1.6 mm規格的焊絲用于低碳鋼鑄件的焊接工藝

（共享鑄鋼有限公司，寧夏銀川 750021）

1.6 mm規格的焊絲用于低碳鋼鑄件的焊接工藝

李彩虹

（共享鑄鋼有限公司，寧夏銀川 750021）

介紹了低碳鋼鑄件焊接中，使用φ1.2 mm規格的焊絲時存在的不足，通過試驗驗證使用φ1.6 mm規格的焊絲焊接時對鑄件質量、效率、成本的影響，并確定了φ1.6 mm規格的焊絲焊接時的焊接工藝，認為φ1.6 mm規格的焊絲可在低碳鋼鑄件缺陷焊接中廣泛使用。

1.6mm焊絲；低碳鋼鑄鋼；焊接工藝

低碳鋼鑄件的焊接方法主要包括手工焊和氣體保護焊兩種。與手工焊相比，氣體保護焊從焊接效率、焊接成本、焊接質量及勞動強度和工作環境來說，都有一定的優勢，因此，大多數生產企業的鑄件焊接采用氣體保護焊進行。氣體保護焊對應的焊材主要有φ1.2 mm和φ1.6 mm兩種規格的焊絲，其中以φ1.2 mm的焊絲使用廣泛。以低碳鋼鑄件的焊接為例，如果全部使用φ1.2 mm的焊絲，由于焊接難度不大，一個焊接工人每班次大概焊接1.2～1.5 dm3體積的缺陷，焊材單耗大概為10～11 kg/ dm3，雖然相比手工焊來說效率有所提高，成本也有所降低，但仍然不能滿足生產需求，導致現場鑄件存在拖期風險。為了提高低碳鋼鑄件的焊接效率，降低焊接成本，并保證焊接質量不受影響，本文通過試驗驗證使用φ1.6 mm規格的焊絲焊接低碳鋼鑄件缺陷時對鑄件質量、效率、成本的影響，并確定了φ1.6 mm規格的焊絲用于低碳鋼鑄件的焊接工藝，解決了φ1.2 mm規格的焊絲用于低碳鋼鑄件焊接時存在的問題。

1 焊接工藝參數的確定

1.1 焊接電流、電壓

鑄件的焊接電流根據不同的焊接位置、焊絲直徑及鑄件的材質等進行選擇[1]。對于低碳鋼鑄件，使用規格為φ1.2 mm的焊絲焊接時，焊接電流一般控制在180～320 A之間，而使用規格為φ1.6 mm的焊絲時，需將焊接電流控制在180～370 A之間。

為了保證焊縫成型良好，提高焊接質量，要保證焊接電壓與焊接電流配合適當，根據φ1.6 mm焊絲的焊接電流控制范圍，確定與之配合的焊接電壓為15～36 V。

1.2 焊接速度

焊接速度的快慢對焊接過程中的熱輸入及焊縫的成型和焊接缺陷有重要的影響。隨著焊接速度的加快，焊接過程中的熱輸入減小，焊縫中將出現未熔合、氣孔、咬邊等缺陷。相反，隨著焊接速度的減慢，焊接過程中的熱輸入將會增大，焊縫中熔敷金屬堆積在電弧下方，熔深小，而且熱影響區增寬，容易產生焊縫成型不好、未熔合、未焊透等情況[2]。

因此，需根據焊接電流和焊接電壓來匹配合適的焊接速度。根據規格為φ1.6 mm焊絲的焊接電流和焊接電壓范圍，確定焊接速度為15～40 cm/min。

1.3 電源極性

眾所周知，使用直流電源焊接時，電源正接和反接的焊絲熔化速度并不相同。如果采用直流反接，電弧的電磁收縮力較強，熔滴過渡的軸向性強，熔滴較細，電弧穩定，反之則電弧不穩。為了保證焊接質量，使用φ1.6 mm規格的焊絲焊接時選擇直流反接電源。

1.4 保護氣體流量

焊接過程中，充分的保護氣體流量可以較好地保護電弧和缺陷焊接區，但是如果保護氣體流量過大，對電弧的冷卻和壓縮劇烈，將產生過大的電弧力擾亂熔池，影響焊縫成型。因此，選擇合適的保護氣體流量是很關鍵的，使用規格為φ1.6 mm焊絲的保護氣體流量確定為18～25 L/min。

