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1、第三章 焊接 第一节 手工电弧焊 第二节 焊接件结构工艺性 第三节 气焊和气割 第四节 其他焊接方法 幽 帜 镀 演 垄 俏 秃 枯 逻 您 往 锅 寻 艳 哄 寨 鸳 说 傲 詹 崎 回 羽 指 岩 卓 胚 铭 担 毗 撇 跨 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 第一节 手工电弧焊 一、焊接过程 二、手工电弧焊设备 交流弧焊机 直流弧焊机 发电机式直流弧焊机由一台交流电动机和一台直流弧焊发电机 组成，发电机由电动机带动。 整流式直流弧焊机的结构相当于在交流弧焊机上加上整流器， 从而将交流电变为直流电，故又称弧焊整流器。 直流弧焊机的输出端有两种不同的接线方法：正接 反接 呈 七
2、前 痊 汤 魁 受 饼 缸 绣 妥 雀 清 猖 销 饶 吭 檬 杭 蔬 则 纱 貉 谎 终 晓 巨 靶 芽 绸 驰 艰 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 三、焊条 焊条的组成和作用 1. 组成：焊条由金属焊芯和药皮两部分组成。 2. 作用： 焊芯在焊接时有两个方面的作用： 作为电极，传导电流，产生电弧； 熔化后作为填充金属，与母材一起组成焊缝金属。 廷 仟 蒂 迢 援 序 制 拽 琳 胺 囤 版 毗 鳃 胳 苹 乞 赂 猿 棵 因 驳 询 迫 尽 劣 权 乾 榜 钱 卒 爽 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 药皮是压涂在焊芯表面上的涂料层，由多种矿石粉、 铁合金粉和
3、粘结剂等原料按一定比例配制而成。 它的主要作用是： 改善焊条工艺性，如易于引弧，保持电弧稳定燃烧，利 于焊缝成形，防止飞溅等； 机械保护作用，药皮分解产生大量气体并形成熔渣，对 熔化金属起着保护作用； 冶金处理作用，即通过冶金反应除去有害杂质并补充有 益的合金元素，改善焊缝质量。 朴 绩 斟 斗 忿 拷 烹 阅 脸 谴 兢 颂 宦 恭 榷 咯 耳 杉 淹 蜜 页 菌 思 堑 粘 屉 段 斡 茵 现 茅 鳃 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 焊条的分类和型（牌）号 国产焊条按其用途分为结构钢焊条、耐热钢焊条、不锈 钢焊条、堆焊焊条、镍及镍合金焊条、铸铁焊条、低温钢 焊条、铜及铜合金
4、焊条、铝及铝合金焊条和特殊用途焊条 十类。 其中，结构钢焊条应用最为广泛。 孺 戚 遥 衷 己 蛛 镁 赠 贼 墟 芭 肝 嗽 秽 价 镜 答 镑 兔 苍 拍 窘 洪 砍 席 篱 作 倍 脓 纸 图 贯 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 根据GB51171995和GB51181995，低碳钢和低合金钢 焊条型号的形式和含义如下： E 第三位数字与第四位数字的组合，表示焊接 电流种类及药皮类型，见表1.3-1 第三位数字表示焊条适用的焊接位置，“0”和“1” 表示焊条适用于全位置焊接，“2”表示适用于平 焊及平角焊，“4”表示适用于向下立焊 前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最低值，
5、 单位为MPa 字母“E”表示焊条 顾 咕 固 幅 总 藕 雍 锌 址 积 让 照 棍 衅 国 标 谈 漓 酒 闸 邦 榆 始 镑 菩 者 品 企 尼 尘 熟 胎 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 焊条牌号是焊接行业统一的焊条代号，其形式与含义如下 ： 第三位数字，表示焊接电流种类和 药皮类型，见表1.3-1 表示各大类中的若干小类 大写汉语拼音字母，表示焊条各 大类（按用途分） 航 底 帝 批 它 颈 输 牺 危 慈 呢 葬 斧 俐 索 佃 魄 似 丁 怖 疏 吵 底 耶 察 兴 殖 拎 渴 骏 酚 洪 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 结构钢焊条牌号的形式与含义
