一、弧焊初步 （一）

　目的和要求 （二）

　實(shí)習(xí)操作 （三）

　實(shí)習(xí)報(bào)告 1. 圖示焊接分類。簡(jiǎn)述焊接工藝特點(diǎn)。

　焊 接

　 熔化焊

　 壓力焊

　釬

　焊

　氣

　電 鋁 電 氣 等 電 激

　 鍛

　氣 電 摩 冷 超 爆

　 火 鹽 感 烙

　 焊

　弧 熱 渣 體 離 子 光

　 壓 阻 擦 壓 聲 炸

　 焰 浴 應(yīng) 鐵

　 焊 焊 焊 保 子 束 焊

　 焊

　焊 焊 焊 焊 波 焊

　 釬 釬 釬 釬

　護(hù) 焊

　 焊

　焊 焊 焊 焊

　 弧

　 手埋埋

　 焊

　點(diǎn) 對(duì) 縫

　 工弧弧

　氬 CO 2

　 焊 焊 焊

　 弧自半

　弧 保

　 動(dòng)自

　焊 護(hù)

　 焊動(dòng)

　 焊

　 焊 焊接具有節(jié)省金屬材料、減輕結(jié)構(gòu)重量、結(jié)構(gòu)件質(zhì)量高、焊接材料厚度不受限制，接頭密封性能和力學(xué)性能好、生產(chǎn)率高、勞動(dòng)條件較好等優(yōu)點(diǎn)。

　2. 簡(jiǎn)述電弧焊焊接過(guò)程。給出手弧焊操作線路示意圖，并標(biāo)注部分名稱。

　手工電弧焊簡(jiǎn)稱手弧焊，是利用電弧放電 產(chǎn)生的熱量熔化焊條和母材，從而獲得牢固的焊 接接頭的一種手工操作的焊接方法。手工電弧焊 以其操作靈活、方便，設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛 采用。這種方法適用于焊接碳鋼、低合金鋼、不 銹鋼、異種金屬材料、鑄鐵補(bǔ)焊以及各種金屬材料 的堆焊等。

　3. 簡(jiǎn)述電弧的產(chǎn)生和作用。電弧質(zhì)量的好壞對(duì)焊接產(chǎn)生什么影響？ 焊接電弧是由焊接電源供給的，具有一定電壓的兩電極間或電極與母材（工件）間氣體介質(zhì)中強(qiáng)烈持久的放電現(xiàn)象。電弧引燃后，弧柱中就充滿了高溫電離氣體，放出大量的熱和強(qiáng)烈的光。它是電弧焊的熱源。

　電弧質(zhì)量的好壞直接影響焊接質(zhì)量。電弧長(zhǎng)度決定焊接電壓，影響焊縫寬度。電弧越長(zhǎng)，焊接電壓越高，焊縫越寬；但電弧太長(zhǎng)，則電弧挺度不足，飄忽不定，熔滴過(guò)渡時(shí)容易產(chǎn)生飛濺，對(duì)電弧中的熔滴和熔池金屬保護(hù)不良，導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生氣孔；而電弧太短，熔滴向熔池過(guò)渡時(shí)容易產(chǎn)生短路，導(dǎo)致熄弧，使電弧不穩(wěn)定，從而影響焊縫質(zhì)量。因此，焊接時(shí)盡量使電弧長(zhǎng)度保持在適當(dāng)范圍內(nèi)。電弧長(zhǎng)度隨焊接電流和焊接位置的變化而發(fā)生變化。電弧電壓增大，在焊縫寬度增加、熔深減少的同時(shí)，電弧穩(wěn)定性變差，飛濺增大。所以一般情況下盡量采用短弧焊，采用的電弧電壓在 18～26V 之間。焊接電流大，則電弧長(zhǎng)度也相應(yīng)增大。平焊時(shí)，根據(jù)焊縫尺寸要求，拉長(zhǎng)或縮短電弧，以得到要求的焊縫寬度。

　4. 用圖表示焊縫各部分名稱。

　圖 4—1 熔焊焊接接頭

　圖 4—2

　焊縫各部分的名稱

　5. 如何引弧？引弧操作應(yīng)注意那些方面？ 引弧就是開(kāi)始焊接時(shí)使焊條和工件間產(chǎn)生穩(wěn)定的電弧。引弧時(shí)首先是焊條末端和工件表面接觸形成短路，然后迅速將焊條向上提起 2~4mm 的距離，即可引燃電弧。引弧方法有敲擊法和摩擦法兩種。引弧時(shí)的兩個(gè)過(guò)程既是短路和加空載電壓。

　* 6.手弧焊機(jī)有哪幾種？說(shuō)明你在實(shí)習(xí)中使用的手弧焊機(jī)的型號(hào)和主要技術(shù)參數(shù)。能否把 焊條和焊件連在普通變壓器的兩端進(jìn)行起弧和焊接？為什么？ 按電源種類分為：交流弧焊機(jī)和直流弧焊機(jī)兩大類。其中直流弧焊機(jī)按變流方式又分弧焊發(fā)電機(jī)、弧焊整流器、逆變弧焊器。

　 實(shí)習(xí)中使用的手弧焊機(jī)型號(hào)為 BX3—300 交流弧焊機(jī)（增強(qiáng)漏磁類、動(dòng)圈式）

　主要技術(shù)參數(shù)：初級(jí)電壓、空載電壓、工作電壓、輸入容量、電流調(diào)節(jié)范圍、負(fù)載持續(xù)率等。

　不能，弧焊變壓器實(shí)際上是一臺(tái)具有一定特性的變壓器，其主要特征是在等效次級(jí)回路中增加阻抗，獲得陡降的外特性，以滿足焊接工藝的要求。焊接變壓器中可調(diào)感抗的作用，不僅是用來(lái)獲得下降特性，同時(shí)還用來(lái)穩(wěn)定電弧和調(diào)節(jié)焊接電流。

