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手工电弧焊

利用手工操纵焊条进行焊接

手工电弧焊（简称手弧焊）是以手工操作的焊条和被焊接的工件做为两个电极，利用焊条与焊件之间的电弧热量熔化金属进行焊接的方法。

简介
手工电弧焊是利用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法，简称手弧焊。
原理
焊接过程：手工电弧焊由焊接电源、焊接电缆、焊钳、焊条、焊件、电弧构成回路，焊接时采用焊条和工件接触引燃电弧，然后提起焊条并保持一定距离，在焊接电源提供合适电弧电压和焊接电流下电弧稳定燃烧，产生高温，焊条和焊件局部加热到融化状态。焊条端部熔化的金属和被熔化的焊件金属熔合在一起，形成熔池。在焊接中，电弧随焊条移动，熔池中的液态金属逐步冷却结晶后便形成焊缝，两焊件被焊接在一起。
在焊接中，焊条的焊芯熔化后以熔滴的形式向熔池过渡，同时焊条涂层产生一定量气体和液态熔渣。产生的气体充满在电弧和熔池周围，隔绝空气。液态熔渣比液态金属密度小，浮在熔池上面，从而起到保护熔池作用。熔池内金属冷却凝固时熔渣也随之凝固形成焊渣覆盖在焊缝表面，防止高温的焊缝金属被氧化，并且降低焊缝的冷却速度。在焊接过程中，液态金属与液态熔渣和气体间进行脱氧、去硫、去磷、去氢等复杂的冶金反应，从而使焊缝金属获得合适的化学成分和组织。
特点
1、设备简单。
2、操作灵活方便。
3、能进行全位置焊接适合焊接多种材料。
4、不足之处是生产效率低劳动强度大。
电源种类
焊条可以在交流或直流电源下使用。并不是所有的直流焊条都能在交流电源下使用，但交流焊条通常都能在直流电源下使用。
焊接电源分为两种，直流弧焊电源和交流弧焊电源，焊条分为两大类即：酸性焊条和碱性焊条。酸性焊条用直流和交流焊接电源均可，碱性焊条必须用直流弧焊电源。其接法有两种：直流正接和直流反接，焊接过程中产生偏磁吹调换接法会有明显好转。交流焊接电源一般情况下不会产生偏磁吹。
电压一般为20～35伏，电流取决于焊接材料的厚度、焊条规格、焊接结构，范围在 15～400安。
焊条类型
焊条药皮的化学成分对电弧的稳定性、熔深、金属熔敷率和定位能力有很大影响。焊条可分为三大类：纤维素型焊条；氧化钛药皮焊条；碱性焊条。
纤维素型
焊条的药皮中含有大量的纤维素，它的特点是电弧熔深深、摩擦变形速度快，这也提高了整个焊接速度。但由于焊缝沉淀物比较粗糙并且和流动的熔渣混合在一起，所以除渣很困难。这种焊条在任何位置都可以使用，而且因其在高架焊管（‘stovepipe’ welding technique）中的使用而为人们所熟悉。
特点：在所有位置都能形成较深的熔深；适用于向下立焊；良好的机械性能；产生大量的氢——有造成热影响区（Haz）裂纹的风险。
氧化钛
氧化钛的药皮中含有大量的氧化钛（rutile）。氧化钛使起弧、平滑电弧操作和降低弧飞溅变得容易。这种通用焊条具有良好的焊接特性。在交流电或直流电下，它们可用于所有位置的焊接，特别适用于横角/立角位置的接头焊接。
特点：合适的焊缝金属机械性能；粘性熔渣能形成良好的焊道外形；定位焊接可能会产生流动的熔渣（含氟化物）；易清除熔渣。
碱性焊条
碱性焊条药皮中含有大量的碳酸钙（石灰石）、氟化钙（萤石）。这使它的熔渣比氧化钛型焊条的熔渣更易流动，这也是一种协助立焊和仰焊快速冷却的方法。这些焊条用于焊接中型和大型结构，要求具有较高的焊接质量、良好的机械性能和抗裂纹能力（过度拘束会产生裂纹）。
特点：低氢焊缝金属；要求高焊接电流/速度；焊道成形差（表面轮廓弯曲、粗糙）；清除熔渣困难；金属粉末焊条包含加有金属粉末的涂料，可使焊接电流增加到最大容许电流。因此，与药皮中不含铁粉的焊条相比，金属粉末焊条的金属熔敷速度和效率（金属熔敷比例）都有所提高，熔渣也很容易清除。由于熔敷速度快，铁粉焊条主要用于平焊、横焊和立焊。氧化钛焊条和碱性焊条没有显著的电弧特性，电弧力度较小，减少了焊道的熔深。
焊接电弧的稳定性
1、焊工操作技术：如焊接操作中电弧长度控制不当，将会产生断弧；
2、弧焊电源：
弧焊电源特性，符合电弧燃烧的要求时，稳定性好，反之则差；
弧焊电源的种类。直流焊接电源比交流弧焊电源的电弧稳定性好；
弧焊电源的空载电压。越高引弧越容易，电弧燃烧的稳定性越好，但空载电压过高时对焊工人身安全不利。
3、焊接电流：焊接电流大，电弧温度高，电弧燃烧越稳定；
4、焊条涂层：焊条涂层中含电离电位较低的物质（如钾、钠、钙的氧化物）越多，气体电离程度越好，导电性越强，则电弧燃烧越稳定；
5、电弧长度：电弧长度过短，容易造成短路；过长就会产生剧烈摆动，破坏焊接电弧稳定性，而且飞溅大；
6、焊接表面状况、气流、电弧偏吹等：表面不清洁，气流，大风，电弧偏吹等都会降低电弧燃烧稳定性。
防电措施
1．焊接工作前，要先检查焊机设备和工具是否安全可靠。例如焊机外壳是否接地、焊机各接线点接触是否良好；焊接电缆的绝缘有无破损等。不允许未进行安全检查就开始操作。
2．焊工的手和身体不得随便接触二次回路的导电体，不能依靠在工作台、焊件上或接触焊钳等带电体。对于焊机空载电压较高的焊接操作，以及在潮湿工作地点操作时，还应在操作台附近地面铺设橡胶绝缘垫。
3．下列操作应切断电源开关再进行：转移工作地点，搬动焊机；更换保险丝；焊机发生故障时的检修；改变焊机接头；更换焊件而需改装二次回路的布设等。推拉闸刀开关时，必须戴绝缘手套；同时焊工头部要偏斜，以防电弧火花灼伤面部。
4．在金属容器内、金属结构上以及其他狭小工作场所焊接时，触电的危险性最大，必须采取专门的防护措施。如采用橡皮垫、戴皮手套，穿绝缘鞋等。
5．电焊操作者在任何情况下都不得使自身、机器设备的传动部分成为焊接电路，严禁利用厂房的金属结构、轨(管)道等接进线路作为导线使用。
6．焊机的接地保护装置必须齐全有效，同时，焊机必须装设电焊机空载自动断电保护装置。
7．焊接电缆中间不应有接头，如需用短线接长时，则接头不应超过2个，接头：应采用铜材料做成，并保证绝缘良好。
8．加强个人防护，焊工个人防护用品包括完好的工作服、绝缘手套、套鞋等。
9．电焊设备的安装、检查和修理必须由电工进行，临时施工点应由电工接通电源。
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