车身焊接实训指导书2

1、编号:QCGZZD02科技职业技术学院SCIENCE AND TECHNOLOGY POLYTEHNIC汽车车身焊接-手工电弧焊焊接应用实训指导书编写: 校核: 审批: 版本: 学生实训制度1实训前必须预习实训指导书，了解实训目的和注意事项。2按预约时间进入实训室，不得无故迟到、早退、旷课。3进入实训室后应注意安全、卫生、不准喧哗打闹、不准抽烟、不准乱写乱画乱扔纸屑、不准随地吐痰、不准擅自动仪器设备，或实训过程中未按操作规程操作仪器设备，导致损坏仪器设备者要照价赔偿。4实训时应严格遵守操作步骤和注意事项。若遇仪器设备发生故障，应立即向教师报告，及时检查，待排除故障后才能继续实训。5实训过程中，

2、同组同学应相互配合，认真纪录；应独立完成实训报告。6实训结束后，应将仪器设备、工具擦拭干净，摆放整齐；协助做好实训室清洁卫生。7不得将实训室的工具、仪器、材料等物品携带出实训室。手工电弧焊焊接应用一、项目编号：QCGZZD-02二、实训课时：12学时三、实训目的熟悉手工电弧焊焊接设备的结构，掌握手工电弧焊焊接设备的应用方法。四、实训要求1.学生在做实训之前要先预习本指导书，在作业过程中要按步骤进行作业，并做好相应的安全防范工作和实习纪录。2.学生4人分成一组，每组配一套工具，每三组配一位教师。教师先应采用边示范边讲解的教学方式，在学生动手做时，指导教师应指导、规范学生的动作和程序。每位同学必须

3、严格按照本指导书给出的操作步骤和技术要求，动手完成规定的焊接任务。3.通过学生写实训报告，归纳和总结手工电弧焊应用方法和过程。并作为“车身焊接”课程的考核依据之一。五、实训设备手工电弧焊焊接应用中所需工具、量具、设备和辅料见表1。表1 手工电弧焊焊接应用中所需工具、量具设备和辅料清单项目名 称数量工具常用手动工具、量具移动台式工具箱1台开口扳手、活动扳手、梅花扳手、套筒扳手、鲤鱼钳、尖嘴钳、一字起子、十字起子、铁锤等。1套专用工具或仪器角磨机、角尺、卷尺、钢直尺、大力钳、焊罩、电焊手套等6套辅料粉笔、焊条、角铁等适量设备切割机、手工电弧焊机、保护用具等适量六、实训项目：手工电弧焊任务一： 引

4、弧 （2学时）任务二： 平敷焊 （2学时 ）任务三： 平对接焊 （4学时 ）任务四： 平角焊 （4学时）手工电弧焊：焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。焊条电弧焊时，在焊条末端和工件之间燃烧的电弧所产生的高温使焊条药皮与焊芯及工件熔化，熔化的焊芯端部迅速地形成细小的金属熔滴，通过弧柱过渡到局部熔化的工件表面，融合一起形成熔池。药皮熔化过程中产生的气体和熔渣，不仅使熔池和电弧周围的空气隔绝，而且和熔化了的焊芯、母材发生一系列冶金反应，保证所形成焊缝的性能。随着电弧以适当的弧长和速度在工件上不断地前移，熔池液态金属逐步冷却结晶，形成焊缝。如图1所示。1、 一般情况下的安全操作规程（1）

5、 做好个人防护。焊工操作时必须按劳动保护规定穿戴防护工作服、绝缘鞋和防护手套，并保持干燥和清洁。焊接时必须使用电弧焊专用面罩，保护眼睛和脸部，同时注意避免弧光伤害他人。（2） 焊接工作前，应先检查设备和工具是否安全可靠。不允许未进行安全检查就开始操作。（3） 焊工在更换焊条时一定要戴电焊手套，不得赤手操作。在带电情况下，不要将焊钳夹在腋下而去搬动焊件或将电缆线绕挂在脖颈上。（4） 在特殊情况下（如夏天身上大量出汗，衣服潮湿时），切勿依靠在带电的工作台、焊件上或接触焊钳等，以防发生事故。在潮湿地点焊接作业；地面上应铺上橡胶板或其他绝缘材料。（5） 焊工推拉闸刀时，要侧身向着电闸，防止电弧火花烧伤

6、面部。（6） 下列操作应在切断电源开关后才能进行：改变焊机接头；更换焊件需要改接二次线路；移动工作地点；检修焊机故障和更换熔断丝。（7） 焊机安装、修理和检查应由电工进行，焊工不得擅自拆修。（8） 焊接前，应将作业现场10m以内的易燃易爆物品清除或妥善处理，以防止发生火灾或爆炸事故。（9） 使用行灯照明时，其电压不应超过36V。（10） 清渣时要注意焊渣飞出方向，防止焊渣烫伤眼睛和脸部；焊件焊后要用火钳夹持，不准直接用手拿，并应放在边缘固定地方；电弧焊工作场所的通风要良好。（11） 焊条、工具要放在固定地点；焊完的焊条头不能超过40mm，并且不准乱扔，应丢在固定的角落，防止火灾和踩踏。（12）

7、 工作完毕离开作业现场时须切断电源，清理好现场，特别是焊把线、搭铁线，应盘放整齐，防止留下事故隐患。2、设备的安全检查（1）设备安全检查的必要性焊接工作前，应先检查焊机和工具是否安全可靠，这是防止触电事故及其他设备事故的非常重要的环节。（2）焊条电弧焊施焊前对设备检查的项目。1）检查电源的一次、二次绕组绝缘与接地情况。应检查绝缘的可靠性、接线的正确性、电网电压与电源的铭牌吻合。2）检查电源接地可靠性。3）检查噪声和振动情况。4）检查焊接电流调节装置的可靠性。5）检查是否有绝缘绕损。6）检查是否短路，焊钳是否放在被焊工件上。3、工艺参数的选择选择合适的焊接工艺参数，对提高焊接质量和提高生产效率是

