焊接工艺参数对焊接质量的影响

焊接工艺参数对焊接质量的影响

严克伍

核工业井巷建设集团公司

摘要：对焊接质量的影响没主要是因为焊接的工艺隐私以及工艺参数，本文主要对这些因素进行了阐述。从熔池与焊缝的关系扩展到焊接工艺的焊接质量与工艺的规格的关系、焊接工艺的规范参数与焊缝的形状尺寸的关系进行了论述，阐明了焊接热输入的控制是焊接质量的关键。

关键词：焊接工艺参数；工艺规程；焊接质量

1.前言

（1）焊接时，大量的材料能够被节省出来，并且生产效率非常高，在制造业当中，是最主要的加工工艺，它涉及了几乎所有产品。比如：工业厂房以及产品的安装制作，民用产品的制作以及航空航天机构和元器件的焊接制作等。根据操作人员的技能情况以及现有的焊接材料以及设备，制定出合适的规章规程，使焊接的质量得到保证，这才是产品生产的环节中最为重要的一部分。

（2）如果想保证焊接的质量，应该在试验的基础之上，依据材料的化学成分与物理性能的不同，还有所使用的焊接方法、结构特性和焊接设备，来制定出可以确保加工的质量的焊接工艺的文件。在实际的生产中，保证焊接的工艺是钢结构维修部门以及生产部门尤为重要的工作。

（3）因为各个企业的加工高价的结构与材料大不相同，所用的焊接方法也有差别，所以在工艺评定与焊接试验上，所做出的内容也各不相同，焊接规程的制定也有着一定的不同。焊接过程里的技术性文件是焊接过程，不管制造哪类产品，所有的前提都是保证质量。

（4）焊接工艺的规程指的是，在产品的设计规程的要求都满足的条件下，通过焊接工艺所制定的，这是生产过程中，最重要的技术文件中的一项。

2.在明确了结构材料的前提之下，在焊接工艺的规程里，应当明确以下几个参数：接头形式、焊接电压、焊接层数、气体纯度、保护气体的流量、焊接电流、焊接材料等，同时，有色金属以及合金钢的焊接过程里，预热、后热温度以及层间的温度应当充分的考虑到。假如其中的任何一个参数出现变动，裂纹、夹渣、咬边、焊接变形、烧穿、超差以及成形不好等情况都可能出现，更甚会出现报废的情况。

2.1焊接的整个过程是一个冷却且不不均匀的过程。热影响区和焊缝区的温度会随着焊条位置的改变而变化。是一个冷却过程和不均匀的加热过程，同时，反应不充分的还有熔池的冶金。作为焊接过程里的重要工艺参数之一的是焊接电流，它同时还是决定焊接热输入量的重要的参数，就是线能量的大小。如果焊接的电流增大，那么也应当加快焊接的速度，这样线能量才能基本保持不变。在平常的操作中，提高生产效率是前提，同时大的电流参数应该尽可能的采用。电流的参数变大，虽然使生产效率得到提高，但是焊缝的成形与焊接的质量因此收得到了一定的影响，一部分合金元素因此烧毁，伴随着合金含量的变少，冷却后的焊缝的结构组织会发生改变，并且熔滴过渡形式也会发生变化。短路过渡会变成射流过渡，熔滴的体表面积会变大，尺寸会缩小，带入熔池的气体也会变多，气孔产生的概率会增大。

在进行大的焊接电流作业的时候，过热区与融合区的晶粒变得粗大，冷却的速度变快，脆化现象非常容易发生，最终使得焊缝的冲击韧性与疲劳枪丢变低。尤其是有低温冲击韧性且淬火倾向比较大的材质，对焊接接头有着非常大的影响。与此同时，如果焊接的电流太大，那么焊穿、焊瘤、严重焊接变形等情况可能发生，这些情况会使焊接接头的应力变得集中，承载能力与疲劳强度可能下降，甚至可能导致焊缝开裂。如果焊接的电流太小，那么未焊透、夹渣、产生气孔等情况可能发生，这样接头的致密性降低，承载面积会减少，冲击强度与接头强度也会变小。

2.2电弧长度决定了焊条电弧焊的电弧电压

2.2.1如果电弧的长度大，那么它的电压便越高，如果电弧的长度短，那么电压相应的会变小。焊接时，要尽可能的用短弧进行焊接。杨汉、立焊时，应当用比平焊更短的弧，这样有便于熔滴的过度，可以有效的阻止融化的金属下滴。如果使用碱性的焊条进行焊接，那么弧长应当比酸性的焊条端，这样有便于防止气孔和保持电弧稳定。增加弧长，金属的飞溅会增多，严重损害母材的金属表面

