焊工理论知识培训课件.pptx

1、焊工基础知识培训绪论 一、焊接的概念1、焊接Welding 随着现代工业生产的需要和科学技术的蓬勃发展，且焊接在工业中的应用不断提升，目前随着焊接机器人的广泛应用，研究人员仍在深入研究焊接的本质，继续开发新的焊接方法，以进一步提高焊接质量；焊接：两种或两种以上材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接。二、焊接方法的分类熔化极钨极氩弧焊TIG三、手工电弧焊 手工电弧焊（简称手弧焊）是以手工操作的焊条和被焊接的工件做为两个电极，利用焊条与焊件之间的电弧热量熔化金属进行焊接的方法。1、手工电弧焊原理 焊接过程：手工电弧焊由焊接电源、焊接电缆、

2、焊钳、焊条、焊件、电弧构成回路，焊接时采用焊条和工件接触引燃电弧，然后提起焊条并保持一定距离，在焊接电源提供合适电弧电压和焊接电流下电弧稳定燃烧，产生高温，焊条和焊件局部加热到融化状态。焊条端部熔化的金属和被熔化的焊件金属熔合在一起，形成熔池。在焊接中，电弧随焊条移动，熔池中的液态金属逐步冷却结晶后便形成焊缝，两焊件被焊接在一起。手工电弧焊焊接过程 在焊接中，焊条的焊芯熔化后以熔滴的形式向熔池过渡，同时焊条涂层产生一定量气体和液态熔渣。产生的气体充满在电弧和熔池周围，隔绝空气。液态熔渣比液态金属密度小，浮在熔池上面，从而起到保护熔池作用。熔池内金属冷却凝固时熔渣也随之凝固形成焊渣覆盖在焊缝表面

3、，防止高温的焊缝金属被氧化，并且降低焊缝的冷却速度。在焊接过程中，液态金属与液态熔渣和气体间进行脱氧、去硫、去磷、去氢等复杂的冶金反应，从而使焊缝金属获得合适的化学成分和组织。2、电弧引燃方法电弧引燃的两种方法：一是高频高压引弧法，主要用于钨极惰性气体保护焊中；二是接触短路引弧法，用于手工电弧焊中，接触短路引弧法的过程见下图。3、焊接电弧的稳定性 影响焊接稳定性的因素：1）焊工操作技术：如焊接操作中电弧长度控制不当，将会产生断弧；2）弧焊电源：a弧焊电源特性，符合电弧燃烧的要求时，稳定性好，反之则差；b弧焊电源的种类。直流焊接电源比交流弧焊电源的电弧稳定性好；c弧焊电源的空载电压。越高引弧越容

4、易，电弧燃烧的稳定性越好，但空载电压过高时对焊工人身安全不利。3）焊接电流：焊接电流大，电弧温度高，电弧燃烧越稳定；4）焊条涂层：焊条涂层中含电离电位较低的物质（如钾、钠、钙的氧化物）越多，气体电离程度越好，导电性越强，则电弧燃烧越稳定；5）电弧长度：电弧长度过短，容易造成短路；过长就会产生剧烈摆动，破坏焊接电弧稳定性，而且飞溅大；6）焊接表面状况、气流、电弧偏吹等：表面不清洁，气流，大风，电弧偏吹等都会降低电弧燃烧稳定性。4、电焊条（带有涂层的供手工电弧焊使用的熔化电极）由焊芯和涂层组成，头部为引弧端，尾部为夹持端，有一段无涂层的裸焊芯，便于焊钳夹持和利于导电，见右图1）焊芯：被涂层覆盖的金

5、属芯，作用是导电，产生电弧，溶化后做为填充金属与被熔化的母材融合形成焊缝2）涂层：压涂在焊芯表面上的涂料层称为涂层（又称药皮）其作用有：保护作用、冶金作用、改善焊接工艺性能 其成分有：稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂、稀释剂、粘结剂以及增塑剂焊条型号与牌号焊条型号与牌号表表4.2.14.2.1焊条用途类别与焊条牌号表示方法焊条用途类别与焊条牌号表示方法表表4.2.24.2.2焊条牌号末尾数字与焊条药皮类型及焊接电流种类之间的关系焊条牌号末尾数字与焊条药皮类型及焊接电流种类之间的关系 在焊条药皮中，如果含有以酸性氧化物在焊条药皮中，如果含有以酸性氧化物(如氧化钛、硅砂如氧化钛、硅砂)为主的

6、涂料成分，为主的涂料成分，这种焊条称为酸性焊条，如钛铁矿型焊条、钛钙型焊条、高钛型焊条、氧化铁型这种焊条称为酸性焊条，如钛铁矿型焊条、钛钙型焊条、高钛型焊条、氧化铁型焊条和纤维素型焊条，如果含有以碱性氧化物焊条和纤维素型焊条，如果含有以碱性氧化物(如氧化钙如氧化钙)为主的涂料成分，这种为主的涂料成分，这种焊条称为碱性焊条，如含碳酸盐和氟石为主的低氢型焊条。焊条称为碱性焊条，如含碳酸盐和氟石为主的低氢型焊条。酸性焊条和碱性焊条特性的比较：酸性焊条和碱性焊条特性的比较：1 1、酸性焊条药皮组分氧化性强；而碱性焊条药皮组分氧化性弱。、酸性焊条药皮组分氧化性强；而碱性焊条药皮组分氧化性弱。2 2、酸性

