焊接学校手工电弧焊培训

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1、松下电器（中国）焊接学校松下电器（中国）焊接学校手工电弧焊技能培训手工电弧焊技能培训焊接三要素优秀的操作者高品质的焊接设备合格的焊接材料n发达国家气保焊占第一位，n引进国外设备与国内设备资金比为2 ：1。中国CO2焊接市场潜力非常大国内10% 左右日本4060%左右，市场占有率资金投入使用情况国内，国外焊机发展情况需要不同的焊接方法，焊接技术，焊接设备。金属的连接金属的连接(设备选型七要素设备选型七要素) 金属材料不同板厚焊接位置不同质量焊缝尺寸焊缝成型接头形式对接搭接角接T接水平焊 立焊 横焊 仰焊 COCO2 2焊接技能培训内容焊接技能培训内容二.手工电弧焊主要工艺参数及系列焊机介绍一.焊

2、接基本知识三.焊机的正确使用与维护保养五.常见故障与焊接缺陷四.基本操作技术 1.焊接方法分类 2.熔化焊接的主要特征 3.焊条电弧焊的工作原理 4.手工电弧焊的特点 5. 唐山松下焊条电弧焊系列焊机简介一一.焊接基本知识焊接基本知识1.1.焊接方法分类焊接方法分类等离子弧焊非熔化极TIG激光焊电子束焊钎焊钎焊电渣焊MAG压力焊压力焊铝热焊气焊CO2MIG 电弧焊 熔化极手弧焊埋弧焊熔化焊接熔化焊接 将被连接金属局部熔化，然后冷却结晶使分子或原子彼此达到晶格距离并形成结合力，这种焊接方法叫熔化焊接。 需要一个能量集中，热量足够的热源。 能量集中性：就是在金属电极中单位面积所通过的电流越大，能量

3、集中性越好。熔化焊接2.熔化焊接的主要特征 焊接部位必须采取有效的隔离空气保护，使焊接部位不能和空气接触，以免造成焊道的成分和性能不良. 保护方式有三种:气相气相,渣相渣相,真空真空.焊接方法丝径（mm）电流范围(A)电流密度(A/mm2)能量集中性手弧焊527014差埋弧焊5130066好CO2焊1250318更好 结论：结论： CO2焊比手弧焊能量集中性好十倍以上，焊接成本低三倍。焊比手弧焊能量集中性好十倍以上，焊接成本低三倍。能量集中性对照表电弧焊：以气体导电时产生的电弧热为热源。熔化极：焊丝或焊条既是电极又是填充金属。非熔化极：电极（钨极）不熔化。MIG焊：金属极（熔化极）惰性气体保护

4、焊TIG焊：钨极（非熔化极）惰性气体保护焊MAG焊：金属极（熔化极）活性气体保护焊CO2焊：二氧化碳气体保护焊（MAGC焊）手工焊：焊条电弧焊（SMAW焊）名词解释(1)1.焊接 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。2.金属 指具有特殊光泽而不透明，富有延展性、导热性及导电性的一类结晶物质。具有金属特性的材料统称为金属材料3.合金 指两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素熔合在一起所得到的具有金属特性的物质。4.钢的热处理 将钢在固态下采用适当方式进行加热、保温和冷却，以获得所需要的组织结构与性能的工艺。5.金属的力学性能 指金属在力或能

5、的作用下，所表现出来的一系列力学特性，(如强度、塑性、硬度和冲击韧度等）它反映了金属材料在各种形式外力作用下抵抗变形或破坏的能力。名词解释(2)6.熔池 熔焊接时，在焊接热源作用下，焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分。7.焊接化学冶金 熔焊时，焊接区的熔化金属、熔渣、气体之间在高温下进行的一系列化学冶金反应。8.熔滴 电弧焊时，在焊条（或焊丝）端部形成的，并向熔池过渡的液态金属滴。9.熔渣 焊接过程中，焊条药皮或焊剂熔化后，经过一系列化学变化形成的覆盖于焊缝表面的非金属物质。10.焊接接头 用焊接方法连接的接头（简称接头）。焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区。11.焊缝 焊件经焊接后

6、所形成的结合部分。12.熔合区 焊接接头中，焊缝向热影响区过渡的区域。名词解释(3)13.热影响区 焊接（或切割）过程中，材料因受热的影响（但未熔化）而发生金相组织和力学性能变化的区域。14.碳当量 把钢中合金元素（包括碳）的含量按其作用换算成碳的相当含量。可作为评定钢材焊接性的一种参考指标。15.预热 焊接开始前，对焊件的全部（或局部）进行加热的工艺措施。16.后热 焊接后立即对焊件的全部（或局部）进行加热或保温，使其缓冷的工艺措施。它不等于焊后热处理。17.焊后热处理 焊后为改善焊接接头的组织和性能或消除残余应力而进行的热处理。 名词解释(4)焊条电弧焊优点 l）使使用用的的设设备备比比较

7、较简简单单，价价格格相相对对便便宜宜且且轻轻便便。焊条电弧焊使用的交、直流焊机都比较简单，操作时不需要复杂的辅助设备，只需简单的辅助工具。 2）不不需需辅辅助助气气体体防防护护。焊条不但提供填充金属，而且在焊接时能够产生保护气体，并具有较强的抗风能力。 3）操操作作灵灵活活，适适应应性性强强。不规则的焊缝。凡焊条能够达到的地方都能进行焊接。 4）应应用用范范围围广广，用于大多数工业用的金属和合金的焊接。选用合适的焊条可以焊接碳素钢、低合金钢、高合金钢、有色金属。而且可以焊接异种金属，还可以铸铁焊补和各种金属材料的堆焊等。焊条电弧焊缺点l）对焊工操作技术要求高。对焊工操作技术要求高。焊工培训费用

8、大。焊条电弧焊的焊接质量，除靠选用合适的焊条、焊接工艺参数和焊接设备外，主要靠焊工的操作技术和经验保证。即焊条电弧焊的焊接质量在一定程度上决定了焊工操作技术。因此必须经常进行焊工培训。2）劳劳动动条条件件差差。焊条电弧焊主要靠焊工的手工操作和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和有毒的烟尘环境中。因此要加强劳动保护。焊条电弧焊缺点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）不适于特殊金属及薄板的焊接。如活泼金属（Ti、Nb、Zr等）和难熔金属（Ta、Mo等），

9、这些金属对氧的污染非常敏感，焊条的保护作用不能防止这些金属氧化，焊接质量达不到要求，所以不能采用焊条电弧焊；对于低熔点金属如Pb、Sn、Zn及其合金等，电弧的温度对其来讲太高，也不能采用焊条电弧焊。另外，焊条电弧焊的焊接工件厚度一般在1.5mm以上；1mm以下的薄板不适于焊条电弧焊。电弧偏离焊条轴线的现象叫电弧偏吹。电弧偏吹使温度分布不均匀，容易产生咬边、未熔合、夹渣等缺陷，故必须研究引起偏吹的原因及预防措施。 药皮偏心引起的电弧偏吹 接地线位置不适当引起的电弧偏吹第二节 电弧偏吹 1焊条药皮偏心 : 因药皮偏心，圆周各处药皮厚度不一致，熔化快慢不同，药皮薄的一边熔化得快，药皮厚的一侧熔化慢，

10、焊条端部产生“马蹄形”套筒，使电弧吹向一边. 2气流的影响 : 在钢板两端焊接时，由于热空气引起冷空气流动，使电弧向钢板外面偏吹。 3风的影响: 在风的作用下。电弧向风吹的方向佩斜。 4 接地线位置不适当引起的偏吹 。一、产生电弧偏吹的原因一、产生电弧偏吹的原因 二、防止偏吹的措施发现焊条出现“马蹄形”，当“马蹄形”不大时，可转动焊条改变偏吹的方向调整焊缝成形；若“马蹄形”较大，则更换焊条。改变工件上的接线位置，地线接工件中间较好。焊T形接头或焊接具有不对称铁磁物质的焊件时，可适当改变焊条角度，削弱立板的影响，铁磁物质对电弧磁偏吹的影响，如图所示。钢板两头焊接时，改变焊条角度或增加引弧板。 避

11、免在有风的地方焊接或用防护板挡风铁磁物质对电弧磁偏吹的影响焊接方法焊接方法行走方式行走方式送丝送丝(条条)方式方式控制方式控制方式手工弧焊手工弧焊手工手工手工手工手弧焊手弧焊CO2焊焊手工手工自动自动(送丝机送丝机)半自动焊半自动焊埋弧焊埋弧焊自动自动(焊接小车焊接小车)自动自动(送丝机送丝机)自动焊自动焊焊接控制方式的分类焊接控制方式的分类焊条电弧焊工作原理 手工电弧焊是最常用的熔焊方法之一。在焊条末端和工件之间燃烧的电弧所产生的高温使药皮、焊芯及工件熔化，药皮熔化过程中产生的气体和熔渣，不仅使熔池和电弧周围的空气隔绝，而且和熔化了的焊芯、母材发生一系列冶金反应，使熔池金属冷却结晶后形成符合

12、要求的焊缝。焊接过程1-药皮 2-焊芯 3-保护气体 4-电弧 5-熔池 6-母材 7-焊缝 8-渣壳 9-熔渣 10-熔滴二.手工电弧焊主要规范参数 7.焊接层数焊接层数3.焊条直径焊条直径4.焊接电流焊接电流2.焊接电源种类焊接电源种类和极性和极性5.5.电弧电压电弧电压6.焊接速度焊接速度1.焊条种类和牌号焊条种类和牌号1.焊条种类和牌号焊条种类和牌号涂有药皮的供手工电弧焊用的熔化电极叫电焊条，简称焊条。不锈钢焊条夹持端端面涂有不同颜色，以便识别焊条型号。在靠近夹持端的药皮上印有焊条牌号电焊条电焊条第一节第一节 焊条的组成及作用焊条的组成及作用l一夹持端 2一药皮 3一焊芯 4一引弧端

13、5 引弧剂一、焊芯焊条中被药皮包敷的金属丝叫焊芯。 1焊芯的作用 作电极产生电弧。 焊芯熔化后成为填充金属，与熔化了的母材混合形成焊缝。1234L根据GB焊接用钢丝标准规定，专门用于制造焊芯和焊丝的钢材，可分为碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢三类。焊条钢牌号一律用汉语拼音字母H做字首，其后紧跟钢号，表示方法与优质碳素结构钢、合金钢相同。若钢号末尾注有高字（或字母A），为高级优质焊条钢，含硫、磷量较低。若末尾注有“特”字（或字母E），为特级焊条钢，含硫、磷更低。11焊芯的分类及牌号焊芯的分类及牌号 举例如下： H08低碳焊条钢，含碳量约0.08，含硫、磷均小于0.04。 H08A高级低碳焊条钢，含

