Transcript 第二章手工焊条电弧焊

第二章 焊条电弧焊
本章重点：焊条电弧焊工艺
本章难点：焊接工艺的确定
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
气—渣联合保护的熔化极电弧焊 代号111
二、焊条电弧焊的特点
优点——①灵活性好,操作方便;
②对焊前装配要求低;
③可焊材料广;堆焊
缺点——①生产率低(I较小)；劳动
强度大，换焊条；清渣；
②人为影响因素强 。
③ 不能焊接薄板δ<1.5mm
焊接过程动画
第二节
焊条电弧焊设备及工具
一、对焊条电弧焊设备的要求
1、对外特性形状的要求
外特性形状对
电流稳定性的影响
1-陡降
2-缓降
陡降
理想外特性（多特性）
焊条电弧焊电源
理想外特性
2、对空载电压的要求
1）保证引弧容易：引弧时，需要焊条或焊丝与工件接触，
因两者之间往往存在锈污等杂质，需要高的空载电压
击穿接触面，实现导通；电离在初始阶段需要高的电
场。
2）保证电弧稳定燃烧：Uo≥(1.8~2.25)Uf
保证电弧的功率稳定性：2.5>Uo/Uf>1.57
3）经济性：材料多、质量大、效率低
4）保证人身安全。
一般：交流55～70V 直流45～85V空载电压不得超过
100V，特殊情况下，要超过100V，必须具有自动防触
电装置。
3、对调节特性的要求
被焊金属的材料、坡口及厚度不同 要求有不同的焊
接工艺参数。
焊条电弧焊电源的调节主要指的是调节焊接电流。
a
a—不佳
b
b—较好
c
c—理想
4、对动特性要求
● 动态响应特性要快
●不过敏
●引弧、重新引燃电弧容易
●稳定、飞溅少
• 二、常用焊条电弧焊机简介
1、弧焊变压器（BX系列）
动铁（芯）式BX1-100
动圈（绕组）式BX3-300
抽头式BX6-120
BX6交流弧焊机
• 2、直流弧焊发电机（AX系列）
（已淘汰）
直流弧焊发电机是
由一台电动机和一
台弧焊发电机组成
的机组。
特点：耗电量大，
用材料多，噪音。
国家规定停止生产
该类焊机。
3、弧焊整流器 （1）硅弧焊整流器（ZXG系列）
（2）晶闸管式焊整流器（ZX5系列）
4、弧焊逆变器（ZX7系列）
北京“时代”ZX7逆变电弧焊机
★四者的性能特点比较（P38）
• 三、焊条电弧焊所用工具
1、电焊钳（160A/300A/500A）
要求绝缘隔热,
0 、45 、90角度夹紧
2、面罩/护目镜（7～12号）
3、焊条保温筒：低氢型焊条使用
4、钢丝刷（注意焊接不同的材料，钢丝刷的材料相应
不同）：手动/电动
5、气铲
角磨机（手提砂轮机：电动/气动）
地线夹(弹簧、螺纹)
6、渣锤
焊接电缆
安全插头
7、焊缝尺（应用示例）
a
c
b
d
a—测错边量
b—测焊缝宽度
c—测角焊缝有效厚度
d —测X形坡口角度
e
e—测焊缝余高
f
g
f—测焊脚高度
g—测坡口间隙
i
h
h—测坡口角度（板）
i—测坡口角度（管）
第三节
焊条电弧焊工艺
一、焊接接头形式、坡口和焊缝
1、接头形式及选择依据
优点
缺点
对接
受力均匀
省金属
装配要求高
搭接
装配要求低，变形小 承载能力低，有间隙，腐
蚀
角接
承载能力最差
装配要求低
T型接
能承受各方向力及力 承受较小的切应力/联系
矩 造船
焊缝
2、坡口：→焊透 调熔合比
焊件较薄时，在焊件接头处只要留出一定的间隙，采
用单面焊或双面焊，就可以保证焊透。焊件较厚时，为了
保证焊透，焊接前要把焊件的待焊部位加工成为所需的几
何形状，即需要开坡口。
3、焊缝 各种形式
• （1）焊缝分类
– 从空间位置分类：平、横、立、仰
– 从结合方式：对、角、塞
– 按焊缝断续：连续；
– 断续
– （2）焊缝符号：
主要包括基本符号、辅助符号、补充符号、焊缝尺寸
和引出线。GB/T324－1988
二、焊接工艺参数及选择
焊接工艺参数的内容；Φ、Ι、U、V……
1、焊条直径（常用）：2.5、3.2、4.0mm
选择依据：板厚、位置、层数、接头形式
对于重要结构还要考虑焊接热输入的要求。
在板厚相同的条件下，平焊位置的焊接所选用的焊条直径应
