焊接电弧磁偏吹产生的原因及预防措施

焊接电弧磁偏吹产生的原因及预防措施刘殿美1王小东2（1丹东黄海汽车有限责任公司2丹东黄海汽车有限责任公司）摘要：阐述了电弧磁偏吹的产生原因及影响磁偏吹大小的影响因素，介绍了磁偏吹对焊接质量的影响。从设计及工艺；两方面提出控制磁偏吹对焊接质量的影响。关键字:磁偏吹0引言电弧挺直性指电弧作为柔性导体具有抵抗外界干扰、力求保持焊接电流沿电极轴线方向流动的性能。当电极产生倾斜后，电弧的指向亦随之倾斜，电弧中心线沿着电极的倾斜方向伸展，即产生了磁偏吹现象。1磁偏吹的产生1.1产生磁偏吹的原因有：（1）接线位置不适当引起磁偏吹。通过焊件的电流在空间产生磁场，当焊条与焊件垂直时，电弧左侧的磁力线密度较大，而电弧右侧的磁力线稀疏，磁力线的不均匀分布致使密度大的一侧对电弧产生推力，使电弧偏离轴线。（2）不对称铁磁物质引起磁偏吹。焊接时，在电弧一侧放置一块钢板（导磁体）时，由于铁磁物质的导磁能力远远大于空气，铁磁物质侧的磁力线大部分都通过铁磁物质形成封闭曲线，致使电弧同铁磁物质之间的磁力线密度降低，所以在电磁力作用下电弧向铁磁物质一侧偏吹。（3）电弧运动钢板的端部时引起磁偏吹，如图所示。这是因为电弧到达钢板端头时导磁面积发生变化，引起空间磁力线在靠近焊件边缘的地方密度增加，所以在电磁力作用下，产生了指向焊件内侧的磁偏吹。如下图所示：电弧磁偏吹起因示意图（1）导线接线位置引起的磁偏吹（2）电弧附近的铁磁性物质引起的磁偏吹电弧一侧铁磁性物体引起的磁偏吹（3）电弧处于工件端部时产生的磁偏吹电弧在工件端部产生的磁偏吹1.2磁偏吹的危害：焊接过程中，因气流的干扰、焊条药皮偏心的影响和磁场的磁力作用，使电弧中心偏离焊条轴线的偏移现象，即如果某种原因使磁力线分布的均匀性受到破坏，使电弧中的电荷受力不均匀，就会使电弧偏向一侧，即直流电弧焊时，因受到焊接回路所产生的电磁力的作用而产生的电弧偏吹，称为焊接电弧的磁偏吹。称为焊接电弧的偏吹。偏吹不仅使电弧燃烧不稳定，飞溅加大，熔滴下落时失去保护，还会严重影响焊缝的成形。2解决措施根据磁偏吹产生的原因，在生产、安装过程中采用下列几种方法克服和消除磁偏吹对焊接电弧的影响：（1)适当改变焊件上接地线位置，尽可能使电弧周围的磁力线均匀分布；（2)在操作上适当调节焊条倾角，将焊条朝偏吹方向倾斜；（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。当采用交流电焊接时，因变化的磁场在导体中产生感应电流，而感应电流所产生的磁场削弱了焊接电流所引起的磁场，从而控制了磁偏吹；（5)安放产生对称磁场的铁磁材料，尽量使电弧周围的铁磁物质分布均匀；（6)减少焊件上的剩磁。焊件上的剩磁主要是原子磁畴排列整齐有序而造成的。为紊乱焊件的磁畴排列达到减少或防止磁偏吹的目的，可对焊件上存在剩磁的部位，进行局部加热，加热温度为250～300℃。经生产使用去磁效果良好。此外在焊件的剩磁部位，外加磁铁平衡磁场。（7)用反消磁法。即让焊件产生相反磁场来抵消焊件上的剩磁，从而克服和消除磁偏吹对焊接电弧的影响。以下以管道焊接为例介绍磁偏吹预防的应用。在压力管道焊接中，在厚壁管的对接焊接过程中易出现磁偏吹现象。使手工钨极氩弧焊封底焊接无法进行。根据发生磁偏吹的情况，发生磁偏吹主要在厚壁管线的对接接头，而且是在管道即将封闭的几个焊口处。具有铁磁性材料的厚壁管线，在制造、加工过程中产生了剩磁，管线越长，剩磁积累越多，在最后封闭接头处表现出来，造成磁偏吹。具体措施：利用焊接电缆线绕在接头的两侧，通过焊接引弧时，焊接电流通过电缆绕组产生感应磁场，来抵消剩磁克服磁偏吹。消除施焊的效果可通过下列两种方法进行调整：1）在焊接电流不变时，可通过调节焊接电缆绕组数来对焊件产生感应磁场强度的大小进行调整，使之与剩磁场强度大小相等方向相反；2）在电缆绕组圈数不变时，在焊接电流允许范围内，改变焊接电流大小，对焊件产生的感应磁场强度的大小进行调整使之与剩磁场强度大小相等方向相反，从而消除接头处的剩磁，克服磁偏吹对焊接电弧的影响。3结束语在实际的焊接环境中，因为焊接环境不相同，产生磁偏吹的原因页不近相同，所以，要结合现场实际情况找出造成磁偏吹的原因后结合上述总结经验处理，保证现场焊接中焊接质量。参考文献［1］王文翰焊接技术手册2000年3月第二版