焊条电弧焊
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。
焊条电弧焊的原理及特点
焊条电弧焊的原理及特点
焊条电弧焊是一种常用的焊接方法，其原理是利用电弧产生高温，使焊条与焊接件接触的区域熔化并冷却形成焊缝。
下面将介绍焊条电弧焊的原理及特点。
原理：
焊条电弧焊的原理是利用直流或交流电源，将焊条的电弧燃烧在焊接件上，产生高温电弧。
在高温电弧的作用下，焊条和焊接件的表面瞬间熔化，并形成熔池。
随着电弧的移动，焊条逐渐被熔化并输送到熔池中，形成均匀的焊缝。
随着焊接过程的结束，焊缝通过冷却形成牢固的连接。
特点：
1. 灵活性：焊条电弧焊适用于各种不同的焊接材料，包括碳钢、合金钢和不锈钢等。
同时，焊条电弧焊也适用于多种焊接位置，如横焊、纵焊和仰角焊等，具有非常广泛的应用范围。
2. 便携性：焊条电弧焊设备相对简单，体积小巧，便于携带。
这使得焊条电弧焊成为一种在户外环境或狭小空间中进行焊接的理想方法。
3. 熔化较深：由于焊条电弧焊所产生的热量较大，因此焊接件的熔化和熔深度较深。
这使得焊接件的焊接强度和密封性都能得到较好的保证。
4. 不受外界环境影响：焊条电弧焊可在各种恶劣的环境条件下进行，如风沙、雨雪和高空等环境，因其操作不受外界环境影
响。
5. 操作简单：相对于其他焊接方法，焊条电弧焊的操作较为简单。
只需将焊条与焊接件连接后，通过操纵焊机电源即可实现焊接过程。
总结：
焊条电弧焊是一种广泛使用的焊接方法，其原理是通过利用电弧产生高温并熔化焊条和焊接件，形成牢固的焊缝。
焊条电弧焊具有灵活性、便携性、熔深度大、不受环境影响和操作简单等特点，因此在各种焊接应用中被广泛采用。
焊条电弧焊
3)焊条保温筒 使用低氢型焊条焊接重要结构时，焊条必须先进烘箱烘焙， 烘干温度和保温时间因材料和季节而异。焊条从烘箱内取出后，应 储存在焊条保温筒内，在施工现场逐根取出使用。 4)焊缝接头尺寸检测器 用以测量坡口角度、间隙、错边以及余高、焊缝宽度、角焊 缝厚度等尺寸。由直尺、探尺和角度规组成。
5)敲渣锤 用来清除焊渣的一种尖锤，可以提高清渣效率。 6)钢丝刷 用来清除焊件表面的铁锈、油污等氧化物。 7)气动打渣工具及高速角向砂轮机 用于焊后清渣、焊缝修整及坡口准备。
焊接电流 选择焊接电流时，应根据焊条类型、焊条直径、焊件 厚度、接头形式、焊接位置和层数等因素综合考虑。如果焊 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。反之，焊接电流过大易产生咬边、焊穿、增加 焊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。所以，焊接时要合理选择焊接电流。 对于一定直径的焊条有一个合适的焊接电流范围。
2、焊条电弧焊所用工具 1)电焊钳 电焊钳又称焊把，是用以夹持焊条、传导电流的工 具。有300A、500A二两种规格，要求具有良好的绝缘性与 隔热能力。焊条位于水平、45。、90。等方向时焊钳都能夹 紧焊条，并保证更换焊条安全方便、操作灵活
2)面罩和护目镜 它们是防止焊接飞溅、弧光及高温对焊工面部及 颈部灼伤的一种工具。面罩一般分为手持式和头盔式两 种。 要求选用耐燃或不燃的绝缘材料制成，罩体应遮 住焊工的整个面部，结构牢固，不漏光。护目镜按亮度 的深浅不同分为6个型号(7～12号)，号数越大，颜色越 深。
焊条电弧焊的基本原理 焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的 电弧焊方法。它利用焊条与焊件之间建立起来的 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。
焊条电弧焊简介
焊缝形式
按结合பைடு நூலகம்式分
