工程训练中心焊工车间布置图

焊接电流是决定焊缝熔深的主要因素。焊接电流与熔深间成正比关系： H = kmI km为电流系数，决定于电流种类、极性及焊丝直径等。因此，焊接电流应根据熔深要求首先选定。增大焊接电流可提高生产率，但 焊接电流过大时，焊接热影响区宽度增大，并易产生过热组织，从而使接头韧性降低；此外电流过大还易导致咬边、焊瘤或烧穿等缺陷。 焊接电流过小时，易产生未熔合、未焊透、夹渣等缺陷，使焊缝成形变坏。
电焊机工作原理
电焊机外形
型号示例
二氧化碳气体保护焊工艺
焊前准备
1. 检查焊接电流：在等速送丝下使用平硬特性直流电源，极性采用直流反接。 2. 检查送丝系统：推丝式送丝机构要求送丝软管不宜过长（2～4m之间），确保送丝无 阻。 3. 检查焊枪：检查导电咀是否磨损，若超标则更换。出气孔是否出气通畅。 4. 检查供气系统：预热器、干燥器、减压器及流量计是否工作正常，电磁气阀是否灵活 可靠。 5. 检查焊材：检查焊丝，确保外表光洁，无锈迹、油污和磨损。检查CO2气体纯度（应 大于99.5%，含水量和含氮量均不超过0.1%），压力降至0.98Mpa时，禁止使用。 6. 检查施焊环境：确保施焊周围风速小于2.0m/s。 7. 清理工件表面：焊前清除焊缝两侧100mm以内的油、污、水、锈等，重要部位要求直 至露出金属光泽。 8. 检查焊接工艺指导书（或焊接工艺卡）是否与实际施条件相符，严格按工艺指导书调 节施焊焊接规范。
体保护，并具有较强的抗风能力。故投资少，成本相对较低。焊条电弧焊的不足之处是：焊接过程不能连续地进行，生产率低；采用手
工操作，劳动强度大，并且焊缝质量与操作技术水平密切相关；不适合活泼金属、难熔金属及薄板的焊接。
常见的焊接缺陷（一）
1.咬边与烧穿 当母体金属熔化过度时造成的穿透（穿孔）即为烧穿。在母体与焊缝熔合线附近因为熔化过强也会造成熔敷金属与母体金属的过渡 区形成凹陷，即是咬边。根据咬边处于焊缝的上下面，可分为外咬边（在坡口开口大的一面）和内咬边（在坡口底部一面）。咬边也可 以说是沿焊缝边缘低于母材表面的凹槽状缺陷。这类缺陷属于焊缝的外部缺陷。 2.焊瘤 焊接时，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的金属上，所形成的金属瘤称为焊瘤。焊瘤下常会有未焊透缺陷存在。 3.未焊透 母体金属接头处中间（X坡口）或根部（V、U坡口）的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接头的机械 强度，在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点，在焊接件承受载荷时容易导致开裂。 4.未熔合 固体金属与填充金属之间（焊道与母材之间），或者填充金属之间（多道焊时的焊道之间或焊层之间）局部未完全熔化结合，或者 在点焊（电阻焊）时母材与母材之间未完全熔合在一起，有时也常伴有夹渣存在。 5.内凹或下陷 是指焊缝表面或背面形成低于母材表面的局部塌陷或未焊满。焊缝根部向上收缩低于母材下表面时称为内凹，焊缝盖面低于母材上 表面时称为下陷。 6.夹渣与夹杂物 熔化焊接时的冶金反应产物，例如非金属杂质（氧化物、硫化物等）以及熔渣，由于焊接时未能逸出，或者多道焊接时清渣不干净， 以至残留在焊缝金属内，称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状和条状，其外形通常是不规则的，其位置可能在焊缝与母材交界处， 也可能存在于焊缝内。 7.