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焊接工艺实训 非机类 指导书 专 业 班 级 学 号 姓 名 目 录 第一章 实训安全 1 第二章 焊接介绍 4 第三章 焊接用金属材料 9 第四章 焊条电弧焊技术 15 第一节 焊条的组成 15 第二节 焊条电弧焊焊接参数的选择 19 第三节 焊条电弧焊的基本操作技术 22 第四节 不同焊接位置焊条电弧焊的基本操作方法 27 第一章 实训安全 1 一般情况下的安全操作规程 1 做好个人防护 焊工操作时必须按劳动保护规定穿戴好防护工作服 绝缘鞋和防护手套 并保持干燥和清洁 2 焊接工作前 应先检查设备和工具是否可靠 不允许未进行安全检查 就开始操作 3 焊工在更换焊条时一定要戴电焊手套 不得赤手操作 在带电情况下 不得将焊钳夹在腋下而去搬动焊件或将电缆线挂在脖子上 4 在特殊情况下 如夏天身上大量出汗 衣服潮湿时 切勿依靠在带电 的工作台 焊件上或接触焊钳 以防发生事故 在潮湿地点焊接作业 地面 上应铺上橡胶板或其它绝缘材料 5 焊工在推拉闸刀时 要侧身向着电闸 防止电弧火花烧伤面部 6 下列操作应在切断电源开关后才能进行 改变焊机接头 更换焊件需 要改接二次线路 移动工作地点 检修焊机故障和更换熔断丝 7 焊机安装 检修和检查应由电工进行 焊工不得擅自拆修 8 焊接前 应将作业场 10m 内的易燃易爆物品清除或妥善处理 以防止 火灾或爆炸事故 9 工作完毕离开作业场所时须切断电源 清理好现场 防止留下事故隐 患 10 使用行灯照明时 电压不得超过 36v 2 设备的安全检查 1 设备安全检查的必要性 焊接工作前 应先检查焊机和工具是否安全可靠 这是防止触电事故及其 他设备事故的非常重要环节 2 焊接电弧焊施焊前对设备检修的项目 1 检查电源的一次 二次绕组绝缘与接地情况 应检查绝缘的可靠性 接线的正确性 电网电压与电源的铭牌吻合 2 检查电源接地的可靠性 3 检查噪声和振动情况 4 检查焊接电流调节装置的可靠性 5 检查是否有绝缘烧损 6 检查是否短路 焊钳是否放在被焊工件上 3 焊接劳动保护 所谓劳动保护是指为保障职工在生产劳动过程中的安全和健康所采取的 措施 焊接劳动保护应贯穿于整个焊接过程中 加强焊接劳动保护的措施很 多 主要应从两方面来控制 一是从研究和采用安全卫生性能好的焊接技术 及提高焊接机械化 自动化程度方面着手 二是加强焊工的个人防护 1 采用安全卫生性能好的焊接技术及提高焊接自动化水平要不断改 进 更新焊接技术 焊接工艺 研制低毒 低尘的焊接材料 采取适当的工 艺措施减少和消除可能弓 起事故和职业危害的因素 如采用低标 低毒 低尘焊条代替普通焊条 采用安全卫生性能好的焊接方法 如埋弧焊 电阻 焊等 或以焊接机器人代替焊条电弧焊等手工操作技术 提高焊接机械化 自动化程度 也是全面改善安全卫生条件的主要措施之一 2 加强焊工的个人防护 在焊接过程中加强焊工的自我防护也是加强焊接劳动保护的主要措施 焊工的个人防护主要有使用防护用品和搞好卫生保健等方面 1 使用个人防护用品 焊接作业时的防护用品种类较多 有防护面罩 头盔 防护眼镜 安全帽 防噪声塞 耳罩 工作服 手套 绝缘鞋 安全 带 防尘口罩 防毒面罩等 在焊接生产过程中 必须根据具体焊接要求加 以正确选用 2 搞好卫生保健工作 焊工应进行从业前的体检和每两年的定期体检 应设有焊接作业人员的更衣室和休息室 作业后要及时洗手 洗脸 并经常 清洗工作服及手套等 总之 为了杜绝和减少焊接作业中事故和职业危害的 发生 必须科学地 认真地搞好焊接劳动保护工作 加强焊接作业安全技术 和生产管理 使焊接作业人员可以在一个安全 卫生 舒适的环境中工作 第二章 焊接介绍 焊接是一种重要的金属加工方法 它是采用局部加热 加压 填充金属 等手段 使两块或更多块零部件的原子相互贴近 