《焊工工艺与技能训练（第二版）》中职全套教学课件

焊工工艺与技能训练（第二版）

课题一

认识焊接和焊接装配图

课题二

焊条电弧焊

课题三

气焊、钎焊与气割

课题四

气体保护焊

课题五

其他焊接与切割方法

课题六

常用金属材料的焊接

全套可编辑PPT课件

课题一认识焊接和

焊接装配图

§1-1认识焊接和焊接方法§1-2识读焊接装配图目录CONTENTS§1-1

认识焊接和焊接方法

工作任务了解焊接的定义、焊接方法的分类和特点了解焊接的应用和发展一、焊接和焊接方法

焊接：通过加热、加压或两者并用，用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的加工工艺方法。熔焊01压焊02钎焊03按焊接过程中金属所处状态不同，分类：熔

焊

在焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不施加压力完成焊接。压

焊

在焊接的同时对焊件施加压力(加热或不加热)，以完成焊接。钎

焊

采用熔点比母材低的钎料，将焊件和钎料同时加热到高于钎料熔点且低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散。二、焊接技术的应用和发展1.焊接结构生产容易实现高效益和低成本焊接技术的特点(1)结构设计有很大的灵活性，促进新型结构的广泛使用。(2)节省材料，降低成本。(3)制造及安装速度快。二、焊接技术的应用和发展2.焊接结构安全可靠性得到信赖焊接技术的特点(1)新材料的发展，促进新型焊接设备的发展，推动高新技术的应用，又促进新材料的发展。(2)焊接冶金理论日益完善，改进工程材料及完善配套的焊接材料取得了显著的进展，已可保证焊接质量，能完全满足产品的设计要求。(3)焊接结构理论的发展使得设计更具有合理性，焊接结构能更准确地符合设计规定，更适合承受疲劳载荷以及冲击和剧烈振动等工作条件。(4)对结构的设计、制造、安装和检验均已制定了可靠的质量控制标准，国际标准化组织(ISO)以及国际焊接学会(IW)制定了相应的焊接标准。二、焊接技术的应用和发展应用：各种梁、柱、压力容器、汽车、人造卫星、航天飞机和空间站的主要部件等产品。观察与记录想一想，通过对焊接结构生产车间的参观，你对焊接有了哪些认识？请按表1-1-1的要求对参观内容加以归纳。§1-2

识读焊接装配图

工作任务理解焊接接头的类型和特点了解焊接装配图的特点掌握焊接装配图中焊缝的标注方法课程分析

进行焊接操作前，要识读焊接装配图，了解并分析焊件的加工要求。课程分析

从图上可以发现焊接装配图应符合机械制图国家标准的有关规定，但还需表达出哪些部件要采用哪种焊接方法连接起来。既需要焊接的部位应标注(或说明)焊缝符号和焊接代号。一、焊接接头和坡口形式

梁、柱、桁架和容器等焊接结构均由若干个焊接接头组成。接头形式主要有对接接头角接接头搭接接头T形接头一、焊接接头和坡口形式

焊接不同板厚或壁厚的接头时，为了保证焊接质量，减少焊接变形和焊接材料消耗，往往需要先把焊件的焊缝边缘加工成各种形式的坡口，再进行焊接。常见坡口形式I形坡口V（Y）形坡口X（双V）形坡口U形坡口一、焊接接头和坡口形式

坡口几何尺寸对接焊缝Y形坡口对接焊缝U形坡口一、焊接接头和坡口形式

坡口几何尺寸角接焊缝单边V形坡口角接焊缝单边U形坡口一、焊接接头和坡口形式焊接接头坡口的类型和特点基本型：

形状简单，加工容易，应用普遍。一、焊接接头和坡口形式焊接接头坡口的类型和特点组合型：

由两种或两种以上的基本型坡口组合而成。一、焊接接头和坡口形式焊接接头坡口的类型和特点特殊型：

既不属于基本型，又不同于组合型的特殊坡口。一、焊接接头和坡口形式焊接接头的类型、特点和应用对接接头特点：

135°≤两焊件表面夹角≤180°

受力状况好，应力集中程度较小，材料消耗较少，但对焊件边缘加工及装配要求较高。应用：钢板厚度≤6mm，不开坡口。如需开坡口，常用形式如图。一、焊接接头和坡口形式焊接接头的类型、特点和应用T形接头特点：一个焊件与另一个焊件构成直角或近似直角。能承受各方向的力和力矩。应用：各类箱形结构中最常见。一般情况下，可不开坡口；若焊缝要求承受载荷时，应开坡口以便使接头焊透，保证其强度。一、焊接接头和坡口形式焊接接头的类型、特点和应用角接接头特点：

30°＜两焊件端部夹角＜135°

承载能力差，特别是承受弯曲力时，焊根易出现应力集中而造成根部开裂。应用：一般用于不重要的焊接结构中。一般不开坡口，如需要也开坡口，常用形式如图。一、焊接接头和坡口形式焊接接头的类型、特点和应用搭接接头特点：两焊件部分重叠。应力分布不均匀，疲劳强度较低，但其焊前准备及装配较简单。应用：不开坡口：一般用于12mm以下的钢板，重叠部分为3～5倍板厚，常用在不重要的结构中；当结构重叠部分的面积较大时，常选用圆孔塞焊缝和长孔槽焊缝的形式。一、焊接接头和坡口形式焊接接头的类型、特点和应用端接接头特点：

两焊件重叠放置或两焊件之间的夹角不大于30°，在端部进行连接。应用：通常只用于密封。二、焊接装配图中焊缝的标注方法

有图示法和标注法两种。在图样上一般应用标注法，这种方法简单、清晰，不必把焊缝坡口的制备尺寸再画出来。如果标注法表达不清晰或需要表示焊缝轮廓、坡口形式，才采用图示法。二、焊接装配图中焊缝的标注方法按国标(GB/T12212—2012)所规定的图示法表示。图中表示焊缝的一系列细实线允许示意绘制，也允许采用加粗线表示焊缝，但在同一图样中只允许采用同一种画法绘制。1.图示法二、焊接装配图中焊缝的标注方法

在表示焊缝端面的视图中，一般用粗实线绘出焊缝的轮廓，必要时可用细实线画出焊接前的坡口形状等。1.图示法若同时需要表示坡口等的形状时，熔焊区部分也可不涂黑，而用细实线画出坡口形状。在剖视图或断面图上焊缝的金属熔焊区通常应涂黑表示。二、焊接装配图中焊缝的标注方法必要时也可用轴测图表示焊缝。1.图示法必要时可将焊缝部位用局部放大图表示并标注尺寸。二、焊接装配图中焊缝的标注方法当图样上采用图示法绘出焊缝时，通常应同时标注焊缝符号。1.图示法二、焊接装配图中焊缝的标注方法在图样上标注焊缝形式、焊缝尺寸和焊接方法等的符号称为焊缝符号。一般由基本符号、指引线、补充符号、尺寸符号和数据等组成。国家标准《焊缝符号表示法》(GB/T324—2008)。2.标注法二、焊接装配图中焊缝的标注方法(1)基本符号用于表示焊缝横截面的基本形式或特征。卷边焊缝符号I形焊缝符号V形焊缝符号二、焊接装配图中焊缝的标注方法单边V形焊缝符号带钝边V形焊缝符号带钝边单边V形焊缝符号二、焊接装配图中焊缝的标注方法符号带钝边J形焊缝符号封底焊缝符号带钝边U形焊缝二、焊接装配图中焊缝的标注方法角焊缝符号塞焊缝或槽焊缝符号点焊缝符号缝焊缝符号二、焊接装配图中焊缝的标注方法

标注双面焊缝或接头时，基本符号可以组合使用。双面V（X）形焊缝双面单V形焊缝(K焊缝)符号带钝边的双面V形焊缝符号符号符号带钝边的双面单V形焊缝符号双面U形焊缝二、焊接装配图中焊缝的标注方法(2)补充符号

补充说明有关焊缝或接头的某些特征，如表面形状、衬垫、焊缝分布、施焊地点等。平面符号焊缝表面通常经过加工后平整凹面符号焊缝表面凹陷凸面符号焊缝表面凸起圆滑过渡符号焊趾处过渡圆滑永久衬垫符号衬垫永久保留二、焊接装配图中焊缝的标注方法临时衬垫符号衬垫在焊接完成后拆除三面焊缝符号三面带有焊缝周围焊缝符号沿着工件周边施焊的焊缝标注位置为基准线与箭头线的交点处现场焊缝符号在现场焊接的焊缝尾部符号可以表示所需的信息二、焊接装配图中焊缝的标注方法补充符号应用示例

