工信版（中职）金工实习第4章教学ppt课件.ppt

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1、YCF（中职）金工实习第4章教学ppt课件第第4章章 焊接焊接4.1 焊接概述焊接概述4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊4.3 气焊与气割气焊与气割4.4 其他焊接方法其他焊接方法4.5 常见焊接缺陷及焊接质量控制常见焊接缺陷及焊接质量控制下一页返回第第4章章 焊接焊接熟悉焊接生产工艺过程、特点和应用熟悉焊接生产工艺过程、特点和应用;了解焊条电弧焊的焊接工艺了解焊条电弧焊的焊接工艺;了了解气焊焊接工艺解气焊焊接工艺;了解其他几种常用焊接方法了解其他几种常用焊接方法;了解常见的焊接缺陷及了解常见的焊接缺陷及解决方法解决方法;熟悉氧气切割原理、切割过程和金属气割条件。熟悉氧气切割原理、切割过程和金属气割

2、条件。上一页返回4.1 焊接概述焊接概述焊接是现代工业生产中重要的连接金属方法。焊接是通过局部加热或焊接是现代工业生产中重要的连接金属方法。焊接是通过局部加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使分离的两部分金属形加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使分离的两部分金属形成原子间结合的一种加工方法。成原子间结合的一种加工方法。与铆接相比较，焊接具有节省金属、连接质量好、生产效率高、劳动与铆接相比较，焊接具有节省金属、连接质量好、生产效率高、劳动条件好，易于实现机械化和自动化生产等优点。在现代工业生产中，条件好，易于实现机械化和自动化生产等优点。在现代工业生产中，大量的铆接被焊接取代。焊

3、接广泛应用于制造金属结构件，例如锅炉、大量的铆接被焊接取代。焊接广泛应用于制造金属结构件，例如锅炉、造船、压力容器、管道、汽车、飞机、桥梁、矿山机械等，也常用来造船、压力容器、管道、汽车、飞机、桥梁、矿山机械等，也常用来制造铸焊、锻焊、冲焊等联合结构件和机器零件。制造铸焊、锻焊、冲焊等联合结构件和机器零件。焊接的种类很多，按焊接过程的工艺特点和母材金属所处的表面状态，焊接的种类很多，按焊接过程的工艺特点和母材金属所处的表面状态，通常把焊接方法分为通常把焊接方法分为:熔焊、压焊、钎焊三大类。熔焊、压焊、钎焊三大类。下一页返回4.1 焊接概述焊接概述(1)熔焊。使被连接的构件局部加热熔化成液体，然

4、后冷却结晶成一体熔焊。使被连接的构件局部加热熔化成液体，然后冷却结晶成一体的方法称为熔焊。为实现熔焊接，关键是要有一个能量集中、温度足的方法称为熔焊。为实现熔焊接，关键是要有一个能量集中、温度足够高的加热热源。按热源形式不同，熔焊的基本方法有够高的加热热源。按热源形式不同，熔焊的基本方法有:气焊、电弧焊气焊、电弧焊、电渣焊、电子束焊、激光焊等。、电渣焊、电子束焊、激光焊等。(2)压焊。利用摩擦、扩散和加压等物理作用，使两个被连接表面上的压焊。利用摩擦、扩散和加压等物理作用，使两个被连接表面上的原子接近到晶格距离，从而在固态条件下实现连接的工艺方法统称为原子接近到晶格距离，从而在固态条件下实现连

5、接的工艺方法统称为固相焊接。固相焊接通常都必须加压，因此也称为压焊。为使固相焊固相焊接。固相焊接通常都必须加压，因此也称为压焊。为使固相焊接容易实现，大都在加压的同时进行加热，但加热温度远低于焊件的接容易实现，大都在加压的同时进行加热，但加热温度远低于焊件的熔点。压焊的基本方法有熔点。压焊的基本方法有:冷压焊、摩擦焊、超声波焊、爆炸焊、锻焊冷压焊、摩擦焊、超声波焊、爆炸焊、锻焊、电阻焊等。、电阻焊等。上一页 下一页返回4.1 焊接概述焊接概述(3)钎焊。利用比母材熔点低的金属材料作为钎料，将钎料与焊件加热钎焊。利用比母材熔点低的金属材料作为钎料，将钎料与焊件加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温

6、度，使液态钎料在连接表面上流到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，使液态钎料在连接表面上流散浸润、填充接头间隙并与母材相互扩散，然后冷却结晶形成结合面散浸润、填充接头间隙并与母材相互扩散，然后冷却结晶形成结合面的方法称为钎焊。按热源和保护方法不同，钎焊方法分为的方法称为钎焊。按热源和保护方法不同，钎焊方法分为:火焰钎焊、火焰钎焊、炉内钎焊、盐浴钎焊、感应钎焊等。按钎料不同，钎焊又可分为铜焊、炉内钎焊、盐浴钎焊、感应钎焊等。按钎料不同，钎焊又可分为铜焊、银焊、锡焊等。按钎料熔点温度的不同，钎焊又可分为硬钎焊和软钎银焊、锡焊等。按钎料熔点温度的不同，钎焊又可分为硬钎焊和软钎焊。焊。常用的焊接方法具体

