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焊接工培训教程 I 目录目录 第一部分：焊接的基本概念及学习方法.1 第一节 需要掌握的一些名词术语.1 第二节 事半功倍的学习方法.7 一、学习方法的经验总结。.7 二、怎样才能焊得更好？.7 第三节 焊接前的知识储备.8 一、焊接前的准备.8（一）焊接接头的清洁工作.8（二）定位焊.8 二、焊缝.8（一）焊缝的分类.8（二）焊缝的形状尺寸.8 三、焊接接头和焊接坡口.9（一）焊接接头.9（二）焊接坡口.10 四、电弧偏吹及防止.10（一）焊条偏心产生的偏吹.11（二）电弧周围气流产生的偏吹.11（三）焊接电弧的磁偏吹.11 五、焊接应力和变形的控制与消除.12（一）焊接应力的控制.12 1控制焊接应力的设计原则.12 2控制焊接应力的工艺措施.12（二）焊接应力的消除.12 1热处理方法消除焊接应力.13 2利用机械方法消除焊接应力.13（三）焊接变形的控制与矫正.13 1控制焊接变形的设计原则.13 2控制焊接变形的工艺措施.13 第二部分：焊条电弧焊.14 第一节 焊条电弧焊的原理.14 第二节 焊接基本参数的选用.14 一、焊条直径.14 二、焊接电源的种类和极性.14 三、焊接电流.14 四、电弧电压.14 五、焊接速度.14 六、焊接层数.14 第三节 基本操作技术.14 一、引弧与起弧.14 二、运条.14 II 三、接头.14 四、收弧.14 五、单面焊双面成型技术.14 第四节 各种位置的焊接.14 一、板状对接平焊.14 二、板状对接横焊.14 三、板状对接立焊.15 四、板状对接仰焊.15 五、T 形接头平角焊.15 六、角焊缝船形位置.15 七、T 形接头立角焊.15 八、T 形接头仰角焊.15 九、角接与搭接.15 十、管对接垂直固定.15 十一、管对接水平固定.15 十二、管-板垂直固定.15 十三、管-板水平固定.15 第五节 常见的几种特殊焊接方法.15 第六节 焊接缺陷及防止.15 第三部分：熔化极气体保护焊.16 第一节 熔化极气体保护焊的特点及规范.16 第二节 基本操作技术.16 第三节 焊接缺陷及防止.16 第四部分：附录.17 第一节 焊接材料需用量的计算公式（参考）.17 第二节 焊接工时及材料定额.17 1 第一部分：焊接的基本概念及学习方法第一部分：焊接的基本概念及学习方法 第一节第一节 需要掌握的一些名词术语需要掌握的一些名词术语 1.焊接焊接 通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法。2.熔池熔池 熔焊接时，在焊接热源作用下，所形成的具有一定几何形状的液态金属部分。3.熔滴熔滴 电弧焊时，在焊条（或焊丝）端部形成的，并向熔池过渡的液态金属滴。4.熔渣熔渣 焊接过程中，焊条药皮或焊剂熔化后，经过一系列化学变化形成的覆盖于焊缝表面的非金属物质。5.焊接接头焊接接头 用焊接方法连接的接头（简称接头）。焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区。6.焊缝焊缝 焊件经焊接后所形成的结合部分。7.熔合区熔合区 焊接接头中，焊缝向热影响区过渡的区域。8.热影响区热影响区 焊接（或切割）过程中，材料因受热的影响（但未熔化）而发生金相组织和力学性能变化的区域。9.焊接电弧焊接电弧 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。