電焊工基本操作技能1

1、電焊工基本操作技能一、 焊工在工業(yè)生產(chǎn)中的重要地位和作用通過加熱或加壓，或二者并用，并且用或不用填充材料，使焊件達(dá)到原子結(jié)合的一種加工工藝方法叫焊接。各種同類或不同類的金屬、非金屬（塑料、石墨、陶瓷、玻璃等）可以焊接，金屬與非金屬也可以焊接。而金屬焊接在現(xiàn)代工業(yè)中具有重要的實(shí)際意義，因此狹義的講，焊接通常就是指金屬材料的焊接。焊接技術(shù)起始于19世紀(jì)末、20世紀(jì)初。焊接結(jié)構(gòu)通常都由若干條焊縫所組成。而焊縫的質(zhì)量直接決定了整個焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。根據(jù)所從事的焊接方法，焊工可分為手弧焊工、埋弧焊工、氬弧焊工和電渣焊工等。目前在工業(yè)生產(chǎn)中最為需要的是手弧焊工、自動埋弧焊工和手工鎢極氬弧焊工，他們占了焊工總

2、數(shù)的絕大多數(shù)。二、 焊工常用的工、夾、量具1、 焊工常用的工具（1）焊鉗 焊鉗的作用是夾持焊條和傳導(dǎo)電流。對焊鉗的基本要求是：1） 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)簡單牢靠，接觸良好。3） 焊條位于水平、45°、90°等方向時，焊鉗都能夾緊焊條，并保證更換焊條安全方便。4） 焊鉗應(yīng)操作靈便，重量不得超過600g。常用焊條的外形，見圖1-1。其規(guī)格有300A和500A兩種。焊鉗使用時鉗口應(yīng)經(jīng)常保持清潔，膠木手柄松動或脫落時要及時調(diào)整修理好，避免鉗內(nèi)的導(dǎo)電部分裸露在外，發(fā)生危險。使用大電流時，

3、焊鉗的手柄容易發(fā)燙，此時禁止將過熱的焊鉗浸在水中冷卻后使用。（2）焊接電纜 焊接電纜的作用是傳導(dǎo)焊接電流。對焊接電纜的要求是：1） 焊機(jī)用的軟電纜線應(yīng)采用多股細(xì)銅線電纜，其截面應(yīng)根據(jù)焊接需要載流量和長度，按焊機(jī)配用電纜標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選用，見表1-1。2） 電纜外皮必須完整、柔軟、絕緣良好，電阻不得小于1M，電纜外皮若有破損應(yīng)及時修補(bǔ)完好或更換。3） 連接焊機(jī)與焊鉗必須使用軟電纜線，長度一般不宜超過2030m。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)工作需要接長導(dǎo)線時，應(yīng)使用接頭連接器牢固連接見圖1-2。連接處應(yīng)保持絕緣良好。 課題10 焊接質(zhì)量及檢驗(yàn)一、 焊接缺陷的危害在焊接過程中

4、，焊接接頭產(chǎn)生的不符合設(shè)計或工藝文件要求的缺陷，叫焊接缺陷。嚴(yán)重的焊接缺位將直接影響到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的安全使用。經(jīng)驗(yàn)證明，結(jié)構(gòu)的失效、破壞以致發(fā)生事故，決大部分并不是由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度足，而往往是各種焊接缺陷影響所致。由于焊接工藝自身的特點(diǎn)，要在焊接接頭中避免一切缺陷，實(shí)際上是不可能的。但是盡量提高操作技能水平，將焊接缺陷控制在允許的范圍內(nèi)，則是每一個焊工應(yīng)該爭取達(dá)到的目標(biāo)。焊接缺陷可能出現(xiàn)在焊縫和熱影響區(qū)中，也可能出現(xiàn)在焊件中，但以出現(xiàn)在焊縫中最為多見。常見的焊接缺陷有焊縫表面尺寸不符合要求、夾渣、氣孔、焊接裂邊、咬邊、未焊透、未熔合、焊瘤、塌陷、凹坑、弧坑和燒穿等。二、 焊縫表面尺寸不符合要求焊縫外表

5、形狀高低不平、焊波寬窄不齊，余高過大或過小、角焊縫焊腳尺寸不等，均屬焊縫表面尺寸不符合要求，見圖10-1。1、產(chǎn)生原因 產(chǎn)生焊縫表面尺寸不符合要求的原因如下：1） 焊接技術(shù)不熟練，焊條送進(jìn)和移動速度不均勻；運(yùn)條手法不正確；焊條與焊件夾角太大或太??；焊接時焊工的手在不斷地抖動等。2） 焊件坡口開得不當(dāng)，如用手工氣割割出的坡口其平直度、坡口角度往往達(dá)不到要求。3） 焊件裝配質(zhì)量不高，如產(chǎn)生錯邊、裝配間隙不均勻等。4） 焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)，如焊接電流過大或過小，電弧電壓過高或過低。5） 焊縫位置可達(dá)性不好，焊工不能靈活的運(yùn)條。6） 焊工護(hù)目遮光鏡片遮光號太大，焊工看不清焊接位置。2、 防止措施1）

6、 努力提高焊工的操作技能水平，苦練基本功。2） 盡量采用金屬切削方法加工焊件的坡口面，如用刨邊機(jī)刨直縫，立式車床車環(huán)縫等。3） 提高裝配質(zhì)量，推廣使用工、夾、模具裝配焊件。4） 選擇適當(dāng)?shù)暮附庸に噮?shù)，在焊機(jī)上裝設(shè)電流表和電壓表，以保證所選用工藝參數(shù)的正確性。5） 改進(jìn)設(shè)計，改善焊縫位置的可達(dá)性。6） 正確選用護(hù)目遮光鏡片的遮光號。三、 夾渣 1、產(chǎn)生原因 在焊縫中產(chǎn)生夾渣的原因如下：1）前道焊道除渣不干凈，如采用E5015堿性焊條時，在焊縫的焊趾處（焊縫和母材的交界處）熔渣難于清除。2）焊條的擺動幅度過寬，使液態(tài)熔渣在焊道邊緣處凝固。3）焊條的前進(jìn)速度不均勻。4）焊件傾角太大，使熔渣流至電弧

