焊接電流 焊接電壓（伏） 焊接速度（米/時） 焊絲直徑 1500（安）以內 由22~24到32~34 由34~36到50~60 10~40 40~100 熔深 顯著增大 略增大 略減小 無變化 減小 減小熔寬 略增大 增大 顯著增大（除直流正接） 減小 減小 增大餘高 顯著增大 減小 減小 略增大 略增大 減小形狀係數 顯著減小 增大 顯著增大（除直流正接） 減小 略減小 增大熔合比 顯著減小 略增大 無變化 顯著增大 增大 減小焊縫特點 當以下規範增大時的影響 焊絲前傾 焊件傾斜 間歇和坡口 焊劑粒度 上坡焊 下坡焊 熔深 顯著減小 略增大 減小 無變化 略減小熔寬 增大 略減小 增大 無變化 略增大餘高 減小 增大 減小 減小 略減小形狀係數 顯著增大 減小 增大 無變化 增大熔合比 減小 略增大 減小 減小 略減小熱，熔深增加。電流過大時會造成燒穿鋼板，電流過大還會使焊縫餘高過高，熱影響區增大和引起較大焊接變形。電流減小，熔深減小。電流過小時，容易產生未焊透，電弧穩定性不好。電流變化對熔寬變化影響不大。（2） 焊接電壓 焊接電壓是焊絲端頭與熔化金屬表面間的電壓，即電弧兩端的電壓。由於這個電壓難以測量，實際生產中是測量導電嘴與工件間的電壓，可由機頭上的電壓表讀出。當焊接電纜較長時，由於電流大，在電纜上有電壓降，焊接電源上電壓表的指示值，比機頭上電壓表的指示值要高1~2伏以上。調節焊接電壓時，應根據機頭上的電壓表指示值進行。焊接電壓對焊絲熔化速度影響不大，但對焊縫橫截面和外表成形有很大影響。焊接電壓增高時弧長增加，電弧的活動範圍增大，熔寬增大，同時焊縫餘高和熔深略為減小，焊縫變得平坦。電弧活動範圍增大後，使焊劑熔化量增多，如果是含合金的燒結焊劑，向焊縫過渡的合金元素增多。當裝配間隙略大時，增高電壓有利於焊縫成形。焊接電壓過高，對接焊時會形成“蘑菇形”焊縫，容易在焊縫內產生裂紋；角焊時會造成咬邊和凹陷焊縫。如果焊接電壓繼續增高，電弧會突破熔渣的覆蓋，使熔化金屬失去保護而與空氣接觸，造成密集氣孔。焊接電壓降低時熔寬減小，焊縫變得高而窄。如果焊接電壓過低，會造成母材熔化不足，焊縫成形不良和脫渣困難。焊接電壓應與焊接電流相適應（見表2）。焊接厚板深坡口焊縫和進行高速埋弧焊時，為了減小磁偏吹，焊接電壓應選得低一些，以增大電弧的“剛性”。表2 焊接電流與相應的焊接電壓焊接電流（安） 600~700 700~850 850~1000 1000~1200焊接電壓（伏） 34~36 36~38 38~40 40~42（3） 焊接速度 焊接速度對熔寬及熔深有明顯的影響，在其他規範不變的條件下，焊接速度增大時，電弧對母材的加熱減少，熔寬明顯減小。與此同時，電弧向後方排斥熔池金屬的作用加強，電弧直接加熱熔池低部的母材，使熔深略為增加。當焊接速度提高到40米/時以上時，由於電弧對母材加熱量顯著減少，熔深隨焊接速度增大而減小。焊接速度過高會造成咬邊、未焊透、焊縫粗糙不平等缺陷。降低焊接速度，熔池體積增大而存在時間增長，有利於氣體浮出熔池，減小形成氣孔的傾向。但焊接速度過低會形成易裂的“蘑菇形”焊縫，或產生燒穿、夾渣、焊縫不規則等缺陷。 對於角焊縫，增大焊接速度可以提高生產率。對於開坡口的對接焊縫，焊接速度的變化對生產率的影響不大。（4） 焊絲直徑 焊絲直徑主要影響熔深。在同樣的焊接電流下，不同直徑的焊絲電流密度不同，直徑較細的焊絲電流密度較大，電弧的吹力大熔深大。細焊絲時電流密度大，易於引弧。焊絲越粗，允許採用的電流越大，生產率越高。當裝配不良時，粗焊絲比細焊絲的操作效能好，有利於控制焊縫成形，不易燒穿。