手工电弧焊基础知识培训内容.docx

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手工电弧焊基础知识培训内容

钢结构手工电弧焊焊接技能培训

1.手工电弧焊

手工电弧焊也叫焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。

它利用焊条与焊件之间建立起来的稳定燃烧的电弧，使焊条和焊件熔化，从而获得牢固的焊接接头。

图1.0为手工电弧焊示意图。

图1.0

2.手工电弧焊特点

2.1．操作灵活由于焊条电弧焊设备简单、移动方便、电缆长、焊把轻，因而广泛应用于平焊、立焊、横焊、仰焊等各种空间位置和对接、搭接、角接、T形接头等各种接头形式的焊接。

2.2．待焊接头装配要求低由于焊接过程由焊工手工控制，可以适时调整电弧位置和运条姿势，修正焊接参数，以保证跟踪接缝和均匀熔透。

2.3．可焊金属材料广焊条电弧焊广泛应用于低碳钢、低合金结构钢的焊接。

选配相应的焊条，焊条电弧焊也常用于不锈钢、耐热钢、低温钢等合金结构钢的焊接。

2.4．焊接生产率低焊条电弧焊与其它电弧焊相比，由于其使用的焊接电流小，每焊完一根焊条后必须更换焊条，以及因清渣而停止焊接等，

2.5．焊接质量受人为因素的影响大焊缝质量在很大程度上依赖于焊工的操作技能及现场发挥，甚至焊工的精神状态也会影响焊缝质量。

3.手工电弧焊电焊机

手工电弧焊的主要设备有弧焊机，按其供给的焊接电流种类的不同可分为交流弧焊机和直流弧焊机两类。

1.交流弧焊机

交流弧焊机供给焊接时的电流是交流电，是一种特殊的降压变压器，它具有结构简单、价格便宜、使用可靠、工作噪声小、维护方便等优点，所以焊接时常用交流弧焊机，它的主要缺点是焊接时电弧不够稳定。

