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1、·12·焊管·第21卷第6期·1998年11月双丝埋弧焊在螺旋焊管中的应用张绍庆(宝冶钢管有限公司200941)摘要分析了双丝埋弧焊工艺的特性,提出双丝埋弧焊接工艺中极性、电流、电压、焊速以及焊丝直径、焊丝之间的间距和倾斜角等主要工艺参数的选择原则,可供生产实践中参考。主题词埋弧焊焊丝双丝焊接焊接参数焊接速度选择1前言在现代螺旋焊管生产中,提高螺旋焊管机组的生产率保证焊管质量的重要途径之一是采用多丝埋弧焊接。埋弧焊的金属熔敷率与焊丝数目成正比增加,多丝焊接方法是埋弧焊方法的进一步完善。在保证熔深不变的条件下,提高焊接电流可以提高焊接速度,但同时电弧对熔池中熔化金属的后排斥作用加剧
2、,焊缝成形恶化,图1双丝埋弧焊焊缝形状决定因素使单丝埋弧焊的焊速提高受到制约。采用沿1-决定于前丝焊接电流2-决定于后丝焊接电流焊接方向前后串列的双丝或多丝埋弧自动3-决定于前丝焊接电压4-决定于后丝焊接电压焊,就可以使每根焊丝承担一个较单纯、特定的工艺要求,并根据各自特定的工艺要求,选2双丝埋弧焊接工艺参数的选择择合理的焊接参数,克服上述障碍,达到高效双丝埋弧焊接时,其主要工艺参数包括率、高质量的目的。极性、电流、电压、焊速以及焊丝直径、焊丝之双丝埋弧焊接一般由两根独立的焊丝间的间距和倾斜角等。(也可称电弧),焊接电流分别通过两根焊丝2.1电流种类及极性形成一个共熔池,较长的熔
3、池长度,使冶金反焊接电流有交流和直流两种,直流焊接应更为充分。前丝采用大电流、低电压;后丝时比交流焊接时电弧稳定。交流焊接时,由于采用小电流、高电压,以期达到提高焊接速度极性交替变化,故无需选择极性。直流焊接和改善焊缝成形的目的(图1)。时,应根据工艺要求选择合适的极性。归纳起来双丝埋弧焊接具有以下优点:直流负极性接法,即焊件接正极,焊丝接(相对于单丝埋弧焊)负极,焊丝熔化速度较快、熔深较小、焊缝余a、提高焊接速度30%～40%;高较大。b、减少局部夹杂和焊缝气孔数量;直流正极性接法,即焊件接负极,焊丝接c、提高焊缝中心区的冲击韧性;正极,焊丝熔化速度较慢,熔深较大,在较高d、可
4、适应较大壁厚的钢管焊接;的焊速时易得到较稳定的电弧。所以螺旋焊e、可提高生产率。管生产中埋弧单丝焊接时均采用直流正极性接法。第21卷第6期张绍庆:双丝埋弧焊在螺旋焊管中的应用·13·双丝焊时,前丝采用直流正极性接法,以宜。得到足够的熔深,后丝采用交流,以得到足够2.4焊接速度的熔宽和填充金属,减少电弧间相互影响和焊接速度的变化,导致焊接热量,焊丝熔磁偏吹(图2)。化量和熔深的变化,选择合理的焊接速度可得到优质的焊缝。过高的焊速会使焊缝质量降低,出现熔深减小,熔宽变窄,甚至会产生外焊焊缝中间凸起现象。若焊速太低时,则使熔化金属和熔融的焊剂流向前丝下面,造成电弧不稳定,并产生焊缝夹渣
5、等缺陷。同等条件下,双丝焊焊速比单丝焊焊速可提高30%～40%。2.5焊丝直径在一般情况下,推荐前丝采用4.0mm焊丝,而后丝采用3.0mm。如果焊接较薄壁焊管时,前丝采用3.0mm焊丝,则后丝采用2.5mm焊丝,总之,双丝焊时,前丝比后丝直径大0.5～1.0mm。2.6焊接材料配合图2双丝埋弧焊供电电源焊丝与焊剂的配合原则基本上与单丝焊1-电网线路2-焊接整流器3-焊接变压器(交流)4-前丝5-后丝6-焊剂时相同,但应注意的是选用焊剂也应适用于交流焊接,并适用于较高的焊接速度为宜。2.2焊接电流2.7焊剂堆高在双丝焊时,焊缝的熔深几乎全由前丝焊剂堆高的调节在后丝后方尚能
6、见到电完成,所以,对所要求得到的熔深以及焊缝填弧微弱地闪烁为佳,如果堆高过厚电弧受到充金属基本上由前丝的电流大小所决定。焊剂层的压迫,则会使焊缝表面变得不光滑后丝的电流大小应使之足以将焊缝填充不平整,焊缝边缘不整齐,并由于焊接时产生适当,并防止生成过烧为宜。一般情况下,后的气体不易穿过焊剂层逸出,易形成焊缝气丝的电流值应比前丝减少20%,如果后丝的孔和焊缝表面“麻点”。电流值过大,则会产生不规则的焊缝侧边。同时,还应注意焊剂应在靠近焊点之前2.3焊接电压加入,不得直接加到电弧上,否则,焊剂的流正常情况下,前丝应尽可能采用较低的动及冲击力会直接影响电弧稳定性及焊缝成电压,以保持稳定
7、的电弧,并得到较大的熔形。深。2.8前、后焊丝的间距如果提高前丝的电压,则意味着焊缝加前丝与后丝之间距一般在12～25mm宽,但在一定范围内,可减少焊缝凹陷现象。范围内调整为宜,但应注意以下影响:电压太高时,会导致焊缝不规则,同时会使焊两个焊丝间距过小时,会导致焊缝变窄、缝凹陷现象增大。熔深加大,焊缝显著增高,并使两丝电弧相互后丝电压将直接影响焊缝的形状和宽影响增加,易产生“粘渣”现象,脱渣性下降。度,一般后丝电压值应比前丝高3～5V为若两个焊丝间距过大时,则会产生熔池·14·焊
