DZ-WPQ-08(J422)手工电弧焊的对接焊工艺评定上课讲义
焊接工艺讲义课件(第一至第四章)
气体的电离是产生电弧的重要条件，但是，如
果只有气体的电离而阴极不能发射电子，没有 电流通过，那么电弧还是不能形成，
阴极电子发射也和气体电离一样，两者都 是电弧产生的必要条件。
阴极电子发射分为三种形式：热电子发射 电场发射 撞击发射
３．焊接电弧的引燃过程：
１）非接触电弧引燃法：也叫高频高压引弧法，
阳极区比阴极区宽
阳极区表面也有一个光亮的斑点,称阳极斑点。 阳极斑点是集中接收电子的微小区域.
弧柱区:在阴极区和阳极区之间为弧柱区.其 长度占弧长的绝大部分, 2.焊接电弧的温度分布:焊接电弧中三个区域 的温度分布是不均匀的. 直流电弧:一般情况下,阳极不发射电子,不消耗发
射电子所需要的能量,所以阳极区的温度高于阴极
焊接工艺讲义
第一章 电弧焊的基础知识
手工电弧焊概述： 手工电弧焊最基本的焊接方法： 熔焊
手工电弧焊的主要设备： 焊接电源
手工电弧焊的焊接回路： 选用合适的电焊软线将焊接电源的一端 接到焊钳上，而另一端与焊件相连．
焊接电源的作用： 是对焊接电弧稳定燃烧提供所需要的、合适的 电流和电压． 手工电弧焊的焊接过程 焊接过程： １）短路：开始焊接时，在焊条与焊件之间先接触短路。 分：划擦引弧法 直击引弧法
根部间隙：为了保证接头根部能焊透 （0~4MM） 3.常见坡口的形式(见表) 4.焊接坡口的选择： 选择原则：1）是否能保证焊件焊透（手 工电弧焊熔深一般为2~4MM）
2)坡口形状是否容易加工
手工电弧焊操作实训教案
手工电弧焊操作实训教案【教学目的】通过本环节的实习使学生获得焊接生产经验，培养理论联系实际的工作作风，充分掌握手工电弧焊的操作技能，为今后实际工作打下基础。
【重点难点】操作姿势及弧光防护，引弧及焊条运行的三个基本运动方向。
【注意事项】1.操作姿势必须规范,防止触电。
2.避免长时间短路，以免烧损设备。
3.穿戴好防护用品，注意弧光防止灼伤眼睛及皮肤。
4.焊接过的工件不要用手触摸，敲击焊渣时，注意方向，要用力适当不要崩入眼里。
【教学过程】一、基础知识讲解1、原理利用局部加热或者加压，或者两者同时使用，采用或不用填充材料，将两个分离金属连接在一起的工作方法。
焊接种类：钎焊、氧—乙炔焊、CO2保护焊、氩弧焊、手工电弧焊。
电弧焊的原理利用电弧放电时产生的热量,熔化焊件及填充金属,冷凝后实现焊接的。
2、设备及工具主要设备是电焊机，电焊机由交流和直流两类。
交流焊机是一特殊的变压器。
可将２２０Ｖ或３８０Ｖ电压降低，空载时为６０－８０Ｖ,电弧燃烧时为２０－３０Ｖ,同时供给很大的焊接电流，并且电流可在一定范围内调节。
工具有焊钳、面罩、尖头锤、钢丝刷等3、电焊条焊条由焊丝和药皮组成。
焊丝的直径有2.5、3.2、4、5mm，长度300－450mm。
药皮的作用是稳定电弧燃烧，防止焊缝金属的氧化和补充烧损的合金元素等，从而保证焊缝具有良好机械性能。
4、焊缝的空间位置平焊、立焊、横焊、仰焊。
一般平焊，如其他焊采用小直径、小电流、短电弧。
5、接头形式接头形式有对接、角接、Ｔ字接、搭接。
6、焊接的坡口形式基本形式有I型、V型、X型、U型等。
6、确定焊接规范根据工件、焊缝来确定焊条直径、焊接电流(30-55)ｄ、焊接速度。
尽量短电弧。
