焊接知识公开课

焊接知识

第1页/共116

页1焊接方法的分类金属焊接按工艺特点分类可分成三大类：熔焊金属焊接

钎焊压焊第2页/共116页药志焊丝自保护焊等离子弧焊电渣焊、电子束焊、激光焊、太阳能焊、铝热焊。埋弧焊

惰性气体气体保护焊

CO2气

体熔焊电弧焊混合气体焊接方法分类气焊手工电弧焊第3页/共116页焊接方法分类烙铁钎焊火焰钎焊电阻钎焊感应钎焊盐浴钎焊金属熔钎焊炉中钎焊真空钎焊超声波钎焊扩散钎焊第4页/共116页钎焊焊接方法代号三大类焊接方法的基本特征·熔焊一—被连接的构件接头处局部加热熔化成液体，然后再冷却成一体的方法称为熔焊。压焊一一利用摩察、扩散和加压等物理作用，克服两个

连接表面的不平度，除去(挤走)氧化膜及其他污染物，使两个连接表面上的原子相互接近到晶格距离(原子引力

作用范围),从而在固态条件下实现的连接统称固相焊接。

因焊接时通常都必须加压，因此称压焊。压焊形式：*将被焊金属的接触部位加热至塑性状态或局部熔化状态，

然后加一定的压力，使金属原子间相互结合形成焊接接头，

如电阻焊、摩擦焊等。第5页/共116页焊接方法的基本特征及代号三大类焊接方法的基本特征*不加热焊，仅在被焊金属接触面上施加足够大的压力，借助压力引起的塑性变形，傀原子互相接近，从而获得牢固的压挤接头。如冷压焊、超声波焊、爆炸焊等。钎焊一—采用熔点比母材低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热至高于钎料熔点，但低于母材熔点的温度，利用毛细作用使液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母

材互相扩散连接焊件的方法称为钎焊。钎焊分为以下两种：*软钎焊

用熔点低于450℃的钎料(铅、锡合金为主)进

行焊接，接头强度较低。*硬钎焊用熔点高于450℃的钎料(铜、银、镍合金为主)

进行焊接，接头强度较高。

第6页/共116页1电弧焊接的基本原理电弧焊接是利用电弧的热量来熔化焊条和工件边缘，使两连接板材金属的原子之间产生结合作用，达到联接的目的。电弧焊是应用最广的一种方法，它所使用的热源是电能，而电能是以电弧的形式转变为热能来熔化金属的。焊接电弧及特性在两个电极(焊条和工件)之间的气体介质中，产生强烈而持久的放电现象叫做电弧。这种放电现象能产生出强烈的弧光和集中的热量。电弧焊就是利用此热量进行焊接的。第7页/共116页电弧焊接的基本原理1.焊接电弧产生的条件产生电弧的能量是由电焊机供给的。当手工焊接时，电焊机1的两极分别用电缆2接到焊条3和工件4上(见右图)后，首先使它们相互接触，其次迅速分离，

并保持一定距离，焊条和工件间便产生电弧。对直流焊机来说，有正负极

之分，正极称为阳极，负极称为阴极。如果焊条不与工件接触，而只靠保持一定距离，电弧是不会产生的，因为不这种情况下，两极之间为第8页/共116页电弧焊接的基本原理气体。气体是不导电的，不能通过电流，也就不会产生电弧。要使电弧引燃起来和维持下去，就必须使两极间的气体导电，使气体变成导电的方法，把气体电离。引起气体电离的方法有热电离和碰撞电离等。气体电离后，原来气体中的一些不带电的中性物质微粒，

转变为电子、阳离子和阴离子等带电微粒，这时气体

就能导电，也就产生了电弧。气体的电离是产生电弧的重要条件，但是，若阴极不能放射电子。也就是没有电流通流，电弧也是不能形成和维持的。因此，阴极电子放射也和气体电离一样，是电弧产生和维持的重要条件。第9页/共116页电弧焊接的基本原理2.焊接电弧的引燃过程在焊条和工件接触时，由于焊条端头的凹凸不平(见图),接触面积很小，而此时的短路电流又很大，当微微提起焊条的瞬间，大量的电流只能从熔金属细颈处流过(见图c),

这样使电流密度进的步增大，

电阻热使细颈部分的液体金属温度猛烈升高，而使两温度剧烈的升高而熔化，以致部分发生蒸发，见图b。故电流密非常大，产生大量的电阻热，使接触部分的金属b)图10-4

焊接时电弧的引燃过程a)

焊条与工件接触

b)接触处金属溶化、蒸发

c)提起焊条时熔

化金属形成的细颜

a)焊条与工件分离而形成电弧第10页/共116页电弧焊接的基本原理极间液体金属迅速分开(见图d)

便形成一空隙，由焊条端面的温度已升得很高，因而产生了电子放射，液

体金属周围气体和焊条金属受热蒸发出来的微粒也局部发生热电离，另外，在电焊机的电压作用下，电场力使阴极放射出来的电子在空隙中向阳极加速运动，碰撞中性的原子和中子，这样形成了碰撞电离。在阴极不断放射电子和两极间气体不断电离的性情况下，电弧便引燃起来了。3.焊接电弧的构造和温度焊接电弧根据物理特征可分为阴极区、弧柱和阳极区三个区域。第11页7共116页图10-

5

电弧的构造电弧焊接的基本原理在靠近阴极表面的很狭窄的区域为阴极区，在阴极表面上有一个光亮部分称为阴极辉点，从阴极辉点放

射出来的电子，被阳极吸引向阳极移动，而弧柱中被电离的阳离子受阴极吸引向阴极移动。在阳极表面有阳极区和阳极辉点，阴极区和阳极区的空间气柱称为弧柱。由于阴极放射电子要消耗一定的能量，而阳极不需放射电子，而且电子运动速度很大，所以撞击时传

给阳极的能量也较大，因此阳极的温度略高于阴极。

在焊接钢材时，阴极区的温度约为2200℃;阳极区的

温度约为2450℃。在弧柱中的大量微粒，由于进行着第12页/共116页由于阳极区的温度高于阴极区，当工件和电源的接法不同时，电弧的形状也不同，当工件接正极，焊

条接负极(正极性接法)时，电弧呈圆锥形。当工件

接负极(反极性接法)时，电弧呈球形状。由于正极

性时，工件熔化的范围大，

反极性时，

工件熔化的范

围小，所以一般采用正极，

但特殊场采用反极性，如

薄板和用特殊焊条焊接时。气

体

介

质阴极区温度(℃)阳

极

区

温

度(℃)弧

柱

温

度

(℃)空

气220024586000电弧焊接的基本原理剧烈的电离和中和的过程，因此，弧柱温度高于两极温度，可达6000℃左右。第13页/共116页电弧焊接的基本原理4.焊接电弧的偏吹在正常情况下焊接时，电弧的轴线总是和焊条轴线一致，当改变焊条轴线方向时，电弧轴线也随着改

