刘廷广　乔瑞军

（河南省豫兴建筑安装有限公司）

钢结构熔嘴电渣焊焊接施工工艺探究

刘廷广乔瑞军

（河南省豫兴建筑安装有限公司）

随着我国科学技术的发展，焊接技术也有了很高的进步。熔嘴电渣焊焊接技术就是其中之一。熔嘴电渣焊是一种高效熔化焊接方法，大型厚板钢结构和厚壁高压容器的焊接任务都可以利用它来完成。本文主要对熔嘴电渣焊在低碳钢、普通低合金钢焊接施工中的工艺进行阐述。

熔嘴电渣焊；焊接施工；工艺

1　施工准备

1.1技术准备

（1）钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，要进行焊接试验。焊接试验所用的设备、仪表应处于正常的工作状态。焊接工艺试验的焊工必须由技术熟练的焊接人员承担。

（2）试验完后要进行评定，判断其是否可行。未经评定的试验结果不能盲目投入批量生产。

（3）通过钢结构焊接施工前进行的工艺试验，得到最佳工艺参数，并据此编制出正式的焊接工艺评定报告和焊接工艺指导书，根据工艺指导书及图样的规定，编写焊接工艺，根据焊接工艺进行焊接施工。

1.2材料准备

（1）钢材及焊接材料应按施工图的要求选用，其性能和质量必须符合国家和行业标准，有质量证明书或检验报告。

（2）按要求指定焊丝的牌号和规格使用。

2　施工工艺

2.1工艺参数选择

影响焊接质量的主要工艺参数尤其弧电压与电流，焊接电压与电流，送丝速度和渣池深度。

2.1.1电压

电压与熔缝的熔宽成正比关系，在起弧阶段所需电压稍高，一般为50～55V，便于尽快熔化母材边缘和形成稳定的电渣过程。正常焊接阶段时（电渣过程），所需电压稍低，一般为45～50V。

2.1.2电流

电流应根据熔嘴直径和板厚作适当选择。等速送丝的焊机，其送丝速度快时电流大。电流与焊接区产生的热能成平方正比关系，电流愈大，产生热量愈高，熔嘴、焊丝与母材的熔化愈快，相应焊接速度快，但电流受熔嘴直径的限制，如电流过大钢管因承受电流密度太大而发热严重，熔嘴的药皮发红将失去绝缘性能。

2.1.3送丝速度

送丝速度和电流也是主要的焊缝质量影响因素。送丝速度太快，电流太大时，电压低而接近短路状态，形不成稳定过程。送丝速度太小时，电流太小，且焊丝露出渣池，易产生电弧因而破坏了正常的电渣过程。常用的送丝速度范围为200～300m/h，造渣过程中选取200m/h为宜。焊接速度可在1.5～3m/h，的范围内选取。

