2011焊接及安裝培訓講義62P.ppt

焊接及安裝培訓講義,主講人：高貴勝 二0一一年二月,焊接工藝及安裝培訓講義,目 錄 1.金屬材料的基本知識 2.焊接材料 3.焊接設備 3.焊接工藝 5.焊接缺陷及防止 6.關于鍋爐壓力容器考試的一些基本規(guī)定 7.現(xiàn)場安裝與吊裝的一些基本知識,焊接工藝及安裝培訓講義,1. 金屬材料的基本知識 1.1 鋼材的基本知識：鋼材的分類 1.1.1.按品質分類 (1)普通鋼 (2)優(yōu)鋼材質鋼 (3)高級優(yōu)質鋼 1.1.2按化學成份分類 (1)碳素鋼：a.低碳鋼 b.中碳鋼 c.高碳鋼 (2)合金鋼： a.低合金鋼（合金元素總含量5%）； b.中合金鋼（合金元素總含量為510%）； c.高合金鋼（合金元素總含量10%）。 1.1.3鋼材按成形方法分類： (1)鍛鋼； (2)鑄鋼； (3)熱軋鋼； (4)冷拉鋼。,焊接工藝及安裝培訓講義,1.1.4鋼材按金相組織分類 (1)退火組織 a.亞共析鋼（鐵素體+珠光體）； b.共析鋼（珠光體）； c.過共鋼材析鋼（珠光體+滲碳體）； d.萊氏體鋼（珠光體+滲碳體）。 (2)正火組織： a.珠光體鋼； b.貝氏體鋼； c.馬氏體鋼； d.奧氏體鋼。 (3)加熱過程中有無相變和保持不變的組織 1.1.5按用途分類 (1)建筑及工程用鋼：a.普通碳素結構鋼；b.低合金結構鋼；c.鋼筋鋼。 (2)結構鋼：a.機械制造用鋼 b.彈簧鋼； c.軸承鋼。 (3)工具鋼：a.碳素工具鋼；b.合金工具鋼；c.高速工具鋼。,焊接工藝及安裝培訓講義,(4)特殊性能鋼： a.不銹耐酸鋼； b.耐熱鋼：包括抗氧化鋼、熱強鋼、氣閥鋼 c.電熱合金鋼； d.耐磨鋼； e.低溫用鋼； f.電工用鋼。 (5)專業(yè)用鋼如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農機用鋼等。 1.1.6.綜合分類 (1)普通鋼 a.碳素結構鋼：q195 、q215 、q235、q255、 q275； b.低合金結構鋼； c.特定用途的普通結構鋼。 (2)優(yōu)質鋼（包括高級優(yōu)質鋼）： a.結構鋼：(a)優(yōu)質碳素結構鋼 (b)合金結構鋼 (c)彈簧鋼 (d)易切鋼 (e)軸承鋼 (f)特定用途優(yōu)質結構鋼；,焊接工藝及安裝培訓講義,b.工具鋼：(a)碳素工具鋼 (b)合金工具鋼 (c)高速工具鋼；c.特殊性能鋼：(a)不銹耐酸鋼 (b)耐熱鋼 (c)電熱合金鋼 (d)電工用鋼 (e)高錳耐磨鋼。 1.1.7按冶煉方法分類 (1)按爐種分： a.平爐鋼， b.轉爐鋼， c.電爐鋼， d.戶外精煉鋼 (2)鋼材按脫氧程度和澆注溫度分： a.沸騰鋼； b.半鎮(zhèn)靜鋼； c.鎮(zhèn)靜鋼； d.特殊鎮(zhèn)靜鋼。,焊接工藝及安裝培訓講義,1.2 評價鋼材的基本性能參數(shù) 1.2.1 強度：鋼材在外力(靜載荷)的作用下抵抗永久變形和斷裂的能力。 一般可分為:（1）屈服強度，（2) 抗拉強度，（3）抗彎強度，（4）疲勞強度等。 屈服強度和抗拉強度通過拉伸試驗來測量。 屈服點： s ：常用0.2來表示,由于在拉伸過程中，多數(shù)金屬的屈服現(xiàn)象不明顯，在卸除載荷后，殘余變形率達到規(guī)定數(shù)值0.2%時的殘余伸長應力。 