3.4　電弧焊的基本操作

一般來說，焊條電弧焊的操作過程主要由以下部分組成：引弧→沿焊縫縱方向直線運(yùn)動，同時向焊件送焊條→收??；或引弧→沿焊縫作直線運(yùn)動，同時向焊件送焊條，并作橫向擺動→收弧。

由此可見，焊條電弧焊時，引弧、運(yùn)條及收弧是焊接操作中最基本的操作手法，這些基本操作方法很多，焊工之間彼此也不完全相同，不宜硬性規(guī)定，但一般可按以下介紹的一些常用操作方法進(jìn)行。

3.4.1　引弧

引弧是手工電弧焊的基本技能之一，尤其在定位焊中，使用引弧更為頻繁。

（1）操作姿勢

平焊時，一般采用蹲式操作，如圖3-29所示。蹲姿要自然，兩腳之間的夾角為70°～85°，兩腳距離約240～260mm。持焊鉗的胳膊半伸開，要懸空無依托操作。

（2）操作步驟

①手持面罩，看準(zhǔn)引弧位置。

②用面罩擋住面部，將焊條對準(zhǔn)引弧位置。

③用劃擦法或直擊法引弧。

（3）引弧的方法

①劃擦法　先將焊條末端對準(zhǔn)焊件，然后將手腕扭轉(zhuǎn)一下，使焊條在焊件表面上輕微劃擦一下，動作有點(diǎn)似劃火柴，用力不能太猛，隨即將焊條提起2～4mm，即在空氣中產(chǎn)生電弧。引燃電弧后，焊條不能離開焊件太高，然后手腕扭回平位，使電弧拉回起頭位置，并保持一定的電弧和長度，開始焊接，如圖3-30（a）所示。

②直擊法　先將焊條前端對準(zhǔn)焊件，然后將手腕下彎，使焊條輕輕碰一下焊件，再迅速將焊條提起2～4mm，使電弧引燃。引弧后，手腕放平，使弧長保持在與所用焊條相適應(yīng)的范圍內(nèi)，如圖3-30（b）所示。

一般來說，劃擦法對初學(xué)者容易掌握，但操作不當(dāng)容易損傷焊件表面，不如直擊法好。但直擊法對于初學(xué)者來說較難掌握，一方面焊條上拉太慢容易粘在焊件表面上；另一方面焊條上拉太高或太快，不容易產(chǎn)生電弧，并且用力過猛可能會使焊條表面藥皮大塊脫落。

（4）引弧操作注意事項

引弧時，應(yīng)注意以下方面。

①無論是劃擦法還是直擊法引弧，都應(yīng)注意手腕的運(yùn)動，切不可靠手臂的運(yùn)動來完成引弧動作。如采用一種引弧方法連續(xù)數(shù)次都無法引燃電弧，則應(yīng)改用另一種引弧方法，兩種引弧方法必定有一種能夠使電弧引燃。

②引弧處應(yīng)清潔，不宜有油污、銹斑等雜污，以免影響導(dǎo)電和使熔池產(chǎn)生氧化物，導(dǎo)致焊縫中產(chǎn)生氣孔和夾雜。

③為便于引弧，焊條端部應(yīng)裸露出焊芯，以利于導(dǎo)通電流。引弧時如焊條粘在焊件上不能夠脫離，應(yīng)立即將焊鉗從焊條上取下，待焊條冷卻后，用手將焊條取下；或者握焊鉗的手左右搖動，也可解決。重新引弧時應(yīng)注意將焊條牢固地夾持在焊鉗上。

④焊條與焊件接觸后，焊條提起的時間要適當(dāng)。太快，不容易產(chǎn)生電??；太慢，焊條與焊件容易粘在一起造成短路。

⑤引弧應(yīng)在焊縫內(nèi)進(jìn)行，避免引弧時燒傷焊件表面。引弧質(zhì)量主要是用引弧的熟練程度來衡量。在一定時間內(nèi)，引燃電弧的成功次數(shù)越多，引弧位置越準(zhǔn)確，說明越熟練。

⑥焊接過程中要保持電弧穩(wěn)定，否則將產(chǎn)生飛濺、氣孔、咬邊等缺陷，同時影響到焊縫的表面成形。

電弧的穩(wěn)定性取決于合適的弧長，穩(wěn)定電弧的方法是：焊接過程中運(yùn)條要平穩(wěn)，手不能抖動，焊條要隨其不斷熔化而均勻地送進(jìn)，并保證焊條的送進(jìn)速度與熔化速度基本一致，防止出現(xiàn)電弧突然拉長或縮短而造成電弧不穩(wěn)定，甚至使電弧熄滅。

