焊接實驗指導書

1、青島濱海學院金屬材料實驗教學中心實驗指導書-焊接部分實驗一焊條電弧焊基本操作（4學時）一、實驗目的1、掌握焊條電弧焊的基本操作技能。2、了解焊條電弧焊常用設(shè)備、工具和輔具的使用方法。3、了解焊接位置對焊接規(guī)范參數(shù)的基本要求。4、了解焊條電弧焊安全與防護技術(shù)。二、實驗設(shè)備器材及實驗材料1、焊接設(shè)備：ZX7-250、ZX7-400逆變直流焊機。2、焊接材料： 2.5 mm、3.2mm 4.0mm的J422, 12mm厚低碳鋼板。3、焊接輔助工具及防護用品：焊鉗、面罩、工作服、敲渣錘、鋼絲刷、焊條保溫桶等。三、實驗原理（一）焊接設(shè)備及輔助器件1、焊條電弧焊基本原理焊條電弧焊是利用焊條與工件之間建立起

2、來的穩(wěn)定燃燒的電弧，使焊條和工件熔化并融合在一 起形成熔池，隨后熔融態(tài)的熔池逐步冷卻結(jié)晶形成焊縫，從而獲得牢固焊接接頭的工藝方法。焊接 過程中，藥皮不斷地分解、熔化而生成氣體及溶渣，保護焊條端部、電弧、熔池及其附近區(qū)域，防 止大氣對熔化金屬的有害污染。焊條芯在電弧熱作用下不斷熔化，進入熔池，組成焊縫的填充金屬。2、焊條電弧焊設(shè)備及輔助器件焊條電弧焊的整個裝置是由弧焊電源、電纜和焊鉗組成?；『鸽娫础㈦娎|、焊鉗、焊條、電弧 和焊件組成了焊條電弧焊的焊接回路。圖1-1焊條電弧焊的裝置組成1、焊條電弧焊設(shè)備 一一弧焊電源（1 ）對弧焊電源的基本要求弧焊電源是焊條電弧焊的主要設(shè)備，它的作用是為焊接電弧穩(wěn)

3、定燃燒提供所需要的、合適的電 流和電壓，它必須具備電弧所要求的電氣性能和工藝性能。1）對弧焊電源電氣性能的要求 外特性要求焊條電弧焊電極尺寸較大，電流密度低。在電弧穩(wěn)定燃燒的情況下，負載靜特性處于水平段。 故也要求電源外特性曲線與電弧靜特性曲線相交，即要求焊條電弧焊電源具有下降的外特性。從電 弧穩(wěn)定性方面考慮，要求電源應具有陡降外特性。 調(diào)節(jié)特性要求當焊件的材質(zhì)、厚度、幾何形狀或焊接材料規(guī)格發(fā)生變化時，焊接參數(shù)也應做相應的變化。因 此，要求弧焊電源能夠通過調(diào)節(jié)，得出不同的外特性曲線，以適應這種需要，這種性質(zhì)叫弧焊電源 的調(diào)節(jié)特性。焊條電弧焊最理想的調(diào)節(jié)特性是要求空載電壓隨焊接電流的減小而增大，

4、隨焊接電流 的增大而減小。 動特性要求焊接電弧對弧焊電源而言是一個動負載，要求弧焊電源應具有良好的動態(tài)特性。2）對弧焊電源工藝特性的要求為保證電弧的穩(wěn)定燃燒和焊接過程的順利進行，得到良好的焊接接頭，弧焊電源在性能和結(jié)構(gòu) 方面應滿足如下要求： 保證引弧容易空載電源越高越有利于引弧，但為了保證人身安全和經(jīng)濟性，要求空載電壓一般不超過100V，特殊情況要超過，必須具有自動防觸電裝置； 保證電弧穩(wěn)定燃燒； 保證焊接參數(shù)穩(wěn)定（主要是指焊接電流和電弧電壓的穩(wěn)定）； 焊接參數(shù)能能夠調(diào)節(jié)，以適應焊接不同性質(zhì)和厚度的材料； 使用時節(jié)省電能，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、制造容易、消耗材料少，成本低； 使用安全、可靠、方便，性

5、能良好，容易維修。（2 ）弧焊電源的種類焊條電弧焊所用電源一般分為交流弧焊電源、直流弧焊電源和逆變電源三大類。表1-1弧焊電源的特點及應用名稱特點及應用交流弧焊電源（弧焊變壓器）結(jié)構(gòu)簡單、易造易修、成本低、磁偏吹小、噪聲小、效率高等；但電弧穩(wěn)定性 較差，功率因數(shù)較低。直流弧焊電源弧焊發(fā)電機堅固、耐用，電弧燃燒穩(wěn)定；但損耗較大、效率低、噪聲大、成本高、質(zhì)量大、 維修難。電動機驅(qū)動的直流弧焊發(fā)電機，屬于國家規(guī)定的淘汰產(chǎn)品?；『刚髌髦圃旆奖恪r格較低、空載損耗小和噪聲小等優(yōu)點，且大多數(shù)可以遠距離調(diào)節(jié) 焊接參數(shù)，能自動補償電網(wǎng)電壓波動對輸岀電壓、電流的影響。可以作各種弧焊方 法的電源?；『改孀冸娫淳?/p>

