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1、第一部分 初级焊工技能,第一章 焊 前 准 备,第一节 劳动保护和安全检查,第一节 劳动保护和安全检查,学习目标：能够正确准备个人劳保用品，并对场地、 设备、工具、夹具进行安全检查。,一、劳动保护 1。焊接环境中的职业性有危害因素 (1)职业性有害因素的种类 1）弧光辐射 焊接过程中会产生强烈的弧光，弧光由紫外线、红外线 和可见光组成。 2）有毒气体 用碱性焊条焊接时，药皮中的萤石在高温下会产生氟化 氢气体。气焊有色金属时有时也会产生铅、锌等有毒气体。 (2)职业性有害因素对人体的伤害 1）焊工尘肺 焊工尘肺是指焊工长期吸入超过规定浓度的烟尘或粉尘所引 起的肺组织纤维化的病症，是焊工易患的一种

2、职业病。,第一节 劳动保护和安全检查,可见光：电磁波谱中波长约在0.390.76m范围内且为肉眼可见的电磁辐射,可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分，可见光谱没有精确的范围；一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400到700纳米之间，但还有一些人能够感知到波长大约在380到780纳米之间的电磁波。正常视力的人眼对波长约为555纳米的电磁波最为敏感，这种电磁波处于光学频谱的绿光区域。,第一节 劳动保护和安全检查,紫外线：紫外线是电磁波谱中波长从10nm到400nm辐射的总称,太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.751000m。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为(0.75-1)(2.

3、5-3)m之间；中红外线，波长为(2.5-3)(25-40)m之间；远红外线，波长为(25-40)l000m 之间。,第一节 劳动保护和安全检查,2）眼睛和皮肤的伤害 弧光中的紫外线可造成对人眼睛的伤害，引起畏光、 眼睛流泪、剧痛等症状，重者可导致电光性眼炎。 紫外线还能烧伤皮肤。眼睛受到强红外线的辐射， 时间过长会引起白内障。 3）噪声性耳聋 长期接触噪声可引起噪声性耳聋以及对神经、血光系统的 危害等。 2。劳动保护用品及使用 (1)劳动保护用品种类及要求 1） 工作服 焊接工作服的种类很多，最常见的事面白帆布工作服。白色 对弧光有反射作用，棉帆布有隔热、耐磨、不易燃烧可防止 烧伤和烫伤等作

4、用。焊接与切割作业的工作服，不能用一般 合成纤维织物制作。 2）焊工防护鞋 焊工防护鞋应具有绝缘、抗热、不易燃、耐磨损和防滑的 性能，焊工防护鞋的橡胶鞋底，经经耐电压5000V耐压试 验 ，合格（不击穿）后方能使用。如在易燃易爆场合焊接 时，鞋底不应有鞋钉，以免产生摩擦火星。在有积水的地,面焊接切割时，焊工应穿用经6000V耐压试验合格的防 水橡胶鞋。 3）耳塞、耳罩和防噪声盔 国家标准规定工作企业噪声不应超过85dB， 最高不能超过90dB。为了消除和降低噪声， 经常采取隔声、消声、减震等一些列噪声控 制技术。当仍不能降噪声降低到允许标准以 下时，则应采用耳塞、耳罩或防噪声盔等个 人噪声防护

5、用品。 (2)劳动保护用品的正确使用 1）正确穿戴工作服 穿着工作服时要把衣领和袖子扣扣好，上衣不应系 在工作裤里边，工作服不应有破损、空洞和缝隙， 不允许粘有油脂，或穿着潮湿的工作服。 2）使用耳罩时，应先检查外壳有无裂纹和漏气，使用时务必使耳罩软垫 圈与周围皮肤贴合。,第一节 劳动保护和安全检查,第一节 劳动保护和安全检查,二、场地设备及工具、夹具和安全检查 1。场地的安全检查 (1)焊接场地检查的必要性 由于焊接场地不符合安全要求造成火灾、爆炸、触电等事故时有发生， 破坏性和危害性很大。要防患于未然，必须对焊接场地进行检查。 (2)焊接场地的类型 焊接作业场地一般有两类：一类是正常结构产

6、品的焊接场地，如车间等; 另一类是现场检修、抢修工作场地。 (3)焊接场地检查的内容 1）检查焊接场地是否保持必要的通道，且车辆通道宽度不小于3M；人行 通道不小于1.5M。 2）检查焊工作业面积是否足够，焊工作业面积不应小于4M ；地面应干燥； 工作场地要有良好的自然采光或局部照明，以保证工作面照度达50 100Lx。 3）检查焊割场地周围10M范围内，可燃易爆物品是否清除干净。如不能清 除干净，应采取可靠的安全措施如用水喷湿或用防火盖板、湿麻袋、石 棉布等覆盖。放在焊割场地附近的可燃材料需预先采取安全措施以隔绝 火星。,2,第一节 劳动保护和安全检查,2。工具、夹具的安全检查 (1)工具、