7、之前。5）在深坡口的底層焊接時，因熔渣數(shù)量過多而流向電弧的前方。7） 焊條直徑太粗，焊接電流太小，使熔渣和鐵水分辨不清，攪和在一起。2、防止措施1） 在后焊焊道施焊之前，應(yīng)徹底除渣。如采用角向磨光機(jī)等機(jī)動工具代替手工工具（鏨子），清除焊趾處的熔渣。2） 限制焊條擺動的寬度，使緊鄰于熔池后面的熔渣在全寬度上都保持熔融狀態(tài)。3） 采取均勻一致的焊接速度。4） 減少焊件傾角。5） 加大焊條的角度或提高焊接速度，以增加電弧的后吹力，使液態(tài)熔渣保持在電弧后面。有可能時采用上坡焊。6） 采用直徑較細(xì)的焊條和較大的焊接電流。四、 氣孔 焊接熔池中的氣泡在鐵水凝固時未能逸出而殘存下來所形成的空穴，叫做氣孔。見

8、圖10-3。氣孔可能出現(xiàn)在焊縫的表面，也可能存在于焊縫的內(nèi)部。 1、產(chǎn)生原因 在焊縫中產(chǎn)生氣孔的原因如下：1） 焊件金屬表面受銹、油、水分或臟物污染。2） 焊條藥皮中水分過大。3） 焊接電弧長度拉得過長。4） 焊接電流過大。5） 焊接速度過快。6） 使用E5015堿性焊條時，電源采用直流正接。7） 焊接電弧發(fā)生偏吹。2、防止措施1）用角向磨光機(jī)清除焊件表面及焊口內(nèi)側(cè)的污物，清除寬度應(yīng)控制在焊口兩側(cè)各20mm范圍內(nèi)。2）嚴(yán)格按工藝要求規(guī)定的烘干溫度在焊前烘焙焊條。如E4303酸性焊條為75150；E5015堿性焊條為350450，并堅持使用焊條保溫筒，務(wù)必做到隨用隨取。3）盡量采用短弧焊，特別是

9、在使用堿性焊條時不要隨意拉長電弧。4）減小焊接電流，避免焊條末端藥皮發(fā)紅。5）降低焊接速度，利用運(yùn)條動作，加強(qiáng)鐵水?dāng)噭?，使熔池?nèi)的氣體能順利的逸出。6）采用堿性焊條時，電源一定要接成直流反接。7）防止電弧偏吹，不要使用偏心度超過標(biāo)準(zhǔn)的焊條。五、 焊接裂紋 在焊接應(yīng)力及其它致脆因素的共同作用下，焊接接頭中局部地區(qū)的金屬原子結(jié)合力遭到破壞，形成新界面所產(chǎn)生的縫隙，叫做焊接裂紋。焊接裂紋往往具有尖銳的缺口和大的長度比，見圖10-4。相對于焊縫的位置而言，焊接裂縫有的是縱向的，有的是橫向的，出現(xiàn)的部位有的在焊縫上、焊趾處或熱影響區(qū)上，有的在表面，也有的在內(nèi)部。1、產(chǎn)生原因 焊接裂紋產(chǎn)生的原因如下：1）

10、 焊接熔池中含有較多的C、S、P等有害元素，致使在焊縫中生成裂紋，這種焊接裂紋叫做熱裂紋。2） 焊接熔池中含有較多的氫，在焊接過程中向熱影響區(qū)擴(kuò)散，致使在焊趾、焊根和熱影響區(qū)生成裂紋，這種裂紋叫做冷裂紋。3） 結(jié)構(gòu)剛性大，焊接過程中產(chǎn)生較大的應(yīng)力。4） 焊接接頭冷卻速度太快。如在冬季施焊，室溫太低，或焊件厚度較大，導(dǎo)致焊縫散熱太快。5） 焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)，若焊接電流太大，形成深而窄的焊縫，這種焊縫中心很容易產(chǎn)生裂紋。6） 焊道結(jié)束時弧坑沒有添滿，致使弧坑中產(chǎn)生裂紋。2、防止措施1） 將焊件整體或局部的焊口處進(jìn)行焊前預(yù)熱，預(yù)熱溫度100300。母材的含碳量、合金元素含量愈高，預(yù)熱溫度也愈高。

11、預(yù)熱方法是用氣體火焰、遠(yuǎn)紅外加熱器和噴燈等進(jìn)行加熱。2） 限制焊接原材料中C、S、P的含量。如對H08A焊絲，要求C0.10%，S0.03%，P0.03%。3） 盡量降低焊接熔池中氫的含量，如焊前做好焊口附近的清潔工作，烘干焊條，使用藥皮中含氫量較低的堿性焊條等。4） 采用合理的焊接順序和方向，以降低結(jié)構(gòu)剛性。5） 若環(huán)境溫度太低，焊前又無條件預(yù)熱的，不要進(jìn)行焊接。6） 焊道結(jié)束進(jìn)行收弧時，應(yīng)采用斷弧法，使熔滴添滿弧坑，或采用收弧板將弧坑引至焊件外側(cè)。六、咬邊由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng)，或操作工藝不正確，而在沿焊趾的母材部位生成的溝槽或凹陷，叫做咬邊。見圖10-5。咬邊通常是由于焊接電流太大、弧長過

12、長和焊條擺動速度過快而引起的。橫焊或立焊時，焊條直徑太粗和焊條角度不正確也能造成咬邊。防止措施是進(jìn)一步提高操作技能。焊接速度必須滿足所熔敷的焊縫金屬完全充填于母材所有已熔化的部分。采用焊條擺動操作工藝時，在焊縫的每側(cè)必須稍作停頓，焊接過程中盡量采用短弧焊。七、未焊透焊接時，接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象，叫做未焊透，見圖10-6。形成未焊透的原因是，焊接速度太快，坡口鈍邊過厚，坡口角度太小，裝配間隙過小，焊條角度不正確使熔池偏于一側(cè)，焊接電流過小，弧長過長，焊接時電弧有偏吹現(xiàn)象等。防止措施是，正確選用和加工坡口尺寸，保證必需的裝配間隙和合適的鈍邊尺寸，還應(yīng)正確選用焊接電流和焊接速度，焊縫背面挑焊根后

