第十章 焊條電弧焊與碳弧氣刨課件

第十章焊條電弧焊與碳弧氣刨主講：邢建章職稱：工程師E-maiI:xingjz55@第十章焊條電弧焊與碳弧氣刨主講：邢建章第十章焊條電弧焊與碳弧氣刨

2第一節(jié)焊條電弧焊和碳弧氣刨的工作原理

一、焊條電弧焊的基本工作原理焊條電弧焊是利用電弧放電所產(chǎn)生的熱量將焊條和工件熔化，焊條與工件互相熔合、二次冶金后冷凝形成焊縫，從而獲得焊接接頭。焊條電弧焊是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的焊接方法，其工作原理如圖10-1所示。圖10—1焊條電弧焊示意圖1—焊條芯；2—焊藥；3—液態(tài)熔渣；4—凝固的熔渣：5—保護氣體；6—熔滴；7—熔池；8—焊縫：9—工件；10—電弧；11—焊鉗第十章焊條電弧焊與碳弧氣刨

2第一節(jié)焊條電弧焊和碳弧

焊條電弧焊焊接低碳鋼或低合金鋼時，電弧中心部分的溫度可達6000～13000℃，兩電極的溫度可達到2400～2600℃．如圖10-2所示。圖10—2電弧示意圖焊條電弧焊焊接低碳鋼或低合金鋼時，電弧中心部分的溫度

二、碳弧氣刨的基本工作原理碳弧氣刨是利用碳極電弧的高溫，把金屬的局部加熱到熔化狀態(tài)，同時用壓縮空氣的氣流把熔化金屬吹掉，從而達到對金屬進行去除或切割的一種加工方法，如圖10—3所示。圖10—3碳弧氣刨切割示意圖二、碳弧氣刨的基本工作原理圖10—3碳弧氣刨切割

碳弧氣刨過程中，壓縮空氣的主要作用是把碳極電弧高溫加熱而熔化的金屬吹掉．還可以對碳棒電極起冷卻作用，這樣可以相應(yīng)地減少碳棒的燒損。但是，壓縮空氣的流量過大時，將會使被熔化的金屬溫度降低，而不利于對所要切割的金屬進行加工。

碳弧氣刨系統(tǒng)示意圖1－電源2－氣刨槍3－碳棒4－電纜氣管5－空氣壓縮機6－工件碳弧氣刨過程中，壓縮空氣的主要作用是把碳極電弧高溫加

碳弧刨割條：電弧刨割條的外形與普通焊條相同，是利用藥皮在電弧高溫下產(chǎn)生的噴射氣流，吹除熔化金屬，達到刨割的目的。工作時只需交、直流弧焊機，不用空氣壓縮機。操作時其電弧必須達到一定的噴射能力，才能除去熔化金屬。碳弧刨割條：電弧刨割條的外形與普通焊條相同，是利用藥第二節(jié)焊條電弧焊和碳弧氣刨的適用范圍及安全特點一、焊條電弧焊的適用范圍焊條電弧焊是用手工操縱焊條進行焊接工作的，可以進行平焊、立焊和仰焊等多位置焊接，另外由于焊條電弧焊設(shè)備輕便，搬運靈活，操作方便，可以在任何有電源的地方進行焊條電弧焊焊接作業(yè)，適用于各種金屬材料、各種厚度、各種結(jié)構(gòu)形狀的焊接。第二節(jié)焊條電弧焊和碳弧氣刨的一、焊條電弧焊的適用范二、碳弧氣刨的適用范圍碳弧氣刨的適用范圍：一般用來加工焊縫坡口，特別適用于開U型坡口；碳弧氣刨還用來對焊縫進行清根，也可以清除不合格焊縫中的缺陷，然后進行修復(fù)，效率高；清理鑄件的毛邊、飛邊、澆鑄冒口及鑄件中的缺陷；用碳弧氣刨的方法加工多種不能用氣割加工的金屬，如鑄鐵、不銹鋼、銅、鋁等。二、碳弧氣刨的適用范圍碳弧氣刨設(shè)備、工具簡單，只需要一臺直流電焊機、壓縮空氣和專用的電弧切割機及碳棒。使用方便，操作靈活，對處于窄小空間位置的焊縫，只要輕巧的刨槍能伸進去的地方，就可以進行切割作業(yè)。不需要像氧乙炔焰切割那樣使用易燃、易爆氣體，因此操作使用安全。碳弧氣刨設(shè)備、工具簡單，只需要一臺直流電焊機、壓縮空

三、焊條電弧焊與碳弧氣刨的安全特點

1．焊條電弧焊的安全特點焊條電弧焊焊接設(shè)備的空載電壓一般為50～90V，而人體所能承受的安全電壓為30～45V．由此可見．手工電弧焊焊接設(shè)備的空載電壓高于人體所能承受的安全電壓，所以操作人員在更換焊條時，有可能發(fā)生觸電事故。尤其在容器和管道內(nèi)操作，四周都是金屬導(dǎo)體．觸電危險性更大。因此焊條電弧焊操作者在操作時應(yīng)戴手套，穿絕緣鞋。三、焊條電弧焊與碳弧氣刨的安全特點焊接電弧弧柱中心的溫度高達6000～8000℃。焊條電弧焊時，焊條、焊件和藥皮在電弧高溫作用下，發(fā)生蒸發(fā)，凝結(jié)成霧珠，產(chǎn)生大量煙塵。同時，電弧周圍的空氣在弧光強烈輻射作用下，還會產(chǎn)生臭氧、氮氧化物等有毒氣體，在通風不良的情況下，長期接觸會引起危害焊工健康的多種疾病，因此焊接環(huán)境應(yīng)通風良好。焊接電弧弧柱中心的溫度高達6000～8000℃焊接時人體直接受到弧光輻射、強紫外線輻射和紅外線烘烤，光輻射容易引發(fā)焊接作業(yè)者眼睛和皮膚的疾病，因此作業(yè)者在操作時應(yīng)戴防護面具和穿工作服。焊條電弧焊操作過程中，由于電焊機線路故障或者飛濺物引燃易燃易爆品，以及燃料容器管道補焊時防爆措施不當?shù)?，都會引起爆炸和火?zāi)事故。焊接時人體直接受到弧光輻射、強紫外線輻射和紅外線烘烤2．碳弧氣刨的安全特點碳弧氣刨時，除應(yīng)知道焊條電弧焊的安全特點外，還應(yīng)注意以下幾點：電弧切割過程中．由于有壓縮空氣的存在，露天操作時，應(yīng)注意順風方向進行操作，以防吹散的熔渣燒壞工作服和灼傷皮膚，并要注意周圍場地的防火。在容器或艙室內(nèi)部操作時，內(nèi)部空間尺寸不能過于窄小，并要加強抽風及排除煙塵措施。碳弧氣刨時使用電流較大，連續(xù)工作時間較長，要注意防止焊機超載，以免燒毀焊機。2．碳弧氣刨的安全特點切割時應(yīng)盡量使用帶銅皮的專用碳棒。為克服電弧切割的粉塵大、有氣味的缺點，還可采用水碳弧氣刨的方法，如圖10—4所示(水碳弧氣刨槍可用廢舊的射吸式氣焊槍改制)。它的原理與一般碳弧氣刨相同，只是在壓縮空氣中含有大量水霧，利用噴霧來降低碳弧氣刨的粉塵污染。碳弧氣刨可使環(huán)境粉傘降低40％～60％左右。圖10—4水碳弧氣刨示意圖1—工件；2—碳棒；3—槍體；4—防護罩；5－水管接頭；6—風電合－碳弧氣刨軟管切割時應(yīng)盡量使用帶銅皮的專用碳棒。圖10—4水第三節(jié)焊條和焊接工藝參數(shù)的選擇方法

一、焊條的選擇方法

1．焊條的組成焊條就是涂有藥皮的供焊條電弧焊使用的熔化電極，它由焊芯和藥皮兩部分組成，如圖10-5所示。在焊條前端藥皮有45o左右的倒角，這是為了便于引弧。在尾部有一段裸焊芯，約占焊條總長1／16，便于焊鉗夾持并有利于導(dǎo)電。焊條的直徑是指揮芯直徑．有2mm、2．5mm、3．2mm、4mm、5mm或6mm等規(guī)格，其長度，L

一般在250～450mm之間。第三節(jié)焊條和焊接工藝參數(shù)的選擇方法一、焊條的選擇(1)焊芯焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱為焊芯。焊芯一般是一根具有一定長度及直徑的鋼絲。焊接時，焊芯有兩個作用：一是傳導(dǎo)焊接電流，產(chǎn)生電弧把電能轉(zhuǎn)換成熱能．二是焊芯本身熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。圖10—5焊條組成示意圖1—夾持端；2—藥皮；3—焊芯；4—引弧端(1)焊芯圖10—5焊條組成示意圖(2)藥皮壓涂在焊芯表面的涂層稱為藥皮。焊條的藥皮在焊接過程中起著極為重要的作用。若采用無藥皮的光焊條焊接，則在焊接過程中，空氣中的氧和氮會大量侵入熔化金屬，將金屬鐵和有益元素碳、硅、錳等氧化和氮化，形成各種氧化物和氮化物并殘留在焊縫中．造成焊縫夾渣或裂紋，而熔入熔池中的氣體可能使焊縫產(chǎn)生大量氣孔。這些因素都能使焊縫的機械性能(強度、沖擊值等)大大降低，同時使焊縫變脆。此外采用光焊條焊接．電弧很不穩(wěn)定，飛濺嚴重，焊縫成形很差。(2)藥皮

