特钢检修部电焊工培训课件

1、 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 第三节第三节 手弧焊的工艺特点手弧焊的工艺特点 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 前前 言言 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 焊接分类：焊接分类： 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 一、一、 焊接的实质焊接的实质 焊接的实质是使两个分离的物体通过加热或加压，或两者并用 ，在用或不用填充材料的条件下借助于原子间或分子间的联系与 质点的扩散作用形成一个整体的过程。 1. 焊接电弧

2、 由焊接电源供给、具有一定电压的两极间或电极与母材间，在 气体介质中产生的强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。电弧燃 烧后，弧柱中充满了高温电离气体，放出大量的热能和强烈的光 。焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱三部分组成。如图3-1所示。 阴极区是电弧紧靠负电极的区域，阴极区很窄，约为0.1um- 0.01um，温度约为2400K。阳极区是指电弧紧靠正电极的区域， 阳极区较阴极区宽，约为10um-1um，温度约为2600K。电弧阳极 区和阴极区之间的部分称为弧柱，弧柱区温度最高，可达6000K- 8000K。焊接电弧两端间（指电极端头和熔池表面间）的最短距 离称为弧长。 第一节第一节 焊接的基本原

3、理焊接的基本原理 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 图11-1 焊接电弧示意图 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 2. 焊接的冶金特点 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 图1-2 低碳钢焊接热影响区的组织变化 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 二、二、 焊接热过程对焊接接头组织、性能的影响焊接热过程对焊接接头组织、性能的影响 （一） 焊接热循环 焊接时，电弧沿焊件逐渐移动并对焊件进行局部加热 。焊件经焊接后所形成

4、的结合部分称为焊缝。焊缝及 其邻近区域的总称叫焊缝区。 在焊接过程中，焊缝区金属从常温被加热到最高温度 ，然后再逐渐冷却到常温。由于焊件上各点所处的位 置不同，其被加热的最高温度亦不相同；而热量的传 递需要一定的时间，故各点达到其最高温度的时间亦 不相同。在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时 间变化的过程称为焊接热循环。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu (二)焊缝区的金属组织与性能 1. 焊缝金属区 焊缝金属区指在焊接接头横截面上测量的焊缝金属 的区域。熔焊时，是指由焊缝表面和熔合线所包围的区域；电阻 焊时，是指焊后形成的熔核部分。 焊接加热时

5、，焊缝金属区的温度在液相线以上，母材金属和填 充金属熔化后共同形成液态熔池。冷却结晶是以熔池和母材交界 处半熔化状态的母材金属晶粒为结晶核心，沿着垂直于散热面的 反方向生长，成为柱状晶的铸态组织。 2. 熔合区 焊缝与母材交接的过渡区，即熔合线处微观显示的母材 半熔化区。此区是焊缝和母材金属的交界区，温度在固相线和液 相线之间，焊接过程中母材金属部分熔化，故亦称半熔化区。熔 化的金属凝固成铸态组织，未熔化的金属因加热温度过高成过热 粗晶，其塑性和韧性明显变差，容易产生裂纹和脆性破坏。虽然 此区只有0.1mm-0.4mm，但它对焊接接头的性能影响很大，是焊 接接头的危险区域之一。 特钢检修部特钢

6、检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 3. 热影响区 是焊接或切割过程中，材料因受热的影响（但未熔化）而发生 金相组织和力学性能变化的区域。按其组织特征又可分为以下四个区域： （1） 过热区 指焊接热影响区中，具有过热组织或晶粒显著粗大的区域。 此区的温度范围为固相线至1100，因加热温度过高，奥氏体晶粒急剧长 大，使其塑性明显下降，尤其是冲击韧度下降20-30，对于易淬火钢， 此区脆性更大，是热影响区中性能最差的部位。焊接刚度大的结构件，此区 容易产生裂纹。 （2） 细晶区 此区温度范围为Ac3以上，而尚未达到过热 温度。由于焊后为空冷，相当于热处理后的正火组织，

7、亦称正火区。此区的 力学性能优于母材金属。（3） 不完全重结晶区 此区温度范围为Ac3至Ac1 之间。在此区间珠光体已转变为奥氏体，部分铁素体深入奥氏体，尚未溶入 奥氏体的铁素体晶粒不断长大。空冷时，奥氏体又折出较细的铁素体，到 Ar1线时，残余奥氏体直接转变为共析组织珠光体，未深入奥氏体的铁素体 却将粗大晶粒保持下来，亦称部分相变区。该区金相组织很不均匀，力学性 能较差。 （4） 再结晶区 此区温度范围在Ac1至500-450之间。焊前经 过冷变形加工的焊件，由于母材中有晶格畸变及碎晶组织，当加热到该温度 时，就会产生回复及再结晶而细化，其力学性能提高。焊前未经冷加工变形 的焊件不存在再结晶

8、区。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 图13 平板焊接过程中的应力与变形形成原理示意图 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu (三)焊接裂纹与焊接变形的形式 焊接时，在任何情况下焊接应力总是存在的。当焊接应力超过 该材料相应温度的屈服应力时，焊件将产生变形；超过材料的断 裂应力时，焊件将会产生裂纹甚至断裂。焊接裂纹包括纵向裂纹 、横向裂纹、内部裂纹、根部裂纹等；焊接变形的基本形式有角 变形、弯曲变形、波浪变形、收缩变形、扭曲变形、错边变形等 ，见图11-4。 图11-4 焊接变形形式(a) 图11-4 焊