10.电弧偏吹电弧偏吹 焊接过程中，因气流的干扰、磁场的作用或焊条偏心的影响，使电弧中心偏离电极轴线的现象。11.磁偏吹磁偏吹 直流电弧焊时，焊接电弧因受到焊接回路中电磁力的作用而产生的电弧偏吹。12.对接接头对接接头 两焊件端面相对平行的接头。13.角焊缝角焊缝 沿两直交或近直交焊件的交线所焊接的焊缝，焊缝的截面近乎三角形。14.堆焊堆焊 与制造一个接头相反，应用焊接、钎焊或热喷涂在工件表面形成一层或多层材料以获得所需的性能和尺寸。15.对接焊缝对接焊缝 对接接头焊缝的非标准术语，见对接接头。16.T 形接头形接头 一焊件端面与另一焊件表面构成直角或近似直角的接头。17.角接接头角接接头 两焊件端面间构成大于 30，小于 135夹角的接头。18.搭接接头搭接接头 两焊件部分重叠构成的接头。19.坡口坡口 根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工的一定几何形状的沟槽。20.定位焊定位焊 焊前为装配和固定焊件接头的位置而进行的焊接，定位焊所形成的短小而断续的焊缝称位定位焊缝。21.酸性焊条酸性焊条 药皮中含有多量酸性氧化物的焊条。22.碱性焊条碱性焊条 药皮中含有多量碱性氧化物同时含有氟化钙的焊条。23.焊接材料焊接材料 焊接时所消耗的材料（包括焊条、焊丝、焊剂、气体等）的通称。24.焊接应力焊接应力 焊接过程中焊件内产生的应力。按作用的时间可分为焊接瞬时应力和焊接残余应力。2 25.焊接残余应力焊接残余应力 焊后，残留在焊件内的焊接应力。26.焊接变形焊接变形 焊接过程中在焊件中所产生的变形。27.焊接残余变形焊接残余变形 焊接后，(或结构)残留的变形。包括：收缩变形、挠曲变形、角变形、波浪变形、错边变形和螺旋变形等。28.纵向焊接应力及变形纵向焊接应力及变形 焊件焊后沿平行于焊缝方向上的焊接应力及变形。29.横向焊接应力及变形横向焊接应力及变形 焊件焊后在垂直于焊缝方向上的焊接应力及变形。30.角变形角变形 焊接时，由于焊接区沿板材厚度方向不均匀的横向收缩而引起的回转变形。31.焊接热循环焊接热循环 在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时间变化的过程。32.焊接缺陷焊接缺陷 焊接过程中产生的不符合标准要求的缺陷。33.咬边咬边 在沿着焊趾的母材部位，由于焊接工艺参数选择不正确，或者操作工艺不正确，烧熔形成的凹陷或沟槽。34.焊瘤焊瘤 在焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的金属瘤。该处局部未熔合。有时也称满溢。35.气孔气孔 在焊接过程中，熔池金属中的气体在金属冷却以前未能来得及逸出，而在焊缝金属所形成的空穴。36.夹渣夹渣 焊接熔渣残留于焊缝中的现象。37.飞溅飞溅 在熔化焊接过程中飞出的金属颗粒，它们不构成焊缝的一部分。38.未焊透未焊透 焊接时，接头根部未完全熔透的现象。39.未熔合未熔合 熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间，未能完全熔化结合的部分。40.焊接裂纹焊接裂纹 在焊接接头中由于焊接的原因所引起的各种裂纹。41.熔滴过渡熔滴过渡 熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程。42.