7、焊条对水、锈产生气孔的敏感性不大，焊条在使用前经、酸性焊条对水、锈产生气孔的敏感性不大，焊条在使用前经7515075150烘烘焙焙1h1h；而碱性焊条对水、锈产生气孔的敏感性较大，焊条在使用；而碱性焊条对水、锈产生气孔的敏感性较大，焊条在使用前经前经350400350400烘焙烘焙12h12h。3 3、酸性焊条电弧稳定，可用交流或直流施焊；而碱性焊条由于药皮中含有、酸性焊条电弧稳定，可用交流或直流施焊；而碱性焊条由于药皮中含有氟化物，恶化电弧稳定性，必须用直流施焊，只有当药皮中加稳弧剂后才可交，氟化物，恶化电弧稳定性，必须用直流施焊，只有当药皮中加稳弧剂后才可交，直流两用。直流两用。4 4、酸

8、性焊条焊接电流大；而碱性焊条焊接电流较小，较同规格的酸性焊条、酸性焊条焊接电流大；而碱性焊条焊接电流较小，较同规格的酸性焊条约小约小10%10%左右。左右。5 5、酸性焊条宜长弧操作；而碱性焊条宜短弧操作，否则易引起气孔。、酸性焊条宜长弧操作；而碱性焊条宜短弧操作，否则易引起气孔。6 6、酸性焊条合金元素过渡效果差；而碱性焊条合金元素过渡效果好。、酸性焊条合金元素过渡效果差；而碱性焊条合金元素过渡效果好。7 7、酸性焊条焊缝成形较好，熔深较浅；而碱性焊条焊缝成形尚好，容易堆、酸性焊条焊缝成形较好，熔深较浅；而碱性焊条焊缝成形尚好，容易堆高，熔深稍深。高，熔深稍深。8 8、酸性焊条熔渣结构呈玻璃

9、状；而碱性焊条熔渣结构呈结晶状。、酸性焊条熔渣结构呈玻璃状；而碱性焊条熔渣结构呈结晶状。9 9、酸性焊条脱渣较方便；而碱性焊条坡口内第、酸性焊条脱渣较方便；而碱性焊条坡口内第1 1层脱渣较困难，以后各层层脱渣较困难，以后各层脱渣较容易。脱渣较容易。1010、酸性焊条焊缝常、低温冲击性能一般；而碱性焊条焊缝常、低温冲击、酸性焊条焊缝常、低温冲击性能一般；而碱性焊条焊缝常、低温冲击性能较高。性能较高。1111、酸性焊条抗裂性能较差；而碱性焊条抗裂性能好。、酸性焊条抗裂性能较差；而碱性焊条抗裂性能好。1212、酸性焊条焊缝中的含氢量高，易产生、酸性焊条焊缝中的含氢量高，易产生“白点白点”，影响塑性；

10、而碱性焊，影响塑性；而碱性焊条焊缝中的含氢量低。条焊缝中的含氢量低。5、焊接工艺与工艺技术1)常见的弧焊变压器见右图2)焊接接头、坡口和焊缝 a）焊接接头（用焊接的方法连接的接头叫焊接接头）如图所示，焊接接头由三部分组成：焊缝、熔合区和热影响区焊缝是工件经焊接后形成的结合部分，通常由熔化的母材和焊材组成。热影响区是焊接过程中未熔化，但因受焊接热量影响而发生金相组织和力学性能变化的区域。熔合区介于焊缝和热影响区中间，是焊缝和母材交接过渡的区域，它刚好加热到熔点和凝固温度区间，处于半熔化状态的部分。b）焊接接头的形式焊接接头的形式很多，其基本形式可分为四种：对接接头、角接接头、搭接接头和T型接头，

11、如图。其他类型的接头有十字接头、端接接头、斜对接接头、卷边接头、套管接头锁底对接接头等（1）对接接头：两焊件表面构成大于或等于135度，小于或等于180度夹角的接头称为对接接头，它是各种焊接结构中采用最多的一种接头形式。对接接头的盈利集中相对较小，能承受较大载荷。（2）角接接头：两焊件表面间构成大于30度，小于135度的接头称为角接接头，这种接头承载能力很差，一般用于不重要的焊接结构或箱形物体上。（3）搭接接头：两焊件部分重叠放置构成的接头称搭接接头。搭接接头应力分布不均匀，承载能力较低，但是由于搭接接头焊前准备和装配工作简单，焊后横向收缩量也较小，因此在焊接结构中仍然得到应用。(4）T型接头

12、：一焊件的端面与另一焊件的表面构成直角或近似直角的接头称T型接头。其承载能力低，应力分布不均匀，但能承受各个方向力和力矩，在生产中应用也很普遍c)焊接坡口的形式根据设计和工艺的需要，在焊件待焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽，称为坡口。利用机械、火焰或电弧等方法加工坡口的过程称为开坡口。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，如图：d)焊缝根据不同的分类方法焊缝具有不同的形式。通常情况下，焊缝是以所在的空间位置，结合形式和焊缝连续情况进行分类的。根据焊缝所在的空间位置的不同，焊缝可分为平焊缝、横焊缝、立焊缝、仰焊缝四种形式，对相应空间位置的焊缝的焊接分别称为平焊、

13、横焊、立焊、仰焊，如图：根据结合形式的不同，焊缝主要分为对接焊缝和角焊缝，另外还有塞焊缝 和端接焊缝，下图是对接焊缝各部分名称和角接焊缝各部分名称3）焊接工艺参数的选用（1）焊条的选择 a、焊条型号的选择：在焊缝金属中，填充金属约占50%70%，因此焊条型号对焊缝金属的化学成分和力学性能其重要作用。b、焊条直径的选择，主要有以下几个因素：焊件厚度，厚度越大，焊条直径越大；焊缝位置，相同的板厚，平焊缝焊条直径要大些，立焊缝最大不超过5mm，仰焊、横焊焊条最大直径不超过4mm，这样形成较小熔池，减少熔化金属下淌。焊接层数，多层焊道焊接时，第一层应选用直径较小的焊条，一般为2.5mm或3.2mm的焊

