淺談手工電弧焊接技術

【摘? 要】焊接技術經過多年發展，已經取得了巨大的進步，焊接方法也衍生多種多樣，如電阻焊、摩擦焊等等焊接工藝。在焊接設備上，從傳統的電焊機發展到現在的焊接機器人，焊接作業已經從手工操作到全自動化，但是在設備制造與各種維修方面仍采用手工電弧焊。手工電弧焊從焊前準備、焊接參數選擇以及運條方式上都有諸多技巧，需要充分發揮操作技能、易操作性以及隨時調整的特點，合理引弧、運條、收尾來保證焊接質量。

【關鍵詞】手工電弧焊;焊接技能;焊接質量

引言

焊接技術的發展日新月異，焊接設備從弧焊變壓器到現在的焊接機器人及全自動化焊接，焊接技術的發展為產品生產、零件制造提供了更多的選擇形式。但是手工電弧焊仍然是無法被自動化設備取代的焊接方式，在諸多產業仍需要人工去完成，如狹窄受限空間維修焊接、補焊焊接等均離不開手工焊接，手工焊接技能也直接影響著產品焊接質量，后期使用性能與壽命，因此要保證手工焊接質量，必須提高焊接技能水平。

一、手工焊接技術

手工電弧焊，以手工操作焊槍，焊條和工件作為正負極的焊接方法。該種操作方式簡單易操作，簡稱為手弧焊。焊接手法的高低以及焊工本身的技能水平都直接影響著產品焊接質量。尤其是在壓力容器手工電弧焊焊接時，稍有不慎就會導致容器產生工作各樣的焊接缺陷，繼而影響產品的焊接質量和使用壽命。因此手工電弧焊焊接必須要掌握焊接原理，掌握焊接技巧，能夠充分分析產生問題的原因，繼而修正自己的手工焊接技術與焊接技能。

二、手工焊接操作

2.1 焊接前準備

手工電弧焊不同于其他自動化焊接設備，諸多工作能夠實現自動化設置。因此在焊接作業之前，必須要根據材料和技術要求，選擇焊接設備，調試性能是否正常，接線極性是否正確。同時檢查焊條及焊接所用其它工具是否準備妥當，如焊接焊炬、面罩、打渣錘、鋼絲刷、焊條保溫桶和角向砂輪機是否準備妥當。

2.2 焊接參數的選擇

焊接參數的選擇直接決定了產品焊接質量，如焊接電壓、焊接電流、焊接速度等參數。手工電弧焊優于其它自動焊接的優勢在于焊接過程中，操作人員可以實時觀察焊件熔池的變化情況，如果發現問題可以立即停止，進行焊接參數的調整。

手工電弧焊焊接電弧電壓主要影響著焊縫的寬度，因此電弧電壓的影響并不大，如果焊接電流已經調整得當，電弧越長焊接電壓越高。但是電弧過長必然會導致燃燒不穩、飛濺大、容易出現咬邊、氣孔等焊接缺陷。因此必須要設定合理的焊接電壓。

在焊接電流選擇方面要充分發揮手工操作的優勢，按照試焊的情況結合工作經驗選擇合適的焊接電流，若焊接電流選擇過小，導致引弧困難，焊條容易與焊件粘連，無法繼續實施作業;若焊接電流過大，焊接時焊條燃燒數度快、熔深增加、飛濺、煙霧大，對于薄板金屬容易出現燒穿，因此要選擇合理的焊接電流，保證焊接過程均勻穩定進行。

焊接速度、及焊縫層數的選擇，焊接速度是指單位時間內完成焊縫的長度。在保證所要求的尺寸和外形、熔合良好的原則下，焊接速度由焊工根據不同的鋼種工藝要求靈活掌握。在中、厚板焊接時，采用多層焊或多層多道焊接法。

2.3 運條操作技巧

手工電弧焊中運條操作非常重要，運條技巧在手工操作中直接影響著焊接質量，其主要包括以下幾個方面：

1）引弧操作，在電弧焊開始時，引燃焊接電弧稱之為引弧，引弧主要包括兩類不接觸引弧和接觸引弧，焊條電弧焊主要采用的是接觸引弧。接觸引弧主要用敲擊法和滑擦法進行。如果使用敲擊法，作業人員將焊條與焊件表面垂直接觸，焊條末端和焊接表面輕輕一碰，然后迅速提起并保持一定距離，引燃電弧，在這個過程中要注意手腕上下動作時間和提起距離。利用滑擦法是需要先將焊條末端對準焊件，然后用焊條在焊接表面滑擦一下，在電弧還沒有開始大量溶化之前，立即提起距被焊件表面2-4mm。若焊條與焊件粘結一起，需要將焊條左右搖動，即可脫離焊件，如果此時沒有脫離，必須要將焊鉗放松，斷開焊接回路，待焊條稍冷后取下。

