電焊培訓(xùn)課件[文字可編輯]

1、手工電弧焊,鋼構(gòu)件焊接培訓(xùn),焊接：是通過加熱或加壓或兩者并用，用（或不用,填充材料，使工件達(dá)到結(jié)合的一種方法,促進(jìn)原子或分子之間產(chǎn)生結(jié)合和擴(kuò)散的方法是加熱,或加壓，或兩者并用,一、焊接基本概念,兩件可為同種或異種材料（金屬和非金屬,二、焊接方法分類,根據(jù)在焊接過程中金屬材料所處的狀態(tài)，焊接,方法分熔焊、壓焊和釬焊等三大類,熔焊：在不施加壓力的情況下，將待焊處的母,材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法稱為熔焊,常見,的有電弧焊、氣焊、電渣焊、埋弧焊及各種氣體保,護(hù)焊、激光焊等,其中又分為熔化極和非熔化極,這類焊接方法的共同特點(diǎn)是，利用局部熱源將焊件,的接合處及填充金屬材料（或非金屬材料）熔化,不加壓力

2、而相互熔合，冷卻凝固后形成牢固的接頭,電弧焊，電渣焊都屬于這一類,壓焊：在焊接過程中，必須對(duì)焊件施加壓力（加,熱或不加熱），以完成焊接的方法，稱為壓焊。如,電阻焊、冷壓焊等。這類焊接方法的共同特點(diǎn)是,焊件不論加熱與否均施加一定的壓力，使兩結(jié)合面,緊密接觸產(chǎn)生結(jié)合作用，從而使兩焊件連接在一起,接觸含與摩擦焊都屬于這一類,釬焊：是硬釬焊和軟釬焊的總稱，采用比母材,熔點(diǎn)低的金屬材料作為釬料，將焊件和釬料加熱到,高于釬料的熔點(diǎn)，低于母材熔化溫度，利用液態(tài)釬,料潤(rùn)濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn),連接焊件。其主要特點(diǎn)是母材不熔化,壓焊,熔焊,釬焊,基,本,焊,接,方,法,電弧焊,氣焊,電子束焊,

3、鋁熱焊,激光焊,電阻焊,電渣焊,熔化極,非熔化極,手工電弧焊,埋弧焊,氬弧焊（熔化極,CO,2,焊,螺柱焊,鎢極氬弧焊,原子氫焊,等離子弧焊,氫氧氣焊,氧乙炔氣焊,氧液化石油氣焊,手工焊條電弧焊示意,三、手工焊條電弧焊,焊條電弧焊的焊接回路由弧焊電源、電纜、焊鉗、焊條,電弧和焊件組成,焊條電弧焊主要設(shè)備是弧焊電源，它的作用是為焊接電,弧穩(wěn)定燃燒提供所需要的、合適的電流和電壓。焊接電弧是負(fù),載，焊接電纜連接電源與焊鉗和焊件,一）焊條電弧焊的基本原理,焊條電弧焊是用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法,它利用焊條與焊件之間建立起來(lái)的穩(wěn)定燃燒的電弧，使焊,條和焊件熔化，從而獲得牢固的焊接接頭,焊條電弧焊

4、原理,1,藥皮,2,焊芯,3,保護(hù)氣,4,電弧,5,熔池,6,母材,7,焊縫,8,焊渣,9,熔渣,10,熔滴,焊接過程中,藥皮：不斷地分解、熔化而生成氣體及熔渣，保護(hù)焊,條端部、電弧、熔池及其附近區(qū)域，防止大氣對(duì)熔化金屬,的有害污染,焊芯：在電弧熱作用下不斷熔化，進(jìn)入熔池，成為焊,縫的填充金屬,二）焊條電弧焊的特點(diǎn),1,操作靈活,2,待焊接頭裝配要求低,3,可焊金屬材料廣,4,焊接生產(chǎn)率低,5,焊縫質(zhì)量依賴性強(qiáng),三）電焊條,是指在一定長(zhǎng)度的金屬絲外表層均勻地涂敷一定厚,度的具有特殊作用涂料的手工電弧焊焊接材料，簡(jiǎn)稱為,焊條,1,對(duì)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

