本期我们的主题是焊接操作方法。
01 焊接前的准备工作
（1）电焊环境
在进行电焊操作前应当对施焊现场进行检查，在施焊操作周围10m范围内不应设有易燃、易爆物，并且保证电焊机放置在清洁、干燥的地方，并且应当在焊接区域中配置灭火器，如图5-50所示。
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图5-49 焊缝抛光机和抛光液
图5-50 电焊环境
重要提示
在进行电焊操作时，应当将电焊机远离水源，并且应当做好接地绝缘防护处理，如图5-51所示。
图5-51
图5-51 将电焊机远离水源将电焊机吊起使其远离水源。
（2）操作工具的准备
在进行电焊操作前，电焊操作人员应穿带电焊服、绝缘橡胶鞋和防护手套、防护面罩等安全防护用具，这样可以保证操作人员的人身安全，如图5-52所示。
图5-52 穿戴好防护工具的操作人员
如图5-53所示，在管路等封闭区域内焊接时，管路必须可靠接地，并通风良好，管路外应有人监护，监护人员应熟知焊接操作规程和抢救方法。
图5-53
图5-53 管路内焊接时，应需要有监护人进行看护
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在穿戴防护工具前，可以使用专用的防护手套检测仪对防护手套的抗压性能进行检查；还应当使用专业的检测仪器对绝缘橡胶鞋进行耐高压等测试，如图5-54所示。只有当防护工具检测合格时，方可使用。
图5-54 电焊手套测试和绝缘橡胶鞋测试
（3）电焊工具的连接
在进行电焊前应当将电焊工具进行准备，将电焊钳通过连接线与电焊机上的电焊钳连接孔进行连接（通常带有标识），接地夹通过连接线与电焊机上的接地夹连接孔进行连接；将焊件放置到焊剂垫上，再将接地夹夹至焊件的一端；然后将焊条的加持端夹至电焊钳口即可，如图5-55所示。
图5-55 连接电焊钳与接地夹
在使用连接线缆将电焊钳、接地夹与电焊机进行连接时，连接线缆的长度应在20～30m为佳。若连接线缆过长时，会增大电压降；若连接线缆过短时，可能会导致操作不便。
将电焊机的外壳进行保护性接地或接零，如图5-56所示。接地装置可以使用铜管或无缝钢管，将其埋入地下深度应当大于1m，接地电阻应当小于4Ω；再将一根导线的一端连接在接地装置上，另一端连接在电焊机的外壳接地端上。
图5-56 连接接地装置
再将电焊机与配电箱通过连接线进行连接，并且保证连接线的长度在2～3m，在配电箱中应当设有过载保护装置以及刀闸开关等，可以对电焊机的供电进行单独控制，如图5-57所示。
图5-57 电焊机与配电箱进行连接
当电焊机连接完成后，应当检查连接是否正确，并且应当对连接线缆进行检查，如图5-58所示，查看连接线缆的绝缘皮外层是否有破损现象，防止在电焊工作中，发生触电事故。
图5-58 检查电焊机的连接线缆
02 焊接操作
（1）焊件的连接
将焊接设备连接好以后，就需要对待焊接的焊件进行连接，根据焊件厚度、结构形状和使用条件的不同，基本的焊接接头形式有对接接头、搭接接头、角接接头、T形接头，如图5-59所示。其中，对接接头受力比较均匀，使用最多，重要的受力焊缝应尽量选用。
图5-59 焊接接头形式
