对多丝埋弧焊接工艺应用的探讨

摘 要：埋弧焊接工艺是当前广为使用的焊接工艺之一，而其中多丝埋弧焊接工艺更是具有自身的使用优点，有必要对其加以探讨，从而确保合理有效的应用。在这种背景下，本文首先对焊接工艺的发展进行了简单的介绍，进而从分析了多丝埋弧焊接所具有的工艺特性、对于熔敷率所做的比较、根部过桥与坡口的填充工艺三个方面的内容，最后进行了简单的总结，以求为更好的使用多丝埋弧焊接工艺提供必要的借鉴与参考。

关键词：多丝；埋弧焊接；工艺；应用

引言

在不断演进的生产实践中，焊接产品的结构要求也不断提升，而这也使得新型焊接工艺的应用十分必要。就目前常用的焊接技术而言，单电源多丝焊接与借助多个不同电源来进行的多丝埋弧焊接工艺已经历了50余年的发展，上世纪六十年代是多电机焊机工艺应用的繁荣时期。对于埋弧焊的应用而言，只要进行一些必要的技术改进，就可以使得这种焊接技术的生产效率获得较高的提升。基于这种认识，文章将对单电源多丝焊接工艺的特性与应用加以分析。

1 单电源多丝埋弧焊接所具有的工艺特性

与传统的单丝埋弧焊接工艺相比，单电源多丝埋弧焊接的设备有着较大的不同。这些设备基本包括驱动装置、校直装置、导电设施、焊接的电源与调试设施组成。在使用过程中，焊丝通过一个导电设施，并且供电来源是由一个电源提供的。焊丝的熔化位置是被焊剂所包围的接头的坡口处，对于焊丝的直径情况没有过多的要求，可以相同，也可以不相同。焊丝的构成材料而言，具体的化学成分也没有过多的要求，相同、不相同均可以。

焊丝字导电设施中的位置是比较自由的，可以根据具体的环境状况来进行柔性设定。一般而言，按照焊接的具体方位，焊丝可以被排列成直线形式。除此之外，也可以按照并列的模式进行排列，最终组成一个特定的视角。三丝焊接的焊丝排列可以采用三角形的方式，依次进行类推，进行几丝排列就可以设定为几个角。对于焊缝形状、焊剂的使用量及整个焊接过程中所发生的焊接反应来看，不同的焊丝安排方式与不同的焊丝距离均能够对此起到影响。在进行焊接过程中，坡口处一般需要一个比较大范围的电弧覆盖度，这就需要在焊接过程中，对于所选择的各种焊接参数加以明确确定。在表面堆焊时，焊丝是排成垂直于焊接方向布置，焊接速度较慢，只有0.4m/min，但它仍然是带极堆焊速度的2倍（带极堆焊的速度仅为0.2m/min）。在进行堆焊时，是以四根直径较细的焊丝（0.8-1.2mm）、电极接负极来进行的，这可容易地得到一条非常宽而熔深浅的焊缝。这对于表面堆焊来说，具有低速和低稀释率的特点。

2 对于熔敷率所做的比较

所谓熔敷率是指单位时间内所若能熔敷的金属质量的多少。熔敷率主要收到所使用的电流强度的影响，而其他如电极深处的长度及电极的极性也能够对熔敷率产生一定的影响。就多丝焊接来说，所使用的焊丝的数量与焊丝的距离也会影响熔敷率的水平。然而，焊接时所使用的电压大小及采用何种焊接速度却难以对熔敷率产生实质性的影响。多丝埋弧焊接过程中，在坡口内所进行化学反映很多，这能够使得温度得到不断的提升，从而最终具有比较高的熔敷率。熔敷率与焊丝数量之间具有一种指数类型的增长关系。采用直径为3.2mm的三丝焊，焊接电流为700A，电极接负极时，最适宜的焊丝间距b=8mm，可以达到最大的熔敷率为35kg/h。这就可以看出，它比单丝焊的熔敷率高出3倍还要多30%，即3.3倍。

3 根部过桥与坡口的填充工艺

通常而言，焊丝在导电设施中的安排会直接影响到焊缝的形状生成，它能够对根部过桥与坡口的填充方面给予支持。基本上，利用较高的熔敷率可以十分快速的对根部间隙进行填充。以两个分开距离超过10mm的工件焊接到同一个比较厚的工件上为例，若是采用传统的单丝焊接技术，就应当对两个工件进行分别的焊接。因此，想要完全填充根部的间隙，就必须对3个及以上的焊道进行焊接。就三丝埋弧焊接而言，其焊丝的分布是呈三角形的形状，外侧焊丝的电弧熔化工件的边缘，而第三根焊丝填充根部间隙并形成焊缝表面。这样就只要焊一道就可获得成形良好的焊缝。以一个常见的焊接实践为例，一块薄板制成的角钢需要焊到一个重型工件上，用常规的埋弧焊至少必须焊3个焊道，在焊接第一道焊缝时，较薄的板烧穿的危险很大，而在较厚的工件上由于热能的较强消散就不能彻底熔透。而此时如果采用三丝焊接设计，则金需要借助一道焊缝就可以形成较好的熔深成形，焊缝也比较优良。通常在焊接过程中，两根焊丝是顺着比较厚的工件来行走的，而只有一根焊丝是顺着较薄的工件行走，进而借助对称性能的材料与热量的输入来确保焊缝也呈现出对称形式。

还有一种不太常见的根部较宽的间隙搭桥的状况。这种情况时，如果采用单丝焊接工艺，在焊丝没有发生横向的移动的情况下，仅采用单道来焊出根部的焊缝是很难实现的，但借助在同一个导电装置中的两根焊丝就可以实现这一目的。要想使单道焊缝形成较好的焊缝状况，就必须在使用之前，对于焊丝之间的距离、焊丝的直径大小及焊接的参数为何进行合理的选择。

4 结束语

在电弧焊中电弧效率首先取决于焊接工艺、焊剂以及焊接参数。虽然在焊接文献中还找不到关于电弧焊接电能效率计算的统一定义，而大多数焊接专家提出的电弧效率的各种数值，足以说明电弧能量效率是比较低的。然而，电弧能量效率是可以通过各种途径来提高的。通过本文分析，可以得到如下几条结论：一是之前采用传统的单丝埋弧焊接工艺的装置可以比较容易的使用多丝埋弧焊接工艺；二是焊丝的布置情况可以根据具体要求而加以变化选择，并且可以同时采用相同的导电装置；三是熔敷率的增长与焊丝数量的增加关系紧密，通常呈现出一种指数关系；四是对于焊丝之间的距离进行调整，能够对焊缝形状的生成、熔敷率大小及输入到工件的能量水平产生较大的影响；五是就电能消耗的效率而言，多丝埋弧焊接比单丝埋弧焊接工艺要高不少。

参考文献

[1]李晓松，高景刚.大型压力容器横缝埋弧焊技术的应用[J].金属加工（热加工），2010（4）.

[2]刘超英，黄石生.恒流特性埋弧焊的机电一体化动力学模型[J].华南理工大学学报（自然科学版），2008（2）.

[3]李屹永，马万顺.国产焊材用于5万立方米储罐环缝自动焊[J].石油工程建设，2000（2）.

[4]陈兴义，杨全萍.埋弧焊气孔缺陷的成因及对策[J].金属加工（热加工），2010（8）.

[5]陈文静，屈金山，钟玉.双丝和单丝自动埋弧焊接头性能研究[J].热加工工艺，2009（15）.