模塊二焊接方法及工藝課題一焊條電弧焊課題二氣焊與氣割課題三鎢極氬弧焊課題四CO2氣體保護焊課題五埋弧自動焊課題六其他焊接方法學習目標◎熟練掌握焊條電弧焊、氣焊（割）的操作技能及操作要領◎熟悉手工鎢極氬弧焊、CO2氣體保護焊、埋弧自動焊的操作要領◎了解等離子弧焊（割）、電渣焊、釬焊課題一焊條電弧焊一、基礎知識二、課題實施三、小結四、拓展訓練焊條電弧焊是目前應用最為廣泛的一種焊接方法。由于使用上非常靈活，無論是在焊接車間內，還是在野外施工現場，應用都非常普遍。焊條電弧焊操作技術是中級焊工都應該精通且熟練掌握的焊接技術。一、基礎知識1．焊條電弧焊過程、特點及應用焊條電弧焊是利用電弧放電所產生的熱量，將焊條和工件局部加熱熔化，冷凝后，而完成焊接的。（1）過程。焊條電弧焊的過程如圖2.1所示。圖2.1焊條電弧焊過程示意圖1—弧焊電源2—電纜3—焊鉗4—焊條5—焊件6—電?。?）焊條電弧焊的特點。①優點。a．操作靈活，可達性好，在空間任意位置的焊縫，凡是焊條操作能達到的地方，都能進行焊接。b．設備簡單，使用方便，無論采用交流弧焊機或是直流弧焊機，焊工都能很容易的掌握，而且使用方便、簡單，投資小。c．應用范圍廣，選擇合適的焊條可以焊接許多常用的金屬材料。②缺點。a．焊接質量不夠穩定。焊接質量受焊工的操作技術、經驗、情緒的影響，使焊接質量不夠穩定。b．勞動條件差，焊工勞動強度大，還要受到弧光輻射、煙塵、臭氧、氮氧化合物、氟化物等有毒物質的危害。c．生產效率低。受焊工體能的影響，焊接工藝參數中焊接電流受到限制，加之輔助時間較長，所以焊接效率低。③應用。焊條電弧焊在國民經濟各行業中得到廣泛應用，特別是造船、鍋爐、壓力容器、機械制造、建筑結構、化工設備等制造維修行業中都大量使用焊條電弧焊，它可用來焊接低碳鋼、低合金高強鋼、高合金鋼、有色金屬等材料。2．焊接電?。?）焊接電弧的概念。由焊接電源供給的，具有一定電壓的兩電極間或電極與焊件間的氣體介質中，產生的強烈而持久的放電現象，稱為焊接電弧，如圖2.2所示。圖2.2電弧示意圖（2）焊接電弧的構造及靜特性。①焊接電弧的構造。焊接電弧的構造可分為3個區域：陰極區、陽極區、弧柱區，如圖2.3所示。圖2.3焊接電弧的構造1—焊條2—陰極區3—弧柱區4—陽極區5—焊件②在電極材料、氣體介質和弧長一定的情況下，電弧穩定燃燒時，焊接電流與電弧電壓變化的關系，稱為電弧的靜特性，表示它們關系的曲線稱為電弧靜特性曲線，如圖2.4所示?？梢钥吹?，電弧靜特性曲線呈U形，故又稱為U形曲線。

ab段為下降特性區，bc段為平特性區，cd段為上升特性區。圖2.4電弧靜特性曲線（3）電弧電壓一般情況下，電弧電壓總是和電弧長度成正比變化，當電弧長度增加時，電弧電壓升高，其靜特性曲線的位置也隨之上升，如圖2.5所示。圖2.5不同電弧長度的電弧靜特性曲線3．弧焊電源外特性在電弧穩定燃燒狀態下，弧焊電源輸出電壓與輸出電流之間的關系，稱為弧焊電源的外特性。二、課題實施操作一了解焊條電弧焊設備1．弧焊電源滿足條件焊條電弧焊的主要設備是弧焊電源，為使焊接電弧能夠在要求的焊接電流下穩定燃燒，弧焊電源應滿足下列要求。（1）必須有一定的空載電壓，空載時直流不低于40V，交流不低于50V，但不高于100V。

（2）必須有陡降外特性，即隨著輸出電流的增加，輸出電壓降低。（3）適當的短路電流Id。Iwd=(1.25～2)Ih式中：Iwd—穩態短路電流（A）；Ih—焊接電流（A）。（4）應能方便調節焊接電流。（5）電焊機應具有良好的動態品質。2．電源種類焊條電弧焊電源按產生的電流種類，可分為交流電源和直流電源兩大類。3．電焊機型號表示操作二焊條的選擇焊條：指涂有藥皮的供焊條電弧焊用的熔化電極。焊條由焊芯（金屬芯）和藥皮兩部分組成，如圖2.7所示。圖2.7焊條組成示意圖1—夾持端2—藥皮3—焊芯4—引弧端1．焊芯焊條中被藥皮包裹的金屬芯稱為焊芯。（1）焊芯的作用。①作為電極，傳導焊接電流，產生電弧。②作為填充金屬，與熔化的母材金屬共同組成焊縫金屬，占整個焊縫金屬的50%～70%。③添加合金元素。（2）焊芯的分類。按國家標準，制造焊芯的鋼絲可分為：碳素結構鋼、合金結構鋼和不銹鋼鋼絲以及鑄鐵、有色金屬絲等。（3）焊芯的規格。通常所說的焊條直徑是指焊芯直徑。結構鋼焊條直徑為1.6～6.0mm，共有7種規格。生產上應用最多的是φ3.2、φ4.0、φ5.0mm3種規格。焊條長度是指焊芯長度，一般在200～550mm之間。2．藥皮壓涂在焊芯表面上的涂料層稱為藥皮。（1）藥皮的作用。①改善焊接工藝性—易于引弧和再引弧，穩弧性好，減少飛濺，使焊縫成形美觀。②機械保護作用—氣保護和渣保護。③冶金處理滲合金作用—去除有害雜質（如O、H、S、P等），添加有益元素。（2）藥皮的組成。一種焊條藥皮配方中的原料可達上百種，主要分為礦物、鈦合金及金屬粉、有機物、化工產品4類。（2）藥皮的組成。一種焊條藥皮配方中的原料可達上百種，主要分為礦物、鈦合金及金屬粉、有機物、化工產品4類。3．焊條的分類、牌號及型號（1）焊條的分類。①按用途分可分為：碳鋼焊條，低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、鋁及鋁合金焊條、銅及銅合金焊條、特殊用途焊條等。②按熔渣性質分可分為：酸性焊條和堿性焊條，酸性焊條和堿性焊條的特性對比如表2.1所示。表2.1 酸性焊條和堿性焊條的特性對比酸性焊條堿性焊條1．對水、鐵銹的敏感性不大