2．焊條的分類

(1)按焊條的用途分類

低碳鋼和低合金高強度鋼焊條(結(jié)構(gòu)鋼焊條)：這類焊條的熔敷金屬，在自然氣候環(huán)境中具有一定的機械性能。

鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條：這類焊條的熔敷金屬，具有不同程度上的高溫工作能力。

不銹鋼焊條：這類焊條的熔敷金屬，在常溫、高溫或低溫中具有不同程度的抗大氣或腐蝕性介質(zhì)腐蝕的能力和一定的機械性能。

堆焊焊條：這類焊條為用于金屬表面層堆焊的焊條，其熔敷金屬在常溫或高溫中具有一定程度的耐不同類型磨耗或腐蝕等性能。2．焊條的分類

低溫鋼焊條：這類焊條的熔敷金屬，在不同的低溫介質(zhì)條件下，具有一定的低溫工作能力。鑄鐵焊條：這類焊條專用于焊補或焊接鑄鐵。

鎳及鎳合金焊條：這類焊條用于鎳及鎳合金的連接、焊補或堆焊。某些焊條可用于鑄鐵焊補、異種金屬的焊接。

銅及銅合金焊條：這類焊條用于銅及銅合金的焊接、焊補或堆焊。某些焊條可用于鑄鐵焊補、異種金屬的焊接。

鋁及鋁合金焊條：這類焊條用于鋁及鋁合金的焊接、焊補或堆焊。低溫鋼焊條：這類焊條的熔敷金屬，在不同的低溫介質(zhì)條件(2)按焊條藥皮熔化后的熔渣特性分

酸性焊條：其熔渣的成分主要是酸性氧化物(Si02、TiO2、Fe203)及其他在焊接時易放出氧的物質(zhì)，藥皮里的造氣劑為有機物，焊接時產(chǎn)生保護氣體。這類焊條藥皮里有各種氧化物，具有較強的氧化性，促使合金元素氧化；這類焊條對鐵銹不敏感，焊縫很少產(chǎn)生由氫引起的氣孔。酸性熔渣的脫氧不完全，同時不能有效地清除焊縫中的硫、磷等雜質(zhì)，故焊縫金屬的機械性能較低，一般用于焊接低碳鋼和不太重要的鋼結(jié)構(gòu)。J422E4303鈦鈣型AC、DC用于焊接較重要的低碳鋼結(jié)構(gòu)和強度等級低的低合金鋼結(jié)構(gòu)，如Q235、09MnV、09Mn2等(2)按焊條藥皮熔化后的熔渣特性分J422E430

堿性焊條：其熔渣的成分主要是堿性氧化物(如大理石、螢石等)，并含有較多的鐵合金作為脫氧劑和合金劑，焊接時以大理石(CaCO3)分解產(chǎn)生的CO2作為保護氣體。由于焊條的脫氧性能好，合金元素燒損少，焊縫金屬合金化效果較好。由于電弧中含氧量低，如遇焊件或焊條存在鐵銹和水分時，容易出現(xiàn)氫氣孔。在藥皮中加入一定量的螢石(CaF2)，在焊接過程中與氫化合生成氟化氫(HF)，具有去氫作用。

堿性焊條：其熔渣的成分主要是堿性氧化物(如大理石、但是螢石不利于電弧的穩(wěn)定．必須采用直流反極性進行焊接。若在藥皮中加入穩(wěn)定電弧的組成物碳酸鉀等．便可使用交流電源。堿性熔渣的脫氧較完全，又能有效地消除焊縫金屬中的硫，合金元素燒損少，所以焊縫金屬的機械性能和抗裂性均較好，可用于合金鋼和重要碳鋼結(jié)構(gòu)的焊接。J501FeE5014E7014鈦型AC、DC用于碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)的焊接，如16Mn等船舶、車輛及機械結(jié)構(gòu)的焊接。但是螢石不利于電弧的穩(wěn)定．必須采用直流反極性進行焊接3．焊條的選用焊接技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛，但是焊條電弧焊仍然是焊接工作中的主要方法，據(jù)資料統(tǒng)計，焊條電弧焊的焊條用鋼約占焊接材料用鋼(包括焊條及各種自動焊絲的總和)的40％～70％．這充分說明焊條電弧焊在焊接工作中占有重要地位。3．焊條的選用焊條電弧焊時，焊條既作為電極，在焊條熔化后又作為填充金屬直接過渡到熔池，與液態(tài)的母材熔合后形成焊縫，因此，焊條不但影響電弧的穩(wěn)定性，而且直接影響到焊縫金屬的化學(xué)成分和機械性能。但是焊條的種類很多，各有其應(yīng)用范圍，使用是否恰當對焊接質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率及產(chǎn)品成本都有很大影響。通常應(yīng)根據(jù)組成焊接結(jié)構(gòu)鋼材的化學(xué)成分、機械性能、焊接性、工作環(huán)境(有無腐蝕介質(zhì)，高溫或低溫)等要求，以及從焊接結(jié)構(gòu)的形狀(剛性大小)、受力情況和焊接設(shè)備(是否有直流電焊機)等方面考慮，決定選用哪種焊條。焊條電弧焊時，焊條既作為電極，在焊條熔化后又作為填充在選用焊條時應(yīng)注意下列原則：

(1)考慮焊件的機械性能和化學(xué)成分低碳鋼、中碳鋼和低合金鋼可按其強度等級來選用相應(yīng)強度的焊條，如在焊接結(jié)構(gòu)剛性大、受力情況復(fù)雜時，應(yīng)選用比鋼材強度低一級的焊條。這樣，焊后可保證焊縫既有一定的強度，又能得到滿意的塑性，以避免因結(jié)構(gòu)剛性過大而使焊縫撕裂。但遇到焊后要進行回火處理的焊件，則應(yīng)防止焊縫強度過低和焊縫中應(yīng)有的合金元素含量達不到要求。在選用焊條時應(yīng)注意下列原則：在焊條的強度確定后再決定選用酸性還是堿性焊條時，主要取決于焊接結(jié)構(gòu)具體形狀的復(fù)雜性，鋼材厚度的大?。磩傂缘拇笮?，焊件載荷的情況（靜載還是動載)和鋼材的抗裂性以及得到直流電源的難易等。一般來說，對于塑性、沖擊韌性和抗裂性能要求較高以及在低溫條件下工作的焊縫都應(yīng)選用堿性焊條；當受某種條件限制而無法清理低碳鋼焊件坡口處的鐵銹、油污和氧化皮等臟物時，應(yīng)選用對鐵銹、油污和氧化皮敏感性?。箽饪仔阅茌^強的酸性焊條。異種鋼的焊接如低碳鋼與低合金鋼、不同強度等級的低合金鋼焊接．一般選用與較低強度等級鋼材相匹配的焊條。在焊條的強度確定后再決定選用酸性還是堿性焊條時，主要

(2)考慮焊件的工作條件及使用性能對于工作環(huán)境有特定要求的焊件，應(yīng)選用相應(yīng)的焊條，如低溫鋼焊條、水下焊條等。珠光體耐熱鋼一般選用與鋼材化學(xué)成分相似的焊條，或根據(jù)焊件的工作溫度來選取。

(3)考慮簡化工藝、提高生產(chǎn)率和降低成本薄板焊接或點焊宜采用“E4313”．焊件不易燒穿且易引弧。

(2)考慮焊件的工作條件及使用性能在滿足焊件使用性能和焊條操作性能的前提下，應(yīng)選用直徑粗、效率高的焊條。在使用性能基本相同時應(yīng)盡量選擇價格較低的焊條，降低焊接生產(chǎn)的成本。焊條除根據(jù)上述原則選用外，有時為了保證焊件的質(zhì)量還需通過試驗來最后確定。又為了保障焊工的身體健康，在允許的情況下應(yīng)盡量多采用酸性焊條。在滿足焊件使用性能和焊條操作性能的前提下，應(yīng)選用直徑二、焊接參數(shù)的選擇方法焊條電弧焊的焊接參數(shù)主要有焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接層數(shù)、電源種類及極性等。

(1)焊條直徑的選擇焊條直徑的選擇主要取決于焊件厚度、接頭型式、焊縫位置及焊接層次等因素。在不影響焊接質(zhì)量的前提下，為了提高勞動生產(chǎn)率，一般傾向于選擇較大直徑的焊條。二、焊接參數(shù)的選擇方法厚度較大的焊件，應(yīng)選用較大直徑的焊條。平焊時，所用焊條的直徑可大些；立焊時，所用焊條的直徑最大不超過5mm；橫焊和仰焊時，所用焊條的直徑一般不超過4mm。并坡口多層焊時，為了防止產(chǎn)生未焊透的缺陷，第一層焊縫宜采用直徑3．2mm的焊條。在一般情況下，可根據(jù)焊件厚度選擇焊條直徑(如表10-1所列)。表10-1焊條直徑與厚度的關(guān)系焊件厚度／mm