相互扩散 相互渗透 相 互熔融并冷凝成为一个整体 永久性不能拆开的一种连接方法 一 焊接的分类 按照焊接过程中金属所处的状态不同 可以把焊接方法分为熔焊 压焊 和钎焊三类 1 熔焊 将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法 2 压焊 焊接过程中 必须对焊接件施加压力 加热或不加热 以完成焊 接的方法 3 钎焊 比母材熔点低的钎料和焊件一同加热 使钎料熔化 焊件不熔 化 后润湿并填满母材连接的间隙 钎料与母材相互扩散形成牢固连接的方法 二 焊接技术的特点 1 焊接与铆接相比 首先可以节省大量金属材料 减小结构的质量 2 焊接与铸造相比 首先它不需要制作木模和砂型 也不需要专门熔 炼 浇铸 工序简单 生产周期短 对于 单件和小批生产特别明显 其次 焊接结 构比铸件能节省材料 这是因为焊接结构 的截面可以按需要来选取 不必像铸件那 样因受工艺条件的限制而加大尺寸 焊接也有一些缺点 如产生焊接应力 与变形 而焊接应力会削弱结构的承载能力 焊接变形会影响结构形状和尺 寸精度 焊缝中还会存在一定数量的缺陷 焊接中还会产生有毒有害的物质 等 这些都是焊接过程中需要注意的问题 三 焊缝符号和焊接方法代号 1 焊接方法代号 焊接方法种类繁多 而且新的方法不断涌现 GB T 5185 2005 焊接及 相关工艺方法代号 对每种焊接方法都规定了代号 表 1 焊接方法代号 2 基本符号是表示焊缝横截面形状的符号见下表 第三章 焊接用金属材料 金属材料是金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的 统称 金属材料的特点是具有资源丰富 生产技术成熟 产品质量稳定 强 度高 塑性和韧性好 耐热 耐寒 耐磨 可锻造 铸造 冲压和焊接 导 电 导热性和铁磁性优异等特点 已成为现代工业和现代科学技术中最重要 的材料之一 钢铁唯一的缺点是会生锈 金属材料分类 金属材料一般可分为黑色金属材料和有色金属材料两类 为便于理解 掌握 列简单分类表 铁合金 炼铁 原 料 炼 钢 时 作 脱 氧 剂 和 合金元素添加剂 铸造生铁 用于铸造各种生铁铸料 黑色金属 生铁 炼钢生铁 用于炼钢 金属丝绳 钢 钢材 钢材再制品 金属支护用品 金属材料 有色轻金属 密度 4 5 有色重金属 密度 4 5 有色金属 贵金属 金 银 铂族金属 稀有金属 半金属 硅 硼 硒 碲 砷 黑色金属是生铁和钢的总称 钢铁材料通常是指铁碳合金 按照含碳量 的大小进行分类 含碳量 质量分数 高于 2 的为生铁 低于 2 的为钢 含碳量 质量分数 低于 0 04 的为工业纯铁 人们在碳素钢的基础上 有 目的地加人了锰 硅 镍 钒 钨 钼 铬 钛 硼 铝 铜 氮和稀土等 合金元素 形成了合金钢 有色金属又称非铁金属 狭义的有色金属通常指铁 锰 铬三种金属以 外的金属 广义的有色金属还包括有色合金 有色金属的产品只占金属材料 产量的 5 左右 但其作用却是钢铁材料无法替代的 一 金属机械性能 机械性能 金属在一定温度条件下承受外力 载荷 作用时 抵抗变形和 断裂的能力称为金属材料的机械性能 也称为力学性能 因此衡量金属材 料机械性能的指标主要有以下 1 强度 这是表征材料在外力作用下抵抗变形和破坏的最大能力 可分为抗拉强 度极限 抗弯强度极限 抗压强度极限等 由于金属材料在外力作用下从变 形到破坏有一定的规律可循 因而通常采用拉伸试验进行测定 2 塑性 塑性是指金属材料在载荷外力的作用下 产生永久变形 塑性变形 而 不被破坏的能力 金属的塑性可以用长度的伸长 延伸率 和断面的收缩 断面收缩率 两个指标来衡量 金属材料的延伸率和断面收缩率愈大 表 示该材料的塑性愈好 即材料能承受较大的塑性变形而不破坏 塑性好的材 料 它能在较大的宏观范围内产生塑性变形 3 硬度 