焊條電弧焊《焊接加工》

課題1焊條電弧焊設(shè)備的安裝與調(diào)試焊條電弧焊

課題2認(rèn)識焊條電弧焊焊接材料

課題3焊條電弧焊平敷焊

課題4焊條電弧焊板V形坡口平對接焊課題1焊條電弧焊設(shè)備的

安裝與調(diào)試焊條電弧焊一、焊條電弧焊的原理焊條電弧焊原理如圖4-1-1所示，在焊條端部和焊件之間燃燒的電弧所產(chǎn)生的高溫使藥皮、焊芯及焊件熔化，藥皮熔化過程中產(chǎn)生的氣體和熔渣不僅將熔池與電弧周圍的空氣隔絕，而且與熔化的焊芯、母材發(fā)生一系列冶金反應(yīng)，使熔池金屬冷卻結(jié)晶后形成符合要求的焊縫。課題1焊條電弧焊設(shè)備的安裝與調(diào)試二、焊條電弧焊的特點1.工藝靈活，適應(yīng)性強。2.應(yīng)用范圍廣泛。3.易于分散焊接應(yīng)力及控制焊接變形。4.設(shè)備簡單，成本較低。5.焊接生產(chǎn)效率低，勞動強度大。6.焊縫質(zhì)量依賴性強。課題1焊條電弧焊設(shè)備的安裝與調(diào)試三、焊條電弧焊的應(yīng)用目前，焊條電弧焊廣泛應(yīng)用于船舶、車輛、橋梁、建筑、鍋爐、壓力容器、石油化工、礦山機械、起重機械、冶煉設(shè)備、機械制造等部門的結(jié)構(gòu)工程和產(chǎn)品制造中。課題1焊條電弧焊設(shè)備的安裝與調(diào)試四、焊條電弧焊使用的設(shè)備及工具焊條電弧焊使用的設(shè)備及工具如圖4-1-2所示課題1焊條電弧焊設(shè)備的安裝與調(diào)試1.弧焊電源（1）弧焊電源分類及型號含義弧焊電源是焊條電弧焊設(shè)備中的主要部分，包括交流電源和直流電源兩大類。如圖4-1-3所示為常見的焊條電弧焊焊機，常見型號及含義見表4-1-1。課題1焊條電弧焊設(shè)備的安裝與調(diào)試課題1焊條電弧焊設(shè)備的安裝與調(diào)試課題1焊條電弧焊設(shè)備的安裝與調(diào)試（2）弧焊電源的選用可根據(jù)焊條類型選用直流或交流弧焊電源，用酸性焊條焊接一般金屬結(jié)構(gòu)時，可選用動鐵心式、動圈式或抽頭式弧焊變壓器（BX1-300、BX3-300、BX6-120等）；用堿性焊條焊接較重要的結(jié)構(gòu)鋼時，可選用直流弧焊電源，如弧焊整流器（ZXG-400、ZX1-250、ZX5-250、ZX5-400、ZX7-400等）。課題1焊條電弧焊設(shè)備的安裝與調(diào)試2.焊鉗焊鉗是用以夾持焊條并傳導(dǎo)電流以進行焊接的工具，其外形如圖4-1-4所示。常用焊鉗有300A、500A兩種規(guī)格，其技術(shù)參數(shù)見表4-1-2。課題1焊條電弧焊設(shè)備的安裝與調(diào)試3.焊接電纜焊接電纜的作用是傳導(dǎo)焊接電流。電纜的外形如圖4-1-5所示。課題1焊條電弧焊設(shè)備的安裝與調(diào)試4.面罩面罩是為防止焊接時產(chǎn)生的飛濺、弧光及其他輻射對焊工面部及頸部損傷的一種遮蔽工具，有手持式和頭盔式兩種。面罩上裝有用以遮蔽焊接有害光線的遮光鏡片，可按表4-1-3選用。課題1焊條電弧焊設(shè)備的安裝與調(diào)試5.焊條保溫筒焊條保溫筒能使焊條從烘箱內(nèi)取出后放在保溫筒內(nèi)繼續(xù)保溫，以保持焊條藥皮在使用過程中的干燥度。6.敲渣錘敲渣錘是清除焊縫焊渣的工具，焊工應(yīng)隨身攜帶。敲渣錘有尖錐形和扁鏟形兩種，常用的是尖錐形。清渣時焊工應(yīng)戴平光鏡。課題1焊條電弧焊設(shè)備的安裝與調(diào)試五、技能操作

