焊工理論知識培訓

焊工基礎(chǔ)知識培訓緒論一、焊接的概念1、焊接Welding隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需要和科學技術(shù)的蓬勃發(fā)展，且焊接在工業(yè)中的應用不斷提升，目前隨著焊接機器人的廣泛應用，研究人員仍在深入研究焊接的本質(zhì)，繼續(xù)開發(fā)新的焊接方法，以進一步提高焊接質(zhì)量；焊接：兩種或兩種以上材質(zhì)(同種或異種),通過加熱或加壓或二者并用,來達到原子之間的結(jié)合而形成永久性連接的工藝過程叫焊接。

二、焊接方法的分類焊接釬焊熔焊壓焊火焰釬焊激光焊、電子束焊電弧焊電阻釬焊摩擦焊、鍛焊擴散焊、冷壓焊氣焊感應釬焊爆炸焊、高頻焊非熔化極熔化極氬弧焊MIG埋弧焊CO2氣體保護焊焊條電弧焊等離子弧焊熔化極鎢極氬弧焊TIG三、手工電弧焊手工電弧焊（簡稱手弧焊）是以手工操作的焊條和被焊接的工件做為兩個電極，利用焊條與焊件之間的電弧熱量熔化金屬進行焊接的方法。1、手工電弧焊原理焊接過程：手工電弧焊由焊接電源、焊接電纜、焊鉗、焊條、焊件、電弧構(gòu)成回路，焊接時采用焊條和工件接觸引燃電弧，然后提起焊條并保持一定距離，在焊接電源提供合適電弧電壓和焊接電流下電弧穩(wěn)定燃燒，產(chǎn)生高溫，焊條和焊件局部加熱到融化狀態(tài)。焊條端部熔化的金屬和被熔化的焊件金屬熔合在一起，形成熔池。在焊接中，電弧隨焊條移動，熔池中的液態(tài)金屬逐步冷卻結(jié)晶后便形成焊縫，兩焊件被焊接在一起。手工電弧焊焊接過程在焊接中，焊條的焊芯熔化后以熔滴的形式向熔池過渡，同時焊條涂層產(chǎn)生一定量氣體和液態(tài)熔渣。產(chǎn)生的氣體充滿在電弧和熔池周圍，隔絕空氣。液態(tài)熔渣比液態(tài)金屬密度小，浮在熔池上面，從而起到保護熔池作用。熔池內(nèi)金屬冷卻凝固時熔渣也隨之凝固形成焊渣覆蓋在焊縫表面，防止高溫的焊縫金屬被氧化，并且降低焊縫的冷卻速度。在焊接過程中，液態(tài)金屬與液態(tài)熔渣和氣體間進行脫氧、去硫、去磷、去氫等復雜的冶金反應，從而使焊縫金屬獲得合適的化學成分和組織。2、電弧引燃方法電弧引燃的兩種方法：一是高頻高壓引弧法，主要用于鎢極惰性氣體保護焊中；二是接觸短路引弧法，用于手工電弧焊中，接觸短路引弧法的過程見下圖。3、焊接電弧的穩(wěn)定性影響焊接穩(wěn)定性的因素：1）焊工操作技術(shù)：如焊接操作中電弧長度控制不當，將會產(chǎn)生斷??；2）弧焊電源：

a弧焊電源特性，符合電弧燃燒的要求時，穩(wěn)定性好，反之則差；

b弧焊電源的種類。直流焊接電源比交流弧焊電源的電弧穩(wěn)定性好；

c弧焊電源的空載電壓。越高引弧越容易，電弧燃燒的穩(wěn)定性越好，但空載電壓過高時對焊工人身安全不利。3）焊接電流：焊接電流大，電弧溫度高，電弧燃燒越穩(wěn)定；4）焊條涂層：焊條涂層中含電離電位較低的物質(zhì)（如鉀、鈉、鈣的氧化物）越多，氣體電離程度越好，導電性越強，則電弧燃燒越穩(wěn)定；5）電弧長度：電弧長度過短，容易造成短路；過長就會產(chǎn)生劇烈擺動，破壞焊接電弧穩(wěn)定性，而且飛濺大；6）焊接表面狀況、氣流、電弧偏吹等：表面不清潔，氣流，大風，電弧偏吹等都會降低電弧燃燒穩(wěn)定性。4、電焊條（帶有涂層的供手工電弧焊使用的熔化電極）由焊芯和涂層組成，頭部為引弧端，尾部為夾持端，有一段無涂層的裸焊芯，便于焊鉗夾持和利于導電，見右圖1）焊芯：被涂層覆蓋的金屬芯，作用是導電，產(chǎn)生電弧，溶化后做為填充金屬與被熔化的母材融合形成焊縫2）涂層：壓涂在焊芯表面上的涂料層稱為涂層（又稱藥皮）其作用有：保護作用、冶金作用、改善焊接工藝性能其成分有：穩(wěn)弧劑、造渣劑、造氣劑、脫氧劑、合金劑、稀釋劑、粘結(jié)劑以及增塑劑焊條型號與牌號

焊條型號是國家標準中規(guī)定的焊條代號。焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中應用最廣的碳鋼焊條和低合金鋼焊條，相應的國家標準為GB/T5117-1995和GB/T5118-1995。標準規(guī)定，碳鋼焊條型號由字母“E”和四位數(shù)字組成。如“E4301”，其含義如下：