2．電弧穩定，可用交流或直流施焊

3．焊接電流較大

4．可長弧操作

5．合金元素過渡效果差

6．熔深較淺，焊縫成形較好

7．熔渣呈玻璃狀，脫渣較方便

8．焊縫的常、低溫沖擊韌度一般

9．焊縫的抗裂性較差

10．焊縫的含氫量較高，影響塑性

11．焊接時煙塵較少1．對水、鐵銹的敏感性較大

2．須用直流反接施焊；藥皮加穩弧劑后，可交、直流兩用施焊

3．比同規格酸性焊條約小10%

4．須短弧操作，否則易引起氣孔

5．合金元素過渡效果好

6．熔深稍深，焊縫成形一般

7．熔渣呈結晶狀，脫渣不及酸性焊條

8．焊縫的常、低溫沖擊韌度較高

9．焊縫的抗裂性好

10．焊縫的含氫量低

11．焊接時煙塵稍多a．酸性焊條：指熔渣以酸性氧化物（如SiO2、TiO2等）為主的焊條。b．堿性焊條：指熔渣以堿性氧化物（如CaO、FeO、MgO等）和螢石（CaF2）為主的焊條。（2）焊條的牌號及型號。①焊條型號是國家標準規定的代號。②焊條牌號是焊條行業統一的代號。a．其中符號表示焊條的類型；b．前兩位數字表示各大類中的若干小類（結構鋼焊條表示焊縫金屬抗拉強度的最小值，單位為10MPa）；c．最后一位數字表示藥皮類型及焊接電源種類，如表2.2所示。表2.2 焊條牌號編制方法焊

條

類

型表

示

符

號第一、二位數字第三位數字結構鋼焊條J焊縫金屬抗拉強度等級藥皮類型和焊接電源種類不銹鋼焊條G—鉻不銹鋼第一位數字—焊縫金屬主要化學成分等級藥皮類型和焊接電源種類A—奧氏體不銹鋼第二位數字—牌號順序鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條R第一位數字—焊縫金屬主要化學成分等級藥皮類型和焊接電源種類第二位數字—牌號順序低溫鋼焊條W低溫鋼焊條工作溫度等級藥皮類型和焊接電源種類4．焊條的選用原則（1）按焊件的力學性能、化學成分選用。①低碳鋼、中碳鋼和低合金鋼可按焊件的強度等級來選用相應強度的焊條（即等強原則），但在焊接結構剛度高，受力情況復雜時，應選用比鋼材強度低一級的焊條。②對于不銹鋼、耐熱鋼焊接或堆焊選用焊條時，應從保證焊接接頭的特殊性能出發，要求焊縫化學成分與母材相同或相近。③對于低碳鋼之間、中碳鋼之間、低合金鋼之間及他們之間的異種鋼焊接，一般根據強度等級較低的鋼材按焊縫與母材抗拉強度相等或相近的原則選用相應焊條。（2）酸性焊條和堿性焊條的選用。在焊條的抗拉強度等級確定后，再決定選用酸性焊條還是堿性焊條，一般考慮以下幾方面的因素。①當接頭坡口表面難以清理干凈時，應選用酸性焊條。②在容器內部或通風條件較差的條件下，應選用酸性焊條。③在母材中碳、硫、磷等元素含量較高時，且焊件形狀復雜、結構剛度大時，應選用堿性低氫焊條。④當焊件承受動載荷或沖擊載荷時，除保證抗拉強度外，應選用堿性焊條。⑤在酸性焊條和堿性焊條均能滿足性能要求的前提下，應盡量選用工藝性能較好的酸性焊條。（3）低成本原則。