7、平焊的特点平焊是焊件处于水平位置时，在焊件上堆敷焊道的一种操作方法。
在选定焊接工艺参数和操作方法的基础上，利用电弧电流、焊接速度，达到控制熔池温度、熔池形状来完成焊接焊缝。
平焊是初学者进行焊接技能训练时所必须掌握的一项基本技能，焊接技术易掌握，焊缝无烧穿、焊瘤等缺陷，易获得良好焊缝成形和焊缝质量。
《手工电弧焊》教案--任务一手工电弧焊基本知识课件
任务一手工电弧焊基本知识学习目标：1、了解焊接的分类和应用，焊条电弧焊的含义和基本原理、焊接特点、在实际工作及焊接结构中的地位和应用。
2、掌握手工电弧焊设备的基本构造、接线方式、调整电流的方法。
3、掌握劳保用品及常见辅助工具的用途、使用方法和注意事项。
技能目标：1、掌握设备调试方法、常见故障产生的原因及排除方法。
2、掌握手工电弧焊设备的基本构造、接线方式、调整电流的方法。
3、掌握劳保用品及常见辅助工具的用途、使用方法和注意事项。
[相关知识]：焊接技术是十九世纪末和二十世纪初发展起来的一种热加工工艺，取代了铆接。
焊接比铆接具有显著的优越性，它有节省材料、减轻结构重量、简化加工与装配工序、接头的致密性强、能承受高压、容易实现机械化和自动化生产、提高生产率、改善劳动条件等特点。
被广泛地应用于机械、建筑、交通、冶金、化工、造船、石油、电力等工业部门。
1、焊接的概念：通过加热或加压，或两者并用，充填或不充填焊丝（材料），使两焊件达到原子结合的加工工艺方法。
2、焊接的分类：按照焊接过程中金属所处的状态不同，焊接方法分为三类：熔焊：两金属熔化实现原子结合。
如：手工电弧焊、气焊、氩弧焊压焊：两金属熔化或达塑性状态实现原子结合。
如：点焊、缝焊钎焊：采用比被焊工件熔点低的钎料（焊丝），钎料被加热熔化，填充接头间隙并与被焊工件相互扩散，实现结合。
如：烙铁钎焊、火焰钎焊[入门指导]：手工电弧焊利用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法，操作时，焊条和焊件分别作为两个电极，利用焊条与焊件之间产生的电弧热量来熔化焊件金属，冷却后形成焊缝。
其特点是：设备简单、维护方便、成本低；工艺灵活、适应性强；对焊件的装配要求较低；劳动强度高、生产效率低。
1、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立即产生明亮的电弧，实质是一种气体放电现象）。
1-药皮2-焊芯3-保护气体4-电弧5-熔池6-母材7-焊缝8-渣壳9-熔渣10-熔滴焊接电弧是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。
手工电弧焊技术培训ppt课件
用直流正接，以减少钨极烧损，但焊接铝、镁金属时，为去除氧化物而利用“阴极破碎” 可采用直流反接。
（2）熔化极氩弧焊采用焊丝作为电极，可使用大电流，适于中厚板焊接。熔化极氩弧焊
;.
4.3 其他焊接方法
CO2焊的特点：
1）生产率高；电流大，易于自动化，无渣壳。 2）成本低；无需涂料焊条和焊剂， CO2价廉； 3）焊缝质量较好； 4）采用气体保护，能全位置焊接，易于自动控制 ； 5）焊缝成形差，飞溅大 ； 6）不能焊接易氧化的非铁金属和不锈钢； 7）设备较复杂，使用和维修不便。
CO2焊适于焊接低碳钢和强度级别不高的普通低合金结构 钢。
;.
