电弧焊的工艺因素对焊缝成形的影响分析

影响焊缝成形的工艺因素很多，这里只讨论焊接中具有共性的一些因数。

1.电流种类和极性

电流种类和极性对焊缝形状的影响与焊接方法有关。直流熔化极气体保护焊和埋弧焊采用直流反接时，焊件（阴极）产生热量较多，焊缝熔深、焊缝宽度都比直流正接大：交流焊接时，焊缝厚度、焊缝宽度介于直流正接与直流反接之间。

在钨极氩弧焊或酸性焊条电弧焊中，直流反接焊缝熔深小；直流正接焊缝熔深大；交流焊接介于上述两者之间。

2.焊丝直径和伸出长度

在焊接电流、电弧电压给定时，焊丝直径越细，电流密度越大，对焊件加热越集中；同时电磁收缩力增大，焊丝熔化量增多，使得焊缝熔深、余高均增大。

焊丝杆伸长度（导电嘴端面到焊丝前端的弧根距离）增加，电阻值增大，电阻热增加，焊丝熔化速度加快，余高增加，焊缝熔深略有减小。焊丝材料的电阻率越高，直径越细，杆伸长度越长，这种影响就越大。

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图5-9 电极倾角对焊缝成形的影响

a）电极后倾 b）电极前倾 c）电极前倾角的影响

3.电极倾角

电弧焊时，根据电极倾斜方向和焊接方向的关系，分为电极前倾和电极后倾两种，如图5-9a、b所示。平焊时，电极前倾时，焊缝宽度增加，焊缝厚度、余高均减小。前倾角越小，这种现象越突出，如图5-9c所示。电极后倾时，情况刚好相反。焊条电弧焊和半自动气体保护焊时，通常采用电极前倾法，倾角在65°～80°之间较合适；单丝埋弧焊、MIG/MAG自动焊一般使用与地面垂直的90°。

4.焊件倾角

实际焊接时，有时因焊接结构等条件的限定，焊缝与水平面有一定的倾斜，重力作用会使熔池中的液态金属有向下流动的趋势，不同的焊接方向将产生不同的影响。下坡焊时，重力作用阻止熔池金属流向熔池尾部，电弧下方液态金属变厚，电弧对熔池底部金属的加热作用减弱，熔深变浅，焊缝表面平缓，余高减小，焊缝宽度增大。上坡焊时，熔池金属在重力及电弧力的作用下流向熔池尾部，电弧正下方液体金属层变薄，电弧对熔池底部金属的加热作用增强，因而焊缝熔深和余高均增大，焊缝宽度减小。图5-10为埋弧焊在倾斜工件上焊缝成形的示意图。