施工现场焊接常识-手工焊条电弧焊.doc

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施工现场焊接常识-手工焊条电弧焊
所谓手工焊条电弧焊是指焊工手握夹持焊条的焊钳进行焊接的一种电弧焊接方法。焊条和工件之间的电弧将工件局部加热到熔化状态形成熔池，焊条作为一个电极，其端部在电弧的作用下不断被熔化，形成熔滴进入熔池。随着电弧向前移动，熔池尾部液态金属逐步冷却结晶，最终形成焊缝。
手工焊条电弧焊虽然劳动强度大、生产率低但极具机动灵活性。水平俯位焊、立向焊、横焊、仰焊等各种焊接位置，对接搭接、角接等各种大小结构产品，长短直缝、环缝、各种曲线焊缝均可应用。
一、手工焊条电弧焊的焊条
1、对焊条的基本要求
   （1）   电弧容易引燃，在焊接过程中能够稳定燃烧，且引弧容易。
   （2）   药皮应均匀熔化，无成块脱落现象。其熔化速度稍慢于焊芯的熔化速度，从而有利于金属熔滴过渡。
   （3）   焊接过程中不应有较大烟雾和过多飞溅。
   （4）   保证熔敷金属具有一定的抗裂性、所需的力学性能和化学成分。
   （5）   焊后焊缝成形正常，焊渣容易清除。
2、焊条的功能
   （1）    焊芯—主要作用一是作为电弧的一个电极导电，二是在电弧中熔化并形成熔滴过渡到熔池，冷却后成为熔敷金属。焊芯的化学成份直接影响熔敷金属的性能，碳过高会增大裂缝和气孔的倾向，使飞溅增大，焊芯中的锰既有利于脱氧，又能抑制硫的有害作用。
   （2）    药皮
稳弧作用—药皮中含有一些低电离电位元素（钠、钾），使得焊条易于引弧并在焊接过程中保持稳定燃烧。
脱氧作用—药皮中含有一些元素（Si、Ti、Mn、Al）在焊接过程中发生一系列冶金化学反应，降低了焊缝金属中的含氧量，提高了焊缝的力学性能。
保护作用—一方面药皮中的碳酸盐、碳氢有机化合物在电弧作用下分解出CO、H2等气体，有效地防止了周围空气侵入熔池起到气相保护作用；另一方面药皮熔化后形成具有一定性能的熔渣，阻止了空气对熔池的影响，也减缓了焊缝的冷却速度，改善了焊缝的成形。
掺合金作用—药皮中掺入各种铁合金及金属粉末作为合金剂来弥补焊接过程中合金元素的烧损，从而使得焊缝金属获得必要的合金成份，保证焊缝的力学性能。
改善焊接工艺性能作用—减小焊接飞溅，熔渣具有流动性适用于各种位置的焊接，还有利于脱渣。
3、焊条的分类
   （1）按焊芯成分分类—分结构钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、镍及镍合金条、低温焊条、铸铁焊条、铝及铝合金焊条、铜及铜合金焊条。焊芯含）按焊条药皮类型分类
氧化钛型简称钛型—焊条电弧稳定，飞溅少，容易再引弧，熔深浅，熔渣覆盖性好，容易脱渣。特别适合薄板全位焊接，但是熔敷金属的塑性及搞裂性比较差。常用作盖面焊。
钛铁矿型钛铁矿≥30%--焊条熔渣流动性好，焊缝覆盖性强，易于脱渣，飞溅一般。熔深大，可进行全位置焊接。
氧化铁型—药皮主要由多量的氧化铁及较多的锰铁脱氧剂组成。引弧容易，电弧稳定，电弧吹力大，熔深较深，熔化速度快，熔渣覆盖性好、脱渣性好、飞溅较大。适合中厚度的平焊和角焊。
低氢型—主要有钙、镁的碳酸盐及较多的锰铁脱氧剂组成。熔渣流动、覆盖性好，脱渣性尚可。宜采用短弧焊接，熔池适中。可以进行全位置焊接，具有良好的抗裂性和力学性能。
氧化钛钙型简称钛钙型—熔渣流动性好，脱渣容易，电弧稳定，熔深适中，飞溅小，适合全位置焊接。等等。（3）按熔渣酸碱性分类
酸性焊条—药皮的主要成分是酸性氧化物，氧化性较强。电弧中的氢离子和氧离子易于结合，有利于防止氢气孔的产生，此类焊条对锈铁不敏感。但难以有效的清除熔池中硫、磷杂质，易于形成偏析，热裂纹倾向大，且因焊缝金属含氧量高，使焊缝金属冲击韧性低，其工艺性能好。烘干温度不必走250度。（2
碱性焊条—药皮的主要成分是碱性氧化物和铁合金，氧化性弱。药皮加有强脱氧剂，使焊缝中含氧量及杂质均极少，含氢量低，其塑性和韧性都很好。但萤石在高温下分解出氟，使电弧稳定性变差，工艺性能也差。使用前应在300-350度。
4、选用焊条的基本原则
   （1）焊件的材质、使用性能和工件条件是焊条选用的首要依据
   （2）要考虑施工及设备条件
二、     手工焊条电弧焊工艺要领
1、手工焊条电弧的工艺参数主要有：焊条直径、焊接电流、电弧电压和焊接速度。工艺参数的选择主要依据结构的材质、板厚、接头和坡口形式、焊接位置等。
2、基本操作技能
   （1）引弧—将焊条末端与焊件表面接触形成短路，然后迅速将焊条提起2-4mm的距离，此时电弧即可引燃。
垂直引弧（敲击法）--焊条与母材垂直接触，提起后而产生电弧。
划擦引弧—焊条在母材上像划火柴一样引燃电弧。
   （2）运条—电弧引燃后，为了保证电弧稳定和焊缝正确成形，焊条要做三个方向的运动。
焊条不断向熔池送进—随着焊条不断被电弧熔化，弧长拉长，为了保证一定的弧长，必须以焊条熔化一样的速度连续不断地将焊条向熔池送进。
焊条沿接缝方向移动—该移动主要在于形成焊缝。移动过快，焊缝熔深浅，造成焊不透；过慢会造成烧穿。
焊条横向摆动—这个动作是为了增加焊缝的宽度，保证焊缝正确形成；同时焊条的横向摆动可延缓熔池金属的冷却结晶时间，有利于熔渣和气体的排出。
   （3）焊缝的连接和收尾—一条焊缝常常需要若干根焊条才能完成，这样焊缝就形同数段接成。为了保证焊缝外观质量，必须注意焊段之间的连接。焊缝的形式有四种，无论是哪种形式，都需要使焊缝保持高低、宽窄一致。
当一条焊缝收尾时，如果熄弧动作不当，则会形成比母材低的弧坑，从而降低焊缝强度，并容易形成裂缝。为了避免弧坑的出现，需要正确掌握焊缝的收尾动作。
划圈收尾—电弧在焊段收尾处做圆圈运动，直到弧坑填满再拉断电弧。
反复填补—在焊段收尾处，在短时间内电弧反复熄灭和点燃数次，直至弧坑填满。适用于薄板和多层焊的底层。
后移收尾—电弧在焊段收尾处停住，同时改变焊条倾斜方向，由后倾改变方向为前倾，然后慢慢拉断电弧。此法对碱性焊条较为适宜。

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