焊接電弧磁偏吹產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施

焊接電弧磁偏吹產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施劉殿美1王小東2（1丹東黃海汽車有限責(zé)任公司2丹東黃海汽車有限責(zé)任公司）摘要：闡述了電弧磁偏吹的產(chǎn)生原因及影響磁偏吹大小的影響因素，介紹了磁偏吹對焊接質(zhì)量的影響。從設(shè)計(jì)及工藝；兩方面提出控制磁偏吹對焊接質(zhì)量的影響。關(guān)鍵字:磁偏吹0引言電弧挺直性指電弧作為柔性導(dǎo)體具有抵抗外界干擾、力求保持焊接電流沿電極軸線方向流動(dòng)的性能。當(dāng)電極產(chǎn)生傾斜后，電弧的指向亦隨之傾斜，電弧中心線沿著電極的傾斜方向伸展，即產(chǎn)生了磁偏吹現(xiàn)象。1磁偏吹的產(chǎn)生1.1產(chǎn)生磁偏吹的原因有：

（1）接線位置不適當(dāng)引起磁偏吹。通過焊件的電流在空間產(chǎn)生磁場，當(dāng)焊條與焊件垂直時(shí)，電弧左側(cè)的磁力線密度較大，而電弧右側(cè)的磁力線稀疏，磁力線的不均勻分布致使密度大的一側(cè)對電弧產(chǎn)生推力，使電弧偏離軸線。

（2）不對稱鐵磁物質(zhì)引起磁偏吹。焊接時(shí)，在電弧一側(cè)放置一塊鋼板（導(dǎo)磁體）時(shí)，由于鐵磁物質(zhì)的導(dǎo)磁能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣，鐵磁物質(zhì)側(cè)的磁力線大部分都通過鐵磁物質(zhì)形成封閉曲線，致使電弧同鐵磁物質(zhì)之間的磁力線密度降低，所以在電磁力作用下電弧向鐵磁物質(zhì)一側(cè)偏吹。

（3）電弧運(yùn)動(dòng)鋼板的端部時(shí)引起磁偏吹，如圖所示。這是因?yàn)殡娀〉竭_(dá)鋼板端頭時(shí)導(dǎo)磁面積發(fā)生變化，引起空間磁力線在靠近焊件邊緣的地方密度增加，所以在電磁力作用下，產(chǎn)生了指向焊件內(nèi)側(cè)的磁偏吹。如下圖所示：

電弧磁偏吹起因示意圖（1）導(dǎo)線接線位置引起的磁偏吹（2）電弧附近的鐵磁性物質(zhì)引起的磁偏吹電弧一側(cè)鐵磁性物體引起的磁偏吹（3）電弧處于工件端部時(shí)產(chǎn)生的磁偏吹電弧在工件端部產(chǎn)生的磁偏吹1.2磁偏吹的危害：焊接過程中，因氣流的干擾、焊條藥皮偏心的影響和磁場的磁力作用，使電弧中心偏離焊條軸線的偏移現(xiàn)象，即如果某種原因使磁力線分布的均勻性受到破壞，使電弧中的電荷受力不均勻，就會使電弧偏向一側(cè)，即直流電弧焊時(shí)，因受到焊接回路所產(chǎn)生的電磁力的作用而產(chǎn)生的電弧偏吹，稱為焊接電弧的磁偏吹。稱為焊接電弧的偏吹。偏吹不僅使電弧燃燒不穩(wěn)定，飛濺加大，熔滴下落時(shí)失去保護(hù)，還會嚴(yán)重影響焊縫的成形。2解決措施根據(jù)磁偏吹產(chǎn)生的原因，在生產(chǎn)、安裝過程中采用下列幾種方法克服和消除磁偏吹對焊接電弧的影響：（1)適當(dāng)改變焊件上接地線位置，盡可能使電弧周圍的磁力線均勻分布；（2)在操作上適當(dāng)調(diào)節(jié)焊條傾角，將焊條朝偏吹方向傾斜；（3)采用分段退焊法以及短弧焊法，也能有效地克服磁偏吹；（4)采用交流焊接代替直流焊接。當(dāng)采用交流電焊接時(shí)，因變化的磁場在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，而感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場削弱了焊接電流所引起的磁場，從而控制了磁偏吹；（5)安放產(chǎn)生對稱磁場的鐵磁材料，盡量使電弧周圍的鐵磁物質(zhì)分布均勻；（6)減少焊件上的剩磁。焊件上的剩磁主要是原子磁疇排列整齊有序而造成的。為紊亂焊件的磁疇排列達(dá)到減少或防止磁偏吹的目的，可對焊件上存在剩磁的部位，進(jìn)行局部加熱，加熱溫度為250～300℃。經(jīng)生產(chǎn)使用去磁效果良好。此外在焊件的剩磁部位，外加磁鐵平衡磁場。（7)用反消磁法。即讓焊件產(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。以下以管道焊接為例介紹磁偏吹預(yù)防的應(yīng)用。在壓力管道焊接中，在厚壁管的對接焊接過程中易出現(xiàn)磁偏吹現(xiàn)象。使手工鎢極氬弧焊封底焊接無法進(jìn)行。根據(jù)發(fā)生磁偏吹的情況，發(fā)生磁偏吹主要在厚壁管線的對接接頭，而且是在管道即將封閉的幾個(gè)焊口處。具有鐵磁性材料的厚壁管線，在制造、加工過程中產(chǎn)生了剩磁，管線越長，剩磁積累越多，在最后封閉接頭處表現(xiàn)出來，造成磁偏吹。具體措施：利用焊接電纜線繞在接頭的兩側(cè)，通過焊接引弧時(shí)，焊接電流通過電纜繞組產(chǎn)生感應(yīng)磁場，來抵消剩磁克服磁偏吹。消除施焊的效果可通過下列兩種方法進(jìn)行調(diào)整：1）在焊接電流不變時(shí)，可通過調(diào)節(jié)焊接電纜繞組數(shù)來對焊件產(chǎn)生感應(yīng)磁場強(qiáng)度的大小進(jìn)行調(diào)整，使之與剩磁場強(qiáng)度大小相等方向相反；2）在電纜繞組圈數(shù)不變時(shí)，在焊接電流允許范圍內(nèi)，改變焊接電流大小，對焊件產(chǎn)生的感應(yīng)磁場強(qiáng)度的大小進(jìn)行調(diào)整使之與剩磁場強(qiáng)度大小相等方向相反，從而消除接頭處的剩磁，克服磁偏吹對焊接電弧的影響。3結(jié)束語在實(shí)際的焊接環(huán)境中，因?yàn)楹附迎h(huán)境不相同，產(chǎn)生磁偏吹的原因頁不近相同，所以，要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況找出造