手工电弧焊技术

手工电弧焊技术手工电弧焊技术国家职业鉴定培训标准教学专业 教材选用 国家职业资格培训教程 焊工 （初级）（中级）（高级）技能通用部分劳 动 和 社 会 保 障 部中国就业培训技术指导中心 组织编写组织编写 焊接 P26 第一节 焊条电弧焊 学习目标 能够通过正确选择焊条电弧焊工艺参数，对低碳钢平板平焊位进行单面焊双面成型，并且能对平板的立焊、横焊、角接、T型接头及水平转动管的一般焊接。焊接实质与特点焊接属于加工范畴，他在机械制造中扮演着很重焊接属于加工范畴，他在机械制造中扮演着很重要的角色。随着近代科学技术的发展，焊接已成要的角色。随着近代科学技术的发展，焊接已成为一门独立的学科，广泛的用于国民经济的各个为一门独立的学科，广泛的用于国民经济的各个方面，并渐渐深入到家庭生活日用品中。一项调方面，并渐渐深入到家庭生活日用品中。一项调查研究表明，我国目前焊接件用钢量占钢材总产查研究表明，我国目前焊接件用钢量占钢材总产量的百分之二十五到百分之二十八，而世界那些量的百分之二十五到百分之二十八，而世界那些发达国家每年用于制造焊接结构的钢材总产量的发达国家每年用于制造焊接结构的钢材总产量的百分之七十左右。很明显，我国焊接技术应用的百分之七十左右。很明显，我国焊接技术应用的市场是很广阔的市场是很广阔的 焊接焊接所谓焊接，就是把两种相同或不相所谓焊接，就是把两种相同或不相同的材料，利用原子间的联系及质同的材料，利用原子间的联系及质点的扩散作用原理点的扩散作用原理，经过加热、，经过加热、加压或加热的同时加压，这样就可加压或加热的同时加压，这样就可以形成永久性连接的方法。以形成永久性连接的方法。一 焊接的工艺特点焊条电弧焊是手工操作焊条进行焊接焊条电弧焊是手工操作焊条进行焊接的电弧焊方法。它是通过焊条与工件的电弧焊方法。它是通过焊条与工件间产生的电弧热将金属熔化的焊接方间产生的电弧热将金属熔化的焊接方法。在焊接过程中，焊条药皮熔化分法。在焊接过程中，焊条药皮熔化分解生成气体和熔渣，在气，渣的联合解生成气体和熔渣，在气，渣的联合保护下，有效地排除了周围空气的有保护下，有效地排除了周围空气的有害影响。通过高温下熔化金属与熔渣害影响。通过高温下熔化金属与熔渣间的冶金反应，还原和净化金属得到间的冶金反应，还原和净化金属得到优质的焊缝。优质的焊缝。手工电弧焊的优点手工电弧焊的优点 ）工艺灵活，适应性强，适用于碳钢，低合金钢，）工艺灵活，适应性强，适用于碳钢，低合金钢，耐热钢，不锈钢等各种材料个平焊，立焊，横耐热钢，不锈钢等各种材料个平焊，立焊，横焊，仰焊等各种位置以及不同厚度，结构形状的焊，仰焊等各种位置以及不同厚度，结构形状的焊接。它是熔化焊中最通用的一种焊接方法。焊接。它是熔化焊中最通用的一种焊接方法。）焊缝质量好，与气焊及埋弧焊相比，焊条电弧）焊缝质量好，与气焊及埋弧焊相比，焊条电弧焊的金相组织细，热影响区小，接头型好。焊的金相组织细，热影响区小，接头型好。）易于调整，易于通过工艺调整（如对称焊等）易于调整，易于通过工艺调整（如对称焊等）来控制变形和改善应力。来控制变形和改善应力。）简单方便，设备简单，操作方便。）简单方便，设备简单，操作方便。手工电弧焊的缺点）要求焊工操作技术高，焊工操作技术和）要求焊工操作技术高，焊工操作技术和经验直接影响产品质量的好坏。经验直接影响产品质量的好坏。）劳动条件差，焊工在操作时必须手脑并）劳动条件差，焊工在操作时必须手脑并用，精神高度集中，而且还要受到高温烘用，精神高度集中，而且还要受到高温烘烤及有毒，烟尘，光辐射和金属蒸汽的危烤及有毒，烟尘，光辐射和金属蒸汽的危害。害。）生产率低，受焊工体质的影响，焊接工）生产率低，受焊工体质的影响，焊接工艺参数艺参数选择范围较小，故生产率低。选择范围较小，故生产率低。第二节 手工电弧焊的电弧手工电弧焊的电弧应用范围广，在造船，铁路，锅炉应用范围广，在造船，铁路，锅炉及压力容器，机械制造，建筑结构及压力容器，机械制造，建筑结构化工设备以及航空，航天等制造维修化工设备以及航空，航天等制造维修中都广泛使用焊条电弧焊。中都广泛使用焊条电弧焊。二，焊接电弧二，焊接电弧正负两个电极间的放电现象称为电弧，它是一种正负两个电极间的放电现象称为电弧，它是一种空气导电现象。但是一般的电弧由于存在时间短空气导电现象。但是一般的电弧由于存在时间短而无法用来焊接。而无法用来焊接。而焊接电弧是指由焊接电源供给的，具有一定电而焊接电弧是指由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极与母材间，在气体介质中产生的强烈压的两电极与母材间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。它具有两个特而持久的放电现象称为焊接电弧。它具有两个特性，即能放出强列的光和大量的热。焊接就是利性，即能放出强列的光和大量的热。焊接就是利用产生的热量作为热源，用来熔化母材和填充金用产生的热量作为热源，用来熔化母材和填充金属。属。焊接电弧的产生焊接电弧的产生在通常情况下，气体是不导电的，为了使其导在通常情况下，气体是不导电的，为了使其导电，必须使气体电离，即必须在气体中形成足够电，必须使气体电离，即必须在气体中形成足够数量的自由电子和正离子。焊接电弧的引燃过程数量的自由电子和正离子。焊接电弧的引燃过程是当焊条与工件接触的瞬间，焊条与工件表面局是当焊条与工件接触的瞬间，焊条与工件表面局部突出部位首先接触，在接触区有电流通过，使部突出部位首先接触，在接触区有电流通过，使得接触处的电流密度僧大，产生了很大的电阻热得接触处的电流密度僧大，产生了很大的电阻热将接触点熔化，同时受热的阴极发出大量电子。将接触点熔化，同时受热的阴极发出大量电子。由阴极发出的电子在电场的作用下快速的向阳极由阴极发出的电子在电场的作用下快速的向阳极运动，在运动中与中性气体粒子相撞，并使其电运动，在运动中与中性气体粒子相撞，并使其电离，分离成电子和正离子，电子被阳极吸收，而离，分离成电子和正离子，电子被阳极吸收，而正离子向阴极运动，形成电弧的放电现象。