本發(fā)明涉及化工設備的電解槽及周圍磁場中焊接生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種克服磁場對焊接電弧磁偏吹的方法。

背景技術(shù)：

公知的，現(xiàn)有的焊接技術(shù)在磁場環(huán)境下進行焊接，一般采用以下焊接技術(shù)：

1、一般采用交流電焊接，因變化的磁場在導體中產(chǎn)生感應電流，而感應電流產(chǎn)生的磁場削弱了焊接電流所引起的磁場，從而控制了一定的磁偏吹。

2、一般對于防止磁偏吹的措施主要是：①減少焊件上的剩磁，利用在焊件上局部加熱的方法，可減少焊縫周圍的剩磁來減少電弧的磁偏吹；②用反消磁法，讓焊件上產(chǎn)生相反磁場來抵消焊件上的剩磁，從而克服和消除磁偏吹對焊接電弧的影響等。

在國內(nèi)外的研究中，有許多關(guān)于在磁場環(huán)境中焊接時所采取的措施和方法，但都比較復雜或不靈活方便，經(jīng)現(xiàn)場焊接實踐，效果不理想。生產(chǎn)海綿鈦的鎂電解車間內(nèi)，因電解槽生產(chǎn)過程中的電流強度可達180KA，在電解槽和通電母線四周產(chǎn)生較大的電磁場，并且多個電解槽之間及通電母線之間的距離都比較近，相互間磁場會疊加，又形成電解槽和母線周圍各點的磁場強度的大小和方向都不均勻，經(jīng)檢測磁場強度最大處達到300(G)高斯以上。這些磁場會出現(xiàn)一定的磁偏吹，從而對電弧焊時的焊接材料和電弧熔滴過渡產(chǎn)生嚴重影響，常用的電弧焊方法無法進行焊接，給車間內(nèi)進行維護、檢修焊接帶來困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠減少磁場對焊接電弧的影響，防止了電弧產(chǎn)生磁偏吹，滿足有磁場的環(huán)境中對磁性金屬材料的現(xiàn)場焊接操作應用的克服磁場對焊接電弧磁偏吹的方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：克服磁場對焊接電弧磁偏吹的方法，包括以下步驟：

1)選擇含有纖維素藥皮的焊條；采用空載電壓大于70V以及具有推力功能的直流焊機；

2)在被焊接件上焊縫一端的兩側(cè)均設置焊機接線點；且使得焊縫兩側(cè)的焊接接線點關(guān)于焊縫的中心線對稱；所述焊件接線點與焊縫之間的距離d1為200～300mm；通過導線將焊件接線點與直流電機的正極接線端電連接；將焊鉗與直流焊機的負極接線端連接；

3)將推力電流設置為直流焊機推力電流范圍的上限值；

4)將焊鉗夾上焊條焊接電弧短路接觸，斷弧焊操作運條；斷弧焊操作頻率控制在40～50次/min；

封底層斷弧操作時，采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片采用Z字形運條法焊接，首先將焊條點在焊縫的根部，壓低電弧做輕微斜向前左右擺動一次后，回到焊縫中間滅??；封底層焊接完成后焊縫形成底層焊道；

填充層、蓋面層斷弧操作時，均采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片采用Z字形運條法焊接，在熔池中間位置引燃電弧，焊條上觸點的中心短路接觸熔池后斜擺向前左右擺動一次后，然后橫向回到熔池中間滅弧。