抗拉強度 b ：金屬材料在斷裂前所承受的最大標稱應力，它表示材料抵抗斷裂的能力。 疲勞強度：金屬在交變載荷的情況下，在應力低于屈服點就突然斷裂的現(xiàn)象，其衡量指標就是疲勞極限，有-1 表示，單位 mpa。 1.2.2 彈性： 金屬材料在載荷作用下發(fā)生形變，當載荷去掉后，仍能恢復原來的形狀和尺寸，這種變形稱為彈性變形。具有這種彈性變形的能力就叫做彈性。用彈性極限和比例極限來反映。 1.2.3 塑性：產生永久變形，但不會造成永久破壞的能力。用伸長率和斷面收縮率來表示。 焊接接頭的塑性主要是通過規(guī)定冷彎角的彎曲試驗來檢驗的。 1.4 硬度：金屬抵抗較硬物體壓入的能力，它不是一個單純的物理量，是反映材料強度、彈性、塑性綜合性能的指標。可分為：,焊接工藝及安裝培訓講義,（1）布氏硬度:常用hb表示，hbr(壓頭為淬火鋼球，適用測量硬度小于450以下的材料）， hbw（壓頭為硬質合金球，適用測量硬度小于650以下的材料）。 （2）洛氏硬度:頂角為120的金剛石圓錐體壓頭，常用hra、 hrb、 hrc表示，a、b、c分別表示硬度試驗時不同的壓頭和實驗力。其中hrc應用最廣泛，經常用于熱處理狀態(tài)的碳鋼和低合金鋼等。 （3）維氏硬度：用相對面夾角為136的正四棱錐體金剛石壓頭。用hv表示。維氏硬度與布氏硬度、洛氏硬度相比，測量范圍比較寬，適用于目前使用的大部分金屬，尤其是測量焊接接頭各區(qū)域的硬度值。 1.5 脆性：鋼材在外力作用下，沒有顯著變形突然斷裂的性質。可分為熱脆性和冷脆性。 1.6 韌性：在沖擊載荷的作用下，金屬在破斷前吸收變形能量的能力。常用akv、 aku、 akv、 aku。沖擊韌性是材料的一個重要性能，尤其是承受低溫載荷和低溫工作的環(huán)境。測定沖擊韌性，對合理選擇焊接材料，防止脆性斷裂有重要的意義。 1.7 材料的可焊性能 （1)工藝焊接性：在一定的焊接工藝條件下能否獲得優(yōu)良致密，無缺陷焊接接頭的能力。 (2)使用焊接性：焊接接頭或整個結構能否滿足產品技術條件規(guī)定的使用性能的程度。 pcm-冷裂紋敏感性系數(shù)。,焊接工藝及安裝培訓講義,2.焊 接 材 料 作為焊縫填充金屬包括焊條、焊絲、焊劑、填充金屬、熔嘴、附加金屬粉等，熔敷焊縫金屬成分主要由它們和母材來決定。 2.1焊條的分類 2.1.1 按用途分類:見表2.1-1 。 我國的焊條現(xiàn)行有兩種分類方法，一種是國標，一種是原機械工業(yè)部編制的焊接材料產品樣本（機械工業(yè)出版社，1997年）規(guī)定的焊條、焊劑和藥芯焊絲的牌號對焊接行業(yè)、壓力容器壓力管道行業(yè)影響很大，分類很細，在現(xiàn)場和許多技術資料上經常使用. 2.1.2 按熔渣性質分：可分為酸性焊條和堿性焊條，酸性焊條和堿性焊條的對比見表2.1-2。 2.1.3 按藥皮的主要成分分類見表2.1-3。 2.1.4 按焊條性能特征分類，實際上是按使用性能的焊條特征進行分類，如超低氫型焊條、低塵低毒焊條、立向下焊條、重力焊條、水下焊條等。