电焊工培训课件ppt课件.ppt

《电焊工培训课件ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电焊工培训课件ppt课件.ppt（76页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、天津市茂联科技有限公司,初级电焊工培训教程,2011年12月,培训提纲,第一节 手弧焊的工艺特点 第二节 各种焊接位置操作要点 第三节 电弧焊常见焊接缺陷防止方法 第四节 手弧焊常见焊接缺陷的产生原因及危害 第五节 金属结构焊接工艺,第一节 手弧焊的工艺特点,一、优点(1)工艺灵活、适应性强适用于碳钢、低合金钢、耐热钢、低温钢和不锈钢等各种材料的平、立、横、仰各种位置以及不同厚度、结构形状的焊接。(2)质量好与气焊及埋弧焊相比，金相组织细，热影响区小，接头性能好。(3)易于通过工艺调整(如对称焊等)来控制变形和改善应力。(4)设备简单、操作方便。二、缺点(1)对焊工要求高，焊工的操作技术和经验

2、直接影响产品质量的好坏。(2)劳动条件差焊工在工作时必须手脑并用，精神高度集中，而且还要受到高温烘烤，有毒、烟、尘和金属蒸气的危害。(3)生产率低 受焊工体质的影响，焊接工艺参数选择较小，故生产率低。三、适用范围在造船、锅炉及压力客器、机械制造、建筑结构、化工设备等制造维修行业中都广泛使用手工电弧焊。,第二节 各种焊接位置操作要点,添加标题,一、平焊,平焊分为对接平焊、角接平焊、搭接平焊等。,1、对接平焊对接平焊一般分为不开坡口的和开坡口的对接平焊两种。当板厚小于6ram时，不开坡口；当焊件厚度等于或大于6mm时，应开坡口。,(1)不开坡口的对接平焊，详见图61。焊接正面焊缝时宜用34mm焊条

3、短弧焊接，使熔深达到焊件厚度的23左右，焊缝宽度为58mm，加强高应小于1.5mm。反面焊缝用直径为3mm的焊条，可用稍大的电流焊接。对于重要的焊缝，在焊反面焊缝前，必须铲除焊根。在焊接时焊条的角度见图62。,图61 不开坡口的对接,图62 对接平焊的焊条角度,多层焊时，第一层打底焊道应采用小直径焊条，运条方法应视间隙的大小而定。间隙小时可用直线形运条法，间隙大时可用直线往复式运条法，以防烧穿。第二层焊道，可用直径较大的焊条，用直线形或小锯齿形运条法，进行短弧焊。以后备层均可用锯齿形运条法，并且摆动范围应逐渐加宽，摆动到坡口两边时，应稍作停留，防止出现熔合不良、夹渣等缺陷。应注意每层焊缝不能过

4、厚，否则使焊渣流向熔池前面，造成焊接困难。各层之间的焊接方向应相反，其接头也应相互错开，每焊完一层焊缝，要把表面焊渣和飞溅等清除干净后才能焊下一层，以保证焊缝质量和减小变形。多层多道焊的焊接方法与多层焊相似，焊接时，采用直线运条法。,(2)开坡口的对接平焊，坡口有V型和X型。可采用多层焊法如图63和多层多道焊法如图64。,图63 多层焊,图64 多层多道焊,2、角接平焊,角接平焊形成的焊缝为角焊缝，详见图65。角焊缝接焊脚尺寸(在角焊缝中画出的最大等腰三角形中直角边的长度)的大小采用单层焊、多层焊和多层多道焊。当焊脚尺寸小于6mm时的焊缝用单层焊，采用4mm的焊条；焊脚尺寸为68mm时，用多层

5、焊，采用45mm的焊条；焊脚尺寸大于8mm时用多层多道焊。焊条直径的选择，一般焊脚尺寸小于14mm，用直径4mm的焊条；焊脚尺寸大于14mm，用直径5mm的焊条，便于操作并提高生产率。,对多层多道焊，在焊接第一道焊缝时，应用较大电流，以得到较大的溶深；焊第二道焊缝时，由于焊件温度升高，应用较小的电流和较快的焊速，以防止垂直板产生咬边现象。焊条的角度随每一道焊缝的位置不同而有所不同，详见图66。角接平焊的运条手法，第一层(打底焊)一般不做横向摆动外可以采用圆圈形、三角形、锯齿形和直线形。在实际生产中，如焊件能翻动时，应尽可能把焊件放成船形位置进行焊接，见图67。船形位置焊接可避免产生咬边等缺陷，

6、焊缝美观平整，又有利于使用大直径焊条和用大的焊接电流，提高生产率。运条手法可用月牙行或锯齿形。,图65 角焊缝,图66 焊条的角度随每道焊缝位置的改变,图 67船行位置焊接,3、搭接平焊,搭接平焊形成的焊缝为一种填角焊缝。焊接时焊条与下板表面间的角度应随下板的厚度增大而增大详见图68。焊条与焊接方向的角度以7585为宜。当焊脚尺寸为6mm时，用45mm焊条，用斜圆圈形运条法进单道焊。当焊脚尺寸为68mm时，采用多层焊，焊第一层用45mm焊条，以直线形运条为宜；第二层用5mm焊条，运条方法为斜圆圈形。当焊脚大于8mm时，采用多层多道焊，较多层焊容易掌握。搭接平焊除以上说明外其它方面与一般角焊缝焊

