1焊接電弧及手工焊資料第一頁，共76頁。第一章

焊接電弧的基礎(chǔ)知識2第二頁，共76頁。第一節(jié)焊接的本質(zhì)及分類

一、焊接的概念焊接是指通過適當?shù)奈锢砘瘜W過程使兩個分離的固態(tài)物體(工件)產(chǎn)生原子間或分子間結(jié)合力而連接成一體的連接方法。常用的方法：加熱或加壓,或兩者并用。3第三頁，共76頁。二、焊接方法的分類焊接方法分為三大類：熔焊、壓焊和釬焊。熔焊分為：焊條電弧焊、埋弧焊、氬弧焊、CO2焊等；壓焊分為：電阻焊、摩擦焊等；釬焊分為：火焰釬焊、爐中釬焊等；4第四頁，共76頁。第二節(jié)焊接電弧

一、焊接電弧的產(chǎn)生電弧是一種氣體放電現(xiàn)象，它是帶電粒子通過兩電極之間氣體空間的一種導電過程。

氣體導電必須具備兩個條件：①兩電極之間有帶電粒子；②兩電極之間有電場。帶電粒子在電場作用下運動形成電流，從而使兩電極之間的氣體空間成為導體，也就形成了電弧。5第五頁，共76頁。6第六頁，共76頁。二、電弧的構(gòu)成

焊接電弧分為三個區(qū)：陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)。各區(qū)溫度分布情況如下：1.弧柱區(qū)的溫度最高，但熱量大部分通過對流的形式流失了2.陰極區(qū)的熱量用于對陰極加熱，這部分熱量可用于加熱填充材料或工件

3.陽極區(qū)的熱量主要用于加熱工件和焊材，陽極和陰極相比，陽極產(chǎn)熱量相對較高7第七頁，共76頁。三、電弧的溫度分布8第八頁，共76頁。第三節(jié)焊絲的熔化與熔滴過渡

一、焊絲的熔化電弧焊時，用于加熱、熔化焊絲的熱源是電弧熱和電阻熱。

9第九頁，共76頁。二、熔滴過渡的主要形式及特點熔化極電弧焊時，熔滴的過渡形式主要有：接觸過渡、自由過渡及渣壁過渡。各種形式又有劃分：1．接觸過渡又分為：短路過渡（主要用于堿性焊條電弧焊及細絲氣體保護電弧焊）、搭橋過渡（用于非熔化極氣體保護焊）；10第十頁，共76頁。2．自由過渡又分為：滴狀過渡（弧壓高，分為粗滴和細滴過渡，粗滴過渡飛濺大，細滴過渡適于CO2氣體保護焊接和酸性焊條焊接和鋁合金熔化極氬弧焊或大電流焊接或活性氣體保護焊中）、噴射過渡（適于氬氣或富氬氣體焊接厚板）；3.渣壁過渡出現(xiàn)在焊條電弧焊和埋弧焊中。

11第十一頁，共76頁。第二章焊條電弧焊12第十二頁，共76頁。第一節(jié)焊條電弧焊的原理及特點一、焊條電弧焊的特點操作靈活；對接頭的裝配要求較低；可焊材料廣；生產(chǎn)率低、勞動強度大；焊接質(zhì)量對焊工的依賴性強；13第十三頁，共76頁。二.焊條電弧焊接過程14第十四頁，共76頁。第二節(jié)焊條電弧焊的焊接材料

一、焊條

焊條是由焊芯與藥皮兩部分組成。焊條直徑共有φ1.6mm-φ8mm八種規(guī)格；焊條長度200-600mm之間。

常用的是φ3.2mm、φ4mm、φ5mm三種；長度分別為350mm、400mm、450mm。15第十五頁，共76頁。焊條結(jié)構(gòu)示意圖16第十六頁，共76頁。二、焊條的分類、型號及牌號1、焊條的型號及牌號（以碳鋼焊條為例）型號：E

