焊接(第4章)
《电焊工》第四章第二节 技能训练5 运条练习教案
《电焊工》第四章第二节运条练习教案任课教师：胡国宁教学环节与时间分配教学内容师生活动设计意图导入新课（3分钟）讲授新课（10分钟）巩固练习（17分钟）归纳小结（5分钟）作业安排（5分钟）一、实习步骤：1.用砂纸打光待焊处，直至露出金属光泽。
2.在钢板上划若干条直线,并打样冲眼作标记。
3.启动电焊机。
4.引弧并起头。
5.运条。
二、操作方法：1.焊道的起头引弧后先将电弧稍微拉长使电弧对端头有预热作用，从距离始焊点10mm左右处引弧,回焊到始焊点,逐渐压低电弧,同时焊条作微微的摆动,从而达到所需的焊道的宽度,然后进行正常的焊接。
2.运条在正常焊接阶段,焊条一般有三个基本的运动,如图4-6所示。
(1)沿焊条中心线向熔池送进，既是为了向熔池添加填充金属,也是为了在焊条熔化后，继续保持一定的电弧长度,因此,焊条的送进速度应与熔化速度相同。
(2)焊条沿焊接方向移动,目的是控制焊道成形。
焊条沿焊接方向移动速度，由焊接电流焊条直径及接头的型式来决定。
(3)焊条的横向摆动,是为了对焊件输人足够的热量、排渣、排气等,并获得一定宽度的焊缝或焊道。
其摆动范围根据焊件厚度、坡口形式、焊道层次和焊条直径来决定。
讲解：三个动作组成焊条有规则的运动,焊接时可根据焊接位置接头型式、焊条直径与性能、焊接电流大小以及技术熟练程度等因素来掌握。
运条的方法：(1)直线形运条法焊接时,焊条不作横向摆动,仅沿焊接方向作直线移动,此法常用于不开坡口的对接平焊及多层多道焊。
(2)直线往复运条法焊接时,焊条沿焊缝的纵向作来回直线摆动，此法适用于薄板和接头间隙较大的焊缝。
(3)锯齿形运条法焊接时, 焊条作锯齿形连续摆动且向前移动,并在两边稍作停顿,此法在生产中应用较广,多用于厚板的焊接。
(4)月牙形运条法焊接时,焊条沿焊接方向作月牙形的左右摆动,此法和锯齿形运条法基本相同,不过用它焊出来的焊缝余高较高。
(5)斜三角形运条法焊接时，焊条作连续的三角形摆动并向前移动，适于焊接平、仰位置的角焊缝和有坡口的横焊缝，可借助焊条的摆动来控制熔化金属的下坠。
第四章 埋弧焊
徐 州 工 程学 院 教 案 纸
第三节 埋弧焊的自动调节系统 焊接时，为了保证获得优良的焊缝成形质量，很重要的一点是根据焊件 的技术条件，合理地选择规范参数，并在焊接过程中力求使所选定的焊接参 数值保持稳定。 一、埋弧焊的自动调节 埋弧焊自动调节的作用:当选定的规范参数受外界干扰而发生变化时， 能自动调节迅速恢复到预定值。 自动调节的必要性。 （一）自动调节的必要性。 保证预定的焊接工艺参数不变，是保证焊缝和内部质量的一个关键问 题。电弧焊过程两个最重要的能量参数 I、U 的稳定值是由电压的外特性和 电弧静特性的交点所决定的。 使电弧静特性发生变化的外界干扰（ O1） 1、 使电弧静特性发生变化的外界干扰（O→O1） 注意：电弧静特性是由弧柱的气氛及电极材料所确定的； （1）送丝速度不均匀、盘丝的折弯、扭曲、焊丝盘卡死 （2）焊矩相对于焊缝表面距离的波动 装配定位焊边或坡口加工不均匀；筒体的椭圆形变形；导轨不平整； 工作台振动； （3）焊丝、保护气体、母材、电极材料成份不均及污染引起弧柱气体成 份及平均电离电位（压）和弧柱电场强度的波动。 使电源外特性发生变化的外界干扰（ O2） 2、使电源外特性发生变化的外界干扰（O→O2） (1) 弧焊电源供电网络中负载的变化：如其他焊机突然起动； （2）弧焊电源内部工件性能变化：如电阻元件阻值受热而变化。 以上各种干扰中，弧长的干扰最为突出，弧长的数值仅为几到十几 ㎜。弧柱的电场强度为 20－40V/㎝,只要发生 1－2 ㎜的弧长的变化，电 压就会有明显的变化。 （二）闭环和开环自动调节系统 焊接过程自动控制系统。根据调节原理有以下两类： 闭环系统： （电弧电压反馈调 1、闭环系统：通过外部调节器附加反馈作用来实现。 节式） 执行机构： 执行机构：根据比较环节输出偏差信号，数值改变调节对象中的某个 输入条件（物理量）来完成调节动作。 