7、夹具的种类 1）工具 电焊钳 电焊钳的作用是夹持焊条和传导电流，由上钳、下钳、弯臂、 弹簧、直柄、胶布手柄及固定销等组成，应检查电焊钳的导 电性能，隔热性能，夹持焊条要牢固，装换焊条要方便。电 焊钳的规格有300A和500A两种。 面罩和护目镜片 面罩是为防止焊接时的飞溅、弧光及其他辐射对焊工 面部及颈部损伤的一种遮蔽工具，有手持和头盔式两 种。 2）夹具 为保证焊件尺寸，提高装配效率，防止焊接变形所采用的夹具叫焊接夹具。 加紧工具 用来紧固装配零件。常用的有楔口夹板、螺旋弓形夹，带压板 的楔口收紧夹等。 撑具 是扩大或撑紧装配件用的一种工具。一般是利用螺钉或正反螺钉来 达到。,第一节 劳动保

8、护和安全检查,三、焊条电弧焊安全操作规程 1.一般情况下的安全操作规程 1）焊工在更换焊条时一定要戴电焊手套，不得赤手操作。在带 电情况下，不要将焊钳夹在腋下而去搬动焊件或将电缆线绕 挂在脖颈上。 2）焊工推拉闸刀时，要侧身向着电闸，防止电弧火花烧伤面部。 3）焊机安装、修理和检查应由电工进行，焊工不得擅自拆修。 2.设备的安全检查 1.设备安全检查的必要性 焊接工作前，应先检查焊机和工具是否安全可靠，这是防止触电事故 及其他设备事故的非常重要的环节。 2.焊条电弧焊施焊前对设备检查的项目 1）检查电源的一次、二次绕组绝缘与接地情况。应检查绝缘的可靠性、 接线的正确性、电网电压与电源的铭牌吻合

9、。 2）检查电源接地可靠性。 3）检查焊接电流调节装置的可靠性。 4）检查是否短路。焊钳是否放在被焊工件上。,第二节 焊 接 材 料,学习目标：能够正确选择和使用碳钢焊条,一、焊条的组成及分类 1.焊条的组成及作用 焊条电弧焊中使用的涂有药皮的熔化电极称为焊条。它是由焊芯和药皮 两部分组成。 1）焊芯 焊条中被药包覆的金属芯叫焊芯。焊芯的作用是在焊接时传导 电流产生电弧并熔化。成为焊缝的填充金属。为保证焊缝的质 量，对韩信的质量要求很高。 焊条直径实际是指焊芯的直径。 2）药皮 压涂在焊芯表面上的涂料层叫药皮。其主要作用如下： 1.提高焊接电弧的稳定性 电弧焊的根本问题是稳定电弧。由于焊条药皮

10、 中加入了电离电位低的物质（如钾、钠、钙等），因此能提高电弧的稳定 性。 2.保护熔化金属不受外界空气的影响 焊接时，药皮对熔化金属的保护作用 有两种形式：一是气体保护；二是熔渣保护。,第二节 焊 接 材 料,气体保护 是指药皮里的有机物及某些碳酸盐无机物在电弧高温作用 下产生大量的中性或还原性气体笼罩着电弧区和熔池，在 电弧区和熔池周围形成一个很好的保护层，防止空气侵入， 以达到保护熔敷金属的目的。 熔渣保护 是指焊接过程中，药皮中的某些物质被电弧高温熔化，形成 一层熔点低、黏度适中、密度轻的熔渣，覆盖在焊道表面， 可避免熔敷金属和空气的直接接触，防止焊道氧化。并使 焊缝金属缓慢冷却，有益于

11、焊缝金属中气体的逸出，减少 了产生气孔的可能性。 3.脱氧精炼 焊接过程中，虽然对焊缝金属采取了保护，但仍会混入一些 氧、氦、硫、磷等有害杂质，需要进一步去除杂质。药皮中的某些合 金元素具有强烈的脱氧、脱氦、脱硫、脱磷等精炼作用，可使焊缝中的 有害元素降到最小程度。 4.添加合金提高焊缝性能 在焊接过程中，用药皮添加合金有两个目的： 一是为了补偿焊芯中合金元素的烧损，在药皮中加入适当的合金过渡到 焊缝中去； 另一个是完全依靠药皮中的合金元素过渡达到焊缝中所需成 分的目的，以提高焊缝的性能。,第二节 焊 接 材 料,5.改善焊接工艺性能 药皮在焊接时形成喇叭状套管，使电弧热量集中， 并减少飞溅，

12、有利于熔滴向熔池过渡，提高了熔敷系数。适当调整药 皮的黏度、熔点和密度能用于各种空间位置的施焊。同时溶化后的熔 渣还起美观焊缝的作用。合理地配制药皮成分，还能改善熔渣的脱渣 性和减小发尘量等。 2.焊条的分类及型号 1）按焊条药皮溶化后的熔渣特性分类 焊条可分为酸性焊条和碱性焊条两大类。 酸性焊条 其熔渣的成分主要是酸性氧化物。这类焊条的优点是工艺 好，容易引弧，并且电弧稳定，飞溅小，脱渣性好，焊缝成形美观， 容易掌握施焊技术。因熔渣含有大量酸性氧化物，焊接时易放出氧， 因而对工件上的铁锈、油等污物不敏感。焊接时产生的有害气体少。 酸性焊条可用交流、直流焊接电源，适用于各种位置的焊接，焊前焊

