1、电焊工中级（焊接工艺）模拟试卷 6 及答案与解析一、简述题1 CO2 气体保护焊的引弧操作方法和要点是什么?2 CO2 气体保护焊的收弧操作方法和要点是什么?3 CO2 气体保护焊的操作方法有哪些?各有何特点?4 CO2 气体保护焊在平焊位置时的操作方法和要点是什么?5 CO2 气体保护焊在立焊和横焊位置时的操作方法和要点是什么?6 CO2 气体保护焊在仰焊位置时的操作方法和要点是什么?7 氩弧焊的工作原理是什么?8 钨极氩弧焊的电极材料有哪些?各有何特点?9 为什么钨极氩弧焊采用直流弧焊电源时一般都采用直流正接?10 为什么钨极氩弧焊在焊接铝及铝合金时应采用交流电源?11 手工钨极氩弧焊时，
2、焊接电流、电压与速度对焊缝质量有何影响?12 手工钨极氩弧焊时，如何选择钨极的直径和形状?13 氩弧焊时，氩气的保护效果与什么因素有关?14 手工钨极氩弧焊的引弧方法有哪两种?各有何特点?15 手工钨极氩弧焊时。定位焊操作应注意哪些事项?16 手工钨极氩弧焊时，运弧的操作方法和要点是什么?17 手工钨极氩弧焊时，填充焊丝的方法有哪些?各有何特点?18 手工钨极氩弧焊时，收弧的方法有哪些?19 手工钨极氩弧焊在平焊位置的操作方法和要领是什么?20 手工钨极氩弧焊在横焊、立焊、仰焊位置的操作要领是怎样的?21 钨极自动氩弧焊的引弧方法是什么?22 如何确定钨极自动氩弧焊的焊接规范?23 电弧放电对
3、电渣焊有何影响?如何防止?24 电渣焊的电极材料有什么要求?25 如何表示电渣焊熔池形状?26 丝极电渣焊的焊接规范包括哪些方面?各有何影响?27 如何确定丝极电渣焊的焊丝根数、直径及其伸出长度?28 当采用多焊丝电渣焊时，如何确定焊丝间距离及焊件装配间隙?29 如何确定电渣焊的焊接电压和送丝速度?30 电渣焊的焊前准备工作包括哪些内容?有何注意事项?31 电渣焊的焊接过程中。应注意哪些事项?32 电渣焊焊缝收尾的操作要点是什么?33 电渣焊熔合区出现未熔合缺陷的原因是什么?应采取何种措施?34 电渣焊熔合区出现未焊透缺陷的原因是什么?应采取何种措施?35 防止电渣焊焊缝产生裂纹的预防措施是什
4、么?36 什么是堆焊? 常用的堆焊方法有哪些 ?37 如何选择堆焊的焊接材料?38 堆焊有哪些形式?39 手工电弧堆焊的操作注意事项是怎样的?40 当采用埋弧堆焊时有哪些焊接方法?其特点是什么?41 如何确定碳弧气刨的极性及刨削电流?42 什么是“夹碳 “与“粘渣”?如何防止与清除?43 压缩空气的压力高对刨削是否有利?44 如何选择刨削过程中的电弧长度?45 如何选择碳棒与工件的倾斜角度?46 如何选择碳棒的直径及伸出长度?47 碳弧气刨的操作要点是什么?电焊工中级（焊接工艺）模拟试卷 6 答案与解析一、简述题1 【正确答案】 CO 2 气体保护焊，通常采用短路接触法引弧。由于平特性弧焊电源
5、的空载电压低，又是光焊丝，在引弧时，电弧稳定燃烧点不易建立，使引弧变得比较困难，往往造成焊丝成段地爆断，所以引弧前要把焊丝伸出长度调好。如果焊丝端部有粗大的球形头，应用钳子剪掉。引弧前要选好适当的引弧位置，起弧后要灵活掌握焊接速度，以避免焊缝起始段出现熔化不良和使焊缝堆得过高的现象。CO 2气体保护焊的引弧过程如图 477 所示。(1)引弧前先按遥控盒上的点动开关或按焊枪上的控制开关，点动送出一段焊丝，伸出长度小于喷嘴与工件间应保持的距离。(2)将焊枪按要求(保持合适的倾角和喷嘴高度) 放在引弧处。此时焊丝端部与工件未接触。喷嘴高度由焊接电流决定。若操作不熟练时，最好双手持枪。(3)按焊枪上的
6、控制开关，焊机自动提前送气，延时接通电源，保持高电压。当焊丝碰撞工件短路后，自动引燃电弧。短路时，焊枪有自动顶起的倾向，引弧时要稍用力下压焊枪，防止因焊枪抬高、电弧太长而熄灭。【知识模块】 焊接工艺及操作技术2 【正确答案】 (1)CO 2 气体保护焊焊机有弧坑控制电路，焊枪在收弧处停止前进，同时接通此电路，焊接电流与焊接电压自动变小，待熔池填满时断电。(2)若焊机没有弧坑控制电路，或因焊接电流小没有使用弧坑控制电路时，在收弧处焊枪停止前进，并在熔池未凝固时，反复断弧，引弧几次，直至弧坑填满为止。操作时动作要快，如果熔池已凝固才引弧，则可能产生未熔合及气孔等缺陷。(3)收弧时应在弧坑处稍作停留
