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1、第五章、船舶焊接方法教学目标教学目标教学目标教学目标:主要介绍造船工业中常用的焊条电弧主要介绍造船工业中常用的焊条电弧主要介绍造船工业中常用的焊条电弧主要介绍造船工业中常用的焊条电弧焊焊焊焊（SMAW)、埋弧焊自动焊、埋弧焊自动焊、埋弧焊自动焊、埋弧焊自动焊(SAW)及气体保护及气体保护及气体保护及气体保护焊焊焊焊(GSAW)等焊接方法等焊接方法等焊接方法等焊接方法.对其它焊接方法作简要介绍。对其它焊接方法作简要介绍。对其它焊接方法作简要介绍。对其它焊接方法作简要介绍。第一节第一节第一节第一节 焊条电弧焊焊条电弧焊焊条电弧焊焊条电弧焊 一、焊条电弧焊的原理及特点一、焊条电弧焊的原理及特点一、焊
2、条电弧焊的原理及特点一、焊条电弧焊的原理及特点 （一）焊条电弧焊的基本原理（一）焊条电弧焊的基本原理（一）焊条电弧焊的基本原理（一）焊条电弧焊的基本原理 焊条电弧焊（也称手工电弧焊条电弧焊（也称手工电弧焊条电弧焊（也称手工电弧焊条电弧焊（也称手工电弧焊焊焊焊 ）是利用手工操纵焊条进行焊）是利用手工操纵焊条进行焊）是利用手工操纵焊条进行焊）是利用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。它利用电弧产接的电弧焊方法。它利用电弧产接的电弧焊方法。它利用电弧产接的电弧焊方法。它利用电弧产生的高温熔化焊条和焊件，使两生的高温熔化焊条和焊件，使两生的高温熔化焊条和焊件，使两生的高温熔化焊条和焊件，使两块分离的金属
3、熔合在一起，从而块分离的金属熔合在一起，从而块分离的金属熔合在一起，从而块分离的金属熔合在一起，从而获得牢固的接头获得牢固的接头获得牢固的接头获得牢固的接头 ，其原理如图，其原理如图，其原理如图，其原理如图5-15-1所示。所示。所示。所示。图图图图5-1 5-1 焊条电弧焊的原理示意图焊条电弧焊的原理示意图焊条电弧焊的原理示意图焊条电弧焊的原理示意图（二）焊条电弧焊的特点（二）焊条电弧焊的特点（二）焊条电弧焊的特点（二）焊条电弧焊的特点 1.1.设备简单、操作灵活设备简单、操作灵活设备简单、操作灵活设备简单、操作灵活 2.2.待焊接头装配要求低待焊接头装配要求低待焊接头装配要求低待焊接头装配
4、要求低 3.3.可焊金属材料种类多可焊金属材料种类多可焊金属材料种类多可焊金属材料种类多 4.4.焊接生产率低焊接生产率低焊接生产率低焊接生产率低 5.5.焊缝质量依赖性强焊缝质量依赖性强焊缝质量依赖性强焊缝质量依赖性强 二、电焊条二、电焊条二、电焊条二、电焊条（一）电焊条分类、组成和作用（一）电焊条分类、组成和作用（一）电焊条分类、组成和作用（一）电焊条分类、组成和作用 分类分类分类分类：（1 1 1 1）焊焊条按熔渣的化学性条按熔渣的化学性条按熔渣的化学性条按熔渣的化学性质质分分分分为为两大两大两大两大类类 1 1）酸性）酸性）酸性）酸性焊焊条：熔渣呈酸性，条：熔渣呈酸性，条：熔渣呈酸性，
5、条：熔渣呈酸性，药药皮中含大量皮中含大量皮中含大量皮中含大量SiOSiO2 2、TiOTiO2 2、MnOMnO等氧化等氧化等氧化等氧化 物。物。物。物。2 2）碱性）碱性）碱性）碱性焊焊条：熔渣呈碱性，条：熔渣呈碱性，条：熔渣呈碱性，条：熔渣呈碱性，药药皮的主要成分皮的主要成分皮的主要成分皮的主要成分为为CaCOCaCO3 3 和和和和 CaF CaF2 2 。（2 2）焊焊条按用途条按用途条按用途条按用途共分为十大类：共分为十大类：共分为十大类：共分为十大类：结构钢焊条、耐热钢结构钢焊条、耐热钢结构钢焊条、耐热钢结构钢焊条、耐热钢 焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、铜及焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条
6、、铜及焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、铜及焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、铜及铜合金焊条、铜合金焊条、铜合金焊条、铜合金焊条、特殊用途焊条等，其中应用最广的是特殊用途焊条等，其中应用最广的是特殊用途焊条等，其中应用最广的是特殊用途焊条等，其中应用最广的是 结构钢焊条。结构钢焊条。结构钢焊条。结构钢焊条。组成组成组成组成：由药皮和焊芯两部分组成。：由药皮和焊芯两部分组成。：由药皮和焊芯两部分组成。：由药皮和焊芯两部分组成。作用作用作用作用：焊芯在焊接过程中既是导电的电极，同时本身又熔化焊芯在焊接过程中既是导电的电极，同时本身又熔化焊芯在焊接过程中既是导电的电极，同时本身又熔化焊芯在焊接过程中既是导电的电
