专业知识培训专业知识培训专业知识培训 电电气焊专业焊专业 知识识培训训 第一章：焊接电弧 第二章：常用电弧焊接材料知识 第三单：常用电弧焊工艺知识 第四章：焊接接头及焊缝 形成 第五章：工具及设备 使用与维护 第六章：气焊与气割 第七章：焊工安全生产知识 第一章 焊接电弧 第一节：焊接技术发展概况及在国民经济中的作用 第二节：焊接电弧的引燃过程 第三节：焊接电弧的静特性及电源极性的应用 第四节：对电弧焊电源的要求 第五节：常用电弧焊机构及工作原理 第一节 焊接技术发 展概况及在国民 经济 中的作用 一、焊接技术发展简史 焊接是机械制造中重要的工艺方法之一 ，焊接工艺作为一门科学和其他科学技术一样是 人类共同创造的财富，也是人类社会发展的必然 产物。焊接在工业生产中仍占据主要地位。 我国是较早应用焊接技术的国家，但主 要是钎焊。 二、焊接技术在国民经济中的作用 当前焊接技术的先进水平是衡量一个国家工 业发达程度的重要标志，焊接技术已发展成为一门边 缘技术，所涉及的领域相当广泛。传说的焊接方法， 高能速的焊接方法和特种焊接方法都在应用于工业生 产之中。 第二节 焊接电弧的引燃过程 一、 焊接电弧的概念 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立即会产生明亮的电 弧，电弧是一种气体放电现象。 电弧并不是一般的燃烧现象，实质上，电弧是在 一定条件下电荷通过两电极间气体的导电过程，或者说 是一种气体放电现象。利用这种气体放电过程，电能转 换为热能、机械能和光能。焊接时主要利用热能和机械 能来达到焊接金属的目的。 二、 焊接电弧的性质及 引燃方法 1 .接触引弧法（称接触短路法），将焊条 与焊件短路产生电流，随后拉起焊条而引燃电 弧，它是一种最常用的引弧方式，焊条电弧焊 和熔化极气体保护焊 都采用这种引弧方式。 接 触引弧法的方式有两种：直接法和划擦法 2. 非接触引弧法，引弧时电 极与工件之间 保持一定的间隙，然后在电极和工件之间施以 高电压击 穿空气间隙使电弧引燃，这种方法称 为非接触引弧法。根据工作原理不同，可分为 高频高压引弧和高压脉冲引弧。由于引弧时电 极无需与工件接触，不会污染工件的引弧点， 也不会损坏电极端部的几何形状，有利于电弧 的稳定燃烧，也就是说，利用高压（2000V- 3000V），直接将两电极间的空气间隙击穿电 离引发电 弧，主要用于钨极氩弧焊和等离子弧 焊。 电弧焊时，引燃 焊电弧的过程称为 引弧，也称引燃。 焊接电弧的引燃 一般有两种形式，接 触引弧法和非接触引 弧法。 三、 焊接电弧的组成及温度分布 焊接电弧沿长度方向分为三个区域 1. 阴极区：电弧靠近负电极区域 2. 阳极度区：电弧靠近正电极区域 3. 弧柱区：阴极区和阳极区间的区域 电弧的长度 可以近似认为等于弧柱长度。 一般情况下，电弧热量在阳极区产生的较多，约占总热量的43%，阴极 约36%，弧柱约21%。 温度：用钢焊条焊钢材时 阳极区2600K 阴极区2400K 电弧中心60008000K 使用直流电源焊接时有正接、反接两种： 正接：正极接工件工件温度可稍高一些。 反接：负极接工件，工件温度可稍低一些。 交流焊机、无正反接特点，温度均为2500K。 焊机的空载电压就是焊接时引弧电压，一般为5090V，电弧稳定燃烧时 电压为电弧电压。电弧长度越大，电弧电压也越高，一般为1635V。 四、 焊接方法分类 1. 熔焊：利用局部加热，使连接处的母材熔 化，再加入（或不加入）填充金属形成焊缝而 结合的方法，是工业生产中应用最广泛的一 种。 2. 压焊：必须对焊件施加一定的压力（加热 或不加热）以完成焊接的方法，压焊也是使原 子间结合而焊接的。但接头力学性能较熔焊差 ，适宜小型金属加工，焊后变形极小，机械化 ，自动化程度高。 3钎焊：采用比母材熔点低的金属材料， 将焊件加热到高于钎料熔点，低于母材熔点的 温度，利用液态钎料润温母材，填充接头间隙 并与母材相互扩散实现连接的方法。 