初级电焊工培训课件

培训提纲第一节手弧焊的工艺特点

第二节水平焊接位置操作要点

第三节单面焊双面成形水平位置焊第三节电弧焊常见焊接缺陷防止方法

第四节手弧焊常见焊接缺陷的产生原因及危害

第五节金属结构焊接工艺

培训提纲第一节手弧焊的工艺特点1第一节手弧焊的工艺特点一、优点(1)工艺灵活、适应性强适用于碳钢、低合金钢、耐热钢、低温钢和不锈钢等各种材料的平、立、横、仰各种位置以及不同厚度、结构形状的焊接。(2)质量好与气焊及埋弧焊相比，金相组织细，热影响区小，接头性能好。(3)易于通过工艺调整(如对称焊等)来控制变形和改善应力。(4)设备简单、操作方便。二、缺点(1)对焊工要求高，焊工的操作技术和经验直接影响产品质量的好坏。(2)劳动条件差焊工在工作时必须手脑并用，精神高度集中，而且还要受到高温烘烤，有毒、烟、尘和金属蒸气的危害。(3)生产率低受焊工体质的影响，焊接工艺参数选择较小，故生产率低。三、适用范围在造船、锅炉及压力客器、机械制造、建筑结构、化工设备等制造维修行业中都广泛使用手工电弧焊。第一节手弧焊的工艺特点一、优点2第二节各种焊接位置操作要点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，有平焊、立焊、横焊和仰焊等焊。

第二节各种焊接位置操作要点所谓焊接位置指焊接时焊件接缝所处3多层焊时，第一层打底焊道应采用小直径焊条，运条方法应视间隙的大小而定。间隙小时可用直线形运条法，间隙大时可用直线往复式运条法，以防烧穿。第二层焊道，可用直径较大的焊条，用直线形或小锯齿形运条法，进行短弧焊。以后备层均可用锯齿形运条法，并且摆动范围应逐渐加宽，摆动到坡口两边时，应稍作停留，防止出现熔合不良、夹渣等缺陷。应注意每层焊缝不能过厚，否则使焊渣流向熔池前面，造成焊接困难。各层之间的焊接方向应相反，其接头也应相互错开，每焊完一层焊缝，要把表面焊渣和飞溅等清除干净后才能焊下一层，以保证焊缝质量和减小变形。多层多道焊的焊接方法与多层焊相似，焊接时，采用直线运条法。(2)开坡口的对接平焊，坡口有V型和X型。可采用多层焊法如图6—3和多层多道焊法如图6—4。图6—3多层焊

图6—4多层多道焊多层焊时，第一层打底焊道应采用小直径焊条，运条方法应视间隙的42、角接平焊角接平焊形成的焊缝为角焊缝，详见图6—5。角焊缝接焊脚尺寸(在角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4mm的焊条；焊脚尺寸为6～8mm时，用多层焊，采用4～5mm的焊条；焊脚尺寸大于8mm时用多层多道焊。焊条直径的选择，一般焊脚尺寸小于14mm，用直径4mm的焊条；焊脚尺寸大于14mm，用直径5mm的焊条，便于操作并提高生产率。对多层多道焊，在焊接第一道焊缝时，应用较大电流，以得到较大的溶深；焊第二道焊缝时，由于焊件温度升高，应用较小的电流和较快的焊速，以防止垂直板产生咬边现象。焊条的角度随每一道焊缝的位置不同而有所不同，详见图6—6。角接平焊的运条手法，第一层(打底焊)一般不做横向摆动外可以采用圆圈形、三角形、锯齿形和直线形。在实际生产中，如焊件能翻动时，应尽可能把焊件放成船形位置进行焊接，见图6—7。船形位置焊接可避免产生咬边等缺陷，焊缝美观平整，又有利于使用大直径焊条和用大的焊接电流，提高生产率。运条手法可用月牙行或锯齿形。

2、角接平焊角接平焊形成的焊缝为角焊缝，详见图6—5。角焊缝5图6—5角焊缝

图6—6焊条的角度随每道焊缝位置的改变

图6—7船行位置焊接

图6—5角焊缝图6—6焊条的角度随每道焊缝位置的改变63、搭接平焊搭接平焊形成的焊缝为一种填角焊缝。焊接时焊条与下板表面间的角度应随下板的厚度增大而增大详见图6—8。焊条与焊接方向的角度以75°～85°为宜。当焊脚尺寸为6mm时，用4～5mm焊条，用斜圆圈形运条法进单道焊。当焊脚尺寸为6～8mm时，采用多层焊，焊第一层用4～5mm焊条，以直线形运条为宜；第二层用5mm焊条，运条方法为斜圆圈形。当焊脚大于8mm时，采用多层多道焊，较多层焊容易掌握。搭接平焊除以上说明外其它方面与一般角焊缝焊接相同，开始焊接时电流可大些，当焊件温度升高后，电流可小些，以防板边缘熔化过多而咬边，确保焊缝成型良好。图6—8搭接平焊的焊条角度

3、搭接平焊搭接平焊形成的焊缝为一种填角焊缝。焊接时焊条与下7单面焊双面成形水平位置焊一.定义:

在坡口一侧进行焊接，除了在坡口内侧形成良好的焊缝，同时在背面形成完好的、符合工艺要求的焊缝，这种焊接工艺方法，就称为单面焊双面成形。

单面焊双面成形水平位置焊一.定义:8二。应用范围

在实际生产中，有很多这样的产品，如小直径的容器、管道、以及背面难以施焊的重要结构件，除了对焊缝的内部质量有严格的要求外，还对焊缝的外观有严格的要求，这时，就必须使用这样的焊接方法，才能满足工艺的要求。现在，这项焊接工艺方法已经成为我国检验锅炉压力容器焊接的主要项目。二。应用范围在实际生产中，有很多这样的产品，如小9三。操作方法1.焊前准备及清理焊件尺寸：125x300x102件单边坡口30度

坡口预留钝边2MM焊件材料：Q235焊条：E43032.5毫米3.2毫米清理：将坡口两侧20MM用钢丝刷或砂轮机打磨除锈，露出金属光泽。三。操作方法清理：将坡口两侧20MM用钢丝刷或砂轮机打磨除锈102.定位：

