手工電弧焊操作流程

綜合修理車(chē)間培訓(xùn)教材〔一〕手工電弧焊操作教程綜合修理車(chē)間手工電弧焊操作流程電弧焊是熔化焊中最根本的焊接方法，它也是在各種焊接方法中應(yīng)用最普遍的焊接方法，其中最簡(jiǎn)潔最常見(jiàn)的是用手工操作電焊條進(jìn)展焊接的電弧焊，稱(chēng)為手工電弧焊，2mm以上的各對(duì)操作者的技術(shù)水平要求較高。手弧焊的焊接過(guò)程：首先將電焊機(jī)的輸出端兩極分別與焊件和焊鉗連接，如圖5-4所示。再用焊鉗夾持電焊條。焊接時(shí)在焊條與焊件之間引出電弧，高溫電弧將焊條端頭與焊件局部熔化而形成熔池。然后，熔池快速冷卻、凝固形成焊縫，使分別的兩塊焊件結(jié)實(shí)地連接成一整體。焊條的藥皮熔化后形成熔渣掩蓋在熔池上，熔渣冷卻后形成渣殼對(duì)焊縫起保護(hù)作用上。最終將渣殼去除掉，接頭的焊接工作就此完成。5-4手工電弧焊示意圖手弧焊設(shè)備5-5所示。1、BX3—300型溝通弧焊機(jī)2/1725-5溝通弧焊機(jī)2、直流弧焊機(jī)5-6所示。其輸出端有固定的正負(fù)之分。由于電流方向不隨時(shí)間的變化而變化，因此電弧燃燒穩(wěn)定，運(yùn)行使用牢靠，有利于把握和提高焊接質(zhì)量。5-7所示。正接法焊件接直流弧焊機(jī)的正極，電焊條接負(fù)極；反接法焊件接直流弧焊機(jī)的負(fù)極，電焊條接正極。3/173焊條時(shí)，按規(guī)定均應(yīng)承受直流反接法，以保證電弧燃燒穩(wěn)定。5-7直流電弧焊的正接與反接手弧焊工具5-8所示，以及焊接電纜和勞動(dòng)保護(hù)用品。5-8手弧焊工具

焊鉗b)面罩c)清渣錘d)鋼絲刷焊鉗是用來(lái)夾持焊條和傳導(dǎo)電流的工具。常用的有300A500A兩種。面罩是用來(lái)保護(hù)眼睛和面部，免受弧光損害及金屬飛濺的一種遮擋工具。有手燃燒時(shí)能通過(guò)觀看窗觀看電弧燃燒狀況和熔池狀況，以便于操作。清渣錘(尖頭錘)用來(lái)去除焊縫外表的渣殼。鋼絲刷在焊接之前，用來(lái)去除焊件接頭處的污垢和銹跡；焊后清刷焊縫外表及飛濺物。YHHTHHR火線4/174焊機(jī)與工件之間用另一根電纜(地線)作用。電焊條電焊條〔簡(jiǎn)稱(chēng)焊條〕是涂有藥皮的供手弧焊用的熔化電極。焊條的組成及作用5-9所示。焊芯：焊芯是焊條內(nèi)被藥皮包覆的金屬絲。它的作用是：⑴起到電極的作用。即傳導(dǎo)電流，產(chǎn)生電弧。材熔合后，經(jīng)冷凝成為焊縫金屬。5-9電焊條構(gòu)造圖煉的焊條鋼拉拔制成，它與一般鋼材的主要區(qū)分在于具有低碳、低硫和低磷。H08、H08A、H08SiMn等。在這些牌號(hào)中的含意是：“H”是“焊”字漢語(yǔ)拼音首字母，讀音為“焊”，“08”0.08%左右；再其又如“SiMn”1%〔1%的元素則標(biāo)出數(shù)字〕。焊條的直徑是焊條規(guī)格的主要參數(shù)，它是由焊芯的直徑來(lái)表示的。常用的焊條直徑2～6mm250～450mm。一般細(xì)直徑的焊條較短，粗焊條則較長(zhǎng)。表5-2是其局部規(guī)格。5-2焊條直徑和長(zhǎng)度規(guī)格〔單位：mm〕焊條直徑焊條直徑2.0252.53.24.05.0005.8400焊條長(zhǎng)度40034504505/175藥皮：藥皮是壓涂在焊芯上的涂料層。