焊接技术教案

焊接技术教案

焊接基础

教案

汉寿中等职业技术学校

教案（一）

课题：焊条的组成及其分类

教学目的：了解和撑握认识焊条的组成、构造、它们的作用。

教学重点：1、焊芯的作用、分类。

2、药皮的成分、作用。

课型：新课

主要教学或训练方式：讲述

课时：2课时

一、焊条的组成

是供焊条电弧焊焊接过程中使用的涂有药皮的熔化电极。

它由焊芯和药皮两部分组成。

药皮与焊芯的比重称为药皮重量系数。

药皮的重量系数一般为25%—40%。

二、焊芯

被药皮所包覆的金属芯称为焊芯。

焊芯焊接过程中的作用：

（1）传导焊接电流并产生电弧，把电能转换为热能、熔化焊条本身,

又使被焊母材熔化而成焊缝。

（2）作为填充金属，起到调整焊缝中合金元素成分的作用。

焊芯的质量要求高，焊芯的金属对含合金元素都有一定的限制，以确

保焊缝的各方面性能，不低于母材的性质。

制造焊芯的钢丝可分为：

（1）碳素结构钢；

（2）合金结构钢；

（3）不锈钢钢丝；

（4）铸铁；

（5）有色金属丝；

焊芯的牌号用H做字首，后面的数字表示碳的质量分数。

焊条的规格都是以焊芯的直径来表示。

焊芯的主要合多元素的含量对焊接质量的影响：

焊芯中主要合金元素对焊接的影响

三、药皮

1、药皮的作用

（1）稳弧：含有稳弧物质，保证焊接容易引燃和稳定燃烧。

（2）保护：含有造化剂，产生大量的气体庞罩电弧区和焊接熔池，

把熔化金属与空气隔开，保护熔隔金属不被氧化、氮化。同时可减缓焊缝

渣壳的冷却速度，改善焊缝成形。

（3）冶金：加有脱氧剂和合金剂，通过熔渣与熔化金属的化学反应，

减少氧、硫等有害物质的对焊缝金属的危害。加入铁合金或纯金元素，使

之随焊条药皮熔化而过渡到焊缝金属中去，补充被燃烧的合金元素和提高

焊缝金属的化学性能。

（4）改善焊接工艺：药皮在焊接时形成的套筒，能保证焊条熔滴过

渡到正常进行，调整药皮成分，可改变药皮的熔点和凝固温度，使焊条末

端形成套筒产生定向气流。

2、药皮组成物的分类

药皮组成物及其作用

作业：

教案（二）

课题：1、焊条的分类及型号和牌号

2、碳钢焊条选用的和使用

教学目的：1、了解和撑握焊条的分类、型号、牌号。

2、了解和撑握焊条的选用、使用。

教学重点：1、焊条的分类、型号、牌号。

2、焊条的选用、使用。

课型：新课

主要教学或训练方式：讲述

课时：2课时

一、焊条的分类

1.按用途分类：

（1）碳钢焊条：主要用于强度等级较低的低碳钢和低合金钢焊接。

（2）低合金钢焊条：用于低合金高强度钢，含合金元素较低的铝和

钻铝耐热钢及低温钢的焊接。

（3）不锈钢焊条：用于含金元素较高的铝耐热钢和钻铝耐热钢及各

类不锈钢的焊接。

（4）堆焊焊条：用于金属表面层的堆焊。

（5）铸铁焊条：用于铸铁的焊接和补焊。

（6）铜及铜合金焊条：用于铜及铜合金的焊接、补焊式堆焊。

（7）铝及铝合金焊条：用于铝及铝合金的焊接、补焊式堆焊。

（8）特殊焊条：用于水下焊接。

2.按焊条药皮融化后的熔渣特性分类：

（1）酸性焊条

特点：1）引弧容易、燃烧稳定；

2）可用于交、直流电源焊接；

3）飞溅小、脱渣性好；

4）焊接烟尘少；

5）脱硫性能差、抗热裂纹性能差；

6）药皮的熔点高，导热慢，焊条端点熔化时药皮套筒长；

7）焊条端部熔化面呈现内凹型；

（2）碱性焊条

特点：1）燃烧的稳定性差，只能用于直流焊机焊接；

2）飞溅较大，脱性能差；

3）烟尘较多，放出氟化氢有毒气体

4）熔渣流动性好;

5）焊条端面呈现凸型;

二、焊条的型号

EXXXX

焊条药皮类型及焊接电流种类。

适应的焊接位置。

熔敷金属抗拉强度的最小值。

表示焊条。

三、焊条的牌号

通常以一个汉字拼音字母（或汉字）与三位数字表示。拼音字母（或

汉字表示焊条各大类，后面的三位数字中，前二位数字表示熔敷金属抗拉

强度最低值，第三位数字表示焊条药皮类型及焊接电源种类。

四、碳钢焊条的选用原则

1、使用性能要求：

1）同种钢的焊接，按钢材抗拉强度等强的原则选用。

2）不同钢号的焊接，按强度较低一侧钢材选用。

3）承受动负载的焊缝，选用熔敷金属具有较高冲击韧度的焊条。

4）承受静负载的焊缝，选用抗拉强度与母材相当的焊条。

2、焊接的形状、刚度和焊接位置：

选用一种焊条，不仅要考虑力学性能，还要考虑焊接接头形状的影响，

对于焊接部位焊前难以清理干净的焊件，应选用氧化性强、对铁锈、油污

等不敏感的酸性焊条。

3、焊缝金工属的抗裂性:

母材含碳、硫、磷量偏高或外界温度偏低时，焊缝容易出裂纹，选用

抗裂性较好的碱性焊条。

4、操作工艺性：

尽量选用电弧稳定、焊接飞溅小、焊缝成形美观、脱渣性好和适应全

方位的酸性焊条。

五、碳钢焊条的使用

1.如发现焊条焊芯有锈迹时，焊条需经试验鉴定后方可使用，如发

现焊条受潮严重，有药皮脱落，此焊条作报废。

2.焊条使用前按规定的温度烘干，受潮使工艺性能变坏，造成电弧

不稳定，飞溅增大产生气孔和裂纹。

酸性焊条的烘干温度为75—150oC,烘干时间1—2h,允许在大气放

置时间6—8ho碱性焊条的烘干温度为350—400oC,烘干时间2h,

允许在大气放置时间3—4h。焊条烘干时，要在炉温较低时放入焊条，

然后逐渐升，取烘干好的焊条时，不可从高温的炉中直接取出，应等炉温

降低后再取出，防止药皮开裂。

焊条重复进行烘干次数不趋过3次。

六、碳钢焊条的保管

1.仓库中的管理

进厂的焊条必须按国家标准要求进行复验。

焊条堆放，应按种类、牌号、焊条生产批次、规格、入库的时间分类

存放，应有明确标注。

必须存放在通风良好的干燥库房内。

焊条的出库量，不能超过2天的焊接用量。

受潮或包装损坏的焊条未经复验或复验不合格时，不允许入库。

对于焊芯有锈迹的焊条经洪干后质量评定，复验结果合格方可入库。

对于存放一年以上的焊条，重新做各种性能试验符合要求方可发放。

3.施工中的管理

专人保管。

烘干后的焊条应将放入焊条保温简内，只允许装一种型号的焊条。

作业：

教案（三）

课题：焊接接头及坡口形式

教学目的：了解和撑握焊接接头的分类、形式、尺寸、作用。

教学重点：接头的分类、形式、尺寸、作用。

课型：新课

主要教学或训练方式：讲述

课时：2课时

一、接头的分类

接头是由两个或两个以上零件用焊接方法连接的，焊接结构通常由若

干个焊接接头组成。

对接焊头；T型接头（十字）

搭接接头角接接头端

接接头；

在结构中的作用:

（1）工作接头：工作力的传递;

（2）联接接头：更方要的作用是作焊接的办法使更多的焊接连接成

整体，起连接作用。通常不做强度计算。

（3）蜜封接头：防止泄漏是其主要作用。

1.对接接头

从受力的角度看，受力状况好，应力集中程度小，材料消耗少，变形

也较小。往往在接头开坡口。

2.T型和十字接头

将相互垂直的焊件用角焊缝边接起来的接头，分焊透不焊透两种，接

头能焊透，要根据坡口的T型和十字接头承受动载能力较强，不焊透的T

型和十字接头承受力和力矩的难力有限。

3.搭接接头。

是指两个焊接部分重叠在一起。搭接接头应力分布不均匀、劳强度

较低。

4.角接头

是指两个焊件的端面构成大于30°、小于是135。夹角，用焊接连接

起来的接头。

5.端接接头

是脂将两构件重叠放置或两焊件之间的夹角不大于30°,用焊接边接

起来的接头。

二、坡口的形式和坡口尺寸

1.坡口的形式

主要是保证焊接接头的质量和方便焊接、使焊缝根部焊透。

选用任种坡口形式，主要取决于焊接的方法、焊接的位置、焊件的厚

度、焊缝熔透要求。选择坡口应注意如下问题：

1）坡口的加工条件；

2）可焊到性；

3）焊接材料的消耗增大了生产成本；

4）焊接变形如何；

常用的坡口形式：

1）I型

2）V型

3）双Y型

4）U型

5）双Y形

2.坡口的作用

1）确保焊接电源深入到坡口根部间隙处；

2）操作清除焊渣；

3）调节熔敷金属比例，提高焊接接头综合性能；

3.坡口的加工

加工方法的选择：

（1）剪边：用剪板机剪切加工；

（2）刨边：用刨床或刨边机加工；

（3）车边：用车床和专用管贡上加工;

（4）热切割：用气体火焰或等离子弧加工；

（5）碳弧切割：焊后勤部清理焊根时开坡口；

（6）铲削或磨削：彤手工或风动工具铲削坡口；

4.坡口尺寸

1）坡口角度：两坡面之间的夹角；符号a表示。

2）坡口面角度：焊接待加工坡口的端面与坡口面之间的夹角；符号

B表示。

3）钝边：钝边的作用是防止焊接根部焊穿；符号p表示。

4）根部间隙：是确保焊缝根部焊透；符号b表示。

5）根部半径：是培大坡口的空间；符号R表示

6）坡口深度：主要是保证焊件在厚度方向上全部焊透。符号H表示。

坡口尺寸对焊缝质量影响很大。坡口角度、S根部间隙、钝边称为“坡

口三要素”

