焊接方法与设备焊条电弧焊课件.pptx

1、第二章 焊条电弧焊高等教育出版社焊接方法与设备第二章 焊条电弧焊高等教育出版社焊接方法与设备u第一节认识焊条电弧u第二节焊条电弧焊的设备及工具 u第三节焊条电弧焊的原理及特点 u第四节焊条u第五节焊条电弧焊工u第六节焊条电弧焊操作技术第一节认识焊条电弧高等教育出版社焊接方法与设备一、焊条电弧焊设备的使用与维护p 焊条电弧焊的主要焊接设备一、焊接电弧的物理基础1焊条电弧焊机的外部接线弧焊变压器的外部接线 弧焊整流器的外部接线一、焊条电弧焊设备的使用与维护2弧焊电源（焊机）的正确使用)放在通风良好、干燥、不靠近高温和粉尘多的地方；弧焊整流器要 特别注意保护和冷却。)接线和安装应由专门的电工负责，焊

2、工不应自行动手。)弧焊变压器和弧焊整流器必须接地，以防机壳带电。)弧焊电源接入电网时，必须使两者电压相符合。)起动弧焊电源时，焊钳和焊件不能接触，以防短路。一、焊条电弧焊设备的使用与维护2弧焊电源（焊机）的正确使用)应按照弧焊电源的额定焊接电流和负载持续率来使用，不要使弧焊 电源因过载而被损坏。)经常保持焊接电缆与弧焊电源接线柱的接触良好，注意紧固螺母。)调节焊接电流和变换极性接法时，应在空载下进行。)露天使用时，要防止灰尘和雨水进入弧焊电源内部。10)弧焊电源移动时不应受剧烈振动，特别是硅整流弧焊电源更忌振动，以免影响工作性能。一、焊条电弧焊设备的使用与维护2弧焊电源（焊机）的正确使用11)

3、要保持弧焊电源的清洁，特别是硅整流弧焊电源，应定期用干燥压 缩空气吹净内部的灰尘。12)当弧焊电源发生故障时，应立即切断弧焊电源的电源，及时进行检 查和修理。13)工作完毕或临时离开工作场地时，必须及时切断弧焊电源的电源。二、焊条电弧焊基本操作技术1引弧将焊条端部在靠近开始焊接的部位引燃电弧，常用划擦法和直击法。划擦法 直击法二、焊条电弧焊基本操作技术2运条焊接时，通过正确运条可以控制焊接熔池的形状和尺寸，从而获得良好的熔合和焊缝成形。1)送进动作是使焊条沿自身轴 线向熔池不断送进的动作。2)横摆动作是使焊条末端在垂 直前进方向上作横向摆动。3)前进动作是使焊条末端沿焊 缝轴线方向向前移动的动

4、作。运条的基本动作1:焊条送进；2:焊条横摆；3:沿焊缝前进一、焊接电弧的物理基础3连接焊缝的连接有以下四种情况：一、焊接电弧的物理基础4收尾（熄弧）划圈收尾法适于厚板焊接 回焊收尾法适用于碱性焊条焊接 反复熄弧再引弧法适用于大电流或薄板焊接的场合 焊接结束时，若立即断弧则在焊缝终端形成弧坑，使该处焊缝工作截面减少，从而降低接头强度，导致产生弧坑裂纹，还会引起应力集中。因此，必须在填满弧坑后熄弧。第二节焊条电弧焊的设备及工具高等教育出版社焊接方法与设备一、弧焊电源1对弧焊电源的基本要求(1)对弧焊电源空载电压的要求 在确保引弧容易、电弧稳定的条件下空载电压应尽可能低些(2)对弧焊电源短路电流的

5、要求 在引弧和熔滴过渡时经常发生短路，短路电流 Is 一般应稍大于焊接电流，这将 有利于引弧(3)对弧焊电源外特性的要求 弧焊电源外特性曲线的形状要配合电弧静特性曲线的形状 一、弧焊电源1对弧焊电源的基本要求(4)对弧焊电源调节特性的要求 焊接时，应根据焊件的材质、厚度、坡口形式和接头位置以及焊条类型和直径 等不同情况，选择不同的焊接参数(5)对弧焊电源动特性的要求 电弧的这种动负载特性，要求弧焊电源具有良好的动特性 一、弧焊电源2弧焊电源型号的编制与主要技术参数 弧焊电源分为交流弧焊电源、直流弧焊电源和脉冲弧焊电源。(1)编号我国弧焊电源型号按GB/T 102491988 标准规定编制。一、

