[科普中國]-手工電弧焊

簡介

手工電弧焊是利用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法，簡稱手弧焊。

原理焊接過程：手工電弧焊由焊接電源、焊接電纜、焊鉗、焊條、焊件、電弧構(gòu)成回路，焊接時采用焊條和工件接觸引燃電弧，然后提起焊條并保持一定距離，在焊接電源提供合適電弧電壓和焊接電流下電弧穩(wěn)定燃燒，產(chǎn)生高溫，焊條和焊件局部加熱到融化狀態(tài)。焊條端部熔化的金屬和被熔化的焊件金屬熔合在一起，形成熔池。在焊接中，電弧隨焊條移動，熔池中的液態(tài)金屬逐步冷卻結(jié)晶后便形成焊縫，兩焊件被焊接在一起。

在焊接中，焊條的焊芯熔化后以熔滴的形式向熔池過渡，同時焊條涂層產(chǎn)生一定量氣體和液態(tài)熔渣。產(chǎn)生的氣體充滿在電弧和熔池周圍，隔絕空氣。液態(tài)熔渣比液態(tài)金屬密度小，浮在熔池上面，從而起到保護(hù)熔池作用。熔池內(nèi)金屬冷卻凝固時熔渣也隨之凝固形成焊渣覆蓋在焊縫表面，防止高溫的焊縫金屬被氧化，并且降低焊縫的冷卻速度。在焊接過程中，液態(tài)金屬與液態(tài)熔渣和氣體間進(jìn)行脫氧、去硫、去磷、去氫等復(fù)雜的冶金反應(yīng)，從而使焊縫金屬獲得合適的化學(xué)成分和組織。1

特點1、設(shè)備簡單。

2、操作靈活方便。

3、能進(jìn)行全位置焊接適合焊接多種材料。

4、不足之處是生產(chǎn)效率低勞動強(qiáng)度大。

電源種類焊條可以在交流或直流電源下使用。并不是所有的直流焊條都能在交流電源下使用，但交流焊條通常都能在直流電源下使用。

焊接電源分為兩種，直流弧焊電源和交流弧焊電源，焊條分為兩大類即：酸性焊條和堿性焊條。酸性焊條用直流和交流焊接電源均可，堿性焊條必須用直流弧焊電源。其接法有兩種：直流正接和直流反接，焊接過程中產(chǎn)生偏磁吹調(diào)換接法會有明顯好轉(zhuǎn)。交流焊接電源一般情況下不會產(chǎn)生偏磁吹。

電壓一般為20～35伏，電流取決于焊接材料的厚度、焊條規(guī)格、焊接結(jié)構(gòu)，范圍在 15～400安。1

焊條類型焊條藥皮的化學(xué)成分對電弧的穩(wěn)定性、熔深、金屬熔敷率和定位能力有很大影響。焊條可分為三大類：纖維素型焊條；氧化鈦藥皮焊條；堿性焊條。2

纖維素型焊條的藥皮中含有大量的纖維素，它的特點是電弧熔深深、摩擦變形速度快，這也提高了整個焊接速度。但由于焊縫沉淀物比較粗糙并且和流動的熔渣混合在一起，所以除渣很困難。這種焊條在任何位置都可以使用，而且因其在高架焊管（‘stovepipe’ welding technique）中的使用而為人們所熟悉。

特點：在所有位置都能形成較深的熔深；適用于向下立焊；良好的機(jī)械性能；產(chǎn)生大量的氫——有造成熱影響區(qū)（Haz）裂紋的風(fēng)險。

氧化鈦氧化鈦的藥皮中含有大量的氧化鈦（rutile）。氧化鈦使起弧、平滑電弧操作和降低弧飛濺變得容易。這種通用焊條具有良好的焊接特性。在交流電或直流電下，它們可用于所有位置的焊接，特別適用于橫角/立角位置的接頭焊接。

特點：合適的焊縫金屬機(jī)械性能；粘性熔渣能形成良好的焊道外形；定位焊接可能會產(chǎn)生流動的熔渣（含氟化物）；易清除熔渣。

堿性焊條堿性焊條藥皮中含有大量的碳酸鈣（石灰石）、氟化鈣（螢石）。這使它的熔渣比氧化鈦型焊條的熔渣更易流動，這也是一種協(xié)助立焊和仰焊快速冷卻的方法。這些焊條用于焊接中型和大型結(jié)構(gòu)，要求具有較高的焊接質(zhì)量、良好的機(jī)械性能和抗裂紋能力（過度拘束會產(chǎn)生裂紋）。

