焊条电弧焊技能培训

焊接技师培训教材（电子束焊）焊条电弧焊张明录一二三四五目录焊条电弧焊焊条电弧焊的特点焊接设备及工具焊接材料焊接操作技术焊接工艺参数一.焊条电弧焊的优点第一节焊条电弧焊的特点操作灵活，可达性好；设备简单，使用方便；应用范围广。选择合适的焊条可以焊接许多常用的金属；不需要辅助气体保护。焊条本身不仅能提供填充金属，而且能产生保护熔池和使焊接处避免氧化的保护气体，并具有较强的抗风能。二.焊条电弧焊的缺点第一节焊条电弧焊的特点焊接质量不稳定，焊接质量受操作技术、经验、情绪的影响，对焊工的操作技术要求高，焊接质量在一定程度上决定于焊工的操作技术；特别是在焊接厚板多层焊时，焊接质量不够稳定；焊工劳动强度大，条件差，还要受到弧光辐射、烟尘、臭氧、氮氧化合物、氟化物等有害物质的危害。生产效率低,不适应特殊金属及薄板的焊接。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，弯曲或各种空间位置焊缝的焊接。不锈钢铜及铜合金铝及铝合金低碳钢低合金钢第一节焊条电弧焊的特点三.焊条电弧焊的适用范围6焊接电源按电流性质可分为：1.交流弧焊电源2.直流弧焊电源3.脉冲弧焊电源第二节焊接设备及工具一.焊接电源的分类弧焊电源参数额定焊接电流功率、相数焊接电流调节范围空载电压和工作电压负载持续率第二节焊接设备及工具二.弧焊电源的主要参数负载持续率=×100%负载持续率=×100%整个周期焊机负载时间5)25(额定焊接电流指在负载持续率下允许使用的电流。第二节焊接设备及工具二.弧焊电源的主要参数9焊机型号按GB/T1024-88标准规定编制,焊机型号用汉语拼音字母及阿拉伯数字组成。大类字母代表含义小类名称代表含义系列序号代表含义A弧焊发电机X下降特性1动铁心式2串联电抗线圈B弧焊变压器P平特性3动圈式4晶体管式Z弧焊整流器D多特性5晶闸管式6变换抽头式7变频式第二节焊接设备三.焊机型号的编制1.交流弧焊机交流弧焊机结构简单，易造易修，成本低，电磁偏吹小，噪声小，效率高等优点。电弧稳定性较差，使用焊条有局限性，（不能使用碱性焊条）。第二节焊接设备四.常用焊接电源11BX1—330弧焊变压器是属于交流弧焊机，单相供电，结构原理为动铁芯漏磁式。空载电压50—70V，工作电压30V。型号中的“B”表示焊接变压器，“X”表示焊接电源外特性为下降特性，“1”表示该系列中的序号，“330”表示额定焊接电流为330A。1）BX1—330型弧焊变压器第二节焊接设备四.常用焊接电源改变二次侧接线板上的连接铜片位置，当连接片在位置Ⅰ时，焊接电流调节范围为50—180A；当连接片在位置Ⅱ时，焊接电流调节范围为160—450A。位置Ⅰ位置Ⅱ第二节焊接设备四.常用焊接电源①电流粗调节（1）电流调节13改变可动铁芯的位置调节，两种接法中，均可转动手柄来改变可动铁芯与主铁芯的间隙，从而改变了漏磁的大小，当转动手柄可动铁芯离开主铁芯时，漏磁减少，焊接电流增大，反之焊接电流减小。第二节焊接设备四.常用焊接电源②电流细调节（1）电流调节142）BX3—300型弧焊变压器第二节焊接设备四.常用焊接电源当接线为Ⅰ时，同时转动粗调转换开关与位置Ⅰ，此时为串联方式，电流调节范围40—150A。当接线为Ⅱ时，为并联方式，同时转动粗调转换开关与位置Ⅱ对应，焊接电流调节范围为120—400A。第二节焊接设备四.常用焊接电源①电流粗调节（1）电流调节通过手轮转动螺杆使二次级线圈沿铁芯柱作上下移动，改变初级线圈与次级线圈间的距离，来调节焊接电流的大小。初级线圈与次级线圈间的距离增大，漏磁增大，焊接电流减小，相反，焊接电流增大。第二节焊接设备四.常用焊接电源②电流细调节（1）电流调节17①旋转式直流发电机②晶闸管整流弧焊机③逆变式整流弧焊机2.直流弧焊机第二节焊接设备四.常用焊接电源旋转式直流发电机的体积大、噪声大、制造工艺复杂，内部电抗大，应用越来越少。1）旋转式直流发电机第二节焊接设备四.常用焊接电源19晶闸管整流弧焊机由电子线路控制的、技术先进的弧焊机之一。