6、弧焊电源2弧焊电源型号的编制与主要技术参数(1)弧焊电源的主要参数1)负载持续率负载持续率就是用来表示弧焊电源工作状态的参数。2)额定负载持续率和电源容量 设计弧焊电源时，根据其最经常的工作条件选定的负载持续率，称为额定负载持续率，额定负载持续率下允许使用的电流称为额定焊接电流。使用弧焊电源时，不能超过铭牌上所规定的不同负载持续率下允许使用的焊接电流，否则会造成弧焊电源超载而温升过高，以致烧毁。一、弧焊电源3常用焊条电弧焊机简介(1)弧焊变压器(交流弧焊机)与普通电力变压器相比，其区别在于：具有较大的漏感。(2)弧焊整流器(3)弧焊逆变器二、焊条电弧焊常用工具1焊钳其他：面罩与护目镜、焊条保温

7、筒、清渣榔头和钢丝刷、夹具及变位器、气动打渣工具及高速角向砂轮机焊钳 焊接面罩第三节焊条电弧焊的原理及特点高等教育出版社焊接方法与设备一、焊条电弧焊的工作原理p焊条电弧焊是利用焊条与工件之间燃烧的电弧热熔化焊条端部和工件的局部，在焊条端部迅速熔化的金属以细小熔滴过渡到工件已经局部熔化的金属中，并与之融合在一起形成熔池，随着电弧向前移动，熔池的液态金属逐步冷却结晶而形成焊缝。药皮；焊芯；保护气；电弧；熔池；母材；焊缝；焊渣；熔渣；熔滴焊条电弧焊原理二、焊条电弧焊的特点u1操作灵活u2可焊金属材料广u3待焊接头装配要求低u4熔敷速度低u5依赖性强三、适用范围与局限性1可焊工件厚度范围 340 厚工

8、件的焊接2可焊金属范围 能焊的金属：有碳钢、低合金钢、不锈钢、耐热钢、铜、铝及其合金 能焊但可能需预热、后热或两者兼用的金属：铸铁、高强度钢、淬火钢等 不能焊的金属：低熔点金属、难熔金属和活泼金属等第四节焊条高等教育出版社焊接方法与设备一、焊条的组成与作用p 焊条由焊芯和药皮组成，不锈钢焊条夹持端端面涂有不同颜色，以便识别焊条型号。在靠近夹持端的药皮上印有焊条型号。焊条组成示意图夹持端；药皮；焊芯；引弧端一、焊条的组成与作用1焊芯 焊芯一般是一根具有一定长度及直径的金属丝，其作用是传导电流，产生电弧，并且在熔化后作为填充金属与被熔化的母材熔合形成焊缝。p 质量不同的焊芯在最后标以一定符号以示区

9、别：表示高级优质钢，表示特级优质钢，未注明的表示一般钢材。一、焊条的组成与作用2焊条药皮 焊条药皮在焊接过程中起着复杂的冶金反应，因此药皮也是决定焊缝金属性能的主要因素。(1)药皮的作用p 保护作用、冶金作用、渗合金作用、改善焊接工艺性能(2)药皮的成分 焊条涂层的组成成分相当复杂，每种涂层配方中通常有710余种。p 稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂、稀释剂、粘结剂、增塑剂等二、焊条的分类与型号1焊条的分类根据焊条的用途不同，按国家标准划分如下：)碳素钢焊条。这类焊条主要用于强度等级较低的低碳钢和低合金钢的焊接。)低合金钢焊条。这类焊条主要用于低合金高强度钢、含合金元素较低的钼和铬钼耐热

10、钢及低温钢的焊接。)不锈钢焊条。这类焊条主要用于含合金元素较高的钼和铬钼耐热钢及各类不锈钢的焊接。4)其他二、焊条的分类与型号2焊条型号编制方法p 焊条型号一般都由焊条类型代号，加上表征焊条熔敷金属的力学性能或化学成分、药皮类型、焊接位置和焊接电流的分类代号组成。(1)碳素钢焊条型号的编制方法碳素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划分。例：二、焊条的分类与型号2焊条型号编制方法(2)低合金钢焊条型号编制方法根据GB/T 5117-1995 碳钢焊条标准中的规定，低合金钢焊条型号编制方法与碳钢焊条相同，只是在四位数字后添加了后缀字母和附加化学成分记号，例：二、焊条的分