14、条，这是因为第一层焊条直径过大时，焊条不能深入坡口根部而造成电弧过长，产生未焊透缺陷。下图是焊条直径与焊件厚度的关系（2）焊接电流的选择焊接电流是手工电弧焊中最重要的参数。影响焊接电流大小的因素很多，如焊条直径，焊条型号，涂层类型、焊接厚度、接头形式、焊接位置、和焊道、焊层等，但主要是焊条直径、焊接位置和焊道、焊层。a、焊条直径与焊接电流的关系 焊条直径越大，熔化焊条所需热量越多，所需焊接电流越大。每种直径的焊条都有一个合适的焊接电流范围，如图焊接电流还可以根据下面的经验计算公式进行计算：I=(3555)d 式中：I为焊接电流 d为焊条直径b、焊接位置：在其他焊接条件相同情况下，平焊位置可选择

15、偏大的焊接电流，横焊、立焊、仰焊的焊接电流应小些，约小10%20%。（3）电弧电压 手工电弧焊的电弧电压与电弧长度成正比 （4）焊接速度 焊接过程中焊条沿焊接方向移动的速度，即单位时间内完成的焊缝长度，称为焊接速度。速度过快会造成行风变窄，高低不平，形成未焊透，熔合不良等缺陷；如过慢则热量输入多，热影响区变宽，接头晶粒组大，力学性能降低，焊接变形加大，速度应根据具体情况保持均匀适当。4）手工电弧焊常用工具（1）防护用具 手工电弧焊焊工常用防护用品如右图主要有：面罩（手持式又叫盾式和头戴式又叫盔式之分）、工作服、焊工手套、护脚、工作鞋、口罩、平光眼镜等面罩 （2）焊工常用工具 焊工常用工具有：焊

16、钳、焊接电缆、焊条保温桶、敲渣锤和钢丝刷、角向磨光机，以及扁铲等焊钳角向磨光机5）各种位置焊接操作1）引弧（手工电弧焊时引燃电弧的过程称为引弧）常用的引弧方式又划擦引弧法和直击引弧法，如图：a、划擦法引弧的操作要领：先将焊条的末端对准焊件，然后手腕扭转一下，像划火柴似的将焊条在焊件表面轻轻划擦一下，引燃电弧，再迅速将焊条提起2-4mm，使电弧引燃，并保持电弧长度，使之稳定燃烧。b、直击法引弧的操作要领：将焊条末端对准焊件，然后将手腕下弯，使焊条轻微碰一下焊件后迅速提起2-4mm，即引燃电弧，引弧后，手腕放平，使电弧长度保持在与所用焊条直径适当的范围内，使电弧稳定燃烧。2）平敷焊（在平焊位置上堆

17、敷焊道的一种焊接操作方法）焊接操作时，焊工左手持面罩，右手握焊钳，如右图：焊条工作角（焊条轴线在和焊条前进方向垂直的平面内投影与工件表面间夹角）为90度。焊条前倾角+10度+20度（正倾角表示焊条向前进方向倾斜，负倾角表示向前进方向的反方向倾斜）如下图平敷焊操作图平敷焊的焊条角度a、焊道的起头起头时焊件温度较低，所以起点处熔深较浅。可在引弧后先将电弧稍微拉长，对起头处预热，然后再适当缩短电弧进行正式焊接。b、运条在正常焊接时，焊条的运动可分为三种基本运动形式：沿焊条中心线向熔池送进、沿焊接方向移动、焊条横向摆动，如右图c、运条方法厚板在焊接时，为了获得较宽的焊缝，焊条沿焊缝横向做有规律的摆动，

18、根据摆动规律的不同，通常有以下运条方法：直线形运条法。常用于I形坡口的对接平焊，多层焊的第一层焊道或多层多道焊直线往复运条法。特点是焊接速度快、焊缝窄、散热快，适用于薄板或接头间隙较大的多层焊的第一道焊道。锯齿形运条法。焊接时，焊条末端作锯齿形连续摆动和向前移动，并在两边稍停片刻，以防产生咬边，这种方法容易掌握，生产应用较多。月牙形运条法。这种运条方法熔池存在时间 常，易于熔渣和气体析出，焊缝质量高。斜三角形运条法。这种运条方法能够借助 焊条的摇动来控制熔化金属，促使焊缝 成型良好，适用于T形接头的平焊和仰焊 以及开有坡口的横焊。正三角形运条法。这种方法一次能焊出较厚 的焊缝断面，不易夹渣，生

19、产率高，适用 于开坡口的对接接头。正圆圈形运条法。这种运条方法熔池存在时 间长，温度高，便于熔渣上浮和气体析出，一般只用于较厚焊件的平焊。斜圆圈形形运条法。这种运条方法有利于控制熔池金属不下淌，适用于T形接头的平焊和仰焊，对接接头的横焊。8字形运条法。这种运条方法能保证焊缝边缘得到充分加热，熔化均匀，保证焊透，适用于带有坡口的厚板对接焊。d、焊道的连接（如图四种方式）尾头相接是以先焊焊道尾部接头的连接方式，这 种接头应用最多头头相接是从先焊焊道起头处续焊接头的连接方 式，要求先焊焊道的起头略前处引弧，并稍微 拉长电弧，将电弧拉至起头处，并覆盖其端头，带起头处焊平后再向反向移动。如下左图。尾尾相