变，但有时电弧轴线不能保持和焊条轴线一致，而偏

向一边，这种性况称为电弧的偏吹。电弧偏吹影响焊

接工作正常进行和影响焊接质量。偏吹严重时，会使

电弧熄灭，而使焊接中断。偏吹原因很多，归纳为以下几点：·

焊条偏心焊条药皮厚薄不匀。药皮较厚的一边比薄的一边熔化时要吸收更多的热量，因而造成药皮较薄一边的第14页/共116页当焊接过程中，出现焊条药皮一边剥落时，也会发

生这种偏吹。遇到这种情

况时，可调整焊条倾角的

方法角决(使偏吹方向转

向熔池)。·

气流影响由于电弧周围的气流流动使电弧吹向一侧而造偏吹。室外焊接遇刮风时会出现这种情况。

有时是由于电弧焊接的基本原理熔化速度较快，而迫使电弧偏向一边(见图示),图10-6

焊条偏心而引起的偏吹第15页/共116页电弧焊接的基本原理热对流的影响，如在管子中焊接时气流有对流作用而流动速度较大。造成偏吹；在焊接开坡口的并留有间隙的焊缝时，也会由于气流的热对流而造成偏吹。对于气流造成的偏吹，只要根据具体情况，采用一定的遮挡即可解决偏吹现象。3.碰偏吹用直流电焊接时，由于电弧周围的碰场分布不均匀，

而引起电弧偏吹的现象，和为电弧的碰偏吹。直流电焊接时，当焊接电流，从焊件通过电弧到焊条再回到电源，而成一闭合回路时，由于电流造成第16页/共116页电弧焊接的基本原理的磁力线，分布在电流通路的四周，但电流经焊件转回到电弧时，在电弧两侧的磁力线分布匀就极不均匀，向磁场强度较小的右侧而造磁

偏

吹

。若导线接在焊件右侧，电流从右侧流过，电弧偏向电弧左侧的磁力线比右侧密，左侧上磁场强度大于右侧的磁

场

强

度，而使电弧偏左

侧

。图10

-

7

焊接电弧的磁偏吹第17页/共116页磁力线在靠近电弧的地方有大的铁磁物质(如钢板、铁)时，也会引起电弧周围磁场分布不均匀而使电弧偏吹(见下图a),钢板靠近电弧附近时，因为钢板的导磁能力大，大部分磁力线经由钢板通过，使电弧靠近钢板一侧空间的磁力线密度降低，造成电弧两侧的磁力线分布不均匀，使电弧偏向左侧。若钢板位电弧焊接的基本原理第18页/共116页电弧焊接的基本原理于电弧的右侧，侧电弧也偏向右侧，就像铁物质能吸引电弧似的。在焊接角焊缝时，常发生这种偏吹现象(见图b),当焊条摆向接头的下侧时，电弧就向这一侧偏吹，焊条摆向上侧时，电弧偏向上侧，这样电弧

很难对准接头中心，因而有

能使接头根部焊不透。学握了电弧磁偏吹的规律后，就可采取预防措施，克服磁偏吹现象。在生产实践中，除了尽量使用交流

电焊机以避免磁偏吹外，还可采取缩短电弧长度，即短弧焊接，调整焊条倾角，使焊条朝偏吹方向倾斜。此外，合适选择导线接入工作的位置，使电弧两侧的磁力线分布均匀，以减少磁偏吹。第19页/共116页电弧焊接的基本原理电弧焊的冶金特点电弧焊接中，电弧的高温把工件(又称共本金属)局部熔化，形成一凹坑，其中盛满了液体金属，称之为熔池，见右图。熔池中的液体金属1是由基本金2属和焊条金属3的熔化而组成，熔池金属冷却凝固后，形成了焊缝

金属4焊条药皮熔化后成为熔渣5,覆盖在焊缝金属表

面

。图10-9

焊接熔池示意第20页/共116页电弧焊接的基本原理焊接时，在电弧的高温作用下，焊条的药皮和焊条金属同时熔化，熔化的药皮成为熔渣，局部覆盖在熔滴表面和内部，高温下熔渣和熔滴金属发生强烈的冶金反应。熔滴由焊条端头过渡到焊池的过程中，熔滴金属与熔渣和弧柱气体又进一步发生强烈的冶金反应。经过一系列冶金反应，使落入熔池的熔滴金属的化学成分，与原来的焊条金属的化学成分有了显著差别。熔滴落入熔池后，又与熔池内熔化金属一起进行强烈的冶金反应，并不断地运动和混合，在熔池前部，在电弧的直接作用下，熔渣和熔化金属强烈地混合，第21页/共116页电弧焊接的基本原理熔渣因较轻而浮出，在电弧吹力作用下流到熔池的后部，而熔池底部的熔化金属在冷却结晶，阻止了熔化

金属的流动，所以熔池中熔化金属的流动要比熔渣小

得多，这样就起到了熔渣对熔化金属的清洗作用。电弧焊的冶金过程和一般炼钢时的冶金过程相比具有不同的特点，冶金反应的温度很高，因此，这种

反应比较激烈和迅速；因焊接熔池的体积很小，只有

2～10cm²,而熔池周围是冷金属，熔池处于液态的时

间很短(以秒计),所以各种冶金反应往往不能充分

进行，因此，焊接冶金反应要比一般的冶金反应复杂而

强

烈

。

第22页/共116页1电弧焊接的基本原理焊接接头的显微组织焊接过程中，焊缝及焊缝附近的金属都是由室温加热到高温，然后再逐渐冷却到室温。随着基本金属各点离焊缝的距离不同，各点温度也不同。焊接接头根据焊接时加热情况和冷却后的组织不同，可分为焊缝金属和热影响区二部分。焊接时，部分金属被加热熔化，然后冷却结晶形成焊缝，在焊两侧的金属，由于受到焊接热的作用，相当于受到不同规范的热处理，因此，发生不同的组织变化，这一区域称为热影区。第23页/共116页低碳钢焊接接头的组织变化如图示。图上部表示焊件上相应各点在焊接过程中被加热到最高温度的曲线，根据这一曲线，并对照右边部分的铁碳的铁碳合金状态图，就可估计焊接接头各区域的组织。电弧焊接的基本原理图10-

10低碳钢焊接接头组织变化图第24页/共116页电弧焊接的基本原理1.焊缝金属焊缝金属是直接由液态金属结晶而得到的铸造组织。结晶从熔池边缘开始，形成柱状晶粒，其晶粒较粗。焊缝金属的化学成分不同于基本金属，其机械性能可不低于基本金属。2.热影响区因为受热的温度不同，热影区可分以下几个区段：(1)不完全熔化区是焊缝金属与共本金属的交界区。在焊接过程中，这部分金属被加热到半熔化状态，其晶粒粗大，所以

这一区域的望性和冲击韧性较差，

这一区段很狭窄，但对的质量影响很大。第25

页/共116页电弧焊接的基本原理(2)过热区这一区段金属处于接近熔点温度，形成粗大晶粒的过热组织，使塑性和冲击韧性大大降低，尤其是冲击韧性可降低25～30%,当钢中的含碳量和合金元素较