11、类与型号2焊条型号编制方法(3)不锈钢焊条型号编制方法据GB/T 5117-1995 不锈钢焊条标准中的规定，不锈钢焊条型号编制方法如下：三、酸性焊条与碱性焊条1酸性焊条p 酸性焊条熔渣的主要成分是酸性氧化物，其在焊接过程中容易放出含氧物质以及药皮里的有机物分解时产生保护气体，烘干温度不能超过250。2碱性焊条p 碱性焊条熔渣的主要成分是碱性氧化物和铁合金。这类焊条的氧化性弱，对油、水、铁锈等很敏感。四、焊条的选用原则选用依据选用要点焊接材料的力学性能和化学成分要求1)对于普通结构钢，通常要求焊缝金属与母材等强度，应选用抗拉强度 等于或稍高于母材的焊条；2)对于合金结构钢，通常要求焊缝金属的主

12、要合金成分与母材金属相同 或相近；3)在被焊结构刚性大、接头应力高、焊缝容易产生裂纹的不利情况下，可以考虑选用比母材强度低一级的焊条；4)当母材中碳及硫、磷等元素的含量偏高时，焊缝容易产生裂纹，应选 用抗裂性能好的低氢焊条1、根据焊接材料的力学性能和化学成分要求四、焊条的选用原则选用依据选用要点焊件的作用性能和工作条件要求1)对承受动载荷和冲击载荷的焊件，除满足强度要求外，还要保证焊缝金属具有较高的冲击韧性和塑性，应选用塑性和韧性指标较高的低氢焊条；2)接触腐蚀介质的焊件，应根据介质的性质及腐蚀特征，选用相应的不锈钢类焊条或其他耐腐蚀焊条；3)在高温或低温条件下工作的焊件，应选用相应的耐热钢或

13、低温钢焊条1、根据焊件的作用性能和工作条件要求四、焊条的选用原则选用依据选用要点焊件的结构特点和受力状态1)对结构形状复杂、刚性大及大厚度焊件，由于焊接过程中产生很大的应力，容易使焊缝产生裂纹，应选用抗裂性能好的低氢焊条；2)对焊接部位难以清理干净的焊件，应选用氧化性强，对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条；3)对受条件限制不能翻转的焊件，有些焊缝处于非平焊位置，应选用全位置焊接的焊条1、根据焊件的结构特点和受力状态四、焊条的选用原则选用依据选用要点施工条件及设备1)在没有直流电源，而焊接结构又要求必须使用低氢焊条的场合，应选用交直流两用低氢焊条；2)在狭小或通风条件差的场合，应选用酸性焊条或

14、低尘焊条操作工艺性能在满足产品性能要求的条件下，尽量选用工艺性能好的酸性焊条经济效益在满足使用要求和操作工艺性的条件下，尽量成本低、效率高1、根据焊件的结构特点和受力状态第五节焊条电弧焊工艺高等教育出版社焊接方法与设备一、焊接接头形式和坡口1接头的基本形式p 最适于焊条电弧焊的焊接接头有对接接头、搭接接头、形接头、角接接头等基本形式，如图所示。一、焊接接头形式和坡口2坡口的基本形式设计或选用坡口形式要综合考虑以下因素：）达到设计所需的熔深和焊缝成形）具有可达性）有利于控制焊接变形和焊接应力）经济对接接头坡口基本形式二、坡口的制备p 常用的坡口加工方法有：1剪切:用于形坡口（即不开坡口）的薄钢板

15、的边缘加工。2刨削:能加工任何形状的坡口，加工后的坡口平直、精度高。3车削:圆管、圆柱体、圆封头或圆形杆件的坡口均可在车床上车削加工。4专用坡口加工机加工:可分别加工平钢板边缘或管端的坡口。5热切割:能切割各种角度的直边坡口和曲线坡口，尤其适用于切割厚钢板。6碳弧气刨:目前主要用于多层焊背面清焊根和开坡口。三、焊接位置p 熔焊时，焊件接缝所处的空间位置称为焊接位置。按焊缝在空间位置的不同可分为平焊、横焊、立焊和仰焊，如图所示。四、焊前准备1焊条烘干p 焊前对焊条烘干的目的是去除受潮焊条中的水分，减少熔池和焊缝中的氢，以防止产生气孔和冷裂纹。2焊前清理p 焊前对接头坡口及其附近（约20 内）表面

