焊工技能实训指导书程斌x

1、焊工实训指导书主编： 程斌单位： 实验实训中心时间： 2015年8月目录 绪论 （3）第一章 入门基础知识 （6）第一节 焊接安全知识 （6）第二节 焊条电弧焊操作规程 （9）第三节 技能训练1、引弧 （9）第二章 平敷焊训练 （11）第一节 焊接与切割的发展概况及应用 （11）第二节 焊接材料 （12）第三节 技能训练2平敷焊训练 （15）第三章 技能训练3单面焊双面焊成型 （18）第一节 电焊机工作原理及组成 （18）第二节 焊条电弧焊的种类 （20）第三节 焊接工艺参数 （20）第四节 技能训练3单面焊双面成型 （23）绪论一、焊接的实质焊接是通过加热或加压（或两者并用），并且用或不用填

2、充材料，使焊件形成原子间结合的一种连接方法。被结合的两个工件可以是同类或异类的金属，也可以是非金属。在生产实践中，用得最多的是各类金属。金属所以能保持固定的形状是因为其内部原子间距（晶格常数）非常小，原子之间形成了牢固的结合力。要把两个分离的工件连接在一起，从物理本质上来看，就是要使两个金属连接表面上的原子拉近到金属键结合的距离，即0.30.5nm或35。然而，在一般情况下材料表面总是不平整的，且材料表面总难免存在着氧化膜和其它污物，阻碍着两分离工件表面的原子接近。因此，焊接过程的实质是要通过适当的物理化学过程克服困难，使两个分离工件表面的原子接近到金属晶格距离而形成结合力。这些物理化学过程必

3、须外加能量来实现，其能量便是加热和加压。a） 铆接 b）焊接图0-1 铆接和焊接在工业生产中采用的连接方法主要有可拆连接和不可拆连接两大类。螺钉、键、销钉等连接方式属于可拆连接；铆接、粘接、焊接属于不可拆连接。与铆接相比（图0-1），焊接具有节省金属材料、接头密封性好、设计和施工较容易、生产率较高以及劳动条件较好等优点。在许多工业部门中应用的金属结构, 如建筑结构、船体、机车车辆、管道及压力容器等，几乎全部采用了焊接结构。在机械制造工业中，过去不少用整体铸造或锻造生产大型毛坯，也采用了焊接结构。二、焊接方法的分类目前，在工业生产中应用的焊接方法已达近百种，根据它们的焊接过程特点可将其分为熔焊、

4、压焊和钎焊三大类，每大类又可按不同的方法细分为若干小类，如图0-2所示。（一）熔焊 熔焊是将焊件连接处局部加热到熔化状态，然后冷却凝固成一体，不加压力完成焊接。其中最常用有电弧焊、气焊、二氧化碳气体保护焊、氩弧焊等。熔焊的焊接接头如图0-3所示。被焊接的材料统称母材（或称为基本金属）。焊接过程中局部受热熔化的金属形成熔池，熔池金属冷却凝固后形成焊缝。近缝区的母材受加热影响而引起金属内部组织和力学性能发生变化的区域，称为焊接热影响区。在焊接接头的截面上，焊缝和热影响区的分界线称为熔合线。焊缝、熔合线和焊接热影响区构成焊接接头。焊缝各部分的名称如图0-4 图0-4 焊缝各部分的名称 图0-2 焊接

5、方法的分类（二）压焊 压焊是一种不管加热与否，必须在压力下完成焊接的方法。常见的有电阻焊、摩擦焊、高频焊、冷压焊等。（三）钎焊 钎焊是采用熔点比母材熔点低的填充材料（钎料）受热熔化并借助毛细作用填满母材间的间隙，冷凝后形成牢固的接头的一种焊接方法，其基本特点是在整个焊接过程，母材并不熔化。常见的有烙铁钎焊、火焰钎焊、感应钎焊、炉中钎焊、盐浴钎焊等。三、焊接技术的应用及新发展（一）焊接技术的应用在各种产品制造工业中，焊接与切割（热切割）是一种十分重要的加工工艺。据工业发达国家统计，每年仅需要进行焊接加工之后使用的钢材占钢总产量的45%左右，我国也占据近40%，可见，焊接工艺已成为机械加工中必不可

6、少的手段之一。焊接不仅可以解决各种钢材的连接，而且还可以解决铝、铜等有色金属及钛、锆等特种金属材料的连接。此外，对某些非金属材料，如塑料、陶瓷、复合材料等实施连接。因而，焊接技术已广泛应用于机械制造、造船、海洋开发、汽车制造、机车车辆、石油化工、航空航天、原子能、电力、电子技术、建筑、轻工等行业中。（二）焊接技术的新发展随着我国工业和科学技术的发展，焊接工艺也在不断进步。为满足国家经济发展的需要，焊接技术需从如下方面更进一步的提高：1提高焊接生产率 提高焊接生产率的途径有三：（1）提高薄板件的焊接速度 如焊条电弧焊时使用纤维素焊条进行向下立焊；熔化极气体保护焊中采用电流成型控制或多丝焊等。（2

7、）提高焊接熔敷率 在焊条电弧焊中采用铁粉焊条、重力焊条和躺焊条焊接工艺；埋弧焊中采用多丝焊、热丝焊等。（3）减小坡口断面及熔敷金属量 采用窄间隙焊接工艺；电子束焊、等离子弧焊和激光焊时可采用不开坡口对接焊等。2重视准备车间的技术改造，提高准备车间的机械化、自动化水平 准备车间包括材料运输；材料表面去油、喷砂、涂保护漆；钢板划线、切割、开坡口；部件组装和点固等工序。这不仅可提高生产率，且可保证焊接产品的质量。3焊接过程自动化、智能化、它是提高焊接质量稳定性，解决恶劣劳动条件的重要方向。示例见图0-3。弧焊器人、弧焊机器人焊车架、点焊机器人焊汽车图0-3 焊接机器人示例4热源的研究与开发 新的发展