平齐的V形焊缝符号凸起的双面V形焊缝符号表面过渡平滑的角焊缝符号二、焊接装配图中焊缝的标注方法(3)焊缝符号的标注完整的焊缝符号包括基本符号、指引线、补充符号、尺寸符号和数据等。二、焊接装配图中焊缝的标注方法1)指引线的组成由箭头线和基准线(实线和虚线)组成。箭头线：为细实线。两条基准线：一条为细实线，另一条为细虚线。基准线一般应与图样的底边平行，必要时也可与底边垂直。细实线和细虚线的位置可根据需要互换。二、焊接装配图中焊缝的标注方法2)焊缝的标注规定①基本符号与基准线的相对位置箭头相对焊缝的位置一般没有特殊的要求，可以标在有焊缝的一侧，也可以标在没有焊缝的一侧。基本符号在细实线一侧时，表示焊缝在箭头侧。基本符号在细虚线一侧时，表示焊缝在非箭头侧。二、焊接装配图中焊缝的标注方法②对称焊缝和双面焊缝的标注标注对称焊缝时可不画细虚线。明确焊缝分布位置的情况下，有些双面焊缝也可省略细虚线。二、焊接装配图中焊缝的标注方法3)焊缝尺寸及其他数据的标注在标注焊缝符号的指引线上除了标注基本符号、补充符号外，还需要标注焊缝截面尺寸、焊缝长度、焊缝数量等。二、焊接装配图中焊缝的标注方法①焊缝横向尺寸的标注钝边p、坡口深度H、焊脚尺寸K、余高h、焊缝有效厚度S、根部半径R、焊缝宽度c、熔核直径(孔径)d等标注在基本符号的左侧；焊缝横向尺寸中的坡口角度α、坡口面角度β和根部间隙b标注在基本符号的上侧(或下侧)。二、焊接装配图中焊缝的标注方法焊缝尺寸符号图例工件厚度焊缝宽度坡口角度坡口面角度根部间隙焊脚尺寸点焊：熔核直径塞焊：孔径钝边厚度二、焊接装配图中焊缝的标注方法焊缝尺寸符号图例根部半径焊缝长度坡口深度焊缝有效厚度余高焊缝间距焊缝段数相同焊缝数量二、焊接装配图中焊缝的标注方法②焊缝纵向尺寸的标注标注在基本符号的右侧，焊缝纵向尺寸有焊缝段数n、焊缝长度l、焊缝间距e等。二、焊接装配图中焊缝的标注方法③相同焊缝数量N在指引线的尾部标注。焊条电弧焊或没有特殊要求的焊缝可以省略尾部符号和标注。当尺寸较多而不易分辨时，可在尺寸数据前标注相应的尺寸符号。当箭头线方向改变时，上述规则不变。二、焊接装配图中焊缝的标注方法④周围焊缝和现场施焊的标注当焊缝围绕工件周边时，在基准线和箭头线的交点处加注圆形补充符号。当焊缝在野外或现场焊接时，在基准线和箭头线的交点处加注小旗补充符号。二、焊接装配图中焊缝的标注方法⑤焊接方法的标注必要时，可以在焊缝符号的尾部标注焊接方法代号。尾部需要标注的内容较多时，可参照以下次序排列：相同焊缝数量、焊接方法代号、缺欠质量等级、焊接位置、焊接材料、其他。每一项内容之间应用斜线"/"分开。二、焊接装配图中焊缝的标注方法二、焊接装配图中焊缝的标注方法⑥其他标注规定a.确定焊缝位置的尺寸不在焊缝符号中标注，应将其标注在图样上。b.在基本符号的右侧无任何尺寸标注又无其他说明时，意味着焊缝在工件的整个长度方向上是连续的。c.在基本符号的左侧无任何尺寸标注又无其他说明时，意味着对接焊缝应完全焊透。d.塞焊缝、槽焊缝带有斜边时，应标注其底部的尺寸。二、焊接装配图中焊缝的标注方法⑦焊缝符号标注示例图纸解析：板厚为10mm，对接焊缝根部间隙为2mm，V形坡口角度为60°，4段焊缝，每段焊缝的长度为100mm，焊缝间距为60mm。二、焊接装配图中焊缝的标注方法⑦焊缝符号标注示例图纸解析：焊缝在非箭头侧，角焊缝，K表示焊脚尺寸。二、焊接装配图中焊缝的标注方法⑦焊缝符号标注示例图纸解析：表示在现场装配时进行焊接，双面角焊缝，焊脚尺寸为4

mm。二、焊接装配图中焊缝的标注方法⑦焊缝符号标注示例图纸解析：焊脚尺寸为4

mm的双面角焊缝，有12段断续焊缝，每段焊缝长度为60

mm，焊缝间距为65

mm，Z表示两面断续交错焊缝。动手实践仰焊缝1：对接接头，箭头指向焊缝侧，应在焊缝正面加工出60°V形坡口。平角焊缝2：T形接头，焊脚尺寸为10

mm。横焊缝3：对接接头，正面加工出60°V形坡口。平角焊缝4：角接接头，脚尺寸为10

mm。角焊缝7：角接接头，脚尺寸为10

mm。焊缝5：倾斜管对接接头，表示箭头所指焊缝的管壁端加工出60°V形坡口。焊缝6：倾斜管板T形接头，表示该焊缝不开坡口，围绕管子焊一周，焊脚尺寸为6mm。动手实践PPT谢谢观看课题二焊条电弧焊

§2-1认识焊条电弧焊及弧焊电源§2-2§2-3§2-4§2-5§2-6目录CONTENTS立角焊平位单面焊双面成形I形坡口对接平焊平角焊引弧与平敷焊§2-7立位单面焊双面成形横位单面焊双面成形目录CONTENTS储气罐的焊接与检验工字梁装配与焊接水平固定管板焊接垂直固定俯位管板焊接垂直固定管单面焊双面成形§2-8§2-9§2-10§2-11§2-12§2-13§2-1认识焊条电弧焊

及弧焊电源

工作任务了解焊条电弧焊的原理熟悉弧焊电源的使用方法了解焊条的性能和选用依据了解劳动保护用品、焊接工具及其使用方法课程分析

焊条电弧焊是以手工操纵焊条进行焊接的方法，适用于结构和形状复杂、焊缝短小且不规则及各种空间位置焊缝的焊接，是所有焊接方法的基础。

由于所用设备简单，操作灵活，可在各种条件下焊接，因此应用最为广泛。

焊条电弧焊的工作原理是什么，弧焊电源怎样使用，焊接操作时需要哪些劳动保护用品和工具以及要注意哪些安全问题等，这些就是本任务要解决的问题。一、焊条电弧焊的原理焊接时将焊条与焊件之间接触短路，引燃电弧，电弧的高温将焊条与焊件局部熔化，熔化了的焊芯以熔滴的形式过渡到局部熔化的焊件表面，熔合在一起形成熔池。药皮熔化过程中产生的气体和液态熔渣不仅起着保护液态金属的作用，而且与熔化了的焊芯、焊件发生一系列冶金反应，保证了所形成焊缝的性能。随着电弧沿焊接方向不断移动，熔池液态金属逐步冷却结晶，形成焊缝。二、焊条电弧焊的基本焊接电路由交流或直流弧焊电源、焊钳、焊接电缆、焊条、焊接电弧、焊件等组成三、弧焊电源

在焊接回路中为电弧提供电能的装置。常用的弧焊电源有弧焊变压器(属交流弧焊电源)、弧焊整流器和弧焊发电机(均属直流弧焊电源)三种类型。常用的有BX1系列和BX3系列弧焊变压器、ZX5系列和ZX7系列弧焊整流器，而弧焊发电机已逐渐被弧焊整流器所取代。在焊接操作前，要根据所焊接的焊件选择弧焊电源。若用直流电源，要考虑电源的极性，用交流电源时，不用考虑电源的极性。正接法或正极性：焊件接直流电源正极(十)，焊条接负极(一)。常用来焊接较厚的钢板，可获得较大的熔深。反接法或反极性：焊条接直流电源正极(十)，焊件接负极(一)。焊件的受热比采用直流正接法小，故焊接较薄的钢板时可以防止烧穿，并且采用直流反接法可减少飞溅现象和气孔的产生，使电弧稳定燃烧。输入（一次）电压：空载（二次）电压：一般为60～90V。额定电流：电流调节范围：60～315A。1.弧焊电源的技术参数

