金属焊接与切割作业 第六章ppt课件

焊条电弧焊与电弧切割的安全技术焊条电弧焊与电弧切割的安全技术 主讲人：王汉华 第一节 焊条电弧焊与电弧切割的基础知识 第二节 焊条电弧焊与电弧切割设备 第三节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 目录 1、焊条电弧焊的基本原理 2、电弧切割的基本原理 1、交流弧焊机 2、直流弧焊机 1、电焊条的选择原则 2、焊条电弧焊的操作 l1.了解焊条电弧焊的电弧切割的基本原理 l2.了解焊条电弧焊的电弧切割设备的基本 结构和工作原理 l3熟练掌握焊条电弧焊的安全操作规范和 安全要求 3、焊机的外特性 4、交流弧焊机与直流弧焊机的比较 5、焊条电弧焊辅助设备和工具 3、焊条电弧焊的安全要求 4、电弧切割的安全要求 一、焊条电弧焊的基本原理 焊条电弧焊是工业生产中应用最广泛的焊接 方法,它的原理是利用电弧放电(俗称电弧燃烧)所 产生的热量将焊条与工件互熔化并在冷凝后形成 焊缝,从而获得牢固接头的焊接过程。 在焊件与焊条两电极之间的气体介质中持续 强烈的放电现现象称为电弧。 电弧燃烧的必要条件是气体电离及阴极电子发射。 第 一 节 焊条电弧焊与电弧切割的基础知识 一、焊条电弧焊的基本原理 电场作用 下的电离 带电粒子在电场的作用下,作定向高速运动,产生较大的动能,当 不断与中性粒子相碰撞时,则不断地产生电离。如两电极间的电压越 高,电场作用越大,则电离作用越强烈。 光电离 热电离 中性粒子在光辐射的作用下产生的电离,称为光电离。 气体粒子受热的作用而产生的电离称为热电离。温度越高,热电 离作用越大。 使中性的气体分子或原子释放电子形成正离子的过程称为气体电离。 (一)气体电离 第 一 节 焊条电弧焊与电弧切割的基础知识 一、焊条电弧焊的基本原理 热发射 焊接时,阴极表面温度很高,阴极中的电子运动速度很快,当电子的动能大于 阴极内部正电荷的吸引力时,电子即冲出阴极表面,产生热发射。温度越高,则热 发射作用越强烈。 电场发射 撞击发射 在强电场的作用下,由于电场对阴极表面电子的吸引力,电子可以获得足够 的动能,从阴极表面发射出来。当两电极的电压越高,金属的逸出功小,则电场发 射作用越大。 当运动速度较高、能量较大的正离子撞击阴极表面时,将能量传递给阴极 而产生的电子发射现象,叫做撞击发射。如果电场强度越大,在电场的作用下正 离子的运动速度也越快,则产生的撞击发射作用也越强烈。 阴极的金属表面连续地向外发射出电子的现象,称为阴极电子发射。 焊接时，气体的电离是产生电弧的重要条件，但是，如果只有气体电离而阴极不能发射电 子,没有电流通过,那么电弧还是不能形成。因此阴极电子发射也和气体电离一样,都是电弧产生 和维持的必要条件。 (二)阴极电子发射 第 一 节 焊条电弧焊与电弧切割的基础知识 一、交流弧焊机 （二）工作原理 第 二 节 焊条电弧焊与电弧切割装备 焊接时，电感线圈的 感康抗电压降使电焊机获 得较低的工作电压，这是 电焊机具有陡降外特性的 原因。引弧时，电焊机能 供给较高的电压和较小的 电流，当电弧稳定燃烧时 ，电流增大，而电压急剧 降低；当焊条与工件短路 时，也限制了短路电流。 （三）BX6交流弧焊机 1、空载电压较高 2、电流调节范围广 3、噪声低 4、动特性好 5、结构紧凑 6、电源应用范围宽 7、设有过温显示装置和过温自停装置 焊接电流调节分为粗 调、细调两档。电流的细 调靠移动铁芯改变变压器 的漏磁来实现。向外移动 铁芯，磁阻增大，漏磁减 少，电流增大，反之，则 电流减少。电流的粗调靠 改变次级绕组的匝数来实 现。 二、直流弧焊机 第 二 节 焊条电弧焊与电弧切割装备 （一）结构 由于整流或直流弧焊机与直流弧焊发电机比较,因其没有机械旋转部分,具有噪音 小、空载损耗小、效率高、成本低和制造维护简单等优点。 