5、,藥皮應(yīng)均勻熔化，無(wú)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(yīng)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(xué)性能,和化學(xué)成分,5,焊后焊縫成形正常，焊渣容易清除,2,焊條的功能,電焊條由焊芯、涂料藥皮兩部分組成。目前在焊接生,產(chǎn)中廣泛使用的基本上都是厚藥皮焊條,1,焊芯,焊芯：是指電焊條用的被藥皮包覆的金屬芯,作用,1,傳導(dǎo)電流，產(chǎn)生焊接電弧,2,焊芯本身熔化形成焊縫中的填充金屬,由于焊芯在電弧高溫作用下端部熔化，形成熔滴過,渡到熔池中，因此焊芯的成分對(duì)焊縫金局的質(zhì)量和性能,有極大影響,通常所說(shuō)的焊條規(guī)格，實(shí)際上是指焊芯直徑

6、，如,2,3.2,4,5,等，單位是,mm,2,藥皮,焊條藥皮,是指由具有不同物理和化學(xué)性質(zhì)的細(xì),粒狀物質(zhì)經(jīng)粘結(jié)均勻包覆在焊芯表面的,涂料層,焊條藥皮的作用,是在焊接過程中形成具有合適,的熔點(diǎn)、粘度、密度、堿度等物理化學(xué)性能的熔渣,保證電弧穩(wěn)定燃燒、使熔滴金屬容易過渡、在電弧區(qū),和熔池周圍造成一種氣氛保護(hù)焊接區(qū)域，獲得良好的,焊縫成形與性能等,還可通過向藥皮中加入脫氧劑、滲合金元素或一,定含量的鐵粉，滿足焊縫金屬使用性能或提高熔敷效,率的要求,各種原材料根據(jù)其在焊條藥皮中的作用可分為,1,穩(wěn)弧劑,主要作用是使焊條容易引弧及在焊接過程中保持電,弧穩(wěn)定燃燒。作為穩(wěn)弧劑的原材料主要是一些含有一定數(shù)量

7、低,電離電位易電離元素的物質(zhì)，如長(zhǎng)石、水玻璃、金紅石、鈦白,粉、大理石、云母、鈦鐵礦、還原鈦鐵礦等,2,造渣劑,焊接時(shí)能形成具有一定物理化學(xué)性能的熔渣，保護(hù),焊接熔滴和熔池金屬，改善焊縫成形、作為造渣劑的原材料有,大理石、螢石、白云石、菱苦土、長(zhǎng)石、白泥、云母、石英,金紅石、鈦白粉、鈦鐵礦等,3,脫氧劑,又稱還原劑,通過焊接過程中的化學(xué)冶金反應(yīng)，降,低焊縫金屬中的氧含量，提高焊縫金屬的性能。脫氧劑主要是,含有對(duì)氧親和力大的元素鐵合金及其金屬粉，常用脫氧劑有錳,鐵、硅鐵、鈦鐵、鋁鐵、硅鈣合金等,4,造氣劑,在電弧高溫作用下分解出氣體，形成保護(hù)氣氛,保護(hù)電弧及熔池金屬，防止周圍空氣中氧和氮的侵入。

8、常,用的造氣劑有碳酸鹽,如大理石、白云石、菱苦土、碳酸,鋇等,及有機(jī)物,如木粉、淀粉、纖維素、樹脂等,5,合金劑,用于補(bǔ)償焊接過程中合金元素的燒損及向焊縫,中過渡合金元素，以保證焊縫金屬的化學(xué)成分及性能。根,據(jù)需要可選用各種鐵合金,如錳鐵、硅鐵、鉻鐵、鋼鐵,釩鐵、鈮鐵、硼鐵、稀土硅鐵等,或純金屬,如金屬錳、金,屬鉻、鎳粉、鎢粉等,6,增塑劑,主要作用是改善藥皮涂料在焊條壓涂過程中的,塑性、彈性及流動(dòng)性，提高焊條的壓涂質(zhì)量，使焊條藥皮,表面光滑面不開裂。通常選用有一定彈性、滑性或吸水后,有一定膨脹特性的物料，如云母、白泥、鈦白粉、滑石粉,固體水玻璃、纖維素等,7,粘結(jié)劑,使藥皮物料牢固地粘結(jié)在焊

