【文章內(nèi)容簡介】 稱為坡口，俗稱開坡口。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。選擇坡口型式時，應(yīng)考慮如下問題：是否能保證焊縫焊透；坡口形式是否容易加工，應(yīng)盡可能提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)省焊條；焊后變形量盡可能小等。常用的坡口型式有：I形、U形、V形、K形和X形等。如圖210所示。當(dāng)焊接薄工件時，在接頭處留出一定間隙，即能保證焊透，此為正邊坡口；對于大于6mm的較厚工件，則需開出坡口；搭接接頭則不需開坡口。圖210 對接接頭的不同坡口形式a)I形坡口 b)帶純邊V形坡口 c)帶純邊X形坡口 d)帶純邊U形坡口 e)帶鈍邊雙U形坡口圖211 焊接位置a)對接 b)角接焊縫在結(jié)構(gòu)上的位置不同時，對施焊的難易程度影響很大，從而也影響了焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率。圖211所示為對接與角接焊接空間位置。一般把焊縫按空間位置的不同分為四類：平焊、立焊、橫焊和仰焊。其中平焊操作方便，勞動強(qiáng)度小，焊接液滴不會外流，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。立焊和橫焊焊接液滴有下流傾向，不易操作，而仰焊位置最差，液滴易萬滴，操作難度大，不易保證質(zhì)量。所以應(yīng)盡可能安排在平焊位置施焊。焊接規(guī)范是指焊接過程中工藝參數(shù)值，要獲得質(zhì)量優(yōu)良的焊接接頭，就必須合理地選擇焊接工藝參數(shù)。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。其中焊接電流是最重要的工藝參數(shù)，它直接影響焊接接頭質(zhì)量和生產(chǎn)率，其次是焊條直徑、焊接速度和焊接層數(shù)等。⑴ 焊條直徑與焊接電流的選擇手弧焊工藝參數(shù)的選擇一般是先根據(jù)工件厚度選擇焊條直徑，然后根據(jù)焊條直徑選擇焊接電流。焊接電流的選擇一般參考下列經(jīng)驗(yàn)公式：式中 Ⅰ—— 焊接電流（A） d —— 焊條直徑（mm） 在焊接低碳鋼時，工件厚度與焊條直徑，焊條直徑與焊接電流的對應(yīng)值可參考下表。表23 低碳鋼焊接電流、焊條直徑的選擇工件厚度δ/mm234 ～88～12焊條直徑d /mm～2～～44～5焊接電流I /A55～60100～130160～210220～280⑵ 焊接速度的選擇焊接速度是指單位時間里完成的焊縫長度。它對焊縫質(zhì)量影響也很大。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。手弧焊時，焊接速度由焊工憑經(jīng)驗(yàn)掌握，一般在保證焊透的情況下，應(yīng)盡可能增加焊接速度。⑶ 焊弧長度的選擇焊弧長度是指焊接電弧的長度。電弧過長，燃燒不穩(wěn)定，熔深減小，空氣易侵入熔池產(chǎn)生缺陷。電弧長度超過焊條直徑者為長弧，反之為短弧。因此，操作時盡量采用短弧才能保證焊接質(zhì)量，即弧長L = ～1d（mm）。一般多為2～mm。所用焊接工藝參數(shù)是否正確，不但影響焊縫成形（圖212），而且影響焊接質(zhì)量。圖212 電流、焊速、弧長對焊縫形狀的影響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。從提高生產(chǎn)率角度出發(fā)，焊縫的層數(shù)最好少一些。圖213所示為焊接工字梁時幾種接頭型式和空間位置的實(shí)例。