7、极，同时本身又熔化 填充金属，与熔化的母材共同形成焊缝金属。填充金属，与熔化的母材共同形成焊缝金属。填充金属，与熔化的母材共同形成焊缝金属。填充金属，与熔化的母材共同形成焊缝金属。药皮是压涂在焊条芯表面上的涂料层，焊接时形成熔药皮是压涂在焊条芯表面上的涂料层，焊接时形成熔药皮是压涂在焊条芯表面上的涂料层，焊接时形成熔药皮是压涂在焊条芯表面上的涂料层，焊接时形成熔 渣及气体。药皮的主要作用是：渣及气体。药皮的主要作用是：渣及气体。药皮的主要作用是：渣及气体。药皮的主要作用是：(1)(1)(1)(1)保护作用保护作用保护作用保护作用 ；(2)(2)(2)(2)冶金作用冶金作用冶金作用冶金作用 (3
8、)(3)(3)(3)改善焊接工艺性能改善焊接工艺性能改善焊接工艺性能改善焊接工艺性能 （二）焊条的型号（二）焊条的型号（二）焊条的型号（二）焊条的型号 主要介绍常用的低碳钢和低合金钢焊条型号的编制方法。主要介绍常用的低碳钢和低合金钢焊条型号的编制方法。主要介绍常用的低碳钢和低合金钢焊条型号的编制方法。主要介绍常用的低碳钢和低合金钢焊条型号的编制方法。1 1 1 1、低碳钢焊条型号的编制、低碳钢焊条型号的编制、低碳钢焊条型号的编制、低碳钢焊条型号的编制 (1)(1)(1)(1)型号的第一字母型号的第一字母型号的第一字母型号的第一字母“E”“E”“E”“E”表示焊条表示焊条表示焊条表示焊条(ele
9、ctrode)(electrode)(electrode)(electrode)；(2)“E”(2)“E”(2)“E”(2)“E”后面的两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小后面的两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小后面的两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小后面的两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小 值，单位为值，单位为值，单位为值，单位为MPaMPaMPaMPa；(3)“E”(3)“E”(3)“E”(3)“E”后面的第三位数字表示焊条的焊接位置；后面的第三位数字表示焊条的焊接位置；后面的第三位数字表示焊条的焊接位置；后面的第三位数字表示焊条的焊接位置；(4)“E”(4)“E”(4)“E”(4)“E”后
10、面的第三位和第四位数字组合时表示焊接药皮后面的第三位和第四位数字组合时表示焊接药皮后面的第三位和第四位数字组合时表示焊接药皮后面的第三位和第四位数字组合时表示焊接药皮 类型及电流种类类型及电流种类类型及电流种类类型及电流种类;(5)“E”(5)“E”(5)“E”(5)“E”后面的第五位有时附加后面的第五位有时附加后面的第五位有时附加后面的第五位有时附加“R”“R”“R”“R”表示耐吸潮焊条；表示耐吸潮焊条；表示耐吸潮焊条；表示耐吸潮焊条；附加附加附加附加“M”“M”“M”“M”表示耐吸潮和力学性能有特殊规定的焊表示耐吸潮和力学性能有特殊规定的焊表示耐吸潮和力学性能有特殊规定的焊表示耐吸潮和力学
11、性能有特殊规定的焊 条；附加条；附加条；附加条；附加“-1”“-1”“-1”“-1”表示冲击韧性有特殊规定的焊条。表示冲击韧性有特殊规定的焊条。表示冲击韧性有特殊规定的焊条。表示冲击韧性有特殊规定的焊条。低碳钢焊条型号举例：低碳钢焊条型号举例：低碳钢焊条型号举例：低碳钢焊条型号举例：2 2 2 2、低合金钢焊条型号、低合金钢焊条型号、低合金钢焊条型号、低合金钢焊条型号（1 1 1 1）“E”“E”“E”“E”后面的两位数字焊条系列有后面的两位数字焊条系列有后面的两位数字焊条系列有后面的两位数字焊条系列有50505050、55555555、60606060、70707070、75757575、8
12、5 85 85 85六种，分别表示熔敷金属抗拉强度的最小值六种，分别表示熔敷金属抗拉强度的最小值六种，分别表示熔敷金属抗拉强度的最小值六种，分别表示熔敷金属抗拉强度的最小值490MPa 490MPa 490MPa 490MPa （50 Kgf50 Kgf50 Kgf50 Kgf mm2mm2mm2mm2）、）、）、）、540MPa540MPa540MPa540MPa（55 Kgf55 Kgf55 Kgf55 Kgf mm2mm2mm2mm2）、）、）、）、590MPa590MPa590MPa590MPa（60606060 Kgf Kgf Kgf Kgf mm2mm2mm2mm2）、）、）、）、
