自动埋弧焊机的参数及应用

康志东

[摘 要]本文阐述了埋弧自动焊接的焊接电流，电弧电压，焊接速度等主要参数的选择方法，分析了埋弧自动焊主要参数的综合调整及控制技巧，对提高埋弧自动焊接的焊接质量有较强的实践参考作用。

[关键词]埋弧自动焊；焊接电流；电弧电压；焊接速度；

中图分类号：TG445 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0043-01

埋弧自动焊接是一种高效的重要焊接方法，并且质量稳定。目前，广泛应用于锅炉，压力容器，受压管道等主体焊缝的焊接，但是如果焊接参数选择不当或焊接过程中控制不好，都会影响焊接质量，引起焊接缺陷。因此，正确选择焊接参数，对提高焊接质量是至关重要的。根据本人的生产实践和培训教学经验，下面主要结合厚板低碳钢和普低钢容器主体焊缝焊接，谈一谈埋弧自动焊主要参数的选择与控制。

一、埋弧自动焊主要参数的选择

埋弧自动焊接参数包括焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊剂、焊丝、焊丝伸出长度、焊丝倾斜角度、焊剂堆高、电源种类及其极性、焊后处理、坡口型式等，其中主要参数是焊接电流，电弧电压，焊接速度。

1.焊接电流

焊接电流是影响焊接焊缝熔深的主要参数。目前，选择焊接电流的方法有以下几种：1）根据100安的焊接电流能熔透1.2mm深的焊接比例，进行初选电流。2）用I=40s+50d+50经验方法初选电流，式中：s为焊体厚度，d为焊丝直径，I为焊接电流。3）用I=110d+10d2经验方法初选电流，式中：d为焊丝直径，I为焊接电流。4）用I=h/k公式初选电流，式中h为熔深，k为比例系数。

在生产中，本人采用I=100h的公式选择电流，焊接不开坡口的对接平焊或转动环焊。用I=110P的公式选择电流，焊接开坡口留有钝边的第一层对接平焊或转动环焊，式中：h为熔深，p为坡口顿边尺寸，用这种公式选择的电流比较理想。

2.电弧电压

焊接电流初选后，要选多大的电弧电弧电压才能与电流相匹配。有人用V=30+I/100+C的方法进行初选。式中：V为电压；I为初选电流；C为焊丝直径系数，当使用焊丝直径为500mm时，C=1；当使用焊丝直径为3-4mm时，C=2。

本人焊接不开坡口及开坡口第一层焊接时，采用V=28+I/100的公式选择电弧电压。

对开坡口焊接的其他层电压的选择，除采用公式V=30+I/100求得外，还有考虑坡口宽度进行选择。

3.焊接速度

焊接速度的选择，目前尚未见到一个简便的方法。在日常生活中，本人采用这样一种方法进行焊接速度的选择。

1）对开口双面焊焊接速度，分两个档次，一个档次为板厚4mm--14mm的共用式U=40-I/100，另外一个为板厚16mm—20mm用公式U=30-I/100，选择焊速。

2）对开坡口双面焊焊接速度采用公式U=35-I/200。

开坡口焊缝，坡口反面不开坡口的焊速按不开坡口的焊速公式选择。

二、埋弧自动焊主要参数的综合调整

埋弧自动焊主要参数估选后不能直接用于生产，还必须通过试焊后对参数进行综合调整，让电流电压，焊速协调匹配厚确认各参数合适，焊缝质量达到了要求才可正式用于生产。

在综合测试中，试板施焊时最好将试板悬空便于观察焊缝反面热场的颜色。据不同的颜色及形状判断焊深，焊速是否合适。在原有的参数基础上适当调整，使焊速及熔深达到要求。试焊时，熔池背面热场移动，按热场最亮处的颜色估计熔深。当出现淡黄色（1200°C）才可能达到需要的熔深。热场背面颜色越是亮白色说明电流越大，越是暗红色则电流越小。除此，还要观察热场的形状，当焊接速度较高时，焊缝背面热场前端是尖形；当焊接速度较慢，焊缝背面热场的前端是圆形。结合观察热场的颜色便可判断是否要调整焊接参数。当热场出现深黄色（约1000°C左右），其背面热场后焊缝出现一条清晰的灰青色氧化皮并有少数脱落，则熔深稍超过板厚的一半；颜色为淡黄中心略带白色时（约1250-1300°C），一般熔深达到0.7倍板厚；颜色为白色（约1330°C）反面氧化皮成塊脱落，局部有熔化迹象，熔深大于0.8倍板厚，一般氧化皮愈不清晰熔深愈浅。

