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1、特种作业人员安全技术培训 学习目的 合格的特种作业人员应具备的素质: 思想上有良好的职业道德 技术上有娴熟的安全操作方法 做好课堂笔记 保持课堂肃静 学习要求 焊条电弧焊的工作原理及安全特点 焊条电弧焊的工具及设备 电焊条 焊条电弧焊工艺 焊条电弧焊安全技术 第三章 焊条电弧焊 一、焊条电弧焊基本原理 1、焊条电弧焊的基本原理 利用焊接电弧产生的热 量将焊条和工件熔化焊接 成牢固接头的焊接过程。 第一节 焊条电弧焊工作原理及 安全特点 焊接电弧：两电极之间气体介质强烈而 持久的放电现象。 焊接电弧引弧过程： 短暂短路产生电阻热 气体电离产生电弧 产生焊接电弧的必要条件： 1）气体电离 2）阴极
2、电子发射 2、焊接电弧的产生 3、焊接电弧的组成及热量分布 焊接电弧的组成 3、焊接电弧的组成及热量分布 电电弧组组成温度分布（%） 阴极区36 阳极区43 弧柱区21 酸性焊条接法：工件厚度大时正接； 工件薄时反接。 电弧温度分布 直流焊机接法 （1）正接 酸性焊条，厚钢板，阳极部分的温度高于 阴极部分，正接得到较大的熔深。 （2）反接 碱性焊条，薄钢板及有色金属，电弧稳定 燃烧。 二、焊条电弧焊与电弧切割的适用范围 项项目适用范围围 焊焊条 电电弧 焊焊 适用与各种材料、各种厚度、各种 结结构工件的焊焊接。只要条件许许可， 可进进行全方位焊焊接。 电电弧 切割 可以对焊缝对焊缝 清根 加工
3、焊缝焊缝 坡口，最适宜加工U形坡 口清除不合格焊缝焊缝 中的缺陷 可以用电电弧切割的方法加工不能用气 割完成的工作。 1、焊条电弧焊的安全特点 1）电焊机空载电压5090V，人体安全电 压3045V，操作人员注意防止触电； 2）电弧中心温度达到60008000C，焊 条药皮产大量粉尘，操作人员做好防辐射 和环境通风工作； 3）防止焊接飞溅烫伤。 三、焊条电弧焊与电弧切割的安全特点 做好防辐射工作 面罩和护目镜 它们是防止焊接飞溅、弧光及高温对焊工面部及颈部 灼伤的一种工具.面罩一般分为手持式和头盔式两种. 要求选用耐燃或不燃的绝缘材料制成，罩体应遮住焊 工的整个面部，结构牢固，不漏光.护目镜按
4、亮度的深浅 不同分为6个型号(712号)，号数越大，颜色越深. 做好防辐射工作 1）防止飞溅烫伤； 2）注意通风； 3）尽量使用专用碳棒； 4）电弧切割使用的电流大，长时间 操作要注意防止电焊机超载。 2、电弧切割的安全特点 第二节 焊条电弧焊的设备及工具 对手工电弧焊电源的要求 交流弧焊机 弧焊整流器 弧焊逆变器 电焊机的安全要求 手工电弧焊工具 一、对手工电弧焊电源的要求 1、弧焊电源的外特性 在稳定状态下，弧焊电源输出电压与输出 电流之间的关系，称为弧焊电源的外特性。 电弧电压 U 焊接电流 I 弧焊电源应具有陡降 的外特性 A B 电弧静特性曲线 弧焊电源外特性曲线 2、弧焊电源的动特
5、性 弧焊电源的动特性是指弧焊电源对有 陡降外特性焊接电弧的工作状态发生变化 时的适应能力。 要求弧焊电源有良好的外特性。才能做到 电弧稳定，飞溅小，焊缝成形好。 3、弧焊电源的空载电压 空载电压：没有负载时电压值。 空载电压高，容易引弧，但安全性能差。 交流弧焊机空载电压：65-85V 直流弧焊机空载电压：55-90V 二、交流弧焊机 交流弧焊机也称弧焊变压器。常用交流弧焊机 BX1-330 BX3-330 1-电流指示盘 2-调节手柄（细调 电流） 3-接地螺钉 4-焊接电源两极（接工件和焊条 ） 5-线圈抽头（粗调电流） BX1-330型交流弧焊机的结构属于动铁心漏磁式 ，此焊机的空载电压