粗滴过渡粗滴过渡 熔滴呈粗大颗粒状向熔池自由过渡的形式，见图 1-1-1，a）。43.短路过渡短路过渡 焊条（或焊丝）端部的熔滴与熔池短路接触，由于强烈过热和磁收缩的作用使其爆断，直接向熔池过渡的形式，见图 1-1-1，b）。44.喷射过渡喷射过渡 熔滴呈细小颗粒并以喷射状态快速通过电弧空间向熔池过渡的形式，见图 1-1-1,c）。a)b)c)图图 1-1-1 熔滴过渡形式熔滴过渡形式 45.脉冲喷射过渡脉冲喷射过渡 利用脉冲电流控制的喷射过渡。46.焊接位置焊接位置 焊件接缝所处的空间位置，可用焊缝倾角和焊缝转角来表示。有平焊、立焊、横焊和仰焊位置等。47.焊缝倾角焊缝倾角 焊缝轴线与水平面之间的夹角（即轴线倾角），见图 1-1-2。48.焊缝转角焊缝转角 通过焊缝轴线的垂直面与坡口的二等分平面之间的夹角（即面旋转角），见图 1-1-3。3 焊道倾角水平面 图图 1-1-2 焊缝倾角（轴线倾角）焊缝倾角（轴线倾角）转角垂直面垂直面转角 图图 1-1-3 焊缝转角（面旋转角）焊缝转角（面旋转角）49.平焊位置平焊位置 从接头的上部进行焊接的焊接位置，这时焊缝轴线接近水平，焊缝表面也大约为水平面。包括坡口焊缝和角焊缝两种，焊缝倾角和焊缝转角的的划分见表 1-1-1（坡口焊缝）和表 1-1-2（角焊缝）；焊缝倾角和焊缝转角的图示见图 1-1-4（坡口焊缝）和图 1-1-5（角焊缝）。50.横焊位置横焊位置 在约呈水平的表面的上侧紧靠着约呈垂直的表面施焊。包括坡口焊缝和角焊缝两种，焊缝倾角和焊缝转角的的划分见表 1-1-1（坡口焊缝）和表 1-1-2（角焊缝）；焊缝倾角和焊缝转角的图示见图 1-1-4（坡口焊缝）和图1-1-5（角焊缝）。51.立焊位置立焊位置 焊接点处的焊缝轴线接近于垂直，且焊缝表面大致位于垂直平面内的焊接位置。包括坡口焊缝和角焊缝两种，焊缝倾角和焊缝转角的的划分见表 1-1-1（坡口焊缝）和表 1-1-2（角焊缝）；焊缝倾角和焊缝转角的图示见图1-1-4（坡口焊缝）和图 1-1-5（角焊缝）。52.仰仰焊位置焊位置 从接头下方进行焊接的位置。包括坡口焊缝和角焊缝两种，焊缝倾角和焊缝转角的的划分见表 1-1-1（坡口焊缝）和表 1-1-2（角焊缝）；焊缝倾角和焊缝转角的图示见图 1-1-4（坡口焊缝）和图 1-1-5（角焊缝）。53.平焊平焊 在平焊位置进行的焊接。54.横焊横焊 在横焊位置进行的焊接。55.立焊立焊 在立焊位置进行的焊接。56.仰仰焊焊 在仰焊位置进行的焊接。57.船船形焊形焊 T形、十字形和角接接头处于平焊位置进行的焊接，见图1-1-6。58.向向上上立焊立焊 立焊时，热源自下向上进行的焊接。59.向向下下立焊立焊 立焊时，热源自上向下进行的焊接。60.倾倾斜斜焊焊 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。61.上上坡焊坡焊 倾斜焊时热源自下向上进行的焊接。4 表表1-1-1 坡口焊缝位置表坡口焊缝位置表 位置 图中代号 轴线倾角 面旋转角 平 A 015 150210 横 B 015 80150 210280 仰 C 080 080 280360 立 D E 1580 8090 80280 0360 注：1.水平参照面总是位于所考虑焊缝的下方。2.轴线倾角系由水平参照面向垂直参照面进行测量。3.面旋转角由一根垂直于焊缝理论面的直线决定，焊缝理论面通过焊缝轴线，面旋转角的参照位置（0）一律位于轴线倾角增加的反向一侧。