焊工基礎(chǔ)知識

1、焊工基礎(chǔ)知識培訓手冊第一章 焊接過程基本理論及分類焊接是通過加熱或加壓，或兩者兼用，并且用或不用填充材料，使焊件達到原子結(jié)合的一種加工方法叫做焊接。 焊接是一種生產(chǎn)不可拆卸的結(jié)構(gòu)的工藝方法。隨著近代科學技術(shù)的發(fā)展，焊接已發(fā)展成為一門獨立的科學，焊接不僅可以解決各種鋼材的連接，還可以解決鋁、銅等有色金屬及鈦等特種金屬材料的連接，因而已廣泛用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，如機械制造、造船、海洋開發(fā)、汽車制造、石油化工、航天技術(shù)、原子能、電力、電子技術(shù)及建筑等部門。據(jù)統(tǒng)計，每年僅需要進行焊接加工之后、使用的鋼材就占鋼材總產(chǎn)量的55%左右?？梢姾附蛹夹g(shù)應(yīng)用的前景是很廣闊的。一、焊接分類焊接時的工藝特點和母材金

2、屬所處的狀態(tài)，可以把焊接方法分成熔焊、壓焊和釬焊三類，金屬焊接的分類如下： 1.熔焊：焊接過程中，將焊件接頭加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力的焊接方法，稱為熔焊。熔焊是目前應(yīng)用最廣泛的焊接方法。最常用的有手工電弧焊，埋弧焊，CO2氣體保護焊及手工鎢極氬弧焊弧焊等。2.壓焊：焊接過程中，必須對焊件施加壓力，加熱或不加熱的焊接方法，稱為壓焊。壓焊兩種形式：（1）被焊金屬的接觸部位加熱至塑性狀態(tài)，或局部熔化狀態(tài)，然后加一定的壓力，使金屬原子間相互結(jié)合形成焊接接頭，如電阻焊、摩擦焊等。（2）加熱，僅在被焊金屬接觸面上施加足夠大的壓力，借助于壓力引起的塑性變形，原子相互接近，從而獲得牢固的壓擠接頭，如冷壓焊、超

3、聲波焊、爆炸焊等。3.釬焊：采用熔點比母材低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點，但低于母材熔點的溫度，利用毛細作用使液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散，連接焊件的方法，稱為釬焊。釬焊分為如下兩種：（1）軟釬焊 用熔點低于4500C的釬料（鉛、錫合金為主）進行焊接，接頭強度較低。（2）硬釬焊 用熔點高于4500C的釬焊（銅、銀、鎳合金為主）進行焊接，接頭強度較高。二、常用熔焊方法1.焊條電弧焊 用手工操縱焊條進行焊接的電弧焊方法，稱為手工焊條電弧焊，簡稱手弧焊。2埋弧焊 電弧在焊劑層下燃燒，利用電氣和機械裝置控制送絲和移動電弧的焊接方法，稱為埋弧焊。3氣體保護焊 是用外

4、加氣體作為電弧介質(zhì)，并保護電弧、金屬熔滴、焊接熔池和焊接區(qū)高溫金屬的電弧焊方法。在生產(chǎn)中常用的外加氣體有氬氣、氦氣、二氧化碳氣、氬加二氧化碳和氧的混合氣體，氬和二氧化碳的混合氣體等，分為熔化極和非熔化極兩種。三、焊接電弧1焊接電弧產(chǎn)生 電弧是由焊接電源供給的具有一定電壓的兩電極間或電極與焊件間，在氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的強烈而持久的放電現(xiàn)象。不同的焊接方法其引燃電弧的方法不同，引弧方法主要如下兩點：（1）接觸短路引弧法這種引弧方法包括兩個過程：首先是將焊條或焊絲與焊件接觸短路，利用短路產(chǎn)生高溫；其次，是在短路以后訊速地將焊條或焊絲拉開，這時在焊條或焊絲端部與焊件表面之間立即產(chǎn)生一個電壓，而產(chǎn)生焊接電弧