6、有高效、節(jié)能、質(zhì)量輕、體積小、功率因數(shù)高和焊接性能好等優(yōu)點?？捎糜?各種弧焊方法，是一種最有發(fā)展前途的新型焊接電源。3、焊條電弧焊設(shè)備輔助器件焊條電弧焊設(shè)備輔助器件包括焊鉗、接地夾鉗、焊接電纜、焊接面罩、焊條保溫筒等。（1）焊鉗電焊鉗又稱焊把，是用以夾持焊條、傳導電流的工具。有300A、500A二兩種規(guī)格，要求具有良好的絕緣性與隔熱能力。焊條位于水平、45 90等方向時焊鉗都能夾緊焊條，并保證更換焊條安全方便、操作靈活。（2）接地夾鉗接地夾鉗是將焊接導線或接地電纜接到工件上的一種器具。接地夾鉗必須能形成牢固的連接， 又能快速且容易地夾到工件上。對于低負載持續(xù)率來說，彈簧夾鉗可能是合適的。但在使

7、用大電流 時，可能需要螺絲夾鉗，以使夾鉗不過熱并形成良好的連接。（3）焊接電纜焊接電纜是焊接回路的一部分，利用焊接電纜將焊鉗和接地夾鉗接到電源上。焊接電纜應具有 最大的撓度，以便能夠容易操作，特別是焊鉗的操縱，同時應耐磨耐擦傷。（4）焊接面罩焊接面罩是防止焊接飛濺、弧光及高溫對焊工面部及頸部灼傷的一種工具。面罩一般分為手持 式和頭盔式兩種。要求選用耐燃或不燃的絕緣材料制成，罩體應遮住焊工的整個面部，結(jié)構(gòu)牢固， 不漏光。濾光片按亮度的深淺不同分為不同型號，號數(shù)越大，顏色越深。（5）焊條保溫筒焊條保溫筒的作用是保溫焊條，防止受潮。特別是使用低氫型焊條焊接重要結(jié)構(gòu)時，焊條必須 先進烘箱烘焙，烘干溫度

8、和保溫時間因材料和季節(jié)而異。焊條從烘箱內(nèi)取出后，應儲存在焊條保溫 筒內(nèi)，在施工現(xiàn)場逐根取出使用。（6）其他清渣錘、鋼絲刷、扁鏟、銼刀、角向磨光機、風鏟和焊縫尺寸測量器等。4、電焊條（1）對電焊條的基本要求1）電弧容易引燃，在焊接過程中能夠穩(wěn)定燃燒；2）藥皮應均勻熔化，無成塊脫落現(xiàn)象。其熔化速度稍慢于焊芯的熔化速度，從而有利于金屬熔 滴過渡；3）焊接過程中不應有較大煙霧和過多飛濺；4）保證熔敷金屬具有一定的抗裂性以及所需的力學性能和化學成分；5）焊后焊縫成形正常，焊渣容易清除。（2）電焊條的構(gòu)成電焊條由焊芯和藥皮兩部分組成。圖1-2焊條組成示意圖1-焊芯，2-藥皮，3-夾持端，4-引弧端（3）電

9、焊條的分類電焊條的分類方法很多，可分別按用途、熔渣的酸堿度、焊條藥皮的主要成分、焊條性能特征 等不同角度對電焊條進行分類。1）按用途或焊芯化學成分分類表1-2電焊條按用途和焊芯化學成分分類序號焊條分類（按用途分類）代號焊條分類（按化學成分分類）代號1結(jié)構(gòu)鋼焊條結(jié)（J）碳鋼焊條E2鉬及鉻鉬耐熱鋼焊條熱（R）低合金鋼焊條E3低溫鋼焊條溫（W）4鉻不銹鋼焊條鉻（G）不銹鋼焊條E鉻鎳不銹鋼焊條奧（A）5堆焊焊條堆（D）堆焊焊條ED6鑄鐵焊條鑄（Z）鑄鐵焊條EZ7鎳及鎳合金焊條鎳（Ni）鎳及鎳合金焊條ENi8銅及銅合金焊條銅（T）銅及銅合金焊條TCu9鋁及鋁合金焊條鋁（L）鋁及鋁合金焊條TAI10特殊用

