第十章 焊条电弧焊与碳弧气刨课件

第十章焊条电弧焊与碳弧气刨主讲：邢建章职称：工程师E-maiI:xingjz55@第十章焊条电弧焊与碳弧气刨主讲：邢建章第十章焊条电弧焊与碳弧气刨

2第一节焊条电弧焊和碳弧气刨的工作原理

一、焊条电弧焊的基本工作原理焊条电弧焊是利用电弧放电所产生的热量将焊条和工件熔化，焊条与工件互相熔合、二次冶金后冷凝形成焊缝，从而获得焊接接头。焊条电弧焊是工业生产中应用最广泛的焊接方法，其工作原理如图10-1所示。图10—1焊条电弧焊示意图1—焊条芯；2—焊药；3—液态熔渣；4—凝固的熔渣：5—保护气体；6—熔滴；7—熔池；8—焊缝：9—工件；10—电弧；11—焊钳第十章焊条电弧焊与碳弧气刨

2第一节焊条电弧焊和碳弧

焊条电弧焊焊接低碳钢或低合金钢时，电弧中心部分的温度可达6000～13000℃，两电极的温度可达到2400～2600℃．如图10-2所示。图10—2电弧示意图焊条电弧焊焊接低碳钢或低合金钢时，电弧中心部分的温度

二、碳弧气刨的基本工作原理碳弧气刨是利用碳极电弧的高温，把金属的局部加热到熔化状态，同时用压缩空气的气流把熔化金属吹掉，从而达到对金属进行去除或切割的一种加工方法，如图10—3所示。图10—3碳弧气刨切割示意图二、碳弧气刨的基本工作原理图10—3碳弧气刨切割

碳弧气刨过程中，压缩空气的主要作用是把碳极电弧高温加热而熔化的金属吹掉．还可以对碳棒电极起冷却作用，这样可以相应地减少碳棒的烧损。但是，压缩空气的流量过大时，将会使被熔化的金属温度降低，而不利于对所要切割的金属进行加工。

碳弧气刨系统示意图1－电源2－气刨枪3－碳棒4－电缆气管5－空气压缩机6－工件碳弧气刨过程中，压缩空气的主要作用是把碳极电弧高温加

碳弧刨割条：电弧刨割条的外形与普通焊条相同，是利用药皮在电弧高温下产生的喷射气流，吹除熔化金属，达到刨割的目的。工作时只需交、直流弧焊机，不用空气压缩机。操作时其电弧必须达到一定的喷射能力，才能除去熔化金属。碳弧刨割条：电弧刨割条的外形与普通焊条相同，是利用药第二节焊条电弧焊和碳弧气刨的适用范围及安全特点一、焊条电弧焊的适用范围焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接工作的，可以进行平焊、立焊和仰焊等多位置焊接，另外由于焊条电弧焊设备轻便，搬运灵活，操作方便，可以在任何有电源的地方进行焊条电弧焊焊接作业，适用于各种金属材料、各种厚度、各种结构形状的焊接。第二节焊条电弧焊和碳弧气刨的一、焊条电弧焊的适用范二、碳弧气刨的适用范围碳弧气刨的适用范围：一般用来加工焊缝坡口，特别适用于开U型坡口；碳弧气刨还用来对焊缝进行清根，也可以清除不合格焊缝中的缺陷，然后进行修复，效率高；清理铸件的毛边、飞边、浇铸冒口及铸件中的缺陷；用碳弧气刨的方法加工多种不能用气割加工的金属，如铸铁、不锈钢、铜、铝等。二、碳弧气刨的适用范围碳弧气刨设备、工具简单，只需要一台直流电焊机、压缩空气和专用的电弧切割机及碳棒。使用方便，操作灵活，对处于窄小空间位置的焊缝，只要轻巧的刨枪能伸进去的地方，就可以进行切割作业。不需要像氧乙炔焰切割那样使用易燃、易爆气体，因此操作使用安全。碳弧气刨设备、工具简单，只需要一台直流电焊机、压缩空

三、焊条电弧焊与碳弧气刨的安全特点

1．焊条电弧焊的安全特点焊条电弧焊焊接设备的空载电压一般为50～90V，而人体所能承受的安全电压为30～45V．由此可见．手工电弧焊焊接设备的空载电压高于人体所能承受的安全电压，所以操作人员在更换焊条时，有可能发生触电事故。尤其在容器和管道内操作，四周都是金属导体．触电危险性更大。因此焊条电弧焊操作者在操作时应戴手套，穿绝缘鞋。三、焊条电弧焊与碳弧气刨的安全特点焊接电弧弧柱中心的温度高达6000～8000℃。焊条电弧焊时，焊条、焊件和药皮在电弧高温作用下，发生蒸发，凝结成雾珠，产生大量烟尘。同时，电弧周围的空气在弧光强烈辐射作用下，还会产生臭氧、氮氧化物等有毒气体，在通风不良的情况下，长期接触会引起危害焊工健康的多种疾病，因此焊接环境应通风良好。焊接电弧弧柱中心的温度高达6000～8000℃焊接时人体直接受到弧光辐射、强紫外线辐射和红外线烘烤，光辐射容易引发焊接作业者眼睛和皮肤的疾病，因此作业者在操作时应戴防护面具和穿工作服。焊条电弧焊操作过程中，由于电焊机线路故障或者飞溅物引燃易燃易爆品，以及燃料容器管道补焊时防爆措施不当等，都会引起爆炸和火灾事故。焊接时人体直接受到弧光辐射、强紫外线辐射和红外线烘烤2．碳弧气刨的安全特点碳弧气刨时，除应知道焊条电弧焊的安全特点外，还应注意以下几点：电弧切割过程中．由于有压缩空气的存在，露天操作时，应注意顺风方向进行操作，以防吹散的熔渣烧坏工作服和灼伤皮肤，并要注意周围场地的防火。在容器或舱室内部操作时，内部空间尺寸不能过于窄小，并要加强抽风及排除烟尘措施。碳弧气刨时使用电流较大，连续工作时间较长，要注意防止焊机超载，以免烧毁焊机。2．碳弧气刨的安全特点切割时应尽量使用带铜皮的专用碳棒。为克服电弧切割的粉尘大、有气味的缺点，还可采用水碳弧气刨的方法，如图10—4所示(水碳弧气刨枪可用废旧的射吸式气焊枪改制)。它的原理与一般碳弧气刨相同，只是在压缩空气中含有大量水雾，利用喷雾来降低碳弧气刨的粉尘污染。碳弧气刨可使环境粉伞降低40％～60％左右。图10—4水碳弧气刨示意图1—工件；2—碳棒；3—枪体；4—防护罩；5－水管接头；6—风电合－碳弧气刨软管切割时应尽量使用带铜皮的专用碳棒。图10—4水第三节焊条和焊接工艺参数的选择方法

一、焊条的选择方法

1．焊条的组成焊条就是涂有药皮的供焊条电弧焊使用的熔化电极，它由焊芯和药皮两部分组成，如图10-5所示。在焊条前端药皮有45º左右的倒角，这是为了便于引弧。在尾部有一段裸焊芯，约占焊条总长1／16，便于焊钳夹持并有利于导电。焊条的直径是指挥芯直径．有2mm、2．5mm、3．2mm、4mm、5mm或6mm等规格，其长度，L

一般在250～450mm之间。第三节焊条和焊接工艺参数的选择方法一、焊条的选择(1)焊芯焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。焊接时，焊芯有两个作用：一是传导焊接电流，产生电弧把电能转换成热能．二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。图10—5焊条组成示意图1—夹持端；2—药皮；3—焊芯；4—引弧端(1)焊芯图10—5焊条组成示意图(2)药皮压涂在焊芯表面的涂层称为药皮。焊条的药皮在焊接过程中起着极为重要的作用。若采用无药皮的光焊条焊接，则在焊接过程中，空气中的氧和氮会大量侵入熔化金属，将金属铁和有益元素碳、硅、锰等氧化和氮化，形成各种氧化物和氮化物并残留在焊缝中．造成焊缝夹渣或裂纹，而熔入熔池中的气体可能使焊缝产生大量气孔。这些因素都能使焊缝的机械性能(强度、冲击值等)大大降低，同时使焊缝变脆。此外采用光焊条焊接．电弧很不稳定，飞溅严重，焊缝成形很差。(2)药皮

