1、第二章 焊条电弧焊（工艺）,第一节 焊条电弧焊的原理以及特点 一、焊条电弧焊的基本原理二、焊条电弧焊的特点,第二节 焊条电弧焊工艺 一、焊条电弧焊规范参数(12-27),焊条的选用（牌号）焊条直径的选用焊接电流电弧电压电源极性焊道层数,焊接速度焊接接头形式、坡口和焊缝 二、焊条电弧焊技术 三、焊前预热以及焊后热处理 四、手工电弧焊安全技术,第二章 手工焊条电弧焊（工艺） 第一节 焊条电弧焊的原理及特点一、焊条电弧焊的基本原理引弧、燃烧母材、焊条熔化药皮分解、熔化、蒸发、渣气联合焊缝熔滴 母材熔池,焊缝,焊条药皮作用： 稳弧剂：Vi低，引弧、稳弧,大理石、长石,水玻璃,碳酸钾、金红石头,K、Na
2、、Ca等；, 造渣剂：一定物理、化学性能渣； 保护熔滴、熔池、并改善焊缝成形； 钛铁矿、金红石、大理石、石英砂、长石、 云母、萤石等； （FeOTiO2、TiO2 、CaCO3、SiO2、 SiO2+Al2O3、K2O+NaO2、CaF2）,造气剂：有机物、碳酸盐，焊接时产生气体， 隔离空气。 木粉、顶分、大理石、菱苦土；,降低,脱除金属中的氧,熔渣,药皮,的氧化性,脱氧剂OFeO,脱氧剂,锰铁、硅铁、钛铁、铝粉,合金剂,补偿有益元素的烧损,获得必要的合金成分,铁合金或金属粉、锰铁、硅铁、钼铁等；,粘结剂：涂敷到焊芯上，药皮具有一定的强度 钠水玻璃、钾水玻璃；,成形剂：药皮具有一定的塑性、弹性
3、及流动性，便于焊条压制、焊条表面光滑不裂，白泥、钛白,粉、糊精等；,二、焊条电弧焊的特点1、操作灵活设备简单、移动灵活、电缆长、焊把轻平、立、横、仰各种空间位置。对接、搭接、角接、T形接头。车间内、野外施工现场。复杂结构、不规则、单件、小批量、不易机械化。 1.5mm 板结构；,简单灵活,适应性强,2、待焊接头装配要求低 手工适时调整3、可焊金属材料广广泛用于：低碳钢、低合金钢、结构钢相应焊条。常用于：不锈钢、耐热钢、低温钢等合金结构钢。可用于：铸铁、铜合金、镍合金等材料焊接以及耐磨、耐腐蚀等表面堆焊。,活泼金属（Ti、Nb、Zr）难熔金属（Mo、Ta）低熔点金属（Pb、Sn、Zn以及合金）高
4、碳钢、铸铁,不能用手工电弧焊,4、焊接生产效率低与其他电弧焊相比：,熔敷速度慢,清渣,更换焊条,使用电流小,生产效率低,劳动强度大,环境（烟尘大）,5、焊缝质量依赖性强 焊接操作技能要求高.,第二节 焊条电弧焊工艺定义：制造焊接产品，所有有关加工方法和实施要求。,焊接工艺,焊前准备,焊接材料选择,焊接方法,焊接规范参数,操作要求,一、焊条电弧焊焊接规范参数,焊接规范参数、质量、效率,手工焊接工艺主要包括：,焊接技术,焊接规范：影响,焊接质量,生产效率,的各个工艺参数的总和；,手工焊条焊接规范,焊条牌号以及直径 电源种类和接法焊接电流大小焊接层数焊接速度接头形式坡口,1、焊条牌号的选用原则 低碳
5、钢 普低钢,的承压设备及钢结构,选用J422,等强度原则：强度焊缝=母材强度根据s、 b选用结构钢焊条例：d=16mm Q235（钢材按屈服强度定） s:185235 b:375460 （抗拉强度bmin强度过高有害), 低碳钢普低钢 普低钢普低钢 Q235 Q345 选用强度等级较低的钢相应的焊条 同一强度等级的酸性或碱性焊条 如下页图:,主要取决,焊接件的结构形状,钢板厚度（刚度大或小）,简单酸性,大、厚酸性焊条,工作条件,钢材抗裂性,直流电源有困难必须用碱性焊条如J506,碱性、酸性均可尽量选酸性,工艺因素考虑，奥氏体不锈钢多用酸性焊条,复杂碱性,小、薄碱性焊条,动载荷 冲击载荷,静载荷
6、,不好J427,好J422, 承受高温或腐蚀的耐热钢、不锈钢等成分原则：焊缝=母材（相近相同成分）由于工艺因素的考虑：A不锈钢多选用酸性焊条 举例（结构钢、低合金钢）Q235-AF E4303 J422Q235-A E4315 J427102020R E4303 J42220g E4315 J427,16MnR 16Mng 15MnVR 15MnVNR E5515G J55720MnMo 13MnNiMoNbR18MnMoNbR 14MnMoV E7015D2 J70714MnMoVN E8015 J807,E5015 J507,E6016G J607,2、焊条直径的选择平焊 45、6立焊 2
