焊接與安全基礎(chǔ)知識(shí)、工藝和質(zhì)量檢驗(yàn)

1、焊接與安全基礎(chǔ)知識(shí)、工藝和質(zhì)量檢驗(yàn)一、焊接概述二、焊接特點(diǎn)三、焊接應(yīng)用 四、焊接分類五、焊接接頭形式六、手工電弧焊七、焊接工藝八、焊接缺陷九、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)十、焊接安全2一、焊接概述 焊接是被焊工件的材質(zhì)（同種或異種），通過(guò)加熱或加壓或兩者并用，并且用或不用填充材料，通過(guò)原子或分子之間的結(jié)合和擴(kuò)散連接成一體，形成永久性連接的工藝過(guò)程。焊接過(guò)程中，工件和焊料熔化形成熔融區(qū)域，熔池冷卻凝固后便形成材料之間的連接。 從事鋼筋焊接施工的焊工必須持有鋼筋焊工考試合格證，并應(yīng)按照合格證規(guī)定的范圍上崗操作。3二、焊接的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1、節(jié)省材料，減輕質(zhì)量，生產(chǎn)成本低；2、簡(jiǎn)化復(fù)雜零件和大型零件的加工工藝，縮短加工

2、周期；3、適應(yīng)性好；可實(shí)現(xiàn)特殊結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)及不同材料間的連接成型；4、整體性好，具有良好的氣密性、水密性；5、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。不足：1、結(jié)構(gòu)無(wú)可拆性。2、焊接時(shí)局部加熱，焊接接頭的組織和性能與母材相比發(fā)生變化，產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和焊接變形。3、焊接缺陷的隱蔽性，易導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)的意外破壞。4三、焊接應(yīng)用 焊接在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要地作用，在制造大型結(jié)構(gòu)或復(fù)雜地機(jī)器部件時(shí)，更顯優(yōu)越，因?yàn)樗梢杂没鬄樾?，化?fù)雜為簡(jiǎn)單地方法準(zhǔn)備坯料，然后用逐次裝配焊接地方法拼小成大，這是其他工藝方法難以做到的。應(yīng)用： 1、制造金屬結(jié)構(gòu)件，承壓設(shè)備； 2、制造機(jī)器零件和工具； 3、修復(fù)。5四、焊接分類1

3、、熔化焊 將待焊處母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法稱為熔焊。 2、壓力焊 焊接過(guò)程中，必須對(duì)焊件施加壓力（加熱或加熱），以完成焊接的方法稱為壓力焊。 3、釬焊 釬焊是硬釬焊和軟釬焊的總稱。采用比母材金屬熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于母材溶化溫度，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法。67按焊縫的空間位置不同可分為：、平焊：水平面的焊接。、立焊：垂直平面，垂直方向上的焊接。、橫焊：垂直平面，水平方向上的焊接。、仰焊：倒懸平面，水平方向上的焊接。8.平焊：手工平焊影像明顯可見的均勻分布的焊條運(yùn)行波紋，成形較規(guī)正，其波紋圖形如同水的波紋一

4、樣 。平焊運(yùn)條方法及焊縫收尾9.立焊：手工立焊影像明顯可見魚鱗狀三角波紋，有時(shí)呈三角溝槽，成形較規(guī)正。 10.橫焊：手工橫焊影像明顯可見焊道與焊道之間的溝槽，橫焊時(shí)，焊條不上下擺動(dòng)，故無(wú)運(yùn)條的波紋。 11.仰焊：手工仰焊，由于焊條擺動(dòng)方式與平、立、橫均不相同，其影像無(wú)平、立、橫的運(yùn)條波紋，如同許多個(gè)圓餅形紋組成的焊縫影像，黑度不均勻，若其背面為平焊縫，則還可見不太明顯的平焊波紋。 12五、焊接接頭形式 焊接接頭形式一般由被焊接兩金屬件的相互結(jié)構(gòu)位置來(lái)決定，通常分為對(duì)接接頭、搭接接頭、角接接頭及T字接頭等。這四種接頭形式中，對(duì)接接頭節(jié)省材料，容易保證質(zhì)量，應(yīng)力分布均勻，應(yīng)用最為廣泛，但焊前準(zhǔn)備及