進一步的，在步驟2)中焊縫兩側(cè)焊接接線點均與直流焊機的正極接線端通過導線電連接，且導線的長度和直徑均相同。

進一步的，在步驟2)中所述焊接接線點與焊縫一端的端面之間的距離d2應不小于100mm。

進一步的，在步驟4)中蓋面層斷弧操作焊接過程中采用Z字形運條法進行焊接的具體步驟如下：

焊條短路接觸熔池后，焊條上觸點的中心斜擺到距離坡口邊緣2mm處時，立即又斜擺動到距坡口另一邊緣的2mm處，然后橫向回到熔池中間滅弧。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所述的克服磁場對焊接電弧磁偏吹的方法在步驟1)中采用纖維素藥皮焊條，由于纖維素藥皮焊條焊接電弧的氣體吹力大，電弧的縱向過渡力較大，可以克服一定的電磁力對電弧熔滴過渡的作用和影響；然后在步驟2)中通過在被焊接件上，焊縫的兩側(cè)設置與直流焊機的正極接線端連接的焊件接線點，從而使得焊縫兩側(cè)在焊接過程中產(chǎn)生的電流較均勻；從而使得焊接電流在焊縫周圍產(chǎn)生較均勻的磁場，避免磁場對焊接電弧產(chǎn)生干擾；在步驟3)中將直流焊機的推力電流選取為最大值，從而增大了焊接電弧的助吹力；最后，在步驟4)中采取焊接電弧短路接觸，斷弧焊操作運條；斷弧焊操作頻率控制在40～50次/min；封底層、填充層、蓋面層斷弧操作時，均采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片采用Z字形運條法的焊接方式，從而能夠減少磁場對電弧熔滴過渡的作用時間，進一步有效地減少磁場對焊接電弧的影響，防止電弧產(chǎn)生磁偏吹，且焊接熔池大小容易控制，焊縫的正反兩面成形良好。并且能夠克服化工行業(yè)的電解槽及周圍產(chǎn)生的磁場對焊接電弧的作用和影響，減弱焊接電弧的磁偏吹現(xiàn)象，保證焊接順利進行。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中直流焊機的接線方式示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例中縱向焊接運條示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例中橫向焊接運條示意圖；

圖4是圖2中A的局部放大圖；

圖5是圖3中B的局部放大圖；

圖中標示：1-直流焊機，11-負極接線端，12-正極接線端，2-焊鉗，3-被焊接件，31-焊縫，4-焊條，5-魚鱗焊片，6-底層焊道。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

如圖1至圖5所述，本發(fā)明所述的克服磁場對焊接電弧磁偏吹的方法，包括以下步驟：

1)選擇含有纖維素藥皮的焊條4；采用空載電壓大于70V以及具有推力功能的直流焊機1；

2)在被焊接件3上焊縫31一端的兩側(cè)均設置焊件接線點；且使得焊縫31兩側(cè)的焊接接線點關(guān)于焊縫31的中心線對稱；所述焊件接線點與焊縫之間的距離d1為200～300mm；通過導線將焊件接線點與直流電機的正極接線端12電連接；將焊鉗2與直流焊機1的負極接線端11連接；

3)將推力電流設置為直流焊機1推力電流范圍的上限值；

4)將焊鉗2上夾上焊條4焊接電弧短路接觸，斷弧焊操作運條；斷弧焊操作頻率控制在40～50次/min；

封底層斷弧操作時，采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片5采用Z字形運條法焊接，首先將焊條4點在焊縫的根部，壓低電弧做輕微斜向前左右擺動一次后，回到焊縫中間滅?。环獾讓雍附油瓿珊蠛缚p形成底層焊道6；

填充層、蓋面層斷弧操作時，均采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片5采用Z字形運條法焊接，在熔池中間位置引燃電弧，焊條4上觸點的中心短路接觸熔池后斜擺向前左右擺動一次后，然后橫向回到熔池中間滅弧。

在步驟1)中選擇含有纖維素藥皮的焊條4能夠增強焊接電弧的吹力。采用空載電壓大于70V以及具有推力功能的直流焊機1；從而可以提高引弧性能和電弧燃燒的穩(wěn)定性，防止電弧熔滴短路過渡時，出現(xiàn)粘連焊條現(xiàn)象。

在步驟2)中在被焊接件3上焊縫31一端的兩側(cè)均設置焊件接線點；且使得焊縫31兩側(cè)的焊件接線點關(guān)于焊縫31的中心線對稱；所述焊件接線點與焊縫之間的距離d1為200～300mm；通過導線將焊件接線點與直流電機的正極接線端12電連接；將焊鉗2與直流焊機(1)的負極接線端11連接。