不同焊條種類的引弧方式也不盡相同。酸性焊條引弧一般采用觸及和劃擦法均可，施焊時考慮到焊條引弧端溫度較低、易產生未焊透情況，因此酸性焊條應該將電弧拉長，對坡口根部進行焊接。若是堿性焊條采用劃擦法的引弧方式，應在坡口前端一距離引弧后，迅速拉回起焊端，并壓低電弧，采用短弧進行焊接。

2）運條操作，焊條相對焊縫所做的各種動作稱之為運條，一般情況焊條運動路線包括焊條軸線送進、沿焊縫軸線橫向移動以及縱向移動。運條的方法有很多，要根據實際的焊接作業進行選擇運條方式，運條時一般應該稍作橫向擺動，以期獲得更優的焊縫形狀，同時可以有效地控制焊縫溫度，防止出現燒穿現象。常用的運條方式有直線往復式、月牙形運條、斜圓圈形、三角形以及鋸齒形運條方式。如鋸齒形運條多用于平焊、立焊以及仰焊位焊接時;月牙形則是最為常用的一種運條方式;直線往復運條焊接速度快，焊縫成形窄，適用于間隙較窄的平焊位置的單面焊雙面成形，特別適合于不銹鋼的焊接，有利于在焊接過程中控制熔池溫度，保證焊縫成形。

3）起頭操作，焊縫起頭時焊接溫度低，引弧后不能快速的溶化金屬，熔池較淺，因此在起頭時要現將電弧稍微拉長，對焊件進行預熱，然后再壓低弧長，轉入正常焊接。

4）焊條焊接角度，焊條的角度不當會產生咬邊、偏析或成形不良等焊接缺陷，特別的是管道全位置焊接，施焊時焊條的不到位，導致坡口的根部熔合不良，蓋面時極易產生咬邊等現象。因此在施焊過程中必須根據焊件熔池的實際情況適時地調整焊條的角度，實現無缺陷手工電弧焊焊接。

5）焊接收尾，即如何實現高質量的收弧，在焊接收尾時，既要保持焊接區的熔池溫度，利于焊縫接頭，又要保證熔池內氣體的溢出而不產生收獲縮孔和弧坑的飽滿程度。焊縫收尾的方式有很多，常用的包括反復斷弧收尾法、劃圈收尾法、回焊收尾法以及轉移收尾法等。實際操作中，作業人員若快速收弧，將電弧突然熄滅，則焊縫表面極易出現凹坑，并且收尾處力學強度不足，容易出現弧坑裂紋。另外快速收尾，也會導致液體金屬中的氣體無法排除，出現氣孔等焊接缺陷。如利用反復斷弧收尾，就是將焊條移至焊縫末端，反復熄滅電弧，在弧坑處多次引弧與息弧操作，直到弧坑被填滿，來保證焊縫末端質量。

三、手工焊接操作注意事項

1）初學者很難掌握敲擊引弧法，很容易引起電弧熄滅或短路。

2）使用滑擦法來起弧運條時，容易在操作過程中將焊條拉得太快或提升太高，導致不能引燃。相反，如果太慢則可能導致焊條和焊件粘在一起，從而導致焊接電路短路，因此一定要注意手腕用力和提起速度技巧。

3）焊接停止時，應將焊池內的氣體充分排出，防止因過快的滅弧和焊接熔池暴露而導致的空氣侵入，從而產生冷縮孔，內部氣孔和縮孔等缺陷。

4）在焊接時必須要佩戴相關的防護用具工具，以免因電弧灼傷臉部。

5）在戶外工作時，更需要注重對焊接設備工具的可靠性，必要時要對焊接設備進行遮蓋，避免外界因素對焊接設備的影響。

結束語

手工電弧焊接逐漸在被自動焊接所取代，在現代化企業生產車間焊接機器人正在逐步取代手工焊接作業人員。但是在某些領域和生產中，仍然需要手工電弧焊接，利用手工電弧可實現設備簡單、易操作、實時調整的特性來快速完成焊接過程，因此手工電弧焊的焊接質量主要在于操作人員的操作技能水準。

作者簡介：

王躍（1990─），焊工高級工、助理工程師。國家能源準能集團公用事業公司，從事焊接工作。

參考文獻：

[1] 汪玲娟.手工焊接中焊點工藝及質量控制探析[J].中國標準化，2018（4）.

[3] 鄭騰飛.淺談16Mn壓力容器的手工電弧焊工藝[J].冶金與材料，2019（3）.

（作者單位：國家能源準能集團公用事業公司? 內蒙古鄂爾多斯市）