1、焊接基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)焊接是用加熱或加壓，或加熱又加壓的方法，在使用或不使用填充金屬的情況下，使兩塊金屬 連接在一起的一種加工工藝方法。焊接是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的先進(jìn)制造技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，焊接技術(shù)越來(lái)越受到 各行各業(yè)的密切關(guān)注，廣泛應(yīng)用于機(jī)構(gòu)、冶金、電力、鍋爐和壓力容器。建筑、橋梁、船舶、 汽車、電子、航空航天、軍工和軍事裝備等生產(chǎn)部門。焊接的分類方法很多，若按焊接過(guò)程中金屬所處的狀態(tài)不同，可把焊接方法分為熔焊、壓焊和 釬焊三大類，每一類又包括許多焊接方法。熔焊是在焊接過(guò)程中，將焊件接頭加熱至融化狀態(tài)而不加壓力完成的焊接方法。如氣焊、手工 電弧焊等。壓焊是在焊接過(guò)程中，對(duì)焊件施加壓力（加

2、熱或不加熱）以完成焊接的方法。如電阻焊、摩擦 釬焊是在焊接過(guò)程中，采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料但 低于母材熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材，充填接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件 的方法。如軟釬焊（加熱溫度在 450度以下？錫焊）硬釬焊（加熱溫度在 450度以上？銅焊）。 其中手工電弧焊是目前應(yīng)用最普遍的，也是其他種類焊接方法的基礎(chǔ)。單元2、手工電弧焊（一）電弧焊的特點(diǎn)手工電弧焊是利用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法，簡(jiǎn)稱手弧焊。其特點(diǎn)：1設(shè)備簡(jiǎn)單。2、操作靈活方便。3、能進(jìn)行全位置焊接適合焊接多種材料。4、不足之處是生產(chǎn)效率低勞動(dòng)強(qiáng)度大。什么叫電弧？在兩電極

3、間的氣體介質(zhì)中強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象稱之為電弧，電弧放電時(shí)，一方 面產(chǎn)生高溫，同時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)光，手弧焊就是利用電弧產(chǎn)生的高溫熔化焊條和焊件，使兩塊分離的 金屬熔合在一起，從而獲得牢固的接頭。手弧焊是以焊條和焊件作為兩個(gè)電極，被焊金屬稱為焊件或母材。焊接時(shí)因電弧的高溫和吹力作用使焊件局部熔化。 在被焊金屬上形成一個(gè)橢圓形充滿液體金屬的凹坑，這個(gè)凹坑稱為熔池。隨著焊條的移動(dòng)熔池冷卻凝固后形成焊縫。焊縫表面覆蓋的一層渣殼稱為熔渣。焊條熔化末端到熔池表面的距離稱為電弧長(zhǎng)度。從焊件表面至熔池底部距離稱為熔透深度。如圖1所示。4"圖1手工電孤焊示意圖焊接時(shí)如何區(qū)分熔池和熔渣？焊接時(shí)，焊條垂直正下方最亮

4、的部分是熔池，而暗紅色，流動(dòng)性較好的液體是熔渣，應(yīng)當(dāng)注意 的是熔渣不應(yīng)該超前。（二）手弧焊的所用設(shè)備和工具 提問(wèn)：手弧焊主要設(shè)備是什么？1、設(shè)備手弧焊的主要設(shè)備是電焊機(jī)，電弧焊時(shí)所用的電焊機(jī)實(shí)際上就是一種弧焊電源，按產(chǎn)生電流種 類不同，這種電源可分為弧焊變壓器（交流）和直流弧焊發(fā)電機(jī)及弧焊整流器（直流）。1）弧焊變壓器：它實(shí)際上是一種特殊的降壓變壓器。它將220伏或380伏的電源電壓降到60 80伏（即焊機(jī)的空載電壓）以滿足引弧的需要。焊接時(shí)電壓會(huì)自動(dòng)下降到電弧正常工作所需的電壓（3040伏）。輸出電流從幾十安到幾百安，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)電流的大小。弧焊變壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，工作噪聲小，使用可

