焊接知識公開課

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第1頁/共116

頁1焊接方法的分類金屬焊接按工藝特點分類可分成三大類：熔焊金屬焊接

釬焊壓焊第2頁/共116頁藥志焊絲自保護焊等離子弧焊電渣焊、電子束焊、激光焊、太陽能焊、鋁熱焊。埋弧焊

惰性氣體氣體保護焊

CO2氣

體熔焊電弧焊混合氣體焊接方法分類氣焊手工電弧焊第3頁/共116頁焊接方法分類烙鐵釬焊火焰釬焊電阻釬焊感應釬焊鹽浴釬焊金屬熔釬焊爐中釬焊真空釬焊超聲波釬焊擴散釬焊第4頁/共116頁釬焊焊接方法代號三大類焊接方法的基本特征·熔焊一—被連接的構件接頭處局部加熱熔化成液體，然后再冷卻成一體的方法稱為熔焊。壓焊一一利用摩察、擴散和加壓等物理作用，克服兩個

連接表面的不平度，除去(擠走)氧化膜及其他污染物，使兩個連接表面上的原子相互接近到晶格距離(原子引力

作用范圍),從而在固態(tài)條件下實現(xiàn)的連接統(tǒng)稱固相焊接。

因焊接時通常都必須加壓，因此稱壓焊。壓焊形式：*將被焊金屬的接觸部位加熱至塑性狀態(tài)或局部熔化狀態(tài)，

然后加一定的壓力，使金屬原子間相互結合形成焊接接頭，

如電阻焊、摩擦焊等。第5頁/共116頁焊接方法的基本特征及代號三大類焊接方法的基本特征*不加熱焊，僅在被焊金屬接觸面上施加足夠大的壓力，借助壓力引起的塑性變形，傀原子互相接近，從而獲得牢固的壓擠接頭。如冷壓焊、超聲波焊、爆炸焊等。釬焊一—采用熔點比母材低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱至高于釬料熔點，但低于母材熔點的溫度，利用毛細作用使液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙，并與母

材互相擴散連接焊件的方法稱為釬焊。釬焊分為以下兩種：*軟釬焊

用熔點低于450℃的釬料(鉛、錫合金為主)進

行焊接，接頭強度較低。*硬釬焊用熔點高于450℃的釬料(銅、銀、鎳合金為主)

進行焊接，接頭強度較高。

第6頁/共116頁1電弧焊接的基本原理電弧焊接是利用電弧的熱量來熔化焊條和工件邊緣，使兩連接板材金屬的原子之間產(chǎn)生結合作用，達到聯(lián)接的目的。電弧焊是應用最廣的一種方法，它所使用的熱源是電能，而電能是以電弧的形式轉變?yōu)闊崮軄砣刍饘俚摹：附与娀〖疤匦栽趦蓚€電極(焊條和工件)之間的氣體介質中，產(chǎn)生強烈而持久的放電現(xiàn)象叫做電弧。這種放電現(xiàn)象能產(chǎn)生出強烈的弧光和集中的熱量。電弧焊就是利用此熱量進行焊接的。第7頁/共116頁電弧焊接的基本原理1.焊接電弧產(chǎn)生的條件產(chǎn)生電弧的能量是由電焊機供給的。當手工焊接時，電焊機1的兩極分別用電纜2接到焊條3和工件4上(見右圖)后，首先使它們相互接觸，其次迅速分離，

并保持一定距離，焊條和工件間便產(chǎn)生電弧。對直流焊機來說，有正負極

之分，正極稱為陽極，負極稱為陰極。如果焊條不與工件接觸，而只靠保持一定距離，電弧是不會產(chǎn)生的，因為不這種情況下，兩極之間為第8頁/共116頁電弧焊接的基本原理氣體。氣體是不導電的，不能通過電流，也就不會產(chǎn)生電弧。要使電弧引燃起來和維持下去，就必須使兩極間的氣體導電，使氣體變成導電的方法，把氣體電離。引起氣體電離的方法有熱電離和碰撞電離等。氣體電離后，原來氣體中的一些不帶電的中性物質微粒，

轉變?yōu)殡娮?、陽離子和陰離子等帶電微粒，這時氣體

就能導電，也就產(chǎn)生了電弧。氣體的電離是產(chǎn)生電弧的重要條件，但是，若陰極不能放射電子。也就是沒有電流通流，電弧也是不能形成和維持的。因此，陰極電子放射也和氣體電離一樣，是電弧產(chǎn)生和維持的重要條件。第9頁/共116頁電弧焊接的基本原理2.焊接電弧的引燃過程在焊條和工件接觸時，由于焊條端頭的凹凸不平(見圖),接觸面積很小，而此時的短路電流又很大，當微微提起焊條的瞬間，大量的電流只能從熔金屬細頸處流過(見圖c),

這樣使電流密度進的步增大，

電阻熱使細頸部分的液體金屬溫度猛烈升高，而使兩溫度劇烈的升高而熔化，以致部分發(fā)生蒸發(fā)，見圖b。故電流密非常大，產(chǎn)生大量的電阻熱，使接觸部分的金屬b)圖10-4

焊接時電弧的引燃過程a)

焊條與工件接觸

b)接觸處金屬溶化、蒸發(fā)

c)提起焊條時熔

化金屬形成的細顏

a)焊條與工件分離而形成電弧第10頁/共116頁電弧焊接的基本原理極間液體金屬迅速分開(見圖d)

便形成一空隙，由焊條端面的溫度已升得很高，因而產(chǎn)生了電子放射，液

體金屬周圍氣體和焊條金屬受熱蒸發(fā)出來的微粒也局部發(fā)生熱電離，另外，在電焊機的電壓作用下，電場力使陰極放射出來的電子在空隙中向陽極加速運動，碰撞中性的原子和中子，這樣形成了碰撞電離。在陰極不斷放射電子和兩極間氣體不斷電離的性情況下，電弧便引燃起來了。3.焊接電弧的構造和溫度焊接電弧根據(jù)物理特征可分為陰極區(qū)、弧柱和陽極區(qū)三個區(qū)域。第11頁7共116頁圖10-

5

電弧的構造電弧焊接的基本原理在靠近陰極表面的很狹窄的區(qū)域為陰極區(qū)，在陰極表面上有一個光亮部分稱為陰極輝點，從陰極輝點放

射出來的電子，被陽極吸引向陽極移動，而弧柱中被電離的陽離子受陰極吸引向陰極移動。在陽極表面有陽極區(qū)和陽極輝點，陰極區(qū)和陽極區(qū)的空間氣柱稱為弧柱。由于陰極放射電子要消耗一定的能量，而陽極不需放射電子，而且電子運動速度很大，所以撞擊時傳

給陽極的能量也較大，因此陽極的溫度略高于陰極。

在焊接鋼材時，陰極區(qū)的溫度約為2200℃;陽極區(qū)的

溫度約為2450℃。在弧柱中的大量微粒，由于進行著第12頁/共116頁由于陽極區(qū)的溫度高于陰極區(qū)，當工件和電源的接法不同時，電弧的形狀也不同，當工件接正極，焊

條接負極(正極性接法)時，電弧呈圓錐形。當工件

接負極(反極性接法)時，電弧呈球形狀。由于正極

性時，工件熔化的范圍大，

反極性時，

工件熔化的范

圍小，所以一般采用正極，

但特殊場采用反極性，如

薄板和用特殊焊條焊接時。氣

體

介

質陰極區(qū)溫度(℃)陽

極

區(qū)

溫

度(℃)弧

柱

溫

度

(℃)空

氣220024586000電弧焊接的基本原理劇烈的電離和中和的過程，因此，弧柱溫度高于兩極溫度，可達6000℃左右。第13頁/共116頁電弧焊接的基本原理4.焊接電弧的偏吹在正常情況下焊接時，電弧的軸線總是和焊條軸線一致，當改變焊條軸線方向時，電弧軸線也隨著改