金属材料抵抗其他更硬物体压入表面的能力称为硬度 或者说是材料对 局部塑性变形的抵抗能力 因此 硬度与强度有着一定的关系 硬度是金属 材料的重要性能指标之一 一般硬度越高 耐磨性越好 常用的硬度指标有 布氏硬度 洛氏硬度 和维氏硬度 4 韧性 金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力称为韧性 通常采用冲击试 验 即用一定尺寸和形状的金属试样在规定类型的冲击试验机上承受冲击载 荷而折断时 断口上单位横截面积上所消耗的冲击功表征材料的韧性 5 疲劳强度极限 金属材料在长期的反复应力作用或交变应力作用下 未经显著变形就发 生断裂的现象称为疲劳破坏或疲劳断裂 这是由于多种原因使得零件表面的 局部造成应力集中 使该局部发生塑性变形或微裂纹 随着反复交变应力作 用次数的增加 使裂纹逐渐扩展加深导致该局部产生断裂 二 合金结构钢的分类 合金钢的种类繁多 根据选材 生产 研究和管理等不同的要求 可采 用不同的分类方法 1 按合金钢的用途分类 1 合金结构钢 主要用于制造重要的机械零部件和工程结构件的钢 包括普通低合金 钢 易切削钢 渗碳钢 调质钢 弹簧钢 滚动轴承钢等 2 合金工具钢 主要用于制造重要工具的钢 包括刃具钢 模具钢 量具钢等 3 特殊性能用钢 主要用于制造有特殊物理 化学 力学性能要求的钢 包括不锈钢 耐 热钢 耐磨钢等 2 按合金元素的含量分类 碳钢 1 低碳钢 0 25 c 2 中碳钢 0 25 0 6 c 3 高碳钢 0 6 c 合金钢 1 低合金钢 钢中合金元素总的质量分数 WMe 5 2 中合金钢 钢中合金元素总的质量分数 Wme 5 10 3 高合金钢 钢中合金元素总的质量分数 WMe 10 三 合金结构钢的牌号表示方法 根据国家标准的规定 合金结构钢的牌号用 两位数字 元素符号十数 字 表示 元素符号前两位数字表示钢的平均碳质量分数 Wc 以万分之一 为单位计 元素符号用合金元素的符号表示 其后面的数字表示该合金元素 的质量分数 以百分之一为单位计 当 Wme 1 5 时 只标明元素名称 不标明质量分数 当 Wme 1 5 2 4 2 5 3 4 时 则在元素符号后相应地标上 2 3 4 如 15MnV 表示碳的平均质量分 数为 0 15 C 锰 钒的平均质量分数均小于 1 5 的合金结构钢 若为高 级优质钢 则在钢的牌号末尾加上 A 如 18Cr2Ni4WA 四 有色金属 有色金属是钢铁以外的金属材料 亦称为非铁金属材料 这类金属材料 因其外观大多具有各种不同的色泽而得名 当前 全世界有色金属材料只占 金属材料总产量约的 5 但它的作用却是钢铁材料所无法代替的 一 铝及铝合金 1 工业纯铝 1 结构与性能 密度 2 72g cm3 熔点 660 37 FCC 晶格 无同素异构转变 特点是 密度小 熔点低 强度 硬度低 塑性 韧性高 优良的导电及导热性 优 良的耐蚀性 2 纯铝的牌号 压力加工产品用 L 表示 后面的顺序号表示杂质含量的多少 分类 1 工业纯铝 L1 L7 99 7 98 编号大 纯度低 2 高纯铝 L04 L01 99 996 99 93 编号大 纯度高 2 铝合金 通过长期的生产实践和科学实验 人们逐渐以加入合金元素及运用热处 理等方法来强化铝 这就得到了一系列的铝合金 铝合金密度低 但强度比 较高 接近或超过优质钢 塑性好 可加工成各种型材 具有优良的导电性 导热性和抗蚀性 工业上广泛使用 使用量仅次于钢 铝合金分两大类 铸 造铝合金 在铸态下使用 变形铝合金 能承受压力加工 可加工成各种 形态 规格的铝合金材 主要用于制造航空器材 建筑用门窗等 二 铜及铜合金 1 纯铜 紫铜 1 结构与性能 密度 8 94g cm3 熔点 1083 无磁性 FCC 晶格 无同素异构转变 特点是 1 优良的导电 导热及耐蚀性 不耐硝酸和硫酸 2 高的 