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手工電弧焊

作者:西安大黄瓜网站機電  來源:西安大黄瓜网站機電   更新時間:2022-03-13  閱讀數:9504

一(yi)、手(shou)弧焊概述

     手工電弧(hu)焊是(shi)利(li)用手工操縱(zong)焊條進行(xing)焊接的(de)電(dian)弧焊方(fang)法,簡稱(cheng)手弧焊。

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是以(yi)焊條(tiao)和(he)焊件(jian)作(zuo)為兩個電極,被(bei)焊金(jin)屬稱為焊件或母材。焊接時(shi)因電弧的高(gao)溫和吹(chui)力(li)作用(yong)使焊件局(ju)部熔(rong)化。在被焊金屬上形(xing)成(cheng)一個(ge)橢(tuo)圓形充滿液(ye)體(ti)金屬(shu)的凹(ao)坑(keng),這(zhe)個凹坑稱為熔池。隨著焊條的移動(dong)熔池冷(leng)卻(que)凝固(gu)後(hou)形成焊縫(feng)。焊縫表麵覆蓋的一層渣殼稱為(wei)熔渣(zha)。焊條熔化末(mo)端(duan)到(dao)熔池表麵(mian)的距離(li)稱為電弧長度。從(cong)焊件表麵至(zhi)熔池底(di)部(bu)距(ju)離稱為熔透(tou)深度(du)。

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特(te)點(dian):

1、設備簡單。

2、操作靈活方便(bian)。

3、能進行全(quan)位置焊接適合焊接多種材(cai)料。

4、不(bu)足(zu)之處是生產(chan)效率(lv)低(di)勞動強(qiang)度大。

二、電源(yuan)種(zhong)類

焊條可以在(zai)交流(liu)或直(zhi)流電源下使用。並(bing)不是所有的直流焊條都(dou)能在交(jiao)流電源下使用,但交流焊條通(tong)常都能在直流電源下使(shi)用。

焊接電源分為兩(liang)種,直流弧焊電源和交流弧焊電源,焊條分為兩大類(lei)即:酸性焊條和堿(jian)性焊條。酸(suan)性焊條用直流和交流焊接電源均(jun)可,堿性(xing)焊條必須(xu)用直流弧焊電源。其接法有(you)兩種:直流正(zheng)接和直流反接,焊接過程中產生(sheng)偏(pian)磁(ci)吹調換(huan)接法(fa)會有明顯(xian)好(hao)轉(zhuan)。交流焊接電源一般(ban)情況(kuang)下不會(hui)產生偏磁吹。

電壓一般為20~35伏(fu),電流取決於焊接材料的厚(hou)度、焊條規(gui)格、焊接結構,範(fan)圍(wei)在 15~400安。

三(san)、焊條類型(xing)

焊條藥皮的化學(xue)成分對(dui)電弧的穩定性、熔深(shen)、金屬熔敷率和定(ding)位(wei)能力有很大影響(xiang)。焊條可分為三大類:纖(xian)維(wei)素(su)型焊條;氧(yang)化鈦藥皮焊條;堿性焊條。

纖維素型

焊條的藥皮中含(han)有大量的纖維素,它的特點是電弧熔深深、摩擦(ca)變形速度快(kuai),這也(ye)提高了整(zheng)個焊接速度。但(dan)由(you)於焊縫沉(chen)澱物(wu)比較(jiao)粗(cu)糙並且和流動的熔渣混(hun)合在一起(qi),所以除渣很(hen)困難(nan)。這種焊條在任何位置都可(ke)以使用,而且因其在高架焊管(‘stovepipe’ welding technique)中的使用而(er)為人們所(suo)熟(shu)悉。

特點:在所有位置都能(neng)形成較深的熔深;適用於(yu)向(xiang)下(xia)立焊;良好的機械性能;產生大量的氫——有造(zao)成熱(re)影響區(Haz)裂(lie)紋(wen)的風險。

氧化鈦(tai)

