手工电焊培训方案.ppt

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1、手工电焊培训,2021/3/5,2,焊条电弧焊操作技能,第六章 焊条电弧焊基础操作 第一节 焊条电弧焊的原理和特点 第二节 焊条电弧焊的基本操作 第三节 焊接参数对焊缝质量的影响 第四节 常见焊接缺陷的产生及防止方法,2021/3/5,3,焊条电弧焊的原理,焊条与工件接触后迅速拉开，在焊条端部 和焊件之间产生电弧，利用电弧热加热工件熔 化焊条，使填充材料和焊接材料充分熔合，冷 却后形成焊缝，实现永久连接。,2021/3/5,4,焊条电弧焊的特点,焊条电弧焊 是用手工操作焊条进行的电弧焊方法。 特点：设备简单，操作方便、灵活，可达性好。适用于各种条件下的焊接，特别适用于结构形状复杂，焊缝短小，弯

2、曲或各种空间位置焊缝的焊接。 范围：,不锈钢,铜及铜合金,铝及铝合金,低碳钢,低合金钢,2021/3/5,5,焊条电弧焊基本操作,焊条电弧焊基本操作技术包括： 引弧、运条、起头、收尾和焊缝接头的方法。,2021/3/5,6,引弧,焊条电弧焊开始焊接时，先使焊条端部与焊件短 路，再拉开焊条引然焊接电弧的过程叫引弧。 引弧的方法有 直击法和划擦法两种。 引弧时，手腕动作必须灵活准确，选择好引弧的起始点位置。 发生粘条现象应左右摇晃几下，如不能拖开，应将焊钳放松，断开焊接回路，焊条稍冷后再拆下。,2021/3/5,7,引弧,直击法适用酸性焊条 操作时应掌握好 手腕的上下动作、 时间和距离。直 击不宜

3、太重。,划擦法适用碱性焊条 也适用酸性焊条 划擦要轻，接触后离 开，保持距离。,直击法,划擦法,2021/3/5,8,运条,焊接过程中，焊条相对焊缝所做的 各种动作叫运条。基本动作包括: （1）沿焊条轴线的送进， （2）横向摆动， （3）沿焊缝轴线的纵向移动。,焊条沿轴线向熔池的送进，应使焊条熔化后继续保持电弧长度不变，防止因电弧长度增加导致断弧，或因电弧长度缩短导致发生短路。 焊条的横向摆动应保证焊缝两侧熔合良好，摆动的宽度应控制在焊条直径的25倍，并力求摆动均匀一致，焊缝宽度整齐。 焊条沿焊接方向的纵向移动即焊接速度，应保证足够的熔深，又不致烧穿，焊接速度太快，容易产生未焊透未熔合或焊缝较

4、窄；焊接速度太慢，会造成焊缝余高过高，焊缝过宽，较薄焊件时容易焊穿。,2021/3/5,9,运条,直线运条：没有焊条的横向摆动。 运条示意图： 适用范围： 35mm厚度形坡口对接平焊； 多层焊的第一层焊道； 多层多道焊。,2021/3/5,扈成林,10,运条,直线往返运条：没有横向摆动，只有前后往复。 运条示意图： 适用范围： 薄板焊接， 对接平焊间隙较大时。,2021/3/5,扈成林,11,运条,锯齿形运条：沿焊缝方向锯齿形向前移动。 运条示意图： 适用范围： 对接接头的平焊、立焊、横焊、仰焊。 角接接头的立焊,特别注意： 焊缝两侧适当停顿， 以保证两侧良好熔合， 避免咬边。,2021/3/

5、5,12,运条,月牙形运条：沿焊缝方向做月牙形摆动。 运条示意图： 适用范围： 对接接头的平焊、立焊、横焊、仰焊。 角接接头的立焊,2021/3/5,13,运条,三角形运条：沿焊缝方向做三角形摆动。 运条示意图：,适用范围： 斜三角形 对接接头V形坡口横焊； 角接接头的仰焊。,适用范围： 正三角形 对接接头； 角接接头的立焊。,2021/3/5,14,运条,圆圈形运条：沿焊缝方向圆圈形摆动。 运条示意图：,适用范围： 斜圆圈形 对接接头的横焊。 角接接头的平焊仰焊。,适用范围： 正圆圈形 对接接头厚板平焊。,2021/3/5,15,运条,八字形运条：沿焊缝方向作八字形摆动。 运条示意图： 适用