20、接就是后焊焊道从接口的令一端引弧，焊 到前焊道的结尾处，焊接速度略慢些，以填满 弧坑，然后以较快的焊接速度再向前焊一小段，熄弧。如下右图。首尾相接是后焊焊道的结 尾与先焊焊道的起头相 连接，利用结尾时的高 温重复熔化先焊焊道的 起头处，将焊道焊平后 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条焊道结束时如何収弧。常用的方法有以下三种：画圈收尾法 焊条移至焊道终点时，利用手腕动作使焊条尾端 做圆圈运动，直到填满弧坑后再拉断电弧，此法 适用厚板焊接，薄板容易烧穿。反复断弧收尾法 焊条移至焊道终点时，反复在弧坑处熄弧-引弧 多次，直至填满弧坑，此法适用薄板和大电流焊 接，但碱

21、性焊不适合，易出现气孔。回焊收尾法 焊条移至焊道收尾处即停止，但不熄弧，适当改变 焊条角度，如右图，由1位置转到2位置，填满弧坑 后再转到3位置，然后慢慢拉断电弧，碱性焊条常 用此法。3）平接对焊（在平焊位置上焊接对接接头的一种操作方法）a、中厚板（3-6mm）I形坡口对接焊装配及定位焊：焊接装配时应保证两板对接处平齐，板厚时应留有一定间隙，以保证焊透，间隙大小取决于板厚，见下表：c、厚板平对接焊厚板焊接应开坡口，以保证根部焊透。一般开V形、X形、U形坡口，采用多层焊或多层多道焊。下图焊接方法：1是打底层（第一层）焊道，选用较小直径焊条（一般为3.2mm）运条方法视间隙大小而定，间隙小时采用直

22、线形运条法，间隙大时采用直线往复运条法，以防烧穿。2是其它层焊道，用角向磨光机或扁铲将焊渣清除干净，选用4mm直径焊条，第二层采用直线形或小锯齿形运条，其余各层采用锯齿形运条，摆动范围逐渐加宽，注意各焊道不要太厚，以防熔渣流到熔池前面造成夹渣。多层多道焊时，每条焊道可采用直线形运条法。d、单面焊双面成形操作技术 在有些焊接结构中，不能采用双面焊接，只能从焊缝一面进行焊接，又要求完全焊透，这种熔透焊道焊接法就是单面焊双面成形技术。单面焊双面成形的主要要求时焊件背面能焊出质量符合要求的焊缝，其关键是正面打底层的焊接。打底层目前的焊接方法有：断弧焊和连弧焊两种。（1）断弧焊法。断弧法焊接时，电弧时燃

23、时灭，靠调节电弧燃、灭时间长短来控制熔池温度，工艺参数选择范围宽，是目前常用的一种打底层方法；（2）连续弧焊法。用连弧法进行打底层焊接时，电弧连续燃烧，采用较小的根部间隙，选用较小的焊接电流，焊接时电弧始终处于燃烧状态并做有规律的摆动，使熔滴均匀过渡到熔池。连弧法背面成形较好，热影响区分布均匀，焊缝质量较高，是目前推广使用的一种打底层焊接方法。（3）其他各层的焊接。选用直径4mm的焊条，填充层电流为150170A，盖面层为140160A，弧长2mm，层面严格清渣盖面层施焊时，电弧的1/3弧柱将坡口边缘熔合1.5-2mm左右，并在坡口边缘稍停，以防止咬边。4）角焊操作技能焊接时根据焊脚尺寸选择焊

24、接方式，焊脚尺寸小于8mm时，采用单层焊；焊脚尺寸为8-10mm时采用多层焊；焊脚尺寸大于10mm时采用多层多道焊。a、单层焊由于角焊缝焊接热量向三个方向扩散，散热快，不易烧穿，焊接电流比同板厚大10%左右。焊接角度，当两板等厚时为45，厚度不等时偏向薄板，右图 对于焊脚尺寸为5-8mm焊缝，可采用斜锯齿形或斜圆圈形运条方法如下图b、多层焊（和厚板平对焊相似）c、船形焊（见右图）船形焊时，熔池处于水平位置，相当于平焊，焊缝质量好，易于操作，焊接时可采用较大直径的焊条和较大电流5）对接横焊（是焊件处于垂直位置而接口处于水平位置的焊接操作，见右图）横焊操作时，由于熔化的金属处于重力作用，有下淌倾向

25、，使焊缝上面出现咬边，下面出现焊瘤、未焊透、夹渣等缺陷。a、I形坡口的横焊操作（1）装配及定位焊：当焊件厚度小于5mm时，一般不开坡口但应预留有宽度为板厚1/2左右的间隙，采用双面焊接。（2）正面焊接：在定位焊的背面进行焊接。选用3.2mm的焊条，焊接电流比对接平焊时小10%-15%，焊条工作角度见图，运条方式：焊件较薄时采用往复直线形运条，较厚时采用短弧直线形或小斜圆圈形运条方法，圆圈倾斜约45。（3）背面焊接：背面焊接方法和正面焊接基本相同。b、开坡口的横焊操作当焊件较厚时，一般可开V形、U形、单V形、但U形坡口，坡口间隙2-3mm，钝边1-3mm。横焊坡口特点时下面焊件不开坡口或坡口角度

