電焊初級工培訓(xùn)教材

第一章鋼的基本知識

焊接的主要對象是鋼材。掌握一定的鋼材知識,可以為正確選用焊接材料和焊接工藝提供理論上的指導(dǎo)，并且運(yùn)用這些知

識,可以了解、分析焊接過程中的某些規(guī)律，以便更好地從事焊接工作。

第一節(jié)鋼的性能

鋼在焊接過程中，要涉及到鋼的一些基本性能,如物理性能、化學(xué)性能、機(jī)械性能和工藝性能等，下面分別作一介紹。

一、物理性能

(1)比重(y)單位體枳中鋼的重量，叫做鋼的比重，單位為克/厘米:,o對于不同的鋼材，共比重也稍有不同。

(2)可熔性鋼材在常溫時是固體，當(dāng)其溫度升高到一定程度,就能熔化成液體,這種性質(zhì)叫做可熔性。鋼材開始熔化的溫度

叫做熔點(diǎn)。

(3線膨脹系數(shù)(a)鋼材加熱時膨脹的能力，叫做熱膨脹性。受熱膨脹的程度，常用線膨脹系數(shù)來表示。鋼溫度上升時，

伸長的長度與原來長度的比值，叫做該鋼材的線膨脹系數(shù)，單位為亳米/亳米?C。

(4)導(dǎo)熱系數(shù)(入)鋼材的導(dǎo)熱能力用導(dǎo)熱系數(shù)來表示。工業(yè)上用的導(dǎo)熱系數(shù)是以厚1厘米的鋼材，兩面溫差

1℃,在1秒鐘內(nèi)，每平方厘米面積上由一面向另一面?zhèn)鲗?dǎo)的熱量來表示，單位為卡/厘米?秒?°C。

(5)相變臨界點(diǎn)相變時的臨界溫度稱為臨界點(diǎn)。鋼加熱時，由珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的臨界點(diǎn)為Acl,由鐵素體全部溶入奧氏體的

臨界點(diǎn)為Ac3;鋼冷卻時，由奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w的臨界點(diǎn)為A1,由奧氏體析出鐵素體的臨界點(diǎn)為Ar3;冷卻至低溫時，奧氏體開

始轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的臨界點(diǎn)為此

二、化學(xué)性能

鋼的化學(xué)性能是指鋼材的化學(xué)穩(wěn)定性，即耐腐蝕性和氧化等。

鋼材在介質(zhì)的侵蝕作用下被破壞的現(xiàn)象，稱為腐蝕。鋼材抵抗各種介質(zhì)(大氣、水蒸汽、酸、堿、鹽等)侵蝕的能力，稱為

鋼材的耐腐蝕性。

有些鋼材在高溫下不被氧化而能穩(wěn)定的工作。這種鋼材之所以不受氧化，并非它們與氧絕對不發(fā)生作用;恰恰相反它們在

高溫下同樣迅速受到氧化,只是在它們表面形成一層薄薄的氧化膜,非常致密，而且穩(wěn)定，從向防止了氧繼續(xù)向鋼材內(nèi)部擴(kuò)散和

鋼的繼續(xù)氧化。這層氧化膜實(shí)際上起著防護(hù)作用，使鋼材具有抗氧化性。

三、機(jī)械性能

（一）常溫機(jī)械性能

1.強(qiáng)度

指鋼材抵抗變形和斷裂的能力，一般用屈服極限、強(qiáng)度極限來表示，單位為公斤/亳米）

（1）屈服極限用8,表示，指鋼在開始塑性變形時單6位面積上所能承受的拉力，這個指標(biāo)表示鋼抵抗塑性變形的能力。

（2）強(qiáng)度極限用"，表示,指鋼在拉斷時，單位面枳上所承受的最大拉力,這個指標(biāo)表示鋼抵抗斷裂的能力。

2.彈性與塑性

鋼材在外力作用F產(chǎn)生變形,一旦外力除去，仍能恢復(fù)原狀的性質(zhì)，叫做彈性。當(dāng)外力除去后,不能恢復(fù)原狀，

而仍保持變形狀態(tài)的性質(zhì)，叫做塑性。表示塑性有兩種指標(biāo),即延伸率和斷面收縮率。

（1）延伸率用6表示,指試樣在拉伸破壞后，其伸長量與試樣原長之比,表明鋼被拉伸的程度。由于總伸長是均勻伸長和

勞。金屬在無數(shù)次交變我荷作用下而不致引起斷裂的最大應(yīng)力，稱為疲勞極限。當(dāng)應(yīng)力循環(huán)對稱時,用符號3T表示。

(二)高溫機(jī)械性能

(I)蠕變金屬在?定溫度和應(yīng)力作用下，隨著時間的增長，慢慢地發(fā)生塑性變形的現(xiàn)象稱為蠕變。工程上用蠕變極

限作為衡量指標(biāo),用61X10$或8IX10'表示，單位為公斤/亳米%有時也用在規(guī)定時間內(nèi)，使鋼材發(fā)生一定量的總變形

的應(yīng)力值來表示。鍋爐和汽輪機(jī)設(shè)備的使用年限,一般規(guī)

定為10萬小時，因此,蠕變極限一般是指工作10萬小時總變形量為14時的應(yīng)力值，以符號"八丁表示。

(2)持久強(qiáng)度指鋼材在高溫和應(yīng)力的長期作用卜;抵抗斷裂的能力。在鍋爐設(shè)計(jì)中常以高溫運(yùn)行10萬小時斷裂

的應(yīng)力作為持久強(qiáng)度,用81(T表示,直■位為公斤/亳米2

(3)熱脆性鋼的沖擊韌性在高溫和應(yīng)力的長期作用下，產(chǎn)生下降的現(xiàn)象稱為熱脆性。幾乎在所有情況下，溫度越高，高

溫和應(yīng)力作用的時間越長,鋼的熱脆性也就越顯著。

四、工藝性能

鋼的工藝性能包括:可切削性、可鑄性、可鍛性和可焊性等。

(1)可切削性指鋼材接受切削加工的能力，也就是金屬經(jīng)過切削加工而形成合乎要求的工件的難易程度。

(2)可鑄性指鋼材鑄造時的流動性、收縮性和偏析的趨向。流動性好，則充滿鑄型的能力好。收縮性是指鋼材

在冷卻和凝固時,鋼材的體積收縮。鑄件凝后,其化學(xué)成分的不均勻性,稱為偏析。

(3)可鍛性指鋼材在壓力加工時能改變形狀而不產(chǎn)生裂紋的性能。鋼材能承受錘鍛、軋制、拉拔、擠壓等加工,具有良

好的可鍛性。

(4)可焊性指鋼材在給定的焊接工藝和焊接結(jié)構(gòu)條件下，獲得預(yù)期焊接接頭質(zhì)量要求的性能。

焊縫和熱影響區(qū)在焊接過程中，經(jīng)歷的變化是不同的，焊縫主要經(jīng)歷的是冶金、結(jié)晶過程;而熱影響區(qū)主要是經(jīng)受