9、接变形形式(b) 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 图11-4 焊接变形形式(c) 图11-4 焊接变形形式(d) 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu (四)预防和减小焊接应力及焊接变形的措施 1. 合理设计焊接结构 尽量减少焊缝及焊缝的长度和截面积 ，并尽量使结构中的所有焊缝对称，避免交叉焊缝等，详 见焊接结构工艺性一节。 2. 焊前预热 焊前对焊件预热，可减少焊件各部分的温差， 对减小焊接应力与变形较为有效。重要焊件可整体预热， 还有局部预热即焊前选择焊件的合理部位局部加热使其伸 长，焊后冷却时，加热

10、区与焊缝同时收缩。 3. 反变形法 根据实验或计算，确定工件焊后产生变形的方 向和大小，焊前将工件预先斜置或弯曲成等值反向角度， 以期达到焊后与所要求的工件角度正好吻合。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 4. 刚性固定法 采用工装夹具或定位焊固定，此法可显著减小但不 能完全消除焊后残余变形。 5. 选择合理的焊接顺序 应尽量使焊缝的纵向和横向都能自由收缩 ，避免交叉焊缝处应力过大产生裂纹；采用对称焊接顺序以减小 变形；长焊缝可采用分段退焊法或跳焊法。 6. 锤击焊缝法 用圆头小锤对焊后红热的焊缝金属进行均匀适度锤 击，以延伸变形，补偿其收缩，同时

11、释放出部分能量，减小焊接 应力和变形。 7. 强迫冷却法 将焊缝区的热量迅速散掉，使焊接时金属受热面积 减小，此法又称散热法。 8. 焊后热处理 采取去应力退火的方法将焊件整体或局部加热到 600-650，保温一定时间后（不小于1h）缓慢冷却，这样可 消除焊接余应力80-90。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu (五)接变形的矫正 1. 机械矫正法 即用机械的方法将变形矫正过来，生产中常用的 设备有辊床、压力机、矫直机等；薄板焊接最常见的变形为波 浪变形，其矫正较难，一般用锤击法进行矫正 2. 火焰矫正法 采用局部加热焊件的某些部位，使其受热时膨胀

12、 ，受周围冷金属制约引起长度方向被压缩，冷却时收缩而矫正 变形。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 电弧焊是利用电弧作为热源的熔焊方法，简称弧焊。焊条电弧 焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。焊条电弧焊具有设 备简单，操作灵活，成本低等优点，且焊接性好，对焊接接头的 装配尺寸无特殊要求，可在各种条件下进行各种位置的焊接，是 生产中应用最广的焊接方法。但焊条电弧焊时有强烈弧光和烟尘 污染，劳动条件差，生产率低，对工人技术水平要求较高，焊接 质量不够稳定。因此，主要应用于单件小批量生产中焊接碳素钢 、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢和对铸铁的补焊等。适

13、宜板厚 为3mm-20mm。 一、焊条电弧焊电源 二、焊条 三、焊条电弧焊接工艺规范 第二节第二节 焊条电弧焊焊条电弧焊 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 一、一、 焊条电弧焊电源焊条电弧焊电源 1. 电源的要求 焊条电弧焊电源应具有适当的空载电压和较高的引弧电压，以 利于引弧，保证安全；当电弧稳定燃烧时，焊接电流增大，电弧电 压应急剧下降；还应保证焊条与焊件短路时，短路电流不应太大； 同时焊接电流应能灵活调节，以适应不同的焊件及焊条的要求。 2. 电源种类 （1） 交流弧焊机 它是一种特殊的降压变压器，具有结构简单、 噪声小、成本低等优点，但电弧

14、稳定性较差。 （2） 直流弧焊机 直流弧焊机有弧焊发电机（由一台三相感应电 动机和一台直流弧焊发电机组成）和焊接整流器（整流式直流弧焊 机）两种类型。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 二、二、 焊条焊条 1、焊条的组成和作用 焊条是涂有药皮的供焊条电弧焊用的熔化电极，由药皮和焊芯 两部分组成。 焊芯在焊接过程中既是导电的电极，同时本身又溶化作为填充 金属，与熔化的母材共同形成焊缝金属；药皮是压涂在焊芯表面的 涂料层，主要作用是在焊接过程中造气，起保护作用，防止空气进 入焊缝；同时具有冶金作用，如脱氧、脱硫、脱磷和渗合金等；并 具有稳弧、脱渣等作用

15、，以保证焊条具有良好的工艺性能，形成美 观的焊缝。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 2. 焊条的分类 (1)焊条按熔渣的化学性质分为两大类 1）酸性焊条 溶渣呈酸性，药皮中含大量SiO2、TiO2、MnO等氧化 物 。 2）碱性焊条 熔渣呈碱性，药皮的主要成分为CaCo3和CaF2 。 (2)焊条按用途可分为十一大类 碳钢焊条、低合金钢焊条、钼和铬钼耐 热钢焊条、低温钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、镍及镍合 金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条、特殊用途焊条。 (3) 焊条型号 由国家标准分别规定各类焊条的型号编制方法。如标准规定碳钢焊

16、条 型号为E，其中，字母E表示焊条；前二位数字表示熔敷金 属抗拉强度的最小值；第三位数字表示焊接位置，0及1表示焊条适 用于全位置（平焊、立焊、横焊、仰焊）焊接，2为平焊及平角焊， 4表示焊条适用于向下立焊；第三位和第四位数字组合时表示焊接电 流种类及药皮类型。在第四位数字后附加R表示耐吸潮焊条；附加M 表示耐吸潮和力学性能有特殊规定的焊条；附加-1表示冲击性能有特 殊规定的焊条。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 3.焊条的选用 （1）按强度等级和化学成分选用 1）焊接一般结构，如低碳钢、低合金钢结构件时，一般选 与焊件强度等级相同的焊条，而不考

