手工电弧焊

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1、手工电弧焊1.1 焊接的基本原理 电弧焊是利用在两极之间的气体介质中产生持久而强烈的放电现象,产生高温 使焊件熔接在一起.其主要特点是,电弧是熔化金属的热源,而电弧的能量来自 电源.手工电弧焊(简称手弧焊),是利用手工操纵焊条进行电弧焊的方法.操作中焊条 和焊件分别作为两个电极,利用焊条和焊件之间产生的电弧热量来熔化焊件金 属,冷却后形成焊缝.1.1.1 焊接电弧的引燃 手工电弧焊开始,焊机开动,虽有空载电压作用在焊条和焊件 (或称两极)上,但 这时电极之间的气体仍保持为原子状态 ,还没有产生电弧 ,面电弧只有经过引 燃过程后才能产生.当气体原子或分子获得足够能量时 ,便可释放电子,形成正 离

2、子和负离子.这些正负离子及电子组成的带电质子,在气体中达到一定浓度 以后,就使气体变成导电体.引燃电弧的重要条件之一就是使电极之间的气体导电 .引燃电弧时 ,焊条未端 碰触被焊件,焊接回路短路,强大的短路电流流过短路处,将产生很多的热量,焊 条末端与焊件的接触处迅速熔化甚至蒸发 .在提起焊条瞬间 ,短路电流通过金 属的细颈,这时电流密度迅速增大,它的温度突然升高.当焊条与焊件迅速分开 以后,在两极间的气体间隙中,充满了容易导电的金属蒸气.在焊条与焊件分开 的同时,很高的电压作用在两电极之间 ,使阴极向外发射电子,因为气体里有金 属蒸气和药皮蒸气,气体开始导电,电弧便引燃了.电弧引燃以后,气体的

3、带电质 点迅速增加,它的浓度达到平衡.阴极的连续电子发射,气体的不断电离,就能使 电弧持久而稳定地燃烧.1.1.2 焊接电弧的构成 焊接电弧由阴极区阳极区和弧柱区三部分组成. 电弧紧靠阴极表面的区域称为阴极区 ,紧靠阳极表面的区域称为阳极区 .由于 正离子的质量要比电子质量大得多 ,因此在同一电场的作用下 ,电子离开阴极 而跑向阳极的速度要比正离子离开阳极而跑向阴极的速度大得多 .这样,在阴 极区便剩有较多的正离子,造成阴极区电压降.同理,在阳极区便有较多的电子 造成阳极区电压降.阴极区的电场强度较大,电弧里的正离子轰击阴极表面,把 它们的电场能量转变为热能,在阴极表面形成白亮的辉点,叫做阴极

4、辉点.阴极 辉点的最高温度可以达到阴极材料的沸点 .同样原因 ,负离子和电子轰击阳极 表面,形成阳极辉点.用直流电源焊接,被焊工件可以接到焊机输出端的正极或 负极,前者称为焊接的正极性或正接 ,后者称为焊接的反极性或反接.正接的阳 极辉点都落在被焊工件上 ,反接的阴极辉点都落在被焊工件上 .熔深主要是在 辉点处加热形成的,如果阴极和阳极是同样的材料 ,由于阳极辉点的温度高于 阴极辉点的温度,所以正接比反接产生的熔深大.位于阴极区和阳极区中间部分的电弧叫弧柱.弧柱长度随两个电极之间的距离 而变化,但因为阴极区和阳极区厚度很小 ,通常便用弧柱的长度来代表电弧的 长度.弧柱的温度由于不受电极材料沸点

5、的限制,因此弧柱温度通常高于阴极辉点和 阳极辉点的温度,可达达5000-8000C.般情况下,焊接电流越大,弧柱中电离 程度也越大,弧柱温度也越高.焊接电弧的能量是由焊接电源(弧焊发电机或弧焊变压器)供给的.这些能量消 耗于阴极发射电子,气体分子吸热以后分解为原子 ,原子电离并激励带电质子 的运动.这些消耗的能量又通过电弧各个区域的带电质点碰撞相应电极 异性 带电质点的复合吸热化学反应受激励的原子回复到稳定的状态等途径 ,以热 能和辐射能等形式释放出来.实质上,电弧燃烧是能量转换的过程,焊接电弧所 产生的能量能用于焊接.1.1.3 焊接电弧的静特性当一定的电极材料 气体介质和一定长度的电弧稳定

6、燃烧时 ,电弧电压和电流 的关系称为电弧的静特性,也称伏-安特性.典型的电弧静特性曲线如图静特性曲线的 ab 段是焊接电流较小的范围,当电流密度增大时,阴极辉点的面 积增大,阴极发射电子能量增强,电极之间的气体更多地电离,同时弧柱的横截 面也扩大.弧柱电阻减小的倍数大于焊接电流增加的倍数 .结果,随着焊接电流 的增加,电弧电压降低.在静特性曲线的 bc 段,随着电极电流密度的增加,阴极发射的电子阴极辉点的 面积电极之间气体电离和弧柱截面积有所增加 ,弧柱的电阻也有所减小.但弧 柱减小的倍数等于焊接电流增大的倍数 ,所以电压大小不变 ,得出接近水平线 段.在静特性曲线的 cd 段,大电流密谋继续

7、增加,阴极辉点布满电极端面,弧柱横截 面积和单位体积内气体带电质点数量增加很少,强大的焊接电流是在高的弧柱 电压条件下产生的 ,所以电弧电压随着焊接电流的增加而提高 ,从而得出静特 性曲线的上升线段.手弧焊时,由于使用电流受到限制(通常不大于500A),般使用静特性曲线的ab 段末端部分和 bc 端全部,而无需使用 cd 段.1.1.4 焊接时的熔滴过渡 手弧焊时,熔化的焊条或焊丝金属以颗粒形式进入熔化的过程称为熔滴过程 . 熔滴过渡的形式影响到飞溅的严重程度 焊缝形状是否产生焊接缺陷和电弧 是否稳定燃烧等方面,从而对焊接质量产生很大的影响.1 参与熔滴过渡的力 熔滴是否过渡和过渡的形式取决于

8、以下几种力的综合作用.1) 表面张力 表面张力是由物体内部的原子或分子吸引表面的原子或分子所五项形成的.对 于一定体积的液体,在不受外力作用的条件下 ,液体自发地保持最小的表面面 积,就是表面张力的一种表现.焊接过程中,如果焊丝或焊条末端接触熔池,焊条 或焊丝的熔融金属便会合并到熔池中去 ,当达到一定的液态金属时 ,保持最小 表面面积.这时,表面张力有利于熔滴过渡.2) 熔滴重力熔滴重力在平焊时有利于过渡 ,在仰焊时妨碍过渡 ,其它位置焊接时使熔滴落 入熔池发生困难.3) 电磁收缩力 从电工知识可知,两根平行的载流导线通过同向电流时 ,这两根导线在磁场的 作用下会相互靠拢,这种作用力叫做电磁收

