电焊工培训教案

备课本二〇一四年至二〇一五年学年度第二学期课程名称：焊工考前培训教师姓名：王万斌所属教研室：机电一体化所属教学系：机电工程系眉山职业技术学院2一、电焊机的种类介绍工矿企业主要用的焊机有：交流弧焊机、直流电焊机、氩弧焊机、二氧化碳保护焊机、对焊机、点焊机、埋弧焊机、高频焊逢机、闪光对焊机、压焊机、碰焊机激光焊机交流焊机和直流焊机等。应用领域的区别主要是交流焊机一般都用在钢结构制造单位或一般通用机械或农业机械制造单位。直流主要用在制造压力容器锅炉，管道，或重要结构制造单位的焊接用焊机。埋弧焊主要焊钢结构件、桥梁H钢、工字房大梁等厚的钢结构材料。直流焊机有二种：一种是交流电机的基楚下加装整流原元，还有一种是直流发电机。直流焊机主要焊有色金属、生铁为主。交流焊机主要焊钢板为主。氩弧焊机、二氧化碳保护焊机、高频逢焊机、闪光对焊机。氩弧焊机、二氧化碳保护焊机主要可焊2MM以下的薄板及有色金层。闪光对焊机主要对接铜铝接头等物体，高频逢焊机主要制管厂焊钢管。逆变焊机的主要应用领域一样，只不过焊机更节能，轻便。埋弧焊机的主要应用领域大型钢结构制造单位，压力容器锅炉制造单位。氩弧焊机主要用在管道，压力容器锅炉，不锈钢加工企业，交流氩弧焊机主要用铝焊接制造单位，铝制容器制造单位。激光焊机：可焊晶体管内部的引线。体保护焊：氩弧焊、二氧化碳保护焊，才气体的保护下焊机时不会氧化、溶焊牢固、可焊有色金层、可焊薄材料。铝制暖气片焊接。气体保护焊机的主要应用领域大型钢结构制造单位或通用机械农用机械，汽车制造厂，防盗门加工厂，制造压力容器锅炉的单位现在也广泛的应用了气体保护焊机。二、普通电焊机简介电焊机就是一个特殊的变压器。所不同的是变压器接负载时电压下降小,电焊机接负载时电压下降大.这主要是通过调解磁通和串联电感的电感量来实现的，普通电焊机的工作原理和变压器相似，是一个降压变压器。在次级线圈的两端是被焊接工件和焊条，引燃电弧，在电弧的高温中将工件的缝隙和焊条熔接。电焊变压器有自身的特点，就是具有电压急剧下降的特性。在焊条引燃后电压下降；在焊条被粘连短路时，电压也是急剧下降。这种现象产生的原因，3是电焊变压器的铁芯特性产生的。电焊机的工作电压的调节，除了一次的220/380电压变换，二次线圈也有抽头变换电压，同时还有用铁芯来调节的，可调铁芯的进入多少，就分流磁路，进入越多，焊接电压越低。虽然电路是闭合的，可正是因为电路是闭合的才使得在整个闭合电路和电流处处相等；但各处的电阻可是不一样的，特别是在不固定接触处的电阻最大，这个电阻在物理中叫接触电阻。根据电流的热效应定律(也叫焦尔定律)，Q=I2Rt可知，电流相等，则电阻越大的部位发热越高，电焊在焊接时焊条的触头也被接的金属体的接触处的接触电阻最大，则在这个部位产生的电热自然也就最多，焊条又是熔点较低的合金，自然的容易熔化了，熔化后的合金焊条芯沾合在被焊物体上后经过冷却，就把焊接对象粘合在一块了。此时，由于焊条提起的瞬间上述间隙极小，焊条和焊件之间的电压又较高（60--70v），再加上述预热使焊条端点和焊件被焊处容易发射电子，结果间隙处的空气被击穿而导电，同时产生耀眼的火花，这就是弧光放电。弧光放电处的温度能达到2000K以上，焊条和焊件被溶化，从而实现了焊接。弧光放电开始后，焊条端点和焊件的电压降（简称电弧电压）为约为30V，电弧形成的负载是电阻性负载。上述讲的是接触起弧，非接触起弧则需要几千伏的高压。三、工作原理和变压器相似，是一个降压变压器。在次级线圈的两端是被焊接工件和焊条，引燃电弧，在电弧的高温中将工件的缝隙和焊条熔接。电焊变压器有自身的特点，就是具有电压急剧下降的特性。在焊条引燃后电压下降；在焊条被粘连短路时，电压也是急剧下降。这种现象产生的原因，是电焊变压器的铁芯特性产生的。电焊机的工作电压的调节，除了一次的220/380电压变换，二次线圈也有抽头变换电压，同时还有用铁芯来调节的，可调铁芯的进入多少，就分流磁路，进入越多，焊接电压越低。