5.坡口的选择

选择的原则：

1）容易加工；

2）使焊条伸入根部间隙；

3）坡口焊后变形小；

4）节省焊条，提高生产率；

作业：

教案（四）

课题：焊接参数对焊缝形状的影响

教学目的：1、了解和撑握焊缝名称

2、了解和撑握焊接电流的影响

3、了解和撑握焊接电弧电压的影响

4、了解和撑握焊接速度的影响

5、了解和撑握其它焊接参数的影响

6、了解和撑握焊缝外观质量要求

教学重点：1、焊缝名称

2、焊接电流的影响

3、焊接电流的影响

4、焊接速度的影响

5、焊接参数的影响

6、焊缝外观质量要求

课型：新课

主要教学或训练方式：讲述

课时：2课时

一、焊缝各部分尺寸名称

1.对接焊缝部分名称

2.角焊缝各部分名称

把两个焊件的端面构成大于30°、小于是135。角，用焊接连接起

来的焊缝是角焊缝。角焊缝有两种形式：

1.焊接表面有凸度的；

2.焊缝表面有凹度的;

二、焊接参数对焊缝的影响

1.焊接电流的影响：

当其他焊接参数不变，增加焊接电流时，焊缝的厚度和余高都会增加,

而焊缝宽度则几乎不变或略有增加。如果焊接电流过大，有可能出现焊漏

或焊瘤缺陷。

2.电弧电压的影响：

当他焊接参数不变，增大电弧电压时，焊缝的宽度显著增加，而焊缝

厚度和余高则略有减小。

3.焊接速度的影响：

其他焊接参数不变，增大焊接速度时，由于在单位长度上输入的热量

的时变短，输入的热量减少，导致焊缝的宽度和厚度下降。

4.其他焊接参数的影响：

焊条电弧焊时，电源的电极、焊条的倾角大小、焊条的直径、上坡焊

条电弧焊还是下坡焊条电弧焊、焊条药皮类型等都会对焊缝形状有一定的

影响。

气体保护焊时，保护气体的成分、熔滴过渡形式、焊条直径和电源极

等都会影响焊缝

形状。

三、焊缝外观质量

1.对焊缝的外观质量要求

1）在焊缝全长上的焊缝宽度均匀一致，余高平整均匀，焊条电弧焊

平焊的余高为0—3mm。

2）焊缝表面不允许有气孔和裂纹。

3）焊缝两侧无飞溅物。

4）焊缝表面焊坡均匀，焊缝两侧咬边深度小0.5mm,咬边总长不超

过设计要求。

5）焊缝接头处不应有明显的凹现象，焊缝表面无明显的焊瘤。

6）多层多道焊缝焊接时，每道焊缝表面的焊坡应保持均匀。

7）焊缝的不直角要在规定的范围内。

2.角焊缝外观质量要求

1）焊脚尺寸大小均匀一致，焊脚边缘无明显的焊缝，边线不齐现象。

2）焊脚尺寸满足设计要求，无明显的凹陷。

3）有密封性要求的角焊缝表面不允许存在气孔。

4）角焊缝的咬边深度小于0.5mm,咬边长度应在设计要求之内。

5）角焊缝表面不允许存在裂纹。

6）立角焊焊缝表面不应有明显的焊瘤。

7）多层多道焊时，焊缝叠加平整均匀。

8）角焊缝两侧无飞溅物残留。

作业：

教案（五）

课题：焊接位置与焊缝符号

教学目的：1、了解和撑握焊接位置的分类

2、了解和撑握焊接符号的分类

教学重点：平焊、横焊、立焊、仰焊；基本符号、补充符号、辅助符

号课型：新课

主要教学或训练方式：讲述

课时：2课时

一、焊接位置的分类

焊接位置，指熔焊时焊件接缝所处的空间位置

分类：

（1）平焊：焊角倾角0°,焊缝转角90°；

（2）横焊：焊角倾角0°、180°,焊缝转角0°、180°的对角位

置；

（3）立焊：焊缝倾角90°（立向上），270°（立向下）；

（4）仰焊：对接焊缝倾角0°、180°,转角270°；

二、板与板的焊接

（1）平焊；

（2）立焊；

（3）横焊；

（4）仰焊；

（5）船形焊；

三、管与管的焊接

（1）对接边转动边焊接；

（2）垂直固定焊；

四、管与板的焊接

（1）插入式管板角焊缝;

