第3章焊条电弧焊

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1、焊条电弧焊焊条电弧焊焊条电弧焊动画焊缝成形2动画焊缝成形1动画焊条电弧焊是一种应用广泛的焊接技术v焊条电弧焊具有如下优点：（1）使用设备比较简单，价格相对便宜，轻便。（2）焊条既能填充金属，又能产生保护气体，具有较强的抗风能力。（3）任意位置焊接。（4）应用范围广。v焊条电弧焊具有如下缺点：（1）对焊工操作技术要求高，培训费用大。（2）劳动强度大，劳动条件差。（3）参数选择范围小，焊接效率低。（4）不使用于特殊金属。如：活泼金属：Ti;难熔金属：Ta,Mo;低熔点金属：Sb,Se;第一节焊条电弧焊的原理及安全特点v一、焊条电弧焊的原理一、焊条电弧焊的原理v定义：焊条电弧焊是利定义：焊条电弧焊是

2、利用电弧放电时所产生的用电弧放电时所产生的热量作为热源，加热、热量作为热源，加热、熔化焊条和焊件并使之熔化焊条和焊件并使之相互熔合，形成牢固接相互熔合，形成牢固接头的焊接过程。头的焊接过程。v（属于熔化焊）（属于熔化焊）v1、焊接电弧的产生、焊接电弧的产生 v所谓电弧所谓电弧，是指两电极之间的气体介质产生强烈而持久的放，是指两电极之间的气体介质产生强烈而持久的放电现象。电现象。 电弧放电的同时，会产生高热和强光。这就是电弧的光、热特电弧放电的同时，会产生高热和强光。这就是电弧的光、热特性。性。引弧方法通常采用碰击法和划擦法：引弧方法通常采用碰击法和划擦法：（a）焊条与工件接触短路）焊条与工件接

3、触短路 （b）接触处受电阻）接触处受电阻 （c）电流由熔化的）电流由熔化的 （d）电弧产生）电弧产生 热作用而熔化热作用而熔化 金属细颈通过金属细颈通过 2、电弧燃烧的必要条件、电弧燃烧的必要条件（1）气体电离）气体电离 热电离、热电离、电场作用下的电离、电场作用下的电离、 光电离光电离（2）阴极电子发射）阴极电子发射 热发射、热发射、电场发射、电场发射、撞击发射撞击发射3、电弧的构造及其温度电弧的构造及其温度 焊接电弧由阴极区、阳焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三个部分极区和弧柱区三个部分组成组成。(50008000K)4、电弧的静特性、电弧的静特性 v在气体介质、电极材料、电弧长度一定的情

4、在气体介质、电极材料、电弧长度一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压之间的关系。压之间的关系。下下降降平平特性区特性区上上升升电弧静特性曲线电弧静特性曲线焊接电流焊接电流电电弧弧电电压压v二、焊条电弧焊和电弧切割的适用范围。二、焊条电弧焊和电弧切割的适用范围。v1、焊条电弧焊的适用范围、焊条电弧焊的适用范围v各种位置焊接：平焊，立焊，横焊，仰焊；各种位置焊接：平焊，立焊，横焊，仰焊；v2、电弧切割的适用范围、电弧切割的适用范围v焊缝清根；改善了劳动条件；开焊缝清根；改善了劳动条件；开U型坡口型坡口；使用方便，操作灵活使用方便，操作灵活；清除不合格

5、焊缝中的清除不合格焊缝中的缺陷缺陷 ，铸件中的毛边、飞刺、浇铸冒口及铸，铸件中的毛边、飞刺、浇铸冒口及铸件中的缺陷件中的缺陷 ；加工多种不能用气割加工的金；加工多种不能用气割加工的金属属 ；设备、工具简单，操作使用安全；设备、工具简单，操作使用安全 。v三、焊条电弧焊与电弧切割的安全特点焊条电弧焊与电弧切割的安全特点v1、焊条电弧焊的安全特点v（1）触电事故v（2）烟尘、有毒气体v（3）弧光辐射v（4）爆炸和火灾事故v2、电弧切割的安全特点、电弧切割的安全特点v（1）顺风方向进行操作）顺风方向进行操作 v（2）抽风及排除烟尘措）抽风及排除烟尘措施施 v（3）带铜皮的专用碳棒）带铜皮的专用碳棒

6、v（4）连续工作时间）连续工作时间v为克服电弧切割的粉为克服电弧切割的粉尘大、有气味的缺点，尘大、有气味的缺点，还可采用水碳弧气刨还可采用水碳弧气刨的方法，如下图所示；的方法，如下图所示；v它的原理与一般碳弧它的原理与一般碳弧气刨相同，只是在压气刨相同，只是在压缩空气中含有大量水缩空气中含有大量水雾，利用喷雾来降低雾，利用喷雾来降低碳弧气刨的粉尘污染。碳弧气刨的粉尘污染。水碳弧气刨可使环境水碳弧气刨可使环境粉尘降低粉尘降低4060左右。左右。水碳弧气刨示意图1-工件2-碳棒3-枪体4-防护罩5-水管接头6-风电合-碳弧气刨软管第二节第二节 焊条电弧焊的设备及工具焊条电弧焊的设备及工具v定义：定

