電弧焊接是一種利用電弧產(chǎn)生的高溫熔化焊條和工件，從而實(shí)現(xiàn)金屬連接的焊接方法。電弧焊接具有操作簡(jiǎn)便、設(shè)備成本低、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、建筑施工、修理維護(hù)等領(lǐng)域。電弧焊接的質(zhì)量和效率取決于焊工的操作技巧和手法，因此，掌握電弧焊接的基本原理和規(guī)范操作是非常重要的。
一、電弧焊接的基本原理
電弧焊接的基本原理是利用電流通過(guò)焊條和工件之間的空氣間隙，產(chǎn)生電離現(xiàn)象，形成穩(wěn)定的電弧。電弧是一種高溫等離子體，其溫度可達(dá)數(shù)千甚至上萬(wàn)攝氏度，能夠熔化焊條和工件的金屬。焊條的外層包裹著藥皮，藥皮在電弧的作用下分解、熔化，生成保護(hù)氣體和熔渣，防止空氣中的氧氣和氮?dú)膺M(jìn)入熔池，造成氧化和氮化。焊條的內(nèi)芯是金屬絲，也在電弧的作用下熔化，進(jìn)入熔池，作為焊縫的填充金屬。當(dāng)電弧移動(dòng)時(shí)，熔池隨之移動(dòng)，熔渣覆蓋在熔池的表面，保護(hù)熔池的金屬不被氧化。當(dāng)熔池冷卻時(shí)，金屬凝固，形成焊縫，實(shí)現(xiàn)焊條和工件的冶金結(jié)合。
二、電弧焊接的基本手法
電弧焊接的基本手法包括引弧、運(yùn)條、收弧三個(gè)步驟，每個(gè)步驟都有一定的技巧和要求，需要焊工熟練掌握和靈活運(yùn)用。
1）引弧
引弧是指在焊條和工件之間建立電弧的過(guò)程，是電弧焊接的開(kāi)始。引弧的目的是使電流通過(guò)焊條和工件，產(chǎn)生電離，形成穩(wěn)定的電弧。引弧的方法有兩種：擦劃法和直擊法。
擦劃法引弧是先將焊條前端對(duì)準(zhǔn)焊件，然后將手腕扭轉(zhuǎn)，使焊條在焊件表面輕微劃一下，焊條提起2-4mm，即在空氣中產(chǎn)生電弧，后將電弧長(zhǎng)度保持在焊條直徑允許的范圍。擦劃法引弧的優(yōu)點(diǎn)是容易掌握，適用于各種位置的焊接，缺點(diǎn)是容易劃傷焊件表面，影響焊縫的外觀。
直擊法引弧是將手腕下彎，焊條輕微碰一下焊件，然后迅速提起2-4mm，形成電弧。直擊法引弧的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)劃傷焊件表面，適用于要求焊縫外觀的焊接，缺點(diǎn)是難以掌握，容易造成焊條粘住或電弧熄滅。
引弧的技巧和要求如下：
引弧前，應(yīng)先檢查焊接設(shè)備和電源的連接是否牢固，焊條和焊鉗的接觸是否良好，焊條是否干燥，焊件表面是否清潔，焊接位置是否合適，焊接參數(shù)是否正確，以保證引弧的順利進(jìn)行。
引弧時(shí)，應(yīng)保持焊條與焊件的夾角在60-80度之間，以利于電弧的穩(wěn)定和焊條的熔化。焊條的傾斜方向應(yīng)與焊接方向一致，以利于焊縫的成形和熔渣的排出。
引弧時(shí)，應(yīng)控制好焊條的提起速度和高度，避免過(guò)快或過(guò)慢，過(guò)高或過(guò)低，造成電弧熄滅或短路。一般情況下，焊條的提起速度應(yīng)在0.5-1秒之間，焊條的提起高度應(yīng)在2-4mm之間，即電弧長(zhǎng)度應(yīng)等于或略大于焊條的直徑。
