填充金屬和相關材料的金屬電弧焊接工藝概述

文鵬 高萬梁 魏孔山

摘 要 從實際焊接工作開展之中能夠看出，弧焊工藝之中熱輸入問題很難得到有效控制，為此，人們提出了填充金屬和相關材料的金屬電弧焊接工藝，降低了相關問題的出現概率。本文根據以往工作經驗，對填充金屬電弧焊接工藝進行總結，并從焊條的組成、焊條分類、裂縫防治、焊接變形的處理四方面，論述了相關材料的金屬電弧焊接內容。

關鍵詞 填充金屬;電弧焊接;焊條

在現階段的焊接生產工藝之中，電弧焊依舊占據著主導地位，但電弧的穿透能力并不強，熔池很淺，容易留下很寬的焊縫。在厚壁構件焊接過程中，需要執行單面或者是雙面開坡口，并填充大量的焊接材料，實際工作效率十分有限。為了盡可能提升施工效率，大參數的應用顯得十分重要，但當焊接電流處于較大狀態時，焊接過程也不夠穩定，最終影響了主體工作進程，這一點需要工作人員格外注意。

1填充金屬電弧焊接工藝

1.1 焊接熱源的更新

實際焊接熱源的更新過程，主要是通過精確地控制焊接熱輸入，為后續工作的開展創造有利條件。一般來說，從電弧焊到激光焊，所呈現出的熱源能量開始變得更加集中，實際控制精度也處于不斷提升的狀態。但從弧焊等傳統熱源形式之中能夠看出，電弧參數之中存在高耦合、非線性等因素，不能完全將焊接熱輸入問題徹底解決。為此，在實際填充金屬電弧焊接工藝執行上，工作人員可以通過合理的匹配液流溫度、流速等參數，對工件熱輸入進行精確控制，避免對工件性能產生太大損傷。與此同時，還要避免出現大量的合金元素損失情況，對填充材料成分進行合理化調整，此時，焊接接頭性能也會得到全面控制。

1.2 液態金屬填充焊接

該類工藝在實施過程中，主要是通過有效的加熱手段，讓填充材料達到熔化狀態，并將其加熱到一定溫度范疇，在實際壓力的驅動之下，便會出現金屬液流，將其噴射到工件之中，借助于液流攜帶熱量融化工件，從而形成熔池，利用該種動能在熔池底部實現深入性挖掘操作，得到較大的熔深，具體原理如圖1所示。如果材料自身較厚，或者是導熱性良好，相關工作人員可以借助于對工件整體或者是局部預熱方式，開展上述連接操作?？v觀整個業態金屬填充焊接過程，最為主要的工藝參數涉及液流溫度、壓力大小和焊接速度等，其中，最為核心的參數當屬液流溫度和壓力大小。

2相關材料的金屬電弧焊接內容

2.1 焊條的組成

焊條是金屬電弧焊接之中不可缺少的重要內容，在焊條表面，具備涂有藥皮的供電弧焊接應用的熔化電極，主要組成部分有藥皮和焊芯。首先，焊芯在應用時能夠體現出以下作用：第一，傳導焊接電流，將電弧之中產生的電能轉化為熱能;第二，焊芯自身也能轉化成填充金屬，和母材金屬建立合作關系，最終演變成焊縫。其次，藥皮在形成上，主要形成物質包括礦物類、鐵合金和化工產品等。一般情況下，藥皮能夠彌補合金元素燒損，將焊縫金屬力學性能提升。更為重要的是，藥皮還能將焊接工藝性能逐步改善，讓電弧處于穩定燃燒狀態?？偠灾?，藥皮作用也是確保焊縫金屬滿足整個焊接過程的化學成分要求，展示出更好的焊接工藝性能。

2.2 焊條分類

最為常見的焊條分類方式為藥皮融化之后的熔渣特性分類，首先是酸性焊條，該類焊條藥皮之中包含很多中氧化物，所呈現出的氧化性極強，能夠加速合金元素的氧化過程。與此同時，電弧氣中的氧電離之后，會出現一些負離子，這些離子和氫離子之間存在較強的親和力。需要注意的是，酸性熔渣很難完全脫氧，更不能將焊縫中的硫、磷等雜質全面清除。從這里也可以看出，焊縫金屬力學性能十分有限，主要應用于焊接低碳鋼以及不重要的碳鋼結構。其次，堿性焊條。該類焊條自身具備較強的脫氧性能，內部合金元素燒損有限，實際焊縫金屬合金效果良好，能夠將良好的去氫所用呈現出來。另外，堿性焊條熔渣脫氧顯得十分完全，還能將焊縫中的硫清除出去。從這里也可以看出，焊縫金屬力學性能和抗裂性能均處于良好狀態之中，可以在金屬電弧焊接之中發揮出作用。

3結束語

綜上所述，通過對填充金屬和相關材料金屬電弧焊接研究，工作人員需要對其質量通病以及防治措施進行深入性研究，通過不斷實踐來獲取各種參數。在焊接工作開展之前，人們可以針對不同的焊接方式，制定具體的預防性措施，以及科學合理的焊接工藝，以此來強化主體焊接效率。

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