手工电弧焊实训教材（共3篇）
篇1：手工电弧焊实训教材
吴海彬
手工电弧焊实验报告
一、实验目的
1、使学生在操作技能方面得以加强，为职业技能鉴定（考工）打下良好的基础；
2、实际操作可更好地理解课堂上所学过的理论知识，并为后续课程奠定基础；
3、在诸多焊接方法中，手工电弧焊是基本方法，通过手工电弧焊的实训，为其它方法起到举一反三的作用。
二、实验内容
钢板对接平焊、引弧、收弧
三、实验要求
1、学生学会引弧、收弧
2、了解手工电弧焊的基本原理和要点
3、掌握焊接技巧
4、熟悉交流电弧焊机的使用
四、实验设备
直流电弧焊机、面罩、手套、敲渣锤
五、实验原理
手工电弧焊是利用焊条与工作间产生的电弧热，将工件和焊条熔化而进行焊接的
六、实验步骤
1.选取两节需焊接的角钢
2.选取适当的焊条将两节角钢利用平焊的方法按对接方式焊接 3.利用铁锤将角钢焊点敲平
七、思考题
1、手工电弧焊的优缺点有哪些？（1）、工艺灵活、使用与各种材料不同板厚、结构形状的不同位置的焊接（2）、质量好，晶粒较细小、热影响区小、接头性能好（3）、易通过工艺调整来控制变形和减小应力(4）、设备简单、操作方便
吴海彬
2、手工电弧焊常见的缺陷有哪些？这些缺陷是怎样造成的？
： 缺陷类型 尺寸偏差
咬边
气孔 未焊透
夹渣
裂纹
焊瘤 形状特征
产生原因
危害性
焊缝宽度、余高、焊焊条直径及焊接规范选尺寸过小，强度降低；角尺寸等焊缝尺寸择不当；坡口设计不当； 尺寸过大，应力集中，过大或过小
运条手势不良
疲劳强度降低
焊接规范不当，电流过焊缝两侧与基本金大，电弧过长，焊接过快；减小焊缝有效截面，属交界处烧熔形成焊条角度不对，操作手势应力集中，降低接头凹陷或沟槽
不良，电弧偏吹；接头位强度和承载能力
置不利
焊件表面氧化物、锈蚀、污染未清理；焊条吸潮；
减小焊缝有效截面，/
焊接电流过小，电弧过
降低接头致密性，减
长，焊速太快；药皮保护
小接头承载能力和疲
效果不佳，操作手势不良
劳强度。
填充金属相互间未坡口、间隙设计不良；焊熔合即层间未焊透；条角度不正确，操作手势形成尖锐的缺口，造填充金属与基本金不良； 成应力集中，严重影属间未熔合，有根部热输入不足，电流过小，响接头的强度、疲劳未焊透和边缘未焊焊接太快；坡口焊渣，氧强度等。透 化物未清除
焊件表面氧化物、层间熔夹渣的外形极不规
渣没有清除干净；焊接电减小焊缝有效截面，则，大小相差也很大
流过小，焊接太快；坡口降低接头强度、冲击设计不当；焊道熔敷顺序韧性等
不当；操作手势不良 焊件表面污染，焊条吸湿，母材及填充金属内含
焊缝金属不连续，裂
有较多杂质；接头刚性过
纹尖端应力集中，在大；预热及焊后热处理规
承受交变或冲击载荷
范不当；焊接规范参数不
时，裂纹迅速扩展，当；焊接材料选择不当
导致接头断裂
熔焊时熔化金属流焊接规范不当，电流过淌到焊缝以外为熔大，焊速过慢；焊条角度
焊缝截面突变，形成合的母材上形成金及操作手势不当；焊接位
尖角，应力集中，降属瘤的现象 置不利
低接头疲劳强度
吴海彬
3、手工电弧焊设备是否允许若干焊接部位同时工作？为什么？ 手工电弧焊设备不允许若干焊接部位同时工作，因为在手工电弧焊中焊件与焊条的接触只有一个回路，如果若干个焊接部位同时工作，则电流通过最小电阻的回路，而其它的焊接部位就无法焊接。
吴海彬
篇2：手工电弧焊实训教材
李 秀 明
本学期担任14春、15春机电班焊接教学工作。
