焊条电弧焊
焊条电弧焊与电弧切割
焊条电弧焊与电弧切割焊条电弧焊焊条电弧焊是一种常见的手工电弧焊接方法，适用于焊接各种不锈钢、合金钢、低碳钢和铸铁等材料。
其原理是通过焊丝和工件之间产生的电弧放电，将焊条熔化并熔汇于工件上，形成焊缝。
焊条电弧焊的特点1.适用性广：焊接各种材料，尤其适用于低碳钢和合金钢的焊接。
2.操作简单：只需将焊芯放于焊枪中，接通电源即可进行焊接。
3.焊缝质量高：熔化池温度高，熔化深度大，焊缝牢固、外观美观。
4.功率消耗低：不需要特殊设备，功率消耗低，便于移动使用。
焊条电弧焊的操作步骤1.准备工作：清理工件表面、校正焊机电流、选取适当的焊条。
2.点火：将焊枪靠近工件，按下开关，等待焊条熔化并形成电弧放电。
3.熔化：将焊条向前送，与工件表面熔汇形成熔化沟槽。
4.补充焊条：当焊条长度不足时，及时补充新的焊条，保持焊缝连续。
5.完成焊接：焊接完成后，关闭电源，待熔化池冷却后进行后续处理。
电弧切割电弧切割是一种以电弧放电为热源将金属材料熔断的切割方法。
该方法操作简单、速度快，适用于各种金属材料的切割。
电弧切割的特点1.割缝宽度窄：切割的割缝宽度较窄，不容易损坏材料周围的结构。
2.切割速度快：由于电弧热源温度高，切割速度快。
3.切割质量高：切割质量较好，表面平整，不易产生变形。
4.可以切割各种材料：适用于各种金属材料的切割，包括钢板、铝材、不锈钢等。
电弧切割的操作步骤1.准备工作：选择适当的电弧切割设备，调整气割压力和电流，清除工件表面附着物。
2.点火：将电极靠近工件表面，形成电弧。
3.开始切割：将工件置于切割台上，对准切割线进行切割。
4.停止切割：当切割完毕，关闭电源，待工件冷却后进行后续处理。
总结焊条电弧焊和电弧切割都是使用电弧放电产生高温热源进行加工的方法。
焊条电弧焊用于焊接各种材料，焊接质量高、功率消耗低、操作简单；电弧切割则用于各种金属材料的切割，切割速度快、质量好、割缝宽度窄。
在实际应用中，根据不同的加工需求选用适当的方法，可以帮助提高工作效率和产品品质。
3-2焊条电弧焊
对接接头的坡口形式
对接接头的坡口形式
I形
V形（带钝边）
X形（带钝边）
U形（带钝边） 双U形（带钝边）
六、焊接操作
1．电弧的引燃与控制 2．运条
（1）电弧引燃 将焊条的末端与焊件表面
接触形成短路，然后迅速将焊 条提高至距焊件表面一定距离 （2～4mm），电弧即能引燃。 引弧的操作方法有直击法和划 擦法两种。
2、药皮
示例见药皮焊条电弧焊过程图。
1. 机械保护作用 2. 冶金处理作用 3. 改善成形工艺性能作用
药皮焊条电弧焊过程
（1）. 机械保护作用
熔渣的比重一般轻于液态金属，高温下浮在液态金 属的表面，使之与空气隔离，可避免液态金属中合金 元素的氧化烧损，防止气相中的氢、氮、氧、硫等直 接溶入，并减少液态金属的热损失。熔渣凝固后形成 的渣壳覆盖在焊缝上，可以继续保护处在高温下的焊 缝金属免受空气的有害作用。
当焊机发生故障时，应立即切断电源，及时进行检查和 修理。
工作完毕或临时离开工作场地，必须及时切断焊机电源。 焊机的接线和安装应由专业电工负责。
三、焊接用具
1．焊接电缆 2．焊钳 3．面罩 4．辅助器具
焊接用具
焊钳 面罩
四、焊条
焊条——涂有药皮的供焊条电弧焊用的熔化电极， 它由药皮和焊芯两部分组成。
层数等进行选择。焊件厚度越大，所选焊条直径也越大。 平焊的焊条直径应大于立焊、仰焊和横焊，这样可形成较 小的熔池，减少熔化金属的下淌。
2．焊接电流
焊接电流——焊接时，流经焊接回路的电流。 主要取决于焊条直径
I=Kd
I——焊接电流，A K——系数 d——焊条直径，mm
焊条电弧焊
常 用 焊 接 方 法 及 其 应 用
常 用 焊 接 方 法 及 其 应 用
工艺特点 1)焊条电弧焊设备简单，操作灵活方便，适应性强， 可达性好，不受场地和焊接位置的限制，在焊条 能达到的地方一般都能施焊．这些都是被广泛应 用的重要原因。 2)可焊金属材料广，除难熔或极易氧化的金属外， 大部分工业用的金属均能焊接： 3)待焊接头装配要求较低，但对焊工操作技术要求 高，焊接质量在一定程度上取决于焊上的操作水 平； 4)劳动条件差，熔敷速度慢，生产率低。因所用 焊条尺寸一般已固定，其直径在1.6—5mm范围， 长度在200一450mm之间，焊接电流一般在500A以 下。每焊完一根焊条，必须更换焊条，并残留下 一截焊条头，而末被充分利用，焊后还须清渣等， 故生产率低。
（3）电弧长度 需要采用短弧焊工艺时，(如用碱性焊条施焊时)，因电弧电压 低，用直流比交流电容易实现。 （4）电弧偏吹 用交流电焊接很少引起电弧偏欢，因磁场每秒钟100次不断地变 换极性。用直流电焊接钢材时，若电弧周围的磁场不平衡，就可能出现电弧 偏吹。电弧偏吹能造成焊接缺陷。 （5）焊接位置 进行立焊和仰焊时，常用较低的焊接电流，用直流电焊接略优 于交流电。若用交流电，则须使用可以进到全位置焊接的电焊条。 （6）焊条 各类焊条均可用直流电焊接，在药皮中含有稳弧剂的焊条才可可交 流电焊接．有极性要求的焊条，必须采用直流电焊接。
焊条电弧焊电源要具有一定的空载电压是为了易于 引弧，一般在50-100V之间。引燃后的电弧电压(即工作 电压)在16-40V之间。该电压由电弧长度和所用焊条类型 决定。
