模塊七焊接項(xiàng)目一焊條電弧焊項(xiàng)目二氣體保護(hù)電弧焊項(xiàng)目三氣焊項(xiàng)目四等離子弧切割項(xiàng)目五知識拓展復(fù)習(xí)思考題

一、實(shí)訓(xùn)目的和要求

1.實(shí)訓(xùn)目的

(1)掌握焊接生產(chǎn)工藝過程、特點(diǎn)和應(yīng)用。

(2)了解弧焊機(jī)的種類、結(jié)構(gòu)、性能及使用方法。

(3)掌握電焊條的組成及作用，熟悉酸性焊條和堿性焊條的性能特點(diǎn)，熟悉結(jié)構(gòu)鋼焊條的牌號及含義。

(4)掌握常用焊接接頭形式和坡口形式，了解不同空間位置的焊接特點(diǎn)。

(5)掌握手工電弧焊焊接工藝參數(shù)及對焊接質(zhì)量的影響。

(6)了解氣焊設(shè)備的組成及作用，了解氣焊火焰的種類和應(yīng)用，熟悉焊絲和焊劑的作用。

(7)了解其他常用焊接方法(埋弧自動(dòng)焊、氣體保護(hù)焊、電阻焊、釬焊等)的特點(diǎn)和應(yīng)用。

(8)了解熔化焊的常見缺陷及產(chǎn)生的原因。

2.實(shí)訓(xùn)要求

能正確選擇焊接電流，能調(diào)整火焰，能獨(dú)立完成手弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、氣焊的平焊操作。

二、焊接概述

1．焊接的定義

焊接是指通過適當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)過程，如加熱、加壓或二者并用等方法，使兩個(gè)或兩個(gè)以上分離的物體產(chǎn)生原子(分子)間的結(jié)合力而連接成一體的連接方法，是金屬加工的一種重要工藝。焊接廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、造船業(yè)、石油化工、汽車制造、橋梁、鍋爐、航空航天、原子能、電子電力、建筑等領(lǐng)域。

2.焊接特點(diǎn)

焊接是一種永久性的、不可拆卸的連接，如圖7-1(b)所示，它與鉚接(如圖7-1(a)所示)相比具有以下特點(diǎn)：

(1)優(yōu)點(diǎn)。成形方便、強(qiáng)度高、致密性好、適應(yīng)性強(qiáng)、成本較低，且便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)。

(2)缺點(diǎn)。由于焊接結(jié)構(gòu)不可拆卸，不利于零部件的更換、修理，焊接過程中工件易發(fā)生變形。

圖7-1焊接與鉚接(a)鉚接(b)焊接

3．焊接方法分類及焊接的發(fā)展現(xiàn)狀

(1)焊接方法分類。

目前，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的焊接方法已達(dá)百余種。根據(jù)他們的焊接過程和特點(diǎn)可將其分為熔焊、壓焊、釬焊三大類，每大類又可按不同的方法分為若干小類，如圖7-2所示。

圖7-2基本焊接方法

①熔焊是通過將需要連接的兩構(gòu)件的接合面加熱熔化成液體，然后冷卻結(jié)晶連成一體的焊接方法。

②壓焊是在焊接過程中，對焊件施加一定的壓力，同時(shí)采取加熱或不加熱的方式，完成零件連接的焊接方法。

③釬焊是利用熔點(diǎn)低于被焊金屬的釬料，將零件和釬料加熱到釬料熔化，利用釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互溶解和擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)連接的方法。

(2)焊接的發(fā)展現(xiàn)狀。

目前，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的焊接方法是19世紀(jì)末和20世紀(jì)初現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。特別是冶金學(xué)、金屬學(xué)以及電工學(xué)的發(fā)展，奠定了焊接工藝及設(shè)備的理論基礎(chǔ)；而冶金工業(yè)、電力工業(yè)和電子工業(yè)的進(jìn)步，則為焊接技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展提供了有利的物質(zhì)和技術(shù)條件。電子束焊、激光焊等20余種基本方法和成百種派生方法的相繼發(fā)明及應(yīng)用，體現(xiàn)了焊接技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中的重要地位。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全世界年產(chǎn)量45%的鋼和大量有色金屬(工業(yè)發(fā)達(dá)國家，焊接用鋼量基本達(dá)到其鋼材總量的60%～70%)，都是通過焊接加工形成產(chǎn)品的。特別是焊接技術(shù)發(fā)展到今天，幾乎所有的部門(如機(jī)械制造、石油化工、交通能源、冶金、電子、航空航天等)都離不開焊接技術(shù)。因此，可以這樣說，焊接技術(shù)的發(fā)展水平是衡量一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)先進(jìn)程度的重要標(biāo)志之一，沒有焊接技術(shù)的發(fā)展，就不會有現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的今天。

在進(jìn)入21世紀(jì)的前夕，美國焊接學(xué)會(AWS)曾組織權(quán)威專家討論并制定了美國今后20年焊接工業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。其分析報(bào)告對焊接工業(yè)做了如下預(yù)測：在2020年，焊接仍將是金屬和其他工程材料連接的優(yōu)選方法。美國工業(yè)界將依靠其在連接技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造能力和全球競爭力方面的領(lǐng)先優(yōu)勢，成為這些性價(jià)比高、性能優(yōu)越產(chǎn)品的世界主導(dǎo)。

焊接在未來的工業(yè)經(jīng)濟(jì)中不僅具有廣闊的應(yīng)用空間，而且還將對產(chǎn)品質(zhì)量、企業(yè)的制造能力及其競爭力產(chǎn)生更大的影響。在加入WTO后，我國焊接工業(yè)的發(fā)展充滿了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。如何有效地把握機(jī)會，迎接挑戰(zhàn)，保證今后可持續(xù)的健康發(fā)展，是我國焊接行業(yè)面臨的重要課題。

三、安全操作規(guī)程

1.電焊實(shí)習(xí)安全技術(shù)

(1)防止觸電。工作前應(yīng)檢查電焊機(jī)是否接地，電纜、焊鉗絕緣是否完好，操作時(shí)應(yīng)穿絕緣膠鞋或站在絕緣底板上。

(2)防止弧光傷害和燙傷。電弧發(fā)射出大量紫外線和紅外線，對人體有害，操作時(shí)必須戴手套和面罩，系好套襪等防護(hù)用具，特別要防止弧光照射眼睛。剛焊完的工件需用手鉗夾持，而敲渣時(shí)應(yīng)注意焊渣飛出的方向，以防傷人。

(3)保證設(shè)備安全。不得將焊鉗放在工作臺上，以免短路燒壞電焊機(jī)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電焊機(jī)或線路發(fā)熱燙手時(shí)，應(yīng)立即停止工作。操作完畢后，檢查電焊機(jī)及電路系統(tǒng)時(shí)，必須拉開電閘。

2.焊接安全作業(yè)

(1)焊接人員現(xiàn)場作業(yè)時(shí)必須佩戴特殊工種操作證。

(2)上班前，應(yīng)穿戴勞保用品，施工現(xiàn)場必須戴安全帽，高空作業(yè)必須戴安全帶。

(3)焊接前應(yīng)清除焊接地點(diǎn)下方的易燃、易爆物；焊接時(shí)應(yīng)注意風(fēng)向，以免熔渣、火花隨風(fēng)飄落而引起火災(zāi)或燙傷、燒傷下面人員，必要時(shí)下面應(yīng)采取遮擋措施。

(4)非焊接人員不得從事焊接工作，不得亂動(dòng)焊接機(jī)具。壓力容器、壓力管道、鍋爐等重要設(shè)備的焊接工作必須由持有合格證的焊工承擔(dān)。

(5)電焊機(jī)外殼、工作臺及焊接件均應(yīng)接地良好，導(dǎo)線應(yīng)用絕緣良好的橡皮軟線。電焊機(jī)的電源線裝拆應(yīng)由電工進(jìn)行。

3.氣焊實(shí)習(xí)安全技術(shù)

氣焊、氣割時(shí)，除了有關(guān)安全注意事項(xiàng)與電焊相同之外，還應(yīng)注意以下四點(diǎn)：

(1)氧氣瓶不得撞擊和高溫烘曬，不得沾上油脂或其他易燃物品；

(2)乙炔瓶和氧氣瓶要隔開一定距離放置，并在其附近嚴(yán)禁煙火；

(3)焊接前應(yīng)檢查焊炬、割炬的射吸能力，看看是否有漏氣，焊嘴、割嘴是否有堵塞等；

(4)若焊、割過程中遇到回火，應(yīng)迅速關(guān)閉氧氣閥，然后關(guān)閉乙炔閥，等待處理。

項(xiàng)目一焊?條?電?弧?焊

一、焊接電弧

1．焊接電弧的概念及特點(diǎn)焊接電弧是一種氣體放電現(xiàn)象，如圖7-3所示。當(dāng)電源兩端分別與被焊零件和焊槍相連時(shí)，在電場的作用下，電弧陰極產(chǎn)生電子發(fā)射，陽極吸收電子，電弧區(qū)的中性氣體粒子在接收外界能量后電離成正離子和電子，正負(fù)帶電粒子相向運(yùn)動(dòng)，形成兩電極之間的氣體空間導(dǎo)電過程，從而借助電弧將電能轉(zhuǎn)換成熱能、機(jī)械能和光能。圖7-3焊接電弧示意圖

焊接電弧具有以下特點(diǎn)：

(1)溫度高，電弧弧柱溫度范圍為5000～30?000K；

(2)電弧電壓低，范圍為10～80V；

(3)電弧電流大，范圍為10～1000A；

(4)弧光強(qiáng)度高。

2．電源極性

采用直流電流焊接時(shí)，弧焊電源正負(fù)輸出端與零件和焊槍的連接方式稱極性。當(dāng)零件接電源輸出正極，焊槍接電源輸出負(fù)極時(shí)，稱為直流正接或正極性；反之，零件、焊槍分別與電源負(fù)極、正極輸出端相連時(shí)，則稱為直流反接或反極性。交流焊接無電源極性問題，如圖7-4所示。

