焊工工艺与技能（中职焊工培训）全套教学课件

焊工入门知识焊条电弧焊气焊与气割埋弧自动焊CO2气体保护焊手工钨极氩弧焊全套可编辑PPT课件任务一：认识焊工一、任务提出二、相关知识三、任务实施四、任务评价五、基础知识扩展六、思考与练习163明确焊工的定义与分类；熟悉焊接的特点、应用及安全文明生产要求。教学要求焊接在现代工业生产中，尤其是在大型复杂机器的零部件制造中占据着十分重要的地位，相较于其他金属加工方法，焊接有着明显的优势。这是因为焊接可以用化大为小、化复杂为简单的方法准备坯料，然后用逐次装配焊接的方法拼小为大，从而实现大型复杂零件的加工。学习焊接的专业技能之前，有必要先了解焊工的相关知识。1.焊工的定义焊接是指通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到永久性结合的加工方法。被焊接的工件称为焊件。焊工是采用合适的焊接方式、合理的焊接工艺、适当的焊接设备，将金属或非金属工件焊接成为一体的工种。2.焊接的分类焊接的方法很多，根据焊接过程中金属所处状态的不同，焊接可分为熔焊、压焊和钎焊三类。（1）熔焊熔焊是指在焊接过程中对焊件进行局部加热，利用高温熔化焊件连接处的金属材料，不用施加压力，待熔化的金属冷却后形成焊缝的焊接方法。常用的熔焊方法有焊条电弧焊、气焊、气体保护焊、埋弧焊、等离子弧焊、激光焊等。（2）压焊压焊是指在焊接过程中，无论是否加热焊件，都需要对焊件施加压力以完成焊接的焊接方法。常用的压焊方法有锻焊、电阻焊、气压焊、超声波焊等。（3）钎焊钎焊是指采用比焊件材料熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，而低于焊件材料熔点的温度，利用液态钎料润湿焊件，填充接头间隙并在焊件之间相互扩散实现连接的焊接方法。常用的钎焊方法有烙铁钎焊、电阻钎焊、感应钎焊等。3.焊接的特点与其他加工方式相比，焊接具有以下特点：①焊接的结构形式可实现多样化、复杂化。②可实现异种材料工件之间的连接。③操作工序简单，容易进行。④可节省金属材料。相同强度要求的工件，焊件的重量比铆件轻36%，比铸件轻30%。焊接的不足之处在于焊件容易产生焊接变形、残余应力和应力集中等缺陷。4.焊接的安全技术焊接作业过程中，操作者需要接触电、可燃气体、易燃易爆物等危险源，而且焊接时还会产生有毒、有害气体和弧光辐射，这就要求操作者必须掌握焊接的安全知识，严格按照焊接的安全操作规程进行作业，避免生产事故的发生。

（1）预防触电的安全技术为防止触电事故的发生，焊工在进行焊接操作时应注意以下几点：①焊接前，应检查焊机接地是否良好，焊接电源线和焊钳绝缘是否良好。②在潮湿环境中焊接时，必须站在铺有绝缘物的地方，并穿好绝缘鞋。③焊接时，严禁用手接触焊件、工作台、焊钳口等带电部件。④拉下、合上电源闸刀时，需采用单手进行，万一触电时能避免电流在身体内形成回路。⑤需要移动电焊机的位置时，应先断开电源；焊接结束后，应先关闭电焊机开关，再拉下闸刀。

（2）预防火灾和爆炸的安全技术为预防火灾和爆炸的发生，焊工在进行焊接操作时应注意以下几点：①焊接场地10m范围内禁止存放易燃、易爆物品，如汽油、煤油、油漆、木屑等。②在进行焊接作业时，应注意防止金属火花飞溅而引起火灾。③对受压容器、密闭容器等工件进行焊接时，必须事先进行检查，解除带压设备的压力，打开所有孔盖后，再进行焊接。⑥离开焊接现场时，应关闭电源、气源，并熄灭火种。⑦严禁在木板上进行焊接操作。④焊接或切割被油脂或化学物质污染的工件时，必须清洗干净之后再进行。⑤在容器内进行焊接时，严禁将焊接或切割工具放在容器内擅自离去，以防混合气体发生燃烧和爆炸。（3）预防弧光伤害和烫伤①焊接前，应穿戴好劳保用品，尽量减少皮肤的裸露。②焊接过程中，必须使用专业的防护面罩，严禁眼睛直视焊弧。③在人多的场所进行焊接时，应在焊件周围设置防护栏屏，以减少焊弧光对他人眼睛的伤害。④焊接后的工件除渣需用专业工具，并戴好护目镜，严禁用手直接触摸焊件。（4）预防有害气体和烟尘中毒的安全技术为防止有害气体和烟尘中毒事故的发生，焊工在进行焊接操作时应注意以下几点：①焊接场地应具备良好的通风条件。②做好个人防护工作，尽量减少人体对有害气体和烟尘的吸入。③尽量使用埋弧焊等自动焊接方式，减少焊条电弧焊等手工焊接。④对焊接场地进行合理布局，控制场地内同时进行焊接的焊工人数。5．特殊环境中焊接的安全技术特殊环境是指一般工业企业的正规厂房以外的地方，如高空、野外、容器内等场所。在特殊环境中进行焊接操作时，除了遵守上述安全技术要求之外，还应遵守以下特殊规定。（1）高空焊接作业在距离地面2m及以上有可能坠落的高处进行的焊接作业称为高空焊接作业。焊工在进行高空焊接作业时应注意以下几点：①酒后及患有高血压、心脏病等疾病的人员不得进行高空焊接作业。②高空焊接作业时，焊工应系好安全带，且地面应有人监护。③高空焊接作业时，焊接电缆等应扎紧在固定的地方，严禁缠绕在人身上或搭在背上工作。④尽量将电焊机、氧气瓶、乙炔瓶等焊接设备留在地面上。⑤严禁在雨天、雪天、雾天或大风（六级以上）天气时进行高空焊接作业。（2）容器内焊接作业①在进入容器内部之前，应先弄清楚容器内部的情况。②应隔离和切断容器与外界联系的部件，如设备上的水管、压力管等；对装有污染物的容器，应先进行清洗并确认无危险后才能进入。③应派专人对容器内的焊接作业进行监护。④保证容器内部具有良好的通风条件。⑤在容器内部进行焊接作业时，应做好绝缘防护工作，最好垫上绝缘垫，避免发生触电事故。（3）露天或野外焊接作业①夏季在露天环境中进行焊接作业时，必须搭建防风雨棚或临时凉棚。②露天作业时应注意风向，避免吹散的铁液及焊渣伤人。③严禁在雨天、雪天或雾天进行露天作业。④夏季进行露天气焊、气割时，应避免氧气瓶、乙炔瓶直接受烈日暴晒，以防气体受热膨胀而发生爆炸。6．个人防护用具个人防护用具是保护操作者在焊接过程中人身安全和健康所必需的防护用品，焊工在各种焊接与切割操作中，必需严格按规定佩戴防护用具，以避免可能发生的危害。常用的个人防护用具有以下几种。（1）防护面罩防护面罩是手工电弧焊接时必备的防护用具，可以防止焊接飞溅、弧光及高温对焊工面部及颈部的灼伤。防护面罩有手持式和头盔式两种，如图1-1所示。（a）手持式（b）头盔式图1-1防护面罩（2）护目镜护目镜主要用来减弱弧光强度和过滤焊接时产生的红外线和紫外线，避免焊工的眼睛受到上述有害因素的危害。护目镜一般由白色玻璃和滤光玻璃组成，颜色以墨绿色和橙色较为常见。按颜色的深浅不同，滤光玻璃分为6个型号，即7～12号，号数越大，颜色越深。手弧焊一般选用7号或8号。护目镜一般安装在防护面罩正面的长方形孔中，也可制成普通眼镜形式，独立佩戴。（3）工作服、焊工手套和绝缘鞋其他的个人防护用具有工作服、焊工手套和绝缘鞋等。工作服常采用白色帆布制作，不反射弧光，可以起到隔热、减少弧光辐射和金属飞溅对人体的灼伤。焊工手套和绝缘胶鞋是有效防止触电所必须穿戴的劳动保护用品。7．辅助工具和量具焊接常用的辅助工具有敲渣锤、錾子、钢丝刷、锉刀、烘干箱和焊条保温筒等。敲渣锤：两端制成尖铲形或扁铲形的清渣工具。錾子：用于清除熔渣、飞溅物和焊瘤的工具。钢丝刷：用于清除焊件表面铁锈、污物和熔渣的工具。锉刀：用于修整焊件坡口钝边、毛刺和焊件根部接头的工具。烘干箱：用于烘干焊条的专用设备，其温度可按需要调节。焊条保温筒：焊工现场携带的保温容器，用于保持焊条的干燥度，可以随焊随取。焊接时最常用的量具为焊缝万能量具，用以测量焊前焊件的坡口角度、装配间隙、错位及焊后焊缝的余高、焊缝宽度和角焊缝焊脚尺寸等，其测量示意如图1-2所示。（a）测量管子坡口角度（b）测量钢板坡口角度（c）测量装配间隙（d）测量焊件错位（e）测量角焊缝厚度（f）测量焊缝余高图1-2焊缝万能量规使用焊缝万能量规时应避免磕碰划伤，保持尺面清洁，用毕放入封套内。①在课堂上学习焊工的基础知识。②观看动画或影片，了解焊接的安全技术。③抄写、背读安全技术知识，为以后的技能操作练习打下安全基础。④参观工厂的焊接场地，熟悉焊工的个人防护用具。

