3-2焊条电弧焊
焊接方法与设备第2章 焊条电弧焊知识讲解
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(2)BX1—300型弧焊变压器 BX1—300是动铁式弧焊变压器，它由一个口字形固定铁心和一
个梯形活动铁心组成，活动铁心构成了一个磁分路，以增强漏 磁使焊机获得陡降外特性。她的一次侧和二次侧绕组各自分成 两半，分别绕在变压器固定铁心上，一次侧绕组两部分串联接 电源，二次侧绕组两部分并联接焊接回路。 BX1-300焊机的焊接电流调节方便，仅需移动铁心就可满足电流 调节要求，其调节范围为75-400A，调节范围广。当活动铁心由 里向外移动而离开固定铁心时，漏磁减少，则焊接电流增大， 反之，焊接电流减少。其梯形动铁心相对固定铁心移动调节电 流大小，如图2-9所示。
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图2-9 动铁心相对固定铁心移动调节电流
Ⅰ—静铁心 Ⅱ—动铁心 δ—气隙长度
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2.弧焊整流器 (1)硅弧焊整流器 硅弧焊整流器是以硅二极管作为整流元件，利用降压变 压器将50Hz的单相或三相交流电网电压降为焊接时所需的低电压，经硅整 流器整流和电抗器滤波后获得直流电的直流弧焊电源。硅弧焊整流器曾一 度是直流弧焊发电机的替代产品之一，现有被晶闸管式弧焊整流器、弧焊 逆变器替代的趋势，其型号有ZXG—160、ZXG—400等。硅弧焊整流器的组 成如图2-10所示。
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三、 常用焊条电弧焊电源 1.弧焊变压器 (1)BX3—300型弧焊变压器 BX3—300型弧焊变压器属于动圈式，是生 产中应用最广的一种交流焊机，其外 形如图2-7所示。它是依靠一、二次 侧绕组间漏磁获得陡降外特性的。
图2-7 BX3—300型弧焊变压器外形 17
其结构如图2-8所示，它有一 个高而窄的口字形铁心。变压 器的一次侧绕组分成两部分， 固定在口形铁芯两芯柱的底部。 二次侧绕组也分成两部分，装 在两铁心柱的上部并固定于可 动的支架上，通过丝杆连接， 转动手柄可使二次侧绕组上下 移动，以改变一、二次侧绕组 间的距离，从而调节焊接电流 的大小。
最新机械制造工艺基础教案——3—2 焊条电弧焊
授课主要内容或板书设计
§3—2焊条电弧焊（三）
六、焊接操作
3．焊接工艺参数的选择
焊条电弧焊的焊接工艺参数主要包括焊条直径、焊接电流、焊接速度等。
(1)焊条直径
(2)焊接电流
焊接时，流经焊接回路的电流称为焊接电流。焊接电流的大小对焊接质量影响很大，增大焊接电流能提高生产率，增加熔深，适于焊接厚度大的焊件。焊接电流过大易造成咬边(沿焊趾的母材部位产生沟槽或凹陷)、增加飞溅，且药皮易脱落；焊接电流过小则电弧不稳定，易造成未焊透等质量问题。焊接电流的大小取决于焊条直径，焊条直径越大，焊接电流越大，一般可按下式选用：
更新、补
充、删节
内容
课外作业
见课堂教学安排中的作业布置
教学后记
授课主要内容或板书设计
§3—2焊条电弧焊
焊条电弧焊又称手弧焊
焊条电弧焊具有电弧温度较高、热量集中，设备简单，操作方便、灵活，能适应在各种条件下焊接等特点，是焊接生产中普遍应用的一种方法。
缺点是生产效率低，劳动强度较大，焊接质量取决于工人的操作技术水平。
1、引弧
电弧焊时，引燃焊接电弧的过程称为引弧。
引弧开始时，先使焊条与焊件瞬时接触，因电路短路而产生高热，使接触处金属很快熔化并产生金属蒸气。当焊条迅速提起，离开焊件2--4mm时，焊条与焊件间充满了高温的气体和气态的金属，由于质点热运动的相互碰撞及焊接电压的作用使气体电离而导电，在焊条与焊件间形成电弧。