7、义：电弧焊时，对焊接电弧供电的系统称为弧焊电电弧焊时，对焊接电弧供电的系统称为弧焊电源。源。 v分类：分类：v按输出电流种类的不同，手工电弧焊电源可按输出电流种类的不同，手工电弧焊电源可分为交流、直流和脉冲三种类型。分为交流、直流和脉冲三种类型。 v按结构特点不同，手工电弧焊电源又可分为按结构特点不同，手工电弧焊电源又可分为弧焊变压器、弧焊整流器和弧焊逆变器等。弧焊变压器、弧焊整流器和弧焊逆变器等。v一、对手工弧焊电源的基本要求一、对手工弧焊电源的基本要求v1弧焊电源的外特性弧焊电源的外特性在稳定状态下，弧焊电源的输出电压在稳定状态下，弧焊电源的输出电压与输出电流（即焊接电流）的关系，与输出电

8、流（即焊接电流）的关系，称为弧焊电源的外特性。称为弧焊电源的外特性。v2. 弧焊电源的动特性弧焊电源的动特性弧焊电源的动特性，是指弧焊电源对弧焊电源的动特性，是指弧焊电源对有陡降外特性焊接电弧的工作状态有陡降外特性焊接电弧的工作状态发生变化时适应的能力。发生变化时适应的能力。v3弧焊电源的空载电压弧焊电源的空载电压弧焊电源的空载电压越高，引弧越容易，电弧燃烧弧焊电源的空载电压越高，引弧越容易，电弧燃烧的稳定性就越好。的稳定性就越好。v4弧焊电源的调节特性弧焊电源的调节特性在焊接过程中，为了适应不同厚度、材料、焊条直在焊接过程中，为了适应不同厚度、材料、焊条直径以及不同位置焊缝的焊接，要求弧焊电

9、源所提径以及不同位置焊缝的焊接，要求弧焊电源所提供的焊接电流应具有一定的调节范围，并能方便、供的焊接电流应具有一定的调节范围，并能方便、灵活、可靠进行调节。灵活、可靠进行调节。 交流弧焊机主要是由具有下降外特性的降压变交流弧焊机主要是由具有下降外特性的降压变压器、电流调节机构和指示装置而构成，所以又称压器、电流调节机构和指示装置而构成，所以又称弧焊变压器。弧焊变压器。1、BX1-330型交流弧焊机型交流弧焊机工作原理：主要是在次级回路中增加阻抗，阻抗上工作原理：主要是在次级回路中增加阻抗，阻抗上的压降随焊接电流的增加，电压下降以获得陡降外的压降随焊接电流的增加，电压下降以获得陡降外特性。焊接电

10、流的粗调是改变次级绕组的匝数；细特性。焊接电流的粗调是改变次级绕组的匝数；细调是调节动铁芯的位置以改变漏磁来实现的。调是调节动铁芯的位置以改变漏磁来实现的。二、交流弧焊机二、交流弧焊机2、构造图焊机的空载电压为焊机的空载电压为6070V，电流调节范围为，电流调节范围为50450A 这种焊机焊接电流的粗调分这种焊机焊接电流的粗调分为两挡，主要是通过接线板为两挡，主要是通过接线板不同的连接方法来改变次级不同的连接方法来改变次级线圈的匝数实现焊接电流的线圈的匝数实现焊接电流的粗调粗调 焊接电流的细调是通过移动焊接电流的细调是通过移动可动铁心的位置，从而改变可动铁心的位置，从而改变漏磁来实现的漏磁来实

11、现的 焊机的主要缺点是焊接时易焊机的主要缺点是焊接时易产生震动和位移，造成焊接产生震动和位移，造成焊接电流不稳定电流不稳定。 3BX3-300型交流弧焊机型交流弧焊机BX3-300型交流弧焊机，属于动圈漏磁型交流弧焊机，属于动圈漏磁式式 焊机的空载电压为焊机的空载电压为6075V，电流调节，电流调节范围范围40400A 这种焊机焊接电流的细调是靠转动手柄，这种焊机焊接电流的细调是靠转动手柄，改变初级线圈与次级线圈的相对位置来改变初级线圈与次级线圈的相对位置来实现的，两线圈间的距离越大，焊接电实现的，两线圈间的距离越大，焊接电流就越小。流就越小。焊接电流的粗调则是靠交换初级、次级焊接电流的粗调则

12、是靠交换初级、次级线圈的接法来实现的，即转换开关位置线圈的接法来实现的，即转换开关位置I到位置到位置。 此类焊机没有活动铁心，因此震动很小，此类焊机没有活动铁心，因此震动很小，特别是小电流焊接时电弧燃烧较稳定。特别是小电流焊接时电弧燃烧较稳定。 BX3-300型交流弧焊机构造原理1-调节手柄；2-螺杆；3-铁心；4-次级线圈；5-初级线圈三、弧焊整流器三、弧焊整流器弧焊整流器是直流弧焊电源弧焊整流器是直流弧焊电源中的一种，它将交流电经变中的一种，它将交流电经变压器降低，整流和滤波后而压器降低，整流和滤波后而获得直流电。获得直流电。按整流元件不同，弧焊整流按整流元件不同，弧焊整流器分为硅（二极管

13、）弧焊整器分为硅（二极管）弧焊整流器和晶闸管（可控硅）弧流器和晶闸管（可控硅）弧焊整流器。焊整流器。整流器：1硅弧焊整流器硅弧焊整流器v硅弧焊整流器的主电路一般由降压变压器、硅弧焊整流器的主电路一般由降压变压器、硅整流器、输出电抗器和外特性调节机构等硅整流器、输出电抗器和外特性调节机构等组成。由于其以硅二极管作为整流元件，故组成。由于其以硅二极管作为整流元件，故称为硅弧焊整流器或硅整流焊机。称为硅弧焊整流器或硅整流焊机。v按外特性分类，硅弧焊整流器分为下降特性、按外特性分类，硅弧焊整流器分为下降特性、平特性和多特性三种。按外特性调节机构不平特性和多特性三种。按外特性调节机构不同，可分为抽头式、