四、任务评价在学习焊工基础知识和参观工厂焊接场地之后，进行安全技术知识的考试，成绩合格者方可进入后续实训环节。焊接技术在国民经济建设中占据着重要地位，在生产实际中，几乎所有的产品，从几十万吨的油轮到不足一克的微电子元件，都不同程度地依赖焊接技术。随着科技的不断进步，焊接技术不断向高参数、大型化及高效率的方向发展，焊件的结构和焊接的工作量也越来越大。例如，一辆小汽车上有5000～12000个焊点，一架飞机上的焊点更是多达20～30万个；一艘三十万吨的油轮上的焊缝长达1000km。正是在这种背景下，各国都在大力发展高效、先进的焊接方法和焊接工艺，并积极探索采用新能源的焊接方法。1、焊接的重要地位①遵守国家政策、法律和法规；遵守企业的有关规章制度。②爱岗敬业，忠于职守，自觉、认真地履行各项岗位职责。③工作认真负责，吃苦耐劳，严于律己。④刻苦钻研业务，认真学习专业知识，努力提高自身技能操作水平。⑤谦虚谨慎，团结合作，相互配合工作。⑥严格执行焊接工艺流程和岗位规章制度，重视安全，保证产品质量。⑦坚持安全文明生产。2、焊工职业守则

六、思考与练习1．焊接和焊工的定义分别是什么？2．焊接可分为哪三类？3．焊接有什么特点？4．焊接有哪些安全技术要求？5．焊接的个人防护用具有哪些？6．焊接常用的辅助工具和量具有哪些？任务一：认识焊条电弧焊一、任务提出二、相关知识了解焊条电弧焊的定义及焊接原理；了解焊接电弧的特点及应用。教学要求焊条电弧焊是工业生产中应用最广泛的一种焊接方法，初学者有必要了解焊条电弧焊的基础知识，以便为后续的技能训练打好基础。1.焊条电弧焊的定义焊条电弧焊又称手工电弧焊或手弧焊，是用手操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。2.焊条电弧焊的焊接原理焊条电弧焊利用焊条与焊件之间产生的电弧热，熔化焊条和焊接连接处的金属材料，二者混合后经冷却凝固实现原子级别的连接。焊条电弧焊的焊接原理如图2-1所示。图2-1焊条电弧焊焊条电弧焊的具体操作过程为：焊接前，用电缆线将工件和焊钳分别与弧焊机的两个输出极相连接，然后将焊条夹持在焊钳中；焊接时，先在焊条和焊件之间引燃电弧，在电弧热的作用下，焊条端部和焊件局部熔化，形成金属熔池。随着电弧沿焊接方向的前移，熔池冷却、凝固形成焊缝，从而使分离的焊件焊成一体。3.焊条电弧焊的特点及应用（1）焊条电弧焊的优点①操作灵活，适应性强。无论是在车间内还是野外，只要焊条能够到达的地方都可进行焊接，能在空间任意位置形成焊缝。②操作简单，成本低廉。焊条电弧焊所用的弧焊机结构简单，焊工很容易掌握其使用方法，且弧焊机成本低廉，焊接成本较低。③应用材料范围广。焊条电弧焊可广泛用于焊接各种金属材料，如低碳钢、低合金结构钢、铸铁、不锈钢、铜合金，以及要求耐腐蚀、耐磨损等特殊的构件等。（2）焊条电弧焊的缺点①焊接质量不够稳定，容易出现裂纹、未焊透、未熔合、固体夹杂等焊接缺陷。焊接质量受焊工操作技术和经验的影响比较大。②生产效率较低。焊条电弧焊为手工操作，受焊工体能、焊接电流、焊条长度等影响，此外，焊接前的准备时间较长，故焊条电弧焊的生产效率较低。③劳动条件差。焊工的劳动强度大，且在焊接时容易受到高温、弧光、烟尘、有害气体等因素的危害。（3）焊条电弧焊的应用焊条电弧焊由于设备简单，操作方便，实用性强，在工业生产中应用十分广泛，如机械制造、建筑结构、造船、锅炉、压力容器等行业等都大量使用焊条电弧焊。任务二：引弧一、任务提出二、相关知识三、任务实施四、任务评价五、基础知识扩展六、思考与练习了解焊接电弧的概念，熟悉电弧的产生过程；熟悉焊接电弧的构造和静特性，了解电弧焊的熔滴过渡；掌握正确的引弧方法，能熟练、准确地进行引弧操作。教学要求引弧是焊接过程的开始，在焊接作业中需要频繁地进行引弧动作。引弧技术直接影响最终的焊接质量，因此，一名合格的焊工必须熟练掌握引弧操作。熟悉焊条电弧焊应首先从引弧开始，本次任务是在焊件上练习定点引弧和引弧堆焊的操作，焊件图样如图2-2所示。图2-2焊件图样1.焊接电弧的概念图2-3焊接电弧焊接时，将焊条与焊件接触后很快拉开，在焊条端部和焊件之间会产生明亮的电弧，如图2-3所示。电弧实质上是一种气体放电现象。在由焊接电源供给的具有一定电压的两电极间或电极与焊件间的气体介质中，产生强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。2.焊接电弧的形成原理焊接时，焊条与焊件瞬间短路产生的强大电流，使得焊条端部和焊件因局部温度急剧升高而熔化，甚至部分蒸发。当提起焊条时，大量电子由于急剧的升温和强电场的作用从阴极表面发射出来，电子与气体分子发生剧烈碰撞并使之电离。电离出的正、负离子和电子分别奔向阴、阳电极，并与焊条或焊件表面发生碰撞，动能转换为热能，从而在焊条末端与焊件之间形成电弧。3.焊接电弧的构造及静特性图2-4焊接电弧的构造（1）焊接电弧的构造焊接电弧包括三个区域，即阴极区、阳极区和弧柱区，如图2-4所示。1）阴极区为保证电弧稳定燃烧，阴极区不断向弧柱区提供电子流并接受弧柱区送来的正离子流。在焊接时，阴极表面存在一个高亮的辉点，称为阴极斑点。阴极区是电子发射源，温度一般可达2130～3230℃。该区域放出的热量占焊接总热量的36%左右。3）弧柱区弧柱区是处于阴极区与阳极区中间的区域，焊接电流越大，弧柱中的电离程度就越高，弧柱温度也就越高。弧柱区的中心温度高达5730～7730℃，放出的热量占焊接总热量的21%左右。2）阳极区阳极区的作用是接受弧柱区流过来的电子流并向弧柱区提供正离子流。在阳极表面上的光亮辉点称为阳极斑点。阳极区的温度一般可达2330～3980℃，该区域放出的热量占焊接总热量的43%左右。图2-5电弧静特性曲线（2）电弧的静特性电弧稳定燃烧时，在电极材料、气体介质和弧长一定的条件下，焊接电流与电弧电压之间的关系称为电弧的静特性。表示焊接电流与电弧电压之间关系的曲线称为电弧静特性曲线，如图2-5所示。由图2-5可知，电弧静特性曲线呈U形，故又称U形曲线。其中，ab段为下降特性区，bc段为平特性区，cd段为上升特性区。下降特性区：焊接电压随着焊接电流的增加而减小。平特性区：焊接电压不随焊接电流的变化而变化。上升特性区：焊接电压随着焊接电流的增加而增大。电弧电压通常是指阴极区、阳极区和弧柱区电压降之和。在一般情况下，电弧电压总是和电弧长度成正比，当电弧长度增加时，电弧电压升高，其静特性曲线的位置也随之上升。在焊接过程中，因焊条偏心、气流干扰和磁场的作用，常会使焊接电弧的中心偏离焊条轴线，这种现象称为电弧偏吹。电弧偏吹不仅使电弧燃烧不稳定，飞溅加大，熔滴下落时失去保护容易产生气孔，还会因熔滴落点的改变而无法正常焊接，直接影响焊缝成形。4.焊接电弧的偏吹（1）焊条偏心的影响因焊条药皮厚薄不均匀，电弧燃烧时，焊条药皮熔化不均，电弧会偏向药皮薄的一侧，形成偏吹。所以施焊前应检查焊条的偏心度。（2）气流的影响由于焊接电弧是一个柔性体，气体的流动将会使电弧偏离焊条轴线方向。特别是大风中或狭小通道内的焊接作业，空气的流速快，会加剧电弧的偏吹。（3）磁场的影响在使用直流弧焊机施焊过程中，常会因焊接回路中产生的磁场在电弧周围分布不均而引起电弧偏向一边，形成偏吹。这种偏吹称为磁偏吹。只有在使用直流弧焊机时才会产生电弧磁偏吹，焊接电流越大，磁偏吹现象越严重。对于交流焊接电源来说，一般不会产生明显的磁偏吹现象。为克服电弧偏吹，可采取以下措施：①在条件允许的情况下，尽可能使用交流弧焊电源焊接。②室外作业可用挡板遮挡大风或“穿堂风”，以对电弧进行保护。③将连接焊件的地线同时接于焊件两侧，以减小磁偏吹。④操作时出现电弧偏吹，可适当调整焊条角度，使焊条向偏吹一侧倾斜。这种方法在实际焊接时较为有效。此外，采用小电流和短弧焊接对克服电弧偏吹也能起到一定作用。1.焊前准备①备料：规格为180mm×100mm×10mm的钢板一块。②焊条：E4304型，直径为3.2mm，4.0mm，150～200℃烘干，保温1～2h，随焊随用。③焊机：BX1-300型弧焊变压器或ZXG-300型整流弧焊机。④辅助工具：石笔、钢板尺、钢丝刷、敲渣锤、电弧防护面罩、焊条烘干箱、焊条保温筒等。（1）引弧的操作姿势练习引弧操作时，一般采用蹲式操作。蹲姿要自然，两脚夹角为70°～85°，两脚距离约240～260