7、接相同，开始焊接时电流可大些，当焊件温度升高后，电流可小些，以防板边缘熔化过多而咬边，确保焊缝成型良好。,图68 搭接平焊的焊条角度,二、立焊 立焊是焊接垂直平面上垂直方向的焊缝。由于在重力的作用下，焊条熔化所形成的焊滴和熔池中的熔化金属要往下淌，就会使焊缝成型困难，不如平焊美观，对初学者比起平焊操作有一定的难度。实施立焊应注意以下问题：1、在选择焊条直径和电流强度时都应比平焊小，立焊时选的电流强度可比平焊小1015，以避免过多的熔化金属下淌；其次，应采用短弧焊接法，避免因电弧过长所造成的熔滴下淌及严重飞溅。2、焊条的运动。立焊的操作要领如下：在立焊过程中眼睛和手要协调配合，采用长短电弧交替起

8、落焊接法。当电弧向上抬高时，电弧自然拉长些，但不应超过6mm；电弧自然下降在接近冷却的熔池边缘时，瞬间恢复短弧。电弧纵向移动的速度应依据电流大小及熔池冷却情况而定，其上下移动的间距一般不超过12mm，详见图69。焊条与焊缝中心线夹角应保持在6080，并保持焊条左右方向夹角相等。焊条的运条手法要依据焊缝的熔宽来决定。,3、焊工的操作姿势。立焊的操作根据焊缝与焊工距离的不同，一般采用胳臂有依托和无依托两种姿势。有依托，即胳臂大臂轻轻地贴在上体的肋部或大腿、膝盖位置，随着焊条的熔化和缩短，胳臂自然地前伸，起到调节的作用。用有依托的姿势焊接时，比较牢靠、省力。无依托，即把胳臂半伸开或全伸开，悬空操作，

9、这需要靠胳臂的伸缩来调节焊条的位置。胳臂活动范围大，操作难度也较大立焊时焊工的操作姿势见图610。,4、握焊钳的方式。握焊钳的方式，常有正握式(如图611a、b)和反握式(如图611c)两种。图611a是一般立焊时常用的握焊钳方式。当遇到较低的焊接部位和不好施焊的位置时，常用图611b的握焊钳方式，也有采用图611c的握焊钳方式，立焊分为对接立焊和立角焊。图611 握焊钳的姿势（1）对接立焊。对接立焊除了要控制熔化金属不下淌外，还要求焊缝保持平直。为操作方便，常使用小直径焊条和较小的焊接电流，并采用短弧焊接法。对于不开坡口的对接立焊，当焊接薄板时，容易产生烧穿、咬肉和变形等缺陷。此时对接立焊采

10、用自下而上和自上而下两种焊接方法，后一种方法也称立向下焊。,在采用自下而上的方法时，如选用碱性焊条，焊条直径为2.5或3.2mm，焊接电流均应较平焊小。采用短弧焊接，可使熔滴过渡的距离缩短，操作容易，并有利于避免烧穿，缩小受热面积，减小变形运条手法可用直线形、月牙形或锯齿形等。在操作中，当观察到有咬肉等缺陷时，焊条可在咬肉部位稍微停一会儿，然后再抬起电弧。如发现有熔化金属下淌，焊缝成型不良的部分应立即铲去，一般可用电弧吹掉后再向上焊接。当发现有烧穿时应停止焊接，将烧穿部位焊补后，再进行焊接。立向下焊时应采用立向下焊焊条。当采用酸性焊条时，也必须用小直径焊条，并注意焊条的角度，一般采用长电弧焊接

11、法。在操作中应注意观察焊缝的中心线、焊接熔池和焊条的起落位置。由于酸性焊条为长渣，所以要求焊条摆动的速度快而且准确。焊条的摆动方法，是以焊缝中心线为准，从左右两侧往中间作半圆形摆动。对于开坡口的对接立焊，坡口的形式有V形或U形等，一般采用多层焊，层数多少根据焊件厚度而定。一定要注意每一层焊缝的成型，详见图612a。如果焊缝不平，中间高两侧低，甚至形成尖角，如图612b，则不仅给清渣带来困难，而且因成型不良造成夹渣、未焊透等缺陷。,开坡口的对接立焊可分三个环节 1)封底焊，就是正面的第一道焊缝。焊接时应选用直径较小的焊条和较小的焊接电流。对厚板可采用小三角形运条法，对中板或较薄板，可采用小月牙形

12、或跳弧运条法。在封底焊时，一定要保证焊缝质量，尤其注意避免产生气孔如果在第一层焊缝产生了气孔就会自下而上的柱状贯穿气孔。焊接厚板时，采用逐步退焊法，每段长度不宜过长，应按每根焊条可能焊接的长度来计算。图612 开坡口对接立焊的成型2)中间层焊缝焊接，主要是填满焊缝。为提高生产效率可采用月牙形运条，焊接时应避免产生未熔合、夹渣等缺陷。接近表面的一层焊缝的焊接非常重要，一方面要将以前各层焊缝凸凹不平的加以平整，为表层焊缝打好基础；另一方面，这层焊缝一般比板面低lmm左右，而且焊缝中间应有些凹以保证表层焊缝成型美观。,3)表层焊缝焊接，即多层焊的最外层焊缝应满足焊缝外观尺寸要求。运条手法可按要求的焊