13、690MPa690MPa690MPa690MPa（70 Kgf70 Kgf70 Kgf70 Kgf mm2mm2mm2mm2）、）、）、）、740MPa740MPa740MPa740MPa（75Kgf75Kgf75Kgf75Kgf mm2mm2mm2mm2）、）、）、）、830MPa 830MPa 830MPa 830MPa（85 Kgf85 Kgf85 Kgf85 Kgf mm2mm2mm2mm2）；）；）；）；（2 2 2 2）“E”“E”“E”“E”后面的第五位为后缀字母，表示熔敷金属的化学成后面的第五位为后缀字母，表示熔敷金属的化学成后面的第五位为后缀字母，表示熔敷金属的化学成后面的第
14、五位为后缀字母，表示熔敷金属的化学成 分分类代号。分分类代号。分分类代号。分分类代号。A1A1A1A1表示碳钼钢焊条；表示碳钼钢焊条；表示碳钼钢焊条；表示碳钼钢焊条；B1B1B1B1、B2B2B2B2、B3B3B3B3、B4B4B4B4、B5B5B5B5表表表表 示铬钼钢焊条；示铬钼钢焊条；示铬钼钢焊条；示铬钼钢焊条；D1D1D1D1、D2D2D2D2、D3D3D3D3表示锰钼钢焊条；表示锰钼钢焊条；表示锰钼钢焊条；表示锰钼钢焊条；G G G G、M M M M、M1M1M1M1、W W W W 表示其它合金焊条；表示其它合金焊条；表示其它合金焊条；表示其它合金焊条；（3 3 3 3）“E”“
15、E”“E”“E”后面的第六位为附加的化学元素符号，如不具有化后面的第六位为附加的化学元素符号，如不具有化后面的第六位为附加的化学元素符号，如不具有化后面的第六位为附加的化学元素符号，如不具有化 学成分时，该项省略；学成分时，该项省略；学成分时，该项省略；学成分时，该项省略；（4 4 4 4）对于）对于）对于）对于E50E50E50E50、E55E55E55E55、E60E60E60E60型低氢焊型低氢焊型低氢焊型低氢焊 条的熔敷金属的化学成分分类后缀字母，或附加化学成分条的熔敷金属的化学成分分类后缀字母，或附加化学成分条的熔敷金属的化学成分分类后缀字母，或附加化学成分条的熔敷金属的化学成分分类
16、后缀字母，或附加化学成分 后面加字母后面加字母后面加字母后面加字母“R”“R”“R”“R”时，表示耐吸潮焊条。时，表示耐吸潮焊条。时，表示耐吸潮焊条。时，表示耐吸潮焊条。（三）常用焊条牌号的编制（三）常用焊条牌号的编制（三）常用焊条牌号的编制（三）常用焊条牌号的编制 主要介绍最常用的第一大类焊条，即结构钢焊条。主要介绍最常用的第一大类焊条，即结构钢焊条。主要介绍最常用的第一大类焊条，即结构钢焊条。主要介绍最常用的第一大类焊条，即结构钢焊条。结构钢焊条（包括碳钢焊条和低合金焊条）的牌号用结构钢焊条（包括碳钢焊条和低合金焊条）的牌号用结构钢焊条（包括碳钢焊条和低合金焊条）的牌号用结构钢焊条（包括碳
17、钢焊条和低合金焊条）的牌号用“J”“J”字表示，字表示，字表示，字表示，“J”“J”后面的第一、第二位数字表示焊缝金属的抗拉后面的第一、第二位数字表示焊缝金属的抗拉后面的第一、第二位数字表示焊缝金属的抗拉后面的第一、第二位数字表示焊缝金属的抗拉强强强强度等级，其系列见表度等级，其系列见表度等级，其系列见表度等级，其系列见表5-25-2；第三位数字表示焊条药皮类型和焊；第三位数字表示焊条药皮类型和焊；第三位数字表示焊条药皮类型和焊；第三位数字表示焊条药皮类型和焊接电源种类，见表接电源种类，见表接电源种类，见表接电源种类，见表5-35-3；数字后面的符号表示焊条的特殊性能；数字后面的符号表示焊条的
18、特殊性能；数字后面的符号表示焊条的特殊性能；数字后面的符号表示焊条的特殊性能见表见表见表见表5-45-4，常用焊条牌号和型号的对照见表，常用焊条牌号和型号的对照见表，常用焊条牌号和型号的对照见表，常用焊条牌号和型号的对照见表5-55-5。造船行业专用结构钢焊条通常在其牌号前加造船行业专用结构钢焊条通常在其牌号前加造船行业专用结构钢焊条通常在其牌号前加造船行业专用结构钢焊条通常在其牌号前加“C”“C”，即，即，即，即“造造造造船专用船专用船专用船专用”，如，如，如，如CJ322,CJ422,CJ506CJ322,CJ422,CJ506等。等。等。等。（四）焊条的选用和保管（四）焊条的选用和保管（