14、动绕组式、动铁式、磁同，可分为抽头式、动绕组式、动铁式、磁放大器式和自调电感式等硅弧焊整流。按其放大器式和自调电感式等硅弧焊整流。按其用途可分为单站式、多站式和交直流两用式用途可分为单站式、多站式和交直流两用式等。等。v下降特征的硅弧焊整流器适用于手工电弧焊和钨极氩弧焊，而平特性则适用于熔化极气体保护焊。v国产硅弧焊整流器主要有ZXG型、ZPG型、ZDG型系列产品。2晶闸管弧焊整流器v晶闸管弧焊整流器是一种新型的直晶闸管弧焊整流器是一种新型的直流弧焊电源。它利用可控的晶闸管流弧焊电源。它利用可控的晶闸管桥作为整流器，而且完全采用电子桥作为整流器，而且完全采用电子线路来实现控制功能。因此，可以线

15、路来实现控制功能。因此，可以获得多种所需的外特性，且可方便、获得多种所需的外特性，且可方便、精确、无级地调节焊接电流和电压。精确、无级地调节焊接电流和电压。所以它又是电子控制的弧焊电源之所以它又是电子控制的弧焊电源之一。一。v与硅弧焊整流器相比，晶闸管弧焊整流器的与硅弧焊整流器相比，晶闸管弧焊整流器的主要优点有：结构简单，可获得多种外特性主要优点有：结构简单，可获得多种外特性且可无级调节，动特性好，反应速度快，电且可无级调节，动特性好，反应速度快，电源输入功率小，电流、电压调节范围大，对源输入功率小，电流、电压调节范围大，对网路电压和温度能较好补偿等。网路电压和温度能较好补偿等。v由于晶闸管弧

16、焊整流器可有多种外特性，因由于晶闸管弧焊整流器可有多种外特性，因此适用于手工电弧焊、钨极氩弧焊、等离子此适用于手工电弧焊、钨极氩弧焊、等离子弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊，甚至作弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊，甚至作为机器人用的弧焊电源。这种焊机国产型号为机器人用的弧焊电源。这种焊机国产型号主要有主要有ZX5、ZDK等系列。等系列。四、逆变弧焊机：四、逆变弧焊机：1、基本原理基本原理 单机或三相工频（单机或三相工频（5060Hz）网路交流电）网路交流电经整流，借助大功率电子开关元件的交替经整流，借助大功率电子开关元件的交替开关作用，又将直流变换成几千至几万赫开关作用，又将直流变换成几千至几万赫

17、（一般为（一般为2025kHz，甚至更高一些）的，甚至更高一些）的中频交流电，再经变压器和整流器的降压、中频交流电，再经变压器和整流器的降压、整流，从而得到所需的焊接电源。整流，从而得到所需的焊接电源。(ZX7逆变直流手弧焊机系列)v弧焊逆变器的逆变系统：“交流直流交流”和“交流直流交流直流”两种，通常多采用后一种。弧焊逆变器具有的优点：（1）电弧稳定性高。（2）高效节能。（3）质量小、体积小。（4）具有良好的动特性和工艺性能。（5）焊接电流调节方便、准确、直观。五、负载持续率：五、负载持续率：是在选定的工作时间周期内允许是在选定的工作时间周期内允许焊接设备连续负载的时间。焊接设备连续负载的时

18、间。负载持续率的计算公式：负载持续率的计算公式：在选定的工作时间内负载的时间在选定的工作时间内负载的时间负载持续率负载持续率100100 选定的工作时间周期选定的工作时间周期5 5 分钟分钟 ？60七、焊条电弧焊工具七、焊条电弧焊工具1 1、电焊钳（、电焊钳（300A 500A300A 500A）2 2、面罩面罩/ /护目镜护目镜3 3、焊条保温筒、焊条保温筒4 4、钢丝刷（注意焊接不同的材料，钢丝刷的材料相应、钢丝刷（注意焊接不同的材料，钢丝刷的材料相应不同）：手动不同）：手动/ /电动电动5 5、气铲、气铲6 6、渣锤、渣锤角磨机（手提砂轮机：电动角磨机（手提砂轮机：电动/ /气动）气动）

19、安全插头（欧式插头）安全插头（欧式插头）地线夹地线夹第三节第三节电焊条电焊条一、焊条的组成及作用一、焊条的组成及作用定义：焊条就是涂有药皮的供焊条电弧焊使用定义：焊条就是涂有药皮的供焊条电弧焊使用的熔化电极。的熔化电极。焊条的组成焊条的组成1、焊芯：焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯、焊芯：焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯作用：传导电流，填充金属作用：传导电流，填充金属通常所称的焊条直径就是焊芯直径。通常所称的焊条直径就是焊芯直径。焊芯中各合金元素对焊接的影响焊芯中各合金元素对焊接的影响: : 1、碳（、碳（C） 5、镍（、镍（Ni） 2、锰（、锰（Mn） 6、硫（硫（S） 3、硅（、硅（Si

