淺析焊條電弧焊的操作技能

(遼寧工程職業(yè)學(xué)院，遼寧 鐵嶺 112000)

0 引言

焊條電弧焊是用手工操作焊槍進行焊接的電弧焊方法。它是通過焊條與焊件之間施加電壓產(chǎn)生的強電場將電弧區(qū)空氣擊穿，連續(xù)放電形成電弧，產(chǎn)生的電弧熱加熱和熔化焊件與焊條而實現(xiàn)焊接。由于焊條電弧焊設(shè)備簡單、成本低、工藝靈活等優(yōu)點在生產(chǎn)中得到廣泛運用[1]。但焊接質(zhì)量的好壞，既需要相關(guān)的理論知識，更依賴于操作者的經(jīng)驗、技能。如果操作不當(dāng)，極易產(chǎn)生夾雜、氣孔等焊接缺陷以及焊接不能正常進行的現(xiàn)象。

1 選擇工藝參數(shù)

1.1 影響焊接的工藝參數(shù)

合適的工藝參數(shù)是獲得良好焊縫的關(guān)鍵，如果工藝參數(shù)選擇不合理，操作技術(shù)再完美，也很難焊接出優(yōu)良的焊縫。焊條電弧焊的焊接工藝參數(shù)包括：電源的種類和極性、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、熱輸入等。其中，電流是最關(guān)鍵的，它影響電弧的穩(wěn)定，還影響熔深，電壓影響熔寬，電流和電壓的乘積決定熱輸入，影響焊接速度和生產(chǎn)率[2]。什么樣的工藝參數(shù)才是最理想的工藝參數(shù)，需要理論上估算，實際操作中現(xiàn)場修正。

1.2 焊接電流

1.2.1 電流調(diào)節(jié)的理論公式

電流大小主要取決于焊條直徑大小、工件厚度、焊接位置、接頭形式、焊接材料等。

實際焊接時，焊接電流可先根據(jù)經(jīng)驗公式I=(35-55)d估算。式中I為焊接電流(A)，d為焊條直徑(mm)，估算出焊接電流的取值范圍，然后在進行焊接操作，通過觀察電弧情況在對電流進行增減，反復(fù)調(diào)試，選取最佳值。

1.2.2 電流大小的經(jīng)驗判定

電流的大小可以從以下幾個方面確定。

先從聲音上判定，如果聽到電弧的聲音像大風(fēng)吹進耳朵中產(chǎn)生的強烈“呼呼”聲，說明電流較大；如果發(fā)出“沙沙”的聲音，同時夾雜清脆的爆炸聲，說明電流小，調(diào)整電流直到產(chǎn)生穩(wěn)定的“呼呼”聲。

1)從飛濺上判定。如果飛濺物的顆粒較大，說明電流大；如果電流小時，焊條熔化慢，電弧吹力小，熔渣和熔液很難分離，夾雜就多，熔渣與焊縫不易分離；當(dāng)飛濺顆粒較小、熔渣與焊縫金屬不需要用力敲打就脫落，說明電流值適中。

2)觀察焊條和母材熔化情況。焊接電流過大時，焊條連續(xù)燃燒一段時間會發(fā)現(xiàn)藥皮發(fā)紅現(xiàn)象；焊接電流過小時，焊條端部容易粘在焊件上，電弧也容易熄滅。

3)觀察焊縫的成型情況。如果打底焊或焊接薄板時，出現(xiàn)焊漏現(xiàn)象、或者焊縫有咬邊現(xiàn)象、或者焊縫余高又窄又高都說明電流過大；焊接電流適中時，焊縫熔敷金屬寬度、高度適中，沒有咬邊現(xiàn)象。

1.3 焊接電壓

焊接電壓一般不需太大的調(diào)整，可根據(jù)弧長適當(dāng)調(diào)整。電弧越長，電壓越大，焊縫寬度也越大。

1.4 焊接速度

如果焊接速度過慢，使高溫停留時間增長，熱影響區(qū)寬度增加，過熱現(xiàn)象嚴(yán)重，晶粒過大，使熱影響區(qū)的綜合力學(xué)性能降低。當(dāng)焊接較薄焊件時，則易燒穿。如果焊接速度過快，就會使金屬熔化不均勻，從而產(chǎn)生未焊透、未熔合等焊接缺陷。

