实习教案2.doc

第二学期概述【教学目的】1. 能够按照有关技术文件对自用焊接材料，进行工艺性实验。 2. 能够独立制订常用焊接材料的焊接工艺参数。 3. 掌握常用焊接材料不同焊接结构的焊接方发法。4. 能够达到中级工操作水平。 【重点和难点】气保焊与手弧焊操作的区别、简单焊接工艺的制定【教学内容】1.复合操作练习2.手工电弧焊管件焊接操作练习3.单面焊接双面成型操作练习4.手工钨极氩弧焊操作练习5.二氧化碳气体保护焊操作练习6.半自动切割机与仿行切割机操作练习课题一 复合练习【教学目的】本课题的练习，是把上一学期所学内容进行巩固，结合起来综合练习。目的是把基本功进行巩固，为下面课题练习作好准备。【重点和难点】安全操作规程、手工电弧焊焊接工艺参数及焊缝成形【教学内容】1. 安全文明生产及安全操作规程2. 手工电弧焊四种位置的焊缝形式3.氧、乙炔手工焊接与切割4.弧焊变压器的维护与保养【教学过程】一、安全文明生产及安全操作规程1.复习2.安全文明生产及安全操作规程讲解。3.举案例对安全进行讲解，使大家始终把安全放在第一位。4.提醒大家养成良好的，安全文明生产习惯。二、手工电弧焊四种位置的焊缝形式1.熟悉、适应焊接实习场地的设备、环境与气氛。2.按照第一学期所讲解的不同位置的操作方法分组进行练习。重点焊缝成形3.立焊、仰焊操作时的安全防护，示范安全与非安全标准。4.不定期进行测试，所练习的焊缝形式。针对测试结果进行讲评。5.用实际操作（工件）检测练习的结果。三、氧、乙炔手工焊接与切割1.重点强调气焊与气割的安全操作规程、注意事项及易燃易爆物品的管理。2.设备的安装、连接、维护与保养。3.按第一学期所讲解的操作方法分组进行练习，适应后，分别增加难度。4.气焊控制热影响区与变形量，气割控制割口质量与直线性。四、弧焊变压器的维护与保养1. 弧焊变压器的安装注意事项弧焊电源的正确安装是保证弧焊电源正常使用、减少故障、提高寿命、保证安全及节约能源的重要条件。 弧焊电源的安装一般由电工和焊工合作完成。 在室内固定位置焊接时，弧焊电源应尽量靠近焊接地点，这样，既可减少焊接电缆长度，又可使焊工能及时方便地调节电流。若焊接地点不固定时，则弧焊电源应尽量安装在距各焊接地较近的位置。在选择弧焊电源安装位置时，还应考虑安装地点的环境条件，避免安装在墙脚、靠近水池、酸洗糟、碱槽等地方。如果必须在潮湿场所工作，应采取必要的防潮措施，例如在弧焊电源下面垫上木板或橡胶板等。室外安装时为防止雨、雪、风、砂和灰尘的危险，应为弧焊电源筑一临时遮蓬，但不要过于密封，以保证弧焊电源散热良好。2.弧焊变压器的安装固定式弧焊变压器动力线的安装 接线时，应根据弧焊电源铭牌上所标的初级电压值确定接入方案。初级电压有380v的，也有220v的，还有380v220v两用的，必须使线路电压与弧焊电源规定电压一致。将选择好的熔断器、开关装在开关板上，开关板固定在墙上，并接入具有足够容量的电网。用选好的动力线将弧焊电源输人端与开关板连接。弧焊电源的一次电源线，长度一般不宜超过23m。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。弧焊变压器接地线的安装 为了防止弧焊变压器绝缘损坏或初级线圈碰壳时使外壳带电而引起触电事故，弧焊电源外壳必须可靠接地。接地线应选用单独的多股软线，其截面不小于相线截面的1/2接地线与机壳的连接点应保证接触良好，连接牢固。接地线另一端可与地下水管或金属构架相接（接触必须良好），但不可接在地下气体管道上，以免引起爆炸。最好还是安装接地极，它可用金属管（壁厚大于3.5mm，直径大于2535mm，长度大于2m）或用扁铁（厚度大于4mm，截面积大于48 mm，长度大于2m）埋在地下0.5m深处即可。焊接电缆线的安装 在安装焊接电缆之前，根据弧焊电源的最大焊接电流，选择一定横截面积，长度不超过30m的焊接电缆两根。电缆的一端均接上电缆铜接头，另一端分别装上焊钳或地线卡头。铜接头要牢牢卡在电缆端部的铜线上，并且要灌锡，以保证接触良好和具有一定的接合强度。 地线卡头装在地线的终端，其作用是保证地线与焊件可靠接触，地线卡头与工件的接触部分尽量采用铜质材料。 交流弧焊电源不分极性，可将焊接电缆铜接头一端分别接人弧焊电源输出接线板，并拧紧。 弧焊变压器安装后的检查与验收 弧焊电源安装后，须经试焊鉴定后方可交付使用。在接线完毕经检查无误后，先接通电源，用手背接触弧焊电源外壳，若感刭轻微震动，则表示弧焊电源初级线圈已通电，此时弧焊电源输出端应有正常空载电压（6080v）。然后将弧焊电源电流调到最大及最小，分别进行试焊，以检验弧焊电源电流调节范围是否正常可靠。