8、概括为两个方面，一方面是对现有热源的改善，使之更为有效、方便、经济实用；另一方面是开发更好更有效的热源。5节约能源 节能技术在焊接加工中也是重要方向之一。6适应新兴工业发展的需要 如微电子工业的发展促进微连接工艺和设备的发展；陶瓷材料和复合材料的发展促进真空钎焊、真空扩散焊、喷涂以及粘接工艺的发展等。焊条电弧焊利用电弧作为焊接热源的熔焊方法，称为电弧焊。用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法，称焊条电弧焊，简称手弧焊，如图1-1a所示。图1-2 是手弧焊实景。图1-1 焊条电弧焊、图1-2 手弧焊实景a) 焊条电弧焊 b)焊接电弧焊条电弧焊时，焊条和焊件分别作为两个电极，电弧在焊条和焊件之间产生。

9、在电弧热量作用下，焊条和焊件的局部金属同时熔化形成金属熔池，随着焊接方向前移，熔池后部金属迅速冷却，凝固形成焊缝。焊条电弧焊所需的设备简单，操作方便、灵活，适应性强。它适用于厚度为2mm以上的各种金属材料和各种形状结构的焊接，特别是用于结构形状复杂, 焊缝短小弯曲或各种空间位置焊缝的焊接。焊条电弧焊的主要缺点是生产率较低、焊接质量不稳定以及对操作者的技术水平要求较高。目前，它是工业生产中应用最广的一种焊接方法。第一章 入门基础知识第一节 焊接安全知识一、 安全基础知识安全生产是关系到操作者在施工过程中生命安全和国家财产是否遭到损失的大问题，党和国家对此及为重视。国务院和历次全国安全工作会议，对

10、安全生产问题都有明确指示，要求一定做到安全生产，并把焊工列为特殊工种之一，必须进行专门的安全操作技术教育，经考试合格后才能准许他们上岗操作。焊接施工中，焊接工作者在焊接热源作用下，要与受压容器，焊接设备金属材料接触和焊接辅助材料，如焊丝、焊条、焊剂溶剂、易燃易爆气体等物质接触在焊接施工的同时，会产生一些有毒气体、有害烟尘、焊接弧光、热辐射、高频电磁波、金属熔滴和焊接火花飞溅等诸多不卫生、不安全因素、致使焊接操作容易产生火灾、爆炸、烫伤、灼伤、触电、中毒或高空坠落以及职业危害等工伤事故。为有效的排除危害，确保安全生产，要求在焊接实训中必须提高对安全生产的认识，了解有关安全的基础知识，熟悉并掌握焊

11、接施工的安全。1、 电对人体的影响当人体与带电导体、漏电设备的外壳或其他带电物体接触时，电流会流过人体导致对人体的伤害。根据电对人体对人体伤害的部位和伤害程度不同，其表现形式也用所不同，如当电流对人体外部产生的灼伤，点烙印等伤害，称为电伤。当电流通过人体内部，使体内器官产生麻痹、痉挛、甚至刺激中枢神经系统而影响心脏正常功能的现象为电击。当在高频磁场作用下使人呈现头晕、乏力、等神经系统症状时，称为电磁场生理伤害。通常听说的触电事故，基本上是指电击而言，绝大部分触电死亡，也是由电急所致。电击对人体的危害程度，主要取决于通过人体电流的大小和通电时间长短 ，当电流强度超过0.5A时，就会有生命危险，0

12、.1A的电流通过人体1S，可足以使人致命。其次电流频率、电流流经人体途径以及人体精神健康状况等也有不同的影响。人体电阻一般可达5000欧，但是影响人体电阻的因素很多，如皮肤潮湿多汗、带有导电性粉尘、衣服、鞋、袜、的潮湿油污等情况，均能使人体电阻降低，所以，通常流经人体电流的大小是很难事先先计算出来的。因此确保安全条件，往往不采用安全电流，而采用安全电压来进行估算，一般情况下安全电压定为36V，潮湿危险性较大的环境（如金属容器、管道内施焊）安全电压为12V，水下环境为2.5V，这样触电时通过人体的电流可被限制在较小范围内，可在一定的程度上保障人身安全。2. 弧光对人体的影响焊接电弧是一种强烈的辐

13、射源，其弧光组成为可见光，红外线和紫外线。弧光辐射作用在人体上，被体内组织吸收，通过热作用，光化学作用或电离作用后，可使人体发生急性或慢性损伤，。各种光对人体的伤害如下：(1).可见光：可是人感到耀眼、炫目，一般情况下由于眼睛本能的保护作用下，其影响不大，但由于可见电弧光的光度比肉眼正常承受的光度大万度，若较长时间受到照射，会使眼睛疼痛，视线模糊。(2).红外线：被人体吸收后，通过热作用而使人产生灼热感，长期作用下去会使人体温升高，引起头痛，晕眩、呕吐。(3).紫外线：适量的紫外线对人体健康有益， ，由于比较强烈，所以，对人体对的皮肤和眼睛易造成损害。当皮肤受到紫外线辐射后，通过光化学作用而产