圖7-4焊接電源極性示意圖1—焊槍；2—零件

二、焊條電弧焊

1．電弧焊焊接過程

焊接前，把工件和焊鉗分別接在電焊機(jī)兩極上，并用焊鉗夾持焊條，如圖7-5所示。

圖7-5手工電弧焊示意圖1—工件；2—焊縫；3—熔池；4—電?。?—焊條；6—焊鉗；7—電焊機(jī)

焊接時(shí)，讓焊條和工件進(jìn)行接觸，并迅速提高焊條一定距離，在焊條和工件之間即可形成電弧。所謂焊接電弧，是指焊接時(shí)發(fā)生在兩個(gè)電極之間氣體介質(zhì)中的一種長時(shí)間的劇烈放電現(xiàn)象。電弧在燃燒時(shí)會產(chǎn)生強(qiáng)烈的光芒，其中含有的大量紫外線會傷害皮膚、傷害眼睛。電弧在燃燒的時(shí)候會產(chǎn)生較高的溫度，其最高處可達(dá)6000～8000K，如圖7-6所示。電能以電弧的形式轉(zhuǎn)化成熱能，轉(zhuǎn)化成的熱能會使焊條末端和工件表面熔化形成熔池。隨著焊接的不斷進(jìn)行，新的熔池不斷產(chǎn)生，原有的熔池不斷冷卻、凝固，形成焊縫。

圖7-6電弧示意圖

2．電焊機(jī)

(1)交流電焊機(jī)。

交流電焊機(jī)的供給電為交流電220

V或380

V，焊接工作時(shí)其輸出電壓為20～30

V，對操作人員來說比較安全，它實(shí)際上是符合焊接要求的降壓變壓器。圖7-7(a)所示為手工電弧焊機(jī)BX3-500，其型號的各部分含義如下：B表示交流，X表示降特性，3表示動(dòng)圈，500表示額定焊接電流為500A。其空載電壓為60～70

V。工作電壓焊槍在20～30

V左右，隨焊接時(shí)電弧長度變化而波動(dòng)，電弧長度增加，工作電壓升高。圖7-7(b)所示為電焊槍。交流電焊機(jī)參數(shù)表如表7-1所示。

圖7-7手工電焊機(jī)與電焊槍．

交流電焊機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、使用方便，其缺點(diǎn)是焊接時(shí)焊接的電弧不夠穩(wěn)定。

手工直流電焊機(jī)如圖7-8所示。要求完成焊機(jī)的連接(不接電源)，并進(jìn)行開機(jī)、電流調(diào)節(jié)、關(guān)機(jī)等操作。

圖7-8手工直流電焊機(jī)1—供電線路；2—刀開關(guān)；3—熔斷器；4—電源輸入導(dǎo)線；5—焊機(jī)細(xì)調(diào)電流手把；6—接地線；7—焊鉗；8—焊條；9—焊件；10—輸出電纜；11—粗調(diào)電流接線板；12—電流指示針

(2)直流電焊機(jī)。

目前，常用焊接整流器實(shí)現(xiàn)直流電焊機(jī)，例如ZX7-315，如圖7-9所示。ZX7-315的含義如下：

Z表示直流，X表示降特性，7表示逆變，315表示額定焊接電流為315A。

圖7-9焊接整流器

直流電焊機(jī)有兩種接法：正接與反接，如圖7-10所示。

圖7-10直流電焊機(jī)的兩種接法

3．電焊條

焊絲是焊接時(shí)起填充作用的金屬絲。焊絲的化學(xué)成分直接影響焊接質(zhì)量和焊縫的力學(xué)性能。不同金屬焊接時(shí)，應(yīng)采用相應(yīng)的焊絲。

電焊絲按表面涂材分為：藥皮焊條和鍍層焊絲。涂有藥皮的供手工電弧焊用的焊條由焊芯和藥皮兩部分組成，如圖7-11所示。

圖7-11電焊條

焊芯是一根具有一定直徑和長度的金屬絲。焊接時(shí)，焊芯有兩個(gè)功能：一是傳導(dǎo)焊接電流，產(chǎn)生電?。欢呛感颈旧砣刍鳛樘畛浣饘?，與熔化的母材融合形成焊縫。我國生產(chǎn)的焊條基本上以含碳、硫、磷較低的專用鋼絲(如H08A)作焊芯制成。

焊條規(guī)格用焊芯直徑表示。根據(jù)焊條種類和規(guī)格，焊條長度有多種尺寸，如表7-2所示。

．

焊條藥皮又稱為涂料，在焊接過程中起著極為重要的作用。首先，它可以起到積極保護(hù)作用，利用藥皮熔化放出的氣體和形成的熔渣，起機(jī)械隔離空氣作用，防止有害氣體侵入熔化金屬；其次，它可以通過熔渣與熔化金屬的冶金反應(yīng)，去除有害雜質(zhì)，添加有益的合金元素，起到冶金處理作用，使焊縫獲得合乎要求的力學(xué)性能；最后，它還可以改善焊接工藝性能，使電弧穩(wěn)定、飛濺小、焊縫成形好、易脫渣和熔敷效率高等。焊條藥皮的組成主要有穩(wěn)弧劑、造氣劑、造渣劑、脫氧劑、合金劑、黏結(jié)劑和增塑劑等。其主要成分有礦物類、鐵合金、有機(jī)物和化工產(chǎn)品。

焊條可分為結(jié)構(gòu)鋼焊條、耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、鑄鐵焊條等。根據(jù)其藥皮組成，它又分為酸性焊條和堿性焊條。酸性焊條電弧穩(wěn)定，焊縫成形美觀，焊條的工藝性能好，可用交流或直流電源施焊，但焊接接頭的沖擊韌度較低，可用于普通碳鋼和低合金鋼的焊接；堿性焊條多為低氫型焊條，所得焊縫沖擊韌度高，力學(xué)性能好，但電弧穩(wěn)定性比酸性焊條差，要采用直流電源施焊，且采用反極性接法，多用于重要的結(jié)構(gòu)鋼、合金鋼的焊接。

結(jié)構(gòu)鋼焊條的牌號以字母加上四位數(shù)字來表示。例如，實(shí)習(xí)中用的結(jié)構(gòu)鋼焊條的牌號為E4315：“E”表示結(jié)構(gòu)鋼焊條，后面兩位數(shù)字“43”表示焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度不小于420

MPa(43

kg/mm2)，1表示適用于全位置焊接，最后一位數(shù)字“5”表示低氫鈉型藥皮，用交流或直流電源均可，若直流則采用反接法。

低碳鋼一般選用E4315焊條，中碳鋼采用E5015等強(qiáng)度級別較高的焊條。

4．焊接工藝

選擇合適的焊接工藝參數(shù)是獲得優(yōu)良焊縫的前提，并直接影響勞動(dòng)生產(chǎn)率。焊條電弧焊工藝是根據(jù)焊接接頭形式、零件材料、板材厚度、焊縫焊接位置等具體情況制定的，包括焊條牌號、焊條直徑、電源種類和極性、焊接電流、焊接電壓、焊接速度、焊接坡口形式和焊接層數(shù)等內(nèi)容。

(1)焊接位置。

在實(shí)際生產(chǎn)中，由于焊接結(jié)構(gòu)和零件移動(dòng)的限制，焊接工件不同，焊縫的空間位置就不同。焊縫在空間的位置除平焊外，還有立焊、橫焊、仰焊，如圖7-12所示。

平焊操作方便，焊縫成形條件好，容易獲得優(yōu)質(zhì)焊縫且具有高的生產(chǎn)率，是最合適的位置；其他三種又稱為空間位置焊，焊工操作較平焊困難，受熔池液態(tài)金屬重力的影響，需要對焊接規(guī)范進(jìn)行控制并采取一定的操作方法才能保證焊縫成形。其中，仰焊的焊接條件最差，立焊、橫焊次之。

圖7-12焊縫空間位置

若再細(xì)分：比如一根直徑很大的圓管，從最上面劃第一條線，然后每45度劃一條線，如圖7-13所示。

圖7-13焊縫空間位置分類

(2)焊接接頭形式和焊接坡口形式。

焊接接頭是指用焊接的方法連接的接頭，它由焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū)及其鄰近的母材組成。根據(jù)接頭的構(gòu)造形式不同，可將接頭分為對接接頭、T形接頭、搭接接頭、角接接頭、卷邊接頭等五種類型。前四類分別如圖7-14所示，卷邊接頭用于薄板焊接。

熔焊接頭焊前加工坡口，其目的在于使焊接更容易進(jìn)行，電弧能沿板厚熔敷一定的深度，保證接頭根部焊透，并獲得成形良好的焊縫。焊接坡口形式有I形坡口、V形坡口、U形坡口、雙V形坡口、J形坡口等多種。常見焊條電弧焊接頭形式和坡口形式如圖7-14所示。對于厚度小于6mm的焊件焊接，可以不開坡口或開I型坡口；對于中厚度板和大厚度板對接焊，為保證熔透，必須開坡口。V形坡口便于加工，但零件焊后易發(fā)生變形；X形坡口可以避免V形坡口的一些缺點(diǎn)，同時(shí)可減少填充材料；U形及雙U形坡口，其焊縫填充金屬量更小，焊后變形也小，但坡口加工困難，一般用于重要焊接結(jié)構(gòu)。

圖7-14焊條電弧焊接頭形式和坡口形式

(3)手弧焊的常用工具。手弧焊常用的工具有：夾持焊條的焊鉗；保護(hù)眼睛、皮膚，免于灼傷的電弧手套和防護(hù)面罩；清除焊縫表面的渣殼的清渣錘和鋼絲刷等，如圖7-15所示。

圖7-15手弧焊常用的工具

(4)焊接的工藝參數(shù)。

手弧焊的焊接工藝參數(shù)主要包括：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度等。焊接電壓決定于電弧長度，它與焊接速度一樣對焊縫成形有重要影響作用，一般由焊工根據(jù)具體情況靈活掌握。