在试焊中，应观察弧焊电源是否有异味、冒烟、异常噪声等现象。如有上述现象发生，应及时停机检查，排除故障。 经检查及试焊后，确定弧焊电源工作正常，则可投入使用，弧焊电源安装工作即告完成。3.弧焊电源的正确使用与维护 弧焊电源使用时，应注意以下几点：焊机应由电工接入电网。 焊机接入电网后或进行焊接时，不得随意移动或打开机壳；焊机与电缆连接要牢固，防止因接触不良，烧坏接线柱。焊前，应检查焊机运转是否正常，冷却风扇旋转方向是否正确；应按焊机的容量使用焊机，防止过载烧毁焊机。 焊机发生故障时，应立即切断电源，对其进行检查和修理。焊接过程中，不准拉间；离开工作现场应及时断开电源。焊机要注意保养，保持清洁。注意事项1.安全操作规程及安全操作防护。2.易燃易爆物品的管理。3.预防触电及设备的管理。课题二 手工电弧焊管件焊接操作练习【教学目的】通过本课题的学习，让大家熟练掌握各种管径、不同壁厚及各种位置手工电弧焊的操作方法。【重点和难点】焊接工艺参数的选择、手腕的灵活程度【教学内容】1.座骑式管板操作练习2.水平转动对管操作练习3.垂直固定对管操作练习4.水平全位置对管操作练习【教学过程】一、座骑式管板操作练习参照第一学期平角焊的操作方法，在保持电弧稳定性的同时，增加了手腕的转动。注意焊条的角度和焊缝的整体下垂。二、水平转动对管操作练习 管子在水平位置下焊接，由全位置变为平焊或爬坡焊的位置，对焊工的操作和焊缝成型都十分有利。 1.焊前准备（1）试件及坡口尺寸 材质：20号钢；试件尺寸：108mm8 mm；坡口尺寸如图2-1所示。图21 管道水平转动焊对口简图 （2）焊接材料及设备：E4303，2.5 mm3.2 mm；BX3315。（3）焊前清理 将坡口及两侧20 mm范围内的铁锈、油污、氧化物等清理干净，使其露出金属光泽。（4）装配与定位焊 组对间隙：23 mm；错边量：1 mm；钝边：0.51 mm；定位焊：定位焊缝位于管道截面上相当于“10点钟”和“2点钟”的位置，每处定位焊缝长度为1015 rnm。2.操作要点（1）打底焊 打底焊道为单面焊双面成型，既要保证坡口根部焊透，又要防止烧穿或形成焊瘤。采用断弧焊，操作手法与钢板平焊基本相同。焊条直径2.5 rnm，焊接电流6080A。打底焊的操作顺序是：从管道截面上相当于“10点半钟”的位置起焊，进行爬坡焊，每焊完一根焊条转动一次管子，把接头的位置转到管道截面上相当于“10点半钟”的位置。焊条角度如图22所示。图22 水平转动焊时的焊条角度示意图焊条伸进坡口内让1/31/4的弧柱在管内燃烧，以熔化两侧钝边。熔孔深人两侧母材0.5mm。更换焊条进行焊缝中间接头时，采用热焊法。与钢板平焊相同。 在焊接过程中，经过定位焊缝时，只需将电弧向坡口内压送，以较快的速度通过定位焊缝，过渡到坡口处进行施焊即可。 （2）填充焊 采用连弧焊进行焊接。施焊前应将打底层的熔渣、飞溅清理干净。焊条直径3.2 mm，焊接电流90110A，焊条角度与打底焊相同。其他注意事项与钢板平焊相同。（3）盖面焊 盖面焊缝要满足焊缝几何尺寸要求，外形美观，与母材圆滑过渡，无缺陷。施焊前应将填充层的熔渣、飞溅清理干净。焊条直径3.2 mm焊接电流90110A。施焊时焊条角度、运条方法与填充焊相同，但焊条水平横向摆动的幅度应比填充焊更宽，电弧从一侧摆至另一侧时应稍怏些，当摆至坡口两侧时，电弧应进一步缩短，并要稍作停顿以避免咬边。三、垂直固定对管操作练习1.焊前准备（1）试件尺寸及要求 试件材料：20号钢。试件及坡口尺寸：300 mm200 mm12 mm。焊接位置：垂直固定。焊接要求：单面焊。焊接材料：E4303。 （2）准备工作 选用Bx3300型弧焊变压器，基本要求与“对接立焊”的相关内容相同。 （3）试件装配装配间隙 为3.0 mm。定位焊 其相对位置如图23所示。采用与焊接试件相应型号焊条进行定位焊，并在试件坡口内进行定位焊，焊点长度为1015 mm，厚度为34 mm，必须焊透且无缺陷。其两端应预先打磨成斜坡，以便接头。错边量 错边量0。8 mm。图2-3管子垂直固定焊位置2.操作要要领采用三层六道焊接。垂直固定管焊接操作技术基本和板状对接横焊相同。不同之处是管子有弧度，焊条要随时变换角度。（1）打底焊 可采用连弧或断弧焊接。采用逆时针方向焊接。焊条与试件下侧夹角为7580，与管子切线的焊接方向夹角为7075，如图24所示。图24焊条角度在定位焊接点对称的坡口内引弧，采用两点击穿法进行焊接。待坡口两侧熔化时，焊条向根部压送，熔化并击穿坡口根部，听到“哗、哗”的声音，并形成第一个熔池和熔孔，使两侧钝边熔化0.51.0 mm，立即灭弧。待熔池收缩到原熔池的13时，马上重新引弧进行焊接。