CO2焊接飞溅产生原因与防止方法探究
摘要：对CO2焊的应用现状进行了介绍，分析了CO2焊的优点和存在的问题，列举出CO2焊接过程中飞溅产生的各种原因，并依次介绍了避免或减少飞溅产生的各种不同的方法。
关键词：CO2焊飞溅原因；减小或防止飞溅方法；颗粒过渡；STT电源
中图分类号：TG44 文献标识码：A
文章编号：1009－9492(2011)08－0154－03
1现状分析
在现代工业生产中，CO2焊以其焊接成本低、生产率高、抗锈能力强、焊接变形小、操作性好等一系列优点得以广泛应用［1］。但其存在的主要问题就是飞溅大，CO2 气体保护焊过程中金属飞溅损失约占焊丝熔金属的10%左右，严重的可达30％～40%。飞溅损失的增大，会降低焊丝的熔敷系数，从而增加焊丝及电能的消耗，降低焊接生产率，提高焊接成本。溅金属粘着到导电嘴端面和喷嘴内壁上，会使送丝不畅而影响电弧稳定性，降低保护气的保护作用，恶化焊缝成形质量。此外，飞溅金属粘着到导电嘴，喷嘴，焊缝及焊件表面上，尚需在焊后进行清理，这就增加了焊接的辅助工时。焊接过程中飞溅出的金属，还容易烧坏焊工的工作服，甚至烫伤皮肤，恶化劳动条件。因此如何减少飞溅在CO2焊中就显得尤为重要［2］。
2飞溅产生的原因及相应防止措施CO2气体保护焊金属飞溅问题之所以突出，是和这种焊接方法的冶金特性及工艺特性、电源设备性能有关［3］。
2.1焊接冶金反应引起的飞溅
2.1.1产生原因
焊接时，随着温度的升高，CO2受热分解：CO2→CO+O。CO气体在电弧高温作用下，
体积急速膨胀，压力迅速增大，若从熔滴或熔池中的外逸受到阻碍，就可能在局部
范围爆破，从而产生大量的细颗粒飞溅金属。
2.1.2防止方法（1）在保护气中加入Ar气在CO2气体中加入Ar气后，改变了纯二氧化碳气体的导热率高，分解吸热，消耗电弧热能高易导致弧柱及电弧斑点强烈收缩，阻碍熔滴过渡的物理化学性质。随着Ar气比例增大，飞溅逐渐减少。
CO2+Ar混合气体除可克服飞溅外，也改善了焊缝成型，对焊缝溶深、焊缝高度及余高都有影响。在送丝速度和电弧电压相同条件下，采用纯CO2气体保护焊接时飞溅较大（图1（a）），而采用75%Ar+25%CO2混合气体保护焊接时飞溅较小（图1（b））。实践证明80%Ar+20%CO2时飞溅率最低。
（2）采用低飞溅率焊丝
①实芯焊丝。在保证机械性能的前提下，应尽可能降低其中含碳量，
并添加适量的钛、铝等合金元素。无论颗粒过度焊接或短路过度焊接都可显著减少由CO等气体引起的飞溅。
②采用以Cs2CO3，K2CO3等物质活化处理过的焊丝，进行正极性焊接。
③采用药芯焊丝。采用药芯焊丝的金属飞溅率约为实心焊丝的1/3
机电工程技术2011年第40卷第08期图2 不同熔滴过渡形式的规范范围 2.2由电弧斑点压力引起飞溅这种飞溅主要取决于焊接时的极性。当使用正极性焊接时（焊件接正极、焊丝接负极），正离子飞向焊丝端部的熔滴，机械冲击力大，形成大颗粒飞溅。而反极性焊接时，飞向焊丝端部的电子撞击力小，致使斑点压力大为减小，从而使飞溅减小。防止此种飞溅的方法：CO2焊应选用直流反接。 2.3熔滴过渡时产生的飞溅由于焊接参数的不同，CO2焊具有不同的熔滴过渡形式，从而导致不同性质的飞溅。其中，可分为熔滴自由过渡时的飞溅和短路过渡时的飞溅。两种过渡方式的规范（电压、电
流）范围如图2所示。（1）熔滴自由过渡时的飞溅在CO2气氛下，熔滴在斑点压力的作用下上挠，易形成大滴状飞溅。这种情况经常发生在较大电流焊接时，如用直径1.6mm焊丝、电流为300～350A，当电弧电压较高时就会产生。如果再增加电流，将产生细颗粒过渡，这时飞溅减小，主要产生在熔滴与焊丝之间的缩颈处，该处的电流密度较大使金属过热而爆断，形成颗粒细小的飞溅。在细颗粒过渡焊接过程中，可能由熔滴或熔池内抛出的小滴飞溅。这是由于焊丝或工件清理不当或焊丝含碳量较高，在熔化金属内部大量生成CO等气体，这些气体聚积到一定体积，压力增加而从液体金属中析出，造成小滴飞溅。大滴过渡时，如果熔滴在焊丝端头停留时间较长，加热温度很高，熔滴内部发生强烈的冶金反应或蒸发，同时猛烈地析出气体，使熔滴爆炸而生成飞溅。另外，在大滴状过渡时，偶尔还能出现飞溅，因为熔滴从焊丝脱落进入电弧中，在熔滴上出现串联电弧，在电弧力的作用下，熔滴有时落入熔池，也可能被抛出熔池而形成飞溅。减少焊接飞溅方法：在熔滴自由过渡时，应选择合理的焊接电流与焊接电压参数，避免使用大滴排斥过渡形式，如表1所示。同时，应选用优质焊接材料，如选用含C量低、具有脱氧元素Mn和Si的焊丝H08Mn2SiA等，避免由于焊接材料的冶金反应导致气体析出或膨胀引起的飞溅。（2）熔滴短路过渡时的飞溅短路过渡时的飞溅形式很多。飞溅总是发生在短路小桥破断的瞬时。飞溅的大小决定于焊接条件，它常常在很大范围内改变。产生飞溅的原因目前有两种看法。一种看法认为飞溅是由于短路小桥电爆炸的结果。当熔滴与熔池接触时，熔滴成为焊丝与熔池的连接桥梁，所以称为液体小桥，并通过该小桥使电路短路。短路之后电流逐渐增加，小桥处的液体金属在电磁收缩力的作用下急剧收缩，形成很细的缩颈。随着电流的增加和缩颈的减小，小桥处的电流密度很快增加，对小桥急剧加热，造成过剩能量的积聚，最后导致小桥发生气化爆炸，同时引起金属飞溅。另一种看法认为短路飞溅是因为小
桥爆断后，重新引燃电弧时，由于CO2气体被加热引起气体分解和体积膨胀，而产生强烈的气动冲击作用，该力作用在熔池和焊丝端头的熔滴上，它们在气动冲击作用下被抛出而产生飞溅。试验表明，前一种看法比较正确。飞溅多少与电爆炸能量有关，此能量主要是在小桥完全破坏之前的100～150μs时间内积聚起来的，主要是由这时的短路电流（即短路峰值电流）和小桥直径所决定。小电流时，飞溅率通常在5%以下。限制短路峰值电流为最佳值时，飞溅率可降低到1%左右。在电流较大时，缩颈的位置对飞溅影响极大。所谓缩颈的位置是指缩颈出现在焊丝与熔滴之间，还是出现在熔池与熔滴之间。如果是前者，小桥的爆炸力推动熔滴向熔池过渡，而后者正相反，小桥爆炸力排斥熔滴过渡，并形成大量飞溅，最高可达25%以上。冷态引弧时或在焊接参数不合适的情况下（如送丝速度过快而电弧电压过低，焊丝伸出长度过大或焊接回路电感过大等）常常发生固体短路。这时固体焊丝可以直接被抛出，同时熔池金属也被抛出。在大电流射滴过渡时，偶尔发生短路，由于短路电流很大。所以将引起十分强烈的飞溅。减小飞溅的方法如下。 1）在短路过渡时，可以采用（Ar+CO2）混合气体代替CO2以减少飞溅，如前所述。 2）在纯CO2气氛下，通常通过焊接电流波形控制法，表1 参数选择焊丝直径／mm 0.81.21.62.4 焊接电流/A 150～250200～300350 ～500 500～750 电弧电压/V 16~2422~3334~45 经验交流 155 机电工程技术2011年第40卷第08期从以下几方面来分析两种编程方法的联系与区别。（1）计算量和编程难易程度。用椭圆角度变量编程需要准确计算出变量的角度，且计算量较大。而直径长度变量编程无须计算角度的问题，只须把椭圆直径和长度数据代入标准方程，编程方便。（2）加工偏差。两者的加工轨迹虽然一样，但角度变量随着角度的变化时，长度和直径的增减量不均匀，增减量越大，偏差越大；又由于椭圆曲线是由无数段长度很短的直线逼近，所以偏差越大误差就越大。而直径和长度的变量变化均匀，长径之间的偏差较