2．焊条的分类

(1)按焊条的用途分类

低碳钢和低合金高强度钢焊条(结构钢焊条)：这类焊条的熔敷金属，在自然气候环境中具有一定的机械性能。

钼和铬钼耐热钢焊条：这类焊条的熔敷金属，具有不同程度上的高温工作能力。

不锈钢焊条：这类焊条的熔敷金属，在常温、高温或低温中具有不同程度的抗大气或腐蚀性介质腐蚀的能力和一定的机械性能。

堆焊焊条：这类焊条为用于金属表面层堆焊的焊条，其熔敷金属在常温或高温中具有一定程度的耐不同类型磨耗或腐蚀等性能。2．焊条的分类

低温钢焊条：这类焊条的熔敷金属，在不同的低温介质条件下，具有一定的低温工作能力。铸铁焊条：这类焊条专用于焊补或焊接铸铁。

镍及镍合金焊条：这类焊条用于镍及镍合金的连接、焊补或堆焊。某些焊条可用于铸铁焊补、异种金属的焊接。

铜及铜合金焊条：这类焊条用于铜及铜合金的焊接、焊补或堆焊。某些焊条可用于铸铁焊补、异种金属的焊接。

铝及铝合金焊条：这类焊条用于铝及铝合金的焊接、焊补或堆焊。低温钢焊条：这类焊条的熔敷金属，在不同的低温介质条件(2)按焊条药皮熔化后的熔渣特性分

酸性焊条：其熔渣的成分主要是酸性氧化物(Si02、TiO2、Fe203)及其他在焊接时易放出氧的物质，药皮里的造气剂为有机物，焊接时产生保护气体。这类焊条药皮里有各种氧化物，具有较强的氧化性，促使合金元素氧化；这类焊条对铁锈不敏感，焊缝很少产生由氢引起的气孔。酸性熔渣的脱氧不完全，同时不能有效地清除焊缝中的硫、磷等杂质，故焊缝金属的机械性能较低，一般用于焊接低碳钢和不太重要的钢结构。J422E4303钛钙型AC、DC用于焊接较重要的低碳钢结构和强度等级低的低合金钢结构，如Q235、09MnV、09Mn2等(2)按焊条药皮熔化后的熔渣特性分J422E430

碱性焊条：其熔渣的成分主要是碱性氧化物(如大理石、萤石等)，并含有较多的铁合金作为脱氧剂和合金剂，焊接时以大理石(CaCO3)分解产生的CO2作为保护气体。由于焊条的脱氧性能好，合金元素烧损少，焊缝金属合金化效果较好。由于电弧中含氧量低，如遇焊件或焊条存在铁锈和水分时，容易出现氢气孔。在药皮中加入一定量的萤石(CaF2)，在焊接过程中与氢化合生成氟化氢(HF)，具有去氢作用。

碱性焊条：其熔渣的成分主要是碱性氧化物(如大理石、但是萤石不利于电弧的稳定．必须采用直流反极性进行焊接。若在药皮中加入稳定电弧的组成物碳酸钾等．便可使用交流电源。碱性熔渣的脱氧较完全，又能有效地消除焊缝金属中的硫，合金元素烧损少，所以焊缝金属的机械性能和抗裂性均较好，可用于合金钢和重要碳钢结构的焊接。J501FeE5014E7014钛型AC、DC用于碳钢和低合金结构的焊接，如16Mn等船舶、车辆及机械结构的焊接。但是萤石不利于电弧的稳定．必须采用直流反极性进行焊接3．焊条的选用焊接技术的应用范围非常广泛，但是焊条电弧焊仍然是焊接工作中的主要方法，据资料统计，焊条电弧焊的焊条用钢约占焊接材料用钢(包括焊条及各种自动焊丝的总和)的40％～70％．这充分说明焊条电弧焊在焊接工作中占有重要地位。3．焊条的选用焊条电弧焊时，焊条既作为电极，在焊条熔化后又作为填充金属直接过渡到熔池，与液态的母材熔合后形成焊缝，因此，焊条不但影响电弧的稳定性，而且直接影响到焊缝金属的化学成分和机械性能。但是焊条的种类很多，各有其应用范围，使用是否恰当对焊接质量、劳动生产率及产品成本都有很大影响。通常应根据组成焊接结构钢材的化学成分、机械性能、焊接性、工作环境(有无腐蚀介质，高温或低温)等要求，以及从焊接结构的形状(刚性大小)、受力情况和焊接设备(是否有直流电焊机)等方面考虑，决定选用哪种焊条。焊条电弧焊时，焊条既作为电极，在焊条熔化后又作为填充在选用焊条时应注意下列原则：

(1)考虑焊件的机械性能和化学成分低碳钢、中碳钢和低合金钢可按其强度等级来选用相应强度的焊条，如在焊接结构刚性大、受力情况复杂时，应选用比钢材强度低一级的焊条。这样，焊后可保证焊缝既有一定的强度，又能得到满意的塑性，以避免因结构刚性过大而使焊缝撕裂。但遇到焊后要进行回火处理的焊件，则应防止焊缝强度过低和焊缝中应有的合金元素含量达不到要求。在选用焊条时应注意下列原则：在焊条的强度确定后再决定选用酸性还是碱性焊条时，主要取决于焊接结构具体形状的复杂性，钢材厚度的大小（即刚性的大小)，焊件载荷的情况（静载还是动载)和钢材的抗裂性以及得到直流电源的难易等。一般来说，对于塑性、冲击韧性和抗裂性能要求较高以及在低温条件下工作的焊缝都应选用碱性焊条；当受某种条件限制而无法清理低碳钢焊件坡口处的铁锈、油污和氧化皮等脏物时，应选用对铁锈、油污和氧化皮敏感性小．抗气孔性能较强的酸性焊条。异种钢的焊接如低碳钢与低合金钢、不同强度等级的低合金钢焊接．一般选用与较低强度等级钢材相匹配的焊条。在焊条的强度确定后再决定选用酸性还是碱性焊条时，主要

(2)考虑焊件的工作条件及使用性能对于工作环境有特定要求的焊件，应选用相应的焊条，如低温钢焊条、水下焊条等。珠光体耐热钢一般选用与钢材化学成分相似的焊条，或根据焊件的工作温度来选取。

(3)考虑简化工艺、提高生产率和降低成本薄板焊接或点焊宜采用“E4313”．焊件不易烧穿且易引弧。

(2)考虑焊件的工作条件及使用性能在满足焊件使用性能和焊条操作性能的前提下，应选用直径粗、效率高的焊条。在使用性能基本相同时应尽量选择价格较低的焊条，降低焊接生产的成本。焊条除根据上述原则选用外，有时为了保证焊件的质量还需通过试验来最后确定。又为了保障焊工的身体健康，在允许的情况下应尽量多采用酸性焊条。在满足焊件使用性能和焊条操作性能的前提下，应选用直径二、焊接参数的选择方法焊条电弧焊的焊接参数主要有焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接层数、电源种类及极性等。

(1)焊条直径的选择焊条直径的选择主要取决于焊件厚度、接头型式、焊缝位置及焊接层次等因素。在不影响焊接质量的前提下，为了提高劳动生产率，一般倾向于选择较大直径的焊条。二、焊接参数的选择方法厚度较大的焊件，应选用较大直径的焊条。平焊时，所用焊条的直径可大些；立焊时，所用焊条的直径最大不超过5mm；横焊和仰焊时，所用焊条的直径一般不超过4mm。并坡口多层焊时，为了防止产生未焊透的缺陷，第一层焊缝宜采用直径3．2mm的焊条。在一般情况下，可根据焊件厚度选择焊条直径(如表10-1所列)。表10-1焊条直径与厚度的关系焊件厚度／mm