气孔 在熔化焊接过程中，焊缝金属内的气体或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的 空穴或孔隙，视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔（包括蜂窝状气孔）等。尽管气孔较之其它的缺陷其应力集中趋势没有那 么大，但是它破坏了焊缝金属的致密性，减少了焊缝金属的有效截面积，从而导致焊缝的强度降低。 8.裂纹 焊接裂纹是指在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，焊接接头局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。
（2）焊接速度：细滴过滤CO2焊的焊接速度较高
焊条电弧焊焊接工艺参数及选择
1. 焊条直径
焊条直径是指焊芯直径，一般根据工件厚度选择，它的大小对焊接质量和生产率影响很大。在保证焊接质量的前提下，尽可能选用 大直径焊条以提高生产率，但也要综台考虑焊件厚度、接头形式、焊接位置、焊道层数和允许的线能量等因素。
常见的焊接缺陷（二）
根部未熔合
内凹
根部焊瘤
内部未熔合
外部咬肉
内部咬肉
根部凹陷
内侧未熔合
烧穿
单个的夹渣
线状夹渣
链状气孔
焊接实验室安全操作规程
1．进入实验室要听从指导教师安排，安全着装，认真听讲，仔细观摩，严禁嬉戏打 闹，保持场地干净整洁。 2．进入实验室后未经同意或未了解设备性能，不能私自乱动室内的设备及其它物品。 3．学生必须在掌握相关设备和工具的正确使用方法后，才能进行操作。遇到问题立即向 教师询问，禁止在不熟悉的情况下进行尝试性操作。 4．焊接操作前要检查电器线路是否完好，二次线圈和外壳接地是否良好，检查周围环 境，不能有易燃易爆物品。 5．开动电焊机前检查电焊夹钳柄绝缘是否良好。电焊夹钳不使用时，应放在绝缘体上。 6．推闸刀开关时，人体应偏斜站立，并一次推足，然后开动电焊机。停车时，要先关电 焊机，再拉开闸刀开关。

焊接参数规范
1. 焊接工艺参数控制：在焊接工艺指导书下的重要焊缝必需严格按工艺卡所示参数施 焊。对未明确指定工艺参数的焊缝施焊时按如下要求施焊： 2. 焊丝直径：根据焊件厚度、焊接位置及生产进度要求综合考虑。焊薄板采用直径 1.2mm以下焊丝，焊中厚板采用直径1.2以上焊丝。 3. 焊接电流：根据焊件厚度、坡口型式、焊丝直径及所需的熔滴过渡形式选择。短路过 渡在50～230A内选择，颗粒过渡在250～500A内选择。 4. 焊接电压：短路过渡在16～24V选择，颗粒过渡在25～36V选择。并且电流增大时电
2. 焊接电源种类和极性的选择
用交流电源焊接时，电弧稳定性差。采用直流电源焊接时，电弧稳定、柔顺、飞溅少，但电弧磁偏吹较交流严重。焊接薄板时，也 常用直流弧焊电源，因为引弧比较容易，电弧比较稳定。低氢型焊条用直流电焊接时，一般要用反接，因为反接的电弧比正接稳定。
3. 焊接电流
I是焊条电弧焊的主要工艺参数，它直接影响焊接质量和生产率。总的原则是在保证焊接质量的前提下，尽量用较大的焊接电流以 提高焊接生产率。确定手工电弧焊I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、母材性质和施焊环境等因素 综合考虑。
弧焊电源的型号及技术特性
电焊机是焊接钢铁的主要设备。在焊接时，可根据焊接要求，调节电抗器
的间隙来改变焊接电流的大小。 在起弧时，由于焊条与工件直接接触，电焊变压器次级处于短路状态，使次
级电压快速下降至零，从而不会因电焊变压器电流过大而烧毁。