2.直流弧焊机

直流弧焊机供给焊接时的电流为直流电。

它具有电弧稳定、引弧容易、焊接质量较好的优点，但是直流弧焊发电机结构复杂、噪声大、成本高、维修困难。

在焊接质量要求高或焊接2mm以下薄钢件、有色金属、铸铁和特殊钢件时，宜用直流弧焊机。

4.手工电弧焊常用的工具有：

4.1．电焊钳

又称焊把，是用以夹持焊条、传导电流的工具。

有300A、500A两种规格。

4.2．面罩和护目镜

 是防止焊接飞溅、弧光及高温对焊工面部及颈部灼伤的一种工具。

面罩一般分为手持式和头盔式两种，。

护目镜按亮度的深浅不同分为6个型号（7~12号），号数越大，色泽越深。

4.3．电焊条保温筒

 使用低氢型焊条焊接重要结构时，焊条必须先进烘箱焙烘，烘干温度和保温时间因材料和季节而异。

焊条从烘箱取出后，应贮存在焊条保温筒，在施工现逐根取出使用。

4.4．焊缝接头尺寸检测器用以测量坡口角度、间隙、错边以及余高、缝宽、角焊缝厚度等尺寸。

由直尺、探尺和角度规组成。

4.5．敲渣锤用来清除焊渣的一种尖锤，可以提高清渣效率。

4.6．钢丝刷用来清除工件表面的铁锈、油污等氧化物。

5.电焊条类别及选择

5.1焊条的分类

焊条的种类按用途分为：

碳钢焊条、低合金焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、镍和镍合金焊条等。

按药皮的性质分为：

酸性（酸性氧化物为主）焊条、碱性焊条（碱性氧化物和萤石为主）。

5.2焊条型号与牌号

焊条型号：

国家标准中的焊条代号。

如E4303，E代表焊条，43代表熔敷金属抗拉强度最小值；03表示焊接位置为全位置、电流种类为交直流及药皮类型为钛铁矿型。

焊条牌号：

焊条行业统一的焊条代号，用一个大写拼音字母和三个数字表示。

如J422，J表示结构钢焊条；42表示熔敷金属抗拉强度等级，2表示药皮类型和电流种类。

5.3焊条的选用原则

1等强度原则；

2等同分原则；

3抗裂性要求；

4抗气孔要求；

5低成本要求；

5.4焊条直径与焊件厚度的关系

焊条直径一般根据焊件厚度选择；同时还要考虑接头形式、施焊位置和焊接层数，对于重要结构还要考虑焊接热输入的要求。

在一般情况下，焊条直径与焊件厚度之间关系的参考表1。

焊件厚度/mm

2

3

4~5

6~12

>13

焊条厚度/mm

2

3.2

3.2~4

4~5

4~6

表1焊条直径与焊件厚度

焊条直径越粗，焊件电流越大，每种直径的焊条都有一个最合适的电流围。

见表2。

焊条直径/mm

1.6

2.0

2.5

3.2

4.0

5.0

6.0

焊接电流/A

25~40

40~65

50~80

100~130

160~210

200~270

260~300

表2各种焊条直径使用参考值

6.焊条的储存保管

（1）焊条必须分类、分型号、分规格存放，避免混淆。

（2）焊条必须存放在通风良好、干燥的库房，一般建议空气中的相对湿度应低于60%，焊条必须放在离地面和墙壁的距离均在0.3m以上的木架上，以防受潮变质，室温度在5℃以上。