9、芯上，并使焊條藥,皮烘干后具有一定的強(qiáng)度。在焊接冶金過程中不對(duì)熔池和,焊縫金屬產(chǎn)生有害作用。常用粘結(jié)劑是水玻璃（鉀、鈉及,其混合水玻璃）及酚醛樹脂、樹膠等,3,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(duì)電,焊條進(jìn)行分類,1,按焊芯成分分類,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(lái)劃分,1,酸性焊條,藥皮中含有大量的,TiO,2,SiO,2,等酸性造渣物及一定,數(shù)量的碳酸鹽等，熔渣氧化性強(qiáng)，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

10、流動(dòng)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,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(qiáng)，焊縫金屬中的氧含量較高，合金,元素?zé)龘p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,2,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,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,CaCO,3,等,分解出,CO,2,作保護(hù)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(shí)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(qiáng)

11、，熔敷金屬,的抗熱裂紋的能力較強(qiáng)。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(dāng)藥皮中含有較多量的穩(wěn)孤劑,時(shí)，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(dòng)載荷,或剛件較大的結(jié)構(gòu),3,按焊條藥皮類型分類,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,4,焊條的選用及管理,一,焊條的選用原則,按焊件的力學(xué)性能、化學(xué)成分

12、選用,低碳鋼、中碳鋼和低合金鋼一般按焊件的抗拉強(qiáng)度,來(lái)選用相應(yīng)強(qiáng)度的焊條，只有在焊接結(jié)構(gòu)剛性大，受力情,況復(fù)雜時(shí)，才選用比鋼材強(qiáng)度低一級(jí)的焊條,對(duì)于不銹鋼、耐熱鋼、堆焊等焊件選用焊條時(shí)，應(yīng),從保證焊接接頭的特殊性能出發(fā)，要求焊縫金屬化學(xué)成分,與母材相同或相近,酸性焊條,VS,堿性焊條,當(dāng)接頭坡口表面難以清理干凈時(shí)，應(yīng)采用氧化性強(qiáng)，對(duì),鐵銹、油污等不敏感的,酸性焊條,在容器內(nèi)部或通風(fēng)條件較差的條件下，應(yīng)選用焊接時(shí)析,出有害氣體少的,酸性焊條,在母材中碳、硫、磷等元素含量較高時(shí)，且焊件形狀復(fù),雜、結(jié)構(gòu)剛性大和厚度大時(shí)，應(yīng)選用抗裂性好的,堿性焊,條,當(dāng)焊件承受振動(dòng)載荷或沖擊載荷時(shí)，除保證抗拉強(qiáng)度外,

13、應(yīng)選用塑性和韌性較好的,堿性焊條,在酸性焊條和堿性焊條均能滿足性能要求的前提下，應(yīng),盡量選用工藝性能較好的,酸性焊條,按簡(jiǎn)化工藝、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性來(lái)選用,薄板焊接或定位焊宜采用,E4313,焊條，焊,件不易燒穿且易引弧,在滿足焊件使用性能和焊條操作性能的前,提下，應(yīng)選用規(guī)格大、效率高的焊條,在使用性能基本相同時(shí)，應(yīng)盡量選用價(jià)格,較低的焊條，降低焊接生產(chǎn)的成本,二,焊條的管理及使用,焊條的烘干,焊條在存放時(shí)會(huì)從空氣中吸收水分而受潮，會(huì)影,響工藝性能和焊縫質(zhì)量，因此焊條,特別是堿性焊條,在,使用前必須烘干。一般酸性焊條烘干溫度為,75,150,保溫,1,2h,堿性焊條為,350,400,保溫,1,2

