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1、,张明录,焊条电弧焊技能培训,（上篇）,2,一.焊条电弧焊的特点二.应用范围三.焊接设备四.焊接工具及防护用品五.焊接材料,提 纲,3,操作灵活，可达性好；设备简单，使用方便；应用范围广。选择合适的焊条可以焊接许多常用的金属；不需要辅助气体保护。焊条本身不仅能提供填充金属，而且能产生保护熔池和使焊接处避免氧化的保护气体，并具有较强的抗风能力。,一.手弧焊的特点,1. 手弧焊的优点,2. 手弧焊的缺点,焊接质量不稳定。焊接质量受焊工的操作技术、经验、情绪的影响，对焊工的操作技术要求高，焊接质量在一定程度上决定于焊工的操作技术；特别是在焊接厚板多层焊时，焊接质量不够稳定；焊工劳动强度大，条件差，还
2、要受到弧光辐射、烟尘、臭氧、氮氧化合物、氟化物等有害物质的危害。生产效率低, 不适应特殊金属及薄板的焊接。,5,适用于各种条件下的焊接，特别适用于结构形状 复杂，焊缝短小，弯曲或各种空间位置焊缝的焊接。,不锈钢,铜及铜合金,铝及铝合金,低碳钢,低合金钢,二. 手弧焊的适用范围,6,焊接电源按电流性质可分为交流、直流和脉冲三种基本类型。,3. 脉冲弧焊电源,2.直流弧焊电源,1.交流弧焊电源,三. 焊接设备,电流性质,弧焊电源的主要参数,弧焊电源参数,额定焊接电流,功率、相数,空载电压和工作电压,电流调节范围,负载持续率,负载持续率 =100%负载持续率 =100%,额定焊接电流指在负载持续率下
3、允许使用的电流。,9,焊机型号的编制焊机型号按GB/T1024-88标准规定编制,焊机型号用汉语拼音字母及阿拉伯数字组成。,1.交流弧焊机,交流弧焊机结构简单，易造易修，成本低，电磁偏吹小，噪声小，效率高等优点。电弧稳定性较差，使用焊条有局限性，（不能使用碱性焊条）。,11,BX1330弧焊变压器是属于交流弧焊机，单相供电，结构原理为动铁芯漏磁式。空载电压5070V，工作电压30V。型号中的“B”表示焊接变压器，“X”表示焊接电源外特性为下降特性，“1”表示该系列中的序号，“330”表示额定焊接电流为330A。,BX1330型弧焊变压器,电流调节电流粗调节：改变二次侧接线板上的连接铜片位置，当
4、连接片在位置时，焊接电流调节范围为50180A；当连接片在位置时，焊接电流调节范围为160450A。,位置 位置,13,电流细调节：改变可动铁芯的位置调节，两种接法中，均可转动手柄来改变可动铁芯与主铁芯的间隙，从而改变了漏磁的大小，当转动手柄可动铁芯离开主铁芯时，漏磁减少，焊接电流增大，反之焊接电流减小。,14,BX3-300型弧焊变压器 动圈漏磁式,电流粗调节：当接线为时，同时转动粗调转换开关与位置，此时为串联方式，电流调节范围40150A。当接线为时，为并联方式，也同时转动粗调转换开关使之与位置对应，焊接电流调节范围为120400A。,电流细调节：通过手轮转动螺杆使两次级线圈沿铁芯柱作上下
5、移动，从而改变初级与次级线圈间的距离，来调节焊接电流的大小。 初次级线圈间的距离增大，漏磁增大，焊接电流减小，相反，焊接电流增大。,交直流两用弧焊机,由动铁芯式弧焊变压器和硅整流器组成。主要用于需同时采用酸性焊条和碱性焊条的焊接作业。,18,1） 硅整流弧焊机，按焊接电流调节方式可分为磁放大器式和抽头式两种。磁放大器式具有多种特性，电流调节方便，网络波动补偿等优点。但制造成本较高。抽头式焊机结构简单、便于维修，但焊接电流只能分级调节，无网络补偿功能。这两种弧焊机正逐渐被晶闸管整流弧焊机或逆变整流弧焊机所代替。,2 . 直流弧焊机,旋转式直流发电机,旋转式直流发电机的体积大、噪声大、制造工艺复杂