（2）骑马座式管板角焊缝；

五、焊缝基本符号

一般由基本符号与指引线组成，必要时还可以加上辅助符号、补充符

号和焊缝尺寸符

号。

六、焊缝辅助符号：

辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号，有三种：

1）焊缝表面平齐；

2）焊接表面凹陷；

3）焊接表面凸陷；

七、补充符号：

是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号。

八、焊缝尺寸符号：

是表示坡口和焊缝各特征尺寸的符号。

焊缝尺寸符号及数据的标注原则：

1）焊缝横截面上的尺寸标在基本焊缝的左侧；

2）焊缝长度方向尺寸标在基本符号的右侧；

3）坡口角度、根部间隙等尺寸标在基本符号的上侧或下侧；

九、特殊焊缝符号：

在图样上对有特殊要求的焊缝标注时使用的符号。

十、焊接方法代号：

用阿拉伯数字表示金属焊接等各种焊接方法。

十一、焊接装配视图：

是供焊接施工使用的图样，除了完整的结构投影图、剖视和断面图外,

还有焊接结构的主要尺寸、标题栏、技术条件及焊缝符号标注等。

作业：

教案（六）

课题：焊条电弧焊电源

教学目的：1、了解和撑握焊接电弧焊电源的要求

2、了解和撑握焊条电弧焊电源的种类及型号

教学重点：1、电弧焊电源的要求

2、焊条电弧焊电源的种类及型号

课型：新课

主要教学或训练方式：讲述

课时：2课时

一、对焊接电弧焊电源的要求

焊条电弧焊电源，是一种利用焊接电弧所产生的热量来熔化焊条和焊

件的电器设备，焊接过程中，焊接电弧的电阻一直在变化着，并且随着电

弧长度的变化而变化，当电弧长度增加时，电阻就大，反之电阻就小。

焊接过程中，焊条熔化形成的金属熔滴从焊条末端分离时，会发生电

弧的短路现象，一般每秒钟这种短路过渡达20—70滴，熔滴被分离后，

电弧能在0.05秒内恢复

焊条电弧焊电源要求：

1、具有陡降的外特性

在稳定的工作状态下，焊接电源输出的焊接电流与输出的电压之间的

关系为弧焊电源的外特性用曲线表示。

虽然焊接电弧发生了变化，然而电弧电压也随之产生变化，从外特性

曲线可以看出，外特性越陡，焊接的电流的变化越小。

2、适当的空载电压

焊条电弧焊过程中，在频繁的引弧和熔滴过程中，维持电弧稳定燃烧

的工作电压是20

-30V,焊条正常引弧电压是50V以上。而焊条电弧焊焊接电源空载

电压一般为50-90V,可以满足焊接过程中不断引弧要求。

空载电压高虽然容易引弧，但不是越高越好，容易造成触电事故；输

出端没有焊接电流输出的电压，也要消耗能量。空载电压一般为90以下。

3、适当的短路电流

弧焊过程中，引弧和熔滴过渡等都会造成焊接回路短路现象。

短路电流过大，会使焊条过热、药皮脱落，焊接飞溅增大，还会影响

弧焊电源过载而烧坏。

短路电流过小，引弧和熔滴过渡发生困难，导致焊接过程难以继续进

行。

短路电流等于焊接电流的1.25-1.5倍。

4、良好的动特性

焊接的负荷总是在不断变化，焊条与焊件之间会频繁地发生短路和重

新引弧。如果焊机的输出电流电压不能迅速地适应电弧焊过程中的变化,

这时的焊接电弧就不能稳定的燃烧，甚至熄火

一般要求焊条电弧焊电源的电流调节范围，电源为额定焊接电流的

0.25-1.2倍.

二、焊条电弧焊电源的种类及型号

1.电源种类：可分交流电源和直流电源；

(1)弧焊变压器

(2)弧焊整流器

(3)直流弧焊发电机

(4)弧焊逆变器

2.焊条电弧焊机型号

三、焊条电弧焊电源铭牌

铭牌的内容主要是焊机的名称、型号、主要参数、绝缘等级、焊机制

造厂、生产日期和焊机出厂编号

额定焊接电流

额定焊接电流是焊条电弧焊电源，在额定负载持续率条件下允许使用

的最大焊接电流。作业：

教案(七)

