1、概述 焊接是通過(guò)加熱或加壓，或兩者兼用，使焊件達(dá)到原子間結(jié)合并形成永久接頭的工藝過(guò)程。世界每年鋼材消耗量的50%都有焊接工序的參與，在現(xiàn)代制造工業(yè)中，廣泛應(yīng)用于金屬結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。例如橋梁、船體、車廂、容器等，都可采用焊接而成。 焊接可分為三大類： 熔焊、壓力焊、釬焊。 熔焊：將要焊接的工件局部加熱至融化，冷凝后形成焊縫而使構(gòu)件連接在一起的加工方法。包括電弧焊、氣焊、電渣焊、電子束焊、激光焊等。熔焊是廣泛采用的焊接方法，大多數(shù)的低碳鋼、合金鋼都采用熔焊方法焊接。特種熔焊還可以焊接陶瓷、玻璃等非金屬。 壓力焊：焊接過(guò)程中必須要施加壓力，可能加熱也可能不加熱才能完成的焊接。其加熱的主要目的是為使金屬

2、軟化，靠施加壓力使金屬塑變,讓原子接近到相互穩(wěn)固吸引的距離，這一點(diǎn)與熔焊時(shí)的加熱有本質(zhì)的不同。包括電阻焊、摩擦焊、超聲波焊、冷壓焊、爆炸焊、擴(kuò)散焊、磁力焊。其特點(diǎn)是焊接變形小、裂紋少、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)。 電阻點(diǎn)焊機(jī) 超聲波焊機(jī) 電阻對(duì)焊機(jī)釬焊：將熔點(diǎn)比母材低的釬料加熱至融化，但加熱溫度低于母材的熔點(diǎn)，用融化的釬料填充焊縫、潤(rùn)濕母材并與母材相互擴(kuò)散形成一體的焊接方法。 釬焊分兩大類： 硬釬焊和軟釬焊。硬釬焊的加熱溫度大于450度，抗拉強(qiáng)度大于200 MPa ，經(jīng)常用銀基、銅基釬料，適于工作應(yīng)力大，環(huán)境溫度高的場(chǎng)合，比如硬質(zhì)合金車刀、地質(zhì)鉆頭的焊接。軟釬焊的加熱溫度小于450度，抗拉強(qiáng)度小于70

3、 MPa 適于應(yīng)力小，工作溫度低的環(huán)境。比如電路的錫基釬焊4.1 焊條電弧焊 焊條電弧焊通常又稱為手工電弧焊，是應(yīng)用最普遍的熔化焊焊接方法，它是利用電弧產(chǎn)生的高溫、高熱量進(jìn)行焊接的。掌握了手工電弧焊的操作原理對(duì)認(rèn)識(shí)其他種類的熔焊有很大幫助，因此將手工電弧焊的操作列為焊接實(shí)習(xí)的最重要內(nèi)容。4.1.1 焊條電弧焊的焊接過(guò)程如圖4-1所示，焊接時(shí)電源的一極接工件，另一極與焊條相接。工件和焊條之間的空間在外電場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生電弧。該電弧的弧柱溫度可高達(dá)5000-8000K,陰極溫度達(dá)2400K，陽(yáng)極溫度達(dá)2600K。它一方面使工件接頭處局部熔化，同時(shí)也使焊條端部不斷熔化而滴入焊件接頭空隙中，形成金屬熔

4、池。當(dāng)焊條移開(kāi)后，熔池金屬很快冷卻、凝固形成焊縫，使工件的兩部分牢固的連接在一起。請(qǐng)看焊條金屬熔化滴入焊件接頭熔池過(guò)程。 4.1.2 焊條電弧焊的設(shè)備與工具焊條電弧焊的電源設(shè)備分三類：包括交流電弧焊變壓器、直流弧焊電源、逆變弧焊電源。1.對(duì)焊條電弧焊電源設(shè)備的要求焊條電弧焊時(shí)，欲獲得優(yōu)良的焊接接頭，首先要使電弧穩(wěn)定地燃燒。決定電弧穩(wěn)定燃燒的因素很多，如電源設(shè)備、焊條成分、焊接規(guī)范及操作工藝等，其中主要的因素是電源設(shè)備。焊接電弧在起弧和燃燒時(shí)所需要的能量，是靠電弧電壓和焊接電流來(lái)保證的，為確保能順利起弧和穩(wěn)定地燃燒。要求：（1） 焊接電源在引弧時(shí)，應(yīng)供給電弧以較高的電壓（但考慮到操作人員的安全，

