焊接技能培訓(xùn)教材

.1焊接基本知識(shí)介紹一、焊接概念與理解你知道有哪些日常生活中的焊接現(xiàn)象？（1）焊接概念通過(guò)適當(dāng)?shù)氖侄?使兩個(gè)分離的物體產(chǎn)生原子(分子)間結(jié)合而連接成一體的連接方法。（2）理解適當(dāng)?shù)氖侄危褐傅氖羌訜?、加壓或兩者并用（加熱加壓的目的是為原子或分子結(jié)合提供能量）；適當(dāng)?shù)氖侄芜€可以是填加或不填加材料進(jìn)行焊接。原子(分子)間結(jié)合：通過(guò)獲得外界能量，兩個(gè)物體之間一旦產(chǎn)生了原子或分子間結(jié)合力就意味著形成了永久連接，是不可拆的?？珊肝矬w：可以是金屬與金屬，金屬與非金屬，非金屬與非金屬。在工業(yè)生產(chǎn)中，焊接主要用于連接金屬材料。要使兩部分金屬材料達(dá)到永久連接的目的．就必須使分離的金屬非常接近．只有這樣才能使原子間產(chǎn)生足夠大的結(jié)合力，形成牢固的接頭。這對(duì)液體來(lái)說(shuō)是很容易的，而對(duì)固體來(lái)說(shuō)則比較困難，需要外部給予很大的能量．以使金屬接觸表面達(dá)到原子結(jié)合的距離。因此必須施以能量，通常采用加熱、加壓或兩者并用的方法。圖1.1焊接使物體產(chǎn)生了原子或分子結(jié)構(gòu)（3）區(qū)別于可拆卸連接(如螺栓連接、鍵連接)及一般不可拆卸連接(如鉚接、粘接)

在機(jī)械制造工業(yè)中，使兩個(gè)或兩個(gè)以上零件連接在—起的方法主要有螺釘連接、鍵連接、鉚釘連接和焊接等，見(jiàn)圖1-2和圖1-3。前兩種連接方法部是機(jī)械聯(lián)接，可以拆卸。而焊接則是利用兩個(gè)物體原子間產(chǎn)生的結(jié)合作用來(lái)實(shí)現(xiàn)連接的，連接后不能拆卸，成為永久性連接。過(guò)去不可拆卸連接一般采用鉚接工藝，后來(lái)由于焊接工藝的應(yīng)用及發(fā)展，在許多領(lǐng)域如汽車制造、橋梁制造等，逐漸取代了鉚接。（a）螺栓連接（b）鍵連接（a）鉚接（b）焊接圖1.2可拆卸連接圖1.3不可拆卸連接1—螺母2—零件3—螺釘4—鍵1—零件2—螺釘3—焊縫二、焊接結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)與鉚接相比，首先可以節(jié)省大量原材料，減輕結(jié)構(gòu)重量的15%-20%；

其次簡(jiǎn)化加工與裝配工序；而且一般焊接設(shè)備較鉚接設(shè)備（如多

頭鉆床）投資低；另外密封性好；與鑄造結(jié)構(gòu)相比，工序簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短；節(jié)省材料，不必象鑄件那樣因工藝要求加大截面尺寸、圓角，增加肋板，故整個(gè)結(jié)構(gòu)較輕，且容易保證質(zhì)量；焊接結(jié)構(gòu)還可以改變材料表面的性能；某些型材采用焊接結(jié)構(gòu)比軋制經(jīng)濟(jì)：如當(dāng)工字鋼的高度大于70cm時(shí)，采用鋼板拼焊比軋制的成本低；三、學(xué)習(xí)焊接技術(shù)的意義在各種產(chǎn)品制造工業(yè)中，焊接與切割是一種十分重要的加工工藝，據(jù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家統(tǒng)計(jì)，每年僅需要進(jìn)行焊接加工之后使用的鋼材占鋼總產(chǎn)量的45%。焊接不僅可以解決各種鋼材的連接，而且還可以解決鋁、銅等有色金屬及鈦、鋯等特種金屬甚至非金屬材料的連接，因而已廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、造船、海洋開(kāi)發(fā)、汽車制造、石油化工、航天技術(shù)、原子能、電力、電子、建筑等領(lǐng)域，因此學(xué)習(xí)焊接技術(shù)具有重要的工業(yè)意義。

1.2常用焊接方法及其工業(yè)應(yīng)用一、常用焊接方法介紹常用焊接方法主要分為三大類：（1）熔化焊：焊接過(guò)程中,將待焊處的母材金屬熔化以形成焊縫的方法。熔化焊的關(guān)鍵要有一熱量集中,溫度足夠高的局部加熱熱源。（2）釬焊：采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料,將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)，低于母材熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材金屬，填充接頭間隙并與母材金屬相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法。（3）壓焊：焊接過(guò)程中,必須對(duì)焊件施加壓力(無(wú)論加熱或不加熱)，以完成焊接的方法。熔化焊主流方法介紹：１手工電弧焊：利用電弧的熱量熔化母材，填充金屬的一種手工連接方法．弧自動(dòng)焊：是電弧在焊劑層下燃燒，利用機(jī)械自動(dòng)控制焊絲送進(jìn)和電弧移動(dòng)的一種電弧焊方法．埋弧焊生產(chǎn)的主要特點(diǎn)是埋弧、自動(dòng)和大電流。常用于焊中厚板（6～60mm）結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)直焊縫與較大直徑（一般不小于250mm）的環(huán)縫平焊。３．氣體保護(hù)電弧焊氬弧焊是以氬氣作為保護(hù)氣體的電弧焊方法。按照電極結(jié)構(gòu)的不同，分為熔化極氬弧焊(MIG)和不熔化極氬弧焊(TIG)兩種。熔化極氬弧焊采用焊絲作為電極，焊接過(guò)程可手工操作，也可以實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化或自動(dòng)化操作；非熔化極氬弧焊一般用高熔點(diǎn)的釷鎢棒或鈰鎢棒做電極，故又稱鎢極氬弧焊，根據(jù)需要決定是否需另加填充焊絲。

氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊：它是以CO2作為保護(hù)氣體的方法，這種焊接方法用連續(xù)送進(jìn)的焊絲為電極，按焊絲直徑的不同，可分為細(xì)絲和粗絲兩種，前者適于焊接0.8～4mm的薄板，后者適于焊接5～30mm的中厚板。目前應(yīng)用最多的是半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊。