14、碳量约0.08，含硫、磷均小于0.03。 H1Crl 9NITi一铬镍钛不锈钢焊条钢。涂敷在焊芯表面的有效成分叫药皮。由几种或几十种成分。 药皮的作用如下：l. 稳弧作用 药皮中含有稳弧物质，保证易引燃电弧和燃烧稳定。2.保护作用 药皮熔化时产生气体和熔渣，可隔离空气，保护熔融金属。熔渣冷却后，在焊缝表面形成渣壳，可防止焊缝表面金属不被氧化并减慢焊缝的冷却速度，有利于熔池中气体逸出，减少产生气孔的可能性，并改善焊缝成形。3.冶金作用 药皮中加有脱氧剂和合金剂，通过熔渣与熔化金属的化学反应，可减少氧、硫、磷等有害杂质，使焊缝金属获得符合要求的力学性能。12、 药药 皮皮13、 药药 皮皮4.渗合

15、金药皮中加有铁合金，这些合金元素熔化后过渡到熔池中，可提高焊缝金属中合金元素的含量，从而改善焊缝金属的性能，通过渗合金甚至可获得性能与母材完全不同的焊缝金属，如在碳钢上堆焊不锈钢、高速钢等。5.改善焊接工艺性能 通过调整药皮成分，可改变药皮的熔点和凝固温度，使焊条末端形成套筒，产生走向气流，有利于熔滴向熔池过渡，可适应全位置焊接需要。一、焊条的种类及型号 根据焊条的用途可分为碳钢、低合金钢、不锈钢、堆焊、铝及铝合金、铜及铜合金、铸铁焊条等，这里只介绍焊钢用的焊条。 1.碳钢焊条根据GB碳钢焊条标准规定，这类焊条的型号，根据熔敷金属的抗拉强度，药皮类型、焊接位置和焊接电流种类划分。型号编制方法如

16、F：碳钢焊条包括E43和E50两个系列。第二节第二节 焊条的种类、型号及规格焊条的种类、型号及规格21焊接位置（X3）的意义22焊条规格焊条规格焊条以焊芯的直径为公称直径，根据焊芯的材质和直径决定焊条的长度。不同类别焊条的规格见表焊芯直径(mm)焊条长度(mm)1.6200 （250）2.0250 （300）2.5250 （300）3.2350 （400）4.0350 （400）5.0400 （450）6.0400 （450）8.0500 （ 650）尽管药皮中有多种类型，但根据药皮熔化后的熔渣特性，只能分成两类。这两类焊条的工艺性能，操作注意事项和焊缝质量有较大的差异，因此必须熟悉它们的特点

17、。23酸性焊条与碱性焊条 酸性焊条熔渣的主要成分是酸性氧化物（如SiO2、 TiO2 、Fe2CL3等），它在焊接过程中容易放出含氧物质，以及药皮里的有机物，分解时产生保护气体。因此烘干温度不能超过250。 这类焊条氧化性较强，容易使合金元素氧化，同时电弧中的氢离子容易和氧离子结合生成氢氧根离子，可防止氢气孔，因此这类焊条对铁锈不敏感。 酸性渣不能有效地清除熔池中的硫、磷等杂质，因此焊缝金属产生偏析的可能性较大，出现热裂纹的倾向较高，焊缝金属的冲击韧度较低。 酸性焊条的优点是价格较低，焊接工艺性较好，容易引弧，电弧稳定，飞溅小，对弧长、对油锈不敏感，焊前准备要求低，而且焊缝成形好，广泛用于一般

18、结构。 这类焊条的典型牌号产品有：结422、热202、热307等231酸性焊条酸性焊条碱性焊条熔渣的主要成分是碱性氧化物（如大理石、萤石等）和铁合金，焊接时大理石分解，产生二氧化碳气体。 这类焊条的氧化性弱，对油、水、铁锈等很敏感。如果焊前工件焊接区没有清理干净、或焊条未完全烘干，容易产生气孔。但焊缝金属中合金元素较多，硫、磷等杂质较少，因此焊缝的力学性能，特别是冲击韧度较好，故这类焊条主要用于焊接重要结构。 碱性焊条突出的缺点是价格稍贵，工艺性能差，引弧困难，电弧稳定性差，飞溅较大，必须采用短弧焊接，焊缝外形稍差，鱼磷纹较粗。 232碱性焊条碱性焊条 必须说明一点，对同一序列的焊条，无论是酸

19、性焊条，还是碱性焊条，它们的熔敷金属的力学性能都能满足使用要求，只是酸性焊条熔敷金属的塑性和韧性稍差，因此至今还广泛地应用。 为了更好地掌握酸性焊条与碱性焊条的特点，将这两类焊条的特性对比列表l212。 焊条的种类很多，应用范围不同，正确选用焊条，对焊接质量、劳动生产率和产品成本都有影响，为了正确地选用焊条，可参考以下几个基本原则。第三节 焊条的选用原则对于承受静载或一般载荷的工件或结构，通常选用抗拉强度与母材相等的焊条，这就是等强度原则。例如：焊接20，Q235等低碳钢或抗拉强度在400MPa左右的钢就可以选用E43系列焊条。而焊16Mn， 16Mug等抗拉强度在500MPa范围的钢，选用5

20、0系列焊条就行了。有的人认为选用抗拉强度高的焊条焊接抗拉强度低的材料好，这个观念是错误的，通常抗拉强度高的钢材的塑性指标都较差，单纯追求焊缝金属的抗拉强度，降低了它的塑性，往往不一定有利。一、等强度原则焊接在特殊环境下工作的工件或结构，如要求耐磨、耐腐蚀、在高温或低温下具有较高的力学性能，则应选用能保证熔数金属的性能与母材相近或相近似的焊条，这就是等同性原则。 如焊接不锈钢时，应选用不锈钢焊条；焊接耐热钢时应选用耐热钢焊条。二、等同性原则根据工件或焊接结构的工作条件和特点选择焊条。例如焊接需承受动载或冲击载荷的工件，应选用熔敷金属冲击韧度较高的低氢型碱性焊条。反之，焊一般结构时，应选用酸性焊条

21、。 虽然选用焊条时还应考虑工地供电情况，工地设备条件，经济性，及焊接效率等，但这都是比较次要的问题，应根据实际情况决定。三、等条件原则一、焊条的检验 为确保产品质量，新进厂的焊条应进行下列检验c 1外观检验 焊条药皮表面应细腻光滑，无气孔和机械损伤，药皮无偏心，焊芯无锈蚀现象，引弧端有倒角，引燃剂完好，夹持端牌号标志清晰。 2药皮强度检验 将焊条平举至离钢板lm处，松开手让焊条自由落下，如药皮无脱落现象，则药皮强度合格。 3工艺性检验 用待验焊条进行焊接试验，若引弧容易、电弧燃烧稳定、飞溅小、药皮熔化均匀、焊缝成形好、不产生气孔、裂纹、夹渣和咬边等缺陷，脱渣容易，则焊条的工艺性好 4理化检验

22、焊接重要产品用的焊条，应焊正式工艺试验试板，除进行外观检验外，还要对试板进行X光探伤，取样做金相试验，化学分析及力学性能试验，所有项目都合格时，焊条才合格。 第四节 焊条的检验和保管将几根焊条放在手掌上滚动，若焊条互相碰撞时发出清脆的金属声，则焊条药皮干燥可用；若发出低沉的沙沙声，则焊条药皮已受潮不能用。将焊条在焊接回路中短路数秒钟，若焊条表面出汗、出现颗粒状斑点，则焊条已受潮不能用。焊芯上有锈痕，则焊条已受潮不能用。将厚药皮焊条缓慢弯成1200角，若涂料大块脱落或药皮表面无裂纹，都是受潮焊条。干燥的焊条在缓慢弯曲时，有小的脆裂声，继续弯至1200，药皮受拉面出现小裂口。焊接时药皮成块脱落，产

23、生大量水蒸气或有爆裂现象，说明焊条已受潮。 已受潮的焊条，若药皮脱落，则应报废。若酸性焊条受潮不严重，或焊芯上有轻微锈痕，焊接时基本上能保证质量，烘干后可以再用，但不能用来焊接重要结构。若碱性焊条焊芯上有锈痕，则不能正常使用。可以用下述方法鉴别焊条质量。可以用下述方法鉴别焊条质量。按JB332383 焊条质量管理规程规定，焊条的贮存、保管和使用前的烘干要求如下： 焊条必须存放在干燥、通风良好的室内仓库里。焊条贮存库内，不允许放置有害气体和腐蚀性介质，室内应保持整洁。 焊条应存放在架子上，架子离地面的距离应不小于300mrn，离墙壁距离不小于300mm，室内应放置去湿剂，严防焊条受潮。 焊条堆放

24、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。发放焊条时应遵循先进先出的原则，避免焊条存放期太长。 焊条在供给使用单位以后，至少在六个月之内能保证继续使用。 41、焊条的贮存、保管及烘干42、焊条的贮存、保管及烘干特种焊条的贮存与保管制度，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，受潮或包装损坏的焊条未经处理不准入库。 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要求时，方可入库，否则不准入库。 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； 焊条贮存库内，应设置温度计和湿度计。低氢型焊

25、条库内温度不低于5，空气相对湿度应低于60。 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。2 焊接电源种类和极性的选择由于手工电弧焊使用的焊接电流较小，特别是电流密度较小，手工电弧焊电弧的静特性处于曲线的水平段。 21、手工电弧焊电弧的静特性U（V）I（A）0 30 60 90 120 150 1805040302010弧长L=5弧长L=222 电弧的温度分布 手工电弧焊的电弧在焊条末端和工件间燃烧，电焊条和工件都是电极，焊接钢材时，它们的最高温度受钢的沸点影响，阴极约2400K，阳极2600K，弧柱温度为60008000K。 由于交流电弧两个电极的极性

26、在不断地变化，故两个电极的平均温度是相等的，而直流电弧正极的温度比负极高200左右。 1选择电源类别 手弧焊时，根据焊条药皮种类和性质选择电源。凡低氢钠型焊条，如 E5015焊条需选用直流电源。低氢钾型焊条可选用直流电源或交流电源，用交流电源时，弧焊变压器的空载电压不得低于70V，否则引弧困难，电弧燃烧的稳定性差。对于酸性焊条，虽然可交、直流两用，但应尽量选用交流电源，因为其价格比较便宜。 23、弧焊电源的选择、弧焊电源的选择 231、弧焊电源的选择、弧焊电源的选择2选择电源容量 电弧焊的主要工艺参数是焊接电流，按照需要的电流大小，对照焊机额定电流选择即可，不必计算焊机的容量。但是，如果使用时

