第三單元焊條電弧焊基本操作《冷作工技能訓練（第五版）》

課題1焊條電弧焊設備及工具的使用第三單元焊條電弧焊基本操作

課題2平焊操作

課題3橫角焊操作

課題4立焊操作

課題5

定位焊操作

課題6

焊接作業(yè)課題1焊條電弧焊設備及工具的使用第三單元焊條電弧焊基本操作一、焊條電弧焊設備及工具課題1焊條電弧焊設備及工具的使用1.電焊機生產(chǎn)中較為常用的電焊機是弧焊整流器，它是一種將交流電變壓、整流轉換成直流電的電焊機。ZX5—400型晶閘管整流器

，它采用全集成電路控制電路、三相全橋式整流電源，由三相主變壓器、晶閘管組、直流電抗器、控制電路、電源控制開關等部件組成。產(chǎn)品型號額定輸入容量（kVA）一次側電壓（V）工作電壓（V）額定焊接電流（A）焊接電流調節(jié)范圍（A）負載持續(xù)率（%）質量（kg）主要用途ZX5—2501438021~3025025~25060150適用于焊條電弧焊ZX5—4002438021~3640040~40060200ZX5—6304838044630130~63060260晶閘管整流弧焊電源的主要技術參數(shù)2.電焊鉗課題1焊條電弧焊設備及工具的使用

電焊鉗又稱焊把，用于夾持焊條和傳導電流。電焊鉗應滿足質量輕、導電性好的要求，而且更換焊條要方便。電焊鉗的導電部分用銅質材料，手柄用耐熱的絕緣材料。3．焊接電纜

焊接電纜用來傳導焊接電流。從電焊機的兩極引出的兩根電纜，一根連接電焊鉗，另一根連接焊接平臺或工件。焊接電纜一般采用導電性能好的多股純銅軟線，外表有良好的絕緣層，以避免發(fā)生短路或觸電事故。電纜長度應根據(jù)使用需要來決定，一般不宜太長。在使用中應注意保護焊接電纜，以免被銳利的鋼板邊緣等割傷。4.面罩課題1焊條電弧焊設備及工具的使用

面罩用于遮擋飛濺金屬和電弧中的有害光線，保護焊接操作者頭部和眼睛，同時又是觀察焊接過程的重要工具。常用的面罩有手握式和盔式兩種。5．清理工具

清理工具有鋼絲刷和清渣錘等，鋼絲刷用來刷除焊件表面的銹蝕和污物。清渣錘用來敲除焊渣和檢查焊縫，錘頭的兩端可根據(jù)需要制成棱錐形和扁鏟形。課題1焊條電弧焊設備及工具的使用6．焊接附屬設施焊接附屬設施主要有遮光板和焊接平臺。當焊接地點在室內(nèi)，并且是多臺電焊機同時工作時，為了避免相互干擾和弧光灼傷眼睛，可用遮光板將各焊接位置隔開。遮光板可采用1.0～1.5mm的薄鋼板焊接在圓鋼（或小角鋼）彎制的框架上制成。遮光板可制成長1400～1600mm、高1000～1200mm，兩側面均涂以深色油漆以減少光的反射。焊接平臺是為方便焊接操作而設立的，可用厚鋼板焊接或鑄造而成。焊接平臺長約600mm，寬約400mm，高約250～300mm。在焊接平臺任意一條腿的下端鉆一通孔，用以連接焊接電纜。焊接時，可根據(jù)焊接要求將焊件擺放在平臺上。1.操作準備二、技能訓練操作

