工學(xué)焊接實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)

1、焊接工藝實(shí)訓(xùn)（非機(jī)類）指導(dǎo)書(shū)專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 目錄第一章實(shí)訓(xùn)安全1第二章焊接介紹4第三章焊接用金屬材料9第四章焊條電弧焊技術(shù)15第一節(jié)焊條的組成15第二節(jié)焊條電弧焊焊接參數(shù)的選擇19第三節(jié)焊條電弧焊的基本操作技術(shù)22第四節(jié)不同焊接位置焊條電弧焊的基本操作方法27第一章 實(shí)訓(xùn)安全1、一般情況下的安全操作規(guī)程（1）做好個(gè)人防護(hù)。焊工操作時(shí)必須按勞動(dòng)保護(hù)規(guī)定穿戴好防護(hù)工作服、絕緣鞋和防護(hù)手套，并保持干燥和清潔。（2）焊接工作前，應(yīng)先檢查設(shè)備和工具是否可靠。不允許未進(jìn)行安全檢查就開(kāi)始操作。（3）焊工在更換焊條時(shí)一定要戴電焊手套，不得赤手操作。在帶電情況下，不得將焊鉗夾在腋下而去搬動(dòng)焊件或

2、將電纜線掛在脖子上。（4）在特殊情況下（如夏天身上大量出汗，衣服潮濕時(shí)），切勿依靠在帶電的工作臺(tái)、焊件上或接觸焊鉗，以防發(fā)生事故。在潮濕地點(diǎn)焊接作業(yè)；地面上應(yīng)鋪上橡膠板或其它絕緣材料。（5）焊工在推拉閘刀時(shí)，要側(cè)身向著電閘，防止電弧火花燒傷面部。（6）下列操作應(yīng)在切斷電源開(kāi)關(guān)后才能進(jìn)行：改變焊機(jī)接頭；更換焊件需要改接二次線路；移動(dòng)工作地點(diǎn)；檢修焊機(jī)故障和更換熔斷絲。（7）焊機(jī)安裝、檢修和檢查應(yīng)由電工進(jìn)行，焊工不得擅自拆修。（8）焊接前，應(yīng)將作業(yè)場(chǎng)10m內(nèi)的易燃易爆物品清除或妥善處理，以防止火災(zāi)或爆炸事故。（9）工作完畢離開(kāi)作業(yè)場(chǎng)所時(shí)須切斷電源，清理好現(xiàn)場(chǎng)，防止留下事故隱患。（10）使用行燈照明

3、時(shí)，電壓不得超過(guò)36v。2、設(shè)備的安全檢查（1）設(shè)備安全檢查的必要性 焊接工作前，應(yīng)先檢查焊機(jī)和工具是否安全可靠，這是防止觸電事故及其他設(shè)備事故的非常重要環(huán)節(jié)。（2）焊接電弧焊施焊前對(duì)設(shè)備檢修的項(xiàng)目1）檢查電源的一次、二次繞組絕緣與接地情況。應(yīng)檢查絕緣的可靠性、接線的正確性、電網(wǎng)電壓與電源的銘牌吻合。2）檢查電源接地的可靠性。3）檢查噪聲和振動(dòng)情況。4）檢查焊接電流調(diào)節(jié)裝置的可靠性。5）檢查是否有絕緣燒損。6）檢查是否短路，焊鉗是否放在被焊工件上。3、焊接勞動(dòng)保護(hù) 所謂勞動(dòng)保護(hù)是指為保障職工在生產(chǎn)勞動(dòng)過(guò)程中的安全和健康所采取的措施。焊接勞動(dòng)保護(hù)應(yīng)貫穿于整個(gè)焊接過(guò)程中。加強(qiáng)焊接勞動(dòng)保護(hù)的措施很多

4、，主要應(yīng)從兩方面來(lái)控制：一是從研究和采用安全衛(wèi)生性能好的焊接技術(shù)及提高焊接機(jī)械化、自動(dòng)化程度方面著手；二是加強(qiáng)焊工的個(gè)人防護(hù)。（1） 采用安全衛(wèi)生性能好的焊接技術(shù)及提高焊接自動(dòng)化水平要不斷改進(jìn)、更新焊接技術(shù)、焊接工藝，研制低毒、低塵的焊接材料。采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧p少和消除可能弓；起事故和職業(yè)危害的因素，如采用低標(biāo)、低毒、低塵焊條代替普通焊條。采用安全衛(wèi)生性能好的焊接方法，如埋弧焊、電阻焊等，或以焊接機(jī)器人代替焊條電弧焊等手工操作技術(shù)。提高焊接機(jī)械化、自動(dòng)化程度，也是全面改善安全衛(wèi)生條件的主要措施之一。（2）加強(qiáng)焊工的個(gè)人防護(hù) 在焊接過(guò)程中加強(qiáng)焊工的自我防護(hù)也是加強(qiáng)焊接勞動(dòng)保護(hù)的主要措施。焊工的