13、再進(jìn)行焊接等。 八、未熔合熔焊時，焊道與母材之間或焊道與焊道之間，部分未完全熔化結(jié)合，叫做未熔合。見圖10-7。產(chǎn)生未熔合的原因是，層間清渣不干凈，焊接電流太小，焊條偏心，焊條擺動幅度太窄。防止措施是，加強(qiáng)層間清渣，適當(dāng)增加焊接電流，不使用偏心焊條，操作時注意焊條擺動幅度等。 九、焊瘤 焊接過程中，熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤，叫做焊瘤，見圖10-8。焊瘤經(jīng)常發(fā)生在立焊、橫焊和仰焊的焊縫中。 產(chǎn)生焊瘤的主要原因是，操作技能不熟練，焊條直徑太粗，焊接電流太大，焊條傾角不合適和運(yùn)條不當(dāng)。 防止焊瘤的措施是提高焊工的操作技能，加強(qiáng)基本功的訓(xùn)練。 十、塌陷 單面熔化焊時，由于焊接

14、工藝選擇不當(dāng)，焊縫金屬過量透過背面，而使焊縫正面塌陷、背面凸起的現(xiàn)象，叫做塌陷，見圖10-9。 形成塌陷的原因是裝配間隙和焊接電流過大。 防止措施是減小裝配間隙和焊接電流。 十一、凹坑焊后在焊縫表面或焊縫背面形成的低于母材表面的局部低洼部分，叫做凹坑，見圖10-10。焊縫背面的凹坑通常又叫做內(nèi)凹。產(chǎn)生凹坑的原因是電弧拉得過長，焊條傾角不當(dāng)和裝配間隙過大。防止措施是壓短弧長、調(diào)整焊條傾角和適當(dāng)奸笑裝配間隙。 十二、弧坑熔焊時，在焊條末端滅弧時的焊縫金屬低于焊縫表面的現(xiàn)象，叫做弧坑，見圖10-11。產(chǎn)生弧坑的原因是熔池金屬在電弧吹力下向后移動又沒有新的填充金屬添加所致。防止措施是采用斷續(xù)滅弧法或用

15、收弧板，將弧坑引至焊件外面。 十三、燒穿 焊接過程中，熔化金屬自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷，叫做燒穿，見圖10-12。 產(chǎn)生燒穿的原因是焊件加熱過甚。如焊接電流和裝配間隙太大，焊接速度過慢以及電弧在焊縫處停留時間過長等。 防止措施是減小焊接電流和適當(dāng)增加焊接速度，嚴(yán)格控制焊件的裝配間隙，并保證這種間隙在整個焊縫長度上的一致性。焊接缺陷的返修一、 焊接缺陷的清除方法焊接缺陷的返修，包括產(chǎn)品制造過程中的返修以及使用過程中的返修。超標(biāo)焊接缺陷的存在，對于重要的焊接結(jié)構(gòu)，如鍋爐、壓力容器，會影響其安全運(yùn)行和影響其工作壽命，因此，當(dāng)發(fā)現(xiàn)超過允許值的焊接缺陷，都必須徹底將其清除。根據(jù)產(chǎn)品的材質(zhì)、缺陷所在

16、部位和大小，焊接缺陷的清除方法可分別采用碳弧氣刨、氣割或風(fēng)鏟。對于低碳鋼或屈服點(diǎn)392Mpa的普通低合金高強(qiáng)度鋼及厚度在20mm以下的09Mn2 V鋼，可采用碳弧刨或氣割的方法來清除缺陷。當(dāng)焊縫的缺陷只是局部的、斷續(xù)的存在時，用碳弧刨的方法較好。若產(chǎn)品的焊縫需整條返修時，可用氣割將其割開，并切出坡口，用砂輪修磨平整后，再重新組裝、焊接。對于不適合于碳弧氣刨和氣割的鋼材及焊縫，可采用機(jī)械加工或手工鏟磨的方法來清除焊接缺陷。凡是對冷裂紋敏感的屈服點(diǎn)>392Mpa的普通低合金高強(qiáng)度鋼鉻鉬耐熱鋼及耐腐蝕性能要求高的不銹鋼和復(fù)合鋼板等,當(dāng)存在有少量的表面或內(nèi)部缺陷時,可使用風(fēng)鏟、砂輪等去除缺陷或鏟

17、磨坡口.對于內(nèi)部存在的大量缺陷或接頭性能不合格的,如高壓厚壁容器筒體的規(guī)則焊縫,在條件允許的情況下,可在機(jī)床上進(jìn)行機(jī)械加工來清除需要返修的焊縫.返修焊道清除缺陷后的坡口表面要呈圓滑過渡,不能有尖銳棱角,見圖10-13。 二、返修焊縫的操作要點(diǎn)焊縫返修一般是在產(chǎn)品剛性拘束較大的條件下進(jìn)行的，返修次數(shù)多，會影響產(chǎn)品的質(zhì)量，故應(yīng)力求一次返修成功。焊縫返修的操作要點(diǎn)如下：1） 根據(jù)對焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)的結(jié)果，由檢驗(yàn)人員對有缺陷的部位作出標(biāo)記，確定缺陷的性質(zhì)，并分析產(chǎn)生缺陷的原因，在清除焊縫缺陷后，由經(jīng)過考試合格、并焊接質(zhì)量一貫優(yōu)良的優(yōu)秀焊工擔(dān)任焊縫返修工作。2） 產(chǎn)品焊接時若需要預(yù)熱，返修時也應(yīng)在相應(yīng)預(yù)熱條