5、裝配質(zhì)量要求較高；搭接接頭兩焊件不在同一平面上，浪費(fèi)金屬且受力時(shí)將產(chǎn)生附加應(yīng)力，適于薄板焊件焊件；角接接頭在構(gòu)成直角連接時(shí)采用，一般只起連接作用而不承受工作載荷；T形接頭是結(jié)構(gòu)非直線連接中應(yīng)用最廣泛的連接形式。 13 將兩金屬件放置于同一平面（或曲面內(nèi)），使其邊緣相對(duì)，沿邊緣直線（或曲線）進(jìn)行焊接的接頭叫對(duì)接接頭。 對(duì)接接頭是最常見，最合理接頭形式。承壓類特種設(shè)備多采用對(duì)接接頭。I形，一般用于薄板V形，加工方便，耗焊材，角變形大，單面施焊X形，加工復(fù)雜，雙面施焊，角變形小，焊材損耗少U形，加工復(fù)雜，焊材損耗少，角變形較大雙U形，加工復(fù)雜，焊材損耗少，角變形小14 兩塊板料相疊，而在端部或側(cè)面角

6、焊的接頭稱搭接接頭。 搭接接頭不需開坡口，裝配要求較松，受力情況復(fù)雜，接頭應(yīng)力集中嚴(yán)重，承壓類特種設(shè)備一般不允許用搭接結(jié)構(gòu)。15兩構(gòu)件成直角或一定角度，而在其連接邊緣焊接的接頭稱角接接頭。兩構(gòu)件成T字形焊接在一起的接頭，叫T字接頭。角接接頭和T字接頭，常用于特種設(shè)備接管、法蘭、夾套、管板、管子和凸緣等焊接。16 在結(jié)構(gòu)焊接時(shí)具體采用哪種形式焊接接頭，主要根據(jù)焊件結(jié)構(gòu)形狀、使用要求、焊件厚度進(jìn)行選擇；另外還應(yīng)考慮坡口加工難易程度，焊接方法的種類等其它因素的要求。 每種接頭形式下又有不同的坡口形式。根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需要，在焊件的待焊部位加工并裝配成一定幾何形狀的溝槽稱為坡口。各種溝槽的形式參見GBT

7、337594焊接術(shù)語(yǔ)中坡口形式圖1。 17坡口形式的選擇主要考慮以下因素：保證焊透填充于焊縫部位的金屬盡量少便于施焊，改善勞動(dòng)條件，如圓筒件，筒內(nèi)焊接量應(yīng)盡量少減少焊接變形量18六、手工電弧焊1.什么是碳素鋼？建筑鋼材常用的有哪幾種？ 1碳素鋼也叫碳鋼。通?？煞譃殇摻Y(jié)構(gòu)用鋼和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋。2鋼結(jié)構(gòu)用鋼主要有普通碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。品種有型鋼、鋼管和板材。型鋼中有角鋼、工字鋼和槽鋼。3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋 按加工方法可分為：熱軋鋼筋、熱處理鋼筋、冷拉鋼筋、冷拔低碳鋼絲和鋼絞線管； 按表面形狀可分為光面鋼筋和螺紋； 按鋼材品種可分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼和合金鋼等。我國(guó)鋼筋強(qiáng)度可分為I、

8、四類級(jí)別。4建筑工程一般常用熱軋鋼筋。光圓鋼筋HPB300用于板、墻鋼筋，螺紋HRB335、HRB400用于墻、柱、梁鋼筋。 192、手工電弧焊： 手工電弧焊是利用焊條與工件之間的電弧熱，將焊條和部分工件熔化而形成焊縫的焊接方法電弧區(qū)域熱量分布：陽(yáng)極區(qū) 43，弧柱區(qū)21，陰極區(qū)36 （k是開爾文，即開氏溫度，開氏0度等于攝氏度（絕對(duì)零度）。6000k=(6000-273.16)攝氏度。）203、手工電弧焊的特點(diǎn)手工電弧焊具有設(shè)備簡(jiǎn)單，操作靈活，成本低等優(yōu)點(diǎn)，且焊接性好，對(duì)焊接接頭的裝配尺寸無(wú)特殊要求，可在各種條件下進(jìn)行各種位置的焊接，適于多種鋼材和有色金屬等是生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的焊接方法。手工電弧