5、這個(gè)電壓不宜太高，通常規(guī)定該空載電壓在50-90伏）和較小的電流（幾個(gè)安培）；引燃電弧、并穩(wěn)定燃燒后，又能供給電弧以較低的電壓（16-40伏）和較大的電流（幾十安培至幾百安培）。電源的這種特性，稱為陡降外特性。 （2） 焊接電源還要滿足可以靈活調(diào)節(jié)焊接電流，以滿足焊接不同厚度的工件時(shí)所需的電流。此外，還應(yīng)具有好的動(dòng)特性。 2交流弧焊電源交流弧焊電源是一種特殊的降壓變壓器，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪音小、價(jià)格便宜、使用可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。交流弧焊電源分動(dòng)鐵式和動(dòng)圈式兩種。BX1-300型動(dòng)鐵式弧焊機(jī)是目前用得較廣的一種交流弧焊機(jī)，其外形如圖4-2所示。交流弧焊機(jī)可將工業(yè)用的電壓（220V或380V）降

6、低至空載6070V、電弧燃燒時(shí)的2035V。它的電流調(diào)節(jié)通過(guò)改變活動(dòng)鐵心的位置來(lái)進(jìn)行。具體操作方法是借轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)手柄，并根據(jù)電流指示盤(pán)將電流調(diào)節(jié)到所需值。動(dòng)圈式弧焊電源則通過(guò)變壓器的初級(jí)和次級(jí)線圈的相對(duì)位置來(lái)調(diào)節(jié)焊接電流的大小。 圖 -2 BX1-330交流弧焊機(jī) 圖 4-3 BX3型動(dòng)圈式弧焊變壓器示意圖 1-電流指示盤(pán) 2-調(diào)節(jié)手柄（細(xì)調(diào)電流） 3-接地螺釘 1-調(diào)節(jié)手柄 2-調(diào)節(jié)螺桿 3-主鐵心4-焊接電源兩極（接工件和焊條） 5-線圈抽頭（粗調(diào)電流） 4-可動(dòng)次級(jí)線圈 5-初級(jí)線圈 直流弧焊電源直流弧焊電源輸出端有正、負(fù)極之分，焊接時(shí)電弧兩端極性不變?；『笝C(jī)正、負(fù)兩極與焊條、焊件有兩種不

7、同的接線法：將焊件接到弧焊機(jī)正極，焊條接至負(fù)極，這種接法稱正接，又稱正極性；反之，將焊件接到負(fù)極，焊條接至正極，稱為反接，又稱反極性。焊接厚板時(shí)，一般采用直流正接，這是因?yàn)殡娀≌龢O的溫度和熱量比負(fù)極高，采用正接能獲得較大的熔深。焊接薄板時(shí)，為了防止燒穿，常采用反接。在使用堿性低氫鈉型焊條時(shí)，均采用直流反接。圖4-4直流弧焊機(jī)的不同極性接法1）旋轉(zhuǎn)式直流弧焊機(jī) 旋轉(zhuǎn)式直流弧焊機(jī)是由一臺(tái)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和一臺(tái)直流弧焊發(fā)電機(jī)組成，又稱弧焊發(fā)電機(jī)。圖4-5所示是旋轉(zhuǎn)式直流弧焊機(jī)的外形。它的特點(diǎn)是能夠得到穩(wěn)定的直流電，因此，引弧容易，電弧穩(wěn)定，焊接質(zhì)量較好。但這種直流弧焊機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格比交流弧焊機(jī)貴得多

8、，維修較困難，使用時(shí)噪音大?，F(xiàn)在，這種弧焊機(jī)已停止生產(chǎn)正在淘汰中。圖4-5 直流弧焊機(jī) 2）整流式直流弧焊機(jī) 整流式直流弧焊機(jī)的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在交流弧焊機(jī)上加上整流器，從而把交流電變成直流電。它既彌補(bǔ)了交流弧焊機(jī)電弧穩(wěn)定性不好的缺點(diǎn)，又比旋轉(zhuǎn)式直流弧焊機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，消除了噪音。它己逐步取代旋轉(zhuǎn)式直流弧焊機(jī)。3) 逆變式弧焊變壓器：逆變是指將直流電變?yōu)榻涣麟姷倪^(guò)程。它可通過(guò)逆變改變電源的頻率，得到想要的焊接波形。其特點(diǎn)是：提高了變壓器的工作頻率，使主變壓器的體積大大縮小，方便移動(dòng)；提高了電源的功率因數(shù)；有良好的 動(dòng)特性；飛濺小，可一機(jī)多用，可完 成多種 焊接。其原理框圖如下： 圖 4-6 逆變電源的基

9、本原理框圖4.1.3 電焊條的分類與保管 1電焊條分類、組成和作用手工電弧焊用焊條的種類很多。按我國(guó)統(tǒng)一的焊條牌號(hào)，共分為十大類：如結(jié)構(gòu)鋼焊條、耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、鑄鐵焊條、銅及銅合金焊條、特殊用途焊條等，其中應(yīng)用最廣的是結(jié)構(gòu)鋼焊條。焊條由焊條芯和藥皮組成，如圖4-5所示。焊條焊芯的作用之一是作為電極導(dǎo)電，同時(shí)它也是形成焊縫金屬的主要材料，因此焊條芯的質(zhì)量直接影響焊縫的性能，其材料都是特制的優(yōu)質(zhì)鋼。焊接碳素結(jié)構(gòu)鋼的焊條芯一般是0.08%C的低碳鋼，應(yīng)用最普遍的有H08和H08A。其含碳量及硫、磷有害雜質(zhì)都有極嚴(yán)格的限制。常用的焊條直徑（即焊條芯的直徑）為2.56毫米，長(zhǎng)度在350450mm

