《焊工工艺与技能训练（第二版）》课件 课题五 其他焊接与切割方法

课题五其他焊接与切割方法中国劳动社会保障出版社认识碳弧气刨及其设备目录CONTENTS埋弧焊操作认识埋弧焊及其设备碳弧气刨操作认识等离子弧焊及其设备等离子弧焊操作§5-6§5-5§5-4§5-1§5-2§5-3认识等离子弧切割及其设备目录CONTENTS电阻焊操作认识电阻焊及其设备等离子弧切割操作认识焊接机器人和示教器焊接机器人示教编程与操作§5-7§5-8§5-12§5-9§5-11§5-10§5-1

认识碳弧气刨及其设备中国劳动和社会保障出版社工作任务了解碳弧气刨的特点及其应用认识碳弧气刨设备课程分析

在焊接作业现场，经常可以看见用碳弧气刨开坡口、清理焊根或切割材料的操作。那么，什么是碳弧气刨？它的工作原理是什么？它具有哪些特点和应用？怎样正确使用碳弧气刨设备？一、碳弧气刨的特点及其应用

定义：指利用碳电极(即碳棒)与工件间产生的电弧热将金属局部熔化，同时借助压缩空气的气流将熔化金属吹除，实现刨削和切割金属的加工方法。特点：具有生产效率高、噪声低、操作方便等优点。应用：在造船、锅炉和压力容器等金属结构制造部门应用广泛。可以进行焊缝清根、背面开槽和各种形式坡口的加工，还可以用它来刨掉焊缝中的缺欠，并可进行切割。二、碳弧气刨设备主要由电源、碳弧气刨枪、碳棒、电缆和气管、空气压缩机组成。1.电源一般采用具有陡降外特性的直流电源，由于需要较大的工作电流，因此，应选用功率较大的焊机，如AX1-500型、ZX5-500型等焊机作为碳弧气刨的电源。2.碳弧气刨枪有侧面送风式和圆周送风式两种。图示为侧面送风式，特点是送风孔开在钳口附近的一侧，工作时压缩空气从这里喷出，气流恰好对准碳棒的后侧，将熔化的金属液吹走，从而达到刨槽或切割的目的。圆周送风式，特点是压缩空气沿碳棒四周喷出，既均匀又可冷却碳棒，并对电弧有一定的压缩作用，刨槽前端不堆积熔渣，以便于看清刨槽位置。碳弧气刨枪导电性良好，吹出的压缩空气集中而准确，碳棒夹持牢固且更换方便，外壳绝缘良好，质量较轻，体积小及使用方便。3.碳弧气刨用碳棒用途：用作碳弧气刨时的电极材料。特点：应具有耐高温、导电性良好、电弧稳定、成本低等。4.外部接线进行碳弧气刨时，若同时采用电风合一软管和电源电缆，应有一个专用的接头。作用如下：既要与来自电源的电缆相连，又要与来自压缩空气气源的胶管相通，然后与电风合一的软管相接。观察与记录参观碳弧气刨操作，加深认识，并按参观记录表要求加以总结。谢谢观看PPT§5-2

碳弧气刨操作中国劳动和社会保障出版社工作任务能合理选择碳弧气刨参数掌握碳弧气刨操作技术课程分析碳弧气刨时，要求槽形宽窄和深浅都要均匀、一致；槽形要与槽口的中心线对称，不发生偏斜；槽口表面光洁、平滑，无黏渣和铜斑；课程分析若开坡口时，坡口尺寸既要符合碳弧气刨的技术要求，同时也要符合焊接的技术要求；经碳弧气刨刨削的表面不能有裂纹。若操作不当，很容易产生刨偏、宽窄不均匀、深浅不一、刨槽外形不符合要求等问题；同时，还会出现夹碳、黏渣和在刨槽中形成铜斑等缺欠。在进行碳弧气刨操作前，先要学会正确地选择碳弧气刨的参数。参数选择是否合理，将对刨削过程和刨削质量有重大影响。包括：电源极性、碳棒直径、刨削电流、刨削速度、压缩空气压力、电弧长度、碳棒的倾角和伸出长度等。一、电源极性对碳素钢和低合金高强度结构钢进行碳弧气刨时，应采用直流反接，以提高电弧的稳定性，使刨槽表面光滑；但对铸铁进行碳弧气刨时，应采用直流正接。二、碳棒直径与刨削电流碳棒直径和刨削电流根据钢板厚度来选择，其关系见表。三、刨削速度刨削速度太快，刨槽深度就会减小，还可能造成碳棒与金属相接触，使碳进入金属中，形成夹碳缺欠。一般刨削速度的范围为0.5～1.2m/min。四、压缩空气压力压力高，刨削有力，能迅速吹走熔化的金属；压力低，吹走熔化金属的作用减弱，刨削表面较粗糙。一般使用的压力为0.4～0.6MPa。刨削电流增大时，压缩空气的压力也应相应增大。五、电弧长度电弧长度过短，容易形成夹碳缺欠；电弧长度过长，则电弧不稳定，易导致刨槽高低不平，宽窄不均匀。应尽量保持短弧，通常控制在1～2mm范围内。六、碳棒的倾角和伸出长度倾角的大小主要影响刨槽的深度，倾角增大，槽深增加。一般采用30°～45°的碳棒倾角。碳棒的伸出长度是指：从钳口导电嘴到电弧端的碳棒长度，就是碳棒导电部分的长度。伸出长度越大，电阻越大，在同样的电流下发热越多，碳棒烧损越快；同时，钳口离电弧越远，吹到金属液上的风力也越弱，影响金属液的及时排出。伸出长度太短，则钳口离电弧太近，影响操作者的视线，看不清刨槽方向；同时，容易造成碳弧气刨枪与工件短路。一般碳棒伸出长度以80～100

mm为宜。当碳棒烧损20～30

mm时，就需要及时进行调整。七、刨缝装配间隙当板厚不大的钢板开坡口时，需要先装配接头后再刨削，其间隙不宜大于1mm；否则，容易将钢板烧穿，或者使熔化的金属和氧化物嵌入缝隙，不易去除，影响后期的焊接质量。刨削操作一、碳弧气刨前准备选择AX1-500型或ZX5-500型焊机；根据材料的板厚，选用镀铜圆形实心碳棒，直径为8

mm，长度为355

mm。同时，准备好面罩、碳弧气刨枪和刨削用的辅助工具等。确定碳弧气刨参数。二、工件表面清理用钢丝刷将工件表面的油污、铁锈彻底清除干净，以保证碳弧气刨时导电性良好。三、引弧夹好碳棒，调节碳棒伸出长度在80～100

mm范围内，调节好压缩空气的出口和压力，使风口正好对准碳棒的后侧。调整工作台高度，使之适合采用站立姿势操作，然后引弧，引弧的操作与焊条电弧焊的引弧方法类似。四、正常气刨过程引弧后，控制电弧长度为1～2

mm。碳棒与工件之间的倾角根据要求的槽深而定，刨深槽时，倾角可大些。在碳棒移动过程中，既不能横向摆动，也不能前后往复摆动。因为摆动时不容易保持操作平稳，刨出的槽也不会整齐、光洁。刨削一段长度后，碳棒因损耗而变短，需停弧调整碳棒的伸出长度。此时，不应停止送风，以便维持碳棒继续冷却。这样既可避免重新引弧时出现夹碳缺欠，也可以减少碳棒的损耗。操作提示碳弧气刨操作过程中要求准、平、正。“准”，就是槽的深浅要掌握准，刨槽的准线要看得准。操作时，眼睛要盯住准线；同时还要顾及刨槽的深浅。碳弧气刨时，由于压缩空气与工件的摩擦作用发出“咝咝”的响声。当电弧长度变化时，响声也随之变化。因此，可借响声的变化判断及控制电弧长度的变化。若保持均匀而清脆的“咝唑”声，表示电弧稳定，能获得光滑而均匀的刨槽。“平”，就是手柄要端得平稳，如果手柄稍有上下波动，刨削表面就会出现明显的凹凸不平。同时，还要求移动速度十分平稳，不能忽快忽慢。“正”，就是碳棒夹持要端正。同时，还要求碳棒在移动过程中，除了与工件之间有一合适的倾角外，碳棒的中心线要与刨槽的中心线重合；否则，刨槽形状不对称。五、收弧收弧时应注意防止熔化的金属液留在刨槽中。因为熔化的金属液中碳和氧的含量都高，而且碳弧气刨的熄弧处往往也是以后焊接时的收弧处，而一般收弧处容易出现裂纹和气孔。如果不把这些金属液吹净，焊接时就更容易引起弧坑裂纹缺欠。碳弧气刨收弧时要先断弧，过几秒后再关闭气门。六、清渣碳弧气刨完成后，应用扁头或尖头锤及时将熔渣清除干净，以便下一步焊接工作的进行。操作提示应注意以下事项：1.在刨削进行时，压缩空气不允许中断；否则，会造成碳棒急剧升温，外层的镀铜层熔化脱落，导致电阻增大，进而烧坏碳弧气刨枪。2.刨削时，碳棒不断烧损，应及时调整碳棒伸出长度。当碳棒端头离碳弧气刨枪铜头的距离小于30

