焊条电弧焊工艺

    使用焊条电弧焊时，由于结构形式、工件厚度及对焊接质量的要求不同，故接头形式及坡口形式也不一样。

   (1)接头形式。焊接接头的基本形式有对接、搭接、角接和T形接四种，如图14-2所示。其中对接接头节省材料，应力集中小，施焊时容易焊透，能承受较大载荷，重要结构均采用此接头方式；其他接头方式在承受载荷时，内部应力分布不均，存在附加力矩而容易变形，工程结构的焊接一般采用搭接接头、角接接头和T形接头。

    图14-2    焊接接头形式

   a)对接b）搭接c）角接

   d)T形接

   (2)坡口形式。坡口形式一般是根据被焊材料的厚度及结构要求来定的，常用的坡口形式有卷边坡口、I形坡口（即不开坡口）、单边V形坡口、V形坡口、双V形坡口、U形坡口和双U形坡口等。常用坡口形式及适宜板厚δ如图14-3所示。

    图14-3    坡口形式及板厚

   a)卷边坡口b)I形坡口c)单边V形坡口d)V形坡口e)U形坡口f)双V形坡口g)双U形坡口

    另外，为保证焊接时焊件受热均匀，焊接接头两侧的焊件厚度最好相同或接近。若厚度相差悬殊，则应将较厚的焊件减薄，并采取逐渐过渡的方式，如图14-4所示。

    图14-4    焊接件厚度不同时的接头形式

   a)单边减薄b）双边减薄

   (3)焊接位置。焊接位置是指焊缝在空间所处的位置，焊接位置有四种方式，即平焊、横焊、立焊和仰焊，如图14-5所示。其中平焊操作起来最方便，劳动条件好，生产率高，焊件质量容易保证。其他几种焊接位置操作起来比较困难，尤其是仰焊最不利于操作，熔池金属在重力作用下很容易滴落，劳动条件差，生产率低，焊接质量不易控制。所以，在条件许可的情况下尽量不采用仰焊。

    图14-5    焊接位置示意图

   a)平焊b)横焊c)立焊d)仰焊

   (4)焊接参数的选择。为保证焊接质量，施焊时所选择的有关物理量总称为焊接参数，它包括焊接电流、焊条直径、焊接层数、电弧长度及焊接速度等。

    焊条直径通常根据焊件厚度、焊接位置及焊接层数等因素进行选择。一般情况下，焊件厚度大时，焊条直径也应该选大些。另外，焊接同样厚度的焊件时，与其他焊接方式相比，平焊可选择较大直径的焊条；多层焊打底时，可选择直径较小的焊条。对于一般焊接结构，其焊接规范可参照表14-2来确定。

    表14-2    焊条直径、焊接电流与焊件厚度的关系

    焊接电流的选择也是以焊件厚度为主要依据的。在保证焊件不被烧穿的情况下，尽量选择较大的焊接电流以提高生产效率，但电流过大会造成飞溅严重，且易产生气孔、咬边等缺陷。一般地，平焊、角焊或焊件厚度大时，可选择较大的焊接电流；立焊、横焊、仰焊或不锈钢焊接时，应选用较小的焊接电流。焊接电流与焊条直径的关系见表14-2。

    焊件厚度大时，焊前必须开坡口，并进行多层焊接。

    电弧长度和焊接速度多由操作者凭经验来进行控制。一般情况下，电弧不宜过长，否则燃烧不稳定，熔深减小，还会使空气中的氧、氮等侵入熔池中，降低焊缝质量。如图14-6所示，h为电弧长度，通常h=2～4mm。

    图14-6    电弧长度示意图