焊工培訓(xùn)材料

1、1.1 概 述11.1 焊接方法的分類 焊接是通過(guò)加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料使焊件達(dá)到原子結(jié)合的一種加工方法。因此，焊接是一種重要的金屬加工工藝，它能使分離的金屬連接成不可拆卸的牢固整體。焊接方法可分為三大類：熔化焊、壓力焊和釬焊。熔化焊是將焊接接頭加熱至熔化狀態(tài)而不加壓力的一類焊接方法。其中電弧焊、氣焊應(yīng)用最為廣泛。壓力焊是對(duì)焊件施加壓力，加熱或不加熱的焊接方法。其中電阻焊應(yīng)用較多。釬焊是采用熔點(diǎn)比焊件金屬低的釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料的熔點(diǎn)而焊件金屬不熔化，利用毛細(xì)管作用使液態(tài)釬料填充接頭間隙與母材原子相互擴(kuò)散的焊接方法。如銅焊等。熔化焊、壓力焊和釬焊三類焊接方法，

2、依據(jù)其工藝特點(diǎn)又可將每一類分成若干種不同的焊接方法，如圖1-1所示。 圖1-1 常用的焊接方法 1.1.2 焊接的特點(diǎn)及應(yīng)用 當(dāng)今世界已大量應(yīng)用焊接方法制造各種金屬構(gòu)件。焊接方法得到普遍的重視并獲得迅速發(fā)展，它與機(jī)械連接法(如鉚接、螺栓連接等)相比具有以下特點(diǎn)： 焊接質(zhì)量好。焊縫具有良好的力學(xué)性能，能耐高溫、高壓、低溫，并具有良好的氣密性、導(dǎo)電性、耐腐蝕性和耐磨性等；焊接結(jié)構(gòu)剛性大，整體性好。焊接適用性強(qiáng)?？梢暂^方便地將不同形狀與厚度的型材相連接；可以制成雙金屬結(jié)構(gòu)；可以實(shí)現(xiàn)鑄、焊結(jié)合件，鍛、焊結(jié)合件、沖壓、焊結(jié)合件，以致實(shí)現(xiàn)鑄、鍛、焊結(jié)合件等；焊接工作場(chǎng)地不受限制，可在場(chǎng)內(nèi)、外進(jìn)行施工。省工

3、省料成本低、生產(chǎn)率高。采用焊接連接金屬，一般比鉚接節(jié)省金屬材料10%20%。焊接加工快、工時(shí)少、勞動(dòng)條件較好，生產(chǎn)周期短，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)。焊接設(shè)備投資少。焊接生產(chǎn)不需要大型、貴重的設(shè)備，因此投產(chǎn)快，效率高，同時(shí)更換產(chǎn)品靈活方便，并能較快地組織不同批量、不同結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。 焊接也存在一些問(wèn)題，例如焊后零件不可拆，更換修理不方便；如果焊接工藝不當(dāng)，焊接接頭的組織和性能會(huì)變壞；焊后工件存在殘余應(yīng)力和變形，影響了產(chǎn)品質(zhì)量和安全性；容易形成各種焊接缺陷，如應(yīng)力集中，裂紋，引起脆斷等。但只要合理地選用材料、合理選擇焊接工藝、精心操作，以及嚴(yán)格的科學(xué)管理，就可以將焊接問(wèn)題及缺陷的嚴(yán)重程度和危害性

4、降低到最低限度，保證焊件結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和使用壽命。 1.1.3 熔化焊的焊接接頭 在兩焊件的連接處為焊接接頭，簡(jiǎn)稱接頭，如圖1-2所示。被焊工件的材料稱為母材料，或稱基本金屬。焊接中：母材局部受熱熔化形成熔池，熔池不斷移動(dòng)并冷卻后焊縫；焊縫側(cè)部分母材受焊接加熱的影響而引起金屬內(nèi)部組織和力學(xué)性能變化的區(qū)域，稱為焊接熱影響區(qū)；焊緣與母材交接的過(guò)渡區(qū)其受熱到固相和液相之間，母材部分熔化，此區(qū)域稱為熔合區(qū)，也稱半熔化區(qū)。因此。焊接接頭是由焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū)三部分組成。 圖1-2 熔焊焊接頭的組成 a)對(duì)接頭 b)搭接接頭 1-熔焊金屬 2-熔合區(qū) 3-熱影響區(qū) 4-母材 焊縫各部分的名稱如圖1-3所示

5、。焊縫高出母材表面的高度叫堆高(余高)；熔化的寬度，即冷卻凝固后的焊縫寬度，稱為熔寬；母材熔化的深度叫熔深。 圖1-3 焊縫各部分名稱 1.2 手工電弧焊電弧焊是熔化焊中最基本的焊接方法，它也是在各種焊接方法中應(yīng)用最普遍的焊接方法，其中最簡(jiǎn)單最常見的是用手工操作電焊條進(jìn)行焊接的電弧焊，稱為手工電弧焊，簡(jiǎn)稱手弧焊。手弧焊的設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。它適用于厚度2mm以上的各種金屬材料和各種形狀結(jié)構(gòu)的焊接，尤其適于結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、焊縫短或彎曲的焊件和各種不同空間位置的焊縫焊接。手弧焊的主要缺點(diǎn)是焊接質(zhì)量不夠穩(wěn)定，生產(chǎn)效率較低，對(duì)操作者的技術(shù)水平要求較高。1.2.1 手弧焊的焊接過(guò)程首先將電焊

6、機(jī)的輸出端兩極分別與焊件和焊鉗連接，如圖1-4所示。再用焊鉗夾持電焊條。焊接時(shí)在焊條與焊件之間引出電弧，高溫電弧將焊條端頭與焊件局部熔化而形成熔池。然后，熔池迅速冷卻、凝固形成焊縫，使分離的兩塊焊件牢固地連接成一整體。焊條的藥皮熔化后形成熔渣覆蓋在熔池上，熔渣冷卻后形成渣殼對(duì)焊縫起保護(hù)作用上。最后將渣殼清除掉，接頭的焊接工作就此完成。 圖5-4 手工電弧焊示意圖1.2.2手弧焊設(shè)備手弧焊的主要設(shè)備是弧焊機(jī)，俗稱為電焊機(jī)或焊機(jī)。電焊機(jī)是焊接電弧的電源現(xiàn)介紹國(guó)內(nèi)廣泛使用的弧焊機(jī)，如圖1-5所示。1、BX3300型交流弧焊機(jī) 圖1-5交流弧焊機(jī)2、直流弧焊機(jī)直流弧焊機(jī)供給焊接用直流電的電源設(shè)備，如圖

7、1-6所示。其輸出端有固定的正負(fù)之分。由于電流方向不隨時(shí)間的變化而變化，因此電弧燃燒穩(wěn)定，運(yùn)行使用可靠，有利于掌握和提高焊接質(zhì)量。使用直流弧焊機(jī)時(shí)，其輸出端有固定的極性，即有確定的正極和負(fù)極，因此焊接導(dǎo)線的連接有兩種接法，如圖1-7所示。圖1-6 直流弧焊機(jī)1) 正接法 焊件接直流弧焊機(jī)的正極，電焊條接負(fù)極；2) 反接法 焊件接直流弧焊機(jī)的負(fù)極，電焊條接正極。導(dǎo)線的連接方式不同，其焊接的效果會(huì)有差別，在生產(chǎn)中可根據(jù)焊條的性質(zhì)或焊件所需熱量情況來(lái)選用不同的接法。在使用酸性焊條時(shí)：焊接較厚的鋼板采用正接法，因局部加熱熔化所需的熱量比較多，而電弧陽(yáng)極區(qū)的溫度高于陰極區(qū)的溫度，可加快母材的熔化，以增加