弧焊电源接入单相电网，铭牌上的一次电压为企业动力电电压，频率为50Hz，弧焊电源将其降压至既保证电弧容易引燃，又便于焊工安全操作的低电压，即二次输出电压(又称空载电压)，一般为60～90V。负载持续率：弧焊电源负载时间在这个工作周期内所占的百分率。弧焊电源负载时间：从引燃电弧开始焊接，直至一根焊条熔焊结束熄弧的时间。工作周期：接下来清理焊渣及更换焊条，再重新引弧。国标规定，焊接电流在500A以下的弧焊电源，选定为5min。

铭牌规定了在一定的负载持续率下允许使用的焊接电流，以免因焊接电流过大，使弧焊电源温升过高而将弧焊电源烧毁。负载持续率为60%时，许用的最大焊接电流为315A。负载持续率为100%，许用焊接电流仅为220A。

负载持续率越大，许用焊接电流越小

主要包括电源开关、熔断器、动力线和焊接电缆的连接。2.弧焊电源的外部连接与正确使用

应注意以下几点：(1)弧焊电源接入电网时，要看清铭牌上的电源电压数值，不能接错。接线和安装应由电工负责，焊工不能自己动手操作。(2)为防止触电，弧焊电源外壳上有接地螺钉，用导线将外壳与车间接地线连接好。(3)弧焊变压器输出端没有正极和负极之分，弧焊整流器应根据焊接工艺的要求确定接法。(4)断开及闭合电源开关时，头部要避开刀开关。(5)使用过程中，要保持焊接电缆与弧焊电源接线柱的良好接触，若螺母松动，要及时拧紧。(6)当弧焊电源发生故障时，应立即切断电源，然后及时进行检查及修理。(7)焊钳与焊件接触短路时，不得启动弧焊电源，以免启动电流过大而烧毁弧焊电源。暂停工作时，不准将焊钳直接放在焊件上。(8)工作结束或临时离开工作现场时，必须关闭电源。四、焊条功能：作为电极，用来传导焊接电流，维持电弧稳定燃烧，又可作为填充金属与母材金属熔合，冷却后形成焊缝。组成：由焊芯和药皮组成，端部有一段没有药皮的夹持端，用焊钳夹住后可以导电，末端的药皮磨成倒角，便于焊接时引弧。焊芯由专门的优质钢经轧制、拉拔而成，平时所说的焊条直径实际是指焊芯的直径。焊芯的直径有2.5mm、3.2mm、4.0mm、5.0mm几种。焊芯越细，焊条长度越短。一般焊条长度为250～450mm。药皮是用多种矿石、铁合金、化工产品等原料，粉碎成粉末并按一定配方混合成涂料压涂在焊芯上。在焊接过程中可以起到稳定电弧、保护熔化金属、去除有害杂质和添加有益合金元素的作用。分类：通常可将焊条分为酸性焊条和碱性焊条两大类。如果施工现场只有交流弧焊电源，并且焊接的是一般金属结构，通常选用酸性焊条。酸性焊条工艺性能好，对水分、铁锈产生气孔的敏感性不大，易于操作，生产中应用最多的是E4303型焊条。之所以称为酸性焊条，是因为其药皮内含有大量的酸性氧化物。当焊接重要结构时，就应选用碱性焊条。所谓碱性焊条，是其药皮中的成分以碱性氧化物为主。它的力学性能和抗裂性能都比酸性焊条好，但是工艺性能不如酸性焊条，表现为稳弧性差，脱渣较差，焊缝表面成形较差等。使用前要求对碱性焊条在350～400℃下烘干1～2h。五、焊条电弧焊常用的劳动保护用品和工具焊钳:用来夹持焊条进行焊接的工具。既能控制焊条的夹持角度，又可把焊接电流传输给焊条。有300

A和500

A两种。1.焊钳和焊接电缆焊接电缆:用多股细纯铜丝制成的，外包橡胶绝缘。在生产中选择焊接电缆时，要考虑截面尺寸，一般根据所用焊接电流的大小和所需电缆的长度确定。分类：有手持式、头盔式、光控面罩。头盔式：多用于需双手作业的场合。光控面罩：应用现代微电子和光控技术研制而成。在弧光产生的瞬间自动变暗；弧光熄灭的瞬间自动变亮，非常便于焊工的操作。2.面罩和护目玻璃

使用时，需用两块透明玻璃将护目玻璃夹在中间并用绝缘胶布包扎好，再用另一块透明玻璃附在其表面，一并安放在面罩正面，用来减弱弧光强度，避免眼睛被弧光灼伤。护目玻璃的颜色有深浅之分，分为六个型号，即7～12号，号数越大，颜色越深。焊工手套、绝缘胶鞋和工作服:防止弧光、火花灼伤及防止触电。平光眼镜:清渣时防止熔渣损伤眼睛。常用的手工工具:清渣用的敲渣锤、錾子、钢丝刷、锤子、钢丝钳、夹持钳等，以及用于修整焊件接头和坡口钝边的锉刀。3.劳动保护用品和手工工具专题论述-弧焊电源1.动铁心式弧焊变压器I为固定铁心，Ⅱ为动铁心，W1为一次绕组，W2为二次绕组。绕组分别放置在动铁心两侧，一次绕组和二次绕组分成上下两部分，固定在主铁心柱上，中间铁心柱为可移动的，移动动铁心即可改变一次绕组和二次绕组的漏磁，实现焊接电流的调节，以适应施焊要求。动铁心的位置由电流指针表示。动铁心向外移动，焊接电流增大；动铁心向内移动，焊接电流减小。一、弧焊电源的结构2.动圈式弧焊变压器I是一次绕组(固定)，Ⅱ是二次绕组(可动)，铁心呈口字形。一次绕组分两部分绕在两个铁心柱的底部。二次绕组也分两部分，装在铁心柱非导磁性材料做成的活动支架上，凭借手柄转动丝杆使其沿铁心上下移动，改变一次绕组和二次绕组间的距离，以此来改变它们间的漏磁，调节焊接电流。一次绕组和二次绕组间距离越大，漏磁越大，焊接电流越小。3.逆变式弧焊整流器中频主变压器硅钢片较小，体积明显减小，质量变轻，电能损耗大幅度降低，具有高效与节能的优点，加上电子控制电路和反馈电路的配合，可以获得优良的焊接工艺性能。ZX7-400型逆变式弧焊整流器主要由三相全波整流器、逆变器、中频变压器、电抗器和电子控制电路等部件组成。1.型号编制规则

(1)产品符号代码第一位～第四位。前三位用汉语拼音字母表示，第四位用阿拉伯数字表示。(2)基本规格第五位，用数字表示。用额定焊接电流表示，单位安培（A）(3)派生代号第六位，用汉语拼音字母表示。(4)改进序号第七位，用数字表示，按产品改进顺序连续编号。二、弧焊电源的型号

电焊机部分产品符号代码及其含义

第一位第二位第三位第四位代表字母

大类名称代表字母

小类名称代表字母

附注特征数字序号

系列序号B

交流弧焊机(弧焊变压器)X

P下降特性

平特性L高空载电压省略123456磁放大器或饱和电抗器式动铁心式串联电抗器式动圈式晶闸管式变换抽头式

Z

直流弧焊机(弧焊整流器)XPD下降特性

平特性多特性省略MLE一般电源脉冲电源高空载电压交直流两用电源省略1234567磁放大器或饱和电抗器式动铁心式动线圈式晶体管式晶闸管式变换抽头式逆变式M

埋弧焊机ZBUD自动焊半自动焊堆焊多用省略JEM直流交流交直流脉冲省略1239焊车式横臂式机床式焊头悬挂式

电焊机部分产品符号代码及其含义

第一位第二位第三位第四位代表字母

大类名称代表字母

小类名称代表字母

附注特征数字序号

系列序号NMIG/MAG焊机(熔化极惰性气体保护弧焊机/活性气体保护弧焊机)ZBDUG自动焊半自动焊点焊堆焊切割省略MC直流脉冲二氧化碳保护焊省略1234567焊车式全位置焊车式横臂式机床式旋转焊头式台式焊接机器人变位式

WTIG焊机ZS

DQ自动焊手工焊点焊其他省略JEM直流交流交直流脉冲省略12345678焊车式全位置焊车式横臂式机床式旋转焊头式台式焊接机器人变位式真空充气式

电焊机部分产品符号代码及其含义

第一位第二位第三位第四位代表字母

大类名称代表字母

小类名称代表字母

附注特征数字序号

系列序号

L等离子弧焊机/等离子弧切割机GHUD切割焊接堆焊多用省略RMJSFEK直流等离子熔化极等离子脉冲等离子交流等离子水下等离子粉末等离子热丝等离子空气等离子省略123458焊车式全位置焊车式横臂式机床式旋转焊头式台式手工等离子2.弧焊电源型号实例型号BX3-300的含义：具有下降外特性的动圈式交流弧焊变压器，额定焊接电流为300A。型号ZX5-500的含义：具有下降外特性的晶闸管式弧焊整流器，额定焊接电流为500A。型号ZX7-400的含义：具有下降外特性的逆变式弧焊整流器，额定焊接电流为400

