任务1--引弧、平敷焊讲课教案.doc

任务1-引弧、平敷焊精品文档国家中等职业教育改革发展示范学校建设材料焊接工艺与实训教学法教案宁津县职业中等专业学校目 录任务一 引弧、平敷焊 2 任务二 板对接平焊 12任务三 板对接立焊 18任务四 板对接横焊 24任务五 水平转动管焊 30任务六 垂直固定管焊 33任务七 水平固定管焊 37任务八 气焊与气割操作 41任务九 二氧化碳气体保护焊 51任务十 手工钨极氩弧焊 59任务1 引弧、平敷焊【教学目的】 能够正确运用焊接设备，调节焊接电流，掌握焊道的起头、运条、连接和收尾的方法。无明显的焊接缺陷，焊后焊件上无引弧痕迹。【重点和难点】操作姿势及弧光防护，电弧的三个基本运动方向。【注意事项】1.操作姿势必须规范。2.避免长时间短路，以免烧损设备。 3.注意弧光，防止灼伤眼睛。4.焊条头的管理。【教学过程】、基础知识讲解1. 平敷焊的特点 平敷焊是焊件处于水平位置时，在焊件上堆敷焊道的一种操作方法。在选定焊接工艺参数和操作方法的基础上，利用电弧电压、焊接速度，达到控制熔池温度、熔池形状来完成焊接焊缝。 平敷焊是初学者进行焊接技能训练时所必须掌握的一项基本技能，焊接技术易掌握，焊缝无烧穿、焊瘤等缺陷，易获得良好焊缝成形和焊缝质量。2. 基本操作姿势焊接基本操作姿势有蹲姿、坐姿、站姿，如图1-6所示。图1-6 焊接基本操作姿势焊钳与焊条的夹角如图1-7所示。图1-7 焊钳与焊条的夹角辅助姿势 焊钳的握法如图1-8所示。 面罩的握法为左手握面罩，自然上提至内护目镜框与眼平行，向脸部靠近，面罩与鼻尖距离1020mm即可。 图1-8 焊钳的握法、实习操作练习基本操作方法（1）引弧 焊条电弧焊施焊时，使焊条引燃焊接电弧的过程，称为引弧。常用的引弧方法有划擦法、直击法两种。划擦法 优点：易掌握，不受焊条端部清洁情况（有无熔渣）限制。 缺点：操作不熟练时，易损伤焊件。 操作要领：类似划火柴。先将焊条端部对准焊缝，然后将手腕扭转，使焊条在焊件表面上轻轻划擦，划的长度以2030mm为佳，以减少对工件表面的损伤，然后将手腕扭平后迅速将焊条提起，使弧长约为所用焊条外径1.5倍，作“预热”动作（即停留片刻），其弧长不变，预热后将电弧压短至与所用焊条直径相符。在始焊点作适量横向摆动，且在起焊处稳弧（即稍停片刻）以形成熔池后进行正常焊接，如图1-9（a）所示。 图1-9 引弧方法直击法 优点：直击法是一种理想的引弧方法。适用于各种位置引弧，不易碰伤工件。 缺点：受焊条端部清洁情况限制，用力过猛时药皮易大块脱落，造成暂时性偏吹，操作不熟练时易粘于工件表面。操作要领：焊条垂直于焊件，使焊条末端对准焊缝，然后将手腕下弯，使焊条轻碰焊件，引燃后，手腕放平，迅速将焊条提起，使弧长约为焊条外径1。5倍，稍作“预热”后，压低电弧，使弧长与焊条内径相等，且焊条横向摆动，待形成熔池后向前移动，如图1-9（b）所示。影响电弧顺利引燃的因素有：工件清洁度、焊接电流、焊条质量、焊条酸碱性、操作方法等。（2）引弧注意事项注意清理工件表面，以免影响引弧及焊缝质量。 引弧前应尽量使焊条端部焊芯裸露，若不裸露可用锉刀轻锉，或轻击地面。 焊条与焊件接触后提起时间应适当。 引弧时，若焊条与工件出现粘连，应迅速使焊钳脱离焊条，以免烧损弧焊电源，待焊条冷却后，用手将焊条拿下。 引弧前应夹持好焊条，然后使用正确操作方法进行焊接。 初学引弧，要注意防止电弧光灼伤眼睛。对刚焊完的焊件和焊条头不要用手触摸，也不要乱丢，以免烫伤和引起火灾。 运条方法 焊接过程中，焊条相对焊缝所做的各种动作的总称叫运条。在正常焊接时，焊条一般有三个基本运动相互配合，即沿焊条中心线向熔池送进、沿焊接方向移动、焊条横向摆动（平敷焊练习时焊条可不摆动），如图1-10所示。