手工电弧焊的焊接工艺

焊接前，将被焊工件和焊钳分别与电焊机的两极连接并用焊钳夹持焊条。焊接时使焊条与工件瞬时接触，形成短路，随即将它们分开一定距离（约2－4mm），就引燃了电弧。

电弧下的工件立即熔化构成一个半卵形熔池。焊条药皮熔化后，一部分变成气体包围住电弧使它与空气隔绝，从而使液态金属免于氧、氮的侵害；一部分变成溶渣，或单独喷向熔池，或与焊芯熔化生成的液态金属熔滴一起喷向溶池。

在电弧及熔池中，液态金属、熔渣和电弧气体互相间会发生某种物理化学变化，如气体向液态金属内溶解，进行氧化还原反应等。熔池内的气体和渣由于质量轻而上浮。当电弧移去后，温度降低，金属和渣会先后凝固。这样两件金属经熔化结晶的焊缝金属而连接起来。渣由于收缩量与金属不同，会在渣壳和金属界上产生滑移，渣壳或自动脱落，或敲击后脱落，即可露出带鱼鳞纹状的金属焊缝。

手工电弧焊的主要设备是电焊机。电焊机是产生焊接组件电弧的电源，有交流和直流两种。目前国内生产的电焊机品种很多，按其结构可分为：交流电焊机和直流电焊机。

直流电焊机有两种不同的接法。当焊条接负极、工件接正极时为正接法；反之为反接法。一般用碱性低氢型焊条焊接时，为了使电弧稳定燃烧，规定要用直流反接法；而用酸性焊条焊接组件厚钢板时，采用正接法，因为阳极部分的温度高于阴极部分，用正接法可以得到较大的熔深；焊接薄钢板及有色金属时，则采用反接法。用交流电焊接时，由于极性是交替变化的，所以不需要选择极性接法。

手工焊的焊接材料为电焊条，它由钢芯和包在钢芯外的药皮组成。

钢芯

钢芯（焊芯）的作用主要是导电，并在焊条端部形成具有一定成分的熔敷金属。焊芯可用各种不同的钢材制造。焊芯的成分直接影响熔敷金属的成分和性能，因此，要求焊芯尽量减少有害元素的含量，除了限制S、P外，有些焊条已要求焊芯控制As 、Sb、Sn等元素。

药皮

焊条药皮又可称为涂料，把它涂在焊芯上主要是为了便于焊接操作，以及保证熔敷金属具有一定的成分和性能。焊条药皮可以采用氧化物、碳酸盐、硅酸盐、有机物、氟化物、铁合金及化工产品等上百种原料粉末，按照一定的配方比例混合而成。各种原料根据其在焊条药皮中的作用，可分成下列几类：

1.稳定剂 使焊条容易引弧及在焊接过程中能保持电弧稳定燃烧。凡易电离的物质均能稳弧。一般采用碱金属及碱土金属的化合物，如碳酸钾、碳酸钠、大理石等。

2.造渣剂 焊接时能形成具有一定物理化学性能的溶渣，覆盖在熔化金属表面，保护焊接组件熔池及改善焊缝成形。

3.脱氧剂 通过焊接过程中进行的冶金化学反应，以降低焊缝金属中的含氧量，提高焊缝机械性能。主要脱氧剂有锰铁、硅铁、钛铁等。

4.造气剂 在电弧高温作用下，能进行分解放出气体，以保护电弧及熔池，防止周围空气中的氧和氮的侵入。

5.合金剂 用来补偿焊接过程中合金元素的烧损及向焊缝过渡合金元素，以保证焊缝金属获得必要的化学成分及性能等。

6.增塑润滑剂 增加药皮粉料在焊条压涂过程的塑性、滑性及流动性，以提高焊条的压涂质量，减小偏心度。

7.粘接剂 使药皮粉料在压涂过程中具有一定的粘性，能与焊芯牢固地粘接，并使焊条药皮在烘干后具有一定的强度。