,焊接工藝及安裝培訓講義,表2.1-1 焊條按用途分類及其代號表,焊接工藝及安裝培訓講義,表2.1-2 酸性焊條和堿性焊條的區(qū)別,焊接工藝及安裝培訓講義,表2.1-3 按主要成分劃分的藥皮類型,焊接工藝及安裝培訓講義,2.2 焊條的型號和牌號的編制方法 2.2.1 焊條型號 (1)碳鋼焊條：按gb5117-1995 e x1 x2 x3 x4 e 表示焊條， x1 x2：表示焊條系列，即熔敷金屬抗拉強度的最小值，如43kn/mm2，最小值為420mpa；50kn/mm2，最小值為490mpa。 x3 表示焊條的焊接位置；0 、2：全位置；2：平焊，橫角焊；4立向下焊 。 x4 表示焊條藥皮類型及焊接電流的種類。 表示附加代號,需要時標注。-1：表示對沖擊韌性有特殊要求，r：表示吸潮焊條，m：表示吸潮和力學性能有特殊要求。 (2) 低合金焊鋼條：按gb5118-1995 e x1 x2 x3 x4 - e 表示焊條， x1 x2：表示熔敷金屬抗拉強度的最小值，如50kn/mm2，最小值為490mpa；50kn/mm2，最小值為490mpa。 x3 表示焊條的焊接位置；0 、2：全位置；2：平焊，橫角焊。,焊接工藝及安裝培訓講義,x3 x4 表示焊條藥皮類型及焊接電流的種類。 熔敷金屬化學成分代號，r：表示吸潮焊條；g：表示該焊條中有一種成分符合標準規(guī)定即可；e：在-40的低溫沖擊不大于等于54j；nm：w（al）含量不大于0.05%。 表示附加化學成分，以元素符號表示。 (3)不銹鋼焊條型號,按gb/t983-1995 e 308mol-15 e 表示焊條 308是通常用三位數(shù)數(shù)字表示化學成分,若有特殊要求的元素，則用該元素符號表示在數(shù)字后，最末尾數(shù)字表示焊條藥皮、焊接位置及電流種類。15表示堿性焊條全位置直流反接。 （4）堆焊焊條型號gb/t984-1985 （5）鑄鐵焊條型號 gb/t10044-1998 （6）銅及銅合金焊條型號 gb/t3670-1995 （7）鋁及鋁合金焊條型號：gb/t3669-1983,焊接工藝及安裝培訓講義,2.2.1 焊條牌號 （1）結構鋼焊條牌號 j x1x2x3 “j”或“結”表示結構鋼焊條。 x1x2表示熔敷金屬抗拉強度的最小值，單位：kn/mm2； x3表示焊條藥皮的類型和焊接電源種類。其中只有低氫鈉型和鹽基型是直流。其余均可用直流或交流。 （2）鉬及鉬耐熱鋼焊條牌號 r x1 x2 x3 r：耐熱鋼焊條； x1：熔敷金屬的主要化學成分； x2：牌號編號為x2 x3：藥皮類型和電流種類。 （3）低溫鋼焊條牌號 w 707 “w”或“溫”：表示低溫鋼焊條； 70：表示工作溫度為-70；90：表示工作溫度為-90；10表示工作溫度為-100；19表示工作溫度為-190；25：表示工作溫度為-253。 7：低氫鈉型藥皮，直流電源。,焊接工藝及安裝培訓講義,（4）不銹剛鋼焊條牌號： 牌號前加“g”或“a”字各表示不銹鋼焊條的類別代號，分別指鉻不銹剛和奧氏體不銹鋼。 類別代號后第一位數(shù)字，表示焊縫金屬主要化學成分組成等級。 類別代號后第二位數(shù)字，表示同一焊縫金屬主要化學成分組成等級中的不同牌號。對同一藥皮類型焊條。 牌號第三位數(shù)字，表示藥皮類型和焊接電源種類。 （5）堆焊焊條牌號 d x1 x2 x3 d：表示堆焊焊條； x1：表示焊條的主要用途，組織或熔敷金屬成分。 x2：表示同一主要成分的不同編號。 x3：藥皮類型和電流種類。 （6）鑄鐵焊條牌號 （7）非鋼鐵焊條牌號 （8）特殊焊條牌號,焊接工藝及安裝培訓講義,2.3 我國藥芯焊絲牌號表示方法如下： a）牌號第一個字母“y”表示藥芯焊絲，第二個字母及后第一、第二、第三位數(shù)字與焊條編制方法相同。 b）牌號“-”后的數(shù)字，表示焊接時的保護方法。 c）藥芯焊絲有特殊性能和用途時，則在牌號后面加注起主要作用元素或主要用途的字母。 填充金屬指氣焊或鎢極氣體保護焊時送入熱源（或電?。┤刍珊缚p金屬一部分的絲、棒或板邊料。 附加的填充金屬指埋弧焊或熔化極氣體保護焊時除當作電極的熔化金屬絲（帶）外，伸入電弧熔化成焊縫金屬一部分的絲、棒或板邊料。 預置填充金屬指焊前預先放在坡口內的絲、棒、條或粉，能改變焊縫金屬成分。,焊接工藝及安裝培訓講義,2.4 焊條的選用原則： 2.4.1 按強度等級和化學成分選用 （1）焊接一般結構，如低碳鋼、低合金鋼結構件時，一般選與焊件強度等級相同的焊條，而不考慮化學成分相同或相近。 (2)焊接異種結構鋼時，按強度等級低的鋼種選用焊條。 (3)焊接特殊性能鋼種，如不銹鋼、耐熱鋼時，應選用與焊件化學成分相同或相近的特種焊條。 (4)焊件碳、硫、磷質量分數(shù)較大時，應選用堿性焊條。 (5)焊接鑄造碳鋼或合金鋼時，因為碳和合金元素的質量分數(shù)較高，而且多數(shù)鑄件厚度、剛度較大，形狀復雜，故一般選用堿性焊條。,焊接工藝及安裝培訓講義,2.4.2 按焊件的工況條件選用焊條 (1)焊接承受動載、交變載荷及沖擊載荷的結構件時，應選用堿性焊條。 (2)焊接承受靜載的結構件時，應選用酸性焊條。 (3)焊接表面帶有油、銹、污等難以清理的結構件時，應選用酸性焊條。 (4)焊接在特殊條件，如在腐蝕介質、高溫等條件下工作的結構件時，應選用特殊用途焊條。 2.4.2 按焊件的形狀、剛度及焊接位置選用焊條。 （1）厚度、剛度大、形狀復雜的結構件，應選用堿性焊條。 （2）厚度、剛度不大，形狀一般，尤其是均可采用平焊結構件，應選用適當?shù)乃嵝院笚l。 （3）除平焊外，立焊、橫焊、仰焊等焊接位置的結構件應選用全位置焊條。,焊接工藝及安裝培訓講義,2.5 焊條電弧焊接工藝規(guī)范 （1） 焊條直徑的選擇焊條直徑主要取決于焊件厚度、接頭形式、焊縫位置、焊層（道）數(shù)等因素。根據(jù)焊件厚度平焊時焊條的選用原則：一般當焊件板厚t4mm時，焊條直徑d=t；當t4mm時，常采用多層焊，焊條直徑為4mm-6mm。 （2）焊接電流的選擇焊接電流大小根據(jù)焊條直徑來選擇。焊接電流選擇亦可用經驗公式進行估算，估算公式為：i=kd，式中i-焊接電流（a）；d-焊條直徑（mm）；k-經驗系數(shù)，常取30-40（a/mm）。,焊接工藝及安裝培訓講義,2.4 焊條的使用與管理： (1)焊條烘烤 焊條在使用前要進行烘烤。不同的焊條烘烤溫度不同。 （2）焊條入庫管理: 1)入庫的焊條必須包裝完好,產品說明書、合格證和質量保證書齊全。 2）焊條應存放在專用倉庫內，庫內應干燥（室溫宜在10-25，相對濕度小于60%）整潔和通風良好。不允許露天存放或放在有害的氣體和腐蝕環(huán)境中。 3）室內保持空氣流通，應離地離墻各不小于300mm。 4）焊條應分類存放，并有明顯標識。 5）要定期檢查，應先進先用，避免存儲時間過長。 6）應作好焊條發(fā)放和回收記錄。,焊接工藝及安裝培訓講義,（3） 施工中的焊條管理 1)焊條烘烤 焊條在使用前要進行烘烤。