《焊接技术》实训指导书

一、实训目的

本焊接实训是为培养适应21世纪建设社会主义现代化需要的，德智体美全面发展的，具有创新精神和较强实践动手能力的焊接专业应用型技术人才。通过实训可获得如下目的：

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、实训安排

三、实训实例  （参考）

一、平板平位单面焊双面成形

（一）试件尺寸及要求

1．材料：Q235钢板。

2．尺寸：300×200×12mm。                  

3．坡口尺寸：60oV型坡口，钝边1mm。

4．焊接位置：平焊。

5．焊接要求：单面焊双面成形。

6．焊接材料：E4303              

7．焊机：

（二）试件装配

1．清除坡口面及两侧20mm范围内的油、锈、水分及其他污物，至露出金属光泽。

2．装配：

1）装配间隙：始端为3mm，终端为4mm。

2）定位焊：采用与焊接相同的E4303焊条进行定位焊，在焊件反面两端点焊，焊点长度为10mm～15mm。

3）预置反变形量3o～4o。

4）错边量≤1.4mm。

（三）焊接工艺参数

1．打底焊  应保证得到良好的背面成形。

单面焊双面成型的打底焊，操作方法有连弧法与断弧法两种。

连弧法的特点是焊接时，电弧燃烧不间断，具有生产效率高，焊接熔池保护的好，产生的缺陷少，但它对装配质量要求高，参数选择要求严，故其操作难度较大，易产生烧穿和未焊透等缺陷。

断弧法（又分为两点击穿法和一点击穿法两种手法）特点是依靠电弧时燃时灭的时间长短来控制熔池的温度，因此，焊接工艺参数的选择范围较宽，易掌握，但生产效率低，焊接质量不如连弧法易保证，且易出现气孔、冷缩孔等缺陷。

这里介绍的是断弧焊一点击穿法。

置试板大装配间隙于右侧，在试板左端定位焊缝处引弧，并用长弧稍作停留进行预热，然后压低电弧两钝边兼作横向摆动。当钝边熔化的铁水与焊条金属熔滴连在一起，并听到“噗噗”声响时，便形成第一个熔池，灭弧。它的运条动作特点是：每次接弧时，焊条中心应对准熔池的2／3左右处，电弧同时熔化两侧钝边。当听到“噗噗”声后，果断灭弧，使每个熔池覆盖前一个熔池的2／3左右。

    操作时必须注意：当接弧位置选在熔池后端，接弧后再把电弧拉至熔池前端灭弧，则易造成焊缝夹渣。此外，在封底焊时，还易产生缩孔。解决办法是提高灭弧频率，由正常50次／分～60次／分，提高到80次／分左右。

更换焊条时的接头方法：在换焊条收弧前，在熔池前做一个熔孔，然后回焊10mm左右，再收弧，以使熔池缓慢冷却。迅速更换焊条，在弧坑后部20mm左右处起弧，用长弧对焊缝预热，在弧坑后10mm左右处压低电弧，用连续手法运条到弧坑根部，并将焊条往熔孔中压下，听到“噗噗”击穿声后，停顿2秒左右灭弧，即可按断弧封底法进行正常操作。

2．填充焊  试焊前先将前一道焊缝熔渣、飞溅清除干净，修正焊缝的过高处与凹槽。进行填充焊时，应选用较大的电流，并采用如图的焊条倾角，焊条的运条方法可采用月牙形或锯齿形，摆动幅度应逐层加大，并在两侧稍作停留。

在焊接第四层填充层时，应控制整个坡口内的焊缝比坡口边缘低0.5～1.5mm左右，最好略呈凹形，以便使盖面时能看清坡口和不使焊缝高度超高。

3．盖面焊  所使用的焊接电流应稍小一点，要使熔池形状和大小保持均匀一致，焊条与焊接方向夹角应保持75o左右，焊条摆动到坡口边缘时应稍作停顿，以免产生咬边。

盖面层的接头方法：换焊条收弧时应对熔池稍添熔滴铁水迅速更换焊条，并在弧坑前约10mm左右处引弧，然后将电弧退至弧坑的2／3处，填满弧坑后就可正常进行焊接。接头时应注意：若接头位置偏后，则使接头部位焊缝过高；若偏前，则造成焊道脱节。