9、缩力.焊接时,可以把焊丝和它的末 端的熔滴看成是许多细的通过同向电流的载流导线.最初的电磁收缩力垂直于 焊丝纵轴线 ,使焊丝末端的熔融金属产生细颈 ,这种收缩力与焊接电流值的平 方成正比.当形成细颈后,电力线不再平行于焊丝纵轴线 ,因为磁场作用力垂直 于电力线,使电磁收缩力具有水平力和垂直力 ,既掐断细颈 ,以把熔滴推离焊丝 末端.焊接时,一般焊条所通过的电流密度比较大,电磁收缩力也就比较大,相比之下, 重力所起的作用很小.液体熔滴主要是在电磁收缩力的作用下 ,以较小的熔滴 向熔池过渡,而且方向性较强,不论是平焊或仰焊,熔滴金属在电磁收缩力的作 用下,总是沿着电弧轴线向熔池过渡.4) 极点压力

10、 电弧焊时,由于电场的作用,正离子要加速跑向阴极,电子和负离子要加速跑向 阳极,这些带电微粒撞击在两极的辉点上,便产生机械压力,称为极点压力,是一 种阻碍熔滴过渡的力.在直流正接时,阻碍熔滴过渡的是正离子压力 ;直流反接 时,阻碍熔滴过渡的力是电子的压力 .由于正离子比电子质量大,因此正离子流 的压力比电子流的压力大 ,在直流反接时容易产生细颗粒过渡 ,而直流正接时 则不易做到.5) 气体吹力电弧焊时 ,焊条药皮的熔化稍微落后于焊芯的熔化 ,在药皮的末端形成一小段 尚末熔化的喇叭形套管.套管内有大量的造气剂分解产生的气体以及焊芯中碳 元素氧化生成的CO气体,这些气体加热到高温时,体积急剧膨胀,

11、并顺着未熔化 套管方向把熔滴吹到熔池中去 .不论焊缝的空间位置如何 ,这种吹力都将有利 于熔滴过渡.2 熔滴过渡的形式 金属熔滴向熔池过渡分为短路过渡粗滴过渡和喷射过渡这三种形式.1) 短路过渡 它的特征是熔滴在焊条末端长大后与熔池接触 ,形成短路,电弧熄灭,熔滴进入 熔池,随后又重复上述过程.短路过渡在小电流低电压情况下发生,易达到稳定 的金属熔滴过渡和稳定的焊接过程,适合于焊接薄板或堆焊.2) 粗滴过渡它的特征是当电弧电压比较高时 ,焊条端部的熔滴长大后不会接触熔池 ,焊接 电路未短路,熔滴以较大颗粒进入熔池.增大电流密度会使熔滴变细 ,过渡频率 增加.由于焊接过程中电弧电压与焊接电流波动

12、较小 ,焊缝的横截面成扁豆状 , 焊丝末端圆秃.手弧焊时多为粗滴过渡.3) 喷射过渡 它的特征是焊丝较细,电流密度不断增大,焊丝产生电阻热很大,当电流密度增 大到某一临界值时,熔滴突然变得很细,过渡频率和过渡速度也突然增大 ,产生 了喷射过渡.由于焊接过程中电流和电弧电压波动更小 ,因此焊接过程稳定 ,飞 溅小,熔深大,焊缝成形美观,焊缝横截面成菌状.这种过渡多用于细丝直流反接 惰性气体保护焊.1.1.5 焊接熔池与冶金特点手弧焊时,焊件和焊条在电弧热量的作用下 ,不断熔化,焊件上形成液体金属的 小池称为熔池.熔池和熔滴周围充满着大量的气体,同时有熔渣覆盖.这些气体 熔渣与液体金属不断地进行着

13、一系列复杂的物理 化学反应,这种在高温时发 生在熔滴过渡和熔池的焊接区内的各种物质相互作用的过程 ,称为焊接冶金 . 冶金反应的结果显著地影响着焊接质量.其冶金特点有以下几个方面.1 电弧温度高手弧焊碳钢材料时,随着焊接工艺参数不同,熔滴平均温度在1800-2400C,且不均匀;熔滴过渡时,穿过温度高达4500-7800C的弧柱区,极高温度能使液体 金属强烈地蒸发,使气体分子(N2H2O2等)分解.分解后的气体原子或离子很容 易溶解到液体金属中去 ,这就增加了金属凝固后产生气孔的可能性 .而熔池也被液态金属所包围,两者温差很大,又使焊接结构常常产生内应力,以致引起变 形或产生裂纹.2 熔池体积

14、小,熔池金属不断更新手弧焊时,熔池体积平均只有有2-10cm3,同时,加热及冷却速度很快,从局部金 属开始熔化并形成熔池到结晶完毕的整个过程 ,一般只有几秒种时间,而温度 又在不断变化,因此整个冶金反应过程达不到平衡 .化学成分在很小的金属体 积内有较大的不均匀性,易形成偏析.随着焊接熔池的不断移动,新的铁水和熔 渣加入到熔池中参加冶金反应,增加了冶金反应的难度.3 熔滴金属与气体熔渣接触面积大 虽然熔滴尺寸很小,但熔滴比表面积极大,约比炼钢时大 1000 倍.比表面积大可以加速冶金反应的进行,但同时气体侵入液体金属的机会也增多 ,因而使焊缝金属发生氧化氮化以及产生气孔的可能性增大.1.1.6

15、 焊缝的形成和结晶1 焊缝的形成 金属熔滴从焊条末端向熔池过渡途中,一部分变为金属蒸气或被氧化形成烟尘, 一部分飞溅出熔池外,而大部分则落入熔池.随着电弧的移动,熔池金属不断冷 却而形成焊缝.熔池的几何尺寸与焊接工艺参数母材性质坡口的形状和大小 等有关;焊接电流增大,则熔深增加;提高电弧电压,则可增大熔宽;而熔池长度则 与电弧功率及焊接速度有关.2 焊缝金属的两次结晶过程 焊缝金属的组织是在第一次结晶之后金属继续冷却到相变温度以下,经过二次 结晶的实际组织.第一次结晶是从液体变成固体的结晶过程 .焊接时,液体金属 的温度降低到熔点时,原子间的活动能力逐渐减小,原子间吸引力逐渐增强,当 达到凝固