13、缝的余高加以选择。如要求稍高时，焊条可作月牙形摆动，如要求稍平整时焊条可作锯齿形或不等八字形摆动。在焊接时应注意，运条的速度必须均匀一致。当焊条在焊缝两边时，要将电弧进一步缩短，并应稍微停留，这样有利于熔滴的过渡和减少电弧的辐射面积，可以防止产生咬肉等缺陷。不等八字形运条法，详见图613。当焊缝要求较宽的情况下，如采用月牙形或锯条形手法时，一次摆动往往达不到焊缝边缘良好的熔合，采用八字形运条法能得到较宽的焊波，焊缝表面是鱼鳞状的花纹。焊接时自左向右把熔滴放置在焊缝宽度的13处，稍微停顿一下，接着把焊条抬高并引到焊缝的23处，再向焊缝右边瞬间划弧以后，将焊条降落到焊缝的23处，瞬间变成短弧，停顿

14、一下，使熔化金属与前面焊坡熔合好，然后把焊条抬高向左引到焊缝宽度的13处。这种有规律的运条方法要求焊条有节奏地均匀摆动，摆动时要快而稳，熔滴下落的位置要准确。,（2）立角焊缝的焊接。立角焊时应注意以下问题：1)焊条的位置。为了使两块钢板能均匀受热，保证熔深和提高工效，在立角焊时应注意焊条的位置和倾斜角度。当被焊的两块钢板厚度相等时，焊条与两块钢板的夹角左右相等，并根据不同的板厚来改变夹角大小，焊条与焊缝中心线的夹角保持6080图613 不等八字运条法2)熔化金属的控制。立角焊操作的关键是如何控制熔化金属，要求焊接时精神集中，注意观察金属的冷却情况，焊条要根据熔化金属的冷却情况有节奏地摆动。在立

15、角焊的过程中，当引弧后焊出第一个焊坡时电弧应较快地提高；当看到熔池瞬间冷却成一个暗红点时，电弧又下降到弧坑处，并使熔滴凝固在前面已形成的焊波z3处，然后电弧再抬高。如果前一熔滴未冷却到一定的程度，就过急地下降焊条，会造成熔化金属下淌；而当焊条下降动作过慢时，又会造成熔滴之间熔合不良。如果焊条放置的位置不对，会使焊坡脱节影响焊缝的美观和焊接质量。,3)焊条的摆动。应根据不同的板厚和焊脚尺寸的要求，选用适当的运条手法。对焊脚尺寸较小的焊缝可采用直线往复运条手法；对焊脚尺寸要求较大的焊缝可采用月牙形、三角形、锯齿形等运条手法，详见图614。4)局部间隙过大的焊接方法。对立角焊缝当不要求焊透或遇到局部

16、间隙超过焊条直径时，可预先采用下行焊的方法使熔化金属把过大的间隙填满后，再进行正常焊接。这样做可以提高工效，并大大减少金属的飞溅和电弧偏吹。,三、横焊横焊是焊接垂直或倾斜平面上水平方向的焊缝，横焊时，由于重力作用，熔化金属容易下淌而产生各种缺陷，如图615。因此采用短弧焊接，并且选用较细的焊条和较小的焊接电流及适当的运条手法。1、不开坡口的对接横焊。不开坡口的对接横焊当板厚为35mm时应采用双面焊。正面焊时焊条直径宜为324mm，焊条与下板成7580，如图616。当焊件较薄时，用直线往复形运条法，,这样可借焊条向前移动的机会使熔池得到冷却，这样熔池中的熔化金属就有机会凝固，防止烧穿。当焊件较厚

17、时，可采用短弧直线形或小斜圆圈形运条手法，如图617，以得到合适的熔深。焊接速度应稍快并均匀，避免焊条的熔化金属过多地聚集在某一点上，形成焊瘤和在焊缝上部咬边，而影响焊缝成型。反面封底焊时，应选用细焊条，焊接电流应稍大，一般选平焊用的焊接电流强度，用直线运条法进行焊接。2、开坡口的对接横焊。对接横焊坡口加工如图618的形状。一般下板不开坡口，或下板所开坡口角度小于上板，这样有利于焊缝成形。开坡口对接横焊缝如图619。在焊第一道焊缝时，应选用细焊条，一般为3mm，运条手法可根据接头的间隙大小来决定，当间隙大时，宜采用直线往复形运条法。第二道用34mm的焊条。,横焊的运条手法采用斜圆圈形运条手法，

18、如图620。在旋焊过程中，应保持较短的电弧长度和均匀的焊接速度。为了有效地防止焊缝表面咬边和下面产生熔化金属下淌现象，每个斜圆圈形与焊缝 中心的斜度不得大于45。当焊条末端运到斜圆圈上面时，电弧应更短，并稍停片刻，使较多的熔化金属过渡到焊缝上去。然后缓慢将电弧引到焊缝的下边，即原先电弧停留的旁边，如图621所示，这样做能有效地避免各种缺陷使焊缝成型良好。当横焊板厚大于8mm时，应采用多层多道焊，这样可以较好地避免由于熔化金属下淌造成的焊瘤。运条手法用直线形，并应始终保持短弧和适当的焊接速度，同时焊条的角度也要根据焊缝的位置来调节，如图622。焊条直径可用3.24mm。在施焊过程中，焊缝排列顺序