17、虑化学成分相同或相近 。 2）焊接异种结构钢时，按强度等级低的钢种选用焊条。 3）焊接特殊性能钢种，如不锈钢、耐热钢时，应选用与焊 件化学成分相同或相近的特种焊条。 4）焊件碳、硫、磷质量分数较大时，应选用碱性焊条。 5）焊接铸造碳钢或合金钢时，因为碳和合金元素的质量分 数较高，而且多数铸件厚度、刚度较大，形状复杂，故一般 选用碱性焊条。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu （2）按焊件的工况条件选用焊条 1）焊接承受动载、交变载荷及冲击载荷的结构件时，应选用碱 性焊条。 2）焊接承受静载的结构件时，应选用酸性焊条。 3）焊接表面带有油、锈、污等难以

18、清理的结构件时，应选用酸 性焊条。 4）焊接在特殊条件，如在腐蚀介质、高温等条件下工作的结构 件时，应选用特殊用途焊条。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu （3）按焊件形状、刚度及焊接位置选用焊条 1）厚度、刚度大、形状复杂的结构件，应选用碱性焊条。 2）厚度、刚度不大，形状一般，尤其是均可采用平焊结构件， 应选用适当的酸性焊条。 3）除平焊外，立焊、横焊、仰焊等焊接位置的结构件应选用全 位置焊条。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 三、三、 焊条电弧焊接工艺规范焊条电弧焊接工艺规范 1. 焊条直径的选

19、择 焊条直径主要取决于焊件厚度、接头形式、焊 缝位置、焊层（道）数等因素。根据焊件厚度平焊时焊条的选用 原则：一般当焊件板厚t4mm时，焊条直径d=t；当t4mm时， 常采用多层焊，焊条直径为4mm-6mm。 2. 焊接电流的选择 焊接电流大小根据焊条直径来选择。 焊接电流选择亦可用经验公式进行估算，估算公式为：I=Kd，式 中I-焊接电流（A）；d-焊条直径（mm）；K-经验系数，常取30- 40（A/mm）。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 第三节第三节 手弧焊的工艺特点手弧焊的工艺特点 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT

20、G Jian Xu Bu 所谓焊接位置指焊接时焊件接缝所处的空所谓焊接位置指焊接时焊件接缝所处的空 间位置。根据焊缝倾角和焊缝转角的不同，间位置。根据焊缝倾角和焊缝转角的不同， 有有平焊、立焊、横焊和仰焊平焊、立焊、横焊和仰焊等焊。等焊。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 添加标题 一、平焊一、平焊 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 2、角接平焊、角接平焊 角接平焊形成的焊缝为角焊缝，详见图角接平焊形成的焊缝为角焊缝，详见图

21、65。角焊缝接焊脚尺寸。角焊缝接焊脚尺寸(在角在角 焊缝中画出的最大等腰三角形中直角边的长度焊缝中画出的最大等腰三角形中直角边的长度)的大小采用单层焊、多层的大小采用单层焊、多层 焊和多层多道焊。当焊脚尺寸小于焊和多层多道焊。当焊脚尺寸小于6mm时的焊缝用单层焊，采用时的焊缝用单层焊，采用4mm 的焊条；焊脚尺寸为的焊条；焊脚尺寸为68mm时，用多层焊，采用时，用多层焊，采用45mm的焊条；焊的焊条；焊 脚尺寸大于脚尺寸大于8mm时用多层多道焊。焊条直径的选择，一般焊脚尺寸小于时用多层多道焊。焊条直径的选择，一般焊脚尺寸小于 14mm，用直径，用直径4mm的焊条；焊脚尺寸大于的焊条；焊脚尺寸大

22、于14mm，用直径，用直径5mm的焊的焊 条，便于操作并提高生产率。条，便于操作并提高生产率。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 3、搭接平焊 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 二、立焊二、立焊 立焊是焊接垂直平面上垂直方向的焊缝。由于在重力的作用下，焊条熔化所 形成的焊滴和熔池中的熔化金属要往下淌，就会使焊缝成型困难，不如平焊 美观，对初学者比起平焊操作有一定的难度。实施立焊应注意以下问题： 1、在选择焊条直径和电流强度时

23、都应比平焊小，立焊时选的电流强度可比平焊 小1015，以避免过多的熔化金属下淌；其次，应采用短弧焊接法，避 免因电弧过长所造成的熔滴下淌及严重飞溅。 2、焊条的运动。立焊的操作要领如下：在立焊过程中眼睛 和手要协调配合，采用长短电弧交替起落焊接法。当电弧向上 抬高时，电弧自然拉长些，但不应超过6mm；电弧自然下降在 接近冷却的熔池边缘时，瞬间恢复短弧。电弧纵向移动的速度 应依据电流大小及熔池冷却情况而定，其上下移动的间距一般 不超过12mm，详见图69。焊条与焊缝中心线夹角应保持在 6080，并保持焊条左右方向夹角相等。焊条的运条手法 要依据焊缝的熔宽来决定。 特钢检修部特钢检修部 T G J

24、ian Xu BuT G Jian Xu Bu 3、焊工的操作姿势。立焊的操作根据焊缝与焊工距离的不同，一般采用胳臂有 依托和无依托两种姿势。有依托，即胳臂大臂轻轻地贴在上体的肋部或大腿、 膝盖位置，随着焊条的熔化和缩短，胳臂自然地前伸，起到调节的作用。用 有依托的姿势焊接时，比较牢靠、省力。无依托，即把胳臂半伸开或全伸开， 悬空操作，这需要靠胳臂的伸缩来调节焊条的位置。胳臂活动范围大，操作 难度也较大立焊时焊工的操作姿势见图610。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 4、握焊钳的方式。握焊钳的方式，常有正握式(如图611a、b)和反握式(如图 6