≤23—45～12>12焊條直徑／mm23.24～5

≥5厚度較大的焊件，應(yīng)選用較大直徑的焊條。平焊時，所用焊(2)焊接電流的選擇焊接電流的大小，對焊接質(zhì)量及生產(chǎn)率有較大影響。電流過小，電弧不穩(wěn)定，易造成夾渣和未焊透等缺陷，而且生產(chǎn)率低；電流過大則容易產(chǎn)生咬邊和燒穿等缺陷，同時飛濺增加。因此，焊條電弧焊焊接時，焊接電流要適當。焊接電流的大小，主要根據(jù)焊條類型、焊條直徑、焊件厚度、接頭型式、焊縫空間位置及焊接層次等因素來決定，其中，最主要的因素是焊條直徑和焊縫空間位置。在使用一般結(jié)構(gòu)鋼焊條時，焊接電流大小與焊條直徑的關(guān)系可用經(jīng)驗公式(10-2)進行試選：(2)焊接電流的選擇

I=kd(10-2)式中I——焊接電流(A)；

d——焊條直徑(mm)；

k——與焊條直徑有關(guān)的系數(shù)(選用見表10-2)。表10-2不同焊條直徑時的k值

d／mm1.62～2.53.24～6

k15～2520～3030～4040～50I=kd(10-2)表10-2

另外，焊縫的空間位置不同，焊接電流的大小也不同。一般，立焊時電流應(yīng)比平焊時小15％-20％：橫焊、仰焊比平焊電流小10％-15％。焊接厚度大，往往取電流的上限值。含合金元素較多的合金鋼焊條，一般電阻較大，熱膨脹系數(shù)大，焊接過程中電流大，焊條易發(fā)紅，造成藥皮過早脫落，影響焊接質(zhì)量，而且合金元素燒損多，因此焊接電流相應(yīng)減小。另外，焊縫的空間位置不同，焊接電流的大小也不同。

(3)電弧電壓的選擇電弧電壓是由電弧長度來決定。電弧長，則電弧電壓高；電弧短，則電弧電壓低。在焊接過程中，電弧過長，會使電弧燃燒不穩(wěn)定，飛濺增加，熔深減小，而且外部空氣易侵入．造成氣孔等缺陷。因此，要求電弧長度小于或等于焊條直徑，即短弧焊。在使用酸性焊條焊接時，為了預(yù)熱待焊部位或降低熔池溫度，有時將電弧稍微拉長進行焊接，即所謂的長弧焊。(3)電弧電壓的選擇

(4)焊接層數(shù)的選擇在中、厚板焊條電弧焊時，往往采用多層焊。層數(shù)多些，對提高焊縫的塑性、韌性有利．尤其是冷彎角。但要防止接頭過熱和擴大熱影響區(qū)的有害影響。另外，層數(shù)增加，往往使焊件變形增加。因此，要綜合考慮加以確定。(4)焊接層數(shù)的選擇

(5)電源種類和極性的選擇直流電源，電弧穩(wěn)定，飛濺小，焊接質(zhì)量好，一般用在重要的焊接結(jié)構(gòu)或厚板大剛度結(jié)構(gòu)的焊接上。其他情況下，應(yīng)首先考慮用交流焊機，因為交流焊機構(gòu)造簡單、造價低，使用維護也較直流焊機方便。極性的選擇，則是根據(jù)焊條的性質(zhì)和焊接特點的不同，利用電弧中陽極溫度比陰極溫度高的特點，選用不同的極性來焊接各種不同的焊件。(5)電源種類和極性的選擇第四節(jié)焊條電弧焊與碳弧氣刨設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

焊條電弧焊所用焊機按電源的種類可分為交流弧焊機和直流弧焊機兩大類，其中直流弧焊機按變流的方式不同又分為弧焊整流器、逆變弧焊機等。每一類型的焊機根據(jù)原理和結(jié)構(gòu)特點又可分為多種型式，具體見圖10-6。第四節(jié)焊條電弧焊與碳弧氣刨設(shè)備焊條電弧焊所用焊

一、交流弧焊機1．結(jié)構(gòu)交流弧焊機的三個類別的結(jié)構(gòu)分別如圖10—7、圖10—8和圖10-9所示。圖10—7BXl—330型(動鐵式)交流弧焊機1——初級繞組；2，3——次級繞組；4——動鐵芯；5——靜鐵芯；6——接線板一、交流弧焊機圖10—7BXl—330型(動鐵式2．工作原理目前應(yīng)用最廣泛的“動鐵式”交流焊機如圖10-7所示。它是一個結(jié)構(gòu)特殊的降壓變壓器．屬于動鐵芯漏磁式類型。焊機的空載電壓為60～70V，工作電壓為30V，電流調(diào)節(jié)范圍為50～450A。鐵芯由兩側(cè)的靜鐵芯5和中間的動鐵芯4組成。變壓器的分成兩部分，一部分緊繞在初級繞組l的外部，另一部分繞在鐵芯的另一側(cè)。前一部分起建立電壓的作用．后一部分相當于電感線圈。2．工作原理焊接時，電感線圈的感抗電壓降使電焊機獲得較低的工作電壓。這是電焊機具有陡降外特性的原因。引弧時，電焊機能供給較高的電壓和較小的電流。當電弧穩(wěn)定燃燒時，電流增大，而電壓急劇降低；當焊條與工件短路時，也限制了短路電流。焊接電流調(diào)節(jié)分為粗調(diào)、細調(diào)兩擋。電流的細調(diào)靠移動鐵芯4改變變壓器的漏磁來實現(xiàn)。向外移動鐵芯，磁阻增大，漏磁減小，則電流增大，反之，則電流減少。電流的粗調(diào)靠改變次級繞組的匝數(shù)來實現(xiàn)。焊接時，電感線圈的感抗電壓降使電焊機獲得較低的工作電圖10—8BX2—50HD型(同體式)焊機結(jié)構(gòu)示意圖

1——固定鐵芯；2——初級繞組；3——次級繞組：

4——電抗線圈；5——活動鐵芯圖10—8BX2—50HD型(同體式)焊機結(jié)構(gòu)示意圖圖10—9BX3—300型(動圈式)焊機結(jié)構(gòu)示意圖1——初級線圈；2——次級線圈：3——鐵芯圖10—9BX3—300型(動圈式)焊機結(jié)構(gòu)示意圖

二、直流弧焊機整流式直流弧焊機常用型號如ZXG-300、ZXG-400等。硅整流電弧焊機是利用硅半導(dǎo)體整流元件(二極管)將交流電變?yōu)橹绷麟娮鳛楹附与娫?。圖10－10為硅整流電弧焊機的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10—10硅整流電弧焊機

1—硅整流器組：2—三相變壓器；3—三相磁飽和電抗器；4—輸出電抗器；5—通風機組二、直流弧焊機圖10—10硅整流電弧焊機

三、焊條電弧焊輔助設(shè)備和工具焊條電弧焊輔助設(shè)備和工具包括電焊鉗、焊接電纜、面罩及其他防護用具。

1．電焊鉗電焊鉗是夾持焊條并傳導(dǎo)焊接電流的操作器具。對電焊鉗的要求是：在任何斜度都能夾緊焊條；具有可靠的絕緣和良好的隔熱性能；電纜的橡膠包皮應(yīng)伸人到鉗柄內(nèi)部，使導(dǎo)體不外露，起到屏護作用，輕便、易于操作。電焊鉗的規(guī)格和主要技術(shù)數(shù)據(jù)見表10－3。三、焊條電弧焊輔助設(shè)備和工具表10—3電焊鉗的規(guī)格和主要技術(shù)數(shù)據(jù)

規(guī)格／A額定值

適用焊條

直徑／mm耐電壓性能

／(V/min)能連接的最大電纜截面積／mm。負載持續(xù)率／％工作電壓／V工作電流／A50060405004.O～8.O10009530060323002.5～5.9l0005010060261602．O～4.0l00035表10—3電焊鉗的規(guī)格和主要技術(shù)數(shù)據(jù)

2．焊接電纜焊條電弧焊在工作中除焊接設(shè)備外，還必須有焊接電纜。焊接電纜應(yīng)采用橡皮絕緣多股軟電纜，根據(jù)焊機的容量，選取適當?shù)碾娎|截面，選取時可參考表10-4。表10—4焊接電纜洗用表

最大焊接電流(A)200300450600焊接電纜截面積(mm2)255070952．焊接電纜表10—4焊如果焊機距焊接工作點較遠，需要較長電纜時，應(yīng)當加大電纜截面積，使在焊接電纜上的電壓降不超過4V，以保證引弧容易及電弧燃燒穩(wěn)定。不允許用扁鐵搭接或其他辦法來代替連接焊接的電纜，以免因接觸不良而使回路上的壓降過火，造成引弧困難和焊接電弧的不穩(wěn)定。焊機和焊接手柄與焊接電纜的接頭必須擰緊，表面應(yīng)保持清潔，以保證其良好的導(dǎo)電性能。不良的接觸會損耗電能，還會導(dǎo)致焊機過熱將接線板燒毀或使電焊鉗過熱而無法工作。如果焊機距焊接工作點較遠，需要較長電纜時，應(yīng)當加大電3．面罩及其他防護用具面罩的主要作用是保護電焊工的眼睛和面部不受電弧光的輻射和灼傷，面罩分手持式和頭盔式兩種。面罩上的護目玻璃起到減弱電弧光并過濾紅外線、紫外線的作用。護目玻璃有不同色號，目前以黑綠色的為多，應(yīng)根據(jù)電焊工的年齡和視力情況盡量選擇顏色較深的護目玻璃以保護視力。護目玻璃外還加有相同尺寸的一般玻璃，以防金屬飛濺污染護目玻璃。其他防護用品有電焊工在工作時需佩戴的專用電焊手套和護腳，清渣時應(yīng)戴的平光眼鏡。3．面罩及其他防護用具

