1、2023-1-31书名：焊接方法与设备使用ISBN：978-7-111-42121-4作者：曹朝霞 齐勇田出版社：机械工业出版社本书配有电子课件2 0 2 2/1 0/1 1 1 书名：焊接方法与设备使用第2章 焊条电弧焊3l掌握焊条电弧焊的原理、特点及应用。掌握焊条电弧焊的原理、特点及应用。l掌握常用焊条电弧焊设备的结构组成、性能特点及技术掌握常用焊条电弧焊设备的结构组成、性能特点及技术 参数。参数。l合理选择和使用焊条电弧焊设备及工具。合理选择和使用焊条电弧焊设备及工具。l能够制定焊条电弧焊工艺，实施焊条电弧焊操作。能够制定焊条电弧焊工艺，实施焊条电弧焊操作。455 2.1 焊条电弧焊概述
2、焊条电弧焊通常用英文简称S MA W（66 2.1 焊条电弧焊概述2.1.1 焊条电弧焊原理7（1 1）设备简单、维护方便设备简单、维护方便；（2 2）操作灵活、适应性强操作灵活、适应性强；（3 3）对接头装配要求比较低对接头装配要求比较低 ；（4 4）应用范围广应用范围广；但是，也存在不足：但是，也存在不足：（1 1）焊接质量对焊工的操作技术、心理素质等要求比较高；）焊接质量对焊工的操作技术、心理素质等要求比较高；（2 2）生产效率低；）生产效率低；（3 3）劳动强度大、劳动条件差）劳动强度大、劳动条件差；7 2.1.2 焊条电弧焊特点及应用范围2.1 焊条电弧焊8 （1 1）可焊工件厚度范
3、围）可焊工件厚度范围 （2 2）可焊金属种类范围）可焊金属种类范围 能焊的金属有：非合金钢、低合金钢、不锈钢、耐热钢能焊的金属有：非合金钢、低合金钢、不锈钢、耐热钢、铝铜及其合金；、铝铜及其合金；（3 3）最合适的产品结构和生产性质）最合适的产品结构和生产性质 结构复杂，短或不规则的、具有各种空间位置及不易实结构复杂，短或不规则的、具有各种空间位置及不易实现机械化或自动化焊接的焊缝，单件或小批量；在安装或现机械化或自动化焊接的焊缝，单件或小批量；在安装或修理部门，亦宜采用焊条电弧焊。修理部门，亦宜采用焊条电弧焊。由于它具有以上特点及应用范围，所以仍然是目前焊接由于它具有以上特点及应用范围，所以
4、仍然是目前焊接生产中使用最广泛的焊接方法。生产中使用最广泛的焊接方法。8 2.1 焊条电弧焊概述2.1.2 焊条电弧焊特点及其应用9 焊条电弧焊最理想的外特性焊条电弧焊最理想的外特性 电源外特性为陡降好一些电源外特性为陡降好一些 外拖特性焊接电源外拖特性焊接电源 9 2.2.1 对焊条电弧焊设备的要求2.2 焊条电弧焊设备 保证引弧容易和电弧稳定，尽可能低。一般交保证引弧容易和电弧稳定，尽可能低。一般交流弧焊电源：流弧焊电源：U U0 0=55=5570V70V，直流弧焊电源：，直流弧焊电源：U U0 0=45=4585V85V。一般不得超过。一般不得超过100V100V，特殊情况下，必须具有
5、，特殊情况下，必须具有自动防触电装置。自动防触电装置。一般限制短路稳态电流不大于焊接电流的一般限制短路稳态电流不大于焊接电流的50%50%。2.2 焊条电弧焊设备及工具 2.对弧焊电源空载电压的要求 弧焊电源能在一定范围内，对焊接电流作均匀、灵活弧焊电源能在一定范围内，对焊接电流作均匀、灵活的调节，以保证焊接接头的质量。的调节，以保证焊接接头的质量。动特性是指，电弧负载发生变化时，焊接电源输出电动特性是指，电弧负载发生变化时，焊接电源输出电压和电流的响应过程。压和电流的响应过程。可以用弧焊电源与时间的关系表征，他表明焊接电源可以用弧焊电源与时间的关系表征，他表明焊接电源对负载的瞬态改变的反应能
6、力。对负载的瞬态改变的反应能力。动态性好，引弧容易、电弧稳定、飞溅少、焊缝成动态性好，引弧容易、电弧稳定、飞溅少、焊缝成形好，是衡量弧焊电源质量的一个重要指标。形好，是衡量弧焊电源质量的一个重要指标。2.2 焊条电弧焊设备及工具4.对弧焊电源调节特性的要求 设备主要是指焊接电源，常称电焊机。焊接电源可以设备主要是指焊接电源，常称电焊机。焊接电源可以是交流也可以是直流。根据结构原理，焊条电弧焊的弧焊是交流也可以是直流。根据结构原理，焊条电弧焊的弧焊电源常有弧焊变压器、弧焊整流器和弧焊逆变器。电源常有弧焊变压器、弧焊整流器和弧焊逆变器。2.2 焊条电弧焊设备及工具2.2.2 焊条电弧焊设备的选用