25、11c)两种。图611a是一般立焊时常用的握焊钳方式。当遇到较低的焊接 部位和不好施焊的位置时，常用图611b的握焊钳方式，也有采用图611c 的握焊钳方式，立焊分为对接立焊和立角焊。 图图611 握焊钳的姿势握焊钳的姿势 （1）对接立焊。对接立焊除了要控制熔化金属不下淌外，还要求焊缝保持平直。 为操作方便，常使用小直径焊条和较小的焊接电流，并采用短弧焊接法。对 于不开坡口的对接立焊，当焊接薄板时，容易产生烧穿、咬肉和变形等缺陷。 此时对接立焊采用自下而上和自上而下两种焊接方法，后一种方法也称立向 下焊。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 在采用自

26、下而上的方法时，如选用碱性焊条，焊条直径为2.5或3.2mm，焊接电 流均应较平焊小。采用短弧焊接，可使熔滴过渡的距离缩短，操作容易，并 有利于避免烧穿，缩小受热面积，减小变形运条手法可用直线形、月牙形或 锯齿形等。在操作中，当观察到有咬肉等缺陷时，焊条可在咬肉部位稍微停 一会儿，然后再抬起电弧。如发现有熔化金属下淌，焊缝成型不良的部分应 立即铲去，一般可用电弧吹掉后再向上焊接。当发现有烧穿时应停止焊接， 将烧穿部位焊补后，再进行焊接。 立向下焊时应采用立向下焊焊条。当采用酸性焊条时，也必须用小直径焊条，并 注意焊条的角度，一般采用长电弧焊接法。在操作中应注意观察焊缝的中心 线、焊接熔池和焊条

27、的起落位置。由于酸性焊条为长渣，所以要求焊条摆动 的速度快而且准确。焊条的摆动方法，是以焊缝中心线为准，从左右两侧往 中间作半圆形摆动。 对于开坡口的对接立焊，坡口的形式有V形或U形等，一般采用多层焊，层数多 少根据焊件厚度而定。一定要注意每一层焊缝的成型，详见图612a。如果 焊缝不平，中间高两侧低，甚至形成尖角，如图612b，则不仅给清渣带来 困难，而且因成型不良造成夹渣、未焊透等缺陷。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 开坡口的对接立焊可分三个环节 1) 封底焊，就是正面的第一道焊缝。焊接时应选用直径较小的焊条和较小的焊接 电流。 对厚板可采

28、用小三角形运条法，对中板或较薄板，可采用小月牙形或跳弧运条法。 在封底焊时，一定要保证焊缝质量，尤其注意避免产生气孔如果在第一层焊 缝产生了气孔就会自下而上的柱状贯穿气孔。焊接厚板时，采用逐步退焊法， 每段长度不宜过长，应按每根焊条可能焊接的长度来计算。 图图612 开坡口对接立焊的成型开坡口对接立焊的成型 2) 中间层焊缝焊接，主要是填满焊缝。为提高生产效率可采用月牙形运条，焊接 时应避免产生未熔合、夹渣等缺陷。接近表面的一层焊缝的焊接非常重要， 一方面要将以前各层焊缝凸凹不平的加以平整，为表层焊缝打好基础；另一 方面，这层焊缝一般比板面低lmm左右，而且焊缝中间应有些凹以保证表层 焊缝成型

29、美观。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 3) 表层焊缝焊接，即多层焊的最外层焊缝应满足焊缝外观尺寸要求。运 条手法可按要求的焊缝的余高加以选择。如要求稍高时，焊条可作月 牙形摆动，如要求稍平整时焊条可作锯齿形或不等八字形摆动。在焊 接时应注意，运条的速度必须均匀一致。当焊条在焊缝两边时，要将 电弧进一步缩短，并应稍微停留，这样有利于熔滴的过渡和减少电弧 的辐射面积，可以防止产生咬肉等缺陷。 不等八字形运条法，详见图613。当焊缝要求较宽的情况下，如采用月 牙形或锯条形手法时，一次摆动往往达不到焊缝边缘良好的熔合，采 用八字形运条法能得到较宽的焊波

30、，焊缝表面是鱼鳞状的花纹。焊接 时自左向右把熔滴放置在焊缝宽度的13处，稍微停顿一下，接着把 焊条抬高并引到焊缝的23处，再向焊缝右边瞬间划弧以后，将焊条 降落到焊缝的23处，瞬间变成短弧，停顿一下，使熔化金属与前面 焊坡熔合好，然后把焊条抬高向左引到焊缝宽度的13处。这种 有规律的运条方法要求焊条有节奏地均匀摆动，摆动时要快而稳，熔 滴下落的位置要准确。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu （2）立角焊缝的焊接。立角焊时应注意以下问题： 1) 焊条的位置。为了使两块钢板能均匀受热，保证熔深和提高工效，在立角焊时应注意焊 条的位置和倾斜角度。当被焊的

31、两块钢板厚度相等时，焊条与两块钢板的夹角左右相 等，并根据不同的板厚来改变夹角大小，焊条与焊缝中心线的夹角保持6080 图图613 不等八字运条法不等八字运条法 2) 熔化金属的控制。立角焊操作的关键是如何控制熔化金属，要求焊接时精神集中，注意 观察金属的冷却情况，焊条要根据熔化金属的冷却情况有节奏地摆动。在立角焊的过 程中，当引弧后焊出第一个焊坡时电弧应较快地提高；当看到熔池瞬间冷却成一个暗 红点时，电弧又下降到弧坑处，并使熔滴凝固在前面已形成的焊波z3处，然后电弧 再抬高。如果前一熔滴未冷却到一定的程度，就过急地下降焊条，会造成熔化金属下 淌；而当焊条下降动作过慢时，又会造成熔滴之间熔合不