16、温度时,液体金属原子中,开始有一些原子有规则的排列 ,形成微小晶 体-晶核.然后,这些晶核就依靠吸附周围液体中的原子进行生长,称为长大.第二次结晶是当焊缝金属温度降低至相变温度时发生的组织转变.由于焊缝金 属由填充金属及母材金属共同组成 ,而且二者在焊缝中的比例又与坡口形式 焊缝成形工艺有关,因此,在对焊缝的二次组织要具体分析.1.1.7 熔化金属与气体的相互作用1 气体的来源焊接熔池周围充满了大量的气体,其主要成分有H2O2N2COCO2水蒸气和金属蒸气等,它们的来源有1)热源周围的气体介质(如空气);2)焊条药皮内的水分;3)母材金属和焊条金属由于冶炼过程而残留的气体;4)焊件表面存在的各

17、种杂质(如油漆锈),焊接时会产生大量的气体;5)在电弧的高温下,金属和药皮发生强烈的蒸发现象,放出气体. 由此可见,焊接过程中,气体的数量种类是相当多的,并且随焊接方法焊条种类 及焊接工艺参数的不同而不同 .这些气体残留在熔池中,对焊缝质量均有不同 的影响 .2 熔化金属与气体的相互作用1)金属的氧化及其影响 手弧焊钢铁时,由于电弧高温,氧由分子状态分解为原子状态 ,并能使铁激烈氧 化生成氧化铁,还会使其它元素氧化生成氧化锰氧化硅等.其中氧化铁能溶于 钢液中,又使钢中其它元素进一步氧化,生成一氧化碳和二氧化碳气体. 由于氧化的结果,使焊缝中有益元素大量烧损 ,氧化的产物在焊缝中无论是以 夹杂物

18、的形式存在,还是以固熔的形式存在 ,都对金属的力学性能有不良的影 响,使金属的强度极限屈服极限冲击韧性和硬度都有显著的降低.此外,还使钢 的耐腐蚀性降低.钢中存在过量的氧,加热时晶粒有长大的趋势.以上事实表明,氧在焊缝中的害处很多,为了得到可靠的焊接质量,焊前清除焊 件边缘和坡口表面的铁锈,合理使用焊条是每个焊接工作者必不可少的工作.2) 金属的氮化及其影响焊接区周围的空气是氮的主要来源 ,氮在焊接电弧高温中分解 ,在电弧空间与 氧发生反应,生成氧化物(NO2),并且吸附在金属熔滴表面,或溶入熔滴中,NO2由 固体中析出,分解为原子态的氧和氮.原子氮可以与铁生成氮化物(Fe2N),夹杂 于金属

19、之中,使钢的硬度增加,塑性下降.高温时,液体金属可以熔解大量的氮,而 在熔池开始凝固时,氮从金属中析出并形成气泡.这些气泡要向外逸出 ,当熔池 金属的结晶速度大于气泡的逸出速度时,气泡残留在焊缝中而形成气孔. 由上述可知,氮对金属的力学性能影响很大 ,随着含氮量增加,强度极限和屈服 极限上升,延伸率和断面收缩率下降 .焊接时必须设法使焊接熔池里含氮量减 少,但是脱氮并不很容易,最好的办法是加强保护,如使用优质焊条采用短弧焊 接把焊接区和空气有效地隔离等.3) 氢对焊缝金属的影响 焊接区的氢主要来自药皮中的水分和有机物 焊件表面的结晶水,以及油脂油 漆等.焊接时,高温下氢激烈分解成氢原子,并以原

20、子状态溶解于金属中 .氢在钢中的 溶解度与温度以及铁的同素异晶体有关 ,还与氢的压力有关 .在冷却时,焊缝中 的氢的熔解度急剧下降,而形成分子氢,它不溶解于金属,当冷却速度较快而来 不及逸出时,就会形成气孔.焊接碳钢和低合金钢时 ,大量的氢溶入熔池 ,如果焊件承受较大的拉应力而断 裂,那么断裂面上就会出现光亮圆形的白点 ,这是氢使钢材白璧发生氢脆,其原 因是由于焊缝塑性和韧性明显降低的结果.焊接合金钢时 ,氢是产生延迟裂纹的一个重要原因 .延迟裂纹是当焊缝冷却至200C以下时,相隔一段时间(甚至几个月),在焊缝与母材的交界处产生的一种 冷裂纹.由以上所知,防止氢危害的主要措施是焊前清除焊件表面

21、 坡口的油和锈,烘干 焊条,对重要焊件焊前进行加热保温,作去氢处理,选用低氢焊条和直流反接等.1.1.8 熔渣的作用 手弧焊时,由于使用厚药皮焊条,焊缝能获得较高的质量,熔渣起到主要作用.1 机械保护作用焊接时,熔渣总是覆盖在熔滴和熔池金属表面 ,从而使熔化金属与周围空气隔 绝,并使焊缝金属的结晶处于缓慢冷却的条件下 ,这样不仅隔绝了气体侵入焊 缝,同时还改善了焊缝的结晶和形成.2 稳定电弧作用在焊条药皮中加入稳弧剂 ,用来提高电弧燃烧的稳定性 .一般稳弧剂多采用碱 金属或碱土金属(钾钠钙)的化合物石灰石碳酸钠水玻璃花岗石长石等.3 脱氧作用焊缝金属的脱氧是将脱氧剂加在焊条药皮中 ,焊接时脱氧

22、剂熔化在熔渣里 ,通 过溶渣和熔化金属进行一系列的脱氧冶金反应 ,从而实现焊缝金属的脱氧 .目前常用的脱氧剂有MnSiTiAl等.4 脱硫作用硫是钢中有害杂质之一,在钢材和焊芯中都要加以限制 .但在焊条药皮中的某 些物质常含有硫,硫在钢中以FeS和MnS形式存在.FeS可溶解于液体铁中,当 熔池结晶时,FeS因溶解度降低而析出,并与a -FeFeO在晶界形成塑性很低的 低熔点共晶,当焊缝冷却收缩时,作用在焊缝上的应力将引起热裂纹.MnS在液 体铁中溶解度极小,所以容易排除入渣,对钢的力学性能影响不大. 目前常用冶金方法脱硫,所用脱硫剂是 Mn.5 掺合金 其目的首先是补偿焊接过程中由于蒸发氧化

23、等原因所造成的合金元素的损失; 其次是改善焊缝金属的组织和工艺性能,消除工艺缺陷.手弧焊时,向焊缝金属掺合金的方式有两种 :一是通过焊芯(利用合金钢焊芯); 二是通过焊条药皮(将合金加在药皮里).两种方式可同时采用.采用合金焊芯,外面涂以碱性熔渣的药皮,效果和可靠性都比较好. 通过焊条药皮来实现掺合金方式 ,在生产上应用很广泛 .通常采用低碳钢或低 合金钢焊芯,然后在焊条药皮中加入合金剂 ,如锰铁硅铁铬铁镍铁等,从而达 到焊缝金属合金化的目的.1.1.9 焊接接头的组织 焊缝附近的金属,从室温加热,迅速使金属熔化,然后再逐渐冷却下来.由于母材 金属离焊缝金属的距离不同 ,各点被加热的温度也有所

