普通电弧焊焊接工艺

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1、普通电弧焊焊接工艺2.1介绍在十九世纪早期，有很多人做了大量的关于电弧焊的实验，其中一个叫韦德的英国人在1865年第一次获得了电弧焊的专利。他成功的通过电流加热使两个小铁块融化并焊接在一起。大约二十年之后，一个叫做伯纳德的俄国人获得了电弧焊接过程的专利，在此过程中，他在两个碳电极之间维持了一条电弧，并且通过电弧的移动使金属融化形成焊缝而焊接在一起。2.1.01在十八世纪九十年代，电弧焊是通过裸露的电极实现的，在此过程中消耗的电极充满整个熔池并且成为焊缝金属的一部分。这个焊接质量很差，原因就是大气中的氮气和氧气在焊缝金属中形成有害的氧化物和氮化物

2、。保护电弧的重要性就是将电弧和空气隔开，而此项技术在二十世纪早期成为可能。通过高温电弧使物质分解而形成一个气态的保护罩覆盖在电极上似乎是解决这一问题的最好方法。结果就是人们尝试多种方法诸如包装、浸渍来覆盖电极。这些努力最终在十九世纪二十年代挤压焊条的出现而得到回报，这种焊条大大的提高了焊缝金属的质量，并引发了关于如何发展电弧焊的重要思考。2.1.02因为焊接所用的电极涂覆起来是一个相当缓慢的过程，于是更快捷的焊接工艺也被开发出来了。这篇文章讲述的将包含当今常用的电弧焊接工艺。2.2手工电弧焊手工电弧焊也被称为手动金属电弧焊接、粘帖焊接或者是电弧

3、焊接，是多种弧焊工艺中使用最为广泛的一种焊接方法。焊接过程是通过在焊条末端和工件之间维持一个发热的电弧来完成的（看图1）。电弧所产生的热量熔化了金属基材、焊条芯和药皮。当熔化的金属溶滴被电弧转移进入到熔池中时，溶滴将会被熔化的药皮所分解的气体保护起来。熔渣漂浮在熔池的顶部，在这里熔渣保护了熔池金属在凝固过程中免受空气的污染。药皮的其他功能还有就是保证电弧的稳定性和控制溶滴的形状。更多关于药皮的功能将在接下来的叙述中讲述。药皮保护气芯线熔池熔渣手工电弧焊（图1）2.2.1设备和操作手工电弧焊被广泛接受的原因之一就是它的必要设备室非常简单的。它的设

4、备包括以下几项。（看图2）(1)焊接电源(2)焊钳(3)接地夹(4)焊接电缆和连接器(5)辅助设备（尖钳，钢丝刷）(6)保护设备（头盔，手套，等等）接地夹电缆电源焊钳焊条（图2）2.2.2焊接电源手工电弧焊的焊接电源可以是交流电也可以是直流电，但是无论在任何情况下，焊接电源必须选择恒流型。这种类型的电源可以让焊工在不理会弧长变化区域的情况下提供一个相当稳定的电流安培或者是焊接电流。这种焊接电流的大小决定了电弧热量的多少，并且因为电流可以保持相对的恒定，所以焊接所产生的焊缝在尺吋和形状上将保持一致。2.2.2.1无论是使用交流、直流还是直交流混合

5、电源都要根据焊接的类型和电焊条的使用来进行选择。以下因素将在选择过程中被考虑到：（1）焊条的选择——使用直流电源时允许使用尺吋较大的焊条类型。然而大部分的焊条都被设计成适合使用交流或者直流，只有一部分焊条仅仅使用于直流电源。（2）金属的厚度——直流电源可以用来焊接厚断面和小断面的焊接工作。金属板材更适合使用直流电源焊接，因为板材很容易被穿透并且可以再低电流下保持直流电弧。（3）工作地点的距离——如果工作地点距离电源较远，那么交流电源是最好的选择，因为交流电通过电缆的电压降低于直流电。即使焊接电缆的材料是铜或者铝（都是良导体），当电缆长度增加时电

6、阻会增加的更多。也就是说，在电极和工件之间的电压读数要远远低于电源输出的电压读数。这就是被称为的电压降。（4）焊接位置（看附录A）——因为直流焊接需要在较低的焊接电流下进行操作，它比交流电源更适合进行仰焊和立焊。如果选择合适的焊条，交流焊接可以顺利的使用在较难位置的焊接。（5）电弧磁偏吹——当使用直流电进行焊接时，具有磁性的区域就会通过焊件被建立起来。焊件上有许多凹凸不平的地方，这样磁性区域就会使电弧弯曲从而影响电弧。这种情况在焊接角焊缝时尤其的麻烦。而交流电焊接时很少会出现这样的问题，因为交流电会很快的改变磁性区域的产生。2.2.2.2组合电

7、源可以产生交流电和直流电，这样组合电源就可以根据实际情况来选择合适的焊接电流从而提供更广泛的用途。2.2.2.3当使用直流电源时，就会出现是否选择阴电极或阳电极的问题。一些电极对直流电源的正接和反接都起作用，而其它的电极仅仅对直流的反接或者正接起作用。直流电在电路回路中沿着一个方向流动，电流流动的方向和药皮的成分对焊接电弧和焊缝成形有一定的影响。图3反映了正接和反接的关系和作用。高的渗透率，低的热效率高的热效率，低的渗透率反接正接工件工件电极电极直流电源直流电源2.2.2.4正接时的焊接产品具有低的渗透率，但是电极的熔化效率高。焊缝宽而且浅，就

8、像图3中“A”所示的那样。反接时的焊接产品有着高的渗透率，焊缝也比较狭窄，就如同图3中“B”所示的那样。2.2.2.5虽然电极极性对渗透率和熔化率都有