變，但有時電弧軸線不能保持和焊條軸線一致，而偏

向一邊，這種性況稱為電弧的偏吹。電弧偏吹影響焊

接工作正常進行和影響焊接質量。偏吹嚴重時，會使

電弧熄滅，而使焊接中斷。偏吹原因很多，歸納為以下幾點：·

焊條偏心焊條藥皮厚薄不勻。藥皮較厚的一邊比薄的一邊熔化時要吸收更多的熱量，因而造成藥皮較薄一邊的第14頁/共116頁當焊接過程中，出現(xiàn)焊條藥皮一邊剝落時，也會發(fā)

生這種偏吹。遇到這種情

況時，可調整焊條傾角的

方法角決(使偏吹方向轉

向熔池)?！?/p>

氣流影響由于電弧周圍的氣流流動使電弧吹向一側而造偏吹。室外焊接遇刮風時會出現(xiàn)這種情況。

有時是由于電弧焊接的基本原理熔化速度較快，而迫使電弧偏向一邊(見圖示),圖10-6

焊條偏心而引起的偏吹第15頁/共116頁電弧焊接的基本原理熱對流的影響，如在管子中焊接時氣流有對流作用而流動速度較大。造成偏吹；在焊接開坡口的并留有間隙的焊縫時，也會由于氣流的熱對流而造成偏吹。對于氣流造成的偏吹，只要根據(jù)具體情況，采用一定的遮擋即可解決偏吹現(xiàn)象。3.碰偏吹用直流電焊接時，由于電弧周圍的碰場分布不均勻，

而引起電弧偏吹的現(xiàn)象，和為電弧的碰偏吹。直流電焊接時，當焊接電流，從焊件通過電弧到焊條再回到電源，而成一閉合回路時，由于電流造成第16頁/共116頁電弧焊接的基本原理的磁力線，分布在電流通路的四周，但電流經(jīng)焊件轉回到電弧時，在電弧兩側的磁力線分布勻就極不均勻，向磁場強度較小的右側而造磁

偏

吹

。若導線接在焊件右側，電流從右側流過，電弧偏向電弧左側的磁力線比右側密，左側上磁場強度大于右側的磁

場

強

度，而使電弧偏左

側

。圖10

-

7

焊接電弧的磁偏吹第17頁/共116頁磁力線在靠近電弧的地方有大的鐵磁物質(如鋼板、鐵)時，也會引起電弧周圍磁場分布不均勻而使電弧偏吹(見下圖a),鋼板靠近電弧附近時，因為鋼板的導磁能力大，大部分磁力線經(jīng)由鋼板通過，使電弧靠近鋼板一側空間的磁力線密度降低，造成電弧兩側的磁力線分布不均勻，使電弧偏向左側。若鋼板位電弧焊接的基本原理第18頁/共116頁電弧焊接的基本原理于電弧的右側，側電弧也偏向右側，就像鐵物質能吸引電弧似的。在焊接角焊縫時，常發(fā)生這種偏吹現(xiàn)象(見圖b),當焊條擺向接頭的下側時，電弧就向這一側偏吹，焊條擺向上側時，電弧偏向上側，這樣電弧

很難對準接頭中心，因而有

能使接頭根部焊不透。學握了電弧磁偏吹的規(guī)律后，就可采取預防措施，克服磁偏吹現(xiàn)象。在生產(chǎn)實踐中，除了盡量使用交流

電焊機以避免磁偏吹外，還可采取縮短電弧長度，即短弧焊接，調整焊條傾角，使焊條朝偏吹方向傾斜。此外，合適選擇導線接入工作的位置，使電弧兩側的磁力線分布均勻，以減少磁偏吹。第19頁/共116頁電弧焊接的基本原理電弧焊的冶金特點電弧焊接中，電弧的高溫把工件(又稱共本金屬)局部熔化，形成一凹坑，其中盛滿了液體金屬，稱之為熔池，見右圖。熔池中的液體金屬1是由基本金2屬和焊條金屬3的熔化而組成，熔池金屬冷卻凝固后，形成了焊縫

金屬4焊條藥皮熔化后成為熔渣5,覆蓋在焊縫金屬表

面

。圖10-9

焊接熔池示意第20頁/共116頁電弧焊接的基本原理焊接時，在電弧的高溫作用下，焊條的藥皮和焊條金屬同時熔化，熔化的藥皮成為熔渣，局部覆蓋在熔滴表面和內部，高溫下熔渣和熔滴金屬發(fā)生強烈的冶金反應。熔滴由焊條端頭過渡到焊池的過程中，熔滴金屬與熔渣和弧柱氣體又進一步發(fā)生強烈的冶金反應。經(jīng)過一系列冶金反應，使落入熔池的熔滴金屬的化學成分，與原來的焊條金屬的化學成分有了顯著差別。熔滴落入熔池后，又與熔池內熔化金屬一起進行強烈的冶金反應，并不斷地運動和混合，在熔池前部，在電弧的直接作用下，熔渣和熔化金屬強烈地混合，第21頁/共116頁電弧焊接的基本原理熔渣因較輕而浮出，在電弧吹力作用下流到熔池的后部，而熔池底部的熔化金屬在冷卻結晶，阻止了熔化

金屬的流動，所以熔池中熔化金屬的流動要比熔渣小

得多，這樣就起到了熔渣對熔化金屬的清洗作用。電弧焊的冶金過程和一般煉鋼時的冶金過程相比具有不同的特點，冶金反應的溫度很高，因此，這種

反應比較激烈和迅速；因焊接熔池的體積很小，只有

2～10cm2,而熔池周圍是冷金屬，熔池處于液態(tài)的時

間很短(以秒計),所以各種冶金反應往往不能充分

進行，因此，焊接冶金反應要比一般的冶金反應復雜而

強

烈

。

第22頁/共116頁1電弧焊接的基本原理焊接接頭的顯微組織焊接過程中，焊縫及焊縫附近的金屬都是由室溫加熱到高溫，然后再逐漸冷卻到室溫。隨著基本金屬各點離焊縫的距離不同，各點溫度也不同。焊接接頭根據(jù)焊接時加熱情況和冷卻后的組織不同，可分為焊縫金屬和熱影響區(qū)二部分。焊接時，部分金屬被加熱熔化，然后冷卻結晶形成焊縫，在焊兩側的金屬，由于受到焊接熱的作用，相當于受到不同規(guī)范的熱處理，因此，發(fā)生不同的組織變化，這一區(qū)域稱為熱影區(qū)。第23頁/共116頁低碳鋼焊接接頭的組織變化如圖示。圖上部表示焊件上相應各點在焊接過程中被加熱到最高溫度的曲線，根據(jù)這一曲線，并對照右邊部分的鐵碳的鐵碳合金狀態(tài)圖，就可估計焊接接頭各區(qū)域的組織。電弧焊接的基本原理圖10-

10低碳鋼焊接接頭組織變化圖第24頁/共116頁電弧焊接的基本原理1.焊縫金屬焊縫金屬是直接由液態(tài)金屬結晶而得到的鑄造組織。結晶從熔池邊緣開始，形成柱狀晶粒，其晶粒較粗。焊縫金屬的化學成分不同于基本金屬，其機械性能可不低于基本金屬。2.熱影響區(qū)因為受熱的溫度不同，熱影區(qū)可分以下幾個區(qū)段：(1)不完全熔化區(qū)是焊縫金屬與共本金屬的交界區(qū)。在焊接過程中，這部分金屬被加熱到半熔化狀態(tài)，其晶粒粗大，所以