24、差别 ,金属内部组织发 生变化形成一段热影响区.焊接低碳钢时,热影响区可分为六个区段,即不完全熔化区过热区正火区不完 全重结晶区再结晶区蓝脆区.各段组织分布特征如下表所示.热影响区温度。C特征不完全熔化区-1545焊缝金属到母材过度部分区域很小,由固相和液相混合组成,此段 易产生溶合线裂纹过热区AC3+200-400晶粒急剧长大,有时脱碳,快冷易产生魏氏组织冲击值下降,是接 头中最危险区正火区AC3+100-200由于重结晶作用,晶粒细化,力学性能好不完全重结晶区ac,-ac3组织变化不完全,晶粒大小不均,力学性能较差再结晶区ACQ00如焊前有塑性变形或有晶格扭曲存在,此段可再结晶,其它无变化

25、蓝脆区500-200组织与母材相同,由于扩散或沉淀硬化,韧性下降1.2 主要焊接设备1.2.1 对手弧焊设备的要求 根据电弧燃烧的规律和焊接工艺的需要,对手弧焊机提出下列要求:1 具有适当的空载电压就是在焊接前测的焊机两个输出端的电压 .空载电压越高 ,越容易引燃电弧和 维持电弧的稳定燃烧,但是过高的电压不利于焊工的安全 .所以一般将焊机的 空载电压限制在90V以下.2 具有陡降的外特性这是对手弧焊机重要的要求 ,它不但能保证电弧稳定燃烧 ,而且能保证短路时 不会因产生过大电流而将电焊机烧毁.一般电焊机的短路电流不超过焊接电流 的 1.5 倍.3 具有良好的动特性在焊接过程中,经常会发生焊接回

26、路的短路情况.焊机的端电压,以短路时的零值恢复到工作值(引弧电压)的时间间隔不应过长,一般不大于0.05s.使用动特 性良好的电焊机焊接,容易引弧,且焊接过程中电弧长度变化时也不容易熄弧 , 飞溅也少.施焊者明显感到焊接过程很平静 ,电弧很柔软.使用动特性不好的电 焊机焊接,情况恰恰相反.4 具有良好的调节电流特性焊接前,一般根据焊件的材料厚度施焊位置和焊接方法来确定焊接电流.从使 用角度,要求调节电流的范围越宽越好,并且能够灵活均匀地调节,以保证焊接 的质量.5 焊机结构简单使用可靠 耗能少 维护方便焊机的各部分连接牢靠 ,没有大的振动和噪声,能在焊机温升允许的条件下连 续工作.同时,还应保

27、证使用安全,不致引起触电事故.1.2.2 选择手弧焊机的方法目前使用的手弧焊机按照输出的电流性质不同,可分为直流焊机和交流焊机两大类;按照结构不同,又可分为弧焊变压器弧焊发电机和弧焊整流器三种类型项目弧焊变压器弧焊发电机弧焊整流器焊接电流种类交流直流直流电弧稳定性较差好好极性可换性无有有磁偏吹很小较大较大构造与维护简单复杂较简单噪音小大小供电一般为单相三相一般为三相功率因素低高较咼空载损耗小较大较小成本较低高较咼重量轻较重较轻适用范围一般焊接结构一般或重要焊接结构一般或重要焊接结构代表型号BX-500BX3-300BX2-1000BXl-330BX6-120-1AX-320AX1-500AX1

28、-165AX7-400AX4-300ZXG-300AXG-400AXG7-300-1ZXG1-250ZPG6-10001.3 焊接工艺1.3.1 焊接热循环与焊接工艺的关系 所谓焊接热循环是指在焊接热源作用下,焊件上某点的温度随时间变化的过程. 在这个过程中 ,焊件的焊缝处和热影响区受到加热和冷却的作用 ,由于焊接热 源的热量集中且不断地移动 ,焊缝和热影响区被加热和冷却的过程并不均匀 . 由于焊接时的局部加热会在焊件上产生不均匀的温度场,使材料产生不均匀的 膨胀,处于高温区域的材料在加热过程中的膨胀量大 ,但受到周围温度较低 膨 胀量较小的材料的限制而不能自由地进行膨胀 ,于是在焊件中出现内

29、应力 ,使 高温区的材料受到挤压,产生局部压缩变形.在冷却过程中,经受压缩塑性变形 的材料,由于不能自由地收缩而受到拉伸 ,于是在焊件中又出现一个与焊接加 热的方向大致相反的内应力场.另一方面,焊接时,各部位不同的加热速度加热 温度及冷却速度将决定热影响区的组织和性能 ,因此,在一定的焊接工艺参数 条件下,热循环曲线具有一定的形状.在不能获得满意的焊接性能时,就要通过 改变或调节热循环曲线的形状来保证焊接接头性能.具体方法是选择好焊接工 艺参数.1 改变线能量 改变线能量即改变单位长度内输入到材料中的热量.线能量把焊接过程中的焊 接电流电弧电压和焊接速度三个参数密切联系在一起 .当焊接电流增大

30、或焊 接速度减慢而使线能量增大时,过热区的晶粒粗大,韧性降低 ;当焊接电流减小 或冷却速度增大时,硬度强度提高,但韧性也会降低.2 改变材料的初始温度如采取预热,可以减小温差和减慢冷却速度 ,从而减小焊接应力.焊接是否需要 预热,主要根据钢材的化学成分厚度和结构刚度等方面来考虑 .而预热温度的 选择则主要是根据钢材的化学成分.3 焊后加热 ( 缓冷 ) 或改变焊接层数 焊后加热主要是指焊后进行退火处理.焊件是否需要热处理主要考虑焊件的化 学成分厚度结构刚度和使用条件等方面的情况 .消除应力退火分整理体退火 和局部退火两种.1.3.2 金属焊接性与焊接工艺的关系金属的焊接性(习惯称为可焊性)主要

31、指在一定焊接工艺条件下,获得优质接头 的难易程度.它包括两个方面的内容,一是接合性能,即在一定焊接工艺条件下, 一定金属形成焊接缺陷的敏感性,通常把在焊接时形成裂纹的倾向及焊接接头 性能变坏的情况作为评定材料焊接性的主要指标 ;二是使用性能 ,即在一定焊 接工艺条件下 ,一定金属的焊接接头对使用要求的适用性 ,包括焊接接头的力 学性能和其它特殊性能(如耐热耐蚀耐低温抗疲劳抗时效等).焊接热影响区的淬硬和冷裂倾向与钢材的化学成分有直接关系,因此钢材的化 学成分可以用来粗略地评价它的热影响区淬硬和冷裂倾向 ;又因为碳是各种 合金元素对钢材淬硬和冷裂影响都最明显的元素,所以把各种合金元素对淬硬 冷裂