19、四）焊条的选用和保管（四）焊条的选用和保管 1 1 1 1、选用原则选用原则选用原则选用原则 （1 1）考虑母材的力学性能、化学成分和物理性能）考虑母材的力学性能、化学成分和物理性能）考虑母材的力学性能、化学成分和物理性能）考虑母材的力学性能、化学成分和物理性能 （2 2）考虑船体结构和构件受力情况）考虑船体结构和构件受力情况）考虑船体结构和构件受力情况）考虑船体结构和构件受力情况 （3 3）考虑结构的工作条件和使用性能）考虑结构的工作条件和使用性能）考虑结构的工作条件和使用性能）考虑结构的工作条件和使用性能 （4 4）考虑劳动条件和劳动生产率）考虑劳动条件和劳动生产率）考虑劳动条件和劳动生产
20、率）考虑劳动条件和劳动生产率 2 2 2 2、保管保管保管保管 干燥、避免受潮。特别是碱性焊条，每次使用前都要经烘干燥、避免受潮。特别是碱性焊条，每次使用前都要经烘干燥、避免受潮。特别是碱性焊条，每次使用前都要经烘干燥、避免受潮。特别是碱性焊条，每次使用前都要经烘干处理后才能使用。干处理后才能使用。干处理后才能使用。干处理后才能使用。三、焊条电弧焊工艺三、焊条电弧焊工艺三、焊条电弧焊工艺三、焊条电弧焊工艺 现代的钢质船舶都采用焊接结构。船体的板与板、骨架与现代的钢质船舶都采用焊接结构。船体的板与板、骨架与现代的钢质船舶都采用焊接结构。船体的板与板、骨架与现代的钢质船舶都采用焊接结构。船体的板与
21、板、骨架与骨架、板与骨架的连接组成了各种形式的焊接接头。骨架、板与骨架的连接组成了各种形式的焊接接头。骨架、板与骨架的连接组成了各种形式的焊接接头。骨架、板与骨架的连接组成了各种形式的焊接接头。（一）焊接接头和焊缝的形式及坡口形式的选择（一）焊接接头和焊缝的形式及坡口形式的选择（一）焊接接头和焊缝的形式及坡口形式的选择（一）焊接接头和焊缝的形式及坡口形式的选择 1.1.焊接接头的形式焊接接头的形式焊接接头的形式焊接接头的形式 焊接接头形式有：对接接头、焊接接头形式有：对接接头、焊接接头形式有：对接接头、焊接接头形式有：对接接头、T T形接头、角接接头、搭接形接头、角接接头、搭接形接头、角接接头
22、、搭接形接头、角接接头、搭接接头、十字接头、端接接头、套接接头、卷边接头、锁底接头接头、十字接头、端接接头、套接接头、卷边接头、锁底接头接头、十字接头、端接接头、套接接头、卷边接头、锁底接头接头、十字接头、端接接头、套接接头、卷边接头、锁底接头及塞焊接头等几种。其中常用的焊接接头形式有：及塞焊接头等几种。其中常用的焊接接头形式有：及塞焊接头等几种。其中常用的焊接接头形式有：及塞焊接头等几种。其中常用的焊接接头形式有：对接接头对接接头对接接头对接接头、角接接头角接接头角接接头角接接头、T T形接头形接头形接头形接头以及以及以及以及搭接接头搭接接头搭接接头搭接接头四种。四种。四种。四种。a a）对
23、接接头）对接接头）对接接头）对接接头 b b）角接接头）角接接头）角接接头）角接接头 c)T c)T形接头形接头形接头形接头 d)d)搭接接头搭接接头搭接接头搭接接头 2.2.焊缝的形式焊缝的形式焊缝的形式焊缝的形式 （）按焊缝在空间位置的不同可分为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝等（）按焊缝在空间位置的不同可分为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝等（）按焊缝在空间位置的不同可分为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝等（）按焊缝在空间位置的不同可分为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝等四种形式如图四种形式如图四种形式如图四种形式如图5-55-5所示。所示。所示。所示。（）按焊缝结合形式不同可分为对接焊缝、角焊
24、缝及塞焊缝三种形式；如（）按焊缝结合形式不同可分为对接焊缝、角焊缝及塞焊缝三种形式；如（）按焊缝结合形式不同可分为对接焊缝、角焊缝及塞焊缝三种形式；如（）按焊缝结合形式不同可分为对接焊缝、角焊缝及塞焊缝三种形式；如图图图图5-65-6所示。所示。所示。所示。（）按焊缝断续情况可分为连续焊缝和断续焊缝两种，断续焊缝又可分为交（）按焊缝断续情况可分为连续焊缝和断续焊缝两种，断续焊缝又可分为交（）按焊缝断续情况可分为连续焊缝和断续焊缝两种，断续焊缝又可分为交（）按焊缝断续情况可分为连续焊缝和断续焊缝两种，断续焊缝又可分为交错式焊缝和并列式焊缝两种如图错式焊缝和并列式焊缝两种如图错式焊缝和并列式焊缝两
