什么叫電弧？在兩電極間的氣體介質(zhì)中強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象稱之為電弧，電弧放電時(shí)，一方面產(chǎn)生高溫，同時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)光，手弧焊就是利用電弧產(chǎn)生的高溫熔化焊條和焊件，使兩塊分離的金屬熔合在一起，從而獲得牢固的接頭。  手弧焊是以焊條和焊件作為兩個(gè)電極，被焊金屬稱為焊件或母材。焊接時(shí)因電弧的高溫和吹力作用使焊件局部熔化。在被焊金屬上形成一個(gè)橢圓形充滿液體金屬的凹坑，這個(gè)凹坑稱為熔池。隨著焊條的移動熔池冷卻凝固后形成焊縫。焊縫表面覆蓋的一層渣殼稱為熔渣。焊條熔化末端到熔池表面的距離稱為電弧長度。從焊件表面至熔池底部距離稱為熔透深度。

  一、手工電弧焊的工藝特點(diǎn)  1、 優(yōu)點(diǎn)  （1） 工藝靈活、適應(yīng)性強(qiáng) 適用于碳鋼、低合金鋼、耐熱負(fù)、低溫鋼和不銹鋼等各種材料的平、立、 橫、仰各種位置以及不同厚度、結(jié)構(gòu)形狀的焊接。  （2） 質(zhì)量好 與氣焊及埋弧焊相比，金相組織細(xì)，熱影響區(qū)小，接頭性能好。  （3） 易于通過工藝調(diào)整（如對稱焊等）來控制變形和改善應(yīng)力。 （4） 設(shè)備簡單，操作簡單。  2、 缺點(diǎn)  （1） 對焊工要求高，焊工的操作技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)直接影響產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。  （2） 勞動條件差 焊工在工作時(shí)必須手腦并用，精神高度集中，而且還要受到高溫烘烤，有毒、煙、塵和金屬蒸氣的危害。  （3） 生產(chǎn)率低 受焊工體質(zhì)的影響，焊接工藝參數(shù)選擇較小，幫生產(chǎn)率低。  3、 應(yīng)用范圍 在造船、鍋爐及壓力容器、機(jī)械制造、建筑結(jié)構(gòu)、化工設(shè)備等制造維修行業(yè)中都廣泛使用手 工電弧焊。 

 電焊中手工電弧焊的工藝參數(shù)  焊接工藝參數(shù)（焊接規(guī)范）是指焊接時(shí)，為保證焊接質(zhì)量而選定的諸物理量。  1、 焊條種類和牌號的選擇 主要根據(jù)母材的性能、接頭的剛性和工作條件選擇焊條，焊接一般碳鋼和低合金鋼主要是按等強(qiáng)原則選擇焊條的強(qiáng)度級別，對一般結(jié)構(gòu)選用酸性焊條，重要結(jié)構(gòu)選用堿性焊條。 2、 焊接電源種類和極性的選擇 手弧焊采用的電源有交流和直流兩大類，一般酸性焊條可交、直流兩用， 優(yōu)先選用交流弧焊機(jī)，堿性焊條由于電弧穩(wěn)定性差，必須采用直流弧焊機(jī)，對藥皮中含有較多穩(wěn)弧劑的焊條，亦可采用交流弧焊機(jī)。  使用直流時(shí)，焊件與電源輸出端正、負(fù)極的接法，叫極性。

  焊件接電源正極，焊條接電源負(fù)極的接線法叫正接，也稱正極性。 焊件接電源負(fù)極，焊條接電源正極的接線法叫反接，也稱反極性。  極性的選擇原則：○ 1堿性焊條常采用反接，因?yàn)閴A性焊條正接，電弧燃燒不穩(wěn)定，飛濺嚴(yán)重，噪聲大。使用反接時(shí)，電弧燃燒穩(wěn)定，飛濺很小，而且聲音較平靜均勻。酸性焊條如使用直流電源時(shí)通常采用 正接。○ 2因?yàn)殛枠O部分的溫度高于陰極部分，所以用正接可以得到較大的熔深，因此，焊接厚鋼板時(shí)可采用正接，而焊接薄板、鑄鐵、有色金屬時(shí)，應(yīng)采用反接。 采用交流電源時(shí)不存在正接和反接的接線法。  3、 焊條直徑 可根據(jù)焊件厚度進(jìn)行選擇。厚度越大，選用的焊條直徑應(yīng)越粗，見表6-1。但厚板對接接頭 坡口打底焊時(shí)要選用較細(xì)焊條，另外接頭形式不同，焊縫空間位置不同，直徑也有所有同。立焊*大直徑不超過5mm，橫焊仰焊直徑不超過4mm。