這一區(qū)域的望性和沖擊韌性較差，

這一區(qū)段很狹窄，但對的質量影響很大。第25

頁/共116頁電弧焊接的基本原理(2)過熱區(qū)這一區(qū)段金屬處于接近熔點溫度，形成粗大晶粒的過熱組織，使塑性和沖擊韌性大大降低，尤其是沖擊韌性可降低25～30%,當鋼中的含碳量和合金元素較

高時，這一區(qū)段的機械性能更壞，是焊接頭的薄弱部位

。(3)正火區(qū)這一區(qū)段金屬被加熱到稍高于臨界點A;線以上至

1100℃范圍內。由于加熱和冷卻時發(fā)生重結晶過程，

金屬雖被加熱到高溫，但因加熱速度快，高溫停留時

短，所以形成細晶粒組織，這區(qū)段機械性能常比基本金屬高。第26頁/共116頁電弧焊接的基本原理(4)不完全重結晶區(qū)這一區(qū)段金屬被加熱到A,^A;

線之間溫度，部分金屬受到重結晶，由于晶粒大小有很大差別，這一區(qū)段的機械性能較差。(5)再結晶區(qū)這一區(qū)段金屬被加熱到450℃至A,以下的溫度范圍，這對基本金屬在焊接前經(jīng)過加工硬化，因晶格歪扭及

晶粒破碎的現(xiàn)象，見金屬會因加熱而發(fā)生再結晶，使金屬恢復到加工硬化以資的性能。如果基本金屬在焊前，并未受到冷加工塑性變形，那就不會發(fā)生再結晶現(xiàn)象。第27頁/共116頁電弧焊接的基本原理(6)藍脆區(qū)這一區(qū)段的金屬被加熱到200℃~500℃,在這個

溫區(qū)間，金屬的塑性降低了，特別是200℃~300℃時，

鋼發(fā)生藍脆現(xiàn)象，強度略有提高，而塑性和沖擊韌性急劇下降。焊接頭的熱影響具有粗晶粒和脆性，使金屬的機械性能變差。此外，焊接接頭的熱影響區(qū)大時，焊縫金屬的冷卻速度減慢而使晶粒變粗，并使焊件的變形增大。因此，焊接時熱影響區(qū)愈小愈好。焊接接頭處熱影區(qū)的大小，是與采用的焊接方法和焊接規(guī)范有關。焊接時，熱影響區(qū)雖是不可避免，但可用焊后熱處理方法消除。第28頁/共116頁焊接方法及代號焊

接

方

法代

號焊

條

電

弧

焊SMAW氣焊OFW鎢

極

氣

體

保

護

焊GTAW熔

化

極

氣

體

保

護

焊GMAW(含藥芯焊絲電弧焊FCAW)埋弧焊SAW電渣焊ESW摩擦焊FRW螺柱焊SW焊接方法的基本特征及代號第29頁/共116頁焊條類別焊條類別代號相應型號適用焊件焊條范圍相應標準鈦鈣型F1EXX03F1GB/15117、

GB/15118、

GB/T983(奧氏體、雙相鋼焊條除外)釬維素型F2EXX10

,EXX11

,EXX10-x

,

EXX11-xF1,F2鈦

型

、鈦鈣型F3EXXX(X)-16,EXXX(X)-17F1,F3低氫型、堿

性F3JEXX15,EXX16,EXX18,EXX48EXX15-x,EXX16-x,EXX18-x,EXX48-x

,EXXX(X)-15EXXX(X)-16,EXXX(X)-17F1,F3F3J鈦

型

、鈦鈣型F4EXXX(X)-16,EXXX(X)-17F4GB/T983(奧氏體、雙相鋼焊條除外)堿性F4JEXXX(X)-15EXXX(X)-16,EXXX(X)-17F4,F4J焊條類別、代號及適用范圍1

第30頁/共116頁類

別代

號典

型

鋼號

示例碳素鋼IQ195Q215Q2351015202520R20g20G22gHP24HP265L175L210S205式

件

鋼

號

分

類

及

代

號

表

第31頁/共116

頁1式

件

鋼

號

分

類

及

代

號

表類

別代

號典

型

鋼

號

示

例合鋼低金ⅡHP295HP325

HP345

HP365L245L290L320L360L415L450L485L555S240S290S315S360S385S415S450S48012Mng16Mn16Mng16MnR15MnNbR15MnV15MnV15MnVR20MnMo10MnWVNb13MnNiMoNbR20MnMoNb07MnCrMoVR12Cr2MoWVTiB12Cr3MoVSiTiB12CrMo12CrMoG15CrMo15CrMoR15CrMoG14Cr1Mo14Cr1MoR12Cr1MoV12Cr1MoVG12Cr2Mo12Cr2Mo112Cr2Mo1R

12Cr2MoG09MnD09MnNiD09MnNiDR16MnD16MnDR15MnNiDR20MnMoD07MnNiCrMoVDR08MnNiCrMoVD10Ni3MoVD

第32

頁/共116

頁1式

件

鋼

號

分

類

及

代

號

表類

別代

號典

型

鋼

號

示

例馬

氏

體鋼

、

鐵素

體

不銹

鋼Ⅲ15CrMo0Cr13

1Cr13

1Cr17

1Cr9Mo1粵

氏

體不

銹

鋼

、雙

相

不銹

鋼IV0Cr19Ni90Cr18Ni9Ti0Cr18Ni11Ti00Cr18NiO00Cr19Ni110Cr18Ni12Mo2Ti00Cr17N14Mo20Cr18Ni12Mo3Ti00Cr19Ni13Mo30Cr19Ni13Mo30Cr23Ni130Cr25N2000Cr18Ni5Mo3Si21Cr19Ni91Cr19Ni11Ti1Cr23Ni18

第33

頁/共116

頁11.手工電弧焊特點手工電弧焊是利用焊條與焊件之間的電弧熱，將焊條及部分焊件熔化而形成焊縫的焊接方法。焊接過程中焊條藥皮熔化分解生成氣體和溶渣，在氣體和溶渣的共同保護下，有效地排除了周圍空后對熔化金屬的有害影響。通過高溫下熔化金屬與溶渣間的冶金反應，還原并凈化焊縫金屬，從而得到優(yōu)質焊縫。手工電弧焊第34頁/共116頁手工電弧焊手工電弧焊設備簡單，便于操作，適用于室內外各種場合和位置的焊接，可以焊接碳鋼、低合金

鋼、耐熱鋼、不銹鋼等各種鋼材，在壓刀容器制造，

鍋爐、鍋爐鋼結構，鋼結構等制造中被廣泛使用。手工電弧焊的缺點是生產(chǎn)效率低，勞動強度大，焊工的技術水平和操作要求較高。2.手工電胍焊設備常用的手工電弧焊電源有交流電焊機、旋轉式直流電焊機和硅整流式直流電焊機三種。交流電焊機又叫交流電焊變壓器，是手工電弧焊中應用最廣泛的一種供電設備。交流電焊機是一第35頁/共116頁手工電弧焊特制的降壓變壓器，可將初級電壓380V或220V降到焊接空載電壓60～80V,其內部加有個比較大的感

抗，以保證電弧穩(wěn)定燃燒，并在一定范圍內調節(jié)電流的大小。交流電焊機具有結構簡單，成本低，效率高，節(jié)省電能和使用維護方便等特點。旋轉式直流電焊機由一個發(fā)電機和一個拖動它的電動機組成，由交流網(wǎng)路供電使電動機旋轉，帶動發(fā)電機電樞旋轉發(fā)出直流電供焊接之用。焊接電流可在較大范圍內均勻調節(jié)，以滿足焊接工藝要求。

電弧燃燒穩(wěn)定。第36頁/共116頁手工電弧焊硅整流式電焊機也稱手弧焊整流器。是一種將工頻交流電整流變?yōu)橹绷麟姷氖止る姾冈O備。與旋轉式直流電焊機相比，它具有噪聲小，效率高、用