特點：低氫焊縫金屬；要求高焊接電流/速度；焊道成形差（表面輪廓彎曲、粗糙）；清除熔渣困難；金屬粉末焊條包含加有金屬粉末的涂料，可使焊接電流增加到最大容許電流。因此，與藥皮中不含鐵粉的焊條相比，金屬粉末焊條的金屬熔敷速度和效率（金屬熔敷比例）都有所提高，熔渣也很容易清除。由于熔敷速度快，鐵粉焊條主要用于平焊、橫焊和立焊。氧化鈦焊條和堿性焊條沒有顯著的電弧特性，電弧力度較小，減少了焊道的熔深。

焊接電弧的穩(wěn)定性1、焊工操作技術(shù)：如焊接操作中電弧長度控制不當(dāng)，將會產(chǎn)生斷??；

2、弧焊電源：

弧焊電源特性，符合電弧燃燒的要求時，穩(wěn)定性好，反之則差；

弧焊電源的種類。直流焊接電源比交流弧焊電源的電弧穩(wěn)定性好；

弧焊電源的空載電壓。越高引弧越容易，電弧燃燒的穩(wěn)定性越好，但空載電壓過高時對焊工人身安全不利。

3、焊接電流：焊接電流大，電弧溫度高，電弧燃燒越穩(wěn)定；

4、焊條涂層：焊條涂層中含電離電位較低的物質(zhì)（如鉀、鈉、鈣的氧化物）越多，氣體電離程度越好，導(dǎo)電性越強(qiáng)，則電弧燃燒越穩(wěn)定；

5、電弧長度：電弧長度過短，容易造成短路；過長就會產(chǎn)生劇烈擺動，破壞焊接電弧穩(wěn)定性，而且飛濺大；

6、焊接表面狀況、氣流、電弧偏吹等：表面不清潔，氣流，大風(fēng)，電弧偏吹等都會降低電弧燃燒穩(wěn)定性。3

防電措施1．焊接工作前，要先檢查焊機(jī)設(shè)備和工具是否安全可靠。例如焊機(jī)外殼是否接地、焊機(jī)各接線點接觸是否良好；焊接電纜的絕緣有無破損等。不允許未進(jìn)行安全檢查就開始操作。

2．焊工的手和身體不得隨便接觸二次回路的導(dǎo)電體，不能依靠在工作臺、焊件上或接觸焊鉗等帶電體。對于焊機(jī)空載電壓較高的焊接操作，以及在潮濕工作地點操作時，還應(yīng)在操作臺附近地面鋪設(shè)橡膠絕緣墊。

3．下列操作應(yīng)切斷電源開關(guān)再進(jìn)行：轉(zhuǎn)移工作地點，搬動焊機(jī)；更換保險絲；焊機(jī)發(fā)生故障時的檢修；改變焊機(jī)接頭；更換焊件而需改裝二次回路的布設(shè)等。推拉閘刀開關(guān)時，必須戴絕緣手套；同時焊工頭部要偏斜，以防電弧火花灼傷面部。

4．在金屬容器內(nèi)、金屬結(jié)構(gòu)上以及其他狹小工作場所焊接時，觸電的危險性最大，必須采取專門的防護(hù)措施。如采用橡皮墊、戴皮手套，穿絕緣鞋等。

5．電焊操作者在任何情況下都不得使自身、機(jī)器設(shè)備的傳動部分成為焊接電路，嚴(yán)禁利用廠房的金屬結(jié)構(gòu)、軌(管)道等接進(jìn)線路作為導(dǎo)線使用。

6．焊機(jī)的接地保護(hù)裝置必須齊全有效，同時，焊機(jī)必須裝設(shè)電焊機(jī)空載自動斷電保護(hù)裝置。

7．焊接電纜中間不應(yīng)有接頭，如需用短線接長時，則接頭不應(yīng)超過2個，接頭：應(yīng)采用銅材料做成，并保證絕緣良好。

8．加強(qiáng)個人防護(hù)，焊工個人防護(hù)用品包括完好的工作服、絕緣手套、套鞋等。

9．電焊設(shè)備的安裝、檢查和修理必須由電工進(jìn)行，臨時施工點應(yīng)由電工接通電源。1