7、弧焊整流器是把交流电经降压整理后获得直流电的电弧焊整流器是把交流电经降压整理后获得直流电的电器设备。具有制造方便、价格低、空耗小、噪音小、可远器设备。具有制造方便、价格低、空耗小、噪音小、可远距离调节、磁偏吹较大的特点。常用的硅弧焊整流器（距离调节、磁偏吹较大的特点。常用的硅弧焊整流器（ZXGZXG系列）、晶闸管式焊整流器（系列）、晶闸管式焊整流器（ZX5ZX5系列）。系列）。另外要说的直流弧焊发电机，虽然坚固耐用，电弧燃另外要说的直流弧焊发电机，虽然坚固耐用，电弧燃烧稳定能用于没有电源的野外施工，但损耗大、效率低、烧稳定能用于没有电源的野外施工，但损耗大、效率低、噪音大、成本高、重量大、难维
8、修，属于国家规定的淘汰噪音大、成本高、重量大、难维修，属于国家规定的淘汰产品。产品。2.2 焊条电弧焊设备及工具2.弧焊整流器 是把三相或单相交流经整流后，由逆变器转变为几百是把三相或单相交流经整流后，由逆变器转变为几百至几万赫兹的中频交流电，降压后输出交流或直流。整个至几万赫兹的中频交流电，降压后输出交流或直流。整个过程是：工频交流过程是：工频交流-直流直流-逆变为中、高频交流逆变为中、高频交流-降降压压-交流交流-再次变直流。再次变直流。与传统的弧焊电源比，具有：引弧成功率高；电源电与传统的弧焊电源比，具有：引弧成功率高；电源电压适用范围宽；电弧稳定，熔池易于控制；飞溅小、不粘压适用范围宽
9、；电弧稳定，熔池易于控制；飞溅小、不粘焊条；可调节推力电流，保证最佳引弧性能；可调节引弧焊条；可调节推力电流，保证最佳引弧性能；可调节引弧电流，保证最佳引弧性能；特别是体积小、重量轻、高效电流，保证最佳引弧性能；特别是体积小、重量轻、高效低耗，符合国家可持续化发展战略。所以是最有发展前景低耗，符合国家可持续化发展战略。所以是最有发展前景的焊接电源。当然也有设备复杂、维修成本高等缺点。的焊接电源。当然也有设备复杂、维修成本高等缺点。2.2 焊条电弧焊设备及工具3.弧焊逆变器 根据采用大功率开关电子元件的不同，可分为晶闸管根据采用大功率开关电子元件的不同，可分为晶闸管式、晶体管式、场效应晶体管式和
10、绝缘栅极双极晶体管式式、晶体管式、场效应晶体管式和绝缘栅极双极晶体管式等种类。根据输出电流的不同，又分为交流式弧焊逆变器等种类。根据输出电流的不同，又分为交流式弧焊逆变器、直流式弧焊逆变器式脉冲式逆变器。、直流式弧焊逆变器式脉冲式逆变器。常用的国产型号有常用的国产型号有ZX7-250ZX7-250、ZX7-400ZX7-400等。等。使用中，可以根据产品的技术要求、经济效益、工作使用中，可以根据产品的技术要求、经济效益、工作条件及生产的实际需要来选择焊接电源种类。一般应尽量条件及生产的实际需要来选择焊接电源种类。一般应尽量选用弧焊变压器，必须选直流电源时（如碱性焊条），最选用弧焊变压器，必须选
11、直流电源时（如碱性焊条），最好选用弧焊逆变器，其次是弧焊整流器，尽量不要选弧焊好选用弧焊逆变器，其次是弧焊整流器，尽量不要选弧焊发电机。另外具体的弧焊电源型号，可参考发电机。另外具体的弧焊电源型号，可参考GB10249-2010GB10249-2010电焊机型号编制方法电焊机型号编制方法。2.2 焊条电弧焊设备及工具 根据采用大功率开关电子元 弧焊电源是电弧的供电设备，使用过程中要注意对焊弧焊电源是电弧的供电设备，使用过程中要注意对焊工的安全，避免发生人身触电事故。同时，要保证焊机的工的安全，避免发生人身触电事故。同时，要保证焊机的正常运行，防止焊机损坏。正常运行，防止焊机损坏。为了正确使用，