料少、成本低等優(yōu)點。這種設備多采用硅整流元件，

因而通常稱之為硅整流電焊機。當前基本替代旋轉

式直流電焊機。直流電焊機的特點是直流電弧燃燒很穩(wěn)定，所以用小電流焊接時常常選用，在焊接合金鋼、不銹鋼時，也常選用直流電源。直流電源艱分正接和反接兩種接法。正接是指工件接正極，焊條接負極；否則，就是反接。第37頁/共116頁手工電弧焊在焊接鍋爐壓力容器受壓部件等重要結構時，常選用低氫型焊條以保證質量，這種焊條一般都要求用

直流反接電源。3.手工電弧焊焊條涂有藥皮的金屬芯的供手弧焊用的熔化電極稱為焊條。它由焊芯和藥皮兩部分組成。(1)焊芯焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱為焊芯。焊芯的作用為：①焊芯在電弧的作用下熔化后，作為填充金屬

與熔化了的母材混合形成焊縫。②作為電極產(chǎn)生電弧。第38頁/共116頁手工電弧焊焊芯分類及牌號：①焊芯分類：根據(jù)GB/T14959-94《熔化焊用鋼絲》標準規(guī)定，專用于制造焊芯和焊絲的鋼材可分為：碳素結構鋼和合金結構鋼兩類。②焊芯牌號編制

焊芯牌號一律用漢語拼音字母H作字首，其后緊跟鋼號，表于方法與優(yōu)質碳素結構鋼、合金結構鋼相同。鋼號后帶有A,則為高級優(yōu)質焊絲，其硫、磷量較低，質量分數(shù)<0.030%。若未尾為E或C為特級焊條鋼，

其硫、磷含量更低，

E級硫、磷質量分數(shù)<0.020%,C級硫、磷質量分數(shù)≤0.015%。1

第39頁/共116頁手工電弧焊(2)藥皮涂敷在焊芯表面的有效成分稱為藥皮。藥皮的作用：①穩(wěn)弧作用

焊條藥皮中含有穩(wěn)弧物質，可以保證電弧容易引燃和燃燒穩(wěn)定。②保護作用

焊條藥皮熔化后產(chǎn)生大量的氣體籠罩著電弧區(qū)和熔池，基本上能把熔化金屬與空氣隔絕開，保護熔融金屬，熔渣冷卻后，在高溫焊縫表面形成渣殼，可以防止焊縫表面金屬不被氧化并減焊縫的冷卻速度，改善焊縫成形。③冶金作用

藥皮中加有脫氧劑和合金劑，通過第40頁/共116頁手工電弧焊熔渣與熔化金屬的化學反應，可以減少氧、硫等有害物質對焊縫金屬的危害，使焊縫金屬獲得符合要

求的力學性能。④摻合金由于電弧的高溫作用，焊縫金屬中所含的某些合金元素被燒損(氧化或氮化),這

樣會使焊縫的力學性能降低。通過在焊條藥皮中加

入鐵合金或純合金元素，使之隨藥皮的熔化而過渡

到焊縫金屬中去，以彌補合金元素燒損，提高焊縫力學性能。⑤改善焊接的工藝性能通過調整藥皮成份，

可改變藥皮的熔點和凝固溫度，使焊條末端形成第41頁/共116頁手工電弧焊套筒，產(chǎn)生定向氣流，有利于熔滴過渡，可適應各種焊接位置的需要。焊條藥皮組成物按其作用不同可分為：穩(wěn)弧劑造渣劑、造氣劑、脫氧劑、合金劑、稀渣劑、粘結劑和增塑劑人類。③)焊條種類焊條根據(jù)用途可分為：碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、鉻和鉻鉬耐熱鋼焊條、低溫鋼焊條、堆焊條、鋁及鋁合金焊條、鎳及鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鑄鐵焊條和特殊用途焊條等。按焊條藥皮熔化后形成熔渣的酸堿性不同可分：第42頁/共116頁手工電弧焊堿性焊條(熔渣堿度>1.5)和酸性焊條(熔渣堿度

<1.5)兩大類。酸性焊條藥皮中主要含有TiO?

、MnO?

、FeO、SiO?

、等酸性氧化物及少量有機物，氧化性較強，施焊時藥皮中合金元素燒損較大，焊縫金屬的氧氮

量較高，固焊縫金屬的力學性能(特別是沖擊韌性)

較低；酸性渣難于脫硫脫磷，因而焊條的抗裂性較

差；酸性渣較粘，在冷卻過程中湘的粘度增加緩慢，

稱為“長渣”。但焊條工藝性能良好，成形美觀，特別是對銹、油、水分等的敏感度不大，抗氣孔能力強,廣泛用于一般結構焊接。第43頁/共116頁手工電弧焊堿性焊條藥皮中主要含有CaCO?

、CaF?

、CaSiO?、MgCO?

等堿性氧化物。并含有較多的鐵合金，如錳鐵、鈦鐵、鉬鐵、釩鐵、硅鐵等作為脫氧劑和滲合金劑，使焊條有足夠的脫氧能力。堿性渣流動性好，

在冷卻過程中渣的粘度增加很快稱為“短渣”,堿

性焊條的最大特點是焊縫金屬中的含氫量低，所以也叫“低氫焊條”。堿性焊條藥皮中的某些成份能有效地脫硫和脫磷，故抗裂性能好，焊縫金屬的力

學性能，特別是沖擊韌性較高。堿性焊條多用于重

要

結

構

。堿性焊條的缺點是對銹、油、水份比較敏感，第44頁/共116頁手工電弧焊容易在焊縫中產(chǎn)生氣孔缺陷；電弧穩(wěn)定性差，

一般只用于直流電源施焊，但藥皮中加入穩(wěn)弧組成物時可用于交流；在深坡口中施焊時，脫渣性不好，發(fā)塵量較大，焊接中需要加強通風，注意保健。(4)焊條的編號低碳鋼和合金鋼焊條的型號是根據(jù)熔敷金屬的力學性能、藥皮種類、焊接位置及焊電流種類劃分。焊條型號編制方法如下：字母

“E”

表示為焊條；前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強度的最小值；第三位數(shù)字表示焊條的焊接位

置

，

“0”及“1”表示焊條適用于前位置焊接。第45頁/共116頁手工電弧焊“2”表示焊條適用于平焊和平角焊，“4”表示焊條適用于向下立焊(低合金鋼焊條無此項);第三

位和第四位數(shù)字組合時表示焊接電流種類及藥皮類型

。碳鋼焊條在第四位數(shù)字后附加“R”

表示吸潮焊條；附加

“M”

表示耐吸潮和力學性能有特殊規(guī)

定的焊條；附加“-1”表示沖擊性能有特殊規(guī)定的

焊條。低金鋼焊條的后綴字母為熔敷金屬的化學成

分分類代號，并以短劃“-”與前面數(shù)字分開，若

還有附加化學成分時，直接用元素符號表示，并以

短劃“-”與前面后綴字母分開。第46頁/共116頁手工電弧焊對于E50XX-X、E55XX-X、E60XX—X

型低氫焊條的熔敷金屬化學成分分類后綴字母或附加化學成分后面加字母

“R”時，表示耐吸潮焊條。不銹鋼焊條根據(jù)熔敷金屬化學成分、藥皮類型焊接位置及焊接電流種類劃分型號。編制方法：字母

“E”表示為焊條，“E”后面的數(shù)字表示熔敷金

屬化學成分分類代號，如有特殊要求的化學成分，該化學成分元素符號表示放在數(shù)字的后面。短劃后面上兩位數(shù)字表示焊條藥皮類型焊接位置及焊接電流種類。第47頁/共116頁焊條藥皮為低氫型，焊接電流為直流反接。表示適用于全位置焊接。表示熔數(shù)金屬抗拉強度最小值(490MPa)。表示示焊條。手工電弧焊l