10、途焊條特（TS）-2）按熔渣的酸堿性分類主要是根據(jù)焊接熔渣的堿度，即按熔渣中堿性氧化物與酸性氧化物的比例來劃分。 酸性焊條藥皮中含有大量的TiO2、SiO2等酸性造渣物及一定數(shù)量的碳酸鹽等，熔渣氧化性強，熔渣堿度 系數(shù)小于1。酸性焊條焊接工藝性好，電弧穩(wěn)定，可交、直流兩用，飛濺小、熔渣流動性和脫渣性好，熔渣多呈玻璃狀，較疏松、脫渣性能好，焊縫外表美觀。但酸性焊條的藥皮中含有較多的二氧化硅、 氧化鐵及氧化鈦，氧化性較強，焊縫金屬中的氧含量較高，合金元素燒損較多，合金過渡系數(shù)較小， 熔敷金屬中含氫量也較高，因而焊縫金屬塑性和韌性較低。 堿性（低氫型）焊條藥皮中含有大量的堿性造渣物（大理石、螢石等）

11、，并含有一定數(shù)量的脫氧劑和滲合金劑。堿性焊條主要靠碳酸鹽（如CaCO3等）分解出CO2作保護氣體，弧柱氣氛中的氫分壓較低，而且螢石中的氟化 鈣在高溫時與氫結(jié)合成氟化氫 （HF），降低了焊縫中的含氫量，故堿性焊條又稱為低氫型焊條。堿性 渣中CaO數(shù)量多，熔渣脫硫的能力強，熔敷金屬的抗熱裂紋的能力較強。而且，堿性焊條由于焊縫 金屬中氧和氫含量低，非金屬夾雜物較少，具有較高的塑性和沖擊韌性。堿性焊條由于藥皮中含有 較多的螢石，電弧穩(wěn)定性差，一般多采用直流反接，只有當藥皮中含有較多量的穩(wěn)孤劑時，才可以 交、直流兩用。堿性焊條一般用于較重要的焊接結(jié)構(gòu)，如承受動載荷或剛件較大的結(jié)構(gòu)。3）按焊條藥皮類型分類

12、表1.3電焊條按藥皮類型分類藥皮類型電源種類主要特點鈦型直流或交流藥皮中含氧化鈦 35%以上，焊條工藝性能良好，電弧穩(wěn)定，引弧方便，飛濺很小，熔深很淺，熔渣覆蓋性良好，脫渣容易，焊縫波紋特別美觀，可全位置焊接。尤宜于薄板焊接，但焊縫塑性和抗裂性稍差。鈦鈣型直流或交流藥皮中含氧化鈦 30%以上，鈣、鎂的碳酸鹽 20%以下，焊條工藝性能良好，熔渣流 動性好，熔深一般，電弧穩(wěn)定，焊縫美觀，脫渣方便，適用于全位置焊接。鈦鐵礦型直流或交流藥皮中含鈦鐵礦30%,焊條熔化速度快，熔渣流動性好，熔深較深，脫渣容易，焊 波整齊，電弧穩(wěn)定，平焊、平角焊工藝性能較好，立焊稍次，焊縫有較好的抗裂性。氧化鐵型直流或交流

13、藥皮中含多量氧化鐵和較多的錳鐵脫氧劑，熔深大，熔化速度快，焊接生產(chǎn)率高，電 弧穩(wěn)定，再引弧方便。立焊、仰焊較困難，飛濺稍大，焊縫抗裂性能較好，適用于中厚板焊接。由于電弧吹力大，適于野時操作。纖維素型直流或交流藥皮中含15%以上的有機物，30%左右的氧化鈦，焊接工藝性能良好，電弧穩(wěn)定，電弧吹力大，熔深大，熔渣少，脫渣容易?？勺髁⑾蛳潞?、深熔焊或單面焊雙面成型焊接，立、仰焊工藝性好，適用于薄板結(jié)構(gòu)、油箱管道、車輛殼體等焊接。低氫型直流或交流藥皮組分以碳酸鹽和螢石為主，焊條使用前須經(jīng) 300400 C烘焙。短弧操作，焊接工 藝性一般，可全位置焊接，焊縫有良好的抗裂性和綜合力學性能。適宜于焊接重要的焊

14、接結(jié)構(gòu)。低氫型直流石墨型藥皮中含有多量石墨，通常用于鑄鐵或堆焊焊條。采用低碳鋼焊芯時，焊接工藝性能較差，飛濺較多，煙霧較大，熔渣少，適用于平焊。采用有色金屬焊芯時，能改善其工藝性能，但電流不宜過大。鹽基型藥皮中含多量氯化物和氟化物，主要用于鋁及鋁合金焊條。吸潮性強，焊前要烘干。 藥皮熔點低，熔化速度快。采用直流電源，焊接工藝性較差，短弧操作，熔渣有腐蝕性， 焊后常用熱水清洗。4 )按焊條性能分類按性能分類的焊條，都是根據(jù)其特殊使用性能而制造的專用焊條。如：超低氫焊條、低塵低毒 焊條、立向下焊條、躺焊焊條、打底層焊條、高效鐵粉焊條、防潮焊條、水下焊條、重力焊條等。5、電焊條的選用焊條的選用須在確