≤23—45～12>12焊条直径／mm23.24～5

≥5厚度较大的焊件，应选用较大直径的焊条。平焊时，所用焊(2)焊接电流的选择焊接电流的大小，对焊接质量及生产率有较大影响。电流过小，电弧不稳定，易造成夹渣和未焊透等缺陷，而且生产率低；电流过大则容易产生咬边和烧穿等缺陷，同时飞溅增加。因此，焊条电弧焊焊接时，焊接电流要适当。焊接电流的大小，主要根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头型式、焊缝空间位置及焊接层次等因素来决定，其中，最主要的因素是焊条直径和焊缝空间位置。在使用一般结构钢焊条时，焊接电流大小与焊条直径的关系可用经验公式(10-2)进行试选：(2)焊接电流的选择

I=kd(10-2)式中I——焊接电流(A)；

d——焊条直径(mm)；

k——与焊条直径有关的系数(选用见表10-2)。表10-2不同焊条直径时的k值

d／mm1.62～2.53.24～6

k15～2520～3030～4040～50I=kd(10-2)表10-2

另外，焊缝的空间位置不同，焊接电流的大小也不同。一般，立焊时电流应比平焊时小15％-20％：横焊、仰焊比平焊电流小10％-15％。焊接厚度大，往往取电流的上限值。含合金元素较多的合金钢焊条，一般电阻较大，热膨胀系数大，焊接过程中电流大，焊条易发红，造成药皮过早脱落，影响焊接质量，而且合金元素烧损多，因此焊接电流相应减小。另外，焊缝的空间位置不同，焊接电流的大小也不同。

(3)电弧电压的选择电弧电压是由电弧长度来决定。电弧长，则电弧电压高；电弧短，则电弧电压低。在焊接过程中，电弧过长，会使电弧燃烧不稳定，飞溅增加，熔深减小，而且外部空气易侵入．造成气孔等缺陷。因此，要求电弧长度小于或等于焊条直径，即短弧焊。在使用酸性焊条焊接时，为了预热待焊部位或降低熔池温度，有时将电弧稍微拉长进行焊接，即所谓的长弧焊。(3)电弧电压的选择

(4)焊接层数的选择在中、厚板焊条电弧焊时，往往采用多层焊。层数多些，对提高焊缝的塑性、韧性有利．尤其是冷弯角。但要防止接头过热和扩大热影响区的有害影响。另外，层数增加，往往使焊件变形增加。因此，要综合考虑加以确定。(4)焊接层数的选择

(5)电源种类和极性的选择直流电源，电弧稳定，飞溅小，焊接质量好，一般用在重要的焊接结构或厚板大刚度结构的焊接上。其他情况下，应首先考虑用交流焊机，因为交流焊机构造简单、造价低，使用维护也较直流焊机方便。极性的选择，则是根据焊条的性质和焊接特点的不同，利用电弧中阳极温度比阴极温度高的特点，选用不同的极性来焊接各种不同的焊件。(5)电源种类和极性的选择第四节焊条电弧焊与碳弧气刨设备的基本结构和工作原理

焊条电弧焊所用焊机按电源的种类可分为交流弧焊机和直流弧焊机两大类，其中直流弧焊机按变流的方式不同又分为弧焊整流器、逆变弧焊机等。每一类型的焊机根据原理和结构特点又可分为多种型式，具体见图10-6。第四节焊条电弧焊与碳弧气刨设备焊条电弧焊所用焊

一、交流弧焊机1．结构交流弧焊机的三个类别的结构分别如图10—7、图10—8和图10-9所示。图10—7BXl—330型(动铁式)交流弧焊机1——初级绕组；2，3——次级绕组；4——动铁芯；5——静铁芯；6——接线板一、交流弧焊机图10—7BXl—330型(动铁式2．工作原理目前应用最广泛的“动铁式”交流焊机如图10-7所示。它是一个结构特殊的降压变压器．属于动铁芯漏磁式类型。焊机的空载电压为60～70V，工作电压为30V，电流调节范围为50～450A。铁芯由两侧的静铁芯5和中间的动铁芯4组成。变压器的分成两部分，一部分紧绕在初级绕组l的外部，另一部分绕在铁芯的另一侧。前一部分起建立电压的作用．后一部分相当于电感线圈。2．工作原理焊接时，电感线圈的感抗电压降使电焊机获得较低的工作电压。这是电焊机具有陡降外特性的原因。引弧时，电焊机能供给较高的电压和较小的电流。当电弧稳定燃烧时，电流增大，而电压急剧降低；当焊条与工件短路时，也限制了短路电流。焊接电流调节分为粗调、细调两挡。电流的细调靠移动铁芯4改变变压器的漏磁来实现。向外移动铁芯，磁阻增大，漏磁减小，则电流增大，反之，则电流减少。电流的粗调靠改变次级绕组的匝数来实现。焊接时，电感线圈的感抗电压降使电焊机获得较低的工作电图10—8BX2—50HD型(同体式)焊机结构示意图

1——固定铁芯；2——初级绕组；3——次级绕组：

4——电抗线圈；5——活动铁芯图10—8BX2—50HD型(同体式)焊机结构示意图图10—9BX3—300型(动圈式)焊机结构示意图1——初级线圈；2——次级线圈：3——铁芯图10—9BX3—300型(动圈式)焊机结构示意图

二、直流弧焊机整流式直流弧焊机常用型号如ZXG-300、ZXG-400等。硅整流电弧焊机是利用硅半导体整流元件(二极管)将交流电变为直流电作为焊接电源。图10－10为硅整流电弧焊机的结构示意图。图10—10硅整流电弧焊机

1—硅整流器组：2—三相变压器；3—三相磁饱和电抗器；4—输出电抗器；5—通风机组二、直流弧焊机图10—10硅整流电弧焊机

三、焊条电弧焊辅助设备和工具焊条电弧焊辅助设备和工具包括电焊钳、焊接电缆、面罩及其他防护用具。

1．电焊钳电焊钳是夹持焊条并传导焊接电流的操作器具。对电焊钳的要求是：在任何斜度都能夹紧焊条；具有可靠的绝缘和良好的隔热性能；电缆的橡胶包皮应伸人到钳柄内部，使导体不外露，起到屏护作用，轻便、易于操作。电焊钳的规格和主要技术数据见表10－3。三、焊条电弧焊辅助设备和工具表10—3电焊钳的规格和主要技术数据

规格／A额定值

适用焊条

直径／mm耐电压性能

／(V/min)能连接的最大电缆截面积／mm。负载持续率／％工作电压／V工作电流／A50060405004.O～8.O10009530060323002.5～5.9l0005010060261602．O～4.0l00035表10—3电焊钳的规格和主要技术数据

2．焊接电缆焊条电弧焊在工作中除焊接设备外，还必须有焊接电缆。焊接电缆应采用橡皮绝缘多股软电缆，根据焊机的容量，选取适当的电缆截面，选取时可参考表10-4。表10—4焊接电缆洗用表

