01焊接前的準備工作

（1）電焊環境

在進行電焊操作前應當對施焊現場進行檢查，在施焊操作周圍10m范圍內不應設有易燃、易爆物，并且保證電焊機放置在清潔、干燥的地方，并且應當在焊接區域中配置滅火器，如圖5-50所示。

精彩演示

 
圖5-49　焊縫拋光機和拋光液

 
圖5-50　電焊環境

重要提示

在進行電焊操作時，應當將電焊機遠離水源，并且應當做好接地絕緣防護處理，如圖5-51所示。

 
圖5-51

圖5-51　將電焊機遠離水源將電焊機吊起使其遠離水源。

（2）操作工具的準備

在進行電焊操作前，電焊操作人員應穿帶電焊服、絕緣橡膠鞋和防護手套、防護面罩等安全防護用具，這樣可以保證操作人員的人身安全，如圖5-52所示。

 
圖5-52　穿戴好防護工具的操作人員

如圖5-53所示，在管路等封閉區域內焊接時，管路必須可靠接地，并通風良好，管路外應有人監護，監護人員應熟知焊接操作規程和搶救方法。

圖5-53　管路內焊接時，應需要有監護人進行看護

資料擴展

在穿戴防護工具前，可以使用專用的防護手套檢測儀對防護手套的抗壓性能進行檢查；還應當使用專業的檢測儀器對絕緣橡膠鞋進行耐高壓等測試，如圖5-54所示。只有當防護工具檢測合格時，方可使用。

 
圖5-54　電焊手套測試和絕緣橡膠鞋測試

（3）電焊工具的連接

在進行電焊前應當將電焊工具進行準備，將電焊鉗通過連接線與電焊機上的電焊鉗連接孔進行連接（通常帶有標識），接地夾通過連接線與電焊機上的接地夾連接孔進行連接；將焊件放置到焊劑墊上，再將接地夾夾至焊件的一端；然后將焊條的加持端夾至電焊鉗口即可，如圖5-55所示。

 
圖5-55　連接電焊鉗與接地夾

在使用連接線纜將電焊鉗、接地夾與電焊機進行連接時，連接線纜的長度應在20～30m為佳。若連接線纜過長時，會增大電壓降；若連接線纜過短時，可能會導致操作不便。

將電焊機的外殼進行保護性接地或接零，如圖5-56所示。接地裝置可以使用銅管或無縫鋼管，將其埋入地下深度應當大于1m，接地電阻應當小于4Ω；再將一根導線的一端連接在接地裝置上，另一端連接在電焊機的外殼接地端上。

 
圖5-56　連接接地裝置

再將電焊機與配電箱通過連接線進行連接，并且保證連接線的長度在2～3m，在配電箱中應當設有過載保護裝置以及刀閘開關等，可以對電焊機的供電進行單獨控制，如圖5-57所示。

 
圖5-57　電焊機與配電箱進行連接

當電焊機連接完成后，應當檢查連接是否正確，并且應當對連接線纜進行檢查，如圖5-58所示，查看連接線纜的絕緣皮外層是否有破損現象，防止在電焊工作中，發生觸電事故。

 
圖5-58　檢查電焊機的連接線纜

02焊接操作

（1）焊件的連接

將焊接設備連接好以后，就需要對待焊接的焊件進行連接，根據焊件厚度、結構形狀和使用條件的不同，基本的焊接接頭形式有對接接頭、搭接接頭、角接接頭、T形接頭，如圖5-59所示。其中，對接接頭受力比較均勻，使用最多，重要的受力焊縫應盡量選用。

 
圖5-59　焊接接頭形式

為了焊接方便，在對對接接頭形式的焊件進行焊接前，需要對兩個焊件的接口進行加工，如圖5-60所示，對于較薄的焊件需將接口加工成1形或單邊V形，進行單層焊接；對于較厚的焊件需加工成V形、U形或X形，以便進行多層焊接。