高时，这一区段的机械性能更坏，是焊接头的薄弱部位

。(3)正火区这一区段金属被加热到稍高于临界点A;线以上至

1100℃范围内。由于加热和冷却时发生重结晶过程，

金属虽被加热到高温，但因加热速度快，高温停留时

短，所以形成细晶粒组织，这区段机械性能常比基本金属高。第26页/共116页电弧焊接的基本原理(4)不完全重结晶区这一区段金属被加热到A,^A;

线之间温度，部分金属受到重结晶，由于晶粒大小有很大差别，这一区段的机械性能较差。(5)再结晶区这一区段金属被加热到450℃至A,以下的温度范围，这对基本金属在焊接前经过加工硬化，因晶格歪扭及

晶粒破碎的现象，见金属会因加热而发生再结晶，使金属恢复到加工硬化以资的性能。如果基本金属在焊前，并未受到冷加工塑性变形，那就不会发生再结晶现象。第27页/共116页电弧焊接的基本原理(6)蓝脆区这一区段的金属被加热到200℃~500℃,在这个

温区间，金属的塑性降低了，特别是200℃~300℃时，

钢发生蓝脆现象，强度略有提高，而塑性和冲击韧性急剧下降。焊接头的热影响具有粗晶粒和脆性，使金属的机械性能变差。此外，焊接接头的热影响区大时，焊缝金属的冷却速度减慢而使晶粒变粗，并使焊件的变形增大。因此，焊接时热影响区愈小愈好。焊接接头处热影区的大小，是与采用的焊接方法和焊接规范有关。焊接时，热影响区虽是不可避免，但可用焊后热处理方法消除。第28页/共116页焊接方法及代号焊

接

方

法代

号焊

条

电

弧

焊SMAW气焊OFW钨

极

气

体

保

护

焊GTAW熔

化

极

气

体

保

护

焊GMAW(含药芯焊丝电弧焊FCAW)埋弧焊SAW电渣焊ESW摩擦焊FRW螺柱焊SW焊接方法的基本特征及代号第29页/共116页焊条类别焊条类别代号相应型号适用焊件焊条范围相应标准钛钙型F1EXX03F1GB/15117、

GB/15118、

GB/T983(奥氏体、双相钢焊条除外)钎维素型F2EXX10

,EXX11

,EXX10-x

,

EXX11-xF1,F2钛

型

、钛钙型F3EXXX(X)-16,EXXX(X)-17F1,F3低氢型、碱

性F3JEXX15,EXX16,EXX18,EXX48EXX15-x,EXX16-x,EXX18-x,EXX48-x

,EXXX(X)-15EXXX(X)-16,EXXX(X)-17F1,F3F3J钛

型

、钛钙型F4EXXX(X)-16,EXXX(X)-17F4GB/T983(奥氏体、双相钢焊条除外)碱性F4JEXXX(X)-15EXXX(X)-16,EXXX(X)-17F4,F4J焊条类别、代号及适用范围1

第30页/共116页类

别代

号典

型

钢号

示例碳素钢IQ195Q215Q2351015202520R20g20G22gHP24HP265L175L210S205式

件

钢

号

分

类

及

代

号

表

第31页/共116

页1式

件

钢

号

分

类

及

代

号

表类

别代

号典

型

钢

号

示

例合钢低金ⅡHP295HP325

HP345

HP365L245L290L320L360L415L450L485L555S240S290S315S360S385S415S450S48012Mng16Mn16Mng16MnR15MnNbR15MnV15MnV15MnVR20MnMo10MnWVNb13MnNiMoNbR20MnMoNb07MnCrMoVR12Cr2MoWVTiB12Cr3MoVSiTiB12CrMo12CrMoG15CrMo15CrMoR15CrMoG14Cr1Mo14Cr1MoR12Cr1MoV12Cr1MoVG12Cr2Mo12Cr2Mo112Cr2Mo1R

12Cr2MoG09MnD09MnNiD09MnNiDR16MnD16MnDR15MnNiDR20MnMoD07MnNiCrMoVDR08MnNiCrMoVD10Ni3MoVD

第32

页/共116

页1式

件

钢

号

分

类

及

代

号

表类

别代

号典

型

钢

号

示

例马

氏

体钢

、

铁素

体

不锈

钢Ⅲ15CrMo0Cr13

1Cr13

1Cr17

1Cr9Mo1粤

氏

体不

锈

钢

、双

相

不锈

钢IV0Cr19Ni90Cr18Ni9Ti0Cr18Ni11Ti00Cr18NiO00Cr19Ni110Cr18Ni12Mo2Ti00Cr17N14Mo20Cr18Ni12Mo3Ti00Cr19Ni13Mo30Cr19Ni13Mo30Cr23Ni130Cr25N2000Cr18Ni5Mo3Si21Cr19Ni91Cr19Ni11Ti1Cr23Ni18

第33

页/共116

页11.手工电弧焊特点手工电弧焊是利用焊条与焊件之间的电弧热，将焊条及部分焊件熔化而形成焊缝的焊接方法。焊接过程中焊条药皮熔化分解生成气体和溶渣，在气体和溶渣的共同保护下，有效地排除了周围空后对熔化金属的有害影响。通过高温下熔化金属与溶渣间的冶金反应，还原并净化焊缝金属，从而得到优质焊缝。手工电弧焊第34页/共116页手工电弧焊手工电弧焊设备简单，便于操作，适用于室内外各种场合和位置的焊接，可以焊接碳钢、低合金

钢、耐热钢、不锈钢等各种钢材，在压刀容器制造，

锅炉、锅炉钢结构，钢结构等制造中被广泛使用。手工电弧焊的缺点是生产效率低，劳动强度大，焊工的技术水平和操作要求较高。2.手工电胍焊设备常用的手工电弧焊电源有交流电焊机、旋转式直流电焊机和硅整流式直流电焊机三种。交流电焊机又叫交流电焊变压器，是手工电弧焊中应用最广泛的一种供电设备。交流电焊机是一第35页/共116页手工电弧焊特制的降压变压器，可将初级电压380V或220V降到焊接空载电压60～80V,其内部加有个比较大的感

抗，以保证电弧稳定燃烧，并在一定范围内调节电流的大小。交流电焊机具有结构简单，成本低，效率高，节省电能和使用维护方便等特点。旋转式直流电焊机由一个发电机和一个拖动它的电动机组成，由交流网路供电使电动机旋转，带动发电机电枢旋转发出直流电供焊接之用。焊接电流可在较大范围内均匀调节，以满足焊接工艺要求。

电弧燃烧稳定。第36页/共116页手工电弧焊硅整流式电焊机也称手弧焊整流器。是一种将工频交流电整流变为直流电的手工电焊设备。与旋转式直流电焊机相比，它具有噪声小，效率高、用