在我國已公布的碳鋼焊條型號中，代表熔敷金屬抗拉強度最小值的數(shù)字僅有“43”和“50”系列兩種。表4.2.1焊條用途類別與焊條牌號表示方法焊條牌號是焊條生產(chǎn)行業(yè)統(tǒng)一的焊條代號。表4.2.1為焊條用途不同的分類與對應牌號。焊條牌號前的字母表示焊條類別，“×××”代表數(shù)字，前兩位數(shù)字代表焊縫金屬抗拉強度等級。末尾數(shù)字表示焊條的藥皮類型和焊接電流種類（表4.2.2）。表4.2.3列舉出部分常用碳鋼焊條型號與對應的焊條牌號及數(shù)字含義。表4.2.2焊條牌號末尾數(shù)字與焊條藥皮類型及焊接電流種類之間的關(guān)系

表4.2.3部分常用碳鋼焊條型號與牌號對應表焊條型號是根據(jù)熔敷金屬抗拉強度、藥皮類型、焊接位置、電流種類及極性劃分的，以便供用戶選焊條時參考。但同一種焊條型號可能有不同性能的幾種焊條牌號與之對應，如J427和J427Ni屬于同一種焊條型號E4315。

在焊條藥皮中，如果含有以酸性氧化物(如氧化鈦、硅砂)為主的涂料成分，這種焊條稱為酸性焊條，如鈦鐵礦型焊條、鈦鈣型焊條、高鈦型焊條、氧化鐵型焊條和纖維素型焊條，如果含有以堿性氧化物(如氧化鈣)為主的涂料成分，這種焊條稱為堿性焊條，如含碳酸鹽和氟石為主的低氫型焊條。

酸性焊條和堿性焊條特性的比較：

1、酸性焊條藥皮組分氧化性強；而堿性焊條藥皮組分氧化性弱。

2、酸性焊條對水、銹產(chǎn)生氣孔的敏感性不大，焊條在使用前經(jīng)75~150℃烘焙1h；而堿性焊條對水、銹產(chǎn)生氣孔的敏感性較大，焊條在使用

前經(jīng)350~400℃烘焙1~2h。

3、酸性焊條電弧穩(wěn)定，可用交流或直流施焊；而堿性焊條由于藥皮中含有氟化物，惡化電弧穩(wěn)定性，必須用直流施焊，只有當藥皮中加穩(wěn)弧劑后才可交，直流兩用。

4、酸性焊條焊接電流大；而堿性焊條焊接電流較小，較同規(guī)格的酸性焊條約小10%左右。

5、酸性焊條宜長弧操作；而堿性焊條宜短弧操作，否則易引起氣孔。

6、酸性焊條合金元素過渡效果差；而堿性焊條合金元素過渡效果好。

7、酸性焊條焊縫成形較好，熔深較淺；而堿性焊條焊縫成形尚好，容易堆高，熔深稍深。

8、酸性焊條熔渣結(jié)構(gòu)呈玻璃狀；而堿性焊條熔渣結(jié)構(gòu)呈結(jié)晶狀。

9、酸性焊條脫渣較方便；而堿性焊條坡口內(nèi)第1層脫渣較困難，以后各層脫渣較容易。

10、酸性焊條焊縫常、低溫沖擊性能一般；而堿性焊條焊縫常、低溫沖擊性能較高。

11、酸性焊條抗裂性能較差；而堿性焊條抗裂性能好。

12、酸性焊條焊縫中的含氫量高，易產(chǎn)生“白點”，影響塑性；而堿性焊條焊縫中的含氫量低。

5、焊接工藝與工藝技術(shù)1)常見的弧焊變壓器見右圖2)焊接接頭、坡口和焊縫a）焊接接頭（用焊接的方法連接的接頭叫焊接接頭）如圖所示，焊接接頭由三部分組成：焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū)焊縫是工件經(jīng)焊接后形成的結(jié)合部分，通常由熔化的母材和焊材組成。熱影響區(qū)是焊接過程中未熔化，但因受焊接熱量影響而發(fā)生金相組織和力學性能變化的區(qū)域。熔合區(qū)介于焊縫和熱影響區(qū)中間，是焊縫和母材交接過渡的區(qū)域，它剛好加熱到熔點和凝固溫度區(qū)間，處于半熔化狀態(tài)的部分。b）焊接接頭的形式焊接接頭的形式很多，其基本形式可分為四種：對接接頭、角接接頭、搭接接頭和T型接頭，如圖。其他類型的接頭有十字接頭、端接接頭、斜對接接頭、卷邊接頭、套管接頭鎖底對接接頭等（1）對接接頭：兩焊件表面構(gòu)成大于或等于135度，小于或等于180度夾角的接頭稱為對接接頭，它是各種焊接結(jié)構(gòu)中采用最多的一種接頭形式。對接接頭的盈利集中相對較小，能承受較大載荷。（2）角接接頭：兩焊件表面間構(gòu)成大于30度，小于135度的接頭稱為角接接頭，這種接頭承載能力很差，一般用于不重要的焊接結(jié)構(gòu)或箱形物體上。（3）搭接接頭：兩焊件部分重疊放置構(gòu)成的接頭稱搭接接頭。搭接接頭應力分布不均勻，承載能力較低，但是由于搭接接頭焊前準備和裝配工作簡單，焊后橫向收縮量也較小，因此在焊接結(jié)構(gòu)中仍然得到應用。(4）T型接頭：一焊件的端面與另一焊件的表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭稱T型接頭。其承載能力低，應力分布不均勻，但能承受各個方向力和力矩，在生產(chǎn)中應用也很普遍c)焊接坡口的形式根據(jù)設(shè)計和工藝的需要，在焊件待焊部位加工并裝配成的一定幾何形狀的溝槽，稱為坡口。利用機械、火焰或電弧等方法加工坡口的過程稱為開坡口。坡口的形式很多，基本形式有I形坡口、V形坡口、X形坡口和U形坡口，如圖：d)焊縫根據(jù)不同的分類方法焊縫具有不同的形式。通常情況下，焊縫是以所在的空間位置，結(jié)合形式和焊縫連續(xù)情況進行分類的。根據(jù)焊縫所在的空間位置的不同，焊縫可分為平焊縫、橫焊縫、立焊縫、仰焊縫四種形式，對相應空間位置的焊縫的焊接分別稱為平焊、橫焊、立焊、仰焊，如圖：根據(jù)結(jié)合形式的不同，焊縫主要分為對接焊縫和角焊縫，另外還有塞焊縫和端接焊縫，下圖是對接焊縫各部分名稱和角接焊縫各部分名稱3）焊接工藝參數(shù)的選用（1）焊條的選擇