正离子向阴极运动，形成电弧的放电现象。焊接电弧的组成焊接电弧的组成 焊接电弧由阴极区，弧住区和阳极区三部分组成，其构造如图 1-所示。1）阴极区，电弧仅靠负电极的区域）阴极区，电弧仅靠负电极的区域为阴极区。阴极区很窄电场强度很为阴极区。阴极区很窄电场强度很大。在阴极区的阴极表面有一个明大。在阴极区的阴极表面有一个明亮的斑点，称为阴极斑点。在阴极亮的斑点，称为阴极斑点。在阴极斑点中，电子的电场和热能的作用斑点中，电子的电场和热能的作用下，得到足够的能量而逸出。因此，下，得到足够的能量而逸出。因此，阴极斑点是一次电子发射的发源地阴极斑点是一次电子发射的发源地电流密度很大，也是阴极区温度最电流密度很大，也是阴极区温度最高的地方。高的地方。2)阳极区，电弧紧靠正电极的区域阳极区，电弧紧靠正电极的区域为阳极区。阳极区比阴极区宽但也为阳极区。阳极区比阴极区宽但也只有只有10-3 10-4cm。在阳极得表。在阳极得表面也有一个明亮的斑点，称为阳极面也有一个明亮的斑点，称为阳极斑点。它是由电子对阳极表面撞击斑点。它是由电子对阳极表面撞击而形成的。是集中接收电子的微小而形成的。是集中接收电子的微小区域。阳极区电场强度比阴极区小区域。阳极区电场强度比阴极区小得多。得多。3）弧柱区，在阴极区和阳极区弧柱区，在阴极区和阳极区之间的区域称为弧住区。由于之间的区域称为弧住区。由于阴极区和阳极区的长度极小，阴极区和阳极区的长度极小，故弧柱的长度就可以认为是电故弧柱的长度就可以认为是电弧的长度。在弧柱区充满了电弧的长度。在弧柱区充满了电子，正离子，负离子和中性的子，正离子，负离子和中性的气体分子和原子，并拌随激烈气体分子和原子，并拌随激烈的电离反应。的电离反应。阴阴极极区区和和阳阳极极区区温温度度 焊接电弧静特性焊接电弧静特性 在电极材料、气体介质在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变接电流与电弧电压变化的关系，称为焊接化的关系，称为焊接电弧的静特性。电弧的静特性。整个静特性曲线可分为整个静特性曲线可分为下降段、水平段和上下降段、水平段和上升段三部分升段三部分。1）下降段：在小电流区间，因为电弧电下降段：在小电流区间，因为电弧电流较小，弧柱的电流密度基本不变，流较小，弧柱的电流密度基本不变，弧柱断面将随电流的增加而增加，若弧柱断面将随电流的增加而增加，若电流增加电流增加4倍，弧柱断面也增加倍，弧柱断面也增加4倍，倍，而孤柱周长只增加而孤柱周长只增加2倍，使电弧向周围倍，使电弧向周围空间散失热量只增加空间散失热量只增加2倍。减少了散热，倍。减少了散热，提高了电弧温度和电离程度，因电流提高了电弧温度和电离程度，因电流密度不变，必然使电弧电场强度下降。密度不变，必然使电弧电场强度下降。因此，在此区段内，随着电弧电流的因此，在此区段内，随着电弧电流的增加，电弧电压下降。增加，电弧电压下降。2）水平段：当电流稍大水平段：当电流稍大 时，焊丝时，焊丝金属将产生金属蒸汽的发金属将产生金属蒸汽的发生生，要消，要消耗电弧的能量。此时电弧的能量不耗电弧的能量。此时电弧的能量不仅有周边上的散热损失，而且还有仅有周边上的散热损失，而且还有金属蒸汽能量的消耗。这些能量消金属蒸汽能量的消耗。这些能量消耗将随电流的增加而增加，因此在耗将随电流的增加而增加，因此在某一电流区间可以保持电场强度不某一电流区间可以保持电场强度不变，即电弧电压不变，使本区段基变，即电弧电压不变，使本区段基本呈水平直线。本呈水平直线。3）上升段：当电流进一步增大，金）上升段：当电流进一步增大，金属蒸汽的发生作用进一步加强。同属蒸汽的发生作用进一步加强。同时因电磁收缩力的作用，电弧断面时因电磁收缩力的作用，电弧断面不能随电流的增加成比例的增加，不能随电流的增加成比例的增加，电弧的电导率将减小，要保证一定电弧的电导率将减小，要保证一定的电流则要求较大的电场强度。所的电流则要求较大的电场强度。所以在大电流区间，随着电流的增加，以在大电流区间，随着电流的增加，电弧电压升高，本区段呈上升曲线。电弧电压升高，本区段呈上升曲线。焊机电流的偏吹焊机电流的偏吹 使电弧中心偏离电极轴线的使电弧中心偏离电极轴线的现象称为电弧的偏吹。电弧现象称为电弧的偏吹。电弧偏吹使电弧然烧不稳定，影偏吹使电弧然烧不稳定，影响焊缝成型和焊接质量。造响焊缝成型和焊接质量。造成电弧偏吹的原因很多，主成电弧偏吹的原因很多，主要有以下几种。要有以下几种。1)焊条药皮偏心引起的偏吹，原焊条药皮偏心引起的偏吹，原因由；因由；焊条因制造工艺不当产生偏心，焊条因制造工艺不当产生偏心，在焊接时，电弧燃烧后药皮融在焊接时，电弧燃烧后药皮融化不均，电弧将偏向药皮薄的化不均，电弧将偏向药皮薄的一则形成偏吹，所以为防止电一则形成偏吹，所以为防止电弧偏吹，焊条的偏心度应符合弧偏吹，焊条的偏心度应符合国家标准的规定国家标准的规定 2）磁偏吹，进行直流电弧焊）磁偏吹，进行直流电弧焊时时，电弧因受到焊接回路所，电弧因受到焊接回路所产生的电磁力的作用而产生产生的电磁力的作用而产生的电弧偏吹称为磁偏吹。的电弧偏吹称为磁偏吹。造成电弧产生磁偏吹的主造成电弧产生磁偏吹的主要原因；要原因；1)焊条药皮偏心引起焊条药皮偏心引起的偏吹，原因由；的偏吹，原因由；焊条因制造工艺不当焊条因制造工艺不当产生偏心，在焊接产生偏心，在焊接时，电弧燃烧后药时，电弧燃烧后药皮融化不均，电弧皮融化不均，电弧将偏向要皮博的一将偏向要皮博的一则形成偏吹，所以则形成偏吹，所以为防止电弧偏吹，为防止电弧偏吹，焊条的偏心度应符焊条的偏心度应符合国家标准的规定合国家标准的规定 焊条药皮偏心引起的偏吹焊条药皮偏心引起的偏吹 磁偏吹磁偏吹2）磁偏吹，）磁偏吹，进行进行直直 流电弧焊时，流电弧焊时，电弧因受到焊接电弧因受到焊接回路所产生的电回路所产生的电磁力的作用而产磁力的作用而产生的电弧偏吹称生的电弧偏吹称为磁偏吹。