5、靠，維修方便，應(yīng)用很廣。缺點(diǎn)是焊接 時(shí)電弧不穩(wěn)定。直流弧焊發(fā)電機(jī)：是由交流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)組成，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，發(fā)出滿足焊接 要求的直流電。直流弧焊發(fā)電機(jī)焊接時(shí)電弧穩(wěn)定焊接質(zhì)量較好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，噪聲大，價(jià)格高， 不易維修。因此，只應(yīng)用在對(duì)電流有要求的場(chǎng)合。另外，因耗材多，耗電大，故這種以電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)的弧焊發(fā)電機(jī)我國(guó)已不再生產(chǎn)。弧焊整流器：近年來(lái)，弧焊整流器也得到了普遍應(yīng)用。它是通過(guò)整流器把交流電轉(zhuǎn)變直流電。它即彌補(bǔ)了交流電焊機(jī)電弧穩(wěn)定性不好的缺點(diǎn)，又比一般直流弧焊發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修容易，噪聲小。用直流弧焊電源焊接時(shí)，由于正極和負(fù)極上的熱量不同，所以分為正接和負(fù)接兩種方法。如圖2所示。

6、把焊條接負(fù)極，稱為正接法；反之稱為負(fù)接法。焊接厚板時(shí)，一般采用直流正接法，這 時(shí)電弧中的熱量大部分集中在焊件上，有利于加快焊件熔化，保證足夠的熔深。焊接薄板時(shí)， 為了防止燒穿，常采用反接。手工電弧焊機(jī)的型號(hào)是按統(tǒng)一規(guī)定編制的，它采用漢語(yǔ)拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字表示。型號(hào)的編制次序及含義如圖3及表1所示。A 11 C X XXX X TH表1電焊機(jī)型號(hào)代表字母及數(shù)字大類小類基本規(guī)格名稱代號(hào)名稱代號(hào)焊接發(fā)電機(jī)A下降特性平特性多特性XPD額定 電流（A）焊接變壓器B下降特性 平特性XP焊接整流器Z下降特性平特性 多特性XPD提問(wèn)：1、BX1-300-1型號(hào)電焊機(jī)各字母和數(shù)字的含義？2、工具1）焊接電纜：

7、它是焊接專用電纜線，用紫銅制成，要求有一定的截面積，良好的導(dǎo)電性、絕緣 性和柔軟性。作用是傳導(dǎo)電流。焊鉗：它作用是夾持焊條和傳導(dǎo)電流。面罩：它的作用是保護(hù)眼睛和面部，以免弧光的灼傷。刨錘；用以清掉覆蓋在焊縫上的焊渣。（三）電焊條1、焊條的組成和作用焊條由焊芯（金屬芯）和藥皮組成1）焊芯是焊接用專用的金屬絲，是組成焊縫金屬的主要材料。焊接時(shí)焊芯的主要作用：一是作 為一個(gè)電極起傳導(dǎo)電流和引燃電弧的作用。二是熔化后作為填充金屬與熔化后的母材一起形成 焊縫。為了保證焊縫質(zhì)量，對(duì)焊縫金屬的化學(xué)成分有較嚴(yán)格的要求。因此，焊芯都是專門冶煉 的，碳、硅含量較低，硫、磷含量極少。焊條的直徑用焊芯的直徑表示，焊條

8、直徑的規(guī)格有162.53.2、4、5、6毫米幾種，長(zhǎng)度200-550毫米不等。而我們實(shí)習(xí)用焊條直徑為3.2毫米，長(zhǎng)度為350毫米。2）在手工電弧焊時(shí)焊條中的藥皮的主要作用是： 機(jī)械保護(hù)作用：利用藥皮熔化后釋放出的氣體和形成的的熔渣隔離空氣，防止有害氣體侵入融化金屬。 冶金處理作用：去處有害雜質(zhì)（如氧、氫、硫、磷）和添加有益的合金元素，使焊縫獲得合 乎要求的化學(xué)成分和機(jī)械要求。 改善焊接工藝性能：使電弧燃燒穩(wěn)定，飛濺少，焊縫成型好，易脫渣等。2、電焊條的分類1）根據(jù)焊條藥皮的性質(zhì)不同，焊條可以分為酸性焊條和堿性焊條兩大類。藥皮中含有多量 酸性氧化物（TiO2、SiO2等）的焊條稱為酸性焊條。藥皮