课题：焊条电弧焊机电源的选择及使用

教学目的：1、了解和撑握焊条电弧焊机电源选用原则

2、了解和撑握焊条电弧焊机电源的调节及使用

教学重点：1、焊条电弧焊机电源选用原则

2、焊条电弧焊机电源的调节及使用

课型：新课

主要教学或训练方式：讲述

课时：2课时

一、焊条电弧焊机电源选用原则

1.根据焊条药皮分类及电流种类选用

当选用酸性焊条时，首先考虑选用交流弧焊变压器。

当选用低氢钠型焊条时，只能使用直流弧焊机反接法才能进行焊接。

2.根据焊接现场有无外接电源选用

在无方便的情况下，可选用直流焊机。在方便的情况，交流焊机。

3.根据额定负载持续率下的额定焊接电流选用焊机。

弧焊电源铭牌所给出的额定焊接电流，是指在额定负载持续率下允许

使用的最大焊接电流。弧焊电源的负荷能力受电器元件允许的极限温升所

制约，而温升既取决于焊接电流的大小，又与焊接负荷状态有关。

4.根据自有资金选用焊机

5.根据焊机的主要功能选用。

二、焊条电弧焊机电源的调节及使用

1.弧焊变压器

（1）动铁心式弧焊变压器

1）电流粗调节：改变弧焊变压器二次接线板上的接线来改变焊接电

流大小。

2）电流细调节：通过弧焊变压器侧面的旋转手柄来改变活动铁心的

位置进行的。

（2）同体式弧焊变压器

改变它与固定铁心间隙大小，就可改变漏磁的大小，达到调节电流的

目的。

2.弧焊整流器

（1）硅弧焊整流器

是以硅元件作为整流元件，通过增大降压变压器的漏磁或通过磁饱和

放大器来获得下降的外特性及调节空载电压和焊接电流。

（2）晶闸管式弧焊整流器

用晶闸管代替二极管整流，它的电磁惯性小容易控制，可以用很小的

触发功率来控制整流器的输出，，又因为它完全可以用不同的反馈方式获

得各种形状的外特性，所以焊接电流、电弧电压可以在很宽的范围内均匀、

精确、快速的调节，达到焊接电流无极调节，实现电压

补偿。

3.逆变式弧焊整流器

逆变的含意是指从直流电变交流电的过程。

逆变的主要思路是：将工频交流电变为中频参电之后，再降至适于焊

接的电压。

作业：

教案（八）

课题：焊钳及焊接电缆的选用

教学目的：1、了解和撑握焊钳选用原则

2、了解和撑握电缆的选用原则

3、了解和撑握防护面罩及玻璃护目镜片的选用原则

教学重点：1、焊钳选用原则

2、电缆的选用原则

3、防护面罩及玻璃护目镜片的选用原则

课型：新课

主要教学或训练方式：讲述

课时：2课时

一、焊钳选用原则

焊钳在焊接过程中起夹持焊条的作用。

按焊钳允许使用电流值分类：300A、500A

选用原则：

1）有良好的绝缘性，不易发生汤手；

2）钳口的材料要有高的导电性和一定的力学能力，故用钝铜制造,

根据焊接的需要变换多种角度质量要轻；

3）焊钳与电缆的连接简便可靠，接触电阻小；

焊钳的类型：

QY-91（趋轻型）QY-93（加长型）QY-95（三叉型）

二、电缆的选用原则

1）电缆内导体用多股细铜丝制成，其截面积应根据焊接电流和导线

长度来选用；

2）外皮须良好、柔软、绝缘性好；

3）长度不趋过20-30m；

电缆技术参数

三、防护面罩及玻璃护目镜片的选用原则

面罩是防止焊接过程中焊接飞溅、弧光、和辐谢对焊工面部和颈部损

伤的遮挡工具。焊接面罩有；（1）头盔式；（2）手持式；

作业：

教案（九）

课题：焊接电弧

教学目的：1、了解和撑握焊条电弧焊的焊接过程

2、了解和撑握工艺特点

教学重点：1、焊条电弧焊的焊接过程

2、工艺特点

课型：新课

主要教学或训练方式：讲述

课时：2课时

一、焊条电弧焊的焊接过程

焊接电弧焊在焊接过程中，由弧焊电源、焊接电缆、焊钳、焊条、焊

件、和焊接电弧构成焊接回路，焊条与焊件通过焊接电缆，分别接在焊接

电源的两个输出端上，当焊条与焊件接触时，焊接回路处于短路状态，强

大的短路电流，在焊条端部和焊件局部产生大量的电阻热使其迅速熔化甚

至部分蒸发。随着焊条被提起2-4mm时，两电极间（焊条端部与焊件局部）

的空气间隙被强烈加热并电离，此时电弧被引燃，这就是焊接电弧。即具

有一定电压的、在两电极间或电极与母材间的气体介质中产生强烈而持久

的放电现象。在电弧吹力及高温作用下，焊条的熔化金属形成具有一定形

状和体积的熔池。

焊条熔化后，金属焊芯以熔滴形式向焊缝熔池过渡；而焊条药皮在熔

化过程中产生一定量的气体和液态熔渣。在焊接过程中，产生的气体包围

在焊条、电弧和焊缝熔解池周围，使之与空气隔离，避免液态金属被空气

氧化。液态浮在熔池表面上，阻止液态金属与空气接触，起到隔离保护作

用。

随着焊接电弧的移动，焊弧熔池前方的焊条和焊件继续被熔化，而后

面的的焊缝熔池液体金属逐渐冷却结晶形焊缝，此时焊缝面上覆盖的液态

熔渣凝固后形成的渣壳仍起保护作用；保护高温的焊缝金属不被氧化、减

慢焊缝金属冷却速度。

在整个焊接过和中，焊条药皮为焊接区提供大量的气体和液态熔渣,

焊接区将发生液态金属、液态熔渣、和电弧气氛三者之间的冶金反应。起

到脱氧、去硫、去磷、去氢和渗合金元素的作用。

弧焊过程：

二、工艺特点

（1）工艺灵活、适应性强：

适应于碳素钢、合金钢、不透钢、铸铁、铜、及铜合金、铝及铝合金、

银及银合金的焊接；全位置焊接；适用于不同的接头形式、焊件厚度；不

规则焊缝。