焊絲直徑應與所用的焊接電流大小相適應，如果粗焊絲用小電流焊接，會造成焊接電弧不穩定；相反，細焊絲用大電流焊接，容易形成“蘑菇形”焊縫，而且熔池不穩定，焊縫成形差。不同直徑焊絲適用的焊接電流範圍如表3 。表3 不同直徑焊絲適用的焊接電流焊絲直徑（毫米） 2 3 4 5 6焊接電流（安） 200~400 350~600 500~800 700~1000 800~1200電流密度（安/毫米） 63~125 50~85 40~63 36~50 28~42臨界電流（安） 280 300 530 700 （5） 伸出長度 焊絲伸出長度是指焊絲伸出導電嘴部分的長度，就是導電嘴下端到熔池表面的距離。為了測量方便，一般將導電嘴下端到焊件表面的距離作為伸出長度。伸出導電嘴外的焊絲存在一定電阻，埋弧焊的焊接電流很大，在這部分焊絲上產生的電阻熱很大，焊絲受到的電阻熱的預熱，熔化速度增大，焊絲直徑越細或伸出長度越長時，這種預熱作用越大。所以，焊絲直徑小於3mm時，要嚴格控制伸出長度；焊絲直徑較粗時，伸出長度的影響較小，但也要控制在合適的範圍內。伸出長度一般應為焊絲直徑的6~10倍。對不鏽鋼焊絲等電阻較大的材料，伸出長度應小一些，以免焊絲過熱。 伸出長度太短，電弧容易返燒到導電嘴上，如果導電嘴是銅材製成的時，焊縫會熔入銅而產生裂紋，所以伸出長度不宜過短。2. 確定規範時應考慮的因素選擇埋弧焊規範的基本原則，是在保證焊縫成形良好，內在質量和接頭效能滿足要求的前提下，儘可能提高生產率。切不能單純追求生產率而盲目選用粗焊絲和大焊接電流，必須考慮各種規範之間的配合和每種規範的合理範圍。通常要注意以下三方面：（1） 焊縫形狀係數 每一道焊縫都有一定的熔寬（b）、熔深（t）和餘高（h）如下圖。它們決定了焊縫截面的基本形狀：焊縫是深而窄，或是寬而淺等。為了反映各種不同熔寬和熔深時的焊縫橫截面形狀，常採用焊縫形狀係數（ψ）表示：ψ=b/t焊縫形狀係數大的焊縫，其熔寬較熔深大，形狀係數小的焊縫，熔寬相對熔深較小。焊縫形狀係數過小的焊縫，焊縫深而窄，熔池凝固時，柱狀結晶從兩側向中心生長，低熔點雜質不易從熔池中浮出，積聚在結晶交介面上形成薄弱的結合面，在收縮應力和外界拘束應力作用下，很可能在焊縫中心產生結晶裂紋。因此，選擇埋弧焊規範時，要注意控制形狀係數，一般以1.3~2左右為宜。影響形狀係數的主要規範，是焊接電壓和焊接電流。焊接電流大時熔深大，這時如不相應增高焊接電壓，焊縫形狀係數就可能太小。當然，對於一定的焊接電流，過分增高焊接電壓也是不必要的，會使焊縫過寬或造成缺陷。埋弧焊時，與焊接電流相應的焊接電壓範圍見表5 。表5 焊接電流與相應的焊接電壓焊接電流（安） 600~700 700~850 850~1000 1000~1200焊接電壓（伏） 34~36 38~38 38~40 40~42（2） 母材熔合比 埋弧焊縫是由熔化的母材及填充金屬組成的，熔化的母材在焊縫中所佔的比例稱為母材熔合比（r）見上圖。Am表示焊縫中母材的熔化面積；At表示焊縫中填充金屬的面積。則母材熔合比用下式表示：r=Am/(Am+At)通常母材中的含碳量和硫、磷雜質的含量比焊絲高，合金元素含量與焊絲也有差別。所以母材熔合比大的焊縫，由母材帶入焊縫的碳量及雜質量較多；當母材合金元素與焊絲有較大差別時，母材對焊縫成分有較大影響。依據焊接規範的不同，埋弧焊縫的母材熔合比為30%~60%。單道焊縫或多層焊時第一層焊縫，母材熔合比較大，母材容合比對焊縫塑性和韌性有很大影響，對於某些材料，應防止在第一層焊縫中熔入過多的母材，而降低焊縫的抗裂性。埋弧堆焊時，為了減少堆焊層數和保證堆焊層成分，必須減少熔合比。生產中也有采用較大母材熔合比的情況，例如不開坡口埋弧對接焊時，母材熔合比較大，用合金元素含量較低的H08MnA或H08A焊絲，配焊劑431焊接16Mn鋼，就可以保證焊縫得到合適的化學成分，保證足夠的強度。