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电焊知识手工电弧焊是通过加热或加压，或者两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件（有时称被焊的分离工件）达到原子结合或称永久连接的一种加工方法称为焊接。根据焊接过程的本质不同，焊接可分为：熔化焊焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法，常见的熔焊有电弧焊、气焊、气体保护焊等。压力焊焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法。常见的压力焊有电阻焊、摩擦焊等。钎焊采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用液体钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。按焊接热源的形式不同，可分为电焊、气焊和电阻焊等。电弧焊是利用电弧作为热源的熔焊方法（简称弧焊）。用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊称为手工电弧焊（简称手弧焊）。一、手弧焊的焊接过程及焊接电弧1、焊接过程焊接前，先将焊件和焊钳通过导线分别接到弧焊机输出端的两极，并用焊钳夹持焊条。焊接时，首先在焊件与焊条间引出电弧，电弧热将同时熔化焊件接头处和焊条，形成金属熔池，随着焊条沿焊接方向向前移动，新的熔池不断产生，原先的熔池则不断冷却、凝固、形成焊缝，使分离的两个焊接连接在一起。焊后用清渣锤把覆盖在焊缝上的熔渣清理干净，检查焊接质量。2、焊接接头的组成焊接接头包括焊缝，熔合区和热影响区三部分。焊缝是焊件经焊接后形成的结合部分（金属熔池冷却凝固而获得）；热影响区是焊接过程中材料因受热的影响（但未熔化）而发生组织转变和力学性能变化的区域；熔合区是焊缝向热影响区过渡的区域。3、焊接电弧焊接电弧是由一定电压的两电极或电极（手弧焊时为焊条）与焊件间在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。焊接电弧的最高温度可达6000-8000K，并发出大量紫外线和红外线，对人体有害，因此应用面罩及手套保护眼睛和皮肤等。二、手工电弧焊设备与工具进行手弧焊时的工具有：夹持焊条的焊钳；保护眼睛、皮肤免于灼伤的电弧手套和面罩；清除焊缝表面及渣壳的清渣锤和钢丝刷等。手弧焊的主要设备有弧焊机，按其供给的焊接电流种类的不同可分为交流弧焊机和直流弧焊机两类。1、交流弧焊机交流弧焊机供给焊接时的电流是交流电，是一种特殊的降压变压器，它具有结构简单、价格便宜、使用可靠、工作噪声小、维护方便等优点，所以焊接时常用交流弧焊机，它的主要缺点是焊接时电弧不够稳定。实习时用的弧焊机为BX1-330型弧焊机。其含义是：B-交流变压器；X1下降特性；330基本规格（即额定电流为330安培）。其空载电压为6070伏。工作电压在2030伏左右，随焊接时电弧长度变化而波动，电弧长度增加，工作电压升高。它可以通过改变绕组接法及调节可动铁芯位置来改变焊接电流大小。2、直流弧焊机直流弧焊机供给焊接时的电流为直流电。它具有电弧稳定、引弧容易、焊接质量较好的优点，但是直流弧焊发电机结构复杂、噪声大、成本高、维修困难。在焊接质量要求高或焊接2mm以下薄钢件、有色金属、铸铁和特殊钢件时，宜用直流弧焊机。三、焊条1、焊条的组成和作用涂有药皮的供手电弧焊用的焊条由焊芯和药皮两部分组成。焊芯是一根具有一定直径和长度的金属丝。焊接时焊芯的作用；一是作为电极，产生电弧；二是熔化后作为填充金属，与熔化的母材一起形成焊缝。焊芯的化学成分将直接影响焊缝质量，所以焊芯是由炼钢厂专门冶炼的。我国常用的碳素结构钢焊条的焊芯牌号为H08、H08A，平均含碳量为0.08%（A表示优质）。焊条的直径是用焊芯直径来表示的，常用的直径为3.26mm，长度为350450mm。