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中最基本的的一項。初學者往往會因為操作不當而使焊接出現焊接不牢，焊接表面不美觀的情況。本文提出了一些焊接教學中常常出現的問題以及焊接時需要的一些注意事項。尤其是在教學中更需要注意這些問題，使得學生學會克服這些問題的方法，能夠正確處理焊接時出現的問題，并提高焊接技能。

關鍵詞:手工電弧焊培訓教學安全

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

隨著科學技術的不斷發展，機器電焊的隊伍已經逐漸壯大起來，但是其仍然不能動搖手工電弧焊的基礎地位。手工電弧焊是電焊焊接技術中最基本的的一項。學生需要在老師的指導下并勤加練習才能練就一身過硬的焊接本領。下面我們就來談一談手工電弧焊的原理和設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備

焊接電弧是要在加有一定的電壓的電極與焊件之間產生的一種氣體放電現象。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生非常大的電阻熱，這個時候在高溫與電場發射等因素的共同作用下，使兩極之間氣體發生劇烈的電離，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，發出非常大的熱量。其發熱量一般和焊接電流與電壓的乘積成正比關系，即產生的電流越大，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而穩定的狀態，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)傳導電流，從而產生電弧;(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。目前國產的焊條根據其熔化后產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，適用于重要結構之間的焊接。

2 手工電弧焊教學中出現的問題及解決方法

2.1 坡口加工

(1)教學中常見的問題: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，但在學生初學時，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，這樣就會產生咬邊的現象。如果焊條在兩側的停留的時間過長，就容易導致焊縫過高的毛病，同時，因為焊條在兩側的停留造成兩側的溫差較大，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，令其形成緩沖區域，這樣就可以緩解坡口端部熔化速度過快的問題，避免產生咬邊現象，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象;如果在坡口外側金屬上停留，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，從而導致焊縫寬度以及寬度差的超標，影響焊縫的美觀和成形質量。②對于初學的學生來說，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，致使焊條產生的電弧往一個方向吹出，從而使得焊縫金屬一側偏高、一側偏低，而低的一側就極易形成咬邊現象，焊縫成形也非常難看，質量也較差。

(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，母材金屬也有著相應冷卻時間，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，焊條應該和焊縫形成投影關系，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象現象。

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;如果此時電焊設備的導線裸露，電焊設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生氣體與煙塵。如果通風不暢，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。作業現場可能還有易燃易爆物品，如果補焊時的防爆措施不恰當，就會發生火災，更嚴重的會發生爆炸事故。[2]

4 結語

手工電弧焊是電焊焊接技術中最基本的的一項，往往也是需要學生花時間學習的一項操作技術。學生在焊接實習的時候只需要嚴格地遵守焊接操作規范，并避免出現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。

參考文獻

[1]王世春.手工電弧焊立焊在BZ-Q混合型煤氣發生爐碎渣圈中的應用[J].安徽職業技術學院學報，2005，(04):12-13.

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