氧化鈦的藥(yao)皮中含有大量的氧化鈦(rutile)。氧化鈦使起弧、平滑電弧操(cao)作和降(jiang)低弧飛濺變得容(rong)易。這種通用焊條具有良(liang)好的焊接特性。在交流電或直流電下,它(ta)們(men)可用於所有位置的焊接,特別(bie)適(shi)用於橫角/立角位置(zhi)的接頭焊接。

特點:合適的焊縫金屬機械(xie)性能;粘性熔渣能形成良好的焊道外形;定位焊接可能會產生流動的熔渣(含氟化物);易(yi)清除(chu)熔渣。

堿性焊條

堿性焊條藥皮中含有大量的碳酸鈣(石(shi)灰石)、氟化鈣(螢石)。這使它的熔渣比氧化鈦型焊條的熔渣更易流動,這也是一種協助立焊和仰焊快速冷卻的方法。這些(xie)焊條用於焊接中型和大型結(jie)構(gou),要求(qiu)具(ju)有較高的焊接質量、良好的機械性能和抗裂紋能力(過(guo)度拘束會產生裂紋)。

特點:低氫焊縫金屬;要(yao)求高焊接電流/速度;焊道成形差(表麵輪(lun)廓彎曲(qu)、粗糙);清除熔渣困難;金屬粉(fen)末焊條包含加(jia)有金屬粉末的塗料,可使焊接電流增加到最(zui)大容許電流。因此(ci),與藥皮中不含鐵粉的焊條相比(bi),金屬粉末焊條的金屬熔敷速(su)度和效(xiao)率(金屬熔敷比例(li))都有所提(ti)高,熔渣也很容易清除。由於熔敷(fu)速度快,鐵(tie)粉焊條主(zhu)要用於平焊、橫焊和立焊。氧化鈦焊條和堿性焊條沒有顯著(zhu)的電弧特性,電弧力度較小,減(jian)少(shao)了(le)焊道的熔深。

四(si)、防電措施

1.焊接工(gong)作前(qian),要先檢(jian)查(cha)焊機設備(bei)和工具是否(fou)安全可靠。例如焊機外殼(ke)是否接地、焊機各接線點接觸是否良好;焊接電纜(lan)的絕(jue)緣(yuan)有無破(po)損(sun)等。不允許(xu)未進行安全檢查就開(kai)始操作。

2.焊工的手和身(shen)體不得隨便接觸二次回(hui)路的導電體,不能依(yi)靠在工作台(tai)、焊件上或接觸焊鉗(qian)等帶電體。對於焊機空載電壓較高的焊接操作,以及在潮濕工作地點操作時,還(hai)應在操作台附近地(di)麵鋪(pu)設橡(xiang)膠(jiao)絕緣墊(dian)。

3.下列操作應切斷(duan)電源開關(guan)再進(jin)行:轉移工作地點,搬動焊機;更(geng)換保險絲(si);焊機發生故障(zhang)時的檢修(xiu);改(gai)變焊機接頭;更換焊件而需(xu)改裝(zhuang)二次回路的布設等(deng)。推拉(la)閘刀(dao)開關時,必(bi)須戴絕緣手套(tao);同時焊工頭部要偏斜(xie),以防電弧火花灼(zhuo)傷麵部。

4.在金屬容器內、金屬結構上以及其他(ta)狹(xia)小工作場所焊接時,觸(chu)電的危險(xian)性最大,必須采(cai)取(qu)專(zhuan)門的防(fang)護措(cuo)施。如(ru)采用橡皮(pi)墊、戴皮手套,穿絕緣鞋(xie)等。

5.電焊操作者在任(ren)何情況下都不得使自身、機器設備的傳動部分成為焊接電路,嚴(yan)禁利用廠(chang)房的金屬結構、軌(管)道(dao)等接進線(xian)路作為導線使用。

6.焊機的接地保護(hu)裝置必須齊(qi)全有效,同時,焊機必須裝設電焊機空載(zai)自動斷電保護裝置。

7.焊接電纜中間不應(ying)有接頭(tou),如需用短(duan)線接長時,則(ze)接頭不應超過2個,接頭:應采用銅材料(liao)做(zuo)成,並保證絕緣良好。

