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焊接知識(shí)培訓(xùn)1焊接基礎(chǔ)知識(shí)焊接基礎(chǔ)知識(shí)21.焊接的概念2.焊接方法的特點(diǎn)3.焊接方法的分類第一節(jié):焊接概述1.焊接的概念第一節(jié):焊接概述31.焊接的概念
焊接是指利用局部加熱或加壓,或兩者并用,并且用或不用填充材料,使分離的兩部分金屬,通過原子的擴(kuò)散與結(jié)合而形成永久性連接的一種工藝方法。2.焊接方法的特點(diǎn)2.1焊接方法的優(yōu)點(diǎn):(1)成形方便:焊接方法靈活多樣,工藝簡(jiǎn)便,能短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu)。在制造大型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)和零件時(shí),可采取鑄-焊、鍛-焊、沖-焊等聯(lián)合結(jié)構(gòu),如萬噸水壓機(jī)的橫梁和立柱。1.焊接的概念
4(2)適應(yīng)性強(qiáng):采取相應(yīng)的焊接方法。既能生產(chǎn)微型、大型和復(fù)雜的金屬構(gòu)件,也能生產(chǎn)氣密性好的高溫、高壓設(shè)備和化工設(shè)備;既適應(yīng)單件小批生產(chǎn),也適應(yīng)大批大量生產(chǎn);還能實(shí)現(xiàn)異類金屬和非金屬的連接。如:原子能應(yīng)用堆金屬與石墨的焊接,硬質(zhì)合金刀片與車刀刀桿的焊接。(3)生產(chǎn)成本低:比鉚接可節(jié)省材料10%~20%,同時(shí)焊接加工快、工時(shí)少、生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)效率高;可以制成雙金屬結(jié)構(gòu),以節(jié)省大量貴重合金材料。如:堆焊鍛模、刀具等。(2)適應(yīng)性強(qiáng):采取相應(yīng)的焊接方法。既能生產(chǎn)微型、大型和復(fù)雜5(4)連接性能好:焊縫具有良好的機(jī)械性能,能耐高溫高壓、能耐低溫,具有良好的密封性、導(dǎo)電性、耐蝕性和耐磨性等。(5)重量輕:比鉚接,螺栓連接都輕。如圖1-1。(6)便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。圖1-1零件連接方式
(4)連接性能好:焊縫具有良好的機(jī)械性能,能耐高溫高壓、能耐62.2焊接方法的缺點(diǎn)(1)焊接結(jié)構(gòu)不可拆卸,修理和更換不方便。(2)易產(chǎn)生焊接應(yīng)力和焊接變形棗影響工件的形狀、尺寸和承載能力。(3)易產(chǎn)生焊接缺陷,如裂紋、未焊透、夾渣、氣孔等還易引起應(yīng)力集中,降低承載能力,縮短使用壽命。(4)焊接接頭的組織和性能較差。2.2焊接方法的缺點(diǎn)73.焊接方法的分類按焊接過程的特點(diǎn)不同,可分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。3.1熔焊:熔焊是指焊接過程中將工件接頭加熱至熔化狀態(tài),不加壓力完成焊接的方法。其是最基本的焊接方法,在焊接生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位,常見的熔焊方法有氣焊、電弧焊、電渣焊等。3.焊接方法的分類83.2壓焊:壓焊是指焊接過程中對(duì)工件施加壓力(加熱或不加熱)完成焊接的方法。壓焊只適用于塑性較好的金屬材料的焊接,常見的壓焊方法有電阻焊、摩擦焊等。3.3釬焊釬焊是將比母材(被焊接的材料的總稱)熔點(diǎn)低的填充金屬(釬料)熔化之后填充工件接頭間隙,并與固態(tài)母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法,常見的釬焊方法有軟釬焊和硬釬焊。3.2壓焊:93.4主要焊接方法分類框圖主要焊接方法熔化焊壓力焊釬焊等離子弧焊電渣焊電子束焊接激光焊電弧焊