通過在被焊接件3上設置關(guān)于焊縫31的中心線對稱的焊件接線點；所述焊件接線點與焊縫之間的距離d1為200～300mm；所述焊件接線點與直流焊機1的正極接線端12電連接。從而使得被焊接件3與直流焊機1的正極電連接，因此能夠增強焊接電弧的挺度和剛直性。

同時由于所述被焊接件3上焊縫31兩側(cè)的焊件接線點與焊縫之間的距離d1為200～300mm；從而能夠使得在焊縫31周圍由電流產(chǎn)生的磁場分布較均勻，進一步減小因焊接電流產(chǎn)生的磁場對焊接電弧磁偏吹的影響。

在被焊接件3上設置關(guān)于焊縫31的中心線對稱的焊件上的接線點；能夠使得在焊接時，焊縫31兩側(cè)焊接件3通過焊接電流大小基本相同，并且產(chǎn)生的磁場對稱分布較均勻。

在步驟3)中，將推力電流設置為直流焊機1推力電流范圍的上限值；選擇較大的推力電流從而可以增大焊接電弧的助吹力。

在步驟4)中，將焊鉗2上夾上焊條4焊接電弧短路接觸，斷弧焊操作運條；斷弧焊操作頻率控制在40～50次/min；

具體的，封底層斷弧操作時，采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片5采用Z字形運條法焊接，首先將焊條4點在焊縫的根部，壓低電弧做輕微斜向前左右擺動一次后，回到焊縫中間滅??；封底層焊接完成后焊縫形成底層焊道6；

填充層、蓋面層斷弧操作時，均采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片5采用Z字形運條法焊接，在熔池中間位置引燃電弧，焊條4上觸點的中心短路接觸熔池后斜擺向前左右擺動一次后，然后橫向回到熔池中間滅弧。

如圖1至5所示，在焊接填充層時，在焊接每片焊片5時，均進行一次起弧和收弧，如圖4所示，為縱向焊接運條單片熔池焊片5焊接示意圖，起弧點為C點，收弧點為D點，從C點到D點采用Z字形運條法。

如圖5所示，橫向焊接運條單片魚鱗焊片5焊接示意圖，起弧點為E點，收弧點為F點，從E點到F點采用Z字形運條法。

在步驟4中采用上述焊接方法由于操作過程中焊接電弧低，電弧在熔池中心擺動幅度不大、并且采用魚鱗片焊，每一片魚鱗焊片5進行一次起弧和收弧，從而使得停留時間短，減少了磁場對電弧熔滴過渡時的作用時間，可有效地減少磁場對焊接電弧的影響，防止電弧磁偏吹，且焊接熔池大小易控制，正反兩面成形良好。

綜上所述，本發(fā)明所述的克服磁場對焊接電弧磁偏吹的方法在步驟1)中采用纖維素藥皮的焊條4，由于纖維素藥皮焊條焊接電弧的氣體吹力大，電弧的縱向過渡力較大，可以克服一定的電磁力對電弧熔滴過渡的作用和影響；然后在步驟2)中通過在被焊接件3上，焊縫31的兩側(cè)設置與直流焊機1的正極接線端連接的焊件接線點，從而使得焊縫31兩側(cè)在焊接過程中通過的電流較均勻；從而使得焊接電流在焊縫周圍產(chǎn)生較均勻的磁場，避免磁場對焊接電弧產(chǎn)生干擾；在步驟3)中將直流焊機的推力電流選取為最大值，從而曾大了焊接電弧的助吹力；最后，在步驟4)中采取焊接電弧短路接觸，斷弧焊操作運條；斷弧焊操作頻率控制在40～50次/min；封底層、填充層、蓋面層斷弧操作時，均采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片采用Z字形運條法的焊接方式，從而減少磁場對電弧熔滴過渡的作用時間，進一步有效地減少磁場對焊接電弧的影響，防止電弧產(chǎn)生磁偏吹，且焊接熔池大小容易控制，焊縫的正反兩面成形良好。并且能夠克服化工行業(yè)的電解槽及周圍產(chǎn)生的磁場對焊接電弧的作用和影響，減弱焊接電弧的磁偏吹現(xiàn)象，保證焊接順利進行。