图1-10 焊条角度与应用（1） 焊条的送进沿焊条的中心线向熔池送进，主要用来维持所要求的电弧长度和向熔池添加填充金属。焊条送进的速度应与焊条熔化速度相适应，如果焊条送进速度比焊条熔化速度慢，电弧长度会增加；反之如果焊条送进速度太快，则电弧长度迅速缩短，使焊条与焊件接触，造成短路，从而影响焊接过程的顺利进行。 长弧焊接时所得焊缝质量较差，因为电弧易左右飘移，使电弧不稳定，电弧的热量散失，焊缝熔深变浅，又曲于空气侵人易产生气孔，所以在焊接时应选用短弧。（2）焊条纵向移动 焊条沿焊接方向移动，目的是控制焊道成形，若焊条移动速度太慢，则焊道会过高、过宽，外形不整齐，如图1-11（a）所示。焊接薄板时甚至会发生烧穿等缺陷。若焊条移动太快则焊条和焊件熔化不均造成焊道较窄，甚至发生未焊透等缺陷，如图1-11（b）所示。只有速度适中时才能焊成表面平整，焊波细致而均匀的焊缝，如图1-11（c）所示。焊条沿焊接方向移动的速度由焊接电流、焊条直径、焊件厚度、装配间隙、焊缝位置以及接头型式来决定。图1-11 焊条沿焊接方向移动（3）焊条横向摆动 焊条横向摆动，主要是为了获得一定宽度的焊缝和焊道，也是对焊件输入足够的热量，排渣、排气等。其摆动范围与焊件厚度、坡口形式、焊道层次和焊条直径有关，摆动的范围越宽，则得到的焊缝宽度也越大。 为了控制好熔池温度，使焊缝具有一定宽度和高度及良好的熔合边缘，对焊条的摆动可采用多种方法。 （4）焊条角度 焊接时工件表面与焊条所形成的夹角称为焊条角度。 焊条角度的选择应根据焊接位置、工件厚度、工作环境、熔池温度等来选择，如图1-12所示。图1-12焊条角度（5）运条时几个关键动作及作用 焊条角度掌握好焊条角度是为控制铁水与熔渣很好的分离，防止熔渣超前现象和控制一定的熔深。立焊、横焊、仰焊时，还有防止铁水下坠的作用。 横摆动作 作用是保证两侧坡口根部与每个焊波之间相互很好的熔合及获得适量的焊缝熔深与熔宽。稳弧动作（电弧在某处稍加停留之意）作用是保证坡口根部很好熔合，增加熔合面积。直线动作保证焊缝直线敷焊，并通过变化直线速度控制每道焊缝的横截面积。焊条送进动作 主要是控制弧长，添加焊缝填充金属。 （6）运条时注意事项焊条运至焊缝两侧时应稍作停顿，并压低电弧。三个动作运行时要有规律，应根据焊接位置、接头形式、焊条直径与性能、焊接电流大小以及技术熟练程度等因素来掌握。 对于碱性焊条应选用较短电弧进行操作。焊条在向前移动时，应达到匀速运动，不能时快时慢。 运条方法的选择应在实习指导教师的指导下，根据实际情况确定。 接头技术（1）焊道的连接方式 焊条电弧焊时，由于受到焊条长度的限制或操作姿势的变化，不可能一根焊条完成一条焊缝，因而出现了焊道前后两段的连接。焊道连接一般有以下几种方式。后焊焊缝的起头与先焊焊缝结尾相接，如图1-12（a）所示。 后焊焊缝的起头与先焊焊缝起头相接，如图1-12（b）所示。后焊焊缝的结尾与先焊焊缝结尾相接，如图1-12（c）所示。后焊焊缝结尾与先焊焊缝起头相接，如图1-12（d）所示。 图1-12 焊缝接头的四种情况（2）焊道连接注意事项 接头时引弧应在弧坑前10mm任何一个待焊面上进行，然后迅速移至弧坑处划圈进行正常焊。 接头时应对前一道焊缝端部进行认真地清理工作，必要时可对接头处进行修整，这样有利于保证接头的质量。 焊缝的收尾 焊接时电弧中断和焊接结束，都会产生弧坑，常出现疏松、裂纹、气孔、夹渣等现象。为了克服弧坑缺陷，就必须采用正确的收尾方法，一般常用的收尾方法有三种。 （1）划圈收尾法 焊条移至焊缝终点时，作圆圈运动，直到填满弧坑再拉断电弧。此法适用于厚板收尾，如图1-13（a）所示。 （2）反复断弧收尾法 焊条移至焊缝终点时，在弧坑处反复熄弧，引弧数次，直到填满弧坑为止。此法一般适用于薄板和大电流焊接，不适应碱性焊条，如图1-13（b）所示。 （3）回焊收尾法 焊条移至焊缝收尾处即停住，并虽改变焊条角度回焊一小段。此法适用于碱性焊条，如图1-13（c）所示。收尾方法的选用还应根据实际情况来确定，可单项使用，也可多项结合使用。无论选用何种方法都必须将弧坑填满，达到无缺陷为止。图1-13 焊缝的收尾方法操作要领 手持面罩，看准引弧位置，用面罩挡着面部，将焊条端部对准引弧处，用划擦法或直击法引弧，迅速而适当地提起焊条，形成电弧。 调试电流。 （1）看飞溅 电流过大时，电弧吹力大，可看到较大颗粒的铁水向熔池外飞溅，焊接时爆裂声大；电流过小时，电弧吹力小，熔渣和铁水不易分清。 （2）看焊缝成形 电流过大时，熔深大，焊缝余高低，两侧易产生咬边；电流过小时，焊缝窄而高，熔深浅，且两侧与母材金属熔合不好；电流适中时焊缝两侧与母材金属熔合得很好，呈圆滑过渡。 （3）看焊条熔化状况 电流过大时，当焊条熔化了大半截时，其余部分均已发红；电流过小时，电弧燃烧不稳定，焊条易粘在焊件上。 操作要求：按指导教师示范动作进行操作，教师巡查指导，主要检查焊接电流、电弧长度、运条方法等，若出现问题，及时解决，必要时再进行个别示范。任务2 板对接平焊【教学目的】 通过对本课题的学习，应掌握焊接工艺参数的基本选择原则。掌握板对接平焊的正确操作手法。【重点和难点】焊接工艺参数的选择，单面焊双面成型技术。【注意事项】1.焊逢几何形状符合要求。2.定位焊的要求，电流及位置。3.单层焊、多层多道焊，单面焊双面成型技术等焊逢形式的具体操作方法。4.焊逢表面无常见缺陷。【教学过程】训练题目：V形坡口板对接平焊。训练内容：如图11-29所示。焊接方法：焊条电弧焊。训练时间：45min（指引弧开始至焊完熄弧，包括过程清理，不包括施焊前的清理、装焊）。图11-29 V形坡口板对接平焊1焊前准备（1）试板准备焊件材料：Q235试板尺寸：300mm100mm12mm，二块。坡口形式：V形坡口。（2）设备及工具准备设备：AX320型或ZXG-300型电焊机均可。工具：锤子、敲渣锤、錾子、钢丝刷、毛刷、焊条盒、钢直尺、划针、样冲、焊缝测量器等。（3）焊材选择因Q345钢的最低抗拉强度b为470MPa，故应选用E40系列焊条。为提高焊接质量，焊接时，可选用E5015低氢碱性焊条进行焊接。（4）焊前清理用砂纸、钢丝刷或角向磨光机将坡口面及坡口正反两侧20mm以内的油污、铁锈、水分及其他污物清除干净，直至露出金属光泽。（5）装配与定位焊将两块试板对齐、对平，装配成V形坡口的对接接头。装配时不能出现错边，并预留装配间隙，这样有利于焊透。装配间隙起焊处为3mm，终焊处为4 mm，如图11-30所示（方法是分别用直径为3.2 mm和4 mm的焊条芯夹在两头）。图11-30 试板的装配将装配好的试板在焊件坡口两侧距端头20mm以内进行定位焊，定位焊用直径为3.2mm的E5015焊条进行焊接，焊接电流为90120A，定位焊缝长为1015mm。焊点不宜过高、过长。（6）试板打钢印与划线在试板上用钢印打出考试编排号码，并在距坡口边缘一定距离（如70 mm）的钢板表面，用划针划上与坡口边缘平行的平行线，如图11-31所示。并打上样冲眼，作为焊后测量焊缝坡口每侧增宽的基准线。图11-31 试板表面的基准线（7）预置反变形由于是V型坡口，正面需填充较多的金属，焊后易产生变形。为此，在焊前必须进行反变形，反变形量可用万能角度尺测量值，也可测值，如图11-32a所示，=bsin=100sin3=5.23mm。获得反变形的方法是用两手拿住其中一块钢板的两端，轻轻磕打另一块，如图11-32b所示，使两板之间呈一夹角，作为焊接反变形量，反变形量一般为34。角如无专用量具测量，可采用简便方法，将水平尺搁于钢板两侧，中间如正好让一根直径为3.2mm的焊条通过，则反变形角符合要求，如图11-32c所示。