鋼結構手工電弧焊焊接技能培訓
1. 手工電弧焊
手工電弧焊也叫焊條電弧焊是用手工操縱焊條進行焊接的電弧焊方法。它利用焊條與焊件之間建立起來的穩定燃燒的電弧，使焊條和焊件熔化，從而獲得牢固的焊接接頭。圖1.
0為手工電弧焊示意圖。
圖1.0
2. 手工電弧焊特點
2.1．操作靈活由於焊條電弧焊裝置簡單、移動方便、電纜長、焊把輕，因而廣泛應用於平焊、立焊、橫焊、仰焊等各種空間位置和對接、搭接、角接、t形接頭等各種接頭形式的焊接。
2.2．待焊接頭裝配要求低由於焊接過程由焊工手工控制，可以適時調整電弧位置和運條姿勢，修正焊接引數，以保證跟蹤接縫和均勻熔透。
2.3．可焊金屬材料廣焊條電弧焊廣泛應用於低碳鋼、低合金結構鋼的焊接。選配相應的焊條，焊條電弧焊也常用於不鏽鋼、耐熱鋼、低溫鋼等合金結構鋼的焊接。
2.4．焊接生產率低焊條電弧焊與其它電弧焊相比，由於其使用的焊接電流小，每焊完一根焊條後必須更換焊條，以及因清渣而停止焊接等，
2.5．焊接質量受人為因素的影響大焊縫質量在很大程度上依賴於焊工的操作技能及現場發揮，甚至焊工的精神狀態也會影響焊縫質量。
3. 手工電弧焊電焊機
手工電弧焊的主要裝置有弧焊機，按其供給的焊接電流種類的不同可分為交流弧焊機和直流弧焊機兩類。
1.交流弧焊機
交流弧焊機供給焊接時的電流是交流電，是一種特殊的降壓變壓器，它具有結構簡單、**便宜、使用可靠、工作雜訊小、維護方便等優點，所以焊接時常用交流弧焊機，它的主要缺點是焊接時電弧不夠穩定。
2.直流弧焊機
直流弧焊機供給焊接時的電流為直流電。它具有電弧穩定、引弧容易、焊接質量較好的優點，但是直流弧焊發電機結構複雜、雜訊大、成本高、維修困難。在焊接質量要求高或焊接2mm以下薄鋼件、有色金屬、鑄鐵和特殊鋼件時，宜用直流弧焊機。
4. 手工電弧焊常用的工具有：
4.1．電焊鉗
又稱焊把，是用以夾持焊條、傳導電流的工具。有300a、500a兩種規格。
4.2．面罩和護目鏡
是防止焊接飛濺、弧光及高溫對焊工面部及頸部灼傷的一種工具。面罩一般分為手持式和頭盔式兩種，。護目鏡按亮度的深淺不同分為6個型號（7~12號），號數越大，色澤越深。
4.3．電焊條保溫筒
使用低氫型焊條焊接重要結構時，焊條必須先進烘箱焙烘，烘乾溫度和保溫時間因材料和季節而異。焊條從烘箱內取出後，應貯存在焊條保溫筒內，在施工現逐根取出使用。
4.4．焊縫接頭尺寸檢測器用以測量坡口角度、間隙、錯邊以及餘高、縫寬、角焊縫厚度等尺寸。由直尺、探尺和角度規組成。
4.5．敲渣錘用來清除焊渣的一種尖錘，可以提高清渣效率。
4.6．鋼絲刷用來清除工件表面的鐵鏽、油汙等氧化物。
5.電焊條類別及選擇
5.1 焊條的分類
焊條的種類按用途分為：碳鋼焊條、低合金焊條、不鏽鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、鎳和鎳合金焊條等。
按藥皮的性質分為：酸性（酸性氧化物為主）焊條、鹼性焊條（鹼性氧化物和螢石為主）。
5.2 焊條型號與牌號
焊條型號：國家標準中的焊條代號。如e4303，e代表焊條，43代表熔敷金屬抗拉強度最小值；03表示焊接位置為全位置、電流種類為交直流及藥皮型別為鈦鐵礦型。
焊條牌號：焊條行業統一的焊條代號，用乙個大寫拼音字母和三個數字表示。如j422，j表示結構鋼焊條；42表示熔敷金屬抗拉強度等級，2表示藥皮型別和電流種類。