14、生发痒，变红、触痛有烧灼感，以后变黑、脱皮；作用强烈时，还伴有头痛、头晕易疲劳，神经兴奋，发烧、失眠等症状；当眼睛受紫外线过度照射后，会引起眼睛的急性角膜炎，结膜炎，称为电光性眼炎（俗称晃眼）使人感到疲乏、畏光、红肿、疼痛、流泪以及眼脸痉挛。因此焊接施工时要注意对弧光的防护。1 有害物体对人体的伤害焊接过程还会产生一些有害气体、烟尘、金属蒸汽等有害物质。如：电弧焊在电弧高温作用下所产生的有害物质，电焊条产生的氧化铁、氧化锰、氟化物、二氧化钍、二氧化硅等烟尘，来自钢板表面的氧化锌，氧化铜、丙烯醛、甲醛等有毒气体都对人体极为不利，易造成一下伤害。（1） 呼吸：神经系统损伤，可是人胸闷无力、咽喉嘶哑

15、、咳嗽、厌食、头晕或有发烧感冒之感。（2） 尘肺：肺叶丧失弹性、钎维化使人感到胸闷、气短、呼吸困难，并且咳嗽多痰、心痛等。（3） 氟中毒：使人嗓痛、午夜发烧，第二天早晨烧退，但深感疲倦、无力，严重者可影响到骨骼。（4） 锰中毒：少量锰对人体无害，但甚者可使人神经系统遭受损失，易失眠。为有效防止有害物质对人体的伤害，可采用焊接通风和个人防护等措施加以解决。较为常用的通风设施有：固定排气设备、移动排气设备。3. 焊接噪声对人的影响（1） 噪声还来自I旋转式直流弧焊机、风铲铲边及锤击钢板等。（2） 噪声的危害主要是影响神经系统以及对听觉的伤害。（3） 低频噪声（频率小于300HZ）允许强度为9010

16、0dB；中频噪声（频率在300800HZ）允许强度为8590Db;高平噪声（频率大于800HZ）允许强度为7585dB。第二节、焊条电弧焊安全操作规程做好个人防护，焊工操作时必须按劳动保护规定穿戴防护工作服，绝缘鞋和防护手套。并保持干燥和清洁。不允许卷起衣袖、敞开衣领或将上衣扎在裤内。（1） 焊接工作前，应检查设备和工具是否安全可靠，不允许未进行安全检查就开始操作。（2） 焊工在更换焊条时一定要戴上电焊手套，不得赤手操作。在带电情况下，不要将焊钳夹在腋下而去搬动焊件，或将电缆挂绕在脖子上。（3） 在特殊情况下，（如夏天出汗，衣服潮湿时）且无依靠在带电的工作台上，焊件上或接触焊钳等，以防事故发生

17、，在潮湿地点焊接作业，地面应铺上橡胶或其他绝缘材料。（4） 焊工推拉闸刀时，要侧身向着电闸，防止电弧火花烧伤面部。（5） 下列操作应在切断电源开关后才能进行，改变焊机接头，更换焊件需要改接二次线路，移动工作地点，检修焊机故障，和更换熔丝断。（6） 焊机安装，修理和检查应由电工进行，焊工不能擅自拆修（7） 焊接前，应将作业现场10米以内的易燃易爆物品清除和妥善处理，以防止发生火灾和爆炸事故，（8） 工作完毕离开现场时须切断电源，清理好现场，防止留下事故隐患。（9） 使用行灯照明。其电压不应超过36v第三节 技能训练1、引弧1.手工电弧焊引弧电弧具有两个特性，即它能放出强烈的光和大量的热。产生电弧

18、和稳定电弧的两个重要条件是：气体介质的电离和阴极电子发射。气体介质电离有：热电离、光电离、电场作用下电离。阴极电子发射有：热发射、电场发射、撞击发射。焊接的引燃过程：当焊条末端与焊件表面相接触时，焊接回路就发生了短路，这时可使回路电流增大到最大值。另外，由于电极表面的不平整，因而在接触部分通过的电流密度非常大，根据焦耳一楞次定律（Q=0.24I2Rt ）可以知道，由于电流的热作用，使接触部分的金属温度剧烈地升高而熔化，甚至部分发生蒸发而变成金属蒸气。当很快地提起焊条时，在焊条离开焊件的瞬间，强大的电流只能从熔化金属的细颈通过，由大电流密度而产丰的热作用突然增大，使细颈部分液体金属的温度猛烈升高

19、，甚至像“保险丝”气化爆裂那样，使两极液体金属迅速分开。由于短路时强大电流的热作用及金属蒸气的存在，促使焊条与焊件的间隙中气体温度增高，在热与电场的作用下，这些高温气体就会发生电离，这样，在焊条与焊件的气体间隙中就充满了带电粒子：电子及正离子，因此就具备了电弧在这里燃烧的条件。同时当焊条与焊件接触而发生短路时，数值很大的短路电流使电源电压急剧的降低，几乎达到零值。但是当焊条提起离开焊件的瞬间，焊接回路中的电流就急剧的减小。焊条与焊件之间的电压很快的增高到能满足电弧燃烧所需要的电压值（一般为 18 一24V ）。而且在电压恢复的瞬间，由于两极间电场强度很大，于是电场发射作用立即产生，而热发射、撞