25、种如图错式焊缝和并列式焊缝两种如图5-75-7所示。所示。所示。所示。3.3.3.3.船体焊接坡口形式的选择船体焊接坡口形式的选择船体焊接坡口形式的选择船体焊接坡口形式的选择 开坡口是为保让电弧能深入焊缝根部，使根部焊透，获得较好开坡口是为保让电弧能深入焊缝根部，使根部焊透，获得较好开坡口是为保让电弧能深入焊缝根部，使根部焊透，获得较好开坡口是为保让电弧能深入焊缝根部，使根部焊透，获得较好的焊缝成形的焊缝成形的焊缝成形的焊缝成形 。1 1 1 1）坡口形式主要根据接头形式、钢板厚度、焊接方法、施工）坡口形式主要根据接头形式、钢板厚度、焊接方法、施工）坡口形式主要根据接头形式、钢板厚度、焊接方法
26、、施工）坡口形式主要根据接头形式、钢板厚度、焊接方法、施工方便性、经济性及加工坡口的设备条件等因素来选择。方便性、经济性及加工坡口的设备条件等因素来选择。方便性、经济性及加工坡口的设备条件等因素来选择。方便性、经济性及加工坡口的设备条件等因素来选择。按照构件厚度和坡口准备的不同，对接接头一般有按照构件厚度和坡口准备的不同，对接接头一般有按照构件厚度和坡口准备的不同，对接接头一般有按照构件厚度和坡口准备的不同，对接接头一般有I I I I形、形、形、形、V V V V形、形、形、形、X X X X形、形、形、形、U U U U形、双形、双形、双形、双U U U U形、单边形、单边形、单边形、单边
27、V V V V形、单边形、单边形、单边形、单边U U U U形、形、形、形、k k k k形坡口等几种形式。常用形坡口等几种形式。常用形坡口等几种形式。常用形坡口等几种形式。常用的坡口形式及其适用板厚如图的坡口形式及其适用板厚如图的坡口形式及其适用板厚如图的坡口形式及其适用板厚如图5-35-35-35-3所示。所示。所示。所示。图图图图5-35-3对接焊缝坡口形式对接焊缝坡口形式对接焊缝坡口形式对接焊缝坡口形式 2 2 2 2）船体结构中的角焊缝一般均不开坡口，但对承受）船体结构中的角焊缝一般均不开坡口，但对承受）船体结构中的角焊缝一般均不开坡口，但对承受）船体结构中的角焊缝一般均不开坡口，但
28、对承受较大的载荷、高应力及对结构强度有特殊要求的角焊缝较大的载荷、高应力及对结构强度有特殊要求的角焊缝较大的载荷、高应力及对结构强度有特殊要求的角焊缝较大的载荷、高应力及对结构强度有特殊要求的角焊缝（例如主机基座及舷顶列板与强力甲板边板的角焊缝）则（例如主机基座及舷顶列板与强力甲板边板的角焊缝）则（例如主机基座及舷顶列板与强力甲板边板的角焊缝）则（例如主机基座及舷顶列板与强力甲板边板的角焊缝）则应根据应根据应根据应根据“规范规范规范规范”规定或设计要求开单边规定或设计要求开单边规定或设计要求开单边规定或设计要求开单边V V V V形或形或形或形或K K K K形坡口。形坡口。形坡口。形坡口。3
29、 3 3 3）厚度为）厚度为）厚度为）厚度为6 6 6 630mm30mm30mm30mm钢板的对接可选用钢板的对接可选用钢板的对接可选用钢板的对接可选用V V V V形坡口；厚度形坡口；厚度形坡口；厚度形坡口；厚度为为为为1212121260mm60mm60mm60mm钢板的对接可选用钢板的对接可选用钢板的对接可选用钢板的对接可选用X X X X形坡口；形坡口；形坡口；形坡口；U U U U形坡口基于加形坡口基于加形坡口基于加形坡口基于加工困难，必要时仅在厚度大于工困难，必要时仅在厚度大于工困难，必要时仅在厚度大于工困难，必要时仅在厚度大于40mm40mm40mm40mm钢板及铸钢件的对接时
30、钢板及铸钢件的对接时钢板及铸钢件的对接时钢板及铸钢件的对接时使用。使用。使用。使用。4 4 4 4）在胎架或船台上装焊的板缝，当选用）在胎架或船台上装焊的板缝，当选用）在胎架或船台上装焊的板缝，当选用）在胎架或船台上装焊的板缝，当选用V V V V形坡口时，形坡口时，形坡口时，形坡口时，开坡口的一则一般应位于没有骨架的一面。带仰焊的板开坡口的一则一般应位于没有骨架的一面。带仰焊的板开坡口的一则一般应位于没有骨架的一面。带仰焊的板开坡口的一则一般应位于没有骨架的一面。带仰焊的板缝，可选用不对称的缝，可选用不对称的缝，可选用不对称的缝，可选用不对称的X X X X形坡口或预先用焊条电弧焊打底的形坡
31、口或预先用焊条电弧焊打底的形坡口或预先用焊条电弧焊打底的形坡口或预先用焊条电弧焊打底的自动焊接头形式，对坡口尺寸的选定应考虑尽量减小手工自动焊接头形式，对坡口尺寸的选定应考虑尽量减小手工自动焊接头形式，对坡口尺寸的选定应考虑尽量减小手工自动焊接头形式，对坡口尺寸的选定应考虑尽量减小手工仰焊的工作量，并为气刨、焊接的操作提供方便。仰焊的工作量，并为气刨、焊接的操作提供方便。仰焊的工作量，并为气刨、焊接的操作提供方便。仰焊的工作量，并为气刨、焊接的操作提供方便。（二）焊接规范参数（二）焊接规范参数（二）焊接规范参数（二）焊接规范参数 焊条电弧焊的焊接规范，主要是对焊接电流的大小和焊条直焊条电弧焊的