20、） 7、磷（、磷（P） 4、铬（、铬（Cr） v焊芯的分类焊芯的分类v按按GB1300-77的规定分为的规定分为v碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢三类碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢三类结构钢焊条不锈钢合金钢焊条2、药皮、药皮 1) 矿物类矿物类:主要是各种矿石和矿主要是各种矿石和矿砂等砂等.比如比如:大大 理石、萤石、金红理石、萤石、金红石、赤铁矿、钛铁矿、长石、云石、赤铁矿、钛铁矿、长石、云母等；母等； 2）铁合金和金属粉类：主要有）铁合金和金属粉类：主要有硅铁、锰铁、钛铁、镍粉、铬粉硅铁、锰铁、钛铁、镍粉、铬粉等；等； 3）有机物类：主要有木粉、淀）有机物类：主要有木粉、淀粉等；粉等； 4）

21、化工产品类：主要有碳酸钠、）化工产品类：主要有碳酸钠、碳酸钾、水玻璃等。碳酸钾、水玻璃等。组成v（1）保证焊接电弧稳定燃烧；）保证焊接电弧稳定燃烧；v（2）造气保护熔池，防止空气）造气保护熔池，防止空气侵入；侵入；v（3）向焊缝金属渗合金；）向焊缝金属渗合金；v（4）脱氧，去除硫、磷有害杂）脱氧，去除硫、磷有害杂质；质；v（5）造渣保护焊缝金属和改善）造渣保护焊缝金属和改善焊缝成形。焊缝成形。药药皮皮的的作作用用焊条的一种分类就是按照药皮在焊焊条的一种分类就是按照药皮在焊接过程中生成的熔渣的碱度来划分接过程中生成的熔渣的碱度来划分的。的。二、焊条的分类：二、焊条的分类：v1、按焊条的用途分：十

22、大类、按焊条的用途分：十大类v1）低碳钢和低合金高强度钢焊条）低碳钢和低合金高强度钢焊条 （结构钢焊条）（结构钢焊条）v2）钼和铬钼耐热钢焊条）钼和铬钼耐热钢焊条v3）不锈钢焊条）不锈钢焊条v4）堆焊焊条）堆焊焊条v5）低温钢焊条）低温钢焊条v6）铸铁焊条）铸铁焊条v7）镍及镍合金焊条）镍及镍合金焊条v8）铜及铜合金焊条）铜及铜合金焊条v9）铝及铝合金焊条）铝及铝合金焊条v10）特殊用途焊条）特殊用途焊条2 、按焊条药皮熔化后的熔渣、按焊条药皮熔化后的熔渣（1）酸性焊条）酸性焊条 （2）碱性焊条）碱性焊条酸性焊条碱性焊条对水、铁锈产生气孔的敏感性不大，焊条在使用前经150200烘焙1h对水、铁

23、锈产生气孔的敏感性较大，要求焊条在使用前经300350烘焙12h电弧稳定，可用交流或直流施焊由于药皮中含有氟化物恶化电弧稳定性，须用直流反接施焊，只有当药皮中加入稳弧剂后，才可用交直流两用施焊焊接电流较大焊接电流较同规格的酸性焊条约小10%左右可长弧操作须短弧操作，否则易引起气孔合金元素过渡效果差合金元素过渡效果好熔深较浅，焊缝成形较好熔深稍深，焊缝成形尚好，容易堆高熔深呈玻璃状，脱渣较方便熔渣呈结晶状，脱渣不及酸性焊条好焊缝的常、低温冲击韧度一般焊缝的常、低温冲击韧度较好焊缝的抗裂性能较差焊缝的抗裂性能好焊缝的氢含量高、影响塑性焊缝的含氢量低焊接时烟尘较少焊接时烟尘稍多v3、按药皮类型不同，

24、焊条可分为钛钙型、钛铁矿型、低氢型和纤维素型等。v4、按性能不同，焊条可分为低尘低毒焊条、立向下焊条、水下焊条和重力焊条等。v三、三、碳钢和低合金钢焊条型号的编制方法碳钢和低合金钢焊条型号的编制方法v E表示其含意为：表示其含意为：v 1、字母、字母“E”表示焊条。表示焊条。v 2、前两位数字表示熔敷金属最小抗拉强度值，、前两位数字表示熔敷金属最小抗拉强度值， 单位为单位为MPav 3、第三位数字表示焊条的焊接位置。第三位数字表示焊条的焊接位置。v“0”、“1”表示焊条适用于全位置焊接，表示焊条适用于全位置焊接，“2”表示焊条适表示焊条适用于平焊及平角焊，用于平焊及平角焊，“4”表示焊条适用于

25、向下立焊。表示焊条适用于向下立焊。v4、第三位和第四位数字组合时表示焊接电流、第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型。种类及药皮类型。v“03”表示电流种类为交流或直流正、反接，表示电流种类为交流或直流正、反接，药皮类型为钛钙型；药皮类型为钛钙型；“15”表示直流反接，药表示直流反接，药皮为低氢钠型；皮为低氢钠型；“16”表示交流或直流反接，表示交流或直流反接，药皮为低氢钾型。药皮为低氢钾型。v E4303 J422v E5015 J507v E5016 J506对应的牌号四、焊条的选用原则四、焊条的选用原则1等强度原则等强度原则2等同性原则等同性原则3等条件原则等条件原则选用焊条

26、时还应考虑工地供电情况、选用焊条时还应考虑工地供电情况、工地设备条件、经济性及焊接效率工地设备条件、经济性及焊接效率等实际情况决定。等实际情况决定。v五、焊条的储存、保管和烘干五、焊条的储存、保管和烘干v（1）焊条必须存放在干燥、通风良好的室内仓库里。）焊条必须存放在干燥、通风良好的室内仓库里。焊条储存库内，不允许放置有害气体和腐蚀性介质，焊条储存库内，不允许放置有害气体和腐蚀性介质，室内应保持整洁。室内应保持整洁。v（2）焊条应存放在架子上，架子离地面的距离应不）焊条应存放在架子上，架子离地面的距离应不小于小于300mm，离墙壁距离不小于，离墙壁距离不小于300mm，室内应，室内应放置去湿剂

