【正文】 厚的銹皮和熔渣等。主要原因是層道 清渣不干凈，焊接電流太小，焊條偏心，焊條擺 動(dòng)幅度太窄等。 圖 229 所示。它具有尖銳的缺口和大的長寬比，在焊件工作中會(huì)擴(kuò)大，甚至可使結(jié)構(gòu)突然斷裂，是接頭中最危險(xiǎn)的缺陷，一般不允許存在。 如圖 226 所示。有的氣孔可露在焊縫表面，即稱表面氣孔或稱外氣孔；有的則隱藏于焊縫金屬內(nèi)部，即稱為內(nèi)氣孔。所以在熄弧時(shí)一定要填滿弧坑，使焊縫高于母材。主要原因是：平焊時(shí)，焊接電流過大，電弧過長或運(yùn)條速度不合適；角焊時(shí)，焊條角度或電弧長度不當(dāng)。 這使母材有效截面減少，因此不僅減弱了焊接接頭強(qiáng)度，而且容易造成應(yīng)力集 中，承載后可能在此處產(chǎn)生裂紋。管道內(nèi)的焊瘤還會(huì)減小有效截面，甚至造成堵塞。 強(qiáng)度，影響結(jié)構(gòu)的安全使用。外部缺陷可用肉眼或簡單測(cè)量方法就可檢查出來；內(nèi)部缺陷是用眼和外部檢查不出來的缺陷。如圖 221 所示。此方法最宜用于厚板焊接中。當(dāng)一條焊 縫結(jié)尾時(shí)，如果熄弧動(dòng)作不當(dāng)，則會(huì) 形 成比母材低的弧坑，從而使焊縫強(qiáng)度降 低，并形成裂紋。常用的連接方式有以下幾種。為此，應(yīng) 在起弧后先將電弧稍拉長，以利于對(duì)端頭進(jìn)行必 要的預(yù)熱，然后適當(dāng)縮短弧長進(jìn)行正常焊接。滅弧操作方法有多種，如圖 218 所示。 （熄?。? 在焊接過程中，電弧的熄滅是不可避免的。根據(jù)焊縫在空間的位置不同，擺動(dòng)運(yùn)條方法的種類有：直線形、左右形、往復(fù)直線形、鋸齒形、月牙形、三角形、圓圈形和八字形等。焊縫的寬度 和深度之比稱 為 ―寬深比 ‖，窄而深的焊縫易出現(xiàn)夾渣和氣孔。 ⑵ 焊條的送進(jìn)運(yùn)動(dòng) 送進(jìn)運(yùn)動(dòng)是沿焊件的軸線向 焊件方向的下移運(yùn)動(dòng)。各種焊接接頭在空間的位置不同，其角度有所不同。焊條的操作運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是一種合成運(yùn)動(dòng)，即焊條同時(shí)完成的三個(gè)基本動(dòng)作是：焊 條的前移運(yùn)動(dòng)；焊條向熔池的送進(jìn)運(yùn)動(dòng)；焊條的橫向擺動(dòng)。 焊接時(shí)，一般選擇焊縫前端 10～ 20mm 處作為引弧的起點(diǎn)。 若焊條提起距離太高，則電弧立即熄 滅；若焊條與焊件接觸時(shí)間太長，就 會(huì)粘條，這時(shí)可左右擺動(dòng)拉開焊條重 (a) (b) 新引??；若焊條與焊件經(jīng)接觸而未起 弧，往往是焊條端部有藥皮等妨礙了 導(dǎo)電，這時(shí)就應(yīng)將這些絕緣物清除，直到露出焊芯金屬表面。 (a) (b) 圖 214 焊接時(shí)的操作姿勢(shì) a)平焊 b)立焊 引弧就是使焊條與焊件之間產(chǎn)生穩(wěn)定的電弧，以加熱焊條和焊件進(jìn)行 焊接。 五、手弧焊的基本操作 焊接前接頭處應(yīng)除盡鐵銹、油污，以便于引弧、穩(wěn)弧和保證焊縫質(zhì)量。 圖 212 電流、焊速、弧長對(duì)焊縫形狀的影響 a)電流、焊速合適 b)電流太小 c)電流太大 d)焊煙太慢 e)焊速太快 f)電弧太長 1弧坑 2焊波 ⑷ 焊縫層數(shù)的選擇 焊縫的層數(shù)需根據(jù)焊件的厚薄、焊 件尺寸大小以及焊縫位置來決定。