32、焊接规范，主要是对焊接电流的大小和焊条直焊条电弧焊的焊接规范，主要是对焊接电流的大小和焊条直焊条电弧焊的焊接规范，主要是对焊接电流的大小和焊条直径的选择，至于焊接速度和电弧长度，通常由焊工根据焊条牌号径的选择，至于焊接速度和电弧长度，通常由焊工根据焊条牌号径的选择，至于焊接速度和电弧长度，通常由焊工根据焊条牌号径的选择，至于焊接速度和电弧长度，通常由焊工根据焊条牌号和焊缝所在空间的位置，在施焊过程中适度调节。和焊缝所在空间的位置，在施焊过程中适度调节。和焊缝所在空间的位置，在施焊过程中适度调节。和焊缝所在空间的位置，在施焊过程中适度调节。1.1.1.1.焊焊条直径的条直径的条直径的条直径的选择
33、选择 焊焊条直径主要取决于条直径主要取决于条直径主要取决于条直径主要取决于焊焊件厚度、接件厚度、接件厚度、接件厚度、接头头形式、形式、形式、形式、焊焊缝位置、焊层缝位置、焊层缝位置、焊层缝位置、焊层（道）数等因素。根据焊件厚度平焊时焊条的选用原则：一般当（道）数等因素。根据焊件厚度平焊时焊条的选用原则：一般当（道）数等因素。根据焊件厚度平焊时焊条的选用原则：一般当（道）数等因素。根据焊件厚度平焊时焊条的选用原则：一般当焊件板厚焊件板厚焊件板厚焊件板厚t4mmt4mmt4mmt4mm时，焊条直径时，焊条直径时，焊条直径时，焊条直径d=td=td=td=t；当；当；当；当t4mmt4mmt4mmt
34、4mm时，常采用多层焊，时，常采用多层焊，时，常采用多层焊，时，常采用多层焊，焊条直径为焊条直径为焊条直径为焊条直径为4mm-6mm4mm-6mm4mm-6mm4mm-6mm。立焊时，焊条直径一般不超过立焊时，焊条直径一般不超过立焊时，焊条直径一般不超过立焊时，焊条直径一般不超过5 5mmmmmmmm；仰焊；仰焊；仰焊；仰焊时则不应超过时则不应超过时则不应超过时则不应超过4 4mmmmmmmm。2.2.2.2.焊焊接接接接电电流的流的流的流的选择选择 焊焊接接接接电电流大小根据流大小根据流大小根据流大小根据焊焊条直径来条直径来条直径来条直径来选择选择。焊焊接接接接电电流流流流选择选择亦可用亦可
35、用亦可用亦可用经经验验公式公式公式公式进进行估算，估算公式行估算，估算公式行估算，估算公式行估算，估算公式为为：I=I=I=I=（3055）d d，式式式式中中中中I-I-I-I-焊接电流（焊接电流（焊接电流（焊接电流（A A A A）；）；）；）；d-d-d-d-焊条直径（焊条直径（焊条直径（焊条直径（mmmmmmmm）；）；）；）；总之，在保证焊缝质量的前提下，应尽量采用较粗的焊条，总之，在保证焊缝质量的前提下，应尽量采用较粗的焊条，总之，在保证焊缝质量的前提下，应尽量采用较粗的焊条，总之，在保证焊缝质量的前提下，应尽量采用较粗的焊条，较大的焊接电流，并适当提高焊接速度，以提高生产率。较大
36、的焊接电流，并适当提高焊接速度，以提高生产率。较大的焊接电流，并适当提高焊接速度，以提高生产率。较大的焊接电流，并适当提高焊接速度，以提高生产率。（三）焊条电弧焊设备（三）焊条电弧焊设备（三）焊条电弧焊设备（三）焊条电弧焊设备 焊条电弧焊的电源设备分三类：包括交流电弧焊电源、焊条电弧焊的电源设备分三类：包括交流电弧焊电源、焊条电弧焊的电源设备分三类：包括交流电弧焊电源、焊条电弧焊的电源设备分三类：包括交流电弧焊电源、直流弧焊电源、逆变弧焊电源。直流弧焊电源、逆变弧焊电源。直流弧焊电源、逆变弧焊电源。直流弧焊电源、逆变弧焊电源。（四）高效焊条电弧焊（四）高效焊条电弧焊（四）高效焊条电弧焊（四）高
37、效焊条电弧焊 下面介绍目前我国造船厂已推广应用的几种高效焊条电下面介绍目前我国造船厂已推广应用的几种高效焊条电下面介绍目前我国造船厂已推广应用的几种高效焊条电下面介绍目前我国造船厂已推广应用的几种高效焊条电弧焊的方法。弧焊的方法。弧焊的方法。弧焊的方法。1.1.高效焊条和专用焊条高效焊条和专用焊条高效焊条和专用焊条高效焊条和专用焊条 1 1）高效率铁粉焊条）高效率铁粉焊条）高效率铁粉焊条）高效率铁粉焊条 2 2）立向下焊专用焊条）立向下焊专用焊条）立向下焊专用焊条）立向下焊专用焊条 2.2.高效率重力焊接法高效率重力焊接法高效率重力焊接法高效率重力焊接法 3.3.焊条电弧焊单面焊双面成形焊条电