小。例如：sin30=0.5①，sin40≈0.64②，sin50≈0.77③， sin60≈0.87④，sin70≈0.94⑤，则：②-①=0.14，③-②=0.13，④-③=0.1，⑤-④=0.07。各式的角度差值相等，但它们的正弦差值不相等！（3）螺纹类型。对于加工如矩形、锯齿形、梯形等不同类型的螺纹时，无论用何种方法，只需要改变螺纹刀形状，且螺纹加工时的进刀深度、切削速度等工艺参数应当有所不同。综合上述，虽然两种方法加工出来的效果是非常接近的，肉眼很难分辨出，而且用传统测量方法测量其精度几乎是不可能的，须用三坐标测量机才能准确地测量其实际尺寸。但由于非圆曲线是由无数段长度很短的直线逼近，非圆曲线轮廓宏程序计算结果精度的高低直接影响到螺纹加工的精度，且以直径和长度变量方法不必进行角度计算，编程简便，因此优先选择以直径和长度变量方法。 5结束语笔者巧用非圆曲线轮廓宏程序结合G32螺纹切削指令的方法，解决了实际生产中非圆曲线轮廓和曲面螺纹编程的问题，且只需改变变量赋值或曲线方程，就能适应同类零件非圆曲面螺纹的编程与加工。编程方法简捷高效，提高了生产效率，扩大了数控机床的加工范围。
参考文献：［1］薛彦成．数控原理与编程［M］.北京：机械工业出版社， 2005. ［4］孙德茂.数控机床车削加工编程技术［M］.北京：机械工业出版社，2004. 作者简介：刘端品，男， 1975年生，广东广州人，硕士，讲师。研究领域：数控加工技术，机械设计与制造工艺。已发表论文5篇。 (编辑：向飞) 降低短路初期电流以及短路小桥破断瞬间的电流，减少小桥电爆炸能量，达到降低飞溅的目的。过去的焊机采用改变回路接入电感来调节，效果非常有限。表2为不同焊丝直径合适的电感值。 3）采用新型逆变焊接电源。美国林肯公司建立在逆变焊机基础上的表面张力过渡（STT）专利技术使这一问题基本得以解决。 CO2焊熔滴过渡的最新成果：STT （SurfaceTensionTransfer，表面张力过渡），美国林肯公司专利，已有商品焊机，
其主要技术特点有：能在微秒级内产生过渡和改变电流；专门针对半自动焊接（焊接速度、送丝速度和伸出长度都在变化）而设计；电源可以适应不同的保护气体，包括100％CO2、CO2与Ar甚至He的混合气体。该技术主要优点：①能显著地减少飞溅，如图3所示；②易于焊接（伸出长度变化时电弧仍保持稳定、允许更大的焊枪角度变化）；③电弧辐射更低焊接烟尘更少，能降低薄板焊接时的热输入；④焊缝外观更光滑，如图4所示。 3结语在工业生产中，应根据飞溅产生的原因，灵活采取适当的措施减小飞溅的产生。随着焊接技术的不断发展，新型电源、新型控制技术的大量应用，CO2焊接的飞溅问题将会得以彻底解决。参考文献：［1］陈祝年.焊接工程师手册［M］.北京：机械工业出版社， 2002. ［2］王长忠.焊工工艺与技能训练［M］.北京：中国劳动出版社，2006. ［3］张强勇，尹素平.CO2气体保护焊产生飞溅的原因及防止措施［J］.现代焊接，2008（04）：40－41，44. 作者简介：郑海生，男， 1973年生，河南延津人，大学本科。研究领域：焊接安全、焊接质量控制、焊接电源。已发表论文5篇。 (编辑：王智圣) （a）无（ b）有图3有无STT技术焊接产生飞溅对比图（a）无STT焊接焊缝外观（b）采用STT焊接焊缝外观图4 SIT 技术与普通焊接技术对比
焊接飞溅产生的原因及克服途径 在CO2焊中，大部分焊丝熔化金属可过渡到熔池，有一部分焊丝熔化金属飞向熔池之外，飞到熔池之外的金属称为飞溅。特别是粗焊丝CO2气体保护焊大参数焊接时，飞溅更为严重，飞溅率可达20%以上，这时就不可能进行正常焊接工作了。飞溅是有害的，它不但降低焊接生产率，影响焊接质量，而且使劳动条件变差。 由于焊接参数的不同，CO2焊具有不同的熔滴过渡形式，从而导致不同性质的飞溅。其中，可分为熔滴自由过渡时的飞溅和短路过渡时的飞溅。 （1）熔滴自由过渡时的飞溅： 在CO2气氛下，熔滴在斑点压力的作用下上挠，易形成大滴状飞溅。这种情况经常发生在较大电流焊接时，如用直径1.6mm焊丝、电流为300～350A，当电弧电压较高时就会产生。如果再增加电流，将产生细颗粒过渡，这时飞溅减小，主要产生在熔滴与焊丝之间的缩颈处，该处的电流密度较大使金属过热而爆断，形成颗粒细小的飞溅。在细颗粒过渡焊接过程中，可能由熔滴或熔池内抛出的小滴飞溅。这是由于焊丝或工件清理不当或焊丝含碳量较高，在熔化金属内部大量生成CO等气体，这些气体聚积到一定体积，压力增加而从液体金属中析出，造成小滴飞溅。大滴过渡时，如果熔滴在焊丝端头停留时间较长，加热温度很高，熔滴内部发生强烈的冶金反应或蒸发，同时猛烈地析出气体，使熔滴爆炸而生成飞溅。另外，在大滴状过渡时，偶尔还能出现飞溅，因为熔滴从焊丝脱落进入电弧中，在熔滴上出现串联电弧，在电弧力的作用下，熔滴有时落入熔池，也可能被抛出熔池而形成飞溅。 （2）熔滴短路过渡时的飞溅： 熔滴短路过渡时的飞溅形式很多。飞溅总是发生在短路小桥破断的瞬时。飞溅的大小决定于焊接条件，它常常在很大范围内改变。产生飞溅的原因目前有两种看法，一种看法认为飞溅是由于短路小桥电爆炸的结果。当熔滴与熔池接触时，熔滴成为焊丝与熔池的连接桥梁，所以称为液体小桥，并通过该小桥使电路短路。短路之后电流逐渐增加，小桥处的液体金属在电磁收缩力的作用下急剧收缩，形成很细的缩颈。随着电流的增加和缩颈的减小，小桥处的电流密度很快增加，对小桥急剧加热造成过剩能量的积聚，最后导致小桥发生气化爆炸，同时引起金属飞溅。另一种看法认为短路飞溅是因为小桥爆断后，重新引燃电弧时，由于CO2气体被加热引起气体分解和体积膨胀而产生强烈的气动冲击作用，该力作用在熔池和焊丝端头的熔滴上，它们在气动冲击作用下被抛出而产生飞溅。试验表明，前一种看法比较正确。飞溅多少与电爆炸能量有关，此能量主要是在小桥完全破坏之前的100～150μs时间内积聚起来的，主要是由这时的短路电流（即短路峰值电流）和小桥直径所决定。 小电流时，飞溅率通常在5%以下。限制短路峰值电流为最佳值时，飞溅率可降低到1%左右。在电流较大时，缩颈的位置对飞溅影响极大。所谓缩颈的位置是指缩颈出现在焊丝与熔滴之间，还是出现在熔池与熔滴之间。如果是前者，小桥的爆炸力推动熔滴向熔池过渡，而后者正相反，小桥爆炸力排斥熔滴过渡，并形成大量飞溅，最高可达25%以上。冷态引弧时或在焊接参数不合适的情况下（如送丝速度过快而电弧电压过低，焊丝伸出长度过大或焊接回路电感过大等）常常