①焊條直徑的選擇：根據(jù)焊件的板厚國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的直徑規(guī)格進(jìn)行選擇。工件厚時(shí)，可選擇較粗的焊條，平焊低碳鋼時(shí)，可按表7-3選取。

．

②焊接電流的確定：根據(jù)焊條直徑選擇焊接電流。焊接低碳鋼時(shí)，可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式選擇焊接電流：

I

=?(30～50)d

應(yīng)當(dāng)指出，上式只是提供了一個(gè)大概的焊接電流范圍，實(shí)際生產(chǎn)中，還要根據(jù)焊件厚度、接頭形式、焊接位置、焊條種類等因素，通過試焊來調(diào)整和確定焊接電流的大小。電流過小，易引起夾渣和未焊透；電流過大，易產(chǎn)生咬邊、燒穿等缺陷。

③為提高生產(chǎn)率，通常選用直徑較粗的焊條，但一般不大于6mm。工件厚度在4mm以下的對接焊時(shí)，一般均用直徑小于等于工件厚度的焊條。對大厚度工件焊接時(shí)，一般接頭處都要開坡口，在焊打底焊時(shí)，可采用2.5～4mm直徑的焊條，之后的各層均可采用5～6?mm直徑的焊條。立焊時(shí)，焊條直徑一般不超過5

mm；仰焊時(shí)則不應(yīng)超過4?mm。

(5)焊接工藝因素對焊縫成形的影響。

焊接電流(主要影響熔深)：電流增大→熔深增加、熔寬稍增、余高增加。

電弧電壓(主要影響熔寬)：電壓→熔寬增加、熔深增加、余高降低。

焊接速度：速度增加，則熔深、熔寬、余高均減小。

(6)焊條電弧焊的基本操作技術(shù)。

焊條電弧焊是在面罩下觀察和進(jìn)行操作的。由于視野不清，工作條件較差，因此焊接前，應(yīng)把工件接頭兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的表面清理干凈(消除鐵銹、油污、水分)，并使焊芯的端部金屬外露，以便進(jìn)行短路引弧。

任務(wù)一焊接基本功訓(xùn)練——平敷焊

任務(wù)引入

低碳鋼平板600

mm

×

400

mm，厚5mm，在其上練習(xí)平敷焊。

相關(guān)知識

1．平敷焊的操作姿勢

平敷焊時(shí)，一般采用蹲式操作，操作姿勢如圖7-16所示。蹲姿要自然，兩腳夾角為70°～85°，兩腳距離約為240～260mm。持焊鉗的胳膊半伸開，要懸空無依托地操作。

圖7-16平敷焊操作姿勢

2．焊條安裝

焊鉗與焊條的夾角如圖7-17所示。

圖7-17焊鉗與焊條的夾角(a)?80°

(b)?

90°

(c)?120°

3．焊縫的起頭

1)引弧

引弧方法有敲擊法和摩擦法兩種，如圖7-18所示。其中，摩擦法比較容易掌握，適宜于初學(xué)者引弧操作。

(1)敲擊法。將焊條末端對準(zhǔn)焊件，然后手腕下彎，使焊條輕微碰一下焊件，再迅速將焊條提起2～4mm，引燃電弧后手腕放平，使電弧保持穩(wěn)定燃燒。

這種引弧方法不會使焊件表面劃傷，又不受焊件表面大小、焊件形狀的限制，所以它是在生產(chǎn)中主要采用的引弧方法。但是，該方法的操作不易掌握，需提高熟練程度。

圖7-18引弧方法

(a)敲擊法(b)摩擦法

(2)摩擦法。先將焊條對準(zhǔn)焊件，再將焊條像劃火柴似的在焊件表面輕輕劃擦，直至引燃電弧，然后迅速將焊條提起2～4mm，并使之穩(wěn)定燃燒。

焊縫的起焊是指從引燃焊接電弧到正常焊接前的操作。由于開始焊接時(shí)焊件溫度較低，引弧后不能迅速使這部分金屬溫度升高，因而在起焊部位往往容易造成氣孔、未焊透、焊縫寬度不夠以及焊縫較高等缺陷。為了避免這些缺陷，一般可采用以下兩種方法：

一是正確選擇引弧點(diǎn)。

二是采用引弧板。

2)運(yùn)條

運(yùn)條是焊接過程中最重要的環(huán)節(jié)，它直接影響焊縫的外表成形和內(nèi)在質(zhì)量。電弧引燃后，一般情況下焊條有三個(gè)基本運(yùn)動(dòng)(見圖7-19(b))：朝熔池方向逐漸送進(jìn)(1)、沿焊接方向逐漸移動(dòng)(2)、橫向擺動(dòng)(3)。

焊條朝熔池方向逐漸送進(jìn)—既是為了向熔池添加金屬，也是為了在焊條熔化后繼續(xù)保持一定的電弧長度，因此焊條送進(jìn)的速度應(yīng)與焊條熔化的速度相同，如圖7-19(b)所示。否則，會發(fā)生斷弧或焊條粘在焊件上的現(xiàn)象。

焊條沿焊接方向移動(dòng)—隨著焊條的不斷熔化，焊件表面將逐漸形成一條焊道。若焊條移動(dòng)速度太慢，則焊道會過高、過寬、外形不整齊，焊接薄板時(shí)會發(fā)生燒穿現(xiàn)象；若焊條的移動(dòng)速度太快，則焊條與焊件會熔化不均勻，焊道較窄，甚至發(fā)生未焊透現(xiàn)象。焊條移動(dòng)時(shí)應(yīng)與前進(jìn)方向成70°～80°的夾角，以便將熔化金屬和熔渣推向后方，否則熔渣將流向電弧的前方，這會造成夾渣等缺陷，如圖7-19(a)所示。

焊條的橫向擺動(dòng)—為了對焊件輸入足夠的熱量以便于排氣、排渣，并獲得一定寬度的焊縫或焊道。焊條擺動(dòng)的范圍應(yīng)根據(jù)焊件的厚度、坡口形式、焊縫層次和焊條直徑等來決定，如圖7-19(b)所示。

圖7-19平焊焊條角度和運(yùn)條基本動(dòng)作

(a)平焊焊條角度(b)運(yùn)條基本動(dòng)作

常用的運(yùn)條方法如圖7-20所示。

圖7-20常用的運(yùn)條方法

(1)直線形運(yùn)條法(見圖7-20(a))。采用這種運(yùn)條方法焊接時(shí)，焊條不做橫向擺動(dòng)，而沿焊接方向做直線移動(dòng)。它的特點(diǎn)是焊接速度快，焊縫窄，散熱快。常用于I形坡口的對接平焊，薄板和接頭間隙較大的多層焊的第一層焊或多層多道焊。

(2)鋸齒形運(yùn)條法(見圖7-20(b))。采用這種運(yùn)條方法焊接時(shí)，焊條末端做鋸齒形連續(xù)擺動(dòng)及向前移動(dòng)，并在兩邊稍停片刻。擺動(dòng)的目的是為了控制熔化金屬的流動(dòng)和得到必要的焊縫寬度，以獲得較好的焊縫成形。這種運(yùn)條方法在生產(chǎn)中應(yīng)用較廣，多用于厚鋼板的焊接，平焊、仰焊、立焊的對接接頭和立焊的角接接頭。

(3)月牙形運(yùn)條法(見圖7-20(c)和(d))。采用這種運(yùn)條方法焊接時(shí)，焊條的末端沿著焊接方向做月牙形左右擺動(dòng)。擺動(dòng)的速度要根據(jù)焊縫的位置、接頭形式、焊縫寬度和焊接電流值來決定。同時(shí)，需在接頭兩邊做片刻停留，這是為了使焊縫邊緣有足夠的熔深，防止咬邊。這種運(yùn)條方法的優(yōu)點(diǎn)是金屬熔化良好，有較長的保溫時(shí)間，氣體容易析出，熔渣也易于浮到焊縫表面上來，焊縫質(zhì)量較高，但焊出來的焊縫余高較高。

(4)三角形運(yùn)條法(見圖7-20(e)和(f))。采用這種運(yùn)條方法焊接時(shí)，焊條末端做連續(xù)的三角形運(yùn)動(dòng)，并不斷向前移動(dòng)。按照擺動(dòng)形式的不同，該方法可分為斜三角形和正三角形兩種。斜三角形運(yùn)條法適用于焊接平焊和仰焊位置的T形接頭焊縫和有坡口的橫焊縫，其優(yōu)點(diǎn)是能夠借焊條的擺動(dòng)來控制熔化金屬，促使焊縫成形良好。

(5)圓圈形運(yùn)條法(見圖7-20(g)和(h))。采用這種運(yùn)條方法焊接時(shí)，焊條末端連續(xù)做圓圈形或斜圓圈形運(yùn)動(dòng)，并不斷向前移動(dòng)。圓圈形運(yùn)條法適用于焊接較厚焊件的平焊縫，其優(yōu)點(diǎn)是熔池存在時(shí)間長，熔池金屬溫度高，有利于溶解在熔池中的氧、氮等氣體的析出，便于熔渣上浮。

4．焊縫的收尾

焊縫的起頭是指焊縫起焊時(shí)的操作，由于此時(shí)零件溫度低、電弧穩(wěn)定性差，焊縫容易出現(xiàn)氣孔、未焊透等缺陷。為避免此現(xiàn)象，應(yīng)該在引弧后將電弧稍微拉長，對零件起焊部位進(jìn)行適當(dāng)預(yù)熱，并且多次往復(fù)運(yùn)條，在達(dá)到所需要的熔深和熔寬后再調(diào)到正常的弧長進(jìn)行焊接。