9、中含有多量堿性氧化物（CaO、Na2O等）的稱為堿性焊條。酸性焊條能交直流兩用，焊接工藝性能較好，但焊縫的力學(xué)性能，特別 是沖擊韌度較差，適用于一般低碳鋼和強(qiáng)度較低的低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接，是應(yīng)用最廣的焊條。 堿性焊條脫硫、脫磷能力強(qiáng)，藥皮有去氫作用。焊接接頭含氫量很低，故又稱為低氫型焊條。 堿性焊條的焊縫具有良好的抗裂性和力學(xué)性能，但工藝性能較差，一般用直流電源施焊，主要 用于重要結(jié)構(gòu)（如鍋爐、壓力容器和合金結(jié)構(gòu)鋼等）的焊接。2）按焊條的用途不同，焊條可分為結(jié)構(gòu)鋼焊條（碳鋼焊條及低合金焊條）、不銹鋼焊條、鑄鐵電焊條、耐熱鋼電焊條、低溫電焊條、堆焊焊條、銅和銅合金、鎳和鎳合金、鋁及鋁合金焊 條等，

10、其中結(jié)構(gòu)鋼焊條應(yīng)用最廣。3、碳鋼焊條的編制碳鋼焊條的型號(hào)由字母“ E”位數(shù)字組成。字母“ E表示焊條；前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值，碳鋼焊條分E43（熔敷金屬抗拉強(qiáng)度 > 420Mpa和 E50（熔敷金屬抗拉強(qiáng)度 > 490Mpa）兩個(gè)系列；第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置,“0及“1”示焊條適用于全位置焊接（平、立、數(shù)字藥皮類型焊接電源種類與極性00特殊型交流或直流正反接01鈦鐵礦型交流或直流正反接03鈦鈣型交流或直流正反接:08石墨型交流或直流正反接10高纖維素鈉型直流反接11高纖維素鈉型交流或直流反接12高鈦鈉型交流或直流正接13高鈦鉀型交流或直流正反接14鐵粉鈦型交流

11、或直流正反接15低氫鈉型直流反接16低氫鉀型交流或直流反接18鐵粉低氫型交流或直流反接20氧化鐵型交流或直流正接22氧化鐵型交流或直流正反接仰、橫焊），“ 2表示焊條適用于平焊及平角焊, 數(shù)字組合時(shí)表示焊接電流種類及藥皮類型，見表 表2焊接電源種類及藥皮類型“ 4”示焊條適用于向下立焊；第三位和第四位2。23鐵粉鈦鈣型交流或直流正反接24鐵粉鈦型交流或直流正反接27鐵粉氧化鐵型交流或直流正接28鐵粉低氫型交流或直流反接提問(wèn)：2、E4303和E4315型號(hào)焊條表示的意義?（四）手工電弧焊技術(shù)1、電焊機(jī)的接線方法如圖 4所示。電焊機(jī)凄統(tǒng)方法2、電孤的引燃方法手工電弧焊的引燃方法是采用接觸法。具體應(yīng)

12、用時(shí)又可分為劃擦法和敲擊法兩種。劃擦法引弧 動(dòng)作似劃火柴，對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)易于掌握，但容易損壞焊件表面。敲擊法引弧由于焊條端部與焊 件接觸時(shí)處于相對(duì)靜止的狀態(tài)，操作不當(dāng)，容易造成焊條粘住焊件。此時(shí)，只要將焊條左右擺 動(dòng)幾下就可以脫離焊件。3、運(yùn)條電弧引燃后，迅速將焊條提起 2 4毫米進(jìn)行焊接，焊接時(shí)應(yīng)有三個(gè)基本動(dòng)作：1）焊條中心向熔池逐漸送進(jìn)，以維持一定的弧長(zhǎng)，焊條的送進(jìn)速度應(yīng)與焊條熔化的速度相同。 否則會(huì)產(chǎn)生斷弧或焊條與焊件粘連現(xiàn)象。2）焊條的橫向擺動(dòng)，以獲得一定的焊縫寬度。3）焊條沿焊接方向逐漸移動(dòng)，移動(dòng)速度的快慢影響焊縫的成型。4、手工電弧常用的運(yùn)條方法：1）直線形運(yùn)條法電弧較穩(wěn)定能獲得較大

13、的熔深，但焊縫的寬度較窄。2）鋸齒形運(yùn)條法鋸齒形運(yùn)條法是焊條端部要作鋸齒形擺動(dòng)。在兩邊稍作停留（但要注意防止要邊）以獲得合適的熔寬。I U （J y Um a V' >3）環(huán)形運(yùn)條法環(huán)形運(yùn)條法是焊條端部要作環(huán)形擺動(dòng)。5、焊縫的起頭和收尾1）焊縫的起頭提問(wèn)：為什么要把焊縫的起頭和收尾拿出來(lái)單講？焊縫的起頭就是指開始焊接的部分，由于引弧后不可能迅速使這部分金屬溫度升高。所以起點(diǎn) 部分的熔深較淺，焊縫余高較高。為了減少這種現(xiàn)象，可以采用較長(zhǎng)的電弧對(duì)焊縫的起頭處進(jìn) 行必要的預(yù)熱，然后適當(dāng)?shù)乜s短電弧的長(zhǎng)度再轉(zhuǎn)入正常焊接。焊縫的收尾焊縫的收尾時(shí)由于操作不當(dāng)往往會(huì)形成弧坑，降低焊縫的強(qiáng)度，產(chǎn)生

