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1、金工实习指导焊工项目一基本知识讲解一、焊条电弧焊的基本原理焊条电弧焊就是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法称为手工电焊弧焊。手弧焊就是以焊条与焊件作为两个电极,被焊金属称为焊件或母材。焊接时因电弧的高温与吹力作用使焊件局部熔化。在被焊金属上形成一个椭圆形充满液体金属的凹坑,这个凹坑称为熔池。随着焊条随着电弧以适当的弧长与速度在工件上不断地前移,熔池液态金属逐步冷却结晶,形成焊缝。焊条熔化末端到熔池表面的距离称为电弧长度。从焊件表面至熔池底部距离称为熔透深度;电弧焊就是熔化焊中最基本的焊接方法,它也就是在各种焊接方法中应用最普遍的焊接方法,这种方法设备简单,灵活方便,尤其适于结构形状复杂、焊缝短
2、或弯曲的焊件与各种不同空间位置的焊缝焊接。1、焊条电弧焊的特点优点1) 使用的设备比较简单,价格相对便宜并且轻便。焊条电弧焊使用的交流与直流焊机都比较简单,焊接操作时不需要复杂的辅助设备,只需配备简单的辅助工具。2) 不需要辅助气体防护。焊条不但能提供填充金属,而且在焊接过程中能够产生保护熔池与焊接处避免氧化的保护气体,并且具有较强的抗风能力。3) 操作灵活,适应性强。焊条电弧焊适用于焊接单件或小批量的产品,短的与不规则的、空间任意位置的以及其她不易实现机械化焊接的焊缝。凡焊条能够达到的地方都能进行焊接。4) 应用范围广,适用于大多数工业用的金属与合金的焊接。缺点:1) 对焊工操作技术要求高,
3、焊工培训费用大。焊条电弧焊的焊接质量,除靠选用合适的焊条、焊接工艺参数与焊接设备外,主要靠焊工的操作技术与经验保证,即焊条电弧焊的焊接质量在一定程度上决定于焊工操作技术。因此必须经常进行焊工培训,所需要的培训费用很大。2) 劳动条件差。焊条电弧焊主要靠焊工的手工操作与眼睛观察完成全过程,焊工的劳动强度大,并且始终处于高温烘烤与有毒的烟尘环境中,劳动条件比较差,因此要加强劳动保护。3) 生产效率低。焊条电弧焊主要靠手工操作,并且焊接工艺参数选择范围较小,另外,焊接时要经常更换焊条,并要经常进行焊道熔渣的清理,与自动焊相比,焊接生产率低。4) 不适于特殊金属以及薄板的焊接。由于焊条电孤焊具有设备简
4、单、操作方便、适应性强,能在空间任意位置焊接的特点,所以被广泛应用于各个工业领域,就是应用得最广泛的焊接方法之一2、焊接的定义焊接就是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料使焊件达到原子结合的一种加工方法。因此，焊接就是一种重要的金属加工工艺。焊接方法可分为三大类：熔化焊、压力焊与钎焊。熔化焊就是将焊接接头加热至熔化状态而不加压力的一类焊接方法，如电弧焊（手工电弧焊、埋弧自动焊等卜气焊、气体保护焊、电渣焊与激光焊等。压力焊就是对焊彳施加压力，加热或不加热的焊接方法，如电阻焊摩擦焊与爆炸焊等。钎焊就是采用熔点比焊件金属低的钎料，将焊件与钎料加热到高于钎料的熔点而焊件金属不熔化，利用毛细
5、管作用使液态钎料填充接头间隙与母材原子相互扩散的焊接方法,如烙铁钎焊、火焰钎焊、电阻钎焊等。图1-1所示为焊接接头的组成。图1-2为焊接缝各部分的名称。图1-1熔焊步接头星燃，,广0烘。卜/bR1-熔焊金孱1-2-处接力原缝各部分名称、焊条电弧焊的设备及工具手弧焊的提供的焊接电流1、常用焊条宛电焊机（弧焊变压器）机。电焊机就是焊1）、交4 M电焊机按所就是由降压变压器、阻抗调(b)3-热影响区4-母材，就是二种特殊的降压变压器节器、手柄与焊接电弧等组成。为了使焊接顺利进行，这种变压器电源能按焊接过程的需要而具有如下特点为了适应不同材料与板厚的焊接要求，焊接电流能从几十安培调到几百安培，并可根据