⑦引弧操作動作幅度不宜過大。引弧動作太快或焊條提得過高，不易建立穩(wěn)定的電弧，或起弧后易于熄滅；如果動作太慢，又會使焊條和工件粘在一起，產(chǎn)生長時短路，導(dǎo)致焊條過熱發(fā)紅，造成藥皮脫落，也不能建立起電弧。

3.4.2　運(yùn)條

在手工電弧焊焊接過程中，隨著焊接的進(jìn)行，焊條將不斷地熔化，焊條下端與焊件之間的距離越來越大，為了保持適當(dāng)?shù)碾娀￠L度和把熔池填滿，必須沿著焊條軸心向熔池送焊條。如果不送焊條或者送焊條太慢，電弧自然越來越長，最后電弧必將自動熄滅。

送條的要求是填滿熔池并保持適當(dāng)?shù)碾娀￠L度，因此，焊條的運(yùn)條有三個方向上的基本運(yùn)動：向下送進(jìn)、橫向擺動和沿焊縫的縱向移動，如圖3-31所示。

（1）焊條的向下送進(jìn)

焊條向下送進(jìn)的目的是隨著焊條的熔化填充焊縫，并保持電弧的連續(xù)。向下送進(jìn)時，要注意電弧長度對焊縫質(zhì)量的影響。

手工電弧焊正?；￠L（L_弧）通常為焊條直徑（d）的0.5～1.2倍，具體根據(jù)焊接條件和焊條牌號而定。焊工技術(shù)越熟練，越能保持弧長的恒定。過度地減小電弧長度，就不能充分地發(fā)揮電弧的吹力和熱能，造成焊縫熔合不良，焊縫成形惡化，甚至短路或粘住工件，電弧過長，使飛濺增加，焊縫成形和力學(xué)性能也將變壞。

（2）焊條的橫向擺動

焊條的橫向擺動可使焊件的邊緣充分熔接，使焊縫加寬，并有利于熔池中的熔渣浮出和氣體逸出，改善焊縫質(zhì)量。

焊條的橫向擺動動作是將焊條沿焊縫寬度方向來回擺動。擺動幅度越大，焊縫越寬。直線形（）和帶火形（），兩種手法適用于在薄小構(gòu)件和要求焊肉小的地方，焊縫寬度b為焊條直徑d的0.8～1.5倍，但一般正常成形焊縫的寬度為焊條直徑的3～5倍，故要求作橫向擺動。

橫向擺動的方式隨著坡口規(guī)范的變化和焊件形狀的差異，特別是厚度的不同而變化。但總的原則是保證坡口兩側(cè)的焊件邊緣充分熔化。如兩個厚度不同的工件焊接時，焊條應(yīng)在厚度大的一側(cè)多停一會，以保證充分熔化。常用的橫向擺動主要有以下方式。

①普通焊縫常用的方式　普通焊縫常用的焊條的橫向擺動方式主要有：

折線形

正半月形

反半月形

②邊緣堆焊常用的方式　適用于邊緣堆焊常用的焊條的橫向擺動方式主要有：

斜折線形

③橫焊焊縫常用的方式　適用于橫焊焊縫常用的焊條的橫向擺動方式主要有：

下斜線形

橢圓形

這兩種方式既能使焊縫下邊熔合均勻，又能使焊縫下部先堆焊一層，然后再堆焊上層，從而減少熔化鐵水下垂的力量。

④加強(qiáng)焊縫中心的加熱常用的方式　對于需加強(qiáng)焊縫中心的加熱的焊條的橫向擺動方式主要有：

三角形

⑤用在角焊或平板堆焊上常用的方式　適用于角焊或平板堆焊的焊條的橫向擺動方式主要有：

圓圈形

一字形

⑥用在加強(qiáng)焊縫邊緣加熱常用的方式　適用于需加強(qiáng)焊縫邊緣加熱的焊條的橫向擺動方式主要有：

八字形或

（3）焊條的縱向移動

焊條的縱向移動是沿焊縫縱方向移動焊條，目的是形成焊道。

焊道形成的好壞取決于焊條的移動速度。太快時，焊道細(xì)長，熔化金屬預(yù)工件不能充分熔合，甚至出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的焊道脫節(jié)現(xiàn)象，同時由于焊肉薄而小，熔化金屬冷卻快，氣體來不及從熔化金屬中逸出，而在焊縫中形成氣孔，但是運(yùn)條速度太慢時，又容易焊穿，產(chǎn)生焊瘤以及熔渣越前，甚至鐵水與熔渣分離不清。只有通過反復(fù)實(shí)踐掌握規(guī)律，才能形成良好的焊縫。

