平敷焊(慕课)

焊条电弧焊操作一体化校本教材

模块一表面敷焊

项目一：平敷焊

一、焊接电弧

各位同学大家好，我是中南工业学校《焊条电弧焊》课程的主讲老师王洪，欢迎大家加入本课堂。今天我们要讲的课程内容是焊接电弧的概念和产生。

《焊条电弧焊》这门课程是我们焊接专业的基础课程，极为重要。要学好这门课程，首先我们需要了解焊接电弧的概念、它是怎么产生的。

首先电弧是什么？

焊接时，将焊条与焊件接触后快速拉开，在焊条端部和焊件之间立即会产生明亮的电弧（如图1-1）。

图1-1 电弧示意图

那么，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的气体介质中，产生强烈而持久的放电现象，称为焊接电弧。

焊接电弧，它具有两个特性，即能放出强烈的光和大量的热。

焊接就是利用产生的热量作为热源，用来熔化母材和填充金属。

2、焊接电弧的产生

那么焊接电弧又是怎么产生的呢？

在通常情况下，气体是不导电的，为了使其导电，必须使气体电离，即必须在气体中形成足够数量的自由电子和正离子。

焊接电弧的引燃过程，是当焊条与工件接触的瞬间，焊条与工件表面局部突出部位首先接触，在接触区有电流通过，使得接触处的电流密度增大，产生了很大的电阻热，将接触点熔化。

同时受热的阴极发射出大量电子。由阴极发射的电子，在电场的作用下快速

向阳极运动，在运动中与中性气体粒子相撞，并使其电离，分离成电子和正离子，电子被阴极吸收，而正离子向阴极运动，形成电弧的放电现象。

以上就是焊接电弧的概念和焊接电弧产生的内容了，谢谢大家。

3、焊接电弧的组成及温度分布

同学们好，这节课我们学习焊接电弧的组成及温度分布。

（1）首先第一部分焊接电弧的组成

焊接电弧由阴极区、弧柱区和阳极区三部分组成。

1）第一个阴极区 电弧紧靠负电极的区域为阴极区。

阴极区很窄，电场强度很大。在阴极区的阴极表面有一个明亮的斑点，称为阴极斑点。阴极斑点是一次电子发射的发源地，电流密度很大，也是阴极区温度最高的地方。

2）第二阳极区 电弧紧靠正电极的区域为阳极区。

阳极区比阴极区宽，在阳极的表面也有一个明亮的斑点，称为阳极斑点。 它是由电子对阳极表面撞击而

形成的。是集中接收电子的微小区

域。阳极区电场强度比阴极区小得

多。

3）第三弧柱区 在阴极区和阳

极区之间的区域称为弧柱区。

由于阴极区和阳极区的长度极

小，故弧柱区的长度就可以认为是电弧的长度。

（2）第二部分电弧的温度分布

焊接电弧中三个区域的温度是不均匀的。影响三者的温度的因素有三种：电极材料和焊接方法，以及电弧长度。

阴极区和阳极区温度主要取决于电极材料，而且一般阴极温度低于阳极温度，且低于材料的沸点。

阴极区温度最高的部分一般可达2130~3230℃，放出的热量占焊接总热量的36%左右。

阳极区温度一般可达2330~3980 ℃，放出的热量占焊接总热量的43%左右。 图1-2 焊接电弧的构造 1-焊条 2-阴极区 3-弧柱 4-阳极区 5-焊件

弧柱区的中心温度可达5730~7730 ℃，放出的热量占焊接热量的21%左右。

不同的焊接方法，其阳极温度与阴极温度也不相同。

1）焊条电弧焊阳极温度比阴极温度高一些，这是由于阴极发射电子要消耗一部分能量所致。

2）钨极氩弧焊阳极温度也比阴极温度高，这是由于钨极发射电子能力较强，在较低的温度下就能满足发射电子的要求。

3）气体保护焊气体对阴极有较强的冷却作用，这样就要求阴极具有更高的温度及更大的电子发射能力。由于采用的电流密度较大，故阴极温度比阳极温度高。

最后，电弧长度与温度的关系：电弧越长，电弧的温度越高；反之，电弧越短，电弧的温度越低。

五、技能操作训练

同学们今天我们学习平焊的操作姿势和操作的角度。

首先我们先学习平焊的操作姿势。

我们看看平时教学中，我们的同学的操作姿势。

刚才那位同学的几种错误操作姿势，都是我们同学平时经常犯的。那么怎样的操作姿势才是正确的呢？

平焊时，我们一般采用蹲式操作，蹲姿要自然。

两脚夹角为70～85°。

两脚距离约为240~260 mm。

持焊钳的胳膊半伸开，要悬空无依托地操作。

（1）蹲姿与焊钳握法如图1-10与1-11所示。

图1-10 两脚的位置

焊条角度的正确与否直接影响焊缝的成形美观，那么焊条的角度多少才是正确的呢？

（2）焊条角度

焊接角度是指焊接时焊条与焊接方向

所夹的锐角

一般为70～80°左右

同时焊条的投影线要与焊缝的延长线

重合。

4、操作要领

同学们好，今天我们学习引弧方法。

引弧方法，有两种直击法和划擦法。（1）首先直击法

先将焊条前端对准焊件。

然后将手腕下压使焊条轻微碰一下焊件。

再迅速将焊条提起2～3㎜即产生电弧。

引弧后手腕放平使弧长不大于焊条直径值。

（2）第二种方法划擦法

先将焊条前端对准焊件。

然后将手腕扭转一下。

使焊条在焊件表面上轻微划擦。

随后焊条提高至2～3㎜，即可引燃电弧。

图1-12 焊条角度图1-11 蹲式操作姿势 a 直击法 b 划擦法 图1-13 引弧方法