8、十分必要的。焊接工艺参数（焊接规范）是指焊接时，为保证焊接质量而选定的诸多物理量。（1）焊条的选用原则1）相同钢号结构的焊接件，应按钢材抗拉强度等级选择等级相同或稍高的焊条；2）不同钢号结构件焊接件，一般按抗拉强度等级低的选用焊条；3）焊接结构刚性大，受力情况复杂的工件，应选用比母材抗拉强度低一级的焊条；4）同一强度等级的酸性焊条或碱性焊条的选定，主要依据焊接件的结构形状、钢板厚度、载荷性质和钢材的抗裂性能而定。通常对要求塑性好、冲击韧性高、抗裂能力强或低温性能好的结构，要选用碱性焊条。如果结构受力不复杂，母材质量较好，要尽量选用较经济的酸性焊条；5） 铸钢的含碳量一般都比较高，而且厚度大，形

9、状复杂，很容易产生裂纹，一般应选用碱性焊条，并采取适当的工艺措施（如预热）进行焊接；焊接不锈钢或耐热钢等有特殊性能要求的钢材，应选用相应的专用焊条，以保证焊缝的主要化学成分和性能与母材相同。（2） 焊条直径主要依据焊件的厚度，焊接位置，焊道层数及接头形式来决定。焊接件厚度较大时，应选用较大直径焊条。平焊时，可采用较大电流焊接。焊条直径也相应选大。横焊、立焊或仰焊时，因焊接电流比平焊小，焊条直径也相应小些。多层焊的打底焊，用较小直径焊条。最后收焊时可选用较大直径焊条。焊件厚度与焊条直径推荐值 见表（mm）焊件厚度1.522.533.54.5581012>13焊条直径1.62.02.53.2

10、3.24.04.05.0（3） 焊接电流的选择选择焊接电流时，要考虑的因素很多，如：焊条直径、药皮类型、工件厚度、接头类型、焊接位置、焊道层次等。但主要由焊条直径、焊接位置、焊道层次来决定。1） 焊条直径 焊条直径越粗，焊接电流越大。下表供参考焊条直径（mm）1.62.02.53.24.05.06.0焊接电流（A）25-4540-6550-100100-130160-220260-270260-3002）焊接位置平焊位置时，可选择偏大一些焊接电流。横、立、仰焊位置时，焊接电流应比平焊位置小10%20%。角焊电流比平焊电流稍大一些。3）焊道层次打底及单面焊双面成型，使用的电流要小一些。碱性焊条选

11、用的焊接电流比酸性焊条小10%左右。不锈钢焊条比碳钢焊条选用的焊接电流小20%左右。总之，电流过大过小都产生焊接缺陷。电流过大时，焊条易发红，使药皮变质，而且易造成咬边、弧坑等缺陷，同时还会使焊缝过热，促使晶粒粗大。（4） 电弧电压电弧电压主要决定于弧长。电弧长，则电弧电压高；反之，则低。在焊接过程中，一般希望弧长始终保持一致，而且尽可能用短弧焊接。所谓短弧是指弧长为焊条直径的0.51.0倍，超过这个限度即为长弧。（5） 焊接速度为保证焊缝所要求尺寸和质量的前提下，由操作者灵活掌握。速度过慢，热影响区加宽，晶粒粗大，变形也大；速度过快，易造成未焊缝，未熔合，焊缝成型不良好等缺陷。焊接电流种类和

12、极性的选择焊接电源种类：交流、直流极性选择：正接、反接正接：焊件接电源正极，焊条接电源负极的接线方法反接：焊件接电源负极，焊条接电源正极的接线方法极性的选择：碱性焊条常采用直流反接，否则，电弧燃烧不稳定，飞溅严重，噪声大；酸性焊条使用直流电源时通常采用直流正接。4. 手工电弧焊的工艺步骤（1） 将焊机放置在工件附件，并确定交流电开关的位置以防备突发事件。确保焊机接地，如果用发电机给焊机供电，应确定发电机的开关位置。（2） 确保焊机和工件周围区域干燥。（3） 确保电弧附近没有易燃物质，现场准备好灭火器材。（4）根据工作要求，选择合适的焊条（5） 设置适当的极性和焊接电流。（6） 将电缆连接到工件

13、上，必要时把现场的地面打扫干净（7） 准备好焊条、焊接安全用具（防护面罩、防护帽、防护手套和皮鞋）。从步骤2.1开始就应该带防护眼睛，并一直与防护面罩一起使用。（8）开启焊机，将焊条夹入焊钳，拉下防护面罩，然后引弧并开始焊接。5. 焊接件下料要求焊接件的下料要求参照Q/SDL 43001焊接通用技术条件第5条之规定。碳钢、低合金钢焊缝坡口基本形式及尺寸见Q/SDL 43001焊接通用技术条件6. 装对与焊接 焊接件装配前须经检查合格后方可进行装配对焊焊接（1） 焊前拼装（2） 拼装定位焊的要求：1) 定位焊所采用的焊接材料与工艺参数应与正式焊缝相同；2) 其焊缝高度与宽度不应超过最终焊缝尺寸3

