焊工工藝學焊條電弧焊

焊工工藝學焊條電弧焊第1頁/共81頁焊條電弧焊操作示意圖第2頁/共81頁§4-1焊條電弧焊的原理及特點第3頁/共81頁焊條電弧焊的焊接回路第4頁/共81頁一、焊條電弧焊的原理焊條電弧焊的原理第5頁/共81頁二、焊條電弧焊的特點及應用1.焊條電弧焊的優(yōu)點（1）工藝靈活、適應性強（2）應用范圍廣（3）易于分散焊接應力和控制焊接變形（4）設備簡單、成本較低第6頁/共81頁2.焊條電弧焊的缺點（1）焊接生產(chǎn)率低、勞動強度大（2）焊縫質(zhì)量依賴性強由于采用手工操作，焊縫質(zhì)量主要靠焊工的操作技術和經(jīng)驗來保證，所以，焊縫質(zhì)量在很大程度上依賴于焊工的操作技術及現(xiàn)場發(fā)揮，甚至焊工的精神狀態(tài)也會影響焊縫質(zhì)量。第7頁/共81頁§4-2焊條電弧焊設備及工具第8頁/共81頁一、對弧焊電源的要求1.對弧焊電源外特性的要求弧焊電源外特性與電弧靜特性的關系1-下降外特性2-平外特性

3-上升外特性4-電弧靜特性不同下降度的外特性曲線對焊接電流的影響第9頁/共81頁2.對弧焊電源空載電壓的要求3.對弧焊電源穩(wěn)態(tài)短路電流的要求4.對弧焊電源調(diào)節(jié)特性的要求5.對弧焊電源動特性的要求第10頁/共81頁二、弧焊電源的分類及型號1.弧焊電源的分類及特點（1）交流弧焊電源(弧焊變壓器)具有結(jié)構(gòu)簡單、易造易修、成本低、效率高、磁偏吹小、噪聲小、效率高等優(yōu)點，但電弧穩(wěn)定性較差，功率因數(shù)較低。（2）直流弧焊電源直流弧焊電源有直流弧焊發(fā)電機和弧焊整流器兩種。典型弧焊變壓器的結(jié)構(gòu)及其電流調(diào)節(jié)第11頁/共81頁直流弧焊發(fā)電機雖然堅固耐用，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?；『刚髌骶哂兄圃旆奖恪r格低、空載損耗小、電弧穩(wěn)定和噪聲小等優(yōu)點。（3）弧焊逆變器具有高效、節(jié)能、質(zhì)量輕、體積小、功率因數(shù)高和焊接性能好等獨特的優(yōu)點。第12頁/共81頁2.弧焊電源的型號及技術參數(shù)（1）弧焊電源的型號弧焊電源型號的各項編排次序第13頁/共81頁第14頁/共81頁第15頁/共81頁（2）弧焊電源的技術參數(shù)1）額定值額定值即對焊接電源規(guī)定的使用限額，如額定電壓、額定電流和額定功率等。2）負載持續(xù)率負載持續(xù)率是指弧焊電源負載的時間與整個工作時間周期的百分率。用公式表示如下：負載持續(xù)率=（弧焊電源負載時間/選定的工作時間周期）×100％第16頁/共81頁三、常用焊條電弧焊電源1.弧焊變壓器（1）BX3