3.4.3　起焊、接頭和收弧

為保證焊縫的質(zhì)量，焊接操作時，還應(yīng)掌握好焊縫起頭、接頭和收尾的操作方法。其操作要點(diǎn)主要有以下方面的內(nèi)容。

（1）焊縫起頭的操作

焊縫的起頭就是指剛開始焊接的部分。在一般情況下，由于焊件在未焊之前溫度較低，而引弧后又不能迅速使這部分溫度升高，所以起點(diǎn)部分的熔深較淺，使焊縫的強(qiáng)度減弱。因此，應(yīng)該在引弧后先將電弧稍拉長，對焊縫端頭進(jìn)行必要的預(yù)熱，然后適當(dāng)縮短電弧長度進(jìn)行正常焊接。

（2）焊縫接頭的操作

后焊焊縫與先焊焊縫的連接處稱為焊縫的接頭。焊條電弧焊時，由于受焊條長度或焊接位置的限制，在焊接過程中產(chǎn)生兩段焊縫接頭的情況是不可避免的，接頭處的焊縫應(yīng)力求均勻，防止產(chǎn)生過高、脫節(jié)、寬窄不一致等缺陷。

①焊縫接頭的方式　焊縫的接頭有如表3-24所示的四種方式。由于焊縫接頭處溫度不同和幾何形狀的變化，若操作不良，則容易出現(xiàn)未焊透、焊瘤和密集孔、應(yīng)力集中等缺陷。

a.中間接頭。操作時，應(yīng)在弧坑前約10mm處引弧，電弧可比正常焊接時略長些（低氫型焊條電弧不可拉長，否則容易產(chǎn)生氣孔），然后將電弧后移到原弧坑的2/3處，填滿弧坑后即向前進(jìn)入正常焊接，若中途焊接時，要換焊條，則換焊條動作要快，以便使熔池溫度降低，從而影響接頭處焊縫的平整性，參見圖3-32（a）。采用這種接頭操作時應(yīng)注意后移量，若電弧后移太多，則可能造成接頭過高，易形成應(yīng)力集中；若后移太少，則會造成接頭脫節(jié)、弧坑未填滿。此接頭法適用于單層焊及多層焊的表層接頭。

多層焊時，層間接頭要錯開，以提高焊縫的致密性。

在多層焊的根部焊接時，為保證根部接頭處焊透，可采用以下的操作方法：當(dāng)電弧引燃后將電弧移到圖3-32（b）中1的位置，這樣電弧一半的熱量將一部分弧坑重新熔化，電弧另一半熱量將弧坑前方的坡口熔化，從而形成一個新的熔池。

當(dāng)弧坑存在缺陷時，在電弧引燃后應(yīng)將電弧移至圖3-32（b）中2的位置進(jìn)行接頭。

b.相背接頭。相背接頭是兩條方向不同的焊縫，在起焊處相連接的接頭。這種接頭要求先焊的焊縫接頭處略低些，一般削成緩坡，清理干凈后，再在斜坡上引弧。操作時，先稍微拉長電?。ǖ珘A性焊條不允許拉長電弧）預(yù)熱，形成熔池后，壓低電弧，在交界處稍頂一下，將電弧引向起頭處，并覆蓋前焊縫的端頭處，即可上鐵水，待起頭處焊縫焊平后，再沿焊接方向移動，參見圖3-33。

若溫度不夠高就上鐵水，則會形成未焊透和氣孔缺陷，若上鐵水后，停步不前，又會出現(xiàn)焊瘤、塌腰等缺陷。

c.相向接頭。相向接頭操作時，焊接速度應(yīng)略慢些，以便填滿前焊縫的弧坑，然后以較快的焊接速度再略向前焊一些熄弧，參見圖3-34。

d.分段退焊接頭。分段退焊接頭的特點(diǎn)是焊波方向相同，頭尾溫差較大。焊接操作時，當(dāng)后焊焊縫靠近先焊焊縫起頭處時，改變焊條角度，使焊條指向先焊焊縫的起頭處，拉長電弧，待形成熔池后，再壓低電弧，往回移動，最后返回原來熔池處收弧。

