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焊工入門知識(shí)焊條電弧焊氣焊與氣割埋弧自動(dòng)焊CO2氣體保護(hù)焊手工鎢極氬弧焊全套可編輯PPT課件任務(wù)一:認(rèn)識(shí)焊工一、任務(wù)提出二、相關(guān)知識(shí)三、任務(wù)實(shí)施四、任務(wù)評(píng)價(jià)五、基礎(chǔ)知識(shí)擴(kuò)展六、思考與練習(xí)163明確焊工的定義與分類;熟悉焊接的特點(diǎn)、應(yīng)用及安全文明生產(chǎn)要求。教學(xué)要求焊接在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,尤其是在大型復(fù)雜機(jī)器的零部件制造中占據(jù)著十分重要的地位,相較于其他金屬加工方法,焊接有著明顯的優(yōu)勢(shì)。這是因?yàn)楹附涌梢杂没鬄樾?、化?fù)雜為簡(jiǎn)單的方法準(zhǔn)備坯料,然后用逐次裝配焊接的方法拼小為大,從而實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜零件的加工。學(xué)習(xí)焊接的專業(yè)技能之前,有必要先了解焊工的相關(guān)知識(shí)。1.焊工的定義焊接是指通過(guò)加熱或加壓,或兩者并用,并且用或不用填充材料,使工件達(dá)到永久性結(jié)合的加工方法。被焊接的工件稱為焊件。焊工是采用合適的焊接方式、合理的焊接工藝、適當(dāng)?shù)暮附釉O(shè)備,將金屬或非金屬工件焊接成為一體的工種。2.焊接的分類焊接的方法很多,根據(jù)焊接過(guò)程中金屬所處狀態(tài)的不同,焊接可分為熔焊、壓焊和釬焊三類。(1)熔焊熔焊是指在焊接過(guò)程中對(duì)焊件進(jìn)行局部加熱,利用高溫熔化焊件連接處的金屬材料,不用施加壓力,待熔化的金屬冷卻后形成焊縫的焊接方法。常用的熔焊方法有焊條電弧焊、氣焊、氣體保護(hù)焊、埋弧焊、等離子弧焊、激光焊等。(2)壓焊壓焊是指在焊接過(guò)程中,無(wú)論是否加熱焊件,都需要對(duì)焊件施加壓力以完成焊接的焊接方法。常用的壓焊方法有鍛焊、電阻焊、氣壓焊、超聲波焊等。(3)釬焊釬焊是指采用比焊件材料熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料,將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn),而低于焊件材料熔點(diǎn)的溫度,利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕焊件,填充接頭間隙并在焊件之間相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。常用的釬焊方法有烙鐵釬焊、電阻釬焊、感應(yīng)釬焊等。3.焊接的特點(diǎn)與其他加工方式相比,焊接具有以下特點(diǎn):①焊接的結(jié)構(gòu)形式可實(shí)現(xiàn)多樣化、復(fù)雜化。②可實(shí)現(xiàn)異種材料工件之間的連接。③操作工序簡(jiǎn)單,容易進(jìn)行。④可節(jié)省金屬材料。相同強(qiáng)度要求的工件,焊件的重量比鉚件輕36%,比鑄件輕30%。焊接的不足之處在于焊件容易產(chǎn)生焊接變形、殘余應(yīng)力和應(yīng)力集中等缺陷。4.焊接的安全技術(shù)焊接作業(yè)過(guò)程中,操作者需要接觸電、可燃?xì)怏w、易燃易爆物等危險(xiǎn)源,而且焊接時(shí)還會(huì)產(chǎn)生有毒、有害氣體和弧光輻射,這就要求操作者必須掌握焊接的安全知識(shí),嚴(yán)格按照焊接的安全操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè),避免生產(chǎn)事故的發(fā)生。
(1)預(yù)防觸電的安全技術(shù)為防止觸電事故的發(fā)生,焊工在進(jìn)行焊接操作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①焊接前,應(yīng)檢查焊機(jī)接地是否良好,焊接電源線和焊鉗絕緣是否良好。②在潮濕環(huán)境中焊接時(shí),必須站在鋪有絕緣物的地方,并穿好絕緣鞋。③焊接時(shí),嚴(yán)禁用手接觸焊件、工作臺(tái)、焊鉗口等帶電部件。④拉下、合上電源閘刀時(shí),需采用單手進(jìn)行,萬(wàn)一觸電時(shí)能避免電流在身體內(nèi)形成回路。⑤需要移動(dòng)電焊機(jī)的位置時(shí),應(yīng)先斷開電源;焊接結(jié)束后,應(yīng)先關(guān)閉電焊機(jī)開關(guān),再拉下閘刀。
(2)預(yù)防火災(zāi)和爆炸的安全技術(shù)為預(yù)防火災(zāi)和爆炸的發(fā)生,焊工在進(jìn)行焊接操作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①焊接場(chǎng)地10m范圍內(nèi)禁止存放易燃、易爆物品,如汽油、煤油、油漆、木屑等。②在進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí),應(yīng)注意防止金屬火花飛濺而引起火災(zāi)。③對(duì)受壓容器、密閉容器等工件進(jìn)行焊接時(shí),必須事先進(jìn)行檢查,解除帶壓設(shè)備的壓力,打開所有孔蓋后,再進(jìn)行焊接。⑥離開焊接現(xiàn)場(chǎng)時(shí),應(yīng)關(guān)閉電源、氣源,并熄滅火種。⑦嚴(yán)禁在木板上進(jìn)行焊接操作。④焊接或切割被油脂或化學(xué)物質(zhì)污染的工件時(shí),必須清洗干凈之后再進(jìn)行。⑤在容器內(nèi)進(jìn)行焊接時(shí),嚴(yán)禁將焊接或切割工具放在容器內(nèi)擅自離去,以防混合氣體發(fā)生燃燒和爆炸。(3)預(yù)防弧光傷害和燙傷①焊接前,應(yīng)穿戴好勞保用品,盡量減少皮膚的裸露。②焊接過(guò)程中,必須使用專業(yè)的防護(hù)面罩,嚴(yán)禁眼睛直視焊弧。③在人多的場(chǎng)所進(jìn)行焊接時(shí),應(yīng)在焊件周圍設(shè)置防護(hù)欄屏,以減少焊弧光對(duì)他人眼睛的傷害。④焊接后的工件除渣需用專業(yè)工具,并戴好護(hù)目鏡,嚴(yán)禁用手直接觸摸焊件。(4)預(yù)防有害氣體和煙塵中毒的安全技術(shù)為防止有害氣體和煙塵中毒事故的發(fā)生,焊工在進(jìn)行焊接操作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①焊接場(chǎng)地應(yīng)具備良好的通風(fēng)條件。②做好個(gè)人防護(hù)工作,盡量減少人體對(duì)有害氣體和煙塵的吸入。③盡量使用埋弧焊等自動(dòng)焊接方式,減少焊條電弧焊等手工焊接。④對(duì)焊接場(chǎng)地進(jìn)行合理布局,控制場(chǎng)地內(nèi)同時(shí)進(jìn)行焊接的焊工人數(shù)。5.特殊環(huán)境中焊接的安全技術(shù)特殊環(huán)境是指一般工業(yè)企業(yè)的正規(guī)廠房以外的地方,如高空、野外、容器內(nèi)等場(chǎng)所。在特殊環(huán)境中進(jìn)行焊接操作時(shí),除了遵守上述安全技術(shù)要求之外,還應(yīng)遵守以下特殊規(guī)定。(1)高空焊接作業(yè)在距離地面2m及以上有可能墜落的高處進(jìn)行的焊接作業(yè)稱為高空焊接作業(yè)。焊工在進(jìn)行高空焊接作業(yè)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①酒后及患有高血壓、心臟病等疾病的人員不得進(jìn)行高空焊接作業(yè)。②高空焊接作業(yè)時(shí),焊工應(yīng)系好安全帶,且地面應(yīng)有人監(jiān)護(hù)。③高空焊接作業(yè)時(shí),焊接電纜等應(yīng)扎緊在固定的地方,嚴(yán)禁纏繞在人身上或搭在背上工作。④盡量將電焊機(jī)、氧氣瓶、乙炔瓶等焊接設(shè)備留在地面上。⑤嚴(yán)禁在雨天、雪天、霧天或大風(fēng)(六級(jí)以上)天氣時(shí)進(jìn)行高空焊接作業(yè)。(2)容器內(nèi)焊接作業(yè)①在進(jìn)入容器內(nèi)部之前,應(yīng)先弄清楚容器內(nèi)部的情況。②應(yīng)隔離和切斷容器與外界聯(lián)系的部件,如設(shè)備上的水管、壓力管等;對(duì)裝有污染物的容器,應(yīng)先進(jìn)行清洗并確認(rèn)無(wú)危險(xiǎn)后才能進(jìn)入。③應(yīng)派專人對(duì)容器內(nèi)的焊接作業(yè)進(jìn)行監(jiān)護(hù)。④保證容器內(nèi)部具有良好的通風(fēng)條件。⑤在容器內(nèi)部進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí),應(yīng)做好絕緣防護(hù)工作,最好墊上絕緣墊,避免發(fā)生觸電事故。(3)露天或野外焊接作業(yè)①夏季在露天環(huán)境中進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí),必須搭建防風(fēng)雨棚或臨時(shí)涼棚。②露天作業(yè)時(shí)應(yīng)注意風(fēng)向,避免吹散的鐵液及焊渣傷人。③嚴(yán)禁在雨天、雪天或霧天進(jìn)行露天作業(yè)。④夏季進(jìn)行露天氣焊、氣割時(shí),應(yīng)避免氧氣瓶、乙炔瓶直接受烈日暴曬,以防氣體受熱膨脹而發(fā)生爆炸。6.個(gè)人防護(hù)用具個(gè)人防護(hù)用具是保護(hù)操作者在焊接過(guò)程中人身安全和健康所必需的防護(hù)用品,焊工在各種焊接與切割操作中,必需嚴(yán)格按規(guī)定佩戴防護(hù)用具,以避免可能發(fā)生的危害。常用的個(gè)人防護(hù)用具有以下幾種。