3.5 焊接规范
焊接规范就是焊接过程中的工艺参数值，主要有焊条直径、焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊缝长度、焊缝宽度、焊缝厚度、焊接的道数、层数和电源的种类等。焊接工艺参数对焊接生产率和焊接质量有很大的影响，因此必须正确选择。
（1）焊条直径的选择
焊条直径的选择主要取决于被焊工件的厚度，另外还应考虑接头形式、焊缝位置、焊接层次等。厚度越大，要求焊缝尺寸也越大，就需选用直径大一些的焊条。表3-26中所列数据可供参考。
表3-26 焊条直径的选择
在厚板多层焊时，底层焊缝所选用的焊条直径一般均不得超过4mm，以后几层可适当选用大直径焊条。
角接和搭接可以选用比对接较大直径的焊条。立焊、横焊、仰焊时焊条一般不超过4mm，以免由于熔池过大，铁水下流使焊缝成形变坏。
（2）焊接电流的确定
焊接电流是影响接头质量和焊接生产率的主要因素，而且是最重要的工艺因素之一。焊接电流必须选用得当。电流过大，会使焊芯过热，致使涂药过早脱落，增加飞溅和烧损，降低燃弧的稳定性，使焊缝成形困难；同时，易造成焊缝两侧咬边，根部过薄和烧穿；平焊、立焊和横焊位置的根部出现焊瘤；仰焊位置根部出现凹陷。对于合金钢来说，金属组织过热，焊缝及近缝区金属容易变质，机械强度降低。若电流过小，则熔深不够，又易造成焊不透和熔化不良。同时，由于电弧热能小，熔注金属冷凝较快，而形成焊缝中夹渣和气孔。
焊接电流的确定主要取决于焊条直径。焊接电流过大时，焊条本身的电阻热会使焊条发红，药皮变质，甚至大块自动脱落，失去保护作用，焊芯熔化过快，使焊接质量降低。焊接电流过小时，电弧不稳定。因此，对于一定直径的焊条有一个合适的电流使用范围，表3-27中列出了各种直径酸性碳钢焊条的合适电流使用范围。
表3-27 酸性碳钢焊条使用电流参考表
电流大小的选择，还应考虑工件的厚度、接头形式、焊接位置和现场使用情况。在工件厚度大、角焊缝、环境温度较低、散热较快等情况下，可选用电流的上限，而在工件厚度不大，在立、横、仰焊位置和用碱性焊条时，应适当减小焊接电流。
总之，在保证不烧穿和成形良好的情况下，尽量采用较大的焊接电流，配合适当大的焊接速度；以提高生产率。
焊接电流一般按下列公式计算：
I=Kd
式中 I——焊接电流，A；
d——电焊条直径，mm；
K——经验系数，根据表3-28确定。
表3-28 经验系数K的确定
实际电流选择是凭焊工的经验，可从下述几方面来判断电流选得是否合适。
①根据电弧吹力，熔池深浅，焊条熔化速度，飞溅大小来判断。电流过大时，电弧吹力就大，熔池就深，焊条熔化速度就快，飞溅就大。由于飞溅大，而造成焊缝两边的表面很不干净。电流太小时，电弧吹力就小，熔池很浅，焊条熔化速度极慢，飞溅特别小，而且熔渣和铁水不易分离和辨别。电流适合时，不仅电弧吹力、熔池深浅、焊条熔化速度、飞溅等都适当，而且熔渣与铁水也容易分离和辨别。
②根据焊缝形状判断。电流过大时，焊缝波纹很低，外形不规则，沿焊缝有咬边现象，如图3-38a所示。电流太小时，焊波窄而高，焊缝两侧与基本金属熔合得很不平整，甚至缺乏充分熔合，如图3-38b所示。电流适合时，焊缝两侧与基本金属结合得很好，是缓坡形，如图3-38c所示。此外，连接焊钳的电缆易发热，焊条后半截发红等都是电流过大的表现。电流很小时，焊条容易粘在焊件上。
图3-38 不同电流时焊缝形状
（3）焊接层数的选择
在焊件厚度较大时，往往需采用多层焊。对于低碳钢和强度等级低的低合金钢，每层焊缝厚度对焊缝质量影响不大，但过大时，对焊缝金属塑性稍有不利影响，因此对质量要求较高的焊缝，每层厚度最好不大于4～5mm。经验认为：每层的厚度等于焊条直径的0.8～1.2倍时，生产率较高，并且比较容易操作。因此，可近似计算如下：
层数n≈t/d
式中 t——工件厚度，mm；
d——焊条直径，mm。
（4）电弧电压和焊接速度的选择
焊条电弧焊时，电弧电压和焊接速度是由焊工根据具体情况灵活掌握，其原则：一是保证焊透；二是保证焊缝具有所要求的外形和尺寸。
电弧电压主要取决于弧长，电弧过长，易飘荡，飞溅增加，易产生气孔、咬边、未焊透等缺陷。在焊接过程中尽可能采用短弧焊接。立、仰焊时弧长应比平焊时更短一些。碱性焊条应比酸性焊条弧长短一些，以利电弧的稳定和防止气孔。
一般情况下，电弧长度等于焊条直径的0.5～1倍为好，弧长控制在1～4mm之间，相应的电弧电压在16～25V之间。碱性焊条的电弧长度不超过焊条的直径，为焊条直径的一半较好，尽可能地选择短弧焊；酸性焊条的电弧长度应等于焊条直径。
（5）焊接线能量的确定
焊接线能量就是焊接能源输给单位长度焊缝的能量，以下式表示：
q=IU/v
式中 q——焊接线能量，J/mm；
I——焊接电流，A；
U——电弧电压，V；
v——焊接速度，mm/s。
焊接线能量对一般低碳钢焊接接头的性能影响不大，故不作规定。但对强度等级较高的低合金钢等就有一定要求，如线能量太小，会由于冷却速度过高，可能产生裂纹；如焊接线能量太大，会使热影响区增宽，导致焊接接头的塑性和韧性降低。为此，常采用焊前预热和焊时保持一定的层间温度，既可防止产生裂纹，又可使焊接接头性能不下降。
重要的焊接结构（如锅炉、压力容器等）必须通过试验、焊接工艺评定合格后，才能确定所用的焊接工艺和有关的工艺参数。