A。谢谢观看PPT§2-2引弧与平敷焊

工作任务了解焊接电弧及其特点，以及影响焊接电弧稳定性的因素掌握引弧方法通过平敷焊操作熟悉运条方法掌握焊道起头、接头和收尾的方法课程分析

电弧焊是以焊接电弧为热源，依靠焊接电弧把电能转变为焊接过程所需的热能来熔化金属，达到连接金属的目的。焊接操作一般包括引弧，运条，焊道的起头、接头和收尾等环节。在本任务中，要完成引弧及平敷焊训练。平敷焊是在平焊位置上堆敷焊道的一种操作方法，它是焊条电弧焊其他焊接位置操作的基础。学生可以通过引弧及平敷焊的练习，练好基本功，为以后焊接技能的提高打下坚实的基础。一、焊接电弧概念：由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与母材间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。产生和维持需要两个条件：气体电离；阴极电子发射。构成：阴极区、阳极区和弧柱区。正电极连接焊件(正接法)可得到较大的熔深；负电极连接焊件(反接法)可避免烧穿。二、焊条电弧焊基本操作要领1.引弧(1)划擦引弧法先将焊条末端对准焊件，然后像划火柴一样，将焊条在焊件表面划擦，当焊条与焊件接触引燃电弧后，立即提起焊条，保持电弧有2～3mm的高度，电弧就能稳定地燃烧。操作时手腕逆时针方向转动，使焊条端头与焊件接触后再抬起。使用碱性焊条时，为避免焊条与焊件黏结，宜采用这种引弧方法。(2)直击引弧法先将焊条垂直对准焊件，然后用焊条撞击焊件，出现弧光后，迅速提起焊条并保持2～3mm的距离，使产生的电弧稳定燃烧。操作时，必须掌握好手腕下送的动作和上提的距离。2.运条运条一般要同时完成三个基本动作，沿焊条中心线向熔池送进、沿焊接方向均匀移动和横向摆动。焊条沿中心线向熔池送进：是使焊条在不断熔化的过程中保持电弧，长度不变。焊条沿焊接方向移动，是为了控制焊道成形。焊条横向摆动：为了得到一定宽度的焊道，其摆动幅度依据焊件厚度、坡口大小等因素决定。过快，会导致焊道较窄，甚至焊道难以成形；过慢，会使焊道过厚、过宽，还可能出现烧穿等缺欠。

运条的方法很多，有直线形运条法、直线往复形运条法、锯齿形运条法、月牙形运条法、三角形运条法等。

选用时应根据接头的形式、装配间隙、焊缝的空间位置、焊条的直径与性能、焊接电流和焊工技术水平等来确定。3.确定焊条角度焊接操作时，以焊缝位置线作为运条的轨迹，焊条与焊道两侧保持垂直，与前进方向的夹角为70°～80°。4.焊道的起头、接头和收尾在起头时可以在引弧后稍微拉长电弧，从距离始焊点10mm左右处回焊到始焊点，再逐渐压低电弧，焊条微微地摆动，达到所需要的焊道宽度，然后保持焊条角度，按照焊接轨迹正常焊接。接头时，在先焊的焊道弧坑前面约10mm处引弧，将拉长的电弧缓慢地移到原弧坑处，压低电弧，焊条微微转动，使弧坑填满，当新形成的熔池外缘与原弧坑外缘相吻合时，立即向前移动焊条进行正常焊接。(1)划圈收尾法焊至终点时，焊条做划圈运动，直到填满弧坑再熄弧。适用于采用碱性焊条焊接厚板。(2)反复断弧收尾法焊至终点时，焊条在弧坑处做数次熄弧、引弧的动作，直到填满弧坑为止。适用于焊接薄板。(3)回焊收尾法焊至终点时，在收弧处稍做停顿，然后改变焊条角度向后回焊20～30mm，再将焊条拉向一侧熄弧。适用于采用碱性焊条焊接。焊接操作一、引弧训练1.熟悉操作姿势平焊时一般采取蹲式操作，蹲姿要自然，两脚夹角为70°～85°，两脚距离为240～260mm。持焊钳的胳膊半伸开，并抬起一定高度，以保持焊条与焊件间的正确角度，悬空无依托地进行焊接操作。2.清理焊件清除焊件表面的油污、铁锈、水分及其他污物，直至露出金属光泽。3.在焊件上做引弧操作(1)定点引弧用粉笔在焊件上画直线，操作时在直线的交点处用划擦法引弧。通过不断地引弧→熄弧→再引弧，焊成直径为13mm的焊点。(2)引弧堆焊首先在焊件的引弧位置用粉笔画若干个直径为13mm的圆。然后用直击法在圆圈内撞击引弧，引弧后要控制电弧长度为1～2mm，并做划圈动作2～3次后熄弧，待熔化的金属冷却凝固后，再在其上面引弧堆焊，如此反复地操作。二、平敷焊训练1.清理焊件及画线清理焊件表面的污物，在板厚10mm的焊件上用石笔画出数条间隔20mm的平行直线为焊缝位置线。2.调整焊接电流选用直径为3.2mm和4.0mm的焊条，在100～200A范围内调节焊接电流，并在钢板上进行试焊，熟悉在采用适当的焊接电流时熔池的熔化状态。3.平敷焊操作用划擦引弧法或直击引弧法引燃电弧，然后分别用直线形运条法和锯齿形运条法，沿运条轨迹进行平敷焊操作。4.起头、接头和收尾操作运用直线形运条法、锯齿形运条法焊接出平直且宽窄一致的焊缝后，进行起头、接头和收尾操作训练。5.焊件检测每焊完一条焊缝后清渣，检测焊接质量，分析焊接中的问题，总结经验，再进行另一条焊缝的焊接。焊接操作专题论述-焊接缺欠按其在焊接接头中的位置不同，可分为内部缺欠和外部缺欠。焊缝内部缺欠主要包括气孔、夹渣、未熔合、未焊透和内部裂纹，主要通过无损探伤检验和破坏性检验的方法进行检验。焊缝外部缺欠通常位于焊缝表面，用肉眼或低倍放大镜就可以看到，主要包括焊缝尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、根部未焊透、表面裂纹、弧坑裂纹和烧穿等缺欠。1.焊缝尺寸不符合要求主要包括焊缝余高、焊缝宽度、焊缝余高差、焊缝宽度差、角焊缝焊脚尺寸、错边量等。通常可通过肉眼观察，必要时利用低倍放大镜、焊接检验尺、样板或通用量具等对焊缝外观尺寸和焊缝成形进行检查。焊接检验尺是一种常用的焊缝外观尺寸检测工具。通常用来测量焊件焊前的坡口角度、间隙、错边以及焊后对接焊缝的余高、宽度和角焊缝的高度、厚度等。测量焊件错边测量钢板坡口角度测量角焊缝厚度测量焊缝余高2.咬边

由于焊接参数选择不正确或操作不当，在沿焊趾的母材部位烧熔形成的沟槽或凹陷。重要结构的焊接接头不允许存在咬边，或者规定咬边深度在一定数值之下(如咬边深度不得超过0.5mm)；否则就应焊补后修磨。3.焊瘤

在焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤。多发生在仰位、立位、横位焊缝表面及打底层的背面焊缝表面。危害：不仅影响焊缝的成形，而且也容易产生裂纹。4.未焊透焊接时，焊接接头根部未完全熔透的现象。单面焊双面成形时，一般产生在焊件的根部；双面焊时主要产生在焊件中部。危害：会造成应力集中，并容易引起裂纹，重要的焊接接头不允许有未焊透的缺欠存在。5.未熔合熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分。可能发生在焊件根部，也可能发生在表面焊缝边缘或焊层间。危害仅次于裂纹，是焊接接头中不允许存在的。6.烧穿

在焊接过程中，熔化金属从坡口背面流出形成穿孔的缺欠。危害：使单面焊双面成形焊接中背面焊缝无法成形。7.气孔

焊接时，熔池中的气体在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。包括内部气孔和外部气孔。危害：使焊缝的有效截面积减小，降低了焊缝的力学性能，特别是对塑性和冲击韧度影响很大，同时也破坏了焊缝的致密性。连续的气孔还会导致焊接结构的破坏。8.冷缩孔危害：不仅影响焊缝的外观成形，而且降低了焊缝的强度，在一定程度上成为应力集中的根源。9.夹渣焊后残留在焊缝中的熔渣。危害：减小焊缝的有效截面积，降低焊接接头的塑性和冲击韧度。在夹渣的尖角处会造成应力集中，因而对淬硬倾向较大的焊缝金属，容易在此处扩展为裂纹。10.弧坑裂纹焊缝收尾处产生的下陷部分称为弧坑，不仅使该处焊缝的强度下降，而且还会产生弧坑裂纹。11.焊接裂纹指在焊接应力及其他致脆因素作用下，焊接接头中局部区域因开裂而产生的缝隙焊缝中最危险的缺欠，大部分焊接结构的破坏是由裂纹引起的。谢谢观看PPT§2-3平角焊

工作任务掌握焊接参数的选择方法了解焊缝的类型，认识角焊缝及其尺寸掌握单层焊、多层焊和多层多道焊的操作方法熟悉船形焊的操作方法课程分析

什么是平角焊?焊缝可分为哪几类?为保证焊接质量，如何正确选择焊接参数?