電弧長度超 過焊條直徑者為長弧，反之為短弧。焊接速度過 快，易產(chǎn)生焊縫的熔深淺、焊縫寬度小，甚至可能產(chǎn)生夾渣和焊不透的缺陷；焊接速度慢，焊縫熔深較深、焊縫寬度增加，特別是薄件易燒穿。 在焊接過程中也可根據(jù)下列情況粗略判斷電流的大?。喝綦娀÷暫艽螅」夂軓?qiáng)，焊條有較大的爆裂聲，熔化金屬飛濺多，焊條熔化很快并且過于發(fā)熱發(fā)紅、熔池過大，藥皮成塊狀脫落，焊縫下陷甚至燒穿等，都說明電流過大。還可以考慮如下因素來決定電流的大小： ① 焊件傳熱快時(shí)，使用電流要小；回路電阻高時(shí)，使用電流要大。工藝參數(shù)有：焊接電流；電源種類和極性；焊接速度、道數(shù)、層數(shù)；焊條直徑；焊縫的長度、寬度、厚度和弧長等。其中平焊操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小，焊接液滴不會(huì)外流，飛濺較少，易于保證質(zhì)量，是最理想的操作空間位置，應(yīng)盡可能地采用。 當(dāng)焊接薄工件時(shí)，在接頭處留出一定間隙，即能保證焊透，此為正邊坡口；對(duì)于大于 6mm 的較厚工件，則需開出坡口；搭接接頭則不需開坡口。坡口的作用是為了保證電弧能深入焊縫根部，使根部能焊透，以便清除熔渣，以獲得較好的焊縫成形和保證焊縫質(zhì)量。 ④ 搭接接頭 即搭接接頭焊縫，簡稱搭接。 ② 角接接頭 即角接接頭焊縫，簡稱角接。 四、手弧焊工藝 ⑴ 焊接接頭 焊接接頭是指用焊接方法把兩部分金屬連接起來的連接部分，它包括焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū)。 焊條是酸性還是堿性通常說明書上 都有說明。堿性焊條的工藝性能差，對(duì)銹、水、油污等產(chǎn)生氣孔因素的敏感性大，焊前必須做好清理工作?；蚍Q低氫型焊條。酸性焊條應(yīng)用廣泛，適用于交直流電焊機(jī)，焊接工藝性能好，對(duì)銹、水、油污等產(chǎn)生氣孔的因素敏感性小，但添加給焊縫的合金元素少，焊縫的力學(xué)性能差，特別 是沖擊韌性較差，容易產(chǎn)生熱裂縫?，F(xiàn)以碳鋼焊條其型號(hào)編制方法為：字母“ E‖表示焊條； E 后的前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值，單位為 Mpa（原用 Kgf/mm2= ）；第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置，若為 ―0‖及 ―1‖則表示焊條適用于全位置焊接（即可進(jìn)行平、立、仰、橫焊）， ―2‖表示焊條適用于平焊及平角焊， ―4‖表示焊條適用于向下立焊；第三位和第四位數(shù)字組合時(shí)表示藥皮類型及焊接電流種類，如為 ―03‖表示鈦鈣型藥皮、交直流正反接，又如 ―15‖表示低氫鈉型、直流反接。 、型號(hào)及牌號(hào) ⑴ 焊條的分類 焊條的品種繁多，有如下分類方法： ① 按用途進(jìn)行分類 我國現(xiàn)行的新國標(biāo)按用途分為八大類型：碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條及焊絲、鎳及鎳合金焊條、銅及銅合金焊條和鋁及鋁合金焊條。它是由礦石粉、有機(jī)物粉、鐵合金粉和粘結(jié)劑等原料按一定比例配制而成。常用的焊條直徑有 2～ 6 mm， 長度為 250～ 450 mm。 圖 28 焊條的縱截面 1 焊芯 2藥皮 3焊條夾持端 2 d焊條直徑 L焊條長度 為了保證焊縫金屬具有良好的塑性、韌性和減少產(chǎn)生裂紋的傾向，焊芯是經(jīng)特殊冶煉的焊條鋼拉拔制成，它與普通鋼材的主要區(qū)別在于具有低碳、低硫和低磷。