ZX7-360直流弧焊机 二、直流弧焊机 第 二 节 焊条电弧焊与电弧切割装备 （二）工作原理 接通开关KI,通风机组FM运转,风压开关KEY 闭合,主接触器Jc-l闭合,三相弧焊变压器B1工 作。与此同时Jc-2闭合,控制变压器B2工作,磁放 大器运行,硅整流器工作,输出一定的直流电压,这 就是焊机的空载电压。由于没有焊接电流,磁放 大器的电抗绕组FD电抗压降几乎为零,使焊机输 出端具有较高的空载电压,便于引弧。当施焊时, 由于有输出,形成电流,电抗绕组FD通过交流电, 使其得到较大的电抗压降,并随电流的增大,电抗 压降随之增大,从而得到陡降外特性。当短路时, 由于短路电流很大,FD通过的交流电急增,它产生 的电抗压降使工作电压几乎接近于零,这就限制 了短路电流。 KEY BZ FK B2 DK F D JC-1 JC-2 BZ JC R10 RD FM 改变控制回路磁盘电阻R10,使磁放大器控制 绕组FK中直流电发生变化,铁芯中的磁通就相应 发生变化,从而改变了磁放大器交流绕组FD的电 流。为减少网路电压波动对焊接的影响,在控制 回路中采用了铁磁谐振式稳压器,以保证激磁电 流的稳定,减少对焊接电流的影响。 按动K2,通风机组FM停止工作,风压开关KEY 开启,主接触器Jc-1断开,主回路断电。同时由于Jc -2断开,控制回路断电,焊机全部停止工作。 焊接电流的调节,依靠面板上的电流调节控制 器来改变磁放大器控制或线圈中直流电大小使 铁芯中的磁通发生相应变化,从而调整了焊接电 流的大小。 二、直流弧焊机 第 二 节 焊条电弧焊与电弧切割装备 （三）ZX7-160型逆变直流弧焊机 1.前、后面板图 （Z弧焊整流器； X-下降特性；7变频式；160额定电流 二、直流弧焊机 第 二 节 焊条电弧焊与电弧切割装备 （三）ZX7-160型逆变直流弧焊机 2、特性 产品具有可靠的保护功能,恒流特性保证了良好的工艺性能,体积小,重量轻、飞 溅小、具有较高的功率因数和工作效率,动静态输出特性与焊接工艺专家共同精心设 计,其特点为适度的空载电压,近于恒流的工作段和与工作电流成反比的短路外拖特 性.这一特性使该机具有优异的工艺性能,引弧容易,维弧性好,电流调节范围宽,可以 在20A/l60A电流下给出稳定燃烧的电弧,适应了薄板、中厚板等常用焊接工艺的要 求。 ZX7-160为便携式,所以要特别注意,尽量将机器放在温度低、干燥、尘 土少的地方,尽量避免焊机倒置及平躺使用,其周围温度在-1040范围 之内,避免阳光直射和雨淋。电网电压要求交流380V10%。 3、环境及电网要求 二、直流弧焊机 第 二 节 焊条电弧焊与电弧切割装备 （三）ZX7-160型逆变直流弧焊机 4、焊机使用特点 (1)噪声情况:在空载与负载条件下,无可感觉的噪声。 (2)引弧、维弧及飞溅情况:引弧容易,电弧可靠稳定,电弧拉长仍稳定,飞溅微 小,优于短路电焊机。 (3)电流调节范围:焊条在20160A范围内电弧可稳定工作。 (4)动态特性(手感):焊接过程中因操作的变化,弧长的变化、短时或瞬间短路, 电弧均稳定,飞溅无明显变化,焊工感觉舒适。 (5)冷热态电流变化情况:试焊连续工作近2h,在给定数值确定后,电流无可见 变化,冷热态电流变化率2%。 另外,在有TIG.HF工作环境中,不受干扰 二、直流弧焊机 第 二 节 焊条电弧焊与电弧切割装备 （三）ZX7-160型逆变直流弧焊机 5、操作及注意事项 接通电源,打开前面板开关,绿灯亮,同时风机运转,此时机器正常。调节电流 调节旋钮即可工作,否则为缺相,请断电检查机器后面板上的保险及电源。 作业中如机器自动停止工作,请看前面板指示灯(红)是否亮,确认后请等待,不 必断电,5-10min之内红灯自动熄灭可重新开始工作。