操作三焊接工藝參數的選擇焊接工藝參數（焊接規范），是指焊接時為保證焊接質量而選定的各項參數的總稱。1．焊條的選擇（1）焊條牌號的選擇。（2）焊條直徑的選擇。①焊接厚度。②焊縫的位置。③進行多層焊時④接頭形式。2．電源種類和極性由于直流電弧焊時，焊接電弧正、負極上熱量不同，所以采用直流電源時有正接和反接之分，如圖2.8所示。圖2.8直流電源的正接與反接（1）正接是指焊條接電源負極，焊件接電源正極，此時焊件獲得熱量多，溫度高，熔池深，易焊透，適于焊接厚件。（2）反接是指焊條接電源正極，焊件接電源負極，此時焊件獲得熱量少，溫度低，熔池淺，不易焊透，適于焊接薄件。3．焊接電流的選擇焊接電流主要由焊條直徑、焊接位置、焊條種類、焊縫層數等決定。（1）根據焊條直徑選擇焊接電流。（2）根據焊縫位置選擇。①平焊時，熔池中的熔化金屬容易控制，可以適當地選擇較大的焊接電流；②立焊和橫焊時焊接電流比平焊時減小10%～15%；③仰焊時焊接電流要比平焊減小10%～20%。（3）根據焊條種類選擇。（4）根據焊縫層數選擇焊接電流。（5）在實際生產中，焊工一般可根據焊接電流經驗公式先算出一個大概的焊接電流，然后在鋼板上進行試焊調試，直至確定合適的焊接電流。在試焊過程中，可根據下列幾點來判斷選擇的電流是否合適。①看飛濺。②看焊縫成形。③看焊條熔化情況。4．電弧電壓的選擇焊條電弧焊電弧電壓主要由電弧長度來決定。電弧長，電弧電壓高；電弧短，電弧電壓低。5．焊接速度焊接速度對焊縫成形的影響如圖2.9所示。圖2.9焊接速度對焊縫成形的影響6．焊接層數當焊件較厚時，往往需要多層焊。（1）多層焊時，后層焊道對前一層焊道重新加熱和部分熔化，可以消除前者存在的偏析、夾渣及一些氣孔。（2）同時，后層焊道還對前層焊道具有熱處理作用，能改善焊縫的金屬組織，提高焊縫的力學性能，因此，對一些重要的結構，焊接層數多些為好，但每層厚度最好不大于5mm。1．坡口的加工（1）確定坡口的原則。①坡口形狀容易加工。②能夠使焊條伸入根部間隙，便于焊接操作，保證焊件焊透。③坡口焊后變形小。④盡可能減小坡口尺寸，以節省焊接材料，提高生產率。操作四焊前準備（2）坡口加工方法。根據焊件結構形式、板厚、焊接方法和材料的不同，焊接坡口的加工方法也不同，常用的坡口加工方法有剪切、銑邊、刨削、車削、熱切割、氣刨等。2．焊接接頭處的清理焊接前接頭處應除盡鐵銹、油污，以便于引弧、穩弧和保證焊縫質量。除銹要求不高時，可用鋼絲刷；要求高時，應采用砂輪打磨。3．焊條的烘干嚴格按焊條烘干要求進行烘干保溫。1．操作姿勢操作五焊接操作技術圖2.10操作姿勢圖2.11引弧方法2．引弧圖2.12運條的基本動作1—焊條向熔池的送進運動2—焊條的前移運動3—焊條的橫向擺動3．運條焊條的操作運動簡稱為運條。圖2.13平焊的焊條角度（1）焊條的前移運動。圖2.14運條方法（2）焊條的送進運動。（3）焊條的擺動。4．焊縫的起頭、連接和收尾（1）焊縫的起頭。圖2.15焊縫的起頭圖2.16焊接接頭的幾種情況1—先焊焊縫2—后焊焊縫（2）焊縫的連接。圖2.17劃圓收尾法（3）焊縫的收尾。①劃圓收尾法。②反復斷弧法。圖2.18反復斷弧收尾法③回焊收尾法。圖2.19回焊收尾法三、小結在本課題中，要理解焊接電弧的產生及焊接過程，會根據不同情況合理選擇焊接工藝參數，熟練掌握焊條電弧焊的引弧、運條、收尾等操作。四、拓展訓練【平焊操作練習】在平焊位置進行的焊接稱為平焊。平焊是最常用、最基本的焊接方法。平焊根據接頭形式不同，分為平對接焊、平角焊。操作一平焊特點（1）焊接時熔滴金屬主要靠自重自然過渡，操作技術比較容易掌握，允許用較大直徑的焊條和較大的焊接電流，生產效率高，但易產生焊接變形。（2）熔池形狀和熔池金屬容易保持。（3）若焊接工藝參數選擇不對或操作不當，易在根部形成未焊透或焊瘤；運條及焊條角度不正確時，熔渣和鐵水易出現混在一起分不清現象或熔渣超前形成夾渣，對于平角焊尤為突出。操作二理解平焊操作要點（1）焊縫處于水平位置，故允許使用較大電流，較粗直徑焊條施焊，以提高勞動生產率。（2）盡可能采用短弧焊接，可有效提高焊縫質量。（3）控制好運條速度，利用電弧的吹力和長度使熔渣與液態金屬分離，有效防止熔渣向前流動。（4）T形、角接、搭接平焊接頭，若兩鋼板厚度不同，則應調整焊條角度，將電弧偏向厚板一側，使兩板受熱均勻。（5）多層多道焊應注意選擇層次及焊道順序。（6）根據焊接材料和實際情況選用合適的運條方法。（7）焊條角度如圖2.20所示。圖2.20平焊位置時的焊條角度操作三理解平焊操作要點（1）掌握正確選擇焊接工藝參數的方法。（2）操作時注意對操作要領的應用，特別是對焊接電流、焊條角度、電弧長度的調整及協調。（3）焊接時注意觀察熔池，發現異常應及時處理，否則會出現焊縫缺陷。（4）焊前焊后要注意對焊縫清理，注意對缺陷的處理。（5）訓練時若出現問題應及時向指導教師報告，請求幫助。課題二氣焊與氣割一、基礎知識二、課題實施三、小結四、拓展訓練氣焊與氣割是利用可燃氣體與助燃氣體混合燃燒產生的氣體火焰作為熱源，進行金屬材料的焊接或切割的加工工藝方法。它具有設備簡單、操作方便、質量可靠、成本低、實用性強等特點，因此，氣焊與氣割技術在工業生產、建筑施工中得到廣泛應用。一、基礎知識1．氧-乙炔焰氧-乙炔焰根據氧和乙炔混合比的不同，可分為中性焰、碳化焰和氧化焰3種類型，其構造和形狀如圖2.21所示。（1）中性焰。（2）碳化焰。（3）氧化焰。圖2.21氧-乙炔焰的構造及形狀2．氣焊氣焊是利用可燃氣體與助燃氣體混合燃燒所形成的氣體火焰作為熱源，加熱局部母材和填充金屬使其達到熔融狀態，冷卻凝固后形成焊縫。（1）氣焊過程。圖2.22氣焊過程示意圖1—混合氣體2—焊件3—焊縫4—焊絲5—氣焊火焰6—焊嘴（2）氣焊特點及應用。①特點。氣焊具有設備簡單、操作方便、成本低、適應性強等優點，但由于火焰溫度低、加熱分散、熱影響區寬、焊件變形大且過熱嚴重，因此，氣焊接頭質量不如焊條電弧焊容易保證。②應用。目前，在工業生產中，氣焊主要用于焊接薄板、小直徑薄壁管、鑄鐵、有色金屬、低熔點金屬及硬質合金等。氣焊火焰還可用于釬焊、火焰矯正等。3．氣割氣割是利用氣體火焰的能量將金屬分離的一種加工方法，是生產中鋼材分離的重要手段。（1）氣割過程。圖2.23氣割過程示意圖（2）金屬氣割條件。①金屬的燃點應低于金屬自身的熔點。②金屬氧化物的熔點應低于氣割金屬熔點，且流動性好。③金屬在氧流中燃燒時能釋放出較多的熱量。④金屬的導熱性不能太高。⑤金屬中阻礙氣割過程和提高鋼的可淬性的雜質要少。（3）氣割特點及應用。①特點。a．設備簡單操作方便，生產效率高。b．切割材料受限，如銅、鋁、不銹鋼等不能用氧-乙炔切割。②應用。氣割廣泛地用于鋼板下料、開焊接坡口和鑄件澆冒口的切割，切割厚度可達300mm以上。目前，氣割主要用于各種碳鋼和低合金鋼的切割。二、課題實施操作一氣焊與氣割設備及工具圖2.24氣焊設備與工具的連接1—氧氣膠管2—焊炬3—乙炔膠管4—乙炔瓶5—乙炔減壓器6—氧氣減壓器7—氧氣瓶圖2.25氧氣瓶1—瓶底2—瓶體3—瓶箍4—氧氣瓶閥5—瓶帽6—瓶頭1．氧氣瓶圖2.26乙炔瓶1—瓶口2—瓶帽3—瓶閥4—石棉5—瓶體6—多孔填料7—瓶底2．乙炔瓶3．減壓器減壓器又稱壓力調節器，它是將氣瓶內的高壓氣體降為工作時的低壓氣體的調節裝置。（1）減壓器的作用。（2）減壓器分類。①按用途不同，可分為氧氣減壓器、乙炔減壓器、液化石油氣減壓器等。②按構造不同，可分為單級式和雙級式兩類。③按工作原理不同，可分為正作用式和反作用式兩類。目前，常用的是單級反作用式減壓器。4．焊炬焊炬是氣焊時用于控制氣體混合比、流量及火焰并進行焊接的工具。（1）作用。將可燃氣體和氧氣按一定的比例混合，并以一定的速度噴出燃燒而生成具有一定能量、成分和形狀穩定的火焰。（2）分類。按可燃氣體和氧氣混合的方式不同，可分為射吸式焊炬（也稱低壓焊炬）和等壓式焊炬兩類，現在常用的是射吸式焊炬，如圖2.27所示。圖2.27射吸式焊炬的構造1—乙炔閥2—乙炔導管3—氧氣導管4—氧氣閥5—噴嘴6—射吸管7—混合器官8—焊嘴（3）焊炬型號的表示方法。5．割炬割炬是手工氣割的主要工具，如圖2.28所示。圖2.28射吸式割炬構造1—氧氣瓶2—乙炔進口3—乙炔調節閥4—氧氣調節閥5—高壓氧氣瓶6—噴嘴7—射吸管8—混合氣管9—高壓氧氣管10—割嘴（1）作用。將可燃氣體與氧氣以一定的比例和方式混合后，形成具有一定能量和形狀的預熱火焰，并在預熱火焰的中心噴射切割氧氣進行氣割。（2）分類。按可燃氣體與氧氣混合的方式不同，可分為射吸式割炬和等壓式割炬兩種；按可燃氣體種類不同有乙炔割炬、液化石油氣割炬等。射吸式割炬應用最為普遍。（3）割炬型號表示方法。割炬的型號是由漢語拼音字母G、表示結構形式和操作方式的序號及規格組成。操作二氣焊與氣割用材料氧-乙炔氣焊與氣割所用材料有氧氣、乙炔、焊絲、氣焊熔劑等。1．氧氣在常溫、常態下，氧氣是氣態，無色無味，不能燃燒，但具有強烈的助燃作用。2．乙炔乙炔是一種無色而帶有特殊臭味的碳氫化合物。3．焊絲焊絲是氣焊時起填充作用的金屬絲。4．