它是由多種礦石粉、有機(jī)物粉、鐵合金粉5-3，所以藥皮的主要作用有：燒和削減熔滴飛濺等。池金屬與空氣接觸。熔渣凝固后形成渣殼掩蓋在焊縫外表上，防止了高溫焊縫金屬被氧化，同時(shí)可減緩焊縫金屬的冷卻速度。并補(bǔ)充被燒損的有益合金元素。5-3焊條藥皮原料及作用前都要經(jīng)烘干處理后才能使用。焊條的分類(lèi)、型號(hào)及牌號(hào)焊條的分類(lèi)焊條的品種繁多，有如下分類(lèi)方法：⑵按藥皮熔化成的熔渣化學(xué)性質(zhì)分類(lèi)：焊條分為酸性焊條和堿性焊條兩大類(lèi)。藥皮熔渣中以酸性氧化物(如SiO2，TiO2，F(xiàn)e2O3)為主的焊條稱(chēng)為酸性焊條。藥皮熔渣中以堿性氧化物(如CaO，F(xiàn)eO，MnO，MgO，Ma2O)為主的焊條稱(chēng)為堿性焊條。在碳鋼焊條和低合金鋼焊條中，低氫型焊條(包括低氫鈉型、低氫鉀型和鐵粉低氫型)涂料的焊條均屬酸性焊條。脫渣簡(jiǎn)潔，焊縫美觀，可使用溝通或直流電源，應(yīng)用較為廣泛。但酸性焊條氧化性強(qiáng)，合金元素易燒損，脫硫、磷力量也差，因此焊接金屬的塑性、韌性和抗裂性能不高，適用于一般低碳鋼和相應(yīng)強(qiáng)度的構(gòu)造鋼的焊接。6/176時(shí)產(chǎn)生有毒氣體和煙塵多，應(yīng)留意通風(fēng)。化鈦型、鈦鈣型、低氫鉀型、低氫鈉型等。焊條的型號(hào)焊條型號(hào)是由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)制定，反映焊條主要特性的一種表示“GB/T5117-1995國(guó)標(biāo)碳鋼焊條”“E”(英文字母)表示焊條；E后的前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值，單位為Mpa；第三位“0”及“1”〔仰、橫焊〕，“2”表示焊條適用于平焊及平角焊，“4”表示焊條適用于向下立焊；第三位和“03”表示鈦鈣型藥皮、交直流正反接，又如“15”表示低氫鈉型、直流反接。焊條的牌號(hào)械工業(yè)部部標(biāo)的焊條牌號(hào)印象較深，因此仍保存了原焊條分十大類(lèi)的牌號(hào)名稱(chēng)，其編制方法為：每類(lèi)電焊條的第一個(gè)大寫(xiě)漢語(yǔ)特征字母表示該焊條的類(lèi)別，例如J〔或“結(jié)”〕代表構(gòu)造鋼焊條〔包括碳鋼和低合金鋼焊條〕、A代表奧氏體鉻鎳不銹鋼焊條等；特征字母后面有三位數(shù)字，其中前兩位數(shù)字在不同類(lèi)別焊條中的含義是不同的，對(duì)于構(gòu)造鋼焊Kgf/mm2(Kgf/mm2=9.81Mpa〕；第三位數(shù)字均表示焊條藥皮類(lèi)型和焊接電源要求。5-4所示。5-4兩種常用碳鋼焊條型號(hào)型號(hào)E4303E5015原牌號(hào)藥皮類(lèi)型焊接位置電流種類(lèi)鈦鈣型全位置溝通、直流低氫鈉型全位置直流反接“焊條牌號(hào)”應(yīng)盡快過(guò)渡到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的“焊條型號(hào)”。假設(shè)生產(chǎn)廠仍以“焊條牌號(hào)”標(biāo)注，則必需在牌號(hào)的邊上說(shuō)明所屬的“焊條型號(hào)”，如：焊條牌號(hào)J442(符合GB/T5117-1995E4303型)5-5所示。