开环系统： 内反馈 （内反 2、开环系统： 内反馈） （ 不对被调量进行测量和反馈。 （1）不对被调量进行测量和反馈。一般只根据预先拟定的程序和规律来 控制和调节被调节量； 给定值就是控制量，信号有去无回。 （2）给定值就是控制量，信号有去无回。执行机构的运动参数并不参与 控制不予反馈到输入端； 开环系统不具备补偿干扰的自动调节能力。 （3）开环系统不具备补偿干扰的自动调节能力。 有些开环系统具有自动调节能力：如等速送丝埋弧焊（利用焊丝的 熔化速度和电流，弧长之间的关系构成了补偿电弧干扰的自调节作 用） ，此类开环称为内反馈系统。 等速送丝调节系统－ 二、等速送丝调节系统－自身调节式 焊接过程中，焊丝等速送进，利用焊接电源的有电特性来调节焊丝的熔 化速度，以保证弧长的变化从而达到焊接过程的稳定。
第4章 熔化极气体保护焊1
1．熔化极气体保护焊的原理 气体保护电弧焊是用外加气体作为电弧介质并保 护电弧和焊接区的电弧焊方法，简称气体保护焊。 使用熔化电极的气体保护电弧焊称为熔化极气体 保护焊。
• 2．熔ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ极气体保护焊的分类 • 熔化极气体保护焊按保护气体的成分可分 为熔化极惰性气体保护焊（MIG）、熔化极 活性气体保护焊（MAG）、CO2气体保护 焊（CO2焊）三种。 • 熔化极气体保护焊按所用的焊丝类型不同 分为实芯焊丝气体保护焊和药芯焊丝气体 保护焊。 • 熔化极气体保护焊按操作方式的不同，可 分为半自动气体保护焊和自动气体保护焊。
第四章 熔化极气体保护电弧焊
• 焊条电弧焊，埋弧焊是以渣保护为主的电 弧焊方法。 • 气体保护电弧焊已在国内外焊接生产中得 到了广泛的应用。 • 根据电极材料不同，气体保护电弧焊可分 为非熔化极气体保护焊和熔化极气体保护 焊，其中熔化极气体保护焊应用最广。
第一节
熔化极气体保护焊的原理及分类
一、熔化极气体保护焊的原理、特点及分类
3．熔化极气体保护焊的特点 • 采用明弧焊，一般不必用焊剂没有熔渣，熔池可 见度好，便于操作。而且，保护气体是喷射的， 适宜进行全位置焊接，不受空间位置的限制，有 利于实现焊接过程的机械化和自动化。 • 由于电弧在保护气流的压缩下热量集中，焊接熔 池和热影响区很小，因此焊接变形小、焊接裂纹 倾向不大，尤其适用于薄板焊接。 • 采用氩、氦等惰性气体保护，焊接化学性质较活 泼的金属或合金时，可获得高质量的焊接接头。 • 气体保护焊不宜在有风的地方施焊，在室外作业 时须有专门的防风措施，此外，电弧光的辐射较 强，焊接设备较复杂。
二、熔化极气体保护焊气体及应用
• • • • •
熔化极气体保护焊常用的气体有： 氩气（Ar）、氦气（He） 氮气（N2）、氢气（H2） 二氧化碳气体（CO2） 混合气体。
第四章焊缝符号及焊接方法
辅助符号、补充符号的标注位 置见应用示例表
辅助符号的应用示例
焊缝补充符号的应用示例
尺寸符号的标注位置
1、焊缝横截面上的尺寸，标在基本符号的 左侧。 2、焊缝长度方向的尺寸，标在基本符号的 右侧。 3、坡口角度、破口面角度、根部间隙等尺 寸，标在基本符号的上侧或下侧。 4、相同焊缝数量符号标在尾部。
基本符号的标注位置
1、如果焊缝在箭头线所指的一侧（接头的箭 头侧）时，则将基本符号标在基准线的实线侧。 如图（a） 2、如果焊缝在箭头线所指的一侧的背面（接 头的非箭头侧）时，则将基本符号标在基准线 的虚线侧。如图（b） 3、标注对称焊缝及双面焊缝时，可不加虚线。 如图（c）(d)
辅助符号的应用示例
三、补充符号
为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号
焊缝补充符号的应用示例
四、焊缝尺寸符号
表示焊接坡口和焊缝尺寸的符号
五、指引线
指引线一般由带有箭头的指引线（简称 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。
关于指引线的几点说明