氣焊熔劑氣焊熔劑是氣焊時的輔助熔劑，其作用是與熔池內的金屬氧化物或非金屬夾雜物相互作用生產熔渣，覆蓋在熔池表面，使熔池與空氣隔離，因而能有效防止熔池金屬的繼續氧化，改善了焊縫的質量。一般低碳鋼不必用氣焊熔劑，但在焊接有色金屬、鑄鐵以及不銹鋼等材料時，必須采用氣焊熔劑。氣焊的接頭型式和焊接空間位置等工藝問題的考慮與焊條電弧焊基本相同。氣焊盡可能用對接接頭，厚度大于5mm的焊件須開坡口以便焊透。焊前接頭處應清除鐵銹、油污、水分等。氣焊的焊接參數通常包括焊絲的牌號和直徑、火焰性質、焊炬傾角、焊嘴大小、焊接速度等。操作三氣焊工藝（1）焊絲直徑由工件厚度、接頭和坡口型式決定，開坡口時第一層應選較細的焊絲。（2）氣焊火焰。根據不同的金屬材料，選擇相應的不同性質的火焰，是獲得質量優良焊縫的最基本的保證。（3）焊炬傾角的選擇。焊接傾角是指焊炬中心線與焊件平面之間的夾角α。焊炬傾角大，熱量散失小，焊件得到的熱量多，升溫快；焊炬傾角小，熱量散失多，焊件受熱少，升溫慢。因此，在焊接厚度大、熔點較高或導熱性較好的焊件時，為了較快地加熱焊件和迅速形成熔池，焊炬的傾角要大些；反之，可以小些。焊接碳素鋼時，焊炬傾角與焊件厚度的關系如圖2.29所示。圖2.29焊嘴傾角與工件厚度的關系（4）焊嘴大小影響生產率，導熱性好、熔點高的焊件，在保證質量前提下應選較大號焊嘴（較大孔徑的焊嘴）。（5）焊接速度的選擇。1．點火（1）點火之前，先把氧氣瓶和乙炔瓶上的總閥打開，然后轉動減壓器上的調壓手柄（順時針旋轉），將氧氣和乙炔調到工作壓力。（2）再打開焊槍上的乙炔調節閥，此時可以把氧氣調節閥少開一點氧氣助燃點火（用明火點燃）。（3）點火時，手應放在焊嘴的側面，不能正對著焊嘴，以免點著后噴出的火焰燒傷手臂。操作四氣焊基本操作技術2．調節火焰3．開始焊接4．焊接方向（1）右焊法是焊炬在前，焊絲在后。（2）左焊法是焊絲在前，焊炬在后。圖2.31氣焊的焊接方向5．焊炬和焊絲的擺動焊炬的擺動基本上有3種動作。第一種：沿焊縫向前移動。第二種：沿焊縫做橫向擺動（或做圓圈擺動）。第三種：做上下跳動，即焊絲末端在高溫區和低溫區之間做往復跳動，以調節熔池的熱量，但必須均勻協調，否則會造成焊縫高低不平、寬窄不一等現象。圖2.32焊炬和焊絲的擺動方法6．焊道接頭7．焊道的收尾8．熄火操作五氣割工藝參數（1）割嘴型號與切割氧壓力、割件厚度、氧氣純度有關。（2）切割速度主要取決于割件的厚度，厚度越大，割速越慢，反之則越快。割速太慢，會使割口邊緣不齊，甚至產生局部熔化現象，割后清理困難；割速太快，則會造成后拖量大，并使切口不光滑，導致割不透的情況發生。圖2.33后拖量示意圖（3）預熱火焰能率以可燃氣體每小時的消耗量（L/h）表示，預熱火焰能率與割件厚度有關，割件越厚，火焰能率就越大。（4）割嘴和割件間的傾角如圖2.34所示。（5）割嘴離割件表面的距離一般為3～5mm，但隨著割件厚度的變化而變化。圖2.34割嘴的傾斜角度操作六氣割的基本操作技術1．氣割前的準備（1）氣割前，應根據工件厚度選擇好氧氣的工作壓力和割嘴的大小，把工件割縫處的鐵銹和油污清理干凈，用石筆畫好割線，平放好。在割縫的背面應有一定的空間，以便切割氣流沖出來時不致遇到阻礙，同時還可散放氧化物。（2）操作姿勢。（3）點火動作與氣焊時一樣，首先把乙炔閥打開，氧氣可以稍開一點，將割嘴靠近火源點火。點著后將火焰調至中性焰或輕微氧化焰，然后把高壓氧氣閥打開，火焰調好后打開割炬上的切割氧開關，并增大氧氣流量。觀察切割氧流的形狀（風線形狀），風線應為筆直而清晰的圓柱體，并有適當的長度。若風線形狀不規則，應關閉所有閥門，用通針修整切割氧噴嘴或割嘴的噴射孔。預熱火焰和風線調好后，關閉切割氧開關，準備氣割。2．氣割操作要點（1）氣割一般從工件的邊緣開始。（2）開始氣割時，先用預熱火焰加熱開始點（此時高壓氧氣閥是關閉的），將氣割處的金屬預熱到燃點溫度。這時輕輕打開高壓氧氣閥門，開始氣割。（3）在整個切割過程中，割炬運行要均勻，割嘴離工件表面的距離應保持不變。在切割較長的工件時，每割300～500mm時需移動操作位置。這時應先關閉切割氧氣手輪，將割炬火焰離開割件，移動身體位置后再將割嘴對準切割處并適當預熱，然后緩慢打開切割氧繼續向前切割。（4）切割臨近終點時，割嘴應沿切割方向略向后傾斜一定角度，以利于割件下面提前割透，保證收尾時的切口質量。停割后，要仔細清除切口邊緣的掛渣，便于以后的加工。氣割結束時，應先關閉切割氧氣手輪，再關閉乙炔手輪和預熱氧氣手輪。如果停止工作時間較長，應旋松氧氣減壓閥，再關閉氧氣瓶閥和乙炔輸送閥。中厚鋼板如果遇到割不透時，允許停割，并從割線的另一端重新開始氣割。3．氣割順序的確定（1）在同一割件上既有直線又有曲線時，則先割直線后割曲線。（2）同一割件上既有邊緣切割線，還有內部切割線時，則先割邊緣后割中間。（3）由割線圍成的同一圖形中既有大塊，又有小塊和孔時，應先割小塊，后割大塊，最后割孔。（4）同一割件上有垂直形割縫時，應先割底邊，后割垂直邊。（5）同一割件上有直縫，且直縫上又需開槽時，則先割直縫，后割槽。三、小結在本課題中，要了解氣焊焊絲、氣焊熔劑，氣割、氣焊設備；理解氣焊、氣割的原理及氣割條件；會選擇氣焊與氣割工藝參數；熟練掌握氣焊、氣割操作技術。四、拓展訓練【回火的處理】1．在氣焊、氣割工作中有時會發生氣體火焰進入噴嘴逆向燃燒的現象，這種現象稱為回火?；鼗鹂赡軣龤Ш福ǜ睿┚?、管路及引起可燃氣體儲氣罐的爆炸。2．發生回火的根本原因是混合氣體從焊（割）炬的噴射孔內噴出的速度小于混合氣體的燃燒速度，由于混合氣體的燃燒速度一般不變，凡是降低混合氣體噴出速度的因素都有可能發生回火。3．如果不及時消除，不僅會使焊槍和皮管燒壞，而且會使乙炔瓶發生爆炸。所以當遇到回火時，不要緊張，應迅速在焊炬上關閉乙炔調節閥，同時關閉氧氣調節閥，等回火熄滅后，再打開氧氣調節閥，吹除焊炬內的余焰和煙灰，并將焊炬的手柄前部放入水中冷卻。課題三鎢極氬弧焊一、基礎知識二、課題實施三、小結四、拓展訓練一、基礎知識1．氬弧焊概述氬弧焊是使用氬氣作為保護氣體的一種氣體保護電弧焊方法。（1）氬弧焊的焊接過程。圖2.35氬弧焊示意圖1—熔池2—噴嘴3—鎢極4—氣體5—焊縫6—焊絲7—送絲滾輪（2）氬弧焊的分類如下所示。2．鎢極氬弧焊鎢極氬弧焊是采用高熔點的鎢棒作為電極，在氬氣層氣流保護下，利用鎢極與焊件之間的電弧熱量，來熔化填充焊絲和基體金屬，形成焊縫。鎢極氬弧焊的特點及應用如下。（1）TIG的優點。①保護效果好，焊縫質量高，氬氣不與金屬發生反應，也不溶于金屬，焊接過程基本上是金屬熔化與結晶的簡單過程，因此能獲得較為純凈及質量高的焊縫。②焊接變形和應力小。由于電弧受氬氣流的壓縮和冷卻作用，電弧熱量集中，熱影響區很窄，焊接變形與應力均小，尤其適于薄板焊接。③易觀察、易操作。由于是明弧焊，所以觀察方便，操作容易，尤其是適用于全位置焊接。④電弧穩定，飛濺少，焊后不用清渣。⑤易控制熔池尺寸。由于焊絲和電極是分開的，焊工能夠很好的控制熔池尺寸和大小。⑥可焊的材料范圍廣，幾乎所有的金屬材料都可以進行氬弧焊。特別適宜于焊接化學性能活潑的金屬和合金，如鋁、鎂、鈦等。（2）TIG焊具有以下缺點。①抗風能力差。TIG焊利用氣體進行保護，抗側向風的能力較差。②對工件清理要求較高。由于采用惰性氣體進行保護，無冶金脫氧或去氫作用，為了避免氣孔、裂紋等缺陷，焊前必須嚴格去除工件上的油污、鐵銹等。③生產率低。由于鎢極的載流能力有限，致使TIG焊的熔透能力較低，焊接速度小，焊接生產率低。（3）應用范圍。鎢極氬弧焊是一種高質量的焊接方法，因此在工業行業中均被廣泛采用，特別是一些化學性能活潑的金屬，用其他電弧焊焊接非常困難，而用鎢極氬弧焊則容易得到高質量的焊縫。另外，在碳鋼和低合金鋼的壓力管道焊接中，現在也越來越多地采用氬弧焊打底，以提高焊接接頭的質量。二、課題實施操作一熟悉鎢極氬弧焊機（1）手工鎢極氬弧焊機由焊接電源、控制系統、焊槍、供氣、冷卻系統等部分組成，其外部接線如圖2.36所示。圖2.36鎢極氬弧焊機外部接線圖（2）鎢極氬弧焊機的使用。使用氬弧焊機應注意以下事項。①焊機應按外部接線圖正確連接，銘牌電壓值與網路電壓值應相符，外殼必須可靠接地。②焊機使用前，檢查水路、氣路是否良好連接，以保證焊接時水、氣正常供應。③定期檢查焊槍鎢極夾頭的夾緊情況，及時清理噴嘴上的渣殼。④工作完畢或臨時離開工作現場時，必須切斷電源、關閉水源及氣瓶閥門。⑤焊工工作前，應看懂焊接設備使用說明書，熟悉焊接設備的構造，掌握其正確的使用方法。操作二焊接材料1．焊絲（1）焊絲的選用。（2）焊絲的牌號。2．鎢極鎢極氬弧焊對鎢極材料的要求是：耐高溫、電流容量大、施焊損耗小，還應具有很強的電子發射能力，以保證引弧容易、電弧穩定。常用的鎢極材料有純鎢極、釷鎢極和鈰鎢極。3．氬氣氬氣的密度是空氣的1.4倍，因此能在熔池上方形成一層較好的覆蓋層，對焊接區有良好的保護作用，另外，在氬氣保護焊接時，產生的煙霧較少，便于控制熔池和電弧。操作三鎢極氬弧焊工藝參數鎢極氬弧焊的焊接工藝參數主要有：電源種類和極性、鎢極直徑、焊接電流、電弧電壓、氬氣流量、焊接速度和噴嘴直徑等。正確地選擇焊接工藝參數是獲得優質焊接接頭的重要保證。2．鎢極直徑及端部形狀