②冷接頭與熱接頭　根據(jù)施焊焊縫接頭操作方法的不同，還可分為冷接頭與熱接頭兩類。不同的接頭形式，可采用不同的操作方法。

a.冷接頭。冷接頭即焊縫與焊縫之間的接頭連接。冷接頭在施焊前，應(yīng)使用砂輪機(jī)或機(jī)械方法將焊縫被連接處打磨出斜坡形過渡帶，在接頭前方10mm處引弧，電弧引燃后稍微拉長一些，然后移到接頭處，稍作停留，待形成熔池后再繼續(xù)向前焊接，見圖3-35（a）。用這種方法可以使接頭得到必要的預(yù)熱，保證熔池中氣體的逸出，防止在接頭處產(chǎn)生氣孔。收弧時要將弧坑填滿后，慢慢地將焊條拉向弧坑一側(cè)熄弧。

b.熱接頭。熱接頭即焊接過程中由于自行斷弧或更換焊條時，熔池處在高溫紅熱狀態(tài)下的接頭連接。熱接頭的操作方法可分為兩種：一種是快速接頭法；另一種是正常接頭法，見圖3-35（b）。快速接頭法是在熔池熔渣尚未完全凝固的狀態(tài)下，將焊條端頭與熔渣接觸，在高溫?zé)犭婋x的作用下重新引燃電弧后的接頭方法，這種接頭方法適用于厚板的大電流焊接，它要求焊工更換焊條的動作要特別迅速而準(zhǔn)確。正常接頭法是在熔池前方5mm左右處引弧后，將電弧迅速拉回熔池，按照熔池的形狀擺動焊條后正常焊接的接頭方法。如果等到收弧處完全冷卻后再接頭，則以采用冷接頭操作方法為宜。

③接頭注意事項　接頭的操作應(yīng)注意以下事項。

a.接頭要快。接頭是否平整，與焊工操作技術(shù)水平有關(guān)，同時還和接頭處的溫度有關(guān)。溫度越高，接頭處熔合得越好，填充的金屬合適（不多不少），接頭平整。因此，中間接頭時，熄弧時間越短越好，換焊條越快越好。

b.接頭要相互錯開。多層多道焊時，每層焊道和不同層的焊道的接頭必須相互錯開一段距離，不允許接頭相互重疊或在一條線上，以免影響接頭強(qiáng)度。

c.要處理好接頭處的先焊焊縫。為了保證好接頭及接頭質(zhì)量，接頭處的先焊焊道必須處理好，沒有夾渣及其他缺陷，最好焊透，接頭區(qū)呈斜坡狀。如果發(fā)現(xiàn)先焊焊縫太高，或有缺陷，最好先將缺陷清除掉，并打磨成斜坡狀。

（3）焊縫收弧的操作

焊縫收弧是指一條焊縫焊完時，應(yīng)把收尾處的弧坑填滿。焊接結(jié)束時，若立即將電弧熄滅，則焊縫收尾處會產(chǎn)生凹陷很深的弧坑，不僅會降低焊縫收尾處的強(qiáng)度，還容易產(chǎn)生弧坑裂紋。過快拉斷電弧，使熔池中的氣體來不及逸出，就會產(chǎn)生氣孔等缺陷。為防止出現(xiàn)這些缺陷，必須采取合理的收弧方法，填滿焊縫收尾處的弧坑。

①收弧方法　收弧的操作方法主要有以下幾種。

a.劃圈收弧法。焊條在收尾處作劃圈運(yùn)動，待填滿弧坑時拉斷電弧，進(jìn)行熄弧，如圖3-36所示。

定位焊時，引燃電弧后，直接在焊點(diǎn)處進(jìn)行劃圈收尾操作，可獲得外形圓滑的焊點(diǎn)。

b.后移收弧法。焊條在收尾處停止不動，壓低電弧并后移，回?zé)欢魏苄〉木嚯x，同時改變焊條角度，直至熄弧，如圖3-37所示。

焊條由圖3-37中1的位置轉(zhuǎn)到2的位置。待填滿弧坑后，再拉斷電弧。由于熔池中液態(tài)金屬較多，凝固時會自動填滿弧坑，此法適合于堿性焊條收弧。

c.反復(fù)斷弧收弧法。收弧時，在較短時間內(nèi)反復(fù)數(shù)次引燃和熄滅電弧，直至將弧坑填滿。這種方法在焊接薄板時采用得較多。

d.轉(zhuǎn)移收弧法。收弧時，焊條移至焊縫終點(diǎn)，在弧坑處稍做停留，將電弧慢慢抬高，引到焊縫邊緣的母材坡口內(nèi)，這時熔池會逐漸縮小，凝固后一般不出現(xiàn)缺陷。適用于換焊條或臨時停弧時的收弧。

