焊接熔池控制

一般焊工培训大多把手工电弧焊作为基础项目，主要让焊工掌握焊接电流的选择、焊接速度及运条方法、焊接电弧的控制。

在焊接过程中，经常出现焊瘤、烧穿、未焊透，内凹、夹渣，成形不良等缺陷，分析产生这些缺陷的原因，对于刚入行的焊工来说，主要是在焊接操作过程中，不善于观察熔池温度的变化，没有有效地控制熔池的温度而产生上述缺陷。

通过这种把复杂的理论简单易懂化，使学员能很快的领会并掌握焊接操作技术。


熔焊时，在焊接热源的作用下，在焊件上由熔化的焊条金属和局部熔化的母材所形成的具有一定几何形状的液态金属部分，即为熔池。其冷却后就成为了焊缝，所以，熔池温度也就直接影响着焊接质量。

熔池温度高、熔池较大、铁水流动性好，熔合区也就易于熔合；但过高时，铁水易下淌，单面焊双面成形的背面易烧穿、形成焊瘤、成形也难控制，且接头塑性下降，弯曲易开裂；

熔池温度低时，熔池较小，铁水较暗，流动性差，易产生未焊透，未熔合，夹渣等缺陷。所以，有效地控制熔池的温度，尤其对于一个初学者来说，是顺利的入行乃至成为一个优秀的焊工技师的必经之路。

熔池温度与焊接电流、焊条直径、运条方法、焊条角度、电弧燃烧时间等有着密切关系，针对有关因素采取以下措施来控制熔池温度。

01

焊接电流与焊条直径

这两方面是焊接的重要因素，两者也有着不可分割的纽带。熔焊时，流经焊件回来的电流就称作焊接电流。焊条直径则是指填充金属棒的断面尺寸。从简单的方面讲，能否适当的熔化焊条由通过的电流决定。

电流太小，很难引弧，焊条容易粘在焊件上，鱼鳞纹粗，两侧融合不好；

电流太大，焊接时飞溅和烟雾大，焊条发红，熔池表面很亮，容易烧穿、咬边;

电流合适，容易引燃且电弧稳定，飞溅很小，能听到均匀的劈啪声，焊缝两侧圆滑的过渡到母材，表面鱼鳞纹很细，焊渣容易敲掉。

而在其应用方面，又有着复杂的关系。

1.1根据焊缝空间位置来选用焊接电流和焊条直径

在立、横、仰位时，电流都相应的较平焊时要小，电流通常应比平焊小10%左右。

同样，在立、横、仰位时，焊条的直径也通常较平焊时要小，如在大于12mm平板的平焊填充盖面焊接中，大厚板采用5.0mm的焊条的情况也经常出现，而在立、横、仰位时几乎没有用直径5.0mm焊条的。


1.2根据焊缝焊接层次来选用焊接电流和焊条直径。

如12mm平板对接，平焊的封底层选用3.2mm的焊条，焊接电流为90-110A，填充盖面层可选用4.0mm的焊条，焊接电流为160-175A。

所以合理选择焊接电流与焊条直径，才能够易于控制熔池温度，是焊缝良好成形的基础。

焊接电流太小，焊缝熔池温度太低，造成电弧不稳定，还可能焊不透工件；焊接电流太大，熔池温度太高，则会引起熔化金属的严重飞溅或流淌，甚至烧穿工件形成焊瘤。

下面列举了焊接电流与焊条直径的关系，大家可以根据自己的经验或习惯进行合理的选择，并不必确定需要与别人同样的参数，只要自己觉得合适，保证良好的焊缝成形就可以了。

02

焊条的运条

焊条沿轴线向熔池方向送进使焊条熔化后，能继续保持电弧的长度不变，因此要求焊条向熔池方向送进的速度与焊条熔化的速度相等。

如果焊条送进的速度小于焊条熔化的速度，则电弧的长度将逐渐增加，导致断弧；如果焊条送进的速度太快，则电弧长度迅速缩短，焊条末端与焊件接触发生短路，同样会使电弧熄灭。