5低碳鋼焊條P

50第48

頁/共116頁手工電弧焊低合金鋼焊條E

5018-4表示熔敷金屬化學成分分類代號。表示焊條藥皮為鐵粉低氫型，可采用交、直流反接。表示適用于全位置焊接。表示熔敷金屬抗拉強度最小值。表示焊條。第49

頁/共116頁手工電弧焊4.手工電弧焊焊接規(guī)范焊接規(guī)范是影響焊接質量和生產(chǎn)效率的各個焊接工藝的總稱。手工電弧焊時，焊接規(guī)范主要包括焊接電流、電弧電壓、焊條種類和直徑、焊接種類和極性、焊速、焊接層數(shù)、預熱溫度、層間溫度等。焊

接

電

流焊接電流是影響焊接質量和生產(chǎn)效率的主要因素之一。增大電流，可增大焊縫熔深，提高生產(chǎn)率，但電流過大，會使焊芯過熱，藥皮脫落，又會造成咬邊、燒穿、焊瘤等缺陷，同時金屬組織也會因過熱而發(fā)生變化；若電流過小，則容易造成未焊透、第50頁/共116頁手工電弧焊夾渣等缺陷。決定焊接電流上主要因素是焊條直徑和焊縫位置。焊條直徑越大，熔化焊條所需的電弧熱能就越

多，因而焊接電流應相應加大。在平焊位置焊接低

碳鋼或低合金鋼時，當用下列公式計算焊接電流：I=kd式中：

I--

焊接電流

(A);d—-

焊條直徑(mm);k—-經(jīng)驗系數(shù)，通常取30～50。焊接平焊縫時，可選用較大電流。在其他位置焊接時，為了避免熔化金屬從熔池中流出，要使熔第51頁/共116頁手工電弧焊小些，焊接電流也相應小些?！る娀‰妷弘娀‰妷褐饕绊懞缚p熔化寬度，電壓越高，熔化寬度越大。而電弧電壓是由電弧長度決定的，

電弧長則電弧電壓越高，電弧短則電弧電壓低。手

工電弧焊時不宜過長，因而電弧電壓不高，變化范

圍也不大，

一般為20～25V?！ず笚l直徑焊條直徑主要根據(jù)被焊工件厚度選用，工件越薄，所用焊條越細；工件越厚，所用焊條越粗。直徑3～5mm的焊條用得最廣。第52

頁/共116頁手工電弧焊工件厚度大于12mm時，焊條直徑可取4～6mm。平焊時，可選用較粗的焊條，以提高生產(chǎn)率。但對多層焊的第一層焊道，應使用不超過3.2mm的焊條，以保證根部焊透。以后各層則可根據(jù)工件厚度而選用較粗的焊條。·

焊接速度焊接速度是指焊條沿焊接方向移動的速度。手工電弧焊速度一般不作特殊的規(guī)定，而由焊工根據(jù)

焊縫尺寸和焊條特性自行撐握。通常，焊接速度不超過10m/h,

工件愈薄，焊接速度應愈大。第53頁/共116頁手工電弧焊·焊接層數(shù)中厚鋼板手工電弧焊時，應采用多層焊。對同一厚度的鋼材，其他條件不變時，焊接層數(shù)增加，

有利于提高焊接接頭的塑性和韌性。焊接層數(shù)根據(jù)實踐經(jīng)決定，大約是鋼材厚度與焊條直徑的比值，一般取整數(shù)。5.手工電弧焊的焊接位置及特點手工電弧焊可以在不同的位置進行操作。熔焊時，焊接接頭所處的空入位置稱為焊接位置。GB/T3375-94《

焊接術語》中用傾角和轉角兩個參數(shù)來劃分不同的焊接位置。平焊位置、立焊位置、橫焊位置及仰焊位置是四種基本焊接位置。第54頁/共116頁右圖為對接焊縫和角焊縫

的四種基本焊

接位置示意圖共列出了平焊、立焊、橫

焊、仰焊、平

角焊、立角焊、

仰角焊七種焊接位置。圖2-3

常用焊接位置PA—平焊位置

PB—平角焊位置PC—橫焊位置PD—仰角焊位置

PE一仰焊位置PF—

立焊位置

PG—

立角焊位置手工電弧焊第55

頁/共116頁手工電弧焊管子環(huán)焊縫的焊接位置也有四種基本形式，即

水平轉動，垂直固定，水平固定，45°位置。(b)垂直固定—H(c)

水平固定—A圖

2

-

4

管狀坡口對接焊縫試件

第56

頁/共116

頁1(a)

水平轉動—F(d)45°

全位置A;45±5°手工電弧焊對不同的焊接位置，采用的焊接方法，選擇的焊接規(guī)范以及焊工的操作手法都有所不同，焊縫外觀成形與內部缺陷的發(fā)生也有各自的規(guī)律。簡述四種基本焊接位置的焊接特點：·平

焊由于焊縫處于水平位置，熔滴主要靠自重過渡，所以操作技術比較容易學握，可以選用較大直徑焊

條和較大焊接電流，生產(chǎn)效率較高。平焊容易產(chǎn)生

的缺陷是：如果焊接參數(shù)選擇不當或操作不當，容易在根部形成未焊透或焊瘤；運條及焊條角度不正確時，容易出現(xiàn)熔渣與熔化金屬混雜不清或熔渣超第57頁/共116頁手工電弧焊前而引起夾渣。立

焊V型坡口的立焊，根部焊接是個關鍵，要求熔深均勻，保證焊透并沒有其他缺陷。因此，應選用

小直徑焊條和較小的焊接電流焊接。焊接時，焊條

在坡口兩側要稍作停頓，以保持熔合良好，運條間

距不宜過大，焊縫表面要求平整，避免呈凸形，否

則在焊第二層焊縫時，易產(chǎn)生夾渣和熔合不良等缺陷

。在焊后面幾層時，應依此將前一層焊縫的焊渣清除干凈，并檢查焊接質量，如有焊瘤應鏟平。施焊過程中，運條要穩(wěn)，在焊道中間運條速度要稍快，而在坡口邊緣處要稍作停留，注意觀察熔第58頁/共116頁道，會導致焊接下一層焊道時產(chǎn)生未熔合

和夾渣等缺陷，焊接

蓋面焊層時，要注意運條擺動幅度要一致，電弧在坡口邊緣要稍有壓低和停頓，防止產(chǎn)生咬邊等缺陷。手工電弧焊池形狀，保持熔池呈橢圓形，如果焊道中間運條速度過慢，易造成液態(tài)金屬下淌，形成凸形不良焊70~75°(a)

運條方法

(b)

焊條角度圖2-5

開坡口對接焊時其它焊層運條法和焊條角度1

—

鋸齒形2

—

月牙形90°

90第59頁/共116頁焊接方向1

√-2·

橫焊橫焊時，由于熔化金屬受重力作用，容易

下淌而產(chǎn)生咬邊、焊瘤

及未焊透等缺陷，因此

采用短弧焊接，并選用

較小直徑焊條和較小的

焊接電流以及適當?shù)倪\條方法。V型坡口對接橫焊根部時要嚴格采用短手工電弧焊

第60頁/共116頁1圖

2

-

6多層多道對接橫焊的焊道順序(a)K

形坡口

(b)

單邊V

形坡口手工電弧焊弧，運條速度要均勻，并在坡口上側停留時間稍長些，注意使坡口兩側熔合良好，防止焊縫產(chǎn)生未焊透、焊縫內凹、焊縫下墜或焊瘤等缺陷。對板厚超過8mm的板對接橫焊時，應采用多層多焊道，焊道順序見前圖所示。這樣能更好地防止由于

熔化金屬下淌而成焊瘤，保證焊縫成形。焊接過程

中應采用短弧焊，運條角度要正確，速度應均勻，并使坡口邊緣熔合良好，防止產(chǎn)生咬邊，、未熔合和焊瘤等缺陷，上、下焊道重疊覆蓋2/3以上，以獲得較平整美觀的焊縫。第61頁/共116頁(a)焊條與焊件之間的夾角圖2-7