焊接熱循環(huán)過程。所以可焊性可從兩方面來考慮,亦即鋼材的冷金可焊性卻熱可焊性。

第二節(jié)鋼中常見的組織

一、合金組織

兩種或兩種以上的元索(其中至少一種是金屬元素)，熔合在一起，叫做合金。據(jù)兩種元素相互作用的關(guān)系，以及形成

晶體結(jié)構(gòu)和顯微組織的特點(diǎn)可合金組織分為三類：(1)固溶體、(2)化合物、(3)機(jī)械混合物

二、鋼中常見的顯微組織

(1)鐵素體(F)鐵素體是少量的碳和其它合金元素固溶于a-鐵中的固溶體。a-鐵為體心立方晶格,破原子以填隙狀態(tài)存

在,合金元素以置換狀態(tài)存在。布氏硬度為80'100,大于760C時沒有磁性。鐵素體溶解碳的能力很差，在723℃時為0.02%,

室溫時僅0.006冊所有鐵素體經(jīng)硝酸酒精溶液浸蝕后,在顯微鏡下呈灰白色。

(2)滲碳體(Fe3C)滲碳體是鐵與碳的化合物，由93.33%鐵和6.67鳧碳化合而成。布氏硬度為745~800,小于210℃有磁性,

硬而脆。在珠光體鋼中，與鐵素體形成機(jī)械混合物。滲碳體經(jīng)硝酸酒精溶液浸蝕后,在顯微鏡下呈白色;經(jīng)苦味酸浸蝕后,在顯

微鏡下呈黑色。

⑶奧氏體(A)奧氏體是碳和其它合金元素在y-鐵中的固溶體。在一-般鋼材中，只有高溫時存在。當(dāng)含有一?定量擴(kuò)大區(qū)

的合金元素時,則可能在室溫下存在,如銘銀奧氏體不銹鋼則在室溫時的組織為奧氏體。奧氏體為面心立方晶格,布氏硬度為

170~220,無磁性，韌而軟。經(jīng)王水甘油浸蝕后,在顯微鏡下呈白色。

(4)馬氏體(M)馬氏體是碳在a-鐵中的過飽和固溶體。一般可分為低碳馬氏體和高碳馬氏體低碳馬氏體的特征是尺寸

大致相同的細(xì)馬氏體以板條狀為單位,定向平行排列,組成馬氏體束或馬氏體領(lǐng)域,領(lǐng)域與領(lǐng)域之間以較大角度分開,在一顆原

始奧氏體晶粒內(nèi)可以形成幾個不同取向的馬氏體領(lǐng)域。經(jīng)浸蝕后的條狀馬氏體在顯微鏡下呈現(xiàn)深淺不的色澤。高碳馬氏體多

呈針葉狀,并以一定角度(60°或120°)相交,馬氏體針葉一般在奧氏體晶內(nèi)形成，第一片形成的馬氏體針葉較粗大，往往橫貫

整個奧氏體晶粒，以后形成的馬氏體針葉的大小受到限制。因此,在顯微鏡下馬氏體針葉大小不一,分布不規(guī)則，外形呈兩端尖

中間厚的針葉狀,邊緣輪廓十分清晰。淬火馬氏體常與殘余奧氏體并存，馬氏體和殘余奧氏體加熱到200~250℃,分解成M,仍具

有針狀特征。淬火馬氏體經(jīng)硝酸酒精浸蝕后，在顯微鏡下呈臼色,而回火馬氏體經(jīng)硝酸酒精浸蝕后,在顯微鏡下呈黑色。

(5)珠光體(P)珠光體是鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物,含碳量為0.眺左右,它的金相形態(tài)有兩種。當(dāng)從奧氏體緩慢冷卻

下來，得到鐵素體和滲碳體相間排列的片狀組織;當(dāng)在高溫(接近AD同火時，得到的碳化物已聚集成在鐵素體內(nèi)均勻分布的顆

粒狀組織。珠光體經(jīng)硝酸酒精溶液浸蝕后，在顯微鏡下呈黑色。

還有我們不見的(6)索氏體(S)(7)屈氏體(T)(8)貝氏體等。

第三節(jié)鋼的熱處理

將金屬熱到一定溫度，并保持一定時間，然后以一定的冷卻速度冷卻到室溫，這個過程稱為熱處理。

熱處理工藝有以下幾種：注【Ac3是一個溫度的代號，不同含碳量的鋼利1、不同合金元素含量的鋼種，其熱處理Ac3、

不同的，在鐵碳相圖上Ac3約為727~912?！?/p>

1、淬火

對于亞共析鋼(低碳鋼和中碳鋼等)加熱到A-以上30~50C,在此溫度下保持一段時間，使鋼的組織全部變成奧氏

體,然后快速冷卻(水冷或油冷)，使奧氏體來不及分解和合金元素的擴(kuò)散而形成馬氏體組織,稱為淬火在焊及中碳鋼和某些合

金鋼時，迂縫區(qū)可能發(fā)生淬火現(xiàn)象而變硬，易形成冷裂紋,這是在焊接過程中要設(shè)法防止的。

2回火

淬火后進(jìn)行回火，可以保持一定強(qiáng)度的基礎(chǔ)上恢復(fù)鋼的韌性。同火溫度在A1以下。按回火溫度的不同可分為低溫回火

(150~25(TC)、中溫網(wǎng)火(350~450℃)高溫回火(500~65(TC)。低溫回火后得到問火馬氏體組織,硬度稍有降低，韌性有所提高。

中溫回火后得到回1火屈氏體組織，提高了鋼的彈性極限和屈服極限，同時也有較好的韌性。高溫回火后得到回火索氏體組織，

可消除內(nèi)應(yīng)力，降低鋼的強(qiáng)度和硬度,提高鋼的塑性和韌性。

3、調(diào)質(zhì)

某些合金鋼在淬火后隨即進(jìn)行高溫問火,這一連續(xù)熱處理操作稱為調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)能得到韌性和強(qiáng)度最好的配合,獲得優(yōu)良的綜

合機(jī)械性能。

4、正火

將鋼加熱到3或Accm以上30~50℃「呆溫后,在空氣中冷卻，稱為正火，許多碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)正火后，各項(xiàng)機(jī)械性

能均較好,可以細(xì)化晶粒,常用來作為最終熱處理。對于焊接結(jié)構(gòu),經(jīng)正火后，能改善焊縫質(zhì)量,可消除粗晶紐織、淬硬組織及組

織不均勻等。

5、退火

將鋼加熱到Ac3或Al以上30~50℃,保溫?段時間后，緩慢而均勻地冷卻，稱為退火。

退火可降低硬度，使材料便于切削加工,能使鋼的晶粒細(xì)化,消除應(yīng)力等。

6.去應(yīng)力退火

消除應(yīng)力退火屬于低溫退火,其加熱的溫度與高溫回火溫度類似。

消除應(yīng)力退火,加熱溫度在A1以下，一般采用600~65(TC,保溫一定時間,然后在空氣中或爐中冷卻。主要用于焊接結(jié)構(gòu)去

除焊接殘余應(yīng)力。

第四節(jié)鋼的分類及牌號

一、鋼的分類

鋼的分類方法很多，常用的分類方法如下：

1.按冶煉方法分類

工業(yè)用鋼按冶煉方法和冶煉設(shè)備不同，可分為三大類，即轉(zhuǎn)爐鋼、平爐鋼和電爐鋼。每一大類根據(jù)爐材材料不同，又可分

為堿性和酸性兩種。鋼材由于脫氧程度的不同，可分為沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼和半鎮(zhèn)靜鋼。合金鋼通常脫氧完全，一般都是鎮(zhèn)靜鋼。

2按化學(xué)成分分類

按化學(xué)成分分類，可分為碳素鋼和合金鋼兩大類。碳素鋼是鐵碳合金，其余還有少量的雜質(zhì)元素如硫、磷、硅、鋅等。根

據(jù)含碳量的不同,常把碳素鋼分為低碳、中碳和高碳鋼。通常以含碳量小于0.25%的鋼稱為低碳鋼3大于0.55%的鋼稱為高碳

鋼;O.25P.55%之間的鋼稱為中碳鋼。但低碳、中碳、高碳鋼之間并沒有明確?致公認(rèn)的界限。

合金鋼按合金元素的多少可分為低合金鋼（合金總含量小于5%）.中合金鋼（合金總含量為5~10%）、高合金鋼（合金總含量

大于10陽。根據(jù)鋼中含有的主要合金元素的種類,合金鋼又可分別稱為鐳鋼、鋁鋼、鐳硅鋼、格鋁鋼、輅鋁銳鋼等。

3.按品質(zhì)分類

根據(jù)鋼中含有害雜質(zhì)硫、磷的含量，可分為普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼。普通鋼中，磷含量小于0.045~0.085%,硫含量