为磁偏吹。造成电弧产生造成电弧产生磁偏吹的主要原磁偏吹的主要原因；因；A）接地线位置）接地线位置不正确焊接时，不正确焊接时，由于接地线位由于接地线位置位置不正确，置位置不正确，使电弧周围的使电弧周围的磁场强度分布磁场强度分布不均，从而造不均，从而造成电弧的偏吹成电弧的偏吹 B)铁礠物质，由于铁礠物质（铁板铁礠物质，由于铁礠物质（铁板 铁块铁块等）的导磁能力远远大于空气，因此，当等）的导磁能力远远大于空气，因此，当焊接电弧周围有铁礠物质存在时（如焊接焊接电弧周围有铁礠物质存在时（如焊接T形接头角焊缝）在靠近铁磁体一侧的磁力形接头角焊缝）在靠近铁磁体一侧的磁力线大部分都通过铁磁体形成封闭曲线，使线大部分都通过铁磁体形成封闭曲线，使电弧同铁磁体之间的磁力线变得稀疏，而电弧同铁磁体之间的磁力线变得稀疏，而电弧另一侧则显得密集，因此电弧就向铁电弧另一侧则显得密集，因此电弧就向铁磁体一侧偏吹。就向铁磁体吸引电弧一样。磁体一侧偏吹。就向铁磁体吸引电弧一样。如果铁板受热后温度升得较高，导磁能力如果铁板受热后温度升得较高，导磁能力就降低，对电弧磁偏吹的影响也就减少。就降低，对电弧磁偏吹的影响也就减少。铁礠物质引起偏吹铁礠物质引起偏吹C)焊条与焊件的位置不焊条与焊件的位置不对称，当焊工在靠近焊对称，当焊工在靠近焊件边缘处进行焊接时，件边缘处进行焊接时，经常会发生电弧的偏吹。经常会发生电弧的偏吹。第三节 焊接电源种类和极性焊接电源种类和极性 进行焊条电弧焊时，采用的电源进行焊条电弧焊时，采用的电源有交流和直流两大类，根据焊条的有交流和直流两大类，根据焊条的性质进行选择性质进行选择。1、焊接电源的选择、焊接电源的选择 通常，酸性焊条可采用通常，酸性焊条可采用交流、直流两种电源，一般优先选用交流电交流、直流两种电源，一般优先选用交流电源。碱性焊条由于电弧稳定性差，所以必须源。碱性焊条由于电弧稳定性差，所以必须使用直流电源，但对药皮中含有较多稳弧剂使用直流电源，但对药皮中含有较多稳弧剂的碱性焊条（如：低氢钾型），也可使用交的碱性焊条（如：低氢钾型），也可使用交流电源，此时电源的空载电压应较高些。流电源，此时电源的空载电压应较高些。2、极性的选择、极性的选择 在采用直流电源时，焊件与在采用直流电源时，焊件与电源输出端电源输出端 正，负极的接法，叫极性。正，负极的接法，叫极性。当焊件接电源正极当焊件接电源正极，焊条接电源负极时，焊条接电源负极时的焊接叫正接，也称正极性。的焊接叫正接，也称正极性。当焊件接电源负极，焊条接电源正极时当焊件接电源负极，焊条接电源正极时的接法叫反接，也称反极性。的接法叫反接，也称反极性。（1）碱性焊条常采用反接，）碱性焊条常采用反接，因为碱性焊条若因为碱性焊条若采用正接时，电弧燃烧不采用正接时，电弧燃烧不稳定，飞溅严重，稳定，飞溅严重，噪声大。噪声大。而采用反接时，电弧燃而采用反接时，电弧燃烧稳定，飞溅很小烧稳定，飞溅很小声音也较平静均匀。声音也较平静均匀。（2）酸性焊条如果使用直）酸性焊条如果使用直流电源时，通常采流电源时，通常采用正接。因为阳极部分的用正接。因为阳极部分的温度高于阴极温度高于阴极 部分部分所以用正接可以得到较大所以用正接可以得到较大的熔深。的熔深。反接法反接法直流焊机直流焊机直流焊机直流焊机+焊条焊条工件工件焊条焊条工件工件+正接法正接法 焊条直径与焊件厚度的关系 焊条直径的大小取决于被焊材料的厚度，所焊条直径的大小取决于被焊材料的厚度，所处的焊接位置以及待焊接头的形式和焊道层处的焊接位置以及待焊接头的形式和焊道层次等因素。次等因素。对于厚的材料可采用大直径的焊条，厚度越对于厚的材料可采用大直径的焊条，厚度越大，焊条直径越大，见表大，焊条直径越大，见表1-2。焊件厚度焊件厚度 4 4 12 12 焊条直径 2.5 3.2 3.2 4 4 各种焊条直径使用电流参考值各种焊条直径使用电流参考值 焊条直焊条直径径 (mm)1.6 2.0 2.5 3.2 4.0 5.0 6.0 焊接电流焊接电流 （A）254040655080100至130160至210200至270260至300 焊条直径越粗，焊接电流越大，每种焊条直径越粗，焊接电流越大，每种直径的焊条都有一个最合适的电流范围直径的焊条都有一个最合适的电流范围 见表见表1-3 第四节 焊条的组成及分类焊条的组成及分类 焊条电弧焊中使用的涂有药皮的熔化电极焊条电弧焊中使用的涂有药皮的熔化电极称为焊条。它是由焊芯，和药皮两个部分称为焊条。它是由焊芯，和药皮两个部分组成。组成。焊芯 焊芯是焊芯是 焊接用焊接用 专用的金属丝，是组专用的金属丝，是组成焊缝金属的主要材料。焊接时焊芯的主成焊缝金属的主要材料。焊接时焊芯的主要作用：一是作为一个电极起传导电流和要作用：一是作为一个电极起传导电流和引燃电弧的作用。二是熔化后作为填充金引燃电弧的作用。二是熔化后作为填充金属与熔化后的母材一起形成焊缝。为了保属与熔化后的母材一起形成焊缝。为了保证焊缝质量，对焊缝金属的化学成分有较证焊缝质量，对焊缝金属的化学成分有较严格的要求。因此，焊芯都是专门冶炼的，严格的要求。因此，焊芯都是专门冶炼的，碳、硅含量较低，硫、磷含量极少。碳、硅含量较低，硫、磷含量极少。焊条的直径用焊芯的直径表焊条的直径用焊芯的直径表示，焊条直径的规格有示，焊条直径的规格有1.6、2.5、3.2、4、5、6毫米几种，长度毫米几种，长度200-550毫毫米不等。而我们实习用焊条米不等。而我们实习用焊条直径为直径为3.2毫米，长度为毫米，长度为350毫米。毫米。焊芯中各合金元素对焊接的影响焊芯中各合金元素对焊接的影响1)碳碳(C)：碳是钢中的主要合金元素，当含碳量增碳是钢中的主要合金元素，当含碳量增加时，钢的强度、硬度明显提高，而塑性降低。加时，钢的强度、硬度明显提高，而塑性降低。