电焊技术培训讲义.doc

概述
  焊接方法的分类
焊接是通过加热或加压,或两者并用,并且用或不用填充材料使焊件达到原子结合的一种加工方法。因此,焊接是一种重要的金属加工工艺,它能使分离的金属连接成不可拆卸的牢固整体。
焊接方法可分为三大类:熔化焊、压力焊和钎焊。
熔化焊是将焊接接头加热至熔化状态而不加压力的一类焊接方法。其中电弧焊、气焊应用最为广泛。
压力焊是对焊件施加压力,加热或不加热的焊接方法。其中电阻焊应用较多。
钎焊是采用熔点比焊件金属低的钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料的熔点而焊件金属不熔化,利用毛细管作用使液态钎料填充接头间隙与母材原子相互扩散的焊接方法。如铜焊等。
熔化焊、压力焊和钎焊三类焊接方法,依据其工艺特点又可将每一类分成若干种不同的焊接方法,如图5-1所示。
图5-1 常用的焊接方法
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手工电弧焊
电弧焊是熔化焊中最基本的焊接方法,它也是在各种焊接方法中应用最普遍的焊接方法,其中最简单最常见的是用手工操作电焊条进行焊接的电弧焊,称为手工电弧焊,简称手弧焊。手弧焊的设备简单,操作方便灵活,适应性强。它适用于厚度2mm以上的各种金属材料和各种形状结构的焊接,尤其适于结构形状复杂、焊缝短或弯曲的焊件和各种不同空间位置的焊缝焊接。手弧焊的主要缺点是焊接质量不够稳定,生产效率较低,对操作者的技术水平要求较高。
手弧焊的焊接过程
首先将电焊机的输出端两极分别与焊件和焊钳连接,如图5-4所示。再用焊钳夹持电焊条。焊接时在焊条与焊件之间引出电弧,高温电弧将焊条端头与焊件局部熔化而形成熔池。然后,熔池迅速冷却、凝固形成焊缝,使分离的两块焊件牢固地连接成一整体。焊条的药皮熔化后形成熔渣覆盖在熔池上,熔渣冷却后形成渣壳对焊缝起保护作用上。最后将渣壳清除掉,接头的焊接工作就此完成。
图5-4 手工电弧焊示意图

手弧焊的主要设备是弧焊机,俗称为电焊机或焊机。电焊机是焊接电弧的电源。现介绍国内广泛使用的弧焊机,如图5-5所示。
BX3—300型交流弧焊机
图5-5交流弧焊机
2、直流弧焊机
直流弧焊机供给焊接用直流电的电源设备,如图5-6所示。其输出端有固定的正负之分。由于电流方向不随时间的变化而变化,因此电弧燃烧稳定,运行使用可靠,有利于掌握和提高焊接质量。
使用直流弧焊机时,其输出端有固定的极性,即有确定的正极和负极,因此焊接导线的连接有两种接法,如图5-7所示。
1)正接法焊件接直流弧焊机的正极,电焊条接负极;  
2)反接法焊件接直流弧焊机的负极,电焊条接正极。
导线的连接方式不同,其焊接的效果会有差别,在生产中可根据焊条的性质或焊件所需热量情况来选用不同的接法。在使用酸性焊条时:焊接较厚的钢板采用正接法,因局部加热熔化所需的热量比较多,而电弧阳极区的温度高于阴极区的温度,可加快母材的熔化,以增加熔深,保证焊缝根部熔透;焊接较薄的钢板或对铸铁、高碳钢及有色合金等材料的焊接,则采用反接法,因不需要强烈的加热,以防烧穿薄钢板。当使用碱性焊条时,按规定均应采用直流反接法,以保证电弧燃烧稳定。
 
图5-7 直流电弧焊的正接与反接
手弧焊工具
常用的手弧焊工具有焊钳、面罩、清渣锤、钢丝刷等,如图5-8所示,以及焊接电缆和劳动保护用品。
a)焊钳 b)面罩 c)清渣锤 d)钢丝刷
图5-8 手弧焊工具
1)焊钳是用来夹持焊条和传导电流的工具。常用的有300A和500A两种。
2)面罩是用来保护眼睛和面部,免受弧光伤害及金属飞溅的一种遮蔽工具。有手持式和头盔式两种。面罩观察窗上装有有色化学玻璃,可过滤紫外线和红外线,在电弧燃烧时能通过观察窗观察电弧燃烧情况和熔池情况,以便于操作。
3)清渣锤(尖头锤) 用来清除焊缝表面的渣壳。
4)钢丝刷在焊接之前,用来清除焊件接头处的污垢和锈迹;焊后清刷焊缝表面及飞溅物。
5)焊接电缆常采用多股细铜线电缆,一般可选用YHH型电焊橡皮套电缆或THHR型电焊橡皮套特软电缆。在焊钳与焊机之间用一根电缆连接,称此电缆为把线
(火线)。在焊机与工件之间用另一根电缆(地线)连接。焊钳外部用绝缘材料制成,具有绝缘和绝热的作用。
电焊条
电焊条(简称焊条)是涂有药皮的供手弧焊用的熔化电极。

焊条是由焊芯和药皮两部分组成,如图5-9所示。
1)焊芯:焊芯是焊条内被药皮包覆的金属丝。它的作用是:
⑴起到电极的作用。即传导电流,产生电弧。
⑵形成焊缝金属。焊芯熔化后,其液滴过渡到熔池中作为填充金属,并与熔化的母材熔合后,经冷凝成为焊