通常说的“银焊”“铜焊”“锡焊”就是使 用不同的焊料的钎焊。 按照金属在 焊接过程中所处的状 态及工艺特点不同， 要以把金属的焊接方 法分为三大类： 1.熔焊 2.压焊 3.钎焊 熔 焊 1）气焊 2）电弧焊（焊条电弧焊，埋弧自动焊 或半自动焊） 3）铝热焊 4）电渣焊 5）等离子弧焊 6）电子束焊 7）气电焊（惰性气体保护电弧焊，还 原性气体保护电弧焊，氧化性气体保护 电弧焊） 8）激光焊 压 焊 1）锻焊 2）摩擦焊 3）电阻焊（点焊，缝焊，对焊 ） 4）气压焊 5）冷压焊 6）超声波焊 7）爆炸焊 钎 焊 1）烙铁钎焊 2）火焰钎焊 3）盐浴钎焊 4）电接触钎焊 5）炉中钎焊 6）高频钎焊 7）反应钎焊 8）真空钎焊 第三节 焊接电弧的静特性、电源极性的应用 一电弧的静特性 二电弧电压和弧长的关系 三焊接电源的极性 四焊接电源极性的应用 五电弧燃烧的稳定性 第四节 对电 弧焊电 源的要求 一具有适当的空载电压 当焊机接通电网而输出端没有负载（没有电弧时 ）时，焊接电流为零，此时输出端的电压为空载电压。 二具有合适的短路电流 当焊条和焊件适中时，焊机输出端的电流为短路 电流，此时电压为零，在引弧和熔滴过渡时，经常发生短 路，如果短路电流过大，电源将出现过载而烧损的危险， 同时还会使焊条过热、药皮脱落、飞溅增大等。 三具有陡降的外特性 为获得一定范围所需的焊接方法，就必须要求弧焊电源 具有很多条可以均匀改变的外特性曲线。 四具有良好的动特性 焊接电流适应焊接电弧变化的电源就是电源动特性。 五具有良好的调节性能 弧焊电源的调节特性是用来调节焊接电流的。选择不同 的焊接工艺时，要求电源能够通过调节，得出最佳的焊接效果。 六焊机型号的编制 A、弧焊发电机 Z、弧焊整流器 B 、弧焊变压器 X、下降的外特性 P、平特性 D、多特性 第五节 常用电弧焊机构造及工作原理 一常用的交流弧焊机（弧焊变压器） 1. 工作原理 交流弧焊机弧焊变压器是一种具有陡降外特性的降压变压 器，通常称交流弧焊机，获得下降外特性的方法，是在焊接回路中 ，串一可调电感，此电感可以是一个独立的电抗器，也可用弧焊变 压器本身漏感来代替。 二直流弧焊机 直流弧焊机是向焊接电弧供给直流电能设备，可分为弧 焊整流器和弧焊发电机两类 。 （一）直流弧焊整流器 直流焊整流器是一种通过将交流电整流后获得直流电的弧焊 机 。 1. 工作原理： 弧焊整流器它是由主变压器、整流器组以及 获得所需外特性的调节装置和指示装置所组成。主变压器都是三 相的，其目的是使整流后的电流波形比较平直。整流器组可以用 硅整流元件或晶阐管元件，采用硅整流元件的称硅整流弧焊机， 采用晶阐管作整流元件和称晶阐管弧焊机 。 2. 焊机的分类（ZXG型） 分 类国产常用牌号 无反馈磁饱和电抗器硅弧焊机ZXG7300、 ZXG7500 全部内反馈磁饱和电抗器弧焊机ZPG1500、1500 CD500 部分内反馈磁饱和电抗器弧焊机ZCG300、400、500 常用晶阐管式弧焊机反馈方式外特性应 用 ZDK500型 电压负反馈和电 流截止负反馈 平特性 陡降特性 焊条电弧焊，CO2保护焊 氩弧，等离子，埋弧焊 ZX5400型电流负反馈下降特性直流焊条电弧焊碳弧气刨 采用逆变技术，以大功率电子开关器件为核心，去除了工频变压器。 弧焊整流器，电弧稳定性好，有一定的抗感性能，韧性，塑性，但造 价高，适合焊较重要的结构钢。 1）有磁饱和电抗器的硅弧焊整流器分类 2）常用晶阐管式弧焊整流器 3）逆变式弧焊整流器 （二）直流弧焊发电机 直流弧焊发电机 是由一台异步电动机和一台弧焊发电机 组成。属50年代产品，为淘汰产品。但由于此焊机具有燃烧稳定、 可靠性好、经久耐用等特点，应用一直较为广泛。 1）结构：主要有互相交流电动机、发电机电枢、发电机励磁极 及绕组换向片、电刷、控制盘所组成。 