机械之手弧焊--ppt课件

1、主讲：曹学锋主讲：曹学锋培训目的 了解手工电弧焊的基本工艺参数，正确选用焊条及焊接电流、焊接设备。熟练掌握焊机基本操作要点。通过不断练习，提升焊接技能。 目录目录一、手工电弧焊的定义一、手工电弧焊的定义二、手工电弧焊设备及工具二、手工电弧焊设备及工具三、手工电弧焊的工艺参数三、手工电弧焊的工艺参数四、手工电弧焊的基本操作四、手工电弧焊的基本操作五、五、六、六、七、七、八、八、手工电弧焊的定义手工电弧焊定义 2、首先将电焊机的输出端两极分别与焊件和焊钳连接，如下图所示。再用焊钳夹持电焊条。焊接时在焊条与焊件之间引出电弧，高温电弧将焊条端头与焊件局部熔化而形成熔池。然后，熔池迅速冷却、凝固形成焊缝

2、，使分离的两块焊件牢固地连接成一整体。焊条的药皮熔化后形成熔渣覆盖在熔池上，熔渣冷却后形成渣壳对焊缝起保护作用上。最后将渣壳清除掉，接头的焊接工作就此完成。焊接设备及工具1、电弧焊机 直流焊机 交流焊机焊接设备及焊机 2、常用的手弧焊工具有焊钳、面罩、清渣锤、钢丝刷等，如下图、常用的手弧焊工具有焊钳、面罩、清渣锤、钢丝刷等，如下图所示，以及焊接电缆和劳动保护用品。所示，以及焊接电缆和劳动保护用品。1)焊钳是用来夹持焊条和传导电流的工具。常用的有焊钳是用来夹持焊条和传导电流的工具。常用的有300A和和500A两两种。种。2)面罩是用来保护眼睛和面部，免受弧光伤害及金属飞溅的一种遮面罩是用来保护眼

3、睛和面部，免受弧光伤害及金属飞溅的一种遮蔽工具。有手持式和头盔式两种。面罩观察窗上装有有色化学玻璃，蔽工具。有手持式和头盔式两种。面罩观察窗上装有有色化学玻璃，可过滤紫外线和红外线，在电弧燃烧时能通过观察窗观察电弧燃烧情可过滤紫外线和红外线，在电弧燃烧时能通过观察窗观察电弧燃烧情况和熔池情况，以便于操作。况和熔池情况，以便于操作。3)清渣锤清渣锤(尖头锤尖头锤) 用来清除焊缝表面的渣壳。用来清除焊缝表面的渣壳。4)钢丝刷钢丝刷 在焊接之前，用来清除焊件接头处的污垢和锈迹；焊后清刷在焊接之前，用来清除焊件接头处的污垢和锈迹；焊后清刷焊缝表面及飞溅物。焊缝表面及飞溅物。5)焊接电缆焊接电缆 常采用

4、多股细铜线电缆，一般可选用常采用多股细铜线电缆，一般可选用YHH型电焊橡皮套型电焊橡皮套电缆或电缆或THHR型电焊橡皮套特软电缆。在焊钳与焊机之间用一根电缆型电焊橡皮套特软电缆。在焊钳与焊机之间用一根电缆连接，称此电缆为把线连接，称此电缆为把线(火线火线)。在焊机与工件之间用另一根电缆。在焊机与工件之间用另一根电缆(地线地线)连接。焊钳外部用绝缘材料制成，具有绝缘和绝热的作用。连接。焊钳外部用绝缘材料制成，具有绝缘和绝热的作用。手工电弧焊的工艺参数工艺参数有：焊接电流、焊条直径、焊接速度、焊弧长度和焊接层数等。工艺参数选择是否合理，对焊接质量和生产率都有很大影响，其中焊接电流的选择最重要。手工

5、电弧焊的工艺参数钢板厚度/mm 1.5 2.0 3 47 812 13 焊条直径/mm 1.6 1.62.0 2.53.2 3.24.0 4.04.5 4.05.8 焊条直径/mm 1.6 2.0 2.5 3.24.05.0 焊接电流/A 2550 5090 90130 130160 160200 200270 手工电弧焊基本操作所谓焊接位置指焊接时焊件接缝所处的空间位置所谓焊接位置指焊接时焊件接缝所处的空间位置。根据焊缝倾角和焊缝转角的不同，有。根据焊缝倾角和焊缝转角的不同，有平焊、立平焊、立焊、横焊和仰焊焊、横焊和仰焊等焊。等焊。添加标题一、平焊一、平焊2、角接平焊、角接平焊角接平焊形成的

