第2章 手工電弧焊工藝

1、v一一學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) v 熟練掌握本章的基本概念，理解并掌握焊接工藝參數(shù)。了解焊接 接頭形式、焊縫形式及焊縫符號(hào)的使用；掌握焊接工藝參數(shù)的選擇， 了解焊接缺陷產(chǎn)生的原因及防止的措施。 v二二 重點(diǎn)重點(diǎn) v1）焊接接頭形式、焊縫形式。 v2）焊縫符號(hào)的使用 v3）焊接工藝參數(shù)的選擇 v4）焊接電弧的穩(wěn)定燃燒 v5）焊接缺陷產(chǎn)生的原因及防止的措施 v三三 難點(diǎn)難點(diǎn) v1）焊接工藝參數(shù)的選擇 v2）焊接缺陷產(chǎn)生的原因及防止的措施 第第2 2章章 手工電弧焊工藝手工電弧焊工藝 2.1 焊接接頭形式和焊縫形式 2.1.1 焊接接頭形式 焊接接頭焊接接頭( (簡(jiǎn)稱接頭簡(jiǎn)稱接頭) )：用焊接方法連接的接頭

2、。焊接 接頭包括焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū)。 焊接接頭的基本形式有：焊接接頭的基本形式有： 對(duì)接接頭、T形接頭、十字接頭、搭接接頭、角接接 頭、端接接頭、套管接頭、斜對(duì)接接頭、卷邊接頭、 鎖底對(duì)接接頭等。 （見(jiàn)表2-1示） 常用的接頭形式：對(duì)接接頭、T形接頭、搭接接頭、 角接接頭（見(jiàn)圖2-3示） 焊接接頭的基本類型焊接接頭的基本類型 表 2-1 焊接接頭基本類型 2-3 常用接頭的基本形式常用接頭的基本形式 對(duì)接接頭對(duì)接接頭 角接接頭角接接頭 形接頭形接頭 搭接接頭搭接接頭 1.對(duì)接接頭 定義定義：兩焊接端面相對(duì)平行的接頭：兩焊接端面相對(duì)平行的接頭 特點(diǎn)：特點(diǎn)： v 它是各沖焊接結(jié)構(gòu)中采用最多、也

3、是最完善的一種接頭形 式，具有受力好、強(qiáng)度大和節(jié)省金屬材料的特點(diǎn)。 v 由于是兩焊件對(duì)接連接，被連接件邊緣加工及裝配要求則被連接件邊緣加工及裝配要求則 較高較高。在焊接生產(chǎn)中，通常使對(duì)接接頭的焊縫略高于母材板 面。由于余高的存在造成構(gòu)件表面的不光滑，在焊縫與母材 的過(guò)渡處會(huì)引起應(yīng)力集中。 類型： （1）不開(kāi)坡口的對(duì)接接頭 鋼板 t6mm 見(jiàn)圖2-4 （2）開(kāi)坡口的對(duì)接接頭 鋼板 t6mm 見(jiàn)圖2-4 2-4 對(duì)接接頭的基本形式對(duì)接接頭的基本形式 對(duì)接接頭受力較均勻，重要的受力焊縫對(duì)接接頭受力較均勻，重要的受力焊縫 應(yīng)盡量選用。應(yīng)盡量選用。 2-4 對(duì)接接頭的基本形式對(duì)接接頭的基本形式 鋼板 t

4、6mm，為了保證焊透，焊前必開(kāi)坡口。 目的： 1）保證電弧能深入接頭根部，使接頭根部焊透 2）便于清除熔渣獲得較好的焊縫成形 3）坡口能起到調(diào)節(jié)焊縫金屬中的母材和填充金屬比例 的作用 鈍邊：焊件開(kāi)坡口時(shí)，沿焊件厚度方向未開(kāi)坡口的端 面部分 目的：為了防止燒穿 注意:鈍邊的尺寸要保證第一層焊縫能焊透 根部間隙：焊前，在接頭根部之間預(yù)留的空隙 目的：為了保證接頭根部能焊透 見(jiàn)圖2-4坡口的形式有 V形坡口 ：t=740mm時(shí)，采用V形坡口 ，它 有：V形坡口、鈍邊V形坡口 、單邊V形坡口 、 鈍邊單邊V形坡口。 vV形坡口特點(diǎn)：加工容易，但焊后焊件以產(chǎn)生 角變形。 X形坡口（雙 V形坡口 ）： t

5、=1240mm時(shí)， 采用X形坡口 特點(diǎn)：與V形坡口相比較，在相同厚度下，能減 少焊著金屬量約1/2,焊件焊后變形和產(chǎn)生的內(nèi) 應(yīng)力小，主要用于大厚度以及要求變形較小的 焊件結(jié)構(gòu)。 U形坡口：有U形坡口、單邊U形坡口、雙面U形坡口 t=2060mm時(shí)，采用U形坡口，t=6080mm時(shí)，采用雙U 形坡口。 特點(diǎn)：焊著金屬量最少，焊件產(chǎn)生的變形小，焊縫金屬中母 材金屬占的比例也??；坡口加工較困難，用于較重要的焊接 結(jié)構(gòu) 不同厚度的鋼板對(duì)接時(shí)，要求見(jiàn)P18表2-1和圖2-5 X形坡口比V形坡口 、 U形坡口比V形坡口，雙面U 形坡口比X形坡口節(jié)省焊條，焊后產(chǎn)生的的角變形小。在厚度 較大以及要求變形較小的