引弧后，應(yīng)迅速將電弧移動(dòng)到焊接起點(diǎn)，開(kāi)始焊接。如果電弧過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，應(yīng)及時(shí)調(diào)整焊條的高度，使電弧長(zhǎng)度保持在合適的范圍。如果電弧不穩(wěn)定或熄滅，應(yīng)及時(shí)重新引弧，避免在焊縫上留下弧坑或氣孔。
2）運(yùn)條
運(yùn)條是指在電弧的作用下，將焊條沿焊接方向和橫向移動(dòng)，使焊條和工件的金屬熔化，填充在焊縫中的過(guò)程，是電弧焊接的主要步驟。運(yùn)條的目的是使焊縫的金屬均勻熔化，形成良好的焊接接頭。運(yùn)條的手法有多種，常用的有直線形、畫(huà)圓圈形、三角形、Z形等。
直線形運(yùn)條法是指焊接時(shí)保持一定的電弧長(zhǎng)度，沿焊接方向作不擺動(dòng)的前移。這種運(yùn)條法的優(yōu)點(diǎn)是電弧較穩(wěn)定，能獲得較大的熔深，適用于焊接較厚的焊件或要求焊透的焊縫，缺點(diǎn)是焊縫較窄，容易產(chǎn)生氣孔和裂紋。
畫(huà)圓圈形運(yùn)條法是指將焊條末端作連續(xù)圓圈形運(yùn)動(dòng)，并不斷向前移動(dòng)。這種運(yùn)條法的優(yōu)點(diǎn)是能使熔化金屬有足夠高的溫度，使熔解在熔池中的氧、氮等氣體有機(jī)會(huì)析出，同時(shí)便于熔渣上浮，適用于焊接較厚焊件的平焊縫，缺點(diǎn)是焊縫較寬，容易產(chǎn)生焊瘤和焊道過(guò)高。畫(huà)圓圈形運(yùn)條法又分為正圓圈形和斜圓圈形兩種。正圓圈形運(yùn)條法是指焊條的圓圈運(yùn)動(dòng)平行于焊接方向，斜圓圈形運(yùn)條法是指焊條的圓圈運(yùn)動(dòng)與焊接方向成一定角度。
三角形運(yùn)條法是指將焊條末端作三角形運(yùn)動(dòng)，并不斷向前移動(dòng)。這種運(yùn)條法的優(yōu)點(diǎn)是能使熔池的溫度分布較均勻，有利于氣體和熔渣的排出，適用于焊接較薄焊件的平焊縫和橫焊縫，缺點(diǎn)是焊縫較窄，容易產(chǎn)生焊接缺陷。三角形運(yùn)條法又分為正三角形和倒三角形兩種。正三角形運(yùn)條法是指焊條的三角形運(yùn)動(dòng)平行于焊接方向，倒三角形運(yùn)條法是指焊條的三角形運(yùn)動(dòng)垂直于焊接方向。
Z形運(yùn)條法是指將焊條末端作Z形運(yùn)動(dòng)，并不斷向前移動(dòng)。這種運(yùn)條法的優(yōu)點(diǎn)是能使熔池的寬度增大，有利于焊縫的成形和熔渣的覆蓋，適用于焊接較薄焊件的立焊縫和仰焊縫，缺點(diǎn)是焊縫較寬，容易產(chǎn)生焊道過(guò)高和焊瘤。Z形運(yùn)條法又分為正Z形和倒Z形兩種。正Z形運(yùn)條法是指焊條的Z形運(yùn)動(dòng)平行于焊接方向，倒Z形運(yùn)條法是指焊條的Z形運(yùn)動(dòng)垂直于焊接方向。
運(yùn)條的技巧和要求如下：
運(yùn)條時(shí)，應(yīng)保持一定的電弧長(zhǎng)度，一般為焊條直徑的1-1.5倍，以利于電弧的穩(wěn)定和焊條的熔化。電弧長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致電弧不穩(wěn)定，焊縫金屬氧化，焊縫成形不良，電弧長(zhǎng)度過(guò)短，會(huì)導(dǎo)致電弧熄滅，焊條粘住，焊縫金屬氮化，焊縫質(zhì)量降低。