在焊接过程中，碳起到一定的脱氧作用，在电弧在焊接过程中，碳起到一定的脱氧作用，在电弧高温作用下与氧发生化合作用，生成一氧化碳高温作用下与氧发生化合作用，生成一氧化碳（CO）和二氧化碳）和二氧化碳CO2气体，将电弧区和熔池周气体，将电弧区和熔池周围空气排除，防止空气中的氧、氮有害气体对熔围空气排除，防止空气中的氧、氮有害气体对熔池产生的不良影响，减少焊缝金属中氧和氮的含池产生的不良影响，减少焊缝金属中氧和氮的含量。若含碳量过高，还原作用剧烈，会引起较大量。若含碳量过高，还原作用剧烈，会引起较大的飞溅和气孔。考虑到碳对钢的淬硬性及其对裂的飞溅和气孔。考虑到碳对钢的淬硬性及其对裂纹敏感性增加的影响，低碳钢焊芯的含碳量一般纹敏感性增加的影响，低碳钢焊芯的含碳量一般0.1。2)锰锰(Mn):锰在钢中是一种较好的合金锰在钢中是一种较好的合金剂，随着锰含量的增加，其强度和韧剂，随着锰含量的增加，其强度和韧性会有所提高。在焊接过程中，锰也性会有所提高。在焊接过程中，锰也是一种较好的脱氧剂，能减少焊缝中是一种较好的脱氧剂，能减少焊缝中氧的含量。锰与硫化合形成硫化锰浮氧的含量。锰与硫化合形成硫化锰浮于熔渣中，从而减少焊缝热裂纹倾向。于熔渣中，从而减少焊缝热裂纹倾向。因此一般碳素结构钢焊芯的含锰量为因此一般碳素结构钢焊芯的含锰量为0.300.55，焊接某些特殊用途，焊接某些特殊用途的钢丝，其含锰量高达的钢丝，其含锰量高达1.70一一2.10。3)硅硅(Si):硅也是一种较好的合金硅也是一种较好的合金剂，在钢中加入适量的硅能提高钢剂，在钢中加入适量的硅能提高钢的屈服强度、弹性及抗酸性能；若的屈服强度、弹性及抗酸性能；若含量过高，则降低塑性和韧性。在含量过高，则降低塑性和韧性。在焊接过程中，硅也具有较好的脱氧焊接过程中，硅也具有较好的脱氧能力，与氧形成二氧化硅，但它会能力，与氧形成二氧化硅，但它会提高渣的粘度，易促进非金属夹杂提高渣的粘度，易促进非金属夹杂物生成。物生成。4)铬铬(Cr）铬能够提高钢的硬度、耐磨）铬能够提高钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。对于低碳钢来说，性和耐腐蚀性。对于低碳钢来说，铬便是一种偶然的杂质。铬的主要铬便是一种偶然的杂质。铬的主要冶金特征是易于急剧氧化，形成难冶金特征是易于急剧氧化，形成难熔的氧化物三氧化二铬熔的氧化物三氧化二铬(Cr203)，从，从而增加了焊缝金属夹杂物的可能性。而增加了焊缝金属夹杂物的可能性。三氧化二铬过渡到熔渣后，能使熔三氧化二铬过渡到熔渣后，能使熔渣粘度提高，流动性降低。渣粘度提高，流动性降低。5)镍镍（Ni）:镍对钢的韧镍对钢的韧性有比较显著的效果，一性有比较显著的效果，一般低温冲击值要求较高时，般低温冲击值要求较高时，适当掺入一些镍。适当掺入一些镍。6)硫（硫（S）:硫是一种有害杂硫是一种有害杂质，随着硫含量的增加，将增质，随着硫含量的增加，将增大焊缝的热裂纹倾向，因此焊大焊缝的热裂纹倾向，因此焊芯中硫的含量不得大于芯中硫的含量不得大于0.04。在焊接重要结构时，硫含量不在焊接重要结构时，硫含量不得大于得大于0.03 7）磷）磷(P)磷是一种有害杂质，磷是一种有害杂质，磷的主要危害是使焊缝产生冷磷的主要危害是使焊缝产生冷脆现象，随着磷含量的曾加，脆现象，随着磷含量的曾加，将造成焊缝金属的韧性，特别将造成焊缝金属的韧性，特别是低温冲击韧性下降，因此焊是低温冲击韧性下降，因此焊芯中磷含量不得大于芯中磷含量不得大于0.04.在在焊接重要结构时，磷含量不得焊接重要结构时，磷含量不得大于大于0.03.药皮药皮 涂在焊芯表面上的涂料层叫药皮。其主涂在焊芯表面上的涂料层叫药皮。其主要作如下要作如下 一、提高电弧燃烧的稳定性。无药皮的一、提高电弧燃烧的稳定性。无药皮的光焊条不容易引燃电弧。即使引燃了也光焊条不容易引燃电弧。即使引燃了也不能稳定地燃烧。在焊条药皮中，一般不能稳定地燃烧。在焊条药皮中，一般含有钾、钠、钙等电离电位低的物质，含有钾、钠、钙等电离电位低的物质，这可以提高电弧的稳定性，保证焊接过这可以提高电弧的稳定性，保证焊接过程持续进行。程持续进行。二、保护焊接熔池。焊接过程中，空气二、保护焊接熔池。焊接过程中，空气中的氧、氮及水蒸气浸入焊缝，会给中的氧、氮及水蒸气浸入焊缝，会给焊缝带来不利的影响。不仅形成气孔，焊缝带来不利的影响。不仅形成气孔，而且还会降低焊缝的机械性能，甚至而且还会降低焊缝的机械性能，甚至导致裂纹。而焊条药皮熔化后，产生导致裂纹。而焊条药皮熔化后，产生的大量气体笼罩着电弧和熔池，会减的大量气体笼罩着电弧和熔池，会减少熔化的金属和空气的相互作用。焊少熔化的金属和空气的相互作用。焊缝冷却时，熔化后的药皮形成一层熔缝冷却时，熔化后的药皮形成一层熔渣，覆盖在焊缝表面，保护焊缝金属渣，覆盖在焊缝表面，保护焊缝金属并使之缓慢冷却、减少产生气孔的可并使之缓慢冷却、减少产生气孔的可能性。能性。三、保证焊缝脱氧、去硫磷杂质。三、保证焊缝脱氧、去硫磷杂质。焊接过程中虽然进行了保护，但仍焊接过程中虽然进行了保护，但仍难免有少量氧进入熔池，使金属及难免有少量氧进入熔池，使金属及合金元素氧化，烧损合金元素，降合金元素氧化，烧损合金元素，降低焊缝质量。因此，需要在焊条药低焊缝质量。因此，需要在焊条药皮中加入还原剂皮中加入还原剂(如锰、硅、钛、如锰、硅、钛、铝等铝等)，使已进入熔池的氧化物还，使已进入熔池的氧化物还原。原。四、为焊缝补充合金元素。由于电弧的四、为焊缝补充合金元素。由于电弧的高温作用，焊缝金属的合金元素会被高温作用，焊缝金属的合金元素会被蒸发烧损，使焊缝的机械性能降低。蒸发烧损，使焊缝的机械性能降低。因此，必须通过药皮向焊缝加入适当因此，必须通过药皮向焊缝加入适当的合金元素，以弥补合金元素的烧损，的合金元素，以弥补合金元素的烧损，保证或提高焊缝的机械性能。对有些保证或提高焊缝的机械性能。对有些合金钢的焊接，也需要通过药皮向焊合金钢的焊接，也需要通过药皮向焊缝渗入合金，使焊缝金属能与母材金缝渗入合金，使焊缝金属能与母材金属成分相接近，机械性能赶上甚至超属成分相接近，机械性能赶上甚至超过基本金属。