13、条的烘干温度较低。 酸性焊条的缺点是焊缝金属的力学性能差，抗裂性能不好，不用于焊 接低合金钢。,第二节 焊 接 材 料,碱性焊条 其熔渣的成分主要是碱性氧化物和铁合金。这类焊条的优 点是焊缝中含氧量较少，合金元素很少氧化，焊缝金属合金化效果好。 碱性焊条药皮中碱性氧化物较多，故脱氧、脱硫、脱磷的能力比酸性 焊条强。此外，药皮中的萤石有较好的去氢能力，故焊缝中含氢量低。 使用碱性焊条，焊缝金属的塑性、韧性和抗裂性都比酸性焊条高，所 以这类焊条适用于合金钢和重要的碳钢结构焊接。 碱性焊条的主要缺点是工艺性差，对油、锈及水分等敏感性。 2） 焊条型号的表示方法 碳钢焊条型号是以国家标准碳钢焊条（GB

14、/T5117-1995）为依据， 规定焊条的表示方法。碳钢焊条型号根据熔敷金属的力学性能、药皮类型、 焊接位置和焊接电流种类来划分的。具体方法如下： 字母“E”表示焊条。 前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为MPa。 第三位数字表示焊条的焊接位置。“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊接（ 平、立、仰、横），“2”表示焊条适用于平焊及平角焊，“4”表示焊条适用于 向下立焊。 第三位数字和第四位数字组合时表示焊接电流种类和药皮类型。,第二节 焊 接 材 料,第四位数字后附加“R”表示耐吸潮焊条；附加“M”表示耐吸潮和力学性 能有特殊规定的焊条，附加“-1”表示冲击性能有特殊规定的焊条。

15、3）焊条型号和牌号的关系 1.焊条牌号的表示方法 碳钢焊条的牌号是依据原国家机械工业委员会编制焊接材料产品 中的规定来表示的。碳钢焊条是根据熔敷金属的抗拉强度、药皮类型和 电流种类来划分的，具体方法如下： 字母“J”或汉字“结”表示结构钢焊条； 前两位数字表示熔敷金属的抗拉强度的最小值，单位为MPa; 第三位数字表示焊接电流种类和药皮类型。,第二节 焊 接 材 料,2.型号与牌号的对照,第二节 焊 接 材 料,二、碳钢焊条的选择和使用 1.碳钢焊条的选用原则 对于碳钢和某些低合金钢来说，在选用焊条时应注意以下一些原则： 一。等强度原则 碳钢和某些低合金钢焊条的选择，一般是按焊缝与母材等强度的原

16、 则选用，但是要注意以下问题： 1）一般钢材按屈服点来确定等级（如Q235），而碳钢焊条是按熔敷金 属抗拉强度的最低值来定强度等级的，一次不能混淆，应按照母材的 抗拉强度等级来选择抗拉强度等级相同的焊条。 2）对于强度级别较低的钢材，基本上是按强度原则。但对于焊接结构刚 性大、受力情况复杂的工件，选用焊条时，应考虑焊缝塑性，可选用 比母材低一级抗拉强度的焊条。,第二节 焊 接 材 料,二。酸性焊条和碱性焊条的选用 在焊条的抗拉强度等级确定后，再决定选用酸性焊条或碱性焊条时， 一般要考虑以下几方面的因素： 1）当接头坡口表面难以清理干净时，应采用氧化性强、对铁锈、油污等 不敏感的酸性焊条。 2）

17、在容器内部或通风条件较差的条件下，应选用焊接时析出有害气体较 少的酸性焊条。 3）当母材中碳、硫、磷等元素含量较高时，且焊件形状复杂、结构刚性 大和厚度大时，应选用抗裂性能好的碱性低氢型焊条。 4）当焊件承受振动载荷或冲击载荷时，除保证抗拉强度外，应选用塑性 和韧性较好的酸性焊条。 5）在酸性焊条和碱性焊条均能满足性能要求的前提下，应尽量选用工艺 性能较好的酸性焊条。 三。焊条的焊接位置 焊接部位为空间任意位置时，必须选用能进行全位置焊接的焊条，焊 接部位始终是向下立焊时，可选用专门向下立焊的焊条或其他专门焊条。 对于一些要求高生产率的焊件时，可选用高校的铁粉焊条。,2.碳钢焊条的使用 为了保

18、证焊缝的质量，碳钢焊条在使用前须对焊条的外观进行检查 以及烘干处理。 一、焊条外观的检查 对焊条进行外观检查是为了避免由于使用了不合格的焊条，而造成 焊缝质量的不合格。外观检查包括： 1）偏心 是指焊条药皮沿焊芯直径方向偏心的程度。焊条若偏心，焊接 时焊条药皮熔化速度不同，无法形成正常的套筒，因而在焊接时产生电 弧的偏吹，使电弧不稳定，造成母材熔化不均匀，影响焊缝质量。 2）锈蚀 是指焊条芯是否有锈蚀的现象。一般来说，若焊芯仅有轻微的 锈迹，基本上不影响性能。但是如果焊接质量要求高时，就不宜使用。 3）药皮裂纹及脱落 药皮在焊接过程中起着很重要的作用，如果药皮出 现裂纹甚至脱落，则直接影响焊缝

19、质量。,第二节 焊 接 材 料,二、焊条的烘干 1）烘干目的 焊条出厂时具有含水量是正常的，对焊缝质量没有影响。 但是焊条在存放时会从空气中吸收水分，在相对湿度较高时，焊条涂料 吸收水分很快。受潮的焊条在使用中是很不利的，不仅会使焊接工艺性 能变坏，而且也影响焊接质量，容易产生氢致裂纹、气孔等缺陷，造成 电弧不稳定、飞溅增多、烟尘增大等不利影响。 2）烘干温度 酸性焊条 酸性焊条药皮中，一般均有含结晶水的物质和有机物，再烘 干时，应以除去药皮中的吸附水，而不使有机物分解变质为原则。一般规 定为75150C，保温12b。 碱性焊条 由于碱性焊条在空气中极易吸潮，而且在药皮中没有有机物， 在烘干时