比其他位置大一些，立焊、横焊和仰焊应选用较细的焊条，一般
不超过4.0mm。第一层焊道应选用小直径焊条焊接，以后各层可以
根据焊件厚度选用较大直径的焊条。T形接头、搭接接头都应选用
较大直径的焊条。
（原则：能大则大→效率高）
2、电源种类及极性
• 交流 直流（多用反接）
交流电源焊接时，电弧稳定性差。
直流电源焊接时，电弧稳定、柔顺、飞溅少，
但电弧磁偏吹较交流严重。低氢型焊条稳
弧性差，通常必须采用直流弧焊电源。用
小电流焊接薄板时，也常用直流弧焊电源，
因为引弧比较容易，电弧比较稳定。
3、焊接电流 及电压
电流I≈KΦ
选择依据：焊条类型、直径、板厚、位置等。
焊接电流过小会使电弧不稳，造成未焊透、夹渣以及焊缝成
形不良等缺陷；
焊接电流过大易产生咬边、焊穿、增加焊件变形和金属飞溅
量，
在相同焊条条件下：平焊时焊接电流可大些，其他位置焊接
电流应小些。
立焊 I= I平—( 10%~15%)I平
仰、横焊： I= I平—( 5% ~10%)I平
电压U： 一般 ≈0.5~1倍焊条直径
4、焊缝层数
●在焊件厚度较大时，往往需要进行多层焊。
●对于低碳钢和强度等级较低的低合金钢：
每层焊缝厚度过大时，对焊缝金属的塑性(主要
表现在冷弯上)有不利影响。因此，对质量要求较
高的焊缝，每层厚度最好不大于4～5mm。
●焊接层数主要根据焊件厚度、焊条直径、坡口形
式和装配间隙等来确定，可作如下近估算：
n＝δ / d
5、焊接电流与焊速的控制
（1）弧压：①尽量用短弧；②直流机调电压；
（2）焊速：①手工焊接一般不控制焊速；②看熔地状况
三、基本操作技术
1、引弧
电弧焊时，引燃焊接电弧的过程叫做引
弧。
焊条电弧焊通常采用接触引弧法，它是
先将焊条与工件接触形成短路，再拉开焊条引
燃电弧的方法。
根据操作手法不同可分为：
垂直引弧（敲击法）：是使焊
条与焊件表面垂直地接触，
当焊条的末端与焊件表面轻
轻一碰后，便迅速提起焊条，
并保持一定距离，而将电弧
引燃的方法。
划擦引弧：
与划火柴有些类似，先
将焊条末端对准焊件，然后
将焊条在焊件表面划擦一下，
当电弧引燃后立即将焊条末
端与被焊焊件表面距离保持
在2～4mm，电弧就能稳定
地燃烧。
划擦法比较容易掌握，但在狭小工作面上或不
允许焊件面有划痕时，应采用直击法。在使用碱
性焊条时，为防止引弧处出现气孔，宜采用划擦
法。
引弧的位置应选在焊缝起点前约10mm处。
引燃后将电弧适当拉长并迅速移到焊缝的起
点，同时逐渐将电弧长度调到正常范围。
目的是对焊缝起点处起预热作用，以保证焊
缝始端熔深正常，并有消除引弧点气孔的作用。
重要的结构往往需增加引弧板
焊接试板、引弧板、引出板在焊件上的安装位置
1－引弧板；2－焊件；3－焊接试板；4－引出板
2、运条
焊接过程中，焊条相对焊缝所做的各种动作
的总称叫做运条。
运条包括：
 沿焊条轴线的送进1
 沿焊缝轴线方向的纵向移动3
 横向摆动2
常用运条方法及适用范围：
3、焊缝的连接
由于受焊条长度的限制，焊缝前后两段出现
连接接头是不可避免的，但焊缝接头应力求均匀，
防止产生过高、脱节、宽窄不一致等缺陷。
4、收尾(熄弧)
焊缝的收尾：是指一条焊缝焊完后如何收
弧(熄弧)。
焊接结束时，如果将电弧突然熄灭，则焊
缝表面留有凹陷较深的弧坑，会降低焊缝收尾处
的强度，并容易引起弧坑裂纹。过快拉断电弧，
液体金属中的气体来不及逸出，还容易产生气孔
等缺陷。
为克服弧坑缺陷，可采用下述方法收尾：
（1）反复填补 焊条移到焊缝终点时，在弧坑处反
复熄弧、引弧数次，直到填满弧坑为止，此方法
适用于薄板和多层焊的底层，不适用于碱性焊条。
（2）划圈收尾 焊条移到焊缝终点时，在弧坑处做
圆圈运动，直到填满弧坑再拉断电弧，此方法适
用于厚板。
（3）后移收尾 电弧在焊段收尾处停住，同时改变
焊条倾斜方向，由后倾改变为前倾，然后慢慢拉
断电弧。此法适用于碱性焊条。
补充：1 电源的外特性
（V-A 特性)
是指在电源的内部参数一定
的条件下，改变负载时，电
源输出的电压稳定值Uy与输
出的电流的稳定值Iy之间的
关系曲线：Uy=f(Iy)
• 2 电弧
的静特
性
• 返回