10、。藥皮是壓涂在焊條芯表面上的涂料層，焊接時(shí)形成熔渣及氣體，藥皮對(duì)焊接質(zhì)量的好壞同樣起著重要的作用。藥皮的主要作用是：（1）保持電弧穩(wěn)定燃燒；以改善焊接工藝，保證焊接質(zhì)量。（2）對(duì)焊縫進(jìn)行機(jī)械保護(hù)；藥皮在焊接時(shí)產(chǎn)生大量的氣體和熔渣，隔絕空氣的有害影響，對(duì)焊縫金屬起到保護(hù)。（3）脫去焊縫金屬的有害雜質(zhì)（如氧、氫、硫、磷等）。（4）向焊縫金屬滲入有益的合金元素；以改善焊縫質(zhì)量。結(jié)構(gòu)鋼焊條按熔渣的性質(zhì)，可把焊條分為酸性和堿性兩類。如果熔渣中的酸性氧化物比堿性氧化物多，這種焊條就叫做酸性焊條；反之，則稱為堿性焊條。通常酸性焊條的焊接質(zhì)量較堿性焊條的差。堿性焊條由于焊縫中含氫較少，所以塑性、韌性好，但飛濺

11、大，對(duì)油、水分敏感；而酸性焊條抗裂性差，但工藝性好，熔敷速度快。 圖 4-7 電焊條的結(jié)構(gòu) 2電焊條的牌號(hào)與保管典型酸性焊條牌號(hào)有J422（E4303）等，堿性焊條牌號(hào)有J507(E5015)等。牌號(hào)中的“J”表示結(jié)構(gòu)鋼焊條，牌號(hào)中三位數(shù)字的前兩位“42”或“50”表示焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度等級(jí)，分別為420MPa（42Kgf/mm ）或500MPa（50Kgf/mm ）；最后一位數(shù)表示藥皮類型和焊接電源種類，15為酸性焊條，2表示鈦鈣型藥皮，使用交流或直流電源均可，7為低氫鈉性焊條，只能用于直流電源反接。電焊條的保管應(yīng)保存在干燥的地方，避免受潮。特別是堿性焊條，每次使用前都要經(jīng)烘干處理后才能使用

12、。4.1.4 焊接接頭與坡口 1.接頭型式 在焊接前，應(yīng)根據(jù)焊接部位的形狀、尺寸、受力的不同，選擇合適的接頭類型。常見(jiàn)的接頭型式有對(duì)接、搭接、丁字接和角接等，如圖4-8所示。圖 4-8 常見(jiàn)的接頭型式 2.坡口型式在焊接時(shí)為確保焊件能焊透，必須開(kāi)一定形狀的坡口。焊件厚度小于6mm時(shí)，只需在接頭處留一定的間隙，就能保證焊透。但在焊較厚的工件時(shí)，就需要在焊接前，把焊件接頭處加工成一定的形狀，以確保焊透。對(duì)接接頭是采用最多的一種接頭型式，這種接頭常見(jiàn)的坡口型式有“Y”型坡口、雙“Y”型坡口當(dāng)板厚達(dá)到20-60mm時(shí)，為減少焊接量并減小變形通常開(kāi)“U”型坡口、雙“U”型坡口機(jī)組和型坡口，為防止焊接時(shí)燒

13、穿，坡口處均應(yīng)留一定的鈍邊。如圖4-9所示。 圖 4-9 對(duì)接接頭的坡口型式 4.1.5 焊條電弧焊的工藝規(guī)范 1.備料按圖紙要求對(duì)原材料畫(huà)線，并裁剪成一定形狀和尺寸。注意選擇合適的接頭型式，當(dāng)工件較厚時(shí)，接頭處還要加工出一定形狀的坡口。2.焊接規(guī)范的選擇焊條電弧焊的焊接規(guī)范，主要就是對(duì)焊接電流的大小類型和焊條直徑的選擇。根據(jù)所焊接工件的材質(zhì)選擇焊條牌號(hào)，至于焊接速度和電弧長(zhǎng)度，通常由焊工根據(jù)焊條牌號(hào)和焊縫所在空間的位置，在施焊過(guò)程中適度調(diào)節(jié)。 （1）焊條直徑為提高生產(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4 mm以下的對(duì)接焊時(shí)，一般均用直徑小于等于工件厚度的焊條?？蓞⒖急?/p>