为了焊接方便，在对对接接头形式的焊件进行焊接前，需要对两个焊件的接口进行加工，如图5-60所示，对于较薄的焊件需将接口加工成1形或单边V形，进行单层焊接；对于较厚的焊件需加工成V形、U形或X形，以便进行多层焊接。
图5-60 对接接口的选择
（2）电焊机参数设置
进行焊接时，应先将配电箱内的开关闭合，再打开电焊机的电源开关。操作人员在拉合配电箱中的电源开关时，必须戴绝缘手套。选择输出电流时，输出电流的大小应根据焊条的直径、焊件的厚度、焊缝的位置等进行调节。焊接过程中不能调节电流，以免损坏电焊机，并且调节电流时，旋转速度不能过快过猛。
电焊机工作负荷不应超出铭牌规定，即在允许的负载值下持续工作，不得任意长时间超载运行。当电焊机温度超过60～80℃时，应停机降温后再焊接。
焊接电流是手工电弧焊中最重要的参数，它主要受焊条直径、焊接位置、焊件厚度以及焊接人员的技术水平影响。焊条直径越大，熔化焊条所需热量越多，所需焊接电流越大。每种直径的焊条都有一个合适的焊接电流范围，如表5-2所示。在其他焊接条件相同的情况下，平焊位置可选择偏大的焊接电流，横焊、立焊、仰焊的焊接电流应减小10%～20%。
表5-2 焊条直径与焊接电流范围
设置的焊接电流太小，不易引出电弧，燃烧不稳定，弧声变弱，焊缝表面呈圆形，高度增大，熔深减小。设置的焊接电流太大，焊接时弧声强，飞溅增多，焊条往往变得红热，焊缝表面变尖，熔池变宽，熔深增加，焊薄板时易烧穿。
（3）焊接操作工艺
焊接操作主要包括引弧、运条和灭弧，焊接过程中应注意焊接姿势、焊条运动方式以及运条速度。
① 引弧操作。在电弧焊中，包括两种引弧方式，即划擦法和敲击法。如图5-61所示，划擦法是将焊条靠近焊件，然后将焊条像划火柴似的在焊件表面轻轻划擦，引燃电弧后，迅速将焊条提起2～4mm，并使之稳定燃烧；而敲击法是将焊条末端对准焊件后，手腕下弯，使焊条轻微碰一下焊件，再迅速将焊条提起2～4mm，引燃电弧后手腕放平，使电弧保持稳定燃烧。敲击法不受焊件表面大小、形状的限制，是电焊中主要采用的引弧方法。
图5-61 引弧方式
焊条在与焊件接触后提升速度要适当，太快难以引弧，太慢焊条和焊件容易粘在一起（电磁力），这时，可左右摆动焊条，便可使焊条脱离焊件。引弧操作比较困难，焊接之前，可反复多练习几次。
在焊接时，通常会采用平焊（蹲式）操作，如图5-62所示。操作人员蹲姿要自然，两脚间夹角为70°～85°，两脚间距离约240～260mm。持电焊钳的手臂半伸开悬空进行焊接操作，另一只手握住电焊面罩，保护好面部器官。
图5-62 平焊（蹲式）操作
在焊接操作过程中，必须时刻配戴绝缘手套，以防发生触电危险。绝缘手套因出汗变潮湿后，应及时更换，以防因绝缘阻值降低而发生电击意外。
② 运条操作。由于焊接起点处温度较低，引弧后可先将电弧稍微拉长，对起点处预热后，再适当缩短电弧进行正式焊接。在焊接时，需要匀速推动电焊条，使焊件的焊接部位与电焊条充分熔化、混合，形成牢固的焊缝。焊条的移动可分为三种基本形式：沿焊条中心线向熔池送进、沿焊接方向移动、焊条横向摆动。焊条移动时，应向前进方向倾斜10°～20°，并根据焊缝大小横向摆动焊条。如图5-63所示，为焊条移动方式。注意在更换焊条时，必须配戴防护手套。
图5-63 焊条移动方式
图5-63 焊条移动方式（续）
在对较厚的焊件进行焊接时，为了获得较宽的焊缝，焊条应沿焊缝横向做规律摆动。根据摆动规律的不同，通常有以下运动方式，如图5-64所示。