6、結(jié)構(gòu)中， X形坡口比較常用。 說(shuō)明 2、T形接頭形接頭 定義：將相互垂直的被連接件用角焊縫角焊縫連接起來(lái)的接 頭稱為T(mén)形(十字)接頭。（見(jiàn)圖2-5示） 特點(diǎn)： vT形(十字)接頭能承受各種方向的力和力矩。 vT形接頭是各種箱型結(jié)構(gòu)中最常見(jiàn)的接頭形式，在壓 力容器制造中，插入式管子與筒體的連接、人孔加 強(qiáng)圈與筒體的連接等也都屬于這一類。 v由于T形(十字)接頭焊縫向母材過(guò)渡較急劇，接頭在 外力作用下力線扭曲很大，造成應(yīng)力分布極不均勻、 且比較復(fù)雜，在角焊縫根部和趾部都有很大的應(yīng)力應(yīng)力 集中集中。 v保證焊透是降低T形接頭應(yīng)力集中的重要措施之一。 T T形接頭為一般聯(lián)系焊縫，鋼板厚度在形接頭為一般

7、聯(lián)系焊縫，鋼板厚度在2-30mm2-30mm，不開(kāi)，不開(kāi) 坡口，若坡口，若T形接頭的焊縫為工作焊縫，要求承受載荷，形接頭的焊縫為工作焊縫，要求承受載荷， 為保證接頭強(qiáng)度，使接頭焊透，分別選用為保證接頭強(qiáng)度，使接頭焊透，分別選用單邊V形、 K形及雙U形等坡口形式 （a）不開(kāi)坡口 （b）單邊V形坡口（c）K形坡口 （d） 雙U形坡口 類型： T形接頭分為不開(kāi)坡口、單邊V形、K形及雙U形四種 見(jiàn)圖2-5示 圖 2-5 T形接頭 3.角接接頭角接接頭 定義：兩焊件端面間構(gòu)成大于30，小于135夾角 的接頭。 特點(diǎn)： v與T形接頭類似，單面焊的角接接頭承受反向 彎矩的能力極低，除了鋼板很薄或不重要的 結(jié)

8、構(gòu)外，一般都應(yīng)開(kāi)坡口兩面焊，否則不能 保證質(zhì)量。 v角接頭多用于箱形構(gòu)件，騎座式管接頭和筒 體的連接，小型鍋爐中火筒和封頭連接也屬 于這種形式，主要用于不重要的焊接結(jié)構(gòu)中。 類型： 接頭分為不開(kāi)坡口、單邊V形坡口、 V形坡口及K形 坡口四種 見(jiàn)圖2-6示 角接接頭 受力比對(duì)接接頭復(fù)雜，接頭成一定角受力比對(duì)接接頭復(fù)雜，接頭成一定角 度必須選用。度必須選用。 圖2-6角接接頭 4.搭接接頭 定義：兩塊板料相疊，而在端部或側(cè)面進(jìn)行角焊，或 加上塞焊縫、槽焊縫連接的接頭 特點(diǎn)： v因搭接接頭中兩鋼板中心線不一致，受力時(shí)產(chǎn)生附 加彎矩，會(huì)影響焊縫強(qiáng)度，因此，一般鍋爐、壓力 容器的主要受壓元件的焊縫都不用

9、搭接形式。 v由于搭接接頭使構(gòu)件形狀發(fā)生較大的變化，所以應(yīng) 力集中要比對(duì)接接頭的情況復(fù)雜得多，而且接頭的 應(yīng)力分布極不均勻。 v在搭接接頭中，根據(jù)搭接角焊縫受力方向的不同， 可以將搭接角焊縫分為正面角焊縫、側(cè)面角焊縫和 斜向角焊縫。見(jiàn)圖2-7所示 圖 2-7 搭接接頭 類型： 根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式和對(duì)強(qiáng)度的要求不同分為不開(kāi)坡口、 圓孔內(nèi)塞焊以及長(zhǎng)孔內(nèi)塞焊三種 見(jiàn)P19圖2-8示 焊件不在同一平面，產(chǎn)生附加彎矩，金屬焊件不在同一平面，產(chǎn)生附加彎矩，金屬 消耗量也大，一般應(yīng)避免采用。但不需開(kāi)消耗量也大，一般應(yīng)避免采用。但不需開(kāi) 坡口，焊前準(zhǔn)備簡(jiǎn)便，裝配時(shí)尺寸要求不坡口，焊前準(zhǔn)備簡(jiǎn)便，裝配時(shí)尺寸要求不 高