38、弧焊单面焊双面成形焊条电弧焊单面焊双面成形焊条电弧焊单面焊双面成形第二节第二节第二节第二节 埋弧自动焊埋弧自动焊埋弧自动焊埋弧自动焊 埋弧自动焊是船舶建造中使用最广泛的一种生产率较高的机械埋弧自动焊是船舶建造中使用最广泛的一种生产率较高的机械埋弧自动焊是船舶建造中使用最广泛的一种生产率较高的机械埋弧自动焊是船舶建造中使用最广泛的一种生产率较高的机械化焊接方法。本节将主要介绍埋弧自动焊的原理、特点及应用范围；化焊接方法。本节将主要介绍埋弧自动焊的原理、特点及应用范围；化焊接方法。本节将主要介绍埋弧自动焊的原理、特点及应用范围；化焊接方法。本节将主要介绍埋弧自动焊的原理、特点及应用范围；埋弧自动焊
39、所用的焊接材料及焊接工艺；最后简要介绍高效埋弧自埋弧自动焊所用的焊接材料及焊接工艺；最后简要介绍高效埋弧自埋弧自动焊所用的焊接材料及焊接工艺；最后简要介绍高效埋弧自埋弧自动焊所用的焊接材料及焊接工艺；最后简要介绍高效埋弧自动焊方法。动焊方法。动焊方法。动焊方法。一、埋弧自动焊的原理、特点及应用范围一、埋弧自动焊的原理、特点及应用范围一、埋弧自动焊的原理、特点及应用范围一、埋弧自动焊的原理、特点及应用范围 （一）埋弧自动焊的焊接过程及原理（一）埋弧自动焊的焊接过程及原理（一）埋弧自动焊的焊接过程及原理（一）埋弧自动焊的焊接过程及原理 电电弧在弧在弧在弧在焊剂层焊剂层下燃下燃下燃下燃烧进烧进行行行
40、行焊焊接的方法称接的方法称接的方法称接的方法称为为埋弧埋弧埋弧埋弧焊焊。图图图图5 511 11 埋弧焊纵向截面图埋弧焊纵向截面图埋弧焊纵向截面图埋弧焊纵向截面图图图图图5-12 5-12 埋弧焊过程示意埋弧焊过程示意埋弧焊过程示意埋弧焊过程示意埋弧自动焊埋弧自动焊：是利用专门的机械设备自动完成手工电弧焊中的是利用专门的机械设备自动完成手工电弧焊中的 引燃电弧、送进焊条以及移动电弧等焊接动作，引燃电弧、送进焊条以及移动电弧等焊接动作，并使电弧在较厚焊剂下燃烧的熔化焊。并使电弧在较厚焊剂下燃烧的熔化焊。焊接过程：焊接过程：埋弧焊的焊接过程可概括为：自动送丝；引弧；焊剂埋弧焊的焊接过程可概括为：自
41、动送丝；引弧；焊剂 自动下料；焊机匀速运动；电弧在焊剂下燃烧。自动下料；焊机匀速运动；电弧在焊剂下燃烧。（二）埋弧焊的特点及应用范围（二）埋弧焊的特点及应用范围（二）埋弧焊的特点及应用范围（二）埋弧焊的特点及应用范围 1 1 埋弧焊的主要优点：埋弧焊的主要优点：埋弧焊的主要优点：埋弧焊的主要优点：（1 1）焊接生产率高）焊接生产率高）焊接生产率高）焊接生产率高（2 2）焊缝质量好）焊缝质量好）焊缝质量好）焊缝质量好（3 3）焊接成本较低）焊接成本较低）焊接成本较低）焊接成本较低 （4 4）焊件变形小）焊件变形小）焊件变形小）焊件变形小（5 5）劳动条件好）劳动条件好）劳动条件好）劳动条件好 2
42、 2埋弧焊的主要缺点：埋弧焊的主要缺点：埋弧焊的主要缺点：埋弧焊的主要缺点：（1 1）难以在空间位置施焊）难以在空间位置施焊）难以在空间位置施焊）难以在空间位置施焊 （2 2）由于埋弧焊所用焊剂的主要成分是）由于埋弧焊所用焊剂的主要成分是）由于埋弧焊所用焊剂的主要成分是）由于埋弧焊所用焊剂的主要成分是SiOSiO2 2、MnOMnO等，等，等，等，难以用于焊难以用于焊难以用于焊难以用于焊 接铝、钛等易氧化的金属及其合金。接铝、钛等易氧化的金属及其合金。接铝、钛等易氧化的金属及其合金。接铝、钛等易氧化的金属及其合金。（3 3）对焊件装配质量要求高）对焊件装配质量要求高）对焊件装配质量要求高）对焊
43、件装配质量要求高（4 4）不适合焊接薄板和短焊缝）不适合焊接薄板和短焊缝）不适合焊接薄板和短焊缝）不适合焊接薄板和短焊缝 3 3 应用范围应用范围应用范围应用范围 总之，埋弧焊适用于低碳钢及合金结构钢中厚板水平长总之，埋弧焊适用于低碳钢及合金结构钢中厚板水平长总之，埋弧焊适用于低碳钢及合金结构钢中厚板水平长总之，埋弧焊适用于低碳钢及合金结构钢中厚板水平长焊缝的焊接焊缝的焊接焊缝的焊接焊缝的焊接 二、埋弧自动焊焊接材料二、埋弧自动焊焊接材料二、埋弧自动焊焊接材料二、埋弧自动焊焊接材料 三、埋弧自动焊工艺三、埋弧自动焊工艺三、埋弧自动焊工艺三、埋弧自动焊工艺 （一）埋弧焊的焊前准备（一）埋弧焊的焊
44、前准备（一）埋弧焊的焊前准备（一）埋弧焊的焊前准备 埋弧焊的焊前准备包括焊件的坡口加工、焊件的清理与装配、埋弧焊的焊前准备包括焊件的坡口加工、焊件的清理与装配、埋弧焊的焊前准备包括焊件的坡口加工、焊件的清理与装配、埋弧焊的焊前准备包括焊件的坡口加工、焊件的清理与装配、焊丝表面清理及焊剂烘干、焊机检查与调整等工作。焊丝表面清理及焊剂烘干、焊机检查与调整等工作。焊丝表面清理及焊剂烘干、焊机检查与调整等工作。焊丝表面清理及焊剂烘干、焊机检查与调整等工作。（二）埋弧自动焊的工艺方法（二）埋弧自动焊的工艺方法（二）埋弧自动焊的工艺方法（二）埋弧自动焊的工艺方法 1 1对接接头的埋弧焊对接接头的埋弧焊对接