涂在焊芯外面的药皮，是由各种矿物质（如大理石、萤石等），铁合金和粘结剂等原料按一定比例配制而成。药皮的主要作用是：使电弧容易引燃并稳定电弧燃烧；形成大量气体和熔渣以保护熔池金属不被氧化；通过熔池中冶金作用去除有害的杂质（如氧、氢、硫、磷等）和添加合金元素以提高焊缝的力学性能。 2、焊条的种类及牌号焊条按用途不同可分为结构钢焊条、耐热钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条等。焊条按熔渣化学性质可分为：酸化焊条和碱化焊条两大类。碱性焊条焊出的焊缝含氢、硫、磷少。焊缝力学性能良好，但对油、水、铁锈敏感，易产生气孔。酸性焊条焊接时电弧稳定、飞溅少、脱渣性好。因此重要的焊接结构件选用碱性焊条，而一般结构件都选用酸性焊条。结构钢焊条的牌号表示方法为：以汉字拼音字首加上三位数字来表示如我们实习中用的结构钢焊条的牌号为J422（或结422）。“J”表示结构钢焊条的“结”字。后面的两为数字“42”为焊缝金属的抗拉强度不小于420MPa;最后一位数字“2”代表钛钙型药皮，用交流或直流电源均可。四、手弧焊工艺手弧焊工艺主要包括焊接接头形式，焊缝空间位置和焊接工艺参数等。1、焊接接头形式和坡口形状根据焊件厚度和工作条件不同，常用的焊接接头形式有对接、搭接、丁字接和角接等四种。对接接头是各种焊接结构中采用最多的一种接头形式。因对接接头受力较均匀，所以重要的受力焊缝尺量选用。根据焊接板厚不同，对接接头的坡口型式有：（1）I形坡口（或称平接）：用于焊接板厚为1-6mm的焊接，为了保证焊透件，接头处要留有0-2.5mm的间隙。（2）V形坡口：用于板厚为6-30mm焊件的焊接，该坡口加工方便。（3）X形坡口：用于板厚12-40mm焊件的焊接，由于焊缝两面对称，焊接应力和变形小。（4）U形坡口：用于板厚20-50mm焊接的焊接、容易焊透、工件变形小。2、焊缝的空间位置按焊缝在空间位置不同，可分为平焊、立焊、横焊和仰焊等。平焊时操作方便、劳动条件好，生产率高、焊缝质量容易保证，对操作者的技术水平要求较低，所以应尽可能地采用平焊。仰焊最难焊接。3、焊接工艺参数及其确定焊接工艺参数是焊接时为保证焊接质量而选定的诸物理量的总称。手弧焊的焊接工艺参数主要包括：焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度和焊接层数等。（1）焊条直径的选择：根据焊件的板厚国标标准规定的直径规格进行选择。工件厚时，可选择较粗焊条，平焊低碳钢时，可按下表选取取。焊件厚度（mm）234561212焊条直径(mm)23.23.24455-6（2）焊接电流的确定：根据焊条直径选择焊接电流。焊接低碳钢时，按下面经验公式选择焊接电流：I=(3050)d。应当指出，上式只提供一个大概的焊接电流范围，实际生产中，还要根据焊件厚度、接头形式、焊接位置、焊条种类等因素，通过试焊来调整和确定焊接电流大小。电流过小，易引起夹渣和末焊透；电流过大，易产生咬边、烧穿等缺陷。（3）电弧电压：由电弧长度决定（即焊条焊芯端部与熔池之间的距离）。电弧长，电弧电压高，电弧燃烧不稳定；熔深减小，飞溅增加，且保护不良，易产生焊接缺陷；电弧短，电弧电压低。操作时采用短电弧，一般要求电弧长度不超过焊条直径。（4）焊接速度：指焊条沿焊接方向移动的速度，即单位时间内完成的焊缝长度，手弧焊时，焊接速度由操作者凭经验来掌握。五、对接平焊的操作技术1、引弧引燃并产生稳定电弧的过程称为引弧。引弧方法有敲击法和磨擦法两种。引弧时焊条提起动作要快，否则容易粘在工件上。如发生粘条、可将焊条左右摇动后拉开，若接不开，则要松开焊钳，切断焊接电路，待焊件稍冷后再作处理。2、运条焊接时，焊条应有三个基本运动；焊条向下送进，送进速度应与焊条的熔化速度相等。以便弧长维持不变；焊条沿焊接方向向前运动，其速度也就是焊接速度；横向摆动，焊条以一定的运动轨道周期地向焊缝左右摆动，以获得一定宽度的焊缝。这三个运动结合起来称为运条。3、收尾在焊缝焊完时，不应在焊缝尾处出现尾坑。如果收尾时立即拉断电弧、则会在焊缝尾部出现低于焊件表面的弧坑，所以焊缝的收尾不仅要熄弧，还要填满弧坑。