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焊工培訓(xùn)教材目 錄第1章 焊接材料第1節(jié) 電弧焊焊條第2節(jié) 埋弧焊用焊接材料第3節(jié) 鎢極氬弧焊焊接材料第4節(jié) 氣焊焊接材料第2章 焊接設(shè)備及工具第1節(jié)弧焊電源第2節(jié)焊條電弧焊設(shè)備和器具第3節(jié)埋弧自動焊設(shè)備第4節(jié)手工鎢極氬弧焊設(shè)備第5節(jié)氣焊設(shè)備第3章 鋼材基本知識第1節(jié)鋼的性能第2節(jié)鋼材基本知識第3節(jié)鋼的熱處理第4章 常用焊接方法第1節(jié)常用焊接方法的基本原理及特點第2節(jié)焊接電弧第3節(jié)氣焊火焰第5章 焊接工藝和常用鋼材的焊接第1節(jié)坡口制備和焊前準備第2節(jié)焊接工藝參數(shù)第3節(jié)焊接操作技術(shù)第4節(jié)預(yù)熱和后熱及焊后熱處理第5節(jié)低碳鋼的焊接工藝特點及典型工藝第6節(jié)低合金鋼的焊接工藝特點及典型工藝第7節(jié)奧氏體不銹鋼的焊接工藝特點及典型工藝第8節(jié)異種鋼的焊接工藝特點第6章 焊接應(yīng)力與焊接變形第1節(jié)焊接應(yīng)力與焊接變形產(chǎn)生原因第2節(jié)焊接變形第3節(jié)焊接應(yīng)力第7章 焊接缺陷第1節(jié)焊接缺陷分類第2節(jié)焊接缺陷產(chǎn)生原因和防止措施第3節(jié)焊接缺陷的危害第4節(jié)焊接缺陷的返修第8章 焊接質(zhì)量控制與焊接質(zhì)量檢驗第1節(jié)焊接質(zhì)量控制第2節(jié)常用的焊接檢驗方法第3節(jié)常用無損檢測方法第9章 焊接接頭形式與焊縫代號第1節(jié)焊接接頭形式及標注方法第2節(jié)焊縫代號表示方法第10章焊接安全生產(chǎn)第11章CCS 與 GL 相關(guān)焊接內(nèi)容CH1 焊接材料$1-1 電弧焊焊條1. 焊條藥皮的作用、組成穩(wěn)弧,造氣保護,造渣保護,脫氧、去硫、磷,套筒保護作用礦物,鐵合金,有機物,水玻璃等四類物質(zhì)組成,按各自作用分為穩(wěn)弧劑,造渣劑,造氣劑,脫氧劑,合金劑,稀渣劑和粘結(jié)劑.2. 常用焊條的類型有哪些？列舉十個型號.鈦鈣型,高鈣鉀型,高纖維鈉型,低氫鈉型,低氫鉀型.E4303 E4313 E5003 ,E4315 E4316 E5015 E50163. 按熔渣成分將焊條分為哪兩類,各自的特點.焊條熔渣酸堿度可分為酸性焊條和堿性焊條.熔渣以堿性氧化物和氟化鈣為主的焊條稱為堿性焊條.如:低氫鉀型,低氫鈉型和鐵粉低氫型焊條.其它涂料類型的焊條均屬酸性焊條.堿性焊條的熔敷金屬塑性和韌性高,擴散氫含量低,抗裂性強;焊接工藝性能差,對鐵銹、水份、油污的敏感性大,易生成氣孔;多用直流電源.酸性焊條中含大量的酸性氧化物,對鐵銹不敏感,工藝性能好,焊縫成形好;焊縫金屬的沖擊韌性低,抗裂性差;多用交流電源.4. 焊條型號表示GB/T5117-1995 碳鋼焊條 中規(guī)定 E-碳鋼焊條型號;前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強度的最小值,單位為 Mpa;第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置:0 和 1 表示焊條適用于全位置焊接,2 表示焊條適用于平焊或平角焊,4 表示焊條適用于向下立焊; 第三位和第四位數(shù)字組時表示焊接電流種類及藥皮類型; 舉例:E4303-E 表示焊條 ,43 表示熔敷金屬抗拉強度的最小值為420Mpa, 0 表示適合全位置焊接, 0 和 3 表示焊條藥皮為鈦鈣型,可用交流或直流正反接.E5015-E 表示焊條,50 表示熔敷金屬抗拉強度的最小值為 490。Mpa, 1 表示焊條適用于全位置焊接, 1 和 5 表示藥皮類型為低氫鈉型,可用直流反接焊接.5. 焊條牌號J*: J 表示結(jié)構(gòu)鋼焊條, 前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強度的最小值, 第三位表示藥皮類型和焊接電源種類, 舉例:J507- J 表示結(jié)構(gòu)鋼焊條, 50 表示熔敷金屬抗拉強度的最小值為 490 Mpa(50kgf/mm2), 7 表示低氫鈉型,可用直流反接焊接.6. 焊條的選用原則1) 等強性:對結(jié)構(gòu)鋼按鋼材的強度等級選用.同種鋼按等強度原則,異種金屬按強度較低一側(cè)的鋼材選取焊條.2) 等成分:焊縫金屬的成分符合或接近母材的化學(xué)成分.3) 等抗腐蝕性: 對于不銹鋼,熔敷金屬抗腐蝕性不低于母材,機械性能與母材相當.7. 