壓力焊常用方法---電阻焊：電阻焊是利用電流通過(guò)焊件接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱，把焊件加熱到塑性狀態(tài)或局部熔化狀態(tài)，再在壓力作用下達(dá)到原子間距離，形成牢固接頭的一種壓力焊方法。電阻焊的基本形式有點(diǎn)焊、縫焊、對(duì)焊（閃光對(duì)焊）、凸焊等。為獲得優(yōu)良的焊接接頭，在正式施焊前進(jìn)行的一系列工作，稱為焊前準(zhǔn)備。從廣義上講，包括理論知識(shí)的儲(chǔ)備和實(shí)際施焊的準(zhǔn)備兩部分；這里主要簡(jiǎn)介接頭型式、坡口準(zhǔn)備等焊前基礎(chǔ)工作。2焊接前的準(zhǔn)備2.1焊接接頭的型式接頭主要有對(duì)接、角接、T形接和搭接等4種。一、對(duì)接接頭兩焊件端面相對(duì)平行的接頭，稱為對(duì)接接頭。是焊接結(jié)構(gòu)中采用最多的一種型式。根據(jù)坡口形式的不同，可分為I形、V形、X形、U形和雙U形等（見(jiàn)圖2.1）。圖2.1對(duì)接接頭坡口型式（單位：mm）（a）I形坡口（b）V形坡口（c）X坡口（d）U形坡口（e）雙U形墳口二、角接接頭兩焊件端面間構(gòu)成300－1350夾角的接頭，稱為角接接頭。根據(jù)坡口型式的不同，分為不開(kāi)坡門、單邊V形、V形及K形等4種型式(見(jiàn)圖2.2)。圖2.2角接接頭（單位：mm）（a）不開(kāi)坡口（b）單邊V形坡口（c）V形坡口（d）K形坡口三、T形接頭一焊件端面與另一焊件表面構(gòu)成復(fù)角或近似直角的接頭，稱為T形接頭。其應(yīng)用范圍僅次于對(duì)接接頭。根據(jù)坡口形式不同，分為不開(kāi)坡口、單邊V形、K形和雙U形等4種(見(jiàn)圖2.3)。圖2-3T形接頭(單位：mm)（a）I形坡口（b）單邊V形坡口（c）K形坡口（d）雙U形坡口以T形接頭連接焊縫時(shí)，板厚小于3mm可不開(kāi)放口。3個(gè)焊件裝配成“十”字形接頭，叫十字接頭。實(shí)際上是兩T形接頭的組合。四、搭接接頭兩焊件部分重疊構(gòu)成的接頭，叫搭接接頭。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和對(duì)強(qiáng)度要求不同，分為不開(kāi)坡口、圓孔內(nèi)塞焊和長(zhǎng)孔內(nèi)角焊等3種(見(jiàn)圖2.4)。圖2-4搭接接頭圖2.4（a）為不開(kāi)坡口的搭接接頭，用于厚度12mm以下的焊件，有時(shí)可采用雙面焊接。這類接頭承載能力低，用于不重要結(jié)構(gòu)，遇到重疊面積較大時(shí)，為保證焊接強(qiáng)度，可分別選用圖2.4(b)、(c)兩種形式2.2焊接坡口一、坡口的定義及作用根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝要求，在焊件的待焊部位加工成一定幾何形狀和尺寸的溝槽，叫坡口。作用是：(1)使熱源(電弧或火焰)能保保證進(jìn)入焊縫根部，保證根部焊透。(2)便于操作和清理焊渣。(3)調(diào)整焊縫成型系數(shù)，獲得較好的焊縫成型。(4)調(diào)節(jié)基本金屬與填充金屬的比例。二、選擇坡口的原則為獲得高質(zhì)量的焊接接頭，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)钠驴谛褪?。坡口的選擇，主要取決于母材厚度、焊接方法和工藝要求。選擇時(shí)，應(yīng)注意以下問(wèn)題：(1)盡量減少填充金屬量。(2)坡口形狀容易加工。(3)便于焊工操作和清渣.(4)焊后應(yīng)力和變形盡可能小。表2.1V、U、X型坡口的比較坡口形式比較條件加工焊縫填充金屬量焊件翻轉(zhuǎn)焊后變形V方便較多不需要較大U復(fù)雜少不需要小X方便較少需要較小三、坡口制備采取的方法，根據(jù)焊件的尺寸、形狀及加工條件確定。有以下方法：(1),剪邊：以剪板機(jī)剪切加工，常用于I形坡口。(2)刨邊：用刨床或刨邊機(jī)加工，常用于板件加工。(3)車削：用車床或車管機(jī)加工，適用于管子加工。(4)切割：用氧一乙快火焰手工切割或自動(dòng)切割機(jī)切割加工成I形、V形、X形和K形坡口。(5)碳弧氣刨：主要用于清理焊根時(shí)的開(kāi)槽，效率較高、勞動(dòng)條件較差。(6)鏟削或磨削：用手工或風(fēng)動(dòng)、電動(dòng)工具鏟削或使用砂輪機(jī)(或角向磨光機(jī))磨削加工，效率較低，多用于焊接缺陷返修部位的開(kāi)槽。坡口加工質(zhì)量對(duì)焊接過(guò)程有很大影響，應(yīng)符合圖紙或技術(shù)條件要求第三章氧乙炔氣焊與實(shí)訓(xùn)氣焊至今已有百余年的歷史。最初的氣焊是使用氫(H2)氧(O2)混合的氣體，由于氫、氧燃燒火焰的溫度低（2000℃)，所以當(dāng)時(shí)的應(yīng)用有一定的局限。到1895年，發(fā)明了電爐制造電石技術(shù)，發(fā)現(xiàn)乙炔(C2H2)和氧氣燃燒。溫度可達(dá)3200℃。幾經(jīng)改進(jìn)，于1903年氧—乙炔火焰氣焊才用于金屬的焊接。從此，氣焊在工業(yè)生產(chǎn)中逐步被推廣應(yīng)用。3.1氧乙炔氣焊原理與應(yīng)用一、什么是氣焊利用氣體燃燒產(chǎn)生的熱量將金屬的接頭和填充金屬熔化，使焊接的接頭相互熔化在一起,凝固后成為一體的牢固的接頭。通常用作氣焊的可燃?xì)怏w為乙炔及氧氣，火焰溫度可達(dá)3100～3300℃。氣焊就是利用可燃?xì)怏w與氧氣混合燃燒的火餡加熱金屬的。二、氣焊的應(yīng)用場(chǎng)合氣焊設(shè)備簡(jiǎn)單,不需電源,適用于在沒(méi)有電力供應(yīng)的場(chǎng)合,但與電焊相比,氣焊火焰溫度低，熱量不集中，生產(chǎn)效率低,焊接變形大,熱影響區(qū)寬，焊接接頭質(zhì)量較差，主要用來(lái)焊接薄件、有色金屬、鑄鐵。三、常用工具與安全使用（1）氧氣與氧氣瓶a.氧氣是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒的氣體，分子式為O2。在0.1MPa和0oC時(shí)，1m3的氧氣，重量為1.43kg比空氣略重(空氣為1.29kg)。當(dāng)溫度瞬至-182.96oC時(shí)，氧氣由氣態(tài)變成談藍(lán)色的液體，當(dāng)溫度降至-218.9ob.氧氣本身是不能燃燒的，但能幫助其他可燃物質(zhì)燃燒。氧氣的化學(xué)性質(zhì)極為活潑，它幾乎能與自然界一切元素(除情性圖3.1氧氣瓶氣體外)相化合，這種化合作用稱為氧化反應(yīng)，劇烈的氧化反應(yīng)稱為燃燒。發(fā)生燃燒必須同時(shí)具備三個(gè)條件，即可燃物質(zhì)、氧或氧化劑和導(dǎo)致燃燒的火源。氧氣的化合能力會(huì)隨著壓力的加大和溫度的升高而增強(qiáng)。c.氧氣瓶是儲(chǔ)存和運(yùn)輸氧氣的高壓容器，工作壓力一般為15MPa，容積40L；包括瓶體、瓶閥兩部分（見(jiàn)圖3.1）。d.安全使用：運(yùn)送時(shí)避免碰撞，不能與可燃?xì)怏w、油料等可物一起運(yùn)輸。使用時(shí)氣瓶應(yīng)立放在安全場(chǎng)地，并用鐵鏈固定；氣瓶臥放時(shí)，