7、.53.2仰焊 2.53.2横焊 4、3.2,多层焊节一道焊缝：小,其他层用大。,3、焊接电流I 大：h增大、 增大；I 过大：咬边、烧穿、严重飞溅；I 过小：电弧不稳、粘焊条、不易焊透； I=30 50d (mm ),（不锈钢、电阻大、发红）,（十字 或丁字、厚板、低温）,4、电弧电压 L弧长V高 L弧短V低,偏吹时,L太长,电弧挺度下降,飞溅增加,电弧热量损失增加,咬边、未焊透,熔敷速度下降,不短路力求短弧,碱性焊条,L略小 ,酸性焊条：允许L长些（药皮充分燃烧） 低氢焊条：V弧=2022（V）（控制在） 酸性焊条： V弧2528（V）,5、电源极性 正接：母材h大厚板 反接：焊条熔化快V
8、焊接增大碱性正好相反；,酸性,低氢：直流反接,电弧稳定,飞溅少,有利脱氢,碱性：,酸性：,厚板直流正接,薄板直流反接,6、层数,层数太少,层厚度太大，容易过热，塑性韧性下降,n(层数)=s（板厚）/d（焊条直径）,7、焊接速度（焊条相对于焊件的直线运动速度）,取决于,焊接位置,接缝装备质量,焊缝尺寸,焊条熔化速度,影响外观形状,太快成形不良、未焊透、夹渣等太慢焊瘤、溢流,受力均匀,8、焊接接头形式、坡口和焊缝,接头形式,a、对接,节省金属,下料尺寸、组装要求严,装配要求不高、易装配,b、搭接,接头承载能力低（不重要结构）,c、角接,d、T形接头,承受较小的切应力,仅作为联系焊缝,坡口,开坡口的
9、目的,焊透,成形,GB/T985-1988详细规定,清渣,坡口,厚度,结构形式,承载情况,焊缝,空间位置：平、立、横、仰； 结合方式：对接、角接焊缝、塞焊缝； 断续情况：连续焊缝、断续焊缝等；,a、焊缝分类,焊缝符号组成,b、焊缝符号,GB/T324-1988 “焊缝符号表示法”,等效 ISO 2553-1984 “焊缝在图样上符号表示法”,补充符号：补充说明焊缝某些特征的符号,辅助符号：焊缝表面特征的符号,基本符号：焊缝横截面形状的符号,焊缝尺寸符号,引出线等：细实线、横线/ 主标题栏,基本符号：表示焊缝横截面形状的符号,辅助符号：表示焊缝表面形状特征的符号1、平面符号 焊缝表面平齐一般通过
10、加工2、凹面符号 焊缝表面凹陷3、凸面符号 焊缝表面凸起补充符号：为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号1、带垫板符号 表示焊缝底部有垫板2、三面焊缝符号 表示三面带有焊缝3、周围焊缝符号 环绕工件周围 4、现场符号 现场施工5、尾部符号 GB5185-85 焊接工艺方法等内容、N相同焊缝数量,焊缝尺寸符号,二、金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号摘自GB/5185-85 等效国际标准ISO4063-T8一规定用阿拉伯数字代号来表示各种焊接方法1 电弧焊11 无气体保护的电弧焊111 手弧焊（焊条）112 重力焊113 光焊丝电弧焊114 药芯焊丝电弧焊115 涂层焊丝电弧焊116 熔化极电弧
11、点焊,12 埋弧焊121 丝极埋弧焊122 带极埋弧焊13 熔化极气体保护电弧焊131 MIG焊（惰性气体保护）（Ar）135 MAG焊 （非惰性气体保护）（CO2）14 不熔化极气体保护电弧焊141 TIG焊（钨极惰性气体保护电弧焊）15 等离子弧焊151 大电流等离子弧焊152 电阻焊153 气焊154 压焊 100多种,总体表示：PHKhSRcd(基本符号)nL(e) PHRhSRcd(基本符号)nL(e),N条,三、焊缝(尺寸)符号表示原则a . 箭头指向实线侧如果焊缝在接头的箭头侧，则将基本符号标在基准线的实线侧；如果焊缝在接头的非箭头侧，则将基本符号标在基准线的虚线侧；对称或双面焊