  焊接位置 在平焊位置焊接時(shí)，可選擇偏大的焊接電流。橫、立、仰焊位置焊接時(shí)，焊接電流應(yīng)比 平焊小10%~20%。角焊電流比平焊電流稍大些。焊道層次 通常焊接打底焊道時(shí)，特別是焊接單面焊雙面成形時(shí)的焊道，使用的焊接電流要小，這 樣才便于操作和保證背面焊道的質(zhì)量；焊填充焊道時(shí)，為提高效率，通常使用較大的焊接電流；而 焊蓋面焊道時(shí)，為防止咬邊和獲得較美觀的焊縫，使用的電流稍小些。  另外，堿性焊條選用的焊接電流比酸性焊條小10%左右。不銹鋼焊條比碳鋼焊條選用電流小20%左右等。  總之，電流過大過小都易產(chǎn)生焊接缺陷。電流過大時(shí)，焊條易發(fā)紅，使藥皮變質(zhì)，而且易造成咬邊、弧坑等缺陷，同時(shí)還會使焊縫過熱，促使晶粒粗大。  5、 電弧電壓  手弧焊時(shí)，電弧電壓是由焊工根據(jù)具體情況靈活掌握的，其原則一般保證焊縫具有合乎要 求的尺寸和外形，二是保證焊透。  電弧電壓主要決定于弧長。電弧長，電弧電壓高；反之，則低。在焊接過程中，一般希望弧長始終保持一致，而且盡可能用短弧焊接。所謂短弧是指弧長為焊條直徑的0.5~1.0倍，超過這個(gè)限度即為短弧。  6、 焊接速度 在保證焊縫所要求的尺寸和質(zhì)量的前提下，由焊工根據(jù)情況靈活掌握。速度過慢，熱影響區(qū) 加寬，晶粒粗大，變形也大；速度過快同，易造成未焊透，未熔合，焊縫成形不良等缺陷。
  焊接層數(shù)的選擇 在厚板焊接時(shí)，必須采用多層焊或多層多道焊。多層焊的前一條焊道對后一條焊道起 預(yù)熱作用，而后一條焊道對前一條焊道起熱處理作用（退火或緩冷），有利于提高焊縫金屬的塑性和韌 性。每層焊道厚度不大于4mm~5mm.  第二節(jié) 電弧焊常見缺陷產(chǎn)生的原因及防止方法  一、焊縫表面尺寸不符合要求  焊縫表面高低不平、焊縫寬窄不齊、尺寸過大或過小、角焊縫單邊以及焊腳尺寸不符合要求，均屬于焊縫表面尺寸不符合要求。  1、 產(chǎn)生原因 焊件坡口角度不對，裝配間隙不均勻，焊接速度不當(dāng)或運(yùn)條手法不正確，焊條和角度選擇不 當(dāng)或改變，加上焊接工藝選擇不正確等都會造成該種缺陷。  2、 防止方法 選擇適當(dāng)?shù)钠驴诮嵌群脱b配間隙；正確選擇焊接工藝參數(shù)，特別是焊接電流值，采用恰當(dāng)運(yùn) 條手法和角度，以保證焊縫成形均勻一致。 二、焊接裂紋  在焊接應(yīng)力及其它致脆因素的共同作用下，焊接接頭局部地區(qū)的金屬原子結(jié)合力遭到破壞而形成的新界面所產(chǎn)生的縫隙叫焊接裂紋。它具有尖銳的缺口和大的長寬比特征。  1、 熱裂紋產(chǎn)生的原因與防止方法 焊接過程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)產(chǎn)生的焊接裂紋叫熱裂紋。 （1） 產(chǎn)生原因 是由于熔池冷卻結(jié)晶時(shí)，受到的拉應(yīng)力作用，而凝固時(shí)，低熔點(diǎn)共晶體形成的液態(tài)薄層共同作用的結(jié)果。增大任何一方面的作用，都能促使形成熱裂紋。  （2） 防止方法 ○ 1控制焊縫中的有害雜技的含量即碳、硫、磷的含量，減少熔池中低熔點(diǎn)共晶體的形成。○ 2預(yù)熱：以降低冷卻速度，改善應(yīng)力狀況。○3采用堿性焊條，因?yàn)閴A性焊條的熔渣具有較強(qiáng)脫硫、脫磷的能力。○ 4控制焊縫形狀，盡量避免得到深而窄的焊縫。○5采用收弧板，將弧坑引至焊件外面，即使發(fā)生弧坑裂紋，也不影響焊件本身。  