参数估选后，通过试板焊接过程采用热场不同颜色来判别校对电流的大小、电压的高低、焊速的快慢，提高了参数的协调与可靠性。

三、埋弧自动焊主要参数的控制

拟选的参数试焊过程进行综合调整确定之后，在用于施工现场时，由于现场情况复杂条件变化，要使调整确定下的参数适应条件的变化，仍须随时掌握变化的情况加以适应的调整，以获得最佳的焊接质量和生产效率。这是因为焊接工艺评定过程的条件与实际施焊时的条件不完全相同，焊接工艺评定时选择的焊接工艺参数不可能完全与产品的实际焊接条件吻合，再加上焊件的坡口不可能呈现理想的几何形状及尺寸，总会存在一定的制造误差，如坡口边缘倾斜度、直线度、对口错边量、棱角度、椭圆度等。根据实践总结，在产品实际焊接过程中通常可采用以下方法来控制、调节焊接工艺参数。

1.观察焊缝背面热场的颜色形状控制参数

只要有条件能看到焊件反面热场的移动时，可由一名焊工专门观察。发现颜色变化或移动时没有对准接缝间隙，应立即告诉焊机操作者随时进行参数调整。

热场端部呈针尖状蚂蟥般移动时，表明熔深里良好，这多半焊接电流较大、电压较小和焊速较高时出现。当电弧电压较大或焊速低时，热场端部多呈椭圆形或不规则弧形移动，电弧热量不集中。

如果热场移动呈断续跳跃前进，表明电弧电压和焊接电流不稳定，送丝不均匀。此时焊缝表面成型不良，焊坡不光滑，易形成未焊透，应及时采取措施，必要时停焊检查，热场呈锯齿移动时，是导电嘴磨损孔径扩大或焊丝调直机构太松，焊丝未调直弯弯曲曲所致。

2.利用焊机控制盘控制参数

采用MZ-1000型自动焊接机焊接，如遇到焊缝局部间隙大时可利用控制盘上的停止按钮控制参数，焊接此段焊缝，方法是操作者右手把停止按钮轻按下一半，目的是减慢焊丝的给送速度，保证焊接电弧维持燃烧，使焊接能够连续进行。焊过间隙大的焊缝段松开按钮恢复正常焊接。整缝焊完后要回过头来检查此段焊接，如发现局部达不到要求的焊接尺寸进行补焊。

焊接过程中应该经常观察焊机控制盘上的电压表，若电压表的指针在参数数值内左右均匀摆动差值在2～3伏范围变动，说明电弧电压合适；当表针单方向减小，说明电压偏低，若表针单方向增大摆动说明电压偏高需要及时调整。

3.判别电弧燃烧的声音控制参数

电弧燃烧，熔滴过渡、气泡起伏运动等均能发出一定声音，通过判别这些不同的声音可以调整参数，控制焊缝质量。如：焊接过程中声音和谐，有均匀的“扎扎”声，并稍带有节奏的“乒乓”的燥炸音，表示参数稳定，焊缝成型好。

4.其它

焊接薄板时，虽然焊件背面热源轨迹的颜色已很满意，但因焊缝中局部残留有油、锈、泥、沙等污物时，焊缝易出现气孔（尤其是正面焊缝施焊时）。此时，应根据热源在背面的颜色选取较大的焊接工艺参数，促使污物烧穿、浮出。当操作者熟练掌握了以上几种焊接工艺参数的控制、调节方法后，即使焊接工艺参数的选择有所偏差，或机器、指示仪表存在误差、失灵，也可以继续施焊，减少返修工作量，提高一次焊接合格率，确保焊缝的质量。

影响埋弧自动焊参数稳定性的因素很多，在生产实践中，不断积累总结经验，就能够掌握控制埋弧自动焊参数的规律，不断提高焊接质量。

参考文献

[1] 王云鹏.焊接结构生产.机械工业出版社.

[2] 英若采.金属熔化焊.机械工业出版社.