mm。持焊钳的胳膊半伸开，悬空无依托地操作，如图2-6所示。焊接时，一般右手正握焊钳，保持焊条与焊钳垂直。钳口平行于焊件，手腕向右侧倾斜，焊钳位于视线右侧以便观察熔池。（a）蹲式操作姿势（b）两脚的位置图2-6引弧的操作姿势2.操作要领（2）引弧方法引弧方法可分为划擦引弧法和直击引弧法两种。（a）划擦引弧法图2-7引弧方法①划擦引弧法。先将焊条末端对准焊件，然后类似于擦火柴，手腕用力旋转，使焊条在焊件表面划擦（划擦长度以20mm为宜），出现弧光后立即将焊条提起2～3mm的高度以引燃电弧，如图2-7（a）所示。电弧引燃后，应保持电弧长度不超过所用焊条直径。（b）直击引弧法图2-7引弧方法②直击引弧法。先将焊条垂直对准焊件，然后手腕向下用力，使焊条末端垂直碰击焊件，出现弧光后迅速将焊条提起2～3mm，产生电弧后使电弧稳定燃烧，如图2-7（b）所示。3.操作过程①清理焊件表面的油污、铁锈、水分等污物，直至露出金属光泽。②定点引弧。首先在焊件上用石笔画直线，然后在直线的交点处用划擦法引弧。引弧后，焊成f13mm的焊点后灭弧。这样不断重复操作，完成若干个焊点的引弧训练。③引弧堆焊。首先在焊件的引弧位置用石笔画一个13mm的圆，然后用直击法在圆圈内撞击焊件引弧。电弧燃烧后，保持适当的电弧长度，在圆圈内作划圈动作2～3次后灭弧。待熔化的金属凝固冷却之后，再在焊点上面继续引弧，这样反复操作，直到凝固金属堆起约50mm的高度为止。进行引弧练习时应注意以下两点：①在引弧过程中，如果焊条与焊件粘在一起，且通过晃动不能取下焊条时，应该立即将焊钳与焊条脱离，待焊条冷却后，即可轻松地扳下焊条。②引弧前，如果焊条端部有药皮套筒，可用手（应戴手套）将套筒去除，以加快引弧的速度。4.注意事项

四、任务评价本次任务的评分标准如表2-1所示。表2-1引弧的评分标准序号考核项目考核内容及要求配分考核标准得分1定点引弧引弧落点准确15酌情扣分不随意划伤焊件表面10酌情扣分电弧长短适宜15酌情扣分2引弧堆焊堆焊落点准确15酌情扣分电弧燃烧时间控制得当10酌情扣分电弧燃烧稳定15酌情扣分达到堆焊尺寸50mm10未达到不得分3安全文明生产符合焊工安全文明生产规范10视违章情况扣分指导教师意见总分弧焊机是为焊条电弧焊提供电源的设备。根据所输出电流性质的不同，弧焊机可分为直流弧焊机和交流弧焊机两大类。（1）直流弧焊机直流弧焊机为焊接电弧提供直流电流，其电弧燃烧稳定，焊接质量好，适用于重要零部件的焊接。根据直流电流来源的不同，直流弧焊机可分为整流式直流弧焊机和逆变式直流弧焊机。1.弧焊机（2）交流弧焊机交流弧焊机又称为弧焊变压器，一般可将220V或380V的交流电压降到较低的交流电压，其中，焊机空载电压为60～90V，焊接时的工作电压为20～40V。如图2-8（b）所示为BX1-300型交流弧焊机。其中，B表示弧焊变压器；X表示焊接电源外特性为下降；1表示该系列产品的序号；300表示额定的焊接电流，单位为安培。（b）BX1-300型交流弧焊机图2-8常见的弧焊机整流式直流弧焊机又称为整流弧焊机，它是通过整流器将交流电转变为直流电的弧焊机。整流弧焊机为焊接电弧输出直流电流，电弧燃烧稳定，焊缝质量较好，其内部结构简单，制造方便，工作时噪声比较小。如图2-8（a）所示为ZXG-300型整流弧焊机。其中，Z表示整流弧焊机，X表示焊接电源外特性为下降，G表示所用整流元件为硅材料；300表示额定焊接电流，单位为安培。逆变式直流弧焊机将输入的交流电流在其内部经过多次转变并输出稳定的直流电流，具有高效节能、可调节性好、重量轻、体积小等特点。（a）ZXG-300型整流弧焊机图2-8常见的弧焊机电弧焊时，焊条（或焊丝）端部在电弧高温作用下熔化成的液态金属滴，通过电弧空间不断地向熔池中过渡的过程称为熔滴过渡。熔滴过渡对焊接过程的稳定性、焊缝成形、飞溅及焊接接头的质量有很大影响。由于作用于液态金属熔滴上的作用力不同，熔滴过渡会出现不同的形式。（1）熔滴过渡的作用力熔滴过渡的作用力有熔滴的重力、表面张力、电磁压缩力、斑点压力和气体吹力。2.电弧焊的溶滴过渡2）表面张力液态金属像其他液体一样具有表面张力，表面张力会使熔化金属聚成球状。表面张力对平焊时的熔滴过渡起阻碍作用，但在仰焊等其他焊接位置时，表面张力有利于熔滴过渡。1）熔滴的重力任何物体都会因自身的重力而下垂。平焊时，金属熔滴的重力促进熔滴过渡。但立焊和仰焊时，熔滴的重力阻碍熔滴向熔池过渡。3）电磁压缩力根据电磁效应原理，焊丝及熔滴上受到由四周向指向中心的电磁压缩力的作用。焊接时，电磁力还会产生一个沿焊条纵向指向焊件的电场力。无论焊缝的空间位置如何，该电场力总是有利于溶滴向熔池过渡。4）斑点压力焊接电弧中的电子和正离子，在电场的作用下向两极运动，撞击两极的斑点而产生机械压力，这种力称为斑点压力。斑点压力总是阻碍熔滴过渡。5）气体吹力在焊条电弧焊时，无论焊缝的空间位置如何，气体的吹力均有利于熔滴过渡。（2）熔滴过渡的形式熔滴过渡的形式大致可分为滴状过渡、短路过渡和喷射过渡三种。其中，常用的过渡形式是短路过渡和喷射过渡。1）滴状过渡滴状过渡分为粗滴过渡和细滴过渡。当电流较小时，熔滴呈粗滴过渡形式；当电流较大时，熔滴过渡形式为细滴过渡。使用酸性焊条焊接时，熔滴过渡形式多为细滴过渡。2）短路过渡由于强烈过热和磁收缩的作用，焊条或焊丝端部的熔滴产生爆断，直接向熔池过渡，这种过渡形式称为短路过渡。使用碱性焊条手弧焊时，在大电流范围内，熔滴过渡形式可呈短路过渡或滴状过渡。3）喷射过渡熔滴呈细小颗粒，并以喷射状态快速通过电弧空间向熔池过渡的形式称为喷射过渡。喷射过渡的产生除要求一定的电流密度外，还必须有一定的电弧长度（电弧电压）。如果弧长太短（或电弧电压太低），无论焊接电流数值有多大，都不可能产生喷射过渡。喷射过渡的过渡频率高，熔滴以极细的颗粒沿电弧轴线方向高速射向熔池，发出“咝咝”声。喷射过渡具有电弧稳定、飞溅小、焊缝成形美观等优点。