6、为60-70。 1、BX1-330 二、交流弧焊机 B-交流变压器；X1下降特性；330基本规格（即额定电 流为330安培）。 1-调节手柄 2-调节螺杆 3-主铁芯 4-次级线圈 5-可动初级线圈 1-初级绕组 2，3-次级绕组 4-动铁芯 5-静铁芯 6-接线板 1、BX1-330 2、BX3-300 三、直流弧焊机 弧焊整流器 弧焊逆变器 四、电焊机的安全要求 1、电焊机各导电部分要有良好的绝缘。初级与 次级回路之间的绝缘电阻值不得小于5M带电 部分与机壳、机架之间的绝缘电阻不低于2.5M。 2、电焊机的一次、二次接线柱有防护罩，接线柱 牢固。 3、焊机外壳有良好保护接地装置并有明显标志
7、。 4、电流调节手柄必须与机体有可靠绝缘，并调节 方便。 五、手工电弧焊工具 1、电焊钳要符合以下要求 （1）电焊钳应在任何角度时都能夹紧焊条。 更换焊条方便。 （2）电焊钳要有良好的绝缘与隔热能力。 （3）焊钳与电缆的连接要牢固，接触良好。 1、电焊钳要符合以下要求 （4）电焊钳要灵活，重量不超过600g。 （5）禁止将浸入水中冷却的焊钳拿出来立 刻使用。 （6)绝对禁止使用绝缘损坏 或没有绝缘的电焊钳。 2、焊接导线 （1）电源线是焊机与电网的连接线。长度 不得超过2-3米。需要接长时要架高到2.5米 以上。并在焊机旁加设专用开关。 （2）连接焊钳的电缆必须使用软电缆线， 长度不宜超过20
8、30米。 2、焊接导线 （3)导线要有良好的绝缘性，轻便、柔软。 （4)导线要有足够的截面积。 （5）焊机的电缆线尽量使用整根的导线，在 必要的情况下接头不能超过2个。要注意接头 的绝缘。 （6）所有导线外表完好，绝缘电阻不少于 1M 2、焊接导线 （7）禁止利用金属搭接延长电缆的长度。 （8）电缆要经过马路、门窗时，要有保护措施 。 （9)严禁将导线搭在气瓶或易燃物品管道上。 （10)严禁导线与易燃物品接触。 第三节 电焊条 核心内容 焊条的组成及作用 焊条特性 焊条分类型号 焊条选用原则 焊条的储存、保管和烘干 焊 条 一、焊条的组成及作用 1、焊芯：其作用是传导焊接电流，作为填充 材料。
9、 规格有：1.6mm 2.5mm 3.2mm 4mm 5mm 6mm 焊条长度在250-450mm 之间。 2、药皮作用 稳弧 造气保护熔池； 向焊缝金属渗合金 脱氧，脱硫、磷等杂质 造渣保护焊缝金属和改善焊缝成型。 二、焊条特性 1、酸性焊条 熔渣的主要成分是酸性氧化物。 （SiO2 、TiO2）等。酸性焊条焊接工艺性能好。 易引弧，电弧稳定，飞溅少容易脱渣，抗 气孔性能好。但焊缝金属机械性能差，对 硫、磷脱除的不彻底。交直流电源均可。 常用有E4303(J422) E4301(J423)等 2、碱性焊条 熔渣的主要成分是碱性氧化物。碱性焊条脱氧 彻底，有效去除硫磷等杂质。焊缝金属抗裂性 能
10、好。但焊接工艺性能差，易产生气孔，飞溅 大，要求直流焊接电源要反接。 三、焊条分类及型号 1、按照用途分类 低碳钢和低合金高强度钢焊条； 钼和铬钼耐热钢焊条； 不锈钢焊条； 堆焊焊条；铸铁焊条等。 2、按照药皮类型分类 钛钙型、 钛铁矿型、 低氢型 纤维素型 3、焊条型号 E：焊条 前两位数字：焊条金属抗拉强度最小值。 第三位数字：焊条焊接位置。 第三、第四位数字组合：电流种类和药皮类型 例如：P74 四、焊条选用原则 1、等强度原则 同种焊条焊接，焊条抗拉强度与母材相等 异种钢焊接，按强度低的一侧选择。 2、等同性原则 焊条与母材性能相近。（不锈钢） 3、等条件原则 根据焊接结构的工作条件和