盖面层的收弧可采用3～4次断弧引弧收尾，以填满弧坑，使焊缝平滑为准。

二、平板立位单面焊双面成形

（一）试件尺寸及要求

1．材料：Q235钢板。                                

2．尺寸：300×200×12mm。

3．坡口尺寸：60oV型坡口，钝边1mm。

4．焊接位置：立焊。

5．焊接要求：单面焊双面成形。

6．焊接材料：E4303。

7．焊机：

（二）试件装配

1．清除坡口面及两侧20mm范围内的油、锈、水分及其他污物，至露出金属光泽。

2．装配：

1）装配间隙：始端为3mm，终端为4mm。

2）定位焊：采用与焊接相同的ф2.5mmE4303焊条进行定位焊，在焊件反面两端点焊，焊点长度为15mm左右，并将试板与焊缝坡口垂直固定于焊接架上。

3）预置反变形量4o～5o。

4）错边量≤1mm。

（三）焊接工艺参数

1．打底焊  应保证得到良好的背面成形。

1）引弧与焊接  在下部定位焊缝上面10～20mm处引弧，并迅速向下拉至定位焊缝上，预热1～2秒后，开始摆动并向上运动，到下部定位焊缝上端时，稍加大焊条角度，并向前送焊条压低电弧，当听到击穿声形成熔孔后，作锯齿形横向摆动，连续向上焊接，施焊时，电弧在两侧稍作停留，以达焊缝与母材熔合良好。

为使背面熔合良好，电弧应短，运条速度要均匀，间距不宜过大，应使电弧的1／3对着坡口间隙，2／3覆盖于熔池上，形成熔孔。

熔池呈水平的椭圆形较好，这时的焊条末端离试件底平面1.5～2mm，约有一半的电弧在间隙后面燃烧。

焊接过程中电弧应尽可能短，以防止气孔。更换焊条时，电弧应向左下或右下方回拉10～15mm，并将电弧迅速拉长至熄灭，以避免出现弧坑缩孔，并形成斜坡以利接头。

  2）接头  接头不当时易产生凹坑、凸起、焊瘤等缺陷。接头方法有热接法和冷接法。

热接法时更换焊条要迅速，在熔池还在红热状态下，以比正常焊条角度大10o，在熔池上方约10mm一侧坡口面上引弧，引燃电弧后拉回原弧坑进行预热，然后稍作横向摆动向上施焊，并逐渐压低电弧，待填满弧坑移至熔孔时，将焊条向试件背压送，并稍作停留，当听到击穿声形成新熔孔后，即可向上按正常方法施焊。

冷焊法是需将收弧处焊缝修磨成斜坡，再按热焊法操作。

打底层焊道正面应平整，避免两侧产生沟槽。

2．填充焊  分两层两道进行施焊。填充焊前应清除熔渣与飞溅，将凹凸不平处修磨平整。施焊时的焊条下倾角度比打底焊时小10o～15o，以防熔化金属下淌，另外焊条的摆动幅度应随着坡口的增宽而稍加大。

    整个填充焊缝应低于母材表面1～1.5mm，并使其表面平整或呈凹形，以利盖面层施焊。

    3．盖面焊  盖面焊的关键是要保证焊缝表面成形尺寸和熔合情况，防止咬边和熔合不良。

    施焊时的焊条角度、运条方法均同填充层，但摆动幅度应宽，在两侧应将电弧进一步压低，并稍作停留，摆动的中间速度应稍快，以防止焊瘤。

三、钢管垂直单面焊双面成形

（一）钢管尺寸及要求

1．材料：Q235钢。

2．尺寸：ф108～114mm，壁厚6mm。        

3．坡口尺寸：60oV型坡口，钝边0.5～1mm。

4．焊接位置：横焊。

5．焊接要求：单面焊双面成形。

6．焊接材料：E4303。

7．焊机：ZX7-250ST。

（二）试件装配

1．清除坡口面及两侧20mm范围内的油、锈、水分及其他污物，至露出金属光泽。

2．装配：

1）装配间隙为3mm。

2）定位焊：沿圆周均分2～3个定位焊点，焊点长度为10mm～15mm左右，要求焊透并不得有焊接缺陷。

3）错边量≤0.5mm。

（三）焊接工艺参数

1．打底焊  可采用断弧焊手法，也可采用连弧焊手法。

焊条与钢管下侧的夹角为75o～80o，与管子切线的焊接方向夹角为70o～75o。引弧后，待坡口两侧熔化时，焊条向根部压送，熔化并击穿坡口根部，听到“噗噗”声，形成第一个熔孔，使钝边两侧熔化约0.5～1.0mm。