塑性及可焊性 2 纯铜的牌号及用途 按氧含量和生产方法不同分类 1 韧铜 工业纯铜 0 02 0 10 O 用 T 铜 表示 T1 T4 顺序号 越大 纯度越低 2 无氧铜 0 003 O 用 TU 无氧铜 表示 TU1 TU2 3 脱氧铜 0 01 O 用 TU 脱氧剂化学符号表示 TUP TUMn 磷 脱氧铜和锰脱氧铜 2 铜的合金化和铜合金的分类及编号 1 铜的合金化 纯铜强度较低 加工硬化较为显著 但塑性大为降低 合金化是有效途径 1 固溶强化 优先选择与铜固溶度大的合金元素 如 Zn Al Sn Mn Ni 等 2 时效强化 选择固溶度随温度变化大的合金元素 如 Be 3 过剩相强化 第二相的弥散强化作用 2 铜合金的分类 根据加入合金元素的不同 分为黄铜 青铜和白铜 第四章 焊条电弧焊技术 第一节 焊条的组成 焊条是涂有药皮的供手弧焊用的熔化电极 它一方面起传导电流并引燃 电弧的作用 另一方面作为填充金属与熔化的母材结合形成焊缝 因此全面 正确地了解和选用焊条 是获得优质焊缝的重要保证 对电焊条的基本要求 是 要求焊条所熔敷的焊缝金属应具有良好的力学性能 抗裂性能 具有一 定的化学成分 以满足接头的特殊性能要求 在正常焊接参数下使用 应达 到焊缝无气孔 无夹渣 无裂纹等缺陷 具有良好的焊接工艺性能 如引弧 容易 燃烧稳定 对焊接电源的适应性强 焊缝成形好 脱渣容易等 药皮 应具有一定的强度 搬运过程中不易脱落 药皮吸潮性小 同心度要好 药 皮与焊芯应均匀并基本同时熔化 药皮不成块脱落 药皮熔化形成的熔渣流 动性 粘度等要适宜 以均匀覆盖熔化金属 起到渣保护作用 一 焊条的组成 焊条由焊芯和药皮两部分组成 焊条的两端分别称为引弧端和夹持端 1 焊芯 焊芯是指焊条中被药皮包覆的金属芯 焊芯的作用主要是传导电流 引 燃电弧 过渡合金元素 焊条电弧焊时 焊芯作为填充金属约占整个焊缝金 属的 50 一 70 所以焊芯的化学成分直接影响熔敷金属的成分和性能 因 此应尽量控制减少有害元素的含量 所以用于焊芯的钢丝都是经特殊冶炼的 焊接材料专用钢 均为高级优质钢或特级优质钢 高级优质钢的杂质 S 和 P 含量均控制在 0 030 以下 质量分数 特级优质钢控制在 0 020 以下 质 量分数 并且单独规定了它们的牌号和成分 这种焊接钢丝称为焊丝 一 些低合金高强钢焊条 为了从焊芯过渡合金元素以提高焊缝金属质量 而采 用含有各种特定成分的焊芯 常用的低碳钢及低合金高强钢焊条焊芯主要采 用 GB T 3429 焊接用钢盘条 经拉拨制成 通常所说的焊条直径是指焊芯的直径 结构钢焊条直径从 1 6 6mm 共有 7 种规格 生产上应用最多的是 3 2 4 0 5 0mm 三种规格 焊条长度是指焊芯的长度 一般均在 200 550mm 之间 2 药皮 焊条上压涂在焊芯表面上的涂料层称为药皮 涂料是指在焊条制造过程 中 由各种粉料和粘结剂按一定比例配制的药皮原料 药皮的作用 焊条药皮在焊接过程中起着极其重要的作用 主要是 a 机械保护作用 利用药皮熔化放出的气体和形成的熔渣 起机械隔 离空气的作用 防止有害气体氧 氮侵人熔化金属 b 冶金处理作用 通过熔渣与熔化金属的冶金反应 进行脱氧 去氢 除硫除磷等有害杂质 添加有益的合金元素 使焊缝获得合乎要求的化学成 分和力学性能 c 改善焊接工艺性能 促使电弧容易引燃和稳定燃烧 减少飞溅 利 于焊缝成形 提高熔敷效率 药皮的组成 焊条药皮的组成相当复杂 一种焊条药皮配方中 原料可达上百种 主 要分为矿物类 钛合金及金属粉 有机物和化工产品 4 类 二 焊条的分类 焊条的分类方法很多 可以从不同的角度对焊条进行分类 一般是根据 用途 熔渣的酸碱性 性能特征或药皮类型等分类 1 按用途分 按用途可将焊条分为 低碳钢和低合金钢焊条 钼和铬钼耐热钢焊条 不锈钢焊条 堆焊焊 条 铸铁焊条 铜及铜合金焊条 