(1)防護(hù)面罩防護(hù)面罩是手工電弧焊接時(shí)必備的防護(hù)用具,可以防止焊接飛濺、弧光及高溫對(duì)焊工面部及頸部的灼傷。防護(hù)面罩有手持式和頭盔式兩種,如圖1-1所示。(a)手持式(b)頭盔式圖1-1防護(hù)面罩(2)護(hù)目鏡護(hù)目鏡主要用來(lái)減弱弧光強(qiáng)度和過(guò)濾焊接時(shí)產(chǎn)生的紅外線和紫外線,避免焊工的眼睛受到上述有害因素的危害。護(hù)目鏡一般由白色玻璃和濾光玻璃組成,顏色以墨綠色和橙色較為常見。按顏色的深淺不同,濾光玻璃分為6個(gè)型號(hào),即7~12號(hào),號(hào)數(shù)越大,顏色越深。手弧焊一般選用7號(hào)或8號(hào)。護(hù)目鏡一般安裝在防護(hù)面罩正面的長(zhǎng)方形孔中,也可制成普通眼鏡形式,獨(dú)立佩戴。(3)工作服、焊工手套和絕緣鞋其他的個(gè)人防護(hù)用具有工作服、焊工手套和絕緣鞋等。工作服常采用白色帆布制作,不反射弧光,可以起到隔熱、減少弧光輻射和金屬飛濺對(duì)人體的灼傷。焊工手套和絕緣膠鞋是有效防止觸電所必須穿戴的勞動(dòng)保護(hù)用品。7.輔助工具和量具焊接常用的輔助工具有敲渣錘、鏨子、鋼絲刷、銼刀、烘干箱和焊條保溫筒等。敲渣錘:兩端制成尖鏟形或扁鏟形的清渣工具。鏨子:用于清除熔渣、飛濺物和焊瘤的工具。鋼絲刷:用于清除焊件表面鐵銹、污物和熔渣的工具。銼刀:用于修整焊件坡口鈍邊、毛刺和焊件根部接頭的工具。烘干箱:用于烘干焊條的專用設(shè)備,其溫度可按需要調(diào)節(jié)。焊條保溫筒:焊工現(xiàn)場(chǎng)攜帶的保溫容器,用于保持焊條的干燥度,可以隨焊隨取。焊接時(shí)最常用的量具為焊縫萬(wàn)能量具,用以測(cè)量焊前焊件的坡口角度、裝配間隙、錯(cuò)位及焊后焊縫的余高、焊縫寬度和角焊縫焊腳尺寸等,其測(cè)量示意如圖1-2所示。(a)測(cè)量管子坡口角度(b)測(cè)量鋼板坡口角度(c)測(cè)量裝配間隙(d)測(cè)量焊件錯(cuò)位(e)測(cè)量角焊縫厚度(f)測(cè)量焊縫余高圖1-2焊縫萬(wàn)能量規(guī)使用焊縫萬(wàn)能量規(guī)時(shí)應(yīng)避免磕碰劃傷,保持尺面清潔,用畢放入封套內(nèi)。①在課堂上學(xué)習(xí)焊工的基礎(chǔ)知識(shí)。②觀看動(dòng)畫或影片,了解焊接的安全技術(shù)。③抄寫、背讀安全技術(shù)知識(shí),為以后的技能操作練習(xí)打下安全基礎(chǔ)。④參觀工廠的焊接場(chǎng)地,熟悉焊工的個(gè)人防護(hù)用具。
四、任務(wù)評(píng)價(jià)在學(xué)習(xí)焊工基礎(chǔ)知識(shí)和參觀工廠焊接場(chǎng)地之后,進(jìn)行安全技術(shù)知識(shí)的考試,成績(jī)合格者方可進(jìn)入后續(xù)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。焊接技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占據(jù)著重要地位,在生產(chǎn)實(shí)際中,幾乎所有的產(chǎn)品,從幾十萬(wàn)噸的油輪到不足一克的微電子元件,都不同程度地依賴焊接技術(shù)。隨著科技的不斷進(jìn)步,焊接技術(shù)不斷向高參數(shù)、大型化及高效率的方向發(fā)展,焊件的結(jié)構(gòu)和焊接的工作量也越來(lái)越大。例如,一輛小汽車上有5000~12000個(gè)焊點(diǎn),一架飛機(jī)上的焊點(diǎn)更是多達(dá)20~30萬(wàn)個(gè);一艘三十萬(wàn)噸的油輪上的焊縫長(zhǎng)達(dá)1000km。正是在這種背景下,各國(guó)都在大力發(fā)展高效、先進(jìn)的焊接方法和焊接工藝,并積極探索采用新能源的焊接方法。1、焊接的重要地位①遵守國(guó)家政策、法律和法規(guī);遵守企業(yè)的有關(guān)規(guī)章制度。②愛崗敬業(yè),忠于職守,自覺、認(rèn)真地履行各項(xiàng)崗位職責(zé)。③工作認(rèn)真負(fù)責(zé),吃苦耐勞,嚴(yán)于律己。④刻苦鉆研業(yè)務(wù),認(rèn)真學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí),努力提高自身技能操作水平。⑤謙虛謹(jǐn)慎,團(tuán)結(jié)合作,相互配合工作。⑥嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝流程和崗位規(guī)章制度,重視安全,保證產(chǎn)品質(zhì)量。⑦堅(jiān)持安全文明生產(chǎn)。2、焊工職業(yè)守則
六、思考與練習(xí)1.焊接和焊工的定義分別是什么?2.焊接可分為哪三類?3.焊接有什么特點(diǎn)?4.焊接有哪些安全技術(shù)要求?5.焊接的個(gè)人防護(hù)用具有哪些?6.焊接常用的輔助工具和量具有哪些?任務(wù)一:認(rèn)識(shí)焊條電弧焊一、任務(wù)提出二、相關(guān)知識(shí)了解焊條電弧焊的定義及焊接原理;了解焊接電弧的特點(diǎn)及應(yīng)用。教學(xué)要求焊條電弧焊是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種焊接方法,初學(xué)者有必要了解焊條電弧焊的基礎(chǔ)知識(shí),以便為后續(xù)的技能訓(xùn)練打好基礎(chǔ)。1.焊條電弧焊的定義焊條電弧焊又稱手工電弧焊或手弧焊,是用手操縱焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法。2.焊條電弧焊的焊接原理焊條電弧焊利用焊條與焊件之間產(chǎn)生的電弧熱,熔化焊條和焊接連接處的金屬材料,二者混合后經(jīng)冷卻凝固實(shí)現(xiàn)原子級(jí)別的連接。焊條電弧焊的焊接原理如圖2-1所示。圖2-1焊條電弧焊焊條電弧焊的具體操作過(guò)程為:焊接前,用電纜線將工件和焊鉗分別與弧焊機(jī)的兩個(gè)輸出極相連接,然后將焊條夾持在焊鉗中;焊接時(shí),先在焊條和焊件之間引燃電弧,在電弧熱的作用下,焊條端部和焊件局部熔化,形成金屬熔池。隨著電弧沿焊接方向的前移,熔池冷卻、凝固形成焊縫,從而使分離的焊件焊成一體。3.焊條電弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用(1)焊條電弧焊的優(yōu)點(diǎn)①操作靈活,適應(yīng)性強(qiáng)。無(wú)論是在車間內(nèi)還是野外,只要焊條能夠到達(dá)的地方都可進(jìn)行焊接,能在空間任意位置形成焊縫。②操作簡(jiǎn)單,成本低廉。焊條電弧焊所用的弧焊機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,焊工很容易掌握其使用方法,且弧焊機(jī)成本低廉,焊接成本較低。③應(yīng)用材料范圍廣。焊條電弧焊可廣泛用于焊接各種金屬材料,如低碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、鑄鐵、不銹鋼、銅合金,以及要求耐腐蝕、耐磨損等特殊的構(gòu)件等。(2)焊條電弧焊的缺點(diǎn)①焊接質(zhì)量不夠穩(wěn)定,容易出現(xiàn)裂紋、未焊透、未熔合、固體夾雜等焊接缺陷。焊接質(zhì)量受焊工操作技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的影響比較大。②生產(chǎn)效率較低。焊條電弧焊為手工操作,受焊工體能、焊接電流、焊條長(zhǎng)度等影響,此外,焊接前的準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng),故焊條電弧焊的生產(chǎn)效率較低。③勞動(dòng)條件差。焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度大,且在焊接時(shí)容易受到高溫、弧光、煙塵、有害氣體等因素的危害。(3)焊條電弧焊的應(yīng)用焊條電弧焊由于設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,實(shí)用性強(qiáng),在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛,如機(jī)械制造、建筑結(jié)構(gòu)、造船、鍋爐、壓力容器等行業(yè)等都大量使用焊條電弧焊。任務(wù)二:引弧一、任務(wù)提出二、相關(guān)知識(shí)三、任務(wù)實(shí)施四、任務(wù)評(píng)價(jià)五、基礎(chǔ)知識(shí)擴(kuò)展六、思考與練習(xí)了解焊接電弧的概念,熟悉電弧的產(chǎn)生過(guò)程;熟悉焊接電弧的構(gòu)造和靜特性,了解電弧焊的熔滴過(guò)渡;掌握正確的引弧方法,能熟練、準(zhǔn)確地進(jìn)行引弧操作。教學(xué)要求引弧是焊接過(guò)程的開始,在焊接作業(yè)中需要頻繁地進(jìn)行引弧動(dòng)作。引弧技術(shù)直接影響最終的焊接質(zhì)量,因此,一名合格的焊工必須熟練掌握引弧操作。熟悉焊條電弧焊應(yīng)首先從引弧開始,本次任務(wù)是在焊件上練習(xí)定點(diǎn)引弧和引弧堆焊的操作,焊件圖樣如圖2-2所示。圖2-2焊件圖樣1.焊接電弧的概念圖2-3焊接電弧焊接時(shí),將焊條與焊件接觸后很快拉開,在焊條端部和焊件之間會(huì)產(chǎn)生明亮的電弧,如圖2-3所示。電弧實(shí)質(zhì)上是一種氣體放電現(xiàn)象。在由焊接電源供給的具有一定電壓的兩電極間或電極與焊件間的氣體介質(zhì)中,產(chǎn)生強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象稱為焊接電弧。2.焊接電弧的形成原理焊接時(shí),焊條與焊件瞬間短路產(chǎn)生的強(qiáng)大電流,使得焊條端部和焊件因局部溫度急劇升高而熔化,甚至部分蒸發(fā)。當(dāng)提起焊條時(shí),大量電子由于急劇的升溫和強(qiáng)電場(chǎng)的作用從陰極表面發(fā)射出來(lái),電子與氣體分子發(fā)生劇烈碰撞并使之電離。