32、良。如果焊条放置的位置不 对，会使焊坡脱节影响焊缝的美观和焊接质量。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 3) 焊条的摆动。应根据不同的板厚和焊脚尺寸的要求，选用适当的运条手法。对 焊脚尺寸较小的焊缝可采用直线往复运条手法；对焊脚尺寸要求较大的焊缝 可采用月牙形、三角形、锯齿形等运条手法，详见图614。 4) 局部间隙过大的焊接方法。对立角焊缝当不要求焊透或遇到局部间隙超过焊条 直径时，可预先采用下行焊的方法使熔化金属把过大的间隙填满后，再进行 正常焊接。这样做可以提高工效，并大大减少金属的飞溅和电弧偏吹。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian X

33、u BuT G Jian Xu Bu 三、横焊三、横焊 横焊是焊接垂直或倾斜平面上水平方向的焊缝，横焊时，由于重力作用，熔化金 属容易下淌而产生各种缺陷，如图615。因此采用短弧焊接，并且选用较细 的焊条和较小的焊接电流及适当的运条手法。 1、不开坡口的对接横焊。不开坡口的对接横焊当板厚为35mm时应采用双面 焊。正面焊时焊条直径宜为324mm，焊条与下板成7580，如图 616。当焊件较薄时，用直线往复形运条法， 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 这样可借焊条向前移动的机会使熔池得到冷却，这样熔池中的熔化金属就有机会凝 固，防止烧穿。当焊件较厚时

34、，可采用短弧直线形或小斜圆圈形运条手法，如图 617，以得到合适的熔深。焊接速度应稍快并均匀，避免焊条的熔化金属过多 地聚集在某一点上，形成焊瘤和在焊缝上部咬边，而影响焊缝成型。反面封底焊 时，应选用细焊条，焊接电流应稍大，一般选平焊用的焊接电流强度，用直线运 条法进行焊接。 2、开坡口的对接横焊。对接横焊坡口加工如图618的形状。一般下板不开坡口， 或下板所开坡口角度小于上板，这样有利于焊缝成形。开坡口对接横焊缝如图 619。在焊第一道焊缝时，应选用细焊条，一般为3mm，运条手法可根据接头 的间隙大小来决定，当间隙大时，宜采用直线往复 形运条法。第二道用34mm的焊条。 特钢检修部特钢检修部

35、 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 横焊的运条手法采用斜圆圈形运条手法，如图620。在旋焊过程中，应保持 较短的电弧长度和均匀的焊接速度。为了有效地防止焊缝表面咬边和下面产 生熔化金属下淌现象，每个斜圆圈形与焊缝 中心的斜度不得大于45。当焊条末端运到斜圆圈上面时，电弧应更短，并 稍停片刻，使较多的熔化金属过渡到焊缝上去。然后缓慢将电弧引到焊缝的 下边，即原先电弧停留的旁边，如图621所示，这样做能有效地避免各种缺 陷使焊缝成型良好 。 当横焊板厚大于8mm时，应采用多层多道焊，这样可以较好地避免由于熔化 金属下淌造成的焊瘤。运条手法用直线形，并应始终保持短弧和适当的焊

36、接 速度，同时焊条的角度也要根据焊缝的位置来调节，如图622。焊条直径可 用3.24mm。在施焊过程中，焊缝排列顺序如图622。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 四、仰焊四、仰焊 仰焊是几种焊接位置中焊接最困难的一种，由于仰焊时熔池倒悬在焊件下面， 使焊缝成型困难。同时在施焊中，常发生熔渣超前现象，因此在运条方面要 比平焊、立焊、横焊困难。 当焊件厚度为4mm左右时，仰焊可采用不开坡口的对接焊，焊条直径为 3.2mm，焊条与焊缝两侧成90，与焊接方向保持80o90o，

37、如图623。 在整个施焊过程中，焊条要保持在上述位置均匀地运条。运条手法可采用直 线形和直线往复形，直线形用于焊接间隙小的接头，直线往复形可用于间隙 稍大的接头。焊接电流不应过小，否则就得不到足够的熔深并且电弧不稳， 操作难以掌握而且焊缝质量也难以保证。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 当焊件厚度大于5mm时，对接仰焊均开坡口。对于开坡口的对接仰焊的第一 层焊缝，宜用直线形或直线往复形运象方法。焊缝表面要平直，不允许出现 凸形。第二层以后均宜用锯齿形或月牙形运条手法，如图624。在进行仰焊 时不论采用哪种运条手法，均应形成较薄的焊道。图625为开

38、坡口对接仰焊 时，多层多道焊焊缝的排列顺序，并且焊条的角度应根据每一道的位置作相 应的调整，以有利于熔滴金属的过渡和能获得较好的焊缝成型为原则。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 第五节第五节 电弧焊常见焊接缺陷防止方法电弧焊常见焊接缺陷防止方法 一、焊缝表面尺寸不符合要求一、焊缝表面尺寸不符合要求 焊缝表面高低不平、焊缝宽窄不齐、尺寸过大或过小、角焊缝单边以及焊脚 尺寸不符合均属于焊缝表面尺寸不符合要求，见图626。 1、产生原因 焊件坡口角度不对，装配间隙不均焊接速度不当或运条手法不正 确，焊条和角度选择不当或改变，加上埋弧焊焊接工艺选择不正确