27、，负载持续率较高，如碳弧气刨，则应选择容量较大的焊机。 232、弧焊电源的选择、弧焊电源的选择3选择电源特性 手弧焊时应选择下降外特性的焊接电源。如果焊接电源是平特性的，则应接入外接电阻箱得到下降特性，如 ZPG 1000接入电阻箱后可获得下降特性。 通常根据焊条类型决定焊接电源的种类，除低氢钠型焊条必须采用直流反接外，低氢钾型焊条可采用直流反接或交流，所有酸性焊条通常都采用交流电源焊接，但也可以用直流电源，焊厚板时用直流正接，焊薄板用直流反接。 233、弧焊电源的选择、弧焊电源的选择焊接过程中，电弧是焊接电源的负载，焊机是焊接电弧的电源，焊接电弧与电源组成了用电系统。为使焊接电弧能够在要求的

28、焊接电流下稳定燃烧，焊接电源应满足下述条件。1适当的空载电压 当焊机接通电网而输出端没有接负载时，焊接电流为零，此时输出端的电压称为空载电压，常用UO表示。空载电压低时，引弧困难，电弧燃烧也不够稳定；空载电压较高时。电弧容易引燃且稳定燃烧；空载电压过高，焊机材料增多，焊工触电危险较大。因此，在满足焊接工艺要求的前提下，空载电压应尽可能低些。目前手弧焊电源的空载电压一般为：弧焊变压器 UO80V 弧焊整流器 UO90V弧焊发电机 UO100V（单头）UO = 60V（多头） 241、对手弧焊电源的基本要求242适当的短路电流 当电极和焊件短路时，输出电压为零，此时焊机的输出电流称为短路电流，常用

29、Id表示。在引弧和焊条熔化向焊件过渡时，经常发生短路。如果短路电流过大，不但会使焊条过热、药皮脱落、飞溅增加，而且会引起电源过载以致烧坏。相反，如果短路电流太小，则会使引弧和熔滴过渡发生困难。所以一般要求短路电流Id =（1.252）Ih，Ih为稳定工作点的电流。即焊接电弧稳定燃烧时的电流。 在电弧稳定燃烧状态下，焊接电源输出电压与输出电流之间的关系称为电源的外特性，用来表示这一关系的曲线称为电源外特性曲线。弧焊电源应具有下降的外特性，即焊接电源的输出电压随焊接电流的增加，而下降的特性。当电流从零开始增加时，电压从空载电压 U0逐步下降，直至电压降至零，出现短路电流动。根据下降外特性的下降程度

30、，可分为缓降外特性和陡降外特性两种。243陡降的外特性243陡降的外特性 手弧焊时，电弧静特性曲线与电源外特性曲线的交点就是电弧稳定燃烧的工作点。由于焊工手法不稳定或焊件组装不平等原因，电弧长度经常发生变化。生产实践证明，电流的波动对焊缝质量影响较大，应设法使焊接电流的波动量小些。由图l32可见，当弧长由L2变化到L1（或由L1变化到L2）具有较陡外特性曲线 1 的焊接电流变化量I1比较缓降外特性曲线 2 的焊接电流变化量I2小，即陡降外特性曲线在弧长发生变化时，焊接电流较稳定，所以手弧焊必须采用具有陡降外特性曲线的电源。焊接过程中，焊条与焊件之间会发生频繁的短路和重新引弧。如果焊机输出电流和

31、电压不能迅速地适应电弧焊过程中的这些变化，电弧就不能稳定燃烧，甚至熄灭。焊机适应焊接电弧变化的特性称为焊接电源动特性，电焊机动特性良好时，容易引弧，焊接过程稳定、飞溅小，操作时会感到电弧平静、柔软、富有弹性。244良好的动特性 由于焊件材质、厚度、焊接位置和焊条直径等不相同，需要选择不同的焊接电流。为此，焊机的焊接电流必须在较宽范围内能均匀灵活地调节。一般要求手弧焊机的电流调节范围为焊机额定焊接电流0.25l.2倍。245良好的调节特性焊接时工件工件焊把焊把直流反极性接法直流反极性接法 SS400A+工件工件焊把焊把直流正极性接法直流正极性接法SS400+ A手工电弧焊采用直流电源时，若工件接

32、电源负极称直流反接（负极性）；反之，称直流正接（正极性）。直流正接时工件接正极，温度较高，故用来焊厚板。而反接可用来焊薄板。因低氢型碱性焊条药皮中含有较多的萤石（主要是氟化钙），必须使用直流反接；采用其它类型药皮焊条时，仍按上述原则选择电源极性。 246、正接与反接正常情况下，直流弧焊电源输出端都标明了两个接线柱的极性，若由于某些原因搞不清极性时，可用下述方法之一鉴别； 1试焊法 有两种方法。 采用低氢型碱性焊条（如 E5015）试焊，电弧稳定，飞溅少，声音正常则表明是反接，否则为正接。 用碳棒试焊，碳弧燃烧稳定，电弧拉长仍不熄弧，断弧后碳棒端面光滑，则是正接；反之为反接。 2直流电压表鉴别法

33、 用直流电压表的两根引线接触两个电极，若指针向正方向偏转，则与电压表正极相联的是电源的正极；反之，为电源负极。应注意用电压表或万能表都可测极性，但用来测量的表必须是好的，否则会失误。 248、直流电源极性的鉴别方法3 焊条直径的选择为提高生产效率，应尽可能地选用直径较大的焊条。但是用直径过大的焊条焊接，容易造成未焊透或焊缝成形不良等缺陷。选用焊条直径应考虑焊件的厚度，厚度较大的焊件应选用直径较大的焊条；反之薄件应选用直径较小的焊条，见表l4l。另外，焊接同样厚度的T形接头时，选用的焊条直径比对接接头用的焊条直径大些。4 焊接电流的选择（1） 焊接电流是手工电弧焊最重要的工艺参数，也可以说是唯一

34、的独立参数，因为焊工在操作过程中需要调节的只有焊接电流，而焊接速度和电弧电压都是由焊工控制的。 焊接电流越大，熔深越大（焊缝宽度和余高变化都不大），焊条熔化快，焊接效率也高，但是，焊接电流太大时，飞溅和烟雾大，药皮易发红和脱落，而且容易产生咬边、焊瘤、烧穿等缺陷；若焊接电流太小，则引弧困难，焊条容易粘连在工件上，电弧不稳，熔池温度低，焊缝窄而高，熔合不好，而且容易产生夹渣，未焊透等缺陷。 选择焊接电流时，要考虑的因素很多，如焊条直径，药皮类型、工件厚度，接头类型，焊接位置，焊道层次等。但主要由焊条直径，焊接位置和焊道层次决定的。1焊条直径 焊条直径越粗，熔化焊条所需的热量越大，必须增大焊接电流

35、，每种直径的焊条都有一个最合适的电流范围，表142给出了各种直径焊条合适的焊接电流的参考值。还可以根据选定的焊条直径用下面的经验公式计算焊接电流。 I 10d2式中 I焊接电流（A）； d焊条直径（mm）2焊接位置 在平焊位置焊接时，可选择偏大些的焊接电流。横焊、立焊，仰焊位置焊接时，焊接电流应比平焊位置小10%20% 3焊道层次 通常焊接打底焊道时，特别是焊接单面焊双面成形的焊道时，使用的焊接电流较小，才便于操作和保证背面焊道的质量；焊填充焊道时，为提高效率，保证熔合好，通常都使用较大的焊接电流；而焊盖面焊道时，为防止咬边和获得较美观的焊道，使用的电流稍小些。 4 焊接电流的选择（2）4 焊

36、接电流的选择（3） 以上所讲的只是选择焊接电流的一些原则和方法，实际生产过程中焊工都是根据试焊的试验结果，根据自己的实践经验选择焊接电流的。通常焊工都根据焊条直径推荐的电流范围，或根据经验选定一个电流，在试板上试焊，在焊接过程中看熔池的变化情况、渣和铁水的分离情况、飞溅大小、焊条是否发红、焊缝成形是否好、脱渣性是否好等来选择焊接电流的。 当焊接电流合适时，焊接时很容易引弧，电弧稳定，熔池温度较高，渣比较稀，很容易从铁水中分离出去，能观察到颜色比较暗的液体从熔池中翻出，并向熔池后面集中，熔池较亮，表面稍下凹，但很平稳地向前移动，焊接过程中飞溅很小，能听到很均匀的劈啪声，焊后焊缝两侧圆滑地过渡到母

37、材，鱼鳞纹较细，焊渣也容易敲掉。4 焊接电流的选择（4）4 焊接电流的选择（5） 如果选用的焊接电流太小，则很难引弧，焊条容易粘在工件上，焊道余高很高，鱼鳞纹粗，两侧熔合不好，根本形不成焊道，熔深很小，熔化的焊条金属粘在工件上象一条蚯蚓十分难看。4 焊接电流的选择（6） 如果选用的焊接电流太大，焊接时飞溅和烟雾很大，焊条药皮成块脱落，焊条发红，电弧吹力大。熔池有一个很深的凹坑，表面很亮，非常容易烧穿、产生咬边，由于焊机负载过重，可听到很明显的哼哼声。焊缝外观很难看，鱼鳞纹很粗。电弧电压能影响焊缝的宽窄，电弧电压越高，焊缝越宽，但手工电弧焊时，焊缝宽度主要靠焊条的横向摆动幅度来控制，因此电弧电压

38、的影响不明显。当焊接电流调好后，电焊机的外特性曲线就决定了。实际上电弧电压由弧长决定。电弧越长，电弧电压越高，反之，电弧电压越低。但电弧太长时，电弧燃烧不稳，飞溅大，容易产生咬边、气孔等缺陷；若电弧太短，容易粘焊条。一般情况下，电弧长度等于焊条直径的 0.5l倍为好，相应的电弧电压为1625V。碱性焊条的电弧长度应为焊条直径的一半较好，酸性焊条的电弧长度应等于焊条直径。5、电弧电压、电弧电压 焊接速度就是单位时间内完成焊缝的长度。手工电弧焊时，在保证焊缝具有所要求的尺寸和外形，保证熔合良好的原则下，焊接速度由焊工根据具体情况灵活掌握。6、焊接速度、焊接速度 在厚板焊接时，必须采用多层焊或多层多