小于0.055、0.065%優(yōu)質(zhì)鋼中，璘含量小于J.0350.040%,硫含量小于0.030po0與高級優(yōu)質(zhì)鋼中，磷含量小于0.030'0.035%,硫含

量小于0.020'0.030%,甩站用的合金鋼管和鋼板一般均屬于優(yōu)質(zhì)鋼。

4.按金相組織分類

按正火處理后的組織來分類有珠光體類鋼、貝氏體類鋼、馬氏體類鋼、奧氏體類鋼等。有些含合金元素較多的高合金鋼,

在固態(tài)下只有鐵素體組織,不發(fā)生鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變,稱為鐵素體鋼。如有部分鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變,則稱半鐵素體類或馬氏

體鐵素體類鋼。汽輪機(jī)葉片用鋼2Crl3即是馬氏體鐵素體類鋼。

5.按用途分類

按用途可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊用途鋼。特殊用途鋼均具有特殊物理或化學(xué)性能，應(yīng)用于特殊需要的場合,如不銹鋼、

耐熱不起皮鋼、電熱合金、磁性材料等。

二、鋼的牌號

（一）碳素鋼的編號

1、普通碳素鋼

按照供應(yīng)條件可分為甲、乙和特類鋼。甲類鋼是按機(jī)械性能供應(yīng)的，因此，這類鋼不標(biāo)出化學(xué)成分。甲類鋼用拼音字母A

和隨后的數(shù)字0,1,2,-7表示,如A3,A4等,號數(shù)愈大,則強(qiáng)度愈高,塑性愈低。

乙類鋼是按化學(xué)成分供應(yīng)的,用拼音字母B和數(shù)字0,,2,……7表示,數(shù)字愈大,含碳量愈高。例如B1含碳量為

0.06'0,12%;B3含碳量為014^0.22%特類鋼是按機(jī)械性能和化學(xué)成分供應(yīng)的,用拼音字母及隨后數(shù)字表示.

2.優(yōu)質(zhì)碳素鋼

這類鋼供貨時，既要保證化學(xué)成分，又要保證機(jī)械性能。是用兩位數(shù)字表示其平均含碳量的萬分之幾,如20號

鋼表示平均含碳量為0.20%45號鋼表示平均含碳量為0.45%0

3.碳素工具鋼

用T及隨后的數(shù)字表示,數(shù)字代表平均含碳量的千分之幾,如T12表示平均含碳量為12/1000,即1.2%.

4、專門用途碳素鋼

如鍋爐鋼用9表示(20g),易切削鋼用Y(Y12),焊條用鋼用H表示(H08)等。

(二)合金鋼的編號

我國合金鋼的編號,按鋼的成分用數(shù)字和化學(xué)元素符號相結(jié)合的方法表示。最前面的數(shù)字是表示鋼的平均含碳量,對于結(jié)

構(gòu)鋼是表示萬分之幾的平均含碳量,如數(shù)字為25,即表示此鋼的平均含碳量為25/10000,即0.25%對于工具鋼則表示千分之幾

的平均含碳量,如數(shù)字為9時，即表示鋼的平均含碳量為9/1000,即0.9%c當(dāng)含碳量大于現(xiàn)時，則不表示?；瘜W(xué)元素符號表示

所含的合金元素,符號后面的數(shù)字則表示該元索的含量。當(dāng)某一元素的上限含量超過1.5%時,則在該元索后面標(biāo)出其近似含

量，小于1.5%時，則不標(biāo)明含量。例如20Cr3MoW即表示此鋼平均含碳量為0.2%,平均含銘量為3%,含鋁、鋁、鈿均在1.5%

以下，又如9Crsi因首位數(shù)字只有一個,故知道它是工具鋼,平均含碳量為0.9%,含Cr和Si均在1.5%以下。

對干特殊的高合金鋼的編號方法,基本上與工具鋼相同，例如2Crl3,即表示平均含碳量為0.2%,含銘量為13%o

思考題

(1)鋼材有哪些機(jī)械性能指標(biāo)?它們的符號以及含義是什么？

⑵如何識別鋼材的牌號？試說明10、40Cr.12r-lMoV\12Cr2MoVVB.lCrl88Ni9Ti等鋼號的化學(xué)成分各為多少？

(3)什么叫淬火、PI火、退火、正火、調(diào)質(zhì)？

第二章手弧焊形成原理及特性

焊接過程相似于煉鋼的過程，但焊接和煉鋼不僅有共同點(diǎn),還有各自的特點(diǎn)。本章主要分析手弧焊過程中的一些冶

金特殊性,從而掌握手弧焊的一些基本規(guī)律。

第一節(jié)焊接電弧

一、焊接電弧

L焊接電弧的產(chǎn)生

引弧時，焊條與焊件瞬時接觸而造成拓路,在某些接觸點(diǎn)上電流密度很大,溫度迅速上升，使接觸處局部金屬熔化、電離、甚

至汽化。當(dāng)焊條離開焊件，而且保持較小的距離時,在電壓的作用下，兩極間氣體電離,保證了電流通過兩極的空間。陰極放出

電子,這些電子、正負(fù)離子分別奔向兩極,即產(chǎn)生了焊接電弧。

2.電弧溫度的分布

用直流電焊機(jī)焊接時，電弧由陰極區(qū)、弧柱和陽極區(qū)所組成,如圖2-1月:示。陰極區(qū)和陽極區(qū)的溫度取決于電極材料的熔點(diǎn)。

當(dāng)兩極材料均為低碳鋼時，陰極區(qū)溫度約為2400C陽極區(qū)溫度約2600℃c陰極放出電了?時要消耗部分能氧所以溫度稍低；

陽極是電子撞擊的終點(diǎn)，而電子的動能大,所以陽極溫度稍高?；≈请娏?和離子移動最頻繁的地方,其中心部分6000^7000^,

弧柱的熱量大部分被輻射掉,所以焊接應(yīng)盡量壓低電弧,使熱量得到充分的利用。

焊條

EH2-1電弧的構(gòu)造

3.電弧的靜特性

4、電弧的穩(wěn)定性

影響電弧穩(wěn)定性的因素很多，如電源的種類,直流電源比交流電源易保持電弧穩(wěn)定的燃燒;焊條藥皮中含有電離電

位低的物質(zhì)（如鈉、鉀等）時，即可提高電弧的穩(wěn)定性;還有極材料、工藝參數(shù)等都對電弧穩(wěn)定性有影響。

5電弧的磁偏吹

用直流電源進(jìn)行手弧焊時,經(jīng)?？吹诫娀∮衅钡默F(xiàn)象，稱為“電弧的磁偏吹”。產(chǎn)生磁偏吹的原因是電弧兩側(cè)