焊縫的收尾是指焊縫結(jié)束時(shí)的操作。焊條電弧焊熄弧時(shí)一般都會留下弧坑，過深的弧坑會導(dǎo)致焊縫收尾處縮孔，產(chǎn)生弧坑應(yīng)力裂紋。焊縫收尾操作時(shí)，應(yīng)保持正常的熔池溫度，做無直線運(yùn)動(dòng)的橫擺點(diǎn)焊動(dòng)作，逐漸填滿熔池后再將電弧拉向一側(cè)熄滅。此外，還有三種焊縫收尾的操作方法，即劃圈收尾法、反復(fù)斷弧收尾法和回焊收尾法，在實(shí)踐中也常用這三種方法。

焊縫收尾時(shí)，為了不出現(xiàn)尾坑，焊條應(yīng)停止向前移動(dòng)，而采用劃圈收尾法或反復(fù)斷弧收尾法慢慢拉斷電弧，以保證焊縫尾部成形良好，如圖7-21所示。

圖7-21基本運(yùn)條收尾方法

(1)劃圈收尾法。焊條移至焊道終點(diǎn)時(shí)，利用手腕的動(dòng)作使焊條做圓圈運(yùn)動(dòng)，直到填滿弧坑再拉斷電弧。該方法適用于厚板焊接，用于薄板焊接時(shí)會有燒穿風(fēng)險(xiǎn)。

(2)反復(fù)斷弧收尾法。焊條移至焊道終點(diǎn)時(shí)，在弧坑處反復(fù)熄弧、引弧數(shù)次，直到填滿弧坑為止。該方法適用于薄板及大電流焊接，但不適用于堿性焊條。

(3)回焊收尾法。焊條移至焊道終點(diǎn)時(shí)，使焊條由后傾改為前傾。該方法適用于薄板堿性焊條焊接。

5．焊前的點(diǎn)固

為了固定兩焊件的相對位置，焊前要在工件兩端進(jìn)行定位焊(通常稱為點(diǎn)固)。點(diǎn)固后要把焊渣清理干凈。若焊件較長，則可每隔200～300mm左右，點(diǎn)固一個(gè)焊點(diǎn)。

6．焊縫的接頭

后焊焊縫與先焊焊縫的連接處稱為焊縫的接頭。由于受焊條長度限制，焊縫前后兩段的接頭是不可避免的，但焊縫的接頭應(yīng)力求均勻，防止產(chǎn)生過高、脫節(jié)、寬窄不一致等缺陷。

(1)中間接頭(見圖7-22(a))。

(2)相背接頭(見圖7-22(b))。

(3)相向接頭(見圖7-22(c))。

(4)分段退焊接頭(見圖7-22(d))。

圖7-22焊縫接頭

任務(wù)實(shí)施

(1)安全檢查。穿戴防護(hù)衣帽鞋。

(2)選焊條。按板厚選定焊條直徑3.2mm。

(3)送電、扳動(dòng)開關(guān)，調(diào)節(jié)電流160～170

A。

(4)焊接操作。

①引弧練習(xí)。先采用摩擦法引弧，再采用敲擊法引弧。

②運(yùn)條焊接。焊條移動(dòng)時(shí)應(yīng)與前進(jìn)方向成70°～80°的夾角，如圖7-23所示。先采用圓圈形運(yùn)條法焊接，這樣就會使焊縫飽滿，再采用直線形運(yùn)條法焊接，最后采用劃圈收尾法焊縫收尾。

③檢查焊縫。用鋼錘敲擊焊渣，用鋼絲刷清除焊渣和飛濺物。

圖7-23焊條角度

評分標(biāo)準(zhǔn)

平敷焊的評分標(biāo)準(zhǔn)如表7-4所示。

．

任務(wù)二平對接焊——單面焊雙面成形

任務(wù)引入

低碳鋼板板厚8mm，開Y形坡口，單面焊雙面成形的平對接焊。

1．工藝參數(shù)

手弧焊工藝主要包括焊接接頭形式、焊縫空間位置和焊接工藝參數(shù)等。

(1)焊接接頭形式。

根據(jù)焊件厚度和工作條件的不同，常用的焊接接頭形式有對接、搭接、角接和T形接頭等四種，如圖7-24所示。

圖7-24焊接接頭形式

(2)坡口形式。

對接接頭是各種焊接結(jié)構(gòu)中采用最多的一種接頭形式，因?qū)咏宇^受力較均勻，所以重要的受力焊縫盡量選用對接接頭。為了使兩工件焊透，要對工件加工坡口，根據(jù)焊接板厚的不同，對接接頭的坡口形式如圖7-25所示。

①?I形坡口(或稱平接)：用于板厚為1～6mm焊件的焊接，為了保證焊透工件，接頭處要留有0～2.5mm的間隙；

②

Y形坡口(或稱V形)：用于板厚為3～26mm焊件的焊接，該類坡口加工方便；

③雙Y形坡口或稱X形：用于板厚為12～60mm焊件的焊接，由于焊縫兩面對稱，焊接應(yīng)力和變形??；

④

U形坡口：用于板厚為20～60mm焊件的焊接，其特點(diǎn)是容易焊透、工件變形小。

圖7-25焊接件接頭坡口形式

具體坡口形式與尺寸如表7-5所示。

．

(3)焊層選擇。

焊接層數(shù)的選擇：n

=?S

/?d(S為焊縫厚度；d為焊條直徑)，每層在4～5mm。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)每層厚度為焊條直徑的0.8～1.2倍時(shí)，焊接質(zhì)量最好，生產(chǎn)效率最高，并且容易操作。一般第一層選用細(xì)焊條、小電流。焊接焊層形式如圖7-26所示。

圖7-26焊接焊層形式(a)多層焊(b)多層多道

(4)定位焊(或稱點(diǎn)固)。

定位焊縫一般作為正式焊縫留在焊接結(jié)構(gòu)中，因而定位焊所用焊條應(yīng)與正式焊接所用焊條型號相同，且不能用受潮、脫皮、未知型號的焊條或者焊條頭代替。

①定位焊縫尺寸。一般根據(jù)焊件的厚度來確定定位焊縫的長度、高度和間距，如表7-6所示。

．

②定位焊工藝要求。

(a)定位焊縫短，冷卻速度快，因而焊接電流應(yīng)比正式焊縫電流大10%～15%；

(b)定位焊起弧和結(jié)尾處應(yīng)圓滑過渡，焊道不能太高，必須保證熔合良好，以防產(chǎn)生未焊透、夾渣等缺陷；

(c)如果定位焊縫開裂，則必須將裂紋處的焊縫鏟除后重新定位焊。在定位焊后，如果出現(xiàn)接口不齊平，應(yīng)進(jìn)行校正，然后才能正式焊接；

(d)盡量避免強(qiáng)制裝配，以防在焊接過程中，焊件的定位焊縫或正式焊縫開裂。

(5)不同接頭焊條角度。

對于不同的接頭，焊條角度也不一樣，如圖7-27所示。

圖7-27焊條角度

2．單面焊雙面成形操作技術(shù)

單面焊雙面成形是采用普通焊條，以特殊的操作方法，在坡口的正面進(jìn)行焊接后，可以保證坡口正、反兩面都能得到雙面成形焊縫(該焊縫的正、反兩面均應(yīng)具有良好的內(nèi)在質(zhì)量與外觀質(zhì)量)的一種操作方法。

手弧單面焊雙面成形的操作技術(shù)有間斷滅弧焊法(又稱斷弧焊)和連弧焊法兩種方法。若以d表示焊條直徑，則Y形坡口接縫的裝配尺寸如表7-7所示。

．

(1)單面焊雙面成形的工藝參數(shù)。

焊條工藝參數(shù)如表7-8所示。

．

(2)單面焊雙面成形的操作要點(diǎn)。

①打底焊。打底焊的焊接是單面焊雙面成形的關(guān)鍵。打底焊主要有三個(gè)重要環(huán)節(jié)，即引弧、收弧、接頭。焊條與焊接前進(jìn)方向的角度為40°～50°，選用斷弧焊點(diǎn)擊穿法。

(a)引弧。在始焊端的定位焊處引弧，并略抬高電弧稍作預(yù)熱。當(dāng)焊至定位焊縫尾部時(shí)，將焊條向下壓一下，聽到“噗”的一聲后，立即滅弧。此時(shí)，熔池前端應(yīng)有熔孔，深入兩側(cè)0.5～1.0

mm，如圖7-28所示。

圖7-28平板對接平焊時(shí)的熔孔1—焊縫；2—熔池；3—熔孔

(b)收弧。更換焊條前，應(yīng)在熔池前方做一個(gè)熔孔，然后回焊10mm左右，再滅??；或向末尾熔池的根部送進(jìn)2～3滴鐵水，然后滅弧更換焊條，以使熔池緩慢冷卻，避免接頭出現(xiàn)冷縮孔。

(c)接頭。接頭采用熱接法。接頭時(shí)換焊條的速度要快，在收弧熔池還沒有完全冷卻時(shí)，立即在熔池后10～15mm處引弧。當(dāng)電弧移至收弧熔池邊緣時(shí)，將焊條向下壓，聽到擊穿聲后，稍作停頓，然后滅弧。接下來，再送進(jìn)2滴鐵水，以保證接頭過渡平整，然后恢復(fù)原來的斷弧焊法。

②填充焊。填充焊前應(yīng)對前一層焊縫仔細(xì)清渣，特別是死角處更要清理干凈。填充焊的運(yùn)條手法為月牙形或鋸齒形，焊條與焊接前進(jìn)方向的角度為40°～50°。填充焊時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：

(a)焊條擺動(dòng)到兩側(cè)坡口處要稍作停留，以保證兩側(cè)有一定的熔深并使填充焊道略向下凹。

(b)最后一層的焊縫高度應(yīng)低于母材約0.5～1.5mm。要注意不能熔化坡口兩側(cè)的棱邊，以便于蓋面焊時(shí)掌握焊縫寬度。

(c)填充焊接頭方法如圖7-29所示，這種方法不需要向下壓電弧了。

圖7-29填充焊接頭方法

③蓋面焊。蓋面層施焊的焊條角度、運(yùn)條方法及接頭方法與填充層相同。但蓋面層施焊的焊條擺動(dòng)的幅度要比填充層大。擺動(dòng)時(shí)，要注意擺動(dòng)幅度一致，運(yùn)條速度均勻。同時(shí)，應(yīng)注意觀察坡口兩側(cè)的熔化情況，施焊時(shí)在坡口兩側(cè)稍作停頓，以便使焊縫兩側(cè)熔合良好，避免產(chǎn)生咬邊，以得到優(yōu)良的蓋面焊縫。應(yīng)注意保證熔池邊沿不得超過表面坡口棱邊2mm，否則焊縫超寬。