18、件下進(jìn)行焊接。當(dāng)返修工作環(huán)境溫度低于0時，應(yīng)采用相應(yīng)的預(yù)熱措施。3） 原則上應(yīng)采用與原產(chǎn)品焊接時同樣的焊接材料及焊接工藝進(jìn)行返修焊補(bǔ)。焊接時，宜采用多層多道、小電流、焊條不擺動焊法，以防止返修部位的焊縫過熱或產(chǎn)生過量的變形。4）焊補(bǔ)時要嚴(yán)格控制層間溫度，注意每道焊縫的起弧與收弧處的焊接質(zhì)量。同一層焊縫的相接兩焊道間的起弧與收弧處必須相互錯開一定距離。每焊完一層后要仔細(xì)檢查，確保無缺陷后，再焊下一層。5）返修部位的焊縫必要時需修磨表面，使其外形與原焊縫外形基本一致，并按原焊縫的探傷要求嚴(yán)格檢查。如再發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷時，應(yīng)再次修補(bǔ)，但修補(bǔ)次數(shù)不能超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許返修次數(shù)。6）對要求焊后熱處理的焊件，

19、應(yīng)在熱處理前進(jìn)行返修。如在熱處理后還需進(jìn)行返修時，則返修后應(yīng)重新進(jìn)行熱處理。7）焊縫缺陷的清除和焊補(bǔ)，都不允許在帶壓或承載狀態(tài)下進(jìn)行。焊接檢驗(yàn) 要點(diǎn) 各種常用的焊接缺陷檢驗(yàn)方法及其正確選用焊縫外觀檢查焊后（或?qū)娱g），將焊縫表面的熔渣清理干凈后，用肉眼或低倍放大鏡檢查焊接接頭處有無外部可見缺陷，如外表存在氣孔、表面裂紋、咬邊、內(nèi)凹、焊瘤、弧坑和燒穿等，再用焊縫萬能量規(guī)檢查焊縫表面的幾何尺寸，如焊縫余高，焊縫寬度，焊腳尺寸等。無損檢驗(yàn) 一、射線探傷 采用X射線或射線照射焊接接頭檢查內(nèi)部缺陷的無損檢驗(yàn)法，叫做射線探傷，見圖10-14。 1、缺陷性質(zhì)的辨別 射線通過不同厚度或不同材料時，其衰減不同，因

20、而在底片上產(chǎn)生不同程度的明暗影象：母材呈黑色，焊縫呈淺白色，當(dāng)焊縫中有缺陷時，又出現(xiàn)不同形狀、不同深度的暗黑色。 1）局部咬邊 底片上在焊縫和母材的交界處出現(xiàn)局部黑色條紋，見圖10-15。 2）內(nèi)凹 底片上在焊縫中間出現(xiàn)一條不規(guī)則的黑色條紋，見圖10-16。 3）裂紋 裂紋在底片上多呈略帶曲折的波浪形條紋，有時也呈直線形條紋，輪廓較分明，中部稍寬、兩端較尖細(xì)，見圖10-17。 4）未焊透 未焊透在底片上呈斷續(xù)的或連續(xù)的黑直線，見圖10-18。 5）氣孔 手工電弧焊的氣孔在底片上多呈黑色圓形或橢圓形，其黑度是中心處較深，并均勻的向邊緣減小，形式有密集的、連續(xù)的或分散分布的幾種。自動焊焊縫中所產(chǎn)生

21、的氣孔通常較大，有時直徑可達(dá)幾毫米，黑度也較深。 氣孔在底片上的影象，見圖10-19。 6）夾渣 夾渣在底片上多呈不同形式的點(diǎn)或條狀。點(diǎn)狀夾渣呈單獨(dú)黑點(diǎn)，外觀不規(guī)則并帶有棱角，黑度較均勻。條狀夾渣呈寬而短的粗線條狀，寬度不太一致。 夾渣在底片上級的影象見圖10-20。 2、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)GB3323-87鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級的規(guī)定，根據(jù)底片上缺陷的性質(zhì)、形狀、大小和密集程度，將底片上的質(zhì)量分為、四級，其中級片質(zhì)量最高，級片質(zhì)量最差。各種產(chǎn)品焊縫射線探傷后質(zhì)量要求達(dá)到的等級，可根據(jù)該產(chǎn)品的受力狀況和工作介質(zhì)，在產(chǎn)品設(shè)計的圖樣上和技術(shù)要求中予以規(guī)定。二、 超聲探傷利用超聲波探測材料內(nèi)

22、部缺陷的出無損檢驗(yàn)法，叫做超聲探傷。見圖10-21。超聲波探頭發(fā)射的超聲波，通過耦合劑（油）的作用傳播到焊件表面，產(chǎn)生發(fā)射脈沖波，另一部分進(jìn)入焊件內(nèi)部，在焊件底面又被反射回來，產(chǎn)生底面反射波。若焊件內(nèi)有缺陷，缺陷上反射回去的超聲波在熒光屏上又產(chǎn)生缺陷反射波。根據(jù)缺陷反射波的形狀、大小和位置，可以間接判斷焊接缺陷的性質(zhì)、大小和位置。三、 磁粉探傷利用在強(qiáng)磁場中，鐵磁性材料表層缺陷產(chǎn)生的漏磁場吸附磁粉的現(xiàn)象而進(jìn)行的無損檢驗(yàn)法，叫做磁粉探傷，見圖10-22。磁粉探傷時，將焊件放至兩磁極之間，焊縫上撒上鐵粉，則在鐵粉聚集處的下面，就是焊接缺陷。三種無損檢驗(yàn)方法的比較，見表10-1。 表10-1 三種無

23、損檢驗(yàn)方法的比較 檢驗(yàn)方法 能探測的缺陷 檢驗(yàn)厚度 質(zhì)量判斷 磁粉探傷 表面及近表面的缺陷（微 表面及近表面，深度 能判斷缺陷位置，但 裂紋、未焊透、氣孔） 不超過5mm 深度不能確定 超聲探傷 內(nèi)部缺陷（裂紋、未焊透、 下限5mm，上限無限 能間接判斷缺陷性質(zhì) 氣孔、夾渣） 制 及位置 射線探傷 內(nèi)部缺陷（裂紋、未焊透、 X射線可探至60mm， 能直接判斷缺陷性質(zhì)、 氣孔、夾渣） 射線可探制150mm 大小、形狀和位置 力學(xué)性能試驗(yàn)將被試驗(yàn)的焊接接頭（或焊縫）按規(guī)定要求制成各種形狀的試樣，在專門的設(shè)備上進(jìn)行拉伸、彎曲和沖擊等試驗(yàn)，以測定焊接接頭（或焊縫）的強(qiáng)度、塑性、硬度和沖擊韌度等性能，叫