图11-32 预置反变形角a）反变形角度及尺寸；b）获得反变形的方法；c）反变形角度的测量1焊件；2水平尺；33.2 mm焊条芯由于试板厚为12 mm，需采用多层多道焊来完成。其焊道分布，如图11-33所示，采用单面焊四层四道。图11-33 焊道分布1打底焊；2、3填充焊；4盖面焊（9）焊接工艺参数选择打底焊焊条直径：3.2mm；焊接电流：90120A。填充焊焊条直径：4mm；焊接电流：140170A。盖面焊焊条直径：4mm；焊接电流：140160A。（10）检查焊机各接线部位是否正确、是否牢固可靠。2V形坡口对接平焊操作（1）打底焊单面焊双面成形技术的关键在于正面打底层的焊接。打底层的焊接目前有断弧焊和连弧焊两种方法。断弧焊施焊时，电弧时灭时燃，靠调节电弧燃、灭时间的长短来控制熔池的温度，因此工艺参数选择范围较宽，是目前常用的一种打底焊方法。打底焊时，将试板放在水平面上，间隙小的一端在左侧，并在左端定位焊缝处引弧。打底焊时焊条与焊件之间的角度如图11-34a所示。运条时采用小幅度锯齿形横向摆动，并在坡口两侧稍停留，连续向前焊接。打底焊中，还应注意以下二点。控制熔孔的大小。打底焊时为保证得到良好的背面成形和优质焊缝，电弧要控制短些，要注意将电弧的2/3覆盖在熔池上，电弧的1/3保持在熔池前，用来熔化和击穿坡口根部形成的熔孔，熔孔的大小如图11-34b所示。正确进行焊缝接头。当焊条即将焊完，需要更换焊条时，将焊条向焊接反方向拉回1015 mm，并迅速抬起焊条收弧；然后迅速更换焊条，趁熔池还未完全凝固，在熔池前方1020 mm处引弧，并立即将电弧退回到接头处。图11-34 打底焊a）打底焊时的焊条角度；b）打底焊时的熔孔1焊缝；2熔池；3熔孔（2）填充焊填充层施焊前先将前一道焊缝熔渣、飞溅清除干净，修正焊缝的过高处与凹槽。填充焊时，应选用较大一点的电流，焊条倾角如图11-35a所示，焊条的运条方法可采用月牙形或锯齿形，摆动幅度应逐层加大，但要注意不能太大，不能让熔池边缘超出坡口面上方的棱边，否则表面层焊接时看不清坡口。焊第三层填充焊时，应控制整个坡口内的焊缝比坡口边缘低0.51.5 mm左右，最好略呈凹形。填充焊时的接头方法如图11-35b所示。图11-35 填充焊a）填充焊时的焊条角度；b）填充焊接头（3）盖面焊盖面焊时的焊条角度、运条方法及接头方法与填充焊相同。但焊条摆动幅度比填充焊大，摆动到坡口边缘时应稍作停顿，避免产生咬边。焊接时必须注意保证熔池边沿不得超过试板坡口表面棱边2mm，否则焊缝超宽。 任务3 板对接立焊【教学目的】 熟练掌握焊接工艺参数的选择，正确的操作手法及姿势，和对焊接电弧及金属熔滴的控制，达到比较熟练的程度。【重点和难点】焊接工艺参数的选择和金属熔滴的控制。【注意事项】1.由于焊缝的位置，决定了在焊接时易烫伤同学，首先做好防护。2.当板材厚度相同时，注意焊缝、焊角应对称分布。3.正、反两种握焊钳方式，经讲解后自行掌握。4.焊件表面无明显焊接缺陷、无引弧痕迹。【教学过程】1.焊前准备（1）试件尺寸及要求试件材料：20g。试件及坡口尺寸：300 mm200 mmx12 mm，如图31所示。焊接位置：立焊。焊接要求：单面焊双面成型。焊接材料：E4303图31 平板对接立焊试件及坡口尺寸（2）准备工作选用Bx3300型弧焊变压器。使用前检查焊机各处的接线是否正确、牢固、可靠，按要求调试好焊接工艺参数。同时应检查焊条质量，不合格的焊条不能使用。焊接前焊条应严格按照规定的温度和时间进行烘干，然后放在保温筒内随用随取。 清理坡口及其正、反两面两侧20 mm范围内的油、污、锈，直至露出金属光泽。准备好工作服、焊工手套、护脚、面罩、钢丝刷、锉刀和角向磨光机等。（3）试件装配装配间隙 始端为2.0 mm，终端为2.5 mm。