（3）焊条运输堆放过程中应注意不要损伤药皮，堆放不要太高。

7.焊接应力与变形

金属构件在焊接以后，总是要发生变形和产生焊接应力，且二者是相伴的，金属在焊接过程中受到局部加热和冷却是产生焊接应力和变形的主要原因。

7.1焊接应力的防止及消除措施

（1）结构设计要避免峰密集交叉，焊缝截面和长度要尽量小；

（2）采取合理的焊接顺序，是焊缝较自由的收缩；

（3）焊缝仍处在较高温度时，锤击或碾压焊缝使金属伸长能减少残余应力；

（4）焊前预热可减少工件温差，减少残余应力；

（5）焊后应进行去应力退火，消除残余应力；

8.手工电弧焊基本操作技能

8.1引弧焊条电弧焊通常采用接触引弧法，它是先将焊条与工件接触形成短路，再拉开焊条引燃电弧的方法。

根据手法的不同可分为垂直引弧（敲击法）：

是使焊条与焊件表面垂直地接触，当焊条的末端与焊件表面轻轻一碰后，便迅速提起焊条，并保持一定距离，而将电弧引燃的方法。

划擦引弧：

与划火柴有些类似，先将焊条末端对准焊件，然后将焊条在焊件表面划擦一下，当电弧引燃后立即将焊条末端与被焊焊件表面距离保持在2～4mm，电弧就能稳定地燃烧。

以上两种接触式引弧方法中，划擦法比较容易掌握，但在狭小工作面上或不允许焊件面有划痕时，应采用直击法。

在使用碱性焊条时，为防止引弧处出现气孔，宜采用划擦法。

引弧的位置应选在焊缝起点前约10mm处。

引燃后将电弧适当拉长并迅速移到焊缝的起点，同时逐渐将电弧长度调到正常围。

目的是对焊缝起点处起预热作用，以保证焊缝始端熔深正常，并有消除引弧点气孔的作用。

8.2运条

焊接过程中，焊条相对焊缝所做的各种动作的总称叫做运条。

运条包括：

沿焊条轴线的送进1

沿焊缝轴线方向的纵向移动3

横向摆动2

8.3焊缝的连接

由于受焊条长度的限制，焊缝前后两段出现连接接头是不可避免的，但焊缝接头应力求均匀，防止产生过高、脱节、宽窄不一致等缺陷。

8.4收尾（熄弧）

焊接结束时，如果将电弧突然熄灭，则焊缝表面留有凹陷较深的弧坑，会降低焊缝收尾处的强度，并容易引起弧坑裂纹。

过快拉断电弧，液体金属中的气体来不及逸出，还容易产生气孔等缺陷。

为克服弧坑缺陷，可采用下述方法收尾：

（1）反复填补焊条移到焊缝终点时，在弧坑处反复熄弧、引弧数次，直到填满弧坑为止，此方法适用于薄板和多层焊的底层，不适用于碱性焊条。

（2）划圈收尾焊条移到焊缝终点时，在弧坑处做圆圈运动，直到填满弧坑再拉断电弧，此方法适用于厚板。

（3）后移收尾电弧在焊段收尾处停住，同时改变焊条倾斜方向，由后倾改变为前倾，然后慢慢拉断电弧。

此法适用于碱性焊条

9.手工电弧焊的基本工艺流程

作业准备→电弧焊接（平焊、立焊、横焊、仰焊）→焊缝检查

9.1作业准备

　　1.在焊接前清理焊接表面，以免影响电弧引燃和焊缝的质量。

　　2.准备好接头形式（坡口型式）。

3.选择合适的焊条，焊条的选用原则前面已经介绍了。

因为灯塔、灯桥等钢结构采用的是Q235钢，焊条选择E4303型焊条。

根据焊件的厚度选择不同的焊条直径。

4.准备好焊接机具：

电焊机（交直流）、焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条保温桶、钢丝刷等。

9.2焊接

引弧：

一般焊接引弧的位置应选在焊缝起点前约10mm处，角焊缝起落弧点应在焊缝端部，宜大于10mm，不应随便打弧，打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开，使焊条与构件间保持2～4mm间隙产生电弧。

焊接速度：

要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩看熔池中铁水与熔渣保持等距离（2～3mm）。

焊接电弧长度：

根据焊条型号不同而确定，一般要求电弧长度稳定不变，酸性焊条一般为3～4mm，碱性焊条一般为2～3mm为宜。

焊接角度：

根据两焊件的厚度确定，焊接角度有两个万面，一是焊条与焊接前进方向的夹角为60～75°；二是焊条与焊接左右夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件夹角均为45°；当焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。

收弧：

每条焊缝焊到末尾，应将弧坑填满后，往焊接方向相反的方向带弧，使弧坑甩在焊道里边，以防弧坑咬肉。

焊接完毕，应采用气割切除弧板，并修磨平整，不许用锤击落。

9.3检查焊缝

整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检（包括外观及焊缝尺寸等）确无问题后，方可转移地点继续焊接。

10.手工电弧焊安全技术要求

l.电焊机的外壳和工作台，必须有良好的接地。

2.电焊机空载电压应在60~90V之间。

3.电焊设备应使用带电保险的电源刀闸，并应装在密闭箱。

4.焊机使用前必须仔细检查其一、二次导线绝缘是否完整，接线是否绝缘良好。

5.当焊接设备与电源网路接通后，人体不应接触带电部分。

6.在室或露天现场施焊时，必须在周围设挡光屏，以防弧光伤害工作人员的眼睛。

7.焊工必须配备合适滤光板的面罩、干燥的帆布工作服、手套、橡胶绝缘和清渣防护白光眼镜等安全用具。

8.焊接绝缘软线不得少于5m，施焊时软线不得搭在身上,地线不得踩在脚下。

9.严禁在起吊部件的过程中，边吊边焊。

10.施焊完毕后应及时拉开电源刀闸。

11.手工电弧焊防电安全措施

1．焊接工作前，要先检查焊机设备和工具是否安全可靠。

　　2．焊工的手和身体不得随便接触二次回路的导电体，不能依靠在工作台、焊件上或接触焊钳等带电体。

对于焊机空载电压较高的焊接操作，以及在潮湿工作地点操作时，还应在操作台附近地面铺设橡胶绝缘垫。

　　3．下列操作应切断电源开关再进行：

转移工作地点，搬动焊机；更换保险丝；焊机发生故障时的检修；改变焊机接头；更换焊件而需改装二次回路的布设等。

推拉闸刀开关时，必须戴绝缘手套；同时焊工头部要偏斜，以防电弧火花灼伤面部。

　　4．在金属容器、金属结构上以及其他狭小工作场所焊接时，触电的危险性最大，必须采取专门的防护措施。

如采用橡皮垫、戴皮手套，穿绝缘鞋等。

　　5．电焊操作者在任何情况下都不得使自身、机器设备的传动部分成为焊接电路，严禁利用厂房的金属结构、轨（管）道等接进线路作为导线使用。

　　6．焊机的接地保护装置必须齐全有效，同时，焊机必须装设电焊机空载自动断电保护装置。

　　7．焊接电缆中间不应有接头，如需用短线接长时，则接头不应超过2个，接头：

应采用铜材料做成，并保证绝缘良好。

　　8．加强个人防护，焊工穿好个人防护用品

　　9．电焊设备的安装、检查和修理必须由电工进行，临时施工点应由电工接通电源。