六、思考与练习1．焊接电弧是如何形成的？2．焊接电弧由哪几部分组成？3．电弧电压与电弧长度的关系如何？4．焊条电弧焊有哪几种引弧方法？5．电弧的偏吹受哪些因素的影响？6．电弧焊的熔滴过渡有哪几种形式？任务三：平敷焊及焊接基本操作技术一、任务提出二、相关知识三、任务实施四、任务评价五、基础知识扩展六、思考与练习熟悉平敷焊的特点；掌握焊条电弧焊中运条、焊缝起头、接头及收尾等基本操作；掌握焊条的基本知识。教学要求平敷焊是电弧焊中最基本的焊接方法，涉及很多焊接基本操作技术，因此需要熟练掌握。本次任务中首先练习运条、焊接起头、连接、收尾等基本的焊接操作，在此基础上进行平敷焊的技能训练，焊件如图2-9所示。图2-9焊件图样1.平敷焊的特点平敷焊是在平焊位置上堆敷焊道的一项基本焊接方法，在选定焊接参数和操作方法的基础上，利用电弧电压、焊接速度，控制熔池温度、熔池形状来完成焊缝的焊接。平敷焊焊接技术易掌握，焊缝无烧穿、焊瘤等缺陷，易获得良好的焊缝形状和焊缝质量。2.焊接基本操作技术焊条电弧焊的基本操作包括引弧、运条、焊缝起头、焊缝连接和焊缝收尾等。其中，引弧的方法在前文已作介绍，在此不再赘述。

（1）运条焊接过程中，焊条相对焊缝所作的各种动作统称为运条。运条技术是焊工操作技术水平的重要标志，焊缝质量的优劣以及焊缝成形的好坏主要由运条来决定。运条一般包括三个基本运动，即沿焊条中心线向熔池送进、沿焊接方向移动和横向摆动，如图2-10所示。图2-10运条的基本运动焊条向熔池方向送进：作用是在焊条不断熔化的过程中保持弧长不变。焊条送进的速度应与焊条的熔化速度相同。否则，会发生断弧或焊条与焊件黏结的现象。焊条沿焊接方向移动：作用是控制焊道成形。随着焊条的不断熔化和向前移动，焊件表面会逐渐形成一条焊道。焊条向前移动速度过快或过慢均会使焊道出现较窄、未焊透或焊道过高、过宽、甚至烧穿等缺陷。焊条横向摆动：作用是得到具有一定宽度的焊道。其摆动幅度需要根据焊件厚度、坡口大小等因素决定。上述的三个动作不能机械地分开，而应相互协调，才能焊出满意的焊缝。运条的关键是平稳和均匀。在焊接生产实践中，运条的方法很多。通常需要根据焊缝位置、焊件厚度、焊条直径、焊接电流等因素选择合适的运条方法。下面介绍几种常用的运条方法及其应用。（a）直接运条法图2-11常用运条方法1）直线运条法焊接时，焊条末端不作横向摆动，而是保持一定弧长，仅沿焊接方向作直线移动，该种运条方法称为直线运条法，如图2-11（a）所示。直线形运条法常用于薄板不开坡口的对接平焊、多层焊的第一层焊缝和多层多道焊等。（b）直线往复运条法图2-11常用运条方法（c）锯齿形运条法图2-11常用运条方法

2）直线往复运条法焊接时，焊条末端沿焊接方向作来回直线形摆动，该种运条方方法称为直线往复运条法，如图2-11（b）所示。直线往复运条法适用于薄板和接头间隙较大的第一层焊缝的焊接。3）锯齿形运条法焊接时，焊条末端作锯齿形连续摆动且向前移动，并在焊缝两边稍作停顿，该种运条方法称为锯齿形运条法，如图2-11（c）所示。锯齿形运条法在生产中应用较广，多用于中、厚板的焊接。（e）斜三角形运条法图2-11常用运条方法

