埋弧焊焊接技术及质量控制研究

【摘要】在化工设备生产中，大量的罐式、塔式容器以及转化装置需要采用焊接工艺和技术利用铸造或成形的钢材进行组装和拼接。埋弧焊焊接工艺由于其生产效率高、焊接质量好、劳动条件好、节约金属及电能等工艺特点而在企业生产中得到广泛应用。 【关键词】埋弧焊 质量控制 影响因素 1 引言

由于化工设备的特殊用途以及装填物体的化学特性，要求设备具有非常高的耐腐蚀性、密封性、气密性，因此，对焊接工艺的要求非常高，工艺的选择直接影响到成形的化工设备的质量以及生产企业的生产效率。埋弧焊焊接技术具有生产效率高、焊接质量好、劳动条件好、节约金属及电能等工艺特点，值得进一步研究和推广使用。

2 埋弧焊焊接技术原理及特点分析 2.1 埋弧焊焊接工艺原理

埋弧焊（saw）是目前所有焊接工艺中在焊缝金属熔敷效率上最高的一种焊接方法，是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。该焊接工艺的主要原理是将焊接电源的两极分别接至导电嘴和工件上，焊丝通过导电嘴与工件接触，则电流经过导电嘴，焊丝与工件构成焊接回路。在焊接过程中，颗粒状焊剂由焊剂漏斗经软管均匀地堆敷到焊件的待焊处，焊丝由焊丝盘经送丝机构和导电嘴送入焊接区，电弧在焊剂下面的焊丝与母材之间燃烧，最终实现焊缝的有

效焊接。埋弧焊除非直接用于规则的直线焊缝，对非规则焊缝，必须由焊工调节保证焊丝与焊缝位置的对应，因此，埋弧焊并非全自动焊接技术。

2.2 埋弧焊焊接工艺技术特点

在化工设备生产过程中，使用埋弧焊焊接技术，可以大大提高生产效率，埋弧焊熔深大，一次不开坡口可焊20mm，热效率可达90%，熔渣去除容易，同时焊接速度快，每小时可焊接8mm的钢板40米；埋弧焊焊接质量高，焊缝外形美观，成分稳定，机械性能均一，焊缝金属o，n低，规范稳定；同时该焊接技术具有低成本，环保，劳动条件好等特点，焊接的产品缺陷少、返修少、质量稳定，且操作简单，没有烟尘、弧光对焊工要求低。

该焊接技术工艺上也存在一定的不足，首先对焊件的形状要求严格，基本只能焊接长直线型焊缝，短焊缝效率不明显其次是不能焊接al、ti等活性金属，只适用于自动焊，机动性差，焊接设备成本高、设备的组装及维护复杂，最后是对电流的要求较高，小电流（<100a）稳定性差，电流强度大，不适合焊接薄板，单层大电流焊接焊缝金属晶粒粗大，韧性较差。 2.3 埋弧焊设备系统分析

按照不同的分类方式，埋弧焊有不同类型的设备。按照用途可分为通用焊接设备和专用焊接设备，按照按电源类型分为交流和直流设备，按照按行走机构形式可分为焊车式、悬挂式、机床式、悬臂式以及门架式等，按照送丝方式分为等速送丝式和变速送丝式设

备，按焊丝数量和截面形状可分为单丝、双丝、多丝和带状电极等设备类型。 通过对最常用的焊车式埋弧焊设备构成分析可知，整套埋弧焊焊接设备系统主要由焊接电源、控制系统、焊车、轨道、焊丝盘、焊丝、焊丝送给滚轮、电弧、焊剂、焊丝送给电机、焊剂漏斗、焊剂回收装置等构成。

3 埋弧焊焊接工艺分析及质量控制研究 3.1 埋弧焊焊接工艺分析

埋弧焊焊接工艺主要是焊接过程中的整套焊接程序以及相关技术规范、安全质量规范的总称，主要包括与焊接设备匹配的焊接方法、焊接前材料的准备加工，焊丝焊剂的选择、以及焊接设备、焊接顺序确定、焊接工艺参数的选择以及焊后处理技术等。埋弧焊焊接技术在焊接准备阶段根据工艺要求，需要选择与加工焊件坡口、清理焊丝和焊件、对焊件进行装配等，同时根据焊件特点以及需要的质量要求选择单丝焊或多丝焊，加焊剂衬垫或悬空焊，单面焊或双面焊，单层焊或多层多道焊；在焊接参数上，需要确定焊接电流、电弧电压、焊接速度以及是否采用焊前预热、焊后缓冷或后热、焊后热处理等工艺措施，并确定相关的工艺参数，最后，确定焊接过程中所需要的全部工艺装备以及焊缝层间清理的方法技术后即可开展焊接作业。

3.2 影响埋弧焊焊接质量的因素分析

埋弧焊焊接技术是一种技术先进，工艺相对复杂的焊接类型，焊接过程中，受到来自外界各种因素的控制，都会对焊接的质量产生

直接或间接的影响。影响埋弧焊焊接质量的因素主要有以下几个方面：

首先是焊接电流的影响，其主要表现在对焊丝熔化速度及熔深影响上。

其次是电弧电压的影响，焊接过程中，当电弧电压过低时，电弧潜入母材表面下方，热源处于母材中，会导致深而窄焊缝；电弧电压持续减少，焊接位置表面将会出现梨形焊缝，并会产生裂纹。而当电弧电压提高时，焊缝会变平，但焊剂的熔化量也会随之增加，焊接成本上升。

第三是焊接速度的影响。焊接过程中随着焊接速度升高，焊缝宽度、熔深同时减小，同时余高增加，此时如果继续增加焊速，焊件在焊缝处则会形成咬边。而当焊接速度过小时，则会容易产生熔化金属向前流动现象。

最后是焊丝直径的影响。焊丝越细则熔深会越大，而焊缝宽度则越窄。焊接中如果采用细丝大电流焊接，虽然焊接的效率很高，但容易形成梨形焊缝，熔池不稳定，焊接质量得不到有效保证。 3.3 埋弧焊接质量控制分析

通过对埋弧焊焊接质量主要因素的分析，对进一步改善埋弧焊焊接质量控制，提升焊接质量水平具有重要指导意义。首先，在焊接前要根据焊接时长，焊接标准要求选择合适的焊剂类型，同时采用专业的供电设备，以保证电流的持续稳定；其次，为保证熔深，需要对焊缝开坡口，在焊接工作开始前需要清理坡口内水锈、夹杂铁

末，以防止点焊后放置时间较长而受潮氧化等焊接时容易产生气孔，同时在焊前需提高工件温度或用喷砂等方法进行处理。焊接中需要使用交流焊接电源。在实际焊接时，为了提高生产率，在增加焊接速度的同时必须加大电弧功率，才能保证焊缝质量。同时，焊接过程中需要注意焊丝的位置，焊剂要保持干燥，同时应该覆盖整个电弧。 4 结论

埋弧焊技术是目前化工设备生产过程中最常用的焊接技术。该技术具有焊接缝表面美观、质量稳定、效率高、同时焊接材料节省、环保，对焊接现场的劳动条件改善意义重大，是一种新型的科技型焊接技术，但焊接过程中受焊剂、焊接电流、电压、焊接材料、焊接速度等因素限制，焊接质量会受到一定的影响。本文在分析埋弧焊工艺原理、技术特点和系统组成的基础上，对影响焊接质量的因素和焊接质量控制技术进行研究，其结果对指导企业提高设备焊接质量具有重要指导意义。 参考文献

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