铝及铝合金焊条等 2 按熔渣的碱度分 在实际生产中通常按熔渣的碱度 将焊条分为酸性和碱性焊条 又称低 氢型焊条 两类 焊接熔渣主要由各种氧化物 氟化物所组成 有的氧化物 呈酸性 也称酸性氧化物 如SiO2 TiO2等 有的呈碱性即碱性氧化物 如 CaO MgO K20等 当熔渣中酸性氧化物占主要比例时为酸性焊条 反之 为碱性焊条 酸性焊条 药皮中含有较多氧化铁 氧化钛及氧化硅等酸性氧化物 其熔渣呈酸性 所以氧化性较强 焊接过程中合金元素烧损较多 焊缝金属中氧和氢含量较 高 所以塑性 韧性较低 但酸性焊条的工艺性较好 电弧稳定 飞溅小 可长弧操作 交 直流 两用 熔渣流动性和覆盖性好 焊缝外形美观 焊波细密 平滑 对水 锈 和油产生气孔的敏感性不大 焊接烟尘较少 毒性较小 碱性焊条 药皮成分中含有较多的大理石 氟石和较多的铁合金 如锰铁 钛铁和 硅铁等 熔渣呈碱性 具有足够的脱氧 脱硫 脱磷能力 合金元素烧损 较少 由于氟石的去氢作用 降低了焊缝含氢量 非金属夹杂物较少 焊缝 具有良好的抗裂性能 力学性能 由于药皮中含有难于电离的物质 电弧稳定性较差 只能直流反接使 用 当加入多量稳弧剂时 方可交 直流两用 此外 熔渣覆盖性较差 焊皮粗糙 不平滑 飞溅颗粒较大 对水 锈 油产生气孔的敏感性较大 焊接烟尘较大 毒性也较大 3 按性能特征分 主要有低尘低毒焊条 超低氢焊条 立向下焊条 底层焊条 水下焊条 重力焊条及焊条等 三 焊条的牌号和型号 1 焊条的牌号 我国的焊条牌号是根据焊条主要用途和性能特点来命名的 并以汉字或 拼音字母表示焊条各大类 其后为三位数字 前两位数字表示各大类中的若 干小类 第三位数字表示各药皮类型及焊接电源种类 1 结构钢焊条 碳钢和低合金钢焊条 牌号前加 J 或 结 字 表示结构钢焊条 牌号的第一 二位数 字 表示焊缝金属抗拉强度等级 第三位数字表示焊条药皮类型及电源种类 有特殊性能和用途的焊条 则在牌号后面加注起主要作用的元素或代表主要 用途的符号 2 不锈钢焊条 牌号前加 G 或铬 字表示铬不锈钢焊条 A 或奥 字表示铬 镍奥氏体不锈纲焊条 牌号第一位数字表示焊缝金属主要化学成分组成等级 牌号第二位数字表示同一焊缝金属主要化学成分组成等级中的天同牌号 对 同一药皮类型焊条 可有10个牌号按0 1 2 9顺序排列 第三位数字 表示药皮类型和电源种类 2 焊条的型号 焊条型号编制方法如下 字母 E 表示焊条 前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值 第三位数字表示焊条的焊接位置 0 及 1 表示焊条适用于全位置焊接 平 立 仰 横 2 表示焊条适用于平焊及平角焊 4 表示焊条适用于向 下立焊 第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型 在第四位 数字后附加 R 表示耐吸潮焊条 附加 M 表示耐吸潮和力学性能有特殊规定 的焊条 附加 1 表示冲击性能有特殊规定的焊条 第二节 焊条电弧焊焊接参数的选择 焊接参数就是焊接时 为保证焊接质量而选定的各项参数的总称 焊条电弧焊的主要焊接参数包括 焊条直径 焊接电流 电弧电压 焊 接速度和焊层数等 选择合适的焊接参数 对提高焊接质量和生产效率 是十分重要的 一 焊条直径的选择 为了提高生产效率 应尽可能地选择直径较大的焊条 但是用直径 过大的焊条焊接 容易造成未焊透或焊缝成形不良等缺陷 因此 必须 正确选择焊条直径 焊条直径的选择与下列因素有关 1 焊件厚度 选用焊条直径时 主要考虑焊件厚度 焊条直径与焊件厚度之间的 关系见表 4 1 表 4 1 焊条直径与焊件厚度的关系 焊件厚度 1 5 2 3 4 5 6 12 13 焊条直径 1 5 2 3 2 3 2 4 4 5 5 6 2 焊接位置 在焊件厚度相同的情况下 平焊位置焊接用的焊条直径比其它位置 