14、h,焊,條累計(jì)烘干次數(shù)一般不宜超過,3,次,焊條的儲(chǔ)存保管,焊條必須分類、分型號(hào)、分規(guī)格存放，避免混淆,焊條必須存放在通風(fēng)良好、干燥的庫(kù)房?jī)?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(chǔ)存在專用的,庫(kù)房?jī)?nèi)。庫(kù)房?jī)?nèi)應(yīng)設(shè)置溫度計(jì)、濕度計(jì)，室內(nèi)溫度在,5,以上，相對(duì)濕度不超過,60,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),四、焊條電弧焊的設(shè)備及工具,1,常用焊條電弧焊機(jī),目前，我國(guó)焊條電弧焊機(jī)有三大類,弧焊變壓器,直流弧焊發(fā)電機(jī),弧焊整流器,2,焊條電弧焊所用工具,1,電焊鉗,電焊鉗又稱焊把，是用以?shī)A持焊條、傳導(dǎo)電流的工具,有,300A,500A,二兩種規(guī)格

15、，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(shí)焊鉗都能夾緊焊,條，并保證更換焊條安全方便、操作靈活,2,面罩和護(hù)目鏡,它們是防止焊接飛濺、弧光及高溫對(duì)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(yīng)遮住,焊工的整個(gè)面部，結(jié)構(gòu)牢固，不漏光。護(hù)目鏡按亮度的,深淺不同分為,6,個(gè)型號(hào),7,12,號(hào),號(hào)數(shù)越大，顏色越深,3,焊條保溫筒,使用,低氫型焊條,焊接重要結(jié)構(gòu)時(shí)，焊條必須先進(jìn)烘,箱烘焙，烘干溫度和保溫時(shí)間因材料和季節(jié)而異。焊條從,烘箱內(nèi)取出后，應(yīng)儲(chǔ)存在焊條保溫筒內(nèi)，在施工現(xiàn)場(chǎng)逐根,取出使用,4,焊縫接頭尺寸檢測(cè)器

16、,用以測(cè)量坡口角度、間隙、錯(cuò)邊以及余高、焊縫,寬度、角焊縫厚度等尺寸。由直尺、探尺和角度規(guī)組成,5,敲渣錘,用來(lái)清除焊渣的一種尖錘，可以提高清渣效率,6,鋼絲刷,用來(lái)清除焊件表面的鐵銹、油污等氧化物,7,氣動(dòng)打渣工具及高速角向砂輪機(jī),用于焊后清渣、焊縫修整及坡口準(zhǔn)備,五、焊接工藝參數(shù)的選擇,焊條電弧焊的焊接工藝參數(shù)通常包括,焊條直徑、焊,接電流、電弧電壓、焊接速度、電源種類和極性、焊接層,數(shù)等,焊接工藝參數(shù)選擇的正確與否，直接影響焊縫形狀,尺寸、焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率，因此選擇合適的焊接工藝參數(shù),是焊接生產(chǎn)中不可忽視的一個(gè)重要問題,1,焊條直徑,焊條直徑是指,焊芯直徑,它是保證焊接質(zhì)量和效率的,重要

17、因素,焊條直徑一般根據(jù),焊件厚度,選擇；同時(shí)還要考慮接頭,形式、施焊位置和焊接層數(shù)，對(duì)于重要結(jié)構(gòu)還要考慮焊接,熱輸入的要求。在一般情況下，焊條直徑與焊件厚度之間,關(guān)系的參考數(shù)據(jù),在板厚相同的條件下，平焊位置的焊接所選用的焊條,直徑應(yīng)比其他位置大一些，立焊、橫焊和仰焊應(yīng)選用較細(xì),的焊條，一般不超過,4.0mm,第一層焊道應(yīng)選用小直徑焊,條焊接，以后各層可以根據(jù)焊件厚度選用較大直徑的焊條,T,形接頭、搭接接頭都應(yīng)選用較大直徑的焊條,2,焊接電源種類和極性的選擇,用交流電源焊接時(shí)，電弧穩(wěn)定性差。采用直流電源焊,接時(shí)，電弧穩(wěn)定、柔順、飛濺少，但電弧磁偏吹較交流嚴(yán),重。低氫型焊條穩(wěn)弧性差，通常必須采用直

