焊工理論知識培訓(xùn)

焊工基礎(chǔ)知識培訓(xùn)緒論一、焊接的概念1、焊接Welding隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需要和科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，且焊接在工業(yè)中的應(yīng)用不斷提升，目前隨著焊接機(jī)器人的廣泛應(yīng)用，研究人員仍在深入研究焊接的本質(zhì)，繼續(xù)開發(fā)新的焊接方法，以進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量；焊接：兩種或兩種以上材質(zhì)(同種或異種),通過加熱或加壓或二者并用,來達(dá)到原子之間的結(jié)合而形成永久性連接的工藝過程叫焊接。

二、焊接方法的分類焊接釬焊熔焊壓焊火焰釬焊激光焊、電子束焊電弧焊電阻釬焊摩擦焊、鍛焊擴(kuò)散焊、冷壓焊氣焊感應(yīng)釬焊爆炸焊、高頻焊非熔化極熔化極氬弧焊MIG埋弧焊CO2氣體保護(hù)焊焊條電弧焊等離子弧焊熔化極鎢極氬弧焊TIG三、手工電弧焊手工電弧焊（簡稱手弧焊）是以手工操作的焊條和被焊接的工件做為兩個(gè)電極，利用焊條與焊件之間的電弧熱量熔化金屬進(jìn)行焊接的方法。1、手工電弧焊原理焊接過程：手工電弧焊由焊接電源、焊接電纜、焊鉗、焊條、焊件、電弧構(gòu)成回路，焊接時(shí)采用焊條和工件接觸引燃電弧，然后提起焊條并保持一定距離，在焊接電源提供合適電弧電壓和焊接電流下電弧穩(wěn)定燃燒，產(chǎn)生高溫，焊條和焊件局部加熱到融化狀態(tài)。焊條端部熔化的金屬和被熔化的焊件金屬熔合在一起，形成熔池。在焊接中，電弧隨焊條移動，熔池中的液態(tài)金屬逐步冷卻結(jié)晶后便形成焊縫，兩焊件被焊接在一起。手工電弧焊焊接過程在焊接中，焊條的焊芯熔化后以熔滴的形式向熔池過渡，同時(shí)焊條涂層產(chǎn)生一定量氣體和液態(tài)熔渣。產(chǎn)生的氣體充滿在電弧和熔池周圍，隔絕空氣。液態(tài)熔渣比液態(tài)金屬密度小，浮在熔池上面，從而起到保護(hù)熔池作用。熔池內(nèi)金屬冷卻凝固時(shí)熔渣也隨之凝固形成焊渣覆蓋在焊縫表面，防止高溫的焊縫金屬被氧化，并且降低焊縫的冷卻速度。在焊接過程中，液態(tài)金屬與液態(tài)熔渣和氣體間進(jìn)行脫氧、去硫、去磷、去氫等復(fù)雜的冶金反應(yīng)，從而使焊縫金屬獲得合適的化學(xué)成分和組織。2、電弧引燃方法電弧引燃的兩種方法：一是高頻高壓引弧法，主要用于鎢極惰性氣體保護(hù)焊中；二是接觸短路引弧法，用于手工電弧焊中，接觸短路引弧法的過程見下圖。3、焊接電弧的穩(wěn)定性影響焊接穩(wěn)定性的因素：1）焊工操作技術(shù)：如焊接操作中電弧長度控制不當(dāng)，將會產(chǎn)生斷?。?）弧焊電源：

a弧焊電源特性，符合電弧燃燒的要求時(shí)，穩(wěn)定性好，反之則差；

b弧焊電源的種類。直流焊接電源比交流弧焊電源的電弧穩(wěn)定性好；

c弧焊電源的空載電壓。越高引弧越容易，電弧燃燒的穩(wěn)定性越好，但空載電壓過高時(shí)對焊工人身安全不利。3）焊接電流：焊接電流大，電弧溫度高，電弧燃燒越穩(wěn)定；4）焊條涂層：焊條涂層中含電離電位較低的物質(zhì)（如鉀、鈉、鈣的氧化物）越多，氣體電離程度越好，導(dǎo)電性越強(qiáng)，則電弧燃燒越穩(wěn)定；5）電弧長度：電弧長度過短，容易造成短路；過長就會產(chǎn)生劇烈擺動，破壞焊接電弧穩(wěn)定性，而且飛濺大；6）焊接表面狀況、氣流、電弧偏吹等：表面不清潔，氣流，大風(fēng)，電弧偏吹等都會降低電弧燃燒穩(wěn)定性。4、電焊條（帶有涂層的供手工電弧焊使用的熔化電極）由焊芯和涂層組成，頭部為引弧端，尾部為夾持端，有一段無涂層的裸焊芯，便于焊鉗夾持和利于導(dǎo)電，見右圖1）焊芯：被涂層覆蓋的金屬芯，作用是導(dǎo)電，產(chǎn)生電弧，溶化后做為填充金屬與被熔化的母材融合形成焊縫2）涂層：壓涂在焊芯表面上的涂料層稱為涂層（又稱藥皮）其作用有：保護(hù)作用、冶金作用、改善焊接工藝性能其成分有：穩(wěn)弧劑、造渣劑、造氣劑、脫氧劑、合金劑、稀釋劑、粘結(jié)劑以及增塑劑焊條型號與牌號

焊條型號是國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的焊條代號。焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的碳鋼焊條和低合金鋼焊條，相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T5117-1995和GB/T5118-1995。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，碳鋼焊條型號由字母“E”和四位數(shù)字組成。如“E4301”，其含義如下：