6、焊缝为角焊缝，详见图角接平焊形成的焊缝为角焊缝，详见图65。角焊缝接焊脚尺寸。角焊缝接焊脚尺寸(在角在角焊缝中画出的最大等腰三角形中直角边的长度焊缝中画出的最大等腰三角形中直角边的长度)的大小采用单层焊、多层的大小采用单层焊、多层焊和多层多道焊。当焊脚尺寸小于焊和多层多道焊。当焊脚尺寸小于6mm时的焊缝用单层焊，采用时的焊缝用单层焊，采用4mm的焊条；焊脚尺寸为的焊条；焊脚尺寸为68mm时，用多层焊，采用时，用多层焊，采用45mm的焊条；焊的焊条；焊脚尺寸大于脚尺寸大于8mm时用多层多道焊。焊条直径的选择，一般焊脚尺寸小于时用多层多道焊。焊条直径的选择，一般焊脚尺寸小于14mm，用直径，用直径

7、4mm的焊条；焊脚尺寸大于的焊条；焊脚尺寸大于14mm，用直径，用直径5mm的焊的焊条，便于操作并提高生产率。条，便于操作并提高生产率。3、搭接平焊二、立焊二、立焊 立焊是焊接垂直平面上垂直方向的焊缝。由于在重力的作用下，焊条熔化所形成的焊滴和熔池中的熔化金属要往下淌，就会使焊缝成型困难，不如平焊美观，对初学者比起平焊操作有一定的难度。实施立焊应注意以下问题：1、在选择焊条直径和电流强度时都应比平焊小，立焊时选的电流强度可比平焊小1015，以避免过多的熔化金属下淌；其次，应采用短弧焊接法，避免因电弧过长所造成的熔滴下淌及严重飞溅。2、焊条的运动。立焊的操作要领如下：在立焊过程中眼睛和手要协调配

8、合，采用长短电弧交替起落焊接法。当电弧向上抬高时，电弧自然拉长些，但不应超过6mm；电弧自然下降在接近冷却的熔池边缘时，瞬间恢复短弧。电弧纵向移动的速度应依据电流大小及熔池冷却情况而定，其上下移动的间距一般不超过12mm，详见图69。焊条与焊缝中心线夹角应保持在6080，并保持焊条左右方向夹角相等。焊条的运条手法要依据焊缝的熔宽来决定。3、焊工的操作姿势。立焊的操作根据焊缝与焊工距离的不同，一般采用胳臂有依托和无依托两种姿势。有依托，即胳臂大臂轻轻地贴在上体的肋部或大腿、膝盖位置，随着焊条的熔化和缩短，胳臂自然地前伸，起到调节的作用。用有依托的姿势焊接时，比较牢靠、省力。无依托，即把胳臂半伸开

9、或全伸开，悬空操作，这需要靠胳臂的伸缩来调节焊条的位置。胳臂活动范围大，操作难度也较大立焊时焊工的操作姿势见图610。4、握焊钳的方式。握焊钳的方式，常有正握式(如图611a、b)和反握式(如图611c)两种。图611a是一般立焊时常用的握焊钳方式。当遇到较低的焊接部位和不好施焊的位置时，常用图611b的握焊钳方式，也有采用图611c的握焊钳方式，立焊分为对接立焊和立角焊。图图611 握焊钳的姿势握焊钳的姿势（1）对接立焊。对接立焊除了要控制熔化金属不下淌外，还要求焊缝保持平直。为操作方便，常使用小直径焊条和较小的焊接电流，并采用短弧焊接法。对于不开坡口的对接立焊，当焊接薄板时，容易产生烧穿、

10、咬肉和变形等缺陷。此时对接立焊采用自下而上和自上而下两种焊接方法，后一种方法也称立向下焊。在采用自下而上的方法时，如选用碱性焊条，焊条直径为2.5或3.2mm，焊接电流均应较平焊小。采用短弧焊接，可使熔滴过渡的距离缩短，操作容易，并有利于避免烧穿，缩小受热面积，减小变形运条手法可用直线形、月牙形或锯齿形等。在操作中，当观察到有咬肉等缺陷时，焊条可在咬肉部位稍微停一会儿，然后再抬起电弧。如发现有熔化金属下淌，焊缝成型不良的部分应立即铲去，一般可用电弧吹掉后再向上焊接。当发现有烧穿时应停止焊接，将烧穿部位焊补后，再进行焊接。 立向下焊时应采用立向下焊焊条。当采用酸性焊条时，也必须用小直径焊条，并注