焊條的管理(略)$1-2 埋弧焊用焊接材料埋弧焊用焊接材料主要有焊劑與焊絲1. 焊劑的作用1) 氣、渣保護作用2) 滲合金作用3) 成型作用4) 穩(wěn)弧作用2. 焊劑的分類通常按制造方法分為熔煉焊劑、燒結(jié)焊劑、陶質(zhì)焊劑3. 焊劑的型號表示舉例: HJ403-H08A 表示這種焊劑采用 H08A 焊絲按 GB/T5293所規(guī)定的焊接工藝參數(shù)焊接試板,其試樣狀態(tài)為焊態(tài)時焊縫金屬的抗拉強度為 410550 Mpa,屈服強度不小于 330 Mpa,伸長率不小于22%,在-30時沖擊值不小于 27J.4. 焊劑牌號1) 熔煉焊劑HJ431X: HJ 表示熔煉焊劑, 4 表示焊劑高錳型, 3 表示焊劑為高硅低氟型, 1 表示牌號編號為 1, X 表示焊劑粒度為1460細顆粒.2) 燒結(jié)焊劑SJ501: SJ 表示埋弧焊用燒結(jié)焊劑, 5 表示焊劑渣系為鋁鈦型,01 表示牌號編號為 01.5. 焊劑的管理(略)6. 焊絲埋弧焊用焊絲分為實心焊絲和藥芯焊絲7. 焊絲的牌號H08Mn2SiA: H-焊接用實心焊絲, 08-含碳量約為 0.08%,Mn2-含錳量約為 2%, Si-含硅量小于等于 1%, A-優(yōu)質(zhì)品,硫和磷含量不大于 0.03%.7. 焊絲的規(guī)格0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.2, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.2, 4.0,5.0, 6.0, 6.5, 7.0, 8.0, 9.0-8.各種規(guī)格焊絲的使用的電流范圍1.6: 115500A 2.0: 125600A 2.5:150700A3.0:2001000A 4.0:3401100A 5.0:4001300A$1-3 鎢極氬弧焊焊接材料1. 鎢極氬弧焊焊接材料有鎢電極,氬氣,焊絲.2. 常用電極材料種類有純鎢極,釷(Th)鎢極, (Ce)鎢極三種:牌號 W1,W2;WTh-10,WTh-15;WCe-20;3. 氬氣的特點和焊接對氬氣的要求一種惰性氣體,無色,無味,在高溫下不分解,比重比空氣重,導(dǎo)熱率低,使電弧穩(wěn)定燃燒,純度要求 99.99%.$1-4 氣焊焊接材料1. 工業(yè)用氧要求分為兩級: 一級純度不低于 99.2%, 二級純度不低于 98.5%, 要求高時用一級純度氧氣. 標準 3863-1995 工業(yè)用氧2. 乙炔氣特點無色無味,工業(yè)用乙炔含 PH3,H2S 而具刺激性氣味,能溶于水和丙酮,可燃性氣體,與氧氣混合燃燒火焰溫度為 30003300,具有爆炸危險, 標準 GB6819-1996 溶解乙炔3. 氣焊焊劑牌號有 CJ101-不銹鋼 CJ201-鑄鐵 CJ301-銅及合金CJ401-鋁及合金氣焊低碳鋼用什么焊劑?CH-2 焊接設(shè)備及工具$2-1 弧焊電源1. 弧焊電源種類按電流種類分為三種類型:交流弧焊電源,直流弧焊電源,脈沖弧焊電源.2. 電焊機型號弧焊發(fā)電機-A, 弧焊整流器-Z 弧焊變壓器-B埋弧焊機-M TIG 焊機-W MIG/MAG 焊機-N舉例:1)BX1-300B-弧焊變壓器, X-表示下降特性, 1-表示動鐵芯系列產(chǎn)品, 300-表示額定焊接電流為 300A.2)ZXE5-315Z-弧焊整流器, X-表示下降特性, E-交直流兩用電源5-晶閘管式整流系列, 315-表示額定焊接電流為 315A3)MZE-630M-埋弧焊機, Z-自動焊, E-交直流,630-表示額定焊接電流為 630A4)ZX7-400Z-弧焊整流器, X-表示下降特性, 7-變頻式400-表示額定焊接電流為 400A3. 弧焊電源的主要參數(shù)有 初級電壓、電流、功率、相數(shù)、次級空載電壓和工作電壓、額定焊接電流、焊接電流調(diào)節(jié)范圍和負載持續(xù)率等舉例:BX3-300初級電壓 380V 次級空載電壓 75V/60V相數(shù) 1 頻率 50HZ焊接電流調(diào)節(jié)范圍 40400A 負載持續(xù)率 60%負載持續(xù)率 % 容量(KV.A) 初級電流/A 次級電流/A 100 15.9 41.8 23265 20.5 54 30035 27.5 72 400負載持續(xù)率-等于工作周期中弧焊電源有負載的時間所占的百分數(shù).表達式為: =(t/T)100%式中:-負載持續(xù)率t-工作周期中弧焊電源有負載的時間,minT-工作周期,min4.弧焊電源的選擇1) 根據(jù)焊接電流種類選擇有交流、直流、和脈沖三種弧焊電源基本形式. 