焊接参数对焊接质量的影响及注意要点

石洋　孙宪章

摘 要：随着我国经济的快速发展，工业制造领域也获得了长足的进步。焊接是在工业生产领域中应用较多的一种加工技术，做好工业生产中的焊接质量对于提高产品的生产效率，降低企业生产成本、提高产品质量有着十分重要的意义。在焊接的过程中，焊接工艺参数及焊接工艺因素对焊接质量有着十分重要的影响。文章将在分析焊接工艺参数的基础上对焊接过程中的各项工艺参数规范等进行分析阐述。

关键词：焊接工艺参数；焊接质量；工艺因素

前言

焊接是制造工业中的重要生产技术之一，其应用涵盖军工、民用产品制造、建筑施工等各行各业之中，具有工艺简单、生产效率高等特点。做好焊接过程中的工艺规程、技术参数的选用和制定对确保工件的焊接质量有着十分重要的意义。

1 焊接质量与焊接工艺参数、规程之间的关系

焊接工艺参数、规程的制定是在大量试验的基础上对焊接材料的物理性能和化学成分进行分析，从而制定出在焊接的过程中所使用的方法、设备以及结构特性等，对于焊接的质量有着十分重要的意义。在焊接工艺参数、规程的制定过程中，各企业需要结合待焊接工件的材料和结构性能的不同，制定出符合实际要求的焊接工艺和焊接参数。总的来说，焊接工艺规程是在满足产品设计规程要求的前提下，经过焊接工艺评定进行制定，是生产过程重要的技术文件之一。焊接工艺规程的完全执行，是控制焊接产品质量行之有效的程序和方法。

2 焊接工艺参数、规程对焊接质量的影响

焊接工艺参数是指在焊接结构、材料已知的情况下，对焊接过程中的参数（如焊接材料、焊接时的接头形式、焊接时所使用的电流、焊接电压、保护气流量、保护气的纯度、坡口形式等）进行划定。在焊接的过程中如果参数选取不合理或是焊接时参数波动范围过大将会对焊接质量产生非常重要的影响，例如：焊缝尺寸超差、焊缝存在裂纹、夹渣、焊瘤等，严重的还会导致产品报废。

2.1 做好焊接时电流的控制

在焊接的过程中会在焊缝的周围产生大量的热，焊缝区域的温度会随着焊条的移动而发生变化，从而导致工件受热不均匀，这种受热不均匀将会在工件的内部形成一定的热应力从而影响焊接的质量。焊接电流是焊接热量产生的重要参数，其中，焊接电流的大小即是线能量的大小，当增大焊接电流时，为避免焊接时热量的堆积，应当加快焊接时的速度。在企业的生产过程中，生产效率是第一位的，因此，为提高生产效率，需要在生产的过程中尽可能的选用较大的电流参数，过大的焊接电流所产生的热量将会影响焊缝的焊接质量，焊缝焊接时所产生的高温将会烧损一部分的合金元素，从而影响焊后焊缝的组织形式，导致焊缝熔合区和过热区的晶粒粗大，从而使得焊缝的疲劳强度和抗冲击能力降低，尤其是对于一些淬火倾向大且有低温冲击韧性要求的材质，对其焊接接头的影响最为明显。焊接时选用过大的焊接电流将会导致热量的局部堆积，从而容易产生咬边、焊穿、焊瘤等。严重影响焊缝的疲劳强度和承载能力。在焊接时电流也不能过小，较小的焊接电流将会造成焊缝中产生气孔、未焊透、夹渣等缺陷，这些缺陷会降低接头的致密性，减少承载面积，致使接头强度和冲击强度降低。采用较高的焊接电流时，所产生的热量会加大熔池的体积和弧坑的深度，从而增加焊缝的厚度。在焊接时如果采用不填丝的钨极氩弧焊可以有效的控制焊缝的余高。较大的焊接电流会导致熔宽的增加，这是由于在焊接时电弧截面的增加和电弧弧长摆动范围的增大所导致的。