　7.焊芯起到什么作用？對(duì)焊芯的化學(xué)成分應(yīng)提什么樣的要求？為什么要提這些要求？藥皮起什么作用？試問(wèn)用光絲能否進(jìn)行焊接？若用，會(huì)產(chǎn)生什么后果和應(yīng)采取什么措施？ 焊條芯主要起傳導(dǎo)電流和填補(bǔ)焊縫金屬。

　對(duì)焊芯的化學(xué)成分和非金屬雜質(zhì)的多的作用，少將直接影響焊縫質(zhì)量。因此，焊條芯的鋼材都是經(jīng)過(guò)專門冶煉的，其鋼號(hào)和化學(xué)成分應(yīng) 符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。焊條鋼芯具有較低的含碳量和一定含錳量，硅含量控制較嚴(yán)，有害元素磷、硫的含量低。牌號(hào)后面加“高”(A)字，其磷、硫含量控制更嚴(yán)，不超過(guò) 0．03％。焊條芯直徑(即代表焊條直徑)為 0．4~9mm，其中直徑為 3~5mm 的焊條應(yīng)用最普遍。焊條長(zhǎng)度為 300~ 450mm。

　焊條藥皮在焊接過(guò)程中的主要作用是：提高焊接電弧的穩(wěn)定性，以保證焊接過(guò)程正常進(jìn)行；造氣、造渣，以防止空氣侵入熔滴和熔池；對(duì)焊縫金屬脫氧、脫硫和脫磷；向焊縫金屬滲入合金元素，以提高焊縫金屬的力學(xué)性能。

　在空氣中不能用光絲進(jìn)行焊接。用低碳鋼光焊絲在空氣中無(wú)保護(hù)焊接時(shí)，焊縫金屬的成分和性能與母材和焊絲比較，發(fā)生了很大的變化。由于熔化金屬與其周圍的空氣發(fā)生激烈的相互作用，使焊縫金屬中氧和氮的含量顯著增加。根據(jù)不同資料，含氮量可達(dá) 0.105%～0.218%，比焊絲中含氮量高 20～45 倍；含氧量為 0.14%～0.72%，比焊絲高 7～35 倍。同時(shí)錳、碳等有益合金元素因燒損和蒸發(fā)而減少。這時(shí)焊縫的塑性和韌性急劇下降，但是由于氮的強(qiáng)化作用，強(qiáng)度變化比較小。此外，用光絲焊接時(shí)，電弧不穩(wěn)定，焊縫中產(chǎn)生氣孔。因此這種光焊絲無(wú)保護(hù)焊接是沒(méi)有實(shí)用價(jià)值的。

　只有在惰性氣體和真空下光絲能夠進(jìn)行焊接。

　8.你在實(shí)習(xí)中使用的焊條類型、型號(hào)和尺寸是什么？舉例說(shuō)明型號(hào)各部分的意義是什么？ 實(shí)習(xí)中使用的焊條類型是：碳鋼焊條型號(hào)是：E4303、（牌號(hào)是：J422）Φ3.2、L 為 350。

　CBll7—85 規(guī)定的碳鋼焊條型號(hào)以字母“E”加四位數(shù)字組成，如 E4303。其中“E”表示焊條，前面兩位數(shù)字“43”表示敷熔金屬抗拉強(qiáng)度最低值為 420MPa(43 kgf/mm 2 )，第三位數(shù)字“0”表示適合全位置焊接，第三、四位數(shù)字組合“03”表示藥皮為鈦鈣型和焊接電源交直流兩用。此外，目前仍保留著焊條行業(yè)使用的焊條牌號(hào)，如 J422 等。“J”表不結(jié)構(gòu)鋼焊條，前面兩位數(shù)字“42”表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最低值為 420MPa，第三位數(shù)字“2”表示藥皮類型為鈦鈣型，交直流兩用。

　9.何謂酸性焊條和堿性焊條？它們的特點(diǎn)和應(yīng)用有何不同？ 根據(jù)焊條熔渣化學(xué)性質(zhì)的不同，焊條分酸性焊條和堿性焊條。藥皮中含有多量酸性氧化物的焊條，熔渣呈酸性，稱為酸性焊條，如 E4303(J422)型焊條；藥皮中含有多量堿性氧化物的焊條，熔渣呈堿性，稱為堿性焊條，如 E5015(J507)焊條。酸性焊條能交直流兩用，焊接工藝性好，但焊縫金屬?zèng)_擊韌性較,適于焊接一般低碳結(jié)構(gòu)鋼。堿性焊條一般需用直流電源，焊接工藝性較差，對(duì)水分、鐵銹敏感，使用時(shí)必須嚴(yán)格烘干，但焊縫金屬抗裂性較好，適于焊接重要結(jié)構(gòu)工件。

　二、不同空間位置手弧焊 （一）目的和要求 （二）實(shí)習(xí)操作 （三）實(shí)習(xí)報(bào)告 1.簡(jiǎn)述鋼板對(duì)接平焊步驟。

　⑴焊前準(zhǔn)備（坡口加工、坡口清理、焊接材料準(zhǔn)備、裝配）⑵線能量的選擇。⑶預(yù)熱、層間保溫及后熱。⑷焊后熱處理。⑸焊條使用。⑹缺陷返修。