mm时，应立即调整或更换碳棒，以免烧坏碳弧气刨枪。3.切断电源前，应避免碳弧气刨枪的铜头直接接触工件；否则，会烧坏碳弧气刨枪。4.露天作业时，应尽可能顺风向操作，以防止吹散的金属液和熔渣烧坏工作服或将人烧伤。5.碳弧气刨时使用的电流比较大，应注意防止焊机过载及连续使用导致的过热现象。6.操作者应注意站立位置，以防被飞溅的金属液烫伤。作业测评完成碳弧气刨操作后，填写作业评分表。技术指导1.碳弧气刨过程中用什么刨削方式进行排渣?答：碳弧气刨过程中，通常采用使压缩空气吹偏一点的刨削方式，把大部分熔渣翻到槽的外侧。但绝不能吹向操作者所在的一侧；否则，会引起烧伤事故。偏吹量也不能太多；否则，会使侧面的熔渣堆积太多、太厚，因散热困难而引起黏渣。因此，只要稍微偏吹一点，使大部分熔渣向前翻，另外一小部分熔渣向外侧翻，这样清渣更容易。2.碳弧气刨操作过程中发现有夹碳、黏渣、铜斑等缺欠时应如何处理?答：当操作过程中发现有夹碳、黏渣、铜斑等缺欠时，应及时采取措施清除缺欠，并对局部凹坑进行必要的补焊。当发现夹碳现象时，应在缺欠的前端引弧，然后将夹碳处刨掉；否则，在以后的焊接过程中容易出现气孔和夹渣。当发现黏渣时，因为熔渣的表面是一层氧化铁，而其内部是含碳量很高的金属，所以应及时用整子将黏渣去除；否则，在以后的焊接过程中会出现夹渣缺欠。当碳棒上的铜皮脱落后掉入刨槽中熔化而形成铜斑时，应及时用钢丝刷将铜斑刷净，以防止焊接时渗铜。碳弧气刨操作过程中应力求做到准、平、正。专题论述--碳弧气刨常见缺欠进行碳弧气刨时，经常出现夹碳、黏渣、槽形不正、深浅不均匀、铜斑等缺欠。夹碳。产生原因：刨削速度太快或碳棒送进过猛，使碳棒头部触及金属液或未熔化的金属，电弧就会因短路而熄灭，碳棒端部脱落并粘在未熔化的金属上，产生夹碳缺欠。若碳棒处于红热状态，而引弧前又没有送风冷却碳棒，则此时钢板处于冷态而来不及熔化，也很容易造成夹碳。碳弧气刨操作中，应将刨削速度控制在要求的范围内，并注意引弧动作，手柄操作要稳，严格控制短弧，并掌握正确的操作要领。黏渣。操作时，吹出来的金属液粘在刨槽两侧形成。产生原因：压缩空气压力不足；或在大电流时刨削速度慢。预防方法：保持压缩空气压力在参数范围内；控制电流小些或适当提高刨削速度；控制碳棒与工件的倾角在30°～45°范围内。槽形不正与深浅不均匀。产生原因：碳棒歪向刨槽一侧就会引起槽形不正；碳棒上下波动，操作不平稳就会引起深浅不均匀。操作时要控制碳棒的中心线与槽口中心线重合，全神贯注进行操作，控制碳棒移动速度均匀，并只做直线移动，不做上下波动。铜斑。剥落的铜皮呈熔化状态，在刨槽表面形成。产生原因：是镀铜质量不好或压缩空气中断，使碳棒冷却效果变差。预防方法：选择镀铜质量好的碳棒；采用合适的电流，碳弧气刨过程中不要中断送风，并保持足够的压缩空气压力。谢谢观看PPT§5-3

认识埋弧焊及其设备中国劳动和社会保障出版社工作任务了解埋弧焊的工作过程和特点了解常用埋弧焊设备的组成，掌握其操作方法课程分析埋弧焊是电弧在颗粒状焊剂层下燃烧的一种焊接方法。焊接时，焊机的启动、引弧、焊丝的送进及电弧热源的移动全由机械控制，可以实现焊接自动化，提高了生产效率，改善了劳动条件。在本任务中，主要介绍埋弧焊的特点、应用、设备组成和使用要求。一、埋弧焊的工作过程和特点焊接电源输出端分别接在导电嘴和焊件上，送丝机构、焊剂漏斗等通常装在一台焊接小车上。操作时，将焊剂漏斗闸门打开，焊剂均匀地堆敷在焊件的接缝处，焊丝由送丝机构的送丝滚轮和导电嘴送入颗粒状的焊剂下，与焊件之间产生电弧并形成熔池，随着电弧的匀速移动，熔池金属结晶为焊缝。部分焊剂熔化形成熔渣，并在电弧区域形成一封闭空间与空气隔绝开来，有利于焊接冶金反应的进行。浮在焊缝表面的液态熔渣凝固后形成渣壳。埋弧焊焊缝断面图。埋弧焊与焊条电弧焊相比，其主要特点如下：1.焊接生产效率高埋弧焊所用焊接电流大，加上焊剂和熔渣的隔热作用，热效率高，熔深大。单丝埋弧焊在焊件不开坡口的情况下，一次可熔透20