V

形坡口對接橫焊蓋面層焊縫時的焊條角度1一下焊道焊條角度

2—中間焊道焊條角度3—上焊道焊條角度第62頁/共116頁80-85(b)

焊條與焊縫之間的夾角手工電弧焊23焊接方向75-8585-9065~

70手工電弧焊·

仰焊仲焊時焊縫位于燃燒電弧上方，焊工在仰視位置進行焊接，是最難焊接位置。由于仰焊時熔化金

屬在重力作用下，較易下淌，熔池大小和形狀不易

控制，易產(chǎn)生夾渣、未焊透、凹陷等缺陷。運條困

難，焊縫表面不易焊得平整，因此，焊接時必須正

確地選擇焊條直徑和焊接電流，盡量使用厚藥皮焊

條和維持最短的電弧，這樣有利于熔滴過渡，促使

焊縫

成

形

。在焊第一層焊縫時，采用直徑3.2mm焊條，用直線形或直線往返形運條法。始焊時，應用長弧預第63頁/共116頁手工電弧焊熱起焊處，然后迅速壓低電弧于坡口根部，稍停片刻，使根部焊透，再將電弧前移進行正常焊接。施焊過程，焊接速度在保證焊透的前提下盡可能快些，

以防止熔化金屬下淌。第一層焊縫要求平直，避免

向下凹出，否則給下一層的焊接帶來困難。在焊后面一層焊層時，應將前焊層的焊渣及飛濺清除干凈，如有焊瘤須鏟平后才能進行施。第二

焊層以后的運條方法如下圖所示。運條時兩側應稍停頓下，防止咬邊，中間快一些，形成較薄焊道，有利于焊縫成形。第64頁/共116頁圖

2

-

8多層多道焊的焊條角度和焊道順序圖中1～9為焊層順序號手工電弧焊第65頁/共116頁1手工電弧焊定位焊定位焊又稱定固焊，它的作用是固定好各焊件的相互位置?？瘴缓傅暮附討c正式焊接時一樣重

視。否則因定位焊質量差而造成焊縫質量出現(xiàn)缺陷而

返

修

。定位焊縫一般都比較短小，焊接過程不穩(wěn)定，易產(chǎn)生各種缺陷，

因此必須注意以下事項：1.定位焊的起頭和結尾處應圓滑(不應過陡),否

則在焊縫接頭時易在該處造成未焊透。2.焊接焊件如果需預熱，則定位焊也應預熱。預熱溫度應與正式焊接時相同。3.定位焊為間斷焊，工件溫度較正常焊接時低，由第66

頁/共116頁5.在焊縫交錯處和焊縫方向急劇變化處，不能進行定位焊，應離開50mm左右。6.經(jīng)強行組裝的結構，其定位焊縫長度應根據(jù)具體情況加大。7.在低溫下定位焊時，焊縫容易開裂。為了防止開于熱量不集中而容易產(chǎn)生未焊透，因此所選擇的電流應比正常焊接時大10～15%左右。4.定位焊的尺寸可按下表選擇：焊

件

厚

度

mm定

位

焊

縫

高

度

mm焊

縫

長

度

mm間

距

m

m≤4<45～1050～1004～123～510～20100～200>12~615～30100～300手工電弧焊第67頁/共116頁裂，應盡量避免強行組裝后進行定位焊，定位焊焊縫長度應適當增大，并應盡，快進行正式焊接，避免中途停止和過夜。8.當發(fā)現(xiàn)定位焊有缺陷，特別是開裂時，應鏟除干凈后重新焊接，絕不允許留在焊縫內。重要結構件的定位焊縫因開裂而鏟除，鏟除區(qū)域應經(jīng)無損檢測合格后方可施焊。手工電弧焊第68

頁/共116

頁焊接接頭及坡口形式手工電弧焊接中，因焊件的結構形狀、厚度以及對質量要求的不同，其接頭和坡口形式也不同。

一般

的接頭型式有對接、搭接、角接及丁字接頭等四種：手工電弧焊第69頁/共116頁形

、X形、單U形和雙U形等幾種。坡口的作用是使電弧能深入焊縫的根部，使根產(chǎn)焊透，鈍邊是為防止燒穿，但鈍邊的尺寸要保證第一

層焊縫能焊透。間隙也是為了保證根部能焊透。1

第70頁/共116頁焊件厚度較大時，常在板邊開

有一定形狀的坡

口，坡口的形狀與尺寸可根據(jù)國家標準GB985-XX選用。對接接頭的坡口形式有V手工電弧焊a)

不開坡口

b)V

形坡口

c)X形坡口

d)

單

U形坡口

e)雙U

形坡口d)e)對接接頭圖10-14手工電弧焊當板厚在6mm以下，一般不開坡口，但在重要結構中，也有開坡口的。對接不同厚度的板材時，如果厚度差

(t-t,)不

超下表的規(guī)定時，

接頭的基本形式與尺寸應按厚板選如果對接板材超過上述范圍的厚度差

(t-t?)

或

在

雙面超過了2(t-t?),

則應在厚的板上作出單面或雙較薄板厚度mm2～56～89～11>12允許厚度差(t-t?)1234面的斜邊。第71頁/共116頁圖10-

15

不周厚度鋼板的對接取。b)焊接規(guī)范的選擇手工電弧焊時，焊接規(guī)范主要是指焊條直徑和焊接電流。焊接規(guī)范對焊接生產(chǎn)效率和焊接質量有著直

接關系，因此，必須正確選擇。1.焊條直徑的選擇焊條直徑主要決定于工件厚度，厚度愈厚，則焊縫所需的填充金屬愈多，因此應選用較大直徑的焊條。一般情況，為了提高生產(chǎn)率，應盡可能選用較大直徑的焊條，在厚板多層焊接時，第一層焊縫選用的焊條應不超過4mm,

以免產(chǎn)生未焊透等缺陷，以后幾層可選用較大直徑焊條。手工電弧焊被焊工件厚度mm≤1.5234～78～12>13焊

條

直

徑

m

m1.61.6～22.5～3.23.2～44～55～5.8第72頁/共116頁手工電弧焊在立焊、橫焊、仰焊時，為了防止熔池過大而熔滴下流，選用的焊條直徑一般不超過4mm。2.焊接電流的選擇焊接電流主要決定于焊條直徑和工件厚度。焊接電流大，焊條熔化快，生產(chǎn)率高，但電流過大時，飛濺嚴重，工件易于燒穿，甚至會使后半根焊條藥皮燒紅而大塊脫落，焊縫產(chǎn)生氣孔、咬邊、未焊透等缺陷。焊接過小，工件熔化面積小，焊條熔化金屬在工件上流不動，熔化金屬與熔渣分不清，使所焊的焊縫窄而高，成形差，并有氣孔等缺陷。一定直徑的焊條，有一個合理的電流使用范圍。第73頁/共116頁使用堿性焊條時，選用的焊接電流比同直徑的酸性焊條小10%左右；在立焊、橫焊時，

一般選用焊接電流

比平焊時小10～15%;仰焊比平焊小5～15%。角焊縫散熱較快，焊接電流應比平焊選取大一些?！ず附与娏鬟x擇經(jīng)驗公式：

I=d2×10手工電弧焊下表為酸性焊條平焊時焊接電流的選擇范圍。焊

條

直

徑

m

m1.62.02.53.24.05.05.8焊

接

電

流mm25～4040～7050～8090~120160~210200~270260~300I-

焊接電流d—焊條直徑10一常數(shù)(A安培)(mm)第74頁/共116頁式中手工電弧焊當焊接電流適當時，電弧穩(wěn)定，噪聲小，飛濺少，鐵水攤得開，焊縫成形美觀。在手工焊接時，焊接電