26、小于上面焊件，如图，这样有助于避免熔池金属下淌，有利于焊缝成形横焊接头坡口形式开坡口横焊焊道排列顺序对于开坡口的焊件，应采用多层焊或多层多道焊，其焊道排列顺序见上图。焊打底层焊道时，应选用较小直径（3.2mm）的焊条；焊第二焊道时，可选用直径3.2mm或4mm的焊条；对于多层多道焊，可选用3.2mm焊条，直线形或小圆圈形远眺，并根据焊道位置适当调整焊条角度，始终保持短弧和适当的焊接速度，以获得良好的焊缝成形。6）对接立焊立焊操作比平焊操作困难，主要原因时熔池及熔滴在重力作用下易下淌，产生焊瘤及焊缝两边咬边，焊缝成形不如平焊时美观，但立焊时易清渣。立焊操作时根据焊件与焊工距离的不同，焊工可采取立

27、式或蹲式两种操作姿势，如图立式操作方法有两种：一种是由下向上施焊，称为向上立焊；另一种是由上向下施焊，称为向下立焊。生产中应用最多的是由下向上施焊。a、向上施焊操作要领1、焊接时应选用较小直径的焊条（2.5-4mm），较小焊接电流（比平时小10%-15%），这样熔池体积小，冷却凝固快，可以减少和防止熔化金属下淌；2、采用短弧焊接，电弧长度不大于焊条直径，利于电弧吹里托住熔池，短弧操作有利熔滴过渡；3、焊条工作角度为90，前倾角为-10-30，即焊条向焊接方向的反方向倾斜，这样电弧吹力对熔池产生向上推力，防止熔化金属下淌；4、为便于右手操作和观察熔池状况，焊工身体不要正对焊缝，要略向左偏。I形坡

28、口对接立焊的操作方法主要有两种：跳弧法和灭弧法（1）跳弧法：操作要领是当熔滴脱离焊条末端过渡到熔池后，立即将电弧向上提起（约10mm），使熔化金属有凝固的机会，当熔池缩小至焊条直径的1-1.5倍的时候，再将电弧迅速拉回到原处形成新的熔池，如此不断重复熔化-冷却-凝固-再熔化的过程，就能由下向上形成一条焊缝。（2）灭弧法：操作要领是当熔滴脱离焊条末端过渡到对面的熔池后，立即将电弧拉断熄灭，使熔化金属有瞬时凝固的机会，随后重新在弧坑引燃电弧，使燃弧灭弧交替进行。b、I形坡口的对接立焊方法c、向下立焊法 向下立焊法只适用于薄板和不甚重要结构的焊接，其特点是焊接速度快、熔深浅、熔宽窄、不易烧穿、焊缝成

29、形美观、操作简单，但需要熟练掌握操作技巧。其操作要点：（1）焊接电流应适中，保证熔合良好；（2）焊接时，使焊条垂直于焊件表面用直击法引弧，运条时采用较大的焊条前倾角约为30-40，利用电弧吹力托住熔池，防止熔池下淌；（3）采用直线形运条法，尽量避免横向摆动，但有时也可稍作横向摆动，以利于焊缝两侧与母材熔合良好。7）仰焊（仰焊缝的焊接称为仰焊如图）a、仰焊操作特点几种基本焊接位置中，仰焊是最难操作的一种焊接位置。仰焊时熔滴过渡的主要形式是短路过渡，焊接电流不可过大，一般比平焊时小10%15%，同时注意控制熔池体积和温度，焊层要薄。b、安全操作事项注意清除焊接场地易燃易爆物品，加强劳动保护，正常佩

30、戴劳保防护用品，注意扣紧领口、袖口、头戴披风帽，颈扎毛巾上衣不要束在裤腰里，裤脚不能卷起，也不能束在鞋筒里，面罩黑玻璃固定牢固，四周不能有缝隙。防止烧伤烫伤。c、操作姿势（如图）d、角接仰焊焊接角度如下图四、CO2气体保护焊1 概述 二氧化碳气体保护焊是用二氧化碳做为保护气体，依靠焊丝与焊件间产生的电弧来熔化金属的一种气体保护焊方法，简称CO2焊。1）CO2气体保护焊的焊接过程（如图）焊接设备主要由电源、焊枪、送丝机构、供气系统等组成。2）CO2气体保护焊特点：焊接应力与变形小，适宜全位置焊接，CO2气体来源广，价格低，焊接耗电少，对铁锈敏感性小，不易产生气孔，焊缝含氢量低，抗裂性好，生产率高

31、等 KR500AV焊枪送丝送丝电机电机电磁气阀遥控盒气管流量计气瓶工件六芯电缆正极电缆负极电缆焊接电源A配电箱+_2 焊接设备CO2气体保护焊设备由焊接电源、焊枪、送丝机构、供气系统、控制系统等组成。1）焊接电源 CO2气体保护焊的焊接电源均为直流电源，通常为弧焊整流器；2）焊枪焊枪的主要作用是向焊接区输送保护气流并稳定可靠地向焊丝导电；3）送丝机构CO2气体保护焊送丝为等速送丝，送丝应均匀平稳。其送丝方式有拉丝式、推丝式和推拉式三种（如图），常用的为推丝式；4）供气系统供气系统作用是将保存在钢瓶中液态CO2气体在需用时变成有一定流量的气态CO2，由焊枪喷嘴喷出。供气系统主要由气瓶、干燥器、预