39、等都会造 成焊件缺陷。 2、防止方法 选择适当的坡口角度和装配间隙；正择焊接工艺参数，特别是焊接 电流值，采用恰当运条方法和角度，以保证焊缝成形均匀一致。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 二、焊接裂纹二、焊接裂纹 在焊接应力及其它致脆因素的共同作用下，焊接接头局部地区的金属原子结 合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙叫焊接裂纹。它具有尖锐的缺口 和大的长宽比特征。 1、热裂纹的产生原因与防止方法 焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到 固相线附近的高温区产生的焊接裂纹叫热裂纹。 (1) 产生原因 是由于熔池冷却结晶时，受到的拉应力作用，而凝固时，

40、低熔 点共晶体形成的液态薄层共同作用的结果。增大任何一方面的作用，都能促 使形成热裂纹。 (2) 防止方法 控制焊缝中的有害杂质的含量即碳、硫、磷的含量，减少熔池中低熔点共 晶体的形成。 预热：以降低冷却速度，改善应力状况。 采用碱性焊条，因为碱性焊条的熔渣具有较强脱硫、脱磷的能力。 控制焊缝形状，尽量避免得到深而窄的焊缝。 采用收弧板，将弧坑引至焊件外面，即使发生弧坑裂纹，也不影响焊件本 身。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 二、电动机修后的一般性试验二、电动机修后的一般性试验 修理后的电动机为保证其检修质量，应做以修理后的电动机为保证其检修质

41、量，应做以 下的检查和试验。下的检查和试验。 1、修后装配质量检查 轴承盖及端盖螺栓是否拧紧，转子转动是否灵活， 轴伸部分是否有明显的偏摆。绕线转子电动机还应检查电刷装配情况是否符 合要求。在确认电动机一般情况良好后，才能进行试验。 2、绝缘电阻的测定 修复后的电动机绝缘电阻的测定一般在室温下进行。额 定工作电压在500V以下的电动机，用500V摇表测定其相间绝缘和绕组对地 绝缘。小修后的绝缘电阻应不小于0.5M，大修更换绕组后的绝缘电阻一般 不低于5M。 3、空载电流的测定 试验时，应在电动机定子绕组上加三相平衡的额定电压， 且电动机不带负荷，测得的电动机任意一相空载电流与三相电流平均值的偏

42、 差不得大于10%，试验时间为1h。试验时可检查定子铁心是否过热或温升不 均匀，轴承温度是否正常，倾听电动机启动和运行有无异常响声。 4、耐压试验 电动机大修后，应进行绕组对机壳及绕组相间的绝缘强度（即 耐压）试验。对额定功率为1kw的电动机，且额定电压为380V，其试验电压 为交流50Hz，有效值为1760V。对额定功率小于1KW的电动机，额定电压 为380V，其试验电压有效值为1260V。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 第五节第五节 电刷的更换及调整电刷的更换及调整 电刷是电机固定部分与转动部分导电的过渡部件。电刷工作时，不仅有负荷电流 通

43、过，而且还要保持与滑环表面良好的接触和滑动。因此，要求电刷应具有 足够的载流能力和耐磨的力学性能。为保持电刷良好的电气性能和力学性能， 在检查、更换和调整电刷时，应注意以下几点。 一、注意检查电刷磨损情况，在正常压力下工作的电刷，随着电刷的磨损，弹簧 压力会逐渐减弱，应调整压力弹簧予以补偿。而电刷磨损超过新电刷长度的 60时，要及时更换。 更换电刷时，应尽量选用原电刷牌号及尺寸。电刷停止运行时，应仔细检查滑环 表面，若表面不平不清洁，应及时修理清洁滑环，以保证滑环与电刷的良好 接触。 二、更换电刷时，应将电刷与滑环表面用0号砂布研磨光滑，使接触面积达到电 刷截面积的75以上。刷握与滑环的距离应

44、为24mm。 三、更换后的电刷在刷握那应能上下自由移动，当不能太松而摇晃。612mm 的电刷在旋转方向上游隙为0.10.2mm；12mm以上的电刷游隙为0.15 0.4mm。 四、测量电刷压力。用弹簧秤测量各个压力时，一般电刷压力为1525kPa，同 一刷架上的电刷压力差值不应超过10目测检查调整时，把电刷压力调整到 不冒火花，电刷不在刷握里跳动，摩擦声很低即可。 五、更换电刷时，应检查电刷的软铜线是否牢固完整，若软铜线折断股数超过总 股数的1/3，应更换新电刷线。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 2、冷裂纹的产生原因及防止方法 焊接接头冷却到较

45、低温度时(对钢来说在Ms温 度以下或200300)，产生的焊接裂纹叫冷裂纹。 (1) 产生原因 主要发生在中碳钢、低合金和中合金高强度钢中。原因是焊材本身 具有较大的淬硬倾向，焊接熔池中溶解了多量的氢，以及焊接接头在焊接过 程中产生了较大的拘束应力。 (2) 防止方法 从减少这三个因素的影响和作用着手。 1) 焊前按规定要求严格烘干焊条、焊剂，以减少氢的来源。 2) 采用低氢型碱性焊条和焊剂。 3) 焊接淬硬性较强的低合金高强度钢时，采用奥氏体不锈钢焊条。 4) 焊前预热。 5) 后热 焊后立即将焊件的全部(或局部)进行加热或保温、缓冷的工艺措施叫后 热。后热能使焊接接头中的氢有效地逸出，所以