12、当发生故障时，能及时处理才能保证为了正确使用，当发生故障时，能及时处理才能保证完好和生产的正常运行。要懂得一些常见故障的分析与处完好和生产的正常运行。要懂得一些常见故障的分析与处理方法。理方法。具体的请参考表具体的请参考表2-1 2-1 弧焊变压器常见故障产生原因及弧焊变压器常见故障产生原因及处理方法、表处理方法、表2-2 ZX52-2 ZX5晶闸管弧焊整流器常见故障产生原晶闸管弧焊整流器常见故障产生原因及处理方法和表因及处理方法和表2-3 ZX72-3 ZX7弧焊逆变器常见故障产生原因弧焊逆变器常见故障产生原因及处理方法。及处理方法。2.2 焊条电弧焊设备及工具2.2.3 焊条电弧焊设备常见
13、故2.2 焊条电弧焊设备及工具2.2.4 焊条电弧焊所用工具 （a）测错边量 （b）测焊缝宽度 （c）测角焊缝有效厚度2.2 焊条电弧焊设备及工具3.焊条保温筒和焊缝检验尺 （d）测X形坡口角度 （e）测焊缝余高 （f）测焊脚高度 （g）测坡口间隙 （h）测坡口角度（板）（i）测坡口角度（管）2.2 焊条电弧焊设备及工具（d）测X 形坡口角度 2.2 焊条电弧焊设备及工具4.常用清渣打磨工具和劳动保护用 常见的四种接头形式常见的四种接头形式2.3 焊条电弧焊工艺2.3.1 焊接接头形式及焊缝符号 坡口是指根据设计或工坡口是指根据设计或工艺需要，在焊件待焊部位加艺需要，在焊件待焊部位加工成一定几
14、何形状经装配后工成一定几何形状经装配后构成的沟槽构成的沟槽,俗称开坡口，俗称开坡口，使焊接电弧深入坡口底层，使焊接电弧深入坡口底层，保证焊透，便于清渣，获得保证焊透，便于清渣，获得较好成形，还能调节母材和较好成形，还能调节母材和填充金属的比例。填充金属的比例。2.3 焊条电弧焊工艺 2.焊接坡口形式 l(1)(1)基本符号基本符号 基本符号表示焊缝横截面的基本形式或特征，采用近似基本符号表示焊缝横截面的基本形式或特征，采用近似于焊缝横断面形状的符号表示。于焊缝横断面形状的符号表示。l(2)(2)补充符号补充符号 补充符号用来补充说明有关焊缝或接头的某些特征（诸补充符号用来补充说明有关焊缝或接头
15、的某些特征（诸如表面形状、衬垫、焊缝分布、施焊地点等）如表面形状、衬垫、焊缝分布、施焊地点等）。l(3)(3)尺寸符号尺寸符号 尺寸符号是表示坡口和焊缝尺寸的符号，必要时，可以尺寸符号是表示坡口和焊缝尺寸的符号，必要时，可以在焊缝符号中标注尺寸在焊缝符号中标注尺寸。2.3 焊条电弧焊工艺 3.焊缝符号 2.3.1 焊 以常见的碳钢、低合金高强钢为例来说明。以常见的碳钢、低合金高强钢为例来说明。坡口形式取决于焊接接头形式，工件厚度以及对接头坡口形式取决于焊接接头形式，工件厚度以及对接头质量的要求。根据板厚不同，焊条电弧焊接头常用的坡口质量的要求。根据板厚不同，焊条电弧焊接头常用的坡口类型有类型有
16、I I形、形、V V形、形、Y Y形、形、X X形、形、U U形等。形等。坡口制备的方法很多，应根据工件的尺寸、形状与加坡口制备的方法很多，应根据工件的尺寸、形状与加工条件综合考虑进行选择。目前工厂中常用剪切、气割、工条件综合考虑进行选择。目前工厂中常用剪切、气割、刨边、车削、碳弧气刨等方法制备坡口。刨边、车削、碳弧气刨等方法制备坡口。2.3 焊条电弧焊工艺2.3.2 焊前准备 焊前对接头坡口及其附近（约焊前对接头坡口及其附近（约20mm20mm内）的表面油、锈、内）的表面油、锈、漆和水等的清理。碱性焊条焊接时，清理要求严格和彻底，漆和水等的清理。碱性焊条焊接时，清理要求严格和彻底，否则极易产
17、生气孔和延迟裂纹。酸性焊条对锈不很敏感，若否则极易产生气孔和延迟裂纹。酸性焊条对锈不很敏感，若锈蚀较轻焊缝质量要求不高时，可以不清理。锈蚀较轻焊缝质量要求不高时，可以不清理。清理时可根据被清物的种类及具体条件，分别选用钢丝清理时可根据被清物的种类及具体条件，分别选用钢丝刷刷、砂轮磨或喷丸处理等手工或机械方法，也可用除油剂刷刷、砂轮磨或喷丸处理等手工或机械方法，也可用除油剂（汽油、丙酮）清洗的化学方法，必要时，还可用氧（汽油、丙酮）清洗的化学方法，必要时，还可用氧乙炔乙炔焰烘烤清理的部位，以去除工件表面油污和氧化膜。焰烘烤清理的部位，以去除工件表面油污和氧化膜。2.3 焊条电弧焊工艺2.3.2