四、交流弧焊機與直流弧焊機的比較

交流弧焊機的主要優(yōu)點是成本低、制造維護簡單、噪聲較??；缺點是不能適應(yīng)堿性焊條，且焊接電壓、電流容易受到電網(wǎng)波動的干擾。直流弧焊機的優(yōu)點是電弧穩(wěn)定．焊條適應(yīng)性強；缺點是成本較高，制造維修較復(fù)雜，質(zhì)量較大。但由于優(yōu)點明顯，直流弧焊機是大有前途的電焊機。表10-5列出了兩類焊機的性能比較。四、交流弧焊機與直流弧焊機的比較表10—5兩類焊機比較項目直流弧焊機交流弧焊機電弧穩(wěn)定性高低極性可換性有無構(gòu)造與維修稍復(fù)雜簡單工作時噪聲很少較小供電方式一般為三相供電一般為單相供電觸電危險性較小較大功率因數(shù)較高較低耗能指數(shù)小較大成本較高低質(zhì)量較輕輕表10—5兩類焊機比較第五節(jié)焊條電弧焊和碳弧氣刨的操作規(guī)范和安全要求一、焊條電弧焊

1．焊條電弧焊的操作焊條電弧焊最基本的操作是引弧、運條和收尾。引弧即產(chǎn)生電弧。焊條電弧焊是采用低電壓、大電流放電產(chǎn)生電弧，依靠焊條瞬時接觸工件實現(xiàn)。引弧時必須使焊條末端與焊件表面接觸形成短路，然后迅速將焊條向上提起2～4mm的距離，此時電弧即引燃。

第五節(jié)焊條電弧焊和碳弧氣刨的一、焊條電弧焊引弧的方法有兩種：碰擊法和擦劃法。碰擊法，也稱點接觸法或稱敲擊法，它是將焊條與工件保持一定距離，然后垂直落下，使之輕輕敲擊工件，發(fā)生短路，再迅速將焊條提起，產(chǎn)生電弧的引弧方法。此種方法適用于各種位置的焊接。擦劃法，也稱線接觸法或摩擦法，它是將焊條在坡口上滑動，成一條線，當端部接觸時．發(fā)生短路，因接觸面很小，溫度急劇上升，在未熔化前，將焊條提起，產(chǎn)生電弧的引弧方法。此種方法易于掌握，但容易沾污坡口，影響焊接質(zhì)量。引弧的方法有兩種：碰擊法和擦劃法。碰擊法，也稱電弧引燃后，就開始正常的焊接過程。為獲得良好的焊縫，焊條必須不斷地運動。焊條的運動稱為運條。運條是電焊工操作技術(shù)水平的具體表現(xiàn)。焊縫質(zhì)量的優(yōu)劣、焊縫成形的好壞，主要由運條來決定。運條由三個基本運動合成，分別是焊條的送進運動、焊條的橫向擺動運動和焊條的沿焊縫移動運動。電弧中斷和焊接結(jié)束時，應(yīng)把收尾處的弧坑填滿，這一階段是收尾。若收尾時立即拉斷電弧，則會形成比焊件表面低的弧坑。收尾不當時，在弧坑處常出現(xiàn)疏松、裂紋、氣孔、夾渣等現(xiàn)象，因此焊縫完成時的收尾動作不僅是熄滅電弧，而且要填滿弧坑。電弧引燃后，就開始正常的焊接過程。為獲得良好的焊縫，2．焊條電弧焊的安全技術(shù)

(1)電焊機電焊機必須符合現(xiàn)行有關(guān)焊機標準規(guī)定的安全要求。電焊機的工作環(huán)境應(yīng)與焊機技術(shù)說明書上的規(guī)定相符。特殊環(huán)境條件下．如在氣溫過低或過高、濕度過大、氣壓過低以及在腐蝕性或爆炸性等特殊環(huán)境中作業(yè)，應(yīng)使用適合特殊環(huán)境條件性能的電焊機，或采取必要的防護措施。為防止電焊機受到碰撞或劇烈振動(特別是整流式焊機)，室外使用的電焊機必須有防雨雪的防護設(shè)施。2．焊條電弧焊的安全技術(shù)電焊機必須裝有獨立的專用電源開關(guān)，其容量應(yīng)符合要求。當焊機超負荷時．應(yīng)能自動切斷電源。禁止多臺焊機共用一個電源開關(guān)。電源控制裝置應(yīng)裝在電焊機附近便于操作的地方，周圍留有安全通道。采用啟動器啟動的焊機，必須先合上電源開關(guān)，再啟動焊機。焊機的一次電源線，長度一般不宜超過2～3m，當有臨時任務(wù)需要較長的電源線時．應(yīng)沿墻或立柱用瓷瓶隔離布設(shè)，其高度必須距地面2～3m以上，不允許將電源線拖在地面上。

電焊機必須裝有獨立的專用電源開關(guān)，其容量應(yīng)符合要求。使用插頭插座連接的焊機，插銷孔的接線端應(yīng)用絕緣板隔離，并裝在絕緣板平面內(nèi)。電焊機外露的帶電部分應(yīng)設(shè)有完好的防護(隔離)裝置，電焊機裸露接線柱必須設(shè)有防護罩。

禁止用建筑物金屬構(gòu)架和設(shè)備等作為焊接電源回路。電弧焊機的安全使用和維護：①接入電源網(wǎng)路的電焊機不允許超負荷使用。焊機運行時的溫升，不應(yīng)超過標準規(guī)定的溫升限值。

②必須將電焊機平穩(wěn)地安放在通風良好、干燥的地方，不準靠近高熱及易燃易爆危險的環(huán)境。使用插頭插座連接的焊機，插銷孔的接線端應(yīng)用絕緣板隔離③要特別注意對整流式弧焊機硅整流器的保護和冷卻。④禁止在焊機上放置任何物件和工具，啟動電焊機前，焊鉗與焊件不能短路。

⑤采用連接片改變焊接電流的焊機，調(diào)節(jié)焊接電流前應(yīng)先切斷電源。⑥電焊機必須經(jīng)常保持清潔，清掃塵埃時必須斷電，焊接現(xiàn)場有腐蝕性、導(dǎo)電性氣體或粉塵時，必須對電焊機進行隔離防護。

⑦電焊機受潮，應(yīng)當用人工方法進行干燥。受潮嚴重的，必須進行檢修。③要特別注意對整流式弧焊機硅整流器的保護和冷卻。⑧每半年應(yīng)進行一次電焊機維修保養(yǎng)。當發(fā)生故障時，應(yīng)立即切斷焊機電源。及時進行檢修。⑨經(jīng)常檢查和保持焊機電纜與電焊機的接線柱接觸良好，保持螺帽緊固。⑩工作完畢或臨時離開工作場地時，必須及時切斷焊機電源。

電焊機的接地：①各種電焊機(交流、直流)、電阻焊機等設(shè)備或外殼、電氣控制箱、焊機組等，都應(yīng)按相關(guān)要求接地，防止觸電事故。⑧每半年應(yīng)進行一次電焊機維修保養(yǎng)。當發(fā)生故障時，應(yīng)立②焊機的接地裝置必須經(jīng)常保持連接良好，定期檢測接地系統(tǒng)的電氣性能。③禁用氧氣管道和乙炔管道等易燃易爆氣體管道作為接地裝置的自然接地極。防止由于產(chǎn)生電阻熱或引弧時沖擊電流的作用，產(chǎn)生火花而引爆。④電焊機組或集裝箱式電焊設(shè)備都應(yīng)安裝接地裝置。⑤專用的焊接工作臺架應(yīng)與接地裝置連接。為保護設(shè)備安全，又能在一定程度上保護人身安全，設(shè)熔斷器、斷路器(又稱過載保護開關(guān))、觸電保安器(也叫漏電開關(guān))。

②焊機的接地裝置必須經(jīng)常保持連接良好，定期檢測接地系當電焊機的空載電壓較高，而又在有觸電危險的場所作業(yè)時，則對焊機必須采用空載自動斷電裝置。當焊接引弧時電源開關(guān)自動閉合，停止焊接、更換焊條時，電源開關(guān)自動斷開。這種裝置不僅能避免空載時的觸電，也減少了設(shè)備空載時的電能損耗。不倚靠帶電焊件。身體出汗而衣服潮濕時，不得靠在帶電焊件上施焊。