常見的直流電源有弧焊變壓器和弧焊整流器兩種.2)根據(jù)焊接工藝方法來選擇如手工電弧焊, 埋弧焊, 氬弧焊等電源3)根據(jù)弧焊電源功率選擇如額定焊接電流4)根據(jù)工作條件選擇如工作場地電源情況.5)對照產(chǎn)品樣本和國家標準進行選擇5. 弧焊電源的使用注意事項1)使用前必須按產(chǎn)品說明書和 GB/T8118 標準對弧焊電源進行檢查,了解基本原理.2) 焊接前仔細檢查弧焊電源各部分接線是否正確,各部分接頭要擰緊3)焊接電源進入電網(wǎng)后,不許隨便移動.若須移動應(yīng)在斷電后進行.4)焊接過程中不得打開機殼,否則會導(dǎo)致焊機風(fēng)冷效果降低或異物進入殼內(nèi)發(fā)生短路,損壞設(shè)備.5)機內(nèi)要保持清潔,應(yīng)定期吹凈灰塵和檢修.6)空載時注意觀察機內(nèi)冷卻風(fēng)扇是否正常鼓風(fēng),如有異常立即排除.7)弧焊電源必須在規(guī)定的電流調(diào)節(jié)范圍內(nèi)及響應(yīng)負載持續(xù)率下工作.8)使用弧焊整流器時要注意元件的保護和冷卻,避免振動和撞擊.9)要建立相應(yīng)的管理制度.10)焊接設(shè)備應(yīng)放在避雨、通風(fēng)良好地點使用和保管.$2-2 焊條電弧焊設(shè)備和器具1. 逆變式弧焊電源可分為晶閘管式、晶體管式、場效應(yīng)管式三種類型多為直流電源.2. 脈沖弧焊電源可分為1) 單相整流式脈沖弧焊電源,2) 磁放大器式脈沖弧焊電源,3) 晶閘管式脈沖弧焊電源,4) 晶體管式脈沖弧焊電源,5) 逆變器式脈沖弧焊電源.3. 脈沖弧焊電源的適用范圍可用于焊條電弧焊、氣體保護焊、等離子弧焊等焊接方法; 除使用于碳鋼、低合金鋼材料外,特別適用于高合金或稀有金屬的焊接;對全位置自動焊、管道自動焊、單面焊雙面成型和封底焊工藝具有獨特的優(yōu)越性.4. 焊條電弧焊工具1) 電焊鉗作用是夾持焊條和傳導(dǎo)焊接電流.應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性能、不易發(fā)熱、重量輕、夾持焊條牢固及更換焊條方便等性能.按許用電流分常用焊鉗有 300A 和 500A 兩種規(guī)格.2) 焊接電纜作用是傳導(dǎo)焊接電流.對焊接電纜要求是: 足夠的電纜截面積; 柔軟性好,易彎曲;絕緣性好.常用型號有 YHH 型電焊橡皮套電纜和 YHHR 特軟電纜兩種.焊接電纜長度應(yīng)根據(jù)需要選定,一般不大于 20 米.3) 面罩及護目玻璃作用:面罩用來保護焊工面部及頸部免受強烈弧光輻射及金屬飛濺的灼傷; 護目玻璃用來減弱弧光強度,吸收大部分紅外線和紫外線.分類和規(guī)格:面罩分為手持式和頭戴式; 護目玻璃按色號分為 78, 910, 1112 三個色號,規(guī)格尺寸是 2*50*107 4) 輔助用具清渣錘、鋼絲刷、扁鏟、挫刀、角向磨光機、風(fēng)鏟、焊條保溫筒和焊縫尺寸測量器等.$2-3 埋弧自動焊設(shè)備1. 埋弧自動焊機的分類1) 按用途分為通用和專用兩種2) 按焊接電弧自動調(diào)節(jié)方法分為等速送絲式和均勻調(diào)節(jié)式.3) 按行走機構(gòu)形式分為小車式、門架式和懸臂式三種.4) 按焊絲數(shù)目分為單絲、雙絲和多絲焊機.2. 常用型號: MZ-1000, MZ-630 等$2-4 手工鎢極氬弧焊設(shè)備1. 鎢極氬弧焊電源按供電方式,可分為交流電源,直流電源和脈沖電源.2. 電源極性大多數(shù)金屬宜采用直流正接法; 對鋁、鎂合金宜采用交流電源.3. 組成除電源外,有引弧及穩(wěn)弧裝置、供氣供水裝置、控制裝置、焊矩.$2-5 氣焊裝置1. 組成氧氣瓶、減壓器、乙炔氣瓶、回火防止器、焊具、橡皮管.2. 氣瓶顏色(略)CH-3 鋼材基本知識$3-1 鋼的性能1,鋼的力學(xué)性能抗拉強度、屈服強度、伸長率、斷面收縮率、沖擊韌性、冷彎角、硬度、時效、蠕變極限等.1) 抗拉強度-在外力的作用下,鋼材抵抗變形和斷裂的能力.2) 屈服強度-鋼材在外力作用下,產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時所對應(yīng)的應(yīng)力.3) 伸長率-鋼材試樣拉斷后,試樣標距(基準長度)的長度增加量與原始標距的百分比.4) 沖擊韌性-鋼材對沖擊負荷的抵抗能力.5) 冷彎角-指鋼材室溫彎曲實驗的彎曲角度.6) 硬度-鋼材表面抵抗別的物體壓入時所引起的塑性變形能力,布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度.7) 疲勞極限-表征材料抗疲勞載荷的能力.3. 鋼的工藝性能指材料能夠適應(yīng)冷熱加工工藝要求的能力. 