任選BX1-330型、BX3-300型或ZXG-300型等焊條電弧焊設(shè)備，對其進行電源及附件的安裝，安裝后進行檢查及驗收，保證設(shè)備正常使用。課題1焊條電弧焊設(shè)備的安裝與調(diào)試1.安裝前準(zhǔn)備

（1）準(zhǔn)備工具安裝焊機附件需要準(zhǔn)備一字旋具、十字旋具、活扳手、內(nèi)六角扳手、剪刀等。（2）檢查設(shè)備及附件按產(chǎn)品說明書檢查設(shè)備及各附件是否齊全和完好。2.安裝步驟安裝焊機各附件的具體步驟見表4-1-4。課題1焊條電弧焊設(shè)備的安裝與調(diào)試課題1焊條電弧焊設(shè)備的安裝與調(diào)試課題1焊條電弧焊設(shè)備的安裝與調(diào)試課題1手工鎢極氬弧焊焊設(shè)備的安裝與調(diào)試課題1手工鎢極氬弧焊焊設(shè)備的安裝與調(diào)試3.調(diào)試設(shè)備（1）打開焊機電源開關(guān)，觀察焊機前面板上的電流表顯示是否正常，焊機風(fēng)扇是否轉(zhuǎn)動等。（2）在焊機面板調(diào)節(jié)焊接電流，將電流預(yù)調(diào)為120～140A。（3）利用引弧板進行試焊，通過觀察引弧的成功率、焊接的穩(wěn)定性、焊機運轉(zhuǎn)聲音等，判斷焊機是否正常。正常的設(shè)備方可投入使用。課題2認(rèn)識焊條電弧焊

焊接材料焊條電弧焊一、焊條的組成和分類

1.焊條的組成和作用焊條是焊條電弧焊的焊接材料，是涂有藥皮的供焊條電弧焊用的熔化電極。它由焊芯和藥皮兩部分組成。課題2

認(rèn)識焊條電弧焊焊接材料（1）焊芯1）焊芯的成分和作用。焊芯是焊條的金屬芯部分，為了保證焊接質(zhì)量，焊芯由專用的焊條鋼盤條經(jīng)拔絲、切斷等工序后制成。焊接過程中，焊芯的作用是傳導(dǎo)焊接電流，與焊件產(chǎn)生電弧，本身熔化作為填充金屬與熔化的母材金屬熔合而形成焊縫。2）焊芯的規(guī)格。通常說的焊條直徑均指焊芯的直徑，常用的焊條直徑為1.6mm、2.5mm、3.2mm、4mm、5mm等。課題2

認(rèn)識焊條電弧焊焊接材料3）焊芯的分類及牌號用于焊芯的專用鋼絲可分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼三類。焊芯的牌號編制方法如下：字母“H”表示焊絲；“H”后的一位或兩位數(shù)字表示含碳量；化學(xué)元素符號及其后的數(shù)字表示該元素的近似含量；尾部標(biāo)有“A”或“E”時，分別表示“優(yōu)質(zhì)品”或“高級優(yōu)質(zhì)品”，表明硫、磷等雜質(zhì)含量更低。課題2

認(rèn)識焊條電弧焊焊接材料（2）藥皮

藥皮是指涂在焊芯表面的涂料層，是影響焊縫質(zhì)量的重要因素之一。藥皮在焊接過程中分解、熔化后形成氣體和熔渣，起到機械保護、冶金處理和改善焊接工藝性能的作用。1）藥皮組成物及其作用①穩(wěn)弧劑②造氣劑③造渣劑