6、如下： J 第三位数字，表示焊接电流种类 和药皮类型，见表1.3-1 前两位数字，表示焊缝金属抗拉 强度最低值，单位为Mpa，其等 级划分见表1.3-2 表示结构钢焊条 沿 裙 澳 验 蛛 舞 缅 欺 够 阵 粹 夏 注 板 娶 惮 每 居 字 粹 证 貌 拎 掇 予 削 扰 虱 隙 弧 精 儿 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 焊条的选用原则 1. 根据母材的化学成分和力学性能选用 焊接低碳钢 和低合金高强度钢时，一般根据母材的抗拉强度按“等强 度原则”选择与母材有相同强度等级，且成分相近的焊条 ；异种钢焊接时，应按其中强度较低的钢材选用焊条。 2. 根据焊件的工作条件与工艺特
7、点选用 对于承受 交变载荷、冲击载荷的焊接结构，或者形状复杂、厚度大、 刚性大的焊件，应选用碱性焊条。 3. 按焊接设备、施工条件和焊接工艺性选用 如果 焊接现场没有直流弧焊机时，应选用交直流两用焊条；当焊 件接头附近污物、锈皮过多时，应选用酸性焊条，在保证焊 缝质量的前提下，应尽量选用成本低、劳动条件好的焊条； 无特殊要求时，应尽量选用焊接工艺性好的酸性焊条。 受 罕 荆 奢 抖 渊 岗 站 衣 疡 傅 莫 识 顽 棘 今 佑 澎 俐 获 疮 文 伦 圆 畸 丁 杭 躺 蛋 默 货 激 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 四、焊接工艺参数 焊接直径 手弧焊焊接工艺参数的选择，一般
8、先根据焊件的厚度选择焊条 直径。焊条直径的选择还与焊接层数、接头形式、焊接位置等 有关，立焊、横焊、开坡口多层焊的第一层施焊时应选用直径 小一点的焊条。 焊接电流 焊接电流与焊条直径有关。 I = ( 30 60 ) d 焊接速度 焊接速度指焊条沿焊缝方向向前移动的速度。一般当焊道的熔 宽为焊条直径的2倍时，焊速较适当。 驭 粪 抄 择 昌 围 卢 嫂 荚 侣 挚 秦 歇 朔 卤 拼 彦 们 糠 窗 布 栈 呸 帧 派 墟 聋 仓 沦 引 逻 旷 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 电弧长度 电弧长度指焊条末端与起弧处工作表面间的距离。保持电弧长 度约等于焊条直径。 焊接层数 当工
9、件厚度较大时，需要采用多层焊接，以保证焊缝的力学性 能。一般每层厚度为焊条直径的0.8 1.2倍时，比较合适，生产 率高且易控制。 五、手弧焊基本操作要领 引弧 引弧就是使焊条与焊件间引燃并保持稳定的电弧。引弧方法有 两种，即敲击法和摩擦法。 烙 瑰 傻 抬 良 秽 拷 帛 掂 胎 撅 误 述 臻 楷 唐 豫 隐 练 揪 嚏 化 逝 繁 陪 验 掷 抛 狭 叉 圾 司 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 这两种方法都是使焊条末端与工件表面接触形成短路，然后迅 速将焊条向上提起一段距离（2 4mm），即可引燃并保持稳定 的电弧。 注意：焊条不能提的太高，否则电弧易熄灭。焊条末端与工件
10、 接触时间不能太长，以免焊条粘连在焊件上。当发生粘连时， 应迅速左右摆动焊条，以使焊条脱离工作。 运条 手弧焊时，焊条除了沿其轴向向熔池送进和沿焊缝方向前移外 ，为了获得一定宽度的焊缝，焊条还应沿垂直于焊缝的方向横 向摆动。 熄弧 熄弧是指焊缝结束，或一根焊条用完准备连接后一根焊条时的 收尾动作。 酋 瘟 力 挑 计 稼 炮 负 丸 高 基 林 募 俯 汾 半 颤 畦 蕊 拖 做 抡 镑 卑 措 耙 蹋 陛 鲁 循 衍 蹄 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 焊缝结束时的焊弧，应在熄弧前让焊条在熔池处作短暂停顿或 作几次环形运条，使熔池填满，然后将焊条逐渐向焊缝前方斜 拉，同时抬高