10、，對(duì)于受力不大的平面聯(lián)結(jié)與空間架構(gòu)，高，對(duì)于受力不大的平面聯(lián)結(jié)與空間架構(gòu)， 采用搭接可以節(jié)省工時(shí)。采用搭接可以節(jié)省工時(shí)。 v搭接接頭除兩鋼板疊在端面或側(cè)面焊接外，還有開(kāi)槽焊和塞 焊(圓孔和長(zhǎng)孔)等。 v開(kāi)槽焊搭接接頭開(kāi)槽焊搭接接頭的構(gòu)造如圖2-8所示。先將被連接件沖切成 槽，然后用焊縫金屬填滿該槽，槽焊焊縫斷面為矩形，其寬 為被連接件厚度的兩倍，開(kāi)槽長(zhǎng)度應(yīng)比搭接長(zhǎng)度稍短一些。 圖2-8開(kāi)槽焊搭接接頭 塞焊塞焊是在被連接的鋼板上鉆孔來(lái)代替槽焊的槽， 用焊縫金屬將孔填滿使兩板連接起來(lái)，塞焊可分為 圓孔內(nèi)塞焊和長(zhǎng)孔內(nèi)塞焊兩種，如圖2-9所示。 圖2-9 塞焊搭接接頭 v厚度相差較大的金屬材料焊接時(shí)，

11、接頭處會(huì)造成應(yīng)厚度相差較大的金屬材料焊接時(shí)，接頭處會(huì)造成應(yīng) 力集中，而且接頭兩側(cè)受熱不勻，易產(chǎn)生焊不透的力集中，而且接頭兩側(cè)受熱不勻，易產(chǎn)生焊不透的 缺陷。缺陷。 u當(dāng)厚度差超過(guò)允許值，過(guò)渡形式有：當(dāng)厚度差超過(guò)允許值，過(guò)渡形式有： 5.接頭過(guò)渡形式接頭過(guò)渡形式 單面斜邊的過(guò)渡形式單面斜邊的過(guò)渡形式 雙面斜邊的過(guò)渡形式雙面斜邊的過(guò)渡形式 不同厚度金屬材料對(duì)接的過(guò)渡形式不同厚度金屬材料對(duì)接的過(guò)渡形式 角接、角接、T T形接頭過(guò)渡形接頭過(guò)渡 不同厚度的角接與不同厚度的角接與T形接頭形接頭 的過(guò)渡形式的過(guò)渡形式 6.接頭的選擇及設(shè)計(jì) v選擇接頭形式時(shí)，主要根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，并 綜合考慮受力條件、加工成本

12、等因素。 例如： 對(duì)接接頭對(duì)接接頭具有受力均勻、節(jié)省金屬等 優(yōu)點(diǎn)，故應(yīng)用最多。但是，對(duì)接接頭對(duì)下料 尺寸和組裝的要求比較嚴(yán)格。 T形接頭形接頭焊縫大多數(shù)情況下只承受較小 的切應(yīng)力或僅作為聯(lián)系焊縫。 搭接接頭搭接接頭對(duì)裝配要求不高，也易于裝 配，但接頭承載能力低，一般用在不重要的 結(jié)構(gòu)中。 v焊接接頭的設(shè)計(jì)中對(duì)焊縫質(zhì)量的要求、焊縫 尺寸大小、焊縫位置、工件厚度、幾何尺寸、 施工條件等不同，決定了選擇焊接方法和制 定工藝時(shí)的多樣性。合理的焊接接頭設(shè)計(jì)與 選擇不僅能保證鋼結(jié)構(gòu)的焊縫和整體的強(qiáng)度， 且簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，節(jié)省制造成本 設(shè)計(jì)和選擇焊接接頭的主要因素：主要因素： （1）保證焊接接頭滿足使用要求；

13、 （2）接頭形式能保證選擇的焊接方法正常 施焊； 注意 （3）接頭形式應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，盡量采用平焊和自動(dòng)焊 焊接方法，少采用仰焊和立焊，且最大應(yīng)力盡量不 設(shè)在焊縫上； （4）焊接工藝能保證焊接接頭在設(shè)計(jì)溫度和腐蝕介 質(zhì)中正常工作； （5）焊接變形和應(yīng)力小，能滿足施工要求所需的技 術(shù)、人員和設(shè)備的條件； （6）盡量使焊縫設(shè)計(jì)成聯(lián)系焊縫； （7）焊接接頭便于檢驗(yàn)； （8）焊接前的準(zhǔn)備和焊接所需費(fèi)用低； （9）對(duì)角焊縫不宜選擇和設(shè)計(jì)過(guò)大的焊角尺寸，試 驗(yàn)證明，大尺寸角焊縫的單位面積承載能力較低等。 7.坡口的基本形式 1）坡口類型 坡口：根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需要，在焊件的待焊部 位加工成一定幾何形狀并經(jīng)裝配后

