机械制造工艺基础第三章

引弧
直击法
划擦法
引弧的方法图
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（2）电弧的控制 电弧引燃后，应控制焊条末端与焊件表面之间的距离， 并保持不变，以保证电弧稳定燃烧。距离太大，会因焊 条与焊件间气体不能电离导电而致熄弧；距离太小，则 会引起短路。
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（3）运条 电弧引燃后，开始进入正常的焊接过程，用手工操作实 现焊条在三个方向的运动 。
对接接头坡口
T形接头坡口
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2．电源种类与极性
（1）电源种类：交流电源和直流电源 （2）电源极性：正极性和反极性
直流正接
直流反接
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3．焊接工艺参数
（1）焊条直径 焊条直径根据焊件厚度、焊接位置、接头形式、焊接
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。
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（1）氧气和氧气瓶 1）氧气。氧气是助燃剂，
与乙炔混合燃烧时，能产生大 量的热量。
2）氧气瓶。氧气瓶是储 存高压氧气的圆柱形容器，外 表漆成天蓝色作为标志，最高 压力为14.7MPa，容积约40L， 储气量约6m3。
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（2）乙炔和溶解乙炔气瓶 1）乙炔。乙炔是可燃气体，
2．弧焊电源的正确使用与维护
焊机接入电网时，应核对电网电压、相数与焊机铭牌标示是 否相符，以防烧坏设备。
焊前要仔细检查各部位接线是否正确，特别是焊接电缆接头 是否紧固，防止因接触不良而造成过热烧损。
若电网电源为不接地的三相制，应将焊机外壳接地；若电网 电源为三相四线制，应将焊机外壳接零。
焊机应尽可能放在通风良好且干燥的地方，远离热源，并保 持平稳。
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。
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五、焊条电弧焊工艺
1．焊前准备
（1）接头与坡口形式
对接接头
角接接头
搭接接头 Ｔ形接头
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坡口——焊接厚板时，往往需要把焊件的待焊部位 加工成一定几何形状的沟槽。
目的：为了保证接头根部焊透，便于清除熔渣，以 获得较好的成形效果。
晒，以免气体膨胀发生爆炸；冬季如遇瓶阀或减压器冻 结，应用热水解冻，严禁火烤。
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容器内焊接的监护措施
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第二节 焊条电弧焊
一、焊条电弧焊的原理
焊条电弧焊及焊接回路
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焊条电弧焊及其原理
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二、源自文库条
焊条——涂有药皮的供焊条电弧焊使用的熔化电极。 由焊芯和药皮组成。
优点：工艺性好，如引弧容易，电弧稳定，飞溅小， 脱渣性好，焊缝成形美观，产生的有害气体少，可用交流、 直流焊接电源，施焊技术容易掌握等。
缺点：焊缝金属的力学性能差，抗裂性能较低。
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碱性焊条——熔渣的主要成分是碱性氧化物和氟化 钙，典型的是低氢钠型焊条。
优点：焊缝脱氧、脱硫、脱磷及去氢的能力比酸性焊 条强，焊缝金属的力学性能，尤其是塑性、韧性和抗裂性 能都比酸性焊条好。
弧光防护屏 机械制造工艺基础第三章
5．特殊环境焊接的安全操作规程
（1）高处焊接作业
患有高血压、心脏病等疾病及酒后人员，不能进行高处焊接作业。 进行高处焊接作业时，焊工应系安全带，地面应有人监护（或两人轮
换作业）。 进行高处焊接作业时，登高工具（如脚手架等）要安全、牢固、可
靠，焊接电缆线等应扎紧在固定的地方，不能缠绕在身上或搭在背上。 不能用可燃材料做固定脚手架、焊接电缆线和气焊（割）胶管。 乙炔瓶、氧气瓶、弧焊机等焊接设备和工具应尽量留在地面。 雨天、雪天、雾天或刮大风（六级以上）时，禁止高处焊接作业。
机械制造工艺基础第三 章
2020/11/18
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第一节 焊接基础
一、焊接的定义及分类