5、個(gè)人防護(hù)主要有使用防護(hù)用品和搞好衛(wèi)生保健等方面。1）使用個(gè)人防護(hù)用品 焊接作業(yè)時(shí)的防護(hù)用品種類較多，有防護(hù)面罩、頭盔、防護(hù)眼鏡、安全帽、防噪聲塞、耳罩、工作服、手套、絕緣鞋、安全帶、防塵口罩、防毒面罩等。在焊接生產(chǎn)過(guò)程中，必須根據(jù)具體焊接要求加以正確選用。2）搞好衛(wèi)生保健工作 焊工應(yīng)進(jìn)行從業(yè)前的體檢和每?jī)赡甑亩ㄆ隗w檢。應(yīng)設(shè)有焊接作業(yè)人員的更衣室和休息室；作業(yè)后要及時(shí)洗手、洗臉，并經(jīng)常清洗工作服及手套等?？傊?，為了杜絕和減少焊接作業(yè)中事故和職業(yè)危害的發(fā)生，必須科學(xué)地、認(rèn)真地搞好焊接勞動(dòng)保護(hù)工作，加強(qiáng)焊接作業(yè)安全技術(shù)和生產(chǎn)管理，使焊接作業(yè)人員可以在一個(gè)安全、衛(wèi)生、舒適的環(huán)境中工作。第二章 焊接介紹

6、焊接是一種重要的金屬加工方法，它是采用局部加熱、加壓、填充金屬等手段，使兩塊或更多塊零部件的原子相互貼近、相互擴(kuò)散、相互滲透、相互熔融并冷凝成為一個(gè)整體，永久性不能拆開(kāi)的一種連接方法。（一）焊接的分類按照焊接過(guò)程中金屬所處的狀態(tài)不同，可以把焊接方法分為熔焊、壓焊和釬焊三類。（1）熔焊：將待焊處的母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法。 （2）壓焊：焊接過(guò)程中，必須對(duì)焊接件施加壓力(加熱或不加熱)以完成焊接的方法。 （3）釬焊：比母材熔點(diǎn)低的釬料和焊件一同加熱，使釬料熔化(焊件不熔化)后潤(rùn)濕并填滿母材連接的間隙，釬料與母材相互擴(kuò)散形成牢固連接的方法。（二）焊接技術(shù)的特點(diǎn) 1焊接與鉚接相比，首先可以節(jié)省

7、大量金屬材料，減小結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。 2焊接與鑄造相比，首先它不需要制作木模和砂型，也不需要專門(mén)熔煉、澆鑄，工序簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，對(duì)于單件和小批生產(chǎn)特別明顯。其次，焊接結(jié)構(gòu)比鑄件能節(jié)省材料。這是因?yàn)楹附咏Y(jié)構(gòu)的截面可以按需要來(lái)選取，不必像鑄件那樣因受工藝條件的限制而加大尺寸。焊接也有一些缺點(diǎn)：如產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形，而焊接應(yīng)力會(huì)削弱結(jié)構(gòu)的承載能力，焊接變形會(huì)影響結(jié)構(gòu)形狀和尺寸精度。焊縫中還會(huì)存在一定數(shù)量的缺陷，焊接中還會(huì)產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì)等。這些都是焊接過(guò)程中需要注意的問(wèn)題。（三）焊縫符號(hào)和焊接方法代號(hào)1、焊接方法代號(hào) 焊接方法種類繁多，而且新的方法不斷涌現(xiàn)，GB/T 5185-2005焊接及相關(guān)工藝方

8、法代號(hào)對(duì)每種焊接方法都規(guī)定了代號(hào)。表1 焊接方法代號(hào)2、基本符號(hào)是表示焊縫橫截面形狀的符號(hào)見(jiàn)下表第三章 焊接用金屬材料金屬材料是金屬元素或以金屬元素為主構(gòu)成的具有金屬特性的材料的統(tǒng)稱。 金屬材料的特點(diǎn)是具有資源豐富、生產(chǎn)技術(shù)成熟、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、強(qiáng)度高、塑性和韌性好、耐熱、耐寒、耐磨、可鍛造、鑄造、沖壓和焊接、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和鐵磁性優(yōu)異等特點(diǎn)，已成為現(xiàn)代工業(yè)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中最重要的材料之一。鋼鐵唯一的缺點(diǎn)是會(huì)生銹。金屬材料分類：金屬材料一般可分為黑色金屬材料和有色金屬材料兩類。為便于理解，掌握，列簡(jiǎn)單分類表。鐵合金-煉鐵原料：煉鋼時(shí)作脫氧劑和合金元素添加劑鑄造生鐵用于鑄造各種生鐵鑄料黑色金屬生鐵煉

9、鋼生鐵用于煉鋼金屬絲繩鋼鋼材鋼材再制品金屬支護(hù)用品金屬材料有色輕金屬（密度4.5%）有色重金屬（密度4.5%）有色金屬貴金屬（金、銀、鉑族金屬）稀有金屬半金屬（硅、硼、硒、碲、砷）黑色金屬是生鐵和鋼的總稱。鋼鐵材料通常是指鐵碳合金，按照含碳量的大小進(jìn)行分類。含碳量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）高于2%的為生鐵，低于2%的為鋼，含碳量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）低于0.04%的為工業(yè)純鐵。人們?cè)谔妓劁摰幕A(chǔ)上，有目的地加人了錳、硅、鎳、釩、鎢、鉬、鉻、鈦、硼、鋁、銅、氮和稀土等合金元素，形成了合金鋼。有色金屬又稱非鐵金屬。狹義的有色金屬通常指鐵、錳、鉻三種金屬以外的金屬。廣義的有色金屬還包括有色合金。有色金屬的產(chǎn)品只占金屬材料產(chǎn)

