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文檔簡介
1、手工電弧焊教學(xué)手工電弧焊教學(xué)焊接的意義、應(yīng)用和分類焊接的意義、應(yīng)用和分類 焊接是用加熱或加壓,或加熱又加壓的方法,在使用或不使用填充金屬的情況下,使兩塊金屬連接在一起的一種加工工藝方法。 焊接是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的先進制造技術(shù),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,焊接技術(shù)越來越受到各行各業(yè)的密切關(guān)注,廣泛應(yīng)用于機構(gòu)、冶金、電力、鍋爐和壓力容器。建筑、橋梁、船舶、汽車、電子、航空航天、軍工和軍事裝備等生產(chǎn)部門。焊接的分類:焊接的分類: 焊接的分類方法很多,若按焊接過程中金屬所處的狀態(tài)不同,可把焊接方法分為熔焊、壓焊和釬焊三大類,每一類又包括許多焊接方法。 熔焊是在焊接過程中,將焊件接頭加熱至融化狀態(tài)而不加壓
2、力完成的焊接方法。如氣焊、手工電弧焊等。 壓焊是在焊接過程中,對焊件施加壓力(加熱或不加熱)以完成焊接的方法。如電阻焊、摩擦焊等。 釬焊是在焊接過程中,采用比母材熔點低的金屬材料作釬料,將焊件和釬料加熱到高于釬料但低于母材熔點的溫度,利用液態(tài)釬料潤濕母材,充填接頭間隙并與母材相互擴散實現(xiàn)連接焊件的方法。如軟釬焊(加熱溫度在450度以下如錫焊)硬釬焊(加熱溫度在450度以上如銅焊)。其中手工電弧焊是目前應(yīng)用最普遍的,也是其他種類焊接方法的基礎(chǔ)。 (一)電弧焊的特點(一)電弧焊的特點 手工電弧焊是利用手工操縱焊條進行焊接的電弧焊方法,簡稱手弧焊。其特點:1、設(shè)備簡單。2、操作靈活方便。3、能進行全
3、位置焊接適合焊接多種材料。4、不足之處是生產(chǎn)效率低勞動強度大。什么叫電?。渴裁唇须娀。?在兩電極間的氣體介質(zhì)中強烈而持久的放電現(xiàn)象稱之為電弧,電弧放電時,一方面產(chǎn)生高溫,同時產(chǎn)生強光。手弧焊就是利用電弧產(chǎn)生的高溫熔化焊條和焊件,使兩塊分離的金屬熔合在一起,從而獲得牢固的接頭。 手弧焊是以焊條和焊件作為兩個電極,被焊金屬稱為焊件或母材。焊接時因電弧的高溫和吹力作用使焊件局部熔化,在被焊金屬上形成一個橢圓形充滿液體金屬的凹坑,這個凹坑稱為熔池。隨著焊條的移動熔池冷卻凝固后形成焊縫。焊縫表面覆蓋的一層渣殼稱為熔渣。焊條熔化末端到熔池表面的距離稱為電弧長度。從焊件表面至熔池底部距離稱為熔透深度。如圖所
4、示: 焊接時如何區(qū)分熔池和熔渣?焊接時如何區(qū)分熔池和熔渣?焊接時,焊條垂直正下方最亮的部分是熔池,而暗紅色,流動性較好的液體是熔渣,應(yīng)當注意的是熔渣不應(yīng)該超前。 手弧焊的所用設(shè)備手弧焊的主要設(shè)備是電焊機,電弧焊時所用的電焊機實際上就是一種弧焊電源,按產(chǎn)生電流種類不同,這種電源可分為弧焊變壓器(交流)和直流弧焊發(fā)電機及弧焊整流器(直流)。用直流弧焊電源焊接時,由于正極和負極上的熱量不同,所以分為正接和負接兩種方法。如圖2所示。把焊條接負極,稱為正接法;反之稱為負接法。焊接厚板時,一般采用直流正接法,這時電弧中的熱量大部分集中在焊件上,有利于加快焊件熔化,保證足夠的熔深。焊接薄板時,為了防止燒穿,