对接焊缝 角焊缝 塞焊缝 端接焊缝
按焊缝断续情况分
连续焊缝 断续焊缝
按施焊时焊缝所处空间位置
平焊缝 立焊缝 横焊缝 仰焊缝
焊缝的形状尺寸
焊缝宽度
焊缝的形状尺寸
余高
焊缝的形状尺寸
熔深
焊缝厚度 焊脚
焊缝的形状尺寸
焊缝成形系数
焊缝的形状尺寸
焊条
焊条
焊条 型号 E4303 牌号 J422 药皮 类型 钛钙型 焊接电源 焊接位置 交流或直 流全位置 焊接 用途 用于较重要的低碳钢及强度 等级较低的低合金钢，如 09Mn2等。 适于海上平台、船舶、工程 机械等表面装饰焊缝的焊接 适于较重要的低碳钢结构焊 接
J422G M J422Fe
焊条
⒈焊芯 起导电和填充焊缝作用，直径最小为1.6，最大为8。 常用φ3.2~φ5。
焊条
⒉焊条药皮 主要作用：提高电弧稳定性；防止空气对熔化 金属的有害作 用；对溶池脱氧，加入合金元素， 以保证焊缝金属的化学成分和力学性能。 ⒊焊条的种类、型号和牌号 焊条有七大类：碳钢焊条、低合金钢焊条、 不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、铜焊条、铝 焊条
b）V形坡口 c）X形坡口 d）U形坡口
坡口形式
坡口的几何尺寸 1.坡口面
坡口的几何尺寸
2.坡口面角度和坡口角度 3.根部间隙
4.钝边 5.根部半径
焊接位置
熔焊时，焊件接缝所处的空间位置。有平 焊、立焊、横焊和仰焊位置
焊接位置
焊接位置
在平焊、立焊、横焊和仰焊位置进行的焊接分别称 为平焊、横焊、立焊和仰焊。 船形焊：T形、十字形和角接接头处于平焊位置进行 的焊接。 全位置焊接：360º的焊接包含仰焊、立焊、平焊。 倾斜焊：焊件接缝置于倾斜位置（除平、横、立、 仰焊位置以外）时进行的焊接。
焊条电弧焊原理
焊条电弧焊原理
焊条电弧焊是一种常用的电弧焊接方法。
其工作原理是通过直流或交流电源的作用，将电流传递到焊条的一端，通过电弧的形成使得焊条和工件之间产生高温、高能量的电弧热源，进而将工件连接在一起。
具体来说，焊条电弧焊的原理如下：
1. 电弧的形成：当电流通过焊条的一端时，由于电阻的作用，产生热能。
这种热能足够高，使得焊条和工件之间的金属部分发生熔化，同时形成了一个电弧。
2. 电弧传递：电弧以极高的温度和能量维持着燃烧，通过电弧将热能传递到工件的焊缝和相邻区域。
这将使焊缝和周围金属熔化，并形成熔融池。
3. 熔融池形成：电弧的热能使焊缝和相邻区域熔化，形成一片熔融池。
焊工通过控制焊接速度和电流等参数，使得熔融池的形状和尺寸符合要求。
4. 金属结合：在熔融池的作用下，焊条中的金属与工件的金属发生扩散交流，形成焊缝。
同时，焊条中的焊剂会释放出熔化的材料和气体，帮助清除焊接过程中产生的氧化物或其它污染物。
5. 冷却和固化：当焊接工作完成后，停止供电后熔融池逐渐冷却，焊缝金属重新固化。
这样就完成了焊接工作。
总结起来，焊条电弧焊的原理是利用焊条产生电弧，通过电弧的热能将工件的金属熔化，再通过控制温度、熔融池形状和焊接速度等参数，实现焊接的目的。
焊条电弧焊的工作原理
焊条电弧焊的工作原理1 电弧焊电弧焊是目前机械加工工艺中使用最广泛的一种焊接方法，可以连接各种金属材料，并且可以在大多数条件下进行焊接，并且承载了较大的负荷。
它的核心是熔接功能的金属棒，也就是电弧焊条。
因电弧焊条熔接位置热源强度高，加热速度快，可以大大减少熔接暂留时间，减少焊接时间，提高工作效率，深受人们的喜爱。
2 工作原理1、电弧制造：将电弧焊条接到相应的电极上，然后将一端接到一个电源上，由电源在能释放出高能量电弧来。
2、电弧热源：通过调节电源，能释放出高能量电弧，从而制造出电弧热源，此热源把电弧焊条熔化成块状，形成液态金属。
3、焊缝形成：由于电弧热源非常高，释放出来的熔融金属会淹没焊接面形成有效的连接，同时空气中的气体和浮渣也会被烧掉。