7、，然后慢慢地抬起焊枪，这样就可以使熔滴金属填满弧坑，并使熔池金属在未凝固前仍受到气体的保护。若收弧过快，容易在弧坑处产生裂纹和气孔。【知识模块】 焊接工艺及操作技术3 【正确答案】 CO 2 气体保护焊的操作方法，按其焊枪的移动方向 (向左或向右)，可分为左向焊法和右向焊法两种。CO 2 气体保护焊的左向焊法和右向焊法如图 478 所示。 采用右向焊法时，熔池可见度及气体保护效果都比较好，但焊接时不便观察接缝的间隙，容易焊偏。而且由于焊丝直径直指熔池，电弧对熔池有冲刷作用，如果操作不当，可使焊波高度过大，影响焊缝成形。采用左向焊法时，喷嘴不会挡住焊工视线，能够清楚地看到接缝，不容易焊偏，能够得
8、到较大的熔宽，焊缝成形比较平整美观，因此，一般都采用左向焊法。【知识模块】 焊接工艺及操作技术4 【正确答案】 平板对接焊，一般多采用左向焊法。薄板平板对接焊，焊枪作直线运动，如果有间隙，焊枪可作适当的横向摆动，但幅度不宜过大，以免影响气体对熔池的保护作用。中、厚板 V 形坡口对接焊，底层焊缝应采用直线运动，焊上层时焊枪可作适当的横向摆动。平角焊和搭接焊，采用左向焊法或右向焊法均可，不过右向焊法的外形较为饱满。平角焊时焊枪的位置如图 479 所示。【知识模块】 焊接工艺及操作技术5 【正确答案】 立焊有两种操作方法：一种是由下向上立焊焊接，焊缝熔深较大，操作时如适当地作三角形摆动，可以控制熔宽
9、，并可改善焊缝的成形，这种焊法一般多用于中、厚板的细丝焊接。另一种是由上向下立焊焊接，速度快，操作方便，焊缝平整美观，但熔深浅，接头强度较差，一般多用于薄板焊接。横焊多采用左向焊法，焊枪作直线运动，也可作小幅度的往复摆动。立焊和横焊时焊枪与焊件的相对位置如图 480 所示。【知识模块】 焊接工艺及操作技术6 【正确答案】 仰焊应采用较细的焊丝，较小的焊接电流及短弧，以增加焊接过程的稳定性。CO 2 气体流量要比平、立焊时稍大一些。薄板件仰焊，一般多采用小幅度的往复摆动。中、厚板仰焊，应作适当横向摆动，并在接缝或坡口两侧稍停片刻，以防焊波中间凸起及液态金属下淌。仰焊时焊枪的空间位置如图 481
10、所示。【知识模块】 焊接工艺及操作技术7 【正确答案】 氩弧焊是以氩气作为保护气体的一种电弧焊方法。氩弧焊示意图如图 482 所示。氩气从焊枪或焊枪的喷嘴喷出，在焊接区形成连续封闭的氩气层，对电极和焊接熔池起着机械保护的作用。【知识模块】 焊接工艺及操作技术8 【正确答案】 钨极氩弧焊所用的电极材料主要有纯钨、钍钨和铈钨三种。纯钨高温挥发性较小，是使用最早的电极材料。但是，纯钨棒发射电子的电压较高，要求焊机具有较高的空载电压，纯钨极在大电流或长时间的工作过程中极易烧损，因此，现已很少使用。在纯钨中加入 12的氧化钍，用它制成的针钨极，具有较高的热电子发射能力和耐熔性。尤其采用交流电时，钍钨极允
11、许电流值比同直径的纯钨极有所提高。不同电极材料的最大许用电流见表 4 一 10。但是，钍钨极的粉尘具有微量的放射性，在磨削电极时，要注意防护。为消除钍钨极的放射性问题，目前采用含氧化铈 2的铈钨极。使用证明，铈钨极比钍钨极具有更多的优点，除无放射性危害外，还具有弧束细长、电流密度高、热量集中、烧损率低、使用寿命长、易引弧且电弧稳定等优点。因此，铈钨是一种较为理想的电极材料。【知识模块】 焊接工艺及操作技术9 【正确答案】 如果直流弧焊电源采用不同的极性，在工艺上将会有明显的差异。(1)当采用直流正接时，即焊件接正极，钨极接负极。直流正接法如图 483(a)所示。由于电子从钨极向焊件高速冲击，结
12、果使焊件温度升高，而钨极温度则较低。因此，采用直流正接，不仅可以使熔深增加，而且钨极允许通过的焊接电流也可以增大，故常用氩弧焊打底和焊接铜、不锈钢、碳钢等。(2)当采用直流反接时，即焊件接负极，钨极接正极。直流反接法如图 483(b)所示。由于电子从焊件向钨极冲击，结果使钨极温度升高，损耗增大，电弧不稳，而焊件温度则较低，熔深较浅。另外，氩气被电离后，产生的大量正离子，以高速向熔池表面冲击，将熔点高且又致密的氧化膜撞碎，使焊接过程能顺利进行，这种现象通常称为“阴极破碎” 作用(或称“阴极雾化” 作用) 。这种作用对铝、镁及其合金的焊接非常有利，可以不用焊剂，而是靠阴极破碎作用去除氧化膜，得到成