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控制压力容器管板焊接变形的方法(通用 版) 在压力容器制造中，由于在控制压力容器管板进行焊接时，没有对焊接工艺参数进行合理的选择，导致在焊接过程管板焊接变形，本文主要对控制压力容器管板焊接变形的方法进行探讨。 随着科学技术的迅猛发展，压力容器被普遍应用到能源工业、石油化学工业、科研工业等工业的生产过程中。因为压力容器属于危险性比较高的一类物品,很容易出现燃烧起火、爆炸等情况，对相关人员和单位造成一定的经济损失和伤害。在压力容器在压力容器制造中，往往由于组装与施焊的顺序不当，以及焊接工艺参数选择的不合理，易引起管板焊接变形，导致密封不严，管子拉脱。因此，在压力容器制作的过程中,对密封性要求非常的高。为了有效的避免因为各种不利因素对导致压力容器的密封性降低,本文主要对控制
压力容器管板焊接变形的方法进行探讨。 管板焊接变形的原因及影响因素 管板焊接变形的原因主要表现在两个方面。一是主要是由于筒体与管板焊接的横向收缩变形在厚度方向上的不均匀分布引起的；管板与筒体的焊缝一般为单面单边V型坡口，焊接时焊缝的背面和正面的熔敷金属的填充量不一致，造成了构件平面的偏转，所以这种变形在客观上是绝对存在的；二是管板与筒体焊接角变形主要由两种变形组成，即筒体与管板角度变化和管板本身的角变形，前者相当于两个工件对接焊接引起的角变形，后者相当于在管板上堆焊时引起的角变形。而焊接变形的大小的主要取决于管板的刚性、焊接线能量、坡口角度、焊缝截面形状、熔敷金属填充量焊接操作等因素有关。根据管板变形的原因及影响因素，由于管板焊接不能实现双面焊，焊接时电流过大会引起烧穿伤及换热管，所以管板与壳体的焊接应考虑减少管板受热和提高管板刚性以减少变形。 压力容器制造工艺 一般情况下,压力容器根据使用途径的不同,可以分成不同的种
浅谈焊接变形原因及防止措施 摘要：在工程施工过程中，各种设备、管道焊接产生的应力变形是个比较突出 的问题，采用合理焊接工艺方法可以较好减少变形。 关键词：工艺焊接变形处理 焊接在设备、管道安装过程中举足轻重，由于焊接过程中的变形与应力直接 影响工艺质量、使用性能、配件装配，为提高质量，我们在施工中采取了相对的 措施。 一、焊接应力与变形产生的原因 焊接过程中，对焊件进行局部不均匀加热，会产生焊接应力和变形。焊接时 焊缝和附近的金属处于高温，焊缝和近缝区纵向受拉应力，远离焊缝区受压应力，整个焊件纵向及横向尺寸有一定的收缩。如果在焊接过程中，焊件能够较自由的 伸缩，则焊后焊件的变形较大而焊接应力较小；反之，如果焊件厚度或刚性较大 不能自由伸缩，则焊后焊件的变形较小而焊接应力较大。还有组装与施焊的顺序 不当，焊接方向不正确，焊接参数不合理，引起局部过热，没有采用适当的辅助 措施等。 二、减小焊接变形的工艺措施 由于焊接变形在焊接生产中是不可避免的，因此应在生产中根据焊接结构的 具体形式，选用一种或几种方法，以达到控制变形的目的。 1、加裕量法和反变形法在下料时留一定量，补充焊后收缩。预先确定焊后 可能发生的变形大小和方向，将工件放在相反的方向位置上；或在焊前使工件反 方向变形，抵消焊后所发生的变形。 2、刚性夹固法输水主管上常常出现分支，这是根据工艺流程来设计的，如 来水汇管到各分支管，然后汇集到出水汇管再输出去。在制作汇管时产生很大的 焊接变形，为了减少变形需把此工艺汇管固定起来，如制作Φ426×7汇管，可在 其下放一Φ630×7的铜管，用Φ48×4短管固定。因此焊前将工件固定夹紧，并设 置拉杆提高焊接刚性，焊后即缩小变形。 3、选择合理的焊接次序减少焊接变形的施焊顺序方式很多，基本原则是使 焊接热比较均匀地加上去；或者使焊接变形相互抵消；或者用前道焊缝提高结构 刚性以限制后焊焊缝的变形工序合理的次序可缩小变形。 4、选择合理的焊接工艺（1）焊接速度高的焊接方法能减少焊件受热，减 少焊件受热，减少焊缝冷却时的收缩区宽度，从而减少变形。（2）采用从中间 向两端焊，逆向分段焊、跳焊法、多人对称焊，预热焊等。（3）利用减少焊接 线能缩小加热区或使不均匀加热或冷却尽可能趋于均匀，达到减少焊接变形的目的。（4）多层焊对减少焊缝的纵、横向收缩以及由此引起的挠曲和失稳变形是 有利的，但多层焊对角变形不利。（5）采用小电流、快焊速、不摆动焊法；小 直径焊条代替大直径焊条；厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊等。 5、设计方面（1）要尽量减少焊缝数量、焊缝长度和焊缝截面积，合理地 确定坡口的外形和尺寸，合理布置焊缝，除了要避免焊缝密集以外，还应使焊缝 位置尽可能靠近构件的中和轴，并使焊缝的布置与构件中和轴相对称。（2）设 计焊接结构时，应尽量选用尺寸规格较大的板材、型材和管材，形状复杂的可采 用冲压件和铸钢件，以减少焊缝数量，简化焊接工艺和提高结构的强度和刚度。 在容器组焊时，应尽量避免十字焊缝，相邻两筒节纵缝、封头拼缝与相邻筒节的 纵缝应错开。