4.3 其他焊接方法
4.3.3 气焊和气割
1.气焊 气焊是利用气体火焰作热源的焊接方法。最常用的是氧-乙炔
焊，氧-乙炔焰进行焊接。 气焊设备简单、操作灵活方便、不需电源，但气焊火焰温度较
低，且热量较分散，工件变形大，所以应用不如电弧焊广泛。
1. 焊条的组成和作用
焊条由焊芯和药皮组成。
1）焊芯：一方面作电极，起导电作用，产生电弧，提供焊接热源；另一方面
作为填充金属，与熔化的母材共同组成焊缝金属。焊芯采用焊接专用金属丝。如 H08C等。
2）药皮：焊条药皮的主要作用有：改善焊接工艺性；机械保护作用；冶金处
理作用。焊条药皮的组成物按其作用分为：稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、 合金剂、粘结剂、稀渣剂、增塑剂等。
;.
4.3 其他焊接方法
4.3.1 埋弧自动焊
手工电弧焊焊接讲义
由于具备了上述条件，使得由 阴极发射出来的电子，在电场加速 下，发生激烈的碰撞：
29
电子在电场作用下，撞击原子使之电 离，碰撞电离发生链锁反应。产生雪崩 式击穿而形成电弧。
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即当焊条提升到一定高度时， 则两极间的空间顷刻发生突变， 发出强烈的光和热，即电弧引 燃。
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弧柱空间：大量的碰撞，碰撞电离、热电离，中 和放电，达到热平衡。 正离子跑向阴极撞击阴极表面，释放出动能，同 时在阴极表面中和成原子，释放成位能。
3
第一章 焊接电弧基础
1.1手工电弧焊原理
⑴手工电弧焊原理：在焊条与母材(被焊材料) 之间引燃电弧，利用电弧热进行熔化焊接。 电弧及焊接区受到焊条药皮(药剂)分解产生 的气体及熔渣的保护，使其与大气相隔离。 焊条芯受到电弧的加热而熔化，形成熔滴过 渡到熔池，与母材的熔化金属共同形成焊缝 金属。
4
图1 焊条电弧焊原理
⑸ 活泼金属（Ti、Nb、Zr）；难熔金
属（Mo、Ta）；低熔点金属Pb、Sn、 Zn及合金）；高C、铸铁等都不能焊。
9
1.2焊接电弧的机理
⑴ 电弧的实质：在一定的条件下，电
荷通过两电极之间的气体空间的一种 导电现象。（气体放电现象）
10
11
⑵特殊的气体放电过程：电能能转
换为热能；机械能；光能；磁能
①稳定工作点 ②电流波动小 ③短路电流不过大
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短路电流不过大 一般要求I短=（120-130）% I焊， 最大不超过150%。
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所以陡降外特性具备：稳定 工作点；电流波动小；短路电流 不过大。
53
⑵适当的空载电压
高：引弧易，燃烧稳定，危险。
空载电压
低：工作时安全，成本底，不如 高时稳定。 直流50～70V，不大于90V。 目前国内焊机 交流60～80V，不大于100V。
手工电弧焊培训课件
不能过大，控制弧长，正确掌握运条方法。
缺陷的产生及防止
夹产1防、在渣生止接将焊头坡的措缝边口原施中缘及因：有焊存污层：在染间的存的非在熔金；渣属定清位理夹焊干杂和净物多，称层将为焊凹夹时凸，处渣每铲。层平焊，后然未后将再熔
三. 常见焊接缺陷的产生及 防止方法
按缺陷在焊缝中的位置分两大类: 外部缺陷—位于焊缝的外表面，用肉眼或低倍放
大镜可以看到。如：焊缝尺寸不符合 要求、咬边、表面气孔、烧穿、焊瘤及弧坑。
内部缺陷—位于焊缝内部，用无损探伤或破坏性。
试验才能发现。如：未焊透、内部气 孔、及内部夹渣等。