如:鑄造性能,鍛造性能,切削加工性能,焊接性能等重點講焊接性能:1) 焊接性-指材料在一定的焊接工藝條件下,獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度. 它包括-接頭性能和使用性能.2) 評價焊接性的方法常用碳當量法-將鋼中合金含量(包括碳)按其作用換算為碳的相當含量,以評價鋼材焊接時產(chǎn)生冷裂紋的傾向和脆化傾向.Ce0.4%時,焊接性良好; Ce0.40.6%,焊接性尚好; Ce0.6%,焊接性差.3. 鋼的物理和化學(xué)性能有熱膨脹性,導(dǎo)熱性,導(dǎo)磁性,導(dǎo)電性,耐腐蝕性,抗氧化性,耐高溫性.$3-2 鋼材基本知識1. 鋼材分類1) 按化學(xué)成分分類分為碳素鋼和合金鋼兩類. 碳素鋼按含碳量分為低碳鋼(C%0.25%)、中碳鋼(C%0.25%0.60%)、高碳鋼(C%0.60%); 合金鋼按合金含量分為低合金鋼(5%)、中合金鋼(5%10%)、高合金鋼(10%)2) 按冶煉方法分分為轉(zhuǎn)爐鋼、平爐鋼和電爐鋼3) 按品質(zhì)分分為普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼.4) 按用途分結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊性能鋼和專業(yè)用鋼2. 鋼的牌號1) 碳素鋼普通碳素鋼Q235-AF; Q-屈服強度符號, 235-屈服強度值 235Mpa,A-質(zhì)量等級為 A, F-沸騰鋼.其它 Q235-B, Q235-C優(yōu)質(zhì)碳素鋼20A 20-平均含碳量為 0.20% A-優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼其它 20R, 10, 20HP 20G, 20g, 20DR.2) 合金鋼低合金鋼16Mn: 16-平均含碳量 0.16% Mn- Mn 的含量為小于1.5%其他 16MnR 16MnDR 15Mn 15CrMo不銹鋼和耐熱鋼0Cr18Ni9Ti 00Cr19Ni11 1Cr13 2Cr13 1Cr170-含碳量為 0.1% 00-含碳量為 0.03% 其它元素含量表示方法同低合金鋼3. 鋼的成型方法軋制成型, 鍛制成型, 冷拔成型, 鑄造成型等4.鋼材外形尺寸按厚度分薄板(小于4.0), 中板(4.525), 厚板(2660),特厚板(大于 60 )常見厚度規(guī)格有 1, 2, 2.5, 3, 4, 4.5, 5, 6, 8, 10 等5.管材分為無縫管、焊接管、螺旋焊接管、異型管無縫管規(guī)格(外徑)有 25, 32, 45, 63, 89, 108, 133, 159,等, 表示方法為外徑*厚度6.型材分為圓鋼, 方鋼, 角鋼, 工字鋼, 異型鋼等7.鋼材中常見缺陷有裂紋, 折疊, 夾渣, 分層, 發(fā)紋,等8. 供貨狀態(tài)分為熱軋, 正火, 調(diào)質(zhì),等$3-3 鋼材的熱處理1. 鋼材的熱處理-將鋼在固態(tài)下加熱到一定溫度,在這溫度下保持一定時間,然后以一定的冷卻速度冷卻到室溫,以獲得希望的組織和性能的一種熱加工方法.2. 種類退火, 正火, 淬火, 回火, 調(diào)質(zhì)等3. 基本過程加溫, 保溫, 冷卻三過程CH-4 常用焊接方法及特點1. 常用焊接方法有焊條電弧焊,埋弧焊, 鎢極氬弧焊, 氣焊等2. 焊條電弧焊基本原理和特點通常是指采用藥皮焊條的手工焊接方法,是利用在焊條和工件之間產(chǎn)生的電弧熱量熔化焊條和母材,形成連接被焊工件的焊接接頭.優(yōu)點有(1)設(shè)備簡單,(2)工藝靈活,適合各種位置焊接,(3)適用于各種鋼材,(4)容易控制形狀復(fù)雜的工件的焊接變形.缺點有(1)生產(chǎn)效率低,(2)焊條利用率低,(3)焊后除渣費時,(4)焊接質(zhì)量受焊工操作水平影響大.3. 埋弧焊基本原理和特點埋弧焊是利用在焊劑下光焊絲和工件之間形成的電弧熱量熔化焊絲、焊劑和母材金屬形成焊縫的過程.優(yōu)點有(1)熔敷率高,(2)焊縫質(zhì)量優(yōu)良美觀,(3)自動化程度高,無弧光,改善焊工的勞動條件,(4)焊絲利用率高,節(jié)約焊材,(5)生產(chǎn)效率高.缺點有(1)設(shè)備貴,(2)只適應(yīng)平焊位置,(3)焊縫跟蹤有困難,(4)裝配要求高.4. 鎢極氬弧焊鎢極氬弧焊是利用氬氣作為保護氣,以鎢極作電極的氣體保護方法,利用鎢極和工件之間形成電弧熔化母材和填充金屬形成焊接熔池,完成焊件的焊接.優(yōu)點有(1)可用來焊接幾乎所有的金屬和合金,(2)特別適用于薄板的焊接,(3)特別適用于打底時實現(xiàn)單面焊雙面成形.