19、如图622。,四、仰焊 仰焊是几种焊接位置中焊接最困难的一种，由于仰焊时熔池倒悬在焊件下面，使焊缝成型困难。同时在施焊中，常发生熔渣超前现象，因此在运条方面要比平焊、立焊、横焊困难。当焊件厚度为4mm左右时，仰焊可采用不开坡口的对接焊，焊条直径为3.2mm，焊条与焊缝两侧成90，与焊接方向保持80o90o，如图623。在整个施焊过程中，焊条要保持在上述位置均匀地运条。运条手法可采用直线形和直线往复形，直线形用于焊接间隙小的接头，直线往复形可用于间隙稍大的接头。焊接电流不应过小，否则就得不到足够的熔深并且电弧不稳，操作难以掌握而且焊缝质量也难以保证。,当焊件厚度大于5mm时，对接仰焊均开坡口。对

20、于开坡口的对接仰焊的第一层焊缝，宜用直线形或直线往复形运象方法。焊缝表面要平直，不允许出现凸形。第二层以后均宜用锯齿形或月牙形运条手法，如图624。在进行仰焊时不论采用哪种运条手法，均应形成较薄的焊道。图625为开坡口对接仰焊时，多层多道焊焊缝的排列顺序，并且焊条的角度应根据每一道的位置作相应的调整，以有利于熔滴金属的过渡和能获得较好的焊缝成型为原则。,第三节 电弧焊常见焊接缺陷防止方法一、焊缝表面尺寸不符合要求 焊缝表面高低不平、焊缝宽窄不齐、尺寸过大或过小、角焊缝单边以及焊脚尺寸不符合均属于焊缝表面尺寸不符合要求，见图626。1、产生原因 焊件坡口角度不对，装配间隙不均焊接速度不当或运条手

21、法不正确，焊条和角度选择不当或改变，加上埋弧焊焊接工艺选择不正确等都会造成焊件缺陷。2、防止方法 选择适当的坡口角度和装配间隙；正择焊接工艺参数，特别是焊接电流值，采用恰当运条方法和角度，以保证焊缝成形均匀一致。,二、焊接裂纹在焊接应力及其它致脆因素的共同作用下，焊接接头局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙叫焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。1、热裂纹的产生原因与防止方法 焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹叫热裂纹。(1)产生原因 是由于熔池冷却结晶时，受到的拉应力作用，而凝固时，低熔点共晶体形成的液态薄层共同作用的结果。增大任

22、何一方面的作用，都能促使形成热裂纹。(2)防止方法 控制焊缝中的有害杂质的含量即碳、硫、磷的含量，减少熔池中低熔点共晶体的形成。预热：以降低冷却速度，改善应力状况。采用碱性焊条，因为碱性焊条的熔渣具有较强脱硫、脱磷的能力。控制焊缝形状，尽量避免得到深而窄的焊缝。采用收弧板，将弧坑引至焊件外面，即使发生弧坑裂纹，也不影响焊件本身。,二、电动机修后的一般性试验 修理后的电动机为保证其检修质量，应做以下的检查和试验。1、修后装配质量检查 轴承盖及端盖螺栓是否拧紧，转子转动是否灵活，轴伸部分是否有明显的偏摆。绕线转子电动机还应检查电刷装配情况是否符合要求。在确认电动机一般情况良好后，才能进行试验。2、

23、绝缘电阻的测定 修复后的电动机绝缘电阻的测定一般在室温下进行。额定工作电压在500V以下的电动机，用500V摇表测定其相间绝缘和绕组对地绝缘。小修后的绝缘电阻应不小于0.5M，大修更换绕组后的绝缘电阻一般不低于5M。3、空载电流的测定 试验时，应在电动机定子绕组上加三相平衡的额定电压，且电动机不带负荷，测得的电动机任意一相空载电流与三相电流平均值的偏差不得大于10%，试验时间为1h。试验时可检查定子铁心是否过热或温升不均匀，轴承温度是否正常，倾听电动机启动和运行有无异常响声。4、耐压试验 电动机大修后，应进行绕组对机壳及绕组相间的绝缘强度（即耐压）试验。对额定功率为1kw的电动机，且额定电压为

24、380V，其试验电压为交流50Hz，有效值为1760V。对额定功率小于1KW的电动机，额定电压为380V，其试验电压有效值为1260V。,第五节 电刷的更换及调整电刷是电机固定部分与转动部分导电的过渡部件。电刷工作时，不仅有负荷电流通过，而且还要保持与滑环表面良好的接触和滑动。因此，要求电刷应具有足够的载流能力和耐磨的力学性能。为保持电刷良好的电气性能和力学性能，在检查、更换和调整电刷时，应注意以下几点。一、注意检查电刷磨损情况，在正常压力下工作的电刷，随着电刷的磨损，弹簧压力会逐渐减弱，应调整压力弹簧予以补偿。而电刷磨损超过新电刷长度的60时，要及时更换。更换电刷时，应尽量选用原电刷牌号及尺

25、寸。电刷停止运行时，应仔细检查滑环表面，若表面不平不清洁，应及时修理清洁滑环，以保证滑环与电刷的良好接触。二、更换电刷时，应将电刷与滑环表面用0号砂布研磨光滑，使接触面积达到电刷截面积的75以上。刷握与滑环的距离应为24mm。三、更换后的电刷在刷握那应能上下自由移动，当不能太松而摇晃。612mm的电刷在旋转方向上游隙为0.10.2mm；12mm以上的电刷游隙为0.150.4mm。四、测量电刷压力。用弹簧秤测量各个压力时，一般电刷压力为1525kPa，同一刷架上的电刷压力差值不应超过10目测检查调整时，把电刷压力调整到不冒火花，电刷不在刷握里跳动，摩擦声很低即可。五、更换电刷时，应检查电刷的软铜

