2.1焊条电弧焊（课件）-《焊工工艺基础》同步教学（人民邮电版）

模块二　焊接方法及工艺 课题一　焊条电弧焊 课题二　气焊与气割 课题三　钨极氩弧焊 课题四　CO2气体保护焊 课题五　埋弧自动焊 课题六　其他焊接方法 学习目标 ◎ 熟练掌握焊条电弧焊、气焊（割）的操作技能及操作要领 ◎ 熟悉手工钨极氩弧焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊的操作要领 ◎ 了解等离子弧焊（割）、电渣焊、钎焊 课题一 焊条电弧焊 一、基础知识 二、课题实施 三、小结 四、拓展训练 焊条电弧焊是目前应用最为广泛的一种焊接方法。 由于使用上非常灵活，无论是在焊接车间内，还是在野外施工现场，应用都非常普遍。 焊条电弧焊操作技术是中级焊工都应该精通且熟练掌握的焊接技术。 一、基础知识 1．焊条电弧焊过程、特点及应用 焊条电弧焊是利用电弧放电所产生的热量，将焊条和工件局部加热熔化，冷凝后，而完成焊接的。 （1）过程。焊条电弧焊的过程如图2.1所示。 图2.1 焊条电弧焊过程示意图 1—弧焊电源 2—电缆 3—焊钳 4—焊条 5—焊件 6—电弧 （2）焊条电弧焊的特点。 ① 优点。 a．操作灵活，可达性好，在空间任意位置的焊缝，凡是焊条操作能达到的地方，都能进行焊接。 b．设备简单，使用方便，无论采用交流弧焊机或是直流弧焊机，焊工都能很容易的掌握，而且使用方便、简单，投资小。 c．应用范围广，选择合适的焊条可以焊接许多常用的金属材料。 ② 缺点。 a．焊接质量不够稳定。焊接质量受焊工的操作技术、经验、情绪的影响，使焊接质量不够稳定。 b．劳动条件差，焊工劳动强度大，还要受到弧光辐射、烟尘、臭氧、氮氧化合物、氟化物等有毒物质的危害。 c．生产效率低。受焊工体能的影响，焊接工艺参数中焊接电流受到限制，加之辅助时间较长，所以焊接效率低。 ③ 应用。 焊条电弧焊在国民经济各行业中得到广泛应用，特别是造船、锅炉、压力容器、机械制造、建筑结构、化工设备等制造维修行业中都大量使用焊条电弧焊，它可用来焊接低碳钢、低合金高强钢、高合金钢、有色金属等材料。 2．焊接电弧 （1）焊接电弧的概念。 由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与焊件间的气体介质中，产生的强烈而持久的放电现象，称为焊接电弧，如图2.2所示。 图2.2 电弧示意图 （2）焊接电弧的构造及静特性。 ① 焊接电弧的构造。 焊接电弧的构造可分为3个区域：阴极区、阳极区、弧柱区，如图2.3所示。 图2.3 焊接电弧的构造 1—焊条 2—阴极区 3—弧柱区 4—阳极区 5—焊件 ② 在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系，称为电弧的静特性，表示它们关系的曲线称为电弧静特性曲线，如图2.4所示。 可以看到，电弧静特性曲线呈U形，故又称为U形曲线。 ab段为下降特性区，bc段为平特性区，cd段为上升特性区。 图2.4 电弧静特性曲线 （3）电弧电压 一般情况下，电弧电压总是和电弧长度成正比变化，当电弧长度增加时，电弧电压升高，其静特性曲线的位置也随之上升，如图2.5所示。 图2.5 不同电弧长度的电弧静特性曲线 3．弧焊电源外特性 在电弧稳定燃烧状态下，弧焊电源输出电压与输出电流之间的关系，称为弧焊电源的外特性。 二、课题实施 操作一 了解焊条电弧焊设备 1．弧焊电源满足条件 焊条电弧焊的主要设备是弧焊电源，为使焊接电弧能够在要求的焊接电流下稳定燃烧，弧焊电源应满足下列要求。 （1）必须有一定的空载电压，空载时直流不低于40V，交流不低于50V，但不高于100V。 （2）必须有陡降外特性，即随着输出电流的增加，输出电压降低。 （3）适当的短路电流Id。 Iwd =(1.25～2)Ih 式中：Iwd—稳态短路电流（A）； Ih—焊接电流（A）。 （4）应能方便调节焊接电流。 （5）电焊机应具有良好的动态品质。　 2．电源种类焊条电弧焊电源按产生的电流种类，可分为交流电源和直流电源两大类。 3．电焊机型号表示 操作二 焊条的选择 焊条：指涂有药皮的供焊条电弧焊用的熔化电极。 焊条由焊芯（金属芯）和药皮两部分组成，如图2.7所示。 图2.7 焊条组成示意图 1—夹持端 2—药皮 3—焊芯 4—引弧端 1．焊芯 焊条中被药皮包裹的金属芯称为焊芯。 （1）焊芯的作用。 ① 作为电极，传导焊接电流，产生电弧。 ② 作为填充金属，与熔化的母材金属共同组成焊缝金属，占整个焊缝金属的50%～