②連弧焊與斷弧焊收弧的注意事項　連弧焊與斷弧焊的收弧操作應(yīng)注意以下事項。

a.連弧焊的收弧。連弧焊的收弧方法可分為焊接過程中更換焊條的收弧方法和焊接結(jié)束時焊縫收尾處的收弧方法。更換焊條時，為了防止產(chǎn)生縮孔，應(yīng)將電弧緩慢地拉向后方坡口一側(cè)約10mm后再衰減熄弧。焊縫收尾處的收弧應(yīng)將電弧在弧坑處稍作停留，待弧坑填滿后將電弧慢慢地拉長，然后熄弧。

b.斷弧焊的收弧。采用斷弧法操作時，焊接過程中的每一個動作都是起弧和收弧的動作。收弧時，必須將電弧拉向坡口邊緣后再熄弧，焊縫收尾處應(yīng)采取反復(fù)斷弧的方法填滿弧坑。

3.4.4　定位焊縫的焊接

焊前為固定焊件的相對位置，以保證整個結(jié)構(gòu)件得到正確的幾何形狀和尺寸而進(jìn)行的焊接操作稱為定位焊，俗稱點(diǎn)固焊。定位焊形成的短小而斷續(xù)的焊縫稱為定位焊縫。通常定位焊縫都比較短小，焊接過程中都不去掉，而成為正式焊縫的一部分保留在焊縫中，因此定位焊縫的質(zhì)量好壞、位置、長度和高度等是否合適，將直接影響正式焊縫的質(zhì)量及焊件的變形。根據(jù)經(jīng)驗，生產(chǎn)中發(fā)生的一些重大質(zhì)量事故，如結(jié)構(gòu)變形大，出現(xiàn)未焊透及裂紋等缺陷，往往是定位焊不合格造成的，因此對定位焊必須引起足夠的重視。對所用的焊條及對焊工操作技術(shù)熟練程度的要求，應(yīng)與正式焊縫完全一樣，甚至應(yīng)更高些。當(dāng)發(fā)現(xiàn)定位焊縫有缺陷時，應(yīng)該鏟掉或打磨掉并重新焊接，不允許留在焊縫內(nèi)。

進(jìn)行定位焊縫的焊接時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

①必須按照焊接工藝規(guī)定的要求焊接定位焊縫。采用與正式焊縫工藝規(guī)定的同牌號、同規(guī)格的焊條，用相同的焊接工藝參數(shù)施焊；若工藝規(guī)定焊前需預(yù)熱，焊后需緩冷，則定位焊縫焊前也要預(yù)熱，焊后也要緩冷；預(yù)熱溫度與正式焊接時相同。

②定位焊縫的引弧和收弧端應(yīng)圓滑不應(yīng)過陡，防止焊縫接頭時兩端焊不透。定位焊縫必須保證熔合良好，焊道不能太高。

③定位焊為間斷焊，工件溫度較正常焊接時為低，由于熱量不足而容易產(chǎn)生未焊透，故焊接電流應(yīng)采用比正式焊接時稍高10％～15％。定位焊后必須盡快焊接，避免中途停頓或存放時間過長。

④定位焊縫的長度、余高、間距等尺寸一般可按表3-25選用。但在個別對保證焊件尺寸起重要作用的部位，可適當(dāng)增加定位焊的焊縫尺寸和數(shù)量。

⑤定位焊縫不能焊在焊縫交叉處或焊縫方向發(fā)生急劇變化的地方，通常至少應(yīng)離開這些地方50mm才能焊定位焊縫。

⑥為防止焊接過程中工件裂開，應(yīng)盡量避免強(qiáng)制裝配。若經(jīng)強(qiáng)行組裝的結(jié)構(gòu)，其定位焊縫長度應(yīng)根據(jù)具體情況加大，并減小定位焊縫的間距。

⑦在低溫下焊接時定位焊縫易開裂，為了防止開裂，應(yīng)盡量避免強(qiáng)行組裝后進(jìn)行定位焊：定位焊縫長度應(yīng)適當(dāng)加大，必要時采用堿性低氫型焊條，而且特別注意定位焊后應(yīng)盡快進(jìn)行焊接并焊完所有接縫，避免中途停頓和過夜。