15、保焊接結(jié)構(gòu)安全、可靠使用的前提下，根據(jù)被焊材料的化學成分、力學性能、 板厚及接頭形式、焊接結(jié)構(gòu)特點、受力狀態(tài)、結(jié)構(gòu)使用條件對焊縫性能的要求、焊接施工條件和技 術(shù)經(jīng)濟效益等綜合考查后，有針對性的選用焊條，必要時還需進行焊接性試驗。焊條的選用原則如下:(1) 同種鋼材焊接時焊條選用要點1）考慮焊縫金屬力學性能和化學成分對于普通結(jié)構(gòu)鋼，通常要求焊縫金屬與母材等強度，應選用熔敷金屬抗拉強度等于或稍高于母 材的焊條；對于合金結(jié)構(gòu)鋼，有時還要求合金成分與母材相同或接近。在焊接結(jié)構(gòu)剛性大、接頭應 力高、焊縫易產(chǎn)生裂紋的不利情況下，應考慮選用比母材強度低的焊條。當母材中碳、硫、磷等元 素的含量偏高時，焊縫中容

16、易產(chǎn)生裂紋，應選用抗裂性能好的堿性低氫型焊條。2）考慮焊接構(gòu)件使用性能和工作條件對承受動載荷和沖擊載荷的焊件，除滿足強度要求外，主要應保證焊縫金屬具有較高的沖擊韌 度和塑性，可選用塑、韌性指標較高的低氫型焊條。接觸腐蝕介質(zhì)的焊件，應根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)及腐 蝕特征選用不銹鋼類焊條或其它耐腐蝕焊條。在高溫、低溫、耐磨或其它特殊條件下工作的焊接件， 應選用相應地耐熱鋼、低溫鋼、堆焊或其它特殊用途焊條。3）考慮焊接結(jié)構(gòu)特點及受力條件對結(jié)構(gòu)形狀復雜、剛性大的厚大焊接件，由于焊接過程中產(chǎn)生很大的內(nèi)應力，易使焊縫產(chǎn)生裂 紋，應選用抗裂性能好的堿性低氫焊條。對受力不大、焊接部位難以清理干凈的焊件，應選用對鐵 銹、

17、氧化皮、油污不敏感的酸性焊條。對受條件限制不能翻轉(zhuǎn)的焊件，應選用適于全位置焊接的焊 條。4）考慮施工條件和經(jīng)濟效益在滿足產(chǎn)品使用性能要求的情況下，應選用工藝性好的酸性焊條。在狹小或通風條件差的場合,應選用酸性焊條或低塵焊條。對焊接工作量大的結(jié)構(gòu)，有條件時應盡量采用高效率焊條，如鐵粉焊 條、高效率重力焊條等，或選用底層焊條、立向下焊條之類的專用焊條，以提高焊接生產(chǎn)率。（2）異種鋼焊接時焊條選用要點1）強度級別不同的碳鋼 +低合金鋼或低合金鋼+低合金高強鋼一般要求焊縫金屬或接頭的強度不低于兩種被焊金屬的最低強度，選用的焊條強度應能保證焊 縫及接頭的強度不低于強度較低側(cè)母材的強度，同時焊縫金屬的塑性

18、和沖擊韌性應不低于強度較高 而塑性較差側(cè)母材的性能。因此，可按兩者之中強度級別較低的鋼材選用焊條。但是，為了防止焊 接裂紋，應按強度級別較高、焊接性較差的鋼種確定焊接工藝，包括焊接規(guī)范、預熱溫度及焊后熱 處理等。2 ）低合金鋼+奧氏體不銹鋼應按照對熔敷金屬化學成分限定的數(shù)值來選用焊條，一般選用鉻、鎳含量較高的、塑性、抗裂 性較好的25-13型奧氏體鋼焊條，以避免因產(chǎn)生脆性淬硬組織而導致的裂紋。但應按焊接性較差的 不銹鋼確定焊接工藝及規(guī)范。3）不銹復合鋼板應考慮對基層、覆層、過渡層的焊接選用三種不同性能的焊條。對基層（碳鋼或低合金鋼）的 焊接，選用相應強度等級的結(jié)構(gòu)鋼焊條；覆層直接與腐蝕介質(zhì)接觸

19、，應選用相應成分的奧氏體不銹 鋼焊條。關(guān)鍵是過渡層（即覆層與基層交界面）的焊接，必須考慮基體材料的稀釋作用，應選用鉻、 鎳含量較高、塑性和抗裂性好的 25-13型奧氏體焊條。6、焊條的保管及使用（1）焊條的烘干焊條在存放時會從空氣中吸收水分而受潮，受潮嚴重的焊條在使用時往往會使工藝性能變壞，造成電弧不穩(wěn)、飛濺增大、煙塵增多等不利現(xiàn)象，并且還會影響焊縫內(nèi)部質(zhì)量，易產(chǎn)生氣孔、裂紋 等缺陷。因此焊條（特別是堿性焊條）在使用前必須烘干。酸性焊條由于藥皮中含有結(jié)晶水物質(zhì)和有機物，烘干溫度不能太高，一般規(guī)定為75150C，保溫l2h ;堿性焊條在空氣中極易吸潮且藥皮中沒有有機物，因此，烘干溫度較酸性焊條高

