浅谈防治焊条电弧焊焊缝夹渣的工艺措施

郝孟超 王玉科 李玉森

山东省青州市高新技术研究所

浅谈防治焊条电弧焊焊缝夹渣的工艺措施

郝孟超 王玉科 李玉森

山东省青州市高新技术研究所

在我国工业生产中，焊接技术应用越来越广泛，对其要求也越来越高。如何有效提高焊条焊接工艺性能，解决由焊接缺陷产生的不良影响，成为了广大从业者急需攻克的一道难题。本文通过介绍焊接初学者工作中产生的夹渣缺陷的原因，并相应地提出了一系列施工工艺改善措施，以确保焊接质量，对以后的焊条焊接过程中有效地避免焊缝夹渣具有重要意义。

焊接 夹渣

近年来，各种焊接产品应用于各个领域，推动了我国工业的发展。但是，在焊接过程中，初学者往往由于各种原因致使焊缝夹渣，为促进焊工的快速成长，提高社会竞争力，需要对焊条电弧焊过程中夹渣的问题深入研究，总结经验，进而明确消除措施。

一、夹渣的危害

夹渣是焊后残留在焊缝中的熔渣，它的存在将减弱焊缝的有效截面，降低焊接接头的塑性和韧度。在夹渣的尖角处会造成应力集中，因而对淬硬倾向较大的焊缝金属，容易在此处扩展为裂纹。

二、夹渣产生的原因

若说明夹渣产生的原因，首先应了解熔渣的形成过程和作用。焊接电弧焊焊接过程中，在电弧高热作用下，焊条和被焊金属局部熔化，由于电弧的吹力作用，在被焊金属形成了一个充满液体金属的熔池，同时熔化了的焊条金属向熔池过渡，焊条药皮熔化过程中产生一定量的保护气体和液体熔渣，气体充满在电弧焊熔池周围，起到隔绝空气的作用，而液体熔渣的凝固温度低于液体金属的结晶温度，这就使得混入熔池的熔渣和熔池冶金反应中产生的杂质和气体能从熔池金属中不断排出，最后凝固在液体金属上面，起到保护液态金属的作用。

从熔渣的产生过程来开，发生夹渣的根本原因是焊工在焊接时，溶池中的熔渣和杂质未能在液态金属凝固前排出，最终残留在焊缝中形成。那么，造成上述情况的原因比较多，首先，焊条使用不规范，对其质量未做检查、未按规范要求对焊条进行处理，或者习惯使用酸性焊条，而对碱性焊条缺乏技术把握，从而导致在必须使用的情况下，产生焊接质量问题；再次，焊条存放不规范，焊接过程中焊条随便乱放，造成焊条污染、受潮；最后，焊接过程中操作不规范，例如运条角度、焊接过程熔池温度控制、多层焊的前层焊渣清除等。

三、防治措施

（一）规范焊条使用

焊接使用前应进行外观检查，要求焊条药皮表面应细腻光滑、无气孔和机械损伤，药皮无偏心，焊芯无锈蚀现象，否则在焊接过程中焊条药皮大块脱落，造成熔渣难以排出，出现夹渣。

焊条必须放在干燥通风的地方，严防受潮变质。并随用随拆包装。在使用焊条与焊剂之前，需要按照有关规定进行烘烤、预热。通常情况下，酸性温度在150℃～200℃，需要保温1个小时；而碱性焊条温度在350℃～400℃，需要保温2个小时。待烘干后放在100℃～150℃的保温筒内。同时，千万不可以用较低的烘干温度或较长的烘干时间来代替说明书上的烘烤要求。

（二）规范焊接操作

1.焊接电流和焊接速度。焊接电流是保证焊缝质量的关键工艺参数，但初学者不能很好的控制熔池温度，担心焊件烧穿，往往选择电流偏小，造成熔池温度冷却过快，熔渣来及浮出而出现焊缝夹渣，特别是T形接头和坡口内焊接尤为严重。初学者在焊接过程中要严格根据经验公式进行焊接电流的粗调，然后在试焊过程中，通过看飞溅、看焊条、看焊缝、听声音逐渐细调焊接电流，当焊缝成形良好，满足要求后再进行正式焊接。在焊接过程中，随着焊接过程持续，熔池温度逐渐升高，这时要时刻观察熔池大小和深度，控制好焊接速度，如果速度过快，焊缝冷却快就会产生夹渣；如果速度过慢，就会出现烧穿。

2.焊条角度。焊条角度是保证焊缝成形的主要因素之一，如果运条角度不正确，就会使得熔化金属和熔渣混淆不清，造成熔渣难以脱离。例如平焊时焊条应垂直于焊件并沿焊接方向倾斜，倾斜角度与焊件成80°左右，如果倾斜方向相反即不便于观察熔池，同时使得焊渣难以脱离，造成夹渣；如果倾斜角度过大就会使得焊缝波形成形差，影响焊缝美观。

3.焊接电弧。控制好弧长，焊接过程中弧长控制在焊条控制在焊条直径三分之二的距离。这样做的好处即能防止外界空气侵人拥有高温状态的熔池，避免产生气孔，同时有能很好的保证熔池温度，避免出现熔池温度过低，出现焊缝夹渣。

4.焊前预热。对于重要的焊件，焊接前要按规定进行预热，避免焊件过冷，熔池温度冷却快，出现夹渣。对于一般焊件，可不进行专门预热，但起弧时要在起头后约10mm起弧，然后拉长电弧回到起头位置并进行左右摆动，对焊件进行预热，当出现熔池后在压低电弧进行焊接。

5.注意焊接环境的影响。焊接时注意不要在风大的环境内焊接，这样熔池造成电弧不稳定，导致空气侵入出现气孔，同时还会加快熔池的冷却，造成焊缝夹渣。另一方面，不要还应该注意空气湿度也不可过大，这样工件会出现水分大或者焊条受潮。若果无法改变环境状况，要注意做好预防，例如通过预热去潮。同时在焊接前一定注意对焊接部位和焊条进行彻底清理，保证无水、无油、无锈。

四、总结

综上所述，焊缝夹渣产生的主要原因是熔池冷却速度过快造成的，因此在焊接过程控制好熔池温度保证焊缝质量的关键。作为初学者要认真总结经验，注重理论与技能的结合，在生产过程要主动分析出现的问题，改进工艺措施。本文对焊条焊接过程中产生夹渣的原因进行了分析，提出了一些有效改善措施，尽管不见得在实际工作中均起到作用，但至少可以为焊接初学者提供了有效参考。

［1］余燕.吴祖乾.焊接材料选用手册［M］.上海.上海科学技术文献出版社.2005

［2］中国机械工程学会焊接学会，焊接手册（第1卷） 焊接方法与设备［M］.北京.机械工业出版社，2006