20、更需要去掉药皮中矿物质中的结晶水。一般需350C400C, 保温12b。 3）烘干方法及要求 1）焊条烘干应放在正规的远红外线烘干箱内进行烘干，不能放在炉子上烘 烤，也不能用气焊火焰直接烧烤。 2）烘干焊条时，应缓慢加热、保温、缓慢冷却。焊条不应成垛或成捆堆放， 应铺成层状，4mm焊条不超过三层，3.2mm焊条不超过五层。,第二节 焊 接 材 料,第二节 焊 接 材 料,3）焊接重要产品时，每个焊工应配备一个焊条保温桶，施焊时，将烘干 的焊条放入保温桶内。桶内温度保持在5060C，还可以放一些硅胶， 以免焊条再次受潮。 4）焊条烘干一般可重复两次。 三、碳钢焊条的保管 1）各类焊条必须分类、分

21、型号存放，避免混淆、 2）焊条必须存放在通风良好、干燥的库房内。重要焊接工程使用的焊条， 特别是低氢型焊条，最好储存在专用的库房内。库房要保持一定的湿度和 温度，建议温度在1025C，相对湿度在60%以下。 3）储存焊条必须垫高，与地面和墙壁的距离应大于0.3m以上，使得上下 左右通气流通，以防受潮变质。 4）为了防止破坏包装及药皮脱落，搬运和堆放时不得乱摔、乱砸，应小心 轻放。 5）为了防止焊条受潮，尽量做到现用现拆包装。并且做到先入库的焊条先 使用，以免存放时间过长而受潮变质。,第三节 工 件 准 备,学习目标：能根据图样要求进行焊接坡口准备和加工,一、焊接接头及焊接坡口 1.焊接接头的种

22、类 焊接接头是指用焊接方法连接的接头。可分为：对接接头、T型接头、 角接接头、端接接头。 对接接头从受力的角度看是比较理想的接头形式，受力状况好，应力集中 较小。 T型接头能承受各种法相的力和力矩。 搭接接头的应力分布不均匀，疲劳强度较低不是理想的接头类型。但由于其 焊前准备及装配工作简单，在焊接结构中应用较广。对于承受动载荷的接头 不宜采用。 角接接头多用于箱形结构件上，承载能力随接头形式不同而不同。 端接接头多用于密封。,第三节 工 件 准 备,2.坡口形式和坡口尺寸 1）坡口的作用 开坡口是为了保证电弧能深入焊缝根部，使根部焊透，以及便于清 除熔渣，获得较好的焊缝成形。而且坡口能起到调节

23、基本金属与充填金 属的比例作用。 2）坡口的形式及选择 坡口形式 焊接接头的坡口，根据形状不同分为基本型、组合型及特殊 型三类。 基本型坡口形状简单，加工容易，应用普遍。主要有以下几种：I形 坡口、V形坡口、单边V形坡口、U形坡口、J形坡口。 坡口形式的选择 选择坡口形式应考虑下列因素：焊接方法；焊缝填充 金属尽量少；避免缺陷的产生；能减少残余焊接变形与应力；有利于焊接 防护；焊工操作方便。 3）坡口的尺寸 坡口尺寸名称及代表字母主要有：坡口角度；破口面角度；钝边 高度；根部间隙b；坡口深度H；根部半径R。 在坡口中留钝边是为了防止烧穿，钝边的尺寸要保证第一层焊缝能焊 透。根部间隙是为了保证根

24、部能够焊透。,第三节 工 件 准 备,4）坡口备制 坡口备制可用刨边机、坡口机、车床等机械进行，也可用气割方法 完成。在用气割方法开坡口时，最好采用自动或半自动气割机，以保证坡 口面的光滑平整，有利于后续的焊接工序。磁轮式气割机对无缝钢管的切 割和坡口的加工有较理想的效果。 碳素钢和标准抗拉强度下限值不大于540MPa强度的低合金钢可采用 冷却加工方法，也可采用热加工方法备制坡口。 耐热性低合金钢和高合金钢，标准抗拉强度下限值大于540MPa的强 度型低合金钢，宜采用冷加工方法备制坡口。坡口形式和尺寸确定以后， 坡口的加工精度对接头的焊接质量与焊接经济性的影响很大。要确保加工 精度，避免因坡口

25、加工精度造成焊接缺陷。 3.坡口的清理 1）清理坡口的目的 清除坡口表面上的油、铁锈、油污、水分及其他有害物质，保证焊接质量。 2）清理方法 可采用机械方法或化学方法将坡口表面及两侧10mm（焊条电弧焊）或20mm (埋弧焊、气体保护焊)范围内污物清理干净。,第三节 工 件 准 备,二、焊接符号和焊接方法代号 1.焊接接头在图样上的表示方法 国家标准(GB324-88)焊缝符号表示法规定，焊缝符号包括基本符号、 辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号。 (1)基本符号 基本符号是表示焊缝横截面形状的符号。 (2)辅助符号 辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号。 (3)补充符号 补充符号是为了补充说明

