输电线路钢管电杆、角钢塔焊接技术

江苏翔宇电力装备制造有限公司制造有限公司企业标准钢管电杆、角钢塔焊接技术目录1、焊接与钎接的分类图………………………………………12、手工电弧焊接………………………………………………23、埋弧焊接……………………………………………………84、气体保护电弧焊……………………………………………12江苏翔宇电力装备制造有限公司制造有限公司企业标准手工电弧焊1、电弧手工电弧焊是利用电弧放电时产生的热量，熔化焊条和焊件，从而获得牢固接头的焊接过程。在两板之间的介质中，强烈而持久的放电现象称为电弧。电弧放电时，一方面产生高热，同时产生强光，二者在工业上都得到应用。2、焊接电弧的产生产生焊接电弧一般先进行引弧。引弧时先将焊条与焊接件相互接触而形成短路（图1-1a）。由于接触部份的电阻和通过电流密度很大，使两板间的接触点产生大量电阻热，焊条末端和焊接件迅速加热到白热化状态（图1-1b）。然后将焊条提起，在这瞬间大量的电流由熔化的焊条金属细颈通过（图1-1c）。此时，因大电流密度而产生的电阻热突然增大，使细颈部份金属液体温度猛烈升高，随着焊条与焊件迅速分开，两电极间的空气间隙，强烈地受热而发生热电离，使中性原子变成带电离子和电子。同时，被加热的阴极上有高速的电子飞出。撞击空气中的分子和原子，使空气发生碰撞电离，产生阳离子，阳离子和自由电子。这时在电场的作用下，带电微粒按一定的方向移动。阳离子移向阴极并与阴极碰撞；阳离子和自由电子移向阳极并与阳极碰撞，碰撞结果更加速了电子的发射，最终使两电极间的空气剧烈电离而产生电弧（图1-1d）。手工电弧焊时，为了使电弧容易引燃和保持稳定燃烧，在焊条药皮中多含有易于电离的成份。如钾、纳、钙及钛等化合物。江苏翔宇电力装备制造有限公司制造有限公司企业标准3、焊接电弧的组成：焊接电弧由三部份组成（见图1-2）3.1、阴极阴极是电弧的重要部份。电子就是从阴极发射出来的。3.2、弧柱弧柱中主要是阳离子和自由电子的混合物，也有一些阴离子和中性微粒。由于阴极和阳极部份很薄，所以弧柱长度几乎等于电弧长度。3.3阳极由于阳极表面受高速电子的撞击，传给较大的能量，因此，阳极获得的能量较阴极高。在和阴极材料相同情况下，阳极表面的温度略高于阴极表面。4、电弧焊过程电弧焊过程如图1-3所示。它是以焊条与焊件作为二个电极，利用两电极之间产生的电弧热量熔化金属，使两块金属熔合成正体。图1-3中被焊的金属制件称为焊件，焊件本身金属称为基本金属。焊条熔化所形成的熔滴过渡到熔池上的金属称为焊着金属。焊接时，可以清楚看到，因电弧的吹力作用，使焊件的熔化金属的底部形成一个陷槽，这陷槽称为熔池（冷却后形成弧坑）。由于电弧的热作用。焊条和焊件继续熔化，焊着金属和基本金属不断熔合而构成熔化状态的焊缝金属，待冷却凝固后即形焊缝。焊接后，焊缝表面覆盖着一层渣壳称为焊渣。焊条熔化的末端至熔池表面距离称为弧长（电弧长度）。从基本金属表江苏翔宇电力装备制造有限公司制造有限公司企业标准面至熔池底部的距离称为熔深（溶透深度）5、电弧的稳定性电弧的稳定性是指电弧燃烧过程中，电弧能维持一定的长度，不偏吹，不摇摆，不熄灭。电弧燃烧稳定与否，对焊接质量影响很大，不稳定的电弧造成焊缝质量低劣，电弧不稳定的原因除技术不熟练外，还有以下几种原因：1）焊接电源的影响2）焊条药皮的影响3）气流的影响4）焊接处不清洁5）磁吹偏6、结构钢焊接焊条的选择焊缝金属抗拉强度等级牌号焊缝金属kg/（mm2）抗拉强度等级屈服强度等级结42X4230结50X50357、焊条的合理选用和保存焊条的种类很多，各有其应用范围，使用是否恰当对焊接质量，劳动生产率及产品成本都有很大影响。通常应根据焊件的化学成份，机械性能，抗裂性，耐腐蚀性以及高温，低温性能等要求。同时，必须根据焊件结构江苏翔宇电力装备制造有限公司制造有限公司企业标准形状，工作条件，受力情况以及焊接设备等方面进行综合考虑选用。