5、。在熔化極電弧焊中，手工電弧焊、埋弧自動焊和熔化極氣體保護焊都采用接觸短路引弧法。（2）高頻高壓引弧法這種方法用于鎢極氬弧焊中，在鎢極和焊件之間留有25mm的間隙，然后加上20003000V的空載電壓，利用高電壓直接將空氣擊穿，引燃電弧。由于高壓電對人身有危險，通常將其頻率提高到150-260KHZ，利用高頻電強烈的集膚效應(yīng)，對人身不會造成危害。2焊接電弧的極性及其應(yīng)用（1）焊接電弧的極性當采用直流弧焊電源時，焊接電弧極性有正接和反接兩種。正接直流電弧焊時，焊件接電源輸出端的正極，電極接電源輸出端負極的接線法，稱為直流正接法。反接直流電弧焊時，焊件接電源輸出端的負極，電極接電源輸出端正極的接線

6、法，稱為直流反接法。注：直流電弧的極性是以焊件為基準的，焊件接正極為正接，焊件接負極為反接。（2）焊接電源極性的應(yīng)用手工電弧焊中，對于酸性焊條來說，可采用交流也可采用直流。采用直流電源時，焊接厚板一般采用正接。因為陽極區(qū)溫度比陰極區(qū)高，可以獲得較大的熔深；焊接薄板時，采用直流反接，對防止燒穿有利；堆焊時，采用反接其目的是增加焊條的熔化速度，減少母材的熔深，有利于降低母材對堆焊層的稀釋。對于堿性焊條（低氫鈉型焊條）采用直流反接，電弧燃燒穩(wěn)定，飛濺少，而且焊接時聲音較平靜均勻。鎢極氬弧焊，一般都采用直流正接，電弧比較穩(wěn)定，鎢極壽命長；采用反接時，鎢極因過熱而損失嚴重，使用壽命短。熔化極氣體保護焊均

7、采用直流反接，電弧穩(wěn)定，焊絲熔化速度快熔敷效率高。埋弧焊均采用直流反接，熔深大。四、接頭形式和焊接位置1.接頭形式焊接接頭的基本形式有四種：對接接頭、搭接接頭、T形接頭和角接接頭，接頭形式如下圖。 a） b） c） d） 對接接頭 b）角接接頭 c）搭接接頭 d）T形接頭2焊接位置 熔焊時，焊件接縫所處的空間位置，叫焊接位置。焊接位置有，平焊、立焊、橫焊、仰焊、船形焊、向上立焊、向下立焊、傾斜焊、上坡焊、下坡焊、全位置焊接。五、焊接缺陷1.咬邊 由于焊接工藝參數(shù)選擇不正確，或操作工藝不正確，在沿著焊趾的母材部位燒熔形成的溝槽或凹陷，稱為咬邊。產(chǎn)生的原因 主要是電弧熱量太高，既焊接電流太大，以及

8、運條速度不當所造成。在角焊時，經(jīng)常由于焊條角度或電弧長度不適當而造成。埋弧焊時，往往是由于焊接速度過高而產(chǎn)生的。防止措施 選擇正確的焊接電流和焊接速度，電弧不能拉得太長，保持運條均勻。在角焊時，焊條要采用合適的角度和保持電弧長度。埋弧焊時，應(yīng)正確地選擇焊接工藝參數(shù)。2氣孔 焊接時，熔池中的氣體在凝固時未能逸出而殘留在焊縫中所形成的空穴，稱為氣孔。3.未焊透 焊接時，焊接接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象，稱為未焊透。產(chǎn)生原因 坡口角度過小、間隙過小或鈍邊過大；焊接電流太??；焊接速度過快；電弧電壓偏低；焊（或焊絲）可焊性不好；清根不徹底。預防措施 正確選用加工坡口尺寸，保證必須的裝配間隙，正確選用焊接電流

