低碳钢板平对接钨极氩弧焊的质量控制探讨

江小山 王平

中国中车长江铜陵车辆有限公司 安徽铜陵 244142

低碳钢液态金属具有良好的流动性，并且在焊接中容易成型，因此已经成为一种广泛推广的焊接材料。从现有技术发展情况来看，钨极氩弧焊因具有能量集中、保护效果好等优点，成为低碳钢焊接的有效方法。为了能够更好的适应未来焊接需求，相关人员应该掌握其中的技术要领，避免质量缺陷发生。

1 低碳钢板平对接钨极氩弧焊技术要点分析

在钨极氩弧焊中，以氩气为保护气体，以钨为电极，在低碳钢板焊接期间，需要考虑多方面因素的影响，包括喷嘴规格、钨极形状、焊枪角度等，因此在焊接期间需要掌握其中的关键工艺操作要求。

1.1 装配与定位焊

钝边0-0.5mm，保证坡口平直，设置装配间隙3mm 左右；选择与焊件焊接时相同牌号的焊丝定位焊，并电焊焊件的反面两端位置，将焊点长度控制在10mm 左右；针对定位焊缝的缺陷问题，可考虑将存在质量缺陷的焊缝打磨掉后做点焊，但严禁使用重新融化的处理方法。在焊接结束后，需将错边量控制在0.5mm 以下，超过这一标准需重新处理。

1.2 打底焊

在先将低碳钢固定在水平位置后，将间隙小的一侧放置在右侧，焊接期间从右侧逐渐向左焊接，操作者右手操作焊枪，左后拿焊丝，于焊件右侧定位焊缝上引弧。在引弧结束后，焊枪在原有位置停留，低压电弧向前带至定位焊缝约5mm 的位置，焊枪沿着坡口两侧位置摆动，依次向前焊接。在焊丝用完后，第一时间更换焊丝[1]。若焊机设置了电流自动衰减装置，可焊接至焊件的末端位置，但要注意控制焊枪与焊件之间的夹角位置，这种处理方法能够确保热量大部分集中的焊丝上，提高融化量，最终填满弧坑，并切断开关。此时在焊接期间，电流衰弱，熔池缩小，可回抽焊丝，但要避免脱离氩气保护范围。

2 焊接期间的常见缺陷以及处理措施

在低碳钢板平对接钨极氩弧焊期间，焊接缺陷问题不可避免，尤其是初学者而言，要合理处理焊接期间的各种质量缺陷，这样才能进一步提高焊接质量。

2.1 焊缝夹钨

焊缝夹钨问题在低碳钢板焊接中较为常见，造成这一现象的主要原因就是焊接过程中的金属钨进入到焊缝中。而因为氩气电力电压高，再加之钨极逸出功高，在出现焊缝夹钨问题后会导致钨极被烧毁并进入熔池中，这种现象会直接影响焊缝的耐腐蚀性能。目前低碳钢板的焊接都是采用手工处理的，要求焊接人员必须要灵活掌握焊枪，避免钨极插入熔池中并造成损坏。在焊接期间，使用较大的电流也有可能造成钨极的蒸发、融化等，并引发焊缝夹钨现象。

该问题的解决方法为：严格控制钨极的相关参数（如直径等），选择符合钨极的电流，减少钨极在焊接时出现蒸发、融化现象。焊接期间，不建议使用接触引弧，可选择高频振荡器引弧，这种行为可进一步提高焊接质量。焊接期间应根据要求选择减少焊接的电流，并拧紧钨极盖帽，牢固钨极。在焊接条件理想的情况下，可适当降低钨极的伸出长度，这是提高焊接水平的重要措施。在焊接前需要检查钨极状态，不使用结构破坏的钨极。

2.2 气孔问题

气孔也是低碳钢板平对接钨极氩弧焊中的常见质量缺陷，其原因主要为：在焊接期间，熔池的气体在未凝固前大量溢出，最终导致在冷却之后的焊缝位置出现大量的孔洞。在焊接期间，保护气体并没有发挥相应的作用，造成空气中的部分气体进入熔池，也会造成气孔；或因为氩气纯度严重不足，焊接是未提前输送保护气体等；也有可能是工件在焊接前没有做充分的清洁，导致板材上存在油污等情况。

在解决气孔问题时，需要相关人员根据气孔的成因进一步不完善解决方案，包括以下几点：①在焊接期间，需要正确把控焊枪的角度，确保保护气体能够均匀的覆盖在焊缝上，避免保护气体逸出。②应该对保护气体的浓度进行质量管理，选择99.99%浓度的氩气，并在焊接前输送一定量的氩气，发挥保护效果；在焊接结束后，焊枪不能立即离开，而是稍作停留直至送气结束[2]。③在焊接工件前，需要对彻底清理焊件坡口两侧表面，避免因为油污问题而影响加工质量。④在焊接期间，还需要结合坡口状态、工件厚度等合理设定气流量、喷嘴规格等，保证各种指标满足加工标准。

2.3 烧穿

烧穿是指融化的金属从坡口背面流出并造成的穿孔现象。根据目前低碳钢板的焊接过程来看，烧穿一般发生在薄板或者第一层打底焊的接头位置，造成这一现象的原因复杂，包括钝边小、电流大、间隙不符合标准等；或因为焊接人员的操作不当，导致电弧在加工位置停留的较长时间，在持续的热量输出情况下造成工件烧穿。

该问题的解决方案为：技术人员可以根据板材的厚度合理选择焊接电流，并根据质量要求对焊接的速度进行控制；焊接期间多观察熔池状态，根据焊接要求适当添加焊丝，保证焊丝的运动能够与焊丝运动相协调。最后要对坡口间隙、钝边大小等进行优化，保证焊接能顺利完成。

2.4 末端塌陷问题

末端塌陷是低碳钢板焊接中的严重问题，造成这一现象的主要原因就是焊接点流量较大，并且没有补充焊丝；或因为焊枪的角度不对、收弧过早等，也有可能引发该问题[3]。

解决末端塌陷问题的措施包括：减少焊接时的电流；在焊接收尾阶段严格控制焊枪的倾斜角度；焊接期间需要添加少量的焊丝，并做好收弧质量控制。

3 结语

在低碳钢板平对接钨极氩弧焊期间，相关人员要正确认识到焊接期间的各种质量缺陷。从焊接的加工质量管理入手，完善焊接的相关技术流程，从细节入手，避免质量问题发生，这样才能进一步提高焊接水平，降低质量缺陷发生率。