39、道焊。多层焊的前一条焊道对后一条焊道起预热作用，而后一条焊道对前一条焊道起热处理作用（退火和缓冷），有利于提高焊缝金属的塑性和韧性。每层焊道厚度不能大于45mm。7、焊接层数的选择、焊接层数的选择三 焊机正确使用和操作AA AB小型交流弧焊机国际水准的高性能，高品质焊机，出口东南亚及韩国。享有多项国家专利小车式设计，结构新颖适用于薄，中板焊接Pana Arc FL系列交流弧焊机焊接稳定手柄旋转灵活牢固的行走装置高安全性采用H级绝缘采用自润滑性滑块作业合理化，效率化CLEAN ARC SS300 400 630直流弧焊机广泛应用于各种行业管道工程机械制造建筑安装压力容器SS630CLEAN-AR

40、CSS400CLEAN-ARCA电源电源3A焊接电流调整推力电流调整近控远控关 开异常手工焊气刨 DC WELDERPANA STICK AT400电流电压数字输出显示，兼用型焊机，碱性、酸性、纤维素等多种焊条均可实现高品质焊接AT400AT400直流直流焊机系统示意图PanasonicAT400PanasonicAT400+-+-接遥控盒纤维素焊条+唐山松下最近推出采用日本松下最新技术，具有国内领先技术的新型AT400系列IGBT逆变直流焊机400AT2IGBT控制直流弧焊机 采用先进的IGBT控制逆变技术和PWM控制技术，恒流输出，引弧容易，焊接电流稳定，动态响应快，焊接质量高。400AT

41、2IGBT控制直流弧焊机性能更加优良的输出特性输出特性设计独特，短路电流趋向为零，保证电源的安全可靠性和使用寿命。设置有普通焊条、纤维素焊条两种接线端子插头及转换开关。400AT2HGF(改进型）焊条种类纤维素普通焊条焊条种类纤维素普通焊条使用纤维素焊条下向焊，焊接电流 I=30A，电弧仍保持稳定，其维弧及稳弧特性是其它同类型焊机所不具备的。400AT2HGF(改进型）接触引弧电流小于20A，钨极烧损小，引弧性能好。适用于锅炉容器、管道的TIG打底、焊条填充焊。400AT2HGG(加装简易TIG）焊接方法TIG手工焊 400AT2焊机性能特点直观清晰的数字显示焊机输出采用直观清晰的数字表电流电

42、压显示在前面板切换设定焊接电流和实际焊接电流自动切换多种安全周到的保护功能温度上升异常保护功能输入电压欠压过压保护功能初级过流保护功能IGBT回路过流保护功能缺相保护功能安全的防触电功能 面板设有“触电防止” 开关，可方便转换 下述场所，应使用防触 电功能 高空作业，有跌落危险的场所钢结构等导电物体易接触身体的场所金属容器内潮湿场所手弧焊机的外部接线主要包括开关、熔断器、动力线（电网到弧焊电源）和电缆（电源到焊钳、电源到焊件）的连接。弧焊电源的正确接线弧焊电源的正确接线A配电箱A配电箱焊机接入电网时要按铭牌上所标出的电源电压数值（220V或380V）接线，不能接错。为防止触电，焊机外壳上均有接

43、地螺钉，用导线把外壳与车间接地线连接好。 外部接线除了要正确的连接外。还要合理选择电源线、电源开关、熔丝、焊接电缆的规格等导线截面积可按允许电流密度5 10Amm2计算。如用铝芯导线则截面积应增大l. 6倍。，以保证焊接回路中导线上的电压降小于4V。常用焊机的电源线，焊接电缆线，熔丝、电源开关容量。注意注意弧焊电源是电弧的供电设备，在使用过程中要注意到对操作者的安全，避免发生人身触电事故。同时，要保证焊机的正常运行，防止焊机损坏。为了正确地使用焊机，应注意以下几点：二、弧焊电源的正确使用二、弧焊电源的正确使用 焊机的接线和安装应由专门的电工负责，焊工不应自行动手。 焊工合上或拉断刀开关时，头部

44、不要正对电闸，防止因短路造成电火花烧伤面部。 旋转式直流弧焊机起动时，一定要使用OY一起动器，不允许直接用刀开关起动。 当焊钳和焊件短路时，不得起动焊机，以免起动电流过大烧坏焊机。不工作时不准将焊钳直接搁在焊件上 应按照焊机的额定焊接电流和负载持续率来使用，不要使焊机因过载而被损坏。注意 经常保持焊接电缆与焊机接线柱的接触良好，螺母要拧紧。 焊机移动时不应受剧烈振动，特别是硅整流焊机更忌振动，以免影响工作性能。 要保持焊机的清洁，特别是硅整流焊机，应定期用干燥的压缩空气吹净内部的灰尘。 当焊机发生故障时，应立即将焊机的电源切断，然后及时进行检查和修理。 工作完毕或临时离开工作场地时，必须及时切

45、断焊机的电源。 注意B. 手弧焊接作业对环境的要求（1）防止雨淋避免阳光直射20cm30cm远离热源及易燃易爆物焊机应尽量安装在湿度小、灰尘少、风速较弱的场所。B. 手弧焊接作业对环境的要求（2）除尘设施挡风板空间小或封闭的作业场所应采取除尘措施。有强烈气流时应采取防风措施。四 基本操作技术 电弧焊开始时，引燃焊接电弧的过程叫引弧。引弧的方法包括以下两类，即：一、引弧一、引弧直击法引弧 划擦法引弧1不接触引弧 利用高频高压使电极末端与工件间的气体导电产生电弧。2接触引弧 先使电极与工件短路，再拉开电极引燃电弧。这是手工电弧焊时最常用的引弧方法，根据操作手法不同又可分为： (1)直击法 焊条向焊

46、件表面敲击，当焊条与焊件表面轻轻一碰，便迅速提起焊条，并保持一定距离，使电弧引燃。 (2)划擦法 这种方法与擦火柴有些相似，先将焊条末端对准焊件，然后将焊条在焊件表面划擦一下。 接触引弧的两种方法相比，划擦法比较容易掌握，但是在狭小工作面上或不允许烧伤焊件表面时，应采用直击法。直击法较难掌握，容易发生电弧熄灭或造成短路现象，这是没有掌握好离开焊件时的速度和保持一定距离的原因。如果操作时焊条上拉太快或提得太高，都不能引燃电弧或电弧只燃烧一瞬间就熄灭。相反，动作太慢则可能使焊条与焊件粘在一起，造成焊接回路短路。 引弧时，如果发生焊条和焊件粘在一起时，只要将焊条左右摇动儿几下，就可脱离焊件，如果这时

47、还不能脱离焊件，就应立即将焊钳放松，使焊接回路断开，待焊条稍冷后再拆下。如果焊条粘住焊件的时间过长，则因过大的短路电流可能使电焊机烧坏，所以引弧时，手腕动作必须灵活和准确，而且要选择好引弧起始点的位置。 焊接过程中，焊条相对焊缝所做的各种动作的总称叫运条。正确运条是保证焊缝质量基本因素之一，因此每个焊工都必须掌握好运条这项基本功。 运条包括沿焊条轴线的送进、沿焊缝轴线方向纵向移动和横向摆动三个动作。 二、运条二、运条（l）焊条沿轴线向熔池方向送进 使焊条熔化后，能继续保持电弧的长度不变，因此要求焊条向熔池方向送进的速度与焊条熔化的速度相等。如果焊条送进的速度小于焊条熔化的速度，则电弧的长度将逐

48、渐增加，导致断弧；如果焊条送进速度太快，则电弧长度迅速缩短，使焊条末端与焊件接触发生短路，同样会使电弧熄灭。 （1）运条的基本动作）运条的基本动作此动作使焊条熔敷金属与熔化的母材金属形成焊缝。焊条移动速度对焊缝质量、焊接生产率有很大影响。如果焊条移动速度太快，则电弧来不及熔化足够的焊条与母材金属，产生未焊透或焊缝较窄；若焊条移动速度太慢，则会造成焊缝过高、过宽、外形不整齐。在焊较薄焊件时容易焊穿。移动速度必须适当才能使焊缝均匀。 （2）焊条沿焊接方向的纵向移动）焊条沿焊接方向的纵向移动 横向摆动的作用是为获得一定宽度的焊缝，并保证焊缝两侧熔合良好。其摆动幅度应根据焊缝宽度与焊条直径决定。横向摆

49、动力求均匀一致，才能获得宽度整齐的焊缝。正常的焊缝宽度一般不超过焊条直径的25倍。（3）焊条的横向摆动2运条方法运条的方法很多，选用时应根据接头的形式、装配间隙、焊缝的空间位置、焊条直径与性能、焊接电流及焊工技术水平等方面而定。焊缝的起头是指刚开始焊接处的焊缝。这部分焊缝的余高容易增高，这是由于开始焊接时工件温度较低，引弧后不能迅速使这部分金属温度升高，因此熔深较浅，余高较大。为减少或避免这种情况，可在引燃电弧后先将电弧稍微拉长些，对焊件进行必要的预热，然后适当压低电弧转入正常焊接。三、焊缝的起头三、焊缝的起头焊缝的收尾是指一条焊缝焊完后如何收弧。焊接结束时，如果将电弧突然熄灭，则焊缝表面留有

50、凹陷较深的弧坑会降低焊缝收尾处的强度，并容易引起弧坑裂纹。过快拉断电弧，液体金属中的气体来不及逸出，还容易产生气孔等缺陷。为克服弧坑缺陷，可采用下述方法收尾。 四、焊缝的收尾四、焊缝的收尾11反复断弧法 焊条移到焊缝终点时，在弧坑处反复熄弧、引弧数次，直到填满弧坑为止。适于薄板和大电流焊接时的收尾，不适于碱性焊条。2划圈收尾法 焊条移到焊缝终点时，在弧坑处作圆圈运动，直到填满弧坑再拉断电弧，此方法适用于厚板。3转移收尾法 焊条移到焊缝终点时，在弧坑处稍做停留，将电弧慢慢抬高，引到焊缝边缘的母材坡口内。这时熔地会逐渐缩小，凝固后一般不出现缺陷。适用于换焊条或临时停弧时的收尾 四、焊缝的收尾四、焊