4、熔接完成：在焊缝形成的同时，由于电弧热源的回流作用，熔接部分会结晶，发生冷却，形成焊缝。
3 特点1、熔接技术稳定，焊接质量好：其焊接质量好，不仅连接部分结构紧密，而且焊接部分会形成一个紧贴的焊缝，抗疲劳能力强。
2、焊缝延展性良好：由于电弧焊过程中发生的液态金属流动，会使焊缝得到更好的支撑结构，从而提高焊缝的抗应力性能，降低出现疲劳裂纹的机率。
3、焊接速度快：由于电弧焊条的液态热源，可以迅速将焊接部分加热，甚至快速上焊前摩擦后的铝材，具有很好的焊接效果而且操作迅速。
4、可以进行移动焊：可以采用拖焊、刮焊或其他移动焊的形式，更加灵活和多样，提高了焊接效率。
4 缺点以上也是电弧焊条焊接技术缺点：1、焊接过程中放射出大量有害烟雾和热量：由于这种热源的激烈程度，散发出来的热量及烟雾很难控制，尤其是某些特定的金属材质，会散发出来尤为严重的有害物质。
2、焊接带宽较窄：由于电弧焊条可以加热的温度和范围较窄，对于一些特定的焊接环境，只能采用特定的焊接材料来进行焊接，这样可能会影响一些特定的焊接工艺。
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
焊条电弧焊原理
焊条电弧焊原理
焊条电弧焊是一种常用的焊接工艺，其原理主要是利用电弧产生的热量将金属熔化并连接在一起。
本文将从电弧产生、熔滴过渡、液态金属结晶、气体保护作用和渣壳保护等方面，详细阐述焊条电弧焊的原理。
一、电弧产生
在焊条电弧焊中，电弧的产生是焊接过程的关键。
当焊条与工件之间产生瞬时短路时，电流通过短路点产生极高的温度，使得焊条端部和工件局部熔化，形成液态金属小球，即焊珠。
随着焊条的移动，电弧将焊珠熔化并沿焊接方向移动，形成连续的焊接缝。
二、熔滴过渡
在焊接过程中，熔滴通过电弧的热量和表面张力作用从焊条端部过渡到熔池中。
熔滴的大小和过渡频率取决于焊接电流、电压和焊接速度等参数。
在焊接过程中，控制熔滴的大小和过渡频率是保证焊接质量的关键。
三、液态金属结晶
在焊接过程中，液态金属在冷却过程中会结晶形成焊缝。
结晶过程受到焊接参数、熔滴过渡方式和熔池温度等因素的影响。
通过控制结晶过程，可以调整焊缝的组织结构和性能，从而达到所需的焊接要求。
四、气体保护作用
在焊条电弧焊中，气体保护可以防止空气中的有害气体和水分进入熔池，从而防止焊缝产生气孔、裂纹等缺陷。
常用的气体保护方法包括氩弧焊、二氧化碳保护焊等。
选择合适的气体保护方法和参数是保证焊接质量的重要措施。
五、渣壳保护
在焊接过程中，熔池周围的液态金属会形成一层渣壳，渣壳可以起到保护熔池的作用，防止空气中的有害气体和水分进入熔池。
同时，渣壳还可以在焊缝冷却过程中起到保温作用，促进焊缝组织的均匀分布。
控制渣壳的厚度和成分是保证焊接质量的重要措施。
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。
焊条电弧焊的原理
焊条电弧焊的原理1. 介绍焊条电弧焊是一种常用的焊接方法，它通过产生弧光和熔化电极来连接金属工件。
本文将从原理、设备、操作要点和应用范围等方面进行探讨。
2. 原理焊条电弧焊的原理是利用电弧放电的热量将焊条熔化，并与工件表面熔化交汇，形成焊缝。
焊条中的焊剂能提供渣质来防护焊缝，保证焊缝质量。
2.1 电弧放电原理焊条电弧焊是利用两个电极之间产生的电弧放电来加热，电弧放电产生的热量可以瞬间将焊条熔化并使工件达到熔化点。
而电弧放电主要是由直流或交流电源提供电流，通过两端的电极形成电弧。
2.2 焊条熔化原理焊条通电后，电流通过焊条，焊条表面特殊涂层的熔化得到焊膜，同时焊膜中的药物炽烧，产生的气体形成保护气雾，保护焊接区域。
金属电弧在焊缝区域形成电弧，使焊条和工件表面熔化，形成液态金属池。
3. 设备焊条电弧焊所需的主要设备包括焊机、焊条和焊接防护设备。