32、影响都折合成碳的影响.所谓碳当量法就是把各种合金元素(包括碳)的含 量按其作用换算成碳的相当含量 .例如,钢材中每增加含锰量 0.6%即相当于增 加含碳量0.1%的效果,则锰含量以1/6计入碳当量(CE).E根据经验,当Ce0.6%时,淬硬倾向强,属于较难焊的钢材,需要采取较高的预热温E度和严格的工艺措施. 低碳钢焊接性能良好,焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施 .只有在个别情 况下,如母材成分不合格(硫磷含量过高)施焊环境温度过低焊件刚性过大等, 才有可能出现裂纹,这时才需要采取预热措施,一般预热温度为150C左右.焊后 一般不进行热处理,只有在焊件结构刚性较大的情况下 ,如低碳钢管壁厚大于

33、 36mm时.焊后才进行热处理,一般选用600-650C退火.焊接时可根据焊件材料 情况来选用酸性焊条或碱性焊条.中碳钢的含量增多,塑性变差,淬火倾向增大.焊接时的困难在于既要保证焊缝 与母材的强度,又要防止气孔和裂纹的产生 ,因此预热是焊接中碳钢的主要焊 接工艺措施.预热有利于减低热影响区最高硬度 ,并能改善塑性 .预热温度不仅 决定于母材的含碳量,而且还受到焊件大小厚度焊条类型等多种因素的影响, 一般预热温度为100-250C.焊后还应缓冷和热处理,最好用石棉包好,让其缓慢 冷却,有时冷到150-200C时,还要进行均匀加热,使整理个接头均匀缓冷.焊后 热处理则要根据焊件含碳量焊件结构及用

34、途等来决定,可采用450-650C退火, 以消除焊接残余应力.普通低碳钢是在碳钢的基础上加入少量的合金元素以改善某些性能的钢材.焊 接时容易在热影响区产生较大的淬硬倾向 ;常在焊缝金属和热影响区产生冷 裂纹 ;也会在结晶过程中沿晶界开裂,形成热裂纹.为此,在选择焊接材料时,为 了达到焊缝与母材等强度,应选用碱性焊条 ;在多数情况下,普通低碳钢不需要 进行焊后热处理,只有对于强度等级大于500Mpa且有裂纹倾向的普通低碳钢, 要求焊后及时进行回火处理 ;对于厚壁受压容器,由于存在着多向焊接残余应 力,促使容器在较低温度下产生低应力脆性破坏 ,焊后应作消除应力的回火处 理,其焊后热处理温度为 60

35、0-650C .奥氏体不锈钢的可焊性良好,焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施 .但是,焊 条选择不当或焊接工艺不正确时,会产生晶间腐蚀,这是由于在450C温度范围 内,晶粒边界形成贫铬层(铬含量低于 12.5%)而造成的 ;当含有较多的能够形成 低熔点共晶体的合金元素和杂质时 ,由于冷却后焊缝收缩应力大 ,容易产生热 裂纹.因此焊接时应选用较小的线能量,焊接电流要小,一般比低碳钢小 20%,同 时选用超低碳不锈钢焊条 .焊后一般不进行热处理,但为了提高材料的抗晶间 腐蚀能力,可用稳定化退火和固溶处理.金属材料牌号可焊性特点等概略指标()级合金元素总含量含碳量Q235AQ235B08101525

36、ZG2515Mn16Mn16MnCu16Mn+Re15MnV良 好1以上0.25以下在任何普通生产条件下,都能焊 接,没有工艺限制,对于焊接前 后的热处理及焊接工艺参数没 有特殊要求,焊接后的变形易矫 正,厚度大于20mm结构刚度很 大车间温度低于-5C时要预热. 低合金钢需预热及焊后热处 理.1Cr18Ni91Cr18Ni9Ti 需预 热,焊后才能保证腐蚀性能15MnTi09Mn209Mn2Si10Mn220Mn15Cr20Cr15CrMn15MnV(R)0Cr131Cr18Ni91Cr18Ni9Ti2Cr18Ni9 0Cr17Ti0Cr18Ni100Cr18Ni9Ti 0Cr17Ni13M

37、o21-30.20以下Ti1Cr18Ni10Ti1Cr17Ni13Mo2Ti0Cr17Ni13Mo3Ti1Cr17Ni13Mo3Ti3以上0.18以下Q235C3035ZG35般1以下0.25-0.35形成冷裂倾向小,运用适当的焊 接工乙参数可以得到满意的焊 接性能.在复杂焊接情况和交叉 结构厚板焊接必须预热30Mn18MnSi20CrV20CrMo30Cr20CrMnSi20CrMoA12CrMoA22CrMnMoCr11MoV1Cr1312CrMo14MnMoVB1-30.20-0.30Cr25Ti15CrMo12Cr1MoV3以上0.18-0.25Q255304045较 差1以下0.35

38、-0.45在通常情况下,有形成裂纹的倾 向,焊前应预热,焊后应热处理. 只有合适的焊接工艺参数可获 得较好的焊接性能40Mn35Mn240Mn220Cr40Cr35SiMn30CrMnSi30Mn235CrMoA25Cr2MoVA1-30.30-0.4030CrMnSiA2Cr13Cr61SiMoCr18Si23以上0.28-0.38Q2755055606585不 好1以下0.45以上很容易形成裂纹.但在米用预热 和焊后热处理的条件下,这些钢 号也可焊接50Mn60Mn65Mn45Mn250Mn250Cr30CrMo40CrSi35CrMoV35CrMoAlA35SiMnA35CrMoVA30

39、Cr2MoVA3Cr131-30,40以上4Cr134Cr9Si260Si2CrA50CrA30W4Cr2VA3以上0.38以上1.3.3 焊条 涂有药皮供手弧焊用的熔化电极称为电焊条 ,简称焊条.在手弧焊过程中 ,焊条 不仅作为电极用来传导焊接电流 ,维持电弧的稳定燃烧,对熔池起保护作用,同 时又作为填充金属直接过渡到熔池 ,与熔池基本金属熔合 ,并进行一系列冶金 反应后,冷却凝固形成焊缝金属.焊条由焊条芯(简称焊芯)和药皮组成.在焊条前端,药皮有 45 左右的倒角,这是 为了将焊芯金属露出,便于引弧.在尾部有一段焊芯,约占焊条总长的 1/16,以便 于焊钳夹持和导电.焊条直径是指焊芯直径,