14、) 不应有裂纹、未熔合、气孔、夹杂等缺陷存在（3）对接焊缝拼装的错边量要求：1) 沿钢板厚度方向的错边量不大于钢板厚度的10%，且最大不得超过2mm2) 沿钢板宽度方向的错边量不得大于2mm3) 对接型材轮廓的错边量不得大于1mm（4） 搭接焊缝的搭接宽度位置偏差应在-2mm+5mm之间；（5） 拼装焊缝零件间相互位置偏差最大不得超过±3mm（6）拼装管路时，管件拼装错边量要求：1) 当管壁厚度小于等于5mm时，其错边量不大于0.5mm2) 当管壁厚度大于5mm时，错边量应不大于管壁厚度的10%，且最大不得超过2.5mm(7) 装配定位完毕的结构件，经检查合格后方可焊接，焊接前应将焊

15、缝表面的锈蚀、氧化皮、油、油漆、水、污物等清理干净。(8)电弧焊接时必须做到：1) 符合图样规定的焊缝形式和尺寸2) 焊接顺序合理7. 焊缝(1) 对需要进行机械性能试验的重要结构件，应进行焊接试验，实验板的材料厚度，焊接参数规范；(2) 多层焊接应在未焊下层前，将已焊层的熔渣和金属飞溅物清楚，如发现有气孔、夹渣、裂纹等缺陷应铲除重焊(3) 多层焊缝应用锤击内层焊缝应减少焊接应力和变形，第一层和组后一层不得锤击(4) 焊接的焊缝应满足下列要求：、 1) 焊缝尺寸应符合图样要求 2) 焊缝表面要形成均匀的鱼鳞状波纹，并在全长保持一致 3) 各类焊接焊缝周围的溅沫、熔渣应清除干净 4) 不允许有气

16、孔、咬边、夹渣、未焊透、裂纹等缺陷附：手工电弧焊焊接工艺参数14 焊接工艺参数 焊接工艺参数是指焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量 ( 例如：焊接电流、电弧电压、焊接速度、热输入等 ) 的总称。焊条电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、焊接速度和预热温度等。 141 焊条直径 焊条直径是根据焊件厚度、焊接位置、接头形式、焊接层数等进行选择的。 厚度较大的焊件，搭接和 T 形接头的焊缝应选用直径较大的焊条。对于小坡口焊件，为了保证底层的熔透，宜采用较细直径的焊条，如打底焊时一般选用2.5mm 或3.2mm 焊条。不同的焊接位置，选用的焊条直径也不同，通常平焊时选用较粗的(

17、4.06.0)mm 的焊条，立焊和仰焊时选用(3.24.0)mm 的焊条；横焊时选用(3.25.0)mm 的焊条。对于特殊钢材，需要小工艺参数焊接时可选用小直径焊条。 根据工件厚度选择时，可参考表3-20。对于重要结构应根据规定的焊接电流范围 ( 根据热输入确定 )参照表321焊接电流与焊条直径的关系来决定焊条直径。 142 焊接电流 焊接电流是焊条电弧焊的主要工艺参数，焊工在操作过程中需要调节的只有焊接电流，而焊接速度和电弧电压都是由焊工控制的。焊接电流的选择直接影响着焊接质量和劳动生产率。 焊接电流越大，熔深越大，焊条熔化快，焊接效率也高，但是焊接电流太大时，飞溅和烟雾大，焊条尾部易发红，

18、部分涂层要失效或崩落，而且容易产生咬边、焊瘤、烧穿等缺陷，增大焊件变形，还会使接头热影响区晶粒粗大，焊接接头的韧性降低；焊接电流太小，则引弧困难，焊条容易粘连在工件上，电弧不稳定，易产生未焊透、未熔合、气孔和夹渣等缺陷，且生产率低。 因此，选择焊接电流时，应根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头形式、焊缝位置及焊接层数来综合考虑。首先应保证焊接质量，其次应尽量采用较大的电流，以提高生产效率。板厚较的，T 形接头和搭接头，在施焊环境温度低时，由于导热较快，所以焊接电流要大一些。但主要考虑焊条直径、焊接位置和焊道层次等因素。 1) 考虑焊条直径 焊条直径越粗，熔化焊条所需的热量越大，必须增大焊接电

19、流，每种焊条都有一个最合适电流范围，表3-21是常用的各种直径焊条合适的焊接电流参考值。 当使用碳钢焊条焊接时，还可以根据选定的焊条直径，用下面的经验公式计算焊接电流： I=dK式中：I 一一焊接电流 (A) ： d焊条直径 (mm) ： K经验系数 (Acra) ，见表 3-20。 表 3-20 焊接电流经验系数与焊条直径的关系 9 焊条直径 dmm 1.6 22.5 3.2 46 经验系数K 2025 2530 3040 4050 2) 考虑焊接位置 在平焊位置焊接时，可选择偏大些的焊接电流，非平焊位置焊接时，为了易于控制焊缝成形，焊接电流比平焊位置小 1020。 3) 考虑焊接层次 通常

20、焊接打底焊道时，为保证背面焊道的质量，使用的焊接电流较小；焊接填充焊道时，为提高效率，保证熔合好，使用较大的电流：焊接盖面焊道时，防止咬边和保证焊道成形美观，使用的电流稍小些。 焊接电流一般可根据焊条直径进行初步选择，焊接电流初步选定后，要经过试焊，检查焊缝成形和缺陷，才可确定。对于有力学性能要求的如锅炉、压力容器等重要结构，要经过焊接工艺评定合格以后，才能最后确定焊接电流等工艺参数。143 电弧电压 当焊接电流调好以后，焊机的外特性曲线就决定了。实际上电弧电压主要是由电弧长度来决定的。电弧长，电弧电压高，反之则低。焊接过程中，电弧不宜过长，否则会出现电弧燃烧不稳定、飞溅大、熔深浅及产生咬边、