（d）月牙形运条法图2-11常用运条方法4）月牙形运条法焊接时，焊条末端沿焊接方向作月牙形连续摆动，该种运条方法称为月牙形运条法，如图2-11（d）所示。月牙形运条法的适用范围和锯齿形运条法基本相同，但它焊出来的焊缝余高较大，焊接质量较好。5）斜三角形运条法焊接时，焊条末端作连续斜三角形摆动并向前移动，该种运条方法称为斜三角形运条法，如图2-11（e）所示。斜三角形运条法适用于平焊、仰焊的角焊缝和开坡口的横焊缝，焊接时，可借助焊条的摆动来控制熔化金属的下坠。（g）正圆圈形运条法图2-11常用运条方法（f）正三角形运条法图2-11常用运条方法6）正三角形运条法焊接时，焊条末端作连续正三角形摆动并向前移动，该种运条方法称为正三角形运条法，如图2-11（f）所示。正三角形运条法适用于开坡口对接接头及T形接头的立焊，可一次性焊出较厚的焊缝截面且不易产生夹渣。7）正圆圈形运条法焊接时，焊条末端沿焊接方向作正圆形连续摆动，并向前移动，该种运条方法称为正圆形运条法，如图2-11（g）所示。正圆形运条法适用于较厚焊件开坡口的平焊。（h）斜圆圈形运条法图2-11常用运条方法8）斜圆圈形运条法焊接时，焊条末端沿焊接方向作斜圆形连续摆动，并向前移动，该种运条方法称为斜圆形运条法，如图2-11（h）所示，它的适用范围与斜三角形运条法相同。（2）焊缝的起头开始焊接处的焊缝称为焊缝的起头。刚开始焊接时，由于焊件的温度很低，引弧后又不能迅速地使焊件温度升高，所以焊缝起头处的焊道一般较窄，余高较大，甚至会出现熔合不良和夹渣等缺陷。图2-12焊缝的起头为了解决上述问题，可以在引弧后稍微拉长电弧，对始焊接处进行预热。从距离始焊点10mm左右处引弧，并回焊到始焊点，逐渐压低电弧，同时焊条做微微摆动，从而达到所需要的焊道宽度，然后进行正常的焊接，如图2-12所示。（3）焊缝的连接焊条电弧焊时，由于焊条的长度有限，单根焊条得到的焊缝一般较短，若干条短焊缝逐段连接形成一条完整的、较长的焊缝。先焊焊缝与后焊焊缝之间的衔接部位称为焊缝接头。焊缝连接时，应采用恰当的连接方式，否则焊缝接头容易出现过高、脱节、焊缝宽度不均匀等缺陷。焊缝常用的连接方式有头尾连接、尾尾连接、头头连接、尾头连接四种，如图2-13所示。（c）头头连接（d）尾头连接1—先焊的焊缝；2—后焊的焊缝图2-13焊缝的连接（a）头尾连接（b）尾尾接头（4）焊缝的收尾焊缝的收尾是指焊接一条焊道结束时的熄弧操作。如果收尾不当，焊缝容易出现过深的弧坑，使焊缝接头处强度减弱，甚至产生弧坑裂纹和气孔，所以收尾动作不仅是熄弧，还应填满弧坑。常用的焊接收尾方法有画圈收尾法、反复断弧收尾法和回焊收尾法，如图2-14所示。（a）画圈收尾法图2-14焊接常用的收尾法（b）反复断弧收尾图2-14焊接常用的收尾法1）画圈收尾法当焊至终点时，焊条作圆圈运动，直到填满弧坑再拉断电弧，该种收尾法称为画圈收尾法，如图2-14（a）所示，它适用于厚板焊接，用于薄板时有烧穿焊件的危险。2）反复断弧收尾法焊至终点时，操纵焊条在弧坑处反复进行数次熄弧和引弧操作，直至填满弧坑为止，该种收尾法称为反复断弧收尾法，如图2-14（b）所示，它适用于薄板焊接和大电流焊接。（c）回焊收尾法图2-14焊接常用的收尾法3）回焊收尾法当焊至结尾处时，不马上熄弧，而是按照运条方向，回焊一小段距离（约5mm），待填满弧坑后，慢慢拉断电弧，该种收尾法称为回焊收尾法，如图2-14（c）所示。使用碱性焊条焊接时常用回焊收尾法。1.焊前准备①备料：规格为300mm×210mm×10mm的Q235钢板一块。②焊条：E4303型，直径为3.2mm、4.0mm，150～200℃烘干，保温1～2h，随焊随用。③焊机：BX1-300型弧焊变压器或ZXG-300型整流弧焊机。④辅助工具：石笔、钢板尺、电弧防护面罩、敲渣锤、钢丝刷、錾子、焊条烘干箱、焊条保温筒等。（1）操作姿势焊接训练时，采用蹲式悬空无依托操作。表2-2焊接工艺参数2.操作要领（2）确定焊接工艺参数根据本次焊接练习的特点，确定焊工工艺参数如表2-2所示。焊条直径/mm焊接电流/A焊接电压/VØ3.2100～12022～24Ø4.0140～18022～24①清理焊件表面上的油污、铁锈及水分等污物，直至露出金属光泽。②用石笔在焊件上按图样画出焊缝位置线。③用直径3.2mm或4.0mm的焊条，以焊缝位置线作为运条轨迹，分别采用不同的运条法方法进行平敷焊接技能操作训练。④进行焊缝的起头、接头和收尾操作练习。⑤每条焊缝焊完后，清理熔渣及飞溅物，并检查焊缝质量，分析出现的问题并总结经验，然后再进行下一条焊缝的焊接。（3）引弧采用划擦法或直击法引弧，不得在焊件上随意引弧，以免造成焊件表面划伤。3.操作过程对于给定的焊接电流，应通过试焊调整到合适后再进行正式焊接。调试焊接电流时，可根据以下三种情况判断电流大小，并进行适当调整。①看飞溅。电流过大时，会出现较大颗粒的铁液向熔池外飞溅的现象，且伴随着较大的爆裂声；电流过小时，电弧吹力较小，不易分清熔渣和铁液。4.注意事项②看成形焊缝。电流过大时，熔化深度大，焊缝余高较低，两侧易产生咬边；电流过小时，熔化深度浅，焊缝窄而高，且两侧边沿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很好，呈圆滑过渡。③看焊条熔化情形。电流过大时，当焊条熔化了大半截后，未熔化部分均已发红；电流过小时，电弧燃烧不稳定，焊条易粘在焊件上。序号考核项目考核内容及要求配分考核标准得分1焊接过程电流选择得当10酌情扣分运条方法得当10酌情扣分2焊缝质量焊缝宽度15超差不得分焊缝余高15超差不得分3焊缝成形焊缝平直10酌情扣分起头圆滑平整10酌情扣分接头圆滑10酌情扣分收尾无弧坑10酌情扣分4安全文明生产符合焊工安全文明生产规范10视违章情况扣分指导教师意见总分

四、任务评价本次任务的评分标准如表2-3所示。表2-3平敷焊的评分标准（1）焊条的组成焊条主要由钢焊芯和药皮组成，如图2-15所示。焊条端部有一段没有药皮的夹持端，焊钳夹住该端后可以导电。焊条末端的药皮磨成倒角，以便于焊接时引弧。1.焊条的基本知识图2-15焊条的组成1）焊芯焊芯是焊条内被药皮包裹的一段金属芯，在焊接中的作用是传导焊接电流，产生电弧并维持其燃烧，并在熔化后与母材一起冷却凝固形成焊缝。焊芯一般由专门的优质焊条钢，经轧制、拉拔而成。焊芯的直径称为焊条直径，焊芯的长度称为焊条长度，常用的焊条直径有2.5mm，3.2mm，4.0mm，5.0mm等。焊芯越细，焊条长度越短。一般焊条长度在250～450mm之间。2）药皮压涂在焊芯表面的涂料层称为药皮，它一般由矿石粉、有机物粉、铁合金粉和黏结剂等原料按照一定比例配制而成。药皮的主要作用是改善焊缝的质量，去除硫、磷、氢等有害杂质，补充燃烧损失的合金元素，使焊缝金属达到所需的力学性能；促进电弧稳定燃烧，保证焊条容易引弧；减少金属熔滴的飞溅，产生熔渣覆盖在焊缝表面，隔离外界空气，防止焊缝被氧化。（2）焊条的分类焊条的种类很多，根据用途不同，焊条可分为碳钢焊条、低合金钢焊条、耐热钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、堆焊焊条、铜及铜合金焊条、镍及镍合金焊条、铝及铝合金焊条及特殊用途焊条等。根据药皮酸、碱性不同，焊条可分为酸性焊条和碱性焊条。1）酸性焊条酸性焊条的药皮中含有较多的酸性氧化物，如二氧化钛、二氧化硅等。酸性焊条的优点是焊接工艺性能好，焊缝美观，对油脂和铁锈不敏感，可同时适用于直流和交流弧焊机，且适用于各种位置的焊接。其不足之处在于焊缝力学性能不高，抗裂性能较差，故一般焊接低碳钢和承受小载荷的非重要结构件。生产中应用较多的酸性焊条是E4303型。2）碱性焊条碱性焊条的药皮中含有较多的碱性氧化物（如氧化钙、氧化镁等）或氟化物。碱性焊条得到的焊缝力学性能和抗裂性能都比酸性焊条好，焊缝合金化效果好，但其工艺性能不如酸性焊条，电弧稳定性差、脱渣性不好，对铁锈、油污、水分等比较敏感。碱性焊条适用于需要承受动载荷的重要结构件的焊接。生产中应用较多的碱性焊条有E5016型和E5015型。焊接前，应根据焊件特点确定所需焊条的型号，然后根据焊条种类选用合适的弧焊电源。如果使用的是酸性焊条，可选用直流或交流弧焊机；如果使用的是碱性焊条，则必须选用直流弧焊电源。在使用直流弧焊机时，应考虑电源极性的选择问题。焊接电源极性是指直流电弧焊或电弧切割时，焊件与焊机输出端的正、负极的接法。使用直流弧焊机时，焊件与焊机输出端可采用正接和反接两种接法，如图2-16所示。2.焊接电源的极性（1）正接焊件接焊机的正极，电极（焊钳）接焊机负极的接线方法称为正接，如图2-16（a）所示。正接适用于厚板、酸性焊条的焊接，多用于不重要的焊接结构件。（a）正接图2-16使用直流弧焊机时的正接和反接（2）反接焊件接焊机的负极，电极（焊钳）接焊机正极的接线方法称为反接，如图2-16（b）所示。反接适用于薄板、有色金属及特殊钢（如不锈钢）结构件的焊接。使用碱性焊条时，无论厚板还是薄板，都必须采用直流焊机反接。（b）反接图2-16使用直流弧焊机时的正接和反接