9、和焊接速度，認真操作，仔細清理層間或母材邊緣的氧化物和熔渣等。4未熔合 熔焊時，焊道與母材之間或焊道與焊道之間，未完全熔化結(jié)合的部分，稱為未熔合。未熔合主要產(chǎn)生在焊縫側(cè)面及焊道層間，故又可分為邊緣未熔合及層間未熔合。產(chǎn)生原因 主要是焊接線能量太低，電弧偏吹，坡口側(cè)壁有銹垢及污物，層間清渣不徹底等。防止措施 正確地選用焊接線能量，（焊接電流）認真操作，加強層間清理等。5. 燒穿 焊接過程中，熔化金屬自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷，稱為燒穿。產(chǎn)生原因 焊接電流過大，焊接速度太慢，裝配間隙過大或鈍邊太薄等。防止措施 選擇合適的焊接電流和焊接速度，嚴格控制裝配間隙，單面焊可采用銅墊板，焊劑墊或自熔墊，

10、使用脈沖電流等。6焊瘤 焊接過程中，熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤，稱為焊瘤。產(chǎn)生原因 操作不熟練和運條不當，埋弧焊工藝參數(shù)選擇不合適等。防止措施 提高焊工操作技能的熟練程度，正確地選用焊接工藝參數(shù)。第二章 第二章 焊接設(shè)備一公司產(chǎn)品介紹及選型1.ZD51000/1250晶閘管控制自動埋弧焊機1）代號含義：Z 弧焊整流器D 多特性5 5 晶閘管式1000 額定電流（1000）2）可焊材料：碳鋼、合金鋼、不銹鋼。3）焊接厚度：適合4mm以上厚度的材料。4）焊接位置：平板對接、T型角焊縫、船型角焊縫、圓周焊縫。5）使用行業(yè)：鋼結(jié)構(gòu)、造船、鐵路、電建、冶金、鍋爐、壓力容器等行業(yè)。

11、6）主要特點：采用美國林肯技術(shù)，有加強電弧特性輸出端子，可進行小于500A電流的焊接。焊接電流調(diào)節(jié)范圍廣，可在2001000調(diào)節(jié)?？刹捎闷教匦?等速送絲細絲埋弧焊，或下降特性+變速送絲埋弧焊，進行焊接。可采用手工焊條電弧焊焊接，也可用碳弧氣刨的清根。焊絲與焊件接觸良好時，將自動停止向下送絲，避免老式焊機不能自動停止、向下送絲而頂機頭帶來的不便。焊接停止時、具有焊絲自動回抽功能、避免收弧時焊絲與焊件的粘連現(xiàn)象。新型的設(shè)計和三防處理，使焊機具備防塵、防水、防鹽霧，整機性能得到了大幅度提高，適用于各種環(huán)境工作場所。2.FKR（NBC）350系列晶閘管控制CO2/MAG氣體保護焊機1） 1） 代號含義

12、：F 風華KR 松下型N 熔化極B 半自動 CO2 350 額定電流（350A）2） 2） 可焊材料：碳鋼、低合金鋼、不銹鋼。3） 3） 焊接厚度：適合2mm以上厚度的材料。4） 4） 焊接位置：適用于全位置的焊接。5） 5） 使用行業(yè)：汽車、鐵路、機車、電力、集裝箱、鋼結(jié)構(gòu)、鍋爐、壓力容器、造船等行業(yè)。6） 6） 主要特點：a采用晶閘管控制 無搖控電纜，提高了機動性，減少了斷線的麻煩。 適用于實芯焊絲、藥芯焊絲的碳鋼和不銹鋼的焊接。可加長焊接電纜。d生產(chǎn)效率高 電弧穿透能力強、焊絲熔化速度快，生產(chǎn)效率是焊條電弧焊的3倍。e焊接綜合成本低 （1）節(jié)省工人工資 （2）節(jié)省電能 （3）節(jié)省焊接材料

13、（焊絲）。f焊接變形小。g焊后不需清渣 采用明弧焊接電弧可見性好 便于觀察和控制熔池。7） 7） CO2焊機也是國家重點推廣的高效節(jié)能的先進焊接設(shè)備，一些國家重點工程焊接工藝中規(guī)定必須采用CO2氣體保護焊、進行焊接。（管道焊接、起重設(shè)備、造船、集裝箱）。CO2氣體保護焊應(yīng)用廣泛，在選擇機型時應(yīng)根據(jù)焊件材料、鋼板厚度、焊接位置及保護氣體等。板厚1-3mm平板對接及T形角接時選擇FKR-200焊機，板厚4-6mm平板對接及T形角接時選擇FKR-350焊機，板厚8mm以上平板對接及T形角接時選擇FKR-500焊機，（全位置焊接時采用的焊接電流較小可選擇FKR-350焊機），以上作為參考。3.HC20