　2.在運(yùn)條的基本操作中焊條應(yīng)完成那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)？這些運(yùn)動(dòng)應(yīng)滿足什么要求？否則會(huì)產(chǎn)生什么后果？ 在運(yùn)條的基本操作中焊條首先應(yīng)：⑴引弧、⑵焊條朝熔池方向不斷送進(jìn)，目的為了維持所要求電弧長(zhǎng)度。因此，焊條送進(jìn)速度應(yīng)等于焊條熔化速度。送進(jìn)速度比熔化速度慢，電弧被逐漸拉長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)形成斷�。环粗�，如果焊條送進(jìn)速度太快，電弧長(zhǎng)度迅速縮短，最后導(dǎo)致焊條與焊件接觸，形成短路，電弧熄滅。⑶焊條沿焊接方向的移動(dòng)速度，既焊接速度。太快電弧來(lái)不及熔化足夠的焊條和基本金屬，造成焊縫斷面太小容易形成未焊透等現(xiàn)象；太慢熔化金屬堆積過(guò)多，加大焊縫斷面，并且焊件加熱溫度過(guò)高，薄件則容易燒穿。⑷焊條作橫向擺動(dòng)的目的是為了獲得一定寬度的焊縫，當(dāng)焊件開(kāi)坡口時(shí)，由于焊口較寬，通常應(yīng)該采用擺動(dòng)，使坡口兩側(cè)金屬焊透。

　*3.不同空間位置焊接各有什么特點(diǎn)？如何保證高難度空間位置的焊接質(zhì)量？

　平焊位置最利于操作，勞動(dòng)強(qiáng)度小，熔池中液體金屬不會(huì)流失，成形美觀，焊縫質(zhì)量也易于保證。立焊、橫焊與仰焊時(shí)因熔池金屬有滴落的趨勢(shì)，操作難度大，生產(chǎn)率低，質(zhì)量也不易保證，（進(jìn)行立焊、橫焊、仰焊時(shí)的困難：在重力的作用下熔滴不易向熔池過(guò)渡，熔池金屬和熔渣向下流以致不能形成正常的焊縫。因此，應(yīng)適當(dāng)增加電弧和氣流的吹力，以便把熔滴送向熔池并阻止金屬和熔渣下流。）所以焊縫應(yīng)盡可能安排在乎焊接位置施焊。

　*4.比較管子對(duì)接手弧焊不同焊接位置的焊接操作難度，分析如何保證其焊接質(zhì)量？ 水平固定管子的焊接：由于焊縫是環(huán)形的，在焊接過(guò)程中經(jīng)過(guò)仰焊、立焊、平焊等幾種位置，焊條角度變化大，操作比較困難，所以應(yīng)注意每個(gè)環(huán)節(jié)操作要領(lǐng)。仰焊時(shí)熔化金屬向下墜落趨勢(shì)，立焊過(guò)渡平焊位置，則向管子內(nèi)部滴落傾向，因而有時(shí)熔透不均、產(chǎn)生焊瘤和外觀不整齊。仰焊為了使熔化金屬能熔化到坡口中，主要靠電弧吹力，所以增大焊接電流，電流較大使熔池面積增加熔化金屬容易下墜。立焊過(guò)渡到平焊部位，往往操作不當(dāng)而產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷。管子采用轉(zhuǎn)動(dòng)焊接，操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率高易保證焊接質(zhì)量。

　5.列表說(shuō)明對(duì)接接頭空間位置焊接的電流參數(shù)、生產(chǎn)率、焊接質(zhì)量等方面異同。

　空間位置 電流參數(shù) 生產(chǎn)率 焊接質(zhì)量 平焊 I=（30～60）d 高 較好 立焊 比平焊小 10% ～ 15% 一般 一般 橫焊 比平焊小 10% ～ 15% 一般 一般 仰焊 I=（30～60）d 較底 一般 6. 總結(jié)你在平焊、立焊操作中出現(xiàn)的焊接缺陷，并分析其產(chǎn)生原因和防止方法。

　平焊操作手法不當(dāng)，易在焊縫跟部產(chǎn)生未焊透、夾渣或焊瘤等缺陷。（正確焊條角度和協(xié)調(diào)的運(yùn)條動(dòng)作）立焊因?yàn)橹亓ψ饔孟�，焊條熔化所形成熔滴及熔池中熔化金屬要向下淌，使焊縫成型困難。運(yùn)條不當(dāng)時(shí)，容易產(chǎn)生咬邊及背面燒穿形成焊瘤。（較小焊條、焊條角度、短弧焊接、操作姿勢(shì)。）

　三、不同焊接接頭型式和坡口型式平弧焊 （一）目的和要求 （二）實(shí)習(xí)操作 （三）實(shí)習(xí)報(bào)告 1.用簡(jiǎn)圖表示對(duì)接接頭的坡口型式。

　對(duì)接接頭的坡口形狀

　2.用簡(jiǎn)圖表示手弧焊接頭型式。

　常見(jiàn)焊接接頭型式 3.焊接接頭形式是根據(jù)什么情況來(lái)選擇的？ 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的工藝要求及焊件材料成分、焊件厚度、結(jié)構(gòu)的形狀及使用條件不同等諸多原因來(lái)選擇其接頭形式及坡口形式。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB985—88 規(guī)定，焊接接頭的基本形式可分為對(duì)接接頭、T 形接頭、角接接頭、搭接接頭四種。

　 4.為什么焊件要開(kāi)坡口？手弧焊工件厚度達(dá)到多少應(yīng)開(kāi)坡口？ 為了保證焊接強(qiáng)度，焊接接頭處必須熔透。工件較薄時(shí)，電弧的熱量足以從一面或兩面熔透整個(gè)板厚，板邊可不作任何加工，只要在接口處留一定間隙，就能保證焊透，厚度大于6mm 的工件，從兩面焊也難以保證焊透時(shí)，就要將接口邊緣加工成斜坡，構(gòu)成“坡口”。開(kāi)坡口的目的是使焊條能伸人接頭底部起弧焊接，以保證焊透。