5.3焊條的選用原則
1等強度原則；
2等同分原則；
3抗裂性要求；
4抗氣孔要求；
5低成本要求；
5.4 焊條直徑與焊件厚度的關係
焊條直徑一般根據焊件厚度選擇；同時還要考慮接頭形式、施焊位置和焊接層數，對於重要結構還要考慮焊接熱輸入的要求。在一般情況下，焊條直徑與焊件厚度之間關係的參考表1。
表1焊條直徑與焊件厚度
焊條直徑越粗，焊件電流越大，每種直徑的焊條都有乙個最合適的電流範圍。見表2。
表2 各種焊條直徑使用參考值
6. 焊條的儲存保管
（1）焊條必須分類、分型號、分規格存放，避免混淆。
（2）焊條必須存放在通風良好、乾燥的庫房內，一般建議空氣中的相對濕度應低於60%，焊條必須放在離地面和牆壁的距離均在0.3m以上的木架上，以防受潮變質，室內溫度在5℃以上。
（3）焊條運輸堆放過程中應注意不要損傷藥皮，堆放不要太高。
7. 焊接應力與變形
金屬構件在焊接以後，總是要發生變形和產生焊接應力，且二者是相伴的，金屬在焊接過程中受到區域性加熱和冷卻是產生焊接應力和變形的主要原因。
7.1焊接應力的防止及消除措施
（1） 結構設計要避免韓峰密集交叉，焊縫截面和長度要盡量小；
（2） 採取合理的焊接順序，是焊縫較自由的收縮；
（3） 焊縫仍處在較高溫度時，鎚擊或碾壓焊縫使金屬伸長能減少殘餘應力；
（4） 焊前預熱可減少工件溫差，減少殘餘應力；
（5） 焊後應進行去應力退火，消除殘餘應力；
8. 手工電弧焊基本操作技能
8.1 引弧焊條電弧焊通常採用接觸引弧法，它是先將焊條與工件接觸形成短路，再拉開焊條引燃電弧的方法。
根據手法的不同可分為垂直引弧（敲擊法）：是使焊條與焊件表面垂直地接觸，當焊條的末端與焊件表面輕輕一碰後，便迅速提起焊條，並保持一定距離，而將電弧引燃的方法。
劃擦引弧：與划火柴有些類似，先將焊條末端對準焊件，然後將焊條在焊件表面劃擦一下，當電弧引燃後立即將焊條末端與被焊焊件表面距離保持在2～4mm，電弧就能穩定地燃燒。
以上兩種接觸式引弧方法中，劃擦法比較容易掌握，但在狹小工作面上或不允許焊件面有劃痕時，應採用直擊法。在使用鹼性焊條時，為防止引弧處出現氣孔，宜採用劃擦法。
引弧的位置應選在焊縫起點前約10mm處。引燃後將電弧適當拉長並迅速移到焊縫的起點，同時逐漸將電弧長度調到正常範圍。目的是對焊縫起點處起預熱作用，以保證焊縫始端熔深正常，並有消除引弧點氣孔的作用。
8.2 運條
焊接過程中，焊條相對焊縫所做的各種動作的總稱叫做運條。
運條包括：
沿焊條軸線的送進1
沿焊縫軸線方向的縱向移動3
橫向擺動2
8.3 焊縫的連線
由於受焊條長度的限制，焊縫前後兩段出現連線接頭是不可避免的，但焊縫接頭應力求均勻，防止產生過高、脫節、寬窄不一致等缺陷。
8.4 收尾(熄弧)
焊接結束時，如果將電弧突然熄滅，則焊縫表面留有凹陷較深的弧坑，會降低焊縫收尾處的強度，並容易引起弧坑裂紋。過快拉斷電弧，液體金屬中的氣體來不及逸出，還容易產生氣孔等缺陷。
為克服弧坑缺陷，可採用下述方法收尾：
（1）反覆填補焊條移到焊縫終點時，在弧坑處反覆熄弧、引弧數次，直到填滿弧坑為止，此方法適用於薄板和多層焊的底層，不適用於鹼性焊條。
（2）劃圈收尾焊條移到焊縫終點時，在弧坑處做圓圈運動，直到填滿弧坑再拉斷電弧，此方法適用於厚板。