焊接是一门培养学生全面掌握中级电焊工所需要的工艺理论知识的专业课。对学生来说是即陌生又好奇,面对枯燥难懂的专业课程想学又难学，有些同学一接触专业课,甚至产生了厌学情绪而影响了整个学习过程。针对这种情况,在焊接教学中应结合实际综合运用多种知识,在传统的教学过程中不断创新,来提高学生的学习兴趣消除他们的逆反心理。用最有效的方法获得更多的知识并能运用所学的知识分析和解决实际中的问题,以适应当代发展的需要。
1.加强学生的感性认识是焊接教学的基本条件。人们常说实践出真知，焊接教学一直以来强调教学要理论联系实际，但真正做到这一点的却很少，除了条件受限制外大多是教师本身缺乏对实践重要性的认识，只是一味的照本宣科，抽象的知识更显枯燥，这样不利于学生感性认识的提高。所以我们应不断提高学生感性认识来充实学生的理论学习。首先要组织学生到相关的企业参观了解机械加工及焊接结构件的生产过程，加强对焊接生产的感性认识。了解焊接过程在产品生产中的重要作用为理论教学垫定基础。同时焊接教学是一个不断深入的过程，学生的理解、领悟能力也在不断提升。他们已经不满足于平时所见，渴望更多的了解。这时教师应在恰当的时间再带领学生到设
备齐全、工艺先进的焊接结构厂参观。而且参观要带着问题,要有针对性。参观的同时要求专业教师能结合课本知识和实际操作过程进行讲解特别是在课堂上不易讲明的讲不彻底的内容要着重讲解。对学生参观过程中提出的问题要耐心指导。否则无疑是走马观花失去参观的意义。另外学生的理论学习到了一定程度迫切想知道各种焊接工艺情况。这时教师利用学校现有的设备，经常组织学生到工厂去学习。与此同时还可以组织学生多观看各种焊接方法方面的光盘、录像，进一步加强感性认识,提高学生的学习兴趣和教堂效果。
2加强与专业基础课的联系是焊接教学的必要保证。在焊工工艺实际教学中我们发现它不是一门独立性的课程，它的教学与其它课程有紧密的联系如果仅从焊接单方面的角度来开展教学知识不够丰富思路不够开阔,也必定难以取得好的教学法效果。因此需要我们灵活的运用各学科的知识,来辅助做好焊接教学。焊接学习涉及知识面较广,内容也较复杂，在实际教学时不难发现许多的机械专业基础课程自始至始贯穿于工艺课程中。例如金属材料热处理,机械制图等,都与焊接有着密切的关系，而加强这些课程内容与焊接工艺的联系,对能否学好焊接课程是十分重要的。而对于任课教师来说,加强这方面的知识学习也是很必要的。基础知识的学习容易使学生造成学习不重要的想法,不需基础知识或需要基础知识很少的感觉但在具体教学中我们发现基础知识较差的学生很难学好工艺。其课程中的冶金反应、焊接设备、工艺参数等问题需要大量的电工学、化学等基础性知识。所
以在教学除了正常的焊接教学之外还要进行与基础知识的必要联系，对学生学好这门课是很有帮助的。
篇3：手工电弧焊实训教材
（3）焊件材料：低碳钢Q235。
（4）焊接位置：平焊。
（5）焊接材料：E4303。
（6）设备、工量具：面罩、手套、敲渣锤、凿子、锉刀、钢丝刷、砂纸、钢直尺、焊条筒、角磨机、钢丝钳、钢锯条、劳动防护用品等。
1.2 技术要求
（1）单面焊双面成形。
（2）焊件坡口两端不得安装引弧板。
（3）焊件一经施焊，不得任意更换和改变焊接位置。
（4）定位焊时反变形量自定[3]。
1.3 操作要点
1.3.1 焊前准备
（1）焊前清理 为了防止焊接过程中出现气孔，必须重视焊前试板的清理工作，焊前使用的清理方法不限，但最好能用角向磨光机打磨，效率较高，效果也比较好。
焊前需将坡口面和靠近坡口上、下两侧20 mm内的钢板上的油、锈、水分及其它污物打磨干净，至露出金属光泽为止。打磨范围如图2所示。