预防焊接变形的工艺措施 在焊接过程中当产生的焊接应力超过金属的屈服极限就会产生焊接变形。 应力变形的种类（从变形的外观形态来看）：收缩变形、弯曲变形、角变形、波浪变形、扭曲变形等。 减少和防止焊接应力和变形的措施：1.合理进行结构设计和焊接工艺设计，设计焊接方法时应该选用对称工作断面和焊缝位置，在保证强度的前提下，尽量减小焊缝的断面和长度外在焊接工艺上采取以下措施：采取合理的装配和焊接顺序 2.反变形法（根据生产中焊件变形规律，焊前预先将焊件做出相反方向的变形以抵消焊后发生的变形）V型坡口单面焊缝一般发生角变形。 3..刚性固定法：采用把焊件固定在平台上或在焊接用夹具上夹紧进行焊接。（采用适当的方法来增加焊件的刚度或拘束度，可以达到减小变形的目的，此种方法就是）焊件预热，对焊件进行预先加热，使焊件温度差减小，这样可以均匀的同时冷却减小应力。5焊后缓冷 6.焊后轻击焊缝或回火。 焊接残余变形的主要危害有：1）首先零件或部件的焊接变形会直接降低装配质量，而结构中的焊接残余变形会使结构的尺寸达不到要求。2）过大的残余变形还会增加结构的制造成本，同时降低焊接接头的性能。3）焊件的残余变形会降低结构的承载能力。 预防焊接变形的设计措施有：1）尽量选用对称的构件截面和焊缝位置。2)合理地选择焊缝长度和焊缝数量。3）合理选择焊缝截面尺寸和坡口形式。 如果在设计上能充分估计到制造过程中可能发生的焊接变形，选择合理的设计方案，比从工艺上采取措施要方便得多。然而，如果单从设计上采取措施，在生产中不注意选择正确的工艺，同样会产生较大的焊接变形。因此，实际生产中应该从设计和工艺两方面采取措施来预防和减小焊接变形的产生。 预防焊接变形的工艺措施：1留余量法留余量法主要是用于补偿焊件的收缩变形。反变形法主要用于控制变形规律较明显的角变形和弯曲变形。 2.反变形法 3.刚性固定法刚性固定法有以下几种a将焊件固定在刚性平台上。b将焊件组合成刚性更大或对称的结构c利用焊接夹具增加结构的刚性和约束d采用临时支撑增加结构的拘束。限制角变形和弯曲变形。刚性固定法可减小焊接变形但增大焊接应力。这种方法适用塑性好的焊件。 4.选择合理的装配焊接顺序 选择合理的装配焊接顺序基本原则如下：正在施焊的焊缝应尽量靠近结构截面的中性轴；对于焊缝非对称布置的结构，装配焊接时应先焊焊缝少的一侧；焊缝对称布置的结构，应由偶数焊工对称地施焊；长焊缝焊接时，选择正确的焊接方向和焊接顺序；相邻两条焊缝的焊接，选择正确的焊接方向和顺序。 长焊缝焊接小于2m时采用直通焊；大于2m时可用分段焊、逐段退焊、跳焊法进行焊接，逐段退焊法焊接变形最小。 5.合理地选择焊接方法和焊接工艺参数 各种焊接方法的热源不同，加热集中的程度也各不相同，因而产生的变形也不一样，当焊件结构形式、尺寸及刚性拘束相同的条件下，埋弧焊产生的变形比焊条电弧大；焊条电弧焊产生的变形比其他保护焊大。
ＣＯ２焊焊接中气孔及飞溅原因及预防 一、焊缝金属产生气孔 是熔池金属中的气体在冷凝过程中来不及逸出。由于CO2气体保护焊的时，熔池表面没有熔渣覆盖，且CO2气流对焊缝能起一定的冷却作用，故熔池金属冷凝较快，增加了产生气孔的可能性。 CO2电弧焊时，溶池表面没有溶渣覆盖，CO2气流又有冷却作用，因而溶池凝固比较快，容易在焊缝中产生气孔。 可能产生的气孔主要有三种：一氧化碳气孔、氢气孔、氮气孔。 （一）一氧化碳气孔 焊丝中脱氧元素含量不足：当焊丝金属中脱氧元素不足，焊接过程中就会较多的熔于熔池金属中。随后在熔池冷凝时溶池中的FeO和C会进行发生如下的化学反应： （1） 当熔池金属冷凝过快时，生成的气体来不完全熔池逸出从而成为气孔。通常这类气孔长出现焊缝根部与表面，且呈针尖状。 （二）氮气孔 气体保作用不良：在CO2气体保护过程中如果因工艺参数选择不当等原因而保护作用变坏，或者CO2气体纯度不高，在电弧高温下空气中的氮会熔到熔池金属中。当熔冷凝时，随着温度的降低，氮在液态金属中溶解度降低，尤其是在结晶过程的时，溶解度将急剧下降。这时从金属中析出的氮若来不及外逸，常会在焊缝表面出现蜂窝状气孔，或者以弥散形式的微气孔分布于焊缝金属中。这些气孔往往在抛光后检验或水压试验时才能发现。 （三）氢气孔 焊缝金属溶解了过量的氮：CO2气体保护焊时，如果焊丝及焊件表面有铁锈油污与水分，或者CO2气体中含有水分CO2，则在电弧高温作用下这些物质会分解并产生氢，氢在高温下也易熔于熔池金属中，随后，当熔池冷凝结晶时，氢在金属中的溶解度急剧下降。 若析出的氢来不及从熔池中逸出，就引起焊缝金属产生氢气孔。不过，由于CO2气体具有氧化性，氢和氧会化合，故出现氢气孔的可能性较小，所以CO2气体保护焊是一种公认的低氢焊接方法。 减少气孔的措施 1．一氧化碳气孔如果焊丝中含有足够的脱氧元素Si和Mn避免焊接过程中被大量氧化，以及限制焊丝中的焊碳量，就可以拟制前面提到的氧化反应，有效防止CO气孔。 2．氮气孔要避免产生氮气孔最主要的是应增强气体的保护效果，防止空气入侵，焊接过程中保证保护气层稳定、可靠，是防止焊缝中气孔的关键，且选用的气体纯度要高。另外，
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 防止焊接变形的措施(2021新版)
防止焊接变形的措施(2021新版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 1.设计合理的焊接结构 2.采取适当的工艺措施 其实设计合理的焊接结构，它包括了合理安排焊缝的位置，减少不必要的焊缝，合理选用焊缝形状和尺寸等。例如，采用焊缝对称布置。象咱们常用于肋板与腹板的脚焊缝的焊脚就不应该太高。一般对低碳钢有个最小焊脚尺寸推荐 板厚《6mm最小焊脚3mm 板厚7---13mm最小焊脚4mm 板厚19--30mm最小焊脚6mm 板厚31--35mm最小焊脚8mm 板厚51--100mm最小焊脚10mm 减少焊接变形的工艺措施： （1）.反变形法 （2）.利用装配顺序和焊接顺序控制焊接变形
（3）.热调整法 （4）.对称实焊法 （5）.刚性固定法 （6）.锤击焊缝法 其实这些里也包含了各种措施，本人打字太慢，就不详细说了。 如果有人想了解焊接的一些、知识，我象大家推荐一本书吉林化学工业集团公司组织编写.孙景荣主编. 这个老焊接工程师经验丰富的很,我刚毕业的时候跟他共事了一年,学到了很多焊接的知识.他出过好几本有关焊接方面的书.呵呵,我也算跟名人混过啊!! 钢板拼装可以采用从中间至两边分段退焊法进行 焊前要适当的做一些反变形，这是事前控制的办法！ 反变形法： 在焊接进行装配时，预先将工件向焊接变形相反的方向进行人为的变形。例如，焊接8~~12mm的钢板，V型破口单面焊。将工件预先反向斜置，焊接后由于自身收缩，使工件恢复到平正的形状（我将附图说明） 对于较大刚性的构件，下料的时候，可将构件制成预定大小和方