常 用 焊 接 方 法 及 其 应 用
2）辅助器具
（1）焊钳 焊条电弧焊时，用以夹持焊条进行焊接的工具 渭焊钳，俗称电焊把。除起夹持焊条作用外。还起传 导焊接电流的作用。对焊钳的要求是导电性能好、外 壳应绝缘、重量轻、装换焊条方便、夹持牢固和安全 耐用等。焊钳有各种规格，以适应各种标准焊条直径。 每种规格的焊钳是以所要夹持的最大直径焊条需用的 电流设计的。采用不致过热的最小规格的焊钳，对于 焊接作业最为合适。这是最轻的，并保证操作最方便。 电接触不良和超负荷使用是焊钳发热的原因．绝 对不许用浸水方法去冷却焊钳。
焊接种类
焊接的种类一、焊条电弧焊（一）、焊接电弧电弧是两带电导体之间持久而强烈的气体放电现象。
1．电弧的形成（1）焊条与工件接触短路短路时，电流密集的个别接触点被电阻热Q=I2Rt所加热，极小的气隙的电场强度很高。
结果：①少量电子逸出。
②个别接触点被加热、熔化，甚至蒸发、汽化。
③出现很多低电离电位的金属蒸汽。
（2）提起焊条保持恰当距离在热激发和强电场作用下，负极发射电子并作高速定向运动，撞击中性分子和原子使之激发或电离。
结果：气隙间的气体迅速电离，在撞击、激发和正负带电粒子复合中，其能量转换，发出光和热。
2．电弧的构造与温度分布电弧由三部分构成，即阴极区（一般为焊条端面的白亮斑点）、阳极区（工件上对应焊条端部的溶池中的薄亮区）和弧柱区（为两电极间空气隙）。
3、电弧稳定燃烧的条件（1）应有符合焊接电弧电特性要求的电源a）当电流过小时，气隙间气体电离不充分，电弧电阻大，要求较高的电弧电压，方能维持必需的电离程度。
b）随着电流增大，气体电离程度增加，导电能力增加，电弧电阻减小，电弧电压降低。
但当降低到一定程度后，为了维持必要的电场强度，保证电子的发射与带电粒子的运动能量，电压须不随电流增大而变化。
（2）做好清理工作，选用合适药皮的焊条。
（3）防止偏吹。
（4）电极的极性在焊接中，采用直流电焊机时，有正接和反接两种方法。
而大量使用的是交流电弧焊设备，电极的极性频繁交变，不存在极性问题，1）正接——焊件接电源正极，焊条接负极。
一般焊接作业均采用正接法。
2）反接——焊件接电源负极，焊条接正极。
一般焊接薄板时，为了防止烧穿，采用反接法进行焊接作业。
（二）、焊条电弧焊的焊接过程1．焊接过程2．焊条电弧焊加热特点（1）加热温度高，而且使局部加热。
焊缝附近金属受热极不均匀，可能造成工件变形、产生残余应力以及组织转变与性能变化的不均匀。
（2）加热速度快（1500度/秒），温度分布不均匀，可能出现在热处理中不应出现的组织和缺陷。
焊条电弧焊的基础知识
焊条电弧焊的基础知识一、焊接基础知识焊接是指通过加热或加压两种方式，将两个或多个金属材料连接在一起的方法。
焊接过程中，金属材料通过原子间的扩散和结合，形成牢固的接头。
二、焊接设备介绍焊条电弧焊是一种常用的焊接方法，其设备主要包括电源、焊机、焊条和工具等。
1.电源：提供焊接所需的电能，一般分为交流电源和直流电源两种。
2.焊机：将电源输出的电能转化为焊接所需的电流和电压，并控制焊接过程的设备。
3.焊条：用于形成焊接接头的金属电极，一般由金属芯和药皮组成。
4.工具：包括焊钳、焊嘴、夹具等，用于夹持和操作焊条。
三、焊条的选用与处理1.焊条的选用：应根据被焊接材料的材质、焊接要求和接头强度要求等因素来选择合适的焊条。
2.焊条的处理：使用前应检查焊条的质量，去除焊条表面的油污和锈蚀，以保证焊接质量。
四、电弧焊的工艺参数电弧焊的工艺参数主要包括电流、电压、焊接速度、焊条角度等。
1.电流：电流的大小直接影响焊接质量和效率，应根据被焊接材料的材质、厚度和焊接要求等因素来选择合适的电流。
2.电压：电压的高低影响电弧的稳定性和熔池的形成，应根据焊接电流和焊条类型等因素来选择合适的电压。
3.焊接速度：焊接速度是指单位时间内完成的焊缝长度，应根据被焊接材料的材质、厚度和焊接要求等因素来选择合适的焊接速度。
4.焊条角度：焊条的角度直接影响焊接质量和美观度，应根据被焊接材料的材质、接头形式和焊接要求等因素来选择合适的焊条角度。
五、焊接操作技巧1.引弧：将焊条与工件表面轻轻接触，然后迅速提起，使电弧燃烧稳定。
2.运弧：控制焊条的运动轨迹，使熔池均匀分布，避免出现“驼峰”、“咬边”等现象。
3.接头：在更换焊条或中断焊接时，应将焊条与工件表面成一定角度，以形成起始熔池，便于引弧。
4.收弧：在完成一道焊缝后，应将电弧慢慢提起，使熔池逐渐凝固，避免出现“缩孔”现象。
六、焊接缺陷与预防措施1.气孔：预防措施包括选择合适的焊接电流和保护气体流量，保持工件表面清洁等。
第十章焊条电弧焊
碳弧气刨的安全特点 （1）加强防火 （2）加强抽风及排烟尘措施 （3）防止焊机过载 （4）使用带铜皮的专用碳棒
为克服电弧切割的粉尘大、有气味的缺点，可采 用水碳弧气刨。
1—工件；2—碳棒；3—枪体 4—防护罩；5—水管接头 6—风电合一碳弧气刨软管
图10—4 水碳弧气刨
第三节 焊条和焊接工艺参数的选择方法 焊条的选择方法
1 焊条的组成
图10—5 焊条组成示意图 1—焊芯；2—药皮；3—夹持端；4—引弧端
（1）焊芯：药皮包裹的金属芯，具有一定长度及 直径的钢丝。
（2）药皮：压涂在焊芯表面的涂层。
2 焊条的分类
（1）按焊条的用途分
结构钢焊条 耐热钢焊条 不锈钢焊条