13、形良好的焊缝。但是在实际生产中，因直流反接时钨极消耗量大，电弧又不稳定，故手工钨极氩弧焊一般都是采用直流正接。【知识模块】 焊接工艺及操作技术10 【正确答案】 由于铝及铝合金焊接表面易生成氧化膜，一般都采用交流电源。这是因为交流电源的极性是不断变化的。当焊件为负半波时，由于高温电弧的作用，氩气被电离成大量的带正电的氩离子，其质量较大，受阴极区电场的加速作用，撞击焊件熔池及其周围表面时，释放的能量将难熔的氧化膜撞碎破坏；同时由于电子从焊件表面离开时有效地冲破了氧化膜，即清除了焊件及熔池表面的氧化膜，使熔化的焊缝金属能很好地熔合，这种现象即为阴极破碎作用。但当焊件为正半波时(钨极为负极)，没有阴
14、极破碎作用，此时钨极有较高的电流密度，发出的电弧热量射向焊件，增加了熔透度。交流电的半波周期很短，在氩气的有效保护下，熔池表面不易被氧化。而当采用直流正接时，没有阴极破碎作用，不能去除氧化膜，不能保证焊接质量。采用直流反接时，虽然有阴极破碎作用，但容易造成钨极严重的过热和熔化，焊接电流受到限制，所以，钨极氩弧焊在焊接铝及铝合金时一般采用交流电源。【知识模块】 焊接工艺及操作技术11 【正确答案】 随着焊接电流增加(或减小)，熔深和熔宽将相应增大(或减小)，而余高则相应减小(或增大)。当焊接电流太大时，不仅容易产生烧穿、焊缝下陷和咬边等缺陷，而且会导致钨极烧损，引起电弧不稳及钨夹渣等缺陷；反之，
15、焊接电流太小时，由于电弧不稳和偏吹，会产生未焊透、钨夹渣和气孔等缺陷。焊接电压增加(或减小 )，焊缝宽度将稍有增大(或减小) ，而熔深稍有下降(或稍为增加)。当焊接电压太高时，由于气体保护不好，会使焊缝金属氧化和产生未焊透缺陷。所以钨极氩弧焊时，在保证不产生短路的情况下，应尽量采用短弧焊接，这样气体保护效果好、热量集中、电弧稳定、焊透均匀、焊件变形也小。焊接速度增大(或减小)，熔深和焊缝宽度都相应地有所减小(或增大)。当焊接速度太快时，气体保护作用将受到破坏，焊缝金属和钨极容易被氧化，并容易产生未焊透和气孔等缺陷；反之，焊接速度太慢时，焊缝也容易产生烧穿和咬边等缺陷。【知识模块】 焊接工艺及操
16、作技术12 【正确答案】 钨极直径和形状，对于焊接过程稳定性和焊缝成形有很大影响。(1)钨极直径。钨极直径的选择主要是根据焊件厚度和焊接电流的大小来决定。当钨极直径选定后，如果采用不同电源极性时，钨极的许用电流也要作相应的改变。不同电源极性和不同直径钍钨极的许用电流范围见表 411。(2)钨极形状。钨极端部形状对电弧稳定性和焊缝的成形有很大影响。端部形状主要有锥台形、圆锥形、半球形和平面型。钨极端部形状如图 484 所示。钨极端部形状适用范围见表 4一 12。一般选用锥台形的效果比较理想。【知识模块】 焊接工艺及操作技术13 【正确答案】 氩弧焊用的氩气，其纯度一般应大于 9995。对化学性能
17、活泼的金属，如铝、镁、钛、锆及其合金，氩气纯度要求应更高些。焊接用的纯氩是装在钢瓶内，在 20时，满瓶压力为 15MPa。氩弧焊时，由于氩气保护层极易受到外界因素的破坏，其保护效果主要与下列因素有关：(1)气体纯度与流量。气体流量越大，保护层抵抗流动空气影响的能力越强，但流量过大，易使空气卷人，应选择恰当的气体流量。氩气纯度越高，保护效果越好。氩气流量可以按照经验公式Q=KD 来确定。式中：Q 一氩气流量，I min；D 一喷嘴直径，mm；K 一系数。K=0812，使用大喷嘴时， K 取上限；使用小喷嘴时 K 取下限。(2)喷嘴直径。喷嘴直径与气体流量同时增大，则保护区必然增大；但喷嘴直径过大
18、，会影响焊工视线。一般喷嘴直径为 514mm。喷嘴的大小可按经验公式 D=(2535)d 确定。式中：D 一喷嘴直径，mm；d 一钨极直径，mm。(3) 焊接速度。当焊枪不动时，氩气保护效果见图 485(a)。随着焊接速度增加，氩气保护气流遇到空气的阻力，使保护气体偏到一边，正常的焊接速度氩气保护效果见图 485(b)，此时，氩气对焊接区域仍保持有效的保护。当焊接速度过快时，氩气流严重偏移一侧，使钨极端头、电弧柱及熔池的一部分暴露在空气中，此时，氩气保护效果如图 485(e)所示，这使氩气保护作用破坏，焊接过程无法进行。因此，钨极氩弧焊采用较快的焊接速度时，必须采用相应的措施来改善氩气的保护效
19、果，如加大氩气流量或将焊枪后倾一定角度，以保持氩气良好的保护效果。通常，在室外焊接都需要采取必要的防风措施。(4)喷嘴至工件的距离。喷嘴距离工件越近，则保护效果越好；反之，保护效果越差，但过近造成焊工操作不便，一般喷嘴至工件间距离为 10mm 左右。(5)母材材料。对氧化和氮化非常敏感的金属及其合金(如钛、钛合金等)进行氩弧焊时，要求有更好的保护效果，可以采用加大喷嘴直径或在焊接区域加保护罩等措施。(6)焊接接头形式。搭接和角接接头，由于空气容易侵入电弧区，保护效果差，而对接和 T 型接头焊接时，由于氩气被挡住并反射回来，所以保护效果好。为了得到质量合格的焊缝，除以上因素外，还要综合考虑焊接电