5、常采用反接。 手弧焊的工具手弧焊的工具1) 焊接電纜:它是焊接專用電纜線,用紫銅制成,要求有一定的截面積,良好的導(dǎo)電性、絕緣性和柔軟性。作用是傳導(dǎo)電流。2)焊鉗:它作用是夾持焊條和傳導(dǎo)電流。3)面罩:它的作用是保護眼睛和面部,以免弧光的灼傷。4)刨錘;用以清掉覆蓋在焊縫上的焊渣。 電焊條電焊條 1、焊條的組成和作用焊條由焊芯(金屬芯)和藥皮組成 1)焊芯是焊接專用的金屬絲,是組成焊縫金屬的主要材料。焊接時焊芯的主要作用:一是作為一個電極起傳導(dǎo)電流和引燃電弧的作用。二是熔化后作為填充金屬與熔化后的母材一起形成焊縫。為了保證焊縫質(zhì)量,對焊縫金屬的化學(xué)成分有較嚴格的要求。因此,焊芯都是專門冶煉的,碳
6、、硅含量較低,硫、磷含量極少。焊條的直徑用焊芯的直徑表示,焊條直徑的規(guī)格有1.6、2.5、3.2、4、5、6毫米幾種,長度200-550毫米不等。而我們常用焊條直徑為3.2、 4兩種。 )在手工電弧焊時焊條中的藥皮的主要作用是: 機械保護作用:利用藥皮熔化后釋放出的氣體和形成的的熔渣隔離空氣,防止有害氣體侵入融化金屬。 冶金處理作用:去處有害雜質(zhì)(如氧、氫、硫、磷)和添加有益的合金元素,使焊縫獲得合乎要求的化學(xué)成分和機械要求。 改善焊接工藝性能:使電弧燃燒穩(wěn)定,飛濺少,焊縫成型好,易脫渣等。 2 2、電焊條的分類 1)根據(jù)焊條藥皮的性質(zhì)不同,焊條可以分為酸性焊條和堿性焊條兩大類。酸性焊條能交直
7、流兩用,焊接工藝性能較好,但焊縫的力學(xué)性能,特別是沖擊韌度較差,適用于一般低碳鋼和強度較低的低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接,是應(yīng)用最廣的焊條。堿性焊條脫硫、脫磷能力強,藥皮有去氫作用。焊接接頭含氫量很低,故又稱為低氫型焊條。堿性焊條的焊縫具有良好的抗裂性和力學(xué)性能,但工藝性能較差,一般用直流電源施焊,主要用于重要結(jié)構(gòu)(如鍋爐、壓力容器和合金結(jié)構(gòu)鋼等)的焊接。 2)按焊條的用途不同,焊條可分為結(jié)構(gòu)鋼焊條(碳鋼焊條及低合金焊條)、不銹鋼焊條、鑄鐵電焊條、耐熱鋼電焊條、低溫電焊條、堆焊焊條、銅和銅合金、鎳和鎳合金、鋁及鋁合金焊條等,其中結(jié)構(gòu)鋼焊條應(yīng)用最廣。 (四)(四)手工電弧焊技術(shù)手工電弧焊技術(shù) 1、電焊機的
8、接線方法如圖電焊機的接線方法如圖4 2 2、電孤的引燃方法、電孤的引燃方法手工電弧焊的引燃方法是采用接觸法。具體應(yīng)用時又可分為劃擦法和敲擊法兩種。劃擦法引弧動作似劃火柴,對初學(xué)者來說易于掌握,但容易損壞焊件表面。敲擊法引弧由于焊條端部與焊件接觸時處于相對靜止的狀態(tài),操作不當,容易造成焊條粘住焊件。此時,只要將焊條左右擺動幾下就可以脫離焊件。3 3、運條、運條電弧引燃后,迅速將焊條提起24毫米進行焊接,焊接時應(yīng)有三個基本動作:1)焊條中心向熔池逐漸送進,以維持一定的弧長,焊條的送進速度應(yīng)與焊條熔化的速度相同。否則會產(chǎn)生斷弧或焊條與焊件粘連現(xiàn)象。2)焊條的橫向擺動,以獲得一定的焊縫寬度。3)焊條沿
