焊接技术与焊接材料对焊接结果的影响分析

张斌

摘要：焊接工艺参数对焊接质量的影响是复杂且巨大的，对其进行详细、切合实际的分析具有重要意义。首先介绍了焊接工艺的概念和特点，其次主要从焊接电流、焊接电压、焊接速度三大方面详细分析焊接工艺参数对焊接质量的影响，提出了自己的见解。

关键词：焊接工艺；焊接材料；工艺质量；

引言：

焊接是材料连接的一种主要施工方法，其主要作用在于提升装置运行过程中的稳定性、长期性、性能最优性等。同样，在焊接工艺应用中，焊接材料的选择又是极为重要的，因为一旦焊接材料选择不当，则无论采用多么先进的施工工艺都难以达到施工方案要求标准，进而影响工艺质量。鉴于此，本文将对焊接材料选择的相关问题进行研究。

1选用焊接材料应遵守的原则

1.1同国家及行业规定的相关标准相符合

在石油化工装置焊接施工中，所有焊接材料的选择除了要与施工规范标准一致外，还必须与国家及行业标准相吻合。这些标准为现场施工材料提供了检验依据。然而，当前已有一些新型焊接材料被研制出来，但由于国内尚缺乏关于这类新材料的应用规定标准，因此对这类新材料的普及和广泛应用实际上起到了一定的限制作用。

1.2焊接前须经工艺评定合格

在石油化工装置焊接材料施工之前，相关技术人员所选用的焊接材料必须符合相关焊接工艺的应用标准，当评定合格后方可以此为依据编制相应的焊接工艺规程和施工方案，待方案审批合格后再进行现场焊接施工。

1.3与有关规范标准相一致

我国现行的标准规范中，对焊接材料的选择缺少统一的标准。在选择焊接材料的过程中，应严格按照有关规范标准执行。

2选择焊接材料对工艺质量形成的影响

2.1焊接材料中有害物质对工艺质量的影响

在操作焊接工艺的时候，各种焊接材料如果在质量方面存在问题，比如存在有害元素，这就将影响焊接工艺的质量。目前较为常见的焊接材料里面，有害物质通常包含下面几方面：磷元素带来的影响。在实际的焊接材料应用中，如果磷元素含量太高，对最终的焊接质量将会产生较大影响。主要原因就是磷元素固溶强化能力较强，可能使焊接金属的强度提高，从而降低塑形和韧性，最终影响到金属设备应用水平。硫元素的影响硫元素的影响。对于焊接材料中有害物质的应用，硫元素可以说是危害性比较大的一个方面，其如果含量过高的话，很容易在焊接操作过程中形成共晶体，而这些共晶体的熔点一般比较低，进而也就很可能出现明显开裂问题，影响到后续金属材料的应用性能。氮元素的影响。对于焊接工艺中焊接材料的有效应用，氮元素的存在同样也是比较突出的一类影响因素。

2.2焊缝金属的合金化

在落实焊接工艺的过程之中，焊缝金属合金化是非常重要的，这也是提升其整体焊接质量的重要措施。特别是在选择和应用焊接材料的过程中，更应当重视这种焊接材料的合金化需求，才能有效的保证焊接工艺的质量。在焊接金属的合金化处理中，其主要目的就是为了促使合金元素能够通过焊接材料进行有效过渡，保障焊缝金属能够实现金属元素的增加，这样才能体现出理想的力学性能改善与优化的效果，使得焊接工艺应用实现最大价值。合理的选择应用焊接材料也就能够在这种焊缝金属的合金化方面表现出较强的实际作用价值，这也是焊接材料对工艺质量的一个积极影响表现所在。

2 焊接工艺参数对焊接质量的影响

2.1 焊接电流

当其他条件不变，只增大焊接电流时，不仅焊缝的熔深 会增大，余宽也会随之增大，而熔宽则不会产生太大的变化。引起这样变化的原因有四点：（1）当电流增大时，工件上的电弧力和热输入均值随之增大，热源就会出现位置下移的趋势，引起熔深增大。如果这一关系用数学关系式来表示的话，可以说焊接电流和熔深之间是存在正比关系的。（2）当电流增大时，焊丝融化的速度以成比例的速度增加，由于熔宽基 本保持不变状态，所以相应的余高也会增加。（3）当电流增大后，弧柱的直径也会随之增加，电弧潜入工件的深度增大，导致电弧斑点的可移动范围遭到了极大的限制，所以熔宽是 处于不变化的。（4）当其他条件不变时，只增加电流也 就 增加了热输入量，加深熔深。

2.2 焊接电压

电弧电压随弧长的变化而变化。当电弧电压出现一定程度的增长时，电弧功率也会随之增大，焊接工件所承受的热 输入就会有所增加。热输入的增加引起弧长的拉长，分布半径增大，就会出现熔宽明显增大而熔深只是略微减小的情况。由于熔宽增大，焊丝的熔化量会出现少量的减少，从而导致余高的减小。焊接电压增大时，焊接材料的融合比也会增大。主要原因是焊接电压对熔深、材料成型、焊接材料的稀释率等方面有一定的影响。在其他条件不发生变化的情况下，增加焊接电压，材料的热输入量就会随之增加，热量的增加引起材料 稀释率的增加。需要注意的是，当焊接电压增加过多时，焊 接电流值就会变得不稳定，无法掌控，此时电弧会不稳定，引起焊接时溅渣量的大量增多，带来安全问题。不仅如此，电弧不稳定还会造成空气的进入，就会形成夹渣等问题。但是电压过低也不行。电压过低会导致焊丝粘连焊接材料，并且会使焊接过程不稳定不易操作，并且极易出现焊瘤等问题。因此，根据实践检验，通常情况下要控制弧长不能超过焊条直径。

2.3 焊接速度

当其他条件不发生变化时，焊接速度的增加会引起材料的热输入量降低，进一步引起熔深、熔宽和余高的减少。需要注意的问题有：当焊接速度过快时，过强的电弧力会将已 经熔化的金属材料猛烈甩至材料尾部，在短时间内迅速凝固，这时熔化金属未能均匀地分布在焊缝的宽度上，会导致咬边不能完全融合；但是如果焊 接速度过慢，也会引起材 料漫溢的问题。因此，合适的焊接速度能够保证焊接质量，促进焊接生产率的提高。可以采用双丝焊或者多焊弧技术防止以上问题的出现。实践中通常为了提高生产率而增加焊接速度，但是也要 同时保证焊缝的质量和尺寸满足生产的需求。我们发现焊接 速度、焊接电流、焊接电压三者之间是相互联系的，所以会采取相应提高焊接电流和焊接电压的措施来解决速度增加，质量降低的问题。

在上述分析中我们发现，焊接工艺参数的变化会引 起焊接过程中各项具体数据的变化，但是焊接工艺参数的变化也需要限定在某一范围内。一旦超出这个范围或者没有达 到这个范围数值，都会导致焊接过程的不可控，这样就会增加问题出现的频率，严重影响焊接质量。从中我们可以学到 不管做任何事情，都要有度的把握，不能不够，也不可太过，否则只会带来物极必反的效果。

结束语

综上所述，对于焊接工艺的有效落实而言，为了充分提升其整体焊接质量效果，重点加强对于焊接材料的有效选择和应用是比较重要的一个方面应用，这种焊接材料方面的选择需要充分促使其能够实现有效合金化效果，并且能够规避各类不良元素的威胁良元素的威胁，充分提升其焊接工艺质量水平。

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