堆焊焊条 低温钢焊条 铸铁焊条
镍及镍合金焊条
铜及铜合金焊条
可靠的绝缘和良好的隔热。
屏护、轻便、易操作。
表10—3
电焊钳的规格和主要技术数据
规格/A
500 300 100
额定值
敷在持 工作电 续率/% 压/V
60
40
60
32
60
26
工作电 流/A
500 300 160
适用焊 条直径 /mm
耐电压 能连接 性能/ 的最大 （V/min） 电缆截
面/mm²
4~8 1000 95
该焊机应在海拔不超过1000m，周围空气温度不超过 40℃，空气相对湿度不超过85%的条件下使用，不应在有 有害工业气体、水蒸气、易燃物和多灰尘的场合下工作。
图10—8 BX2—500型（同体式）焊机 1—固定铁芯；2—初级绕组；3—次级绕组 4—电抗线圈；5—活动铁芯
图10—9 BX3—300动圈式焊机 1—初级线圈；2—次级线圈 3—铁芯
§2-2 焊条电弧焊概述
§2可以进行平焊、立焊、横焊和仰焊 等多方位焊接。还适用于不同厚度、结构和金属材 料等的焊接。由于设备轻便、搬运灵活的特点，在 有：电源的任何地方都能进行焊接作业。 3.焊条电弧焊缺点 对焊工操技术要求高，培训费用大 劳动强度大，劳动条件差 焊接效率低 不能焊特殊金属
§2-2 焊条电弧焊概述
1.焊条电弧焊定义 手工电弧焊是利用电弧放电(俗称电弧燃烧)所 产生的热量，将焊条与工件熔化，冷凝后形成焊缝 ，从而获得牢固接头的过程。在工件与焊条两极之 间的气体介质中持续强烈的放电现象称为电弧。手 工电弧焊焊接时，电弧中心部分的温度可达5000－ 8000℃，两极的温度可达3500－4200℃。
常用焊接方法
1－弧焊电源 2－工件 3－焊条 4－电弧 5－焊钳 图 2 焊条电弧焊基本电路
永济新时速电机电器有限责任公司专项培训教材 哈尔滨焊接技术培训中心
工艺部分
常用焊接方法
电流值如果超过额定焊接电流值，就要考虑更换额定电流值大些的焊机或者降低焊机的负载持续率，超过额
定电流值使用时，称为过载，严重过载将使设备损坏。
3）焊接电流调节范围
焊接电流调节范围是焊条电弧焊用电源的调节性能技术参数之一，不同型号的焊接电源焊接电流调节范
围也不相同，如果电源用于焊条直径范围变化较大的工作条件，应选用焊接电流调节范围大的电源。
2/17
焊条电弧焊用电源的基本要求
1）陡降的外特性
2）良好的动特性
3）良好的调节特性
4）适当的空载电压
5）适当的短路稳定电流
焊条电弧焊用电源的主要技术参数
1）负载持续率
负载持续率是表示焊接电源工作状态的参数。我国标准规定 500A 以下的焊机选定工作时间周期为 5 分钟，
在 5 分钟的时间内，焊条电弧焊总有一段时间用来换焊条、清理焊渣、移动焊接位置等。所以电弧燃烧的时
铝及铝合金
电流种类及极性 直流正接
交流/直流正接用 He 保护
镁及镁合金
交流
2）焊枪 3）钨极
——纯钨极 使用纯钨极起弧困难、电弧不稳定、寿命短，但价格便宜。 ——钍钨极 在很长时间里，钍钨极是最常用的一种钨极。但由于放射性，所以现在钍钨极的使用较少。 ——铈钨极 铈钨极是一种非放射性钨极。铈钨极特别适合于低电流的直流焊接。 ——镧钨极 镧钨极是一种非放射性钨极。使用镧钨极起弧容易、电极端温度低，使用寿命长。
焊条电弧焊
焊条电弧焊禁忌19
立焊忌使用较大的电流和过长的电弧
立焊时，使用电流过大或焊条向前移动速 度太慢，会使熔池过热，金属液不能很快 凝固，将导致焊缝咬边或产生焊瘤;电弧过 长、电流太小，会使熔池温过低，产生夹 渣和末焊透缺陷。因此，立焊应采用适当 的运条角度和适宜的运条方法，使用较小 的电流，短弧焊接，以利焊缝成形。
焊条电弧焊禁忌12
焊条电弧焊所用焊条直径忌超过工件厚度
在一般情况下，非平焊位置焊接和开坡口 多层焊的第一层应采用较小直径的焊条； 立焊、横焊和仰焊所用焊条直径比平焊时 小；板厚较大时所用焊条相对较粗，但一 般不宜超过工件厚度。
焊条电弧焊禁忌13
薄板对接时焊条忌横向摆动
薄板对接平焊一般可不开坡口。焊接时不宜横向摆动，可 较慢地直线运条，短弧焊接。通过调节焊条的倾角和弧长， 控制熔渣的运动和熔池成形，避免因操作不当引起夹渣、 咬遮釉焊缝不平整等缺陷
焊条电弧焊禁忌7
焊件的截面上忌有突变接头 不同厚度钢板对焊时，两板的厚度差不应超过允许范围(1-
4mm)，否则应对厚板做单边或双边削薄，或用堆焊方法 形成平滑过渡，或将两板中心线对直，以避免截面上有突
变的接头，
焊条电弧焊禁忌8
接头间隙较大时忌放置金属填充物 接头间隙(根部间隙）是保证焊缝熔透的重
要条件。但如果接缝间隙过大或坡口过宽， 焊接时在间隙中塞入圆铁棒或钢块，必然 产生未焊透缺陷或使焊脚增高，影响焊件 强度。对根部间隙过大的焊缝，可采用三 点焊接法，并应注意焊道顺序
焊条电弧焊禁忌9
厚板焊接忌采用I形坡口 1、对接接头 当焊件厚度大干6 mm时，为了保证焊缝有效厚度及焊透，
并为了容纳填充金属、改善焊缝咸形，一般应将焊接部位 加工成Y形、X形或U形等各种形状的坡口。对有坡口的焊 件可采用多层焊或多层多道焊。
焊接方式和焊接参数
3、焊条电弧焊的应用范围
焊条电弧焊是一种优质焊接方法，其主要 应用范围：碳钢、低合金钢、高合金钢和 镍铬不锈钢等。有色金属亦可用焊条电弧 焊，但接头质量不如钨极氩弧焊和熔化极 惰性气体保护焊；