12、缝，可不加虚线。,b . 焊缝横截面上的尺寸标注在基本符号的左侧； 长度方向上的尺寸标注在基本符号的右侧。c . 坡口角度、坡口面角度、根部间隙b，标在基本符号上或下侧。d . 相同焊缝数量符号标在尾部。e . 当需要标注的尺寸数据较多不易分辨时，可在数据面前增加相应的尺寸符号。f. 辅助符号标在基本符号的上侧或下侧。g. 箭头指向开坡口侧。h. 当箭头方向变化时，上述原则不变。,尺寸符号的说明如下：确定焊缝位置的尺寸，不在焊缝符号中给出，而将其标注在图样上。在基本符号的右侧无任何标注且有无其他说明时，意味着焊缝在工件的整个长度上时连续的。 无 nL(e)在基本符号的左侧无任何标注且有无其他说
13、明时，意味着对接焊缝咬完全熔透。塞焊缝、槽焊缝带有斜边时，应标注孔底部尺寸。,四、气焊、手工电弧焊以及气体保护焊焊缝坡 口的基本形式与尺寸1、摘自GB/98588 适用于碳钢和低合金的焊接接头2、焊缝坡口的基本形式与尺寸表1-18 特殊需求的坡口形似与尺寸、可根据情况自行规定3、不同厚度的钢板对接接头 （1）当(-1)不超过表1-19时，焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的选用。,（2）否则，在厚板上应削弱削薄长度L3（-1） 4、关于全焊透焊缝对接接头为了达到全焊透的目的，允许焊缝清根焊接对于本标准所列非全焊透焊缝，焊透深度s0.7即可，否则应标明熔透深度的具体数据,5、关于焊缝的外形尺寸在承
14、受动载荷情况下，焊缝余高(增高量、强度高) h 应趋于零。在其它工作条件下，h 值可在03 mm 的范围内选取。对焊缝宽度不做具体规定，但焊缝在焊接接头每边的覆盖宽度尺寸不小于24 mm 。,五、埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸1、 摘自GB/986-88 适用于低碳钢的埋弧焊接头；2、 焊缝坡口的基本形式与尺寸见表1-20； 特殊需要坡口形式与尺寸，由情况自行规定；3、不同厚度钢板重要受力对接接头；同上，当-1不超过表1-19时，坡口形式按厚板的尺寸选择；削薄长度L3（-1）同手工焊；,例 1=10 =14 -1=4 L34=12mm 1=14 =22 -1=8 L38=24mm 4、焊接接头
15、为了达到熔透的目的，允许焊缝清根焊接； 5、动载 h 0 ，其它 h =03mm；c不做具体规定，一般每边不小于24mm；非全熔透焊缝、熔透深度s0.7；,（二） 焊条电弧焊技术 引弧、收弧、运条方式、焊条倾角、焊道接头；,擦拭法,1、引弧,碰撞,压力容器焊接，决不允许在容器壳体非焊接部分引弧。特别是： 低合金高强度钢， 引弧坑往往是壳体表面微裂纹的起源地。应当是： 坡口内壁、前层焊道上引弧， 引弧点必须被电弧完全重焙。,2、收弧 不突然熄灭电弧，停止，填满弧坑。 不锈钢焊接，易弧坑内形成裂纹。3、接头 余高、凹坑、宽窄、不均。4、对接焊缝的单面焊双面成形工艺锅炉压力容器承压焊缝无法两面焊难度
16、较大坡口加工：,c,p,坡口角度 ：=60钝边：p=1.52mm间隙：c=2.03.0mm5、焊缝形状系数与焊缝熔合比手、埋： =1.32之间此时焊缝较宽且浅，气孔夹杂浮出 = B / H,B,H,熔合比=V母材 / （V母材+V焊丝）r = FmL /（FmL + FsL）r = Fm /（Fm + Fs）r =10%85%,L,Fs,Fm,埋弧自动焊：r = 6070%加氢反应器：堆焊时，r,r 影响焊缝的,化学成分,金相组织,机械性能,大、好,小 、不好,6、手工电弧焊的常见缺陷表面缺陷 内部缺陷（1）焊缝表面缺陷 咬边 焊瘤 内凹（遢下去） 气孔 裂纹 溢流 弧坑等（2）焊缝内部缺陷
17、气孔、夹渣、裂纹、未熔合、未焊透；,裂纹未焊透未熔合返修（不允许存在）；,（三）焊前预热以及焊后热处理（1） 焊前预热 目的：V冷下降、淬硬程度下降、防止冷裂纹 坡口两侧：75100mm内 低碳钢、低普钢，加热温度：100200,是否预热,钢材成分 ：C、Mn、Mo、V、N、Nb强度高,板厚大小：板厚、拘束应力大,环境温度：低 -30,（2）后热目的: 同上（V冷下降）方法：焊后立即工艺：同上，温度稍高,加热方法,红外线等,工频感应,火焰加热,效果较预热好一些,（3）消氢处理（低合金高强钢）冷裂纹倾向大； 焊后立即：工件 250350，26h，空冷，扩散氢逸出，防止冷裂纹；（4）消除应力热处理（焊后热处理） 600650，炉冷； 300400，空冷；,