影響焊縫熔深的不同規範，對母材熔合比也都有影響，減小母材熔合比的常用措施有：減小焊接電流；採用下坡焊或焊絲前傾佈置；用正極性焊接；增大焊絲伸出長度；用帶極代替絲極堆焊；不開坡口焊接改成開坡口焊接等。（3） 線能量 焊接接頭的效能除與母材和焊縫的化學成分有關外，還受到焊接加熱和冷卻過程的影響。焊接時母材受電弧加熱的程度，與焊接電弧的功率大小有直接關係，電弧功率是焊接電流和焊接電壓的乘積，電弧功率越大，對母材的加熱越強烈。但是，母材的加熱程度還與電弧移動速度（即焊接速度）有關，焊接速度增大，每段焊縫得到的電弧熱量相應減少。可以用線能量綜合表示這三個因素的影響。線能量是單位長度焊縫（即焊縫中的任一小段焊縫）得到的電弧熱量，用下式可以算出：q=IU/V式中 I — 焊接電流 （安）； U — 焊接電壓 （伏）； V — 焊接速度 （釐米/秒） q — 線能量 （焦耳/釐米）。例如，焊接電流700安，焊接電壓36伏，焊接速度1釐米/秒（36米/時）時，線能量為25200叫焦耳/釐米。從線能量計算公式可以看出，線能量與焊接電流和焊接電壓成正比，與焊接速度成反比。也就是說，焊接電流、焊接電壓越高，線能量越大；焊接速度增大時，線能量減小。由於埋弧焊焊接電流和焊接速度能在較大範圍中調節，線能量的變化範圍比焊條電弧焊大得多。線能量增大時，熱影響區增大，過熱區明顯增寬，晶粒變粗，造成焊接接頭的塑性和韌性下降。對於低合金鋼，這種影響尤其顯著。如果用大線能量焊接不鏽鋼，會使近縫區在“敏化區”範圍停留時間增長，影響焊接接頭抗晶間腐蝕的效能。焊接低溫鋼時，大線能量會造成焊接接頭的低溫衝擊韌性明顯降低。所以，埋弧焊時，必須根據母材的效能特點和對焊接接頭的要求，選擇合適的線能量。
焊接電流 焊接電壓（伏） 焊接速度（米/時） 焊絲直徑 1500（安）以內 由22~24到32~34 由34~36到50~60 10~40 40~100 熔深 顯著增大 略增大 略減小 無變化 減小 減小熔寬 略增大 增大 顯著增大（除直流正接） 減小 減小 增大餘高 顯著增大 減小 減小 略增大 略增大 減小形狀係數 顯著減小 增大 顯著增大（除直流正接） 減小 略減小 增大熔合比 顯著減小 略增大 無變化 顯著增大 增大 減小焊縫特點 當以下規範增大時的影響 焊絲前傾 焊件傾斜 間歇和坡口 焊劑粒度 上坡焊 下坡焊 熔深 顯著減小 略增大 減小 無變化 略減小熔寬 增大 略減小 增大 無變化 略增大餘高 減小 增大 減小 減小 略減小形狀係數 顯著增大 減小 增大 無變化 增大熔合比 減小 略增大 減小 減小 略減小熱，熔深增加。電流過大時會造成燒穿鋼板，電流過大還會使焊縫餘高過高，熱影響區增大和引起較大焊接變形。電流減小，熔深減小。電流過小時，容易產生未焊透，電弧穩定性不好。電流變化對熔寬變化影響不大。（2） 焊接電壓 焊接電壓是焊絲端頭與熔化金屬表面間的電壓，即電弧兩端的電壓。由於這個電壓難以測量，實際生產中是測量導電嘴與工件間的電壓，可由機頭上的電壓表讀出。當焊接電纜較長時，由於電流大，在電纜上有電壓降，焊接電源上電壓表的指示值，比機頭上電壓表的指示值要高1~2伏以上。調節焊接電壓時，應根據機頭上的電壓表指示值進行。焊接電壓對焊絲熔化速度影響不大，但對焊縫橫截面和外表成形有很大影響。焊接電壓增高時弧長增加，電弧的活動範圍增大，熔寬增大，同時焊縫餘高和熔深略為減小，焊縫變得平坦。電弧活動範圍增大後，使焊劑熔化量增多，如果是含合金的燒結焊劑，向焊縫過渡的合金元素增多。當裝配間隙略大時，增高電壓有利於焊縫成形。