9、焊時(shí)有強(qiáng)烈弧光和煙塵污染，焊接質(zhì)量不夠穩(wěn)定，焊縫短而不連續(xù)，焊縫寬度不均，勞動(dòng)條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低，對(duì)工人技術(shù)水平要求較高。214、手工電弧焊設(shè)備（1）手工電弧焊電源基本要求 手工電弧焊電源應(yīng)具有適當(dāng)?shù)目蛰d電壓和較高的引弧電壓，以利于引弧，保證安全；當(dāng)電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)，焊接電流增大，電弧電壓應(yīng)急劇下降；還應(yīng)保證焊條與焊件短路時(shí)，短路電流不應(yīng)太大；同時(shí)焊接電流應(yīng)能靈活調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的焊件及焊條的要求。（2）電源的種類 常用的手工弧焊電源根據(jù)輸出電流類型分為直流電焊機(jī)和交流電焊機(jī)225、焊條（1）焊條的組成 焊芯作為電極，傳導(dǎo)焊接電流，產(chǎn)生電弧作為填充金屬，與熔化的母材金屬共同組成焊縫金屬

10、添加合金元素 藥皮改善焊接工藝性能易于引弧和再引弧，穩(wěn)弧性好，減少飛濺，使焊縫成形美觀；機(jī)械保護(hù)作用氣保護(hù)和渣保護(hù)冶金處理作用去除有害雜質(zhì)（如等），添加有益元素 23(2)焊條的分類 .焊條按熔渣的化學(xué)性質(zhì)分為兩大類 酸性焊條 溶渣呈酸性(熔渣堿度1.5) ，藥皮中含有多量堿性氧化物同時(shí)含有氟化物的焊條，如結(jié)507（E5015）、結(jié)506（E5016）等電焊條。 優(yōu)點(diǎn)：抗裂性能好，特別是沖擊韌度較高。承壓類特種設(shè)備制造中廣泛使用堿性焊條缺點(diǎn)：對(duì)銹、油、水分較敏感，容易產(chǎn)生氣孔缺陷，電弧穩(wěn)定性差，脫渣性不好，發(fā)塵量大。25(3)焊條型號(hào) 由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分別規(guī)定各類焊條的型號(hào)編制方法。如標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定碳鋼焊

11、條型號(hào)為“E”(E4303,E5015) 其中，字母“E”表示焊條； 前二位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值； 第三位數(shù)字表示焊接位置，“0”及“1”表示焊條適用于全位置（平焊、立焊、橫焊、仰焊）焊接，“2”為平焊及平角焊，“4”表示焊條適用于向下立焊； 第三位和第四位數(shù)字組合時(shí)表示焊接電流種類及藥皮類型。 在第四位數(shù)字后附加R表示耐吸潮焊條；附加M表示耐吸潮和力學(xué)性能有特殊規(guī)定的焊條；26(4)焊條的選用 .按強(qiáng)度等級(jí)和化學(xué)成分選用 焊接一般結(jié)構(gòu)，如低碳鋼、低合金鋼結(jié)構(gòu)件時(shí)，一般選與焊件強(qiáng)度等級(jí)相同的焊條，而不考慮化學(xué)成分相同或相近。 焊接異種結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，按強(qiáng)度等級(jí)低的鋼種選用焊條。 焊接特殊

12、性能鋼種，如不銹鋼、耐熱鋼時(shí)，應(yīng)選用與焊件化學(xué)成分相同或相近的特種焊條。 焊件碳、硫、磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大時(shí)，應(yīng)選用堿性焊條。 焊接鑄造碳鋼或合金鋼時(shí)，因?yàn)樘己秃辖鹪氐馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，而且多數(shù)鑄件厚度、剛度較大，形狀復(fù)雜，一般選用堿性焊條。27.按焊件的工況條件選用焊條 焊接承受動(dòng)載、交變載荷及沖擊載荷的結(jié)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)選用堿性焊條。 焊接承受靜載的結(jié)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)選用酸性焊條。 焊接表面帶有油、銹、污等難以清理的結(jié)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)選用酸性焊條。 焊接在特殊條件，如在腐蝕介質(zhì)、高溫等條件下工作的結(jié)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)選用特殊用途焊條。28.按焊件形狀、剛度及焊接位置選用焊條 厚度、剛度大、形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件，應(yīng)選用堿性焊條。