7、分类如常用的焊接方法具体分类如图图4-1所示。所示。上一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊以电弧为焊接热源来加热并熔化金属的焊接方法叫电弧焊。利用电焊以电弧为焊接热源来加热并熔化金属的焊接方法叫电弧焊。利用电焊条采用手工操作的电弧焊叫焊条电弧焊条采用手工操作的电弧焊叫焊条电弧焊;焊条电弧焊所用的设备简单，焊条电弧焊所用的设备简单，操作机动灵活，能在任何场合和空间位置进行焊接，适用于厚度为操作机动灵活，能在任何场合和空间位置进行焊接，适用于厚度为2 mm以上各种金属材料和各种形状结构的焊接。因此，它是工业生产以上各种金属材料和各种形状结构的焊接。因此，它是工业生产中应用最为广泛的一种焊接方法。中

8、应用最为广泛的一种焊接方法。4.2.1焊接电弧与焊接过程焊接电弧与焊接过程1.焊接电弧焊接电弧电弧是在两电极之间气体导电的现象。电弧可以把电能转变为热能和电弧是在两电极之间气体导电的现象。电弧可以把电能转变为热能和光能，因此具有高温和强光。只要创造一定条件，使电弧稳定燃烧，光能，因此具有高温和强光。只要创造一定条件，使电弧稳定燃烧，就可以把电弧作为热源进行焊接。就可以把电弧作为热源进行焊接。下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊电弧稳定燃烧有两个条件，一是要使两极间有足够的带电粒子电弧稳定燃烧有两个条件，一是要使两极间有足够的带电粒子;二是要二是要两极间有足够高的电压，使带电粒子在电场作用下向

9、两极运动。引弧两极间有足够高的电压，使带电粒子在电场作用下向两极运动。引弧时，焊条与工件短路的一瞬间，强大的短路电流使焊条和工件的接触时，焊条与工件短路的一瞬间，强大的短路电流使焊条和工件的接触部分温度急剧升高以致熔化。当焊条提起时，阴极表面产生强烈的热部分温度急剧升高以致熔化。当焊条提起时，阴极表面产生强烈的热电子发射，这些电子在电焊机提供的电场作用下加速向阳极运动。电电子发射，这些电子在电焊机提供的电场作用下加速向阳极运动。电子运动过程中又撞击电极间的气体粒子使之电离为正负粒子，这些粒子运动过程中又撞击电极间的气体粒子使之电离为正负粒子，这些粒子在电场作用下，一也做定向运动。当电极间的带电

10、粒子达到一定数子在电场作用下，一也做定向运动。当电极间的带电粒子达到一定数量，电弧就引燃了。量，电弧就引燃了。焊接电弧根据电源的种类可分为交流和直流两种。直流电弧可划分为焊接电弧根据电源的种类可分为交流和直流两种。直流电弧可划分为三个区，即阴极区、阳极区、弧柱区，如三个区，即阴极区、阳极区、弧柱区，如图图4-2所示。所示。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊阴极区为靠近阴极的很薄的一层，其热量占电弧总热量的阴极区为靠近阴极的很薄的一层，其热量占电弧总热量的36%。阳极。阳极区为靠近阳极很薄的一层，其热量占电弧总热量的区为靠近阳极很薄的一层，其热量占电弧总热量的43%。在阴阳两。在阴阳

11、两极间的部分叫弧柱区，弧柱的热量占电弧总热量的极间的部分叫弧柱区，弧柱的热量占电弧总热量的21%。两极区的温。两极区的温度主要受电极材料的影响，如焊接钢时阴极温度约为度主要受电极材料的影响，如焊接钢时阴极温度约为2 400 K，阳极，阳极的温度约为的温度约为2 600 K。阳极比阴极温度高，主要是由于带电粒子带给。阳极比阴极温度高，主要是由于带电粒子带给的热量多。而弧柱区的温度高达的热量多。而弧柱区的温度高达5 0006 000K。焊接时，熔化金属和。焊接时，熔化金属和焊条的热量主要来自两极。对于交流电弧，就没有上述差别，两极温焊条的热量主要来自两极。对于交流电弧，就没有上述差别，两极温度相同

12、。度相同。2.焊条电弧焊的焊接过程焊条电弧焊的焊接过程焊条电弧焊的焊接过程如焊条电弧焊的焊接过程如图图4-3所示。焊前先将电焊机的两输出端分所示。焊前先将电焊机的两输出端分别与工件、焊钳连接，再用焊钳夹牢焊条，然后开始引弧。别与工件、焊钳连接，再用焊钳夹牢焊条，然后开始引弧。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊电弧引燃后将母材和焊条同时熔化，形成金属熔池。随着母材和焊条电弧引燃后将母材和焊条同时熔化，形成金属熔池。随着母材和焊条的熔化，焊钳应向下和向焊接方向移动，以保证电弧不熄灭并形成焊的熔化，焊钳应向下和向焊接方向移动，以保证电弧不熄灭并形成焊缝。当电弧前移后，熔化金属就凝固形成焊

13、缝。焊条上的药皮形成的缝。当电弧前移后，熔化金属就凝固形成焊缝。焊条上的药皮形成的熔渣覆盖在熔池表面，起到对熔池和焊缝的保护作用。当一根焊条用熔渣覆盖在熔池表面，起到对熔池和焊缝的保护作用。当一根焊条用完后，熄弧换好焊条后再引弧继续焊接。完后，熄弧换好焊条后再引弧继续焊接。4.2.2焊条电弧焊焊机焊条电弧焊焊机1.对焊条电弧焊焊机的要求对焊条电弧焊焊机的要求焊条电弧焊的主要设备是焊条电弧焊焊机，它是产生焊接电弧的焊条电弧焊的主要设备是焊条电弧焊焊机，它是产生焊接电弧的电源。源。为了保证焊接质量，对焊条电弧焊焊机有如下要求。为了保证焊接质量，对焊条电弧焊焊机有如下要求。上一页 下一页返回4.2