的磁力線密度不相等，連接導(dǎo)線的那一邊磁力線密度比較大，因此，磁場力把電弧推向另?邊，如圖2-3所示。焊接電弧

靠近其它導(dǎo)磁金屬或角焊縫焊接時,都會產(chǎn)生這種現(xiàn)象。防止電弧磁偏吹的方法:可采用短弧焊，調(diào)整煤條的角度，減少接頭

間隙，合理選擇導(dǎo)線接入工件的位置等。

第二章電焊條

本章主要介紹電焊條（簡稱焊條）的分類，各類焊條的牌號和特點(diǎn)，選用焊條時考慮的基本條件以及焊條的保管使用與鑒

定。

如何正確地選用焊條,是一個合格焊工所必須具有的知識。焊條選用正確與否,不僅直接影響到焊接接頭的質(zhì)量,還會影響

到焊接的效率、焊接設(shè)備的利用率、生產(chǎn)的成本和焊工的健康等。要正確選用焊條，就必須了解各種焊條的特點(diǎn)和性能。

第一節(jié)焊條的分類和特性

一、焊條的分類

1、按焊條藥皮的主要化學(xué)成分分見表3-1。

2、按焊條藥皮熔化后熔渣特性分

（1）酸性焊條其藥皮的成分主要是酸性氧化物如二氧化硅、二氧化鈦、三氧化二鐵）反其它在焊接時易教出氧的物質(zhì)，藥皮里

的有機(jī)物為造氣劑焊接時產(chǎn)生保,(體。

此類焊條藥皮里有名種化物,具有較強(qiáng)的氧化性，促使合金元素的氧化；同時，電弧里的氧電離后形成負(fù)離子(0%與氫離

了(H?)有恨大的親合力,生成氫氧根離子(DH)從而防止了氮離子溶入熔億的金屬里故這類

襲37肉魚的分金

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焊條對鐵銹不敏感,焊縫很少產(chǎn)生由氫引起的氣孔。酸性熔,其脫氧主要靠擴(kuò)散方式，故脫氧不完全。它不能有效地清除焊

縫里的硫、磷等雜質(zhì)，所以焊縫金屬的沖擊韌性較低。因此,這種酸性焊條一般只宜用在焊接低碳鋼和不太重要的鋼結(jié)構(gòu)中，

但是，這類焊條也在發(fā)展，如結(jié)420管、結(jié)122、熱202、熱802等都用于不同鋼材的重要結(jié)構(gòu)中。

(2)堿性焊條其藥皮的成分主要是堿性氧化物(如大理石、螢石)，并含有較多的鐵合金作為脫氧劑和合金。焊接時,大理石

(CaC03)分解產(chǎn)生二氧化碳作為保護(hù)氣體。由于焊接時放出的氧少,合金元素很少氧化，焊縫金屬合化的效果較好。這類焊條的

抗裂性很好,但由于電弧中氧量較低,因此,鐵銹和1水分等容易引起氧氣孔的產(chǎn)生。為了防止氧氣孔,主要靠藥皮里的螢石

(CaF2)作用，產(chǎn)生氟化氫(HIF)而排除。不過螢石的存在，不利于電弧的穩(wěn)定，因此要求直流電源進(jìn)行焊接,藥皮中若加入穩(wěn)定電

弧的組成物破酸鉀、碳酸鈉等,也用交流電源，如結(jié)426、506等焊條。

堿性熔渣是通過置換反應(yīng)進(jìn)行脫氧，脫氧較完全,并又能有效地清除焊縫中的硫和磷,加至焊縫的合金元素?zé)龘p較少,能有

效地進(jìn)行合金化,所以焊縫金屬的機(jī)械性能良好。主耍用于合金鋼和重要碳鋼結(jié)構(gòu)的焊接。

采用此類焊條必須十分注意保持干燥和接頭對口附近的清潔，保管時勿使焊條受潮生銹，使用前按規(guī)定烘干。接頭對口附

近10、15毫米范圍內(nèi)，要清理至露出純凈的金屬光澤,不得有任何有機(jī)物及其它污垢等。如果能作到這些,對于熟練焊工來說，

此類焊條也不易產(chǎn)生氣孔，而且能保證足夠好的工藝性能。）

堿性焊條在焊接過程中，會產(chǎn)生HF和M）氣體,危害焊工健康,故需加強(qiáng)焊接場所的通風(fēng)。

2、按焊條的用途分

第一類:結(jié)構(gòu)鋼焊條（普低鋼焊條包括在此類）。

第二類:鋁和格鋁耐熱鋼焊條。

第三類:不銹鋼焊條。

第四類:堆焊焊條。

第五類:低溫鋼焊條。

第六類:鑄鐵焊條。

第七類:銀及鍥合金焊條。

第八類:銅及銅合金焊條。

第九類:鋁及鋁合金焊條。

第十類:特殊用途焊條。

二、各類焊條的藥皮成分及特性

鈦型（氧化鈦型）：藥皮含有多量的氧化鈦（金紅石或鈦白粉）組成物的焊條。

工藝性能良好，電弧穩(wěn)定，飛濺很少,熔渣易脫,焊波美觀,熔深較淺,可全位置焊接。

鈦鈣型:藥皮中含有較多氧化鈦及相當(dāng)數(shù)量的鈣和鎂的碳酸鹽礦石（CaC03和\IgC03）的焊條。

工藝性能梢次于鈦型焊條,特別是在薄板結(jié)構(gòu)與間斷焊接時,鈦型焊條顯示出獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),是鈦鈣型焊條所不及的。但是,

鈦鈣型焊條焊接的焊縫中，含氫量要比鈦型焊條焊接的焊縫一半,夾雜物和總含氧量也有所降低,故其機(jī)械性能（特別是沖擊韌

性）高于鈦型焊條。

低氫型:藥皮主要組成物為大理石（C403）和螢石,不含有機(jī)物。其焊縫金屬的含氧量在所有焊條中是最低的,故稱低氫型

焊條。

熔深較淺,要求用極短弧焊接,具有良好的抗裂性能，焊縫金屬的機(jī)械性能良好,可全位置焊接。

而鈦鐵礦型、氧化鐵型、鐵粉焊條、纖維素型焊條在現(xiàn)場工作中很少用，就不作具體說明。

三焊條藥皮

焊條的藥皮成分比較復(fù)雜，根據(jù)不同的用途，可以分為下列數(shù)種：1.穩(wěn)弧劑、2造渣劑、3、造氣劑、4、脫氧劑、5、合金劑、

6、稀渣劑、7、粘結(jié)劑

第二節(jié)焊條的牌號

我國焊條自1969年1月1日起開始實(shí)行全國統(tǒng)一牌號，又經(jīng)過了幾次修改,統(tǒng)一牌號各具體規(guī)定可參閱

《焊接材料產(chǎn)品樣品》(機(jī)械工業(yè)出版社,)。這里僅介紹結(jié)構(gòu)鋼、鋁和銘鑰耐熱鋼、不銹鋼、堆焊等焊條的

牌號。

1、結(jié)構(gòu)鋼焊條

(1)牌號前加“結(jié)”字，表示結(jié)構(gòu)鋼焊條。

(2)牌號的第一、第二位數(shù)字,表示焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度等級,其系列如表3-2。

,3-2齡構(gòu)的理笫拄強(qiáng)XK等緞分類

知fitd■帆拉靖度第收如Ct金JMM版物皮軍級

JW弓《公斤/充術(shù)”4公斤/魅米2)

切42X4230

*ASOX5035

ms5x5540

meox6045

怙7Ox7060

ttr?o*80

tasox90

t?io年100

(3)牌號的第三位數(shù)字表示藥皮類型和焊接電源種類。

(4)藥皮中鐵粉含量等于或超過30%時，在牌號末尾加注“鐵”字，藥反類型稱為鐵粉XX型，如結(jié)XX6鐵即

為鐵粉低氫型藥皮,交直流兩用的焊條。

(5)結(jié)構(gòu)鋼焊條有特殊性能和用途的，則在牌號后面加注起主要作用的元素或主要用途的漢字(一股不超過兩個)。

(6)舉例

507的硝

\\II-用于想接炯的鈉，有拉大個、抗欣

II花—和皿水網(wǎng)蝕敏忖殊用速

II*----低氫型初皮，直說

I-------------------------------------月縫金際埃拉sa庠不佃于5。公斤/

IME*?