9、焊接方向逐漸移動,移動速度的快慢影響焊縫的成型。 、手工電弧常用的運條方法:、手工電弧常用的運條方法:)直線形運條法 由于焊條不作橫向擺動,電弧較穩(wěn)定能獲得較大的熔深,但焊縫的寬度較窄。2)鋸齒形運條法 鋸齒形運條法是焊條端部要作鋸齒形擺動。并在兩邊稍作停留(但要注意防止咬邊)以獲得合適的熔寬。3)環(huán)形運條法 環(huán)形運條法是焊條端部要作環(huán)形擺動。 5 5、焊縫的起頭和收尾、焊縫的起頭和收尾1)焊縫的起頭 焊縫的起頭就是指開始焊接的部分,由于引弧后不可能迅速使這部分金屬溫度升高。所以起點部分的熔深較淺,焊縫余高較高。為了減少這種現(xiàn)象,可以采用較長的電弧對焊縫的起頭處進行必要的預(yù)熱,然后適當?shù)乜s短電
10、弧的長度再轉(zhuǎn)入正常焊接。2)焊縫的收尾 焊縫的收尾時由于操作不當往往會形成弧坑,降低焊縫的強度,產(chǎn)生應(yīng)力集中或裂紋。為了防止和減少弧坑的出現(xiàn),焊接時通常采用三種方法:劃圈收弧法,適合于厚板焊接的收尾。反復(fù)斷弧收尾法,適合于薄板和大電流焊接的收尾?;睾甘栈》ǎm合于堿性焊條的收尾。(五)焊接工藝參數(shù)(五)焊接工藝參數(shù) 焊接工藝參數(shù)(也稱焊接規(guī)范)。手工電弧焊的工藝參數(shù)通常包括焊條類型及直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度和焊接角度。、焊條直徑的選擇、焊條直徑的選擇 為了提高生產(chǎn)效率,應(yīng)盡可能地選用大直徑的焊條,但是焊條直徑大往往會造成未焊透和焊縫成型不良。焊條直徑的選擇通??梢詮囊韵聨讉€方面考慮:
11、 )焊件的厚度,厚度較大的焊件應(yīng)選用較大直徑的焊條。 )焊縫的位置,平焊時應(yīng)選用較大直徑的焊條。立焊、橫焊、仰焊時為減小熱輸入,防止熔化金屬下淌,應(yīng)采用小直徑焊條并配合小電流焊接。 3)焊接層數(shù),多層焊時為保證根部焊透 ,第一層焊道應(yīng)采用小直徑焊條焊接,以后各層可以采用較大直徑焊條焊接,以提高盛產(chǎn)率。 4)接頭形式,搭接接頭、T形接頭多用作非承載焊縫,為提高生產(chǎn)效率應(yīng)采用較大直徑的焊條。2 2、焊接電流的選擇、焊接電流的選擇增大焊接電流能提高生產(chǎn)效率。使熔深增大,但電流過大易造成焊縫咬邊和燒穿等缺陷,降低接頭的機械性能。焊接時,焊接電流的選擇可以從以下幾個方面考慮: )根據(jù)焊條直徑和焊件厚度選
12、擇。焊條直徑越大,焊件越厚,要求焊接電流越大。平焊低碳鋼時,影響焊接電流的主要因素是焊條直徑和焊縫位置。焊接電流大小,通常按經(jīng)驗公式計算: I =K d 式中: I 焊接電流; K經(jīng)驗系數(shù),(一般為3050);D 焊條直徑,mm。 平焊時,取較大值;其他位置焊縫的焊接,取較小值。在使用堿性焊條時焊接電流比使用酸性焊條小些。 )根據(jù)焊接位置的選擇。在焊條直徑一定的情況下,平焊位置要比其它位置焊接時選用的焊接電流大。 、電弧電壓的選擇(電弧長度的選擇) 電弧電壓的大小是由弧長來決定。電弧長則電壓高,電弧短則電壓低。在焊接過程中應(yīng)采用不超過焊條直徑的短電弧。否則會出現(xiàn)電弧燃燒不穩(wěn)、保護不好,飛濺大,