3.1 焊机焊机是供应焊条电流的装置，一般由电源、变压器、整流装置和控制装置等组成。
焊机能够提供所需的电流和电压，保证焊条正常熔化和焊接过程的稳定。
3.2 焊条焊条是焊接时所使用的材料，它通过电弧来熔化并连接金属工件。
焊条的选择需要根据所焊接的金属材料、要求的强度和耐蚀性等来确定。
3.3 焊接防护设备焊接过程中需要佩戴适当的防护设备，包括焊接头盔、手套、护目镜和防护服等。
这些设备能够有效地保护焊工免受电弧和热辐射的伤害。
4. 操作要点焊条电弧焊的操作要点对焊接质量至关重要。
以下是几个重要的操作要点：4.1 准备工作在进行焊接前，需要对工件进行清洁，去除表面的污垢和氧化物。
同时还需做好焊接环境的通风和防火措施。
4.2 焊接电流和电压控制根据所焊接的金属材料和焊接要求，需要选择适当的焊接电流和电压。
过高的电流和电压可能导致焊接过热或焊缝形态不良，而过低的电流和电压则会影响焊缝质量。
4.3 焦点位置和焊接速度焊接时需将焊枪与工件保持适当的距离，以保证焊缝处于焦点位置。
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。
焊条电弧焊工艺
焊条电弧焊工艺一、引言焊条电弧焊是一种常用的金属焊接方法，广泛应用于制造业、建筑业等领域。
本文将介绍焊条电弧焊的工艺流程、设备和技术要点，以及常见的应用领域。
二、焊条电弧焊的工艺流程1. 准备工作：清洁焊接表面，去除油污和氧化物，确保焊接接头的质量；2. 选择焊条：根据焊接材料和工件的要求，选择适合的焊条；3. 调整电流：根据焊接材料和焊条的规格，调整焊机电流；4. 焊接接头：将焊条的一段固定在焊枪上，保持一定的角度，将焊条与工件接触，并依次进行焊接；5. 焊接完成后，修整焊缝并进行清理。
三、焊条电弧焊的设备1. 焊机：焊机是焊条电弧焊的核心设备，其主要功能是提供所需的电流和电压；2. 焊枪：焊枪连接焊机和焊条，通过控制焊枪的位置和角度来完成焊接操作；3. 焊条：焊条是焊接的填充材料，根据不同的焊接材料和应用领域选择不同的焊条；4. 防护设备：焊接过程中需要佩戴防护面具、焊手套等防护设备，以保护人身安全。
四、焊条电弧焊的技术要点1. 焊接电流和电压的选择：根据焊接材料和焊条的规格，选择合适的电流和电压，以保证焊接质量；2. 焊接速度：控制焊接速度，避免焊接过快或过慢造成焊缝质量不佳；3. 焊接角度：保持焊条与工件的一定角度，控制焊枪的位置，以确保焊接质量；4. 焊接温度：控制焊接温度，避免过高或过低造成焊缝质量不佳；5. 焊接顺序：根据焊接接头的形状和要求，选择合适的焊接顺序，以保证焊接质量。
五、焊条电弧焊的应用领域焊条电弧焊广泛应用于以下领域：1. 制造业：焊条电弧焊用于制造各种金属制品，如汽车、机械设备等；2. 建筑业：焊条电弧焊用于建筑结构的连接和修复，如钢结构的焊接、焊接钢筋等；3. 能源行业：焊条电弧焊用于能源设备的制造和维修，如石油管道的焊接、核电设备的焊接等；4. 船舶制造业：焊条电弧焊用于船舶的制造和修复，如船体的焊接、船舶管道的焊接等。
六、总结焊条电弧焊是一种常用的金属焊接方法，通过调整焊机电流和电压、控制焊接速度和角度等技术要点，可以实现高质量的焊接。
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直流弧焊机
• 2）、直流弧焊机又可分为两类： • 直流弧焊发电机 • 弧焊整流器。
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直流弧焊发电机
• 直流弧焊发电机 是由交流电动机 和直流发电机组 成，如右图所示:
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直流弧焊发电机