14、0/350/500系列逆變式CO2氣體保護焊機1）代號含義：H 漢神 CO2 200/350/500 額定電流（200/350/500A）2）可焊材料：碳鋼、低合金鋼、不銹鋼。3）焊接位置：適用于全位置的焊接。4）焊接厚度：適應(yīng)于2mm以上厚度的材料。5）應(yīng)用領(lǐng)域：汽車、鐵路、機車、電力、集裝箱、鋼結(jié)構(gòu)、鍋爐、壓力容器、造船等行業(yè)。6）主要特點：焊接質(zhì)量高：采用特殊的電抗器，大大地改善了電弧特性，提高了焊接質(zhì)量；b焊接過程穩(wěn)定：采用高速反饋電路，系統(tǒng)干擾、抗網(wǎng)絡(luò)波形性強，實現(xiàn)穩(wěn)定焊接；c引弧成功率高：采用特殊的引弧電路，引弧成功率高；d節(jié)電效果明顯：先進的逆變技術(shù)及節(jié)電回路，大大地降低了輸入功

15、率，實現(xiàn)了節(jié)電；e體積小、重量輕：與傳統(tǒng)的可控硅控制焊機相比，逆變焊機的體積是可控硅焊機1/3，重量是可控硅焊機的1/4，可節(jié)省大量的銅材和鋼材；f引弧性能好：具有引弧補償回路和收弧控制回路，具有明顯的去球效果；4.NBC200/270系列抽頭式CO2氣體保護焊機1）代號含義：N 熔化極B 半自動 CO2 200/270 額定電流（200/270A）2）可焊材料：碳鋼、低合金鋼、不銹鋼。3）焊接位置：適用于全位置的焊接。4）焊接厚度：適應(yīng)于1mm以上厚度的材料。5）應(yīng)用領(lǐng)域：汽車、機車、自行車、摩托車制造等行業(yè)。6）主要特點：引進吸收歐洲先進技術(shù)，電路簡潔，性能可靠，便于維護；b采用目前較為普

16、遍的一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計，使用方便；c焊接性能優(yōu)良；d具有點焊功能（間隔時間可調(diào)）；5.HM315/400/500/630逆變式直流手工弧焊機1）代號含義： H漢 神 M手工電弧焊 315-額定電流（315A）2）可焊材料：碳鋼、合金鋼、不銹鋼、鑄鐵（使用于各種焊條的焊接）。 3）焊接厚度：適合2mm以上厚度的材料。4）焊接位置：適合各種位置的焊接，平焊、立焊、橫焊、仰焊。5）使用行業(yè)：機械、電建、安裝、鋼結(jié)構(gòu)、鍋爐、化工設(shè)備、造船、壓力容器等行業(yè)。6）主要特點：a采用獨特的PWM脈寬調(diào)制技術(shù)，動態(tài)響應(yīng)速度快；采用電弧推力調(diào)節(jié)電流，根據(jù)焊接工藝，調(diào)節(jié)最佳電弧特性，焊接過程穩(wěn)定不粘焊條； b關(guān)鍵器件采

17、用世界名廠產(chǎn)品，保證整機的性能；c具有電流、電壓數(shù)字化顯示功能，電流預置功能；d斷弧焊性能優(yōu)異，再引弧成功率高；e體積小、重量輕、高效節(jié)能，比傳統(tǒng)焊機節(jié)電40%左右，可雙層疊放；f輸出能力強，輸出電纜線可加長至100米； 手工電弧焊根據(jù)被焊工件的材料、厚度、接頭形式、焊接位置及焊條直徑來選擇焊機型號。一般堿性焊條用焊接電流略小于酸性焊條，不銹鋼焊條用焊接電流，小于酸性焊條的15%。下表作為參考：厚度（mm）坡口形式接頭形式焊條直徑（mm）焊接電流（A）焊機型號2-4I形坡口平板對接T形角焊縫2.53.23.270120130135ZX7250SD68V形坡口I形坡口平板對接T形角焊縫3.24.