它的作用有兩個(gè)： ① 起到電極的作用。在大型船舶上，經(jīng)常用直流電焊機(jī)對(duì)一些易損機(jī)件、管路等進(jìn)行修補(bǔ)和堆焊。但在使用堿性焊條時(shí)，均采用直流反接法。 因此，在使用直流電焊機(jī)時(shí)，有兩種接法， 如圖 27 所示。磁飽和電抗器相當(dāng)一個(gè)很大的電感，使電源獲得下降特性。優(yōu)先選用交流電焊機(jī)主要適于使用酸性焊條焊接各種黑色金屬的手工電弧焊工藝；對(duì)短小焊縫、不規(guī)則焊縫比較適宜；另外還可作為鋁合金交流鎢極氬弧焊、埋弧自動(dòng)焊及半自動(dòng)焊的焊接電源。 圖 24 為 BX3300 型交流弧焊機(jī) 圖 25 為 BX3300 型結(jié)構(gòu)示意圖 常用的交流電焊機(jī)型號(hào)有： BX3～ 300、 BX1～ 3 BX1～ 400、 BX3～ 500 等。 ⑵ 具有焊 接電流的可調(diào)節(jié)性 為了適應(yīng)不同材料和板厚的焊接要求，焊接電流能從幾十安培調(diào)到幾百安培，并可根據(jù)工件的厚度和所用焊條直徑的大小任意調(diào)節(jié)所需的電流值。 ④ 工作電壓 ： 焊接起弧以后，要求電壓能自動(dòng)下降到電弧正常工作所需的電壓，即為工作電壓，約為 20～ 40 V，此電壓也為安全電壓。 這就適應(yīng)了焊接所需 各種的電壓要求： ① 初級(jí)電壓：即接入電焊機(jī)的外電壓。 我國電焊機(jī)的型號(hào)采用漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字來表示，其型號(hào)的編制次序及含義如下（方框代表字母代號(hào)；表示數(shù)字）。在使用直流電焊機(jī) 時(shí)，電弧的極性是固定的，即有正極 （陽極）和負(fù)極（陰極）之分 ；而使 用交流電焊機(jī)時(shí)，由于電源周期性地 圖 22 電弧的組成 改變極性，故無固定的正負(fù)極，焊條和焊件兩極上的溫度及熱量分布趨于一致。 （ 2） 極性 焊接電弧是由陰極、弧柱和陽極三個(gè)部分組成。這些帶電質(zhì)點(diǎn)的定向運(yùn)動(dòng)在兩極之間的氣體間隙內(nèi)產(chǎn)生電流，形成強(qiáng)烈持久的放電現(xiàn)象，即電弧。 （ 1） 電弧 手弧焊其熔化的熱源是電 弧，即當(dāng)焊條與焊件瞬時(shí)接觸 時(shí)，發(fā)生短路，強(qiáng)大的短路電 流流經(jīng)少數(shù)幾個(gè)接觸點(diǎn)，致使 接觸處溫度急劇升高并熔化， 甚至部分發(fā)生蒸發(fā)。焊接時(shí)在焊條與焊 件之間引出電弧，高溫電弧 將焊條端頭與焊件局部熔化 而形成熔池。 (a) (b) 圖 11 熔焊焊接頭的組成 a)對(duì)接頭 b)搭接接頭 1熔焊金屬 2熔合區(qū) 3熱影響區(qū) 4母材 圖 12 焊縫各部分名稱 第二節(jié) 手工電弧焊 電弧焊是熔化焊中最基本的焊接方法，它也是在各種焊接方法中應(yīng)用最普遍的焊接方法，其中最簡單最常見的是使用電焊條的手工焊接，稱為手工電弧焊或簡稱手弧焊。 焊接廣泛應(yīng)用于造船、車輛、橋梁、航空航天、建筑鋼結(jié)構(gòu)、重型機(jī)械、化工裝備等工業(yè)部門；可制造機(jī)器零件和毛坯，如軋輥、飛輪、大型齒輪、電站設(shè)備的重要部件等；可聯(lián)接電氣導(dǎo)線和精細(xì)的電子線路；還可應(yīng)用于新型陶瓷連接、非晶態(tài)金屬合金焊接等。 ⑶ 焊接工藝一般不需要大型、貴重的設(shè)備，因而設(shè)備投資少，投產(chǎn)快，容易適應(yīng)不同批量結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)，更換產(chǎn)品方便?？墒硅T、鍛、沖、焊結(jié)合起來，獲得鑄一焊件、鍛一焊件、沖一焊件、甚至鑄一鍛一焊件，從而使結(jié)構(gòu)中不同種類和規(guī)格的材料應(yīng)用得更合理。 表 12 焊接方法分類 接 焊 釬 焊 壓 力 焊 熔 化 焊 烙鐵釬焊 火焰釬焊 電阻釬焊 真空釬焊 超聲波釬焊 鹽浴釬焊 摩擦焊 氣壓焊 冷壓焊 超聲波焊 爆炸焊 擴(kuò)散焊 高頻焊 電 阻 焊 電子束焊 激光焊 氣體保護(hù)焊 等離子弧焊 電渣焊 鋁熱焊 電弧焊 氣焊 點(diǎn) 焊 縫 焊 對(duì) 焊 凸 焊 氬氣焊 C02 體保擴(kuò)焊 埋弧自動(dòng)焊 手工電弧焊 二、 焊接方法的特點(diǎn)及應(yīng)用 當(dāng)今世界已大量應(yīng)用焊接方法制造各種金屬結(jié)構(gòu)。 焊接方法可分為三大類：熔化焊、壓力焊和釬焊。因 此，焊接是一種重要的金屬加工工藝，它能使分離的金屬連接成不可拆卸的牢固整體。 釬焊是采用熔點(diǎn)比焊件金屬低的釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料的熔點(diǎn)而焊件金屬不熔化，利用毛細(xì)管作用使液態(tài)釬料填充接頭間隙與母材 原子相互擴(kuò)散的焊接方法，如烙鐵釬焊、火焰釬焊、電阻釬焊等。可以較方便地將不同形狀與厚度的型材連接起來。焊接連接剛性大，整體性好，在多數(shù)情況下焊 接接頭能達(dá)到與母材等強(qiáng)度，同時(shí)焊接容易保證氣密性與水密性。但是采取適當(dāng)措施是可以防止和克服 的。圖 12 為焊接縫各部分的名稱。再用焊鉗夾持電焊條。最后將 渣殼清除掉，焊接接頭的工 作就此完成。電子和負(fù)離子流向正極，正離子流向負(fù)極。由此可知，在焊條與焊件之間的空氣產(chǎn)生了電弧就能更容易加以理解。電弧產(chǎn)生的熱量比 較集中，金屬電極產(chǎn)生的熱量溫度為 3000～ 3800℃ ， 但弧柱中心的溫度可 達(dá) 6000℃ ，因此電弧焊多用于厚度在 3mm 以上的焊件。電焊機(jī)按所提供的焊接電流種類不同可分為交流電焊機(jī)和直流電焊機(jī)兩類。雖然接入焊接變壓 器的電壓是一定的，如為 380V 或 220V， 但通過這種變壓器后所輸出的電壓可隨輸出 電流（負(fù)載）的變化而變化，且電壓隨負(fù)載 增大而迅速降低，此稱為陡降特性或稱下降 特性， 如圖 23 所示。 ③ 空載電壓 ： 為了滿足引弧與安全的需要，空載（焊接）時(shí)，要求空載電壓約為 60 ～ 80V，這既能順利起弧 ， 又對(duì)人身比較安全。因此，弧焊變壓器應(yīng)適應(yīng)電弧長度的變化而保證電弧的穩(wěn)定。圖 24 為 BX3300 型交流圖 23 焊接電源特性 1普通電源的特性曲線； 2焊接電源的時(shí)性曲線； 3焊接電弧的靜特性曲線 弧焊機(jī)；圖 25 為 BX3300 型結(jié)構(gòu)。在我國交流電焊機(jī)使用非常廣泛。其中整流器是由大功率硅整流元件構(gòu)成，它是將電流由交流變?yōu)橹绷鞴┖附邮褂谩? 常用的整流弧機(jī)型 號(hào)有 ZXG～ 300、 ZXG～ 500 等，其含義舉例如下： Z X G 300 額定電流的安培數(shù) 硅整流式 下降特性電源 弧焊整流器 在直流電焊機(jī)中，電弧有固定的極性，而且 兩極的熱量高低是不相同