定位焊 采用与焊接试件相应型号焊条进行定位焊，并在试件坡口内两端点焊，焊点长度为1015 mm，将焊点接头端打磨成斜坡。预置反变形量 34。错边量 1.2 mm。 2.操作要点 分四层、四道施焊，如图32所示。 图3-2 钢板对接立焊示意图打底焊 可采用连弧法也可采用断弧法。 引弧 在定位焊缝上端部引弧，焊条与试板的下倾角定为7580，与焊缝左右两边夹角为90。当焊至定位焊缝尾部时，应稍作停顿进行预热，将焊条向坡口根部压一下，在熔池前方打开一个小孔（称熔孔）。此时听见电弧穿过间隙发出清脆的“哗、哗”声，表示根部已熔透。这时，应立即灭弧，以防止熔池温度过高使熔化的铁水下坠，使焊缝正面、背面形成焊瘤。 焊接 运条方法采用月牙形或锯齿形横向短弧操作方法。弧长应小于焊条直径，电弧过长易产生气孔。在灭弧后稍等一会儿，此时熔池温度迅速下降，通过护目玻璃可看见原有白亮的金属熔池迅速凝固，液体金属越来越小直到消失。这个过程中可明显地看到液体金属与固体金属之间有一道细白发亮的交接线。这道交接线轮廓迅速变小直到一点而消失。重新引弧时间应选择在交接线长度大约缩小到焊条直径的11.5倍时，重新引弧的位置应为交接线前部边缘的下方12mm处（图33）。这样，电弧的一半将前方坡口完全熔化，另一半将已凝固的熔池的一部分重新熔化，形成新的熔池。这新熔池一部分压在原先的熔敷金属上，与母材及原先的熔池形成良好的熔合。在熔池温度适当的情况下，焊条可继续送进和向上运动，不断形成根部焊透程度良好的焊缝，直到再次发现熔池温度过高，再一次灭弧等待熔池冷却。如此反复焊接便可得到整条焊缝。这就是打底层的“半击穿焊法”。图33 重新引弧的位置a）“半击穿法”接弧处 b）“不击穿法”接弧处收弧 打底层焊接在更换焊条前收弧时，先在熔池上方作卞个熔孔，然后回焊约10mm灭弧，并使其形成斜坡形状。接头 分热接头和冷接头两种。a.热接头 当熔池还处在红热状态时，在熔池下方约15 mm坡口引弧，并做横向摆动焊至收弧处，使熔池温度逐步升高，然后将焊条沿着预先做好的熔孔向坡口根部压一下，同时使焊条与试板的下倾角度增加到约90此时听到“哗、哗”的声音然后，稍作停顿，再恢复正常焊接。停顿时间要合适，若时间过长，根部背面容易形成焊瘤；若时间过短，则不易接上接头或背面容易形成内凹。注意：这种接头方法要求换焊条动作越快越好。b.冷接头 当熔池已经冷却，最好是用角向砂轮或錾子将焊道收弧处打磨成长约10 mm的斜坡。在斜坡处引弧并预热。当焊至斜坡最低处时，将焊条沿预作的熔孔向坡口根部压一下，听到“哗、哗”的声音后，稍作停顿后恢复焊条正常角度继续焊接。 打底层焊缝厚度 坡口背面11.5 mm，正面厚度约为3 mm。填充焊 在距焊缝始焊端上方约10 mm处引弧后，将电弧迅速移至始焊端施焊。每层始焊及每次接头都应按照这样的方法操作，避免产生缺陷。运条采用横向锯齿形或月牙彤，焊条与板件的下倾角为7080。焊条摆动到两侧坡口边缘时，要稍作停顿，以利于熔合和排渣，防止焊缝两边未熔合或夹渣。填充焊层高度应距离母材表面低11.5 mm，并应成凹形，不得熔化坡口棱边线，以利盖面层保持平直。 盖面焊 引弧操作方法与填充层相同。焊条与板件下倾角7080，采用锯齿形或月牙形运条。焊条左右摆动时，在坡口边缘稍作停顿，熔化坡口棱边线12 mm。当焊条从一侧到另一侧时，中间电弧稍抬高一点，观察熔池形状。焊条摆动的速度较平焊稍快一些，前进速度要均匀，每个新熔池覆盖前一个熔池2/33/4为佳。换焊条后再焊接时，引弧位置应在坑上方约15 mm填充层焊缝金属处引弧，然后迅速将电弧拉回至原熔池处，填满弧坑后继续施焊。3.注意事项焊接过程中，要分清铁水和熔渣，避免产生夹渣。在立焊时密切注意熔池形状。