mm。埋弧焊焊接速度快，以厚度为8～10

mm的钢板对接焊为例，单丝埋弧焊焊接速度可达30～50

m/h，焊条电弧焊焊接速度则不超过8

m/h。2.焊接质量好焊剂和熔渣的存在不仅能防止空气中的氮气、氧气侵入熔池，而且使熔池凝固较慢，液态金属与熔化的焊剂间有较多冶金反应时间，减少了焊缝中产生气孔、裂纹等缺欠的可能性。焊剂还可以向焊缝渗合金，提高焊缝金属的力学性能。另外，焊缝成形美观。3.改善焊工的劳动条件由于实现了焊接过程机械化，使操作更为便利。而且烟尘少，没有弧光辐射，焊工的劳动条件得到了改善。4.焊接范围广泛埋弧焊不仅适用于碳钢、低合金钢和不锈钢的中、厚板焊接，还可以焊接铜及铜合金、镍及镍合金等有色金属，它是大型焊接结构生产中常用的一种焊接技术。由于埋弧焊采用颗粒状焊剂，一般仅适用于平直长焊缝和环形焊缝的焊接，其他位置的焊接则需采取特殊措施，以保证焊剂能覆盖焊接区。二、埋弧焊机按送丝方式不同可分为等速送丝式和变速送丝式两种。1.MZ1-1000型埋弧焊机典型的等速送丝式埋弧焊机。控制系统简单，可使用交流或直流焊接电源。主要用于焊接各种坡口的对接焊缝，搭接焊缝，船形焊缝，容器的内、外环缝和纵缝，特别适用于批量生产。由焊接小车、控制箱和弧焊电源三部分组成。(1)焊接小车送丝机构和行走机构共同使用一台交流电动机，电动机有两根输出轴，一头经送丝机构减速器输送焊丝；另一头经行走机构减速器带动焊接小车。前轮和主动后轮与车体绝缘，装有橡胶轮。主动后轮的轴与行走机构减速器之间装有摩擦离合器，脱开时，可以用手推拉焊接小车。回转托架上装有焊剂漏斗、控制箱、焊丝盘、焊丝校直机构和导电嘴等。焊丝从焊丝盘经校直机构、送给轮和导电嘴送入焊接区。所用直径为1.6～5.0mm。焊接小车的传动系统中有两对可调齿轮，通过改变齿轮的传动比，可调节焊丝送给速度和焊接速度。焊丝送给速度调节范围为0.87～6.7m/min。焊接速度调节范围为16～126m/h。(2)控制箱控制箱内装有电源接触器、中间继电器、降压变压器、电流互感器等电气元件，在外壳上装有控制电源的转换开关、接线板和多芯插座等。(3)弧焊电源常见的埋弧焊交流电源采用BX2-1000型弧焊变压器，有时也采用具有缓降外特性的弧焊整流器。2.MZ-1000型埋弧焊机典型的变速送丝式埋弧焊机。焊接过程可自动调节，灵敏度较高，而且对焊丝送给速度和焊接速度的调节方便，可使用交流和直流焊接电源，主要用于水平位置的对接接头、搭接接头和船形位置角接接头的焊接，并可借助于滚轮胎架焊接筒形焊件的内、外环缝。主要由焊接小车、控制箱和弧焊电源组成。(1)焊接小车由机头、控制箱、焊丝盘、焊剂漏斗和台车等部分组成。(2)控制箱内装有全部控制电路。在控制箱面板上装有控制电源开关，焊接电流与电压的指示用电表，送丝速度的调节旋钮，启动、停止、紧急停车与焊丝点动按钮，行走方向转换开关等。(3)弧焊电源与MZ1-1000型焊机一样，一般配用BX2-1000型弧焊变压器或具有陡降外特性的弧焊整流器。三、埋弧焊的焊接材料1.焊丝目前，国家标准包括《埋弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合分类要求》(GB/T5293—2018)、《埋弧焊用热强钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合分类要求》(GB/T12470—2018)、《埋弧焊用不锈钢焊丝-焊剂组合分类要求》(GB/T17854—2018)和《埋弧焊用高强钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合分类要求》(GB/T36034—2018)。(1)非合金钢及细晶粒钢实心焊丝根据GB/T5293—2018的规定，按照化学成分进行划分，其中“SU”表示埋弧焊实心焊丝，其后面的数字或数字与字母的组合表示其化学成分分类。(2)非合金钢及细晶粒钢实心焊丝-焊剂组合第一部分用字母“S”表示埋弧焊用焊丝—焊剂组合。第二部分表示多道焊在焊态或焊后热处理条件下熔覆金属的抗拉强度代号，或用于双面单道焊时焊接接头的抗拉强度代号。第三部分表示冲击吸收能量(KV2)不小于27J时的试验温度代号。第四部分表示焊剂类型代号。第五部分表示实心焊丝型号，或者药芯焊丝-焊剂组合的熔覆金属化学成分分类。常用的焊丝直径有1.6mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm等。2.焊剂作用：焊接时熔化产生气体和熔渣，可有效地防止空气中氧气、氮气等气体侵入熔池，并减缓焊缝冷却速度，改善焊缝的结晶状况，促使焊缝良好成形。焊剂还可向熔池过渡有益的合金元素，改善焊缝的化学成分，提高其力学性能。分类：1)按制造方法分类。分为熔炼焊剂和烧结焊剂熔炼焊剂：将一定比例的各种配料混合均匀后入炉熔炼，经注水激冷粒化，再烘干、筛选而成。特点：颗粒强度高，化学成分均匀，且不易吸潮，由于焊剂是在高温下熔炼的，不能通过焊剂向焊缝金属中渗入大量的合金元素。目前熔炼焊剂应用最多。烧结焊剂：将一定比例的各种粉状配料拌匀，加入水玻璃调成湿料，在750～1000℃下烧结成块，再经粉碎、筛选而成。特点：由于没有熔炼过程，容易通过焊剂向焊缝金属中渗入合金元素，但化学成分不均匀，易吸潮。2)按化学成分分类可分为高锰焊剂、中锰焊剂、低锰焊剂和无锰焊剂根据焊剂中氧化锰、二氧化硅和氟化钙的含量高低，还可分成不同的焊剂类型。(2)焊剂型号编制方法如下：第一部分表示焊剂的适用焊接方法，“S”表示适用于埋弧焊，“ES”表示适用于电渣焊。第二部分表示焊剂制造方法，“F”表示熔炼焊剂，“A”表示烧结焊剂，“M”表示混合焊剂。第三部分表示焊剂类型代号。第四部分表示焊剂适用范围代号。除以上强制分类代号外，根据供需双方协商，可在型号后附加可选代号。(2)焊剂型号(2)焊剂型号(3)焊剂牌号形式为“HJ×××”，后面有三位数字，具体内容如下：1)第一位数字表示焊剂中氧化锰的平均质量分数。2)第二位数字表示焊剂中二氧化硅、氟化钙的平均质量分数。3)第三位数字表示同一类型焊剂不同的牌号，从0～9按顺序排列。4)同一牌号焊剂生产两种颗粒度时，在细颗粒焊剂牌号后面加“细”字。烧结焊剂的牌号表示方法如下：“SJ”表示埋弧焊用烧结焊剂；字母后第一位数字表示焊剂熔渣的渣系类型；字母后第二位、第三位数字表示同一渣系类型焊剂中的不同牌号，按01、02、…、09顺序排列。(4)焊剂颗粒度焊剂可按不同的颗粒度范围供货。超出颗粒度范围的粗颗粒和细颗粒焊剂总计应不大于10%(质量分数)焊剂应干燥，不应有影响焊接质量的机械夹杂物(如碳粒、铁屑、原材料颗粒、铁合金凝珠及其他杂物等)。大电流焊接时，选用细颗粒度焊剂可使焊道外观成形美观；小电流焊接时，选用粗颗粒度焊剂有利于气体逸出，避免麻点、凹坑甚至气孔的出现；高速焊接时，为保证气体逸出，也选用相对较大的粗颗粒度焊剂。(5)焊剂的使用、烘干与保管保管时应防止受潮，搬运时应防止破损；使用前应对焊剂进行烘干，熔炼焊剂要求在200～250℃下烘干1～2h；烧结焊剂要求在300～400℃下烘干1～2h。使用回收焊剂时，应清除其中的渣壳、碎粉及其他杂物，并与新焊剂混匀后使用。埋弧焊使用直流电源时，应采用直流反接。观察与记录参观埋弧焊操作，加深对埋弧焊的认识，并对参观内容加以总结。专题论述-埋弧焊的自动调节埋弧焊以机械代替手工送进焊丝及移动电弧，因此，必须具有相应的自动调节作用。在焊接过程中，电弧长度是由焊丝送给速度和焊丝熔化速度决定的，只有使送丝的速度等于焊丝熔化的速度，电弧长度才有可能保持稳定不变当电弧长度发生变化时，为了恢复电弧长度，可通过两种方法实现：一是调节焊丝送丝速度（在单位时间内送入焊接区的焊丝长度）；二是调节焊丝熔化速度（单位时间内熔化后送入焊接区的焊丝长度）。埋弧焊有两种形式：一是焊丝送丝速度在焊接过程中恒定不变，通过改变焊丝熔化速度来消除电弧长度干扰的等速送丝式，典型焊机型号为MZ1-1000型；二是焊丝送丝速度随电弧电压变化，通过改变送丝速度来消除电弧长度干扰的变速送丝式，典型焊机型号为MZ-1000型。一、等速送丝式埋弧焊机根据焊接过程中电弧的自身调节作用，通过改变焊丝的熔化速度，使变化的电弧长度很快恢复正常，从而保证焊接过程稳定的。1.电弧自身调节作用在受到外界的干扰使电弧长度发生改变时，会引起焊接电流和电弧电压的变化，尤其是焊接电流的显著变化，从而引起焊丝熔化速度的变化。电弧自身调节作用：使电弧恢复至原来的长度而稳定燃烧的作用。2.电弧自身调节性能的影响因素焊接电流和电源外特性对电弧自身调节性能有重大影响。当电弧长度改变的条件相同时，选用大电流焊接的电流变化值(∆I1)要大于选用小电流焊接的电流变化值(∆I2)。说明电弧长度改变后，焊接电流变化越显著，则电弧长度恢复得越快。采用大电流焊接时，电弧自身调节作用较强，即电弧自行恢复到原来长度的时间短。当电弧长度改变相同时，较为平坦的下降外特性曲线1的电流变化值要比陡降的电源外特性曲线2的电流变化值大。下降的电源外特性曲线越平坦，焊接电流变化越大，电弧自身调节作用就越强。等速送丝式埋弧焊机的焊接电源要求具有缓降的电源外特性。二、变速送丝式埋弧焊机根据电弧电压自动调节作用，把电弧电压作为反馈量，通过改变焊丝送丝速度来消除电弧长度的干扰，以保持电弧长度不变。1.变速送丝式埋弧焊机的电气原理2.电弧电压自动调节作用A为电弧电压自动调节静特性曲线，在该曲线上任意一点焊丝的熔化速度等于焊丝的送丝速度。由于变速送丝式焊机焊丝送给速度不是恒定不变的，因此，在曲线上的各不同点都有不同的焊丝送给速度，但都分别对应着一定的焊丝熔化速度。3.网络电压波动影响电弧电压自动调节性能的因素主要是网络电压波动。由于电弧电压自动调节静特性曲线近似于水平，因此，它对电弧电压影响较小，而对焊接电流影响较大。图示为其他焊接条件不变时，当网络电压发生相同幅度波动时，陡降外特性曲线与缓降外特性曲线对焊接参数的影响情况。谢谢观看PPT§5-4