不同的焊條烘烤溫度不同，一般不能在同一爐中烘干，每層焊條堆放以1-3層為宜。 2）焊條存放在保溫桶內，隨用隨取。 3)當天未用完的焊條應進行回收，同一焊條烘烤不能超過2次。超過2次后降級使用。,焊接工藝及安裝培訓講義,3. 常用金屬材料的焊接工藝及結構的工藝性 3.1 碳素鋼的焊接 3.1.1低碳鋼的焊接 低碳鋼含c量0.25%,其它合金元素也較少,塑性好，是焊接性最好的鋼種。 一般沒有淬硬傾向，對焊接熱過程不敏感，具有良好的焊接性。焊接時一般不需要采取特殊的工藝措施即可獲得優(yōu)質接頭。但對于厚度大于50mm的構件，需用多層焊，焊后應進行消除應力退火；在低溫條件下焊接剛度大的構件時，由于溫差大而變形又受到限制，會導致較大的焊接應力，應進行焊前預熱，重要構件常進行焊后去應力退火或正火。低碳鋼可以用各種方法進行焊接，常用的是焊條電弧焊、埋弧焊、電阻焊、電渣焊和氣體保護焊。一般結構常使用酸性焊條，如e4303，e4320，e4301，e4310、 e4311等；對于承受重載或低溫下工作的重要構件，以及厚度大、剛度大的構件可采用低氫型焊條，如e5015，e5016、e4316等。埋弧焊一般采用h08a或h08mna焊絲，配以hj431焊劑進行焊接。,焊接工藝及安裝培訓講義,3.1.2 中、高碳鋼的焊接 中、高碳鋼屬于淬火鋼，隨著碳的質量分數(shù)的增加，其淬硬傾向漸趨嚴重，焊接性明顯變差。通常焊接中碳鋼的鑄件或鍛件，焊接時一般從兩方面著手：一是選用適當?shù)暮笚l，如抗裂性好的低氫型焊條；如不要求等強，則選用強度級別比母材低一級的低氫型焊條，以提高焊縫的塑性、韌性和抗裂性能。如果選用非低氫型焊條進行焊接，必須有嚴格的工藝措施配合，采用一定的焊接工藝措施，如焊前預熱工件，采用細焊條、小電流、開坡口、多層焊，防止母材金屬過多地深入焊縫，以防止產生熱裂紋，并采用焊后緩冷以防止產生冷裂紋等。當工件不允許預熱時，可選用性能優(yōu)良的鉻、鎳不銹鋼焊條，避免焊縫出現(xiàn)冷裂紋。 高碳鋼焊接工藝要點： 1）應先退火后焊接； 2）采用結構鋼焊條時，焊前必須預熱，預熱溫度和層間溫度必須在350； 3）減小熔合比、小電流、開坡口、多層連續(xù)焊； 4）焊后緩冷，焊后立即進行消應力高溫回火，隨后再根據(jù)需要作相應的熱處理。,焊接工藝及安裝培訓講義,3.1.3 低合金鋼的焊接 低合金鋼焊接經常會出現(xiàn)的問題: （1）熱裂紋熱裂紋指焊接過程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)產生的焊接裂紋。其原因在于低合金鋼的焊接過程中銅、硼、氮等元素成為形成裂紋的敏感元素。 （2）冷裂紋焊接接頭冷卻到較低溫度下（對于鋼來說在ms溫度以下）時產生的焊接裂紋稱為冷裂紋。冷裂紋常發(fā)生在高強度鋼的厚板結構中。其原因是接頭的剛度大，造成的局部應力大，或在冷卻過程中氫析出后聚集造成局部應力超過了鋼的強度極限。,焊接工藝及安裝培訓講義,3）白點在焊縫金屬拉斷面上，出現(xiàn)的如魚目狀的一種白色圓形斑點稱為白點。其產生原因是焊接過程中吸收了過量的氫，故又稱氫白點。低合金鋼焊接主要根據(jù)不同鋼號的屈服點等級選擇焊接材料，應遵守等強度（某些鋼號應考慮成分相同或相近）原則。