发现椭圆形熔池下部边缘曲比较平直轮廓逐步变成鼓肚变圆时，表示熔池温度已稍高或过高，应立即灭弧，降低熔池温度，可避免产生焊瘤见图3-4。图34 熔池形状和温度的关系a）正常熔池，正常温度 b）下部边缘变圆表示熔池温度稍高c）下部边缘变长表示熔池温度过高严格控制熔池尺寸。打底焊在正常焊接时，熔孔直径大约为所用焊条直径1.5倍，将坡口钝边熔化0.81.0 mm，可保证焊缝背面焊透，同时不出现焊瘤。当熔孔直径过小或没有熔孔时，就有可能产生未焊透。与定位焊缝接头时，应特别注意焊接透度。对每层焊道的熔渣要彻底清理干净，特别是边缘死角的熔渣。盖面时要保证焊缝边缘和下层熔合良好。如发现咬边，焊条稍微动一下或多停留一会，焊缝边缘要和母材表面圆滑过渡。任务4 板对接横焊【教学目的】 在实际生产工作中，横焊由于其本身其特点 ，决定了在正常生产中应用比较少。其操作难度比较高。在操作中应充分利用电弧吹力和电磁作用力的同时，保持最短电弧的长度，使熔滴在很短时间内过渡到熔池中，以保证焊缝成型。【重点和难点】焊接工艺参数的选择、操作的姿势及焊缝成型的控制。【注意事项】1.缝成型均匀，无较大焊瘤。2.焊缝宽度和余高应符合要求。3.焊缝无夹渣和明显缺陷。4.做好防护，避免烧伤或烫伤。【教学过程】1.焊前准备 （1）试件尺寸及要求 试件材料：16 Mn。试件及坡口尺寸：300 mm200 mm12 mm，如图35所示。焊接位置：横焊。 焊接要求：单面焊双面成型。焊接材料：E5015。图35 平板对接横焊试件及坡口尺寸（2）准备工作 选用Zx5400型或Zx7400型弧焊整流器，采用直流反接，基本要求与“对接立焊”相关内容相同。（3）试件装配装配间隙 始端为3.0 mm，终端为4.0 mm。定位焊 采用与焊接试件相应型号焊条进行定位焊，并点焊于试件坡口内两端，焊点长度不得超过20 mm，将焊点接头端打磨成斜坡。预置反变形量 预置反变形量6。错边量 镨边量1。2 rnm。2.操作要点 可采用连弧或断弧焊。采用四层八道焊接，如图36所示。图36 平板对接横焊示意图（1）打底焊连弧焊接 在试件左端定位焊缝上引弧，并稍停进行预热。将电弧上下摆动，移至定位焊缝与坡口连接处，压低电弧待坡口熔化并击穿，形成熔孔，转入正常焊接。运条过程中要采用短弧，运条要均匀，在坡口上侧停留时间应稍长些。运条方法及焊条角度如图37所示。图37 平板对接横焊连弧打底运条方法与焊条角度示意图断弧焊接 横焊打底层焊接时采用灭弧法，焊接动作和焊条角度如图38所示。当电弧指向上、下坡口时，焊条角度如图39所示，得到的焊缝及熔孔如图310所示。 图38 图39 图310打底运条方法与焊条角度 焊条角度 焊缝及熔孔采用两点击穿法，在坡口内引燃电弧，顺焊点向前方施焊并预热和熔化坡口最低处，击穿根部。这时，听到击穿根部的电弧声，并看到熔孔出现，形成熔池，立即灭弧。下一次引弧始终在熔池上沿处引弧，迅速移动到上侧坡口根部，将其击穿后，马上再移动到下侧坡口，击穿根部，然后再灭弧。每次灭弧、击穿应压着熔池的23向前移动。上下根部都不能停留时间过长。如果停留时间过长，上侧根部背面容易产生咬边，下侧根部背面容易产生下坠。一般，每侧根部停留约1s，保持被熔化的熔孔均匀，熔孔单侧约为0.8 mm更换焊条而灭弧时，必须填满弧坑，使熔池缓慢降温，以防止产生气孔、裂纹。打底焊需要换焊条接头时，应在距前段焊道收尾处约10 mm处的坡口内引燃电弧。持续预热升温，焊至坡口根部，将焊条伸入焊缝中心击穿根部。听到击穿根部的电弧声后，看到熔化的熔孔并稍作停顿，立即灭弧，继续正常运条，完成打底焊的焊接。接头操作技术和立焊基本相同。（2）填充焊 焊两层，填充层的焊条角度如图311所示。各填充层均采用连弧多道焊接。由坡口下方开始焊接，逐道向上排列。每道焊缝压上道焊缝12，从左至右焊接。填充最后一层的高度距坡口边缘线12 mm，并不能破坏上下坡口边缘线，以它为盖面的基准线。