电弧始终从坡口上侧引燃，并在上侧根部停留约1s，然后向下侧运条。在下侧根部停留12s后，迅速移动焊条，使电弧沿坡口下侧后方灭弧。灭弧与接弧时间间隔要短，灭弧动作要果断，不得拉长电弧，灭弧频率每分钟7080次。接弧位置要准确。焊接时应保持熔池形状大小一致，熔池铁水清晰明亮。打底焊换焊条时，在距离前段焊缝收尾处后约10 mm处引弧，连弧焊接至收弧弧坑中心坡口根部时，焊条向下压一下，听到“哗、哗”的声音，表示接头熔透并形成熔孔，立即灭弧，然后正常运条施焊。与定位焊缝接头时，当运条到定位焊缝根部时，要留一个小孔，小孔直径与所用焊条直径相当。此时不能灭弧，并将定位焊缝端预热，继续补充铁水让小孔自由封曰，在封口的同时焊条向下压一下，听到“哗、哗”的声音后，稍作停顿，继续焊接约10 mm，填满弧坑再收弧。后半圈焊接时，引弧是从定位焊缝开始，然后接头。打底焊最后一个接头的操作方法和前一个接头的操作方法一样。（2）填充焊 采用连弧手法，进行一层二道焊接操作。换焊条接头是从收弧处前方约10 mm处引弧，将电弧拉回弧坑并填满，然后正常运条施焊。从下侧坡开始排列，压第一道焊道1312。填充层高度距离焊件表面坡口边缘线11.5 mm，保持坡口边缘线完整。这是盖面时的基准线。（3）盖面焊 盖面层分三道焊接，从下侧坡口开始向上排列。焊前应将填充层的熔渣和飞溅等物清理干净，并修平局部上凸的部分。采用直线不摆动运条。第一道焊道焊条与试件下侧夹角约为80，使下坡口边缘熔化12 mm。第二道焊条与试件下侧夹角8590，并有12压在上一道焊道上。最后一道焊道焊条与焊件下侧夹角为7080，并使上坡口边缘熔化12 mm，达到焊缝与试件表面圆滑过渡。 3.注意事项每层焊缝完成后，将熔渣和凸出的部分清除。坡口上侧、下侧和熔敷金属之间不能形成死角，以免形成夹渣及未熔合。运条过程中，必须根据管道圆弧的变化而不断变换焊条角度。盖面层要求高低、宽窄一致，避免上侧咬边。四、水平全位置对管操作练习1.焊前准备（1）试件尺寸及要求 试件材料：20号钢。试件及坡口尺寸如图25所示。焊接位置：水平固定。焊接要求：单面焊。焊接材料：E4303。 图25 水平固定管焊接试件及坡口尺寸（2）准备工作 选用Bx3300型弧焊变压器，基本要求 与“对接立焊”的相关要求相同。（3）试件装配 装配间隙 3.0 mm。定位焊 其相对位置如图23所示。采用与焊接试件相应型号焊条进行定位焊，并在试件坡口内点焊，焊点长度为1015 mm，厚度为34 mm，并要求定位焊点焊透且无缺陷。其两端应预先打磨成斜坡，以便接头。 错边量 错边量0.8 mm。2.操作要点及注意事项采用三层三道焊接。（1）打底焊 水平固定管根部焊缝常出现的缺陷分布状况如图26所示。图中1、5、6处产生缺陷可能性较大；2处易出现凹坑及气孔；3、4处铁水与熔渣易分离，透度良好；5处易出现焊透程度过分及透度不均匀。 图26 缺陷分布状况打底焊时根部前半圈的焊接 焊条角度如图27所示。焊接水平固定管在起焊时，应从仰焊部位中心线提前5 mm处开始。操作是从仰焊缝的坡口面上引弧至始焊处，用长弧预热，当坡口内有似汗珠状铁水时，迅速压短电弧，靠近坡口钝边做微摆动。当坡口钝边之间熔化形成熔池时，焊条往坡口中心向上顶一下，并听击穿坡口根部的电弧声，便形成熔池和熔孔，立即灭弧，然后方可继续向前施焊。以半击穿焊法运条，将坡曰两侧钝边熔透造成反面成型，并按仰焊、仰立焊、立焊、斜平焊、平焊顺序完成第一半圆圈焊接。为了保证平焊接头质量，在焊接前半圈应在水平最高点过去约5 mm处灭弧。 图27 焊条角度打底焊时后半圈的焊接 由于起焊时最容易产生凹坑、未焊透、夹渣、气孔等多种缺陷，在焊接仰焊处的接头时，应把先焊的焊缝端头用角向砂轮或錾子去掉58 mm并形成斜坡，以保证接头处的焊接质量。在坡口内引弧，将电弧拉至斜坡后端开始焊接。这时切勿灭弧，当运条至中心线时必须将焊条用力向上一顶，熔化根部形成熔孔，立即灭弧，并进行正常焊接。 定位焊缝接头 当运条至定位焊缝时，用电弧熔穿根部间隙，使其充分熔合；当运条到另一端时，焊条稍作停顿，击穿坡口顿边后立即灭弧，恢复正常焊接。 平焊接头 运条至斜平焊位置时，将焊条前倾，当运条距接头34 mm时，连续焊接至接点，此时不能灭弧。当接头封闭时，将焊条向下压一下，此时可昕到电弧击穿根部的“哗、哗”的声音，说明根部熔透，并在此处将焊条来回摆动一下，使其充分熔化，再继续向前焊接约10 mm，填满弧坑收弧。（2）填充焊 清理和修整打底层熔渣和局部凸起部分后，采用锯齿形或月牙形运条方法，焊条角度与打底焊相同。焊条摆动到坡口两侧时，稍作停顿，中间速度稍快。