40、一般焊条直径分 1.62.02.53.24.05.06.0mm等规格.焊条直径及焊芯材料的不同决定了焊条能 允许通过的电流密度也不同,因此对不同的焊条,在长度上必须作一定的限制.焊芯是专门炼制的优质钢丝,其成分特点是含碳量含硫量和含磷量很低.根据 国家标准,焊接用钢丝可分为碳素结构钢 合金结构钢和不锈钢三类.牌号前用 焊字注明,以示焊接用钢丝,它的代号就是H,即汉语拼音的第一个字母.其后的 牌号表示法与钢号表示方法一样.末尾注有高(字母用 A 表示)标记的是高级优 质的钢,含硫磷量较低 ;末尾注有特(字母用 E 表示)标记的是特级钢材,其含硫 磷量更低.焊接用钢丝的牌号代号及其化学成分见GB1

41、300规定.焊芯表面的涂层称为药皮,焊条药皮在焊接过程中有稳定电弧 保护熔滴和熔 池脱氧掺合金等作用.焊条牌号可分为10 类.序 号焊条类别代号拼音汉字1结构钢焊条J结2钼和铬钼耐热钢焊条R执八、3不锈钢焊条G/A铬奥4堆焊焊条D堆5低温钢焊条W温6铸铁焊条Z铸7镍及镍合金焊条Ni镍8铜及铜合金焊条T铜9铝及铝合金焊条L铝10特殊用途焊条TS特选择焊条的基本要点选用依据选用要点焊接材料 的力学性 能和化学 成分要求1)对于普通结构钢,通常要求焊缝金属与母材冋强度,应选用抗拉强度等于或稍高于母材的焊条;2)对于合金结构钢,通常要求焊缝金属的主要合金成分与母材金属相同或相近;3)在被焊结构刚性大接

42、头应力高焊缝容易产生裂纹的不利情况下,可以考虑选用比母材强度低 一级的焊条;4)当母材中碳及硫磷等元素含量偏高时,焊缝容易产生裂纹,应选用抗裂性能好的低氢焊条.焊件的使 用性能和 工作条件 要求1)承受动载荷和冲击载荷的焊件,除满足强度要求外,还要保证焊缝金属具有较高的冲击韧性和 塑性,应选用塑性和韧性指标较咼的低氢焊条;2)接触腐蚀介质的焊件,应根据介质的性质及腐蚀特征,选用相应的不锈钢类焊条或其它耐腐蚀 焊条;3)在高温或低温条件下工作的焊件,应选用相应的耐热钢或低温钢焊条.焊件的结 构特点和 受力状态1) 对结构形状复杂,刚性大及大厚度焊件,由于焊接过程中产生很大的应力,容易使焊缝产生裂

43、纹, 应选用抗裂性能好的低氢焊条;2) 对焊接部位难以清理干净的焊件,应选用氧化性能强,对铁锈氧化皮油污不敏感的酸性焊条;3) 对受条件限制不能翻焊的焊件,有些焊缝牌非平焊位置,应选用全位置焊接的焊条.施工条件 及设备1) 在没有直流电源,而焊接结构又要求必须使用低氢焊条的场合,应选用交直流两用低氢焊条;2) 在狭小或通风条件差的场合,选用酸性焊条或低尘焊条.操作工艺 性能在满足产品性能要求的条件下,尽量选用工艺性能好的酸性焊条经济效益在满足使用性能和操作工艺性的条件下,尽量选用成本低效率高的焊条1.3.4 焊接工艺参数1 焊接工艺参数的确定 为了保证焊接质量而选定的焊接电流电弧电压焊接速度焊

44、条直径等物理量, 称为手弧焊的焊接工艺参数 .其中最主要的是焊条直径和焊接电流 ,至于电弧 电压和焊接速度在手弧焊中一般不作具体规定 ,由焊工根据具体情况灵活掌 握.1) 焊条直径 焊条直径大小的选择与焊件厚度焊接位置焊道层次等因素有关. 厚度较大的焊件应选用直径较大的焊条 .一般情况下 ,焊条直径与焊件厚度之 间的关系见下表焊件厚度(mm)W1.5234-56-12212焊条直径(mm)1.623.23.2-44-54-6对于焊接位置 ,平焊时采用焊条直径应比其它位置时大一些 ,立焊时焊条的最大直径不超过5mm,而仰焊横焊时焊条的最大直径不超过4mm,这样可以形成 较小的熔池,以减少熔化金属

45、的下淌.在进行多层焊时,为了保证根部焊透,第一层焊道应采用直径较小的焊条 ,以后 各层可根据焊件厚度选用直径较大的焊条.2) 焊接电流增大焊接电流能提高生产率 ,但电流过大易产生焊缝咬边烧穿等缺陷,同时金 属组织也会因过热而发生变化 ;反之,电流过小会产生夹渣未焊透等缺陷,降低 焊接接头的力学性能,所以,应选择合适的焊接电流.焊接时,电流强度与焊条类 型焊条直径焊件厚度接头形式焊接位置和焊道层次等因素有关,其中最主要 是焊条直径和焊接位置.焊接电流与焊条直径的关系大致是 ,当焊件厚度较小时,焊条直径要选小些,焊接电流也相应小些 ;反之,则应选择大的焊条直径,电流强度也要相应增大.低碳钢平焊的焊

46、接电流与焊条直径关系见下表焊条直径(mm)22.53.2456焊接电流(A)40-7070-9090-130140-210220-270270-320焊接电流与焊接位置的关系大致是 ,平焊时,由于运条和控制熔池中的熔化金 属比较容易,因此可以选择较大的焊接电流.但在其它位置焊接时,为了避免熔 池金属下淌,应适当减小焊接电流.在焊件厚度接头形式焊条直径相同的情况 下,立焊时的焊接电流比平焊时小 10%-15%,而仰焊时要比平焊减小 10%-20%. 当使用碱性焊条时,焊接电流要比使用酸性焊条小 10%.焊接时,可从飞溅大小焊缝成形好坏和焊条熔化状况等方面来判断选用电流 是否合适.2 低碳钢 低合

47、金钢手工电弧焊工艺参数1.4 焊接实例1.4.1 焊前准备1 焊接接头形式1) 对接接头a)不开坡口 b)V形坡口 c)X形坡口 d)单U形坡口 e)双U形坡口对接接头如图所示,钢板厚度在6mm以下时,一般采用不开坡口对接;钢板厚度 为6-40mm时,采用V形坡口,这种坡口便于加工,但焊后焊件容易变形;钢板厚 度为12-60mm时可采用X形坡口,这种坡口比V形坡口好,在同样厚度下,它能 减少焊着金属量近 1/2,焊件变形及产生的内应力也较小,所以它主要用于大厚 度以及要求变形较小的焊件坡口准备 ;单 U 形和双 U 形坡口的焊着金属量更 少,焊件产生的变形也小,但这种坡口加工较困难 ,一般用于