焊接電壓過高，對接焊時會形成“蘑菇形”焊縫，容易在焊縫內產生裂紋；角焊時會造成咬邊和凹陷焊縫。如果焊接電壓繼續增高，電弧會突破熔渣的覆蓋，使熔化金屬失去保護而與空氣接觸，造成密集氣孔。焊接電壓降低時熔寬減小，焊縫變得高而窄。如果焊接電壓過低，會造成母材熔化不足，焊縫成形不良和脫渣困難。焊接電壓應與焊接電流相適應（見表2）。焊接厚板深坡口焊縫和進行高速埋弧焊時，為了減小磁偏吹，焊接電壓應選得低一些，以增大電弧的“剛性”。表2 焊接電流與相應的焊接電壓焊接電流（安） 600~700 700~850 850~1000 1000~1200焊接電壓（伏） 34~36 36~38 38~40 40~42（3） 焊接速度 焊接速度對熔寬及熔深有明顯的影響，在其他規範不變的條件下，焊接速度增大時，電弧對母材的加熱減少，熔寬明顯減小。與此同時，電弧向後方排斥熔池金屬的作用加強，電弧直接加熱熔池低部的母材，使熔深略為增加。當焊接速度提高到40米/時以上時，由於電弧對母材加熱量顯著減少，熔深隨焊接速度增大而減小。焊接速度過高會造成咬邊、未焊透、焊縫粗糙不平等缺陷。降低焊接速度，熔池體積增大而存在時間增長，有利於氣體浮出熔池，減小形成氣孔的傾向。但焊接速度過低會形成易裂的“蘑菇形”焊縫，或產生燒穿、夾渣、焊縫不規則等缺陷。 對於角焊縫，增大焊接速度可以提高生產率。對於開坡口的對接焊縫，焊接速度的變化對生產率的影響不大。（4） 焊絲直徑 焊絲直徑主要影響熔深。在同樣的焊接電流下，不同直徑的焊絲電流密度不同，直徑較細的焊絲電流密度較大，電弧的吹力大熔深大。細焊絲時電流密度大，易於引弧。焊絲越粗，允許採用的電流越大，生產率越高。當裝配不良時，粗焊絲比細焊絲的操作效能好，有利於控制焊縫成形，不易燒穿。焊絲直徑應與所用的焊接電流大小相適應，如果粗焊絲用小電流焊接，會造成焊接電弧不穩定；相反，細焊絲用大電流焊接，容易形成“蘑菇形”焊縫，而且熔池不穩定，焊縫成形差。不同直徑焊絲適用的焊接電流範圍如表3 。表3 不同直徑焊絲適用的焊接電流焊絲直徑（毫米） 2 3 4 5 6焊接電流（安） 200~400 350~600 500~800 700~1000 800~1200電流密度（安/毫米） 63~125 50~85 40~63 36~50 28~42臨界電流（安） 280 300 530 700 （5） 伸出長度 焊絲伸出長度是指焊絲伸出導電嘴部分的長度，就是導電嘴下端到熔池表面的距離。為了測量方便，一般將導電嘴下端到焊件表面的距離作為伸出長度。伸出導電嘴外的焊絲存在一定電阻，埋弧焊的焊接電流很大，在這部分焊絲上產生的電阻熱很大，焊絲受到的電阻熱的預熱，熔化速度增大，焊絲直徑越細或伸出長度越長時，這種預熱作用越大。所以，焊絲直徑小於3mm時，要嚴格控制伸出長度；焊絲直徑較粗時，伸出長度的影響較小，但也要控制在合適的範圍內。伸出長度一般應為焊絲直徑的6~10倍。對不鏽鋼焊絲等電阻較大的材料，伸出長度應小一些，以免焊絲過熱。 伸出長度太短，電弧容易返燒到導電嘴上，如果導電嘴是銅材製成的時，焊縫會熔入銅而產生裂紋，所以伸出長度不宜過短。2. 確定規範時應考慮的因素選擇埋弧焊規範的基本原則，是在保證焊縫成形良好，內在質量和接頭效能滿足要求的前提下，儘可能提高生產率。切不能單純追求生產率而盲目選用粗焊絲和大焊接電流，必須考慮各種規範之間的配合和每種規範的合理範圍。通常要注意以下三方面：（1） 焊縫形狀係數 每一道焊縫都有一定的熔寬（b）、熔深（t）和餘高（h）如下圖。它們決定了焊縫截面的基本形狀：焊縫是深而窄，或是寬而淺等。為了反映各種不同熔寬和熔深時的焊縫橫截面形狀，常採用焊縫形狀係數（ψ）表示：ψ=b/t焊縫形狀係數大的焊縫，其熔寬較熔深大，形狀係數小的焊縫，熔寬相對熔深較小。