26、线是否牢固完整，若软铜线折断股数超过总股数的1/3，应更换新电刷线。,2、冷裂纹的产生原因及防止方法 焊接接头冷却到较低温度时(对钢来说在Ms温度以下或200300)，产生的焊接裂纹叫冷裂纹。(1)产生原因 主要发生在中碳钢、低合金和中合金高强度钢中。原因是焊材本身具有较大的淬硬倾向，焊接熔池中溶解了多量的氢，以及焊接接头在焊接过程中产生了较大的拘束应力。(2)防止方法 从减少这三个因素的影响和作用着手。1)焊前按规定要求严格烘干焊条、焊剂，以减少氢的来源。2)采用低氢型碱性焊条和焊剂。3)焊接淬硬性较强的低合金高强度钢时，采用奥氏体不锈钢焊条。4)焊前预热。5)后热 焊后立即将焊件的全部(或

27、局部)进行加热或保温、缓冷的工艺措施叫后热。后热能使焊接接头中的氢有效地逸出，所以是防止延迟裂纹的重要措施。但后热加热温度低，不能起到消除应力的作用。6)适当增加焊接电流，减慢焊接速度，可减慢热影响区冷却速度，防止形成淬硬组织。,3、再热裂纹的产生原因与防止方法焊后焊件在一定温度范围再次加热(消除应力热处理或其它加热过程如多层焊时)而产生的裂纹，叫再热裂纹。再热裂纹一般发生在熔点线附近，被加热至12001350的区域中，产生的加热温度对低合金高强度钢大致为580650。当钢中含铬、钼、钒等合金元素较多时，再热裂纹的倾向增加。防止再热裂纹的措施，第一是控制母材中铬、钼、钒等合金元素的含量；第二是

28、减少结构钢焊接残余应力；最后在焊接过程中采取减少焊接应力的工艺措施，如使用小直径焊条，小参数焊接，焊接时不摆动焊条等。4、层状撕裂的产生原因与防止方法 焊接时焊接构件中沿钢板轧层形成的阶梯状的裂纹叫层状撕裂，见图627。产生层状撕裂的原因是：轧制钢板中存在着硫化物、氧化物和硅酸盐等非金属夹杂物，在垂直于厚度方向的焊接应力作用下(图中箭头)，在夹杂物的边缘产生应力集中，当应力超过一定数值时，某些部位的夹杂物首先开裂并扩展，以后这种开裂在各层之间相继发生，连成一体，形成层状撕裂的阶梯形。防止层状撕裂的措施是严格控制钢材的含硫量，在与焊缝相连接的钢材表面预先堆焊几层低强度焊缝和采用强度级别较低的焊接

29、材料。,三、气孔焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出，残存下来形成的空穴叫气孔。1、产生原因(1)铁锈和水分 对熔池一方面有氧化作用，另一方面又带来大量的氢。(2)焊接方法 埋弧焊时由于焊缝大，焊缝厚度深，气体从熔池中逸出困难，故生成气孔的倾向比手弧焊大得多。(3)焊条种类 碱性焊条比酸性焊条对铁锈和水分的敏感大得多，即在同样的铁锈和水分含量下，碱性焊条十分容易产生气孔。(4)电流种类和极性 当采用未经很好烘干的焊条进行焊接时，使用交流电源，焊缝最易出现气孔；直流正接气孔倾向较小；直流反接气孔倾向最小。采用碱性焊条时，一定要用直流反接，如果使用直流正接，则生成气孔的倾向显著加大。(5)焊接工艺

30、参数 焊接速度增加，焊接电流增大，电弧电压升高都会使气孔倾向增加。,2、防止方法(1)对手弧焊焊缝两侧各10mm，埋弧自动焊两侧各20mm内，仔细清除焊件表面上的铁锈等污物。(2)焊条、焊剂在焊前按规定严格烘干，并存放于保温桶中，做到随用随取。(3)采用合适的焊接工艺参数，使用碱性焊条焊接时，一定要短弧焊。四、咬边由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷叫咬边，如图628所示。1、产生原因 主要是由于焊接工艺参数选择不当，焊接电流太大，电弧过长，运条速度和焊条角度不适当等。2、防止方法 选择正确的焊接电流及焊接速度，电弧不能拉得太长，掌握正确的运条方法和运条角度

31、。埋弧焊时一般不会产生咬边。,五、未焊透焊接时接头根部未完全熔透的现象叫未焊透。见图629。1、产生原因 焊缝坡口钝边过大，坡口角度太小，焊根未清理干净，间隙太小；焊条或焊丝角度不正确，电流过小，速度过快，弧长过大；焊接时有磁偏吹现象；或电流过大，焊件金属尚未充分加热时，焊条已急剧熔化；层间或母材边缘的铁锈、氧化皮及油污等未清除干净，焊接位置不佳，焊接可达性不好等。2、防止方法正确选用和加工坡口尺寸，保证必须的装配间隙，正确选用焊接电流和焊接速度，认真操作，防止焊偏等。,六、未熔合熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间，未完全熔化结合的部分叫未熔合，如图630所示。1、产生原因层间清渣不干净，