8、熔深，保證焊縫根部熔透；焊接較薄的鋼板或?qū)﹁T鐵、高碳鋼及有色合金等材料的焊接，則采用反接法，因不需要強(qiáng)烈的加熱，以防燒穿薄鋼板。當(dāng)使用堿性焊條時(shí)，按規(guī)定均應(yīng)采用直流反接法，以保證電弧燃燒穩(wěn)定。 圖1-7 直流電弧焊的正接與反接1.2.3 手弧焊工具常用的手弧焊工具有焊鉗、面罩、清渣錘、鋼絲刷等，如圖1-8所示，以及焊接電纜和勞動(dòng)保護(hù)用品。 a)焊鉗 b)面罩 c)清渣錘 d)鋼絲刷圖1-8 手弧焊工具1)焊鉗是用來(lái)夾持焊條和傳導(dǎo)電流的工具。常用的有300A和500A兩種。2)面罩是用來(lái)保護(hù)眼睛和面部，免受弧光傷害及金屬飛濺的一種遮蔽工具。有手持式和頭盔式兩種。面罩觀察窗上裝有有色化學(xué)玻璃，可過(guò)

9、濾紫外線和紅外線，在電弧燃燒時(shí)能通過(guò)觀察窗觀察電弧燃燒情況和熔池情況，以便于操作。3)清渣錘(尖頭錘) 用來(lái)清除焊縫表面的渣殼。4)鋼絲刷 在焊接之前，用來(lái)清除焊件接頭處的污垢和銹跡；焊后清刷焊縫表面及飛濺物。5)焊接電纜 常采用多股細(xì)銅線電纜，一般可選用YHH型電焊橡皮套電纜或THHR型電焊橡皮套特軟電纜。在焊鉗與焊機(jī)之間用一根電纜連接，稱此電纜為把線(火線)。在焊機(jī)與工件之間用另一根電纜(地線)連接。焊鉗外部用絕緣材料制成，具有絕緣和絕熱的作用。1.2.4 電焊條電焊條（簡(jiǎn)稱焊條）是涂有藥皮的供手弧焊用的熔化電極。1.焊條的組成及作用焊條是由焊芯和藥皮兩部分組成，如圖1-9所示。1)焊芯：

10、焊芯是焊條內(nèi)被藥皮包覆的金屬絲。它的作用是：起到電極的作用。即傳導(dǎo)電流，產(chǎn)生電弧。形成焊縫金屬。焊芯熔化后，其液滴過(guò)渡到熔池中作為填充金屬，并與熔化的母材熔合后，經(jīng)冷凝成為焊縫金屬。圖1-9 電焊條結(jié)構(gòu)圖為了保證焊縫金屬具有良好的塑性、韌度和減少產(chǎn)生裂紋的傾向，焊芯是經(jīng)特殊冶煉的焊條鋼拉拔制成，它與普通鋼材的主要區(qū)別在于具有低碳、低硫和低磷。焊芯牌號(hào)的標(biāo)法與普通鋼材的標(biāo)法基本相同，如常用的焊芯牌號(hào)有H08、H08A、H08SiMn等。在這些牌號(hào)中的含意是：“H”是“焊”字漢語(yǔ)拼音首字母，讀音為“焊”，表示焊接用實(shí)芯焊絲；其后的數(shù)字表示含碳量，如“08”表示含碳量為0.08 % 左右；再其后則表

11、示質(zhì)量和所含化學(xué)元素，如“A”（讀音為高），則表示含硫、磷較低的高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，又如“SiMn”則表示含硅與錳的元素均小于1%（若大于1% 的元素則標(biāo)出數(shù)字）。焊條的直徑是焊條規(guī)格的主要參數(shù)，它是由焊芯的直徑來(lái)表示的。常用的焊條直徑有26 mm，長(zhǎng)度為250450 mm。一般細(xì)直徑的焊條較短，粗焊條則較長(zhǎng)。表1-2是其部分規(guī)格。表1-2 焊條直徑和長(zhǎng)度規(guī)格（單位：mm） 焊條直徑2.02.53.24.05.05.8焊條長(zhǎng)度250250350350400400 400 3003004004504504502)藥皮：藥皮是壓涂在焊芯上的涂料層。它是由多種礦石粉、有機(jī)物粉、鐵合金粉和粘結(jié)劑等原料按一定比

12、例配制而成。由于藥皮內(nèi)有穩(wěn)弧劑、造氣劑和造渣劑等的存在見表1-3，所以藥皮的主要作用有：穩(wěn)定電弧 藥皮中某些成分可促使氣體粒子電離，從而使電弧容易引燃，并穩(wěn)定燃燒和減少熔滴飛濺等。保護(hù)熔池 在高溫電弧的作用下，藥皮分解產(chǎn)生大量的氣體和熔渣，防止熔滴和熔池金屬與空氣接觸。熔渣凝固后形成渣殼覆蓋在焊縫表面上，防止了高溫焊縫金屬被氧化，同時(shí)可減緩焊縫金屬的冷卻速度。改善焊縫質(zhì)量 通過(guò)熔池中的冶金反應(yīng)進(jìn)行脫氧、去硫、去磷、去氫等有害雜質(zhì)，并補(bǔ)充被燒損的有益合金元素。表5-3 焊條藥皮原料及作用電焊條要妥善保管，應(yīng)保存在干燥的地方，避免受潮。特別是堿性焊條，每次使用前都要經(jīng)烘干處理后才能使用。2.焊條的

13、分類、型號(hào)及牌號(hào)1)焊條的分類焊條的品種繁多，有如下分類方法：按用途分類：按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可分為七大類：碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、銅及銅合金焊條和鋁及鋁合金焊條。其中碳鋼焊條使用最為廣泛。按藥皮熔化成的熔渣化學(xué)性質(zhì)分類：焊條分為酸性焊條和堿性焊條兩大類。藥皮熔渣中以酸性氧化物(如SiO2，TiO2，F(xiàn)e2O3)為主的焊條稱為酸性焊條。藥皮熔渣中以堿性氧化物(如CaO，F(xiàn)eO，MnO，MgO，Ma2O)為主的焊條稱為堿性焊條。在碳鋼焊條和低合金鋼焊條中，低氫型焊條(包括低氫鈉型、低氫鉀型和鐵粉低氫型)是堿性焊條，其他涂料的焊條均屬酸性焊條。酸性焊條具有良好的焊接工藝性，電

14、弧穩(wěn)定，對(duì)鐵銹、油脂和水分等不易產(chǎn)生氣孔，脫渣容易，焊縫美觀，可使用交流或直流電源，應(yīng)用較為廣泛。但酸性焊條氧化性強(qiáng)，合金元素易燒損，脫硫、磷能力也差，因此焊接金屬的塑性、韌性和抗裂性能不高，適用于一般低碳鋼和相應(yīng)強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)鋼的焊接。堿性焊條氧化性弱、脫硫、磷能力強(qiáng)，所以焊縫塑性、韌性高，擴(kuò)散氫含量低、抗裂性能強(qiáng)。因此，焊縫接頭的力學(xué)性能較使用酸性焊條的焊縫要好，但堿性焊條的焊接工藝性較差，僅適于直流弧焊機(jī)，對(duì)銹、水、油污的敏感性大，焊件易產(chǎn)生氣孔，焊接時(shí)產(chǎn)生有毒氣體和煙塵多，應(yīng)注意通風(fēng)。按焊接工藝及冶金性能要求、焊條的藥皮類型來(lái)分類：將焊條分為十大類，如氧化鈦型、鈦鈣型、低氫鉀型、低氫鈉型等

15、。2)焊條的型號(hào)焊條型號(hào)是由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)制定，反映焊條主要特性的一種表示方法。現(xiàn)以“GB/T5117-1995國(guó)標(biāo)碳鋼焊條”等規(guī)定，其型號(hào)編制方法為：字母“E”(英文字母)表示焊條；E后的前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值，單位為Mpa；第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置，若為“0”及“1”則表示焊條適用于全位置焊接（即可進(jìn)行平、立、仰、橫焊），“2”表示焊條適用于平焊及平角焊，“4”表示焊條適用于向下立焊；第三位和第四位數(shù)字組合時(shí)表示藥皮類型及焊接電流種類，如為“03”表示鈦鈣型藥皮、交直流正反接，又如“15”表示低氫鈉型、直流反接。3)焊條的牌號(hào) 指除焊條國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的焊條

