带你了解埋弧焊剂温度的控制和测量方法

焊接时温度的控制和测量只是焊接工艺控制的一小部分，但同时也是一个非常重要和容易忽视的部分。怎么控温、怎么测温、在哪里测温、用什么测温都是非常讲究的一个问题。

一.焊接过程中温度的控制

1.预热

预热温度（和层间温度）的选择不仅与钢材和焊条的化学成分有关，还与焊接结构的刚性、焊接方法、环境温度等有关，应综合考虑这些因素后确定。另外，预热温度在钢材板厚方向的均匀性和在焊缝区域的均匀性，对降低焊接应力有着重要的影响。局部预热的宽度，应根据被焊工件的拘束度情况而定，一般应为焊缝区周围各三倍壁厚，且不得少于150-200毫米。如果预热不均匀，不但不减少焊接应力，反而会出现增大焊接应力的情况。

在开始焊接之前，如果使用电加热带进行预热，加热宽度一般为坡口两侧的各75mm处。电加热带一般都会有温度控制装置，可以设置温度的上下限，从而更为方便地对加热温度进行控制。

在车间或现场，可采用火焰加热（空气燃料或乙炔燃料）、电阻加热、电子感应加热等方式进行预热。无论采用何种方法，预热必须均匀，除非另有规定，预热必须穿透焊件的整个厚度。

碳当量是确定是否需要预热以及预热到何种程度的一种方法。

如果CE≤0.45%，预热可任意选择；如果0.45=<CE<=0.60%，预热温度范围为200°F至400°F（100°-200°C）；如果CE>0.60%，预热温度范围为400°F至700°F（200°-350°C）。

裂纹参数（Pcm）也可确定是否需要预热以及预热到何种程度的一种方法。

当碳含量≤0.17(重量百分比)时，或当使用高强度钢时，可以使用Ito&Bessyo参数裂纹检测（Pcm）。这种方法可以准确地预测什么时候预热，什么时候强制预热，以及预热到什么温度。

如果Pcm≤0.15%，可选预热；如果0.15%<Pcm<0.26—0.28%，预热到200°—400°华氏度（100°—200°C）；如果Pcm大于0.26-0.28%，则预热至400 -700华氏度（200 -350摄氏度）
2.焊接技术中对层间温度的把控
焊道层间温度是指焊接过程中，焊接材料所处的温度，它对焊接质量有着直接的影响。在焊接过程中，焊接材料会受到高温的影响，使其结构发生变化，从而导致焊接质量的下降。
为了能够在低温环境下还能够保证必要的层间温度，就必须使用电热装置进行伴随加热。电热装置应不影响焊工施焊的视线以及角度。电热加热带的安装位置应该在距离焊口坡口两侧的50mm处的位置是最为合适的。进行层间温度的控制，应该将重心放到对焊接各工序的衔接上去，在焊接的余温散发完后马上开始进行下一个环节的焊接，这样便可使得加热的时间大大地减少，而且还能够在很大程度上提高焊接的效率。在进行焊接的过程中，如果遇到局部温度没有达到要求的情况时，也可以利用火焰枪进行辅助加热。
3. 焊接技术中对熔池温度的把控
熔池温度能够对焊接质量产生直接的影响，熔池温度过低时，熔池会比较小，流动性差，比较容易产生未焊透，未熔合，夹渣等缺点，如果熔池温度较高，铁水就易产生下淌的现象，成型较难控制，接头塑性也有所下降，容易产生弯曲开裂。要对熔池温度进行把控就要通过以下措施来实现：

（1）选择适当的焊接材料：不同的焊接材料具有不同的熔点和热导率，对焊接温度的影响也不同。在选择焊接材料时，应根据焊接要求和实际情况选择合适的焊接材料。
（2）控制焊接参数：焊接参数包括焊接电流、电压、焊接速度等，它们对焊接温度有着直接的影响。在焊接过程中，应根据实际情况适当调整焊接参数，以控制焊接温度。
（3）运条方法：月牙形的运条温度比圆圈形的熔池温度要低，锯齿形的运条熔池温度比月牙形的运条温度又低，在封底层，可采用锯齿形的运条，并且利用摆动的幅度以及在坡口两侧的停顿，对熔池温度进行有效的控制。
（4）焊条角度：焊接方向与焊条的夹角为90度时，电弧集中，熔池温度高，夹角较小时，电弧分散，熔池温度也较低。
（5）电弧燃烧时间：可以利用电弧燃烧来对熔池温度进行控制，在熔池温度过高而且熔孔较大的情况下，可以适当地减少电弧燃烧时间，从而使得熔池温度降低。
（6）采取有效的冷却措施：在焊接过程中，应采取有效的冷却措施，以降低焊接温度。目前常用的冷却方法包括水冷、气冷等。
二.焊接过程中温度的测量
1. 测量点
温度一般在正对着焊工的工件表面，距坡口边缘4倍板厚，且不超过50mm的距离处测量。这一规定适用于焊缝处工件厚度t不超过50mm的场合。
当工件厚度超过50mm时，要求的测温点应位于至少75mm距离的母材或坡口任何方向上的相应位置。条件允许时，温度应在加热面的背面上测定。否则，应在加热面上移开热源一段时间，使母材厚度上的温度均匀后测定温度。使用固定的永久性加热器且无法在背面测量温度时，应从靠近焊缝坡口处暴露的母材表面上测取温度。温度均匀化的时间按每25mm母材厚度2min的比例计。
道间温度应在焊缝金属或相邻的母材金属处测得。

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当然，也有一些公司会要求测量焊接点的温度，具体问题具体分析。
2. 测量时间
道间温度应在电弧经过之前的焊接区域内瞬时测得。
如果对预热维持温度有规定时，应在焊接中断期间予以监测。
3.测试方法
焊接温度可以通过以下几种方式进行测量：
1）接触式温度计
接触式温度计是一种传统的温度测量方法，通常使用热敏电阻或热电偶等传感器进行测量。它通过物体表面与传感器的直接接触来测量温度，所以精度较高，但测量过程中需要与物体表面接触，可能会对物体造成损伤。
2）非接触式温度计
非接触式温度计通常采用红外线热像仪来监测焊接区域的温度变化，不需要与物体接触，对物体没有损伤，但精度和可靠性有时会受到环境和物体表面的影响。
4. 测试设备
焊接温度可以通过以下几种方式进行测量：
用于温度测量的设备应在焊接工艺规程中明确，如：
-热敏材料，如：蜡笔或油漆（TS）；
-接触式测温仪（CT）；
-热电偶（TE）；
-非接触式光学或电子测温装置（TB）。

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