氧氣瓶頭部應(yīng)墊高，以防滾動(dòng)。夏天，氧氣瓶應(yīng)放在陰涼處或用石棉瓦等遮蓋。冬天，氧氣瓶應(yīng)放在暖室內(nèi)，如出氣嘴解凍應(yīng)用浸熱水的毛巾

解凍，不能用火烤。開(kāi)啟氣瓶時(shí)，不要用力過(guò)猛，打開(kāi)即可，不要旋轉(zhuǎn)超過(guò)1

圈。氣瓶用完時(shí)氣瓶?jī)?nèi)應(yīng)留有0.1-0.2MPa的余氣。圖3.1氧氣瓶（2）乙炔與乙炔氣瓶a.乙炔俗稱電石氣，是氣焊用的可燃?xì)怏w，其分子式為C2H2，在常溫常壓下，是無(wú)色的氣體。工業(yè)用的乙炔，因混有磷化氫、硫化氫等雜質(zhì)，具有刺鼻的特殊氣味。壓力為0.1MPa和溫度為0℃時(shí)，乙炔較氧氣輕。b.乙炔是可燃性氣體。c.乙炔是一種具有爆炸性的危險(xiǎn)氣體。當(dāng)溫度在300℃以上或壓力在0.15MPa以上時(shí)，乙炔遇火即發(fā)生爆炸，乙快與空氣或氧氣混合而成的氣體也具有爆炸性，乙炔的含量(按體積計(jì)算)在2.2％-81.0％范圍內(nèi)與空氣形成的混合氣體，以及乙炔的含量(按體積計(jì)算)在2.8％-93.0％范圍內(nèi)與氧氣形成的混合氣體，只要遇到高溫，靜電火花及明火時(shí)，就會(huì)發(fā)生爆炸。d.乙炔與銅或銀長(zhǎng)時(shí)間接觸后，會(huì)在銅或銀的表面生成一種爆炸性的化合物，即乙炔銅和乙炔銀，當(dāng)它們摩擦、劇烈振動(dòng)或加熱到110-120℃時(shí)，就會(huì)發(fā)生爆炸。所以凡是與乙炔接觸的器具、設(shè)備禁止用銀或者純銅制造，只準(zhǔn)用含銅量或含銀量不超過(guò)70％的銅合金或銀合金制造。e.乙炔瓶是一種儲(chǔ)存和運(yùn)輸乙炔用的容器（見(jiàn)圖3.2）。圖3.2乙炔氣瓶f.安全使用乙炔瓶的使用除了必須遵守氧氣瓶的使用要求外，還必須嚴(yán)格遵守下列各項(xiàng)：乙炔瓶在工作時(shí)應(yīng)直立放置，因臥置時(shí)會(huì)使丙酮隨乙炔流山，甚至通過(guò)調(diào)壓器而流入乙炔橡皮管和焊割炬內(nèi)，這是非常危險(xiǎn)的。乙炔瓶不應(yīng)遭受劇烈的震動(dòng)或撞擊，以免瓶?jī)?nèi)的多孔性填料下沉而形成空洞，影響乙炔的儲(chǔ)存。乙炔瓶體表面的溫度不應(yīng)超過(guò)30～40℃。因?yàn)橐胰财繙囟冗^(guò)高會(huì)降低丙酮對(duì)乙炔的熔解度，而使瓶?jī)?nèi)的乙炔壓力急劇增高。乙炔調(diào)壓器與乙炔瓶的瓶閥連接必須可靠，嚴(yán)禁在漏氣的情況下使用，否則會(huì)形成乙炔與空氣的混合氣體，而一觸及明火就會(huì)發(fā)生爆炸事故。乙炔瓶?jī)?nèi)乙炔不能全部用完，當(dāng)高壓表讀數(shù)為零，低壓表讀數(shù)為0.01MPa—0.03MPa時(shí)，應(yīng)將瓶閥關(guān)緊換氣。乙炔瓶使用壓力不得超過(guò)0.15MPa，輸出流量不應(yīng)超過(guò)1.5—2.5m3（3）減壓器：起調(diào)壓和穩(wěn)壓的作用。減壓器的正確使用及注意事項(xiàng)：a.安裝調(diào)壓器之前，要略開(kāi)氧氣瓶閥門吹除污物，以防灰塵和水分帶入調(diào)壓器內(nèi)，然后才能裝上調(diào)壓器。在開(kāi)啟氣瓶閥時(shí)，操作者不應(yīng)站在瓶閥出氣口前面，以防止高壓氣體突然沖擊傷人。圖3.3減壓器b.應(yīng)預(yù)先將調(diào)壓螺釘旋松后，才能打開(kāi)氧氣瓶閥，開(kāi)啟氧氣瓶閥時(shí)要緩慢進(jìn)行，不要用力過(guò)猛，以防高壓氣體損壞減壓器及高壓表。c.調(diào)節(jié)工作壓力時(shí)，應(yīng)緩慢地旋轉(zhuǎn)調(diào)壓螺釘，以防高壓氣體沖壞彈性落膜裝置或使低壓表?yè)p壞。（4）焊槍焊槍又稱焊炬，是氣焊時(shí)用于控制氣體混合比、流量及火焰，并進(jìn)行焊接的工具。焊槍的作用是將可燃?xì)怏w和氧氣按一定比例混合，并以一定的速度噴出燃燒而生成具有一定能量、成分和形狀的穩(wěn)定火焰。焊槍的好壞直接影響著焊接質(zhì)量，因此要求焊槍能很好地調(diào)節(jié)和保持氧氣與可燃?xì)怏w比例以及火焰大小，并使混合氣體噴出速度等于燃燒速度，以形成穩(wěn)定燃燒；同時(shí)焊槍本身的重量要輕，氣密性要好，還要耐腐蝕和耐高溫。焊槍按可燃?xì)怏w與氧氣溫合方式不同可分為射吸式和等壓式兩種；按尺寸和重量不同可分為標(biāo)準(zhǔn)型和輕便型兩種；按火焰的數(shù)目不同可分為單焰和多焰兩種；按可燃?xì)怏w的種類不同分為乙炔、氫氣、汽油等種類；按使用方法不同分為手用和機(jī)械兩種。目前國(guó)產(chǎn)的焊槍均為射吸式。射吸式焊槍的工作原理：逆時(shí)針?lè)较蜷_(kāi)啟乙炔調(diào)節(jié)閥時(shí)，乙炔聚集在噴嘴的外圍，并單獨(dú)通過(guò)射吸式的混合氣道由焊嘴噴出，但壓力很低。當(dāng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)氧氣調(diào)節(jié)閥時(shí)，調(diào)節(jié)閥上的閥針就會(huì)向后移動(dòng)，閥針尖端與噴嘴離開(kāi)，且留有一定間隙，此時(shí)氧氣即從噴嘴口快速噴出，將聚集在噴嘴周圍的低壓乙炔吸出，使氧氣和乙炔按一定比例混合，經(jīng)過(guò)射吸管，從焊嘴噴出。射吸式焊槍，是利用噴嘴的射吸作用，使高壓氧氣與低壓乙炔均勻地按一定比例混合，以高速噴出，從而保證了焊槍的正常工作。圖3.4焊槍（5）其他工輔具a.回火防止器：在氣焊或氣割過(guò)程中，發(fā)生的氣體火焰進(jìn)入噴嘴內(nèi)逆向燃燒的現(xiàn)象稱為回火（當(dāng)焊槍或剖槍的焊嘴或割嘴被堵塞，焊嘴或割嘴過(guò)熱、乙炔壓力過(guò)低或橡皮管堵塞、焊槍、割槍失修等使燃燒速度大于混合氣流出速度、氧氣倒流等均可導(dǎo)致回火）?；鼗饡r(shí)，一旦逆向燃燒的火焰進(jìn)入乙炔發(fā)生器內(nèi)，就會(huì)發(fā)生燃燒爆炸事故?；鼗鸱乐蛊鞯淖饔檬牵寒?dāng)焊炬和割炬發(fā)生回火時(shí)，可以防止火焰倒流進(jìn)入乙炔發(fā)生器或乙炔瓶，或阻止火焰在乙炔管道內(nèi)燃燒，從而保障乙炔發(fā)生器或乙炔瓶等的安全。