14、4.1。大厚度工件焊接時(shí)，一般接頭處都要開(kāi)坡口，在焊打底層焊時(shí)，可采用2.54mm直徑的焊條，之后的各層均可采用56 mm直徑的焊條。立焊時(shí)，焊條直徑一般不超過(guò)5毫米；仰焊時(shí)則不應(yīng)超過(guò)4毫米。表4-1 焊條直徑與板厚的關(guān)系焊件厚度/mm44891212焊條直徑/mm板厚3.244556（2）焊接電流焊接電流的大小主要根據(jù)焊條直徑來(lái)確定。焊接電流太小，焊接生產(chǎn)率較低，電弧不穩(wěn)定，還可能焊不透工件。焊接電流太大，則會(huì)引起熔化金屬的嚴(yán)重飛濺，甚至燒穿工件。 對(duì)于焊接一般鋼材的工件，焊條直徑在3-6mm時(shí)，可由下列經(jīng)驗(yàn)公式求得焊接電流的參考值:I=(30-55)dI 焊接電流（A）； d 焊條直徑（m

15、m）； 此外，電流大小的選擇，還與接頭型式和焊逢在空間的位置等因素有關(guān)。立焊、橫焊時(shí)的焊接電流應(yīng)比平焊減少10 - 15%；仰焊則減少15 - 20%。 圖4-10 多層焊的焊縫和焊接順序 3焊縫層數(shù) 焊縫層數(shù)視焊件厚度而定。中、厚板一般都采用多層焊。焊縫層數(shù)多些，有利于提高焊縫金屬的塑性、韌性。對(duì)質(zhì)量要求較高的焊縫，每層厚度最好不大于45mm。圖4-8所示為多層焊的焊縫，其焊接順序按照?qǐng)D中的序號(hào)進(jìn)行焊接。4.焊縫的空間位置依據(jù)焊縫在空間的位置不同，有平焊、立焊、橫焊和仰焊四種，如圖4-11所示。平焊易操作，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)率高，焊縫質(zhì)量易保證，所以焊縫布置應(yīng)盡可能放在平焊位置。立焊、橫焊和仰

16、焊時(shí)，由于重力作用，被熔化的金屬要向下滴落而造成施焊困難，因此，應(yīng)盡量避免。圖 4-11 焊縫的空間位置a）平焊 b）立焊 c）橫焊 d）仰焊4.1.6 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。因此要保證焊接質(zhì)量，不僅要求有較為熟練的操作技術(shù)，還應(yīng)注意力高度集中。初學(xué)者練習(xí)時(shí)應(yīng)注意：電流要合適，焊條要對(duì)正，電弧要短，焊速不要快，力求均勻。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），并使焊條芯的端部金屬外露，以便進(jìn)行短路引弧。引弧方法有敲擊法和摩擦法兩種；其中摩擦法比較容易掌握，適宜于初學(xué)者引弧操作。1. 引弧

17、(1)劃擦法-先將焊條對(duì)準(zhǔn)焊件，再將焊條像劃火柴似的在焊件表面輕輕劃擦，引燃電弧，然后迅速將焊條提起2-4mm，并使之穩(wěn)定燃燒， (2) 敲擊法-將焊條末端對(duì)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24mm，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(huì)使焊件表面劃傷，又不受焊件表面大小、形狀的限制, 所以是在生產(chǎn)中主要采用的引弧方法。但操作不易掌握，需提高熟練程度。 圖4-12 引弧方法a）直擊法 b）劃擦法引弧時(shí)需注意如下事項(xiàng)：1) 引弧處應(yīng)無(wú)油污、水銹，以免產(chǎn)生氣孔和夾渣。 2) 焊條在與焊件接觸后提升速度要適當(dāng)，太快難以引弧，太慢焊條和焊件粘在一起造成短路

18、。2運(yùn)條運(yùn)條是焊接過(guò)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)：朝熔池方向逐漸送進(jìn)、沿焊接方向逐漸移動(dòng)、橫向擺動(dòng)。焊條朝熔池方向逐漸送進(jìn)-既是為了向熔池添加金屬，也為了在焊條熔化后繼續(xù)保持一定的電弧長(zhǎng)度，因此焊條送進(jìn)的速度應(yīng)與焊條熔化的速度相同。否則，會(huì)發(fā)生斷弧或粘在焊件上。焊條沿焊接方向移動(dòng)-隨著焊條的不斷熔化，逐漸形成一條焊道。若焊條移動(dòng)速度太慢，則焊道會(huì)過(guò)高、過(guò)寬、外形不整齊，焊接薄板時(shí)會(huì)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(huì)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 7080度的夾角，以使熔化金屬和