20、击发射也随之产生。这样，在阴极不断发射电子和两极间气体微粒连续地发生电离和中和的过程，并在电场作用下，带电粒子各自作定向高速运动，电弧便引燃起来了。2.焊接电弧的引燃方法有直击法和划擦法。1.操作要领引弧步骤 手持面罩，看准引弧位置。 用面罩挡住面部，将焊条对准引弧处。 用划擦法或直击法引弧，迅速而适当提起焊条，形成电弧。2、划擦法引弧先将焊条前端对准焊件，然后将手腕扭转一下，使焊条在焊件表面上轻微划擦一下，焊条提起2 4mm，即在空气中产生电弧。引弧后，使电弧长度不超过焊条直径。这种引弧方法似划火柴。3、直击法引弧先将焊条前端对准焊件，然后将手腕下弯，使焊条轻微碰一下焊件，再迅速将焊条提起2

21、 4mm，既产生电弧。引弧后，手腕放平，使弧长保持在所用焊条直径相应范围内。4、注意事项(1)、引弧处应无油污、锈斑，以免影响导电和使熔池产生氧化物，导致焊缝产生气孔和夹渣。(2)、为便于引弧，焊条直端应裸露焊芯，若引弧时焊芯不裸露，可用锉刀轻锉，不得过猛敲击，以防药皮脱落造成保护不良。(3)、焊条与焊件接触后，焊条提起的时间要适当。太快，气体电离差，难以形成稳定的电弧；太慢，则焊条和焊件粘在一起造成短路，时间过长会烧坏焊机。(4)、引弧时，如果焊条还不能脱离焊件，就应该立即将焊钳从焊条上取下，待焊条冷却后，用手将焊条扳下。(5)、重新引弧时，要注意夹持好焊条。(6)、引弧的质量主要用引弧的熟

22、练程度来衡量。在规定时间内，引燃电弧的成功次数越多，引弧的位置越准确，说明越熟练。(7)、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，以免烫伤。(8)、要特别注意引弧时，不能在工作台上直接引弧，要在焊件上引弧，以免损坏工作台台面。5、要求 能熟练引燃电弧，并引弧位置准确。实习安排： 引弧堆焊，用粉笔在焊件引弧位置上画直径13mm的一个圆，然后用直击法在圆圈内引弧。引弧后保持适当电弧长度，在圆圈内作划圈动作23次后灭弧。待熔化的金属凝固冷却后，再在其上引弧堆焊，反复操作直到堆起高度为50mm为止。150150厚4 6mm低碳钢板，每生一块。E4303 直径3.2mm焊

23、条若干、直径2.5焊条若干。分组训练。第二章 平敷焊训练第一节 焊接与切割的发展概况及应用800年前锻焊，钎焊，锻焊，（宋代科学家沈括，梦溪笔谈一书中1892年-氢氧混合气体-温度-20000C1895年-乙炔气和氧气-温度-320001903年-开始利用气焊技术20世纪初-手工电弧焊问世20年代后期电阻焊，40年代-埋弧焊，惰性气体保护焊50年代-C02气体保护焊，电渣焊，摩擦焊，电子束焊，超声波焊60年代-等离子焊，光速焊第二节 焊接材料一、焊条的组成及分类 1.）焊条的组成及作用： 焊条是由药皮、焊芯组成，药皮在焊接的过程中起着很重要的作用，能提高焊接的稳弧的稳定性，保护熔化金属不受外界

24、空气的影响，脱氧精炼，渗加合金，提高焊缝性能，改善工艺性能等多种作用。药皮的组成是由许多组成物的混合物，经研磨搅拌后粘结在焊芯外面。 2.)焊芯：焊芯的作用是在焊接时传导电流产生电弧并熔化。成为焊缝填充金属。 3、）药皮的作用：（1）提高电弧的稳定性、（2）保护熔化金属不受外界空气的影响。 维持电弧的连续燃烧，由于焊条药皮加入了电力电位低的物质（钾、纳、钙等），因此能提高电弧的稳定性。 气体保护：药皮里的有机物及某些碳酸盐无机物在电弧高温作用下产生大量中性或还原性气体笼罩着电弧区和熔池，在电弧区和熔池周围形成保护层，防止空气侵入，以达到保护熔敷金属的目的。焊芯：被药皮包裹的金属叫焊芯，它是焊接

25、时传导电流产生电弧并融化，成为焊缝的填充金属焊芯：被药皮包裹的金属叫焊芯，它是焊接时传导电流产生电弧并融化，成为焊缝的填充金属 气体保护：药皮里的有机物及某些碳酸盐无机物在电弧的高温作用下，产生大的中性或还 性气体笼罩着电弧区和熔池，在电弧区和熔池周围形成一个很好的保护层，防止空气侵入，保护熔敷金属熔渣保护：在焊接过程中药皮中的某些物质，被电弧熔化、形成一层熔点低粘度适中，密度轻的熔渣，覆盖在焊到表面、防止熔敷金属和空气直接接触氧化，使焊缝金属缓慢冷却 、减少气孔的可能性 熔渣保护：焊接过程中，药皮的某些物质被电弧高温熔化，形成一层熔点低，粘度适中，密度清的熔渣，覆盖在焊道表面，可避免和熔池金

26、属和空气的直接接触，防止焊道氧化，是焊缝缓慢冷却，有益于焊缝金属中气体逸出，减少产生气孔的可能性。 （3）脱氧精炼：在焊接过程中，虽然对焊缝金属采取了保护，但仍会混入一些氧、氮、硫、磷等有害杂质，药皮中的某些合金元素具有强烈的脱氧、脱硫、脱氮、脱磷等精炼作用。 （4）添加合金提高焊缝性能：在焊接过程中，药皮添加合金有两个目的：一是为了补偿焊芯中合金元素的烧损，在药皮中加入适当的合金过渡到焊缝中去，另一个是完全依靠药皮中的合金元素过渡到焊缝中所需成分的目的，以提高焊缝性能。 （5）改善焊接工艺性能：药皮焊接时形成喇叭状套管，是电弧热量集中减少分溅，有利于熔滴向熔池过渡。 焊条的分类与型号按用途分