• 电动机通过带动发电机运转，从而发出满足焊接要求的直 流电。 • 其特点是能得到稳定的直流电，因此，引弧容易，电弧稳 定，焊接质量好，但是构造复杂，制造和维修较困难，成 本高，使用时噪音大。因此，一般只用在对电流有特殊要 求的场合
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（2）焊接位置
• 平焊位置时，可选择偏大一些焊接电流。横、立、仰焊位 置时，焊接电流应比平焊位置小10~20%。角焊电流比平 焊电流稍大一些。
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• 3) 考虑焊接层次 通常焊接打底焊道时，为保证 背面焊道的质量，使用的焊接电流较小；焊接填 充焊道时，为提高效率，保证熔合好，使用较大 的电流：焊接盖面焊道时，防止咬边和保证焊道 成形美观，使用的电流稍小些。 焊接电流—一般可根据焊条直径进行初步选择， 焊接电流初步选定后，要经过试焊，检查焊缝成 形和缺陷，才可确定。对于有力学性能要求的如 锅炉、压力容器等重要结构，要经过焊接工艺评 定合格以后，才能最后确定焊接电流等工艺参数。
• 三、保证焊缝脱氧、去硫磷杂质。焊接过程中虽然进行了保护，但仍 难免有少量氧进入熔池，使金属及合金元素氧化，烧损合金元素，降 低焊缝质量。因此，需要在焊条药皮中加入还原剂(如锰、硅、钛、 铝等)，使已进入熔池的氧化物还原。 • 四、为焊缝补充合金元素。由于电弧的高温作用，焊缝金属的合金元 素会被蒸发烧损，使焊缝的机械性能降低。因此，必须通过药皮向焊 缝加入适当的合金元素，以弥补合金元素的烧损，保证或提高焊缝的 机械性能。对有些合金钢的焊接，也需要通过药皮向焊缝渗入合金， 使焊缝金属能与母材金属成分相接近，机械性能赶上甚至超过基本金 属。 • 五、提高焊接生产率，减少飞溅。焊条药皮具有使熔滴增加而减少 飞溅的作用。焊条药皮的熔点稍低于焊芯的焊点，但因焊芯处于电弧 的中心区，温度较高，所以焊芯先熔化，药皮稍迟一点熔化。这样， 在焊条端头形成一短段药皮套管，加上电弧吹力的作用，使熔滴径直 射到熔池上，使之有利于仰焊和立焊。另外，在焊芯涂了药皮后，电 弧热量更集中。同时，由于减少了由飞溅引起的金属损失，提高了熔 敷系数，也就提高了焊接生产率。另外，焊接过程中发尘量也会减少
阳极区：
• 在阳极的端部，是接收 电子的部分。 • 由于阳极受电子轰击和 吸入电子，获得很大能 量，因此阳极区的温度 和放出的热量比阴极高 些，约占电弧总热量的 43%左右。
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弧柱区：
• 是位于阳极区和阴极 区之间的气体空间区 域，长度相当于整个 电弧长度。 • 它由电子、正负离子 组成，产生的热量约 占电弧总热量的21% 左右。弧柱区的热量 大部分通过对流、辐 射散失到周围的空气 中。
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电弧中各部分的温度
• 电弧中各部分的温度因电极 材料不同而有所不同。如用 碳钢焊条焊碳钢焊件时， • 阴极区的温 度约为2400k，
• 阳极区的温度约为2600k， • 电弧中心的温度高达50008000k。
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焊条电弧焊电源设备及工具
焊接电弧
• 是指由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极 与焊件间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。
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焊接电弧的产生