10、量的5%左右，但其作用卻是鋼鐵材料無(wú)法替代的。一、金屬機(jī)械性能機(jī)械性能,金屬在一定溫度條件下承受外力（載荷）作用時(shí)，抵抗變形和斷裂的能力稱為金屬材料的機(jī)械性能（也稱為力學(xué)性能）。因此衡量金屬材料機(jī)械性能的指標(biāo)主要有以下：1、強(qiáng)度這是表征材料在外力作用下抵抗變形和破壞的最大能力，可分為抗拉強(qiáng)度極限、抗彎強(qiáng)度極限、抗壓強(qiáng)度極限等。由于金屬材料在外力作用下從變形到破壞有一定的規(guī)律可循，因而通常采用拉伸試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定。2.塑性     塑性是指金屬材料在載荷外力的作用下，產(chǎn)生永久變形（塑性變形）而不被破壞的能力。金屬的塑性可以用長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)（延伸率）和斷面

11、的收縮（斷面收縮率）兩個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量。金屬材料的延伸率和斷面收縮率愈大，表示該材料的塑性愈好，即材料能承受較大的塑性變形而不破壞。塑性好的材料，它能在較大的宏觀范圍內(nèi)產(chǎn)生塑性變形。 3.硬度金屬材料抵抗其他更硬物體壓入表面的能力稱為硬度，或者說(shuō)是材料對(duì)局部塑性變形的抵抗能力。因此，硬度與強(qiáng)度有著一定的關(guān)系。硬度是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度（）、洛氏硬度（）和維氏硬度（）。4、韌性金屬材料在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力稱為韌性。通常采用沖擊試驗(yàn)，即用一定尺寸和形狀的金屬試樣在規(guī)定類型的沖擊試驗(yàn)機(jī)上承受沖擊載荷而折斷時(shí)， 斷口上單位橫截面

12、積上所消耗的沖擊功表征材料的韌性。5.疲勞強(qiáng)度極限金屬材料在長(zhǎng)期的反復(fù)應(yīng)力作用或交變應(yīng)力作用下，未經(jīng)顯著變形就發(fā)生斷裂的現(xiàn)象稱為疲勞破壞或疲勞斷裂。這是由于多種原因使得零件表面的局部造成應(yīng)力集中，使該局部發(fā)生塑性變形或微裂紋，隨著反復(fù)交變應(yīng)力作用次數(shù)的增加，使裂紋逐漸擴(kuò)展加深導(dǎo)致該局部產(chǎn)生斷裂。二、合金結(jié)構(gòu)鋼的分類合金鋼的種類繁多，根據(jù)選材、生產(chǎn)，研究和管理等不同的要求，可采用不同的分類方法1、按合金鋼的用途分類（1）合金結(jié)構(gòu)鋼 主要用于制造重要的機(jī)械零部件和工程結(jié)構(gòu)件的鋼。包括普通低合金鋼、易切削鋼、滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、滾動(dòng)軸承鋼等。（2）合金工具鋼 主要用于制造重要工具的鋼，包括刃具鋼

13、、模具鋼、量具鋼等。（3）特殊性能用鋼主要用于制造有特殊物理、化學(xué)、力學(xué)性能要求的鋼，包括不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等。2、按合金元素的含量分類碳鋼： （1）低碳鋼: 0.25c （2）中碳鋼c （3）高碳鋼: 0.6c合金鋼： （1）低合金鋼：鋼中合金元素總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)WMe5。（2）中合金鋼：鋼中合金元素總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Wme：510。（3）高合金鋼：鋼中合金元素總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)WMe10。三、合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)表示方法根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)用“兩位數(shù)字+元素符號(hào)十?dāng)?shù)字”表示。元素符號(hào)前兩位數(shù)字表示鋼的平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)Wc，以萬(wàn)分之一為單位計(jì)。元素符號(hào)用合金元素的符號(hào)表示，其后面的數(shù)字表示該合

14、金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以百分之一為單位計(jì)。當(dāng)Wme<15時(shí)，只標(biāo)明元素名稱，不標(biāo)明質(zhì)量分?jǐn)?shù)；當(dāng)Wme(1524)，(2534)，時(shí)，則在元素符號(hào)后相應(yīng)地標(biāo)上2、3、4。如15MnV，表示碳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.15C，錳、釩的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)均小于15的合金結(jié)構(gòu)鋼。若為高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，則在鋼的牌號(hào)末尾加上“A”，如18Cr2Ni4WA。四、有色金屬有色金屬是鋼鐵以外的金屬材料，亦稱為非鐵金屬材料，這類金屬材料因其外觀大多具有各種不同的色澤而得名。當(dāng)前，全世界有色金屬材料只占金屬材料總產(chǎn)量約的5%，但它的作用卻是鋼鐵材料所無(wú)法代替的。（一）鋁及鋁合金1、工業(yè)純鋁（1） 結(jié)構(gòu)與性能密度2.72g/cm3，