对于异种钢如低碳钢与普通低合金钢，或都不同牌号的普通低合金钢焊接时，一般选用与强度较低的焊件相应的焊条。焊接低碳钢或普通低合金钢时，为了提高生产率，可选用结503铁重高效率焊条。对于如耐蚀钢，低温钢等有特殊性能要求钢种焊接，则应选用专用焊条。焊条的保存也很重要，焊条应保存在干燥的通风良好的仓库内。要防止焊条受潮变质，并应设专用焊条储藏发放间和专用烘箱，以便随时烘干发放。如焊条钢芯发现生锈，焊条药皮变质，这样的焊条应降级使用，严重都应予以报废。8、手工电弧焊焊机分类：8.1、按焊接电流种类分1）直流电焊机2）交流电焊机8.2、按供给焊头数分1）单头电焊机2）多头电焊机8.3、按电焊机结构不同可分：1）旋转式直流电焊机2）交流电焊机3）硅整流式直流电焊机9、手工电弧焊用工具9.1、电焊钳9.2、面罩和护目玻璃9.3、焊接电缆焊接电缆的作用是传导焊接电流。对焊接电缆有下列要求：9.3.1、一般要求使用紫钢软线，并具有一定的截面积和足够的导电能力；9.3.2、要容易弯曲和柔软性好，便于电工操作，降低劳动强度；9.3.3、绝缘性良好，以免产生短路而损坏电流机。电焊机有二根电缆，一根接到焊钳上，一根接到焊件上。连接焊件电旋转式焊机（焊接发电机）整流式焊机（硅焊接整流器）江苏翔宇电力装备制造有限公司制造有限公司企业标准缆也可用金属板代替，但与焊机接线柱的连接必须采用一根较短的电缆，然后再与具有足够导电截面的金属板连接，以保证良好导电。焊接电缆的长度应根据工作时的具体情况选定，但不要过长。电缆的截面积大小应根据焊接电流大小决定，见下表：焊接电缆截面积选择最大焊接电流（A）200300450600焊接电缆截面积（mm2）255070959.3.4、焊接辅助工具1、焊条箱（桶）2、钢丝刷3、尖头锒头4、相应的劳保品等10、焊接接头形式及坡口准备10.1、对接接头坡口形式10.2、丁字接头坡口形式：江苏翔宇电力装备制造有限公司制造有限公司企业标准10.3、焊缝形式及表示法：手工电弧焊适用的焊接规范焊缝空间位置焊缝横断面形式焊件厚度或焊脚尺寸（mm）每一层焊缝其他层次焊缝封底焊缝焊条直径（mm）焊接电流（A）焊条直径（mm）焊接电流（A）焊条直径（mm）焊接电流（A）平对接焊缝4-54160-200160-2105200-260220-2505-64160-2104160-2103.2100-1304180-210≥64160-2105220-2804180-2105220-260≥124160-2104160-2105220-280平角接焊缝43.2100-1205-64160-2005160-200≥84160-2005220-2805220-2304160-2004160-2005220-280江苏翔宇电力装备制造有限公司制造有限公司企业标准埋弧焊概述埋弧焊又称焊剂层下电弧焊，它可分为自动和半自动两种，埋弧焊的焊缝形成过程如图1所示。焊丝1末端和焊件7产生电弧2后，电弧的幅射热使焊丝末端周围的焊剂5熔化，局部被蒸发，焊剂蒸气将电弧周围熔化的焊剂—熔渣4排出，形成一个封闭空间，使电弧与外界空气隔绝，电弧在此空间内继续燃烧，焊丝便不断熔化，并以滴状落下，与焊件被熔化的液态金属混合形成焊接熔池3。随着焊接过程的进行，电弧向前移动，焊接熔池也随之冷却而凝固，形成焊缝6。比重较轻的熔渣浮在熔池的表面，冷却后成为渣壳8。图1、埋弧焊时焊缝形成过程1—焊丝2—电弧3—熔池金属4—熔渣5—焊剂6—焊缝7—焊件8—渣壳1、埋弧焊接与手工电弧焊接的比较1.1、生产效率高14-18g/A时（8-12g/A时）1.2、焊缝质量好1.3、节省焊接材料和电能1.4、焊件变形小1.5、改善劳动条件2、埋弧焊机种类2.1、按电焊机电流容量有300、500、2*500、1000、1500。2.2、按焊丝给送方式有：均匀调节式、等速给送式两种3、焊剂与焊丝配合选择江苏翔宇电力装备制造有限公司制造有限公司企业标准3.1、焊接低碳钢（Q235）选用焊剂431和焊丝H08A3.2、焊接低合金钢（Q345）选用焊剂431和焊丝H08MnA、H10Mn2。