碳钢薄板送丝手工焊条电弧焊工艺研究

刘刚

摘要：针对薄板焊接操作难度大。焊缝质量差，易产生烧穿、焊瘤等缺陷的现状。在对传统焊接工艺特点分析、研究的基础上。结合气焊的特点。探索出了碳钢薄板送丝手工焊条电弧焊新工艺。

关键词：薄板 送丝 焊条电弧焊 工艺

焊接方法尽管很多，但是由于焊条电弧焊与其它焊接方法相比具有成本小、操作灵活、待焊接头装配要求低等优点，因而在低碳钢和低合金钢焊接过程中仍然得到了广泛的应用。但是当采用该工艺焊接厚度小于2mm薄焊件时却往往会产生烧穿、焊瘤等缺陷，严重的影响了焊缝质量、降低了生产效率。为了防止焊接缺陷的产生，在长期的生产实践过程中，我们通过对传统薄板焊接工艺方法的分析、研究并结合气焊工艺的特点，探索出了低碳钢薄板送丝手工焊条电弧焊新工艺，该工艺不仅有效的防止了焊接缺陷的产生，提高了薄板的焊接质量，而且降低了操作难度，提高了生产效率。

一、薄板焊接传统工艺

生产过程中，为了防止薄板焊接缺陷的产生，采用传统的工艺方法有：

（1）焊接装配时不留间隙或间隙最大不超过1mm，定位焊缝长度一般为5mm～7mm且间距在50mm～100mm之间；（2）根据薄板厚度选择小直径焊条以及较小的焊接电流；（3）尽可能的选择水平位置焊接并适当减小焊条的倾角；（4）采用短弧快速直线形或者直线往复运条手法；（5）根据焊接需要可采用断弧焊法；

为了使薄板焊接的质量稳定并且得到优质焊缝，在焊接时对焊工的操作技能有一定的要求，但是薄板焊接时焊接变形、熔池温度高、焊缝形状不易控制、易产生烧穿、焊瘤等缺陷的现状无法得到根本的改善，因而对焊接工人的加工技能和工艺方法有了更高要求。

二、碳钢薄板送丝手工焊条电弧焊工艺

碳钢薄板送丝手工焊条电弧焊新工艺为：在传统手工焊条电弧焊焊接过程中，同时使用填充焊丝向焊接熔池位置间断送进填充金属丝，通过电弧熔化焊条同时，利用电弧的热量同时融化填充焊丝以增加熔池金属量，达到合理控制熔池温度，降低热变形，提高焊缝质量的工艺方法。

（一）基本操作方法

薄板送丝手工焊条电弧焊基本操作方法有填丝左焊法和填丝右焊法。

填丝左焊法焊接时焊丝与焊接方向之间的夹角为30°左右，焊条与焊接方向之间的夹角为75°～80°之间。填充焊丝与焊条、焊件的相对位置如图1所示。

填丝右焊法焊接时，焊丝与焊接相反方向之间的夹角为30°左右，焊条与焊接方向之间的夹角为50°～60°之间。焊丝与焊条、焊件的相对位置如图2所示。

需要注意的是在焊接时焊条电弧焊所产生的焊接电弧，无论左焊法还是右焊法，都要保持焊条的正确角度，确保将熔渣吹向已成型焊缝方向，以降低焊接缺陷的产生。

（二）工艺参数及焊接设备选择

（1）焊接工艺参数选择。低碳钢薄板送丝手工焊条电弧焊工艺参数主要包括焊条直径、焊丝直径、焊接电流。参数选择时，首先应根据板厚选择焊条直径，其次根据焊条直径选择合适的填充焊丝，最后再综合以上条件选择焊接电流的大小。选用填充焊丝的直径一般情况下应小于焊条直径，并且大于焊件厚度，这样在焊接过程中电弧产生的热量可将填充焊丝与焊件同时融化形成熔池。工艺参数选择可参照表1。

（2）焊接设备选择。选择焊接设备时考虑的主要因素是板厚和焊接电流。由于板厚确定后，焊接电流也基本确定，因而对于厚度在1mm～2mm范围内的焊件，焊接设备选择常用的BX1-300型焊机，而对于厚度在0.5mm～1mm之间的焊件，考虑到焊接电流在40A左右，因而应选用ZX7-400型焊机。

（3）焊接辅助设备的选择。因为焊接时与传统的焊条电弧焊有区别，双手都要进行工作，一手操作焊钳，一手进行填丝，所以选用自动变光电焊面罩。

（三）碳钢薄板送丝手工焊条电弧焊操作注意事项

（1）根据板厚、焊接位置等因素选择左焊法或右焊法。左焊法熔池温度易控制，焊后冷却速度较快，适合小于1mm薄板的焊接；右焊法易掌握，但熔池温度控制不如左焊法，较适合于1～2mm板的焊接。

（2）焊接过程中，根据熔池的色泽判断温度的高低，随时调整焊丝的填送量。熔池温度高，应多填焊丝，确保焊丝多熔化；熔池溫度低，应少填焊丝，确保母材多熔化。

（3）送丝手工焊条电弧焊工艺宜采用碰击引弧法。方法是：焊丝接触焊缝引弧位置，焊条直击焊丝与焊缝接触端形成短路后迅速提起2～4mm引燃电弧，防止焊接电弧烧穿焊件。

（4）熄灭电弧时应采取断弧焊的方式填满弧坑，即可以避免应力集中而产生焊接裂纹，也可以保持焊缝外观平整。

三、结论

实践表明：因为综合焊接电弧易于熔化金属及气焊送丝熔池温度容易调整的优点，所以该工艺用于薄板焊接时，不仅有效的防止了焊接缺陷的产生、提高了焊接质量，而且易于掌握，提高了生产效率。该工艺具有推广价值。