最大焊接电流(A)200300450600焊接电缆截面积(mm2)255070952．焊接电缆表10—4焊如果焊机距焊接工作点较远，需要较长电缆时，应当加大电缆截面积，使在焊接电缆上的电压降不超过4V，以保证引弧容易及电弧燃烧稳定。不允许用扁铁搭接或其他办法来代替连接焊接的电缆，以免因接触不良而使回路上的压降过火，造成引弧困难和焊接电弧的不稳定。焊机和焊接手柄与焊接电缆的接头必须拧紧，表面应保持清洁，以保证其良好的导电性能。不良的接触会损耗电能，还会导致焊机过热将接线板烧毁或使电焊钳过热而无法工作。如果焊机距焊接工作点较远，需要较长电缆时，应当加大电3．面罩及其他防护用具面罩的主要作用是保护电焊工的眼睛和面部不受电弧光的辐射和灼伤，面罩分手持式和头盔式两种。面罩上的护目玻璃起到减弱电弧光并过滤红外线、紫外线的作用。护目玻璃有不同色号，目前以黑绿色的为多，应根据电焊工的年龄和视力情况尽量选择颜色较深的护目玻璃以保护视力。护目玻璃外还加有相同尺寸的一般玻璃，以防金属飞溅污染护目玻璃。其他防护用品有电焊工在工作时需佩戴的专用电焊手套和护脚，清渣时应戴的平光眼镜。3．面罩及其他防护用具

四、交流弧焊机与直流弧焊机的比较

交流弧焊机的主要优点是成本低、制造维护简单、噪声较小；缺点是不能适应碱性焊条，且焊接电压、电流容易受到电网波动的干扰。直流弧焊机的优点是电弧稳定．焊条适应性强；缺点是成本较高，制造维修较复杂，质量较大。但由于优点明显，直流弧焊机是大有前途的电焊机。表10-5列出了两类焊机的性能比较。四、交流弧焊机与直流弧焊机的比较表10—5两类焊机比较项目直流弧焊机交流弧焊机电弧稳定性高低极性可换性有无构造与维修稍复杂简单工作时噪声很少较小供电方式一般为三相供电一般为单相供电触电危险性较小较大功率因数较高较低耗能指数小较大成本较高低质量较轻轻表10—5两类焊机比较第五节焊条电弧焊和碳弧气刨的操作规范和安全要求一、焊条电弧焊

1．焊条电弧焊的操作焊条电弧焊最基本的操作是引弧、运条和收尾。引弧即产生电弧。焊条电弧焊是采用低电压、大电流放电产生电弧，依靠焊条瞬时接触工件实现。引弧时必须使焊条末端与焊件表面接触形成短路，然后迅速将焊条向上提起2～4mm的距离，此时电弧即引燃。

第五节焊条电弧焊和碳弧气刨的一、焊条电弧焊引弧的方法有两种：碰击法和擦划法。碰击法，也称点接触法或称敲击法，它是将焊条与工件保持一定距离，然后垂直落下，使之轻轻敲击工件，发生短路，再迅速将焊条提起，产生电弧的引弧方法。此种方法适用于各种位置的焊接。擦划法，也称线接触法或摩擦法，它是将焊条在坡口上滑动，成一条线，当端部接触时．发生短路，因接触面很小，温度急剧上升，在未熔化前，将焊条提起，产生电弧的引弧方法。此种方法易于掌握，但容易沾污坡口，影响焊接质量。引弧的方法有两种：碰击法和擦划法。碰击法，也称电弧引燃后，就开始正常的焊接过程。为获得良好的焊缝，焊条必须不断地运动。焊条的运动称为运条。运条是电焊工操作技术水平的具体表现。焊缝质量的优劣、焊缝成形的好坏，主要由运条来决定。运条由三个基本运动合成，分别是焊条的送进运动、焊条的横向摆动运动和焊条的沿焊缝移动运动。电弧中断和焊接结束时，应把收尾处的弧坑填满，这一阶段是收尾。若收尾时立即拉断电弧，则会形成比焊件表面低的弧坑。收尾不当时，在弧坑处常出现疏松、裂纹、气孔、夹渣等现象，因此焊缝完成时的收尾动作不仅是熄灭电弧，而且要填满弧坑。电弧引燃后，就开始正常的焊接过程。为获得良好的焊缝，2．焊条电弧焊的安全技术

(1)电焊机电焊机必须符合现行有关焊机标准规定的安全要求。电焊机的工作环境应与焊机技术说明书上的规定相符。特殊环境条件下．如在气温过低或过高、湿度过大、气压过低以及在腐蚀性或爆炸性等特殊环境中作业，应使用适合特殊环境条件性能的电焊机，或采取必要的防护措施。为防止电焊机受到碰撞或剧烈振动(特别是整流式焊机)，室外使用的电焊机必须有防雨雪的防护设施。2．焊条电弧焊的安全技术电焊机必须装有独立的专用电源开关，其容量应符合要求。当焊机超负荷时．应能自动切断电源。禁止多台焊机共用一个电源开关。电源控制装置应装在电焊机附近便于操作的地方，周围留有安全通道。采用启动器启动的焊机，必须先合上电源开关，再启动焊机。焊机的一次电源线，长度一般不宜超过2～3m，当有临时任务需要较长的电源线时．应沿墙或立柱用瓷瓶隔离布设，其高度必须距地面2～3m以上，不允许将电源线拖在地面上。

电焊机必须装有独立的专用电源开关，其容量应符合要求。使用插头插座连接的焊机，插销孔的接线端应用绝缘板隔离，并装在绝缘板平面内。电焊机外露的带电部分应设有完好的防护(隔离)装置，电焊机裸露接线柱必须设有防护罩。

禁止用建筑物金属构架和设备等作为焊接电源回路。电弧焊机的安全使用和维护：①接入电源网路的电焊机不允许超负荷使用。焊机运行时的温升，不应超过标准规定的温升限值。

②必须将电焊机平稳地安放在通风良好、干燥的地方，不准靠近高热及易燃易爆危险的环境。使用插头插座连接的焊机，插销孔的接线端应用绝缘板隔离③要特别注意对整流式弧焊机硅整流器的保护和冷却。④禁止在焊机上放置任何物件和工具，启动电焊机前，焊钳与焊件不能短路。

⑤采用连接片改变焊接电流的焊机，调节焊接电流前应先切断电源。⑥电焊机必须经常保持清洁，清扫尘埃时必须断电，焊接现场有腐蚀性、导电性气体或粉尘时，必须对电焊机进行隔离防护。

⑦电焊机受潮，应当用人工方法进行干燥。受潮严重的，必须进行检修。③要特别注意对整流式弧焊机硅整流器的保护和冷却。⑧每半年应进行一次电焊机维修保养。当发生故障时，应立即切断焊机电源。及时进行检修。⑨经常检查和保持焊机电缆与电焊机的接线柱接触良好，保持螺帽紧固。⑩工作完毕或临时离开工作场地时，必须及时切断焊机电源。

电焊机的接地：①各种电焊机(交流、直流)、电阻焊机等设备或外壳、电气控制箱、焊机组等，都应按相关要求接地，防止触电事故。⑧每半年应进行一次电焊机维修保养。当发生故障时，应立②焊机的接地装置必须经常保持连接良好，定期检测接地系统的电气性能。③禁用氧气管道和乙炔管道等易燃易爆气体管道作为接地装置的自然接地极。防止由于产生电阻热或引弧时冲击电流的作用，产生火花而引爆。④电焊机组或集装箱式电焊设备都应安装接地装置。⑤专用的焊接工作台架应与接地装置连接。为保护设备安全，又能在一定程度上保护人身安全，设熔断器、断路器(又称过载保护开关)、触电保安器(也叫漏电开关)。

②焊机的接地装置必须经常保持连接良好，定期检测接地系当电焊机的空载电压较高，而又在有触电危险的场所作业时，则对焊机必须采用空载自动断电装置。当焊接引弧时电源开关自动闭合，停止焊接、更换焊条时，电源开关自动断开。这种装置不仅能避免空载时的触电，也减少了设备空载时的电能损耗。不倚靠带电焊件。身体出汗而衣服潮湿时，不得靠在带电焊件上施焊。