a、焊條型號的選擇：在焊縫金屬中，填充金屬約占50%~70%，因此焊條型號對焊縫金屬的化學成分和力學性能其重要作用。

b、焊條直徑的選擇，主要有以下幾個因素：焊件厚度，厚度越大，焊條直徑越大；焊縫位置，相同的板厚，平焊縫焊條直徑要大些，立焊縫最大不超過5mm，仰焊、橫焊焊條最大直徑不超過4mm，這樣形成較小熔池，減少熔化金屬下淌。焊接層數(shù)，多層焊道焊接時，第一層應選用直徑較小的焊條，一般為2.5mm或3.2mm的焊條，這是因為第一層焊條直徑過大時，焊條不能深入坡口根部而造成電弧過長，產(chǎn)生未焊透缺陷。下圖是焊條直徑與焊件厚度的關(guān)系（2）焊接電流的選擇焊接電流是手工電弧焊中最重要的參數(shù)。影響焊接電流大小的因素很多，如焊條直徑，焊條型號，涂層類型、焊接厚度、接頭形式、焊接位置、和焊道、焊層等，但主要是焊條直徑、焊接位置和焊道、焊層。a、焊條直徑與焊接電流的關(guān)系焊條直徑越大，熔化焊條所需熱量越多，所需焊接電流越大。每種直徑的焊條都有一個合適的焊接電流范圍，如圖焊接電流還可以根據(jù)下面的經(jīng)驗計算公式進行計算：

I=(35~55)d

式中：I為焊接電流

d為焊條直徑b、焊接位置：在其他焊接條件相同情況下，平焊位置可選擇偏大的焊接電流，橫焊、立焊、仰焊的焊接電流應小些，約小10%~20%。（3）電弧電壓手工電弧焊的電弧電壓與電弧長度成正比

（4）焊接速度

焊接過程中焊條沿焊接方向移動的速度，即單位時間內(nèi)完成的焊縫長度，稱為焊接速度。速度過快會造成行風變窄，高低不平，形成未焊透，熔合不良等缺陷；如過慢則熱量輸入多，熱影響區(qū)變寬，接頭晶粒組大，力學性能降低，焊接變形加大，速度應根據(jù)具體情況保持均勻適當。4）手工電弧焊常用工具（1）防護用具

