1、8焊 工一、焊条电弧焊概念、特点及应用焊条电弧焊是工业生产中应用最广的一种焊接方法，它适用于厚度 2mm 以上的各种金属材料和各种形状结构机械零件的焊接。特 别适用于结构形状复 杂、 焊缝短小，弯曲式各种空间位置的焊接。利用电弧作 为焊接热源的熔焊方法，称 为电 弧焊。用手工操作进行焊接的方法称为焊条电弧焊，简称手弧 焊。特点：设备简单，操作方便、灵活，适应性强，尤其适合于形状不规则、批量 较小的工件焊接。但和自动焊相比，生产率较低，焊接质量不稳定，对操作者技术水平要求较高。应用：它是机械制造业应用最广的一种焊接方法。广泛 应用于 舰船船体、高炉炉壳、建筑结构、锅炉、机车车厢、高压 容器及管道
2、等部件的连接。二、焊接电弧焊接电弧是在电极与工件之间气体介质中进行的强烈而持久的放电现象。其组成可分为三个部分：（1）阴极区；（2）弧柱区；（3）阳极区。其中弧柱区温度可高达 50008000K。三、手弧焊设备种类及使用方法手弧焊设备又叫弧焊机，按照供 应电流的性质可分为二种：交流弧 焊机、直流弧 焊机。1交流弧焊机交流弧焊机是具有一定特性的降压变压器。它具有 结构简单 ，价格便宜，使用方便，噪声较小及维护容易等优点，工 艺上一般能满足要求，但 电弧 稳定性较差。BH-300 交流弧焊机是广泛使用的一种典型 设备。B 表示交流弧 焊变压器， H 表示焊机具有下降特性曲线，结构为动铁 芯式。 3
3、00 表示弧焊机的最大 输出电流 300 安培。BX1-300 主要技术参数：一次 电压为 380V，空载电压为 60-80V，工作 电压为 2030V，电流调节范围 60300A，额定 电流为 300 A。2直流弧焊机直流弧焊机由一台互感电动机和一台直流弧焊发电机组成。其主要特点是：电弧稳定好，焊缝质量高，但结构复杂，制造成本高，使用时噪声较大。典型的直流弧焊机有 ZXG-300 等。四、焊条的组成及使用焊条由焊芯、药皮两部分组成。1焊芯焊芯是由优质焊条专用钢经轧制、拉拔后制成的金属条。它在焊接过程中的主要作用有两个：导电的电极、焊缝中的填充金属。2药皮药皮是压涂在焊芯表面上的涂料层。它是由
4、多种 矿石粉、易电离物质粉末、铁合金粉及9粘接剂组成。主要作用有四个： 稳弧、造渣及造气、渗合金、脱氧及去硫磷。在焊接过程中，焊芯和药皮由于 电弧的高温不断熔化。 药皮熔化后完全覆盖在金属 焊缝上表面；当焊缝冷却后，必须将表 层药皮敲掉，才会露出金属焊缝。3焊条的分类按药皮熔化后形成的溶渣性质不同， 焊条可分成两大类：酸性 焊条和碱性焊条。 药皮熔化后形成的溶渣以酸性氧化物为主的焊条，称 为酸性焊条，常用牌号有 J422，J502 等；溶渣以碱性氧化物为主的焊条称为碱性焊条，常用牌号有 J427，J507 等。焊条牌号中的“J” 表示焊芯为结构钢，前两位数字“42” 和“50”分别表示焊缝金属
5、的抗拉强度为 420MPa 和500MPa。第三位数字表示药皮 类型和焊接电源种类。 2 表示酸性（ 钛钙型药皮）焊条，用交、直流电源均可；7 表示碱性焊条（低氢钠型药皮），用直流 电 源。4使用焊条的注意事项1）所有焊条都有 2 公分不带药皮的部分，使用 时应将不带药 皮处夹在焊钳上，因 为药皮不导电。2）在焊接过程中，随着焊芯的不断 缩短， 焊芯温度越来越高，而且越到焊条根部温度越高。所以实际焊接时，焊芯只能用到距焊钳 23 公分处就应 更换，否则温度太高焊接质量得不到保证。五、焊接接头和坡口平板焊接常用四种接头形式：对接接头，搭接接 头，角接接头和 T 形接头。为了保证焊透工件，厚板焊接