-300型弧焊變壓器BX3-300型弧焊變壓器BX3-300型弧焊變壓器的結(jié)構(gòu)1-手柄2-調(diào)節(jié)絲桿3-鐵心第17頁/共81頁（2）BX1-315型弧焊變壓器BX3-315型弧焊變壓器ａ)外形ｂ)電路結(jié)構(gòu)焊接電流調(diào)節(jié)第18頁/共81頁2.弧焊整流器（1）硅弧焊整流器硅弧焊整流器的組成第19頁/共81頁（2）晶閘管弧焊整流器第20頁/共81頁3.弧焊逆變器將直流電變換成交流電稱為逆變，實現(xiàn)這種變換的裝置叫逆變器。ZX7－400型弧焊逆變器第21頁/共81頁弧焊逆變器原理圖第22頁/共81頁四、焊條電弧焊其他設備和工具1.焊鉗和面罩（1）焊鉗焊條電弧焊的焊接工具及輔助工具第23頁/共81頁（2）面罩焊接面罩ａ)手持式ｂ)頭盔式ｃ)光控面罩第24頁/共81頁2.焊條保溫筒和焊縫檢驗尺（1）焊條保溫筒第25頁/共81頁（2）焊縫檢驗尺焊縫檢驗尺第26頁/共81頁3.常用焊接手工工具第27頁/共81頁§4-3焊條電弧焊焊接材料第28頁/共81頁一、焊條的組成及作用焊條的組成１—夾持端２—藥皮３—焊芯４—引弧端焊條組成、作用以及藥皮分類第29頁/共81頁1.焊芯（1）焊芯的作用焊芯有兩個作用：一是傳導焊接電流，產(chǎn)生電弧把電能轉(zhuǎn)換成熱能；二是焊芯本身熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。（2）焊芯的牌號第30頁/共81頁2.藥皮壓涂在焊芯表面上的涂料層稱為藥皮。（1）焊條藥皮的作用1）機械保護作用2）冶金處理滲合金作用3）改善焊接工藝性能第31頁/共81頁（2）焊條藥皮的組成第32頁/共81頁第33頁/共81頁（3）焊條藥皮的類型第34頁/共81頁第35頁/共81頁第36頁/共81頁二、焊條的工藝性能1.焊接電弧的穩(wěn)定性2.焊縫成形性3.全位置焊接性4.脫渣性5.飛濺第37頁/共81頁三、焊條的分類1.焊條的分類方法第38頁/共81頁第39頁/共81頁第40頁/共81頁2.酸性焊條和堿性焊條第41頁/共81頁第42頁/共81頁四、焊條的型號及牌號1.碳鋼焊條和低合金鋼焊條型號（1）字母“E”表示焊條；前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強度的最小值，單位為×10MPa；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，“2”表示焊條只適用于平焊及平角焊，“4”表示焊條適用于向下立焊；第三位數(shù)字和第四位數(shù)字組合時，表示焊接電流種類及藥皮類型。第43頁/共81頁第44頁/共81頁第45頁/共81頁（2）低合金鋼焊條還附有后綴字母為熔敷金屬的化學成分分類代號。第46頁/共81頁第47頁/共81頁2.不銹鋼焊條型號第48頁/共81頁3.焊條牌號第49頁/共81頁（1）結(jié)構(gòu)鋼焊條牌號漢字“結(jié)（J）”表示結(jié)構(gòu)鋼焊條；第一、二位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強度等級；第三位數(shù)字表示藥皮類型和電流種類。結(jié)422（J422）：表示熔敷金屬抗拉強度最小值為420

Mpa，藥皮類型為鈦鈣型，交、直流兩用的結(jié)構(gòu)鋼焊條。第50頁/共81頁（2）鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條牌號第51頁/共81頁（3）不銹鋼焊條牌號第52頁/共81頁（4）低溫鋼焊條牌號漢字“溫（W）”表示低溫鋼焊條；第一、二位數(shù)字表示低溫鋼焊條工作溫度等級，第三位數(shù)字表示藥皮類型和電流種類。溫707（W707）：表示工作溫度等級為-70℃；藥皮類型為低氫鈉型，直流反接的低溫鋼焊條。第53頁/共81頁4.焊條型號與牌號的對照（1）常用碳鋼焊條的型號與牌號對照第54頁/共81頁第55頁/共81頁（2）常用低合金鋼焊條的型號與牌號對照第56頁/共81頁（3）常用不銹鋼焊條的型號與牌號對照第57頁/共81頁五、焊條的選用及管理1.焊條的選用原則（1）低碳鋼、中碳鋼及低合金鋼按焊件的抗拉強度來選用相應強度的焊條，使熔敷金屬的抗拉強度與焊件的抗拉強度相等或相近，該原則稱為“等強原則”。（2）對于不銹鋼、耐熱鋼、堆焊等焊件選用焊條時，應從保證焊接接頭的特殊性能出發(fā)，要求焊縫金屬化學成分與母材相同或相近。第58頁/共81頁（3）對于強度不同的低碳鋼之間、低合金鋼高強鋼之間及它們之間的異種鋼焊接，要求焊縫或接頭的強度、塑性和韌性都不能低于母材中的最低值，故一般根據(jù)強度等級較低的鋼材來選用相應的焊條。（4）重要焊縫選用堿性焊條。（5）在滿足性能的前提下盡量選用酸性焊條。第59頁/共81頁2.焊條的管理焊條的使用及烘干第60頁/共81頁（1）焊條驗收對于制造鍋爐、壓力容器等重要焊件的焊條，焊前必須進行驗收，也稱復驗。（2）焊條保管、領用、發(fā)放焊條實行三級管理：一級庫管理、二級庫管理、焊工焊接時管理。一級、二級庫內(nèi)的焊條要按其型號、牌號、規(guī)格分門別類堆放。放在離地面、離墻面300mm以上的木架上。第61頁/共81頁（3）焊條烘干焊條紅外線烘烤箱第62頁/共81頁§4-4焊條電弧焊工藝第63頁/共81頁一、焊條電弧焊焊接參數(shù)焊接參數(shù)是指焊接時為保證焊接質(zhì)量而選定的各物理量的總稱。1.焊條直徑（1）焊件的厚度第64頁/共81頁（2）焊縫位置在板厚相同的條件下，焊接平焊縫用的焊條直徑應比其他位置的大一些，立焊最大直徑不超過5mm，仰焊、橫焊最大直徑不超過4mm。（3）焊接層次為了防止根部焊不透，對多層焊的第一層焊道，應采用直徑較小的焊條進行焊接，以后各層可以根據(jù)焊件厚度，選用較大直徑的焊條。（4）接頭形式搭接接頭、Ｔ形接頭因不存在全焊透問題，所以應選用較大的焊條直徑以提高生產(chǎn)率。焊接接頭形式及焊縫形式第65頁/共81頁2.電源種類和極性（1）電源種類采用交流電源焊接時，電弧穩(wěn)定性差。采用直流電源焊接時，電弧穩(wěn)定，飛濺少，但電弧磁偏吹較交流電源嚴重。低氫鈉型焊條穩(wěn)弧性差，通常必須采用直流電源。用小電流焊接薄板時，也常用直流電源，因為引弧比較容易，電弧比較穩(wěn)定。焊條電弧焊引弧第66頁/共81頁（2）極性極性是指在直流電弧焊或電弧切割時焊件的極性。直流電弧焊正接與反接ａ)直流電弧焊的正接ｂ)直流電弧焊的反接第67頁/共81頁3.焊接電流焊接時，流經(jīng)焊接回路的電流稱為焊接電流，焊接電流的大小直接影響焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率。（1）焊條直徑焊條直徑越大，熔化焊條所需要的電弧熱量越多，焊接電流也越大。Ih