4、焊件坡口及焊件清理4.1、焊件坡口在自动焊件对接焊缝中，由于使用较大电流，电弧具有较强的穿透能力，焊接厚度不大的焊接容易穿透。当焊件厚度水于14mm时，可按手工电弧焊坡口形式予以开坡口。4.2、焊件清理4.2.1、焊件焊缝边缘清除氧化铁。4.2.2、清除焊缝边缘污物，油污，水份等。4.2.3、清除焊缝边缘锈层等。5、自动埋弧焊主要参数有：5.1、焊接电流5.2、电弧电压5.3、焊接速度5.1.1、当焊接电流增大时，由于熔深较深，而熔宽不大，所得到的焊缝形状系数便较小。这样的焊缝，对熔池中气体和杂物的上浮和溢出都是十分不利的，对焊缝结晶方向也是不利的，容易促使气孔、夹渣和裂缝的生成。为了改善这一情况，在增加焊接电流的同时，必须相应的提高电弧电压，以保证得到合理的焊缝形状。5.2.1、适当的增加电弧电压，对提高焊缝质量是有利的，但应与增加焊江苏翔宇电力装备制造有限公司制造有限公司企业标准接电流相配合。单纯的过份增加电弧电压，会使熔深变小，造成焊件的未焊透。而且焊剂熔化量大，耗费多，焊缝表面焊波粗糙，所得到的焊缝形状见下图：5.3.1、焊接速度的变化，将直接影响电弧热量的分配情况，也就是影响线能量数值的大小，并影响电弧柱的倾斜程度，这时焊缝形状的影响是非常显著的，当其他条件不变时，随着焊接速度的增加，焊缝的线能量减少，熔宽明显的变窄，而增强量则稍有增加。过份的增加焊接速度后，由于电弧对焊件的加热不足，会造成焊接的未焊透和焊缝边缘的未熔合现象。5.3.2、焊丝直径对焊缝形装的影响：随着焊丝直径的增加，电弧的摆动作用加强，焊缝的熔宽增加，而熔深则稍有下降。当焊接电流不变时，随着焊丝直径的变细，电流密度则增加，熔深也便相应地增加。故使用同样大小的电流时，小直径焊丝可以得到较大的熔深。当焊接件要求一定的熔深时，使用小直径焊丝，还可以节省电能。5.3.3、焊丝的倾斜和焊件摆放不平，均产生焊缝形状影响，请注意。5.3.4、其他因素对焊缝形状的影响。5.3.4.1、焊丝伸出长度的影响。5.3.4.2、电流种类和极性的影响。5.3.4.3、焊剂的影响。江苏翔宇电力装备制造有限公司制造有限公司企业标准5.3.4.4、装配间隙和坡口的影响。5.4、船形焊接规范：船形焊的焊接规范焊角高度（mm）焊丝直径（mm）焊接电流（A）电弧电压（V）焊接速度m/h62450-47534-364083550-60034-363084575-62534-3630103600-65034-3623104650-70034-3623123600-65034-3615124725-77536-3820125775-82536-3818江苏翔宇电力装备制造有限公司制造有限公司企业标准气体保护焊电弧焊1、气体保护电弧焊的基本原理。气体保护电弧焊简称气电焊。气电焊是利用气体作为保护介质的一种电弧熔焊方法。焊接过程中，它直接依靠氢、氮或二氧化碳等气体，在电弧周围造成局部保护层，防止有害于熔滴和熔池的气体侵入，保证了焊接过程的隐定性，从而获得了高质量的焊缝。气体保护电弧焊见图1，目前主要采用三种不同的方式进行：一是采用二根不熔化电极（钨极）的间接电弧焊，如氢原子焊；二是采用一根不熔化电极（钨极）的直接电弧焊如钨极氩弧焊；三是采用一根或多根熔化电极（金属极）的直接电弧焊，如熔化极氩弧焊，氮弧焊，二氧化碳气体保护焊以及多丝熔化极气体保护焊等。气体保护电弧焊示意图a—不熔化电极的间接电弧焊；b—不熔化电极的直接电弧焊；c—熔化电极的直接电弧焊各图中的：1—电弧，2—保护气体，3—电极，4—喷咀，5—透丝滚轮2、气体保护电弧焊的优点2.1、采用明弧焊，不仅熔池可见性好，操作方便，而且适宜进行全位置焊接。因此，容易实现焊接过程自动化和半自动化，从而提高生产效率。2.2、由于电弧在气体压力下热量集中，焊接熔池热影响力较小，变形及裂纹倾向不大，特别适用薄板焊接。2.3、采用氩气等惰性保护气