任務(wù)實(shí)施

1．坡口加工

Y形坡口可在牛頭刨床上加工或氣割，坡口尺寸如圖7-30(a)所示。

圖7-30平板平對焊接

2．焊前清理

(1)機(jī)械清理：采用鋼絲刷、砂輪打磨、砂紙、機(jī)加工、噴丸，用于鐵銹和氧化皮，用鋼絲刷清理焊縫20～30mm范圍的鐵銹和油污，如圖7-30(b)所示。

(2)化學(xué)清理：采用汽油、丙酮等有機(jī)溶劑和化學(xué)試劑，用于油污、鐵銹的清理。

3．焊接工藝選擇

根據(jù)接頭的要求，需采用多層焊(可分為二層完成)，首層主要是打底焊，使工件的背面形成焊縫，可選用直徑較小的焊條，選用直徑為2.5?mm的焊條為宜，電流在70～80?A的范圍，用直線往復(fù)形或三角形運(yùn)條；焊條應(yīng)在坡口根部一側(cè)位置引弧，鈍邊熔化后劃向另一側(cè)，待另一側(cè)鈍邊熔化并形成一個(gè)整體熔池后再作V字形運(yùn)動(dòng)。

4．裝配與點(diǎn)固

(1)裝配。裝配方法如圖7-30(c)所示。

(2)點(diǎn)固。先在待焊縫兩端30mm處點(diǎn)固10～15?mm，再敲擊除渣。

5．焊接(見圖7-30(d))

(1)打底焊。選用直徑2.5mm焊條，從左向右，引弧、穩(wěn)弧使熔池形成半圓形或橢圓形，防止未焊透、夾渣或產(chǎn)生焊瘤，焊后清渣并檢查焊縫。

(2)其余各層。首先清除焊渣，然后選用直徑為4.0mm的焊條繼續(xù)分層焊接。

6．焊后清理與檢查

(1)除去工件表面的飛濺物、熔渣。

(2)進(jìn)行外觀檢查，對有缺陷的進(jìn)行補(bǔ)焊。

首先目測檢查，若發(fā)現(xiàn)問題則用焊接檢測尺測量，焊縫測量器用法如圖7-31所示。焊縫邊緣不勻直，焊縫寬窄大于3mm。

圖7-31焊縫測量器用法

7．焊接缺陷

焊接缺陷分為外觀缺陷和內(nèi)部缺陷，主要有氣孔、裂紋、夾渣、未焊透、未熔合、燒穿、咬邊、焊瘤等。

(1)外觀焊接缺陷(見圖7-32)。

①咬邊—沿焊趾母材部位燒熔成凹陷或溝槽的現(xiàn)象叫咬邊，深度大于0.5?mm。咬邊的危害：降低接頭強(qiáng)度及承載能力，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，形成裂紋等。其產(chǎn)生的原因是電流大，焊速快，角焊縫、焊腳過大或電壓過大。

圖7-32外觀焊接缺陷

②燒穿—熔焊時(shí)，熔化金屬自焊縫背面流出形成穿孔的現(xiàn)象叫燒穿。燒穿的危害：減少焊縫有效截面積，降低接頭承載能力等。其產(chǎn)生的原因是電流過大，焊接速度過小，坡口尺寸過大。

③焊瘤—熔焊時(shí)，熔化金屬流淌到焊縫以外未熔合的母材上形成金屬瘤的現(xiàn)象叫焊瘤。焊瘤的危害：影響焊縫美觀，浪費(fèi)材料，焊縫截面突變，易形成尖角，易產(chǎn)生應(yīng)力集中等。其產(chǎn)生的原因是坡口尺寸小，電壓過小，伸縮長度太大。

④凹坑—焊縫表面低于母材表面的部分叫凹坑。凹坑的危害：減少焊縫工作截面積，降低接頭承載能力等。其產(chǎn)生的原因是電流太大，坡口尺寸太大。

(2)內(nèi)部缺陷。

①未熔合—熔焊時(shí)，焊道與焊道間或焊道與母材間未完全熔化結(jié)合的部分叫未熔合。未熔合的危害：易產(chǎn)生應(yīng)力集中，影響接頭連續(xù)性，降低接頭強(qiáng)度等。其產(chǎn)生的原因是焊速快，電流大，上坡焊。

②未焊透—熔焊時(shí)，接頭根部未完全焊透的現(xiàn)象叫未焊透，最容易發(fā)生在短路過渡CO2焊中。未焊透的危害：易造成應(yīng)力集中，產(chǎn)生裂紋，影響接頭的強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度等。其產(chǎn)生的原因是電流太小，電壓太大，坡口尺寸不合適。

③氣孔—焊縫內(nèi)部有氣孔，如圖7-33所示。氣孔的危害：減小焊縫截面積，降低接頭致密性，減小接頭承載能力和疲勞強(qiáng)度等。氣孔產(chǎn)生的原因是焊件表面焊前清理不良，藥皮受潮，焊接電流過小或焊接速度過快，使氣體來不及逸出熔池。

圖7-33氣孔

④焊夾渣—焊縫中夾焊渣，如圖7-34所示。焊夾渣危害：減少焊縫截面積，降低接頭強(qiáng)度、沖擊韌性等。其產(chǎn)生的原因是接頭清理不良，接電流過小，運(yùn)條不適或多層焊時(shí)前道焊縫的熔渣未清除干凈等易產(chǎn)生夾渣。

圖7-34夾渣

(3)內(nèi)部檢查。

利用水壓或氣壓試驗(yàn)，檢查焊縫強(qiáng)度及致密性。

無損檢測方法包括射線探傷(如圖7-35所示)、超聲波探傷、磁力探傷、滲透探傷等。

圖7-35

X射線檢查照相底片(a)密集氣孔

(b)未焊透

8．焊接變形

金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)部由于焊接時(shí)不均勻地加熱和冷卻而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力叫焊接應(yīng)力。由于焊接應(yīng)力造成的變形叫焊接變形。在焊接過程中，不均勻地加熱和冷卻后，焊縫就產(chǎn)生了不同程度的收縮和內(nèi)應(yīng)力(縱向和橫向)，從而造成焊接結(jié)構(gòu)的各種變形，如圖7-36所示。

圖7-36焊接變形

9.焊接變形的控制措施

焊接變形不可避免，或多或少地存在于焊接結(jié)構(gòu)中，它對構(gòu)件的裝配、使用壽命及生產(chǎn)成本都將產(chǎn)生不利因素，因此在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝上都應(yīng)考慮到焊接變形的危害。在生產(chǎn)中，通常采用的一些防止焊接變形的方法與措施如表7-9所示。

．．．

評分標(biāo)準(zhǔn)

平對接焊的考核要求如下：

1.焊縫外觀質(zhì)量

(1)焊縫表面無焊瘤、氣孔、夾渣等缺陷。

(2)焊縫表面無咬邊。

2.焊縫外形尺寸

(1)焊縫表面余高1～3mm。

(2)焊縫表面余高差≤2mm。

(3)焊縫每側(cè)增寬2～3mm。

(4)焊縫寬度差≤2mm。

(5)焊縫直線度≤1.5mm。

平對接焊的評分標(biāo)準(zhǔn)如表7-10所示。

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任務(wù)三立焊

任務(wù)引入

立焊是指沿接頭由上而下或由下而上焊接。焊縫傾角90°(立向上)、270°(立向下)的焊接位置，稱為立焊位置。在立焊位置進(jìn)行的焊接，稱為立焊。

相關(guān)知識

(1)立焊時(shí)，熔池金屬和熔滴因受重力作用具有下墜趨勢而焊件分開，所以容易產(chǎn)生焊瘤。

(2)立焊的操作規(guī)程是，使用的電流不要過大，略低于角焊電流，比平焊小10%；選擇焊條的大小要根據(jù)焊件的厚度而定。

(3)立焊的特點(diǎn)：操作比平焊操作要困難些；在重力作用下，焊條熔化形成的熔滴及熔池中熔化金屬要向下淌，這就使焊縫成形困難，焊縫成形不美觀。

(4)立焊操作姿勢如圖7-37所示。

圖7-37立焊操作姿勢

任務(wù)實(shí)施

1．準(zhǔn)備

開Y形坡口，焊前清理同平焊。

2．焊接操作步驟

立焊時(shí)，液態(tài)金屬在重力作用下易下墜而產(chǎn)生焊瘤，并且熔池金屬和熔渣易分離而造成熔池部分脫離熔渣的保護(hù)，操作或運(yùn)條角度不當(dāng)容易產(chǎn)生氣孔。因此，立焊時(shí)，要注意控制焊條角度和短弧焊接。

