3.5 焊接規(guī)范
焊接規(guī)范就是焊接過程中的工藝參數(shù)值，主要有焊條直徑、焊接電流、焊接電壓、焊接速度、焊縫長度、焊縫寬度、焊縫厚度、焊接的道數(shù)、層數(shù)和電源的種類等。焊接工藝參數(shù)對焊接生產(chǎn)率和焊接質(zhì)量有很大的影響，因此必須正確選擇。
（1）焊條直徑的選擇
焊條直徑的選擇主要取決于被焊工件的厚度，另外還應考慮接頭形式、焊縫位置、焊接層次等。厚度越大，要求焊縫尺寸也越大，就需選用直徑大一些的焊條。表3-26中所列數(shù)據(jù)可供參考。
表3-26 焊條直徑的選擇
在厚板多層焊時，底層焊縫所選用的焊條直徑一般均不得超過4mm，以后幾層可適當選用大直徑焊條。
角接和搭接可以選用比對接較大直徑的焊條。立焊、橫焊、仰焊時焊條一般不超過4mm，以免由于熔池過大，鐵水下流使焊縫成形變壞。
（2）焊接電流的確定
焊接電流是影響接頭質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率的主要因素，而且是最重要的工藝因素之一。焊接電流必須選用得當。電流過大，會使焊芯過熱，致使涂藥過早脫落，增加飛濺和燒損，降低燃弧的穩(wěn)定性，使焊縫成形困難；同時，易造成焊縫兩側(cè)咬邊，根部過薄和燒穿；平焊、立焊和橫焊位置的根部出現(xiàn)焊瘤；仰焊位置根部出現(xiàn)凹陷。對于合金鋼來說，金屬組織過熱，焊縫及近縫區(qū)金屬容易變質(zhì)，機械強度降低。若電流過小，則熔深不夠，又易造成焊不透和熔化不良。同時，由于電弧熱能小，熔注金屬冷凝較快，而形成焊縫中夾渣和氣孔。
焊接電流的確定主要取決于焊條直徑。焊接電流過大時，焊條本身的電阻熱會使焊條發(fā)紅，藥皮變質(zhì)，甚至大塊自動脫落，失去保護作用，焊芯熔化過快，使焊接質(zhì)量降低。焊接電流過小時，電弧不穩(wěn)定。因此，對于一定直徑的焊條有一個合適的電流使用范圍，表3-27中列出了各種直徑酸性碳鋼焊條的合適電流使用范圍。
表3-27 酸性碳鋼焊條使用電流參考表
電流大小的選擇，還應考慮工件的厚度、接頭形式、焊接位置和現(xiàn)場使用情況。在工件厚度大、角焊縫、環(huán)境溫度較低、散熱較快等情況下，可選用電流的上限，而在工件厚度不大，在立、橫、仰焊位置和用堿性焊條時，應適當減小焊接電流。
總之，在保證不燒穿和成形良好的情況下，盡量采用較大的焊接電流，配合適當大的焊接速度；以提高生產(chǎn)率。
焊接電流一般按下列公式計算：
I=Kd
式中 I——焊接電流，A；
d——電焊條直徑，mm；
K——經(jīng)驗系數(shù)，根據(jù)表3-28確定。
表3-28 經(jīng)驗系數(shù)K的確定
實際電流選擇是憑焊工的經(jīng)驗，可從下述幾方面來判斷電流選得是否合適。
①根據(jù)電弧吹力，熔池深淺，焊條熔化速度，飛濺大小來判斷。電流過大時，電弧吹力就大，熔池就深，焊條熔化速度就快，飛濺就大。由于飛濺大，而造成焊縫兩邊的表面很不干凈。電流太小時，電弧吹力就小，熔池很淺，焊條熔化速度極慢，飛濺特別小，而且熔渣和鐵水不易分離和辨別。電流適合時，不僅電弧吹力、熔池深淺、焊條熔化速度、飛濺等都適當，而且熔渣與鐵水也容易分離和辨別。
②根據(jù)焊縫形狀判斷。電流過大時，焊縫波紋很低，外形不規(guī)則，沿焊縫有咬邊現(xiàn)象，如圖3-38a所示。電流太小時，焊波窄而高，焊縫兩側(cè)與基本金屬熔合得很不平整，甚至缺乏充分熔合，如圖3-38b所示。電流適合時，焊縫兩側(cè)與基本金屬結(jié)合得很好，是緩坡形，如圖3-38c所示。此外，連接焊鉗的電纜易發(fā)熱，焊條后半截發(fā)紅等都是電流過大的表現(xiàn)。電流很小時，焊條容易粘在焊件上。
圖3-38 不同電流時焊縫形狀
（3）焊接層數(shù)的選擇
在焊件厚度較大時，往往需采用多層焊。對于低碳鋼和強度等級低的低合金鋼，每層焊縫厚度對焊縫質(zhì)量影響不大，但過大時，對焊縫金屬塑性稍有不利影響，因此對質(zhì)量要求較高的焊縫，每層厚度最好不大于4～5mm。經(jīng)驗認為：每層的厚度等于焊條直徑的0.8～1.2倍時，生產(chǎn)率較高，并且比較容易操作。因此，可近似計算如下：
層數(shù)n≈t/d
式中 t——工件厚度，mm；
d——焊條直徑，mm。
（4）電弧電壓和焊接速度的選擇
焊條電弧焊時，電弧電壓和焊接速度是由焊工根據(jù)具體情況靈活掌握，其原則：一是保證焊透；二是保證焊縫具有所要求的外形和尺寸。
電弧電壓主要取決于弧長，電弧過長，易飄蕩，飛濺增加，易產(chǎn)生氣孔、咬邊、未焊透等缺陷。在焊接過程中盡可能采用短弧焊接。立、仰焊時弧長應比平焊時更短一些。堿性焊條應比酸性焊條弧長短一些，以利電弧的穩(wěn)定和防止氣孔。
一般情況下，電弧長度等于焊條直徑的0.5～1倍為好，弧長控制在1～4mm之間，相應的電弧電壓在16～25V之間。堿性焊條的電弧長度不超過焊條的直徑，為焊條直徑的一半較好，盡可能地選擇短弧焊；酸性焊條的電弧長度應等于焊條直徑。
（5）焊接線能量的確定
焊接線能量就是焊接能源輸給單位長度焊縫的能量，以下式表示：
q=IU/v
式中 q——焊接線能量，J/mm；
I——焊接電流，A；
U——電弧電壓，V；
v——焊接速度，mm/s。
焊接線能量對一般低碳鋼焊接接頭的性能影響不大，故不作規(guī)定。但對強度等級較高的低合金鋼等就有一定要求，如線能量太小，會由于冷卻速度過高，可能產(chǎn)生裂紋；如焊接線能量太大，會使熱影響區(qū)增寬，導致焊接接頭的塑性和韌性降低。為此，常采用焊前預熱和焊時保持一定的層間溫度，既可防止產(chǎn)生裂紋，又可使焊接接頭性能不下降。
重要的焊接結(jié)構(gòu)（如鍋爐、壓力容器等）必須通過試驗、焊接工藝評定合格后，才能確定所用的焊接工藝和有關(guān)的工藝參數(shù)。