2.1.4渣池深度

渣池的深度要求一般为30～60mm。渣池太深则电阻增大使电流减小，使母材边缘熔化不足，焊缝不成形。渣池太浅则电流增大，电压减小，电渣过程不稳定。

2.2操作技术

（1）施工前，检查组装间隙的尺寸，装配缝隙应保持在1mm以下，当缝隙大于1mm时，应采取措施进行修整和补救。

（2）检查焊接部位的清理情况，焊接断面及其附近的油污、铁锈和氧化物等污物必须清除干净。

（3）焊道两端应按工艺要求设置引弧板和熄弧板。

（4）安装管状熔嘴并调整对中，熔嘴下端距引弧板底面距离一般为15～25mm。

（5）引弧。采用短路引弧法，焊丝伸出长度约为30～40mm，伸出长度太小时，引弧的飞溅物易造成熔嘴端部堵塞，太大时焊丝易爆断，过程不能稳定进行。

2.3焊接

（1）应按预先设定的参数值调整电流、电压。

（2）焊接启动时，慢慢投入少量焊剂，一般为35～50g，焊接过程中应逐渐少量添加焊剂。

（3）焊接过程中，应随时检查熔嘴是否在焊道的中心位置上，严禁熔嘴和焊丝过偏。

（4）焊接过程中，随时检测渣池深度，渣池深度不足或电流过大时，电压下降，可随时添加少量焊剂。随时观测母材红热区不超出成形块宽度以外，以免熔宽过大。

（5）焊接电压随焊接过程而变化，焊接过程中随时注意调整电压。

（6）当焊件厚度低于16mm时，应在焊件外部安装铜散热板或循环水散热器。

2.4熄弧

熔池必须引出到被焊母材的顶端以外，熄弧时应逐步减少送丝速度与电流，并采取焊丝滞后停送填补弧坑的措施，以避免裂纹、减小收缩。

2.5熔嘴电渣焊不作焊前预热和焊后热处理，只是引弧前对引弧器加热100℃左右。

3　焊接变形控制

（1）在组装好的构件上施焊，应严格按焊接工艺规定的参数以及焊接顺序进行，以控制焊后构件变形。

（2）控制焊接变形，可采取反变形措施。

（3）在约束焊道上施焊，应连续进行；如因故中断，再焊时应对已焊的焊缝局部做预热处理。

（4）采用多层焊时，应将前一道焊缝表面清理干净后再继续施焊。

（5）因焊接而变形的构件，可用机械（冷矫）或在严格控制温度的条件下加热（热矫）的方法进行矫正。

①普通低合金结构钢冷矫时，工作地点温度不得低于-16℃；热矫时，其温度值应控制在750～900℃之间。

③普通碳素结构钢冷矫时，工作地点温度不得低于-20℃；热矫时，其温度值不得超过900℃。

③同一部位加热矫正不得超过2次，并应缓慢冷却，不得用水骤冷。

4　熔嘴电渣焊焊缝缺陷及防止

4.1易产生热裂缝

①在焊材、母材中S、P杂质元素正常的情况下，是由于送丝速度、电流过大造成熔池太深，在焊缝冷却结晶过程中因低熔点共晶聚集于柱状晶会合面而产生。③熄弧引出部分的热裂纹是由于送丝速度没有逐步降低，骤然断弧而引起的。可以采取降低送丝速度，必要时降低焊材和母材中的S、P含量，采用正确的熄弧方法，逐步降低送丝速度。

4.2未焊透或焊透但未溶合同时存在夹渣

因为，焊接电压过低，送丝速度太低，渣池太深，熔嘴沿板厚方向位置偏离原设定要求。电压低、送丝速度低可采取调整合理参数，保持电渣过程稳定，调直熔嘴，调整位置。

4.3产生气孔

因水冷成形块漏水，堵缝的耐火泥污染熔池，熔嘴、焊剂或母材潮湿。可以做好事先检查，认真操作，焊前严格执行烘干规定。

5　安全环保措施

（1）认真贯彻执行国家有关安全生产法规，认真贯彻执行有关施工安全规程。同时结合公司实际，制定安全生产制度和奖罚条例，并认真执行。

（2）牢固树立“安全第一”的思想，坚持预防为主的方针，对职工经常进行安全生产教育，定期开展安全活动，充分认识安全生产的重要性，掌握一定的安全生产知识，对职工进行安全生产培训。在安全生产上，一定要克服麻痹思想。

（3）坚持所有进入车间的人员必须戴安全帽，每天上班前检查车间的安全措施。

（4）搞好安全用电。所有电缆、用电设备的拆除、车间照明等均由专业电工担任，要使用的电动工具，必须安装漏电保护器，值班电工要经常检查、维护用电线路及机具，认真执行JGJ46-88标准，保持良好状态，保证用电安全。

（5）各种施工机械编制操作规程和操作人员岗位责任制，专机专人使用保管，特殊工种必须持证上岗。

（6）切实搞好防火。氧气、乙炔气、CO2气要放在规定的安全处，并按规定正确使用，车间、工具房、操作平台等处设置足够数量的灭火器材。电焊、气割时，先注意周围环境有无易燃物后再进行工作。

（7）废料要及时清理，并在指定地点堆放，保证施工场地的清洁和施工道路的畅通。

[1]陈世昌.厚板钢结构两面熔嘴电渣焊试验与应用[J].焊接技术，1993，01.

[2]王云程.熔嘴电渣焊在高压容器制造中的应用[J].焊接，1994，11.

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