埋弧焊操作中国劳动和社会保障出版社工作任务能正确选择及灵活调整埋弧焊焊接参数了解埋弧焊的坡口加工和焊件装配工艺掌握钢板对接埋弧焊操作技术课程分析由于埋弧焊为自动焊，焊接参数由设备来保证，操作者通过调节焊机的按钮和旋钮来控制焊接参数，在焊接过程中观察到一些容易产生缺欠的现象时，应及时进行焊接参数的调节，从而保证焊接质量。掌握埋弧焊机的操作方法、焊接参数的选择方法和埋弧焊操作技术就显得尤为重要。埋弧焊的焊缝形状既关系到焊缝表面的成形，又直接影响着焊缝金属的质量，而焊缝形状是由焊接参数决定的。一般用焊缝成形系数φ表示焊缝形状的特性，φ由焊缝宽度c与焊缝有效厚度S之比(φ＝c/S)决定。当φ值过小时，焊缝形状窄而深，焊缝容易产生气孔、夹渣、裂纹等缺欠；当φ值过大时，熔宽过大或熔深浅会造成未焊透。埋弧焊时φ值在1.3～2之间较为适宜。一、焊接电流直接决定着焊丝的熔化速度和焊缝的熔深。当其他参数不变时，焊接电流增大，熔深显著增大，焊缝的余高也会增大，而焊缝宽度变化不大，如图。但焊接电流过大时，会将焊件烧穿，造成焊件变形增大。一般在提高焊接电流的同时要提高电弧电压，使之相匹配。二、电弧电压与焊条电弧焊不同，埋弧焊时电弧电压是预先选定的，并与焊接电流相匹配。当其他参数不变时，电弧电压增大，电弧对焊件的加热面积增大，因而焊缝宽度显著增大，焊缝余高和焊缝熔深略减小；反之亦然。三、焊接速度焊接小车行走速度或筒形焊件在滚轮架上的转动线速度称为焊接速度。随着速度增大，焊缝熔深和熔宽都将减小，即焊缝熔深和熔宽与焊接速度成反比，速度过快，会造成未焊透和焊缝粗糙不平等缺欠；速度过慢，则会形成焊缝不规则、夹渣和烧穿等缺欠。四、焊丝直径当焊接电流一定时，焊丝直径增大，焊缝熔深和焊缝余高减小而焊缝宽度增大；反之亦然。故用同样大小的电流焊接时，小直径焊丝可获得较大的焊缝熔深，不同直径焊丝适用的焊接电流见表。五、工艺因素1.焊丝倾角通常焊丝与焊件垂直，有时也采用焊丝倾斜方式。焊丝相对焊件倾斜，使电弧始终指向待焊部分为后倾，反焊接方向倾斜则为前倾。焊丝后倾时，焊缝熔深减小，焊缝宽度增大，适用于薄板焊接；焊丝前倾时，焊缝熔深与余高增大，而焊缝宽度明显减小，以致焊缝成形不良，通常不采用。2.焊件倾斜焊件处于倾斜位置时有上坡焊和下坡焊之分，焊件倾斜情况对焊缝形状的影响。上坡焊时，焊缝熔深和余高增大而焊缝宽度减小，形成窄而高的焊缝；下坡焊时，焊缝熔深和余高减小而焊缝宽度增大，液态金属容易下淌。因此，焊件的倾斜角α不宜超过8°。3.焊丝伸出长度过长：电阻增大，焊丝熔化速度加快，使焊缝熔深减小，余高增大；太短：则可能烧损导电嘴。一般要求焊丝伸出长度不超过5mm。4.装配间隙与坡口角度在其他参数不变时，增大装配间隙与坡口角度，会使熔合比与焊缝余高减小，焊缝熔深增大，但焊缝总厚度(余高加上焊缝熔深)大致保持不变。为了保证焊缝的质量，埋弧焊对焊件装配间隙与坡口加工的工艺要求较为严格。5.焊剂粒度焊剂粒度增大时，焊缝熔深略减小，焊缝宽度略增大，焊缝余高略减小。焊接操作一埋弧平敷焊工

艺

分

析一、埋弧焊机的外部连接埋弧焊机的外部连接如图。1.将焊接电缆一端接到焊接电源的负极输出端，另一端接焊件。2.用螺栓将焊接电缆连接到焊接电源的正极输出端，另一端接到焊接小车的焊枪导电体上。3.将控制电缆两端分别接到焊接电源与焊接小车控制箱的插头上。二、设备安放与焊材准备1.调整好轨道位置，将焊接小车放在轨道上面。2.将焊丝盘装夹到固定轴上，再把焊剂放入焊剂漏斗内。三、设置焊接参数1.打开焊接小车控制箱电源开关，按工艺要求预置焊接参数，控制箱面板如图。2.首先将“显示切换”开关置于“焊接”位置；将“预置”开关置于“焊接”位置，调节预置焊接电流和焊接电压，分别旋转相应的旋钮，此时液晶显示屏分别显示所调节的预置焊接电流和焊接电压具体数值。3.将“预置”开关置于“收弧”位置，调节预置收弧电流和收弧电压，分别旋转其旋钮，此时液晶显示屏分别显示所调节的预置收弧电流和收弧电压具体数值。注意：收弧参数不能设定太小。如果收弧参数设定太小，容易在焊接结束时粘丝。4.将“显示切换”开关置于“焊速”位置，调节焊接速度，旋转“速度调节”旋钮，液晶显示屏显示设定的焊接速度值。5.通过“焊接方向”开关设定焊接行走方向(“正向”或“反向”)。6.根据选用的焊丝直径设定“丝径选择”旋钮开关的位置。7.根据焊丝丝径设定“回烧调节”的时间，防止粘丝。原则是焊丝越粗，所需回烧时间越长。8.设置焊接参数。四、调整焊机各机构1.调整机头横向调整机构，将焊丝对准起弧位置，焊缝跟踪划针对准焊缝位置。2.调整机头纵向调整机构，调整焊丝的伸出长度。调整导电嘴到焊件间的距离，保证焊丝的伸出长度合适。使焊丝对准待焊处，如果设定为接触引弧，焊丝接触焊件；如果设定为划擦引弧，焊丝端部距焊件应留有1～2mm的距离。3.调整焊丝位置，按动“送丝”和“退丝”按钮，控制焊丝盘的焊丝向上或向下移动，使焊丝对准待焊处，并与焊件表面轻轻接触。调整焊丝适中的伸出长度约为15

mm。4.闭合焊接电源开关和控制线路电源开关，空载运行，观察设备运行情况，确保无误。五、埋弧焊机焊接前运行1.将焊接小车上的离合器手柄向上扳，使主动轮与焊接小车相连接，若按动启动按钮，即可进行焊接操作。2.当焊接到结束位置时，关闭焊剂漏斗开关，按住“焊接停止”按钮，焊接小车停止行走，按照收弧参数继续进行焊接。松开“焊接停止”按钮，焊机停止焊接。3.扳下焊接小车离合器手柄，用手将焊接小车沿轨道推至适当位置。4.清除渣壳，检查焊缝外观，回收焊剂。5.焊件焊完后，必须切断一切电源，将现场清理干净，整理好设备。确定没有火种后方能离开现场。焊接操作一、焊前准备1.用剪切机剪切Q235A钢板，尺寸为600mm×300mm×10mm。2.选用MZ-1000型埋弧焊机。选用φ5.0mm的H08A(SUO8A)焊丝和HJ431(S43S4MS)焊剂，焊剂使用前用250℃烘干2h。3.将焊件用石笔沿纵向间隔100mm画线，作为平敷焊基准线。将焊件架空放置，准备进行焊接。二、平敷焊操作1.按下控制箱面板上的启动按钮，焊接电源接通，产生电弧。随之电弧被拉长(即达到电弧电压给定值)，焊丝开始向下送进。当送丝速度与熔化速度相等后，焊接过程稳定。与此同时，焊接小车开始沿轨道前进，焊接正常进行。2.在焊接过程中，焊工应时刻观察焊接小车的行走状况：电缆是否妨碍小车运行；小车运行速度是否均匀；焊接过程的声音是否正常等，根据需要用小车前侧的手轮调节焊丝相对基准线的位置，应随时调整，保证焊丝始终对中。在焊接过程中，应随时观察电流表和电压表的显示值、导电嘴的高低、焊缝成形和焊接方向指针的位置。3.随时观察焊剂漏斗，适时添加焊剂。若指示表的显示值不稳定，适当调节电流、电压和速度，直到电流表和电压表稳定方可，以确保焊接正常进行。4.当焊接熔池离开焊件，位于引出板上时，应立即收弧，停止焊接。5.焊后回收焊剂，清理焊渣，检查焊缝的焊接质量。6.切断一切电源，清理现场，整理好焊接设备。确认无火种后才能离开工作现场。操作提示1.引弧时，如果按下启动按钮后，焊丝不能上抽引燃电弧，而把机头顶起，表明焊丝与焊件接触太紧或接触不良。需要适当剪断焊丝或清理接触表面，再重新引弧。2.焊接过程中，如果电流表和电压表的指针摆动很小，表明焊接过程稳定。如果发现指针摆动幅度增大、焊缝成形不良时，可随时调节电弧电压和焊接速度旋钮。操作提示3.焊接过程中，通过观察焊件背面的红热程度可了解焊件的熔透状况。若背面出现红亮颜色，则表明熔透良好；若背面颜色较暗，应适当地减小焊接速度或增大焊接电流；若背面颜色白亮，母材加热面积前端呈尖状，则表明已接近焊穿，应立即减小焊接电流或适当地提高焊接速度。4.用手轮调节焊丝对中时，焊工所站位置要与基准线对正，以避免发生偏斜。作业测评完成埋弧平敷焊操作后，结合评分表，对自己的作业进行测评，填写作业评分表。焊接操作一I形坡口板对接埋弧焊工

