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（编注：这本书现在网上只有PDF扫描版，无法复制摘录。 这里是经过本人文字转换的版本，但无法显示图片。确实需要学习的朋友， 请到这里下载doc图文版：http:///hws） 电焊工操作技术要领图解 内容提要 本书重点介绍了当前工农业生产中广泛应用的焊条电弧焊技术，主要内容包括焊接工艺基础知识、焊接操作原理、焊接缺陷等相关知识，以及操作训练题和自测评分表，扼要地介绍了未来推广普及的手工气体保护焊焊接操作要领、手工气割的基本操作方法和步骤。本书图文并茂，形象逼真，通俗易懂，言简意赅，在众多焊接书籍中独具特色。它将成为广大焊接技术爱好者的良师益友，也可作为各类焊接培训机构的参考书和教学用书。 前言 随着工业技术的发展和改革开放的不断深入，我国城乡建设急需大量的技能人才，职业技能培训是提高劳动者素质、增强劳动者就业能力的有效措施。为满足广大青年学习技术、掌握操作技能的要求，以及社会力量办学单位和农村举办短期职业培训班的需求，特别是满足下岗职工转岗和农民工进城务工的需求，我们组织编写了这套浅显易懂、图文并茂的培训教材。 本套培训教材本着以职业活动为导向，以职业技能为中心的指导思想，以国家劳动和社会保障部颁布的职业资格鉴定标准中的初级（国家资格5级）内容为主，涉及少量的中级（国家资格4级）内容，以实用、够用的原则，突出技能操作，以图解的形式，配以简明的文字来说明具体的操作过程与操作工艺，有很强的针对性和实用性，克服了传统培训教材中理论内容偏深、偏多、抽象的弊端，增添了“四新”知识，突出了理论与实践的结合。让学员既学到真本事，又可应对技能鉴定考试，体现了科学性和实用性。 本套培训教材介绍的内容是从业者应掌握的基本知识和基本操作技能，书中提供的典型实例都是成熟的操作工艺，便于学习者模仿和借鉴，减少了学习的弯路，使其能更方便、更好地运用到实际生产中去，是学习者从业和就业的良师益友。 本套培训教材在编写过程中，参考了国内外有关著作和研究成果，邀请了部分技术高超、技艺精湛的高技能人才进行示范操作，在此谨向有关参考资料的作者、参与示范操作的人员以及帮助出版的有关人员、单位表示最诚挚的谢意。 本书参加编写的人员有：胡玉文第二章中的第四节一、二，第六节部分，第八、九、十、十一节，第四章；郭新照第二章中的第一、二、三节，第四节中的三、四、五，第五节，第六节部分，第七节；张云燕第一章，第三章，第五章；王利绘图；刘玉强照相；张增国、范鹏章为本书主审。 由于编者水平有限，编写时间仓促，疏漏不当之处在所难免，敬请专家和读者朋友批评指正。 编者 ●第一章 焊接基础 【学习要求】 1、了解焊接的分类及特点；掌握焊条电弧焊的特点。 2、理解焊接电弧的构造、温度分布；掌握焊接电源的极性及应用。 3、了解药皮的作用、类型，常用焊条型号的含义；掌握酸性、碱性焊条的性能及工艺特点。 4、掌握焊接接头和焊接位置的基本形式。 5、掌握焊接工艺参数的选择方法。 6、了解焊接残余变形的基本形式及焊接结构的合理设计方法。 7、掌握焊条电弧焊常用弧焊设备的种类、使用及维护。 8、了解常用工具的使用方法。 第一节 焊接工艺知识 一、焊接的概念及分类 焊接就是通过加热或加压，或两者并用，用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工工艺方法。 焊接与其它连接方法相比较具有节省金属材料、减轻结构重量、简化加工与装配工序、接头的致密性好、能承受高压、易实现机械化和自动化生产、提高生产率和质量、改善劳动条件等一系列特点。 目前常用的焊接方法分类如图（1-1）。
焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法（又称称手工电弧焊）。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（图1-2）。焊条电弧焊是一种发展比较早的电弧焊方法，目前仍然是应用最广泛的一种焊接方法。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、焊接电弧的构造：焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成（图1-4）。
（2）阳极区：阳极区是从阳极表面起靠近阳极的地方，区域较阴极区宽。阳极区主要是接受弧柱区流过来的电子流和向弧柱区提供正离子流，阳极区温度一般达2330～3980℃，放出热量占焊接总热量的43%左右。 （3）弧柱区：弧柱区是在阴极区和阳极区中间的区域，弧柱区的长度占电弧长度的绝大部分。弧柱区起着电子流和正离子流的导电通路的作用，弧柱区的中心温度可达5730～7730℃，放出热量占焊接总热量的21％左右。 2、焊接电源的极性及应用：因电弧温度有差异，当焊件与焊钳的正、负极接法不同时，其温度也不相同。在使用直流弧焊电源时，应考虑选择电源的极性问题，以保证电弧稳定燃烧和焊接质量。
四、焊条 焊条是涂有药皮的供焊条电弧焊使用的熔化电极（图1-6、图1-7）。 压涂在焊芯表面上的涂料层称药皮；焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊条端部未涂药皮的焊芯部分长为10－35mm ，是焊条夹持端，供焊钳夹持并利于导电。在焊条前端药皮有45°左右倾角，将焊芯金属露出，便于引弧。常用的焊条直径有Ф2.5mm、Ф3.2mm、Ф4.0mm三种。 1、焊芯：焊接时焊芯有两个作用：一是传导焊接电流，产生电弧把电能转化成热能；二是焊芯本身熔化，作为填充金属与液体的母材金属熔合形成焊缝，同时起调整焊缝中合金元素成分的作用。焊条电弧焊时，焊芯金属约占整个焊缝金属的50%～70% 。 2、焊条药皮：焊条药皮具有气保护、渣保护、冶金处理渗合金、改善焊接工艺性能等作用。常用的焊条药皮类型是钛钙型和低氢钠型。焊接生产中经常使用的E4303焊条，其药皮是钛钙型，E5015焊条的药皮是低氢钠型。 3、◎焊条的分类：按焊条药皮熔化后的熔渣性质，焊条分酸性焊条和碱性焊条两大类。一般金属材料的焊接主要选用酸性焊条。酸性焊条引弧容易，电弧稳定，可用交直流电源焊接，脱渣性好，对铁锈、油污、水分等不敏感。焊接时飞溅小，烟尘较少。焊缝金属机械性能一般，其主要适用于对焊缝连接要求不高的低碳钢板。碱性焊条电弧的稳定性较差，只能采用直流电源焊接，脱渣性较差，焊接时飞溅较大，烟尘较多。焊缝金属的塑性、冲击韧性和抗裂性能较好，其一般用于对焊接质量要求较高的金属材料。 4、常用焊条型号的含义：
一根焊条应尽量一次焊完，避免焊缝接头过多而降低质量。 焊条残头有药皮部分的长度一般应小于20mm，以免浪费焊条。 焊条必须在干燥、通风良好的室内仓库中存放。焊条应离地存放在架子上，离地面距离不小于300mm，严防焊条受潮。 五、焊接接头 采用焊接的方法连接的接头称为焊接接头。它包括焊缝、熔合区和热影响区三部分。焊缝尺寸的表示方法(如图1-8)。
六、焊接位置 焊接时，焊件接缝所处的空间位置称为焊接位置。焊接位置分为平焊位置、横焊位置、立焊位置、仰焊位置四种形式（图1-10）。
