交流手工电弧焊工艺制定

1、AC手工电弧焊项目：手工电弧焊（交流、直流），对接接头，材料Q235A，热轧、8mm，接头长度不少于100mm。1、 焊前分析成分及可焊性分析Q235A由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（s）为235MPa的碳素结构钢。韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能和热加工性.化学成份:碳 C ：0.22%; 硅 Si：0.35%; 锰 Mn：1.4%; 硫 S ：0.050%;磷 P ：0.045%; 铬 Cr：允许残余含量0.030%; 镍 Ni：允许残余含量0.030%; 铜

2、Cu：允许残余含量0.030%当碳当量小于0.4%时，焊接性能优良，大于此值时，冷裂纹敏感性增加。C当量=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15*100%。焊条型号：通常使用E43xx系列的焊条，因为Q235抗拉强度平均为41705MPa，而E43xx系列焊条熔敷金属的抗拉强度不小于420MPa，在力学性能上与之匹配。型号：E4313、E4303、E4301、E4320。牌号：J421、J422、J423、J424、J425.一般不预热。焊机型号：BX1-300型弧焊变压器。B表示弧焊变压器，X表示下降外特性，1是系列序号，300是额定电流。坡口形式和尺寸本实验中，令=60

3、，b=1，p=2。通过砂轮打磨进行开坡口。 焊接工艺参数焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量的总称，叫焊接工艺参数。焊条电弧焊的工艺参数包括：焊条直经、焊接电流、电弧电压、焊接速度、热输入等。过去又称焊接规范。1 电流种类 用交流电作焊条电弧焊电弧稳定性差，特别是在小电流焊接时对焊工操作技术要求高，但交流电焊接有两大优点：一是电源成本低，二是电弧磁偏吹不明显。因此，除特殊情况外，一般都选用交流电作焊条电弧焊，特别是用铁粉焊条在平焊位置焊接可选较大的焊条直径，较高的焊接电流，以提高生产率。2 焊条直径焊条直径大小对焊接质量和生产率影响很大。通常是在保证焊接质量前提下，尽可能选用大直径焊条以提高

4、生产率。如果从保证焊接质量来选焊条直径时，则须综合考虑：焊件厚度、接头形式、焊接位置、焊道层次和允许的线能量等因素。厚焊件可以采用大直径焊条及相应大的焊接电流，这样有助于焊缝金属在接头中完全熔合和适当的熔深，其熔敷速度也高于小直径焊条，表1是按板厚来选用焊条直径。表1 焊条直径的选择焊件厚度(mm)12焊条直径(mm)1.623.23.244546 此次焊接板厚为8mm，选用正面3.2mm,4mm，反面3.2mm的焊条直径。3焊接电流焊接电流是焊条电弧焊的主要工艺参数，它直接影响焊接质量和生产率。总的原则是在保证焊接质量的前提下，尽量用较大的焊接电流以提高焊接生产率。但是，要避免如下情况：1）

5、焊接电流过大，焊条后部发红，药皮失效或崩落，保护效果变差，造成气孔和飞溅，出现焊缝咬边，烧穿等缺陷。此外，还使接头热影响区晶粒粗大，接头的韧性下降。 2）焊接电流过小，则电弧不稳，易造成未焊透、未熔合、气孔和夹渣等缺陷。确定焊条电弧焊焊接电流大小要根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头形式、焊接位置、母材性质和施焊环境等因素。 焊接电流（A）=（25-40）焊条直径（mm） 此次焊接的焊条直径为4mm对应120A, 3.2mm对应100A。4电弧长度焊条电弧焊中电弧电压不是焊接工艺的重要参数，一般不须确定。但是电弧电压是由电弧长度来决定，电弧长则电弧电压高，反之则低。电弧长度是焊条芯的熔化端到

6、焊接熔池表面的距离。它的长短控制主要决定于焊工的知识、经验、视力和手工技巧。在焊接过程中，电弧长短直接影响着焊缝的质量和成形。如果电弧太长，电弧漂摆，燃烧不稳定、飞溅增加、熔深减少、熔宽加大，熔敷速度下降，而且外部空气易侵入，造成气孔和焊缝金属被氧或氮的污染，焊缝质量下降。若弧长太短，熔滴过渡时可能经常发生短路，使操作困难。正常的弧长是小于或等于焊条直径，即所谓短弧焊。超过焊条直径的弧长为长弧焊，在使用酸性焊条时，为了预热待焊部位或降低熔池的温度和加大熔宽，有时将电弧稍为拉长进行焊接。碱性低氢型焊条，应用短弧焊以减少气孔等缺陷。5 焊接层数厚板焊接常是开坡口采用多层焊或多层多道焊，见图1 。层

7、数增多对提高焊缝的塑性和韧性有利，因为后焊道对前焊道有回火作用，使热影响区显微组织变细，尤其对易淬火钢效果明显。但随着层数增多，生产效率下降，往往焊接变形也随之增加。层数过少，每层焊缝厚度过大，接头易过热引起晶粒粗化，反而不利。一般每层厚度以不大于4-5mm 为好。图1 多层焊多层多道焊a） 多层焊 b）多层多道焊本次焊接板厚为8mm，采用两层焊接为宜。2、 焊前准备 1 焊条烘干 焊前对焊条烘干的目的是去除受潮焊条中的水分，减少熔池和焊缝中的氢，以防止产生气孔和冷裂纹。不同药皮类型的焊条，其烘干工艺不同，遵照焊条产品使用说明书中指定的工艺进行。 2 焊前清理 焊前对接头坡口及其附近（约20m