四、电焊原理电焊原理其实就是：由我们常用的220V电压或者380V的工业用电通过电焊机里的减压器降低了电压，增强了电流，利用电能产生的巨大热量融化钢铁，焊条的融入使钢铁之间的融合性更高，还有，电焊条的外层的药皮起了非常大4的作用，不信你把药粉敲了看能焊接不：）手工电弧焊使用的电焊条，由药皮和焊芯两部分组成。焊接时，电焊条作为一个电极，一方面起传导电流和引燃电弧的作用，使电焊条与基本金属间产生持续的、稳定的电弧，以提供熔化焊所必需的热量。另一方面，电焊条又作为填充金属加到焊缝中去，成为焊缝金属的主要成分。因此，电焊条的组成物与电焊条质量，将直接影响焊缝金属的化学成分、机械性能和物理性质。另外，焊条对于焊接过程的稳定性、焊缝的外表质量、焊接生产率等也有很大的影响。焊芯是焊条的金属芯。为了保证焊缝的质量，对焊芯中各种金属元素的含量，都有严格的规定。特别是对有害杂质（如硫、磷等）有严格的限制，焊芯金属的质量应优于母材。没有药皮的光杆焊条是不能进行电弧焊接的。这是因为电弧稳定性很差，飞溅很大，焊缝成形不好。经过长期实践，逐渐发现在焊芯外面涂上某些矿物原料（即焊条药皮），焊条性能得到很大改善。五、焊条药皮有以下几种作用：（1）确保电弧稳定燃烧，使焊接过程正常进行；（2）利用药皮反应后产生的气体，保护电弧和熔池，防止空气中的有害气体（如氮、氧等）侵入熔池，如这些气体侵入会造成焊材产生裂纹和气孔等，使焊接达不到理想效果。（3）药皮熔化后形成熔渣，覆盖在焊缝表面上保护焊缝金属，使焊缝金属缓慢冷却，有助于气体逸出，防止气孔产生，改善焊缝的组织和性能；（4）药皮熔化后会进行各种冶金反应，如脱氧、去硫、去磷等，从而提高焊缝质量，减少合金元素烧损；（5）通过药皮将所需要的合金元素掺加到焊缝金属中去，改进和控制焊缝金属的化学成分，以获得所希望的性能；（6）药皮在焊接时形成套管，增加电弧吹力，集中电弧热量，促进熔滴过渡到熔池，有利于完成焊接过程六、电焊机的工作原理5电流电压经三相主变压器降压，由可控硅元件进行整流，并利用改变可控硅触发角相位来控制输出电流的大小。从整流器直流输出端的分流器上取出电流信号，作为电流负反馈信号，随着直流输出电流增加，负反馈也增加，可控硅导通角减小，输出电流电压降低，从而获得下降的外特性。推力电路是当输出端电压低于15V时，使输出电流增加，特别是短路时，形成外拖的外特性，使焊条不易粘住。引弧电路是每次起弧时，短时间增加给定电压，使引弧电流较大，易于起弧。从以上叙述可以知道，电焊起弧的时候电路是处于短路状态，电压急剧下降，电流需要很大；起弧后要稳弧，这时候焊条和容池的溶液还是短路过渡状态，电压还是下降，电流还是大；过渡完毕后处于正常焊接状态，电压回升，电流下降。起弧电流是电焊机工作在焊接起弧时能够输出的最大电流。推力电流是电焊机焊接时铁水在短路过渡时,焊机另外叠加一电流,使铁水稳定过渡,不易粘条。焊接电流是电焊机正常焊接的时候提供的工作电流。七、焊接接头工艺设计一、焊条电弧焊的接头形式主要有哪些？焊条电弧焊接头的基本形式有4种：对接接头、角接接头、T形接头和搭接接头。（1）对接接头受力较均匀，焊接质量易于保证，应用最广，应优先选用。（2）角接接头和T形接头受力情况较对接接头复杂，但接头呈直角或一定角度时必须采用这两种接头形式。它们受外力时的应力状况相仿，可根据实际情况选用。（3）搭接接头受力时，焊缝处易产生应力集中和附加弯矩，一般应避免选用。但因其不须开坡口，焊前装配方便，对受力不大的平面连接也可选用。二、焊条电弧焊的坡口形式主要有哪些？焊条电弧焊接头坡口的基本形式有I形、V形、U形和X形等。I形坡口主要用于厚度为1~6mm钢板的焊接；V形坡口主要用于厚度为3～26mm钢板的焊件；U形坡口主要用于厚度为20～60mm钢板的焊接；X形坡口主要用于厚度为12～60mm钢板的焊接，需双面施焊。6三、焊条电弧焊接头及坡口形式在实际生产中如何选用？