手工电弧焊工艺及装备

9.7.1　手工电弧焊工艺及装备

手工电弧焊是利用电弧放电时产生的热量，熔化焊条和焊件，从而获得牢固接头的焊接过程。

手工电弧焊时，为了使电弧容易引燃和保持稳定燃烧，在焊条药皮中多含有易于电离的成分，如钾、钠、钙及钛等化合物。

焊接电弧的组成如图9.7－1所示分为阴极、弧柱和阳极三部分，阴极部分是电弧的重要部分。电子就是从阴极发射出来的。弧柱部分主要是阳离子和自由离子的混合物，也有一些阴离子和中性微粒。由于阴极和阳极部分很薄，所以弧柱长度几乎等于电弧长度。

图9.7－1　焊接电弧组成图

在手工电弧焊时，可以清楚地看到，因电弧的吹力作用，使焊件的熔化金属的底部形成一个陷槽，这陷槽被称为熔池（冷却后形成弧坑）。由于电弧的热作用，焊条和焊件继续熔化，焊条金属和基本金属不断熔合而构成熔化状态的焊缝金属，待冷却凝固后即形成焊缝。

手工电弧焊既可以采用直流电焊机，也可以采用交流电焊机。当采用直流电焊机时又有正接极法与反接极法两种不同的极性接法。

所谓正接极法是将电焊机的正极与焊件相接，负极与焊条相接如图9.7－2所示。反接极法是把电焊机的正极与焊条相接，负极与焊件相接如图9.7－3所示。

图9.7－2　正接极法图

图9.7－3　反接极法图

在选用极性接法时，主要是根据焊条的性质和焊件所需的热量决定。如用焊接重要结构的碱性低氢型焊条时，规定要使用直流反接极焊接。而焊接较重要结构的酸性钛钙型焊条时，则可采用直流或交流电焊接。用直流电焊接厚钢板时，一般均采用正接极，因为阳极部分的温度高于阴极部分，所以用正接极可以得到较大的熔深；而焊接铸铁，有色金属及薄板等焊件时，则采用反接极。极性的鉴别很重要，一般是根据焊接工人的实践经验，观察电弧的燃烧特性来判断极性。当用碱性焊条焊接时，若电弧燃烧不稳定而且飞溅很大，声音又很暴躁，则说明使用的极性是正接极。同样，用碱性焊条焊接时，若电弧燃烧很稳定，飞溅很小，而且声音较平静柔和，则说明使用的极性是反接极。

交流电焊接时，由于极性是交替变化的，所以焊条与焊件和电焊机两接线柱的连接，不需要选择极性接法。

手工电弧焊的工艺主要包括引弧、运条、焊缝的起头、焊缝的结尾、焊缝的连接、焊接规范的选择、平、立、横、仰位置对接、平角接焊缝、立角接焊缝、仰角接焊缝和焊条直径的选择等。