埋弧焊接头形式与参数对焊接质量的影响分析

1.7.2.1 埋弧焊焊接电流对焊缝成形的影响

在其他条件不变时，埋弧焊的熔深H几乎与焊接电流I成正比，即

H=K_mI （1.7-2）

式中 H——埋弧焊的焊缝熔深（mm）；

I——焊接电流（×100A）；

K_m——熔深系数，随电流种类、极性、焊丝直径以及焊剂化学成分而异，见表1.7-3。

表1.7-3 熔深系数K_m与焊丝直径、电流种类、极性及焊剂的关系

埋弧焊焊接电流对焊缝成形的影响如图1.7-1所示，其中W、H和h分别为焊缝宽度、熔深和余高。图1.7-2给出了不同接头形式下，埋弧焊焊接电流对熔深的影响结果，所用焊丝直径为4.8mm。表1.7-4给出了埋弧焊过程中电流密度与焊接电流、焊丝直径之间的关系，以及电流密度对焊缝形状及尺寸（包括熔深、熔宽和形状系数）的影响。

图1.7-1 埋弧焊焊接电流对焊缝成形影响示意图

W—焊缝宽度 H—熔深 h—余高

图1.7-2 埋弧焊焊接电流对熔深的影响 （焊丝直径4.8mm）

表1.7-4 电流密度对焊缝形状、尺寸的影响 （电弧电压30～32V，焊接速度33cm/min）

1.7.2.2 埋弧焊焊接电压对焊缝成形的影响

埋弧焊焊接电压对焊缝成形的影响如图1.7-3所示，其中W、H和h分别为焊缝宽度、熔深和余高。为了获得良好的埋弧焊焊缝，埋弧焊的电弧电压应与焊接电流具有一定的对应关系，如图1.7-4所示。表1.7-5给出了不同极性埋弧焊时，电弧电压对熔宽W的影响结果。

图1.7-3 埋弧焊电弧电压对焊缝成形影响示意图

W—焊缝宽度 H—熔深 h—余高

图1.7-4 埋弧焊实际应用中的焊接电流与电弧电压的关系

表1.7-5 不同极性埋弧焊时，电弧电压对熔宽的影响

1.7.2.3 埋弧焊焊接速度对焊缝成形的影响

埋弧焊焊接速度对焊缝成形的影响如图1.7-5所示，其中W、H和h分别为焊缝宽度、熔深和余高。图1.7-6给出了焊接速度对熔宽W和熔深H的影响结果。

图1.7-5 埋弧焊焊接速度对焊缝成形影响示意图

W—焊缝宽度 H—熔深 h—余高

图1.7-6 埋弧焊焊接速度对焊缝成形影响

W—焊缝宽度 H—熔深 v_W—焊接速度

1.7.2.4 埋弧焊焊丝倾角对焊缝成形的影响

图1.7-7所示为埋弧焊的焊丝倾角对焊缝形状及尺寸的影响，图1.7-8所示为埋弧焊过程中焊件倾斜对焊缝成形的影响，图1.7-9所示为埋弧焊焊件侧面倾斜对焊缝形状的影响。

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图1.7-7 埋弧焊焊丝倾角对焊缝形状及尺寸的影响

a）焊丝前倾 b）焊丝后倾 c）焊丝后倾角度对熔宽熔深的影响

1.7.2.5 埋弧焊焊剂层厚度对焊缝成形的影响

图1.7-10～图1.7-12所示分别为埋弧焊焊剂层厚度、焊丝直径和坡口形状对焊缝成形的影响。

1.7.2.6 埋弧焊焊缝间隙对对接焊缝尺寸的影响

表1.7-6给出了为埋弧焊焊缝间隙对接焊缝尺寸的影响规律。表1.7-7给出了埋弧焊焊接参数在交流电焊接条件下对焊缝形状及焊缝组成的影响规律。

图1.7-8 埋弧焊焊件倾斜对焊缝形状及尺寸的影响

a）上坡焊 b）上坡焊焊件斜度的影响 c）下坡焊 d）下坡焊焊件斜度的影响

图1.7-9 埋弧焊焊件侧面倾斜对焊缝形状的影响

1.7.2.7 埋弧焊多层焊坡口角度对焊缝成形的影响

在多层焊条件下，埋弧焊坡口角度对焊缝成形的影响如图1.7-13所示。

图1.7-10 埋弧焊焊剂层厚度对焊缝形状的影响

a）焊剂层太薄 b）正常 c）焊剂层太厚

图1.7-11 焊丝直径对堆焊焊缝形状及尺寸的影响（碳钢埋弧焊，U=30V，I=600A，v=76cm/min）

图1.7-12 埋弧焊坡口形状对焊缝成形的影响

表1.7-6 埋弧焊焊缝间隙对对接焊缝尺寸的影响

（续）

表1.7-7 埋弧焊焊接参数对焊缝形状和焊缝组成比例的影响（交流电焊接）

注：1.坡口深度和宽度都不超过在板上堆焊时的深度和宽度。

2.当其他条件相同时，在浮石状焊剂下焊成的焊缝与在玻璃状焊剂下焊成的焊缝比较，具有较小的熔深和较大的熔宽。焊剂中含易电离的物质越多，熔深越大。

3.用直流电源反接施焊时，焊缝尺寸和形状的变化特征与用交流电焊接时相同，但直流反接与直流正接相比，反接的熔深比正接的大。

图1.7-13 埋弧焊多层焊坡口角度对焊缝成形的影响

a）坡口角度适当 b）坡口角度较小

W—熔宽 H—熔深

1.7.2.8 带极埋弧堆焊焊接参数对堆焊成形的影响

当采用带极埋弧焊方法进行堆焊时，带宽60mm的带极埋弧堆焊时焊接参数对堆焊焊缝形状的影响规律如图1.7-14所示。