当向 P 点观察时，焊缝面旋转角系由参照位置 0按顺时针方向测量。图图1-1-4 坡口焊缝位置坡口焊缝位置 5 表表1-1-2 角焊缝位置表角焊缝位置表 位置 图中代号 轴线倾角 面旋转角 平 A 015 150210 横 B 015 125150 210235 仰 C 080 0125 235360 立 D E 1580 8090 125235 0360 图图1-1-5 角焊缝位置角焊缝位置 6 图图 1-1-6 船船形焊形焊 62.下下坡焊坡焊 倾斜焊时热源自上向下进行的焊接。63.左左焊法焊法 焊接热源从接缝右端向左端移动，并指向待焊部分的操作法。64.右右焊法焊法 焊接热源从接缝左端向右端移动，并指向待焊部分的操作法。65.分分段退段退焊焊 将焊件接缝划分成若干段，分段焊接，每段施焊方向与整条焊缝增长方向相反的焊接法，见图 1-1-7。12435焊缝增长方向各分段焊接方向 图图 1-1-7 分分段退段退焊焊 66.跳跳焊焊 将焊件接缝分成若干段，按预定次序和方向分段间隔施焊，完成整条焊缝的焊接法，见图 1-1-8。15234焊缝增长方向各分段焊接方向 图图 1-1-8 跳跳焊焊 67.挑挑弧焊弧焊 手弧焊过程中使电弧有规律地瞬间离开熔池，以避免焊件局部过热，而又不使焊接中断的操作方法。68.单道单道焊焊 只熔敷一条焊道完成整条焊缝所进行的焊接。69.多道多道焊焊 由两条以上焊道完成整条焊缝所进行的焊接。70.清根清根 从已焊接头焊缝根部一面清除焊缝金属和母材金属，以便接着从该面施焊时焊缝完全熔合和接头完全熔透。71.衬垫衬垫 紧靠接头背面放置的、或者放置在电渣焊和气电焊焊缝两侧的材料或器件，用以承托和保持熔化的焊缝金属。焊接时，这种材料可以部分熔化或者不发生熔化，其材质既可以是金属，也可以是非金属。7 72.焊道焊道 一次施焊形成的焊缝。见窄焊道和摆动焊道。73.窄焊道窄焊道 焊接时无明显横向摆动的焊道类型。74.摆动焊道摆动焊道 施焊时作横向摆动的焊道类型。75.焊趾焊趾 焊缝表面和母材的接合处。76.无损检测无损检测 NDT 不损坏被检查材料或成品的性能和完整性而检测其缺陷的方法。（也有称为 NDE）77.预热预热 焊接或切割即将实施前对母材的加热。78.焊后热处理焊后热处理 焊接之后进行的任何热处理。79.道间温度道间温度 多道焊中，两焊道之间焊缝区域的温度。80.盖面焊道盖面焊道 形成焊缝表面（完工焊缝的外露表面）的一条或多条焊道。相邻的盖面焊道可以部分覆盖另一盖面焊道，但不完全复盖。81.焊缝余高焊缝余高 焊缝正面或背面超过规定焊缝尺寸所需的焊缝金属。82.焊缝厚度焊缝厚度 尺寸为焊接接头的熔深（倒角深度加根部熔深），并不包括焊缝的余高，该尺寸承受焊缝强度。第二节第二节 事半功倍的学习方法事半功倍的学习方法 一、学习方法的经验总结。一、学习方法的经验总结。刚开始学习焊接要记住五个字，要有体验三从四得的心理和身理准备。五个字是：看、问、听、读、试看、问、听、读、试。看：看：要会看，看别人焊接时的电流、焊接速度、手法、焊条角度、电弧长度，手法包括焊接过程种的焊条摆动幅度、摆动速度、熔池控制的形状、断弧的间隔方式及运条的方法等。其中熔化极气体保护焊还应该注意：喷嘴高度、焊丝的干伸长度、焊丝的粗细、焊枪的倾角、保护气体的流量及配比等。问：问：不懂就要问，问别人是如何处理具体问题的，方法是各种各样的，但很多东西，特别是原理方面的你必须要问别人才可能告诉你，告诉你了，你才有举一反三的机会。