14、構(gòu)成的溝 槽。 開(kāi)坡口：用機(jī)械、火焰或電弧等加工坡口的過(guò) 程。 開(kāi)坡口的目的： （1）是為保證電弧能深入到焊縫根部使其焊透， 并獲得良好的焊縫成形以及便于清渣。 （2）對(duì)于合金鋼來(lái)說(shuō)，坡口還能起到調(diào)節(jié)母材 金屬和填充金屬比例(即熔合比)的作用。 根據(jù)板厚不同，對(duì)接焊縫的焊接邊緣可分為卷邊、 平對(duì)或加工成為V形、X形、K形和U形等坡口。 對(duì)接焊縫坡口型式 根據(jù)焊件厚度、結(jié)構(gòu)形式及承載情況不同，角接接 頭和T形接頭的坡口形式可分為I形、帶鈍邊的單邊 V形坡口和K形坡口等。 a) I形 b) 單邊V形（帶鈍邊） c) K形（帶鈍邊） 角接和T形接頭的坡口 2）坡口的選擇原則 坡口的形式和尺寸主要根據(jù)

15、鋼結(jié)構(gòu)的板厚、 選用的焊接方法、焊接位置和焊接工藝等來(lái) 選擇和設(shè)計(jì)，遵循原則如下： v具有好的可焊性，能夠保證焊件焊頭（手工 電弧焊熔深一般為24mm,且便于操作） v坡口的形狀應(yīng)容易加工 v盡可能地提高生產(chǎn)率和節(jié)省材料 v盡可能減少焊件焊后變形 2.1.2 焊縫形式 焊縫：焊縫：焊件經(jīng)焊接后所形成的結(jié)合部分。 分類：分類： 1.按空間位置可分為：平焊縫、橫焊縫、立焊縫、仰 焊縫 2.按結(jié)合方式可分為：對(duì)接焊縫、角焊縫、塞焊縫 3.按焊縫斷續(xù)情況可分為：定位焊縫、連續(xù)焊縫、斷 續(xù)焊縫 定位焊縫：焊前為裝配和固定焊件接頭的位置而焊接 的短焊縫 連續(xù)焊縫：沿接頭全長(zhǎng)連續(xù)焊接的焊縫 斷續(xù)焊縫：沿接頭

16、全長(zhǎng)焊接具有一定間隔的焊 縫。 分為：并列斷續(xù)焊縫和交錯(cuò)斷續(xù)焊縫。 斷續(xù)焊縫只適用于對(duì)強(qiáng)度要求不高， 以及不需要密閉的焊接結(jié)構(gòu) 4.按承載方式可分為：工作焊縫、聯(lián)系焊縫。 焊縫是構(gòu)成焊接接頭的主體部分，對(duì) 接接頭焊縫、角接接頭焊縫是焊縫的基本形 式。 注 意 1）對(duì)接焊縫）對(duì)接焊縫 對(duì)接焊縫是沿著兩個(gè)焊件之間形成的， 有不開(kāi)坡口（或開(kāi)I形坡口）和開(kāi)坡口的兩種。 焊縫表面形狀有上凸的和與表面平齊的。 2）角焊縫）角焊縫 角焊縫截面形狀 3）工作焊縫和聯(lián)系焊縫）工作焊縫和聯(lián)系焊縫 工作焊縫(又稱承載焊縫) 焊縫與焊件串聯(lián)成整體主要承擔(dān)載荷的作用。 焊縫一旦斷裂，鋼結(jié)構(gòu)就立即受到嚴(yán)重破壞。 聯(lián)系焊縫

17、(又稱非承載焊縫) 焊縫與兩個(gè)或兩個(gè)以上的焊件并聯(lián)成整體(即連 接作用)，焊縫不直接承擔(dān)載荷，工作中受力很小， 焊縫一旦斷裂，結(jié)構(gòu)不會(huì)立即失效。 2.2 焊縫的符號(hào) 焊縫符號(hào)與焊接方法代號(hào)焊縫符號(hào)與焊接方法代號(hào) 焊縫符號(hào)：在圖紙上標(biāo)注出焊縫形式、焊縫尺寸和 焊 接方法的符號(hào)。 由GB/T3241998焊縫符號(hào)表示法(適用于 金屬熔焊和電阻焊)和GB/T51851999金屬焊接 及釬焊方法在圖樣上的表示代號(hào)進(jìn)行了規(guī)定。 焊縫的符號(hào)組成：基本符號(hào)、輔助符號(hào)、補(bǔ)充符號(hào)、 焊縫尺寸符號(hào)和指引線。 2.2.1 2.2.1 基本符號(hào)基本符號(hào) 基本符號(hào)：是表示焊縫橫剖面形狀的符號(hào)，它采用近 似于焊縫橫剖面形