46、是防止延迟裂纹的重要措施。 但后热加热温度低，不能起到消除应力的作用。 6) 适当增加焊接电流，减慢焊接速度，可减慢热影响区冷却速度，防止形成淬硬 组织。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 3、再热裂纹的产生原因与防止方法焊后焊件在一定温度范围再次加热(消除应力 热处理或其它加热过程如多层焊时)而产生的裂纹，叫再热裂纹。 再热裂纹一般发生在熔点线附近，被加热至12001350的区域中，产生的 加热温度对低合金高强度钢大致为580650。当钢中含铬、钼、钒等合 金元素较多时，再热裂纹的倾向增加。防止再热裂纹的措施，第一是控制母 材中铬、钼、钒等合金元

47、素的含量；第二是减少结构钢焊接残余应力；最后 在焊接过程中采取减少焊接应力的工艺措施，如使用小直径焊条，小参数焊 接，焊接时不摆动焊条等。 4、层状撕裂的产生原因与防止方法 焊接时焊接构件中沿钢板轧层形成的阶梯状 的裂纹叫层状撕裂，见图627。 产生层状撕裂的原因是：轧制钢板中存在着硫化物、氧化物和硅酸盐等非金属夹 杂物，在垂直于厚度方向的焊接应力作用下(图中箭头)，在夹杂物的边缘产生 应力集中，当应力超过一定数值时，某些部位的夹杂物首先开裂并扩展，以 后这种开裂在各层之间相继发生，连成一体，形成层状撕裂的阶梯形。 防止层状撕裂的措施是严格控制钢材的含硫量，在与焊缝相连接的钢材表面预先 堆焊几

48、层低强度焊缝和采用强度级别较低的焊接材料。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 三、气孔三、气孔 焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出，残存下来形成的空穴叫气孔。 1、产生原因 (1) 铁锈和水分 对熔池一方面有氧化作用，另一方面又带来大量的氢。 (2) 焊接方法 埋弧焊时由于焊缝大，焊缝厚度深，气体从熔池中逸出困难，故生 成气孔的倾向比手弧焊大得多。 (3) 焊条种类 碱性焊条比酸性焊条对铁锈和水分的敏感大得多，即在同样的铁锈 和水分含量下，碱性焊条十分容易产生气孔。 (4) 电流种类和极性 当采用未经很好烘干的焊条进行焊接时，使用交流电源，焊 缝

49、最易出现气孔；直流正接气孔倾向较小；直流反接气孔倾向最小。采用碱 性焊条时，一定要用直流反接，如果使用直流正接，则生成气孔的倾向显著 加大。 (5) 焊接工艺参数 焊接速度增加，焊接电流增大，电弧电压升高都会使气孔倾向 增加。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 2、防止方法 (1) 对手弧焊焊缝两侧各10mm，埋弧自动焊两侧各20mm内，仔细清除焊件表面 上的铁锈等污物。 (2) 焊条、焊剂在焊前按规定严格烘干，并存放于保温桶中，做到随用随取。 (3) 采用合适的焊接工艺参数，使用碱性焊条焊接时，一定要短弧焊。 四、咬边四、咬边 由于焊接参数选择不

50、当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹 陷叫咬边，如图628所示。 1、产生原因 主要是由于焊接工艺参数选择不当，焊接电流太大，电弧过长，运 条速度和焊条角度不适当等。 2、防止方法 选择正确的焊接电流及焊接速度，电弧不能拉得太长，掌握正确的 运条方法和运条角度。 埋弧焊时一般不会产生咬边。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 五、未焊透五、未焊透 焊接时接头根部未完全熔透的现象叫未焊透。见图629。 1、产生原因 焊缝坡口钝边过大，坡口角度太小，焊根未清理干净，间隙太小； 焊条或焊丝角度不正确，电流过小，速度过快，弧长过大；焊接时有磁

51、偏吹 现象；或电流过大，焊件金属尚未充分加热时，焊条已急剧熔化；层间或母 材边缘的铁锈、氧化皮及油污等未清除干净，焊接位置不佳，焊接可达性不 好等。 2、防止方法正确选用和加工坡口尺寸，保证必须的装配间隙，正确选用焊接电 流和焊接速度，认真操作，防止焊偏等。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 六、未熔合六、未熔合 熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间，未完全熔化结合的部分叫未熔合， 如图630所示。 1、产生原因层间清渣不干净，焊接电流太小，焊条偏心，焊条摆动幅度太窄等。 2、防止方法加强层间清渣，正确选择焊接电流，注意焊条摆动等。 七、夹渣七、

52、夹渣 焊后残留在焊缝中的熔渣叫夹渣，见图631 1、产生原因 焊接电流太小，以致液态金属和熔渣分不清；焊接速度过快，使 熔渣来不及浮起；多层焊时，清渣不干净；焊缝成形系数过小以及手弧焊时 焊条角度不正确等。 2、防止方法 采用具有良好工艺性能的焊条，正确选用焊接电流和运条角度， 焊件坡口角度不宜过小，多层焊时，认真做好清渣工作等。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 八、焊瘤八、焊瘤 焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上，所形成的金属瘤叫焊瘤。 见图632。 1、产生的原因 操作不熟练和运条角度不当。 2、防止方法 提高操作的技术水平。正

53、确选择焊接工艺参数，灵活调整焊条角度， 装配间隙不宜过大。严格控制熔池温度，不使其过高。 九、塌陷九、塌陷 单面熔化焊时，由于焊接工艺选择不当，造成焊缝金属过量透过背面，而使焊缝 正面塌陷、背面凸起的现象叫塌陷。见图633。 产生的原因 塌陷往往是由于装配间隙或焊接电流过大所致。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 十、凹坑十、凹坑 焊后在焊缝表面或焊缝背面形成的低于母材表面的局部低洼部分叫凹坑。见图634面的 凹坑通常叫内凹。凹坑会减少焊缝的工作截面。 产生的原因 电弧拉得过长，焊条倾角不当和装配间隙太大等。 十一、烧穿十一、烧穿 焊接过程中，熔化