过基本金属。药皮的作用药皮的作用(1)(1)容易引弧，保证电弧稳定，容易引弧，保证电弧稳定，在焊接过程中飞溅小。在焊接过程中飞溅小。(2)(2)药皮熔化速度应慢于焊芯药皮熔化速度应慢于焊芯熔化速度，以造成喇叭状的熔化速度，以造成喇叭状的套简套简(套筒长度应小于焊芯直套筒长度应小于焊芯直径），有利于熔滴过渡和造径），有利于熔滴过渡和造成保护气氛；成保护气氛；(3)熔渣的比重应小于熔化金属熔渣的比重应小于熔化金属的比重，凝固温度也应稍低于的比重，凝固温度也应稍低于金属凝固温度，渣壳应易脱掉；金属凝固温度，渣壳应易脱掉；(4)具有掺合金和冶金处理作用；具有掺合金和冶金处理作用；(5)适应各种位置的焊接碳钢焊适应各种位置的焊接碳钢焊条条 第五节 焊条的分类焊条的分类1 1）根据焊条药皮的性质不同，焊条可）根据焊条药皮的性质不同，焊条可 以分为酸性焊条和碱性焊条两大类。以分为酸性焊条和碱性焊条两大类。2 2）按焊条的用途不同，焊条可分为结构）按焊条的用途不同，焊条可分为结构 钢焊条（碳钢焊条及低合金焊条）、钢焊条（碳钢焊条及低合金焊条）、不锈钢焊条、铸铁电焊条、耐热钢电不锈钢焊条、铸铁电焊条、耐热钢电焊条、低温电焊条、堆焊焊条、铜和焊条、低温电焊条、堆焊焊条、铜和铜合金、镍和镍合金、铝及铝合金焊铜合金、镍和镍合金、铝及铝合金焊条等，其中结构钢焊条应用最广。条等，其中结构钢焊条应用最广。酸性焊条酸性焊条 药皮中含有多量酸性氧化物药皮中含有多量酸性氧化物（TiOTiO2 2、SiOSiO2 2 等）的焊条称为酸性焊等）的焊条称为酸性焊条。条。酸性焊条能交直流两用，焊接工酸性焊条能交直流两用，焊接工艺性能较好，电弧和飞溅小、熔渣流艺性能较好，电弧和飞溅小、熔渣流动性好、易于脱渣、焊缝外表美观，动性好、易于脱渣、焊缝外表美观，因药皮中含有较多硅酸盐，氧化铁和因药皮中含有较多硅酸盐，氧化铁和氧化钛等，氧化性较强，但焊缝的力氧化钛等，氧化性较强，但焊缝的力学性能，特别是冲击韧度较差，适用学性能，特别是冲击韧度较差，适用于一般低碳钢和强度较低的低合金结于一般低碳钢和强度较低的低合金结构钢的焊接，是应用最广的焊条。构钢的焊接，是应用最广的焊条。酸性焊条的优点酸性焊条的优点 具有优越的焊接工艺性能，具有优越的焊接工艺性能，易引弧、电弧稳、焊接舒适、易引弧、电弧稳、焊接舒适、易脱渣、焊波成形美观、熔易脱渣、焊波成形美观、熔敷效率高、适应范围广等敷效率高、适应范围广等。酸性焊条的缺点酸性焊条的缺点 酸性焊条的缺点是焊缝中扩散氢酸性焊条的缺点是焊缝中扩散氢含量高，抗裂性能较差，不适于焊接含量高，抗裂性能较差，不适于焊接刚性大的部位和厚板结构。另外，因刚性大的部位和厚板结构。另外，因其焊缝韧性较低，也不适于焊接承受其焊缝韧性较低，也不适于焊接承受动载的或低温下使用的结构。随着药动载的或低温下使用的结构。随着药皮中碱性氧化物的提高，焊缝韧性得皮中碱性氧化物的提高，焊缝韧性得到改善，故氧化钛钙型焊条和钛铁矿到改善，故氧化钛钙型焊条和钛铁矿型焊条的焊缝韧性高于高氧化钛型焊型焊条的焊缝韧性高于高氧化钛型焊条，可用于较重要部位的焊接。纤维条，可用于较重要部位的焊接。纤维素型焊条的焊缝韧性更高，可焊接各素型焊条的焊缝韧性更高，可焊接各种强度级别的管线用钢，特别适合于种强度级别的管线用钢，特别适合于向下立焊及管道的底层焊接。向下立焊及管道的底层焊接。碱性焊条碱性焊条 药皮中含有多量碱性氧化物（药皮中含有多量碱性氧化物（CaO、Na2O等）等）的称为碱性焊条。的称为碱性焊条。焊条主要靠碳酸盐（如大理石中的焊条主要靠碳酸盐（如大理石中的CACO3等）分等）分解出解出CO2作为保护气体，在弧柱气氛中作为保护气体，在弧柱气氛中H的分压较的分压较低，而且萤石中的低，而且萤石中的CAF2在高温时与在高温时与H结合成氟化结合成氟化氢氢HF，从而降低了焊缝中的含氢量，故碱性焊条，从而降低了焊缝中的含氢量，故碱性焊条又称为低氢焊条。碱性渣中的又称为低氢焊条。碱性渣中的CAO数量多，熔渣数量多，熔渣脱脱S能力强，抗热裂性能较好，由于能力强，抗热裂性能较好，由于O和和H含量低，含量低，非金属杂物较少，故有较高塑性和韧性，及较好非金属杂物较少，故有较高塑性和韧性，及较好的抗冷裂性能；但，由于药皮中含有较多的的抗冷裂性能；但，由于药皮中含有较多的CAF2，影响气体电离，所以碱性焊条一般要求彩直流，影响气体电离，所以碱性焊条一般要求彩直流电源，用反接法焊接。只有当药皮中加放稳弧剂电源，用反接法焊接。只有当药皮中加放稳弧剂才可以用交流电源焊接。才可以用交流电源焊接。碱性焊条主要用于重要结构（如锅炉、压力容器碱性焊条主要用于重要结构（如锅炉、压力容器和合金结构钢等）的焊接。和合金结构钢等）的焊接。碱性焊条的优点碱性焊条的优点 不仅体现钛型渣系的优越不仅体现钛型渣系的优越焊接工艺性能，如：电弧稳、焊接工艺性能，如：电弧稳、柔和，飞溅少，熔渣覆盖好，柔和，飞溅少，熔渣覆盖好，运棒自如，渣壳自动翘起，运棒自如，渣壳自动翘起，焊波成形美观，再引弧容易焊波成形美观，再引弧容易等特性，而且有较好的力学等特性，而且有较好的力学性能。性能。碱性焊条的缺点碱性焊条的缺点 由于药皮中含有较多的由于药皮中含有较多的CAF2，影，影响气体电离，所以碱性焊条一般要求响气体电离，所以碱性焊条一般要求采用采用直流电源，用反接法焊接。只有直流电源，用反接法焊接。只有当药皮中加放稳弧剂才可以用交流电当药皮中加放稳弧剂才可以用交流电源焊接。源焊接。酸性焊条：（结）J422 (E4303)碱性焊条：(结)J507(E5015)J 506(E5016)第六节 碳钢焊条的选用型号型号 E4303 牌号牌号 J420g(J表示结构钢表示结构钢g表示锅炉钢表示锅炉钢)药皮类型药皮类型 特殊型特殊型电源种类电源种类 交流或直流交流或直流主要用途：主要用途：焊接一般低碳结构钢，特别适合火力发焊接一般低碳结构钢，特别适合火力发电站碳钢管道的全位置焊接。