1.5 焊絲干伸長

焊絲干伸長，即焊絲伸出導電嘴的長度。隨著焊絲干伸長的增加，焊接電流會不斷減小。若伸出長度過長，預熱作用強，但電弧功率小，熔深小，飛濺大，保護效果差。因此，一般焊絲干伸長為焊絲直徑的10～12倍，φ1.6 mm焊絲干伸長控制在16～20 mm為佳。

2 焊接試驗

2.1 焊接前準備

（1）設備準備。為了保證正常焊接，不出現跳絲等現象，焊接前需準備配套的焊接設備，包括送絲輪、送絲管，導電嘴、壓桿等。還需準備焊接工裝、清渣器、手電筒、紅外線測溫槍等工具[3]。

（2）鑄件預熱。鑄件的預熱方式可分為整體預熱和局部預熱兩種。焊接前，根據缺陷的分布情況以及數量確定預熱方式，再按焊接工藝要求的預熱溫度進行預熱。對于低碳鋼鑄件，要求的預熱溫度一般為100 ℃。

（3）缺陷檢查。開始焊接前，檢查鑄件待焊接部位查，保證缺陷表面無銹、油、渣子等雜物，并要求缺陷及周邊30 mm內可見金屬光澤，缺陷坡口利于焊接，缺陷待焊接部位MT檢測合格。

2.2 缺陷焊接

(1)焊接過程中，根據焊接位置，將焊接電流、焊接電壓及保護氣體流量調整到工藝要求的范圍內。

(2)焊接過程中注意清渣、打磨，避免出現夾渣，咬邊等缺陷。

(3)焊補面積性缺陷寬度≥80 mm時，需分塊焊接，以焊道寬度＜50 mm為宜。并時刻注意接頭的焊接質量，防止出現缺陷。

3 試驗結果分析

通過試驗，得出使用φ1.6 mm規格的焊絲焊接低碳鋼鑄件缺陷的相關試驗結果，并與使用φ1.2 mm規格的焊絲的焊接結果進行比較（表1、2所示）。

表1 焊接合格率及效率對比

表2 焊接成本對比

由表1可知，使用φ1.6 mm規格的焊絲在焊接質量方面和使用φ1.2 mm規格的焊絲相比沒有大的差距，而使用φ1.6 mm規格焊絲的焊接效率卻比使用φ1.2 mm規格的焊絲提高了37.78%。

由表2可知，使用φ1.6 mm規格的焊絲比使用φ1.2 mm規格的焊絲在材料和人工成本上，每立方分米可節省75元。

4 結論

使用φ1.6 mm規格的焊絲焊接低碳鋼鑄件缺陷時，鑄件質量穩定，并可顯著提高缺陷焊接效率，節約生產成本。φ1.6 mm規格的焊絲可在低碳鋼鑄件缺陷焊接中廣泛使用。

[1] 曹梅青,鄒增大.焊接電流對雙絲間接電弧焊電弧特性的影響[J].焊接學報,2005, l 26: 12-48.

[2] 陳奇,王孝仁.礦用耐熱鑄鋼的焊接技術[J].華北科技學院學報,2007, 4(4):20-75.

[3] 格拉賓，杰尼先科．低合金鋼中合金鋼焊縫金屬學[M]．上海:上海科學技術文獻出版社，1983：20-38．

[4] 張嘉晉,楊耀明. 意大利TEKSID公司合金灰鑄鐵汽缸體的焊補技術[J]. 中國鑄造裝備與技術,2003(3).

Welding processes of size 1.6 mm wilding wire used in mild steel casting

LI CaiHong
（Kocel Steel Co.,Ltd.,YinChuan 750021,NingXia ,China）

Deficiencies existing in mild steel casting welded used the wire with diameter of 1.2 mm were introduced in this paper. Effects of casting component welded with the wire of 1.6mm in diameter on the quality，efficiency and cost of its welded structure was verified by experiments，and finally it can be concluded that wire with diameter of 1.6 mm can be widely used in the welding of mild steel casting . The welding parameters were confirmed through the experiments concurrently.

1.6 mm wire；mild steel casting；welding processes

TG250.7；

A；

1 006-9658（201 6）04-0078-02

10.3969/j.issn.1 006-9 658.2016.04.021

2016-01-30

稿件編號: 1601-1242

李彩虹 （1990—），女，助理工程師，主要從事鑄鋼焊接工藝及鑄件生產工藝編制、過程控制等方面的工作..