13、 厚度、剛度不大，形狀一般，尤其是均可采用平焊結(jié)構(gòu)件，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)乃嵝院笚l。 除平焊外，立焊、橫焊、仰焊等焊接位置的結(jié)構(gòu)件應(yīng)選用全位置焊條。292012-03-01發(fā)布2012-08-01實(shí)施的鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程JGJ18-2012中3031 焊條往往會(huì)因吸潮而使工藝性能變壞，造成電弧不穩(wěn)、飛濺增大，并容易產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷。因此，焊條使用前必須嚴(yán)格烘干。一般酸性焊條的烘干溫度 150-200，時(shí)間1小時(shí)；堿性焊條的烘干溫度350-400，時(shí)間1-2小時(shí)，烘干后放在100-150的保溫箱內(nèi)，隨用隨取。32七、焊接工藝1、焊接條件及內(nèi)容 焊接時(shí)周圍的條件，包括：母材材質(zhì)、板厚、坡口形狀、接頭形

14、式、拘束狀態(tài)、環(huán)境溫度及濕度、清潔度以及根據(jù)上述諸因素而確定的焊絲（或焊條）種類及直徑、焊接電流、電壓、焊接速度、焊接順序、熔敷方法、運(yùn)槍（或運(yùn)條）方法等。2、焊接質(zhì)量控制保證焊接質(zhì)量依靠五大控制環(huán)節(jié)：人、機(jī)、料、法、環(huán)。 人焊工的操作技能和經(jīng)驗(yàn) 機(jī)焊接設(shè)備的高性能和穩(wěn)定性 料焊接材料的高質(zhì)量 法正確的焊接工藝規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè) 環(huán)良好的焊接作業(yè)環(huán)境33 在鋼筋工程焊接開工之前，參與該項(xiàng)工程施焊的焊工必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)條件下的焊接工藝試驗(yàn)，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)合格后，制訂焊接工藝規(guī)程，正確選配焊接材料，采用合理的焊接方法，控制熔合比，調(diào)節(jié)焊接熱循環(huán)特征，運(yùn)用合理的操作方法和坡口設(shè)計(jì)，輔以預(yù)熱、層間保溫及緩冷、后熱

15、等措施，或焊后熱處理方法等，可獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。34 八、焊接缺陷 因?yàn)楹附咏宇^存在著組織和性能的不均勻性，還往往存在著一些焊接缺陷，存在著較高的拉伸殘余應(yīng)力；所以焊接接頭是焊接結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)。 1、指焊接過(guò)程中產(chǎn)生的不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的缺陷。 2、熔化焊焊縫會(huì)產(chǎn)生缺陷的原因： 由于人、機(jī)、料、法、環(huán)等因素的影響 3、焊縫內(nèi)外部會(huì)產(chǎn)生的缺陷（1）焊縫尺寸不符合要求（2）燒穿-焊接過(guò)程中熔化金屬自坡口背面流出，形成穿孔的現(xiàn)象。（3）咬邊-由于焊接參數(shù)選擇不正確，或者操作方法不正確沿著焊趾（熔合線上）的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷會(huì)造成局部應(yīng)力集中。35（4）焊瘤-在焊接過(guò)程中，熔化金屬流淌到焊縫以外

16、未熔化的母材上所形成的金屬瘤。（5）焊接飛濺- 熔焊過(guò)程中，熔化的金屬顆粒和熔渣向周圍飛散的現(xiàn)象。（6）夾渣-焊渣殘留于焊縫中的現(xiàn)象。（7）氣孔-在焊接過(guò)程中，熔池金屬中的氣體在金屬冷卻以前未能來(lái)得及逸出，而在焊縫金屬中（內(nèi)部或表面）所形成的孔穴。（8）裂紋-在焊接應(yīng)力以及其他致脆因素共同作用下，產(chǎn)生在焊縫金屬及熱影響區(qū)（內(nèi)部或表面）所形成的縫隙稱為裂紋。36（9）弧坑-焊接收弧時(shí)，焊道尾部形成低于焊縫高度的凹陷坑?；】觾?nèi)一般存在低熔點(diǎn)共晶物、夾雜物、火口裂紋等缺陷。 采用收弧電流（小于焊接電流60%）停留在弧坑一定時(shí)間，用焊絲填滿弧坑，能夠防止產(chǎn)生弧坑缺陷。（10）未焊透-焊接時(shí)，接頭根部未