20、些，一般 為350400C,保溫12h。焊條累計烘干次數(shù)一般不宜超過3次。（2）焊條的儲存、保管1）焊條必須分類、分型號、分規(guī)格存放，避免混淆。2）焊條必須存放在通風良好、干燥的庫房內(nèi)。重要焊接結(jié)構(gòu)使用的焊條特別是低氫型焊條，最好儲存在專用的庫房內(nèi)。庫房內(nèi)應設(shè)置溫度計、濕度計，室內(nèi)溫度在5C以上，相對濕度不超過60% .（3） 焊條必須放在離地面和墻壁的距離均在0.3m以上的木架上，以防受潮變質(zhì)。（二）焊條電弧焊基本操作1、引弧操作工藝（1） 操作姿勢 一般采用蹲式操作。蹲姿要自然，兩腳夾角為70。85兩腳距離約為240260 mm。持焊鉗的胳膊半伸開，要懸空無依托操作，如圖1-3所示。（2）

21、引弧方式1） 劃擦引弧法首先將焊條前端對準焊件引弧處，然后扭動手腕，使焊條在焊件表面輕微劃擦一下，劃擦后，焊條提起 2-4mm，即產(chǎn)生電弧。弓I燃電弧后，電弧長度保持在1-3mm。這種引弧方法類似劃火柴，易于掌握。2） 直擊引弧法首先將焊條前端對準焊件引弧處，然后手腕向下轉(zhuǎn)動，使焊條在焊件表面輕微碰擊一下，再迅速將焊條提起 2-4mm，即產(chǎn)生電弧。引燃電弧后，手腕放平，電弧長度保持在1-3mm ,使電弧穩(wěn)定燃燒。圖1-3操作姿勢2、運條電弧引燃后，就開始正常的焊接過程。為獲得良好的焊，縫成形，焊條得不斷地運動。焊條的 運動稱為運條。運條是電焊工操作技術(shù)水平的具體表現(xiàn)。焊縫質(zhì)量的優(yōu)劣、焊縫成形的

22、好壞，主要 由運條來決定。運條由三個基本運動合成，分別是焊條的送進運動、焊條的橫向擺動運動和焊條的 沿焊縫移動運動。 沿焊條中心線向熔池送進，既是為了向熔池添加填充金屬，也是為了在焊條熔化后，繼續(xù)保 持一定的電弧長度，因此，焊條的送進速度應與熔化速度相同。否則，會發(fā)生斷弧或焊條粘在焊件 上的現(xiàn)象。 焊條沿焊接方向移動，目的是控制焊道成形。若焊條移動速度太慢，則焊道會過高、過寬、 外形不整齊，焊接薄板時甚至會發(fā)生燒穿等缺陷。若焊條移時太快。則焊條和焊件熔化不均，造成 焊道較窄，甚至發(fā)生未焊透等缺陷。 焊條的橫向擺動，是為了對焊件輸入足夠的熱量、排渣、排氣等，并獲得一定寬度的焊縫或 焊道。上述三個

23、動作組成焊條有規(guī)則的運動，焊工可根據(jù)焊接位置、接頭型式、焊條直徑與性能，焊 接電流大小以及技術(shù)熟練程度等因素來掌握。運條的關(guān)鍵是平穩(wěn)、均勻，焊條的幾個角度不能隨意 改變。運條方法：為了控制熔池溫度，使焊縫具有一定的寬度和高度，在生產(chǎn)中經(jīng)常采用下面幾種運條手法。表1-4焊條電弧焊運條方式運條方法直線形運條不意圖適弔范圍門門心nm厚度1充坡口討接平埠；直線往返形月牙形斜三角形三角弼正三角形八字形A/W3、焊道的連接（）參層棗遒焊（1）薄煎埠；（刑虔平黑t閭陳較光）（：）對蕃持頭（平尾丁悍、仰焊兀門）角變搔頭【立燼）（】 對蛭接頭（平厚 左悍、仰捍兀（2）角橫接丟f立焊）曲盤接兵（仰焊尤（2）對怨接

24、頭（開E形城口檳焊）門）角雯接黑（立烽）：（再對整接頭門）角姜播頁平跟即焊）;對喪接頭I摘悍）對萇接頭厚埠件平焊】網(wǎng)寒接頭tn埠件平焊）在操作時，由于受焊條長度的限制或操作姿勢的變換，一根焊條往往不可能完成一條焊道。因此，出現(xiàn)了焊道前后兩段的連接問題。焊道的連接一般有以下幾種方式，如圖1-4所示。（了（“（心譏；U 讓（CCCOayM具 A-HO）山奐1一 K占尢nrnkiG-典c( WLTY)門,ai頭-龜頭 鳳秩 坯 % -剛d）圖1-4焊道的連接接頭方式（a）,使用最多，接頭的方法是在先焊焊道弧坑稍前處（約10mm)度比正常焊接略微長些（堿性焊條電弧不可加長，否則易產(chǎn)生氣孔，然后將電弧移