在什么场合下可以采用单层焊、多层焊、多层多道焊和船形焊等操作方法?

能正确回答以上问题，会识别焊缝形式，学会正确选择焊接参数，会运用各种操作方法并掌握其操作技能，是本任务的主要内容。课程分析一、学会选择焊接参数

概念：在焊接时，为保证焊接质量而选定的各项参数。

包括：焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度和焊接层数等。其中最主要的是焊条直径和焊接电流。至于电弧电压、焊接速度和焊接层数没有具体数值，由焊工根据具体情况灵活掌握。

影响：焊接参数选择得正确与否，直接影响焊缝的形状、尺寸、焊接质量和生产效率。1.焊条种类和牌号主要根据所焊焊件材料的性能、接头的刚度和工作环境等方面的要求来选择。一般碳钢和低合金结构钢的焊接主要是按等强度原则选择焊条的强度级别。一般结构选用酸性焊条，重要结构选用碱性焊条。2.焊接电源种类和极性根据焊条类型选择焊接电源的种类。稳弧性较差的低氢钠型焊条必须采用直流反接，低氢钾型焊条可采用直流反接或交流，酸性焊条可以采用交流电源焊接，也可以用直流电源，焊接厚板时采用直流正接，焊接薄板时采用直流反接。3.焊条直径(1)焊件的厚度焊件厚度大于5mm时，应选择直径为4.0mm、5.0mm的焊条；焊接薄焊件时，则应选用直径为2.5mm、3.2mm的焊条。(2)焊缝的位置在板厚相同的条件下：平焊焊缝选用的焊条直径比其他位置焊缝选用的焊条直径大一些；立焊一般使用直径为3.2mm、4.0mm的焊条；仰焊、横焊时，为避免熔化金属下淌，得到较小的熔池，选用的焊条直径不超过4.0mm。3.焊条直径(3)焊接层数为了保证将第一层焊道根部焊透，打底焊应选用直径较小的焊条进行焊接，以后各层可选用较大直径的焊条。(4)接头形式搭接接头、T形接头因不存在全焊透问题，应选用较大的焊条直径，以提高生产效率。4.焊接电流直接影响着焊接质量和生产效率。主要依据焊条直径、焊缝位置等，特别是凭焊接经验来调节。焊接电流过大，会造成焊缝咬边、焊瘤、烧穿等缺欠，而且金属组织还会因过热而发生性能变化；焊接电流过小，则易造成夹渣、未焊透等缺欠，降低了焊接接头的力学性能。（1）根据焊条直径选择（2）根据焊缝位置选择在相同焊条直径条件下，平焊时，焊接电流较大，立焊和横焊时，比平焊减小10%～15%，仰焊时的焊接电流要比平焊时减小10%～20%。（3）根据焊条类型选择焊条直径相同时，奥氏体不锈钢焊条使用的焊接电流要比碳钢焊条小些；碱性焊条要比酸性焊条使用的焊接电流小些。通过试焊来判断合适的焊接电流：熔池中会发出“吱吱”的声音；运条过程中，以正常的焊接速度移动，熔渣会半盖半露着熔池，液态金属和熔渣容易分清；焊缝金属与母材呈圆滑过渡，熔合良好。焊接电流过大：焊接爆裂声大，熔滴向熔池外飞溅，而且熔池也大，焊缝成形宽而低，容易产生烧穿、焊瘤、咬边等缺欠；运条过程中熔渣不能覆盖熔池起保护作用，而使熔池裸露在外，造成焊缝成形波纹粗糙；过大的焊接电流使焊条熔化到大半根时，余下部分焊条已经发红。焊接电流过小：焊缝窄而高，熔池浅，熔合不良，会产生未焊透、夹渣等缺欠；还会出现熔渣超前，与液态金属分不清的现象；有时焊条会与焊件黏结在一起。5.电弧电压主要由电弧长度决定。电弧长，电弧电压就高；电弧短，电弧电压就低。在焊接过程中，电弧不宜过长；否则会出现电弧燃烧不稳定、飞溅大、熔深浅和咬边、气孔等缺欠。

焊接时，应采用短弧焊接，一般认为电弧长度为(0.5～1.0)d

(d为焊条直径)，相应的电弧电压为16～25V。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；酸性焊条的电弧长度应等于焊条直径。6.焊接速度单位时间内完成的焊缝长度。过慢，高温停留时间增长，接头力学性能降低，同时使变形量增大，当焊接较薄的焊件时，则易将焊件烧穿。过快，熔池温度不够，易造成未焊透、未熔合、焊缝成形不良等缺欠。

在保证焊缝具有所要求的尺寸和外形及熔合良好的原则下，焊接速度由焊工根据具体情况灵活掌握。7.焊接层数当焊件较厚时，往往需要开坡口并采用多层焊。多层焊时，前层焊道对后一层焊道起预热作用，而后一层焊道可对前一层焊道中存在的偏析、夹渣和一些气孔重新熔合，同时还对前层焊道起到热处理作用，因此，接头的塑性和韧性都比较好。

对一些重要的结构，焊接层数多些比较好，每层厚度最好不大于4mm。熔焊时，焊件接缝所处的空间位置称为焊接位置。焊接位置可用焊缝倾角和焊缝转角来表示，有平焊位置、立焊位置、横焊位置和仰焊位置等。二、了解焊接位置焊缝倾角是指焊缝轴线与水平面之间的夹角。焊缝转角是指焊缝中心线(焊根和盖面层中心连线)与水平参照面y轴的夹角。1.平焊位置焊缝倾角为0°，焊缝转角为90°。2.横焊位置焊缝倾角为0°、180°，焊缝转角为0°、180°。3.立焊位置焊缝倾角为90°(立向上)、270°(立向下)。4.仰焊位置焊缝倾角为0°、180°，焊缝转角为270°。在平焊位置、横焊位置、立焊位置、仰焊位置进行的焊接分别称为平焊、横焊、立焊、仰焊。5.平角焊位置焊缝倾角为0°、180°，焊缝转角为45°、135°的角焊6.仰角焊位置焊缝倾角为0°、180°，焊缝转角为250°、315°的角焊T形(十字)接头和角接接头处于平焊位置进行的焊接称为船形焊。当焊件接缝置于倾斜位置(除平焊位置、横焊位置、立焊位置、仰焊位置以外)时进行的焊接称为倾斜焊。在工程上常用的水平固定管的焊接，由于管子在360°的焊接中有仰焊位置、立焊位置、平焊位置，因此称为全位置焊接。

平角焊的接头形式包括角接接头、T形接头和搭接接头，是指使角焊缝接头处于水平位置进行焊接。这些接头形成的焊缝均是角焊缝。三、认识角焊缝角焊缝的焊脚尺寸应符合技术要求，以保证焊接接头的强度。一般应为被焊金属板厚度的75%。如果焊接两块不同厚度的金属板，则以较薄板的厚度作为参考依据。

焊接时，必须根据两板的厚度来调整焊条的角度焊接不同板厚的角焊缝时，电弧应偏向于厚板一侧，使厚板所受热量增加，通过焊条角度的调节，使厚、薄两板受热趋于均匀，以保证接头熔合良好。四、平角焊操作要领1.调整焊条角度两板厚度相等两板厚度不等焊条与前进方向的夹角2.T形接头平角焊焊脚尺寸在5mm以下时，采用单层焊；焊脚尺寸为6～10mm时，采用多层焊；焊脚尺寸大于10mm时，采用多层多道焊。