對于厚度大、剛度大的構件或在低溫下焊接時應考慮使用低氫型焊條，焊前進行預熱等，嚴格按照焊接工藝規(guī)范施焊。 3.1.4 鑄鐵的補焊 為修補工作（鑄件、鍛件、機械加工件或焊接結構件）的缺陷而進行的焊接稱為補焊。(1) 避免白口和裂紋的措施白口組織出現(xiàn)的主要因素是碳含量高。如果能使焊縫金屬緩慢冷卻、調整熱循環(huán)，使碳元素可以自由地游離出來，就可以降低白口組織的形成；若能進一步調節(jié)焊縫金屬的化學成分則會達到更好的效果。硅、鋁等是促進石墨化元素，其含量的提高可促進碳以石墨形態(tài)析出；而硫、鉻等則是反石墨化元素。在焊接材料中應增大促進石墨化元素的含量，降低反石墨化元素的含量，以防止或降低白口的形成傾向。同時，在焊接過程中應采取種種措施，減小焊接應力，防止裂紋的產生。,焊接工藝及安裝培訓講義,(2)鑄鐵的補焊方法及補焊材料鑄鐵的補焊方法及補焊材 1)鑄鐵的補焊方法，熱焊法：即焊前將工件全部或局部預熱到部預熱到600-700，焊后在爐中緩慢冷卻；半熱焊法：細焊條、小電流、開坡口、多層焊，防止母材金屬過多地深入焊縫即焊前將工件預熱到將工件預熱到400以下進行補焊的方法。冷焊法：用非鑄鐵焊條焊接 2) 鑄鐵補焊材料一般采用鑄鐵焊條。常用的鑄鐵焊條有兩類：一類為焊縫金屬是鑄鐵組織的焊條，如z208，z248；另一類是焊縫組織為非鑄鐵組織的焊條，如組織為非鑄鐵組織的焊條，如z308鎳基等非鑄鐵型焊條。,焊接工藝及安裝培訓講義,3.1.5不銹鋼的焊接 3.1.5.1奧氏體不銹鋼的焊接 （1）焊條電弧焊 1）焊前準備 根據(jù)鋼板厚度及接頭形式，用機械加工、等離子弧切割或碳弧氣刨等方法下料和加工坡口。對接接頭板厚超過3mm需開坡口。為了避免焊接時碳和雜質混入焊縫，在焊前，應將焊縫兩側2030mm范圍內用丙酮擦凈，并涂白堊粉，以避免表面被飛濺金屬損傷。 2）焊條的選用 奧氏體不銹鋼焊條有鈦鈣型藥皮的酸性焊條和低氫型藥皮的堿性焊條兩大類。低氫型不銹鋼焊條的抗熱裂性較高，但成形不如鈦鈣型焊條，抗腐蝕也較差。鈦鈣型不銹鋼焊條具有良好的工藝性能，生產中用得較多。 3）焊接工藝措施 焊接開始時，不要在焊件上隨便引弧，以免損傷焊件表面，影響耐腐蝕性。 由于奧氏體不銹鋼的電阻大，焊接時產生的電阻熱也大，所以同樣直徑的焊條，焊接電流值應比低碳鋼焊條小20左右。 焊接過程中，焊條最好不作橫向擺動，采用小電流、快焊速。一次焊成的焊縫不宜過寬，最好不超過焊條直徑的3倍。 多層多道焊時，每焊完一道要徹底清除熔渣，并控制道間溫度，等前道焊縫冷卻到60以下時再焊接下一道。 與腐蝕介質接觸的焊縫，為防止由于過熱而產生晶間腐蝕，應盡量最后焊接。,焊接工藝及安裝培訓講義,3.1.5不銹鋼的焊接 （2）氬弧焊 氬弧焊目前已普遍應用于不銹鋼的焊接，其焊縫的質量比焊條電弧焊好。手工鎢極氬弧焊，主要用于焊接0.53mm的不銹鋼薄板及薄壁管件，焊絲的成分一般與焊件相同。 3.1.5.2 馬氏體不銹鋼的焊接 （1）焊條的選擇 1）選用與母材成分相接近的cr13型焊接材料，焊前要預熱到150350焊后做700730回火熱處理。 2）選用鉻鎳奧氏體不銹鋼焊條，焊前可不預熱，后可不做熱處理，但是焊接厚壁件時，應預熱200。 （2）焊接工藝上應注意的事項 1）焊接薄板應采用較小的焊接電流，快焊速，使熔池體積小焊道窄。 2）焊前預熱不應高于400，焊后的高溫回火應注意緩冷。