1.5 電弧弧長

在焊接時，盡量減小電弧長度。因為電弧過長會導(dǎo)致電弧燃燒不穩(wěn)定，易擺動，熱能損失增大，飛濺增多，焊縫厚度小，容易產(chǎn)生咬邊、未焊透、焊縫表面高低不平、夾雜等缺陷。電弧過長還會使藥皮產(chǎn)生的保護氣對電弧和熔池的保護效果下降。合適的弧長，可以通過焊帽上的目鏡觀察電弧，發(fā)現(xiàn)電弧像一個黃豆粒那么大或接近于焊條直徑，說明弧長適中。

2 操作要點

2.1 操作姿勢

只要焊縫位置允許都采用下蹲姿勢，雙腳叉開與肩同寬，為了方便既能看到熔池和熔滴過渡情況，有保證電弧穩(wěn)定燃燒，操作時可采取胳臂有依托和無依托兩種姿勢。所謂有依托，就是將臂膀輕輕地貼在上體的肋部或大腿、膝蓋位置，這種操作姿勢，比較平穩(wěn)、省力，但活動范圍小，適用于小跨度焊縫的焊接。所謂無依托，是把胳臂懸空操作，靠胳臂的伸縮來調(diào)節(jié)焊條位置，胳臂活動范圍大，變換位置靈活，適用于大跨度焊縫的焊接，對于初聯(lián)系者多主張采用這種方式，有利于提高學(xué)習(xí)者的操作基本功

2.2 焊鉗握法

焊鉗有正握法和反握法兩種，根據(jù)本人情況靈活掌握。一般常用正握法。當(dāng)遇到較低的焊接部位和難以施焊的位置時，多用正握法，仰位焊時煩我發(fā)就有一定的優(yōu)勢，但這要根據(jù)個人的習(xí)慣。焊條與焊縫兩側(cè)金屬夾角為90°，與焊接方向夾角100°～120°。

2.3 引弧

引弧方法有直擊法和劃擦法兩種：

直擊法是先將焊條末端裸露的金屬芯對準(zhǔn)焊件，向下叩擊焊件，然后迅速將焊條提起2～4 mm引燃電弧，電弧區(qū)空氣被電離，之后使弧長保持適當(dāng)?shù)木嚯x就能保持穩(wěn)定燃燒。

劃擦法先將焊條末端裸露的焊芯對準(zhǔn)焊件，像劃火柴一樣劃擦，引燃電弧的同時將焊條提起2～4 mm，之后使弧長保持適當(dāng)?shù)木嚯x就能保持穩(wěn)定燃燒。劃擦法易掌握但在狹小工作面、表面質(zhì)量要求高不允許有劃痕時，不能使用劃擦法，只能用直擊法。

2.4 運條方法

運條方法有直線運條、直線加往復(fù)運條、擺動運條3種。

1)直線運行。就是電弧不擺動，電弧沿焊接方向勻速運動，使用這種運條方法焊接時，電弧速度穩(wěn)定，造碴充分，沒有咬邊、氣孔等缺陷，焊縫金屬美觀劃一。

2)直線加往復(fù)運動。由于裝配間隙不均勻等原因，為了保證焊透但又不產(chǎn)生焊瘤、焊穿等缺陷，必須讓焊縫金屬冷卻時間適當(dāng)加長，技工被逼對電弧做往復(fù)運動。這種運動顯然要熟練穩(wěn)定，否則特別容易產(chǎn)生焊縫金屬內(nèi)部的氣孔等缺陷。

3)擺動運條。最常用的就是擺動運條法，焊接時電弧在前進的過程中，要左右擺動，擺動的方法有畫橢圓、斜線型、三角形、鋸齒形和月牙形等不同擺動方法。擺動時在熔池兩邊要做適當(dāng)停頓，同時合理地運用焊條的擺動幅度、擺動頻率、電弧長度，控制熔池溫度和形狀的變化。

無論采用哪種擺動方法，焊條擺動到兩側(cè)時都要停頓或上下擺動，即兩側(cè)穩(wěn)弧停頓，中間快，均衡熔池溫度，并使兩側(cè)良好熔合。

3 結(jié)語

焊條電弧焊的成功操作，首先需要選擇合適的工藝參數(shù)，并在焊接的實際過程中適當(dāng)調(diào)節(jié)，確定好姿勢，拿穩(wěn)焊鉗，采用一定的技巧引弧，運條，能保證電弧穩(wěn)定然繞，掌握合適的焊接速度和電弧長度，控制熔池溫度，這樣就基本上就掌握料焊接的操作技巧。