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电弧焊接技巧和手法详解

电弧焊接是一种利用电弧产生的高温熔化焊条和工件,从而实现金属连接的焊接方法。电弧焊接具有操作简便、设备成本低、适用范围广等优点,广泛应用于机械制造、建筑施工、修理维护等领域。电弧焊接的质量和效率取决于焊工的操作技巧和手法,因此,掌握电弧焊接的基本原理和规范操作是非常重要的。



一、电弧焊接的基本原理


电弧焊接的基本原理是利用电流通过焊条和工件之间的空气间隙,产生电离现象,形成稳定的电弧。电弧是一种高温等离子体,其温度可达数千甚至上万摄氏度,能够熔化焊条和工件的金属。焊条的外层包裹着药皮,药皮在电弧的作用下分解、熔化,生成保护气体和熔渣,防止空气中的氧气和氮气进入熔池,造成氧化和氮化。焊条的内芯是金属丝,也在电弧的作用下熔化,进入熔池,作为焊缝的填充金属。当电弧移动时,熔池随之移动,熔渣覆盖在熔池的表面,保护熔池的金属不被氧化。当熔池冷却时,金属凝固,形成焊缝,实现焊条和工件的冶金结合。



二、电弧焊接的基本手法


电弧焊接的基本手法包括引弧、运条、收弧三个步骤,每个步骤都有一定的技巧和要求,需要焊工熟练掌握和灵活运用。


1)引弧


引弧是指在焊条和工件之间建立电弧的过程,是电弧焊接的开始。引弧的目的是使电流通过焊条和工件,产生电离,形成稳定的电弧。引弧的方法有两种:擦划法和直击法。

  • 擦划法引弧是先将焊条前端对准焊件,然后将手腕扭转,使焊条在焊件表面轻微划一下,焊条提起2-4mm,即在空气中产生电弧,后将电弧长度保持在焊条直径允许的范围。擦划法引弧的优点是容易掌握,适用于各种位置的焊接,缺点是容易划伤焊件表面,影响焊缝的外观。


  • 直击法引弧是将手腕下弯,焊条轻微碰一下焊件,然后迅速提起2-4mm,形成电弧。直击法引弧的优点是不会划伤焊件表面,适用于要求焊缝外观的焊接,缺点是难以掌握,容易造成焊条粘住或电弧熄灭。



引弧的技巧和要求如下:


  1. 引弧前,应先检查焊接设备和电源的连接是否牢固,焊条和焊钳的接触是否良好,焊条是否干燥,焊件表面是否清洁,焊接位置是否合适,焊接参数是否正确,以保证引弧的顺利进行。


  2. 引弧时,应保持焊条与焊件的夹角在60-80度之间,以利于电弧的稳定和焊条的熔化。焊条的倾斜方向应与焊接方向一致,以利于焊缝的成形和熔渣的排出。


  3. 引弧时,应控制好焊条的提起速度和高度,避免过快或过慢,过高或过低,造成电弧熄灭或短路。一般情况下,焊条的提起速度应在0.5-1秒之间,焊条的提起高度应在2-4mm之间,即电弧长度应等于或略大于焊条的直径。


  4. 引弧后,应迅速将电弧移动到焊接起点,开始焊接。如果电弧过长或过短,应及时调整焊条的高度,使电弧长度保持在合适的范围。如果电弧不稳定或熄灭,应及时重新引弧,避免在焊缝上留下弧坑或气孔。



2)运条


运条是指在电弧的作用下,将焊条沿焊接方向和横向移动,使焊条和工件的金属熔化,填充在焊缝中的过程,是电弧焊接的主要步骤。运条的目的是使焊缝的金属均匀熔化,形成良好的焊接接头。运条的手法有多种,常用的有直线形、画圆圈形、三角形、Z形等。

  • 直线形运条法是指焊接时保持一定的电弧长度,沿焊接方向作不摆动的前移。这种运条法的优点是电弧较稳定,能获得较大的熔深,适用于焊接较厚的焊件或要求焊透的焊缝,缺点是焊缝较窄,容易产生气孔和裂纹。


  • 画圆圈形运条法是指将焊条末端作连续圆圈形运动,并不断向前移动。这种运条法的优点是能使熔化金属有足够高的温度,使熔解在熔池中的氧、氮等气体有机会析出,同时便于熔渣上浮,适用于焊接较厚焊件的平焊缝,缺点是焊缝较宽,容易产生焊瘤和焊道过高。画圆圈形运条法又分为正圆圈形和斜圆圈形两种。正圆圈形运条法是指焊条的圆圈运动平行于焊接方向,斜圆圈形运条法是指焊条的圆圈运动与焊接方向成一定角度。