钢结构工程焊接应力与变形差生的危害及采取的措施 随着“绿色建筑”理念的推广，以钢结构件为主体框架结构结合复合砌筑体结构已成为一种必然趋势，因为以钢结构为主的框架结构的回收利用性有效避免钢筋混凝土结构建筑垃圾的产生，具有可持续性。由于钢结构工程的特有型，焊接作业时钢结构工程最重要的工序之一，而焊接应力及焊接变形产生是影响钢结构安全性及可靠性的重要因素。本文着重对焊接应力及焊接变形的危害及所采取的对应措施进行分析。 一、焊接应力与变形产生机理 焊接热输入引起材料不均匀局部加热，使焊缝区熔化，而熔池毗邻的高温区材料的热膨胀则受到周围材料的限制，产生不均匀的压缩塑性变形。在冷却过程中，已发生压缩塑性变形的这部分材料又受到周围材料的制约，不能自由收缩，在不同程度上又被拉伸而卸载，与此同时，熔池凝固，金属冷却收缩也产生了相应的收缩拉应力和变形。这种随焊接热过程而变化的内应力场和构件变形，称为瞬态应力与变形。而焊后，在室温条件下，残留于构件中的内应力场和宏观变形称为焊接残余应力与焊接残余变形。 焊接残余应力和变形，严重影响焊接构件的承载力和构件的加工精度，应从设计、焊接工艺、焊接方法、装配工艺着手降低焊接残余应力和减小焊接残余变形。
二、焊接残余应力的危害及降低焊接应力的措施 1．焊接残余应力的危害 影响构件承受静载能力；影响结构脆性断裂；影响结构的疲劳强度；影响结构的刚度和稳定性；易产生应力腐蚀开裂；影响构件精度和尺寸的稳定性。 2．降低焊接应力的措施 (1)设计措施 尽量减少焊缝的数量和尺寸，在减小变形量的同时降低焊接应力；防止焊缝过于集中，从而避免焊接应力峰值叠加；要求较高的容器接管口，宜将插入式改为翻边式。 (2)工艺措施 采用较小的焊接线能量，减小焊缝热塑变的范围，从而降低焊接应力；合理安排装配焊接顺序，使焊缝有自由收缩的余地，降低焊接中的残余应力；层间进行锤击，使焊缝得到延展，从而降低焊接应力；焊接高强钢时，选用塑性较好的焊条；预热拉伸补偿焊缝收缩（机械拉伸或加热拉伸）；采用整体预热；降低焊缝中的含氢量及焊后进行消氢处理，减小氢致集中应力。 采用热处理方法：整体高温回火、局部高温回火或温差拉伸法（低温消除应力法，伴随焊缝两侧的加热同时加水冷） 三、焊接变形的危害性及预防焊接变形得到措施 1、焊接变形的分类 焊接变形可以区分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和室温
CO2气体保护焊时容易产生飞溅，这是由CO2气体性质决定的，问题在于应把CO2焊的飞溅减少到最低的程度。通常颗粒状过渡过程的飞溅程度，要比短路过渡过程严重的多。当使用颗粒状过渡形式焊接，飞溅损失应控制在10％以下，短路过渡形式的飞溅量在2～4％。 CO2焊时的大量飞溅。不仅增加了焊丝的损耗，并使焊件表面被金属熔滴溅污，影响外观及增加辅助工作量。更主要的是容易造成喷嘴堵塞，使气体保护效果变差，导致焊缝容易形成气孔。如果金属熔滴沾在导电嘴上，还会破坏焊丝的正常给送，引起焊接过程不稳定，使焊缝成形变差或产生焊接缺陷。为此，CO2焊必须重视飞溅问题，应该尽量降低飞溅的不利影响，才能确保CO2焊的生产率和焊缝质量。 CO2焊产生飞溅的原因及减少飞溅的措施主要有以下几方面 1、由冶金反应产生的飞溅 这种飞溅主要由CO气体造成。CO在电弧高温作用下，体积急速膨胀，压力迅速增大，使熔滴和熔池金属产生爆破，从而产生大量飞溅。应采用含有锰硅脱氧元素的焊丝，并降低焊丝中的含碳量，这种飞溅可大为减少。 2、由极点压力产生的飞溅 这种飞溅主要取决于电弧的极性，当使用正极性焊接时（焊件接正极、焊丝接负极），正离子飞向焊丝端部的熔滴，机械冲击力大，形成大颗粒飞溅。而反极性焊接时，飞向焊丝端部的电子撞击力小，致使极点压力大为减小，因而飞溅较少。所以CO2焊应选用直流反接。 3、熔滴短路时引起的飞溅 这种飞溅发生在短路过渡过程中，当焊接电源的动特性不好时，则更显严重。短路电流增长速度过快，或者短路最大电流值过大时，当熔滴刚与熔池接触，由于短路电流强烈加热及电磁收缩力的作用，结果使缩颈处的液态金属发生爆破，产生较多的细颗粒飞溅，如果短路电流增长速度过慢，则短路电流不能及时增大到要求的电流值，此时，缩颈处就不能迅速断裂，使伸出导电嘴的焊丝在电阻热的的长时间加热下，成段软化和断落，并伴随着较多的大颗粒飞溅。减少飞溅的办法是调节焊接回路电感值，若串入焊接回路的电感值合适，则爆声小，过渡过程较稳定。 4、非轴向颗粒状过渡造成的飞溅 这种飞溅是发生在颗粒状过渡过程中的，由于电弧的斥力作用而产生的。当熔滴在极点压力和弧柱中气流的压力共同作用下，熔滴被推到焊丝端部的一边，并抛到熔池外边去，产生大颗粒飞溅。 5、焊接工艺参数选择不当引起的飞溅 这种飞溅是焊接电流、电弧电压和回路电感等焊接工艺参数选择不当引起的，只有正确的选择CO2的焊接工艺参数，才会减少产生这种飞溅的可能性。
Distortion - Prevention by fabrication techniques 制造技术防止变形 Distortion caused by welding a plate at the centre of a thin plate before welding into a bridge girder section. Courtesy John Allen 焊接桥梁部分前由在薄板中央焊接钢板时产生的变形. Courtesy John Allen Assembly techniques 组装技术 In general, the welder has little influence on the choice of welding procedure but assembly techniques can often be crucial in minimising distortion. The principal assembly techniques are: ?tack welding ?back-to-back assembly ?stiffening 通常,焊工在选择焊接工艺时没有什么影响但关键的是在组装技术上控制最小变形.主要安装技术是: 点焊 重叠组装 加强板 Tack welding点焊 Tack welds are ideal for setting and maintaining the joint gap but can also be used to resist transverse shrinkage. To be 点焊能很好的定位和保证连接间隙但不能防止横向收缩.为了起到好的效果, 应考虑点焊数
如何防止焊接飞溅【管道焊接防飞溅总结】管道焊接防飞溅 一、管道焊接中常用的焊接方法及特点 表1常用焊接方法基本特点与应用 二、管道焊接中常用的防飞溅措施： 1、 2、 3、 4、根据工件厚薄、坡口形式、焊接位置等选好焊丝直径，再确定焊接电流，调节好回路电感量，即选用合适的焊接参数；选用合适的气体配比选用合适的焊材在坡口表面喷涂防溅剂。 三、手工电弧焊飞溅控制