(2)焊接电缆焊机用的软电缆线应采用多股细铜线电缆，其截面应根据焊接需要载流量和长度，按焊机配用电缆标准的规定选用。电缆应轻便柔软，能任意弯曲或扭转，便于操作。当电焊机的空载电压较高，而又在有触电危险的场所作业时电缆外皮必须完整、绝缘良好、柔软，绝缘电阻不得小于1MΩ，电缆外皮破损时应及时修补完好。连接焊机与焊钳必须使用软电缆线，长度一般不宜超过20—30m。截面积应根据焊接电流的大小来选取，以保证电缆不致过热而损伤绝缘层。焊机的电缆线应使用整根导线，中间不应有连接接头。当需要接长导线时，应使用接头连接器牢固连接，连接处应保持绝缘良好，而且接头不要超过两个。焊接电缆线要横过马路或通道时，必须采取保护套等保护措施，严禁搭在气瓶、乙炔发生器或其他易燃物品的容器的材料上。电缆外皮必须完整、绝缘良好、柔软，绝缘电阻不得小于1禁止利用厂房的金属结构、轨道、管道、暖气设施或其他金属物体搭接起来作电焊导线电缆。禁止焊接电缆与油脂等易燃物料接触。

(3)电焊钳电焊钳必须有良好的绝缘性与隔热能力，手柄要有良好的绝缘层。焊钳的导电部分应采用纯铜材料制成。焊钳与电焊电缆的连接应简便牢靠，接触良好。当焊条处于水平、45º、90º等方向时，焊钳应都能夹紧焊条，并保证更换焊条安全方便。禁止利用厂房的金属结构、轨道、管道、暖气设施或其他金电焊钳应保证操作灵便，焊钳质量不得超过600g。禁止将过热的焊钳浸在水中冷却后立即使用。

焊接场所应有通风除尘设施，防止焊接烟尘和有害气体对焊工造成危害。

焊接作业人员应按《劳动防护用品分类与代码》(LD／T75—1995)选用个人防护用品和合乎作业条件的遮光镜片和面罩。

焊接作业时。应满足防火要求，可燃、易燃物料与焊接作业点火源距离不应小于10m。电焊钳应保证操作灵便，焊钳质量不得超过600g。禁二、碳弧气刨的操作和安全要求

1．碳弧气刨的操作准备工作：开始切割前，要检查电缆及气管是否完好，电源极性是否正确(一般采用直流反接．即碳棒接正极)，并根据碳棒直径选择并调节好电流，调节碳棒伸出长度为70～100mm。调节好出风口，使出风口对准刨槽。

起弧：起弧之前必须打开气阀，先送压缩空气，随后引燃电弧，以免产生夹碳缺陷。在垂直位置切割时，应由上向下切削。二、碳弧气刨的操作和安全要求

切割：切割时碳棒与刨槽夹角一般为45º左右，夹角大，刨槽深；夹角小，刨槽浅。起弧后应将气刨枪手柄慢慢按下．等切削到一定深度时，再平稳前进。在切割的过程中，碳棒既不能横向摆动也不能前后摆动，否则切出的槽就不整齐光滑。如果一次切槽不够宽．可增大碳棒直径或重复切削。对碳棒移动的要求是：准、平、正。准，是深浅准和切槽的路线准。在进行厚钢板的深坡口切削时，宜采用分段多层切削法，即先切一浅槽，然后沿槽再深切。平，是碳棒移动要平稳，若在操作中稍有上下波动，则切槽表面就会凹凸不平。正．是碳棒要端正，要求碳棒中心线应与切槽中心线重合，否则会使切槽的形状不对称。切割：切割时碳棒与刨槽夹角一般为45º左右，夹角大，

排渣方向的掌握：由于压缩空气是从电弧后面吹来的，所以在操作时，压缩空气的方向如果偏一点，渣就会偏向槽的一侧，压缩空气吹得正，那么渣都被吹到电弧的前部，而且一直往前，直到切完为止。这样切出来的槽两侧渣最少，可节省很多清理工作。但是这种方法由于前面的准线被渣覆盖住而妨碍操作，所以较难掌握。通常的方法是使压缩空气稍微吹偏一点，把一部分渣翻到槽的外侧，但不能吹向操作位置的一侧，不然，吹起来的铁水会落到身上，严重时还会引起烧伤。若压缩空气集中吹向槽的一侧，则造成熔渣集中在一侧，熔渣多而厚，散热就慢，同时引起粘渣。排渣方向的掌握：由于压缩空气是从电弧后面吹来的，所以

切削尺寸的掌握：要获得所需切槽尺寸，除了选择好合理的切削工艺参数外，还必须靠操作去控制。同样直径的碳棒，当采用不同的工作方法或不同的电流和切削速度时，可以切出不同宽度和深度的槽。例如，对12～20mm厚的低碳钢板，用直径8mm碳棒，最深可切到7．5mm，最宽可切到13mm。

收弧：碳弧气刨收弧时，不允许熔化的铁水留在切槽里。这是因为在熔化的铁水中，碳和氧都比较多，而且碳弧气割的熄弧处往往也是后来焊接的收弧坑。而在收弧坑处一般比较容易出现裂缝和气孔。如果让铁水留下来，就会导致焊接时在收弧坑出现缺陷。因此，在气割完毕后应先断弧，待碳棒冷却后再关闭压缩空气。切削尺寸的掌握：要获得所需切槽尺寸，除了选择好合理的

2．碳弧气刨的安全要求除遵守焊条电弧焊的有关规定外，还应注意以下几点：

(1)碳弧气刨的弧光较强，操作人员应戴深色的护目镜。

(2)电弧切割时大量高温液态金属及氧化物从电弧下被吹出，操作时应尽可能顺风向操作．并注意防止铁水及熔渣烧损工作服及烫伤身体。

(3)在气割时使用电流较大，应注意防止焊机过载和长时间使用而过热。2．碳弧气刨的安全要求(4)电弧切割时烟尘大，操作者应佩戴送风式面罩。

(5)在容器或狭小部位操作时，作业场地必须采取排烟除尘措施，还应注意场地防火。

(6)电弧切割时噪声较大，操作者应戴耳塞。

(7)电弧切割时电流较大，要防止焊机过载发热。(4)电弧切割时烟尘大，操作者应佩戴送风式面罩。习题十一、判断题

√1．焊条电弧焊是利用电弧放电所产生的热量将焊条和工件熔化，焊条与工件互相熔合、二次冶金后冷凝形成焊缝，从而获得焊接接头。

√2．碳弧气刨需要利用碳极电弧的高温，把金属的局部加热到熔化状态。

√3．碳弧气刨是利用碳极电弧的高温，把金属的局部加热到熔化状态，同时用压缩空气的气流把熔化金属吹掉，从而达到对金属进行去除或切割的一种加工方法。

×4．为了减少碳棒的烧损，压缩空气的流量必须很大。习题十

×5．碳弧刨割条工作时需交、直流弧焊机，以及空气压缩机。

√6．电弧刨割条的外形与普通焊条相同，是利用药皮在电弧高温下产生的喷射气流，吹除熔化金属、达到刨割的目的。

√7．碳弧刨割条操作时其电弧必须达到一定的喷射能力，才能除去熔化金属。

×8．焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接工作的，只能进行平焊、立焊，不能进行仰焊操作。