21、气孔等缺陷：若电弧太短，容易粘焊条。一般情况下，电弧长度等于焊条直径的0.51倍为好，相应的电弧电压为1625V。碱性焊条的电弧长度不超过焊条的直径，为焊条直径的一半较好，尽可能地选择短弧焊；酸性焊条的电弧长度应等于焊条直径。 144 焊接速度 焊条电弧焊的焊接速度是指焊接过程中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。焊接速度过快会造成焊缝变窄，严重凸凹不平，容易产生咬边及焊缝波形变尖；焊接速度过慢会使焊缝变宽，余高增加，功效降低。焊接速度还直接决定着热输入量的大小，一般根据钢材的淬硬倾向来选择。 145 焊缝层数 厚板的焊接，一般要开坡口并采用多层焊或多层多道焊。多层焊和多层多

22、道焊接头的显微组织较细，热影响区较窄。前一条焊道对后一条焊道起预热作用，而后一条焊道对前一条焊道起热处理作用。因此，接头的延性和韧性都比较好。特别是对于易淬火钢，后焊道对前焊道的回火作用，可改善接头组织和性能。 对于低合金高强钢等钢种，焊缝层数对接头性能有明显影响。焊缝层数少，每层焊缝厚度太大时，由于晶粒粗化，将导致焊接接头的延性和韧性下降。 146 热输入 熔焊时,由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量称为热输入。其计算公式如下： Q=NLU/u式中 Q单位长度焊缝的热输入 (Jcm) I焊接电流 (A) ； U电弧电压 (V) ； u焊接速度 (cms) n热效率系数，焊条电弧焊为 0.70

23、.8。 热输入对低碳钢焊接接头性能的影响不大，因此，对于低碳钢焊条电弧焊一般不规定热输入。对于低合金钢和不锈钢等钢种，热输入太大时，接头性能可能降低：热输入太小时，有的钢种焊接时可能产生裂纹。因此，焊接工艺规定热输入。焊接电流和热输入规定之后，焊条电弧焊的电弧电压和焊接速度就间接地大致确定了。 一般要通过试验来确定既可不产生焊接裂纹、又能保证接头性能合格的热输入范围。允许的热输入范围越大，越便于焊接操作。 147 预热温度 预热是焊接开始前对被焊工件的全部或局部进行适当加热的工艺措施。预热可以减小接头焊后冷却速度，避免产生淬硬组织，减小焊接应力及变形。它是防止产生裂纹的有效措施。对于刚性不大的

24、低碳钢和强度级别较低的低合金高强钢的一般结构，一般不必预热。但对刚性大的或焊接性差的容易产生裂纹的结构，焊前需要预热。 预热温度根据母材的化学成分、焊件的性能、厚度、焊接接头的拘束程度和施焊环境温度以及有关产品的技术标准等条件综合考虑，重要的结构要经过裂纹试验确定不产生裂纹的最低预热温度。预热温度选得越高，防止裂纹产生的效果越好；但超过必需的预热温度，会使熔合区附近的金属晶粒粗化，降低焊接接头质量，劳动条件也将会更加恶化。整体预热通常用各种炉子加热。局部预热一般采用气体火焰加热或红外线加热。预热温度常用表面温度计测量。 148 后热与焊后热处理 焊后立即对焊件的全部 ( 或局部 ) 进行加热或

25、保温，使其缓冷的工艺措施称为后热。后热的目的是避免形成硬脆组织，以及使扩散氢逸出焊缝表面，从而防止产生裂纹。 焊后为改善焊接接头的显微组织和性能或消除焊接残余应力而进行的热处理称为焊后热处理。焊后热处理的主要作用是消除焊件的焊接残余应力，降低焊接区的硬度，促使扩散氢逸出，稳定组织及改善力学性能、高温性能等。因此，选择热处理温度时要根据钢材的性能、显微组织、接头的工作温度、结构形式、热处理目的来综合考虑，并通过显微金相和硬度试验来确定。 对于易产生脆断和延迟裂纹的重要结构，尺寸稳定性要求高的结构，以及有应力腐蚀的结构，应考虑进行消除应力退火：对于锅炉、压力容器，则有专门的规程规定，厚度超过一定限

26、度后要进行消除应力退火。消除应力退火必要时要经过试验确定。铬钼珠光体耐热钢焊后常常需要高温回火，以改善接头组织，消除焊接残余应力。 重要的焊接结构，如锅炉、压力容器等，所制定的焊接工艺需要进行焊接工艺评定，按所设计的焊接工艺而焊得的试板的焊接质量和接头性能达到技术要求后，才子正式确定。焊接施工时，必须严格按规定的焊接工艺进行，不得随意更改。前严格按照说明书的规定进行烘焙，焊前清除焊件上的油污、水分，减少焊缝中氢的含量：选择合理的焊接工艺参数和热输入，减少焊缝的淬硬倾向：焊后立即进行消氢处理，使氢从焊接接头中逸出：对于淬硬倾向高的钢材，焊前预热、焊后及时进行热处理，改善接头的组织和性能：采用降低

27、焊接应力的各种工艺措施。 (3) 再热裂纹焊后，焊件在一定温度范围内再次加热 ( 消除应力热处理或其他加热过程 ) 而产生的裂纹叫再热裂纹。 产生的原因：再热裂纹一般发生在含V、Cr、Mo、B 等合金元素的低合金高强度钢、珠光体耐热钢及不锈钢中，经受一次焊接热循环后，再加热到敏感区域 ( 550650范围内 ) 而产生的。这是由于第一次加热过程中过饱和的固溶碳化物 ( 主要是V、Mo、Cr，碳化物 ) 再次析出，造成晶内强化，使滑移应变集中于原先的奥氏体晶界，当晶界的塑性应变能力不足以承受松弛应力过程中的应变时，就会产生再热裂纹。裂纹大多起源于焊接热影响区的粗晶区。再热裂纹大多数产生于厚件和应