艺

分

析焊接注意事项：1.如果焊接速度和送丝速度不均匀或焊丝导电不良，会造成焊缝表面成形不均匀。2.如果焊接电流过小或电弧电压过高，以及焊件装配间隙过大，会使焊缝余高过低。3.如果焊接速度过快，焊接电流过小，电弧电压过高，并且焊丝偏离焊缝中心线，容易出现未焊透缺欠。一、焊前准备选用HJ431(S43S4MS)焊剂，使用前在250℃下烘干2h。焊丝选用H08A(SU08A)，直径为5.0mm，定位焊用E4315型焊条，直径为4.0mm。准备引弧板和引出板，选用Q235A钢板，尺寸为60mm×100mm×12mm。二、焊件装配将焊件待焊处两侧20

mm范围内的铁锈、污物清理干净后，平放在工作台上，留出4

mm的根部间隙，错边量为0.5

mm，反变形量为3°，将引出板和引弧板分别在焊件的两端进行定位焊。三、确定焊接参数四、引弧前的操作1.检查焊机外部接线是否正确。2.调整好轨道位置，将焊接小车放在轨道上。3.将焊丝盘装夹到固定轴上，再把焊剂放入焊剂漏斗内。4.闭合焊接电源的开关和控制线路的电源开关，应仔细观察设备运行情况，确保无误。5.调整焊丝位置，按控制箱面板上的焊丝向上或向下按钮，使焊丝对准待焊处中心，并与焊件表面轻轻接触。6.调整导电嘴至焊件间的距离，使焊丝的伸出长度适中，将控制箱面板上的开关旋转到焊接位置上。7.按照焊接方向，将焊接小车的换向开关旋转到向前或向后的位置上。8.调整焊接参数，通过控制箱面板上的按钮或旋钮分别调整电弧电压、焊接速度和焊接电流。在焊接过程中，电弧电压和焊接电流需要相互匹配，以得到合适的焊接参数。9.将焊接小车的离合器手柄向上扳，使主动轮与焊接小车相连接，开启焊剂漏斗阀门，使焊剂堆敷在始焊部位。五、引弧按下控制箱面板上的启动按钮，焊接电源接通，同时焊丝向上提起，焊丝与焊件之间产生电弧，随着电弧被拉长，电弧电压达到给定值，焊丝开始向下送进，当送丝速度与熔化速度相等后，焊接过程稳定。与此同时，焊接小车也开始沿着轨道前进，焊接正常进行。六、焊接在焊接过程中，应随时观察控制箱面板上电流表和电压表的指针、导电嘴的高低、焊缝成形和焊接方向指针的位置。如果电流表和电压表的数值变化不大，表明焊接过程稳定。若发现数值变化较大，焊缝成形不良时，可随时调节“焊接电压”旋钮和“焊接速度”旋钮，也可用机头上的手轮调节导电嘴的高低。观察焊接小车的行走状况，随时调整以保证焊丝对中。用小车前侧的手轮调节焊丝相对焊接轨迹线的位置。调节时操作者所站位置要与轨迹线对正，避免发生偏斜。适时添加焊剂，适当地调节焊接电流、电弧电压和焊接速度，以确保焊接正常进行。七、收弧当焊接熔池离开焊件位于引出板上时，应立即收弧。将停止按钮按到底，随即焊丝立即抽上来，避免焊丝与熔池黏结。接着关闭焊剂漏斗的阀门，扳下离合器手柄，将焊接小车推开，放到适当的位置，回收焊剂，清除渣壳，检查焊接质量。焊后切断一切电源，清理现场，整理好焊接设备，确认无火种后才能离开工作现场。作业测评完成焊接操作后，结合评分表，对自己的作业进行测评，填写作业评分表。焊接操作三22

mm中、厚板对接埋弧焊工

艺

分

析埋弧焊时，一般情况下板厚小于14

mm不开坡口(I形坡口)，板厚为14～22

mm时可开Y形坡口，板厚为22～50

mm时可开X形坡口，对要求较高的焊件一般采用UV形坡口。与“焊接操作二-I形坡口板对接埋弧焊”相比，焊件的厚度增加为22mm，焊接要求一般，所以采用开Y形坡口双面焊。当正面焊缝焊完后，需要将焊件的背面焊缝翻转过来，用碳弧气刨清除焊根，刨出一定深度与宽度的槽形坡口，并用角向磨光机打磨表面后，方可进行背面焊缝的焊接。一、焊前准备焊机、焊剂和焊丝的选择与“焊接操作二”相同。采用气割或机械加工方法开60°Y形坡口，钝边为(10±1)

mm。清理焊件坡口面及坡口正、反面两侧各30

mm范围内的油污、铁锈、水分及其他污物，直至露出金属光泽。装配间隙不大于3

mm，错边量不大于0.5

mm，反变形量为3°。焊件两端装焊引弧板和引出板。二、确定焊接参数三、焊接正面焊缝先焊接正面焊缝，再焊接背面焊缝。将装配好的焊件置于焊剂垫上，作用是避免焊接过程中液态金属和熔渣从接口处流失。简单的焊剂垫是在接口下面安放一根规格合适的槽钢，并撒满符合工艺要求的焊剂，将焊剂在纵向堆成呈直线形的尖顶。安放焊件时，接口要对准焊剂垫的尖顶线，并锤击钢板使焊剂垫实。然后用木楔垫在焊件两侧，将焊件找平。再将焊接小车摆放好，调整焊丝位置，使焊丝对准根部间隙，往返拉动小车几次，保证焊丝在整条焊缝上均能对中，且不与焊件接触。引弧前将小车拉到引弧板上，调整好小车行走方向开关，锁定行走离合器后，按动送丝、退丝按钮，使焊丝端部与引弧板轻轻且可靠接触。最后将焊剂漏斗阀门打开，让焊剂覆盖焊接处。引弧后，迅速调整相应的旋钮，直至相关的焊接参数符合要求，电压表、电流表数值波动减小，焊接稳定为止。整个焊接过程中，均要注视电压表、电流表和焊接状况，以及焊剂是否充足，机头上的电缆是否阻碍小车运行，小车运行速度是否均匀，焊接过程的声音是否正常等。要根据具体情况做出适当的调整，以满足正常工作要求。当焊接熔池离开焊件位于引出板上时，应立即收弧，收弧操作方法与“焊接操作二”所述的方法相同。待焊缝金属和熔渣冷却凝固后，敲掉正面焊缝的渣壳，并检查焊缝外观质量。四、焊接背面焊缝正面焊缝经外观检查后，将焊件背面朝上，不必用焊剂垫(因正面焊缝可托住熔池)，焊件可悬空放置进行焊接。利用碳弧气刨清除焊根，在背面刨出一定深度与宽度的槽形坡口，然后清除槽内和表面两侧的刨渣，并用角向磨光机打磨表面后，方可进行背面焊缝的焊接。焊接步骤与正面焊缝的焊接完全相同，要保证背面焊缝能与正面焊缝良好熔合，以防止出现未焊透和夹渣缺欠，一般通过加大焊接电流或减小焊接速度两种方法之一来实现。操作提示埋弧焊前，焊接电缆与焊件的连接不能忽视。若焊接电缆与焊件的连接位置不妥当，可能会形成焊接过程中的附加磁场，造成电磁偏吹；同时，焊接电缆与焊件接触不良，还会影响焊接参数的稳定性。在焊接板件长焊缝时，应将焊接电缆分别接到焊件的两端。如果只接一端，应从连接焊接电缆的一端起焊。采用交流焊接时，注意不要将与导电嘴相接的焊接电缆绕挂在焊件上，以免影响焊接参数的稳定性。作业测评完成焊接操作后，结合评分表，对自己的作业进行测评，填写作业评分表。技术指导1.埋弧焊引弧时，焊丝不能上抽引燃电弧的原因是什么?答：引弧时，如果按下启动按钮后，焊丝不能上抽引燃电弧，而把机头顶起，表明焊丝与焊件接触太紧或接触不良。需要适当剪断焊丝或清理接触表面，再重新引弧。2.采用埋弧焊焊接背面焊缝时，焊缝熔深无法直接测量怎么办?答：采用埋弧焊焊接背面焊缝时，焊缝熔深应达到焊件厚度的40%～50%，实际焊接过程中这个厚度无法直接测量，应通过观察熔池背面的母材，通过母材受热所呈现的颜色来间接判断。当熔池背面的母材处于红色与黄色范围内（焊件越薄，其颜色应越浅），就表明已达到熔透深度。3.采用埋弧焊焊接正面焊缝时，不采用焊剂垫焊接可以吗?答：在焊接对接焊缝时，为了防止液态金属和熔渣泄漏，一般采用焊剂垫作为衬垫进行焊接。专题论述-埋弧焊机的维护在埋弧焊机的使用及维护过程中应注意以下各项工作：1.焊机必须严格按照说明书进行安装，外接网络电压与设备要求电压相一致。2.焊接电源、控制箱、焊机的接地要可靠。3.采用直流焊接电源时，注意电压表和电流表，注意极性和电动机的转向是否正确。4.焊机的线路接好后，先检查一遍接线是否正确，再通电检查各部分的动作是否正确。5.定期检查送丝滚轮，如发现显著磨损时，必须更换。检查焊接小车、送丝机构减速箱内各运动部件的润滑情况，并定期添加润滑油。6.经常保持焊机的清洁，避免焊剂、渣壳的碎末阻塞活动部件，增加机件的磨损。7.搬动焊机时应轻拿轻放，避免电气仪表因振动而损坏。8.重视焊机的维护工作，要建立及实行必要的保养制度。在焊接过程中埋弧焊机出现故障时，应尽可能及时检查并排除。谢谢观看PPT§5-5