26、焊缝的某些特征而采用的符号。 (4)符号在图样上的位置 焊接符号和焊接方法代号必须通过指引线及有关规定才能准确无误地表 示焊缝。 指引线由带箭头的箭头线和两条基准线（一条为实线，另一条为虚线） 两部分组成。基准线的虚线可以画在基准线的实线上侧或下侧。如果焊 缝和箭头线在接头的同一侧，则将焊缝基本符号标在基准线的实线侧。 相反如果焊缝和箭头线不在接头的同一侧，则将焊缝基本符号标在基准线 的虚线侧。,第三节 工 件 准 备,2.主要焊接方法代号的表示方法 在焊接结构图上，为简化焊接方法的标注和说明，国家标准(GB518 85)规定用阿拉伯数字表示金属焊接及钎焊等各种焊接方法的代号。,第四节 焊条电

27、弧焊设备,学习目标：能正确选择焊条电弧焊电源、焊钳及焊接电缆。,一、焊条电弧焊电源 1.对电弧焊电源的要求 焊接过程中，电话能否稳定的燃烧是获得优质焊接接头的主要影响因素 之一。对电弧焊电源的要求如下： (1)具有适当的空载电压 在电弧焊电源接通电网而焊接回路为开路时，电 弧焊电源输出端的电压称为空载电压。 为了保证焊接电弧容易引燃并保证电弧稳定，电弧焊电源必须有足够 的空载电压。但空载电压过高，则威胁焊工安全，且造成成本增加。因此， 我国有关标准中规定：电弧焊整流器的空载电压一般在90V以下；电弧焊 变压器的空载电压一般在80V以下。,第四节 焊条电弧焊设备,(2)具有陡降的外特性 在稳定的

28、工作状态下，电弧焊电源输出端电压与 输出电流之间的关系称为电弧焊电源的外特性。 外特性可用曲线来表示，称为电弧焊电源的外特性曲线，外特性曲 线与纵坐标的交点即为电弧焊电源的空载电压，外特性曲线与横坐标的 交点即为电弧焊电源的短路电流。 焊条电弧焊的电源要求具有陡降的外特性。这样，不但能保证电弧 稳定燃烧，而且能保证短路时不会因为产生过大的短路电流而将焊机烧 毁。 (3)具有良好的特动性 焊接过程中，电弧总在不断变化。弧焊电源的特 动性，是指弧焊电源对焊接电弧这样的动负载所输出的电流和电压与时 间的关系。它是用来表示电弧焊电源对电弧稳定性、熔滴过渡、飞溅及 焊缝成型等都有很大的影响。 (4)具有

29、良好的调节特性 焊接过程中，为适应不同结构、材质、厚度、 焊接位置和焊接直径的需要，电弧焊电源必须能按要求提供适当的焊接 工艺参数。因此，要求弧焊电源在一定电压范围内能均匀、连续、方便 的进行调节。,第四节 焊条电弧焊设备,2.焊条电弧焊电源种类及型号 (1)焊条电弧焊电源设备的种类 目前，常用的电弧焊变压器(交流)和电弧焊整流器(直流)两大类。直流 电弧焊发电机类除特殊环境使用的汽油机、柴油机驱动及车载式发电机 有少量生产外，电动机驱动式国内已停产。 (2)焊条电弧焊电源型号表示方法 按电焊机型号编制方法(BG10249-1988)规定，电弧焊电源型号表示 方法为：型号中1,2,3,6各项用

30、汉语拼音字母表示；4,5,7各项用阿拉伯数 字表示；3,4,6,7项如不用时，其他各项排紧。 1）第一项大类名称 B表示弧焊变压器；Z表示弧焊整流器；A表示弧焊 发电机。 2）第二项小类名称 X表示下降特性；P表示平特性；D表示多特性。 3）第三项附加特性 如G表示硅整流器。 4）第四项系列序号 同小类中区别不同系列以数字表示。例如，电弧焊 变压器类以“1”表示动铁系列，“3”表示动圈系列；电弧焊整流器中以“1” 表示动铁系列，“3”表示动圈系列，“5”表示晶闸管系列，“7”表示逆变系 列等。 5）第五项基本规格 电弧焊变压器类及电弧焊整流器类都是以数字表示额 定焊接电流。,第四节 焊条电弧焊

31、设备,(3)焊条电弧焊电源铭牌 1）铭牌的作用 铭牌表明了焊机的名称、型号及各项主要技术参数，绝 缘等级、适用标准等，可供安装、使用、维修等工作参照。铭牌还标明 制造厂、生产年月、产品编号等。铭牌也是产品符合有关标准的合格证。 2）名牌中的主要参数 负载持续率 电弧焊电源的温升既与焊接电流大小有关，也和电弧焊电 源的工作状态有关。连续焊接和断续焊接电源的闻声不一样，以负载 持续率这一参数来表示焊接电源的工作状态。在焊条电弧焊的连续工作 中，因更换焊条及清理等而需要间断电弧，即电弧焊电源的负载是断续 的。在断续负载工作方式中，负载持续时间“t”对整个工作周期“T”之比的 百分率，叫负载持续率。