19、熔渣推向后方，否則熔渣流向電弧的前方，會(huì)造成夾渣等缺陷。焊條的橫向擺動(dòng)-為了對(duì)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)的范圍根據(jù)焊件的厚度、坡口形式、焊縫層次和焊條直徑等來(lái)決定。 a）平焊焊條角度 b）運(yùn)條基本動(dòng)作 圖4-13 平焊焊條角度和運(yùn)條基本動(dòng)作 常用的運(yùn)條方法及適用范圍：(1) 直線形運(yùn)條法-采用這種運(yùn)條方法焊接時(shí)，焊條不做橫向擺動(dòng)，沿焊接方向做直線移動(dòng)。常用于I 形坡口的對(duì)接平焊，多層焊的第一層焊或多層多道焊。(2) 直線往復(fù)運(yùn)條法-采用這種運(yùn)條方法焊接時(shí)，焊條末端沿焊縫的縱向做來(lái)回?cái)[動(dòng)。它的特點(diǎn)是焊接速度快，焊縫窄，散熱快。 適用于薄板和接頭間隙較

20、大的多層焊的第一層焊。(3) 鋸齒形運(yùn)條法-采用這種運(yùn)條方法焊接時(shí)，焊條未端做鋸齒形連續(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(duì)接接頭和立焊的角接接頭。(4) 月牙形運(yùn)條法-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的左右擺動(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(lái)決定。同時(shí)需在接頭兩邊做片刻的停留，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(zhǎng)的保溫時(shí)間，氣體容易析出，熔渣也易于

21、浮到焊縫表面上來(lái)，焊縫質(zhì)量較高，但焊出來(lái)的焊縫余高較高。這種運(yùn)條方法的應(yīng)用范圍和鋸齒形運(yùn)條法基本相同。 (5) 三角形運(yùn)條法-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，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(lái)控制熔化金屬，促使焊縫成形良好。正三角形運(yùn)條法只適用于開(kāi)坡口的對(duì)接接頭和T 形接頭焊縫的立焊，特點(diǎn)是能一次焊出較厚的焊縫斷面，焊縫不易產(chǎn)生夾渣等缺陷，有利于提高生產(chǎn)效率。 (6) 圓圈形運(yùn)條法-采用這種運(yùn)條方法焊接時(shí)，焊條末端連續(xù)做正圓圈或斜圓圈形運(yùn)動(dòng)，并不斷

22、前移， 正圓圈形運(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(zhǎng)，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。 斜圓圖形運(yùn)條法適用于平、仰位置T形接頭焊縫和對(duì)接接頭的橫焊縫，其優(yōu)點(diǎn)是利于控制熔化金屬不受重力影響而產(chǎn)生下淌現(xiàn)象，有利于焊縫成形。圖4-14基本運(yùn)條方法3焊縫收尾焊縫收尾時(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)斷弧法自下而上地慢慢拉斷電弧，以保證焊縫尾部成形良好。 (1) 劃圈收尾法-焊條移至焊道的終點(diǎn)時(shí)，利用手腕的動(dòng)作做圓圈運(yùn)動(dòng)，直到填滿弧坑再拉斷電弧。該方法適用于厚板焊接，用于薄板焊接會(huì)有燒穿危險(xiǎn)。(2) 反復(fù)斷弧法-焊條移

23、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，否則會(huì)產(chǎn)生氣孔。4.2 埋弧自動(dòng)焊 4.2.1 埋弧焊焊接過(guò)程埋弧焊的焊接過(guò)程與焊條電弧焊的基本一樣，熱源也是電弧，但把焊絲上的藥皮改變成了顆粒狀的焊劑。焊接前先把焊劑鋪撒在焊縫上，大約4060毫米厚,如圖4-15所示為焊縫的形成過(guò)程。圖4-15 埋弧焊時(shí)焊縫的形成1-焊絲；2-焊件；3-焊劑；4-液態(tài)金屬；5-液態(tài)焊劑；6-焊縫；7-焊渣焊接時(shí)，焊絲與焊件之間的電弧，完全淹埋在4060毫米厚的焊劑層下燃燒?？拷娀^(qū)的焊劑在電弧熱的作用下被熔化，這樣，顆粒狀焊劑、熔化的焊劑把電弧和熔

24、池金屬嚴(yán)密的包圍住，使之與外界空氣隔絕。焊絲不斷地送進(jìn)到電弧區(qū)，并沿著焊接方向移動(dòng)。電弧也隨之移動(dòng)，繼續(xù)熔化焊件與焊劑，形成大量液態(tài)金屬與液態(tài)焊劑。待冷卻后，便形成了焊縫與焊渣。由于電弧是埋在焊劑下面的，故稱埋弧焊（又稱焊劑層下電弧焊）。埋弧焊的焊接過(guò)程請(qǐng)看 當(dāng)上述過(guò)程中的焊絲送進(jìn)和焊絲沿焊縫向前移動(dòng)兩種操作均由焊機(jī)自動(dòng)完成時(shí)，這就是埋弧自動(dòng)焊。埋弧自動(dòng)焊的焊接過(guò)程如圖4-16所示。焊件接口開(kāi)坡口（30毫米以下可不開(kāi)坡口）后，先進(jìn)行定位焊，并在焊件下面墊金屬板，以防止液態(tài)金屬的流出。接通焊接電源開(kāi)始焊接時(shí)，送絲輪由電機(jī)傳動(dòng)，將焊絲從焊絲盤(pán)中拉出，并經(jīng)導(dǎo)電器而送向電弧燃燒區(qū)。焊劑也從焊劑斗送到電