手工電弧焊焊工常用防護用品如右圖主要有：面罩（手持式又叫盾式和頭戴式又叫盔式之分）、工作服、焊工手套、護腳、工作鞋、口罩、平光眼鏡等面罩（2）焊工常用工具焊工常用工具有：焊鉗、焊接電纜、焊條保溫桶、敲渣錘和鋼絲刷、角向磨光機，以及扁鏟等焊鉗角向磨光機5）各種位置焊接操作1）引弧（手工電弧焊時引燃電弧的過程稱為引弧）常用的引弧方式又劃擦引弧法和直擊引弧法，如圖：a、劃擦法引弧的操作要領(lǐng)：先將焊條的末端對準焊件，然后手腕扭轉(zhuǎn)一下，像劃火柴似的將焊條在焊件表面輕輕劃擦一下，引燃電弧，再迅速將焊條提起2-4mm，使電弧引燃，并保持電弧長度，使之穩(wěn)定燃燒。b、直擊法引弧的操作要領(lǐng)：將焊條末端對準焊件，然后將手腕下彎，使焊條輕微碰一下焊件后迅速提起2-4mm，即引燃電弧，引弧后，手腕放平，使電弧長度保持在與所用焊條直徑適當?shù)姆秶鷥?nèi)，使電弧穩(wěn)定燃燒。2）平敷焊（在平焊位置上堆敷焊道的一種焊接操作方法）焊接操作時，焊工左手持面罩，右手握焊鉗，如右圖：焊條工作角（焊條軸線在和焊條前進方向垂直的平面內(nèi)投影與工件表面間夾角）為90度。焊條前傾角+10度~+20度（正傾角表示焊條向前進方向傾斜，負傾角表示向前進方向的反方向傾斜）如下圖平敷焊操作圖平敷焊的焊條角度a、焊道的起頭起頭時焊件溫度較低，所以起點處熔深較淺。可在引弧后先將電弧稍微拉長，對起頭處預熱，然后再適當縮短電弧進行正式焊接。b、運條在正常焊接時，焊條的運動可分為三種基本運動形式：沿焊條中心線向熔池送進、沿焊接方向移動、焊條橫向擺動，如右圖c、運條方法厚板在焊接時，為了獲得較寬的焊縫，焊條沿焊縫橫向做有規(guī)律的擺動，根據(jù)擺動規(guī)律的不同，通常有以下運條方法：直線形運條法。常用于I形坡口的對接平焊，多層焊的第一層焊道或多層多道焊直線往復運條法。特點是焊接速度快、焊縫窄、散熱快，適用于薄板或接頭間隙較大的多層焊的第一道焊道。鋸齒形運條法。焊接時，焊條末端作鋸齒形連續(xù)擺動和向前移動，并在兩邊稍停片刻，以防產(chǎn)生咬邊，這種方法容易掌握，生產(chǎn)應用較多。月牙形運條法。這種運條方法熔池存在時間常，易于熔渣和氣體析出，焊縫質(zhì)量高。斜三角形運條法。這種運條方法能夠借助焊條的搖動來控制熔化金屬，促使焊縫成型良好，適用于T形接頭的平焊和仰焊以及開有坡口的橫焊。正三角形運條法。這種方法一次能焊出較厚的焊縫斷面，不易夾渣，生產(chǎn)率高，適用于開坡口的對接接頭。正圓圈形運條法。這種運條方法熔池存在時間長，溫度高，便于熔渣上浮和氣體析出，一般只用于較厚焊件的平焊。斜圓圈形形運條法。這種運條方法有利于控制熔池金屬不下淌，適用于T形接頭的平焊和仰焊，對接接頭的橫焊。8字形運條法。這種運條方法能保證焊縫邊緣得到充分加熱，熔化均勻，保證焊透，適用于帶有坡口的厚板對接焊。d、焊道的連接（如圖四種方式）尾頭相接是以先焊焊道尾部接頭的連接方式，這種接頭應用最多頭頭相接是從先焊焊道起頭處續(xù)焊接頭的連接方式，要求先焊焊道的起頭略前處引弧，并稍微拉長電弧，將電弧拉至起頭處，并覆蓋其端頭，帶起頭處焊平后再向反向移動。如下左圖。尾尾相接就是后焊焊道從接口的令一端引弧，焊到前焊道的結(jié)尾處，焊接速度略慢些，以填滿弧坑，然后以較快的焊接速度再向前焊一小段，熄弧。如下右圖。首尾相接是后焊焊道的結(jié)尾與先焊焊道的起頭相連接，利用結(jié)尾時的高溫重復熔化先焊焊道的起頭處，將焊道焊平后快速收尾。1是先焊焊道，2是后焊焊道e、焊道的收尾焊道的收尾就是一條焊道結(jié)束時如何収弧。常用的方法有以下三種：畫圈收尾法焊條移至焊道終點時，利用手腕動作使焊條尾端做圓圈運動，直到填滿弧坑后再拉斷電弧，此法適用厚板焊接，薄板容易燒穿。反復斷弧收尾法焊條移至焊道終點時，反復在弧坑處熄弧---引弧多次，直至填滿弧坑，此法適用薄板和大電流焊接，但堿性焊不適合，易出現(xiàn)氣孔?；睾甘瘴卜ê笚l移至焊道收尾處即停止，但不熄弧，適當改變焊條角度，如右圖，由1位置轉(zhuǎn)到2位置，填滿弧坑后再轉(zhuǎn)到3位置，然后慢慢拉斷電弧，堿性焊條常用此法。3）平接對焊（在平焊位置上焊接對接接頭的一種操作方法）a、中厚板（3-6mm）I形坡口對接焊裝配及定位焊：焊接裝配時應保證兩板對接處平齊，板厚時應留有一定間隙，以保證焊透，間隙大小取決于板厚，見下表：焊接操作：焊縫的起點、連接、收尾和平敷焊相同b、薄板（2mm）平對接焊焊接時易燒穿、焊縫成形不良、焊后變形大，所以操作時應注意以下幾點：一是裝配間隙不超過0.5mm，剔除接頭處毛刺；二是定位焊縫應短，近似點狀，間距應小些；三是宜采用短弧快速直線或直線往復式運條方式，防止燒穿；四是最好采用下坡焊，既是將焊件起頭處抬起15~20度；五是焊后進行校正c、厚板平對接焊厚板焊接應開坡口，以保證根部焊透。一般開V形、X形、U形坡口，采用多層焊或多層多道焊。下圖焊接方法：1是打底層（第一層）焊道，選用較小直徑焊條（一般為3.2mm）運條方法視間隙大小而定，，間隙小時采用直線形運條法，間隙大時采用直線往復運條法，以防燒穿。