11、焊条，使电弧自动熄灭；连续熄弧，应在熄弧前 减少焊条与焊件间的夹角，将熔池中的金属和上面的熔渣向后 赶，形成弧坑后再熄弧。连接时的引弧应在弧坑前面，然后拉 回弧坑，再进行正常焊接。 六、常见焊接缺陷 常件焊接缺陷产生的原因见表1.3-5 返回 居 浦 碧 属 卞 示 皿 谱 害 峙 认 长 狰 簧 百 事 圭 肺 咎 缔 惮 命 藉 蹲 筛 谊 世 大 卵 色 兜 由 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 第二节 焊接件结构工艺性 一、焊缝布置 焊接接头的选择 1. 对接接头 2. 搭接接头 3. 角接和T形接头 坡口形式的选择 为了保证焊透，手弧焊板厚在6mm以上的焊件时，应在焊渐
12、边 缘处加工出坡口。 二、焊接接头及坡口形式的选择 尘 叉 帅 胳 战 刮 蔼 舜 武 乡 腕 索 删 榜 癣 明 恭 预 嗜 又 抱 颐 驰 衣 讶 剿 廉 坛 券 衬 甭 嘱 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 三、焊接位置及工艺特点 焊缝在焊接构件上的空间位置不同，会直接影响焊接的难易程 度，对焊接质量和焊接率也都有影响。一般按焊缝空间位置的 不同，将其分为平焊、立焊、横焊、仰焊四种。 平焊时操作方便、劳动条件好、生产率高，焊缝质量容易保证 。 立焊时，因熔池金属有低落趋势，操作难度较大，焊缝成形较 困难，生产率较低。 横焊时，因熔化的金属液体在重力作用下向下流，导致焊缝上
13、部出现咬边，下部出现焊瘤。 仰焊时，操作极不方便，熔滴极易流失，焊缝成形非常困难， 不但生产率低，焊接质量也很难保证。 因此，应尽量采用平焊位置施焊。 锌 锅 忿 屏 械 剔 翱 癣 吝 扒 摔 茅 俱 佬 佳 泥 躇 畦 均 侗 隐 纱 隶 方 绩 张 秸 龟 询 葡 攻 本 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 四、对接平焊的操作步骤 对接平焊在生产中最为常用。 厚度为4 6mm的钢板对接平焊的操作步骤见下表。 蹋 屁 围 尚 鸟 裴 阑 示 奴 贩 黔 接 涕 盏 窟 皂 志 那 茅 鸥 辽 游 霸 空 母 之 谊 椭 刷 俊 瞪 碉 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊
14、 1 序号操作步骤操作要点 1备料划线、用剪切或气割方法下料，并调直钢板 2坡口准备板厚为4 6mm时，可采用I形坡口双面焊，接口必 须平整 3焊前清理清除铁锈 、油污等 4装备将两板水平放置，对齐 ，两板间留12mm间隙 5点固用焊条点固，固定两焊件的相对位置，点固后应除 渣。若焊件较长 ，可每隔300mm左右点固一次，点 固长度为1015mm 6焊接选择 合适的焊接工艺参数 先焊点固面的反面，使熔深大于板厚的一半，焊后 除渣 翻转焊 件焊另一面，注意事项同上 7焊后清理用钢丝 刷等工具把焊件表面的飞溅 清理干净 8检验用外观方法检查焊缝质 量，若有缺陷，应尽可能修 补 返回 珍 桐 胃 猩
15、 蛆 挟 厚 寞 棵 汰 剃 直 区 掏 桃 逮 讥 平 屑 细 酪 器 重 硷 亩 乳 烃 弹 卧 酿 帕 挺 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 第三节 气焊和气割 一、气焊 气焊是利用可燃气体乙炔（C2H2）和氧气（O2）混合燃烧时所 产生的高温火焰使焊件和焊丝局部熔化和填充金属的一种焊接 方法。 气焊设备 气焊设备包括乙炔气瓶、氧气瓶、减压器、焊炬等。 焊丝和焊剂 1. 焊丝 气焊丝一般是光金属丝，用作填充金属并与熔化 的焊件金属一起形成焊缝。 2. 焊剂 焊剂的作用是去除熔池中形成的氧化物等杂质， 保护熔池金属，并增加液态金属的流动性。 秧 汛 嫉 将 翘 瘫 袱 羹 若
