焊条电弧焊基础课件.ppt

1、一、焊条电弧焊接方法的特点一、焊条电弧焊接方法的特点 焊条电弧焊的焊接回路焊条电弧焊的焊接回路 1焊条电弧焊的优点焊条电弧焊的优点 3焊条电弧焊的缺点焊条电弧焊的缺点4焊条电弧焊的焊接过程焊条电弧焊的焊接过程22v焊条电弧焊时焊接电源的焊条电弧焊时焊接电源的输出端两根电缆分别与焊输出端两根电缆分别与焊条、工件连接，组成了包条、工件连接，组成了包括电源、焊接电缆、焊钳、括电源、焊接电缆、焊钳、地线夹头、工件和焊条在地线夹头、工件和焊条在内的闭合回路，即焊接回内的闭合回路，即焊接回路路焊条电弧焊的焊接回路焊条电弧焊的焊接回路 1v焊条电弧焊时，在焊条末端和工件之间燃烧的电弧所产生的高焊条电弧焊时，

2、在焊条末端和工件之间燃烧的电弧所产生的高温使焊条药皮与焊芯及工件熔化，熔化的焊芯端部迅速的形成温使焊条药皮与焊芯及工件熔化，熔化的焊芯端部迅速的形成细小的金属熔滴，通过弧柱过渡到局部熔化的工件表面，融合细小的金属熔滴，通过弧柱过渡到局部熔化的工件表面，融合在一起形成熔池。药皮熔化过程中产生的气体和熔渣，不仅使在一起形成熔池。药皮熔化过程中产生的气体和熔渣，不仅使熔池和电弧周围的空气隔绝，而且和熔化了的焊芯、母材发生熔池和电弧周围的空气隔绝，而且和熔化了的焊芯、母材发生一系列冶金反应，保证所形成的焊缝的性能，随着电弧以一定一系列冶金反应，保证所形成的焊缝的性能，随着电弧以一定的速度和弧长在工件上

3、不断的前移，熔池液态金属不断的冷却的速度和弧长在工件上不断的前移，熔池液态金属不断的冷却结晶，形成焊缝。结晶，形成焊缝。焊条电弧焊的焊接过程焊条电弧焊的焊接过程22焊缝附近焊缝附近基体金属基体金属焊焊 条条药药 皮皮焊焊 芯芯熔熔 渣渣熔熔 化化焊焊 缝缝CO2保护熔池保护熔池电电弧弧电电弧弧焊条电弧焊的焊接过程焊条电弧焊的焊接过程22 设备简单，应用灵活方便；不需要辅助气体防护；应用范围广，适用于设备简单，应用灵活方便；不需要辅助气体防护；应用范围广，适用于大多数工业用的金属和合金的焊接。大多数工业用的金属和合金的焊接。焊条电弧焊选用合适的焊条不仅可以焊接碳素钢，低合金钢，而且还可焊条电弧焊

4、选用合适的焊条不仅可以焊接碳素钢，低合金钢，而且还可以焊接高合金钢和有色金属，不仅可以焊接同种金属而且还可以焊接异种金以焊接高合金钢和有色金属，不仅可以焊接同种金属而且还可以焊接异种金属，还可以进行铸铁焊补和各种金属材料的堆焊。属，还可以进行铸铁焊补和各种金属材料的堆焊。劳动条件差，生产效率低，质量不稳定；对焊工的操作要求高，焊工培劳动条件差，生产效率低，质量不稳定；对焊工的操作要求高，焊工培训费用大；不适于特殊金属及薄板的焊接。训费用大；不适于特殊金属及薄板的焊接。焊条电弧焊的优点焊条电弧焊的优点 3焊条电弧焊的缺点焊条电弧焊的缺点4二、焊接电弧二、焊接电弧焊接电弧的概念焊接电弧的概念 1电

5、弧的构造及热量分布电弧的构造及热量分布3电弧的极性电弧的极性422电弧的引燃过程电弧的引燃过程焊条焊条工件工件焊接电弧v在焊条末端和工件两极之在焊条末端和工件两极之间的气体介质中，产生强间的气体介质中，产生强烈而持久的放电现象。烈而持久的放电现象。焊接电弧的概念焊接电弧的概念1必须具备两个条件使气体电离阴极发射电子22电弧的引燃过程电弧的引燃过程v焊接电弧的引燃（引弧）一般有两种方式：接触引弧和非接触焊接电弧的引燃（引弧）一般有两种方式：接触引弧和非接触引弧。引弧。v接触引弧即是在弧焊电源接通后，电极（焊条或焊丝）与工件接触引弧即是在弧焊电源接通后，电极（焊条或焊丝）与工件直接短路接触，随后拉