8.加強個人防護,焊工個人防護用品包括(kuo)完好的工作服、絕緣手套、套鞋等。

9.電焊設備的安裝、檢查和修理必須由電工進行,臨(lin)時施工點應由電工接通電源。

五(wu)、工藝標(biao)準(zhun)

1 範圍

本工藝標準適用於一般工業與(yu)民用建(jian)築(zhu)工程(cheng)中鋼(gang)結構製(zhi)作與安裝手工電弧焊焊接工程。

2 施工準備

2.1 材料及(ji)主要機具

2.1.1 電焊條:其(qi)型號按設計(ji)要求選(xuan)用,必須有質(zhi)量(liang)證明書。按要求施焊前經過烘(hong)焙。嚴禁使用藥皮脫落(luo)、焊芯(xin)生鏽(xiu)的焊條。設計無規定時,焊接Q235鋼時宜選用E43係列碳鋼結構焊條;焊接16Mn鋼時宜選用E50係列低合金結構鋼焊條;焊接重(zhong)要結構時宜(yi)采用低氫(qing)型焊條(堿性焊條)。按說明書的要求烘焙後,放入(ru)保(bao)溫(wen)桶內(nei),隨(sui)用隨取。酸性焊條與堿性焊條不準混雜使用。

2.1.2 引(yin)弧板:用坡口連(lian)接時需用弧板(ban),弧板材質和坡口型式應與焊件相(xiang)同(tong)。

2.1.3 主要機具:電焊機(交、直流)、焊把線、焊鉗、麵罩、小錘(chui)、焊條烘箱、焊條保溫桶、鋼絲刷、石棉條、測(ce)溫計等。

2.2 作業條件

2.2.1 熟悉圖紙(zhi),做焊接工藝(yi)技術交底。

2.2.2 施焊前應檢查焊工合格(ge)證有效期(qi)限,應證(zheng)明焊工所能承(cheng)擔(dan)的焊接工作。

2.2.3 現場供(gong)電應符合焊接用電要求。

2.2.4 環(huan)境溫度低於0℃,對預熱,後熱溫度應根據(ju)工藝試(shi)驗確定。

3 操作工藝

3.1 工藝流程:

作業(ye)準備→電弧焊接(平焊、立焊、橫焊、仰焊)→焊縫檢查

3.2 鋼結構電弧焊接:

3.2.1 平焊

3.2.1.1 選擇(ze)合格的焊接工藝,焊條直徑,焊接電流,焊接速度,焊接電弧長度等,通過焊接工藝試驗驗(yan)證。

3.2.1.2 清理焊口:焊前檢查坡(po)口(kou)、組裝間(jian)隙是否符合要求,定位焊是否牢固,焊縫周圍不得有油汙(wu)、鏽物。

3.2.1.3 烘焙焊條應符(fu)合規定的溫度與時間,從烘箱中取出(chu)的焊條,放(fang)在焊條保溫桶(tong)內,隨用隨取。

3.2.1.4 焊接電流:根(gen)據焊件厚度、焊接層(ceng)次、焊條型號、直徑(jing)、焊工熟練程度等因素,選擇適宜的焊接電流。

3.2.1.5 引弧:角焊縫起落弧點應在焊縫端部,宜大於10mm,不應隨便打(da)弧,打火引弧後應立(li)即將焊條從焊縫區拉開,使焊條與構件間保持(chi)2~4mm間隙產生電弧。對接焊縫及時接和角接組(zu)合焊縫,在焊縫兩端設引弧板和引出板,必須在引弧板上引弧後再(zai)焊到焊縫區,中途(tu)接頭則應在焊縫接頭前方15~20mm處(chu)打火引弧,將焊件預熱後再將焊條退回到焊縫起始處,把熔池填滿(man)到要求的厚度後,方可向前施(shi)焊。

3.2.1.6 焊接速度:要求等速焊接,保證焊縫厚度、寬(kuan)度均勻一致,從麵罩(zhao)內看(kan)熔池(chi)中鐵水與熔渣保持等距離(2~3mm)為宜。

3.2.1.7 焊接電弧長度:根據焊條型號(hao)不同而確(que)定,一般要求電弧長度穩(wen)定不變(bian),酸性焊條一般為3~4mm,堿性焊條一般為2~3mm為宜。