(1)单层焊操作要领

可选择直径为4.0mm或5.0mm的焊条，采用斜圆圈形或直线形运条焊接时，保持短弧焊接，焊接速度要均匀。焊条与平板的夹角为45°，与焊接方向的夹角为65°～80°。

运条过程中，要始终注视熔池的熔化状况，一方面，使立板和平板的焊道充分熔合；另一方面，保证熔渣对熔池的保护作用。

通过调整焊接速度和适当摆动焊条，保证焊脚尺寸。

选用适当的焊接电流，因为电流过小会产生夹渣、未焊透等焊接缺欠；电流过大会增加液态金属飞溅、焊缝下坠和咬边现象。(2)多层焊操作要领

焊接第一层时采用直线形运条法，选择直径为3.2mm或4.0mm的焊条，焊接电流应稍大些，以达到一定的熔透深度。

以后各层焊道焊接前必须认真清理前一层焊道的熔渣，选择直径为4.0mm或5.0mm的焊条，以便加大焊道的熔宽，焊接电流应比使用小直径焊条所用的电流大一些。

焊接时采用斜圆圈形或斜锯齿形运条法，运条必须有规律，注意焊条在焊道两侧的停留时间；否则，容易产生咬边、夹渣、边缘熔合不良等缺欠，收尾时要填满弧坑。

操作时由a至b要慢，焊条做微微地往复前移动作，以防止熔渣超前；

由b至c稍快，以防止熔化金属下淌；

在c处稍做停顿，以填加适量的熔滴，避免产生咬边缺欠；

由c至d稍慢，并保持各熔池之间1/2～2/3的搭接量，以利于焊道的成形；

由d至e稍快，到e处稍做停顿。

如此反复运条，确保焊道收尾时填满弧坑。斜圆圈形运条法操作要领(3)多层多道焊操作要领

当焊脚尺寸大于10mm时，若采用多层焊，焊缝表面较宽，熔化金属量增多，产生熔化金属下坠的焊接缺欠，影响焊接质量。

焊接时，焊条可不做任何摆动，但运条速度必须均匀，特别要注意各焊道的排列顺序。

焊接第一层焊道时，应采用较大的焊接电流，以保证有较大的熔深；

焊接第二层第2条焊道时，控制其覆盖第一层焊道的1/2～2/3，并保证焊脚尺寸，焊接速度要慢些；

焊接第二层第3条焊道时，焊道要细些，以控制整体焊缝外形平整、圆滑，焊接速度要快些，可避免因温度升高导致立板产生咬边现象。

多层多道焊过程中，应依据每一条焊道所处的位置不同来调整焊条角度。为提高工作效率，可采用直径为5.0mm的焊条。(4)船形焊操作要领

实际生产中，如焊件能翻转，应尽可能把焊件放成船形位置焊接。

能避免产生咬边和焊脚下偏等焊接缺欠；同时，操作便利，可使用大直径焊条和电流焊接，而且能一次焊成较大截面的焊缝，从而大大提高了生产效率，容易获得平整、美观的焊缝。

焊接时可采用月牙形或锯齿形运条法。

主要的困难是上板的边缘容易受电弧高温熔化而产生咬边缺欠；同时，焊缝容易产生焊脚偏下缺欠，因此，必须很好地掌握焊条角度和运条方法。3.搭接接头和角接接头平角焊

角接接头内侧焊缝为角焊缝，操作时与T形接头相同，外侧焊缝与对接焊缝相似，有块板是立向的，操作时应尽可能使焊件两边有相同的熔化程度。焊接操作一、准备好焊件选用Q235A钢板三块：300mm×110mm×10mm一块，300mm×50mm×10mm两块。将三块钢板组对成十字形接头，不留间隙，保证立板与平板间的垂直度。在焊件两端的前后对称处进行定位焊，定位焊采用与正式焊接相同牌号的焊条，定位焊缝的长度均为10～15mm。定位焊缝操作要领定义：指焊前为装配及固定焊件的相对位置而焊接的短焊缝，俗称点固焊。为确保焊缝质量，应做到以下几点：1.选用的焊条应与正式焊接所用的焊条相同。2.应有较大的熔深，以防止产生未焊透等缺欠，焊接电流应比正式焊接时大10%～15%。3.余高不能过大，应与母材平缓过渡，以防止焊接时产生未焊透等缺欠，必要时用角向磨光机打磨。4.若是重要焊件，定位焊缝有开裂、未焊透、超高等缺欠，必须将其铲除或打磨掉，必要时重新进行定位焊。5.最好设置引弧板，不要在焊件上随意引弧。二、平角焊训练

调节工艺参数二、平角焊训练

将焊件水平放在工作台上，选用直径为4.0mm的E4303型焊条，采用直线形运条法焊接焊缝1，进行单层焊，并保证6mm的焊脚尺寸。

焊缝2：采用多层焊

第一层采用直线形运条法，

清除焊渣后再焊接第二层，采用斜圆圈形运条法，以获得平整、圆滑的焊缝，焊脚尺寸为10mm。

焊缝3：采用两层三道焊

第一层采用直线形运条法，

清除熔渣后再焊接第二层(由上下两条焊道组成)，下面一条焊道采用斜圆圈形运条法，覆盖第一层焊道的2/3，上面一条焊道通过直线往复运条法完成焊接，保证整条焊缝焊脚尺寸为12mm。

焊缝4：船形焊位置第一层焊道，采用直径4.0mm焊条，电流比平角焊时要大些，焊条在两板之间保持垂直状态，与前进方向成80°～85°的夹角，直线形运条法，焊接速度要均匀，并控制焊道宽度，收尾时要填满弧坑。

其他各层焊道，选择直径为5.0mm焊条，适当调大焊接电流。锯齿形运条法或正圆圈形运条法，焊条做适当的摆动，电弧更多在焊道两侧停留，使钢板有足够的热量，以保证焊缝得到良好的熔合。短弧焊接，保持熔渣对熔池的覆盖，有利于焊缝的成形。通过多层焊接，直至焊脚尺寸达到16mm。质量检验专题论述-弧焊电源的外特性要求

保证获得优质焊接接头的主要因素之一是电弧的稳定燃烧，

决定电弧稳定燃烧的首要因素是弧焊电源。在其他参数不变的情况下，弧焊电源输出电压与输出电流之间的关系称为弧焊电源的外特性。弧焊电源的外特性可用曲线来表示，这条曲线称为弧焊电源的外特性曲线。

一、电弧的静特性在电极材料、气体介质和电弧长度一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系称为电弧静特性。表示它们关系的曲线称为电弧静特性曲线。电弧两端的电压与通过的焊接电流不成正比关系，而呈U形曲线关系。电弧电压由电弧长度和焊接电流决定，这种关系称为电弧的静态伏安特性。当电流较小时，属下降特性区，即随着电流增大，电压减小；当电流较大时，属上升特性区，电压随电流的增大而升高。当电流稍大时，属平特性区，即电流变化时，电压几乎不变；

静特性的下降特性区由于电弧燃烧不稳定而很少采用。

不同的电弧焊方法，在一定的条件下，其静特性只是曲线的某一区域。

焊条电弧焊、埋弧焊：平特性区。

钨极氩弧焊、等离子弧焊：平特性区，当焊接电流较大时才工作在上升特性区。

熔化极氩弧焊、二氧化碳气体保护焊和熔化极非惰性气体保护电弧焊(MAG焊)：上升特性区。

电弧长度增加，电弧电压升高，静特性曲线的位置也随之上升。

二、各种弧焊电源的外特性要求

下降外特性，随着输出电流的增大，输出电压降低；

平外特性，输出电流变化时，输出电压基本不变；

上升外特性，随着输出电流的增大，输出电压随之上升。焊接方法电弧静特性电源外特性焊条电弧焊平特性下降外特性钨极氩弧焊和等离子弧焊平特性下降外特性CO2焊、MAG焊上升特性平外特性或下降外特性埋弧焊平特性下降外特谢谢观看PPT§2-4