18、04.0120170170180ZX7315SD10mm以上V形坡口I形坡口平板對接多層焊T形角焊縫1層3.2 2層4.05.0130180230250ZX7400SDZX7500SD6.ZX7400SD/500SD系列逆變式直流手工弧焊機1） 1） 代號含義：Z 整流X 下降特性7 IGBT逆變式SD 開發(fā)序號400 額定電流（400A）2） 2） 可焊材料：碳鋼、合金鋼、不銹鋼、鑄鐵（使用于各種焊條的焊接）。 3） 3） 焊接厚度：適合2mm以上厚度的材料。4） 4） 焊接位置：適合各種位置的焊接，平焊、立焊、橫焊、仰焊。5） 5） 使用行業(yè)：機械、電建、安裝、鋼結(jié)構(gòu)、鍋爐、化工設(shè)備、造船

19、、壓力容器等行業(yè)。6） 6） 主要特點：a采用IGBT半橋式逆變電路，逆變頻率高，動態(tài)響應(yīng)速度快，穩(wěn)弧性能好。電流、電壓采用數(shù)字顯示，可精確預置焊接電流，具有纖維素立向下焊接功能。設(shè)有先進的推力電流調(diào)節(jié)，保證了最佳電弧性能和引弧性能。斷弧焊性能優(yōu)異，再引弧成功率高。主要元器件采用國際知名品牌，保證了整機的優(yōu)良性能。f體積小、重量輕、高效節(jié)能，比傳統(tǒng)焊機節(jié)電40%左右 手工電弧焊根據(jù)被焊工件的材料、鋼板厚度、接頭形式、焊接位置及焊條直徑來選擇焊機型號。一般堿性焊條用焊接電流略小于酸性焊條，不銹鋼焊條用焊接電流，小于酸性焊條的15%。下表作為參考：厚度（mm）坡口形式接頭形式焊條直徑（mm）焊接電

20、流（A）焊機型號2-4I形坡口平板對接T形角焊縫2.53.23.270120130135ZX7250SD68V形坡口I形坡口平板對接T形角焊縫3.24.04.0120170170180ZX7315SD10mm以上V形坡口I形坡口平板對接多層焊T形角焊縫1層3.2 2層4.05.0130180230250ZX7400SDZX7500SD7.HT315系列逆變式直流脈沖氬弧焊機1）代號含義：H 漢 神 T 鎢極氬弧焊（TIG） 315 額定電流（315A） 2）可焊材料：低碳鋼、合金鋼、不銹鋼、鈦及鈦合金、紫銅等。3）焊接位置：適用于各種位置的焊接，平焊、立焊、橫焊、仰焊。 4）焊接厚度：適合0.

21、8mm以上鋼板的焊接，還可用于中、厚板的封底焊接，單面焊雙面成形。5）使用行業(yè)：醫(yī)療器械、建筑裝飾、廚房用品、石油、化工、鍋爐、壓力容器、電力建設(shè)等行業(yè)。 6）主要特點：a 采用PWM脈寬調(diào)制技術(shù)，逆變頻率達25KHZ，動態(tài)響應(yīng)速度快，穩(wěn)弧性能好；b采用獨特的引弧控制電路，小電流引弧更穩(wěn)定可靠； c采用高頻引弧技術(shù)，引弧可靠，操作方便； d體積小、重量輕、高效節(jié)能、比傳統(tǒng)焊機節(jié)電40%以上；e具有直流氬弧焊、脈沖氬弧焊、焊條電弧焊、點焊、電流預置功能，點焊時間連續(xù)可調(diào)； 手工鎢極氬弧焊機是根據(jù)被焊工件的材料、厚度、結(jié)構(gòu)、焊接位置、焊接工作時間及焊接工藝要求來選擇焊機型號。下表作為參考：板厚（m