16、的油、锈、油漆和水分等污染的清除。五、焊接工艺参数1焊条直径p 焊条直径大小对焊接质量和生产率影响很大，为了提高生产率，在保证焊接质量的前提下应尽可能选用大直径焊条。2焊接电流p 焊接电流大小要根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头形式、焊接位置等因素来确定，其中最主要的是焊条直径和焊接位置。有以下两种方法可确定焊接电流。（）经验公式（）由焊接工艺试验确定五、焊接工艺参数3电弧长度p 电弧长度是焊芯的熔化端到焊接熔池表面的距离。它的长短控制主要决定于焊工的知识、经验、视力和手工技巧。4焊接速度p 焊接过程中，焊接速度应该均匀适当，既要保证焊透又要保证不焊穿，同时还要使焊缝宽度和余高符合设计要求

17、。5焊接层数p 厚板焊接常需开坡口采用多层焊或多层多道焊。第六节焊条电弧焊操作技术高等教育出版社焊接方法与设备一、平焊1基本特点 焊接时，熔滴主要靠自重自然过渡，操作容易，便于观察，可以使用较大直径焊条和较高的焊接电流，生产率高，容易获得优质焊缝。因此，应尽可能使焊件处在平焊位置焊接。2操作技术二、立焊1基本特点p 立焊时，由于熔渣和熔化金属受重力作用容易下淌，使焊缝成形困难。有两种立焊方式：一种是由下而上施焊，即立向上焊法，是生产中应用最广的操作方法；另一种是由上向下施焊，即立向下焊法。2操作要点）对接接头立焊时，焊条与焊件的角度，左右方向各90，形接头时，焊条与两 板之间各为45，指向上与

18、焊缝轴线成6090。）用较小直径的焊条和较小的焊接电流，比一般平焊小10 15。）采用短弧焊，缩短熔滴过渡到熔池的距离，以形成短路过渡。）根据接头形式、坡口特点和熔池温度的情况、灵活运用运条方法。二、立焊3操作技术(1)不开坡口对接接头立焊跳弧法二、立焊3操作技术(2)开坡口对接接头立焊 形坡口对接立焊常用运条方法小月牙形运条；三角形运条；跳弧法运条；月牙形运条；锯齿形运条二、立焊3操作技术(3)T形接头立焊 形接头立焊运条法三、横焊1不开坡口的对接横焊p 板厚在35 的不开坡口对接横焊应采取双面焊。正面焊缝宜用直径3.2 焊条，其焊条角度如图所示：不开坡口对接横焊的焊条角度三、横焊2开坡口的

19、对接横焊p 一般采用 形或 形坡口多层焊，坡口主要开在上板上。焊第一层时，焊条直径一般为3.2，其后各层用直径3.2 或4 的焊条。焊每一道焊缝时，应适当调整焊条角度。对接横焊接头坡口形式 形坡口对接横焊(a)V形坡口(b)单边V形坡口 (c)K形坡口 (a)多层焊顺序 (b)运条方法四、仰焊1不开坡口对接仰焊p 当焊件厚度为4 左右时，一般不开坡口，用直径为3.2 的焊条，与焊接方向成7080，其左右位置为90。用短弧焊，间隙小时用直线形运条，间隙较大时，用直线往返形运条。不开坡口的对接仰焊四、仰焊2开坡口对接仰焊p 焊件厚度大于 的对接仰焊都要开坡口，其坡口角度比平焊时大些，以便焊条在坡口内能更自由地摆动和变换位置。形坡口对接仰焊的运条方法月牙形运条；锯齿形运条；第一层焊道；第二层焊道四、仰焊3T形接头的仰焊p 形接头的仰焊比对接坡口的仰焊容易操作，通常采用多层焊或多层多道焊，焊脚尺寸小于8 时宜用单层焊，若焊脚大于8 则采用多层多道焊。形接头仰焊的运条方法及焊缝排列顺序测试题焊条电弧焊有哪些特点？对弧焊电源的要求有哪些？简述弧焊变压器、弧焊整流器和逆变电源的优缺点。试述焊机的使用与维护应注意哪些事项？焊机型号的含义？药皮的作用有哪些？简述焊条选用原则。焊条电弧焊的引弧、运条及收尾的方法有哪些？如何正确选择焊条电弧焊的工艺参数？谢谢！