14、焊条电弧焊焊条电弧焊(1)具有一定的空载电压。为了引弧可靠，要求交流弧焊机空载电压不具有一定的空载电压。为了引弧可靠，要求交流弧焊机空载电压不应低于应低于55 V,直流弧焊机空载电压不应低于直流弧焊机空载电压不应低于40 V。为了操作者的安全，。为了操作者的安全，一般空载电压不高于一般空载电压不高于90100 V。(2)具有下降特性。电弧引燃后，随着电弧电流的增加，输出电压相应具有下降特性。电弧引燃后，随着电弧电流的增加，输出电压相应下降的特性称为下降特性。具有下降特性能使焊接电弧稳定，并在电下降的特性称为下降特性。具有下降特性能使焊接电弧稳定，并在电弧受到干扰时能迅速恢复到稳定状态。弧受到干

15、扰时能迅速恢复到稳定状态。(3)具有适当的短路电流。短路电流小，引弧困难具有适当的短路电流。短路电流小，引弧困难;短路电流太大，使短路电流太大，使液体金属飞溅，并且还会导致弧焊机烧坏。液体金属飞溅，并且还会导致弧焊机烧坏。(4)应能方便地调节电流。当采用不同的焊条直径时，要求容易调节出应能方便地调节电流。当采用不同的焊条直径时，要求容易调节出相应的焊接电流值。相应的焊接电流值。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊2.常见的焊条电弧焊焊机常见的焊条电弧焊焊机焊条电弧焊焊机按焊接电流种类可分为交流弧焊机和直流弧焊机。焊条电弧焊焊机按焊接电流种类可分为交流弧焊机和直流弧焊机。(1)交流弧焊

16、机。它是一种特殊的降压变压器，所以又称弧焊变压器。交流弧焊机。它是一种特殊的降压变压器，所以又称弧焊变压器。交流弧焊机具有下降特性，当焊条与工件形成短路时，电压趋于零，交流弧焊机具有下降特性，当焊条与工件形成短路时，电压趋于零，使短路电流不至于过大而烧毁弧焊机或电路。使短路电流不至于过大而烧毁弧焊机或电路。BX1330型弧焊机是型弧焊机是目前国内使用较广泛的一种交流弧焊机，如目前国内使用较广泛的一种交流弧焊机，如图图4-4所示。型号中所示。型号中“B”表示弧焊变压器，表示弧焊变压器，“X”表示下降特性，表示下降特性，“1”为系列品种序号，为系列品种序号，“330”表表示弧焊机的额定焊接电流为示

17、弧焊机的额定焊接电流为330 A。交流弧焊机具有结构简单、噪声小、价廉、轻巧、使用维修方便及效交流弧焊机具有结构简单、噪声小、价廉、轻巧、使用维修方便及效率高等优点率高等优点;缺点是电源极性交变，焊条药皮要有稳弧剂，以保护电弧缺点是电源极性交变，焊条药皮要有稳弧剂，以保护电弧的稳定性。的稳定性。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊(2)直流弧焊机。直流弧焊机又分为发电机式和整流式两种。发电机式直流弧焊机。直流弧焊机又分为发电机式和整流式两种。发电机式直流弧焊机由一台交流电动机和一台直流弧焊发电机组成。它能提供直流弧焊机由一台交流电动机和一台直流弧焊发电机组成。它能提供稳定的直流电，引

18、弧容易，电弧稳定，但结构复杂，维修较困难，使稳定的直流电，引弧容易，电弧稳定，但结构复杂，维修较困难，使用时噪声大。近年来，这种发电机式弧焊机在一般工厂中逐渐被淘汰。用时噪声大。近年来，这种发电机式弧焊机在一般工厂中逐渐被淘汰。整流式直流弧焊机外型如整流式直流弧焊机外型如图图4-5所示。它相当于在交流弧焊机上加了所示。它相当于在交流弧焊机上加了一个大功率的硅整流器，把交流电整流成直流电供焊接用。由于它具一个大功率的硅整流器，把交流电整流成直流电供焊接用。由于它具有结构简单、噪声小、电弧稳定性好等优点，近几年发展很快，这种有结构简单、噪声小、电弧稳定性好等优点，近几年发展很快，这种焊机已成为我国

19、弧焊机的主要类型。焊机已成为我国弧焊机的主要类型。直流弧焊机有正接、反接的差别。当工件接直流弧焊机正极、焊条接直流弧焊机有正接、反接的差别。当工件接直流弧焊机正极、焊条接负极时叫做正接，反之称为反接。当焊薄板时要采用反接，焊厚板时负极时叫做正接，反之称为反接。当焊薄板时要采用反接，焊厚板时要采用正接。要采用正接。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊近年来，逆变式电焊机作为新一代的弧焊电源，其特点是直流输出，近年来，逆变式电焊机作为新一代的弧焊电源，其特点是直流输出，具有电流波动小、电弧稳定、焊机重量轻、体积小等优点，得到了越具有电流波动小、电弧稳定、焊机重量轻、体积小等优点，得到了越