15、熔點(diǎn)660.37，F(xiàn)CC晶格，無(wú)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，特點(diǎn)是：密度小，熔點(diǎn)低，強(qiáng)度、硬度低，塑性、韌性高；優(yōu)良的導(dǎo)電及導(dǎo)熱性；優(yōu)良的耐蝕性。（2）純鋁的牌號(hào)壓力加工產(chǎn)品用L表示，后面的順序號(hào)表示雜質(zhì)含量的多少，分類：1) 工業(yè)純鋁：L1L7（99.798%），編號(hào)大，純度低；2) 高純鋁：L04L01（99.99699.93%），編號(hào)大，純度高。2、 鋁合金通過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，人們逐漸以加入合金元素及運(yùn)用熱處理等方法來(lái)強(qiáng)化鋁，這就得到了一系列的鋁合金。鋁合金密度低，但強(qiáng)度比較高，接近或超過(guò)優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，工業(yè)上廣泛使用，使用量?jī)H次于鋼。鋁合

16、金分兩大類：鑄造鋁合金，在鑄態(tài)下使用；變形鋁合金，能承受壓力加工，?？杉庸こ筛鞣N形態(tài)、規(guī)格的鋁合金材。主要用于制造航空器材、建筑用門(mén)窗等。（二）銅及銅合金1. 純銅（紫銅）（1）結(jié)構(gòu)與性能密度8.94g/cm3，熔點(diǎn)1083，無(wú)磁性，F(xiàn)CC晶格，無(wú)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，特點(diǎn)是：（1）優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐蝕性（不耐硝酸和硫酸）；（2）高的塑性及可焊性。（2） 純銅的牌號(hào)及用途按氧含量和生產(chǎn)方法不同分類1) 韌銅（工業(yè)純銅）：0.020.10%O，用T（銅）表示，T1T4，順序號(hào)越大，純度越低；2) 無(wú)氧銅：0.003%O，用TU（無(wú)氧銅）表示，TU1、TU2；3) 脫氧銅：0.01%O，用TU+脫氧劑化

17、學(xué)符號(hào)表示，TUP、TUMn（磷脫氧銅和錳脫氧銅）。2、 銅的合金化和銅合金的分類及編號(hào)(1) 銅的合金化純銅強(qiáng)度較低，加工硬化較為顯著，但塑性大為降低，合金化是有效途徑。1) 固溶強(qiáng)化：優(yōu)先選擇與銅固溶度大的合金元素，如Zn、Al、Sn、Mn、Ni等。2) 時(shí)效強(qiáng)化：選擇固溶度隨溫度變化大的合金元素，如Be。3) 過(guò)剩相強(qiáng)化：第二相的彌散強(qiáng)化作用。(2)銅合金的分類根據(jù)加入合金元素的不同，分為黃銅、青銅和白銅。第四章 焊條電弧焊技術(shù)第一節(jié) 焊條的組成焊條是涂有藥皮的供手弧焊用的熔化電極。它一方面起傳導(dǎo)電流并引燃電弧的作用，另一方面作為填充金屬與熔化的母材結(jié)合形成焊縫。因此全面正確地了解和選用

18、焊條，是獲得優(yōu)質(zhì)焊縫的重要保證。對(duì)電焊條的基本要求是：要求焊條所熔敷的焊縫金屬應(yīng)具有良好的力學(xué)性能，抗裂性能。具有一定的化學(xué)成分，以滿足接頭的特殊性能要求；在正常焊接參數(shù)下使用，應(yīng)達(dá)到焊縫無(wú)氣孔、無(wú)夾渣、無(wú)裂紋等缺陷；具有良好的焊接工藝性能，如引弧容易、燃燒穩(wěn)定。對(duì)焊接電源的適應(yīng)性強(qiáng)，焊縫成形好、脫渣容易等；藥皮應(yīng)具有一定的強(qiáng)度，搬運(yùn)過(guò)程中不易脫落，藥皮吸潮性小、同心度要好。藥皮與焊芯應(yīng)均勻并基本同時(shí)熔化，藥皮不成塊脫落。藥皮熔化形成的熔渣流動(dòng)性、粘度等要適宜；以均勻覆蓋熔化金屬，起到渣保護(hù)作用。（一）、焊條的組成焊條由焊芯和藥皮兩部分組成，焊條的兩端分別稱為引弧端和夾持端。1、焊芯焊芯是指焊

19、條中被藥皮包覆的金屬芯。焊芯的作用主要是傳導(dǎo)電流、引燃電弧、過(guò)渡合金元素。焊條電弧焊時(shí)，焊芯作為填充金屬約占整個(gè)焊縫金屬的50%一70%。所以焊芯的化學(xué)成分直接影響熔敷金屬的成分和性能，因此應(yīng)盡量控制減少有害元素的含量。所以用于焊芯的鋼絲都是經(jīng)特殊冶煉的焊接材料專用鋼，均為高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼或特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼的雜質(zhì)S和P含量均控制在0.030%以下（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼控制在0.020%以下（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。并且單獨(dú)規(guī)定了它們的牌號(hào)和成分，這種焊接鋼絲稱為焊絲。一些低合金高強(qiáng)鋼焊條，為了從焊芯過(guò)渡合金元素以提高焊縫金屬質(zhì)量，而采用含有各種特定成分的焊芯。常用的低碳鋼及低合金高強(qiáng)鋼焊條焊芯主要采用G