32、热器、减压器和流量计等组成，如下图：5）控制系统控制系统的作用是对供气、送丝和供电等实行控制3 焊接工艺参数1）焊丝直径 焊丝直径应根据焊件厚度、焊接位置及质量要求进行选择。当焊接薄板或中厚板立、横、仰焊时，多选用1.6mm以下的细焊丝，中厚板平焊可选用直径1.2mm以上的焊丝。焊丝直径越大，生产率越高，但飞溅增多，焊接成形变差，焊丝直径选择见下表：2）焊接电流 焊接电流是CO2气体保护焊重要参数，大小根据焊件厚度、焊丝直径、焊接位置、熔滴过渡形式来选择，不同焊丝直径所用焊接电流见下表：3）电弧电压 电弧电压必须与焊接电流配合恰当，其大小会影响到焊缝成形、熔深、飞溅、气孔及电弧的稳定性。通常细

33、焊丝焊接时电弧电压为16-24V，粗焊丝焊接时电弧电压为25-36V。当采用短路过渡时电弧电压与焊接电流有一个最佳配合范围，见下表根据焊接条件选定相应板厚的焊接电流，可以根据下列公式计算焊接电压:300A时:焊接电压=(0.04倍焊接电流+20 2)伏 举例1：选定焊接电流200A，则焊接电压计算如下：焊接电压=(0.04 200+16 1.5)伏 =(8+16 1.5)伏=(24 1.5)伏 举例2：选定焊接电流400A，则焊接电压计算如下：焊接电压=(0.04 400+20 2)伏 =(16+20 2)伏=(36 2)伏4）焊接速度 焊接速度过快，易产生咬边、未熔合等缺陷，且气体保护效果差

34、，可能出现气孔；过慢，容易烧穿，焊件变形大，生产率低。一般速度15-40m/h。5）焊丝伸出长度（定义:焊丝从导电咀到工件的距离）焊丝伸出长度一般取决焊丝直径，和焊接电流。小于300A300A时:L=(10-15)L=(10-15)倍焊丝直径.大于300A300A时:L=(10-15)L=(10-15)倍焊丝直径 +5mm+5mm 举例：直径1.2mm1.2mm焊丝可用电流120-350A,120-350A,电流小时乘1010倍的焊丝直径，电流大时乘1515倍的焊丝直径 。导电咀L工件焊丝伸长度为什麽要求严格?焊接过程中，保持焊丝伸长度不变是保证焊接过程稳定性的重要因素之一。过长时：气体保护效

35、果不好，易产生气孔，引弧性能差,电弧不稳,飞溅加大,熔深变浅，成形变坏.过短时：看不清电弧,喷嘴易被飞溅物堵塞,飞溅大，熔深变深，焊丝易与导电咀粘连.焊接电流一定时，干伸长度的增加，会使焊丝熔化速度增加，但电弧电压下降，电流降低，电弧热量减少。热量=干伸长度热量+电弧热量干伸长度热量电弧热量4 CO2气体保护焊操作技术1）操作安全防护a、防辐射和灼伤 CO2气体保护焊时由于电流密度大，电弧温度高，弧光辐射比手工电弧焊强得多，应特别注意加强安全防护，防止电光性眼炎及裸露皮肤灼伤。b、防中毒 CO2气体保护焊不仅产生烟雾和金属粉尘，而且还产生CO、NO3等有害气体，应加强焊接场地通风。2）基本操作

36、技术a、引弧 CO2气体保护焊一般采用接触短路法引弧。b、熄弧 焊接结束时不要立即熄弧，这样容易留下弧坑，而且容易产生裂纹、气孔等缺陷，应在弧坑处稍作停留，待弧坑填满后再缓慢抬起焊枪。c、焊缝的连接 焊缝接头的连接一般采用退焊法，操作方法同手工电弧焊。d、左焊法和右焊法 CO2气体保护焊的操作方法按焊枪移动方向不同可分为左焊法和右焊法，见图右焊法加热集中，热量可以充分利用，熔池保护效果好，而且由于电弧吹力作用，将熔池金属推向后方，所以焊缝饱满，但焊接时不变确定焊接方向容易焊偏，尤其时对接接头；左焊法电弧对待焊处具有预热作用，能得到较大熔深，焊缝成形得到改善，左焊法观察熔池困难但观察待焊区清楚，

37、不易焊偏，e、运丝方式(同手工电弧焊）5、焊接缺陷，原因及预防五、埋弧焊一、埋弧焊原理、特点及应用1.1.工作原理工作原理焊接电源的两极分别接至导电嘴和焊焊接电源的两极分别接至导电嘴和焊件。焊接时，颗粒状焊剂由焊剂漏斗经软管件。焊接时，颗粒状焊剂由焊剂漏斗经软管均匀地堆敷到焊件的待焊处，焊丝由焊丝盘均匀地堆敷到焊件的待焊处，焊丝由焊丝盘经送丝机构和导电嘴送入焊接区，电弧在焊经送丝机构和导电嘴送入焊接区，电弧在焊剂下面的焊丝与母材之间燃烧，电弧热使焊剂下面的焊丝与母材之间燃烧，电弧热使焊丝、焊剂及母材局部熔化和部分蒸发。金属丝、焊剂及母材局部熔化和部分蒸发。金属蒸汽、焊剂蒸气和冶金过程中析出的气

38、体在蒸汽、焊剂蒸气和冶金过程中析出的气体在电弧的周围形成一个空腔，熔化的焊剂在空电弧的周围形成一个空腔，熔化的焊剂在空腔上部形成一层熔渣膜。这层熔渣膜如同一腔上部形成一层熔渣膜。这层熔渣膜如同一个屏障，使电弧、液体金属与空气隔离，而个屏障，使电弧、液体金属与空气隔离，而且能将弧光遮蔽在空腔中。在空腔的下部，且能将弧光遮蔽在空腔中。在空腔的下部，母材局部熔化形成熔池；空腔的上部，焊丝母材局部熔化形成熔池；空腔的上部，焊丝熔化形成熔滴，并以渣壁过渡的形式向熔池熔化形成熔滴，并以渣壁过渡的形式向熔池中过渡，只有少数熔滴采取自由过渡。中过渡，只有少数熔滴采取自由过渡。2678435熔 透 深 度1焊