20、来越广泛的应用。来越广泛的应用。3.弧焊机的主要技术参数弧焊机的主要技术参数弧焊机的主要技术参数标注在弧焊机的铭牌上，主要有以下几项。弧焊机的主要技术参数标注在弧焊机的铭牌上，主要有以下几项。(1)初级电压初级电压:指弧焊机所要求的电源电压。一般国产交流弧焊机的初指弧焊机所要求的电源电压。一般国产交流弧焊机的初级电压为级电压为220 V或或380 V(单相单相)，直流弧焊机的初级电压为，直流弧焊机的初级电压为380 V(三相三相)。(2)空载电压空载电压:指弧焊机在没有功率输出时的电压。一般交流弧焊机的指弧焊机在没有功率输出时的电压。一般交流弧焊机的空载电压为空载电压为6080 V，直流弧焊机

21、空载电压为，直流弧焊机空载电压为5090 V。(3)工作电压工作电压:指弧焊机正常工作时的电压，一般为指弧焊机正常工作时的电压，一般为2530 V。(4)输人功率输人功率:指电网输人到弧焊机的电压与电流之积，其单位为指电网输人到弧焊机的电压与电流之积，其单位为kW。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊(5)电流调节范围电流调节范围:指正常焊接时弧焊机可提供的焊接电流范围，一般指正常焊接时弧焊机可提供的焊接电流范围，一般为几十到几百安。为几十到几百安。(6)负载持续率负载持续率:指弧焊机在指弧焊机在5min之内有焊接电流的时间所占的平均百之内有焊接电流的时间所占的平均百分比。分比。4.

22、2.3电焊条电焊条电焊条电焊条(简称焊条简称焊条)是焊条电弧焊的焊接材料。它由焊条芯是焊条电弧焊的焊接材料。它由焊条芯(称焊芯称焊芯)和药和药皮两部分组成，如皮两部分组成，如图图4-6所示。所示。1.焊芯焊芯焊芯是焊接专用的金属丝焊芯是焊接专用的金属丝(即焊丝即焊丝)，焊芯的直径叫焊条直径，常用的，焊芯的直径叫焊条直径，常用的焊条直径有焊条直径有2.0 mm,2.5 mm,3.2mm,4.0mm和和5.0mm等几种，焊等几种，焊条长度在条长度在250 450 mm之间。之间。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊焊芯的作用有两个焊芯的作用有两个:一是作为电极，传导电流，产生电弧一是作为

23、电极，传导电流，产生电弧;二是焊芯熔二是焊芯熔化之后作为填充金属，与熔化的母材一起组成焊缝金属。化之后作为填充金属，与熔化的母材一起组成焊缝金属。2.药皮药皮药皮是由矿石粉和铁合金粉等原料按一定比例配制后压涂在焊芯外面药皮是由矿石粉和铁合金粉等原料按一定比例配制后压涂在焊芯外面的。它的作用如下。的。它的作用如下。(1)改善焊条的焊接工艺性能。如容易引燃电弧，稳定电弧燃烧，并减改善焊条的焊接工艺性能。如容易引燃电弧，稳定电弧燃烧，并减少飞溅等。少飞溅等。(2)机械保护作用。药皮熔化后分解产生大量气体并形成熔渣，隔绝空机械保护作用。药皮熔化后分解产生大量气体并形成熔渣，隔绝空气，保护熔池和焊条熔化

24、后形成的熔滴。气，保护熔池和焊条熔化后形成的熔滴。(3)冶金处理作用。通过冶金反应去除有害元素冶金处理作用。通过冶金反应去除有害元素(氧、氢、硫、磷氧、氢、硫、磷)，添，添加有用的合金元素，改善焊缝质量。加有用的合金元素，改善焊缝质量。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊3.焊条的分类、牌号和选用焊条的分类、牌号和选用焊条按熔渣化学性质可分为酸性焊条和碱性焊条。焊条药皮熔化后形焊条按熔渣化学性质可分为酸性焊条和碱性焊条。焊条药皮熔化后形成的熔渣以酸性氧化物为主的叫做酸性焊条，如成的熔渣以酸性氧化物为主的叫做酸性焊条，如J432等等;药皮熔化后药皮熔化后的熔渣以碱性氧化物为主的叫做碱性

25、焊条，如的熔渣以碱性氧化物为主的叫做碱性焊条，如J507,J427等。等。焊条牌号全国统一编制，将焊条分为十大类，其中第一类为结构钢焊焊条牌号全国统一编制，将焊条分为十大类，其中第一类为结构钢焊条。以常用的条。以常用的J422和和J507焊条为例，牌号中焊条为例，牌号中“J”表示结构钢焊条，表示结构钢焊条，“42”和和“50”表示焊缝金属抗拉强度最低值为表示焊缝金属抗拉强度最低值为 420 MPa和和500 MPa,最后一个数字表示药皮类型和电源种类，最后一个数字表示药皮类型和电源种类，“2”表示钦钙型药皮，用交表示钦钙型药皮，用交流或直流电源均可，流或直流电源均可，“7”表示低氢型药皮，要用