乙炔發(fā)生器必須安裝回火防止器。b.氣焊作業(yè)中使用的輔助工具還有清理焊縫用的工具，如鋼絲刷、鑿子、手錘、挫刀等（見(jiàn)圖3.5）；清理焊嘴和割嘴用的工具，如通針、剔刀等；連接和開(kāi)關(guān)氣體通路的工具，如克絲鉗、活扳手、卡子及鐵絲等。氣焊工所用的上述工具必須專用和放在專門的工具箱內(nèi)，不得沾有油污。3.2氣焊用材料一、氣焊絲在氣焊過(guò)程中，氣焊絲的正確選用十分重要，因?yàn)楹缚p金屬的化學(xué)成分和質(zhì)量在很大程度上取決于焊絲的化學(xué)成分。一般說(shuō)來(lái)，焊接黑色金屬和有色金屬所用焊絲的化學(xué)成分基本上與被焊金屬化學(xué)成分相同，有時(shí)為了使焊縫有較好的質(zhì)量，在焊絲中也加入其他合金元素，一般對(duì)氣焊絲的要求有：（1）焊絲的化學(xué)成分應(yīng)基本與焊件母材的化學(xué)成分相匹配，焊縫有足夠的力學(xué)性能和其他性能；（2）焊絲的熔點(diǎn)應(yīng)等于或略低于被焊金屬的熔點(diǎn)。（3）焊絲應(yīng)能保證必要的焊接質(zhì)量，如不產(chǎn)生氣孔、缺陷；（4）焊絲熔化時(shí)應(yīng)平穩(wěn)，不應(yīng)有強(qiáng)烈的飛濺或蒸發(fā)，焊絲表面應(yīng)潔凈，無(wú)油脂、銹蝕和油漆等污物。二、氣焊熔劑氣焊過(guò)程中，被加熱后的熔化金屬極易與周圍空氣中氧或火焰中的氧化合生成氧化物，使焊縫中產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷。為了防止金屬的氧化并消除已經(jīng)形成的氧化物，在焊接有色金屬、鑄鐵和不銹鋼等材料時(shí)，必須采用氣焊熔劑。氣焊過(guò)程中，氣焊熔劑是直接加入到熔池內(nèi)的，在高溫下熔劑熔化與熔池內(nèi)的金屬氧化物或非金屬夾雜物相互作用形成熔渣，浮在焊接熔池表面，覆蓋著熔化的焊縫金屬，從而可以防止熔池金屬的氧化，并改善焊縫金屬的性能。在氣焊時(shí)，也可以把需要滲入的合金元素粉末混合在熔劑中加入熔池，達(dá)到過(guò)渡合金元素的目的。為使氣焊熔劑起到應(yīng)有的作用，對(duì)氣焊熔劑有以下要求：（1）熔劑應(yīng)具有很強(qiáng)的反應(yīng)能力，能迅速溶解某些氧化物和某些高熔點(diǎn)的化合物，生成低熔點(diǎn)和易揮發(fā)的化合物；（2）熔劑在熔化后應(yīng)粘度小，流動(dòng)性好，形成熔渣的熔點(diǎn)和密度應(yīng)比母材和焊絲低，熔渣在焊接過(guò)程中浮于熔池表面，而不停留在焊縫金屬中；（3）熔劑應(yīng)能減少熔化金屬的表面張力，使熔化的焊絲與母材更容易熔合；（4）熔化的熔劑在焊接過(guò)程中，不應(yīng)析出有毒氣體，不應(yīng)對(duì)焊接接頭有腐蝕等副作用；(5)焊接后的熔渣容易被清除。氣焊熔劑按所起的作用不同，可分為化學(xué)反應(yīng)熔劑和物理溶解熔劑兩大類。由于不同的金屬在焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同性質(zhì)的氧化物必須選擇相應(yīng)的熔劑。3.2焊接火焰及一般氣焊操作技術(shù)一、氣焊的火焰用來(lái)加熱、熔化焊件和填充金屬(焊絲)進(jìn)行焊接的熱源，焊接的氣流又是熔化金屬的保護(hù)介質(zhì)。焊接火焰直接影響到焊接質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率，氣焊時(shí)要求焊接火焰應(yīng)有足夠的溫度，體積要小，焰心要直，熱量要集中；還應(yīng)要求焊接火焰具有保護(hù)性，以防止空氣中的氧、氮對(duì)熔渝和熔池的氧化和污染。乙炔與氧混合燃燒形成的火焰，稱為氧—乙炔焰。氧—乙炔焰具有很高的溫度(約3200℃)，加熱集中，因此，是氣焊中主要采用的火焰。乙炔在氧氣中的燃燒過(guò)程可以分為兩個(gè)階段，首先乙炔在加熱作用下被分解為碳和氫，接著碳和混合氣中的氧發(fā)生反應(yīng)生成一氧化碳，形成第一階段的燃燒；隨后是依靠空氣中的氧進(jìn)行的第二階段的燃燒，這時(shí)氧化碳和氫氣分別與氧發(fā)生反應(yīng)分別生成二氧化碳和水。上述的反應(yīng)釋放熱量，即乙炔在氧氣中的燃燒過(guò)程是一個(gè)放熱的過(guò)程。氧—乙炔火焰根據(jù)氧氣與乙炔的混合比例不同，可分為中性焰、碳化焰和氧化焰三種類型，其構(gòu)造和形狀詳見(jiàn)圖3.7。（1）中性焰當(dāng)氧氣與乙炔的混合比值為1.1-1.2時(shí)，此時(shí)乙炔可以充分燃燒，燃燒后的氣體中既無(wú)過(guò)剩的氧又無(wú)游離的碳，這種火焰稱為中性焰。中性焰熱量集中，溫度可達(dá)3050一3150℃，它是由焰心、內(nèi)焰和外焰三部分組成的。中性焰的焰心呈尖錐形，色白而明亮，輪廓清楚。它是由氧氣和乙炔組成的，乙炔在熱作用下分解為碳和氫，碳質(zhì)的微粒分布在焰心的外圍，形成一層碳粒層。熾熱的碳粒發(fā)出明亮的白光，使焰心形成光亮而清晰的輪廓。但焰心溫度較低，一般只有800一1200℃，而且存在著游離的碳，具有很強(qiáng)的滲碳性，所以不能用來(lái)焊接。內(nèi)焰主要是由乙炔的不完全燃燒產(chǎn)物，即來(lái)自焰心的碳和氫氣與氧氣燃燒的生成物一氧化碳和氫氣所組成。內(nèi)焰位于碳素微粒層外面，呈藍(lán)白色，有深藍(lán)色線條。內(nèi)焰處在焰心前2—4mm部位，燃燒最激烈，溫度最高，可達(dá)3100一3150℃。這個(gè)區(qū)域最適合于焊接。外焰處在內(nèi)焰的外部，與內(nèi)焰沒(méi)有明顯的界限，顏色從淡紫色逐漸向橙黃色變化，未反應(yīng)完的一氧化碳和氫與空氣中的氧充分燃燒，已有大量的空氣侵入，具有一定的氧化性，溫度也較低，只有1200-2500℃℃左右，而且熱量不集中，故不適合焊接。中性焰的構(gòu)造和溫度分布，詳見(jiàn)圖3.8。（2）碳化焰當(dāng)氧氣與乙炔的混合比＜1時(shí)，所得到的火焰為碳化焰，這種火焰的氣體中尚有部分乙炔未燃燒。碳化焰是由焰心、內(nèi)焰和外焰三部分組成。碳化焰焰心較長(zhǎng)，呈藍(lán)白色。內(nèi)焰呈淡藍(lán)色，它的長(zhǎng)度與碳化焰內(nèi)乙炔的含量有關(guān)，乙炔過(guò)剩量較多時(shí)，則內(nèi)焰就較長(zhǎng)；乙炔過(guò)剩量較少時(shí)，內(nèi)焰就短小。外焰帶有橘紅色，除了由水蒸氣，二氧化碳，氧及氮組成外，還有部分碳素微粒。碳化焰三層火焰之間沒(méi)有明顯輪廓。碳化焰的最高溫度為2700-3000℃。由于在碳化焰中有過(guò)剩的乙炔，它可以分解為氫氣和碳，在焊接碳鋼時(shí)，火焰中游離狀態(tài)的碳會(huì)滲到熔池中，增高焊縫的含碳量，使焊縫金屬的強(qiáng)度提高而使其塑性降低。