28、力集中处，多层焊时有时也会产生再热裂纹。 防止措施：在满足设计要求的前提下，选择低强度的焊条，使焊缝强度低于母材，应力在焊缝中松弛，避免热影响区产生裂纹：尽量减少焊接残余应力和应力集中；控制焊接热输入，合理地选择热处理温度，尽可能地避开敏感区范围的温度。本学习情境的主要任务如下：焊条电弧焊实训任务任务一 引 弧 （2学时）一、知识目标和技能目标：1、理论（1） 焊接电弧的概念。（2） 焊接电弧的构造。（3） 电弧焊的熔滴过渡。（4） 手弧焊常用设备、工具、量具。2、技能（1）掌握划擦引弧法、直击引弧法的动作要领。（2）掌握引弧时焊条粘住钢板的处理方法。二、知识要点：引弧操作中的知识要点主要包括

29、：焊接电弧、电弧产生的条件、气体电离、阴极电子发射、电弧构造。1、 焊接电弧：由焊接电源供给的具有一定电压的两电极间或电极与焊件间的气体介质中，产生强烈而持久的放电现象。2、 电弧产生的条件：气体电离和阴极电子发射。1） 气体电离：中性气体的分子或原子释放电子形成正离子的过程。2） 阴极电子发射：阴极金属表面连续向外发射电子的现象。3、 焊接电弧的构造与特点：阴极区（在连接电源负极方向）、阳极区（在连接电源正极方向）、弧柱区（在阴极区和阳极区之间）。4、 电弧焊的熔滴过渡：1）熔滴过渡的作用力；2）熔滴过渡的形式。三、操作要点：平焊的操作姿势；划擦引弧法、直击引弧法。四、焊前准备1、焊机 BX

30、3400型2、焊条 E4303型，直径为3.23、焊件 采用低碳钢板，长×宽为140 mm×140 mm，厚度46 mm五、操作要领：1、平焊操作姿势 平焊时，一般采用蹲式操作。蹲姿要自然，两脚夹角为70°85°，两脚距离约为240260 mm。持焊钳的胳膊半伸开，要悬空无依托操作。 图1 平焊操作姿势2、引弧方法1）划擦引弧法 先将焊条末端对准焊件，然后像划火柴似的使焊条在焊件表面划擦一下，提起23 mm的高度引燃电弧。引燃电弧后，应保持电弧长度不超过所用焊条的直径。2）直击引弧法 先将焊条垂直对准焊件，然后使焊条碰击焊件，出现弧光后迅速将焊件提起23

31、 mm，产生电弧后使电弧稳定燃烧。 图2 引弧方法3、技能训练1）引弧堆焊 首先在焊件的引弧位置用粉笔画直径13 mm的一个圆，然后用直击引弧法在圆圈内撞击引弧。引弧后，保持适当电弧长度，在圆圈内作划圈动作23次后灭弧。待熔化的金属凝固冷却后，再在其上面引弧堆焊，这样反复操作直到堆起高度约为40 mm为止。2）定点引弧 先在焊件上按图纸要求划线，然后在直线的交点处用划擦引弧法引弧。引弧后，焊成直径13 mm的焊点后灭弧。这样不断重复操作完成若干个焊点的引弧训练。图3 引弧堆焊 图4 定点引弧4、注意事项A、在引弧过程中，如果焊条与焊件粘在一起，通过晃动不能取下焊条时，应该立即将焊钳与焊条脱离，

32、待焊条冷却后，焊条就容易扳下来。B、引弧前，如果焊条端部有药皮套筒，可以用手（应带手套）将套筒去除，这样引弧就较为快捷。C、练习引弧时，可以用E4303型焊条，交流焊机引弧。5、判断电流大小的经验(1)听响声 从电弧的响声判断电流的大小。电流较大时，发出“哗哗” 的声响。电流较小时，发 出“沙沙” 夹杂着清脆的“劈啪”声响。(2)观察飞溅状态 有较大颗粒飞溅，爆裂声很大时，电流过大。熔渣和溶液很难分开，焊条溶化慢时电流过小。（3）观察焊条溶化状况 在焊条熔掉大半根后，剩余部分有发红现象，电流过大；电弧燃烧不稳定， 焊条易粘在焊件上时，焊接电流过小。（4）看熔池形状 椭圆形熔池长轴较长时，电流较

33、 大；熔池成扁形，电流较小；熔池形状像鸭蛋形,电流适中。（5）检查焊缝成形状况 电流过大时，熔敷金属低，熔深大，易产生咬边；电流过小时，熔敷金属窄 而高，两侧与母材结合不好；电流适中时，熔敷金属高度适中，熔敷金属两侧与母材结合很好。6、安全注意事项1）电焊工敲渣时，应戴眼镜或用面罩挡住，以免焊渣溅入眼内或灼伤皮肤。2）为了安全和延长焊机的使用寿命，调节电流时，应在焊机空载状态下进行。3）电焊条不准乱放，焊条头不能乱丢，注意施工现场整洁。4）焊钳不得漏电，不准赤手换焊条，以免触电。5）工作完毕，必须切断电源，收好所用的工具。任务二 平敷焊（2学时 ）一、学习目标及技能要求：1、能够正确调整、使用