（3）後移收尾電弧在焊段收尾處停住，同時改變焊條傾斜方向，由後傾改變為前傾，然後慢慢拉斷電弧。此法適用於鹼性焊條
9. 手工電弧焊的基本工藝流程
作業準備 → 電弧焊接 (平焊、立焊、橫焊、仰焊) → 焊縫檢查
9.1作業準備
1.在焊接前清理焊接表面，以免影響電弧引燃和焊縫的質量。
2. 準備好接頭形式（坡口型式）。
3.選擇合適的焊條，焊條的選用原則前面已經介紹了。因為燈塔、燈橋等鋼結構採用的是q235鋼，焊條選擇e4303型焊條。根據焊件的厚度選擇不同的焊條直徑。
4.準備好焊接機具：電焊機（交直流）、焊把線、焊鉗、面罩、小錘、焊條保溫桶、鋼絲刷等。
9.2 焊接
引弧：一般焊接引弧的位置應選在焊縫起點前約10mm處，角焊縫起落弧點應在焊縫端部，宜大於10mm，不應隨便打弧，打火引弧後應立即將焊條從焊縫區拉開，使焊條與構件間保持2～4mm間隙產生電弧。
焊接速度：要求等速焊接，保證焊縫厚度、寬度均勻一致，從面罩內看熔池中鐵水與熔渣保持等距離（2～3mm）。
焊接電弧長度：根據焊條型號不同而確定，一般要求電弧長度穩定不變，酸性焊條一般為3～4mm，鹼性焊條一般為2～3mm為宜。
焊接角度：根據兩焊件的厚度確定，焊接角度有兩個萬面，一是焊條與焊接前進方向的夾角為60～75°；二是焊條與焊接左右夾角有兩種情況，當焊件厚度相等時，焊條與焊件夾角均為 45°；當焊件厚度不等時，焊條與較厚焊件一側夾角應大於焊條與較薄焊件一側夾角。
收弧：每條焊縫焊到末尾，應將弧坑填滿後，往焊接方向相反的方向帶弧，使弧坑甩在焊道裡邊，以防弧坑咬肉。焊接完畢，應採用氣割切除弧板，並修磨平整，不許用鎚擊落。
9.3 檢查焊縫
整條焊縫焊完後清除熔渣，經焊工自檢（包括外觀及焊縫尺寸等）確無問題後，方可轉移地點繼續焊接。
10. 手工電弧焊安全技術要求
l. 電焊機的外殼和工作台，必須有良好的接地。
2.電焊機空載電壓應在60~90v之間。
3.電焊裝置應使用帶電保險的電源刀閘，並應裝在密閉箱內。
4.焊機使用前必須仔細檢查其
一、二次導線絕緣是否完整，接線是否絕緣良好。
5.當焊接裝置與電源網路接通後，人體不應接觸帶電部分。
6.在室內或露天現場施焊時，必須在周圍設擋光屏，以防弧光傷害工作人員的眼睛。
7.焊工必須配備合適濾光板的面罩、乾燥的帆布工作服、手套、橡膠絕緣和清渣防護白光眼鏡等安全用具。
8.焊接絕緣軟線不得少於5m，施焊時軟線不得搭在身上,地線不得踩在腳下。
9.嚴禁在起吊部件的過程中，邊吊邊焊。
10.施焊完畢後應及時拉開電源刀閘。
11. 手工電弧焊防電安全措施
1．焊接工作前，要先檢查焊機裝置和工具是否安全可靠。
2．焊工的手和身體不得隨便接觸二次迴路的導電體，不能依靠在工作台、焊件上或接觸焊鉗等帶電體。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，還應在操作台附近地面鋪設橡膠絕緣墊。
3．下列操作應切斷電源開關再進行：轉移工作地點，搬動焊機；更換保險絲；焊機發生故障時的檢修；改變焊機接頭；更換焊件而需改裝二次迴路的布設等。推拉閘刀開關時，必須戴絕緣手套；同時焊工頭部要偏斜，以防電弧火花灼傷面部。
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