如红灯频繁发亮,要停止使 用,联系专业人员检修。非专业人员不得随便开机检修,否则容易引起电击伤事 故。 三、焊机的外特性 第 二 节 焊条电弧焊与电弧切割装备 在规定范围内,焊机稳态输出电流 和输出电压的关系称为焊机的外特性。 焊机的外特性如图6-9所示。焊机外特性 有三种形式,即下降特性(陡降、缓降)、 平特性和上升特性。由于熔滴过渡和热 惯性以及操作等原因,焊接时电弧长度总 是在不断的变化,因而电弧电压和焊接电 流也在不断地变化。为保证焊接质量稳 定,总希望焊接过程中焊接电流变动越小 越好。 三、焊机的外特性 第 二 节 焊条电弧焊与电弧切割装备 从图6-10可以看出,具有陡降外特 性的焊机和缓降外特性的焊机,当焊接电 流发生相应的变化值l时,陡降外特性 曲线引起的电压变化值U2大于缓降外 特性曲线引起的电压变化值U1。换句 话说,对于相同的弧长变化,陡降外特性 焊机所引起的电流变化要比缓降外特性 焊机所引起的焊接电流变化小得多。焊 条电弧焊过程中,弧长变化是经常发生 的,为了保证焊接电流稳定,显然要求焊 机具有陡降的外特性。 四、交流弧焊机与直流弧焊机的比较 第 二 节 焊条电弧焊与电弧切割装备 直流弧焊机与交流弧焊机相比,具有电弧稳定,焊条适应性强等特点,但其成本 较高,制造维修比较复杂,重量较重。可是由于优点明显,直流弧焊机更有发展前 途。 五、焊条电弧焊辅助设备和工具 第 二 节 焊条电弧焊与电弧切割装备 焊条电弧焊辅助设备和工具包括电焊钳、焊接电缆、面罩及他防护用 具。 (一) 电焊钳 电焊钳是夹持焊条并传导 焊接电流的操作器具。对电焊 钳的求是:在任何角度都能夹紧 焊条;具有可靠的绝缘和良好的 隔热能;电缆的橡胶包皮应伸人 到钳柄内部,使导体不外露,起到 屏作用;轻便、易于操作。 五、焊条电弧焊辅助设备和工具 第 二 节 焊条电弧焊与电弧切割装备 (二) 焊接电缆 焊条电弧焊在工作中不仅需要焊接设备,还必须有焊接电缆。焊接电缆应采用橡 皮绝缘多股软电缆,根据焊机的容量,选取适当的电缆截面,选取时可参考表6-2。如果 焊机距焊接工作点较远需要较长电缆时,应当加大电缆截面积使在焊接电缆上的电压 降不超过4V,以保证引弧容易及电弧燃烧稳定。不允许用扁铁搭接或其他办法来代替 连接焊接的电缆,以免因接触不良而使回路上的压降过大,造成引弧困难和焊接电弧的 不稳定。 焊机和焊接手柄与焊接电缆的接头必须拧紧,表面应保持清洁,以保证其良好的导 电性能。不良的接触会损耗电能,还会导致焊机过热将接线板烧毁或使电焊钳过热而 无法工作。 焊接电缆截面积（mm2） 最大焊接电流（A） 25 200 50 300 70 450 95 600 表6-2焊接电缆选用表 五、焊条电弧焊辅助设备和工具 第 二 节 焊条电弧焊与电弧切割装备 （三) 面罩及其他防护用具 面罩及其他防护用品(如专用电焊手套,护脚 及清渣所戴的平光镜等)主要起到保护电焊工人 身安全的作用。 面罩的作用是保护电焊工的眼睛和面部不 受电弧光的辐射和灼伤,面罩分手持式和头盔式 两种。面罩上的护目玻璃起到减弱电弧光并过 滤红外线、紫外线的作用。护目玻璃有不同色 号,目前以墨绿色的为多,应根据电焊工的年龄和 视力情况尽量选择颜色较深的护目玻璃以保护 视力。护目玻璃外还加有相同尺寸的一般玻璃, 以防金属飞溅沾污护目玻璃。 一、电焊条的选择原则 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 焊条的选用需在确保焊接结构安全、可靠使用的前提下,根据对被焊材料的 化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊接结构特点、受力状态、结构使用条 件对焊缝性能的要求,焊接施工条件和技术经济效益等的综合考查后,有针对性地 选用,必要时还需进行焊接性试验。 （一）各种钢材焊接时焊条选择要点 （二）异种钢焊接的焊条选择要点 （三）常用焊条的选用 （四）焊条的烘干 一、电焊条的选择原则 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 （一）各种钢材焊接时焊条选择要点 1.考虑焊缝金属力学性能和化学成分 对于普通结构钢,通常要求焊缝金属与母材等强度,应选用熔敷金属抗 拉强度等于或稍高于母材的焊条。对于合金结构钢,有时还要求合金成分 与母材相同或接近。在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹 的不利情况下,应考虑选用比母材强度低的焊条。当母材中碳、硫、磷等 元素的含量偏高时,焊缝中容易产生裂纹,应选用抗裂性能好的低氢型焊 条。 一、电焊条的选择原则 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 （一）各种钢材焊接时焊条选择要点 2.考虑焊接构件使用性能和工作条件 对承受动载荷和冲击载荷的焊件,除满足强度要求外,主要应保证焊缝 金属具有较好的冲击韧性和塑性,可选用塑、韧性指标较高的低氢型焊 条。接触腐蚀介质的焊件,应根据介质的性质及腐蚀特征选用不锈钢类焊 条或其他耐腐蚀焊条。在高温、低温、耐磨或其他特殊条件下工作的焊接 件,应选用相应的耐热钢、低温钢、堆焊或其他特殊用途焊条。 焊条钢芯 性能、化学成分、规格 GB1300已标准化 由焊条芯 和药皮 组成 焊条药皮 “作用”非常重要 一、电焊条的选择原则 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 （一）各种钢材焊接时焊条选择要点 3.考虑焊接结构特点及受力条件 对结构形态复杂、刚性大的厚大焊接件,由于焊接过程中产生很大 的内应力,易使焊缝产生裂纹,应选用抗裂性能好的碱性焊条。对受力不 大、焊接部位难以清理干净的焊件,应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏 感的酸性焊条。对受条件限制不能翻转的焊件,应选用适于全位置焊接 的焊条。 4.考虑施工条件和经济效益 在满足产品使用性能要求的情况下,应选用工艺性好的酸性焊条。 在狭小或通风条件差的场合,应选用酸性焊条或低尘焊条。对焊接工作 量大的结构,有条件时应尽量采用高效率焊条,如铁粉焊条、高效率重力 焊条等,或选用底层焊条、立向下焊条之类的专用焊条,以提高焊接生产 率。 一、电焊条的选择原则 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 （二）异种钢焊接的焊条选择要点 1.强度级别不同的碳钢+低合金钢或低合金钢+低合金高强度钢 一般要求焊缝金属或接头的强度不低于两种被焊金属的最低强 度。选用的焊条强度应能保证焊缝及接头的强度不低于强度较低侧母 材的强度,同时焊缝金属的塑性和冲击韧性应不低于强度较高而塑性较 低侧母材的性能。因此,可按两者之中强度级别较低的钢材选用焊条。 但是,为了防止焊接裂纹,应按强度级别较高、焊接性较差的钢种确定焊 接工艺,包括焊接规范、预热温度及焊后热处理等。 一、电焊条的选择原则 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 （二）异种钢焊接的焊条选择要点 2.低合金钢+奥氏体不锈钢 应按照对熔敷金属化学成分限定的数值来选用焊条,一般选用铬、 镍含量较高的,塑性、抗裂性较好的25-13型奥氏体钢焊条,以避免因产 生脆性液硬组织而导致的裂纹。但应按焊接性较差的不锈钢确定焊接 工艺及规范。 3.不锈复合钢板 应考虑对基层、覆层、过渡层的焊接选用三种不同性能的焊条。 