3.2.1.8 焊接角(jiao)度:根據兩焊件的厚度確定,焊接角(jiao)度有兩個方麵,一是焊條與焊接前進方向的夾(jia)角為60~75°;二(er)是焊條與焊接左(zuo)右(you)夾角有兩種情況,當焊件厚度相等時,焊條與焊件夾角均為45°;當(dang)焊件厚度不等時,焊條與較厚焊件一側(ce)夾角應大於焊條與較薄焊件一側夾角。

3.2.1.9 收弧:每(mei)條焊縫焊到末尾,應將(jiang)弧坑填(tian)滿後,往焊接方向相反的方向帶弧,使弧坑甩(shuai)在焊道裏(li)邊,以防弧坑咬肉(rou)。焊接完(wan)畢(bi),應采用氣(qi)割切(qie)除弧板,並修磨平整,不許用錘擊落。

3.2.1.10 清渣:整條焊縫焊完後清(qing)除熔渣,經焊工自檢(包括外(wai)觀及焊縫尺(chi)寸(cun)等)確無(wu)問(wen)題後,方可轉移(yi)地點繼(ji)續(xu)焊接。

3.2.2 立焊:基(ji)本操作工藝過程與平(ping)焊相同,但應注意下述(shu)問題(ti):

3.2.2.1 在相同條件下,焊接電源比平焊電流小10%~15%。

3.2.2.2 采用短弧焊接,弧長一般為2~3mm。

3.2.2.3 焊條角度根據焊件厚度確定。兩焊件厚度相等,焊條與焊條左右方向夾角均為45°;兩焊件厚度不等時,焊條與較厚焊件一側的夾角應大於較薄一側的夾角。焊條應與垂直麵形成60°~80°角,使角弧略(lve)向上(shang),吹向熔池中心(xin)。

3.2.2.4 收(shou)弧:當焊到末尾,采用排(pai)弧法將弧坑填滿,把電弧移至熔池中央(yang)停(ting)弧。嚴禁(jin)使弧坑甩在一邊。為了防止咬肉,應壓低電弧變換焊條角度,使焊條與焊件垂(chui)直或(huo)由弧稍(shao)向下吹。

3.2.3 橫焊:基本(ben)與平焊相同,焊接電流比同條件平焊的電流小10%~15%,電弧長2~4mm。焊條的角度,橫(heng)焊時焊條應向下傾(qing)斜,其角度為70°~80°,防止鐵水下墜(zhui)。根據兩焊件的厚度不同,可適當調整焊條角度,焊條與焊接前進方向為70°~90°。

3.2.4 仰(yang)焊:基本與立焊、橫焊相同,其焊條與焊件的夾角和焊件厚度有關,焊條與焊接方向成70°~80°角,宜用小電流、短弧焊接。

3.3 冬期低溫焊接:

3.3.1 在環境(jing)溫度低於0℃條件下進行電弧焊時,除遵(zun)守常(chang)溫焊接的有關規定外,應調(diao)整焊接工藝參數,使焊縫和熱影(ying)響區緩(huan)慢冷卻。風(feng)力超過4級,應采取擋風措施;焊後未(wei)冷卻的接頭,應避(bi)免碰到冰雪。

3.3.2 鋼結構為防止(zhi)焊接裂紋,應預熱、預熱以控製層間溫度。當工作地點溫度在0℃以下時,應進行工藝試驗,以確定適當的預(yu)熱,後熱溫度。

六、相關技(ji)術介紹

焊接電流

焊接電流的選擇取決於焊條的尺寸,生產廠商(shang)向用戶(hu)推薦正常的操作範圍和焊接電流。選擇焊條尺寸的標準操作範圍如左圖所示(shi)。根據經驗,選擇電流所依據的焊條標準約是40A/mm(直徑)。因此,一個直徑為4mm的焊條首(shou)選的電流大小應該是160A,但實(shi)際的操作範圍可以是140~180A。

分類: 平焊丶立焊丶橫焊丶(zhu)仰焊.