在我國已公布的碳鋼焊條型號中，代表熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最小值的數(shù)字僅有“43”和“50”系列兩種。表4.2.1焊條用途類別與焊條牌號表示方法焊條牌號是焊條生產(chǎn)行業(yè)統(tǒng)一的焊條代號。表4.2.1為焊條用途不同的分類與對應(yīng)牌號。焊條牌號前的字母表示焊條類別，“×××”代表數(shù)字，前兩位數(shù)字代表焊縫金屬抗拉強(qiáng)度等級。末尾數(shù)字表示焊條的藥皮類型和焊接電流種類（表4.2.2）。表4.2.3列舉出部分常用碳鋼焊條型號與對應(yīng)的焊條牌號及數(shù)字含義。表4.2.2焊條牌號末尾數(shù)字與焊條藥皮類型及焊接電流種類之間的關(guān)系

表4.2.3部分常用碳鋼焊條型號與牌號對應(yīng)表焊條型號是根據(jù)熔敷金屬抗拉強(qiáng)度、藥皮類型、焊接位置、電流種類及極性劃分的，以便供用戶選焊條時(shí)參考。但同一種焊條型號可能有不同性能的幾種焊條牌號與之對應(yīng)，如J427和J427Ni屬于同一種焊條型號E4315。

在焊條藥皮中，如果含有以酸性氧化物(如氧化鈦、硅砂)為主的涂料成分，這種焊條稱為酸性焊條，如鈦鐵礦型焊條、鈦鈣型焊條、高鈦型焊條、氧化鐵型焊條和纖維素型焊條，如果含有以堿性氧化物(如氧化鈣)為主的涂料成分，這種焊條稱為堿性焊條，如含碳酸鹽和氟石為主的低氫型焊條。

酸性焊條和堿性焊條特性的比較：

1、酸性焊條藥皮組分氧化性強(qiáng)；而堿性焊條藥皮組分氧化性弱。

2、酸性焊條對水、銹產(chǎn)生氣孔的敏感性不大，焊條在使用前經(jīng)75~150℃烘焙1h；而堿性焊條對水、銹產(chǎn)生氣孔的敏感性較大，焊條在使用

前經(jīng)350~400℃烘焙1~2h。

3、酸性焊條電弧穩(wěn)定，可用交流或直流施焊；而堿性焊條由于藥皮中含有氟化物，惡化電弧穩(wěn)定性，必須用直流施焊，只有當(dāng)藥皮中加穩(wěn)弧劑后才可交，直流兩用。

4、酸性焊條焊接電流大；而堿性焊條焊接電流較小，較同規(guī)格的酸性焊條約小10%左右。

5、酸性焊條宜長弧操作；而堿性焊條宜短弧操作，否則易引起氣孔。

6、酸性焊條合金元素過渡效果差；而堿性焊條合金元素過渡效果好。

7、酸性焊條焊縫成形較好，熔深較淺；而堿性焊條焊縫成形尚好，容易堆高，熔深稍深。

8、酸性焊條熔渣結(jié)構(gòu)呈玻璃狀；而堿性焊條熔渣結(jié)構(gòu)呈結(jié)晶狀。

9、酸性焊條脫渣較方便；而堿性焊條坡口內(nèi)第1層脫渣較困難，以后各層脫渣較容易。

10、酸性焊條焊縫常、低溫沖擊性能一般；而堿性焊條焊縫常、低溫沖擊性能較高。

11、酸性焊條抗裂性能較差；而堿性焊條抗裂性能好。

12、酸性焊條焊縫中的含氫量高，易產(chǎn)生“白點(diǎn)”，影響塑性；而堿性焊條焊縫中的含氫量低。

5、焊接工藝與工藝技術(shù)1)常見的弧焊變壓器見右圖2)焊接接頭、坡口和焊縫a）焊接接頭（用焊接的方法連接的接頭叫焊接接頭）如圖所示，焊接接頭由三部分組成：焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū)焊縫是工件經(jīng)焊接后形成的結(jié)合部分，通常由熔化的母材和焊材組成。熱影響區(qū)是焊接過程中未熔化，但因受焊接熱量影響而發(fā)生金相組織和力學(xué)性能變化的區(qū)域。熔合區(qū)介于焊縫和熱影響區(qū)中間，是焊縫和母材交接過渡的區(qū)域，它剛好加熱到熔點(diǎn)和凝固溫度區(qū)間，處于半熔化狀態(tài)的部分。b）焊接接頭的形式焊接接頭的形式很多，其基本形式可分為四種：對接接頭、角接接頭、搭接接頭和T型接頭，如圖。其他類型的接頭有十字接頭、端接接頭、斜對接接頭、卷邊接頭、套管接頭鎖底對接接頭等（1）對接接頭：兩焊件表面構(gòu)成大于或等于135度，小于或等于180度夾角的接頭稱為對接接頭，它是各種焊接結(jié)構(gòu)中采用最多的一種接頭形式。對接接頭的盈利集中相對較小，能承受較大載荷。（2）角接接頭：兩焊件表面間構(gòu)成大于30度，小于135度的接頭稱為角接接頭，這種接頭承載能力很差，一般用于不重要的焊接結(jié)構(gòu)或箱形物體上。（3）搭接接頭：兩焊件部分重疊放置構(gòu)成的接頭稱搭接接頭。搭接接頭應(yīng)力分布不均勻，承載能力較低，但是由于搭接接頭焊前準(zhǔn)備和裝配工作簡單，焊后橫向收縮量也較小，因此在焊接結(jié)構(gòu)中仍然得到應(yīng)用。(4）T型接頭：一焊件的端面與另一焊件的表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭稱T型接頭。其承載能力低，應(yīng)力分布不均勻，但能承受各個(gè)方向力和力矩，在生產(chǎn)中應(yīng)用也很普遍c)焊接坡口的形式根據(jù)設(shè)計(jì)和工藝的需要，在焊件待焊部位加工并裝配成的一定幾何形狀的溝槽，稱為坡口。利用機(jī)械、火焰或電弧等方法加工坡口的過程稱為開坡口。坡口的形式很多，基本形式有I形坡口、V形坡口、X形坡口和U形坡口，如圖：d)焊縫根據(jù)不同的分類方法焊縫具有不同的形式。通常情況下，焊縫是以所在的空間位置，結(jié)合形式和焊縫連續(xù)情況進(jìn)行分類的。根據(jù)焊縫所在的空間位置的不同，焊縫可分為平焊縫、橫焊縫、立焊縫、仰焊縫四種形式，對相應(yīng)空間位置的焊縫的焊接分別稱為平焊、橫焊、立焊、仰焊，如圖：根據(jù)結(jié)合形式的不同，焊縫主要分為對接焊縫和角焊縫，另外還有塞焊縫和端接焊縫，下圖是對接焊縫各部分名稱和角接焊縫各部分名稱3）焊接工藝參數(shù)的選用（1）焊條的選擇