√9．焊条电弧焊可以在任何有电源的地方进行焊接作业。

×10．用碳弧气刨来加工焊缝坡口，不适用于开U型坡口。×5．碳弧刨割条工作时需交、直流弧焊机，以及空气压缩机。

√11．用碳弧气刨对焊缝进行清根，也可以清除不合格焊缝中的缺陷，然后进行修复，效率高。

×12．碳弧气刨不能清理铸件的毛边、飞边、浇铸冒口及铸件中的缺陷。

√13．碳弧气刨只要有一台直流电焊机，有压缩空气，有专用的电弧切割极及碳棒，使用方便。操作灵活。

√14．焊条电弧焊焊接设备的空载电压一般为50～90V。

×15．手工电弧焊焊接设备的空载电压低于人体所能承受的安全电压。

√16．对处于窄小空间位置的焊缝，只要轻巧的刨枪能伸进去的地方，就可以进行切割作业。√11．用碳弧气刨对焊缝进行清根，也可以清除不合格焊缝中

√17．焊条电弧焊时，焊条、焊件和药皮在电弧高温作用下，发生蒸发，凝结成雾珠，产生大量烟尘。

√18．在容器或舱室内部碳弧气刨操作时，内部空间尺寸不能过于窄小，并要加强抽风及排除烟尘措施。

×19．碳弧气刨切割时应可以使用其他材料代替带铜皮的专用碳棒。

√20．为克服电弧切割的粉尘大、有气味的缺点，还可采用水碳弧气刨的方法。

×21．焊条焊接时，焊芯的化学成分，不会影响焊缝的质量。√17．焊条电弧焊时，焊条、焊件和药皮在电弧高温作用下，

√22．焊接时．焊芯有两个作用，一是传导焊接电流，产生电弧把电能转换成热能，二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。

√23．在容器或狭小部位进行碳弧气刨操作时，作业场地必须采取排烟除尘措施，还应注意场地防火。

√24．进行碳弧气刨操作时电弧切割时噪声较大，操作者应戴耳塞。

√25．进行碳弧气刨操作时电弧切割时烟尘大，操作者应佩戴送风式面罩。

√26．进行碳弧气刨操作时在气割时使用电流较大，应注意防止焊机过载和长时间使用而过热。√22．焊接时．焊芯有两个作用，一是传导焊接电流，产生电

×27．在气割完毕后应可以先断弧，待碳棒冷却后再关闭压缩空气，也可以先关闭气体。

√28．碳弧气刨的操作时，对12-20mm厚的低碳钢板，用直径8mm碳棒，最深可切到7．5mm，最宽可切到13mm。

√29．碳弧气刨的操作时起弧之前必须打开气阀，先送压缩空气，随后引燃电弧，以免产生夹碳缺陷。

√30．碳弧气刨的操作，开始切割前，要检查电缆及气管是否完好，电源极性是否正确。×27．在气割完毕后应可以先断弧，待碳棒冷却后再关闭压缩

√31．焊机用的软电缆线应采用多股细铜线电缆．其截面要求应根据焊接需要载流量和长度，按焊机配用电缆标准的规定选用。

√32．焊接操作时，身体出汗而衣服潮湿时，不得靠在带电焊件上施焊。

二、填空题

33．焊条电弧焊焊接低碳钢或低合金钢时，电弧中心部分的温度可达6000～13000℃。

34．压缩空气的主要作用是把碳极电弧高温加热而融化的金属吹掉。√31．焊机用的软电缆线应采用多股细铜线电缆．其截面要求三、单选题

35．焊接时，关于焊芯作用说法错误的是(C)。

A．传导焊接电流，产生电弧把电能转换成热能

B．焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝

C．作用不大．可以去除

36．不属于焊条的组成部分的是(B)。

A．焊芯B．引弧装置C．药皮

37．下列说法错误的是(C)。

A．焊条的药皮在焊接过程中起着极为重要的作用

B．压涂在焊芯表面的涂层称为药皮

C．采用无药皮焊条不会造成焊缝夹渣或裂纹三、单选题38．下列说法错误的是(C)。

A．焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝

B．采用无药皮焊条时焊接过程中，空气中的氧和氮会大量侵入熔化金属

C．药皮的作用是传导焊接电流．产生电弧把电能转换成热能

39．下列说法错误的是(C)。

A．结构钢焊条在自然气候环境中具有一定的机械性能

B．耐热钢焊条具有不同程度上的高温工作能力

C．堆焊焊条是用于金属内部表面层堆焊的焊条38．下列说法错误的是(C)。40．下列说法错误的是(C)。

A．低温钢焊条在不同的低温介质条件下，具有一定的低温工作能力

B．酸性焊条熔渣的成分主要是酸性氧化物

C．酸性焊条药皮里的造气剂为无机物，焊接时产生保护气体41．下列说法错误的是(A)。

A．酸性焊条对铁锈敏感B．酸性焊条药皮里有各种氧化物，具有较强的氧化性，促使合金元素氧化C．酸性焊条的焊缝很少产生由氢引起的气孑L40．下列说法错误的是(C)。42．下列说法错误的是(A)。A．酸性焊条一般不用于焊接低碳钢和不太重要的钢结构中B．酸性熔渣的脱氧不完全C．酸性熔渣不能有效地清除焊缝中的硫、磷等杂质43．下列说法错误的是(B)。A．碱性焊条其熔渣的成分主要是碱性氧化物

B．碱性焊条的脱氧性能差C．碱性焊条含有较多的铁合金作为脱氧剂和合金剂42．下列说法错误的是(A)。44．下列说法正确的是(A)。

A．碱性焊条能有效地消除焊缝金属中的硫B．碱性熔渣的脱氧不完全C．碱性焊条一般不用于合金钢和重要碳钢结构的焊接45．下列说法正确的是(A)。

A．焊接技术的应用范围非常广泛B．焊条电弧焊已经不是焊接工作中的主要方法C．焊条不影响电弧的稳定性46．焊条按用途分类，不包括(B)。A．低碳钢和低合金高强度钢焊条B．酸性焊条

C．钼和铬钼耐热钢焊条44．下列说法正确的是(A)。47．焊条按药皮熔化后的熔渣特性分类，不包括(A)。

A．结构钢焊条B．碱性焊条C．酸性焊条48．关于碱性焊条，下列说法错误的是(B)。A．由于碱性焊条的脱氧性能好，合金元素烧损少

B．由于电弧中含氧量低，碱性焊条焊缝不容易出现氢气孔C．碱性焊条所得焊缝金属合金化效果较好49．关于碱性焊条，下列说法错误的是(A)。

A．碱性熔渣的脱氧较完全，但是不能有效地消除焊缝金属中的硫B．在药皮中加人一定量的萤石(氟化钙)，具有去氢作用C．碱性焊条使用时必须采用直流反极性进行焊接47．焊条按药皮熔化后的熔渣特性分类，不包括(A50．关于焊条的选用，下列说法错误的是(B)。A．焊条电弧焊是焊接工作中的主要方法，在焊接工作中占有重要地位B．虽然焊条的种类很多，但是其使用要求简单，使用不当也不会对成本有很大影响C．焊条电弧焊时，焊条既作为电极，在焊条熔化后又作为填充金属直接过渡到熔池，与液态的母材熔合后形成焊缝51．关于焊条的选用，下列说法错误的是(C)。A．通常应根据组成焊接结构钢材的化学成分、机械性能、焊接性、工作环境等要求选用合适焊条B．选择焊条时还应考虑焊接结构的形状、受力情况和焊接设备(是否有直流电焊机)等方面C．刚性大小不作为焊条选择时考虑的对象50．关于焊条的选用，下列说法错误的是(B)。52．关于在选用焊条时的原则，下列说法错误的是(C)。A．考虑简化工艺、提高生产率、降低成本B．考虑焊件的机械性能、化学成分C．可以不考虑焊件的工作条件及使用性能53．关于在选用焊条时的原则，下列说法正确的是(B)。A．薄板焊接或点焊宜采用碱性焊条B．在使用性能基本相同时应尽量选择价格较低的焊条，降低焊接生产的成本C．通过试验来最后确定焊件的质量不是必要的，只需选择合适的焊条即可52．关于在选用焊条时的原则，下列说法错误的是(C54．关于焊条直径的选择依据，下列说法错误的是(C)。A．在不影响焊接质量的前提下，为了提高劳动生产率，一般倾向于选择较大直径的焊条B．焊条直径的选择主要取决于焊件厚度、接头型式、焊缝位置及焊接层次等因素