16、型號(hào)外，考慮到國(guó)內(nèi)各行業(yè)對(duì)原機(jī)械工業(yè)部部標(biāo)的焊條牌號(hào)印象較深，因此仍保留了原焊條分十大類的牌號(hào)名稱，其編制方法為：每類電焊條的第一個(gè)大寫漢語(yǔ)特征字母表示該焊條的類別，例如J（或“結(jié)”）代表結(jié)構(gòu)鋼焊條（包括碳鋼和低合金鋼焊條）、A代表奧氏體鉻鎳不銹鋼焊條等；特征字母后面有三位數(shù)字，其中前兩位數(shù)字在不同類別焊條中的含義是不同的，對(duì)于結(jié)構(gòu)鋼焊條而言，此兩位數(shù)字表示焊縫金屬最低的抗拉強(qiáng)度，單位是Kgf/mm2(Kgf/mm2=9.81Mpa）；第三位數(shù)字均表示焊條藥皮類型和焊接電源要求。 兩種常用碳鋼焊條型號(hào)和其相應(yīng)的原牌號(hào)如表1-4所示。 表1-4 兩種常用碳鋼焊條 型號(hào)原牌號(hào)藥皮類型焊接位置電流種

17、類E4303結(jié)422鈦鈣型全位置交流、直流E5015結(jié)507低氫鈉型全位置直流反接“焊條牌號(hào)”應(yīng)盡快過(guò)渡到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的“焊條型號(hào)”。若生產(chǎn)廠仍以“焊條牌號(hào)”標(biāo)注，則必須在牌號(hào)的邊上表明所屬的“焊條型號(hào)”，如：焊條牌號(hào)J442(符合GB/T5117-1995 E4303型)。焊條型號(hào)與焊條牌號(hào)的關(guān)系如表1-5所示。表1-5 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)焊條的分類3.焊條的選用焊條的種類與牌號(hào)很多，選用的是否恰當(dāng)將直接影響焊接質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本。選用時(shí)應(yīng)考慮下列原則：(1)根據(jù)焊件的金屬材料種類選用相應(yīng)的焊條種類。例如，焊接碳鋼或普通低合金鋼，應(yīng)選用結(jié)構(gòu)鋼焊條；焊接不銹鋼或耐熱鋼等有特殊性能要求的鋼材，應(yīng)選用相應(yīng)的

18、專用焊條，以保證焊縫金屬的主要化學(xué)成分和性能與母材相同。(2)焊縫金屬要與母材等強(qiáng)度，可根據(jù)鋼材強(qiáng)度等級(jí)來(lái)選用相應(yīng)強(qiáng)度等級(jí)的焊條。對(duì)異種鋼焊接，應(yīng)選用與強(qiáng)度等級(jí)低的鋼材相適應(yīng)的焊條。(3)同一強(qiáng)度等級(jí)的酸性焊條或堿性焊條的選用，主要考慮焊件的結(jié)構(gòu)形狀、鋼材厚度、載荷性能、鋼材抗裂性等因素。例如，對(duì)于結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、厚度大的焊件，因其剛性大，焊接過(guò)程中有較大的內(nèi)應(yīng)力，容易產(chǎn)生裂紋，應(yīng)選用抗裂性好的低氫型焊條；在母材中碳、硫、磷等元素含量較高時(shí)，也應(yīng)選用低氫型焊條；承受動(dòng)載荷或沖擊載荷的焊件應(yīng)選擇強(qiáng)度足夠、塑性和韌性較高的低氫焊條。如焊件受力不復(fù)雜，母材質(zhì)量較好、含碳量低，應(yīng)盡量選用較經(jīng)濟(jì)的酸性焊條

19、。(4)焊條工藝性能要滿足施焊操作需要，如在非水平位置焊接時(shí)，應(yīng)選用適合于各種位置焊接的焊條。結(jié)構(gòu)鋼焊條的選用方法如表1-6所示；常見碳鋼焊條的應(yīng)用見表1-7。表1-6 結(jié)構(gòu)鋼焊條的選用 表1-7 常見碳鋼焊條的應(yīng)用1.2.5 手弧焊工藝1.焊接接頭型式與焊縫坡口型式1)焊接接頭型式 焊縫的形式是由焊接接頭的型式來(lái)決定的。根據(jù)焊件厚度、結(jié)構(gòu)形狀和使用條件的不同，最基本的焊接接頭型式有對(duì)接接頭、搭接接頭、角接接頭、T形接頭，如圖1-10所示。對(duì)接接頭受力比較均勻，使用最多，重要的受力焊縫應(yīng)盡量選用。 圖1-10 焊接接頭型式2)焊縫坡口型式 焊接前把兩焊件間的待焊處加工成所需的幾何形狀的溝槽稱為

20、坡口。坡口的作用是為了保證電弧能深入焊縫根部，使根部能焊透，便于清除熔渣，以獲得較好的焊縫成形和保證焊縫質(zhì)量。坡口加工稱為開坡口，常用的坡口加工方法有刨削、車削和乙炔火焰切割等。坡口型式應(yīng)根據(jù)被焊件的結(jié)構(gòu)、厚度、焊接方法、焊接位置和焊接工藝等進(jìn)行選擇；同時(shí)還應(yīng)考慮能否保證焊縫焊透、是否容易加工、節(jié)省焊條、焊后減少變形以及提高勞動(dòng)生產(chǎn)率等問(wèn)題。坡口包括斜邊和鈍邊，為了便于施焊和防止焊穿，坡口的下部都要留有2mm的直邊，稱為鈍邊。對(duì)接接頭的坡口型式有：I型、Y型、雙Y型(X型)、U型和雙U型，如圖1-11所示。焊件厚度小于6mm時(shí)，采用I型，如圖3-11a所示，不需開坡口，在接縫處留出02mm的間

21、隙即可。焊件厚度大于6mm時(shí)，則應(yīng)開坡口，其型式如圖-11be所示，其中：Y型加工方便；雙Y型，由于焊縫對(duì)稱，焊接應(yīng)力與變形??；U型容易焊透，焊件變形小，用于焊接鍋爐、高壓容器等重要厚壁件；在板厚相同的情況下，雙Y型和U型的加工比較費(fèi)工。對(duì)I型、Y型、U型坡口，采取單面焊或雙面焊均可焊透，如圖5-12所示。當(dāng)焊件一定要焊透時(shí)，在條件允許下，應(yīng)盡量采用雙面焊，因它能保證焊透。工件較厚時(shí)，要采用多層焊才能焊滿坡口，如圖1-13所示。如果坡口較寬，同一層中還可采用多道焊，如圖1-13b所示。多層焊時(shí)，要保證焊縫根部焊透。第一層焊道應(yīng)采用直徑為34mm的焊條，以后各層可根據(jù)焊件厚度，選用較大直徑的焊條

22、。每焊完一道后，必須仔細(xì)檢查、清理，才能施焊下一道，以防止產(chǎn)生夾渣、未焊透等缺陷。焊接層數(shù)應(yīng)以每層厚度小于45mm的原則確定。當(dāng)每層厚度為焊條直徑的0.81.2倍時(shí)，生產(chǎn)率較高。 圖1-11 焊縫的坡口型式 圖1-12 單面焊和雙面焊 圖1-13 對(duì)接Y型坡口的多層焊2.焊接位置熔化焊時(shí)，焊件接縫所處的空間位置，稱為焊接位置，有平焊、立焊、橫焊和仰焊位置，如圖1-14所示。圖1-14 焊接位置a)對(duì)接 b)角接焊接位置對(duì)施焊的難易程度影響很大，從而也影響了焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率。其中平焊操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小，熔化金屬不會(huì)外流，飛濺較少，易于保證質(zhì)量，是最理想的操作空間位置，應(yīng)盡可能地采用。立焊和橫焊