　當(dāng)鋼板厚度在 6mm 以下，一般可不開(kāi)坡口，只留有 1～2mm 的焊縫間隙，但這并不是絕對(duì)的，在較重要的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)鋼板厚度大于 3mm 就要求開(kāi)坡口了。

　5.比較不同坡口型式的特點(diǎn)。

　對(duì)接接頭的坡口形狀 當(dāng)鋼板厚度在 6mm 以下，一般不開(kāi)坡口，只留有 1～2mm 的焊縫間隙。

　V 形坡口的鋼板厚度為 7～40mms 時(shí)，特點(diǎn)是加工容易，但焊后角變形較大。

　X 形坡口的鋼板厚度為 12～16mm 可采用 X 形坡口也稱為雙面 V 形坡口。X 形坡口與 V 形坡口相比較，具有在相同厚度下，能減少焊著金屬量二分之一，焊后變形和產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力也較小。因此，這種坡口多用于大厚度及要求控制焊接變形量的結(jié)構(gòu)中。焊接時(shí)，X 型坡口必須雙面施焊，其他形式的坡口根據(jù)實(shí)際情況，可采用單面焊，也可采用雙面焊。

　 U 形坡口的鋼板厚度為 20～60mm，當(dāng)板厚度為 40～60mm 時(shí)，采用雙面 U 形坡口。U 形坡口特點(diǎn)是焊著金屬量最少，焊件產(chǎn)生變形小。焊縫金屬中母材金屬占的比例也小。但這種坡口加工較難，一般應(yīng)用在較重要的焊接結(jié)構(gòu)。

　*6.為提高生產(chǎn)率，能不能將原鋼板的多層多道焊用粗焊條（≥6mm）單層焊來(lái)代替？為什么？ 不能。對(duì)于相同板厚焊接結(jié)構(gòu)，采用多層多道焊可以有效地提高焊縫金屬的性能。這種方法一方面由于每層焊縫變小而改善了凝固結(jié)晶的條件，另一方面，更主要的原因，是最后一層對(duì)前一層焊縫具有附加熱處理的作用，從而改善了焊縫固態(tài)相變的組織。

　 多層焊焊接已發(fā)展成為計(jì)算機(jī)控制線能量的多絲焊接，絲間的距離，焊接參數(shù)和層間厚度 均由事先輸入計(jì)算機(jī)的程序進(jìn)行控制，可以獲得理想的焊接質(zhì)量。

　7.熔化焊常見(jiàn)缺陷有哪些？分析其產(chǎn)生原因。怎樣才能有防止這些缺陷的產(chǎn)生？如何修補(bǔ)？ 第一類

　裂紋

　 （焊接應(yīng)力及其它致脆因素作用下，焊接接頭中局部地區(qū)金屬原子結(jié)合力

　遭到破壞形成的新界面而產(chǎn)生的縫隙。）

　微觀裂紋、縱向裂紋、橫向裂紋、放射狀裂紋、弧坑裂紋、間斷裂紋群、枝狀裂紋。

　第二類

　孔穴

�。ㄈ鄢刂械臍馀菰谀�固時(shí)未能逸出而殘留下來(lái)所形成的空穴）

　氣孔、球形氣孔、均布?xì)饪住⒕植棵芗瘹饪�、鏈狀氣孔、條形氣孔、蟲(chóng)形氣孔、表面氣孔 第三類

　固體夾雜

　 （焊縫金屬中殘留的固體夾雜物）

　夾渣、焊劑或熔劑夾渣、氧化夾渣、皺紋、金屬夾雜 第四類

　未熔合和未焊透

　 （焊縫金屬和母材之間或焊道金屬和焊道金屬之間未完全熔化

　結(jié)合和未完全熔透現(xiàn)象）

　未熔合、未焊透 第五類

　形狀缺陷

　 （焊縫表面形狀與原設(shè)計(jì)幾何形狀有偏差）

　連續(xù)和間斷咬邊、縮溝、焊縫超高、凸度過(guò)大、下塌、焊瘤、錯(cuò)邊、角度偏差、下垂、 燒穿、未焊滿、焊腳不對(duì)稱、焊縫寬度不齊、表面不規(guī)則、等 第六類

　其它缺陷

　 （不能包括在 1～5 類缺陷的其它缺陷）

　電弧擦傷、飛濺、鎢飛濺、表面撕裂、磨痕、鑿痕、打磨過(guò)量、定位焊缺陷、層間錯(cuò)位

　四、焊接工藝參數(shù)實(shí)驗(yàn) （一）目的和要求 （二）實(shí)習(xí)操作 （三）實(shí)習(xí)報(bào)告 1.手弧焊的焊接工藝參數(shù)包括哪幾方面？ 焊接規(guī)范是指工件厚度、焊條直徑、焊接電流、焊接速度、焊條種類、焊接位置等工藝參數(shù)。選擇合適的焊接規(guī)范，是獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的基本保證。

　2.如何選擇焊接電流？選擇焊接電流應(yīng)考慮哪些因素？焊件厚度分別為 3mm、5mm、12mm各應(yīng)選用多粗的焊條和多大的焊接電流？ 選擇焊接電流直接按焊條直徑來(lái)選擇電流，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算：I = Kd