料少、成本低等优点。这种设备多采用硅整流元件，

因而通常称之为硅整流电焊机。当前基本替代旋转

式直流电焊机。直流电焊机的特点是直流电弧燃烧很稳定，所以用小电流焊接时常常选用，在焊接合金钢、不锈钢时，也常选用直流电源。直流电源艰分正接和反接两种接法。正接是指工件接正极，焊条接负极；否则，就是反接。第37页/共116页手工电弧焊在焊接锅炉压力容器受压部件等重要结构时，常选用低氢型焊条以保证质量，这种焊条一般都要求用

直流反接电源。3.手工电弧焊焊条涂有药皮的金属芯的供手弧焊用的熔化电极称为焊条。它由焊芯和药皮两部分组成。(1)焊芯焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯的作用为：①焊芯在电弧的作用下熔化后，作为填充金属

与熔化了的母材混合形成焊缝。②作为电极产生电弧。第38页/共116页手工电弧焊焊芯分类及牌号：①焊芯分类：根据GB/T14959-94《熔化焊用钢丝》标准规定，专用于制造焊芯和焊丝的钢材可分为：碳素结构钢和合金结构钢两类。②焊芯牌号编制

焊芯牌号一律用汉语拼音字母H作字首，其后紧跟钢号，表于方法与优质碳素结构钢、合金结构钢相同。钢号后带有A,则为高级优质焊丝，其硫、磷量较低，质量分数<0.030%。若未尾为E或C为特级焊条钢，

其硫、磷含量更低，

E级硫、磷质量分数<0.020%,C级硫、磷质量分数≤0.015%。1

第39页/共116页手工电弧焊(2)药皮涂敷在焊芯表面的有效成分称为药皮。药皮的作用：①稳弧作用

焊条药皮中含有稳弧物质，可以保证电弧容易引燃和燃烧稳定。②保护作用

焊条药皮熔化后产生大量的气体笼罩着电弧区和熔池，基本上能把熔化金属与空气隔绝开，保护熔融金属，熔渣冷却后，在高温焊缝表面形成渣壳，可以防止焊缝表面金属不被氧化并减焊缝的冷却速度，改善焊缝成形。③冶金作用

药皮中加有脱氧剂和合金剂，通过第40页/共116页手工电弧焊熔渣与熔化金属的化学反应，可以减少氧、硫等有害物质对焊缝金属的危害，使焊缝金属获得符合要

求的力学性能。④掺合金由于电弧的高温作用，焊缝金属中所含的某些合金元素被烧损(氧化或氮化),这

样会使焊缝的力学性能降低。通过在焊条药皮中加

入铁合金或纯合金元素，使之随药皮的熔化而过渡

到焊缝金属中去，以弥补合金元素烧损，提高焊缝力学性能。⑤改善焊接的工艺性能通过调整药皮成份，

可改变药皮的熔点和凝固温度，使焊条末端形成第41页/共116页手工电弧焊套筒，产生定向气流，有利于熔滴过渡，可适应各种焊接位置的需要。焊条药皮组成物按其作用不同可分为：稳弧剂造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂、稀渣剂、粘结剂和增塑剂人类。③)焊条种类焊条根据用途可分为：碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、铬和铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、堆焊条、铝及铝合金焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铸铁焊条和特殊用途焊条等。按焊条药皮熔化后形成熔渣的酸碱性不同可分：第42页/共116页手工电弧焊碱性焊条(熔渣碱度>1.5)和酸性焊条(熔渣碱度

<1.5)两大类。酸性焊条药皮中主要含有TiO₂

、MnO₂

、FeO、SiO₂

、等酸性氧化物及少量有机物，氧化性较强，施焊时药皮中合金元素烧损较大，焊缝金属的氧氮

量较高，固焊缝金属的力学性能(特别是冲击韧性)

较低；酸性渣难于脱硫脱磷，因而焊条的抗裂性较

差；酸性渣较粘，在冷却过程中湘的粘度增加缓慢，

称为“长渣”。但焊条工艺性能良好，成形美观，特别是对锈、油、水分等的敏感度不大，抗气孔能力强,广泛用于一般结构焊接。第43页/共116页手工电弧焊碱性焊条药皮中主要含有CaCO₃

、CaF₂

、CaSiO₃、MgCO₃

等碱性氧化物。并含有较多的铁合金，如锰铁、钛铁、钼铁、钒铁、硅铁等作为脱氧剂和渗合金剂，使焊条有足够的脱氧能力。碱性渣流动性好，

在冷却过程中渣的粘度增加很快称为“短渣”,碱

性焊条的最大特点是焊缝金属中的含氢量低，所以也叫“低氢焊条”。碱性焊条药皮中的某些成份能有效地脱硫和脱磷，故抗裂性能好，焊缝金属的力

学性能，特别是冲击韧性较高。碱性焊条多用于重

要

结

构

。碱性焊条的缺点是对锈、油、水份比较敏感，第44页/共116页手工电弧焊容易在焊缝中产生气孔缺陷；电弧稳定性差，

一般只用于直流电源施焊，但药皮中加入稳弧组成物时可用于交流；在深坡口中施焊时，脱渣性不好，发尘量较大，焊接中需要加强通风，注意保健。(4)焊条的编号低碳钢和合金钢焊条的型号是根据熔敷金属的力学性能、药皮种类、焊接位置及焊电流种类划分。焊条型号编制方法如下：字母

“E”

表示为焊条；前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值；第三位数字表示焊条的焊接位

置

，

“0”及“1”表示焊条适用于前位置焊接。第45页/共116页手工电弧焊“2”表示焊条适用于平焊和平角焊，“4”表示焊条适用于向下立焊(低合金钢焊条无此项);第三

位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型

。碳钢焊条在第四位数字后附加“R”

表示吸潮焊条；附加

“M”

表示耐吸潮和力学性能有特殊规

定的焊条；附加“-1”表示冲击性能有特殊规定的

焊条。低金钢焊条的后缀字母为熔敷金属的化学成

分分类代号，并以短划“-”与前面数字分开，若

还有附加化学成分时，直接用元素符号表示，并以

短划“-”与前面后缀字母分开。第46页/共116页手工电弧焊对于E50XX-X、E55XX-X、E60XX—X

型低氢焊条的熔敷金属化学成分分类后缀字母或附加化学成分后面加字母

“R”时，表示耐吸潮焊条。不锈钢焊条根据熔敷金属化学成分、药皮类型焊接位置及焊接电流种类划分型号。编制方法：字母

“E”表示为焊条，“E”后面的数字表示熔敷金

属化学成分分类代号，如有特殊要求的化学成分，该化学成分元素符号表示放在数字的后面。短划后面上两位数字表示焊条药皮类型焊接位置及焊接电流种类。第47页/共116页焊条药皮为低氢型，焊接电流为直流反接。表示适用于全位置焊接。表示熔数金属抗拉强度最小值(490MPa)。表示示焊条。手工电弧焊l

5低碳钢焊条P

50第48

页/共116页手工电弧焊低合金钢焊条E

5018-4表示熔敷金属化学成分分类代号。表示焊条药皮为铁粉低氢型，可采用交、直流反接。表示适用于全位置焊接。表示熔敷金属抗拉强度最小值。表示焊条。第49

页/共116页手工电弧焊4.手工电弧焊焊接规范焊接规范是影响焊接质量和生产效率的各个焊接工艺的总称。手工电弧焊时，焊接规范主要包括焊接电流、电弧电压、焊条种类和直径、焊接种类和极性、焊速、焊接层数、预热温度、层间温度等。焊