18、焊前准备 一般酸性焊条的烘干温度为一般酸性焊条的烘干温度为7070150150，最高不超，最高不超过过250250，时间，时间1 11.5h1.5h；碱性焊条极易吸潮且药皮中没；碱性焊条极易吸潮且药皮中没用有机物，因此烘干温度高些，一般为用有机物，因此烘干温度高些，一般为300300400400，保，保温温1 12h2h。目的是使工件对正，以及达到预定的坡口形状和目的是使工件对正，以及达到预定的坡口形状和尺寸。装配间隙大小和在接头长度方向上的均匀性对焊尺寸。装配间隙大小和在接头长度方向上的均匀性对焊接质量、生存率以及制造成本都有很大影响，因此要引接质量、生存率以及制造成本都有很大影响，因此要引
19、起足够重视。起足够重视。2.3 焊条电弧焊工艺 2.3.2 焊前准备 确定后，可用夹具或定位焊缝把它们固定起来，然后进确定后，可用夹具或定位焊缝把它们固定起来，然后进行正式焊接。定位焊的焊道短，冷却快，比较容易产生焊接行正式焊接。定位焊的焊道短，冷却快，比较容易产生焊接缺陷，若缺陷被正式焊缝所覆盖而未被发现、将造成隐患。缺陷，若缺陷被正式焊缝所覆盖而未被发现、将造成隐患。所以一般定位焊应比正常焊接的电流大所以一般定位焊应比正常焊接的电流大15152020。预热的主要作用是降低焊后冷却速度，减少淬硬程度、预热的主要作用是降低焊后冷却速度，减少淬硬程度、改善组织，防止产生焊接裂纹，减少焊接应力与变
20、形。改善组织，防止产生焊接裂纹，减少焊接应力与变形。加热范围，对接接头每侧加热宽度不得小于板厚的加热范围，对接接头每侧加热宽度不得小于板厚的5 5倍倍工件整体预热一般在炉内，一般在坡口两侧各工件整体预热一般在炉内，一般在坡口两侧各75-100mm75-100mm内应内应保持一个均热区域。整体预热一般炉内进行；局部预热可用保持一个均热区域。整体预热一般炉内进行；局部预热可用火焰加热、工频感应加热或红外线加热。火焰加热、工频感应加热或红外线加热。2.3 焊条电弧焊工艺 2.3.2 焊前准备 焊接工艺参数，是指焊接时为保证焊接质量而选定焊接工艺参数，是指焊接时为保证焊接质量而选定的诸物理量（如焊接电
21、流、电弧电压、焊接速度等）的的诸物理量（如焊接电流、电弧电压、焊接速度等）的总称，过去又称焊接规范。总称，过去又称焊接规范。焊条电弧焊的焊接工艺参数通常包括：焊条直径、焊条电弧焊的焊接工艺参数通常包括：焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数等。焊接工焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数等。焊接工艺参数选择的正确与否，直接影响焊缝形状、尺寸、焊艺参数选择的正确与否，直接影响焊缝形状、尺寸、焊接质量和生产率。因此，选择合适的焊接工艺参数是焊接质量和生产率。因此，选择合适的焊接工艺参数是焊接生产中一个十分重要的问题。接生产中一个十分重要的问题。2.3 焊条电弧焊工艺2.3.3 焊接工艺参
22、数选择 为了提高生产率，应尽可能选用较大直径的焊条，但为了提高生产率，应尽可能选用较大直径的焊条，但是直径过大会造成未焊透或焊缝成形不良，因此必须正确是直径过大会造成未焊透或焊缝成形不良，因此必须正确选择。一般根据工件厚度选择，同时还要考虑接头形式、选择。一般根据工件厚度选择，同时还要考虑接头形式、施焊位置和焊接层数，对于重要结构还要考虑焊接热输入施焊位置和焊接层数，对于重要结构还要考虑焊接热输入的要求。的要求。厚度较大的焊件选择直径较大的焊条；相反，薄焊件厚度较大的焊件选择直径较大的焊条；相反，薄焊件应选用小直径的焊条。应选用小直径的焊条。焊件厚度1.5234561212焊条直径1.623.