?------------------------------結(jié)構(gòu)炳坤最

tti42O仰

1------碗，留51C全位比焊接專用邱樂

II?----------------------跖皮類型不規(guī)定，女宜沅￡取JH3

I-----------------------------------焊IBS金用I抗蚊強(qiáng)加不彳氐于42公^

I/遙冰.

1--------------------------------------------1*構(gòu)綱焊條

2.銅和銘銅耐熱鋼焊條

⑴牌號前加“熱”字,表示缶和銘相耐熱鋼焊條。

⑵牌號第一位數(shù)字,表示焊縫金屬主要化學(xué)成分組成等級,按表3-3規(guī)定編排。

⑶牌號第二位數(shù)字，表示同一焊縫金屬主要化學(xué)成分組成等級，同一藥皮類型,不同產(chǎn)品的編號,按0、12…9順序編排

⑷牌號第三位數(shù)字,表示藥皮類型和電源種類。

(5)舉例

(5)舉例

對347

；"低發(fā)型藥皮，直流

--------產(chǎn)品編號為4

-------------―繼河主贊化學(xué)成分組成望QAU

畢麗遜世食Mo.約為"g%

-------------------------------

3、不銹鋼焊條

(1)牌號前加“格”字和“奧”字表示不銹鋼焊條。

(2)牌號第一位數(shù)字,表示焊縫金屬主要化學(xué)成分組成等級,按表3-4編排。

(3)牌號第二位數(shù)字，裝示同一焊縫金屬主要化學(xué)成分組成等級，同一藥皮類型，不同產(chǎn)品的編號，按0、1、29順序

編排。

(4)牌號第三位數(shù)字,表示藥皮類型和焊接電源種類。

(5)舉例

(1)舉例

M/2

I-I—鈦鈣型藥皮，交直流兩用

二一一產(chǎn)品編號為3

-----------焊縫金屬主要化學(xué)成分等級為含

量約為18%,含Ni量約為8%

---------------不銹鋼焊條

第三節(jié)焊條的選用

選用焊條，是焊接準(zhǔn)備工作中很重要的一個環(huán)節(jié)。焊條選用得好壞和使用得當(dāng)與否會直接影響到焊縫的化學(xué)成分和

使用性能。選用焊條大體應(yīng)考慮以卜.一些條件。

（一）焊縫金屬的使用性能要求

每一焊件對于焊縫金屬都具有特定的性能要求,如有的要求在高溫下工作，有的要求在腐蝕性介質(zhì)里工作,有的要求在低

溫卜.工作,有的要求耐磨、耐擦傷,有的要求承受動載荷,有的要求承受靜載荷等等。因此,要能正確選用焊條,必須首先了解焊

件的使用條件。

保證焊縫與母材具有同等水平的性能。對于在高溫下工作的焊縫,如過熱蒸汽管道,鍋爐受熱面管子的焊縫,應(yīng)盡量具有與

母材相同的金相組織和成分相近的材質(zhì)，以免焊接區(qū)在長期高溫作用F發(fā)生合金元素的擴(kuò)散,影響使用性能。

鋼材在高溫時所表現(xiàn)出來的性能和常溫性能有很大的差別,鋼材的常溫機(jī)械性能不能代替其高溫性能.鋼材在高溫長期應(yīng)

力作用下會出現(xiàn)蠕變、持久斷裂、松弛、氧化和腐蝕、熱疲勞等破壞現(xiàn)象。因此，在選擇耐熱鋼焊條時,不僅要考慮焊縫金屬

的室溫性能,更主要的是根據(jù)高溫性能進(jìn)行選擇。

對于在腐蝕性介質(zhì)里工作的焊縫,如酸堿管道和取樣管的焊縫，與介質(zhì)接觸的一面應(yīng)具有奧氏體或奧氏體加少量鐵素體的

金相組織。如果是奧氏體與非奧氏體鋼的異種鋼接頭或是雙層鋼的焊接，接觸介質(zhì)?面的焊條選擇必須考鬼母材的溶入、熱處

理對焊縫金屬性能的影響等。對于要求在低溫下工作的焊縫，應(yīng)盡量與母材有相同的材質(zhì)，并具有良好的塑性和沖擊韌性。時

于要求耐磨、耐擦傷的焊縫,如在各種溫度卜使用的中高壓閥門的密封面和閥芯的堆焊焊縫,應(yīng)具有高的常溫和高溫硬度，良好

的抗擦傷、耐腐蝕、抗氧化等性能。對于要求承受動載荷的焊縫，則要選用熔敷金屬具有較高沖擊韌性的焊條;而承受靜載荷

的焊縫,只要選用抗拉強(qiáng)度與母材相當(dāng)?shù)暮笚l就可以了。

（二）焊件的形狀、剛性和焊縫位置

結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剛性大的焊件由于焊縫金屬收縮時，產(chǎn)生的應(yīng)力大,則應(yīng)選用塑性較好的焊條。

例如，焊接16Mn鋼的箱形梁，僅考慮母材的強(qiáng)度等級是52公斤/毫米2,而選用結(jié)507焊條,結(jié)果焊縫強(qiáng)度實(shí)達(dá)60公斤/毫

米2以上,塑性顯著卜降,因沒有考慮結(jié)構(gòu)剛性和冷卻條件對焊縫性能的影響。當(dāng)選用強(qiáng)度低一級的結(jié)427時,焊縫強(qiáng)度達(dá)到

55公斤/亳米2,塑性也使人滿意?？梢?單純考慮強(qiáng)度等級來選擇焊條是不全面的同一種焊條，當(dāng)焊接對接焊縫時，強(qiáng)度和塑性

適中的話,而焊接角焊縫時,強(qiáng)度就會偏高,而測性偏低。凡是促一使焊縫金屬冷卻速度加快的因素,都會促使焊縫強(qiáng)度提高、

塑性降低。

焊接材料說明書中所列舉的資料,一般都是板厚為14~16毫米的同種金屬,而施工現(xiàn)場的各種具體情況是不可能考慮進(jìn)去

的。

對于焊接部位難以清理干凈的焊件,選用氧化性強(qiáng)的,對鐵銹、油污等不敏感的酸性焊條,更能保證焊縫的質(zhì)量。

（三）焊縫金屬的抗裂性

焊件的剛性較大，母材中碳、硫、磷含量偏高或外界溫度低時，焊件容易出現(xiàn)裂紋。這時除了從工藝上想辦法改善

外,最好選用抗裂性好的焊條。在這方面堿性焊條具有較高的抗裂性。點(diǎn)固焊時也一樣,為了保證點(diǎn)固焊縫不裂,最好選用塑性

和抗裂性好的焊條。

四）操作工藝性

任何一種焊條,都應(yīng)該有良好的操作工之性，即電弧穩(wěn)定，飛濺少,焊縫成形整齊勻稱,熔渣容易脫落等，還希望適用于全位

置焊接，從這方面來看,酸性焊條較好。但是,不能把操作工藝性的要求放在第一位,首先還是應(yīng)該保證焊縫的使用性能和抗裂

性的要求。

（五）設(shè)備及施工條件

在沒有直流電焊機(jī)的情況下，則不能選用沒有特別加穩(wěn)弧劑的低氫型焊條，即使選用加了穩(wěn)弧劑的低氫型焊條,如

結(jié)426、結(jié)506等,用交流電焊接時，電孤穩(wěn)定性還是不如直流電好。

當(dāng)工件不能翻轉(zhuǎn)而必須進(jìn)行全位置的焊接(如水平固定管)時，應(yīng)選用能適合各種空間位置焊接的焊條。在密封容器內(nèi)進(jìn)