此外．過(guò)多的氫會(huì)進(jìn)入熔池，促使焊縫產(chǎn)生氣孔和裂紋。因而碳化焰不能用于焊接低碳鋼及低合金鋼。但輕微的碳化焰應(yīng)用較廣，可用于焊接高碳鋼、中合金鋼、高合金鋼、鑄鐵、鋁和鋁合金等材料。（3）氧化焰當(dāng)氧氣與乙炔的混合比值大于1.2時(shí)，得到的火焰稱為氧化焰。它燃燒后的氣體火焰中，仍有部分過(guò)剩的氧，在尖形焰心外面形成了一個(gè)有氧化性的富氧區(qū)。氧化焰也是由焰心、內(nèi)餡和外餡三部分組成，焰心短而尖，因?yàn)檠嫘耐鈬鷽](méi)有碳粒層，所以顏色較淡，輪廓不太明顯，內(nèi)焰很短，幾乎看不到，外焰呈藍(lán)色，火焰挺直，燃燒時(shí)發(fā)出急劇的“嘶嘶”聲。氧化焰的長(zhǎng)度取決于氧氣的壓力和火焰中氧氣的比例，氧氣的比例越大，則整個(gè)火焰就越短，噪聲也就越大。氧化焰的最高溫度可達(dá)3100一3400℃左右。由于氧氣的供應(yīng)量較多，使整個(gè)火焰具有氧化性。如果焊接一般碳鋼時(shí)，采用氧化焰就會(huì)造成熔化金屬的氧化和合金元素的燒損，使焊縫金屬氧化物和氣孔增多，并增強(qiáng)熔池的沸騰現(xiàn)象，從而較大地降低焊接質(zhì)量，所以，一般材料的焊接，絕不能采用氧化焰。但在焊接黃銅和錫青銅時(shí)，利用輕微的氧化焰的氧化性，生成的氧化物薄膜覆蓋在熔池表面，可以阻止鋅、錫的蒸發(fā)。氣割時(shí)，通常使用氧化餡。（a）碳化焰（b）中性焰（c）氧化焰圖3.7氧—乙炔火焰以上敘述的中性焰、碳化焰和氧化焰，因其性質(zhì)不同，適用于不同性質(zhì)的金屬材料焊接。根據(jù)不同的金屬材料選擇相適應(yīng)的不同性質(zhì)的火焰，是獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良焊縫的最基本保證。常用金屬材料氣焊時(shí)火焰種類的選擇詳見(jiàn)表3.1。表3.1常用金屬材料氣焊火焰的選擇焊件材料應(yīng)用火焰焊件材料應(yīng)用火焰低碳鋼中碳鋼低合金鋼高碳鋼高速鋼錳鋼鉻不銹鋼鉻鎳不銹鋼鍍鋅鐵皮中性焰或輕微碳化焰中性焰或輕微碳化焰中性焰輕微碳化焰碳化焰或輕微氧化焰中性焰或輕微碳化焰中性焰或輕微碳化焰輕微碳化焰灰鑄鐵紫銅錫青銅黃銅鋁及其合金鉛、錫蒙乃爾合金鎳硬質(zhì)合金碳化焰或輕微碳化焰中性焰輕微氧化焰氧化焰中性焰或輕微碳化焰中性焰或輕微碳化焰碳化焰碳化焰或輕微碳化焰碳化焰一、操作技術(shù)（1）焊接火焰的點(diǎn)燃首先打開(kāi)乙炔調(diào)節(jié)閥，同時(shí)打開(kāi)氧氣調(diào)節(jié)閥，放出氧氣和乙炔的混合氣，用火柴、打火槍或電火花等明火均可點(diǎn)燃焊接火焰。注意點(diǎn)火時(shí)必須要有適量的氧氣，單純的乙炔點(diǎn)燃會(huì)冒黑煙。（2）焊接火焰的熄滅首先關(guān)閉乙炔調(diào)節(jié)閥，然后再關(guān)閉氧氣調(diào)節(jié)閥，即熄滅焊接火焰。如果先關(guān)閉氧氣調(diào)節(jié)閥，會(huì)冒煙或產(chǎn)生回火現(xiàn)象。注意氧氣和乙炔調(diào)節(jié)閥關(guān)閉不要過(guò)緊(以不漏氣即可)，以防磨損，降低焊炬的使用壽命。（3）火焰的調(diào)節(jié)剛點(diǎn)燃的火焰通常為碳化焰。然后根據(jù)所焊材料的性質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，如選用中性焰調(diào)節(jié)方法如下：把點(diǎn)燃的碳化焰，逐漸增加氧氣，直到內(nèi)焰與外焰沒(méi)有明顯的界限為止，即為中性焰。如果再增加氧氣或減少乙炔，就能得到氧化焰。（4）在整個(gè)焊接過(guò)程中，始終要注意火焰性質(zhì)的變化，并及時(shí)調(diào)節(jié)。（5）火焰能率是指單位時(shí)間內(nèi)可燃?xì)怏w(乙炔)的消耗量。其物理意義是單位時(shí)間內(nèi)可燃?xì)怏w所提供的能量?；鹧婺苈蕬?yīng)根據(jù)焊件的厚度，母材的熔點(diǎn)和導(dǎo)熱性及焊縫的空間位置來(lái)選擇。如果焊接較厚的焊件、熔點(diǎn)較高的金屬、導(dǎo)熱性較好的銅、鋁及其合金時(shí)，就要選用較大的火焰能率，才能保證焊件焊透；反之，在焊接薄板時(shí)，為防止焊件被燒穿，火焰能率應(yīng)適當(dāng)減少。平焊時(shí)可選用稍大的火焰能率，以提高生產(chǎn)率。立焊、橫焊、仰焊時(shí)火焰能率要適當(dāng)減小，以免熔滴下墜造成焊瘤。在實(shí)際生產(chǎn)中，在保證焊接質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量選擇較大的火焰能率（6）焊嘴的傾斜角是指焊嘴中心線與焊件平面之間的夾角。焊嘴的傾斜角度的大小主要是根據(jù)焊嘴的大小，焊件的厚度，母材的熔點(diǎn)和導(dǎo)熱性及焊縫空間位置等因素來(lái)確定的。當(dāng)焊嘴傾斜角大時(shí)，因火焰集中，熱量損失小，故焊件得到的熱量多，升溫快；若焊嘴傾斜角小，因火焰分散，熱量敬失多，焊件受熱少，升溫就慢。因此，在焊接厚度大、熔點(diǎn)高、導(dǎo)熱性好的工件時(shí)，焊嘴傾角就要大些；反之，在焊接厚度小、熔點(diǎn)低、導(dǎo)熱性能差的工件時(shí)，焊嘴的傾角就要小一些。在氣焊過(guò)程中，焊嘴的傾斜角度還應(yīng)根據(jù)施焊情況進(jìn)行變化。如在焊接開(kāi)始時(shí)，為了使焊件盡快加熱形成熔他，焊嘴的傾角就要大一些，有時(shí)甚至達(dá)80o一90o熔池形成后，要迅速改變傾角，進(jìn)行正常焊接。當(dāng)焊接結(jié)束時(shí)，焊件溫度較高，為了填滿熔池和防止收尾處過(guò)熱，這時(shí)就要使焊嘴傾角小一些，同時(shí)將火焰上下晃動(dòng)，交替地使焊絲和熔池加熱，直到填滿熔池為止。如圖3.9所示為焊嘴傾角與焊件厚度的關(guān)系。圖3.9焊嘴傾角與焊件厚度的關(guān)系（7）焊接速度的快慢直接影響焊縫的質(zhì)量。一般說(shuō)來(lái)，對(duì)于厚度大、熔點(diǎn)高的焊件，焊接速度要慢些，以避免產(chǎn)生未溶合的缺陷；而對(duì)于厚度薄、熔點(diǎn)低的焊件，焊接速度要快些，以避免產(chǎn)生燒穿和使焊件過(guò)熱而降低焊接質(zhì)量，因此，焊接速度的選擇要根據(jù)工件厚度及焊工的操作熟練程度，在保證焊接質(zhì)量的前提下，盡量提高焊接速度，以減少焊件的受熱程度，并提高生產(chǎn)率。（8）焊接過(guò)程中，焊槍除沿焊縫方向前進(jìn)外，還要根據(jù)所需焊縫的寬度作一定幅度的橫向擺動(dòng)。