C．厚度较大的焊件，应选用较小直径的焊条55．关于焊接电流的选择，下列说法错误的是(B)。A．电流过小，电弧不稳定，易造成夹渣和未焊透等缺陷

B．电流过大不会导致飞溅增加C．电流过小，导致生产率低54．关于焊条直径的选择依据，下列说法错误的是(C四、多选题56．关于电弧电压的选择，下列说法正确的是(BCD)。A．电弧长，电弧燃烧更加稳定B．在使用酸性焊条焊接时，为了预热待焊部位或降低熔池温度．有时将电弧稍微拉长进行焊接C．电弧电压是由电弧长度来决定的D．电弧长，则电弧电压高；电弧短，则电弧电压低57．关于焊接层数的选择，下列说法正确的是(BCD)。A．不必考虑多层焊接对接头过热和扩大热影响区的有害影响B．在中、厚板焊条电弧焊时．往往采用多层焊C．层数增加，往往使焊件变形增加D．层数多些，对提高焊缝的塑性、韧性有利四、多选题58．关于电源种类和极性的选择，下列正确的是(AB)。A．直流电源，电弧稳定，飞溅小，焊接质量好B．直流电源一般用在重要的焊接结构或厚板大刚度结构的焊接上C．使用时应首先考虑用直流焊机D．交流焊机构造复杂，造价高59．焊条电弧焊所用焊机的种类包括(ABCD)。A．交流弧焊机B．直流弧焊机C．弧焊整流器D．逆变弧焊机58．关于电源种类和极性的选择，下列正确的是(AB60．焊条电弧焊辅助设备和工具包括(ABC)。A．焊接电缆B．电焊钳C．面罩及其他防护用具D．焊条61．对电焊钳的要求正确的是(ABCD)。A．在任何斜度都能夹紧焊条B．轻便、易于操作C．具有可靠的绝缘和良好的隔热性能D．电缆的橡胶包皮应伸人到钳柄内部，使导体不外露，起到屏护作用60．焊条电弧焊辅助设备和工具包括(ABC)。62．关于焊条电弧焊辅助设备和工具正确的是(ABCD)。A．面罩上的护目玻璃起到减弱电弧光并过滤红外线、紫外线的作用B．护目玻璃外还加有相同尺寸的一般玻璃，以防金属飞溅污染护目玻璃C．焊接电缆应采用橡皮绝缘多股软电缆，根据焊机的容量，选取适当的电缆截面D．焊机和焊接手柄与焊接电缆的接头必须拧紧，表面应保持清洁63．关于交流弧焊机的主要优点，正确的是(ABD)。A．成本低B．制造维护简单C．适应碱性焊条D．噪声较小62．关于焊条电弧焊辅助设备和工具正确的是(ABC64．关于交流弧焊机的缺点，正确的是(ACD)。A．不能适应碱性焊条B．成本低C．焊接电压容易受到电网波动的干扰D．电流容易受到电网波动的干扰65．关于直流弧焊机的特点描述，正确的是(ACD)。A．制造维修较复杂，较重B．焊条适应性差C．电弧稳定D．成本较高64．关于交流弧焊机的缺点，正确的是(ACD)。66．关于焊条电弧焊的操作，正确的是(ABCD)。A．焊条电弧焊是采用低电压、大电流放电产生电弧B．为获得良好的焊缝成形，焊条得不断地运动C．焊条电弧焊最基本的操作是引弧、运条和收尾D．电弧中断和焊接结束时，应把收尾处的弧坑填满67．下列说法错误的是(ABC)。A．室外使用的电焊机的防雨雪的防护设施可有可无B．电焊机可以根据需要随意组合安装C．电焊机可以与其他设备共同使用电源开关D．使用插头插座连接的焊机，插销孔的接线端应用绝缘板隔离，并装在绝缘板平面内66．关于焊条电弧焊的操作，正确的是(ABCD)68．关于电弧焊机的安全使用和维护，正确的是(ABCD)A．采用连接片改变焊接电流的焊机，调节焊接电流前应先切断电源B．必须将电焊机平稳地安放在通风良好、干燥的地方C．接人电源网路的电焊机不允许超负荷使用D．电焊机不准靠近高热及易燃易爆危险的环境69．关于电弧焊机的安全使用和维护，正确的是(ABCD)A．清扫尘埃时必须断电进行B．每半年应进行一次电焊机维修保养C．电焊机必须经常保持清洁

D．电焊机受潮，应当用人工方法进行干燥68．关于电弧焊机的安全使用和维护，正确的是(AB70．关于电弧焊机的安全使用和维护，正确的是(ABCD)A．经常检查和保持焊机电缆与电焊机的接线柱接触是否良好B．工作完毕或临时离开工作场地时，必须及时切断焊机电源C．要特别注意对整流式弧焊机硅整流器的保护和冷却D．启动电焊机前，焊钳与焊件不能短路71．关于电弧焊机的接地，正确的是(ABC)。A．焊机的接地装置必须经常保持连接良好B．各种电焊机、电阻焊机等设备按要求接地C．电焊机组或集装箱式电焊设备都应安装接地装置D．焊接工作台架不用接地装置70．关于电弧焊机的安全使用和维护，正确的是(AB72．关于碳弧气刨的安全要求，下列说法正确的是(ABCD)。A．电弧切割时烟尘大．操作者应佩戴送风式面罩B．碳弧气刨的弧光较强．操作人员应戴深色的护目镜C．在气割时使用电流较大，应注意防止焊机过载和长时间使用而过热D．在容器或狭小部位操作时，作业场地必须采取排烟除尘措施，还应注意场地防火72．关于碳弧气刨的安全要求，下列说法正确的是73．关于碳弧气刨的安全操作要求，下列说法正确的是(ABD)。A．起弧之前必须打开气阀，先送压缩空气，随后引燃电弧B．切割时碳棒与刨槽夹角一般为45º左右C．要获得所需切槽尺寸，只能通过选择好合理的切削工艺参数来控制D．碳弧气刨收弧时，不允许熔化的铁水留在切槽里73．关于碳弧气刨的安全操作要求，下列说法正确的是74．关于碳弧气刨的安全要求，下列说法正确的是(ABC)。A．电弧切割时电流较大，要防止焊机过载发热B．电弧切割时噪声较大，操作者应戴耳塞C．电弧切割时烟尘大．操作者应佩戴送风式面罩D．在气割时使用电流较小，操作者不必进行触电防护五、简答题75．运条由三个基本运动合成，具体包括哪些?

答：焊条的松紧运动；焊条的横向摆动运动；焊条的沿焊缝移动运动。74．关于碳弧气刨的安全要求，下列说法正确的是97谢谢！97谢谢！第十章焊条电弧焊与碳弧气刨主讲：邢建章职称：工程师E-maiI:xingjz55@第十章焊条电弧焊与碳弧气刨主讲：邢建章第十章焊条电弧焊与碳弧气刨

99第一节焊条电弧焊和碳弧气刨的工作原理

一、焊条电弧焊的基本工作原理焊条电弧焊是利用电弧放电所产生的热量将焊条和工件熔化，焊条与工件互相熔合、二次冶金后冷凝形成焊缝，从而获得焊接接头。焊条电弧焊是工业生产中应用最广泛的焊接方法，其工作原理如图10-1所示。图10—1焊条电弧焊示意图1—焊条芯；2—焊药；3—液态熔渣；4—凝固的熔渣：5—保护气体；6—熔滴；7—熔池；8—焊缝：9—工件；10—电弧；11—焊钳第十章焊条电弧焊与碳弧气刨

2第一节焊条电弧焊和碳弧

焊条电弧焊焊接低碳钢或低合金钢时，电弧中心部分的温度可达6000～13000℃，两电极的温度可达到2400～2600℃．如图10-2所示。图10—2电弧示意图焊条电弧焊焊接低碳钢或低合金钢时，电弧中心部分的温度

二、碳弧气刨的基本工作原理碳弧气刨是利用碳极电弧的高温，把金属的局部加热到熔化状态，同时用压缩空气的气流把熔化金属吹掉，从而达到对金属进行去除或切割的一种加工方法，如图10—3所示。图10—3碳弧气刨切割示意图二、碳弧气刨的基本工作原理图10—3碳弧气刨切割