a、焊條型號的選擇：在焊縫金屬中，填充金屬約占50%~70%，因此焊條型號對焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能其重要作用。

b、焊條直徑的選擇，主要有以下幾個(gè)因素：焊件厚度，厚度越大，焊條直徑越大；焊縫位置，相同的板厚，平焊縫焊條直徑要大些，立焊縫最大不超過5mm，仰焊、橫焊焊條最大直徑不超過4mm，這樣形成較小熔池，減少熔化金屬下淌。焊接層數(shù)，多層焊道焊接時(shí)，第一層應(yīng)選用直徑較小的焊條，一般為2.5mm或3.2mm的焊條，這是因?yàn)榈谝粚雍笚l直徑過大時(shí)，焊條不能深入坡口根部而造成電弧過長，產(chǎn)生未焊透缺陷。下圖是焊條直徑與焊件厚度的關(guān)系（2）焊接電流的選擇焊接電流是手工電弧焊中最重要的參數(shù)。影響焊接電流大小的因素很多，如焊條直徑，焊條型號，涂層類型、焊接厚度、接頭形式、焊接位置、和焊道、焊層等，但主要是焊條直徑、焊接位置和焊道、焊層。a、焊條直徑與焊接電流的關(guān)系焊條直徑越大，熔化焊條所需熱量越多，所需焊接電流越大。每種直徑的焊條都有一個(gè)合適的焊接電流范圍，如圖焊接電流還可以根據(jù)下面的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：

I=(35~55)d

式中：I為焊接電流

d為焊條直徑b、焊接位置：在其他焊接條件相同情況下，平焊位置可選擇偏大的焊接電流，橫焊、立焊、仰焊的焊接電流應(yīng)小些，約小10%~20%。（3）電弧電壓手工電弧焊的電弧電壓與電弧長度成正比

（4）焊接速度

焊接過程中焊條沿焊接方向移動的速度，即單位時(shí)間內(nèi)完成的焊縫長度，稱為焊接速度。速度過快會造成行風(fēng)變窄，高低不平，形成未焊透，熔合不良等缺陷；如過慢則熱量輸入多，熱影響區(qū)變寬，接頭晶粒組大，力學(xué)性能降低，焊接變形加大，速度應(yīng)根據(jù)具體情況保持均勻適當(dāng)。4）手工電弧焊常用工具（1）防護(hù)用具