1、焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。焊条电弧焊时，在焊条末端和工件之间燃烧的电弧所产生的高温使焊条药皮与焊芯及工件熔化，熔化的焊芯端部迅速地形成细小的金属熔滴，通过弧柱过渡到局部熔化的工件表面，融合一起形成熔池。药皮熔化过程中产生的气体和熔渣，不仅使熔池和电弧周围的空气隔绝，而且和熔化了的焊芯、母材发生一系列冶金反应，保证所形成焊缝的性能。随着电弧以适当的弧长和速度在工件上不断地前移，熔池液态金属逐步冷却结晶，形成焊缝。在焊条熔化金属冲击下，部分熔滴飞离熔池形成了飞溅。由于焊接飞溅的不可避免，对构件外观带来不良影响。 2、手工电弧焊控制飞溅的方法： 1）、应选择合理的焊接电流与焊接电压参数，避免使用大滴排斥过渡形式；同时，应选用优质焊接，如选用含C 量低、具有脱氧元素Mn 和Si 的焊材等，避免由于焊接材料的冶金反应导致气体析出或膨胀引起的飞溅。 2）、选用合适的焊接极性和电源。如尽量采用直流反接，下降外特性或是平外特性的焊机。 3）、在焊前坡口两边喷涂防飞溅剂。
四、CO2气体保护焊飞溅控制 1、 CO2气体保护焊飞溅的危害 焊接过程中，大部分焊丝熔化金属过渡到熔池中，有一部分焊丝 熔化金属飞向熔池之外的金属形成飞溅。气体保护焊最显著的缺点是飞溅大，飞溅率一般为3%~20%，当飞溅率达到20% 以上时，就不能 进行正常焊接了。 CO2气体保护焊飞溅的危害还体现在：降低焊接熔敷效率，降低 焊接生产率；飞溅物易粘附在焊件上，影响焊接质量，使焊接劳动条件变差；焊接熔池不稳定，使焊缝外形较为粗糙等。 2、CO2 气体保护焊飞溅产生的机理 CO2气体在电弧温度区间热导率较高，加上分解吸热，消耗电弧 大量热能，从而引起弧柱及电弧斑点强烈收缩，即使增大电流，弧柱和斑点直径也很难扩展，这是CO2气体保护焊产生飞溅的最主要原因，是由CO2气体本身物理性质决定的。 下面我们就从CO2气体保护焊熔滴过渡的几种形式，分别阐述飞 溅产生的原因。
焊接应力和变形的产生及其消除
焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形等。焊接过程中，对焊件进行不均匀加热和冷却，是产生焊接应力和变形的根本原因。 减少焊接应力与变形的工艺措施主要有： 一、预留收缩变形量 根据理论计算和实践经验，在焊件备料及加工时预先考虑收缩余量，以便焊 后工件达到所要求的形状、尺寸。 二、反变形法 根据理论计算和实践经验，预先估计结构焊焊接件变形的方向和大小，然后在焊接装配时给予一个方向相反、大小相等的预置变形，以抵消焊后产生的变形。 三、刚性固定法 焊接时将焊件加以刚性固定，焊后待焊件冷却到室温后再去掉刚性固定，可有效防止角变形和波浪变形。此方法会增大焊接应力，只适用于塑性较好的低碳钢结构。 四、选择合理的焊接顺序 尽量使焊缝自由收缩。焊接焊缝较多的结构件时，应先焊错开的短焊缝，再焊直通长焊缝，以防在焊缝交接处产生裂纹。如果焊缝较长，可采用逐步退焊法和跳焊法，使温度分布较均匀，从而减少了焊接应力和变形合理的装配和焊接顺序。具体如下： 1）先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝； 2）焊缝较长的焊件可以采用分中对称焊法、跳焊法，分段逐步退焊法。交替焊法； 3）焊件焊接时要先将所焊接的焊缝都点固后，再统一焊接。能够提高焊接焊件的刚度，点焊固定后在进行焊接，其将增加焊接结构的刚度的部件先焊，使结构具有抵抗变形的足够刚度； 4）具有对称焊缝的焊件最好成双的对称焊接使各焊道引起的变形相互抵消；
5）焊件焊缝不对称时要先焊接焊缝少的一侧。； 6）采用对称与中和轴的焊接和由中间向两侧焊接都有利于抵抗焊接变形。 7）在焊接结构中，当钢板拼接时，同时存在着横向的端接焊缝和纵向的边接焊缝。应该先焊接端接焊缝再焊接边接焊缝。 8）在焊接箱体时，同时存在着对接和角接焊缝时，首先尽量焊接对接焊缝，然后焊接角焊缝。 9）十字接头和丁字接头焊接时，应该正确采取焊接顺序，避免焊接应力集中，以保证焊缝获得良好的焊接质量。对称与中轴的焊缝，应由内向外进行对称焊接。 10）焊接操作时，减少焊接时的热输入，（如：降低电流、加快焊接速度、）。 10-1）焊接操作时，减少熔敷金属量（焊接时采用小坡口、减少焊缝宽度、焊接角焊时减少焊缝尺寸）。 10-2)逐步退焊法，常用于较短裂纹的焊缝。施焊前把焊缝分成适当的小段，标明次序，进行后退焊补。焊缝边缘区段的焊补，从裂纹的终端向中心方向进行，其它各区段接首尾相接的方法进行 五、锤击焊缝法在焊缝的冷却过程中，用圆头小锤均匀迅速地锤击焊缝，使金属产生塑性延伸变形，抵消一部分焊接收缩变形，从而减小焊接应力和变形。 六、加热“减应区”法 1）焊接前，在焊接部位附近区域(称减应区)进行加热使之伸长，焊后冷却时，与焊缝一起收缩，可有效减小焊接应力和变形。 2）焊接后，在焊接部位附近区域进行加热，同样可减少焊接应力和变形。 七、焊前预热和焊后缓冷预热的目的是减少焊缝区与焊件其他部分的温差，降低焊缝区的冷却速度，使焊件能较均匀地冷却下来，从而减少焊接应力与变形。在温差相较不大的情况下可称为冷焊。 八．合理的焊接工艺方法，采用焊接热源比较集中的焊接方法进行焊接可降低焊接变形。如CO2气体保护焊，埋弧焊等
防止焊接变形的方法
针对焊接变形的原因和种类从焊接工艺上进行改进，可以有效防止和减少焊接变形所带来的危害。下面，我们主要介绍几种常见的防止焊接变形的方法。 1. 反变形法 在焊前进行装配时，预置反方向的变形量为抵消（补偿）焊接变形，这种方法叫做反变形法。图1所示为8—12mm厚的钢板V形坡口单面对接焊时，采用反变形法以后，基本消除了角变形。 2. 利用装配和焊接顺序来控制变形； 采用合理的装配和焊接程序来减少变形，这在生产实践中是行之有效的好办法，如图2（a）所示为一箱形梁，由于焊缝不对称，焊后产生下挠弯曲变形。解决办法是由两人或四人，对称地先焊只有两条焊缝的一侧，如图2（b）中焊缝1和1然后就造成了如图2 ?的上拱变形。由于这两条焊缝焊后增加了箱形梁的刚性。当焊接另一侧的两条焊缝时，如先焊图2(d)中焊缝2和2，最后再焊图2(e)中焊缝3和3，就基本上防止了变形。 有许多结构截面形状对称，焊缝布置也对称，但