25、到原弧坑的 處），填滿弧坑后，即向前進入常焊接。如果電弧后移太多，則可能造成接頭過高。后移太少，將造 成接頭脫節(jié)，產(chǎn)生弧坑未填滿的缺陷。焊接接頭時，更換焊條的動作越快越好。因為在熔池尚未冷 卻時進行接頭，不僅能保證質(zhì)量，而且焊道外表面成美觀。電弧長2/3（2 ）旁層焊的第_層弄迸； 接頭方式（b）,要求先焊焊道的起頭處要略低些，接頭時在先焊焊道的起頭略前處引弧，并 稍微拉長電弧，將電弧引向先焊焊道的起頭處，并覆蓋它的端頭，待起頭處焊道焊平后再向先焊焊 道相反的方向移動。 接頭方式（c），是后焊道從接口的另一端引弧，焊到前焊道的結(jié)尾處，焊接速度略慢些，以 填滿焊道的弧坑，然后以較快的焊接速度再向

26、前焊一小段后熄弧。 接頭方式（d），是后焊的焊道結(jié)尾與先焊的焊道起頭相連接，要利用結(jié)尾時的高溫重復熔化先 焊焊道的起頭處，將焊道焊平后快速收弧。4、收尾電弧中斷和焊接結(jié)束時，應把收尾處的弧坑填滿。若收尾時立即拉斷電弧，則會形成比焊件表面 低的弧坑。在弧坑處常出現(xiàn)疏松、裂紋、氣孔、夾渣等現(xiàn)象，因此焊縫完成時的收尾動作不僅是熄滅電弧， 而且要填滿弧坑。收尾動作有以下幾種： 劃圈收尾法。焊條移至焊縫終點時，作圓圈運動，直到填滿弧坑再拉斷電弧。主要適用于厚 板焊接的收尾。 反復斷弧收尾法。收尾時，焊條在弧坑處反復熄弧、引弧數(shù)次，直到填滿弧坑為止。此法一 般適用于薄板和大電流焊接，但堿性焊條不宜采用，因

27、其容易產(chǎn)生氣孔。 回焊收尾法。焊條移至焊縫收尾處立即停止，并改變焊條角度回焊一小段。此法適用于堿性 焊條。當換焊條或臨時?；r，應將電弧逐漸引向坡口的斜前方，同時慢慢抬高焊條，使得熔池逐漸 縮小。當液體金屬凝固后，一般不會出現(xiàn)缺陷。5、焊接電流與焊接速度的選擇各種焊條直徑常用的焊接電流范圍可參考表1-5。表1-5焊接電流的選擇焊條直徑/mm1.62.02.53.24.05.05.8焊接電流/A25 40407070 90100130160200200270260300表1-6焊條直徑與焊件厚度的關(guān)系焊件厚度/mm234-56-1213焊條直徑/mm2.53.23.2-44-54-6焊接速度是指

28、單位時間所完成的焊縫長度。它對焊縫質(zhì)量影響也很大。焊接速度由焊工憑經(jīng)驗掌握，在保證焊透和焊縫質(zhì)量前提下，應盡量快速施焊。工件越薄，焊速應越高。四、實驗步驟1、引弧（1） 引弧堆焊 首先在焊件的引弧位置用粉筆畫直徑 13 mm的一個圓，然后用直擊引弧法在 圓圈內(nèi)撞擊引弧。弓I弧后，保持適當電弧長度，在圓圈內(nèi)作劃圈動作23次后滅弧。待熔化的金屬凝固冷卻后，再在其上面引弧堆焊，這樣反復操作直到堆起高度約為40 mm為止。（2） 定點引弧 先在焊件上按圖紙要求劃線，然后在直線的交點處用劃擦引弧法引弧。引弧后,焊成直徑13 mm的焊點后滅弧。這樣不斷重復操作完成若干個焊點的引弧訓練。2、采用酸性焊條的平

29、敷焊工藝采用酸性和堿性焊條進行鋼板的平敷焊，運條時做到焊條軸向送進、沿焊接方向移動及橫向擺 動三個基本動作相互配合。3、收弧五、實驗報告要求（一）實際操作1、焊條電弧焊的引弧方法有哪些？2、焊條電弧焊的運條動作有哪些？焊縫成形有何區(qū)別？（二）實驗體會1、焊條電弧焊的操作體會。（三）思考題焊接材料為低碳鋼， 厚度為4mm，焊接形式為平對接， 應選擇什么樣的破口？焊條直徑和焊接 電流分別為多少?實驗二 焊條電弧焊焊接參數(shù)對焊縫成形的影響（2學時）一、實驗目的1、掌握焊接參數(shù)的選擇原則。2、驗證焊條電弧焊工藝參數(shù)對焊縫成形的影響。二、實驗設(shè)備器材及實驗材料1、焊接設(shè)備：逆變直流電焊機。2、焊接材料：