為了使得焊縫31兩側(cè)通過的焊接電流大小基本相同；進一步的，在步驟2)中焊縫(31)兩側(cè)焊件接線點均與直流焊機1的正極接線端12通過導線電連接，且導線的長度和直徑均相同。

為了使得焊接電流產(chǎn)生的磁場能夠在焊縫31周圍分布較均勻，進一步的，在步驟2)中所述焊件接線點與焊縫31一端的端面之間的距離d2大于或者等于100mm。

為了保證焊縫31的焊接質(zhì)量，進一步的，在步驟4)中蓋面層斷弧操作焊接過程中采用Z字形運條法進行焊接的具體步驟如下：

焊條4短路接觸熔池后，焊條4上觸點的中心斜擺到距離坡口邊緣2mm處時，立即又斜擺動到距坡口另一邊緣的2mm處，然后橫向回到熔池中間滅弧。由于蓋面層位于焊縫的表層，蓋面層需要與焊件形成較好的過渡，因此采用上述焊接方法，能夠使得焊縫成形質(zhì)量好；避免焊條4的中心太靠近坡口邊緣使得坡口的邊緣在高溫下熔化過多，產(chǎn)生咬邊缺陷。

實施例1

采用本發(fā)明所述的克服磁場對焊接電弧磁偏吹的方法，對在磁場環(huán)境中進行磁性材料的電弧焊；其具體實施步驟包括以下步驟：

1、選擇含有纖維素藥皮的焊條4；采用空載電壓大于70V以及具有推力功能的直流焊機1。

2、在被焊接件3上焊縫31一端的兩側(cè)均設置焊機接線點；且使得焊縫31兩側(cè)的焊件接線點關(guān)于焊縫31的中心線對稱；所述焊件接線點與焊縫之間的距離d1為200～300mm；通過導線將焊接接線點與直流電機的正極接線端12連接；將焊鉗2與直流焊機1的負極接線端11連接。

3、將推力電流設置為直流焊機1推力電流范圍的上限值。

4)將焊鉗2夾上焊條4，焊接電弧短路接觸，斷弧焊操作運條；斷弧焊操作頻率控制在40～50次/min；

封底層斷弧操作時，采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片5采用Z字形運條法焊接，首先將焊條4點在焊縫的根部，壓低電弧做輕微斜向前左右擺動一次后，回到焊縫中間滅??；封底層焊接完成后焊縫形成底層焊道6；

填充層、蓋面層斷弧操作時，均采用魚鱗片焊，形成的焊道熔池每片魚鱗焊片5采用Z字形運條法焊接，在熔池中間位置引燃電弧，焊條4中心短路接觸熔池后斜擺向前左右擺動一次后，然后橫向回到熔池中間滅弧。

實施例2、實施例3、對比例1和對比例2均采用實施例1中的方法，改變其中的直流焊機空載電壓以及斷弧焊操作頻率，具體改變的參數(shù)及對應的技術(shù)效果，見表1；

表1

注：磁吹偏是指電弧偏離焊條軸線的現(xiàn)象；一般在試焊時進行驗證。因為無法測量電弧偏離焊條軸線的距離，因此一般通過肉眼觀察電弧是否偏離焊條軸線，從而判斷是否出現(xiàn)磁吹偏。成功率是指焊接得到合格產(chǎn)品與全部焊接產(chǎn)品的百分比。

從上表可以看出本發(fā)明所述的磁場環(huán)境中焊接操作的運條方法；當直流焊機空載電壓選擇在70V及70V以上并且斷弧焊操作頻率為40～50次/min時，焊接過程中不會出現(xiàn)磁吹偏現(xiàn)象；能夠保證在磁場環(huán)境下的正常焊接。