　I ——

　焊接電流，A ； d ——

　焊條直徑，mm ；K ——

　系數(shù) 焊條直徑 mm 1～2 2～4 4～6 系數(shù) K 25～30 30～40 40～60

　焊接時(shí)，決定電流大小的因素狠多，如焊條類型、焊條直徑、焊件厚度、接頭形式、焊縫位置和焊縫層次等，但是最主要的是焊條直徑和焊接位置。

　焊件厚度（mm）

　3mm 5mm 12mm 焊條直徑（mm）

　Φ2.5 Φ3.2 Φ4 焊接電流（A）

　50~80 100~130 160~210

　*3.焊接電流選擇不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生什么后果？ 焊接電流值首先應(yīng)根據(jù)焊條直徑進(jìn)行選擇，然后根據(jù)鋼板厚度、焊接位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。鋼板越厚，焊接熱量散失得越快，應(yīng)選用電流值的上限。立、仰、橫焊時(shí)應(yīng)選用較小的電流，通常應(yīng)比平焊小 10%左右。手弧焊時(shí)，焊接電流將直接影響到焊接過(guò)程穩(wěn)定性和焊縫的外表成型。飛濺、焊縫成型、焊條熔化情況等，因此，正確選擇焊接電流對(duì)于保證焊縫質(zhì)量提高焊接生產(chǎn)率具有重要意義。

　4.焊接速度是什么？焊接速度不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生什么后果？如何控制？ 焊接速度指焊條沿焊接方向移動(dòng)的速度，是指單位時(shí)間內(nèi)完成的焊縫長(zhǎng)度。焊接速度的快慢一般由焊工憑經(jīng)驗(yàn)確定。

　焊接速度過(guò)快時(shí)，容易使焊縫中熔深淺、熔寬窄，產(chǎn)生未焊透等焊接缺陷。

　焊接速度過(guò)慢時(shí)，使焊縫熔深深、熔寬寬、余高小，特別是薄板容易燒穿。

　根據(jù)材料類型、焊條直徑、焊件厚度、接頭形式、焊縫位置和焊縫層次、電流大小等控制焊接速度。最為重要電流大小。

　 5.什么是弧長(zhǎng)？弧長(zhǎng)不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生什么后果？弧長(zhǎng)受哪些因素的影響？一般選擇多少長(zhǎng)度？ 焊條與熔池之間的距離稱為弧長(zhǎng)。電弧長(zhǎng)短對(duì)焊縫質(zhì)量有很大影響。電弧的長(zhǎng)度超過(guò)焊條直徑的叫長(zhǎng)弧，小于焊條直徑的為短弧。用長(zhǎng)弧焊接時(shí)，電弧燃燒不穩(wěn)定，焊縫質(zhì)量較差，表面魚(yú)鱗不均勻，焊縫熔深較淺，當(dāng)焊條熔滴向熔池過(guò)渡時(shí)，周圍空氣容易侵入形成氣孔，而且熔化金屬飛濺嚴(yán)重，造成浪費(fèi)。因此，施焊時(shí)應(yīng)該采用短弧，特別是采用堿性焊條時(shí)，一定要用短弧焊接，才能保證焊縫質(zhì)量。短弧焊接時(shí)的弧長(zhǎng)，按下式確定 L =（0.5 - 1）

　d

　 L—— 電弧長(zhǎng)度（mm）

　d—— 焊條直徑（mm）。

　*6.觀察紀(jì)錄不同電流和焊接速度對(duì)焊縫成形的影響，并用圖表示之。分析電流和焊接速度對(duì)焊接過(guò)程和焊接質(zhì)量的影響。

　焊接時(shí)流經(jīng)焊接回路的電流，稱為焊接電流。電流大小：⑴聽(tīng)聲響；焊接可以從電弧的響聲來(lái)判斷電流的大小，發(fā)出“嘩嘩”的聲音，猶如大河流水一樣。當(dāng)電流較小時(shí)，發(fā)出“絲絲”聲響，而且容易斷弧。電流適中，會(huì)發(fā)出“沙沙”的聲響，同時(shí)夾著清脆的劈啪聲。⑵看飛濺；電流過(guò)大時(shí)，電弧吹力大，可看到較大的鐵水顆粒向熔池外飛濺，焊接時(shí)爆裂聲大；電流過(guò)小時(shí)，電弧吹力小，熔渣和鐵水不容易分清。⑶看焊條熔化狀況；電流過(guò)大時(shí)，當(dāng)焊條熔化到半截以后，剩余焊條出現(xiàn)紅熱狀況，甚至出現(xiàn)藥皮脫落現(xiàn)象；如果電流過(guò)小，焊條熔化困難，容易粘在焊件上。⑷看熔池狀況；在焊接過(guò)程中，觀察熔池狀況，調(diào)整操作方法，是得到理想焊縫形狀常用的方法。當(dāng)電流較大時(shí)，熔池呈長(zhǎng)形；電流小時(shí)，熔池呈扁形；電流適中時(shí)，熔池形狀似鴨蛋形。⑸看焊縫成型；電流過(guò)大，熔深大，焊縫寬而底，兩側(cè)易產(chǎn)生咬邊，焊波粗糙；電流過(guò)小時(shí)，焊縫窄而高，兩側(cè)與母材金屬熔合不良；電流適中時(shí)，焊縫兩側(cè)與母材金屬熔合良好，焊波成型美觀，高度適中，呈圓滑過(guò)渡。焊接電流大小，是影響焊接生產(chǎn)率和焊接質(zhì)量的重要因素之一。

　單位時(shí)間內(nèi)完成焊縫長(zhǎng)度稱為焊接速度。焊速慢，焊縫高溫停留時(shí)間長(zhǎng)，熱影響區(qū)增寬、焊接接頭晶粒變粗、機(jī)械性能降低，同時(shí)變形量也會(huì)增大。若焊速太快，熔池溫度不夠，容易造成未焊透、未熔化、焊縫成型不良等缺陷。在保證質(zhì)量基礎(chǔ)上，選擇適當(dāng)焊接速度，提高焊接生產(chǎn)率。

