淺談手工電弧焊操作的一些問題及其對策

摘 要:手工電弧焊是電焊焊接技術(shù)中最基本的的一項。初學(xué)者往往會因為操作不當而使焊接出現(xiàn)焊接不牢，焊接表面不美觀的情況。本文提出了一些焊接教學(xué)中常常出現(xiàn)的問題以及焊接時需要的一些注意事項。尤其是在教學(xué)中更需要注意這些問題，使得學(xué)生學(xué)會克服這些問題的方法，能夠正確處理焊接時出現(xiàn)的問題，并提高焊接技能。

關(guān)鍵詞:手工電弧焊培訓(xùn)教學(xué)安全

中圖分類號:G71文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(c)-0059-01

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機器電焊的隊伍已經(jīng)逐漸壯大起來，但是其仍然不能動搖手工電弧焊的基礎(chǔ)地位。手工電弧焊是電焊焊接技術(shù)中最基本的的一項。學(xué)生需要在老師的指導(dǎo)下并勤加練習(xí)才能練就一身過硬的焊接本領(lǐng)。下面我們就來談一談手工電弧焊的原理和設(shè)備以及焊接時需要注意的問題及對策。

1 手工電弧焊的原理與設(shè)備

焊接電弧是要在加有一定的電壓的電極與焊件之間產(chǎn)生的一種氣體放電現(xiàn)象。電焊條和焊件兩者就被稱作為是電極，得到電弧的操作稱作為引弧。通常是直接采用接觸式引弧，就是先將電焊條的表面與工件表面接觸，然后將兩者迅速分離1～3mm，這樣，電流通過了接觸點會產(chǎn)生非常大的電阻熱，這個時候在高溫與電場發(fā)射等因素的共同作用下，使兩極之間氣體發(fā)生劇烈的電離，從而形成電弧。電弧被引燃后，弧柱的中央會充滿大量高溫氣體，發(fā)出非常大的熱量。其發(fā)熱量一般和焊接電流與電壓的乘積成正比關(guān)系，即產(chǎn)生的電流越大，那么得到的熱量就越多。[1]

開始引弧的時候，為了加強氣體之間的電離作用，電極之間必須產(chǎn)生較高的電壓，用來傳遞具有較大能量的電子，往往這個電壓就被稱作為空載電壓。一般情況下，直流電焊機的電壓大致為55～90V，而交流電焊機電壓大致為60～80V。當氣體正常受熱電離的時候，所需要的電壓就可以低一點。為了使電弧始終工作在連續(xù)而穩(wěn)定的狀態(tài)，兩極之間電壓也需要保持一定，大致為16～35V。那么這個電壓就被稱作為工作電壓。

目前被廣泛使用的電焊條是一種外表涂有特殊藥皮的鋼絲。這種鋼絲的作用是:(1)傳導(dǎo)電流，從而產(chǎn)生電弧;(2)熔化其自身從而形成焊縫之間的填充金屬。而焊條上藥皮的作用是為了保護焊接熔池，從而提高電弧燃燒穩(wěn)定性，使焊縫里的金屬脫氧、去磷、去硫，改善焊接的工藝性能等等。目前國產(chǎn)的焊條根據(jù)其熔化后產(chǎn)生的渣酸堿性可分為兩類:①酸性焊條:這種藥皮中主要含有氧化鈦、氧化錳、氧化鐵等氧化物。這些物質(zhì)對金屬的氧化性都比較強。然而這種涂料對鐵銹、水分以及油脂的敏感性卻不大。②堿性焊條:這種藥皮里含有較多大理石和螢石，并且會較多的鐵化合物作為合金劑與脫氧劑。堿性焊條和酸性焊條相比，其保護氣體中氫的含量很少，因此這種焊條又被稱作為低氫型焊條，適用于重要結(jié)構(gòu)之間的焊接。

2 手工電弧焊教學(xué)中出現(xiàn)的問題及解決方法

2.1 坡口加工

(1)教學(xué)中常見的問題:在對接焊接中，不管是U形的坡口、V形的坡口還是X形的坡口，這些坡口在加工時與工件的表面都會形成一些尖銳棱邊，焊接的時候大家都會將這兩條棱邊作為停留參考，以此來保證焊縫之間的直線性，但在學(xué)生初學(xué)時，當焊條擺動到此位置時，棱邊會迅速熔化，但熔化的焊條金屬卻不會迅速填滿母材之間的缺損，如果不能分清熔池里的熔渣和金屬，我們就難以保證焊條的停留時間，這樣就會產(chǎn)生咬邊的現(xiàn)象。如果焊條在兩側(cè)的停留的時間過長，就容易導(dǎo)致焊縫過高的毛病，同時，因為焊條在兩側(cè)的停留造成兩側(cè)的溫差較大，使得焊縫表面焊波較粗大，會影響焊接的外觀質(zhì)量。