焊缝与母材交界处不要产生夹角，焊接速度均匀一致，保持填充层平整。填充层表面距母材表面11.5 mm为宜，不得熔化坡口棱边。中间接头更换焊条要迅速。应在弧坑上方10 mm处引弧，然后将电弧拉至弧坑处，填满弧坑，再按正常方法施焊。不能直接在弧坑处引弧焊接，以免产生气孔等缺陷。 填充焊在前半圈平焊收弧时，应对弧坑稍填入一些铁水，以便弧坑成斜坡形（也可采用打磨两端使接头位置成斜坡状），并将其起始端熔渣敲掉10 mm。焊缝收弧时要填满弧坑。（3）盖面焊盖面层的焊接运条方法、焊条角度与填充层焊接相同，但焊条的摆动幅度应适当加大。在坡口两侧应稍作停顿，并使两侧坡口边缘线各熔化12 mm，要防止咬边的产生。表面层的焊缝接头方法和填充焊相同。课题三 单面焊接双面成型操作练习【教学目的】本课题属于手工电弧焊操作中，最难的一个课题。对焊缝的要求相当严格，在社会应用中属高级操作水平。熟悉并掌握其操作方法。【重点和难点】焊接工艺参数的选择、金属熔池的控制及操作中对缺陷的判断【教学内容】1.钢板对接立焊操作练习2.钢板对接横焊操作练习3.钢板对接横焊操作练习【教学过程】一、钢板对接立焊单面焊双面成型操作练习1.焊前准备（1）试件尺寸及要求试件材料：20g。试件及坡口尺寸：300 mm200 mmx12 mm，如图31所示。焊接位置：立焊。焊接要求：单面焊双面成型。焊接材料：E4303图31 平板对接立焊试件及坡口尺寸（2）准备工作选用Bx3300型弧焊变压器。使用前检查焊机各处的接线是否正确、牢固、可靠，按要求调试好焊接工艺参数。同时应检查焊条质量，不合格的焊条不能使用。焊接前焊条应严格按照规定的温度和时间进行烘干，然后放在保温筒内随用随取。 清理坡口及其正、反两面两侧20 mm范围内的油、污、锈，直至露出金属光泽。准备好工作服、焊工手套、护脚、面罩、钢丝刷、锉刀和角向磨光机等。（3）试件装配装配间隙 始端为2.0 mm，终端为2.5 mm。定位焊 采用与焊接试件相应型号焊条进行定位焊，并在试件坡口内两端点焊，焊点长度为1015 mm，将焊点接头端打磨成斜坡。预置反变形量 34。错边量 1.2 mm。 2.操作要点 分四层、四道施焊，如图32所示。 图3-2 钢板对接立焊示意图打底焊 可采用连弧法也可采用断弧法。 引弧 在定位焊缝上端部引弧，焊条与试板的下倾角定为7580，与焊缝左右两边夹角为90。当焊至定位焊缝尾部时，应稍作停顿进行预热，将焊条向坡口根部压一下，在熔池前方打开一个小孔（称熔孔）。此时听见电弧穿过间隙发出清脆的“哗、哗”声，表示根部已熔透。这时，应立即灭弧，以防止熔池温度过高使熔化的铁水下坠，使焊缝正面、背面形成焊瘤。 焊接 运条方法采用月牙形或锯齿形横向短弧操作方法。弧长应小于焊条直径，电弧过长易产生气孔。在灭弧后稍等一会儿，此时熔池温度迅速下降，通过护目玻璃可看见原有白亮的金属熔池迅速凝固，液体金属越来越小直到消失。这个过程中可明显地看到液体金属与固体金属之间有一道细白发亮的交接线。这道交接线轮廓迅速变小直到一点而消失。重新引弧时间应选择在交接线长度大约缩小到焊条直径的11.5倍时，重新引弧的位置应为交接线前部边缘的下方12mm处（图33）。这样，电弧的一半将前方坡口完全熔化，另一半将已凝固的熔池的一部分重新熔化，形成新的熔池。这新熔池一部分压在原先的熔敷金属上，与母材及原先的熔池形成良好的熔合。在熔池温度适当的情况下，焊条可继续送进和向上运动，不断形成根部焊透程度良好的焊缝，直到再次发现熔池温度过高，再一次灭弧等待熔池冷却。如此反复焊接便可得到整条焊缝。这就是打底层的“半击穿焊法”。图33 重新引弧的位置a）“半击穿法”接弧处 b）“不击穿法”接弧处收弧 打底层焊接在更换焊条前收弧时，先在熔池上方作卞个熔孔，然后回焊约10mm灭弧，并使其形成斜坡形状。接头 分热接头和冷接头两种。a.热接头 当熔池还处在红热状态时，在熔池下方约15 mm坡口引弧，并做横向摆动焊至收弧处，使熔池温度逐步升高，然后将焊条沿着预先做好的熔孔向坡口根部压一下，同时使焊条与试板的下倾角度增加到约90此时听到“哗、哗”的声音然后，稍作停顿，再恢复正常焊接。停顿时间要合适，若时间过长，根部背面容易形成焊瘤；若时间过短，则不易接上接头或背面容易形成内凹。注意：这种接头方法要求换焊条动作越快越好。b.冷接头 当熔池已经冷却，最好是用角向砂轮或錾子将焊道收弧处打磨成长约10 mm的斜坡。在斜坡处引弧并预热。当焊至斜坡最低处时，将焊条沿预作的熔孔向坡口根部压一下，听到“哗、哗”的声音后，稍作停顿后恢复焊条正常角度继续焊接。 打底层焊缝厚度 坡口背面11.5 mm，正面厚度约为3 mm。