　 五、氣焊和氣割 （一）目的和要求 （二）實(shí)習(xí)操作 （三）實(shí)習(xí)報(bào)告 1.畫出你在氣焊操作時(shí)所用的設(shè)備裝置及氣路連接簡(jiǎn)圖，并說(shuō)明所用設(shè)備的名稱和功能。氣焊設(shè)備中氣瓶和送氣導(dǎo)管采用什么顏色？ 氧氣瓶顏色：天藍(lán) 氧氣管顏色：紅色 乙炔瓶顏色：白色 乙炔管顏色：黑色

　2.氣焊或氣割時(shí)應(yīng)注意哪些安全問(wèn)題？ 氣焊、、氣割中常見(jiàn)故障：一.火焰不正常⑴金屬飛濺及熔渣塞焊嘴或進(jìn)入焊嘴內(nèi)，破壞氣體正常流出。⑵焊嘴長(zhǎng)時(shí)間使用，火口處局部金屬燒損，氣體不能按正確方向流出。⑶使用和維護(hù)不當(dāng)，焊嘴端部成直筒形或喇叭形。二.割嘴漏氣⑴螺紋不嚴(yán)，內(nèi)芯與割嘴座之間漏氣。⑵壓合不嚴(yán)，小壓蓋處不嚴(yán)，打開(kāi)切割氧閥門，則會(huì)出現(xiàn)回火。三.割距“不沖”（預(yù)熱火焰弱，混合氣體噴出速度低，切割氧沖擊力小。）

　 *3.簡(jiǎn)述減壓器、乙炔發(fā)生器和回火保險(xiǎn)器的工作原理。

　減壓器：來(lái)自氧氣瓶的高壓氧氣通人高壓室，其壓力由高壓表指示減壓器不工作時(shí)，調(diào)壓彈簧呈放松狀態(tài)，進(jìn)氣活門被活門彈簧壓下，關(guān)閉通道，高壓氣體不能進(jìn)入低壓室(見(jiàn)圖)。要使調(diào)壓器工作，可按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)調(diào)壓手柄，使調(diào)壓彈簧受壓，頂開(kāi)進(jìn)氣活門，高壓氣體流人低壓室。隨著低壓室內(nèi)氣體壓力的升高，對(duì)薄膜及調(diào)壓彈簧的壓力增大，使活門的開(kāi)啟度逐漸減小。當(dāng)?shù)蛪菏覂?nèi)氣體壓力達(dá)到預(yù)定值后，活門被關(guān)閉，減壓后的氣體壓力由低壓表指示出(圖)。控制調(diào)壓手柄的旋人程度，可改變低壓室的氣體壓力。

　 焊接時(shí)隨著氣體的輸出，低壓室中氧氣壓力降低，此時(shí)在調(diào)壓彈簧作用下薄膜上鼓，使活門重新開(kāi)啟，氧氣由高壓室流人低壓室，以補(bǔ)充輸出的氣體。當(dāng)活門開(kāi)啟度達(dá)到流人的高壓氧氣和流出的低壓氧氣流量相等時(shí)，進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)。當(dāng)輸出氣流量增大或減小時(shí)，活門的開(kāi)啟度也相應(yīng)增大和減小，從而自動(dòng)保持輸出的壓力穩(wěn)定。

　4.氣焊火焰分哪幾種？怎樣區(qū)別？低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼、普通低合金鋼、鑄鐵、黃銅、鋁合金等金屬材料氣焊時(shí)各采用哪種火焰？ 改變氧和乙炔的體積比，可獲得三種不同性質(zhì)的氣焊火焰—中性焰、碳化焰和氧化焰。

　中性焰：當(dāng)氧與乙炔以 1．0 ~ 1．2 的體積比混合，燃燒后生成 。中性焰由焰心、內(nèi)焰、外焰三部分組成，內(nèi)焰溫度最高，可達(dá) 3000~3200℃。中性焰適用于焊接低碳鋼、合金鋼、紫銅和鋁合金等多種材料。

　 碳化焰：氧與乙炔以小于 1．0 的體積比混合，燃燒后生成碳化焰。由于氧氣較少，燃燒不完全，整個(gè)火焰比中性焰長(zhǎng)，但溫度比較低，最高溫度低于 3000℃。用碳化焰焊接會(huì)使焊縫金屬增碳，一般只用于高碳鋼、鑄鐵等材料的焊接。

　 氧化焰：當(dāng)氧與乙炔以大于 1. 2 的體積比混合時(shí)，燃燒后便生成氧化焰。由于氧氣充足，燃燒比中性焰劇烈，火焰較短，溫度比中性焰高，可達(dá) 3100~3300℃。氧化焰對(duì)焊縫金屬有氧化作用，一般不宜采用，但在焊黃銅時(shí)可用氧化焰。

　5.氣焊時(shí)，什么時(shí)候需用焊劑？焊絲和焊劑的作用是什么？

　 氣焊時(shí)，進(jìn)行釬焊時(shí)需要焊劑。焊絲作用是作為填充材料。在焊接過(guò)程中焊劑作用是：清除被焊工件表面的氧化膜及污物，改善釬料與工件間的浸潤(rùn)性，保護(hù)釬料和焊件免遭氧化，提高釬焊接頭質(zhì)量。

　6.第 4 題中所列的材料和不銹鋼材料中，哪些不能采用氧氣切割？為什么？試簡(jiǎn)述氧氣切割過(guò)程和金屬氣割條件。

　鑄鐵、黃銅、鋁合金和不銹鋼能采用氧氣切割。工程金屬材料并非都能進(jìn)行氣割加工，只有滿足下列條件的金屬材料才能進(jìn)行氣割加工。a．被割材料的燃點(diǎn)應(yīng)低于其熔點(diǎn)。b．燃燒形成的金屬氧化物的熔點(diǎn)應(yīng)低于金屬本身的熔點(diǎn)。c．金屬燃燒時(shí)放出的熱量大，金屬本身的導(dǎo)熱性要差。