④脫氧劑⑤合金劑⑥稀釋劑

⑦黏結(jié)劑⑧增塑、增彈、增滑劑課題2

認(rèn)識焊條電弧焊焊接材料2）藥皮的類型。根據(jù)藥皮材料中主要成分不同，將其劃分為各種類型，主要的焊條藥皮類型有鈦鐵礦型、鈦鈣型、纖維素鈉型、纖維素鉀型、高鈦鈉型等。課題2

認(rèn)識焊條電弧焊焊接材料2.焊條的分類（1）按焊條用途分類按用途不同，焊條可以分為碳鋼焊條、低合金鋼焊條、鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條、低溫鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條、特殊用途焊條等。（2）按熔渣酸堿度分類1）酸性焊條。2）堿性焊條。課題2

認(rèn)識焊條電弧焊焊接材料二、焊條的型號與牌號1.碳鋼及低合金鋼焊條型號焊條型號編制方法如下：字母“E”表示焊條；前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強度最小值；第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置；第三位和第四位數(shù)字組合時表示焊接電流種類及藥皮類型。課題2

認(rèn)識焊條電弧焊焊接材料2.結(jié)構(gòu)鋼焊條的牌號焊條牌號首字母“J”（或漢字“結(jié)”）表示結(jié)構(gòu)鋼焊條。牌號前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強度的最低值，見表4-2-1；牌號第三位數(shù)字表示藥皮類型和焊接電源種類。課題2

認(rèn)識焊條電弧焊焊接材料課題2

認(rèn)識焊條電弧焊焊接材料三、焊條焊接工藝性能及選用原則1.焊件對焊條酸堿性的要求（1）當(dāng)接頭坡口表面難以清理干凈時，應(yīng)采用酸性焊條。（2）在容器內(nèi)部或通風(fēng)條件較差的條件下，應(yīng)選用焊接時析出有害氣體少的酸性焊條。（3）在母材中碳、硫、磷等元素含量較高時，且焊件形狀復(fù)雜，結(jié)構(gòu)剛度高和厚度大時，應(yīng)選用抗裂性好的堿性焊條。（4）當(dāng)焊件承受振動載荷或沖擊載荷時，除保證抗拉強度外，應(yīng)選用塑性和韌性較好的堿性焊條。（5）在酸性焊條和堿性焊條均能滿足性能要求的前提下，應(yīng)盡量選用工藝性能較好的酸性焊條。課題2

認(rèn)識焊條電弧焊焊接材料2.對焊件力學(xué)性能和化學(xué)成分的要求根據(jù)焊件的力學(xué)性能和化學(xué)成分選擇焊條時，即按照“等強”和“近性”原則。（1）選用結(jié)構(gòu)鋼焊條時，首先根據(jù)母材的抗拉強度按“等強”原則選用強度級別相同的結(jié)構(gòu)鋼焊條。（2）選用不銹鋼焊條及鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條時，應(yīng)根據(jù)母材化學(xué)成分類型選擇化學(xué)成分類型相同的焊條。（3）焊條工藝性能要滿足施焊需要。課題2