在坡口内侧定位点固，预留间隙3~4MM。定位位置在焊件两侧20MM范围内，两点定位，定位的焊条与正式施焊的焊条相同。定位后预留反变形。2034工艺参数：

电流：打底层为80~100A，填充及盖面层为120~160A2.定位：2034工艺参数：11四.正式施焊1.打底焊：

打底层焊接是至关重要的，因为它将关系到背面的成形质量以及焊件根部的内部质量。所以，在焊接时，对施焊者的基本功要求极高。

具体操作方法：采用连弧焊接，短弧。运条方法可采用直线往复型或锯齿型。焊接时，熔池清晰、明亮，运条速度均匀。起头：在定位点前引弧后焊条退至定位点，产生熔池后运条至间隙处下压，当听到“扑”的一声后，这表示电弧已经击穿试件根部，并产生熔孔。这时上提焊条，保持焊条与试件之间2~4MM，然后做锯齿型或直线往复型运条，直至焊条终了。

四.正式施焊1.打底焊：12接头：

接头时与起焊相似，需充分熔化前一个熔池，并做下压的动作，击穿根部并产生熔孔，保证接头质量。收尾：

收尾时，要填满弧坑，并避免熔池金属下淌。层间清理：

在清理时，用钢丝刷将焊趾处的药渣刷净，以免在填充时造成缺陷。难点：接头时电弧击穿根部的时机掌握和熔孔的形状及大小。接头：难点：132.填充层的焊接：

填充层选用3.2MM焊条，需两遍焊接完成。在焊接时，可用锯齿型或月牙型运条方法，电流可调至145~180A，大电流的好处是可以将打底焊时产生的部分缺陷以及层间清理时未清理干净的药渣溶出，并便于保持良好的焊缝成型，便于盖面层的焊接。2.填充层的焊接：143.盖面层的焊接：

盖面层焊接时选用3.2MM焊条，电流应相应减小到135~160A。以便于控制熔池温度，保持熔池形状，保证焊缝余高。在焊接时，采用锯齿型运条，在接头时可采用回焊强迫成型法，以利于焊缝的成型美观，焊波均匀。在收尾时，填满弧坑。难点：

熔池形状的保持，接头的质量。3.盖面层的焊接：15五.总结：

这种焊接方法对施焊者的基本功要求以及焊接时的应变能力有较高要求，并要求施焊者在焊接过程中做到胆大、心细、手法熟练，所以，在平时的练习中，要做到多练多想多问，活学活用。只有这样，才能真正掌握这项较高难度的焊接工艺方法。五.总结：16第三节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

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6—26。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。

第三节电弧焊常见焊接缺陷防止方法17二、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，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①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。②预热：以降低冷却速度，改善应力状况。③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。④控制焊缝形状，尽量避免得到深而窄的焊缝。⑤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。二、焊接裂纹182、冷裂纹的产生原因及防止方法

焊接接头冷却到较低温度时度以下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。2、冷裂纹的产生原因及防止方法焊接接头冷却到较低温度时度193、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1200℃～1350℃的区域中，产生的加热温度对低合金高强度钢大致为580℃～650℃。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6～27。

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层低强度焊缝和采用强度级别较低的焊接材料。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20三、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。三、气孔212、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叫咬边，如图6—28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。2、防止方法22五、未焊透焊接时接头根部未完全熔透的现象叫未焊透。见图6—29。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。五、未焊透23六、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6—30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

焊后残留在焊缝中的熔渣叫夹渣，见图6—311、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。六、未熔合24八、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6—32。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6—33。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。八、焊瘤25十、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6—34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、烧穿焊接过程中，熔化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。十、凹坑26第四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。第四节手弧焊常见焊接缺陷的产生原因及危害273、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6—36。

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。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284、烧穿在焊接过程中，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6—38。

未焊透常出现在单面焊的根部和双面焊的中部。未焊透不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，应采取焊前预热或焊接过程中加热的措施。4、烧穿在焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的296、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6—39。

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。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307、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6—40。塌陷指单面熔化焊时，由于焊接工艺不当，造成焊缝金属过量透过背面，使焊缝正面塌陷，背面凸起的现象，详见图6—41。

由于填充金属不足，在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽，这种现象即未焊满。上述缺陷削弱了焊缝的有效截面，容易造成应力集中并使焊缝的强度严重减弱。塌陷常在立焊和仰焊时产生，特别是管道的焊接，往往由于熔化金属下坠出现这种缺陷。手工电弧焊应注意在收弧的过程中，使焊条在熔池处作短时间的停留，或作环形运条以避免在收弧处出现凹坑。

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31二、夹渣焊后残留在焊缝中的熔渣称为夹渣，详见图6—42。夹渣与夹杂物不同，夹杂物是由于焊接冶金反应产生的，焊后残留在焊缝金属中的非金属杂质，如氧化物、硫化物、硅酸盐等。夹杂物尺寸很小，呈分散分布。夹渣一般尺寸较大。常为一毫米至几毫米长。夹渣在金相试样磨片上可直接观察到，用射线探伤也可检查出来。夹渣外形很不规则，大小相差也极悬殊，对接头性能影响比较严重。夹渣会降低焊接接头的塑性和韧性；夹渣的尖角处，造成应力集中；特别是对于淬火倾向较大的焊缝金属，容易在夹渣尖角处产生很大的内应力而形成焊接裂纹。1、夹渣产生的原因

熔渣未能上浮到熔池表面就会形成夹渣。夹渣产生的原因有：（1）在坡口边缘有污物存在。定位焊和多层焊时，每层焊后没将熔渣清净，尤其是碱性焊条脱渣性较差，如果下层熔渣未清理干净，就会出现夹渣。（2）坡口太小，焊条直径太粗，焊接电流过小，因而熔化金属和熔渣由于热量不足使其流动性差，会使熔渣浮不上来造成夹渣。（3）焊接时，焊条的角度和运条方法不恰当，对熔渣和铁水辨认不清，把熔化金属和熔渣混杂在一起。二、夹渣32（4）冷却速度过快，熔渣来不及上浮。（5）母材金属和焊接材料的化学成分不当，如当熔渣内含氧、氮、锰、硅等成分较多时，容易出现夹渣。（6）焊接电流过小，使熔池存在时间太短。（7）焊条药皮成块脱落而未熔化，焊条偏心，电弧无吹力磁偏吹等。2、防止夹渣产生的措施（1）认真将坡口及焊层间的熔渣清理干净，并将凹凸处铲平，然后施焊。（2）适当地增加焊接电流，避免熔化金属冷却过快，必要时把电弧缩短，并增加电弧停留时间，使熔化金属和熔渣分离良好。（3）根据熔化情况，随时调整焊条角度和运条方法。焊条横向摆动幅度不宜过大，在焊接过程中始终应保持轮廓清晰的焊接熔池，使熔渣上浮到铁水表面，防止熔渣混杂在熔化金属中或流到熔池前面而引起夹渣。（4）正确选择母材和焊接材料；调整焊条药皮或焊剂的化学成分，降低熔渣的熔点和粘度，能有效地防止夹渣。（4）冷却速度过快，熔渣来不及上浮。33三、气孔1、气孔的形成

焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴称为气孔。气孔可分为密集气孔、条虫状气孔和针状气孔等。焊缝中形成气孔的气体主要是氢气、一氧化碳、氮气等。气孔可能产生在焊缝表面或隐藏在焊缝内部深处。小的气孔要在显微镜下才能看到，大的气孔直径可达3mm。2、气孔对焊缝性能的影响

气孔对焊缝的性能有较大影响，它不仅使焊缝的有效工作截面减少，使焊缝机械性能下降，而且破坏了焊缝的致密性，容易造成泄漏。条虫状气孔和针状气孔比圆形气孔危害性更大，在这种气孔的边缘有可能发生应力集中，致使焊缝的塑性降低。因此在重要的焊件中对气孔应严格地控制。3、防止气孔产生的措施

为防止气孔的产生，应从母材方面、焊接材料方面和焊接工艺等方面采取措施。（1）在母材方面，应在焊前清除焊件坡口面及两侧的水分、锈、油污及防腐底漆。在焊接材料方面，手工电弧焊时，如果焊条药皮受潮、变质、剥落、焊芯生锈等，都会产生气孔。焊条焊前烘干对防止气孔的产生，十分关键。一般说，酸性焊条抗气孔性好，要求酸性焊条药皮的含水量不得大于4％。对于低氢型碱性焊条，要求药皮的水分含量不得超过0.1％。气体保护焊时，保护气体的纯度必须符合要求。三、气孔34（2）在焊接工艺方面，手工电弧焊时，焊接电流不能过大否则，焊条发红，药皮提前分解，保护作用将会失去。焊接速度不能太快。对于碱性焊条，要采用短弧进行焊接，防止有害气体侵入。当发现焊条有偏心时，要及时转动或倾斜焊条。焊接复杂的工件时，要注意控制磁偏吹，因为磁偏吹会破坏保护产生气孔。焊前预热可以减慢熔池的冷却速度，有利于气体的浮出。选择正确的焊接规范，运条速度不应过快，焊接过程中不要断弧，保证引弧处、接头处、收弧处的焊接质量，在焊接时避免风吹雨打等均能防止气孔产生。

实践证明，焊接时极性对气孔有一定的影响，直流反接的气孔倾向小，直流正接的气孔倾向大，交流时介于两者之间。4、二氧化碳气体保护焊时气孔的产生及防止方法

二氧化碳气体保护焊时，由于在焊接熔池表面上没有熔渣覆盖，同时二氧化碳气流对熔池又有较大的冷却作用，使熔池凝固较快，不利于气体在溶池凝固前逸出，因而容易出现气孔。二氧化碳气体保护焊产生气孔的气体来源、气孔类型及防止方法有以下三方面：

1）一氧化碳气孔。当焊丝中的硅、锰脱氧元素含量不足时，熔池中生成的一氧化碳气体不能完全从熔池中逸出，便形成了一氧化碳气孔。通常一氧化碳气孔产生在焊缝内部，为虫状，其表面比较光滑，并沿结晶方向分布。（2）在焊接工艺方面，手工电弧焊时，焊接电流不能过大否则，焊35（2）氮气孔。气体保护焊时，氮气深入熔池的原因有，喷嘴孔径过大、气体流量太小、喷嘴与焊件间距离太远、焊速太快等。氮气孔大多成堆出现，形状与蜂窝相似。（3）氢气孔。由于二氧化碳气体不纯，焊件和焊丝表面有铁锈、油污和水气，使熔池中溶入大量的氢气。氢气孔大多出现在焊缝表面，其断面呈螺钉状或针状，从焊缝表面观察呈圆喇叭口形，在气孔四周有光滑的内壁，在个别情况下氢气孔也会在焊缝内部产生，形状为圆形小球状。

气体保护焊时，主要是保证保护气流对焊缝金属具有良好的保护作用。焊接速度太快时，熔池尾部有可能处于喷嘴的保护区以外。手工钨极氩弧焊填加焊丝时，已受热的丝端头要在保护范围之内停留，防止产生氧化。

（2）氮气孔。气体保护焊时，氮气深入熔池的原因有，喷嘴孔径过36第五节金属结构焊接工艺

焊接是现代制造金属结构的基本工艺方法。金属结构大部分是用板、型钢、管材等焊成，焊接的金属结构具有强度和刚度高、结构重量轻、施工简便等优点。但也存在下述问题：一是在整个结构中，由于各部位的受力情况不同，所以对焊缝的要求也不一样。二是焊接残余应力对结构的承载能力有一定的影响，残余应力的逐步松弛，又会引起结构的尺寸与形状的变化，给组装带来很多困难，严重的可能影响结构的使用。

三是如果结构设计和焊接工艺不当，有可能造成结构有很大的应力集中，使在动载荷或低温条件下工作的结构产生脆断。针对以上问题，在金属结构的焊接前应首先充分做好焊前的准备工作，并根据各种长度的焊缝确定正确的焊接方法，在金属结构的焊接中，根据结构的特点采用适当的焊接工艺。一、焊前的准备工作

焊前的准备工作做得好坏，与焊接金属结构的产品质量有着密切的关系。焊前的准备工作包括正确选择焊接规范、母材和焊接材料(电焊条)的选用、焊接用夹具的选用、装配质量的检查、坡口的选用及加工和清理、定位焊等。其中正确选择焊接规范可参见本章第二节一般焊接规范相应内容。第五节金属结构焊接工艺

371、材料的准备

母材(焊件材料)的质量必须符合设计图纸的要求。母材应具有出厂合格证。如果焊件材料的性能成分不清楚，应通过化学分析和机械性能试验来鉴定。根据焊件的材质来确定母材是否需要预热；来选择合适的焊条；还要根据母材的材质来确定焊接生产的工艺等。焊接材料(焊条)的选择首先要适合母材的性质，在选择焊接材料时要特别注意以下三点：（1）焊接材料必须满足金属结构产品设计对焊接接头机械性能、工作条件(温度、介质、承载)的要求。（2）焊接材料应根据母材的可焊性选择，以保证获得优质、无缺陷的焊接接头。（3）选择焊接材料，还要根据焊接结构的具体情况、施工条件等，从提高生产率和降低成本出发来选择。2、焊接夹具的选用

