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焊工基础知识 检修车间-武秀荣2014-03-06,焊工基础理论知识,焊接基础知识主要讲以下四点：一、焊接概念及分类二、焊接特点三、手工电弧焊（重点）四、焊接时应注意事项,目录,焊接定义及分类,一、什么是焊接？通过加热或加压，或两者并用，使用或不使用填充材料，使工件达到结合的方法。目的是使工件达到原子结合且不可拆卸连接的一种加工方法通常有熔焊、压焊和钎焊三种。,熔宽,熔深,余高,二、焊接分类：,焊接,熔化焊,压力焊,钎焊,（加热）：电弧焊、气焊等,（加压）：,（加热）：火焰钎焊、熔铁钎焊等,加热 电阻焊、摩擦焊等,不加热 爆炸焊、冷压焊等,其中：电弧焊、气焊是应用最为广泛的焊接方法,焊接定义及分类,1、优点,成形方便,适应性强操作方面简单,成本较低,便于实现机械化、自动化生产,2、缺点,由于焊接结构不可拆卸，不利于零部件的更换、修理,焊接过程中工件易产生应力和变形,焊接特点,1、焊接设备2、焊接过程3、焊接电弧4、电焊条5、工艺参数6、操作技术7、手工电弧焊常见缺陷8、焊接常用工具9、焊接安全,手工电弧焊,一、焊接设备,手工电弧焊所用设备名称为手工电弧焊机，简称电焊机。根据在焊接过程中，供给焊接电流种类的不同，可分为交流手工电弧焊机（简称交流电焊机）、直流手工电弧焊机（简称直流电焊机）两大类。,手工电弧焊,1、交流焊机 交流电焊机是一种特殊的降压变压器（如图 交流电焊机其优点为：结构简单、价格便宜、使用方便，缺点为焊接时焊接的电弧不够稳定。,手工电弧焊,2、直流焊机直流电焊机目前常用的是弧焊整流器和弧焊逆变器。直流电焊机有两种接法。当工件接正极，焊条接负极时称正接法。若工件接负极，焊条接正极则称反接法。由于电弧正极区的温度高，负极区的温度低，因此正接法时，工件的温度高，用于焊接黑色金属；反接法用于焊接有色金属和薄钢板,手工电弧焊,正接与反接,焊接前，把工件和焊钳分别接在电焊机两极上，并用焊钳夹持焊条。焊接时，让焊条和工件进行接触，并迅速提高焊条一定距离，在焊条和工件之间即可形成电弧。电能以电弧的形式转化成热能，并利用转化成的热能使焊条末端和工件表面熔化形成熔池。随着焊接不断的进行，新的熔池不断产生，原有熔池会不断的冷却、凝固，形成焊缝。,手工电弧焊,二、焊接过程,三、焊条电弧焊,手工电弧焊,所谓电弧，是指发生在两个电极之间气体介质中的一种长时间的剧烈放电现象。电弧在燃烧的时候会产生较高的温度，其最高处可达60008000，是焊接的能量来源。电弧在燃烧时会产生强烈的光芒，其中含有大量的紫外线、红外线，会伤害皮肤、伤害眼睛。,手工电弧焊,三、焊条电弧焊,组成,作 用,作为电极使用，传导电流，产生电弧,熔化后作为焊缝填充金属使用,焊 芯,可以改善焊接的工艺性能。体现在帮助引燃电弧、稳定电弧，使焊缝成形良好,机械保护作用。即造气和造渣,渗合金作用。焊接时，通过药皮在熔池中的冶金反应可去除S、P等有害杂质，同时添加有益元素,药 皮,手工电弧焊,四、电焊条,1、焊条组成,手工电弧焊,根据用途分：结构钢焊条、不锈钢焊条、铝及铝合金焊条、铜及铜合金焊条、铸铁焊条、堆焊焊条、镍及镍合金焊条、钛及钛合金焊条、特殊焊条九大类。根据药皮的酸碱性分：酸性焊条和碱性焊条,手工电弧焊,2、焊条分类,GB5117-85 规定了碳钢焊条的型号，以字母 E 字后加上四位数字表示。例如：E 4303 的含义如下：字母“E”表示焊条；前两位数字 43表示焊缝金属的抗拉强度不小于 420MPa；第三位数字“0”表示全位置焊接；第四位数字“3”表示氧化钛钙型药皮和交、直流两用。焊条牌号是以各类焊条的相应汉字（或汉字拼音的首字母）加上三位数字表示的，例如：结 507（或 J507）的含义如下：汉字 结（或 J）-表示结构钢焊条；前两位数字 50-表示焊缝金属抗拉强度不小于 500MPa；第三位数字“7”表示药皮类型是低氧钠型，只适用于直流焊接。