焊縫形狀係數過小的焊縫，焊縫深而窄，熔池凝固時，柱狀結晶從兩側向中心生長，低熔點雜質不易從熔池中浮出，積聚在結晶交介面上形成薄弱的結合面，在收縮應力和外界拘束應力作用下，很可能在焊縫中心產生結晶裂紋。因此，選擇埋弧焊規範時，要注意控制形狀係數，一般以1.3~2左右為宜。影響形狀係數的主要規範，是焊接電壓和焊接電流。焊接電流大時熔深大，這時如不相應增高焊接電壓，焊縫形狀係數就可能太小。當然，對於一定的焊接電流，過分增高焊接電壓也是不必要的，會使焊縫過寬或造成缺陷。埋弧焊時，與焊接電流相應的焊接電壓範圍見表5 。表5 焊接電流與相應的焊接電壓焊接電流（安） 600~700 700~850 850~1000 1000~1200焊接電壓（伏） 34~36 38~38 38~40 40~42（2） 母材熔合比 埋弧焊縫是由熔化的母材及填充金屬組成的，熔化的母材在焊縫中所佔的比例稱為母材熔合比（r）見上圖。Am表示焊縫中母材的熔化面積；At表示焊縫中填充金屬的面積。則母材熔合比用下式表示：r=Am/(Am+At)通常母材中的含碳量和硫、磷雜質的含量比焊絲高，合金元素含量與焊絲也有差別。所以母材熔合比大的焊縫，由母材帶入焊縫的碳量及雜質量較多；當母材合金元素與焊絲有較大差別時，母材對焊縫成分有較大影響。依據焊接規範的不同，埋弧焊縫的母材熔合比為30%~60%。單道焊縫或多層焊時第一層焊縫，母材熔合比較大，母材容合比對焊縫塑性和韌性有很大影響，對於某些材料，應防止在第一層焊縫中熔入過多的母材，而降低焊縫的抗裂性。埋弧堆焊時，為了減少堆焊層數和保證堆焊層成分，必須減少熔合比。生產中也有采用較大母材熔合比的情況，例如不開坡口埋弧對接焊時，母材熔合比較大，用合金元素含量較低的H08MnA或H08A焊絲，配焊劑431焊接16Mn鋼，就可以保證焊縫得到合適的化學成分，保證足夠的強度。影響焊縫熔深的不同規範，對母材熔合比也都有影響，減小母材熔合比的常用措施有：減小焊接電流；採用下坡焊或焊絲前傾佈置；用正極性焊接；增大焊絲伸出長度；用帶極代替絲極堆焊；不開坡口焊接改成開坡口焊接等。（3） 線能量 焊接接頭的效能除與母材和焊縫的化學成分有關外，還受到焊接加熱和冷卻過程的影響。焊接時母材受電弧加熱的程度，與焊接電弧的功率大小有直接關係，電弧功率是焊接電流和焊接電壓的乘積，電弧功率越大，對母材的加熱越強烈。但是，母材的加熱程度還與電弧移動速度（即焊接速度）有關，焊接速度增大，每段焊縫得到的電弧熱量相應減少。可以用線能量綜合表示這三個因素的影響。線能量是單位長度焊縫（即焊縫中的任一小段焊縫）得到的電弧熱量，用下式可以算出：q=IU/V式中 I — 焊接電流 （安）； U — 焊接電壓 （伏）； V — 焊接速度 （釐米/秒） q — 線能量 （焦耳/釐米）。例如，焊接電流700安，焊接電壓36伏，焊接速度1釐米/秒（36米/時）時，線能量為25200叫焦耳/釐米。從線能量計算公式可以看出，線能量與焊接電流和焊接電壓成正比，與焊接速度成反比。也就是說，焊接電流、焊接電壓越高，線能量越大；焊接速度增大時，線能量減小。由於埋弧焊焊接電流和焊接速度能在較大範圍中調節，線能量的變化範圍比焊條電弧焊大得多。線能量增大時，熱影響區增大，過熱區明顯增寬，晶粒變粗，造成焊接接頭的塑性和韌性下降。對於低合金鋼，這種影響尤其顯著。如果用大線能量焊接不鏽鋼，會使近縫區在“敏化區”範圍停留時間增長，影響焊接接頭抗晶間腐蝕的效能。焊接低溫鋼時，大線能量會造成焊接接頭的低溫衝擊韌性明顯降低。所以，埋弧焊時，必須根據母材的效能特點和對焊接接頭的要求，選擇合適的線能量。