鎢極直徑主要按焊件厚度、電源極性來選擇。采用不同的電源極性和不同的鎢極直徑對應的許用電流如表2.9所示表2.9 不同的電源極性和不同的鎢極直徑所對應的許用電流如果鎢極直徑選擇不當，將造成電弧不穩、嚴重燒損鎢極和焊縫夾鎢。鎢極端部形狀對電弧穩定性有一定影響，鎢極端部形狀如圖2.38所示。圖2.38鎢極端部形狀3．焊接電流

圖2.39焊接電流和相應的電弧特征可通過觀察電弧情況來判斷電流是否合適。圖2.39焊接電流和相應的電弧特征4．氬氣流量和噴嘴直徑5．焊接移動速度圖2.40焊槍移動速度對保護效果的影響6．電弧電壓電弧電壓增加，焊縫厚度減小，熔寬顯著增加；隨著電弧電壓的增加，氣體保護效果隨之變差。當電弧電壓過高時，易產生未焊透、焊縫被氧化和氣孔等缺陷，因此，應盡量采用短弧焊，一般為10～24V。7．鎢極伸出長度鎢極伸出長度一般以3～4mm為宜。如果伸出長度增加，噴嘴距焊炬的距離也增大，氬氣保護效果也會受到影響。8．噴嘴至焊件距離圖2.41氬氣保護效果區域操作四焊前準備1．焊接接頭與坡口形式2．焊前清理操作五手工鎢極氬弧焊操作要點1．引弧2．右焊法和左焊法3．填絲的基本操作技術及注意事項（1）填絲基本操作技術。①連續填絲。②斷續填絲。③焊絲緊貼坡口與鈍邊同時熔化填絲。（2）填絲操作注意事項。①填絲時，焊絲與焊件表面成15°夾角，焊絲準確地從熔池前沿送進，熔滴滴入熔池后，迅速撤出，焊絲端頭始終處在氬氣保護區內，如此反復進行。②填絲時，仔細觀察坡口兩側熔化后再進行填絲，以免出現熔合不良缺陷。③填絲時，速度要均勻，快慢要適當，過快，焊縫余高大；過慢，焊縫出現下凹和咬邊缺陷。④坡口間隙大于焊絲直徑時，焊絲應與焊接電弧作同步橫向擺動，而且送絲速度與焊接速度要同步。⑤填絲時，不應把焊絲直接放在電弧下面，不要讓熔滴向熔池“滴度”。填絲的正確位置如圖2.43所示。圖2.43填絲的正確位置4．收?。?）一般氬弧焊機都配有衰減裝置，收弧時，通過焊槍手柄上的按鈕斷續送電來填滿弧坑。（2）收弧時，填滿弧坑后，慢慢提起電弧直至熄弧，不要突然拉斷電弧。（3）熄弧后，氬氣會自動延時幾秒停氣（因焊機具有提前送氣和滯后停氣的控制裝置），以防止金屬在高溫下產生氧化。三、小結在本課題中，要了解氬弧焊特點、應用、鎢極氬弧焊設備；掌握焊絲牌號的表示方法；會選擇鎢極氬弧焊工藝參數；熟悉鎢極氬弧焊操作技術。四、拓展訓練【鎢極氬弧焊機常見故障及消除方法】鎢極氬弧焊機常見故障有：鎢極的夾緊裝置未夾緊；水、氣爐堵塞；焊槍開關接觸不良；控制系統故障等。課題四CO2氣體保護焊一、基礎知識二、課題實施三、小結四、拓展訓練CO2氣體保護電弧焊是一種高效率、低成本的熔焊方法。