6、 时则需要开坡口。坡口形状根据焊件的板厚而定。常用的坡口形状有四种典型的形式：I 形坡口，V 形坡口，X 形坡口及 U 形坡口。六、手弧焊基本操作技术1引弧。引弧就是引燃焊接电弧的过程。引弧时，首先将焊条末端与工件表面形成短路，然后迅速向上提起 24mm，电 弧即被引燃。引弧方法有两种，即敲击法和划擦法。电弧引燃后，为了维持电弧的稳定燃烧 ，应不断向下送进焊条。焊条送进速度应和焊条熔化速度相同，以保持电弧长度基本不变。2推敷平焊波。推敷平焊波是在平焊位置的焊件上推敷焊缝 ，这是手弧焊最基本操作。施焊中焊条角度 60 90，电 弧长度一般为 23mm，焊条沿中心线均匀而下送进，保持电弧长度约等于
7、焊条直径；焊接速度要均匀，沿 焊接方向前移的 焊条应使焊接过程中熔池宽度保持基本不变。3对接平焊操作。对接平焊在生产中最常用，厚度 46mm 钢板的对接平焊步骤如下：装配：将两板水平放置对齐并留出 12mm 间隙。注意防止错边。错边允许值应小于板厚的 10%。点固：用焊条点固，固定两工件的相 对位置，点固后 须除渣。如工件较长，可每隔300mm 左右点固一次。焊接：选择合适规范；先焊点固面的反面，使溶深大于板厚的一半，焊后除渣；翻转工件，焊另一面。10焊后清理：用钢丝刷等工具把焊件表面的渣壳和飞溅物等清除干净。检验：焊完后焊缝应形成一条直线；焊缝表面无焊接缺陷；焊缝宽度应控制正负误差12mm；
8、焊缝波纹平整，工件形 变小于 3mm。七、手弧焊的安全规则1防止触电1）焊前检查焊机外壳接地是否良好。2）检查焊钳和电缆绝缘是否良好。3）焊接操作前应穿好绝缘鞋，戴好 电焊手套。4）人体不要同时触及焊机输出两端。2防止弧光伤害1）穿好工作服，戴好电焊面罩，以免弧光伤害皮肤。2）施焊时必须使用面罩，保护 眼睛和脸部。3防止烫伤清渣时注意渣的飞出方向，防止渣 烫伤眼睛和脸部。气 焊气焊是利用气体火焰作热源的焊接方法。气 焊常用乙炔（ C2H2）纯氧（O 2）混合形成可燃烧的火焰，称为氧乙炔焰。气焊最高温度可达 3150。气焊火焰在燃烧时产生 CO2 和 CO 气体，包围着熔化的金属熔池，排开空气起
9、到保 护作用。气焊除了可焊接金属外，还可以切割金属。气焊与气割广泛用于安装、工业生产及修理等行业。实际生产中，经常是电弧焊和气焊配合使用。利用气焊进行切割，使钢板和管材分开或制成不同几何形状；然后利用 电弧焊进行焊接或使分离的工件连接到一起。一、气焊特点气焊具有设备简单、温度控制灵活、不需电源，适合薄板结构等特点。但和电弧相比，气焊火焰温度低、加热速度慢且 热量分散、 热影响区宽、工件受热范围大、焊接变形大，其保护效果差以及接头质量较低。因此气 焊一般应用于厚度 5mm 以下的低碳钢薄板、铸件和管子的焊接，不锈钢、铝、铜及其合金 焊接时，在质量要求不高的情况下，也可采用。二、气焊设备分成三个部
10、分：氧气供给系统、乙炔供 给系统和管路焊炬系 统。1氧气瓶氧气瓶是储存和运输氧气的高压容器。氧气瓶外表面 为蓝 色，在氧气瓶上 标有氧气字样。氧气瓶的工作压力为 15MPa，容 积为 40 升。使用 时，一般选用焊接压力为 0.20.3 MPa，切割为 0.48 MPa。使用氧气瓶时要保证安全可靠， 为防止爆炸，放置它时必须平稳。不与其它11气瓶混放，不得靠近明火或热 源，避免撞 击。夏日要防止日晒，冬季阀门冻结时应用热水解冻，不能用其它明火加热。氧气瓶禁止染沾油脂。氧气瓶内部压力很高达 15 MPa，但在焊接时一般使用压力只为 0.20.3 MPa，所以在氧气瓶的出口端装有减压器。减压器上面
11、有 2 个表头，一个表头指示氧气瓶内部有多高 压力，另一个表 头指示 焊接时所需的压力。减压器工作时，先拧入调压螺钉，使调压弹簧受压。当阀门被顶开高压气体进入低压室时，由于气体体积膨胀，使气体压力降低，低压表指示出低压气体的压力。随着低压室中气体压力的增加，压力薄膜及调压弹簧自动使阀门的开启度逐渐减小；当低压室内气体压力达到一定数值时，就会将阀门固定。调节调压螺 钉的拧入程度，可以改 变低压 室内气体压力。2乙炔瓶乙炔瓶是储存和运输乙炔的容器。其外形与氧气瓶相似，外表面漆成白色，并标出红色的“乙炔”字样和“ 火不可近”字样，乙炔瓶的工作压力为 1.5MPa。在乙炔瓶内装有浸满丙酮的多孔性填料，