26、直流电源反接。其表示低氢型药皮，要用直流电源反接。其他焊条牌号国家标准规定的编制方法可参阅有关焊接手册。他焊条牌号国家标准规定的编制方法可参阅有关焊接手册。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊焊接低碳钢或低合金钢时，一般都要求对于焊缝金属与母材等强度，焊接低碳钢或低合金钢时，一般都要求对于焊缝金属与母材等强度，如焊接低碳钢如焊接低碳钢(如如Q235,20钢钢)用用J422或或J427焊条，焊接普通低合金焊条，焊接普通低合金钢钢16 Mn用用J507焊条焊条;对于形状复杂、刚性较大的结构时，应选用抗对于形状复杂、刚性较大的结构时，应选用抗裂性的碱性焊条裂性的碱性焊条;焊接难以在焊前清理

27、的焊件时，在满足使用要求的前焊接难以在焊前清理的焊件时，在满足使用要求的前提下，尽量选用高效率、价廉的酸性焊条。提下，尽量选用高效率、价廉的酸性焊条。4.2.4焊接参数及选择焊接参数及选择焊条电弧焊的焊接参数主要有焊条电弧焊的焊接参数主要有:焊条直径、焊接电流、电弧电压和焊接焊条直径、焊接电流、电弧电压和焊接速度。正确选择焊接参数是保证质量和提高生产率的重要因素。速度。正确选择焊接参数是保证质量和提高生产率的重要因素。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊1.焊条直径焊条直径焊条直径主要根据焊件厚度来选择，可参见焊条直径主要根据焊件厚度来选择，可参见表表4-1。厚度较大的焊件。厚度较大

28、的焊件应选用直径较大的焊条应选用直径较大的焊条;焊件较薄时，应选用小直径的焊条。另外，焊焊件较薄时，应选用小直径的焊条。另外，焊条直径还与接头形式及焊接位置有关。如立焊、横焊、多层焊的第一条直径还与接头形式及焊接位置有关。如立焊、横焊、多层焊的第一层要采用较小直径的焊条。层要采用较小直径的焊条。2.焊接电流焊接电流焊接电流是指焊接时流经焊接回路的电流。焊接电流应与焊条直径相焊接电流是指焊接时流经焊接回路的电流。焊接电流应与焊条直径相配合，焊条直径越大，使用的焊接电流也应越大。焊接电流的选择是配合，焊条直径越大，使用的焊接电流也应越大。焊接电流的选择是否正确，直接影响到焊接质量和生产率。电流过大

29、，电弧不稳定，焊否正确，直接影响到焊接质量和生产率。电流过大，电弧不稳定，焊缝成型不好，有时还会烧穿工件缝成型不好，有时还会烧穿工件;电流过小会造成焊不透、熔化不良，电流过小会造成焊不透、熔化不良，焊缝中一也易形成夹渣、气孔。一般情况下，各种直径焊条常用焊接焊缝中一也易形成夹渣、气孔。一般情况下，各种直径焊条常用焊接电流范围见电流范围见表表4-2。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊立焊、横焊、仰焊时，焊接电流应比平焊电流小立焊、横焊、仰焊时，焊接电流应比平焊电流小10%20%，角焊时，角焊时应比平焊时大应比平焊时大10%20%。对于合金钢焊条、不锈钢焊条，由于电阻。对于合金钢焊条、

30、不锈钢焊条，由于电阻大、热膨胀系数高，若电流大则焊接过程中焊条容易发红而造成药皮大、热膨胀系数高，若电流大则焊接过程中焊条容易发红而造成药皮脱落，影响焊接质量，因此电流要适当减小。脱落，影响焊接质量，因此电流要适当减小。3.电弧电压电弧电压电弧电压是指电弧两端电弧电压是指电弧两端(两电极两电极)之间的电压降，包括阴极压降、阳极之间的电压降，包括阴极压降、阳极压降和弧柱压降。弧焊时，电弧电压取决于电弧的长度，为使熔池得压降和弧柱压降。弧焊时，电弧电压取决于电弧的长度，为使熔池得到良好保护，减少飞溅，避免产生咬边、夹渣等缺陷，应采用短弧施到良好保护，减少飞溅，避免产生咬边、夹渣等缺陷，应采用短弧施

31、焊。焊。4.焊接速度焊接速度焊接速度是指焊条沿焊接方向移动的速度。在保证焊透并使焊缝高低、焊接速度是指焊条沿焊接方向移动的速度。在保证焊透并使焊缝高低、宽窄一致的前提下，应尽量提高焊接速度。宽窄一致的前提下，应尽量提高焊接速度。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊在生产中由焊工依据工件具体情况掌握。初学时，要掌握焊接速度均在生产中由焊工依据工件具体情况掌握。初学时，要掌握焊接速度均匀而且合适。如果速度合适，焊后可以看到焊缝形状规则，焊波均匀匀而且合适。如果速度合适，焊后可以看到焊缝形状规则，焊波均匀并呈椭圆形。焊接速度太快时焊道窄、焊波粗糙并呈椭圆形。焊接速度太快时焊道窄、焊波粗糙;

32、焊接速度太慢时焊道焊接速度太慢时焊道过宽，焊件还容易烧穿。过宽，焊件还容易烧穿。4.2.5接头形式、坡口形状和焊缝空间位置接头形式、坡口形状和焊缝空间位置1.接头形式接头形式常用的接头形式有对接、搭接、角接和常用的接头形式有对接、搭接、角接和T形接等，如形接等，如图图4-7所示。所示。2.坡口形状坡口形状坡口是指为了使较厚的工件焊透，焊前把工件间的待焊处加工成的几坡口是指为了使较厚的工件焊透，焊前把工件间的待焊处加工成的几何形状。除搭接外其他厚板接头都要开坡口。接头形式不同，坡口形何形状。除搭接外其他厚板接头都要开坡口。接头形式不同，坡口形状一也有所不同，常见对接接头坡口形状如状一也有所不同，