(2)焊接電纜焊機用的軟電纜線應(yīng)采用多股細銅線電纜，其截面應(yīng)根據(jù)焊接需要載流量和長度，按焊機配用電纜標準的規(guī)定選用。電纜應(yīng)輕便柔軟，能任意彎曲或扭轉(zhuǎn)，便于操作。當電焊機的空載電壓較高，而又在有觸電危險的場所作業(yè)時電纜外皮必須完整、絕緣良好、柔軟，絕緣電阻不得小于1MΩ，電纜外皮破損時應(yīng)及時修補完好。連接焊機與焊鉗必須使用軟電纜線，長度一般不宜超過20—30m。截面積應(yīng)根據(jù)焊接電流的大小來選取，以保證電纜不致過熱而損傷絕緣層。焊機的電纜線應(yīng)使用整根導(dǎo)線，中間不應(yīng)有連接接頭。當需要接長導(dǎo)線時，應(yīng)使用接頭連接器牢固連接，連接處應(yīng)保持絕緣良好，而且接頭不要超過兩個。焊接電纜線要橫過馬路或通道時，必須采取保護套等保護措施，嚴禁搭在氣瓶、乙炔發(fā)生器或其他易燃物品的容器的材料上。電纜外皮必須完整、絕緣良好、柔軟，絕緣電阻不得小于1禁止利用廠房的金屬結(jié)構(gòu)、軌道、管道、暖氣設(shè)施或其他金屬物體搭接起來作電焊導(dǎo)線電纜。禁止焊接電纜與油脂等易燃物料接觸。

(3)電焊鉗電焊鉗必須有良好的絕緣性與隔熱能力，手柄要有良好的絕緣層。焊鉗的導(dǎo)電部分應(yīng)采用純銅材料制成。焊鉗與電焊電纜的連接應(yīng)簡便牢靠，接觸良好。當焊條處于水平、45o、90o等方向時，焊鉗應(yīng)都能夾緊焊條，并保證更換焊條安全方便。禁止利用廠房的金屬結(jié)構(gòu)、軌道、管道、暖氣設(shè)施或其他金電焊鉗應(yīng)保證操作靈便，焊鉗質(zhì)量不得超過600g。禁止將過熱的焊鉗浸在水中冷卻后立即使用。

焊接場所應(yīng)有通風除塵設(shè)施，防止焊接煙塵和有害氣體對焊工造成危害。

焊接作業(yè)人員應(yīng)按《勞動防護用品分類與代碼》(LD／T75—1995)選用個人防護用品和合乎作業(yè)條件的遮光鏡片和面罩。

焊接作業(yè)時。應(yīng)滿足防火要求，可燃、易燃物料與焊接作業(yè)點火源距離不應(yīng)小于10m。電焊鉗應(yīng)保證操作靈便，焊鉗質(zhì)量不得超過600g。禁二、碳弧氣刨的操作和安全要求

1．碳弧氣刨的操作準備工作：開始切割前，要檢查電纜及氣管是否完好，電源極性是否正確(一般采用直流反接．即碳棒接正極)，并根據(jù)碳棒直徑選擇并調(diào)節(jié)好電流，調(diào)節(jié)碳棒伸出長度為70～100mm。調(diào)節(jié)好出風口，使出風口對準刨槽。

起弧：起弧之前必須打開氣閥，先送壓縮空氣，隨后引燃電弧，以免產(chǎn)生夾碳缺陷。在垂直位置切割時，應(yīng)由上向下切削。二、碳弧氣刨的操作和安全要求

切割：切割時碳棒與刨槽夾角一般為45o左右，夾角大，刨槽深；夾角小，刨槽淺。起弧后應(yīng)將氣刨槍手柄慢慢按下．等切削到一定深度時，再平穩(wěn)前進。在切割的過程中，碳棒既不能橫向擺動也不能前后擺動，否則切出的槽就不整齊光滑。如果一次切槽不夠?qū)挘稍龃筇及糁睆交蛑貜?fù)切削。對碳棒移動的要求是：準、平、正。準，是深淺準和切槽的路線準。在進行厚鋼板的深坡口切削時，宜采用分段多層切削法，即先切一淺槽，然后沿槽再深切。平，是碳棒移動要平穩(wěn)，若在操作中稍有上下波動，則切槽表面就會凹凸不平。正．是碳棒要端正，要求碳棒中心線應(yīng)與切槽中心線重合，否則會使切槽的形狀不對稱。切割：切割時碳棒與刨槽夾角一般為45o左右，夾角大，

排渣方向的掌握：由于壓縮空氣是從電弧后面吹來的，所以在操作時，壓縮空氣的方向如果偏一點，渣就會偏向槽的一側(cè)，壓縮空氣吹得正，那么渣都被吹到電弧的前部，而且一直往前，直到切完為止。這樣切出來的槽兩側(cè)渣最少，可節(jié)省很多清理工作。但是這種方法由于前面的準線被渣覆蓋住而妨礙操作，所以較難掌握。通常的方法是使壓縮空氣稍微吹偏一點，把一部分渣翻到槽的外側(cè)，但不能吹向操作位置的一側(cè)，不然，吹起來的鐵水會落到身上，嚴重時還會引起燒傷。若壓縮空氣集中吹向槽的一側(cè)，則造成熔渣集中在一側(cè)，熔渣多而厚，散熱就慢，同時引起粘渣。排渣方向的掌握：由于壓縮空氣是從電弧后面吹來的，所以

切削尺寸的掌握：要獲得所需切槽尺寸，除了選擇好合理的切削工藝參數(shù)外，還必須靠操作去控制。同樣直徑的碳棒，當采用不同的工作方法或不同的電流和切削速度時，可以切出不同寬度和深度的槽。例如，對12～20mm厚的低碳鋼板，用直徑8mm碳棒，最深可切到7．5mm，最寬可切到13mm。

收?。禾蓟馀偈栈r，不允許熔化的鐵水留在切槽里。這是因為在熔化的鐵水中，碳和氧都比較多，而且碳弧氣割的熄弧處往往也是后來焊接的收弧坑。而在收弧坑處一般比較容易出現(xiàn)裂縫和氣孔。如果讓鐵水留下來，就會導(dǎo)致焊接時在收弧坑出現(xiàn)缺陷。因此，在氣割完畢后應(yīng)先斷弧，待碳棒冷卻后再關(guān)閉壓縮空氣。切削尺寸的掌握：要獲得所需切槽尺寸，除了選擇好合理的

2．碳弧氣刨的安全要求除遵守焊條電弧焊的有關(guān)規(guī)定外，還應(yīng)注意以下幾點：

(1)碳弧氣刨的弧光較強，操作人員應(yīng)戴深色的護目鏡。

(2)電弧切割時大量高溫液態(tài)金屬及氧化物從電弧下被吹出，操作時應(yīng)盡可能順風向操作．并注意防止鐵水及熔渣燒損工作服及燙傷身體。

(3)在氣割時使用電流較大，應(yīng)注意防止焊機過載和長時間使用而過熱。2．碳弧氣刨的安全要求(4)電弧切割時煙塵大，操作者應(yīng)佩戴送風式面罩。

(5)在容器或狹小部位操作時，作業(yè)場地必須采取排煙除塵措施，還應(yīng)注意場地防火。

(6)電弧切割時噪聲較大，操作者應(yīng)戴耳塞。

(7)電弧切割時電流較大，要防止焊機過載發(fā)熱。(4)電弧切割時煙塵大，操作者應(yīng)佩戴送風式面罩。習題十一、判斷題

√1．焊條電弧焊是利用電弧放電所產(chǎn)生的熱量將焊條和工件熔化，焊條與工件互相熔合、二次冶金后冷凝形成焊縫，從而獲得焊接接頭。

√2．碳弧氣刨需要利用碳極電弧的高溫，把金屬的局部加熱到熔化狀態(tài)。

√3．碳弧氣刨是利用碳極電弧的高溫，把金屬的局部加熱到熔化狀態(tài)，同時用壓縮空氣的氣流把熔化金屬吹掉，從而達到對金屬進行去除或切割的一種加工方法。

×4．為了減少碳棒的燒損，壓縮空氣的流量必須很大。習題十

×5．碳弧刨割條工作時需交、直流弧焊機，以及空氣壓縮機。

√6．電弧刨割條的外形與普通焊條相同，是利用藥皮在電弧高溫下產(chǎn)生的噴射氣流，吹除熔化金屬、達到刨割的目的。

√7．碳弧刨割條操作時其電弧必須達到一定的噴射能力，才能除去熔化金屬。

×8．焊條電弧焊是用手工操縱焊條進行焊接工作的，只能進行平焊、立焊，不能進行仰焊操作。

√9．焊條電弧焊可以在任何有電源的地方進行焊接作業(yè)。

×10．用碳弧氣刨來加工焊縫坡口，不適用于開U型坡口。×5．碳弧刨割條工作時需交、直流弧焊機，以及空氣壓縮機。

√11．用碳弧氣刨對焊縫進行清根，也可以清除不合格焊縫中的缺陷，然后進行修復(fù)，效率高。

×12．碳弧氣刨不能清理鑄件的毛邊、飛邊、澆鑄冒口及鑄件中的缺陷。

√13．碳弧氣刨只要有一臺直流電焊機，有壓縮空氣，有專用的電弧切割極及碳棒，使用方便。操作靈活。

√14．焊條電弧焊焊接設(shè)備的空載電壓一般為50～90V。

×15．手工電弧焊焊接設(shè)備的空載電壓低于人體所能承受的安全電壓。

√16．對處于窄小空間位置的焊縫，只要輕巧的刨槍能伸進去的地方，就可以進行切割作業(yè)。√11．用碳弧氣刨對焊縫進行清根，也可以清除不合格焊縫中

√17．焊條電弧焊時，焊條、焊件和藥皮在電弧高溫作用下，發(fā)生蒸發(fā)，凝結(jié)成霧珠，產(chǎn)生大量煙塵。

√18．在容器或艙室內(nèi)部碳弧氣刨操作時，內(nèi)部空間尺寸不能過于窄小，并要加強抽風及排除煙塵措施。

×19．碳弧氣刨切割時應(yīng)可以使用其他材料代替帶銅皮的專用碳棒。

√20．為克服電弧切割的粉塵大、有氣味的缺點，還可采用水碳弧氣刨的方法。

×21．焊條焊接時，焊芯的化學(xué)成分，不會影響焊縫的質(zhì)量。√17．焊條電弧焊時，焊條、焊件和藥皮在電弧高溫作用下，

√22．焊接時．焊芯有兩個作用，一是傳導(dǎo)焊接電流，產(chǎn)生電弧把電能轉(zhuǎn)換成熱能，二是焊芯本身熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。