20、流、焊接电压、焊枪倾斜角度等其他因素。【知识模块】 焊接工艺及操作技术14 【正确答案】 手工钨极氩弧焊的引弧方法有高频或脉冲引弧和接触引弧两种。(1)高频或脉冲引弧法。首先提前送气 34s，并使钨极和焊件之间保持 58mm 距离，然后接通控制开关，在高频高压或高压电脉冲的作用下，使氩气电离引燃电弧。这种引弧方法的优点是能在焊接位置直接引弧，能保证钨极端部完好，钨极损耗小，焊缝质量高。它是一种常用的引弧方法，特别是焊接有色金属时更为广泛采用。(2)接触引弧法。当使用无引弧器的简易氩弧焊焊机时，可采用钨极直接与引弧板接触进行引弧。由于接触瞬间会产生很大短路电流，钨极端部很容易被烧损，因此一般不宜
21、采用这种方法，但因焊接设备简单，故在氩弧焊打底，薄板焊接等方面仍得到应用。【知识模块】 焊接工艺及操作技术15 【正确答案】 手工钨极氩弧焊焊前准备主要有焊丝和焊件的表面清理，坡口形状的选择，焊接规范的确定以及平焊时在接缝两端焊上引弧板和引出板等。准备工作完毕后，方可进行焊接。为了固定焊件的位置，防止或减小焊件的变形，焊前一般要对焊件进行定位焊。定位焊焊点的大小、间距以及是否需要填加焊丝，这要根据焊件厚度、材料性质以及焊件刚性来确定。对于薄壁焊件和容易变形、容易开裂以及刚性很小的焊件，定位焊焊点的间距要短些。在保证焊透的前提下，定位焊焊点应尽量小而薄，不宜堆得太高。并要注意定位焊结束时，焊枪应
22、在原处停留一段时间，以防焊点被氧化。【知识模块】 焊接工艺及操作技术16 【正确答案】 手工钨极氩弧焊时，在不妨碍操作的情况下，应尽可能采用短弧焊，一般弧长为 47mm。喷嘴和焊件表面间距不应超过 10mm。焊枪应尽量垂直或与焊件表面保持 70。 一 85。 夹角，焊丝置于熔池前面或侧面，并与焊件表面呈15。 一 20。 夹角。手工钨极氩弧焊时焊枪、焊丝和焊件间的夹角如图 486 所示。焊接方向一般由右向左，环缝由下向上。焊枪的运动形式有：(1)焊枪等速运行。此法电弧比较稳定，焊后焊缝平直均匀，质量稳定，因此，是常用的操作方法。(2)焊枪断续运行。该方法是为了增加熔透深度，焊接时将焊枪停留一段
23、时间，当达到一定的熔深后填加焊丝，然后继续向前移动，此法主要适宜于中厚板的焊接。(3)焊枪横向摆动。焊接时，焊枪沿着焊缝横向作摆动。此法主要用于开坡口的厚板及盖面层焊缝，通过横向摆动来保证焊缝两边缘良好地熔合。(4)焊枪纵向摆动。焊接时，焊枪沿着焊缝纵向重复摆动，此法主要用在小电流焊接薄板时，可防止焊穿和保证焊缝良好成形。【知识模块】 焊接工艺及操作技术17 【正确答案】 焊丝填入熔池的方法一般有下列几种：(1)当送入电弧区的填充焊丝在熔池边缘熔化后，立即将填充焊丝移出熔池，然后再将焊丝重复送入电弧区。用左手拇指、食指、中指捏紧焊丝，焊丝末端应始终处于氩气保护区内。填丝动作要轻，不得扰动氩气保
24、护层，防止空气侵入。这种方法一般适用于平焊和环缝的焊接。(2)将填充焊丝末端紧靠熔池的前缘连续送入。采用这种方法时，送丝速度必须与焊接速度相适应。连续填丝时，要求焊丝比较平直，用左手拇指、食指、中指配合动作送丝，无名指和小指夹住焊丝控制方向。填丝操作方法如图 487 所示，此法特别适用于焊接搭接和角接焊缝。(3)焊丝紧靠坡口，焊枪运动时，既熔化坡口又熔化焊丝。此法适用于小直径管子的氩弧焊打底。(4)焊丝跟着焊枪作横向摆动。此法适用于焊缝较宽的部位。无论采用哪一种填丝方法，焊丝都不能离开氩气保护区。以免高温焊丝末端被氧化，而且焊丝不能与钨极接触发生短路或直接送入电弧柱内。否则，钨极将被烧损或焊丝
25、在弧柱内发生飞溅，破坏电弧的稳定燃烧和氩气保护气氛，造成夹钨等缺陷。【知识模块】 焊接工艺及操作技术18 【正确答案】 焊接结束时，如果收弧不正确，在收弧处会产生弧坑裂纹、气孔及烧穿等缺陷，因此必须掌握正确的收弧方法。收弧时常采用以下几种方法：(1)加快焊速法。当焊接快要结束时，焊枪前移速度逐渐加快，同时逐渐减少焊丝送进量，直至焊件不熔化为止。此法简单易行，效果良好。(2)焊缝增高法。与上法正好相反，焊接快要结束时，焊接速度减慢，焊枪向后倾角加大，焊丝送进量增加，当弧坑填满后再熄弧。(3)电流衰减法。在新型的氩弧焊焊机中，大部分都有电流自动衰减装置，焊接结束时，只要闭合控制开关，焊接电流就会逐