2.2 做好焊接时电压的控制

焊接时所选用的焊接电压主要是由焊接电弧长度来决定的，为取得较长的焊接电弧则需要选用较高的焊接电压，反之亦然。为提高焊接效果，在焊接时应选用短弧焊接为宜，在采用立焊、仰焊时应选用更短的焊接电弧从而避免熔滴过度对焊接人员造成伤害。根据选用焊条的不同也需要对焊接电压进行一定的调整，其中碱性焊条应使用较短的焊接电弧，以利于电弧的稳定和防止气孔。弧长增加，金属飞溅越多，对母材金属的表面损伤严重。尤其是对于一些具有特殊防腐要求的不朽钢或是其他金属焊件应选用较短的焊接电弧。

2.3 做好焊接时焊速的控制

在焊接的过程中，焊接的速度应当均匀，焊接速度应当保证待焊工件在焊透的同时不能焊穿工件，同时确保焊缝的宽度和余高在要求限定的范围内，如果在焊接时焊接速度过快，焊接的温度将来不及熔化工件影响焊接质量，如果焊接速度过慢，使得热量在一定的距离内积聚，会使得相应区域的温度较快升高，热影响区宽度增加，焊接接头的晶粒变粗，力学性降低，同时使工件变形量增大。对于较薄的焊接工件，热量的积聚将很容易造成工件被焊穿。

焊接时电弧电压升高将会增加焊缝的宽度和焊缝的厚度同时减小余高，焊接电流是影响焊缝厚度的主要因素，而焊接速度对焊接时的熔深和熔宽会产生明显的影响。因此在焊接的过程中应当对以上三点进行综合考虑，在焊接的过程中选择适当的参数以提高焊接的质量。

2.4 做好焊接过程中所使用焊接材料的选取

在焊接的过程中，使用较多的焊接材料主要有焊条、焊丝、保护气体、焊剂。焊芯（焊丝）其作用主要是填充金属和传导电流等。其中焊条根据其熔渣的酸碱性可以分为碱性焊条和酸性焊条，在选用焊条时需要注意待焊工件的材料特性，选用合适的焊条。在焊剂的选择上需要注意，焊剂可以分为酸、碱、中三大类，焊丝按照结构可分为实芯和药芯两大类，在焊接工艺上，可以分为手弧焊和埋弧焊等。在焊接的过程中使用气体作为保护焊时，碱性焊条由于加入CaF2，影响气体电离，电弧的稳定性变差，一般要求采用直流反接。在焊条的选用过程中尽量选用工艺性能好和生产率高的焊条（焊丝）和焊剂。根据被焊构件的结构特点、母材性质和工作条件，选取合适的焊条（焊丝）、焊剂用以确保焊接质量。在生产中主要有同种金属材料焊接和异种金属焊接两种情况，选用焊条（焊丝）焊剂时考虑的因素应有所区别。

2.5 焊缝接头时注意要点

焊缝接头是焊接结构的最基本要素之一，同时也是焊接结构的薄弱环节，其主要分为对接、角接、搭接、T形、卷边等形式。为确保焊接质量，在焊接的过程中，需要根据焊接的需要对坡口进行加工，其中，所使用的坡口形式主要分为V形、X形、U形及双U形等几种，在开坡口时需要注意坡口的角度、坡口根部的间隙、钝边和根部半径的选取。在焊接时，为了使得焊条能够接近焊接接头根部以及多层焊时侧边熔合良好，应当按照一定的比例开设置坡口角度和根部的间隙，当坡口的角度减小时，根部的间隙应当同比例增大。当根部间隙较小时，为保证焊接质量，应当选用较小规格的焊条以使得焊缝坡口的根部能够熔透.开有坡口的焊接接头，为确保焊接质量，需要在坡口处留有一定的钝边，对于钝边高度的确定以能焊透但不焊穿为宜，在带有钝边的接头焊接时，坡口根部的间隙应当根据焊接位置和焊接工艺参数来进行确定，在确保焊缝能够焊透的前提下，根部间隙应当尽量取较小的值。

3 结束语

焊接是工业制造领域应用极为广泛的一种技术，在焊接的过程中需要根据焊接材料特性，选择合理的焊接参数提高焊接质量。文章在分析焊接参数对焊接质量影响的基础上对焊接过程中需要注意的要点进行了分析介绍。

参考文献

[1]王府强.浅论焊接质量控制[C].中国工程建设焊接协会第八届年会论文集，2001，7.

[2]周红梅.铁道焊接方法及质量对比研究[J].西南交大学报，2013，5.

[3]刘天仓.影响铸铁件冷气焊质量的不良因素及防止方法[J].焊接，2009，7.