听：听：要会听、认真听，分辨清楚什么内容对自己更有用处，更能够提高自己的技能技术水平。读：读：要多读书、读好书，边读边想，理论联系实际，特别是基础的东西，才不能小瞧，钻透了总有好处。试：试：懂再多没有用，要会操作，能操作，操作得好，那么就必须要在懂了后多区实验，多总结才能更好的掌握。在学习过程中，要记住：老师傅好的经验要听从；图纸、工艺和技术要求要服从，这是二从二从。而四得四得就是：坐得、站得、蹲得、弯得。二从二从搞好了你的技能水平才能提高的更快，四得四得搞好了保证你的技能水平更扎实。二、怎样才能焊得更好？二、怎样才能焊得更好？焊接是一个细致的工作，要想稳步提高自己的焊接水平，除了拿出百分之两百的努力以外，还必须能够掌控好焊接过程中的一切细节变化，那么技术的提高就不是遥不可及的梦想了。(未完待续)8 第三节第三节 焊接前的知识储备焊接前的知识储备 一、焊接前的准备一、焊接前的准备（一）焊接接头的清洁工作 焊接以前，应把焊接接头里的垃圾杂质清除干净，否则焊接时将产生气孔、夹渣等缺陷，影响焊缝的质量。a.在拼装前，就应当把气割时残留的氧化渣、油漆和铁锈等砂磨干净。b.定位焊后，要把定位焊点上的药渣敲掉，然后用钢丝刷把接头擦刷干净。c.如果是焊补旧零件，也要用钢丝刷或砂轮机把接头里的垃圾杂质刷磨干净，油污等杂质要用丙酮清洗干净。（二）定位焊 定位焊对于防止焊件变形和尺寸误差，保证正式焊接能够正确地进行是非常重要的，不容忽视。定位焊时必须注意以下几点：a.定位焊的次序应当是对称的，原则上定位焊时不允许有间隙；如有时钢板不平，则应先点定严密的地方，再把对称处的间隙敲密或压严，再进行定位焊接。b.定位焊的焊点间隔不应太大，究竟应该间隔多少距离，要根据焊件的具体情况。考虑间隔的距离，主要防止在焊接过程中，定位焊不致被拉断。一般来说，定位焊的间隔距离应该是 150mm 至 200mm 为宜。c.定位焊的焊条直径应当小于施焊焊条的直径。定位焊的焊疤不应太长、太宽、太高，要短一些、窄一些、低一些，必要时宁可多焊几点定位焊，使间隔小一些。定位焊太长太宽太高，不仅会影响将来焊缝的平整美观，而且容易使定位焊的地方未焊透，影响焊缝质量。所以，定位焊焊疤的长度应当控制在 10mm左右，当然这指的是定位焊在坡口内的情况，如果定位焊是需要清除的则不受此限制。而且，定位焊所使用的焊条必须按照相应的焊接工艺规程选用，禁止任意选用。二、焊缝二、焊缝（一）焊缝的分类 根据不同的分类方法，焊缝具有不同的形式。通常情况下，焊缝是以所在空间位置、结合形式或焊缝连续情况进行分类的。1按空间位置分类 焊缝所处的空间位置，可用焊缝倾角和焊缝转角来表示。根据焊缝所在空间位置的不同，焊缝可分为平焊缝、横焊缝、立焊缝和仰焊缝四种形式。2按结合形式分类 根据结合形式的不同，焊缝主要分为对接焊缝和角焊缝，此外还有塞焊缝和端接焊缝。3按焊缝连续情况分类 焊缝可分为连续焊缝和断续焊缝两种形式。（二）焊缝的形状尺寸 焊缝的形状尺寸主要有焊缝宽度（c）、焊缝余高（h）和焊缝厚度（H）等，9 见图 1-3-1。图图 1-3-1 焊缝形焊缝形状尺寸状尺寸 1焊缝余高 焊缝余高可避免熔池金属在凝固收缩时产生焊接缺陷，从一定程度上增大焊缝截面承受静载荷的能力，但余高过大将产生压力集中，使疲劳寿命下降。通常，对接接头的焊缝余高都控制在 03mm。当焊件的疲劳寿命是主要问题时，焊后应将余高除去，如在动载荷工作情况下的角焊缝，焊后应除去余高并修磨成凹形，见图 1-3-2。