，弧长增加后，电弧的热量损失加大，所以用来熔化母材和焊丝的热量减少，相对焊缝宽度和余高就略有减小。

焊接速度的影响：焊接速度对焊缝厚度和焊缝宽度有明显影响。当焊接速度增加时，在单位长度上输入的热量减少，导焊缝宽度和厚度都大为下降。

从焊接生产率考虑，焊接速度越快越好，但当焊缝厚度要求一定时，就得进一步提髙焊接电流和电弧电压，所以，这三个焊接参数应该综合在一起进行选用。

其它焊接参数对焊缝形状的影响：焊接电流、电弧电压、焊接速度是影响焊缝形状的三个主要因素。影响焊缝形状的次要因素还有许多，采用不周的焊接方法还有其它的一些额外因素。

焊条电弧焊用不同类型的焊条焊接时，电源极性对焊缝的成形影响很大，因此影响到焊缝 终的形状。气体保护焊中，保护气体的成分以及熔滴的过渡形式对焊缝形状有明显的影响。其它还有电极或焊丝的倾角、焊条或焊丝的直径等等，这些都会对焊缝形状有一定的影响。

焊接缺陷分内部缺陷和外部缺陷。焊接的外部缺陷即成形缺陷。造成这些缺陷的原因常常是坡口尺寸不合适、焊接参数选择不当或焊丝未对准焊缝中心等。

焊缝尺寸不符合要求：主要表现为焊缝表面高低不平、宽窄不一、尺寸过大或过小的现象，见下图：

咬边：咬边是由于焊接参数选择不当，或操作方法不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷，如下图。咬边减小了母材焊件的工作截面，并且产生很大的应力集中，容易引起裂纹，使焊接接头的强度降低，咬边深度一般要求不超过0.5mm。对于重要的焊件，不允许存在咬边，如压力容器、管道的纵、环焊缝等。

焊瘤和凹坑：焊瘤和凹坑见下图。焊瘤是焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝金属之外未熔化的母材上所形成的金属瘤。金属瘤不仅影响焊缝外观，而且易造成应力集中，应设法将金属瘤去除。凹坑是焊后在焊缝表面或焊缝背面，形成的低于母材表面的局部低洼部分。在焊缝收弧处往往会因操作技能不熟练产生凹陷现象，形成弧坑。在焊缝收弧处应注意做短时间的停留或做划圈收弧，在焊件上不允许有凹坑。

其它外观缺陷：其它外观缺陷还有烧穿、错边、表面裂纹等。

对焊缝进行外观检査，表面质量应满足相应的检验标准。焊缝外形尺寸应符合设计图样和工艺文件的规定；焊缝高度不低于母材表面；焊缝与母材应平滑过渡；焊缝及其热影响区表面无裂纹、夹渣、弧坑和气孔。若允许少量缺陷的存在，其比例应低于规定值。