手工电弧焊向芳课件

手工电弧焊主讲：向芳手工电弧焊原理焊钳焊条电弧熔池焊缝工件工件电焊机焊接方向进给方向利用焊条和焊件之间产生的电弧热量熔化金属的焊接方法。手工电弧焊原理焊条焊条药皮熔滴熔池CO2气体熔渣渣壳焊件焊缝焊接过程施焊灵活，适于各种结构形状、不同位置的焊接。可用于加工厂及施工现场。但劳动强度大。手工电弧焊焊接准备1.焊接电源①具有陡降的外特性；②具有适当的空载电压；③具有良好的调节电流特性；④具有良好的动特性；⑤焊机结构简单可靠，维护方便。（1）手工电弧焊对焊接电源的要求：手工电弧焊焊接准备（2）常用弧焊电源直流电焊机交流电焊机直流电焊机交流电焊机手工电弧焊焊接准备（2）常用弧焊电源直流电焊机与交流电焊机区别：工作原理不同直流电焊机：直流电焊机工作时先将交流电整流和滤波以后变成直流电。为了提高焊机焊接性能、动态反应速度及效率，需要先把直流电通过大功率晶闸管逆变成中高频低压交流电，然后再整流输出平稳的直流电流。交流电焊机：交流电焊机实质上是一种特殊的降压变压器，焊条和焊件分别和电源的两个输出端相连。手工电弧焊焊接准备（2）常用弧焊电源直流电焊机与交流电焊机区别：特点不同直流电焊机：直流电焊机起弧容易、电弧稳定、不易断弧、飞溅小。交流电焊机：交流焊机结构简单、维修成本低，直流焊机结构复杂、维修难度高。手工电弧焊焊接准备（2）常用弧焊电源直流电焊机与交流电焊机区别：优势不同直流电焊机：直流焊机体积小、重量轻、移动方便，但是价格贵。交流电焊机：交流焊机体积大、重量重、移动困难，但是相对便宜。直流电焊机非常省电。直流电焊机能焊酸性和碱性焊条,交流焊机多用于焊酸性焊条。交流电焊机采用两相电，易造成电网不平衡，影响其它设备工作。而直流电焊机都用三相整流就没有这个问题。手工电弧焊焊接准备2.手工电弧焊工具（1）电焊钳（焊把）（2）面罩和护目镜手工电弧焊焊接准备2.手工电弧焊工具（3）焊条保温筒（4）敲渣锤手工电弧焊焊接准备2.手工电弧焊工具（5）钢丝刷（6）高速角向砂轮机手工电弧焊焊接准备3.手工电弧焊材料电焊条手工电弧焊焊接准备焊芯药皮焊条夹持和导电部分焊芯是专门冶炼而成，C、Si含量较低，S、P极少，焊条直径（实际指的是焊芯直径）通常为2、2.5、3.2mm或3、4、5、5.8mm（或6mm）等几种，常用的是Ф3.2、Ф4、Ф5三种，其长度一般在250～450mm之间；组成：焊条由药皮和焊芯两部分组成。焊芯作用：传导电源、产生电弧、作填充金属；手工电弧焊焊接准备药皮是由多种矿物类、铁合金和金属类、有机物类及化工产品（水玻璃）等原料组成。药皮作用：

（1）机械保护作用气保护在焊接时，焊条药皮熔化后产生大量的气体，笼罩着电弧区和熔池，基本上把熔化金属和空气隔绝开来。这些气体中绝大部分是还原气体（CO、H2等），能在电弧区和熔池周围形成一个很好的保护层，防止空气中的氧、氮侵入，起到了保护熔化金属的作用。作用：渣保护焊接过程中药皮被电弧高温熔化后形成熔渣，覆盖着熔滴和熔池金属，这不仅隔绝空气中的氧、氮，保护焊缝金属，而且还能减缓焊缝的冷却速度，促进焊缝金属中气体的排出，减少生成气孔的可能性，并能改善焊缝的成形和结晶。手工电弧焊焊接准备