18、狀的符號(hào)表示，見(jiàn)表2-2所示 表 2-2 基本符號(hào) 2.2.2 輔助符號(hào) v輔助符號(hào)：是表示對(duì)焊縫表面形狀特征輔助要求的 符號(hào)。輔助符號(hào)一般與焊縫基本符號(hào)配合使用，當(dāng) 對(duì)焊縫表面形狀有特殊要求時(shí)使用。見(jiàn)表2-3所示 表 2-2 輔助符號(hào) 續(xù)表 2-2 是為了補(bǔ)充說(shuō)明焊縫某些特征的符號(hào)。 焊縫補(bǔ)充符號(hào)： 2.2.3符號(hào)在圖樣上的位置 v焊縫符號(hào)和焊接方法代號(hào)必須通過(guò)指引線及 有關(guān)規(guī)定才能準(zhǔn)確無(wú)誤地表示焊縫。 指引線：由帶箭頭的指引線、兩條基準(zhǔn)線(橫 線)(一條為實(shí)線，另一條為虛線)和尾部組成。 為了簡(jiǎn)化焊接方法的標(biāo)注和文字說(shuō)明，可采用國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 51851999規(guī)定的用阿拉伯?dāng)?shù)字表示 的

19、金屬焊接及釬焊等各種焊接方法的代號(hào)。 焊接方法標(biāo)注在指引線的尾部。 v標(biāo)注焊縫時(shí)，首先將焊縫基本符號(hào)標(biāo)注在基準(zhǔn)線上 邊或下邊，其他符號(hào)按規(guī)定標(biāo)注在相應(yīng)的位置上； v箭頭線相對(duì)焊縫的位置一般沒(méi)有特殊要求，但是在 標(biāo)注V形、單邊V形、J形等焊縫時(shí)，箭頭應(yīng)指向帶 有坡口一側(cè)的工件； v必要時(shí)允許箭頭線彎折一次； v虛基準(zhǔn)線可以畫(huà)在實(shí)基準(zhǔn)線的上側(cè)或下側(cè)； v基準(zhǔn)線一般應(yīng)與圖樣的底邊相平行，但在特殊條件 下亦可與底邊相垂直； v如果焊縫和箭頭線在接頭的同一側(cè)，則將焊縫基本 符號(hào)標(biāo)注在實(shí)基準(zhǔn)線側(cè)；相反，如果焊縫和箭頭線 不在接頭的同一側(cè)，則將焊縫基本符號(hào)標(biāo)注在虛基 準(zhǔn)線側(cè) 。 v必要時(shí)焊縫基本符號(hào)可附帶有

20、尺寸符號(hào) 及數(shù)據(jù)。 v標(biāo)注原則：標(biāo)注原則： v1) 焊縫橫截面上的尺寸標(biāo)注在基本符號(hào)的左 側(cè)，如：鈍邊高度p，坡口高度H，焊角尺寸 K，焊縫余高h(yuǎn)，焊縫有效厚度S，根部半徑R， 焊縫寬度C，焊核直徑d； v2) 焊縫長(zhǎng)度方向的尺寸標(biāo)注在基本符號(hào)的右 側(cè)，如：焊縫長(zhǎng)度L，焊縫間隙e，相同焊縫 的數(shù)量n； v3) 坡口角度、坡口面角度、根部間隙b等 尺寸標(biāo)注在基本符號(hào)的上側(cè)或下側(cè)； v4) 相同焊縫數(shù)量符號(hào)標(biāo)注在尾部； v5) 當(dāng)需要標(biāo)注的尺寸數(shù)據(jù)較多又不易分辨時(shí)， 可在數(shù)據(jù)前面增加相應(yīng)的尺寸符號(hào)。 2.2.4焊縫尺寸符號(hào) 焊縫尺寸符號(hào)：是表示坡口和焊縫各特征尺寸的符號(hào)見(jiàn)表2-4 2.2.5 焊縫

21、代號(hào)應(yīng)用實(shí)例及焊縫圖示法 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/Tl22121990技術(shù)制圖 焊接符號(hào)的尺寸、 比例及簡(jiǎn)化表示法規(guī)定，需要在圖樣中簡(jiǎn)易地繪制焊縫時(shí)， 可用視圖、剖視圖或剖面圖表示，也可以用軸測(cè)圖示意地表 示。 在同一圖樣中，通常只允許采用一種畫(huà)法 焊縫代號(hào)應(yīng)用實(shí)例見(jiàn)P24圖2-13所示 2.3焊接工藝參數(shù) 焊接工藝參數(shù)：焊接工藝參數(shù)：焊接時(shí)，為保證焊接質(zhì)量而選定的諸焊接時(shí)，為保證焊接質(zhì)量而選定的諸 物理量（如物理量（如焊接電流、電弧電壓、焊接速度、線能焊接電流、電弧電壓、焊接速度、線能 量等量等）的總稱，）的總稱， 手工電弧焊的焊接工藝參數(shù)：手工電弧焊的焊接工藝參數(shù)：包括焊條選擇、焊接電包括焊條選擇、