25、弧區(qū)的前面。在焊劑的兩側(cè)裝有擋板以免焊劑向兩面散開(kāi)。焊完后便形成焊縫與焊渣。部分未熔化的焊劑，由焊劑回收器吸回到焊劑斗中，以備繼續(xù)使用。 圖4-16 埋弧自動(dòng)焊的焊接過(guò)程 圖4-17 埋弧自動(dòng)焊機(jī)1-焊件；2-V形坡口；3-墊板；4-焊劑；5-焊劑斗；6-焊絲7-送絲輪；8-導(dǎo)電器；9-電纜；10-焊絲盤(pán)；11-焊劑回收器；12-焊渣；13-焊縫；4.2.2 埋弧自動(dòng)焊的特點(diǎn)及應(yīng)用 埋弧自動(dòng)焊的優(yōu)點(diǎn)是：（1）生產(chǎn)效率高。埋弧自動(dòng)焊的生產(chǎn)率可比手工焊提高510倍。因?yàn)槁窕∽詣?dòng)焊時(shí)焊絲上無(wú)藥皮，焊絲可很長(zhǎng)，并能連續(xù)送進(jìn)而無(wú)需更換焊條。故可采用大電流焊接（比手工焊大68倍），電弧熱量大，焊絲熔化快，

26、熔深也大，焊接速度比手工焊快的多。板厚30毫米以下的自動(dòng)焊可不開(kāi)坡口，而且焊接變形小。（2）焊劑層對(duì)焊縫金屬的保護(hù)好，所以焊縫質(zhì)量好。（3）節(jié)約鋼材和電能。鋼板厚度一般在30毫米以下時(shí)，埋弧自動(dòng)焊可不開(kāi)坡口，這就大大節(jié)省了鋼材，而且由于電弧被焊劑保護(hù)著，使電弧的熱得到充分利用，從而節(jié)省了電能； （4）改善了勞動(dòng)條件。除減少勞動(dòng)量之外，由于自動(dòng)焊時(shí)看不到弧光，焊接過(guò)程中發(fā)出的氣體量少，這對(duì)保護(hù)焊工眼睛和身體健康是很有益。埋弧自動(dòng)焊的缺點(diǎn)是適應(yīng)能力差，只能在水平位置焊接長(zhǎng)直焊縫或大直徑的環(huán)焊縫。.3 氣焊和氣割 4.3.1 氣焊的氣體和設(shè)備氣焊是利用氣體燃燒所產(chǎn)生的高溫火焰來(lái)進(jìn)行焊接的，如圖4-1

27、8所示?；鹧嬉环矫姘压ぜ宇^的表層金屬熔化，同時(shí)把金屬焊絲熔入接頭的空隙中，形成金屬熔池。當(dāng)焊炬向前移動(dòng)，熔池金屬隨即凝固成為焊縫，使工件的兩部分牢固地連接成為一體。 圖4-18 氣焊1-焊絲；2-焊嘴；3-工件氣焊的溫度比較低，熱量分散， 加熱速度慢，生產(chǎn)率低，焊件變形較嚴(yán)重。但火焰易控制，操作簡(jiǎn)單，靈活，氣焊設(shè)備不用電源，并便于某些工件的焊前預(yù)熱。所以，氣焊仍得到較廣泛的應(yīng)用。一般用于厚度在3mm以下的低碳鋼薄板，管件的焊接，銅、鋁等有色金屬的焊接及鑄鐵件的焊接等。 1.氣焊火焰調(diào)節(jié)氧氣、乙炔氣體的不同混合比例可得到中性焰、氧化焰和碳化焰三種性質(zhì)不同的火焰。如圖4-19所示。圖4-19氣焊

28、火焰 1）中性焰氧與乙炔充分燃燒，沒(méi)有氧與乙炔過(guò)剩，內(nèi)焰具有一定還原性。最高溫度30503150。主要用于焊接低碳鋼、低合金鋼、高鉻鋼、不銹鋼、紫銅、錫青銅、鋁及其合金等。2）氧化焰氧過(guò)剩火焰，有氧化性，焊鋼件時(shí)焊縫易產(chǎn)生氣孔和變脆。最高溫度31003300。主要用于焊接黃銅、錳黃銅、鍍鋅鐵皮等。 3）碳化焰 乙炔過(guò)剩，火焰中有游離狀態(tài)碳及過(guò)多的氫，焊接時(shí)會(huì)增加焊縫含氫量，焊低碳鋼有滲碳現(xiàn)象。最高溫度27003000。主要用于高碳鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、鋁、青銅及鑄鐵等的焊接或焊補(bǔ)。2.氣焊的設(shè)備（1）氧氣瓶 氧氣瓶是運(yùn)送和貯存高壓氧氣的容器，其容積為40L，工作壓力為15Mpa。按照規(guī)定，氧氣