认识等离子弧焊及其设备中国劳动和社会保障出版社工作任务熟悉等离子弧的形成、类型和等离子弧焊接方法认识等离子弧焊机课程分析等离子弧焊接与切割在焊接领域中是一种较有发展前途的先进工艺。它是在钨极氩弧焊的基础上形成的，利用等离子弧的高温，可以焊接电弧焊所能焊接的金属材料，甚至解决了氩弧焊所不能解决的极薄金属焊接问题，而且还可以切割氧乙炔焰不能切割的难熔金属和非金属。一、等离子弧的形成与类型1.等离子弧的形成常见的焊接电弧其周围没有受到约束，称为自由电弧。弧柱的直径随电弧电流和电压的变化而变化，能量不是高度集中的。如果对自由电弧的弧柱进行强迫“压缩”，就能使导电截面积收缩得比较小，弧柱中气体充分电离，从而使能量更加集中，这种使弧柱受到压缩效应而达到全部电离状态的电弧就是通常所说的等离子弧。目前广泛采用的压缩电弧的方法是使钨极缩入喷嘴内部，并且在喷嘴中通以一定压力和流量的冷却气流，强迫电弧通过喷嘴孔道，形成高温、高能量密度和高流速的等离子弧。2.等离子弧的类型根据电源的不同接法，可分为三种。(1)非转移弧钨极接电源负极，水冷喷嘴接电源正极。等离子弧在钨极与喷嘴之间产生，并从喷嘴喷出等离子焰。工作时，焊件不接电源，靠等离子焰向工件传送热量，加热能量和温度比转移弧低，主要用于焊接及切割较薄的金属和非金属。(2)转移弧钨极接电源负极，焊件接电源正极。首先在钨极和喷嘴之间引燃小电弧随即在钨极与焊件间加一个较高的电压后，转移到钨极与焊件间形成等离子弧这时喷嘴与钨极间小电弧熄灭。适用于焊接较厚的金属。(3)联合型弧转移弧和非转移弧同时并存的电弧称为联合型等离子弧。非转移弧在工作中起补充加热和稳定电弧作用，故称维弧；转移弧为主弧，用于焊接。主要用于小电流(微束)等离子弧焊接和粉末等离子弧堆焊。二、等离子弧焊接方法指借助水冷喷嘴对电弧的约束作用，获得较高能量密度的等离子弧进行焊接的方法。1.小孔型等离子弧焊又称穿孔、锁孔或穿透焊，其焊缝成形原理如图。利用等离子弧能量密度大、挺直性好、离子弧冲力大的特点，将焊件的焊接处完全熔透，并在熔池上产生一个贯穿焊件的小孔。在表面张力的作用下，熔化金属不会从小孔中滴落下去(小孔效应)。随着焊枪的前移，小孔在电弧后锁闭，形成完全熔透的焊缝。小孔效应只有在能量密度足够的条件下才能形成，当焊件厚度增大时，等离子弧能量密度是有限的，适合焊接2～8

mm厚的合金钢板材，可不开坡口及背面不用衬垫进行单面焊双面成形。2.熔透型等离子弧焊只熔透焊件，但不产生小孔效应的一种焊接技术，又称熔入型、熔融型等离子弧焊。等离子气流量较小，弧柱压缩程度较弱，主要用于薄板焊接以及卷边接头、单面焊双面成形和厚板的多层焊。3.微束等离子弧焊利用小电流(通常在30

A以下)进行焊接的等离子弧焊，又称针状等离子弧焊，采用φ0.6～1.2

mm的小孔径压缩喷嘴和联合型弧。当焊接电流小于1

A时仍有较好的稳定性，特别适用于薄板和细丝的焊接。焊接不锈钢时，最小厚度可以小到0.025

mm。三、等离子弧焊所用材料1.工作气体分为离子气和保护气两种。大电流等离子弧焊时，离子气和保护气用同一种气体；否则，会影响等离子弧的稳定性。小电流等离子弧焊时，离子气一律用氩气；保护气可以用氩气，也可以选用其他成分的气体。2.电极和极性一般采用铈钨极作为电极。焊接不锈钢、合金钢、钛合金、镍合金采用直流正接；焊接铝、镁及其合金时采用直流反接，并使用水冷铜电极。一般电极端部磨成60°的尖角。电流小，钨极直径较大时，锥角可磨得更小一些。电流大，钨极直径大的，钨极端部可磨成圆台形、圆台尖锥形、球形等，以减少烧损。四、等离子弧焊机手工等离子弧焊机由焊接电源、焊枪、控制系统、气路系统和水路系统等部分组成，外部线路连接图如图。1.焊接电源一般采用具有垂直下降外特性或陡降外特性的弧焊电源，一般不采用交流电源，只采用直流电源，并采用正接法。与钨极氩弧焊相比，等离子弧焊所需的电源空载电压较高。电源空载电压根据所用等离子气决定：采用氩气作为等离子气时，空载电压应为60～85

V；采用氩气和氢气或氩气与其他双原子气体的混合气体作为等离子气时，电源空载电压应为110～120

V。2.焊枪主要由枪体、喷嘴、电极夹头、保护绝缘套、手柄等组成，其中最关键的部件为喷嘴和电极。是等离子弧焊设备中的关键组成部分，又称等离子弧发生器，对等离子弧的性能和焊接过程的稳定性起着决定性作用。焊枪的安装与使用是否正确，直接影响焊枪的使用性能和寿命、焊接过程稳定性、焊缝成形质量等。(1)喷嘴是等离子弧焊枪的关键零件，它的结构类型和尺寸以及与钨极的相互位置对等离子弧性能起着决定性作用。等离子弧焊枪的喷嘴结构如图。大部分等离子弧焊枪采用圆柱形压缩孔道，而收敛扩散型压缩孔道有利于保证电弧的稳定性。(2)电极与喷嘴的同轴度电极偏心会使等离子弧偏斜，影响焊缝成形和喷嘴使用寿命。也是造成双弧的主要原因之一。在使用过程中，可以通过观测高频引弧的火花在电极四周分布的情况来检查电极与喷嘴的同轴度。一般高频火花布满四周80%以上，其同轴度才满足要求。3.控制系统作用：控制焊接设备各部分按照预定的程序进入、退出工作状态。组成：高频发生器控制电路、送丝电动机拖动电路、焊接小车或专用工艺装备控制电路、程序控制电路等。程序控制电路控制等离子气预通时间、等离子气流递增时间、保护气预通时间、高频引弧及电弧转移、焊件预热时间、电流衰减熄弧、延迟停气等。有利于保证电弧的稳定性。4.供气系统由等离子气路、正面保护气路和背面保护气路等组成，而等离子气路还必须能进行衰减控制。一般采用两路供给：其中一路可经气阀放空，以实现等离子气的衰减控制。采用氩气与氢气的混合气体作为等离子气时，气路中最好设有专门的引弧气路，以降低对电源空载电压的要求。5.水路系统为了防止烧坏喷嘴并增加对电弧的压缩作用，必要时需对电极和喷嘴进行有效的水冷却。冷却水的流量不能小于3

L/min，

水压不小于0.15

MPa。水路中应设有水压开关，在水压达不到要求时切断供电回路。观察与记录参观等离子弧焊接操作，加深认识，并对参观内容加以总结。谢谢观看PPT§5-6

等离子弧焊操作中国劳动和社会保障出版社工作任务学会正确选择等离子弧焊接参数掌握等离子弧焊的左向焊法、直线移动法、引弧和收弧方法掌握微束等离子弧焊接技术课程分析课程分析焊件的板厚仅为1mm，材料为不锈钢06Cr18Nil1Ti，采用微束等离子弧焊特别适合薄不锈钢板的焊接。焊接前应准确选择微束等离子弧焊的焊接参数，焊接时应注意以下问题：1.若装配间隙较大，有明显错边，常在超高位置一侧出现咬边。2.焊件板厚在3mm以下时，若不填加焊丝，最容易出现咬边缺欠。3.当离子气流和焊接电流过大时，也会造成咬边，严重时会出现烧穿现象。4.如果焊前清理不彻底，焊接电流过大，焊接速度过快，电弧电压过高，填充焊丝进入熔池太快，容易产生气孔缺欠。5.焊接时喷嘴中心孔与待焊焊缝的对中要求高，偏差应尽可能小；否则，会焊偏或产生咬边缺欠。6.对于焊接过程中的电弧熄灭或焊接结束时的熄弧，焊枪均要在原位置停留几秒，使保护气继续保护高温的焊缝，以免发生氧化。一、等离子弧焊的焊接参数1.离子气流量当喷嘴孔径确定后，离子气流量大小视焊接电流和焊接速度而定。离子气流量直接影响熔透能力，为了形成稳定的小孔效应，必须足够。2.焊接电流焊接电流由板厚和熔透要求来确定。过小，不产生小孔效应；过大，则小孔过大，会使熔池液态金属下坠，还会引起双弧现象。3.焊接速度其他条件一定时，焊接速度过慢，焊件过热，容易导致背面焊缝金属下坠；焊接速度加快，焊件热输入减小，小孔直径减小，甚至消失。4.喷嘴到焊件的距离保持在3～5mm范围内。距离过大，会使熔透能力降低；距离过小，将影响操作过程对熔池的观察，并容易造成飞溅物黏附在喷嘴上。5.保护气流量应与离子气流量有一个适当的比例；否则，会导致气流紊乱，影响电弧稳定和保护效果。小孔型等离子弧焊保护气流量一般在15～30