48、较重要的焊接结构 坡口准备.2) T 形接头T形接头如下图所示,钢板厚度在2-30mm时,可采用不开坡口,若T形接头的焊 缝要求承受载荷,则应按照钢板厚度和对结构强度的要求,分别选用单边 V 形 K形或双U形等坡口形式.2 oa)不开坡口 b)单边V形坡口 c)K形坡口 d)双U形坡口3)角接接头角接接头如下图所示,一般用于不重要结构的焊件.a)不开坡口 b)单边V形坡口 c)V形坡口 d)K形坡口4)搭接接头不开坡口的搭接接头,一般用于12mm以下钢板,其重叠部分为3-5倍板厚,并采 用双面焊接,这种接头强度较差,故较少采用.搭接接头一般分不开坡口圆孔内塞焊和长孔内角焊三种.2 坡口准备坡口

49、尺寸加工及坡口两侧的清理统称坡口制备.坡口成形加工方法的选用需根 据钢板厚度和焊接接头的形式来确定,其加工方法主要有以下几种.1) 剪切 不开坡口的钢板可用剪板机进行加工 .此法生产率高 ,加工方便,但不 能剪切厚钢板和加工有角度的坡口.2) 氧-乙炔焰切割 这是一种广泛的坡口成形加工方法,能切割直线的各种角度, 以及曲线形状的板材,此法更适用于厚钢板的切割,生产率很高.3) 刨削 用刨边机或刨床加工,能加工任何复杂形状的坡口,加工后的坡口较平 直,适用于自动焊的焊件边缘加工.4) 车削 主要用于管类构件及圆形截面杆件的坡口加工.5) 碳弧气刨 主要用于多层焊背面清理焊根及开坡口.3 焊缝的空

50、间位置 按空间分为平焊缝横焊缝立焊缝仰焊缝4 焊缝符号焊缝符号一般由基本符号和指引线组成 ,必要时还可以加上辅助符号 补充符 号和焊缝尺寸符号等.1) 焊缝基本符号 焊缝基本符号是指表示焊缝横剖面形状的符号,通常采用近似于焊缝横剖面形 状的图形表示(I形v形带钝边的V形封底角焊缝等).2) 焊缝辅助符号 焊缝辅助符号是指表示焊缝表面形状特征的符号(平凹凸焊缝).3) 焊缝补充符号 焊缝补充符号是指为了补充说明焊缝某些特征而采用的符号 (带垫板三面焊 周围焊尾部等).4) 指引线一般由带箭头的指引线(简称箭头线)和两条基准线(一条为主线,另一条为虚线) 两部分组成 .基准线应与图样的底边相平行

51、,虚线基准线可以画在基准线的下 侧或上方 .如果焊缝在接头的箭头所指一侧 ,则将焊缝基本符号标在基准线的 实线侧 ;如果焊缝在接头的非箭头所指一侧,则将基本符号标在基准线的虚线 侧.对于对焊焊缝,可不画虚线基准线.5) 焊缝尺寸符号 焊缝横截面上的尺寸标在基本符号的左侧,焊缝长度方向的尺寸标在基本符号 的右侧,相同焊缝数量及焊接方法标在尾部符号右侧.S、nXl(e) /N、N/ S / nXl(e) /S : 对接焊缝有效厚度角焊缝焊脚尺寸 n : 焊缝数量 l :焊缝长度 e :焊缝间距 N : 焊接处数5 焊前清理焊件在最终装焊之前,应将焊件表面或坡口及坡口两侧20-50mm范围内表面上

52、的水锈氧化膜油污和有碍焊接的杂物除掉.1) 脱脂 焊件和焊丝脱脂可用有机溶剂,如酒精汽油四氯化碳三氯乙烯二氯乙烷和三 氯乙烷等,或在脱脂溶液中进行.在脱脂溶液中脱脂是一种质量好 效率高的方 法.碳钢结构钢不锈钢耐热钢的化学脱脂液成分分为 NaOH :90g/L ;Na2CO3 :20g/L.2) 机械清理 通常用刮刀锉刀砂布金属丝刷砂轮喷砂等方法来清除焊接坡口和焊件表面 的锈层和氧化膜层.但对于有色金属和不锈钢耐热钢制的焊件,一般只在局部 清理时采用机械清理.3) 化学清理钢及耐热合金化学清理溶液成分HCL :100-150mL/L ;H2O :余量.6 常用工具1) 电焊钳电焊钳是用以夹持焊

53、条进行焊接的工具.电焊钳应在任何角度上都能迅速牢固 地夹持不同直径的焊条 ;夹持处导电良好 ;手柄有良好的绝缘和隔热性能.2) 面罩 面罩是防止焊接时的飞溅弧光及熔池和高温施焊时对焊工面部及颈部灼伤的 一种遮蔽工具.分手持式和头盔式两种 ,正面开有长方形孔,内嵌白色玻璃和黑 玻璃,以保护眼睛.3) 焊接电缆焊接电缆指二次回路用的焊接电缆 ,用来传导焊接电流 .导线截面积与焊接电 流导线长度有关.4) 辅助用具 辅助用具包括电焊条保温筒电焊条烘干箱敲渣锤錾子钢丝刷等. 电焊条保温筒用于已烘干焊条的保温 ,以维持焊条药皮中的含水量不超过 0.4%.其加热器以电焊机的二次电压为电源,使用方便,便于携

54、带,特别适用于流 动露天作业场合.电焊条烘干箱采用远红外幅射加热,分层抽屉结构,加热均匀 ;能自动恒温,定时 报警,适用于电焊条烘干.敲渣锤是清除焊渣用的尖锤,可提高清渣效率. 錾子用于清除焊渣,也可铲除飞溅物和焊瘤.钢丝刷用于清除焊件表面的铁锈油污等.清理坡口和多层焊道时,宜用2-3行窄 形弯把钢丝刷.1.4.2 操作示例1 平对接焊 平对接焊是在平焊位置上焊接对接接头的一种操作方法.1) 不开坡口的平对接焊适用于厚度 3-6mm 钢板装配及定位焊.焊件装配应保证两板对接处齐平,间隙 均匀.定位焊缝长度和间距与焊件厚度有关,见下表.焊件厚度定位焊缝尺寸长度(mm)间距(mm)1215-301