2是其它層焊道，用角向磨光機或扁鏟將焊渣清除干凈，選用4mm直徑焊條，第二層采用直線形或小鋸齒形運條，其余各層采用鋸齒形運條，擺動范圍逐漸加寬，注意各焊道不要太厚，以防熔渣流到熔池前面造成夾渣。多層多道焊時，每條焊道可采用直線形運條法。d、單面焊雙面成形操作技術(shù)在有些焊接結(jié)構(gòu)中，不能采用雙面焊接，只能從焊縫一面進行焊接，又要求完全焊透，這種熔透焊道焊接法就是單面焊雙面成形技術(shù)。單面焊雙面成形的主要要求時焊件背面能焊出質(zhì)量符合要求的焊縫，其關(guān)鍵是正面打底層的焊接。打底層目前的焊接方法有：斷弧焊和連弧焊兩種。（1）斷弧焊法。斷弧法焊接時，電弧時燃時滅，靠調(diào)節(jié)電弧燃、滅時間長短來控制熔池溫度，工藝參數(shù)選擇范圍寬，是目前常用的一種打底層方法；（2）連續(xù)弧焊法。用連弧法進行打底層焊接時，電弧連續(xù)燃燒，采用較小的根部間隙，選用較小的焊接電流，焊接時電弧始終處于燃燒狀態(tài)并做有規(guī)律的擺動，使熔滴均勻過渡到熔池。連弧法背面成形較好，熱影響區(qū)分布均勻，焊縫質(zhì)量較高，是目前推廣使用的一種打底層焊接方法。（3）其他各層的焊接。選用直徑4mm的焊條，填充層電流為150~170A，蓋面層為140~160A，弧長2mm，層面嚴格清渣蓋面層施焊時，電弧的1/3弧柱將坡口邊緣熔合1.5-2mm左右，并在坡口邊緣稍停，以防止咬邊。4）角焊操作技能焊接時根據(jù)焊腳尺寸選擇焊接方式，焊腳尺寸小于8mm時，采用單層焊；焊腳尺寸為8-10mm時采用多層焊；焊腳尺寸大于10mm時采用多層多道焊。a、單層焊由于角焊縫焊接熱量向三個方向擴散，散熱快，不易燒穿，焊接電流比同板厚大10%左右。焊接角度，當兩板等厚時為45°，厚度不等時偏向薄板，右圖對于焊腳尺寸為5-8mm焊縫，可采用斜鋸齒形或斜圓圈形運條方法如下圖b、多層焊（和厚板平對焊相似）c、船形焊（見右圖）船形焊時，熔池處于水平位置，相當于平焊，焊縫質(zhì)量好，易于操作，焊接時可采用較大直徑的焊條和較大電流5）對接橫焊（是焊件處于垂直位置而接口處于水平位置的焊接操作，見右圖）橫焊操作時，由于熔化的金屬處于重力作用，有下淌傾向，使焊縫上面出現(xiàn)咬邊，下面出現(xiàn)焊瘤、未焊透、夾渣等缺陷。a、I形坡口的橫焊操作（1）裝配及定位焊：當焊件厚度小于5mm時，一般不開坡口但應預留有寬度為板厚1/2左右的間隙，采用雙面焊接。（2）正面焊接：在定位焊的背面進行焊接。選用3.2mm的焊條，焊接電流比對接平焊時小10%-15%，焊條工作角度見圖，運條方式：焊件較薄時采用往復直線形運條，較厚時采用短弧直線形或小斜圓圈形運條方法，圓圈傾斜約45°。（3）背面焊接：背面焊接方法和正面焊接基本相同。b、開坡口的橫焊操作當焊件較厚時，一般可開V形、U形、單V形、但U形坡口，坡口間隙2-3mm，鈍邊1-3mm。橫焊坡口特點時下面焊件不開坡口或坡口角度小于上面焊件，如圖，這樣有助于避免熔池金屬下淌，有利于焊縫成形橫焊接頭坡口形式開坡口橫焊焊道排列順序?qū)τ陂_坡口的焊件，應采用多層焊或多層多道焊，其焊道排列順序見上圖。焊打底層焊道時，應選用較小直徑（3.2mm）的焊條；焊第二焊道時，可選用直徑3.2mm或4mm的焊條；對于多層多道焊，可選用3.2mm焊條，直線形或小圓圈形遠眺，并根據(jù)焊道位置適當調(diào)整焊條角度，始終保持短弧和適當?shù)暮附铀俣?，以獲得良好的焊縫成形。6）對接立焊立焊操作比平焊操作困難，主要原因時熔池及熔滴在重力作用下易下淌，產(chǎn)生焊瘤及焊縫兩邊咬邊，焊縫成形不如平焊時美觀，但立焊時易清渣。立焊操作時根據(jù)焊件與焊工距離的不同，焊工可采取立式或蹲式兩種操作姿勢，如圖立式操作方法有兩種：一種是由下向上施焊，稱為向上立焊；另一種是由上向下施焊，稱為向下立焊。生產(chǎn)中應用最多的是由下向上施焊。a、向上施焊操作要領(lǐng)1、焊接時應選用較小直徑的焊條（2.5-4mm），較小焊接電流（比平時小10%-15%），這樣熔池體積小，冷卻凝固快，可以減少和防止熔化金屬下淌；2、采用短弧焊接，電弧長度不大于焊條直徑，利于電弧吹里托住熔池，短弧操作有利熔滴過渡；3、焊條工作角度為90°，前傾角為-10°~-30°，即焊條向焊接方向的反方向傾斜，這樣電弧吹力對熔池產(chǎn)生向上推力，防止熔化金屬下淌；4、為便于右手操作和觀察熔池狀況，焊工身體不要正對焊縫，要略向左偏。I形坡口對接立焊的操作方法主要有兩種：跳弧法和滅弧法（1）跳弧法：操作要領(lǐng)是當熔滴脫離焊條末端過渡到熔池后，立即將電弧向上提起（約10mm），使熔化金屬有凝固的機會，當熔池縮小至焊條直徑的1-1.5倍的時候，再將電弧迅速拉回到原處形成新的熔池，如此不斷重復熔化-冷卻-凝固-再熔化的過程，就能由下向上形成一條焊縫。（2）滅弧法：操作要領(lǐng)是當熔滴脫離焊條末端過渡到對面的熔池后，立即將電弧拉斷熄滅，使熔化金屬有瞬時凝固的機會，隨后重新在弧坑引燃電弧，使燃弧—滅弧交替進行。b、I形坡口的對接立焊方法c、向下立焊法向下立焊法只適用于薄板和不甚重要結(jié)構(gòu)的焊接，其特點是焊接速度快、熔深淺、熔寬窄、不易燒穿、焊縫成形美觀、操作簡單，但需要熟練掌握操作技巧。其操作要點：（1）焊接電流應適中，保證熔合良好；（2）焊接時，使焊條垂直于焊件表面用直擊法引弧，運條時采用較大的焊條前傾角約為30°-40°，利用電弧吹力托住熔池，防止熔池下淌；（3）采用直線形運條法，盡量避免橫向擺動，但有時也可稍作橫向擺動，以利于焊縫兩側(cè)與母材熔合良好。7）仰焊（仰焊縫的焊接稱為仰焊如圖）a、仰焊操作特點幾種基本焊接位置中，仰焊是最難操作的一種焊接位置。仰焊時熔滴過渡的主要形式是短路過渡，焊接電流不可過大，一般比平焊時小10%~15%，同時注意控制熔池體積和溫度，焊層要薄。b、安全操作事項注意清除焊接場地易燃易爆物品，加強勞動保護，正常佩戴勞保防護用品，注意扣緊領(lǐng)口、袖口、頭戴披風帽，頸扎毛巾上衣不要束在褲腰里，褲腳不能卷起，也不能束在鞋筒里，面罩黑玻璃固定牢固，四周不能有縫隙。防止燒傷燙傷。c、操作姿勢（如圖）d、角接仰焊焊接角度如下圖四、CO2氣體保護焊1概述二氧化碳氣體保護焊是用二氧化碳做為保護氣體，依靠焊絲與焊件間產(chǎn)生的電弧來熔化金屬的一種氣體保護焊方法，簡稱CO2焊。1）CO2氣體保護焊的焊接過程（如圖）焊接設(shè)備主要由電源、焊槍、送絲機構(gòu)、供氣系統(tǒng)等組成。2）CO2氣體保護焊特點：焊接應力與變形小，適宜全位置焊接，CO2氣體來源廣，價格低，焊接耗電少，對鐵銹敏感性小，不易產(chǎn)生氣孔，焊縫含氫量低，抗裂性好，生產(chǎn)率高等