L/min范围内。二、微束等离子弧焊工艺要点1.接头形式主要用于焊接薄件(厚度为0.05～1.6

mm)或薄件与厚件的连接件。一般不开坡口，对于板厚小于0.2

mm的对接接头，通常都采用卷边的接头形式。2.夹具和成形垫板为了保证装配精度及获得高质量的焊缝，必须使用装配夹具或装配—焊接联合夹具。为了保证焊缝背面的良好成形，焊道背面要放上纯铜垫板。3.增强保护效果一般都带有保护气罩装置。但在有些情况下，保护并不完全有效，这时在焊接夹具上应加设特殊的保护装置，增强保护效果。4.焊件焊前清理焊件焊接接头待焊处焊前均要清理干净，除去油污、铁锈等，其方法与一般焊接的焊前清理相似，只不过因薄件对污物较敏感而应更严格一些。5.定位焊对于不使用焊接夹具的焊件，焊缝较长时，要每隔3～5

mm设置一个定位焊点。定位焊使用的焊接参数可与焊接时相同或略小一些。对于使用焊接夹具的焊件，焊前不用进行定位焊。焊接操作一、焊前准备焊机：LH-30型微束等离子弧焊机。准备氩气瓶、QD-1型单级式减压器和LZB型转子流量计各两套，分别用于离子气瓶和保护气瓶。准备微束等离子弧焊枪，其喷嘴孔径为1.2

mm。选用铈钨极，其直径为1.0

mm。准备不锈钢焊丝，直径为1.0

mm。焊前将已清理干净的焊件置于铜垫板上夹紧。装配焊件，采用I形坡口，不留间隙对接，每隔3～5

mm设置一个定位焊点，并控制根部间隙不超过板厚的1/10，不出现错边。二、检查焊机及调试焊枪1.检查焊机(1)检查焊机的气路、水路是否密封并畅通；检查钨极与喷嘴的同轴度和钨极内缩量；检查焊枪的控制按钮是否灵敏，焊枪的手柄是否绝缘可靠。(2)检查焊机极性的接法是否正确，焊接电流能否均匀地调节。(3)检查焊机的控制系统，主要内容包括：气路应能均匀调节，气阀电路的控制应可靠；水路要畅通和密封，水流开关要灵敏；高频点火(引弧)、提前送气和滞后断气的控制要可靠；电流衰减电路应工作可靠且速度可调。(4)检查焊机循环水的冷却效果。焊机在额定状态下正常运行，冷却水的出口水温以40～50

℃为宜或比体温稍高些即可。焊机不通冷却水不可使用。2.调试焊枪先将钨极端部磨削成20°～60°的锥角，顶端呈尖状或稍加磨平。然后调整电极与喷嘴的同轴度，其方法是在焊枪下方放一面镜子，然后接通高频振荡回路，通过镜子可以观察在电极与喷嘴之间产生的高频火花，并调整电极与喷嘴的同轴度，使高频火花在圆周均匀分布达80%以上。长时间使用高频火花对中，也会使钨极少量烧损，可以放少量氩气进行保护。三、调试焊接参数四、焊接操作1.引弧首先打开气路和水路开关，接通焊接电源。手工操纵等离子弧焊枪，使其与焊件的夹角为75°～85°，按动启动按钮，接通高频振荡装置及电极与喷嘴的电源回路，非转移弧引燃。接着使焊枪对准焊件，建立转移弧。保持喷嘴与焊件的距离为3～5

mm，即可进行等离子弧焊接。此时维弧(非转移弧)电路的高频电路自动断开，维持电弧消失。2.焊接焊枪与焊件成70°～85°的夹角，焊丝与焊件的夹角为10°～15°，采用左向焊法，焊枪应保持均匀的直线形移动(与钨极氩弧焊相似)。起焊时，转移弧在起焊处稍停片刻，用焊丝触及焊接部位，当有熔化迹象时，立即填加焊丝，焊丝的填加和焊枪的动作要协调，焊枪平稳地向前移动，并保持3～5

mm的电弧长度。在焊接过程中注意观察熔池的大小，当发现熔池增大、变浅时，则熔池温度升高，应迅速减小焊枪与焊件间的夹角，并加快焊接速度；当发现熔池变小、焊缝窄而高时，应稍微拉长些电弧，增大焊枪与焊件间的夹角，减少焊丝填充量，减慢焊接速度直至恢复正常为止。当发现有烧穿的危险时，应立即熄弧，待温度降低后再继续焊接。中途停顿或焊丝用完熄弧时，焊枪均要在原处停留几秒，使保护气继续保护高温焊缝，以免发生氧化。再进行焊接时，在焊缝接头部位前沿10

mm处引弧，然后将焊枪移到接头部位，不填加焊丝重新将接头处的熔敷金属熔化，当形成新的熔池后，填加适量的焊丝再向前焊接。3.收弧利用焊接电流衰减装置收弧，并加入一定量的焊丝填满弧坑，避免产生弧坑裂纹缺欠。观察与记录参观微束等离子弧薄板对接焊操作，加深认识，并对参观内容加以总结。技术指导1.等离子弧焊与钨极氩弧焊相比具有哪些优点?答：(1)等离子弧的温度和能量密度高，不仅焊透能力和焊接速度显著提高，而且可产生小孔效应，实现单面焊双面成形。(2)焊缝深宽比大，热影响区小，适用于焊接某些焊接性差的材料和异种金属等。(3)电流下限可以用得很低，目前已获得0.1

A以下的微束等离子弧，适用于焊接超薄件。(4)对焊炬高度变化的敏感性明显降低，电弧断面变化20%时，钨极氩弧焊焊炬高度只允许变化±0.12

mm，等离子弧焊则可变化±1.2

mm。这对保证焊缝成形和焊透均匀性都十分有益。2.在喷嘴与焊件之间出现并列电弧，影响正常焊接时应如何处理?答：正常的等离子弧应稳定地在钨极与焊件之间燃烧，但由于某些原因往往还会形成另一个燃烧于钨极—喷嘴—焊件之间的串列电弧，从外部观察两个并列电弧同时存在，这就是双弧现象。出现双弧时，主电弧电流降低，正常的焊接或切割过程被破坏，严重时将烧毁喷嘴。防止产生双弧现象的措施如下：(1)正确选择焊接电流和离子气流量。(2)喷嘴孔径不要太大，喷嘴到焊件的距离不宜太近。(3)电极与喷嘴尽可能同轴，电极内缩量适宜，不要太长。(4)加强对喷嘴和电极的冷却。(5)减小转移弧的冲击电流。3.等离子弧焊机常见故障有哪些?是怎样产生的?应如何排除?谢谢观看PPT§5-7

认识等离子弧

切割及其设备中国劳动和社会保障出版社工作任务熟悉等离子弧切割的工作过程掌握等离子弧切割所用材料的选择方法认识等离子弧切割设备一、等离子弧切割的工作过程利用高温、高速和高能的等离子气流来加热及熔化被切割材料，并借助被压缩的高速气流，将熔化的材料吹除而形成狭窄割口的过程，其原理如图。等离子弧的温度远远超过所有金属和非金属的熔点。因此，等离子弧切割过程不是依靠氧化反应，而是靠熔化来切割材料。应用：可以切割氧乙炔焰和普通电弧所不能切割的铝、铜、镍、钛、铸铁、不锈钢和高合金钢等，并能切割大部分难熔金属和非金属，而且切割速度快，割口窄、光洁且质量好。二、等离子弧切割所用材料1.气体可用氩气、氮气、氢气、氧气或它们的混合气体作为切割用气体。除此之外还有空气等离子弧切割，采用的气体是压缩空气。气体种类一般根据被切割材料、厚度和切割工艺条件选用。等离子弧切割常用气体的选择见表。2.电极与极性一般采用铈钨极，采用直流正接，电极损耗小，等离子弧燃烧稳定。若为空气等离子弧切割，一般采用镶嵌式纯锆或纯铪电极，是将纯锆或纯铪镶嵌在纯铜座中，采用直接水冷方式，可以承受较大的工作电流，并减少电极损耗。三、等离子弧切割机