20、B/T 3429焊接用鋼盤(pán)條經(jīng)拉撥制成。通常所說(shuō)的焊條直徑是指焊芯的直徑。結(jié)構(gòu)鋼焊條直徑從1.66mm，共有7種規(guī)格。生產(chǎn)上應(yīng)用最多的是3.2、4.0、5.0mm三種規(guī)格。焊條長(zhǎng)度是指焊芯的長(zhǎng)度，一般均在200550mm之間。2、藥皮焊條上壓涂在焊芯表面上的涂料層稱為藥皮。涂料是指在焊條制造過(guò)程中，由各種粉料和粘結(jié)劑按一定比例配制的藥皮原料。、藥皮的作用焊條藥皮在焊接過(guò)程中起著極其重要的作用，主要是：a、機(jī)械保護(hù)作用利用藥皮熔化放出的氣體和形成的熔渣，起機(jī)械隔離空氣的作用，防止有害氣體氧、氮侵人熔化金屬。b、冶金處理作用通過(guò)熔渣與熔化金屬的冶金反應(yīng)，進(jìn)行脫氧、去氫、除硫除磷等有害雜質(zhì)，添加有益

21、的合金元素，使焊縫獲得合乎要求的化學(xué)成分和力學(xué)性能。c、改善焊接工藝性能促使電弧容易引燃和穩(wěn)定燃燒，減少飛濺，利于焊縫成形，提高熔敷效率。、藥皮的組成焊條藥皮的組成相當(dāng)復(fù)雜，一種焊條藥皮配方中，原料可達(dá)上百種，主要分為礦物類、鈦合金及金屬粉、有機(jī)物和化工產(chǎn)品4類。（二）、焊條的分類焊條的分類方法很多，可以從不同的角度對(duì)焊條進(jìn)行分類。一般是根據(jù)用途、熔渣的酸堿性、性能特征或藥皮類型等分類。1、按用途分按用途可將焊條分為低碳鋼和低合金鋼焊條、鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條等。2、按熔渣的堿度分在實(shí)際生產(chǎn)中通常按熔渣的堿度，將焊條分為酸性和堿性焊條

22、（又稱低氫型焊條）兩類。焊接熔渣主要由各種氧化物、氟化物所組成。有的氧化物呈酸性，也稱酸性氧化物，如SiO2、TiO2等。有的呈堿性即堿性氧化物，如CaO、MgO、K20等。當(dāng)熔渣中酸性氧化物占主要比例時(shí)為酸性焊條，反之為堿性焊條。酸性焊條藥皮中含有較多氧化鐵、氧化鈦及氧化硅等酸性氧化物，其熔渣呈酸性，所以氧化性較強(qiáng)，焊接過(guò)程中合金元素?zé)龘p較多。焊縫金屬中氧和氫含量較高，所以塑性、韌性較低。但酸性焊條的工藝性較好，電弧穩(wěn)定，飛濺小，可長(zhǎng)弧操作，交、直流兩用。熔渣流動(dòng)性和覆蓋性好，焊縫外形美觀、焊波細(xì)密、平滑。對(duì)水、銹和油產(chǎn)生氣孔的敏感性不大。焊接煙塵較少、毒性較小。堿性焊條藥皮成分中含有較多的

23、大理石、氟石和較多的鐵合金（如錳鐵、鈦鐵和硅鐵等），熔渣呈堿性。具有足夠的脫氧、脫硫、脫磷能力，合金元素?zé)龘p較少。由于氟石的去氫作用，降低了焊縫含氫量。非金屬夾雜物較少，焊縫具有良好的抗裂性能、力學(xué)性能。由于藥皮中含有難于電離的物質(zhì)，電弧穩(wěn)定性較差，只能直流反接使用，（當(dāng)加入多量穩(wěn)弧劑時(shí)，方可交、直流兩用）。此外，熔渣覆蓋性較差，焊皮粗糙、不平滑。飛濺顆粒較大，對(duì)水、銹、油產(chǎn)生氣孔的敏感性較大，焊接煙塵較大、毒性也較大。3、按性能特征分主要有低塵低毒焊條，超低氫焊條，立向下焊條，底層焊條，水下焊條，重力焊條及焊條等。（三）、焊條的牌號(hào)和型號(hào)1、焊條的牌號(hào)我國(guó)的焊條牌號(hào)是根據(jù)焊條主要用途和性能特