1、有时在基准线实线的末端加一尾部符号， 作其他说明（如焊接方法等）。 2、基准线的虚线可以画在基准线实线的下侧 或上侧。 3、基准线一般应与图样底边相平行，但在特 殊情况下也可以与底边垂直。
通过焊缝符号与焊接方法代 号配套使用就能简单明了地在 图样上表示焊缝的焊接方法、 焊缝形式、焊缝尺寸、焊缝表 面状态、焊缝位置等内容。
焊缝符号
焊缝符号一般由基本符号、辅助符号、 补充符号、焊缝尺寸符号和指引线组成。
一、基本符号
表示焊缝横截面形状的符号
二、辅助符号
表示焊缝表面形状特征的符号 如不需要确切地说明焊缝的表面形状时 ， 可以不用辅助符号。
《电焊工》第四章第一节 焊接接头形式和焊缝形式教案
《电焊工》第四章运条训练教案任课教师：胡国宁教学环节与时间分配教学内容师生活动设计意图导入新课（3分钟）讲授新课（10分钟）巩固练习（17分钟）归纳小结（5分钟）作业安排（5分钟）讲：焊接接头是连接构件的基础，焊接接头的好坏会影响构件的强度。
展示常见的焊接接头。
一、焊接接头形式教师讲解：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。
由于焊件的结构形状、厚度及技术要求不同，其焊接接头的形式及坡口形式也不相同。
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。
对各种接头的介绍：实物展示1.对接接头两焊件端面相对平行的接头称为对接接头，见图4-1。
对接接头是各种焊接结构中采用最多的一种接头形式。
有两种形式：（1）不开坡口的对接接头（I形坡口的对接接头）钢板厚度在6mm以下的焊件，一般不开坡口，为使焊接时达到一定的熔透深度，留有1~2 mm的根部间隙。
（2）开坡口的对接接头开坡口的主要目的是保证接头根部焊透，以便于清除熔渣，获得优质的焊接接头，而且坡口还可以调节焊缝的熔合比(即母材金属在焊缝中占的比例)。
2.T形接头讲解定义：一焊件之端面与另一焊件表面构成直角或近似直角的接头，称为T形接头。
教师展示焊接接头构件，学生专心听讲。
教师实物展示，演示。
学生实操。
引入新课，培养学习兴趣。
3.角接接头讲解定义：两焊件端面间构成大于30小于135夹角的接头，如图4-3所示。
4.搭接接头讲：两焊件部分重叠构成的接头称为搭搓接头如图4-4所示。
二、坡口的选择原则讲：坡口的选择有什么要求？考虑那方面的因素？⑴保证焊件焊透;⑵坡口的形状容易加工;⑶尽可能节省焊接材料,提高生产率;⑷焊接后焊件变形尽可能小。
三、焊缝形式讲解：焊缝是构成焊接接头的主体部分,焊缝按不同的分类方法可有以下几种划分:1.按焊缝的空间位置分类,有平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝四种形式。
2.按焊缝的结构形式分类，有对接焊缝、角焊缝及塞焊缝三种形式。
第四章 电弧焊自动控制基础——【《熔焊方法及设备(第2版)》王宗杰】
下三种：
• (1)行程转换 即按预定的空间距离进行程序转换。常用于全位置 环缝焊时的过程参数的分段转换、环缝焊到终点时自动停止、焊 枪自动返回等。常用行程开关来实现。
• (2)时间转换 即按预定的时间间隔进行程序转换。例如，保护气
提前给送和滞后停止、焊丝返烧熄弧等即属此类。可以使用延时 继电器或延时电路来实现。
线分别表示保护气体流量、冷却水流量和焊接速
度随时间的变化。也可将这些曲线放到一个坐标
图中。
图4-1 熔化极气体保护焊程序循环图示例
4.1.2电弧焊程序自动控制转换的类型和实现方法
• 1.程序自动控制转换的类型
•
除了需接受必要的外部人工操作指令（如启动、停止、急
停）以外，电弧焊的程序转换都应自动地实现。其转换方式有以
逻辑组合有“或”、“与”、“非”三种，复
杂一些的程序控制系统可以由它们复合而成。 其中，逻辑“或”组合实例如图4－2a所示，只
要气流预检开关S1、提前送气继电器K1的触点 和滞后停气时间继电器KT1的触点中有一个接通， 电磁气阀YV就可以接通。图4－2b是逻辑“与”