焊接参数
焊条的选择 焊接电流 电弧电压 焊接速度 焊接层数 焊接参数的选择直接影响焊缝形状， 尺寸，焊接质量和焊接生产率。
六.焊接层数的选择
焊缝层数视焊件厚度而定。中、厚板一 般都采用多层焊。焊缝层数多些，有利于 提高焊缝金属的塑性、韧性。对质量要求 较高的焊缝，每层厚度最好不大于4~5mm。 根据实际情况与实际经验，每层厚度约等 于焊条（焊芯）直经的0.8—1.2倍 于焊条（焊芯）直经的0.8—1.2倍. n=δ/md n=δ n 焊接层数 δ 焊件厚度 m 经验系数，一般为0.8-1.2 d 焊条直径 经验系数，一般为0.8-
①根据焊条直径选择
对于焊接一般钢材的工件，焊条直径在36mm时，可由下列经验公式求得焊接电流 的参考值: I=(30-55)d I —— 焊接电流（A）； d —— 焊条直径（mm）；
②根据焊条类型选择
在相同条件的情况下，碱性焊条使用的焊 接电流一般可比酸性焊条小10%左右，否则 接电流一般可比酸性焊条小10%左右，否则 焊缝中易产生气孔。
一.焊条牌号与焊条直径的选择
1.焊条牌号的选择 1.焊条牌号的选择 考虑母材的力学性能和化学成分 考虑焊接结构的受力情况 考虑结构的工作条件和使用性能 考虑劳动条件和劳动生产率
2.焊条直径的选择 2.焊条直径的选择 焊条直径过大 未焊透或焊缝成形不良 焊条直径过小 生产率降低 ① 焊条厚度
焊件厚度（mm） 焊件厚度（mm） 2 3 4~5 6~12 ﹥13 焊条直径（mm） 焊条直径（mm） 1.6~2 2~3.2 3.2~4 4~5 4~6
焊条电弧焊
5）操作过程
（1）引弧 即电弧的引燃，就是使被焊工件和焊条之间产生稳 定的电弧。将焊条与工件表面接触形成短路，然后迅速 提起焊条并保持 2～4mm，即可产生电弧。引弧方法有碰 撞引弧法和摩擦引弧法。 （2）运条 即焊条的运动。电弧引燃后，进入正常焊接过程， 这时焊条作三个方向的运动：焊条向下均匀送进，以保 证弧长不变；焊条沿焊缝方向逐渐向前移动；焊条作横 向摆动，以利于熔渣和气体的浮出。 （3）焊缝的连接与收尾
4）焊接规范
（1）焊条直径 由工件厚度、焊缝位置和焊接层数等因素确定。 选用较大直径的焊条，能提高生产率。 但如用过大直径的焊条，会造成未焊透和焊缝成 形不良。
（2）焊接电流
主要由焊条直径和焊缝位置确定 I＝K· d 式中： I——焊接电流，A； d——焊条直径，mm； K——经验系数，一般为25－60； 平焊时K取较大值；立、横、仰焊时取较小值。使用 碱性焊条时焊接电流要比使用酸性焊条时略小。增大焊接 电流能提高生产率，但电流过大，易造成焊缝咬边和烧穿 等缺陷； 焊接电流过小,使生产率降低，并易造成夹渣、未焊透等 缺陷。 （3）电弧长度和焊接速度 电弧长度一般不超过2－4 mm。焊接速度以保证焊缝 尺寸符合设计图样要求为准。
2.2 焊条电弧焊
2.2 焊条电弧焊
两电极之间产生电弧放电时，在电弧长度方向电场强度分布 是不均匀的， 沿电弧长度方向的电压分布如图2-3所示。电 弧电压Ua是阳极压降UA、阴极压降UK和弧柱压降UC的总 和，即 Ua = UA + UK + UC 阳极区和阴极区在电弧中长度很小，分别约为分别约为104cm和10-6cm， ，因此可以认为两电极间距即弧柱的长度， 阳极区压降和阴极区压降与弧长无关。而弧柱压降又可写成： UC =El Ua = UA + UK + El 式中 E ── 弧柱电场强度（V/cm）； l ── 弧柱长度。
手工焊条电弧焊
01
02
03
焊接操作前检查
在开始焊接前，应检查周 围环境是否安全，包括是 否有易燃物品、是否存在 电气安全隐患等。
穿戴防护用品
焊接时必须穿戴防护眼镜、 手套、口罩等防护用品， 以防止弧光、飞溅等对身 体的伤害。
保持安全距离
在焊接过程中，应保持与 焊接点的安全距离，避免 因高温、火花等造成烫伤 或火灾。
发展
近年来，随着新材料和新工艺的出现，手工焊条电弧焊在焊接技术方面不断得 到改进和完善，提高了焊接质量和效率。同时，新型焊接设备的出现也对手工 焊条电弧焊的发展产生了积极的影响。
02 手工焊条电弧焊的基本操 作
焊接前的准备
工具和材料的准备
确保焊机、焊条、手套、面罩 等工具和材料齐全，并检查其
完好性。
手工焊条电弧焊的应用范围
建筑行业
钢结构、钢筋等材料的焊接。
机械制造业
各种金属零件的拼接、修复和加固。
管道安装
管道、阀门等金属部件的焊接连接。
船舶制造与维修
船体结构、甲板等金属材料的焊接。
手工焊条电弧焊的历史与发展
历史
手工焊条电弧焊起源于20世纪初，随着焊接技术的发展和普及，逐渐成为一种 重要的焊接方法。
焊接质量的判断与控制
总结词
焊接质量是评价手工焊条电弧焊技术水平的重要指标。
详细描述
通过观察焊缝的外观、检测焊缝的强度、硬度等指标来判断焊接质量。同时，应遵循焊接工艺规范， 控制焊接参数，确保焊接质量稳定可靠。对于不合格的焊缝应及时处理，避免出现安全事故。
04 手工焊条电弧焊的安全与 防护
焊接操作的安全要求
实例二：厚板焊接
总结词
焊接效率高，成本低
详细描述
焊条电弧焊常见缺陷及预防措施
设计焊接结构时，尽量避免应力集中的结 构形式，以减少焊接裂纹的倾向。
预防气孔的措施
选用低氢型焊条
低氢型焊条具有较低的氢气孔敏感性，可有 效降低气孔的产生。
