影响电弧焊工艺生产不锈钢焊管的稳定性因素有哪些

 电弧焊工艺生产不锈钢焊管的稳定性是指焊接电弧保持稳定燃烧（不产生断弧、漂移和偏吹等）的程度。电弧的稳定燃烧是保证焊接质量的一个重要因素，因此维持电弧燃烧的稳定性是非常重要的。电弧不稳定的原因除焊工操作技术不熟练外，还与下列因素有关。

1.焊接电源的影响

 a. 焊接电源的特性

    焊接电源的特性是指焊接电源是以哪种形式向电弧供电，如焊接电源的特性符合电弧燃烧的要求，则电弧燃烧稳定；反之，则电弧燃烧不稳定。

  b. 焊接电源的空载电压

    具有较高空载电压的焊接电源不仅引弧容易，而且电弧燃烧也稳定。这是因为焊接电源的空载电压较高，电场作用强，电场作用下的电离及电场发射就强烈，所以电弧燃烧稳定。

2.焊接电流的影响

a. 焊接电流的种类

    采用直流电源焊接时，电弧燃烧比交流电源稳定。这是因为采用交流电源焊接时，电弧的极性是周期性变化的，频率为50Hz，就是每秒钟内电弧的燃烧和熄灭要重复100次，因此交流电源焊接时电弧没有直流电源焊接时稳定。

b. 焊接电流的大小

    焊接不锈钢管电流越大，电弧燃烧越稳定。这是因为焊接电流大，电弧的温度就增高，则电弧气氛中的电离程度和热发射作用就增强，电弧燃烧就越稳定。试验测定的结果表明：随着焊接电流的增大，电弧的引燃电压随之降低；随着焊接电流的增大，自然断弧的最大弧长也增大。

3. 焊条药皮的影响

    焊条药皮或焊剂中加入电离电位比较低的物质（如K、Na、Ca的氧化物），能增加电弧气氛中的带电粒子，这样就可提高气体的导电性，从而提高电弧燃烧的稳定性；如果焊条药皮或焊剂中含有电离电位较高的氟化物( CaF2)及氯化物(KC1、NaCl)时，由于它们较难电离，因而降低了电弧气氛的电离程度，使电弧燃烧不稳定。

4. 电弧长度的影响

    电弧的长度对电弧稳定性也有较大的影响，如果电弧太长，电弧就会发生剧烈摆动，从而破坏了焊接电弧的稳定性，而且飞溅也增大。

5. 其他影响因素

    焊接不锈钢管处如有油漆、油脂、水分和锈层等存在时，也会影响电弧燃烧的稳定性，因此焊前做好不锈钢焊接管表面的清理工作十分重要。焊条受潮或焊条药皮脱落，也会造成电弧燃烧不稳定。此外，风大、气流、电弧偏吹等均会造成电弧燃烧不稳定。

6. 电弧偏吹

    在不锈钢焊管生产过程中，因气流的干扰、磁场的作用或焊条偏心的影响，使电弧中心偏离电极轴线的现象称为电弧偏吹。电弧偏吹现象会引起电弧强烈的摆动甚至发生熄弧，不但使焊接过程发生困难，而且影响了焊缝成形和焊接质量，因此焊接时应尽量减少或防止电弧偏吹现象。

    a. 电弧偏吹的产生原因    

    ①. 焊条偏心度过大

     焊条的偏心度是指焊条药皮沿焊芯直径方向偏心的程度。焊条偏心度过大时，焊条药皮厚薄不均匀，焊接时较厚的一边熔化慢，较薄的一边熔化快，迫使电弧向药皮薄的方向偏吹。在焊接时遇到这种情况，通常采用调整焊条角度的方法来解决。

    ②. 电弧周围气流的干扰

     电弧周围气体的流动也会把电弧吹向一侧而造成偏吹。造成电弧周围气体剧烈流动的原因是多方面的，有时是大气中的气流影响，有时是热对流的影响。例如：在露天大风中操作或在狭窄焊缝处焊接时，电弧偏吹情况严重，甚至使焊接不锈钢管过程发生困难；在不锈钢焊管焊接时，易形成所谓穿堂风而使电弧发生偏吹；在开坡口的第一层焊缝的焊接时，如果接头间隙较大，往往由于热对流的影响也会使电弧发生偏吹现象。

    ③. 磁偏吹

    焊接电弧是电极和熔池间的柔性气体导体。焊接过程中，在电极和电弧周围及被焊金属中产生磁场。如果这些磁场不对称地分布在电弧周围，就会使电弧偏斜，使焊接过程发生困难，这种现象称之为磁偏吹，如图所示。磁偏吹易发生在采用直流焊机焊接且其电流大于300~400A和大零件（比较大的铁磁物质）焊接的场合。焊接电流越大，磁偏吹的现象越严重。在焊接角焊缝过程中，当焊接电弧靠近不锈钢焊接管的另一金属时，由于金属件的导磁性比空气要好得多，因而改变了磁力线的分布，电弧将偏向此金属，好像金属件将电弧吸引过去一样，如图3 -5所示。图3-6的偏吹是由于焊接电缆接到焊管的位置偏于一侧，产生了一定方向的磁偏吹。

    在进行大的结构件焊接时，磁偏吹主要来自不锈钢焊接管的剩磁场。当不锈钢焊接管有较大的剩磁场时，它与电弧磁场叠加，从而改变了电磁周围磁场的均匀性，迫使电弧向磁场较弱一方偏移，形成磁偏吹。测试表明：当焊接部位剩磁在以下时，不会影响正常操作，磁偏吹较弱，此时将地线置于焊缝下方，同时将焊条顺着磁偏吹方向倾斜一个角度即可维持焊接；当焊接部位剩磁大于时，磁偏吹较严重。

  b. 电弧偏吹的防止  

    不锈钢焊管生产时电弧偏吹会给焊接工作造成不少困难，还会产生使焊缝产生气孔、未焊透和焊偏等缺陷。因此必须根据电弧偏吹的规律，采取相应的措施加以克服或减少。常用的防止电弧偏吹的方法有：

    ①. 在焊条许可的情况下尽量使用交流电源焊接。

    ②. 在露天操作时，如果有大风，则必须用挡板遮挡，对电弧进行保护。在管子焊接时，必须将管口堵住，以防止气流对电弧的影响。

    ③. 在对不锈钢焊管中间隙较大的对接焊缝时，可在接缝下面加垫板，以防止热对流引起的电弧偏吹。

    ④. 在焊缝两端各加一小块附加钢板（引弧板及引出板），使电弧两侧的磁力线分布均匀并减少热对流的影响，以减少电弧偏吹。

    ⑤. 采用短弧焊接。因为短弧时电弧受气流的影响较小，而且在产生磁偏吹时，也能减小磁偏吹程度，因此采用短弧焊接是减少电弧偏吹的较好方法。

    ⑥. 在操作时，适当调整焊条角度，使焊条偏吹的方向转向熔池，这种方法在实际工作中应用的较为广泛。

    ⑦. 适当地改变不锈钢焊管上的接地线部位，尽可能使电弧周围的磁力线分布均匀，如图所示，图中虚线表示克服磁偏吹的接线方法。

    ⑧. 采用小电流焊接对克服磁偏吹也能起一定的作用。