27、，严防焊条受潮。放置去湿剂，严防焊条受潮。v（3）焊条堆放时应按种类、牌号、批次、规格、入）焊条堆放时应按种类、牌号、批次、规格、入库时间分类堆放，每垛应有明确的标志，避免混乱。库时间分类堆放，每垛应有明确的标志，避免混乱。发放焊条时应遵循先进先出的原则，避免焊条存放发放焊条时应遵循先进先出的原则，避免焊条存放期太长。期太长。v（4）焊条在供给使用单位以后，至少在）焊条在供给使用单位以后，至少在6个月之内个月之内能保证继续使用。能保证继续使用。v（5）特种焊条的储存与保管制度，应比一般焊条严）特种焊条的储存与保管制度，应比一般焊条严格，并将它们堆放在专用库房或指定区域内，受潮格，并将它们堆放在

28、专用库房或指定区域内，受潮或包装损失的焊条未经处理不准入库。或包装损失的焊条未经处理不准入库。v（6）对于已受潮、药皮变色和焊芯有锈迹的焊条，）对于已受潮、药皮变色和焊芯有锈迹的焊条，须经烘干后进行质量评定。若各项性能指标都满足须经烘干后进行质量评定。若各项性能指标都满足要求时，方可入库，否则不准入库。要求时，方可入库，否则不准入库。v（7）一般焊条一次出库量不能超过两天的用量。已）一般焊条一次出库量不能超过两天的用量。已经出库的焊条，焊工必须保管好。经出库的焊条，焊工必须保管好。v（8）焊条储存库内，应设置温度计和湿度计。低氢）焊条储存库内，应设置温度计和湿度计。低氢型焊条库内温度不低于型焊

29、条库内温度不低于5，空气相对湿度应低于，空气相对湿度应低于60。v（9）存放期超过一年的焊条，发放前应重新做各种）存放期超过一年的焊条，发放前应重新做各种性能试验，符合要求时方可发放，否则不准发放。性能试验，符合要求时方可发放，否则不准发放。第四节第四节 焊条电弧焊工艺焊条电弧焊工艺v一、焊条的选择一、焊条的选择v焊条选择的基本原则是：焊条选择的基本原则是：v1.碳钢和低合金钢v（1）碳钢和低合金钢焊接，应按钢材强度等级选用焊条，同时还应综合考虑焊缝的塑性、韧性。v（2）不同强度等级的碳钢和低合金钢或不同低合金钢之间焊接，应按异种钢接头中强度等级较低的钢种选用焊条，保证焊缝及接头强度高于较低一

30、侧强度。塑性、韧性应不低于强度较高的一侧。v（3）对于耐腐蚀（如耐大气腐蚀、耐海水腐蚀等）要求的结构，应选择相应配套的专用焊条或熔敷金属化学成分与其相近的焊条。v（4）结构复杂、刚性大，焊接性较差、工作条件要求较苛刻的重要结构，应选用低氢型碱性焊条。如果强度等级较低，可选择酸性焊条。v（5）其次应考劳动生产率，劳动条件、经济合理性和现场条件等。v2.耐热钢v（1）耐热钢焊接可根据钢种和结构工作温度，选用熔敷金属化学成分和力学性能与母材相同或相近的焊条，即等成分的原则。v（2）除保证化学成分应与母材基本相同外，还应力求保证力学性能与母材相当，即接头的等强性，包括常温强度和高温持久强度。v（3）异

31、种耐热钢焊接可按合金元素含量级别较低一侧适用焊条，但预热温度和焊后热处理应按级别较高的一侧。v（4）从保证焊接接头的抗裂性能出发，应选用低氢型焊条。只有在特殊情况下，如氩弧焊打底管道盖面焊时才选用其他类型焊条。v3.不锈钢v（1）不锈钢焊条的选用是按等成分的原则，即选用熔敷金属化学成分与母材相同或相近的焊条，同时熔敷金属的含碳量不应高于母材，在按等成分原则，选用耐热不锈钢焊条时还应注意满足焊缝金属的抗热裂纹性能和高温性能。对于耐蚀不锈钢，还应考虑到工作条件和工作温度状况。v（2）铬不锈钢，为改善焊接接头塑性，也可选用铬镍奥氏体不锈钢焊条。v（3）结构刚性较大或焊缝抗裂性较差（如马氏体铬不锈钢或

32、单纯奥氏体铬镍不锈钢）时，应选用碱性药皮的不锈钢焊条。v（4）对于异类、异种钢应充分注意焊缝合金成分的稀释问题，通常应采用高于合金成分较高一侧的高合金焊条。二、焊接参数二、焊接参数v焊接参数是焊接时，为保证焊接质量而选定的各项参数（如焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等）的总称。v1.焊接电流v电流大小主要取决于焊条直径和焊缝空间位置，其次是工件厚度、接头形式、焊接层次等。焊接电流与焊条直径的经验公式：焊接电流与焊条直径的经验公式：I=KdI-焊接电流（焊接电流（A）d-焊条直径焊条直径（mm）K-与焊条直径有关的系数与焊条直径有关的系数表3-2 经验系数焊条直径122446经验系数2530