運(yùn)條時(shí)，應(yīng)控制好焊條的運(yùn)動(dòng)速度和幅度，以保證焊縫的均勻熔化，避免焊縫過(guò)寬或過(guò)窄，過(guò)高或過(guò)低，造成焊接缺陷。一般情況下，焊條的運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)與焊條的熔化速度相適應(yīng)，焊條的運(yùn)動(dòng)幅度應(yīng)與焊縫的寬度相適應(yīng)。
運(yùn)條時(shí)，應(yīng)注意觀察熔池的形狀和大小，根據(jù)熔池的變化及時(shí)調(diào)整焊條的位置和角度，使熔池保持在合適的狀態(tài)。一般情況下，熔池的長(zhǎng)度應(yīng)為焊條直徑的2-3倍，熔池的寬度應(yīng)為焊條直徑的1-1.5倍，熔池的深度應(yīng)為焊條直徑的0.5-1倍。
運(yùn)條時(shí)，應(yīng)注意觀察熔渣的分布和流動(dòng)，根據(jù)熔渣的變化及時(shí)調(diào)整焊條的運(yùn)動(dòng)方式，使熔渣覆蓋在熔池的表面，保護(hù)熔池的金屬。一般情況下，熔渣的厚度應(yīng)為焊條直徑的0.5-1倍，熔渣的寬度應(yīng)略大于焊縫的寬度，熔渣的流動(dòng)應(yīng)與焊接方向一致。
3）收弧
收弧是指在焊接結(jié)束時(shí)，斷開(kāi)電弧的過(guò)程，是電弧焊接的結(jié)束。收弧的目的是使焊縫的金屬平穩(wěn)冷卻，避免產(chǎn)生弧坑和氣孔等焊接缺陷。收弧的方法有兩種：提高法和回退法。
提高法收弧是指在焊接結(jié)束時(shí)，將焊條逐漸提高，使電弧長(zhǎng)度增大，電流減小，直至電弧熄滅。這種收弧方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，適用于焊接較厚焊件或要求焊透的焊縫，缺點(diǎn)是容易在焊縫末端產(chǎn)生弧坑和氣孔。
回退法收弧是指在焊接結(jié)束時(shí)，將焊條稍微后退，使電弧重新熔化焊縫末端的金屬，然后迅速提高焊條，使電弧熄滅。這種收弧方法的優(yōu)點(diǎn)是能避免產(chǎn)生弧坑和氣孔，適用于焊接較薄焊件或要求焊縫外觀的焊縫，缺點(diǎn)是操作難度較大，容易造成焊縫過(guò)寬或過(guò)高。
收弧的技巧和要求如下：
收弧前，應(yīng)先檢查焊縫的長(zhǎng)度是否符合要求，焊縫的成形是否良好，焊縫的質(zhì)量是否合格，以保證收弧的順利進(jìn)行。
收弧時(shí)，應(yīng)保持焊條與焊件的夾角不變，避免焊條的擺動(dòng)，造成電弧的不穩(wěn)定。焊條的傾斜方向應(yīng)與焊接方向一致，以利于焊縫的成形和熔渣的排出。
收弧時(shí)，應(yīng)控制好焊條的提高速度和高度，避免過(guò)快或過(guò)慢，過(guò)高或過(guò)低，造成電弧不穩(wěn)定或熄滅。一般情況下，焊條的提高速度應(yīng)在0.5-1秒之間，焊條的提高高度應(yīng)在4-6mm之間，即電弧長(zhǎng)度應(yīng)略大于焊條的直徑。
收弧后，應(yīng)及時(shí)用錘子或刮刀去除焊縫表面的熔渣，檢查焊縫的外觀和質(zhì)量，如有缺陷，應(yīng)及時(shí)修復(fù)或重焊。
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