手工电弧焊工艺.docx

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1、手工电弧焊工艺手工电弧焊工艺手工电弧焊工艺手工电弧焊工艺 （一）焊接工艺参数选择焊接工艺参数选择焊接工艺参数选择焊接工艺参数选择 1焊条直径焊条直径焊条直径焊条直径 焊条直径大小主要取决于焊件厚度、接头型式、焊缝位置、焊道层次等因素。焊件厚度较大时，则应选用较大直径的焊条；平焊时，允许使用较大电流进行焊接，焊条直径也可大些；而立焊、仰焊及横焊，则宜选用较小直径的焊条；多层焊的第一层焊缝，为了防止产生未焊透缺陷，宜采用小直径焊条。2焊接电流焊接电流焊接电流焊接电流 焊接电流的大小，主要根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度以及接头型式、焊缝位置、焊道层次等因素确定。在使用结构钢焊条进行平焊时，焊接电流

2、可根据下列经验公式初选。 IKd 式中：I焊接直流（A）； d焊条直径（mm）； K经验系数（A/mm）。 K和d的关系见表35。 立焊、横焊、仰焊时，焊接电流应比平焊电流小1020。合金钢焊条、不锈钢焊条，由于电阻大、热膨胀系数高，若电流大则焊接过程中焊条容易发红，造成药皮脱落，影响焊接质量，因此焊接电流应适当减小。3焊缝层数焊缝层数焊缝层数焊缝层数 焊缝层数视焊件厚度而定。中、厚板一般都采用多层焊。焊缝层数多些，有利于提高焊缝金属的塑性、韧性，但层数增加，焊件变形倾向亦增加，应综合考虑后确定。 4电源种类和极性电源种类和极性电源种类和极性电源种类和极性 直流电源的电弧稳定，飞溅少，焊缝质量

3、好，因此重要焊接结构或厚板大刚度结构件的焊接，应采用直流弧焊电源。其余情况下，应优先考虑采用交流弧焊电源。碱性焊条施焊或薄板焊接，应采用直流反接。酸性焊条施焊，宜采用直流正接。 （二）定位焊定位焊定位焊定位焊 焊接结构制造过程中，几乎所有零部件均先通过点固焊（定位焊）进行组装，然后再焊接成一体。定位焊的质量，将直接影响焊缝质量乃至整个产品的质量，因此应给予足够的重视。 1定位焊焊条定位焊焊条定位焊焊条定位焊焊条 定位焊所用焊条应和正式焊接所用焊条相同，不能用受潮、脱皮或不知型号的焊条，不能用焊条头代替。 2定位焊部位定位焊部位定位焊部位定位焊部位 双面焊反面清根的焊缝，如果可能，定位焊道应放在

4、反面。形状对称的构件，定位焊道应对称排列。构件上有交叉焊缝的地方，不应有定位焊缝，定位焊道至少离开交叉点50mm。 3定位焊工艺要求定位焊工艺要求定位焊工艺要求定位焊工艺要求 定位焊道短，冷却快，焊接电流应比正常焊接电流大1520。定位焊缝两头应平滑，防止正式焊接时造成未焊透或裂纹。定位焊缝不应有明显的裂纹、夹渣等缺陷。对于刚性较大的构件或有裂纹倾向的构件，应采取必要的热处理措施，以防定位焊缝产生裂纹。在允许的条件下，可选用塑性、抗裂性较好而强度稍低的焊条进行定位焊。 4定位焊缝尺寸定位焊缝尺寸定位焊缝尺寸定位焊缝尺寸 在满足装配强度要求的前提下，定位焊缝尺寸应尽可能小一些。可以通过缩小定位焊

5、缝间距的方法来减小定位焊缝的尺寸。 （三）手工电弧焊操作技术手工电弧焊操作技术手工电弧焊操作技术手工电弧焊操作技术 1引弧引弧引弧引弧 应在焊接部位上进行。引弧点最好选在离焊缝起点10mm左右的待焊部位上，电弧引燃后移至焊缝起点处，再沿焊接方向进行正常焊接。焊缝连接时，引弧点则应选在前段焊缝的弧坑前方10mm处，电弧引燃后移至弧坑处，待填满弧坑后再继续焊接。 2运条运条运条运条 焊接过程中，为了稳定弧长，保持熔池形状，控制焊缝成形，以期获得均匀一致的焊缝，焊条要作必要的运动。这种运动可以分解成三个基本动作。 沿焊条中心线不断地向熔池送进，以稳定弧长。 焊条沿焊接方向均匀移动。电弧在该方向上的行