29、瓶外表漆成天藍(lán)色，并用黑漆標(biāo)明“氧氣”字樣。保管和使用時(shí)應(yīng)防止沾染油污；放置時(shí)必須平穩(wěn)可靠，不應(yīng)與其他氣瓶混在一起；不許曝曬、火烤及敲打，以防爆炸。使用氧氣時(shí)，不得將瓶?jī)?nèi)氧氣全部用完，最少應(yīng)留100200kpa，以便在再裝氧氣時(shí)吹除灰塵和避免混進(jìn)其他氣體。（2）乙炔瓶 乙炔瓶是貯存和運(yùn)送乙炔的容器，國(guó)內(nèi)最常用的乙炔瓶公稱容積為40L，工作壓力為1.5Mpa。其外形與氧氣瓶相似，外表漆成白色，并用紅漆寫(xiě)上“乙炔”、“不可近火”等字樣。在瓶體內(nèi)裝有浸滿丙酮的多孔性填料，可使乙炔穩(wěn)定而又安全地貯存在瓶?jī)?nèi)。使用乙炔瓶時(shí)，除應(yīng)遵守氧氣瓶使用要求外，還應(yīng)該注意：瓶體的溫度不能超過(guò)3040；搬運(yùn)、裝卸、存放

30、和使用時(shí)都應(yīng)豎立放穩(wěn)，嚴(yán)禁在地面上臥放并直接使用，一旦要使用已臥放的乙炔瓶，必須先直立后靜止20min，再連接乙炔減壓器后使用；不能遭受劇烈的震動(dòng)等。 （3）減壓器 減壓器是將高壓氣體降為低壓氣體的調(diào)節(jié)裝置。對(duì)不同性質(zhì)的氣體，必須選用符合各自要求的專用減壓器 。通常，氣焊時(shí)所需的工作壓力一般都比較低，如氧氣壓力一般為0.20.4Mpa，乙炔壓力最高不超過(guò)0.15Mpa。因此，必須將氣瓶?jī)?nèi)輸出的氣體壓力降壓后才能使用。減壓器的作用是降低氣體壓力，并使輸送給焊炬的氣體壓力穩(wěn)定不變，以保證火焰能夠穩(wěn)定燃燒。減壓器在專用氣瓶上應(yīng)安裝牢固。各種氣體專用的減壓器，禁止換用或替用。圖4-20 減壓閥（4）回

31、火保險(xiǎn)器 正常氣焊時(shí)，火焰在焊炬的焊嘴外面燃燒，但當(dāng)氣體供應(yīng)不足、焊嘴阻塞、焊嘴太熱或焊嘴離焊件太近時(shí)，火焰會(huì)沿乙炔管路往回燃燒。這種火焰進(jìn)入噴嘴內(nèi)逆向燃燒的現(xiàn)象稱為回火。如果回火蔓延到乙炔瓶，就可能引起爆炸事故?；鼗鸨ｋU(xiǎn)器的作用就是截留回火氣體，保證乙炔瓶的安全。 （5）焊炬 焊炬的作用是將乙炔和氧氣按一定比例均勻混合，由焊嘴噴出，點(diǎn)火燃燒，產(chǎn)生氣體火焰。常用的氧乙炔射吸式焊炬如圖4-21所示。各種型號(hào)的焊炬均配備35個(gè)大小不同的焊嘴，以便焊接不同厚度的焊件時(shí)使用。 圖4-21 焊炬4.3.2 氣焊工藝及操作要領(lǐng)1.氣焊工藝 （1）焊絲和焊劑氣焊所用的焊絲是沒(méi)有藥皮的金屬絲；其成分與工件基本

32、相同，原則上要求焊縫與工件達(dá)到相等的強(qiáng)度。焊接合金鋼、鑄鐵和有色金屬時(shí)，熔池中容易產(chǎn)生高熔點(diǎn)的穩(wěn)定氧化物，如 Cr2O3、SiO2和Al2O3等，使焊縫中夾渣。故在焊接時(shí)，使用適當(dāng)?shù)暮竸?，可與這類氧化物結(jié)成低熔點(diǎn)的熔渣，以利浮出熔池。因?yàn)榻饘傺趸锒喑蕢A性，所以一般都用酸性焊劑，如硼砂、硼酸等。焊鑄鐵時(shí)，往往有較多的SiO2出現(xiàn)，因此通常又會(huì)采用堿性焊劑，如碳酸鈉和碳酸鉀等。使用時(shí)，通常用焊絲蘸在端部送入熔池。焊接低碳鋼時(shí)，只要接頭表面干凈，不必使用焊劑。（2）焊接規(guī)范氣焊的接頭型式和焊接空間位置等工藝問(wèn)題的考慮，與手工電弧焊基本相同。氣焊的焊接規(guī)范則主要是確定焊絲的直徑、焊嘴的大小以及焊嘴對(duì)

