埋弧焊平焊工艺：影响焊缝和尺寸的因素

埋弧焊的应用十分广泛，目前国内以平焊位置焊接最普遍，所以本节只介绍埋弧焊平焊的工艺。在埋弧焊的焊接过程中需要了解的一些主要参数有：焊接电流、电弧电压、焊接速、焊丝直径和伸出长度等。

焊接电流对焊缝成形的影响

当其他参数不变时，焊接电流对焊缝形状和尺寸的影响如下图所示。一般焊接条件下，焊缝熔深与焊接电流成正比：H=KaI。H表示焊接熔深，I表示焊接电流，Ka为比例系数，由电流种类、极型、焊丝直径以及焊剂等来决定。

从上图可以看出，随着焊接电流的增加，熔深和焊缝余高都有显著增加，而焊缝的宽度变化不大。这是由于焊接电流增加时，电弧产生的热量也增加，传给焊件的热量也增加，电弧对熔池的作用力也相应增强，所以熔深相应随之增加。同时，随着焊接电流的增加，焊丝的熔化量也相应增加，这就使焊缝的余高增加。反之，则熔深和余高都减小。

但是，当焊接电流太大时，由于熔深较深，而焊缝宽度变化 不大，会使熔池中的气体和夹杂物上浮及逸出困难，焊缝易产生气孔、夹渣和裂纹等缺陷，因此为提高焊接质量，在增加焊接电流的同时，必须相应地提高电弧电压，以保证相应的焊缝宽度。

电弧电压对焊缝成形的影响

当其它参数不变时，电弧电压对焊缝成形的影响如上图所示。可以看出，随着电弧电压的增加，焊缝宽度明显增加，而熔深和焊缝余高则有所下降，这是由于电弧电压与电弧长度成正比，电弧电压的增加，也就是电弧长度的增加，这样焊件被电弧加热的面积也增加，结果使焊缝的宽度增加。同时电弧长度的增加，会使较多的热量用来熔化焊剂，而焊丝的熔化量没有增加，并且熔化的焊丝要分配在较大的面积上，所以焊缝的余高会降低。另外，由于弧长的增加，电弧摆动作用会加剧，电弧对熔池的作用力相对减弱，从而使焊缝熔深变小。

但是电弧电压太大时，不仅使熔深变小，产生未焊透，而且会导致焊缝成形差、脱渣困难，甚至产生咬边等缺陷。所以在增加电弧电压的同时，还应适当增加焊接电流。

焊接速度对焊缝成形的影响

当其它焊接参数不变，焊接速度增加时，焊接热输入量相应减小，从而使焊缝的熔深也减小，同时，焊缝单位长度内所得到的焊丝熔化量减少，所以焊缝的宽度及余高也相应的减小。焊接速度太大会造成未焊透等缺陷。所以，为保证焊接质量须保证一定的焊接热输入，即为了提高生产率而提高焊接速度的同时应相应提高焊接电流和电弧电压。

焊件倾角对焊缝成形的影响

焊件倾斜时形成上坡焊和下坡焊两种情况，它们对焊缝成形影响很大，上图所示。上坡焊时由于熔池金属向下流动，使焊缝宽度减小，而熔深 ，和余髙增加，形成窄而高的焊缝。从图b中可以看出，若斜度大于6°时，焊缝余高过大，两侧易产生咬边，并且成形差。所以正常情况下，上坡焊倾角不易过大。

下坡焊时与上坡焊相反，从图d中可以看出，当斜度小于8°时，焊缝的熔深和余高均有减小，焊缝成形较好。当倾角继续增大后，会产生未焊透、焊瘤等缺陷。在实际生产中经常使用下坡焊来减少烧穿和改善焊缝成形。

焊丝倾角对焊缝成形的影响

焊丝的倾斜方向分为前倾和后倾，如上图所示，倾角的方向和大小不同，电弧对熔池的力和热作用也不同，从而影响焊缝成形。当焊丝后倾一定角度时，由于电弧指向焊接方向，使熔池前面的焊件受到了预热作用，电弧对熔池的液态金属排出作用减弱，而导致焊宽度较宽而熔深变浅。反之，焊缝宽度较小而熔深较大，但易使焊缝边缘产生未熔合和咬边，并且使焊缝成形变差。

其他印象焊缝成形的因素

焊丝直径对焊缝成形的影响：当其它焊接参数不变，焊丝直径增加时，弧柱直径随之增加，即电流密度减小，会造成焊缝宽度增加，熔深减小。反之，则熔深增加及焊缝宽度减小。

焊丝伸出长度对焊缝成形的影响：当其它焊接参数不变，焊丝长度增加时，电阻也随之增大，伸出部分焊丝所受到的预热作用增加，焊丝熔化速度加快，结果使熔深变浅，焊缝余高增加，因此须控制焊丝伸出长度，不宜过长。

电源极性对焊缝成形的影响：埋弧焊时交流和直流电源都可以使用。当采用直流正接时，由于焊丝熔化速度大于焊件熔化速度，因此熔深较浅；反之当采用直流反接时，则熔深较大；而采用交流电源时，对焊缝成形的影响介于直流正、反接之间。

坡口形状对焊缝成形的影响：当其它焊接参数不变时，增加坡口的深度和宽度时，焊缝熔深增加，焊缝余高和熔合比显著减小。

根部间隙对焊缝成形的影响：在对接焊缝中，焊件的根部间隙增加，熔深也随着增加。

焊件厚度和焊件散热条件对焊缝成形的影响：当焊件厚度较厚和散热条件较好时，焊缝宽度会减小，并且余高将增加。

从上述中看出，埋弧焊焊接中的各种参数对焊缝的质量和成形影响很大，所以选择焊接参数不仅要保证电弧稳定、焊缝质量和成形好，而且要求生产率高、成本低。那么如何来选择合适的规格参数进行埋弧焊呢？

1. 査表：查阅资料根据类似情况的焊接参数作为确定新焊接参数的参考。相关参数表在后面几篇文中有介绍。
2. 经验：根据实践积累的经验来确定新的焊接参数。
3. 试验：通过在焊接试件上做的焊接试验来确定最佳的焊接参数。