6、范围： 对接接头厚板的平焊。,2021/3/5,16,焊缝的起头,焊缝的起头是指：焊缝如何开始焊接。在焊 缝起始端前1020毫米处引燃电弧，稍微拉长电 弧向后移动，预热焊件，到起始端端部压低电 弧，待焊件形成熔池后，向前运条。,1020,引弧点,要求： 起头饱满两侧熔合良好。 焊缝宽窄高低均匀一致。,2021/3/5,17,焊缝的收尾,焊缝的收尾是指：一条焊缝焊完如何收弧。 常见的方法有： 反复断弧法、 重复圆圈法、 回焊转移法。,适用薄板焊接， 反复断弧， 燃弧时间依 次缩短，至 弧坑填满。,适用厚板焊接，弧坑处重复 划圆圈，逐 圈缩小，至 弧坑填满。,适用碱性焊条，收尾时，反向焊接 101

7、5毫米，逐渐提 高电弧并向一侧偏 移，至熔池缩小。,2021/3/5,18,焊缝的接头,后焊焊缝与先焊焊缝的连接处称为焊缝的 接头。焊缝接头应力求均匀，防止产生过高、脱 节、宽窄不一致等缺陷。常用焊缝的接头有： 中间接头法、 头尾相接 向背接头法、 头头相接 相向接头法、 尾尾相接 分段退焊接头法。 尾头相接,1,2021/3/5,19,焊缝的接头,中间接头法：如图 后焊的焊缝从先焊的焊缝尾部开始焊接。 要求：在弧坑前10毫米引弧，电弧长度稍长些， 然后回移到弧坑，压低电弧梢作摆动，再 向前焊接。 适用于：单层焊及多层焊的表面接头。 打底焊接采用中间焊缝接头法时，也可以在弧坑 后引弧，电弧移至

8、弧坑处，压低电弧正常施焊。,1,2,压低,2021/3/5,20,焊缝的接头,向背接头：如图 是焊缝的两个起头相接。 先焊焊缝的起头略低些，后焊的焊缝必须在前条焊缝始端前引弧，然后拉长电弧引向前条焊缝的始端，待覆盖前焊缝的端头并焊平后，再向焊接方向移动。,1,引弧,拉长 回焊,停顿,2021/3/5,21,焊缝的接头,相向接头：尾尾接头 如图 是两条焊缝的尾部相接。 当后焊的焊缝焊到先焊的焊缝的收弧处时， 填满弧坑后在略向前焊一段，然后灭弧。,填满 弧坑,2021/3/5,22,焊缝的接头,退焊接头：尾头接头 如图 后焊焊缝的尾部和先焊焊缝的头部想接。 要求：后焊焊缝焊至先焊焊缝的头部时，改变

9、焊条角度，并拉长电弧指向先焊焊缝的头部，形成熔池后，再压低电弧，往回移动，返回到原来的熔池处收弧。,2021/3/5,23,焊缝的接头,接头技巧几点注意： 焊缝接头连接的平整与否，与焊工的熟练程 度有关，同时还和接头处温度高低有关，温度越 高，接头越平整。因此，中间接头要求中断时间 要短，更换焊条动作要快。除单层焊及多层焊的 表面焊缝接头可不清理熔渣外，向背接头、相向 接头及打底焊缝的接头在焊接前，必须先将需接 头处的焊渣清理干净。必要时，为保证焊缝接头 质量可使用砂轮将接头处打磨成斜坡，然后再进 行焊接接头。,2021/3/5,24,焊接参数对焊缝质量的影响,焊缝的接头形式,对接接头,角接接

10、头,搭接接头,2021/3/5,25,1、焊缝的宽度 焊缝表面与母材的交界处叫焊趾。 单道焊缝截面中，两焊趾之间的距离叫 焊缝宽度。,焊缝的尺寸和形状,焊缝宽度,焊缝宽度,焊趾,焊趾,2021/3/5,26,2、余高 超出母材表面连线上面的那部分焊缝金属 的高度叫余高。 余高使焊缝的截面积增加，强度提高，但 也使焊趾处产生应力集中。所以，余高既不能 低于母材，也不能太高。一般 为03毫米。,焊缝的尺寸和形状,余高,2021/3/5,27,3、熔深 焊缝截面上，母材熔化的深度叫熔深。 当填充材料一定时，熔深的大小决定了焊 缝的化学成分。,焊缝的尺寸和形状,2021/3/5,28,4、焊缝厚度 在