填充焊 在距焊缝始焊端上方约10 mm处引弧后，将电弧迅速移至始焊端施焊。每层始焊及每次接头都应按照这样的方法操作，避免产生缺陷。运条采用横向锯齿形或月牙彤，焊条与板件的下倾角为7080。焊条摆动到两侧坡口边缘时，要稍作停顿，以利于熔合和排渣，防止焊缝两边未熔合或夹渣。填充焊层高度应距离母材表面低11.5 mm，并应成凹形，不得熔化坡口棱边线，以利盖面层保持平直。 盖面焊 引弧操作方法与填充层相同。焊条与板件下倾角7080，采用锯齿形或月牙形运条。焊条左右摆动时，在坡口边缘稍作停顿，熔化坡口棱边线12 mm。当焊条从一侧到另一侧时，中间电弧稍抬高一点，观察熔池形状。焊条摆动的速度较平焊稍快一些，前进速度要均匀，每个新熔池覆盖前一个熔池2/33/4为佳。换焊条后再焊接时，引弧位置应在坑上方约15 mm填充层焊缝金属处引弧，然后迅速将电弧拉回至原熔池处，填满弧坑后继续施焊。3.注意事项焊接过程中，要分清铁水和熔渣，避免产生夹渣。在立焊时密切注意熔池形状。发现椭圆形熔池下部边缘曲比较平直轮廓逐步变成鼓肚变圆时，表示熔池温度已稍高或过高，应立即灭弧，降低熔池温度，可避免产生焊瘤见图3-4。图34 熔池形状和温度的关系a）正常熔池，正常温度 b）下部边缘变圆表示熔池温度稍高c）下部边缘变长表示熔池温度过高严格控制熔池尺寸。打底焊在正常焊接时，熔孔直径大约为所用焊条直径1.5倍，将坡口钝边熔化0.81.0 mm，可保证焊缝背面焊透，同时不出现焊瘤。当熔孔直径过小或没有熔孔时，就有可能产生未焊透。与定位焊缝接头时，应特别注意焊接透度。对每层焊道的熔渣要彻底清理干净，特别是边缘死角的熔渣。盖面时要保证焊缝边缘和下层熔合良好。如发现咬边，焊条稍微动一下或多停留一会，焊缝边缘要和母材表面圆滑过渡。二、钢板对接横焊单面焊双面成型操作练习1.焊前准备 （1）试件尺寸及要求 试件材料：16 Mn。试件及坡口尺寸：300 mm200 mm12 mm，如图35所示。焊接位置：横焊。 焊接要求：单面焊双面成型。焊接材料：E5015。图35 平板对接横焊试件及坡口尺寸（2）准备工作 选用Zx5400型或Zx7400型弧焊整流器，采用直流反接，基本要求与“对接立焊”相关内容相同。（3）试件装配装配间隙 始端为3.0 mm，终端为4.0 mm。定位焊 采用与焊接试件相应型号焊条进行定位焊，并点焊于试件坡口内两端，焊点长度不得超过20 mm，将焊点接头端打磨成斜坡。预置反变形量 预置反变形量6。错边量 镨边量1。2 rnm。2.操作要点 可采用连弧或断弧焊。采用四层八道焊接，如图36所示。图36 平板对接横焊示意图（1）打底焊连弧焊接 在试件左端定位焊缝上引弧，并稍停进行预热。将电弧上下摆动，移至定位焊缝与坡口连接处，压低电弧待坡口熔化并击穿，形成熔孔，转入正常焊接。运条过程中要采用短弧，运条要均匀，在坡口上侧停留时间应稍长些。运条方法及焊条角度如图37所示。图37 平板对接横焊连弧打底运条方法与焊条角度示意图断弧焊接 横焊打底层焊接时采用灭弧法，焊接动作和焊条角度如图38所示。当电弧指向上、下坡口时，焊条角度如图39所示，得到的焊缝及熔孔如图310所示。 图38 图39 图310打底运条方法与焊条角度 焊条角度 焊缝及熔孔采用两点击穿法，在坡口内引燃电弧，顺焊点向前方施焊并预热和熔化坡口最低处，击穿根部。这时，听到击穿根部的电弧声，并看到熔孔出现，形成熔池，立即灭弧。下一次引弧始终在熔池上沿处引弧，迅速移动到上侧坡口根部，将其击穿后，马上再移动到下侧坡口，击穿根部，然后再灭弧。每次灭弧、击穿应压着熔池的23向前移动。上下根部都不能停留时间过长。如果停留时间过长，上侧根部背面容易产生咬边，下侧根部背面容易产生下坠。一般，每侧根部停留约1s，保持被熔化的熔孔均匀，熔孔单侧约为0.8 mm更换焊条而灭弧时，必须填满弧坑，使熔池缓慢降温，以防止产生气孔、裂纹。打底焊需要换焊条接头时，应在距前段焊道收尾处约10 mm处的坡口内引燃电弧。持续预热升温，焊至坡口根部，将焊条伸入焊缝中心击穿根部。听到击穿根部的电弧声后，看到熔化的熔孔并稍作停顿，立即灭弧，继续正常运条，完成打底焊的焊接。接头操作技术和立焊基本相同。（2）填充焊 焊两层，填充层的焊条角度如图311所示。各填充层均采用连弧多道焊接。由坡口下方开始焊接，逐道向上排列。每道焊缝压上道焊缝12，从左至右焊接。填充最后一层的高度距坡口边缘线12 mm，并不能破坏上下坡口边缘线，以它为盖面的基准线。换焊条操作技术和立焊相同。 图311 填充层的焊条角度（3）盖面焊 采用连弧多道焊接。由坡口下方始焊，逐道向上排列，每道焊缝之间压1/2左右。第一道焊道以熔化下侧坡口边缘12 mm为宜，最后一道焊道以熔化上侧坡口边缘12 mm为宜。