8、m内）的表面被油、锈、漆和水等污染的清除。用碱性焊条焊接时，清理要求严格和彻底，否则极易产生气孔和延迟裂纹。酸性焊条对锈不很敏感，若锈得较轻，而且对焊缝质量要求不高时，可以不清除。 3 预热焊前对焊件整体或局部进行适当加热的工艺措施，其主要目的是减小接头焊后的冷却速度、避免产生淬硬组织和减小焊接应力与变形。它是防止产生焊接裂纹的有效办法。是否需要预热和预热温度的高低，取决于母材特性、所用的焊条和接头的拘束度。对于刚性不大的低碳钢和强度级别较低的低合金高强度钢的一般结构，一般不需预热。但对刚性大的或焊接性差而容易产生裂纹的结构，焊前需预热。焊接热导率很高的材料，如铜、铝及其合金，有时需要预热，这

9、样可以减小焊接电流和增加熔深，也有利于焊缝金属与母材熔合。必须指出，预热焊接不仅能源消耗、生产率低，而且劳动条件差。只要可能都应不预热或低温预热焊接。采用低氢型焊条可以降低预热温度，因其抗裂性能好，但焊条的含水量必须很低。只要允许，可按低组配的原则选用焊条，即采用熔敷金属的强度低于母材，而塑性和韧性优于母材的焊条施焊，这样可以降低预热温度或不预热。三、焊接技术1引弧、运条和收弧（1）引弧是将焊条端部在靠近开始焊接的部位引燃电弧。常用划擦法和轻击法引燃。划擦法是将焊条端在焊件表面划一下即可；相似于划火柴的动作。划擦必须在坡口内进行，引弧点最好选在离焊缝起点10mm 左右的待焊部位上，引燃后立即提

10、起（弧长约等于焊条直径）并移至焊缝的起点，再沿焊接方向进行正常焊接，焊接经过原来引燃点而重熔，从而消除该点可能残留下的弧疤或球滴状焊缝金属。轻击法是使焊条垂直于焊件上的起弧点，端部与起弧点轻轻碰击并立即提起。引燃后的操作方法同上述划擦法。碰击力不宜过猛，否则造成药皮成块脱落，导致电弧不稳，影响焊接质量。焊接过程中电弧一旦熄灭，须再引弧。再引弧最好在焊条端部冷却之前立即再次触击焊件，这样有利于再引燃，因为热的药皮往往成为导电体，特别是含大量金属粉末的焊条。再引弧的引弧点应在弧坑上或紧靠弧坑的待焊部位。更换焊条也须再引弧，起弧点应选在前段焊缝弧坑上或它的前方，引燃后把电弧移回填满弧坑后再继续向前焊

11、接。不许在非焊部位引弧，否则将在引弧处留下坑疤、焊瘤或龟裂等缺陷。（2）运条焊接时，通过正确运条可以控制焊接熔池的形状和尺寸，从而获得良好的熔合和焊缝成形。运条过程有三个基本动作，即前进动作、横摆动作和送进动作。1）前进动作 是使焊条端沿焊缝轴线方向向前移动的动作，它的快慢代表着焊接速度，能影响着焊接热输入和焊缝金属的横截面积。2）横摆动作 是使焊条端在垂直前进方向上作横向摆动，摆动的方式、幅度和快慢直接影响焊缝的宽度和熔深，以及坡口两侧的熔合情况。3）送进动作 是使焊条沿自身轴线向熔池不断送进的动作。若焊条送进速度和它的熔化速度相同，则弧长稳定；若送进速度慢于熔化速度，则弧长变长，使熔深变浅

12、，熔宽增加、电弧漂动不稳，保护效果变差，飞溅大等。故一般情况下宜使送进速度等于或略大于熔化速度、让弧长等于或小于焊条直径下焊接。 （3）收弧焊接结束时，若立即断弧则在焊缝终端形成弧坑，使该处焊缝工作截面减少，从而降低接头强度，导致产生弧坑裂纹，还引起应力集中。因此，必须是填满弧坑后收弧。常用的收弧方法有：1）划圈收弧法 当电弧移至焊缝终端时，焊条端部作圆圈运动，直至填满弧坑后再拉断电弧，此法适于厚板焊接。2）回焊收弧法 当电弧移至焊缝终端处稍停，且改变焊条角度回焊一小段，然后拉断电弧。此法适用于碱性焊条焊接。3）反复熄弧再引弧法 电弧在焊缝终端作多次熄弧和再引弧，直至弧坑填满为止适用于大电流或薄板焊接的场合。2各种焊接位置操作技术无论在何种焊接位置施焊，最关键的是能控制住焊接熔池的形状和大小。熔池形状和尺寸主要与熔池温度分布有关，而熔池的温度分布又直接受电弧的热量输入影响。因此，通过调整焊条的倾斜角度以及前述三个运条基本动作的相互配合，就可以调整熔池的温度分布，从而达到控制熔池形状和大小的目的。表3焊条电弧焊常用运条方法运条方法轨迹特点适用范围环形焊接过程中，焊条末端作圆环形运动。图示的下侧拉量略高正环