六、思考与练习1．常用的运条方法有哪些？分别适用于哪些场合？2．焊缝接头的连接方式有哪几种？3．常用的收尾动作有哪几种？简述其适用范围。4．试比较酸性焊条和碱性焊条的不同。5．焊接电源极性的选取原则有哪些？任务四：平对接焊一、任务提出二、相关知识三、任务实施四、任务评价五、基础知识扩展六、思考与练习掌握焊接接头形式和焊缝形式；了解焊接方法的代号、焊缝符号及标准方法；掌握I形坡口平对接双面焊的操作技能；掌握V形坡口平对接单面焊双面成形的操作技能。教学要求平对接焊是指在平焊位置上焊接对接接头的一种焊接方法。平对接焊操作中容易产生夹渣、未焊透、表面焊缝熔合不好等焊接缺陷。在实际生产中，当板厚低于6mm时，一般采用I形坡口平对接焊；当板厚大于6mm时，一般采用V形或X形坡口进行多层焊。本次任务主要进行I形坡口平对接双面焊和V形坡口平对接单面焊双面成形操作技能的训练。练习所用焊件分别如图2-17和图2-18所示。图2-17I形坡口平对接焊焊件图2-18V形坡口平对接焊焊件1.焊接接头其中，母材金属是被连接的焊件材料；焊缝是焊接过程中局部受热熔化的金属冷却凝固形成的缝隙；热影响区是焊缝两侧受热影响的母材所在区域，其特点是母材未熔化，但其内部组织和力学性能发生了一定的变化；熔合区是焊缝和热影响区的交界区，也称半熔化区，该区很窄。熔合线是焊缝和热影响区的分界线。（1）焊接接头的概念用焊接方法连接的接头称为焊接接头，简称接头。焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区，如图2-19所示。图2-19焊接接头（2）焊接接头的形式焊接接头的基本形式可分为对接接头、搭接接头、角接接头、T形接头四种，如图2-20所示。（a）对接接头（b）搭接接头（c）角接接头（d）T形接头图2-20焊接接头形式对接接头：指两焊件表面构成的夹角大于135°、小于等于180°的接头，如图2-20（a）所示。对接接头受力均匀，应力集中小，是焊接结构中最为常用的一种接头形式。搭接接头：指两焊件部分重叠构成的接头，如图2-20（b）所示。搭接接头消耗的材料较多，在受外力作用时，因两工件不在同一平面上，将产生很大的力矩，使焊缝应力复杂，因此一般应避免使用。但是搭接接头不需要开坡口，装配时尺寸要求不高。因此，对于一些不太重要的结构件，采用搭接接头可节省工时。T形接头：是指一焊件端面与另一焊件表面构成直角或者近似直角的接头，如图2-20（d）所示。T型接头可承受各种方向的载荷，在各类焊接结构中广泛采用，例如，船体焊接结构中有70%的焊接接头采用的是T形接头。角接接头：是指两焊件端部构成的夹角大于30°且小于135°的接头，如图2-20（c）所示。角接接头的受力情况不好，容易引起应力集中，故一般用于不重要的焊接结构。2.焊缝形式（1）焊缝的组成及其形状尺寸焊件经焊接后所形成的结合部分称为焊缝，其主要由焊波、焊趾和弧坑组成，如图2-21所示。焊波是焊缝表面上的鱼鳞状波纹；焊趾是焊缝表面与母材的交界处；弧坑是焊接收尾处（焊缝终端）形成的低于焊缝高度的凹陷坑。图2-21焊缝焊缝的主要形状尺寸有余高、熔宽和熔深，如图2-21所示。余高是超出母材表面并在焊趾连线上面的那部分焊缝金属的高度；熔宽是焊缝横截面上两焊趾之间的距离；熔深是焊接接头横截面上母材熔化的深度。图2-21焊缝（2）焊缝形式焊缝作为构成焊接接头的主体部分，其形式有很多，可以按照空间位置、结构形式和断续情况等进行分类。按焊缝的空间位置分类：焊缝有平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝四种形式。按焊缝的结构形式分类：焊缝有对接焊缝、角焊缝及塞焊缝三种形式。按焊缝断续情况分类：焊缝有定位焊缝、连续焊缝及断续焊缝三种形式。焊接位置是指焊接时焊缝所处的空间位置，可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四类，如图2-22所示。其中，平焊操作简单，劳动条件较好，生产效率较高，焊缝质量容易保证。因此焊接时，尽可能多采用平焊；立焊、横焊次之；仰焊尽量不要使用。平焊立焊横焊仰焊图2-22焊接位置3.焊接位置4.坡口形式（1）坡口形式的分类焊缝作为构成焊接接头的主体部分，其形式有很多，可以按照空间位置、结构形式和断续情况等进行分类。在使用对接接头焊接焊件时，在焊件接头处只需留出一定间隙即可焊透。如果焊件厚度大于6mm，焊前需要把焊件的待焊部位加工成具有一定几何形状的沟槽，称为坡口。（c）X形坡口（d）U形坡口图2-23常用的坡口形式坡口的作用是便于焊条深入焊件底部进行引弧焊接，保证焊透。开坡口时，应留出1～3mm的钝边，以免焊穿。常用的坡口形式有I形坡口、V形坡口、X形坡口和U形坡口，如图2-23所示。（a）I形坡口（b）V形坡口（2）坡口形式的选取原则在选择坡口形式时，应尽量减少焊缝金属的填充量，便于装配和保证焊接接头的质量，一般可考虑下列几条原则：①保证焊件焊透。②坡口的形状容易加工。③尽可能节省焊接材料，提高生产率。④焊接后焊件变形尽可能小。5．定位焊缝与正式焊缝（1）定位焊缝为装配和固定焊件接头的位置而进行的焊接称为定位焊。定位焊时形成的焊缝称为定位焊缝。定位焊缝一般比较短，焊缝质量不够稳定，容易产生各种焊接缺陷。在焊接定位焊缝时，所用焊条、焊接工艺及焊工操作技术与正式焊缝焊接要求相同。（2）正式焊缝正式焊缝是指焊接时的主要焊缝。根据焊接面不同，正式焊缝可分为单面焊和双面焊；根据焊透情况不同，正式焊缝可分为部分焊透和全部焊透。单面焊是指在焊件的一面进行焊接。其中，部分焊透的焊缝大多采用I形坡口，板厚

时，焊缝厚度；全焊透焊缝一般采用V形坡口、U形等坡口形式，板厚

时，焊接时采用单面焊双面成形技术。双面焊是指在焊件的正面和背面都进行焊接。为保证焊透性，较厚的焊件一般采用X形或双面U形坡口形式，若焊件较薄，也可采用I形坡口。1.焊前准备①备料：规格为300mm×110mm×6mm的Q235钢板2块，在接头处开I形坡口，用于I形坡口平对接焊；准备规格为300mm×125mm×12mm的Q235钢板2块，在接头处开V形坡口，用于V形坡口平对接焊。②焊条：E4303型或E5015型，直径3.2mm，