缺點有(1)不宜用于厚板焊接,（）成本高，質(zhì)量要求高時采用 氣焊氣焊是利用氣體火焰作為熱源將兩個工件的接頭熔化，并加入填充焊絲形成熔池，凝固后形成焊接接頭優(yōu)點有（）設(shè)備簡單，特別適應(yīng)野外無電源處，（）溫度好控制，（）用于需預(yù)熱和緩冷的材料缺點有（）熱影響區(qū)寬，焊接變形大，（）焊縫性能差，（）生產(chǎn)效率低，（）不易實現(xiàn)自動化 焊接電弧 焊接電弧產(chǎn)生方式有接觸引?。ㄈ缡止る娀『?，埋弧焊）和非接觸引?。ㄈ珂u極氬弧焊） 焊接電弧的結(jié)構(gòu)在長度方向上分三個區(qū)域：陰極區(qū)，陽極區(qū)和弧柱區(qū) 焊接電弧的極性直流焊接時，當焊機的正極接工件為直流正接法（）；當焊機的負極接工件時為直流反接法（）交流焊接（） 氣焊火焰火焰的種類分為中性焰、碳化焰和氧化焰火焰的結(jié)構(gòu)分為焰心、內(nèi)焰和外焰各種火焰的焊接適用范圍氧化焰：黃銅，錳鋼，鍍鋅鐵皮，高碳鋼碳化焰：高速鋼，硬質(zhì)合金，蒙乃爾合金中性焰：低碳鋼，中碳鋼，低合金鋼，紫銅，青銅，鋁及鋁合金，不銹鋼，灰口鑄鐵，可鍛鑄鐵 焊接工藝和常用鋼材的焊接 坡口的制備和焊前準備 坡口的基本形式）型坡口 適用于薄板焊接，對焊條電弧焊和氣保焊方法材料厚度不大于，對埋弧焊方法材料厚度不大于）型坡口 適用于單面焊，易產(chǎn)生焊接變形，可采用反變形措施）型坡口 用于雙面焊結(jié)構(gòu)，不易產(chǎn)生焊接變形，；適用于中厚板材焊接，同等厚度材料時比型坡口節(jié)省焊材一半）型坡口 用于雙面焊結(jié)構(gòu)，不易產(chǎn)生焊接變形，；適用于厚板材焊接主要用于重要結(jié)構(gòu)，同等厚度材料時比型坡口節(jié)省焊材）組合坡口 如型，型等坡口形式的選擇原則（）滿足設(shè)計要求（），提高焊接效率（），改善焊工工作條件（）減少焊接變形和殘余應(yīng)力坡口的制備方法角向砂輪機磨削，機械加工，氣割，等離子切割 坡口尺寸和加工要求） 坡口角度） 坡口面角度） 根部間隙） 鈍邊無裂紋、分層、夾雜等缺陷 焊前準備） 技術(shù)準備：熟悉圖紙，了解產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，、器材準備、工件準備，熟悉焊接工藝，掌握焊接參數(shù)） 器材準備：焊接設(shè)備檢驗和調(diào)試，焊接參數(shù)調(diào)整，按工藝規(guī)定領(lǐng)取焊材） 工件準備（）坡口清理（）焊接接頭組對焊接應(yīng)具備的條件）焊前有焊接工藝規(guī)程）坡口準備合格）焊接設(shè)備完好，參數(shù)調(diào)試正確）焊工持證上崗）施焊環(huán)境要求：手工焊時風(fēng)速不大于m/s；氣體焊時風(fēng)速不大于m/s；相對濕度小于；非雨、雪環(huán)境；焊件溫度在零度以下需預(yù)熱，定位焊縫）：是為組裝和固定產(chǎn)品上各零件而進行焊接所形成的焊縫）定位焊縫焊接應(yīng)遵循的原則：焊工持證上崗；嚴格執(zhí)行焊接工藝；定位焊后，應(yīng)徹底除渣和飛濺，外觀檢查，不得有表面裂紋;定位焊縫于基本金屬平緩過渡,以方便正式焊縫施焊,否則應(yīng)修磨.3) 定位焊縫尺寸:焊點尺寸一般為 1015 ,焊點數(shù)量及布置以保證良好定位效果為準,管類工件一般為等間距三至四個焊點,直縫定位焊點間距為 100 200 .$5-2 焊接工藝參數(shù)1. 焊縫成形系數(shù)=熔寬 B/熔深 H小,說明焊縫深而窄,一般為 1.32.2. 焊接工藝參數(shù)對焊縫成形的影響主要影響因素是焊接電流(主要影響熔深和余高),電弧電壓(主要影響熔寬),焊接速度(主要影響熔深和焊寬).3. 焊接線能量 Q=IU/V,Q-焊接線能量,J/I-焊接電流,A,U-電弧電壓,VV-焊接速度,/S4. 焊條電弧焊工藝參數(shù)1)焊條直徑確定焊條直徑,主要考慮工件厚度、接頭形式、焊縫位置.薄板和小口徑管一般采用2.53.2 ,非平焊位置一般用4焊條,不銹鋼一般采用3.2 焊條.2)電源種類及極性主要考慮焊縫質(zhì)量要求和焊條種類.酸性焊條通常用交流電源;低氫型堿性焊條宜采用直流電源反接法.3) 焊接電流I=(3050)dI-焊接電流,A d-焊條直徑,4)電弧電壓及焊接速度在保證焊接穩(wěn)定前提下,宜采用短弧(電弧電壓低)操作; 焊接速度的控制要與合適的焊接電流、正確的焊條角度、和協(xié)調(diào)的運條方式相配合而得優(yōu)質(zhì)的焊縫.5,埋弧焊的工藝參數(shù)主要有焊接電流,電弧電壓,焊接速度,焊絲直徑,焊絲伸出長度及環(huán)縫焊接時焊絲偏離量.1) 焊接電流或電流密度加大,熔深和余高增大.2) 電弧電壓提高,焊寬明顯增加,焊縫形狀淺而窄.3) 焊接速度是影響熔深和焊寬的主要因素,必須與焊接電流和電弧電壓相匹配.4) 焊絲直徑選擇主要取決于焊接設(shè)備和工件形狀尺寸以及焊接效率.5) 焊絲深出長度增加,使焊絲熔化速度加快,而熔深減小.