而焊絲除上述的兩個(gè)動(dòng)作外，還要不斷的向熔池送進(jìn)。焊炬和焊絲的動(dòng)作必須配合協(xié)調(diào)，使焊接坡口邊緣能很好的熔合，又不致使焊縫產(chǎn)生過(guò)燒和燒穿，并控制液體金屬的流動(dòng)，使焊縫成形良好，同時(shí)使液體金屬中各種非金屬雜質(zhì)和有害氣體能從熔池中排出，得到優(yōu)質(zhì)的焊縫。焊槍和焊絲的運(yùn)動(dòng)包括三種動(dòng)作：沿焊縫的縱向移動(dòng)，不斷地熔化工件和焊絲，形成焊縫；焊炬沿焊縫作橫向擺動(dòng)，充分加熱焊件，使液體金屬攪拌均勻，得到致密好的焊縫，在一般情況下，板厚增加，橫向擺動(dòng)幅度應(yīng)增大；焊絲在垂直焊縫的方向送進(jìn)，并作上下移動(dòng)，調(diào)節(jié)熔池的熱量和焊絲的填充量。焊槍和焊絲的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，使焊縫金屬熔透、均勻，又能夠避免焊縫出現(xiàn)燒穿或過(guò)熱等缺陷，從而獲得優(yōu)質(zhì)、美觀的焊縫。（9）接頭與收尾：焊接中途停頓后，又在焊縫停頓處重新起焊和焊接時(shí)，把與原焊縫重疊部分稱為接頭。得到焊縫的終端時(shí)，結(jié)束焊接的過(guò)程稱為收尾。接頭時(shí)，應(yīng)用火焰把原熔池重新加熱至熔化形成新的熔池后，再填入焊絲重新開(kāi)始焊接，并注意焊絲熔滴應(yīng)與熔化的原焊縫金屬充分熔合。接頭時(shí)要與前焊縫重疊5—10mm．在重疊處要注意少加或不加焊絲，以保證焊縫的高度合適相接頭處焊縫與原焊縫的圓滑過(guò)渡。收尾時(shí)，由于焊件溫度較高，散熱條件也較差，所以應(yīng)減小焊嘴的傾角和加快焊接速度，并應(yīng)多加一些焊絲，以防止熔池面積擴(kuò)大，避免燒穿，收尾時(shí)應(yīng)注意使火焰抬高，并慢慢離開(kāi)熔池，直至熔池填滿后，火焰才能離開(kāi)?？傊瑲夂甘瘴矔r(shí)要掌握好傾角小、焊速增、填絲快、熔池滿的要領(lǐng)。4.1手工電弧焊的原理及應(yīng)用一、什么是手工電弧焊（1）電弧持久的強(qiáng)烈的發(fā)光發(fā)熱的放電現(xiàn)象。也可以說(shuō)是一種局部氣體的導(dǎo)電現(xiàn)象。在一般情況下，氣體是不導(dǎo)電的，要使兩電極間氣體連續(xù)放電，就必須使兩電極間的氣體介質(zhì)能連續(xù)不斷地產(chǎn)生足夠多的帶電粒子(電子、正離子)，使氣體呈現(xiàn)導(dǎo)電性。同時(shí)在兩電極間加上足夠高的電壓，使電子、正離子在電場(chǎng)作用下向兩極作定向運(yùn)動(dòng)。這樣，在兩電極的氣體中就能不斷通過(guò)較大的電流，形成了連續(xù)燃燒的電弧，如圖4-1所示。電弧放電時(shí)，一方面產(chǎn)生高熱，同時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)光。二者在工業(yè)上都得到應(yīng)用。電弧的高熱，可用以進(jìn)行電弧切割、碳弧氣刨以及電弧焊接等，電弧的強(qiáng)光能照明(如探照燈)，或用弧光燈放映電影等。（2）手工電弧焊利用電弧作為熱源熔化焊條和母材形成焊縫的一種手工操作的焊接方法。電弧溫度可達(dá)6000-80000二、應(yīng)用應(yīng)用范圍最大，適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)效率低。適用于焊接單件、小批的產(chǎn)品。焊接短的、不規(guī)則的各種空間位置及不易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化的場(chǎng)合。工件厚度1.5mm以上。4.2手工電弧焊的主要設(shè)備、材料與選用方法一、焊接電源電源是在電路中用來(lái)向負(fù)強(qiáng)供給電能的裝置，而手工電弧焊電源即是在焊接回路中為焊接電弧提供電能的設(shè)備。為區(qū)別于其它的電源，這類電源稱為弧焊電源。常用的弧焊電源有弧焊發(fā)電機(jī)、弧焊變壓器和弧焊整流器。手工電弧焊電源按產(chǎn)生的電流種類，可分為交流電源和直流電源兩大類。交流電源有弧焊變壓器。直流電源有弧焊發(fā)電機(jī)和弧焊整流器兩種。（1）弧焊變壓器弧焊變壓器可將交流電網(wǎng)的交流電變成適用于焊條電弧焊的低壓交流電。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、易于維修、價(jià)格便宜、無(wú)磁偏吹、噪聲小等。缺點(diǎn)是不能用堿性低氫型焊條焊接。常用的弧焊變壓器有BX1-300、BX1-330、BX3—500、BX2—500等型號(hào)。（2）直流弧焊發(fā)電機(jī)直流弧焊發(fā)電機(jī)一種是電動(dòng)機(jī)和特種直流發(fā)電機(jī)的組合體；另一種是柴油(汽油)機(jī)和特種直流發(fā)電機(jī)的組合體，用以產(chǎn)生適用于焊條電弧焊的直流電。其優(yōu)點(diǎn)是焊接電弧穩(wěn)定。輸出電流脈動(dòng)小，受網(wǎng)路電壓波動(dòng)的影響小、過(guò)載能力強(qiáng)，是以前應(yīng)用最多的直流弧焊電源。由于旋轉(zhuǎn)式直流弧焊發(fā)電機(jī)造價(jià)高、耗電大、噪聲大、空載損耗大等缺點(diǎn)，已被原機(jī)械工業(yè)部于1992年起宣布為淘汰產(chǎn)品。現(xiàn)應(yīng)用的弧焊發(fā)電機(jī)主要有AXC一160、AXC一200等柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)直流弧焊發(fā)電機(jī)組，AXD系列直流弧焊發(fā)電機(jī)，AXH型越野汽車焊接工程車。（3）弧焊整流器弧焊整流器是把交流電經(jīng)整流裝置整流變?yōu)橹绷麟姷幕『鸽娫?，與直流弧焊發(fā)電機(jī)相比，其優(yōu)點(diǎn)是噪聲小、空載損耗小，隨著整流元件質(zhì)量的提高，弧焊整流器的性能已接近弧焊發(fā)電機(jī)水平，使用日益增多。缺點(diǎn)是過(guò)載能力小，使用和維護(hù)要求較高等。常用的弧焊流整器有：ZX一150、250、300、400等硅弧焊整流器，ZX3系列弧焊整流器，ZX5系列晶閘管式弧焊整流器，ZX7系列逆變弧焊整流器等。表4.1三種弧焊電源的特點(diǎn)比較電源比較弧焊發(fā)電機(jī)弧焊變壓器弧焊整流器電流種類直流交流直流電弧穩(wěn)定性好差較好磁偏吹較大小較大構(gòu)造與維修較復(fù)雜簡(jiǎn)單較簡(jiǎn)單噪聲大很小很小供電三相單相三相功率因素高小較小效率低高較高空載損耗較大小較小成本高低較高質(zhì)量大較小較小電流調(diào)節(jié)方法不能遙控不能遙控可遙控弧焊電源型號(hào)按GBl0249—88《電焊機(jī)型號(hào)編制方法》規(guī)定編制。