11、意焊条的角度，一般采用长电弧焊接法。在操作中应注意观察焊缝的中心线、焊接熔池和焊条的起落位置。由于酸性焊条为长渣，所以要求焊条摆动的速度快而且准确。焊条的摆动方法，是以焊缝中心线为准，从左右两侧往中间作半圆形摆动。 对于开坡口的对接立焊，坡口的形式有V形或U形等，一般采用多层焊，层数多少根据焊件厚度而定。一定要注意每一层焊缝的成型，详见图612a。如果焊缝不平，中间高两侧低，甚至形成尖角，如图612b，则不仅给清渣带来困难，而且因成型不良造成夹渣、未焊透等缺陷。 开坡口的对接立焊可分三个环节 1) 封底焊，就是正面的第一道焊缝。焊接时应选用直径较小的焊条和较小的焊接电流。对厚板可采用小三角形运

12、条法，对中板或较薄板，可采用小月牙形或跳弧运条法。在封底焊时，一定要保证焊缝质量，尤其注意避免产生气孔如果在第一层焊缝产生了气孔就会自下而上的柱状贯穿气孔。焊接厚板时，采用逐步退焊法，每段长度不宜过长，应按每根焊条可能焊接的长度来计算。图图612 开坡口对接立焊的成型开坡口对接立焊的成型2) 中间层焊缝焊接，主要是填满焊缝。为提高生产效率可采用月牙形运条，焊接时应避免产生未熔合、夹渣等缺陷。接近表面的一层焊缝的焊接非常重要，一方面要将以前各层焊缝凸凹不平的加以平整，为表层焊缝打好基础；另一方面，这层焊缝一般比板面低lmm左右，而且焊缝中间应有些凹以保证表层焊缝成型美观。3) 表层焊缝焊接，即多

13、层焊的最外层焊缝应满足焊缝外观尺寸要求。运条手法可按要求的焊缝的余高加以选择。如要求稍高时，焊条可作月牙形摆动，如要求稍平整时焊条可作锯齿形或不等八字形摆动。在焊接时应注意，运条的速度必须均匀一致。当焊条在焊缝两边时，要将电弧进一步缩短，并应稍微停留，这样有利于熔滴的过渡和减少电弧的辐射面积，可以防止产生咬肉等缺陷。 不等八字形运条法，详见图613。当焊缝要求较宽的情况下，如采用月牙形或锯条形手法时，一次摆动往往达不到焊缝边缘良好的熔合，采用八字形运条法能得到较宽的焊波，焊缝表面是鱼鳞状的花纹。焊接时自左向右把熔滴放置在焊缝宽度的13处，稍微停顿一下，接着把焊条抬高并引到焊缝的23处，再向焊缝

14、右边瞬间划弧以后，将焊条降落到焊缝的23处，瞬间变成短弧，停顿一下，使熔化金属与前面焊坡熔合好，然后把焊条抬高向左引到焊缝宽度的13处。这种有规律的运条方法要求焊条有节奏地均匀摆动，摆动时要快而稳，熔滴下落的位置要准确。 （2）立角焊缝的焊接。立角焊时应注意以下问题： 1) 焊条的位置。为了使两块钢板能均匀受热，保证熔深和提高工效，在立角焊时应注意焊条的位置和倾斜角度。当被焊的两块钢板厚度相等时，焊条与两块钢板的夹角左右相等，并根据不同的板厚来改变夹角大小，焊条与焊缝中心线的夹角保持6080图图613 不等八字运条法不等八字运条法2) 熔化金属的控制。立角焊操作的关键是如何控制熔化金属，要求焊

15、接时精神集中，注意观察金属的冷却情况，焊条要根据熔化金属的冷却情况有节奏地摆动。在立角焊的过程中，当引弧后焊出第一个焊坡时电弧应较快地提高；当看到熔池瞬间冷却成一个暗红点时，电弧又下降到弧坑处，并使熔滴凝固在前面已形成的焊波z3处，然后电弧再抬高。如果前一熔滴未冷却到一定的程度，就过急地下降焊条，会造成熔化金属下淌；而当焊条下降动作过慢时，又会造成熔滴之间熔合不良。如果焊条放置的位置不对，会使焊坡脱节影响焊缝的美观和焊接质量。3) 焊条的摆动。应根据不同的板厚和焊脚尺寸的要求，选用适当的运条手法。对焊脚尺寸较小的焊缝可采用直线往复运条手法；对焊脚尺寸要求较大的焊缝可采用月牙形、三角形、锯齿形等

16、运条手法，详见图614。4) 局部间隙过大的焊接方法。对立角焊缝当不要求焊透或遇到局部间隙超过焊条直径时，可预先采用下行焊的方法使熔化金属把过大的间隙填满后，再进行正常焊接。这样做可以提高工效，并大大减少金属的飞溅和电弧偏吹。三、横焊三、横焊横焊是焊接垂直或倾斜平面上水平方向的焊缝，横焊时，由于重力作用，熔化金属容易下淌而产生各种缺陷，如图615。因此采用短弧焊接，并且选用较细的焊条和较小的焊接电流及适当的运条手法。1、不开坡口的对接横焊。不开坡口的对接横焊当板厚为35mm时应采用双面焊。正面焊时焊条直径宜为324mm，焊条与下板成7580，如图616。当焊件较薄时，用直线往复形运条法， 这样