24、做力學(xué)性能試驗(yàn)。一、 拉伸試驗(yàn)在拉伸機(jī)上將板狀或圓棒試樣進(jìn)行縱向拉伸，直至斷裂，用以測定焊縫或焊接接頭的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長率和斷面收縮率。其試驗(yàn)方法，見圖10-23。 二、彎曲試驗(yàn)在壓力機(jī)上對板狀試樣加上一定的載荷，使試樣彎曲一個角度，檢查其拉伸面上有無裂紋的試驗(yàn)方法。彎曲試驗(yàn)方法，見圖10-24 。彎曲試驗(yàn)的目的是檢查焊接接頭的塑性，同時可反映各區(qū)域的塑性差別、暴露焊接缺陷和考核熔合線的質(zhì)量。彎曲試驗(yàn)可分為如下三種：面彎彎曲后焊縫正面成為拉伸面。背彎彎曲后焊縫背面成為拉伸面。側(cè)彎彎曲后焊縫一個側(cè)面成為拉伸面。三、沖擊試驗(yàn) 將加工成長方體的一個試樣，在沖擊試驗(yàn)機(jī)上加上一定的沖擊載荷將試樣

25、打斷，以測定焊接接頭的沖擊韌度的試驗(yàn)方法。其試驗(yàn)方法，見圖10-25。 沖擊試驗(yàn)的試樣中間應(yīng)開一缺口，便于試驗(yàn)時打斷。缺口形狀有夏比U型缺口試驗(yàn)和夏比V型缺口試樣兩種，目前推廣使用的是V型缺口試樣。缺口位置可分別放在焊縫、熔合線和熱影響區(qū)三處，以檢查測試這三處的沖擊韌度。 四、硬度試驗(yàn) 將焊接接頭的斷面磨平，在硬度計上打上硬度，用以測定焊接接頭各區(qū)域上的硬度，并可間接判定材料焊接性的試驗(yàn)方法。其試驗(yàn)方法，見圖10-26。宏觀金相試驗(yàn) 直接用肉眼或低倍放大鏡，檢查焊縫斷面有無缺陷的一種檢驗(yàn)方法。 一、金相宏觀分析 將焊接接頭斷面磨成宏觀金相試樣，以檢查斷面上各種焊接缺陷的存在情況，并可觀察到焊接

26、熔池的形狀和尺寸。角焊縫通常進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)。 二、斷口檢查 用以檢查管子焊縫內(nèi)部質(zhì)量的一種專門檢驗(yàn)方法。檢驗(yàn)前，事先在焊縫表面沿焊波方向車一條溝槽，槽深約為焊縫厚度的1/3，然后用拉力機(jī)將管子試樣拉斷，觀察試樣斷口處存在的缺陷種類和大小。斷口檢驗(yàn)對“未熔合”這種缺陷較敏感。 課題2 手工電弧焊設(shè)備 電源的分類 要點(diǎn) 對弧焊電源的要求、分類及常見故障的排除 對手工電弧焊電源的要求 一、電流種類及其對電弧燃燒穩(wěn)定性的影響 電流種類 生產(chǎn)中使用的電流可分為直流電、單相交流電和三相交流電三種。 手工電弧焊時，電焊機(jī)是電源，它的輸出電流供電弧燃燒。而電弧本身又是作為電源的一個負(fù)載，因此電源的種類將對電弧的

27、穩(wěn)定燃燒起著重大的影響。 用直流電源作焊接電源時，其輸出的直流電源總是從一極流向另一極，電弧電壓也維持恒定，所以電弧可以持續(xù)燃燒，比較穩(wěn)定。當(dāng)采用交流電源時，其電源電壓是交變的，電流方向也不斷改變，電弧相應(yīng)地不嗲派發(fā)生瞬時熄滅、然后重新引弧和再次穩(wěn)定燃燒的過程（每秒鐘要經(jīng)歷100次這樣的過程）。這個過程是電弧自動重復(fù)進(jìn)行的。因此，當(dāng)采用接六弧焊電源時，其電弧燃燒的穩(wěn)定性不如采用直流弧焊的電源時好。但是，由于焊接技術(shù)的發(fā)展，焊條藥皮成分的不斷改進(jìn)和焊機(jī)性能的不斷提高，交流電源的電弧在一定條件下也能穩(wěn)定的燃燒，得到滿意的焊接質(zhì)量。此外，由于交流電源設(shè)備簡單、成本低、維修容易、磁偏吹影響小，所以交流

28、弧焊電源仍得到廣泛的應(yīng)用。目前，在手弧焊生產(chǎn)中，除了某些焊條有特定要求，必須采用直流電源外，皆可用交流電源進(jìn)行焊接。 二、對弧焊電源的要求 電弧能否穩(wěn)定燃燒，是保證獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的主要因素之一。決定電弧穩(wěn)定燃燒的諸因素中，首要的因素是弧焊電源。 為了使電弧穩(wěn)定燃燒，對弧焊電源有以下基本要求。 1、適當(dāng)?shù)目蛰d電壓 弧焊電源接上電網(wǎng)后，其輸出端尚未引弧時的電壓叫空載電壓?？蛰d電壓越高，對引弧或電弧的穩(wěn)定燃燒越有利。但是，過高的空載電壓對焊工的人身安全帶來不利的影響，并且還增加焊機(jī)的生產(chǎn)成本。這兩個相互矛盾的要求，應(yīng)該在一定的條件下統(tǒng)一起來。目前我國生產(chǎn)的直流弧焊機(jī)，其空載電壓大多在4090V之間