I形坡口对接平焊

工作任务了解对接焊缝的坡口形式及坡口选择原则掌握I形坡口对接平焊操作技术课程分析

本任务要完成如图所示I形坡口对接平焊，通过练习，学会分析如何根据焊件材料、焊缝位置、焊缝厚度等正确选择焊接参数，掌握对接平焊的焊接技能。一、坡口形式的选择

应遵循以下原则：

能够保证将焊件焊透且便于焊接操作(当容器内部不便于焊接时，可采用单面坡口在容器的外面焊接)；

坡口形状要便于加工；

尽可能提高焊接生产效率，节约焊条；

焊件焊后变形尽可能小。厚度6mm以下，I形坡口(即不开坡口)。若不要求焊透，可单面焊接，但焊缝熔深应达到0.7倍板厚。重要结构的板厚为3mm时就应开坡口厚度6～26mm时，采用V形坡口。厚度12～60mm时，可开双V形坡口(带钝边)。比V形坡口减少填充金属量近一半左右，焊后变形容易控制。U形坡口的填充金属量更少，焊后变形小，但加工困难。一般铸件焊补时采用这种坡口形式。二、坡口的加工方法1.剪切不开坡口的薄件可用剪切机加工。加工方便，效率高，一般剪切后就可进行矫正、装配、焊接。2.刨削用刨边机或刨床加工V形坡口、带钝边V形坡口或X形坡口，加工后坡口较平直。适用于焊接试件或自动焊的焊件加工。3.车削用车床或车管机可加工管类构件和圆形杆件的坡口。4.热切割用氧乙炔焰或等离子弧手工切割或用自动、半自动切割机加工坡口，可切割出V形坡口、带钝边V形坡口或X形坡口。5.碳弧气刨可以使用不同截面形状的碳棒加工出所需要的坡口形式，尤其是用圆形碳棒加工U形坡口很便利。还可用于清理焊根，在压力容器的焊接中被广泛采用。6.铲削或磨削用手工、风动工具铲削坡口或使用角向磨光机磨削坡口。效率较低，多用于焊接缺欠返修时的坡口加工。焊接操作一、焊前准备

去除焊件坡口面及坡口正、反面两侧各20mm范围内的油污、铁锈、水分及其他污物，直至露出金属光泽。

将两块钢板对接装配成I形坡口，并进行定位焊，始焊端留1.0mm的间隙，终焊端留1.5mm的间隙，控制焊件错边量小于0.5mm。

选用E4303型焊条，直径为3.2mm和4.0mm。焊机选用BX1-300型或BX3-300型。二、确定焊接参数

三、正面焊接操作方法与平敷焊基本相同，选用直径为4.0mm的焊条，采用直线形或锯齿形运条法。焊接时，焊缝的熔透深度应达到板厚的2/3，以保证焊件在板厚方向上全部焊透。如达不到要求，可适当增大焊接电流或加大装配间隙。

焊完后，翻转焊件，清理干净从间隙中透过来的焊渣。四、背面焊接

直线形运条法，直径3.2mm焊条，由于正面焊缝已起到了封底的作用，因此一般不会发生烧穿现象。为了保证背面焊缝与正面焊缝良好熔接，且不产生未焊透现象，可适当加大焊接电流。

焊接结束后，检查焊缝质量质量检验专题论述-焊条焊条：涂有药皮供电弧焊用的熔化电极，由焊芯和药皮组成。一、焊条的组成1.焊芯定义：焊条中被药皮包覆的金属芯。作用：在焊接时传导电流，产生电弧并熔化，成为焊缝的填充金属。要求：为了保证焊缝质量，对焊芯金属各合金元素的含量有一定的限制，以保证在焊后焊缝各方面的性能不低于基体金属。制造：由专门的优质钢经过特殊冶炼、轧制、拉拔而成的，也可用于埋弧焊、电渣焊、气体保护焊、气焊等焊接方法作为填充材料的焊丝。焊芯牌号编制方法：(1)字母“H”表示焊丝。(2)在“H”后面的两位(碳钢、低合金钢为万分率)或一位(不锈钢为千分率)数字表示含碳量的平均数。(3)化学元素符号及其后面的数字表示该元素的近似含量，当其含量低于1%时，该化学元素符号后面的数字可省略。(4)焊丝牌号尾部标有A、E时，表示该焊丝为“优质品”或“高级优质品”，表明硫、磷等有害杂质的含量更低。2.药皮定义：压涂在焊芯表面的涂料层。组成：由各种矿石粉末、铁合金粉、有机物和化工制品等原料，按一定比例配制后压涂在焊芯表面的。（1）焊条药皮组成物：1)稳弧剂。在焊条引弧和焊接过程中改善引弧性能和稳定电弧。2)造渣剂。能熔成一定密度的熔渣浮于熔池表面，使空气不易侵入，并且产生与熔池金属所必需的冶金反应，起到保护熔池和改善焊缝成形的作用。3)造气剂。形成保护气氛，同时也有利于熔滴过渡。4)脱氧剂。对熔渣和焊缝金属脱氧。利用熔融在熔渣里某种与氧亲和力比较大的元素，通过在熔渣和熔化金属内进行一系列化学反应来达到脱氧的目的。5)合金剂。补偿焊接过程中被烧损、蒸发的合金元素，并补加特殊性能要求的合金元素，以保证焊缝金属必要的化学成分、力学性能和耐腐蚀性等。6)稀释剂。降低熔渣的熔点、黏度、表面张力，改善熔渣的流动性能。7)黏结剂。黏结药皮粉料，使它能牢固地压涂在焊芯上。8)增塑剂。增加涂料的塑性和润滑性，便于焊条的压涂，减小焊条的偏心度，保证焊条制造质量。（2）焊条药皮的作用：1)改善焊条的焊接工艺性能：提高电弧燃烧的稳定性，减少飞溅，易脱渣，改善熔滴过渡和焊缝成形，提高熔敷效率。2)机械保护：产生的气体和熔渣，隔绝空气，防止熔滴和熔池金属与空气接触。熔渣凝固后的渣壳覆盖在焊缝表面，可防止高温的焊缝金属被氧化，并可减慢焊缝金属的冷却速度，改善焊缝结晶和成形。3)冶金处理：脱氧、去硫、去磷、去氢和渗合金等化学反应，去除有害元素，增添有益元素，从而使焊件获得合适的化学成分。药皮类型适用位置适用形式适用电源特点钛型全位置薄板交直流两用焊缝金属塑性和抗裂性能较差钛钙型全位置酸性焊条交直流两用钛铁矿型全位置交直流两用氧化铁型中、厚板的平焊交直流两用焊缝金属抗裂性能较好，立焊和仰焊操作性能较差纤维素型全位置立焊和仰焊交直流两用可进行深熔焊接；多层焊或单面焊的打底焊低氢钾型和低氢钠型全位置碱性焊条低氢钠型：直流反极性低氢钾型：交直流电源低氢型石墨型全位置配制部分铸铁焊条和堆焊焊条交流或直流焊缝金属获得较多的游离碳或碳化物盐基型配制铝及铝合金焊条直流氯化物和氟化物组成，熔渣具有一定的腐蚀性二、焊条的种类、型号和选用原则1.分类

(1)按焊条用途分类

非合金钢及细晶粒钢焊条、热强钢焊条、高强钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条、镍及镍合金焊条。

(2)按焊条药皮熔化后的熔渣特性分类1)酸性焊条：熔渣以酸性氧化物(SiO2、TiO2、Fe2O3)为主。特点：对铁锈、水分不敏感；脱氧不完全，不能有效地清除熔池中的硫、磷等杂质，故焊缝金属的力学性能较差；焊接工艺性能好，焊前准备要求低，焊缝成形好，价格较低。应用：广泛用于焊接低碳钢和不太重要的钢结构。

2)碱性焊条熔渣以碱性氧化物(CaO)和氟化钙(CaF2)为主为主的焊条，特点：脱氧性能好，合金元素烧损少；焊前清理要求高；必须烘干、必须采用直流反极性；工艺性能差；但焊缝金属的力学性能和抗裂性能均较好。应用：可用于合金钢和重要碳钢结构的焊接。2.常用焊条型号的编制方法(1)非合金钢和细晶粒钢焊条1)第一部分：字母“E”表示焊条。2)第二部分：紧邻的两位数字，表示熔敷金属的最小抗拉强度代号。3)第三部分：第三位、第四位数字，表示药皮类型、焊接位置和电源类型。4)第四部分：熔敷金属的化学成分分类代号，可为“无标记”或短线“-”后的字母、数字或字母和数字的组合。5)第五部分：焊后状态代号，其中“无标记”表示焊态，“P”表示热处理状态，“AP”表示焊态和焊后热处理两种状态均可。6)除以上强制分类代号外，根据供需双方协商，可在型号后依次附加可选代号。(2)热强钢焊条1)第一部分：字母“E”表示焊条。2)第二部分：紧邻的两位数字，表示熔敷金属的最小抗拉强度代号。3)第三部分：第三位、第四位数字，表示药皮类型、焊接位置和电流类型。4)第四部分：短线后的字母、数字或字母和数字的组合，表示熔敷金属的化学成分分类代号。5)除以上强制分类代号外，根据供需双方协商，可在型号后附加扩散氢代号“HX”，其中“X”代表15、10或5，分别表示每100g熔敷金属中扩散氢含量的最大值(mL)。(3)不锈钢焊条1)第一部分：字母“E”表示焊条。2)第二部分：后面的数字，表示熔敷金属化学成分分类。数字后面的“L”表示含碳量低，“H”表示含碳量高。如果有其他特殊要求的化学成分，该化学成分用元素符号表示，放在数字后面。3)第三部分：短线“-”后的第一位数字，表示焊接位置。4)第四部分：最后一位数字，表示药皮类型和电流类型。3.焊条的选用原则(1)等强度原则对于承受静载荷或一般载荷的工件或结构，通常选用抗拉强度与母材相等的焊条。(2)同等性能原则在特殊环境下(如耐磨、耐腐蚀、耐高温或低温等)工作的结构要求具有较高的力学性能，则应选用能保证熔敷金属的性能与母材相同或相近的焊条。(3)等条件原则根据焊件或焊接结构的工作条件和特点选择焊条。谢谢观看PPT§2-5平位单面焊