13、熔深小,還會使焊縫產(chǎn)生未焊透、咬邊和氣孔等缺陷。4 4、焊接速度、焊接速度 單位時間內(nèi)完成的焊縫長度稱為焊接速度。焊接速度過快或過慢都將影響焊縫的質(zhì)量。焊接速度過快,熔池溫度不夠,易造成未焊透、未融合和焊縫過窄等現(xiàn)象。若焊接速度過慢,易造成焊縫過厚、過寬或出現(xiàn)焊穿等現(xiàn)象。掌握合適的焊接速度有兩個原則:一是保證焊透,二是保證要一是保證焊透,二是保證要求的焊縫尺寸。求的焊縫尺寸。 、焊條角度的選擇 焊縫的接頭形式、空間位置及坡口(一)(一) 焊縫的接頭形式焊縫的接頭形式 手工電弧焊的接頭形式有對接、搭接、角接和T形接四種,如圖5所示:(二)焊縫的空間位置(二)焊縫的空間位置 按焊縫的空間位置不同可
14、分為:、平焊:水平面的焊接;如圖6(a) 、立焊:垂直平面,垂直方向上的焊接;如圖6(b)、橫焊:垂直平面,水平方向上的焊接;如圖6(c)、仰焊:倒懸平面,水平方向上的焊接。如圖6(d)(三)坡口(三)坡口 對接接頭是應(yīng)用最多的接頭形式。當被焊工件較?。ò搴裥∮?毫米)時,在焊接接頭處只要留有一定間隙就能保證焊透。當焊件厚度大于6毫米時,為了保證能焊透按板厚的不同,需要在接頭處開處一定形狀的坡口。對接接頭常見的坡口形狀如圖7所示。 4、常見的焊接缺陷及其產(chǎn)生的原因 在焊接過程中,由于焊接規(guī)范選擇、焊前準備和操作不當,會產(chǎn)生各種焊接缺陷,常見的有:(一)焊縫尺寸不符合要求(一)焊縫尺寸不符合要求
15、 主要是指焊縫過高或過低、過寬或過窄及不平滑過渡的現(xiàn)象。產(chǎn)生的原因是: 、焊接坡口不合適。 、操作時運條不當。 、焊接電流不穩(wěn)定。 、焊接速度不均勻。 、焊接電弧高低變化太大。(二)咬邊(二)咬邊 主要是指沿焊縫的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷。產(chǎn)生的原因是: 1、工藝參數(shù)選擇不當,如電流過大、電弧過長。 2、操作技術(shù)不正確,如焊條角度不對,運條不適當。 (三)夾渣 主要是指焊后殘留在焊縫中的熔渣。產(chǎn)生的原因是: 1、焊接材料質(zhì)量不好。 2、接電流太小,焊接速度太快。(四)弧坑 主要是指焊縫熄弧處地低洼部分。產(chǎn)生的原因是:操作時熄弧太快,未反復(fù)向熄弧處補充填充金屬。(五)焊穿 主要是指熔化金屬自坡口
16、背面流出,形成穿孔的缺陷。產(chǎn)生的原因是: 1、焊件裝配不當,如坡口尺寸不合要求,間隙過大。 2、焊接電流太大。 3、焊接速度太慢。 4、操作技術(shù)不佳。(六)氣孔 主要是指熔池中的氣泡凝固時未能逸出而殘留下來所形成的空穴。產(chǎn)生的原因是: 1、焊件和焊接材料有油污、鐵銹及其它氧化物。 2、焊接區(qū)域保護不好。 3、焊接電流過小,弧長過長,焊接速度過快。 5 5、手工電弧焊安全技術(shù)、手工電弧焊安全技術(shù) 在焊接時要與電、可燃及易爆的氣體、易燃的液體、在焊接時要與電、可燃及易爆的氣體、易燃的液體、有毒有害的煙塵、電弧光的輻射、焊接熱源的高溫等接觸。有毒有害的煙塵、電弧光的輻射、焊接熱源的高溫等接觸。若不遵