32、额定焊接电流 电弧焊电源在额定负载持续率工作允许使用的最大焊接电 流，叫额定焊接电流。 *产品铭牌中一般列出几种不同负载持续率时许用的焊接电流。 一次电压 即弧焊电源的输入电压，是弧焊电源所要求的网路电压。一般， 一次电压为380V。 功率 是指电弧焊电源工作时单位时间输入电源的电能，即单位时间内弧 焊电源输入电压与输入电流的乘积。弧焊电源的功率是以kW为单位。额 定功率是弧焊电源在额定状态工作时的输入功率。,第四节 焊条电弧焊设备,3.焊条电弧焊电源的选择及使用 (1)焊条电弧焊电源形式和容量选择 1）电源形式的选择 焊条电弧焊可选用电弧焊变压器电源或电弧焊整流 器电源。 电弧焊变压器电源的

33、结构简单，造价低，容易维护使用可靠，效率高， 但电弧稳定性较差。 电弧焊整流器电源的主要特点是电弧稳定性高，单造价高。 如果焊接一般工作，使用稳弧性好的酸性焊条，可选用电弧焊变压器 电源；如果焊接重要工件，须使用碱性焊条，其稳弧性较差，则应选用电 弧焊整流器电源，最好是选用逆变式电弧焊整流器电源。如果用电弧焊变 压器电源，一般选用梯形动铁心式较好。 2）电源容量的选择 电弧焊电源容量大小的选择，应按所需焊接电流的大 小，选择电弧焊电源，其焊接电流调节范围应满足使用要求，即按所需焊 接电流和实际负载持续率核定电源的额定焊接电流。,第四节 焊条电弧焊设备,(2)焊条电弧焊电源的调节和使用 弧焊电源

34、在使用过程中，为了适应不同工件、材料的要求，要能进 行方便灵活的调节。所谓调节焊接电流，实际上就是调节电源的外特性， 使之与电弧静特性有不同的交点，而获得不同的焊接电流。 1）动铁式电弧焊变压器电源设备（BX1型）的调节 2）动圈式电弧焊变压器电源（BX3型）的调节 3）硅电弧焊整流电源（ZXG型）的调节 4）晶闸管式弧焊整流器电源（ZXS型）的调节 二、电焊钳及焊接电缆 1.电焊钳 (1)电焊钳的作用 电焊钳是手工电弧焊用于加持电焊条并把焊接电流传输至焊条进行电弧 焊的工具。 (2)对电焊钳的要求 电焊钳的钳口既要夹住焊条又要把焊接电流传输给焊条，对于钳口材料 要求有高导电性和一定机械强度，

35、故用紫铜合金制造。焊工手握的绝缘 柄及钳口外侧的耐热绝缘保护片、要求有良好的绝缘性能和强度。,第四节 焊条电弧焊设备,(3)电焊钳使用中的注意事项 电弧焊电源配套的电焊钳规格是按照电源的额定焊接电流大小选定。 需要更换焊钳时，也应按照焊接电流及焊条直径大小选择适用的电焊钳。 电焊钳与电缆的连接必须紧密牢固，保证导电良好，操作方便。使用中 要防止电焊钳和焊件或焊接工作台发生短路。焊接工作中注意焊条尾端 剩余长度不宜过短，防止电弧烧坏电焊钳。使用电焊钳要避免受重力撞 击损坏焊钳。 2.焊接电缆 (1)焊接电缆的选择 焊接电缆是电弧焊机和电焊钳及焊条之间传输焊接电流的导线。 焊接电缆要有良好的导电性

36、，柔软且易弯曲。绝缘性能好，耐磨损。 专用焊接软电缆是用多股紫铜细丝制成导线，并外包橡胶绝缘。 (2)焊接电缆使用中的注意事项 焊接电缆和电焊钳、电缆接头等的连接必须解密可靠。要防止烫坏， 划破电缆外包绝缘。如果有损伤必须及时处理，保证绝缘效果不降低。焊 接电缆使用时不可盘绕城圈状，以防产生感抗影响焊接电流。停止焊接时， 应将电缆收放妥当。,第二部分 中级焊工技能,第四章 焊 前 准 备,第一节 焊接材料,第一节 焊接材料,学习目标：能够正确使用焊剂、焊丝、保护气体和低合金钢焊条和不锈钢焊条。,一、电焊条 1.焊接冶金原理 (1)焊条药皮组成及作用,1.稳弧剂：改善焊条引弧性能和提高焊接电弧的

37、稳定性。 采用电离电位较低的碱金属和碱土金属的化合物,2.造渣剂：良好的机械保护和冶金处理作用。,3.造气剂：生成保护气氛，碳酸盐类,4.脱氧剂：对熔渣和焊缝脱氧。 空气入侵，合金元素烧损，铁被氧化，产生气孔，必须脱氧。,第一节 焊接材料,5.合金剂：向焊缝金属中渗入必要的合金成分，补偿烧损或蒸 发的合金元素,6.稀渣剂：降低熔渣的黏度，增加熔池的流动性,7.粘接剂：生成保护气氛，碳酸盐类,8.增塑剂：改善涂料的塑性和滑性,(2) 焊条类型及特点,GB/T5117-1995几种类型,1）钛铁矿型 药皮中含有30%的钛铁矿 焊接电流为交流、直流正反接 E4301 E5001 2）钛钙型 30%以