在進(jìn)行多層焊時，第一層焊道所采用的焊條直徑不宜過大，過大會造成電弧過長，且不能焊透，因此第一層焊道應(yīng)采用直徑為3～4mm的焊條，以后各層可以根據(jù)焊件厚度，選用較大直徑的焊條。 圖213 工字梁的接頭型式和焊接位置五、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。除銹要求不高時，可用鋼絲刷；要求高時，應(yīng)采用砂輪打磨。以對接和丁字形接頭的平焊從左向右進(jìn)行操作為例，圖214所示。 操作者應(yīng)位于焊縫前進(jìn)方向的右側(cè)；左手持面罩，右手握焊鉗；左肘放在左膝上，以控制身體上部不作向下跟進(jìn)動作；大臂必須離開肋部，不要有依托，應(yīng)伸展自由。 (a) (b)圖214 焊接時的操作姿勢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。常用的引弧方法有劃擦法和敲擊法兩種。如圖215所示。 焊接時將焊條端部與焊件表面通過劃擦或輕敲后迅速將焊條提起2～4mm距離，電弧即被引燃。 （a） (b)圖215 引弧方法a)敲擊法 b)劃擦法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間太長，就會粘條，這時可左右擺動拉開焊條重新引弧；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，這時就應(yīng)將這些絕緣物清除，直到露出焊芯金屬表面。兩種引弧方法的原理是短路熱電子發(fā)射引燃。劃擦法像劃火柴那樣使焊條摩擦焊件，不易粘條，便于掌握，但易損壞焊件表面，特別是位置狹窄或焊件表面不允許損傷時，不如敲擊法好。一般堿性焊條常用劃擦法引弧，而酸性焊條兩種引弧方法皆可。焊接時，一般選擇焊縫前端10～20mm處作為引弧的起點(diǎn)。對焊接表面要求很光滑的焊件，可以另外引用引弧板引弧。如果焊件厚薄不一致、高低不平、間隙不相等，則應(yīng)在薄件上引弧向厚件施焊，從大間隙處引弧向小間隙處施焊，由低的焊件引弧向高的焊件處施焊。焊條的操作運(yùn)動簡稱為運(yùn)條。焊條的操作運(yùn)動實(shí)際上是一種合成運(yùn)動，即焊條同時完成的三個基本動作是：焊條的前移運(yùn)動；焊條向熔池的送進(jìn)運(yùn)動；焊條的橫向擺動。圖215為運(yùn)條的基本動作。⑴ 焊條的前移運(yùn)動 焊條前移運(yùn)動的速度稱為焊接速度。握持焊條前移時，首先應(yīng)掌握好焊條與焊件之間的角度。各種焊接接頭在空間的位置不同，其角度有所不同。平焊時，焊條應(yīng)向前傾斜70～80176。(圖216)，即焊條在縱向平面內(nèi)，與正在進(jìn)行焊接的一點(diǎn)上垂直于焊縫軸線的垂線，向前所成的夾角。此夾角影響填充金屬的熔敷狀態(tài)、熔化的均勻性及焊縫外形、能避免咬邊與夾渣、有利于氣流把熔渣吹后覆蓋焊縫表面以及對焊件有預(yù)熱和提高焊接速度等作用。圖215 運(yùn)條的基本動作 圖216 平焊的焊條角度1向下送進(jìn) 2沿焊接方向移動 3橫向擺動⑵ 焊條的送進(jìn)運(yùn)動 送進(jìn)運(yùn)動是沿焊件的軸線向焊件方向的下移運(yùn)動。維持電弧是靠焊條均勻的送進(jìn)，以逐漸補(bǔ)償焊條端部的熔化過渡到熔池內(nèi)。進(jìn)給運(yùn)動應(yīng)使電弧保持適當(dāng)長度，以便穩(wěn)定燃燒。 圖217 運(yùn)條方法⑶ 焊條的擺動 是指焊條在焊縫寬度方向上的橫向運(yùn)動，其目的是為了加寬焊縫，并使接頭達(dá)到足夠的熔深，同時可延緩熔池金屬的冷卻結(jié)晶時間，有利于熔渣和氣體浮出。