固定管技術(shu)

隨著國民(min)經濟的發展(zhan),鋼材的產量逐年的增長,而鋼管占(zhan)全部鋼材的比例也越(yue)來越大,其中電焊管已(yi)占全部鋼管的比例為45%以上,隨著焊接技術的進步(bu),電焊管,特別是中、小直徑鋼管的焊接已應用到許多製造工業中。水平固定管的焊接,是最常用的鋼管焊接技術之(zhi)一,應用極廣,它通常稱為吊焊,是將管(guan)子懸(xuan)吊在水(shui)平位置或接近水平的位置焊接。它包括平、立、仰等空(kong)間位置焊接,而且(qie)要單(dan)麵焊雙(shuang)麵成型,因此是難度較大的焊接技術。操作時,通常以平、仰焊點為界,將環形焊口分成兩個半圓形焊口。按(an)仰——立——平的順序(xu)焊接,對下帶(dai)殘留(liu)墊圈(quan)的管接頭采用滅弧法(酸性焊條)或邊(bian)焊邊調節(jie)電流(堿性焊條)的方法控製熔池溫度和根部焊透程度,以達(da)到正反(fan)麵成形良好的目的。

水平固定管的手工電弧焊

1.1水平固定管常用的焊接萬法

金屬管的焊接方法多種多樣(yang),一般在生產實際(ji)中.大直徑管采用熔焊法,如:埋(mai)弧焊,c02氣保焊等;中,小直徑管大多(duo)采用氣焊,手工電弧焊、氬(ya)弧焊、等離子弧焊,摩擦焊、電阻焊等。

1.2手工電弧焊特點

手工電弧焊的生產率較低,但它的適用性強的特點仍然(ran)是其他焊接方法無法被取代(dai)的,是焊接各種金屬管的重要方法之一,它的主要特點是:維持電弧放電的電壓較低,一般為10V~50V,焊接電流大,從幾十(shi)到上千安;同時設備簡單,操作靈活(huo)簡(jian)便,保證焊接質量主要取決於弧焊電源、焊條質量、操作者(zhe)技術熟練(lian)程度和工藝施工方法。

水平固定管的手工電弧焊操作技術

2.1水平固定管對接操作技術要點

水平固定管包括仰、立、平所有空間的焊接,是難度較大的操作技術,對中、小直徑鋼管的焊接,固環縫不能兩麵施焊.所以必須從工藝上保證第一層焊透.即要單麵焊雙麵成型,由於焊接位置的不斷的變化,運(yun)條角度和操作者站立的高度必須適應變化的需要,同時在焊接電流不能改變的情況下,主要靠焊工擺動焊條來控製熱量,以達到均勻熔化目的。

焊接工藝參(can)數的選用

管子施焊前應將坡口兩側50rnm寬表麵上的油汙,鐵鏽等清理幹(gan)淨,管子(zi)裝配時的“Y’形坡口麵角度為30—25度,鈍邊為1.2—2mm c,間隙(xi)為1.2—2mrl,,采用滅弧法焊接,焊接工藝參數(shu)見(jian)表1—1

表1一1

焊條種類 層次 焊條直徑(mm) 焊接電流(A)電弧電壓(V) 焊速 (cm/min)

E4303 第一層 3.2 90~140 21~30 10~30

中間層 3.2 100~160 24~34 lO~30

外層 4.0 130~220 21~37 10~35

蓋麵 4.0 130~220 21~37 10~35

2.3焊縫缺陷(xian)分(fen)布

由於焊接位置沿圓(yuan)形連續變化,這就要求施焊者站立的角度和運條的角度必須適應焊接位置的變化的需要焊接時,為了控製熔池的溫度和形狀(zhuang),除了采用滅(mie)弧法焊接技術外,主要靠擺動焊條來(lai)控製熱量,要求焊工有較高的技術。由於溶池的溫度和形狀不易控製,根部焊縫易出現焊不透,焊瘤及塌腰等缺陷常出現(xian)缺陷的部位:部位1、4易出現多種缺(que)陷,部位2易出現塌腰(yao)和氣孔(kong)部位3易出現焊瘤。