認(rèn)識焊條電弧焊焊接材料四、焊條的正確保管與儲存課題2

認(rèn)識焊條電弧焊焊接材料1.焊條的正確保管2.焊條的儲存課題3焊條電弧焊平敷焊

焊條電弧焊一、焊接電弧的物理基礎(chǔ)課題3焊條電弧焊平敷焊1.電弧電弧是一種加有一定電壓的兩電極間的氣體放電現(xiàn)象。當(dāng)氣體被加熱到一定溫度時，產(chǎn)生大量帶電荷的離子和電子，這樣便能傳導(dǎo)電流，即把電能轉(zhuǎn)化為熱能和光能。所有的電弧焊就是利用這一能量熔化金屬來實現(xiàn)焊接的。2.焊接電弧焊接電弧就是在加有一定電壓的兩電極間或電極與焊件間的氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的強烈而有力的放電現(xiàn)象。二、焊接電弧的構(gòu)成、溫度分布及極性選擇課題3焊條電弧焊平敷焊1.焊接電弧的構(gòu)成及溫度分布焊接電弧由陰極區(qū)、弧柱區(qū)和陽極區(qū)三部分組成，如圖4-3-1所示。陰極溫度較低，占電弧總熱量的36%左右。弧柱區(qū)的液態(tài)金屬停留時間短，所以該區(qū)熱量占電弧總熱量的21%左右。陽極區(qū)熱量占電弧總熱量的43%左右課題3焊條電弧焊平敷焊2.焊接電源極性的選擇焊件接電源正極稱為正接法，簡稱正接；焊件接電源負(fù)極稱為反接法，簡稱反接，如圖4-3-2所示。由于陰極區(qū)和陽極區(qū)的溫度不一樣，可根據(jù)焊件的厚度、材料、焊條的性能來選擇正接和反接。三、焊條電弧焊基本操作技術(shù)課題3焊條電弧焊平敷焊1.引弧法（1）劃擦引弧法。（2）直擊引弧法。2.運條法焊接過程中，焊條相對焊縫所做的各種動作的總稱叫作運條。在正常焊接時，焊條一般有三個基本運動同時進行：（1）焊條沿軸線向熔池送進。（2）焊條沿焊接方向移動。（3）焊條橫向擺動。課題3焊條電弧焊平敷焊課題3焊條電弧焊平敷焊課題3焊條電弧焊平敷焊課題3焊條電弧焊平敷焊（4）焊條角度焊接時，焊件表面與焊條所形成的夾角稱為焊條角度。焊條角度應(yīng)根據(jù)焊接位置、焊件厚度、工作環(huán)境、熔池溫度等參數(shù)來選擇，如圖4-3-6所示。課題3焊條電弧焊平敷焊（5）運條時的注意事項課題3焊條電弧焊平敷焊1）焊條的直線移動、停留、橫向擺動和送進這四個動作在操作時要頻次均勻，有規(guī)律。2）焊條運動至焊縫兩側(cè)時應(yīng)稍做停頓，同時壓短電弧。3）對于堿性焊條應(yīng)選用短弧焊進行操作。4）焊條在直線移動時，應(yīng)勻速運動，不能時快時慢。5）運條方法的選擇應(yīng)在實習(xí)教師的指導(dǎo)下，根據(jù)具體情況因人而定。課題3焊條電弧焊平敷焊3.接頭法（1）焊縫連接方法1）熱接法。當(dāng)弧坑還處在紅熱狀態(tài)時，在弧坑前方10～15mm處引弧，并焊至收弧處，然后將焊條向坡口根部頂一下，停頓時間一定要適當(dāng)，若過長，易使焊件背面產(chǎn)生焊瘤；若過短，則不易接好接頭。2）冷接法。當(dāng)弧坑已冷卻時，用砂輪或鏨子對已焊的焊縫收弧處打磨一個10～15mm斜坡，在坡上引弧。當(dāng)焊至斜坡最低處時，將焊條向坡口根部頂一下，后面的操作方法與熱接法相同。課題3焊條電弧焊平敷焊（2）焊縫的接頭方式1）中間接頭。即后焊縫的起頭與前焊縫結(jié)尾相接，如圖4-3-7a所示。2）相背接頭。即后焊縫的起頭與前焊縫起頭相接，如圖4-3-7b所示。3）相向接頭。即后焊縫的結(jié)尾與前焊縫結(jié)尾相接，如圖4-3-7c所示。4）分段退焊接頭。即后焊縫的結(jié)尾與前焊縫起頭相接，如圖4-3-7d所示。（3）焊縫連接注意事項1）焊縫用熱接法接頭時，應(yīng)在弧坑前10～15mm處任意一待焊面上進行引弧，然后迅速回移至弧坑處劃圈進行正常焊接，如圖4-3-8所示。課題3焊條電弧焊平敷焊