電離出的正、負(fù)離子和電子分別奔向陰、陽(yáng)電極,并與焊條或焊件表面發(fā)生碰撞,動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能,從而在焊條末端與焊件之間形成電弧。3.焊接電弧的構(gòu)造及靜特性圖2-4焊接電弧的構(gòu)造(1)焊接電弧的構(gòu)造焊接電弧包括三個(gè)區(qū)域,即陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)和弧柱區(qū),如圖2-4所示。1)陰極區(qū)為保證電弧穩(wěn)定燃燒,陰極區(qū)不斷向弧柱區(qū)提供電子流并接受弧柱區(qū)送來(lái)的正離子流。在焊接時(shí),陰極表面存在一個(gè)高亮的輝點(diǎn),稱為陰極斑點(diǎn)。陰極區(qū)是電子發(fā)射源,溫度一般可達(dá)2130~3230℃。該區(qū)域放出的熱量占焊接總熱量的36%左右。3)弧柱區(qū)弧柱區(qū)是處于陰極區(qū)與陽(yáng)極區(qū)中間的區(qū)域,焊接電流越大,弧柱中的電離程度就越高,弧柱溫度也就越高?;≈鶇^(qū)的中心溫度高達(dá)5730~7730℃,放出的熱量占焊接總熱量的21%左右。2)陽(yáng)極區(qū)陽(yáng)極區(qū)的作用是接受弧柱區(qū)流過(guò)來(lái)的電子流并向弧柱區(qū)提供正離子流。在陽(yáng)極表面上的光亮輝點(diǎn)稱為陽(yáng)極斑點(diǎn)。陽(yáng)極區(qū)的溫度一般可達(dá)2330~3980℃,該區(qū)域放出的熱量占焊接總熱量的43%左右。圖2-5電弧靜特性曲線(2)電弧的靜特性電弧穩(wěn)定燃燒時(shí),在電極材料、氣體介質(zhì)和弧長(zhǎng)一定的條件下,焊接電流與電弧電壓之間的關(guān)系稱為電弧的靜特性。表示焊接電流與電弧電壓之間關(guān)系的曲線稱為電弧靜特性曲線,如圖2-5所示。由圖2-5可知,電弧靜特性曲線呈U形,故又稱U形曲線。其中,ab段為下降特性區(qū),bc段為平特性區(qū),cd段為上升特性區(qū)。下降特性區(qū):焊接電壓隨著焊接電流的增加而減小。平特性區(qū):焊接電壓不隨焊接電流的變化而變化。上升特性區(qū):焊接電壓隨著焊接電流的增加而增大。電弧電壓通常是指陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)和弧柱區(qū)電壓降之和。在一般情況下,電弧電壓總是和電弧長(zhǎng)度成正比,當(dāng)電弧長(zhǎng)度增加時(shí),電弧電壓升高,其靜特性曲線的位置也隨之上升。在焊接過(guò)程中,因焊條偏心、氣流干擾和磁場(chǎng)的作用,常會(huì)使焊接電弧的中心偏離焊條軸線,這種現(xiàn)象稱為電弧偏吹。電弧偏吹不僅使電弧燃燒不穩(wěn)定,飛濺加大,熔滴下落時(shí)失去保護(hù)容易產(chǎn)生氣孔,還會(huì)因熔滴落點(diǎn)的改變而無(wú)法正常焊接,直接影響焊縫成形。4.焊接電弧的偏吹(1)焊條偏心的影響因焊條藥皮厚薄不均勻,電弧燃燒時(shí),焊條藥皮熔化不均,電弧會(huì)偏向藥皮薄的一側(cè),形成偏吹。所以施焊前應(yīng)檢查焊條的偏心度。(2)氣流的影響由于焊接電弧是一個(gè)柔性體,氣體的流動(dòng)將會(huì)使電弧偏離焊條軸線方向。特別是大風(fēng)中或狹小通道內(nèi)的焊接作業(yè),空氣的流速快,會(huì)加劇電弧的偏吹。(3)磁場(chǎng)的影響在使用直流弧焊機(jī)施焊過(guò)程中,常會(huì)因焊接回路中產(chǎn)生的磁場(chǎng)在電弧周圍分布不均而引起電弧偏向一邊,形成偏吹。這種偏吹稱為磁偏吹。只有在使用直流弧焊機(jī)時(shí)才會(huì)產(chǎn)生電弧磁偏吹,焊接電流越大,磁偏吹現(xiàn)象越嚴(yán)重。對(duì)于交流焊接電源來(lái)說(shuō),一般不會(huì)產(chǎn)生明顯的磁偏吹現(xiàn)象。為克服電弧偏吹,可采取以下措施:①在條件允許的情況下,盡可能使用交流弧焊電源焊接。②室外作業(yè)可用擋板遮擋大風(fēng)或“穿堂風(fēng)”,以對(duì)電弧進(jìn)行保護(hù)。③將連接焊件的地線同時(shí)接于焊件兩側(cè),以減小磁偏吹。④操作時(shí)出現(xiàn)電弧偏吹,可適當(dāng)調(diào)整焊條角度,使焊條向偏吹一側(cè)傾斜。這種方法在實(shí)際焊接時(shí)較為有效。此外,采用小電流和短弧焊接對(duì)克服電弧偏吹也能起到一定作用。1.焊前準(zhǔn)備①備料:規(guī)格為180mm×100mm×10mm的鋼板一塊。②焊條:E4304型,直徑為3.2mm,4.0mm,150~200℃烘干,保溫1~2h,隨焊隨用。③焊機(jī):BX1-300型弧焊變壓器或ZXG-300型整流弧焊機(jī)。④輔助工具:石筆、鋼板尺、鋼絲刷、敲渣錘、電弧防護(hù)面罩、焊條烘干箱、焊條保溫筒等。(1)引弧的操作姿勢(shì)練習(xí)引弧操作時(shí),一般采用蹲式操作。蹲姿要自然,兩腳夾角為70°~85°,兩腳距離約240~260
mm。持焊鉗的胳膊半伸開,懸空無(wú)依托地操作,如圖2-6所示。焊接時(shí),一般右手正握焊鉗,保持焊條與焊鉗垂直。鉗口平行于焊件,手腕向右側(cè)傾斜,焊鉗位于視線右側(cè)以便觀察熔池。(a)蹲式操作姿勢(shì)(b)兩腳的位置圖2-6引弧的操作姿勢(shì)2.操作要領(lǐng)(2)引弧方法引弧方法可分為劃擦引弧法和直擊引弧法兩種。(a)劃擦引弧法圖2-7引弧方法①劃擦引弧法。先將焊條末端對(duì)準(zhǔn)焊件,然后類似于擦火柴,手腕用力旋轉(zhuǎn),使焊條在焊件表面劃擦(劃擦長(zhǎng)度以20mm為宜),出現(xiàn)弧光后立即將焊條提起2~3mm的高度以引燃電弧,如圖2-7(a)所示。電弧引燃后,應(yīng)保持電弧長(zhǎng)度不超過(guò)所用焊條直徑。(b)直擊引弧法圖2-7引弧方法②直擊引弧法。先將焊條垂直對(duì)準(zhǔn)焊件,然后手腕向下用力,使焊條末端垂直碰擊焊件,出現(xiàn)弧光后迅速將焊條提起2~3mm,產(chǎn)生電弧后使電弧穩(wěn)定燃燒,如圖2-7(b)所示。3.操作過(guò)程①清理焊件表面的油污、鐵銹、水分等污物,直至露出金屬光澤。②定點(diǎn)引弧。首先在焊件上用石筆畫直線,然后在直線的交點(diǎn)處用劃擦法引弧。引弧后,焊成f13mm的焊點(diǎn)后滅弧。這樣不斷重復(fù)操作,完成若干個(gè)焊點(diǎn)的引弧訓(xùn)練。③引弧堆焊。首先在焊件的引弧位置用石筆畫一個(gè)13mm的圓,然后用直擊法在圓圈內(nèi)撞擊焊件引弧。電弧燃燒后,保持適當(dāng)?shù)碾娀¢L(zhǎng)度,在圓圈內(nèi)作劃圈動(dòng)作2~3次后滅弧。待熔化的金屬凝固冷卻之后,再在焊點(diǎn)上面繼續(xù)引弧,這樣反復(fù)操作,直到凝固金屬堆起約50mm的高度為止。進(jìn)行引弧練習(xí)時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):①在引弧過(guò)程中,如果焊條與焊件粘在一起,且通過(guò)晃動(dòng)不能取下焊條時(shí),應(yīng)該立即將焊鉗與焊條脫離,待焊條冷卻后,即可輕松地扳下焊條。②引弧前,如果焊條端部有藥皮套筒,可用手(應(yīng)戴手套)將套筒去除,以加快引弧的速度。4.注意事項(xiàng)
四、任務(wù)評(píng)價(jià)本次任務(wù)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2-1所示。表2-1引弧的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)考核項(xiàng)目考核內(nèi)容及要求配分考核標(biāo)準(zhǔn)得分1定點(diǎn)引弧引弧落點(diǎn)準(zhǔn)確15酌情扣分不隨意劃傷焊件表面10酌情扣分電弧長(zhǎng)短適宜15酌情扣分2引弧堆焊堆焊落點(diǎn)準(zhǔn)確15酌情扣分電弧燃燒時(shí)間控制得當(dāng)10酌情扣分電弧燃燒穩(wěn)定15酌情扣分達(dá)到堆焊尺寸50mm10未達(dá)到不得分3安全文明生產(chǎn)符合焊工安全文明生產(chǎn)規(guī)范10視違章情況扣分指導(dǎo)教師意見總分弧焊機(jī)是為焊條電弧焊提供電源的設(shè)備。根據(jù)所輸出電流性質(zhì)的不同,弧焊機(jī)可分為直流弧焊機(jī)和交流弧焊機(jī)兩大類。(1)直流弧焊機(jī)直流弧焊機(jī)為焊接電弧提供直流電流,其電弧燃燒穩(wěn)定,焊接質(zhì)量好,適用于重要零部件的焊接。根據(jù)直流電流來(lái)源的不同,直流弧焊機(jī)可分為整流式直流弧焊機(jī)和逆變式直流弧焊機(jī)。1.弧焊機(jī)(2)交流弧焊機(jī)交流弧焊機(jī)又稱為弧焊變壓器,一般可將220V或380V的交流電壓降到較低的交流電壓,其中,焊機(jī)空載電壓為60~90V,焊接時(shí)的工作電壓為20~40V。如圖2-8(b)所示為BX1-300型交流弧焊機(jī)。其中,B表示弧焊變壓器;X表示焊接電源外特性為下降;1表示該系列產(chǎn)品的序號(hào);300表示額定的焊接電流,單位為安培。(b)BX1-300型交流弧焊機(jī)圖2-8常見的弧焊機(jī)整流式直流弧焊機(jī)又稱為整流弧焊機(jī),它是通過(guò)整流器將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷幕『笝C(jī)。整流弧焊機(jī)為焊接電弧輸出直流電流,電弧燃燒穩(wěn)定,焊縫質(zhì)量較好,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,工作時(shí)噪聲比較小。如圖2-8(a)所示為ZXG-300型整流弧焊機(jī)。其中,Z表示整流弧焊機(jī),X表示焊接電源外特性為下降,G表示所用整流元件為硅材料;300表示額定焊接電流,單位為安培。