清理坡口和焊丝
焊接前彻底清理坡口和焊丝表面的油污、锈 蚀等杂质，以防止气孔的形成。
烘干焊条
焊条使用前应进行烘干，以降低焊条中的水 分含量，减少氢气的来源。
然而，在实际操作过程中，焊条电弧焊可能会出现一些常见 缺陷。接下来，我们将针对这些缺陷，介绍其产生原因及相 应的预防措施。通过了解和掌握这些内容，操作者可以更好 地避免焊接缺陷的产生，提高焊接质量。
02
焊条电弧焊常见缺陷
焊接裂纹
热裂纹
高温下产生的裂纹，通常发生在焊缝中心或热影响区。主要由于焊接时热输入 过大、冷却速度过快或合金元素偏析导致。预防措施包括调整焊接参数、选用 合适的焊接材料和改进焊接工艺。
，控制焊接电流、电压等参数，保持适当的焊接速度，避免过快或过慢导致缺陷产生。 • 无损检测与质量控制助力缺陷预防：采用无损检测方法，如X射线、超声波等，对焊缝进行质量检查，有助于
及时发现并处理缺陷，确保焊接质量。
未来研究方向与发展趋势展望
智能化焊接技术前景广阔
随着人工智能、机器人等技术的发展，未来焊条电弧焊有望实现自动化、智能化，提高焊 接质量和效率，降低缺陷发生率。
多层多道焊
对于较厚的焊件，采用多层多 道焊，每层焊道之间进行清理 ，以降低夹渣的风险。
坡口设计和清理
合理设计坡口角度和间隙，确 保熔渣能够顺利浮出表面。同 时，焊接前彻底清理坡口内的 杂质和氧化物，减少夹渣的形 成。
05
实际案例分析与讨论
案例一：焊接裂纹的解决实例
问题描述
焊条电弧焊(焊条种类、选用及工艺规范)
焊条电弧焊焊条电弧焊是用焊条进行焊接的方法。
焊条电弧焊是利用焊条与焊件之间稳定燃烧的电弧，使焊条和焊件熔化，从而获得牢固的焊接接头。
焊接过程中，药皮不断地分解、熔化而生成气体及熔渣，保护焊条端部、电弧、熔池及其附近区域，防止大气对熔化金属的有害污染。
焊芯也在电弧热作用下不断熔化，进入熔池，成为焊缝的填充金属。
焊条电弧焊具有设备简单、应用灵活、成本低等优点，对焊接接头的装配尺寸要求不高，可在各种条件下进行各种位置的焊接，是目前生产中应用最广泛的焊接方法。
但在焊接过程中有强烈的弧光和烟尘，劳动条件差，生产效率低，对工人的技术水平要求较高，焊接质量也不稳定。
一般用于单件小批量生产中焊接碳素钢、低合金结构钢、不锈钢和铸铁的补焊等。
焊条电弧焊的电源种类常用的焊条电弧焊电源有交流弧焊机、直流弧焊机和逆变焊机。
（1）交流弧焊机交流弧焊机是一种特殊的降压变压器，具有结构简单、噪声小、成本低等优点，但电弧稳定性差。
该焊机即使用于酸性焊条焊接，有适用于碱性焊条焊接。
（2）直流弧焊机直流弧焊机分为焊接发电机（旋转式）与弧焊整流器（整流式）两种。
（3）逆变焊机逆变焊机是近几年发展起来的新一代焊接电源，它从电网吸取三相380V交流电，经整流波成直流，然后经逆变器变成频率为2000～30000HZ的交流电，再单相全波整流和滤波输出。
它具有体积小、重量轻、节约材料、高效节能、适应性强等优点，现已逐渐取代目前的整流弧焊机。
2焊条（1）焊条的组成和作用焊条电弧焊使用的焊接材料，是由心部的金属焊芯和表面皮涂层构成。
焊芯在焊接过程中既是导电的电极，同时本身也融化作为填充金属，与熔化的母材共同形成焊缝金属。
焊芯的质量直接影响焊缝的质量。
焊丝中硫、磷等杂质的质量分数很低。
药皮是压涂在焊芯表面的涂料层，主要作用是在焊接过程中造气造渣，起保护作用，防止空气进入焊缝，防止焊缝高温金属被氧化、脱氧、脱硫、脱磷、和渗合金等，并具有稳弧、脱渣的作用以保证焊条具有良好的工艺性能，形成美观的焊缝。
复习-焊条电弧焊、埋弧焊
电弧的燃烧
在电弧的高温作用下，工件和焊条被 熔化形成熔滴，熔滴在电弧力、表面 张力和重力的作用下过渡到熔池中。
02 焊条电弧焊操作技术
焊接设备的选择与使用
根据焊接需求选择合适的焊接设备， 如直流或交流焊机、焊接电缆、焊钳 等。
正确连接焊接设备，检查电源是否正 常，确保设备在使用前处于良好状态。
确保焊接设备安全可靠，符合相关标 准和使用规范。
注意观察焊接过程中出现的异 常情况，及时调整工艺参数， 确保焊接质量。
焊接操作技巧与注意事项
1
掌握正确的焊接姿势和操作方法，提高焊接效率 和质量。
2
注意安全操作，避免触电、烫伤等事故发生。
3
在焊接过程中保持清洁，避免杂质和污染物进入 焊缝，影响焊接质量。
03 焊条电弧焊质量检测与控 制
焊接缺陷的种类与产生原因
适用性广
适用于各种金属材料的焊接，如碳钢、不 锈钢、铝、铜等。
成本低
焊接材料成本较低，设备简单，操作方便 。
灵活性高
适用于各种焊接位置和接头形式，如平焊 、立焊、仰焊等。
焊条电弧焊的应用范围
工业制造
广泛应用于各种金属结构 的焊接，如桥梁、船舶、
压力容器、管道等。
建筑行业
用于钢结构、钢筋等金 属材料的焊接。
复习-焊条电弧焊、埋弧焊
目 录
• 焊条电弧焊概述 • 焊条电弧焊操作技术 • 焊条电弧焊质量检测与控制 • 埋弧焊概述 • 埋弧焊操作技术 • 埋弧焊质量检测与控制
01 焊条电弧焊概述
定义与特点
焊接质量稳定
焊接参数可控，焊接质量稳定可靠。
定义
焊条电弧焊是一种利用电弧热量熔化金属 进行焊接的方法，通过填充金属焊条与工 件之间形成的电弧实现焊接。
焊条电弧焊课件
E5015(J507) E：表示焊条 50：表示熔敷金属抗拉强度的最小值 500MPa 1：表示适用于全位置焊接 15：表示焊条药皮为低氢钠型，采用直流反接