焊接——通过加热、加压或两者并用，并使用（或不用） 填充材料，使焊件连接的一种加工工艺方法。
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二、焊接的特点
与铆接相比，可以节省大量金属材料，减小结构的质量。
（1）焊工必须使用有电焊防护玻璃的面罩。 （2）面罩应该轻便、形状合适、耐热，且不导电、不导热、不漏光。 （3）焊工工作时，应穿白色帆布工作服，防止弧光灼伤皮肤。 （4）操作引弧时，焊工应该注意周围人群，以免强烈的弧光伤害他人眼睛。 （5）在厂房内和人多的区域进行焊接时，应尽可能地使用防护屏，避免周围 人群遭受弧光伤害。 （6）进行重力焊或装配定位焊时，要特别注意弧光的伤害，焊工或装配工要 佩戴防走光镜。
无色，氧乙炔焰是气焊最常用的 热源。
2）溶解乙炔气瓶。溶解乙 炔气瓶是储存及运输乙炔的专用 容器，外表漆成白色，并用红漆 在瓶体标注“乙炔”字样。乙炔 瓶的最高压力为1.47MPa。
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（2）焊接电流
主要由焊条直径、焊接位置、焊条类型及层数所决 定。焊条直径越大，焊接电流也越大。 碳钢酸性焊条的 焊接电流大小与焊条直径的关系：
Ih=（35～55）d Ih ——焊接电流，A； d ——焊条直径，mm。
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（3）电弧电压 主要由弧长决定。电弧长，则电弧电压高；电弧
项目 工艺过程正确 坡口角度正确性 左翼板与腹板位置正确 牢固程度 焊缝均匀性 夹渣、气孔
检查情况说明
评价
备注
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第四节 气焊与气割
一、气焊
气焊——利用气体火焰作热源 的一种熔焊方法。
气焊概述
气焊的原理
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1．气焊的设施
气焊常用的可燃气体是乙炔气（C2H2）。 使用的助燃气体是氧气（O2） 。
1）焊条送进运动
2）焊条沿焊接方向移动
3）焊条横向摆动
运条
1—焊条送进
2—焊条沿焊接方向移动
3—焊条横向摆动 机械制造工艺基础第三章
焊条横向摆动的形式 a）锯齿形 b）月牙形 c）三角形 d）“8”字形 e）环形
焊缝的多层填敷 a）单道多层焊 b）多道多层焊
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3．检测与评价表
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第三节 实训课题——焊条电弧焊
一、检查与准备
1．检查焊接用具与劳动保护用品
（1）焊钳与电缆的绝缘性能：电缆外表应有良好的绝缘层， 不允许导线裸露。
（2）检查劳保用品的防护性，防止焊接时的飞溅、弧光及其 他辐射对操作人员面部和颈部损伤及其他部位烧伤等。
（3）清除焊件上的铁锈与熔渣。 （4）其他辅助用具的准备情况。
短，则电弧电压低。焊接时应力求使用短弧。 （4）焊接速度 焊接时焊条向前移动的速度。应均匀适当，既要
保证焊透又要保证不烧穿。
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六、焊接缺陷
焊接缺陷——在焊接接头中产生的金属不连续、不 致密或连接不良的现象。
产生焊接缺陷的主要原因有：焊前接头处未清理干 净，焊条未烘干，焊接工艺参数选择不当或操作方法不 正确等。
1．焊条的组成
焊条
焊条
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2．焊条的分类
按焊条的用途不同，分为碳钢焊条、低合金钢焊条、 不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、铜及铜合金焊 条、铝及铝合金焊条、镍及镍合金焊条等。
按焊条药皮熔化后的熔渣特性不同，分为酸性焊条和 碱性焊条两大类。
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酸性焊条——熔渣的成分主要是酸性氧化物的焊条。 典型的是钛钙型焊条。
焊接结构
铆接结构
与铸造相比，不需要制作木模和砂型，也不需要专门熔
炼、浇铸，工序简单，生产周期短。
可以根据受力情况和工作环境在不同的结构部位选用不
同强度和不同耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能的材料。
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三、焊接的应用
a）
b）
c） 焊接在各个领域的应用 d） a）压力容器焊接 b）航天飞船焊接 c）桥梁焊接 d）汽车焊接
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四、焊接安全操作规程
1．预防触电的安全操作规程