27、类：根据国家标准，焊条可分为：碳钢焊条（GB/5117-1955)、低合金钢焊条（GB/T5118-1995)、不锈钢焊条（GB/T9831995)、堆焊焊条（GB/T984-85)、铸铁焊条（GB/T10044-88）、铜及铜合金焊条（GB/T3670-1995)、铝及铝合金焊条（GB/3669-83)、镍及镍合金焊条（GB/13814-1992)。焊条的分类按焊条药皮熔化后的熔渣特性分类，可分为两大类： （1）酸性焊条：药皮含有30 以上的氧化钛，20 以上的钙和镁的碳酸盐矿，起熔渣成分主要是酸性氧化物。优点：工艺性好，容易引弧，电弧稳定、分溅小，脱渣性好，焊缝成型美观、因熔渣含有大量的酸

28、性氧化物，焊接时易放氧，因而对工件上的铁锈、油等污物不敏感，焊接时产生的有害气体少。可用交流、直流焊接电源，适用于各种位置的焊接，烘干的温度也较低。 缺点：焊缝金属的力学性能差，抗裂纹性能不好，药皮氧化性强，是合金元素烧损较多，焊缝金属含硫量和扩散氢含量较高。适用于一般低碳钢和强度等级较低的普通低合金结构钢的焊接。 （2碱性焊条：熔渣的成分主要是碱性氧化物和铁合金。优点：焊缝中含氧量少，合金元素很少氧化，焊缝金属合金话效果好，药皮中碱性氧化 物较多，故脱氧、脱硫、脱磷的能力比酸性焊条强。此外，药皮中的萤石有去氢能力，故焊缝中含氢量低。焊缝金属的塑性、韧性和抗裂性比酸性焊条高，适由于合金钢和重要

29、的碳钢结构。缺点：工艺性差，对油、锈及水分等敏感，焊接工艺不当，容易产生气孔。电弧稳弧性差，焊条使用前要烘干，还要清理焊件，焊接时，产生的灰尘量较高。 焊条型号的表示方法：一、 焊条的组成及做用：1）焊条是由药皮和焊芯组成，药皮在焊接的过程中起着很重要的作用，能提高焊接的稳弧的稳定性，保护熔化金属不受外界空气的影响，脱氧、精炼、渗加合金、提高焊缝性能，改善工艺性能等多种作用。药皮的组成是有许多组成物的混合物，经研磨搅拌后粘结在焊芯外面。（1）稳弧剂：提高电弧的稳定性，采用电离电位低碱金属，碱土金属的化合物。(2) 造渣剂：熔渣浮于液体表面保护熔池不受空气侵蚀，有一定的粘度和透气及与熔 池金属发

30、生必要的冶金反应的能力，保证焊。(3) 造气剂：保护气氛有利于熔滴过度，组成物，碳酸盐。(4) 脱氧剂：主要焊缝脱氧，在焊接的过程中，会造成合金元素烧损，铁被氧化影响焊缝质量还会产生气孔。(5) 合金剂：主要是焊缝渗入合金成分，补偿烧损或蒸发的合金元素。(6) 稀渣剂：降低焊接熔渣的黏度，增加熔渣的流动性。(7) 粘结剂：药皮牢固在焊芯上。(8) 增塑剂：改善涂料的塑型和滑性，易于用机器压涂在焊芯上。二、药皮的类型及特点为了适应各种工作条件的材料焊接对不同的焊芯焊缝的要求，药皮材料成分的不同，现介绍国家标准（GB/95117-1995）中常用的药皮类型。（1） 钛铁矿型：药皮中含有30以上的钛

31、铁矿：特点：熔渣流动性好，电弧吹力大，脱渣容易，熔深较深，常用E4301，E5001，焊一般重要碳钢结构（2） 钛钙型;药皮含有30以上的氧化钛，20以上的钙或镁的碳酸盐矿，焊条E4303，E5003.（焊较重要的碳钢结构）（3） 高纤维甲型：药皮含大量的有机物，添加了少量的钙和钾的化合物，并已钾水玻璃为粘结剂（E4311,-E5011）（4） 高钛钠型：药皮含35以上的氧化钛含有少量的纤维素、锰铁硅酸盐和纳水玻璃（E4312）（5） 铁粉太型：药皮在高钛钾（6） 低氢纳型：药皮主要是碳酸盐矿和萤石，碱度较高，熔渣流动性好，要求焊条干燥，具有良好的抗裂性能和力学性能，（焊重要的碳钢结构，E43

32、16，E5016）（7） 铁粉低氢型：药皮与低氢型焊条基本相似的基础上，添加了25左右的铁粉（E5018-E5048）焊接电弧的产生在焊接电弧的引燃过程，当焊条与工件接触的瞬间焊条与工件表面局部突出部位首先接触，在接触区有电流通过，使接触处的电流密度增大，产生很大的电阻热，将接触点熔化，同时受热的阴极发射出大量电子，阴极发射出的电子，在电场作用下快速的向阳极运动，在运动中与中性气体粒子相撞，并使其电离，分离成电子和正离子，电子被阳极吸收而正离子向阴极运动，形成电弧的放电现象 （8） 6、）电弧的电压：电压取决于弧长，电弧长，电弧电压高，反之，则低，在焊接的过程中弧长始终保持一致，尽可能短弧焊接