33、常见对接接头坡口形状如图图4-8所示。所示。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊3.焊缝空间位置焊缝空间位置焊缝在构件上的空间位置不同时，焊接的难易程度一也不相同，对焊焊缝在构件上的空间位置不同时，焊接的难易程度一也不相同，对焊接质量和生产率都有影响。一般把焊缝按空间的位置不同分为平焊、接质量和生产率都有影响。一般把焊缝按空间的位置不同分为平焊、立焊、横焊、仰焊四种，如立焊、横焊、仰焊四种，如图图4-9所示。平焊操作方便，生产率高，所示。平焊操作方便，生产率高，焊缝质量好，在施工时应尽量采用平焊。立焊时，因熔池金属有滴落焊缝质量好，在施工时应尽量采用平焊。立焊时，因熔池金属有滴落趋势

34、，操作难度大，焊缝成型困难，生产率低。横焊时，熔化的金属趋势，操作难度大，焊缝成型困难，生产率低。横焊时，熔化的金属液体在重力作用下下流，导致焊缝上部出现咬边、下部出现焊瘤。仰液体在重力作用下下流，导致焊缝上部出现咬边、下部出现焊瘤。仰焊时，操作非常不便，焊滴熔落过度，焊缝成型非常困难，不但生产焊时，操作非常不便，焊滴熔落过度，焊缝成型非常困难，不但生产率低，焊接质量一也很难保证。在立焊、横焊、仰焊时，要采用较小率低，焊接质量一也很难保证。在立焊、横焊、仰焊时，要采用较小的焊接电流和短弧焊接，控制好焊条角度，采取适宜的运条方法。的焊接电流和短弧焊接，控制好焊条角度，采取适宜的运条方法。上一页

35、下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊4.2.6焊条电弧焊基本操作焊条电弧焊基本操作1.引弧引弧引弧就是使焊条和工件之间产生稳定的电弧。引弧时，先将焊条与工引弧就是使焊条和工件之间产生稳定的电弧。引弧时，先将焊条与工件接触，形成短路，然后迅速将焊条提起件接触，形成短路，然后迅速将焊条提起24mm,即可引燃电弧。电即可引燃电弧。电弧引燃之后，应立即将焊条不断地往下送，维持电弧稳定燃烧，保持弧引燃之后，应立即将焊条不断地往下送，维持电弧稳定燃烧，保持弧长不变。引弧方法有两种弧长不变。引弧方法有两种:敲击法和摩擦法，如敲击法和摩擦法，如图图4-10所示。敲击法所示。敲击法引弧由于焊条端部与焊件接触时

36、处于相对静止的状态，操作不当，容引弧由于焊条端部与焊件接触时处于相对静止的状态，操作不当，容易造成焊穿钻住焊件。摩擦法引弧动作似划火柴，对初学者来说易于易造成焊穿钻住焊件。摩擦法引弧动作似划火柴，对初学者来说易于掌握，但容易损坏焊件表面。此时，只要将焊条左右摆动几下就可以掌握，但容易损坏焊件表面。此时，只要将焊条左右摆动几下就可以脱离焊件。脱离焊件。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊2.运条运条焊接时焊条沿其轴向送进和沿焊接方向移动及沿焊缝横向摆动焊接时焊条沿其轴向送进和沿焊接方向移动及沿焊缝横向摆动(窄小焊窄小焊缝可不用缝可不用)合走来称为运条，运条操作如合走来称为运条，运条操作

37、如图图4-11所示。工件厚度、坡口所示。工件厚度、坡口形式、焊缝位置不同，运条方式也有所不同，要根据具体情况确定。形式、焊缝位置不同，运条方式也有所不同，要根据具体情况确定。运条操作的好坏，直接影响焊接质量，初学者练习时，关键是掌握好运条操作的好坏，直接影响焊接质量，初学者练习时，关键是掌握好焊条的角度和运条基本动作，保持合适的电弧长度和均匀的焊接速度。焊条的角度和运条基本动作，保持合适的电弧长度和均匀的焊接速度。3.熄弧熄弧当一根焊条用完时，要收尾熄弧。熄弧时，将焊条逐渐向焊缝前方斜当一根焊条用完时，要收尾熄弧。熄弧时，将焊条逐渐向焊缝前方斜拉，同时抬高电弧，使电弧自动熄灭。在熄弧前，让焊条

38、在熔池处做拉，同时抬高电弧，使电弧自动熄灭。在熄弧前，让焊条在熔池处做短暂停顿或做几次环形运条，使熔池填满。熄弧操作得好，可避免裂短暂停顿或做几次环形运条，使熔池填满。熄弧操作得好，可避免裂纹、气孔、夹渣、弧坑等缺陷。纹、气孔、夹渣、弧坑等缺陷。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊4.更换焊条更换焊条连接是指在一条焊缝的焊接过程中，更换焊条前后的操作。更换焊条连接是指在一条焊缝的焊接过程中，更换焊条前后的操作。更换焊条对于长焊缝是不可缺少的操作。熄弧前，采取减小焊条与工件夹角的对于长焊缝是不可缺少的操作。熄弧前，采取减小焊条与工件夹角的办法，把熔池金属和上面的熔渣向后赶一赶，形成弧坑