图图 1-3-2 凹凹形角焊缝形角焊缝 2焊缝成形系数 焊缝成形系数的大小受熔池冶金条件的制约，同时决定了熔池的结晶方向。成形系数过大或过小，焊缝都易产生裂纹。这是因为成形系数过大时，焊缝过薄，强度不够；成形系数过小时，低熔点共晶物被挤向焊缝中心，且不利于气体的的逸出和杂质的浮出，使焊缝的抗拉强度显著降低。三、三、焊接接头焊接接头和和焊接坡口焊接坡口（一）焊接接头 用焊接方法连接的接头，称为焊接接头，它包括焊缝、熔合区和热影响区三部分。焊接接头的形式有多种，其中最基本的有对接接头、T 形接头、角接接头和搭接接头四种形式，见图 1-3-3。a)b)10 c)d)图图 1-3-3 焊接接头的基本形式焊接接头的基本形式 a)对接接头 b)角接接头 c)搭接接头 d)T 形接头 1对接接头 对接接头在各种焊接结构中应用十分广泛，是一种比较理想的接头形式。2T 形接头 T 形接头通常作为一种联系焊缝，其承载能力较差。但它能承受各种方向的力和力矩，所以在结构件中应用较多。3角接接头 角接接头的承载能力差，一般用于不重要的焊接结构中。4 搭接接头 搭接接头一般用于厚度小于 12mm 的钢板，其搭接长度为 35倍的板厚。搭接接头易于装配，但承载能力低。（二）焊接坡口 根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工的一定几何形状的沟槽，称为坡口。焊接时，首先要根据焊件的厚度合理地选择坡口形式及钝边和间隙的尺寸，然后按照标准化和规范化的要求装配焊件，以最终达到保证焊接质量的目的。1.对坡口形式的要求 焊接电弧对焊件的熔深有限，当焊件的厚度超过电弧熔深时，就无法焊透，这时就必须开坡口。一般情况下，当焊件厚度大于 6mm是，就需要开坡口进行焊接。常用的坡口形式有 Y 形、双 V 形、U 形和双单边 V形等。焊接过程中，坡口可以将电弧热伸入到焊件的根部，保证根部焊道的穿透率，降低热输入量，减小热影响区宽度，减少焊接变形量。因此，坡口形式的选择可以根据以下几个方面来考虑：a.尽量减少熔敷金属的填充量；b.焊接厚板时，在条件允许的情况下尽量选用对称坡口，以减小焊接变形；c.满足焊件的装配需要，便于焊工操作；d.对易于产生焊接裂纹、淬硬倾向比较大的厚钢板，应优先考虑选用圆弧半径合适的 U 形坡口。2.对坡口钝边和间隙的要求 钝边和间隙的尺寸必须配合好，应根据焊缝位置、焊件厚度、坡口形式及操作方法等来选择。采用连弧焊操作技术时，钝边尺寸最好控制在 01.5mm，间隙尺寸在 2mm 左右，既要保证单面焊双面成型的穿透率，又要避免产生烧穿和焊瘤等缺陷。四、四、电弧偏吹及电弧偏吹及防止防止 手弧焊在正常情况下，电弧和电极在一条轴线上。当电极倾斜时，电弧轴线也会随着电极的轴线倾斜。但在焊接过程中，因气流的干扰、磁场的作用或焊条偏心的影响，会出现使电弧中心偏离电极轴线的现象，这种现象叫做电弧偏吹，见图 1-3-4。11 a)b)c)图图 1-3-4 焊接电弧的形焊接电弧的形态态 a)电极与焊件垂直 b)电极与焊件倾斜 c)电弧偏吹（一）焊条偏心产生的偏吹 焊条的偏心度过大，会产生电弧偏吹。这是由于焊条药皮厚薄不均匀，药皮较厚的一边比药皮较薄的一边熔化时吸收的热量多，药皮较薄的一边很快熔化而使电弧外露，迫使电弧偏吹。焊接过程中遇到焊条偏心引起的偏吹，应立即停弧。如果偏心度较小，可转动焊条将偏心位置移到焊接前进方向，调整焊条角度后再施焊；如果偏心度较大，就必须换行的焊条。（二）电弧周围气流产生的偏吹 电弧周围气体流动过强也会产生偏吹。