√23．在容器或狹小部位進行碳弧氣刨操作時，作業(yè)場地必須采取排煙除塵措施，還應(yīng)注意場地防火。

√24．進行碳弧氣刨操作時電弧切割時噪聲較大，操作者應(yīng)戴耳塞。

√25．進行碳弧氣刨操作時電弧切割時煙塵大，操作者應(yīng)佩戴送風式面罩。

√26．進行碳弧氣刨操作時在氣割時使用電流較大，應(yīng)注意防止焊機過載和長時間使用而過熱?！?2．焊接時．焊芯有兩個作用，一是傳導(dǎo)焊接電流，產(chǎn)生電

×27．在氣割完畢后應(yīng)可以先斷弧，待碳棒冷卻后再關(guān)閉壓縮空氣，也可以先關(guān)閉氣體。

√28．碳弧氣刨的操作時，對12-20mm厚的低碳鋼板，用直徑8mm碳棒，最深可切到7．5mm，最寬可切到13mm。

√29．碳弧氣刨的操作時起弧之前必須打開氣閥，先送壓縮空氣，隨后引燃電弧，以免產(chǎn)生夾碳缺陷。

√30．碳弧氣刨的操作，開始切割前，要檢查電纜及氣管是否完好，電源極性是否正確。×27．在氣割完畢后應(yīng)可以先斷弧，待碳棒冷卻后再關(guān)閉壓縮

√31．焊機用的軟電纜線應(yīng)采用多股細銅線電纜．其截面要求應(yīng)根據(jù)焊接需要載流量和長度，按焊機配用電纜標準的規(guī)定選用。

√32．焊接操作時，身體出汗而衣服潮濕時，不得靠在帶電焊件上施焊。

二、填空題

33．焊條電弧焊焊接低碳鋼或低合金鋼時，電弧中心部分的溫度可達6000～13000℃。

34．壓縮空氣的主要作用是把碳極電弧高溫加熱而融化的金屬吹掉?！?1．焊機用的軟電纜線應(yīng)采用多股細銅線電纜．其截面要求三、單選題

35．焊接時，關(guān)于焊芯作用說法錯誤的是(C)。

A．傳導(dǎo)焊接電流，產(chǎn)生電弧把電能轉(zhuǎn)換成熱能

B．焊芯本身熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫

C．作用不大．可以去除

36．不屬于焊條的組成部分的是(B)。

A．焊芯B．引弧裝置C．藥皮

37．下列說法錯誤的是(C)。

A．焊條的藥皮在焊接過程中起著極為重要的作用

B．壓涂在焊芯表面的涂層稱為藥皮

C．采用無藥皮焊條不會造成焊縫夾渣或裂紋三、單選題38．下列說法錯誤的是(C)。

A．焊芯一般是一根具有一定長度及直徑的鋼絲

B．采用無藥皮焊條時焊接過程中，空氣中的氧和氮會大量侵入熔化金屬

C．藥皮的作用是傳導(dǎo)焊接電流．產(chǎn)生電弧把電能轉(zhuǎn)換成熱能

39．下列說法錯誤的是(C)。

A．結(jié)構(gòu)鋼焊條在自然氣候環(huán)境中具有一定的機械性能

B．耐熱鋼焊條具有不同程度上的高溫工作能力

C．堆焊焊條是用于金屬內(nèi)部表面層堆焊的焊條38．下列說法錯誤的是(C)。40．下列說法錯誤的是(C)。

A．低溫鋼焊條在不同的低溫介質(zhì)條件下，具有一定的低溫工作能力

B．酸性焊條熔渣的成分主要是酸性氧化物

C．酸性焊條藥皮里的造氣劑為無機物，焊接時產(chǎn)生保護氣體41．下列說法錯誤的是(A)。

A．酸性焊條對鐵銹敏感B．酸性焊條藥皮里有各種氧化物，具有較強的氧化性，促使合金元素氧化C．酸性焊條的焊縫很少產(chǎn)生由氫引起的氣孑L40．下列說法錯誤的是(C)。42．下列說法錯誤的是(A)。A．酸性焊條一般不用于焊接低碳鋼和不太重要的鋼結(jié)構(gòu)中B．酸性熔渣的脫氧不完全C．酸性熔渣不能有效地清除焊縫中的硫、磷等雜質(zhì)43．下列說法錯誤的是(B)。A．堿性焊條其熔渣的成分主要是堿性氧化物

B．堿性焊條的脫氧性能差C．堿性焊條含有較多的鐵合金作為脫氧劑和合金劑42．下列說法錯誤的是(A)。44．下列說法正確的是(A)。

A．堿性焊條能有效地消除焊縫金屬中的硫B．堿性熔渣的脫氧不完全C．堿性焊條一般不用于合金鋼和重要碳鋼結(jié)構(gòu)的焊接45．下列說法正確的是(A)。

A．焊接技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛B．焊條電弧焊已經(jīng)不是焊接工作中的主要方法C．焊條不影響電弧的穩(wěn)定性46．焊條按用途分類，不包括(B)。A．低碳鋼和低合金高強度鋼焊條B．酸性焊條

C．鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條44．下列說法正確的是(A)。47．焊條按藥皮熔化后的熔渣特性分類，不包括(A)。

A．結(jié)構(gòu)鋼焊條B．堿性焊條C．酸性焊條48．關(guān)于堿性焊條，下列說法錯誤的是(B)。A．由于堿性焊條的脫氧性能好，合金元素燒損少

B．由于電弧中含氧量低，堿性焊條焊縫不容易出現(xiàn)氫氣孔C．堿性焊條所得焊縫金屬合金化效果較好49．關(guān)于堿性焊條，下列說法錯誤的是(A)。

A．堿性熔渣的脫氧較完全，但是不能有效地消除焊縫金屬中的硫B．在藥皮中加人一定量的螢石(氟化鈣)，具有去氫作用C．堿性焊條使用時必須采用直流反極性進行焊接47．焊條按藥皮熔化后的熔渣特性分類，不包括(A50．關(guān)于焊條的選用，下列說法錯誤的是(B)。A．焊條電弧焊是焊接工作中的主要方法，在焊接工作中占有重要地位B．雖然焊條的種類很多，但是其使用要求簡單，使用不當也不會對成本有很大影響C．焊條電弧焊時，焊條既作為電極，在焊條熔化后又作為填充金屬直接過渡到熔池，與液態(tài)的母材熔合后形成焊縫51．關(guān)于焊條的選用，下列說法錯誤的是(C)。A．通常應(yīng)根據(jù)組成焊接結(jié)構(gòu)鋼材的化學(xué)成分、機械性能、焊接性、工作環(huán)境等要求選用合適焊條B．選擇焊條時還應(yīng)考慮焊接結(jié)構(gòu)的形狀、受力情況和焊接設(shè)備(是否有直流電焊機)等方面C．剛性大小不作為焊條選擇時考慮的對象50．關(guān)于焊條的選用，下列說法錯誤的是(B)。52．關(guān)于在選用焊條時的原則，下列說法錯誤的是(C)。A．考慮簡化工藝、提高生產(chǎn)率、降低成本B．考慮焊件的機械性能、化學(xué)成分C．可以不考慮焊件的工作條件及使用性能53．關(guān)于在選用焊條時的原則，下列說法正確的是(B)。A．薄板焊接或點焊宜采用堿性焊條B．在使用性能基本相同時應(yīng)盡量選擇價格較低的焊條，降低焊接生產(chǎn)的成本C．通過試驗來最后確定焊件的質(zhì)量不是必要的，只需選擇合適的焊條即可52．關(guān)于在選用焊條時的原則，下列說法錯誤的是(C54．關(guān)于焊條直徑的選擇依據(jù)，下列說法錯誤的是(C)。A．在不影響焊接質(zhì)量的前提下，為了提高勞動生產(chǎn)率，一般傾向于選擇較大直徑的焊條B．焊條直徑的選擇主要取決于焊件厚度、接頭型式、焊縫位置及焊接層次等因素

C．厚度較大的焊件，應(yīng)選用較小直徑的焊條55．關(guān)于焊接電流的選擇，下列說法錯誤的是(B)。A．電流過小，電弧不穩(wěn)定，易造成夾渣和未焊透等缺陷

