电焊操作基本知识

电焊操作基本知识

电焊操作基本知识

手工电弧焊（简称手弧焊）是以手工操作的焊条和被焊接的工件做为两个电极，利用焊条与焊件之间的电弧热量熔化金属进行焊接的方法。

一、手工电弧焊原理

焊接过程：手工电弧焊由焊接电源、焊接电缆、焊钳、焊条、焊件、电弧构成回路，焊接时采用焊条和工件接触引燃电弧，然后提起焊条并保持一定距离，在焊接电源提供合适电弧电压和焊接电流下电弧稳定燃烧，产生高温，焊条和焊件局部加热到融化状态。焊条端部熔化的金属和被熔化的焊件金属熔合在一起，形成熔池。在焊接中，电弧随焊条移动，熔池中的液态金属逐步冷却结晶后便形成焊缝，两焊件被焊接在一起。

在焊接中，焊条的焊芯熔化后以熔滴的形式向熔池过渡，同时焊条涂层产生一定

量气体和液态熔渣。产生的气体充满在电弧和熔池周围，隔绝空气。液态熔渣比液态金属密度小，浮在熔池上面，从而起到保护熔池作用。熔池内金属冷却凝固时熔渣也随之凝固形成焊渣覆盖在焊缝表面，防止高温的焊缝金属被氧化，并且降低焊缝的冷却速度。在焊接过程中，液态金属与液态熔渣和气体间进行脱氧、去硫、去磷、去氢等复杂的冶金反应，从而使焊缝金属获得合适的化学成分和组织。

二、电弧引燃方法

接触短路引弧法，用于手工电弧焊中，接触短路引弧法的过程见下图。

三、 焊接电弧的稳定性 影响焊接稳定性的因素：

1） 焊工操作技术：如焊接操作中电弧长度控制不当，将会产生断弧；

2） 弧焊电源：

a 弧焊电源特性，符合电弧燃烧的要求时，稳定性好，反之则差；

b 弧焊电源的种类。直流焊接电源比交流弧焊电源的电弧稳定性好；

c 弧焊电源的空载电压。越高引弧越容易，电弧燃烧的稳定性越好，但空 载电压过

高时对焊工人身安全不利。

3） 焊接电流：焊接电流大，电弧温度高，电弧燃烧越稳定；

4） 焊条涂层：焊条涂层中含电离电位较低的物质（如钾、钠、钙的氧化物） 越

多，气体电离程度越好，导电性越强，则电弧燃烧越稳定；

5） 电弧长度：电弧长度过短，容易造成短路；过长就会产生剧烈摆动，破 坏焊接

电弧稳定性，而且飞溅大；

6） 焊接表面状况、气流、电弧偏吹等：表面不清洁，气流，大风，电弧偏 吹等都

会降低电弧燃烧稳定性。

四、 电焊条（带有涂层的供手工电弧焊使用的熔化电极）

由焊芯和涂层组成，头部为引弧端，尾部为夹持端，有一段无涂层的裸焊芯, 便于

焊钳夹持和利于导电，见下图

1）焊芯：被涂层覆盖的金属芯，作用是导电，产生电弧，溶化后做为填充金属 与被熔

化的母材融合形成焊缝

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2）涂层：压涂在焊芯表面上的涂料层称为涂层（又称药皮）其作用有：保护作用、冶金作用、改善焊接工艺性能其成分有：稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂、稀释剂、粘结剂以及增塑剂

五、焊接接头、坡口和焊缝

1、焊接接头（用焊接的方法连接的接头叫焊接接头）

如图所示，焊接接头由三部分组成：焊缝、熔

合区和热影响区焊缝是工件经焊接后形成的结合部

分，通常由熔化的母材和焊材组成。热影响区是焊接

过程中未熔化，但因受焊接热量影响而发生金相组织

和力学性能变化的区域。熔合区介于焊缝和热影响区

中间，是焊缝和母材交接过渡的区域，它刚好加热到

熔点和凝固温度区间，处于半熔化状态的部分。

2、焊接接头的形式

焊接接头的形式很多，其基本形式可分为四种：

对接接头、角接接头、搭接接头和T型接头，如图。

其他类型的接头有十字接头、端接接头、斜对接接

（1）对接接头：两焊件表面构成大于或等于135度，小于或等于180度夹角的接头称为对接接头，它是各种焊接结构中采用最多的一种接头形式。对接接头的盈利集中相对较头、卷边接头、套管接头锁底对接接头等

小，能承受较大载荷。

2）角接接头：两焊件表面间构成大于30度，小于135度的接头称为角接接头，这种接头承载能力很差，一般用于不重要的焊接结构或箱形物体上。

3）搭接接头：两焊件部分重叠放置构成的接头称搭接接头。搭接接头应力分布不均匀，承载能力较低，但是由于搭接接头焊前准备和装配工作简单，焊后横向收缩量也较小，因此在焊接结构中仍然得到应用。

（4）T型接头：一焊件的端面与另一焊件的表面构成直角或近似直角的接头称T 型接头。其承载能力低，应力分布不均匀，但能承受各个方向力和力矩，在生产中应用也很普遍

3、焊接坡口的形式

根据设计和工艺的需要，在焊件待焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽，称为坡口。禾I」用机械、火焰或电弧等方法加工坡口的过程称为开坡口。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，如图：

4、焊缝

根据不同的分类方法焊缝具有不同的形式。通常情况下，焊缝是以所在的 空间位置，结合形式和焊缝连续情况进行分类的。

根据焊缝所在的空间位置的不同，焊缝可分为平焊缝、横焊缝、立焊缝、仰焊 缝四种形式，对相应空间位置的焊缝的焊接分别称为平焊、横焊、立焊、仰焊, 如图:

根据结合形式的不同，焊缝主要分为对接焊缝和角焊缝，另外还有塞焊缝和端 接焊缝，下图是对接焊缝各部分名称和角接焊缝各部分名称

三、焊接工艺参数的选用

1、焊条的选择

a 焊条型号的选择：在焊缝金属中，填充金属约占

50%~70%因此焊条型号

对焊缝金属的化学成分和力学性能其重要作用。

b 、焊条直径的选择，主要有以下几个因素：

焊件厚度，厚度越大，焊条直径越大；

焊缝位置，相同的板厚，平焊缝焊条直径要大些，立焊缝最大不超过 5mm 仰焊、横焊焊条最大直径不超过 4mm 这样形成较小熔池，减少熔化金属下淌

焊接层数，多层焊道焊接时，第一层应选用直径较小的焊条，一般为 2.5mm rm rm

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