焊后却发生弯曲或扭曲的变形，这主要是装配和焊接顺序不合理引起的，也就是各条焊缝引起的变形，未能相互抵消，于是发生变形。 焊接顺序是影响焊接结构变形的主要因素之一，安排焊接顺序时应注意下列原则： 1）尽量采用对称焊接。对于具有对称焊缝的工作，最好由成对的焊工对称进行焊接。这样可以使由各焊缝所引起的变形相互抵消一部分。 2）对某些焊缝布置不对称的结构，应先焊焊缝少的一侧。 3）依据不同焊接顺序的特点，以焊接程序控制焊接变形量。常见的焊接顺序有五种，即： a.分段退焊法 这种方法适用于各种空间的位置的焊接，除立焊外，钢材较厚、焊缝较长时都可以设挡弧板，多人同时焊接。其优点是可以减小热影响区，避免变形。每段长应为0.5—1m。见图2(f) b.分中分段退焊法 这种方法适用于中板或较薄的钢板的焊接，它的优点是中间散热快，缩小焊缝两端的温度差。焊缝热影响区的温度不至于急剧增高，减少或避免热膨胀变形。这种方法特别适用于平焊和仰焊，
在农机修理中焊接是非常重要的一种方法，但是如果焊接不好就会产生变形和内应力，甚至焊后的零件无法使用而报废。 一、减少内应力的方法 1．锤打和锻冶——机械法 当焊修较长的裂缝和堆焊层，需要以一端连续焊到另一端时，在焊修进行中，趁着焊缝和堆焊层在炽热的状态下，用手锤敲打，这样可以减少焊缝的收缩和减少内应力。敲打时，焊修金属温度800℃时效果最好。若温度下降，敲打力也随之减小。温度过低，在300℃左右就不允许敲打了，以免发生裂纹。锻冶方法的道理与上述基本一致，不同的是要把焊件全部加热后再敲打。 2．预热和缓冷——热力法 此种方法就是焊修前将需焊的工件放在炉内，加热到一定的温度(100～600℃)，在焊接过程中要防止加热后的工件急剧冷却。这样处理的目的是降低焊修部分温度和基体金属温度的差值，从而减少内应力。缓冷的方法是将焊接后的工件加热到600℃，放到退火炉中慢慢地冷却。3．“先破后立”法 铸铁件用普通碳素钢焊条焊接时，很容易产生裂纹，用铸铁焊条又不经济。现介绍一种“先破后立”用碳素钢焊条焊接的方法：先沿焊缝用小电流切割，注意只开槽而不切透，然后趁热焊接。由于切割时消除了裂纹周围局部应力，不会产生新裂纹，焊接效果很好。 在焊接过程中减少内应力有以上三种方法，现举例如下：铸铁泵壳裂缝的焊接。 (1)在裂缝的两端点钻止裂孔(φ10mm)，以防焊接中裂缝进一步向外扩展。 (2)用手动磨光机在裂缝的位置开坡口，坡口顶宽8～9mm，略成V字形，深32mm(此泵泵壳壁厚为40mm)，使得能够焊入电焊液。 (3)焊接为手工焊，采用φ3.2mm专用铸铁电焊条，使用直流电焊机，反接，电流为150A，实施间断焊，即每焊长15～20mm电焊缝，停等片
本文通过分析点焊飞溅产生的原因,提出白车身焊接过程中产生飞溅的影响因素,结合生产实例, 对降低点焊飞溅提出相应的解决方法,从而提高了车身表面质量. 本文通过分析点焊飞溅产生的原因，提出白车身焊接过程中产生飞溅的影响因素，结合生产实例，对降低点焊飞溅提出相应的解决方法，从而提高了车身表面质量。 随着我国汽车工业的快速发展，电阻焊技术因其熔核形成时始终被塑性环包围，熔化金属与空气隔绝，具备以下优点：冶金过程简单，热影响区小，变形与应力小；无需焊丝、焊条等填充金属，以及氧、乙炔和氩等焊接耗材，焊接成本低；操作简单；生产率高，噪声小且无有害气体。电阻焊方法分点焊、缝焊、凸焊和对焊四种，其中点焊应用最多，但点焊过程中所产生的飞溅对白车身外表面质量影响很大，需投入大量的人力进行打磨，增加了劳动强度；飞溅还有碍于环境保护与安全，还会使核心液态金属量减少，降低了机械性能。所以在生产过程中，要尽量避免飞溅的产生。本文结合生产实际，对点焊飞溅的整治方法进行了探讨。 点焊飞溅产生的原因 点焊是焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。在点焊过程中，由焊件贴合面或电极与焊件表面间喷出微细熔化金属颗粒的现象被称为“点焊飞溅”或“点焊喷溅”。在点焊加热过程中，液态熔核周围的高温固态金属，在电极压力作用下产生塑性变形和强烈再结晶而形成塑性环。在通电加热阶段，它始终处于“产生、扩展，部分转化为液态熔核”这一动态变化过程，即先于熔核形成且始终伴随熔核一起变大（见图1），它的存在可防止周围气体侵入和保证熔核液体金属不至于沿板缝被挤出形成飞溅。如果加热过急，而周围塑性还未形成，被急剧加热的接触点由于温度上升极快，使内部金属气化，便以飞溅形式向板间缝隙喷射，成为前期飞溅。形成最小尺寸熔核后，继续加热，熔核和塑性环不断向外扩展，当熔核沿径向的扩展速度大于塑性环扩展速度时，则产生后期飞溅。如果熔化核心轴向增长过高，在电极压力作用下也可能冲破塑性环向表面
1、焊接变形的定义 在焊接过程中，焊缝金属和基材的冷热循环所引起的膨胀和收缩形成焊接变形。焊接时，沿 同一边持续焊接引起的变形比两边交叉焊接的变形大。在焊接引起的冷热循环中，很多因素 影响金属的收缩并导致变形，如金属在受热时其物理、机械性能发生变化。当热膨胀增加、 热量增大时(见图1)，焊接区域温度升高，焊接区域钢板的弯曲强度、弹性、热导性能将降低。 2、产生焊接变形的原因 在金属冷热变化过程中，应了解怎样产生变形、为什么产生变形。图2 为一组钢板冷热变化 时产生的变形示例。均匀加热钢板时，向各个方向均匀膨胀，见图2a。当钢板冷却至室温时，也是均匀收缩并恢复至原始尺寸。如果钢板在加热时给予刚性约束(见图2b)，两个侧边就不 会产生变形。但是，加热时钢板一定会膨胀，所以只能在无约束的垂直方向膨胀(厚度方向)，从而使钢板变得更厚。同样，当钢板温度降至室温时，也将在各方向上收缩(见图2c)，这样，工件就发生了永久性弯曲或扭曲变形。
在焊接受热过程中，膨胀和收缩作用于焊接金属和基材上，焊缝和基材因局部被加热而形成 很大的温度梯度。冷却时，焊接金属试图正常收缩至室温时的体积。但是，熔化的焊接金属 因基材而受到约束，焊缝金属和基材之间就会产生应力集中。焊缝附近区域因此产生应力集 中而伸展或弯曲或变薄，这些超过焊缝金属屈服应力的集中释放就形成了永久变形。当焊接 温度接近室温，整个基材受到约束而无 法变形，金属的伸缩应力接近屈服应力。如果约束(夹具固定工件或反收缩力)取消，残余应 力释放，基材将发生迁移，焊接工件将产生变形。金属内部结构因焊接不均匀的加热和冷却 产生的内应力叫焊接应力，由焊接应力造成的变形叫焊接变形。不同的焊接工艺引起的焊接 变形量不同。 3 影响焊接结构变形的主要因素和变形的种类 (1)影响焊接结构变形的主要因素。 a．焊缝在结构中的位置； b．结构刚性的大小； c．装配和焊接顺序； d．焊接规范的选择。 (2)焊接变形的种类。 a．纵向收缩和横向收缩(在焊缝长度方向上的收缩称纵向收缩，在垂直于焊缝纵向的收缩称 横向收缩)； b．角变形； c．弯曲变形； d．波浪变形； e．扭曲变形。 (3)从焊接工艺上分析，影响焊接收缩量的因素。 a．采用焊条电弧焊焊接长焊缝时，一般采用焊前沿焊缝进行点固焊，有利于减小焊接变形，同时也有利于减小焊接内应力。 b．备料情况和装配质量对焊接变形也会产生影响。 c．焊接工艺中影响焊缝收缩量的因素有： ①线膨胀系数大的金属材料其焊接变形大，反之焊接变形小。 ②焊缝的纵向收缩量随着焊缝长度的增加而增加。 ③角焊缝的横向收缩比对接焊缝的横向收缩小。 ④间断焊缝比连续焊缝的收缩量小。 ⑤多层焊时，第一层引起的收缩量最大，以后各层逐渐减小。 ⑥在夹具固定条件下的焊接收缩量比没有夹具固定的焊接收缩量小，减少约40％～70％。