33、30404060v2.电弧电压v电弧电压由电弧长度决定，弧长则电弧电压高，弧短则电弧电压低。焊接时电弧不宜过长，否则电弧燃烧不稳定，影响电弧气氛对熔池的保护效果。v3.焊接速度v单位时间内完成焊缝的长度，称为焊接速度，焊接速度应适当并保持均匀。v4.线能量v焊接电流、电弧电压、焊接速度决定了焊接线能量。它对焊接接头性能影响较大，应根据被焊金属性能、特点、合理选择线能量。v5.焊条直径v焊条直径的选择与下列因素有关：v（1）工件厚度v（2）焊缝空间位置v（3）焊接层次v三、焊条电弧焊操作技术三、焊条电弧焊操作技术v1.引弧和运条引弧和运条v（1）引弧）引弧 焊条电弧焊采用接触法引弧，引焊条电弧焊

34、采用接触法引弧，引弧方法有划擦法和撞击法两种。弧方法有划擦法和撞击法两种。v（2）运条）运条 随着焊条不断熔化，朝熔池方向随着焊条不断熔化，朝熔池方向逐渐送进焊条；沿焊接方向均匀移动；横向逐渐送进焊条；沿焊接方向均匀移动；横向摆动，可将这摆动，可将这3个方向的运动，统称为运条。个方向的运动，统称为运条。 v运条方法有许多种，应根据焊缝位置、接头形式、工件厚度、装配间隙、焊条直径、焊接电流及操作水平等因素综合考虑确定。主要运条方法有：v1）直线形运条法v2）直线往返运条法v3）锯齿形运条法v4）月牙形运条法v5）三角形运条法v6）圆圈形运条法v7）八字形运条法a）直线形运条法b）直线往返运条法c

35、）锯齿形运条法d）月牙形运条法e）三角形运条法f）圆圈形运条法g）八字形运条法v2.焊缝的起头、收尾和接头v（1）焊缝的起头v（2）焊缝的收尾v（3）焊缝接头v1）中间接头v2）相背接头v3）相向接头v4）分段退焊接头a）中间接头b）相背接头c）相向接头d）分段退焊接头1-先焊焊缝2-后焊焊缝v3.定位焊v为装配和固定焊件接头的位置而进行的焊接，称为定位焊v定位焊要求如下：v（1）定位焊缝的起头和收尾应圆滑过渡，以免正式焊接时焊不透。v（2）定位焊缝有缺陷时，应将其清除重新焊接以保证质量。v（3）定位焊所用焊接材料应与正式焊接时相同。v（4）工件正式焊接需预热时定位焊也应预热，预热温度与正式焊

36、接相同。v（5）定位焊所用电流应比正式焊接大一些，通常大10%15%，以保证焊透。v（6）在焊缝交叉部位和焊缝方向急剧变化处不应定位焊，应离开50mm以上。v4.焊条电弧焊操作工艺方法焊条电弧焊操作工艺方法v焊缝根据空间位置分为平、立焊缝根据空间位置分为平、立 横及仰焊缝，横及仰焊缝，水平固定管的焊缝是这几个位置（平、立、水平固定管的焊缝是这几个位置（平、立、仰）的综合，垂直固定管的焊缝则属于横焊仰）的综合，垂直固定管的焊缝则属于横焊缝。缝。 v（1）双面焊和单面焊v双面焊是首先在工件正面焊接（根据板厚可坡口或不开坡口），待焊满或焊至一半后再用碳弧气刨或机械清根，然后再进行背面接焊v单面焊双面

37、成形焊法，是一种特殊的操作方法，它是在工件坡口背面没有任何辅助措施条件下，在坡口正面施焊，焊后保证坡口的正、反两面都能得到均匀整齐、成形良好、质量符合要求的焊缝。v焊条电弧焊单面焊双面成形，可分为间断灭弧焊法和连弧焊法。v（2）多层焊和多层多道焊va）多层焊b）多层多道焊v对称焊法、跳焊法、分段退焊、交替焊法va）逐段退焊法b）分中逐段退焊法c）跳焊法d）交替焊法e）分中对称焊法v（3）不同空间位置的焊接方法v熔焊时，焊件接缝所处的空间位置，可用焊缝倾角和焊缝转角来表示。有平焊、立焊、横焊和仰焊位置等。v焊缝倾角，焊缝轴线与水平面之间的夹角；焊缝转角，通过焊缝轴线的垂直面与坡口的二等分平面之间

38、的夹角。v1）平焊）平焊 v在焊缝倾角在焊缝倾角05，焊，焊缝转角缝转角010焊接位焊接位置的焊接。置的焊接。v对接平焊焊条角度T形接头平角焊焊条角度单层焊、多层焊和多层多道焊v2）立焊在焊缝倾角8090，焊缝转角0180的位置的焊接，为立焊。v灭弧法v热接法v3）横焊v在焊缝倾角05；焊缝转角7090的对接位置的焊接，为横焊。v横焊时，焊条熔滴受重力影响空易偏离焊条轴线，熔池金属受重力影响容易下坠，甚至流淌至下坡口面，造成未熔合及夹渣等缺陷。开坡口对接横焊a）V形坡口多层焊b）V形坡口多道焊c）单边V形坡口多层多道焊单面焊双面成形横焊操作示意图v4）仰焊在对接焊缝倾角015；转角165180