33、工件的傾斜角度。焊絲的直徑是根據(jù)工件的厚度而定。焊接厚度為 3 mm以下的工件時(shí)，所用的焊絲直徑與工件的厚度基本相同。焊接較厚的工件時(shí)，焊絲直徑應(yīng)小于工件厚度。焊絲直徑一般不超過(guò) 6 mm。焊炬端部的焊嘴是氧炔混合氣體的噴口，如圖4-18所示。每把焊炬?zhèn)溆幸惶卓趶讲煌暮缸?，焊接厚的工件?yīng)選用較大口徑的焊嘴。焊嘴的選擇見(jiàn)表4-2。表4-2 焊接鋼材用的焊嘴焊嘴號(hào) 1 2 3 4 5 工件厚度（mm） 1.5 1-3 2-4 4-7 7-11 此外，焊接時(shí)焊嘴中心線與工件表面之間夾角（）的大小，將影響到火焰熱量的集中程度。焊接厚件時(shí)，應(yīng)采用較大的夾角，使火焰的熱量集中，以獲得較大的熔深。焊接薄件

34、時(shí)則相反。夾角的選擇見(jiàn)表4-3。表4-3 焊嘴與工件的夾角夾角（度） 30 40 50 60 工件厚度（mm） 1-3 3-5 5-7 7-10 2.氣焊基本操作要領(lǐng)（1）點(diǎn)火、調(diào)節(jié)火焰與滅火 點(diǎn)火時(shí)，先微開(kāi)氧氣閥門(mén)，再打開(kāi)乙炔閥門(mén)，隨后點(diǎn)燃火焰。這時(shí)的火焰是碳化焰。然后，逐漸開(kāi)大氧氣閥門(mén)，將碳化焰調(diào)整成中性焰。同時(shí)，按需要把火焰大小也調(diào)整合適。滅火時(shí)，應(yīng)先關(guān)乙炔閥門(mén)，后關(guān)氧氣閥門(mén)。 圖 4-22 焊嘴傾角與焊件厚度的關(guān)系（2）堆平焊波 氣焊時(shí)，一般用左手拿焊絲，右手拿焊炬，兩手的動(dòng)作要協(xié)調(diào)，沿焊縫向左或向右焊接。焊嘴軸線的投影應(yīng)與焊縫重合，同時(shí)要注意掌握好焊嘴與焊件的夾角，如圖4-22。焊件

35、愈厚，愈大。在焊接開(kāi)始時(shí)，為了較快地加熱焊件和迅速形成熔池，應(yīng)大些。正常焊接時(shí)，一般保持在3050范圍內(nèi)。當(dāng)焊接結(jié)束時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小，以便更好地填滿熔池和避免焊穿。焊炬向前移動(dòng)的速度應(yīng)能保證焊件熔化并保持熔池具有一定的大小。焊件熔化形成熔池后，再將焊絲適量地點(diǎn)入熔池內(nèi)熔化。4.3.3 氣 割1.氣割過(guò)程氧氣切割簡(jiǎn)稱氣割，是一種切割金屬的常用方法，如圖4-23 所示。氣割時(shí)，先把工件切割處的金屬預(yù)熱到它的燃燒點(diǎn)，然后以高速純氧氣流猛吹。這時(shí)金屬就發(fā)生劇烈氧化，所產(chǎn)生的熱量把金屬氧化物熔化成液體。同時(shí)，氧氣氣流又把氧化物的熔液吹走， 工件就被切出了整齊的缺口。只要把割炬向前移動(dòng)，就能把工件連續(xù)切開(kāi)。圖4-23 氣割過(guò)程1-割縫；2-割嘴；3-氧氣流；4-工件；5-氧氣物；6-預(yù)熱火焰但是，金屬的性質(zhì)必須滿足下列兩個(gè)基本條件，才能進(jìn)行氣割。（1）金屬的燃燒點(diǎn)應(yīng)低于其熔點(diǎn)。 （2）金屬氧化物的熔點(diǎn)應(yīng)低于金屬的熔點(diǎn)。純鐵、低碳鋼、中碳鋼和普通低合金鋼都能滿足上述條件，具有良好的氣割性能。高碳鋼、鑄鐵、不銹鋼，以及銅、鋁等有色金屬都難以進(jìn)行氧氣切割。2.氣割操作氣割所用的割炬如圖4-22所示。工作時(shí)，先點(diǎn)燃預(yù)熱火焰，使工件的切割邊緣加熱到金屬的燃燒點(diǎn)，然后開(kāi)啟切割氧氣閥門(mén)進(jìn)行切割。圖4-24 割炬及其操作氣割必須從工件的邊緣開(kāi)始。如果要在工件的中部挖割內(nèi)腔，則應(yīng)在開(kāi)始?xì)飧钐幭茹@