焊接接头与坡口形式的选择，应根据焊接结构形状、尺寸、受力情况、强度要求、焊件厚度、焊接方法及坡口加工难易程度等因素综合决定焊接时应尽量避免厚薄相差很大的金属板焊接，以便获得优质焊接接头。必须采用时，在较厚板上应加工出过渡形式四、焊接接头工艺设计时，焊缝的布置应注意哪些问题？焊缝布置一般应从下述几方面考虑：（1）便于装配和施焊焊缝位置必须具有足够的操作空间以满足焊接时运条的需要。焊条电弧焊时，焊条须能伸到待焊部位。点焊与缝焊时，要求电极能伸到待焊部位。埋弧焊时，则要求施焊时接头处应便于存放焊剂。（2）有利于减少焊接应力与变形设计焊接结构时，应尽量选用尺寸规格较大的板材、型材和管材，形状复杂的可采用冲压件和铸钢件，以减少焊缝数量，简化焊接工艺和提高结构的强度和刚度。同时，焊缝布置应尽可能对称布置(图1434)，以减小变形。（3）焊缝的布置应避免密集、交叉焊缝交叉或过分集中会造成接头部位过热，增大热影响区，使组织恶化，性能严重下降。两条焊缝间距一般要求大于3倍板厚。（4）避开最大应力区和应力集中部位焊接接头是焊接结构的薄弱环节。因此，焊缝布置应避开焊接结构上应力最大的部位。另外，在集中载荷作用的焊缝处应有刚性支撑。（5）避开机械加工面焊接时会引起工件变形，对于位置精度要求较高的焊接结构，一般应在焊后进行精加工；对于位置精度要求不高的焊接结构，可先进行机械加工，但焊缝位置与加工面要保持一定距离。（6）便于焊接和检验设计封闭容器时，要留工艺孔，如入孔、检验孔和通气孔。焊后再用其他方法封堵。八、安全使用电焊机的注意事项请确认本机铭牌上的额定规格后在使用，避免不合理使用。避免过载使用。（1）严重的过载会烧损机器、及时未烧损也会缩短缩短寿命。7（2）过载会引起噪音，使电流调整手轮转动困难等。焊机端子与电缆的连接应牢靠，连接不好会引起局部发热使端子、电缆烧损，敬请注意。输出电缆过长，会导致电流减少，增加电力损耗。电缆过旧，表层绝缘倍破坏，会引起电弧不稳。作业结束时一定要关闭电源。内部的可动铁芯滑动机构已充分调整完毕，无特殊必要时请勿更动。夏季、请勿在阳光直射下长时间使用，尽量将焊机置于背阴处，另外要避免在湿气大、铁粉和灰尘多的地方及雨中放置。在使用时，机壳温度会相当高（50~70°C），但线圈是F级绝缘，请按负载持续率使用。使用频率注意事项（1）在50Hz地区不能使用60Hz焊机。（2）在60Hz地区不能使用50Hz焊机，但输出电流、输入容量、功率因数等会发生变化。尽量保持稳定的电源电压，无论从哪方面讲焊机均不希望电源电压变动。电源电压低于焊机额定出入电压时会导致：（1）焊接电流偏低。（2）发生断弧或造成电弧不稳高于额定出入电压时：（1）焊接电流偏大，（2）产生噪音，电流调整手轮旋转困难。（3）缩短焊机寿命。为保护作业者免遭以外伤害，请不要忘记正确着用服装及合适的防护用具。焊机带着聚乙烯防尘罩焊接时，会引起烧损，请一定取下护罩后在作业。九、安全标示警示符警告用内容8语危险错误使用将产生潜在严重危害，一旦发生会造成死亡或重伤等危险事故注意错误使用会造成中等程度的伤害，轻伤等危险事故以及物品的损坏。*以上符号用于一般场合。上述重伤是指视力损伤、创伤、（高温、低温）伤害、触电、骨折、中毒等会留下后遗症及需要入院治疗或长期去医院的伤害；轻伤指不需要住院及长期医治的烧伤与触电；物品的损坏指财产损失及机器的损伤。危险为避免重大人身事故，务请遵守以下事项：本焊机的设计、制作充分考虑了按安全性，操作时请务必关注本说明书的注意事项，否则会引起死亡或重伤等重大人事事项。输入侧动力源的施工、设备场所的选定、焊接后的工作的保管和废弃物的处理等，请遵照有关规定及贵公司的内部标准进行。无关人员请勿进入焊接作业场所等。使用心脏起搏器的人，无医师许可不得靠近使用中的焊机及焊接作业场所周围。焊机通电时产生的磁场会对磁场起搏器的动作产生不良影响。请有专业资格的人或内行的人员对焊机进行安装、检修和保养。为确保安全，请正确理解本说明书的内容，并请有安全使用知识与技能的人员进行本机的操