39、接 方向2.埋弧焊的特点 埋弧焊有以下优点埋弧焊有以下优点：生产效率高生产效率高 埋弧焊所用的焊接电流可大到埋弧焊所用的焊接电流可大到1000A1000A以上，因而电弧的熔深能力和焊丝熔以上，因而电弧的熔深能力和焊丝熔敷效率都比较大。敷效率都比较大。焊接质量好焊接质量好 一方面由于埋弧焊的焊接参数通过电弧自动调节系统的调节能够保持稳一方面由于埋弧焊的焊接参数通过电弧自动调节系统的调节能够保持稳定，对焊工操作技术要求不高，因而焊缝成形好、成分稳定；另一方面也与采用熔渣进行定，对焊工操作技术要求不高，因而焊缝成形好、成分稳定；另一方面也与采用熔渣进行保护，隔离空气的效果好有关。保护，隔离空气的效果

40、好有关。劳动条件好劳动条件好 埋弧自动焊时，没有刺眼的弧光，也不需要焊工手工操作。这既能改善埋弧自动焊时，没有刺眼的弧光，也不需要焊工手工操作。这既能改善作业环境，也能减轻劳动强度。作业环境，也能减轻劳动强度。节约金属及电能节约金属及电能 对于对于202025mm25mm厚以下的焊件可以不开坡口焊接，这既可节省由于加厚以下的焊件可以不开坡口焊接，这既可节省由于加工坡口而损失的金属，也可使焊缝中焊丝的填充量大大减少。同时，由于焊剂的保护，金工坡口而损失的金属，也可使焊缝中焊丝的填充量大大减少。同时，由于焊剂的保护，金属的烧损和飞溅也大大减少。由于埋弧焊的电弧热量能得到充分的利用，单位长度焊缝上属

41、的烧损和飞溅也大大减少。由于埋弧焊的电弧热量能得到充分的利用，单位长度焊缝上所消耗的电能也大大降低。所消耗的电能也大大降低。埋弧焊具有的缺点：埋弧焊具有的缺点：焊接适用的位置受到限制焊接适用的位置受到限制 由于采用颗粒状的焊剂进行焊接，因此一般只适用于平焊位置由于采用颗粒状的焊剂进行焊接，因此一般只适用于平焊位置（俯位）的焊接，如平焊位置的对接接头、平焊位置和横焊位置的角接接头以及平焊位置的堆（俯位）的焊接，如平焊位置的对接接头、平焊位置和横焊位置的角接接头以及平焊位置的堆焊等。对于其它位置，则需要采用特殊的装置以保证焊剂对焊缝区的覆盖。焊等。对于其它位置，则需要采用特殊的装置以保证焊剂对焊缝

42、区的覆盖。焊接厚度受到限制焊接厚度受到限制 由于埋弧焊时，当焊接电流小于由于埋弧焊时，当焊接电流小于100A100A时电弧的稳定性通常变差，因此不时电弧的稳定性通常变差，因此不适于焊接厚度小于适于焊接厚度小于1mm1mm以下的薄板。以下的薄板。对焊件坡口加工与装配要求较严对焊件坡口加工与装配要求较严 因为埋弧焊不能直接观察电弧与坡口的相对位置，故必须因为埋弧焊不能直接观察电弧与坡口的相对位置，故必须保证坡口的加工和装配精度，或者采用焊缝自动跟踪装置，才能保证不焊偏。保证坡口的加工和装配精度，或者采用焊缝自动跟踪装置，才能保证不焊偏。3.3.埋弧焊的应用埋弧焊的应用 广泛应用于锅炉、压力容器、广

43、泛应用于锅炉、压力容器、船舶、桥梁、起重机械、工程船舶、桥梁、起重机械、工程机械、冶金机械以及海洋结构、机械、冶金机械以及海洋结构、核电设备等制造，特别是当用核电设备等制造，特别是当用于中厚板、长焊缝的焊接时具于中厚板、长焊缝的焊接时具有明显的优越性。有明显的优越性。埋弧焊具有生埋弧焊具有生产效率高、焊缝质产效率高、焊缝质量好、焊接熔深大、量好、焊接熔深大、机械化程度高等特机械化程度高等特点点可焊接的钢种有：碳素结构钢、低合金可焊接的钢种有：碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢以及复合钢等。此结构钢、不锈钢、耐热钢以及复合钢等。此外，用埋弧焊堆焊耐热、耐腐蚀合金或焊接外，用埋弧焊堆焊耐热、

44、耐腐蚀合金或焊接镍基合金、铜基合金等也能获得很好的效果。镍基合金、铜基合金等也能获得很好的效果。二、二、埋弧焊用焊接材料埋弧焊用焊接材料 当被焊材料确定以后，焊缝的化学成分在很大程度当被焊材料确定以后，焊缝的化学成分在很大程度上取决于焊剂和焊丝的选配，因此，正确选配焊剂和焊上取决于焊剂和焊丝的选配，因此，正确选配焊剂和焊丝是埋弧焊工艺的一项重要内容。丝是埋弧焊工艺的一项重要内容。埋弧焊用的焊接材料是埋弧焊用的焊接材料是焊剂焊剂和和焊丝焊丝。焊剂的作用焊剂的作用起着隔离空气、保护焊接金属不受空气侵害的作用起着隔离空气、保护焊接金属不受空气侵害的作用对熔化金属进行冶金处理的作用对熔化金属进行冶金处