6、，内部电抗大，应用越来越少。,20,是一种由电子线路控制的、技术先进的弧焊机之一。具有多特性，调节方便、动特性好、网络波动补偿、焊接参数稳定。,晶闸管整流弧焊机,逆变式整流弧焊机,是当前最先进的的晶体管直流弧焊机。它具有晶闸管整流弧焊机的所有优点外，还具有反应速度更快、控制精度更高、焊接参数更稳定、耗材少、节能和制造成本更低的特点。,22,逆变的含义是指从直流电变为交流电（中频或 高频交流电）的过程。,逆变电源的工作原理,23,逆变电源为焊接工艺提供了最理想的电弧特性。由于全部采用电子控制，逆变电源能提供最好的电弧指向性、电弧稳定性和动静特性。由开始通电到设定电流值的时间约为0.2ms，而晶闸
7、管电源则需30ms。这意味着焊接电流超速上升，实现名副其实的瞬间起弧，装有数字式显示电流调节系统和很强的电网波动补偿系统，焊接电流精度高。采用集成电路，维修方便。,24,外拖特性曲线：焊接时，因某种原因电弧忽然缩短，电弧电压降到某一数值时，曲线外拖，输出电流增大，加速熔滴过渡，不会发生焊条与焊件粘接的现象，仍能保持电弧稳定燃烧。焊接过程稳定，飞溅小，各种特性均能大范围无极自动或手动调节，焊接适应性好。,25,手弧焊机的使用要求1. 焊接时所使用的焊机应符合工艺规定。 2. 使用新焊机或启动长期停用的焊机时，应仔细检查焊机有无损坏处，使用前必须按产品说明书或有关技术要求进行检验。 3. 要保持焊
8、机内外的清洁。焊机的表面要经常擦拭干净，焊机内部的灰尘应定期用干躁的压缩空气吹净。,26,4. 焊接回路接头连接可靠。 5. 启动焊机前，焊钳和焊件不准接触，调节焊接电流和极性接法时，应在空载时进行。 6. 电焊机发生故障时，应立即切断电源，及时通知设备维修人员检查、修理。 7. 临时离开工作场地或 工作完毕， 应切断焊机电源，并将焊接电缆盘放整齐。,27,电焊钳 电焊钳的作用是夹持焊条和传导电流进行焊接的工具。,四.焊接工具及防护用品,28,1. 焊钳必须有良好的绝缘性。 2. 夹持处导电性要好，与焊接电缆连接应简便可靠。 3. 在任何角度上都能迅速而牢固的夹持和松开不同直径的焊条。 4.
9、不允许用浸水的方法去冷却焊钳。焊接电缆的使用要求,焊钳的使用要求,1. 使用紫铜线，具有一定的横截面积和足够的导电性。 2.易弯曲和柔软性好，便于操作。,29,3. 电缆外皮必须完整、绝缘性好，以免产生短路而损坏焊机。 4. 焊接电缆的长度应根据具体情况选定，不宜超过2030m，电缆的截面积大小应根据电流大小决定。,焊接电缆截面积的选择,30,敲渣锤、锉刀、烘干箱、焊条保温筒、钢丝刷等。辅助工具也是保证焊接质量不可缺少的。防止焊工被弧光和飞溅损伤以及触电，焊接时，必须戴焊工专用手套，穿绝缘鞋和戴工作帽，敲渣时，应戴平光镜。,辅助用具,用于焊后清渣、焊缝修整及坡口准备。,气动打渣工具及高速角向砂
10、轮机,面罩,面罩是防止飞溅、弧光辐射对面部及颈部损伤的一种遮蔽工具。有手持式和头盔式两种。,滤光玻璃 是减弱弧光强度，过滤红外线和紫外线对眼睛的保护作用。选用78号为宜。,滤光玻璃,一、电焊条 是指在一定长度的金属丝外表层均匀地涂敷一定厚度的具有特殊作用涂料的手工电弧焊焊接材料，简称为“焊条”。,五. 焊接材料,是指由具有不同物理和化学性质的细粒状物质经粘结均匀包覆在焊芯表面的涂料层。,1.焊芯,2.焊条药皮,焊条中被药皮包敷的金属芯称为药皮。,是在焊接过程中形成具有合适的熔点、粘度、密度、碱度等物理化学性能的熔渣，保证电弧稳定燃烧、使熔滴金属容易过渡、在电弧区和熔池周围造成一种气氛保护焊接区
11、域，获得良好的焊缝成形与性能等。还可通过向药皮中加入脱氧剂、渗合金元素或一定含量的铁粉，满足焊缝金属使用性能或提高熔敷效率的要求。,药皮的作用,传导焊接电流，产生电弧把电能转换成热能。焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。,焊芯的作用,(1) 稳弧剂 主要作用是使焊条容易引弧及在焊接过程中保持电弧稳定燃烧。作为稳弧剂的原材料主要是一些含有一定数量低电离电位易电离元素的物质，如长石、水玻璃、金红石、钛白粉、大理石、云母、钛铁矿、还原钛铁矿等。(2) 造渣剂 焊接时能形成具有一定物理化学性能的熔渣，保护焊接熔滴和熔池金属，改善焊缝成形、作为造渣剂的原材料有大理石、萤石、白云石、菱苦土