,焊接工藝及安裝培訓講義,3.7 焊接結構的工藝性 (1)焊接結構應盡量選用型材或沖壓件設計焊接結構時應盡量采用工字鋼、槽鋼、角鋼和鋼管等成形材料以減少焊縫、簡化工藝。 (2)合理布置焊縫1）焊縫布置應盡量分散，且不宜過長。焊縫之間的距離應大于板厚的3倍，且不小于100mm。,焊接工藝及安裝培訓講義,2）焊縫的位置應盡量對稱布置，否則會由于焊縫不在中心引起彎曲變形。,焊接工藝及安裝培訓講義,3）焊縫的布置不得交叉。,焊接工藝及安裝培訓講義,4）焊縫應避開最大應力和應力集中的部件。,焊接工藝及安裝培訓講義,5） 應盡量減少構件或焊接接頭部件的應力集中，避免尖角焊縫,焊接工藝及安裝培訓講義,6） 焊縫設計應遠離加工表面。,焊接工藝及安裝培訓講義,7）焊縫布置應滿足焊接時運條角度的需要。,焊接工藝及安裝培訓講義,4. 焊接設備 4.1 手工電弧焊設備 ： 4.1.1 對焊接電源(焊機)的要求: (1)有適當?shù)目蛰d電壓?？蛰d電壓高,電弧容易引燃,電弧穩(wěn)定,但焊工安全不利,造焊機耗材多,因此空載電壓,直流電源為一般為55-99v,交流電源一般為60-80v。 （2）有合適的外特性。陡降外特性曲線，有利于保持焊接規(guī)范穩(wěn)定。 （3）有良好的動特性。 （4）可靈活調節(jié)焊接規(guī)范。 4.1.2 弧焊電源的主要參數(shù) （1）額定焊接電流ie；（2）工作電流；（3）額定工作電壓； （4）工作電壓；（5）空載電壓；（6）負載持續(xù)率和許用電流。,焊接工藝及安裝培訓講義,4.1.3 手工焊弧焊電源的集中主要類型 （1）弧焊發(fā)電機：空載損失大，效率低、結構復雜笨重，已經屬于淘汰產品。但野外作業(yè)的特殊性，施工中仍使用。 （2）弧焊整流器。 1）磁放大式弧焊整流器；2）硅整流弧焊整流器；3）晶閘管式弧焊整流弧焊；4）弧焊逆變器。 （3）弧焊變壓器 1）增強漏磁式弧焊變壓器；2）串聯(lián)式弧焊變壓器,焊接工藝及安裝培訓講義,4.2 埋弧自動焊設備 一般有自動焊車（臺車、機頭、控制盤、焊絲盤、焊劑頭等組成）、控制箱、焊接電源、輔助裝置。,4.3焊接及焊接設備的發(fā)展及趨勢 4.3.1發(fā)展歷程 1885年發(fā)現(xiàn)了氣體放電的電弧并發(fā)明了電弧焊； 1886年發(fā)明了電阻焊，此后逐漸完善為電阻點焊、縫焊和對焊方法，它幾乎與電弧焊同時推向工業(yè)應用，逐步取代鉚接，成為工業(yè)中廣泛應用的兩種主要焊接方法； 1930年發(fā)明了涂藥焊條電弧焊方法，并在此基礎上發(fā)明了埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氬弧焊以及二氧化碳氣體保護焊等自動或半自動的焊接方法。 到目前為止，又相繼發(fā)明了電子束焊、激光焊等20余種基本方法和上百種派生方法，并且仍處于不斷發(fā)展之中。,焊接工藝及安裝培訓講義,4.3.2焊接目前的研究工作重心是 (1) 深入焊接過程動態(tài)特征研究； (2) 研究焊接質量參數(shù)更直接的檢測方法 ； (3) 研究新的實時控制方法，以期實現(xiàn)更精確而有效的焊接過程； (4) 繼續(xù)改進機器人焊機的控制功能； (5) 研究焊接cims系統(tǒng)； (6) 針對各種具體的結構生產條件，設計研究專門的自動化焊接系統(tǒng)； (7) 針對不斷涌現(xiàn)的新材料、新結構，試驗研究確定它們的焊接方法。