23、23.244546 板厚相同，焊接平焊缝的焊条应比其他位置大一些板厚相同，焊接平焊缝的焊条应比其他位置大一些，立焊最大不超过，立焊最大不超过5mm5mm，而仰焊和横焊最大不超过，而仰焊和横焊最大不超过4mm4mm，这样可形成较小的熔池，减少熔化金属的下淌。这样可形成较小的熔池，减少熔化金属的下淌。进行多层焊时，如果第一层焊缝所采用的焊条直径进行多层焊时，如果第一层焊缝所采用的焊条直径过大，会造成因电弧过长而焊不透，因此为了防止根部过大，会造成因电弧过长而焊不透，因此为了防止根部焊不透，第一层焊条直径应选用较小的，以后各层可根焊不透，第一层焊条直径应选用较小的，以后各层可根据焊件厚度，选用较大直
24、径的焊条。据焊件厚度，选用较大直径的焊条。搭接接头、搭接接头、T T形接头因不存在全焊透问题，所以应选形接头因不存在全焊透问题，所以应选用较大的焊条直径来提供生产率。用较大的焊条直径来提供生产率。2.3 焊条电弧焊工艺 板厚相同，焊接平焊缝的焊条应比 交流电源焊接，电弧稳定性差。直流电源焊接，电交流电源焊接，电弧稳定性差。直流电源焊接，电弧稳定，飞溅小，但磁偏吹较交流严重。低氢型焊条稳弧稳定，飞溅小，但磁偏吹较交流严重。低氢型焊条稳弧形差，必须采用直流电源。小电流焊接薄板时，也常弧形差，必须采用直流电源。小电流焊接薄板时，也常用直流电源，因为引弧容易、电弧稳定。用直流电源，因为引弧容易、电弧稳
25、定。直流电弧焊时，焊件的极性有正极性和反极性。所直流电弧焊时，焊件的极性有正极性和反极性。所谓的正极性是指焊件接电源正极、电极接电源负极的接谓的正极性是指焊件接电源正极、电极接电源负极的接线法，也称正接；反之称为反极性或反接。对于交流电线法，也称正接；反之称为反极性或反接。对于交流电源来说，极性是交变的，所以不存在。源来说，极性是交变的，所以不存在。2.3 焊条电弧焊工艺 交流电源焊接，电弧稳定性差。直 极性的选择，主要根据焊条的极性的选择，主要根据焊条的性质和焊件所需的热量来决定。当性质和焊件所需的热量来决定。当阳极和阴极的材料相同时，由于阳阳极和阴极的材料相同时，由于阳极区温度高于阴极区，
26、因此使用酸极区温度高于阴极区，因此使用酸性焊条（如性焊条（如E4303E4303）焊接厚板时，）焊接厚板时，可采用直流正接，以获得较大的熔可采用直流正接，以获得较大的熔深；而在焊接薄板时，则采用直流深；而在焊接薄板时，则采用直流反接，可以防止烧穿。反接，可以防止烧穿。2.3 焊条电弧焊工艺 极性的选择，主要根据焊条的性质 重要结构焊接，一般使用重要结构焊接，一般使用碱性低氢钠型焊条（如碱性低氢钠型焊条（如E5015E5015）,无论焊接薄板或厚板，均无论焊接薄板或厚板，均采用直流反接，这样可以减少采用直流反接，这样可以减少飞溅和气孔，并使电弧稳定燃飞溅和气孔，并使电弧稳定燃烧。烧。2.3 焊条
27、电弧焊工艺 重要结构焊接，一般使用碱性低氢 焊接电流是焊条电弧焊的主要工艺参数，直接影响焊接电流是焊条电弧焊的主要工艺参数，直接影响焊接质量和生产率。焊接电流过小会使电弧不稳，造成焊接质量和生产率。焊接电流过小会使电弧不稳，造成未焊透、夹渣以及焊缝成形不良等缺陷；焊接电流过大未焊透、夹渣以及焊缝成形不良等缺陷；焊接电流过大易产生咬边、焊穿、增加工件变形和金属飞溅量，也会易产生咬边、焊穿、增加工件变形和金属飞溅量，也会使焊接接头的组织由于过热而发生变化。总的原则是保使焊接接头的组织由于过热而发生变化。总的原则是保证焊接质量的前提下，尽量用较大的焊接电流以提高生证焊接质量的前提下，尽量用较大的焊接