造成电弧周围气体流动过去的因素很多，主要是大气中的气流和热对流的作用。如在露天大风中操作或狭窄焊缝处焊接时，电弧偏吹就很严重；在管线焊接时，由于空气在管子中的流速较大，形成“穿堂风”，使电弧偏吹；如果对接接头的间隙较大，在热对流的影响下也会产生偏吹。焊接过程中若遇到上述情况，要停止焊接，查明原因，采用遮挡等方法来解决。（三）焊接电弧的磁偏吹 直流电弧焊时，因受到焊接回路中电磁力的作用而产生的电弧偏吹现象，称为焊接电弧的磁偏吹。1、接地线位置引起的磁偏吹 焊接时，不只是电流通过焊条与电弧时在空间产生磁场，而且通过焊件的电流也会在空间产生磁场。当电弧两侧的磁力线密度不一致时，磁力线密度大的一侧对电弧产生推力，使电弧偏离轴线。2、铁磁物资引起的磁偏吹 焊接时，在电弧一侧放置一块钢板（导磁体）时，电弧将离开焊条轴线偏向钢板一侧。这是由于铁磁物质（钢板、铁块等）的导磁能力远远大于空气，当焊接电弧周围有铁磁物质存在时，铁磁物质侧的磁力线大部分都通过铁磁物质形成封闭的曲线，致使电弧同铁磁物质之间的磁力线密度降低，所以在电磁力作用下电弧向铁磁物质一侧偏吹。3、电弧在钢板一端的磁偏吹 当焊接电弧运至钢板的端部时，也容易发生电弧向钢板中心偏吹的现象。这是因为电弧到达端头时导磁面积发生变化，引起空间磁力线在靠近焊件边缘的地方密度增加，所以在电磁力作用下，产生了指向焊件内侧的磁偏吹。4、磁偏吹的防止 当发生磁偏吹时，将焊条向磁偏吹相反方向倾斜，以改变电弧左右空间的大小，从而使磁力线密度趋于均匀，可减小偏吹程度。改变接 12 地线位置或在焊件两侧加接地线，可减小因导线接地位置引起的磁偏吹。因交流的电流和磁场的方向都是不断变化的，所以采用交流弧焊电源也可以防止磁偏吹。另外采用短弧焊，也可减小磁偏吹。五、焊接应力和变形的控制与消除五、焊接应力和变形的控制与消除 焊接应力和焊接变形紧密相关。而它们产生的原因各种各样，类别也是五花八门，甚至危害都不尽相同。在这里我们仅仅探讨它们的控制与消除。控制焊接应力和焊接变形的方法由很多，许多方法同时对变形和应力产生影响。如采用刚性固定方法减小焊接变形，同时会增加焊接件的残余应力；用减小拘束的方法减小焊接应力，会使焊接变形增加。但是更好的方法是同时有利于减小焊接变形和焊接应力，如采用能量集中的焊接方法、减小焊接热输入、强制冷却薄板的焊接接头等都可以同时减小焊接变形和焊接应力。（一）焊接应力的控制 1控制焊接应力的设计原则 为了减小焊接应力和焊接变形，在构件的设计和工艺的制定过程中，设计人员和工艺人员应从以下方面考虑，减小焊接应力：a.尽量减小焊缝尺寸和焊缝数量；b.使用热输入小、能量集中的焊接方法；c.避免焊缝密集交叉；d.采用刚度小的接头形式；e.在残余应力区避免焊缝形状不连续，减小应力集中；f.制定合理的消除应力热处理规范。2控制焊接应力的工艺措施 1）采用小的热输入或强制冷却措施 小的焊接热输入和强制冷却有助于焊缝的快速冷却，使焊接过程中近缝区的受拉区减小。2）选择合理的焊接顺序和焊接方向，调整残余应力分布。a.先焊收缩量大的焊缝，使焊缝尽量能够自由收缩。在具有对接和角接焊缝的结构中，应先焊收缩量较大的对接焊缝。b.焊缝交叉时，先焊短焊缝，后焊直通长焊缝。c.先焊受力大的焊缝，使内应力合理分布。3）采用减小焊缝拘束度的工艺措施，补偿焊缝收缩量 焊接封闭焊缝和刚度较小的焊缝，可采用反变形法来降低接头的刚度，减小焊后残余应力。4）锤击多层焊缝的中间各层，使之延展，降低应力和拘束 对于中间焊道，焊后使用带有圆弧面的手锤或风枪击打焊缝，使焊缝变形延展，从而降低焊接应力。