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。手弧焊的“寬深比”為2～3。焊條擺動幅度越大，焊縫就越寬。焊接薄板時，不必過大擺動甚至直線運(yùn)動即可，～；焊接較厚的焊件，需擺動運(yùn)條，焊縫寬度可達(dá)直徑的3～5倍。根據(jù)焊縫在空間的位置不同，擺動運(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。如圖217所示。綜上所述，當(dāng)引弧后運(yùn)條時，要掌握好焊條角度、電弧長度和焊接速度。同時要注意：電流要合適、焊條要對正、電弧要低、焊速不要快、力求均勻。（熄?。┰诤附舆^程中，電弧的熄滅是不可避免的。滅弧不好，會形成很淺的熔池，焊縫金屬的密度和強(qiáng)度差，因此最易形成裂紋、氣孔和夾渣等缺陷。滅弧時將焊條端部逐漸往坡口斜角方向拉，同時逐漸抬高電弧，以縮小熔池，減小金屬量及熱量，使滅弧處不致產(chǎn)生裂紋氣孔等。滅弧時堆高弧坑的焊縫金屬使熔池飽滿地過渡，焊好后，銼去或鏟去多余部分。滅弧操作方法有多種，如圖218所示。其一是將焊條運(yùn)條至接頭的尾部，焊成稍薄的熔敷金屬，將焊條運(yùn)條方向反過來，然后將焊條拉起來滅??；其二是將焊條握住不動一定時間，填好弧坑然后拉起來滅弧。(a) (b)圖218 滅弧a)在焊道外側(cè)滅弧 b)在焊道上滅弧、連接和收尾 圖219 焊縫的起頭⑴ 焊縫的起頭 焊縫的起頭是指剛開始焊接的部分。在一般情況下，因?yàn)楹讣谖春笗r溫度低，引弧后常不能迅速使溫度升高，所以這部分熔深較淺，使焊縫強(qiáng)度減弱。為此，應(yīng)在起弧后先將電弧稍拉長，以利于對端頭進(jìn)行必要的預(yù)熱，然后適當(dāng)縮短弧長進(jìn)行正常焊接。如圖219所示。⑵ 焊縫的連接 手弧焊時，由于受焊條長度的限制，不可能一根焊條完成一條焊縫，因而出現(xiàn)了兩段焊縫前后之間連接的問題。應(yīng)使后焊的焊縫和先焊的焊縫均勻連接，避免產(chǎn)生連接處過高、脫節(jié)和寬窄不一的缺陷。常用的連接方式有以下幾種。①后焊焊縫的起頭與先焊焊縫的結(jié)尾相接；②后焊焊縫的起頭與先焊焊縫的起頭相接；③后焊焊縫的結(jié)尾與先焊焊縫的結(jié)尾相接。如圖220所示。⑶ 焊縫的收尾 是指一條焊縫焊完后，應(yīng)把收尾處的弧坑填滿。 圖220 焊接接頭的幾種情況a)后焊焊縫的起頭與先焊焊縫的結(jié)尾相接；b)后焊焊縫的起頭與先焊焊縫的起頭相接； c)后焊焊縫的結(jié)尾與先焊焊縫的結(jié)尾相接。一般收尾動作有如下幾種。① 劃圈收尾法 電弧在焊段收尾處作圓圈運(yùn)動，直到弧坑填滿再拉斷電弧。此方法最宜用于厚板焊接中。② 反復(fù)填補(bǔ)法 在焊段收尾處，在較短時間內(nèi)，電弧反復(fù)熄滅和點(diǎn)燃數(shù)次，直到弧坑填滿。此方法多用于薄板和多層焊的底層焊中。② 后移收尾法 電弧在焊段收尾處停住，同時改變焊條的方向，由位置1移至位置2，待弧坑填滿后，再稍稍后移至位置3，然后慢慢拉斷電弧。如圖221所示。此方法對堿性焊條較為適宜。六、焊接缺陷所謂焊接缺陷，就是使焊接接頭金屬性能變壞。焊接缺陷可分為外部缺陷與內(nèi)部缺陷兩大類。外部缺陷可用肉眼或簡單測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。⑴ 焊縫外形尺寸不符合要求 表現(xiàn)為焊縫表面高低不平，焊波粗劣；焊道寬度不均勻，焊縫時寬時窄；焊縫的加強(qiáng)過高或過低；焊縫成形不良等。圖222所示。這些問題不僅使焊縫成形難看，還會影響焊縫與母材的結(jié)合，造成應(yīng)力集中或不能保證接頭強(qiáng)度，影響結(jié)