手工電弧焊焊工常用防護(hù)用品如右圖主要有：面罩（手持式又叫盾式和頭戴式又叫盔式之分）、工作服、焊工手套、護(hù)腳、工作鞋、口罩、平光眼鏡等面罩（2）焊工常用工具焊工常用工具有：焊鉗、焊接電纜、焊條保溫桶、敲渣錘和鋼絲刷、角向磨光機(jī)，以及扁鏟等焊鉗角向磨光機(jī)5）各種位置焊接操作1）引弧（手工電弧焊時(shí)引燃電弧的過程稱為引?。┏Ｓ玫囊》绞接謩澆烈》ê椭睋粢》?，如圖：a、劃擦法引弧的操作要領(lǐng)：先將焊條的末端對準(zhǔn)焊件，然后手腕扭轉(zhuǎn)一下，像劃火柴似的將焊條在焊件表面輕輕劃擦一下，引燃電弧，再迅速將焊條提起2-4mm，使電弧引燃，并保持電弧長度，使之穩(wěn)定燃燒。b、直擊法引弧的操作要領(lǐng)：將焊條末端對準(zhǔn)焊件，然后將手腕下彎，使焊條輕微碰一下焊件后迅速提起2-4mm，即引燃電弧，引弧后，手腕放平，使電弧長度保持在與所用焊條直徑適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，使電弧穩(wěn)定燃燒。2）平敷焊（在平焊位置上堆敷焊道的一種焊接操作方法）焊接操作時(shí)，焊工左手持面罩，右手握焊鉗，如右圖：焊條工作角（焊條軸線在和焊條前進(jìn)方向垂直的平面內(nèi)投影與工件表面間夾角）為90度。焊條前傾角+10度~+20度（正傾角表示焊條向前進(jìn)方向傾斜，負(fù)傾角表示向前進(jìn)方向的反方向傾斜）如下圖平敷焊操作圖平敷焊的焊條角度a、焊道的起頭起頭時(shí)焊件溫度較低，所以起點(diǎn)處熔深較淺?？稍谝『笙葘㈦娀∩晕⒗L，對起頭處預(yù)熱，然后再適當(dāng)縮短電弧進(jìn)行正式焊接。b、運(yùn)條在正常焊接時(shí)，焊條的運(yùn)動可分為三種基本運(yùn)動形式：沿焊條中心線向熔池送進(jìn)、沿焊接方向移動、焊條橫向擺動，如右圖c、運(yùn)條方法厚板在焊接時(shí)，為了獲得較寬的焊縫，焊條沿焊縫橫向做有規(guī)律的擺動，根據(jù)擺動規(guī)律的不同，通常有以下運(yùn)條方法：直線形運(yùn)條法。常用于I形坡口的對接平焊，多層焊的第一層焊道或多層多道焊直線往復(fù)運(yùn)條法。特點(diǎn)是焊接速度快、焊縫窄、散熱快，適用于薄板或接頭間隙較大的多層焊的第一道焊道。鋸齒形運(yùn)條法。焊接時(shí)，焊條末端作鋸齒形連續(xù)擺動和向前移動，并在兩邊稍停片刻，以防產(chǎn)生咬邊，這種方法容易掌握，生產(chǎn)應(yīng)用較多。月牙形運(yùn)條法。這種運(yùn)條方法熔池存在時(shí)間常，易于熔渣和氣體析出，焊縫質(zhì)量高。斜三角形運(yùn)條法。這種運(yùn)條方法能夠借助焊條的搖動來控制熔化金屬，促使焊縫成型良好，適用于T形接頭的平焊和仰焊以及開有坡口的橫焊。正三角形運(yùn)條法。這種方法一次能焊出較厚的焊縫斷面，不易夾渣，生產(chǎn)率高，適用于開坡口的對接接頭。正圓圈形運(yùn)條法。這種運(yùn)條方法熔池存在時(shí)間長，溫度高，便于熔渣上浮和氣體析出，一般只用于較厚焊件的平焊。斜圓圈形形運(yùn)條法。這種運(yùn)條方法有利于控制熔池金屬不下淌，適用于T形接頭的平焊和仰焊，對接接頭的橫焊。8字形運(yùn)條法。這種運(yùn)條方法能保證焊縫邊緣得到充分加熱，熔化均勻，保證焊透，適用于帶有坡口的厚板對接焊。d、焊道的連接（如圖四種方式）尾頭相接是以先焊焊道尾部接頭的連接方式，這種接頭應(yīng)用最多頭頭相接是從先焊焊道起頭處續(xù)焊接頭的連接方式，要求先焊焊道的起頭略前處引弧，并稍微拉長電弧，將電弧拉至起頭處，并覆蓋其端頭，帶起頭處焊平后再向反向移動。如下左圖。尾尾相接就是后焊焊道從接口的令一端引弧，焊到前焊道的結(jié)尾處，焊接速度略慢些，以填滿弧坑，然后以較快的焊接速度再向前焊一小段，熄弧。如下右圖。首尾相接是后焊焊道的結(jié)尾與先焊焊道的起頭相連接，利用結(jié)尾時(shí)的高溫重復(fù)熔化先焊焊道的起頭處，將焊道焊平后快速收尾。1是先焊焊道，2是后焊焊道e、焊道的收尾焊道的收尾就是一條焊道結(jié)束時(shí)如何収弧。常用的方法有以下三種：畫圈收尾法焊條移至焊道終點(diǎn)時(shí)，利用手腕動作使焊條尾端做圓圈運(yùn)動，直到填滿弧坑后再拉斷電弧，此法適用厚板焊接，薄板容易燒穿。反復(fù)斷弧收尾法焊條移至焊道終點(diǎn)時(shí)，反復(fù)在弧坑處熄弧---引弧多次，直至填滿弧坑，此法適用薄板和大電流焊接，但堿性焊不適合，易出現(xiàn)氣孔。回焊收尾法焊條移至焊道收尾處即停止，但不熄弧，適當(dāng)改變焊條角度，如右圖，由1位置轉(zhuǎn)到2位置，填滿弧坑后再轉(zhuǎn)到3位置，然后慢慢拉斷電弧，堿性焊條常用此法。3）平接對焊（在平焊位置上焊接對接接頭的一種操作方法）a、中厚板（3-6mm）I形坡口對接焊裝配及定位焊：焊接裝配時(shí)應(yīng)保證兩板對接處平齊，板厚時(shí)應(yīng)留有一定間隙，以保證焊透，間隙大小取決于板厚，見下表：焊接操作：焊縫的起點(diǎn)、連接、收尾和平敷焊相同b、薄板（2mm）平對接焊焊接時(shí)易燒穿、焊縫成形不良、焊后變形大，所以操作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：一是裝配間隙不超過0.5mm，剔除接頭處毛刺；二是定位焊縫應(yīng)短，近似點(diǎn)狀，間距應(yīng)小些；三是宜采用短弧快速直線或直線往復(fù)式運(yùn)條方式，防止燒穿；四是最好采用下坡焊，既是將焊件起頭處抬起15~20度；五是焊后進(jìn)行校正c、厚板平對接焊厚板焊接應(yīng)開坡口，以保證根部焊透。一般開V形、X形、U形坡口，采用多層焊或多層多道焊。下圖焊接方法：1是打底層（第一層）焊道，選用較小直徑焊條（一般為3.2mm）運(yùn)條方法視間隙大小而定，，間隙小時(shí)采用直線形運(yùn)條法，間隙大時(shí)采用直線往復(fù)運(yùn)條法，以防燒穿。