23、熔化金屬有下流傾向，不易操作。而仰焊位置最差，操作難度大，不易保證質(zhì)量。典型工字梁的焊縫空間位置如圖1-15所示。3.焊接工藝參數(shù)焊接工藝參數(shù)是為獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良焊接接頭圖1-15 工字梁的接頭型式和焊接位置而選定的物理量的總稱。工藝參數(shù)有：焊接電流、焊條直徑、焊接速度、焊弧長(zhǎng)度和焊接層數(shù)等。工藝參數(shù)選擇是否合理，對(duì)焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率都有很大影響，其中焊接電流的選擇最重要。1)焊條直徑與焊接電流的選擇手弧焊工藝參數(shù)的選擇一般是先根據(jù)工件厚度選擇焊條直徑，然后根據(jù)焊條直徑選擇焊接電流。焊條直徑應(yīng)根據(jù)鋼板厚度、接頭型式、焊接位置等來(lái)加以選擇。在立焊、橫焊和仰焊時(shí)，焊條直徑不得超過(guò)4mm，以免熔池過(guò)大，使

24、熔化金屬和熔渣下流。平板對(duì)接時(shí)焊條直徑的選擇可參考表1-8。表1-8 焊條直徑的選擇鋼板厚度/mm1.52.034781213焊條直徑/mm1.61.62.02.53.23.24.04.04.54.05.8各種焊條直徑常用的焊接電流范圍可參考表5-9。表1-9 焊接電流的選擇焊條直徑/mm1.62.02.53.24.05.05.8焊接電流/A254040707090100130160200200270260300 2)焊接速度的選擇焊接速度是指單位時(shí)間所完成的焊縫長(zhǎng)度。它對(duì)焊縫質(zhì)量影響也很大。焊接速度由焊工憑經(jīng)驗(yàn)掌握，在保證焊透和焊縫質(zhì)量前提下，應(yīng)盡量快速施焊。工件越薄，焊速應(yīng)越高。圖1-16

25、表示焊接電流和焊接速度對(duì)焊縫形狀的影響。其中(a)所示焊縫形狀規(guī)則，焊波均勻并呈橢圓形，焊縫各部分尺寸符合要求，說(shuō)明焊接電流和焊接速度選擇合適。圖1-16 電流、焊速、弧長(zhǎng)對(duì)焊縫形狀的影響(b)表示焊接電流太小，電弧不易引出，燃燒不穩(wěn)定，弧聲變?nèi)酰覆ǔ蕡A形，堆高增大和熔深減小。(c)所示焊接電流太大，焊接時(shí)弧聲強(qiáng)，飛濺增多，焊條往往變得紅熱，焊波變尖，熔寬和熔深都增加。焊薄板時(shí)易燒穿。(d)所示的焊縫焊波變圓且堆高，熔寬和熔深都增加，這表示焊接速度太慢。焊薄板時(shí)可能會(huì)燒穿。(e)所示焊縫形狀不規(guī)則且堆高，焊波變尖，熔寬和熔深都小，說(shuō)明焊接速度過(guò)快。3)焊弧長(zhǎng)度的選擇電弧過(guò)長(zhǎng)，燃燒不穩(wěn)定，熔深

26、減小，空氣易侵入熔池產(chǎn)生缺陷。電弧長(zhǎng)度超過(guò)焊條直徑者為長(zhǎng)弧，反之為短弧。因此，操作時(shí)盡量采用短弧才能保證焊接質(zhì)量，即弧長(zhǎng)L = 0.51d（mm）。一般多為24mm。1.2.6 手弧焊的基本操作1.焊接接頭處的清理焊接前接頭處應(yīng)除盡鐵銹、油污，以便于引弧、穩(wěn)弧和保證焊縫質(zhì)量。除銹要求不高時(shí)，可用鋼絲刷；要求高時(shí)，應(yīng)采用砂輪打磨。2.操作姿勢(shì)以對(duì)接和丁字形接頭的平焊從左向右進(jìn)行操作為例，圖1-17所示。 操作者應(yīng)位于焊縫前進(jìn)方向的右側(cè)；左手持面罩，右手握焊鉗；左肘放在左膝上，以控制身體上部不作向下跟進(jìn)動(dòng)作；大臂必須離開肋部，不要有依托，應(yīng)伸展自由。圖1-17 焊接時(shí)的操作姿勢(shì)a)平焊 b)立焊圖

27、1-18 引弧方法a) 敲擊法 b)劃擦法3.引弧引弧就是使焊條與焊件之間產(chǎn)生穩(wěn)定的電弧，以加熱焊條和焊件進(jìn)行焊接的過(guò)程。常用的引弧方法有劃擦法和敲擊法兩種，如圖1-18所示。 焊接時(shí)將焊條端部與焊件表面通過(guò)劃擦或輕敲接觸，形成短路，然后迅速將焊條提起24mm距離，電弧即被引燃。若焊條提起距離太高，則電弧立即熄滅；若焊條與焊件接觸時(shí)間太長(zhǎng)，就會(huì)粘條，產(chǎn)生短路，這時(shí)可左右擺動(dòng)拉開焊條重新引弧或松開焊鉗，切斷電源，待焊條冷卻后再作處理；若焊條與焊件經(jīng)接觸而未起弧，往往是焊條端部有藥皮等妨礙了導(dǎo)電，這時(shí)可重?fù)魩紫拢瑢⑦@些絕緣物清除，直到露出焊芯金屬表面。焊接時(shí)，一般選擇焊縫前端1020mm處作為引弧

28、的起點(diǎn)。對(duì)焊接表面要求很平整的焊件，可以另外引用引弧板引弧。如果焊件厚薄不一致、高低不平、間隙不相等，則應(yīng)在薄件上引弧向厚件施焊，從大間隙處引弧向小間隙處施焊，由低的焊件引弧向高的焊件處施焊。4.焊接的點(diǎn)固為了固定兩焊件的相對(duì)位置，以便施焊，在焊接裝配時(shí)，每隔一定距離焊上3040mm的短焊縫，使焊件相互位置固定，稱為點(diǎn)固，或稱定位焊，如圖1-19所示。 圖1-19焊接的點(diǎn)固5.運(yùn)條焊條的操作運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)稱為運(yùn)條。焊條的操作運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是一種合成運(yùn)動(dòng)，即焊條同時(shí)完成三個(gè)基本方向的運(yùn)動(dòng)：焊條沿焊接方向逐漸移動(dòng)；焊條向熔池方向作逐漸送進(jìn)運(yùn)動(dòng)；焊條的橫向擺動(dòng)，如圖1-20所示。 圖1-20 焊條的三個(gè)基本運(yùn)動(dòng)

29、方向 圖1-21 平焊的焊條角度1-向下送進(jìn) 2-沿焊接方向移動(dòng) 3-橫向擺動(dòng)1)焊條沿焊接方向的前移運(yùn)動(dòng) 其移動(dòng)的速度稱為焊接速度。握持焊條前移時(shí)，首先應(yīng)掌握好焊條與焊件之間的角度。各種焊接接頭在空間的位置不同，其角度有所不同。平焊時(shí)，焊條應(yīng)向前傾斜7080°，如圖1-21所示，即焊條在縱向平面內(nèi)，與正在進(jìn)行焊接的一點(diǎn)上垂直于焊縫軸線的垂線，向前所成的夾角。此夾角影響填充金屬的熔敷狀態(tài)、熔化的均勻性及焊縫外形、能避免咬邊與夾渣、有利于氣流把熔渣吹后覆蓋焊縫表面以及對(duì)焊件有預(yù)熱和提高焊接速度等作用。2)焊條的送進(jìn)運(yùn)動(dòng)送進(jìn)運(yùn)動(dòng)是沿焊條的軸線向焊件方向的下移運(yùn)動(dòng)。維持電弧是靠焊條均勻的送