KRⅡ500AV焊槍送絲電機電磁氣閥遙控盒氣管流量計氣瓶工件六芯電纜正極電纜負極電纜焊接電源A配電箱+_2焊接設(shè)備CO2氣體保護焊設(shè)備由焊接電源、焊槍、送絲機構(gòu)、供氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。1）焊接電源

CO2氣體保護焊的焊接電源均為直流電源，通常為弧焊整流器；2）焊槍焊槍的主要作用是向焊接區(qū)輸送保護氣流并穩(wěn)定可靠地向焊絲導電；3）送絲機構(gòu)CO2氣體保護焊送絲為等速送絲，送絲應均勻平穩(wěn)。其送絲方式有拉絲式、推絲式和推拉式三種（如圖），常用的為推絲式；4）供氣系統(tǒng)供氣系統(tǒng)作用是將保存在鋼瓶中液態(tài)CO2氣體在需用時變成有一定流量的氣態(tài)CO2，由焊槍噴嘴噴出。供氣系統(tǒng)主要由氣瓶、干燥器、預熱器、減壓器和流量計等組成，如下圖：5）控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的作用是對供氣、送絲和供電等實行控制3焊接工藝參數(shù)1）焊絲直徑焊絲直徑應根據(jù)焊件厚度、焊接位置及質(zhì)量要求進行選擇。當焊接薄板或中厚板立、橫、仰焊時，多選用1.6mm以下的細焊絲，中厚板平焊可選用直徑1.2mm以上的焊絲。焊絲直徑越大，生產(chǎn)率越高，但飛濺增多，焊接成形變差，焊絲直徑選擇見下表：2）焊接電流焊接電流是CO2氣體保護焊重要參數(shù)，大小根據(jù)焊件厚度、焊絲直徑、焊接位置、熔滴過渡形式來選擇，不同焊絲直徑所用焊接電流見下表：3）電弧電壓

電弧電壓必須與焊接電流配合恰當，其大小會影響到焊縫成形、熔深、飛濺、氣孔及電弧的穩(wěn)定性。通常細焊絲焊接時電弧電壓為16-24V，粗焊絲焊接時電弧電壓為25-36V。當采用短路過渡時電弧電壓與焊接電流有一個最佳配合范圍，見下表根據(jù)焊接條件選定相應板厚的焊接電流，可以根據(jù)下列公式計算焊接電壓:

<300A時:焊接電壓=(0.04倍焊接電流+16±1.5)伏

>300A時:焊接電壓=(0.04倍焊接電流+20±2)伏

舉例1：選定焊接電流200A，則焊接電壓計算如下：焊接電壓=(0.04×200+16±1.5)伏

=(8+16±1.5)伏=(24±1.5)伏舉例2：選定焊接電流400A，則焊接電壓計算如下：焊接電壓=(0.04×400+20±2)伏

=(16+20±2)伏=(36±2)伏4）焊接速度焊接速度過快，易產(chǎn)生咬邊、未熔合等缺陷，且氣體保護效果差，可能出現(xiàn)氣孔；過慢，容易燒穿，焊件變形大，生產(chǎn)率低。一般速度15-40m/h。5）焊絲伸出長度（定義:焊絲從導電咀到工件的距離）焊絲伸出長度一般取決焊絲直徑，和焊接電流。小于300A時:L=(10--15)倍焊絲直徑.大于300A時:L=(10--15)倍焊絲直徑+5mm舉例：直徑1.2mm焊絲可用電流120-350A,電流小時乘10倍的焊絲直徑，電流大時乘15倍的焊絲直徑。導電咀L工件焊絲伸長度為什麼要求嚴格?焊接過程中，保持焊絲伸長度不變是保證焊接過程穩(wěn)定性的重要因素之一。過長時：氣體保護效果不好，易產(chǎn)生氣孔，引弧性能差,電弧不穩(wěn),飛濺加大,熔深變淺，成形變壞.過短時：看不清電弧,噴嘴易被飛濺物堵塞,飛濺大，熔深變深，焊絲易與導電咀粘連.

焊接電流一定時，干伸長度的增加，會使焊絲熔化速度增加，但電弧電壓下降，電流降低，電弧熱量減少。熱量=干伸長度熱量+電弧熱量干伸長度熱量電弧熱量4CO2氣體保護焊操作技術(shù)1）操作安全防護a、防輻射和灼傷

CO2氣體保護焊時由于電流密度大，電弧溫度高，弧光輻射比手工電弧焊強得多，應特別注意加強安全防護，防止電光性眼炎及裸露皮膚灼傷。b、防中毒

CO2氣體保護焊不僅產(chǎn)生煙霧和金屬粉塵，而且還產(chǎn)生CO、NO3等有害氣體，應加強焊接場地通風。2）基本操作技術(shù)a、引弧

CO2氣體保護焊一般采用接觸短路法引弧。b、熄弧焊接結(jié)束時不要立即熄弧，這樣容易留下弧坑，而且容易產(chǎn)生裂紋、氣孔等缺陷，應在弧坑處稍作停留，待弧坑填滿后再緩慢抬起焊槍。c、焊縫的連接焊縫接頭的連接一般采用退焊法，操作方法同手工電弧焊。

d、左焊法和右焊法

CO2氣體保護焊的操作方法按焊槍移動方向不同可分為左焊法和右焊法，見圖右焊法加熱集中，熱量可以充分利用，熔池保護效果好，而且由于電弧吹力作用，將熔池金屬推向后方，所以焊縫飽滿，但焊接時不變確定焊接方向容易焊偏，尤其時對接接頭；左焊法電弧對待焊處具有預熱作用，能得到較大熔深，焊縫成形得到改善，左焊法觀察熔池困難但觀察待焊區(qū)清楚，不易焊偏，CO2氣體保護焊一般采用左焊法。e、運絲方式(同手工電弧焊）5、焊接缺陷，原因及預防五、埋弧焊

埋弧焊（SubmergedArcWelding）是電弧在焊劑下燃燒以進行焊接的熔焊方法。按照機械化程度，可以分為自動焊和半自動焊兩種。兩者的區(qū)別是：前者焊絲送進和電弧相對移動都是自動的，而后者僅焊絲送進是自動的，電弧移動是手動的。由于自動焊的應用遠比半自動焊廣泛，因此，通常所說的埋弧焊一般指的是自動埋弧焊。一、埋弧焊原理、特點及應用

1.工作原理

焊接電源的兩極分別接至導電嘴和焊件。焊接時，顆粒狀焊劑由焊劑漏斗經(jīng)軟管均勻地堆敷到焊件的待焊處，焊絲由焊絲盤經(jīng)送絲機構(gòu)和導電嘴送入焊接區(qū)，電弧在焊劑下面的焊絲與母材之間燃燒，電弧熱使焊絲、焊劑及母材局部熔化和部分蒸發(fā)。金屬蒸汽、焊劑蒸氣和冶金過程中析出的氣體在電弧的周圍形成一個空腔，熔化的焊劑在空腔上部形成一層熔渣膜。這層熔渣膜如同一個屏障，使電弧、液體金屬與空氣隔離，而且能將弧光遮蔽在空腔中。在空腔的下部，母材局部熔化形成熔池；空腔的上部，焊絲熔化形成熔滴，并以渣壁過渡的形式向熔池中過渡，只有少數(shù)熔滴采取自由過渡。

2.埋弧焊的特點

埋弧焊有以下優(yōu)點：⑴生產(chǎn)效率高埋弧焊所用的焊接電流可大到1000A以上，因而電弧的熔深能力和焊絲熔敷效率都比較大。⑵焊接質(zhì)量好一方面由于埋弧焊的焊接參數(shù)通過電弧自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能夠保持穩(wěn)定，對焊工操作技術(shù)要求不高，因而焊縫成形好、成分穩(wěn)定；另一方面也與采用熔渣進行保護，隔離空氣的效果好有關(guān)。⑶勞動條件好埋弧自動焊時，沒有刺眼的弧光，也不需要焊工手工操作。這既能改善作業(yè)環(huán)境，也能減輕勞動強度。⑷節(jié)約金屬及電能對于20～25mm厚以下的焊件可以不開坡口焊接，這既可節(jié)省由于加工坡口而損失的金屬，也可使焊縫中焊絲的填充量大大減少。同時，由于焊劑的保護，金屬的燒損和飛濺也大大減少。由于埋弧焊的電弧熱量能得到充分的利用，單位長度焊縫上所消耗的電能也大大降低。埋弧焊具有的缺點：⑴焊接適用的位置受到限制由于采用顆粒狀的焊劑進行焊接，因此一般只適用于平焊位置（俯位）的焊接，如平焊位置的對接接頭、平焊位置和橫焊位置的角接接頭以及平焊位置的堆焊等。對于其它位置，則需要采用特殊的裝置以保證焊劑對焊縫區(qū)的覆蓋。