酸性焊条与碱性焊条
酸性焊条：酸性焊条熔渣的主要成分是 酸性氧化物
碱性焊条：碱性焊条熔渣主要成分是碱 性氧化物
焊条的选用原则
1、等强度原则:对于承受静载荷或一般载荷的工件或 结构，通常选用抗拉强度与母材相等的焊条，这就 是等强度原则。
一、焊丝的作用及其要求 焊丝的作用 手工钨极氩弧焊时，焊丝是填充金属与熔
化的母材混合形成焊缝。 二、对焊丝的要求 1、焊丝的化学成分应与母材的性能相匹配，而且要严格
控制其化学成分，纯度和质量。 2、为了补偿电弧过程化学成分的损失，焊丝的主要合金
成分应比母材高。 3、焊丝应符合国家标准并有制造厂的合格质量证书。 4、手工钨极氩弧焊用焊丝，一般每根长500~1000mm的
钨极氩弧焊一般工作在平特性区，CO2气体保护焊工作在上升特性区。 三、电弧的组成与温度分布 阳极区（2330－3930） 阴极区（2130－3230） 弧柱 （5730－7730） 四、焊接电弧稳定性 1、弧焊电源的影响 2、焊接电流的影响 3、焊条药皮或焊剂的影响 4、焊接电弧偏吹的影响
收尾方法
1、划圆收尾法 2、反复断弧收尾法 3、回焊收尾法
T形接头平角焊
注意：焊条角度与焊接速度
角焊缝各部位名称
立角焊
立角焊：焊条角度 运条手法
单面焊双面成形技术简介
说明：单面焊双面成形技术是焊接中难 度较大的一种操作方法。在锅炉及压力 容器结构焊接时，有时要求焊接接头完 全焊透，以满足受压部件的质量和性能 要求。但由于结构尺寸和形状的限制， 只能在容器外侧焊接。如果在外侧采用 常规的单面焊法，里面不会焊透，不能 满足焊接质量的要求。
焊条电弧焊
焊条电弧焊一、焊接电弧由焊接电源供给的具有一定电压的两电极间或电极与母材间，通过气体介质产生的强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。
1、引弧电弧焊时，引燃焊接电弧的过程称为引弧。
引弧开始时，先使焊条与焊件瞬时接触，因电路短路而产生高热，使接触处金属很快熔化并产生金属蒸气。
当焊条迅速提起，离开焊件2--4mm时，焊条与焊件间充满了高温的气体和气态的金属，由于质点热运动的相互碰撞及焊接电压的作用使气体电离而导电，在焊条与焊件间形成电弧。
焊接电弧由阴极区、弧柱和阳极区组成。
阳极区的温度较高；阴极区的温度较低。
2、正接与反接焊件接电源正极、电极(焊条)接电源负极的接线法称为正接，正接多用于熔点较高的钢材和厚板料的焊接。
焊件接电源负极、电极(焊条)接电源正极的接线法称为反接。
反接多用于铸铁、有色金属及其合金或薄钢板的焊接。
当使用交流电焊接时，由于极性是交替变化的，因此，阴极区与阳极区(瞬时)上的热量分布和温度基本相等，没有正接与反接之分。
二、焊接电源常用的焊条电弧焊的焊接电源(俗称电焊机)有直流弧焊发电机、交流弧焊变压器和弧焊整流器三大类。
1、直流弧焊发电机弧焊发电机能获得稳定的直流电，因此引弧容易，电弧稳定，但运转时噪声大，空载损耗大，并且结构复杂，造价高，易损坏，维修较困难，因此，已逐渐被弧焊整流器所替代。
2、交流弧焊变压器交流弧焊变压器输出的焊接电流为交流电。
它具有结构简单、制造方便、成本低廉、使用可靠和维修方便等优点，因而应用普遍；为焊接低碳钢焊件最常用的焊接设备。
焊条电弧焊具有电弧温度较高、热量集中，设备简单，操作方便、灵活，能适应在各种条件下焊接等特点，是焊接生产中普遍应用的一种方法，广泛应用于碳素钢、合金钢、不锈钢、耐热钢、高强度钢、铸铁等金属材料的不同厚度及不同位置的焊接也可用于铜合金、镍合金的焊接。
3、弧焊整流器该整流器为晶闸管式弧焊整流器，额定焊接电流为400Ao弧焊整流器具有噪声小、空载损耗小、成本低、制造和维修容易等优点，其应用已日趋普及。
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任务一 酸性焊条平敷焊
（2）焊条 选用E4303，直径为ф3.2mm、ф4mm两种规格 的焊条。并进行150~200℃烘干，1小时保温， 去除焊条药皮中的水分，降低氢含量，避免产生 气孔和冷裂纹。
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焊条操作
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任务一 酸性焊条平敷焊
（3）焊件坡口形式 本次任务中，板厚为10mm，，只作为平敷焊训 练，可以不开任何坡口。
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任务一 酸性焊条平敷焊
辅助工具和量具 焊工操作作业区附近应备好錾子、清渣锤、锤子、凿子、锉刀、 钢丝刷、砂纸、钢直尺、钢角尺、水平尺、活动板手、直磨机、 角磨机、钢丝钳、钢锯条、焊缝万能量规、钢丝刷等辅助工具和 量具。
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任务一 酸性焊条平敷焊
四．焊接材料 焊接低碳钢和不太重要的钢结构选用酸性焊条即 可，本次操作中选用E4303酸性焊条施焊。焊接工 艺性较好，容易引弧，电弧稳定，飞溅较小，对弧 长不敏感，对焊前准备要求低，而且焊缝成形好。