6、工件的厚度与所用焊条直径的大小任意调节所需的电流值。电流的调节一般分为两级一级就是粗调，常用改变输出线头的接法（I位置连接或n位置连接，从而改变内部线圈的圈数来实现电流大范围的调节，粗调时应在切断电源的情况下进行，以防止触电伤害；另一级就是细调，常用改变电焊机内“可动铁芯”（动铁芯式）或“可动线圈”（动圈式）的位置来达到所需电流值，细调节的操作就是通过旋转手柄来实现的，当手柄逆时针旋转时电流值增大，手柄顺时针旋转时电流减小，细调节应在空载状态下进行。各种型号的电焊机粗调与细调的范围，可查阅标牌上的说明。常用的交流电焊机型号有：BX3300、BX1330、BX1400、BX3500等。实习中使用
7、的型号有BX1250，其型号含义如下：额定电流的安培数系列品种序号：1-动铁芯式（3-动线圈式）下降特性电源弧焊变压器2）、直流弧焊电源（1）直流弧焊发电机一般由特种直流发电机、调节装置与指示装置等组成。按驱动动力的不同，直流弧焊发电机可分为两种：以电动机驱动的并与发电机组成一体的称为直流弧焊电动发电机；以柴（汽）油驱动并与发电机组成一体的，称为直流弧焊柴（汽）油发电机。它与弧焊整流器相比，制造复杂，噪声及空载损耗大，效率低，价格高；但其抗过载能力强，输出脉动小，受电网电压波动的影响小，一般用于碱性焊条电弧焊。（2）弧焊整流器就是由变压器、整流器及为获得所需外特性的调节装置、指示装置等组成。它
8、把电网交流电经降压整流后获得直流电。与直流弧焊发电机相比，它具有制造方便、价格低、空载损小、噪声小等优点。而且大多数弧焊整流器可以远距离调节焊接工艺参数，能自动补偿电网电压波动对输出电压与电流的影响。它可作为各种弧焊方法的电源。（3）逆变式弧焊电源它把单相（或三相）交流电经整流后，由逆变器转变为几百至几万赫兹的中频交流电降压后输出交流或直流电。整个过程由电子电路控制，使电源获得符合要求的外特性与动特性。它具有高效节能、重量轻、体积小、功率因数高等优点，可应用于各种弧焊方法就是种很有前途的普及型弧焊电源。常用的整流弧机型号有ZXG300、ZXG500等，其含义举例如下：ZXG300额定电流的安培
9、数硅整流式下降特性电源弧焊整流器正接法当焊件就是厚板时，由于局部加热熔化所需的热量比较多，焊件应接电焊机的正极（阳极）；而电焊条接电焊机的负极（阴极）。这种接法称为正接法。反接法当焊件不需要强烈加热时，例如堆焊或对铸铁、高碳钢、有色金属以及薄板件等,焊件应接负极（阴极，而电焊条接正极（阳极，这种接法称为反接法。但在使用碱性焊条时均采用直流反接法。三、焊条电弧焊所用其她工具1、电焊钳焊钳就是夹持焊条与传导电流进行焊接的工具。焊接对焊钳有如下要求：焊钳必须有良；焊钳通电后不得与焊件接触好的绝缘性，不易发热夹持处导电性要好.与焊接电缆连接应简便可靠，接触良好：在任何角度上都能迅速而牢固的夹持与松开不
10、同直径的焊条以免短路而烧坏焊钳及焊机。.对焊接电缆的要求就是 ；要求易弯曲与柔软性好:一般要求使用紫铜线，并具有，便于焊工操作，减轻劳动强跃2、焊接电缆焊接电缆的作用就是传导电流定的横截面积与足够的导电能力焊接电缆外皮必须完整、柔软、绝缘性好，以免产生短路而损坏焊机。3、面罩：它的作用就是保护眼睛与面部，以免弧光的灼伤。护目镜片色号选用参考表护目镜色号颜色深度使用焊接电流范围7-8较浅三1008-10中等10030010-12较深3004、辅助用具焊条电弧焊常用的辅助用具有敲渣锤、钢丝刷、烘干箱、焊条保温桶、角磨机等焊接时焊工必须戴专用手套，穿绝缘鞋戴工作帽，敲渣时戴平光镜。四、电焊条电焊条（