（2）设备简单、生产成本低：很容易掌握，技术不复杂。

（3）容易控制焊接应力和变形：用焊条电弧的施焊技术，配合合理

的焊接工艺、合理的焊接参数能垢效改善焊接力和减少焊接变形。

（4）劳动条件差、生产效率低。

作业：

教案（十）

课题：焊接电弧

教学目的：1、了解和撑握焊接电弧的构造和温度

2、了解和撑握焊接电弧的静特性

3、了解和撑握焊接电弧的稳定性

教学重点：1、焊接电弧的构造和温度

2、焊接电弧的静特性

3、焊接电弧的稳定性

课型：新课

主要教学或训练方式：讲述

课时：2课时

一、焊接电弧的构造和温度

1.焊接电弧的构造

焊接电弧是由电源供给的，在具有一定压力的两电极间，产生强烈而

持久的放电现象。焊接电弧由三个部分组成。

（1）阴极区

在电源的负极处（直流正极），该区域很窄，表面有一个明显光亮的

斑点，它是阴极区温度最高的部分，具有主动寻找氧化膜、破碎氧化膜的

特点。阴极表面堆积一批正离子所以形成一个电压降。

（2）阳极区

在电源的阳极处(直流正极)，区域比阴极区稍宽些。表面也有一个

斑点，它是集中电子的微小区域，电场强度比阴极区小。

(3)弧柱区

弧柱区是阴极区与阳极区之间的区域，由于阴极区和阳极区都很窄，

所以，电弧的主要组成部分是弧柱区，弧柱的长度基本上等于电弧长度。

弧柱电压降是均匀的。弧柱的温度受气体介质、电离大小、弧柱压缩程度

等因素影响。弧柱的温度最高，而两个电极温度效低。

2、焊接电弧的温度分布

阳极斑点温度高于阴极斑点温度，但两极斑点的温度都低于该种电极

材料的沸点，电弧弧柱的中心温度最高，大约为5000-8000K,离开弧柱中

心，温度下降。

电弧作为焊接电源，主要特点是温度高，热量集中，金属熔化非常快。

焊接过程中，熔化焊件和焊件金属的热量散失在周围的空气中，对金属熔

化并不起作用。

3、电弧电压

焊接过程中，电弧两端之间的电压降称为电弧电压。

当电极材料、气体介质一定时，焊接电弧的阴极压降和阳极压降为一

常数，所以，电弧电压与电弧长度有关，既：焊接电长度增加，电弧电压

增加；电接电弧和度减小，电弧电压也减小。

二、焊接电弧的静特性

1.焊接电弧的静特性曲线

在电极材料、气体介质和弧长一定的条件下，电弧稳定燃烧时，电接

电流与电弧电压的关系，称为静特性。

电弧静特性曲线呈u形，三个部分：

在A区部分：当焊接电流增大时，电弧电压迅速下降。

在B区部分：随着电流的增加，引起弧柱导电性改善，使弧柱的电阻

减小，与焊接电流增加的数值几乎平衡，电弧电压基本保持不变，称水平

特性。

在C区部分：焊接电流进一步增大时，电弧断面不能随焊接电流的增

大而成比例的增加，所以电弧电压升高。

2.不同焊接方法的电弧静特性

在一定的条件下，不同的电弧焊方法，其静特性只出现在曲线的某一

区段。

焊条电弧焊：焊接时，焊接电流受到限制（使用的焊接电流值不大于

500A）静特曲线无C区部分，焊接电弧工作在水平区电弧电压不发生变化，

保证焊接电弧的稳定燃烧。

3.影响焊接电弧静特性的因素

（1）电弧长度的影响：焊接过程中，电弧长度的改变，主要是弧柱

长度发生变化。当弧柱的压降增加时，电弧电压将增加，曲线提高。反

之电弧长度缩短时，曲线将下移。同一种焊接方法电弧静特性曲线不止

一条，上下移动弧和越长电弧电压越高。

（2）气体介质种类的影响：焊接电弧周围气体介质的物理性质不同

时，会对电弧电压产生显著影响，改变静特性曲线的位置。

（3）气体介质压力的影响：气体介质压力增大，将使电弧电压升高,

曲线向上移动。

三、焊接电弧的稳定性

焊接过程中，电弧在不产生断弧，飘移和磁偏吹的情况下，保持稳定

燃烧的程度称为电弧稳定性。

（1）电源的影响：直流电源比交流电源稳定性好。

（2）药皮的影响：药皮中含有较多易电离的元素或它们的化合物。

（3）气流的影响：偏吹严重会使焊接受到影响。

（4）接头处清洁程度的影响：包括氧化皮、油污、水分等杂质。

（5）磁偏吹：受磁力作用而产生飘移现象称电弧磁偏吹。是由于直

流电所产生的磁场在电弧周围分布不均匀而造成的。

作业：

教案（H^一）

课题：焊接参数

教学目的：1、了解和撑握焊接电源的特性

2、了解和撑握焊接极性特性

3、了解和撑握焊条直径特性

4、了解和撑握焊接电流特性

5、了解和撑握电弧电压特性

6、了解和撑握焊接的层次特性

教学重点：1、焊接电源的特性

2、撑握焊接极性特性

3、焊条直径特性

4、焊接电流特性

5、电弧电压特性

6、焊接的层次特性

课型：新课

主要教学或训练方式：讲述

课时：2课时

焊接参数指为保证焊接质量而选定的各个参数。

一、焊接电源

要保证电弧稳定燃烧：

1）适当的空载电压；

2）陡降的外特性；

3）电流的大小可灵活调节；

4）良好的动特性；

药皮的类型决定焊接电源的种类

二、焊接极性

电流极性：焊接电源有两个输出极分别接在焊钳和焊件上，形成一个

回路。直流焊机一个正极，一个负极。焊件接正极，焊钳接负极叫直流正

接。焊件接负极，焊钳接正极叫直流反接。

交流输出电极无正、负极之分。三、焊条直径L焊件的厚度：

厚度较大时，为减少焊接层次选用直径较大的；厚度较薄时为防止焊

缝烧穿选用较小的直径焊条。

焊条直径与焊件厚度之间的关系

2.焊接的位置:

在焊接厚度相同的情况下，平焊位置用的焊条直径，比其它焊接位置

要大一些；立焊位置焊条直径不超过5mm；横焊及仰焊直径不超过4mm。

3.焊接的层次：

多层焊道的第一层焊道应采用的焊条直径为2.5-3.2mm。以后各层焊

道可根据焊件厚度选用较大直径焊条焊接。四、焊接电流

焊接过程中流经焊接回路的电流。

焊接时，电流越大，焊缝熔深越大，焊条熔化越快，焊接效率提高,

但焊接飞溅和烟灰会加大，药皮因过热而发红和脱落，焊缝出现咬边、烧

穿、焊瘤、焊缝表面成形不良。焊接电流过小，引弧出现困难，电弧不

稳定，焊缝熔池温度低，焊缝宽度变窄余高增大，焊缝熔合不好，容易出

现夹渣及未焊透现象。

电流的选择：1.焊条直径

直径越大，焊条熔化所需的热量越大。

焊条直径与焊接电流的关系

2.焊接位置在板厚、结构、焊条直径等相同的条件下，平焊可选

择择偏大的焊接电流；非平焊位置焊接位置焊接时，电流比平焊电流小。

3.焊道

焊缝打底层焊道焊接时，焊接电流应偏小些。填充层焊道焊接时，可

用较大的电流。盖面层焊缝焊接时电流可小些。

五、电弧电压

是指焊接电弧两端（两电极）之间的电压，其值大小取决于电弧的长

度，电弧长，电弧电压就高。电弧短，电弧电压低。

电弧长度过长会出现：

1）电弧不稳定，易摆动，焊缝出现咬边，热切能分散，熔滴飞溅大。

2）熔池保护能力差，电弧和长度增加时，与空气的接触面积加大，

空气中的有害气体侵入焊接熔池中，使焊缝产生气孔。

焊接弧长允许在l-6mm之间变化,而弧长变化的前提是电弧稳定的燃

烧。

六、焊接的层次

前一层焊道对后一层焊道起预热作用，而后一层焊道对前一层焊道起

热处理作用。

七、焊接的热输入

是指熔焊时由焊接能源输入给单位长度焊缝的热能。

八、坡口的形式和尺寸

焊条电弧焊过程中，由于焊接结构的形式不同，焊件厚度不同，焊接

质量要求的不同，使其接头的形式和坡口的形式也不同，常用的接头形式

有对接、搭接、角接、T型接和墙接。

1.坡口的基本形式

2.坡口的作用

是确保焊接电弧能深入到坡口根部间隙处，使焊缝根部焊透；便于操

作者清除焊渣，获得较好的焊缝成形；调节熔敷金属的比例，提高焊接接

头综合性能。

3.坡口的尺寸

坡口角度：用以调节熔敷金属比例，提高焊接接头综合性能。钝边：

调节坡口根部热量，以保证焊缝焊透和防止烧穿。间隙：坡口的根部间

隙用以保证根部能焊透。

4.坡口的选择

1.坡口的形状容易加工；

2.使焊条伸入根部间隙，便于焊接操作；

3.坡口焊后变形小；

4.焊接时，能节省焊条、提高工作效率；

作业：

教案（十二）

课题：焊条电弧焊操作技术

一、教学目的：1、了解和撑握基本操作技术

2、了解和撑握各种焊接位置上的操作要点

教学重点：1、引弧2、运条3、焊道的连接、4、焊条动作的

作用5、焊道的收弧

6、各种焊接位置上的操作要点

课型：新课

主要教学或训练方式：讲述

课时：2课时

一、基本操作技术

1.引弧；引燃电弧的过程。

1）直击法：焊条末端与焊件表面碰击。

特点：碰击次数多；

容量产生气孔；

2）划擦法：焊条末端与焊件表面划擦。

特点：损害焊件表面；

2、运条

电弧引燃后作三个方向的运动：

1）焊条要以焊条熔化速度不断地向焊缝熔池送进。

2）焊条沿焊接方向向前移动。焊接过程中，焊条移动速度要适当。

速度过快熔池变浅变窄，造成焊缝未焊透或未熔合出现气孔、夹渣。速度

过慢，焊缝余高大，焊缝宽度过宽，焊缝易烧穿和出现焊瘤。

3）焊条横向摆动。摆动的目地是增加焊缝的宽度。正常焊缝的宽度

为焊接直径的2-5倍。

4）焊条的运条：

（1）直线形；

（2）直线往复形；

（3）锯齿形；

（4）月牙形；

2、焊道的连接

（1）直通焊法；

（2）由中间向焊缝两端对称焊法；

（3）分段退焊法；

（4）由中向两端退焊法;

3、焊条动作的作用

（1）焊条角度变化的作用:

1）防止立焊、横焊、仰焊的熔化金属下淌;

2）控制熔化金属与熔渣分离；

3）控制焊缝熔池深度；

4）防止熔渣向焊缝熔池前部移动；

5）防止咬边；

（2）焊条沿焊接方向移动的作用

1）保证焊条直线施焊形成焊缝；

2）控制每道焊缝的横截面积；

（3）横向摆动的作用

1）保证坡口两侧及焊道之间的熔合；

2）控制熔化属液，使焊缝达到熔深与熔宽;

（4）焊条送进的作用

1）控制电弧的弧长、防止有害气体侵入焊缝熔池产生气孔；

2）促进焊缝形成；

3）焊接过程不断进行；

4、焊道的收弧

是指一条焊缝结束时采用的收弧方法，采用立即拉断会形成低于焊件

表面的弧坑。

1）划圈法：端部作圆圈运动;

2）回焊收弧法：回焊一小段填满弧坑后断弧;

二、各种焊接位置上的操作要点

1.平焊位置的焊接

（1）焊接特点

1）焊条熔滴金属主要依靠重力向焊接熔池过渡；

2）熔池形状和熔池金属容易保持；

3）焊接电流比其他位置大；

4）熔池金属与熔渣容混在一起造成焊缝夹渣现象；

5）参数和操作不正确时，产生未焊透、咬边或焊瘤；

6）对接焊时，参数或焊接程序不当，产生变形；

（2）平焊位置的焊条焊接要点

1）选用直径较粗的焊条，较大的焊接电流焊接；

2）最好采用短弧焊接；

3）焊条与焊件成对40°-90。的夹角，控制好电弧的长度和运条速

度；

2.立焊位置的焊接

（1）焊接的特点

1）熔化金属在重力的作用下易向下流，形成焊瘤、咬边和夹渣表面

成形不好；

2）熔池金属与熔渣容易分离；

3）T形接头根部容易产生未焊透；

4）熔池熔透容易控制；

5）熔化金属以飞溅形式损失，焊条消耗多、效率低;

