第五章常用焊接方法手工电弧焊由焊接电源、焊接电缆、焊钳、焊条、焊件、电弧构成回路，焊接时采用焊条和工件接触引燃电弧，然后提起焊条并保持一定的距离，在焊接电源提供合适电弧电压和焊接电流下电弧稳定燃烧，产生高温，焊条和焊件局部被加热到熔化状态。焊条端部熔化的金属和被熔化的焊件金属熔合在一起，形成熔池。在焊接中，电弧随焊条不断向前移动，熔池也随着移动，熔池中的液态金属逐步冷却结晶后便形成了焊缝，两焊件被焊接在一起。引起电弧燃烧的过程称为电弧引燃。电弧引燃有两种方法：一是高频高压引弧法，主要用于钨极惰性气体保护焊中。二是接触短路引弧法，用于手工电弧焊中。当弧长变化相同时，陡降特性的弧焊电源的焊接电流变化小，有利于焊接电弧的稳定性，因此手工电弧焊要求弧焊电源具有陡降的外特性。三、常用焊条电弧焊电源简介焊接电流的两种调节：１.粗调：改变一、二次侧绕组的接线方法（图５-5）。２.细调：改变一、二次侧绕组的距离（图５-６）。目前应用最广泛的“动铁式”交流焊机变压器结构简图如下。它是一个结构特殊的降压变压器，属于动铁芯漏磁式类型。焊机的空载电压为60～70V。工作电压为30V，电流调节范围为50～450A。铁芯由两侧的静铁芯5和中间的动铁芯4组成，变压器的次级绕组分成两部分，一部分紧绕在初级绕组1的外部，另一部分绕在铁芯的另一侧。前一部分起建立电压的作用，后一部分相当于电感线圈。焊接时，电感线圈的感抗电压降使电焊机获得较低的工作电压，这是电焊机具有陡降外特性的原因。焊接电流调节分为粗调、细调两档。电流的细调靠移动铁芯4改变变压器的漏磁来实现。向外移动铁芯，磁阻增大，漏磁减小，则电流增大，反之，则电流减少。电流的粗调靠改变次级绕组的匝数来实现。(2)晶闸管弧焊电源。如图5-7所示，晶闸管弧焊电源主要由三相降压变压器，晶闸管整流器，输出电抗器，触发控制电路和电流、电压反馈电路等组成。三相工频网路电压经三相降压变压器降压后变为几十伏的低压交流电，然后经晶闸管整流器整流变为脉动直流电，再经输出电抗器滤波变为波形较平滑的直流电输出。触发控制电路产生与三相交流电同步的一个电压脉冲信号，然后提供给晶闸管的控制极，使晶闸管导通。并且它接收由电流、电压反馈电路提供的电流、电压变化的信号，经过处理后改变晶闸管导通角，以获得所需的电源外特性。由于晶闸管跃起整流作用，又能够调节电源的外特性和控制电源的通断，从而使结构大为简化：可以用较小的触发功率信号来控制整流器的输出电流(电压)，易于控制；利用不同的反馈方式可获得各种外特性，而且易于进行无级调节；采用电子线路进行控制，反应速度快，与磁放大器式控制的硅弧焊电源相比，其动态反应速度提高了十几倍；晶闸管弧焊电源空载功率损耗较小，功率因数较大、效率高；焊接工艺参数稳定。(3)逆变弧焊电源。将直流电变为交流电的过程称为逆变，采用逆变技术制造的弧焊电源称为逆变弧焊电源，其基本组成和工作原理如图5-8所示。四、焊接工艺参数的选择五、焊条电弧堆焊第二节气体保护电弧焊不熔化极气体保护焊是采用一根不熔化的电极，因电极只起导电作用，通常用金属钨作为电极材料(钨的熔点很高)，因此常称为钨极气体保护焊。熔化极气体保护焊采用一根或多根熔化电极，电极不仅起导电作用，而且作为填充金属形成焊缝，故常称为焊丝。在焊接过程中焊丝由送丝机构不断向熔池送进(图5-13），保证焊接过程的连续性。熔化极气体保护焊的分类如图5-14所示．钨极氩弧焊简称为TIG焊，它使用熔点很高的纯钨或钨合金(钍钨、铈钨)作为不熔化电极的氩气保护焊，故也称不熔化极氩弧焊。手工钨极氩弧焊和自动钨极氩弧焊接时一般均需另外加入填充焊丝，但有时在焊接薄件时不加填充焊丝。为防止钨极的熔化和烧损，焊接电流不宜过大。电极端部的形状影响电弧的稳定性。第三节气焊与气割射吸式焊炬的工作原理：打开氧气调节阀，氧气从喷嘴口快速喷出，并在喷嘴外围造成负压(吸力)；再开乙炔调节阀，乙炔气就会聚集在喷嘴外围，由于氧气射流负压的作用，聚集在喷嘴外围的乙炔气很快被氧气吸出，并按一定的比例与氧气混合，经射吸管、混合气管从焊嘴喷出。射吸式焊炬的特点是利用喷嘴的射吸作用使高压氧气(0.1-0.4MPa)与压力较低的乙炔(0.001-0.1MPa)均匀地按一定比例(体积比约为1﹕1)混合并以相当高的流速喷出。无论是低压乙快，还是中压乙炔都能保证焊炬的正常工作。焊嘴的倾斜角度是指焊嘴中心线与焊件平面之间的夹角。焊嘴倾斜角度的大小主要是根据焊嘴的大小、焊件的厚度、母树的熔点和导热性、焊接位置等因素综合决定的。若焊件越厚，导热性及熔点越高，则应采用较大的焊嘴倾斜角，使火焰的热量集中；相反，则采用较小的倾斜角。焊嘴的倾斜角度在气焊过程中还应根据施焊情况进行变化。焊接刚开始时，为了迅速形成熔池，采用焊嘴的倾斜角度为