29、，交流弧焊機(jī)的空載電壓多在6085V之間。生產(chǎn)實(shí)踐證明，交流弧焊機(jī)的空載電壓低于65V時，常常會給焊接過程造成困難。 空載電壓可以從連接在焊機(jī)輸出端的電壓表中直接讀出。 2、陡降的外特性 弧焊電源輸出電壓與輸出電流之間的關(guān)系稱為電源的外特性。弧焊時，要求電源在引弧時能供給電弧較高的電壓和較小的電流；當(dāng)電弧穩(wěn)定燃燒時，電流增大，而電壓急劇降低；當(dāng)焊條與工件短路時，短路電流不應(yīng)太大，而應(yīng)限制在一定的數(shù)值；能夠滿足這些要求的電源，稱為具有陡降外特性的電源。 一般照明或動力用的電源都是平外特性，即不論輸出的電流大或小，輸出電壓基本上是不變的，這種外特性不適應(yīng)弧焊電源的需要。 3、可以靈活調(diào)節(jié)焊接電流

30、為了滿足焊接工藝的需要，焊機(jī)的輸出電流在其功率范圍內(nèi)應(yīng)能夠隨意調(diào)節(jié)。一般情況下，焊機(jī)能調(diào)出的最大電流不小于最小電流的45倍，即可滿足使用要求。 抽頭式焊機(jī)的輸出電流只有規(guī)定的幾黨，不能任意調(diào)節(jié)。 4、良好的動特性 焊接過程中，焊機(jī)的負(fù)荷總是在不斷的變化。例如，引弧時焊條與焊件短路，隨后由短路突然將焊條拉開；焊接過程中焊條金屬熔滴往熔池過渡時，焊條與焊件短路，隨后焊條又與母材分開等等，都能引起焊機(jī)的負(fù)荷發(fā)生急劇變化。由于焊接回路中總有一定的感抗存在，焊機(jī)的輸出電流和電壓往往不能及時適應(yīng)這種變化，而要經(jīng)過一個過渡過程才能穩(wěn)定下來，焊機(jī)的這種過度過程的性能，稱為焊機(jī)的動特性。 動特性對焊機(jī)的使用性能

31、起著重大影響。使用動特性良好的焊機(jī)進(jìn)行焊接時，引弧時很容易起弧，焊接過程電弧突然拉長一些也不容易熄滅，飛濺也較少。反之，用動特性不好的焊機(jī)焊接，引弧時焊條很容易粘到焊件上，焊條拉開的距離稍大一些就不能起弧，只有當(dāng)拉開的距離很小時才能起弧。焊件過程中，電弧偶爾拉長一點(diǎn)，就容易熄弧，而且有時飛濺較嚴(yán)重。手工電弧焊電源的分類及故障的排除方法一、手工電弧焊電源的分類手工電弧焊電源按照供應(yīng)的電流性質(zhì)，可分為交流焊機(jī)和直流焊機(jī)兩大類。交流焊機(jī)是一種供電弧燃燒用的降壓變壓器，所以又稱弧焊變壓器。直流焊機(jī)根據(jù)所產(chǎn)生直流電的原理不同，又分為弧焊發(fā)電機(jī)和弧焊整流器兩大類。生產(chǎn)中，如果采用酸性焊條（型號如E4303

32、），則選用弧焊變壓器；如果采用堿性焊條（型號如E5015），則應(yīng)選用直流焊機(jī)，即弧焊發(fā)電機(jī)或弧焊整流器，但是弧焊發(fā)電機(jī)由于材料消耗多、空載損耗大和噪聲嚴(yán)重，正在逐步被弧焊整流器所取代。手工電弧焊電源不同于一般電機(jī)，它具有較低的空載電壓（4590V），電壓迅速下降，工作電壓僅為1530V。由于焊機(jī)使用過程中，會頻繁的出現(xiàn)短路現(xiàn)象（如引弧、熔滴過渡），為使焊機(jī)在短路時不致被燒壞，要求其短路電流不能大。所以，可以認(rèn)為，手工電弧焊機(jī)是一種特殊的電機(jī)，它不能被其他電機(jī)所取代。1、弧焊變壓器 弧焊變壓器為單相供電，一般電網(wǎng)供給的工作電壓為220V或380V。其型號的編排次序及含義如下所示：BX×

33、××× 額定電流（單位：A） 系列品種序號 下降外特性 弧焊變壓器 常用的弧焊變壓器根據(jù)其不同的構(gòu)造，分為動鐵心式（型號有BX1-135、BX1-330、BX1-330-1、BX1-300、BX1-500）、動圈式（型號有BX3-120、BX3-300、BX3-500）、同體式（型號有BX2-500、BX2-700、BX2-1000、BX2-2000）、飽和式（型號有BX9-300、BX10-100、BX10-500）、抽頭式（型號有BX-120、BX-200、BX5-120、BX6-120、BX6-120-1、BX6-120-2、BXD6-120）和分體式（型號

34、有BP-3×500）等五種。(1)BX1-330型弧焊變壓器 該焊機(jī)屬于動鐵心式。焊機(jī)的外形及外部接線，見圖2-1。焊機(jī)的空載電壓為60-70V，焊接電流調(diào)節(jié)范圍為50-450A，焊接電流的調(diào)節(jié)方式有粗調(diào)節(jié)和細(xì)調(diào)節(jié)兩種。粗調(diào)節(jié)是通過改變次級線圈的不同接法及匝數(shù)來實(shí)現(xiàn)，具體方法是改變粗調(diào)電流接線板上的搭鐵位置（見圖2-2）。當(dāng)搭鐵在位置時，空載電壓為70V，焊接電流調(diào)節(jié)范圍為50-180A；當(dāng)搭鐵位置在時，空載電壓為60V，焊接電流調(diào)節(jié)范圍為160-450A。焊接電流的細(xì)調(diào)節(jié)是通過改變動鐵心的位置來實(shí)現(xiàn)，具體方法是：將焊機(jī)細(xì)調(diào)電流把手5反時針轉(zhuǎn)動，此時活動鐵心向外移動，焊接電流增大；順