6、开，从而把电弧引燃起来，这是一种最直接短路接触，随后拉开，从而把电弧引燃起来，这是一种最常用的引弧方式。焊条电弧焊和熔化极气体保护焊都采用这种常用的引弧方式。焊条电弧焊和熔化极气体保护焊都采用这种引弧方式。引弧方式。v非接触引弧是指在电极与工件之间存在一定间隙，施以高电压非接触引弧是指在电极与工件之间存在一定间隙，施以高电压击穿间隙，使电弧引燃。这种引弧方法主要应用于钨极氩弧焊击穿间隙，使电弧引燃。这种引弧方法主要应用于钨极氩弧焊和等离子弧焊。这里主要介绍接触式引弧的引弧过程。和等离子弧焊。这里主要介绍接触式引弧的引弧过程。+-d22电弧的引燃过程电弧的引燃过程v焊接引弧时，首先将焊条与焊接引

7、弧时，首先将焊条与工件接触，使焊接回路短路，工件接触，使焊接回路短路，接着迅速将焊条提起约接着迅速将焊条提起约24mm，在焊条提起的瞬，在焊条提起的瞬间电弧即被引燃。间电弧即被引燃。电弧的构造及热量分布电弧的构造及热量分布3阴极区：阳极区：弧柱区：2400k 36%2600k 42%50008000k 22%电弧的极性电弧的极性42.直流电源反接法：工件直流电源反接法：工件负极（阴极）；焊条负极（阴极）；焊条正极（阳极）。用正极（阳极）。用于薄板金属的焊接于薄板金属的焊接v焊接电弧的气体放电是通过焊条与工件两个电极分别接入焊接焊接电弧的气体放电是通过焊条与工件两个电极分别接入焊接电源而产生的。

8、焊条和工件与焊接电源的连接方式称为焊接的电源而产生的。焊条和工件与焊接电源的连接方式称为焊接的极性。极性。v焊条电弧焊既可用直流电焊接，也可用交流电焊接。当用交流焊条电弧焊既可用直流电焊接，也可用交流电焊接。当用交流电焊接时，电源极性交替变化，所以焊条和工件与电源两接线电焊接时，电源极性交替变化，所以焊条和工件与电源两接线柱任意连接。当用直流电焊接时，电源两极固定，因此焊条和柱任意连接。当用直流电焊接时，电源两极固定，因此焊条和工件可以有两种方法与电源正、负极相连接。工件可以有两种方法与电源正、负极相连接。1.直流电源正接法：工件直流电源正接法：工件正极（阳极）；焊条正极（阳极）；焊条负极（阴

9、极）。负极（阴极）。三三、电焊条、电焊条焊条的组成焊条的组成及作用及作用1电焊条的分类电焊条的分类3电焊条的选用电焊条的选用422对焊条的要求对焊条的要求 焊条芯焊条芯药皮药皮焊条的组成及作用焊条的组成及作用 1电焊条焊条芯药皮焊缝的填充材料填充材料 填充焊缝电极电极传导电流 导电机械保护机械保护的作用冶金冶金的作用稳定电弧稳定电弧的作用22对焊条的要求对焊条的要求 v1）容易引弧并保持电弧稳定，在焊接过程中不应有过多的烟雾和）容易引弧并保持电弧稳定，在焊接过程中不应有过多的烟雾和过大的飞溅，并尽可能适合交、直流电源两用和各种位置的焊接。过大的飞溅，并尽可能适合交、直流电源两用和各种位置的焊接

10、。v2）药皮熔化速度均匀，无整块脱落现象，且稍慢于焊条芯的熔化）药皮熔化速度均匀，无整块脱落现象，且稍慢于焊条芯的熔化速度，以便在形成喇叭状套筒，有利于熔滴过渡和改善气体对电弧速度，以便在形成喇叭状套筒，有利于熔滴过渡和改善气体对电弧区的保护效果。区的保护效果。v3）熔渣的密度应小于液体金属的密度，凝固温度也应比液体金属）熔渣的密度应小于液体金属的密度，凝固温度也应比液体金属稍低，以利于熔渣的上浮并均匀覆盖在液体金属表面，形成良好的稍低，以利于熔渣的上浮并均匀覆盖在液体金属表面，形成良好的熔渣保护和美观的焊缝成形。熔渣保护和美观的焊缝成形。v4）具有向焊缝过渡合金和冶金处理作用。从焊条向焊缝过

11、渡合金）具有向焊缝过渡合金和冶金处理作用。从焊条向焊缝过渡合金元素称为合金化。通过合金化可以补充焊缝金属中某些合金元素在元素称为合金化。通过合金化可以补充焊缝金属中某些合金元素在电弧高温作用下的烧损，或是向焊缝中增加一些有益的元素。冶金电弧高温作用下的烧损，或是向焊缝中增加一些有益的元素。冶金处理作用则是通过熔渣与液体金属的作用，最大限度地去除焊缝中处理作用则是通过熔渣与液体金属的作用，最大限度地去除焊缝中的有害杂质，如氧、氢、氮、硫、磷等，以保证焊缝的抗气孔、抗的有害杂质，如氧、氢、氮、硫、磷等，以保证焊缝的抗气孔、抗裂纹能力。裂纹能力。电焊条的分类电焊条的分类3结构钢焊条J；钼和铬耐热钢焊