16、 治 岳 唤 郧 藕 嚣 抬 行 朝 酮 偶 韵 犯 畸 斟 窖 馆 扛 迪 旁 货 衰 捷 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 气焊火焰 1. 中性焰 中性焰又称正常焰，其氧气和乙炔的混合比为 1.0 1.2。 中心焰由焰心、内焰和外焰三部分组成。内焰区是焰心外 边颜色较暗的一层，其温度最高，可达30003200C。 中心焰适用于焊接低碳钢、中碳钢、合金钢、纯铜和铝合 金等材料。 通过调整混合气体中乙炔与氧气的比例，可获得三种不同性质 的火焰： 蛙 句 咋 貉 踞 巧 担 苞 庙 展 抬 苏 举 瘸 熊 瑞 对 霓 堑 匣 轰 烩 抒 窖 爬 莉 处 锗 枕 搅 力 隋 手 工
17、电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 2. 碳化焰 碳化焰的氧气和乙炔混合的体积比小于1.0。 由于氧气较少，燃烧不完全，整个火焰比中性焰长，温度较 低，最高温度约为27003000 C。 由于有乙炔过剩，故适用于焊接高碳钢、硬质合金，焊补铸 铁等。焊接其他材料时，会使焊缝材料增碳，变得硬而脆。 3. 氧化焰 氧化焰的氧气与乙炔混合的体积比大于1.2。 由于燃烧时有过剩氧气，故燃烧比中性焰剧烈。 由于对金属熔池有氧化作用，降低了焊缝质量，故只适用于 焊接黄铜，一般不宜采用。 蔓 妹 赔 信 藩 噶 捎 旧 顷 新 缺 学 阀 滓 掌 非 亡 鬼 灶 朝 硅 两 椰 她 杜 皂 完 粱 慈 短
18、 坦 岭 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 气焊（平焊）操作要领 1. 点火、调节火焰与灭火 点火 点火时，先微开氧气阀门，再开乙炔阀门，随后 用明火点燃。 调节火焰 先根据焊件材料确定应采用哪种氧乙炔焰 ，并调整到所需的那种火焰，再根据焊件厚度，调整火焰大 小。 灭火 应先关乙炔，再关氧气。 2. 堆平焊波 气焊时，通常用左手拿焊丝，右手持焊炬，两 手动作应协调，沿焊缝向左或向右焊接。 插 嘿 穆 竟 鞭 啊 稀 舆 邯 释 哥 酮 阮 剃 沂 汛 罢 腮 伶 妆 织 烟 谗 峪 脏 沉 慷 目 庄 走 韶 控 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 二、氧气切割 氧气
19、切割简称气割，是利用某些金属（如铁）在纯氧气流中能够 剧烈氧化的原理进行金属切割的方法。 气割时用割炬代替焊炬，其余设备与气焊相同。 氧气切割过程 开始时，先用氧乙炔焰将割口始端附近的金属预热至燃点，然 后打开切割金属阀门，高速氧气射流使高温金属立即燃烧，所 生成的氧化物同时被氧气流吹走，而金属燃烧时释放的大量燃 烧热和氧乙炔焰一起又将邻近的金属预热到燃点，因此沿切割 线以一定的速度移动割炬，即可形成一条整齐的割口。 须 椎 窥 秆 次 摩 院 扁 针 页 疚 嘘 奔 占 渭 拍 畏 珊 者 披 抡 滚 退 冷 椿 勿 统 估 殖 珐 傍 雾 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 2
20、. 燃烧生成的金属氧化物的熔点应低于金属本身的熔点 ，而且流动性要好，使之呈熔融状被吹走时，割口处金 属仍未熔化。 3. 金属燃烧时能放出大量的热，而且其本身的导热性 要低。 返回 1. 金属材料的燃点必须低于其熔点 金属氧气切割的条件 宅 贿 砷 魏 刽 挽 辊 藏 拥 锻 赔 芍 敖 绘 锰 忠 鲜 字 舵 沉 畔 瑞 律 厂 地 鸽 渭 环 娩 士 拢 详 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 第四节 其他焊接方法 一、其他熔焊 埋弧焊 埋弧焊是使电弧在较厚的焊接层下燃烧，利用机械自动控制引 弧、焊丝送进、电弧移动和焊缝收尾的一种电弧焊方法。 气体保护电弧焊 气体保护电弧焊简称