14、應(yīng)力集中或裂紋。為了防止和減少弧坑的出現(xiàn)，焊接時(shí)通常采用三種方法： 劃圈收弧法，適合于厚板焊接的收尾。反復(fù)斷弧收尾法，適合于薄板和大電流焊接的收尾?；睾甘栈》?，適合于堿性焊條的收尾。（五）焊接工藝參數(shù)焊接工藝參數(shù)（也稱焊接規(guī)范）。手工電弧焊的工藝參數(shù)通常包括焊條類型及直徑、焊接電流、 電弧電壓、焊接速度和焊接角度。1、焊條直徑的選擇為了提高生產(chǎn)效率，應(yīng)盡可能地選用大直徑的焊條，但是焊條直徑大往往會(huì)造成未焊透和焊縫 成型不良。焊條直徑的選擇通常可以從以下幾個(gè)方面考慮：1）焊件的厚度，厚度較大的焊件應(yīng)選用較大直徑的焊條。2）焊縫的位置，平焊時(shí)應(yīng)選用較大直徑的焊條。立焊、橫焊、仰焊時(shí)為減小熱輸入，防

15、止熔 化金屬下淌，應(yīng)采用小直徑焊條并配合小電流焊接。3） 焊接層數(shù)，多層焊時(shí)為保證根部焊透，第一層焊道應(yīng)采用小直徑焊條焊接，以后各層可以 采用較大直徑焊條焊接，以提高盛產(chǎn)率。4）接頭形式，搭接接頭、T形接頭多用作非承載焊縫，為提高生產(chǎn)效率應(yīng)采用較大直徑的焊條。2、焊接電流的選擇增大焊接電流能提高生產(chǎn)效率。使熔深增大，但電流過(guò)大易造成焊縫咬邊和燒穿等缺陷，降低 接頭的機(jī)械性能。焊接時(shí)，焊接電流的選擇可以從以下幾個(gè)方面考慮：1）根據(jù)焊條直徑和焊件厚度選擇。焊條直徑越大，焊件越厚，要求焊接電流越大。平焊低碳鋼時(shí)，焊接電流1（單位A）與焊條直徑d（單位mm）的關(guān)系式為：I = （35-55）d2）根據(jù)

16、焊接位置的選擇。在焊條直徑一定的情況下，平焊位置要比其它位置焊接時(shí)選用的焊接電流大。提問(wèn)：3、在一塊10毫米厚低碳鋼上，用直徑為 3.2毫米的焊條，焊一道平焊縫，應(yīng)采用多大焊 接電流？3、電弧電壓的選擇（電弧長(zhǎng)度的選擇）電弧電壓的大小是由弧長(zhǎng)來(lái)決定。電弧長(zhǎng)則電壓高，電弧短則電壓低。在焊接過(guò)程中應(yīng)采用不 超過(guò)焊條直徑的短電弧。否則會(huì)出現(xiàn)電弧燃燒不穩(wěn)、保護(hù)不好，飛濺大，熔深小，還會(huì)使焊縫 產(chǎn)生未焊透、咬邊和氣孔等缺陷。4、焊接速度單位時(shí)間內(nèi)完成的焊縫長(zhǎng)度稱為焊接速度。焊接速度過(guò)快或過(guò)慢都將影響焊縫的質(zhì)量。焊接速 度過(guò)快，熔池溫度不夠，易造成未焊透、未融合和焊縫過(guò)窄等現(xiàn)象。若焊接速度過(guò)慢，易造成 焊