穿戴好勞動保護用品，在工作場所合理安排電焊機及附屬設施的位置。

安裝焊接電纜。選擇并安裝面罩上的護目玻璃。把清渣錘、鋼絲刷和焊條放在焊接平臺附近。課題1焊條電弧焊設備及工具的使用課題1焊條電弧焊設備及工具的使用2．焊條安裝和更換使用有夾緊裝置的電焊鉗，只需扳開夾緊裝置即可進行焊條的安裝與更換。使用簡易自制的彈性電焊鉗時，左手持待裝焊條將右手中電焊鉗上的焊條頭向外打活動，再用待裝焊條露鐵芯的端頭插入電焊鉗圓槽內(nèi)，撬開夾緊的電焊鉗，使已活動的焊條頭掉下來，隨后將新焊條裝好。安裝好的焊條應與電焊鉗保持80°～120°。電焊鉗的握法有兩種：正握法和反握法，正握法用于平焊、橫角焊，反握法用于立焊。正握法反握法課題1焊條電弧焊設備及工具的使用3．模擬焊接姿勢正確的焊接姿勢，可以提高控制焊條移動時的平穩(wěn)性和連續(xù)焊接能力。模擬平焊操作時，一般由左手持面罩（卸去護目玻璃），右手采用正握法握電焊鉗，焊條末端沿直線由左向右作勻速移動。移動中，焊條末端距模擬焊件應始終保持4～5mm的間距。平焊操作姿勢立焊操作姿勢課題1焊條電弧焊設備及工具的使用4．調節(jié)焊接電流

調節(jié)焊接電流時，應注意調節(jié)手柄的旋轉方向。對于無電流指示刻度表的電焊機，應根據(jù)調節(jié)手柄的旋轉圈數(shù)，粗略地確定焊接電流值。5．收攏焊接電纜

焊接操作結束后，應將焊接電纜順應其彎曲趨勢，很規(guī)則地盤成一卷，掛在電焊機旁。課題1焊條電弧焊設備及工具的使用三、注意事項1．電焊機額定電壓應與供電網(wǎng)絡電壓一致。2．電焊機應接地，以保證安全。3．換接電焊機電源線時，應切斷電源進行，焊接結束后要立即關掉電源。4．焊接電纜與電焊機連接必須牢固。5．保持電焊機的清潔，定期用干燥的壓縮空氣吹凈電焊機內(nèi)的灰塵，露天安放的電焊機，一定要設防護罩，以防灰塵和雨水侵入。6．搬動電焊機時，要避免劇烈震動，防止損壞電焊機。課題2

平焊操作第三單元焊條電弧焊基本操作課題2平焊操作一、不開坡口的對接平焊1.不開坡口的對接平焊工件課題2平焊操作2.焊接工藝規(guī)范選擇（1）焊條直徑的選擇

焊條電弧焊常用的焊條直徑有3.2mm、4.0mm和5.0mm三種規(guī)格。焊條直徑大小要根據(jù)焊件厚度來確定：厚度大的焊件應選用較大直徑的焊條，薄焊件則應選用較小直徑的焊條。本焊件由于板件較薄，并采用雙面單層焊，所以正面焊縫應選擇φ4.0mm的焊條，反面封底焊縫則應選用φ3.2mm的焊條。（2）焊接電流的選擇焊接電流的大小主要由焊條直徑、焊件厚度和焊接位置等因素決定。若焊接電流大則焊接速度快，但電流過大時，飛濺嚴重，焊縫容易產(chǎn)生氣孔、咬邊和焊條藥皮脫落等缺陷，嚴重時可以將焊件燒穿。若焊接電流過小，則焊縫金屬熔化不好，鐵液流動性差，使焊縫成形差。

對于一定直徑的焊條，有一個合理的電流選擇范圍。平焊時，φ3.2mm的焊條焊接電流應選擇90～130A。φ4.0mm的焊條焊接電流可選擇160～210A。焊接操作中，經(jīng)常采用試驗的方法來確定焊接電流的大小。當焊接電流選擇得當時，電弧穩(wěn)定，飛濺少，熔渣與鐵液容易分離，焊縫成形均勻美觀。課題2平焊操作3．焊接步驟與操作方法