B．電流過大不會導(dǎo)致飛濺增加C．電流過小，導(dǎo)致生產(chǎn)率低54．關(guān)于焊條直徑的選擇依據(jù)，下列說法錯誤的是(C四、多選題56．關(guān)于電弧電壓的選擇，下列說法正確的是(BCD)。A．電弧長，電弧燃燒更加穩(wěn)定B．在使用酸性焊條焊接時，為了預(yù)熱待焊部位或降低熔池溫度．有時將電弧稍微拉長進行焊接C．電弧電壓是由電弧長度來決定的D．電弧長，則電弧電壓高；電弧短，則電弧電壓低57．關(guān)于焊接層數(shù)的選擇，下列說法正確的是(BCD)。A．不必考慮多層焊接對接頭過熱和擴大熱影響區(qū)的有害影響B(tài)．在中、厚板焊條電弧焊時．往往采用多層焊C．層數(shù)增加，往往使焊件變形增加D．層數(shù)多些，對提高焊縫的塑性、韌性有利四、多選題58．關(guān)于電源種類和極性的選擇，下列正確的是(AB)。A．直流電源，電弧穩(wěn)定，飛濺小，焊接質(zhì)量好B．直流電源一般用在重要的焊接結(jié)構(gòu)或厚板大剛度結(jié)構(gòu)的焊接上C．使用時應(yīng)首先考慮用直流焊機D．交流焊機構(gòu)造復(fù)雜，造價高59．焊條電弧焊所用焊機的種類包括(ABCD)。A．交流弧焊機B．直流弧焊機C．弧焊整流器D．逆變弧焊機58．關(guān)于電源種類和極性的選擇，下列正確的是(AB60．焊條電弧焊輔助設(shè)備和工具包括(ABC)。A．焊接電纜B．電焊鉗C．面罩及其他防護用具D．焊條61．對電焊鉗的要求正確的是(ABCD)。A．在任何斜度都能夾緊焊條B．輕便、易于操作C．具有可靠的絕緣和良好的隔熱性能D．電纜的橡膠包皮應(yīng)伸人到鉗柄內(nèi)部，使導(dǎo)體不外露，起到屏護作用60．焊條電弧焊輔助設(shè)備和工具包括(ABC)。62．關(guān)于焊條電弧焊輔助設(shè)備和工具正確的是(ABCD)。A．面罩上的護目玻璃起到減弱電弧光并過濾紅外線、紫外線的作用B．護目玻璃外還加有相同尺寸的一般玻璃，以防金屬飛濺污染護目玻璃C．焊接電纜應(yīng)采用橡皮絕緣多股軟電纜，根據(jù)焊機的容量，選取適當?shù)碾娎|截面D．焊機和焊接手柄與焊接電纜的接頭必須擰緊，表面應(yīng)保持清潔63．關(guān)于交流弧焊機的主要優(yōu)點，正確的是(ABD)。A．成本低B．制造維護簡單C．適應(yīng)堿性焊條D．噪聲較小62．關(guān)于焊條電弧焊輔助設(shè)備和工具正確的是(ABC64．關(guān)于交流弧焊機的缺點，正確的是(ACD)。A．不能適應(yīng)堿性焊條B．成本低C．焊接電壓容易受到電網(wǎng)波動的干擾D．電流容易受到電網(wǎng)波動的干擾65．關(guān)于直流弧焊機的特點描述，正確的是(ACD)。A．制造維修較復(fù)雜，較重B．焊條適應(yīng)性差C．電弧穩(wěn)定D．成本較高64．關(guān)于交流弧焊機的缺點，正確的是(ACD)。66．關(guān)于焊條電弧焊的操作，正確的是(ABCD)。A．焊條電弧焊是采用低電壓、大電流放電產(chǎn)生電弧B．為獲得良好的焊縫成形，焊條得不斷地運動C．焊條電弧焊最基本的操作是引弧、運條和收尾D．電弧中斷和焊接結(jié)束時，應(yīng)把收尾處的弧坑填滿67．下列說法錯誤的是(ABC)。A．室外使用的電焊機的防雨雪的防護設(shè)施可有可無B．電焊機可以根據(jù)需要隨意組合安裝C．電焊機可以與其他設(shè)備共同使用電源開關(guān)D．使用插頭插座連接的焊機，插銷孔的接線端應(yīng)用絕緣板隔離，并裝在絕緣板平面內(nèi)66．關(guān)于焊條電弧焊的操作，正確的是(ABCD)68．關(guān)于電弧焊機的安全使用和維護，正確的是(ABCD)A．采用連接片改變焊接電流的焊機，調(diào)節(jié)焊接電流前應(yīng)先切斷電源B．必須將電焊機平穩(wěn)地安放在通風良好、干燥的地方C．接人電源網(wǎng)路的電焊機不允許超負荷使用D．電焊機不準靠近高熱及易燃易爆危險的環(huán)境69．關(guān)于電弧焊機的安全使用和維護，正確的是(ABCD)A．清掃塵埃時必須斷電進行B．每半年應(yīng)進行一次電焊機維修保養(yǎng)C．電焊機必須經(jīng)常保持清潔

D．電焊機受潮，應(yīng)當用人工方法進行干燥68．關(guān)于電弧焊機的安全使用和維護，正確的是(AB70．關(guān)于電弧焊機的安全使用和維護，正確的是(ABCD)A．經(jīng)常檢查和保持焊機電纜與電焊機的接線柱接觸是否良好B．工作完畢或臨時離開工作場地時，必須及時切斷焊機電源C．要特別注意對整流式弧焊機硅整流器的保護和冷卻D．啟動電焊機前，焊鉗與焊件不能短路71．關(guān)于電弧焊機的接地，正確的是(ABC)。A．焊機的接地裝置必須經(jīng)常保持連接良好B．各種電焊機、電阻焊機等設(shè)備按要求接地C．電焊機組或集裝箱式電焊設(shè)備都應(yīng)安裝接地裝置D．焊接工作臺架不用接地裝置70．關(guān)于電弧焊機的安全使用和維護，正確的是(AB72．關(guān)于碳弧氣刨的安全要求，下列說法正確的是(ABCD)。A．電弧切割時煙塵大．操作者應(yīng)佩戴送風式面罩B．碳弧氣刨的弧光較強．操作人員應(yīng)戴深色的護目鏡C．在氣割時使用電流較大，應(yīng)注意防止焊機過載和長時間使用而過熱D．在容器或狹小部位操作時，作業(yè)場地必須采取排煙除塵措施，還應(yīng)注意場地防火72．關(guān)于碳弧氣刨的安全要求，下列說法正確的是73．關(guān)于碳弧氣刨的安全操作要求，下列說法正確的是(ABD)。A．起弧之前必須打開氣閥，先送壓縮空氣，隨后引燃電弧B．切割時碳棒與刨槽夾角一般為45o左右C．要獲得所需切槽尺寸，只能通過選擇好合理的切削工藝參數(shù)來控制D．碳弧氣刨收弧時，不允許熔化的鐵水留在切槽里73．關(guān)于碳弧氣刨的安全操作要求，下列說法正確的是74．關(guān)于碳弧氣刨的安全要求，下列說法正確的是(ABC)。A．電弧切割時電流較大，要防止焊機過載發(fā)熱B．電弧切割時噪聲較大，操作者應(yīng)戴耳塞C．電弧切割時煙塵大．操作者應(yīng)佩戴送風式面罩D．在氣割時使用電流較小，操作者不必進行觸電防護五、簡答題75．運條由三個基本運動合成，具體包括哪些?

答：焊條的松緊運動；焊條的橫向擺動運動；焊條的沿焊縫移動運動。74．關(guān)于碳弧氣刨的安全要求，下列說法正確的是97謝謝！97謝謝！第十章焊條電弧焊與碳弧氣刨主講：邢建章職稱：工程師E-maiI:xingjz55@第十章焊條電弧焊與碳弧氣刨主講：邢建章第十章焊條電弧焊與碳弧氣刨

99第一節(jié)焊條電弧焊和碳弧氣刨的工作原理

一、焊條電弧焊的基本工作原理焊條電弧焊是利用電弧放電所產(chǎn)生的熱量將焊條和工件熔化，焊條與工件互相熔合、二次冶金后冷凝形成焊縫，從而獲得焊接接頭。焊條電弧焊是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的焊接方法，其工作原理如圖10-1所示。圖10—1焊條電弧焊示意圖1—焊條芯；2—焊藥；3—液態(tài)熔渣；4—凝固的熔渣：5—保護氣體；6—熔滴；7—熔池；8—焊縫：9—工件；10—電??；11—焊鉗第十章焊條電弧焊與碳弧氣刨

2第一節(jié)焊條電弧焊和碳弧

焊條電弧焊焊接低碳鋼或低合金鋼時，電弧中心部分的溫度可達6000～13000℃，兩電極的溫度可達到2400～2600℃．如圖10-2所示。圖10—2電弧示意圖焊條電弧焊焊接低碳鋼或低合金鋼時，電弧中心部分的溫度