,手工电弧焊,3、焊条型号解释,焊接工艺参数也叫做焊接规范，是指为了保证焊缝的形状、尺寸、焊接质量及焊接生产效率所选择的一些物理量的总称，包括焊接接头、焊接坡口、焊接位置、焊条直径、焊接电流、焊接速度和电弧长度等,五、焊接工艺参数,手工电弧焊,接头型式指的是在焊接时，工件与工件在连接处所采取的型式，常用的有四种，即：对接接头、搭接接头、角接接头、T型接头，其中对接接头应用最为广泛。,手工电弧焊,1、接头形式,坡口是指为了保证焊透采用车、铣、刨等加工方法，在工件表面加工出的一定几何形状的沟槽。根据形状，可分为I型、V形、X形、U形等。,2、坡口形式,手工电弧焊,根据焊缝在空间所处位置的不同，可把焊缝分为平、立、横、仰四种.其中，平焊缝操作灵活、方便，劳动条件相对较好，焊接质量易于保证，故技术掌握较为容易。,手工电弧焊,3、焊接位置,4、焊条直径的选择,工件厚度 焊条的直径要根据工件厚度进行变化，工件越厚，焊条直径应越大，参见下例:,焊接位置 平焊时，焊条直径不受限制；立焊时，焊条直径d5 mm；横焊、仰焊时，焊条直径d4 mm；,手工电弧焊,平焊,平焊的角度一般向后倾7080作业，但平焊一般是最不容易焊透的，所以要求平焊的打底时一定要焊透才能保证焊缝的质量,运条方向,立焊,焊条角度一般是90，但立焊最容易出现咬边和焊瘤过大，立焊对电流的要求严格，电流过小会焊缝过厚,运条方向,仰焊,仰焊的角度一般8085作业仰焊对角度的要求很高，而且电流不宜过大，尽量不要断弧焊，那样会影响焊缝且熔化效率低,运条方向,横焊,横焊的角度一般为90左右最主要的是上部咬边和铁水形成水滴状，主要是掌握手法和速度的，,运条方向,5、焊接电流的选择,焊接电流主要根据电流的大小主要取决于焊接厚度，接头形式，焊接位置，焊条型号，焊条直径来进行选择。其大小通常按经验公式来计算：I=K d 式中：I-焊接电流（A）K-经验系数，一般取3050,d-焊条直径(mm),手工电弧焊,焊接规范 应根据板厚选择焊条直径，确定焊接电流，如表,电流的选择,6mm 钢板焊接时不需要打坡口。两母材间对接焊接留有一定的间隙。始焊端焊缝小于末焊端。（焊缝的大小由电流大小、焊条选型、焊缝位置因人而宜）,焊缝反面,6mm钢板焊接规范,1、在焊缝的背面两端进行电焊固定。（不打坡口）2、防止焊接过程中焊缝产生角变形，在定位时进行反变形定位。（如图所示）,焊缝余高均匀光滑，熔宽相等，形成鱼鳞形状纹。,焊接完成以后，钢板由于焊接反变形，焊接的表面平整。,8mm-20mm钢板焊接规范,焊接前打坡口单边v型坡口、双边V型坡口。（8-14mm)单边U型坡口(16-20mm),焊接前进行背面定位,第一遍进行打底，电流不宜太大。第二遍进行填充，最后一遍进行盖面。,电流太大或太小形成的焊缝,电流太大,电流大小,焊缝过大焊缝之间夹加填充材料,角焊缝的焊接方法,耐磨板的焊接方法,8+6耐磨板,6mm耐磨层,8mm锰钢板,耐磨板的焊接方法,两焊接母材不得对接焊接；必须留有15mm-20mmd 焊缝，,溜槽内焊接钢板塞焊眼的选择,主要考虑到煤流水流的冲击，不易磨损焊缝。单边塞焊眼易被冲击磨损，造成钢板掉落。,6、焊接速度和电弧长度的选择,焊接速度和电弧长度，视操作情况灵活掌握，一般不作规定，一般应采用短电弧焊接（电弧长度小于焊条直径），焊接速度应均匀合适，既要保证焊透又要避免烧穿，同时还要使焊缝外形尺寸合乎要求。,焊接速度与电弧长度,A、焊接速度 焊接速度指焊条沿焊缝方向向前移动的速度。一般当焊道的熔宽为焊条直径 的2倍时，焊速较适当。B、电弧长度 电弧长度指焊条末端与起弧处工作表面间的距离。保持电弧长度约等于焊条直径。C、焊接层数 当工件厚度较大时，需要采用多层焊接，以保证焊缝的力学性能。