6、走速度，即为焊接速度。焊接速度的大小对焊缝成形有着重要影响，应根据焊条直径、电流大小、焊件厚度、装配间隙及焊缝位置等因素正确选择。 如果需要，可使焊条垂直于焊接方向作某种形式的横向摆动，以获得所需的焊接宽度。由于焊缝位置、接头型式、焊件厚度、焊条直径及焊接电流的不同，焊条摆动方法也不同。常用的运条方法及适用范围见表36。 3收弧 焊接结束是地，如果直接拉断电弧，则会形成弧坑。凹陷的弧坑会减弱焊缝接头强度和产生应力集中，从而导致弧坑裂纹。常用的收弧方法有：划圈收弧潮。当电弧移至焊缝终端时，焊条端部作圆圈运动，直至填满弧坑后再拉断电弧。此法适用于厚板焊接。回焊收弧法。当电弧移至焊缝收尾处稍停，且改

7、变焊条角度回焊一小段后拉断电弧。此法适用于碱性焊条。反复熄弧引弧法。使用大电流或焊接薄板时，应在焊缝终端作多次熄弧和引弧，直到弧坑填满为止。 4各种位置焊接技术各种位置焊接技术各种位置焊接技术各种位置焊接技术 由于焊缝所处的空间位置不同，作用于熔滴、熔池的力发生了变化，因此不同位置焊缝的焊接特点亦有所不同。但有三个共同的要求：合适的工艺规范；正确的焊条角度；适当的运条方法。焊接操作中，只要仔细观察并控制熔池的形状和大小，并根据熔池变化情况不断地调整焊条角度和运条动作，就能控制焊缝成形，确保焊接质量。各种位置焊接特点及操作要点见表37。 5单面焊双面成形焊接技术单面焊双面成形焊接技术单面焊双面成

8、形焊接技术单面焊双面成形焊接技术 某些重要焊接结构的接头，若要求焊透，且两面都能得到均匀整齐、无缺陷的焊缝，但又无法从背面清焊根和重新焊接，此时只能采用单面焊双面成形技术。其关键在于第一层焊缝的熔孔成形操作，其他各层操作要点和各种位置焊接技术相同。表38以立焊为例，说明反面成形的操作要点。 六、手工电弧焊的接头设计及坡口制备手工电弧焊的接头设计及坡口制备手工电弧焊的接头设计及坡口制备手工电弧焊的接头设计及坡口制备 （一）手工电弧焊接头设计手工电弧焊接头设计手工电弧焊接头设计手工电弧焊接头设计 接头设计的主要任务是确定接头型式和坡口尺寸。它取决于焊件的结构形状和板厚，接头的力学和冶金性能要求，以

9、及施工条件等。根据国家标准GB985-80规定，手工电弧焊接头型式分为对接接头、T形接头、角接接头及搭接接头四种。 1对接接头 对接接头是焊接结构中最常见的一种接头型式。按照坡口形式不同，对接接头又分为I形对接（不开坡口），V形坡口接头、U形坡口接头、X形坡口接头及双U形坡口接头等。厚度在6mm以下，一般采用不开坡口而留一定间隙的双面焊。中等厚度及大厚度构件的对接焊，为了保证焊透，必须开坡口。V形坡口便于加工，但焊后构件容易发生变形。X形坡口由于焊缝截面对称，焊后工件的变形及内应力比V形坡口要小。在相同板厚条件下，X形坡口比V形坡口要减少近1/2填充金属量。U及双U形坡口，其焊缝填充金属量更少

10、，焊后变形也很小，但这种坡口加工困难，一般用于重要焊接结构。2T形接头 根据焊件厚度和承载情况，T形接头可分为不开坡口、单边V形坡口和K形坡口等几种型式。T形接头焊缝大多数情况下只承受较小剪切应力或仅作为联系焊缝，因此厚度在30mm以下可以不开坡口。对于要求承受载荷的T形接头，为了保证焊透，需要开坡口，坡口型式应根据工件厚度、接头强度及焊后变形的要求来确定。 3角接接头角接接头角接接头角接接头 根据坡口形式不同，角接头分成不开坡口、V形坡口、K形坡口及卷边等几种型式。通常厚度在2mm以下角接接头，可采用卷边型式；厚度在8mm以下角接接头，往往不开坡口；大厚度而又必须焊透的角接头及重要构件角接头

11、，则应开坡口，坡口形式同样要根据工件厚度、结构形式及承载情况而定。 4，搭接接头 搭接接头对装配要求不高，也易于装配，但接头承载能力低，一般用在不重要的结构中。搭接接头分为不开坡口搭接和塞焊两种型式。不开坡口搭接一般用于厚12mm以下的钢板，搭接部分的长度为35（为板厚）。 碳钢和低合金钢手工电弧焊的接头基本型式与尺寸见表39。 不同厚度钢板的重要受力构件进行对接时，如果两板厚度差1不超过表40的规定，则接头的基本型式与尺寸按较厚钢板的尺寸来选取；否则，应将较厚钢板接头作单面削薄（图13）或双面削薄（图13b），其削薄长度L3（1）。 表 40 不同厚度钢板对接的厚度差允许范围不同厚度钢板对接