使用合理的焊接夹具，不但能提高生产效率，还能获得优质的产品。例如，通过使用焊接夹具使接头处于平焊位置，所焊出的产品的焊缝既漂亮，又不容易产生缺陷，还能提高生产效率。总之，在焊接尺寸和形状相同的产品时，如果采用夹具固定并组装起来焊接，要比一个一个地进行测量、进行定位焊、再进行焊接的方法，效率高、制造精度均匀一致。1、材料的准备母材(焊件材料)的质量必须符合设计图纸的要383、焊接接头装配质量的检查在焊前的准备工作中，装配时应对坡口和焊接接头部位的精度进行检查。如果坡口过于狭窄，则可能产生未焊透，使接头的使用性能降低；如果坡口过宽，则焊后变形明显，而且消耗材料多、工时多，不经济。

结构在装配时，还应检查装配间隙、错边量等是否符合图纸和工艺文件的要求。如果发现不符

合要求的坡口和接头，要采取措施进行补救和修正。对于接头装配间隙过大时，绝对不允许采用填充金属的错误方法进行修补，如图6—43

图6—44为角接头装配间隙过大时的修补方法，图6—44a为角接头间隙超过规定间隙1．5mm时的修补方法；图6—44b为间隙接近4mm时，应加大焊脚尺寸；当角接头间隙超过4mm时，就应使用垫板修复如图6—44c。对接接头的修补方法，详见图6—45。3、焊接接头装配质量的检查在焊前的准备工作中，装配时应对394、清理工作

接头表面上的锈、水分、油、涂料、轧制氧化皮等，在焊接时容易引起气孔等缺陷，所以必须清理干净。在多层焊接时，必须使用钢丝刷等工具把每一层焊缝的焊渣清理干净。

如果接头表面有油和水分时，可用气焊枪烘烤，并用钢丝刷清除。对于铁锈和轧制氧化皮等，可采用喷砂清除或采取用砂轮机研磨的方法来去除，并在坡口面上涂上10～20um(1／1000mm)对焊接不会造成缺陷的防锈涂料。4、清理工作接头表面上的锈、水分、油、涂料、轧制氧化皮405、定位焊

定位焊又称点固焊。定位焊缝起到在正式接之前把焊件组装成整体的作用，定位焊缝要做为正式焊缝的一部分而被保留在焊件之中，所以，其质量好坏及位置、长度是否合适，会直接影响正式焊缝的质量和焊件的变形豹大小。点固焊实际上比正式焊接显得更为重要，因此，定位焊缝所用的焊条及对焊工技术水平的要求与正式焊缝一样，甚至更高些。在焊接定位焊缝时，应注意以下几点：

1）定位焊缝短小，起头和收尾部位很接近，因而容易产生始端未焊透，收尾部分有裂缝缺陷。要求在正式焊接之前必须把有缺陷的定位焊缝剔除重焊。2）定位焊缝应避免在焊件的端部、角部等容易引起应力集中的地方。3）定位焊所用的焊条要用正式焊接时技术文件中所规定用的焊条。焊条的直径比正式焊接的焊条细(3．2～4mm)焊接电流比正式焊接时大10％～15％。4）焊接淬硬倾向较大的低合金高强钢和耐热钢时，焊定位焊缝也应预热，而且预热温度与焊正式焊缝时相同，并且应尽可能避免直接在坡口内焊接定位焊缝，可采用拉紧板、定位镶块等进行组装，正式焊接后在拆除这些工艺件以后应把焊点磨平，并检查有无表面裂纹。5、定位焊定位焊又称点固焊。定位焊缝起到在正式接之前把焊416、定位焊缝的厚度(在焊缝横截面中，从焊缝正面到焊缝背面的距离)、长度和间距可参照表6—1。当有起重需要时焊缝长度可适当加长。6、定位焊缝的厚度(在焊缝横截面中，从焊缝正面到焊缝背面的距42二、各种长度焊缝的焊接方法一般在500mm以下的焊缝为短焊缝；在500～1000mm以内的焊缝为中等长度焊缝；焊缝长度在1000mm以上为长焊缝。在焊接金属结构时，为减小金属结构的变形，当焊缝长度不同时，采用的焊接顺序也就有所不同。现将各种常用的焊接方法说明如下：1、直通焊接法

对于短焊缝的焊接一般采用直通焊接法。即从焊缝起点起焊，一直焊到终点，焊接方向始终保持不变。2、对称焊法

对称焊法(见图6—46)一般适用于中等长度焊缝的焊接。即以焊缝的中点为起点，交替向两端进行直通焊。对称焊法的主要目的是为了减小焊接变形。二、各种长度焊缝的焊接方法433、分段退焊法

分段退焊法(见图6—47)主要适用于中等长度焊缝的焊接。分段退焊法应注意第一段焊缝的起焊处要略低些，在下一段焊缝收弧时，就会形成平滑的接头。分段退焊法的关键在于预留距离要掌握合适，每一段预留长度最好等于一根焊条所焊的焊缝长度，以节约焊条。4、分中逐步退焊法

分中逐步退焊法(见图6—48)适用于长焊缝的焊接。即从焊缝中点向两端逐步退焊。此法应用较为广泛，可由两名焊工对称焊接。

5、跳焊法

跳焊法(见图6—49)适用于长焊缝的焊接。其特点是朝着一个方向进行间断焊接，要求每段长度以200～250mm为宜。3、分段退焊法分段退焊法(见图6—47)主要适用于中等长44、交替焊法

交替焊法(见图6—50)的基本原理是选择焊件温度最低的位置进行焊接，使焊件温度分布均匀，有利于减小焊接变形。和此法的缺点是焊工要不断地移动焊接位置。交替焊法适用于长焊缝的焊接。长焊缝的焊接方法较多，但都是为了减小焊接变形图6—51所示为处于倾斜位置的长焊缝的焊接方法。、交替焊法交替焊法(见图6—50)的基本原理是选择焊件温45三、梁的焊接工艺1、不带肋板工字梁及其它对称结构的焊接图6—51所示分别为不带肋板的工字梁和箱形断面梁，这种梁的焊接必须考虑到变形问题。对于工字梁的焊接，最好在焊前对上下翼板用压床压出与焊接相反的反变形，或使焊件在刚性固定下进行焊接。对于腹板的上下两端应开出坡口。在焊接的过程中必须按照正确的装配和焊接顺序来控制变形。图6—52中的数字表示施焊焊接顺序，如果由一个焊工旋焊时，应先焊焊缝1，然后翻转工件焊接焊缝2、3，最后再翻转回原位置焊接焊缝4。若由两个焊工同时施焊时，则由一个焊工焊接焊缝2，另一个焊工焊接焊缝3，焊完后翻转工件，用同样的方法焊接焊缝1和4。焊接时，应根据焊缝长度选择正确的焊接方法，一般应从焊缝的中点处向两侧施焊，均采用分段退焊法。三、梁的焊接工艺462、带肋板的工字梁的焊接