12、条R；低温钢焊条W；不锈钢焊条A；堆焊焊条D；铸铁焊条Z；镍及镍合金焊条Ni；铜及铜合金焊条T；铝及铝合金焊条L；特殊用途焊条TSJ 5 0 7药皮种类（低氢型）抗拉强度结构钢焊条J 4 2 2药皮种类（钙钛型）抗拉强度结构钢焊条酸性焊条：碱性焊条：在熔渣中以酸性氧化物为主（TiO2、SiO2、Fe2O3）在熔渣中以碱性氧化物为主（K2O、Na2O、CaO、MnO）电焊条的分类电焊条的分类3例如：J422焊条例如：J507焊条电焊条的选用电焊条的选用41.根据被焊工件的强度选用2.根据被焊工件的化学成分选用3.根据被焊工件工作条件和结构选用4.根据实际生产状况选用四四、焊接接头、焊接接头接头形

13、式接头形式1焊缝的布置焊缝的布置322坡口形式坡口形式接头形式接头形式11.对接接头 2.搭接接头3.角接接头 4.T字接接头对接接头 接头受力简单、均匀，应力集中较小，强度较高，优先选用。搭接接头 接头强度好。但受力复杂，应力集中严重，易产生焊接缺陷。22坡口形式坡口形式v焊接根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工成一定几焊接根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工成一定几何形状，经装配后构成的沟槽称为坡口。何形状，经装配后构成的沟槽称为坡口。v利用机械（剪切、刨削或车削）、火焰或电弧（碳弧气刨）利用机械（剪切、刨削或车削）、火焰或电弧（碳弧气刨）等加工坡口的过程称为开坡口。等加工坡口的过

14、程称为开坡口。v开坡口能保证电弧深入到焊缝根部使其焊透，并获得良好的开坡口能保证电弧深入到焊缝根部使其焊透，并获得良好的焊缝成形以及便于清渣。焊缝成形以及便于清渣。I形坡口形坡口Y形坡口形坡口U形坡口形坡口22坡口形式坡口形式焊缝的布置焊缝的布置31.焊缝应避免密集交叉焊缝应避免密集交叉焊缝的布置焊缝的布置32.焊缝应对称分布焊缝应对称分布焊缝的布置焊缝的布置33.焊缝应避开应力集中处和最大应力处焊缝应避开应力集中处和最大应力处焊缝的布置焊缝的布置34.焊缝应远离机械加工表面焊缝应远离机械加工表面焊缝的布置焊缝的布置35.焊缝的布置应便于焊接操作焊缝的布置应便于焊接操作五、焊接应力与变形的防止

15、五、焊接应力与变形的防止焊接变形的基本形式焊接变形的基本形式1焊接变形的防止及矫正措施焊接变形的防止及矫正措施322焊接应力的防止及消除措施焊接应力的防止及消除措施焊接焊接变形变形焊接变形基本形式图焊接变形基本形式图产产 生生 原原 因因收缩收缩变形变形焊接后纵向焊接后纵向(沿焊缝方向沿焊缝方向)和横向和横向(垂直垂直于焊接方向于焊接方向)收缩引起的收缩引起的角变角变形形V形坡口对接焊后，由于焊缝截面形形坡口对接焊后，由于焊缝截面形状上下不对称，焊缝收缩不均所致状上下不对称，焊缝收缩不均所致弯曲弯曲变形变形焊接焊接T形梁时，由于焊缝布置不对称，形梁时，由于焊缝布置不对称，焊缝纵向收缩引起的焊缝

16、纵向收缩引起的扭曲扭曲变形变形焊接工字梁时，由于焊接顺序和焊接焊接工字梁时，由于焊接顺序和焊接方向不合理所致方向不合理所致波浪波浪形变形变形形焊接薄板时，由于焊缝收缩使薄板局焊接薄板时，由于焊缝收缩使薄板局部产生较大压应力而失去稳定所致部产生较大压应力而失去稳定所致焊接变形的基本形式焊接变形的基本形式11）合理选择焊接顺序（）（）（）2）锤击或碾压焊缝3）采用小能量、多层焊4）焊前预热（150 350）5）焊后热处理（去应力退火）可消除应力80%80%左右22焊接应力的防止及消除措施焊接应力的防止及消除措施1）合理选择焊接顺序。1 12 23 34 41 4 3 21 12 23 34 42）反变形法。1234561 4 2 5 361 2 3 4焊接变形的防止及矫正措施焊接变形的防止及矫正措施34）采用焊前刚性固定法。5）采用合理的焊接规范（小电流、快速焊接）。6）焊接变形的矫正 机械矫正 火焰矫正焊接变形的防止及矫正措施焊接变形的防止及矫正措施3谢谢大家！谢谢大家！