行焊接時,除考慮通風(fēng)外,應(yīng)盡可能避免使用堿性低氫型焊條。因這種焊條在焊接時會放出大量有害的餐體和粉塵。

(六)經(jīng)濟(jì)合理性

在同樣能保證焊縫性能要求的條件卜；應(yīng)當(dāng)首先用成本低的焊條。例如,從成本上看,鈦鐵礦型焊條的成本比鈦鈣型焊條

低得多，同樣保證性能的要求,應(yīng)當(dāng)選用鈦鐵礦型焊條。

第四節(jié)焊條的保管、使用

一、焊條的保管與使用

1.焊條的保管

(1)各類焊條必須分類、分牌號存放，避免混亂。

(2)焊條必須存放于通風(fēng)良好、干燥的倉庫內(nèi)。須墊和離墻0.3米以上，使上下左右空氣流通。

(3)重要焊接工程使用的焊條,特別是低氫型焊條,最好貯存在專用的倉庫內(nèi)，倉庫內(nèi)保持一定的溫度和濕度，建議溫度

10?25℃,相對濕度小于65%o

2.焊條的使用

(.1)焊條應(yīng)有制造廠的質(zhì)量合格證，凡無合格證或?qū)ζ滟|(zhì)量有懷疑時，應(yīng)按批抽查試驗(yàn),合格者方可使用。存放多年的焊條

應(yīng)進(jìn)行工藝性能試驗(yàn)后才能使用。

(2)焊條如發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有銹跡,須經(jīng)試驗(yàn)合格后才能使用。焊條受潮嚴(yán)重,已發(fā)現(xiàn)藥皮脫落者,一般應(yīng)予報(bào)廢。

(3)焊條使用前一般應(yīng)按說明書規(guī)定的烘焙溫度進(jìn)行烘干。

堿性低氫型焊條烘焙溫度一般采用35TC左右;對含氫量有特殊要求的低氫型焊條的烘焙溫度應(yīng)提高到400、450"C,烘箱溫

度應(yīng)徐徐升高，烘焙1小時隨烘隨用，切不可突然將冷焊條放入高溫烘箱內(nèi)或突然冷卻，以免藥皮開裂。

酸性焊條要根據(jù)受潮情況,在70~150'C上烘焙「2小時,貯存時間短且包裝完好,用于一般鋼結(jié)構(gòu),在使用前

也可不再烘焙。

思考題

(1)酸、堿性焊條各有何特點(diǎn)?它們主要應(yīng)用在什么場合？

(2)怎樣識別焊條牌號?試說明下列焊條牌號的意義:結(jié)424、奧132

(3)選用焊條時應(yīng)考慮哪些條件？

(4)焊條應(yīng)如何保管和使用？

第四章手弧焊設(shè)備

一、手弧焊工具

常用的手弧焊工具有焊鉗、面罩、清渣錘、鋼絲刷等，

1）焊鉗是用來夾持焊條和傳導(dǎo)電流的工具。常用的有300A和500A兩種。

2）面罩是用來保護(hù)眼睛和面部，免受弧光傷害及金屬飛濺的一種遮蔽工具。有手持式和頭盔式兩種。面罩觀察窗，上裝有

有色化學(xué)玻璃，可過濾紫外線和紅外線，在電弧燃燒時能通過觀察窗觀察電弧燃燒情況和熔池情況，以便于操作。

3）清渣錘（尖頭錘）用來清除焊縫表面的渣殼。

4）鋼絲刷在焊接之前，用來清除焊件接頭處的污垢和銹跡;焊后清刷庫縫表面及飛濺物。

5）焊接電纜常采用多股細(xì)銅線電纜,一般可選用YHH型電焊橡皮套電纜或THHR型電焊橡皮套特軟也纜.在焊鉗與焊機(jī)之

間用一根電纜連接,稱此電纜為把線（火線）o在焊機(jī)與工件之間用另一根電纜（地線）連接。焊鉗外部用絕緣材料制成,具

有絕緣和絕熱的作用。

二、手弧焊設(shè)備

1、手弧焊的主要設(shè)備是弧焊機(jī)，俗稱為電焊機(jī)或焊機(jī)。電焊機(jī)是焊接電弧的電源?，F(xiàn)國內(nèi)廣泛使用的弧焊機(jī)有:

BX3—300型交流弧焊機(jī)

電UJf關(guān)

團(tuán)5-6ZXGMC蠢蒯保機(jī)

手工直流弧焊機(jī)ZX7-400(PE5O-4OO)

主要特點(diǎn)：

IGBT逆變技術(shù)

可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙控

電源外特性和動特性好

引弧容易、飛濺小、不粘條

具備兩種電源特性：斜特性和陡降特性

可廣泛應(yīng)用于各類酸、堿性焊條的焊接

2、直流弧焊機(jī)

（1）直流弧焊機(jī)供給焊接用直流電的電源設(shè)備，如上圖所示。其輸出端有固定的正負(fù)之分。由于電流方向不隨時間的變化

而變化,因此電弧燃燒穩(wěn)定,運(yùn)行使用可能,有利于掌握和提高?焊接質(zhì)量。

（2）使用直流弧焊機(jī)時,其輸出端有固定的極性,即有確定的正極和負(fù)極,因此焊接導(dǎo)線的連接有兩種接法：

正接法反接法

1）正接法焊件接直流弧焊機(jī)的正極，電焊條接負(fù)極；

2）反接法焊件接直流弧焊機(jī)的負(fù)極，電焊條接正極。

①導(dǎo)線的連接方式不同,其焊接的效果會有差別,在生產(chǎn)中可根據(jù)焊條的性質(zhì)或焊件所需熱量情況來選用不同的接法。在

使用酸性焊條時:焊接較厚的鋼板采用正接法,因局部加熱熔化所需的熱量比較多,而電弧陽極區(qū)的溫度高于陰極區(qū)的溫度，可

加快母材的熔化，以增加熔深,保證焊縫根部熔透；

②焊接較薄的鋼板或?qū)﹁T鐵、高碳鋼及有色合金等材料的焊接,則采用反接法,因不需要強(qiáng)烈的加熱，以防燒穿薄鋼板

當(dāng)使用堿性焊條時,按規(guī)定均應(yīng)采用直流反接法，以保證電弧燃燒穩(wěn)定。

正接法反接法

(a)正觥(b)減法

手工電弧焊是通過手工操作來實(shí)現(xiàn)的。目詢在電力、石油、機(jī)械，冶金、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)中，大力推廣自動焊的同時，手工電弧焊仍獲得廣泛

應(yīng)用，這是因?yàn)樗哂?系列特點(diǎn)。研究它的工藝，就是要發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，克服其缺點(diǎn)，達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的。本章主要介紹手工電孤焊的基本操作工

藝,金屬結(jié)構(gòu)的焊接工藝特點(diǎn)和管子焊接工藝特點(diǎn)。學(xué)會和掌握各種焊接工藝和操作要領(lǐng)。

第一節(jié)手工電弧焊特點(diǎn)

手工電弧焊能廣泛應(yīng)而,這是它具有多方面的特點(diǎn)決定的,綜合起來有以下幾方面

L工藝靈活,適應(yīng)性強(qiáng)

對各種位置、常用鋼種、不同厚度的工件都能適用。特別地對不規(guī)則的焊縫、短焊縫、仰焊縫、高空和狹窄位置的焊縫，更顯得機(jī)動靈活,操作自

如。

2.質(zhì)量好

因電弧溫度高，焊接速度較快，熱影響區(qū)小,接頭性能與氧乙塊氣焊相比，有很大改善。由于電焊條和電焊機(jī)不斷改進(jìn)，在常用低碳鋼和低合金

鋼的焊接結(jié)構(gòu)中,焊健的機(jī)械性能能有效地進(jìn)行控制，達(dá)到與母材等強(qiáng)的要求。對于焊縫缺陷，在淀范圍內(nèi)可通過提高操作水平、改進(jìn)工藝措施得

到克服.