要大一些 立焊所用焊条直径最大不超过 5 仰焊及横焊时 焊条直 径不应超过 4 以获得较小熔池 减少熔化金属下淌 3 焊接层次 多层焊的第一层焊道应采用直径 3 4 的焊条 以后各层可根据焊 件厚度 选用较大直径的焊条 二 焊接电流的选择 焊接电流是焊条电弧焊最重要的焊接参数 焊接电流越大 熔深越 大 焊条熔化越快 焊接效率也越高 但是 焊接电流太大时 飞溅和 烟雾大 焊条药皮易发红和脱落 而且容易产生咬边 焊瘤 烧穿等缺 陷 若焊接电流太小 则引弧困难 电弧不稳定 熔池温度低 焊缝窄 而高 熔合不好 而且易产生夹渣 未焊透等缺陷 选择焊接电流时 要考虑的因素很多 如焊条直径 药皮类型 焊 件厚度 接头形式 焊接位置 焊道和焊层等 但主要由焊条直径 焊 接位置和焊道 焊层决定 1 焊条直径 参考值见表 4 2 表 4 2 各种直径焊条使用的焊接电流参考值 焊条直径 1 6 2 0 2 5 3 2 4 0 5 0 5 8 焊接电流 A 25 40 40 65 50 80 100 13 0 160 210 200 2 70 260 30 0 2 焊接位置 相同的情况下 在平焊位置焊接时 可选择偏大些的焊接电流 在 横焊 立焊 仰焊位置焊接时 焊接电流应比平焊位置小 10 20 3 焊道 通常焊接打底焊道时 使用的焊接电流较小 焊填充焊道时 通常 都使用较大的焊接电流和焊条直径 而焊盖面焊道时 为防止咬边和获 得较美观的焊缝成形 使用的焊接电流稍小些 三 电弧电压 焊条电弧焊的电弧电压是由电弧长度来决定的 电弧长 电弧电压 高 电弧短 电弧电压低 在焊接过程中 电弧不宜过长 否则会出现 电弧燃烧不稳定 飞溅大 保护效果差 特别是采用 E5015 焊条焊接时 还容易在焊缝中产生气孔 所以应尽量采用短弧焊 四 焊接速度 焊接速度就是单位时间内完成的焊缝长度 焊接速度由焊工根据具 体情况灵活掌握 五 焊层的选择 在厚板焊接时 必须采用多层焊或多层多道焊 多层焊的前一层焊 道对后一层焊道起预热作用 而后一层焊道对前一层焊道起热处理作用 有利于提高焊缝金属的塑性和韧性 因此 每层焊道的厚度不应大于 4 5 第三节 焊条电弧焊的基本操作技术 一 平焊的操作姿势 焊工在平焊时 一般采用蹲式操作 蹲式操作姿势要自然 两脚夹 角为 70 85 距离约 240 260 如图 4 1B 所示 持焊钳的胳膊半伸 开 悬空操作 A B 图 4 1 A B 焊工平焊的操作姿势 A 蹲式操作姿势 B 两脚的位置 二 焊条的夹持 夹持焊条时 要将焊条的夹持端夹在焊钳的夹口夹持槽内 三 引弧与稳弧 1 引弧 弧焊时 引燃焊接电弧的过程叫引弧 焊条电弧的引弧方法有两种 1 直击法 先将焊条末端对准引弧处 然后使焊条末端与焊件表面轻轻一碰 并保持一定距离 电弧随之引燃 如图 4 2 所示 2 划擦法 这种方法与划火柴有些相似 先将焊条末端对准引弧处 然后将手 腕扭动一下 使焊条在引弧处轻轻微划擦一下 划动长度为 20 左右 电弧引燃后应立即使弧长保持在所用焊条直径相适应的范围内 约 3 4 如图 4 3 所 示 图 4 2 直击法引弧 图 4 3 划擦法引弧 2 稳弧 电弧的稳定性取决于合适的弧长 稳定电弧的方法是 焊接过程中 运条要平稳 手不能抖动 焊条要随其不断熔化而均匀地送进 并保证 焊条的送进速度与熔化速度基本一致 四 焊缝的起头 引燃电弧后先将电弧稍微拉长些 对焊件进行必要的预热 然后适 当压低电弧进行正常焊接 五 运条的基本动作及方法 焊接过程中 焊条相对焊件接头所做的各种动作总称叫运条 1 运条的基本动作 当电弧引燃后 焊条要有三个基本方向的运动才能使焊缝成形良好 这三个基本动作是 朝着熔池方向逐渐送进 横向摆动 沿着焊接方向 的移动 2 运条方法 在焊接生产中 运条的方法很多 选用时应根据接头的形式 焊接 位置 装配间隙 焊条直径 