接

电

流焊接电流是影响焊接质量和生产效率的主要因素之一。增大电流，可增大焊缝熔深，提高生产率，但电流过大，会使焊芯过热，药皮脱落，又会造成咬边、烧穿、焊瘤等缺陷，同时金属组织也会因过热而发生变化；若电流过小，则容易造成未焊透、第50页/共116页手工电弧焊夹渣等缺陷。决定焊接电流上主要因素是焊条直径和焊缝位置。焊条直径越大，熔化焊条所需的电弧热能就越

多，因而焊接电流应相应加大。在平焊位置焊接低

碳钢或低合金钢时，当用下列公式计算焊接电流：I=kd式中：

I--

焊接电流

(A);d—-

焊条直径(mm);k—-经验系数，通常取30～50。焊接平焊缝时，可选用较大电流。在其他位置焊接时，为了避免熔化金属从熔池中流出，要使熔第51页/共116页手工电弧焊小些，焊接电流也相应小些。·电弧电压电弧电压主要影响焊缝熔化宽度，电压越高，熔化宽度越大。而电弧电压是由电弧长度决定的，

电弧长则电弧电压越高，电弧短则电弧电压低。手

工电弧焊时不宜过长，因而电弧电压不高，变化范

围也不大，

一般为20～25V。·焊条直径焊条直径主要根据被焊工件厚度选用，工件越薄，所用焊条越细；工件越厚，所用焊条越粗。直径3～5mm的焊条用得最广。第52

页/共116页手工电弧焊工件厚度大于12mm时，焊条直径可取4～6mm。平焊时，可选用较粗的焊条，以提高生产率。但对多层焊的第一层焊道，应使用不超过3.2mm的焊条，以保证根部焊透。以后各层则可根据工件厚度而选用较粗的焊条。·

焊接速度焊接速度是指焊条沿焊接方向移动的速度。手工电弧焊速度一般不作特殊的规定，而由焊工根据

焊缝尺寸和焊条特性自行撑握。通常，焊接速度不超过10m/h,

工件愈薄，焊接速度应愈大。第53页/共116页手工电弧焊·焊接层数中厚钢板手工电弧焊时，应采用多层焊。对同一厚度的钢材，其他条件不变时，焊接层数增加，

有利于提高焊接接头的塑性和韧性。焊接层数根据实践经决定，大约是钢材厚度与焊条直径的比值，一般取整数。5.手工电弧焊的焊接位置及特点手工电弧焊可以在不同的位置进行操作。熔焊时，焊接接头所处的空入位置称为焊接位置。GB/T3375-94《

焊接术语》中用倾角和转角两个参数来划分不同的焊接位置。平焊位置、立焊位置、横焊位置及仰焊位置是四种基本焊接位置。第54页/共116页右图为对接焊缝和角焊缝

的四种基本焊

接位置示意图共列出了平焊、立焊、横

焊、仰焊、平

角焊、立角焊、

仰角焊七种焊接位置。图2-3

常用焊接位置PA—平焊位置

PB—平角焊位置PC—横焊位置PD—仰角焊位置

PE一仰焊位置PF—

立焊位置

PG—

立角焊位置手工电弧焊第55

页/共116页手工电弧焊管子环焊缝的焊接位置也有四种基本形式，即

水平转动，垂直固定，水平固定，45°位置。(b)垂直固定—H(c)

水平固定—A图

2

-

4

管状坡口对接焊缝试件

第56

页/共116

页1(a)

水平转动—F(d)45°

全位置A;45±5°手工电弧焊对不同的焊接位置，采用的焊接方法，选择的焊接规范以及焊工的操作手法都有所不同，焊缝外观成形与内部缺陷的发生也有各自的规律。简述四种基本焊接位置的焊接特点：·平

焊由于焊缝处于水平位置，熔滴主要靠自重过渡，所以操作技术比较容易学握，可以选用较大直径焊

条和较大焊接电流，生产效率较高。平焊容易产生

的缺陷是：如果焊接参数选择不当或操作不当，容易在根部形成未焊透或焊瘤；运条及焊条角度不正确时，容易出现熔渣与熔化金属混杂不清或熔渣超第57页/共116页手工电弧焊前而引起夹渣。立

焊V型坡口的立焊，根部焊接是个关键，要求熔深均匀，保证焊透并没有其他缺陷。因此，应选用

小直径焊条和较小的焊接电流焊接。焊接时，焊条

在坡口两侧要稍作停顿，以保持熔合良好，运条间

距不宜过大，焊缝表面要求平整，避免呈凸形，否

则在焊第二层焊缝时，易产生夹渣和熔合不良等缺陷

。在焊后面几层时，应依此将前一层焊缝的焊渣清除干净，并检查焊接质量，如有焊瘤应铲平。施焊过程中，运条要稳，在焊道中间运条速度要稍快，而在坡口边缘处要稍作停留，注意观察熔第58页/共116页道，会导致焊接下一层焊道时产生未熔合

和夹渣等缺陷，焊接

盖面焊层时，要注意运条摆动幅度要一致，电弧在坡口边缘要稍有压低和停顿，防止产生咬边等缺陷。手工电弧焊池形状，保持熔池呈椭圆形，如果焊道中间运条速度过慢，易造成液态金属下淌，形成凸形不良焊70~75°(a)

运条方法

(b)

焊条角度图2-5

开坡口对接焊时其它焊层运条法和焊条角度1

—

锯齿形2

—

月牙形90°

90第59页/共116页焊接方向1

√-2·

横焊横焊时，由于熔化金属受重力作用，容易

下淌而产生咬边、焊瘤

及未焊透等缺陷，因此

采用短弧焊接，并选用

较小直径焊条和较小的

焊接电流以及适当的运条方法。V型坡口对接横焊根部时要严格采用短手工电弧焊

第60页/共116页1图

2

-

6多层多道对接横焊的焊道顺序(a)K

形坡口

(b)

单边V

形坡口手工电弧焊弧，运条速度要均匀，并在坡口上侧停留时间稍长些，注意使坡口两侧熔合良好，防止焊缝产生未焊透、焊缝内凹、焊缝下坠或焊瘤等缺陷。对板厚超过8mm的板对接横焊时，应采用多层多焊道，焊道顺序见前图所示。这样能更好地防止由于

熔化金属下淌而成焊瘤，保证焊缝成形。焊接过程

中应采用短弧焊，运条角度要正确，速度应均匀，并使坡口边缘熔合良好，防止产生咬边，、未熔合和焊瘤等缺陷，上、下焊道重叠覆盖2/3以上，以获得较平整美观的焊缝。第61页/共116页(a)焊条与焊件之间的夹角图2-7

V

形坡口对接横焊盖面层焊缝时的焊条角度1一下焊道焊条角度

2—中间焊道焊条角度3—上焊道焊条角度第62页/共116页80-85(b)