电站碳钢管道的全位置焊接。平平 立立 仰仰 横横 型号型号 E4303 牌号牌号 J422药皮类型药皮类型 钛钙型钛钙型电源种类电源种类 交流或直流交流或直流主要用途主要用途:焊接较重要的低碳钢结构和同等强度的焊接较重要的低碳钢结构和同等强度的普通低碳钢普通低碳钢 焊接位焊接位 置：置：全位置焊接全位置焊接 平平 立立 仰仰 横横 型号型号 E4314牌号牌号 J422Fe药皮类型药皮类型 铁粉钛钙型铁粉钛钙型电源种类电源种类 交流或直流交流或直流主要用途：主要用途：焊接较重要的低碳钢结构的高效率焊条焊接较重要的低碳钢结构的高效率焊条焊接位置：全位置焊接焊接位置：全位置焊接 平平 立立 仰仰 横横型号型号 E4301牌号牌号 J423药皮类型药皮类型 钛铁矿型钛铁矿型电源种类电源种类 交流或直流交流或直流主要用途：主要用途：焊接较重要低碳钢结构焊接较重要低碳钢结构焊接位置：全位置焊接焊接位置：全位置焊接 平平 立立 仰仰 横横型号型号 E4320牌号牌号 J424药皮类型药皮类型 氧化铁型氧化铁型电源种类电源种类 交流或直流正接交流或直流正接主要用途：主要用途：焊接较重要低碳钢结构焊接较重要低碳钢结构焊接位置：焊接位置：平平 平角焊平角焊型号型号 E4316牌号牌号 J426药皮类型药皮类型 低氢钾型低氢钾型电源种类电源种类 直流反接直流反接主要用途：主要用途：焊接重要的低碳钢及某些低合金钢结构焊接重要的低碳钢及某些低合金钢结构焊接位置焊接位置:全位置焊接全位置焊接 平平 立立 仰仰 横横型号型号 E4315牌号牌号 J427药皮类型药皮类型 低氢钠型低氢钠型电源种类电源种类 直流反接直流反接主要用途：主要用途：焊接重要的低碳钢及某些低合金钢结构焊接重要的低碳钢及某些低合金钢结构焊接位置焊接位置：全位置焊接：全位置焊接 平平 立立 仰仰 横横型号型号 E5024牌号牌号 J501Fe15药皮类型药皮类型 铁粉钛型铁粉钛型电源种类电源种类 交流或直流交流或直流主要用途：主要用途：焊接某些低合金钢结构的高效率焊条焊接某些低合金钢结构的高效率焊条焊接位置：焊接位置：平平 平角焊平角焊型号型号 E5003牌号牌号 J502药皮类型药皮类型 钛钙型钛钙型电源种类电源种类 交流或直流交流或直流主要用途：主要用途：焊接相同强度等级低合金钢一般结焊接相同强度等级低合金钢一般结构构焊接位置：全位置焊接焊接位置：全位置焊接 平平 立立 仰仰 横横型号型号 E5011牌号牌号 J505药皮类型药皮类型 高纤维素高纤维素 钾型钾型电源种类电源种类 交流或直流交流或直流主要用途：主要用途：用于碳钢及低合金钢立向下焊底层焊接用于碳钢及低合金钢立向下焊底层焊接焊接位置：全位置焊接焊接位置：全位置焊接 平平 立立 仰仰 横横 型号型号 E5016牌号牌号 J506药皮类型药皮类型 低氢钾型低氢钾型电源种类电源种类 交流或直流反接交流或直流反接主要用途：主要用途：焊接中碳钢及重要低合金钢结构如焊接中碳钢及重要低合金钢结构如 Q345等等焊接位置焊接位置:全位置焊接全位置焊接 平平 立立 仰仰 横横型号型号 E5015牌号牌号 J507药皮类型药皮类型 低氢钠型低氢钠型电源种类电源种类 直流反接直流反接主要用途：主要用途：焊接中碳钢及重要低合金钢结构如焊接中碳钢及重要低合金钢结构如 Q345等等焊接位置：全位置焊接焊接位置：全位置焊接 平平 立立 仰仰 横横型号型号 E5048牌号牌号 （特殊焊条）（特殊焊条）药皮种类药皮种类 铁粉低氢型铁粉低氢型电源种类电源种类 交流或直流交流或直流主要用途：主要用途：具有具有 良好的立向良好的立向 下焊性能下焊性能焊接位置：全位置焊接焊接位置：全位置焊接 平平 立立 仰仰 横横 钢的牌号由代表屈服强度的字母，屈服强度值，质量等级钢的牌号由代表屈服强度的字母，屈服强度值，质量等级符号，脱氧方法符号等四部分符号，脱氧方法符号等四部分 符号的规定为：符号的规定为：Q-钢材屈服点钢材屈服点（屈服强度）（屈服强度）“屈屈”拼拼音音首位字母；首位字母；A、B、C、D-分别为质量等级分别为质量等级 例如例如 Q235-A.F 碳素钢的编号碳素钢的编号沸腾钢沸腾钢质量等级为质量等级为A级级钢的屈服强度钢的屈服强度为为235MPa表示屈服点表示屈服点 焊条直径与焊件厚度的关系(P31)焊件厚度焊件厚度 4 4 12 12焊条直径 2.5 3.2 3,2 4 4各种焊条直径使用电流参考值各种焊条直径使用电流参考值 焊条直焊条直径径 (mm)1.6 2.0 2.5 3.2 4.0 5.0 6.0 焊接电焊接电流流 （A）254040655080100至130160至210200至270260至300 低碳钢平焊位单面焊双面成型低碳钢平焊位单面焊双面成型 焊接工艺参数焊接工艺参数（P35）焊接层次焊接层次 焊条直径焊条直径（mm）焊接电流（焊接电流（A）打底层打底层 3.2 110 120 填充层（填充层（1）3.2 130 140 填充层（填充层（2）4.0 170 185 盖面层盖面层 4.0 160 170 焊接电弧的引燃、云条和收弧焊接电弧的引燃、云条和收弧1、直击法引弧：、直击法引弧：使焊条与焊件表使焊条与焊件表面保持垂直接触，面保持垂直接触，只要焊条末端与只要焊条末端与焊件表面轻轻一焊件表面轻轻一碰，便迅速提起碰，便迅速提起焊条，并保持一焊条，并保持一定距离，电弧便定距离，电弧便立即引燃。立即引燃。焊接电弧的引燃焊接电弧的引燃 2、划擦法引弧：、划擦法引弧：我们首先应该将焊我们首先应该将焊条末端对准焊接位条末端对准焊接位置，再将焊条在其置，再将焊条在其表面划擦一下，电表面划擦一下，电弧引燃后，我们应弧引燃后，我们应马上使焊条末端与马上使焊条末端与焊接位置表面保持焊接位置表面保持2-4mm的距离，这的距离，这样电弧的燃烧就能样电弧的燃烧就能稳定了。稳定了。