,焊接工藝及安裝培訓講義,焊接工藝及安裝培訓講義,焊接工藝及安裝培訓講義,焊接工藝及安裝培訓講義,焊接工藝及安裝培訓講義,焊接工藝及安裝培訓講義,5. 常見焊接缺陷及防止 5.1焊縫的形狀缺陷；,焊接工藝及安裝培訓講義,5.2 焊縫尺寸不合格,焊接工藝及安裝培訓講義,5.3 咬邊:沿焊趾或焊根產生的溝槽。 產生的原因: 1）焊接電流過大2）焊接電弧過長；3）焊條角度不正確。 預防措施：手工電弧焊選擇合適的電流、電弧長度以及合適的運條角度，擺動時在中間稍快一些，自動焊時速度要適當。,焊接工藝及安裝培訓講義,5.4 未焊透: 焊接時接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象。 1）坡口尺寸不正確；2）焊接工藝參數(shù)選用不當;3）焊條偏離坡口中心或角度不正確。 防止辦法：坡口角度、間隙、鈍邊必須合乎規(guī)范要求，選擇合適的工藝參數(shù)，雙面焊時背面需要徹底清根。,焊接工藝及安裝培訓講義,5.5 未熔合:焊縫金屬與母材之間或焊道金屬之間未完全熔化結合的現(xiàn)象。 1)焊接電流太小或焊速過高；2)焊前清理不合要求； 3)焊條偏離焊縫中心。 5.6 弧坑 :焊縫尾部或接頭處形成的凹陷的現(xiàn)象。,焊接工藝及安裝培訓講義,5.7 燒穿 焊接過程中熔化金屬自坡口背面流出形成穿孔的現(xiàn)象。 5.8 焊瘤 熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上形成的金屬瘤。,焊接工藝及安裝培訓講義,5.9 夾渣與夾雜物 焊后殘留在焊縫中的熔渣或非金屬雜質。 5.10 氣孔：焊后殘留在焊縫中的氣體形成的孔穴。 形成氣孔的原因:1) 焊接材料受潮，未按要求烘烤，焊條藥皮變質，焊絲生銹； 2) 焊接坡口周圍的水、銹、油未清理干凈，焊接環(huán)境空氣濕度高； 預防措施：1）焊材需要按要求烘烤，現(xiàn)場放保溫筒內，隨用隨取。 2）徹底清除坡口及兩側水、銹、油等雜質。 3）選擇合適的焊接工藝參數(shù)。,焊接工藝及安裝培訓講義,5.11.焊接裂紋 5.11.1 按焊接位置 5.11.2按裂紋走向 (1)縱向裂紋 與焊縫平行 (2)橫向裂紋 與焊縫垂直 5.11.3按裂紋產生的條件 (1) 熱裂紋焊接熱裂紋:又叫高溫裂紋,經常發(fā)生在焊縫,有時也出現(xiàn)在熱影響區(qū),其微觀組織一般沿晶界開裂,又稱晶間裂紋. 形成原因：低熔點的共晶物+應力。 防止熱裂紋的方法:嚴格控制金屬中的c、s、p元素等元素，c0.10%，s、p 0.03%。焊前預熱；采用堿性焊條。 (2) 冷裂紋 ：焊接接頭冷卻到室溫后產生的裂紋稱冷裂紋，稱延遲裂紋、 冷卻到馬氏體相變溫度以下出現(xiàn)的裂紋。形成原因：淬硬組織+應力+氫。 預防措施：控制焊逢的含氫量，采用堿性焊條，嚴格烘烤焊材，徹底清除水、銹、油等；焊前預熱；消氫處理。 (3) 再熱裂紋 焊后再次加熱時產生的裂紋，通常出現(xiàn)在融合線附近。 預防措施：減少殘余應力與應力集中；焊前預熱、焊后緩冷；在滿足設計要求的情況下，選擇應力低于母材的焊縫，使應力在焊縫松弛，防止熱影響區(qū)出現(xiàn)