焊条与焊缝之间的夹角手工电弧焊23焊接方向75-8585-9065~

70手工电弧焊·

仰焊仲焊时焊缝位于燃烧电弧上方，焊工在仰视位置进行焊接，是最难焊接位置。由于仰焊时熔化金

属在重力作用下，较易下淌，熔池大小和形状不易

控制，易产生夹渣、未焊透、凹陷等缺陷。运条困

难，焊缝表面不易焊得平整，因此，焊接时必须正

确地选择焊条直径和焊接电流，尽量使用厚药皮焊

条和维持最短的电弧，这样有利于熔滴过渡，促使

焊缝

成

形

。在焊第一层焊缝时，采用直径3.2mm焊条，用直线形或直线往返形运条法。始焊时，应用长弧预第63页/共116页手工电弧焊热起焊处，然后迅速压低电弧于坡口根部，稍停片刻，使根部焊透，再将电弧前移进行正常焊接。施焊过程，焊接速度在保证焊透的前提下尽可能快些，

以防止熔化金属下淌。第一层焊缝要求平直，避免

向下凹出，否则给下一层的焊接带来困难。在焊后面一层焊层时，应将前焊层的焊渣及飞溅清除干净，如有焊瘤须铲平后才能进行施。第二

焊层以后的运条方法如下图所示。运条时两侧应稍停顿下，防止咬边，中间快一些，形成较薄焊道，有利于焊缝成形。第64页/共116页图

2

-

8多层多道焊的焊条角度和焊道顺序图中1～9为焊层顺序号手工电弧焊第65页/共116页1手工电弧焊定位焊定位焊又称定固焊，它的作用是固定好各焊件的相互位置。空位焊的焊接应与正式焊接时一样重

视。否则因定位焊质量差而造成焊缝质量出现缺陷而

返

修

。定位焊缝一般都比较短小，焊接过程不稳定，易产生各种缺陷，

因此必须注意以下事项：1.定位焊的起头和结尾处应圆滑(不应过陡),否

则在焊缝接头时易在该处造成未焊透。2.焊接焊件如果需预热，则定位焊也应预热。预热温度应与正式焊接时相同。3.定位焊为间断焊，工件温度较正常焊接时低，由第66

页/共116页5.在焊缝交错处和焊缝方向急剧变化处，不能进行定位焊，应离开50mm左右。6.经强行组装的结构，其定位焊缝长度应根据具体情况加大。7.在低温下定位焊时，焊缝容易开裂。为了防止开于热量不集中而容易产生未焊透，因此所选择的电流应比正常焊接时大10～15%左右。4.定位焊的尺寸可按下表选择：焊

件

厚

度

mm定

位

焊

缝

高

度

mm焊

缝

长

度

mm间

距

m

m≤4<45～1050～1004～123～510～20100～200>12~615～30100～300手工电弧焊第67页/共116页裂，应尽量避免强行组装后进行定位焊，定位焊焊缝长度应适当增大，并应尽，快进行正式焊接，避免中途停止和过夜。8.当发现定位焊有缺陷，特别是开裂时，应铲除干净后重新焊接，绝不允许留在焊缝内。重要结构件的定位焊缝因开裂而铲除，铲除区域应经无损检测合格后方可施焊。手工电弧焊第68

页/共116

页焊接接头及坡口形式手工电弧焊接中，因焊件的结构形状、厚度以及对质量要求的不同，其接头和坡口形式也不同。

一般

的接头型式有对接、搭接、角接及丁字接头等四种：手工电弧焊第69页/共116页形

、X形、单U形和双U形等几种。坡口的作用是使电弧能深入焊缝的根部，使根产焊透，钝边是为防止烧穿，但钝边的尺寸要保证第一

层焊缝能焊透。间隙也是为了保证根部能焊透。1

第70页/共116页焊件厚度较大时，常在板边开

有一定形状的坡

口，坡口的形状与尺寸可根据国家标准GB985-XX选用。对接接头的坡口形式有V手工电弧焊a)

不开坡口

b)V

形坡口

c)X形坡口

d)

单

U形坡口

e)双U

形坡口d)e)对接接头图10-14手工电弧焊当板厚在6mm以下，一般不开坡口，但在重要结构中，也有开坡口的。对接不同厚度的板材时，如果厚度差

(t-t,)不

超下表的规定时，

接头的基本形式与尺寸应按厚板选如果对接板材超过上述范围的厚度差

(t-t₁)

或

在

双面超过了2(t-t₁),

则应在厚的板上作出单面或双较薄板厚度mm2～56～89～11>12允许厚度差(t-t₁)1234面的斜边。第71页/共116页图10-

15

不周厚度钢板的对接取。b)焊接规范的选择手工电弧焊时，焊接规范主要是指焊条直径和焊接电流。焊接规范对焊接生产效率和焊接质量有着直

接关系，因此，必须正确选择。1.焊条直径的选择焊条直径主要决定于工件厚度，厚度愈厚，则焊缝所需的填充金属愈多，因此应选用较大直径的焊条。一般情况，为了提高生产率，应尽可能选用较大直径的焊条，在厚板多层焊接时，第一层焊缝选用的焊条应不超过4mm,

以免产生未焊透等缺陷，以后几层可选用较大直径焊条。手工电弧焊被焊工件厚度mm≤1.5234～78～12>13焊

条

直

径

m

m1.61.6～22.5～3.23.2～44～55～5.8第72页/共116页手工电弧焊在立焊、横焊、仰焊时，为了防止熔池过大而熔滴下流，选用的焊条直径一般不超过4mm。2.焊接电流的选择焊接电流主要决定于焊条直径和工件厚度。焊接电流大，焊条熔化快，生产率高，但电流过大时，飞溅严重，工件易于烧穿，甚至会使后半根焊条药皮烧红而大块脱落，焊缝产生气孔、咬边、未焊透等缺陷。焊接过小，工件熔化面积小，焊条熔化金属在工件上流不动，熔化金属与熔渣分不清，使所焊的焊缝窄而高，成形差，并有气孔等缺陷。一定直径的焊条，有一个合理的电流使用范围。第73页/共116页使用碱性焊条时，选用的焊接电流比同直径的酸性焊条小10%左右；在立焊、横焊时，

一般选用焊接电流

比平焊时小10～15%;仰焊比平焊小5～15%。角焊缝散热较快，焊接电流应比平焊选取大一些。·焊接电流选择经验公式：

I=d2×10手工电弧焊下表为酸性焊条平焊时焊接电流的选择范围。焊

条

直

径

m

m1.62.02.53.24.05.05.8焊

接

电

流mm25～4040～7050～8090~120160~210200~270260~300I-

焊接电流d—焊条直径10一常数(A安培)(mm)第74页/共116页式中手工电弧焊当焊接电流适当时，电弧稳定，噪声小，飞溅少，铁水摊得开，焊缝成形美观。在手工焊接时，焊接电