碳弧气刨过程中，压缩空气的主要作用是把碳极电弧高温加热而熔化的金属吹掉．还可以对碳棒电极起冷却作用，这样可以相应地减少碳棒的烧损。但是，压缩空气的流量过大时，将会使被熔化的金属温度降低，而不利于对所要切割的金属进行加工。

碳弧气刨系统示意图1－电源2－气刨枪3－碳棒4－电缆气管5－空气压缩机6－工件碳弧气刨过程中，压缩空气的主要作用是把碳极电弧高温加

碳弧刨割条：电弧刨割条的外形与普通焊条相同，是利用药皮在电弧高温下产生的喷射气流，吹除熔化金属，达到刨割的目的。工作时只需交、直流弧焊机，不用空气压缩机。操作时其电弧必须达到一定的喷射能力，才能除去熔化金属。碳弧刨割条：电弧刨割条的外形与普通焊条相同，是利用药第二节焊条电弧焊和碳弧气刨的适用范围及安全特点一、焊条电弧焊的适用范围焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接工作的，可以进行平焊、立焊和仰焊等多位置焊接，另外由于焊条电弧焊设备轻便，搬运灵活，操作方便，可以在任何有电源的地方进行焊条电弧焊焊接作业，适用于各种金属材料、各种厚度、各种结构形状的焊接。第二节焊条电弧焊和碳弧气刨的一、焊条电弧焊的适用范二、碳弧气刨的适用范围碳弧气刨的适用范围：一般用来加工焊缝坡口，特别适用于开U型坡口；碳弧气刨还用来对焊缝进行清根，也可以清除不合格焊缝中的缺陷，然后进行修复，效率高；清理铸件的毛边、飞边、浇铸冒口及铸件中的缺陷；用碳弧气刨的方法加工多种不能用气割加工的金属，如铸铁、不锈钢、铜、铝等。二、碳弧气刨的适用范围碳弧气刨设备、工具简单，只需要一台直流电焊机、压缩空气和专用的电弧切割机及碳棒。使用方便，操作灵活，对处于窄小空间位置的焊缝，只要轻巧的刨枪能伸进去的地方，就可以进行切割作业。不需要像氧乙炔焰切割那样使用易燃、易爆气体，因此操作使用安全。碳弧气刨设备、工具简单，只需要一台直流电焊机、压缩空

三、焊条电弧焊与碳弧气刨的安全特点

1．焊条电弧焊的安全特点焊条电弧焊焊接设备的空载电压一般为50～90V，而人体所能承受的安全电压为30～45V．由此可见．手工电弧焊焊接设备的空载电压高于人体所能承受的安全电压，所以操作人员在更换焊条时，有可能发生触电事故。尤其在容器和管道内操作，四周都是金属导体．触电危险性更大。因此焊条电弧焊操作者在操作时应戴手套，穿绝缘鞋。三、焊条电弧焊与碳弧气刨的安全特点焊接电弧弧柱中心的温度高达6000～8000℃。焊条电弧焊时，焊条、焊件和药皮在电弧高温作用下，发生蒸发，凝结成雾珠，产生大量烟尘。同时，电弧周围的空气在弧光强烈辐射作用下，还会产生臭氧、氮氧化物等有毒气体，在通风不良的情况下，长期接触会引起危害焊工健康的多种疾病，因此焊接环境应通风良好。焊接电弧弧柱中心的温度高达6000～8000℃焊接时人体直接受到弧光辐射、强紫外线辐射和红外线烘烤，光辐射容易引发焊接作业者眼睛和皮肤的疾病，因此作业者在操作时应戴防护面具和穿工作服。焊条电弧焊操作过程中，由于电焊机线路故障或者飞溅物引燃易燃易爆品，以及燃料容器管道补焊时防爆措施不当等，都会引起爆炸和火灾事故。焊接时人体直接受到弧光辐射、强紫外线辐射和红外线烘烤2．碳弧气刨的安全特点碳弧气刨时，除应知道焊条电弧焊的安全特点外，还应注意以下几点：电弧切割过程中．由于有压缩空气的存在，露天操作时，应注意顺风方向进行操作，以防吹散的熔渣烧坏工作服和灼伤皮肤，并要注意周围场地的防火。在容器或舱室内部操作时，内部空间尺寸不能过于窄小，并要加强抽风及排除烟尘措施。碳弧气刨时使用电流较大，连续工作时间较长，要注意防止焊机超载，以免烧毁焊机。2．碳弧气刨的安全特点切割时应尽量使用带铜皮的专用碳棒。为克服电弧切割的粉尘大、有气味的缺点，还可采用水碳弧气刨的方法，如图10—4所示(水碳弧气刨枪可用废旧的射吸式气焊枪改制)。它的原理与一般碳弧气刨相同，只是在压缩空气中含有大量水雾，利用喷雾来降低碳弧气刨的粉尘污染。碳弧气刨可使环境粉伞降低40％～60％左右。图10—4水碳弧气刨示意图1—工件；2—碳棒；3—枪体；4—防护罩；5－水管接头；6—风电合－碳弧气刨软管切割时应尽量使用带铜皮的专用碳棒。图10—4水第三节焊条和焊接工艺参数的选择方法

一、焊条的选择方法

1．焊条的组成焊条就是涂有药皮的供焊条电弧焊使用的熔化电极，它由焊芯和药皮两部分组成，如图10-5所示。在焊条前端药皮有45º左右的倒角，这是为了便于引弧。在尾部有一段裸焊芯，约占焊条总长1／16，便于焊钳夹持并有利于导电。焊条的直径是指挥芯直径．有2mm、2．5mm、3．2mm、4mm、5mm或6mm等规格，其长度，L

一般在250～450mm之间。第三节焊条和焊接工艺参数的选择方法一、焊条的选择(1)焊芯焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。焊接时，焊芯有两个作用：一是传导焊接电流，产生电弧把电能转换成热能．二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。图10—5焊条组成示意图1—夹持端；2—药皮；3—焊芯；4—引弧端(1)焊芯图10—5焊条组成示意图(2)药皮压涂在焊芯表面的涂层称为药皮。焊条的药皮在焊接过程中起着极为重要的作用。若采用无药皮的光焊条焊接，则在焊接过程中，空气中的氧和氮会大量侵入熔化金属，将金属铁和有益元素碳、硅、锰等氧化和氮化，形成各种氧化物和氮化物并残留在焊缝中．造成焊缝夹渣或裂纹，而熔入熔池中的气体可能使焊缝产生大量气孔。这些因素都能使焊缝的机械性能(强度、冲击值等)大大降低，同时使焊缝变脆。此外采用光焊条焊接．电弧很不稳定，飞溅严重，焊缝成形很差。(2)药皮

2．焊条的分类

(1)按焊条的用途分类

低碳钢和低合金高强度钢焊条(结构钢焊条)：这类焊条的熔敷金属，在自然气候环境中具有一定的机械性能。

钼和铬钼耐热钢焊条：这类焊条的熔敷金属，具有不同程度上的高温工作能力。

不锈钢焊条：这类焊条的熔敷金属，在常温、高温或低温中具有不同程度的抗大气或腐蚀性介质腐蚀的能力和一定的机械性能。

堆焊焊条：这类焊条为用于金属表面层堆焊的焊条，其熔敷金属在常温或高温中具有一定程度的耐不同类型磨耗或腐蚀等性能。2．焊条的分类

低温钢焊条：这类焊条的熔敷金属，在不同的低温介质条件下，具有一定的低温工作能力。铸铁焊条：这类焊条专用于焊补或焊接铸铁。

镍及镍合金焊条：这类焊条用于镍及镍合金的连接、焊补或堆焊。某些焊条可用于铸铁焊补、异种金属的焊接。

铜及铜合金焊条