型號(hào)采用漢語(yǔ)拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字表示。型號(hào)的編排次序及含義如圖4.2所示。圖4.2電源型號(hào)的編排次序及含義<,SPANlang=EN-US>,,,,,例：AX—320型——具有陡降外特性的弧焊發(fā)電機(jī)，額定焊接電流為320A。BXl—300型——具有陡降外特性的弧焊變壓器，額定焊接電流為300A。ZX5—400型——具有陡降外特性的晶閘管式弧焊整流器，額定焊接電流為400A。ZX7—400型——具有陡降外特性的變頻式弧焊整流器額定焊接電流為400A。二、工具和輔具為了保證焊接過(guò)程的順利進(jìn)行，保障焊工的安全，手工電弧焊時(shí)必須備有相應(yīng)的各種工具，如：焊鉗、電纜線及焊接電纜線快速接頭等。（1）焊鉗：焊鉗的作用是夾持焊條和傳導(dǎo)焊接電流。焊鉗應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性，不易發(fā)熱、質(zhì)量輕、夾持焊條牢固及裝換焊條方便。焊鉗如圖4.3所示。使用時(shí)，鉗口上的焊渣要經(jīng)常清除，以減小電阻，降低熱量，延長(zhǎng)其使用壽命。（2）電纜線：電纜線是連接焊機(jī)與焊鉗和焊機(jī)與焊件的導(dǎo)線，其作用是傳導(dǎo)焊接電流。電纜線應(yīng)柔軟，容易彎曲，具有良好的導(dǎo)電性能，外表應(yīng)有良好的絕緣層。電纜線外皮如有燒損，應(yīng)立即用絕緣膠布包扎好或更換，以避免觸電事故。電纜線截面積的大小應(yīng)根據(jù)焊接電流的大小和導(dǎo)線長(zhǎng)度選擇。（3）焊接電纜線快速接頭：電纜線快速接頭是一種快速方便地連接焊接電纜線的裝置。采用導(dǎo)電性好并具有——定強(qiáng)度的鍛制黃銅加工而成．并在外面套上氯丁橡膠護(hù)套，可保證接線處接觸良好和安全可靠。（4）敲渣錘和鋼絲刷：敲渣錘和鋼絲刷的作用主要是清理焊縫表面．焊縫層間的焊渣及焊件上的鐵銹、油污。錘的兩端可根據(jù)實(shí)際情況磨成圓錐形或扁鏟形等。見(jiàn)圖4.5所示。（5）地線夾：為保證焊機(jī)輸出導(dǎo)線與工件可靠地連接，可采用地線夾連接，地線夾的形狀如圖4.5所示。（6）面罩及黑玻璃：面罩是用以防止焊接時(shí)的飛濺金屬、強(qiáng)烈弧光．熔池和焊件的高溫對(duì)焊工面部及頸部灼傷的一種遮蔽工具。有手持式和頭戴式兩種，見(jiàn)圖4.5。黑玻璃又稱護(hù)目玻璃，其作用是減弱弧光的強(qiáng)度，并過(guò)濾紅外線和紫外線使焊工在操作時(shí)既能觀察熔池，又能免受弧光灼傷。黑玻璃按其顏色探淺分為6個(gè)型號(hào)，即7～12號(hào)。號(hào)數(shù)越大，顏色越深。玻璃型號(hào)一般根據(jù)焊工視力情況、焊接電流大小和工作時(shí)間(白天或晚亡)選擇。如視力好、使用焊接電流大、晚上焊接，則黑玻璃號(hào)數(shù)應(yīng)大些，反之則選小些。為防止黑玻璃片被飛濺金屬損壞，必須在黑玻璃片的前后各放一塊白玻璃，前向的白玻璃片根據(jù)金屬飛濺的情況可隨時(shí)更換。三、材料電焊條：在手工電弧焊中，焊條作為電極與母材金屬間產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的電弧，以提供熔化焊所必須的熱量；同時(shí)．焊條又作為填充金屬加到焊縫中去。因此，焊條對(duì)于焊接過(guò)程的穩(wěn)定和焊縫力學(xué)性能等的好壞，都有較大的影響。下面介紹焊條的組成物及其作用；焊條的分類、型號(hào)、規(guī)格以及它的質(zhì)量鑒別和保管等。涂有藥皮的供手弧焊用的熔化電極稱為焊條。它由焊芯和藥皮兩部分組成。通常焊條引弧端有倒角，藥皮被除去一部分，露出焊芯端頭。有的焊條引弧端涂有黑色引弧劑，引弧更容易。在靠近夾持端的藥皮上印有焊條型號(hào)。（1）焊芯：作為電極產(chǎn)生電??；焊芯在電弧的作用下熔化后，作為填充金屬與熔化了的母材混合形成焊縫。（2）藥皮：涂敷在焊芯表面的有效成分稱為藥皮。藥皮的作用：(1)穩(wěn)弧作用焊條藥皮中含有穩(wěn)弧物質(zhì)，可保證電弧容易引燃和燃燒穩(wěn)定。(2)保護(hù)作用焊條藥皮熔化后產(chǎn)生大量的氣體籠罩著電弧區(qū)和熔池、基本上能把熔化金屬與空氣隔絕開(kāi)，保護(hù)熔融金屬，熔渣冷卻后在高溫焊縫表面上形成渣殼，可防止焊縫表面金屬不被氧化并減緩焊縫的冷卻速度，改善焊縫成形。(3)冶金作用藥皮中加有脫氧劑和合金劑，通過(guò)熔渣與熔化金屬的化學(xué)反應(yīng)，可減少氧、硫等有害物質(zhì)對(duì)焊續(xù)金屬的危害．使焊縫金屬獲得符合要求的力學(xué)性能。(4)滲合金由于電弧的高溫作用，焊縫金屬中所含的某些合金元素被燒損(氧化或氮化)，這樣會(huì)使焊縫的力學(xué)性能降低。通過(guò)在焊條藥皮中加入鐵合金或純合金元素，使之隨藥皮的熔化而過(guò)渡到焊縫金屬中去、以彌補(bǔ)合金元素?zé)龘p和提高焊縫金屬的力學(xué)性能。(5)改善焊接的工藝性能通過(guò)調(diào)整藥皮成分．可改變藥皮的熔點(diǎn)和凝固溫度，使焊條末端形成套筒，產(chǎn)生定向氣流，有利于熔滴過(guò)渡，可適應(yīng)各種焊接位置的需要。焊條根據(jù)藥皮熔化后的熔渣特性分類可分為：堿性焊條和酸性焊條.焊條的選用原則是：（1）對(duì)于承受靜載荷或一般載荷的焊件和結(jié)構(gòu)，通常選用抗拉強(qiáng)度與母材相等的焊條，這就是等強(qiáng)度原則。（2）焊接在特殊環(huán)境下工作的焊件或結(jié)構(gòu)(如要求耐磨、耐腐蝕，在高溫或低溫下具有較高的力學(xué)性能等)，則應(yīng)選用能保證熔敷金屬性能與母材相近的焊條，這就是等同性原則。（3）根據(jù)工件或焊接結(jié)構(gòu)的工作條件和特點(diǎn)來(lái)選擇焊條叫等條件原則。如焊接需承受動(dòng)裁荷或種擊載荷的結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用熔敷金屬?zèng)_擊韌度較高的堿性焊條。反之焊一般結(jié)構(gòu)時(shí)，可選酸性焊條。4.3低碳鋼的焊接性與技能實(shí)訓(xùn)由于低碳鋼含碳量較小，故其焊接性較好。焊接低碳鋼時(shí)，一般不需要采用特殊的工藝措施，對(duì)焊接電源沒(méi)有特殊要求。低碳鋼一般不需要焊前預(yù)熱。低碳鋼焊后一般不要進(jìn)行熱處理，但當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度較大或壁厚大于36mm時(shí)．