30、進(jìn)，以逐漸補(bǔ)償焊條端部的熔化過(guò)渡到熔池內(nèi)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)應(yīng)使電弧保持適當(dāng)長(zhǎng)度，以便穩(wěn)定燃燒。3)焊條的擺動(dòng)是指焊條在焊縫寬度方向上的橫向運(yùn)動(dòng)，其目的是為了加寬焊縫，并使接頭達(dá)到足夠的熔深，同時(shí)可延緩熔池金屬的冷卻結(jié)晶時(shí)間，有利于熔渣和氣體浮出。焊縫的寬度和深度之比稱為“寬深比”，窄而深的焊縫易出現(xiàn)夾渣和氣孔。手弧焊的“寬深比”為23。焊條擺動(dòng)幅度越大，焊縫就越寬。焊接薄板時(shí)，不必過(guò)大擺動(dòng)甚至直線運(yùn)動(dòng)即可，這時(shí)的焊縫寬度為焊條直徑的0.81.5倍；焊接較厚的焊件，需擺動(dòng)運(yùn)條，焊縫寬度可達(dá)直徑的35倍。根據(jù)焊縫在空間的位置不同，幾種簡(jiǎn)單的橫向擺動(dòng)方式和常用的焊接走勢(shì)如圖1-22所示。圖1-22 常用的運(yùn)

31、條方法 綜上所述，當(dāng)引弧后應(yīng)按三個(gè)運(yùn)動(dòng)方向正確運(yùn)條，并對(duì)應(yīng)用最多的對(duì)接平焊提出其操作要領(lǐng)，主要要掌握好“三度”：焊條角度、電弧長(zhǎng)度和焊接速度。焊接角度 如圖1-21所示，焊條應(yīng)向前傾斜7080º。電弧長(zhǎng)度一般合理的電弧長(zhǎng)度約等于焊條直徑。焊接速度合適的焊接速度應(yīng)使所得焊道的熔寬約等于焊條直徑的兩倍，其表面平整，波紋細(xì)密。焊速太高時(shí)焊道窄而高，波紋粗糙，熔合不良。焊速太低時(shí)，熔寬過(guò)大，焊件容易被燒穿。同時(shí)要注意：電流要合適、焊條要對(duì)正、電弧要低、焊速不要快、力求均勻。6.滅?。ㄏɑ。┰诤附舆^(guò)程中，電弧的熄滅是不可避免的。滅弧不好，會(huì)形成很淺的熔池，焊縫金屬的密度和強(qiáng)度差，因此最易形成裂

32、紋、氣孔和夾渣等缺陷。滅弧時(shí)將焊條端部圖1-23 滅弧a)在焊道外側(cè)滅弧 b)在焊道上滅弧逐漸往坡口斜角方向拉，同時(shí)逐漸抬高電弧，以縮小熔池，減小金屬量及熱量，使滅弧處不致產(chǎn)生裂紋、氣孔等缺陷。滅弧時(shí)堆高弧坑的焊縫金屬，使熔池飽滿地過(guò)渡，焊好后，銼去或鏟去多余部分。滅弧操作方法有多種。如圖1-23所示，(a)是將焊條運(yùn)條至接頭的尾部，焊成稍薄的熔敷金屬，將焊條運(yùn)條方向反過(guò)來(lái)，然后將焊條拉起來(lái)滅?。?b)是將焊條握住不動(dòng)一定時(shí)間，填好弧坑然后拉起來(lái)滅弧。 7.焊縫的起頭、連接和收尾1)焊縫的起頭焊縫的起頭是指剛開始焊接的部分。如圖1-24所示。在一般情況下，因?yàn)楹讣谖春笗r(shí)溫度低，引弧后常不能迅

33、速使溫度升高，所以這部分熔深較淺，使焊縫強(qiáng)度減弱。為此，應(yīng)在起弧后先將電弧稍拉長(zhǎng)，以利于對(duì)端頭進(jìn)行必要的預(yù)熱，然后適當(dāng)縮短弧長(zhǎng)進(jìn)行正常焊接。圖1-24 焊縫的起頭2)焊縫的連接 手弧焊時(shí)，由于受焊條長(zhǎng)度的限制，不可能一根焊條完成一條焊縫，因而出現(xiàn)了兩段焊縫前后之間連接的問(wèn)題。應(yīng)使后焊的焊縫和先焊的焊縫均勻連接，避免產(chǎn)生連接處過(guò)高、脫節(jié)和寬窄不一的缺陷。3)焊縫的收尾 是指一條焊縫焊完后，應(yīng)把收尾處的弧坑填滿。當(dāng)一條焊縫結(jié)尾時(shí)，如果熄弧動(dòng)作不當(dāng)，則會(huì)形成比母材低的弧坑，從而使焊縫強(qiáng)度降低，并形成裂紋。堿性焊條因熄弧不當(dāng)而引起的弧坑中常伴有氣孔出現(xiàn)，所以不允許有弧坑出現(xiàn)。因此，必須正確掌握焊段的收

34、尾工作，一般收尾動(dòng)作有如下幾種。 劃圈收尾法 如圖1-26a所示，電弧在焊段收尾處作圓圈運(yùn)動(dòng)，直到弧坑填滿后再慢慢提起焊條熄弧。此方法最宜用于厚板焊接中。若用于薄板，則易燒穿。反復(fù)斷弧收尾法 在焊段收尾處，在較短時(shí)間內(nèi)，電弧反復(fù)熄弧和引弧數(shù)次，直到弧坑填滿。如圖1-26b所示，此方法多用于薄板和多層焊的底層焊中?；睾甘瘴卜?電弧在焊段收尾處停住，同時(shí)改變焊條的方向，如圖5-26c所示，由位置1移至位置2，待弧坑填滿后，再稍稍后移至位置3 ，然后慢慢拉斷電弧。此方法對(duì)堿性焊條較為適宜。 (a) 劃圈收尾法 (b)反復(fù)斷弧收尾法 (c)回焊收尾法 圖1-26 焊段收尾法8. 焊件清理 焊后用鋼絲刷

35、等工具將焊渣和飛濺物清理干凈。1.3 焊接質(zhì)量 1.3.1 對(duì)焊接質(zhì)量的要求 焊接質(zhì)量一般包括焊縫的外形尺寸、焊縫的連續(xù)性和焊縫性能三個(gè)方面。 一般對(duì)焊縫外形和尺寸的要求是：焊縫與母材金屬之間應(yīng)平滑過(guò)渡，以減少應(yīng)力集中；沒有燒穿、未焊透等缺陷；焊縫的余高為03mm左右，不應(yīng)太大；對(duì)焊縫的寬度、余高等尺寸都要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或符合圖紙要求。 焊縫的連續(xù)性是指焊縫中是否有裂紋、氣孔與縮孔、夾渣、未熔合與未焊透等缺陷。 接頭性能是指焊接接頭的力學(xué)性能及其他性能(如耐蝕性等)。它應(yīng)符合圖紙的技術(shù)要求。 1.3.2 常見的焊接缺陷 常用焊接缺陷產(chǎn)生的原因及防止措施見表1-10。 表1-10 常用焊接缺陷產(chǎn)生

36、的原因及防止措施 （1） 1.3.3 焊接變形 焊接時(shí)，由于焊件局部受熱，溫度分布不均勻，會(huì)造成變形。焊接變形的主要形式有縱向變形、橫向變形、角變形、彎曲變形和翹曲變形等幾種，如圖1-27所示。 圖1-27 焊接變形的主要形式 (a)縱向變形；(b)橫向變形；(c)角接的角變形；(d)對(duì)接的角變形；(e)彎曲變形；(f)翹曲變形 為減小焊接變形，應(yīng)采取合理的焊接工藝，如正確的選擇焊接順序或機(jī)械固定等方法。焊接變形可以通過(guò)手工矯正、機(jī)械矯正和火焰矯正等方法予以解決。 1.3.4 焊接質(zhì)量檢驗(yàn) 焊縫的質(zhì)量檢驗(yàn)通常有非破壞性檢驗(yàn)和破壞性檢驗(yàn)兩類方法。非破壞性檢驗(yàn)包括如下三種。 (1)外觀檢驗(yàn)。即用肉