一、基礎知識CO2氣體保護焊是用CO2氣體作為保護氣體，依靠焊絲與焊件之間產生的電弧來熔化金屬的氣體保護焊方法，簡稱CO2焊。1．CO2焊的焊接過程圖2.44CO2氣體保護焊焊接過程示意圖1—熔池2—焊件3—CO2氣體4—噴嘴5—焊絲6—焊接設備7—焊絲盤8—送絲機構9—軟管10—焊槍11—導電嘴12—電弧13—焊縫2．CO2焊的分類（1）CO2焊按所用焊絲直徑可分為:①細絲CO2焊（焊絲直徑≤1.2mm）；②粗絲CO2焊（焊絲直徑≥1.6mm）。（2）按操作方式又可分為CO2半自動焊和CO2自動焊，主要區別在于：CO2半自動焊是由手工操作焊槍，控制焊縫成形，而送絲、送氣等功能與CO2自動焊一樣，由相應的機械裝置來完成。3．CO2焊的特點（1）CO2焊的優點。①生產率高。②抗銹能力強。③焊接變形小。④冷裂傾向小。⑤采用明弧焊。⑥適用范圍廣。（2）CO2焊的缺點。①使用大焊接電流焊接時，焊縫表面成形較差，飛濺較多。②不能焊接容易氧化的有色金屬材料。③很難用交流電源焊接和在有風的地方施焊。④弧光較強，特別是大電流焊接時，電流的光熱輻射較強。二、課題實施操作一CO2焊設備1．焊接電源CO2焊必須采用直流電源，通常選用平外特性的弧焊整流器。2．送絲系統及焊槍（1）送絲系統。（2）焊槍。3．供氣系統4．控制系統圖2.46CO2半自動焊控制程序方框圖操作二CO2焊的焊接材料1．CO2氣體焊接用的CO2氣體是將鋼瓶裝的液態CO2經汽化后變成氣態CO2供焊接使用。焊接用CO2氣體的純度大于99.5%，其含水量不超過0.05%。如果純度不夠，可采取以下措施：（1）將CO2鋼瓶倒置1～2h，使水分下沉，每隔30min左右放水一次，放兩到三次，然后將鋼瓶放正；（2）更換新氣時，先放氣2～3min，以排出混入瓶內的空氣和水分；（3）在氣路中串聯預熱器和干燥器，以進一步減少CO2氣體中的水分。2．焊絲