33、，弧长23mm。第三节技能训练2平敷焊训练【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

34、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、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

35、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

36、，如图1-9（b）所示。（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。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

37、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。注意事项焊接时要注意对熔池的观察，熔池的亮度反映熔池的温度，熔池的大小反

38、映焊缝的宽窄；注意对熔渣和熔化金属的分辨。焊道的起头、运条、连接和收尾的方法要正确。正确使用焊接设备，调节焊接电流。焊接的起头和连接处基本平滑，元局部过高、过宽现象，收尾处无缺陷。焊波均匀，无任何焊缝缺陷。焊后焊件无引弧痕迹。训练时注意安全，焊后工件及焊条头应妥善保管或放好，以免烫伤。为了延长弧焊电源的使用寿命，调节电流时应在空载状态下进行，调节极性时应在焊接电源未闭合状态下进行。在实习场所周围应设置有灭火器材。操作时必须穿戴好工作服、脚盖和手套等防护用品。第三章 技能训练3单面焊双面成型第一节 电焊机工作原理及组成1、电焊机的工作原理： 电焊机就是具有下降外特性的变压器，将220V和380V

39、交流电变为低压电直流电，电焊机按输出电源种类可分为：交流和直流。直流焊机是一个大功率的整流器，分正负极交流电输入时，经变压器变压后，再由整流器整流，然后输出具有下降外特性的电源，输出端在接通知断开时会产生具大的变化，两级在瞬间短路时、引燃电弧，利用产生电弧来熔化焊条和焊材，冷却后来达到结合的目的，变压器有自身的特点，外特性就是焊条引燃后电压急剧下降的特性。 2、电焊机的特点： 焊接灵活简单方便牢固可靠。焊接后与母材有同等强度的优点，广泛用于各个领域。 3、电焊机的优点：使用电能源，将电能瞬间转换为热能，体积小，操作简单速度较快，焊接后焊缝结实。 缺点：焊机周围会产生一定的磁场，电弧燃烧时会产生

40、辐射，弧光中有红外线，紫外线，可见光、产生烟尘有害。直流焊机：焊条电弧焊电源的要求1、具有适当的空载电压；合上电闸后，输出端的电压称空载电压，电压不能太高，国家规定；弧焊整流器的空载电压90V以下，电弧焊变压器的 电压为80V以下 2、具有陡降的外特性：在稳定的工作状态下电源输出端电压与输出电流之间的关系，称电弧焊电源的外特性。外特性不但能保证电弧稳定燃烧，而且能保证短路时不会因产生过大的短路电流而将电焊机烧毁。3、具有良好的动特性：在焊接过程中，电弧总不断变化。电源的动特性，是指弧焊电源对焊接电弧的动负载所输出的电流和电压与时间的关系。它是用来表示电弧焊电源对负载瞬变的快速反应能力。 4、具

41、有良好的调节特性：电弧焊必须能按要求提供适当的焊接工艺参数，要求弧焊电源在一定电压范围内能均匀、连续、方便的进行调节。第二节 焊条电弧焊的种类直流-交流小类名称 大类名称电焊钳及焊接电缆1、电焊钳的作用：用于夹持焊条并把焊接电流传输给焊条 2、对焊钳的要求：要夹住焊条把电流传输给焊条，钳口材料要有高导电性和一定的机械强度，用紫铜合金制造，有良好绝缘性能和强度，耐用。 焊接电缆；电缆和焊钳接头要连接紧密可靠，防止烫坏，如有损伤，必须及时处理，要求导电要好，工作可靠、拆装方便。第三节 焊接工艺参数焊接工艺参数是指焊接时保证焊接质量而选定的各项参数的总称。手工电弧焊的焊接工艺参数通常包括：焊条的选择

42、、焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接层数等。正确选择焊接工艺参数是获得质量的焊缝和较高的生产率的关键，这就需要在生产实践中去摸索、去体验，从中积累正确焊接工艺参数经验，熟练掌握操作技能。一、焊条的选择1.焊条的牌号的选择通常根据所焊钢材的化学成分、力学性能、工作环境等方面的要求，以及焊接结构承载的情况和弧焊设备的条件等综合考虑，如焊接一般碳钢和低合金钢结构钢主要是按强度原则选择焊条的强度等级，从而保证焊缝金属的性能要求。2.焊条直径的选择焊条直径大小的选择与下列因素有关：(1)焊件的厚度，焊接后度大于5mm应选择直径4.0、5.0的焊条；反之，焊薄件则应选择3.2、2.5mm的焊条(2)焊缝的

43、位置、在板厚相同的条件下，平焊焊缝选用的焊条直径比其他位置焊缝大一些，但一般不超过5mm；立焊一般使用3.2、4.0mm直径的焊条，仰焊、横焊时为避免熔化金属的下淌，得到较小的熔池，选用的焊条直径不超过4mm。(3)焊接层数、进行多层焊时，为保证第一层焊道根部焊透，打底焊应选用焊条直径较小的焊条进行焊接，以后各层可选用较大直经的焊条。(4)接头形式、搭接接头、T形接头因不存在全焊透为题，所以应选用较大的焊条直径，以提高生产率。一、 焊接电流的选择焊接时，适当的加大焊接电流，可以加快焊条的融化速度，从而提高工作效率。但是过大焊接电流，会造成焊缝咬边、焊瘤、烧穿等缺陷，而且金属组织还会因过热发生性

