坡口角度

兩坡口面之間的夾角。 ^[1] 

在電流、電壓相同的情況下，坡口角度越大，熔深越深；坡口角度越小，熔深越小。

焊絲只要接觸到被焊工件產生短路就會形成電弧開始溶化。但是，開有坡口焊縫的焊接，關鍵是焊絲在坡口的什麼位置地方接觸產生短路。用4.8mm直徑焊絲做試驗，在坡口夾角大小不同的焊縫裏焊絲端部所伸到坡口內的位置是不同的。夾角大，焊絲端部接近坡口根部近；相反，夾角小，焊絲端部離坡口根部距離就大。也就是説開有V形或Y形坡口的焊縫焊絲是在坡口斜坡面隨着坡口夾角大小的變化所接觸到不同的點產生短路。而沒有坡口的拼板對接縫焊絲端部是在鋼板平面接觸產生電弧開始融化。

1、電弧形狀

當電流電壓一定的情況下，電弧的形狀是不變的，而會隨着坡口夾角的大小上下移動，不會發生左右的變化。很明顯，在電弧電壓不變的情況下，電弧熔化點到母材的距離相同。坡口角度越小，電弧為保持原來形狀，電弧上移，電弧下坡口根部的距離就越大；反之，坡口角度越大，電弧為保持原來形狀，電弧下移，這個距離就越小。由於電弧是由電壓控制，電弧長度與電壓成正比，隨着電壓的變化而變化。改變坡口角度，電弧所能到達坡口根部的距離明顯不同。

2、穿深厚度

在12個不同角度坡口的試驗中，穿透深度也是隨着坡口角度大小的變化而變化的，30°～45°坡口形成了負數，50°正好為零，隨着坡口角度的加大穿透深度也隨着加大直至焊穿。同時可以看出隨着坡口角度由小到大，電弧至根部距離是由大變小，未融合深度也是由大變小，而穿透深度是由小變大。不難分析，角度越小，鈍邊需要隨着減小甚至不留鈍邊，角度加大，鈍邊也要適當地加大。所以角度大小與鈍邊成正比。根據以上分析，45°以下角度坡口留8mm鈍邊不能滿足焊縫要求，需減小鈍邊厚度來保證焊縫質量，但是角變形較難控制。70°以上角度坡口雖然能充分焊透，但是有些浪費材料。恰到好處的坡口角度與達到理想焊縫質量要求的坡口角度為50°～60°。

3、節能分析

以直徑4.8mm焊絲，焊劑SJ101為例。

以每1m焊縫計算，板厚25mm，開V形坡口不留根。坡口角度分別為50°、60°、70°。試驗結果顯示：50°坡口需用焊絲1900g，焊劑1580g；60°坡口需用焊絲2294g，焊劑2276g；70°坡口需用焊絲2648g，焊劑2644g。

以40萬t船為例。對接焊縫約86600m，埋弧焊焊縫就以50km計算。50°坡口消耗焊絲95000kg，焊劑79000 kg；60°坡口消耗焊絲114700kg，焊劑113800kg；70°坡口消耗焊絲132400kg，焊劑132200kg。另外在氣能、電能、工時方面也有一定的節減，在一定程度上縮短了場地週期。

通過以上分析可見坡口角度大小的不同，電弧所能到達坡口內的位置也就明顯不同，在焊接規範不變的前提下熔深差距很小，但未融合深度差距很大。穿透深度差距也很大。坡口角度越大，未融合深度越淺。穿透深度越大。坡口角度越小，未融合深度越深，穿透深度越小。也就是填充金屬越堆積於表面。相反，反面如果不扣槽清根焊接質量難以得到保證。如果扣槽清根，會大大增加工作量，且增加生產成本。所以在確定埋弧焊坡口角度的同時儘量選擇適合既能使埋弧焊作業方便，又能節約成本的坡口角度。 ^[1]