焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量的影響

王玉魯 程飛 劉清漢

摘 要：在工程機(jī)械制造業(yè)中，焊接技術(shù)具有重要的地位，是保證工程機(jī)械質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。隨著我國(guó)綜合國(guó)力不斷提升，對(duì)工程機(jī)械設(shè)備的需求量也在逐漸增多，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也變得愈加嚴(yán)格。因此，在工程機(jī)械生產(chǎn)過程中，焊接件的質(zhì)量保證尤其重要。焊接質(zhì)量的制約因素較多，受到焊接電流、焊接電壓、焊接速度等不同的工藝參數(shù)影響較大，這些參數(shù)之間的聯(lián)系較為緊密，任何一項(xiàng)參數(shù)的波動(dòng)，均可能會(huì)引起其他參數(shù)的較大變化，從而引起焊接質(zhì)量的改變。為此，對(duì)焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量的影響進(jìn)行細(xì)致研究，可以有效確保焊接質(zhì)量，并可以提高焊接生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：焊接工藝;焊接參數(shù);焊接質(zhì)量

焊接工藝在整個(gè)制造業(yè)中具有重要的地位，它可以節(jié)約大量的材料，有效提高生產(chǎn)效率，應(yīng)用范圍覆蓋整個(gè)工程機(jī)械行業(yè)產(chǎn)品。焊接工藝是實(shí)現(xiàn)焊接方式的主要手段，對(duì)焊接質(zhì)量的保障具有顯著作用。在以前焊接過程中，現(xiàn)場(chǎng)的焊接工人只是僅僅實(shí)施焊接，并沒有對(duì)焊接工藝進(jìn)行全面把握與挖掘，更不用說在焊接工藝要求上，好好控制焊接參數(shù)，也沒有對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行合理分析和設(shè)置，這對(duì)焊接質(zhì)量在一定程度上造成了較大影響。

1焊接工藝參數(shù)的概念

焊接在工程機(jī)械制造業(yè)中，是一種常見的成型方法，它是產(chǎn)品加工生產(chǎn)中的一個(gè)非常重要的加工工藝之一。它具有兩大特點(diǎn)，即：能夠節(jié)省材料，提高生產(chǎn)效率等。工程機(jī)械大部分產(chǎn)品都會(huì)運(yùn)用到焊接技術(shù)的手段。在一些其他的領(lǐng)域，比如，航空航天器的結(jié)構(gòu)件的焊接，橋梁施工中的焊接，一些大型廠房的制造、安裝等，都離不開焊接技術(shù)的支持。先進(jìn)的焊接設(shè)備、優(yōu)質(zhì)的焊接材料，加上細(xì)致的焊接工藝，這些都是確保焊接品質(zhì)的重要保障手段。

如何確保獲得較好的焊接質(zhì)量，這是建立在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，焊接技術(shù)人員會(huì)根據(jù)不同材料的物理性能和化學(xué)成分，以及所采用的焊接設(shè)備、焊接方法和結(jié)構(gòu)特性，經(jīng)過多次試驗(yàn)研究，總結(jié)出能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量的焊接工藝，并制定出焊接工藝技術(shù)文件，以保證按照焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)書順利實(shí)施。在具體的生產(chǎn)的過程中，每個(gè)生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際情況并不相同，存在很大差異，根據(jù)焊接件的材料與結(jié)構(gòu)，在焊接工藝的選定方面也需要區(qū)別對(duì)待，進(jìn)行焊接試驗(yàn)與工藝評(píng)定時(shí)，所做的工作也不盡相同，制定焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)書時(shí)也應(yīng)注意。

焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)書是焊接工人在焊接工件時(shí)的技術(shù)性指導(dǎo)文件，不論生產(chǎn)的是哪一種產(chǎn)品，都應(yīng)該首先確保焊接質(zhì)量，要想確保焊接質(zhì)量，就需要嚴(yán)格按照焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)書的要求來實(shí)施。焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)書是焊接生產(chǎn)過程的重要技術(shù)指導(dǎo)文件之一，它需要在滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)書要求的前提下，經(jīng)過對(duì)焊接工藝評(píng)定后，再根據(jù)具體情況制定的。實(shí)施生產(chǎn)中，嚴(yán)格遵守焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)書的要求，是控制焊接產(chǎn)品質(zhì)量行之有效的程序和方法。

2焊接電流對(duì)焊縫質(zhì)量的影響

焊接電流是焊接工藝的一個(gè)重要焊接參數(shù)，它是指焊接時(shí)流經(jīng)焊條或焊絲的回路電流。焊接電流對(duì)焊接品質(zhì)影響較大，影響著焊縫的成型質(zhì)量。焊接電流對(duì)焊接質(zhì)量的影響，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）如果焊接電流過小，在焊接時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)焊接不起弧、息弧、焊縫熔深達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求、焊接電弧不穩(wěn)定、焊縫較窄、焊縫余高大的現(xiàn)象，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)焊縫夾渣、未焊透、焊瘤以及冷裂紋的情況。

（2）如果焊接電流過大，在焊接時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)焊縫寬、焊高余量大，焊縫熔深較深、焊透母材，同時(shí)還有咬邊、氣孔、焊接熱裂紋的現(xiàn)象，增加了金屬飛濺的發(fā)生率，還會(huì)影響到熱影響區(qū)，使熱影響區(qū)的金屬晶粒變的粗大，嚴(yán)重影響焊縫質(zhì)量品質(zhì)。