双面成形

工作任务了解对接平焊的多层焊和多层多道焊操作方法合理选择平位单面焊双面成形焊接参数会运用断弧焊法和连弧焊法进行打底层焊接掌握平位单面焊双面成形操作技术课程分析

当焊接较重要的结构时，如锅炉、压力容器的焊接，要求单面焊双面成形，即从焊件坡口的正面进行焊接，使焊件正面和背面同时形成致密、均匀的焊缝，既要进行填充焊和盖面焊，又要运用打底焊技术焊接底层焊道。课程分析

目前，填充焊和盖面焊一般采用锯齿形和月牙形运条法，打底层焊接主要运用断弧焊和连弧焊两种方法。

在进行单面焊双面成形操作前，要学会对接平焊的多层焊和多层多道焊操作。

对于较厚的钢板，一般开V形坡口或X形坡口，采用多层焊或多层多道焊一、多层焊

指熔敷两层以上焊道完成整条焊缝的焊接，且焊缝的每一层由一条焊道构成。1.焊接打底层焊接打底层(第一层)时，选用直径3.2mm的焊条。运条方法视根部间隙大小而定：间隙小时，用直线形运条法；间隙大时，用直线往复形运条法，以防止将焊件烧穿。间隙很大而无法一次焊成时，可采用缩小间隙焊法。即在坡口两侧各堆敷一条焊道，使间隙变小，然后再焊中间焊道，完成打底层焊道的焊接。2.焊接填充层焊前应对前一层焊缝仔细清渣，特别是死角处更要清理干净。运条方法：月牙形或锯齿形。焊条与焊接前进方向的夹角为40°～50°。

应注意以下几点：(1)焊条摆动到两侧坡口处要稍做停顿，保证两侧有一定的熔深，并使填充焊道略向下凹。(2)最后一层焊缝高度应比母材低0.5～1.0mm。注意不能熔化坡口两侧的棱边，以便于盖面焊时掌握焊缝宽度。3.焊接盖面层采用直径4.0mm焊条时，焊接电流应稍小一点；要使熔池形状和大小保持均匀、一致，焊条与焊接方向夹角应保持在75°左右；采用月牙形运条法和锯齿形运条法；焊条摆动到坡口边缘时应稍做停顿，以免产生咬边缺欠。

更换焊条收弧时应对熔池稍填加熔滴，迅速更换焊条，并在弧坑前10mm左右处引弧，然后将电弧退至弧坑的2/3处，填满弧坑后正常进行焊接。

收弧采用划圈法或回焊法，最后填满弧坑，使焊缝平滑。二、多层多道焊

一条焊缝由三条或多条窄焊道依次施焊，并列组成一条完整的焊缝。在焊接厚板或坡口较宽时，有利于减少焊接变形，焊接方法与多层焊相似。每条焊道施焊时宜采用直线形运条法，短弧焊接。应注意防止焊道间形成沟槽，层间焊渣要清理干净。为防止焊层过厚，可减少焊接热输入，以利于气体、夹杂物的析出。尤其是焊缝根部打底焊后，应用錾子、角向磨光机或碳弧气刨将焊缝背面彻底清理干净，再焊背面焊缝；否则，容易产生夹渣、气孔、未焊透等缺欠。1.打底焊

焊件水平放置。操作时，与I形坡口对接平焊相似，只是V形坡口对接平焊需要在坡口内进行多层焊。打底层焊道选用直径较小的焊条(一般为φ3.2mm)。间隙小时用直线形运条法，间隙大时用直线往复形运条法。2.填充焊打底层焊接后，将焊渣清理干净。选用直径4.0mm焊条，焊接电流相应加大。第二层焊道如不宽，可采用直线形或小锯齿形运条法，以后各层采用锯齿形运条法，但摆动幅度应逐渐加宽。摆动到坡口两侧时，焊条稍做停顿，以保证焊缝与母材熔合良好。3.盖面焊

通过焊条的摆动，熔合坡口两侧1～1.5mm的边缘，以控制焊缝宽度。每层焊道的厚度控制在3～4mm，各层之间的焊接方向应相反，接头相互错开30mm，同时控制层间温度，最好不超过180℃，以保证焊接接头的各项力学性能。三、板对接平位单面焊双面成形

1.断弧焊法

电弧在较大的坡口间隙内，通过有节奏的燃弧、熔焊、熄弧，调节燃弧和熄弧时间来控制熔池温度，获得焊缝背面成形。是目前常用的一种打底层焊接方法，大多采用酸性焊条，比连弧焊法难掌握，但很适用于焊工基本功的训练。

2.连弧焊法采用较小的焊接电流和较小的焊条直径，焊接过程中，电弧保持持续稳定燃烧，在较小的坡口间隙内做均匀的摆动，使焊件背面形成均匀焊缝。

2.连弧焊法操作简单，手法变动小，容易掌握，背面成形致密、平整，焊缝质量好，力学性能优良。在国内外被广泛采用，一般采用碱性焊条焊接。操作时要求焊接速度、坡口根部间隙和焊接电流这三个参数必须相互匹配，才能保持连弧焊接。焊接操作一、焊前准备选择E4303型酸性焊条或E5015型碱性焊条，直径为3.2mm和4.0mm。焊件一侧加工成30°坡口，坡口面对接成60°，始焊端留3.2mm的间隙，终焊端留4.0mm的间隙，进行定位焊，控制焊件错边量小于1mm。如果不要求焊件背面成形，根部间隙可适当小一些。装配焊件时要预留反变形量，进行反变形处理。由于焊件只在一侧焊接，焊缝会在厚度方向横向收缩不均匀，钢板会向上翘起产生角变形。一般规定焊件变形角应不大于3°(变形角用α表示)。可采用预留反变形量的方法控制焊后的角变形。预留反变形量可利用公式h＝100sinα进行计算(按标准试件100mm宽度考虑的)。当预留角度α=3°时，h≈5.2mm，具体操作方法如下：将焊件组对好，用两只手拿住其中一块钢板的两端，轻轻磕打另一块钢板，使两钢板向焊后角变形的相反方向折弯成一定的反变形量(测量h≈5.2mm)。

二、运用断弧焊法进行平位单面焊双面成形

选择酸性焊条(E4303型)，采用断弧焊法。

正式焊接前，先在试件上试焊，检查焊接电流是否合适及焊接电弧有无偏吹现象，确认无误后，从焊件间隙较小的一端开始焊接。

1、打底焊将焊条与定位焊缝接触，电弧引燃后迅速拉长，轻轻摆动电弧预热始焊部位2～3s，然后立即将电弧压向坡口间隙根部，使定位焊缝与坡口根部金属熔化形成熔池，当听到“噗噗"声时，立即熄弧，使之形成第一个熔池座。

当第一个熔池有部分金属已呈凝固状态(熔池颜色由明亮开始变暗)时，迅速将焊条落在熔池前1/3处燃弧，沿坡口一侧摆动到另一侧，然后向后方熄弧。当新熔池的颜色变暗时，立即在刚熄弧的坡口一侧引弧，压弧熔焊后再运条到另一侧，听到“噗噗”声后立即熄弧，使钝边每侧熔化1mm，形成大小均匀的熔孔，这样左右击穿周而复始，直至完成打底层焊接。

2、填充焊施焊前先将打底层焊道的焊渣、飞溅物清理干净，并适当地调节焊接电流。在距离