54、金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷叫烧穿。 1、产生的原因 对焊件加热过甚。 2、防止方法 正确选择焊接电流和焊接速度，严格控制焊件的装配间隙。另外，还可采用 衬垫、焊剂垫、自熔垫或使用脉冲电流防止烧穿。 十二、夹钨十二、夹钨 钨极惰性气体保护焊时，由钨极进入到焊缝中的钨粒叫夹钨。夹钨的性质相当于夹渣。 1、产生原因 主要是焊接电流过大，使钨极端头熔化，焊接过程中钨极与熔池接触以采用 接触短路法引弧等。 2、防止方法 降低焊接电流，采用高频引弧。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 第六节 手弧焊常见焊接缺陷的产生原因及危害 焊接缺陷按其在焊缝中的位

55、置，可分为内部缺陷和外部缺陷两大类。外 部缺陷位于焊缝的外表面，直接或用低倍的放大镜就能看到。外部缺陷主要 包括焊缝尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、塌陷、表面气孔、表面裂纹、烧穿 等；内部缺陷主要包括未焊透、内部气孔、内部裂纹、夹渣等。内部缺陷位 于焊缝内部，须用无损探伤法或用破坏性试验才能发现。下面分别叙述各种 焊接缺陷的特征、产生原因和防止措施。 一、焊缝形状方面的缺陷一、焊缝形状方面的缺陷 1、焊缝尺寸不符合要求 主要指焊缝高低不平、宽窄不一，余高过高和不足等。 焊缝尺寸过小会降低焊接接头的承载能力；焊缝尺寸过大会增加焊接工作量 ，使焊接残余应力和焊接变形增加，并会造成应力集中。焊接坡口角度

56、不当 或装配间隙不均匀、焊接电流过大或过小、运条方式或速度及焊角角度不当 等均会造成焊缝尺寸不符合要求。 2、咬边 由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的 沟槽或凹陷即为咬边，详见图6一35。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 3、焊瘤 焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤 即为焊瘤，详见图636。 焊瘤不仅影响焊缝外表的美观，而且焊瘤下面常有未焊透缺陷，易造成应力集中 。对于管道接头来说，管道内部的焊瘤还会使管内的有效面积减少，严重时 使管内产生堵塞。焊缝间隙过大、焊条位置和运条方法不正确、焊接电

57、流过 大或焊接速度太慢等均可引起焊瘤的产生。焊瘤常在立焊和仰焊时发生。 4、烧穿 焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷称为烧穿，详 见图637。 烧穿在手工电弧焊中，尤其是在焊接薄板时，是一种常见的缺陷。烧穿是一种不 允许存在的焊接缺陷。产生烧穿的主要原因是焊接电流过大，焊接速度太低 当装配间隙过大或钝边太薄时也会发生烧穿现象。为了防止烧穿，要正确设 计焊接坡口，确保装配质量，选用适当的焊接工艺参数。单面焊可采用加铜 垫板或焊剂垫等办法防止熔化金属下塌及烧穿。手工电弧焊焊接薄板时，可 采用跳弧焊接法或断续灭弧焊接法。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Ji

58、an Xu Bu 4、烧穿 焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷称为烧穿，详见图6 37。 烧穿在手工电弧焊中，尤其是在焊接薄板时，是一种常见的缺陷。烧穿是一种不允许存在 的焊接缺陷。产生烧穿的主要原因是焊接电流过大，焊接速度太低当装配间隙过大或 钝边太薄时也会发生烧穿现象。为了防止烧穿，要正确设计焊接坡口，确保装配质量 ，选用适当的焊接工艺参数。单面焊可采用加铜垫板或焊剂垫等办法防止熔化金属下 塌及烧穿。手工电弧焊焊接薄板时，可采用跳弧焊接法或断续灭弧焊接法。 5、未焊透 焊接时接头根部未完全熔透的现象称为未焊透，如图638。 未焊透常出现在单面焊的根部和双面焊的中部。未焊透不

59、仅使焊接接头的机械性能降 低，而且在未焊透处的缺口和端部形成应力集中点，承载后会引起裂纹 未焊透产生的原因是焊接电流太小；运条速度太快；焊条角度不当或电弧发生偏吹； 坡口角度或对口间隙太小；焊件散热太快；氧化物和熔渣等阻碍了金属间充分的熔合 等。凡是造成焊条金属 和基本金属不能充分熔合的因素都会引起未焊透的产生。 防止未焊透的措施包括：正确选择坡口型式和装配间隙，并清除掉坡口两侧和焊层间 的污物及熔渣；选用适当的焊接电流和焊接速度；运条时，应随时注意调正焊条的角 度，特别是遇到磁偏吹和焊条偏心时，更要注意调整焊条角度，以使焊缝金属和母材 金属得到充分熔合；对导热快、散热面积大的焊件，应采取焊前

60、预热或焊接过程中加 热的措施。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 6、未熔合 未熔合指焊接时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合 的部分；或指点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分。详见图639。 未熔合产生的危害大致与未焊透相同。产生未熔合的原因有：焊接线能量太低； 电弧发生偏吹；坡口侧壁有锈垢和污物；焊层问清渣不彻底等。 特钢检修部特钢检修部 T G Jian Xu BuT G Jian Xu Bu 7、凹坑、塌陷及未焊满 凹坑指在焊缝表面或焊缝背面形成的低于母材表面的局 部低洼部分，详见图640。 塌陷指单面熔化焊时，由于焊接工艺