埋弧焊不锈钢管焊接参数比焊条电弧焊多一些,包括焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接材料、焊丝直径、焊丝偏移量、焊丝干伸长度、焊丝输送速度等。
①. 焊接电流
焊接电流的大小直接影响焊接熔池的深浅,焊接电流大,热输入大、电弧挺度大,焊接熔池深;反之则浅。当焊接电流较大时,由于熔深较深,而焊缝宽度变化不大,所得到的焊缝成形系数(焊缝的宽度与焊缝有效厚度的比值称为焊缝成形系数)较小。这样的焊缝,对熔池中气体和夹渣物的上浮和溢出十分不利,易产生气孔、夹渣和热裂纹。所以一般增加电流时,必须相应的提高电弧电压,以保证得到合理的焊缝形状,一般焊缝成形系数控制在1.3~2.0之间,这样对熔池中的气体溢出以及防止产生夹渣或热裂纹等缺陷有利。
②. 电弧电压
电弧电压随着电弧长度的变化而变化,电弧拉长了,电弧电压则升高,电弧挺度下降,母材受热面增加,所以焊接熔池的深度减小,焊缝宽度明显增宽。适当的增加电弧电压,会提高焊缝质量,但应与增加焊接电流相配合。单纯地增加电弧电压,会使熔深减小,造成焊件未焊透。而且焊剂的熔化量大,增加焊剂的消耗量。焊缝表面粗糙,脱渣困难,严重时,会造成焊缝边缘咬边。
③. 焊接速度
当焊接电流和电弧电压不变时,焊接速度提高,电弧给予焊接熔池中单位长度的热量势必减少,导致焊缝熔深和焊缝宽度减小。过分的增加焊接速度,会导致焊接电弧对工件的加热不足,造成焊件未焊透和边缘未熔合等缺陷。
④. 焊接材料
a. 压力容器常用不锈钢埋弧焊焊丝、焊剂见表4-14,常用奥氏体型耐热钢埋弧焊焊剂与焊丝见表4-15,结构件常用奥氏体不锈钢埋弧焊焊剂与焊丝见表4-16。
b. 常用不锈钢埋弧焊用焊剂烘焙要求见表 4-17 。
c. 焊剂颗粒度。熔炼焊剂颗粒度为2.5~0.45mm(4~40目),烧结焊剂颗粒度为2~0.28mm(10~60目),焊剂允许重复使用,但重复使用前须筛出细粉和渣壳,并与新焊剂混匀后使用。
⑤. 焊丝直径
焊丝直径加粗,电弧范围扩大,使熔宽增加;如果焊接电流保持不变,电流密度减小,电弧挺度下降,则熔深将相应地减小。
⑥. 焊丝偏移量a
焊接环焊缝时,焊丝不应在最高点或最低点,而应在下坡焊的位置上,如图4-19所示。焊丝偏移量直接影响焊缝成形,见图4-18。焊丝偏移量与焊件外径和焊接线能量有关。当焊接线能量大时,熔池停留时间较长,所以焊丝偏移量可选较大值。当焊接线能量小时,熔池停留时间较短,所以焊丝偏移量选取较小值。当焊件外径较大时,熔池中的液态金属外溢的倾向较小,此时,焊丝偏移量可取较大值。焊丝直径小于3mm时,焊丝偏移量一般不超过5~10mm,焊丝直径大于3mm时,焊丝偏移量见表4-18。
⑦. 焊丝干伸长度L
焊丝前端到导电嘴前端的距离称为焊丝干伸长度,见图4-20。焊丝干伸长度L增加,焊丝的预热温度增加,焊丝熔化速度增加,增加焊丝干伸长度可提高生产效率,但焊丝干伸长度超过50mm后会出现成段爆裂现象。所以焊丝干伸长度一般控制在17~20mm范围内。
⑧. 电流种类和电极极性
在一般情况下,电弧阳极区的温度较阴极区的温度高,但在使用高锰高硅含氟的焊剂进行埋弧焊时,电弧空间气体的电离势增加,这样,气体电离后正离子释放至阴极的能量也增加,使阴极的温度提高,并大于阳极的温度。因而在用含有高电离电位的埋弧焊剂时,若焊接电源为直流正接,则焊丝的熔化速度大于焊件的熔化速度,使接头熔深减小,焊缝余高增加。反之用直流反接便可增加熔深。使用交流焊接电源时,对形状的影响介于直流正接、反接之间。
上述各项焊接参数的选择,不能单项考虑,要有机地匹配,进行综合平衡分析,找出一个主要焊接参数,在充分试验后,才能制订出最佳参数。最终要经过焊接接头的力学性能考核和耐腐蚀性能试验(即焊接工艺评定合格),满足产品设计图样要求后,方能在产品上正式施焊。表4-19、表4-20所列出的18-8型奥氏体不锈钢焊接参数可供参考。