（3）在一般情況下，工程機(jī)械制造企業(yè)為提高生產(chǎn)效率，在確保焊接質(zhì)量的情況下，會(huì)盡可能的使用較大的電流。

（4）通常情況下，如果焊條較細(xì)，選擇的焊接電流應(yīng)該較小;如果使用的焊條較粗，在焊接時(shí)，應(yīng)該選擇比較大的焊接電流，較大的焊接電流可以為熔化焊條提供足夠的熱量。

（5）有特殊要求的情況下，如果需要獲得最為合適的焊接電流，在工件焊接之前，需要對(duì)焊接工藝進(jìn)行評(píng)定。在確定焊接電流的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)焊接部品的形狀、母材材質(zhì)、焊絲牌號(hào)、焊接電壓、焊接速度等一系列參數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)定，經(jīng)過試驗(yàn)確認(rèn)后，選定合適的焊接電流。遇到焊接結(jié)構(gòu)件的焊縫尺寸不符合圖紙要求時(shí)，這些不合格的焊縫會(huì)直接影響焊接質(zhì)量：如果焊縫尺寸過小，與造成焊接件接縫處強(qiáng)度減低;如果焊縫尺寸過大，不僅會(huì)造成焊接件的變形，還會(huì)導(dǎo)致材料的浪費(fèi);入焊接位置出現(xiàn)咬邊，則影響焊接強(qiáng)度，導(dǎo)致強(qiáng)度降低;焊縫余量過高的話，會(huì)致使焊接應(yīng)力集中，設(shè)備使用過程中，減少設(shè)備的使用壽命。

3電弧電壓對(duì)焊縫質(zhì)量的影響

焊接電弧電流與電弧電壓，這二者的關(guān)系非常密切，在焊接的過程中，它們具有類似的性質(zhì)。在焊接中，電弧長(zhǎng)度在很大程度上能夠影響焊接電弧電壓的選擇，電弧電壓與電弧長(zhǎng)度之間呈線性關(guān)系，也就是說，在弧長(zhǎng)增長(zhǎng)過程中，電弧電壓也隨之上升，反之電弧電壓下降。電孤電壓上升過程中，電弧功率會(huì)出現(xiàn)逐漸增大的過程，當(dāng)電弧功率達(dá)到一定程度后，熱輸入量就會(huì)明顯上升，電孤電壓上升時(shí)，電弧熱量隨之逐漸上升，氣體保護(hù)效果會(huì)明顯下降，焊縫的焊接質(zhì)量受到影響。電弧焊接電壓過高時(shí)，電弧中電流值穩(wěn)定性降低，此時(shí)很容易產(chǎn)生電弧燃燒不穩(wěn)定現(xiàn)象，導(dǎo)致電弧飛濺，造成一系列的焊接缺陷，常見的有咬邊、氣孔等問題，使焊接工藝受到影響。電弧焊接電壓過低時(shí)，焊接電流值穩(wěn)定性降低，這時(shí)焊接成型不穩(wěn)定，會(huì)產(chǎn)生焊瘤、碰鎢等不良。所以，在焊接的過程中焊接工人要對(duì)弧長(zhǎng)進(jìn)行合理控制，選取大電流、大直徑的焊絲。鎢極氬弧焊的過程中常選取短弧焊。該焊接方法可以明顯提升焊接的保護(hù)效果，通過集中焊接熱量提升焊縫的焊接效果，大大降低了焊接的難度。

4焊接速度對(duì)焊接質(zhì)量的影響

焊接過程中，焊槍的移動(dòng)速度也會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，焊接速度過快或過慢，會(huì)影響焊縫成型效率。單純從焊接效率上來講，較快的焊接速度可以有效提高生產(chǎn)率，在滿足焊縫質(zhì)量的前提下，盡量提高焊接電流、焊接電壓，從而獲得較高的生產(chǎn)效率與較好的焊接質(zhì)量。但是，在焊接不銹鋼的過程中，焊接速度不能選擇較快的方式，當(dāng)速度較高時(shí)，很容易導(dǎo)致焊件變形，使焊接效果達(dá)到質(zhì)量要求。

5結(jié)語(yǔ)

焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量影響較大，二者之間的關(guān)系較為復(fù)雜，這也要求焊接技術(shù)人員在研究焊接現(xiàn)象與問題時(shí)，對(duì)焊接工藝參數(shù)進(jìn)行更多的剖析。工程機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中，要正確處理好焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量的關(guān)系，一旦焊接工藝參數(shù)發(fā)生了變化，必會(huì)導(dǎo)致焊接時(shí)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的變化，因此應(yīng)將焊接工藝參數(shù)限制在一定的范圍內(nèi)，做到把握有度，從而確保焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：王玉魯（198511—），男，漢，山東濟(jì)寧，本科，助理工程師，研究方向：工程機(jī)械制造。

程飛（198711—），男，漢，山東濟(jì)寧，本科，助理工程師，研究方向：工程機(jī)械制造。

劉清漢（197507—），男，漢，山東濟(jì)寧，本科，助理工程師，研究方向：工程機(jī)械制造。