2）工作原理 ：下降外特性的获得一般是磁通随焊接电流的 增加而迅速降低，采用的方法有增设去磁绕组、利用电枢反应等方 法。 3）常用型号和规格 AX320 （裂极式）、 AX1500 （差复励 式） 、AX4302 （换向极式） 第二章：常用焊接材料知识 第一节 焊条 第二节 碳钢焊条的选择及保管 第一节 焊 条 一焊条的组成和应用 焊条是涂有药皮的供手弧焊用的熔化电极，它是由焊芯 和药皮两部分组成。在焊条前端药皮有450左右的倾角，这是为 了便于引弧。在尾部有一段裸焊芯，约占焊条总长的1/16，便于 焊钳夹持，有利于导电。 （一）焊 芯 焊条中被药皮包覆的金属芯称焊芯。焊芯一般是一根具有一 定长度及直径的焊接专用金属丝。 焊接时焊芯有两个作用，一是传导焊接电流，产生电弧把电能 转为热能，二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔 化形成焊缝。 手弧焊时，焊芯金属约占整个焊缝金属的50%70%，所以 焊芯的化学成分，直接影响焊缝的质量，因此，做焊芯用的钢 丝都是经过特殊冶炼的、并规定了它的牌号与成份。这种焊接 专用钢丝，用来制造焊条就是焊芯；如果用于埋弧焊（自动埋 弧焊），气体保护焊，气焊等熔焊方法作填充金属时，则称为 焊丝。 焊芯中含有多种合金元素，对焊缝的质量有着不同程 度的影响，其中有碳C、锰Mn、硅Si 、铬Gr、镍Ni、硫S 、磷P等。 低碳钢焊芯的含碳量一般：C 0.1%； 焊重要结构时磷的含量：不得大于0.03%； 焊芯牌号末尾注有“A”表示焊芯含磷量均小于0.03% 焊芯分为以下三类： 1、碳素结构钢丝 2、合金结构钢 3、不锈钢 （二）药 皮 压涂在焊芯表面的涂料层叫药皮 1药皮的作用 提高焊接电弧的稳定性，保持熔化金属不受外界空气的影响， 防止空气对熔池的侵入，保证焊缝金属顺利脱氧，添加合金，提高 焊缝性能，保证焊接质量。也就是说，药皮的作用是保证焊缝金属 获得具有合乎要求的化学成份和力学性能，并使焊条具有良好的焊 接工艺性能。 2焊条药皮的组成 焊条药皮是由各种矿物质，铁合金和金属类、有机物类及化工 产品（水玻璃等）原料组成，焊条药皮相当复杂，一种焊条药皮的 配方中，组成成份有七八种之多。 药皮组成及在焊接中的作用 1）稳弧剂 2）造渣剂 3）造气剂 4）脱氧剂 5）合金剂 6）稀释剂 7）黏结剂 8）增塑剂 二、焊条药皮的类型及焊条分类 焊条药皮类型： 1、钛型（氧化钛型） 2、钛钙型（氧化钛钙型 ） 3、钛铁矿型 4、氧化铁型 5、纤维素型 6、低氢钠型和低氢钾型 7、石墨型 8、盐基型 9、铁粉XX型 焊条的分类： 1、按用途分 碳钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊 条、铸铁条、低温钢焊条、钼和铬钼 耐热钢焊条、铜及铜合金焊条、镍及 镍合金焊条、铝及铝合金焊条、特殊 用途焊条十类 。 2、按药皮熔化后的熔渣特性分 酸性焊条、碱性焊条两大类。 三、焊条型号的表示方法 （一）按国家标 准规定碳钢焊条 的编制方法： 1. 字母E表示焊 条 2. 前两位数字表 示熔敷金属抗拉 强度最小值， 3. 第三位数字表 示焊条的焊接位 置 4. 第三位和第四 位组合时，表示 焊接电源种类及 药皮类型。 （二）按国家规定低合金 钢焊条型号的编制方法： 低合金钢焊条型号EXXXX的 编制方法与碳钢焊条相同 ，不同的是型号后面有短 划“”与前面数字划开， 后缀字母为熔敷金属的化 学成份分类代号，其中A表 示碳焊条、D表示锰-钼焊 条、G或M或W表示其他低 合金焊条。字母后的数字 表示同一等级焊条中的编 号。如还有附加化学成份 时，附加化学成份直接用 元素符号表示，并以短划 “”与前面后缀字母分 开。 （三）按国家标准规定不锈钢 焊条型号的编制方法 ： 1. 字母E表示焊条 2. 熔敷金 属含碳量用“E”后的位或两 位数字表示3.