28、电流以提高生产率。产率。确定焊条电弧焊的焊接电流的大小要根据焊条类型确定焊条电弧焊的焊接电流的大小要根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头形式、焊接位置、母材性、焊条直径、焊件厚度、接头形式、焊接位置、母材性质和施焊环境等因素综合考虑。其中最主要的是焊条直质和施焊环境等因素综合考虑。其中最主要的是焊条直径和焊接位置。径和焊接位置。2.3 焊条电弧焊工艺 焊接电流是焊条电弧焊的主要工艺 对于一定直径的碳钢酸性焊条焊接电流大小与焊条直对于一定直径的碳钢酸性焊条焊接电流大小与焊条直径的关系，一般可根据经验公式来选择：径的关系，一般可根据经验公式来选择：I=(35I=(3555)d55)d 焊条直径相
29、同，平焊时，运条和控制熔池液态金属都焊条直径相同，平焊时，运条和控制熔池液态金属都较容易，可选择较大的电流。但其他位置，为了避免熔化较容易，可选择较大的电流。但其他位置，为了避免熔化金属从熔池中流出，要使熔池尽可能小些，通常立焊、横金属从熔池中流出，要使熔池尽可能小些，通常立焊、横焊的电流比平焊时小焊的电流比平焊时小10%10%15%15%，仰焊时的焊接电流比平焊，仰焊时的焊接电流比平焊时小时小15%15%20%20%。其他条件相同，碱性焊条电流应比酸性的小其他条件相同，碱性焊条电流应比酸性的小101015%15%，否则焊缝易形成气孔；不锈钢电阻大，药皮易发红，电，否则焊缝易形成气孔；不锈钢电
30、阻大，药皮易发红，电流应比碳钢的小流应比碳钢的小15%15%20%20%。2.3 焊条电弧焊工艺 对于一定直径的碳钢酸性焊条焊接 焊接打底层时，特别是单面焊双面成形时，为保证背焊接打底层时，特别是单面焊双面成形时，为保证背面焊接质量，通常选用较小的焊接电流；焊接填充层时为面焊接质量，通常选用较小的焊接电流；焊接填充层时为提高效劳，保证熔合良好，常选用较大的焊接电流；焊接提高效劳，保证熔合良好，常选用较大的焊接电流；焊接盖面层，为了防止咬边和保证焊缝成形，使用的焊接电流盖面层，为了防止咬边和保证焊缝成形，使用的焊接电流应比填充层稍微小些。应比填充层稍微小些。焊条直径/mm1.62.02.53.2
31、4.05.06.0焊接电流/A254040655080100130160210200270260300 2.3 焊条电弧焊工艺 焊接打底层时，特别是单 中厚板的焊接通常要开坡口并采用多层焊或多层多中厚板的焊接通常要开坡口并采用多层焊或多层多道焊。层数增多对提高焊缝缝的塑韧性有利，因为后焊道焊。层数增多对提高焊缝缝的塑韧性有利，因为后焊道对前焊道有回火作用，使热影响区显微组织变细，尤道对前焊道有回火作用，使热影响区显微组织变细，尤其对易淬火钢效果明显。但层数增多，生产效率下降，其对易淬火钢效果明显。但层数增多，生产效率下降，往往变形也增加。层数过少，每层焊缝厚度过大，接头往往变形也增加。层数过少
32、，每层焊缝厚度过大，接头易过热引起晶粒粗化，反而不利。对质量要求较高的焊易过热引起晶粒粗化，反而不利。对质量要求较高的焊缝，一般每层厚度以不大于缝，一般每层厚度以不大于45mm为宜。为宜。2.3 焊条电弧焊工艺 中厚板的焊接通常要开坡口 焊接层数主要根据钢板厚度、焊条直径、坡口焊接层数主要根据钢板厚度、焊条直径、坡口型式和装配间隙等来确定，可作如下近似估算：型式和装配间隙等来确定，可作如下近似估算：n=/d n=/d 2.3 焊条电弧焊工艺 焊接层数主要根据钢板厚 电压主要由电弧长度来决定。电弧长，电弧电压高电压主要由电弧长度来决定。电弧长，电弧电压高；反之就低。焊接时电弧电压由焊工根据具体情