35、時針轉(zhuǎn)動，則焊接電流減小。使用時，將粗調(diào)節(jié)搭鐵和細(xì)調(diào)節(jié)把手配合使用，便能得到所需要的焊接電流值（在電流指示針12上讀出，見圖2-1）。（2）BX3-300型弧焊變壓器 該變壓器屬于動圈式。初、次級線圈互相獨(dú)立，有較大距離，由于沒有活動鐵心，故可以避免因鐵心振動而帶來的電弧不穩(wěn)定等一系列不良影響。焊機(jī)的外形，見圖2-3。焊接電流的調(diào)節(jié)方法有粗調(diào)節(jié)和細(xì)調(diào)節(jié)兩種。粗調(diào)節(jié)是通過改變初、次級線圈的接線方法來實(shí)現(xiàn)，見圖2-4）。接法為串聯(lián)，空載電壓為75V，焊接電流調(diào)節(jié)范圍為40-150A；接法為并聯(lián)，空載電壓為60V，焊接電流調(diào)節(jié)范圍為120-380A。細(xì)調(diào)節(jié)是搖動焊機(jī)頂部的手把：逆時針旋轉(zhuǎn)時，次級線圈

36、向上移動，焊接電流增加；順時針旋轉(zhuǎn)時，次級線圈向下移動，焊接電流減小。使用時，將粗調(diào)節(jié)和細(xì)調(diào)節(jié)兩種方法相配合，便能得到所需要的焊接電流值。（3）BX-500型弧焊變壓器 該變壓器屬于同體式。焊機(jī)的外形，見圖2-5。焊接電流的調(diào)節(jié)方法只有一種，即搖動手動螺桿，當(dāng)螺桿順時針方向轉(zhuǎn)動時，活動鐵心外移，與固定鐵心的間隙增大，焊接電流增加；反之，當(dāng)螺桿逆時針方向轉(zhuǎn)動時，活動鐵心內(nèi)伸，與固定鐵心的間隙減小，焊接電流減弱。焊機(jī)的空載電壓為80V，焊接電流調(diào)節(jié)范圍為150-700A。2、弧焊發(fā)電機(jī) 弧焊發(fā)電機(jī)是由三相感應(yīng)電動機(jī)或柴（汽）油機(jī)拖動，產(chǎn)生供電弧燃燒所需要的直流焊接電源，其優(yōu)點(diǎn)是在焊接過程中電網(wǎng)電壓

37、波動時仍能保證焊接工藝參數(shù)的穩(wěn)定。弧焊發(fā)電機(jī)為三相供電，其型號的編排次序及含義與弧焊變壓器相同，僅型號字頭用A表示，如下所示：AX×××× 額定電流（單位：A） 系列品種序號 下降外特性 弧焊發(fā)電機(jī)常用的弧焊發(fā)電機(jī)根據(jù)其不同的構(gòu)造，可分為差復(fù)勵式（型號有AX1-160、AX1-165、AX-250、AX-300、AX1-165、AX1-500、AX7-250、AX7-400、AX7-500、AX7-500-1、AX8-500、AX9-500）、裂極式（型號有AX-320、AX-320-1、AXD-320）和換向極式（型號有AX3-300、AX3-300-

38、1、AX4-300、AX4-300-1）等三種。 （1）AX1-500型弧焊發(fā)電機(jī) 該發(fā)電機(jī)屬于差復(fù)勵式。焊機(jī)的外形及外部接線，見圖2-6。焊機(jī)由三相感應(yīng)電動機(jī)拖動。焊接電流的調(diào)節(jié)分粗調(diào)節(jié)和細(xì)調(diào)節(jié)兩種。粗調(diào)節(jié)是通過改變焊機(jī)接線板上的接線位置來實(shí)現(xiàn)的在。焊機(jī)的接線板上有三個接線柱，其中負(fù)極用標(biāo)注，其他兩個均為正極，用+標(biāo)注。當(dāng)中間的+與分別接在焊鉗與焊件時，焊接電流為120600A；當(dāng)另一個+與分別接焊鉗與焊件時，焊接電流為300600A。細(xì)調(diào)節(jié)是利用裝在焊機(jī)上端的可調(diào)電阻來進(jìn)行的。當(dāng)沿順時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手柄，焊接電流增大；沿反時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手柄，焊接電流減少。將粗調(diào)節(jié)與細(xì)調(diào)節(jié)兩種方法相配合，

39、便能得到所需要的焊接電流值。焊機(jī)的空載電壓為 60-90V，工作電壓為40V。 （2）AX-320型弧焊發(fā)電機(jī) 該發(fā)電機(jī)屬于裂極式。焊機(jī)的外形，見圖2-7。焊機(jī)由三相感應(yīng)電動機(jī)拖動。焊接電流的調(diào)節(jié)分粗調(diào)節(jié)和細(xì)調(diào)節(jié)兩種。粗調(diào)節(jié)是通過移動焊機(jī)端部的電刷手柄來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)電刷手柄順發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向移動時，焊接電流減??；反之，當(dāng)電刷手柄逆發(fā)電機(jī)怕派方向移動時，焊接電流增加。電刷手柄位置共分三檔，對應(yīng)的焊接電流值分別為40110A、60-170A和105-320A。焊接電流的細(xì)調(diào)節(jié)是利用裝在焊機(jī)上端的可調(diào)電阻來進(jìn)行的。當(dāng)沿順時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手柄，焊接電流增大；反之，沿逆時針方向轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手柄，焊接電流減小。將

40、粗調(diào)節(jié)和細(xì)調(diào)節(jié)兩種方法相配合，便能得到所需要的焊接電流值。焊機(jī)的空載電壓為50-80V，工作電壓為30V。 3、弧焊整流器 弧焊整流器是一種通過整流元件將交流電變?yōu)橹绷麟姷闹绷骰『鸽娫矗瑹o旋轉(zhuǎn)部件?；『刚髌鳛槿喙╇?，整流元件為硅，其型號的編排次序及含義，如下所示：ZXG×××× 額定電流（單位：A） 系列品種序號 整流元件是硅 下降外特性 弧焊整流器 常用的弧焊整流器根據(jù)其不同的構(gòu)造，可分為磁放大器式（型號有ZXG-30、ZXG-50、ZXG-100、ZXG-120、ZXG-200、ZXG-300、ZXG-400）、動圈式（型號有ZXG1-160、Z

