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手工电弧焊技术博州中职学校王育玲焊接•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点的扩散作用原理，经过加热、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。手工电弧焊的优点１）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。２）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。３）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。４）简单方便，设备简单，操作方便。手工电弧焊的缺点１）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。２）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烤及有毒，烟尘，光辐射和金属蒸汽的危害。３）生产率低，受焊工体质的影响，焊接工艺参数选择范围较小，故生产率低。第二节手工电弧焊的电弧应用范围广，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。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。焊接就是利用产生的热量作为热源，用来熔化母材和填充金属。焊接电弧的产生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。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亮的斑点，称为阴极斑点。因此，阴极斑点是一次电子发射的发源地电流密度很大，也是阴极区温度最高的地方。2)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只有10-3——10-4cm。在阳极得表面也有一个明亮的斑点，称为阳极斑点。是集中接收电子的微小区域阳极区电场强度比阴极区小得多。3）弧柱区，在阴极区和阳极区之间的区域称为弧住区。弧柱的长度就可以认为是电弧的长度。在弧柱区充满了电子，正离子，负离子和中性的气体分子和原子，并拌随激烈的电离反应。阴极区和阳极区温度焊接电弧静特性在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系，称为焊接电弧的静特性。整个静特性曲线可分为下降段、水平段和上升段三部分。焊机电流的偏吹使电弧中心偏离电极轴线的现象称为电弧的偏吹。电弧偏吹使电弧然烧不稳定，影响焊缝成型和焊接质量。造成电弧偏吹的原因很多，主要有以下几种。1)焊条药皮偏心引起的偏吹，原因由；焊条因制造工艺不当产生偏心，在焊接时，电弧燃烧后药皮融化不均，电弧将偏向药皮薄的一则形成偏吹，所以为防止电弧偏吹，焊条的偏心度应符合国家标准的规定2）磁偏吹，进行直流电弧焊时，电弧因受到焊接回路所产生的电磁力的作用而产生的电弧偏吹称为磁偏吹。造成电弧产生磁偏吹的主要原因；1)焊条药皮偏心引起的偏吹，原因由；焊条因制造工艺、在焊接时，电弧燃烧后药皮融化不均、电弧将偏向药皮薄的一侧形成偏吹，所以为防止电弧偏吹焊条药皮偏心引起的偏吹磁偏吹2）磁偏吹，进行直流电弧焊时，电弧因受到焊接回路所产生的电磁力的作用而产生的电弧偏吹称为磁偏吹。铁礠物质引起偏吹第三节焊接电源种类和极性进行焊条电弧焊时，采用的电源有交流和直流两大类，根据焊条的性质进行选择。1、焊接电源的选择通常，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。2、极性的选择在采用直流电源时，焊件与电源输出端正，负极的接法，叫极性。当焊件接电源正极，焊条接电源负极时的焊接叫正接，也称正极性。当焊件接电源负极，焊条接电源正极时的接法叫反接，也称反极性。（1）碱性焊条常采用反接，采用正接时，电弧燃烧不稳定，飞溅严重，噪声大。而采用反接时，电弧燃定，飞溅很小声音也较平静均匀。（2）酸性焊条如果使用直流电源时，通常采用正接。因为阳极部分的温度高于阴极部分。所以用正接可以得到较大的熔深。反接法直流焊机直流焊机+－焊条工件焊条工件+－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，所处的焊接位置以及待焊接头的形式和焊道层次等因素。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1-----2。焊件厚度≤44~1212焊条直径2.5~3.23.2~4≥4各种焊条直径使用电流参考值焊条直径(mm)1.62.02.53.24.05.06.0焊接电流（A）25~4040~6550~80100至130160至210200至270260至300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见表1---3第四节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称为焊条。它是由焊芯，和药皮两个部分组成。焊芯焊芯是焊接用专用的金属丝，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属与熔化后的母材一起形成焊缝。•焊条的直径用焊芯的直径表示，焊条直径的规格有Φ1.6、Φ2.5、Φ3.2、Φ4、Φ5、Φ6毫米几种，长度200-550毫米不等。而我们实习用焊条直径为Φ3.2毫米，长度为350毫米。药皮的作用•容易引弧，保证电弧稳定，在焊接过程中飞溅小。(2)药皮熔化速度应慢于焊芯熔化速度，以造成喇叭状的套简(套筒长度应小于焊芯直径），有利于熔滴过渡和造成保护气氛；•(3)熔渣的比重应小于熔化金属的比重，凝固温度也应稍低于金属凝固温度，渣壳应易脱掉•(4)具有掺合金和冶金处理作用•(5)适应各种位置的焊接碳钢焊条第五节焊条的分类1）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2）按焊条的用途不同，焊条可分为结构钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、耐热钢焊条、低温焊条、堆焊焊条、铜和铜合金、镍和镍合金、铝及铝合金焊条等，其中结构钢焊条应用最广。