具有多特性，调节方便、动特性好、网络波动补偿、焊接参数稳定。2）晶闸管整流弧焊机第二节焊接设备四.常用焊接电源全部采用电子控制，为焊接提供最好的电弧指向性、电弧稳定性和动静特性。具有反应速度更快、控制精度更高、焊接参数更稳定、耗材少、节能和制造成本更低的特点。3）逆变式整流弧焊机第二节焊接设备四.常用焊接电源21由开始通电到设定电流值的时间约为0.2ms，而晶闸管电源则需30ms。这意味着焊接电流超速上升，实现名副其实的瞬间起弧。装有数字式显示电流调节系统和很强的电网波动补偿系统，焊接电流精度高。采用集成电路，维修方便。第二节焊接设备四.常用焊接电源3）逆变式整流弧焊机22逆变的含义是指从直流电变为交流电（中频或高频交流电）的过程。（1）逆变式整流弧机的工作原理第二节焊接设备四.常用焊接电源23焊接时，因某种原因电弧忽然缩短，电弧电压降到某一数值时，曲线外拖，输出电流增大，加速熔滴过渡，不会发生焊条与焊件粘接的现象，仍能保持电弧稳定燃烧。焊接过程稳定，飞溅小，各种特性均能大范围无极自动或手动调节，焊接适应性好。（2）外拖特性曲线第二节焊接设备及工具四.常用焊接电源24电焊钳的作用是夹持焊条和传导电流进行焊接的工具。第二节焊接设备及工具五.常用焊接工具1.电焊钳25第二节焊接设备及工具五.常用焊接工具1）电焊钳的使用要求（1）焊钳必须有良好的绝缘性。（2）夹持处导电性要好，与焊接电缆连接应简便可靠。（3）在任何角度上都能迅速而牢固的夹持和松开不同直径的焊条。（4）不允许用浸水的方法去冷却焊钳。26（1）有一定横截面积和足够的导电性。（2）易弯曲和柔软性好的紫铜线，便于操作。（3）电缆外皮必须完整、绝缘性好，以免产生短路而损坏焊机。（4）焊接电缆的长度应根据具体情况选定，不宜超过20—30m，电缆的截面积大小应根据电流大小决定。第二节焊接设备及工具五.常用焊接工具2.焊接电缆27（1）焊接电缆截面积的选择最大焊接电流（A）200300450600焊接电缆截面积（mm）25507095第二节焊接设备及工具五.常用焊接工具1）焊接电缆的使用要求28敲渣锤、锉刀、烘干箱、保温筒、钢丝刷等。防止焊工被弧光和飞溅损伤以及触电，焊接时，必须戴焊工专用手套，穿绝缘鞋和戴工作帽，敲渣时，应戴平光镜。第二节焊接设备及工具五.常用焊接工具3.辅助用具面罩是防止飞溅、弧光辐射对面部及颈部损伤的一种遮蔽工具。有手持式和头盔式两种。第二节焊接设备及工具五.常用焊接工具1)面罩滤光玻璃是减弱弧光强度，过滤红外线和紫外线对眼睛的保护作用。常选用7—8号为宜。护目玻璃色号颜色深度适用焊接电流范围（A）7-8较浅≤1008-10中等100-30010-12较深≥300第二节焊接设备及工具五.常用焊接工具2)滤光玻璃311.焊接时所使用的焊机应符合工艺规定。2.新焊机或启动长期停用的焊机时，应仔细检查焊机有无损坏处，使用前必须按产品说明书或有关技术要求进行检验。3.保持焊机内外的清洁，焊机表面要经常擦拭干净，焊机内部的灰尘应定期用干躁的压缩空气吹净。第二节焊接设备及工具六.手弧焊机的使用要求324.焊接回路接头连接可靠。5.启动焊机前，焊钳和焊件不准接触，调节焊接电流和极性接法时，应在空载时进行。6.焊机发生故障时，应立即切断电源，及时通知设备维修人员检查、修理。7.临时离开工作场地或工作完毕，应切断焊机电源，并将焊接电缆盘放整齐。第二节焊接设备及工具六.手弧焊机的使用要求是指在一定长度的金属丝外表层均匀地涂敷一定厚度的具有特殊作用涂料的手工电弧焊焊接材料，简称为“焊条”。第三节焊接材料一.电焊条是指由具有不同物理和化学性质的细粒状物质经粘结均匀包覆在焊芯表面的涂料层。2.焊条药皮焊条中被药皮包敷的金属芯称为药皮。第三节焊接材料一.电焊条1.焊芯传导焊接电流，产生电弧使电能转换成热能。焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。第三节焊接材料一.