焊接电流及焊工的技术水平等方面而定 1 直线形运条方法 如图 4 4 a 所示 这种方法适用于板厚 3 5 的 I 形坡口的对接平焊 多层焊的第一层焊道或多层多道焊 图 4 4 基本运条法 a 直线形 b 直线往返形 c 锯齿形 d 月牙形 e 三角形 f 圆圈形 2 直线往返形运条方法 如图 4 4 b 所示 适用于薄板焊接和接头间 隙较大的焊缝 3 锯齿形运条方法 如图 4 4 c 所示 主要是为了控制焊接熔化金 属的流动和得到必要的宽度 适用于较厚的钢板对接接头的平焊 立焊 和仰焊及 T 形接头的立角焊 4 月牙形运条方法 如图 4 4 d 所示 月牙形运条方法在生产中应用 的也比较广泛 月牙形运条方法的适用范围与锯齿形运条方法基本相同 这种运条方法的优点是 使金属熔化良好 高温停留时间长 容易使熔 池中的气体逸出和熔渣上浮 防止产生气孔和夹渣 对提高焊接质量有 好处 5 三角形运条方法 如图 4 4e 所示 三角形运条方法适用于开坡 口的对接接头和 T 形接头立焊 它的特点是一次能焊出较厚的焊缝断面 6 圆圈形运条方法 如图 4 4 f 所示 圆圈形运条方法适用于较厚 焊件的平焊 它的特点是能使熔池金属有足够的温度 促使熔池中的气 体有机会逸出 六 焊缝的选择 焊条电弧焊时 由于受焊条长度的限制 不可能一根焊条完成一条 焊缝 因而出现了焊缝前后两段连接问题 如何使后焊焊缝和先焊的焊 缝均匀连接 避免产生接头过高 脱节和宽窄不一致的缺陷 这就要求 焊工在前后连接时选择恰当的连接方法 因为焊缝连接处的好坏不仅影 响焊缝的外观 而且对整个焊缝质量影响也较大 焊缝的连接方法一般 有以下四种 如图 4 5 所示 1 后焊焊缝的起头与先焊焊缝的结尾连接 这种焊缝连接是使用最多的一种 如图 4 5a 所示 连接方法是在 弧坑稍前约 10 处引弧 电弧长度比正常焊接时备长些 然后将电弧 后移到弧坑 2 3 处 稍作摆动 再压低电弧 待填满弧坑后即向前转入 正常焊接 在连接时 更换焊条的动作越快越好 因为在熔池尚未冷 却时进行焊缝连接 俗称热接法 不仅能保证接头质量 而且可使焊 缝成形美观 图 4 5 焊缝的连接 a 后焊焊缝的起头与先焊焊缝的结尾连接 b 后焊焊缝的起头与先焊焊缝的起头连接 c 后焊焊缝的结尾与先焊焊缝的结尾连接 d 后焊焊缝的结尾与先焊焊缝的起头连接 2 后焊焊缝的起头与先焊焊缝的起头连接 如图 4 5b 所示 3 后焊焊缝的结尾与先焊焊缝的结尾连接 如图 4 5c 所示 4 后焊焊缝的结尾与先焊焊缝的起头连接 如图 4 5d 所示 七 焊缝的收尾方法 焊缝的收尾是指一条焊缝焊完后如何收弧 焊接结束时 如果将电 弧突然熄灭 则焊缝表面留有凹陷较深的弧坑会降低焊接收弧的强度 并容易引起弧坑裂纹 过快拉断电弧 液体金属中的气体来不及逸出 还易产生气孔等缺陷 为克服弧坑缺陷 可采用下述方法收弧 1 反复断弧法 焊至终点 焊条在弧坑处作数次熄弧的反复动作 直 到填满弧坑为止 此法适用于薄板焊接 2 划圈收尾法 当焊至终点时 焊条作圆圈运动 直到填满弧坑在熄 弧 此法适用于厚板焊接 用于薄板则有烧穿焊件的危险 3 回焊收尾法 当焊至结尾处 不马上熄弧 而是回焊一小段 约 5 距离 待填满弧坑后 慢慢拉断电弧 碱性焊条常用此法 第四节 不同焊接位置焊条电弧焊的基本操作方法 焊接时 不同焊接位置的焊接接头 虽然具有各自不同的特点 但 也具有共同的规律 其共同规律就是保持正确的焊条角度 掌握好运条 的三个动作 控制熔池表面形状 大小和温度 使熔池金属的冶金反应 较完全 气体 杂质排出彻底 并与母材很好地熔合 得到优良的焊缝 质量和美观的焊缝成形 一 平焊 平焊时 由于焊缝处在水平位置 熔滴主要靠自重过渡 所以操作 技术比较容易掌握 平焊又分为对接平焊 船形焊和平角焊 1 对接平焊 对接平焊的焊接参数见表 4 3 1 薄板对接平焊 当板厚小于 