对基层(碳钢或低合金钢)的焊接,选用相应强度等级的结构钢焊条。覆 层直接与腐蚀介质接触,应选用相应成分的奥氏体不锈钢焊条。关键是 过渡层的焊接,必须考虑基体材料的稀释作用,应选用铬、镍含量较高,塑 性和抗裂性好的25-13型奥氏体钢焊条。 一、电焊条的选择原则 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 （三）常用焊条的选用 1.碳钢焊条的选用 低碳钢含碳量低,含碳量0.25%的低碳钢,产生焊接裂纹的倾向 小。 一般按焊缝金属与母材强度匹配的原则选择焊条,常用的焊条为 E4303(J422)、E4316(426)、E4315(J427)。在实际工作中可根据以下 情况而定: 如钢材中S、P等杂质含量较高或钢材偏析较严重,为避免产生结晶 裂纹,应优先选用抗裂性强的低氢型焊条。 对一般结构,对接可按钢材厚度,角接可按焊脚大小选用焊条。当材 料厚度S25mm时,宜选用低氢型焊条；厚度S 25mm可选用如 E4303(J422)焊条。当焊脚大于8mm时,从焊接效益角度考虑,应选择铁 粉型焊条如E4324、E4328等。 对压力容器和在低温及动载荷工作的重要结构,一般选用与母材等 强度级别的低氢型焊条。 一、电焊条的选择原则 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 （三）常用焊条的选用 2.低合金钢焊条的选用 应尽量选用抗裂性优良的焊条,一般采用低氢型焊条,如球形贮罐 施工及规范规定,烘干后的低氢型E5060级焊条的实际扩散氢含量 应不大于5mL/100g,甚至有些单位要求是超低氢型焊条。 应尽量提高焊缝的韧性。对低温容器,一般要求在设计温度下焊缝 的Akv值高于母材。现在很多大型压力容器,一般在设计温度下,要求立 焊位置Akv80J，平焊位置Akv100J。 为减缓焊接残余接应力,焊缝强度不宜比母材高出太多,有时采用低 强匹配,因为实际工作焊接的焊缝金属的强度往往比用标准试板测定的 焊缝金属强度高2090MPa。 对于含硫化氢和液氨的压力容器应慎用含Ni焊条,因为含 NiO.3%2%的焊缝金属接触H2S及液氨介质后易产生应力腐蚀 一、电焊条的选择原则 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 （三）常用焊条的选用 3.不锈钢焊条的选用 不锈钢焊条的选用比低合金钢焊条的选用简单些。一般根据耐热 或耐腐蚀、抗氧化的情况,选用母材化学成分相同的焊条即可,考虑到熔 合线的影响,最好选用C、S、P尽可能低的不锈钢焊条。当然有时会发 生同型的焊条因是不同厂家生产的,有的会产生因弧坑裂纹引起的长纵 向裂纹,这点在使用焊条时应引起注意。对铁素体含量上限要求较严,会 发生同型号的焊条而焊缝的铁素体差别较大,这要求选用焊条时,在化学 成分合格的情况下,要考虑Cr/Ni稍小且Si含量较低的焊条。 在满足上述要求后,可以优先选用焊接工艺性能好的不锈钢焊条。 一、电焊条的选择原则 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 （四）焊条的烘干 焊条使用前应按说明书规定进行再烘干,并应现烘现用。焊条的再烘干温 度主要根据药皮类型来确定。对于E4303之类的酸性焊条。最高烘干温度不 应超过250,一般规定为70-150,烘焙1h2h；低氢型焊条在允许的范围 内(350400,烘干lh-2h),适当提高烘干温度有益处,目前最佳烘焙条件为 :400保温1h1.5h。焊条烘干采用烘箱,并将焊条铺成层状、有利于受热均 匀和潮气的排出。 烘干后的焊条应随烘随用,最好放在焊条保温筒内,以免再次受潮,露放于大 气中存放的时间,对于普通低氢型焊条,一般不超过4h-8h,对于抗拉强度在 600MPa以上的低氢型高强钢焊条应限制在1.5h之内。 