2）焊縫用冷接法接頭時，應(yīng)對前一道焊縫端部（即弧坑處）進行認(rèn)真的清理，必要時可對弧坑處進行修整，清除夾渣，這樣有利于保證焊縫接頭的質(zhì)量。3）熔池溫度越高，接頭越平整。對于中間接頭的焊縫，操作方法如圖4-3-9a所示；對于相背接頭的焊縫，操作方法如圖4-3-9b所示；對于相向接頭、分段退焊接頭的操作方法如圖4-3-9c所示。課題3焊條電弧焊平敷焊4.收弧法（1）連弧收弧法1）劃圈收弧法。焊條移至焊縫終點時做圓圈運動，直到填滿弧坑再拉斷電弧。此法適用于焊接厚板時的收弧，如圖4-3-10a所示。2）回焊收弧法。焊條移至焊縫收弧處即停住，并且改變焊條角度回焊一小段。此法適用于堿性焊條，如圖4-3-10b所示。。課題3焊條電弧焊平敷焊（2）反復(fù)斷弧收弧法焊條移至焊縫終點時，在弧坑處反復(fù)熄弧、引弧數(shù)次，直到填滿弧坑為止。此法一般適用于薄板和大電流焊接，不適用于堿性焊條，如圖4-3-10c所示。課題3焊條電弧焊平敷焊四、技能操作1.圖樣分析

本課題要求采用焊條電弧焊進行焊接，焊件材料為Q235鋼，焊后要求焊縫平直，焊縫寬度為（10±1）mm，焊縫余高大于1mm且小于3mm，焊后清理焊渣和飛濺物。課題3焊條電弧焊平敷焊2.焊前準(zhǔn)備（1）準(zhǔn)備焊接設(shè)備根據(jù)現(xiàn)有條件選擇焊接設(shè)備，本課題選用ZX7-400型直流弧焊機。（2）準(zhǔn)備輔助工具準(zhǔn)備鏨子、鋼絲刷、尖嘴鉗、焊接防護面罩等。（3）準(zhǔn)備畫線工具及量具準(zhǔn)備鋼直尺、石筆、焊接檢驗尺、游標(biāo)卡尺等。（4）準(zhǔn)備焊件

焊件材料為Q235鋼，尺寸為100mm×150mm×10mm。用鋼絲刷將焊件表面污物和氧化皮稍做清理，使待焊處露出金屬光澤，在鋼板上用石筆畫一條線，作為焊接時的運條軌跡線。課題3焊條電弧焊平敷焊（5）準(zhǔn)備焊接材料

選用E5015（J507）型焊條，直徑為3.2mm。3.選擇焊接參數(shù)課題3焊條電弧焊平敷焊5.焊接操作步驟（1）做好勞動保護工作。（2）設(shè)備的檢查與調(diào)試。（3）焊件的放置將焊件置于平焊位置，自行調(diào)節(jié)高度，以方便操作為準(zhǔn)。（4）焊接參數(shù)的調(diào)節(jié)根據(jù)表4-3-2所列的焊接參數(shù)接對電源極性，調(diào)節(jié)好焊接電流。（5）引弧操作采用直擊法在距焊縫起頭10mm處引弧，電弧燃燒后稍拉長電弧，拉到起頭處預(yù)熱2～3s，然后適當(dāng)縮短電弧開始焊接。課題3焊條電弧焊平敷焊（6）運條電弧引燃后，往焊接方向進行焊接，采用右向焊法，為了保證焊接質(zhì)量，在焊接時應(yīng)注意以下幾點：1）保持正確的焊條角度，焊條與焊件兩側(cè)的夾角為90°，與焊接方向的夾角為70°～80°，如圖4-3-12所示。課題3焊條電弧焊平敷焊2）采用直線運條法（如果焊縫寬度不夠，也可以采用鋸齒形運條法），保持均勻、稍慢的焊接速度，保證焊縫熔合良好。3）保持較短的電弧長度（2～4mm）進行焊接。為了保證這個電弧長度，焊條的送進速度應(yīng)等于其熔化速度，否則會出現(xiàn)斷弧或焊條粘在焊件上的現(xiàn)象。課題3焊條電弧焊平敷焊（7）接頭在弧坑前10～15mm處引弧，稍微拉長電弧并將其移到原弧坑的2/3處，壓低電弧填滿弧坑后，即向前正常焊接，如圖4-3-13所示。課題3焊條電弧焊平敷焊（8）焊道的收尾焊縫焊到結(jié)尾處時，采用反復(fù)斷弧收弧法進行收尾（反復(fù)熄弧2～3次），快速給熔池2～3滴熔滴，填滿弧坑。（9）焊接結(jié)束焊接結(jié)束，關(guān)閉焊機電源，將焊接電纜歸位，清掃工位，擦拭焊機。5.焊縫質(zhì)量檢測檢測焊縫質(zhì)量前應(yīng)將焊縫表面及周邊的飛濺物清理干凈。按平敷焊評分標(biāo)準(zhǔn)對焊縫外觀質(zhì)量進行檢測。課題3焊條電弧焊平敷焊課題4焊條電弧焊