6 的板对接接头 一般采用 I 形坡口 双面焊 焊接正面焊缝时 采用短弧焊接 使熔深为焊件厚度的 2 3 焊缝宽度 5 8 余高应小于 1 5 表 4 3 对接平焊的焊接参数 第一层焊接 其它各层焊接 封底焊接 接头 坡口 焊接 厚度 焊条 直径 焊接 电流 A 焊条 直径 焊接 电流 A 焊条 直径 焊接 电流 A 2 2 50 60 2 55 60 2 5 4 3 2 80 110 3 2 85 120 3 2 90 3 2 100 4 160 4 160 I 形 坡口 4 5 5 200 5 220 3 2 100 5 6 4 160 20 0 4 180 4 160 4 180 V 形 坡口 6 4 160 20 0 5 220 5 220 焊接背面焊缝时 除重要构件外 不必清焊根 焊接时 若发现熔渣和液态金属混合不清 可把电弧稍微拉长些 同时将焊条前倾 并做往熔池后面推送熔渣的动作 即可把熔渣推送到 熔池后面去如图 4 6 所示 2 厚板对接平焊 当板厚超过 6 时 由于电弧的热量较难深入到 I 形坡口根 部 必须开 V 形坡口或 X 形坡口 可采 用多层焊或多层多道焊 图 4 6 推送熔渣的方法 多层焊时 第一层应选用直径较小的焊条 运条方法应根据焊条直 径与坡口间 隙而定 间隙小时可采用直线形 间隙大时可采用直线往返形运条方法 其它各层 焊接时 每层的焊缝接头必须错开 50 2 船形焊 船形焊如右图所示 船形焊焊接参数见表 4 4 表 4 4 船形焊焊接参数 第一层焊缝 其它各层焊缝焊脚尺寸 焊条直径 焊接电流 A 焊条直径 焊接电流 A 3 3 2 105 120 3 2 105 1204 4 165 200 4 165 2005 6 5 230 280 4 165 200 7 5 230 260 5 230 280 船形焊时 采用月牙形或锯齿形运条方法 3 T 形接头平角焊 T 形接头平角焊的焊接参数见表 4 5 表 4 5 T 形接头平角焊的焊接参数 第一层焊缝 其它各层焊缝坡 口 形 式 焊脚尺寸 焊条直径 焊接电流 A 焊条直径 焊接电流 A 2 2 55 65 3 3 2 100 120 3 2 100 1204 4 160 200 4 160 2005 6 5 220 280 4 160 200 V 形 7 5 200 280 5 200 280 4 160 200I 形 4 160 200 5 200 280 平角焊焊脚尺寸小于 6 的焊缝通常用单层焊 焊脚尺寸为 6 8 时 用二层焊 焊脚尺寸大于 8 时宜采用多层多道焊 1 单层焊 单层焊采用直线形运条法 焊条角度如图 2 7 所示 2 多层焊 二层二道焊 焊接第一层焊缝的运条方法和焊条角度 等与单层焊相同 焊接第二层焊缝可 采用斜锯齿形或斜圆圈形运条方法 图 4 8 示所如 3 多层多道焊 焊脚尺寸为 8 12 时宜采用二层三 道焊 焊第一层的焊接方 图 4 7 T 形接头单层焊的焊条角度 法同单层焊 第二层的二 三道焊 缝都采用直线形运条法 焊条角度如 图 4 9 所示 焊接第二道焊缝要覆盖 第一层焊缝 2 3 左右 焊接时运条要平稳 焊接第三道焊缝要覆盖第二 道焊缝 1 3 1 2 左右 图 4 8 T 形接头多层焊的运条 方法 图 4 9 T 形接头多层多道焊的焊条角度 a 焊条与焊缝之间夹角 b 焊条与底板之间夹角 焊接工艺实训报告 焊接工艺卡 工件名称 编号 工艺评定号 母材牌号 焊接结点图 焊工资格 施焊工艺要求 焊 条 焊 丝 焊 接 材 料 焊 剂 保护气体 焊条烘烤温度 时间 焊剂烘烤温度 时间 预热温度 预热方法 清根方法 焊接 方法 电流 A 电压 V 焊接速 度 m h 焊条 丝 直径 mm 钨极直径 mm 喷嘴直径 mm 气体流量 L min 电源种类 与极性 焊 接 规 范 参 数 编制 日期 审核人 日期 实习小结