12、这种材料能使乙炔 稳定而又安全地储存在瓶内。使用时，溶解在丙酮内的乙炔就分解出来，通过乙炔瓶阀流出。而丙酮仍留在瓶内，以便溶解再次压入的乙炔。3回火防止器回火防止器是装在燃料气路上的防止燃气管路或气源回烧的保险装置。在气焊或气割时，由于气体压力不正常或焊 嘴堵塞等原因发生的火焰沿 导管倒燃时，倒流的火焰如 进入乙炔发生器就会产生严重的爆炸事故。所以，乙快发生器的输出管路上必须装置回火防止器。回火防止器的进气管与乙炔发生器相连，出气管通往 焊炬。回火火焰倒流进入回火防止器时，水将压下使止回阀关闭从而切断气源，同 时推开安全阀而将回火火焰排入大气。这样就使乙炔不致回烧到乙炔发生器而造成爆炸事故。回
13、火防止器的出口端接到 焊炬上。4焊炬焊炬是气焊时用于控制气体混合比例、流量及火焰大小并 进行焊接的工具。乙炔和氧气按一定比例均匀混合后由焊嘴喷出，点火燃 烧， 产生气体火焰，各种型号的焊炬均配有 35个大小不同的焊嘴，以供焊接不同厚度的 焊件选用。5氧乙炔焰焊接常使用的是三种氧乙炔焰：中性焰、碳化焰及氧化焰。中性焰：氧和乙炔的混合比例为 1.11.2 时燃烧所形成的火焰称为中性焰。它由焰心，内焰和外焰三部分组成。焰心呈尖 锥状，白色明亮 轮廓清楚；内焰呈 蓝白色，轮廓不清楚，与外焰无明显界线，外焰由里向外逐 渐由淡紫色变为橙黄色。中性焰在距离焰心前面 24mm 处温度最高，可达 3150左右。
14、中性焰适用于 焊接低碳钢、中碳钢、普通低合金钢、不锈钢、紫铜、 铝及铝合金等金属材料。碳化焰：氧气与乙炔的混合比例小于 1.1 时燃烧所形成的火焰。由于氧气不足，燃烧不完全，过量的乙炔分解为碳和 氢，故碳会渗到熔池中造成 焊缝 增碳。碳化焰比中性焰长，适用于焊接高碳钢，铸铁和硬质 合金等材料。氧化焰：氧与乙炔混合比例大于 1.2 时燃烧所生成的火焰称为氧化焰。氧化焰比中性焰短，分为焰心和外焰两部分。由于火焰中有 过量的氧，故对熔池金属有强烈的氧化作用，一般气焊不宜采用。只有在气焊 黄铜、 镀锌铁板时才用轻微氧化焰，以利用其氧化性，在熔池表面形成一层氧化物薄膜，以减少低沸点 锌的蒸发。126焊丝
15、气焊的焊丝只作为填充金属，与熔化的母材一起组成焊缝 。焊接低碳钢时，常用的焊丝牌号有 H08、H08A 等。焊丝直径一般为 24mm，气 焊时根据 焊件厚度来选择。为了保证焊接接头的质量，焊丝直径与焊 件厚度不宜相差太大。7氧气切割氧气切割是利用某些金属在纯氧中燃烧的原理来实现金属切割的方法。气割开始时，用气体火焰将待切割处附近的金属预热到燃点。然后打开切割氧气的 阀门， 纯氧射流使高温金属燃烧生成的金属氧化物被燃烧热熔化，并被氧气流吹掉。金属燃烧产生的热量和预热火焰同时又把邻近的金属预热到燃点，沿切割 线以一定速度移 动割炬，便形成切口。在整个气割过程中，割件金属没有熔化。因此，金属气割过程
16、实质上是金属在纯氧中的燃烧过程。气割所需设备中，除用割炬代替焊 炬外，其它 设备与气焊相同。常用割矩的型号有 G01-30 和G01-100 等。对金属材料进行气割时，必须 具备下列条件：1）被切割金属的燃点必须低于其熔点， 这样才能保证金属气割 过程是燃烧过程而不是熔化过程。碳钢中，随含碳量增加，燃点升高而熔点降低。2）金属氧化物的熔点应低于金属本身的熔点，同 时流动性要好，否则，气割过程形成的高熔点金属氧化物会阻碍下层金属与切割射流的接触，使气割 发生困难。3）金属燃烧时能放出大量的热，而且金属本身的 导热性要低，这样才能保证气割处的金属具有足够的预热温度，使气割 过程继续进行。 满足上述条件的金属材料有 纯铁，低碳钢、中碳钢和低合金结构钢等，而 铸铁、不 锈钢和铜、铝及其合金不能气割。8气焊操作焊枪与工件夹角约 30左右，焊丝与焊枪夹角约 90，焰心与工件距离约 24mm。