焊接变形的种类。 焊接过程中焊件产生的变形称为焊接变形。焊后，焊件残留的变形称为焊接残余变形。焊接残余变形有纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等共六种，见图1，其中焊缝的纵向收缩变形和横向收缩变形是基本的变形形式，在不同的焊件上，由于焊缝的数量和位置分布不同，这两种变形又可表现为其它几种不同形式的变形。 2 焊件在什么情况下会产生纵向收缩变形？ 焊件焊后沿平行于焊缝长度方向上产生的收缩变形称为纵向收缩变形。当焊缝位于焊件的中性轴上或数条焊缝分布在相对中性轴的对称位置上，焊后焊件将产生纵向收缩变形，其焊缝位置见表1。
焊缝的纵向收缩变形量随焊缝的长度、焊缝熔敷金属截面积的增加而增加，随焊件截面积的增加而减少，其近似值见表2。 表2 焊缝纵向收缩变形量的近似值（mm/m） 对接焊缝连续角焊缝间断角焊缝 0.15～0.3 0.2～0.4 0～0.1 注：表中所表示的数据是在宽度大约为15倍板厚的焊缝区域中的纵向收缩变形量，适用于中等厚度的低碳钢板。 3 试述焊缝的横向收缩变形量及其计算。 焊件焊后在垂直于焊缝方向上发生的收缩变形称为横向收缩变形，横向收缩变形量随板厚的增加而增加。低碳钢对接接头、T形接头和搭接接头的横向收缩变形量，见表3、表4。
对接接头横向收缩变形量的近似计算公式，见表5。 表5 对接接头横向收缩变形量的近似计算公式坡口形式横向缩短量计算公式 Y形双Y形△L横=0.1δ①+0.6 △L横=0.1δ+0.4 ①δ——板厚（mm）。 当两板自由对接、焊缝不长、横向没有约束时，横向收缩变形量要比纵向的大得多。 4 焊件在什么情况下会产生弯曲变形？ 如果焊件上的焊缝不位于焊件的中性轴上，并且相对于中性轴不对称（上下、左右），则焊后焊件将会产生弯曲变形。如果焊缝集中在中性轴下方（或下方焊缝较多）则焊件焊后将产生上拱弯曲变形；相反如果焊缝集中在中性轴上方（或上方焊缝较多），则焊件焊后将产生下凹弯曲变形。又如果焊件相对焊件中性轴左、右不对称，则焊后将产生旁弯，焊件产生弯曲变形的焊缝位置，见表6。
金属焊接防飞溅剂使用常见问题 ?1、什么样的企业会用到焊接防飞溅剂（包括高效焊接防飞溅剂）? ?2、焊接防飞溅剂的用量如何？ ?3、焊接防飞溅剂从包装来看有何差异？ ?4、焊接防飞溅剂如何应用在钢结构企业？ ?5、焊接防飞溅剂如何应用在造船厂？ ?6、焊接防飞溅剂如何应用在汽车行业？ ?7、用了焊接防飞溅剂会不会影响焊后涂装等作业？ ?8、焊接防飞溅剂的应用领域？ ?9、焊接时产生的焊渣对工作造成的不利影响? ?10、金属焊接防飞溅剂安全数据报告 ?11、使用焊接防飞溅剂是否会对焊接质量产出负面影响? ?12、使用焊接防飞溅剂是否会产出气孔？
?1焊接防飞溅剂有几种类型及其区别？ 从形态上分，焊接防飞溅剂可分为：水基型和涂料式。从包装上分，分为喷雾剂和桶装式。 水性的焊接防飞溅剂凭借其良好的除渣效果，极有竞争力的市场价格，以及对焊后喷漆等后序工作无不良影响，并且使用方便用量节省焊后工件也较以前美观等诸多优势，目前在市场占据着主导地位。 涂料式的防飞溅剂铺展性比水性的效果更好，并可以重复多次焊接，但价格要高很高，同时对后序工艺也有影响。 从性价比的角度来考虑，除了少数的汽车工业和造船工业等有部分在使用，在市场上占有份额较少。 ?2什么样的企业会用到焊接防飞溅剂? 各种建筑筑路机械、汽车、造船、钢结构、机械加工、工程机械、压力容器、军事装备工业等有焊接作业的企业。 ? 3 焊接防飞溅剂的用量如何？ 以我公司HY-177为例，每公斤可以喷55平方米左右的面积，用于钢结构，每公斤能喷120-150米的焊缝。一般中型企业，每月150KG足够，小型企业200KG能用一年，当然这也要根据焊接作业的多少而定。使用焊接防飞溅剂，能提高工作效率，减少工人的劳动强度，省时省力省工省心。当然对于有的企业在劳动力剩余的条件下，可能从目
如何防止焊接变形 1、焊接变形的种类： 焊接过程中焊件产生的变形称为焊接变形。焊后，焊件残留的变形称为焊接残余变形。焊接残余变形有纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等共六种，见图1，其中焊缝的纵向收缩变形和横向收缩变形是基本的变形形式，在不同的焊件上，由于焊缝的数量和位置分布不同，这两种变形又可表现为其它几种不同形式的变形。 2、如何利用合理的装配焊接顺序来控制焊接残余变形？ 不同的构件形式应采用不同的装配焊接方法。 1）结构截面对称、焊缝布置对称的焊接结构，采用先装配成整体，然后再按一定的焊接顺序进行生产，使结构在整体刚性较大的情况下焊接，能有效地减少弯曲变形。 例如，工字梁的装配焊接过程，可以有两种不同方案，见图4。若采用图4b所示的边装边焊顺序进行生产，焊后要产生较大的上拱弯曲变形；若采用图4c所示的整装后焊顺序，就可有效地减少弯曲变形的产生。
2）结构截面形状和焊缝不对称的焊接结构，可以分别装焊成部件，最后再组焊在一起见图5。图5b所示的方案由于焊缝1离中性轴距离较大，所以弯曲变形较大，而图5a所示的焊缝1 的位置几乎与上盖板截面中性轴重合，所以对整个结构的弯曲变形没有影响。 3、如何利用合理的焊接顺序来控制焊接残余变形？ ⑴对称焊缝采用对称焊接当构件具有对称布置的焊缝时，可采用对称焊接减少变形。如 图4所示工字梁，当总体装配好后先焊焊缝1、2，然后焊接3、4，焊后就产生上拱的弯曲变形。 如果按1、4、2、3的顺序进行焊接，焊后弯曲变形就会减小。但对称焊接不能完全消除变形， 因为焊缝的增加，结构刚度逐渐增大，后焊的焊缝引起的变形比先焊的焊缝小，虽然两者方向 相反，但并不能完全抵消，最后仍将保留先焊焊缝的变形方向。 ⑵不对称焊缝先焊焊缝少的一侧因为先焊焊缝的变形大，故焊缝少的一侧先焊时，使它 产生较大的变形，然后再用另一侧多的焊缝引起的变形来加以抵消，就可以减少整个结构的变 形。