平焊的焊接步驟與方法主要包括準備焊件、引弧、運條、接頭與收尾、焊縫清理等環(huán)節(jié)。（1）準備焊件

焊件應按照工件圖樣要求的材質、尺寸剪裁好。若板件出現(xiàn)彎曲變形等缺陷則需進行矯正，最后按要求的焊縫間隙進行定位焊接，并在工件的規(guī)定部位打上鋼印。碰擊法引弧是將焊條末端對準焊縫部位垂直碰擊，形成瞬時短路，然后將焊條上提并保持一定距離（3~5mm），引燃電弧。劃擦法引弧是將焊條末端在焊件上輕輕擦過一段距離，引燃電弧，然后將焊條提起并保持一定距離（3～5mm）。（2）引弧引弧即引燃電弧。其操作方法有碰擊法和劃擦法兩種。碰擊法劃擦法課題2平焊操作引弧時焊件處于常溫，電弧的穿透力受阻，熔化金屬的冶金反應受到影響，出現(xiàn)焊縫高而熔深淺的現(xiàn)象，而且容易產(chǎn)生氣孔，因此，引弧位置通常選在焊縫起點后面約10mm處。引燃電弧后拉長電弧，迅速移至焊接起點進行預熱，預熱后將電弧恢復到正常長度，待弧坑填滿時，再移動焊條正常焊接。經(jīng)過引弧點時，引弧點處的金屬再次熔化，這樣就消除了引弧時造成的焊接缺陷。在引弧過程中，若發(fā)生焊條粘在焊件上的現(xiàn)象時，應迅速左右擺動焊條，使之與焊件脫離。如擺動仍不能脫離，應迅速切斷電源，以免短路過久而損壞電焊機。課題2平焊操作（3）運條

電弧引燃后進入正常的焊接過程，此時，焊條末端要作三個方向的動作，才能使焊接過程連續(xù)并形成理想的焊縫。這三個方向的動作是：沿焊條中心線向熔池送進、沿焊接方向移動、作橫向擺動。1—焊條送進2—沿焊接方向移動3—橫向擺動以上三個動作必須協(xié)調，根據(jù)接頭形式、焊縫間隙、焊縫位置、焊條直徑、焊接電流和焊件厚度等情況，有各種不同的運條方法。課題2平焊操作本工件中的正反兩面焊縫均宜采用直線運條方法。施焊時，焊條與焊件間的角度應保持下圖所示狀態(tài)。焊接正面焊縫時，可采用短弧焊接，使熔池達到板厚的2/3，焊縫寬度控制在10～12mm，焊縫高應小于1.5mm。焊接反面封底焊時，可不鏟除焊根，將正面焊縫背面的熔渣清除干凈，然后用φ3.2mm焊條焊接，運條速度要略快些。課題2平焊操作（4）焊縫的接頭與收尾兩段短焊縫的連接處稱為焊縫接頭。

焊接接頭與焊接順序有關，右圖所示為幾種常用的焊接順序。采用首尾相接的焊接順序時，由于焊縫1的結尾留有一個弧坑，接頭時，在弧坑前引弧，稍拉長電弧引入原弧坑，等填滿弧坑后，即可開始焊縫2的焊接。1—工件2—焊縫3—焊條課題2平焊操作焊縫焊完時，如果立即熄弧，就會在焊縫末尾處形成低于焊件表面的弧坑。過深的弧坑容易產(chǎn)生應力集中而形成裂紋，影響焊縫的質量。為了填滿弧坑，焊縫收尾時，焊條停止前移的同時作圓周運動（劃小圈），待填滿弧坑時再拉斷電弧。也可以用回焊收尾法或反復斷弧收尾法，即在較短的時間內(nèi)反復點燃和熄滅電弧，直至填滿弧坑為止。（5）焊縫的清理焊接結束后，焊縫上面覆蓋著一層藥皮，清除藥皮時，應該待焊縫溫度降低后，再用清渣錘輕輕將其敲掉。對焊件上的飛濺金屬則可用扁鏟鏟除。課題2平焊操作二、開坡口的對接平焊1.開坡口對接平焊工件圖課題2平焊操作2.焊接工藝規(guī)范選擇（1）接頭坡口形式的選擇