32、焊接电流太小，焊条偏心，焊条摆动幅度太窄等。2、防止方法加强层间清渣，正确选择焊接电流，注意焊条摆动等。七、夹渣 焊后残留在焊缝中的熔渣叫夹渣，见图6311、产生原因 焊接电流太小，以致液态金属和熔渣分不清；焊接速度过快，使熔渣来不及浮起；多层焊时，清渣不干净；焊缝成形系数过小以及手弧焊时焊条角度不正确等。2、防止方法 采用具有良好工艺性能的焊条，正确选用焊接电流和运条角度，焊件坡口角度不宜过小，多层焊时，认真做好清渣工作等。,八、焊瘤焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上，所形成的金属瘤叫焊瘤。见图632。1、产生的原因 操作不熟练和运条角度不当。2、防止方法 提高操作的技术水平。

33、正确选择焊接工艺参数，灵活调整焊条角度，装配间隙不宜过大。严格控制熔池温度，不使其过高。九、塌陷单面熔化焊时，由于焊接工艺选择不当，造成焊缝金属过量透过背面，而使焊缝正面塌陷、背面凸起的现象叫塌陷。见图633。产生的原因 塌陷往往是由于装配间隙或焊接电流过大所致。,十、凹坑焊后在焊缝表面或焊缝背面形成的低于母材表面的局部低洼部分叫凹坑。见图634面的凹坑通常叫内凹。凹坑会减少焊缝的工作截面。产生的原因 电弧拉得过长，焊条倾角不当和装配间隙太大等。十一、烧穿焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷叫烧穿。1、产生的原因 对焊件加热过甚。2、防止方法 正确选择焊接电流和焊接速度，严格控制

34、焊件的装配间隙。另外，还可采用衬垫、焊剂垫、自熔垫或使用脉冲电流防止烧穿。十二、夹钨钨极惰性气体保护焊时，由钨极进入到焊缝中的钨粒叫夹钨。夹钨的性质相当于夹渣。1、产生原因 主要是焊接电流过大，使钨极端头熔化，焊接过程中钨极与熔池接触以采用接触短路法引弧等。2、防止方法 降低焊接电流，采用高频引弧。,第四节 手弧焊常见焊接缺陷的产生原因及危害焊接缺陷按其在焊缝中的位置，可分为内部缺陷和外部缺陷两大类。外部缺陷位于焊缝的外表面，直接或用低倍的放大镜就能看到。外部缺陷主要包括焊缝尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、塌陷、表面气孔、表面裂纹、烧穿等；内部缺陷主要包括未焊透、内部气孔、内部裂纹、夹渣等。内部缺

35、陷位于焊缝内部，须用无损探伤法或用破坏性试验才能发现。下面分别叙述各种焊接缺陷的特征、产生原因和防止措施。一、焊缝形状方面的缺陷1、焊缝尺寸不符合要求 主要指焊缝高低不平、宽窄不一，余高过高和不足等。焊缝尺寸过小会降低焊接接头的承载能力；焊缝尺寸过大会增加焊接工作量，使焊接残余应力和焊接变形增加，并会造成应力集中。焊接坡口角度不当或装配间隙不均匀、焊接电流过大或过小、运条方式或速度及焊角角度不当等均会造成焊缝尺寸不符合要求。2、咬边 由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷即为咬边，详见图6一35。,3、焊瘤 焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形

36、成的金属瘤即为焊瘤，详见图636。焊瘤不仅影响焊缝外表的美观，而且焊瘤下面常有未焊透缺陷，易造成应力集中。对于管道接头来说，管道内部的焊瘤还会使管内的有效面积减少，严重时使管内产生堵塞。焊缝间隙过大、焊条位置和运条方法不正确、焊接电流过大或焊接速度太慢等均可引起焊瘤的产生。焊瘤常在立焊和仰焊时发生。4、烧穿 焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷称为烧穿，详见图637。烧穿在手工电弧焊中，尤其是在焊接薄板时，是一种常见的缺陷。烧穿是一种不允许存在的焊接缺陷。产生烧穿的主要原因是焊接电流过大，焊接速度太低当装配间隙过大或钝边太薄时也会发生烧穿现象。为了防止烧穿，要正确设计焊接坡口，确

37、保装配质量，选用适当的焊接工艺参数。单面焊可采用加铜垫板或焊剂垫等办法防止熔化金属下塌及烧穿。手工电弧焊焊接薄板时，可采用跳弧焊接法或断续灭弧焊接法。,4、烧穿 焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷称为烧穿，详见图637。烧穿在手工电弧焊中，尤其是在焊接薄板时，是一种常见的缺陷。烧穿是一种不允许存在的焊接缺陷。产生烧穿的主要原因是焊接电流过大，焊接速度太低当装配间隙过大或钝边太薄时也会发生烧穿现象。为了防止烧穿，要正确设计焊接坡口，确保装配质量，选用适当的焊接工艺参数。单面焊可采用加铜垫板或焊剂垫等办法防止熔化金属下塌及烧穿。手工电弧焊焊接薄板时，可采用跳弧焊接法或断续灭弧焊接法

38、。5、未焊透 焊接时接头根部未完全熔透的现象称为未焊透，如图638。未焊透常出现在单面焊的根部和双面焊的中部。未焊透不仅使焊接接头的机械性能降低，而且在未焊透处的缺口和端部形成应力集中点，承载后会引起裂纹 未焊透产生的原因是焊接电流太小；运条速度太快；焊条角度不当或电弧发生偏吹；坡口角度或对口间隙太小；焊件散热太快；氧化物和熔渣等阻碍了金属间充分的熔合等。凡是造成焊条金属 和基本金属不能充分熔合的因素都会引起未焊透的产生。防止未焊透的措施包括：正确选择坡口型式和装配间隙，并清除掉坡口两侧和焊层间的污物及熔渣；选用适当的焊接电流和焊接速度；运条时，应随时注意调正焊条的角度，特别是遇到磁偏吹和焊条