第七节第七节 焊接方法及运条焊接方法及运条(P33)电弧引燃后，就开始正常的焊接过电弧引燃后，就开始正常的焊接过程，为获得良好的焊缝成形，焊条不程，为获得良好的焊缝成形，焊条不断的运动，焊条的运动称为运条。运断的运动，焊条的运动称为运条。运条是电焊工工操作技术水平的具体表条是电焊工工操作技术水平的具体表现，焊缝质量的优劣，焊缝成形的好现，焊缝质量的优劣，焊缝成形的好坏，主要由运条来决定。坏，主要由运条来决定。运条由六个基本运动合成运条由六个基本运动合成（1）直线云条法）直线云条法 焊接时，焊条不作焊接时，焊条不作横向摆动，沿焊接方向作直线型运动。横向摆动，沿焊接方向作直线型运动。（2）直线往返运条法）直线往返运条法 焊接时焊条末端焊接时焊条末端沿焊缝的纵向作来回直线运动，如沿焊缝的纵向作来回直线运动，如1-4 1-4 直线往返运条直线往返运条 （3）锯齿形云条法）锯齿形云条法 焊接时，焊条末端作焊接时，焊条末端作据据齿形连续摆动及向前移动，并在两边稍停片齿形连续摆动及向前移动，并在两边稍停片刻，摆动的目的是为了控制熔化金属的流刻，摆动的目的是为了控制熔化金属的流动和得到必要的焊缝宽度，以获得较好的动和得到必要的焊缝宽度，以获得较好的焊缝成形。如图焊缝成形。如图 1-51-5 锯齿形运条法锯齿形运条法 P33(4)月牙形运条法月牙形运条法 焊接时，焊条末端沿焊焊接时，焊条末端沿焊接方向作月牙形的左右摆动。接方向作月牙形的左右摆动。如图如图1-61-6 月牙形运条法月牙形运条法 正三角形运条方法正三角形运条方法斜三角形运条方法斜三角形运条方法(5)三角形运条三角形运条 焊接时，焊条末端作连续焊接时，焊条末端作连续的三角形运动，并不断向前移动。的三角形运动，并不断向前移动。按摆动方式的不同，这种运条方法又可按摆动方式的不同，这种运条方法又可分为斜三角形和正三角形两种分为斜三角形和正三角形两种 如图如图1-7 （6）圆圈）圆圈 形运条法形运条法 焊接时，焊条焊接时，焊条末端作圆圈形运动并不断前移，如末端作圆圈形运动并不断前移，如图图1-8 1-9划圈收弧法划圈收弧法 收弧收弧时不仅是熄灭电弧，还要将弧坑填满。收弧时不仅是熄灭电弧，还要将弧坑填满。收弧一般有以下三种方法：收弧一般有以下三种方法：（1）划圈收弧法）划圈收弧法 焊条焊至焊缝终点时焊条焊至焊缝终点时作圆圈运动，直到填满弧坑再拉断电弧作圆圈运动，直到填满弧坑再拉断电弧如图如图1-9所示。此法适用于厚板收弧，所示。此法适用于厚板收弧，用于薄扳则有烧穿的危险。用于薄扳则有烧穿的危险。（2）反复断弧收弧法）反复断弧收弧法 焊条焊至焊缝终点焊条焊至焊缝终点时，在弧坑上做数次反复熄弧引弧时，在弧坑上做数次反复熄弧引弧直到填满弧坑为止，如图直到填满弧坑为止，如图2-1所示。所示。此法适用于薄扳和大电流焊接。碱性焊条不此法适用于薄扳和大电流焊接。碱性焊条不宜使用此法，否则易产生气孔。宜使用此法，否则易产生气孔。2-1反复断弧收尾法反复断弧收尾法断弧断弧引弧引弧（3）回焊收弧法）回焊收弧法 焊条移至焊道收尾处即焊条移至焊道收尾处即停止，但不熄弧，此时适当改变焊条角度停止，但不熄弧，此时适当改变焊条角度如图如图2-14所示。焊条由位置所示。焊条由位置1转到位置转到位置2，待填满弧坑后再转到位置待填满弧坑后再转到位置3，然后慢慢拉断，然后慢慢拉断电弧。此法适用于碱性焊条。电弧。此法适用于碱性焊条。2-2回焊收回焊收 尾法尾法231焊接方法焊接方法 所谓焊接，就是把两种相同或所谓焊接，就是把两种相同或不相同的材料，利用不相同的材料，利用原子原子间的联系间的联系及质点的扩散作用原理及质点的扩散作用原理，经过，经过加加热、加压热、加压或加热的同时加压，这样或加热的同时加压，这样就可以形成永久性连接的方法。就可以形成永久性连接的方法。焊接方法主要以下四种焊接方法主要以下四种：平焊平焊、立焊立焊、横焊横焊、仰焊仰焊 一、一、平平 焊焊（P34）1、平焊位置平焊位置 焊缝倾角焊缝倾角00，焊缝转角焊缝转角900的焊接位置的焊接位置 特点特点：在焊接：在焊接的过程中，熔的过程中，熔滴过渡的主要滴过渡的主要方法是自动过方法是自动过渡。渡。焊钳焊钳焊接运走方向焊接运走方向水平方向水平方向 钢板对接平焊钢板对接平焊 1、焊前准备：焊前准备：（1）试件及破口尺寸）试件及破口尺寸材料：材料：Q235；试件尺寸；试件尺寸；300mm200mm12mm （2）焊接材料及设备：）焊接材料及设备：E4303 BX3-300 角磨机角磨机 钢丝刷钢丝刷 （3）焊前清理：）焊前清理：将破口及两侧将破口及两侧20mm范围内铁锈，油污，氧化物等范围内铁锈，油污，氧化物等清理干净，使其露出金属光泽清理干净，使其露出金属光泽 （4）装配与定位焊：）装配与定位焊：组对间隙端：开始端组对间隙端：开始端3mm终焊端终焊端4mm；预留反变；预留反变形；形；30-40 错边量：错边量：1mm钝边：钝边：11.5mm。（5）操作要点）操作要点 1）打底焊打底焊 打底层的焊接是单面焊接打底层的焊接是单面焊接双双成形的关键。主要有三个重要环节。即引弧成形的关键。主要有三个重要环节。即引弧收弧、接头、焊条与焊接前进方向的角度为收弧、接头、焊条与焊接前进方向的角度为400500，选用断弧焊，选用断弧焊-点击穿法点击穿法 引弧引弧 收弧收弧 接头接头 2）填充焊填充焊 填充焊前因对前一层焊缝仔填充焊前因对前一层焊缝仔细细清渣，特别是死角处更要清理干净。填充焊清渣，特别是死角处更要清理干净。填充焊的运条手法为月牙形或锯齿形，焊条与焊接的运条手法为月牙形或锯齿形，焊条与焊接前进方向的角度为前进方向的角度为400-500。填充焊时应注。填充焊时应注意意以下几点：以下几点：（1）焊条摆动到两侧破口破口处要稍作停留）焊条摆动到两侧破口破口处要稍作停留保证两侧有一定的熔深并使填充焊道保证两侧有一定的熔深并使填充焊道（2）最后一层的焊缝高低应低于母材约）最后一层的焊缝高低应低于母材约0.5-1.5mm。要注意不能熔化破口两侧的棱边。