放热焊接的作用与熔化极氩弧焊工艺参数

放热焊接在接地系统施工中广泛应用，为建设既稳定又经济的接地网，研制出的焊粉是关键。研制了接地工程用放热焊粉，进行了导电率、抗拉强度等性能试验，并与放热焊粉、国产某煤粉进行对比。结果表明：自研放热焊粉与产品性能相当，且性价比较高。然后，确定了评价焊接接头性能的技术指标。

熔化氩弧焊主要的工艺参数有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、焊丝的倾角、焊丝直径、焊接位置等。此外，保护气体的流量大小也会影响熔滴过渡类型、焊缝的几何形状和焊接质量。

1、焊接位置：

射流过渡可适用于平焊、立焊、仰焊位置。平焊时，工件相对于水平面的斜度对焊缝成型、熔深和焊接速度有影响。若采用下坡焊，焊缝余高减小，熔深减小，焊接速度可以提高，有利于焊接薄板金属；若采用上坡焊，重力使焊接金属后流，熔深和余高增加，而熔宽减小。短路过渡焊接可用于薄板材料的平焊和全位置焊。

2、气体流量：

保护气体从喷嘴喷出可有两种情况，较厚的层流或接近于紊流的较薄层硫。前者有较大的保护范围和较好的保护作用。因此，为了层流的保护气流，加强保护效果，需采用结构的焊枪和合适的气体流量，气体流量过大或过小皆会造成紊流。由于熔化氩弧焊对熔池的保护要求较高，如果保护不良，焊缝表面就起皱纹，所以喷嘴孔径及气体流量均比钨氩弧焊要相应增大。通常喷嘴孔径为20mm左右，气体流量为30-60l/min。

3、焊丝伸出长度：

焊丝的伸出长度越长，焊丝的电阻热越大，焊丝的熔化速度越快。焊丝伸出长度一般为13-25mm，视焊丝直径等条件而定。焊丝伸出长度过长，会导致电弧电压下降，熔敷金属过多，焊缝成型不良，熔深小，电弧不稳定；焊丝伸出长度过短，电弧易烧导电嘴，且金属飞溅易赌塞喷嘴。

4、焊接电流和电弧电压：

通常根据工件的厚度选择焊丝直径，然后再确定焊接电流和熔滴过渡类型。焊接电流增加，焊缝熔深和余高增加，而熔宽则几乎保持不变。电弧电压增加，焊缝熔宽增加，而熔深和余高略有减小。

5、焊接速度：

单道焊的焊接速度是焊枪沿接头中线方向的相对移动速度。其他条件不变时，熔深随焊速增加而增加，并有一个大值。焊速减小时，单位长度上填充金属的熔敷量增加，熔池体积增大。由于这时电弧直接接触的只是液态熔池金属，固态母材金属的熔化是靠液态金属的导热作用实现的，固熔深减小，熔宽增加。焊接速度过高，单位长度上电弧传给母材的热量显著降低，母材的熔化速度减慢。随着焊速的提高，熔深和熔宽减小。焊接速度过高有可能产生咬边。

6、焊丝位置：

焊丝轴线相对于焊缝中线（称基准线）的角度和位置会影响焊道的形状和熔深。当其他条件不变，焊丝由垂直位置变为后向焊法（焊丝指向焊缝）时，熔深增加，而焊道变窄且余高增大，电弧稳定，飞溅小。

放热焊接以铝粉还原金属氧化物时产生的化学反应热为热源，熔融焊粉与母材形成焊缝金属，属于热剂焊。这种技术用在铁道建设中通常被称为铝热焊，其焊粉中金属氧化物一般为氧化铁，焊接接头的机械力学性能要求较高。而电力工程接地系统的特别性要求其需要采用接地电阻较低材料，为和提高接地系统的使用性能，标准允许采用铜材或铜覆钢作为接地材料，因此在接地工程中放热焊粉的金属氧化物一般为氧化铜，对焊接接头的熔点和耐土壤腐蚀性要求较高。

目前国内使用的放热焊粉多为产品，其价格较高，不利于大范围推广使用，而一些国内厂家生产的焊粉质量又存在种种问题，如焊接接头熔点过低，难以达到与母材相当的熔点；施焊过程中有喷溅现象，不利于施焊人员稳定；接头内部有气孔及夹渣现象等。因此，研制性价比较高的放热焊粉产品，同时规范接头检验技术条件，对提高电力工程接地系统的施工质量，降低施工成本具有意义。