4.0mm。使用E4304型焊条时在150～200℃烘干，保温1～2h；使用E5015型焊条时，在350～400℃烘干，保温1～2h，随焊随取。③焊机：BX1-300或ZXG-300型。直流弧焊机的二次输出端采用反极性接法。连接焊件的地线要同时接在焊接工位的左右两侧。④辅助工具：电弧防护面罩、敲渣锤、钢丝刷、錾子、焊条烘干箱、焊条保温筒等。（1）I形坡口对接平焊操作要领①焊件装配时应保证两板对接处平齐，间隙为1～2.5mm，无错边。②在钢板两端先焊一段长10～15mm的焊缝，以固定两块钢板的相对位置（定位焊），焊后将焊渣清除干净。若焊件较长，可每隔200～300mm距离进行一次定位焊。2.操作要领③保证正面焊缝的熔深达到板厚的2/3。正面焊完后，将焊件翻转，将熔渣清理干净。背面焊缝焊接时，可适当加大焊接电流，保证与正面焊缝内部熔合，避免产生未焊透现象。④采用直线运条法或直线往复运条法。运条速度应稍慢或焊条作微幅摆动，以获得较大的熔深和焊缝宽度。（2）V形坡口对接平焊操作要领1）焊件装配①将开成V形坡口的焊件表面清理干净，露出金属光泽，然后锉削钝边，其尺寸为0.5～1.5mm。②将两块钢板装配成V形坡口的对接接头，起焊处的根部间隙为3.2mm，终焊处为4mm（装配时可分别用直径3.2mm，4mm的焊条芯夹在焊件两端），如图2-24所示。将组对好间隙的焊件在距端头20mm处进行定位焊，定位焊缝长10～15mm。图2-24焊件的装配③由于V形坡口具有不对称性，只在一侧焊接时，焊缝在厚度方向收缩不均，钢板会向上翘起产生角变形，如图2-25所示。角变形的大小可用变形角α来表示。一般要求变形角α控制在3°以内。图2-25角变形（a）焊件的反变形（b）反变形的测量方法1—焊条（f4mm）；2—水平尺；3—焊件图2-26反变形法通常采用反变形法来预防焊后的角变形，即焊前将组对好的焊件向焊后角变形的相反方向折弯一定的反变形量，如图2-26（a）所示。反变形量一般凭经验确定：用一水平尺搁在焊件两侧（钢板宽度为125mm时），中间的空隙刚好放置一根直径4mm的焊条（包括药皮）并能通过，如图2-26（b）所示。2）确定焊接工艺参数根据本次焊接的特点，确定所用焊接工艺参数如表2-4所示。表2-4焊接工艺参数焊层分布焊条直径/mm焊接电流/A焊接电弧/V打底层（1）75～11022～24填充层（2，3）160～18022～26盖面层（4）140～16022～243）打底焊打底层的焊接质量直接关系到单面焊双面成形焊件的背面焊缝是否符合技术要求。其焊接通常采用连弧法或断弧法。连弧法：始焊时，首先在定位焊缝上引弧，电弧引燃后稍作摆动进行预热，然后将电弧移动到定位焊缝与坡口根部相连处，压低电弧，稍作停顿；当坡口根部金属熔化并击穿时，迅速将焊条拉起至正常弧长并向前施焊。施焊过程中，应采用短弧焊，严格控制弧长，运条速度保持均匀，应保持电弧的1/3在熔池前，以熔化并击穿根部，形成熔孔；电弧的2/3覆盖在熔池上，以保护熔池金属。断弧法：始焊时，在定位焊缝上划擦引弧，并沿直线运条至定位焊缝与坡口根部相接处，以稍长的电弧在该处摆动2～3个来回进行预热，然后压低电弧，当焊至定位焊尾部时，将焊条下压，听到“噗噗”声后立即熄弧，此时熔池前端应有熔孔，其深入两侧母材0.5～1mm，如图2-27所示。每次引弧的位置在坡口某一侧压住熔池2/3的地方，电弧引燃后立即向坡口另一侧运条，在另一侧稍作停顿后，迅速转动手腕，抬起焊条熄灭电弧。图2-27熔孔的位置及大小4）填充焊填充焊前，应将打底层彻底清除干净；焊接时，在距离焊缝端头10mm左右处引弧，将电弧拉长并移到端头处压低电弧施焊，采用月牙形或锯齿形横向摆动运条，在坡口两侧稍作停留，以保证熔池及坡口两边温度均衡，并有利于熔合及排渣。焊条与焊条前进方向之间的夹角为75°～85°，与两侧工件间夹角为90°。最后一道填充层焊完后，其表面应距焊件表面1～1.5mm。5）盖面焊盖面焊施焊的焊条角度、运条方法及接头方式与填充焊相同，但焊条摆动的幅度要比填充层大。摆动时，应保持摆动幅度一致、运条速度均匀。施焊时应在坡口稍作停顿，以熔化坡口边缘1.5～2mm的母材，使焊缝两侧熔合良好，避免产生咬边，得到成形优良的盖面焊缝。3.操作步骤（1）I形坡口平对接焊的操作步骤首先进行I形坡口平对接双面焊的训练，其操作步骤如下：①修磨I形坡口，清理焊件的坡口表面和坡口两侧各20mm范围内的铁锈、油污和水分等污物。③将两块钢板水平放置并对齐，二者之间预留1～2mm的间隙，并进行定位焊。④选择合适的工艺参数进行正式焊接，先焊定位焊的反面，以保证熔深达到板厚的2/3。焊完后，翻转焊件，再焊另一面。⑤焊接完成后，清理干净熔渣和飞溅物，检查焊缝外形和尺寸是否符合要求，有无焊接缺陷。（2）V形坡口对接平焊操作步骤在I形坡口平对接双面焊训练的基础上，进行V形坡口平对接单面焊双面成形操作的练习。①按照要求进行焊件装配。②采用3.2mm焊条进行打底焊，若使用酸性焊条（E4304型），则采用断弧法；若使用碱性焊条（E5015型），则采用连弧法，以防止产生气孔。③按照确定好的工艺参数焊接填充层焊道，采用月牙形或锯齿形运条法，每焊一层应改变焊接方向，从焊件的另一端起焊。最后一道填充层焊完后，其表面应距焊件表面1～1.5mm。④使用4.0mm焊条并采用月牙形运条法焊接盖面层，在坡口两侧稍作停顿，以防止焊缝咬边。⑤焊接完后，清理熔渣及飞溅物，检查焊接质量，分析问题，总结经验。考核项目考核内容及要求配分考核标准得分焊缝外表状态焊缝表面应该为原始状态，不允许有加工或补焊、返修焊5出现以上情形扣5分焊缝表面不允许有裂纹、未熔合、焊瘤等缺陷15出现缺陷不得分焊缝外观质量焊缝宽度10超差不得分焊缝余高10超差不得分错边量10超差不得分未焊透总长度10超差不得分I形坡口平对接双面焊的评分标准如表2-5所示，V形坡口平对接单面焊双面成形的评分标准如表2-6所示。表2-5I形坡口平对接双面焊评分标准考核项目考核内容及要求配分考核标准得分焊缝内部质量没有裂纹和未熔合10出现缺陷不得分未焊透深度10超差不得分气孔或夹渣最大尺寸10超差不得分安全文明生产符合焊工安全文明生产规范10视违反规定的程度扣分指导教师意见总分表2-5I形坡口平对接双面焊评分标准（续）考核项目考核内容及要求配分考核标准得分焊缝质量正面焊缝余高10超差不得分背面焊缝余高10超差不得分正面焊缝余高差

10超差不得分正面焊缝每侧比坡口增宽

5超差不得分焊缝宽度差

5超差不得分焊缝边缘直线度误差10超差不得分焊后角变形5超差不得分咬边缺陷深度5超差不得分表2-6V形坡口对接平焊评分标准考核项目考核内容及要求配分考核标准得分焊缝质量无未焊透5出现不得分错边量5超差不得分无焊瘤5出现不得分无气孔5出现不得分焊缝表面波纹细腻、均匀，成形美观10根据成形酌情扣分安全文明生产符合焊工安全文明生产规范10视违章情况扣分指导教师意见总分表2-6V形坡口对接平焊评分标准（续）在图样上标注焊缝形式、焊缝尺寸及焊接方法的符号称为焊缝符号。根据国标GB/T324—2008《焊缝符号表示法》，完整的焊缝符号包括基本符号、指引线、补充符号、尺寸符号和数据等。为了简化，在图样上标注焊缝时，通常只采用基本符号和指引线，其他内容一般在有关文件中（如焊接工艺规程）明确。1.焊缝符号表2-7焊缝基本符号（1）基本符号基本符号是表示焊缝横截面形状的符号，常见的基本符号如表2-7所示。序号名称示意图符号1卷边焊缝（卷边完全熔化）2I形焊缝3V形焊缝4单边V形焊缝5带钝边V形焊缝表2-7焊缝基本符号（续）序号名称示意图符号6带钝边单边V形焊缝7带钝边U形焊缝8带钝边J形焊缝9封底焊缝10角焊缝11槽焊缝或塞焊缝12点焊缝表2-7焊缝基本符号（续）序号名称示意图符号13缝焊缝14陡边V形焊缝15陡边单V形焊缝16端焊缝17堆焊缝表2-7焊缝基本符号（续）序号名称示意图符号18平面连接（钎焊）19斜面连接（钎焊）20折叠连接（钎焊）表2-8焊缝补充符号（2）补充符号补充符号是为了补充说明焊缝和接头的某些特征而使用的符号，如表2-8所示。序号名称符号说明1平面焊缝表面通常经过加工后平整2凹面焊缝表面凹陷3凸面焊缝表面凸起4圆滑过渡焊趾处过渡圆滑5永久衬垫衬垫永久保留表2-8焊缝补充符号（续）序号名称符号说明6临时衬垫衬垫在焊接完成后拆除7三面焊缝三面带有焊缝8周围焊缝沿着工件周围施焊的焊缝标注位置为基准线与箭头的交点处9现场焊缝在现场焊接的焊缝10尾部可以标注焊接工艺方法等所需信息表2-9焊缝补充符号的应用示例在需要确切地说明焊缝的表面形状时，补充符号加在基本符号的旁边，否则可以不用。辅助符号的应用示例如表2-9所示。序号名称示意图符号1平面V形对接焊缝2凸面X形对接焊缝3凹面角焊缝4平面封底V形焊缝表2-10焊缝尺寸符号（3）焊缝尺寸符号焊缝尺寸符号是表示坡口和焊缝特征尺寸的符号，如表2-10所示。符号名称示意图符号名称示意图δ工作厚度c焊缝宽度a坡口角度R根部半径b根部间隙l焊缝长度p钝边高度n焊缝段数表2-10焊缝尺寸符号（续）符号名称示意图符号名称示意图e焊缝间距N相同焊缝