缺陷的产生及过隙小或，焊边接缘速未度被过电快弧，坡熔口化小而，留钝下边的大，空根隙部称间为隙 未小，焊焊透条。角根度据不未当，焊焊透件的有部厚位的不锈蚀同。，可分为根部未焊透、 边加热缘在不未未充焊焊分透透，中、熔，层化还金间有属一未都种焊已叫透覆“等盖未几在熔上种合面。”；。这这样是，由焊于件焊边件缘边和缘焊缝 金属产未生能未熔焊合透在一的起部造位成往了往未也熔合存。在产夹生渣原，因连主要续是性使的用未过焊大的
（1） （3）
（2）
焊条沿轴线向熔池的送进，应使焊条熔化后继续保持电弧长度不变，
防止因电弧长度增加导致断弧，或因电弧长度缩短导致发生短路。 焊条的横向摆动应保证焊缝两侧熔合良好，摆动的宽度应控制在焊条直
径的2~5倍，并力求摆动均匀一致，焊缝宽度整齐。 焊条沿焊接方向的纵向移动即焊接速度，应保证足够的熔深，又不致烧
运条
锯齿形运条：沿焊缝方向锯齿形向前移动。 运条示意图：
适用范围：
对接接头的平焊、立焊、横焊、仰焊。
角接接头的立焊
手工电弧焊操作技能教案
第3,4课时手工电弧焊操作技能教学目标：知识与技能：了解手工电弧焊的概念及药皮的作用。
过程与方法：1、理解焊接坡口的概念及开坡口的目的。
2、掌握常用的运条方法及焊道的连接与收尾。
情感态度价值观：由浅入深，结合视频，培养学生勇于动手去焊接的精神。
教学重点：手工电弧焊操作技能教学难点：焊接坡口及运条方法教学方法：讲授法教学准备：多媒体教学教学过程：（一）导入：复习导入：1、焊接的概念及分类。
2、焊接接头的种类及接头型式3、焊接电弧的偏吹（二）新授：一、手工电弧焊的概述1. 手工电弧焊的概念：手工电弧焊（焊条电弧焊）是利用焊条和焊件之间的电弧热使金属和母材熔化形成焊缝的一种焊接方法2、焊条的概念：焊条就是带有药皮的供手工电弧焊使用的熔化电极。
焊条规格以焊芯直径来表示。
其长度依焊条规格材料、药皮类型等不同而不同，通常在200▬500mm之间。
（1）、焊芯：焊芯就是被药皮覆盖的金属芯，其作用是传导电流，产生电弧，并且在熔化后作为填充金属与被熔化的母材熔合形成焊缝。
焊芯金属约占整个焊缝金属的50％-70％，因此焊芯的化学成分直接影响焊缝质量。
焊芯用钢丝为焊接专用钢丝，经特殊冶炼制成，单独规定了其牌号和化学成分。
如用于埋弧焊、电渣焊、气体保护焊、气焊等熔焊方法中作为填充金属时，称为焊丝。
（2）、药皮的作用：○1保护作用：焊接时，涂层熔化后产生大量的气体，使熔化金属与空气隔离开来，形成一个很好的保护层。
涂层熔化后形成熔渣，覆盖着熔滴和熔池。
这样不仅隔离开空气中的氧气、氮气，保护焊缝金属，而且降低了焊缝冷却速度，促进熔池中气体逸出，减少气孔生成，并改善焊缝成形和结晶。
○2冶金作用：药皮中加有脱氧剂，通过熔渣与熔化金属的化学反应，减少氧、硫等有害杂质对焊缝金属的危害，使焊缝获得符合要求的力学性能。
○3渗合金作用○4改善焊接工艺性能：在药皮中加入低电离电位的物质，可以提高电弧燃烧的稳定性；焊接时，在焊条端头形成一小段涂层套管，套管使电弧热量更集中，使电弧燃烧更稳定，并可减少飞溅，有利于熔滴向熔池过渡，提高了熔敷效率。
特种作业焊接工艺基础知识上课PPT课件
（1）V型坡口：钢板厚度在7mm~40mm时, 常采用V形坡口。其形 式有：V型·钝边V型·单边V型·单边钝边V形坡口四种。V形坡口的 特点是加工容易, 但焊后角变形较大。 （2）X形坡口：钢板厚度为12mm~16mm时可采用X形坡口也称双 面V形坡口 （3）U形坡口：U形坡口有U形·单边U形·双面U形。 U形坡口的特点是焊缝金属量最少，焊件变形小，焊缝金属中母材 金属占的比例也小。但这种坡口加工困难，一般应用在较重要的焊 接结构中。
（3）根部间隙:焊前在接头根部之间预留的间隙，见 图2-10其作用在于打底焊时能保证焊透，根部间隙又 叫装配间隙。
（4）钝边: 焊件开坡口时，沿焊件接头坡口根部的端 面直边部分叫钝边。见图2-10。
（5）根部半径 :在J形、U形坡口底部的圆角半径叫根 部半径（见图2-10）。它的作用是增大坡口根部的空 间，以便焊透根部。
按较厚钢板的尺寸数据来选取；否则应在厚板上
作出如图2-6所示的单面或双面削薄，其削薄长
度L≥3 （δ-δ1）.