二、碳弧氣刨的基本工作原理碳弧氣刨是利用碳極電弧的高溫，把金屬的局部加熱到熔化狀態(tài)，同時用壓縮空氣的氣流把熔化金屬吹掉，從而達到對金屬進行去除或切割的一種加工方法，如圖10—3所示。圖10—3碳弧氣刨切割示意圖二、碳弧氣刨的基本工作原理圖10—3碳弧氣刨切割

碳弧氣刨過程中，壓縮空氣的主要作用是把碳極電弧高溫加熱而熔化的金屬吹掉．還可以對碳棒電極起冷卻作用，這樣可以相應(yīng)地減少碳棒的燒損。但是，壓縮空氣的流量過大時，將會使被熔化的金屬溫度降低，而不利于對所要切割的金屬進行加工。

碳弧氣刨系統(tǒng)示意圖1－電源2－氣刨槍3－碳棒4－電纜氣管5－空氣壓縮機6－工件碳弧氣刨過程中，壓縮空氣的主要作用是把碳極電弧高溫加

碳弧刨割條：電弧刨割條的外形與普通焊條相同，是利用藥皮在電弧高溫下產(chǎn)生的噴射氣流，吹除熔化金屬，達到刨割的目的。工作時只需交、直流弧焊機，不用空氣壓縮機。操作時其電弧必須達到一定的噴射能力，才能除去熔化金屬。碳弧刨割條：電弧刨割條的外形與普通焊條相同，是利用藥第二節(jié)焊條電弧焊和碳弧氣刨的適用范圍及安全特點一、焊條電弧焊的適用范圍焊條電弧焊是用手工操縱焊條進行焊接工作的，可以進行平焊、立焊和仰焊等多位置焊接，另外由于焊條電弧焊設(shè)備輕便，搬運靈活，操作方便，可以在任何有電源的地方進行焊條電弧焊焊接作業(yè)，適用于各種金屬材料、各種厚度、各種結(jié)構(gòu)形狀的焊接。第二節(jié)焊條電弧焊和碳弧氣刨的一、焊條電弧焊的適用范二、碳弧氣刨的適用范圍碳弧氣刨的適用范圍：一般用來加工焊縫坡口，特別適用于開U型坡口；碳弧氣刨還用來對焊縫進行清根，也可以清除不合格焊縫中的缺陷，然后進行修復(fù)，效率高；清理鑄件的毛邊、飛邊、澆鑄冒口及鑄件中的缺陷；用碳弧氣刨的方法加工多種不能用氣割加工的金屬，如鑄鐵、不銹鋼、銅、鋁等。二、碳弧氣刨的適用范圍碳弧氣刨設(shè)備、工具簡單，只需要一臺直流電焊機、壓縮空氣和專用的電弧切割機及碳棒。使用方便，操作靈活，對處于窄小空間位置的焊縫，只要輕巧的刨槍能伸進去的地方，就可以進行切割作業(yè)。不需要像氧乙炔焰切割那樣使用易燃、易爆氣體，因此操作使用安全。碳弧氣刨設(shè)備、工具簡單，只需要一臺直流電焊機、壓縮空

三、焊條電弧焊與碳弧氣刨的安全特點

1．焊條電弧焊的安全特點焊條電弧焊焊接設(shè)備的空載電壓一般為50～90V，而人體所能承受的安全電壓為30～45V．由此可見．手工電弧焊焊接設(shè)備的空載電壓高于人體所能承受的安全電壓，所以操作人員在更換焊條時，有可能發(fā)生觸電事故。尤其在容器和管道內(nèi)操作，四周都是金屬導(dǎo)體．觸電危險性更大。因此焊條電弧焊操作者在操作時應(yīng)戴手套，穿絕緣鞋。三、焊條電弧焊與碳弧氣刨的安全特點焊接電弧弧柱中心的溫度高達6000～8000℃。焊條電弧焊時，焊條、焊件和藥皮在電弧高溫作用下，發(fā)生蒸發(fā)，凝結(jié)成霧珠，產(chǎn)生大量煙塵。同時，電弧周圍的空氣在弧光強烈輻射作用下，還會產(chǎn)生臭氧、氮氧化物等有毒氣體，在通風不良的情況下，長期接觸會引起危害焊工健康的多種疾病，因此焊接環(huán)境應(yīng)通風良好。焊接電弧弧柱中心的溫度高達6000～8000℃焊接時人體直接受到弧光輻射、強紫外線輻射和紅外線烘烤，光輻射容易引發(fā)焊接作業(yè)者眼睛和皮膚的疾病，因此作業(yè)者在操作時應(yīng)戴防護面具和穿工作服。焊條電弧焊操作過程中，由于電焊機線路故障或者飛濺物引燃易燃易爆品，以及燃料容器管道補焊時防爆措施不當?shù)?，都會引起爆炸和火?zāi)事故。焊接時人體直接受到弧光輻射、強紫外線輻射和紅外線烘烤2．碳弧氣刨的安全特點碳弧氣刨時，除應(yīng)知道焊條電弧焊的安全特點外，還應(yīng)注意以下幾點：電弧切割過程中．由于有壓縮空氣的存在，露天操作時，應(yīng)注意順風方向進行操作，以防吹散的熔渣燒壞工作服和灼傷皮膚，并要注意周圍場地的防火。在容器或艙室內(nèi)部操作時，內(nèi)部空間尺寸不能過于窄小，并要加強抽風及排除煙塵措施。碳弧氣刨時使用電流較大，連續(xù)工作時間較長，要注意防止焊機超載，以免燒毀焊機。2．碳弧氣刨的安全特點切割時應(yīng)盡量使用帶銅皮的專用碳棒。為克服電弧切割的粉塵大、有氣味的缺點，還可采用水碳弧氣刨的方法，如圖10—4所示(水碳弧氣刨槍可用廢舊的射吸式氣焊槍改制)。它的原理與一般碳弧氣刨相同，只是在壓縮空氣中含有大量水霧，利用噴霧來降低碳弧氣刨的粉塵污染。碳弧氣刨可使環(huán)境粉傘降低40％～60％左右。圖10—4水碳弧氣刨示意圖1—工件；2—碳棒；3—槍體；4—防護罩；5－水管接頭；6—風電合－碳弧氣刨軟管切割時應(yīng)盡量使用帶銅皮的專用碳棒。圖10—4水第三節(jié)焊條和焊接工藝參數(shù)的選擇方法

一、焊條的選擇方法

1．焊條的組成焊條就是涂有藥皮的供焊條電弧焊使用的熔化電極，它由焊芯和藥皮兩部分組成，如圖10-5所示。在焊條前端藥皮有45o左右的倒角，這是為了便于引弧。在尾部有一段裸焊芯，約占焊條總長1／16，便于焊鉗夾持并有利于導(dǎo)電。焊條的直徑是指揮芯直徑．有2mm、2．5mm、3．2mm、4mm、5mm或6mm等規(guī)格，其長度，L

一般在250～450mm之間。第三節(jié)焊條和焊接工藝參數(shù)的選擇方法一、焊條的選擇(1)焊芯焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱為焊芯。焊芯一般是一根具有一定長度及直徑的鋼絲。焊接時，焊芯有兩個作用：一是傳導(dǎo)焊接電流，產(chǎn)生電弧把電能轉(zhuǎn)換成熱能．二是焊芯本身熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。圖10—5焊條組成示意圖1—夾持端；2—藥皮；3—焊芯；4—引弧端(1)焊芯圖10—5焊條組成示意圖(2)藥皮壓涂在焊芯表面的涂層稱為藥皮。焊條的藥皮在焊接過程中起著極為重要的作用。若采用無藥皮的光焊條焊接，則在焊接過程中，空氣中的氧和氮會大量侵入熔化金屬，將金屬鐵和有益元素碳、硅、錳等氧化和氮化，形成各種氧化物和氮化物并殘留在焊縫中．造成焊縫夾渣或裂紋，而熔入熔池中的氣體可能使焊縫產(chǎn)生大量氣孔。這些因素都能使焊縫的機械性能(強度、沖擊值等)大大降低，同時使焊縫變脆。此外采用光焊條焊接．電弧很不穩(wěn)定，飛濺嚴重，焊縫成形很差。(2)藥皮

2．焊條的分類

(1)按焊條的用途分類

低碳鋼和低合金高強度鋼焊條(結(jié)構(gòu)鋼焊條)：這類焊條的熔敷金屬，在自然氣候環(huán)境中具有一定的機械性能。

鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條：這類焊條的熔敷金屬，具有不同程度上的高溫工作能力。

不銹鋼焊條：這類焊條的熔敷金屬，在常溫、高溫或低溫中具有不同程度的抗大氣或腐蝕性介質(zhì)腐蝕的能力和一定的機械性能。

堆焊焊條：這類焊條為用于金屬表面層堆焊的焊條，其熔敷金屬在常溫或高溫中具有一定程度的耐不同類型磨耗或腐蝕等性能。2．焊條的分類

低溫鋼焊條：這類焊條的熔敷金屬，在不同的低溫介質(zhì)條件下，具有一定的低溫工作能力。鑄鐵焊條：這類焊條專用于焊補或焊接鑄鐵。

鎳及鎳合金焊條：這類焊條用于鎳及鎳合金的連接、焊補或堆焊。某些焊條可用于鑄鐵焊補、異種金屬的焊接。

銅及銅合金焊條