电焊条1）焊芯的作用第三节焊接材料一.电焊条2）药皮的作用焊接过程中形成具有合适的熔点、粘度、密度、碱度等物理化学性能的熔渣，保证电弧稳定燃烧、使熔滴金属容易过渡、在电弧区和熔池周围造成一种气氛保护焊接区域，获得良好的焊缝成形与性能等。还可通过向药皮中加入脱氧剂、渗合金元素或一定含量的铁粉，满足焊缝金属使用性能或提高熔敷效率的要求。①稳弧剂主要作用是使焊条容易引弧及在焊接过程中保持电弧稳定燃烧。作为稳弧剂的原材料主要是一些含有一定数量低电离电位易电离元素的物质，如长石、水玻璃、金红石、钛白粉、大理石、云母、钛铁矿、还原钛铁矿等。第三节焊接材料一.电焊条（2）焊条药皮的成分及作用②造渣剂焊接时能形成具有一定物理化学性能的熔渣，保护焊接熔滴和熔池金属，改善焊缝成形、作为造渣剂的原材料有大理石、萤石、白云石、菱苦土、长石、白泥、云母、石英、金红石、钛白粉、钛铁矿等。第三节焊接材料一.电焊条（2）焊条药皮的成分及作用③脱氧剂(又称还原剂)通过焊接过程中的化学冶金反应，降低焊缝金属中的氧含量，提高焊缝金属的性能。脱氧剂主要是含有对氧亲和力大的元素铁合金及其金属粉，常用脱氧剂有锰铁、硅铁、钛铁、铝铁、硅钙合金等。第三节焊接材料一.电焊条（2）焊条药皮的成分及作用④造气剂在电弧高温作用下分解出气体，形成保护气氛，保护电弧及熔池金属，防止周围空气中氧和氮的侵入。常用的造气剂有碳酸盐(如大理石、白云石、菱苦土、碳酸钡等)及有机物(如木粉、淀粉、纤维素、树脂等)。第三节焊接材料一.电焊条（2）焊条药皮的成分及作用第三节焊接材料一.电焊条⑤合金剂用于补偿焊接过程中合金元素的烧损及向焊缝中过渡合金元素，以保证焊缝金属的化学成分及性能。根据需要可选用各种铁合金(如锰铁、硅铁、铬铁、钢铁、钒铁、铌铁、硼铁、稀土硅铁等)或纯金属(如金属锰、金属铬、镍粉、钨粉等)。（2）焊条药皮的成分及作用⑥增塑剂主要作用是改善药皮涂料在焊条压涂过程中的塑性、弹性及流动性，提高焊条的压涂质量，使焊条药皮表面光滑面不开裂。通常选用有一定弹性、滑性或吸水后有一定膨胀特性的物料，如云母、白泥、钛白粉、滑石粉、固体水玻璃、纤维素等。第三节焊接材料一.电焊条（2）焊条药皮的成分及作用第三节焊接材料一.电焊条⑦粘结剂使药皮物料牢固地粘结在焊芯上，并使焊条药皮烘干后具有一定的强度。在焊接冶金过程中不对熔池和焊缝金属产生有害作用。常用粘结剂是水玻璃（钾、钠及其混合水玻璃）及酚醛树脂、树胶等。（2）焊条药皮的成分及作用第三节焊接材料一.电焊条3.焊条的分类（1）按焊条的用途分类①碳钢焊条②低合金钢焊条③不锈钢焊条④堆焊焊条⑤低温钢焊条⑥铸铁焊条⑦铜及铜合金焊条⑧铝及铝合金焊条⑨镍及镍合金焊条第三节焊接材料一.电焊条（2）按焊条药皮的酸碱度分类①定义：在焊条药皮中含酸性氧化物多，碱性氧化物少的焊条。②主要成分：酸性氧化物在焊接时容易放出氧的物质，如钛铁矿型、钛钙型等。1）酸性焊条（1）第三节焊接材料一.电焊条焊接工艺性能好，对工件的铁锈、油污等污物不敏感，抗气孔性好，抗裂性差，力学性能较低。焊条药皮的氧化性强，合金元素损失较多。焊接时烟尘、有害气体少。交、直流两用，适用各种位置焊接。焊前焊条的烘干温度较低150～250。C。③特点：第三节焊接材料一.电焊条酸性焊条仅适用于一般低碳钢和强度等级较低的普通低合金钢结构的焊接。④应用范围：第三节焊接材料一.电焊条（2）按焊条药皮的酸碱度分类①定义：在焊条药皮中含碱性氧化物多，酸性氧化物少的焊条。②主要成分：主要是碱性氧化物（大理石和萤石），并含有较多的铁合金作为脱氧剂和合金剂。2）碱性焊条（1）第三节焊接材料一.电焊条焊缝金属合金化效果好，焊缝中含氢量较低，（萤石）具有去氢能力，焊接工艺性能差。抗裂性能好、力学性能高。焊接时烟尘、有害气体多，抗气孔性能较差，焊前要严格烘干焊条（烘干温度为350～400。C）,采用短弧焊接。不加稳弧剂的碱性焊条应采用直流反接。③特点：适用于合金钢和重要的碳钢结构。第三节焊接材料一.电焊条④应用范围：3）碳素钢和低合金钢焊