焊条角度如图312所示。图312 横焊盖面焊时焊接夹角3.注意事项保证根部熔透均匀，背面成型饱满。打底焊接时，要求运条动作迅速、位置准确。焊接各层时，必须注意观察上、下坡口熔化情况。熔池要清晰，无熔渣浮在熔池表面时，焊条才能向前移动。尤其是要注意避免上坡口处出现很深的夹沟，克服方法是电弧指向上侧坡口使其充分熔化。 三、钢板对接仰焊单面焊双面成型操作练习1. 焊前准备（1）试件尺寸及要求试件材料：20g。试件及坡口尺寸：300 mm200 mm12 mm，如图313所示焊接位置：仰焊。焊接要求：单面焊双面成型。焊接材料：E4303。图313钢板对接仰焊焊件及坡口尺寸（2）准备工作选用Bx3300型弧焊变压器，基本要求与“对接立焊”的相关要求相同。（3）试件装配装配间隙 始端为3.2 mm，终端为4.0 mm。定位焊 采用与焊接试件相应型号焊条进行定位焊，并在试件坡口内两端点焊，焊点长度为1015 mm，将焊点接头端打磨成斜坡。 预置反变形量 预置反变形量为34。 错边量 错边量1。2 mm。 2.操作要点 平板对接仰焊是平板对接焊的四种位置中最困难的一个位置。如果操作不当容易造成焊缝正面产生焊瘤或高低差大，背面容易产生凹陷。因此，操作时必须采用短弧焊接。试件水平固定，坡口向下，间隙小的一端位于始焊端，采用四层四道焊接。（1）连弧法引弧 在定位焊缝上引弧，并使焊条在坡口内做轻微横向快速摆动，当焊至定位焊缝尾部时，应稍作预热，将焊条向上顶一下。听到“哗、哗”的声音时，坡口根部已被熔透，形成第一个熔池，并形成熔孔，熔孔向坡口两侧各深人0.51.0 mm。运条方法 采用月牙形或锯齿形运条。当焊条摆动到坡口两侧时，要稍作停顿，使填充金属与母材充分熔合，并应防止与母材交界处形成死角，以免不易清渣，形成夹渣及未熔合缺陷。焊条角度 焊条与试件两侧夹角为90，与焊接方向夹角为7585。焊接技术要点 焊接时，尽量将电弧压至最短，利用电弧吹力把铁水托住，并使一部分铁水过渡到坡口根部背面。要使新熔池覆盖前一个熔池1/2，并适当加快焊接速度，以减少熔池面积并形成较薄的焊肉，达到减轻焊肉的自重，避免造成焊瘤。焊层表面要求平直，避免下凸，否则给下层焊接带来困难，并易产生夹渣及未熔合等缺陷。收弧 收弧时，将电弧向熔池的熔孔后移810 mm，再灭弧，使焊缝形成斜坡。 接头a.热接法 用热接头法焊接时，换焊条动作越快越好。在弧坑后面10 mm的坡口内引弧，当运条到弧坑根部时，应缩小焊条与焊接方向的夹角。同时，将焊条顺原熔孔向坡口根部向上顶一下，听到“哗、哗”的声音后，稍停并恢复正常手法焊接。 b.冷接法 其操作要点是用角向砂轮或錾子将收弧处打磨成1015 mm的斜坡。在斜坡上引弧并预热，运条至收弧根部。将焊条顺着原先熔孔迅速向上顶，听到“哗、哗”的声音后，稍作停顿，恢复正常手法焊接。 （2）断弧法打底焊 焊条与焊接方向夹角7085，与试件两侧夹角为90，采用一点击穿的手法施焊。在定位焊缝上引弧，然后焊条在始焊部位坡口内作横向快速摆动。当焊至定位焊缝尾部时，应稍作停顿进行预热，并将焊条向上顶一下。听到“哗、哗”的声音，表示坡口根部已被熔透，根部熔池已形成，并使熔池前方形成向坡口钝边两侧各深人0.51 mm的熔孔，然后向斜下方立即灭弧。当熔池未完全凝固还剩下约13熔池时，立即再送人第二滴铁水，对准焊缝根部中心送焊条。焊条不做横向摆动，焊条送到位后保持一定熔化时间。这时，电弧应完全在试件坡口根部的背面。两侧坡口钝边应完全熔化，并深入两侧母材0.51.0 mm。操作时，灭弧动作要快速、干净利落，并使焊条每次都向上顶，利用电弧吹力顺利的把熔滴过渡到坡口背面。保证坡口正反两面金属熔化充分和焊缝成型良好。灭弧和再起弧时间要短，灭弧频率3035次min。每次再起弧的位置要准确，如图314和图315所示。 图314 仰焊时的焊条角度及形象动作 图315仰焊时第一遍焊缝形状 v1一引弧方向 v2一灭弧方向 a）较好的焊缝成型 b）稍有凹陷（塌腰）的焊缝成型 更换焊条前，应在熔池前方形成熔孔，然后回移约10 mm灭弧。迅速更换焊条时，在弧坑后部1015 mm坡口内引弧。用连弧法运条到弧坑根部时，将焊条沿着预先做好的熔孔向坡口根部向上顶一下，听到“哗、哗”的声音声后稍停顿，立即向已形成的焊缝方向灭弧。接头完成后，继续正常返条迸行打底焊接。填充焊 分两层两道进行，采用连弧焊接。在离焊缝始端1015 mm处引弧，然后将电弧拉回始焊处进行施焊。焊条与焊接方向夹角约为85，采用短弧锯齿形或月牙形运条。焊条摆动到两侧坡口时稍作停顿，即两侧慢，中间快，以形成较薄的焊道。 