24、點(diǎn)來(lái)命名的，并以漢字或拼音字母表示焊條各大類，其后為三位數(shù)字，前兩位數(shù)字表示各大類中的若干小類，第三位數(shù)字表示各藥皮類型及焊接電源種類。（1）結(jié)構(gòu)鋼焊條（碳鋼和低合金鋼焊條）牌號(hào)前加“J”（或“結(jié)”）字，表示結(jié)構(gòu)鋼焊條。牌號(hào)的第一、二位數(shù)字，表示焊縫金屬抗拉強(qiáng)度等級(jí)。第三位數(shù)字表示焊條藥皮類型及電源種類。有特殊性能和用途的焊條，則在牌號(hào)后面加注起主要作用的元素或代表主要用途的符號(hào)，（2）不銹鋼焊條牌號(hào)前加“G（或鉻）字表示鉻不銹鋼焊條：“A”（或奧）字表示鉻鎳奧氏體不銹綱焊條。牌號(hào)第一位數(shù)字表示焊縫金屬主要化學(xué)成分組成等級(jí)。牌號(hào)第二位數(shù)字表示同一焊縫金屬主要化學(xué)成分組成等級(jí)中的天同牌號(hào)，對(duì)同一

25、藥皮類型焊條，可有10個(gè)牌號(hào)按0，1，2，9順序排列。第三位數(shù)字表示藥皮類型和電源種類。2、焊條的型號(hào)焊條型號(hào)編制方法如下： 字母“E”表示焊條； 前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值； 第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置，“0”及“1”表示焊條適用于全位置焊接（平、立、仰、橫），“2”表示焊條適用于平焊及平角焊，“4”表示焊條適用于向下立焊； 第三位和第四位數(shù)字組合時(shí)表示焊接電流種類及藥皮類型。 在第四位數(shù)字后附加“R”表示耐吸潮焊條，附加“M”表示耐吸潮和力學(xué)性能有特殊規(guī)定的焊條，附加“-1”表示沖擊性能有特殊規(guī)定的焊條。第二節(jié) 焊條電弧焊焊接參數(shù)的選擇焊接參數(shù)就是焊接時(shí)，為保證焊接質(zhì)量而選定

26、的各項(xiàng)參數(shù)的總稱。焊條電弧焊的主要焊接參數(shù)包括：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度和焊層數(shù)等。選擇合適的焊接參數(shù)，對(duì)提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率是十分重要的。一、焊條直徑的選擇為了提高生產(chǎn)效率，應(yīng)盡可能地選擇直徑較大的焊條。但是用直徑過(guò)大的焊條焊接，容易造成未焊透或焊縫成形不良等缺陷。因此，必須正確選擇焊條直徑。焊條直徑的選擇與下列因素有關(guān)：1、焊件厚度 選用焊條直徑時(shí)，主要考慮焊件厚度。焊條直徑與焊件厚度之間的關(guān)系見(jiàn)表4-1。表4-1 焊條直徑與焊件厚度的關(guān)系（）焊件厚度1.5234561213焊條直徑1.523.23.2445562、焊接位置 在焊件厚度相同的情況下，平焊位置焊接用的焊條直徑

27、比其它位置要大一些，立焊所用焊條直徑最大不超過(guò)5，仰焊及橫焊時(shí)，焊條直徑不應(yīng)超過(guò)4，以獲得較小熔池，減少熔化金屬下淌。3、焊接層次 多層焊的第一層焊道應(yīng)采用直徑34的焊條，以后各層可根據(jù)焊件厚度，選用較大直徑的焊條。二、焊接電流的選擇 焊接電流是焊條電弧焊最重要的焊接參數(shù)。焊接電流越大，熔深越大，焊條熔化越快，焊接效率也越高。但是，焊接電流太大時(shí)，飛濺和煙霧大，焊條藥皮易發(fā)紅和脫落，而且容易產(chǎn)生咬邊、焊瘤、燒穿等缺陷，若焊接電流太小，則引弧困難，電弧不穩(wěn)定，熔池溫度低，焊縫窄而高，熔合不好，而且易產(chǎn)生夾渣、未焊透等缺陷。 選擇焊接電流時(shí)，要考慮的因素很多，如焊條直徑，藥皮類型、焊件厚度、接頭形

28、式、焊接位置、焊道和焊層等。但主要由焊條直徑、焊接位置和焊道、焊層決定。1、焊條直徑參考值見(jiàn)表4-2表4-2各種直徑焊條使用的焊接電流參考值焊條直徑 1.62.02.53.24.05.05.8焊接電流 A254040655080100130160 2102002702603002、焊接位置相同的情況下，在平焊位置焊接時(shí)，可選擇偏大些的焊接電流，在橫焊、立焊、仰焊位置焊接時(shí)，焊接電流應(yīng)比平焊位置小10%20%。3、焊道 通常焊接打底焊道時(shí)，使用的焊接電流較小，焊填充焊道時(shí)，通常都使用較大的焊接電流和焊條直徑，而焊蓋面焊道時(shí)，為防止咬邊和獲得較美觀的焊縫成形，使用的焊接電流稍小些。三、電弧電壓 焊