带肋板的工字梁如图6—53所示。这种结构以肋板作为分段范围，不论大小和长短，应一律从中部开始焊接。

在每一分段范围内应按图6—54所示的1、2、……8的顺序进行焊接，其中1、4、5、7焊缝较长，最好采用分段退焊法。在旋焊时，首先按以上叙述焊接I范围内全部焊缝，然后翻转工件焊接另一面的相对位置Ⅱ的全部焊缝。依次焊接Ⅲ、IV、V、Ⅵ……直至Ⅺ、Ⅺ。严格按照以上焊接顺序旋焊，则焊接应力分散，达到变形较小的效果。2、带肋板的工字梁的焊接带肋板的工字梁如图6—53所示473、梁柱的安装焊接如图6—54所示，把箱形断面梁安装到立柱上时，应首先把梁焊接在支撑牛腿上，然后把侧面的连接板焊接到梁与柱上，最后把上面的连接板焊到梁与柱上。这样能使梁贴紧牛腿，不会发生位移和脱空。3、梁柱的安装焊接如图6—54所示，把箱形断面梁安装到立柱上48四、柱的焊接工艺

1、十字形钢柱的焊接

十字形钢柱是用三块钢板拼焊而成的，如图6—55。首先将板I、Ⅱ与板Ⅲ组对装配好。然后按图6—55a所示的焊接顺序1—2—3—4，进行焊接。在焊接每一道焊缝时，为了减小焊接变形必须进行分段焊接，即焊一段空一段。还必须指出，十字钢柱的焊接与工字柱焊接不同，焊接板I和板Ⅱ是同时交错进行的。为了减少变形，可用90°龙门板夹固进行焊接。2、双工字钢柱的焊接

定位焊(点固焊)好以后，其焊接顺序如图6—56所示。首先用跳焊法焊接正面的加强板1、2、3。翻过去再焊背面的加强板I、Ⅱ、Ⅲ……。跳焊完后，翻过来再焊背面的加强板4、5……，再翻过去焊接1、2、3对面的加强板。这样反复翻转两次就完成了整个焊接过程。

上述焊接过程，跳焊距离应根据柱的长短和加强板的多少每隔两块或三块块加强板焊一块，同时必须要求两面交错进行焊接。四、柱的焊接工艺49五、桁架的焊接工艺桁架焊接工艺的关键问题是：从工艺上保证桁架能够适应载荷的变化，满足对桁架的强度要求；在施焊中按照正确的焊接顺序和焊接方法，控制其变形量，满足对桁架的安装和使用的要求。桁架的焊接工艺要点如下：1、焊缝的高度和长度应按图纸施焊，装配误差要小，接头清理干净，保证焊接质量。2、上、下弦接点的焊接要分散，采取跳焊法，如图6—57所示的钢结构房盖，应按①、②、③、……接点顺序进行焊接。3、由于在结点处焊缝密集，焊接应力集中，应采用分散应力的焊接方法。如图6—57b所示，先焊主要焊缝1、2和3、4然后再焊斜缝5、6和7、8。对于其中较长的焊缝1、2，应从中间开始向两侧进行施焊。五、桁架的焊接工艺50第六节管焊接工艺

管道在各类装置和设备中使用数量很大，管道焊接质量的好坏，直接影响到装置或设备的安全和正常运转。一、管道焊接接头准备只能从单面进行手工电弧焊的管道，容易出现焊缝的根部缺陷。一般较重要的管道中常见的坡口型式有V型、U型和双V型三种基本类型，如图6—58所示。1、Ｖ型坡口在管子端部加工成30°～35°斜边，由两端口合起来形成，如图6—58a。由于Ｖ型坡口加工方便坡口形状上大下小、运条方便、视野清楚、容易焊透、易于掌握，所以应用得较多。但由于此种坡口外张角较大，填充金属较多，故焊接残余应力较大，故在生产实际中，当管壁厚度大于16mm时，一般不再采用V型坡口。2、U型坡口

U型坡口适用于管壁厚度大于16mm，要求严格的焊口，如主蒸气管、给水管等，见图6—58b。这种坡口型式在各种位置上均具有操作方便，掌握容易，填充金属少等优点，但因坡口带圆弧，加工较困难。第六节管焊接工艺

51二、水平位置管道的转动焊接管道采用转动焊接，操作简便、生产率高、易保证质量。焊接操作要领如下：

1、装配与点固焊装配时要求坡口端面的不平度小于0.5mm，焊口拼装错边不得大于1mm，对口处的弯曲度不得大于1／400。定位焊时，如管径≤φ70mm，只需在管子对称的两侧点焊定位；管径大可点焊兰点或更多焊点。当管壁厚度≤5mm时点焊焊肉厚度可与管壁齐平，若管壁厚度大于5mm时，点焊焊肉厚度约5mm。点焊焊肉的两端必须修成缓坡形。2、根部的焊接不带垫圈的管子转动焊，为了使根部易熔透，运条范围应选择在立焊部位，如图6—59。操作手法采用直线形或稍加摆动的小月牙形。对于厚壁管子，为防止因转动时的振动而使焊口根部出现裂缝，在对口前应把管子放在平整的转动台或滚杠上。焊接时每一焊段焊两层后方可转动一次。同时要求点固焊缝必须有足够的强度，并且靠焊口的两个支点间距不应大于管径的1.5～2倍，如图6—60二、水平位置管道的转动焊接523、多层焊的其它各层焊接方法

转动焊的多层焊接，运条范围选择在平焊部位。焊条在垂直中心线两测15°～20°范围内运条，并且焊条与垂直中心线成30°角。采用月牙形手法，压住电弧作横向摆动，这样可得到整齐美观的焊缝。3、多层焊的其它各层焊接方法转动焊的多层焊接，运条范围选53三、水平固定管道的焊接水平固定管道的焊接，由于焊条位置变化很大，操作较困难；仰焊时，熔化金属有向下坠落的趋势；而在立焊及过渡到平焊位置时，则有向管子内部滴落的倾向，因而有时熔透不均、产生焊瘤和外观不整齐的现象；在仰焊时为了使熔化金属能熔化到坡口中去，主要靠电弧吹力，所以需增大焊接电流，但焊接电流较大使熔池面积增加，熔化金属容易下坠，故在仰焊时必须使用合适的电流；自立焊过渡到平焊的部位，往往由于操作不当而产生气孔、裂缝等缺陷。水平固定管道的焊接操作要领如下：1、装配与点固焊