17、守安全操作規(guī)程,就可能引起觸電、灼傷、火災(zāi)、若不遵守安全操作規(guī)程,就可能引起觸電、灼傷、火災(zāi)、爆炸和中毒等事故。爆炸和中毒等事故。(一)預(yù)防觸電的安全知識 1、弧焊設(shè)備的外殼必須接地,而且接地線應(yīng)牢靠,以免由于漏電而造成觸電事故。牢靠,以免由于漏電而造成觸電事故。 2、弧焊設(shè)備的初級接線、修理和檢查應(yīng)有電工進行弧焊設(shè)備的初級接線、修理和檢查應(yīng)有電工進行焊工不可私自隨便拆修。次級接線由焊工進行連接。 3 3、推拉電源閘刀時應(yīng)戴好干燥的皮手套。、推拉電源閘刀時應(yīng)戴好干燥的皮手套。 4 4、焊鉗應(yīng)有可靠的絕緣。中斷工作時,焊鉗應(yīng)放在、焊鉗應(yīng)有可靠的絕緣。中斷工作時,焊鉗應(yīng)放在安全的地方,防止焊鉗與焊
18、件之間產(chǎn)生短路而燒壞焊機。 5 5、焊接時工作服,手套、絕緣鞋應(yīng)保持干燥。、焊接時工作服,手套、絕緣鞋應(yīng)保持干燥。 6、在容器或狹小的工作場所施焊時,須兩人輪流操作,其中一人在外監(jiān)護,以防發(fā)生意外,立即切斷電源便于急救。7、在潮濕的地方工作時,應(yīng)用干燥的木板或橡膠片等絕緣物坐墊板。8、在光線暗的地方,容器內(nèi)操作或夜間工作時,使用的照明燈的電壓應(yīng)不大于36伏。9、更換焊條時,不僅應(yīng)帶好手套,而且應(yīng)避免身體與焊件接觸。10、焊接電纜必須有完整的絕緣,不可將電纜放在焊接電弧附近或 熱的焊縫金屬上,避免高溫而燒壞絕緣層;同時要避免碰 磨損。焊接電纜如有破損應(yīng)立即進行修理或調(diào)換。 (二)預(yù)防火災(zāi)和爆炸的
19、安全知識(二)預(yù)防火災(zāi)和爆炸的安全知識 1、焊接前要認真檢查工作場地周圍是否有易燃、易爆物品(如棉紗、油漆、汽油、煤油、木屑、乙炔發(fā)生器等),如又依易燃、易爆物,應(yīng)將這些物品搬離工作點5米以外。 2、在高空作業(yè)時更應(yīng)注意防止金屬火花飛濺而引起的火災(zāi)。 3、嚴禁在有壓力的容器和管道上進行焊接。 4、焊補儲存過易燃物的容器(如汽油箱等)時。焊前必須將容器內(nèi)介質(zhì)放盡,并用堿水清洗內(nèi)壁,再用壓縮空氣吹干,應(yīng)將所有孔蓋打開,確認安全可靠方可焊接。 5、焊條頭及焊后的焊件不能隨便亂扔,要妥善管理、更要不能扔在易燃、易爆物品的附近,以免發(fā)生火災(zāi)。 (三)預(yù)防有害汽體和煙塵的安全知識(三)預(yù)防有害汽體和煙塵的
20、安全知識1、焊接場地應(yīng)有良好的通風(fēng),以排除煙塵和有害氣體。2、在容器內(nèi)或狹小的地方焊接時應(yīng)采用壓縮空氣通風(fēng)。3、避免多名焊工擁擠在一起操作(四)預(yù)防弧光輻射的安全知識(四)預(yù)防弧光輻射的安全知識1、焊工必須使用專用的有電焊防護玻璃的面罩,而且防護玻璃的號數(shù)要適宜。 2、焊接時要穿工作服,防止弧光灼傷皮膚。3、引弧時要注意防止傷害他人眼睛。4、在工作場地和人多的地方,盡可能地使用遮光板,避免周圍人受弧光傷害。 (五)防止燙傷的安全知識(五)防止燙傷的安全知識 焊接時生產(chǎn)高溫金屬飛濺物,同時使用過的焊條頭及焊件溫度也很高,因此應(yīng)注意防止燙傷。 在焊接場所,要戴好電焊手套,禁止用赤裸的手觸摸焊條頭和焊件,穿戴好工作服,褲子
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