一般每层厚度为焊条直径的0.8 1.2倍时，比较合适，生产率高且易控制。D、平板焊接操作要点（下表）,平板焊接操作要点,六、操作技术,手工电弧焊的操作技术关键要掌握引弧、运条、收尾。,手工电弧焊,引弧就是使焊条和工件之间产生稳定的电弧，方法有两种：划擦法和敲击法。用敲击法引弧时将焊条未端与工件表面接触形成短路，然后将焊条向上迅速提起24mm的距离，电弧即被引燃。,手工电弧焊,1、引弧,在焊接过程中，焊条应做三个方向的运动，即：焊条向下的送进运动，焊条沿焊接方向的前进运动和焊条的左右摆动。如图所示。,手工电弧焊,1、运条,常用的焊条运条方法,为了填满弧坑而采用的一些运条方法：（1）画圈收尾法（2）反复引弧收尾法（3）反向运条法,手工电弧焊,手工电弧焊,3、收尾,焊缝的收尾方法,七、手工电弧焊常见焊接缺陷,1、种类手工电弧焊常见焊接缺陷主要有：夹渣、咬边、气孔、裂纹、未焊透、焊瘤六种。2、特点。,手工电弧焊,3、形成主要原因（1）夹渣 焊接电流偏小，工件焊前清理不好。（2）咬边 焊接电流较大，角焊时角度不对。（3）气孔 电流过小，工件表面未清理干净，电弧过长，焊条受潮。（4）裂纹 焊条与工件材料不一致，焊接顺序不对。（5）未焊透 电流太小，坡口角度太小，钝边太厚，焊条直径过大。（6）焊瘤 电弧拉得太长，焊速太慢，焊条角度和运条方法不正确。,手工电弧焊,焊接工艺不同对焊缝的影响,4.焊接工艺参数对焊缝成形的影响 焊接工艺参数的选择是否合适，直接影响焊缝的质量，右图表示焊接电流和焊接速度对焊缝形状的影响。（1）焊接电流和焊接速度合适，焊缝的形状规则，焊波均匀并成椭圆形，焊缝各部分的尺寸符合要求（图a）。（2）焊接电流太小，电弧不易引燃，燃烧也不稳定，弧声变弱，焊波呈圆形，而且堆高增大，熔宽和熔深都减小（图b）。（3）焊接电流太大，弧声强，飞溅增多，药皮往往变得红热，焊波变尖，熔宽和熔深都增加。焊薄板工件时，有烧穿的可能（图c）。（4）焊接速度太慢，焊波变圆，而且堆高、熔宽和熔深都增加。焊薄板工件时有可能烧穿（图d）。（5）焊接速度太快，焊波变尖，焊缝形状不规则而且堆高、熔宽和熔深都减小（图e）。,焊接电流和焊接速度对焊缝形状的影响,焊接变形的矫正,1）机械矫正法:即利用外力使构件产生与焊接变形方向相反的塑性变形。如：手工锤击、用辊床、压力机等。2）火焰矫正法:即利用火焰局部加热焊件的适当部位使其产生压缩塑性变形，以抵消残余变形。如采用气焊炬。,间隔段焊,八、焊接常用工具,手工电弧焊,手工电弧焊,九、焊接安全,1、防触电 工作前应检查电焊机是否接地，电缆、焊钳是否绝缘良好；操作时应戴绝缘手套。2、防弧光 电弧在燃烧时会产生强烈的光芒，里面含有大量的紫外线和红外线，对人体有害，操作时要特别防止弧光照射眼睛。3、防烫伤 刚焊接完毕的工件要用手钳夹持,敲渣时应注意焊渣飞出的方向，以防伤人。,手工电弧焊,使用电焊机的安全注意事项,1、不行严格执行电焊工的资格管理；2、电焊工劳动保护用品必须穿戴齐全面罩手套；3、电焊机一次、二次接线柱不得松动、要绝缘良好；4、焊钳与二次电缆必须绝缘良好，不得破损；5、要有电焊机空载自动断电装置；6、电焊机使用要保持一机一闸一漏一箱；,7、严禁使用厂房构件轨道等金属物搭接做为焊接地线代替电缆；8、电焊机二次导线不得过长保持在30-50米；9、电焊机必须通风散热良好，与周围墙壁保持200-300mm；10、电焊机不得进水，不得放在潮湿的地方；,11、严禁在带电的情况下搬运电焊机，必须切断电源；12、电焊机外壳必须有良好的接地线；13、电焊机必须由专职电工进行维修，维修前必须切断电源；14、电焊机使用完毕及时切断电源，盘好电缆清理现场；,谢谢大家,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,