一般的收尾方法有：划圈收尾法（即焊条停止向前移动，而朝一个方向旋转，自下而上地慢慢拉断电弧）、反复断弧收尾法和回弧收尾法等。4、焊前的点固为了固定两焊件的相对位置，焊前要在工件两端进行定位焊（通常称为点固）。点固后要把渣清理干净。若焊件较长，则可每隔200-300mm左右，点固一个焊点。六、手弧焊常见的缺陷1、气孔：焊件表面焊前清理不良，药皮受潮，焊接电流过小或焊接速度过快，使气体来不及逸出熔池。2、咬边：焊接电流过大、电弧过长、运条方法不当等会形成咬边。3、夹渣：接头清理不良、焊接电流过小，运条不适和多层焊时前道焊缝的熔渣未清除干净等易产生夹渣。4、未焊透：焊接电流过小，焊接速度太快、坡口角度太小或装配间隙太小、电弧过长等易形成未焊透。5、裂缝：不正确的预热和冷却，不合理的焊接工艺（如焊接次序）、钢的含硫量过高、气孔与夹渣的诱发等均会形成裂缝。七、手弧焊的安全注意事项1、防止触电：弧焊机外壳应接地，焊把与焊钳间应绝缘良好。2、避免弧光烧伤：电弧中较强的紫外线与红外线对人体有害，操作者应穿好工作服，戴好面罩和手套后方可施焊。3、防止烫伤：焊件在焊后必须用钳子夹持，应注意敲渣方向，避免熔渣烫伤。4、注意通风：施焊场地要通风良好，防止或减少焊接时从焊条药皮中分解出来的有害气体。5、保护焊机：焊钳切不可放置在工作台上、停止焊接时，应关闭电源其他回答共 1 条焊接技术 焊接技术自发明至今已有百余年的历史，工业生产中的一切重要产品，如航空、航天及核能工业中产品的生产制造都离不开焊接技术。当前，新兴工业的发展迫使焊接技术不断前进，如微电子工业的发展促进了微型连接工艺和设备的发展；陶瓷材料和复合材料的发展促进了真空钎焊、真空扩散焊、喷涂以及粘接工艺的发展。所以焊接技术将随着科学技术的进步而不断发展，主要体现在以下几个方面： 1 能源方面 目前，焊接热源已非常丰富，如火焰、电弧、电阻、超声、摩擦、等离于、电子束、激光束、微波等等，但焊接热源的研究与开发并未终止，其新的发展可概括为三个方面：首先是对现有热源的改善，使它更为有效、方便、经济适用，在这方面，电子束和激光束焊接的发展较显著；其次是开发更好、更有效的热源，采用两种热源叠加以求获得更强的能量密度，例如在电子束焊中加入激光束等；第三是节能技术。由于焊接所消耗的能源很大，所以出现了不少以节能为目标的新技术，如太阳能焊、电阻点焊中利用电子技术的发展来提高焊机的功率因数等。 2 计算机在焊接中的应用 弧焊设备微机控制系统，可对焊接电流、焊接速度、弧长等多项参数进行分析和控制，对焊接操作程序和参数变化等作出显示和数据保留，从而给出焊接质量的确切信息。目前以计算机为核心建立的各种控制系统包括焊接顺序控制系统、PID调节系统、最佳控制及自适应控制系统等。这些系统均在电弧焊、压焊和钎焊等不同的焊接方法中得到应用。计算机软件技术在焊接中的应用越来越得到人们的重视。目前，计算机模拟技术已用于焊接热过程、焊接冶金过程、焊接应力和变形等的模拟；数据库技术被用于建立焊工档案管理数据库、焊接符号检索数据库、焊接工艺评定数据库、焊接材料检索数据库等；在焊接领域中，CAD/CAM的应用正处于不断开发阶段，焊接的柔性制造系统也已出现。 3 焊接机器人和智能化 焊接机器人是焊接自动化的革命性进步，它突破了焊接刚性自动化的传统方式，开拓了一种柔性自动化新方式，焊接机器人的主要优点是：稳定和提高焊接质量，保证焊接产品的均一性；提高生产率，一天可24小时连续生产；可在有害环境下长期工作，改善了工人劳动条件；降低了对工人操作技术要求；可实现小批量产品焊接自动化；为焊接柔性生产线提供了技术基础。为提高焊接过程的自动化程度，除了控制电弧对焊缝的自动跟踪外，还应实时控制焊接质量，为此需要在焊接过程中检测焊接坡口的状况，如熔宽、熔深和背面焊道成形等，以便能及时地调整焊接参数，保证良好的焊接质量，这就是智能化焊接。智能化焊接的第一个发展重点在视觉系统，它的关键技术是传感器技术。虽然目前智能化还处在初级阶段，但有着广阔前景，是一个重要的发展方向。