表 3-20 焊接电流经验系数与焊条直径的关系 [9] 焊条直径 d/mm 1.6 2~2.5 3.2 4~6 经验系数K 20~25 25~30 30~40 40~50 2) 考虑焊接位置 在平焊位置焊接时,可选择偏大些的焊接电流,非平焊位置焊接时,为了易于控制焊缝成形,焊接电流比平焊位置小 10%~20%。
3) 考虑焊接层次 通常焊接打底焊道时,为保证背面焊道的质量,使用的焊接电流较小;焊接填充焊道时,为提高效率,保证熔合好,使用较大的电流:焊接盖面焊道时,防止咬边和保证焊道成形美观,使用的电流稍小些。
焊接电流—一般可根据焊条直径进行初步选择,焊接电流初步选定后,要经过试焊,检查焊缝成形和缺陷,才可确定。对于有力学性能要求的如锅炉、压力容器等重要结构,要经过焊接工艺评定合格以后,才能最后确定焊接电流等工艺参数。
1.4.3 电弧电压
当焊接电流调好以后,焊机的外特性曲线就决定了。实际上电弧电压主要是由电弧长度来决定的。电弧长,电弧电压高,反之则低。焊接过程中,电弧不宜过长,否则会出现电弧燃烧不稳定、飞溅大、熔深浅及产生咬边、气孔等缺陷:若电弧太短,容易粘焊条。一般情况下,电弧长度等于焊条直径的0.5~1倍为好,相应的电弧电压为16—25V。碱性焊条的电弧长度不超过焊条的直径,为焊条直径的一半较好,尽可能地选择短弧焊;酸性焊条的电弧长度应等于焊条直径。
1.4.4 焊接速度
焊条电弧焊的焊接速度是指焊接过程中焊条沿焊接方向移动的速度,即单位时间内完成的焊缝长度。焊接速度过快会造成焊缝变窄,严重凸凹不平,容易产生咬边及焊缝波形变尖;焊接速度过慢会使焊缝变宽,余高增加,功效降低。焊接速度还直接决定着热输入量的大小,一般根据钢材的淬硬倾向来选择。
1.4.5 焊缝层数
厚板的焊接,一般要开坡口并采用多层焊或多层多道焊。多层焊和多层多道焊接头的显微组织较细,热影响区较窄。前一条焊道对后一条焊道起预热作用,而后一条焊道对前一条焊道起热处理作用。因此,接头的延性和韧性都比较好。特别是对于易淬火钢,后焊道对前焊道的回火作用,可改善接头组织和性能。
对于低合金高强钢等钢种,焊缝层数对接头性能有明显影响。焊缝层数少,每层焊缝厚度太大时,由于晶粒粗化,将导致焊接接头的延性和韧性下降。
1.4.6 热输入
熔焊时,由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量称为热输入。其计算公式如下:
Q=NLU/u
式中 Q——单位长度焊缝的热输入 (J/cm)
I——焊接电流 (A) ;
U——电弧电压 (V) ;
u——焊接速度 (cm/s)
n——热效率系数,焊条电弧焊为 0.7~0.8。
热输入对低碳钢焊接接头性能的影响不大,因此,对于低碳钢焊条电弧焊—一般不规定热输入。对于低合金钢和不锈钢等钢种,热输入太大时,接头性能可能降低:热输入太小时,有的钢种焊接时可能产生裂纹。因此,焊接工艺规定热输入。焊接电流和热输入规定之后,焊条电弧焊的电弧电压和焊接速度就间接地大致确定了。
一般要通过试验来确定既可不产生焊接裂纹、又能保证接头性能合格的热输入范围。允许的热输入范围越大,越便于焊接操作。