22、m）坡口形式接頭形式焊接電流（A）使用焊機型號1-3I形坡口平板對接T形角焊縫30-7050-100WSM-1604-6V形坡口平板對接T形角焊縫80-120100-160TIG-200PTIG250P8-10V形坡口多層焊平板對接第1層80 第2層120第3層180WSM-31510mm以上V形坡口平板對接封底焊90-180TIG-400P8.WSM160/315系列TIG200P/400P系列手工鎢極脈沖氬弧焊機1）代號含義：W 鎢極氬弧焊機 TIG 非熔化極氣體保護焊S 手 工 200 額定電流（200A） M 脈 沖 P 脈 沖160 160 額定電流（160A）2）可焊材料：低碳鋼、

23、合金鋼、不銹鋼、鈦及鈦合金、銅及銅合金。3）焊接位置：適用于各種位置的焊接，平焊、立焊、橫焊、仰焊。 4）焊接厚度：適合0.8mm以上鋼板的焊接，還可用于中、厚板的封底焊接，單面焊雙面成形。5）使用行業(yè)：醫(yī)療器械、建筑裝飾、廚房用品、石油、化工、鍋爐、壓力容器、電力建設(shè)等行業(yè)。 6）主要特點： a采用IGBT模塊，逆變頻率高，動態(tài)響應(yīng)速度快，穩(wěn)弧性能好。b采用PWM脈寬調(diào)制技術(shù)，逆變頻率達25KHZ；c采用高頻引弧技術(shù)，引弧可靠，操作方便； d體積小、重量輕、高效節(jié)能、比傳統(tǒng)焊機節(jié)電40%以上。e具有直流氬弧焊、脈沖氬弧焊、焊條電弧焊三種功能。手工鎢極氬弧焊機是根據(jù)被焊工件的材料、厚度、結(jié)構(gòu)、

24、焊接位置、焊接工作時間及焊接工藝要求來選擇焊機型號。下表作為參考：板厚（mm）坡口形式接頭形式焊接電流（A）使用焊機型號1-3I形坡口平板對接T形角焊縫30-7050-100WSM-1604-6V形坡口平板對接T形角焊縫80-120100-160TIG-200PTIG250P8-10V形坡口多層焊平板對接第1層80 第2層120第3層180WSM-31510mm以上V形坡口平板對接封底焊90-180TIG-400P9.HE400系列逆變式交直流氬弧焊（鋁焊機）1）代號含義： H 漢 神 E 交直流氬弧焊 400 額定電流（400A） 2）可焊材料：碳鋼、合金鋼、不銹鋼、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金、

25、銅及銅合金、鎂及鎂合金等各種金屬。3）焊接位置：適合各種位置的焊接，平焊、立焊、橫焊、仰焊。4）焊接厚度：適應(yīng)于1mm以上厚度的材料。5）適應(yīng)行業(yè)：電子、醫(yī)療儀器、裝潢、機械、航空、航天、石油化工、壓力容器等行業(yè)。6）主要特點：功能豐富，焊接工藝性極佳，具有直流氬弧焊，交流氬弧焊，脈沖氬弧焊，手工焊條電弧焊功能；b采用PWM脈寬調(diào)制技術(shù)，動態(tài)響應(yīng)速度快，穩(wěn)弧性能好，引弧成功率高；c可焊接所有金屬和有色金屬材料； d具有完善的網(wǎng)壓、缺水、短路、過流、過熱保護功能，提高了焊機的可靠性；e體積小，重量輕，高效節(jié)能；具有電流提前預置數(shù)字顯示功能，直觀清晰，便于操作；10.LGK63/80/100/120系列空氣等離子切割機1）代號含義： L 等離子G 切割K 空氣63/80/100/120額定切割電流（63/80/100/120A）2）可切割材料：碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、鋁、銅及其合金等多種金屬及合金。3）可切割位置：適合各種位置的切割。4）可切割厚度： 參數(shù)型號最大切割厚度（mm）碳鋼、不銹鋼、鑄鐵鋁及鋁合金銅合金純銅LGK-632520108LGK-803024119LGK-10035281310LGK-120423215125）應(yīng)用領(lǐng)域：鋼鐵構(gòu)造、建筑行業(yè)進