(3)焊接速度
单位时间内完成的焊缝长度称为焊接速度。在保证接头质量的前提下，应尽量采用较大的焊接速度，以提高生产率，减小过热区和焊件变形。
教学过程
主要教学内容及步骤
讲授新课（续）
七、焊接缺陷
焊接过程中在焊接接头中产生的金属不连续、不致密或连接不良的现象称为焊接缺陷。产生焊接缺陷的主要原因有：焊前接头处未清理干净、焊条未烘干、焊接工艺参数选择不当或操作方法不正确等。常见的焊接缺陷有以下几种：
焊工证代号
一、代号：SMAW-II-1G-12-F3J SMAW-I-5G（K）5/60-F3J GTAW-II-6G-3/89-021、SMAW－焊接方法代号。
2、II—材料类别3、1G—试件型式4、12—试件厚度5、5/60—厚度/管外径6、F3J—焊条类型7、02—焊接要素二、焊接方法代号1、SMAW—焊条电弧焊2、OFW—气焊3、GTAW—钨极气体保护焊4、GMAW—熔化极气体保护焊5、SAW—埋弧焊6、ESW—电渣焊7、FRW—摩擦焊8、SW—螺柱焊三、材料类别1、钢号分类及代号I 碳素钢：Q195、Q215、Q235、10、15、20、25、20R、20g、20G、22g、HP245、HP265、L175、L210、S205。
II 低合金钢：HP295、HP325、HP345、HP365、L245、L290、L320、L360L415、L450、L485、L555、S240、S290、S315、S360、S385、S415、S450、S480、12Mng、16Mn、16Mng、16MnR、15MnNIR 15MnV、15MnVR、20MnMo、10MnWVNB、13MnnIMonBR20MnMonB、07MnCRMoVR 、12CrMo、12CrMoG、15CrMo15CrMor、15CrMoG、14Cr1Mo、14Cr1MoR12Cr1MoV、12Cr1MoVG、12Cr2Mo、12Cr2Mo1、12Cr2Mo1R12Cr2MoG、12Cr2MoWVTiB、12Cr3MoVSiTiB 09MnD09MnnID、09MnnIDR、16MnD、16MnDR、15MnNIDR20MnMoD、07MnnICrMoVDR、08MnnICrMoVD、10nI3MoVDIII 马氏体不锈钢、铁素体不锈钢：1Cr5M o、0Cr13、1Cr13、1Cr17、1Cr9Mo1 IV奥氏体不锈钢：0Cr19Ni9、0Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr23Ni13、0Cr18Ni9Ti00Cr17Ni14Mo2、0Cr25Ni20、0Cr18Ni11Ti0Cr18Ni12Mo3T i、00Cr18Ni5Mo3Si2、00Cr18Ni1000Cr19Ni13Mo3、1Cr19Ni9、00Cr19Ni110Cr19Ni13Mo3、1Cr19Ni11T i、1Cr23Ni18四、试件型式1、1G—板状对接平焊、管状对接水平转动：平2、2G—板状对接横焊、管状对接垂直固定：横平3、3G—板状对接立焊：立横平4、4G—板状对接仰焊：仰平横5、5G—管状对接固定向上焊：仰平立6、5GX—管状对接固定向下焊：仰平立向下仰45．