焊接方向从左向右，采用斜椭圆运条，并始终保持短弧焊。

焊接过程中，防止熔池金属下坠，电弧在上坡口停留时间略长些，而在下坡口稍加停留，并且电弧在下坡口时，2/3在管内燃烧，电弧带到上坡口时，1/3电弧在管内燃烧。

当采用断弧焊时，必须逐点将铁水送到坡口根部，迅速向侧后方灭弧。灭弧与接弧时间间隔要短，灭弧动作要干净利落，不拉长弧，灭弧频率为每分钟70～80次为宜。接弧位置要准确，每次接弧时焊条中心要对准熔池的2/3左右处，使新熔池覆盖前一个熔池2/3左右。

焊接时应保持熔池形状和大小基本一致，熔池铁水清晰明亮。

与定位焊缝接头：当运条到定位焊缝根部时，焊条要前顶一下，听到“噗噗”声后，稍加停留，填满弧坑收弧。

在完成一圈打底焊时，要注意收弧口与起弧处的衔接。

2．盖面层焊  盖面层分上下两道进行焊接，焊前应将打底焊焊缝的熔渣及飞溅等清除干净，并修平局部上凸的接头焊缝。采用直线不摆动运条，自左向右。

第一条焊道，焊条与管子下侧夹角为800左右，并且1/3落在母材上，使下坡口边缘熔化约1～2mm。第二条焊道，焊条与管子下侧夹角为900左右，并且1/3搭在第一条焊道上，2/3落在母材上，使上坡口熔化约1～2mm。

四、钢管水平转动单面焊双面成形

（一）钢管尺寸及要求

1．材料：Q235钢。

2．尺寸：ф108～114mm，壁厚6mm。                  

3．坡口尺寸：60oV型坡口，钝边0.5～1mm。

4．焊接位置：全位置焊。

5．焊接要求：单面焊双面成形。

6．焊接材料：E4303。

7．焊机：ZX7-250ST。

（二）试件装配

1．清除坡口面及两侧20mm范围内的油、锈、水分及其他污物，至露出金属光泽。

2．装配：

1）装配间隙为2～3mm。

2）定位焊：沿圆周均分3个定位焊点，焊点长度为10mm～15mm左右，要求焊透并不得有焊接缺陷。

3）错边量≤１mm。

（三）焊接工艺参数

1．打底焊  可采用断弧焊手法，也可采用连弧焊手法。

将按要求组装好的试管水平固定于焊接架上，注意：时钟6点位置应无定位焊缝。

在时钟6点位置前约8mm处引弧起焊，按逆时针方向焊接，至过时钟12点位置收弧，完成前半圈打底焊。再由前半圈起弧处开始起弧，按顺时针方向焊接后半圈，至前半圈收弧处重叠5～10mm。焊接时应注意引弧后，待坡口两侧熔化时，焊条向根部压送，熔化并击穿坡口根部，听到“噗噗”声，使钝边两侧熔化约0.5～1.0mm。在整个焊接时也须遵照执行。

2．填充焊  

 1）清理和修整打底焊道氧化物及局部凸起的接头等。

 2）采用锯齿形或月牙形运条方法施焊时的焊条角度见图。

 3）焊条摆动到坡口两侧时，稍作停顿，中间过渡稍快，以防焊缝与母材交界处产生夹角。焊接速度应均匀一致，应保持填充焊道平整。

 4）填充层高度应低于母材表面1～1.5mm为宜，并不得熔化坡口棱边。

 5）中间接头更换焊条要迅速，应在弧坑上方10mm处引弧，然后把焊条拉至弧坑处，填满弧坑，再按正常方法施焊，不得直接在弧坑处引弧焊接，以免产生气孔等缺陷。

 6）填充焊缝的封口和接头  在前半圈收弧时，应对弧坑稍填一些铁水，以使弧坑成斜坡状（也可采用打磨两端使接头部位成斜坡状），并将起始端焊渣敲掉10mm，焊缝收口时要填满弧坑。

3．盖面焊  盖面层的焊接运条方法、焊条角度与与填充层焊接相同。不过焊条的摆动幅度应适当加大。在坡口两侧应稍作停留，并使两侧坡口棱边各熔化1～2mm，以免咬边。

盖面层的中间焊接应特别注意，当焊接位置偏下时，则使接头过高，当偏上时，则造成焊缝脱节。焊缝接头的方法同填充层。

四、评分标准

 评 分 标 准