51、缝的收尾2后焊焊缝与先焊焊缝的连接处称为焊缝的接头。1中间接头 后焊的焊缝从先焊的焊缝尾部开始焊接，如图所示。要求在弧坑前约10mm附近引弧，电弧长度比正常焊接时略长，然后回移到弧坑，压低电弧，稍作摆动，再向前正常焊接。这种方法是使用最多的一种，适用于单层焊及多层焊的表层接头。2相背接头 两焊缝的起头相接，要求先焊缝的起头处略低些，后焊的焊缝必须在前条焊缝始端稍前处起弧，然后稍拉长电弧将电弧逐渐引向前条焊缝的始端，并覆盖前焊缝的端头，待焊平后，再向焊接方向移动。五、焊缝的接头五、焊缝的接头1 焊缝接头的四种情况 a）中间接头 b）相背接头 c）相向接头 d）分段追焊接头 l一先焊焊缝 2一后焊

52、焊缝3相向接头 是两条焊缝的收尾相接，如图。当后焊的焊缝焊到先焊的焊缝收弧处时，焊接速度应稍慢些，填满先焊焊缝的弧坑后，以较快的速度再略向前焊一段，然后熄弧。4分段退焊接头 是先焊焊缝的起头和后焊焊缝的收尾相接，如图。要求后焊的焊缝焊至靠近前焊焊缝始端时，改变焊条角度，使焊条指向前焊缝的始端，拉长电弧，待成熔池后，再压低电弧，往回移动，最后返回原来熔池处收弧。五、焊缝的接头五、焊缝的接头2a）中间接头 b）相背接头c）相向接头 d）分段追焊接头l一先焊焊缝 2一后焊焊缝 接头连接得平整与否，和焊工操作技术有关，同时还和接头处温度高低有关系。温度越高，接得越平整。因此，中间接头要求电弧中断时间要

53、短，换焊条动作要快。 多层焊时，层间接头要错开，以提高焊缝的致密性。除中间焊缝接头时可不清理熔渣外，其余二种接头前，必须先将需接头处的焊渣打掉，否则接不好头，必要时可将需接头处先打磨成斜面后再接头。五、焊缝的接头五、焊缝的接头3 焊前为固定焊件的相对位置进行的焊接操作叫定位焊，俗称点固焊。定位焊形成的短小而断续的焊缝叫定位焊缝。通常定位焊缝都比较短小，焊接过程中都不去掉，而成为正式焊缝的一部分保留在焊缝中，因此定位焊缝的质量好坏、位置、长度和高度等是否合适，将直接影响正式焊缝的质量及焊件的变形。生产中发生的一些重大质量事故，如结构变形大出现未焊透及裂纹等缺陷，往往是定位焊不合格造成的，因此对定

54、位焊必须引起足够的重视。六六 定位焊与定位焊缝定位焊与定位焊缝必须按照焊接工艺规定的要求焊接定位焊缝。如采用与工艺规定的同牌号，同直径的焊条，用相同的焊接工艺参数施焊；若工艺规定焊前需预热，焊后需缓冷，则焊定位焊缝前也要预热，焊后也要缓冷。定位焊缝必须保证熔合良好，焊道不能太高。起头和收尾处应圆滑不能太陡，防止焊缝接头时两端焊不透。定位焊缝的长度、高度、间距见表l-4-4。焊接定位焊缝时必须注意以下几点：（1）焊接定位焊缝时必须注意以下几点：（2）定位焊缝不能焊在焊缝交叉处或焊缝方向发生急剧变化的地方，通常至少应离开这些地方50mm才能焊定位焊缝。为防止焊接过程中工件裂开，应尽量避免强制装配，

55、必要时可增加定位焊缝的长度，并减小定位焊缝的间距定位焊后必须尽快焊接，避免中途停顿或存放时间过长，定位焊用电流可比焊接电流大10 15。 焊接锅炉及压力容器等结构时，有时要求焊接接头完全焊透，以满足受压部件的质量和性能要求。但由于构件尺寸和形状的限制，如小直径容器，管道在里面无法施焊，只能在容器外侧进行焊接。如果在外侧采用常规的单面焊法，里面会焊不透，存在咬边和焊瘤等缺陷。不能满足焊接质量的要求七七 单面焊双面成形操作技术单面焊双面成形操作技术a)板状对接接头b）管状对接接头C）管板接头 单面焊双面成形操作技术是采用普通焊条，以特殊的操作方法，在坡口背面没有任何辅助措施的条件下在坡口的正面进行

56、焊接，焊后保证坡口的正、反两面都能得到均匀整齐、成形良好、符合质量要求的焊缝的焊接操作方法。它是手工电弧焊中难度较大的一种操作技术。适用于无法从背面清除焊跟并重新进行焊接的重要焊件。七七 单面焊双面成形操作技术（单面焊双面成形操作技术（1） 适用于手工电弧焊单面焊双面成形的接头形式，主要有板状对接接头，管状对接接头，骑座式管板接头。按接头位置不同可进行平焊、立焊、横焊和仰焊等位置焊接。 手工电弧焊单面焊双面成形焊接方法一般用于V形坡口对接焊，用于容器壳体板状对接焊，小直径容器环缝及管道对接焊，容器接管的管板焊接。 单面焊双面成形在焊接方法上与一般的平、立、横、仰焊有所不同，但操作要点和要求基本

57、一致，焊缝内不应出现气孔、夹渣、根部应均匀焊透，背面不应有焊瘤和凹陷等。 八八.单面焊双面成形接头形式单面焊双面成形接头形式 进行单面焊双面成形焊接时，第一层打底焊道焊接是操作的关键，在电弧高温和吹力作用下，坡口根部部分金属被熔化形成金属熔池，在熔池前沿会产生一个略大于坡口装配间隙的孔洞，称为熔孔，焊条药应熔化时所形成的熔渣和气体可以通过熔孔对焊缝背面有效保护。同时，工件背面焊道的质量由熔孔尺寸大小、形状、移动均匀程度决定。 单面焊双面成形，按照第一层打底焊时的操作手法不同，可分为连续施焊法（又称连弧焊法）和间断灭弧施焊法（又称断弧焊法）两种。九、连弧焊和断弧焊特点九、连弧焊和断弧焊特点 l一

58、焊缝 2一熔池 3一熔孔 连弧焊法在焊接过程中电弧连续燃烧，不熄灭，采取较小的坡口钝边间隙，选用较小的焊接电流，始终保持短弧连续施焊。连弧焊仅要求焊工保持平稳和均匀的运条，操作手法没有较大变化，容易掌握。焊缝背面成形比较细密、整齐，能够保证焊缝内部质量要求，但如果操作不当，焊缝背面易造成未焊透或未熔合现象。九连弧焊（1） 断弧焊法在焊接过程中，通过电弧反复交替燃烧与熄灭并控制熄弧时间，从而控制熔池的温度、形状和位置，以获得良好的背面成形和内部质量。断弧焊采取的坡口钝边间隙比连弧焊稍大，选用的焊接电流范围也较宽，使电弧具有足够的穿透能力。在进行薄板、小直径管焊接和实际产品装配间隙变化较大的条件下

59、，采用断弧焊法施焊更显得灵活和适用。由于断弧焊操作手法变化较大，掌握起来有一定难度，要求焊工具有较熟练的操作技术。九断弧焊（2） 焊接空间不同位置的焊接接头，虽然具有各自不同的特点，但也具有共同的规律，其共同规律就是保持正确的焊条角度，掌握好运条的三个动作，控制熔池表面形状、大小和温度，使熔池金属的冶金反应较完全，气体、杂质排除彻底，并与母材很好熔合。 十十 各种位置的焊接各种位置的焊接 平焊是在水平面上任何方向进行焊接的一种操作方法。由于焊缝处在水平位置，熔滴主要靠自重过渡，操作技术比较容易掌握，可以选用较大直径焊条和较大的焊接电流，生产效率高，因此在生产中应用较为普遍。如果焊接工艺参数选择

60、和操作不当，打底焊时容易造成根部焊瘤或未焊透，也容易出现熔渣与熔化金属混杂不清或熔渣超前而引起的夹渣。 常用平焊有对接平焊、T形接头平焊和搭接接头平焊。1对接平焊 推荐对接平焊的工艺参数见表l4一5 十、平焊（十、平焊（1） I形坡口对接平焊当板厚小于6mm时，一般采用I形坡口对接平焊。 采用双面双道焊，焊条直径3.2mm。 焊接正面焊缝时，采用短弧焊，使熔深为工件厚度的 23，焊缝宽 58mm，余高应小于1.5mm，如图l49所示。 焊接反面焊缝时，除重要构件外，不必清焊根，但要将正面焊缝背部的熔渣清除干净，然后再焊接，焊接电流可大一些。焊条角度如图l410所示。 十、平焊（十、平焊（11）

61、 当板厚超过6mm时，由于电弧的热量较难深入到I形坡口根部，必须开单V形坡口或双V形坡口，可采用多层焊或多层多道焊，如图1411，1412所示。十 V形坡口的对接平焊 （21） 多层焊时，第一层应选用较小直径的焊条，运条方法应根据焊条直径与坡口间隙而定。可采用直线形运条法或锯齿形运条法，要注意边缘熔合的情况并避免焊穿。以后各层焊接时，应先将前一层熔渣清除干净，然后选用直径较大的焊条和较大的焊接电流进行施焊。可采用锯齿形运条法，并应用短弧焊接。但每层不宜过厚，应注意在坡口两边稍作停留，为防止产生熔合不良及夹渣等缺陷，每层的焊缝接头须互相错开。 多层多道焊的焊接方法与多层焊相似，焊接时，应特别注意

62、清除熔渣，以免产生夹渣未熔合等缺陷十 V形坡口的对接平焊 （22） 推荐T形接头平角焊的工艺参数见表1一4一6。 T形接头横角焊时，容易产生未焊透，焊偏，咬边，夹渣等缺陷，特别是立板容易咬边。为防止上述缺陷，焊接时除正确选择焊接工艺参数外，还必须根据两板厚度来调整焊条的角度，电弧应偏向厚板的一边，使两板受热温度均匀一致，如图l4I3所示。 十T形接头的平角焊（31） 当焊脚小于6mm的时，可用单层焊，选用直径4mm焊条，采用直线形或斜圆形运条法，焊接时保持短弧，防止产生焊偏及垂直板上咬边。焊脚在610mm之间时，可用两层两道焊，焊第一层时，选用直径3.24mm焊条，采用直线形运条法，必须将顶角

63、焊透；以后各层可选用直径45mm焊条，采用斜圆形运条法，要防止产生焊偏及咬边现象。 十T形接头的平角焊 （32） 当焊脚大于10mm时，采用多层多道焊，可选用直径5mm的焊条，这样能提高生产率。在焊接第一道焊缝时，应用较大的电流，以得到较大的熔深；焊第二道焊缝时，由于焊件温度升高，可用较小的电流和较快的焊速，以防止垂直板产生咬边现象。在实际生产中，当焊件能翻动时，尽可能把焊件放成船形焊位置进行焊接如图l414所示，船形位置焊接既能避免产生咬边等缺陷，焊缝平整美观，又能使用大直径焊条和较大的焊接电流并便于操作，从而提高生产率。 十T形接头的平角焊 （33） 搭接横角焊时，主要的困难是上板边缘易受