⑵焊接厚度受到限制由于埋弧焊時，當焊接電流小于100A時電弧的穩(wěn)定性通常變差，因此不適于焊接厚度小于1mm以下的薄板。

⑶對焊件坡口加工與裝配要求較嚴因為埋弧焊不能直接觀察電弧與坡口的相對位置，故必須保證坡口的加工和裝配精度，或者采用焊縫自動跟蹤裝置，才能保證不焊偏。

3.埋弧焊的應用

廣泛應用于鍋爐、壓力容器、船舶、橋梁、起重機械、工程機械、冶金機械以及海洋結(jié)構(gòu)、核電設(shè)備等制造，特別是當用于中厚板、長焊縫的焊接時具有明顯的優(yōu)越性。埋弧焊具有生產(chǎn)效率高、焊縫質(zhì)量好、焊接熔深大、機械化程度高等特點

可焊接的鋼種有：碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼以及復合鋼等。此外，用埋弧焊堆焊耐熱、耐腐蝕合金或焊接鎳基合金、銅基合金等也能獲得很好的效果。

二、埋弧焊用焊接材料

當被焊材料確定以后，焊縫的化學成分在很大程度上取決于焊劑和焊絲的選配，因此，正確選配焊劑和焊絲是埋弧焊工藝的一項重要內(nèi)容。埋弧焊用的焊接材料是焊劑和焊絲。焊劑的作用起著隔離空氣、保護焊接金屬不受空氣侵害的作用對熔化金屬進行冶金處理的作用焊絲的作用焊接時熔化進入熔池，起到填充和合金化的作用尚未熔化的焊絲還起著導電的作用化學成分氧化物性質(zhì)按SiO2含量按MnO含量按CaF2含量酸性中性堿性高硅（大于３０％）低硅（小于１０％）中硅（１０％－３０％）高錳（大于３０％）中錳（１５％－３０％）無錳（小于２％）低錳（２％－１５％）高氟（大于３０％）低氟（小于１０％）中氟（１０％－３０％）化學性質(zhì)：氧化性；弱氧化性；惰性顆粒結(jié)構(gòu)：玻璃狀；結(jié)晶狀中性堿性非熔煉焊劑熔煉焊劑2.焊絲

焊絲主要是按照被焊材料的種類進行分類，可以分為碳素結(jié)構(gòu)鋼焊絲、合金結(jié)構(gòu)鋼焊絲、不銹鋼焊絲、有色金屬焊絲和堆焊用的特殊合金焊絲等。

焊絲除要求其化學成分符合要求外，還要求其外觀質(zhì)量滿足要求，即焊絲直徑及其偏差應符合相應標準規(guī)定，焊絲表面應無銹蝕、氧化皮等。此外，為了便于機械送絲，焊絲還應具有足夠的挺度。1.高Si焊劑焊接低碳鋼或某些合金鋼（b）高Si中Mn焊劑/含Mn焊絲（Mn=0.8%

1.1%）（c）高Si高Mn焊劑/低碳鋼焊絲或含Mn焊絲應用最廣泛的配合方式2、中Si焊劑：合金結(jié)構(gòu)鋼3、低Si焊劑：高合金鋼（不銹鋼，熱強鋼）3.焊劑與焊絲的選配三、埋弧焊的冶金特點

埋弧焊方法的特殊性，也使埋弧焊的冶金具有許多自己的特點。

焊接時，焊劑在電弧的作用下發(fā)生熔化，并圍繞電弧空間形成一個由液態(tài)熔渣膜構(gòu)成的天然屏障，能有效地阻止空氣侵入電弧空間。其保護作用好于焊條電弧焊時由焊條藥皮提供的氣－渣聯(lián)合保護，這可以從焊縫中的含氮量得到證明。（1）機械保護作用好1.冶金特點（2）冶金反應充分

這主要與埋弧焊使用的焊接熱輸入大有關(guān)。焊接熱輸入大，使焊接區(qū)的金屬處于液態(tài)的時間長（比焊條電弧焊時長幾倍），因而使得液態(tài)金屬、液態(tài)熔渣和氣相之間的化學冶金反應更充分，有利于焊縫得到預期的化學成分。同時熔池中的氣體、夾雜物容易逸出，有利于消除氣孔、夾雜等缺陷。（3）焊縫的化學成分穩(wěn)定

在母材一定的情況下，焊縫的化學成分主要受兩方面因素影響：一個是焊接材料，即焊絲和焊劑，能夠決定焊縫的合金系統(tǒng)；另一個是焊接參數(shù)。當焊接參數(shù)變化時，一方面要影響熔合比，使母材熔入的量變化，進而影響焊縫的化學成分；另一方面能夠影響焊劑的熔化率，影響化學冶金反應進行的程度，從而使焊縫的化學成分受到影響。由于埋弧焊時的