11、焊缝截面中,以焊缝正面到焊缝背面的 距离叫焊缝厚度。,焊缝的尺寸和形状,2021/3/5,29,5、角焊缝的形状和尺寸,焊缝的尺寸和形状,2021/3/5,30,熔焊时，单道焊缝横截面上焊缝宽度（B）与焊缝 熔深（H）之比，即=B/H称为焊缝成形系数。 焊缝成形系数越小，则表示焊缝窄而深，焊缝中 容易产生气孔、加渣和裂纹。 所以焊缝成形系数应保持一定的数值。 例：埋弧焊的焊缝成形系数要大于1.3。,焊缝成形系数,2021/3/5,31,焊接参数对焊缝质量的影响,焊接生产中，按焊接工艺的要求，对于不同的焊接方法， 合理地选择焊接工艺参数，是获得良好的焊缝成形，合格的焊缝 质量，提高焊接生产率的必

12、要保证。 焊接参数的选择的原则： 焊条直径根据焊件厚度，接头形式，焊接位置选择。 焊接电流根据焊条直径，焊条类型，焊接位置，焊接层次。 电弧电压电弧长短。 焊接电流大，熔深大；电流太大，焊条发红药皮变质，易咬 边，产生大弧坑，甚至烧穿；电流太小，焊不透，夹渣，不宜引 弧。 电弧电压取决于电弧长度，电弧越长，电弧电压越高，熔宽 增加；电弧太长燃烧不稳，飞溅大，易咬边，产生气孔；电弧太 短，易粘焊条。,2021/3/5,32,常见焊接缺陷的产生及防止方法,按缺陷在焊缝中的位置分两大类: 外部缺陷位于焊缝的外表面，用肉眼或低倍放 大镜可以看到。如：焊缝尺寸不符合 要求、咬边、表面气孔、表面裂纹、 烧

13、穿、焊瘤及弧坑。 内部缺陷位于焊缝内部，用无损探伤或破坏性 试验才能发现。如：未焊透、内部气 孔、内部裂纹、及内部夹渣等。,焊缝尺寸不符合要求 焊缝外表形状高低不平，焊波宽窄不齐， 尺寸过大或过小，角焊缝单边以及焊角尺寸不 符合要求等。 影响： 不仅成形难看，而且直接影响接头质量。 尺寸过小，降低强度；尺寸过大，浪费焊材、 增大变形；余高过大，产生应力集中、减弱结 构的工作性能；塌陷量过大，使接头强度降低。,缺陷的产生及防止,2021/3/5,33,缺陷的产生及防止,咬边 是由于电弧将焊件边缘熔化，没有得到熔化 焊条的补充所留下的缺口叫咬边。 深的咬边将削若焊接接头的强度，往往在咬 边处产生应

14、力集中，导致结构破坏。特别是焊接 低合金高强度钢时，咬边的边缘被淬硬，常常是 焊接裂纹的发源地。 因此，重要的结构焊接接头不允许有咬边缺 陷存在，或规定限制咬边的缺陷在一定数值下， 如不应超过0。5毫米，否则就应进行补焊。,2021/3/5,34,咬边深度,产生的原因主要是： 焊接电流太大及运条速度不当及焊条角度不适等；在角焊时，经常是由于焊条角度或电弧长度不适当。在自动焊时，往往是由于焊接速度过快而产生的。 防止措施 选择适当的焊接电流，保持运条的均匀；角焊时，焊条要采用合适的角度和保持一定的电弧长度。,缺陷的产生及防止,弧坑 是指焊缝收尾处产生的下陷现象，焊缝收尾处的弧 坑，往往严重降低该

15、处焊缝的强度。在某中情况下，焊 缝在冷却过程中会在忽坑处产生裂纹，即弧坑裂纹。同 时在弧坑内很容易产生气孔或夹渣，所以在灭弧时一定 要填满弧坑，使焊缝高于母材。 原因：灭弧时间过短或焊接薄板时使用电流过大。 措施：手工电弧焊时必须注意，在收弧过程中焊条需在 熔池处做短时停留或作几次环行运条，使焊条金 属填满熔池。另外。要正确选择焊接电流。,2021/3/5,35,缺陷的产生及防止,烧穿 熔化金属自坡口背面流出形成穿孔的缺陷叫烧穿。 尤其在焊接薄板时，是常见的缺陷。但它是不允许存在 的焊接缺陷。 原因：对焊件加热过度，如焊接电流过大，坡口钝边太 小，间隙太大，焊接速度过慢都会导致烧穿。 措施：正