64、电弧高温熔化而产生咬边，同时也容易产生焊偏，因此必须掌握好焊条角度和运条方法，焊条与下板表面的角度应随下板的厚度增大而增大（图l4一15），搭接平焊根据板厚不同也可分为单层焊、多层焊、多层多道焊。选择方法基本上与T形接头相似。十搭接横角焊（4） 立焊是在垂直方向进行焊接的一种操作方法。由于在重力的作用下，焊条熔化所形成的熔滴及熔池中的熔化金属要下淌，造成焊缝成形困难，质量受影响，因此，立焊时选用的焊条直径和焊接电流均应小于平焊，并采用短弧焊接。 立焊有两种操作方法。一种是由下向上施焊，是目前生产中常用的方法叫向上立焊或简称为立焊；另一种是由上向下施焊叫向下立焊，这种方法要求采用专用的向下立焊条

65、才能保证焊缝质量。 十、立焊（十、立焊（5）在对接立焊时，焊条应与基本金属垂直，同时与施焊前进方向成600800的夹角。在角接立焊时，焊条与两板之间各为450，向下倾斜100300，如图l416所示。 用较细直径的焊条和较小的焊接电流，焊接电流一般比平焊小1015。 采用短弧焊接，缩短熔滴金属过渡到熔池的距离。 根据焊件接头形式的特点，选用合适的运条方法。由下向上焊接可采取以下措施（51）1对接立焊 推荐对接接头立焊的工艺参数见表l4一7这种接头常用于薄板的焊接。焊接时容易产生焊穿、咬边。金属熔滴下垂或流失等缺陷，给焊接带来很大困难。一般应选用跳弧法施焊，电弧离开熔池的距离尽可能短些，跳弧的最

66、大弧长应不大于6mm。在实际操作过程中，应尽量避免采用单纯的跳弧焊法，有时由于焊条的性能及焊缝的条件关系，可采用其它方法与跳弧法相配合使用，如图1417所示。 十 I形坡口的对接立焊 （52）对接立焊的坡口有V形成U形等形式，如果采用多层焊时，层数则由焊件的厚度来决定每层焊缝的成形都应注意。打底焊时应选用直径较小的焊条和较小的焊接电流，对厚板采用小三角形运条法，对中厚板或较薄板可采用小月牙形或锯齿形跳弧运条法，各层焊缝都应及时清理焊渣，并检查焊接质量。表层焊缝运条方法按所需焊缝高度的不同来选择，运条的速度必须均匀，在焊缝购侧稍作停留，这样有利于熔滴的过渡，防止产生咬边等缺陷。V形坡口对接立焊常

67、用的各种运条方法如图l418所示。十 V形成U形坡口的对接立焊（53） 容易产生的缺陷是角顶不易焊透，而且焊缝两旁容易咬边。为了克服这个缺陷，焊条在焊缝两例应稍作停留，电弧的长度尽可能地缩短，焊条摆动幅度应不大于焊缝宽度，为获得质最良好的焊缝，要根据焊缝的具体情况，选择合适的运条方法。常用的运条方法有跳弧法、三角形运条法、锯齿形运条法和月牙形运条法等，如图l419所示。十 T形接头立焊（54） 2. T形接头立焊 推荐T形接头立焊的工艺参数见表l48。 十、横焊十、横焊 （6）推荐横焊的工艺参数见表149。 用短弧直线形或小斜圆圈形运条法焊接，便得到合适的熔深。焊接速度应稍快些，切要均匀，避免

68、焊条的熔化金属过多地聚集在某一点上形成焊瘤和焊缝上部咬边等缺陷。打底焊时，直选用细焊条，一般取直径3.2mm的焊条，电流稍大些，用直线运条法焊接。2. V形或K形坡口的对接横焊 横焊的坡口一般为V形或K形，其坡口的特点是下板不开或下板所开坡口角度小于上板，如图l421所示、这样有利于焊缝成形。 十 横焊（61） 仰焊时焊缝位于燃烧电弧的上方。焊工在仰视位置进行焊接，仰焊劳动强度大，是最难焊的一种焊接位置。由于仰焊时熔化金属在重力的作用下，较易下淌，熔池形状和大小不易控制，容易出现夹渣未焊透、凹陷现象，运条困难，表面不易焊得平整，焊接时，必须正确选用焊条直径和适当的焊接电流，以便减少熔池的面积，

69、尽量使用厚药皮焊条和维持最短的电弧，有利于熔滴在很短时间内过渡到熔池中，促使焊缝成形。十、仰焊（十、仰焊（7）1对接接头仰焊 推荐对接接头仰焊的工艺参数见表l410。 (1) I形坡口的对接仰焊 当焊件的厚度小于4mm时，采采用I形坡口的对接仰焊。应选用直径3.2mm的焊条，焊条角度如图 l 422所示。接头间隙小时可用直线形运条法；接头间隙稍大的可用直线往返形运条法焊接，焊接电流选择应适中，若焊接电流太小，电弧不稳，会影响熔深和成形；若焊接电流太大则会导致熔化金属淌落和焊穿等。 (2) V形坡口的对接仰焊 当焊件的厚度大于5mm时，采用开V形坡口的对接仰焊常用多层焊或多层多道焊。焊接第一层焊

70、缝时，可采用直线形、直线往返形、锯齿形条运法，要求焊缝表面要平直，不能向下凸出，在焊接第二层以后的焊缝，采用锯齿形式或月牙运条法，如图l一423所示。无论用哪种运条法焊成的焊道均不宜过厚。焊条的角度应根据每一焊道的位置作相应的调整，以有利于熔滴金属的过渡和获得校好的焊缝成形。十、仰焊（十、仰焊（71）十、仰焊（十、仰焊（72）2T形接头的仰焊 推荐T形接头仰焊的工艺参数见表l 411。 T形接头的仰焊比对接坡口的仰焊容易操作，通常采用多层焊或多层多道焊，当焊脚尺寸小于5mm时宜用单层焊，若焊脚大于5mm采用多层多道焊。焊条的角度和运条方法如图l424所示。焊接第一层时采用直线形运条法，以后各层

71、可采用斜圆圈形或斜角形运条法。如技术熟练可使用稍大直径的焊条和焊接电流。手工电弧焊时的焊接工艺参数可根据具体工作条件和焊工技术熟练程度合理选用。 五.常见故障与焊接缺陷 1.焊焊接接应应力力 指焊接过程中焊件内产生的应力。按作用的时间可分为焊接瞬时应力和焊接残余应力。2.焊焊接接残残余余应应力力 指焊后，残留在焊件内的焊接应力。3.焊接变形 指焊接过程中在焊件中所产生的变形。4.焊接残余变形 指焊接后，焊件（或结构）残留的变形。包括：收缩、挠曲、角变形、波浪变形、错边变形和螺旋形变形等。5.纵向焊接应力及变形 焊件焊后沿平行于焊缝方向上的焊接应力及变形。名词解释名词解释6.横向焊接应力及变形

72、焊件焊后在垂直于焊缝方向上的焊接应力及变形。7.角变形 焊接时，由于焊接区沿板材厚度方向不均匀的撒向收缩而引起的回转变形。8.焊接热循环 在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时间变化的过程。9.焊接温度场 焊接过程中的某一瞬间焊接接头上各点的温度分布状态，通常用等温线或等温面来表示。名词解释名词解释作用的时间: 可分为焊接瞬时应力和焊接残余应力；作用位置: 可分为线应力、平面应力和体积应力；与焊缝的相对位置: 可分为纵向应力和横向应力；形成原因: 可分为热应力、拘束应力、组织应力和氢致应力。一、焊接应力的分类一、焊接应力的分类焊接过程中焊件内产生的应力影响焊接应力的因素很多，也较复杂，根据焊接

73、结构和焊接过程的特点，主要影响因素有以下几个方面：焊接件的坡口形式和尺寸。焊接件的坡口形式和尺寸。焊接材料的性能。焊接材料的性能。结构本身的刚性及焊接时外加的刚性拘束大小（包括结构本身的刚性及焊接时外加的刚性拘束大小（包括焊接胎夹具、定位焊等）。焊接胎夹具、定位焊等）。所选用的焊接方法。所选用的焊接方法。焊接条件（预热、层间温度、后热等）、焊接线能量焊接条件（预热、层间温度、后热等）、焊接线能量及焊接操作方法等。及焊接操作方法等。焊接接头的性能。焊接接头的性能。二、影响焊接应力的因素二、影响焊接应力的因素1.设计措施（1）减少焊缝数量 在保证结构有足够强度的前提下，应尽量减少焊缝的数量，缩短焊

74、缝尺寸以及合理地选择接头形式和坡口形状。（2）对称布置焊缝 应尽量不要使焊缝过分集中，以避免应力叠加。在可能的情况应尽量对称布置焊缝，避免十字交叉焊缝和连续焊缝。 三、减小焊接应力的措施三、减小焊接应力的措施1.消除焊接残余应力的必要性 焊后结构件是否有必要消除焊接残余应力，要从结构的用途、尺寸、所用材料的性能以及工作条件等方面进行综合考虑决定。对于下列情况之一者应考虑消除焊接残余应力：要求承受低温或动载有发生脆断危险的结构厚度超过一定限度（例如压力容器安全监察规程对锅炉及压力容器就有专门的规定）的焊接容器。要进行精密机械加工的结构。有可能产生应力腐蚀破坏的结构。四、消除焊接残余应力的方法四、

75、消除焊接残余应力的方法2.消除焊后残余应力的方法 消除焊接残余应力的方法主要有热处理法和机械法。热处理法有整体和局部消除应力退火法和中间消除应力退火法。机械法包括温差拉伸法、低温处理法、爆炸法和振动法等。常用的方法有整体消除应力退火法、局部消除应力退火法和机械拉伸（加载）法。（1）整体消除应力退火 将焊件整体放人炉内，缓慢加热到一定温度，然后保温一定时间，空冷或随炉冷却。这种方法消除焊接残余应力的效果最好，一般可以将8090的焊接残余应力消除掉、这是生产中应用最广泛的一种方法。（2）局部消除应力退火 在构件局部的残余应力处加热以消除应力。消除应力的效果不如整体消除应力退火，仅可降低残余应力的峰

76、值，使应力分布比较平缓。但此法设备简单、常用于比较简单的、拘束度较小的焊接结构，如长筒形容器、管道接头、长构件的对接接头等。四、消除焊接残余应力的方法四、消除焊接残余应力的方法（1）（3）中间消除应力退火 对于大厚度，刚性较大的焊件，为了避免在焊接过程中由于应力过大而产生裂纹，往往在中间加一次或多次消除应力退火热处理。（4）机械拉伸（加载）法 产生焊接残余应力的根本原因是，焊件在焊后产生了压缩残余变形，因此焊后对构件进行加载拉伸，产生拉伸塑性变形，它的方向和压缩残余变形相反，结果使压缩残余变形减小，残余应力因此也相应地减少。（5）低温处理法 用一定宽度的多焰焊炬在压缩残余应力区连续加热，并随之

77、以喷水冷却，喷水管与焊炬以同一速度运动，这样就使原压缩应力区的应力与加热后冷却时产生的拉应力互相抵消一部分，从而产生新的应力平衡，大大地减少了残余应力。机械拉伸消除应力法，对一些锅炉及压力容器的受压元件及焊接容器特别有意义，因为锅炉受压元件及容器焊后通常要进行水压试验，水压试验的压力均大于锅炉受压元件及容器的使用压力，所以在进行水压试验的同时也对材料进行了一次机械拉伸，从而通过水压试验，消除了部分焊接残余应力。水压试验时，水的温度应高于材料的脆性断裂临界温度。四、消除焊接残余应力的方法四、消除焊接残余应力的方法（2）焊接变形包括：纵向缩短和横向缩短、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等。1.