45、接头的埋弧焊对接接头的埋弧焊 （1 1）双面埋弧焊）双面埋弧焊）双面埋弧焊）双面埋弧焊 1 1）不留间隙双面焊；）不留间隙双面焊；）不留间隙双面焊；）不留间隙双面焊；2 2）预留间隙双面焊）预留间隙双面焊）预留间隙双面焊）预留间隙双面焊 ，如图，如图，如图，如图 5 51313所示所示所示所示 ；3 3）开坡口双面焊）开坡口双面焊）开坡口双面焊）开坡口双面焊 ；4 4）焊条电弧焊封底双面焊）焊条电弧焊封底双面焊）焊条电弧焊封底双面焊）焊条电弧焊封底双面焊 。图图图图 5 51313 焊剂垫结构原理焊剂垫结构原理焊剂垫结构原理焊剂垫结构原理 1 1焊件；焊件；焊件；焊件；2 2石棉板；石棉板；石
46、棉板；石棉板；3 3焊剂；焊剂；焊剂；焊剂；4 4充气橡皮管；充气橡皮管；充气橡皮管；充气橡皮管；5 5熔渣熔渣熔渣熔渣 。（2 2）单面埋弧焊）单面埋弧焊）单面埋弧焊）单面埋弧焊(单面焊双面成形自动焊单面焊双面成形自动焊单面焊双面成形自动焊单面焊双面成形自动焊)1 1）在铜衬垫上焊接）在铜衬垫上焊接）在铜衬垫上焊接）在铜衬垫上焊接，如图，如图514所示所示；2 2）在焊剂垫上焊接）在焊剂垫上焊接）在焊剂垫上焊接）在焊剂垫上焊接 ；3 3）在热固法焊剂垫上焊接。）在热固法焊剂垫上焊接。）在热固法焊剂垫上焊接。）在热固法焊剂垫上焊接。（3 3）对接接头环缝埋弧焊）对接接头环缝埋弧焊）对接接头环缝
47、埋弧焊）对接接头环缝埋弧焊图图图图5 514 14 铜衬垫法铜衬垫法铜衬垫法铜衬垫法 a)a)铜衬铜衬铜衬铜衬 b)b)焊剂焊剂焊剂焊剂铜垫铜垫铜垫铜垫图图图图5 517 17 环缝埋弧焊焊丝环缝埋弧焊焊丝环缝埋弧焊焊丝环缝埋弧焊焊丝 偏移位置示意图偏移位置示意图偏移位置示意图偏移位置示意图 2 2 T T形接头和搭接接头的埋弧焊形接头和搭接接头的埋弧焊形接头和搭接接头的埋弧焊形接头和搭接接头的埋弧焊 T T形接头和搭接接头的焊缝均是角焊缝，用埋弧焊时可采形接头和搭接接头的焊缝均是角焊缝，用埋弧焊时可采形接头和搭接接头的焊缝均是角焊缝，用埋弧焊时可采形接头和搭接接头的焊缝均是角焊缝，用埋弧焊时
48、可采用船形焊和横角焊两种形式用船形焊和横角焊两种形式用船形焊和横角焊两种形式用船形焊和横角焊两种形式,如图如图如图如图5 52222所示。小焊件及焊件所示。小焊件及焊件所示。小焊件及焊件所示。小焊件及焊件易翻转时则用船形焊；大焊件及焊件不易翻转时则用横角焊。易翻转时则用船形焊；大焊件及焊件不易翻转时则用横角焊。易翻转时则用船形焊；大焊件及焊件不易翻转时则用横角焊。易翻转时则用船形焊；大焊件及焊件不易翻转时则用横角焊。图图图图5 518 T18 T形接头和搭接接头的埋弧焊形接头和搭接接头的埋弧焊形接头和搭接接头的埋弧焊形接头和搭接接头的埋弧焊a)a)船形焊缝埋弧焊示意图船形焊缝埋弧焊示意图船形焊
49、缝埋弧焊示意图船形焊缝埋弧焊示意图 b)b)横角焊缝埋弧焊示意图横角焊缝埋弧焊示意图横角焊缝埋弧焊示意图横角焊缝埋弧焊示意图 （三）埋弧自动焊的工艺参数（三）埋弧自动焊的工艺参数（三）埋弧自动焊的工艺参数（三）埋弧自动焊的工艺参数 1 1焊接电流焊接电流焊接电流焊接电流 当其它条件不变时，焊接电流的增加，则焊缝熔深和余当其它条件不变时，焊接电流的增加，则焊缝熔深和余当其它条件不变时，焊接电流的增加，则焊缝熔深和余当其它条件不变时，焊接电流的增加，则焊缝熔深和余高都增加，而焊缝宽度几乎保持不变（或略有增加）。电流高都增加，而焊缝宽度几乎保持不变（或略有增加）。电流高都增加，而焊缝宽度几乎保持不变
50、（或略有增加）。电流高都增加，而焊缝宽度几乎保持不变（或略有增加）。电流是决定熔深的主要因素。是决定熔深的主要因素。是决定熔深的主要因素。是决定熔深的主要因素。焊接电流对焊缝成形的影响焊接电流对焊缝成形的影响焊接电流对焊缝成形的影响焊接电流对焊缝成形的影响 B-B-熔宽；熔宽；熔宽；熔宽；H-H-熔深；熔深；熔深；熔深；a-a-余高余高余高余高 2 2焊接电压焊接电压焊接电压焊接电压 其它工艺参数不变时，焊接电压对焊缝成形影响是电弧其它工艺参数不变时，焊接电压对焊缝成形影响是电弧其它工艺参数不变时，焊接电压对焊缝成形影响是电弧其它工艺参数不变时，焊接电压对焊缝成形影响是电弧电压增大，则焊缝宽度