7、6G—管状对接固定向上焊：仰平横立8、6GX—管状对接固定向下焊：仰平立向下横仰9、2FRG—管板角水平转动：平横10、2FG—管板角垂直固定平焊：平横2FG(K)-管板垂直固定平焊（带垫板）11、4FG—管板角垂直固定仰焊：平、横、仰12、5FG—管板角水平固定仰焊：平、横、立、仰4513、6FG—管板角固定：平、横、立、仰所有位置14、1S—螺柱焊：平焊15、2S—螺柱焊：横焊16—4S—螺柱焊：仰焊五、试件厚度1、对接焊缝＜12 不限2×t、t不得小于12㎜，且焊缝不少于3层2、管材试件外径D 适用于管材焊件外径范围：＜25 D 不限、25≤D＜76 25 不限、≥76 76 不限、≥300（注管材向下焊试件）76 不限六、焊条类型1、F1—钛钙型：E××03 GB/T5117 GB/T5118 GB/T983（奥氏体、双相钢焊条除外）2、F2—纤维素型：E××10、E××11、E××10-X、E××11-X3、F3—钛型、钛钙型：E×××（×）-16、E×××（×）-174、F3J—低氢型、碱性：F3J E××15、E××16、E××18、E××48、E××15X、E××16XE××18X 、E××48X、E×××（×）-15、E×××（×）-16E×××（×）-175、F4—钛型、钛钙型：E×××（×）-16、E×××（×）-17 F4 GB/T983（奥氏体、双相钢焊条）6、F4J—碱性：E×××（×）-15、E×××（×）-16、E×××（×）-17七、焊接要素代号1、手工钨极气体保护填充金属焊丝：无01、实芯02、药芯032、机械化焊钨极气体保护自动稳压系统：有04、无053、自动跟踪系统：有06、无074、每面坡口内焊道：单道08、多道09GTAW-II-6G-3/89-02：代表氩弧焊水平固定管全位置焊接，试件为89低合金钢壁厚为3mm，填充焊丝为实心（单面焊双面成型）。
焊接方法与设备第2章 焊条电弧焊
图2-11 ZX5—400晶闸管
弧焊整流器外形
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3.弧焊逆变器 将直流电变换成交流电称为逆变，实现这种变换的装置叫逆变器。为焊
接电弧提供电能，并具有弧焊方法所要求性能的逆变器，即为弧焊逆变器 或称为逆变式弧焊电源。目前各类逆变式弧焊电源已逐步应用于多种焊接
方法，逐步成为更新换代的重要产品。
弧焊逆变器是一种新型的弧焊电源。弧焊逆变器的基本原理如图2-12 所示，单相或三相50Hz交流网路电压经输入整流器(UZ1)和输入滤波器(LC1) 后变成直流电，借助大功率电子开关元件VT(晶闸管、晶体管、场效应管或 绝缘栅双极晶体管IGBT)的交替开关作用，逆变成几千至几万赫兹的中频交 流电，再经中频变压器(T)降至适合焊接的几十伏交流电，如再经输出整流 器(UZ2)整流和输出滤波器(LC)滤波，则可输出适合焊接的直流电。
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图2-12 弧焊逆变器基本原理框图
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弧焊逆变器的逆变系统主要有两种： 1)交流→直流→交流 2)交流→直流→交流→直流 通常弧焊逆变器多采用后一种系统，故还可把弧焊逆变器称为逆变弧焊
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图2-6BX1—315—2型弧焊变压器 a)动铁式弧焊变压器外形 b)弧焊变压器铭牌
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负载持续率就是指弧焊电源负载时间在这个工作周期的时间内所占的 百分率。我国标准规定，对于焊接电流在500A以下的弧焊电源，选定 5min为一个工作周期时间计算负载持续率。用公式表示：
铭牌上的表格内规定了在一定的负载持续率下允许使用的焊接电流， 以保证不会因焊接电流过大，使弧焊电源升温过高将弧焊电源烧毁。 其含义是当负载持续率是60％时，许用的最大焊接电流为315A；若负 载持续率为100％时，许用焊接电流仅220A；而负载持续率为35％时， 许用焊接电流可达360A。也就是说，虽然BX1—315型弧焊电源的额定 焊接电流只有315A，但最大焊接电流可超过315A。