（1）焊机外壳接地或接零。 （2）遇到焊工触电时，切不可赤手去拉触电者，应先迅速将电 源切断；如果切断电源后触电者呈昏迷状态，应立即实施人工呼吸， 直至专业救护人员到来。 （3）在光线暗的场地或夜间工作等一般情况下，使用的工作照 明灯的安全电压应不大于36V；在容器内、高空或特别潮湿的场所作 业时，安全电压应不超过12V。 （4）穿戴好劳动保护用品，工作服、手套、绝缘鞋应保持干燥。 （5）在潮湿的场地工作时，应用干燥的木板或橡胶板等绝缘物 作垫板。 （6）焊工在拉、合电源闸刀或接触带电物体时机械，制必造工须艺基单础第手三进章 行。
便离开现场，并要与容器内部的人员经常取得联系。
在容器内进行焊接时，内部尺寸不应过小，应注意做好通风排气工作。
通风应用压缩空气，严禁使用氧气作为通风气体。
在容器内部作业时，要做好绝缘防护工作，最好垫上绝缘垫，以防发
生触电等事故 。
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（3）露天或野外作业
夏季在露天作业时，必须有防风雨棚或临时凉棚。 露天作业时应注意风向，不要让吹散的铁水及焊渣伤人。 雨天、雪天或雾天，不准露天作业。 夏季露天气焊时，应防止氧气瓶、乙炔瓶直接受烈日暴
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（2）容器内的焊接
进入容器内部前，先要弄清容器内部的情况。 对容器与外界联系的部位进行隔离和切断，如电源和附带在设备上的
水管、料 管、蒸汽管、压力管等均要切断并挂牌。如容器内有污染物应 进行清洗，并经检查确认无危险后，才能进入内部焊接。
进入容器内部焊接要实行监护制，并派专人进行监护。监护人不能随
缺点：工艺性差，对油、锈及水分等较敏感。碱性焊 条适用于合金钢和重要碳钢结构的焊接。
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三、焊条电弧焊的设备
1．弧焊电源的分类
弧焊电源——是焊条电弧焊的供电装置，即电焊机。
BX1-630-2型弧焊变压器
ZX5-400型弧焊整流器 AXQ1-200型弧焊发电机
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3．左翼板与腹板的定位焊 4．找正右翼板位置，定位 焊 5．焊接右翼板 6．焊接左翼板 7．清除焊渣、检查
坡口角度的正确性 左翼板与腹板位置的 正确性 牢固程度
位置的正确性
焊缝均匀 焊缝均匀 夹渣、气孔
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2．焊接操作
（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。
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2．连接焊接电源 3．选择焊条
焊件厚度δ
2 3 4~5 6~12 >12
焊条直径d
2.0 3.2 3.2或4.0 4.0或5.0 4.0、5.0、6.0
连接焊接电源
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二、焊接训练
1．焊接图样与工艺分析
焊接图样
工艺分析
检测内容
1．腹板倒坡口2×30º
2．工件定位、固定
3．预防有害气体和烟尘中毒的安全操作规程
（1）焊接场地应具备良好的通 风条件，最好使用焊接排烟净化系 统。
（2）合理组织劳动布局，避免 多名焊工拥挤在一起作业。
（3）尽量扩大自动焊、半自动 焊的使用范围，以代替手工焊接。
（4）做好个人防护工作。
焊接排烟净化系统
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4．预防弧光辐射的安全操作规程
2．预防火灾和爆炸的安全操作规程
（1）焊接前要认真检查工作场地周围是否有易燃易爆物品。如有易燃易爆 物品，应将这些物品移至距焊接工作场地10m以外的地方。
（2）在进行焊接作业时，应注意防止金属火花飞溅而引起火灾。 （3）严禁设备在带压状态下焊接，带压设备一定要先解除压力（卸压）， 且必须在焊接前打开所有孔盖。常压而密闭的设备也不许进行焊接作业。 （4）凡被化学物质或油脂污染的设备都应清洗后再焊接。如果是易燃易爆 或有毒的污染物，更应彻底清洗，经有关部门检查并填写动火证后才能焊接。 （5）在进入容器内工作时，焊炬应随焊工同时进出，严禁将焊炬放在容器 内而焊工擅自离开，以防混合气体燃烧和爆炸。 （6）焊条头及焊后的焊件不能随便乱扔，应妥善保管，严禁放在易燃易爆 物品的附近，以免引起火灾。 （7）离开施焊现场时，应关闭气源、电源，将火种熄机械灭制。造工艺基础第三章
机械制造工艺基础第三章
改变焊机接法时应在切断电源的情况下进行，调节电流 时应在空载状况下进行。
防止焊机受潮，保持机内干燥、清洁，定期用干燥的压 缩空气吹净内部灰尘，尤其是弧焊整流器。
应按照焊机的额定焊接电流和负载持续率来使用，不要 使焊机因过载而损坏。
当焊机发生故障时，应立即切断电源，及时进行检查和 修理。