换焊条操作技术和立焊相同。 图311 填充层的焊条角度（3）盖面焊 采用连弧多道焊接。由坡口下方始焊，逐道向上排列，每道焊缝之间压1/2左右。第一道焊道以熔化下侧坡口边缘12 mm为宜，最后一道焊道以熔化上侧坡口边缘12 mm为宜。焊条角度如图312所示。图312 横焊盖面焊时焊接夹角3.注意事项保证根部熔透均匀，背面成型饱满。打底焊接时，要求运条动作迅速、位置准确。焊接各层时，必须注意观察上、下坡口熔化情况。熔池要清晰，无熔渣浮在熔池表面时，焊条才能向前移动。尤其是要注意避免上坡口处出现很深的夹沟，克服方法是电弧指向上侧坡口使其充分熔化。 任务5 水平转动管焊【教学目的】通过本课题的学习，让学员熟练掌握水平转动管焊的操作方法。【重点和难点】焊接工艺参数的选择、手腕的灵活程度【教学内容】水平转动对管操作练习【教学过程】管子在水平位置下焊接，由全位置变为平焊或爬坡焊的位置，对焊工的操作和焊缝成型都十分有利。 1.焊前准备（1）试件及坡口尺寸 材质：20号钢；试件尺寸：108mm8 mm；坡口尺寸如图2-1所示。图21 管道水平转动焊对口简图（2）焊接材料及设备：E4303，2.5 mm3.2 mm；BX3315。（3）焊前清理 将坡口及两侧20 mm范围内的铁锈、油污、氧化物等清理干净，使其露出金属光泽。（4）装配与定位焊 组对间隙：23 mm；错边量：1 mm；钝边：0.51 mm；定位焊：定位焊缝位于管道截面上相当于“10点钟”和“2点钟”的位置，每处定位焊缝长度为1015 rnm。2.操作要点（1）打底焊 打底焊道为单面焊双面成型，既要保证坡口根部焊透，又要防止烧穿或形成焊瘤。采用断弧焊，操作手法与钢板平焊基本相同。焊条直径2.5 rnm，焊接电流6080A。打底焊的操作顺序是：从管道截面上相当于“10点半钟”的位置起焊，进行爬坡焊，每焊完一根焊条转动一次管子，把接头的位置转到管道截面上相当于“10点半钟”的位置。焊条角度如图22所示。图22 水平转动焊时的焊条角度示意图焊条伸进坡口内让1/31/4的弧柱在管内燃烧，以熔化两侧钝边。熔孔深人两侧母材0.5mm。更换焊条进行焊缝中间接头时，采用热焊法。与钢板平焊相同。 在焊接过程中，经过定位焊缝时，只需将电弧向坡口内压送，以较快的速度通过定位焊缝，过渡到坡口处进行施焊即可。 （2）填充焊 采用连弧焊进行焊接。施焊前应将打底层的熔渣、飞溅清理干净。焊条直径3.2 mm，焊接电流90110A，焊条角度与打底焊相同。其他注意事项与钢板平焊相同。（3）盖面焊 盖面焊缝要满足焊缝几何尺寸要求，外形美观，与母材圆滑过渡，无缺陷。施焊前应将填充层的熔渣、飞溅清理干净。焊条直径3.2 mm焊接电流90110A。施焊时焊条角度、运条方法与填充焊相同，但焊条水平横向摆动的幅度应比填充焊更宽，电弧从一侧摆至另一侧时应稍怏些，当摆至坡口两侧时，电弧应进一步缩短，并要稍作停顿以避免咬边。任务6 垂直固定管焊【教学目的】通过本课题的学习，让大家熟练掌握垂直固定管焊的操作方法。【重点和难点】焊接工艺参数的选择、手腕的灵活程度【教学内容】垂直固定对管操作练习【教学过程】1.焊前准备（1）试件尺寸及要求 试件材料：20号钢。试件及坡口尺寸：300 mm200 mm12 mm。焊接位置：垂直固定。焊接要求：单面焊。焊接材料：E4303。 （2）准备工作 选用Bx3300型弧焊变压器，基本要求与“对接立焊”的相关内容相同。 （3）试件装配装配间隙 为3.0 mm。定位焊 其相对位置如图23所示。采用与焊接试件相应型号焊条进行定位焊，并在试件坡口内进行定位焊，焊点长度为1015 mm，厚度为34 mm，必须焊透且无缺陷。其两端应预先打磨成斜坡，以便接头。错边量 错边量0。8 mm。