电焊工基本操作技能1

十一、凹坑

焊后在焊缝表面或焊缝背面形成的低于母材表面的局部低洼部分，叫做凹坑，见图10-10。焊缝背面的凹坑通常又叫做内凹。

产生凹坑的原因是电弧拉得过长，焊条倾角不当和装配间隙过大。 防止措施是压短弧长、调整焊条倾角和适当奸笑装配间隙。 十二、弧坑

熔焊时，在焊条末端灭弧时的焊缝金属低于焊缝表面的现象，叫做弧坑，见图10-11。 产生弧坑的原因是熔池金属在电弧吹力下向后移动又没有新的填充金属添加所致。 防止措施是采用断续灭弧法或用收弧板，将弧坑引至焊件外面。

十三、烧穿

焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷，叫做烧穿，见

图10-12。

产生烧穿的原因是焊件加热过甚。如焊接电流和装配间隙太大，焊接速度

过慢以及电弧在焊缝处停留时间过长等。

防止措施是减小焊接电流和适当增加焊接速度，严格控制焊件的装配间隙，

并保证这种间隙在整个焊缝长度上的一致性。

焊接缺陷的返修

一、 焊接缺陷的清除方法

焊接缺陷的返修，包括产品制造过程中的返修以及使用过程中的返修。

超标焊接缺陷的存在，对于重要的焊接结构，如锅炉、压力容器，会影响其安全运行和影响其工作寿命，因此，当发现超过允许值的焊接缺陷，都必须彻底将其清除。

根据产品的材质、缺陷所在部位和大小，焊接缺陷的清除方法可分别采用碳弧气刨、气割或风铲。

对于低碳钢或屈服点≤392Mpa的普通低合金高强度钢及厚度在20mm以下的09Mn2 V钢，可采用碳弧刨或气割的方法来清除缺陷。

当焊缝的缺陷只是局部的、断续的存在时，用碳弧刨的方法较好。若产品

的焊缝需整条返修时，可用气割将其割开，并切出坡口，用砂轮修磨平整后，再重新组装、焊接。

对于不适合于碳弧气刨和气割的钢材及焊缝，可采用机械加工或手工铲磨的方法来清除焊接缺陷。

凡是对冷裂纹敏感的屈服点>392Mpa的普通低合金高强度钢\\铬钼耐热钢及耐腐蚀性能要求高的不锈钢和复合钢板等,当存在有少量的表面或内部缺陷时,可使用风铲、砂轮等去除缺陷或铲磨坡口.对于内部存在的大量缺陷或接头性能不合格的,如高压厚壁容器筒体的规则焊缝,在条件允许的情况下,可在机床上进行机械加工来清除需要返修的焊缝.

返修焊道清除缺陷后的坡口表面要呈圆滑过渡,不能有尖锐棱角,见图10-13。 二、返修焊缝的操作要点

焊缝返修一般是在产品刚性拘束较大的条件下进行的，返修次数多，会影响产品的质量，故应力求一次返修成功。

焊缝返修的操作要点如下：

1） 根据对焊缝质量检验的结果，由检验人员对有缺陷的部位作出标记，确定缺陷的性质，并分析产生缺陷的原因，在清除焊缝缺陷后，由经过考试合格、并焊接质量一贯优良的

优秀焊工担任焊缝返修工作。

2） 产品焊接时若需要预热，返修时也应在相应预热条件下进行焊接。

当返修工作环境温度低于0℃时，应采用相应的预热措施。

3） 原则上应采用与原产品焊接时同样的焊接材料及焊接工艺进行返修

焊补。焊接时，宜采用多层多道、小电流、焊条不摆动焊法，以防止返修部位的焊缝过热或产生过量的变形。

4）焊补时要严格控制层间温度，注意每道焊缝的起弧与收弧处的焊接质量。同一层焊缝的相接两焊道间的起弧与收弧处必须相互错开一定距离。每焊完一层后要仔细检查，确保无缺陷后，再焊下一层。

5）返修部位的焊缝必要时需修磨表面，使其外形与原焊缝外形基本一致，并按原焊缝的探伤要求严格检查。如再发现超标缺陷时，应再次修补，但修补次数不能超过标准规定的允许返修次数。

