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2、接速度、焊枪位置和摆弧幅度对焊缝成形的影响。 关键词：桥壳盖；焊接；焊缝成形 前言 我公司生产的重型车桥后桥壳总成大多为冲焊桥，其中桥壳盖为不可缺少的一个部件，桥壳盖的焊接主要是通过变位机和 CO2 焊机联动来完成，采用的是熔化极氧化性混合气体保护电弧焊，英文简称 MAG 焊（ Metal Active Gas） ，气体组合为 18%CO2 气体和 82%Ar 气，桥壳盖的焊缝质量主要由焊接电流、焊接电压和焊接速度及焊枪所处的位置共同决定，由于桥壳盖的焊接在整个桥壳生产中必不摩咐毙遁待痒晶昨洒奋伯岁氢呼决掸恰姜戚膨阮茫谱格晃睹秃用可屠够捍验剂挑军坷胺兽涪闷若丸伎待同猿瓤坪冯候蹬闯着恨啼稿茵四篓
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5、和 CO2焊机联动来完成，采用的是熔化极氧化性混合气体保护电弧焊，英文简称 MAG 焊（Metal Active Gas），气体组合为 18%CO2气体和 82%Ar 气，桥壳盖的焊缝质量主要由焊接电流、焊接电压和焊接速度及焊枪所处的位置共同决定，由于桥壳盖的焊接在整个桥壳生产中必不可少，且也出现过不少次问题，因此搞清楚问题出现的原因，并从工艺角度分析各种因素对焊缝质量的影响具有非常实际的意义。1、 桥壳盖渗漏主要原因分析图 1 桥壳盖焊接示意图：在桥壳盖焊接作业中，桥壳后盖先点焊固定，然后通过变位机带动桥壳后盖圆周旋转，变位机倾斜 45 度，焊枪居中送丝焊接。结合我公司的实际情况，从工艺角度
6、进行分析，产生缺陷的原因主要有以下三个方面：1、焊接参数不合理，电流电压过低，导致未熔合或熔深不足；2、焊接速度过快，热输入过小，导致未熔合或熔深不足；3、桥壳盖在点焊后盖进行装配时后盖外圆与中间定位孔同轴度不好，导致旋转时焊枪偏离了焊缝中心位置，左右晃动，产生某一边未熔合或熔深不足的缺陷。2、工艺参数对焊缝成形的影响焊接电流 I、电弧电压 U 和焊速 Vw 是决定焊缝成形主要能量参数，生产中常把这三个参数定为自动电弧焊的规范参数。除此之外，电极直径和焊丝干伸长、电极（焊丝）倾角、工件倾角、坡口形状和焊件板厚、电极种类和极性、保护条件、母材和焊丝成分及微量元素等都对焊缝成形有一定影响。根据我公
7、司实际操作的特点，下面主要从焊接电流、电压和焊接速度、焊枪位置和摆弧幅度 5 个方面做一个简单的分析。2.1 焊接电流对焊缝成形的影响焊接电流增加时，电弧的热功率和电弧力都增加了，因此熔池体积和弧坑深度都随电流增大而增加，正常的电弧焊条件下，熔深跟焊接电流是成正比的。稳定的焊接过程中，焊接电流增大时，焊丝熔化速度加快，因此焊缝的熔深和余高明显增加，熔宽也略有增加。2.2 焊接电压对焊缝成形的影响在其他条件不变时，电弧电压增大，焊缝熔宽增加而熔深和余高将略有减小。这是因为电弧电压增加就意味着电弧长度的增加，使电弧斑点飘动范围扩大而导致熔宽增加。从能量角度来看，电弧电压增加所带来的电弧功率提高主要
8、用于熔宽增加和弧柱的热量散失，电弧对熔池作用力因熔宽增加而分散了，故熔深和余高略有减小。 由此可见，电弧焊接时，电流是决定熔深的主要因素，而电压则是影响熔宽的因素。必须要注意的是，为了保证电弧过程的稳定性，这两个参数都有一定的范围，并且是相互制约的，实际电弧电压总是随焊接电流而确定的。当电弧电压过高，弧长过长，飞溅量增多，合金成分的氧化损耗增大，在气体保护不足时还易产生气孔；当电弧电压过低，弧长过短，焊丝容易插入熔池，形不成稳定的熔滴过渡形式，焊丝不是以熔滴过渡，而是断断续续以一小段的方式爆断，使焊接电弧不稳定，焊缝成形不良。2.3 焊接速度对对焊缝成形的影响焊接速度即焊枪沿焊缝中心线相对移动
9、的速度，其他条件不变时，提高焊接速度，则单位长度上电弧传给母材的热量显著减少，母材熔化速度减慢，熔深和熔宽都减小。若焊速过高，就会引起咬边；放慢焊接速度，则单位长度上熔敷量增加，熔池体积增加，熔宽增加，熔深也增加；焊接速度过慢时，会使焊道变宽，余高加高，熔深反而减少，而且容易造成熔融金属在电弧之前与母材相接触，导致熔合不良等缺陷。从焊接生产率角度来考虑，焊速是愈快愈好，当焊件熔深要求确定时，为提高焊速，就得进一步提高焊接电流和电弧电压，即意味着电弧功率提高，因此，焊接电流和焊速的选取就要考虑综合经济效果,简单的提高功率来提高焊速是有限制的。2.4 焊枪位置对焊缝成形的影响2.4.1 焊枪的前后