34、焊接设备及工具2、掌握焊接工艺参数的选择原则3、掌握焊条电弧焊的引弧操作和运条的基本方法4、能够进行焊接的起头、收尾、接头5、能够在钢板上进行平敷焊，焊缝的高度和宽度能符合要求，焊缝表面均匀，无缺陷。6、能够使用焊缝检测尺测量焊缝尺寸二、操作说明平敷焊是在平焊位置的焊件上堆敷焊道的一种操作方法。如图所示。 图5 平敷焊操作及运条1、操作要点运条及运条方法、起头、焊道连接、收尾等。2、焊前准备（1）焊件 低碳钢板，100×300×6。（2）焊条 E4303，3.2。（3）按图划线。（4）启动焊机安全检查、调试电流（100200A、根据电焊机、电缆电阻调节）。3、操作要领（1）

35、运条 运条一般分为三个基本动作：沿焊条中心线向熔池送进、沿焊接方向移动、横向摆动，见上图。沿焊条中心线向熔池送进，既是为了向熔池添加填充金属，也是为了在焊条熔化后，继续保持一定的电弧长度，因此，焊条的送进速度应与熔化速度相同。否则，会发生断弧或焊条粘在焊件上的现象。电弧长度通常为24mm，碱性焊条较酸性焊条弧长要短些。焊条沿焊接方向移动，目的是控制焊道成形。若焊条移动速度太慢，则焊道会过高、过宽、外形不整齐。焊接薄板时甚至会发生烧穿等缺陷。若焊条移时太快。则焊条和焊件熔化不均，造成焊道较窄，甚至发生未焊透等缺陷。焊条沿焊接方向移动速度，由焊接电流、焊条直径及接头的型式来决定。焊条的横向摆动，是

36、为了对焊件输入足够的热量、排渣、排气等，并获得一定宽度的焊缝或焊道。其摆动范围根据焊件厚度、坡口形式、焊道层次和焊条直径来决定。上述三个动作组成焊条有规则的运动，焊工可根据焊接位置、接头型式、焊条直径与性能，焊接电流大小以及技术熟练程度等因素来掌握。运条的关键是平稳、均匀，焊条的几个角度不能随意改变。（2）运条的方法 在焊接实践中运条的方法很多，根据不同的焊缝位置、焊件厚度、接头形式等因素，有许多运条手法。我们暂介绍几种常用的运条方法。1）直线形运条法 焊接时，焊条不作横向摆动，仅沿焊接方向作直线移动，常用于不开坡口的对接平焊、多层多道焊。2）直线往复运条法 焊接时，焊条沿焊缝的纵向作来回直线

37、形摆动，适于薄板和接头间隙较大的焊缝。3）锯齿形运条法 焊接时，焊条作锯齿形连续摆动且向前移动，并在两边稍作停顿。这种方法在生产中应用较广，多用于厚板的焊接。（3）起头 刚开始焊接时，由于焊件的温度很低，所以起点部位焊道较窄，余高略高，甚至会出现熔合不良和夹渣的缺陷。 为了解决上述问题，可以在引弧后稍微拉长电弧，对焊接处预热。从距离始焊点10mm左右处引弧，回到始焊点，逐渐压低电弧，同时焊条作稍微摆动，从而达到所需要的焊道宽度，然后正常焊接。 图6 焊道的起头（4）焊道的连接 在操作时，由于受焊条长度的限制或操作姿势的变换，一根焊条往往不可能完成一条焊道。因此，出现了焊道前后两段的连接问题。焊

38、道的连接一般有以下几种方式，如图。 图7 焊道的连接第一种接头方式使用最多，接头的方法是在先焊焊道弧坑稍前处（约10mm）引弧。电弧长度比正常焊接略微长些（碱性焊条电弧不可加长，否则易产生气孔，然后将电弧移到原弧坑的23处），填满弧坑后，即向前进入常焊接。如果电弧后移太多，则可能造成接头过高。后移太少，将造成接头脱节，产生弧坑未填满的缺陷。焊接接头时，更换焊条的动作越快越好。因为在熔池尚未冷却时进行接头，不仅能保证质量，而且焊道外表面成美观。第二种接头方式，要求先焊焊道的起头处要略低些，接头时在先焊焊道的起头略前处引弧，并稍微拉长电弧，将电弧引向先焊焊道的起头处，并覆盖它的端头，待起头处焊道焊

39、平后再向先焊焊道相反的方向移动。第三种接头方式，是后焊道从接口的另一端引弧，焊到前焊道的结尾处，焊接速度略慢些，以填满焊道的弧坑，然后以较快的焊接速度再向前焊一小段后熄弧。 第四种接头方式，是后焊的焊道结尾与先焊的焊道起头相连接，要利用结尾时的高温重复熔化先焊焊道的起头处，将焊道焊平后快速收弧。（5）焊道的收尾 是指一条焊道结束时如何收尾，如果操作无经验，收尾时即拉断电弧，则会形成低于焊件表面的弧坑，过深的弧坑使焊道收尾处强度减弱，并容易造成应力集中而产生弧坑裂纹。所以，收尾动作不仅是熄弧，还要填满弧坑。一般收尾动作有以下几种：1）划圈收尾法 焊条移至焊道终点时，作圆圈运动，直到填满弧坑再拉断

40、电弧。此法适用于厚板焊接，对于薄板则有烧穿的危险。2）反复断弧收尾法 焊条移至焊道终点时，在弧坑上需作数次反复熄弧引弧，直到填满弧坑为止。此法适用于薄板焊接。但碱性焊条不宜用此法，因为容易产生气孔。3）回焊收尾法 焊条移至焊道收尾处即停止，但未熄弧，此时适当改变焊条角度。碱性焊条宜用此法。 (a)划圈收尾法 (b)反复断弧收尾法 (c)回焊收尾法 图8 焊道的收尾 4、焊条直径与焊接电流的选择 手弧焊工艺参数的选择一般是先根据工件厚度选择焊条直径，然后根据焊条直径选择焊接电流。焊条直径应根据钢板厚度、接头型式、焊接位置等来加以选择。在立焊、横焊和仰焊时，焊条直径不得超过4mm，以免熔池过大，使