5-5國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)焊條的分類(lèi)7/177焊條的選用選用時(shí)應(yīng)考慮以下原則：應(yīng)選用構(gòu)造鋼焊條；焊接不銹鋼或耐熱鋼等有特別性能要求的鋼材，應(yīng)選用相應(yīng)的專(zhuān)用焊條，以保證焊縫金屬的主要化學(xué)成分和性能與母材一樣。異種鋼焊接，應(yīng)選用與強(qiáng)度等級(jí)低的鋼材相適應(yīng)的焊條。同一強(qiáng)度等級(jí)的酸性焊條或堿性焊條的選用，主要考慮焊件的構(gòu)造外形、鋼材厚度、載荷性能、鋼材抗裂性等因素。例如，對(duì)于構(gòu)造外形簡(jiǎn)單、厚度大的焊件，因其剛性大，焊接過(guò)程中有較大的內(nèi)應(yīng)力，簡(jiǎn)潔產(chǎn)生裂紋，應(yīng)選用抗裂性好的低氫型焊條；在母材中碳、硫、磷等元素含量較高時(shí)，也應(yīng)選用低氫型焊條；承受動(dòng)載荷或沖擊載荷的含碳量低，應(yīng)盡量選用較經(jīng)濟(jì)的酸性焊條。位置焊接的焊條。5-65-7。5-6構(gòu)造鋼焊條的選用8/1785-7常見(jiàn)碳鋼焊條的應(yīng)用手弧焊工藝焊接接頭型式與焊縫坡口型式和使用條件的不同，最根本的焊接接頭型式有對(duì)接接頭、搭接接頭、角接接頭、T形5-10所示。對(duì)接接頭受力比較均勻，使用最多，重要的受力焊縫應(yīng)盡量選用。5-10焊接接頭型式焊縫坡口型式焊接前把兩焊件間的待焊處加工成所需的幾何外形的溝槽稱(chēng)為坡口削和乙炔火焰切割等。同時(shí)還應(yīng)考慮能否保證焊縫焊透、是否簡(jiǎn)潔加工、節(jié)約焊條、焊后削減變形以及提高勞動(dòng)生產(chǎn)率等問(wèn)題。2mm的直邊，稱(chēng)為鈍邊。對(duì)接接頭的坡口型式有：I型、YY型(X型)、UU3-21所示。9/1796mmI3-11a0～2mm的間隙即可。焊件厚度大于6mm時(shí)，則應(yīng)開(kāi)坡口，其型式如圖-11b～e所示，其中：YY型，由于焊縫對(duì)稱(chēng)，焊接應(yīng)力與變形??；U型簡(jiǎn)潔焊透，焊件變形小，用于焊接鍋爐、高壓容器等重要厚壁件；在板厚一樣的狀況下，雙YU型的加工比較費(fèi)工。I型、Y型、U5-12所示。當(dāng)焊件肯定要焊透時(shí)，在條件允許下，應(yīng)盡量承受雙面焊，因它能保證焊透。工件較厚時(shí)，要承受多層焊才能焊滿坡口，如圖5-13所示。假設(shè)坡口較寬，同一層5-13b所示。多層焊時(shí)，要保證焊縫根部焊透。第一層焊道應(yīng)3～4mm的焊條，以后各層可依據(jù)焊件厚度，選用較大直徑的焊條。每焊完一道后，必需認(rèn)真檢查、清理，才能施焊下一道，以防止產(chǎn)生夾渣、未焊透等缺陷。焊4～5mm0.8～1.2倍時(shí)，生產(chǎn)率較高。5-11焊縫的坡口型式5-12單面焊和雙面焊10/1710焊接位置

5-13Y型坡口的多層焊5-14所示。a)b)角接

