基本原理与特点：深入解析

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：无论是在车间内，还是在野外施工现场均可采用。完成一条焊缝需要不断更换焊条，对厚板需要开坡口进行多层焊接，这不仅造成焊条的浪费，提高了焊接成本，而且降低了生产率。

1.焊条电弧焊的基本原理

焊条电弧焊是手工操纵焊条，用电弧作为热源熔化焊条和母材而形成焊缝的焊接方法。由于焊条电弧焊具有设备简单、操作方便、适应性强和能在空间任意位置焊接的特点，所以是应用最广泛的焊接方法。

施焊时，焊条和焊件分别接至焊接电源的两个输出端，以短路接触引弧方式引燃电弧，熔化的焊芯端部迅速形成熔滴，过渡到局部熔化的工件表面形成熔池。随着电弧以适当的弧长和速度在工件上不断地前移，熔池液态金属逐步冷却结晶而形成焊缝，如图7-1所示。

2.焊条电弧焊的特点

焊条电弧焊具有以下优点：

（1）设备简单、价格便宜焊条电弧焊使用的电焊机结构简单，只需配备简单的辅助工具，价格便宜，维护方便。

图7-1 焊条电弧焊示意图

1—焊件 2—焊缝 3—熔池 4—电弧 5—焊条 6—电焊钳 7—焊接电缆 8—焊机

（2）采用气体和熔渣联合保护焊条电弧焊以外部涂有涂料的焊条作为电极和填充金属，焊条熔化后分成两部分：金属焊芯以熔滴形式向熔池过渡；焊条药皮在熔化过程中产生一定量的气体和液态熔渣，不仅使熔池和电弧周围的空气隔绝，而且和熔化了的焊芯、母材发生一系列冶金反应，保证所形成焊缝的性能。

（3）可焊金属材料范围广焊条电弧焊广泛应用于低碳钢、低合金高强度结构钢的焊接。选配相应的焊条，焊条电弧焊也常用于不锈钢、耐热钢、低温钢等钢的焊接，还可用于铸铁、铜合金、镍合金等材料的焊接，以及耐磨损、耐腐蚀等特殊使用要求构件表面的堆焊。

（4）操作灵活、适应性强焊条电弧焊适用于各种厚度、各种结构和接头形式及空间位置的焊接。无论是在车间内，还是在野外施工现场均可采用。可以说，凡是焊条能达到的任何位置均适用。可以应用于维修及装配中的短焊缝焊接，焊接单件或小批量的产品，以及其他不易实现机械化焊接的焊缝。

但是，焊条电弧焊有以下缺点：

（1）对焊工操作技术要求高、劳动强度较大、焊工培训费用大焊条电弧焊的焊接质量，除靠选用合适的焊条、焊接参数和焊接设备外，主要靠焊工的操作技术和经验保证。因此必须经常进行焊工培训，所需要的培训费用很大。焊工在高温、高热、烟雾和强烈的弧光辐射下工作，劳动条件很差。

（2）生产效率低焊条药皮限制了焊接电流，电流密度不能过大，否则药皮易发红、脱落，失去保护作用。焊接速度不能过快，一般不超过6m/h。完成一条焊缝需要不断更换焊条，对厚板需要开坡口进行多层焊接，这不仅造成焊条的浪费，提高了焊接成本，而且降低了生产率。

（3）不适于易氧化的金属以及薄板的焊接对于活泼金属（如Ti、Nb、Zr等）和难熔金属（如Ta、Mo等），由于这些金属对氧的亲和力大，焊条的保护作用不足以防止这些金属氧化，焊接质量难以达到要求。对于低熔点金属如Pb、Sn、Zn及其合金等，由于电弧的温度对其来讲太高，所以也不适合采用焊条电弧焊。