逆變式直流弧焊機(jī)將輸入的交流電流在其內(nèi)部經(jīng)過(guò)多次轉(zhuǎn)變并輸出穩(wěn)定的直流電流,具有高效節(jié)能、可調(diào)節(jié)性好、重量輕、體積小等特點(diǎn)。(a)ZXG-300型整流弧焊機(jī)圖2-8常見的弧焊機(jī)電弧焊時(shí),焊條(或焊絲)端部在電弧高溫作用下熔化成的液態(tài)金屬滴,通過(guò)電弧空間不斷地向熔池中過(guò)渡的過(guò)程稱為熔滴過(guò)渡。熔滴過(guò)渡對(duì)焊接過(guò)程的穩(wěn)定性、焊縫成形、飛濺及焊接接頭的質(zhì)量有很大影響。由于作用于液態(tài)金屬熔滴上的作用力不同,熔滴過(guò)渡會(huì)出現(xiàn)不同的形式。(1)熔滴過(guò)渡的作用力熔滴過(guò)渡的作用力有熔滴的重力、表面張力、電磁壓縮力、斑點(diǎn)壓力和氣體吹力。2.電弧焊的溶滴過(guò)渡2)表面張力液態(tài)金屬像其他液體一樣具有表面張力,表面張力會(huì)使熔化金屬聚成球狀。表面張力對(duì)平焊時(shí)的熔滴過(guò)渡起阻礙作用,但在仰焊等其他焊接位置時(shí),表面張力有利于熔滴過(guò)渡。1)熔滴的重力任何物體都會(huì)因自身的重力而下垂。平焊時(shí),金屬熔滴的重力促進(jìn)熔滴過(guò)渡。但立焊和仰焊時(shí),熔滴的重力阻礙熔滴向熔池過(guò)渡。3)電磁壓縮力根據(jù)電磁效應(yīng)原理,焊絲及熔滴上受到由四周向指向中心的電磁壓縮力的作用。焊接時(shí),電磁力還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沿焊條縱向指向焊件的電場(chǎng)力。無(wú)論焊縫的空間位置如何,該電場(chǎng)力總是有利于溶滴向熔池過(guò)渡。4)斑點(diǎn)壓力焊接電弧中的電子和正離子,在電場(chǎng)的作用下向兩極運(yùn)動(dòng),撞擊兩極的斑點(diǎn)而產(chǎn)生機(jī)械壓力,這種力稱為斑點(diǎn)壓力。斑點(diǎn)壓力總是阻礙熔滴過(guò)渡。5)氣體吹力在焊條電弧焊時(shí),無(wú)論焊縫的空間位置如何,氣體的吹力均有利于熔滴過(guò)渡。(2)熔滴過(guò)渡的形式熔滴過(guò)渡的形式大致可分為滴狀過(guò)渡、短路過(guò)渡和噴射過(guò)渡三種。其中,常用的過(guò)渡形式是短路過(guò)渡和噴射過(guò)渡。1)滴狀過(guò)渡滴狀過(guò)渡分為粗滴過(guò)渡和細(xì)滴過(guò)渡。當(dāng)電流較小時(shí),熔滴呈粗滴過(guò)渡形式;當(dāng)電流較大時(shí),熔滴過(guò)渡形式為細(xì)滴過(guò)渡。使用酸性焊條焊接時(shí),熔滴過(guò)渡形式多為細(xì)滴過(guò)渡。2)短路過(guò)渡由于強(qiáng)烈過(guò)熱和磁收縮的作用,焊條或焊絲端部的熔滴產(chǎn)生爆斷,直接向熔池過(guò)渡,這種過(guò)渡形式稱為短路過(guò)渡。使用堿性焊條手弧焊時(shí),在大電流范圍內(nèi),熔滴過(guò)渡形式可呈短路過(guò)渡或滴狀過(guò)渡。3)噴射過(guò)渡熔滴呈細(xì)小顆粒,并以噴射狀態(tài)快速通過(guò)電弧空間向熔池過(guò)渡的形式稱為噴射過(guò)渡。噴射過(guò)渡的產(chǎn)生除要求一定的電流密度外,還必須有一定的電弧長(zhǎng)度(電弧電壓)。如果弧長(zhǎng)太短(或電弧電壓太低),無(wú)論焊接電流數(shù)值有多大,都不可能產(chǎn)生噴射過(guò)渡。噴射過(guò)渡的過(guò)渡頻率高,熔滴以極細(xì)的顆粒沿電弧軸線方向高速射向熔池,發(fā)出“咝咝”聲。噴射過(guò)渡具有電弧穩(wěn)定、飛濺小、焊縫成形美觀等優(yōu)點(diǎn)。
六、思考與練習(xí)1.焊接電弧是如何形成的?2.焊接電弧由哪幾部分組成?3.電弧電壓與電弧長(zhǎng)度的關(guān)系如何?4.焊條電弧焊有哪幾種引弧方法?5.電弧的偏吹受哪些因素的影響?6.電弧焊的熔滴過(guò)渡有哪幾種形式?任務(wù)三:平敷焊及焊接基本操作技術(shù)一、任務(wù)提出二、相關(guān)知識(shí)三、任務(wù)實(shí)施四、任務(wù)評(píng)價(jià)五、基礎(chǔ)知識(shí)擴(kuò)展六、思考與練習(xí)熟悉平敷焊的特點(diǎn);掌握焊條電弧焊中運(yùn)條、焊縫起頭、接頭及收尾等基本操作;掌握焊條的基本知識(shí)。教學(xué)要求平敷焊是電弧焊中最基本的焊接方法,涉及很多焊接基本操作技術(shù),因此需要熟練掌握。本次任務(wù)中首先練習(xí)運(yùn)條、焊接起頭、連接、收尾等基本的焊接操作,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行平敷焊的技能訓(xùn)練,焊件如圖2-9所示。圖2-9焊件圖樣1.平敷焊的特點(diǎn)平敷焊是在平焊位置上堆敷焊道的一項(xiàng)基本焊接方法,在選定焊接參數(shù)和操作方法的基礎(chǔ)上,利用電弧電壓、焊接速度,控制熔池溫度、熔池形狀來(lái)完成焊縫的焊接。平敷焊焊接技術(shù)易掌握,焊縫無(wú)燒穿、焊瘤等缺陷,易獲得良好的焊縫形狀和焊縫質(zhì)量。2.焊接基本操作技術(shù)焊條電弧焊的基本操作包括引弧、運(yùn)條、焊縫起頭、焊縫連接和焊縫收尾等。其中,引弧的方法在前文已作介紹,在此不再贅述。
(1)運(yùn)條焊接過(guò)程中,焊條相對(duì)焊縫所作的各種動(dòng)作統(tǒng)稱為運(yùn)條。運(yùn)條技術(shù)是焊工操作技術(shù)水平的重要標(biāo)志,焊縫質(zhì)量的優(yōu)劣以及焊縫成形的好壞主要由運(yùn)條來(lái)決定。運(yùn)條一般包括三個(gè)基本運(yùn)動(dòng),即沿焊條中心線向熔池送進(jìn)、沿焊接方向移動(dòng)和橫向擺動(dòng),如圖2-10所示。圖2-10運(yùn)條的基本運(yùn)動(dòng)焊條向熔池方向送進(jìn):作用是在焊條不斷熔化的過(guò)程中保持弧長(zhǎng)不變。焊條送進(jìn)的速度應(yīng)與焊條的熔化速度相同。否則,會(huì)發(fā)生斷弧或焊條與焊件黏結(jié)的現(xiàn)象。焊條沿焊接方向移動(dòng):作用是控制焊道成形。隨著焊條的不斷熔化和向前移動(dòng),焊件表面會(huì)逐漸形成一條焊道。焊條向前移動(dòng)速度過(guò)快或過(guò)慢均會(huì)使焊道出現(xiàn)較窄、未焊透或焊道過(guò)高、過(guò)寬、甚至燒穿等缺陷。焊條橫向擺動(dòng):作用是得到具有一定寬度的焊道。其擺動(dòng)幅度需要根據(jù)焊件厚度、坡口大小等因素決定。上述的三個(gè)動(dòng)作不能機(jī)械地分開,而應(yīng)相互協(xié)調(diào),才能焊出滿意的焊縫。運(yùn)條的關(guān)鍵是平穩(wěn)和均勻。在焊接生產(chǎn)實(shí)踐中,運(yùn)條的方法很多。通常需要根據(jù)焊縫位置、焊件厚度、焊條直徑、焊接電流等因素選擇合適的運(yùn)條方法。下面介紹幾種常用的運(yùn)條方法及其應(yīng)用。(a)直接運(yùn)條法圖2-11常用運(yùn)條方法1)直線運(yùn)條法焊接時(shí),焊條末端不作橫向擺動(dòng),而是保持一定弧長(zhǎng),僅沿焊接方向作直線移動(dòng),該種運(yùn)條方法稱為直線運(yùn)條法,如圖2-11(a)所示。直線形運(yùn)條法常用于薄板不開坡口的對(duì)接平焊、多層焊的第一層焊縫和多層多道焊等。(b)直線往復(fù)運(yùn)條法圖2-11常用運(yùn)條方法(c)鋸齒形運(yùn)條法圖2-11常用運(yùn)條方法
2)直線往復(fù)運(yùn)條法焊接時(shí),焊條末端沿焊接方向作來(lái)回直線形擺動(dòng),該種運(yùn)條方方法稱為直線往復(fù)運(yùn)條法,如圖2-11(b)所示。直線往復(fù)運(yùn)條法適用于薄板和接頭間隙較大的第一層焊縫的焊接。3)鋸齒形運(yùn)條法焊接時(shí),焊條末端作鋸齒形連續(xù)擺動(dòng)且向前移動(dòng),并在焊縫兩邊稍作停頓,該種運(yùn)條方法稱為鋸齒形運(yùn)條法,如圖2-11(c)所示。鋸齒形運(yùn)條法在生產(chǎn)中應(yīng)用較廣,多用于中、厚板的焊接。(e)斜三角形運(yùn)條法圖2-11常用運(yùn)條方法
(d)月牙形運(yùn)條法圖2-11常用運(yùn)條方法4)月牙形運(yùn)條法焊接時(shí),焊條末端沿焊接方向作月牙形連續(xù)擺動(dòng),該種運(yùn)條方法稱為月牙形運(yùn)條法,如圖2-11(d)所示。月牙形運(yùn)條法的適用范圍和鋸齒形運(yùn)條法基本相同,但它焊出來(lái)的焊縫余高較大,焊接質(zhì)量較好。5)斜三角形運(yùn)條法焊接時(shí),焊條末端作連續(xù)斜三角形擺動(dòng)并向前移動(dòng),該種運(yùn)條方法稱為斜三角形運(yùn)條法,如圖2-11(e)所示。斜三角形運(yùn)條法適用于平焊、仰焊的角焊縫和開坡口的橫焊縫,焊接時(shí),可借助焊條的擺動(dòng)來(lái)控制熔化金屬的下墜。(g)正圓圈形運(yùn)條法圖2-11常用運(yùn)條方法(f)正三角形運(yùn)條法圖2-11常用運(yùn)條方法6)正三角形運(yùn)條法焊接時(shí),焊條末端作連續(xù)正三角形擺動(dòng)并向前移動(dòng),該種運(yùn)條方法稱為正三角形運(yùn)條法,如圖2-11(f)所示。正三角形運(yùn)條法適用于開坡口對(duì)接接頭及T形接頭的立焊,可一次性焊出較厚的焊縫截面且不易產(chǎn)生夾渣。7)正圓圈形運(yùn)條法焊接時(shí),焊條末端沿焊接方向作正圓形連續(xù)擺動(dòng),并向前移動(dòng),該種運(yùn)條方法稱為正圓形運(yùn)條法,如圖2-11(g)所示。正圓形運(yùn)條法適用于較厚焊件開坡口的平焊。(h)斜圓圈形運(yùn)條法圖2-11常用運(yùn)條方法8)斜圓圈形運(yùn)條法焊接時(shí),焊條末端沿焊接方向作斜圓形連續(xù)擺動(dòng),并向前移動(dòng),該種運(yùn)條方法稱為斜圓形運(yùn)條法,如圖2-11(h)所示,它的適用范圍與斜三角形運(yùn)條法相同。