12、、长石、白泥、云母、石英、金红石、钛白粉、钛铁矿等。,焊条药皮的成分及特点,(3) 脱氧剂(又称还原剂) 通过焊接过程中的化学冶金反应，降低焊缝金属中的氧含量，提高焊缝金属的性能。脱氧剂主要是含有对氧亲和力大的元素铁合金及其金属粉，常用脱氧剂有锰铁、硅铁、钛铁、铝铁、硅钙合金等。,(4) 造气剂 在电弧高温作用下分解出气体，形成保护气氛，保护电弧及熔池金属，防止周围空气中氧和氮的侵入。常用的造气剂有碳酸盐(如大理石、白云石、菱苦土、碳酸钡等)及有机物(如木粉、淀粉、纤维素、树脂等)。(5) 合金剂 用于补偿焊接过程中合金元素的烧损及向焊缝中过渡合金元素，以保证焊缝金属的化学成分及性能。根据需要
13、可选用各种铁合金(如锰铁、硅铁、铬铁、钢铁、钒铁、铌铁、硼铁、稀土硅铁等)或纯金属(如金属锰、金属铬、镍粉、钨粉等)。,(6) 增塑剂 主要作用是改善药皮涂料在焊条压涂过程中的塑性、弹性及流动性，提高焊条的压涂质量，使焊条药皮表面光滑面不开裂。通常选用有一定弹性、滑性或吸水后有一定膨胀特性的物料，如云母、白泥、钛白粉、滑石粉、固体水玻璃、纤维素等。(7) 粘结剂 使药皮物料牢固地粘结在焊芯上，并使焊条药皮烘干后具有一定的强度。在焊接冶金过程中不对熔池和焊缝金属产生有害作用。常用粘结剂是水玻璃（钾、钠及其混合水玻璃）及酚醛树脂、树胶等。,41,焊条分类,碳素钢和低合金钢焊条的药皮类型,43,焊条
14、药皮类型和主要特点,酸、碱性焊条工艺性对比,45,常用钢号推荐的焊条,46,常用钢号推荐的焊条,47,异种钢焊接推荐的焊条,48,焊条型号由焊条类型的代号，熔敷金属力学性能、药皮类型、焊接位置和焊接电流的各类代号组成。,焊条型号的编制,焊条的分类及代号,GB/T5117-1995规定，碳素钢焊条型号编制方法,表示适用全位置焊接,表示熔敷金属抗拉强度的最小值为430MPa,表示焊条,表示焊条药皮为钛钙型，采用交直流两用,E 4 3 0 3,碳素钢焊条型号编制方法,1. 等强度原则：对于承载静载荷或一般载荷的工件或结构，通常选用抗拉强度等与母材相等的焊条。 2. 等同性原则：焊接在特殊环境下工作的
15、结构，如要求耐磨、耐腐蚀、在高温或低温下具有较高的力学性能，应选择能保证熔敷金属的力学性能与母材相近或相似的焊条。 3. 等条件原则：焊接结构刚性大、受力情况复杂，接头应力高、焊缝易产生裂纹的情况下，选用比母材强度低一级的焊条。当材料中C、S、P等元素含量偏高时，焊缝容易产生裂纹，选用抗裂性能好的碱性焊条。,焊条的选用原则,1. 承受动载荷和冲击载荷的焊件，除满足强度 要求外，还要保证焊缝具有较高的韧性和塑性，应选择塑性和韧性指标较高的低氢型焊条。2. 接触腐蚀介质的焊件，根据介质性能和腐蚀 特征，选用相应的不锈钢焊条和其它耐腐蚀焊条。3. 高温或低温条件下工作的焊件，应选用相应 的耐热钢或低
16、温钢焊条。,焊条使用性能和工作条件,53,4. 结构形状复杂、刚性大且厚度较大的焊件，焊接过程中产生的应力也很大，容易使焊缝产生裂纹，选用抗裂性能好的碱型焊条。5. 焊接部位难以清理干净的焊件，应选择氧化性强，对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。6. 在没有直流电源，而焊接结构要求必须使用碱焊条的场合，应选用交、直流两用碱型焊条，（E5016、J502）。7. 通风条件差的场所，应选用酸性焊条或低尘焊条。,54,焊条的工艺性应满足焊接操作需要，尽量选用电弧稳定，飞溅小，焊缝成形均匀整齐，脱渣容易工艺性好的焊条（酸性焊条）。对焊接强度要求较高时，要选用抗拉强度较高的焊条（碱性焊条）。,工艺性能,合理的经济效益,在满足产品性能要求和焊接工艺性条件下，尽量选用成本低、效率高的焊条。为了保证焊工的身体健康，在保证焊接质量情况下应尽可能多采用酸性焊条。,