（1）對焊絲的要求。（2）焊絲型號及規格。操作三CO2焊的焊接工藝參數CO2焊的焊接工藝參數主要包括焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量和電源極性。1．焊絲直徑2．焊接電流3．電弧電壓4．焊接速度5．焊絲伸出長度6．氣體流量7．電源極性操作四CO2半自動焊的操作技術1．焊工工作位置的組織（1）焊接基本姿勢。圖2.47幾種焊接位置的基本操作姿勢（2）腳步的移動。圖2.48焊工腳步的移動2．定位焊圖2.49薄板和中厚板定位焊縫3．焊槍的運動方向焊槍的運動方向有左向焊法和右向焊法兩種，如圖2.50所示。圖2.50焊槍的運動方向左向焊法特點：（1）容易觀察焊接方向，看清焊縫；（2）電弧不直接作用于母材上，因而熔深較淺，焊道平而寬；CO2氣體保護焊（3）抗風能力強，保護效果好，特別適用于焊接速度較大時。右向焊法特點剛好與此相反。4．引弧（1）引弧前先按遙控盒上的點動開關或焊槍上的控制開關，點動送出一段焊絲接近焊絲伸出長度，超長部分應剪去；此外，焊絲端頭常常有很大的球形直徑，容易產生飛濺，引弧前應剪去端頭，經剪斷的焊絲端頭應為銳角。（2）引弧時，注意保持焊接姿勢與正式焊接時一樣，同時，焊絲端頭距工件表面的距離為2～3mm。然后按下開關，隨后自動送氣、送電、送絲，直至焊絲與工件表面相碰而短路引弧。（3）重要產品進行焊接時，為消除在引弧時產生飛濺、燒穿、氣孔及未焊透等缺陷，可采用引弧板，如圖2.51所示。圖2.51使用引弧板示意圖（4）不采用引弧板而直接在焊件端部引弧時，可在焊縫始端前15～20mm處引弧后，立即快速返回始焊點，然后開始焊接，如圖2.52所示。圖2.52倒退引弧法示意圖5．焊槍的擺動方法表2.15 焊槍的擺動方法及適用范圍6．收弧7．接頭圖2.53焊縫接頭方法（1）窄焊縫接頭的方法是：在原熔池前方10～20mm處引弧，然后迅速將電弧引向原熔池中心，待熔化金屬與原熔池邊緣相吻合后，再將電弧引向前方，使焊絲保持一定的高度和角度，并以穩定的焊接速度向前移動，如圖2.53（a）所示。（2）寬焊縫擺動接頭的方法三、小結在本課題中，要了解CO2焊的特點、應用及設備；會選擇CO2焊的工藝參數；掌握焊絲型號的表示；熟悉CO2焊的操作技術。四、拓展訓練【CO2氣體保護焊的氣孔和飛濺】1．氣孔問題CO2焊可能產生的氣孔主要有以下幾種。（1）CO氣孔。（2）氫氣孔。（3）氮氣孔。2．飛濺問題（1）正確選擇焊接參數。①在選擇焊接電流時，應盡可能避開焊接飛濺率高的電流區域，焊接電流確定后再匹配適當的電弧電壓。②焊絲伸出長度越長，焊接飛濺越大，因而，焊絲伸出長度應盡可能縮短。（2）在CO2氣體中加入氬氣。（3）采用低飛濺焊絲。（4）控制焊槍角度。課題五埋弧自動焊一、基礎知識二、課題實施三、小結四、拓展訓練埋弧焊實際上是一種焊接電弧在顆粒狀焊劑下燃燒的熔焊方法。一、基礎知識1．埋弧焊的過程埋弧焊的焊接過程如圖2.55所示圖2.55埋弧焊過程2．特點（1）埋弧焊的主要優點。①焊縫質量高。②焊接生產率高。③勞動條件好。（2）埋弧焊的主要缺點。①只能在水平或傾斜度不大的位置施焊。②難以焊接鋁、鈦等氧化性強的金屬及合金。③對焊件裝配質量要求高。④不適合焊接薄板和短焊縫。⑤由于熔池較深，對氣孔敏感性大。二、課題實施操作一認識埋弧焊設備常用的小車式埋弧焊機的組成如圖2.56所示。圖2.56小車式埋弧焊機的組成埋弧自動焊機可分為等速送絲式和變速送絲式兩類。1．等速送絲式埋弧焊機（1）焊接小車。（2）控制箱。（3）焊接電源。2．變速送絲式埋弧焊機輪速傳感器由傳感頭和齒圈等組成。鑿式（如圖1-9（c）所示）柱式（如圖1-9（a）所示）菱形極軸輪速傳感器（如圖1-9（b）所示）操作二埋弧焊焊接材料埋弧焊的焊接材料有焊絲和焊劑，它們的作用相當于焊條電弧焊的焊芯和藥皮。1．焊絲2．焊劑（1）焊劑的主要作用。①焊劑熔化后形成熔渣，可以防止空氣中氧、氮等氣體侵入熔池，并減緩焊縫冷卻速度，改善焊縫的結晶狀況，促使焊縫良好成形。②可向熔池過渡有益的合金元素，改善焊縫的化學成分，提高其力學性能。③改善焊接工藝性能，使電弧穩定燃燒，脫渣容易，焊縫成形美觀。（2）焊劑的分類。①按制造方法不同，主要有熔煉焊劑和燒結焊劑。②焊劑按化學成分不同有高錳焊劑、中錳焊劑、低錳焊劑、無錳焊劑等，并根據焊劑中二氧化硅和氟化鈣的含量高低，分成不同的類型。（3）碳鋼焊劑型號。①字母“F”表示焊劑；②字母后第1位數字表示焊絲-焊劑組合的熔敷金屬抗拉強度的最小值，數值如表2.16所示；（4）熔煉焊劑牌號。

