基本介紹
- 中文名：手工電弧焊
- 外文名：electrode welding
- 簡稱：手弧焊
- 闡述：利用手工操縱焊條進行焊接
- 特點：設備簡單，操作靈活方便
- 焊條類型：纖維素型，氧化鈦，鹼性
簡介,原理,特點,電源種類,焊條類型,纖維素型,氧化鈦,鹼性焊條,焊接電弧的穩定性,防電措施,
簡介
手工電弧焊是利用手工操縱焊條進行焊接的電弧焊方法，簡稱手弧焊。
原理
焊接過程：手工電弧焊由焊接電源、焊接電纜、焊鉗、焊條、焊件、電弧構成迴路，焊接時採用焊條和工件接觸引燃電弧，然後提起焊條並保持一定距離，在焊接電源提供合適電弧電壓和焊接電流下電弧穩定燃燒，產生高溫，焊條和焊件局部加熱到融化狀態。焊條端部熔化的金屬和被熔化的焊件金屬熔合在一起，形成熔池。在焊接中，電弧隨焊條移動，熔池中的液態金屬逐步冷卻結晶後便形成焊縫，兩焊件被焊接在一起。
在焊接中，焊條的焊芯熔化後以熔滴的形式向熔池過渡，同時焊條塗層產生一定量氣體和液態熔渣。產生的氣體充滿在電弧和熔池周圍，隔絕空氣。液態熔渣比液態金屬密度小，浮在熔池上面，從而起到保護熔池作用。熔池內金屬冷卻凝固時熔渣也隨之凝固形成焊渣覆蓋在焊縫表面，防止高溫的焊縫金屬被氧化，並且降低焊縫的冷卻速度。在焊接過程中，液態金屬與液態熔渣和氣體間進行脫氧、去硫、去磷、去氫等複雜的冶金反應，從而使焊縫金屬獲得合適的化學成分和組織。
特點
1、設備簡單。
2、操作靈活方便。
3、能進行全位置焊接適合焊接多種材料。
4、不足之處是生產效率低勞動強度大。
電源種類
焊條可以在交流或直流電源下使用。並不是所有的直流焊條都能在交流電源下使用，但交流焊條通常都能在直流電源下使用。
焊接電源分為兩種，直流弧焊電源和交流弧焊電源，焊條分為兩大類即：酸性焊條和鹼性焊條。酸性焊條用直流和交流焊接電源均可，鹼性焊條必須用直流弧焊電源。其接法有兩種：直流正接和直流反接，焊接過程中產生偏磁吹調換接法會有明顯好轉。交流焊接電源一般情況下不會產生偏磁吹。
電壓一般為20～35伏，電流取決於焊接材料的厚度、焊條規格、焊接結構，範圍在 15～400安。
焊條類型
焊條藥皮的化學成分對電弧的穩定性、熔深、金屬熔敷率和定位能力有很大影響。焊條可分為三大類：纖維素型焊條；氧化鈦藥皮焊條；鹼性焊條。
纖維素型
焊條的藥皮中含有大量的纖維素，它的特點是電弧熔深深、摩擦變形速度快，這也提高了整個焊接速度。但由於焊縫沉澱物比較粗糙並且和流動的熔渣混合在一起，所以除渣很困難。這種焊條在任何位置都可以使用，而且因其在高架焊管（‘stovepipe’ welding technique）中的使用而為人們所熟悉。
特點：在所有位置都能形成較深的熔深；適用於向下立焊；良好的機械性能；產生大量的氫——有造成熱影響區（Haz）裂紋的風險。
氧化鈦
氧化鈦的藥皮中含有大量的氧化鈦（rutile）。氧化鈦使起弧、平滑電弧操作和降低弧飛濺變得容易。這種通用焊條具有良好的焊接特性。在交流電或直流電下，它們可用於所有位置的焊接，特別適用於橫角/立角位置的接頭焊接。