26、渐减小，从而熔池也就逐渐缩小，达到与加快焊速法相似的效果。(4)应用收弧板法。将收弧熔池引到与焊件相连的收弧板上去，焊完后再将收弧板割掉。此法适用于平板的焊接。为使氩气有效地保护焊接区，熄弧后须继续送气 35s，避免钨极和焊缝表面氧化。【知识模块】 焊接工艺及操作技术19 【正确答案】 平焊时要求运弧尽量走直线，焊丝送进要求规律，不能时快时慢，钨极与焊件的位置要准确，焊枪角度要适当。常见接头形式平焊时焊枪、焊丝和焊件间的夹角如图 488 所示。【知识模块】 焊接工艺及操作技术20 【正确答案】 横焊虽然比较容易掌握，但要注意掌握好焊枪的水平角度和垂直角度，焊丝也要控制好水平和垂直角度。如果焊枪
27、角度掌握不好或送丝速度跟不上，很可能产生上部咬边，下部成形不良等缺陷。立焊比平焊难度要大，主要是焊枪角度和电弧长短在垂直位置上不易控制。立焊时以小规范为佳，电弧不宜拉得过长，焊枪下垂角度不能太小，否则会引起咬边、焊缝中间堆得过高等缺陷。焊丝送进方向以操作者顺手为原则，其端部不能离开保护区。仰焊的难度最大，对有色金属的焊接更加突出。焊枪角度与平焊相似，仅位置相反。焊接时电流应小些，焊接速度要快，这样才能获得良好的成形。【知识模块】 焊接工艺及操作技术21 【正确答案】 钨极自动氩弧焊所采用的焊丝、焊接电源以及焊接工艺与钨极手工氩弧焊基本相同。其不同之处是焊丝的输送和焊接过程都是自动的。钨极自动氩
28、弧焊的引弧方法有两种：(1)应用引弧器引弧。钨极与焊件之间距离不能灵活移动，在二者之间保持一定距离，通过高频或脉冲引弧器使其引燃电弧，这是常用的引弧方法。(2)应用钨棒引弧。用在无引弧器的焊机中，引弧采用钨棒在钨极与焊件之间瞬时短路引燃电弧。但操作不当，会引起电弧光刺伤眼睛和电极折断现象，并影响焊接质量。【知识模块】 焊接工艺及操作技术22 【正确答案】 钨极自动氩弧焊的焊接规范主要是焊接电流、焊接速度和送丝速度。焊接电流一般比手工氩弧焊大，在确定焊接电流后，再选择相应的钨极直径。焊接时要求钨极端部呈熔融状的半球形。由于焊接时电弧比较稳定，可采用短弧焊接，一般电弧长度宜控制在 36mm，以增加
29、焊缝熔透深度。焊枪喷嘴直径和氩气流量也比手工氩弧焊大，以保证氩气具有良好的保护效果。钨极伸出喷嘴的长度应控制在 48mm 范围内。喷嘴到焊件表面距离保持在 10 一 14mm。焊丝直径宜选用 24mm，以利于送丝，焊丝伸出导电嘴长度一般取 10 一 24mm，焊丝的端头应在焊接熔池前缘熔化。钨极自动氩弧焊焊丝与焊枪的相对位置如图 489 所示。选择焊接电流时应注意：(1)焊接电流不应小于临界电流值，从而保证获得喷射过渡形式，否则电弧燃烧不稳定。(2)焊接电流与焊接电压要配合恰当。熔化极氩弧焊时采用直流反接。因为直流反接时电弧的极点压力小，有利于实现喷射过渡，并能产生“阴极破碎 ”作用。【知识模
30、块】 焊接工艺及操作技术23 【正确答案】 电流通过熔渣而产生热能的过程称为电渣过程。要获得稳定的电渣过程，首先应设法避免电弧放电现象的发生，以免电渣过程变为电渣一电弧夹杂交替的过程。一旦电渣一电弧交替产生就破坏了电渣焊的正常进行，严重时可使焊接中断，还可能产生如未焊透、夹渣等缺陷。为防止电弧放电现象发生，应当对焊剂、焊接规范和焊接电源等方面加以控制。例如：焊剂的稳弧性应较低，当熔化成渣后，应具有合适的黏度和导电度，渣池应有一定的深度，应选择合适的工作电压和送丝速度，焊机空载电压不宜过高等。但是，也不希望电弧产生的条件过于不好，因为在开始建立渣池或焊接过程中发生漏渣现象时，如不用导电焊剂，常常
31、需要先发生电弧来建立和恢复渣池，从而建立或恢复电渣过程。【知识模块】 焊接工艺及操作技术24 【正确答案】 因电极的熔化量很大，而基本金属的熔化量很小(10一 20)，所以焊缝的化学成分主要决定于电极金属的成分，而电渣焊的电极材料取决于焊件的材料和结构形式。只有电极材料与焊剂配合得当，才能获得质量满意的焊接接头。由于通过焊剂向焊缝过渡合金元素比较困难，所以需要通过电极材料来过渡合金元素。焊接碳素结构钢及低合金结构钢时，为了减小气孔和裂纹倾向，提高焊缝机械性能，通常是依靠电极向焊缝过渡 Mn、Si 等合金元素。生产中多采用低合金结构钢作为电极，常用焊丝有 H08Mn2SiA、H10Mn2 等。常