组合实例，不考虑空载接通开关S2，只有当中 间继电器K1的触点和时间继电器KT2的触点都接 通时，才能使继电器K2工作。
可以改变延时时间。该电路的缺点是延时精度易受网压波动 的影响。
焊接基本知识详解
焊接应力过大的严重后果是焊件（工件）产生裂纹， 危害极大，对重要工件焊后应探伤。
焊接裂纹与： 焊接材料的成分（如硫、磷含量高）有关； 和焊缝金属的结晶特点（结晶区间要小）有关； 含氢量的多少有关。
摘自GB 5117-85
焊条 牌号 型号
E4303 J422
药皮 类型
钛钙型
J422G M
J422F e
E5016 J506
低氢钾 型
焊接电源 焊接位置
用途
交流或直 用于较重要的低碳钢及强度
流全位置 等级较低的低合金钢，
焊接
如09Mn2等。
适于海上平台、船舶、工程 机械等表面装饰焊缝的 焊接。
适于较重要的低碳钢结构焊 接。
芯同时熔化，形成熔池。同时药皮熔化和分解。 药皮熔化→进入熔池发生反应→形成熔渣→保护熔化金属。 药皮分解→CO2,CO,H2等气体→围绕在电弧周围→保护熔化 金属。 焊缝质量有很多因数决定，如母材 金属和焊条质量、焊前的清理程度、 焊时电弧的稳定情况、焊接参数、 焊接操作技术、焊后冷却速度、以及 焊后热处理等。
第四篇 焊接
第一章 电弧焊
§1 .1焊接电弧
焊接电弧：是电极与工件之间气体介质中长时间的放电现象。 一般情况下，电弧热量在阳极区产生的较多，约占总热量的43%，阴极
约36%，弧柱约21%。 温度：用钢焊条焊钢材时
阳极区—2600K 阴极区—2400K 电弧中心—6000~8000K 使用直流电源焊接时有正接、反接两种： 正接：正极接工件—工件温度可稍高一些。 反接：负极接工件，工件温度可稍低一些。 交流焊机、无正反接特点，温度均为2500K。 焊机的空载电压就是焊接时引弧电压，一般为50~90V，电弧稳定燃烧 时电压为电弧电压。电弧长度越大，电弧电压也越高，一般为16~35V。
手工焊接
•
熔点低、凝固快 、有良好的浸润作用 、抗腐蚀性要强 、
要有良好的导电性和足够的机械强度。
温度( 0C)
350
327
A
300
250 232
200 183
150
100
50
（2）锡铅合金的特性
液相线
半熔融状
D
锡19%
固相线
液态
B 共晶点 锡61.9% 铅38.1% 固态
锡% 0
10
20
30
40
50
60
浪费焊料，可能包藏缺 陷 机械强度不足
强度不够
出现拉尖 松动
烙铁撤离角度不当； 助焊剂过； 加热时间过长
外观不佳，易造成桥接
焊料未凝固前引线移动； 导通不良或不导通 引线氧化层未处理好
• 4.3 波峰焊接工艺技术 • 波峰焊接（Wave Soldering）是利用波峰焊机内的机械泵或
电磁泵，将熔融钎料压向波峰喷嘴，形成一股平稳的钎料波峰 ，并源源不断地从喷嘴中溢出。装有元器件的印制电路板以直 线平面运动的方式通过钎料波峰面而完成焊接的一种成组焊接 工艺技术。
• 锡焊属于软钎焊。
• 锡焊的特点：
• 1、焊料的熔点低，适用范围广 。
• 2、易于形成焊点，焊接方法简便 。
• 3、成本低廉、操作方便 。
•
4、容易实现焊接自动化。
• 4.1.2焊接材料
•
1、焊料
•
焊料是用来连接两种或多种金属表面，同时在被连接金属
的表面之间起冶金学桥梁作用的金属材料。
•
（1）对焊料的要求：
·焊料温度240℃~250℃ ·焊料不纯物控制 ·基板与焊料槽浸渍角 6º～11º
第四章 焊接工艺评定
焊接工艺评定与钢材焊接性能试验是两个关联、又有 所区别的概念，他们之间不能互相代替。 3.1.4焊接性能试验与焊接工艺评定的联系 3.1.4焊接性能试验与焊接工艺评定的联系 焊接性能试验是焊接工艺评定的前提和基础， 焊接性能试验是焊接工艺评定的前提和基础，是拟定焊接 工艺指导书的依据， 没有充分掌握金属材料的焊接性能试验就很难拟定出完整 的焊接工艺评定。如果未弄清金属材料焊接性能就拟定焊 接工艺指导书，采用的焊接工艺参数和焊接工艺措施往往 不能有效的放矢地解决金属材料焊接性能方面问题，容易 产生焊接焊接缺陷，不能保证焊接接头的使用性能。通过 焊接性能试验，摸清金属材料的焊接性能，才可以保证焊 接接头满足预期的使用要求，焊接工艺评定试验才容易合 格。对母材的焊接性能掌握的越透彻、越全面，编制焊接 工艺指导书就越有针对性和指导作用，焊接工艺就更完善、 更合理、更先进，焊接的效果就越好。