11、特点选择。 五、焊条的储存、保管和烘干 （1）焊条要放在架子上，架子离地300mm 离墙300mm，避免焊条受潮。 （2）焊条不能混放，不能长期存放。 （3）焊条在供给使用单位后，至少在6个月 内能使用。 （4）焊条一次出库量够两天使用即可。 （5）碱性焊条保存环境温度不低于5 空气相对适度不低于60%。 第四节 焊条电弧焊工艺 本节要点：是焊接技术的核心部分。 主要内容： l 焊接工艺参数选择 l 焊接操作核心技术 一、焊接工艺参数 焊接工艺参数定义：为保证焊接质量而选 定的各项参数。 焊接工艺参数有五项： 焊接电流、电弧电压、焊接速度焊接电流、电弧电压、焊接速度 线能量线能量 、焊条直径、
12、焊条直径 1、焊条直径的确定 （1）工件厚度与焊条直径的关系： 焊条直径与焊件厚度的关系 焊焊件厚度 （mm） 441212 焊焊条直径 （mm） 不超过过工件厚度3.24 （2）焊缝空间位置与焊条直径的关系 平焊位时焊条直径最大。 仰焊、横焊、立焊焊条直径小些，最大不 超过4mm。 （3）焊接层次与焊条直径的关系 打底焊焊条直径小，不超过3.2mm其它 层次稍大。 2、焊接电流的选择：主要根据焊条 直径和焊缝空间位置选择。 立焊时电流比平焊小1520%； 横焊、仰焊比平焊小1015。 焊接电流(I)和焊条直径(d)的关系： I=kd (A) 焊焊条直径d （mm） 1-22446 与焊焊条直
13、径有关 的系数k 253030404060 3、电弧电压的确定： 电弧电压由弧长决定。 电弧长，电压高，反之则短。采用短弧焊接 4、焊接速度：采用匀速。 5、线能量：焊接能源输入给单位长度焊缝上 的热量，又称为线能量。 q = IU/ I焊接电流 A U电弧电压 V 焊接速度 cm/s q线能量 J/cm 三、焊条电弧焊操作技术 （一）引弧和运条 1、引弧 直击法：适合各种位置 的引弧。 划擦法：容易沾染坡口 和工件表面。 2、运条 （1）直线形运条：熔深大，焊缝窄。 用于I形坡口对接焊、多层焊打底。 （2）直线往返运条法：焊速快，焊缝窄。 用于多层焊第二层或者间隙大时打底焊。 （3）锯齿形运
14、条法：被广泛使用。 2:1:2 （4）月牙形运条法：与锯齿形运条类似。更有 力于气体逸出和熔渣上浮。 （5）三角形运条法：特点是熔深大，不夹渣。 正三角形运条法适合开坡口的对接街头和 T形接头立角焊。 斜三角形运条法： 适合平焊、仰焊、T形接头仰角焊和V形坡口 横对接焊。 （6）圆圈形运条法：熔深大，不夹渣。 正圆圈运条只适用于厚板平对接焊。 斜圆圈运条适合T形接头平角 焊、仰角焊和横对接及斜对接 焊缝。有利于控制熔池金属下 淌的倾向，焊缝成形较好。 （二）焊缝的起头、收尾和接头 1、焊缝起头：易造成焊缝成型窄而高造成气孔。 正确的起头方法应为：先在远离起头部位约20 毫米处引弧；电弧引燃后，平稳地拉到起头部位， 适当抬高电弧，对母材预热；预热一段时间后， 迅速压低电弧，建立熔池。 起头、预热示意图 2、收 尾 收尾：易产生弧坑、气孔、裂纹等缺陷。 （1）划圈收尾法：适合厚板。 （2）反复断弧收尾法：适合薄板和大电流情况。 碱性焊条不能用此法收尾。 （3）回焊收尾法：适合碱性焊条收尾。 3、接头 易产生接头过高或焊肉不够高，以及气孔、 夹渣等缺陷。 （1）中间接头 在弧坑前10mm处引弧，在弧坑的2/3处形成 熔池，待弧坑填满后正常焊接。 头尾 头尾 （2）背向接头 前焊缝起头要略低一些，后焊缝起头在前 焊缝前端引弧，覆盖住前端接头后前进。 尾头