38、上的氧化钛和20%以下的钙碳酸盐 焊接电流为交流、直流正反接 E4303 E5003 3）高纤维钾型 电流同上 E4311 E5011 4）高钛钙型 35%的氧化钛 适合立焊 电流同上 E4312 5）铁粉钛型 电流同上，E5014,第一节 焊接材料,(2) 焊条类型及特点,GB/T5117-1995几种类型,6）低氢钠型 药皮中含有碳酸盐、萤石，碱度较高， 直流反接 良好的抗裂性能和力学性能 E4315 E5015 7）低氢钾型 焊接电流为交流、直流正反接 E4316 E5016 8）铁粉低氢型 低氢型焊条上加入FE 粉 电流同上 E4318 E5018,(3) 焊接冶金反应,脱氧、脱硫、脱

39、磷,1）脱氧 焊接中氧来自空气，表面铁锈、水分的分解物。 使焊缝的强度、塑性、冲击韧度降低 必须脱氧。,先期脱氧、沉淀脱氧（熔池脱氧）及扩散脱氧,第一节 焊接材料,（1）先期脱氧 药皮中的高价氧化物分解放出氧气 药皮中的脱氧剂与O 发生反应生成氧化物，避免O与熔化金属反应 时间短，不完全脱氧 （2）沉淀脱氧 熔滴和熔池中，脱氧剂与FEO作用，使FE还原 采用Mn、Si联合脱氧。,2）脱硫 以FeS MnS形式存在，Fe与Fe FeO 形成低熔点共晶，位于晶界上， 产生热裂纹，必须限制S的来源。 低碳钢焊丝中S0.03% 脱硫剂是Mn，MnO CaO 也可。,第一节 焊接材料,3）脱磷 以Fe2

40、P Fe3P形式存在，P促进焊缝形成热裂纹 0.045%,2 低合金焊条 按熔敷金属的力学性能、化学成分、药皮类型、焊接位置及电流种类,E 55 1 5 - B3 - VBW,焊条,熔敷金属抗拉强度最小值550MPa,全位置焊接,低氢钠型，直流反接,焊缝中含有钨、硼、钒,第一节 焊接材料,焊条选用： 为了保证焊缝与母材有相同的耐温、耐蚀性能，应选用成分相同的焊条。 3. 不锈钢焊条 熔敷金属的化学成分、药皮类型、焊接位置、焊接电流。划分,E 308 L - 15,焊条,熔敷金属化学成分代号,全位置焊接，直流反接,含氢量较低,第一节 焊接材料,二、焊剂 焊接时，能够熔化形成熔渣和气体，对熔化金属

41、起保护并进行复杂冶金反应的颗粒状物质叫焊剂。,1.焊剂的分类： （1）按生产工艺分：熔炼焊剂、粘接焊剂和烧结焊剂、 （2）按脱氧剂分： 中性焊剂、活性焊剂、合金焊剂 （3）按化学成分分：高锰焊剂、中锰焊剂,第一节 焊接材料,3.焊剂的选用： （1）熔炼焊剂不吸潮 （2）烧结焊剂吸潮，工艺性好，烘干 （3）选择焊剂实例： 低碳钢：高锰高硅焊剂配H08A 或 低锰配H08MnA H10Mn2 低合金高强钢：中锰、中硅+适当焊丝。 4. 焊剂颗粒度： （1）大电流 细颗粒 （2）小电流 粗颗粒 5.焊剂的烘干 （1）熔炼焊剂 200250C （2）烧结焊剂 300400C,第四节 焊条电弧焊设备,三

42、、保护气体,氩气,氩气（Ar）是一种无色、无味的单原子气体，原子量为40。 氩气的质量约为空气的1.4倍，比空气重，不易漂浮散失，能在熔池上方形成覆盖层，有利于保护目的。 氩气保护，产生的烟雾少，便于控制熔池和电弧。 氩气是一种惰性气体，既不与金属起化学反应，也不溶解于金属中。避免焊缝中合金元素的烧损及带来的缺陷。 氩气的另一特点是热导率小且是单原子气体，高温时不分解，不吸热，所以在氩气中燃烧的电弧热量损失少， 在各种保护气体中，氩弧的稳定性最好。,第四节 焊条电弧焊设备,三、保护气体,氩气,对氩气纯度的要求： 氩气纯度应达到99.99%,氩气的储运： 氩气在液态储存和运送，在焊接时氩气大多装

43、于钢瓶中。 亚气瓶外表涂成银灰色，深绿色“氩”字样。 容积为：33L 40L 44L 使用时应直立放置。防止日光暴晒。,第四节 焊条电弧焊设备,三、保护气体,二氧化碳,二氧化碳是一种无色、无味的多原子气体。 密度是空气的1.5倍，比空气重，能在熔池上方形成一层较好的保护层， 二氧化碳在电弧的高温作用下，发生吸热分解，对电弧柱冷却作用强，产生热收缩效应， 电弧柱区窄，热量集中，焊接热影响区窄，焊接变形小，适于焊接薄板。 二氧化碳是一种氧化气体，在高温下：,分解出的氧原子具有强烈的氧化性，使焊缝金属氧化，采用含有脱氧剂的焊丝。,第四节 焊条电弧焊设备,三、保护气体,二氧化碳,二氧化碳纯度的要求：