流的选择是否恰当可凭操作者的经验来判别。引弧方法引弧有碰击法和划擦法两种。碰击法是将焊条垂直向工件碰击，然后迅速提起并保持一定距离。划擦法是将焊条端头轻轻擦过工件，然后保持一定距离。这两种方法应根据具体情况灵活运用。如在狭窄之处施焊或工件表面不允许灼伤时，选用碰击法较好。b)图10-16

引强方法a)

碰击法

b)到擦法第75

页/共116页a)引弧时工件处于常温，焊条药皮还不能起到应有的保

护作用，焊缝起焊处易产生

气孔，所以引弧的始点，应选择在焊缝起点后面10mm左右，待引燃电弧后再拉长电弧，凭借弧光迅速把电弧移到焊缝起点，对起点进行预

热施焊，并逐渐压短电弧到手工电弧焊但操作不熟练时，焊条易粘在工件上；而划擦法引弧较易学握，但容易灼伤工件表面。引弧点一焊接方向引弧点的选择图10-

17第76页/共116页焊缝起点10毫米手工电弧焊正常弧长，待焊缝起点的弧坑填满时，再移动焊条进行焊接。这种引弧法即使在引弧处产生气孔，也能在再次熔化引弧起点时，将已产生的气孔消除。正常弧长：·酸性焊条的弧长约等于焊条直径；·碱性焊条的弧长应第焊条直径的1/2。引弧时焊条粘在工件上，可迅速左右摆动焊钳，使焊条脱离。如仍粘住，应迅速松开焊钳，待焊条冷。却后，用手将焊条扳下。第77页/共116页手工电弧焊运条方法电弧引燃后，进入正常的焊接过程，这时焊条有三种方向的运动：·焊条被电弧熔化变短，为保持一定的弧长，就必须使焊条沿其中心线向下送进，否则会发生断弧。·为了形成一条焊缝，焊条要沿焊缝方向移动，移动速度(即焊接速度)的快慢要根据焊条直径、焊接电

流、工件厚度、接缝装配情况及所在位置来决定。移

动速方太快，焊缝熔深太小，易造成未焊透。移动速度太慢，会使焊缝过高，工件过热，变形或烧穿。第78页/共116页手工电弧焊·为了获得一定宽度的焊缝，焊条必须作横向摆动。在无横向摆动时，焊缝的宽度一般是焊条直径的1.5倍左右。焊条横向摆动不但使焊缝加宽，还有利于熔池中熔渣和气体逸出，改善焊缝质量。以上三个方向的动作必须密切配合，根据不同的焊缝位置，接头形式、焊条直径和性能、

焊接电流、工件厚度等情况，采用适当的运条方式，才能在各种焊接位置得到优质焊缝。第79页/共116页手工电弧焊实际生产中的运条方法(见右图)

·直线形运条的特点是因焊条不摆动，电弧稳定，能获得较大熔深，但焊缝宽度窄。当用于不开坡口的薄板对接平焊。、·往复直线运条的特点是焊接速度快、焊缝窄、散热快，适用于薄板和间隙较大的多层焊的第一层焊缝的焊接。·锯齿形运条的特点是焊条末端作锯齿形连续摆动，并在焊缝两侧稍停片刻。常用于较厚钢板的平、仲和立焊的对接焊缝等。往复直线形WW锯齿形ANC月牙形正三角形斜三角形000又

)斜环形图10-18

常用的几种运条方法第80页/共116页直线形环形手工电弧焊·月牙形运条的特点是焊条摆动时，在焊缝两侧稍停片刻，以保证在焊缝两侧有足用够熔深，焊缝增量较高。适用于平焊。·三角形运条方法的特点是正三角运条一次能焊成较厚的焊缝截面，适合于开坡口的立焊等。·斜三角形运条方法的特点是能够借焊条的运条动作来控制熔化金属，使焊缝成形良好，适用于横焊等。·环形运条方法的特点是正环形运条法只适用于较厚工件的平焊。斜环形运条法适用于横焊和平、仰位置的角焊等。第81页/共116页手工电弧焊焊缝的收尾与接头焊缝焊接即将结束时，如果收尾不当，会在焊缝末尾处形弧成低于工件表的弧坑，还可能产生气孔或

裂纹，影向焊接质量。怎样解决收尾的所出现的质量问题，有以下几种方法：1.划圈收弧法收尾时，焊条在收尾处作圆弧运动，待填满弧坑时再拉断电弧，这种方法适用于厚板收弧，a)图10-

19

焊缝收尾法a)

划圈收尾法

b)

后移收尾法b)第82页/共116页3

275°75°手工电弧焊薄板则容易烧穿。2.后移收尾法在焊缝收尾时，焊条停止前进，并压低电弧向后移一段距离，同时改变焊条角度，见前页图示，焊条

从1的位置转到位置，待弧坑填满后，再使焊条稍许往

后移到位置3,然后再慢慢拉电弧，这种方法对碱性焊

条较适用。3.反复断弧收尾法收尾时，在较短时间内反复数次点燃和熄灭电弧，直至将弧坑填满，此法对薄板焊接和多层焊的第一层用得较多，不适用碱性焊条。第83页/共116页手工电弧焊手工焊接时，受焊条长度的限止，当需要用若干根焊条才能焊完一条焊缝，用完一根焊条，用第二根接

着焊时，这一连接处称为接头。接头处的熔深和外观

必须与焊缝其他部分一致，通常有列四种情况：第一情况的接头(见图a),

后面起焊的焊缝2的起头与先焊焊缝1的结尾相接，为使接头不过分凸起，电弧然后断弧，使结尾处留有不太深的弧坑，然后在此图

1

0

-

2

0

焊

缝

接

头

的

情

况弧坑稍前一点引弧—尾a)一头

头b)熄弧时采用拉长一

尾

尾一0c)—

尾

头

—第84页/共116页一尾0尾0尾一o头

一

-2111231头

一头

—

2头—d)一头一居手工电弧焊略拉长一点电弧，再将电弧后移到原弧坑的2/3之处，填满弧坑后，当即向前进行正常焊接。如果电弧后移

太多。就会造成接头过高，后移太小，接头会脱接，则会产生弧坑未填满的缺陷。第二种情况的接头(图-b)。

要求先焊焊缝1的起头处略低些，后焊缝2的引弧应在焊接方向略前处开始，

并稍拉长电弧，再移到起头处，覆盖前焊缝的起头处，

待起头处焊平后，再进行正常焊接。第三种情况的接头(图一C)

后焊缝2焊到前焊缝1的结尾处时，焊速应略慢些，以填满前焊缝的弧坑，然后第85页/共116页手工电弧焊以较快的焊速再稍向前焊一些并拉断电弧。第四种情况的接头，方法与第三种情况基本一样，只是由于后焊缝2的连接地方是前焊缝1的起头处，焊接速度应较前略快些。0图10-20

焊缝接头的情况-尾

尾一

20c)一尾

头—

1一尾

头

一a)ob)第86页/共116页-尾0尾头·尾11—

头

头

-

2120d)头一头一一头-尾2埋弧自动焊1.特点焊接过程中，主要的焊接操作如引燃及熄灭电弧、送进焊丝、移动焊丝或工件等都由机械自动完成者，叫自动电弧焊。自动电弧焊中，电弧被掩埋在焊剂层下面燃烧并实施焊接的，叫埋弧自动焊，

