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1、手工电弧焊手工电弧焊 重点：重点：重点：重点：手工电弧焊的基本原理手工电弧焊的基本原理手工电弧焊的基本原理手工电弧焊的基本原理 焊接设备的使用。焊接设备的使用。焊接设备的使用。焊接设备的使用。难点：难点：难点：难点：手工电弧焊的操作方法手工电弧焊的操作方法手工电弧焊的操作方法手工电弧焊的操作方法 学习方法建议：学习方法建议：学习方法建议：学习方法建议： 对焊接电弧的基础知识，包括手工电弧焊的物理基础、对焊接电弧的基础知识，包括手工电弧焊的物理基础、对焊接电弧的基础知识，包括手工电弧焊的物理基础、对焊接电弧的基础知识，包括手工电弧焊的物理基础、导电特性的内容导电特性的内容导电特性的内容导电特性的
2、内容 不必追求过深、过细；不必追求过深、过细；不必追求过深、过细；不必追求过深、过细； 准确把握各种焊接方式的特点准确把握各种焊接方式的特点准确把握各种焊接方式的特点准确把握各种焊接方式的特点, ,，理解它们的应用；，理解它们的应用；，理解它们的应用；，理解它们的应用； 结合实训操作，体会并熟悉常见焊接工艺参数、焊接结合实训操作，体会并熟悉常见焊接工艺参数、焊接结合实训操作，体会并熟悉常见焊接工艺参数、焊接结合实训操作，体会并熟悉常见焊接工艺参数、焊接手法及因素对焊缝成形（质量）的影响规律。手法及因素对焊缝成形（质量）的影响规律。手法及因素对焊缝成形（质量）的影响规律。手法及因素对焊缝成形（质
3、量）的影响规律。主要内容n任务一 平敷焊n任务二 对接焊接n任务三 角焊n任务四 对接横焊n任务五 对接立焊n任务六 仰面焊任务一任务一 平敷焊平敷焊1.手工电弧焊的焊接过程手工电弧焊的焊接过程 手工电弧焊（焊条电弧焊）是利用焊条和焊件之间的电弧热使金属和母材熔化形成焊缝的一种焊接方法 焊接电源、焊接电缆、焊钳、焊条、焊件、电弧构成回路。焊接电源、焊接电缆、焊钳、焊条、焊件、电弧构成回路。一、概述一、概述2.2.手工电弧焊的特点手工电弧焊的特点手工电弧焊的特点手工电弧焊的特点（一）操作灵活、适应性强（一）操作灵活、适应性强（一）操作灵活、适应性强（一）操作灵活、适应性强（二）无论交流或直流电源
4、，设备结构简单且质量小，（二）无论交流或直流电源，设备结构简单且质量小，（二）无论交流或直流电源，设备结构简单且质量小，（二）无论交流或直流电源，设备结构简单且质量小，便于移动，便于现场维护和维修。便于移动，便于现场维护和维修。便于移动，便于现场维护和维修。便于移动，便于现场维护和维修。（三）可通过调整工艺参数来控制焊接应力与变形。（三）可通过调整工艺参数来控制焊接应力与变形。（三）可通过调整工艺参数来控制焊接应力与变形。（三）可通过调整工艺参数来控制焊接应力与变形。（四）生产效率低、劳动条件差（四）生产效率低、劳动条件差（四）生产效率低、劳动条件差（四）生产效率低、劳动条件差二、二、 焊接电
5、弧焊接电弧 电弧引燃有两种方法：一是高频高压引弧法，主要用于钨极惰性气体保护焊二是接触短路引弧法，用于手工电弧焊等 三、常用弧焊设备与使用1.1.常用的弧焊设备常用的弧焊设备常用的弧焊设备常用的弧焊设备弧焊变压器弧焊整流器 弧焊整流器是一种将工业交流电经变压器降压，并经整流元件整流变为直流电，再以直流或交流的形式输出而对焊接回路供电的一种弧焊电源 。2.2.直流弧焊电源的极性与应用直流弧焊电源的极性与应用直流弧焊电源的极性与应用直流弧焊电源的极性与应用使用直流弧焊电源焊接时，工件与电源输出端正、负极的接法，称为电源的极性 焊接薄板时采用反接，以防止烧穿，获得良好的工艺性 采用反接，以减少飞溅现
6、象和减小气孔倾向，并能使电弧稳定性良好。直流反接3.3.弧焊电源的使用与维护弧焊电源的使用与维护弧焊电源的使用与维护弧焊电源的使用与维护 注意电网电压、相数与焊机铭牌标示相符。 接地。 电源线和焊接电缆线的导线截面积和长度要合适。 焊机摆放位置。 焊前要仔细检查各部接线是否正确。 在焊接过程中，不得随意打开机壳顶盖。 改变焊接接法时应在切断电源的情况下进行。 防止焊机受潮。 及时切断焊机电源。焊条就是带有涂层的供手工电弧焊使用的熔化电极。焊条就是带有涂层的供手工电弧焊使用的熔化电极。焊条就是带有涂层的供手工电弧焊使用的熔化电极。焊条就是带有涂层的供手工电弧焊使用的熔化电极。四、电焊条1.1.焊