78、纵向缩短和横向缩短（1）纵向缩短 焊件在焊后沿焊缝长度方向的缩短称为纵向缩短。焊缝的纵向收缩变形量随焊缝长度、焊缝熔敷金属截面积的增加而增加，随整个焊件垂直焊缝的横截面积的增加而减少。同样厚度的工件，多层多道焊时产生的纵向收缩变形量比单层焊少。（2）横向缩短 焊件在焊后，垂直于焊缝方向发生的收缩叫横向缩短。横向收缩变形量随焊接线能量的提高而增加、随板厚的增加而增加。2.角变形 角变形是焊接时，由于焊缝区沿板材厚度方向不均匀的横向收缩而引起的回转变形，角变形的大小以变形角a进行度量（图537）。在堆焊、搭接和丁字接头的焊接时，往往也会产生角变形焊接角变形不但与焊缝截面形状和坡口形式有关，且还和焊

79、接方法有关。对于同样的板厚和坡口形式，多层焊比单层焊角变形大，焊接层次越多，角变形越大。图图537角变形角变形五、焊接变形分类五、焊接变形分类3.弯曲变形 弯曲变形是焊接结构中经常出现的基本变形，在焊接管道、梁、柱等焊接件时尤为常见。弯曲变形主要是结构上的焊缝布置不对称或焊件断面形状不对称，焊缝收缩引起的变形。弯曲变形的大小用挠度f进行度量。挠度f是指焊后焊件的中心轴偏离焊件原中心轴的最大距离，如图538所示。图图538弯曲变形弯曲变形五、焊接变形分类（五、焊接变形分类（1）4.扭曲变形 如果焊缝角变形沿长度方向分布不均匀，工件的纵向有错边，或装配不良，施焊程序不合理，致使焊缝纵向收缩和横向收

80、缩没有一定规律引起的扭曲变形。此外，当几条角焊缝靠得很近时，由于角焊缝的角变形连在一起也会形成波浪变形，如在实际生产中，波浪变形往往产生在薄板结构中。5.波浪变形 由于结构刚性小，在焊缝的纵向收缩，横向收缩综合作用下造成较大的压应力而引起的变形。薄板容易发生波浪变形，如图539a所示。图图539 波浪变形波浪变形五、焊接变形分类（五、焊接变形分类（2）焊接变形对焊接结构的制造和使用的不利影响是：降低装配质量、增加制造成本、降低焊接接头的性能和降低结构的厚载能力，为此我们应了解影响变形的主要因素。1.焊缝位置 如果焊缝布置不对称或焊缝截面重心与焊件截面重心不重合时，易引起弯曲变形或角变形。2.结

81、构刚性 焊件的变形程度与刚性有关，在同样力的作用下，焊件刚性较大时，变形较小；刚性较小，则变形较大。3.装配焊接顺序 一般说来，焊件整体刚性总比零部件的刚性大，从增加刚性减小变形的角度考虑，对于截面对称，焊缝对称的焊件，采用整体装配焊接，产生的变形较小。然而，因焊件结构复杂，一般不能整体装配焊接，而是边装配，边焊接，此时就要选择合理的装配焊接次序，尽可能地减小焊接变形。4.焊接工艺参数的选择 焊接线能量的变化对焊接变形是有影响的，随着线能量的增加，加热宽度增加，引起的焊接变形也增加。焊接变形还与坡口形式有关。坡口角度越大，熔敷金属的填充量越大，焊缝上下收缩量差别也就越大，则产生的角变形大。因此

82、V形坡口的变形比U形、双V形坡口大。焊接方向和次序不同，沿焊缝上热量分布不一样，冷却速度和冷却收缩所受拘束不同，引起的焊接变形量的大小也不同。 六、影响焊接变形的因素六、影响焊接变形的因素1.设计措施（1）选用合理的焊缝尺寸 焊缝尺寸增加焊接变形也随之加大。但过小的焊缝尺寸，将会降低结构的承载能力，并使接头的冷却速度加快，产生一系列的焊接缺陷，如裂纹、热影响区硬度增高等。因此在满足结构的承载能力和保证焊接质量的前提下，根据板厚选取工艺上可能的最小焊缝尺寸。（2）尽可能地减少焊缝的数量 适当选择板的厚度，可减少肋板的数量，从而可以减少焊缝和焊后变形校正量。对自重要求不严格的结构，这样做即使重量稍

83、大，仍是比较经济的。对于薄板结构，则可以用压型结构来代替肋板结构，以减少焊缝数量，防止焊接变形。（3）合理安排焊缝位置 焊缝对称于构件截面的中心轴，或使焊缝接近中心轴，可减少弯曲变形；焊缝不要密集，尽可能避免交叉焊缝。如焊接钢制压力容器组装时，相邻筒节的纵焊缝距离或封头焊缝的端点与相邻筒节纵焊缝距离应大于三倍的壁厚，且不得小于100mm。七、控制焊接变形的措施七、控制焊接变形的措施 （4）散热法 焊接时用强迫冷却的方法使焊接区散热，由于受热面积减少而达到减少变形的目的。散热法对减少薄板工件的焊接变形比较有效，但散热法不适用于焊接淬硬性较高的材料。 （5）锤击法 用圆头小锤敲击热态下的焊缝，使它

84、在长、宽方向上延伸，产生塑性变形从而减少焊缝的收缩变形。图图5310 1016mm平板对接的反变形控制平板对接的反变形控制 a）无反变形）无反变形 b）预装反变形）预装反变形七、控制焊接变形的措施七、控制焊接变形的措施（1）焊接结构在生产过程中，虽然采取了一系列措施，但是焊接变形总是不可避免的。当焊接后产生的残余变形值超过技术要求时，必须采取措施加以矫正。图图5311钢板对接焊采用的刚性固定法图钢板对接焊采用的刚性固定法图 5312T形梁上拱热矫正法形梁上拱热矫正法八、焊后焊接残余查形的矫正方法八、焊后焊接残余查形的矫正方法焊接结构变形的矫正有两种方法：冷矫正法（机械矫正法）和热矫正法。1.冷

85、矫正法（机械矫正法）冷矫正法是根据焊件的结构形状、尺寸大小、变形程度选择锤击、压、拉等机械作用力，产生塑性变形进行的矫正。例如，工字粱焊后利用型钢矫直机来矫正其弯曲变形；对于薄板结构，当其焊缝比较规则时，可采用辗压法来辗压缝及其两侧，使之伸长夹达到消除变形的目的，具有效率高，质量好等优点。2.火焰矫正法 火焰矫正法是利用火焰对焊件局部加热的方法。其机理是利用金属局部加热和冷却后的收缩所引起的新变形，来抵消已发生的变形。加热的方法有点状加热、线状加热、三角形加热和水火矫正法多种。进行火焰矫正时，需要有一定的实际经验，加热部位选择必须正确，如果加热位置选错将达不到目的，甚至会得到相反的结果，T形梁

86、焊后产生上拱，可在立板上用三角形加热法矫正，如图5312所示。加热部位由中间向边缘，当被加热的区域冷却时，体积收缩产生反向变形，使T形梁矫直。八、焊后焊接残余查形的矫正方法（八、焊后焊接残余查形的矫正方法（1）本章主要介绍焊接过程中，产生的各种焊接缺陷的原因、预防措施及检验方法。在焊接接头中产生的不符合设计或工艺文件要求的缺陷，称为焊接缺陷。焊接缺陷按其性质可分为四大类：裂纹九九 焊接缺陷和检验方法焊接缺陷和检验方法焊缝尺寸不符要求咬边未焊透未熔合烧穿焊瘤弧坑热裂纹冷裂纹再热裂纹层状撕裂焊缝形状缺陷气孔夹渣焊接缺陷裂纹一、气孔焊接时，熔池中的气体在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴，气孔是一

87、种常见的焊接缺陷。根据其产生部位，可分为内部气孔和外部气孔；而根据气孔的分布特点，又可分为分散气孔和密集气孔，但最常见的是根据产生原因，把气孔分为氢（含）氮气孔和一氧化碳气孔两大类。九九 气孔与夹渣和夹杂（气孔与夹渣和夹杂（1）两类气孔都是由于溶解在熔池中的气体，在熔池冷却结晶过程中，因气体溶解度急剧降低，来不及析出残留在固体金属内形成的。例如从液态转变为固态时，氢在铁中的溶解度从32mL100g降至10mL100g。 氢气孔在熔池结晶时形成的，主要是大多沿结晶方向呈螺钉状或针状分布，熔池结晶快时，氢气孔为小圆球状。一氧化碳气孔，主要是由于冶金反应中产生的一氧化碳残留在焊缝内部形成的，形状象“

88、条虫”，表面光滑，沿晶界分布。产生原因（1）选择好焊条、焊剂必须根据需要，正确地选择焊接材料。例如低氢焊条，由于药皮中含有大量萤石，可以有效地消除氢气孔。（2）加强焊前清理焊前仔细清理焊件表面的铁锈、油污、水分；按规定烘于焊条、焊剂，尽量减少氢的来源。（3）正确地选择焊接工艺参数在允许的条件下，尽可能采用较大的线能量进行焊接，保证熔池缓慢冷却，使溶解在熔池中的气体能够逸出；采用短弧焊，减少弧柱与空气的接触，减少空气中的氮气、氧气进入熔他的机会。（4）选择好电源种类和极性 焊接低碳钢和低合金结构钢时，用交流容易产生气孔，直流正接气孔倾向减小，直流反接气孔倾向最小。 预防措施焊后残留在焊缝中的熔渣