5-14焊接位置5-15所示。焊接工藝參數(shù)焊接工藝參數(shù)是為獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良焊接接頭5-15工字梁的接頭型式和焊接位置11/1711電流的選擇最重要。焊條直徑與焊接電流的選擇擇焊接電流。焊條直徑應(yīng)依據(jù)鋼板厚度、接頭型式、焊接位置等來(lái)加以選擇。在立焊、橫焊和仰4mm，以免熔池過(guò)大，使熔化金屬和熔渣下流。平板對(duì)接時(shí)焊5-8。5-8焊條直徑的選擇鋼板厚度/mm≤1.52.034～78～12≥13焊條直徑/mm1.61.6～2.02.5～3.23.2～4.04.0～4.54.0～5.85-9。5-9焊接電流的選擇焊條直徑/mm1.62.02.53.24.05.05.8焊接電流/A25～4040～7070～90100～130160～200200～270260～300焊接速度的選擇焊接速度是指單位時(shí)間所完成的焊縫長(zhǎng)度。它對(duì)焊縫質(zhì)量影響也很大。焊接速度由焊工憑閱歷把握，在保證焊透和焊縫質(zhì)量前提下，應(yīng)盡量快速施焊。工件越薄，焊速應(yīng)5-16表示焊接電流和焊接速度對(duì)焊縫外形的影響。其中(a)所示焊縫外形規(guī)章，焊波均勻并呈橢圓形，焊縫各局部尺寸符合要求，說(shuō)明焊接電流和焊接速度選擇適宜。5-16電流、焊速、弧長(zhǎng)對(duì)焊縫外形的影響增大和熔深減小。12/1712熔寬和熔深都增加。焊薄板時(shí)易燒穿。時(shí)可能會(huì)燒穿。3)焊弧長(zhǎng)度的選擇電弧過(guò)長(zhǎng)，燃燒不穩(wěn)定，熔深減小，空氣易侵入熔池產(chǎn)生缺陷。電弧長(zhǎng)度超過(guò)焊條直徑者為長(zhǎng)弧，反之為短弧。因此，操作時(shí)盡量承受短弧才能保證焊接質(zhì)量，即弧長(zhǎng)L=0.5～1d〔mm〕2～4mm。手弧焊的根本操作焊接接頭處的清理高時(shí)，可用鋼絲刷；要求高時(shí)，應(yīng)承受砂輪打磨。操作姿勢(shì)5-17所示。操作者應(yīng)位于焊縫前進(jìn)方向的右側(cè)；左手持面罩，右手握焊鉗；左肘放在左膝上，以掌握身體上部不作向下跟進(jìn)動(dòng)作；大臂必需離開(kāi)肋部，不要有依托，應(yīng)伸展自由。a)b)立焊

5-17焊接時(shí)的操作姿勢(shì)5-18引弧方法13/17133.引弧引弧就是使焊條與焊件之間產(chǎn)生穩(wěn)定的電弧，以加熱焊條和焊件進(jìn)展焊接的過(guò)程。5-18所示。焊接時(shí)將焊條端部與焊件外表2～4mm假設(shè)焊條提起距離太高，則電弧馬上熄滅；假設(shè)焊條與焊件接觸時(shí)間太長(zhǎng)，就會(huì)粘條，產(chǎn)生短路，這時(shí)可左右搖擺拉開(kāi)焊條重引弧或松開(kāi)焊鉗，切斷電源，待焊條冷卻后再作處理；假設(shè)焊條與焊件經(jīng)接觸而未起弧，往往是焊條端部有藥皮等阻礙了導(dǎo)電，這時(shí)可重?fù)魩紫?，將這些絕緣物去除，直到露出焊芯金屬外表。10～20mm處作為引弧的起點(diǎn)。對(duì)焊接外表要求很平坦的焊件，可以另外引用引弧板引弧。假設(shè)焊件厚薄不全都、凹凸不平、間隙不相等，則應(yīng)在薄件上引弧向厚件施焊，從大間隙處引弧向小間隙處施焊，由低的焊件引弧向高的焊件處施焊。焊接的點(diǎn)固為了固定兩焊件的相對(duì)位置，以便施焊，在焊接裝配時(shí)，每隔肯定距離焊上30～40mm5-19所示。運(yùn)條