22、焊接電 流、電弧電壓、焊接速度、焊接層數(shù)等流、電弧電壓、焊接速度、焊接層數(shù)等 焊接工藝參數(shù)選擇的正確與否，直接影焊接工藝參數(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(wèn)題。可忽視的一個(gè)重要問(wèn)題。 注意注意 2.3.1 焊條的選擇 1.焊條牌號(hào)的選擇 焊縫金屬的性能主要由焊條和焊件金屬相互熔化 來(lái)決定。在焊縫金屬中填充金屬約占50%70%，因此， 焊接時(shí)應(yīng)選擇合適的焊條牌號(hào)才能保證焊縫金屬應(yīng) 具備的性能 2.焊條直徑的選擇 焊條直徑一般根據(jù)焊件

23、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。 （1）焊件的厚度 厚度較大的焊件應(yīng)選用直徑較大的焊條，薄焊件 的焊接，應(yīng)選用小直徑的焊條，見(jiàn)表2-5 表2-5 焊條直徑選擇的參考 （2）焊接位置 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，立焊選用的焊條，直徑最大不超過(guò) 5.0mm。橫焊和仰焊應(yīng)選用較細(xì)的焊條，一般不超過(guò)4.0 （3）焊接層數(shù) 在焊接厚度較大的焊件時(shí)，采用多層焊，且每層厚度不宜 過(guò)大，否則，會(huì)降低焊縫金屬的塑性。 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。 （4）接頭

24、形式 T形接頭、搭接接頭都應(yīng)選用較大直徑的焊條，提高生產(chǎn)率 2.3.2 焊接電流的選擇 焊接電流：焊接時(shí)，流經(jīng)焊接回路的電流。焊接電流：焊接時(shí)，流經(jīng)焊接回路的電流。 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(guò)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(guò)大會(huì)使焊條發(fā)紅，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(guò)熱而發(fā)生變化。所以，焊接時(shí)要合理選擇焊接電 流。 1.根據(jù)焊條直徑選擇 焊條直徑選擇取決于焊件的厚度和焊縫的位置， 當(dāng)焊件厚度較小 焊條直徑要選小 焊接電流小

25、 反之，選擇較大直徑的焊條。 表2-6 焊條直徑與焊接電流的關(guān)系 對(duì)于一定直徑的焊條有一個(gè)合適的焊接電流范圍。見(jiàn)表2-6 焊接電流大小與焊條直徑的關(guān)系，一般可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式（2-1） 選擇： Ih=Kd (2-1) 式中： Ih焊接電流；A d焊條直徑；mm K經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；(見(jiàn)表2-7) 焊條直徑焊條直徑/mm 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)K 12 2530 24 3040 46 4055 表2-7 焊條直徑與經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的關(guān)系 可根據(jù)以下幾點(diǎn)來(lái)判斷選擇的電流是否合適 v（1）看飛濺：電流過(guò)大，電弧吹力大，較大顆粒 的鐵水向熔池外飛濺，焊接時(shí)爆裂聲大，電流過(guò)小， 電弧吹力小，熔渣和鐵水不宜分清。 v（2）看焊縫成

26、形：電流過(guò)大，熔深大，焊縫余高 低，兩側(cè)易產(chǎn)生咬邊；電流過(guò)小，焊縫窄而高，熔 深淺，且兩側(cè)與母材金屬熔合不好；電流適中，焊 縫兩側(cè)與母材金屬熔合很好，呈圓滑過(guò)渡。 v（3）看焊條熔化狀況：電流過(guò)大，當(dāng)焊條熔化大 半根時(shí)，其余部分均已發(fā)紅，電流過(guò)小，電弧燃燒 不穩(wěn)定，焊條容易粘在焊件上。 相同焊條直徑的條件下，平焊時(shí)焊接電流可大 些（因?yàn)楹笚l和控制熔池中的熔化金屬都比較容 易），其他位置焊接電流應(yīng)小些（為了避免熔化金 屬?gòu)娜鄢刂辛鞒?，要使熔池盡可能?。?3.根據(jù)焊條類型選擇 在相同條件的情況下，堿性焊條使用的焊接電 流應(yīng)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

27、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。 2.根據(jù)焊接位置選擇 2.3.4電弧電壓的選擇 v 電弧電壓主要由電弧長(zhǎng)度來(lái)決定。電弧長(zhǎng)， 則電弧電壓高；反之，則低。 v焊接時(shí)，電弧不宜過(guò)長(zhǎng)，過(guò)長(zhǎng)有以下不良現(xiàn) 象 v電弧燃燒不穩(wěn)定，易擺動(dòng)，電弧熱能分散， 熔滴金屬飛濺增多。 v熔深小，易產(chǎn)生咬邊、未焊透、焊縫表面 高低不平整、焊波不均勻等缺陷。 v 對(duì)熔化金屬的保護(hù)差，空氣中氧、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(xué)性能降低。 在焊接過(guò)程中，一般希望弧長(zhǎng)始終保持一 致，而且盡可能用短弧焊接。立、仰焊時(shí)弧長(zhǎng) 應(yīng)比平焊時(shí)更短一些，以利