11、简称焊条）就是涂有药皮的供手弧焊用的熔化电极。（如下图）1、焊条的组成与作用焊条就是由焊芯与药皮两部分组成（如上图）。焊芯焊芯就是焊条内的金属丝。焊芯就是经特殊冶炼的焊条钢拉拔制成区别在于具有低碳、低硫与低磷。它的作用有两个：起到电极的作用。即传导电流，产生电弧。形成焊缝金属。焊芯熔化后，其液滴过渡到熔池中作为填充金属后，经冷凝成为焊缝金属。焊条的直径就是焊条规格的主要参数，它就是由焊芯的直径来表示的。，它与普通钢材的主要，并与熔化的母材熔合常用的焊条直径有 F表就是其部分规格。、焊接方法的分类焊条直径2、02、53、24、05、05、82500400焊条长度40034504503条直径L-焊
12、条长度帕条直径与K度规格26mm,长度为250450mm。一般细直径的焊条较短,粗焊条则较长。药皮药皮就是压涂在焊芯上的涂料层。它就是由矿石粉、有机物粉、铁合金粉与粘结剂等原料按一定比例配制而成。药皮的主要作用有三个：改善焊条的焊接工艺性能：容易引燃电弧、稳定电弧燃烧，并减少飞溅等。机械保护作用：药皮熔化后造成气体与熔渣，隔绝空气，保护熔池与焊条熔化后形成的熔滴不受空气的侵入。冶金处理作用：去除有害元素（氧、氢、硫、磷，添加有用的合金元素，改善焊缝质量。2、焊条的分类、型号及牌号焊条的分类焊条的品种繁多，有如下分类方法：按用途进行分类我国现行的新国标按用途分为八大类型：碳钢焊条、低合金钢焊条、
13、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条及焊丝、馍及馍合金焊条、铜及铜合金焊条与铝及铝合金焊条。按药皮熔化成的熔渣化学性质分类将焊条分为酸性焊条与碱性焊条两大类。按焊接工艺及冶金性能要求、焊条的药皮类型来分类将焊件分为十大类，如氧化钛型、钛钙型、低氢钾型、低氢钠型等。(2)焊条的牌号焊条牌号就是指除焊条国家标准的焊条型号外，考虑到国内各行业对原部标的焊条牌号印象较深。因此仍保留了原焊条分十大类的牌号名称，其编制方法为：每类电焊条的第一个大写汉语特征字母表示该焊条的类别(相当于国标焊条型号E4303)，例如J(或结”代表结构钢焊条J422酸性焊条钛钙型，交直流两用(若为1、3、4、5均为酸焊条；若为6、7
14、均为碱性焊条)焊缝金属抗拉强度不小于42Kgf/mm2(412Mpa)结构钢焊条(3)焊条的型号焊条型号就是以焊条国家标准为依据，反映焊条主要特性的一种表示方法。现以碳钢焊条其型号编制方法为：字母“E”表示焊条；E后的前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为Mpa;第三位数字表示焊条的焊接位置，若为“0及“1则表示焊条适用于全位置焊接(即可进行平、立、仰、横焊),“2t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，如为“03裳示钛钙型药皮、交直流正反E4315：位与第四位数字组合时表示药皮类型及焊接电流种类接，又如“15裳示低氢钠型、直流反接。现举一例表示焊条药皮为低氢钠型
15、，可采用直流反接焊接2(420 Mpa)表示焊条适用于全位置焊接表示焊缝金属，抗拉强度的最小值43Kgf/mm表示焊条(4)焊条的选用原则：等强度原则焊接低碳钢与低合金钢时。一般应使焊缝金属与母材等强度，即选用与母材同强度等级的焊条。同成分原则焊接耐热钢、不锈钢等金属材料时，应使焊缝金属的化学成分与母材的化学成分相同或相近，即按母材化学成分选用相应成分的焊条。抗裂缝原则焊接刚度大、形状复杂、要承受动载荷的焊接结构时，应选用抗裂性好的碱性焊条，以免在焊接与使用过程中接头产生裂纹。(4)抗气孔原则受焊接工艺条件的限制，如对焊件接头部位的油污、铁锈等清理不便，应选用抗气孔能力强的酸性焊条，以免焊接过