3.易于分散應(yīng)力和控制變形

在所有的焊接結(jié)構(gòu)中，因受熱循環(huán)的作用，都存在著焊接殘余應(yīng)力和變形,外形復(fù)雜的焊健、長焊縫和大工件更為突出。采用手工電弧餌,可以

通過工藝調(diào)整，如跳焊、逆向分段焊、對稱焊等方法，來減少變形和改善應(yīng)力分布。

4.設(shè)備簡單，維護(hù)方便

無論是交流還是直流電焊機(jī)，焊工都容易掌握。一臺電焊機(jī)，一根導(dǎo)線，使用方便、簡單、可靠。不象自動焊、氧乙烘用設(shè)備那樣發(fā)雜、麻煩。

但是,工效低和焊接質(zhì)量不穩(wěn)定,這是手工電弧焊最大的缺點(diǎn)。克服工效低的途徑,除對平、直、長焊縫盡量采用自動焊外,要做到工藝上的合理化（如

對口型式、坡口角度、間隙大小、電流強(qiáng)弱、焊條粗細(xì)等）和推廣高效焊接法（如短弧焊、躺焊、重力焊等）。對于質(zhì)量不移定性，主要通過焊工培

訓(xùn)、焊工考試和嚴(yán)格貫徹規(guī)程來解決。還可采用先進(jìn)工藝方法,如手工氫弧焊打底技術(shù)等。

第二節(jié)手工電弧焊的基本要求

一、接頭型式

焊接接頭的基本類型有三種（詳細(xì)情況見附求四），即對接接頭、T型接頭和搭接接頭,如圖5-1所示。

1.對接接頭

對接接頭是焊接結(jié)構(gòu)中最常見的接頭型式。根據(jù)工件厚薄和承受載荷的情況,分開坡口和不開坡口兩種。厚度小又能進(jìn)行雙面焊的工件，可以

不開坡口，但要留有?定間隙，以利焊透。中等厚度和大厚度工件，以及那些只能單面焊的重要結(jié)構(gòu)，如管道、容器等都要開坂口，以保證焊透。常用

的坡口有V型、U型、雙V型、X型等，它們在接頭強(qiáng)度上沒有明顯差別，但在選用時要注意以下幾個問題：

(1)保證焊透方面根據(jù)操作時的視野、空間位置、焊條運(yùn)動角度和焊透條件,V型比U型、雙V型好;如果工件能夠翻轉(zhuǎn)，則型又比V型

好。

2)節(jié)省焊條方面在板厚相同的條件下，焊條的消耗量U型和雙V型比V型少;X型又比U型少。由于節(jié)省了焊條，焊接殘余應(yīng)力和變形也得

到改善。

5)加工條件方面V型和X型的幾何形狀簡單,可以用機(jī)械加工,也可以用火焰切割。U型和雙Y型必須進(jìn)行機(jī)械加工,要求較高。

2.T里接頭

T型接頭在鋼結(jié)構(gòu)中用得很多。?般不開坡口，其接頭大多只承受較小的剪切應(yīng)九或作為不受力的連接焊健,焊縫高度決定接頭強(qiáng)度,其最大

缺點(diǎn)足應(yīng)力集中。為了捉高T型接頭的承載能九特別是承受動載荷時，要求T型接頭岸，則應(yīng)在單面或雙面開成坡口，此時接頭成為對接型式。

3搭接接頭搭接接頭是變化較多的角焊縫，有單面的、雙面的、面的、側(cè)面的、斜面的和混合的。工件的奴小惇度就是焊縫最大高度，它的

特點(diǎn)是對口要求不嚴(yán),裝配方便,收縮量小,但應(yīng)力集中,疲勞強(qiáng)度低,適用于常溫除載鋼結(jié)構(gòu)和要求不高的低壓容器等。

選擇接頭型式的四條原則:

(1)按照設(shè)計(jì)要求選擇；

(2)設(shè)計(jì)上沒有提出具體要求的，則按載荷性質(zhì)選擇

(3)從焊接質(zhì)量和檢查需要出發(fā)進(jìn)行選擇

(4)從降低應(yīng)力和變形的角度進(jìn)行選擇。

二、焊接電源

焊接電源是控制焊接質(zhì)量的重要條件之一。對電焊機(jī)的技術(shù)要求，如陡降的外特性、良好的動特性、適當(dāng)?shù)目蛰d電壓、

小的短路電流等都是必須具備的。這里只討論與工藝有關(guān)的幾個問題。

1.電焊條藥皮類型與電焊機(jī)的關(guān)系

堿性焊條一般要選直流電焊機(jī),酸性焊條選交流電焊機(jī),兩種焊條交替使用時選直流電焊機(jī)。

2.電流調(diào)節(jié)

電流最大和最小值的調(diào)節(jié),一般電焊機(jī)均能滿足要求,但對中間范圍的調(diào)節(jié)精度往往滿足不了工藝上的需要，尤其

對遠(yuǎn)距離焊接的微調(diào),大部分電焊機(jī)沒有這種裝置因此,對于質(zhì)量要求較高的全位置焊縫,有必要改裝其微調(diào)裝置。

3.飛濺

電源引起飛濺的原因有兩個，一個是電焊機(jī)的動特不良；另一個是直流電焊機(jī)極性接法不正確過大，則不能使用。

焊工可以從工藝上進(jìn)行鑒別，當(dāng)焊鉗接正時（反接），聲音柔和，K濺則小;反之，電弧暴躁,熔池沸騰，￡濺大.

三、電焊條

焊接重要結(jié)構(gòu)的電焊條,要進(jìn)行嚴(yán)格選擇,除按質(zhì)量要求進(jìn)行必要的試驗(yàn)外,在工藝上應(yīng)注意下列問題。

1.氣孔敏感性要小

焊條按規(guī)定溫度干燥后,要進(jìn)行各種位置試焊。若出現(xiàn)嚴(yán)重氣孔,原因不是焊工技術(shù)水平所致,則該批焊條不能用于重要結(jié)

構(gòu)上。

2.適應(yīng)全位置焊接

只有藥皮的熔點(diǎn)、熔渣的凝固溫度和操作工藝的密切配合,才能形成內(nèi)部缺陷少,外形美觀的全位置焊縫。若熔點(diǎn)和凝固溫

度不恰當(dāng)，焊縫表面粗劣,氣孔成群出現(xiàn),則該批焊條不能用于重要結(jié)構(gòu)上,

3.焊條干燥處理

焊條容易受潮,受潮后，易生成氣孔,并影響電弧的穩(wěn)定。所以在使用前一定要按規(guī)定溫度進(jìn)行干燥處理,對堿性焊條尤為

重要。干燥好的焊條,一次用不完,可放入50ro0℃恒溫干燥箱中，供較長時間使用。恒溫干燥箱要有表計(jì)指示,并有專人管理。

四、焊工技術(shù)水平

焊工技術(shù)水平是決定手工電弧焊質(zhì)量最主要的因素。技術(shù)條件相同，焊工技術(shù)水平不同，焊接質(zhì)量會出現(xiàn)截然不同的結(jié)果。

甚至同?個焊工，在不同時間內(nèi)會焊出質(zhì)量不同的焊縫。因此,必須強(qiáng)調(diào)焊工的培訓(xùn)和考試工作。

1.培訓(xùn)I

在普及焊工理論知識的基礎(chǔ)上,著重提高焊工的操作技術(shù)，以達(dá)到技術(shù)穩(wěn)定,確保焊接質(zhì)量。

2考試

焊工的考試既可確定焊工能夠勝任的工作；又可使焊工了解存在的工藝缺陷和改進(jìn)方法。

第三節(jié)基本操作技術(shù)