(2)焊縫的起頭開始焊接處的焊縫稱為焊縫的起頭。剛開始焊接時(shí),由于焊件的溫度很低,引弧后又不能迅速地使焊件溫度升高,所以焊縫起頭處的焊道一般較窄,余高較大,甚至?xí)霈F(xiàn)熔合不良和夾渣等缺陷。圖2-12焊縫的起頭為了解決上述問(wèn)題,可以在引弧后稍微拉長(zhǎng)電弧,對(duì)始焊接處進(jìn)行預(yù)熱。從距離始焊點(diǎn)10mm左右處引弧,并回焊到始焊點(diǎn),逐漸壓低電弧,同時(shí)焊條做微微擺動(dòng),從而達(dá)到所需要的焊道寬度,然后進(jìn)行正常的焊接,如圖2-12所示。(3)焊縫的連接焊條電弧焊時(shí),由于焊條的長(zhǎng)度有限,單根焊條得到的焊縫一般較短,若干條短焊縫逐段連接形成一條完整的、較長(zhǎng)的焊縫。先焊焊縫與后焊焊縫之間的銜接部位稱為焊縫接頭。焊縫連接時(shí),應(yīng)采用恰當(dāng)?shù)倪B接方式,否則焊縫接頭容易出現(xiàn)過(guò)高、脫節(jié)、焊縫寬度不均勻等缺陷。焊縫常用的連接方式有頭尾連接、尾尾連接、頭頭連接、尾頭連接四種,如圖2-13所示。(c)頭頭連接(d)尾頭連接1—先焊的焊縫;2—后焊的焊縫圖2-13焊縫的連接(a)頭尾連接(b)尾尾接頭(4)焊縫的收尾焊縫的收尾是指焊接一條焊道結(jié)束時(shí)的熄弧操作。如果收尾不當(dāng),焊縫容易出現(xiàn)過(guò)深的弧坑,使焊縫接頭處強(qiáng)度減弱,甚至產(chǎn)生弧坑裂紋和氣孔,所以收尾動(dòng)作不僅是熄弧,還應(yīng)填滿弧坑。常用的焊接收尾方法有畫圈收尾法、反復(fù)斷弧收尾法和回焊收尾法,如圖2-14所示。(a)畫圈收尾法圖2-14焊接常用的收尾法(b)反復(fù)斷弧收尾圖2-14焊接常用的收尾法1)畫圈收尾法當(dāng)焊至終點(diǎn)時(shí),焊條作圓圈運(yùn)動(dòng),直到填滿弧坑再拉斷電弧,該種收尾法稱為畫圈收尾法,如圖2-14(a)所示,它適用于厚板焊接,用于薄板時(shí)有燒穿焊件的危險(xiǎn)。2)反復(fù)斷弧收尾法焊至終點(diǎn)時(shí),操縱焊條在弧坑處反復(fù)進(jìn)行數(shù)次熄弧和引弧操作,直至填滿弧坑為止,該種收尾法稱為反復(fù)斷弧收尾法,如圖2-14(b)所示,它適用于薄板焊接和大電流焊接。(c)回焊收尾法圖2-14焊接常用的收尾法3)回焊收尾法當(dāng)焊至結(jié)尾處時(shí),不馬上熄弧,而是按照運(yùn)條方向,回焊一小段距離(約5mm),待填滿弧坑后,慢慢拉斷電弧,該種收尾法稱為回焊收尾法,如圖2-14(c)所示。使用堿性焊條焊接時(shí)常用回焊收尾法。1.焊前準(zhǔn)備①備料:規(guī)格為300mm×210mm×10mm的Q235鋼板一塊。②焊條:E4303型,直徑為3.2mm、4.0mm,150~200℃烘干,保溫1~2h,隨焊隨用。③焊機(jī):BX1-300型弧焊變壓器或ZXG-300型整流弧焊機(jī)。④輔助工具:石筆、鋼板尺、電弧防護(hù)面罩、敲渣錘、鋼絲刷、鏨子、焊條烘干箱、焊條保溫筒等。(1)操作姿勢(shì)焊接訓(xùn)練時(shí),采用蹲式懸空無(wú)依托操作。表2-2焊接工藝參數(shù)2.操作要領(lǐng)(2)確定焊接工藝參數(shù)根據(jù)本次焊接練習(xí)的特點(diǎn),確定焊工工藝參數(shù)如表2-2所示。焊條直徑/mm焊接電流/A焊接電壓/V?3.2100~12022~24?4.0140~18022~24①清理焊件表面上的油污、鐵銹及水分等污物,直至露出金屬光澤。②用石筆在焊件上按圖樣畫出焊縫位置線。③用直徑3.2mm或4.0mm的焊條,以焊縫位置線作為運(yùn)條軌跡,分別采用不同的運(yùn)條法方法進(jìn)行平敷焊接技能操作訓(xùn)練。④進(jìn)行焊縫的起頭、接頭和收尾操作練習(xí)。⑤每條焊縫焊完后,清理熔渣及飛濺物,并檢查焊縫質(zhì)量,分析出現(xiàn)的問(wèn)題并總結(jié)經(jīng)驗(yàn),然后再進(jìn)行下一條焊縫的焊接。(3)引弧采用劃擦法或直擊法引弧,不得在焊件上隨意引弧,以免造成焊件表面劃傷。3.操作過(guò)程對(duì)于給定的焊接電流,應(yīng)通過(guò)試焊調(diào)整到合適后再進(jìn)行正式焊接。調(diào)試焊接電流時(shí),可根據(jù)以下三種情況判斷電流大小,并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。①看飛濺。電流過(guò)大時(shí),會(huì)出現(xiàn)較大顆粒的鐵液向熔池外飛濺的現(xiàn)象,且伴隨著較大的爆裂聲;電流過(guò)小時(shí),電弧吹力較小,不易分清熔渣和鐵液。4.注意事項(xiàng)②看成形焊縫。電流過(guò)大時(shí),熔化深度大,焊縫余高較低,兩側(cè)易產(chǎn)生咬邊;電流過(guò)小時(shí),熔化深度淺,焊縫窄而高,且兩側(cè)邊沿與母材金屬熔合不好;電流適中時(shí),焊縫兩側(cè)與母材金屬熔合很好,呈圓滑過(guò)渡。③看焊條熔化情形。電流過(guò)大時(shí),當(dāng)焊條熔化了大半截后,未熔化部分均已發(fā)紅;電流過(guò)小時(shí),電弧燃燒不穩(wěn)定,焊條易粘在焊件上。序號(hào)考核項(xiàng)目考核內(nèi)容及要求配分考核標(biāo)準(zhǔn)得分1焊接過(guò)程電流選擇得當(dāng)10酌情扣分運(yùn)條方法得當(dāng)10酌情扣分2焊縫質(zhì)量焊縫寬度15超差不得分焊縫余高15超差不得分3焊縫成形焊縫平直10酌情扣分起頭圓滑平整10酌情扣分接頭圓滑10酌情扣分收尾無(wú)弧坑10酌情扣分4安全文明生產(chǎn)符合焊工安全文明生產(chǎn)規(guī)范10視違章情況扣分指導(dǎo)教師意見總分
四、任務(wù)評(píng)價(jià)本次任務(wù)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2-3所示。表2-3平敷焊的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(1)焊條的組成焊條主要由鋼焊芯和藥皮組成,如圖2-15所示。焊條端部有一段沒(méi)有藥皮的夾持端,焊鉗夾住該端后可以導(dǎo)電。焊條末端的藥皮磨成倒角,以便于焊接時(shí)引弧。1.焊條的基本知識(shí)圖2-15焊條的組成1)焊芯焊芯是焊條內(nèi)被藥皮包裹的一段金屬芯,在焊接中的作用是傳導(dǎo)焊接電流,產(chǎn)生電弧并維持其燃燒,并在熔化后與母材一起冷卻凝固形成焊縫。焊芯一般由專門的優(yōu)質(zhì)焊條鋼,經(jīng)軋制、拉拔而成。焊芯的直徑稱為焊條直徑,焊芯的長(zhǎng)度稱為焊條長(zhǎng)度,常用的焊條直徑有2.5mm,3.2mm,4.0mm,5.0mm等。焊芯越細(xì),焊條長(zhǎng)度越短。一般焊條長(zhǎng)度在250~450mm之間。2)藥皮壓涂在焊芯表面的涂料層稱為藥皮,它一般由礦石粉、有機(jī)物粉、鐵合金粉和黏結(jié)劑等原料按照一定比例配制而成。藥皮的主要作用是改善焊縫的質(zhì)量,去除硫、磷、氫等有害雜質(zhì),補(bǔ)充燃燒損失的合金元素,使焊縫金屬達(dá)到所需的力學(xué)性能;促進(jìn)電弧穩(wěn)定燃燒,保證焊條容易引弧;減少金屬熔滴的飛濺,產(chǎn)生熔渣覆蓋在焊縫表面,隔離外界空氣,防止焊縫被氧化。(2)焊條的分類焊條的種類很多,根據(jù)用途不同,焊條可分為碳鋼焊條、低合金鋼焊條、耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、鑄鐵焊條、堆焊焊條、銅及銅合金焊條、鎳及鎳合金焊條、鋁及鋁合金焊條及特殊用途焊條等。根據(jù)藥皮酸、堿性不同,焊條可分為酸性焊條和堿性焊條。1)酸性焊條酸性焊條的藥皮中含有較多的酸性氧化物,如二氧化鈦、二氧化硅等。酸性焊條的優(yōu)點(diǎn)是焊接工藝性能好,焊縫美觀,對(duì)油脂和鐵銹不敏感,可同時(shí)適用于直流和交流弧焊機(jī),且適用于各種位置的焊接。其不足之處在于焊縫力學(xué)性能不高,抗裂性能較差,故一般焊接低碳鋼和承受小載荷的非重要結(jié)構(gòu)件。生產(chǎn)中應(yīng)用較多的酸性焊條是E4303型。2)堿性焊條堿性焊條的藥皮中含有較多的堿性氧化物(如氧化鈣、氧化鎂等)或氟化物。堿性焊條得到的焊縫力學(xué)性能和抗裂性能都比酸性焊條好,焊縫合金化效果好,但其工藝性能不如酸性焊條,電弧穩(wěn)定性差、脫渣性不好,對(duì)鐵銹、油污、水分等比較敏感。堿性焊條適用于需要承受動(dòng)載荷的重要結(jié)構(gòu)件的焊接。生產(chǎn)中應(yīng)用較多的堿性焊條有E5016型和E5015型。焊接前,應(yīng)根據(jù)焊件特點(diǎn)確定所需焊條的型號(hào),然后根據(jù)焊條種類選用合適的弧焊電源。如果使用的是酸性焊條,可選用直流或交流弧焊機(jī);如果使用的是堿性焊條,則必須選用直流弧焊電源。在使用直流弧焊機(jī)時(shí),應(yīng)考慮電源極性的選擇問(wèn)題。焊接電源極性是指直流電弧焊或電弧切割時(shí),焊件與焊機(jī)輸出端的正、負(fù)極的接法。使用直流弧焊機(jī)時(shí),焊件與焊機(jī)輸出端可采用正接和反接兩種接法,如圖2-16所示。2.焊接電源的極性(1)正接焊件接焊機(jī)的正極,電極(焊鉗)接焊機(jī)負(fù)極的接線方法稱為正接,如圖2-16(a)所示。正接適用于厚板、酸性焊條的焊接,多用于不重要的焊接結(jié)構(gòu)件。(a)正接圖2-16使用直流弧焊機(jī)時(shí)的正接和反接(2)反接焊件接焊機(jī)的負(fù)極,電極(焊鉗)接焊機(jī)正極的接線方法稱為反接,如圖2-16(b)所示。反接適用于薄板、有色金屬及特殊鋼(如不銹鋼)結(jié)構(gòu)件的焊接。使用堿性焊條時(shí),無(wú)論厚板還是薄板,都必須采用直流焊機(jī)反接。(b)反接圖2-16使用直流弧焊機(jī)時(shí)的正接和反接