　7. 焊矩和割矩構(gòu)造有何不同？ 割炬比焊炬多一根切割氧氣管及切割氧氣閥，割嘴的出口處有兩條通道，周圍一圈為乙炔和氧的混合氣體出口，中間通道為切割氧氣出口，二者互不相通。

　8. 簡(jiǎn)述氣焊平焊操作要點(diǎn)。

　氣焊時(shí)一般左手拿焊絲，右手握焊炬，兩手動(dòng)作 要協(xié)調(diào)，沿焊縫向左或向右焊接。

　 要掌握好焊炬與工件的夾角。(圖 8—1)，工件愈 厚，角度就愈大。正常焊接時(shí)，約在 30~50 0 范圍內(nèi)。

　當(dāng)焊接結(jié)束時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小，以填滿熔池坑和避免燒 穿。

　焊炬向前移動(dòng)的速度應(yīng)保證工件熔化，并保持熔 池有一定大小。工件熔化形成熔池后，再將焊絲點(diǎn)人 熔池內(nèi)熔化。

　9.在氣焊、氣割中可能會(huì)出現(xiàn)那些問(wèn)題？應(yīng)如何解決？ ⑴點(diǎn)火時(shí)，連續(xù)發(fā)出“放炮”聲或點(diǎn)不燃，是因?yàn)檠鯕鈮毫�過(guò)大或乙炔不純（乙炔內(nèi)可能含有空氣）。應(yīng)減少氧氣送給量，或先放出不純的乙炔，然后重新進(jìn)行點(diǎn)火。⑵剛點(diǎn)燃火焰多為碳化焰，焊接前根據(jù)焊材種類和性質(zhì)選擇所用火焰。⑶氣焊、氣割中焊割嘴過(guò)熱或氧化渣堵塞住或乙炔供應(yīng)不足，焊割產(chǎn)生鳴爆并發(fā)生回火現(xiàn)象。應(yīng)迅速關(guān)閉預(yù)熱氧氣閥門。⑷正確熄火過(guò)程應(yīng)先關(guān)焊炬上乙炔開(kāi)關(guān)，再關(guān)氧氣開(kāi)關(guān)，否則出現(xiàn)碳絲和回火等現(xiàn)象。

　六、埋弧自動(dòng)焊、電阻焊、氬弧焊演示 （一）目的和要求 （二）實(shí)習(xí)操作 （三）實(shí)習(xí)報(bào)告 1. 埋弧自動(dòng)焊由哪幾部分組成？簡(jiǎn)述其焊接工藝過(guò)程。

　埋弧自動(dòng)焊的基本設(shè)備是埋弧自動(dòng)焊機(jī)，它由焊接電源、控制箱和焊車三部分組成。

　埋弧自動(dòng)焊就是在手工電弧焊基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種自動(dòng)化焊接工藝。在埋弧自動(dòng)焊中，以連續(xù)送進(jìn)的光焊絲代替手弧焊的焊條芯，以焊劑代替焊條藥皮，焊接時(shí)電弧引燃、焊絲送進(jìn)和沿焊接方向移動(dòng)電弧全部由焊機(jī)自動(dòng)完成。

　2.與手弧焊比較，埋弧自動(dòng)焊有何特點(diǎn)？說(shuō)明其應(yīng)用范圍。

　與手工電弧焊相比，埋弧自動(dòng)焊有以下優(yōu)點(diǎn)：

　 ⑴.生產(chǎn)率高

　 焊接電流�？捎玫� 1000A 以上，比手工電弧焊時(shí)電流大得多，又因焊接過(guò)程中節(jié)省了更換焊條的時(shí)間，所以埋弧自動(dòng)焊比手工電弧焊具有高得多的生產(chǎn)率(生產(chǎn)率約為手工電弧焊的 5~8 倍)。

　 (2).焊接質(zhì)量高而且穩(wěn)定

　 埋弧自動(dòng)焊時(shí)電弧區(qū)保護(hù)嚴(yán)密，熔池保持在液態(tài)的時(shí)間較長(zhǎng)，冶金過(guò)程進(jìn)行得較為充分，加之焊接規(guī)范自動(dòng)控制調(diào)整，所以焊接質(zhì)量高而且穩(wěn)定，焊縫成形美觀。

　 (3).節(jié)省金屬材料

　 埋弧自動(dòng)焊熱量集中，熔深大，20~25mm 厚以下的工件可不開(kāi)坡口直接焊接，又沒(méi)有焊條頭的浪費(fèi)，金屬飛濺少，所以能有效節(jié)省金屬材料。

　 (4).勞動(dòng)條件得到改善

　 自動(dòng)焊由于弧光不外泄，焊接時(shí)煙霧少，操作者只需操作管理焊機(jī)，所以勞動(dòng)條件大為改善。

　 由于埋弧自動(dòng)焊的上述優(yōu)點(diǎn)，故在工程上獲得了廣泛應(yīng)用。此法常用于焊接直長(zhǎng)焊縫和較大直徑的環(huán)形焊縫，對(duì)于厚度較大的工件和大批量生產(chǎn)尤為適宜。

　3.氬弧焊設(shè)備由幾部分組成？氣體保護(hù)焊與手弧焊、埋弧焊比較有什么特點(diǎn)？其應(yīng)用范圍如何？ 鎢極氬弧焊又可分為手工鎢極氬弧焊和自動(dòng)鎢極氬弧焊。手工鎢極氬弧焊機(jī)主要由焊接電源、焊矩、供氣及供水系統(tǒng)、控制裝置等幾部分組成。