施焊时，保持熔池成椭圆形，并保证大小一致、焊道平整。焊接最后一道填充层时，要保证坡口边缘线完整，其高度距试件表面12 mm为宜。 盖面焊 引弧操作方法与填充焊相同。采用连弧手法施焊。焊条与焊接方向夹角8590，与两侧试件夹角为90。采用短弧焊接，并采用锯齿形或月牙形运条。焊条摆到坡口边缘时，要稍作停顿，以坡口边缘线为准熔化12 mm，防止咬边。接头采用热接法。换焊条前，应对熔池稍稍填铁水。更换焊条动作要迅速。换焊条后，在弧坑前1015 mm处引燃电弧，迅速将电弧拉回到弧坑处。做横向摆动或划一个小圆圈，使弧坑重新熔化形成新的熔池，然后进行正常焊接。 3.注意事项打底层焊道要细而均匀，外形平缓，避免焊缝中间过分下坠。否则，容易给第二层焊缝造成夹渣或未熔合等缺陷。 应仔细清理每层焊缝的飞溅和熔渣。 表面层焊接速度要均匀一致，控制好焊缝高度和宽度，并保持一致。课题四 手工钨极氩弧焊操作练习【教学目的】了解手工钨极氩弧焊与手工电弧焊在操作及原理上的不同。熟练掌握其基本操作技能，安全基本知识及相关注意事项。能掌握氩弧焊的各种位置、不同材质、厚度的各种工件的焊接方法。利用理论基本知识，解释在操作中一些常见问题。【重点和难点】焊接工艺参数的选择、短路、熔化时间与停留时间对焊缝的影响【教学内容】1. 钨极氩弧焊安全操作规程2.平板对接平焊操作练习3.薄板对接V形坡口立焊操作练习4.小管垂直固定焊操作练习【教学过程】、基础知识讲解一、钨极氩弧焊安全操作规程 1.焊接工作场所必须备有防火设备，如砂箱、灭火器、消防栓、水桶等。易燃物品距离焊接场所不得小于5m。若无法满足规定距离时，可用石棉板、石棉布等妥善覆盖，防止火星落入易燃物品。易爆物品距离焊接场所不得小于10m。氩弧焊工作场地要有良好的自然通风和固定的机械通风装置，减少氩弧焊有害气体和金属烟尘的危害。2.钨极氩弧用焊机应放置在干燥通风处。严格按照焊机使用说明书操作。使用前应对焊机进行全面检查。确定焊机没有隐患，再接通电源。空载运行正常后方可施焊。保证焊机接线正确，必须良好、牢靠接地以保障安全。焊机电源的通、断由电源板上的开关控制，严禁负载扳动开关，以免开关触头烧损。3.常检查氩弧焊枪冷却水或供气系统的工作情况，发现堵塞或泄漏时应即刻解决，防止烧坏焊枪和影响焊接质量。4.人员离开工作场所或焊机不使用时，必须切断电源。若焊机发生故障，应由专业人员进行维修，检修时应作好防电击等安全措施。焊机应每年除尘清洁一次。 5.氩弧焊机高频振荡器产生的高频电磁场会使人产生一定的头晕、疲乏。因此，焊接时应尽量减少高频电磁场作用时间，引燃电弧后立即切断高频电源。焊枪和焊接电缆外应用软金属编织线屏蔽（软管一端接在焊枪上，另一端接地，外面不包绝缘）。如有条件，应尽量采用晶体脉冲引弧取代高频引弧。6. 氩弧焊时，紫外线强度很大，易引起电光性眼炎、电弧灼伤，同时产生臭氧和氮氧化物刺激呼吸道。因此，焊工操作时应穿白色帆布工作服，戴好口罩、面罩及防护手套、脚盖等。为了防止触电，应在工作台附近地面覆盖绝缘橡皮，工作人员应穿绝缘胶鞋。二、钨极氩弧焊的特点1.氩弧焊与其他电弧焊相比具有的优点保护效果好，焊缝质量高 氩气不与金属发生反应，也不溶于金属，焊接过程基本上是金属熔化与结晶的简单过程，因此能获得较为纯净及质量高的焊缝。焊接变形和应力小 由于电弧受氩气流的压缩和冷却作用，电弧热量集中，热影响区很窄，焊接变形与应力均小，尤其适于薄板焊接。 易观察、易操作 由于是明弧焊，所以观察方便，操作容易，尤其是适用于全位置焊接。稳定 电弧稳定，飞溅少，焊后不用清渣。 易控制熔池尺寸 由于焊丝和电极是分开的，焊工能够很好的控制熔池尺寸和大小。可焊的材料范围广 几乎所有的金属材料都可以进行氩弧焊。特别适宜焊接化学性能活泼的金属和合金，如铝、镁、钛等。 2.缺点设备成本较高。氩气电离势高，引弧困难，需要采用高频引弧及稳弧装置。氩弧焊产生的紫外线是手弧焊的530倍，生成的臭氧对焊工也有危害，所以要加强防护。接时需有防风措施。三、应用范围钨极氩弧焊是一种高质量的焊接方法，因此在工业行业中均广泛的被采用。特别是一些化学性能活泼的金属，用其他电弧焊焊接非常困难，而用氩弧焊则可容易地得到高质量的焊缝。另外，在碳钢和低合金钢的压力管道焊接中，现在也越来越多地采用氩弧焊打底，以提高焊接接头的质量。、实习操作练习一、平板对接平焊操作练习1.焊前准备：（1）试件尺寸及要求试件材料：Q235。试件及坡口尺寸：如图4-1所示。焊接位置：平焊。 焊接要求：单面焊双面成型。焊接材料：焊丝为H08Mn2SiA。电极为铈钨极，为使电弧稳定，将其尖角磨成如图4-2所示形状。氩气纯度99.9 。 