39、再熄弧。引弧办法，把熔池金属和上面的熔渣向后赶一赶，形成弧坑再熄弧。引弧应在弧坑前面，然后拉回到弧坑，再进行正常焊接。对于分段焊法，应在弧坑前面，然后拉回到弧坑，再进行正常焊接。对于分段焊法，事先就要使接头处的焊缝低一些，以保证接头处焊缝不致过高。连接事先就要使接头处的焊缝低一些，以保证接头处焊缝不致过高。连接处如操作不当，一也会造成夹渣、气孔和成型不良等缺陷。处如操作不当，一也会造成夹渣、气孔和成型不良等缺陷。4.2.7常用的电弧焊方法常用的电弧焊方法1.二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊是指利用二氧化碳作为保护气体的气体保护焊。二氧化碳气体保护焊是指利用二氧化碳作为保护

40、气体的气体保护焊。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊它以焊件和焊丝作电极，产生焊接电弧，并通人已经干燥过和预热的它以焊件和焊丝作电极，产生焊接电弧，并通人已经干燥过和预热的二氧化碳气体进行的焊接方法，见二氧化碳气体进行的焊接方法，见图图4-12。由于二氧化碳在由于二氧化碳在1 000以上的高温下会分解成一氧化碳和氧气，具以上的高温下会分解成一氧化碳和氧气，具有一定的氧化作用，因此不宜焊接容易氧化的有色金属。它主要用于有一定的氧化作用，因此不宜焊接容易氧化的有色金属。它主要用于焊接低碳钢和低合金钢，一也用于耐磨零件的堆焊、铸钢件及其他焊焊接低碳钢和低合金钢，一也用于耐磨零件的堆焊、铸

41、钢件及其他焊接缺陷的补焊。接缺陷的补焊。二氧化碳气体保护焊的特点如下。二氧化碳气体保护焊的特点如下。(1)生产率高。二氧化碳电弧的穿透力强、熔深大，而且焊丝的熔化率生产率高。二氧化碳电弧的穿透力强、熔深大，而且焊丝的熔化率高，所以熔敷速度快，生产率比焊条电弧焊高高，所以熔敷速度快，生产率比焊条电弧焊高13倍。倍。(2)焊接成本低。二氧化碳气体是化工厂的副产品，来源广价格低，因焊接成本低。二氧化碳气体是化工厂的副产品，来源广价格低，因而二氧化碳气体保护焊的成本只有埋弧焊和焊条电弧焊的而二氧化碳气体保护焊的成本只有埋弧焊和焊条电弧焊的40%50%。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊(3

42、)能耗低。二氧化碳气体保护焊和焊条电弧焊相比，能耗低。二氧化碳气体保护焊和焊条电弧焊相比，3 mm厚低碳钢厚低碳钢板对接焊缝，每米焊缝消耗的电能前者为后者的板对接焊缝，每米焊缝消耗的电能前者为后者的70%左右。所以，二左右。所以，二氧化碳气体保护焊一也是较好的节能焊接方法。氧化碳气体保护焊一也是较好的节能焊接方法。(4)适用范围广。不论何种位置都可进行焊接，薄板可焊到适用范围广。不论何种位置都可进行焊接，薄板可焊到1 mm左右，左右，焊接最大厚度几乎不受限制。而且焊接薄板时，较之气焊速度快，变焊接最大厚度几乎不受限制。而且焊接薄板时，较之气焊速度快，变形小。形小。(5)抗锈抗裂。抗锈能力较强，

43、焊缝含氢量低，抗裂性好。抗锈抗裂。抗锈能力较强，焊缝含氢量低，抗裂性好。(6)易于实现机械化。焊接焊后不需清渣，又因是明弧，便于监视和控易于实现机械化。焊接焊后不需清渣，又因是明弧，便于监视和控制，有利于实现焊接过程的机械化。制，有利于实现焊接过程的机械化。(7)主要缺点。金属飞溅较大，成型不够美观，弧光强烈，烟雾较大。主要缺点。金属飞溅较大，成型不够美观，弧光强烈，烟雾较大。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊由于二氧化碳气体保护焊具有上述一系列特点，因此它已广泛用于造由于二氧化碳气体保护焊具有上述一系列特点，因此它已广泛用于造船、汽车制造、机车车辆制造、农机制造、工程机械、石油化

44、工、冶船、汽车制造、机车车辆制造、农机制造、工程机械、石油化工、冶金等工业部门，成为目前国际上应用最广的焊接方法。金等工业部门，成为目前国际上应用最广的焊接方法。2.氦弧焊氦弧焊氢弧焊是指以惰性气体氢气作为保护气体的电弧焊方法。氢气是惰性氢弧焊是指以惰性气体氢气作为保护气体的电弧焊方法。氢气是惰性气体，甚至在高温下一也不会与金属发生化学反应，同时氢气不溶于气体，甚至在高温下一也不会与金属发生化学反应，同时氢气不溶于液态金属，因此氢气是一种比较理想的保护气体。氢气电离势高，故液态金属，因此氢气是一种比较理想的保护气体。氢气电离势高，故引弧比较困难。但是氢气的导热系数较小，而且是单原子气体，不会引