17、完全熔透的現(xiàn)象。（11）未熔合-熔焊時(shí)，焊道與母材之間或焊道與焊道之間，未能完全熔化結(jié)合的部分。37九、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)38鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程JGJ18-2012中39搭接焊時(shí)，焊接端鋼筋宜預(yù)彎，并應(yīng)使兩鋼筋的軸線在同一直線上404142混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50204-2015當(dāng)縱向受力鋼筋采用機(jī)械連接接頭或焊接接頭是，同一連接區(qū)段內(nèi)縱向受力鋼筋的接頭面積百分率應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定:1 受拉接頭，不宜大于50%；受壓接頭，可不受限制2 直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)件中，不宜采用焊接；當(dāng)采用機(jī)械連接時(shí)，不應(yīng)超過(guò)50%。43注：1、接頭連接區(qū)段是指長(zhǎng)度為35d且不小于

18、500mm的區(qū)段，d為相互連接兩根鋼筋的直徑較小值。2、同一連接區(qū)段內(nèi)縱向受力鋼筋接頭面積百分率為接頭中點(diǎn)位于該連接區(qū)段內(nèi)的縱向受力鋼筋截面面積與全部縱向受力鋼筋截面面積的比值。44十、焊接安全 焊接是現(xiàn)代工業(yè)中不可少技術(shù)之一。它可以減少節(jié)省材料，來(lái)降低成本及減輕構(gòu)件的自重等；焊接件是永久的結(jié)合在一起，與其他連接方式相比更加的牢固，耐用。在眾多連接方式中，焊接有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，但是在焊接過(guò)程中總是要加熱、加壓、用電、用可燃?xì)怏w等，所以在此過(guò)程中會(huì)帶來(lái)一些安全隱患。45464748十一、電焊工安全操作規(guī)程1、崗位安全職責(zé)負(fù)責(zé)日常例行保養(yǎng)，對(duì)電焊機(jī)進(jìn)行檢查、調(diào)整、緊固，并做好記錄。嚴(yán)格按安全技術(shù)交

19、底和操作規(guī)程實(shí)施作業(yè)。2、崗位任職條件接受過(guò)專業(yè)安全技術(shù)及技能培訓(xùn)，持證上崗。3、上崗作業(yè)準(zhǔn)備接受安全技術(shù)交底，清楚其內(nèi)容。工作前應(yīng)認(rèn)真檢查工作環(huán)境，清理周圍的易燃易爆物品，確認(rèn)正常后方可開始工作。操作前穿戴好勞動(dòng)保護(hù)用品，檢查所有工具、電焊機(jī)、電源開頭及線路是否良好，進(jìn)出線應(yīng)有完整的防護(hù)罩，進(jìn)出線端應(yīng)用銅接頭焊牢；每臺(tái)電焊機(jī)應(yīng)有專用電源控制開關(guān)。494、安全操作規(guī)程在操作中，接拆電焊機(jī)電源線或電焊機(jī)發(fā)生故障，應(yīng)會(huì)同電工一起進(jìn)行修理，嚴(yán)防觸電事故。電焊作業(yè)應(yīng)雙線到位，接地線牢固，不準(zhǔn)用腳手架，鋼絲纜繩、機(jī)床等作接地線。 在靠近易燃地方焊接，要有嚴(yán)格的防火措施，必要時(shí)須經(jīng)安全員同意方可工作。焊接完畢應(yīng)認(rèn)真檢查確認(rèn)無(wú)火源，才能離開工作場(chǎng)地。焊接密封容器、管子應(yīng)先開好放氣孔。修補(bǔ)已裝過(guò)油的容器，應(yīng)清洗干凈，打開人孔蓋或放氣孔，才能進(jìn)行焊接。50在已使用過(guò)的罐體上進(jìn)行