（5）燒結焊劑牌號。①牌號前“SJ”表示埋弧焊用燒結焊劑；②字母后第1位數字表示焊劑焊渣的渣系，如表2.19所示；操作三埋弧焊工藝參數1．焊接電流圖2.57焊接電流對焊縫斷面形狀的影響2．電弧電壓圖2.58電弧電壓對焊縫斷面形狀的影響3．焊接速度4．焊絲直徑5．焊絲傾角圖2.59焊絲傾角對焊縫成形的影響6．焊絲伸出長度7．裝配間隙與坡口角度圖2.60平角焊縫焊絲傾角操作四焊前準備1．坡口形式及加工2．焊件的清理清理范圍：坡口及坡口兩側各20mm區域內的氧化皮、油污和水分。清理方法：大量生產時可用噴丸處理；批量不大時也可用手工清理，即用鋼絲刷、砂輪或鋼絲輪等進行清除；必要時還可用氧乙炔火焰烘烤焊接部位，以燒掉焊件表面的污垢和油漆，并烘干水分。3．裝配要求（1）間隙均勻，高低平整不錯邊，特別是單面焊雙面成形的埋弧焊更應嚴格控制。（2）裝配時，焊件必須用夾具或定位焊縫可靠固定，使用的焊條要與焊件材料性能相符，其位置一般應在第一道焊縫的背面，長度一般不大于30mm，定位焊縫應平整，且不允許有裂紋、夾渣等缺陷。（3）直縫焊件焊縫兩端加裝引弧板和引出板，焊后割掉。4．焊絲表面清理與焊劑烘干（1）埋弧焊用的焊絲要嚴格清理，焊絲表面的油、銹都要清理干凈，以免污染焊縫，造成氣孔。（2）為保證焊接質量，焊劑應存放在干燥庫房內，防止受潮，使用前應按要求對焊劑進行烘干。5．焊機的檢查與調試（1）焊前應檢查焊機上的動機線、焊接電纜接頭是否松動，接地線是否連接妥當。（2）導電嘴是易損件，一定要檢查其磨損情況和夾持是否可靠。（3）焊機要做空車調試，檢查儀表指針及各部分的動作情況，并按要求調好預定的焊接參數。（4）啟動焊機前，應再次檢查焊機和輔助裝置的各種開關、旋鈕等的位置是否正確，離合器是否可靠接合，檢查無誤后，再按焊機的操作順序進行焊接操作。操作五焊接操作1．引?。?）MZ-1000焊機的引弧。①準備。②引弧。（2）MZ1-1000型焊機的引弧。①準備。②按下控制盤上的“啟動”按鈕，焊接電源接通，同時將焊絲向上回抽，焊絲與焊件之間產生電弧，電弧隨之被拉長，電弧電壓不斷升高，電弧引燃。2．焊接過程在焊接過程中，應隨時觀察控制盤上電流表和電壓表的指針、導電嘴的高低、焊縫成形和焊接方向指針的位置。3．收弧三、小結在本課題中，要了解埋弧自動焊的特點、應用及設備，會選擇合理的焊接工藝參數；掌握焊劑的作用及牌號、型號的編制；熟悉埋弧自動焊的操作技術。四、拓展訓練【埋弧焊機常見故障和排除方法】課題六其他焊接方法一、基礎知識二、課題實施三、小結四、拓展訓練一、基礎知識 1．等離子弧焊接與切割（1）等離子弧。（2）等離子弧的特點。①優點。a．溫度高、能量集中。b．導電及導熱性能好。c．電弧的挺直度好，穩定性強。d．沖擊力大，用于焊接可增加熔深，用于切割，可以吹掉熔渣。e．焊接參數調節性好。②缺點。a．焊槍尺寸較大，既笨重，又影響焊工在操作時的觀察。b．焊槍的結構及電氣的控制線路比較復雜。c．采用轉移弧時，會出現雙弧現象。（3）等離子弧的類型。圖2.62等離子弧的類型1—鎢極2—噴嘴3—轉移弧4—非轉移弧5—焊件6—冷卻水7—弧焰8—離子氣①非轉移型等離子弧。②轉移型等離子弧。③聯合型等離子弧。2．電渣焊電渣焊是利用電流通過液態熔渣時所產生的電阻熱進行焊接的方法。電渣焊有以下特點。（1）大厚度焊件可一次焊成，且不開坡口，通常用于焊接40～2000mm厚度的焊件。（2）焊縫缺陷少，焊縫含氮量少，不易產生氣孔、夾渣及裂紋等缺陷。（3）成本低，焊絲與焊劑消耗量少，焊件越厚，成本相對越低。（4）焊縫接頭晶粒粗大。這是電渣焊的主要缺點，使焊縫和熱影響區