39、偏心时，更要注意调整焊条角度，以使焊缝金属和母材金属得到充分熔合；对导热快、散热面积大的焊件，应采取焊前预热或焊接过程中加热的措施。,6、未熔合 未熔合指焊接时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分；或指点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分。详见图639。未熔合产生的危害大致与未焊透相同。产生未熔合的原因有：焊接线能量太低；电弧发生偏吹；坡口侧壁有锈垢和污物；焊层问清渣不彻底等。,7、凹坑、塌陷及未焊满 凹坑指在焊缝表面或焊缝背面形成的低于母材表面的局部低洼部分，详见图640。塌陷指单面熔化焊时，由于焊接工艺不当，造成焊缝金属过量透过背面，使焊缝正面塌陷，背面凸起的现象，详见

40、图641。由于填充金属不足，在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽，这种现象即未焊满。上述缺陷削弱了焊缝的有效截面，容易造成应力集中并使焊缝的强度严重减弱。塌陷常在立焊和仰焊时产生，特别是管道的焊接，往往由于熔化金属下坠出现这种缺陷。手工电弧焊应注意在收弧的过程中，使焊条在熔池处作短时间的停留，或作环形运条以避免在收弧处出现凹坑。,二、夹渣焊后残留在焊缝中的熔渣称为夹渣，详见图642。夹渣与夹杂物不同，夹杂物是由于焊接冶金反应产生的，焊后残留在焊缝金属中的非金属杂质，如氧化物、硫化物、硅酸盐等。夹杂物尺寸很小，呈分散分布。夹渣一般尺寸较大。常为一毫米至几毫米长。夹渣在金相试样磨片上可直接观察到，用射

41、线探伤也可检查出来。夹渣外形很不规则，大小相差也极悬殊，对接头性能影响比较严重。夹渣会降低焊接接头的塑性和韧性；夹渣的尖角处，造成应力集中；特别是对于淬火倾向较大的焊缝金属，容易在夹渣尖角处产生很大的内应力而形成焊接裂纹。1、夹渣产生的原因 熔渣未能上浮到熔池表面就会形成夹渣。夹渣产生的原因有：（1）在坡口边缘有污物存在。定位焊和多层焊时，每层焊后没将熔渣清净，尤其是碱性焊条脱渣性较差，如果下层熔渣未清理干净，就会出现夹渣。（2）坡口太小，焊条直径太粗，焊接电流过小，因而熔化金属和熔渣由于热量不足使其流动性差，会使熔渣浮不上来造成夹渣。（3）焊接时，焊条的角度和运条方法不恰当，对熔渣和铁水辨认

42、不清，把熔化金属和熔渣混杂在一起。,（4）冷却速度过快，熔渣来不及上浮。（5）母材金属和焊接材料的化学成分不当，如当熔渣内含氧、氮、锰、硅等成分较多时，容易出现夹渣。（6）焊接电流过小，使熔池存在时间太短。（7）焊条药皮成块脱落而未熔化，焊条偏心，电弧无吹力磁偏吹等。2、防止夹渣产生的措施（1）认真将坡口及焊层间的熔渣清理干净，并将凹凸处铲平，然后施焊。（2）适当地增加焊接电流，避免熔化金属冷却过快，必要时把电弧缩短，并增加电弧停留时间，使熔化金属和熔渣分离良好。（3）根据熔化情况，随时调整焊条角度和运条方法。焊条横向摆动幅度不宜过大，在焊接过程中始终应保持轮廓清晰的焊接熔池，使熔渣上浮到铁水

43、表面，防止熔渣混杂在熔化金属中或流到熔池前面而引起夹渣。（4）正确选择母材和焊接材料；调整焊条药皮或焊剂的化学成分，降低熔渣的熔点和粘度，能有效地防止夹渣。,三、气孔1、气孔的形成 焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴称为气孔。气孔可分为密集气孔、条虫状气孔和针状气孔等。焊缝中形成气孔的气体主要是氢气、一氧化碳、氮气等。气孔可能产生在焊缝表面或隐藏在焊缝内部深处。小的气孔要在显微镜下才能看到，大的气孔直径可达3mm。2、气孔对焊缝性能的影响 气孔对焊缝的性能有较大影响，它不仅使焊缝的有效工作截面减少，使焊缝机械性能下降，而且破坏了焊缝的致密性，容易造成泄漏。条虫状气孔和针

44、状气孔比圆形气孔危害性更大，在这种气孔的边缘有可能发生应力集中，致使焊缝的塑性降低。因此在重要的焊件中对气孔应严格地控制。3、防止气孔产生的措施 为防止气孔的产生，应从母材方面、焊接材料方面和焊接工艺等方面采取措施。（1）在母材方面，应在焊前清除焊件坡口面及两侧的水分、锈、油污及防腐底漆。在焊接材料方面，手工电弧焊时，如果焊条药皮受潮、变质、剥落、焊芯生锈等，都会产生气孔。焊条焊前烘干对防止气孔的产生，十分关键。一般说，酸性焊条抗气孔性好，要求酸性焊条药皮的含水量不得大于4。对于低氢型碱性焊条，要求药皮的水分含量不得超过0.1。气体保护焊时，保护气体的纯度必须符合要求。,（2）在焊接工艺方面，

