坡口尺寸和間隙大小、電極和對焊法蘭的傾角、接頭的空間位置等也能對焊縫成形及焊縫尺寸產生影響。
1、坡口和間隙
用電弧焊焊接對接接頭時,通常根據焊接板厚確定是否預留間隙、間隙大小以及所開坡口的形式。在其他條件一定時,坡口或間隙的尺寸越大,所焊出焊縫的余高越小,相當于焊縫位置下降,此時熔合比減小。因此,留間隙或開坡口可用來控制余高的大小和調整熔合比。留間隙與不留間隙開坡口相比,兩者的散熱條件有些不同,一般來說開坡口的結晶條件較為有利。
2、電極(焊絲)傾角
對焊法蘭電弧焊時,根據電極傾斜方向和焊接方向的關系,分為電極前傾和電極后傾兩種,焊絲傾斜時,電弧軸線也相應傾斜。焊絲前傾時,電弧力對熔池金屬向后排出的作用減弱,熔池底部的液體金屬層變厚,熔深減小,電弧潛入對焊法蘭的深度減小,電弧斑點移動范圍擴大,熔寬增大,余高減小。焊絲前傾α角越小,這一影響越明顯。焊絲后傾時,情況則相反。焊條電弧焊時,多采用電極后傾法,傾角α在65°～80°之間比較合適。
3、對焊法蘭傾角
對焊法蘭傾斜在實際生產中經常碰到,可分為上坡焊和下坡焊。此時,熔池金屬在重力的作用下有沿斜坡向下流動的傾向。上坡焊時,重力有助于熔池金屬排向熔池尾部,因而熔深大,熔寬窄,余高大。當上坡角度α為6°～12°時,余高過大,且兩側易產生咬邊。下坡焊時,這種作用阻止熔池金屬排向熔池尾部,電弧不能深入加熱熔池底部的金屬,熔深減小,電弧斑點移動范圍擴大,熔寬增大,余高減小。焊件傾角過大,會導致熔深不足和熔池液體金屬溢流。
4、對焊法蘭材質和厚度
對焊法蘭焊縫熔深與焊接電流有關,也與材料的導熱性能和容積熱容有關。材料的導熱性能越好、容積熱容越大,則熔化單位體積金屬及升高同樣的溫度所需的熱量也就越多,因此在焊接電流等其他條件一定的情況下,熔深和熔寬就減小。材料的密度或液體粘度越大,則電弧對液體熔池金屬的排開越困難,熔深也越淺。對焊法蘭的厚度影響對焊法蘭內部熱量的傳導,其他條件相同時,焊件厚度增加,散熱加大,熔寬和熔深都減小。
5、焊劑、焊條藥皮和保護氣體
焊劑或焊條藥皮的成分不同,導致電弧的極區壓降和弧柱電位梯度不同,必然會影響焊縫成形。當焊劑密度小、顆粒度大或堆積高度小時,電弧四周的壓力低,弧柱膨脹,電弧斑點移動范圍大,所以熔深較小,熔寬較大,余高小。當大功率電弧焊焊接厚件時,用浮石狀焊劑可降低電弧壓力,減小熔深,增大熔寬。此外,焊接熔渣應有合適的粘度和熔化溫度,粘度過高或熔化溫度較高使熔渣透氣不良,容易在焊縫表面形成許多壓坑,焊縫表面成形變差。
電弧焊用保護氣體(如Ar、He、N2、CO2)的成分不同,其熱導率等物理性能不同,使電弧的極區壓降和弧柱的電位梯度、弧柱導電截面、等離子流力、比熱流分布等不同,這些都影響焊縫的成形.
總之對焊法蘭焊縫成形的影響因素很多,要想獲得良好的焊縫成形,需要根據對焊法蘭的材質和厚度、焊縫的空間位置、接頭形式、工作條件對接頭性能和焊縫尺寸的要求等來選擇合適的焊接方法和焊接條件進行焊接。否則,焊縫成形及其性能就可能達不到要求,甚至出現各種焊接缺陷。