数量符号K焊脚尺寸H坡口深度d电焊：熔核直径塞焊：孔径h余高S焊缝有效厚度β坡口面角度表2-11焊缝尺寸的标注示例焊缝尺寸标注示例如表2-11所示。序号名称示意图焊缝尺寸符号示例1对接焊缝S：焊缝有效厚度2连续角焊缝K：焊脚尺寸3断续角焊缝l：焊缝长度

e：焊缝间距

n：焊缝段数

K：焊脚尺寸表2-11焊缝尺寸的标注示例（续）序号名称示意图焊缝尺寸符号示例4交错断续角焊缝l：焊缝长度

e：焊缝间距

n：焊缝段数

K：焊脚尺寸5塞焊缝或槽焊缝l：焊缝长度

e：焊缝间距

n：焊缝段数

c：槽宽n：焊缝段数

e：焊缝间距

d：孔径6缝焊缝l：焊缝长度

e：焊缝间距

n：焊缝段数

c：焊缝宽度表2-11焊缝尺寸的标注示例（续）序号名称示意图焊缝尺寸符号示例7点焊缝n：焊点数量e：间距d：焊点直径（4）指引线指引线一般由带有箭头的箭头线和两条基准线（一条为实线，另一条为虚线）两部分组成，如图2-28所示。必要时可在基准线的实线末端加注尾部符号，以说明其他信息，如焊接方法等。图2-28指引线在焊接结构图样上，为了简化焊接方法的标注和说明，GB/T5185—2005中规定了6类99种焊接方法的代号，其中，常用焊接方法的代号如表2-12所示。2.焊接方法代号表2-12常用焊接方法的代号焊接方法名称代号焊接方法名称代号电弧焊1等离子弧焊15焊条电弧焊111电阻焊2埋弧焊12气焊3熔化极惰性气体保护焊（MIG）131氧—乙炔焊311表2-12常用焊接方法的代号（续）焊接方法名称代号焊接方法名称代号熔化极非惰性气体保护焊（MAG）135压力焊4钎焊9电渣焊72钨极惰性气体保护焊（TIG）141焊缝符号和焊接方法代号必须通过指引线，按照国家标准规定进行标注，才能准确无误地表示焊缝。国家标准规定，箭头线相对焊缝的位置一般没有特殊要求，但是在标注V形、Y形等焊缝时，箭头线应指向带坡口一侧的工件。必要时，允许箭头线弯折一次，如图2-29所示。3.标注方法图2-29箭头的位置及弯折的箭头线基准线的虚线可以画在基准线的实线上侧或下侧。基准线一般应与图样的底边平行，特殊情况下亦可与底边相垂直。如果焊缝在接头的箭头侧，则将基本符号标注在基准线的实线上，如图2-30（a）所示。（a）焊缝在接头的箭头侧图2-30基本符号相对基准线的位置

如果焊缝在接头的非箭头侧，则将基本符号标注在基准线的虚线上，如图2-30（b）所示。（b）焊缝在接头的非箭头侧图2-30基本符号相对基准线的位置标注对称焊缝及双面焊缝时，可不加虚线，如图2-30（c）、（d）所示。（c）对称焊缝（d）双面焊缝图2-30基本符号相对基准线的位置此外，国家标准还规定，必要时基本符号可附带尺寸符号及数据。其标注原则是：①横向尺寸标注在基本符号的左侧。②纵向尺寸标注在基本符号的右侧。③坡口角度、坡口面角度、根部间隙标注在基本符号的上侧或下侧。④相同焊缝数量符号标注在尾部。⑤当需要标注的尺寸数据较多而不易分辨时，可在数据前面增加相应的尺寸符号。

六、思考与练习1．焊接接头有哪些形式？2．焊缝有哪些形式？3．焊件坡口有哪些形式？选取原则有哪些？4．V形坡口平对接单面焊双面成形技术有哪些操作要领？5．焊缝符号由哪几部分组成？任务五：立对接焊一、任务提出二、相关知识三、任务实施四、任务评价五、基础知识扩展六、思考与练习了解立对接焊的特点；掌握立对接焊的操作技能。教学要求立对接焊是指在竖直位置焊接对接接头的焊接操作。立对接焊通常是由下向上施焊，在薄板对接或间隙较大的薄件焊接时，可采取由上向下施焊。立对接焊的特点是金属液与熔渣容易分离，熔池温度过高时，金属液易下淌形成焊瘤、咬边；熔池温度过低时，易产生夹渣等缺陷。本任务是进行V形坡口立对接焊的训练，焊件如图2-31所示。图2-31焊件图（1）焊接方法在立对接焊的第一层焊道上，为控制熔池温度，避免熔池金属下淌，常采用挑弧法和灭弧法。1．I形坡口立对接焊1）立焊挑弧法立焊时，一般在焊件根部间隙不大，而且不要求背面焊缝成形的第一层焊道上采用挑弧法。其要领是当熔滴过渡到熔池后，立即将电弧向焊接方向（向上）挑起，弧长不超过6mm，并保证电弧不熄灭，使熔池金属凝固。待熔池颜色由亮变暗时，立刻将电弧拉回到熔池；当熔滴过渡到熔池后，再向上挑起电弧。如此有节奏地重复进行挑弧。落弧时，熔池体积应尽量小；挑弧时，熔池温度要掌握好，准确把握挑起时间。2）立焊灭弧法一般在I形坡口的装配间隙偏大的第一层焊道和立对接单面焊双面成形的打底焊时采用灭弧法。其要领是当熔滴过渡到熔池后，因熔池温度较高，熔池金属有下淌的趋势，此时应立即将电弧熄灭，使熔池金属有瞬时凝固的机会，随后重新在灭弧处引弧，当形成的新熔池良好熔合后，再立即灭弧。交替进行燃弧—灭弧操作。灭弧停留时间的长短根据熔池温度的高低作相应调节，燃弧时间根据熔池的熔合状况进行灵活掌握。立对接焊的起头和接头处，由于起焊时焊件温度偏低，容易产生焊缝过高凸起和夹渣等缺陷，因此焊件接头、起头时应采用预热法进行焊接，从而提高焊接部位的温度。其方法是在起焊处引燃电弧，并将电弧拉长3～6mm，适当延长预热烘烤时间（一般熔滴下落2～4滴），当焊接部位有熔化迹象时，把电弧逐渐推向待焊处，保证熔池与焊件良好熔合。（2）运条方法第一层焊道采用挑弧法或灭弧法完成后，施焊第二层焊缝（表面焊缝）时，一般采用的运条方法有锯齿形运条法和月牙形运条法。运条方法选定后，焊接时焊条摆动的幅度应稍小于焊缝要求的宽度。操作时，当熔池的边缘移近焊缝宽度界限处，焊条应立即向焊缝的另一侧摆动，在控制摆幅的同时向上移动焊条。焊条向上移动的速度应根据熔池的温度变化灵活掌握。熔池温度偏高，上移速度应稍快。通过均匀而有节奏的焊条摆动、适宜的上移速度获得光滑平整的焊缝。开坡口的立对接焊件一般采用多层焊，包括打底层焊、填充层焊、盖面层焊。填充焊和表面焊是单面焊双面成形焊接技术的基础，打底焊是关键。为了掌握此项技术，应先熟知填充焊和表面焊的操作要领，再强化打底焊的训练，从而完全掌握立对接单面焊双面成形技术。2．V型坡口立对接焊开坡口立对接焊的打底层焊道的背面成形不作要求，可以采用I形坡口立对接焊中第一层焊道的挑弧法或灭弧法进行焊接。填充焊前，应该清理干净前一层的熔渣及飞溅物，每层所焊焊道要平整，避免焊道成形中间高、两侧低的尖角形状，给后续清渣带来困难，造成夹渣、未焊透等缺陷。填充焊时可采用锯齿形运条法，无论采用哪种方法，焊条摆动到焊道两侧时，都要稍作停顿或上下摆动，以控制熔池湿度，使两侧良好熔合，并保持扁圆形的熔池外形。填充焊的最后一层焊道，应低于焊件表面1～1.5mm，显露坡口边缘，对局部低洼处要通过补焊将整个填充焊道焊接平整，为盖面焊打好基础。盖面焊形成修饰焊缝，直接影响焊缝外观质量。焊接时可根据焊缝余高的不同要求来选择运条方法，如要求余高较小，可选用锯齿形运条法；若要求余高稍凸，可采用月牙形运条法。运条速度要均匀，摆动