但焊接效率提高.6.手工鎢極氬弧焊工藝參數(shù)1)焊接電源種類:可采用三種直流正接(可采用較大電流焊接,大多數(shù)金屬宜采用)、直流反接(較少用,僅焊接鋁、鎂及其合金)、和交流電源(焊接鋁、鎂及其合金等).2)焊接電流:主要決定熔深,應(yīng)根據(jù)所焊材質(zhì)、厚度、接頭型式、施焊位置、鎢極的承受能力選定.3),鎢極直徑及端部幾何形狀:一般在小電流焊接時,選用小直徑鎢極,其端部磨成尖角(約 20 度); 在大電流焊接時,選用大直徑鎢極,其端部磨成鈍角(大于 90 度)或帶有平頂?shù)腻F形.4) 焊絲直徑:跟據(jù)接頭型式、板厚、有無坡口等因素來選擇是否填充焊絲.5) 氬氣保護效果:取決于氬氣流量(一般為 525L/Min)、噴嘴直徑(514 )、氬氣純度和噴嘴至工件距離.6) 焊接速度:主要根據(jù)板厚選擇,與焊接電流匹配.7,氣焊工藝參數(shù)包括火焰性質(zhì)、火焰能率、焊絲直徑、焊嘴與工件傾角以及焊接速度等.$5-3 預(yù)熱、后熱及焊后熱處理1. 預(yù)熱-焊接開始前,對焊件的全部或局部進行加熱的工藝措施.(1)目的是減緩焊接接頭施焊時的溫度梯度及冷卻速度,以減小焊接應(yīng)力、避免產(chǎn)生淬硬組織,利于氫的逸出,防止冷裂紋產(chǎn)生.(2)溫度一般為 1001502.后熱-是在焊接結(jié)束后,利用預(yù)熱裝置立即進行加熱,使焊縫中的氫充分逸出,也稱為消氫處理.工藝一般為 300500,保溫一小時.目的是防止冷裂紋形成.3.焊后熱處理經(jīng)常使用的是消除應(yīng)力熱處理.1) 消除應(yīng)力熱處理的目的:(1)消除接頭中內(nèi)應(yīng)力,提高抗脆斷能力;(2)改善焊縫及熱影響區(qū)組織;(3)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),消除變形;(4)促使氫的擴散.2)溫度一般為 550650.$5-4 低碳鋼的焊接工藝特點通常不必采用特殊的工藝,可采用所有的方法焊接.1. 焊材選擇1)焊條大多采用 E43系列的焊條.2)焊絲和焊劑可選用 H08A 焊絲配 HJ431 焊劑或 H08MnA 焊絲配 HJ431 焊劑.2.焊縫熱處理當厚度超過 90 時,要求作 100150預(yù)熱;當厚度超過 34 時,要求作 550650消除應(yīng)力熱處理.$5-5 低合金鋼的焊接工藝特點1. 焊接工藝特點:焊縫熱影響區(qū)具有不同程度的淬硬傾向,焊接接頭對冷裂紋較敏感.2. 焊材的選擇一般應(yīng)選用與母材強度相當?shù)暮附硬牧?對厚板、拘束度大及冷裂紋傾向大的焊接結(jié)構(gòu),應(yīng)選用低氫型焊接材料,以提高抗裂性能.$5-6 奧氏體不銹鋼的焊接工藝特點1. 奧氏體不銹鋼特點:膨脹系數(shù)大,導(dǎo)熱系數(shù)小.2. 奧氏體不銹鋼的焊接工藝1) 控制坡口質(zhì)量徹底清除焊接區(qū)的油污和水份,不得用碳鋼絲刷清理坡口及焊縫表面.2) 選擇合適的焊接材料3) 控制線能量4) 焊后進行固溶處理,提高接頭乃腐蝕性.$5-7 異種鋼的焊接工藝特點1. 異種鋼的焊接工藝原則1) 焊接方法的選擇:一般生產(chǎn)條件下焊條電弧焊最方便,適應(yīng)性強.2) 焊接材料選擇的基本原則(1) 在焊接接頭不產(chǎn)生裂紋等缺陷的前提下,如果不可兼顧焊縫金屬的強度和塑性,應(yīng)選用塑性較好的焊接材料.(2) 異種鋼焊接材料的焊縫金屬只要符合兩種母材中的一種即認為滿足技術(shù)要求.(3) 焊接材料應(yīng)具有良好的工藝性能,焊縫成形美觀.(4) 焊接材料應(yīng)經(jīng)濟、易得.CH-6 焊接應(yīng)力與焊接變形$6-1 焊接應(yīng)力與焊接變形產(chǎn)生原因1. 焊接應(yīng)力與焊接變形的基本概念焊接應(yīng)力-焊接過程結(jié)束后在結(jié)構(gòu)中留存下來的不能力即消失的內(nèi)應(yīng)力,即焊接殘余應(yīng)力.焊接變形-焊后焊件殘留的變形.2. 焊接應(yīng)力與焊接變形產(chǎn)生原因焊接接頭溫度梯度大;焊接工件自身剛性大,拘束度大;焊縫區(qū)組織存在相變,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力.$6-2 焊接變形1. 焊接變形的種類1) 縱向收縮變形2) 橫向收縮變形3) 角變形4) 彎曲變形5) 波浪變形6) 扭曲變形7) 錯邊變形2. 焊接變形的危害1) 降低裝配質(zhì)量2) 增加制造成本3) 降低結(jié)構(gòu)的承載能力3. 