2、 冷裂紋的產(chǎn)生原因及防止方法  焊接接頭冷卻到較低溫度時(shí)（對鋼來說在Ms溫度以下或200℃~300℃）， 產(chǎn)生的焊接裂紋叫冷裂紋。 （1） 產(chǎn)生原因 主要發(fā)生在中碳鋼、低合金和中合金高強(qiáng)度鋼中。原因是焊材本身具有較大的淬硬傾向，焊接熔池中溶解了多量的氫，以及焊接接頭在焊接過程中產(chǎn)生了較大的拘束應(yīng)力。 （2） 防止方法 從減少這三個(gè)因素的影響和作用著手。 1) 焊前按規(guī)定要求嚴(yán)格烘干焊條、焊劑，以減少氫來源。
 采用低氫型堿性焊條和焊劑。  3) 焊接淬硬性較強(qiáng)的低合金高強(qiáng)度鋼時(shí)，采用奧氏體不銹鋼焊條。  4) 焊前預(yù)熱。  5) 后熱 焊后立即將焊件的全部或（局部）進(jìn)行加熱和保溫、緩冷的工藝措施叫后熱。  6) 適當(dāng)增加焊接電流，減慢焊接速度，可減慢熱影響區(qū)冷卻速度，防止形成淬硬組織。  3、 再熱裂紋的產(chǎn)生原因與防止方法 焊后焊件在一定溫度范圍再次加熱（消除應(yīng)力熱處理或其它加熱過程 如多層焊時(shí)）而產(chǎn)生的裂紋，叫再熱裂紋。防止再熱裂紋的措施有：一、控制母材中鉻、鉬、釩等合金元素的含量；二、減少結(jié)構(gòu)鋼焊接殘余應(yīng)力；*后在焊接過程中采取減少焊接應(yīng)力的工藝措施，如使用小直徑焊條，小參數(shù)焊接，焊接時(shí)不擺動焊條等。  4、 層狀撕裂的產(chǎn)生原因與防止方法 焊接時(shí)焊接構(gòu)件中沿鋼板軋層形成的階梯狀的裂紋叫層狀撕裂。防止 層狀撕裂的措施是嚴(yán)格控制鋼材的含硫量，在與焊縫相連接的鋼材表面預(yù)先堆焊幾層低強(qiáng)度焊縫和采用強(qiáng)度級別較低的焊接材料。
 氣孔  焊接時(shí)，熔池中的氣泡在凝固時(shí)未能逸出，殘存下來形成的空穴叫氣孔。 1、產(chǎn)生原因  （1） 鐵銹和水分 對熔池一方面有氧化作用，另一方面又帶來大量的氫。 （2） 焊接方法。埋弧焊時(shí)由于焊縫大，焊縫厚度深，氣體從熔池中逸出困難，故生成氣孔的傾向比手弧焊大得多 （3） 焊條種類 堿性焊條比酸性焊條對鐵銹和水分的敏感大得多，即在同樣的鐵銹和水分含量下，堿性焊條十分容易產(chǎn)生氣孔。  （4） 電流種類和極性 當(dāng)采用未經(jīng)很好烘干的焊條進(jìn)行焊接時(shí)，使用交流電源，焊縫*易出現(xiàn)氣孔；直流正接氣孔傾向較小；直流反接傾向*小。采用堿性焊條時(shí)，一定要用直流反接，如果使用直流正接，則產(chǎn)生氣孔傾向顯著加大。 （5） 焊接工藝參數(shù) 焊接速度增加，焊接電流增大，電弧電壓升高都會使氣孔傾向增加。
 2、 防止方法 （1） 對手弧焊焊縫兩側(cè)各10mm，埋弧自動焊兩側(cè)各20mm內(nèi)，仔細(xì)清除焊件表面上的鐵銹等污物。 （2） 焊條、焊劑在焊前按規(guī)定嚴(yán)格烘干，并存放于保溫桶中，做到隨用隨取。 （3） 采用合適的焊接工藝參數(shù)，使用堿性焊條焊接時(shí)，一定要用短弧焊。 四、咬邊  由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng)，或操作工藝不正確，沿焊趾的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷叫咬邊。
  1、 產(chǎn)生原因 主要是由于焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)，焊接電池太大，電弧過長，運(yùn)條速度和焊條角度不適當(dāng) 等。
  2、 防止方法 選擇正確的焊接電流和焊接速度，電弧不能拉得太長，掌握正確的運(yùn)條方法和運(yùn)條角度。 埋弧焊時(shí)一般不會產(chǎn)生咬邊。