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任务一 酸性焊条平敷焊
常用的直流焊机有： ZXG、ZX5、ZX7系列直流弧焊电源。
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任务一 酸性焊条平敷焊
如使用直流焊机时，通常采用正接，即焊件接正极、 焊钳接负极。 使用前，检查设备状态，电缆线接头是否接触良好，焊 钳电缆是否松动，避免因接触不良造成电阻增大而发 热，烧毁焊接设备。检查安全接地线是否断开，避免因 设备漏电造成人身安全隐患。 本次任务为酸性焊条焊接，可选BX1-300（动铁式）、 BX3-300（动圈式）弧焊变压器。也可选ZXG、Z0年7月
焊条操作
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任务一 酸性焊条平敷焊
五．焊接参数选择 根据本次焊接任务，焊件厚度为10mm，可选用直 径为3.2mm（打底）及直径为4mm的焊条。 可选用较大电流140A左右。弧长在1～4mm，电 弧电压16～25V，焊接速度6～8m／h。
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任务一 酸性焊条平敷焊
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板状试件评分标准
明码号 检查项目 焊缝余高 焊缝高低差 焊缝宽度 标准、分数 标准（mm） 分 数 评分员 签 名 焊 Ⅰ 0～1 6 Ⅱ >1，≤2 4 缝 等 级 Ⅲ >2，≤3 2 Ⅳ >3，<0 0 合计分 实际 得分
标准（mm）
分 数 标准（mm） 分 数 标准（mm） 分 数 标准（mm）
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图2-14
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任务一 酸性焊条平敷焊
（1）引弧 酸性焊条引弧较容易，同时为保证焊接表面质量，可采用直击法引弧。 先将焊条对准距试件左边缘10~15mm焊缝，然后将手腕向下弯，轻轻触 碰焊件，随后将焊条提起10mm左右，产生电弧后，迅速调整手腕，使焊 条与焊件保持在所用焊条直径的距离内。焊条垂直于试件平面，如图
3°～5°
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焊条操作
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任务一 酸性焊条平敷焊
平焊
平焊的焊缝倾角0°～5°，焊缝转角0°～10°。在这一范围内 的焊缝都是平焊缝。
焊接方向
焊缝转角 0～10° 焊缝倾角 0~5°
图2-13 平敷焊的母材准备
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焊条操作
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任务一 酸性焊条平敷焊
七．焊接过程 平敷焊一般采用蹲姿，且距工件的距离较近，有 利于操作和观察熔池，两脚成70°～80°角， 间距250mm左右，操作中持焊钳的胳膊可有依 托或无依托。正确控制焊条角度，使熔渣与液态 金属分离，防止熔渣前流，尽量采用短弧焊接。
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任务一 酸性焊条平敷焊
（5）接头
常用接头方法有两种：热接头，冷接头。
冷接头：适于初学者，将焊缝收弧处的渣壳清除，在弧坑前方 10~15㎜处引弧，拉长电弧回焊，至弧坑处覆盖原弧坑2/3，压低 电弧稍作停顿，转入正常焊接。
压低
回焊
引弧
2/3熔池
图2-17 收弧和接头操作
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焊条操作
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任务一 酸性焊条平敷焊
（3）焊接 预热结束，压低电弧（小于焊条直径）调整焊条角度， 焊条向右倾斜，与焊接方向成70~80°角。为保证焊接 质量，电弧要适当的运动即运条，焊条的运动同时有三 个方向：朝熔池方向逐渐送进；沿焊接方向移功；沿焊 缝横向摆功。 根据任务，首先采用直线运条，以训练初学者手臂控制 电弧稳定匀速前进的能力。直线运条中，焊条同时有两 个运动方向，即朝熔池方向逐渐送进；沿焊接方向移功。 焊接中手腕一边匀速缓慢下压，以保证电弧长度，手臂 一边匀速向右移动，以保证焊缝宽窄高低一致，
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任务一 酸性焊条平敷焊
（1）母材准备 检查钢板平直度，并修复平整。为保证焊接质量， 需在焊缝（坡口）两侧正反面25mm内除锈、除 油打磨干净，露出金属光泽，避免产生气孔、裂 纹、难以引弧。 酸性焊条对油锈不敏感，药皮中含有大量的酸性 氧化物，可对油锈产生作用，有效消除气孔的产 生。所以酸性焊条对焊件清理要求不严，如果焊 件的锈不严重，且对焊缝质量要求不高时，可不 用清理。