17、縫過(guò)厚、過(guò)寬或出現(xiàn)焊穿等現(xiàn)象。掌握合適的焊接速度有兩個(gè)原則：一是保證焊透，二是保1 TJ>i如圖如圖如圖6(b)所示。6(c)所示。6(d)所示。)坡口)焊縫的空間位置5：也水平面的焊接；如圖垂直平面垂直平面倒懸平面6所示。垂直方向上的焊接； 水平方向上的焊接； 水平方向上的焊接。6毫米)時(shí)，在焊接接頭處只要留需要在接按焊縫的空間位置不同可分為1、平焊2、立焊3、橫焊4、仰焊證要求的焊縫尺寸。5、焊條角度的選擇單元3、焊縫的接頭形式、空間位置及坡口(一)焊縫的接頭形式手工電弧焊的接頭形式有對(duì)接、搭接、角接和T形接四種，如圖5所示對(duì)接接頭是應(yīng)用最多的接頭形式。當(dāng)被焊工件較薄(板厚小于有一定

18、間隙就能保證焊透。當(dāng)焊件厚度大于6毫米時(shí)，為了保證能焊透按板厚的不同頭處開處一定形狀的坡口。對(duì)接接頭常見的坡口形狀如圖7所示。單元4、常見的焊接缺陷及其產(chǎn)生的原因在焊接過(guò)程中，由于焊接規(guī)范選擇、焊前準(zhǔn)備和操作不當(dāng)，會(huì)產(chǎn)生各種焊接缺陷，常見的有。（一）焊縫尺寸不符合要求主要是指焊縫過(guò)高或過(guò)低、過(guò)寬或過(guò)窄及不平滑過(guò)渡的現(xiàn)象。產(chǎn)生的原因是：1、焊接坡口不合適。2、操作時(shí)運(yùn)條不當(dāng)。3、焊接電流不穩(wěn)定。4、焊接速度不均勻。5、焊接電弧高低變化太大。（二）咬邊主要是指沿焊縫的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷。產(chǎn)生的原因是：1、工藝參數(shù)選擇不當(dāng)，如電流過(guò)大、電弧過(guò)長(zhǎng)。2、操作技術(shù)不正確，如焊條角度不對(duì)，運(yùn)條不適當(dāng)。

19、（三）夾渣主要是指焊后殘留在焊縫中的熔渣。產(chǎn)生的原因是：1、焊接材料質(zhì)量不好。2、接電流太小，焊接速度太快。（四）弧坑主要是指焊縫熄弧處地低洼部分。產(chǎn)生的原因是：操作時(shí)熄弧太快，未反復(fù)向熄弧處補(bǔ)充填充 金屬。（五）焊穿主要是指熔化金屬自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷。產(chǎn)生的原因是：1、焊件裝配不當(dāng)，如坡口尺寸不合要求，間隙過(guò)大。2、焊接電流太大。3、焊接速度太慢。4、操作技術(shù)不佳。（六）氣孔主要是指熔池中的氣泡凝固時(shí)未能逸出而殘留下來(lái)所形成的空穴。產(chǎn)生的原因是：1、焊件和焊接材料有油污、鐵銹及其它氧化物。2、焊接區(qū)域保護(hù)不好。3、焊接電流過(guò)小，弧長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)，焊接速度過(guò)快。單元5、手工電弧焊安全技術(shù)在

20、焊接時(shí)要與電、可燃及易爆的氣體、易燃的液體、有毒有害的煙塵、電弧光的輻射、焊接熱源的高溫等接觸。若不遵守安全操作規(guī)程，就可能引起觸電、灼傷、火災(zāi)、爆炸和中毒等事故。（一）預(yù)防處電的安全知識(shí)1弧焊設(shè)備的外殼必須接地，而且接地線應(yīng)牢靠，以免由于漏電而造成觸電事故。2、 弧焊設(shè)備的初級(jí)接線、 修理和檢查應(yīng)有電工進(jìn)行焊工不可私自隨便拆修。次級(jí)接線由焊工進(jìn) 行連接。3、推拉電源閘刀時(shí)應(yīng)戴好干燥的皮手套。4、焊鉗應(yīng)有可靠的絕緣。中斷工作時(shí)，焊鉗應(yīng)放在安全的地方，防止焊鉗與焊件之間產(chǎn)生短路 而燒壞焊機(jī)。5、焊接時(shí)工作服，手套、絕緣鞋應(yīng)保持干燥。6、在容器或狹小的工作場(chǎng)所施焊時(shí)，須兩人輪流操作，其中一人在外監(jiān)護(hù)，以防發(fā)生意外，立即切斷電源便于急救。7、在潮濕的地方工作時(shí)，應(yīng)用干燥的木板或橡膠片等絕緣物坐墊板。8、 在光線暗的地方，容器內(nèi)操作或夜間工作時(shí)，使用的照明燈的電壓應(yīng)不大于36伏。9、更換焊條時(shí)，