影響焊接變形的因素1) 焊縫位置2) 結(jié)構(gòu)的剛性3) 裝配及焊接順序4) 焊接線能量5) 焊縫長度和坡口型式6) 焊接操作方法(單道焊與多道焊;多層焊時施焊順序;焊接方向和次序)4. 控制焊接變形的措施1) 焊接結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計2) 預(yù)留收縮余量法3) 反變形法4) 剛性固定法5) 選擇合理的裝配與焊接順勢6) 選擇合理的焊接方法和規(guī)范7) 錘擊法5. 矯正焊接變形的方法1) 機械矯形法2) 火焰矯形法三種加熱方式:點狀,線狀,三角形.$6-3 焊接應(yīng)力1. 焊接應(yīng)力的種類熱應(yīng)力;拘束應(yīng)力;組織應(yīng)力;氫致應(yīng)力.2. 焊接應(yīng)力的危害1) 引起焊接裂紋2) 降低疲勞強度3) 引起低應(yīng)力破壞4) 引起結(jié)構(gòu)的幾何形狀或尺寸改變,影響加工精度和結(jié)構(gòu)的使用性能.3. 影響焊接應(yīng)力的因素1) 焊接結(jié)構(gòu)型式的影響2) 剛性拘束的影響3) 板厚及坡口型式影響4) 焊縫組織相變的影響5) 焊接工藝參數(shù)及線能量的影響6) 焊接方向影響4. 減小焊接應(yīng)力的措施1) 采用合理的焊接順序和方向.2) 采用較小的焊接線能量.3) 采用整體預(yù)熱法.4) 錘擊法.5) 開緩和槽減少應(yīng)力法.6) 反變形法.7) 采用加熱減應(yīng)區(qū)法5. 消除焊接應(yīng)力的方法1) 整體高溫回火2) 局部高溫回火3) 溫差拉伸法4) 機械拉伸法5) 振動法CH-7 焊接缺陷$7-1 焊接缺陷分類1. 外部缺陷1) 焊縫外形尺寸不符合要求.2) 焊瘤.3) 縮溝及根部未焊滿.4) 弧坑縮孔.5) 表面氣孔6) 表面未焊透.7) 咬邊.8) 焊縫根部未熔合.9) 表面裂紋2. 內(nèi)部缺陷1) 氣孔.2) 夾渣.3) 金屬夾雜.4) 未熔合.5) 未焊透.6) 裂紋.3. 其它焊接缺陷1) 金屬過燒或過熱.2) 燒穿3) 電弧擦傷4) 飛濺.$7-2 焊接缺陷產(chǎn)生的原因和防止措施1. 外部缺陷a) 焊縫外形尺寸不符合要求.產(chǎn)生原因:焊接坡口尺寸不合適,裝配間隙不均勻;焊接規(guī)范選擇不合適;操作方法不當,焊接速度和擺動不均.防止措施:坡口加工應(yīng)符合設(shè)計要求,掌握好裝備間隙;選擇合適的焊接規(guī)范;提高操作者技能,正確運條和掌握焊接速度及焊條角度.b) 焊瘤.產(chǎn)生原因:焊接電流過大,焊接速度太慢;焊接坡口鈍邊小,間隙大;防止措施:正確擺動焊條,掌握電弧燃燒和熄滅時;仰、立焊時應(yīng)嚴格控制焊接熔池溫度,不宜過高,電流比手工電弧焊減少 10%15%.c) 弧坑縮孔.產(chǎn)生原因:手工焊接時熄弧過快,焊薄板時,焊電流過大;自動焊接時先停機后切斷電源的操作工藝;防止措施:手工焊接時應(yīng)在收弧處作短時間停留或作幾次環(huán)形運條,使焊條金屬充分熔化后填滿弧坑;正確選用焊接電流和運條方法;利用引弧板,將電弧引出產(chǎn)品焊縫之外,然后熄弧;自動焊時應(yīng)先停機后切斷電源.d) 咬邊.產(chǎn)生原因:焊接電流大,電弧過長,焊條角度不當及運條過快;自動焊時焊接速度過快或不穩(wěn),熔寬變窄;角焊縫焊接時,焊條角度和電弧長度不合適及運條不穩(wěn).防止措施:正確選擇焊接電流,合理地運條;正確選擇焊條的角度和穩(wěn)定的弧長;自動焊時正確選擇焊接規(guī)范.2. 內(nèi)部缺陷a) 氣孔.產(chǎn)生原因:1) 焊材受潮,未按要求烘干;2) 焊條藥皮變質(zhì),脫落,或烘干溫度過高;3) 焊件坡口處有水、油、銹等污物,未清理干凈;4) 焊接電流過小,焊接速度過快,熔池存在時間短,氣體未完全逸出;5) 焊接電流過大,藥皮脫落快,空氣進入熔池;6) 氣焊時火焰溫度偏低,焊炬擺動幅度大和運速度過快,焊絲填充不均勻;7) 焊件或焊接材料含碳量過高,焊條或焊劑脫氧能力差;8) 堿性焊條焊接時,電弧過長,保護能力降低.防止措施:1) 正確選用合格焊條、焊絲和焊劑,掌握正確烘干規(guī)范;2) 應(yīng)在施焊前清理焊件待焊區(qū)油銹水等雜質(zhì);3) 應(yīng)選擇焊接規(guī)范;4) 氣焊時正確選擇火焰溫度和提高操作技術(shù);5) 對含碳量過高的焊件,應(yīng)嚴格按焊接工藝施焊;6) 采用堿性焊條是時,焊接弧長要短,嚴格控制運條速度和正確選擇焊條角度.b) 夾渣.產(chǎn)生原因:1) 焊件坡口角度過小,焊接電流過小,熔池凝固速度過快,熔渣來不及浮到熔池表面;2) 焊條藥皮成塊脫落后沒完全熔化;3) 多層焊或點焊處的熔渣未完全清理干凈;4) 氣焊時火焰溫度不夠,焊前焊件清理不干凈,熔渣未完全上浮;5) 運條方法不正確,焊條角度不正合適,熔渣與鐵水未完全分離,凝固在焊縫中.