焊接工艺参数对焊接质量的影响分析

焊接工艺参数对焊接质量的影响分析

作者：刘存江

来源：《科学与财富》2015年第13期

摘 要：焊接工艺参数对焊接质量的影响是复杂且巨大的，对其进行详细、切合实际的分析具有重要意义。文章首先介绍了焊接工艺的概念和特点，其次主要从焊接电流、焊接电压、焊接速度三大方面详细分析焊接工艺参数对焊接质量的影响，提出自己的见解。 关键词：焊接工艺；参数；焊接质量；变化；影响 引言

焊接技术是保证机械设备制造质量的关键技术。随着我国工业化的进程，对工程机械设备的需求量越来越高，对质量的要求也越来越严格。针对以上问题，需要在生产过程中切实保障焊接质量。焊接质量又受到焊接工艺参数的影响，焊接工艺参数包括焊接电压、焊接电流等，参数之间是相互联系的、相互影响的，一项参数的细微变化可能会引起其他参数的剧烈波动，进而导致焊接数据的改变。因此，详细研究焊接工艺参数对焊接质量的影响，对保障焊接质量、提高焊接生产效率具有深远的影响。 一、焊接工艺及其特点分析

焊接工艺是一种带有强制性质的规定性工艺文件，具体是指承压设备焊接的工艺文件。焊接工艺一般具有以下特点 （一）准确性

焊接工艺的准确性是指在焊接过程中各项举措和活动——例如焊接方法的选择、焊接材料的选用、焊接次序的安排、预热温度、焊后消氢等一系列需要注意的要点——都要符合有关部门和工厂制定的相关准则。 （二）实际性

焊接工艺的实际性是指参数的采集和分析必须根据工厂实际的生产情况，参数反映出来的问题也要符合企业的实际发展情况。这样的参数才具有使用的价值。 （三）完整性

焊接工艺的完整性包含两方面的意思。以某一具体产品为对象的焊接工艺需要包括受压元件之间的焊缝、受压元件相焊的焊缝两方面，缺少其中任意一方面的焊接工艺都会被认为是不完整的；以某一工艺卡为对象的焊接工艺需要包含的内容杂而多，要求将每个环节所需要的焊

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接工艺参数、焊接的要点、焊接所需的工艺装备均一一列出，否则也会被认为是不完整的焊接工艺。

（四）有效性

焊接工艺的有效性就是指焊接工艺参数能够被运用到实际中，在生产中切实发挥指导焊接工作的作用。

以上焊接工艺的特点的体现通常是以焊接的工艺性为基础。焊接工艺性是指在很简易的工艺环境下对一种金属进行焊接，却可以获得性能优良的焊接接头，包括强度、韧性等方面都能符合要求，同时这种焊接接头可以正常投入使用，满足生产需求。

焊接接头的性能其实就是焊接质量的一方面。所以说影响焊接质量的因素也就是影响焊接工艺的因素。影响焊接工艺的参数主要包括：焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊丝伸出长度、坡口尺寸和间隙五个主要方面。接下来将详细介绍焊接电流、焊接电压、焊接速度三大主要参数对焊接工艺的影响。

二、焊接工艺参数对焊接质量的影响 （一）焊接电流

当其他条件不变，只增大焊接电流时，不仅焊缝的熔深会增大，余宽也会随之增大，而熔宽则不会产生太大的变化。引起这样变化的原因有四点：1、当电流增大时，工件上的电弧力和热输入均值随之增大，热源就会出现位置下移的趋势，引起熔深增大。如果这一关系用数学关系式来表示的话，可以说焊接电流和熔深之间是存在正比关系的。2、当电流增大时，焊丝融化的速度以成比例的速度增加，由于熔宽基本保持不变状态，所以相应的余高也会增加。3、当电流增大后，弧柱的直径也会随之增加，电弧潜入工件的深度增大，导致电弧斑点的可移动范围遭到了极大的限制，所以熔宽是处于不变化的。4、当其他条件不变时，只增加电流也就增加了热输入量，加深熔深。 （二）焊接电压

电弧电压随弧长的变化而变化。当电弧电压出现一定程度的增长时，电弧功率也会随之增大，焊接工件所承受的热输入就会有所增加。热输入的增加引起弧长的拉长，分布半径增大，就会出现熔宽明显增大而熔深只是略微减小的情况。由于熔宽增大，焊丝的熔化量会出现少量的减少，从而导致余高的减小。

焊接电压增大时，焊接材料的融合比也会增大。主要原因是焊接电压对熔深、材料成型、焊接材料的稀释率等方面有一定的影响。在其他条件不发生变化的情况下，增加焊接电压，材料的热输入量就会随之增加，热量的增加引起材料稀释率的增加。需要注意的是，当焊接电压增加过多时，焊接电流值就会变得不稳定，无法掌控，此时电弧会不稳定，引起焊接时溅渣量

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的大量增多，带来安全问题。不仅如此，电弧不稳定还会造成空气的进入，就会形成夹渣等问题。但是电压过低也不行。电压过低会导致焊丝粘连焊接材料，并且会使焊接过程不稳定，不易操作，并且极易出现焊瘤等问题。因此，根据实践检验，通常情况下要控制弧长不能超过焊条直径。

（三）焊接速度

当其他条件不发生变化时，焊接速度的增加会引起材料的热输入量降低，进一步引起熔深、熔宽和余高的减少。需要注意的问题有：当焊接速度过快时，过强的电弧力会将已经熔化的金属材料猛烈甩至材料尾部，在短时间内迅速凝固，这时熔化金属未能均匀地分布在焊缝的宽度上，会导致咬边不能完全融合；但是如果焊接速度过慢，也会引起材料漫溢的问题。因此，合适的焊接速度能够保证焊接质量，促进焊接生产率的提高。可以采用双丝焊或者多焊弧技术防止以上问题的出现。

实践中通常为了提高生产率而增加焊接速度，但是也要同时保证焊缝的质量和尺寸满足生产的需求。我们发现焊接速度、焊接电流、焊接电压三者之间是相互联系的，所以会采取相应提高焊接电流和焊接电压的措施来解决速度增加，质量降低的问题。 结语

焊接工艺参数对焊接质量的影响是复杂且深远的，这就要求研究人员根据焊接现象和问题对参数的影响进行细致的分析。在上述分析中我们发现，焊接工艺参数的变化会引起焊接过程中各项具体数据的变化，但是焊接工艺参数的变化也需要限定在某一范围内。一旦超出这个范围或者没有达到这个范围数值，都会导致焊接过程的不可控，这样就会增加问题出现的频率，严重影响焊接质量。从中我们可以学到不管做任何事情，都要有度的把握，不能不够，也不可太过，否则只会带来物极必反的效果。 参考文献

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