30、 3.2mm J422 （ E4303）焊條和12mm厚低碳鋼板。3、焊接輔助工具及防護用品：焊鉗、面罩、工作服、敲渣錘、鋼絲刷、焊條保溫桶等。4、測量工具：游標卡尺。三、實驗原理1、焊縫的成形焊縫的形狀對焊縫質(zhì)量和焊件的使用性能有很大影響，因此保證合適的焊縫形狀是焊接工藝試驗首先要解決的問題。焊縫的形狀通常用熔深H、熔寬B和余高a三個參數(shù)表示，其中最重要的是熔深。合理的焊縫形狀要求上述三個參數(shù)之間合理的匹配。在生產(chǎn)上常采用成形系數(shù)來表示熔深和熔寬的關(guān)系：Q= B/H值大表示焊縫寬而淺；反之，表示窄而深。值過大時，焊縫可能焊不透；過少時，熔深中的雜質(zhì)難以浮出，容易出現(xiàn)焊接缺陷。手弧焊時，的適宜

31、范圍為12。成形系數(shù)的大小直接影響熱源的使用效率和熱影響區(qū)的大小，而且影響焊縫金屬的結(jié)晶的方向，對雜質(zhì)成分的偏析、成分的不均勻性和裂紋氣孔敏感性有著直接影響。另外改變焊縫的形狀可以調(diào)整熔合比y在焊接合金鋼時，調(diào)整熔合比丫常常是防止焊縫冶金缺陷，特別是降低裂紋的敏感性，提高焊縫機械性能的一條重要途徑。2、焊接電流、電弧電壓和焊接速度焊接電流、電弧電壓和焊接速度是對焊縫成形影響最大的三個參數(shù)，在正常使用的規(guī)范范圍內(nèi)，變化規(guī)律如下：焊接電流增大，焊縫的熔深和余高增大，熔寬沒有多大變化（或略增大），電弧電壓增大，熔寬增大，熔深、余高減小。焊接速度增大，線能量 q/v減小，單位長度焊縫上填充金屬量減小，

32、熔寬、熔深、余高均減小。為了獲得良好的焊縫成形，焊接電流、電弧電壓和焊接速度要配合得當。如在增大焊接電流時也要適當提高電弧電壓，做到大電流配大電壓，小電流配小電壓，這樣電弧才可能最穩(wěn)定。在提高焊接速度時，也要相應的提高焊接電流和電弧電壓，這樣既可提高生產(chǎn)效率，又能保證焊縫成形。四、實驗內(nèi)容及步驟1、將焊條烘干。2、根據(jù)表1-1推薦的參數(shù)，進行平板敷焊。記錄焊接電流、焊接速度，并觀察參數(shù)穩(wěn)定性，焊后觀察焊縫成形。表2-1推薦規(guī)范參數(shù)參數(shù)焊條直徑（焊接電流I（ a）焊接速度V （m/h）3.2100130803、在上述規(guī)范參數(shù)的基礎(chǔ)上，保持焊接電流不變，在焊接過程中改變焊接速度的大小，取5個數(shù)值，

33、每個數(shù)值保持焊接 100m m,記錄焊接速度，觀察參數(shù)穩(wěn)定性和焊縫成形。4、對每條焊縫的每個數(shù)值段進行標號，用卡尺測量每段焊縫的熔寬和余高測量三個值，取其 平均值。5、用砂輪切割機對焊縫取樣，制備金相試樣，用卡尺測每條焊縫的H。五、實驗報告要求（一）實驗數(shù)據(jù)整理將實驗中所測數(shù)據(jù)整理，填入表1-2中。（二）實驗結(jié)果分析1、分析各參數(shù)對焊縫形成的影響2、對實驗中觀察到的現(xiàn)象進行描述分析。（三）思考題你測得的數(shù)據(jù)是否完全符合規(guī)律，不符合規(guī)律的原因是什么?表2-2實驗數(shù)據(jù)焊縫焊接電流焊接速度焊接電壓熔寬余高實驗二 CO 2保護焊焊接參數(shù)對焊縫成形的影響（2學時）一、實驗目的1、了解CO2焊短路過渡的特

34、點。2、了解焊接規(guī)范參數(shù)對 CO2焊短路過渡電弧穩(wěn)定性的影響。3、了解CO2焊規(guī)范參數(shù)對焊縫成形的影響。4、掌握CO2焊機的使用操作方法。二、實驗設(shè)備器材及實驗材料1、CO2氣體保護焊焊機及送絲機構(gòu)。2、CO2氣瓶、減壓閥及流量計。3、測量工具：游標卡尺。4、低碳鋼鋼板：3= 12mm。5、焊絲：=1.2mm的H08Mn 2Si焊絲。三、實驗原理（一）短路過渡特點短路過渡是在小電流低電壓時，熔滴未長成大滴就與熔池短路，在表面張力及電磁收縮力的作 用下，熔滴向母材過渡，在這種過渡過程中，電弧燃燒是不連續(xù)的，電弧交替的出現(xiàn)燃弧與熄弧， 引起焊接電流與電壓周期性變化。（二）CO2焊短路過渡電弧-電源