37、眼、低倍放大鏡或樣板等檢驗(yàn)焊縫的外形尺寸和表面缺陷(如裂紋、燒穿、未焊透等)。 (2)密封性檢驗(yàn)或耐壓試驗(yàn)。對(duì)于一般壓力容器，如鍋爐、化工設(shè)備及管道等設(shè)備要進(jìn)行密封性試驗(yàn)，或根據(jù)要求進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。耐壓試驗(yàn)有水壓試驗(yàn)、氣壓試驗(yàn)、煤油試驗(yàn)等。 (3)無(wú)損檢測(cè)。如用磁粉、射線或超聲波檢驗(yàn)等方法，檢驗(yàn)焊縫的內(nèi)部缺陷。 破壞性試驗(yàn)包括力學(xué)性能試驗(yàn)、金相檢驗(yàn)、斷口檢驗(yàn)和耐壓試驗(yàn)等。8. 焊件清理電弧中斷和焊接結(jié)束時(shí)，應(yīng)把收尾處的弧坑填滿。若收尾時(shí)立即拉斷電弧，則會(huì)形成比焊件表面低的弧坑。 在弧坑處常出現(xiàn)疏松、裂紋、氣孔、夾渣等現(xiàn)象，因此焊縫完成時(shí)的收尾動(dòng)作不僅是熄滅電弧，而且要填滿弧坑。收尾動(dòng)作有以下幾種

38、： (1)劃圈收尾法。焊條移至焊縫終點(diǎn)時(shí)，作圓圈運(yùn)動(dòng)，直到填滿弧坑再拉斷電弧。主要適用于厚板焊接的收尾。 (2)反復(fù)斷弧收尾法。收尾時(shí)，焊條在弧坑處反復(fù)熄弧、引弧數(shù)次，直到填滿弧坑為止。此法一般適用于薄板和大電流焊接，但堿性焊條不宜采用，因其容易產(chǎn)生氣孔。 (3)回焊收尾法。焊條移至焊縫收尾處立即停止，并改變焊條角度回焊一小段。此法適用于堿性焊條。 當(dāng)換焊條或臨時(shí)?；r(shí)，應(yīng)將電弧逐漸引向坡口的斜前方，同時(shí)慢慢抬高焊條，使得熔池逐漸縮小。當(dāng)液體金屬凝固后，一般不會(huì)出現(xiàn)缺陷。 3、焊條電弧焊的安全要求 (1)電焊機(jī) 1)電焊機(jī)必須符合現(xiàn)行有關(guān)焊機(jī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的安全要求。 2)電焊機(jī)的工作環(huán)境應(yīng)與焊機(jī)技

39、術(shù)說(shuō)明書上的規(guī)定相符。特殊環(huán)境條件下，如在氣溫過(guò)低或過(guò)高、濕度過(guò)大、氣壓過(guò)低以及在腐蝕性或爆炸性等特殊環(huán)境中作業(yè)，應(yīng)使用適合特殊環(huán)境條件性能的電焊機(jī)，或采取必要的防護(hù)措施。 3)防止電焊機(jī)受到碰撞或劇烈振動(dòng)(特別是整流式焊機(jī))。室外使用的電焊機(jī)必須有防雨雪的防護(hù)設(shè)施。 4)電焊機(jī)必須裝有獨(dú)立的專用電源開關(guān)，其容量應(yīng)符合要求。當(dāng)焊機(jī)超負(fù)荷時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)切斷電源。禁止多臺(tái)焊機(jī)共用一個(gè)電源開關(guān)。 電源控制裝置應(yīng)裝在電焊機(jī)附近人手便于操作的地方，周圍留有安全通道。 采用啟動(dòng)器啟動(dòng)的焊機(jī)，必須先合上電源開關(guān)，再啟動(dòng)焊機(jī)。 焊機(jī)的一次電源線，長(zhǎng)度一般不宜超過(guò)23m，當(dāng)有臨時(shí)任務(wù)需要較長(zhǎng)的電源線時(shí)，應(yīng)沿墻或立

40、柱用瓷瓶隔離布設(shè)，其高度必須距地面25m以上，不允許將電源線拖在地面上。 5)電焊機(jī)外露的帶電部分應(yīng)設(shè)有完好的防護(hù)(隔離)裝置，電焊機(jī)裸露接線柱必須設(shè)有防護(hù)罩。 6)使用插頭插座連接的焊機(jī)，插銷孔的接線端應(yīng)用絕緣板隔離，并裝在絕緣板平面內(nèi)。 7)禁止用連接建筑物金屬構(gòu)架和設(shè)備等作為焊接電源回路。 8)電弧焊機(jī)的安全使用和維護(hù)。 接入電源網(wǎng)路的電焊機(jī)不允許超負(fù)荷使用。焊機(jī)運(yùn)行時(shí)的溫升，不應(yīng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫升限值。 必須將電焊機(jī)平穩(wěn)地安放在通風(fēng)良好、干燥的地方，不準(zhǔn)靠近高熱及易燃易爆危險(xiǎn)的環(huán)境。 要特別注意對(duì)整流式弧焊機(jī)硅整流器的保護(hù)和冷卻。 禁止在焊機(jī)上放置任何物件和工具，啟動(dòng)電焊機(jī)前。焊鉗與焊

41、件不能短路。 采用連接片改變焊接電流的焊機(jī)，調(diào)節(jié)焊接電流前應(yīng)先切斷電源。 電焊機(jī)必須經(jīng)常保持清潔。清掃塵埃時(shí)必須斷電進(jìn)行。焊接現(xiàn)場(chǎng)有腐蝕性、導(dǎo)電性氣體或粉塵時(shí)，必須對(duì)電焊機(jī)進(jìn)行隔離防護(hù)。 電焊機(jī)受潮，應(yīng)當(dāng)用人工方法進(jìn)行干燥。受潮嚴(yán)重的，必須進(jìn)行檢修。 每半年應(yīng)進(jìn)行一次電焊機(jī)維修保養(yǎng)。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)立即切斷焊機(jī)電源，及時(shí)進(jìn)行檢修。 經(jīng)常檢查和保持焊機(jī)電纜與電焊機(jī)的接線柱接觸良好，保持螺帽緊固。 工作完畢或臨時(shí)離開工作場(chǎng)地時(shí)，必須及時(shí)切斷焊機(jī)電源。 9)電焊機(jī)的接地 各種電焊機(jī)(交流、直流)、電阻焊機(jī)等設(shè)備或外殼、電氣控制箱、焊機(jī)組等，都應(yīng)按現(xiàn)行(SDJ)電力設(shè)備接地設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程的要求接地，防止

42、觸電事故。 焊機(jī)的接地裝置必須經(jīng)常保持連接良好，定期檢測(cè)接地系統(tǒng)的電氣性能。 禁用氧氣管道和乙炔管道等易燃易爆氣體管道作為接地裝置的自然接地極，防止由于產(chǎn)生電阻熱或引弧時(shí)沖擊電流的作用，產(chǎn)生火花而引爆。 電焊機(jī)組或集裝箱式電焊設(shè)備都應(yīng)安裝接地裝置。 專用的焊接工作臺(tái)架應(yīng)與接地裝置聯(lián)接。 10)為保護(hù)設(shè)備安全，又能在一定程度上保護(hù)人身安全，應(yīng)裝設(shè)熔斷器、斷路器(又稱過(guò)載保護(hù)開關(guān))、觸電保安器(也叫漏電開關(guān))。當(dāng)電焊機(jī)的空載電壓較高，而又在有觸電危險(xiǎn)的場(chǎng)所作業(yè)時(shí)，則對(duì)焊機(jī)必須采用空載自動(dòng)斷電裝置。當(dāng)焊接引弧時(shí)電源開關(guān)自動(dòng)閉合，停止焊接、更換焊條時(shí)，電源開關(guān)自動(dòng)斷開。這種裝置不僅能避免空載時(shí)的觸電，