33、况灵活；反之就低。焊接时电弧电压由焊工根据具体情况灵活掌握。掌握。因此，焊接时力求使用短弧焊接，弧长一般为焊条因此，焊接时力求使用短弧焊接，弧长一般为焊条直径的直径的0.51.0倍，相应的电压为倍，相应的电压为1625V。在立焊、仰。在立焊、仰焊时弧长应比平焊更短，以利于熔滴过渡，防止熔化金焊时弧长应比平焊更短，以利于熔滴过渡，防止熔化金属下淌。碱性焊条焊接时弧长应比酸性的短，以利于电属下淌。碱性焊条焊接时弧长应比酸性的短，以利于电弧的稳定和防止气孔。弧的稳定和防止气孔。2.3 焊条电弧焊工艺 电压主要由电弧长度来决定 焊接速度是单位时间内完成的焊缝长度。直接决定生焊接速度是单位时间内完成的焊
34、缝长度。直接决定生产率。应均匀，既要保证焊透又不能烧穿，同时还要保证产率。应均匀，既要保证焊透又不能烧穿，同时还要保证焊缝宽度和高度符合图样设计要求。焊缝宽度和高度符合图样设计要求。过快，熔化能量不够，易造成未熔合、焊缝成形不良过快，熔化能量不够，易造成未熔合、焊缝成形不良等缺陷；过慢，使高温停留时间增长，焊接接头的晶粒变等缺陷；过慢，使高温停留时间增长，焊接接头的晶粒变粗，力学性降低，同时使工件变形量增大。当焊接较薄工粗，力学性降低，同时使工件变形量增大。当焊接较薄工件时，易形成烧穿。件时，易形成烧穿。所以，在保证不焊穿和成形良好的条件下，应尽量采所以，在保证不焊穿和成形良好的条件下，应尽量
35、采用较大的焊条直径、焊接电流和低的电弧电压，并根据实用较大的焊条直径、焊接电流和低的电弧电压，并根据实际情况适当提高焊接速度，以提高焊接生产率。际情况适当提高焊接速度，以提高焊接生产率。2.3 焊条电弧焊工艺 焊接速度是单位时间内完成 上述两种引弧方法应根据具体情况灵活应用。上述两种引弧方法应根据具体情况灵活应用。2.3 焊条电弧焊工艺（1）引弧 2.3.3 焊接工艺参数选：一般要同时完成三个基本动作，即沿焊条中一般要同时完成三个基本动作，即沿焊条中心线向熔池送进，沿焊接方向均匀移动和横向摆动。心线向熔池送进，沿焊接方向均匀移动和横向摆动。运条的方法有很多种，有直线形运条的方法有很多种，有直线
36、形运条法、直线往复形运条法、锯运条法、直线往复形运条法、锯齿形运条法、月牙形运条法等，齿形运条法、月牙形运条法等，具体选用时，应根据接头形式、具体选用时，应根据接头形式、装配间隙、焊缝的空间位置、焊装配间隙、焊缝的空间位置、焊条直径与性能、焊接电流及焊工条直径与性能、焊接电流及焊工技术水平等来确定。技术水平等来确定。2.3 焊条电弧焊工艺（2）运条：一般要同时完成三个基本 以最常用的平焊为例，焊以最常用的平焊为例，焊接操作时，以焊缝位置线作为接操作时，以焊缝位置线作为运条的轨迹，焊条与焊件两侧运条的轨迹，焊条与焊件两侧保持垂直，与前进方向的夹角保持垂直，与前进方向的夹角为为70708080，如