對于較厚板件的接頭，坡口應使電弧深入焊縫根部，保證根部焊透和便于清除熔渣，獲得足夠的強度和形成較好的焊縫。所選坡口形式應滿足保證焊縫焊透；坡口形狀加工容易；生產(chǎn)效率高、節(jié)省焊接材料；焊后焊件變形盡可能小等條件。由此，本工件采用X形坡口比較有利。（2）焊條直徑的選擇X形坡口截面呈放射狀，外層焊縫的填充金屬量比里層焊縫要大許多。因此，選擇焊條時，外層焊條直徑要比里層焊縫的焊條直徑大一些。一般里層焊縫可選取直徑4.0mm的焊條，外層焊縫選取直徑5.0mm的焊條；也可兩層均用直徑4.0mm的焊條焊接。課題2平焊操作（3）焊條電流的選擇用直徑4.0mm的焊條焊接時，焊接電流可選擇160～210A，外層焊縫的焊接電流要比里層略大些。當外層焊縫用5.0mm直徑的焊條時，焊接電流應選擇220～280A。（4）確定焊接層數(shù)式中t——工件厚度，mm；

d——焊條直徑，mm。課題2平焊操作焊縫的焊接層數(shù)與工件板厚、坡口形式、焊腳尺寸、焊條直徑等因素有關。焊接層數(shù)n可按以下式計算：

3．操作步驟（1）準備焊件開坡口焊件的準備工作除按正常焊件備好料外，還需在板料上加工坡口。加工坡口可在刨邊機或刨床上完成，也可以用風鏟和氣割等方法。對焊接質量要求不高的焊件，還可以用碳弧氣刨加工坡口。經(jīng)加工合格的板件方可按圖樣尺寸要求進行定位焊，裝配成對接平焊接頭。（2）工件的施焊方法開坡口對接平焊的焊接方法與不開坡口對接平焊大體相同，均包括引弧、運條、接頭、收尾等幾個步驟。所以，前面敘述的各種操作方法對開坡口工件仍然適用。不同之處是開坡口工件比不開坡口工件的焊接層數(shù)增加。因此，第二層焊縫需采用月牙形或鋸齒形運條方法；兩面第一層焊縫焊完，并將熔渣清理干凈后方可焊接第二層焊縫。課題2平焊操作三、注意事項1．焊接操作前，必須穿戴好勞動保護用品，以防觸電、弧光灼傷和燙傷。2．啟動電焊機時，電焊鉗不得與焊件接觸，以免發(fā)生短路。調節(jié)焊接電流和極性接法時，應在空載條件下進行。3．應按照電焊機的額定焊接電流和負載持續(xù)率來使用電焊機，以防止電焊機過載損壞。4．定期對焊接設備、焊接電纜、焊接工具進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題應及時修理，以免發(fā)生事故。5．在敲打焊縫熔渣時，要防止固態(tài)熔渣燙傷和擊傷眼睛。

6．要注意電焊機的通風，高溫天氣作業(yè)時，要注意電焊機的工作溫度，要避免大電流長時間焊接，以防燒壞電焊機。課題2平焊操作課題3橫角焊操作第三單元焊條電弧焊基本操作課題3橫角焊操作一、橫角焊工件課題3橫角焊操作二、焊接參數(shù)的選擇1.焊條直徑的選擇可參照對接平焊中焊條直徑的選用要求，選用直徑為5.0mm的焊條。2.焊接電流的選擇T字接頭橫角焊由于散熱較快，選用的焊接電流較相同條件下的平焊電流略大一些。因此，采用直徑為5.0mm焊條，焊接電流為220～280A。3.確定焊接層數(shù)