35、系統(tǒng)與規(guī)范的調(diào)節(jié)方法1、電弧-電源系統(tǒng)焊接電弧要穩(wěn)定工作， 必須使電弧靜特性與電源外特性相交于穩(wěn)定工作點。在CO2焊中，由于所用焊絲一般較細，電流密度較大，加上保護氣流對電弧的冷卻作用，其電弧工作在U曲線的上升階段，電源一般采用平特性或緩降從而提高電弧的自調(diào)節(jié)作用的靈敏度，保證焊接規(guī)范的穩(wěn)定。2、規(guī)范參數(shù)調(diào)節(jié)方法一個短路過渡周期電壓平均值等于電源電壓。因此調(diào)節(jié)平均弧壓主要是靠調(diào)節(jié)電源外特性來實現(xiàn)，調(diào)節(jié)電流的大小主要是調(diào)節(jié)送絲速度。因此，短路過渡電弧的穩(wěn)定工作點是電源外特性曲線與送絲速度的交點，但其交點所決定的電弧靜特性曲線是短路過渡的平均弧長。（三）短路過渡電弧的穩(wěn)定性1、短路過渡電弧穩(wěn)定性評

36、定的指標在短路過渡焊接時，焊接過渡穩(wěn)定性可用短路頻率來表示，短路頻率越高，焊接過程越穩(wěn)定。 因為頻率高，意味著每次從焊絲向母材過渡的金屬量少，熔滴細小、飛濺少。因此電弧的穩(wěn)定性可 以用短路過渡頻率來衡量。2、影響電弧穩(wěn)定性的因素有兩方面：焊接電源特性和焊接規(guī)范參數(shù)（1）電源的靜、動特性的選擇電源外特性的特性由于C02焊電弧的靜特性是上升的，所以緩降，平硬外特性電源都可以滿足電弧一一電源系統(tǒng)穩(wěn)定工作。目前細絲C02焊一般采用平特性電源。因為平特性電源配合等速送絲焊機使用，具有弧長變化時，電弧自調(diào)作用強；短路電流大，引弧容易；以及電流、電壓可以分別 調(diào)節(jié)，規(guī)范參數(shù)調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點。對電源動特性要求短

37、路過渡時，電弧處于燃弧 一一短路一一再引燃的周期變化中，電源的電參數(shù)也需要進行燃弧 短路 空載的快速交替變化，故要求電源有良好的動特性。電源動特性 的主要參數(shù)有電流增長速度 di/dt，短路電流峰值Im及空載電壓恢復速度 du/dt。整流器型的平特性電 源具有較大的di/dt及Im值，而du/dt也足夠大，能滿足焊接要求，但采用不同的工藝條件時對di/dt往往有不同的要求，常采用改變回路電感的辦法來調(diào)節(jié)di/dt。（2）規(guī)范參數(shù)的合理選擇與匹配焊接規(guī)范主要包括焊接電流、電壓、電流的種類與極性、焊接速度、焊絲伸出長度，氣流量等。1 ）電弧電壓電弧電壓標志著弧長的大小，又決定著焊縫的寬度。C02焊

38、中，電弧電壓的調(diào)節(jié)是通過調(diào)節(jié)焊接電源的輸出電壓來實現(xiàn)的，弧壓增加則弧長增加。若弧壓過低，則電弧覆蓋面窄且電弧集中，此 時熔深窄而深，所得焊道表面過凸；若弧壓過高時，則焊縫變寬，余高扁平且熔深變淺。2）焊接電流焊接電流不但是加熱和熔化焊材的主要因素，而且還決定著焊接的熔深。它與電弧電壓匹配得 當時，可獲得穩(wěn)定的焊接過程，且飛濺小，焊縫成形好。若焊接電流過小，則電弧不穩(wěn)，且不能熔 化焊絲，而此時送絲斷續(xù)，且使固體焊絲和母材發(fā)生抵觸，從而堵絲；若焊接電流過大，則會使熔 深加大，但卻引起嚴重的飛濺。3）焊接速度焊接速度與焊接電壓一樣，都是決定熔深、焊道形狀和熔敷金屬量的重要因素。焊速過慢會發(fā) 生熔敷金屬大量堆積、流動現(xiàn)象，對于薄件易燒穿，焊速過快，將產(chǎn)生未熔合、未焊透現(xiàn)象，焊縫 成形高低不平，間斷不連續(xù)，同時產(chǎn)生咬邊和大顆粒飛濺。焊速的選擇受送絲速度