(2)解決措施:在坡口棱邊兩端用磨光機打磨出一條1×450的倒棱，令其形成緩沖區(qū)域，這樣就可以緩解坡口端部熔化速度過快的問題，避免產(chǎn)生咬邊現(xiàn)象，同時還可縮短焊條的停留時間，解決因為停留的時間過長而致使的焊波粗糙和溫差過大等問題。

2.2 焊條擺動以及運條角度

(1)教學(xué)中常見的問題:①焊條在擺動時停留位置的選擇成為克服焊接咬邊現(xiàn)象的重要因素。焊條如果在坡口的邊沿停留，會因為坡口的邊緣金屬較突出，從而容易形成咬邊現(xiàn)象;如果在坡口外側(cè)金屬上停留，就會因為其金屬熔化而變厚，使母材和焊條金屬的熔化速度大致一致而減小咬邊的可能性，但是，這樣做卻無法控制焊縫之間的寬度，從而導(dǎo)致焊縫寬度以及寬度差的超標，影響焊縫的美觀和成形質(zhì)量。②對于初學(xué)的學(xué)生來說，當焊條擺動的時候，可能由于對焊條電弧和焊條角度不能作出非常正確的判斷，因而在擺動的過程中非常容易促使手和手腕的擺動，致使焊條產(chǎn)生的電弧往一個方向吹出，從而使得焊縫金屬一側(cè)偏高、一側(cè)偏低，而低的一側(cè)就極易形成咬邊現(xiàn)象，焊縫成形也非常難看，質(zhì)量也較差。

(2)解決措施:①可以讓焊條在擺動的時候，短暫停留在坡口的邊緣，然后再擺動到另一邊的坡口邊緣做短暫的停留。在擺動到另一側(cè)的焊縫邊緣做短暫停留的時候，焊縫的熔池必須與前一熔池外側(cè)寬度保持一致，同時需要蓋住前一熔池四分之三，以此來保證焊波細膩。同時，由于焊條金屬也需要一直保持在熔化狀態(tài)，母材金屬也有著相應(yīng)冷卻時間，當溫度較低的時候，熔化的金屬就可以很快將原來咬邊的地方迅速填充，這樣就能夠有效地解決咬邊問題。②焊條擺動的時候，焊條應(yīng)該和焊縫形成投影關(guān)系，保證焊條一直處于焊縫中央。擺動的時候，僅僅是手腕擺動，手卻不能跟著擺動。電弧會從焊縫的中央向兩邊吹出，以避免母材融化的金屬流向焊縫的中央而形成的咬邊現(xiàn)象現(xiàn)象。

3 手工電弧焊工作中的安全隱患

3.1 觸電

手工電弧焊的操作者接觸高電壓的機會會比較多。電源一般是接在220V或380V的電源上，而電焊機的空載電壓大概為60～90V;如果此時電焊設(shè)備的導(dǎo)線裸露，電焊設(shè)備的外殼就可能會帶電;如果變壓器的絕緣層損壞，二次線圈也會很容易帶電。這樣就會有發(fā)生重大觸電事故的可能。

3.2 有毒氣體以及粉塵危害

焊接電弧的溫度一般較高，在高溫的作用下焊絲與藥皮會產(chǎn)生氣體與煙塵。如果通風(fēng)不暢，焊工接觸這些有毒氣體和粉塵的時間一長，身體就容易受到損害，從而引起職業(yè)病。

3.3 射線輻射危害

電焊的弧光中往往有紫外線、紅外線等一些射線，如果焊工長期受到這些射線的輻射作用，會引起其眼睛方面和一些皮膚疾病。作業(yè)現(xiàn)場可能還有易燃易爆物品，如果補焊時的防爆措施不恰當，就會發(fā)生火災(zāi)，更嚴重的會發(fā)生爆炸事故。[2]

4 結(jié)語

手工電弧焊是電焊焊接技術(shù)中最基本的的一項，往往也是需要學(xué)生花時間學(xué)習(xí)的一項操作技術(shù)。學(xué)生在焊接實習(xí)的時候只需要嚴格地遵守焊接操作規(guī)范，并避免出現(xiàn)以上常見的操作問題，就一定可以練就一套過硬的焊接本領(lǐng)。

參考文獻

[1]王世春.手工電弧焊立焊在BZ-Q混合型煤氣發(fā)生爐碎渣圈中的應(yīng)用[J].安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2005，(04):12-13.

[2]施倚.手工電弧焊接有哪些安全技術(shù)要求[J].勞動保護，2009，(03):34-45.