我国焊机型号按GB10249－88《电焊机型号编制方法》规定编制，采用汉语 拼音和阿拉伯数字表示。
4. 焊接层数
厚板焊接常是开坡口采用多层焊或多层多道焊，见下图。层数增多对提高焊缝的塑韧性有利，因为后焊道对前焊道有回火作用，使 HAZ显微组织变细，尤其对易淬火钢效果明显。但随着层数增多，生产效率下降，往往焊接变形也随之增加。层数过少，每层焊缝厚度 过大，接头易过热引起晶粒粗化，反而不利。一般每层厚度以不大于4-5mm为好。 焊接层数主要根据钢板厚度、焊条直径、坡口形式和装配间隙等来确定，可作如下近似估算：n=δ /d式中：n为焊接层数；δ 为工件厚度（毫米）；d为焊条直径（毫米）。
适宜的焊丝伸出长度与焊丝直径有关，焊丝伸出长度大约等于直径的10倍左右。
（7）电感值：短路过渡焊接时，串接电感的作用主要有两方面： a.调节短路电流增长速度di/dt。 b.调节电弧燃烧时间，控制母材熔深。 （8）电源极性：CO2焊一般都采用直流反极性。这时电弧稳定，飞溅小，焊缝成形好，并且焊缝熔深大。
7．氧气瓶严禁与油污接触，不能强烈振动，以免爆炸。
8．操作时必须佩戴防护用具，以免弧光灼伤眼睛和皮肤。 9．气焊操作时，必须由指导教师调整好后，指挥学生现场操作，严禁学生私自操作。 10．严禁烟火，严禁用手触摸焊后工件，防止烫伤。 11．小锤敲击焊缝去除熔渣时要当心，防止渣屑溅入眼睛。
12．严禁焊接封闭式的筒体及松香筒、香蕉水筒、氢气筒等易燃物品容器，否则会引起
爆炸事故。 13．移动电焊机位置时必须先切断电源，焊接中突然停电应立即关闭电焊机，再检查线 路。 14．电焊机如有故障、漏电以等气孔，应停止使用，并报告有关人员及时修理。
CO2气体保护焊设备及工具
CO2气体保护焊设备组成主要有：焊接电源、送丝机构、焊枪、供气系统、控制系统等。
电源
送丝机构
焊枪
减压流量计
5. 焊接电压与焊速的控制
焊条电弧焊的电弧电压主要由电弧长度来决定：电弧长度越大，电弧电压越高，电弧长度越短，电弧电压越低。在焊接过程中， 应尽量使用短弧焊接。焊接过程中，焊接速度应该均匀适当，既要保证焊透又要保证不焊穿，同时还要使焊缝宽度和余高符合设计要 求。
埋弧焊焊接工艺参数及选择
1. 焊接电流
焊条电弧焊设备及工具
焊条电弧焊装置示意图 焊条电弧焊的焊接回路由弧焊电源、电缆、焊钳、焊条、电弧和焊件组成，以下为焊条电弧焊在焊接过程中所需的主要设备。
埋弧焊设备及工具
埋弧焊设备组成
埋弧焊
焊丝
熔化极气体保护焊设备及工具
熔化极气体保护焊设备组成主要包括：电源、控制系统、送丝系统、焊枪及行走系统（自动焊）、供气系统、（水冷系统）等。
（3）电弧电压：短路过渡的电弧电压一般在17到25v之间。电弧电压的选择与焊丝直径及焊接电流有关，它们之间存在着协调匹配关
系。 （4）焊接速度：焊接速度快时，会在焊趾部出现绞肉，甚至出现驼峰焊道。相反，速度慢时，焊道变宽在焊趾部会出现满溢。 （5）保护气体流量：保护气体流量与焊接电流有关。影响气体保护效果的主要因素是保护气体流量不足，喷嘴高度过大，喷嘴上附 着大量飞溅物和强风。 （6）焊丝伸出长度：在焊接电流相同时，随着伸出长度增加，焊丝熔化速度也增加。
二、细滴过渡CO2焊工艺
1.特点 细滴过滤 CO2焊的特点是电弧电压比较高，焊接电流比较大，电弧穿透力强，母材熔深大。 2.焊接参数的选择 （1）电弧电压与焊接电流：为了实现滴状过渡，电弧电压必须选取在34～45v范围内，焊接电流则根据焊丝直径来选择，在一定焊丝 直径下，选用较大的焊接电流，就要匹配较高的电弧电压。