89、称夹渣，由于焊接冶金反应产生的、焊后残留在焊缝金属中的非金属杂质（如氧化物、硫化物等）称夹杂。夹渣尺寸较大，且不规则，减弱焊缝的有效截面积，降低焊接接头的塑性和韧性。在夹渣的尖角处会造成应力集中，因而对淬硬倾向较大的焊缝金属，易在夹渣尖角处扩展为裂纹。夹杂物、若尺寸很小且呈弥散分布时（硫化物等低熔点夹杂物除外），对强度影响不大。 九、夹渣和夹杂九、夹渣和夹杂（2）（1）冶金方面的原因 主要是冶金反应产生了高熔点，密度大的金属或非金属氧化物。这些氧化物不容易从熔池中浮起，也有可能产生了低熔点硫化物共晶形式夹杂。（2）工艺方面的原因 主要是焊接工艺参数不合适，使熔池温度低，冷却熔渣不易浮出；焊前清

90、理不干净或多层焊时层间清渣不彻底，也会产生夹渣。产生原因冶金过程中产生的非金属夹杂物，是不可避免的，但可采取有效的预防措施，改善夹杂物大小和形态。选用脱渣性、脱氧和脱硫性能好的焊条、焊剂。选用合适的坡口角度和合理的焊接工艺参数，使熔池存在的时间不要太短。运条要平稳，焊条摆动的方式要有利于熔渣上浮。酸性焊条操作中要注意赶渣，使熔渣浮在熔池后面，不要熔渣，铁水不分。碱性焊条操作中要采用短弧焊接。仔细清理坡口边缘及焊丝表面油污。多层焊时要注意将前道焊缝的熔渣清理干净后，再焊下一道（层）焊缝。双面焊时，一定要清除焊根后，再焊反面。施焊时要保护好熔池，防止空气侵入。 预防措施在焊接过程中，焊缝和热影响区

91、金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹叫做热裂纹。它是一种不允许存在的危险焊接缺陷。焊接热裂纹按产生形态、机理以及产生的温度区间，可分为：结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹。热裂纹通常都沿晶界开裂，如焊缝中的热裂纹一般都沿柱状晶粒、等轴晶粒或树枝状晶界，而热影响区的热裂纹则沿原来的奥氏体晶界；热裂纹表面都呈氧化色，有的热裂纹中间还充满了熔渣。九九 裂纹（裂纹（3）一、热裂纹一、热裂纹 结晶裂纹又称凝固裂纹，是焊缝凝固后期形成的焊接裂纹。这种裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢焊缝中，尤其是硫、磷、硅、碳较多的钢材中，在单相奥氏体钢，镍基合金，及某些铝及铝合金焊缝中，也容易产生结晶裂纹。九九 裂纹（裂

92、纹（31） 液化裂纹是在母材近缝区或多层焊的前一焊道，因受热液化在晶界上形成的焊接裂纹。这种裂纹主要发生在含有铬镍的高强钢，奥氏体不锈钢，以及某些镍基合金的近缝区或多层焊焊道金属中。九九 裂纹（裂纹（32） 多边化裂纹是在焊缝金属多边化晶界上形成的一种热裂纹。裂纹主要产生在某些纯金属或单相合金如奥氏体不锈钢、铁一镍基、镍基合金的焊缝金属中。九九 裂纹（裂纹（33）主要是设法减少焊缝中的低熔点共晶物和降低冷却时的拉应力，可采取以下措施：限制钢材及焊接材料中易偏析元素和有害杂质的含量，特别应当尽量减少硫、磷等杂质含量及降低含碳量。调节焊缝金属的化学成分，改善焊缝组织，细化焊缝晶粒，以提高其塑性，减

93、少或分散偏析程度，控制低熔点共晶的有害影响。控制焊接工艺参数，适当提高焊缝成形系数，采用多层多道焊法，避免中心线偏析，防止中心线裂纹。提高焊条或焊剂的碱度，以降低焊缝中的杂质含量，改善偏析程度。采取各种降低焊接应力的工艺措施。断弧时采用引出板，或逐渐灭弧，并填满弧坑，可以减少弧坑裂纹的产生。降低钢材中有害杂质的含量，细化钢材晶粒，改变有害杂质的形状和分布。 产生原因聚集在晶粒边界或焊缝中心的液态低熔点共晶，在焊缝冷却过程中产生的拉应力作用下开裂。预防措施焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说，在Ms温度以下），产生的裂纹，称为冷裂纹。冷裂纹可在焊后立即出现，也可能需经过一段时间（几小时，几天，甚

94、至更长的时间）才出现，这些不是在焊后立即出现的裂纹叫做冷裂纹，也称延迟裂纹，它是冷裂纹中比较普遍的一种形态，具有更大的危险性。产生原因 钢材的淬硬倾向，焊接接头的含氢量及其分布和焊接接头拘束应力的大小是焊接高强钢（包括中碳钢，低合金高强钢和中合金高强钢）产生冷裂纹的三大要素。钢材的淬硬倾向越大，焊件越厚、冷却速度越大，刚性拘束越大，扩散氢含量越高，产生冷裂纹的倾向越大。九、冷裂纹（九、冷裂纹（31）防止冷裂纹的原则是尽可能地降低焊缝中扩散氢的含量，降低焊接应力和冷却速度，具体措施如下：1严格控制氢的来源选用低氢焊接材料，应选用标准规定的与母材配套的低氢焊条和焊剂。对于某些强度级别高而又非常重要

95、，应选用超低氢（1.0mL /10g）高强度高韧性焊接材料。加强焊前清理，必须按规定温度仔细烘干焊条、焊剂，妥善保管烘好的焊条焊剂，防止受潮，随用随取；焊前除净待焊区的油、锈、及其它污物。因CO2气体保护焊，可以获得低氢焊缝、故可考虑用CO2气体保护焊焊接淬硬倾向较大，对氢敏感性较强的钢种。预防措施选用含合金元素较高的焊接材料，降低焊缝中硅的含量、提高MnSi比、细化晶粒、提高焊缝金属的韧性。推荐用“软盖面层焊法”制造高强钢焊接结构、该法采用与母材等强的焊材打底、填充，但表层26mm厚度用强度级别低于母材的焊材盖面，以增加焊缝金属的韧性贮备，降低接头的拘束应力，从而提高抗裂性。2.提高焊缝金属

96、的塑性选择合理的焊接工艺参数和线能量，控制焊接接头在800500的冷却速度。焊前预热、控制层间温度，焊后保温缓冷或焊后立即进行消氢处理，从而降低冷却速度，降低热影响区硬度，降低总的应力水平，改善焊接接头组织和性能选择合理的焊接顺序、减小焊接应力。严格操作，注意不能产生弧坑、咬边、未焊透等缺陷，以减少应力集中点。焊后进行热处理，消除内应力，改善焊接接头组织和韧性 3，降低焊接应力焊后，焊件在一定温度范围内再次加热（消除应力热处理或其它加热过程），而产生的裂纹，叫做再热裂纹。再热裂纹产生在焊接热影响区的过热粗晶组织中，热影响区的细晶组织和母材都不产生再热裂纹。在进行消除应力退火前，焊接接头有较大的

97、残余应力和应力集中才会产生再热裂纹具有一定沉淀强化的金属材料最易于产生再热裂纹，普通碳素钢和固溶强化的金属材料，一般都不产生再热裂纹。九、再热裂纹（九、再热裂纹（32）必须同时具备下列四个条件才有可能产生再热裂纹。只有用Cr、Mo、V、Ti、Nb元素等沉淀强化的珠光体耐热钢、低合金高强钢及不锈钢等才产生再热裂纹。以14MnMoNbB（B为硼）钢为例，只有在调质状态，进行焊后热处理才产生再热裂纹。再热裂纹最容易产生在厚件和应力集中处。再热裂纹产生在一定的温度范围，对于一般低合金高强钢约在500700，随钢种变化而异。一定的高温停留时间。产生原因1.降低残余应力，减少应力集中，在设计和工艺上都应设

98、法改善应力状态，如进行预热和后热，减少焊缝余高保持平滑过渡尽量减小接头几何形状的突变， 必要时将焊趾处打磨平滑，并防止各类焊接缺陷，引起的应力集中。2.选用低强度焊接材料适当降低焊缝金属的强度，提高塑性。3.控制焊接线能量。采用较大的线能量，可降低再热裂纹倾向。4.增加中间热处理工序若热处理为620时，可先进行550处理，再加热到620以减少620处理的影响。预防措施焊接时，在焊接构件中沿钢板轧层形成的一种呈阶梯状的裂纹，叫层状撕裂。层状撕裂大都发生在大厚板T形接头，角接头和贯穿型十字接头中，如上图所示。层状撕裂产生原因及其预防措施见下表。九、层状撕裂（九、层状撕裂（33）层状撕裂类型及其成因

99、与防止措施层状撕裂类型及其成因与防止措施第1类以焊根裂纹等冷裂纹为起点的层状撕裂材料中的淬硬组织，氢含量的存在，拘束度较大轧制形成的长条状MnS型夹杂氢脆由角变形引起的焊接应力或困缺口应力集中和应变集中降低钢材对冷裂的敏感性减小钢中的含硫量或夹杂物的长度降低熔敷金属中的扩散氢含量改变接头形式和坡口形状，以防止角变形或应力应变集中撕裂类型撕裂类型成因成因防止措施防止措施第类以夹杂物的开口为起点在热影响区中传播的层状撕裂轧制形成的长条状MnS型夹杂SiO2型或A1203，型夹杂外部拉伸拘束氢脆降低钢中的人Si、A1、O含量向钢中增添稀土元素改善钢材的轧制条件和热处理规范减缓外部的拉伸拘束提高熔敷金属的延性，降低其中的扩散撕裂类型撕裂类型成因成因防止措施防止措施第类远离热影响区而在板厚中心附近出现的层状撕裂轧制形成的长条状MnS型夹杂SiO2型或A1203型夹杂由弯曲拘束引起的焊接残余应力应变时效选用抗层状撕裂钢对轧制钢板的端面进行机械加工减小弯曲拘束程度改善接头形式、坡口形状利用预堆焊层法撕裂类型撕裂类型成因成因防止措施防止措施