什么叫电弧？在两电极间的气体介质中强烈而持久的放电现象称之为电弧，电弧放电时，一方面产生高温，同时产生强光，手弧焊就是利用电弧产生的高温熔化焊条和焊件，使两块分离的金属熔合在一起，从而获得牢固的接头。 手弧焊是以焊条和焊件作为两个电极，被焊金属称为焊件或母材。焊接时因电弧的高温和吹力作用使焊件局部熔化。在被焊金属上形成一个椭圆形充满液体金属的凹坑，这个凹坑称为熔池。随着焊条的移动熔池冷却凝固后形成焊缝。焊缝表面覆盖的一层渣壳称为熔渣。焊条熔化末端到熔池表面的距离称为电弧长度。从焊件表面至熔池底部距离称为熔透深度。
一、手工电弧焊的工艺特点 1、 优点 （1） 工艺灵活、适应性强 适用于碳钢、低合金钢、耐热负、低温钢和不锈钢等各种材料的平、立、 横、仰各种位置以及不同厚度、结构形状的焊接。 （2） 质量好 与气焊及埋弧焊相比，金相组织细，热影响区小，接头性能好。 （3） 易于通过工艺调整（如对称焊等）来控制变形和改善应力。 （4） 设备简单，操作简单。 2、 缺点 （1） 对焊工要求高，焊工的操作技术和经验直接影响产品质量的好坏。 （2） 劳动条件差 焊工在工作时必须手脑并用，精神高度集中，而且还要受到高温烘烤，有毒、烟、尘和金属蒸气的危害。 （3） 生产率低 受焊工体质的影响，焊接工艺参数选择较小，帮生产率低。 3、 应用范围 在造船、锅炉及压力容器、机械制造、建筑结构、化工设备等制造维修行业中都广泛使用手 工电弧焊。
电焊中手工电弧焊的工艺参数 焊接工艺参数（焊接规范）是指焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量。 1、 焊条种类和牌号的选择 主要根据母材的性能、接头的刚性和工作条件选择焊条，焊接一般碳钢和低合金钢主要是按等强原则选择焊条的强度级别，对一般结构选用酸性焊条，重要结构选用碱性焊条。 2、 焊接电源种类和极性的选择 手弧焊采用的电源有交流和直流两大类，一般酸性焊条可交、直流两用， 优先选用交流弧焊机，碱性焊条由于电弧稳定性差，必须采用直流弧焊机，对药皮中含有较多稳弧剂的焊条，亦可采用交流弧焊机。 使用直流时，焊件与电源输出端正、负极的接法，叫极性。
焊件接电源正极，焊条接电源负极的接线法叫正接，也称正极性。 焊件接电源负极，焊条接电源正极的接线法叫反接，也称反极性。 极性的选择原则：○ 1碱性焊条常采用反接，因为碱性焊条正接，电弧燃烧不稳定，飞溅严重，噪声大。使用反接时，电弧燃烧稳定，飞溅很小，而且声音较平静均匀。酸性焊条如使用直流电源时通常采用 正接。○ 2因为阳极部分的温度高于阴极部分，所以用正接可以得到较大的熔深，因此，焊接厚钢板时可采用正接，而焊接薄板、铸铁、有色金属时，应采用反接。 采用交流电源时不存在正接和反接的接线法。 3、 焊条直径 可根据焊件厚度进行选择。厚度越大，选用的焊条直径应越粗，见表6-1。但厚板对接接头 坡口打底焊时要选用较细焊条，另外接头形式不同，焊缝空间位置不同，直径也有所有同。立焊*大直径不超过5mm，横焊仰焊直径不超过4mm。
焊接位置 在平焊位置焊接时，可选择偏大的焊接电流。横、立、仰焊位置焊接时，焊接电流应比 平焊小10%~20%。角焊电流比平焊电流稍大些。焊道层次 通常焊接打底焊道时，特别是焊接单面焊双面成形时的焊道，使用的焊接电流要小，这 样才便于操作和保证背面焊道的质量；焊填充焊道时，为提高效率，通常使用较大的焊接电流；而 焊盖面焊道时，为防止咬边和获得较美观的焊缝，使用的电流稍小些。 另外，碱性焊条选用的焊接电流比酸性焊条小10%左右。不锈钢焊条比碳钢焊条选用电流小20%左右等。 总之，电流过大过小都易产生焊接缺陷。电流过大时，焊条易发红，使药皮变质，而且易造成咬边、弧坑等缺陷，同时还会使焊缝过热，促使晶粒粗大。 5、 电弧电压 手弧焊时，电弧电压是由焊工根据具体情况灵活掌握的，其原则一般保证焊缝具有合乎要 求的尺寸和外形，二是保证焊透。 电弧电压主要决定于弧长。电弧长，电弧电压高；反之，则低。在焊接过程中，一般希望弧长始终保持一致，而且尽可能用短弧焊接。所谓短弧是指弧长为焊条直径的0.5~1.0倍，超过这个限度即为短弧。 6、 焊接速度 在保证焊缝所要求的尺寸和质量的前提下，由焊工根据情况灵活掌握。速度过慢，热影响区 加宽，晶粒粗大，变形也大；速度过快同，易造成未焊透，未熔合，焊缝成形不良等缺陷。