50

1

5（J507）

表示焊條藥皮為低氫型，適用直流反接焊接表示焊條適用于全位置焊接(0、1全位置；

2平焊及平角焊；4立向下焊)

表示熔敷金屬的抗拉強度最小值為

50kgf/mm2(490MPa)

表示焊條17第十七頁，共76頁。按主要成份劃分的藥皮類型：藥皮類型藥皮主要成份（質(zhì)量分數(shù)）鈦型氧化鈦≥35%鈦鈣型氧化鈦30%以上，碳酸鹽20%以下鈦鐵礦型鈦鐵礦≥30%氧化鐵型多量氧化鐵和較多錳鐵脫氧劑纖維素型有機物≥15%低氫型含鈣、鎂的碳酸鹽和相當量的螢石石墨型多量石墨鹽基型氯鹽和氟鹽18第十八頁，共76頁。2、焊條的分類生產(chǎn)中常用碳鋼焊條有鈦鈣型與低氫型兩種。（1）鈦鈣型焊條（E4303E5003）又稱為酸性焊條。特點：電弧穩(wěn)定、可交直流兩用；脫渣容易，飛濺少，有害氣體少，適用于全位置焊。力學性能和抗裂能力較差。

用前150~200℃×1-2h烘干。19第十九頁，共76頁。（2）低氫型焊條（E5015E5016）又稱為堿性焊條。特點：焊縫的力學性能及抗裂能力均優(yōu)于酸性焊條；但工藝性能較差，必須用直流電源；飛濺大，脫渣難。用前300~400℃×1-2h烘干。20第二十頁，共76頁。3、焊條的選用原則考慮工件的物理、力學性能和化學成分?？紤]工件的工作條件和使用性能。

考慮改善焊接工藝?？紤]經(jīng)濟性?？紤]效率?？紤]工件的復(fù)雜程度、剛度大小、焊接坡口制備和焊接部位等。21第二十一頁，共76頁。第三節(jié)焊縫形式與焊縫分類一、接頭形式焊條電弧焊用于結(jié)構(gòu)工程的連接形式是復(fù)雜多樣的。按零部件的特征分為板狀連接、管狀連接、管板連接三種；按施焊位置分為平焊、立焊、橫焊和仰焊四種；

22第二十二頁，共76頁。焊工位置23第二十三頁，共76頁。二、坡口坡口是根據(jù)設(shè)計或工藝需要，在工件待焊部位加工成一定的幾何形狀并經(jīng)裝配后構(gòu)成的溝槽。開坡口的目的：保證電弧能深入到焊縫根部使其焊透；獲得良好的焊縫成形以及便于清渣；調(diào)節(jié)焊縫金屬的化學成份；24第二十四頁，共76頁。

坡口的形式主要有以下幾種：

I形坡口、V形坡口、X形坡口、U形坡口、雙U形坡口、K形坡口、

Y形坡口等。25第二十五頁，共76頁。26第二十六頁，共76頁。第四節(jié)焊條電弧焊工藝參數(shù)及選擇

焊條電弧焊的焊接工藝參數(shù)通常包括：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、電源種類和極性、焊接層數(shù)等。27第二十七頁，共76頁。一、焊條直徑焊條直徑是指焊芯直徑。它是保證焊接質(zhì)量和效率的重要因素。焊條直徑一般根據(jù)工件厚度選擇。同時還要考慮接頭形式、施焊位置和焊接層數(shù)，對于重要結(jié)構(gòu)還要考慮焊接熱輸入的要求，在一般情況下，焊條直徑與工件厚度之間關(guān)系的參考數(shù)據(jù)，如下表所示。28第二十八頁，共76頁。焊條直徑與工件厚度之間的關(guān)系如下:焊件厚度/mm234-56-12＞13焊條直徑/mm23.23.2-44-54-629第二十九頁，共76頁。二、焊接設(shè)備電源種類和極性的選擇用交流電焊接時，電弧穩(wěn)定性差。采用直流電焊接，電弧穩(wěn)定、柔順、飛濺少。但電弧磁偏吹較交流嚴重。低氫型焊條穩(wěn)弧性差，必須采用直流弧焊電源。用小電流焊接薄板時，也常用直流弧焊電源，因為引弧比較容易，電弧比較穩(wěn)定。

