埋弧焊焊接电流I及电流极性对焊缝成形的影响

    1)焊接电流I的影响  当其他工艺参数不变时，焊接电流对焊缝成形的影响如图1所示。

    图1    焊接电流对焊缝成形的影响

   a)焊接电流对焊缝形状影响的规律

   b)焊接电流变化对焊缝形状的影响

   H-焊缝熔深；B-焊缝熔宽；h-焊缝余高

    焊接电流是决定焊缝熔深的主要因素。在一定范围内，焊接电流增加时，焊缝的熔深H和余高h都增加，而焊缝的宽度增加不大。增加焊接电流能提高生产率，但在一定的焊速下，若焊接电流过大，会使热影响区宽度B增大，并产生过热组织，使接头韧性降低；此外还会使焊缝产生咬边、焊瘤或烧穿等缺陷。若焊接电流过小，则熔深不足，易产生未熔合、未焊透、夹渣等缺陷，使焊缝成形变坏，有时甚至像一条爬在钢板上的小肉虫。

   2)电流种类与极性的影响  采用直流正接电流时，熔敷速度比反接高30%~50%，但熔深较浅，降低了熔敷金属中母材的百分比，常用于堆焊，或为防止母材熔合比过大而产生热裂纹。

    采用直流反接时，熔深较大，但熔敷速度较低。埋弧焊一般情况下都采用直流反接。

    例如用直径5mm的焊丝，焊接电流为600A直流电，以30m/h速度施焊时，直流反接的熔深为8mm，而正接的熔深只有5mm。采用交流电施焊时，熔深和熔敷速度介于直流正、反接之间。

   3)焊接电流与电压及焊速的关系  为保证合适的熔深和美观的焊缝，除选择合适的焊接电流外，还需保持焊接电流、电弧电压和焊接速度三个工艺参数的合适匹配关系。

    焊接电流与电弧电压的匹配关系见图2。

    为保证焊缝成形美观，焊接电流增大时，应适当提高焊接电压，与每一焊接电流对应的焊接电压的变化范围不能超过10V（合适的焊接电压的最大值与最小值之差）。当电弧电压取下限时，焊道窄；取上限时，焊道宽。若电弧电压超出最大范围，焊缝成形变坏。焊接电流与焊接速度的关系见图3。

    与焊接电流有一个对应的焊接速度范围，在此范围内焊缝成形美观，当焊接速度超过与焊接电流匹配的对应值时，焊缝出现咬边缺陷。

    图2   焊接电流与电弧电压的匹配关系

    图3    焊接电流与焊接速度的关系