44、能变化，电流过小则易造成夹渣、未焊透等缺陷，降低了焊接接头的性能，所以应选择合适的电流。选择焊接电流的主要依据是焊条的直径、焊缝位置、焊条的类型，特别是凭焊接经验来调节合适的焊接电流。1、 根据焊条直径来选择焊条焊条一旦确定下来，也就限定了焊接电流的选择范围。因为不同的焊条直径均有不同的许用焊接电流范围，若超过许用的范围，就会直接影响焊件的力学性能。一般可以根据下列的经验公式来确定焊接电流，再通过试焊，逐步得到合适的焊接电流。Ih=10d2、式中：IH焊接电流，A;D焊条直径，mm。如焊条直径d=1.6mm,则焊接电流为25.6A。2、 根据焊缝经验选择（1）焊接电流过大、焊接爆裂声大，熔滴向

45、熔池外飞溅；而且熔池也大焊缝成形宽而低，容易产生烧穿造成焊缝咬边、焊瘤、烧穿等缺陷，运条过程中熔渣不能覆盖熔池起保护作用，而是熔池裸漏在外，造成焊缝成形波纹粗糙；过大的电流会使焊条熔化到大半根时，余下部分焊条均会发红。（2）焊接电流过小、焊缝窄而高，熔池浅、熔合不良，会产生未焊透夹渣、未焊透等缺陷、还会出现熔渣超前，与液态金属分不清；有时焊条会与焊件粘结。（3）合适的焊接电流、熔池中会发出煎鱼舨的声音；运条过程中，以正常的焊接数度移动，熔渣会半盖半露着熔池，液态金属和熔渣容易分清；焊缝金属与母材呈圆滑过渡，熔合良好；在操作过程中有得心应手之感。（4）根据焊条的类型选择在焊条直径相同时，奥氏体不

46、锈钢焊条接电流要比碳钢焊条小些，否则会因其焊芯电阻热过大使焊条药皮过热而脱落。碱性焊条要比酸性焊条使用的电流小些，否则焊缝中易形成气孔。二、 电弧电压手弧焊时的电压主要是电弧长度来决定。电弧长，电弧电压就高；电弧短；电弧电压就低。在焊接过程中电弧过长电弧燃烧不稳定飞溅增多，焊缝成形不易控制。尤其对熔化金属的保护不利，有害气体的侵入，直接形象焊缝金属的力学性能。因此，焊接时应使用短弧操作，一般取焊条直径的0.51.0倍。三、 焊接速度焊接速度要均匀，焊接过程根据焊件的要求，凭焊工的焊接经验来灵活掌握。四、 焊接层数当焊接较厚时往往需要多层焊。多层焊时，后层焊道对前一层焊道重新加热和部分熔合，可以

47、消除后者存在的偏析、夹渣及一些气孔。同时后层焊道还对前层焊道有热处理作用，能改善焊缝的金属组织，提高焊缝的力学性能。因此，对一些重要的结构。焊接层数多些为好，每层厚度最好不大于45mm。第四节 技能训练3单面焊双面成型1、）单面焊双面成型概述：在焊件坡口一侧进行焊接而在焊缝正反面都能得到均匀整齐而无缺陷的焊道。2、）焊前准备：（1）试件及坡口尺寸：材质:Q235。试件尺寸：300mmx200mmx12mm3、）焊接的材料及设备：E4303、3.2mm、4.2mm、BX3300 4.）焊前清理：破口两侧20mm范围内清理，铁锈、油污、氧化物、露出金属光泽5.)装配与定位：组对间隙、预留反变形角度

48、、错变量1mm、钝边11.5mm6.)工艺参数：操作要点1、）打底焊：打底焊是单面焊成型的关键，有三个重要环节，即引弧、收弧、接头、焊条与焊接方向的角度400500，选用断弧焊一点击穿法 引弧：在使焊端的定位焊引弧，并略抬高电弧稍加预热，当焊至到定位焊尾部时，将焊条向下压，听“噗”的一声后，立即灭弧，此时熔池前端应有溶孔，深入两侧母材0.51mm,当熔池中间仍处于融入状态时，立即在熔池的中间引燃电弧，焊条略向下轻微压一下，形成熔池，打开溶孔立即灭弧，这样反复击穿直到焊完，运条间距要均匀准确，使电弧的2/3压住熔池，1/3作用在熔池前方用来熔化和击穿坡口根部形成熔池。（2）收弧：即将更换焊条时，

49、应在熔池的前方做一个溶孔，然后回焊10mm左右，在灭弧，或者向末尾的根部送进23滴铁水，然后灭弧更换焊条，以使熔池缓慢冷却，避免接头出现冷缩孔。（3）接头：采用热接法，接头时更换焊条速度要快，在收弧熔池还没有完全冷却时，立即在熔池后1015mm处引弧。当电弧移至收熔池边缘时，将焊条向下压，听到击穿声，稍做停顿，然后灭弧。接下来再给两滴铁水，以保证接头过渡平整，然后恢复原来的断弧焊法。2、填充焊：（1）应对前一层焊缝仔细清渣，运条手法为月牙形、锯齿形，焊条与焊接方向的角度为400500,焊条摆动到两侧坡口处要稍做停留，保证两侧有一定的熔深并使填充焊道略向下凹。，（2）最后一层的焊缝高度不低于0.