41、XG1-250、ZXG1-300、ZXG1-400、ZXG1-500）、交、直流兩用式（型號有ZXG3-300-1、ZXG9-150）、抽頭式（型號有ZPG8-250）、多站式（型號有ZPG6-1000）和高壓引弧式（型號有ZXG12-165）等多種。 ZXG-300弧焊整流器 該整流器屬于磁放大器式。焊機(jī)的外形及外部接線，見圖2-8。焊接電流的調(diào)節(jié)方法只有一種，即轉(zhuǎn)動焊機(jī)面板上的電流調(diào)節(jié)器5，沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，焊接電流增加；沿逆時針方向轉(zhuǎn)動時，焊接電流減少，焊接電流的調(diào)節(jié)范圍為15-300A。焊機(jī)的空載電壓為70V，工作電壓為25-30V。 二、手工電弧焊電源產(chǎn)生故障的原因及排除方法 1、

42、弧焊變壓器 弧焊變壓器若使用不當(dāng)，在操作過程中會產(chǎn)生各種故障，影響焊工進(jìn)行正常作業(yè)。弧焊變壓器的常見故障及排除方法，見表2-1。 2、弧焊發(fā)電機(jī) 弧焊發(fā)電機(jī)在使用過程中，由于內(nèi)部有旋轉(zhuǎn)部份，所以出現(xiàn)故障的可能性更多一些?；『赴l(fā)電機(jī)的常見故障及排除方法見表2-2。 3、弧焊整流器 弧焊整流器的常見故障及排除方法，見表2-3。 表2-1 弧焊變壓器常見故障及排出方法 故障特征 產(chǎn)生原因 排除方法 焊機(jī)線圈過熱 1、焊機(jī)過載 1、按規(guī)定的負(fù)載持續(xù)率下的焊接電流值使用 2、變壓器線圈短路 2、重繞線圈或更換絕緣 焊機(jī)鐵心過熱 1、電源電壓超過額定值 1、檢查電源電壓并對照焊機(jī)銘牌上的規(guī)定數(shù)值 2、鐵心

43、硅鋼片短路 2、清洗硅鋼片，重刷絕緣漆 3、夾緊鐵心的螺桿等的 3、更換絕緣材料 絕緣損壞 熔斷器經(jīng)常燒斷 1、電源線短路或接地 1、檢查電源線，消除短路 2、初級線圈與次級線圈 2、檢查線圈情況，更換絕緣材料或重繞線圈 短路 焊機(jī)外殼帶電 1、電源線或焊接電纜碰到 1、檢查電源引線和電纜與接線板連接情況 外殼 2、線圈碰外殼 2、用兆歐表檢查線圈的絕緣電阻 3、焊機(jī)外殼沒接地或接觸 3、接妥地線 不良 焊機(jī)振動 1、傳動鐵心或傳動線圈的 1、檢修傳動機(jī)構(gòu)和響聲過大 機(jī)構(gòu)有故障 2、動心上的螺桿和拉緊 2、加固動鐵心及拉緊彈簧 彈簧松動或脫落 3、線圈短路 3、更換絕緣，重繞線圈 焊接電流過小

44、 1、焊接電纜太長，壓降 1、減小電纜長度和加大電纜直徑 太大 2、焊接電纜卷成盤狀， 2、散開電纜，不使它成盤狀 電抗大 焊接電流忽大 1、焊接回路連接接觸 1、檢查焊接回路接觸處，使之接觸良好忽小 不良 2、可動鐵心隨焊機(jī)振動 2、加固可動鐵心，使之不易發(fā)生移動 而移動 表2-2 弧焊發(fā)電機(jī)常見故障及排出方法 故障特征 產(chǎn)生原因 排除方法 焊機(jī)啟動后 三相感應(yīng)電動機(jī)與網(wǎng)路 將三相電源線中任意兩相換接 電動機(jī)反轉(zhuǎn) 接線位置有錯誤 啟動后電機(jī) 1、三相熔斷器中有一相 1、更換熔斷器 轉(zhuǎn)速很慢，并 被燒斷 發(fā)出嗡嗡聲 2、電動機(jī)的定子線圈斷線 2、清除斷線 電刷和換向器間 1、電刷與換向器接觸不

45、良 1、清潔并修整電刷和換向器的接觸面 有火花 2、電刷被卡住或松動 2、調(diào)整電刷在電刷架中的氣隙 3、換向片間的云母突出 3、去除突出的云母、拉深韻母槽，使它低于換向器表面 4、個別換向片凹下或突出 4、研磨或上車床車削 焊接電流忽大 1、焊接回路接觸處接觸 1、檢查焊接回路接觸處，并使之接觸良好 忽小 不良 2、電流調(diào)節(jié)器的可動部分 2、檢修電流調(diào)節(jié)器，使可動部分不易移動 隨焊機(jī)的振動而移動 焊機(jī)過熱 1、焊機(jī)過載 1、減小焊接電流或降低負(fù)載持續(xù)率 2、發(fā)電機(jī)的電樞線圈短路 2、消除短路處 3、換向器短路 3、清理換向器表面 4、換向器表面污染 表2-3 弧焊整流器常見故障及排出方法 故障特征 產(chǎn)生原因 排除方法 焊機(jī)空載電壓 1、電網(wǎng)電壓太低 1、調(diào)整電壓至規(guī)定值 太低 2、變壓器的初級線圈 2、檢修變壓器線圈 匝間短路 3、飽和電抗器線圈匝間 3、檢修飽和電抗器短路 4、磁力啟動器接觸不良 4、使磁力啟動器接觸良好 5、整流元件擊穿 5、更換元件 焊接電流調(diào)節(jié) 1、控制線圈匝間短路 1、更換熔斷器 失靈 電刷和換向器間 1、電刷與換向器接觸不良 1、清潔并修整電刷和換向器的接觸面 有火花 2、電刷被卡住或松動 2、調(diào)整電刷在電刷架中的氣隙 3、換向片間的云母突出 3、去除突出的云母、拉深韻母槽，使它低于換向器表面 4、個