29、條電弧焊的電弧電壓是由電弧長(zhǎng)度來(lái)決定的，電弧長(zhǎng)，電弧電壓高，電弧短，電弧電壓低，在焊接過(guò)程中，電弧不宜過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)出現(xiàn)電弧燃燒不穩(wěn)定、飛濺大、保護(hù)效果差、特別是采用E5015焊條焊接時(shí)，還容易在焊縫中產(chǎn)生氣孔，所以應(yīng)盡量采用短弧焊。四、焊接速度焊接速度就是單位時(shí)間內(nèi)完成的焊縫長(zhǎng)度，焊接速度由焊工根據(jù)具體情況靈活掌握。五、焊層的選擇在厚板焊接時(shí)，必須采用多層焊或多層多道焊。多層焊的前一層焊道對(duì)后一層焊道起預(yù)熱作用，而后一層焊道對(duì)前一層焊道起熱處理作用。有利于提高焊縫金屬的塑性和韌性，因此，每層焊道的厚度不應(yīng)大于45。第三節(jié) 焊條電弧焊的基本操作技術(shù)一、平焊的操作姿勢(shì)焊工在平焊時(shí)，一般采用蹲式操作

30、，蹲式操作姿勢(shì)要自然，兩腳夾角為7085°，距離約240260如圖4-1B所示。持焊鉗的胳膊半伸開(kāi)，懸空操作。A） B）圖4-1 A）、B）焊工平焊的操作姿勢(shì)A蹲式操作姿勢(shì) B兩腳的位置二、焊條的夾持夾持焊條時(shí)，要將焊條的夾持端夾在焊鉗的夾口夾持槽內(nèi)。三、引弧與穩(wěn)弧1、引弧弧焊時(shí)，引燃焊接電弧的過(guò)程叫引弧，焊條電弧的引弧方法有兩種：（1）直擊法：先將焊條末端對(duì)準(zhǔn)引弧處，然后使焊條末端與焊件表面輕輕一碰，并保持一定距離，電弧隨之引燃，如圖4-2所示。（2）劃擦法：這種方法與劃火柴有些相似，先將焊條末端對(duì)準(zhǔn)引弧處，然后將手腕扭動(dòng)一下，使焊條在引弧處輕輕微劃擦一下，劃動(dòng)長(zhǎng)度為20左右，電弧

31、引燃后應(yīng)立即使弧長(zhǎng)保持在所用焊條直徑相適應(yīng)的范圍內(nèi)（約34）如圖4-3所示。圖4-2直擊法引弧 圖4-3劃擦法引弧2、穩(wěn)弧電弧的穩(wěn)定性取決于合適的弧長(zhǎng)，穩(wěn)定電弧的方法是：焊接過(guò)程中運(yùn)條要平穩(wěn)，手不能抖動(dòng)，焊條要隨其不斷熔化而均勻地送進(jìn)，并保證焊條的送進(jìn)速度與熔化速度基本一致。四、焊縫的起頭引燃電弧后先將電弧稍微拉長(zhǎng)些，對(duì)焊件進(jìn)行必要的預(yù)熱，然后適當(dāng)壓低電弧進(jìn)行正常焊接。五、運(yùn)條的基本動(dòng)作及方法焊接過(guò)程中，焊條相對(duì)焊件接頭所做的各種動(dòng)作總稱叫運(yùn)條。1、運(yùn)條的基本動(dòng)作當(dāng)電弧引燃后，焊條要有三個(gè)基本方向的運(yùn)動(dòng)才能使焊縫成形良好。這三個(gè)基本動(dòng)作是：朝著熔池方向逐漸送進(jìn)，橫向擺動(dòng)，沿著焊接方向的移動(dòng)。2

32、、運(yùn)條方法在焊接生產(chǎn)中，運(yùn)條的方法很多，選用時(shí)應(yīng)根據(jù)接頭的形式、焊接位置、裝配間隙、焊條直徑、焊接電流及焊工的技術(shù)水平等方面而定。（1）直線形運(yùn)條方法 如圖4-4 a所示。 這種方法適用于板厚35的I形坡口的對(duì)接平焊，多層焊的第一層焊道或多層多道焊。圖4-4 基本運(yùn)條法a直線形b直線往返形c鋸齒形d月牙形e三角形f圓圈形（2）直線往返形運(yùn)條方法 如圖4-4 b所示，適用于薄板焊接和接頭間隙較大的焊縫。（3）鋸齒形運(yùn)條方法 如圖4-4 c所示。 主要是為了控制焊接熔化金屬的流動(dòng)和得到必要的寬度。適用于較厚的鋼板對(duì)接接頭的平焊、立焊和仰焊及T形接頭的立角焊。（4）月牙形運(yùn)條方法如圖4-4 d所示。

33、月牙形運(yùn)條方法在生產(chǎn)中應(yīng)用的也比較廣泛。月牙形運(yùn)條方法的適用范圍與鋸齒形運(yùn)條方法基本相同，這種運(yùn)條方法的優(yōu)點(diǎn)是：使金屬熔化良好，高溫停留時(shí)間長(zhǎng)，容易使熔池中的氣體逸出和熔渣上浮，防止產(chǎn)生氣孔和夾渣，對(duì)提高焊接質(zhì)量有好處。（5）三角形運(yùn)條方法 如圖4-4e所示。三角形運(yùn)條方法適用于開(kāi)坡口的對(duì)接接頭和T形接頭立焊，它的特點(diǎn)是一次能焊出較厚的焊縫斷面。（6）圓圈形運(yùn)條方法 如圖4-4 f所示。圓圈形運(yùn)條方法適用于較厚焊件的平焊，它的特點(diǎn)是能使熔池金屬有足夠的溫度，促使熔池中的氣體有機(jī)會(huì)逸出。六、焊縫的選擇焊條電弧焊時(shí)，由于受焊條長(zhǎng)度的限制，不可能一根焊條完成一條焊縫，因而出現(xiàn)了焊縫前后兩段連接問(wèn)題。