45、手工电弧焊时，焊接电流不能过大否则，焊条发红，药皮提前分解，保护作用将会失去。焊接速度不能太快。对于碱性焊条，要采用短弧进行焊接，防止有害气体侵入。当发现焊条有偏心时，要及时转动或倾斜焊条。焊接复杂的工件时，要注意控制磁偏吹，因为磁偏吹会破坏保护产生气孔。焊前预热可以减慢熔池的冷却速度，有利于气体的浮出。选择正确的焊接规范，运条速度不应过快，焊接过程中不要断弧，保证引弧处、接头处、收弧处的焊接质量，在焊接时避免风吹雨打等均能防止气孔产生。实践证明，焊接时极性对气孔有一定的影响，直流反接的气孔倾向小，直流正接的气孔倾向大，交流时介于两者之间。4、二氧化碳气体保护焊时气孔的产生及防止方法 二氧化碳

46、气体保护焊时，由于在焊接熔池表面上没有熔渣覆盖，同时二氧化碳气流对熔池又有较大的冷却作用，使熔池凝固较快，不利于气体在溶池凝固前逸出，因而容易出现气孔。二氧化碳气体保护焊产生气孔的气体来源、气孔类型及防止方法有以下三方面：1）一氧化碳气孔。当焊丝中的硅、锰脱氧元素含量不足时，熔池中生成的一氧化碳气体不能完全从熔池中逸出，便形成了一氧化碳气孔。通常一氧化碳气孔产生在焊缝内部，为虫状，其表面比较光滑，并沿结晶方向分布。,（2）氮气孔。气体保护焊时，氮气深入熔池的原因有，喷嘴孔径过大、气体流量太小、喷嘴与焊件间距离太远、焊速太快等。氮气孔大多成堆出现，形状与蜂窝相似。（3）氢气孔。由于二氧化碳气体不

47、纯，焊件和焊丝表面有铁锈、油污和水气，使熔池中溶入大量的氢气。氢气孔大多出现在焊缝表面，其断面呈螺钉状或针状，从焊缝表面观察呈圆喇叭口形，在气孔四周有光滑的内壁，在个别情况下氢气孔也会在焊缝内部产生，形状为圆形小球状。气体保护焊时，主要是保证保护气流对焊缝金属具有良好的保护作用。焊接速度太快时，熔池尾部有可能处于喷嘴的保护区以外。手工钨极氩弧焊填加焊丝时，已受热的丝端头要在保护范围之内停留，防止产生氧化。,第五节 金属结构焊接工艺焊接是现代制造金属结构的基本工艺方法。金属结构大部分是用板、型钢、管材等焊成，焊接的金属结构具有强度和刚度高、结构重量轻、施工简便等优点。但也存在下述问题：一是在整个

48、结构中，由于各部位的受力情况不同，所以对焊缝的要求也不一样。二是焊接残余应力对结构的承载能力有一定的影响，残余应力的逐步松弛，又会引起结构的尺寸与形状的变化，给组装带来很多困难，严重的可能影响结构的使用。三是如果结构设计和焊接工艺不当，有可能造成结构有很大的应力集中，使在动载荷或低温条件下工作的结构产生脆断。针对以上问题，在金属结构的焊接前应首先充分做好焊前的准备工作，并根据各种长度的焊缝确定正确的焊接方法，在金属结构的焊接中，根据结构的特点采用适当的焊接工艺。一、焊前的准备工作 焊前的准备工作做得好坏，与焊接金属结构的产品质量有着密切的关系。焊前的准备工作包括正确选择焊接规范、母材和焊接材料

49、(电焊条)的选用、焊接用夹具的选用、装配质量的检查、坡口的选用及加工和清理、定位焊等。其中正确选择焊接规范可参见本章第二节一般焊接规范相应内容。,1、材料的准备 母材(焊件材料)的质量必须符合设计图纸的要求。母材应具有出厂合格证。如果焊件材料的性能成分不清楚，应通过化学分析和机械性能试验来鉴定。根据焊件的材质来确定母材是否需要预热；来选择合适的焊条；还要根据母材的材质来确定焊接生产的工艺等。焊接材料(焊条)的选择首先要适合母材的性质，在选择焊接材料时要特别注意以下三点：（1）焊接材料必须满足金属结构产品设计对焊接接头机械性能、工作条件(温度、介质、承载)的要求。（2）焊接材料应根据母材的可焊性

50、选择，以保证获得优质、无缺陷的焊接接头。（3）选择焊接材料，还要根据焊接结构的具体情况、施工条件等，从提高生产率和降低成本出发来选择。2、焊接夹具的选用 使用合理的焊接夹具，不但能提高生产效率，还能获得优质的产品。例如，通过使用焊接夹具使接头处于平焊位置，所焊出的产品的焊缝既漂亮，又不容易产生缺陷，还能提高生产效率。总之，在焊接尺寸和形状相同的产品时，如果采用夹具固定并组装起来焊接，要比一个一个地进行测量、进行定位焊、再进行焊接的方法，效率高、制造精度均匀一致。,3、焊接接头装配质量的检查 在焊前的准备工作中，装配时应对坡口和焊接接头部位的精度进行检查。如果坡口过于狭窄，则可能产生未焊透，使接