• 当焊条的一端与焊件接触时，造成短路，产生高 温，使相接触的金属很快熔化并产生金属蒸汽。 当焊条迅速提起2-4mm时，在电场的作用下，阴 极表面开始产生电子发射。这些电子在向阳级高 速运动的过程中，与气体分子、金属蒸汽中的原 子相互碰撞，造成介质和金属的电离。 • 由电离产生的自由电子和负离子奔向阳极， 正离子则奔向阴极。在它们运动过程中和到达两 极时不断碰撞和复合，使动能变为热能，产生了 大量的光和热。其宏观表现是强烈而持久的放电 现象，即电弧。
焊钳 • 反接 • 焊件接焊机输出端 负极，焊条接焊机 输出端正极的接线 方法，如图：
焊条
焊机
+
_
焊件
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极性选择原则：
• 碱性焊条常采用直流反接，否则，电弧燃烧不稳定， • 飞溅严重，噪声大，酸性焊条使用直流电源时通常采用直 流正接。 • 酸性焊条如：J422-选用交 -直流正反接 • 碱性焊条如：J507-选用直流反接
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• 碱性焊条选用的焊接电流比酸性焊条小10%左右。不锈钢 焊条比碳钢焊条选用的焊接电流小 左右等。 总之，电流过大过小都易产生焊接缺陷。电流过大时，焊 条易发红，使药皮变质，而且易造成咬边、弧坑等到缺陷， 同时还会使焊缝过热，促使晶粒粗大。
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焊接电弧
• • • •
焊接电弧由 阴极区 阳极区 弧柱
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阴极区：
• 1）在阴极的端部，是向外发射电子的部分。 • 发射电子需消耗一定的能量，因此阴极区产生的热量不多， 放出热量占电弧总热量的36%左右。
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焊芯
• 焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。 • 焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。 • 焊接时，焊芯有两个作用：一是传导焊接电流，产生电弧 把电能转换成热能，二是焊芯本身熔化作为填充金属与液 体母材金属熔合形成焊缝。 • 焊条焊接时，焊芯金属占整个焊缝金属的一部分。所以焊 芯的化学成分，直接影响焊缝的质量。因此，作为焊条芯 用的钢丝都单独规定了它的牌号与成分。如果用于埋弧自 动焊、电渣焊、气体保护焊、气焊等熔焊方法作填充金属 时，则称为焊丝。
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焊条
电焊时熔化填充在 焊接工件的接合处 的金属条。焊条的 材料通常跟工件的 材料相同。
• 焊条(coveredelectrode)，是在 金属焊芯外将涂料(药皮)均匀、 向心地压涂在焊芯上。焊芯即 焊条的金属芯，为了保证焊缝 的质量与性能，对焊芯中各金 属元素的含量都有严格的规定， 特别是对有害杂质（如硫、磷 等)的含量，应有严格的限制， 优于母材。 耐热钢焊条 • 焊条就是涂有药皮的供焊条电 弧焊使用的熔化电极，它是由 药皮和焊芯两部分组成的。
• • • • • （一）弧焊机 按产生电流种类不同 可分为 直流弧焊机 交流弧焊机两大类。
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交流弧焊机
• （1）交流弧焊机、实 际上是符合焊接要求的 降压变压器，如图所示:
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交流弧焊机