板V形坡口平對接焊焊條電弧焊一、板V形坡口平對接焊技術(shù)課題4焊條電弧焊V形坡口平對接焊1.板V形坡口焊接的特點中厚板如果采用單層焊，很難焊透母材根部，母材焊接前通常需要開坡口，焊接難度較大，容易出現(xiàn)根部未焊透、填充層夾渣、蓋面焊坡口兩側(cè)未熔合等缺欠。

課題4焊條電弧焊V形坡口平對接焊2.板V形坡口平對接焊的焊接方法（1）打底層的焊接打底層的焊接要求單面焊雙面成形，預(yù)留3～4mm的間隙，焊接時采用斷弧法。焊接過程通過熔孔判斷背面焊縫成形情況，一般以熔孔尺寸單邊熔化坡口棱邊0.5～1mm為宜，如圖4-4-1所示。課題4焊條電弧焊V形坡口平對接焊（2）填充層的焊接焊接填充層時，隨著坡口的增大，焊條要做適當(dāng)擺動，并在擺動到坡口側(cè)時稍做停留，以使焊縫兩側(cè)熔合良好。通常預(yù)留1～2mm的余量進行蓋面焊，如圖4-4-2a所示；同時保證填充焊時坡口棱邊不被電弧熔化，如圖4-4-2b所示。課題4焊條電弧焊V形坡口平對接焊（3）蓋面層的焊接蓋面層焊接的難點是控制焊縫的兩側(cè)熔合和保證焊縫寬度一致。焊接時，焊條擺動幅度更大，擺到兩側(cè)稍做停留，以焊透坡口棱邊，保證坡口兩側(cè)熔合良好。焊接速度根據(jù)焊縫余高情況確定。焊后應(yīng)保證焊縫余高為1～2mm，焊縫兩側(cè)保證無咬邊、未熔合、未焊透等缺欠。二、技能操作1.圖樣分析焊接任務(wù)為板V形坡口的平對接焊，要求單面焊雙面成形，焊接方法采用焊條電弧焊，焊件材料為Q235鋼，焊后按對接焊評分標(biāo)準(zhǔn)對焊縫外觀質(zhì)量進行檢測。課題4焊條電弧焊V形坡口平對接焊2.焊前準(zhǔn)備（1）準(zhǔn)備焊接設(shè)備根據(jù)現(xiàn)有條件選擇焊接設(shè)備，本課題選用ZX7-400型直流弧焊機。（2）準(zhǔn)備輔助工具準(zhǔn)備鏨子、鋼絲刷、尖嘴鉗、焊接防護面罩等。（3）準(zhǔn)備畫線工具及量具準(zhǔn)備鋼直尺、石筆、焊接檢驗尺、游標(biāo)卡尺等。（4）準(zhǔn)備焊件

焊件材料為Q235鋼，尺寸為125mm×300mm×12mm，2件，用半自動火焰切割機開30°坡口，如圖4-4-4所示。用角向磨光機將焊件表面污物和氧化皮清理干凈，使待焊處露出金屬光澤，若有變形，要進行矯正。課題3焊條電弧焊平敷焊（5）準(zhǔn)備焊接材料選用E5015（J507）型焊條，直徑為3.2mm。課題3焊條電弧焊平敷焊3.選擇焊接參數(shù)課題4焊條電弧焊V形坡口平對接焊4.焊件的裝配與定位焊（1）焊件的裝配

裝配時，始焊端預(yù)留