常用焊接代号说明
常用焊接代号说明
焊工合格项目代号：GTAW – Fe I - 3G – 2 –Fefs - 02 / 11 /12 1
2
3
4
5
6
1、焊接方法代号：SMAW——焊条电弧焊
GATW——钨极气体保护焊
OFW——气焊
2、金属材料：FeⅠ——低碳钢（Q235/Q245R/20#/HP245/WCA）
FeⅡ——合金钢（Q295/L245/15MoG/16MnD）
FeⅢ——铬钼钢/马氏体钢（1Gr5Mo）
FeⅣ——奥氏体钢（06Cr19Ni10/CF8）
3、试件位置代号：板材/管材/管板角焊缝（详见下一页）
4、焊缝金属厚度：单独数字表示板材厚度，2/57表示焊缝厚度和管材外径。
5、填充金属碳钢焊条 Fef1——钛钙型 EXX03
碳钢焊条 Fef2——纤维素型 EXX10 EXX11
碳钢焊条 Fef3——钛型/钛钙型 EXXX(X)-16
碳钢焊条 Fef3J——低氢型/碱性 EXX15 EXX16
奥氏体钢焊条 Fef4——钛型/钛钙型 EXXX(X)-16
奥氏体钢焊条 Fef4J——碱性 EXXX(X)-15
6、焊接工艺因素代号：手工焊
钨极气体保护焊填充用金属丝：01—无、02—实芯、03—药芯
钨极气体保护焊背面保护气体：10—有、11—无
钨极气体保护焊电流类别及极性：12—直流正接、13—直流反接
14—交流
试件适用焊件焊缝和焊件位置。
3-2焊条电弧焊
如皋市江海技工学校教案首页课题：§3-2 焊条电弧焊教学目的、要求：1.掌握焊条电弧焊工作原理2. 掌握焊条电弧焊工艺过程3.会检查焊接缺陷教学重点、难点：1．焊条电弧焊的工作原理2. 焊条电弧焊的工艺过程3.检查焊接缺陷授课方法：讲授法、试听法、提问法教学参考及教具（含电教设备）：《机械制造工艺基础》多媒体授课执行情况及分析：（续页）10分（1）焊芯①作为电弧焊的一个电极，与焊件之间导电形成电弧；②在焊接过程中不断熔化，并过渡到移动的熔池中，与熔化的母材共同结晶形成焊缝；（2）药皮①药皮的作用a）对熔池造成有效的气渣联合保护；b）使熔池内金属液脱氧、脱硫以及向熔池金属中渗合金，提高焊缝的力学性能；c）起稳弧作用，以改善焊接的工艺性。
②药皮的组成a）稳弧剂：主要使用易于电离的钾、钠、钙的化合物。
b）造渣剂：形成熔渣覆盖在熔池表面，不让大气侵入熔池，且起冶金作用。
c）造气剂：分解出CO和H2等气体包围在电弧和熔池周围，起到隔绝大气、保护熔滴和熔池的作用。
d）脱氧剂：主要应用锰铁、硅铁、钛铁、铝铁和石墨等，脱去熔池中的氧。
e）合金剂：主要应用锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、钒铁和钨铁等铁合金。
f）粘结剂：常用钾、钠水玻璃。
（3）焊条药皮的种类a）酸性焊条——药皮中含有多量酸性氧化物，如SiO2、TiO2、Fe2O3等。
b）碱性焊条——药皮中含有多量碱性氧化物，如CaO、FeO、MnO、Na2O、MgO等。
2．焊条的种类视听法板书设计或授课提纲如皋市江海技工学校第页。
焊工证代号
一、代号：SMAW-II-1G-12-F3J SMAW-I-5G（K）5/60-F3JGTAW-II-6G-3/89-021、SMAW－焊接方法代号。
2、II—材料类别3、1G—试件型式4、12—试件厚度5、5/60—厚度/管外径6、F3J—焊条类型7、02—焊接要素二、焊接方法代号1、SMAW—焊条电弧焊2、OFW—气焊3、GTAW—钨极气体保护焊4、GMAW—熔化极气体保护焊5、SAW—埋弧焊6、ESW—电渣焊7、FRW—摩擦焊8、SW—螺柱焊三、材料类别1、钢号分类及代号I 碳素钢：Q195、Q215、Q235、10、15、20、25、20R、20g、20G、22g、HP245、HP265、L175、L210、S205。