六、思考與練習(xí)1.常用的運(yùn)條方法有哪些?分別適用于哪些場(chǎng)合?2.焊縫接頭的連接方式有哪幾種?3.常用的收尾動(dòng)作有哪幾種?簡(jiǎn)述其適用范圍。4.試比較酸性焊條和堿性焊條的不同。5.焊接電源極性的選取原則有哪些?任務(wù)四:平對(duì)接焊一、任務(wù)提出二、相關(guān)知識(shí)三、任務(wù)實(shí)施四、任務(wù)評(píng)價(jià)五、基礎(chǔ)知識(shí)擴(kuò)展六、思考與練習(xí)掌握焊接接頭形式和焊縫形式;了解焊接方法的代號(hào)、焊縫符號(hào)及標(biāo)準(zhǔn)方法;掌握I形坡口平對(duì)接雙面焊的操作技能;掌握V形坡口平對(duì)接單面焊雙面成形的操作技能。教學(xué)要求平對(duì)接焊是指在平焊位置上焊接對(duì)接接頭的一種焊接方法。平對(duì)接焊操作中容易產(chǎn)生夾渣、未焊透、表面焊縫熔合不好等焊接缺陷。在實(shí)際生產(chǎn)中,當(dāng)板厚低于6mm時(shí),一般采用I形坡口平對(duì)接焊;當(dāng)板厚大于6mm時(shí),一般采用V形或X形坡口進(jìn)行多層焊。本次任務(wù)主要進(jìn)行I形坡口平對(duì)接雙面焊和V形坡口平對(duì)接單面焊雙面成形操作技能的訓(xùn)練。練習(xí)所用焊件分別如圖2-17和圖2-18所示。圖2-17I形坡口平對(duì)接焊焊件圖2-18V形坡口平對(duì)接焊焊件1.焊接接頭其中,母材金屬是被連接的焊件材料;焊縫是焊接過(guò)程中局部受熱熔化的金屬冷卻凝固形成的縫隙;熱影響區(qū)是焊縫兩側(cè)受熱影響的母材所在區(qū)域,其特點(diǎn)是母材未熔化,但其內(nèi)部組織和力學(xué)性能發(fā)生了一定的變化;熔合區(qū)是焊縫和熱影響區(qū)的交界區(qū),也稱半熔化區(qū),該區(qū)很窄。熔合線是焊縫和熱影響區(qū)的分界線。(1)焊接接頭的概念用焊接方法連接的接頭稱為焊接接頭,簡(jiǎn)稱接頭。焊接接頭包括焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū),如圖2-19所示。圖2-19焊接接頭(2)焊接接頭的形式焊接接頭的基本形式可分為對(duì)接接頭、搭接接頭、角接接頭、T形接頭四種,如圖2-20所示。(a)對(duì)接接頭(b)搭接接頭(c)角接接頭(d)T形接頭圖2-20焊接接頭形式對(duì)接接頭:指兩焊件表面構(gòu)成的夾角大于135°、小于等于180°的接頭,如圖2-20(a)所示。對(duì)接接頭受力均勻,應(yīng)力集中小,是焊接結(jié)構(gòu)中最為常用的一種接頭形式。搭接接頭:指兩焊件部分重疊構(gòu)成的接頭,如圖2-20(b)所示。搭接接頭消耗的材料較多,在受外力作用時(shí),因兩工件不在同一平面上,將產(chǎn)生很大的力矩,使焊縫應(yīng)力復(fù)雜,因此一般應(yīng)避免使用。但是搭接接頭不需要開坡口,裝配時(shí)尺寸要求不高。因此,對(duì)于一些不太重要的結(jié)構(gòu)件,采用搭接接頭可節(jié)省工時(shí)。T形接頭:是指一焊件端面與另一焊件表面構(gòu)成直角或者近似直角的接頭,如圖2-20(d)所示。T型接頭可承受各種方向的載荷,在各類焊接結(jié)構(gòu)中廣泛采用,例如,船體焊接結(jié)構(gòu)中有70%的焊接接頭采用的是T形接頭。角接接頭:是指兩焊件端部構(gòu)成的夾角大于30°且小于135°的接頭,如圖2-20(c)所示。角接接頭的受力情況不好,容易引起應(yīng)力集中,故一般用于不重要的焊接結(jié)構(gòu)。2.焊縫形式(1)焊縫的組成及其形狀尺寸焊件經(jīng)焊接后所形成的結(jié)合部分稱為焊縫,其主要由焊波、焊趾和弧坑組成,如圖2-21所示。焊波是焊縫表面上的魚鱗狀波紋;焊趾是焊縫表面與母材的交界處;弧坑是焊接收尾處(焊縫終端)形成的低于焊縫高度的凹陷坑。圖2-21焊縫焊縫的主要形狀尺寸有余高、熔寬和熔深,如圖2-21所示。余高是超出母材表面并在焊趾連線上面的那部分焊縫金屬的高度;熔寬是焊縫橫截面上兩焊趾之間的距離;熔深是焊接接頭橫截面上母材熔化的深度。圖2-21焊縫(2)焊縫形式焊縫作為構(gòu)成焊接接頭的主體部分,其形式有很多,可以按照空間位置、結(jié)構(gòu)形式和斷續(xù)情況等進(jìn)行分類。按焊縫的空間位置分類:焊縫有平焊縫、立焊縫、橫焊縫及仰焊縫四種形式。按焊縫的結(jié)構(gòu)形式分類:焊縫有對(duì)接焊縫、角焊縫及塞焊縫三種形式。按焊縫斷續(xù)情況分類:焊縫有定位焊縫、連續(xù)焊縫及斷續(xù)焊縫三種形式。焊接位置是指焊接時(shí)焊縫所處的空間位置,可分為平焊、立焊、橫焊和仰焊四類,如圖2-22所示。其中,平焊操作簡(jiǎn)單,勞動(dòng)條件較好,生產(chǎn)效率較高,焊縫質(zhì)量容易保證。因此焊接時(shí),盡可能多采用平焊;立焊、橫焊次之;仰焊盡量不要使用。平焊立焊橫焊仰焊圖2-22焊接位置3.焊接位置4.坡口形式(1)坡口形式的分類焊縫作為構(gòu)成焊接接頭的主體部分,其形式有很多,可以按照空間位置、結(jié)構(gòu)形式和斷續(xù)情況等進(jìn)行分類。在使用對(duì)接接頭焊接焊件時(shí),在焊件接頭處只需留出一定間隙即可焊透。如果焊件厚度大于6mm,焊前需要把焊件的待焊部位加工成具有一定幾何形狀的溝槽,稱為坡口。(c)X形坡口(d)U形坡口圖2-23常用的坡口形式坡口的作用是便于焊條深入焊件底部進(jìn)行引弧焊接,保證焊透。開坡口時(shí),應(yīng)留出1~3mm的鈍邊,以免焊穿。常用的坡口形式有I形坡口、V形坡口、X形坡口和U形坡口,如圖2-23所示。(a)I形坡口(b)V形坡口(2)坡口形式的選取原則在選擇坡口形式時(shí),應(yīng)盡量減少焊縫金屬的填充量,便于裝配和保證焊接接頭的質(zhì)量,一般可考慮下列幾條原則:①保證焊件焊透。②坡口的形狀容易加工。③盡可能節(jié)省焊接材料,提高生產(chǎn)率。④焊接后焊件變形盡可能小。5.定位焊縫與正式焊縫(1)定位焊縫為裝配和固定焊件接頭的位置而進(jìn)行的焊接稱為定位焊。定位焊時(shí)形成的焊縫稱為定位焊縫。定位焊縫一般比較短,焊縫質(zhì)量不夠穩(wěn)定,容易產(chǎn)生各種焊接缺陷。在焊接定位焊縫時(shí),所用焊條、焊接工藝及焊工操作技術(shù)與正式焊縫焊接要求相同。(2)正式焊縫正式焊縫是指焊接時(shí)的主要焊縫。根據(jù)焊接面不同,正式焊縫可分為單面焊和雙面焊;根據(jù)焊透情況不同,正式焊縫可分為部分焊透和全部焊透。單面焊是指在焊件的一面進(jìn)行焊接。其中,部分焊透的焊縫大多采用I形坡口,板厚
時(shí),焊縫厚度;全焊透焊縫一般采用V形坡口、U形等坡口形式,板厚
時(shí),焊接時(shí)采用單面焊雙面成形技術(shù)。雙面焊是指在焊件的正面和背面都進(jìn)行焊接。為保證焊透性,較厚的焊件一般采用X形或雙面U形坡口形式,若焊件較薄,也可采用I形坡口。1.焊前準(zhǔn)備①備料:規(guī)格為300mm×110mm×6mm的Q235鋼板2塊,在接頭處開I形坡口,用于I形坡口平對(duì)接焊;準(zhǔn)備規(guī)格為300mm×125mm×12mm的Q235鋼板2塊,在接頭處開V形坡口,用于V形坡口平對(duì)接焊。②焊條:E4303型或E5015型,直徑3.2mm,
4.0mm。使用E4304型焊條時(shí)在150~200℃烘干,保溫1~2h;使用E5015型焊條時(shí),在350~400℃烘干,保溫1~2h,隨焊隨取。③焊機(jī):BX1-300或ZXG-300型。直流弧焊機(jī)的二次輸出端采用反極性接法。連接焊件的地線要同時(shí)接在焊接工位的左右兩側(cè)。④輔助工具:電弧防護(hù)面罩、敲渣錘、鋼絲刷、鏨子、焊條烘干箱、焊條保溫筒等。(1)I形坡口對(duì)接平焊操作要領(lǐng)①焊件裝配時(shí)應(yīng)保證兩板對(duì)接處平齊,間隙為1~2.5mm,無(wú)錯(cuò)邊。②在鋼板兩端先焊一段長(zhǎng)10~15mm的焊縫,以固定兩塊鋼板的相對(duì)位置(定位焊),焊后將焊渣清除干凈。若焊件較長(zhǎng),可每隔200~300mm距離進(jìn)行一次定位焊。2.操作要領(lǐng)③保證正面焊縫的熔深達(dá)到板厚的2/3。正面焊完后,將焊件翻轉(zhuǎn),將熔渣清理干凈。背面焊縫焊接時(shí),可適當(dāng)加大焊接電流,保證與正面焊縫內(nèi)部熔合,避免產(chǎn)生未焊透現(xiàn)象。④采用直線運(yùn)條法或直線往復(fù)運(yùn)條法。運(yùn)條速度應(yīng)稍慢或焊條作微幅擺動(dòng),以獲得較大的熔深和焊縫寬度。(2)V形坡口對(duì)接平焊操作要領(lǐng)1)焊件裝配①將開成V形坡口的焊件表面清理干凈,露出金屬光澤,然后銼削鈍邊,其尺寸為0.5~1.5mm。②將兩塊鋼板裝配成V形坡口的對(duì)接接頭,起焊處的根部間隙為3.2mm,終焊處為4mm(裝配時(shí)可分別用直徑3.2mm,4mm的焊條芯夾在焊件兩端),如圖2-24所示。將組對(duì)好間隙的焊件在距端頭20mm處進(jìn)行定位焊,定位焊縫長(zhǎng)10~15mm。圖2-24焊件的裝配③由于V形坡口具有不對(duì)稱性,只在一側(cè)焊接時(shí),焊縫在厚度方向收縮不均,鋼板會(huì)向上翹起產(chǎn)生角變形,如圖2-25所示。角變形的大小可用變形角α來(lái)表示。一般要求變形角α控制在3°以內(nèi)。圖2-25角變形(a)焊件的反變形(b)反變形的測(cè)量方法1—焊條(f4mm);2—水平尺;3—焊件圖2-26反變形法通常采用反變形法來(lái)預(yù)防焊后的角變形,即焊前將組對(duì)好的焊件向焊后角變形的相反方向折彎一定的反變形量,如圖2-26(a)所示。反變形量一般憑經(jīng)驗(yàn)確定:用一水平尺擱在焊件兩側(cè)(鋼板寬度為125mm時(shí)),中間的空隙剛好放置一根直徑4mm的焊條(包括藥皮)并能通過(guò),如圖2-26(b)所示。2)確定焊接工藝參數(shù)根據(jù)本次焊接的特點(diǎn),確定所用焊接工藝參數(shù)如表2-4所示。表2-4焊接工藝參數(shù)焊層分布焊條直徑/mm焊接電流/A焊接電弧/V打底層(1)75~11022~24填充層(2,3)160~18022~26蓋面層(4)140~16022~243)打底焊打底層的焊接質(zhì)量直接關(guān)系到單面焊雙面成形焊件的背面焊縫是否符合技術(shù)要求。