30第三十頁，共76頁。31第三十一頁，共76頁。

低氫型焊條用直流電焊接時，一般要用反接，因為反接的電弧比正接穩(wěn)定。焊接薄板時，焊接電流小，電弧不穩(wěn)，因此焊接薄板時，不論用堿性焊條還是用酸性焊條，都選用直流反接。32第三十二頁，共76頁。表：焊接電流和焊條直徑的關(guān)系焊條直徑/mm1.62.02.53.2456焊接電流/A25-4040-6550-80100-130160-210200-270260-300三、焊接電流的選擇選擇焊接電流時，應(yīng)根據(jù)焊條類型、焊條直徑、工件厚度、接頭型式、焊接位置和層數(shù)等因素綜合考慮。33第三十三頁，共76頁。四、焊縫層數(shù)的選擇在工件厚度較大時，往往需要進行多層焊。焊接層數(shù)主要根據(jù)鋼板厚度、焊條直徑、坡口型式和裝配間隙等來確定，可作如下近似估算：

n=δ/d

式中：n為焊接層數(shù)；

δ為工件厚度（毫米）；

d為焊條直徑（毫米）。34第三十四頁，共76頁。35第三十五頁，共76頁。五、電弧電壓與焊接速度的控制焊條電弧焊的電弧電壓主要由電弧長度來決定：電弧長度越大，電弧電壓越高，電弧長度越短，電弧電壓越低。在焊接過程中，應(yīng)盡量使用短弧焊接。注意：

1.焊接電流主要影響焊縫的深度和余高

2.電弧電壓主要影響的是焊縫的寬度和余高36第三十六頁，共76頁。手工焊小車間37第三十七頁，共76頁。三峽水輪葉片合作焊接38第三十八頁，共76頁。鍋爐膜氏壁39第三十九頁，共76頁。鳥巢水立方建設(shè)40第四十頁，共76頁。第三章埋弧焊41第四十一頁，共76頁。第一節(jié)埋弧焊的原理及特點

埋弧焊是目前廣泛使用的一種生產(chǎn)效率較高的機械化焊接方法。它與焊條電弧焊相比，雖然靈活性差一些，但焊接質(zhì)量好、效率高、成本低，勞動條件好。42第四十二頁，共76頁。一、埋弧焊的焊接過程43第四十三頁，共76頁。二、埋弧焊的特點1、埋弧焊的主要優(yōu)點

焊接生產(chǎn)率高焊縫質(zhì)量好焊接成本較低勞動條件好44第四十四頁，共76頁。2、埋弧焊的主要缺點（1）難以在空間位置施焊（2）對焊件裝配質(zhì)量要求高（3）不適合焊接薄板和短焊縫45第四十五頁，共76頁。三、埋弧焊的分類及應(yīng)用范圍

1、分類46第四十六頁，共76頁。2、應(yīng)用a.焊縫類型和焊件厚度

凡是焊縫可以保持在水平位置、或傾斜度不大的工件，不管是對接、角接和搭接接頭，都可以用埋弧焊焊接，如平板的拼接縫、圓筒形工件的縱縫和環(huán)縫、各種焊接結(jié)構(gòu)中的角縫和搭接縫等。