7、条的组成与作用焊条的组成与作用焊条的组成与作用焊条的组成与作用 焊条规格以焊芯直径来表示。其长度依焊条规格材料、涂层类型等不同而不同，通常在200500mm之间。 焊芯焊芯焊芯焊芯 焊芯就是被涂层覆盖的金属芯，其作用是传导电流，产生电弧，并且在熔化后作为填充金属与被熔化的母材熔合形成焊缝。 焊芯金属约占整个焊缝金属的50-70，因此焊芯的化学成分直接影响焊缝质量。焊芯用钢丝为焊接专用钢丝，经特殊冶炼制成，单独规定了其牌号和化学成分。 如用于埋弧焊、电渣焊、气体保护焊、气焊等熔焊方法中作为填充金属时，称为焊丝。 焊芯的化学成分焊芯的化学成分 焊芯中通常含有碳（C）、锰(Mn)、硅(S0、铬(Cr
8、)、镍(Ni)、硫(S)、磷(P)等合金元素，其中硫（S)、磷(P)元素为有害杂质，降低焊缝的力学性能，因此其含量越少越好，通常不超过004，焊接重要结构时，不得超过003。其他几种成分如含量适当，一般来说是对钢有益的合金元素，可提高焊缝的力学性能。但含量过高时则会带来不利影响，降低焊接质量。焊芯的分类及牌号焊芯的分类及牌号涂涂 层层压涂在焊芯表面上的涂料层称为涂层压涂在焊芯表面上的涂料层称为涂层(又称药皮又称药皮) 保护作用焊接时，涂层熔化后产生大量的气体，使熔化金属与空气隔离开来，形成一个很好的保护层。涂层熔化后形成熔渣，覆盖着熔滴和熔池。这样不仅隔离开空气中的氧气、氮气，保护焊缝金属，而
9、且降低了焊缝冷却速度，促进熔池中气体逸出，减少气孔生成，并改善焊缝成形和结晶。 冶金作用涂层中加有脱氧剂，通过熔渣与熔化金属的化学反应，减少氧、硫等有害杂质对焊缝金属的危害，使焊缝获得符合要求的力学性能。渗合金作用改善焊接工艺性能在涂层中加入低电离电位的物质，可以提高电弧燃烧的稳定性；焊接时，在焊条端头形成一小段涂层套管，套管使电弧热量更集中，使电弧燃烧更稳定，并可减少飞溅，有利于熔滴向熔池过渡，提高了熔敷效率。涂层的作用涂层的作用 焊条涂层的组成成分相当复杂，每种涂层配方中通常有710余种之多。按其在焊接过程中所起的作用不同，可分为以下几种： (1)稳弧剂。稳弧剂的主要作用是改善焊条引弧性能
10、和提高焊接电弧稳定性。一般多采用碱金属及碱土金属的化合物，如钾、钠、钙的化合物。 (2)造渣剂。造渣剂的主要作用是能形成具有一定物理、化学性能的熔渣，产生良好的保护作用和冶金处理作用涂层的成分涂层的成分(6)稀释剂。稀释剂的主要作用是降低焊接熔渣的粘度，增加熔渣的流动性。(7)粘结剂。粘结剂的主要作用是将涂层牢固地粘结在焊芯上。(8)增塑剂。增塑剂的主要作用是改善涂料的塑性和润滑性，使之易于用机器压涂在焊芯上。 (3)造气剂。造气剂的主要作用是造成保护气氛，同时也有利于熔滴过渡。 (4)脱氧剂。脱氧剂的主要作用是对熔渣和焊缝金属脱氧。 (5)合金剂。合金剂的主要作用是向焊缝金属中掺人必要的合金
11、成分。 2.2.焊条的分类与型号焊条的分类与型号焊条的分类与型号焊条的分类与型号 习惯上按焊条药皮的化学成分不同又可分为酸性氧化物焊条和碱性氧化物焊条两大类。(1)酸性氧化物焊条 一般称为酸性焊条，其药皮中主要含有TiO2、FeO和SiO2等酸性氧化物，所以焊条药皮的氧化性较强。酸性焊条的主要特点是工艺性能良好，成形美观，对油、锈和水分的敏感性不大，抗气孔能力强。 焊条按其用途分为碳钢焊条、低合金钢焊条、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)碱性氧化物焊条 一般称为碱性焊条，药皮中主要含有CaCO3、CaF2、MnO2和MgCO3等碱性氧化物，并含有较多的铁合金