月牙形运条方法：焊条末端沿焊接方向作月牙形左右摆动，中间动作要快，两侧稍作停留。该方法能有效地控制熔池温度，熔池较浅，应防止正、反两面咬边。月牙形运条是单面焊双面成形连弧焊的主要运条方法之一。

锯齿形运条方法：焊条末端作锯齿状向前摆动，并在两侧稍作停留，以防止产生咬边。此种方法操作容易，应用广泛。适用于平、立、仰焊位对接焊缝各层焊道的焊接。

月牙形运条温度高于锯齿形运条的熔池温度。在12mm平焊封底层，采用锯齿形运条，并且用摆动的幅度和在坡口两侧的停顿，有效的控制了熔池温度，使熔孔大小基本一致，坡口根部形成焊瘤和烧穿的机率有所下降，未焊透有所改善，使平板对接平焊的单面焊接双面成形不再是难点。

03

运条位置及送进位置

在焊接时，焊条角度应随着焊接位置的变化而变化，始终保持钝边两侧的熔池温度合适。温度太高就会造成烧穿，太低则造成未焊透未融合现象。

焊条与焊接方向的夹角在90度时，电弧集中，熔池温度高；若夹角变小，电弧则分散，熔池温度就较低。

如12mm平焊封底层，焊条角度若为50-70度，此时就使熔池温度有所下降，避免了背面产生焊瘤或起高的现象。

又如，在12mm板立焊封底层换焊条后，我们在运焊条时采用90-95度的焊条角度，使熔池温度迅速提高，熔孔便能够顺利打开，背面成形较平整，有效地控制了接头点内凹的现象。

若焊条送进位置不够，则会造成未焊透或夹沟现象。因为此时电弧较分散，对母材钝边的熔化温度不够，造成底部母材的未融合；若想充分熔化金属必须增加熔化时间，熔池托不住铁水就导致下淌，形成夹沟或焊瘤，熔池多层叠加又会产生夹渣现象。

正确的方法是：将焊条以75度角伸入到钝边坡口内，对准坡口母材熔化并两侧摆动，每个动作约1秒钟时间，至此第一个熔池形成，接着进入下一个熔池的形成。

此时各个熔池熔化时间较短、重量轻，不宜造成下坠，焊瘤不会形成，沟槽较浅也有利于盖面施焊。

后一个熔池覆盖前一个的2/3的叠加方式前进，每一个熔池都较薄，后一个对前一个起到了后热熔化的作用，保证熔池内的气体有充足的时间溢出，不致产生气孔。

04

电弧燃烧时间

57×3.5管子的水平固定和垂直固定焊的实习教学中，采用断弧法施焊。在起焊时，母材温度低，如焊条不摆到坡口边缘，铁水会很快收缩回来，产生咬边，焊缝成形也会又高又窄，达不到圆滑过度的效果，还容易产生表面未熔合。

从熔池形状分析，如果成下坠液滴形，焊出的成形肯定不好，可能会产生焊瘤。

因此，仰焊起焊点要充分预热，焊条与管子的夹角成75度，引燃电弧后拉长电弧进行预热，等焊条头上的第一滴熔化铁水坠落后再将焊条送进。

此时的熔池温度应保证熔池大小为坡口宽度加约1毫米，方可使母材充分熔化进入熔滴形成焊缝。

05

总结

在焊接实际操作中，要学会观察熔池温度的变化，掌握有效控制熔池温度的方法，是学好焊接技术的基础。

要能根据各个部位的熔池情况判断焊条角度、送进位置和熔化时间，快速掌握几个关键部位的操作工艺，再经过实际训练一段时间后，技术水平提高很快，各种焊接缺陷出现率明显下降，提高了在复杂的施工焊接中的应变能力，有利于今后的焊接技术学习。

打好这些坚实的基础，才能有所突破，才能成为一名优秀的焊接技术工人。

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