要注意不能熔化破口两侧的棱边以便于盖面时掌握焊缝宽度。以便于盖面时掌握焊缝宽度。（3）接头方法。）接头方法。（3）盖面焊盖面焊 盖面层施焊的焊条角度、运盖面层施焊的焊条角度、运条条方法及接头方法与填充层相同。但盖面层施方法及接头方法与填充层相同。但盖面层施焊的焊条摆动的幅度要比填充层焊的焊条摆动的幅度要比填充层 大。摆动大。摆动时，要注意摆动幅度一致，运条速度均匀时，要注意摆动幅度一致，运条速度均匀同时，注意观察破口两侧的熔化情况，施焊同时，注意观察破口两侧的熔化情况，施焊时在破口两侧稍作停顿，以便使焊缝两侧熔时在破口两侧稍作停顿，以便使焊缝两侧熔合良好，避免产生咬边，已得到优良的盖面合良好，避免产生咬边，已得到优良的盖面焊缝。焊缝。注意保证熔池边沿不得超过表面破口注意保证熔池边沿不得超过表面破口棱边棱边2mm：否则，焊缝超宽。：否则，焊缝超宽。低碳钢平焊位单面焊双面成型低碳钢平焊位单面焊双面成型 接工艺参数接工艺参数 焊接层次焊接层次 焊条直径焊条直径（mm）焊接电流（焊接电流（A）打底层打底层 3.2 110 120 填充层（填充层（1）3.2 130 140 填充层（填充层（2）4.0 170 185 盖面层盖面层 4.0 160 170上端上端下端下端焊焊接接方方向向二、立二、立 焊焊 (P113)立焊位置立焊位置 焊缝的下倾角为焊缝的下倾角为750-800焊缝左右焊缝左右 两边夹角为两边夹角为900焊接位置。焊接位置。特点；熔池金属和熔渣会因为自重下坠，容易分离。特点；熔池金属和熔渣会因为自重下坠，容易分离。但熔池温度过高时，熔池金属又比较容易下滴形成焊瘤。但熔池温度过高时，熔池金属又比较容易下滴形成焊瘤。它的过程容易掌握，但也容易产生咬边，焊缝不易焊得它的过程容易掌握，但也容易产生咬边，焊缝不易焊得平整。平整。钢板对接立焊钢板对接立焊1、焊前准备、焊前准备 试件尺寸及要求：试件尺寸及要求：（1）试件材料：）试件材料：20g（20号锅炉钢）号锅炉钢）（2）试件及破口尺寸：）试件及破口尺寸：300mm200mm12（3）焊接位置：立焊）焊接位置：立焊 （4）焊接要求：单面焊接双面成型）焊接要求：单面焊接双面成型（5）焊接材料：）焊接材料：E4303（J422酸性焊条）酸性焊条）（6）焊接设备：）焊接设备：BX3-300(弧焊变压器弧焊变压器)（7）焊前清理：）焊前清理：将破口及两侧将破口及两侧20mm范围内范围内铁锈，油污，氧化物等清理干净，使其露铁锈，油污，氧化物等清理干净，使其露出金属光泽出金属光泽（8）装配与定位焊：始端为装配与定位焊：始端为2.0mm，终端，终端为为2.5mm 采用焊接试件相应的焊条进行定位焊，并采用焊接试件相应的焊条进行定位焊，并在试件破口内两端点焊，焊点长度为在试件破口内两端点焊，焊点长度为10-15mm，将焊点接头端打磨成斜坡，将焊点接头端打磨成斜坡 （9）预置反变形量）预置反变形量 30-40。（10）错边量）错边量1.2mm。操作要点及注意事项：操作要点及注意事项：（1）打底焊）打底焊 可采用连弧法也可采用断弧法。可采用连弧法也可采用断弧法。本实例采用连弧法。本实例采用连弧法。1）引弧引弧 在定位焊缝上端部引弧，焊条与式在定位焊缝上端部引弧，焊条与式扳扳的下倾角定为的下倾角定为7580度与焊缝左右两边夹角为度与焊缝左右两边夹角为90度度当焊至定位焊缝尾部时，应稍作停顿进行预热，当焊至定位焊缝尾部时，应稍作停顿进行预热，将焊条破口根部压一下，在熔池前方打开一个将焊条破口根部压一下，在熔池前方打开一个小孔（称熔孔）。此时听见电弧穿过间隙发出小孔（称熔孔）。此时听见电弧穿过间隙发出清脆的清脆的“哗、哗哗、哗”声，表示根部以熔透。这时，声，表示根部以熔透。这时，因立即灭弧，以防止熔池温度过高使熔化的铁水因立即灭弧，以防止熔池温度过高使熔化的铁水下坠，使焊缝正面，背面形成焊瘤。下坠，使焊缝正面，背面形成焊瘤。焊接焊接 运条方法采用运条方法采用 月牙形或锯齿形横向断弧操作方月牙形或锯齿形横向断弧操作方法。弧长因小于焊条直径，电弧过长易产生气孔。在法。弧长因小于焊条直径，电弧过长易产生气孔。在灭弧后稍等一会儿此时熔深温度迅速下降，通过护目灭弧后稍等一会儿此时熔深温度迅速下降，通过护目玻璃可看见原有白亮金属熔池迅速凝固，液体金属越玻璃可看见原有白亮金属熔池迅速凝固，液体金属越来越小直到消失。这个过程中可明显的看到液体金属来越小直到消失。这个过程中可明显的看到液体金属与固体金属之间有一道细白发亮的交界线。这道交界与固体金属之间有一道细白发亮的交界线。这道交界线轮廓迅速变小直到一点而消失。从新引弧时间因选线轮廓迅速变小直到一点而消失。从新引弧时间因选择在交接线长度大约缩小到焊条直径的择在交接线长度大约缩小到焊条直径的11.5倍时，重倍时，重新引弧的位置应为交接线前部边缘的下方新引弧的位置应为交接线前部边缘的下方12mm处，处，这样电弧的一半将前方破口完全熔化，另一半将凝固这样电弧的一半将前方破口完全熔化，另一半将凝固的熔池的一部分从新熔化，形成新的熔池。这新熔池的熔池的一部分从新熔化，形成新的熔池。这新熔池一部分压在原先的熔敷金属上与母材及原先的熔池形一部分压在原先的熔敷金属上与母材及原先的熔池形成良好的熔合。在熔池温度适当的情况下，焊条可继成良好的熔合。在熔池温度适当的情况下，焊条可继续送进和向上运动，不断形成根部焊透程度良好的焊续送进和向上运动，不断形成根部焊透程度良好的焊缝，直到再次发现熔池温度过高，在一次灭弧等待熔缝，直到再次发现熔池温度过高，在一次灭弧等待熔池冷却。如此反复焊接可得到整条焊缝。这就是打底池冷却。如此反复焊接可得到整条焊缝。这就是打底层的层的“半击穿焊法半击穿焊法”平板对接立焊工艺参数 焊接层次焊接层次 焊条直径焊条直径 （mm）焊接电流焊接电流 （A）打底焊 （第一层）3.2 100 110 填充焊 （第二层第三层）3.2 110 120 盖面焊 （第四层）3.2 100 11