酸性焊条的优点具有优越的焊接工艺性能，易引弧、电弧稳、焊接舒适、易脱渣、焊波成形美观、熔敷效率高、适应范围广等。酸性焊条：（结）J422(E4303)碱性焊条：(结)J507(E5015)J506(E5016)第六节碳钢焊条的选用型号E4303牌号J420g(J表示结构钢g表示锅炉钢)药皮类型特殊型电源种类交流或直流主要用途：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。平立仰横型号E4303牌号J422药皮类型钛钙型电源种类交流或直流主要用途:焊接较重要的低碳钢结构和同等强度的普通低碳钢焊接位置：全位置焊接平立仰横型号E4314牌号J422Fe药皮类型铁粉钛钙型电源种类交流或直流主要用途：焊接较重要的低碳钢结构的高效率焊条焊接位置：全位置焊接平立仰横型号E4320牌号J424药皮类型氧化铁型电源种类交流或直流正接主要用途：焊接较重要低碳钢结构焊接位置：平平角焊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的规定为：Q--钢材屈服点（屈服强度）“屈”拼音首位字母；A、B、C、D---分别为质量等级例如Q235-A.F碳素钢的编号沸腾钢质量等级为A级钢的屈服强度为235MPa表示屈服点焊条直径与焊件厚度的关系(P31)焊件厚度≤44~1212焊条直径2.5~3.23,2~4≥4各种焊条直径使用电流参考值焊条直径(mm)1.62.02.53.24.05.06.0焊接电流（A）25~4040~6550~80100至130160至210200至270260至300低碳钢平焊位单面焊双面成型焊接工艺参数（P35）焊接层次焊条直径（mm）焊接电流（A）打底层3.2110~120填充层（1）3.2130~140填充层（2）4.0170~185盖面层4.0160~170第七节焊接方法及运条(P33)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现，焊缝质量的优劣，焊缝成形的好坏，主要由运条来决定。运条由六个基本运动合成（1）直线云条法焊接时，焊条不作横向摆动，沿焊接方向作直线型运动。（2）直线往返运条法焊接时焊条末端沿焊缝的纵向作来回直线运动，如1--41--4直线往返运条（3）锯齿形云条法焊接时，焊条末端作据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动和得到必要的焊缝宽度，以获得较好的焊缝成形。如图1---51---5锯齿形运条法P33(4)月牙形运条法焊接时，焊条末端沿焊接方向作月牙形的左右摆动。如图1---61-6月牙形运条法正三角形运条方法斜三角形运条方法(5)三角形运条焊接时，焊条末端作连续的三角形运动，并不断向前移动。按摆动方式的不同，这种运条方法又可分为斜三角形和正三角形两种如图1--7（6）圆圈形运条法焊接时，焊条末端作圆圈形运动并不断前移，如图1-81--9划圈收弧法收弧收弧时不仅是熄灭电弧，还要将弧坑填满。收弧一般有以下三种方法：（1）划圈收弧法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如图1---9所示。此法适用于厚板收弧，用于薄扳则有烧穿的危险。（2）反复断弧收弧法焊条焊至焊缝终点时，在弧坑上做数次反复熄弧引弧直到填满弧坑为止，如图2---1所示。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。2--1反复断弧收尾法断弧引弧（3）回焊收弧法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如图2---14所示。焊条由位置1转到位置2，待填满弧坑后再转到位置3，然后慢慢拉断电弧。此法适用于碱性焊条。2-2回焊收尾法231焊接方法所谓焊接，就是把两种相同或不相同的材料，利用原子间的联系及质点的扩散作用原理，经过加热、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。焊接方法主要以下四种：平焊、立焊、横焊、仰焊一、平焊（P34）1、平焊位置焊缝倾角00，焊缝转角900的焊接位置特点：在焊接的过程中，熔滴过渡的主要方法是自动过渡。焊钳焊接运走方向钢板对接平焊1、焊前准备：（1）试件及破口尺寸材料：Q235；试件尺寸；300mm×200mm×12mm（2）焊接材料及设备：E4303BX3--300角磨机钢丝刷（3）焊前清理：将破口及两侧20mm范围内铁锈，油污，氧化物等清理干净，使其露出金属光泽（4）装配与定位焊：组对间隙端：开始端3mm终焊端4mm；预留反变形；30---40错边量：≤1mm钝边：1~1.5mm。（5）操作要点1）打底焊打底层的焊接是单面焊接双成形的关键。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400~500，选用断弧焊-----点击穿法引弧收弧接头2）填充焊填充焊前因对前一层焊缝仔细清渣，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，焊条与焊接前进方向的角度为400---500。填充焊时应注意以下几点：（1）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（2）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以便于盖面时掌握焊缝宽度。（3）接头方法。（3）盖面焊盖面层施焊的焊条角度、运条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大。摆动时，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，已得到优良的盖面焊缝。注意保证熔池边沿不得超过表面破口棱边2mm：否则，焊缝超宽。低碳钢平