39、位置的焊接，称为仰焊。v仰焊是各种位置焊接中最难的一种，由于熔池倒悬在焊件下面，液态金属靠自身表面张力作用保持在焊件上。v单面焊双面成形仰焊焊条角度示意图1第一道直线形运条法2第二道直线往返运条法3月牙形运条法4锯齿形运条法仰焊中间层及盖面层施焊示意图v（4）管子的焊接v大部分管子的焊接，只能单面施焊。且要求焊透。因此应采用单面焊双面成形焊法。根据管子壁厚可开V形、U形或VY形坡口。保证管子的装配质量，严格控制对接边缘偏差。定位焊缝应保证焊透，不出气孔、夹渣、裂纹等缺陷，并将焊缝端部处理成缓坡状，以利接头。v1）水平固定管的焊接v水平固定管的焊接包括了仰、立、平3种位置，并具有逐渐过渡和综合的

40、特点。v下半周焊缝易产生未熔合、未焊透及夹渣、凹陷等缺陷，上半周容易焊透但易出现焊瘤，所以水平固定管的焊接难度很大。水平固定管击穿施焊焊条角度v2）垂直固定管的焊接垂直固定管的焊接与板的横焊基本相同，不同的是管子有弧度，焊条应随弧度转动。第五节第五节 焊条电弧焊安全技术焊条电弧焊安全技术v一、手工电弧焊的安全一、手工电弧焊的安全特点特点v在手工电弧焊焊接的过在手工电弧焊焊接的过程中，有可能发生触电、程中，有可能发生触电、火灾、爆炸、中毒、灼火灾、爆炸、中毒、灼烫和高处坠落等事故。烫和高处坠落等事故。v二、焊接安全用电二、焊接安全用电v1电流对人体的伤害电流对人体的伤害v电流对人体的伤害有三种类

41、型：电击、电伤电流对人体的伤害有三种类型：电击、电伤和电磁场生理伤害。和电磁场生理伤害。v2影响电流对人体伤害的因素影响电流对人体伤害的因素v3安全电压安全电压v为防止触电事故而采用的由特定电源供电的为防止触电事故而采用的由特定电源供电的安全电压系列，按安全电压系列，按GB3805-85的规定分别为的规定分别为42V、36V、24V、12V、6V。v三、手工电弧埠时发生触电事故的原因及预三、手工电弧埠时发生触电事故的原因及预防措施防措施v1发生触电事故的原因发生触电事故的原因v手工电弧焊时发生的触电事故，有直接电击手工电弧焊时发生的触电事故，有直接电击和间接电击两种。和间接电击两种。v间接电击

42、，是指人体触及意外带电体而发生间接电击，是指人体触及意外带电体而发生的触电事故。所谓意外带电体是指正常不带的触电事故。所谓意外带电体是指正常不带电，因绝缘损坏或电器线路发生故障时才带电，因绝缘损坏或电器线路发生故障时才带电的带电体，如漏电的焊机外壳、绝缘损坏电的带电体，如漏电的焊机外壳、绝缘损坏的电缆等的电缆等v2预防措施v（1）隔离防护v（2）绝缘良好v（3）正确使用劳动保护用品v（4）为防止电弧焊接时，人体触及带电设备的金属外壳，应采取的安全措施：v护接地v护接零v四、电弧焊时发生电伤事故的原因及预防措四、电弧焊时发生电伤事故的原因及预防措施施v1发生电伤事故的原因v（1）当焊接回路处于短

43、路状态时，闭合电源开关。v（2）正在进行焊接操作时（电弧正在燃烧），拉开电源开关。v以上两种情况都会在开关的接触点处产生电弧，引起电伤事故。v2电伤事故的预防措施v（1）严禁随意将焊接回路短路和在其短路状态下去接通电源。v（2）正在进行焊接操作时，禁止切断电源。v（3）接通或切断电源时，操作要准确，动作要迅速，并要求在电源开关的侧面进行操作。v（4）选用带有灭弧装置的电源开关。v（5）按规定穿戴个人防护用品。案例分析：案例分析：v事故经过（1）2002年7月，金堆城钼业公司某厂在浴池管道改造时，承包工程的施工队进行管道焊接作业，某青工手持电焊机回路线往管道上搭接时触电，倒地后将回路线压在身下触

44、电身亡。原因分析（2）现场调查发现，该青工在浴池潮湿的地面焊接管子时，脚上穿的塑料底布鞋、手上戴的帆布手套均已湿透。当右手拉电焊机回路线往钢管上搭接时，裸露的线头触到载手套的左手上，使电流在回路线、人体、焊把线（已放在地上）之间形成回路，电流通过心脏。尤其是触电倒地后，在潮湿的浴池内，人体成了良好的导体，那时人体电阻约为1000，电焊机空载二次电压在70V左右，则此时通过人体的电流约为70mmA。而成人通常的致命电流是50mmA，70mmA的电流使其心脏功能衰竭、血液循环停止，造成死亡。因此，环境潮湿、手套不绝缘是导致这位青工死亡的主要原因。原因综述（3）概括手工电弧焊触电事故的原因，主要有以

45、下几点：v1爆工安全意识淡薄，在焊接作业中，忽视安全，自我保护意识差。v2在施工作业中违反安全操作规程和安全制度。主要表现在：（1）未经安全培训取证就上岗作业，不懂装懂，冒险蛮干；（2）电焊机初次电源线接线太长，远远超过安全规定的23m的长度，有的达十几米，甚至几十米，施工焊点离电源太远，中间又有障碍物挡住视线，若有人误合闸或电源线破损时，容易造成严重触电事故；（3）电焊机在使用中普遍存在不安装接地线和漏电保护器，这样一旦发生机壳带电，就容易造成触电事故。v3劳动保护用品穿戴不全，或防护用品破损不及时更换。如有的焊工戴的手套露出手指或手掌，也有焊工不戴专用手套，随便佩戴没有绝缘性能的布手套或线