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交流弧焊机
• 它将220V或380V的电源电压降到60-90V(即焊机 的空载电压)，从而既能满足引弧的需要，又能保 证人身安全。 • 焊接时，电压会自动下降到电弧正常工作时所需 的工作电压20-30V，满足了电弧稳定燃烧的要求。 • 输出电流是交流电，可根据焊接的需要，将电流 从几十安培调到几百安培。 • 它具有结构简单、制造方便、成本低、节省材料， 使用可靠和维修容易等优点 • 缺点是电弧稳定性不如直流弧焊机，对有些种类 的焊条不适用。
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3，焊接电流
焊接电流是焊条电弧焊的主要工艺参数，焊工在操作过程 中需要调节的只有焊接电流，而焊接速度和电弧电压都是 由焊工控制的。焊接电流的选择直接影响着焊接质量和劳 动生产率。 焊接电流越大，熔深越大，焊条熔化快，焊接效率也高， 但是焊接电流太大时，飞溅和烟雾大，焊条尾部易发红， 部分涂层要失效或崩落，而且容易产生咬边、焊瘤、烧穿 等缺陷，增大焊件变形，还会使接头热影响区晶粒粗大， 焊接接头的韧性降低；焊接电流太小，则引弧困难，焊条 容易粘连在工件上，电弧不稳定，易产生未焊透、未熔合、 气孔和夹渣等缺陷，且生产率低。 因此，选择焊接电流时，应根据焊条类型、焊条直径、 焊件厚度、接头形式、焊缝位置及焊接层数来综合考虑。 首先应保证焊接质量，其次应尽量采用较大的电流，以提 高生产效率。板厚较的，T 形接头和搭接头，在施焊环境 温度低时，由于导热较快，所以焊接电流要大一些。但主 要考虑焊条直径、焊接位置和焊道层次等因素。
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直流弧焊机
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焊接工艺参数的选择
• 选择合适的焊接工艺参数，对提高焊接质量和提高生产效 率是十分重要. • 焊接工艺参数(焊接规范)是指焊接时,为保证焊接质量而选 定的诸多物理量.
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工操作焊条进行 焊接的电弧焊方法. • 电弧焊是指利用电弧作 为热源的熔焊方法. • 焊条电弧焊是目前生产 中应用最多、最普遍的 一种金属焊接方法.
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焊条电弧焊
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焊条电弧焊
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1，焊接电源的种类和极性
• • 进行焊条电弧焊时采用的电源有直流电源和交流电源两类， 根据焊条的性质进行选择 • 焊接电源种类：交流、直流 • 极性选择：正接、反接
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焊钳
• 焊条
焊机
正接：焊件接 焊机输出端正 极，焊条接焊 机输出端负极 的接线方法。
焊件
+
_
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焊条药皮
• 是指涂在焊芯表面的涂料层。药皮在焊接过程中分解熔化 后形成气体和熔渣，起到机械保护、冶金处理、改善工艺 性能的作用。药皮的组成物有：矿物类（如大理石、氟石 等）、铁合金和金属粉类（如锰铁、钛铁等）、有机物类 （如木粉、淀粉等）、化工产品类（如钛白粉、水玻璃 等）。