坡口的作用是为了保证焊缝根部焊透，保证焊接质量和连接强度，同时调整基本金属与填充金属的比例。根据设计或工艺的需要，在焊件的待焊部位加工并装配成一定几何形状的沟槽称为坡口。 1、焊接接头坡口的基本形式有I形坡口、V形坡口、X形坡口、U形坡口四种。 （1）I形坡口：用于较薄钢板的对接焊接，厚度在5～6mm以下的钢板可以采用I形坡口（图1-11）。 （2）V形坡口：形状简单，加工方便，是最常用的坡口形式。 常用于厚度在6～40mm工件的焊接（图1-12）。
以上四种坡口只是基本的坡口形式，工作可根据其具体结构确定。
3、对坡口钝边和间隙的要求：留钝边的目的是防止烧穿，留根部间隙的目的是保证焊透。钝边和间隙的尺寸必须配合好，应根据焊缝位置、焊件厚度、坡口形式及操作方法进行合理选择。 八、焊接工艺参数 焊接工艺参数（焊接规范）是为了保证焊接质量而选取定的各个参数的总称。焊条电弧焊的工艺参数通常包括焊条牌号、焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度和焊接层数等。焊接工艺参数选择的正确与否，直接影响焊缝的形状、尺寸、焊接质量和生产效率，是焊接工作应该注意的首要问题。 1、焊条直径的选择：焊条直径主要根据焊件厚度、焊接位置、接头形式、焊接层数等进行选择。焊接位置不同时，选取焊条直径也不同。平焊时，可选用直径较大的焊条；立焊时，焊条直径最大不超过Ф5mm；而仰焊、横焊一般不超过Ф4mm。在进行多层焊时，为了保证根部焊透，第一层采用小直径焊条进行打底，以后各层根据板厚情况选用较大直径焊条。对于根部不要求完全焊透的搭接接头、T形接头，可以选用大直径的焊条，以提高生产效率。 2、焊接电流的选择：焊接时流经焊接回路的电流称为焊接电流。焊接电流大时，飞溅和烟雾较大，焊条药皮易发红和脱落，且易产生咬边、焊瘤、烧穿等缺陷；电流太小时，则引弧困难，电弧不稳定，熔池温度低，焊缝窄而高，熔合不好，易产生夹渣、未焊透、未熔合等缺陷（图1-15）。焊接电流的选择主要根据焊条直径、焊接位置、焊接层数等进行选择。
I＝（35—55）×d 式中：I为焊接电流（A）；d为焊条直径（mm）。
（2）根据焊接位置选择焊接电流：当焊接位置不同时，所用的焊接电流大小也不同。平焊时，由于运条和控制熔池中的熔化金属都比较容易，可选用较大的焊接电流。立焊时，所用的焊接电流比平焊时小10%～15%；而横焊、仰焊时，焊接电流比平焊时要减小15%～20%；使用碱性焊条时，比使用酸性焊条焊接的电流要减小10%。 （3）根据焊接层数选择焊接电流：通常情况下，焊接打底焊道时，使用较小的焊接电流，有利于保证焊接质量；焊接填充焊道时，通常采用较大的焊接电流；而盖面焊接时，为了防止咬边和获得美观的焊缝成形，使用适中的焊接电流。 3、电弧电压的选择：电弧两端之间的电压降即电弧电压。当焊条和母材一定时，主要由电弧长度来确定。电弧长，则电弧电压高；电弧短，则电弧电压低。 焊接过程中为保证焊接质量应该使用短弧焊接。所谓短弧，一般认为是焊条直径的0.5～1.0倍。即 L=（0.5—1.0）d 式中：L为电弧长度（mm）；d为焊条直径（mm）。
4、速度的选择：焊接速度是指单位时间内完成的焊缝长度。焊接速度可由焊工根据具体情况灵活掌握，以保证焊缝外形尺寸符合要求、熔合良好为原则。 5、焊接层数的选择：中厚板焊接时，要开坡口，然后进行多层多道焊。采用多层焊和多层多道焊时，每层焊缝不宜过厚，一般每层焊缝的厚度不应大于4mm。 九、焊接应力与变形 由焊接热过程引起的应力与变形就是焊接应力和焊接变形。焊接残余变形按其变形的基本形式可分为纵向变形、横向变形、弯曲变形、角变形、波浪变形、扭曲变形等（图1-16）。 焊接残余变形的根本原因是焊后焊缝的纵向和横向应力。 焊接应力按其作用方向分纵向应力和横向应力。 合量的设计方案是控制焊接残余变形与应力的重要措施。焊接结构在设计时要考虑以下方面：在保证结构有足够强度的前提下，尽量减小焊缝的数量和尺寸；对称布置焊缝；必要时预先留出收缩余量；适当采用冲压结构，减少焊接结构；将焊缝布置在最大工作应力之外；留出装焊夹具的位置等。 第二节 常用设备及工具 一、电焊机 焊条电弧焊常用的电焊机有交流电焊机（弧焊变压器）和直流电焊机（弧焊整流器）两种。