2是其它層焊道，用角向磨光機(jī)或扁鏟將焊渣清除干凈，選用4mm直徑焊條，第二層采用直線形或小鋸齒形運(yùn)條，其余各層采用鋸齒形運(yùn)條，擺動范圍逐漸加寬，注意各焊道不要太厚，以防熔渣流到熔池前面造成夾渣。多層多道焊時(shí)，每條焊道可采用直線形運(yùn)條法。d、單面焊雙面成形操作技術(shù)在有些焊接結(jié)構(gòu)中，不能采用雙面焊接，只能從焊縫一面進(jìn)行焊接，又要求完全焊透，這種熔透焊道焊接法就是單面焊雙面成形技術(shù)。單面焊雙面成形的主要要求時(shí)焊件背面能焊出質(zhì)量符合要求的焊縫，其關(guān)鍵是正面打底層的焊接。打底層目前的焊接方法有：斷弧焊和連弧焊兩種。（1）斷弧焊法。斷弧法焊接時(shí)，電弧時(shí)燃時(shí)滅，靠調(diào)節(jié)電弧燃、滅時(shí)間長短來控制熔池溫度，工藝參數(shù)選擇范圍寬，是目前常用的一種打底層方法；（2）連續(xù)弧焊法。用連弧法進(jìn)行打底層焊接時(shí)，電弧連續(xù)燃燒，采用較小的根部間隙，選用較小的焊接電流，焊接時(shí)電弧始終處于燃燒狀態(tài)并做有規(guī)律的擺動，使熔滴均勻過渡到熔池。連弧法背面成形較好，熱影響區(qū)分布均勻，焊縫質(zhì)量較高，是目前推廣使用的一種打底層焊接方法。（3）其他各層的焊接。選用直徑4mm的焊條，填充層電流為150~170A，蓋面層為140~160A，弧長2mm，層面嚴(yán)格清渣蓋面層施焊時(shí)，電弧的1/3弧柱將坡口邊緣熔合1.5-2mm左右，并在坡口邊緣稍停，以防止咬邊。4）角焊操作技能焊接時(shí)根據(jù)焊腳尺寸選擇焊接方式，焊腳尺寸小于8mm時(shí)，采用單層焊；焊腳尺寸為8-10mm時(shí)采用多層焊；焊腳尺寸大于10mm時(shí)采用多層多道焊。a、單層焊由于角焊縫焊接熱量向三個(gè)方向擴(kuò)散，散熱快，不易燒穿，焊接電流比同板厚大10%左右。焊接角度，當(dāng)兩板等厚時(shí)為45°，厚度不等時(shí)偏向薄板，右圖對于焊腳尺寸為5-8mm焊縫，可采用斜鋸齒形或斜圓圈形運(yùn)條方法如下圖b、多層焊（和厚板平對焊相似）c、船形焊（見右圖）船形焊時(shí)，熔池處于水平位置，相當(dāng)于平焊，焊縫質(zhì)量好，易于操作，焊接時(shí)可采用較大直徑的焊條和較大電流5）對接橫焊（是焊件處于垂直位置而接口處于水平位置的焊接操作，見右圖）橫焊操作時(shí)，由于熔化的金屬處于重力作用，有下淌傾向，使焊縫上面出現(xiàn)咬邊，下面出現(xiàn)焊瘤、未焊透、夾渣等缺陷。a、I形坡口的橫焊操作（1）裝配及定位焊：當(dāng)焊件厚度小于5mm時(shí)，一般不開坡口但應(yīng)預(yù)留有寬度為板厚1/2左右的間隙，采用雙面焊接。（2）正面焊接：在定位焊的背面進(jìn)行焊接。選用3.2mm的焊條，焊接電流比對接平焊時(shí)小10%-15%，焊條工作角度見圖，運(yùn)條方式：焊件較薄時(shí)采用往復(fù)直線形運(yùn)條，較厚時(shí)采用短弧直線形或小斜圓圈形運(yùn)條方法，圓圈傾斜約45°。（3）背面焊接：背面焊接方法和正面焊接基本相同。b、開坡口的橫焊操作當(dāng)焊件較厚時(shí)，一般可開V形、U形、單V形、但U形坡口，坡口間隙2-3mm，鈍邊1-3mm。橫焊坡口特點(diǎn)時(shí)下面焊件不開坡口或坡口角度小于上面焊件，如圖，這樣有助于避免熔池金屬下淌，有利于焊縫成形橫焊接頭坡口形式開坡口橫焊焊道排列順序?qū)τ陂_坡口的焊件，應(yīng)采用多層焊或多層多道焊，其焊道排列順序見上圖。焊打底層焊道時(shí)，應(yīng)選用較小直徑（3.2mm）的焊條；焊第二焊道時(shí)，可選用直徑3.2mm或4mm的焊條；對于多層多道焊，可選用3.2mm焊條，直線形或小圓圈形遠(yuǎn)眺，并根據(jù)焊道位置適當(dāng)調(diào)整焊條角度，始終保持短弧和適當(dāng)?shù)暮附铀俣龋垣@得良好的焊縫成形。6）對接立焊立焊操作比平焊操作困難，主要原因時(shí)熔池及熔滴在重力作用下易下淌，產(chǎn)生焊瘤及焊縫兩邊咬邊，焊縫成形不如平焊時(shí)美觀，但立焊時(shí)易清渣。立焊操作時(shí)根據(jù)焊件與焊工距離的不同，焊工可采取立式或蹲式兩種操作姿勢，如圖立式操作方法有兩種：一種是由下向上施焊，稱為向上立焊；另一種是由上向下施焊，稱為向下立焊。生產(chǎn)中應(yīng)用最多的是由下向上施焊。a、向上施焊操作要領(lǐng)1、焊接時(shí)應(yīng)選用較小直徑的焊條（2.5-4mm），較小焊接電流（比平時(shí)小10%-15%），這樣熔池體積小，冷卻凝固快，可以減少和防止熔化金屬下淌；2、采用短弧焊接，電弧長度不大于焊條直徑，利于電弧吹里托住熔池，短弧操作有利熔滴過渡；3、焊條工作角度為90°，前傾角為-10°~-30°，即焊條向焊接方向的反方向傾斜，這樣電弧吹力對熔池產(chǎn)生向上推力，防止熔化金屬下淌；4、為便于右手操作和觀察熔池狀況，焊工身體不要正對焊縫，要略向左偏。I形坡口對接立焊的操作方法主要有兩種：跳弧法和滅弧法（1）跳弧法：操作要領(lǐng)是當(dāng)熔滴脫離焊條末端過渡到熔池后，立即將電弧向上提起（約10mm），使熔化金屬有凝固的機(jī)會，當(dāng)熔池縮小至焊條直徑的1-1.5倍的時(shí)候，再將電弧迅速拉回到原處形成新的熔池，如此不斷重復(fù)熔化-冷卻-凝固-再熔化的過程，就能由下向上形成一條焊縫。（2）滅弧法：操作要領(lǐng)是當(dāng)熔滴脫離焊條末端過渡到對面的熔池后，立即將電弧拉斷熄滅，使熔化金屬有瞬時(shí)凝固的機(jī)會，隨后重新在弧坑引燃電弧，使燃弧—滅弧交替進(jìn)行。b、I形坡口的對接立焊方法c、向下立焊法向下立焊法只適用于薄板和不甚重要結(jié)構(gòu)的焊接，其特點(diǎn)是焊接速度快、熔深淺、熔寬窄、不易燒穿、焊縫成形美觀、操作簡單，但需要熟練掌握操作技巧。其操作要點(diǎn)：（1）焊接電流應(yīng)適中，保證熔合良好；（2）焊接時(shí)，使焊條垂直于焊件表面用直擊法引弧，運(yùn)條時(shí)采用較大的焊條前傾角約為30°-40°，利用電弧吹力托住熔池，防止熔池下淌；（3）采用直線形運(yùn)條法，盡量避免橫向擺動，但有時(shí)也可稍作橫向擺動，以利于焊縫兩側(cè)與母材熔合良好。7）仰焊（仰焊縫的焊接稱為仰焊如圖）a、仰焊操作特點(diǎn)幾種基本焊接位置中，仰焊是最難操作的一種焊接位置。仰焊時(shí)熔滴過渡的主要形式是短路過渡，焊接電流不可過大，一般比平焊時(shí)小10%~15%，同時(shí)注意控制熔池體積和溫度，焊層要薄。b、安全操作事項(xiàng)注意清除焊接場地易燃易爆物品，加強(qiáng)勞動保護(hù)，正常佩戴勞保防護(hù)用品，注意扣緊領(lǐng)口、袖口、頭戴披風(fēng)帽，頸扎毛巾上衣不要束在褲腰里，褲腳不能卷起，也不能束在鞋筒里，面罩黑玻璃固定牢固，四周不能有縫隙。防止燒傷燙傷。c、操作姿勢（如圖）d、角接仰焊焊接角度如下圖四、CO2氣體保護(hù)焊1概述二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是用二氧化碳做為保護(hù)氣體，依靠焊絲與焊件間產(chǎn)生的電弧來熔化金屬的一種氣體保護(hù)焊方法，簡稱CO2焊。1）CO2氣體保護(hù)焊的焊接過程（如圖）焊接設(shè)備主要由電源、焊槍、送絲機(jī)構(gòu)、供氣系統(tǒng)等組成。2）CO2氣體保護(hù)焊特點(diǎn)：焊接應(yīng)力與變形小，適宜全位置焊接，CO2氣體來源廣，價(jià)格低，焊接耗電少，對鐵銹敏感性小，不易產(chǎn)生氣孔，焊縫含氫量低，抗裂性好，生產(chǎn)率高等