 
圖5-60　對接接口的選擇

（2）電焊機參數設置

進行焊接時，應先將配電箱內的開關閉合，再打開電焊機的電源開關。操作人員在拉合配電箱中的電源開關時，必須戴絕緣手套。選擇輸出電流時，輸出電流的大小應根據焊條的直徑、焊件的厚度、焊縫的位置等進行調節。焊接過程中不能調節電流，以免損壞電焊機，并且調節電流時，旋轉速度不能過快過猛。

電焊機工作負荷不應超出銘牌規定，即在允許的負載值下持續工作，不得任意長時間超載運行。當電焊機溫度超過60～80℃時，應停機降溫后再焊接。

焊接電流是手工電弧焊中最重要的參數，它主要受焊條直徑、焊接位置、焊件厚度以及焊接人員的技術水平影響。焊條直徑越大，熔化焊條所需熱量越多，所需焊接電流越大。每種直徑的焊條都有一個合適的焊接電流范圍，如表5-2所示。在其他焊接條件相同的情況下，平焊位置可選擇偏大的焊接電流，橫焊、立焊、仰焊的焊接電流應減小10%～20%。

 
表5-2　焊條直徑與焊接電流范圍

設置的焊接電流太小，不易引出電弧，燃燒不穩定，弧聲變弱，焊縫表面呈圓形，高度增大，熔深減小。設置的焊接電流太大，焊接時弧聲強，飛濺增多，焊條往往變得紅熱，焊縫表面變尖，熔池變寬，熔深增加，焊薄板時易燒穿。

（3）焊接操作工藝

焊接操作主要包括引弧、運條和滅弧，焊接過程中應注意焊接姿勢、焊條運動方式以及運條速度。

① 引弧操作。在電弧焊中，包括兩種引弧方式，即劃擦法和敲擊法。如圖5-61所示，劃擦法是將焊條靠近焊件，然后將焊條像劃火柴似的在焊件表面輕輕劃擦，引燃電弧后，迅速將焊條提起2～4mm，并使之穩定燃燒；而敲擊法是將焊條末端對準焊件后，手腕下彎，使焊條輕微碰一下焊件，再迅速將焊條提起2～4mm，引燃電弧后手腕放平，使電弧保持穩定燃燒。敲擊法不受焊件表面大小、形狀的限制，是電焊中主要采用的引弧方法。

 
圖5-61　引弧方式

焊條在與焊件接觸后提升速度要適當，太快難以引弧，太慢焊條和焊件容易粘在一起（電磁力），這時，可左右擺動焊條，便可使焊條脫離焊件。引弧操作比較困難，焊接之前，可反復多練習幾次。

在焊接時，通常會采用平焊（蹲式）操作，如圖5-62所示。操作人員蹲姿要自然，兩腳間夾角為70°～85°，兩腳間距離約240～260mm。持電焊鉗的手臂半伸開懸空進行焊接操作，另一只手握住電焊面罩，保護好面部器官。

 
圖5-62　平焊（蹲式）操作

在焊接操作過程中，必須時刻配戴絕緣手套，以防發生觸電危險。絕緣手套因出汗變潮濕后，應及時更換，以防因絕緣阻值降低而發生電擊意外。

② 運條操作。由于焊接起點處溫度較低，引弧后可先將電弧稍微拉長，對起點處預熱后，再適當縮短電弧進行正式焊接。在焊接時，需要勻速推動電焊條，使焊件的焊接部位與電焊條充分熔化、混合，形成牢固的焊縫。焊條的移動可分為三種基本形式：沿焊條中心線向熔池送進、沿焊接方向移動、焊條橫向擺動。焊條移動時，應向前進方向傾斜10°～20°，并根據焊縫大小橫向擺動焊條。如圖5-63所示，為焊條移動方式。注意在更換焊條時，必須配戴防護手套。