II 低合金钢：HP295、HP325、HP345、HP365、L245、L290、L320、L360 L415、L450、L485、L555、S240、S290、S315、S360、S385、S415、S450、S480、12Mng、16Mn、16Mng、16MnR、15MnNIR15MnV、15MnVR、20MnMo、10MnWVNB、13MnnIMonBR20MnMonB、07MnCRMoVR 、12CrMo、12CrMoG、15CrMo15CrMor、15CrMoG、14Cr1Mo、14Cr1MoR12Cr1MoV、12Cr1MoVG、12Cr2Mo、12Cr2Mo1、12Cr2Mo1R12Cr2MoG、12Cr2MoWVTiB、12Cr3MoVSiTiB 09MnD09MnnID、09MnnIDR、16MnD、16MnDR、15MnNIDR20MnMoD、07MnnICrMoVDR、08MnnICrMoVD、10nI3MoVD III 马氏体不锈钢、铁素体不锈钢：1Cr5M o、0Cr13、1Cr13、1Cr17、1Cr9Mo1 IV奥氏体不锈钢：0Cr19Ni9、0Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr23Ni13、0Cr18Ni9Ti00Cr17Ni14Mo2、0Cr25Ni20、0Cr18Ni11Ti0Cr18Ni12Mo3T i、00Cr18Ni5Mo3Si2、00Cr18Ni1000Cr19Ni13Mo3、1Cr19Ni9、00Cr19Ni110Cr19Ni13Mo3、1Cr19Ni11T i、1Cr23Ni18四、试件型式1、1G—板状对接平焊、管状对接水平转动：平2、2G—板状对接横焊、管状对接垂直固定：横平3、3G—板状对接立焊：立横平4、4G—板状对接仰焊：仰平横5、5G—管状对接固定向上焊：仰平立6、5GX—管状对接固定向下焊：仰平立向下仰45．7、6G—管状对接固定向上焊：仰平横立8、6GX—管状对接固定向下焊：仰平立向下横仰9、2FRG—管板角水平转动：平横10、2FG—管板角垂直固定平焊：平横2FG(K)-管板垂直固定平焊（带垫板）11、4FG—管板角垂直固定仰焊：平、横、仰12、5FG—管板角水平固定仰焊：平、横、立、仰4513、6FG—管板角固定：平、横、立、仰所有位置14、1S—螺柱焊：平焊15、2S—螺柱焊：横焊16—4S—螺柱焊：仰焊五、试件厚度1、对接焊缝＜12 不限2×t、t不得小于12㎜，且焊缝不少于3层2、管材试件外径D 适用于管材焊件外径范围：＜25 D 不限、25≤D＜76 25 不限、≥76 76 不限、≥300（注管材向下焊试件）76 不限六、焊条类型1、F1—钛钙型：E××03 GB/T5117 GB/T5118 GB/T983（奥氏体、双相钢焊条除外）2、F2—纤维素型：E××10、E××11、E××10-X、E××11-X3、F3—钛型、钛钙型：E×××（×）-16、E×××（×）-174、F3J—低氢型、碱性：F3J E××15、E××16、E××18、E××48、E××15X、E××16XE××18X 、E××48X、E×××（×）-15、E×××（×）-16E×××（×）-175、F4—钛型、钛钙型：E×××（×）-16、E×××（×）-17 F4 GB/T983（奥氏体、双相钢焊条）6、F4J—碱性：E×××（×）-15、E×××（×）-16、E×××（×）-17七、焊接要素代号1、手工钨极气体保护填充金属焊丝：无01、实芯02、药芯032、机械化焊钨极气体保护自动稳压系统：有04、无053、自动跟踪系统：有06、无074、每面坡口内焊道：单道08、多道09GTAW-II-6G-3/89-02：代表氩弧焊水平固定管全位置焊接，试件为89低合金钢壁厚为3mm，填充焊丝为实心（单面焊双面成型）。