（2）装配与定位焊 试板装配定位焊所用焊条与正式焊接时相同。定位焊缝的位置应在试板背面的两端头处，始焊端可少焊些，终焊端应多焊些，防止在焊接过程中收缩，造成未焊段坡口间隙变窄而影响焊接，定位焊缝必须焊牢，如图3所示。
图3 定位焊缝的位置
焊定位焊缝时，必须保证装配间隙，最好在试板两端放入尺寸符合要求的垫板，一般工厂通常都放焊条头来调整装配间隙。建议始焊端4.0 mm， 终焊端3.2 mm。
（3）预置反变形 为了保证试板焊后没有角变形，因此焊前试板要预置反变形，获得反变形的办法如图4所示。
图4 试板定位焊时预留反变形
反变形角度可用万能角度尺或焊缝测量器测量，也可测Δ值，Δ值可根据试板宽度计算出。
1.3.2 焊接工艺参数
推荐焊接工艺参数如表1所示。
1.3.3 焊接要点
平焊时，由于焊件处在俯焊位置，与其它焊接位置相比操作较容易。它是板状、管状试件各种位置焊接操作的基础。但是，平焊位置打底焊时，熔孔不易观察和控制，在电弧吹力和熔化金属的重力作用下，使焊道背面易产生超高或焊瘤等缺陷。因此，这个项目的焊接仍具有一定难度。
（1）焊道分布 单面焊四层四道，如图5所示。
（2）焊接位置 试板放在水平面上，间隙小的一端放在左侧。
2 焊接工艺措施
2.1 打底焊
打底焊时焊条与试件之间的角度如图6所示，采用小幅度锯齿形横向摆动，并在坡口两侧稍停留，连续向前焊接，即采用连弧焊法打底。
打底焊要注意以下几点：
（1）控制引弧位置。打底层从试板左端定位焊缝的始焊处开始引弧，电弧引燃后，稍作停顿预热，然后横向摆动向右施焊，待电弧到达定位焊缝右侧前沿时，将焊条下压并稍作停顿，以便形成熔孔。
（2）控制熔孔的大小。在电弧的高温和吹力作用下，试板坡口根部熔化并击穿形成熔孔，如图7所示，此时应立即将焊条提起至离开熔池约1.5 mm左右，即可以向右正常施焊。
打底层焊接时，为保证得到良好的背面成形和优质焊缝，焊接电弧要控制短些，运条要均匀，前进的速度不宜过快。要注意将焊接电弧的2/3覆盖在熔池上，电弧的1/3保持在熔池前，用来熔化和击穿试件的坡口根部形成熔孔。施焊过程中要严格控制熔池的形状，尽量保持大小一致。并观察熔池的变化及坡口根部的熔化情况，焊接时如果有明显的熔孔出现，则背面可能要烧穿或产生焊瘤。
熔孔的大小决定背面焊缝的宽度和余高。若熔孔太小，焊根熔合不好，背弯时易裂开；若熔孔太大，则背面焊道既高又宽很不好看，而且容易烧穿，通常熔孔直径比间隙大l～2 mm较好。焊接过程中若发现熔孔太大，可稍加快焊接速度和摆动频率，减小焊条与焊件间的夹角；若熔孔太小，则可减慢焊接速度和摆动频率，加大焊条与焊件间夹角。
当然还可以用改变焊接电流的办法来调节熔孔的大小，但这种办法是不可取的，因为实际生产中由于坡口角度、装配间隙和结构形式的变化，不允许随时调整焊接电流，而且即使调整也比较麻烦，因此必须掌握用改变焊接速度、摆动频率和焊条角度的办法来改善熔池状况，这正是焊条电弧焊的优点[4]。
（3）控制铁水和熔渣的流动方向。焊接过程中电弧永远要在铁水的前面，利用电弧和药皮熔化时产生的气体的定向吹力，将铁水吹向熔池后方，这样既能保证熔深，又能保证熔渣与铁水分离，减少夹渣和产生气孔的可能性。焊接时要注意观察熔池的情况，熔池前方稍下凹，铁水比较平静，有颜色较深的线条从熔池中浮出，并逐渐向熔池后上部集中，这就是熔渣，如果熔池超前，即电弧在熔池后方时很容易夹渣。
（4）控制坡口两侧的熔合情况。焊接过程中随时都要观察坡口面的熔合情况，必须清楚地看见坡口面熔化并与焊条熔敷金属混合形成熔池，熔池边缘要与两侧坡口面熔合在一起才行，最好在熔池前方稍有个小坑，但随即能被铁水填满，否则熔合不好，背弯时易产生裂纹。