(1)打底焊。打底焊的焊接要點(diǎn)與平焊位置基本一致。采用直徑為3.2mm的焊條，焊接電流為90～100

A。焊條與板件下傾角度為70°～80°，選用斷弧焊—點(diǎn)擊穿法。

(2)填充焊。填充焊的運(yùn)條方法為月牙形或橫向鋸齒形，采用直徑為3.2mm的焊條，焊接電流為110～120

A。焊條與板件下傾角度為70°～80°。

(3)蓋面層。蓋面層施焊的焊條直徑、焊接電流、焊條角度、運(yùn)條方法及接頭方法與填充層相同。

3.焊接

(1)定位焊→清渣→反變形→打底焊→填充焊→蓋面焊→反轉(zhuǎn)180°焊→清渣→檢查。

(2)長弧引弧預(yù)熱，短弧焊接，形成熔池并打出熔孔，采用直線往復(fù)運(yùn)條焊接，如圖7-38所示。

圖7-38開始焊接

(3)焊接中，如果發(fā)現(xiàn)熔池溫度高，要及時(shí)滅弧，防止產(chǎn)生焊瘤。

焊接時(shí)，要特別注意對熔池形狀、溫度、大小的控制。若發(fā)現(xiàn)熔池呈扁平橢圓形，如圖7-39(a)所示，說明熔池溫度合適。熔池的下方出現(xiàn)鼓肚變圓時(shí)，如圖7-39(b)所示，則表明熔池溫度已稍高，此時(shí)應(yīng)立即調(diào)整運(yùn)條方法。若不能將熔池恢復(fù)到扁平狀態(tài)，反而鼓肚有擴(kuò)大的趨勢，如圖7-39(c)所示，則表明熔池溫度已過高，不能通過運(yùn)條方法來調(diào)整溫度，應(yīng)立即滅弧。

圖7-39熔池形狀與溫度的關(guān)系

(a)正常

(b)溫度稍高

(c)溫度過高

評分標(biāo)準(zhǔn)

總分100分：準(zhǔn)備充分，選調(diào)正確20分，引弧一次成功10分，焊縫均勻飽滿50分，焊縫尾部成形良好10分，清理干凈10分。

項(xiàng)目二氣體保護(hù)電弧焊

氣體保護(hù)電弧焊是利用保護(hù)性氣體防止外界有害氣體對焊接熔池進(jìn)行侵害的特殊焊接方法，它主要分為氬(Ar)弧焊和CO2氣體保護(hù)焊。它不同于包有藥皮的電焊條，它適于一些化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬焊縫的焊接作業(yè)。

任務(wù)一氬弧焊

任務(wù)引入

用氬弧焊焊接厚度為0.2mm的不銹鋼板。

相關(guān)知識

1．工藝知識

氬弧焊即以惰性氣體氬氣作為保護(hù)氣體的電弧焊方法。換言之，氬弧焊就是在電弧焊的周圍通上氬弧保護(hù)性氣體，將空氣隔離在焊區(qū)之外，防止焊區(qū)的金屬氧化。氬弧焊按照電極的不同分為非熔化極(鎢極)氬弧焊和熔化極氬弧焊兩種。

(1)鎢極氬弧焊(簡稱TIG焊)。它是以鎢棒作為電弧的一極的電弧焊方法。因?yàn)殒u棒在電弧焊中是不熔化的，故鎢極氬弧焊又稱為不熔化極氬弧焊。焊接過程中，可以用從旁送絲的方式為焊縫填充金屬，也可以不加填絲；可以手工焊，也可以自動(dòng)焊；它可以使用直流、交流和脈沖電流進(jìn)行焊接。

非熔化極(鎢極)氬弧焊是電弧在非熔化極(通常是鎢極)和工件之間燃燒，在焊接電弧周圍流過一種不和金屬起化學(xué)反應(yīng)的惰性氣體(常用氬氣)，形成一個(gè)保護(hù)氣罩，使鎢極端頭、電弧和熔池及已處于高溫的金屬不與空氣接觸，從而防止焊區(qū)的金屬氧化和吸收有害氣體，形成致密的焊接接頭(其力學(xué)性能非常好)。鎢極氬弧焊如圖7-40(a)所示。

(2)熔化極氬弧焊(又稱MIG焊)。熔化極氬弧焊是焊絲通過送絲輪送進(jìn)，導(dǎo)電嘴導(dǎo)電，在母材與焊絲之間產(chǎn)生電弧，使焊絲和母材熔化，并用惰性氣體氬氣保護(hù)電弧和熔融金屬來進(jìn)行焊接的。它和鎢極氬弧焊的區(qū)別是：焊絲本身作為電極，使電流及電流密度大大提高，因而母材熔深大，焊絲熔敷速度快，并被不斷熔化填入熔池，冷凝后形成焊縫，如圖7-40(b)所示。

圖7-40氬弧焊示意圖

2．焊接知識

(1)焊接的特點(diǎn)。

焊接的特點(diǎn)有：

①保護(hù)效果好，電弧穩(wěn)定性很好；

②飛濺少，焊縫成形美觀；

③適用于各種位置的焊接；

④焊后不需要清渣，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；

⑤需要特殊的引弧措施，對工件清理要求高；

⑥生產(chǎn)效率低，氬氣貴，氬弧焊設(shè)備復(fù)雜，成本高。

⑦氬弧焊因?yàn)闊嵊绊憛^(qū)域大，工件在修補(bǔ)后常常會造成變形、硬度降低、砂眼、局部退火、開裂、針孔、磨損、劃傷、咬邊及內(nèi)應(yīng)力損傷等缺點(diǎn)。

⑧與焊條電弧焊相比，氬弧焊對人身體的傷害程度要高一些，需加強(qiáng)防護(hù)。

(2)施焊范圍。

氬弧焊可用于焊接所有的金屬和合金，但主要用于焊接不銹鋼、高溫合金，鋁、鎂、銅、鈦等金屬及其合金，以及難熔金屬與異種金屬。鎢極氬弧焊僅適用于焊接厚度在0.1～5.0

mm以下的薄板，因?yàn)闉榱藴p少鎢極燒損，焊接電流不宜過大。

(3)保護(hù)氣體。

最常用的惰性氣體是氬氣。它是一種無色無味的氣體，在空氣的含量為0．935％(按體積計(jì)算)。氬氣是氧氣廠分餾液態(tài)空氣制取氧氣時(shí)的副產(chǎn)品。

(4)鎢極氬弧焊設(shè)備。

①鎢極氬弧焊設(shè)備的組成如圖7-41所示。

直流正接鎢極氬弧焊：鎢極作為陰極，電子熱發(fā)射，電極不易燒損，允許通過的電流大，但無法清除工件表面的氧化膜，不能焊接鋁、鎂等易氧化金屬。

圖7-41鎢極氬弧焊設(shè)備的組成1—減壓表；2—流量計(jì)；3—焊槍；4—工件

②設(shè)備焊槍形式如圖7-42所示。

圖7-42設(shè)備焊槍形式1—填充細(xì)棒；2—噴嘴；3—導(dǎo)電嘴；4——焊槍；5—鎢極；6—焊槍手柄；7—?dú)鍤饬鳎?—焊接電??；9—金屬熔池；10—焊絲盤；11—送絲機(jī)構(gòu)；12—焊絲

(5)接頭形式。

氬弧焊的接頭形式如圖7-43所示。

圖7-43氬弧焊的接頭形式

3．焊接工藝參數(shù)的影響及選擇

TIG焊的焊接工藝參數(shù)有：焊接電流、電弧電壓(電弧長度)、焊接速度、保護(hù)氣體流量與噴嘴孔徑、鎢極直徑與形狀等。合理的焊接工藝參數(shù)是獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的重要保證。

(1)工藝參數(shù)的影響。

TIG焊時(shí)，可采用填充焊絲或不填充焊絲的方法形成焊縫。不填充焊絲法主要用于薄板焊接。例如，對于厚度在3?mm以下的不銹鋼板，可采用不留間隙的卷邊對接，焊接時(shí)不加填充焊絲，而且可實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形。填充或不填充焊絲焊接時(shí)，焊縫成形是有差異的。

①焊接電流。焊接電流是TIG焊的主要工藝參數(shù)。在其他條件不變的情況下，電弧能量與焊接電流成正比；焊接電流越大，可焊接的材料厚度越大。因此，焊接電流是根據(jù)工件的材料性質(zhì)與厚度來確定的。當(dāng)焊接電流太大時(shí)，易引起焊縫咬邊、焊漏等缺陷；反之，當(dāng)焊接電流太小時(shí)，易形成未焊透焊縫。

②電弧電壓(或電弧長度)。當(dāng)電弧長度增加時(shí)，電弧電壓也增加，焊縫熔寬c和加熱面積都略有增大。

③焊接速度。當(dāng)焊接速度過快時(shí)，焊縫易產(chǎn)生未焊透、氣孔、夾渣和裂紋等缺陷。反之，焊接速度過低時(shí)，焊縫又易產(chǎn)生焊穿和咬邊現(xiàn)象。從影響氣體保護(hù)效果這方面來看，當(dāng)焊接速度過快時(shí)，就可能使電極末端、部分電弧和熔池暴露在空氣中，從而削弱氣體的保護(hù)作用。鑒于以上原因，在TIG焊時(shí)，采用較低的焊接速度比較有利。

④保護(hù)氣體流量與噴嘴孔徑。為了獲得良好的保護(hù)效果，必須使保護(hù)氣體流量與噴嘴孔徑匹配。也就是說，對于一定直徑的噴嘴，有一個(gè)獲得最佳保護(hù)效果的氣體流量，此時(shí)保護(hù)區(qū)范圍最大，保護(hù)效果最好。

⑤鎢極直徑與形狀。鎢極直徑應(yīng)依據(jù)工件厚度、焊接電流、電流種類和極性來選擇。原則上應(yīng)盡可能選擇小的電極直徑來承擔(dān)所需要的焊接電流。

(2)焊接工藝參數(shù)的選擇。

在焊接過程中，每一項(xiàng)參數(shù)都直接影響焊接質(zhì)量，而且各參數(shù)之間又相互影響，相互制約。為了獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫，除了應(yīng)注意各焊接參數(shù)對焊縫成形和焊接過程的影響外，還必須考慮各參數(shù)的綜合影響，即應(yīng)使各項(xiàng)參數(shù)合理匹配。

(3)

TIG焊操作技術(shù)。

TIG焊操作技術(shù)有以下幾種：

①引弧。

②焊接。

焊槍與工件角度的選擇也應(yīng)以獲得好的保護(hù)效果，便于填充焊絲為準(zhǔn)。平焊、橫焊或仰焊時(shí)，多采用左焊法。平焊時(shí)焊槍及填充焊絲與工件的相對位置示意圖如圖7-44所示。