二、焊条电弧焊的操作 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 焊条电弧焊最基本的操作是引弧、运条和收尾。 (一)引弧 引弧即产生电弧。焊条电弧焊是采用低电压、大电流放电产生电弧,依靠电焊条瞬 时接触工件实现。引弧时必须将焊条末端与焊件表面接触形成短路,然后迅速将焊条 向上提起24mm的距离,此时电弧即引燃。引弧的方法有两种:碰击法和擦划法。 1.碰击法 也称点接触法或称敲击法。碰击法是将焊条与 工件保持一定距离，然后垂直落下,使之轻轻敲击工 件,发生短路,再迅速将焊条提起,产生电弧的引弧方 法。此种方法适用于各种位置的焊接。 二、焊条电弧焊的操作 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 2.擦划法 也称线接触法或称摩擦法。擦划法是将电焊 条在坡囗上滑动,成一条线,当端部接触时,发生短 路,因接触面很小,温度急剧上升,在未熔化前,将焊 条提起,产生电弧的引弧方法。此种方法易于掌握 ,但容易沾污坡囗,影响焊接质量。 碰击法与擦划法应根据具体情况灵活应用。擦划法引弧虽比较容易,但这种方法 使用不当时,会擦伤焊件表面。为尽量减少焊件表面损伤,应在焊接坡口处擦划,擦划长 度以20-25mm为宜。在狭窄的地方焊接或焊件表面不允许有划伤时,应采用碰击法引 弧。碰击法引弧较难掌握,焊条的提起动作太快并且焊条提得过高,电弧易熄灭,动作太 慢,会使焊条粘在工件上。当焊条一旦粘在工件上时,应迅速将焊条左右摆动,使之与焊 件分离,若仍不能分离时应立即松开焊钳切断电源,以免短路时间过长而损坏电焊机。 二、焊条电弧焊的操作 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 3.引弧的技术要求 在引弧处,由于钢板温度较低,焊条药皮还没有充分发挥作用,会使引弧点处的焊缝 较高,熔深较浅,易产生气孔,所以通常应在焊缝起始点后面10mm处引弧,如图6-11。引 燃电弧后拉长电弧,并迅速将电弧移至焊缝起点进行预热。 预热后将电弧压短,酸性焊条的弧长约等于焊条直径, 碱性焊条的弧长应为焊条直径的一半左右,进行正常焊接。 采用上述引弧方法即使在引弧处产生气孔也能在电弧第二 次经过时,将这部分金属重新熔化,使气孔消除，并且不会 留引弧伤痕。为了保证焊缝起点处能够焊透,焊条可作适 当的横向摆动,并在坡口根部两侧稍加停顿,以形成一定大 小的熔池。 二、焊条电弧焊的操作 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 引弧对焊接质量有一定的影响,经常因为引弧不好而造成始焊的缺陷。综 上所述,在引弧时应做到以下几点: (1)工件坡口处无油污、锈斑,以免影响导电能力和防止熔池产生氧化物。 (2)在接触时,焊条提起时间要适当。太快,气体未电离,电弧可能熄灭;太慢,则 使焊条和工件粘合在一起,无法引燃电弧。 (3)焊条的端部要有裸露部分,以便引弧。若焊条端部裸露不均,则应在使用前 用锉刀加工,防止在引弧时,碰击过猛使药皮成块脱落,引起电弧偏吹和引弧瞬 间保护不良。 (4)引弧位置应选择适当,开始引弧或因焊接中断重新引弧,一般均应在离始焊 点后面10-20mm处引弧,然后移至始焊点,待熔池熔透再继续移动焊条,以消除可 能产生的引弧缺陷。 二、焊条电弧焊的操作 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 (二)引弧 电弧引燃后,就开始正常的焊接过程。为获得良好的焊缝成形,焊条得不断地运动。 焊条的运动称为运条。运条是电焊工操作技术水平的具体表现。