图2-3管子垂直固定焊位置2.操作要要领采用三层六道焊接。垂直固定管焊接操作技术基本和板状对接横焊相同。不同之处是管子有弧度，焊条要随时变换角度。（1）打底焊 可采用连弧或断弧焊接。采用逆时针方向焊接。焊条与试件下侧夹角为7580，与管子切线的焊接方向夹角为7075，如图24所示。图24焊条角度在定位焊接点对称的坡口内引弧，采用两点击穿法进行焊接。待坡口两侧熔化时，焊条向根部压送，熔化并击穿坡口根部，听到“哗、哗”的声音，并形成第一个熔池和熔孔，使两侧钝边熔化0.51.0 mm，立即灭弧。待熔池收缩到原熔池的13时，马上重新引弧进行焊接。电弧始终从坡口上侧引燃，并在上侧根部停留约1s，然后向下侧运条。在下侧根部停留12s后，迅速移动焊条，使电弧沿坡口下侧后方灭弧。灭弧与接弧时间间隔要短，灭弧动作要果断，不得拉长电弧，灭弧频率每分钟7080次。接弧位置要准确。焊接时应保持熔池形状大小一致，熔池铁水清晰明亮。打底焊换焊条时，在距离前段焊缝收尾处后约10 mm处引弧，连弧焊接至收弧弧坑中心坡口根部时，焊条向下压一下，听到“哗、哗”的声音，表示接头熔透并形成熔孔，立即灭弧，然后正常运条施焊。与定位焊缝接头时，当运条到定位焊缝根部时，要留一个小孔，小孔直径与所用焊条直径相当。此时不能灭弧，并将定位焊缝端预热，继续补充铁水让小孔自由封曰，在封口的同时焊条向下压一下，听到“哗、哗”的声音后，稍作停顿，继续焊接约10 mm，填满弧坑再收弧。后半圈焊接时，引弧是从定位焊缝开始，然后接头。打底焊最后一个接头的操作方法和前一个接头的操作方法一样。（2）填充焊 采用连弧手法，进行一层二道焊接操作。换焊条接头是从收弧处前方约10 mm处引弧，将电弧拉回弧坑并填满，然后正常运条施焊。从下侧坡开始排列，压第一道焊道1312。填充层高度距离焊件表面坡口边缘线11.5 mm，保持坡口边缘线完整。这是盖面时的基准线。（3）盖面焊 盖面层分三道焊接，从下侧坡口开始向上排列。焊前应将填充层的熔渣和飞溅等物清理干净，并修平局部上凸的部分。采用直线不摆动运条。第一道焊道焊条与试件下侧夹角约为80，使下坡口边缘熔化12 mm。第二道焊条与试件下侧夹角8590，并有12压在上一道焊道上。最后一道焊道焊条与焊件下侧夹角为7080，并使上坡口边缘熔化12 mm，达到焊缝与试件表面圆滑过渡。 3.注意事项每层焊缝完成后，将熔渣和凸出的部分清除。坡口上侧、下侧和熔敷金属之间不能形成死角，以免形成夹渣及未熔合。运条过程中，必须根据管道圆弧的变化而不断变换焊条角度。盖面层要求高低、宽窄一致，避免上侧咬边。任务7 水平固定管焊【教学目的】通过本课题的学习，让大家熟练掌握水平固定管焊的操作方法。【重点和难点】焊接工艺参数的选择、手腕的灵活程度【教学内容】水平固定管焊练习【教学过程】1.焊前准备（1）试件尺寸及要求 试件材料：20号钢。试件及坡口尺寸如图25所示。焊接位置：水平固定。焊接要求：单面焊。焊接材料：E4303。 图25 水平固定管焊接试件及坡口尺寸（2）准备工作 选用Bx3300型弧焊变压器，基本要求 与“对接立焊”的相关要求相同。（3）试件装配 装配间隙 3.0 mm。定位焊 其相对位置如图23所示。采用与焊接试件相应型号焊条进行定位焊，并在试件坡口内点焊，焊点长度为1015 mm，厚度为34 mm，并要求定位焊点焊透且无缺陷。其两端应预先打磨成斜坡，以便接头。 错边量 错边量0.8 mm。2.操作要点及注意事项采用三层三道焊接。（1）打底焊 水平固定管根部焊缝常出现的缺陷分布状况如图26所示。图中1、5、6处产生缺陷可能性较大；2处易出现凹坑及气孔；3、4处铁水与熔渣易分离，透度良好；5处易出现焊透程度过分及透度不均匀。 图26 缺陷分布状况打底焊时根部前半圈的焊接 焊条角度如图27所示。焊接水平固定