32、用的板极和熔嘴的材料为08MnA、09Mn2 等钢种。常用结构钢电渣焊时所用的焊丝见表 413。焊接特殊性能的低合金钢，如低温钢、耐热钢、耐蚀钢、或者其他合金钢，可根据技术要求选用合适的焊丝，并配合相应的焊剂。【知识模块】 焊接工艺及操作技术25 【正确答案】 表示电渣焊熔池后形状的参数主要有熔宽 c、熔池深度 s 和熔透深度 c1。电渣焊熔池形状如图 490 所示。熔池冷却后形成的焊缝宽度即为原熔池宽度。熔池宽度 c 和熔池深度 s 之比称为金属熔池形状系数 ，即 =cs 。当金属熔池形状系数 增大时，有利于提高焊缝的抗热裂性能。244【知识模块】 焊接工艺及操作技术26 【正确答案】 焊接
33、规范必须保证电渣焊过程具有良好的稳定性。保证焊接接头的质量，即焊接接头没有未焊透、裂纹、气孔、夹渣等缺陷，化学成分和机械性能均应符合要求。在保证质量的前提下，生产效率要高。电渣焊的焊接规范参数较多，其中主要有焊接电流、焊接电压、装配间隙、渣池深度以及焊丝状态等。电渣焊规范参数对焊缝熔宽的影响如图 491 所示。245 从图中可以看出，当焊接电流 In 增大(从 250700A)，或焊接电压 Un 增高(从 30 一 40V)时，因渣池内产生的电阻热增加，故焊缝熔宽增大。但电流继续增大到 800A 以上时，熔宽反而有所减小，这是因为焊接电流增大后加速了焊丝的熔化，使渣池上升速度增加，并且，强电流
34、会使金属熔池过度地下凹，以致使焊件边缘的加热相应减少，造成焊缝熔宽减小。另外，如果焊接电压过高，会使渣池过热或沸腾，甚至在电极与渣池表面之间产生电弧而造成电渣过程中断。反之，焊接电流过小或电压过低，会使渣池温度降低，不仅使熔宽减小，还易造成未焊透等缺陷，甚至会破坏电渣过程的稳定。装配间隙 B 增大，则渣池的上升速度减慢，焊件边缘的受热增多，所以焊缝熔宽增大。但间隙过大时，就相应地减慢了焊接速度，以致生产效率降低。反之，间隙过小，焊接困难，焊缝易产生缺陷，并且对焊缝的抗热裂性能也不利。渣池深度 h 增加，则电极预热部分加长，熔化速度加快，并且预热焊件消耗的热量增多，致使焊缝熔宽减小；相反，当渣池
35、深度减小，熔宽就增大，但渣池也不能过浅，否则易形成电弧，电渣过程便不稳定。一般渣池深度约为 40 一 70mm。主要规范参数不仅对熔池宽度有影响，并且对熔池深度也有明显影响。若要得到熔宽大、熔深浅的焊缝，可以增加焊接电压和减小焊接电流。虽然减小渣池深度及增大装配间隙也能达到同样目的，但因允许变化范围较小，一般均不采用。【知识模块】 焊接工艺及操作技术27 【正确答案】 (1)焊丝根数及其摆动。为了保证焊透，单根焊丝所担负的焊件金属厚度不应超过 150mm。采用 HS 一 1000 型电渣焊焊机时，不同金属厚度范围所采用的焊丝根数，见表 4 一 14。246 焊丝的摆动速度一般采用 3040mh
36、。为保证焊缝边缘能够焊透，焊丝在滑块旁应停留 36s 。(2)焊丝直径与伸长度。焊丝直径一般采用 3mm。焊丝伸出长度根据实验及生产经验确定，一般采用 6080mm 为最适宜。【知识模块】 焊接工艺及操作技术28 【正确答案】 多丝焊时，焊丝间距离 L(见图 492)可按下式计算确定。当冷却滑块槽深 23mm 时 当冷却滑块槽深 8 一 10mm 时 一般情况下滑块槽深约 25mm。式中： 为焊件厚度，mm；n 为焊丝根数；L 为焊丝间距，mm。考虑到间隙大小对熔宽的影响和焊机导嘴在其间运动的方便以及焊接生产效率等，装配间隙不应小于 25mm(一般取 2535mm)，最常用的是 2832mm。
37、随着焊件厚度和焊缝长度的增加，装配间隙可略为增加。【知识模块】 焊接工艺及操作技术29 【正确答案】 为了保证焊缝金属具有足够的抗热裂纹性能和保证焊件边缘熔透，必须根据基本金属的化学成分及单根焊丝所担负的焊件厚度来选择送丝速度和焊接电压。随着焊件金属含碳量或合金元素的增加以及单根焊丝所焊的板厚减小，焊接电压和送丝速度(焊接电流)必须相应降低。送丝速度和焊接电压的变化关系见表 4一 15。【知识模块】 焊接工艺及操作技术30 【正确答案】 (1)焊件材料的化学成分及机械性能应符合技术条件。(2)钢板切割后要符合下列要求：焊缝坡口边缘应成直角，但允许有2mm 的偏斜；切割表面应保证光洁平整，当凸凹