47第四十七頁，共76頁。埋弧焊筒體環(huán)縫48第四十八頁，共76頁。封頭與筒體環(huán)焊縫49第四十九頁，共76頁。埋弧焊鋼板拼接50第五十頁，共76頁。埋弧焊堆焊51第五十一頁，共76頁。埋弧焊現(xiàn)場焊接52第五十二頁，共76頁。53第五十三頁，共76頁。多絲埋弧焊54第五十四頁，共76頁。a.埋弧焊可焊接的工件厚度范圍很大。除了厚度在5mm以下的工件由于容易燒穿，埋弧焊用得不多外，較厚的工件都適于用埋弧焊焊接。b.焊接材料種類

目前，埋弧焊焊接的最大厚度已達650mm。55第五十五頁，共76頁。適宜焊接:

碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼以及某些有色金屬。此外，埋弧焊還可在基體金屬表面堆焊耐磨或耐腐蝕的合金層。56第五十六頁，共76頁。

不適宜焊接：

鑄鐵因不能承受高熱輸入量引起的熱應(yīng)力，一般不能用埋弧焊焊接。

鋁、鎂及其合金因沒有適用的焊劑，目前還不能使用埋弧焊焊接。鉛、鋅等低熔點金屬材料也不適合用埋弧焊焊接。57第五十七頁，共76頁。第二節(jié)埋弧焊的焊接材料一、焊絲在選擇埋弧焊用焊絲時，最主要的是考慮焊絲中錳和硅的含量。

常用焊絲有H08A、H08MnA、H10Mn2；焊絲直徑有2.0、3.2、4.0、5.0和6.0mm五種。58第五十八頁，共76頁。二、焊劑

作用：保護、控制焊縫金屬化學成分，保證焊縫金屬的力學性能，防止氣孔、裂紋和夾渣等缺陷的產(chǎn)生。59第五十九頁，共76頁。

焊劑分為三類：熔練焊劑、燒結(jié)焊劑和粘結(jié)焊劑。HJ×1×2×3HJ----熔練焊劑

×1----焊劑中氧化錳的含量

×2----焊劑中二氧化硅、氟化鈣含量

×3----同一類型的不同編號例：HJ431------高錳高硅低氟型焊劑60第六十頁，共76頁。三、焊劑和焊絲的選用與配合焊劑和焊絲的正確選用及二者之間的合理配合，是獲得優(yōu)質(zhì)焊縫的關(guān)鍵，也是埋弧焊工藝過程的重要環(huán)節(jié)。所以必須按工件的成分、性能和要求，正確、合理地選配焊劑和焊絲。61第六十一頁，共76頁。

在焊接低碳鋼和強度等級較低的合金鋼時，選配焊劑和焊絲通常以滿足力學性能要求為主，使焊縫強度達到與母材等強度，同時要滿足其它力學性能指標要求。如：用高錳高硅焊劑（如HJ430、HJ431）配合低碳鋼焊絲（如H08A）或含錳焊絲（如H08MnA）；焊接低碳鋼和低合金鋼。

62第六十二頁，共76頁。

用無錳高硅或低錳中硅焊劑（如HJ130、HJ250）配合高錳焊絲（如H10Mn2）。焊接低合金高強度鋼時，除要使焊縫與母材等強外，要特別注意提高焊縫的塑性和韌性，一般選用中錳中硅或低錳中硅焊劑（如HJ350、HJ250）配合相應(yīng)鋼種焊絲。63第六十三頁，共76頁。第三節(jié)埋弧焊工藝一、埋弧焊的焊前準備埋弧焊的焊前準備包括工件的坡口加工、工件的清理與裝配、焊絲表面清理及焊劑烘干、焊機檢查與調(diào)整等工作。這些準備工作與焊接質(zhì)量的好壞有著十分密切的關(guān)系，所以必須認真完成。

64第六十四頁，共76頁。1、坡口的選擇與加工

當工件厚度為10～24mm時，多為“Y”形坡口；厚度為24～60mm時，可開“X”形坡口；對一些要求高的厚大工件的重要焊縫，如鍋爐汽包等壓力容器，一般多開“U”形坡口。65第六十五頁，共