一、焊接工艺评定概述 1．基本概念 焊接工艺评定是指为验证所拟定的焊件 焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结 果评价。 果评价。 通过焊接工艺评定应该得到指导生产的 焊接工艺，它是制定焊接工艺规程的重要 依据。所以凡是重要的焊接结构如锅炉、 压力容器、压力管道、桥梁、重要的建筑 结构等，在制定焊接工艺规程之前都要进 行焊接工艺评定。
焊接工艺评定又是压力容器制造安装单位的技术资源 和技术储备，是各单位焊接技术和焊接质量控制水平和能 力的标志，也是获得优良焊接质量的保证。焊接工艺评定 力的标志，也是获得优良焊接质量的保证。焊接工艺评定 越多，用不同的焊接方法焊接不同的材料、不同的厚度， 不同的热处理方法焊制不同的承压设备的能力就越强。例 如，没有做过尿素高压设备带极堆焊焊接工艺评定的单位， 就不能证明它具有做尿素高压设备带极堆焊的能力，没进 行过纤维素焊条或药芯焊丝气体保护焊向下焊接工艺评定 的单位，就不能证明它具有焊接长输管线的能力。焊接工 的单位，就不能证明它具有焊接长输管线的能力。焊接工 艺评定也是对施焊单位能力的评定。这种能力同样也是要 艺评定也是对施焊单位能力的评定。这种能力同样也是要 预先鉴定的。焊接工艺指导书要由本单位的焊接工程师根 据本单位具体条件来拟定，要由本单位技能熟练的焊接人 员使用本单位焊接设备焊接试件，试验的数据要由本单位 焊接工程师整理成焊接工艺评定报告并作出结论。不允许 引用外单位的焊接工艺评定报告，也不允许由外单位代替 进行焊接工艺评定。
焊接
第一章焊接化学冶金名词解释1.焊接：被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接工艺过程(p1)2.扩散氢：由于氢原子和离子的半径很小，这一部分氢可以在焊缝金属的晶格中自由扩散，故称之为扩散氢（p40)3.残余氢：还有一部分氢聚集到陷阱（金属的晶格缺陷，显微裂纹和非金属夹杂物边缘的空隙）中，结合为氢分子，因其半径大，不能自由扩散，故称之为残余氢4.合金过渡：就是把所需要的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属中去的过程（p68）5.合金过渡系数：合金元素的过渡系数等于它在熔敷金属中的试剂含量与它的原始之比填空1熔滴过度的形式：短路过渡，颗粒状过渡和附壁过渡(p17)2手工电弧焊时有三个反应区：药皮反应区，熔滴反应区和熔池反应区(p24)3氢分为2种：扩散氢，残余氢（p40)4氧对金属的作用？（p46-50)5焊渣的分类：a盐型熔渣；b盐—氧化物型熔渣；c氧化物型熔渣；6活性熔渣对焊缝金属的氧化可分为两种基本形式：扩散氧化和置换氧化看图：1-8熔合比：在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例(p27)焊接区内的气体：H2 O2 N2 H2 （氧，氮，水气)简答：1.（课后）氢对焊接质量的影响及控制措施？影响：1.氢脆，2.白点3.形成气孔4.产生冷裂纹(p41)控制措施：a 限制焊接材料中的含氢量；b 清除焊丝和焊件表面上的杂质；c 冶金处理；d 控制焊接工艺参数；e 焊后脱氢处理；2熔渣的作用？A 机械保护作用：焊接时形成的熔渣覆盖在熔滴和熔池的表面上，把液态金属与空气隔开，防止液态金属的氧化和氮化。
熔渣凝固后形成的渣壳覆盖在焊缝上，可防治处于高温的焊缝金属受空气的有害作用。
B改善焊接工艺性能的作用：良好的焊接工艺性能是保证焊接化学冶金过程顺利进行的前提。
在熔渣中加入适当的物质可使电弧容易引燃，稳定燃烧，减少飞溅，保证具体良好的操作性，脱渣性和焊缝成形等。