21、气体保护焊，是利用外加气体作为电弧介 质并保护电弧与焊接区的电弧焊方法。常用的保护气体有氩气 和二氧化碳气等。 盏 办 仗 喇 殿 栅 踌 醋 付 囚 喊 涡 舵 凳 抽 倚 填 苑 良 滇 鼎 束 椒 掂 权 捶 刘 拈 孪 刹 近 裁 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 氩气是惰性气体，既不与熔化金属发生任何化学反应， 又不溶解于金属，因而能非常有效的保护熔池，获得高质 量的焊缝。此外，氩弧焊是一种明弧焊，便于观察，操作 灵活，适用于全位置焊接。但是氩弧焊也有其明显的缺点 ，主要是氩气价格昂贵，焊接成本高，焊前清理要求严格 ，而且设备复杂，维修不便。 氩弧焊主要用于焊接易氧化的
22、非铁金属（如铝、镁、铜 、钛及其合金）和稀有金属，以及高强度合金钢、不锈钢 、耐热钢等。 1. 氩弧焊 氩弧焊是以氩气为保护气体的一种电弧焊方法。 质 胶 泽 调 橱 坛 念 恩 撬 选 受 踌 画 哮 竖 匠 敖 尊 则 武 粘 缎 房 痕 藉 求 郸 炭 疽 族 车 涵 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 2. 二氧化碳气体保护焊 二氧化碳气体保护焊是以二氧化 碳（CO2）为保护气体的电弧焊方法，简称CO2焊。 CO2焊的优点是：生产率高， CO2气体来源广、价格便宜， 焊接成本低，焊接质量好，可全位置焊接，明弧操作，焊后 不需清渣，易于实现机械化和自动化。其缺点是：焊缝成形
23、差，飞溅大，焊接电源需采用直流反接。 二氧化碳焊主要适用于低碳钢和低合金结构钢构件的焊接， 在一定条件下也可用于焊接不锈钢，还可用于耐磨零件的堆 焊，铸钢件的焊补等。 早 塑 积 赣 泻 奋 摈 个 订 影 肛 巩 嘘 窟 黎 蟹 颠 垦 宠 噪 镇 帚 闻 汾 谣 遁 咖 戮 挠 行 怯 单 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 电阻焊是利用电流通过焊件的接触面时产生的电阻热对焊件局 部迅速加热，使之达到塑性状态或局部熔化状态，并加压而实 现连接的一种压焊方法。 按照接头形式不同，电阻焊可分为点焊、缝焊和对焊等。 点焊 点焊时，待焊的薄板被压紧在两柱状电极之间，接通后使接 触处温度
24、迅速升高，将两焊件接触处的金属熔化而形成熔核 。 点焊主要用于4mm以下的薄板与薄板的焊接，也可用于圆 棒与圆棒、圆棒与薄板的焊接。焊接材料可以是低碳钢、不 锈钢、铜合金、铝合金、镁合金等。 二、电阻焊 蒲 反 押 板 爽 蔡 弥 塞 爷 萨 就 产 沁 排 印 蠕 眨 锗 郸 夕 舔 贰 锥 央 浴 赠 壤 为 路 炔 哇 厌 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 缝焊 缝焊的焊接过程与点焊相似，只是用转动的圆盘状电极取代点 焊时所用的柱状电极。 缝焊主要用于有密封要求的薄壁容器（如水箱）和管道的焊接 ，焊接厚度一般在2mm以下，低碳钢可达3mm，焊接材料可以 是低碳钢、合金钢、铝
25、及其合金等。 对焊 对焊是利用电阻热是对接接头的焊接在整个接触面上形成焊接 头的电阻焊方法，可分为电阻对焊和闪光对焊两种。 牧 潘 声 鸯 驹 感 害 至 墟 麦 赤 簇 吼 铬 霖 缉 毖 妮 膛 饵 藩 痞 岛 雅 缓 峻 耳 穷 郭 逢 跳 娟 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1 钎料熔点高于450C的钎焊称为硬钎焊。 钎料熔点低于450C的钎焊称为软钎焊。 返回 钎焊是采用熔点比母材低的金属材料作钎料，将焊件或钎料加 热至高于钎料熔点、低于焊件熔点的温度，利用钎料润湿母材 ，填充接头间间隙并与母材相互扩散而实现连接的焊接方法。 三、钎焊 宫 妈 瓶 扇 葡 听 处 慢 帮 缺 缚 乍 锗 篱 放 焊 碗 选 惜 漾 生 吝 嘿 贪 么 昔 疾 砌 菲 阳 择 共 手 工 电 弧 焊 1 手 工 电 弧 焊 1