28、于熔滴過(guò)渡。堿性 焊條焊接時(shí)應(yīng)比酸性焊條弧長(zhǎng)短些，以利于電 弧的穩(wěn)定和防止氣孔。 所謂短弧是指弧長(zhǎng)焊條直徑的0.51.0倍， 超過(guò)這個(gè)限度即為長(zhǎng)弧。 L=(051.0)d 式中： L電弧長(zhǎng)度，mm； d焊條直徑，mm。 2.4手工電弧焊焊接缺陷分析 v2.4.1焊接缺陷的危害 v定義：焊接過(guò)程中在焊接接頭中產(chǎn)生的不符合設(shè)計(jì) 或工藝文件要求的缺陷焊接缺陷 v焊接結(jié)構(gòu)的失效、破壞甚至發(fā)生事故是由焊接缺陷 所致，特別是焊接裂紋的危害性最大 常見(jiàn)的焊接缺陷常見(jiàn)的焊接缺陷 熱裂紋熱裂紋 未焊透未焊透 夾夾 渣 渣 焊焊 瘤 瘤 氣氣 孔 孔 咬咬 邊 邊 冷裂紋冷裂紋 2.4.2外部缺陷 v外部缺陷：指

29、位于焊縫表面、用肉眼或低倍放大鏡 就能看到的缺陷（如焊縫尺寸不符合要求、咬邊、 焊廇、弧坑、表面氣孔和表面裂紋等） 1.焊縫尺寸及形狀不符合要求 主要表現(xiàn)：焊縫表面形狀高低不平、寬窄不一的現(xiàn)象 產(chǎn)生的原因：由于操作方法不當(dāng)引起焊接電流過(guò)大或 過(guò)小，焊件裝配間隙不均勻，或坡口角度不當(dāng)；焊 條質(zhì)量差或焊接過(guò)程中電弧產(chǎn)生偏吹。 防止措施：要熟練地掌握電弧長(zhǎng)度，保證電弧穩(wěn)定， 防止偏吹，正確選擇坡口角度和裝配間隙。 v2.咬邊 v定義：由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng)，或操作工藝不正確， 沿焊趾的焊件母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷。 焊縫與焊件交界處焊縫與焊件交界處 形成的凹陷形成的凹陷 原因原因 焊接參數(shù)選擇不當(dāng)，焊

30、接電流太大焊接參數(shù)選擇不當(dāng)，焊接電流太大 電弧拉的太長(zhǎng)電弧拉的太長(zhǎng) 運(yùn)條速度和焊條、焊絲角度傾斜不當(dāng)運(yùn)條速度和焊條、焊絲角度傾斜不當(dāng) 咬咬 邊邊 危害危害：減少焊件母材的工作面面積，：減少焊件母材的工作面面積， 產(chǎn)生很大的局部應(yīng)力集中，容易產(chǎn)生很大的局部應(yīng)力集中，容易 引起裂紋，焊接接頭遷都降低引起裂紋，焊接接頭遷都降低 防止措施防止措施 正確選擇焊接工藝參數(shù)，使電流適宜或略小正確選擇焊接工藝參數(shù)，使電流適宜或略小，適當(dāng)適當(dāng) 掌握電弧長(zhǎng)度，正確應(yīng)用運(yùn)條方法和控制焊接速度，掌握電弧長(zhǎng)度，正確應(yīng)用運(yùn)條方法和控制焊接速度， 焊條角度要正確，平焊、立焊和仰焊時(shí)焊條沿焊縫焊條角度要正確，平焊、立焊和仰焊

31、時(shí)焊條沿焊縫 中心線保持均勻?qū)ΨQ擺動(dòng)，橫焊時(shí)，焊條角度應(yīng)保中心線保持均勻?qū)ΨQ擺動(dòng)，橫焊時(shí)，焊條角度應(yīng)保 持熔滴平穩(wěn)地向熔池過(guò)渡而無(wú)下淌現(xiàn)象持熔滴平穩(wěn)地向熔池過(guò)渡而無(wú)下淌現(xiàn)象 咬邊咬邊 v3.焊廇 在焊接過(guò)程中，熔化金屬流淌到焊縫在焊接過(guò)程中，熔化金屬流淌到焊縫 以外為熔化的母材上形成的金屬瘤以外為熔化的母材上形成的金屬瘤 原因原因 焊接電流過(guò)大、電弧過(guò)長(zhǎng)焊接電流過(guò)大、電弧過(guò)長(zhǎng) 焊接速度太慢焊接速度太慢 焊條熔化太快焊條熔化太快 焊條角度或運(yùn)條方法不正確焊條角度或運(yùn)條方法不正確 焊件裝配間隙太大焊件裝配間隙太大 焊瘤焊瘤 危害危害：影響焊縫外表的美觀，焊：影響焊縫外表的美觀，焊廇廇 內(nèi)存在夾渣和