圖7-44平焊時(shí)焊槍及填充焊絲與工件的相對位置示意圖

③收弧。焊縫在收弧處要求不存在明顯的下凹、氣孔與裂紋等缺陷。為此，在收弧處應(yīng)添加填充焊絲使弧坑填滿，這對于焊接熱裂紋傾向較大的材料尤為重要。此外，還可以采用電流衰減方法和逐步提高焊槍的移動(dòng)速度或工件的轉(zhuǎn)動(dòng)速度的方法，以減少對熔池的熱輸入來防止裂紋。

任務(wù)實(shí)施

1．焊前準(zhǔn)備

(1)清理。鎢極氬弧焊對焊件和填充金屬表面的污染相當(dāng)敏感，因此焊前必須清除焊件表面的油脂、涂層、加工用的潤滑劑及氧化膜等。

(2)安全。焊接前，必須戴好頭罩、面罩、手套，穿好工作服、工作鞋，以避免電弧光中的紫外線和紅外線灼傷。

2．焊接工藝

焊接工藝參數(shù)如表7-12所示。

．

(1)單面焊雙面成形。0.2mm厚不銹鋼板不打坡口，采用單面焊雙面成形。

(2)調(diào)節(jié)電流。選擇脈沖鎢極氬弧焊機(jī)，將“氬弧焊/手工焊”轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“手工焊”位置，把“直流/脈沖”開關(guān)置于“直流”正極性接法位置。

(3)調(diào)節(jié)氬氣。焊前，應(yīng)把氬氣瓶開關(guān)打開，把氬氣流量計(jì)上的氬氣流量開關(guān)置于

3

L/min流量位置上，引弧前5～10

s輸送氬氣排出設(shè)備中空氣。

(4)鎢極磨削形狀。鎢極磨削形狀一般有兩種，如圖7-45所示，薄板采用尖角形，厚板大電流采用臺錐狀。

圖7-45鎢極磨削形狀

(a)尖角形(b)臺錐狀

3．焊接

按表7-12所示的工藝參數(shù)焊接，盡量采用短弧焊接，焊接步驟如圖7-46所示。

圖7-46焊接步驟

評分標(biāo)準(zhǔn)

總分100分：準(zhǔn)備充分，選調(diào)正確20分，引弧一次成功10分，焊縫均勻飽滿50分，焊縫尾部成形良好10分，清理干凈10分。

任務(wù)二CO2氣體保護(hù)焊

任務(wù)引入

用CO2氣體保護(hù)焊焊接厚度為5?mm的低碳鋼鋼板。

相關(guān)知識

CO2氣體保護(hù)焊是以CO2氣體作為保護(hù)氣體，依靠焊絲與焊件之間的電弧來熔化金屬的氣體保護(hù)焊的方法，簡稱CO2焊。它是20世紀(jì)50年代初發(fā)展起來的一種先進(jìn)的焊接技術(shù)，現(xiàn)已發(fā)展成為一種重要的焊接方法。CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備示意圖如圖7-47所示。弧焊電源采用直流電源，電極的一端與零件相連，另一端通過導(dǎo)電嘴將電饋送給焊絲，這樣焊絲端部與零件熔池之間就能建立電弧，焊絲在送絲電動(dòng)機(jī)滾輪驅(qū)動(dòng)下不斷送進(jìn)，零件和焊絲在電弧熱作用下熔化而形成焊縫。

圖7-47

CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備示意圖

CO2氣體保護(hù)焊利用CO2氣體使焊接區(qū)與周圍空氣隔離，防止空氣中的氧、氮對焊接區(qū)的有害作用，從而獲得優(yōu)良的機(jī)械保護(hù)性能。CO2氣體保護(hù)焊的原理示意圖如圖7-48所示。

圖7-48

CO2氣體保護(hù)焊的原理示意圖

1．焊接特點(diǎn)

(1)生產(chǎn)效率高。CO2焊穿透力強(qiáng)、熔化深度深，而且焊絲熔化率高，所以熔敷速度快，生產(chǎn)效率可比手工電弧焊高3倍。手工電弧焊焊條熔敷效率是60%，CO2焊焊絲熔敷效率是90%。

(2)焊接成本低。CO2焊的成本只有埋弧焊與手工電弧焊成本的40%～50%。

(3)消耗能量低。與藥皮焊條相比，3mm厚鋼板對接焊縫時(shí)，每米焊縫的用電量降低30%；25mm鋼板對接焊縫時(shí)，每米焊縫的用電量降低60%。

(4)適用范圍寬。不論何種位置都可以用CO2焊對碳鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行焊接，薄板可焊到1mm，最厚幾乎不受限制(采用多層焊時(shí))，而且焊接速度快、變形小。

(5)抗銹能力強(qiáng)。焊縫含氫量低，故抗裂能力和抗銹性能強(qiáng)。

(6)焊后不需要清渣，引弧操作便于監(jiān)視和控制，有利于實(shí)現(xiàn)焊接過程的機(jī)械化和自動(dòng)化。

(7)飛濺率較大；焊縫表面成形較差；電弧氣有很強(qiáng)的氧化性，不能焊接易氧化的金屬材料；抗風(fēng)能力差，設(shè)備較復(fù)雜；焊接弧光較強(qiáng)；不能焊接有色金屬。

2．保護(hù)氣體

CO2保護(hù)氣體，CO2有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種狀態(tài)。

3．CO2焊設(shè)備

1)組成

CO2焊設(shè)備由焊接電源、送絲機(jī)構(gòu)、焊槍、供氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。

2)焊槍

焊槍分為半自動(dòng)焊槍、自動(dòng)焊槍。按送絲方式分它可以分為推絲式焊槍、拉絲式焊槍和推拉絲式焊槍。彎管式半自動(dòng)焊槍如圖7-49所示。

圖7-49彎管式半自動(dòng)焊槍

3)焊絲

焊絲直徑的選擇可根據(jù)焊件厚度、焊接位置及生產(chǎn)效率要求來定，同時(shí)應(yīng)兼顧熔滴過渡形式以及焊接過程的穩(wěn)定性。通常，直徑小于1.6mm的焊絲稱為細(xì)絲，直徑大于1.6mm的焊絲稱為粗絲。焊絲直徑的選擇參見表7-13。

．

4．基本操作技術(shù)

焊槍操作的基本要領(lǐng)如下：

(1)焊槍開關(guān)的操作。

按焊槍開關(guān)，開始送氣、送絲和供電，然后引弧、焊接。

焊接結(jié)束時(shí)，關(guān)上焊槍開關(guān)，隨后停絲、停電和停氣。

(2)噴嘴與焊件間的距離。

噴嘴與焊件之間的距離要適當(dāng)，過大時(shí)保護(hù)不良，電弧不穩(wěn)。噴嘴高度與生成氣孔的關(guān)系如表7-14所示?？梢姡瑖娮旄叨瘸^30mm時(shí)，焊縫中會產(chǎn)生氣孔。噴嘴高度過小時(shí)，噴嘴易黏附飛濺，也難以觀察焊縫。所以不同焊接電流，應(yīng)保持合適的噴嘴高度。噴嘴高度與焊接電流、氣體流量的關(guān)系如表7-15所示。

．．

(3)焊槍角度和指向位置。

手工CO2焊時(shí)，常用左焊法。其特點(diǎn)是易觀察焊接方向，在電弧力作用下熔化金屬被吹向前方，使電弧不能直接作用到母材上，熔深較淺，焊道平坦且變寬，飛濺較大，但保護(hù)效果好。采用右焊法時(shí)，熔化金屬被電弧吹向后方，因此電弧能直接作用到母材上，熔深較深，焊道變得窄而高，飛濺略小。焊槍角度如表7-16所示。

對于各種焊接接頭，左焊法和右焊法的比較如表7-17所示。

．．．

5．焊接工藝參數(shù)

(1)短路過渡時(shí)，采用細(xì)焊絲、低電壓和小電流。熔滴細(xì)小而過渡頻率高，電弧非常穩(wěn)定，飛濺小，焊縫成形美觀。

(2)細(xì)滴過渡CO2焊的特點(diǎn)是電弧電壓比較高，焊接電流比較大。此時(shí)，電弧是持續(xù)的，不會發(fā)生短路熄弧的現(xiàn)象?？筛鶕?jù)焊絲直徑選擇不同的工藝參數(shù)，如表7-18所示。

．

6．平焊焊接技術(shù)

從正面焊接，同時(shí)獲得背面成形的焊道稱為單面焊雙面成形。它常用于焊接薄板及厚板的打底焊。

(1)懸空焊接。無墊板的單面焊雙面成形焊接時(shí)對焊工的技術(shù)水準(zhǔn)要求較高，對坡口精度、裝配質(zhì)量和焊接工藝參數(shù)也提出了嚴(yán)格要求。坡口間隙對單面焊雙面成形的影響很大。

(2)加墊板的焊接。加墊板的單面焊雙面成形比懸空焊接容易控制，而且對焊接工藝參數(shù)的要求也不是十分嚴(yán)格。墊板材料通常為純銅板。

(3)對接焊縫的焊接技術(shù)。薄板對接焊一般都采用短路過渡，中厚板大都采用細(xì)滴過渡。坡口形狀可采用I形、Y形、單邊V形、U形和X形等。通常，CO2焊時(shí)的鈍邊較大，而坡口角度較小，最小可達(dá)45°左右。

在坡口內(nèi)焊接時(shí)，如果坡口角度較小，熔化金屬容易流到電弧前面去，從而引起未焊透缺陷。所以在焊接根部焊道時(shí)，應(yīng)該采用右焊法和直線式移動(dòng)。當(dāng)坡口角度較大時(shí)，應(yīng)采用左焊法和小幅擺動(dòng)焊接根部焊道。