18、流弧焊電源,用小電流焊接薄板時(shí)，也常用直流弧焊電源，因?yàn)橐”?較容易，電弧比較穩(wěn)定,低氫型焊條用直流電源焊接時(shí)，一般要用反接，因?yàn)?反接的電弧比正接穩(wěn)定。焊接薄板時(shí)，焊接電流小，電弧,不穩(wěn)，因此,焊接薄板時(shí),不論用堿性焊條還是用酸性焊條,都,選用直流反接,3,焊接電流,選擇焊接電流時(shí)，應(yīng)根據(jù)焊條類型、焊條直徑、焊,件厚度、接頭形式、焊接位置和層數(shù)等因素綜合考慮,如果焊接電流過小會(huì)使電弧不穩(wěn)，造成未焊透、夾渣以,及焊縫成形不良等缺陷。反之，焊接電流過大易產(chǎn)生咬,邊、焊穿、增加焊件變形和金屬飛濺量，也會(huì)使焊接接,頭的組織由于過熱而發(fā)生變化。所以，焊接時(shí)要合理選,擇焊接電流,對(duì)于一定直徑的焊條有一

19、個(gè)合適的焊接電流范圍,在相同焊條直徑的條件下，平焊時(shí)焊接電流可大些,其他位置焊接電流應(yīng)小些,在相同條件的情況下，堿性焊條使用的焊接電流一般,可比酸性焊條小,10,左右，否則焊縫中易產(chǎn)生氣孔,總之，在保證不焊穿和成形良好的條件下，應(yīng)盡量采,用較大的焊接電流，并適當(dāng)提高焊接速度，以提高焊接生,產(chǎn)率,4,焊縫層數(shù),在焊件厚度較大時(shí)，往往需要進(jìn)行多層焊。對(duì)于低,碳鋼和強(qiáng)度等級(jí)較低的低合金鋼的多層焊時(shí)，每層焊縫,厚度過大時(shí)，對(duì)焊縫金屬的塑性,主要表現(xiàn)在冷彎上,有不,利影響。因此，對(duì)質(zhì)量要求較高的焊縫，每層厚度最好,不大于,4,5mm,焊接層數(shù)主要根據(jù)焊件厚度、焊條直徑、坡口形式,和裝配間隙等來(lái)確定，可作

20、如下近估算,n,d,式中,n,為焊接層數(shù),為焊件厚度,mm,d,為焊條直徑,mm,5,電弧電壓（電弧長(zhǎng)度,6,焊接速度,7,焊條傾角,六、基本操作技能,1,引弧,電弧焊時(shí)，引燃焊接電弧的過程叫做,引弧,焊條電弧焊通常采用,接觸引弧法,它是先將焊條,與工件接觸形成短路，再拉開焊條引燃電弧的方法,根據(jù)操作手法不同可分為,垂直引?。ㄇ脫舴?是使焊條與焊件表面垂直地,接觸，當(dāng)焊條的末端與焊件表面輕輕一碰后，便迅速提,起焊條，并保持一定距離，而將電弧引燃的方法,劃擦引弧,與劃火柴有些類似，先將焊條末端對(duì)準(zhǔn),焊件，然后將焊條在焊件表面劃擦一下，當(dāng)電弧引燃后,立即將焊條末端與被焊焊件表面距離保持在,2,4mm,電弧就能穩(wěn)定地燃燒,以上兩種接觸式引弧方法中，劃擦法比較,容易掌握，但在狹小工作面上