较薄板厚度δ1
≤2~5 ＞5~9 ＞9~12 ＞12
允许厚度差（δ-δ1） 1
2
3
4
将接头开成一定角度叫做坡口角度。其目是使接头根 部焊透，及便于清除熔渣，获得良好的焊缝成型。钝 边，是为了防止烧穿，但钝边的尺寸应保证第一层能 焊透。根部间隙也是为了保证接头根部焊透。对接接 头的坡口形式可分为：
三、焊接位置种类
根据GB/T3375—94《焊件术语》的规定，焊件 位置，即熔焊时，焊件接缝所处的空间位置，可 用焊缝倾角和焊缝转角来表示。有平焊、立焊、 横焊和仰焊位置等。（焊缝就是焊件经焊接后形 成的结合部分。）焊缝按不同方法可分下面几种
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焊接工艺评定资料
（WPQ
编号：DZ/WPQ-08
名称：25（I类钢号）
用J422手工电弧焊的对接焊工艺评定
执行标准：JB4708-2000
《钢制压力容器焊接工艺评定》
（参照ASME 1X卷QW 焊接评定篇）母材型号：25（I类钢号）
焊材型号（牌号）：E4303（J422）
完成日期：
大众阀门集团有限公司
WPQ料目录
焊接工艺指导书
WPS
大众阀门集团有限公司
焊接工艺指导书（规程）WPS
单位名称：
大众阀门集团有限公司
(SMAW )
1、 试板尺寸参照 GB/T150/E2.1;
坡口尺寸按 GB/T985.1 设计
2、 本指导书（WPS ）按 JB/T1613-93
,
和 JB/T4709-2007 执行。
3、 文件中钢材类别号的分类分组方法按 GB/T22652 中表2执行，本 WPS 适用于钢类
号为I 类碳素钢
（如 20、25、WCA 、WCB 、WCC 、ZG205-415、
ZG250-485 、ZG275-485 、ZG200-400 、
ZG230-450 等）阀体与阀座的手工电弧焊的对
接焊。
2、母材：（QW-403 ）
类别号：—I 组别号： I -1相焊
及标准号：
GB/T12228 钢号： _25一
厚度范围：15mm 母材对接焊缝：
E4303 （J422 ）
注1 :本WPS 文件中钢材类别号的分类分组方法按 GB/T22652中表2执行。
焊接工艺指导书编号:
W/J4 I -08
日期:
所依据的焊接工艺评定报告编号:
DZ/PQR-08
焊接方法:
手工电弧堆焊
4、堆焊位置：（QW-405）
对接焊缝的位置：水平位置（1G）
焊接方向：右向
5、预热：（QW-406）
堆焊的环境温度：不低于室温道间温温度（允许最高值）：180 C
6、焊后热处理：（QW-407）
焊后置于室内缓冷或室温下的退火炉中逐渐冷却。
7、电特性：（QW-409）
电流种类：直流焊机（DC）极性：DC+（反接）
焊接电流范围（A）: ①3.2/80 ~140A;①4.0/140 ~220A
电弧电压（V）: 20~26V
8.1施焊参数
注参数如实进行记录。
8.2技术措施：
摆动焊或不摆动焊：摆动焊摆动参数:视焊缝宽窄适当摆动
焊前清根和层间清理：焊前清根、手工层间除渣
单道焊或多道焊：多道焊
锤击：可用R>4的圆头钢钎清除焊渣
其他：焊前清除施焊部位油污、铁锈等。
采用小电流，多层多道焊施焊，慢速焊，短
弧，窄焊道，浅熔深，直线焊条法焊接。
采用① 3.2焊条打底，单面焊双面成型。
再用① 4焊条施焊。
层间必须将焊渣清除干净再焊下一层。
焊接工艺评定报告
PQR
大众阀门集团有限公司
焊接工艺评定报告PQR
单位名称：大众阀门集团有限公司
焊接工艺评定报告编号：DZ/PQR-08 焊接工艺指导书编号：W/J4 I -08焊接方法：手工电弧焊（SMAW）