（3）改善焊接工艺性能作用：电弧稳定燃烧、飞溅小、焊缝成形好、易脱渣和熔敷效率高等。在药皮中加入低电离电位的物质，来提高电弧燃烧的稳定性。

（2）冶金处理作用作用：通过熔渣与熔化金属冶金反应，除去有毒杂质（如氧、氢、硫、磷）和添加有益的合金元素，使焊缝获得合乎要求的力学性能。手工电弧焊焊接准备电焊条的分类及型号碳素钢焊条型号（GB5117）E4315焊缝金属最低抗拉强度值（最低抗拉强度σb≥430Mpa）焊接位置（适应平横立仰全位置焊接）药皮类型和焊接电流种类（低氢钠型药皮，直流反接）按用途不同分为：结构钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条。手工电弧焊焊接准备碱性焊条（脱硫脱磷能力强，焊接接头中含氢很低，又称低氢焊条，焊缝的抗裂性和力学性能良好，但工艺性差，一般用直流电，适用于重要结构（锅炉、压力容器等）的焊接。按药皮性质不同结构钢焊条又可分为：酸性焊条（交直流两用，焊接工艺性能较好，但韧性较差，适用于一般低碳钢和强度较低的低合金钢）；焊条的工艺性：稳弧性、脱渣性、焊接飞溅、焊缝成形等手工电弧焊焊接准备焊条的选择：焊条应与焊件钢材（主体金属）相适应。Q390、Q420钢选择E55型焊条(E5500--E5518)Q355钢选择E50型焊条(E5001--E5048)Q235钢选择E43型焊条（E4300--E4328)不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。强度级别的选择手工电弧焊焊接准备当受某种条件限制而无法清理低碳钢焊件坡口处的铁锈、油污和氧化皮等脏物时，应选用对铁锈、油污和氧化皮敏感性小，抗气孔性能较强的酸性焊条。酸性焊条和碱性焊条的选用主要取决于焊接结构具体形状的复杂性，钢材厚度的大小，焊件载荷的情况和钢材的抗裂性等。一般来说，对于塑性、冲击韧性和抗裂性能要求较高，低温条件下工作的焊缝都应选用碱性焊条。手工电弧焊焊接准备3.电焊条进场验收1）核对焊条质量证明书2）检查焊条的包装3）检查焊条的外观质量：焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷。4）焊条使用前的烘焙：焊接材料在使用前，应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放。手工电弧焊焊接准备4.焊接相关人员要求焊工应按所从事钢结构的钢材种类、焊接节点形式、焊接方法、焊接位置等要求进行技术资格考试，并取得相应的资格证书，其施焊范围不得超越资格证书的规定。电焊工是特殊工种，必须持证上岗。持证焊工必须在其焊工合格证书规定的认可范围内施焊，严谨无证焊工施焊。手工电弧焊焊接施工1.焊接工艺参数的选择焊接工艺参数指焊接时为保证焊接质量而选定的诸多物理量，例如焊接电流、电弧电压、焊接速度、热输入等的总称。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。手工电弧焊焊接工艺参数手工电弧焊焊接施工1.焊接工艺参数的选择焊件厚度/mm234~56~12>13焊条直径/mm23.23.2~44~54~6焊条直径d/mm3.245焊接电流/A110~120160~180200~220焊条直径焊接电流焊接电源种类：用交流电焊接，电弧稳定性差；用直流反接，电弧稳定。手工电弧焊焊接施工1.焊接工艺参数的选择电弧电压主要取决于弧长。电弧长，则电压高；反之则低。在焊接过程中，一般希望弧长始终保持一致，并且尽量使用短弧焊接。一般情况下，弧长为焊条直径的0.5～1.0倍为好。电弧电压焊接速度v（平焊低碳钢时）焊接速度v过快焊缝熔深浅，焊缝窄，表面凹凸不平。焊接速度v过慢焊缝熔深和焊缝宽度增加，薄件易烧穿。手工电弧焊焊接施工1.焊接工艺参数的选择焊缝层数焊厚板时，应开坡口，并采用多层焊（每层1条焊缝）或多层多道焊（每层有2条以上的焊缝）。手工电弧焊焊接施工2.焊接施工（1）清理焊接前，工件坡口及两侧各20mm范围内的锈、水、油污、油漆等必须清除干净，以防止产生气孔和裂纹。组装工件时，除保证焊件结构的开口尺寸外，还要按工艺规定在接缝处留出根部间隙和反变形量，将对接的两工件装对平齐，使错边量不大于允许值。（2）组装定位手工电弧焊焊接施工2.焊接施工预热温度要根据焊件金属的化学成分、板厚和施焊环境温度等条件来决定。整体预热常用各种炉子加热，局部预热一般采用气体火焰加热或红外线加热。预热温度要控制。（3）预热预热是焊接开始前对被焊工件的整体或局部进行适当加热的工艺措施。预热的目的是减少接头焊后冷却速度，避免内部组织产生淬硬组织，从而减少焊接应力及变形和裂纹。手工电弧焊焊接施工2.焊接施工（4）设置引弧板对接焊缝的引弧板引弧板手工电弧焊焊接施工2.焊接施工当引弧板、引出板为钢材时，所用钢材不要求与母材材质相同，但强度等级应不高于母材，且焊接性应相近不比所焊母材差。焊条电弧焊焊缝和气体保护电弧焊焊缝引出长度应大于25mm，埋弧焊缝引出长度应大于80mm。焊接完成并完全冷却后，可采用火焰切割、碳弧气刨或机械等方法除去引弧板、引出板，并应修磨平整，严禁用锤击落。对于少数焊缝位置，由于空间局限不便设置引弧板、引出板时，焊接时要采取改变引熄弧点位置或其他措施保证焊缝质量。引弧板设置要求手工电弧焊焊接施工2.焊接施工（5）基本操作技术：引弧、运条、收尾。引弧指的是将焊条末端与焊件表面接触形成短路，然后迅速将焊条提起2~4mm的距离，此时电弧引燃。运条电弧引燃后，开始焊接过程。焊条要做三个方向的运动：焊条连续不断地向熔池送进；焊条沿焊缝方向移动，移动速度要适当；焊条的横向摆动。这个动作是增加焊缝的宽度，保证焊缝正确成形，延缓熔池金属冷却结晶时间，有利气体的逸出。此外，还要保持正确的焊条与焊缝的倾斜