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任务一 酸性焊条平敷焊
（2）材料分析 Q235钢属于低碳钢，强度等级较低，一般用在普 通结构上，焊接性良好，无需采取特殊工艺措施。 选用E4303(J422)酸性焊条施焊。
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任务一 酸性焊条平敷焊
三．焊接设备
（1）焊机 酸性焊条可交直流两用。 常用的交流焊机有： BX1 （动铁式）、 BX3（动圈式）系列弧焊变压器；
六．焊前处理 焊前，焊工必须穿戴好劳动防护用品，工作服要宽松， 裤脚盖住鞋盖（护脚盖），上衣盖住下衣，不要扎在 腰带里。绝缘工作手套不要有油污，不可破漏，佩戴平 光防护眼镜。选用合适的护目玻璃色号。牢记焊工操作 时应遵循的安全操作规程，在作业中贯彻始终。 （1）母材准备 （2）焊条 （3）焊件坡口形式 （4）装配与定位焊
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任务一 酸性焊条平敷焊
如图所示。眼睛注视电弧燃烧情况、熔池长大情况，熔渣和铁 水流动情况，并通过大脑中枢及时调整手臂动作，控制熔池、 熔渣。正常情况下，熔池在电弧下后方，在熔渣下前方，呈蛋 圆形紧跟电弧向前移动，而熔渣呈上浮状覆盖在熔池的后面紧 跟熔池向前移动，如图2-16所示。
≤1
4 ≤20 3 ≤1.5 4 0
>1，≤2
3 >20，≤21 2 >1.5，≤2 2 深度≤0.5 且长度≤15
>2，≤3
1 >21，≤22 1 >2，≤3 1 深度≤0.5 长度>15，
>3
0 >22 0 >3 0 深度>0.5 或长度>30
焊缝宽窄差
咬 边
≤30
分 数
10
8
6
0
注：1、焊缝未盖面、焊缝表面及根部已修补或试件做舞弊标记则该单项作0分处理。 2、凡焊缝表面有裂纹、夹渣、未熔合、气孔、焊瘤等缺陷之一的，该试件外观为0分。
正常熔渣和熔池位置
熔渣超前熔池位置 前倾 推顶
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任务一 酸性焊条平敷焊
若出现熔渣超前，应将焊条前倾，并将焊条端部向后推顶，利 用电弧力，将熔渣推后； 若熔池熔渣混渣不清，说明熔池温度不足，应该放慢前移速度， 调大焊条角度，甚至调大焊接电流； 若出现熔渣后拖，熔池变长完全暴露，说明熔池温度过高，或 焊条角度太小，应加快前移速度，或调大焊条角度减小电弧力 向后作用。
2010年7月 焊条操作 3
任务一 酸性焊条平敷焊
（1）工艺分析 平焊时，由于焊缝处于水平位置，熔滴主要靠自重 过渡，所以操作比较容易。允许使用直径较大的焊 条和较大的焊接电流，所以生产效率较高。若焊接 规范选择得不当和操作不当的话，容易在根部形成 未焊透和超标的焊瘤。若运条不当和焊条角度不正 确时，会出现熔渣和铁水混合在一起分不清的现 象，甚至形成夹渣的缺陷。
2010年7月
焊条操作
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任务一 酸性焊条平敷焊
（1）焊条的装夹
在焊钳的钳口有三条凹槽用来夹持焊条， 与钳口角度分别是45°、90°、135°。 夹持焊条时，可根据焊缝与操作者的相对 位置决定焊条夹持在哪个凹槽里，以便保 证焊条与焊缝的相对位置，又使操作者方 便操作。左手握持遮光面罩，右手握持焊 钳，蹲位平焊接时，选择合适的操作位置， 焊接方向可以从左到右（右焊法），也可 以从右到左（左焊法）。而不是从远到近。 此时选择90°凹槽，正握焊钳，操作较为 方便。如图2-14所示。
•图2-18 焊缝的收尾方法
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任务一 酸性焊条平敷焊
八．焊后处理
待试件自然冷却后，将焊好的试件用敲渣锤打掉药 皮，用钢丝刷刷干净。不要用水冷却。
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任务一 酸性焊条平敷焊
九．焊接检验 • ⑴平板对接时装配间隙要合适、无错边。 • ⑵定位焊缝位置、长度和间距都要合适。 • ⑶焊缝外表面上没有气孔、裂纹，局部咬边深度 应不大于0.5mm。 • ⑷焊缝余高和焊缝宽度应符合要求。 • 见附录，全国工程建设系统焊工比赛焊接试件射 线底片评分标准 • 见附表，平焊板状试件外观检查项目及评分标准
压低 引弧
2/3熔池
图2-17 收弧和接头操作
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任务一 酸性焊条平敷焊
（6）结尾 当焊接到达试件边缘时，试件整体温度升高，应采取收尾 方法，否则，焊缝结尾将产生弧坑裂纹，缩孔甚至烧穿。 酸性焊条收尾的方法是反复断弧发收尾或划圆圈收尾。对 于本次任务，可采用划圆圈收尾，在最后一个熔池长度的 范围内控制电弧原地画圈，并逐渐提高电弧长度，待填满 弧坑拉断电弧，如图2-18所示