38、不平度2mm 时应进行修补；整条割线应成一直线，弯曲度不得超过 23mm。(3) 必须清理坡口两侧 60 一 80mm 范围内的油污、铁锈、氧化铁等脏物。(4)组装对口间隙参考表见表 416，对普低钢可适当增大。对口间隙误差不得超过 4mm。(5) 组装后，同一截面间隙 a 与 b 之差不得大于 2mm，错口高低251 当板材厚度 40mm时， 随板厚度增加而增加。引弧板的高度 Z 一般为 150250ram。准备工作中主要注意下列事项：(1)焊前要严格检查组装质量，如果不符合技术要求需进行修整。(2)焊前要认真检查焊机的各个部分，并调试焊机。检查焊机的空程移动与装配间隙是否平行。检查焊丝的停
39、留位置，焊丝在边缘停留的时间以及焊丝之间的距离。检查水路是否畅通，冷却滑块是否漏水等。(3)计算焊丝用量。每个焊丝盘内焊丝必须满足一次焊完焊件的用量要求，如有断头应事先焊好。电渣焊推荐规范见表 4一17。 252 253254255【知识模块】 焊接工艺及操作技术31 【正确答案】 焊接开始时，将焊丝与引弧板接触，接着放入一层焊剂，通电后将焊丝提起引弧，然后送丝，使电弧保持稳定燃烧。利用电弧的热量将不断加入的焊剂迅速熔化，从而造成一定深度的渣池。当渣池深度适当时，将电极迅速插入渣池，压熄电弧，并将焊接电压和送丝速度调到正常规范的数值，同时使焊机上升，开始正常焊接过程。引弧与造渣时，采用较高的焊
40、接电压(比正常焊接高 24V)和较低的送丝速度(一般为 200250cmmin)。前者是为了获得较高的能量，加速造渣过程；后者是为了使电弧过程较快地过渡到电渣过程，并防止顶弯机嘴。焊接过程中要注意以下几点：(1)保持规范的稳定性，注意调节焊丝在焊件间隙中的位置及到滑块的距离。(2)定期测量渣池深度，并均匀地添加焊剂，随时注意防止漏渣现象。(3)当发生漏渣时，将送丝速度降到 120150mh，并立即加入适量的焊剂，以便恢复预定的渣池深度。(4)随时注意冷却滑块对焊件的压紧程度，发现间隙要及时用石棉泥或耐火泥堵塞，以免发生漏渣、漏铁水现象。随时注意滑块温度，发现过热时应及时找出原因进行处理。(5)
41、如果电渣过程由于某些原因被迫停止，可先将渣池放掉，然后用气割将焊缝割除，重新建立渣池进行焊接。【知识模块】 焊接工艺及操作技术32 【正确答案】 焊缝收尾好坏，直接影响焊缝质量。收尾时应注意以下几点：(1)为了把含有较多缩孔和杂质的收尾部分引出焊件外，在焊缝上端须装有 5080mm高的引出板。收尾工作是在引出板顶部进行的。(2)收尾时，要逐渐地降低送丝速度，并适当降低焊接电压，以减少工件受热温度，使收尾处的熔深减小。(3)为避免收缩裂纹并填满缩孔，停止焊接前应降低焊接电压和送丝速度，最好采用几次断续地送进焊丝。(4)收尾后渣池不应全部放掉，渣池内的熔渣应继续保护熔池，使收尾处缓慢冷却，防止产生
42、裂纹。焊接过程全部结束后，根据工艺规程的要求进行检验和热处理。【知识模块】 焊接工艺及操作技术33 【正确答案】 电渣焊未熔合的特征是母材已熔化，但焊缝金属与母材没有熔合，中间有片状夹渣，未熔合一般在焊缝表面即可发现，但也有的不延伸至焊缝表面。其产生的原因主要有：(1)焊接电压过高，焊丝送进速度过小。(2)渣池过深。(3)电渣焊过程不稳定。(4)熔剂熔点过高。预防措施主要有：(1)选择适当的规范。(2)保持电渣焊过程稳定。(3)选择适当的熔剂。【知识模块】 焊接工艺及操作技术34 【正确答案】 电渣焊未焊透的特征是焊接过程中母材没有熔化，与焊缝之间造成一定缝隙，内部有熔渣，在焊缝表面即可发现。
43、其产生的原因主要有：(1)焊接电压过低。(2)焊丝送进速度太小或太大。(3) 渣池太深。(4)电渣焊过程不稳定。(5)焊丝或熔嘴距水冷成形滑块太远，或在装配间隙中位置不正确。预防措施主要有：(1)选择适当的焊接规范。(2) 保持稳定的电渣焊过程。(3)调整焊丝或熔嘴，使其距水冷成形滑块距离及在焊缝中位置符合工艺要求。【知识模块】 焊接工艺及操作技术35 【正确答案】 焊缝上的裂纹一般是热裂纹，而热影响区和母材上的裂纹一般是冷裂纹。热裂纹多数分布在焊缝中心，呈直线状或放射状，也有的分布在等轴晶区和柱晶区交界处，表面多呈氧化色彩，有的裂纹中有熔渣。引出结束部分裂纹产生于焊接结束处或中间突然停止焊接