焊条电弧焊
5. 焊接速度
单位时间内完成的焊缝长度称为焊接速度，焊接速 度应该均匀、适当，既要保证焊透又要保证不烧穿， 同时还要使焊缝宽度和高度符合图样设计要求。
焊接速度直接影响焊接生产率，所以，应该在保证 焊缝质量的基础上，采用较大的焊条直径和焊接电流， 同时根据具体情况适当加快焊接速度，以保证在获得 焊缝的高低和宽窄一致的条件下，提高焊接生产率。
二、弧焊电源的分类及型号
1. 弧焊电源的分类及特点
（1）交流弧焊电源(弧焊变压器) 具有结构简单、易造易修、成本低、效率高、磁偏 吹小、噪声小、效率高等优点， 但电弧稳定性较差， 功率因数较低。 （2）直流弧焊电源 直流弧焊电源有直流弧焊发电机和弧焊整流器两种。
直流弧焊发电机虽然坚固耐用，电弧燃烧稳定， 但损耗较大、效率低、噪声大、成本高、质量大、 维修难。
各堆焊层的排列方向
堆焊顺序
（6）轴堆焊时，可采用纵向对称堆焊和横向螺旋形 堆焊两种方法。
轴的堆焊顺序 ａ) 纵向对称堆焊 ｂ) 横向螺旋形堆焊
（7）堆焊时，为了增加堆焊层的厚度，减少清渣工 作， 提高生产效率，通常将焊件的堆焊面放成垂直位 置，用横焊方法进行堆焊，或将焊件放成倾斜位置，用 上坡焊堆焊，并留3 ~ 5mm的加工余量，以满足堆焊后 焊件表面机械加工的要求。
（2）对于不锈钢、耐热钢、堆焊等焊件选用焊条时， 应从保证焊接接头的特殊性能出发，要求焊缝金属化学 成分与母材相同或相近。
（3）对于强度不同的低碳钢之间、低合金钢高强 钢之间及它们之间的异种钢焊接，要求焊缝或接头的 强度、塑性和韧性都不能低于母材中的最低值，故一 般根据强度等级较低的钢材来选用相应的焊条。
硅弧焊整流器的组成
（2）晶闸管弧焊整流器
3. 弧焊逆变器
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对接接头的坡口形式
对接接头的坡口形式
I形
V形（带钝边）
X形（带钝边）
U形（带钝边） 双U形（带钝边）
六、焊接操作
1．电弧的引燃与控制 2．运条
（1）电弧引燃 将焊条的末端与焊件表面
接触形成短路，然后迅速将焊 条提高至距焊件表面一定距离 （2～4mm），电弧即能引燃。 引弧的操作方法有直击法和划 擦法两种。
2、药皮
示例见药皮焊条电弧焊过程图。
1. 机械保护作用 2. 冶金处理作用 3. 改善成形工艺性能作用
药皮焊条电弧焊过程
（1）. 机械保护作用
熔渣的比重一般轻于液态金属，高温下浮在液态金 属的表面，使之与空气隔离，可避免液态金属中合金 元素的氧化烧损，防止气相中的氢、氮、氧、硫等直 接溶入，并减少液态金属的热损失。熔渣凝固后形成 的渣壳覆盖在焊缝上，可以继续保护处在高温下的焊 缝金属免受空气的有害作用。
当焊机发生故障时，应立即切断电源，及时进行检查和 修理。
工作完毕或临时离开工作场地，必须及时切断焊机电源。 焊机的接线和安装应由专业电工负责。
三、焊接用具
1．焊接电缆 2．焊钳 3．面罩 4．辅助器具
焊接用具
焊钳 面罩
四、焊条
焊条——涂有药皮的供焊条电弧焊用的熔化电极， 它由药皮和焊芯两部分组成。
层数等进行选择。焊件厚度越大，所选焊条直径也越大。 平焊的焊条直径应大于立焊、仰焊和横焊，这样可形成较 小的熔池，减少熔化金属的下淌。
2．焊接电流
焊接电流——焊接时，流经焊接回路的电流。 主要取决于焊条直径
I=Kd
I——焊接电流，A K——系数 d——焊条直径，mm
系数K与焊条直径相关，可查表获得
2．交流弧焊变压器
2、交流弧焊机
——是一种特殊的降压变压器，可将工业用的电压 （220V或380V）降低到空载时的60～70V，电弧燃烧时 为 20～35V。同时它能供给很大的焊接电流，并且该电 流能在一定的范围内进行调节，短路时的电流则受到限 制。使用时按要求调节电流。