其焊接通常采用連弧法或斷弧法。連弧法:始焊時(shí),首先在定位焊縫上引弧,電弧引燃后稍作擺動(dòng)進(jìn)行預(yù)熱,然后將電弧移動(dòng)到定位焊縫與坡口根部相連處,壓低電弧,稍作停頓;當(dāng)坡口根部金屬熔化并擊穿時(shí),迅速將焊條拉起至正?;¢L(zhǎng)并向前施焊。施焊過(guò)程中,應(yīng)采用短弧焊,嚴(yán)格控制弧長(zhǎng),運(yùn)條速度保持均勻,應(yīng)保持電弧的1/3在熔池前,以熔化并擊穿根部,形成熔孔;電弧的2/3覆蓋在熔池上,以保護(hù)熔池金屬。斷弧法:始焊時(shí),在定位焊縫上劃擦引弧,并沿直線運(yùn)條至定位焊縫與坡口根部相接處,以稍長(zhǎng)的電弧在該處擺動(dòng)2~3個(gè)來(lái)回進(jìn)行預(yù)熱,然后壓低電弧,當(dāng)焊至定位焊尾部時(shí),將焊條下壓,聽到“噗噗”聲后立即熄弧,此時(shí)熔池前端應(yīng)有熔孔,其深入兩側(cè)母材0.5~1mm,如圖2-27所示。每次引弧的位置在坡口某一側(cè)壓住熔池2/3的地方,電弧引燃后立即向坡口另一側(cè)運(yùn)條,在另一側(cè)稍作停頓后,迅速轉(zhuǎn)動(dòng)手腕,抬起焊條熄滅電弧。圖2-27熔孔的位置及大小4)填充焊填充焊前,應(yīng)將打底層徹底清除干凈;焊接時(shí),在距離焊縫端頭10mm左右處引弧,將電弧拉長(zhǎng)并移到端頭處壓低電弧施焊,采用月牙形或鋸齒形橫向擺動(dòng)運(yùn)條,在坡口兩側(cè)稍作停留,以保證熔池及坡口兩邊溫度均衡,并有利于熔合及排渣。焊條與焊條前進(jìn)方向之間的夾角為75°~85°,與兩側(cè)工件間夾角為90°。最后一道填充層焊完后,其表面應(yīng)距焊件表面1~1.5mm。5)蓋面焊蓋面焊施焊的焊條角度、運(yùn)條方法及接頭方式與填充焊相同,但焊條擺動(dòng)的幅度要比填充層大。擺動(dòng)時(shí),應(yīng)保持?jǐn)[動(dòng)幅度一致、運(yùn)條速度均勻。施焊時(shí)應(yīng)在坡口稍作停頓,以熔化坡口邊緣1.5~2mm的母材,使焊縫兩側(cè)熔合良好,避免產(chǎn)生咬邊,得到成形優(yōu)良的蓋面焊縫。3.操作步驟(1)I形坡口平對(duì)接焊的操作步驟首先進(jìn)行I形坡口平對(duì)接雙面焊的訓(xùn)練,其操作步驟如下:①修磨I形坡口,清理焊件的坡口表面和坡口兩側(cè)各20mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污和水分等污物。③將兩塊鋼板水平放置并對(duì)齊,二者之間預(yù)留1~2mm的間隙,并進(jìn)行定位焊。④選擇合適的工藝參數(shù)進(jìn)行正式焊接,先焊定位焊的反面,以保證熔深達(dá)到板厚的2/3。焊完后,翻轉(zhuǎn)焊件,再焊另一面。⑤焊接完成后,清理干凈熔渣和飛濺物,檢查焊縫外形和尺寸是否符合要求,有無(wú)焊接缺陷。(2)V形坡口對(duì)接平焊操作步驟在I形坡口平對(duì)接雙面焊訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,進(jìn)行V形坡口平對(duì)接單面焊雙面成形操作的練習(xí)。①按照要求進(jìn)行焊件裝配。②采用3.2mm焊條進(jìn)行打底焊,若使用酸性焊條(E4304型),則采用斷弧法;若使用堿性焊條(E5015型),則采用連弧法,以防止產(chǎn)生氣孔。③按照確定好的工藝參數(shù)焊接填充層焊道,采用月牙形或鋸齒形運(yùn)條法,每焊一層應(yīng)改變焊接方向,從焊件的另一端起焊。最后一道填充層焊完后,其表面應(yīng)距焊件表面1~1.5mm。④使用4.0mm焊條并采用月牙形運(yùn)條法焊接蓋面層,在坡口兩側(cè)稍作停頓,以防止焊縫咬邊。⑤焊接完后,清理熔渣及飛濺物,檢查焊接質(zhì)量,分析問(wèn)題,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。考核項(xiàng)目考核內(nèi)容及要求配分考核標(biāo)準(zhǔn)得分焊縫外表狀態(tài)焊縫表面應(yīng)該為原始狀態(tài),不允許有加工或補(bǔ)焊、返修焊5出現(xiàn)以上情形扣5分焊縫表面不允許有裂紋、未熔合、焊瘤等缺陷15出現(xiàn)缺陷不得分焊縫外觀質(zhì)量焊縫寬度10超差不得分焊縫余高10超差不得分錯(cuò)邊量10超差不得分未焊透總長(zhǎng)度10超差不得分I形坡口平對(duì)接雙面焊的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2-5所示,V形坡口平對(duì)接單面焊雙面成形的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2-6所示。表2-5I形坡口平對(duì)接雙面焊評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)考核項(xiàng)目考核內(nèi)容及要求配分考核標(biāo)準(zhǔn)得分焊縫內(nèi)部質(zhì)量沒(méi)有裂紋和未熔合10出現(xiàn)缺陷不得分未焊透深度10超差不得分氣孔或夾渣最大尺寸10超差不得分安全文明生產(chǎn)符合焊工安全文明生產(chǎn)規(guī)范10視違反規(guī)定的程度扣分指導(dǎo)教師意見總分表2-5I形坡口平對(duì)接雙面焊評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(續(xù))考核項(xiàng)目考核內(nèi)容及要求配分考核標(biāo)準(zhǔn)得分焊縫質(zhì)量正面焊縫余高10超差不得分背面焊縫余高10超差不得分正面焊縫余高差
10超差不得分正面焊縫每側(cè)比坡口增寬
5超差不得分焊縫寬度差
5超差不得分焊縫邊緣直線度誤差10超差不得分焊后角變形5超差不得分咬邊缺陷深度5超差不得分表2-6V形坡口對(duì)接平焊評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)考核項(xiàng)目考核內(nèi)容及要求配分考核標(biāo)準(zhǔn)得分焊縫質(zhì)量無(wú)未焊透5出現(xiàn)不得分錯(cuò)邊量5超差不得分無(wú)焊瘤5出現(xiàn)不得分無(wú)氣孔5出現(xiàn)不得分焊縫表面波紋細(xì)膩、均勻,成形美觀10根據(jù)成形酌情扣分安全文明生產(chǎn)符合焊工安全文明生產(chǎn)規(guī)范10視違章情況扣分指導(dǎo)教師意見總分表2-6V形坡口對(duì)接平焊評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(續(xù))在圖樣上標(biāo)注焊縫形式、焊縫尺寸及焊接方法的符號(hào)稱為焊縫符號(hào)。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T324—2008《焊縫符號(hào)表示法》,完整的焊縫符號(hào)包括基本符號(hào)、指引線、補(bǔ)充符號(hào)、尺寸符號(hào)和數(shù)據(jù)等。為了簡(jiǎn)化,在圖樣上標(biāo)注焊縫時(shí),通常只采用基本符號(hào)和指引線,其他內(nèi)容一般在有關(guān)文件中(如焊接工藝規(guī)程)明確。1.焊縫符號(hào)表2-7焊縫基本符號(hào)(1)基本符號(hào)基本符號(hào)是表示焊縫橫截面形狀的符號(hào),常見的基本符號(hào)如表2-7所示。序號(hào)名稱示意圖符號(hào)1卷邊焊縫(卷邊完全熔化)2I形焊縫3V形焊縫4單邊V形焊縫5帶鈍邊V形焊縫表2-7焊縫基本符號(hào)(續(xù))序號(hào)名稱示意圖符號(hào)6帶鈍邊單邊V形焊縫7帶鈍邊U形焊縫8帶鈍邊J形焊縫9封底焊縫10角焊縫11槽焊縫或塞焊縫12點(diǎn)焊縫表2-7焊縫基本符號(hào)(續(xù))序號(hào)名稱示意圖符號(hào)13縫焊縫14陡邊V形焊縫15陡邊單V形焊縫16端焊縫17堆焊縫表2-7焊縫基本符號(hào)(續(xù))序號(hào)名稱示意圖符號(hào)18平面連接(釬焊)19斜面連接(釬焊)20折疊連接(釬焊)表2-8焊縫補(bǔ)充符號(hào)(2)補(bǔ)充符號(hào)補(bǔ)充符號(hào)是為了補(bǔ)充說(shuō)明焊縫和接頭的某些特征而使用的符號(hào),如表2-8所示。序號(hào)名稱符號(hào)說(shuō)明1平面焊縫表面通常經(jīng)過(guò)加工后平整2凹面焊縫表面凹陷3凸面焊縫表面凸起4圓滑過(guò)渡焊趾處過(guò)渡圓滑5永久襯墊襯墊永久保留表2-8焊縫補(bǔ)充符號(hào)(續(xù))序號(hào)名稱符號(hào)說(shuō)明6臨時(shí)襯墊襯墊在焊接完成后拆除7三面焊縫三面帶有焊縫8周圍焊縫沿著工件周圍施焊的焊縫標(biāo)注位置為基準(zhǔn)線與箭頭的交點(diǎn)處9現(xiàn)場(chǎng)焊縫在現(xiàn)場(chǎng)焊接的焊縫10尾部可以標(biāo)注焊接工藝方法等所需信息表2-9焊縫補(bǔ)充符號(hào)的應(yīng)用示例在需要確切地說(shuō)明焊縫的表面形狀時(shí),補(bǔ)充符號(hào)加在基本符號(hào)的旁邊,否則可以不用。輔助符號(hào)的應(yīng)用示例如表2-9所示。序號(hào)名稱示意圖符號(hào)1平面V形對(duì)接焊縫2凸面X形對(duì)接焊縫3凹面角焊縫4平面封底V形焊縫表2-10焊縫尺寸符號(hào)(3)焊縫尺寸符號(hào)焊縫尺寸符號(hào)是表示坡口和焊縫特征尺寸的符號(hào),如表2-10所示。符號(hào)名稱示意圖符號(hào)名稱示意圖δ工作厚度c焊縫寬度a坡口角度R根部半徑b根部間隙l焊縫長(zhǎng)度p鈍邊高度n焊縫段數(shù)表2-10焊縫尺寸符號(hào)(續(xù))符號(hào)名稱示意圖符號(hào)名稱示意圖e焊縫間距N相同焊縫