  • 三角形运条法是指将焊条末端作三角形运动,并不断向前移动。这种运条法的优点是能使熔池的温度分布较均匀,有利于气体和熔渣的排出,适用于焊接较薄焊件的平焊缝和横焊缝,缺点是焊缝较窄,容易产生焊接缺陷。三角形运条法又分为正三角形和倒三角形两种。正三角形运条法是指焊条的三角形运动平行于焊接方向,倒三角形运条法是指焊条的三角形运动垂直于焊接方向。


  • Z形运条法是指将焊条末端作Z形运动,并不断向前移动。这种运条法的优点是能使熔池的宽度增大,有利于焊缝的成形和熔渣的覆盖,适用于焊接较薄焊件的立焊缝和仰焊缝,缺点是焊缝较宽,容易产生焊道过高和焊瘤。Z形运条法又分为正Z形和倒Z形两种。正Z形运条法是指焊条的Z形运动平行于焊接方向,倒Z形运条法是指焊条的Z形运动垂直于焊接方向。



运条的技巧和要求如下:


  1. 运条时,应保持一定的电弧长度,一般为焊条直径的1-1.5倍,以利于电弧的稳定和焊条的熔化。电弧长度过长,会导致电弧不稳定,焊缝金属氧化,焊缝成形不良,电弧长度过短,会导致电弧熄灭,焊条粘住,焊缝金属氮化,焊缝质量降低。


  2. 运条时,应控制好焊条的运动速度和幅度,以保证焊缝的均匀熔化,避免焊缝过宽或过窄,过高或过低,造成焊接缺陷。一般情况下,焊条的运动速度应与焊条的熔化速度相适应,焊条的运动幅度应与焊缝的宽度相适应。


  3. 运条时,应注意观察熔池的形状和大小,根据熔池的变化及时调整焊条的位置和角度,使熔池保持在合适的状态。一般情况下,熔池的长度应为焊条直径的2-3倍,熔池的宽度应为焊条直径的1-1.5倍,熔池的深度应为焊条直径的0.5-1倍。


  4. 运条时,应注意观察熔渣的分布和流动,根据熔渣的变化及时调整焊条的运动方式,使熔渣覆盖在熔池的表面,保护熔池的金属。一般情况下,熔渣的厚度应为焊条直径的0.5-1倍,熔渣的宽度应略大于焊缝的宽度,熔渣的流动应与焊接方向一致。



3)收弧


收弧是指在焊接结束时,断开电弧的过程,是电弧焊接的结束。收弧的目的是使焊缝的金属平稳冷却,避免产生弧坑和气孔等焊接缺陷。收弧的方法有两种:提高法和回退法。

  • 提高法收弧是指在焊接结束时,将焊条逐渐提高,使电弧长度增大,电流减小,直至电弧熄灭。这种收弧方法的优点是操作简单,适用于焊接较厚焊件或要求焊透的焊缝,缺点是容易在焊缝末端产生弧坑和气孔。


  • 回退法收弧是指在焊接结束时,将焊条稍微后退,使电弧重新熔化焊缝末端的金属,然后迅速提高焊条,使电弧熄灭。这种收弧方法的优点是能避免产生弧坑和气孔,适用于焊接较薄焊件或要求焊缝外观的焊缝,缺点是操作难度较大,容易造成焊缝过宽或过高。


收弧的技巧和要求如下:

  1. 收弧前,应先检查焊缝的长度是否符合要求,焊缝的成形是否良好,焊缝的质量是否合格,以保证收弧的顺利进行。


  2. 收弧时,应保持焊条与焊件的夹角不变,避免焊条的摆动,造成电弧的不稳定。焊条的倾斜方向应与焊接方向一致,以利于焊缝的成形和熔渣的排出。


  3. 收弧时,应控制好焊条的提高速度和高度,避免过快或过慢,过高或过低,造成电弧不稳定或熄灭。一般情况下,焊条的提高速度应在0.5-1秒之间,焊条的提高高度应在4-6mm之间,即电弧长度应略大于焊条的直径。


  4. 收弧后,应及时用锤子或刮刀去除焊缝表面的熔渣,检查焊缝的外观和质量,如有缺陷,应及时修复或重焊。


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这篇文章介绍了电弧焊接的基本原理和规范操作,包括引弧、运条、收弧三个步骤,以及各种运条手法的特点和适用范围。文章旨在帮助您了解和掌握电弧焊接的技巧和要求,提高您的电弧焊接质量和效率。文章还提醒您在焊接时注意安全和标准,避免产生焊接缺陷和事故(了解焊接过程有哪些风险?焊接安全注意事项。希望这篇文章对您有所启发和帮助。


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