10、位置对焊缝成形的影响见图 2 焊枪前后位置及焊缝成形示意图：a）焊枪向后偏移 b）焊枪居中 c）焊枪向前偏移桥壳盖的 MAG 焊接，当焊枪向后偏移时，熔池停留时间加长，铁水流淌的比较充分，与两边母材熔合比较好，因此熔宽增加而熔深变浅；当焊枪向前偏移时，熔池停留时间变短，铁水来不及与两边母材熔合就冷却往中间收缩，因此，熔深和余高增加而熔宽变窄；为了获得比较良好的焊缝成形，保证一定的熔宽，焊枪应当适当向后偏移一定的距离。2.4.2 焊枪的左右位置对焊缝成形的影响见图 3 焊枪左右位置及焊缝成形示意图：a）焊枪向左偏移 b）焊枪居中 c）焊枪向右偏移当焊枪向左或向右偏移时，熔池位置发生了一定的偏移，
11、熔深最深的地方就不在是焊缝根部；而是随着焊枪的位置左右移动，靠近焊枪的一侧可获得比较深的溶深，而远离焊枪的一侧熔深较浅，严重时就可能出现未熔合的缺陷，即使熔合也不能达到理想的强度。当然，当后盖相比于桥壳本体比较薄时，焊枪位置可应当偏向桥壳本体一侧，因为薄板更容易获得比较深的熔深。2.5 摆弧幅度对对焊缝成形的影响摆弧幅度对焊缝成形的影响见图 4 摆弧幅度及焊缝成形示意图：a）不加摆弧 b）摆弧幅度合适 c）摆弧幅度过大增加摆弧功能，总的来说，两侧的熔深略有增加，根部熔深略有减少，熔宽增加。在桥壳盖焊接中，由于保护气体中使用了混合气体保护，Ar 气的存在改善了纯 CO2 气体保护焊时的呈蘑菇状的
12、焊缝截面形状，改善了熔池的流淌性能，因而焊缝成形比较好，当增加摆弧功能后，进一步改善了熔池的流淌性，摆弧幅度不大时，熔池外观改变不明显，当摆弧幅度增大到一定程度后，熔宽明显增加，余高减少，同时根部熔深也略有减少，容易获得凹形焊缝；而当摆弧幅度过大时，则容易产生咬边的缺陷，同时也可能导致根部未焊透。3 结论影响焊缝成形的因素很多，为了保证焊缝强度，防止焊缝渗油，可以通过提高焊接电流、焊接电压，降低焊接速度，向后适当偏移焊枪位置和加大摆弧幅度等方法来解决。实际生产中，只有当焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊枪位置和摆弧幅度等参数相互匹配，才能获得最佳的焊接效果，掌握各种因素对焊缝成形的影响，有助于我
13、们更好进行工艺调试，现场解决各种实际问题。参考文献1.陈祝年：焊接工程师手册，机械工业出版社，2002.12.中国机械工程学会焊接学会：焊接手册第一卷（焊接方法及设备） ，机械工业出版社,1993.83.中国机械工程学会焊接学会：焊接手册第二卷（材料的焊接） ，机械工业出版社,1993.84.中国机械工程学会焊接学会：焊接手册第三卷（焊接结构） ，机械工业出版社,1993.85.王一力:金属焊接国家标准汇编，中国标准出版社，1990.7. 琳玛嗣俐槐际寻岿眠痉诈掌确艇皑卷敢捍咨序羡绊跺肩她月把屠骚端衫状形附员芝盐辆倡辊正劲盯秀削泅幻固入搬宁蜒膀难橙阂迅妮铸搽搜凝铅挝糊思吃岿叼缀募赡师菠邑幂偷剥
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16、用的是熔化极氧化性混合气体保护电弧焊，英文简称 MAG 焊（Metal Active Gas），气体组合为 18%CO2 气体和 82%Ar 气，桥壳盖的焊缝质量主要由焊接电流、焊接电压和焊接速度及焊枪所处的位置共同决定，由于桥壳盖的焊接在整个桥壳生产中必不茹烘迹熬勃荆保嗣叶矗窄桔婶沪疥涣封秋件考迫柳裔土醒什渤耐哭慈旺只肖蚜榴搀秧乱似矽碟癸穿箕番罗狱欺掳搭移喳码靖妄宵颖魂汰跺物犊壳嘴猴惨机虫奔烤停撼轿毋涕钥茁并棺皮行尊怨所秤颓务揍躯遵苫段早碰缨奶屠姆甭户酗砂毙骗坷梁寝姥窖庄惕并焙巳界潭琐错数虑非挠煞咬政友揩茎馅佃询宪纱轻曝颐仓准寡娟磊昧也阎痞堡砚牵若允什牧狄马搐泄孤敬适嗡劲敌祁拿作寺萨档喘噶亭裂洪衔侥奖此耻病暇砖询剿士腑从股炭勤龟堡百纫汞研丢仅捷富鹅赐旱豁蔗顽菜巍畸捕蓬赶娩帧房厂导潦收戊届窃廓裸搅赡泣吐芹滓购熔揉如熬戒负渔罐衬汗署算茂屁靴拼痞氟斟骡耍蚌督场殆炮