焊缝质量的优劣、焊缝 成形的好坏,主要由运条来决定。 运条由三个基本运动合成, 分别是焊条的送进运动、焊条 的横向摆动运动和焊条的沿焊 缝移动运动,详见图6-12。 1.焊条的送进运动 主要是用来维持所要求的电弧长度。由于电弧的热量熔化了焊条端部,电弧逐渐变长, 有熄弧的倾向。要保持电弧继续燃烧,必须将焊条向熔池送进,直至整根焊条焊完为止。为 保证一定的电弧长度,焊条的送进速度应与焊条的熔化速度相等,否则会引起电弧长度的变 化,影响焊缝的熔宽和熔深。 二、焊条电弧焊的操作 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 2.焊条的摆动和沿焊缝移动 这两个动作是紧密相联的,而且变化较 多,较难掌握。通过两者的联合动作可获得 一定宽度、高度和一定熔深的焊缝。所谓 焊接速度即单位时间内完成的焊缝长度。 如图6-13,表示焊接速度对焊缝成形有一定 的影响。焊接速度太慢,会焊成宽而局部隆 起的焊缝;太快,会焊成断续细长的焊缝;焊 接速度适中时,才能焊成表面平整,焊波细 致而均匀的焊缝。 (二)引弧 二、焊条电弧焊的操作 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 3.运条手法 为了控制熔池温度,使焊缝具有一定的宽度和高度,在生产中经常采用下面几种运条手 法。 (1)直线形运条法,采用直线形运条法焊接时,应保持一定的弧长,焊条不摆动并沿焊接方向移 动。由于此时焊条不作横向摆动,所以熔深较大,且焊缝宽度较窄。在正常的焊接速度下,焊波 饱满平整。此法适用于板厚35mm的不开坡口的对接平焊、多层焊第一层焊道和多层多 道焊。 (2)直线往返形运条法。此法是焊条末端沿焊缝的纵向作来回直线形摆动,如图6-14所示,主 要适用于薄板焊接和接头间隙较大的焊缝。其特点是焊接速度快,焊缝窄,散热快。 (二)引弧 二、焊条电弧焊的操作 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 3.运条手法 (3)锯齿形运条法。此法是将焊条末端作锯齿形连续摆动并向前移动,如图6-15所示,在 两边稍停片刻,以防产生咬边缺陷,这种手法操作容易、应用较广,多用于比较厚的钢板的焊 接,适用平焊、立焊、仰焊的对接接头和立焊的角接接头。 (4)月牙形运条法。如图6-16所示,此法是使焊条末端沿着焊接方向作月牙形的左右摆 动,并在两边的适当位置作片刻停留,使焊缝边缘有足够的熔深,防止产生咬边缺陷。此法适 用于仰、立、平焊位置以及需要比较饱满焊缝的地方。其适用范围和锯齿形运条法基本相 同,但用此法焊出来的焊缝余高较大。其优点是,能使金属熔化良好,而且有较长的保温时 间,熔池中的气体和熔渣容易上浮到焊缝 表面,有利于获得高质量的焊缝。 (二)引弧 二、焊条电弧焊的操作 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 3.运条手法 (5)三角形运条法。如图所示,此法是使焊条末端作连续三角形运动,并不断向前移动。 按适用范围不同,可分为斜三角和正三角形两种运条方法。其中斜三角形运条法适用于焊 接T形头的仰焊缝和有坡口的横焊缝。其特点是能够通过焊条的摆动控熔化金属,促使焊缝 成形良好。正三角形运条法仅适用于开坡口的对接接头和T形接头的立焊。其特点是一次 能焊出较厚的焊缝断面,有利于提高生产率,而且焊缝不易产生夹渣等缺陷。 (二)引弧 二、焊条电弧焊的操作 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 3.运条手法 (6)圆圈形运条法。如图6-18所示,将焊条末端连续作圆圈运动,并不断前进。这种运 条方法又分正圆圈和斜圆圈两种。