有关焊接工程的专家系统，近年来国内外已有较深入的研究，并已推出或准备推出某些商品化焊接专家系统。焊接专家系统是具有相当于专家的知识和经验水平，以及具有解决焊接专门问题能力范围的计算机软件系统。在此基础上发展起来的焊接质量计算机综合管理系统在焊接中也得到了应用，其内容包括对产品的初始试验资料和数据的分析、产品质量检验、销售监督等，其软件包括数据库、专家系统等技术的具体应用。 4 提高焊接生产率焊接技术 提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力。提高生产率的途径有二个方面：其一,是提高焊接熔敷率。手弧焊中的铁粉焊、重力焊、躺焊等工艺；埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类，其效果显著。例如三丝埋弧焊，其工艺参数分别为2200A X 33V；1400A X 40V 1100A X45V，采用坡口截面较小，背面采用挡板或衬垫，50 6mm的钢板可一次焊透成形，焊速达到04mmin以上，其熔敷效率是手弧焊的100倍以上。其二,是减少坡口截面及熔敷金属量，近10年来最突出的成就是窄间隙焊接。窄间隙焊接采用气体保护焊为基础，利用单丝、双丝或三丝进行焊接。无论接头厚度如何，均可采用对接形式。例如，钢板厚度由50300mm，间隙均可设计为13mm左右，因而所需熔敷金属量成数倍、数十倍地降低，从而大大提高了生产率。窄间隙焊接的主要技术关键是如何保证两侧熔透和保证电弧中心自动跟踪处于坡口中心线上。为解决这两个问题，世界各国开发出多种不同方案，因而出现了种类多样的窄间隙焊接法。电子束焊、激光束焊及等离子弧焊时，可采用对接接头，且不用开波口，因此是理想的窄间隙焊接法，这是它们受到广泛重视的重要原因之一。 电弧焊基础知识 焊条电弧焊原理一 焊接的概念：通过适当的物理化学过程（加热或者加压，或者两者同时进行，用或不用填充材料）使两个分离的固态物体产生原子（分子）间结合力而连接成一体的连接方法。二 电弧的概念：电弧是在一定条件下电荷通过电极间气体空间的一种导电过程，或者说是一种气体放电现象。三 电弧中带电粒子的产生：电弧是由两个电极和它们之间的气体空间组成。电弧中的带电粒子主要依靠两电极之间的气体电离和电极发射电子两个物理过程所产生的，同时也伴随着解离、激励、扩散、复合、负离子的产生等过程。四 电离与激励（一）电离：在一定条件下中性气体分子或 原子分离为正离子和电子的现象称为电离。电离的种类： 1 .热电离： 高温下气体粒子受热的作用相互碰撞而产生的电离称为热电离。 2. 电场电离： 带电粒子从电场中获得能量，通过碰撞而产生的电离过程称为电场作用下的电离。 3.光电离： 中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离现象称为光电离。（二）电子发射： 金属表面接受一定的外加能量，自由电子冲破金属表面的约束而飞到电弧空间的现象。1、热发射 金属表面承受热作用而产生的电子发射现象。热阴极： W、C 电极的最高温度不能超过沸点； 冷阴极： FeCuAlMg等。影响因素：温度、材质、表面形态2、电场发射： 当金属表面空间存在一定强度的正电场时，金属内的自由电子受此电场静电库伦力的作用，当此力达到一定程度时，电子可飞出金属表面，这种现象称电场发射。对低沸点材料，电场发射对阴极区提供带电粒子起重要作用。影响因素：温度、材质、电场大小3、光发射： 当金属表面接受光辐射时，也可使金属表面自由电子能量增加，冲破金属表面的约束飞到金属外面来，这种现象称为光发射。4、粒子碰撞发射： 高速运动的粒子（电子或离子）碰撞金属表面时，将能量传给金属表面的自由电子，使其能量增加而跑出金属表面，这种现象称为粒子碰撞发射。在一定条件下，粒子碰撞发射是电弧阴极区提供导电所需电子的主要途径。（三）.负离子形成在一定条件下，有些中性原子或分子能吸附一个电子而形成负离子，形成过程中放出热量。表征形成负离子的能力，用电子亲和能表示。亲和能大，电弧气氛中形成的负离子就多，电弧的导电能力就差。