电焊条(简称焊条)是涂有药皮的供手弧焊用的熔化电极。 1、焊条的组成:
焊条是由焊芯和药皮两部分组成。
(1)焊芯是焊条内被药皮包覆的金属丝。它的作用是:①起到电极的作用;②形成焊缝金属。
(2) 药皮:药皮是压涂在焊芯上的涂料层。药皮的主要作用是:①稳定电弧;②保护熔池;③改善焊缝质量。
2、焊条的类型: 常见碳钢焊条的应用
(二)手弧焊设备
手弧焊的主要设备包括交流电弧焊机和直流电弧焊机,统称为电焊机或焊机。电焊机是焊接电弧的电源。
1、直流电焊机的正接法及反接法
使用直流弧焊机时,其输出端有固定的极性,即有确定的正极和负极,因此焊接导线的连接有两种接法:
(1)正接法 焊件接直流弧焊机的正极,电焊条接负极; (2)反接法 焊件接直流弧焊机的负极,电焊条接正极。
在使用酸性焊条时:焊接较厚的钢板采用正接法,因局部加热熔化所需的热量比较多,而电弧阳极区的温度高于阴极区的温度,可加快母材的熔化,以增加熔深,保证焊缝根部熔透;焊接较薄的钢板或对铸铁、高碳钢及有色合金等材料的焊接,则采用反接法,因不需要强烈的加热,以防烧穿薄钢板。
当使用碱性焊条时,按规定均应采用直流反接法,以保证电弧燃烧稳定。 2、使用电焊机主要注意以下几点
1、电焊机应尽可能放在通风良好、干燥、无腐蚀性介质、不靠近高温和粉尘多的地方。露天使用时,要防止灰尘和雨水侵入电焊机内。
2、电焊机电源线的电压和接法必须与标牌的规定相符,线的直径要合适。启动电
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焊机时,电焊钳和焊件不能接触,以防短路。在焊接过程中,也不能长时间短路。
3、电焊机使用时要防止其受到碰撞或剧烈运动(特别是整流式焊机)。当电焊机发生故障或有异常现象时,应立即切断电焊机的电源,然后及时进行检查修理。
4、新安装或闲臵已久的焊接电源,在启动以前要作绝缘程度检查。 5、焊接作业完毕或临时离开工作场地,必须及时切断电焊机的电源。
(三)手弧焊工艺
1、焊接接头、坡口及焊缝形式
(1)在焊接过程中,根据焊件厚度、结构形状以及对焊接质量要求的不同,其接头形式也不相同,其中以有对接接头、T形接头、角接接头、搭接接头应用得最多。
(2)根据设计或工艺需要,在焊件的待焊部位加工并装配成的一定集合形状的沟槽称为坡口。焊接接头的基本坡口形式有I形坡口、V形坡口、X形坡口和U形坡口。
(3)根据GB/T3375-94的规定,按焊缝结合形式,分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝和端接焊缝。
2、电弧焊基本操作技术
手工电弧焊最基本的操作时引弧、运条和收尾。
(1)引弧及产生电弧,引弧的方法有两种:碰击罚和擦划法。
(2)电弧引燃以后,就进入正常的焊接过程,此时焊条的运动是向下运动、纵向运动和横向摆动三个方向运动的合成。常用的运条方法有直线形运条法、直线往返式运条法、锯齿形运条法、月牙形运条法、三角形运条法、圆圈形运条法。
(3)电弧中断和焊接结束时,收尾处的弧坑常出现疏松、裂缝、气孔、夹渣等现象,因此焊缝完成时的收尾动作不仅是熄灭电弧,而且要填满弧坑。收尾动作主要有以下几种:划圈收尾法、反复断弧收尾法、回焊收尾法。
3、焊接工艺参数的选择
焊接时,为了保证焊接质量而选定的诸物理量的总称,叫焊接工艺参数。手工电弧焊工艺参数包括:焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、热输入等。
(1) 焊条直径大小对焊接质量和生产效率影响很大。焊条直径是根据焊件厚度、焊接位臵、接头形式、焊接层数等进行选择的。厚焊件可以采用大直径焊条及相应大的焊接电流,这样有助于焊缝金属在接头中完全熔合和适当的熔深。
(2) 焊接电流的选择直接影响焊接质量和生产率。焊接电流过大,焊条后部发红,药皮失效或崩落,保护效果变差,造成气孔和飞溅,出现烧穿和咬边等缺陷,焊接电流过小,则电弧不稳定,易造成未焊透、未熔合、气孔和夹渣等缺陷。
(3) 确定焊条电弧焊焊接电流大小要根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头形式、焊接位臵、母材性质和施焊环境等因素。其中最主要的是焊条直径和焊接位臵。焊接电流和焊条直径的经验公式为
I=dk
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式中 I—焊接电流;d—焊条直径;k—经验系数,在35-55范围内 4、预热、后热、焊后热处理
(1)焊前预热的主要作用是:①预热能减缓焊后的冷却速度,有利于焊缝金属中扩散氢的逸出,避免产生氢致裂纹。同时也减少焊缝及热影响区的淬硬程度,提高了焊接接头的抗裂性;②预热可降低焊接应力。均匀地局部预热或整体预热,可以减少焊接区域被焊工件之间的温度差(也称为温度梯度)。这样,一方面降低了焊接应力,另一方面,降低了焊接应变速率,有利于避免产生焊接裂纹。③预热可以降低焊接结构的拘束度,对降低角接接头的拘束度尤为明显,随着预热温度的提高,裂纹发生率下降。
(2)常用低合金钢的焊后热处理的作用是改善接头组织及消除焊接内应力,总的来说是为了改善焊接接头或整个焊接结构件的性能。
(3)焊接过程中焊件产生的变形称为焊接变形。焊后,焊件残留的变形称为焊接残余变形。焊接残余变形有纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等共六种。焊接变形的预防措施有:①反变形法;②利用装配和焊接顺序来控制变形;③刚性固定法;④散热法;⑤锤击法。
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