46、手套，在拿焊把或更换焊条时，容易发生触电事故。对策（4）v1加强对焊工的安全教育，提高安全意识，使他们充分认识安全的重要性，增强自我保护意识，自觉认真执行安全制度和安全规程。拒绝违章指挥，严禁违章作业。v2坚持焊工持证上岗。焊接作业是特种作业，必须对电焊工进行安全知识、安全技能的培训，经安监部门考核合格取得上岗操作证后方可上岗操作。v3焊工在作业中必须严格按照安全操作规程和制度进行作业，克服侥幸心理。电焊机电源线不得超过23m，电缆线破损后要及时更换，杜绝漏电事故发生。v4焊工作业时必须穿载劳动保护用品（如焊工绝缘手套、绝缘鞋等），劳保用品破损后要及时更换。工作前，焊工要严格检查电焊机和焊钳是

47、否完好，发现有故障和漏电时，要及时维修，确保作业安全。v5对环境恶劣（如易燃易爆、潮湿等），不具备焊接作业条件的，要采取严格周密的保护措施。在容器内等特殊场合，要采用绝缘垫（板）将焊工与焊件隔离开，并要加强通风，要安排专人监护；在高空从事焊接作业时要系好安全带。v6对电焊机要采取接地保护措施或配备漏电保安器。严禁将设备、金属结构件当作地线使用。v7加强施工现场的安全监督检查，对违反安全规程和安全制度、冒险蛮干的行为要坚决制止。v五、焊机的使用与维护保养五、焊机的使用与维护保养v1焊机的使用v2焊机的维护保养v3焊机的常见故障及排除方法交流弧焊机常见故障及排除方法故障现象故障原因排除方法焊接变压

48、器过热（1）变压器过载（2）变压器绕组短路（1）减小焊接电流（2）修理短路处的线圈，消除短路现象焊机冒烟（1）超载、绝缘烧坏（2）电源电压太高或一次线路接错（3）焊机受潮、焊机内部线路短路（1）切断电源检查焊机内绝缘情况，修复绝缘（2）检查一次线路的接线（3）防雨、放通风处或烘干、消除短路现象焊接电流不稳定（1）动铁心在焊接位置不稳定（2）焊接电缆与焊件接触不良（1）将手柄或动铁心固定（2）使之接触良好焊接电流过小（1）焊接电缆线过长（2）焊接电缆线成盘形（3）接头松动或接触不良（1）减短电缆长度增大线径（2）放开电缆线取直（3）固定接头，使其接触良好故障现象故障原因排除方法焊机空载电压太低（

49、1）网路电压过低（2）变压器初级线圈匝间短路（3）磁力启动器接触不良（1）调整电压至额定值（2）消除短路故障（3）检修磁力器使其接触良好焊接电流调节失灵（1）控制线圈匝间短路（2）焊接电流控制器接触不良（3）控制整流回路元件损坏（1）消除短路现象（2）检修控制其，使之接触良好（3）更换元件焊接电流不稳定（1）主回路交流接触器抖动（2）风压开关抖动（3）控制绕组接触不良（1）消除抖动现象（2）消除抖动现象（3）使之接触良好焊接过程中焊接电压突然降低（1）主回路全部或部分产生短路（2）整流元件击穿（3）控制回路断路（1）检修线路（2）更换整流元件，检查保护线路（3）检修控制回路风扇电机不转（1）熔

50、断器熔断（2）电动机引线或绕组断线（3）开关接触不良（1）更换熔断器（2）检修或更换电动机（3）检修或更换开关电表无指示（1）电表或相应接线短路（2）主回路出故障（3）饱和电抗器和交流绕组断线（1）修复或更换电表（2）排除故障（3）检修焊接外壳带电（1）初次线圈或次级线圈碰机壳（2）电源线误碰机壳（3）焊接电缆误碰机壳检修碰机壳的线路，消除碰机壳导线接头处过热接线柱上螺钉未旋紧旋紧螺钉硅整流式直流弧焊机常见故障及排除方法v六、手工电弧焊的安全操作技术六、手工电弧焊的安全操作技术v（1）电弧焊机必须有良好的绝缘和可靠的保护接地或接零装置。v（2）焊机的电源线必须有足够的导电截面积和良好的绝缘，且

51、不宜过长。铁壳开关的外壳和焊机的接地线均要有足够的截面积。v（3）焊接回路线应用焊接电缆线，绝缘应良好。焊钳的绝缘部分必须良好、完整。v（4）操作行灯电压应采用36V以下的安全电压。v（5）在狭小的舱室和容器内焊接，应加强绝缘措施，采用有效通风，防止有害气体和烟尘对人体侵害，焊接作业时现场应有人监护。v（6）焊接现场应距离易燃易爆物品l0m以上。雨天禁止露天作业。v（7）严禁在有压力的容器、管道上进行焊接作业。v（8）正确、合理地使用劳动防护用品。上装不应束在裤腰里，清除焊渣应戴防护镜。v（9）高处作业，脚手架应牢固，应使用合格的安全带，焊接作业点下方及一定的范围内不应有人员和易燃易爆物品。v（10）焊接作业结束后，应将焊钳放在不会发生短路的地方，并及时切断电源，检查焊接现场周围是否存在不安全的因素等。