32、未焊透，易造成應(yīng)內(nèi)存在夾渣和未焊透，易造成應(yīng) 力集中力集中 防止措施防止措施 提高操作的技術(shù)水平，正確選擇焊接工藝參數(shù)，提高操作的技術(shù)水平，正確選擇焊接工藝參數(shù)， 靈活調(diào)整焊條角度，裝配間隙不宜過(guò)大，靈活調(diào)整焊條角度，裝配間隙不宜過(guò)大，立焊立焊 和仰焊時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制熔池溫度，不使其過(guò)高，和仰焊時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制熔池溫度，不使其過(guò)高， 運(yùn)條速度均勻，正確選擇焊接電流運(yùn)條速度均勻，正確選擇焊接電流 焊焊廇廇 焊后在焊縫表面或焊縫背面形成的低焊后在焊縫表面或焊縫背面形成的低 于母材表面的局部低洼部分于母材表面的局部低洼部分 在焊縫收弧處產(chǎn)生的凹陷現(xiàn)象為弧坑在焊縫收弧處產(chǎn)生的凹陷現(xiàn)象為弧坑 原因原因 操作技能

33、不熟練，不善于控制熔池形狀操作技能不熟練，不善于控制熔池形狀 焊接電流過(guò)大，焊條又未適當(dāng)擺動(dòng)焊接電流過(guò)大，焊條又未適當(dāng)擺動(dòng)，過(guò)早過(guò)早 進(jìn)行表面焊縫的焊接，息弧時(shí)突然停止，進(jìn)行表面焊縫的焊接，息弧時(shí)突然停止， 未填滿弧坑未填滿弧坑 凹坑凹坑 4.凹坑凹坑 危害危害：凹坑消弱了焊縫的有效截面，：凹坑消弱了焊縫的有效截面， 降低了焊縫的承載能力降低了焊縫的承載能力 弧坑，雜質(zhì)集中會(huì)導(dǎo)致弧坑裂紋產(chǎn)生弧坑，雜質(zhì)集中會(huì)導(dǎo)致弧坑裂紋產(chǎn)生 防止措施防止措施 提高操作的技術(shù)水平，正確選擇焊接工藝參數(shù)，提高操作的技術(shù)水平，正確選擇焊接工藝參數(shù)， 靈活調(diào)整焊條角度，裝配間隙不宜過(guò)大，靈活調(diào)整焊條角度，裝配間隙不宜過(guò)

34、大，立焊立焊 和仰焊時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制熔池溫度，不使其過(guò)高，和仰焊時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制熔池溫度，不使其過(guò)高， 運(yùn)條速度均勻，正確選擇焊接電流運(yùn)條速度均勻，正確選擇焊接電流 凹坑凹坑 焊接過(guò)程中，熔化金屬自坡口焊接過(guò)程中，熔化金屬自坡口 背面流出，形成穿孔的缺陷背面流出，形成穿孔的缺陷 原因原因 焊接電流太大焊接電流太大 ，焊接速度過(guò)慢，焊接速度過(guò)慢 電弧在焊縫在某處停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)電弧在焊縫在某處停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng) 焊件間隙太大焊件間隙太大 燒穿燒穿 5.燒穿 危害危害：影響焊縫的外觀，使該處焊：影響焊縫的外觀，使該處焊 縫強(qiáng)度減弱，使焊接接頭失去了承縫強(qiáng)度減弱，使焊接接頭失去了承 載能力，是一種絕對(duì)不允許存在的載能

35、力，是一種絕對(duì)不允許存在的 缺陷缺陷 防止措施防止措施 正確選擇焊接工藝參數(shù)焊接電流和焊接速度，正確選擇焊接工藝參數(shù)焊接電流和焊接速度， 減少熔池在每一部位的停留時(shí)間，嚴(yán)格控制焊減少熔池在每一部位的停留時(shí)間，嚴(yán)格控制焊 件的裝配間隙，件的裝配間隙，并保持均勻一致并保持均勻一致 燒穿燒穿 2.4.3 內(nèi)部缺陷內(nèi)部缺陷 v內(nèi)部缺陷位于焊縫的內(nèi)部，如未熔合、未焊透、內(nèi) 部氣孔、裂紋及夾渣 v1.未熔合 焊道與母材之間或焊道與焊道焊道與母材之間或焊道與焊道 之間未完全熔化結(jié)合的現(xiàn)象之間未完全熔化結(jié)合的現(xiàn)象 原因原因 焊接電流太小，焊條偏心或運(yùn)條方法不當(dāng)焊接電流太小，焊條偏心或運(yùn)條方法不當(dāng) 焊速太快、熱量不夠焊速太快、熱量不夠 焊件表面或前一道表面有氧化皮或熔渣存在焊件表面或前一道表面有氧化皮或熔渣存在 未焊透未焊透 危害危害：直接降低了焊接接頭的機(jī)械：直接降低了焊接接頭的機(jī)械 性能，嚴(yán)重的未熔合會(huì)使焊接結(jié)構(gòu)性能，嚴(yán)重的未熔合會(huì)使焊接結(jié)構(gòu) 根本無(wú)法承載根本無(wú)法承載 防止措施防止措施 加強(qiáng)坡口清理和層間清理，正確選擇焊接電流加強(qiáng)坡口清理和層間清理，正確選擇焊接電流 和焊接速