一、引弧

產(chǎn)生電弧的方法很多，手工電弧焊是采用低電壓、大電流放電產(chǎn)生電弧。因此，電焊條必須瞬時接觸工件才能實(shí)現(xiàn)。工藝

上有兩種引弧方法,即摩擦法（線接觸法）和敲擊法（點(diǎn)接觸法）。

1.摩擦法

電焊條在坡口上滑動,成一條線。當(dāng)端部接觸時，發(fā)生短路,因接觸面很小,溫度急劇上升,在未熔化前,將焊條提起,即在空

氣中產(chǎn)生電弧。引弧后，使弧長保持在焊條直徑范圍以內(nèi)。此法易于掌握，但容易沾污坡口，影響焊接質(zhì)量，

2.敲擊法

將焊條與工件保持?定距離,然后垂直落下，使之輕輕敲擊工件,發(fā)生短路,再迅速將焊條提起,即產(chǎn)生電弧。引弧后操作方

法同上。此法比較方便，適用于各種位置焊接。

引弧對焊接質(zhì)量有?定影響,常常因?yàn)橐〔缓?，而造成始焊缺?在管子全位置焊接時更加明顯。所以,在引弧

時要做到以下幾點(diǎn)：

(1)工件坡口處無油污、銹斑，以免影響導(dǎo)電能力和使熔池產(chǎn)生氧化物,

(2)接觸時，焊條提起的時間要適當(dāng)。太快，氣體未電離，電弧可能熄滅;太慢,則焊條和工件粘合在一起，無法引燃電弧。

(3)焊條端頭要有裸露部分，以便引弧。若焊條出廠時,裸露不均勻，則在焊前用鏗刀加工少許。防止引弧時,敲擊過猛,藥皮

成塊脫落，引起電弧偏吹和引弧瞬間保護(hù)不良。

(4)引弧位置要適當(dāng)，開始引弧或因焊接中斷重新引弧，均應(yīng)注意引弧位置。一般離始焊點(diǎn)前10~20亳米處引弧，然后移至

始焊點(diǎn),待熔池熔透再繼續(xù)向前移動，以消除可能產(chǎn)生的引弧缺陷。

二、收弧

電弧中斷和焊接結(jié)束，都會產(chǎn)生熔坑，該處常出現(xiàn)疏松、裂紋、氣孔、夾渣等現(xiàn)象。為了克服熔坑缺陷,可采用

下列方法收弧。

1.轉(zhuǎn)移法

將電弧逐漸引向坡口的斜前方,同時慢慢抬高焊條，熔池逐漸縮小。凝固后，一般不出現(xiàn)缺陷。適用于換焊條或臨

時停弧。

2.疊堆法

在熔坑處采用斷續(xù)滅弧動作或橫擺點(diǎn)焊動作,使熔坑飽滿,然后將電弧拉向一側(cè)提起滅弧。

三、運(yùn)條

運(yùn)條是焊工技術(shù)水平的具體表現(xiàn)。焊縫質(zhì)量的好壞，外形的優(yōu)美，主要由運(yùn)條方法來決定。焊縫位置不同,工件厚

薄相也很懸殊，但運(yùn)條的基本手法不變，要求靈活掌握。

基本動作

電弧引燃后,焊條有三個運(yùn)動，即向熔池送進(jìn)、向前移動和向兩側(cè)擺與,因

為電弧的熱量熔化了焊條端部，電弧逐漸變長，有熄弧的傾向。要保

(a)

<6)

持繼續(xù)燃燒，勢必要將焊條向熔池送進(jìn)，直至?根焊條焊完為止。向

前移動和向兩側(cè)擺動的動作是緊密相聯(lián)的,變化較多，較難掌握。通

過兩者聯(lián)合動作，獲得焊縫一定的厚度、高度和寬度。圖5-2是焊條

向前移動不同速度的三種形態(tài):太慢,焊成寬而局部隆起的焊縫；

太快,焊成斷續(xù)細(xì)長的焊縫;速度適中時,則能焊成表面平整，焊波

細(xì)致而均勻的焊縫。

2運(yùn)條手法

為了控制熔池溫度，使焊縫具有一定寬度和高度,對兩側(cè)運(yùn)條采用多種手法,常用的有以下幾種：

(1)直線運(yùn)條法引弧后保持一定弧長,焊條一直向前移動。由于焊條基本上不橫向擺動，電弧比較穩(wěn)

定，熔深較大。在正常焊速下，焊波飽滿平整。此法多用于不開坡口的平焊、橫焊和多層多道焊。

(2)正鋸齒形運(yùn)條法將焊條作正鋸齒形擺動，到兩側(cè)時，稍停片刻，以防或邊。此法操作方便，對于平、立焊位置,對接和T

型接頭均可使用。圖5-3為開坡口對接平焊和T型接頭立焊的正鋸齒形運(yùn)條法示意圖。圖5-5為仰焊正鋸齒形運(yùn)條示意圖。

(3)斜鋸齒形運(yùn)條法

將焊條作斜向鋸齒形擺動，兩側(cè)的停留時間是下短上長(橫焊和T型接

頭平焊)，鐵水在重力的作用下，熔敷均稱。用于對接橫焊底層、T型平焊

接頭和斜焊外層等,如圖5-4所示。

(4)月牙形運(yùn)條法將

焊條沿焊接方向作月牙形擺動,其速度要根據(jù)焊縫的位置、坡口型式和

焊接電流的大小來決定,在兩側(cè)停留片刻,以保證邊緣充分熔化,防止咬邊,

適用于仰、立、平焊位置以及需要比較飽滿焊縫的地方，圖5-3對接平焊

和T型，如圖5-3和圖5-5所示。

(5)環(huán)形運(yùn)條法將焊條連續(xù)打圈，并不斷前移,控制鐵水卜流。適用

于平焊、仰焊、角焊縫和橫焊對接焊縫，如圖5-6所示。

四、接頭技術(shù)

接頭基本刑才右加用即用四塊土用白坨土冬國詛

焊接頭和?靠瘤和密集氣

孔。當(dāng)接頭處外形出現(xiàn)高低不平時，將引起應(yīng)力集中，故接頭技術(shù)是焊接工藝的重要?環(huán)。

1、相背接頭

兩條方向不同的焊縫,在起焊處相聯(lián)接的接頭,如圖5-7ao吊焊管子的環(huán)形焊縫多處于仰焊位置。鋼結(jié)構(gòu)的長焊縫為了

分散應(yīng)力、減少變形,也經(jīng)常采取中間向兩頭焊,屬于此類接頭。要求先焊的焊縫起頭處，削成緩坡,清理干凈后,再在斜坡上引

弧。先用長?。▔A性焊條不允許拉長電?。╊A(yù)熱，形成熔池后，壓低電弧,在交界處稍頂?下，即可上鐵水，并向前移動。若溫度不

夠高就上鐵水,會形成未焊透和氣孔。上鐵水后,停步不前,則又會出現(xiàn)塌諼或焊瘤,熔滴下淌。

2.相向接頭

兩條焊縫在結(jié)尾處相聯(lián)接的接頭，如圖5-7b。吊焊管

子的環(huán)形焊縫接頭多處于水平位置,聯(lián)接不好，極易形成根

部未焊透和焊瘤。對于焊縫1因處于平焊，焊波較低，一般

不再加工。建在于焊縫2能近平理時的運(yùn)條方法。當(dāng)間隙

正常時,采用連弧法,強(qiáng)規(guī)范，使焊縫1尾部溫度急升,此

時,對準(zhǔn)尾部壓低電弧，聽見“噗”的一聲，即可向前移動

焊條,并用疊堆法收弧。

3.分段退焊接頭

后焊的焊縫2尾部與先焊的焊縫1起焊處相聯(lián)接的接

頭,如圖5-7Co其特點(diǎn)是焊波方向相同，頭尾溫差較大。當(dāng)焊縫2