螺柱焊电弧偏吹(磁偏吹)和补救方法

发布网友发布时间：2024-07-02 06:17

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热心网友时间：2024-10-11 19:19

螺柱焊电弧偏吹与磁偏吹解析及解决方案

在螺柱焊工艺中，电弧作为高温的柔性导体，其在磁场中的运动就像一个不稳定的存在，受到电磁性和电热影响的双重偏吹。电弧偏吹，即弧柱偏离螺柱轴线，是由于在拉弧过程中，螺柱前端的电弧尺寸较小，难以在磁场中稳定。尤其在拉弧过程中，磁偏吹尤为显著，它可能源自金属钣材的电磁场、铁磁物质的分布和焊钳电缆的磁场。电弧偏吹不仅导致电弧燃烧不稳，焊缝质量受损，严重时甚至会妨碍焊接进行。

当电弧偏吹现象出现，螺柱会单侧熔化不均，焊缝强度分布失衡，焊缝无法完全闭合，从加强高的外观特征即可辨识。偏吹还会引发焊缝多气孔的问题。例如，当焊接14mm直径的螺柱时，噪音和飞溅的不稳定性预示着电弧偏吹的加剧。此时，飞溅物聚集在螺柱和陶瓷环周围，尤其当电缆夹钳一侧电流强度过高时，偏吹尤为明显，如图1所示。

为了克服这种问题，一个有效的方法是通过对称供电。如图2所示，采用两个电缆夹钳均匀地分布在焊接区域，确保电流分布平衡。夹钳应紧贴钣材，避免磁阻。在螺柱焊接时，靠近铁磁材料或奥氏体工件，磁力线的分布会影响电弧，因此，铁素体工件有助于稳定电弧，而工件表面的清洁和平滑对减少电弧偏吹至关重要。

在特殊情况下，如焊接大直径螺柱，陶瓷环可以起到降偏吹的作用，如图3所示。然而，均衡的铁磁物质分布是减少偏吹的关键。通过调整极性、使用非磁性材料或调整焊接工艺装备，如使用塑料、铝或铜钣，可以减轻电弧偏吹的影响。例如，X5SCrNi18-10螺柱在S235钢板上的焊接，改变极性可减少偏吹倾向。

焊接电缆和焊枪的位置也需特别注意，因为它们可能改变电弧磁力线的方向，如图5所示。临近焊接部位的电磁环境也可能增加偏吹。通过试验和质量分布的调整，如图4和图6所示，可以优化电弧偏吹的控制，但完全平衡质量分布的情况较为罕见。

在储能式螺柱焊中，从飞溅的单侧分布可以识别偏吹，短时间、高电流密度的焊接有助于减少侧向偏移。总的来说，优化焊接电源接线、控制电流密度、确保工件和电缆夹钳的正确定位，以及利用非磁性材料，是有效抵抗电弧偏吹的关键。