（5）焊缝接头。打底焊道无法避免焊接接头，因此必须掌握好接头技术。当焊条即将焊完，需要更 换焊条时，将焊条向焊接的反方向拉回约10～15 mm ，如图8a所示，并迅速抬起焊条，使电弧逐渐拉长很快熄灭。这样可把收弧缩孔消除或带到焊道表面，以便在下一根焊条焊接时将其熔化掉。注意回烧时间不能太长，应尽量使接头处成为斜面，如图8b所示。焊缝接头有2种方法：热接法和冷接法。
图8 焊缝接头前的焊道
热接法即采用前一根焊条的熔池还没有完全冷却就立即接头。这是生产中常用的方法，也最适用，但接头难度大。获得理想接头的关键有如下几点：
（1）更换焊条要快，最好在开始焊接时，持面罩的左手中就抓几根准备更换的焊条，前根焊条焊完后，立即换好焊条，趁熔池还未完全凝固时，在熔池前方10～20 mm处引燃电弧，并立即将电弧后退到接头处。
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（2）位置要准，电弧后退到原先的弧坑处，估计新熔池的后沿与原先的弧坑后沿相切时立即将焊条前移，开始连续焊接。由于原来的弧坑已被熔渣覆盖着，只能凭经验判断弧坑后沿的位置，因此操作难度大。如果新熔池的后沿与弧坑后沿不重合，则接头不是太高就是缺肉，因此必须反复练习。
（3）掌握好电弧下压时间。当电弧已向前运动，焊至原弧坑的前沿时，必须再下压电弧，重新击穿间隙再生成一个熔孔，待新熔孔形成后，再按前述要领继续焊接。这段时间和位置是否合适，决定焊缝背面焊道的质量，也是较难掌握的。
冷接法即前一根焊条的熔池已冷却。施焊前，先将收弧处打磨成缓坡形，在离熔池后约10 mm处引弧。焊条做横向摆动向前施焊，焊至收弧处前沿时，填满弧坑，焊条下压并稍作停顿。当听到电弧击穿声时，形成新的熔孔后，逐渐将焊条抬起，进行正常施焊。
2.2 填充焊
填充层施焊前，先将前一道焊缝的熔渣、飞溅清除干净，将打底层焊缝接头的焊瘤打磨平整，然后进行填充焊。填充层焊接时的焊条角度，如图9所示。
图9 填充层焊时的焊条角度
焊填充层焊道时需注意以下三点：
（1）控制好焊道两侧的熔合情况。填充焊时，焊条摆幅加大，在坡口两侧停留时间可比打底焊时稍长些，必须保证坡口两侧有一定的熔深，并使填充焊道表面稍向下凹。
（2）控制好最后一道填充焊缝的高度和位置。填充层焊缝的高度应低于母材约0.5～1.5 mm，最好略呈凹形，要注意不能熔化坡口两侧的棱边，便于表面层焊接时能够看清坡口，为表面层的焊接打好基础，焊填充焊道时，焊条的摆幅逐层加大，但要注意不能太大，千万不能让熔池边缘超出坡口面上方的棱边[5-6]。
（3）接头方法如图10所示。不需向下压电弧，其它要求同打底焊。
图10 填充层焊缝
2.3 盖面焊
盖面层施焊时的焊条角度，运条方法及接头方法与填充层相同。但盖面层施焊时焊条摆动的幅度要比填充层大。摆动时要注意摆动辐度一致，运条速度均匀。同时注意观察坡口两侧的熔化情况、施焊时在坡口两侧稍作停顿，以便使焊缝两侧边缘熔合良好，避免产生咬边，以得到优质的盖面焊缝。焊条的摆幅由熔池的边沿确定，焊接时必须注意保证熔池边沿不得超过试板表面坡口棱边2 mm，否则焊缝超宽。盖面接头要特别注意，否则不美观。
3 结束语
通过以上这些方法与要点进行“板对板平对接焊条电弧焊”实训教学，不仅能够节约实训支出，而且关键是能够让学生学习到相关的实训操作技能，有利于后续的提高与发展。
参考文献
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