图5-64 焊条的摆动方式
◆ 直线式：常用于I形坡口的对接平焊，多层焊的第一层焊道或多层多道焊的第一层焊。
◆ 直线往复式：焊接速度快、焊缝窄、散热快，适用于薄焊件或接头间隙较大的多层焊的第一道焊道。
◆ 锯齿式：焊条作锯齿形连续摆动，并在两边稍停片刻，这种方法容易掌握，生产应用较多。
◆ 月牙式：这种运条方法的熔池存在时间长，易于熔渣和气体析出，焊缝质量高。
◆ 正三角式：这种方法一次能焊出较厚的焊缝断面，不易夹渣，生产率高，适用于开坡口的对接焊缝。
◆ 斜三角式：这种运条方法能够借助焊条的摇动来控制熔化金属，促使焊缝成型良好，适用于T形接头的平焊和仰焊以及开有坡口的横焊。
◆ 正圆圈式：这种方法熔池存在时间长，温度高，便于熔渣上浮和气体析出，一般只用于较厚焊件的平焊。
◆ 斜圆圈式：这种运条方法有利于控制熔池金属不外流，适用于T形接头的平焊和仰焊以及对接接头的横焊。
◆ “8”字式：这种方法能保证焊缝边缘得到充分加热，熔化均匀，适用于带有坡口的厚焊件焊接。
焊接过程中，焊条沿焊接方向移动的速度，即单位时间内完成的焊缝长度，称为焊接速度。速度过快会造成焊缝变窄，高低不平，形成未焊透、熔合不良等缺陷；若速度过慢则热量输入多，热影响区变宽，接头晶粒组过大，力学性能降低，焊接变形大等缺陷。因此，焊条的移动应根据具体情况保持均匀适当的速度。
除了平焊（蹲式）操作外，根据焊件的大小、焊缝的位置不同，还可采用横焊操作、立焊操作和仰式操作，如图5-65所示。
图5-65 横焊、立焊和仰式操作
③ 灭弧操作。焊接的灭弧就是一条焊缝焊接结束时如何收弧，通常有画圈法、反复断弧法和回焊法。其中，画圈法是在焊条移至焊道终点时，利用手腕动作使焊条尾端做圆圈运动，直到填满弧坑后再拉断电弧，此法适用于较厚焊件的收尾；反复断弧法是反复在弧坑处熄弧、引弧多次，直至填满弧坑，此法适用于较薄的焊件和大电流焊接；回焊法是焊条移至焊道收尾处即停止，但不熄弧，改变焊条角度后向回焊接一段距离，待填满弧坑后再慢慢拉断电弧。
图5-66为焊接的收尾的方式。
焊接操作完成后，应先断开电焊机电源，再放置焊接工具，最后清理焊件以及焊接现场。在消除可能引发火灾的隐患后，再断开总电源，离开焊接现场。
图5-66 焊接的收尾方式
03
（1）整理现场
如图5-67所示，检查焊接现场，使各种焊接设备断电、冷却并整齐摆放，同时要仔细检查现场是否存在火种的迹象。若有，应及时处理，以杜绝火灾隐患。
图5-67 清理操作场地并消灭火种
（2）焊件处理
使用敲渣锤、钢丝轮刷和焊缝抛光机（处理机）等工具和设备，对焊接部位进行清理，图5-68为使用焊缝抛光机清理焊缝的效果。该设备可以有效地去除毛刺，使焊接部件平整光滑。
图5-68 使用焊缝抛光机清理焊缝的效果
（3）检查焊接质量
清除焊渣后，就要仔细对焊接部位进行检查，如图5-69所示。检查焊缝是否存在裂纹、气孔、咬边、未焊透、未熔合、夹渣、焊瘤、塌陷、凹坑、焊穿以及焊接面积不合理等缺陷。若发现焊接缺陷、变形等，应分析产生原因后，重新使用新焊件进行焊接，原缺陷焊件应废弃不用。
图5-69 焊件的检查
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