34、如何使后焊焊縫和先焊的焊縫均勻連接，避免產(chǎn)生接頭過(guò)高、脫節(jié)和寬窄不一致的缺陷，這就要求焊工在前后連接時(shí)選擇恰當(dāng)?shù)倪B接方法。因?yàn)楹缚p連接處的好壞不僅影響焊縫的外觀，而且對(duì)整個(gè)焊縫質(zhì)量影響也較大。焊縫的連接方法一般有以下四種：如圖4-5所示。1、后焊焊縫的起頭與先焊焊縫的結(jié)尾連接。這種焊縫連接是使用最多的一種，如圖4-5a所示。連接方法是在弧坑稍前約10處引弧，電弧長(zhǎng)度比正常焊接時(shí)備長(zhǎng)些，然后將電弧后移到弧坑2/3處，稍作擺動(dòng)，再壓低電弧，待填滿弧坑后即向前轉(zhuǎn)入正常焊接。（在連接時(shí)，更換焊條的動(dòng)作越快越好，因?yàn)樵谌鄢厣形蠢鋮s時(shí)進(jìn)行焊縫連接【俗稱熱接法】，不僅能保證接頭質(zhì)量，而且可使焊縫成形美觀）。

35、圖4-5 焊縫的連接a）后焊焊縫的起頭與先焊焊縫的結(jié)尾連接。b）后焊焊縫的起頭與先焊焊縫的起頭連接。c）后焊焊縫的結(jié)尾與先焊焊縫的結(jié)尾連接。d）后焊焊縫的結(jié)尾與先焊焊縫的起頭連接。2、后焊焊縫的起頭與先焊焊縫的起頭連接。如圖4-5b所示。3、后焊焊縫的結(jié)尾與先焊焊縫的結(jié)尾連接。如圖4-5c所示。4、后焊焊縫的結(jié)尾與先焊焊縫的起頭連接。如圖4-5d所示。七、焊縫的收尾方法焊縫的收尾是指一條焊縫焊完后如何收弧。焊接結(jié)束時(shí)，如果將電弧突然熄滅，則焊縫表面留有凹陷較深的弧坑會(huì)降低焊接收弧的強(qiáng)度，并容易引起弧坑裂紋。過(guò)快拉斷電弧，液體金屬中的氣體來(lái)不及逸出，還易產(chǎn)生氣孔等缺陷。為克服弧坑缺陷，可采用下述

36、方法收弧。1. 反復(fù)斷弧法：焊至終點(diǎn)，焊條在弧坑處作數(shù)次熄弧的反復(fù)動(dòng)作，直到填滿弧坑為止。此法適用于薄板焊接。2. 劃圈收尾法：當(dāng)焊至終點(diǎn)時(shí)，焊條作圓圈運(yùn)動(dòng)，直到填滿弧坑在熄弧。此法適用于厚板焊接，用于薄板則有燒穿焊件的危險(xiǎn)。3. 回焊收尾法：當(dāng)焊至結(jié)尾處，不馬上熄弧，而是回焊一小段（約5）距離，待填滿弧坑后，慢慢拉斷電弧。堿性焊條常用此法。第四節(jié) 不同焊接位置焊條電弧焊的基本操作方法焊接時(shí)，不同焊接位置的焊接接頭，雖然具有各自不同的特點(diǎn)，但也具有共同的規(guī)律，其共同規(guī)律就是保持正確的焊條角度，掌握好運(yùn)條的三個(gè)動(dòng)作，控制熔池表面形狀、大小和溫度，使熔池金屬的冶金反應(yīng)較完全，氣體、雜質(zhì)排出徹底，并與母材很好地熔合，得到優(yōu)良的焊縫質(zhì)量和美觀的焊縫成形。一、平焊平焊時(shí)，由于焊縫處在水平位置，熔滴主要靠自重過(guò)渡，所以操作技術(shù)比較容易掌握。 平焊又分為對(duì)接平焊、船形焊和平角焊。1. 對(duì)接平焊 對(duì)接平焊的焊接參數(shù)見(jiàn)表4-3（1）薄板對(duì)接平焊 當(dāng)板厚小于6的板對(duì)接接頭，一般采用I形坡口雙面焊。焊接正面焊縫時(shí)，采用短弧焊接，使熔深為焊件厚度的2/3，焊縫寬度58，余高應(yīng)小于1.5。表4-3 對(duì)接平焊的焊接參數(shù)接頭坡口焊接厚度/第一層焊接其它各層焊接封底焊接焊條直徑/焊接電流/A焊條直徑/焊接電流/A焊條直徑/焊接電流/AI 形坡口225060255602.543.2801103.285120