正圆圈运条法只适于焊接较厚工件的平焊缝,其优点是 能使熔化金属有足够高的温度,有利于气体从熔池中逸出,可防止焊缝产生气孔。斜圆圈 运条法适用于T形接头的横焊(平角焊)和仰焊以及对接接头的横焊缝,其特点是可控制熔 化金属不受重力影响,能防止金属液体下淌,有助于焊缝成形。 (二)引弧 二、焊条电弧焊的操作 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 (二)引弧 二、焊条电弧焊的操作 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 (三)收尾 电弧中断和焊接结束时,应把收尾处的弧坑填满。若收尾时立即拉断电弧,则 会形成比焊件表面低的弧坑。 在弧坑处常出现疏松、裂纹、气孔、夹渣等现象,因此焊缝完成时的收尾动作 不仅是熄灭电弧,而且要填满弧坑。 收尾动作有以下几种: (1)划圈收尾法。焊条移至焊缝终点时,作圆圈运动,直到填满弧坑再拉断电 弧。主要适用于厚板焊接的收尾。I (2)反复断弧收尾法。收尾时,焊条在弧坑处反复熄弧、引弧数次,直到填满弧 坑为止。此法一般适用于薄板和大电流焊接,但碱性焊条不宜采用,因其容易产生 气孔。 (3)回焊收尾法。焊条移至焊缝收尾处立即停止,并改变焊条角度回焊一小 段。此法适用于碱性焊条。I 当换焊条或临时停弧时,应将电弧逐渐引向坡口的斜前方,同时慢慢抬高焊条, 使得熔池逐渐缩小。当液体金属凝固后,一般不会出现缺陷。 三、焊条电弧焊的安全要求 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 1.电焊机 (1)电焊机必须符合现行有关焊机标准规定的安全要求。 (2)电焊机的工作环境应与焊机技术说明书上的规定相符,特殊环境条件下,如在 气温过低或过高,湿度过大,气压过低以及在腐蚀性或爆炸性等特殊环境中作业,应使 用适合特殊环境条件性能的电焊机,或采取必要的防护措施。 (3)防止电焊机受到碰撞或剧烈振动(特别是整流式焊机),室外使用的电焊机必须 有防雨雪的防护设施。 (4)电焊机必须装有独立的专用电源开关,其容量应符合要求。当焊机超负荷时, 应能自动切断电源。禁止多台焊机共用一个电源开关。 电源控制装置应装在电焊机附近人手便于操作的地方,周围留有安全通道。 采用启动器启动的焊机,必须先合上电源开关,再启动焊机。 焊机的一次电源线,长度一般不宜超过2-3m,当有临时任务需要较长的电源线 时,应沿墙或立柱用瓷瓶隔离布设,其高度必须距地面2.5m以上,不允许将电源线拖在 地面上。 三、焊条电弧焊的安全要求 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 1.电焊机 (5)电焊机外露的带电部分应设有完好的防护(隔离)装置,电焊机裸露接线柱必须 设有防护罩。 (6)使用插头插座连接的焊机,插销孔的接线端应用绝缘板隔离,并装在绝缘板平 面内。 (7)禁止用连接建筑物金属构架和设备等作为焊接电源回路。 (8)电弧焊机的安全使用和维护。 接入电源网路的电焊机不允许超负荷使用。焊机运行时的温升,不应超过标 准规定的温升限值。 必须将电焊机平稳地安放在通风良好、干燥的地方,不准;近高热及易燃易爆 危险的环境。 要特别注意对整流式弧焊机硅整流器的保护和冷却。 禁止在焊机上放置任何物件和工具,启动电焊机前,焊钳焊件不能短路。 采用连接片改变焊接电流的焊机,调节焊接电流前应先切断电源。 三、焊条电弧焊的安全要求 第 三 节 焊条电弧焊与电弧切割的安全操作 1.电焊机 电焊机必须经常保持清洁。清扫尘埃时必须断电进行,焊接现场有腐蚀性、 导电性气体或粉尘时,必须对电焊机进行隔离防护: 电焊机受潮,应当用人工方法进行干燥,受潮严重的,必须进行检修, 每半年