45、弧比较困难。但是氢气的导热系数较小，而且是单原子气体，不会因为气体分解而消耗能量，降低电弧温度。目前，氢弧焊广泛用于飞因为气体分解而消耗能量，降低电弧温度。目前，氢弧焊广泛用于飞机制造、石油化工及纺织等工业中。机制造、石油化工及纺织等工业中。氢弧焊又分为非熔化极氢弧焊氢弧焊又分为非熔化极氢弧焊(钨极氢弧焊钨极氢弧焊)和熔化极氢弧焊两种。和熔化极氢弧焊两种。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊非熔化极氢弧焊是用钨一钵合金棒作电极，又称钨极氢弧焊，简称非熔化极氢弧焊是用钨一钵合金棒作电极，又称钨极氢弧焊，简称TIG焊，钨极惰性气体保护焊的构成，如焊，钨极惰性气体保护焊的构成，如图图4-1

46、3所示。它是用钨极和所示。它是用钨极和工件之间产生的电弧作为热源，电弧和熔化金属都处于惰性气体保护工件之间产生的电弧作为热源，电弧和熔化金属都处于惰性气体保护之中，使其不受周围空气的有害作用。钨极氢弧焊电弧稳定性好，能之中，使其不受周围空气的有害作用。钨极氢弧焊电弧稳定性好，能够成功地焊接一些用一般弧焊方法难以焊接的活泼金属，操作方便，够成功地焊接一些用一般弧焊方法难以焊接的活泼金属，操作方便，容易实现焊接过程的机械化。因此，在航空、原子能、石油化工、电容易实现焊接过程的机械化。因此，在航空、原子能、石油化工、电站锅炉、机械制造等部门被广泛应用。站锅炉、机械制造等部门被广泛应用。熔化极惰性气体

47、保护焊简称为熔化极惰性气体保护焊简称为MIG，它是使用熔化电极的惰性气体保，它是使用熔化电极的惰性气体保护焊。熔化极惰性气体保护焊用焊丝作电极及填充金属，其焊接原理护焊。熔化极惰性气体保护焊用焊丝作电极及填充金属，其焊接原理如如图图4-14所示。所示。熔化极惰性气体保护焊的特点熔化极惰性气体保护焊的特点:与焊条电弧焊、埋弧焊等其他熔化极电与焊条电弧焊、埋弧焊等其他熔化极电弧焊不同之处是在氢气保护下进行焊接。弧焊不同之处是在氢气保护下进行焊接。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊(1)和和TIG焊一样，几乎可焊接所有的金属，尤其适合于焊接铝及铝合焊一样，几乎可焊接所有的金属，尤其适合于

48、焊接铝及铝合金、铜及铜合金以及不锈钢等材料。金、铜及铜合金以及不锈钢等材料。(2)由于用焊丝做电极，可采用高密度电流，因而母材熔深大，填充金由于用焊丝做电极，可采用高密度电流，因而母材熔深大，填充金属熔敷速度快。用于焊接厚板铝、铜等金属时生产率比属熔敷速度快。用于焊接厚板铝、铜等金属时生产率比TIG高，焊件高，焊件变形比变形比TIG小。小。(3)熔化极惰性气体保护焊可采用直流反接，焊接铝及铝合金时有良好熔化极惰性气体保护焊可采用直流反接，焊接铝及铝合金时有良好的阴极雾化作用。的阴极雾化作用。目前，目前，MIG焊已在中等厚度以上的铝及铝合金、铜及铜合金、钦合金、焊已在中等厚度以上的铝及铝合金、铜

49、及铜合金、钦合金、不锈钢等材料的焊接中获得了广泛的应用。不锈钢等材料的焊接中获得了广泛的应用。3.埋弧焊埋弧焊埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。上一页 下一页返回4.2 焊条电弧焊焊条电弧焊(1)焊接过程。埋弧焊的基本过程见焊接过程。埋弧焊的基本过程见图图4-15.焊接时，先在焊件接头上焊接时，先在焊件接头上面覆盖一层颗粒状的焊剂，当焊丝末端与焊件之间产生电弧以后，电面覆盖一层颗粒状的焊剂，当焊丝末端与焊件之间产生电弧以后，电弧的热量使焊丝、焊件熔化形成熔池。电弧周围的焊剂被电弧熔化成弧的热量使焊丝、焊件熔化形成熔池。电弧周围的焊剂被电弧熔化成

50、液态熔渣形成一个封闭的包围电弧和熔池金属的空腔，使电弧和熔池液态熔渣形成一个封闭的包围电弧和熔池金属的空腔，使电弧和熔池与外界空气隔绝。待焊缝凝固后，熔渣形成渣壳。与外界空气隔绝。待焊缝凝固后，熔渣形成渣壳。(2)埋弧焊机。埋弧焊机由焊接电源、控制箱和焊接小车三部分组成。埋弧焊机。埋弧焊机由焊接电源、控制箱和焊接小车三部分组成。MZ-1000型埋弧焊机是一种常用埋弧焊机，见型埋弧焊机是一种常用埋弧焊机，见图图4-16。焊机型号中。焊机型号中“MZ”表示埋弧焊机，表示埋弧焊机，“1000”表示额定电流为表示额定电流为1 000 A。(3)埋弧焊的特点与焊条电弧焊相比，埋弧焊有下列优点。埋弧焊的特