焊接层数的选择 在厚板焊接时，必须采用多层焊或多层多道焊。多层焊的前一条焊道对后一条焊道起 预热作用，而后一条焊道对前一条焊道起热处理作用（退火或缓冷），有利于提高焊缝金属的塑性和韧 性。每层焊道厚度不大于4mm~5mm. 第二节 电弧焊常见缺陷产生的原因及防止方法 一、焊缝表面尺寸不符合要求 焊缝表面高低不平、焊缝宽窄不齐、尺寸过大或过小、角焊缝单边以及焊脚尺寸不符合要求，均属于焊缝表面尺寸不符合要求。 1、 产生原因 焊件坡口角度不对，装配间隙不均匀，焊接速度不当或运条手法不正确，焊条和角度选择不 当或改变，加上焊接工艺选择不正确等都会造成该种缺陷。 2、 防止方法 选择适当的坡口角度和装配间隙；正确选择焊接工艺参数，特别是焊接电流值，采用恰当运 条手法和角度，以保证焊缝成形均匀一致。 二、焊接裂纹 在焊接应力及其它致脆因素的共同作用下，焊接接头局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙叫焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。 1、 热裂纹产生的原因与防止方法 焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹叫热裂纹。 （1） 产生原因 是由于熔池冷却结晶时，受到的拉应力作用，而凝固时，低熔点共晶体形成的液态薄层共同作用的结果。增大任何一方面的作用，都能促使形成热裂纹。 （2） 防止方法 ○ 1控制焊缝中的有害杂技的含量即碳、硫、磷的含量，减少熔池中低熔点共晶体的形成。○ 2预热：以降低冷却速度，改善应力状况。○3采用碱性焊条，因为碱性焊条的熔渣具有较强脱硫、脱磷的能力。○ 4控制焊缝形状，尽量避免得到深而窄的焊缝。○5采用收弧板，将弧坑引至焊件外面，即使发生弧坑裂纹，也不影响焊件本身。 2、 冷裂纹的产生原因及防止方法 焊接接头冷却到较低温度时（对钢来说在Ms温度以下或200℃~300℃）， 产生的焊接裂纹叫冷裂纹。 （1） 产生原因 主要发生在中碳钢、低合金和中合金高强度钢中。原因是焊材本身具有较大的淬硬倾向，焊接熔池中溶解了多量的氢，以及焊接接头在焊接过程中产生了较大的拘束应力。 （2） 防止方法 从减少这三个因素的影响和作用着手。 1) 焊前按规定要求严格烘干焊条、焊剂，以减少氢来源。
采用低氢型碱性焊条和焊剂。 3) 焊接淬硬性较强的低合金高强度钢时，采用奥氏体不锈钢焊条。 4) 焊前预热。 5) 后热 焊后立即将焊件的全部或（局部）进行加热和保温、缓冷的工艺措施叫后热。 6) 适当增加焊接电流，减慢焊接速度，可减慢热影响区冷却速度，防止形成淬硬组织。 3、 再热裂纹的产生原因与防止方法 焊后焊件在一定温度范围再次加热（消除应力热处理或其它加热过程 如多层焊时）而产生的裂纹，叫再热裂纹。防止再热裂纹的措施有：一、控制母材中铬、钼、钒等合金元素的含量；二、减少结构钢焊接残余应力；*后在焊接过程中采取减少焊接应力的工艺措施，如使用小直径焊条，小参数焊接，焊接时不摆动焊条等。 4、 层状撕裂的产生原因与防止方法 焊接时焊接构件中沿钢板轧层形成的阶梯状的裂纹叫层状撕裂。防止 层状撕裂的措施是严格控制钢材的含硫量，在与焊缝相连接的钢材表面预先堆焊几层低强度焊缝和采用强度级别较低的焊接材料。
气孔 焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出，残存下来形成的空穴叫气孔。 1、产生原因 （1） 铁锈和水分 对熔池一方面有氧化作用，另一方面又带来大量的氢。 （2） 焊接方法。埋弧焊时由于焊缝大，焊缝厚度深，气体从熔池中逸出困难，故生成气孔的倾向比手弧焊大得多 （3） 焊条种类 碱性焊条比酸性焊条对铁锈和水分的敏感大得多，即在同样的铁锈和水分含量下，碱性焊条十分容易产生气孔。 （4） 电流种类和极性 当采用未经很好烘干的焊条进行焊接时，使用交流电源，焊缝*易出现气孔；直流正接气孔倾向较小；直流反接倾向*小。采用碱性焊条时，一定要用直流反接，如果使用直流正接，则产生气孔倾向显著加大。 （5） 焊接工艺参数 焊接速度增加，焊接电流增大，电弧电压升高都会使气孔倾向增加。
2、 防止方法 （1） 对手弧焊焊缝两侧各10mm，埋弧自动焊两侧各20mm内，仔细清除焊件表面上的铁锈等污物。 （2） 焊条、焊剂在焊前按规定严格烘干，并存放于保温桶中，做到随用随取。 （3） 采用合适的焊接工艺参数，使用碱性焊条焊接时，一定要用短弧焊。 四、咬边 由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷叫咬边。
1、 产生原因 主要是由于焊接工艺参数选择不当，焊接电池太大，电弧过长，运条速度和焊条角度不适当 等。
2、 防止方法 选择正确的焊接电流和焊接速度，电弧不能拉得太长，掌握正确的运条方法和运条角度。 埋弧焊时一般不会产生咬边。
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