锤击应均匀、用力适度，以焊缝发生塑性变形为宜，避免因锤击过分产生裂纹。锤击法事工程中较为常用的工艺措施，既节约能源、提高效率，又能在焊缝区表面形成一定深度的压应力，有利于提高结构的疲劳寿命。5）局部加热 在构件相应部位形成可补偿焊缝收缩的变形 加热结构的适当部位，使其产生与焊缝收缩方向相反的伸长变形。在冷却时，加热区的收缩与焊缝的收缩方向相同，由于焊缝的收缩自由，从而减少了内应力。6）预拉伸法补偿焊缝收缩 7）低应力无变形焊接法(LSND)（二）焊接应力的消除 鉴于焊接应力对构件的影响，可能发生脆断的大截面厚壁结构、标准上有规 13 定的锅炉和压力容器、焊后机加工面多及加工量大的构件、尺寸精度要求高的结构、有应力腐蚀倾向的结构，应考虑消除焊接残余应力。1热处理方法消除焊接应力 1）整体热处理 2）局部热处理 3）温差拉伸法 2利用机械方法消除焊接应力 1）焊缝滚压法 2）锤击 3）振动法 4）爆炸法 5）过载法 （三）焊接变形的控制与矫正 1控制焊接变形的设计原则 a.选择焊接工艺性好的结构形式；b.设计合理的焊缝尺寸和接头形式；c.合理安排焊缝布局和接头位置，尽可能减少焊缝数量；d.选用型材等，构成最佳焊接结构。2控制焊接变形的工艺措施 1）焊前预防措施 a.反变形 b.预拉伸 c.刚性固定 2）焊接过程中控制焊接变形的措施 a.采用热量密度高的焊接方法 b.采用合理的焊接参数，减小热输入 c.通过调整焊接顺序，减小焊接变形 d.采用强制冷却法 e.选择合理的装配顺序，将整体结构分解为易于施工的单个部件 f.低压力无变形焊接法 3）焊后矫正 a.利用机械方法矫正 b.加热矫正 14 第二部分：焊条电弧焊第二部分：焊条电弧焊 第一节第一节 焊条电弧焊的原理焊条电弧焊的原理 第二节第二节 焊接基本参数的选用焊接基本参数的选用 一、焊条直径一、焊条直径 二、焊接电源的种类和极性二、焊接电源的种类和极性 三、焊接电流三、焊接电流 四、电弧电压四、电弧电压 五、焊接速度五、焊接速度 六、焊接层数六、焊接层数 第三节第三节 基本操作技术基本操作技术 一、引弧与起弧一、引弧与起弧 二、运条二、运条 三、接头三、接头 四、收弧四、收弧 五、单面焊双面成型技术五、单面焊双面成型技术 第四节第四节 各种位置的焊接各种位置的焊接 一、板状对接平焊一、板状对接平焊 二、板状对接横焊二、板状对接横焊 15 三、板状对接立焊三、板状对接立焊 四、板状对接仰焊四、板状对接仰焊 五、五、T 形接头平角焊形接头平角焊 六、角焊缝船形位置六、角焊缝船形位置 七、七、T 形接头立角焊形接头立角焊 八、八、T 形接头仰角焊形接头仰角焊 九、角接与搭接九、角接与搭接 十、管对接垂直固定十、管对接垂直固定 十一、管对接水平固定十一、管对接水平固定 十二、管十二、管-板垂直固定板垂直固定 十三、管十三、管-板水平固定板水平固定 第五节第五节 常见的几种特殊焊接方法常见的几种特殊焊接方法 第六节第六节 焊接缺陷及防止焊接缺陷及防止 16 第三部分：熔化极气体保护焊第三部分：熔化极气体保护焊 第一节第一节 熔化极气体保护焊的特点及规范熔化极气体保护焊的特点及规范 第二节第二节 基本操作技术基本操作技术 第三节第三节 焊接缺陷及防止焊接缺陷及防止 17 第四部分：附录第四部分：附录 第一节第一节 焊接材料需用量的计算公式（参考）焊接材料需用量的计算公式（参考）第二节第二节 焊接工时及材料定额焊接工时及材料定额