6）多用短弧焊接；

（2）焊接要点

1）保持焊条角度减少熔化金属下淌

2）选用较小的焊条直径和较小的焊接电流，用短弧焊接；

3）采用正确的运条方法

（3）焊条的角度

立焊位置时焊条角度

（4）正确的运条方法

1）I形坡口对接向上立焊时，选用直线形、锯齿形，月牙形运条或

挑弧法。

2）其他形式坡口对接立焊时，第一层焊缝常选用挑弧法，其后采用

月牙形或锯齿形。

3）T形接头立焊时，为防止焊缝两侧产生咬边、根部未焊透，电弧

应在焊缝两侧及顶角有限适当的停留时间。

4）焊接盖面层时，应根据对焊缝表面的要求选用运条方法。

3.横焊位置的焊接

（1）焊接的特点

1）熔化金属和熔渣受重力作用而下流至下坡口面上，形成未熔合和

层间夹渣，且在坡口上

边缘容易形成熔化金属下坠或未焊透；

2）电流较小；

（2）焊接的要点

1）选用小直径焊条；

2）焊接电流较小；

3）保持适当的焊条角度；

4）正确的运条方法

开I形坡口对接焊时，正面焊缝采用往复方法直线运条为好。

其他形式坡口对接多层横焊，间隙小时，采用直线形运条；间隙较大

时，打底层选用往复直线运条，其后采用斜圆环形运条，多层多道焊缝焊

接时，宜采用直线形运条。

（3）焊条的角度

横焊位置时焊条的角度

4.仰焊位置的焊接

（1）焊接特点

1）熔化金属容易下坠，熔滴过渡，焊缝成形困难；

2）熔池温度较高，熔池尺寸大；

3）正面熔池温度高，熔化金属容易下淌形成焊瘤；

4）流淌的熔化金属以飞溅扩散，容造成烫伤；

（2）焊接要点

1）减少熔化金属下淌和飞溅，采用最短的弧长施焊；

2）小直径焊条和小电流施焊；

3）正确的运条方法；

开I形坡口对接仰焊时，直线运条适用于小间隙焊接，往复直线形运

条适用于大间隙。开其他形式坡口对接多层仰焊时打底层的运条方法应

根据坡口间隙的大小选定直线或往复直线运条。其后可选用锯齿形方法;

多层多道宜采用直线运条方法。

T形接头仰焊时，焊角尺寸较小可采用直线形或往复直线形；焊角尺

寸较大时采用多层焊或多层多道焊施焊，第一层采用直线形运条，其他选

用三角形等

（3）焊条的角度

焊条角度

a）l形坡口b）其它坡口c）T形接头

作业：

教案（十三）

课题：C02气体保护焊概述

一、教学目的：1、了解和撑握C02气体保护焊工作原理

2、了解和撑握C02气体保护焊工艺特点

3、了解和撑握C02气体保护焊冶金特点

4、了解和撑握C02气体保护焊熔滴过渡

5、了解和撑握C02气体保护焊的气孔

6、了解和撑握C02气体保护焊的飞溅

一、教学重点：1、C02气体保护焊工作原理

2、C02气体保护焊工艺特点

3、C02气体保护焊冶金特点

4、C02气体保护焊熔滴过渡

5、C02气体保护焊的气孔

6、C02气体保护焊的飞溅

课型：新课

主要教学或训练方式：讲述

课时：2课时

一、C02气体保护焊工作原理

C02气体保护焊是采用C02气体作为保护气体隔离空气，保护熔池的

焊接方法。C02气体保护焊是活性气体保护焊，从喷嘴喷出的C02气体，

在高温分解为CO并放出氧气。

二、C02气体保护焊工艺特点

（1）生产效率高，焊丝直径小，电流蜜度大，电流穿透能力强，熔

深大、焊丝熔化效率高；

（2）焊接变形小，热量集中；

（3）能耗少；

（4）适应范围广，可进行全方位焊接；

（5）抗锈能力强，含氢较低；

（6）明弧操作；

（7）飞测大；

（8）弧光强；

三、C02气体保护焊冶金特点

L保护作用：保护熔池不跟空气的氧气、氮气接触，由于温度很高

使焊件和焊丝中的合金元素烧损，同时生成氧化物。

2.脱氧作用：在焊丝中加入一定量的脱氧元素，如Si、Al,等。

3.焊缝金属合金化：药皮和焊丝中加入合金元素，提高焊缝的合金

元素含量。

四、C02气体保护焊熔滴过渡

电弧燃烧的稳定性和焊缝成形的好坏取决于熔滴过渡形式。过渡分三

个形式。

1.短路过渡：

当电流很小，电压很低时，弧长小于熔滴自由成形的直径，焊接时将

不断发生短路，此时电弧稳定，飞溅小，焊弧成形好，这种过渡形式称短

路过渡。

也就是说，短路的频率高，焊接过程越稳定。

最合适的电弧电压，对于直径0.8-1.2mm的焊丝，该值是20V左右，最

高短路频率