圖5-19 焊接的點(diǎn)固焊條的操作運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)稱(chēng)為運(yùn)條。焊條的操作運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是一種合成運(yùn)動(dòng)，即焊條同時(shí)5-20所示。5-20焊條的三個(gè)根本運(yùn)動(dòng)方向14/17145-21平焊的焊條角度1-向下送進(jìn)2-沿焊接方向移動(dòng)3-橫向搖擺應(yīng)把握好焊條與焊件之間的角度。各種焊接接頭在空間的位置不同，其角度有所不同。70～80°5-21所示，即焊條在縱向平面內(nèi)，與正在進(jìn)展焊接的一點(diǎn)上垂直于焊縫軸線的垂線，向前所成的夾角。此夾角影響填充金屬的熔敷狀態(tài)、熔化的均勻性及焊縫外形、能避開(kāi)咬邊與夾渣、有利于氣流把熔渣吹后掩蓋焊縫外表以及對(duì)焊件有預(yù)熱和提高焊接速度等作用。焊條的送進(jìn)運(yùn)動(dòng)送進(jìn)運(yùn)動(dòng)是沿焊條的軸線向焊件方向的下移運(yùn)動(dòng)。維持電弧是靠當(dāng)長(zhǎng)度，以便穩(wěn)定燃燒。焊條的搖擺是指焊條在焊縫寬度方向上的橫向運(yùn)動(dòng)，其目的是為了加寬焊縫，并焊縫的寬度和深度之比稱(chēng)為“寬深比”，窄而深的焊縫易消滅夾渣和氣孔。手弧焊的“寬深比”2～3。焊條搖擺幅度越大，焊縫就越寬。焊接薄板時(shí)，不必過(guò)大搖擺甚至直線運(yùn)動(dòng)0.8～1.5倍；焊接較厚的焊件，需搖擺運(yùn)條，焊縫3～55-22所示。5-22常用的運(yùn)條方法操作要領(lǐng)，主要要把握好“三度”：焊條角度、電弧長(zhǎng)度和焊接速度。15/17155-2170～80?。⑵電弧長(zhǎng)度一般合理的電弧長(zhǎng)度約等于焊條直徑。⑶焊接速度適宜的焊接速度應(yīng)使所得焊道的熔寬約等于焊條直徑的兩倍，其外表平坦，波浪細(xì)密。焊速太高時(shí)焊道窄而高，波浪粗糙，熔合不良。焊速太低時(shí)，熔寬過(guò)大，焊件簡(jiǎn)潔被燒穿。同時(shí)要留意：電流要適宜、焊條要對(duì)正、電弧要低、焊速不要快、力求均勻。滅弧〔熄弧〕屬的密度和強(qiáng)度差，因此最易形成裂紋、氣孔和夾渣等缺陷。滅弧時(shí)將焊條端部5-23滅弧在焊道外側(cè)滅弧b)在焊道上滅弧漸漸往坡口斜角方向拉，同時(shí)漸漸抬高電弧，以縮小熔池，減小金屬量及熱量，使滅弧處不致產(chǎn)生裂紋、氣孔等缺陷。滅弧時(shí)堆高弧坑的焊縫金屬，使熔池飽滿地過(guò)渡，焊好后，銼去或鏟去多余局部。滅弧操作方法有多種。如圖5-23所示，(a)是將焊條運(yùn)條(b)是將焊條握住不動(dòng)肯定時(shí)間，填好弧坑然后拉起來(lái)滅弧。焊縫的起頭、連接和收尾5-24所示。在一般狀況下，由于焊件在未焊時(shí)溫度低，引弧后常不能快速使溫度上升，所以這局部熔深較淺，使焊縫強(qiáng)度減弱。為此，應(yīng)在起弧后先將電弧稍拉長(zhǎng)，以利于對(duì)端頭進(jìn)展必要的預(yù)熱，然后適當(dāng)縮短弧進(jìn)步行正常焊接。16/17165-24焊縫的起頭因而消滅了兩段焊縫前后之間連接的問(wèn)題。應(yīng)使后焊的焊縫和先焊的焊縫均勻連接，避開(kāi)產(chǎn)生連接處過(guò)高、脫節(jié)和寬窄不一的缺陷。假設(shè)熄弧動(dòng)作不當(dāng)，則會(huì)