16、确选择焊接电流和焊接速度，严格控制焊件的 装配间隙，并保持在整个焊缝长度上的均匀性。 另外，采用铜垫板、焊剂垫、自熔垫或使用脉冲 电流也可以有效地保证薄板在焊透情况下而不致 烧穿。,2021/3/5,36,焊瘤 在焊接过程中，熔化金属流到焊缝之外未熔化的母 材上所形成的金属瘤叫焊瘤。焊瘤经常出现在立焊、横 焊和仰焊的焊缝中。焊瘤不仅影响焊缝的外观，而且焊 瘤内经常有未熔合存在，管道内的焊瘤除降低强度外， 还影响管道内的有效流通量。 原因：间隙过大，焊条位置和运条方法不正确，焊条熔 化太快，焊接速度太慢所造成。 措施：正确选择焊接电流，控制焊条角度，焊件的间隙 不能过大，控制弧长，正确掌握运条方

17、法。,缺陷的产生及防止,2021/3/5,37,夹渣 在焊缝中存在的非金属夹杂物称为夹渣。 夹渣会降低焊缝的强度，对焊缝的危害性和气孔所 产生的危害性相似，但其夹渣所引起的应力集中比气孔 更为严重。但某些焊接结构中，在保证强度和致密性的 条件下，也允许存在小尺寸和少数量的夹渣。,缺陷的产生及防止,2021/3/5,38,夹渣,产生的原因： 1、接头边缘有污染存在；定位焊和多层焊时，每层焊后未将熔 渣清除干净（尤其是碱性焊条，脱渣性差）。 2、坡口太小；焊条直径粗；焊接电流过小，熔化金属和熔渣得 不到充分热量，致使熔渣浮不上来。 3、焊接时，焊条的角度和运条方法不恰当，熔渣和铁水辨认不 清，把熔

18、化金属和熔渣混合在一起。 4、焊缝冷却速度过快，熔渣来不及上浮。 5、母材金属和焊接材料的化学成分不当；如熔池内含氧、氮成 分较多时，形成夹杂物的机会也就增多。,防止措施： 1、将坡口及焊层间的熔渣清理干净，将凹凸处铲平，然后再 施焊。 2、适当增大焊接电流，避免熔化金属冷却过快。必要时把电 弧缩短，并增加电弧停留时间，使熔化金属和熔渣得到充 分加热。 3、根据熔化情况，随时调整焊条角度和运条方法，使熔渣能 上浮到铁水表面，应防止熔渣混杂在熔化金属中或流到熔 池的前面而造成夹渣。 4、正确选择母材和焊条金属的化学成分。,缺陷的产生及防止,未焊透 焊件的间隙或边缘未被电弧熔化而留下的空隙称为 未

19、焊透。根据未焊透的部位不同，可分为根部未焊透、 边缘未焊透、层间未焊透等几种。 产生未焊透的部位往往也存在夹渣，连续性的未焊 透是极危险的缺陷。因此，在大部分结构中是不允许存 在的。未焊透不仅使力学性能降低，而且未焊透处的缺 口和端部形成应力集中点，承载后往往会引起裂纹。,2021/3/5,39,产生原因： 焊接电流过小，焊接速度过快，坡口小，钝边大，根部间隙 小，焊条角度不当，焊件有厚的锈蚀，埋弧焊时焊偏。 在未焊透中，还有一种叫 “未熔合”。 这是由于焊件边缘 加热不充分，熔化金属都已覆盖在上面；这样，焊件边缘和焊缝 金属未能熔合在一起造成了未熔合。产生原因主要是使用过大的 电流，焊条发红

20、，以致造成熔化太快。当焊件尚未熔化，焊条的 熔化金属就覆盖上去了。另外，造成未熔合的原因还有间隙太小、 焊速太快、弧长过长等。 避免未焊透、未熔合的方法： 正确选用和加工坡口尺寸，保证必须的装配间隙，正确选用焊接 电流和焊接速度，认真操作，防止焊偏。,缺陷的产生及防止,气孔 焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残存下 来的所形成的孔穴叫气孔。气孔分为密集气孔、条虫状 气孔和针状（球形）气孔。 气孔是焊接生产中常见的缺陷，它不仅削弱焊缝的 有效工作断面，同时也会带来应力集中，降低焊缝金属 的强度和塑性。对于承受动载荷的焊件，气孔还会降低 焊缝的疲劳强度。当各种气孔的面积相同时，密集气孔 、条虫