ZX5-400型弧焊整流器的外形及接线如图1-24、25。焊接电流的调节方法是借助调节面板上的焊接电流控制开关来进行。沿顺时针转动时，焊接电流增加；沿逆时针转动时，焊接电流减小（图1-26）。3、小型电焊机简介：
（3）BX1-180型（动铁芯式）焊机，如图1-30。其特点是功率较大，移动较方便，价格较低，可使用220V和380V两种电压，适用于工作量较大的焊接加工生产。 类似小型焊机的种类繁多，另外还有小型直流焊机，使用性能比交流焊机要好，但价格较高，建议根据实际情况选用。 二、电弧焊设备的正确使用 弧焊电源是供电设备，在使用过程中要注意操作者的安全，不要造成人身触电事故，要注意到对弧焊电源的正常运行和维护保养，不应发生损坏弧焊电源的事故。为了正确地使用弧焊电源，应注意如下几个方面： 1、应尽可能要放在通风良好、干燥、不靠近高温和空气粉尘多的地方。2、接线和安装应由专门的电工负责，焊工不应自行动手。3、弧焊变压器和弧焊整流器必须接地，以防机壳带电。4、弧焊电源接入电网时，必须使两者电压相符合。5、启动弧焊电源时，电焊钳和焊件不能接触，以防短路。6、应按照弧焊电源的额定焊接电流和负载持续率来使用，不要使弧焊电源因过载而被损坏。7、经常保持焊接电缆与弧焊电源接线柱的接触良好，要用专用接线鼻，注意紧固螺母（图1-31），不得将线芯曲卷直接接在焊机上（图1-32）。8、调节焊接电流和变换极性接法时，应在空载下进行。9、露天使用时，要防止灰尘和雨水侵入弧焊电源内部。10、弧焊电源移动时不应受剧烈振动，以免影响工作性能。11、要保持弧焊电源的清洁，应定期清理内部的灰尘。12、当弧焊电源发生故障时，应及时进行检查和修理。13、工作完毕或临时离开工作场地时，必须及时切断弧焊电源。
1、焊钳：焊钳是用以夹持焊条并传导电流以进行焊接的工具，焊钳应能夹紧焊条，更换焊条方便，并且质量轻，便于操作，安全性高。焊钳构造如图1-33、34。
5、其它辅助工具：手锤、敲渣锤、錾子、钢丝刷、钢卷尺、钢板尺、角尺，主要用于对焊件的清理除锈、校正、装配、清渣等（图1-43）。
1、什么是焊接？焊接同其它连接方法相比较，具有什么优点？ 2、什么是焊条电弧焊？焊条电弧焊有什么特点？ 3、焊接电弧有哪几部分组成？各部分的温度分布如何？ 4、电弧电压与电弧长度有何关系？ 5、焊芯和焊条药皮在焊接过程中各具有什么作用？ 6、简述酸性、碱性焊条的工艺性能特点。 7、解释常用焊条E4303、E5015焊条型号的含义。 8、常用焊接接头形式有哪些？焊接接头有哪几部分组成？ 9、焊接位置分几种？ 10、开坡口的作用是什么？坡口有哪些基本形式？选择坡口的原则是什么？ 11、焊条电弧焊时如何选择焊条？ 12、焊条电弧焊时如何选择焊接电流？根据实际经验如何判断焊接电流的合适？ 13、焊接残余变形有几种基本形式？ 14、产生焊接残余变形的根本原因是什么？ 15、如何合量的设计焊接结构以减少焊接残余变形与应力？ 16、BX1-315型、BX3－300型弧焊变压器如何调节焊接电流？ 17、ZX5-400型弧焊整流器如何调节焊接电流？ 20、如何正确使用弧焊电源？ 19、焊条电弧焊的常用工具有哪些？各具有什么作用？ |
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