43、也減少了設(shè)備空載時(shí)的電能損耗。 11)不倚靠帶電焊件。身體出汗而衣服潮濕時(shí)，不得靠在帶電的焊件上施焊。 (2)焊接電纜 1)焊機(jī)用的軟電纜線應(yīng)采用多股細(xì)銅線電纜，其截面要求應(yīng)根據(jù)焊接需要載流量和長(zhǎng)度，按焊機(jī)配用電纜標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選用。電纜應(yīng)輕便柔軟，能任意彎曲或扭轉(zhuǎn)，便于操作。 2)電纜外皮必須完整、絕緣良好、柔軟，絕緣電阻不得小于1M，電纜外皮破損時(shí)應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)完好。 3)連接焊機(jī)與焊鉗必須使用軟電纜線，長(zhǎng)度一般不宜超過(guò)2030m。截面積應(yīng)根據(jù)焊接電流的大小來(lái)選取，以保證電纜不致過(guò)熱而損傷絕緣層。 4)焊機(jī)的電纜線應(yīng)使用整根導(dǎo)線，中間不應(yīng)有連接接頭。當(dāng)工作需要接長(zhǎng)導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)使用接頭連接器牢固連接，

44、連接處應(yīng)保持絕緣良好，而且接頭不要超過(guò)兩個(gè)。 5)焊接電纜線要橫過(guò)馬路或通道時(shí)，必須采取保護(hù)套等保護(hù)措施，嚴(yán)禁搭在氣瓶、乙炔發(fā)生器或其它易燃物品的容器的材料上。 6)禁止利用廠房的金屬結(jié)構(gòu)、軌道、管道、暖氣設(shè)施或其它金屬物體搭接起來(lái)作電焊導(dǎo)線電纜。 7)禁止焊接電纜與油脂等易燃物料接觸。 (3)電焊鉗 1)電焊鉗必須有良好的絕緣性與隔熱能力，手柄要有良好的絕緣層。 2)焊鉗的導(dǎo)電部分應(yīng)采用紫銅材料制成。焊鉗與電焊電纜的連接應(yīng)簡(jiǎn)便牢靠，接觸良好。 3)焊條在位于水平45°、90°等方向時(shí)焊鉗應(yīng)都能夾緊焊條，并保證更換焊條安全方便。 4)電焊鉗應(yīng)保證操作靈便、焊鉗重量不得超過(guò)6

45、00g。 5)禁止將過(guò)熱的焊鉗浸在水中冷卻后立即繼續(xù)使用。 (4)焊接場(chǎng)所應(yīng)有通風(fēng)除塵設(shè)施，防止焊接煙塵和有害氣體對(duì)焊工造成危害。 (5)焊接作業(yè)人員應(yīng)按LDT751995勞動(dòng)防護(hù)用品分類與代碼選用個(gè)人防護(hù)用品和合乎作業(yè)條件的遮光鏡片和面罩。(6) 焊接作業(yè)時(shí)，應(yīng)滿足防火要求，可燃、易燃物料與焊接作業(yè)點(diǎn)火源距離不應(yīng)小于10m。2.1 氣焊與氣割2.1.1 氣焊原理及特點(diǎn)和應(yīng)用 1.氣焊原理 利用可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w混合燃燒后，產(chǎn)生的高溫火焰對(duì)金屬材料進(jìn)行熔化焊的一種方法。如圖2-1所示，將乙炔和氧氣在焊矩中混合均勻后，從焊嘴出燃燒火焰，將焊件和焊絲熔化后形成熔池，待冷卻凝固后形成焊縫連接。氣焊所

46、用的可燃?xì)怏w很多，有乙炔、氫氣、液化石油氣、煤氣等，而最常用的是乙炔氣。乙炔氣的發(fā)熱量大，燃燒溫度高，制造方便，使用安全，焊接時(shí)火焰對(duì)金屬的影響最小，火焰溫度高達(dá)31003300。氧氣作為助燃?xì)?，其純度越高，耗氣越少。因此，氣焊也稱為氧乙炔焊。 圖1-1 氣焊原理圖2.氣焊的特點(diǎn)及應(yīng)用1)火焰對(duì)熔池的壓力及對(duì)焊件的熱輸入量調(diào)節(jié)方便，故熔池溫度、焊縫形狀和尺寸、焊縫背面成形等容易控制。2)設(shè)備簡(jiǎn)單，移動(dòng)方便，操作易掌握，但設(shè)備占用生產(chǎn)面積較大。3)焊距尺寸小，使用靈活，由于氣焊熱源溫度較低，加熱緩慢，生產(chǎn)率低，熱量分散，熱影響區(qū)大，焊件有較大的變形，接頭質(zhì)量不高。4)氣焊適于各種位置的焊接。適于

47、焊接在3mm以下的低碳鋼、高碳鋼薄板、鑄鐵焊補(bǔ)以及銅、鋁等有色金屬的焊接。在船上無(wú)電或電力不足的情況下，氣焊則能發(fā)揮更大的作用，常用氣焊火焰對(duì)工件、刀具進(jìn)行淬火處理，對(duì)紫銅皮進(jìn)行回火處理，并矯直金屬材料和凈化工件表面等。此外，由微型氧氣瓶和微型熔解乙炔氣瓶組成的手提式或肩背式氣焊氣割裝置，在曠野、山頂、高空作業(yè)中應(yīng)用是十分簡(jiǎn)便的。2.2.2 氣焊設(shè)備氣焊所用設(shè)備及氣路連接，如圖2-2所示。 圖2-2 氣焊設(shè)備及其連接 1. 焊炬焊炬俗稱焊槍。焊炬是氣焊中的主要設(shè)備，它的構(gòu)造多種多樣，但基本原理相同。焊炬是氣焊時(shí)用于控制氣體混合比、流量及火焰并進(jìn)行焊接的手持工具。焊炬有射吸式和等壓式兩種，常用的

48、是射吸式焊炬，如圖2-3所示。它是由主體、手柄、乙炔調(diào)節(jié)閥、氧化調(diào)節(jié)閥、噴射管、噴射孔、混合室、混合氣體通道、焊嘴、乙炔管接頭和氧氣管接頭等組成。它的工作原理是：打開氧氣調(diào)節(jié)閥，氧氣經(jīng)噴射管從噴射孔快速射出，并在噴射孔外圍形成真空而造成負(fù)壓（吸力）；再打開乙炔調(diào)節(jié)閥，乙炔即聚集在噴射孔的外圍；由于氧射流負(fù)壓的作用，乙炔很快被氧氣吸入混合室和混合氣體通道，并從焊嘴噴出，形成了焊接火焰。 圖2-3射吸式焊炬外形圖及內(nèi)部構(gòu)造射吸式焊炬的型號(hào)有H012和H016等。 各型號(hào)的焊炬均備有5個(gè)大小不同的焊嘴，可供焊接不同厚度的工件使用。表2-1為H01型的基本參數(shù)。 表2-1 射吸式焊炬型號(hào)及其參數(shù) 2.