　氬弧焊的主要特點(diǎn)為：

　 ⑴．由于采用惰性氣體作保護(hù)，所以適宜于焊接各種合金鋼、易氧化的有色金屬及稀有金屬。

　 ⑵．電弧在氣流壓縮下燃燒，熱量集中，熔池小，焊接速度快，焊接熱影響區(qū)較窄，工件焊接變形小。

　 ⑶．電弧穩(wěn)定，飛濺小，焊縫致密，表面沒(méi)有熔渣，成形美觀。

　 ⑷．明弧可見(jiàn)，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

　 目前氬弧焊主要用于焊接鋁及鋁合金，鈦合金，以及不銹鋼，耐熱鋼和某些重要的低合金結(jié)構(gòu)鋼。

　4.電阻焊的基本形式有哪幾種？各自的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍怎樣？ 電阻焊是利用電流通過(guò)焊件時(shí)在接觸面所產(chǎn)生的電阻熱，將焊件局部加熱到塑性或熔 化狀態(tài)，并在壓力下形成接頭的焊接方法。

　電阻焊分為點(diǎn)焊、縫焊、對(duì)焊三種基本形式。

　⑴點(diǎn)焊是利用柱狀電極加壓通電，在搭接工件接觸面之間形成不連續(xù)焊點(diǎn)的一種焊接方法。

　點(diǎn)焊在汽車、飛機(jī)、儀表制造等部門均獲得廣泛的應(yīng)用。

�、瓶p焊過(guò)程與點(diǎn)焊相似，只是用旋轉(zhuǎn)的滾輪電極代替柱狀電極，滾輪電極壓緊焊件并轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)焊件向前移動(dòng)，配合斷續(xù)通電，即形成連續(xù)的焊縫。

　縫焊主要用于制造有密封性要求的薄壁結(jié)構(gòu)，如油箱、容器、管道等。

　⑶對(duì)焊時(shí)工件整個(gè)端面接觸，由于接觸處電阻較大，通以較大電流后，接頭處溫度迅速升高，當(dāng)端面附近工件進(jìn)入塑性狀態(tài)時(shí)，再施加較大的軸向壓力，使整個(gè)斷面連接成一個(gè)整體。

　*5.電阻焊時(shí)，為什么電極與焊件間不會(huì)發(fā)生焊接現(xiàn)象？

　電阻焊時(shí)，焊件通電后，兩電極接觸表面之間的金屬圓柱內(nèi)，由于電流密度最大，依靠接觸電阻和焊件內(nèi)部電阻所產(chǎn)生的熱量最多，因此溫度主要集中在兩電極接觸表面之間的金屬圓柱內(nèi)，而圓柱體以外的金屬，因電流密度小，故溫度不高。電極與焊件間的接觸電阻所產(chǎn)生的熱量，雖然與兩焊件間的接觸電阻所產(chǎn)生的熱量差不多，但大部分都被水冷卻的銅電極所傳走，造成電極與焊件間接觸處溫度降低很多。所以電極與焊件間不會(huì)發(fā)生焊接現(xiàn)象。

　*6.釬焊有何特點(diǎn)？應(yīng)用范圍怎樣？釬料和釬劑的作用是什么？ 釬焊是利用熔點(diǎn)比焊件低的釬料作填充金屬，加熱到釬料熔化而焊件仍處于固態(tài)的溫度，待液態(tài)釬料凝固后將工件連接在一起的焊接方法。

　根據(jù)釬料熔點(diǎn)不同，釬焊分為硬釬焊和軟釬焊。

　硬釬焊釬料熔點(diǎn)在 450℃以上，接頭強(qiáng)度高，一般達(dá) 200MN／m 2 以上。硬釬焊的釬料有銅基、銀基和鎳基等。硬釬焊主要用于受力較大的鋼及銅合金構(gòu)件的焊接，還有刃具、量具等的焊接。

　釬料熔點(diǎn)在 450℃以下，接頭強(qiáng)度低，一般在 70MN／m 2 以下。軟釬焊常用釬料是鉛錫合金，所以又稱為錫焊。軟釬焊只用于受力不大、工作溫度不高的工件的焊接，如儀表、導(dǎo)電元件等的焊接。

　釬焊時(shí)一般都要使用釬劑（又稱熔劑），以清除被焊工件表面的氧化膜及污物，改善釬料與工件間的浸潤(rùn)性，保護(hù)釬料和焊件免遭氧化，提高釬焊接頭質(zhì)量。軟釬焊常用的溶劑有松香、氯化鋅溶液，硬釬焊的熔劑由硼砂、硼酸、氟化物、氯化物等組成，根據(jù)釬料不同加以選用。

　7.焊接變形有哪幾種基本形式？常見(jiàn)的焊接缺陷有哪些？如何檢查其內(nèi)部缺陷？ 焊件焊后冷卻到室溫下殘留在焊件上的變形叫做焊接殘余變形，簡(jiǎn)稱焊接變形。

　焊接變形的基本形式有：焊件在縱向和橫向的縮短變形、被焊接的兩塊板材之間的角變形、焊接梁、柱、管子沿長(zhǎng)度方向的彎曲變形、扭曲變形和薄板焊接后的波浪變形等。

　焊接缺陷有許多種，就熔化焊而言，常見(jiàn)的焊接缺陷有裂紋、氣孔、夾渣、未熔合、未焊透、咬邊、焊瘤、燒穿等。

　對(duì)焊縫內(nèi)部的裂紋、氣孔、夾渣等缺陷的檢驗(yàn)，通常采用射線探傷、超聲波檢驗(yàn)、磁粉檢驗(yàn)等方法。

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