特點：合適的焊縫金屬機械性能；粘性熔渣能形成良好的焊道外形；定位焊接可能會產生流動的熔渣（含氟化物）；易清除熔渣。
鹼性焊條
鹼性焊條藥皮中含有大量的碳酸鈣（石灰石）、氟化鈣（螢石）。這使它的熔渣比氧化鈦型焊條的熔渣更易流動，這也是一種協助立焊和仰焊快速冷卻的方法。這些焊條用於焊接中型和大型結構，要求具有較高的焊接質量、良好的機械性能和抗裂紋能力（過度拘束會產生裂紋）。
特點：低氫焊縫金屬；要求高焊接電流/速度；焊道成形差（表面輪廓彎曲、粗糙）；清除熔渣困難；金屬粉末焊條包含加有金屬粉末的塗料，可使焊接電流增加到最大容許電流。因此，與藥皮中不含鐵粉的焊條相比，金屬粉末焊條的金屬熔敷速度和效率（金屬熔敷比例）都有所提高，熔渣也很容易清除。由於熔敷速度快，鐵粉焊條主要用於平焊、橫焊和立焊。氧化鈦焊條和鹼性焊條沒有顯著的電弧特性，電弧力度較小，減少了焊道的熔深。
焊接電弧的穩定性
1、焊工操作技術：如焊接操作中電弧長度控制不當，將會產生斷弧；
2、弧焊電源：
弧焊電源特性，符合電弧燃燒的要求時，穩定性好，反之則差；
弧焊電源的種類。直流焊接電源比交流弧焊電源的電弧穩定性好；
弧焊電源的空載電壓。越高引弧越容易，電弧燃燒的穩定性越好，但空載電壓過高時對焊工人身安全不利。
3、焊接電流：焊接電流大，電弧溫度高，電弧燃燒越穩定；
4、焊條塗層：焊條塗層中含電離電位較低的物質（如鉀、鈉、鈣的氧化物）越多，氣體電離程度越好，導電性越強，則電弧燃燒越穩定；
5、電弧長度：電弧長度過短，容易造成短路；過長就會產生劇烈擺動，破壞焊接電弧穩定性，而且飛濺大；
6、焊接表面狀況、氣流、電弧偏吹等：表面不清潔，氣流，大風，電弧偏吹等都會降低電弧燃燒穩定性。
防電措施
1．焊接工作前，要先檢查焊機設備和工具是否安全可靠。例如焊機外殼是否接地、焊機各接線點接觸是否良好；焊接電纜的絕緣有無破損等。不允許未進行安全檢查就開始操作。
2．焊工的手和身體不得隨便接觸二次迴路的導電體，不能依靠在工作檯、焊件上或接觸焊鉗等帶電體。對於焊機空載電壓較高的焊接操作，以及在潮濕工作地點操作時，還應在操作台附近地面鋪設橡膠絕緣墊。
3．下列操作應切斷電源開關再進行：轉移工作地點，搬動焊機；更換保險絲；焊機發生故障時的檢修；改變焊機接頭；更換焊件而需改裝二次迴路的布設等。推拉閘刀開關時，必須戴絕緣手套；同時焊工頭部要偏斜，以防電弧火花灼傷面部。
4．在金屬容器內、金屬結構上以及其他狹小工作場所焊接時，觸電的危險性最大，必須採取專門的防護措施。如採用橡皮墊、戴皮手套，穿絕緣鞋等。
5．電焊操作者在任何情況下都不得使自身、機器設備的傳動部分成為焊接電路，嚴禁利用廠房的金屬結構、軌(管)道等接進線路作為導線使用。
6．焊機的接地保護裝置必須齊全有效，同時，焊機必須裝設電焊機空載自動斷電保護裝置。
7．焊接電纜中間不應有接頭，如需用短線接長時，則接頭不應超過2個，接頭：應採用銅材料做成，並保證絕緣良好。
8．加強個人防護，焊工個人防護用品包括完好的工作服、絕緣手套、套鞋等。
9．電焊設備的安裝、檢查和修理必須由電工進行，臨時施工點應由電工接通電源。