49、 乙炔瓶 乙炔瓶是儲(chǔ)存溶解乙炔的鋼瓶。圖2-4所示，在瓶的頂部裝有瓶閥供開閉氣瓶和裝減壓器用，并套有瓶帽保護(hù)；在瓶?jī)?nèi)裝有浸滿丙酮的多孔性填充物(活性炭，木屑、硅藻土等)，丙酮對(duì)乙炔有良好的溶解能力，可使乙炔安全地儲(chǔ)存于瓶?jī)?nèi)，當(dāng)使用時(shí)，溶在丙酮內(nèi)的乙炔分離出來(lái)，通過(guò)瓶閥輸出，而丙酮仍留在瓶?jī)?nèi)，以便溶解再次灌入瓶中的乙炔；在瓶閥下面的填充物中心部位的長(zhǎng)孔內(nèi)放有石棉繩，其作用是促使乙炔與填充物分離。乙炔瓶的外殼漆成白色，用紅色寫明“乙炔”字樣和“火不可近”字樣。乙炔瓶的容量為40L，乙炔瓶的工作壓力為1.5MPa，而輸往給焊矩的壓力很小，因此，乙炔瓶必須配備減壓器，同時(shí)還必須配備回火安全器。 圖2-

50、4 乙炔瓶乙炔瓶一定要豎立放穩(wěn)，以免丙酮流出；乙炔瓶要遠(yuǎn)離火源，防止乙炔瓶受熱，因?yàn)橐胰矞囟冗^(guò)高會(huì)降低丙酮對(duì)乙炔的溶解度，而使瓶?jī)?nèi)乙炔壓力急劇增高，甚至發(fā)生爆炸；乙炔瓶在搬運(yùn)、裝卸、存放和使用時(shí)，要防止遭受劇烈的振蕩和撞擊，以免瓶?jī)?nèi)的多孔性填料下沉而形成空洞，從而影響乙炔的儲(chǔ)存。3. 回火安全器 回火安全器又稱回火防止器或回火保險(xiǎn)器，它是裝在乙炔減壓器和焊炬之間，用來(lái)防止火焰沿乙炔管回?zé)陌踩b置。正常氣焊時(shí)，氣體火焰在焊嘴外面燃燒。但當(dāng)氣體壓力不足、焊嘴堵塞、焊嘴離焊件太近或焊嘴過(guò)熱時(shí)，氣體火焰會(huì)進(jìn)入嘴內(nèi)逆向燃撓，這種現(xiàn)象稱為回火。發(fā)生回火時(shí)，焊嘴外面的火陷熄滅，同時(shí)伴有爆鳴聲，隨后有“吱、

51、吱”的聲音。如果回火火陷蔓延到乙炔瓶，就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的爆炸事故。因此，發(fā)生回火時(shí)，回火安全器的作用是使回流的火焰在倒流至乙炔瓶以前被熄滅。同時(shí)應(yīng)首先關(guān)閉乙炔開關(guān)，然后再關(guān)氧氣開關(guān)。圖2-5為干式回火保險(xiǎn)器的工作原理圖。干式回火保險(xiǎn)器的核心部件是粉末冶金制造的金屬止火管。正常工作時(shí)，乙炔推開單向閥，經(jīng)止火管、乙炔膠管輸往焊炬。產(chǎn)生回火時(shí)，高溫高壓的燃燒氣體倒流至回火保險(xiǎn)器，由帶非直線微孔的止火管吸收了爆炸沖擊波，使燃燒氣體的擴(kuò)張速度趨近于零，而透過(guò)止火管的混合氣體流頂上單向閥，迅速切斷乙炔源，有效地防止火焰繼續(xù)回流，并在金屬止火管中熄滅回火的火焰。發(fā)生回火后，不必人工復(fù)位，又能繼續(xù)正常使用。圖2-

52、5 回火保險(xiǎn)器的工作原理a) 正常工作；b)發(fā)生回火；c)恢復(fù)正常4.氧氣瓶 氧氣瓶是儲(chǔ)存氧氣的一種高壓容器鋼瓶。圖2-6所示，由于氧氣瓶要經(jīng)受搬運(yùn)、滾動(dòng)，甚至還要經(jīng)受振動(dòng)和沖擊等，因此材質(zhì)要求很高，產(chǎn)品質(zhì)量要求十分嚴(yán)格，出廠前要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢驗(yàn)，以確保氧氣瓶的安全可靠。氧氣瓶是一個(gè)圓柱形瓶體，瓶體上有防震圈；瓶體的上端有瓶口，瓶口的內(nèi)壁和外壁均有螺紋，用來(lái)裝設(shè)瓶閥和瓶帽；瓶體下端還套有一個(gè)增強(qiáng)用的鋼環(huán)圈瓶座，一般為正方形，便于立穩(wěn)，臥放時(shí)也不至于滾動(dòng)；為了避免腐蝕和發(fā)生火花，所有與高壓氧氣接觸的零件都用黃銅制作；氧氣瓶外表漆成天藍(lán)色，用黑漆標(biāo)明“氧氣”字樣。氧化瓶的容積為40L，儲(chǔ)氧最大壓力為1

53、5MPa，但提供給焊矩的氧氣壓力很小，因此氧氣瓶必須配備減壓器。由于氧氣化學(xué)性質(zhì)極為活潑，能與自然界中絕大多數(shù)元素化合、與油脂等易燃物接觸會(huì)劇烈氧化，引起燃燒或爆炸，所以使用氧氣時(shí)必須十分注意安全、要隔離火源、禁止撞擊氧氣瓶、嚴(yán)禁在瓶上沾染油脂、瓶?jī)?nèi)氧氣不能用完，應(yīng)留有余量等。 圖2-6 氧氣瓶5. 減壓器 減壓器是將高壓氣體降為低壓氣體的調(diào)節(jié)裝置。因此，其作用是減壓、調(diào)壓、量壓和穩(wěn)壓。氣焊時(shí)所需的氣體工作壓力一般都比較低，如氧氣壓力通常為0.2MPa0.4MPa，乙炔壓力最高不超過(guò)0.15MPa。因此，必須將氧氣瓶和乙炔瓶輸出的氣體經(jīng)減壓器減壓后才能使用，而且可以調(diào)節(jié)減壓器的輸出氣體壓力。

54、圖2-7 減壓器的工作示意圖1-通道 2-薄膜 3-調(diào)壓手柄 4-調(diào)壓彈簧 5-低壓室 6-高壓室 7-高壓表 8-低壓表 9-活門彈簧 10-活門減壓器的工作原理如圖2-7所示：松開調(diào)壓手柄（逆時(shí)針方向），活門彈簧閉合活門，高壓氣體就不能進(jìn)入低壓室，即減壓器不工作，從氣瓶來(lái)的高壓氣體停留在高壓室的區(qū)域內(nèi)，高壓表量出高壓氣體的壓力，也是氣瓶?jī)?nèi)氣體的壓力。擰緊調(diào)壓手柄（順時(shí)針方向），使調(diào)壓彈簧壓緊低壓室內(nèi)的薄膜，再通過(guò)傳動(dòng)件將高壓室與低壓室通道處的活門頂開，使高壓室內(nèi)的高壓氣體進(jìn)入低壓室，此時(shí)的高壓氣體進(jìn)行體積膨脹，氣體壓力得以降低，低壓表可量出低壓氣體的壓力，并使低壓氣體從出氣口通往焊炬。如果

55、低壓室氣體壓力高了，向下的總壓力大于調(diào)壓彈簧向上的力，即壓迫薄膜和調(diào)壓彈簧，使活門開啟的程度逐漸減小，直至達(dá)到焊炬工作壓力時(shí)，活門重新關(guān)閉；如果低壓室的氣體壓力低了，向上的總壓力小于調(diào)壓彈簧向上的力，此時(shí)薄膜上鼓，使活門重新開啟，高壓氣體又進(jìn)入到低壓室，從而增加低壓室的氣體壓力；當(dāng)活門的開啟度恰好使流入低壓室的高壓氣體流量與輸出的低壓氣體流量相等時(shí)，即穩(wěn)定地進(jìn)行氣焊工作。減壓器能自動(dòng)維持低壓氣體的壓力，只要通過(guò)調(diào)壓手柄的旋入程度來(lái)調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧壓力，就能調(diào)整氣焊所需的低壓氣體壓力。6. 橡膠管 橡膠管是輸送氣體的管道，分氧氣橡膠管和乙炔橡膠管，兩者不能混用。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：氧氣橡膠管為黑色；乙炔橡膠管為紅色。氧氣橡膠管的內(nèi)徑為8mm，工作壓力為1.5MPa；乙炔橡膠管的