焊后可采用一定的退火處理。低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接時(shí)，主要根據(jù)鋼材的力學(xué)性能選擇相應(yīng)強(qiáng)度等級(jí)的焊條。一、手工電弧焊操作方法：設(shè)備連接如圖4.6所示。圖4.6設(shè)備的連接（1）引?。阂》椒ㄓ袃煞N：一種叫劃擦法，一種叫直擊法。對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)劃擦法易于掌握?？墒沁@種方法掌據(jù)不當(dāng)時(shí)，容易損壞焊件表面，特別是在狹窄的地方焊接或焊件表面不允許損傷時(shí)，就不如直擊法好。初學(xué)直擊法較難掌握，一般容易發(fā)生藥皮大塊脫落、電弧熄滅或焊條粘住焊件的現(xiàn)象。這是因?yàn)槌鯇W(xué)時(shí)手腕動(dòng)作不熟練，沒(méi)有掌握好焊條離開(kāi)焊件時(shí)的速度和距離。如果動(dòng)作較快，焊條提得太高，就不能引燃電弧或電弧只燃燒一瞬間就熄滅。如果動(dòng)作太慢，焊條提得太低，就可能使焊條與焊件粘在一起，造成焊接回路的短路現(xiàn)象。所以在引弧時(shí)，手腕的動(dòng)作必須靈活、準(zhǔn)確，才能避免這些現(xiàn)象。劃擦法：動(dòng)作似劃火柴，先將焊條末端對(duì)準(zhǔn)焊縫，然后將手腕扭轉(zhuǎn)一下，使焊條在焊件表面上輕微劃擦一下(劃擦長(zhǎng)度為20毫米左右，并應(yīng)落在焊縫范圍內(nèi))，然后手腕扭平，將焊條提起約3—4毫米，將弧長(zhǎng)保持在與所用焊條直徑相適應(yīng)的范圍內(nèi)。直擊法：先將焊條末端對(duì)準(zhǔn)焊縫，然后將手腕放下，輕輕碰一下焊件，隨后即將焊條提起約3—4毫米。產(chǎn)生電弧后，迅速放平手腕，使弧長(zhǎng)同樣保持在與所用焊條直徑相適應(yīng)的范圍。(2)運(yùn)條方法：電弧引燃后，焊條要有三個(gè)基本方向的運(yùn)動(dòng)才能使焊縫良好成形。這三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)是：朝著熔池方向作逐漸送進(jìn)動(dòng)做作；橫向擺動(dòng)；沿著焊接力向逐漸移動(dòng)。在電弧高溫作用下，焊條要不斷熔化，形成焊縫金屬。為了保持弧長(zhǎng)的穩(wěn)定，就必須不斷向熔池送進(jìn)焊條。顯然只有送進(jìn)焊條的速度與焊條熔化的速度一致時(shí)，弧長(zhǎng)才能保持穩(wěn)定。若送進(jìn)速度過(guò)快，則會(huì)位弧長(zhǎng)變短，以致把電弧壓死，若送進(jìn)速度過(guò)慢，則弧長(zhǎng)變大，弧長(zhǎng)的來(lái)回變化易產(chǎn)生氣孔、夾渣，且會(huì)引起焊接電流的漂移?；￠L(zhǎng)的變化還會(huì)造成電弧電壓的變化，從而使焊縫寬窄不均勻。焊條沿焊接方向移動(dòng)的過(guò)程是逐漸熔填金屬的焊接過(guò)程。焊條在這個(gè)方向移動(dòng)的速度快慢，對(duì)焊縫質(zhì)量有很大影響。速度過(guò)快，電弧不能熔化足夠的焊條和焊件金屬，極易產(chǎn)生未焊透、末熔合及咬邊等缺陷。速度過(guò)慢，則造成金屬過(guò)熱、晶粒粗大、組織惡化、機(jī)械性能下降和焊瘤、饒穿等缺陷。移動(dòng)的速度不僅要合適，而且還要均勻，時(shí)快時(shí)慢會(huì)造成焊縫表面高低不平。橫向擺動(dòng)的目的是為了獲得一定寬度的焊縫。擺動(dòng)的范圍應(yīng)依據(jù)焊縫要達(dá)到的寬度來(lái)決定。橫向擺動(dòng)的一致性，擺動(dòng)頻率的均勻性是保證焊縫寬度均勻的前提，而橫向擺動(dòng)的線速度是不能均勻的，一般在焊縫兩側(cè)都要稍作停留，以填滿熔池，防止產(chǎn)生咬邊。運(yùn)條方法是從大量生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的焊條的各種擺動(dòng)手法。掌握的熟練程度，標(biāo)志著一個(gè)工人的操作技術(shù)水平。選擇運(yùn)條的方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)接頭形式、焊縫位置、坡口間隙、鈍邊厚度、焊件厚度、焊道層數(shù)以及焊接電流等多種因素來(lái)確定。（3）焊接過(guò)程:（4）焊縫的起頭、接頭與收尾a.起頭：焊縫的起頭是指剛剛開(kāi)始焊接的部分。起頭容易產(chǎn)生的缺陷主要有兩個(gè)方面：首先由于母材溫度低，因而熔池淺、窄、焊條熔化多，母材熔化少，極易造成焊縫成型窄而高，熔深不夠，造成焊縫強(qiáng)度較低。其次是起頭時(shí)，焊條端部套筒形成不良，藥皮產(chǎn)生的氣體保護(hù)作用差，電弧氣氛中易侵入空氣，造成氣孔。因此，正確的起頭方法應(yīng)為：先在遠(yuǎn)離起頭部位約20毫米處引?。浑娀∫己?，平穩(wěn)地拉到起頭部位，適當(dāng)抬高電弧，對(duì)母材預(yù)熱；預(yù)熱一段時(shí)間后，迅速壓低電弧，建立熔池。b.接頭：焊縫的接頭，也是容易出現(xiàn)焊接缺陷的部位，如處理不當(dāng)，極易產(chǎn)生接頭過(guò)高或焊肉不夠高，以及氣孔、夾渣等缺陷。按焊縫接頭處收尾熔池的溫度分，有熱接和冷接兩種。熱接是指熔池尚未冷卻，還處在紅熱狀態(tài)時(shí)進(jìn)行連接。熱接的接頭焊縫平滑美觀，不易出現(xiàn)焊縫過(guò)高和未焊透等缺陷，但熱接要求焊工的換焊條動(dòng)作迅速熟練。初學(xué)不易掌握，在技術(shù)操作上有一定的難度。冷接是指熔池完全冷卻后接頭。冷接的要求基本同于起頭，只是要注意新建熔池的部位。要靠近原熔池焊接方向的部位。不要在原熔池中心建立熔池，這樣可避免焊縫接頭過(guò)高的缺陷產(chǎn)生。c.收尾：焊縫的收尾是指一條焊縫的收尾處。收尾處理不當(dāng)，極易產(chǎn)生弧坑、氣孔、火口裂紋等缺陷，造成應(yīng)力集中，強(qiáng)度降低，往往成為結(jié)構(gòu)破壞的起源點(diǎn)。生產(chǎn)中，有在收尾的地方如不填滿弧坑，這將是不允許存在的缺陷。收尾有幾種常用方法：劃圈收尾法：收尾時(shí)，焊條做圓圈運(yùn)動(dòng)，并逐漸抬高電孤，直至弧坑填滿后，方拉斷電弧。此法只適用非重要焊縫的中厚板焊縫收尾。反復(fù)斷弧收尾法：收尾時(shí)，把電弧熄滅后，待熔池溫度降低，其直徑變小后，再迅速點(diǎn)燃電弧。填充一定鐵水后，又迅速拉滅電弧，反復(fù)這個(gè)動(dòng)作，直至填滿弧坑。此法只適