图4-1 试件及坡口尺寸 图4-2 钨极尺寸（2）准备工作选用钨极氩弧焊机，采用直流正接。使用前应检查焊机各处的接线是否正确、牢固、可靠，按要求调试好工艺参数。同时应检查氩弧焊系统水冷却和气冷却有无堵塞、泄露，如发现应及时解决。清理坡口及其正、反两面两侧20mm范围内和焊丝表面的油污、锈蚀，直至露出金属光泽，然后用丙酮进行清洗。准备好工作服、焊工手套、护脚、面罩、钢丝刷、锉刀、角向磨光机和焊缝量尺等。 （3） 试件装配 装配间隙 装配间隙为1.22.0 mm。定位焊 采用手工钨极氩弧焊，在试件正面坡口内两端进行定位焊，焊点长度为1015 mm，将焊点接头端预先打磨成斜坡。错边量 错边量0.6 mm。2.操作要点由于钨极氩弧焊对熔池的保护及可见性好，熔池温度又容易控制，所以不易产生焊接缺陷，适合于各种位置的焊接。焊接操作技能要求如下：（1）打底焊 手工钨极氩弧焊通常采用左向焊法（焊接过程中焊接热源从接头右端向左端移动，并指向待焊部分的操作法），故将试件装配间隙大端放在左侧。引弧 在试件右端定位焊缝上引弧。引弧时采用较长的电弧（弧长约为47 mm），使坡口外预热45s。 焊接 引弧后预热引弧处，当定位焊缝左端形成熔池并出现熔孔后开始送丝。焊丝、焊枪与焊件角度如图43所示。焊接打底层时，采用较小的焊枪倾角和较小的焊接电流。由于焊接速度和送丝速度过快，容易使焊缝下凹或烧穿，因此焊丝送人要均匀，焊枪移动要平稳、速度一致。焊接时，要密切注意焊接熔池的变化，随时调节有关工艺参数，保证背面焊缝成型良好。当熔池增大、焊缝变宽并出现下凹时，说明熔池温度过高，应减小焊枪与焊件夹角，加快焊接速度；当熔池减小时，说明熔池温度过低，应增加焊枪与焊件夹角，减慢焊接速度。图43 焊丝、焊枪与焊件角度示意图接头 当更换焊丝或暂停焊接时，需要接头。这时松开焊枪上按钮开关（使用接触引孤焊枪时，立即将电弧移至坡曰边缘上快速灭弧），停止送丝，借焊机电流衰减熄弧，但焊枪仍需对准熔池进行保护，待其完全冷却后方能移开焊枪。若焊机无电流衰减功能，应在松开按钮开关后稍抬高焊枪，待电弧熄灭、熔池完全冷却后移开焊枪。进行接头前，应先检查接头熄弧处弧坑质量。如果无氧化物等缺陷，则可直接进行接头焊接。如果有缺陷，则必须将缺陷修磨掉，并将其前端打磨成斜面，然后在弧坑右侧1520 mm处引弧，缓慢向左移动，待弧坑处开始熔化形成熔池和熔孔后，继续填丝焊接。收弧 当焊至试件末端时，应减小焊枪与试件夹角，使热量集中在焊丝上，加大焊丝熔化量以填满弧坑。切断控制开关，焊接电流将逐渐减小，熔池也随着减小，将焊丝抽离电弧（但不离开氩气保护区）。停弧后，氩气延时约10s关闭，从而防止熔池金属在高温下氧化。（2）填充焊 按填充层焊接工艺参数调节好设备，进行填充层焊接，其操作与打底层相同。焊接时焊枪可做圆弧“之”字形横向摆动，其幅度应稍大，并在坡口两侧停留，保证坡口两侧熔合好，焊道均匀。从试件右端开始焊接，注意熔池两侧熔合情况，保证焊缝表面平整且稍下凹。盖面层的焊道焊完后应比焊件表面低1.01.5 mm，以免坡口边缘熔化导致盖面层产生咬边或焊偏现象，焊完后将焊道表面清理干净。（3）盖面焊 按盖面层焊接工艺参数调节好设备进行盖面层焊接，其操作与填充层基本相同，但要加大焊枪的摆动幅度，保证熔池两侧超过坡口边缘0.51 mm，并按焊缝余高决定填丝速度与焊接速度，尽可能保持焊缝速度均匀，熄弧时必须填满弧坑。 （4）焊后清理检查 焊接结束后，关闭焊机，用钢丝刷清理焊缝表面；用肉眼或低倍放大镜检查焊缝表面是否有气孔、裂纹、咬边等缺陷；用焊缝量尺测量焊缝外观成型尺寸。二、薄板对接V形坡口立焊操作练习1.焊前准备：（1）试件尺寸及要求试件材料 20g。试件及坡口尺寸 见图44。焊接位置 立焊。焊接要求 单面焊双面成形。 焊接材料 H08Mn2SiA，焊丝直径2.5。焊机 NSA4300，直流正接。 图44试件及坡口尺寸（2）试件装配 钝边 0mm0.5mm，要求平直。清除坡口及其正反面两侧20mm范围内的油、锈及其他污物，至露出金属光泽，并再用丙酮滑洗该区。（3）装配装配间隙 下端为2mm，上端为3mm。定位焊 采用与焊接试件相同牌号的焊丝进行定位焊，并点于试件正面坡口内两端，焊点长度为10mm15mm。预置反变形量 3。 错边量 0.6mm。2.操作要点立焊难度较大，熔池金属下坠，焊缝成形差，易出现焊瘤和咬边，施焊宜用偏小的焊接电流，焊枪作上凸月牙形摆动，并应随时调整焊枪角度控制熔池的凝固，避免铁水下淌。通过焊枪移动与填丝的配合，以获得良好的焊缝成型。焊枪角度、填丝位置如图45所示。图45立焊焊枪角度与填丝位置（1）打底焊 在试板最下端的定位焊缝上引弧，先不加焊丝，待定位焊缝开始熔化，并形成