12、作为脱氧剂和渗合金剂，使焊条具有足够的脱氧能力。碱性焊条主要特点是焊缝金属的抗裂性良好，力学性能特别是冲击韧性较高。由于焊缝金属扩散氢含量低，亦称之为低氢型焊条。但碱性焊条主要缺点是工艺性能差，易吸潮，对油、锈、水分等脏物敏感性强，脱渣性极差等。 组成各种型号药皮的酸性氧化物和碱性氧化物在焊接时汇同合金元素蒸发氧化，变成各种有毒物质，呈气溶胶状态逸出，有碍人的身体健康，尤其是碱性焊条比酸性焊条危害性大。 碳素钢焊条型号根据熔敷金属的力学性能、涂层类型、焊接位置和焊接电流划分。 按照熔敷金属抗拉强度不同，碳素钢焊条形成两个系列，即FA3系列(熔敷金属抗拉强度)420MPa)和E50系列(熔敷金属
13、抗拉强度490MPa)。2焊条型号编制方法焊条型号编制方法1)碳素钢焊条型号的编制方法低合金钢焊条型号根据熔敷金属的力学性能、化学成分、涂层类型、焊接位置和焊接电流划分。2）低合金钢焊条型号编制方法3 3焊条的使用焊条的使用钛型焊条的应用酸性焊条与碱性焊条的性能比较1）焊条涂层的类型与适用范围）焊条涂层的类型与适用范围2）焊条的选用原则）焊条的选用原则 工件的力学性能和化学成分。 工件的使用性能与工作条件。 工件的结构特点和受力状态。 施工条件及设备。 改善工艺性能 降低成本，提高生产率 （五）焊接接头、坡口和焊缝（五）焊接接头、坡口和焊缝（五）焊接接头、坡口和焊缝（五）焊接接头、坡口和焊缝1
14、焊接接头焊接接头（1）焊接接头的组织和性能用各种焊接方法连接的接头叫焊接接头 焊缝、热影响区、熔合区焊缝金属的组织和性能焊缝金属的组织和性能熔合区的组织和性能熔合区的组织和性能液态金属液态金属高温固态金属高温固态金属低温固态金属低温固态金属一次结晶二次结晶偏析焊缝一次结晶过程中，由于冷却速度快，焊缝金属的不同化学成分来不及扩散，因此，元素合金分布是不均匀的，这种现象称为偏析 。 熔合区紧邻焊缝金属，温度在固相线与液相线之间。熔合区很窄，金属处于部分熔化状态，晶粒粗大，化学成分与组织很不均匀，冷却后的组织为过热组织 热影响区的组织和性能热影响区的组织和性能（2）焊接接头形式 在手工电弧焊中，由于
15、焊件厚度、结构形状以及使用条件和质量要求不同，其接头形式也不相同。焊接接头的形式很多，其基本形式可分为4种 2焊接坡口焊接坡口 根据设计或工艺需要，在焊件待焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽，称为坡口。 3焊缝焊缝 根据焊缝所在空间位置的不同，焊缝可分为平焊缝、横焊缝、立焊缝、仰焊缝4种形式 根据结合形式的不同，焊缝主要分为对接焊缝和角接焊缝，另外还有塞焊缝和端接焊缝。 根据焊缝的连续情况，焊缝可分为连续焊缝和断续焊缝，且大部分应用连续焊缝。 对接焊缝各部分的名称如图对接焊缝各部分的名称如图角接焊缝各部分的名称如图角接焊缝各部分的名称如图（六）手工电弧焊的常用工具（六）手工电弧焊的常用工具
16、（六）手工电弧焊的常用工具（六）手工电弧焊的常用工具1焊钳焊钳焊钳是用来夹持焊条并传导焊接电流以进行焊接的工具，常用焊钳的型号有300A、500A两种。焊接电缆是连接焊接电源与焊钳、工件的导线，其作用是传导焊接电流。2焊接电缆焊接电缆3焊条保温筒焊条保温筒4敲渣锤和钢丝刷敲渣锤和钢丝刷 敲渣锤和钢丝刷的作用主要是清理焊缝表面、焊缝层间的焊渣及焊件上的铁锈、油污 。5角向磨光机角向磨光机 实际上是一种小型电动砂轮机，主要用于打磨坡口和焊缝头处，如换上同直径钢丝轮，还可以用来除锈。6扁铲扁铲扁铲用于清除焊渣、飞溅物和焊瘤等 三、三、 任务实施任务实施（一）劳动保护（一）劳动保护（一）劳动保护（一）劳动保护1面罩面罩 面罩是用来保护面部、颈部的一种遮蔽工具，以防止焊接时的飞溅、弧光及熔池和焊件高温的灼伤 。2工作服工作服 工作服是防止弧光及火花灼伤人体的防护用品，在穿着时应扣好纽扣，扣好袖口、领口、袋口，上衣不要束在裤腰内 3焊工手套焊工手套 焊工手套是保护焊工手臂和防止触电的专用护具。工作中不要戴手套直接拿灼热焊件和焊条头，破损时应及时修补或更换。4护脚护脚5工作鞋工作鞋 焊工工作鞋是用来
