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第二章 焊条电弧焊 主讲：焊接教研室-章友谊 第二章 焊条电弧焊 基本概念 电弧焊是利用电弧的热量加热、熔化金属进行焊接的。 焊条电弧焊是利用手工操作焊条进行焊接的电弧焊方法。 GB/T3375-94把原来的“手工电弧焊”改称为焊条电弧焊。 焊条电弧焊通常用英文简称SMAW（Shielded Metal Arc Welding）表示。 第1节 焊条电弧焊的原理及特点 §2.2 焊条电弧焊设备及工具 一、对焊条电弧焊设备的要求 电源外特性形状的要求 电源：对负载提供电能的装置 弧焊电源是对焊接电弧提供电能的装置 电源外特性：电源内部参数一定的情况下，改变负载时，电源输出的电压的稳定值Uy与输出的电流的稳定值Iy之间的关系曲线——Uy=f(Iy)称为电源的外特性 直流时，Uy和Iy为平均值，交流电源则为有效值。 一、对焊条电弧焊设备的要求 对焊条电弧焊设备的要求 对焊条电弧焊设备的要求 对焊条电弧焊设备的要求 满足以上关系表明，电弧静特性必须和电源外特性曲线相交 对焊条电弧焊设备的要求 有外界干扰后，系统必须回到原来的平衡，根据电力学知识，系统平衡时应满足以下关系式： 电弧静特性的斜率必须大于电源外特性在工作点的斜率 对焊条电弧焊设备的要求 焊条电弧焊电极尺寸较大，电流密度低。在电弧稳定燃烧的情况下，负载静特性处于水平段。故也要求电源外特性曲线与电弧静特性曲线相交，即要求焊条电弧焊电源具有下降的外特性。 对焊条电弧焊设备的要求 从电弧稳定性方面考虑，要求电源外特性为陡降好一些。 主要从弧长变化引起电流变化的角度考虑，变化越小，电弧越稳定。 对焊条电弧焊设备的要求 陡降特性稳定，但短路电流小，不利于引弧，提出外拖特性焊接电源。 2、对空载电压的要求 规则：在保证引弧容易和电弧稳定的条件下，采用尽可能低的空载电压。 交流弧焊电源：U0=55~70V 直流弧焊电源：U0=45~85V 一般规定空载电压不得超过100V，特殊情况下，要超过100V，必须具有自动防触电装置。 补充：焊机的编号及铭牌 焊机型号的编制方法 根据GBl0249--88《电焊机型号编制方法》中规定，焊机的型号是由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定的编排顺序组成。对于焊条电弧焊来说，焊机就是电源，在第1项的大类名称中表示的就是电源种类，用“A”表示直流弧焊发电机，用“B”表示弧焊变压器；用“Z”表示弧焊整流器。在第2项小类名称中，电源外特性下降时用“X”表示；平特性用“P”表示；多种外特性用“D”表示。第5项基本规格是用其额定电流表示。型号中的3、4、6、7项可用可不用，如不用时，其它各项应排紧。如AX-320、ZXG7-300，表示系列序号为7，额定电流为300A，具有下降特性的硅整流器。其中“G”就是附注特征，表示该弧焊电源采用硅二极管整流。 第三节 焊条电弧焊工艺 2、坡口 坡口是根据设计或工艺需要，在工件的待焊部位加工成一定几何形状并经装配后构成的沟槽。用机械、火焰或电弧加工坡口的过程称为开坡口。 （1）目的： 是为保证电弧能深入到焊缝根部使其焊透，并获得良好的焊缝成形以及便于清渣。对于合金钢来说，坡口还能起到调节母材金属和填充金属比例的作用。 （ 2）坡口形式 坡口形式取决于焊接接头形式、工件厚度以及对接头质量的要求，国家标准GB985—88对此作了详细规定。 常用的坡口型式有I形、Y形、双Y形、带钝边U形、带钝边双U形。如下图所示。 （3）坡口的选择原则 选择坡口形式时，主要应考虑下列因素： 1)是否能保证工件焊透和便于焊接操作。 2)坡口的形式是否容易加工。 3)应尽可能提高焊接生产率和节省焊条。 4)焊后工件的变形应尽可能小。 在板厚相同时，双面坡口比单面坡口，U形坡口比Y形坡口节省焊条，焊后产生的变形小。但U形坡口加工较困难，一般仅用于较重要的焊接结构。 在图样上标注焊缝时，基准线中的虚线画在实线的上侧或下侧均可，焊缝符号标注在基准线的上方或下方。为了能在图样上准确表示被标注焊缝的位置GB324—88对基本符号相对基准线的位置作了如下规定： (1)如果焊缝在接头的箭头侧，则将基本符号标在基准线的实线侧。 (2)如果焊缝在接头的非箭头侧，则将基本符号标在基准线的虚线侧。 (3)标注对称焊缝及双面焊缝时，可不加虚线。 二、焊接工艺 (一) 焊前准备 焊前准备主要包括坡口的制备、欲焊部位的清理、焊条焙烘、预热等。 1．坡口的制备 坡口制备的方法很多，应根据焊件的尺寸、形状与本厂的加工条件综合考虑进行选择。目前工厂中常用剪切、气割、刨边、车削、碳弧气刨等方法制备坡口。 2．欲焊部位的清理 对于焊接部位，