2.4定位焊

定位焊焊接應隨管徑的不同而選定位點數,當營(ying)徑D≤5lITkrn時,選一點,51≤D≤133ram,時選兩點,D≥133mm時,選3~4點;定位焊焊縫長度一般為10~30mm,高度適中,太低易開裂,太高會給(gei)第(di)一層焊道帶來困(kun)難,定位焊電流選擇要比正式焊接電流大些,使起弧處有足夠(gou)的溫度,防止粘合,收弧時,一定要填滿弧坑。定位焊點易產生缺陷,如發(fa)現缺陷必須鏟除重焊,熔渣與飛濺(jian)也要清除,旦盡(jin)量將定位焊的焊肉兩端修成坡形,以便正式(shi)焊接時,易保證焊縫質量。

2.5、焊接

一般稱第一層為打底焊,其餘稱為中間層焊道,最後一層稱為蓋(gai)麵焊道.通常中、小管焊接時,以截(jie)麵中心垂直線為界麵分成兩部分,先(xian)焊的一半(ban)叫(jiao)前半周,後焊的一半叫後半周,施焊時按仰,立、平焊位置順序由下向上進行,即在仰焊位置起焊,在平焊位置收尾(wei),形成兩個接頭,打低焊實現單麵焊雙麵成型。

2.5.1、第一層焊縫的焊接

第一層焊縫的焊接是決(jue)定焊接質量的關鍵(jian),一毀采用稍作擺動的直線運條法。第一層打底焊.根據管徑大小的不同.可在仰焊位置中心線前10~20mml(起一1)的坡口一邊引弧。應注(zhu)意(yi)避免在坡口或對口中心引弧,以避免造成缺陷。引燃電弧後,用長弧把焊縫根部預熱2—3秒(miao),接著馬上壓低電弧,托住鐵水並用電弧擊(ji)穿(chuan)焊縫根部,若(ruo)過程正常,則向上連續焊接,若出現熔孔,則可用一字形往(wang)複(fu)運條法將熔孔堵好後,再繼續向上焊。當運條到定位焊縫時,必須用電弧擊穿根部間隙,使之充(chong)分熔合,在焊接過程中,從下往上焊位置不斷變化,因(yin)此.焊條角度也必須相應改變,以上為前半部分的焊接;後半部分焊縫焊接的操作方法與前半部分相似,但上下接頭一定要接好,仰焊接頭時,應把先焊的焊縫端頭用電弧割去(qu)一部分(5—10mm),這樣既可把可能存(cun)在的缺陷去除,又(you)可以形成緩坡形割縫,對焊接有力,接頭處焊接時要使原(yuan)焊縫充分熔化,並使之形成熔孔,以保證根部焊透,平焊接頭時,應壓低電弧,焊條前後擺動,推開熔渣,並擊穿根部以保證焊透,熄(xi)弧前添滿弧坑。

2.5.2、中間層的焊接

除去第一層與最外層,其餘(yu)都稱為中間層,一般壁(bi)厚大於6mm時才有中間層,中間層的焊接相對比較容易,但工藝參數選擇不當也會出現氣孔、夾渣、層間未焊透等缺陷。中間層焊波(bo)較寬,一般采用月牙形或鋸(ju)齒形運條進行連續焊接,在坡口兩側應稍作停留,焊角角度也要相應有所變化。

2.5.3、外層的焊接

外層焊縫應根據設計要求焊一定的焊縫增高量,焊縫外表應均勻美觀,沿圓周基本一致。一般采用月(yue)牙運條法,擺動要慢而穩,坡口兩側要有足夠的停留時間,當坡口較寬時,可采用多道焊,應先焊坡口兩側,後焊中間。

2.5.4、蓋麵

盞(zhan)麵焊接又稱加強麵焊接,它不但要使焊縫外表美觀(guan),實質上也反映(ying)了其內部質量,蓋麵時,可采用月牙運條,擺動要慢而穩,使焊波均勻美觀。一般每邊寬度要比坡口增寬1.5mm左右。餘高一般仰焊部位0.5—3mm,其它部位為0.5—2.5mm,嚴重的咬邊(、深度.大於0.5ram),餘高過高或不足,以及過度陡急等均不允(yun)許。

 

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