流的選擇是否恰當可憑操作者的經(jīng)驗來判別。引弧方法引弧有碰擊法和劃擦法兩種。碰擊法是將焊條垂直向工件碰擊，然后迅速提起并保持一定距離。劃擦法是將焊條端頭輕輕擦過工件，然后保持一定距離。這兩種方法應根據(jù)具體情況靈活運用。如在狹窄之處施焊或工件表面不允許灼傷時，選用碰擊法較好。b)圖10-16

引強方法a)

碰擊法

b)到擦法第75

頁/共116頁a)引弧時工件處于常溫，焊條藥皮還不能起到應有的保

護作用，焊縫起焊處易產(chǎn)生

氣孔，所以引弧的始點，應選擇在焊縫起點后面10mm左右，待引燃電弧后再拉長電弧，憑借弧光迅速把電弧移到焊縫起點，對起點進行預

熱施焊，并逐漸壓短電弧到手工電弧焊但操作不熟練時，焊條易粘在工件上；而劃擦法引弧較易學握，但容易灼傷工件表面。引弧點一焊接方向引弧點的選擇圖10-

17第76頁/共116頁焊縫起點10毫米手工電弧焊正?；￠L，待焊縫起點的弧坑填滿時，再移動焊條進行焊接。這種引弧法即使在引弧處產(chǎn)生氣孔，也能在再次熔化引弧起點時，將已產(chǎn)生的氣孔消除。正常弧長：·酸性焊條的弧長約等于焊條直徑；·堿性焊條的弧長應第焊條直徑的1/2。引弧時焊條粘在工件上，可迅速左右擺動焊鉗，使焊條脫離。如仍粘住，應迅速松開焊鉗，待焊條冷。卻后，用手將焊條扳下。第77頁/共116頁手工電弧焊運條方法電弧引燃后，進入正常的焊接過程，這時焊條有三種方向的運動：·焊條被電弧熔化變短，為保持一定的弧長，就必須使焊條沿其中心線向下送進，否則會發(fā)生斷弧?！榱诵纬梢粭l焊縫，焊條要沿焊縫方向移動，移動速度(即焊接速度)的快慢要根據(jù)焊條直徑、焊接電

流、工件厚度、接縫裝配情況及所在位置來決定。移

動速方太快，焊縫熔深太小，易造成未焊透。移動速度太慢，會使焊縫過高，工件過熱，變形或燒穿。第78頁/共116頁手工電弧焊·為了獲得一定寬度的焊縫，焊條必須作橫向擺動。在無橫向擺動時，焊縫的寬度一般是焊條直徑的1.5倍左右。焊條橫向擺動不但使焊縫加寬，還有利于熔池中熔渣和氣體逸出，改善焊縫質量。以上三個方向的動作必須密切配合，根據(jù)不同的焊縫位置，接頭形式、焊條直徑和性能、

焊接電流、工件厚度等情況，采用適當?shù)倪\條方式，才能在各種焊接位置得到優(yōu)質焊縫。第79頁/共116頁手工電弧焊實際生產(chǎn)中的運條方法(見右圖)

·直線形運條的特點是因焊條不擺動，電弧穩(wěn)定，能獲得較大熔深，但焊縫寬度窄。當用于不開坡口的薄板對接平焊。、·往復直線運條的特點是焊接速度快、焊縫窄、散熱快，適用于薄板和間隙較大的多層焊的第一層焊縫的焊接。·鋸齒形運條的特點是焊條末端作鋸齒形連續(xù)擺動，并在焊縫兩側稍停片刻。常用于較厚鋼板的平、仲和立焊的對接焊縫等。往復直線形WW鋸齒形ANC月牙形正三角形斜三角形000又

)斜環(huán)形圖10-18

常用的幾種運條方法第80頁/共116頁直線形環(huán)形手工電弧焊·月牙形運條的特點是焊條擺動時，在焊縫兩側稍停片刻，以保證在焊縫兩側有足用夠熔深，焊縫增量較高。適用于平焊?！と切芜\條方法的特點是正三角運條一次能焊成較厚的焊縫截面，適合于開坡口的立焊等?！ば比切芜\條方法的特點是能夠借焊條的運條動作來控制熔化金屬，使焊縫成形良好，適用于橫焊等。·環(huán)形運條方法的特點是正環(huán)形運條法只適用于較厚工件的平焊。斜環(huán)形運條法適用于橫焊和平、仰位置的角焊等。第81頁/共116頁手工電弧焊焊縫的收尾與接頭焊縫焊接即將結束時，如果收尾不當，會在焊縫末尾處形弧成低于工件表的弧坑，還可能產(chǎn)生氣孔或

裂紋，影向焊接質量。怎樣解決收尾的所出現(xiàn)的質量問題，有以下幾種方法：1.劃圈收弧法收尾時，焊條在收尾處作圓弧運動，待填滿弧坑時再拉斷電弧，這種方法適用于厚板收弧，a)圖10-

19

焊縫收尾法a)

劃圈收尾法

b)

后移收尾法b)第82頁/共116頁3

275°75°手工電弧焊薄板則容易燒穿。2.后移收尾法在焊縫收尾時，焊條停止前進，并壓低電弧向后移一段距離，同時改變焊條角度，見前頁圖示，焊條

從1的位置轉到位置，待弧坑填滿后，再使焊條稍許往

后移到位置3,然后再慢慢拉電弧，這種方法對堿性焊

條較適用。3.反復斷弧收尾法收尾時，在較短時間內反復數(shù)次點燃和熄滅電弧，直至將弧坑填滿，此法對薄板焊接和多層焊的第一層用得較多，不適用堿性焊條。第83頁/共116頁手工電弧焊手工焊接時，受焊條長度的限止，當需要用若干根焊條才能焊完一條焊縫，用完一根焊條，用第二根接

著焊時，這一連接處稱為接頭。接頭處的熔深和外觀

必須與焊縫其他部分一致，通常有列四種情況：第一情況的接頭(見圖a),

后面起焊的焊縫2的起頭與先焊焊縫1的結尾相接，為使接頭不過分凸起，電弧然后斷弧，使結尾處留有不太深的弧坑，然后在此圖

1

0

-

2

0

焊

縫

接

頭

的

情

況弧坑稍前一點引弧—尾a)一頭

頭b)熄弧時采用拉長一

尾

尾一0c)—

尾

頭

—第84頁/共116頁一尾0尾0尾一o頭

一

-2111231頭

一頭

—

2頭—d)一頭一居手工電弧焊略拉長一點電弧，再將電弧后移到原弧坑的2/3之處，填滿弧坑后，當即向前進行正常焊接。如果電弧后移

太多。就會造成接頭過高，后移太小，接頭會脫接，則會產(chǎn)生弧坑未填滿的缺陷。第二種情況的接頭(圖-b)。

要求先焊焊縫1的起頭處略低些，后焊縫2的引弧應在焊接方向略前處開始，

并稍拉長電弧，再移到起頭處，覆蓋前焊縫的起頭處，

待起頭處焊平后，再進行正常焊接。第三種情況的接頭(圖一C)

后焊縫2焊到前焊縫1的結尾處時，焊速應略慢些，以填滿前焊縫的弧坑，然后第85頁/共116頁手工電弧焊以較快的焊速再稍向前焊一些并拉斷電弧。第四種情況的接頭，方法與第三種情況基本一樣，只是由于后焊縫2的連接地方是前焊縫1的起頭處，焊接速度應較前略快些。0圖10-20

焊縫接頭的情況-尾

尾一

20c)一尾

頭—

1一尾

頭

一a)ob)第86頁/共116頁-尾0尾頭·尾11—

頭

頭

-

2120d)頭一頭一一頭-尾2埋弧自動焊1.特點焊接過程中，主要的焊接操作如引燃及熄滅電弧、送進焊絲、移動焊絲或工件等都由機械自動完成者，叫自動電弧焊。自動電弧焊中，電弧被掩埋在焊劑層下面燃燒并實施焊接的，叫埋弧自動焊，