按工作气体不同分为：非氧化性气体等离子弧切割机：主要适用于切割厚度较大的不锈钢和铝合金等有色金属。空气等离子弧切割机：既可用于切割不锈钢和铝合金，也适用于切割碳素钢和低合金钢等。

等离子弧切割机包括电源、高频振荡器、控制系统(控制箱)、冷却水系统、供气系统和割炬等，其外部接线图如图。1.电源应具有陡降的外特性曲线。空载电压为150～400

V。切割厚板用的大功率电源要求空载电压高达500

V。2.控制箱控制箱主要包括程序控制接触器、高频振荡器和电磁气阀、水压开关等。3.水路系统由于等离子弧切割的割炬在10000

℃以上的高温下工作，为保持切割工作正常进行，必要时需通水冷却，冷却水流量应大于2

L/min，水压为0.15～0.2

MPa。水管设置不宜太长，一般自来水即可满足要求，也可采用循环水。4.气路系统作用是防止钨极氧化、压缩电弧及保护喷嘴不被烧毁，一般气体压力应为0.25～0.35

MPa。5.割炬主要由本体、电极、喷嘴和陶瓷保护罩等部分组成。其中喷嘴是割炬的核心部分，其结构形式与几何尺寸对等离子弧的压缩和稳定有重要影响。当喷嘴孔径过小、孔道长度太长时，等离子弧不稳定，甚至不能引弧，且容易产生双弧现象。观察与记录参观等离子弧切割操作，加深认识，并对参观内容加以总结。谢谢观看PPT§5-8

等离子弧切割操作中国劳动和社会保障出版社工作任务了解等离子弧切割参数的选择掌握等离子弧切割技术课程分析工艺分析切割过程中容易出现以下问题：1.由于电极不对中，割炬气室的压缩角太小或压缩孔道太长，钨极内缩长度较大，气体流量太小，切割时等离子焰流上翻或熔渣飞溅至喷嘴，喷嘴离工件太近等原因，容易产生双弧现象。2.如果切割速度太快，等离子弧功率不够，气体流量太大以及喷嘴离工件距离太远，会产生工件切割不透的现象。3.若工件表面有污物，切割速度与割炬高低掌握不均匀，气体流量过小，会产生工件表面不光洁的现象。一、等离子弧切割工艺参数1.切割电流切割电流和电压决定了等离子弧功率和能量的大小。在增大切割电流的同时，应相应增大其他参数，若单纯增大切割电流，则切口变宽，喷嘴烧损会加剧，而且过大的切割电流会产生双弧现象。因此，应根据电极和喷嘴选择合适的切割电流。一般切割电流可按下式选取：2.空载电压空载电压高，易于引弧，特别是切割厚度大的板材时，空载电压要相应提高。还与割炬结构、喷嘴至工件距离以及气体流量有关。3.切割速度提高切割速度，会使切口区域受热减少，切口变窄，甚至不能割透工件；切割速度过慢，会导致切口表面粗糙，甚至在切口底部会形成熔瘤，致使清渣困难。应该在保证割透的前提下尽可能选择快的切割速度。4.气体流量要与喷嘴孔径相适应。气体流量大，有利于压缩电弧，能量更为集中，同时工作电压也随之提高，可提高切割速度和切割质量。但气体流量过大，会使电弧散失一定的热量，降低切割能力。5.电极内缩量指电极端头至喷嘴内表面的距离，不易测量，在已知喷嘴孔道长度的条件下，电极端头至喷嘴外表面的距离一般取8～11mm为宜。6.喷嘴距工件的距离在电极内缩量一定时，对于一般厚度的工件，喷嘴距工件的距离为6～8

mm；当切割厚度更大的工件时，可增大到10～15

mm。二、等离子弧切割技术要点与氧乙炔焰切割在技术上比较相似，但转移型等离子弧切割需要与被切割工件构成电源回路，操作中，如果割炬与工件距离过大就要断弧，因此，操作过程中所用的割炬就不如氧乙炔焰切割时割炬移动起来那样自由，同时还由于割炬结构尺寸较大，切割时的可见性差，也会给等离子弧切割操作带来一定困难。1.起割方法切割前，应把被切割工件表面的起割点清理好，使其导电性良好。切割时应从工件边缘开始，待工件边缘割穿后再移动割炬。若不允许从板的边缘起割(切割内孔)，则应根据被切割工件板厚，在板上钻出直径为8～15

mm的小孔作为起割点。2.切割速度在保证割透的前提下，切割速度应尽量大一些。另外，在起割时工件是冷的，割炬应停留一段时间，使工件充分预热，待割穿后才开始移动割炬。3.喷嘴到工件的距离在整个切割过程中，喷嘴到工件的距离最好保持恒定，若该距离发生波动，会像切割速度掌握不均匀一样，使切口不平整。4.割炬的角度在整个切割过程中，割炬应与即将形成的切口平面保持平行；否则，切口平面发生偏斜且不光洁，底面会形成熔瘤。为了提高切割质量和生产效率，可将割炬在切口所在的平面向切割的相反方向倾斜45°角。切割薄板时，此后倾角可大些。采用大功率切割厚板时，后倾角不能太大。切割操作一、等离子弧切割前准备选用LGK8-40型空气等离子弧切割机，准备QFH261型空气过滤减压器和等离子弧割炬，采用直接水冷镶嵌电极，直径为5.5

mm。操作提示1.等离子弧切割空载电压较高，操作者必须防止触电。电源一定要接地，割炬的手柄绝缘要可靠。2.等离子弧和紫外线辐射比较强烈，操作者应注意保护眼睛和皮肤，最好在人体与电弧之间设置防护屏。3.等离子弧切割过程中会逸出大量汽化的金属蒸气、臭氧、氮化物和灰尘等，因此，工作场地应设置通风设备和能抽风的工作台。4.等离子弧会产生高强度、高频率的噪声，要求操作者必须戴耳塞，设置隔音操作室。5.高频振荡器的高频辐射对人体有一定危害，引弧频率以20～60

kHz为宜，同时工件应可靠接地，转移弧引燃后，应保证迅速切断高频振荡器电源。6.等离子弧切割时，喷嘴和电极的烧损较大，在更换时要断开电源，勿带电操作，以免误触有关按钮造成电击事故。7.每次移动等离子弧切割机后或重新接线时，应使设备可靠接地。二、调试切割参数三、调试等离子弧切割机1.按外部接线图连接好气路、水路和电路。2.把工件安放在适当位置，使工件与电路正极牢固连接。3.打开水路并检查是否有漏水现象。打开气路，调节非转移弧气流和转移弧气流的流量。4.接通控制线路，检查钨极与喷嘴的同轴度是否为最佳状态(检查方法在“等离子弧焊操作"中已介绍)。5.启动切割电源，查看空载电压是否正常，并初步选定工作电流(旋钮所指示刻度位置)。6.拿好面罩准备进行切割。四、等离子弧切割操作1.启动高频振荡器引弧，引弧后高频振荡器自动被切断，其白色焰流(非转移弧)接触工件。2.按动切割按钮，转移弧电流接通，同时自动接通切割气流并切断非转移弧电流。3.试割，调整好气体流量和切割电流，确保无误后进行工件的切割。

4.先切割工件内孔和直线段，然后沿工件外轮廓线进行切割。待电弧穿透工件，保持割嘴与工件5～7

mm的距离，控制好切割速度并匀速进行切割。5.切割完毕，切断电源电路，关闭水路和气路。6.清理现场，检查工件质量。操作技法在切割过程中，割炬移动的快慢影响着割口质量，切割速度过慢，会使前沿金属远离电弧，相对电弧变长而造成电弧不稳定，甚至熄弧，使切割中断。割炬移动速度应在保证割透的前提下尽量快一些。在非转移弧向转移弧过渡时，工件温度偏低，而且转移过程本身就对电弧燃烧不利，因此，要求用非转移弧在起割点稍稍停顿一下，待电弧稳定燃烧后，开始用转移弧割透工件，并向前移动进行切割。作业测评完成等离子弧切割操作后，结合评分表，对自己的作业进行测评。谢谢观看PPT§5-9

认识电阻焊

及其设备中国劳动和社会保障出版社工作任务了解电阻焊的特点、种类和应用范围熟悉电阻焊设备的组成和使用方法一、电阻焊的特点

1.由于是内部热源，热量集中，加热时间短，焊点在形成过程中始终被塑性环包围，故电阻焊冶金过程简单，热影响区小，变形小，易于获得质量较好的焊接接头。2.电阻焊焊接速度快，特别对点焊来说，1

s可以焊接4～5个焊点，生产效率高。3.除必要的电力消耗外，不需消耗焊条、氧气、乙炔、焊剂等，因此成本较低。

4.操作简便，易于实现机械化、自动化。5.劳动条件好，焊接过程中没有较强的弧光辐射和有害气体的侵蚀。6.易于保证气密性，采用点焊或缝焊装配，