任務(wù)實(shí)施

1．焊前準(zhǔn)備

(1)清理。根據(jù)焊接工件的材料性質(zhì)的要求，清洗工件的表面，在要焊接的地方用鐵刷刷掉鐵銹、油漆或其他污物，而且要求焊接的地方必須干燥。

(2)要焊接的工件之間必須匹配好，使二者間的焊縫吻合。對于薄板來說，可以一邊焊，也可以兩邊都焊，這主要取決于所需強(qiáng)度的大小。對于中厚板來說，可采用堆焊慢慢將焊縫填平。

2．焊接工藝參數(shù)

(1)合上電源的閘刀開關(guān)接通主電源，打開焊機(jī)開關(guān)接通電源，此時(shí)開關(guān)內(nèi)的或裝在面板上的指示燈會發(fā)亮；

(2)調(diào)節(jié)電壓由兩個(gè)開關(guān)組成，左邊一個(gè)開關(guān)的中間位置為空擋，主變壓器不導(dǎo)通，左右分別為小擋和大擋。

(3)用電位器可調(diào)節(jié)送絲速度為2～15

m/min；

(4)扣上焊槍上的扳機(jī)式開關(guān)，即可進(jìn)行焊接，松開開關(guān)即停止焊接；

(5)先在一塊干凈的板上進(jìn)行試焊；

(6)若焊接停留在工件表面不能形成正常的電弧，則可將電壓開關(guān)調(diào)到較高的電壓位數(shù)上；若焊接工件被焊穿，則表明焊接電流太大，應(yīng)減小電壓；

(7)平焊一般多采用左焊法，立焊可采用下向焊。

3．焊接

平板平對焊接如圖7-50所示。

(1)按上述工藝參數(shù)調(diào)整后通CO2氣體引弧。

(2)引燃電弧后，通常采用左焊法。

(3)焊接結(jié)束前，必須收弧。若收弧不當(dāng)，容易產(chǎn)生弧坑，并且出現(xiàn)裂紋、氣孔等缺陷。

圖7-50平板平對焊接

評分標(biāo)準(zhǔn)

總分100分：準(zhǔn)備充分，選調(diào)正確20分，引弧一次成功10分，焊縫均勻飽滿50分，焊縫尾部成形良好10分，清理干凈10分。

項(xiàng)目三氣焊

一、氣焊的概念及優(yōu)缺點(diǎn)所謂氣焊，是指利用可燃?xì)怏w和氧氣的混合氣體燃燒所產(chǎn)生的熱能來加熱工件、熔化焊絲進(jìn)行焊接的一種熔化焊方法。

氣焊的優(yōu)點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡單，成本低；

②操作方便，具有很大的靈活性；

③不用電。

氣焊的缺點(diǎn)：①溫度較低，最高溫度也只有3300℃左右；

②火焰熱量分散，工件變形較大；

③生產(chǎn)效率較低，很難實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)。

二、氣焊的基本知識

1．氧乙炔焊

氣焊是利用氣體火焰作熱源來熔化母材和填充金屬的一種焊接方法。最常用的是氧乙炔焊，即利用乙炔(可燃?xì)怏w)和氧氣(助燃?xì)怏w)混合燃燒時(shí)所產(chǎn)生氧乙炔焰來加熱熔化工件與焊絲，冷凝后形成焊縫的焊接方法，如圖7-51所示。

圖7-51氧乙炔焊

氧與乙炔混合燃燒所形成的火焰稱為氧乙炔焰。通過調(diào)節(jié)氧氣閥門和乙炔閥門，可改變氧氣和乙炔的混合比例得到三種不同的火焰：中性焰、氧化焰和碳化焰，如圖7-52所示。

圖7-52氣焊火焰

①中性焰。當(dāng)氧氣與乙炔的體積比為1∶1.2時(shí)，所產(chǎn)生的火焰稱為中性焰，又稱為正常焰。中性焰是焊接時(shí)常用的火焰，可用于焊接低碳鋼、中碳鋼、合金鋼、紫銅、鋁合金等材料。

②氧化焰。當(dāng)氧氣和乙炔的體積比大于1.2時(shí)，則形成氧化焰。氧化焰中由于氧多，易使金屬氧化，故用途不廣，僅用于焊接黃銅，以防止鋅的蒸發(fā)。

③碳化焰。當(dāng)氧氣和乙炔的體積比小于1時(shí)，則得到碳化焰。由于氧氣較少，燃燒不完全，整個(gè)火焰比中性焰長，且溫度也較低，碳化焰中的乙炔過剩，故它適用于焊接高碳鋼、鑄鐵和硬質(zhì)合金材料。用碳化焰焊接其他材料時(shí)，會使焊縫金屬增碳，變得硬而脆。

2．氣焊的設(shè)備與工具以及輔助器具

氣焊所用的設(shè)備如圖7-53所示。移動(dòng)式氣焊設(shè)備與明火的距離應(yīng)大于或等于10

m，與氧氣瓶距離應(yīng)大于或等于5

m，不能放在高壓線下方，冬季需要防凍(用熱水或蒸氣解凍)，夏季需要防曬。

圖7-53氣焊設(shè)備

1)氧氣瓶

氧氣瓶是貯存和運(yùn)輸高壓氧氣的容器，其容積為40

L，貯氧的最大壓力為15

MPa。按規(guī)定，氧氣瓶外表漆成天藍(lán)色，并用黑漆標(biāo)明“氧氣”字樣。氧氣助燃作用很大，如果在高溫下遇到油脂，就會自燃爆炸。所以應(yīng)正確地使用和保管氧氣瓶，具體方法為：放置氧氣瓶必須平穩(wěn)可靠，不應(yīng)與其他氣瓶混在一起；氣焊工作地與其他火源要距氧氣瓶5

m以上；禁止撞擊氧氣瓶；嚴(yán)禁沾染油脂等。

2)減壓器

減壓器的作用是將高壓氧氣瓶中的高壓氧氣減壓至焊炬所需的工作壓力(約0.1～0.3

MPa)焊接使用，同時(shí)減壓器還有穩(wěn)壓作用，以保證火焰能穩(wěn)定燃燒。減壓器的構(gòu)造和工作情況如圖7-54所示。

圖7-54減壓器的構(gòu)造和工作情況

3)回火防止器

回火防止器是用于防止焊炬和割炬回火倒流時(shí)火焰進(jìn)入乙炔引起爆炸的裝置，起安全作用?；鼗饡r(shí)，應(yīng)先關(guān)掉乙炔。

4)乙炔瓶

乙炔瓶是儲存和運(yùn)輸乙炔的容器，其外形與氧氣瓶相似，但其表面應(yīng)涂成白色，并用紅漆寫上“乙炔”字樣。在乙炔瓶內(nèi)裝有浸滿丙酮的多孔性填料，丙酮對乙炔有良好的溶解能力，可使乙炔穩(wěn)定而安全地儲存在瓶中。在乙炔瓶上裝有瓶閥，可用方孔套筒扳手開啟或關(guān)閉。使用時(shí)，溶解在丙酮中的乙炔就分離出來。通過乙炔瓶閥流出，而丙酮仍留在瓶內(nèi)，以便溶解再次壓入的乙炔。一般乙炔瓶上亦要安裝減壓器。

5)焊炬

焊炬是使乙炔和氧氣按一定比例混合，并獲得穩(wěn)定氣焊火焰的工具。常用的焊炬是低壓焊炬或稱射吸式焊炬，其型號有H01-2、H01-6、H01-12等多種。其中，H表示焊炬，0表示手工，1表示射吸式，2、6、12等表示可焊接的最大厚度(mm)。

射吸式焊炬由乙炔接頭、氧氣接頭、手柄、乙炔閥門、氧氣閥門、混合管、焊嘴等組成，如圖7-55所示。每把焊炬都配有5個(gè)不同規(guī)格的焊嘴(1、2、3、4、5，數(shù)字小則焊炬孔徑小)，以適用不同厚度的工件的焊接。焊炬型號與鋼板厚度等基本參數(shù)如表7-19所示。

圖7-55焊炬的構(gòu)造和外觀．

6)輔助器具與防護(hù)用具

輔助器具有通針、膠管、點(diǎn)火器、鋼絲刷、手錘、銼刀等，防護(hù)用具有墨鏡、工作服、手套等。氣焊輔助器具與防護(hù)用具如圖7-56所示。

圖7-56氣焊輔助器具與防護(hù)用具

3．焊絲與焊劑

(1)焊絲。焊絲是氣焊時(shí)起填充作用的金屬絲。焊絲的化學(xué)成分將直接影響焊接質(zhì)量和焊縫的力學(xué)性能。各種金屬焊接時(shí)，應(yīng)采用相應(yīng)的焊絲。在焊接低碳鋼時(shí)，常用的氣焊絲的牌號有H08和H08A等。焊絲直徑要根據(jù)焊件厚度來選擇。焊絲使用前，應(yīng)清除表面上的油脂和鐵銹等。焊絲直徑與焊件厚度的關(guān)系如表7-20所示。

(2)焊劑。焊劑的作用是除去焊縫表面的氧化物和保護(hù)熔池金屬。

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4．燃?xì)?/p>

目前，生產(chǎn)中所用的燃?xì)馄贩N及它們的主要性質(zhì)如表7-21所示。以前用量最多的是乙炔，近年來，由于丙烷價(jià)格便宜，使用安全，氣源充足，其用量在不斷增加。

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5．氣焊操作技術(shù)

氣焊的基本操作有點(diǎn)火、調(diào)節(jié)火焰、焊接和熄火四個(gè)步驟。焊接操作時(shí)，應(yīng)注意以下四點(diǎn)：

(1)點(diǎn)火。點(diǎn)火時(shí)，先將氧氣閥門略微打開，以吹掉氣路中殘留的雜物，然后打開乙炔閥門，點(diǎn)燃火焰。此時(shí)，火焰為碳化焰，若有“放炮”聲或火焰點(diǎn)燃后立即熄滅，則應(yīng)減少氧氣或放掉不純的乙炔。

(2)調(diào)節(jié)火焰。火焰點(diǎn)燃后，逐漸打開氧氣閥門，將碳化焰調(diào)節(jié)成中