＝（35

~55）d式中Ih

—焊接電流（A）；d—焊條直徑（mm）。第68頁/共81頁（2）焊縫位置在相同焊條直徑的條件下，焊接平焊縫時，由于運條和控制熔池中的熔化金屬都比較容易，因此可以選擇較大的電流進行焊接。但在其他位置焊接時，為了避免熔化金屬從熔池中流出，要使熔池盡可能小些，通常，立焊、橫焊的焊接電流比平焊的焊接電流小10％~15％，仰焊的焊接電流比平焊的焊接電流小15％~20％。第69頁/共81頁（3）焊條類型當其他條件相同時，堿性焊條使用的焊接電流應比酸性焊條小10％~15％，否則焊縫中易形成氣孔。不銹鋼焊條使用的焊接電流應比碳鋼焊條小15％~20％。第70頁/共81頁（4）焊接層次焊接打底層，特別是單面焊雙面成形時，為保證背面焊縫質(zhì)量，常使用較小的焊接電流；焊接填充層時，為提高效率，保證熔合良好，常使用較大的焊接電流；焊接蓋面層時，為防止咬邊和保證焊縫成形，使用的焊接電流應比焊接填充層稍小些。第71頁/共81頁4.電弧電壓在焊接過程中，電弧不宜過長，電弧過長會出現(xiàn)下列幾種不良現(xiàn)象：（1）電弧燃燒不穩(wěn)定，易擺動，電弧熱能分散，飛濺增多，造成金屬和電能的浪費。（2）焊縫厚度小，容易產(chǎn)生咬邊、未焊透、焊縫表面高低不平、焊波不均勻等缺欠。（3）對熔化金屬的保護差，空氣中的氧、氮等有害氣體容易侵入，使焊縫產(chǎn)生氣孔的可能性增加，焊縫金屬的力學性能降低。第72頁/共81頁5.焊接速度單位時間內(nèi)完成的焊縫長度稱為焊接速度，焊接速度應該均勻、適當，既要保證焊透又要保證不燒穿，同時還要使焊縫寬度和高度符合圖樣設計要求。焊接速度直接影響焊接生產(chǎn)率，所以，應該在保證焊縫質(zhì)量的基礎上，采用較大的焊條直徑和焊接電流，同時根據(jù)具體情況適當加快焊接速度，以保證在獲得焊縫的高低和寬窄一致的條件下，提高焊接生產(chǎn)率。第73頁/共81頁6.焊接層數(shù)多層焊和多層多道焊ａ)多層焊ｂ)多層多道焊第74頁/共81頁二、焊條電弧焊堆焊工藝1.堆焊及其特點堆焊是用焊接的方法將具有一定性能的材料堆敷在焊件表面上的一種工藝過程。焊條電弧堆焊的特點是方便靈活、成本低、設備簡單，但生產(chǎn)