17、可借焊条向前移动的机会使熔池得到冷却，这样熔池中的熔化金属就有机会凝固，防止烧穿。当焊件较厚时，可采用短弧直线形或小斜圆圈形运条手法，如图617，以得到合适的熔深。焊接速度应稍快并均匀，避免焊条的熔化金属过多地聚集在某一点上，形成焊瘤和在焊缝上部咬边，而影响焊缝成型。反面封底焊时，应选用细焊条，焊接电流应稍大，一般选平焊用的焊接电流强度，用直线运条法进行焊接。2、开坡口的对接横焊。对接横焊坡口加工如图618的形状。一般下板不开坡口，或下板所开坡口角度小于上板，这样有利于焊缝成形。开坡口对接横焊缝如图619。在焊第一道焊缝时，应选用细焊条，一般为3mm，运条手法可根据接头的间隙大小来决定，当间隙

18、大时，宜采用直线往复形运条法。第二道用34mm的焊条。 横焊的运条手法采用斜圆圈形运条手法，如图620。在旋焊过程中，应保持较短的电弧长度和均匀的焊接速度。为了有效地防止焊缝表面咬边和下面产生熔化金属下淌现象，每个斜圆圈形与焊缝 中心的斜度不得大于45。当焊条末端运到斜圆圈上面时，电弧应更短，并稍停片刻，使较多的熔化金属过渡到焊缝上去。然后缓慢将电弧引到焊缝的下边，即原先电弧停留的旁边，如图621所示，这样做能有效地避免各种缺陷使焊缝成型良好 。 当横焊板厚大于8mm时，应采用多层多道焊，这样可以较好地避免由于熔化金属下淌造成的焊瘤。运条手法用直线形，并应始终保持短弧和适当的焊接速度，同时焊条

19、的角度也要根据焊缝的位置来调节，如图622。焊条直径可用3.24mm。在施焊过程中，焊缝排列顺序如图622。四、仰焊四、仰焊 仰焊是几种焊接位置中焊接最困难的一种，由于仰焊时熔池倒悬在焊件下面，使焊缝成型困难。同时在施焊中，常发生熔渣超前现象，因此在运条方面要比平焊、立焊、横焊困难。 当焊件厚度为4mm左右时，仰焊可采用不开坡口的对接焊，焊条直径为3.2mm，焊条与焊缝两侧成90，与焊接方向保持80o90o，如图623。在整个施焊过程中，焊条要保持在上述位置均匀地运条。运条手法可采用直线形和直线往复形，直线形用于焊接间隙小的接头，直线往复形可用于间隙稍大的接头。焊接电流不应过小，否则就得不到足

20、够的熔深并且电弧不稳，操作难以掌握而且焊缝质量也难以保证。 当焊件厚度大于5mm时，对接仰焊均开坡口。对于开坡口的对接仰焊的第一层焊缝，宜用直线形或直线往复形运象方法。焊缝表面要平直，不允许出现凸形。第二层以后均宜用锯齿形或月牙形运条手法，如图624。在进行仰焊时不论采用哪种运条手法，均应形成较薄的焊道。图625为开坡口对接仰焊时，多层多道焊焊缝的排列顺序，并且焊条的角度应根据每一道的位置作相应的调整，以有利于熔滴金属的过渡和能获得较好的焊缝成型为原则。第三节第三节 电弧焊常见焊接缺陷防止方法电弧焊常见焊接缺陷防止方法一、焊缝表面尺寸不符合要求一、焊缝表面尺寸不符合要求 焊缝表面高低不平、焊缝

21、宽窄不齐、尺寸过大或过小、角焊缝单边以及焊脚尺寸不符合均属于焊缝表面尺寸不符合要求，见图626。1、产生原因 焊件坡口角度不对，装配间隙不均焊接速度不当或运条手法不正确，焊条和角度选择不当或改变，加上埋弧焊焊接工艺选择不正确等都会造成焊件缺陷。2、防止方法 选择适当的坡口角度和装配间隙；正择焊接工艺参数，特别是焊接电流值，采用恰当运条方法和角度，以保证焊缝成形均匀一致。 二、焊接裂纹二、焊接裂纹在焊接应力及其它致脆因素的共同作用下，焊接接头局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙叫焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。1、热裂纹的产生原因与防止方法 焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹叫热裂纹。(1) 产生原因 是由于熔池冷却结晶时，受到的拉应力作用，而凝固时，低熔点共晶体形成的液态薄层共同作用的结果。增大任何一方