數(shù)量符號(hào)K焊腳尺寸H坡口深度d電焊:熔核直徑塞焊:孔徑h余高S焊縫有效厚度β坡口面角度表2-11焊縫尺寸的標(biāo)注示例焊縫尺寸標(biāo)注示例如表2-11所示。序號(hào)名稱示意圖焊縫尺寸符號(hào)示例1對(duì)接焊縫S:焊縫有效厚度2連續(xù)角焊縫K:焊腳尺寸3斷續(xù)角焊縫l:焊縫長(zhǎng)度
e:焊縫間距
n:焊縫段數(shù)
K:焊腳尺寸表2-11焊縫尺寸的標(biāo)注示例(續(xù))序號(hào)名稱示意圖焊縫尺寸符號(hào)示例4交錯(cuò)斷續(xù)角焊縫l:焊縫長(zhǎng)度
e:焊縫間距
n:焊縫段數(shù)
K:焊腳尺寸5塞焊縫或槽焊縫l:焊縫長(zhǎng)度
e:焊縫間距
n:焊縫段數(shù)
c:槽寬n:焊縫段數(shù)
e:焊縫間距
d:孔徑6縫焊縫l:焊縫長(zhǎng)度
e:焊縫間距
n:焊縫段數(shù)
c:焊縫寬度表2-11焊縫尺寸的標(biāo)注示例(續(xù))序號(hào)名稱示意圖焊縫尺寸符號(hào)示例7點(diǎn)焊縫n:焊點(diǎn)數(shù)量e:間距d:焊點(diǎn)直徑(4)指引線指引線一般由帶有箭頭的箭頭線和兩條基準(zhǔn)線(一條為實(shí)線,另一條為虛線)兩部分組成,如圖2-28所示。必要時(shí)可在基準(zhǔn)線的實(shí)線末端加注尾部符號(hào),以說(shuō)明其他信息,如焊接方法等。圖2-28指引線在焊接結(jié)構(gòu)圖樣上,為了簡(jiǎn)化焊接方法的標(biāo)注和說(shuō)明,GB/T5185—2005中規(guī)定了6類99種焊接方法的代號(hào),其中,常用焊接方法的代號(hào)如表2-12所示。2.焊接方法代號(hào)表2-12常用焊接方法的代號(hào)焊接方法名稱代號(hào)焊接方法名稱代號(hào)電弧焊1等離子弧焊15焊條電弧焊111電阻焊2埋弧焊12氣焊3熔化極惰性氣體保護(hù)焊(MIG)131氧—乙炔焊311表2-12常用焊接方法的代號(hào)(續(xù))焊接方法名稱代號(hào)焊接方法名稱代號(hào)熔化極非惰性氣體保護(hù)焊(MAG)135壓力焊4釬焊9電渣焊72鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)141焊縫符號(hào)和焊接方法代號(hào)必須通過(guò)指引線,按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行標(biāo)注,才能準(zhǔn)確無(wú)誤地表示焊縫。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,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、Y形等焊縫時(shí),箭頭線應(yīng)指向帶坡口一側(cè)的工件。必要時(shí),允許箭頭線彎折一次,如圖2-29所示。3.標(biāo)注方法圖2-29箭頭的位置及彎折的箭頭線基準(zhǔn)線的虛線可以畫在基準(zhǔn)線的實(shí)線上側(cè)或下側(cè)?;鶞?zhǔn)線一般應(yīng)與圖樣的底邊平行,特殊情況下亦可與底邊相垂直。如果焊縫在接頭的箭頭側(cè),則將基本符號(hào)標(biāo)注在基準(zhǔn)線的實(shí)線上,如圖2-30(a)所示。(a)焊縫在接頭的箭頭側(cè)圖2-30基本符號(hào)相對(duì)基準(zhǔn)線的位置
如果焊縫在接頭的非箭頭側(cè),則將基本符號(hào)標(biāo)注在基準(zhǔn)線的虛線上,如圖2-30(b)所示。(b)焊縫在接頭的非箭頭側(cè)圖2-30基本符號(hào)相對(duì)基準(zhǔn)線的位置標(biāo)注對(duì)稱焊縫及雙面焊縫時(shí),可不加虛線,如圖2-30(c)、(d)所示。(c)對(duì)稱焊縫(d)雙面焊縫圖2-30基本符號(hào)相對(duì)基準(zhǔn)線的位置此外,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定,必要時(shí)基本符號(hào)可附帶尺寸符號(hào)及數(shù)據(jù)。其標(biāo)注原則是:①橫向尺寸標(biāo)注在基本符號(hào)的左側(cè)。②縱向尺寸標(biāo)注在基本符號(hào)的右側(cè)。③坡口角度、坡口面角度、根部間隙標(biāo)注在基本符號(hào)的上側(cè)或下側(cè)。④相同焊縫數(shù)量符號(hào)標(biāo)注在尾部。⑤當(dāng)需要標(biāo)注的尺寸數(shù)據(jù)較多而不易分辨時(shí),可在數(shù)據(jù)前面增加相應(yīng)的尺寸符號(hào)。
六、思考與練習(xí)1.焊接接頭有哪些形式?2.焊縫有哪些形式?3.焊件坡口有哪些形式?選取原則有哪些?4.V形坡口平對(duì)接單面焊雙面成形技術(shù)有哪些操作要領(lǐng)?5.焊縫符號(hào)由哪幾部分組成?任務(wù)五:立對(duì)接焊一、任務(wù)提出二、相關(guān)知識(shí)三、任務(wù)實(shí)施四、任務(wù)評(píng)價(jià)五、基礎(chǔ)知識(shí)擴(kuò)展六、思考與練習(xí)了解立對(duì)接焊的特點(diǎn);掌握立對(duì)接焊的操作技能。教學(xué)要求立對(duì)接焊是指在豎直位置焊接對(duì)接接頭的焊接操作。立對(duì)接焊通常是由下向上施焊,在薄板對(duì)接或間隙較大的薄件焊接時(shí),可采取由上向下施焊。立對(duì)接焊的特點(diǎn)是金屬液與熔渣容易分離,熔池溫度過(guò)高時(shí),金屬液易下淌形成焊瘤、咬邊;熔池溫度過(guò)低時(shí),易產(chǎn)生夾渣等缺陷。本任務(wù)是進(jìn)行V形坡口立對(duì)接焊的訓(xùn)練,焊件如圖2-31所示。圖2-31焊件圖(1)焊接方法在立對(duì)接焊的第一層焊道上,為控制熔池溫度,避免熔池金屬下淌,常采用挑弧法和滅弧法。1.I形坡口立對(duì)接焊1)立焊挑弧法立焊時(shí),一般在焊件根部間隙不大,而且不要求背面焊縫成形的第一層焊道上采用挑弧法。其要領(lǐng)是當(dāng)熔滴過(guò)渡到熔池后,立即將電弧向焊接方向(向上)挑起,弧長(zhǎng)不超過(guò)6mm,并保證電弧不熄滅,使熔池金屬凝固。待熔池顏色由亮變暗時(shí),立刻將電弧拉回到熔池;當(dāng)熔滴過(guò)渡到熔池后,再向上挑起電弧。如此有節(jié)奏地重復(fù)進(jìn)行挑弧。落弧時(shí),熔池體積應(yīng)盡量?。惶艋r(shí),熔池溫度要掌握好,準(zhǔn)確把握挑起時(shí)間。2)立焊滅弧法一般在I形坡口的裝配間隙偏大的第一層焊道和立對(duì)接單面焊雙面成形的打底焊時(shí)采用滅弧法。其要領(lǐng)是當(dāng)熔滴過(guò)渡到熔池后,因熔池溫度較高,熔池金屬有下淌的趨勢(shì),此時(shí)應(yīng)立即將電弧熄滅,使熔池金屬有瞬時(shí)凝固的機(jī)會(huì),隨后重新在滅弧處引弧,當(dāng)形成的新熔池良好熔合后,再立即滅弧。交替進(jìn)行燃弧—滅弧操作。滅弧停留時(shí)間的長(zhǎng)短根據(jù)熔池溫度的高低作相應(yīng)調(diào)節(jié),燃弧時(shí)間根據(jù)熔池的熔合狀況進(jìn)行靈活掌握。立對(duì)接焊的起頭和接頭處,由于起焊時(shí)焊件溫度偏低,容易產(chǎn)生焊縫過(guò)高凸起和夾渣等缺陷,因此焊件接頭、起頭時(shí)應(yīng)采用預(yù)熱法進(jìn)行焊接,從而提高焊接部位的溫度。其方法是在起焊處引燃電弧,并將電弧拉長(zhǎng)3~6mm,適當(dāng)延長(zhǎng)預(yù)熱烘烤時(shí)間(一般熔滴下落2~4滴),當(dāng)焊接部位有熔化跡象時(shí),把電弧逐漸推向待焊處,保證熔池與焊件良好熔合。(2)運(yùn)條方法第一層焊道采用挑弧法或滅弧法完成后,施焊第二層焊縫(表面焊縫)時(shí),一般采用的運(yùn)條方法有鋸齒形運(yùn)條法和月牙形運(yùn)條法。運(yùn)條方法選定后,焊接時(shí)焊條擺動(dòng)的幅度應(yīng)稍小于焊縫要求的寬度。操作時(shí),當(dāng)熔池的邊緣移近焊縫寬度界限處,焊條應(yīng)立即向焊縫的另一側(cè)擺動(dòng),在控制擺幅的同時(shí)向上移動(dòng)焊條。焊條向上移動(dòng)的速度應(yīng)根據(jù)熔池的溫度變化靈活掌握。熔池溫度偏高,上移速度應(yīng)稍快。通過(guò)均勻而有節(jié)奏的焊條擺動(dòng)、適宜的上移速度獲得光滑平整的焊縫。開坡口的立對(duì)接焊件一般采用多層焊,包括打底層焊、填充層焊、蓋面層焊。填充焊和表面焊是單面焊雙面成形焊接技術(shù)的基礎(chǔ),打底焊是關(guān)鍵。為了掌握此項(xiàng)技術(shù),應(yīng)先熟知填充焊和表面焊的操作要領(lǐng),再?gòu)?qiáng)化打底焊的訓(xùn)練,從而完全掌握立對(duì)接單面焊雙面成形技術(shù)。2.V型坡口立對(duì)接焊開坡口立對(duì)接焊的打底層焊道的背面成形不作要求,可以采用I形坡口立對(duì)接焊中第一層焊道的挑弧法或滅弧法進(jìn)行焊接。填充焊前,應(yīng)該清理干凈前一層的熔渣及飛濺物,每層所焊焊道要平整,避免焊道成形中間高、兩側(cè)低的尖角形狀,給后續(xù)清渣帶來(lái)困難,造成夾渣、未焊透等缺陷。填充焊時(shí)可采用鋸齒形運(yùn)條法,無(wú)論采用哪種方法,焊條擺動(dòng)到焊道兩側(cè)時(shí),都要稍作停頓或上下擺動(dòng),以控制熔池濕度,使兩側(cè)良好熔合,并保持扁圓形的熔池外形。填充焊的最后一層焊道,應(yīng)低于焊件表面1~1.5mm,顯露坡口邊緣,對(duì)局部低洼處要通過(guò)補(bǔ)焊將整個(gè)填充焊道焊接平整,為蓋面焊打好基礎(chǔ)。蓋面焊形成修飾焊縫,直接影響焊縫外觀質(zhì)量。焊接時(shí)可根據(jù)焊縫余高的不同要求來(lái)選擇運(yùn)條方法,如要求余高較小,可選用鋸齒形運(yùn)條法;若要求余高稍凸,可采用月牙形運(yùn)條法。運(yùn)條速度要均勻,擺動(dòng)
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