KRⅡ500AV焊槍送絲電機(jī)電磁氣閥遙控盒氣管流量計(jì)氣瓶工件六芯電纜正極電纜負(fù)極電纜焊接電源A配電箱+_2焊接設(shè)備CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備由焊接電源、焊槍、送絲機(jī)構(gòu)、供氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。1）焊接電源

CO2氣體保護(hù)焊的焊接電源均為直流電源，通常為弧焊整流器；2）焊槍焊槍的主要作用是向焊接區(qū)輸送保護(hù)氣流并穩(wěn)定可靠地向焊絲導(dǎo)電；3）送絲機(jī)構(gòu)CO2氣體保護(hù)焊送絲為等速送絲，送絲應(yīng)均勻平穩(wěn)。其送絲方式有拉絲式、推絲式和推拉式三種（如圖），常用的為推絲式；4）供氣系統(tǒng)供氣系統(tǒng)作用是將保存在鋼瓶中液態(tài)CO2氣體在需用時(shí)變成有一定流量的氣態(tài)CO2，由焊槍噴嘴噴出。供氣系統(tǒng)主要由氣瓶、干燥器、預(yù)熱器、減壓器和流量計(jì)等組成，如下圖：5）控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的作用是對供氣、送絲和供電等實(shí)行控制3焊接工藝參數(shù)1）焊絲直徑焊絲直徑應(yīng)根據(jù)焊件厚度、焊接位置及質(zhì)量要求進(jìn)行選擇。當(dāng)焊接薄板或中厚板立、橫、仰焊時(shí)，多選用1.6mm以下的細(xì)焊絲，中厚板平焊可選用直徑1.2mm以上的焊絲。焊絲直徑越大，生產(chǎn)率越高，但飛濺增多，焊接成形變差，焊絲直徑選擇見下表：2）焊接電流焊接電流是CO2氣體保護(hù)焊重要參數(shù)，大小根據(jù)焊件厚度、焊絲直徑、焊接位置、熔滴過渡形式來選擇，不同焊絲直徑所用焊接電流見下表：3）電弧電壓

電弧電壓必須與焊接電流配合恰當(dāng)，其大小會影響到焊縫成形、熔深、飛濺、氣孔及電弧的穩(wěn)定性。通常細(xì)焊絲焊接時(shí)電弧電壓為16-24V，粗焊絲焊接時(shí)電弧電壓為25-36V。當(dāng)采用短路過渡時(shí)電弧電壓與焊接電流有一個(gè)最佳配合范圍，見下表根據(jù)焊接條件選定相應(yīng)板厚的焊接電流，可以根據(jù)下列公式計(jì)算焊接電壓:

<300A時(shí):焊接電壓=(0.04倍焊接電流+16±1.5)伏

>300A時(shí):焊接電壓=(0.04倍焊接電流+20±2)伏

舉例1：選定焊接電流200A，則焊接電壓計(jì)算如下：焊接電壓=(0.04×200+16±1.5)伏

=(8+16±1.5)伏=(24±1.5)伏舉例2：選定焊接電流400A，則焊接電壓計(jì)算如下：焊接電壓=(0.04×400+20±2)伏

=(16+20±2)伏=(36±2)伏4）焊接速度焊接速度過快，易產(chǎn)生咬邊、未熔合等缺陷，且氣體保護(hù)效果差，可能出現(xiàn)氣孔；過慢，容易燒穿，焊件變形大，生產(chǎn)率低。一般速度15-40m/h。5）焊絲伸出長度（定義:焊絲從導(dǎo)電咀到工件的距離）焊絲伸出長度一般取決焊絲直徑，和焊接電流。小于300A時(shí):L=(10--15)倍焊絲直徑.大于300A時(shí):L=(10--15)倍焊絲直徑+5mm舉例：直徑1.2mm焊絲可用電流120-350A,電流小時(shí)乘10倍的焊絲直徑，電流大時(shí)乘15倍的焊絲直徑。導(dǎo)電咀L工件焊絲伸長度為什麼要求嚴(yán)格?焊接過程中，保持焊絲伸長度不變是保證焊接過程穩(wěn)定性的重要因素之一。過長時(shí)：氣體保護(hù)效果不好，易產(chǎn)生氣孔，引弧性能差,電弧不穩(wěn),飛濺加大,熔深變淺，成形變壞.過短時(shí)：看不清電弧,噴嘴易被飛濺物堵塞,飛濺大，熔深變深，焊絲易與導(dǎo)電咀粘連.

焊接電流一定時(shí)，干伸長度的增加，會使焊絲熔化速度增加，但電弧電壓下降，電流降低，電弧熱量減少。熱量=干伸長度熱量+電弧熱量干伸長度熱量電弧熱量4CO2氣體保護(hù)焊操作技術(shù)1）操作安全防護(hù)a、防輻射和灼傷

CO2氣體保護(hù)焊時(shí)由于電流密度大，電弧溫度高，弧光輻射比手工電弧焊強(qiáng)得多，應(yīng)特別注意加強(qiáng)安全防護(hù)，防止電光性眼炎及裸露皮膚灼傷。b、防中毒

CO2氣體保護(hù)焊不僅產(chǎn)生煙霧和金屬粉塵，而且還產(chǎn)生CO、NO3等有害氣體，應(yīng)加強(qiáng)焊接場地通風(fēng)。2）基本操作技術(shù)a、引弧

CO2氣體保護(hù)焊一般采用接觸短路法引弧。b、熄弧焊接結(jié)束時(shí)不要立即熄弧，這樣容易留下弧坑，而且容易產(chǎn)生裂紋、氣孔等缺陷，應(yīng)在弧坑處稍作停留，待弧坑填滿后再緩慢抬起焊槍。c、焊縫的連接焊縫接頭的連接一般采用退焊法，操作方法同手工電弧焊。

d、左焊法和右焊法

CO2氣體保護(hù)焊的操作方法按焊槍移動方向不同可分為左焊法和右焊法，見圖右焊法加熱集中，熱量可以充分利用，熔池保護(hù)效果好，而且由于電弧吹力作用，將熔池金屬推向后方，所以焊縫飽滿，但焊接時(shí)不變確定焊接方向容易焊偏，尤其時(shí)對接接頭；左焊法電弧對待焊處具有預(yù)熱作用，能得到較大熔深，焊縫成形得到改善，左焊法觀察熔池困難但觀察待焊區(qū)清楚，不易焊偏，CO2氣體保護(hù)焊一般采用左焊法。e、運(yùn)絲方式(同手工電弧焊）5、焊接缺陷，原因及預(yù)防五、埋弧焊

埋弧焊（SubmergedArcWelding）是電弧在焊劑下燃燒以進(jìn)行焊接的熔焊方法。按照機(jī)械化程度，可以分為自動焊和半自動焊兩種。兩者的區(qū)別是：前者焊絲送進(jìn)和電弧相對移動都是自動的，而后者僅焊絲送進(jìn)是自動的，電弧移動是手動的。由于自動焊的應(yīng)用遠(yuǎn)比半自動焊廣泛，因此，通常所說的埋弧焊一般指的是自動埋弧焊。一、埋弧焊原理、特點(diǎn)及應(yīng)用

1.工作原理

焊接電源的兩極分別接至導(dǎo)電嘴和焊件。焊接時(shí)，顆粒狀焊劑由焊劑漏斗經(jīng)軟管均勻地堆敷到焊件的待焊處，焊絲由焊絲盤經(jīng)送絲機(jī)構(gòu)和導(dǎo)電嘴送入焊接區(qū)，電弧在焊劑下面的焊絲與母材之間燃燒，電弧熱使焊絲、焊劑及母材局部熔化和部分蒸發(fā)。金屬蒸汽、焊劑蒸氣和冶金過程中析出的氣體在電弧的周圍形成一個(gè)空腔，熔化的焊劑在空腔上部形成一層熔渣膜。這層熔渣膜如同一個(gè)屏障，使電弧、液體金屬與空氣隔離，而且能將弧光遮蔽在空腔中。在空腔的下部，母材局部熔化形成熔池；空腔的上部，焊絲熔化形成熔滴，并以渣壁過渡的形式向熔池中過渡，只有少數(shù)熔滴采取自由過渡。

2.埋弧焊的特點(diǎn)

埋弧焊有以下優(yōu)點(diǎn)：⑴生產(chǎn)效率高埋弧焊所用的焊接電流可大到1000A以上，因而電弧的熔深能力和焊絲熔敷效率都比較大。⑵焊接質(zhì)量好一方面由于埋弧焊的焊接參數(shù)通過電弧自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能夠保持穩(wěn)定，對焊工操作技術(shù)要求不高，因而焊縫成形好、成分穩(wěn)定；另一方面也與采用熔渣進(jìn)行保護(hù)，隔離空氣的效果好有關(guān)。⑶勞動條件好埋弧自動焊時(shí)，沒有刺眼的弧光，也不需要焊工手工操作。這既能改善作業(yè)環(huán)境，也能減輕勞動強(qiáng)度。⑷節(jié)約金屬及電能對于20～25mm厚以下的焊件可以不開坡口焊接，這既可節(jié)省由于加工坡口而損失的金屬，也可使焊縫中焊絲的填充量大大減少。同時(shí)，由于焊劑的保護(hù)，金屬的燒損和飛濺也大大減少。由于埋弧焊的電弧熱量能得到充分的利用，單位長度焊縫上所消耗的電能也大大降低。埋弧焊具有的缺點(diǎn)：⑴焊接適用的位置受到限制由于采用顆粒狀的焊劑進(jìn)行焊接，因此一般只適用于平焊位置（俯位）的焊接，如平焊位置的對接接頭、平焊位置和橫焊位置的角接接頭以及平焊位置的堆焊等。對于其它位置，則需要采用特殊的裝置以保證焊劑對焊縫區(qū)的覆蓋。