根據(jù)工件圖樣要求的焊腳尺寸，采用單層焊縫焊接即可。

課題3橫角焊操作三、焊接步驟與方法T形接頭或搭接接頭焊縫的焊接稱為角焊，焊縫呈水平位置的角焊又稱為橫角焊。進行橫角焊時，若焊件兩板厚度相等，則焊條與兩板均成45°的夾角，并應向焊接方向傾斜成70°～80°的角度。若兩板厚度不相等時，則應調整焊條角度，使電弧偏向厚板的一邊，以使兩邊焊腳尺寸趨于相同。不相等板厚的焊條角度對于焊腳尺寸較小的橫角焊，采用直線形運條方法即可。對于焊腳尺寸大于8mm時，需采用多層焊或多層多道焊，圖中數(shù)字表示焊道的焊接序號。多層多道焊多層焊相同板厚的焊條角度課題3橫角焊操作四、注意事項1．橫角焊容易產(chǎn)生未焊透、下垂、咬邊等缺陷。為防止缺陷的產(chǎn)生，操作時除正確選擇焊接參數(shù)外，還應注意及時調整焊條角度，通過運條控制焊縫金屬和熔渣超前，使電弧對兩板加熱均勻。2．T形接頭的橫角焊縫，往往由于收尾時弧坑未填滿而產(chǎn)生裂紋，所以在收尾時，一定要填滿弧坑。3．為提高橫角焊的操作技能，盡可能不采用“船”形施焊法。課題4立焊操作第三單元焊條電弧焊基本操作課題4立焊操作一、立焊工件課題4立焊操作二、焊接參數(shù)的選擇1.焊條直徑的選擇由于立焊縫的熔池位于垂直面上，若焊條直徑大，則相應熔池和熔化金屬的體積也大，這將給操作增加難度，容易造成熔化金屬下淌形成焊瘤。因此，立焊采用的焊條直徑比平焊和角焊都要小一些。一般立焊選用φ3.2mm或φ4.0mm的焊條即可。2.焊接電流的選擇焊接電流大小，取決于焊條直徑和焊縫位置。立焊的焊接電流應該比平焊、角焊的焊接電流小10%～15%。立焊電流選擇范圍見下表。板厚/mm焊條直徑/mm電流/A5~6φ3.290~120φ4.0—7~10φ3.290~120φ4.0120~16011~18φ3.290~120φ4.0120~160課題4立焊操作三、焊接步驟與方法立焊一般采用由下往上的焊接方法，操作時，采用反握法持電焊鉗。焊條與被焊兩板件的角度相等，與水平面成15°～30°。不開坡口的對接立焊，常用于薄板件的焊接。焊接時，可采用跳弧法、滅弧法以及幅度較小的鋸齒形或月牙形運條方法。跳弧法是當熔滴脫離焊條末端過渡到熔池后，立即將電弧向焊接方向提起，使熔化金屬有凝固的機會，迅速形成臺階。隨后即將提起的電弧拉回熔池，當熔滴過渡到熔池后，再提起電弧。如此不斷重復熔化—冷卻—凝固的過程，由下至上地堆積成一條焊縫。直線形跳弧法月牙形跳弧法鋸齒形跳弧法課題4立焊操作四、注意事項1．立焊的運條速度要均勻，擺動幅度應一致。運條時，必須靠手腕動作來控制焊條的運動，避免用擺動手臂來實現(xiàn)運條。2．立焊的接頭比較困難，容易產(chǎn)生焊瘤、夾渣等缺陷。因此，接頭時更換焊條要迅速，采用熱接法。收尾則采用滅弧法。

3．焊接時，應將工件垂直固定在焊接平臺上，防止其傾倒。課題5定位焊操作第三單元焊條電弧焊基本操作課題5定位焊操作

定位焊是裝配工作中用來臨時固定各零件、部件之間相對位置，使已經(jīng)裝配的焊接結構保持正確的幾何形狀和尺寸。一、定位焊工件課題5定位焊操作二、焊接參數(shù)的選擇

定位焊因施焊位置不同，而采取平焊、角焊或立焊等方法，故前面介紹的各種焊接方法的焊接參數(shù)仍可參照。應該強調指出的是定位焊所用的焊條、焊件溫度等工藝條件，應該與正式施焊時的要求相同；焊接電流應比正式焊接電流大10%～15%，以防止產(chǎn)