或者叫溶剂层下自动焊。埋弧自动焊第87页/共116页埋

弧

自

动

焊埋弧自动焊用焊丝作为电极和焊接填充金属。焊接时，颗粒状焊剂覆盖部分焊丝和焊接熔池，电弧基本上是在密封的空穴里燃烧，熔化的焊剂膜可靠地保护着电弧和熔池，使之免受大气的作用，防止飞溅

。与手工电弧焊相比，埋弧自动焊有下例优点：(1)埋弧自动焊能采用大电流焊接，电弧热量集中，熔深大，焊丝可连续进给而不像焊条那样频频更换，因此其生产效率比手工弧焊高出5～10倍。第88页/共116页埋弧自云动焊(2)由于焊剂和熔渣严密包围着焊接区，空气难以进入；高的焊速减小了热影响区的尺寸；焊剂和熔渣

的覆盖减慢了焊缝冷却速度，这些有利于焊接接头

获得良好的组织与性能。同时，自动操作使焊接规范参数稳定，焊缝成份均匀，外形光滑美观，因而焊接质量良好、稳定。(③)埋弧自动焊热量集中，焊接金属没有飞溅损失，没有废弃的焊条头，工件厚度薄时可不开坡口焊接，从而可以节省金属材料和电能。第89页/共116页埋

弧

自

动

焊(4)埋弧自动焊施焊中看不到弧光，焊接烟雾也很少，又是机械自动操作，因而劳动强度，劳动条件得到

很大改善。埋弧自动焊的局限性是，设备比较复杂昂贵；由于电弧看不见，因此对接头加工装配要求严格；焊接位置受到一定限止，

一般总是在平焊位置。埋弧自动焊常用于焊接长的直线焊缝及大直径圆简形容器的环向焊缝。第90页/共116页2.正常弧长，待焊缝起点的弧抗填满时，再移动焊条

进行焊接。这种引弧法即使在引弧处产生气孔，也能在再次熔化引弧起点时，将已产生的气孔消除。埋

弧

自

动

焊第91页/共116页埋

弧

自

动

焊选用焊丝的主要原则是：对于碳素钢和普通低合金钢，应保证焊缝的力学性能；对于铬钼钢和不

锈耐酸钢等合金钢，应尽可能保证焊缝的化学成份与焊件相似。异种钢焊接时，

一般可按强度等级较低的钢材选用抗裂性能较好的焊丝。(2)焊剂焊剂是埋弧自动焊过程中保证焊接质量的重要材料，其作用如下：机械保护一焊剂在电弧热作用下熔化后生成的熔渣，可以防止空气中的氧、氮等气体侵入熔池，从而避免焊缝出气孔、夹渣等缺陷。第92页/共116页埋弧自云动焊向熔池过渡必要的合金元素，使焊缝中被烧损的元素成份得到补充，力学性能得到改善与提高。促使焊缝表面光洁平直，成形良好。对焊剂的基本要求是：保证焊缝金属获得所需的化学成份与力学性能；保证电弧燃烧稳定；对锈

油及其他杂质的敏感性要小，硫、磷含量要低，以

保证焊缝中不产生裂纹和气孔等缺陷；焊剂在高温

状态下要有合适的熔点和粘度，以及一定的熔化速

度，以保证焊缝成形良好，焊后有良好的脱渣性；

焊剂在焊接过程中不应析出有害气体；焊剂的吸潮

性要小，并应具有合适的粒度及足够的机械强度。第93页/共116页埋弧自云动焊3.埋弧自动焊焊接规范埋弧自动焊的一个主要优点是焊缝成形好。在电弧焊中，焊缝成形通常可用焊缝成形系数(形状

系数)及熔合比这两个指标表示。焊缝成形系是指焊缝熔化宽度与熔化深度之比(简称熔宽与熔深之比)。成形系数小，表示焊缝

深而窄，焊缝热影响区较小，焊缝织晶中低熔点杂

质及气体不易从熔池内逸出，焊缝容易产生裂纹、

气孔和夹渣。

一般将焊缝成形系数控制在1.3～2.0比

较

合

适

。第94页/共116页埋弧自云动焊母材在焊缝中所占的截面百分比，称为熔合比，熔合比可以影响焊缝的化学成份、金相组织和力学性能。特别是在填充金属与母材的化学成份不同时，在焊缝中紧靠母材的部位，化学成份的变化比较大，变化的幅度与两种金属化学成份之差及熔合比的大小有关，电弧焊时，熔合比可在10%～100%的范围

内调节，埋弧自动焊的熔合比在60%～70%之间。埋弧自动焊的主要焊接规范参数有焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径和伸出长度等。第95页/共116页气体保护电弧焊气体保护电弧焊简称气电焊，它是利用气体作为保护介质的一种电弧熔焊方法。它直接依靠保护气体

在电弧周围造成局部保护层，以防止有害气体上侵入，

从而保证了焊接过程的稳定性，获得高质量的焊缝。气体保护电弧焊主要采用三种不同方式：·图a采用两根不熔化电极3的间接电弧1施焊(如氢原子焊)保护气

体2由喷嘴中喷出；·

采用不熔化极3(一根或多根金属)的直接电弧1施1

第96页/共116页~?a)

c)图10

-

30

气体保护电弧焊a)不熔化极间接电弧焊

b)不熔化极直核电弧潭

e)熔比极建接电脑焊3.b)气体保护焊焊(如熔化极的氩弧焊、二氧化碳气体保护焊等),见图C,焊丝滚轮5用于送进熔化极3。用做保护气体2的有：氩气、二氧化碳气、氢气、氮气等。目前应用

较广的是氩气和二氧化碳气体。·气体保护电弧焊与埋弧焊相比有以下优点：(1)焊缝熔化区没有熔渣，能清楚看到焊缝成形过程。(②)因保护气体是喷射的，故有助于熔滴过渡。(③)气体保护不受空间位置的限制，适于全位置焊接。

(4)焊接过程易实现机械化或半自动化，提高生产率。

(5)可焊接各种有色金属(铝、钛),并获优质焊缝。

(6)焊炬轻便、构造简单,操作灵活，劳动强度小。第97页/共116页气体保护焊氩弧焊氩弧焊是利用氩气作为保护气体的一种电弧焊方法。氩气是一种情性气体，当电弧周围充满氩气时，它像气罩一样包围住电弧，把熔池与空气隔绝，因而

可以代替药皮或焊剂的保护作用。氩气保护的作用取决于氩气的纯度，氩气中如含有氧、氮、二氧化碳和水分等杂质，会降低氩气的保

护作用，造成气孔缺陷，降低焊接接头的力学性能与

抗腐蚀性能。因此，使用于焊接的氩气，其纯度要求

达到99.9%以上。氩弧焊接有非熔化极和熔化极之分。第98页/共116页熔化的焊丝1,靠电弧热量