⑵焊接厚度受到限制由于埋弧焊時(shí)，當(dāng)焊接電流小于100A時(shí)電弧的穩(wěn)定性通常變差，因此不適于焊接厚度小于1mm以下的薄板。

⑶對焊件坡口加工與裝配要求較嚴(yán)因?yàn)槁窕『覆荒苤苯佑^察電弧與坡口的相對位置，故必須保證坡口的加工和裝配精度，或者采用焊縫自動跟蹤裝置，才能保證不焊偏。

3.埋弧焊的應(yīng)用

廣泛應(yīng)用于鍋爐、壓力容器、船舶、橋梁、起重機(jī)械、工程機(jī)械、冶金機(jī)械以及海洋結(jié)構(gòu)、核電設(shè)備等制造，特別是當(dāng)用于中厚板、長焊縫的焊接時(shí)具有明顯的優(yōu)越性。埋弧焊具有生產(chǎn)效率高、焊縫質(zhì)量好、焊接熔深大、機(jī)械化程度高等特點(diǎn)

可焊接的鋼種有：碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼以及復(fù)合鋼等。此外，用埋弧焊堆焊耐熱、耐腐蝕合金或焊接鎳基合金、銅基合金等也能獲得很好的效果。

二、埋弧焊用焊接材料

當(dāng)被焊材料確定以后，焊縫的化學(xué)成分在很大程度上取決于焊劑和焊絲的選配，因此，正確選配焊劑和焊絲是埋弧焊工藝的一項(xiàng)重要內(nèi)容。埋弧焊用的焊接材料是焊劑和焊絲。焊劑的作用起著隔離空氣、保護(hù)焊接金屬不受空氣侵害的作用對熔化金屬進(jìn)行冶金處理的作用焊絲的作用焊接時(shí)熔化進(jìn)入熔池，起到填充和合金化的作用尚未熔化的焊絲還起著導(dǎo)電的作用化學(xué)成分氧化物性質(zhì)按SiO2含量按MnO含量按CaF2含量酸性中性堿性高硅（大于３０％）低硅（小于１０％）中硅（１０％－３０％）高錳（大于３０％）中錳（１５％－３０％）無錳（小于２％）低錳（２％－１５％）高氟（大于３０％）低氟（小于１０％）中氟（１０％－３０％）化學(xué)性質(zhì)：氧化性；弱氧化性；惰性顆粒結(jié)構(gòu)：玻璃狀；結(jié)晶狀中性堿性非熔煉焊劑熔煉焊劑2.焊絲

焊絲主要是按照被焊材料的種類進(jìn)行分類，可以分為碳素結(jié)構(gòu)鋼焊絲、合金結(jié)構(gòu)鋼焊絲、不銹鋼焊絲、有色金屬焊絲和堆焊用的特殊合金焊絲等。

焊絲除要求其化學(xué)成分符合要求外，還要求其外觀質(zhì)量滿足要求，即焊絲直徑及其偏差應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，焊絲表面應(yīng)無銹蝕、氧化皮等。此外，為了便于機(jī)械送絲，焊絲還應(yīng)具有足夠的挺度。1.高Si焊劑焊接低碳鋼或某些合金鋼（b）高Si中Mn焊劑/含Mn焊絲（Mn=0.8%

1.1%）（c）高Si高M(jìn)n焊劑/低碳鋼焊絲或含Mn焊絲應(yīng)用最廣泛的配合方式2、中Si焊劑：合金結(jié)構(gòu)鋼3、低Si焊劑：高合金鋼（不銹鋼，熱強(qiáng)鋼）3.焊劑與焊絲的選配三、埋弧焊的冶金特點(diǎn)

埋弧焊方法的特殊性，也使埋弧焊的冶金具有許多自己的特點(diǎn)。

焊接時(shí)，焊劑在電弧的作用下發(fā)生熔化，并圍繞電弧空間形成一個(gè)由液態(tài)熔渣膜構(gòu)成的天然屏障，能有效地阻止空氣侵入電弧空間。其保護(hù)作用好于焊條電弧焊時(shí)由焊條藥皮提供的氣－渣聯(lián)合保護(hù)，這可以從焊縫中的含氮量得到證明。（1）機(jī)械保護(hù)作用好1.冶金特點(diǎn)（2）冶金反應(yīng)充分

這主要與埋弧焊使用的焊接熱輸入大有關(guān)。焊接熱輸入大，使焊接區(qū)的金屬處于液態(tài)的時(shí)間長（比焊條電弧焊時(shí)長幾倍），因而使得液態(tài)金屬、液態(tài)熔渣和氣相之間的化學(xué)冶金反應(yīng)更充分，有利于焊縫得到預(yù)期的化學(xué)成分。同時(shí)熔池中的氣體、夾雜物容易逸出，有利于消除氣孔、夾雜等缺陷。（3）焊縫的化學(xué)成分穩(wěn)定

在母材一定的情況下，焊縫的化學(xué)成分主要受兩方面因素影響：一個(gè)是焊接材料，即焊絲和焊劑，能夠決定焊縫的合金系統(tǒng)；另一個(gè)是焊接參數(shù)。當(dāng)焊接參數(shù)變化時(shí)，一方面要影響熔合比，使母材熔入的量變化，進(jìn)而影響焊縫的化學(xué)成分；另一方面能夠影響焊劑的熔化率，影響化學(xué)冶金反應(yīng)進(jìn)行的程度，從而使焊縫的化學(xué)成分受到影響。由于埋弧焊時(shí)的