 
圖5-63　焊條移動方式

圖5-63　焊條移動方式（續）

在對較厚的焊件進行焊接時，為了獲得較寬的焊縫，焊條應沿焊縫橫向做規律擺動。根據擺動規律的不同，通常有以下運動方式，如圖5-64所示。

 
圖5-64　焊條的擺動方式

◆ 直線式：常用于I形坡口的對接平焊，多層焊的第一層焊道或多層多道焊的第一層焊。

◆ 直線往復式：焊接速度快、焊縫窄、散熱快，適用于薄焊件或接頭間隙較大的多層焊的第一道焊道。

◆ 鋸齒式：焊條作鋸齒形連續擺動，并在兩邊稍停片刻，這種方法容易掌握，生產應用較多。

◆ 月牙式：這種運條方法的熔池存在時間長，易于熔渣和氣體析出，焊縫質量高。

◆ 正三角式：這種方法一次能焊出較厚的焊縫斷面，不易夾渣，生產率高，適用于開坡口的對接焊縫。

◆ 斜三角式：這種運條方法能夠借助焊條的搖動來控制熔化金屬，促使焊縫成型良好，適用于T形接頭的平焊和仰焊以及開有坡口的橫焊。

◆ 正圓圈式：這種方法熔池存在時間長，溫度高，便于熔渣上浮和氣體析出，一般只用于較厚焊件的平焊。

◆ 斜圓圈式：這種運條方法有利于控制熔池金屬不外流，適用于T形接頭的平焊和仰焊以及對接接頭的橫焊。

◆ “8”字式：這種方法能保證焊縫邊緣得到充分加熱，熔化均勻，適用于帶有坡口的厚焊件焊接。

焊接過程中，焊條沿焊接方向移動的速度，即單位時間內完成的焊縫長度，稱為焊接速度。速度過快會造成焊縫變窄，高低不平，形成未焊透、熔合不良等缺陷；若速度過慢則熱量輸入多，熱影響區變寬，接頭晶粒組過大，力學性能降低，焊接變形大等缺陷。因此，焊條的移動應根據具體情況保持均勻適當的速度。

除了平焊（蹲式）操作外，根據焊件的大小、焊縫的位置不同，還可采用橫焊操作、立焊操作和仰式操作，如圖5-65所示。

 
圖5-65　橫焊、立焊和仰式操作

③ 滅弧操作。焊接的滅弧就是一條焊縫焊接結束時如何收弧，通常有畫圈法、反復斷弧法和回焊法。其中，畫圈法是在焊條移至焊道終點時，利用手腕動作使焊條尾端做圓圈運動，直到填滿弧坑后再拉斷電弧，此法適用于較厚焊件的收尾；反復斷弧法是反復在弧坑處熄弧、引弧多次，直至填滿弧坑，此法適用于較薄的焊件和大電流焊接；回焊法是焊條移至焊道收尾處即停止，但不熄弧，改變焊條角度后向回焊接一段距離，待填滿弧坑后再慢慢拉斷電弧。

圖5-66為焊接的收尾的方式。

焊接操作完成后，應先斷開電焊機電源，再放置焊接工具，最后清理焊件以及焊接現場。在消除可能引發火災的隱患后，再斷開總電源，離開焊接現場。

 
圖5-66　焊接的收尾方式

03

（1）整理現場

如圖5-67所示，檢查焊接現場，使各種焊接設備斷電、冷卻并整齊擺放，同時要仔細檢查現場是否存在火種的跡象。若有，應及時處理，以杜絕火災隱患。

 
圖5-67　清理操作場地并消滅火種

（2）焊件處理

使用敲渣錘、鋼絲輪刷和焊縫拋光機（處理機）等工具和設備，對焊接部位進行清理，圖5-68為使用焊縫拋光機清理焊縫的效果。該設備可以有效地去除毛刺，使焊接部件平整光滑。

圖5-68　使用焊縫拋光機清理焊縫的效果

（3）檢查焊接質量

清除焊渣后，就要仔細對焊接部位進行檢查，如圖5-69所示。檢查焊縫是否存在裂紋、氣孔、咬邊、未焊透、未熔合、夾渣、焊瘤、塌陷、凹坑、焊穿以及焊接面積不合理等缺陷。若發現焊接缺陷、變形等，應分析產生原因后，重新使用新焊件進行焊接，原缺陷焊件應廢棄不用。

 
圖5-69　焊件的檢查

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