-、评定规则：
1、接头简图：(QW-402)
二试验内容和试验记录汇编：
按JB4708中7.2条要求对本焊缝试样(件)进行的各项试验和检验的结果汇编如下, 其原始记录与报告见 PQR(附录)。
说明：
1、 本堆焊工艺评定报告(PQR)是按JB4708 -2000要
求，对编号为 W/J4 I -08的焊接工 艺指导书(WPS)进行评定。
2、 W/ J4 I -08中试板简图说明对本报告仍有
2、母材：(QW-403)
标准：GB/T12228 钢号：
25
类、组别号：1、1 -1 相焊 厚度： 15mm 注：母材钢号分类分组按
GB/T22652中
2
6、焊后热处理：(QW-407)
焊后置于室内缓冷或室温下的退火炉中逐渐 冷却。
3、 焊接材料：(QW-404)
焊材标准： GB/T5117-1995 焊材牌号： E4303/J422
焊材规格：
①3.2/ 04.0
焊缝金属厚度： 15mm 其他：
焊前烘焙温度不低于 105 C,
保温1h
4、 焊接位置：(QW-405)
对接焊缝位置：
1G
焊接方向(向左、向右)： 右向
5、 预热：(QW-406)
环境温度(C ):
不低于室温
7、 电特性：(QW-409)
电流种类：
DC
极性： DC+ (反接) 焊接电流(A) : 80~240A 电弧电压(V) :
20~27V
8、 焊接技术措施：(QW-410)
焊接速度(cm/min ): 7-8 cm/min
摆动或不摆动： ：视焊缝宽窄适当摆动
单道焊或多道焊：
多焊道
打底焊接采用①3.2焊条，单面焊双面成型。
采用低弧小电流，慢速窄焊道，多层多道焊，每
一层焊》2mm 。
前后焊缝按1/4〜1/3,层间焊渣 必须清除干净再施焊下一层。
三、评定结论：
焊接工艺评定检验原始纪录与报告
PQR（附录）
大众阀门集团有限公司
（按JB 4708-2000 执行，参照 ASME 第区卷 QW-300 ）
罗江
焊工合格证：
T513025************
所用的焊接方法：
手工电弧焊(SMAW )
焊工焊接试件时遵照的 WPS No : W/J4 I -08
试验条件和评定范围
焊接方法的变素(QW —350)
衬垫(金属、焊缝金属、 双面焊、焊剂等)(QW-402) 母材类别:GB/T22652/表2
I 类 I -1 组 QW-403)
母材厚度(QW-403) 填充金属(QW-404) 化学分析时堆焊层厚度 焊接位置(1G) (QW-405) 焊接方向(上坡焊/下坡焊)
焊接电流类型和极性 (SMAW) (QW409)
(
结果
按JB4708-2000中7.2.1条要求，对本试样检查的项目为： 外观检查、无损检测、力学性能试验等。
检查结果如下：(原
焊工技能资格评定记录
编号
：
J411011408
焊工姓名
试件母材编号：
HP/J4 I -08
厚度 15mm
焊接试验执行人 __________________________________ 大众阀门集团有限公司___________________________________________ 化学分析执行人 _______________________________________
MT检测执行人_____________ PT检测执行人___________________________ UT检测执行人__________________________ 兹证明本报告记载正确，且试验是根据JB4708并参照ASME规范第区卷的要求进行试件的准备、焊接和试验的。
日期 ________________ 机构大众阀门集团有限公司。