组装时，管道轴线必须对正，以免形成弯折的接头；因先在下面焊接，应考虑到焊缝在冷却时会发生收缩，对于较大直径的应使平焊部位的对口间隙大于仰焊部位。点固焊与管道转动焊的焊接方法相同。2、根部施焊

在旋工现场不带垫圈的V型坡口对接焊比较普遍。一般焊接方法有两种，一种是分两半焊接，此法较常用；第二种是顺着管子圆周焊接。（1）两半焊接法，详见图6—62。沿垂直中心线将管子截面分成相等的两半，顺次进行仰、立、平三种位置的焊接。这种方法能保证熔化金属和熔渣很好地分离，透度比较容易控制，在仰焊和平焊处形成两个接头。两半焊接法的操作要领是首先修正点固焊焊口，在仰焊缝的坡口边上引弧至焊缝间隙内，用长弧烤热起焊处，经过3～5s预热后，迅速压短电弧熔化根部间隙进行施焊。在仰焊至斜仰焊位置运条时，必须保证半打穿状态，至斜立焊及平焊位置，可用顶弧焊接。其运条角度变化过程及位置如图6—63。为了便于焊接仰焊及平焊接头，焊接前一半时，在仰焊位置的起焊点及平焊部位的终焊点都必须超过管子的半周，超越垂直中心线5～10mm，如图三、水平固定管道的焊接54初级电焊工培训课件55为使根部焊透均匀，焊条在仰焊及斜仰悍点焊位置时尽可能不作或少作横向摆动；在立焊及平焊位置时可作幅度不大的反半月牙形横向摆动。当运条至点固焊焊缝接头处，应减慢焊条前移速度，以便熔穿接头处根部的间隙保证接头部分充分熔透。当运条至平焊部位时，必须填满熔池后再熄弧。焊接后半圈与前半圈的仰焊缝接头时，应把起焊处的原焊缝用电弧割去一部分(约10mm长)，这样既割除了可能存在的缺陷，又形成了缓坡型割槽，便于接头。先从超越接头中心约lOmm的焊缝上引弧，用长弧烤热接头部分，如图6—65a。当运条至接头中心时立即拉平焊条压住熔化金属，依靠为使根部焊透均匀，焊条在仰焊及斜仰悍点焊位置时尽可能不作或少56

电弧吹力把液体金属推走而形成一缓坡型割槽，如图6—65b、c、d。焊条至接头中心切勿灭弧，必须将焊条向上顶一下以打穿未熔化或有夹渣的根部，使接头完全熔合。对重要管道或使用低氢焊条焊接时，可用凿、锉等工具把仰焊接头处修成缓坡，然后再施焊。

对于平焊接头，也要先修成缓坡，选用适中的焊接电流值，当运条至斜立焊(立平焊)位置时采取顶弧焊，使焊条前倾，并稍作横向摆动，如图6—66；当距接头外3～5mm而将要封闭时，绝不可灭弧。接头封闭时应把焊条向里压一下，此时可听到电弧打穿根部的“啪喇”声，并在接头处来回

摆动，保证充分熔合、填满弧坑，然后引弧到坡口一侧熄弧。

与点固焊焊接相接时的接头也应采用上述的方法。换焊条时的接头，有两种方法。第一种是在熔池保持红热状态时，迅速从熔池前面引弧至熔池中心接头，如图6—67。这种方法接头比较平整，但要求动作敏捷、运条灵活。第二种方法是熔池已完全凝固，有可能存在弧坑、气孔、裂缝等缺陷，这时应用电弧割槽或手工修理后再施焊。电弧吹力把液体金属推走而形成一缓坡型割槽，如图657(2)沿管周焊接法。主要用在对焊接质量要求不高的薄壁管的焊接。其操作方法是：以斜立焊位置为起焊点，如图6—68．在自下而上的运条过程中最好不要灭弧，焊条端部托住熔化金属采取顶弧焊接。在平焊—立焊—斜仰焊的几段焊接过程中，焊条应几乎处在与管周相切的位置。当由斜仰焊进入仰焊时，，焊条可逐步偏于垂直。在仰焊—立焊—平焊的几段焊接过程中，运条方法与两半焊接法的后半圈相同，最后在斜立焊位置闭合。

由于沿管周焊接法有一半是自下而上的运条过程中最好不要灭弧，焊条端部托住熔化金属采取顶弧焊接。在平焊一立焊一斜仰焊的几段焊接过程中，焊条应几乎处在与管周相切的位置。当由斜仰焊进入自上而下运条，熔化金属有下坠趋势，所以熔深浅，透度不易控制，而且熔化金属与熔渣也不易分离，焊缝容易产生夹渣等缺陷，但由于采用此法运条速度快、有较高的生产率。(2)沿管周焊接法。主要用在对焊接质量要求不高的薄壁管的焊583、其它各层的焊接多层焊时，其它各层的焊接也应分为两半进行施焊，操作要领也基本与相应位置的根部的焊接方法相似，但还应注意以下问题：（1）为消除底层焊缝中隐藏的缺陷，在外层焊缝施焊时应选用较大的电流，并适当控制运条，达到既不产生严重咬边，又能熔化掉底层焊缝中隐藏的缺陷。（2）为使焊缝成型美观，当焊接外部第二层焊缝时，仰焊部位运条速度要快，以形成厚度较薄、中部下凹的焊缝，如图6—69a；平焊时运条应缓慢，以形成略为肥厚而中间稍有凸起的焊缝，如图6—69b；必要时在平焊部位可补焊一道焊缝，如图6—69c。以上做法的目的是使整个环形焊缝的高度一致。3）当对口间隙不宽时，仰焊部位的起焊点可以选择在焊道中央，如果对口间隙很宽，则应从坡口一侧起焊。从焊道中央起焊时的接头方法是：3、其它各层的焊接多层焊时，其它各层的焊接也应分为两半进行59起焊。在越过中线10～15mm处引弧预热，电弧不宜压短，直线运条，速度稍快。至接头中心处开始横向摆动，如图6—70。(2)接头。管周另一半焊接时，先在如图6—70A点的对称部位A′点引弧预热，电弧稍长，运条稍快，坡口两侧停留时间比焊缝中间要长。在接头处焊波要较薄，避免形成焊瘤。从坡口一侧起焊时的接头方法，基本与上述相似。因焊点在坡l：l边上，接头处的焊波是斜交的，如图6—70。四、垂直固定管道的焊接