负离子形成一般发生在电弧的外围温度低的区域，中性原子或分子捕获运动动能较低的电子。五、焊接电弧的构成及其导电特性（一）电弧的组成区域：阴极区 10-410-6cm ； 弧柱区 ：阳极区 10-210-3cm六阴极区的导电机构1.热发射型导电机构；2.电场发射型导电机构；3.等离子型导电机构七、1.阴极斑点：阴极通过微小的斑点发射电子，这些斑点上的电流密度很高，称为阴极斑点。电流密度：5105107A/cm 2。 形成阴极斑点的条件决定了焊接过程中一些现象的产生，即阴极表面上热发射性能强的物质有吸引电弧的作用；阴极斑点有自动跳向温度高、热收射强的物质上的性能。如果金属表面有低逸出功的氧化膜存在时，阴极斑点有自动寻找氧化膜的倾向。2.阳极斑点： 由于阳极斑点的形成条件之一是金属的蒸发，因此金属表面覆盖氧化膜时，同阴极斑点的情况相反，阳极斑点则有避开氧化膜而去自动寻找纯金属表面的倾向。八、电弧力1.电磁力： 当电流在一个导体中流过时，整个电流可看成是由许多平行的电流线组成，这些电流线间将产生相互吸引力，使导体断面有收缩的倾向，这种收缩现象谓之电磁收缩效应，而作用的力称为电磁收缩力或电磁力。2.等离子流力：在电弧中由于电弧推力引起高温气流的运动所形成的力称为等离子流力。 等离子流力除影响焊缝形状外，它还有促进熔滴过渡、搅拌熔池、增加电弧的挺度等作用。3.斑点力：斑点力在一定条件下将阻碍焊条熔化金属的过渡。4.爆破力： 熔滴短路过渡时由电磁收缩力及液柱小桥气化爆断引起，促进短路过渡，但会造成飞溅。5.细熔滴冲击力： 富Ar气体射流过渡焊接时，熔化金属形成连续细滴沿焊丝轴向高速射向熔池，产生很大的冲击力，此力加上电磁力、等离子流力，极易造成指状熔深。九、电弧自身磁场的作用（一）是产生磁收缩力，促进熔滴过渡，保证一定的熔深，使电弧具有刚直性；影响因素 ：电流大小；气体介质 ；压缩程度；电极形状（二）是在一定条件下，会带来磁偏吹现象，使电弧不稳定，影响焊接过程及焊缝成形。种类；导线接线位置引起的磁偏吹（直流）；电弧附近的铁磁物质引起的磁偏吹；剩磁引起的磁偏吹交流电弧的磁偏吹解决办法： 以交代直 ；短弧焊；工件消磁、避免周围铁磁物质 ；对于长和大的工件可采用两边连接地线的方法；选用厚皮焊条。十一、焊丝的熔化速度、熔化系数及影响因素（一） 熔化速度：单位时间熔化焊丝的重量或长度（m/h；g/h）。（二） 熔化系数：单位时间内通过单位电流时焊丝熔化的重量或长度（m/Ah;g/Ah）。影响因素焊接电流与电压 电流极性 保护气体介质 电阻热十二、熔滴过渡概念：焊丝（条）端头的金属在电弧热作用下被加热熔化形成熔滴，并在各种力的作用下脱离焊丝（条）进入熔池，称之为熔滴过渡。十三熔滴上的作用力（一）表面张力：表面张力一方面使熔滴形成缩颈，另一方面是熔滴的主要维持力。1 与材料成分有关2 熔滴上有表面活化物质时，可以大大降低表面张力系数3 与气体介质有关 4 与熔滴温度有关（二）重力：作用：平焊（推力）； 立、仰焊（阻力）（三）电磁力 ：当dGdD易过渡; dG十四 熔滴过渡主要形式及特点自由过渡：是指熔滴脱离焊丝端部后，经过电弧空间自由运动一段距离后而落入熔池的过渡方式。接触过渡；是焊丝端部的熔滴通过与熔池表面相接触而过渡到熔池中去渣壁过渡：熔滴是通过熔渣的空腔壁上或沿药皮套筒过渡到熔池中去。（一）滴状过渡1 形态：电弧弧根面积少，斑点力大。2 形成原因推力：重力，等离子流力 3 阻力：表面张力，斑点力 4 形成条件：小电流，大弧压（二）喷射过渡：1 形成条件：Ar或富Ar2 主要形式 射滴 亚射流 射流1.射滴过渡： 1） 特点过渡熔滴的直径同焊丝直径相近，并沿焊丝轴线方向过渡到熔池中，过渡时的加速度大于重力加速度 2） 过渡力推力：电磁力、重力、等离子流力 阻力：表面张力 3）应用焊接方法:铝MIG，钢脉冲MIG2 .射流过渡1）特点：熔滴体积小、过渡频率快，等离子流力大，粒子冲击力大，伴有“咝咝”声。2）条件：富Ar，直流反接，II临（三）短路过渡：采用较小电流和低电压焊接时，熔滴在未脱离焊丝端头前就与熔池直接接触，电弧瞬时熄灭短路，熔滴在