44、处。防止热裂纹的措施有：(1)降低焊丝送进速度。(2)降低母材中 S、P 等杂质元素含量。(3)选用抗热裂纹性能好的焊丝。(4)金属件冒口应远离焊接面。(5)焊接结束前应逐步降低焊丝送进速度。冷裂纹多存在于母材或热影响区，也有的由热影响区或母材向焊缝中延伸，冷裂纹在焊接结构表面即可发现有金属光泽。冷裂纹是由于焊接应力过大，金属较脆，因而沿着焊接接头处的缺陷处(即应力集中处)开裂。防止冷裂纹的措施有：(1)设计结构上避免密集焊缝及在板中间停焊。(2)焊接一部分焊缝后，应进行中间消除应力热处理。(3)高碳钢、合金钢焊后应及时进炉，有的要采取焊前预热，焊后保温措施。(4)焊缝上缺陷要及时清理，停焊处
45、的咬口要趁热挖补。(5)室温低于 0时，电渣焊后要尽快进炉，并采取保温措施。【知识模块】 焊接工艺及操作技术36 【正确答案】 堆焊是用焊接的方法在零件表面堆敷一层具有特定性能材料的工艺过程。其目的是增加零件的耐磨、耐热及耐蚀等性能。或者为了恢复、增加零件尺寸。堆焊广泛应用于矿山、冶金、农机、电站、车辆、航天等工业部门的制造新零件和修复旧零件两方面生产中。堆焊的工艺方法通常有焊条电弧堆焊、氧一乙炔焰堆焊、埋弧堆焊、熔化极气体保护电弧堆焊、钨极氩弧堆焊、等离子弧堆焊及电渣堆焊等。【知识模块】 焊接工艺及操作技术37 【正确答案】 一般应根据堆焊焊件的工作条件，工件的材质、批量，以及拟采用的堆焊方
46、法和经济性等综合考虑。(1)分析焊件的工作条件，确定需求的堆焊合金要求，并初步选定几种堆焊焊条或焊丝。(2)分别对每种焊材进行堆焊试验，堆焊后的焊件在模拟的工作条件下进行运行试验进行比较。(3)综合考虑成本和焊件使用寿命，确定堆焊合金。(4)根据选定的焊接方法和焊接材料，制定堆焊工艺。堆焊填充材料的选择在很大程度上要靠经验来决定。堆焊合金种类及用途见表 418。【知识模块】 焊接工艺及操作技术38 【正确答案】 堆焊的形式主要有全面堆焊法、条形堆焊法、格形堆焊法和圆点堆焊法。全面堆焊法即在工件的磨损处全部堆焊的方法，如图 496(b)所示。焊接时，各焊缝的重叠量一般是焊缝宽的 13 一 12；
47、堆焊后不用机械加工直接使用时，各焊缝重叠量一般是焊缝宽的 13；堆焊后需要机械加工后使用时，各焊缝重叠量一般是焊缝宽的 12。条形堆焊法和格形堆焊法就是在工件的磨损处堆焊成条状分布的堆焊合金或者格形的堆焊合金，如图 496(e)、(d)所示。熔敷金属量非常少，必须要选择合适的条间隔和格间隔来满足堆焊所要达到的性能需求。用这种方法堆焊拖拉机履带，使用时虽然在堆焊金属间填满了砂石泥土，但这些砂石泥土本身具有耐磨性，所以即使是母材的地方受到磨损，而熔敷金属部分仍会保持其原有的效果。圆点堆焊如图 496(e)所示，工件磨损处堆焊的熔敷金属呈圆点状，这种方法使用的焊条少，但其耐磨性能良好。【知识模块】
48、焊接工艺及操作技术39 【正确答案】 手工电弧堆焊时应考虑和注意以下几点：(1)堆焊时必须根据不同要求选用不同的焊条。修补堆焊所用的焊条成分一般和焊件金属相同。但堆焊特殊金属表面时应选用专用焊条，以适应机件的工作需要。(2)堆焊前，堆焊处的表面必须仔细地清除脏物、油污等。(3)在堆焊第二条焊道时，必须熔化第一条焊道的1312 宽度，使各焊道间紧密连接，防止产生缺陷。(4)多层堆焊时，由于加热次数较多，而且加热面积又大，焊件容易产生变形，甚至会产生裂纹。所以在第二层焊道的堆焊方向应与第一层焊道成 90。 角，同时还要采取合理的堆焊的顺序。(5)堆焊时要根据不同要求选用不同的堆焊工艺，为了增加堆焊
49、焊层的厚度，提高效率，可以采用横焊方法进行堆焊每条焊缝收尾处不应有过深的弧坑，以免影响堆焊层边缘的成形，要采用将熔池引到前一条堆焊焊缝上的方法。(6)当堆焊的焊件表面焊后要求进行机械加工时，应留有 35mm 厚的加工余量。【知识模块】 焊接工艺及操作技术40 【正确答案】 埋弧自动堆焊的方法主要有单丝埋弧焊、多丝埋弧焊和带极埋弧焊：(1)单丝埋弧焊。适用于堆焊面积小，或者需要对工件限制热输入的场合。一般使用的焊丝 1648mm，焊接电流为 160500A。交、直流电源均可。(2)多丝埋弧焊。包括串列双丝双弧埋弧焊、并列多丝埋弧焊和串联电弧堆焊等多种形式。采用串列双丝双弧埋弧焊时，第一个电弧电流较小，而后一个电弧采用大电流。这样可使堆焊焊层及其附近冷却较慢，从而可减少淬硬和开裂倾向。采用并列多丝埋弧焊时，可加大焊接电流，提高生产效率，而熔深可较浅。串联电弧堆焊的电弧发生在焊丝之间，因而熔深更浅，稀释率低，熔敷系数高。此时为了使两焊丝均匀熔化，宜采用交流电源。串联电弧堆焊如图 497 所示。(3)带极埋弧焊。它可进一步提高熔敷速度。焊道宽而平整，熔深浅而均匀，稀释率低，最低可达 10。一般带极厚