21、状气孔比针状气孔危害性大。,2021/3/5,扈成林,40,产生气孔的因素 1、铁锈和水分：铁锈含有大量的四氧化三铁和结晶水，两者是在 焊缝中形成气孔的重要因素。 2、焊条种类：碱性焊条比酸性焊条对铁锈和水分的敏感大的多， 即在同样的铁锈和水分含量下，碱性焊条很容易产生气孔。 3、电流种类和极性：采用未烘干的焊条进行焊接时，使用交流电 源，焊缝容易出现气孔，直流正接气孔倾向较小，直流反接气 孔倾向最小。采用碱性焊条时，一定要直流反接，若用直流正 接，则生成气孔的倾向显著增大。 4、焊接工艺参数：焊接速度增大时，熔池存在的时间变短，气孔 倾向增大。焊接电流增大时，焊缝厚度增加，气体不宜逸出， 气

22、孔倾向增大。电弧电压升高时（弧长增加），空气易侵入， 气孔倾向增大。,防止气孔的措施 1、仔细清除焊件表面的铁锈等污物。清除范围，焊条电弧焊焊缝 两侧各10毫米，埋弧焊为焊缝两侧20毫米。 2、焊条在焊前应按规定严格烘干，焊条应存放在保温筒中，随用 随取。 3、采用合适的焊接工艺参数，使用碱性焊条时，一定要短弧。对 导热快、散热面积大的焊件，若环境温度低时，应进行预热。 4、当焊条出现焊芯生锈、药皮开裂、剥落、变质和偏心时，都不 能使用。,缺陷的产生及防止,裂纹 焊接裂纹是在所有焊接缺陷中，一种危害性最大的 缺陷，所以任何等级的焊缝不允许有裂纹存在。 裂纹不仅使焊接接头强度降低而且裂纹的端部应

23、力 高度集中，极易扩展，焊件承载后，将会导致焊件的破 坏。 按裂纹产生的部位可分为：纵向裂纹、横向裂纹、 熔合线裂纹、根部裂纹和弧坑裂纹五种。 按裂纹产生的温度和时间可分为：热裂纹和冷裂纹 两种。,2021/3/5,热裂纹 在焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到高 温区产生的焊接裂纹，叫热裂纹。 冷裂纹 焊缝在较低温度（低于200300）下产生的 焊接裂纹，叫冷裂纹。冷裂纹有可能延迟几小时、 几周、甚至更长的时间，故又称延迟裂纹。,缺陷的产生及防止,形成热裂纹的因素 1、合金元素：是形成热裂纹的最本质因素。碳、硫、磷。 2、结构刚性：结构抵抗变形的能力叫刚性。刚性大时，不宜变 形因，此产生的拉

24、应力增加，容易生成热裂纹。 3、冷却速度：焊接接头的冷却速度越大，越容易产生热裂纹。 4、焊缝成形系数：成形系数小的焊缝，其截面形状窄而深，此 时杂质都分部在熔池中间，和拉应力处于垂直方向，因此在 拉应力作用下，很容易在焊缝中间产生热裂纹；如果增大焊 缝的成形系数，即形成宽而浅的焊缝，此时杂质被排至熔池 上方，在同样的拉应力作用下，却具有较高的抗热裂能力。,预防热裂纹的措施 1、预热：焊前对焊件整体或局部进行加热。预热可以 减小冷却速度。 2、采用碱性焊条：碱性焊条的熔渣具有较高的脱硫、 磷能力，可以减轻硫、磷的有害作用。 3、控制焊缝形状，尽量得到成形系数较大的宽而浅的 焊缝，如果焊接电流不能太大，适当采用多层多道 焊等。 4、采用收弧板将弧坑引致焊件外面，即使发生弧坑裂 纹，也不至影响焊件本身。,缺陷的产生及防止,冷裂纹产生的原因 1、焊接及热影响区收缩产生大的应力。 2、淬硬的显微组织。 3、焊缝中有相当高的氢浓度。 防止冷裂纹的措施 1、选用能降低焊缝金属扩散氢的低氢焊条。 2、焊条、焊剂严格按要求进行烘干。 3、根据材质需要，焊前进行适当预热。 4、焊后立即进行后热或保温。 5、使用碳当量低的钢材。 6、适当增加焊接电流，减慢焊接速度，可降低冷却速度。,