2.2.2与此同时，在焊接的时候，应当保持适当的焊接速度，既要使焊接的余高与焊缝宽度符合要求标准，又要保证不会被焊穿。假如焊接的速度太快，那么熔化时温度不够，焊缝成型不良、融合程度不够等现象便会出现；假如焊接的速度太快，在高温时段的时间过长，那么热影响区的官渡便会增加，焊接接头的力学性会降低，晶粒会变粗，工件的变形量也会大大增加。

2.2.3如果其他的条件保持不断，将电弧的电压增大，那么焊缝的余高与厚度会减少，但是宽度会增加，严重的时候可能会发生磁偏吹。这同时也是产生夹渣、未焊透、气孔的重要的因素。

2.2.4所以说，决定焊缝的厚度的是电流，影响焊缝的宽度的是电压。为了使焊缝的形成成型良好，即是使焊缝的成形系数符合要求，两个因素缺一不可，必须要一定的电压配合一定的电流，不能让某一个参数的变动范围扩大。

2.2.5对熔宽与熔深有显著影响的是焊接速度，当焊接速度比较小的时候，随着速度的增加，熔深会随之增加，但是熔宽会变小。当焊接的速度达到了一定值，熔宽与熔深的增加速度都会显著的变小。

2.2.6根据焊接的生产来说，焊接速度越快越好。如果对于焊接的厚度有要求，想要将焊接的速度提高，就应当提高焊接的电弧电压与电流，因此，应当把这三个参数合在一起进行使用。

2.2.7也可以用电弧的力与热的作用这两个方面来解释寒素的影响。

⑴如果焊接的速度比较小，电弧力的作用方向基本是垂直向下，伴随着焊接速度的增大，在电弧力的作用情况下，熔池液体金属可以想尾部流动，熔池底部被暴露出来，焊接深度的增加变得非常有利。

⑵焊接速度增加的时候，根据焊缝的热传导以及热输入的角度来说，焊缝的熔宽与熔深都应当变小。

2.2.8如果要考虑焊接的生产率，那么焊接的速度越快，生产率便越高，所以说，在熔深变低、焊接速度变慢的这段期间没有什么实际的意义。如果熔件的熔深被确定，为了把焊接速度提高，电弧的电压与焊接的电流就应该进一步的考虑，也就是电弧的功率会提高，所以说，焊接速度与焊接电流的选取应当考虑实际的经济情况。通过使功率提高来使得焊接速度变快是由一定的限制的。熔宽与熔深都受到焊接速度的影响，如果焊接速度比较小，随着焊接速度的增加，熔深也会增加，但是熔宽会变小。如果焊接的速度达到了一定的数值，熔宽跟熔深都会伴随着焊接速度的变快而变小。

通过大量的实践可以得出，熔池的保护性会因为电弧电压的提高而变差。焊接速度的提高，会使得结晶的速度变快，气孔的倾向也会增大。

2.4焊接的方法

2.4.1焊接的质量对工艺方法有很强的依赖性，其中，在焊接工序质量的影响中占有主要地位的是焊接的方法。工艺方法对焊接质量的影响主要有两方面，一方面是工艺执行的严格性，另一方面是制定工艺的合理性。工艺方法的编制是根据长期积累的经验与产品集体的技术要求以及模拟相似生产条件所做的试验进行的，同时还是保证焊接的质量的基础，它的特点是严肃性、慎重性、连续性以及规定性。一般它的编制是又经验丰富的焊接技术人员进行，这样它的合理性与正确性能够得到保证。

2.4.2合格的焊缝靠着合理的焊接工艺来保证，如果有了合理正确的工艺规程，但是没有严格的贯彻落实，合格的焊缝也同样无法焊出来。只有这两项互相扶住，不能够偏废或者忽视任何的方面。在质量焊接的管理体系当中，控制影响焊接工艺的各项因素的方法如下：

（1）对焊接工艺进行评定时必须按照国家相关的标准。

（2）编制所需的工艺文件时，应当选择有经验的焊接技术人员进行，工艺文件应当连续并且完整。

（3）根据焊接工艺的规定，现场的监督与管理必须加强。

（4）在生产之前，要按照焊接工艺检验石板与工艺规程制作焊接石板进行，保证工艺方法的合理性与正确性。