防止措施:1). 正確選擇焊接規(guī)范,掌握運條技術(shù),2) 采用焊接性能良好的經(jīng)過正確烘干的焊條;3) 嚴格清理焊件坡口和多層焊時的層間熔渣;4) 氣焊時正確選擇中性火焰進行施焊c) 未熔合.產(chǎn)生原因:1) 焊接電流過小,焊接速度過快,熔池冷卻速度快;2) 施焊過程中焊條、焊絲偏于一側(cè)坡口,焊接電弧偏吹,使母材或多層焊的前一層熔敷金屬未充分熔化;3) 坡口或?qū)娱g焊縫表面有油、銹和臟物,焊接時產(chǎn)生了夾層.防止措施:1) 選擇合適的焊接線能量,確保焊透;2) 正確掌握運條速度,提高操作技能;3) 施焊前認真清理焊縫坡口和層間焊縫表面.d) 未焊透.產(chǎn)生原因:1)焊件坡口角度小,根部間隙過窄或鈍邊過厚;2)雙面焊時背面清根不徹底;3)焊接電流過小,焊速過快.防止措施:1) 選擇合適的坡口尺寸和裝配間隙;2) 焊接過程中控制電弧停留時間,合理運條;3) 單面焊時第一道焊縫施焊時選擇正確的焊接規(guī)范.e) 熱裂紋.產(chǎn)生原因:1) 熔池中存在低熔點共晶;2) 拉應(yīng)力作用.防止措施:1) 控制焊縫中有害雜質(zhì)的含量;2) 對于重要的結(jié)構(gòu),采用堿性焊條或焊劑;3) 正確選擇合適的焊接工藝,采用多層多道焊,控制焊接線能量4) 降低焊接應(yīng)力.f) 冷裂紋產(chǎn)生原因:1) 焊縫中淬硬組織;2) 擴散氫的存在和富集;3) 存在較大的焊接拉應(yīng)力.防止措施:1) 選用合格的低氫型焊接材料;2) 嚴格控制氫的來源,按規(guī)定烘干焊材,隨用隨取,嚴格清理坡口附近油銹水;3) 選擇合適的焊接工藝,采取預(yù)熱,緩冷,后熱和焊后熱處理,改善組織,去氫和消除焊接應(yīng)力4) 改善焊縫金屬的性能,加入合金元素以提高焊縫金屬的塑性.$7-3 焊接缺陷的危害1) 引起應(yīng)力集中2) 減少設(shè)備使用壽命3) 造成脆斷.$7-4 焊接缺陷的返修1. 缺陷的清除方法1) 碳弧氣刨2) 手工鏟除3) 機械加工4) 氣割2. 返修工藝1) 準確確定缺陷的部位、性質(zhì)、形狀尺寸、數(shù)量;2) 選用具有合格項目的且有一定經(jīng)驗的焊工返修;3) 嚴格執(zhí)行焊接返修工藝;4) 對要進行焊后熱處理的焊縫,需在熱處理前返修,對熱處理后返修的產(chǎn)品,應(yīng)重新進行熱處理;5) 返修完成后需進行外觀檢查和必要的無損檢測.CH-8 焊接質(zhì)量控制與焊接質(zhì)量檢驗$8-1 焊接質(zhì)量控制1. 焊接質(zhì)量控制的基本環(huán)節(jié)1) 焊工資格2) 焊接材料3) 焊接工藝4) 焊接施工5) 焊接設(shè)備2. 焊接材料管理1)焊材采購與驗收質(zhì)量證明書,焊材驗收入庫通知單,材料入庫編號,2)焊材保管焊材庫的要求:材料分區(qū)擺放,材料貨架離地面和墻壁均不小于 300,并掛標記,室內(nèi)溫度5,濕度60%,保管員要建立臺帳.3)焊材烘烤酸性焊條烘烤規(guī)范:烘烤溫度 100150,保溫 1 小時;堿性焊條烘烤規(guī)范:350400, 保溫 12 小時;焊劑烘烤規(guī)范:250300, 保溫 2 小時.4)焊材的發(fā)放與回收焊材領(lǐng)用單,焊條保溫筒,當日未用完的焊材及焊條頭需退回保管庫,焊材重復(fù)烘烤次數(shù)不超過兩次.$8-2 常用的焊接檢驗方法1. 焊接檢驗焊接檢驗通常分為焊前檢驗、焊接過程中檢驗和焊后檢驗.1) 焊前檢驗:焊工資格審查,焊接材料的確認,焊接設(shè)備完好狀況的檢查,焊接裝配質(zhì)量、坡口形式和尺寸、坡口表面清理,預(yù)熱溫度檢測等.2) 焊接過程中檢驗:施焊環(huán)境條件,焊接設(shè)備運行情況,焊接工藝參數(shù),焊縫的清根質(zhì)量等.3) 焊后檢驗:焊工鋼印檢查,焊縫外觀質(zhì)量檢查,焊縫幾何尺寸檢查,焊縫的無損檢測,產(chǎn)品試板的力學(xué)性能試驗,壓力試驗等.2. 焊接檢驗方法焊接質(zhì)量檢驗的主要方法有:外觀檢驗,無損檢測,力學(xué)性能試驗(包括拉伸試驗,彎曲試驗,沖擊試驗,疲勞試驗),化學(xué)成分分析及金相試驗,耐壓試驗(水壓試驗,氣壓試驗),致密性試驗(氣密試驗,煤油試驗)$8-3 常用無損檢測方法有四種:磁粉檢測(MT),滲透檢測(PT),射線檢測(RT),超聲波檢測(UT)CH-9 焊接接頭形式與焊縫代號焊接接頭包括焊縫,熔合線,熱影響區(qū),母材四部分.$9-1 焊接接頭形式及標注方法焊接接頭基本形式一般分為對接,搭接,角接和 T 形接頭四種形式.1. 對接接頭根據(jù)板厚和坡口形式不同可分為:I 型坡口對