2.1认识焊条电弧焊（课件）-《焊工工艺基础》同步教学（航空工业出版社）

二 项 焊 目 电 焊 条 弧 项目二 焊条电弧焊 第 页 任务一：认识焊条电弧焊 一、任务提出 二、相关知识 项目二 焊条电弧焊 第 页 了解焊条电弧焊的定义及焊接原理； 了解焊接电弧的特点及应用。 教学要求 项目二 焊条电弧焊 第 页 焊条电弧焊是工业生产中应用最广泛的一种焊接方法，初学者有必要了解焊条电弧焊的基础知识，以便为后续的技能训练打好基础。 一、任务提出 项目二 焊条电弧焊 第 页 1. 焊条电弧焊的定义 焊条电弧焊又称手工电弧焊或手弧焊，是用手操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。 2. 焊条电弧焊的焊接原理 焊条电弧焊利用焊条与焊件之间产生的电弧热，熔化焊条和焊接连接处的金属材料，二者混合后经冷却凝固实现原子级别的连接。焊条电弧焊的焊接原理如图2-1所示。 图2-1 焊条电弧焊 二、相关知识 项目二 焊条电弧焊 第 页 焊条电弧焊的具体操作过程为： 焊接前，用电缆线将工件和焊钳分别与弧焊机的两个输出极相连接，然后将焊条夹持在焊钳中；焊接时，先在焊条和焊件之间引燃电弧，在电弧热的作用下，焊条端部和焊件局部熔化，形成金属熔池。随着电弧沿焊接方向的前移，熔池冷却、凝固形成焊缝，从而使分离的焊件焊成一体。 二、相关知识 项目二 焊条电弧焊 第 页 3. 焊条电弧焊的特点及应用 （1）焊条电弧焊的优点 ① 操作灵活，适应性强。无论是在车间内还是野外，只要焊条能够到达的地方都可进行焊接，能在空间任意位置形成焊缝。 ② 操作简单，成本低廉。焊条电弧焊所用的弧焊机结构简单，焊工很容易掌握其使用方法，且弧焊机成本低廉，焊接成本较低。 ③ 应用材料范围广。焊条电弧焊可广泛用于焊接各种金属材料，如低碳钢、低合金结构钢、铸铁、不锈钢、铜合金，以及要求耐腐蚀、耐磨损等特殊的构件等。 二、相关知识 项目二 焊条电弧焊 第 页 （2）焊条电弧焊的缺点 ① 焊接质量不够稳定，容易出现裂纹、未焊透、未熔合、固体夹杂等焊接缺陷。焊接质量受焊工操作技术和经验的影响比较大。 ② 生产效率较低。焊条电弧焊为手工操作，受焊工体能、焊接电流、焊条长度等影响，此外，焊接前的准备时间较长，故焊条电弧焊的生产效率较低。 ③ 劳动条件差。焊工的劳动强度大，且在焊接时容易受到高温、弧光、烟尘、有害气体等因素的危害。 二、相关知识 项目二 焊条电弧焊 第 页 （3）焊条电弧焊的应用 焊条电弧焊由于设备简单，操作方便，实用性强，在工业生产中应用十分广泛，如机械制造、建筑结构、造船、锅炉、压力容器等行业等都大量使用焊条电弧焊。 二、相关知识 项目二 焊条电弧焊 第 页 任务二：引弧 一、任务提出 二、相关知识 三、任务实施 四、任务评价 五、基础知识扩展 六、思考与练习 项目二 焊条电弧焊 第 页 了解焊接电弧的概念，熟悉电弧的产生过程； 熟悉焊接电弧的构造和静特性，了解电弧焊的熔滴过渡； 掌握正确的引弧方法，能熟练、准确地进行引弧操作。 教学要求 项目二 焊条电弧焊 第 页 引弧是焊接过程的开始，在焊接作业中需要频繁地进行引弧动作。引弧技术直接影响最终的焊接质量，因此，一名合格的焊工必须熟练掌握引弧操作。熟悉焊条电弧焊应首先从引弧开始，本次任务是在焊件上练习定点引弧和引弧堆焊的操作，焊件图样如图2-2所示。 图2-2 焊件图样 一、任务提出 项目二 焊条电弧焊 第 页 1. 焊接电弧的概念 图2-3 焊接电弧 焊接时，将焊条与焊件接触后很快拉开，在焊条端部和焊件之间会产生明亮的电弧，如图2-3所示。电弧实质上是一种气体放电现象。在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，产生强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。 二、相关知识 项目二 焊条电弧焊 第 页 2. 焊接电弧的形成原理 焊接时，焊条与焊件瞬间短路产生的强大电流，使得焊条端部和焊件因局部温度急剧升高而熔化，甚至部分蒸发。当提起焊条时，大量电子由于急剧的升温和强电场的作用从阴极表面发射出来，电子与气体分子发生剧烈碰撞并使之电离。电离出的正、负离子和电子分别奔向阴、阳电极，并与焊条或焊件表面发生碰撞，动能转换为热能，从而在焊条末端与焊件之间形成电弧。 二、相关知识 项目二 焊条电弧焊 第 页 3. 焊接电弧的构造及静特性 图2-4 焊接电弧的构造 （1）焊接电弧的构造 焊接电弧包括三个区域，即阴极区、阳极区和弧柱区，如图2-4所示。 二、相关知识 项目二 焊条电弧焊 第 页 1）阴极区 为保证电弧稳定燃烧，阴极区不断向弧柱区提供电子流并接受弧柱区送来的正离子流。在焊接时，阴极表面存在一个高亮的辉点，称为阴极斑点。阴极区是电子发射源，温度一般可达2 130～3 230 ℃。该区域放出的热量占