45、理的作用焊丝的作用焊丝的作用焊接时熔化进入熔池，起到填充和合金化的作用焊接时熔化进入熔池，起到填充和合金化的作用尚未熔化的焊丝还起着导电的作用尚未熔化的焊丝还起着导电的作用化学成分化学成分氧化物性质氧化物性质按按SiO2含量含量按按MnO含量含量按按CaF2含量含量酸性酸性中性中性碱性碱性高硅（大于）高硅（大于）低硅（小于）低硅（小于）中硅（）中硅（）高锰（大于）高锰（大于）中锰（）中锰（）无锰（小于）无锰（小于）低锰（）低锰（）高氟（大于）高氟（大于）低氟（小于）低氟（小于）中氟（）中氟（）化学性质：氧化性；弱氧化性；惰性化学性质：氧化性；弱氧化性；惰性颗粒结构：玻璃状；结晶状颗粒结构：玻璃

46、状；结晶状中性中性碱性碱性非熔炼焊剂非熔炼焊剂 熔炼焊剂熔炼焊剂2.2.焊丝焊丝 焊丝主要是按焊丝主要是按照被焊材料的种类照被焊材料的种类进行分类，可以分进行分类，可以分为碳素结构钢焊丝、为碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝、合金结构钢焊丝、不锈钢焊丝、有色不锈钢焊丝、有色金属焊丝和堆焊用金属焊丝和堆焊用的特殊合金焊丝等。的特殊合金焊丝等。焊丝除要求其化学成焊丝除要求其化学成分符合要求外，还要求其分符合要求外，还要求其外观质量满足要求，即焊外观质量满足要求，即焊丝直径及其偏差应符合相丝直径及其偏差应符合相应标准规定，焊丝表面应应标准规定，焊丝表面应无锈蚀、氧化皮等。此外，无锈蚀、氧化皮等。此外，为

47、了便于机械送丝，焊丝为了便于机械送丝，焊丝还应具有足够的挺度。还应具有足够的挺度。1.1.高高Si焊剂焊剂焊接低碳钢或某些合金钢焊接低碳钢或某些合金钢（b b）高）高Si Si中中MnMn焊剂焊剂/含含MnMn焊丝（焊丝（Mn=0.8%Mn=0.8%1.1%1.1%）（c c）高）高Si Si高高MnMn焊剂焊剂/低碳钢焊丝或含低碳钢焊丝或含MnMn焊丝焊丝 应用最广泛的配合方式应用最广泛的配合方式 2 2、中、中SiSi焊剂：合金结构钢焊剂：合金结构钢3 3、低、低SiSi焊剂：高合金钢（不锈钢，热强钢）焊剂：高合金钢（不锈钢，热强钢）3.焊剂与焊丝的选配焊剂与焊丝的选配三、三、埋弧焊的冶金

48、特点埋弧焊的冶金特点 埋弧焊方法的特殊性，也使埋弧焊的冶金具有许多自己的特点。埋弧焊方法的特殊性，也使埋弧焊的冶金具有许多自己的特点。焊接时，焊剂在电弧的作用下发生熔化，并围绕电弧空间形成一个由焊接时，焊剂在电弧的作用下发生熔化，并围绕电弧空间形成一个由液态熔渣膜构成的天然屏障，能有效地阻止空气侵入电弧空间。其保护作用液态熔渣膜构成的天然屏障，能有效地阻止空气侵入电弧空间。其保护作用好于焊条电弧焊时由焊条药皮提供的气渣联合保护，这可以从焊缝中的含好于焊条电弧焊时由焊条药皮提供的气渣联合保护，这可以从焊缝中的含氮量得到证明。氮量得到证明。（1 1）机械保护作用好）机械保护作用好1.1.冶金特点冶

49、金特点（2 2）冶金反应充分）冶金反应充分 这主要与埋弧焊使用的焊接热输入大有关。焊接热输入大，这主要与埋弧焊使用的焊接热输入大有关。焊接热输入大，使焊接区的金属处于液态的时间长（比焊条电弧焊时长几倍），因使焊接区的金属处于液态的时间长（比焊条电弧焊时长几倍），因而使得液态金属、液态熔渣和气相之间的化学冶金反应更充分，有而使得液态金属、液态熔渣和气相之间的化学冶金反应更充分，有利于焊缝得到预期的化学成分。同时熔池中的气体、夹杂物容易逸利于焊缝得到预期的化学成分。同时熔池中的气体、夹杂物容易逸出，有利于消除气孔、夹杂等缺陷。出，有利于消除气孔、夹杂等缺陷。（3 3）焊缝的化学成分稳定）焊缝的化学

50、成分稳定 在母材一定的情况下，焊缝的化学成分主要受两方面因素影响：在母材一定的情况下，焊缝的化学成分主要受两方面因素影响：一个是焊接材料，即焊丝和焊剂，能够决定焊缝的合金系统；另一个是一个是焊接材料，即焊丝和焊剂，能够决定焊缝的合金系统；另一个是焊接参数。当焊接参数变化时，一方面要影响熔合比，使母材熔入的量焊接参数。当焊接参数变化时，一方面要影响熔合比，使母材熔入的量变化，进而影响焊缝的化学成分；另一方面能够影响焊剂的熔化率，影变化，进而影响焊缝的化学成分；另一方面能够影响焊剂的熔化率，影响化学冶金反应进行的程度，从而使焊缝的化学成分受到影响。由于埋响化学冶金反应进行的程度，从而使焊缝的化学成