垂直固定管道的焊接，其焊缝处于环向水平位置，与钢板的横焊基本相似。在焊接时要求下坡口能托住熔池，不至使熔化金属流失；防止熔化金属因自重下淌，呈泪珠状，要控制好焊波成型；多层焊时，防止层间未焊透和夹渣。垂直固定管道对口两侧管径不等时，一般应保证沿圆周方向的错开1mm大小均等，绝对避免

起焊。在越过中线10～15mm处引弧预热，电弧不宜压短，直线60偏于一侧的错口，如图6—72。当错口值很大时，就无法焊透，在根部必然产生咬肉缺陷，造成应力集中，导致焊缝根部破裂。为使焊口对正，管子端面应垂直于管子轴线。在焊接之前，坡口及两侧10mm范围内应清除锈污，露出金属光泽。点固焊的焊点的修理与钢板横焊时相同，点固焊的部位和焊点数与管子转动焊时相同。根部焊接与横焊的基本操作方法一致。焊接时，焊条的角度和焊接方法详见图6—73，当焊条回到始焊处接头时，焊条转过相应角度，听到有击穿声后，焊条略加摆动，填满弧坑后收弧。初级电焊工培训课件61

其它各层的焊接与横焊的基本操作方法一致。若单人焊接较大直径管道时，如果沿圆周连续施焊则变形较大，这时必须采用反向分段跳焊法来焊接，如图6—74。五、倾斜固定管道的焊接

这种管子的焊接方法是水平固定管道焊接方法和垂直固定管道焊接方法的结合，当管子的倾斜角度大于45°时主要采用垂直固定管道的焊接方法，如图6—75a；当管子的倾斜角度小于45°时主要采用水平固定管道的焊接方法，如图5—73b。其它各层的焊接与横焊的基本操作方法一致。若单人焊62

对口要求及点固焊与水平固定管道相同。根部施焊，应分两半焊接，由于管子倾斜，熔化金属有从坡口上坠落的趋势，施焊时焊条应偏于垂直位置(图6—76)，其它与水平固定管道的焊接相同。

其它各层焊接，当管子倾角大于45°时，分两半焊成，每层焊缝运条方式与根部焊接相似，可作水平方向的横向摆动；当管子倾角小于45°时，则可与水平固定管道的焊接一样进行。为了不使熔化金属下坠，焊条在坡1：1下侧的停留时间比上侧略长。一般在倾斜管道的焊接中，管子的倾斜角度无论大小，在工艺上应一律要求焊波呈水平或接近水平方向即焊条偏于垂直位置，并在水平线

上左右摆动，否则焊缝成型不良。对口要求及点固焊与水平固定管道相同。根部施焊，应63仰焊及平焊接头可按下述方法施焊：1、仰焊接头，起焊点均超过管子半圆的10～20mm，横向摆动的幅度自仰焊至立焊部位越来越小，在接近平焊处摆幅再次增大。为防止熔化金属偏坠，折线运条方向也需要随之改变，如图6—77。接头时，从A′点起焊，电弧略长，摆幅自A点至A点逐渐增大，如图6—78。2、平焊接头比仰焊接头容易操作，为了防止咬边，应选用较小的焊接电流，焊条在上侧停留时间应略长，如图6—79。仰焊及平焊接头可按下述方法施焊：64思考题手弧焊的工艺特点？各种焊接位置操作要点？焊缝表面尺寸不符合要求？焊前的准备工作？管焊接工艺？

思考题65谢谢大家谢谢大家66

培训提纲第一节手弧焊的工艺特点

第二节水平焊接位置操作要点

第三节单面焊双面成形水平位置焊第三节电弧焊常见焊接缺陷防止方法

第四节手弧焊常见焊接缺陷的产生原因及危害

第五节金属结构焊接工艺

培训提纲第一节手弧焊的工艺特点67第一节手弧焊的工艺特点一、优点(1)工艺灵活、适应性强适用于碳钢、低合金钢、耐热钢、低温钢和不锈钢等各种材料的平、立、横、仰各种位置以及不同厚度、结构形状的焊接。(2)质量好与气焊及埋弧焊相比，金相组织细，热影响区小，接头性能好。(3)易于通过工艺调整(如对称焊等)来控制变形和改善应力。(4)设备简单、操作方便。二、缺点(1)对焊工要求高，焊工的操作技术和经验直接影响产品质量的好坏。(2)劳动条件差焊工在工作时必须手脑并用，精神高度集中，而且还要受到高温烘烤，有毒、烟、尘和金属蒸气的危害。(3)生产率低受焊工体质的影响，焊接工艺参数选择较小，故生产率低。三、适用范围在造船、锅炉及压力客器、机械制造、建筑结构、化工设备等制造维修行业中都广泛使用手工电弧焊。第一节手弧焊的工艺特点一、优点68第二节各种焊接位置操作要点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，有平焊、立焊、横焊和仰焊等焊。

第二节各种焊接位置操作要点所谓焊接位置指焊接时焊件接缝所处69多层焊时，第一层打底焊道应采用小直径焊条，运条方法应视间隙的大小而定。间隙小时可用直线形运条法，间隙大时可用直线往复式运条法，以防烧穿。第二层焊道，可用直径较大的焊条，用直线形或小锯齿形运条法，进行短弧焊。以后备层均可用锯齿形运条法，并且摆动范围应逐渐加宽，摆动到坡口两边时，应稍作停留，防止出现熔合不良、夹渣等缺陷。应注意每层焊缝不能过厚，否则使焊渣流向熔池前面，造成焊接困难。各层之间的焊接方向应相反，其接头也应相互错开，每焊完一层焊缝，要把表面焊渣和飞溅等清除干净后才能焊下一层，以保证焊缝质量和减小变形。多层多道焊的焊接方法与多层焊相似，焊接时，采用直线运条法。(2)开坡口的对接平焊，坡口有V型和X型。可采用多层焊法如图6—3和多层多道焊法如图6—4。图6—3多层焊