12、的厚度差允许范围不同厚度钢板对接的厚度差允许范围不同厚度钢板对接的厚度差允许范围 较薄板的厚度，焊接接头为了达到完全熔透，允许焊缝清根焊接。对于标准中所列非全熔透焊缝，熔透深度S0.7即可，否则须注出熔透深度数据。 关于焊缝外形尺寸，在承受动载荷情况下，焊接接头的焊缝余高h应趋于零，在其他工作条件下，h值可在03mm范围内选取。标准中对焊缝宽度不作具体规定，但焊缝在焊接接头每边的覆盖宽度 不小于24mm。 （二）坡口制备坡口制备坡口制备坡口制备 坡口尺寸加工及坡口两侧的清理等统称为坡口制备。正确的坡口制备，相当于焊接完成了一半。忽视坡口制备将直接影响焊缝质量，严重时会造成返工，甚至焊件报废。根

13、据焊件结构形式、板厚、材料的不同，坡口制备方法也不尽相同。常用的坡口加工方法有以下几种： 11剪切 用于不开坡口的较薄钢板的边缘加工。2刨削 用刨边机或刨床加工直边坡口，能加工任何形式坡口，加工后的坡口平直、精度高。若用于不开坡口薄板边缘加工时，可将若干层钢板叠加一起，一次刨削完成。 3车削车削车削车削 主要用于管类构件及圆形载面杆件的坡口加工。 4坡口切割机加工 在这种专用机械上加工管类构件的坡口，能切割出多种空间曲线形状的管接头。 5氧乙炔焰切割 是一种最经济、应用最广泛的坡口热加工方法。能切割各种角度的直边坡口及各种曲线形状的接头，尤其适用于切割出厚钢板坡口。 6碳弧气刨 目前主要用于多

14、层焊背面清焊根及开坡口。为了防止焊缝渗碳，施焊前必须用砂轮打磨坡口表面，消除坡口内杂质。 七、焊接质量焊接质量焊接质量焊接质量 （一）焊缝缺陷焊缝缺陷焊缝缺陷焊缝缺陷 焊缝缺陷根据其在焊缝中的位置，可分为内部缺陷和外部缺陷。外部缺陷位于焊缝的表面，用肉眼或低倍放大镜可以观察、检测出来。例如，焊缝尺寸偏差、焊瘤、咬边、弧坑及表面气孔、裂纹等。内部缺陷位于焊缝的内部，通常必须借助检测仪器或破坏性试验才能发现。例如，未焊透、内气孔、裂纹及夹渣等。手工电弧焊的焊缝常见缺陷见表41。 （二）焊接质量检验焊接质量检验焊接质量检验焊接质量检验 焊接质量检验包括焊前检验、焊接过程的中间检验和焊后成品检验。质量

15、检验应贯穿于焊接结构生产的全过程，而不能只放在焊后成品检验环节上。因为焊前检验能有效地预防焊接缺陷产生；中间检验能及时发现和尽量减少焊接缺陷的形成；而成品检验仅仅在于防止不合格产品出厂。 表42和43列出了焊接检验的基本内容和常用的焊接检验方法。对于各种不同产品，并不要求表列检验项目和检验方法都用遍。而应根据产品类型、设计要求、结构形式、使用及工作条件等具体情况，在保证满足产品质量要求的前提下，按规程确定检验项目和检验方法。 （三）焊接质量保证焊接质量保证焊接质量保证焊接质量保证 焊接结构生产中的质量保证不能仅仅看作是焊接工序、焊接技术部门或检验部门的职责。一个焊接结构要经历设计、材料供应、加工制造、成品包装、运输及安装施工等环节，缺少任何一道工序的质量保证，就不能保证最终产品质焊接结构的生产过程复杂，没有定量把握的因素很多，诸如设计、材料、工艺规范及人的因素（操作技能、个性、情绪）等均直接影响焊接质量。图14为典型焊接质量因果图，又叫鱼骨图。由图可见，焊接检验仅仅是其中一个环节，如果没有其他环节的质量保证，那么无损检测手段愈先进，则返修率、废品率就愈高。 焊接结构生产中推行全面质量管理（TQC），已被国内外经验证明是实现产品质量保证行之有效的措施，其基本内容见表44。 全面质量管理的一个基本方法是推行P、D、