41、熔化金属和熔渣下流。平板对接时焊条直径的选择可参考表5-8。表5-8 焊条直径的选择 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 各种焊条直径常用的焊接电流范围可参考表5-9。表5-9 焊接电流的选择 焊条直径/mm 1.6 2.0 2.5 3.2 4.0 5.0 5.8 焊接电流/A 2540 4070 7090 100130 160200 200270 260300 5、焊接速度的选择 焊接速度是指单位时间所完成的焊缝长度。它对焊缝质量影响也很大。焊接速度由焊工凭经验掌握，在保证焊透和

42、焊缝质量前提下，应尽量快速施焊。工件越薄，焊速应越高。图5-16表示焊接电流和焊接速度对焊缝形状的影响。(a)所示焊缝形状规则，焊波均匀并呈椭圆形，焊缝各部分尺寸符合要求，说明焊接电流和焊接速度选择合适。图9 电流、焊速、弧长对焊缝形状的影响(b)表示焊接电流太小，电弧不易引出，燃烧不稳定，弧声变弱，焊波呈圆形，堆高增大和熔深减小。 (c)所示焊接电流太大，焊接时弧声强，飞溅增多，焊条往往变得红热，焊波变尖，熔宽和熔深都增加。焊薄板时易烧穿。 (d)所示的焊缝焊波变圆且堆高，熔宽和熔深都增加，这表示焊接速度太慢。焊薄板时可能会烧穿。 (e)所示焊缝形状不规则且堆高，焊波变尖，熔宽和熔深都小，说

43、明焊接速度过快。掌握合适的焊接速度有两个原则：一是保证焊透，二是保证要求的焊缝尺寸。6、电弧长度（电弧电压）的选择电弧电压由电弧长度决定，电弧长则电弧电压高，反之则低。焊条电弧焊时电弧长度是指焊芯熔化端到焊接熔池表面的距离，若电弧过长，电弧飘摆，燃烧不稳定，熔深减小、熔宽加大，飞溅严重、焊缝保护不好，还会使焊缝产生未焊透、咬边和气孔等缺陷。若电弧太短，熔滴过渡时可能经常发生短路，使操作困难。正常的电弧长度是小于或者等于焊条直径，即所谓短弧焊。电弧长度超过焊条直径者为长弧，反之为短弧。因此，操作时尽量采用短弧才能保证焊接质量，即弧长L = 0.51d（mm），一般多为24mm。 7、焊条角度焊接

44、时焊条与焊件之间的夹角应为70度到80度，并垂直于前后两个面。8、缺陷的产生及防止1）薄钢板引弧时，易出现的缺陷有烧穿、粘条、气孔、缩孔、未焊透等缺陷。2）烧穿 焊接时电流太大，时间太长，会烧穿。3）未焊透 焊接时电流太小，时间太短，会造成未焊透。4）粘条 焊接时电流太小，易粘条。5）气孔 试件上铁锈、氧化皮、油、漆等污物未清理干净；焊条没有烘干；电弧太长，都会造成气孔。6）缩孔 焊接时电流太大，时间太长，电弧太长，都会造成缩孔。根据上述分析，为了防止焊接缺陷的产生，确保焊接质量，在焊前准备和焊接过程应采取相应的有效措施。防止缺陷的产生。9、质量要求 从下列几方面评定平敷焊的操作质量：1）正确

45、运用焊道的起头、运条、连接和收尾的方法。2）能正确使用焊接设备，调节焊接电流。3）焊道的起头和连接处基本平滑，无局部过高现象，收尾处无弧坑。4）每条焊道焊波均匀，无明显咬边。5）焊后的焊件上不应有引弧痕迹。6、安全注意事项1）电焊工敲渣时，应戴眼镜或用面罩挡住，以免焊渣溅入眼内或灼伤皮肤。2）为了安全和延长焊机的使用寿命，调节电流时，应在焊机空载状态下进行。3）电焊条不准乱放，焊条头不能乱丢，注意施工现场整洁。4）焊钳不得漏电，不准赤手换焊条，以免触电。5）工作完毕，必须切断电源，收好所用的工具。任务三 平对接焊（4学时 ）实训内容： 1、I型坡口平对接焊训练 2、V型坡口平对接单面焊双面成型

46、训练一、学习目标及技能要求：1、能够掌握平对接焊技术，对给定焊件进行焊接。具备独立操作的能力 2、通过对平对接焊操作技巧的讲解，培养学生注意观察，勤于动脑、动手、善于反思的意识。 二、焊接中的操作要点1、电弧偏吹（1）在焊接过程中，因焊条偏心、气流干扰和磁场作有，会使焊接电弧的中心偏离焊条轴线,这种现象称为电弧偏吹。1)焊条偏心的影响 主要是焊条的质量问题,因焊条药皮厚薄不均匀,燃烧时,药皮熔化不均,电弧偏向药皮薄的一侧,形成偏吹(如图1)。图1 焊条偏心度过大2)气流的影响 气体的流动将会使电弧偏离焊条轴线方向。特别是大风中或狭小通道内的焊接作业.空气的流速快,会造成电弧的偏吹。3)磁场的影