或者叫溶劑層下自動焊。埋弧自動焊第87頁/共116頁埋

弧

自

動

焊埋弧自動焊用焊絲作為電極和焊接填充金屬。焊接時，顆粒狀焊劑覆蓋部分焊絲和焊接熔池，電弧基本上是在密封的空穴里燃燒，熔化的焊劑膜可靠地保護著電弧和熔池，使之免受大氣的作用，防止飛濺

。與手工電弧焊相比，埋弧自動焊有下例優(yōu)點：(1)埋弧自動焊能采用大電流焊接，電弧熱量集中，熔深大，焊絲可連續(xù)進給而不像焊條那樣頻頻更換，因此其生產(chǎn)效率比手工弧焊高出5～10倍。第88頁/共116頁埋弧自云動焊(2)由于焊劑和熔渣嚴密包圍著焊接區(qū)，空氣難以進入；高的焊速減小了熱影響區(qū)的尺寸；焊劑和熔渣

的覆蓋減慢了焊縫冷卻速度，這些有利于焊接接頭

獲得良好的組織與性能。同時，自動操作使焊接規(guī)范參數(shù)穩(wěn)定，焊縫成份均勻，外形光滑美觀，因而焊接質量良好、穩(wěn)定。(③)埋弧自動焊熱量集中，焊接金屬沒有飛濺損失，沒有廢棄的焊條頭，工件厚度薄時可不開坡口焊接，從而可以節(jié)省金屬材料和電能。第89頁/共116頁埋

弧

自

動

焊(4)埋弧自動焊施焊中看不到弧光，焊接煙霧也很少，又是機械自動操作，因而勞動強度，勞動條件得到

很大改善。埋弧自動焊的局限性是，設備比較復雜昂貴；由于電弧看不見，因此對接頭加工裝配要求嚴格；焊接位置受到一定限止，

一般總是在平焊位置。埋弧自動焊常用于焊接長的直線焊縫及大直徑圓簡形容器的環(huán)向焊縫。第90頁/共116頁2.正?；￠L，待焊縫起點的弧抗填滿時，再移動焊條

進行焊接。這種引弧法即使在引弧處產(chǎn)生氣孔，也能在再次熔化引弧起點時，將已產(chǎn)生的氣孔消除。埋

弧

自

動

焊第91頁/共116頁埋

弧

自

動

焊選用焊絲的主要原則是：對于碳素鋼和普通低合金鋼，應保證焊縫的力學性能；對于鉻鉬鋼和不

銹耐酸鋼等合金鋼，應盡可能保證焊縫的化學成份與焊件相似。異種鋼焊接時，

一般可按強度等級較低的鋼材選用抗裂性能較好的焊絲。(2)焊劑焊劑是埋弧自動焊過程中保證焊接質量的重要材料，其作用如下：機械保護一焊劑在電弧熱作用下熔化后生成的熔渣，可以防止空氣中的氧、氮等氣體侵入熔池，從而避免焊縫出氣孔、夾渣等缺陷。第92頁/共116頁埋弧自云動焊向熔池過渡必要的合金元素，使焊縫中被燒損的元素成份得到補充，力學性能得到改善與提高。促使焊縫表面光潔平直，成形良好。對焊劑的基本要求是：保證焊縫金屬獲得所需的化學成份與力學性能；保證電弧燃燒穩(wěn)定；對銹

油及其他雜質的敏感性要小，硫、磷含量要低，以

保證焊縫中不產(chǎn)生裂紋和氣孔等缺陷；焊劑在高溫

狀態(tài)下要有合適的熔點和粘度，以及一定的熔化速

度，以保證焊縫成形良好，焊后有良好的脫渣性；

焊劑在焊接過程中不應析出有害氣體；焊劑的吸潮

性要小，并應具有合適的粒度及足夠的機械強度。第93頁/共116頁埋弧自云動焊3.埋弧自動焊焊接規(guī)范埋弧自動焊的一個主要優(yōu)點是焊縫成形好。在電弧焊中，焊縫成形通?？捎煤缚p成形系數(shù)(形狀

系數(shù))及熔合比這兩個指標表示。焊縫成形系是指焊縫熔化寬度與熔化深度之比(簡稱熔寬與熔深之比)。成形系數(shù)小，表示焊縫

深而窄，焊縫熱影響區(qū)較小，焊縫織晶中低熔點雜

質及氣體不易從熔池內逸出，焊縫容易產(chǎn)生裂紋、

氣孔和夾渣。

一般將焊縫成形系數(shù)控制在1.3～2.0比

較

合

適

。第94頁/共116頁埋弧自云動焊母材在焊縫中所占的截面百分比，稱為熔合比，熔合比可以影響焊縫的化學成份、金相組織和力學性能。特別是在填充金屬與母材的化學成份不同時，在焊縫中緊靠母材的部位，化學成份的變化比較大，變化的幅度與兩種金屬化學成份之差及熔合比的大小有關，電弧焊時，熔合比可在10%～100%的范圍

內調節(jié)，埋弧自動焊的熔合比在60%～70%之間。埋弧自動焊的主要焊接規(guī)范參數(shù)有焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲直徑和伸出長度等。第95頁/共116頁氣體保護電弧焊氣體保護電弧焊簡稱氣電焊，它是利用氣體作為保護介質的一種電弧熔焊方法。它直接依靠保護氣體

在電弧周圍造成局部保護層，以防止有害氣體上侵入，

從而保證了焊接過程的穩(wěn)定性，獲得高質量的焊縫。氣體保護電弧焊主要采用三種不同方式：·圖a采用兩根不熔化電極3的間接電弧1施焊(如氫原子焊)保護氣

體2由噴嘴中噴出；·

采用不熔化極3(一根或多根金屬)的直接電弧1施1

第96頁/共116頁~?a)

c)圖10

-

30

氣體保護電弧焊a)不熔化極間接電弧焊

b)不熔化極直核電弧潭

e)熔比極建接電腦焊3.b)氣體保護焊焊(如熔化極的氬弧焊、二氧化碳氣體保護焊等),見圖C,焊絲滾輪5用于送進熔化極3。用做保護氣體2的有：氬氣、二氧化碳氣、氫氣、氮氣等。目前應用

較廣的是氬氣和二氧化碳氣體。·氣體保護電弧焊與埋弧焊相比有以下優(yōu)點：(1)焊縫熔化區(qū)沒有熔渣，能清楚看到焊縫成形過程。(②)因保護氣體是噴射的，故有助于熔滴過渡。(③)氣體保護不受空間位置的限制，適于全位置焊接。

(4)焊接過程易實現(xiàn)機械化或半自動化，提高生產(chǎn)率。

(5)可焊接各種有色金屬(鋁、鈦),并獲優(yōu)質焊縫。

(6)焊炬輕便、構造簡單,操作靈活，勞動強度小。第97頁/共116頁氣體保護焊氬弧焊氬弧焊是利用氬氣作為保護氣體的一種電弧焊方法。氬氣是一種情性氣體，當電弧周圍充滿氬氣時，它像氣罩一樣包圍住電弧，把熔池與空氣隔絕，因而

可以代替藥皮或焊劑的保護作用。氬氣保護的作用取決于氬氣的純度，氬氣中如含有氧、氮、二氧化碳和水分等雜質，會降低氬氣的保

護作用，造成氣孔缺陷，降低焊接接頭的力學性能與

抗腐蝕性能。因此，使用于焊接的氬氣，其純度要求

達到99.9%以上。氬弧焊接有非熔化極和熔化極之分。第98頁/共116頁熔化的焊絲1,靠電弧熱量