55、00-300为保证定位焊缝的质量 ,应注意定位焊一般都作为以后正式焊缝的一部分 ,所 用焊条应与以后正式焊接时相同 ;为防止未焊透等缺陷 ,定位焊时电流应比正 式焊时大 10%-15% ;定位焊的余高不应过高,定位焊缝的两端应与母材平缓过 渡,以防止正式焊时产生未焊透等缺陷 ;如定位焊缝开裂,必须将裂纹处的焊缝 铲除后重新定位焊.在定位之后,如出现接口不平齐,应进行校正,然后才能正式 焊接.焊接方法 焊缝起头处的质量一般难以保证 ,因为焊件未焊之前温度较低,而引 弧后又不能迅速使焊件温度升高 ,所以起点部分的熔深较浅 ,对焊条来说在引 弧后的 2s 内,由于焊条药皮未形成大量的保护气体,最先熔

56、化的熔滴几乎是在 保护气氛的情况下过渡到熔池中去的 .这种保护不好的熔滴中有不少气体 ,如 果这些熔滴在施焊中得到二次熔化 ,其内部气体就会残留在焊道中而形成气 孔.为了解决熔深太浅的问题 ,可在引弧后先将电弧稍微拉长 ,使电弧对端头有预热作用,然后适当缩短电弧进行正式焊接.为了减少气孔,可将前几滴熔滴甩掉.操作时采用跳弧焊,即电弧有规律地瞬间 离开熔池,把熔滴甩掉,但焊接电弧并未中断.另一种方法是采用引弧板,即在焊 前装配一块金属板,从这块板上开始引弧,然后割掉.采用引弧板,不但保证了起 头处焊缝质量 ,也能使焊接接头始端获得正常尺寸的焊缝 ,常在焊接重要结构 时应用.焊缝的连接一般如下图所

57、示几种形式,其中a的接头方法使用最多.接头的方法 是在先焊焊道弧坑稍前处(约10mm)引弧.电弧长度比正常焊接略微长些(碱性 焊条不可加长,否则易产生气孔),然后将电弧移至原弧坑的 2/3 处,填满弧坑后, 即向前进入正常焊接.如果电弧后移太多,则可能造成接头过高 ;后移太少,将造 成接头脱节,产生弧坑未填满的缺陷.焊接接头时,更换焊条的动作越快越好,因 为在熔池尚未冷却时进行接头,不仅能保证质量,而且焊道外表面成形美观.头 尾头 尾头 尾尾-头aC尾十1头头 尾头 尾头2一尾d焊缝的收尾 收尾动作不仅是熄弧,还要填满弧坑,一般分划圈反复断弧回焊 收尾法三种.要注意的是采用回焊收尾法时 ,焊条

58、移至焊道收尾处即停止,但未 熄弧,此时适当改变焊条角度,由原约正 75变为约负 75,待填满弧坑后慢慢 拉断电弧.碱性焊条应采用此法.焊接时首先进行正面焊接,选好焊条直径(3.2m m)及焊接电流(90-120A),直线形 运条,短弧焊接,焊条角度与焊接方向成 65-80夹角.为了获得较大的熔深和 宽度,运条速度可慢些,使熔深达到板厚的2/3,焊缝宽度应为5-8mm,余高小于 1.5mm.操作中如发现熔渣与铁水混合不清 ,即可把电弧稍拉长一些 ,同时将焊条向焊 接方向倾斜,并向熔池后面推进熔渣,这样熔渣被推到熔池后面,减少了焊接缺 陷,维持焊接的正常进行.在正面焊完之后,接着进行反面封底焊.封

59、底焊之前,应消除焊接的熔渣.当用直 径3.2mm的焊条焊接时,电流可稍大些,运条速度快些,以熔透为原则.当选用直流焊机时,要消除磁偏吹对焊接质量的影响.所谓磁偏吹,是指电弧焊 时,因受到焊接回路所产生的电磁作用而产生的电弧偏吹 .产生磁偏吹的原因 之一是由于接线(连接焊件的电缆线)的位置不正确.因此,只要改变接地线的部 分,使电弧周围的磁力线分布较均匀,就能克服磁偏吹.此外,在操作时,适当调整 焊条角度,使焊条向偏吹一侧倾斜,或采用短弧焊接,都能有效地减少电弧磁偏 吹.2) 薄板平对接焊适用于厚度2mm以下的钢板.当焊接薄板件时,最容易产生烧穿焊缝成形不良焊后变形等严重缺陷.操作要做到装配间隙

60、最大不超过0.5mm.剪切留下的毛边在装配时应锉修掉;两块钢 板装配时的上下错边间隙不应超过板厚的 1/3.对于某些要求高的焊件,错边不 应大于0.2mm,可采用夹具组装;采用直径较小的焊条进行焊接时,定位焊缝奕 短,近似点状 ,定位焊缝间距应小些 ,如果间隙稍大 ,间距更应减小 .如焊接 1.5-2mm的钢板,用直径2mm的焊条,60-90A电流进行定位焊淀位间距为 80-100mm ;焊接时,最好将焊件一头垫起,使其倾斜 15-20进行下坡焊.这样 可提高焊速和减小熔深 ,以防止烧穿和减小变形 .由于薄板受热时易产生翘曲 变形,焊后应进行校正,直至符合要求.3)开坡口的平对接焊适用于厚度

61、6mm 以上的钢板.焊接较厚的钢板应开坡口,以保证根部焊透.一般开 V 形和 X 形坡口,采用多层 焊法和多层多道焊法.多层焊是指熔敷两个以上焊层 ,完成整条焊缝所进行的焊接 ,而且焊缝的每一 层由一条焊道完成.焊接第一层(打底层)焊道时,选用直径较小的焊条 (一般为 3.2mm).运条方法视间隙大小而定,间隙小时,用直线形运条法;间隙大时,用直 线往复形运条法,以防烧穿 ;当间隙很大而无法一次焊成时,可采用缩小间隙焊 法完成打底层的焊接,即先在坡口两侧各堆敷一条焊道 ,使间隙变小,然后再焊 一条中间焊道,完成底层焊道的焊接.在焊第二层时 ,应先将第一层熔渣清除干净 ,随后用直径较大的焊条 (一般4-5mm),采用短弧,并增加焊条摆动,摆动方法一般有:锯齿形月牙形三角形环 形8 字形.由于第二层焊道并不宽,采用直线形或小锯齿形运条较合适 .以后各层也可用 锯齿形运条,但摆动范围应逐渐加宽,摆动到坡口两边时,应稍作停留,否则易产 生熔合不良夹渣等缺陷.注意每层焊道不应过厚,否则会使熔渣流向熔池前面, 造成焊接困难.为保证各焊层质量和减小变形,各层之间的焊接方向应相反,其 接头最小错开20mm.每焊完一层焊道都同样要把表面的熔渣和飞溅清除干净, 才能焊下一层.多层多道焊是指一条焊缝由三条或三条以上窄焊道依次施焊,并列组成一条完 整的焊缝.其焊接方法与多层

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