47、响 在使用直流弧焊机施焊过程中,常会因焊接回路中产生的磁场在电弧周围分布不均引起电弧偏向一边,形成偏吹这种偏吹叫磁偏吹。以上三种因素能导致产生电弧偏吹，在生产过程中哪种因素的影响更大些呢？图2 电弧偏吹分析图 得出结论：磁偏吹是产生电弧偏吹的主要因素，其他为一般因素。（2）造成磁偏吹的原因主要有下列几种:u 连接焊件的地线位置不正确,使电弧周围磁场分布不均,电弧会 向磁力线稀疏的一侧偏吹。u 电弧附近有铁磁物质存在,电弧将偏向铁磁物质一侧,引起偏吹。u 在焊件边缘处施焊,使电弧周围的磁场分布不平衡,也会产生电弧偏吹。一般在焊接焊缝起头、收尾时容易出现铁磁物质对电弧偏吹的影响在焊件边缘施焊的电弧

48、偏吹接地线位置不正确 图2 磁偏吹总之,只有使用直流弧焊机时才产生电弧磁偏吹,焊接电流越大,偏吹现象越严重。交流焊接电源一般不会产生明显的磁偏吹现象。（3）克服电弧偏吹的措施如下： 在条件许可的情况下,尽可能使用交流弧焊电源焊接。 室外作业可用挡板遮挡大风或“穿堂风”,以对电弧进行保护。 将连接焊件的地线同时接于焊件两侧,可以减小磁偏吹。适当调整焊条角度,使焊条向偏吹一侧倾斜。在工作中较为有效。此外,采用小电流和短弧焊接对克服电弧偏吹也能起一定作用。2、熔滴过渡电弧焊时，焊条（或焊丝）端部在电弧高温作用下熔化成的液态金属滴，通过电弧空间不断地向熔池中过渡的过程称之为熔滴过渡。熔滴过渡对焊接过程

49、的稳定性、焊缝成形、飞溅及焊接接头的质量有很大影响。熔滴过渡大致分为三种形式：滴状过渡、短路过渡、喷射过渡。由于滴状过渡不稳定、飞溅严重，因此正常焊接中一般不采用。常用的过渡形式主要是短路过渡和喷射过渡。熔滴过渡会出现不同的形式，这是由于作用于液态金属熔滴上的作用力不同的缘故。 图3 电弧焊的熔滴过渡（1）熔滴过渡的形式1）滴状过渡 滴状过渡又可分为粗滴过渡和细滴过渡。粗滴过渡飞溅大，电弧不稳，在焊接中应避免粗滴过渡。熔滴大小与焊接电流、焊芯、涂层成分有关。2）短路过渡 短路过渡可在小功率电弧下实现稳定过渡和稳定焊接过程，适合于薄板或需低热输入情况下的焊接。3）喷射过渡 喷射过渡熔滴颗粒细，过

50、渡频率高，熔滴沿电弧方向高速流向熔池，而且电弧稳定，飞溅小，熔深大，生产率高，焊缝成形美观。 图4 熔滴过渡的形式a. 滴状过渡 b.短路过渡线c.喷射过渡3、焊接电流的选择焊接电流是手工电弧焊中最重要的参数。影响焊接电流大小的因素很多，如焊条直径，焊条型号，涂层类型、焊接厚度、接头形式、焊接位置、和焊道、焊层等，但主要是焊条直径、焊接位置和焊道、焊层。a、焊条直径与焊接电流的关系 焊条直径越大，熔化焊条所需热量越多，所需焊接电流越大。每种直径的焊条都有一个合适的焊接电流范围，如下表。焊接电流还可以根据下面的经验计算公式进行计算： I=(3555)d 式中：I为焊接电流 d为焊条直径b、焊接位

51、置：在其他焊接条件相同情况下，平焊位置可选择偏大的焊接电流，横焊、立焊、仰焊的焊接电流应小些，约小10%20%。4、电弧电压 手工电弧焊的电弧电压与电弧长度成正比，电弧长度约等于焊条直径的0.51.0倍。电弧电压由电弧长度决定。电弧长则电弧电压高，反之则低，焊条电弧焊时电弧长度是指焊芯熔化端到焊接熔池表面的距离，若电弧过长，电弧飘摆，燃烧不稳定，熔深减小、熔宽加大，并且容易产生焊接缺陷。若电弧太短，熔滴过渡时可能经常发生短路，使操作困难。正常的电弧长度是小于或者等于焊条直径，即所谓短弧焊。5、焊接速度 焊接过程中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，称为焊接速度。速度过快会造成

52、焊缝变窄，高低不平，形成未焊透，熔合不良等缺陷；如过慢则热量输入多，热影响区变宽，接头晶粒粗大，力学性能降低，焊接变形加大，速度应根据具体情况保持均匀适当，凭焊工的焊接经验或者试验后灵活掌握。6、焊接层数 厚板焊接时，常采用多层焊或多层多道焊。相同厚度的焊件，增加焊接层数有利提高焊缝金属的塑形和韧性，但焊接变形增大，生产效率下降。层数过少，每层焊缝厚度过大，接头性能变差。一般每层焊缝厚度以不大于4-5mm为好。三、平对接焊操作说明对接平焊在实际生产中最常见，其操作技术与平敷焊基本相同。厚度4-6mm低碳钢板的对接平焊操作过程简介如下：1.薄板I型坡口平对接焊（1）焊前准备1）焊件：低碳钢板或l6Mn钢板,每组两块,每块长×宽×厚为300 mm × 275 mm×6mm。 2）焊条：E4303型和E5015型,直径3.2、4.0 mm。使用E5015型焊条,应在烘干箱中进行350400烘干,保温2h,随用随取。3）接线：直流弧焊机的二次输出端采用反极性接法。连接焊件的地线要同时接在焊接工位的左右两侧。（2）工艺分析1、焊接角度选择：焊条与焊道的夹角为65°80°,与两侧钢板垂直。2、焊接电流选择：打底焊为90110A，封面焊为140160A。3、焊接速度选择：根据焊接电流和经