浅析焊接过程中减少电弧偏吹的方法论文_徐龙,卜祥法,张磊

浅析焊接过程中减少电弧偏吹的方法论文_徐龙,卜祥法,张磊

[摘要] 焊接电弧的偏吹会给焊接工作造成不少困难,还会使焊缝产生气孔、未焊透和焊偏等缺陷,因此必须根据电弧偏吹的规律,采取相应的措施加以克服或减少电弧偏吹的现象。

[关键词] 焊接电弧 偏吹 短弧 焊接 小电流焊接

1前言

电弧偏吹会使焊接电弧失去刚直性,造成电弧飘摆和不稳定,甚至导致电弧熄灭;电弧不稳定,会使熔滴过渡不规则,导致焊缝成形不良,会在焊缝中引起未焊透、夹渣等缺陷,此外,偏吹还会混入有害气体,影响焊缝的内在质量。因此,必须研究电弧磁偏吹产生的原因,尽可能克服有害影响。

2焊接电弧偏吹的原因

在焊接过程中,有时电弧偏吹的现象会引起电弧强烈的摆动甚至发生熄弧,不仅使焊接过程发生困难,而且影响了焊缝成形和焊接质量,因此焊接时应尽量减少或防止电弧偏吹现象。引起电弧偏吹的原因很多,一般归纳为以下几方面:

2.1焊条的偏心度过大

所谓焊条的偏心度就是指焊条药皮沿焊芯直径方向偏心的程度。焊条偏心度过大,主要是焊条的质量问题。由于焊条药皮厚薄不匀,药皮较厚的一边比药皮较薄的一边熔化时需吸收更多的热,因此药皮较薄的一边很快熔化而使电弧外露,迫使电弧往外偏吹,在焊接时遇到这种情况,通常采用调整焊条倾斜角度(使偏吹方向转向熔池)的方法来解决。但如果焊条的偏心度过大时,仅依靠调整焊条倾斜角度是不能确保焊接质量的。

2.2电弧周围气流的干扰

电弧周围气体的流动也会把电弧吹向一侧而造成偏吹。造成电弧周围气体剧烈流动的原因是多方面的,有时是大气中的气流影响,有时是由于热对流的影响。例如:在露天大风中操作或在狭窄焊缝处焊接时,电弧偏吹情况很严重,甚至使焊接过程发生困难的;在管子焊接时,由于空气在管子中流动速度较大,形成所谓“穿堂风”使电弧发生偏吹;在开坡口的对接接头第一层焊缝的焊接时,如果接头间隙较大,往往由于热对流的影响也会使电弧发生偏吹现象。一般由于气流干扰产生的偏吹,只要根据具体情况查明气流来源、方向,进行遮挡即可解决。

2.3磁偏吹

直流电弧焊时,因受到焊接回路所产生的电磁力的作用而产生的电弧偏吹称为磁偏吹。它是由于直流电所产生的磁场在电弧周围分布不均匀而引起的电弧偏吹。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆造成电弧产生磁偏吹的因素主要有下列几种:

2.3.1接地线位置不正确引起的电弧偏吹

焊接时,由于接地线的位置不正确,使电弧周围的磁场分布不均匀,从而造成电弧的偏吹,当焊接电流从接点“+”流经焊件,通过电弧到焊条再进入接点“-”时,沿途产生的磁力经分布在电流通路的四周,但电流流经焊件拐弯到电弧时,在电弧两侧的磁力线分布就极不均匀,电弧左侧(在接点方向的一边)的磁力线较右侧的磁力线更密集,结果造成了电弧在磁场大于右侧的磁场,使电弧向磁场较小的右侧偏吹,从而产生磁偏吹现象。 

2.3.2铁磁物质引起的电弧偏吹

由于铁磁物质(钢板、铁块等)的导磁能力远远大于空气,因此,当焊接电弧周围有铁磁物质存在时,在靠近铁磁体的一侧的磁力线大部分都通过铁磁体形成封闭曲线,使电弧同铁磁体之间的磁力线变得稀疏,而电弧另一侧磁力线就显得密集,因此电弧就向铁磁体的一侧偏吹,就象铁磁体吸引电弧一样。

2.3.3焊条与焊件的相对位置不对称引起的电弧偏吹

当我们在靠近焊件边缘处开始进行焊接的时候,经常会发生电弧偏吹,而当逐渐靠近焊件的中心时,则电弧的偏吹现象就逐渐减小或没有。这是由于在焊接焊缝的起头时,焊条与焊件所处的位置不对称,造成电弧周围的磁场分布不平衡,再加上热对流的作用,就产生电弧偏吹。在焊缝的收尾时,往往也发生电弧偏吹,它产生的原因与焊缝起头时产生电弧偏吹的原因一样。 

3、焊接工作中常用的几种克服电弧偏吹的措施:

3.1焊接时,在条件许可的情况下尽量使用交流电源焊接。

3.2在露天操作时,如果有大风则必须用挡板遮挡,对电弧进行保护。在管子焊接时,必须将管口堵住,以防止气流对电弧的影响。

3.3在焊接间隙较大的对接焊缝时,可在接缝下面加垫板,以防止热对流引起的电弧偏吹。

3.4在焊缝两端各加一小块附加钢板(引弧板及引出板),使电弧两侧的磁力线分布均匀并减少热对流的影响,以克服电弧的偏吹。

3.5采用短弧焊接,因为短弧时受气流的影响较小,而且在产生磁偏吹时,如果采用短弧焊接,也能减小磁偏吹程度,因此采用短弧焊接是减少电弧偏吹的较好方法。

4、结束语

总之,电弧偏吹的成因可以覆盖了人、材、机、法、环和各个方面的因素,以上这些方法,有的受到具体工作条件的限制,不能采用,有些只能减轻电弧的偏吹,所以在实际使用中应灵活运用一种或几种方法,以求得到更好的效果。

参考文献:

[1] 贺志范,王振.单面焊双面成形质量差的原因及防止措施[J]. 商丘职业技术学院学报 .2005年05期

[2] 蒋晓青,杜学铭. 手工电弧焊单面焊双面成形影响因素分析[J]. 中国水运(理论版). 2007(07)

论文作者:徐龙,卜祥法,张磊

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第21期

论文发表时间:2019/12/16

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