如型号为BX-330的交流弧焊变压器，下降特性， 额定焊接电流为330A
焊接缺陷
适当的熔渣（或焊条药皮）构成，对于熔焊电弧的引燃、 稳定燃烧、减少飞溅，改善脱渣性能及焊缝外观成形等焊 接工艺性能的影响至关重要；
熔渣也有不利的作用，如强氧化性熔渣可以使液态金属 增氧，可以侵蚀炉衬；密度大或熔点过高的熔渣易残留在 金属中形成夹渣。
3．焊条的分类
按焊条的用途不同，分为碳钢焊条、低合金钢焊条、 不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、铜及铜合金焊 条、铝及铝合金焊条、镍及镍合金焊条等。
如型号为ZX5-300弧 焊机为下降特性、硅 整流，额定焊接电流 为300A。
4、逆变焊机
逆变式弧焊整流器是20世纪80年代初发展起来的一种新 型弧焊电源，它从电网吸取三相380V交流电，经整流滤波成 直流，然后经逆变器变成频率为2000～30000HZ的交流电， 再经单相全波整流和滤波输出。
它与直流电弧焊机、交流电弧焊机、硅整流弧焊机等 几种电源比较，具有效率高、功率因数极高、重量轻（仅 为普通焊机的1/5）、体积小、节约材料、工艺性能好、空 载损耗小等突出优点，不但可作为手弧焊电源，还可作为 CO2气体保护焊、氩弧焊和等离子弧焊用的电源。
引弧
直击法
划擦法
引弧的方法图
（2）电弧的控制
电弧引燃后，应控制焊条末端与焊件表面之间的距离， 并保持不变，以保证电弧稳定燃烧。距离太大，会因焊 条与焊件间气体不能电离导电而致熄弧；距离太小，则 会引起短路。
（3）运条 电弧引燃后，开始进入正常的焊接过程，用手工操作实 现焊条在三个方向的运动 。
1）焊条送进运动
电弧温度较高、热量集中，设备简单，操作方便、灵活， 能适应在各种条件下焊接（能进行对接、角接、T形接、 搭接等各种接头形式，各种坡口，平焊、横焊、立焊、 仰焊等各种位置的焊接）
生产效率较低，劳动强度较大，焊接质量取决于焊工的 操作技术水平
3．引弧
焊接电弧——由焊接电源供给的具有一定电压的两 电极间或电极与母材间，通过气体介质产生的强烈而持 久的放电现象。
逆变式弧焊整流器是目前国内外竞相发展的新型弧焊电源
弧焊电源的正确使用与维护
焊机接入电网时，应核对电网电压、相数与焊机铭牌标示是 否相符，以防烧坏设备。
焊前要仔细检查各部位接线是否正确，特别是焊接电缆接头 是否紧固，防止因接触不良而造成过热烧损。
若电网电源为不接地的三相制，应将焊机外壳接地；若电网 电源为三相四线制，应将焊机外壳接零。
4~5 6~12 >12
焊条直径d
2.0 3.2 3.2或4.0 4.0或5.0 4.0、5.0、6.0
五、焊接接头形式和坡口
1．接头形式
接头形式——零件（焊件）连接处所采用的结构方式。
对接接头
角接接头 T形接头
搭接接头
接头形式
2．坡口
坡口——根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位 加工并装配成一定几何形状的沟槽。
（2）. 冶金处理作用
熔渣与液态金属之间能够发生一系列物化反应，从 而对金属与合金成分给予较大影响。适当的熔渣成分， 可以去除金属中的有害杂质，如脱氧、脱硫、脱磷和去 氢。熔渣还可以起到吸附或溶解液态金属中非金属夹杂 物的作用。焊接过程中，可通过熔渣向焊缝中过渡合金。
（3）. 改善成形工艺性能作用
焊机应尽可能放在通风良好且干燥的地方，远离热源，并保 持平稳。
改变焊机接法时应在切断电源的情况下进行，调节电流 时应在空载状况下进行。
防止焊机受潮，保持机内干燥、清洁，定期用干燥的压 缩空气吹净内部灰尘，尤其是弧焊整流器。
应按照焊机的额定焊接电流和负载持续率来使用，不要 使焊机因过载而损坏。