6）对要求焊后热处理的焊件，应在热处理前进行返修。如在热处理后还需进行返修时，则返修后应重新进行热处理。

7）焊缝缺陷的清除和焊补，都不允许在带压或承载状态下进行。

焊接检验

●要点 各种常用的焊接缺陷检验方法及其正确选用

焊缝外观检查

焊后（或层间），将焊缝表面的熔渣清理干净后，用肉眼或低倍放大镜检查焊接接头处有无外部可见缺陷，如外表存在气孔、表面裂纹、咬边、内凹、焊瘤、弧坑和烧穿等，再用焊缝万能量规检查焊缝表面的几何尺寸，如焊缝余高，焊缝宽度，焊脚尺寸等。

无损检验

一、射线探伤

采用X射线或γ射线照射焊接接头检查内部缺陷的无损检验法，叫做射线

探伤，见图10-14。

1、缺陷性质的辨别 射线通过不同厚度或不同材料时，其衰减不同，因

而在底片上产生不同程度的明暗影象：母材呈黑色，焊缝呈浅白色，当焊缝中有缺陷时，又出现不同形状、不同深度的暗黑色。

1）局部咬边 底片上在焊缝和母材的交界处出现局部黑色条纹，见图

10-15。

2）内凹 底片上在焊缝中间出现一条不规则的黑色条纹，见图10-16。 3）裂纹 裂纹在底片上多呈略带曲折的波浪形条纹，有时也呈直线形条

纹，轮廓较分明，中部稍宽、两端较尖细，见图10-17。

4）未焊透 未焊透在底片上呈断续的或连续的黑直线，见图10-18。 5）气孔 手工电弧焊的气孔在底片上多呈黑色圆形或椭圆形，其黑度是

中心处较深，并均匀的向边缘减小，形式有密集的、连续的或分散分布的几种。自动焊焊缝中所产生的气孔通常较大，有时直径可达几毫米，黑度也较深。

气孔在底片上的影象，见图10-19。 6）夹渣 夹渣在底片上多呈不同形式的点或条状。点状夹渣呈单独黑点，

外观不规则并带有棱角，黑度较均匀。条状夹渣呈宽而短的粗线条状，宽度不太一致。

夹渣在底片上级的影象见图10-20。 2、质量标准 根据GB3323-87《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》

的规定，根据底片上缺陷的性质、形状、大小和密集程度，将底片上的质量分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四级，其中Ⅰ级片质量最高，Ⅳ级片质量最差。各种产品焊缝射线探伤后质量要求达到的等级，可根据该产品的受力状况和工作介质，在产品设计的图样上和技术要求中予以规定。

二、 超声探伤

利用超声波探测材料内部缺陷的出无损检验法，叫做超声探伤。见图10-21。超声波探头发射的超声波，通过耦合剂（油）的作用传播到焊件表面，产生发射脉冲波，另一部分进入焊件内部，在焊件底面又被反射回来，产生底面反射波。若焊件内有缺陷，缺陷上反射回去的超声波在荧光屏上又产生缺陷反射波。根据缺陷反射波的形状、大小和位置，可以间接判断焊接缺陷的性质、大小和位置。 三、 磁粉探伤

利用在强磁场中，铁磁性材料表层缺陷产生的漏磁场吸附磁粉的现象而进 行的无损检验法，叫做磁粉探伤，见图10-22。

磁粉探伤时，将焊件放至两磁极之间，焊缝上撒上铁粉，则在铁粉聚集处的下面，就是焊接缺陷。

三种无损检验方法的比较，见表10-1。

表10-1 三种无损检验方法的比较 检验方法 能探测的缺陷 检验厚度 质量判断 磁粉探伤 表面及近表面的缺陷（微 表面及近表面，深度 能判断缺陷位置，但 裂纹、未焊透、气孔） 不超过5mm 深度不能确定 超声探伤 内部缺陷（裂纹、未焊透、 下限5mm，上限无限 能间接判断缺陷性质 气孔、夹渣） 制 及位置 射线探伤 内部缺陷（裂纹、未焊透、 X射线可探至60mm， 能直接判断缺陷性质、

气孔、夹渣） γ射线可探制150mm 大小、形状和位置

力学性能试验

将被试验的焊接接头（或焊缝）按规定要求制成各种形状的试样，在专门的设备上进行拉伸、弯曲和冲击等试验，以测定焊接接头（或焊缝）的强度、塑性、硬度和冲击韧度等性能，叫做力学性能试验。 一、 拉伸试验