37、图所示。平，如图所示。平敷焊过程中，可采用直线运条敷焊过程中，可采用直线运条法，以适当的焊接速度，均匀法，以适当的焊接速度，均匀地向前移动焊条。地向前移动焊条。2.3 焊条电弧焊工艺（3）确定焊条角度 2.3.3 焊接 （a a）中间接头）中间接头 （b b）相背接头）相背接头（c c）相向接头）相向接头 （d d）分段退焊接头）分段退焊接头 2.3 焊条电弧焊工艺（4）焊缝的接头 （a）中间接头 （a a）划圈收弧法）划圈收弧法 （b b）反复收弧法）反复收弧法 （c c）回焊收弧法）回焊收弧法（d d）采用熄弧板）采用熄弧板 2.3 焊条电弧焊工艺（5）收弧（a）划圈收弧法 （46【综合训
38、练综合训练】（1 1）操作准备）操作准备 1 1）焊机）焊机:交流或直流焊机。交流或直流焊机。2 2）实习焊件）实习焊件:Q235:Q235钢板，每组钢板，每组2 2块，每块长块，每块长300mm300mm，宽，宽 100mm100mm，板厚，板厚4 46mm6mm。3 3）焊接材料）焊接材料:E4303:E4303焊条焊条 （结（结422422），直径），直径3.23.2或或4.0mm4.0mm。4 6 1.技能训练项目(a)-不开坡口的平对接焊条电弧焊【综合47【综合训练综合训练】（2 2）操作要领）操作要领 1 1）用砂纸或手砂轮磨光待焊处，直至露出金属光泽。）用砂纸或手砂轮磨光待焊处，
39、直至露出金属光泽。2 2）装配及定位焊，见图）装配及定位焊，见图2-362-36，校正焊件。，校正焊件。3 3）施焊，引弧）施焊，引弧运条运条收弧。收弧。4 4）正面焊完之后，反面焊接焊前，应先清根，然后用直）正面焊完之后，反面焊接焊前，应先清根，然后用直 径径3.2mm3.2mm焊条焊接根部。焊条焊接根部。5 5）使用直流焊机，要消除磁偏吹对焊接质量的影响。）使用直流焊机，要消除磁偏吹对焊接质量的影响。6 6）焊后外观检验。）焊后外观检验。（3 3）注意事项。）注意事项。4 7 1.技能训练项目(a)-不开坡口的平对接焊条电弧焊【综合48【综合训练综合训练】（1 1）操作准备）操作准备 1
40、1）焊机：交流或直流焊机。）焊机：交流或直流焊机。2 2）实习焊件：）实习焊件：Q235Q235钢板，每块长钢板，每块长300mm300mm，宽，宽100mm100mm，板厚，板厚 6 68mm8mm，每组，每组2 2块。块。3 3）焊接材料：）焊接材料：E4303 E4303焊条（结焊条（结422422）或或E5015E5015焊条（结焊条（结 507507），直径），直径3.2 mm3.2 mm。4 8 1.技能训练项目(b)-立角焊条电弧焊焊【综合训练】（149【综合训练综合训练】（2 2）操作要领）操作要领 1 1）装配及定位焊。）装配及定位焊。2 2）立角焊需用小直径焊条和短弧焊接。
41、）立角焊需用小直径焊条和短弧焊接。3 3）为了使两焊件能够均匀受热，保证熔深和提高效率，）为了使两焊件能够均匀受热，保证熔深和提高效率，应注意焊条位置和倾斜度。应注意焊条位置和倾斜度。4 4）控制熔池金属，焊条要按熔池金属的冷却情况有节奏）控制熔池金属，焊条要按熔池金属的冷却情况有节奏 地上下摆动。地上下摆动。5 5）根据不同板厚和焊脚尺寸的要求，选择适当的运条方）根据不同板厚和焊脚尺寸的要求，选择适当的运条方 法。法。6 6）当间隙超过焊条直径时，先把过大的间隙填满后，再）当间隙超过焊条直径时，先把过大的间隙填满后，再 进行正常焊接。进行正常焊接。（3 3）注意事项。）注意事项。4 9【综合训练】（2）操作要领1.技能训练项目(b)-立角焊50 2 2思考与练习思考与练习 （1 1）填空题）填空题 （2 2）简答题）简答题【综合训练综合训练】5 0 2 思考与练习 【综合训练】