具有结构简单、使用和维修方便、体积小、噪声小、成 本低等优点，但电弧稳定性较差。
该焊机应用较广，既适于酸性焊条焊接，又适于碱性焊条 焊接。
3．弧焊整流器
焊接整流器是对交流电进行 整流而获得直流电的一种直流弧焊电 源。比弧焊发电机结构简单、重量轻、 噪声小，制造维修方便，是近年来发 展起来的一种弧焊机。
引弧——电弧焊时，引燃焊接电弧的过程。
电弧的构造根据其物理特征,沿长度方向分为： 阴极区、阳极区和弧柱区三部分 由于阴极区发射电子要消耗一定的能量，而阳极区
不发射电子，不消耗发射电子所需的能量
焊接电弧的组成
1—阴极区 2—弧柱 3—阳极区
4．正接与反接
正接——焊件接电源正极，焊条接电源负极的接线方 法。
焊条
焊芯——焊条中被药皮包覆的金属芯。 药皮——压涂在焊芯表面上的涂料层。
1.焊芯
焊芯主要作用一是传导电流，二是焊芯本身熔化作为 填充材料。
焊芯在焊缝中约占50%～70%。 熔化焊用钢丝牌号和化学成分应按GB/T14 957-1994标准规定，其中常用钢号有H08A、H08E、H08C、 H08MnA、H15A、H15Mn等。 焊 芯 直 径 称 为 焊 条 直 径 , 从 φ1.6~φ8(mm), 生 产 中 多 用 φ3.2mm、φ4mm和φ5mm。
按焊条药皮熔化后的熔渣特性不同，分为酸性焊条和 碱性焊条两大类。
酸性焊条——熔渣的成分主要是酸性氧化物的焊条。 典型的是钛钙型焊条。
优点：工艺性好，如引弧容易，电弧稳定，飞溅小， 脱渣性好，焊缝成形美观，产生的有害气体少，可用交流、 直流焊接电源，施焊技术容易掌握等。
缺点：焊缝金属的力学性能差，抗裂性能较低。
碱性焊条——熔渣的主要成分是碱性氧化物和氟化 钙，典型的是低氢钠型焊条。
优点：焊缝脱氧、脱硫、脱磷及去氢的能力比酸性焊 条强，焊缝金属的力学性能，尤其是塑性、韧性和抗裂性 能都比酸性焊条好。
缺点：工艺性差，对油、锈及水分等较敏感。碱性焊 条适用于合金钢和重要碳钢结构的焊接。
4、焊条的选用：焊件厚度Biblioteka 2 33．焊接速度及其他
焊接速度v ——单位时间内完成的焊缝长度。 焊接时焊条向前移动的速度。应
均匀适当，既要保证焊透又要保证不烧穿。
电弧电压U 主要由弧长决定。电弧长，则电弧电
压高；电弧短，则电弧电压低。焊接时应力求使用 短弧。 25~30V为宜
焊接层数 层数选择要兼顾质量和效率
八、焊接缺陷
1. 未焊透 2. 夹渣 3. 气孔 4. 咬边 5. 焊瘤 6. 焊接裂纹
第三章 焊接
§3－1 概述 §3－2 焊条电弧焊 §3－3 气焊与气割 §3－4 其他焊接方法简介
§3－2 焊条电弧焊
一、焊条电弧焊 二、焊接电源 三、焊接用具 四、焊条 五、焊接接头形式和坡口 六、焊接操作 七、焊接工艺参数的选择 八、焊接缺陷
一、焊条电弧焊
1．焊条电弧焊的焊接过程 2．焊条电弧焊的特点 3．引弧 4．正接与反接
焊条电弧焊的原理
第二节 焊条电弧焊
焊条电弧焊及焊接回路
焊条电弧焊及其原理
1．焊条电弧焊的焊接过程
焊条电弧焊——是用手工操纵焊条进行焊接的电弧 焊方法，又称手工电弧焊。
1－焊件 2－焊条 3－焊钳 4－电焊机 5－焊接电弧 6－熔池 7－焊缝
手工电弧焊概述
2．焊条电弧焊的特点
以焊条为熔化电极，传导电流，产生电弧，作为熔焊的 热源。焊接过程中作为电极的焊条不断熔化，融入熔池， 作为形成焊缝的填充材料
反接——焊件接电源负极，焊条接电源正极的接线方 法。
直流正接
直流反接
用酸性焊条（如J422）焊接厚钢板时，用正接法， 因为阳极部分温度高于阴极部分，用正接法可得到较 大的熔深；
焊接薄钢板及有色金属采用反接法。
由于电流正负极交替变化，故无正反接之 分。
二、焊接电源
焊条电弧焊的焊接电源（俗称电焊机）有直流电源和 交流电源两种，分直流弧焊发电机、交流弧焊变压器和弧 焊整流器三大类。