在拉伸机上将板状或圆棒试样进行纵向拉伸，直至断裂，用以测定焊缝或

焊接接头的抗拉强度、屈服强度、伸长率和断面收缩率。其试验方法，见图10-23。 二、弯曲试验

在压力机上对板状试样加上一定的载荷，使试样弯曲一个角度，检查其拉伸面上有无裂纹的试验方法。弯曲试验方法，见图10-24 。

弯曲试验的目的是检查焊接接头的塑性，同时可反映各区域的塑性差别、暴露焊接缺陷和考核熔合线的质量。弯曲试验可分为如下三种：

面弯—弯曲后焊缝正面成为拉伸面。 背弯—弯曲后焊缝背面成为拉伸面。 侧弯—弯曲后焊缝一个侧面成为拉伸面。 三、冲击试验

将加工成长方体的一个试样，在冲击试验机上加上一定的冲击载荷将试样

打断，以测定焊接接头的冲击韧度的试验方法。其试验方法，见图10-25。

冲击试验的试样中间应开一缺口，便于试验时打断。缺口形状有夏比U型

缺口试验和夏比V型缺口试样两种，目前推广使用的是V型缺口试样。缺口位

置可分别放在焊缝、熔合线和热影响区三处，以检查测试这三处的冲击韧度。

四、硬度试验

将焊接接头的断面磨平，在硬度计上打上硬度，用以测定焊接接头各区域

上的硬度，并可间接判定材料焊接性的试验方法。其试验方法，见图10-26。

宏观金相试验

直接用肉眼或低倍放大镜，检查焊缝断面有无缺陷的一种检验方法。 一、金相宏观分析

将焊接接头断面磨成宏观金相试样，以检查断面上各种焊接缺陷的存在情

况，并可观察到焊接熔池的形状和尺寸。角焊缝通常进行此项试验。

二、断口检查

用以检查管子焊缝内部质量的一种专门检验方法。检验前，事先在焊缝表

面沿焊波方向车一条沟槽，槽深约为焊缝厚度的1/3，然后用拉力机将管子试样拉断，观察试样断口处存在的缺陷种类和大小。断口检验对“未熔合”这种缺陷较敏感。

课题2 手工电弧焊设备

电源的分类

●要点 对弧焊电源的要求、分类及常见故障的排除 ●对手工电弧焊电源的要求

一、电流种类及其对电弧燃烧稳定性的影响

电流种类 生产中使用的电流可分为直流电、单相交流电和三相交流电

三种。

手工电弧焊时，电焊机是电源，它的输出电流供电弧燃烧。而电弧本身又

是作为电源的一个负载，因此电源的种类将对电弧的稳定燃烧起着重大的影响。

用直流电源作焊接电源时，其输出的直流电源总是从一极流向另一极，电

弧电压也维持恒定，所以电弧可以持续燃烧，比较稳定。当采用交流电源时，其电源电压是交变的，电流方向也不断改变，电弧相应地不嗲派发生瞬时熄灭、然后重新引弧和再次稳定燃烧的过程（每秒钟要经历100次这样的过程）。这个过程是电弧自动重复进行的。因此，当采用接六弧焊电源时，其电弧燃烧的稳定性不如采用直流弧焊的电源时好。但是，由于焊接技术的发展，焊条药皮成分的不断改进和焊机性能的不断提高，交流电源的电弧在一定条件下也能稳定的燃烧，得到满意的焊接质量。此外，由于交流电源设备简单、成本低、维修容易、磁偏吹影响小，所以交流弧焊电源仍得到广泛的应用。目前，在手弧焊生产中，除了某些焊条有特定要求，必须采用直流电源外，皆可用交流电源进行焊接。

二、对弧焊电源的要求

电弧能否稳定燃烧，是保证获得优质焊接接头的主要因素之一。决定电弧

稳定燃烧的诸因素中，首要的因素是弧焊电源。

为了使电弧稳定燃烧，对弧焊电源有以下基本要求。

1、适当的空载电压 弧焊电源接上电网后，其输出端尚未引弧时的电压

叫空载电压。空载电压越高，对引弧或电弧的稳定燃烧越有利。但是，过高的空载电压对焊工的人身安全带来不利的影响，并且还增加焊机的生产成本。这