44、不低于99.5% 二氧化碳气体中水分的含量与气压有关，气体压力越低，气体中水分含量越高。,要求瓶内压力不低于0.98MPa 二氧化碳的储运： 焊接用二氧化碳气体采用瓶装的液态CO2汽化而来的。 容量为40L的标准钢瓶客灌入25KG的液态CO2，占容积的80%。 严禁靠近热源,二氧化碳气瓶，外表铝白色，并标有黑色“液态二氧化碳”字样。,第四节 焊条电弧焊设备,三、保护气体,二氧化碳,氩气,第四节 焊条电弧焊设备,四、焊丝 焊丝可分为实心焊丝和药芯焊丝。 焊丝牌号的编制方法,H 08 Mn2 Si A,焊丝,表示含C量为0.08%,表示含Mn量约为2%,表示优质品，S.P含量 0.03%,表示含S

45、i量为 1%,第四节 焊条电弧焊设备,五、钨极 钨极具有电流容量大、施焊损耗小、引弧和稳弧好等特性。主要取 决于钨极的电子发射能力大小。 1.钨极的种类 钨极有纯钨极、钍钨极、铈钨极、镐钨极、镧钨极五种。 1）纯钨极 2）钍钨极 3）铈钨极几乎没有放射性。 2.钨极的牌号、规格 钍钨极为红色。铈钨极为灰色。纯钨极为绿色。 3.钨极端部形状 钨极端部的形状对电弧稳定性和焊缝成型有一定的影响。采用锥形平 端的效果最好，是目前经常采用的端部形状。,第五章 焊接,一、埋弧焊工艺,第二节 埋弧焊,1.埋弧焊工艺特点 （1）工作原理,埋弧焊又称熔剂层下自动电弧焊。它是一种在颗粒状焊剂层下燃烧的自动电弧焊接

46、方法。 是目前仅次于焊条电弧焊的应用最广泛的一种焊接方法。,埋弧自动焊与焊条电弧焊主要区别：,第五章 焊接,第二节 埋弧焊,埋弧焊有半自动埋弧焊和自动埋弧焊两类。自动埋弧焊时，焊丝送进 及焊接电弧的移动都由机械操纵。 多丝埋弧焊提高熔敷速度和焊接速度。 （2）工艺特点 1）埋弧焊与焊条电弧焊相比有如下优点： 生产效率高 焊接接头质量好 节约焊接材料和电能 降低劳动强度 2）埋弧焊与焊条电弧焊相比，具体缺点有： 只适用于平焊或倾斜度不大的位置上进行焊接 焊接设备复杂，维修保养的工作量大 仅适用于长焊缝焊接 当电流小于100A时，电弧稳定性不好，不不适合焊接薄板 由于熔池较深，对气孔敏感性较大 焊

47、工看不见电弧,第五章 焊接,第二节 埋弧焊,（3）应用范围 1）焊缝类型和厚度 埋弧焊可用于对接、角接和搭接接头。5MM以下的 材料用的不多。 2）材料种类 埋弧焊可焊接低碳钢、低合金钢、调制钢和镍合金。可焊接 奥氏体耐蚀和耐热不锈钢。紫铜可以采用埋弧焊和埋弧堆焊。不适用 于铝、钛等氧化性能强的金属和合金。 2.埋弧焊工艺参数 （1）焊缝成形系数和熔化比 1）焊缝成形系数 熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度（B）与焊缝计标 厚度（H）之比值，=B/H称为焊缝成形系数。 焊缝成形系数过小的焊缝，表示焊缝窄而深。这样的焊缝容易产生气孔、 夹渣甚至裂纹。成形系数一般以1.32为宜。 2）熔合比 基本

48、金属熔化的横截面Fm与焊缝横截面积（Fm+Ft）的比值称 为焊缝的熔合比（r）.即：,第五章 焊接,第二节 埋弧焊,第五章 焊接,第二节 埋弧焊,熔合比实际上就是母材在寒风中所占的比列。它主要影响焊缝的化 学称为和力学性能。 埋弧焊的变化范围一般在60%70%之间。 （2）埋弧焊工艺参数选择 埋弧自动焊最主要的工艺参数是焊接电流、电弧电压和焊接速度， 其次是焊丝直径、焊丝伸出长度、焊剂颗粒度和焊剂层厚度、焊丝倾斜 和焊件倾斜等。,1）焊接电流,决定：焊接熔化速度、熔深和母材熔化量 其他条件不变，增加焊接电流，则焊缝厚度和余高都增加，焊缝宽度几乎保持不变。 电流过大，容易产生咬边或成型不良。 电

49、流过小，焊缝厚度减小，容易产生未焊透，电弧稳定性也差。 2）电弧电压 电弧电压与弧长成正比，在其他条件不变时，电压增大（即 弧长增加）使焊缝宽度显著增加，而焊缝余高和焊缝厚度略为减小。焊缝变得平坦。,第五章 焊接,第二节 埋弧焊,电弧电压增大（即意味着电弧长度增加），因此电弧摆动分为扩大而 导致焊缝宽度增加。然而，电弧长度增加后，电弧热量损失加大，所以用 来熔化母材和焊丝的热量减小，使得相对焊缝厚度和余高略有减小。 电流是决定焊缝厚度的主要因素，而电压则是影响焊缝宽度的主要因 素。提高焊接电流的同时要提高电弧电压，使他们保持合适的比例。 3）焊接速度 焊接速度对焊缝厚度和焊缝宽度有明显的影响。当焊接速度 增加时，焊缝厚度和焊缝宽度都大为小将。这是因为焊接速度增加时， 焊缝中单位时间内输入的热量减少了，当焊速过高时，则会造成为焊透、 咬边、焊缝粗糙不平等缺陷。但是，过低的焊