图6—4多层多道焊多层焊时，第一层打底焊道应采用小直径焊条，运条方法应视间隙的702、角接平焊角接平焊形成的焊缝为角焊缝，详见图6—5。角焊缝接焊脚尺寸(在角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4mm的焊条；焊脚尺寸为6～8mm时，用多层焊，采用4～5mm的焊条；焊脚尺寸大于8mm时用多层多道焊。焊条直径的选择，一般焊脚尺寸小于14mm，用直径4mm的焊条；焊脚尺寸大于14mm，用直径5mm的焊条，便于操作并提高生产率。对多层多道焊，在焊接第一道焊缝时，应用较大电流，以得到较大的溶深；焊第二道焊缝时，由于焊件温度升高，应用较小的电流和较快的焊速，以防止垂直板产生咬边现象。焊条的角度随每一道焊缝的位置不同而有所不同，详见图6—6。角接平焊的运条手法，第一层(打底焊)一般不做横向摆动外可以采用圆圈形、三角形、锯齿形和直线形。在实际生产中，如焊件能翻动时，应尽可能把焊件放成船形位置进行焊接，见图6—7。船形位置焊接可避免产生咬边等缺陷，焊缝美观平整，又有利于使用大直径焊条和用大的焊接电流，提高生产率。运条手法可用月牙行或锯齿形。

2、角接平焊角接平焊形成的焊缝为角焊缝，详见图6—5。角焊缝71图6—5角焊缝

图6—6焊条的角度随每道焊缝位置的改变

图6—7船行位置焊接

图6—5角焊缝图6—6焊条的角度随每道焊缝位置的改变723、搭接平焊搭接平焊形成的焊缝为一种填角焊缝。焊接时焊条与下板表面间的角度应随下板的厚度增大而增大详见图6—8。焊条与焊接方向的角度以75°～85°为宜。当焊脚尺寸为6mm时，用4～5mm焊条，用斜圆圈形运条法进单道焊。当焊脚尺寸为6～8mm时，采用多层焊，焊第一层用4～5mm焊条，以直线形运条为宜；第二层用5mm焊条，运条方法为斜圆圈形。当焊脚大于8mm时，采用多层多道焊，较多层焊容易掌握。搭接平焊除以上说明外其它方面与一般角焊缝焊接相同，开始焊接时电流可大些，当焊件温度升高后，电流可小些，以防板边缘熔化过多而咬边，确保焊缝成型良好。图6—8搭接平焊的焊条角度

3、搭接平焊搭接平焊形成的焊缝为一种填角焊缝。焊接时焊条与下73单面焊双面成形水平位置焊一.定义:

在坡口一侧进行焊接，除了在坡口内侧形成良好的焊缝，同时在背面形成完好的、符合工艺要求的焊缝，这种焊接工艺方法，就称为单面焊双面成形。

单面焊双面成形水平位置焊一.定义:74二。应用范围

在实际生产中，有很多这样的产品，如小直径的容器、管道、以及背面难以施焊的重要结构件，除了对焊缝的内部质量有严格的要求外，还对焊缝的外观有严格的要求，这时，就必须使用这样的焊接方法，才能满足工艺的要求。现在，这项焊接工艺方法已经成为我国检验锅炉压力容器焊接的主要项目。二。应用范围在实际生产中，有很多这样的产品，如小75三。操作方法1.焊前准备及清理焊件尺寸：125x300x102件单边坡口30度

坡口预留钝边2MM焊件材料：Q235焊条：E43032.5毫米3.2毫米清理：将坡口两侧20MM用钢丝刷或砂轮机打磨除锈，露出金属光泽。三。操作方法清理：将坡口两侧20MM用钢丝刷或砂轮机打磨除锈762.定位：

在坡口内侧定位点固，预留间隙3~4MM。定位位置在焊件两侧20MM范围内，两点定位，定位的焊条与正式施焊的焊条相同。定位后预留反变形。2034工艺参数：

电流：打底层为80~100A，填充及盖面层为120~160A2.定位：2034工艺参数：77四.正式施焊1.打底焊：

打底层焊接是至关重要的，因为它将关系到背面的成形质量以及焊件根部的内部质量。所以，在焊接时，对施焊者的基本功要求极高。

具体操作方法：采用连弧焊接，短弧。运条方法可采用直线往复型或锯齿型。焊接时，熔池清晰、明亮，运条速度均匀。起头：在定位点前引弧后焊条退至定位点，产生熔池后运条至间隙处下压，当听到“扑”的一声后，这表示电弧已经击穿试件根部，并产生熔孔。这时上提焊条，保持焊条与试件之间2~4MM，然后做锯齿型或直线往复型运条，直至焊条终了。

四.正式施焊1.打底焊：78接头：

接头时与起焊相似，需充分熔化前一个熔池，并做下压的动作，击穿根部并产生熔孔，保证接头质量。收尾：

收尾时，要填满弧坑，并避免熔池金属下淌。层间清理：

在清理时，用钢丝刷将焊趾处的药渣刷净，以免在填充时造成缺陷。难点：接头时电弧击穿根部的时机掌握和熔孔的形状及大小。接头：难点：792.填充层的焊接：

填充层选用3.2MM焊条，需两遍焊接完成。在焊接时，可用锯齿型或月牙型运条方法，电流可调至145~180A，大电流的好处是可以将打底焊时产生的部分缺陷以及层间清理时未清理干净的药渣溶出，并便于保持良好的焊缝成型，便于盖面层的焊接。2.填充层的焊接：803.盖面层的焊接：

盖面层焊接时选用3.2MM焊条，电流应相应减小到135~160A。以便于控制熔池温度，保持熔池形状，保证焊缝余高。在焊接时，采用锯齿型运条，在接头时可采用回焊强迫成型法，以利于焊缝的成型美观，焊波均匀。在收尾时，填满弧坑。难点：

熔池形状的保持，接头的质量。3.盖面层的焊接：81五.总结：

这种焊接方法对施焊者的基本功要求以及焊接时的应变能力有较高要求，并要求施焊者在焊接过程中做到胆大、心细、手法熟练，所以，在平时的练习中，要做到多练多想多问，活学活用。只有这样，才能真正掌握这项较高难度的焊接工艺方法。五.总结：82第三节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

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6—26。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。

第三节电弧焊常见焊接缺陷防止方法83二、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，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①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。②预热：以降低冷却速度，改善应力状况。③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。④控制焊缝形状，尽量避免得到深而窄的焊缝。⑤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。二、焊接裂纹842、冷裂纹的产生原因及防止方法

焊接接头冷却到较低温度时度以下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。2、冷裂纹的产生原因及防止方法焊接接头冷却到较低温度时度853、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1200℃～1350℃的区域中，产生的加热温度对低合金高强度钢大致为580℃～650℃。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6～27。

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层低强度焊缝和采用强度级别较低的焊接材料。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86三、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