50、51.5mm。要注意不能熔化坡口两侧的（3）盖面焊：施焊的角度、运条方法及接头与填充层相同，但盖面层施焊的焊条摆动的幅度要比填充层大。摆动时幅度一致，运条速度均匀，同时注意观察坡口两侧的融化情况，施焊时在坡口两侧少作停顿，以便使焊缝两侧融合好，避免产生咬边，以得到优良的盖面焊缝，注意保证熔池边沿不得超过表面坡口棱边2mm：否则，焊缝超宽。手弧焊V型坡口对接立焊操作技术实训目的： 掌握手弧焊V型坡口对接立焊操作技术训练要点： 1、V型坡口对接立焊焊接工艺参数2、打底焊技术要求：灭弧焊、单面焊双面成型3、表面焊接技术（封面焊）4、手弧焊接技巧 教学重点：打底焊操作要领教学方法：讲解分析、示范指导焊

51、接设备：弧焊变压器教学学时：2学时实训过程：1、组织教学2、实训内容与过程一、 焊前准备：（1）焊件235钢板，长-宽-厚30mm-100mm-12mm，一侧开30坡口。两块组对一个焊件。（2）焊条4303型，直径为3.2mm和4.0mm。（3）装配与定位焊将焊件坡口正、反两侧20mm范围内清理干净，将所须钝边锉削好，并矫正焊件，然后进行装配定位，两端定位焊缝长10mm，定位间隙先焊端3.2mm后焊端4.0mm。二、焊接过程：（1）确定焊接工艺参数焊接层次运条方法焊条直径mm焊接电流A打底层断弧焊3.2100-110填充层锯齿形运条法4.0110-120盖面层锯齿形运条法3.295-105（2

52、）引弧将定位好的焊件垂直固定在工作台上，引弧部位在始焊端上部1020mm处，电弧引燃后迅速将电弧拉至定位焊缝上，预热23s后焊条与焊件下侧成70-80夹角，压向坡口根部，当听到击穿声后，即向坡口根部两侧作小幅度的摆动，形成第一个熔孔，坡口根部两边熔化0.51mm。（3）打底焊第一熔孔形成后，立即熄弧，熄弧时间应视熔池液态金属凝固的状态而定，一般在11.5s。当液态金属的颜色由亮变暗时，立即送入焊条施焊约11.5s形成第二个熔池，依次重复操作，直至焊完。更换焊条前在熔池旁断续灭弧一二下，然后将焊条拉向斜下方坡口一侧迅速灭弧，以防出现冷缩孔。快速更换焊条后，在接头上方1015mm处引弧，将电弧拉长

53、并移到弧坑处适当预热，向坡口根部压一下，以使熔滴送入熔窝根部，听到背面“扑扑”的击穿声，说明已焊透，即可转入正常的左右击穿灭弧焊接焊接过程中，正确的运条方法、控制熔孔的大小和形状、控制接头质量是打底焊的三个重要因素。A、运条方法：反月牙形或锯齿形运条法。B、控制熔孔大小和形状：熔池形状呈水平椭圆形较好。C、控制接头质量：尽量采用热接焊法（4）填充焊应仔细清理打底层焊道时产生的熔渣及飞溅物，特别要注意死角处的熔渣清理。然后在距离焊缝始端10mm处引弧，将电弧拉回至始焊端施焊。采用连弧焊法，锯齿型横向摆动运条，焊条与焊件的下侧角为70-80，焊条摆动到坡口两侧要稍作停顿，以利于熔合及排渣，避免焊到

54、两边出现夹渣。最后一层填充厚度应比坡口棱边低约11.5mm，且应呈凹形，须注意不得熔化坡口的棱边，便于盖面层焊接时借助于棱边来控制焊缝宽度，以保证焊缝良好成形。（5）盖面焊应将前一层熔渣清理干净，引弧与填充焊相同，采用锯齿形运条法，焊条角度与焊件的下倾角为75-80。焊接时，运条速度要均匀，摆动要有节奏。焊条摆动到焊道中间的过程要快，防止熔迟外形突起产生焊瘤。要获得薄而细腻的焊缝波纹，可采用短弧运条，焊接电流稍大，采用快速左右摆动的运条方法。注意事项：1、讲解结束前不得接通电源，注意用电安全；2、穿戴好防护用品，防止烫伤、打眼；3、规范操作，文明训练。三、示范操作：学生仔细观察四、学生练习：巡

55、回指导，随时纠正不当操作。五、操作技巧（集中点评）：1、在焊接每层焊道过程中，焊条角度要基本保持一致，才能获得均匀的焊道波纹，但是操作者往往在更换焊条之后或焊至焊道上部，焊条角度发生变化而影响焊道成形。2、打底焊时，熔敷金属的熔入量应尽可能少，保持焊道薄些，以利于背面焊缝成形。3、打底击穿焊的电弧燃烧时间要适宜，熔孔大小、形状要一致，焊条角度要正确，保持短弧焊接。六、小节1、焊接工艺参数选择2、打底焊技术（单面焊双面成形）（难点）3、运条速度和运条方法七、布置作业：写出本课题的实训报告低碳钢板横焊教学目标及技能要求： 1、掌握V形坡口单面焊双面成形的操作方法。2、掌握焊接工艺参数的选用原则。3、能够进行焊缝的起头、收尾、接头。4、焊缝的高度和宽度能符合要求，焊缝表面均匀，无缺陷。教学难点：打底焊的操作方法。 教学重点：打底焊的操作方法。 一、焊前准备 1、焊件材料：Q2352、焊件尺寸：300mm200mm10mm;坡口尺寸：60oV形坡口3、焊接要求：单面焊双面成形。4、焊接材料：J422焊条。3.2mm5、焊接设备：ZX7-400型直流逆变弧焊机二、焊件装配 1、修磨钝边11.5mm，无毛刺。2、装配间隙：始端为3.2mm，终端为4.0mm。错边量1.2mm。3、定位焊：采用J4