氣焊擴(kuò)散焊電阻焊超聲波焊接冷壓焊爆炸焊摩擦焊埋弧焊氣體保護(hù)焊手弧焊對(duì)焊縫焊點(diǎn)焊非熔化極氣體保護(hù)焊熔化極氣體保護(hù)焊閃光對(duì)焊電阻對(duì)焊3.4主要焊接方法分類框圖主要焊接方法熔化焊壓力焊釬焊等離10第二節(jié):手工電弧焊1.焊條電弧焊的焊接過程與焊接電弧1.1焊條電弧焊的焊接過程:焊條電弧焊(習(xí)慣稱為手工電弧焊)是手工操縱焊條,利用焊條與被焊工件之間產(chǎn)生的電弧熱量將焊條與工件接頭處熔化,冷卻凝固后獲得牢固接頭的焊接方法。焊接過程如下圖1-2-1:第二節(jié):手工電弧焊1.焊條電弧焊的焊接過程與焊接電弧11圖1-2-1焊條電弧焊焊接過程示意圖 圖1-2-1焊條電弧焊焊接過程示意圖 121.2焊接電弧焊接電弧是指在電極與工件間的氣體介質(zhì)中發(fā)生的強(qiáng)烈、持久的氣體放電現(xiàn)象1.3正接與反接由于陽極區(qū)溫度比陰極區(qū)高,故采用直流弧焊機(jī)焊接時(shí),有兩種接線方法,即正接或反接(如圖1-2-2)1.2焊接電弧13圖1-2-2直流電焊機(jī)的正接與反接 圖1-2-2直流電焊機(jī)的正接與反接 14正接:指工件接陽板,焊條接陰極,此時(shí)電弧熱量主要集中在焊件上,有利于加快焊件熔化,保證足夠的熔深,適用于焊接較厚的工件。反接:指工件接陰極,焊條接陽極,該接法適用于焊接有色金屬及薄鋼板,以免燒穿焊件。采用交流弧焊機(jī)時(shí),不存在此問題。正接:指工件接陽板,焊條接陰極,此時(shí)電弧熱量主要集中在焊件上152焊條:指涂有藥皮的供焊條電弧焊用的熔化電極2.1焊條的組成及作用組成:焊條由焊芯(金屬芯)和藥皮組成。如圖2-1。
2焊條:指涂有藥皮的供焊條電弧焊用的熔化電極162.1.1焊芯焊芯是采用焊接專用綱絲制成,是經(jīng)過特殊冶煉而成,該焊接專用鋼絲稱為焊絲。焊絲的牌號(hào),:“H××元素符號(hào)×符號(hào)表示焊接用鋼絲,××表示鋼絲中平均含碳量的萬分之幾,元素符號(hào)表鋼絲中的合金元素,×表示合金元素的百分含量,小于1%不標(biāo)出,最后符號(hào)表示其質(zhì)量,A表示優(yōu)質(zhì),E表示高級(jí)優(yōu)質(zhì)。2.1.1焊芯17如:H08Mn2SiA表示含C為0.08%,含Mn為2%,含Si為1%的優(yōu)質(zhì)焊絲常用焊芯直徑(即為焊條直徑),最小為0.4mm,最大為9mm(如:1.6、2.0、2.5、3.2、4、5mm等),以直徑為3.2~5mm的應(yīng)用最廣,長(zhǎng)度常在200~450mm之間;根據(jù)被焊金屬,可選用相應(yīng)的焊絲作為焊芯。如:H08Mn2SiA表示含C為0.08%,含Mn為2%,含182.1.2藥皮作用:(1)改善焊接工藝性有易于引弧和再引弧,穩(wěn)弧性好,減少飛濺,使焊縫成形美觀。(2)機(jī)械保護(hù)作用──氣保護(hù)和渣保護(hù)。(3)冶金處理作用──去除有害雜質(zhì)(如O.H.S.P等),添加有益元素。2.1.2藥皮192.2焊條的分類、牌號(hào)及型號(hào)2.2.1焊條的分類:(1)按用途分可分為:碳鋼焊條,低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、鋁及鋁合金焊條、銅及銅合金焊條,特殊用途焊條等。(2)按熔渣性質(zhì)分可分為:酸性焊條和堿性焊條酸性焊條:指熔渣以酸性氧化物(如SiO2、TiO2等)為主的焊條。2.2焊條的分類、牌號(hào)及型號(hào)20堿性焊條:指熔渣以堿性氧化物(如CaO、FeO等)和螢石(CaF2)為主的焊條。酸性焊條和堿性焊條相比,堿性焊條具有以下特點(diǎn):1)機(jī)械性能好──堿性焊條的焊縫金屬中,有益元素(如Mn)比酸性焊條多,有害元素(如S.H.O.P.N等)比酸性焊條少。2)工藝性能差──含有較多的反電離物質(zhì)螢石,穩(wěn)弧性差,飛濺大,脫渣性和成形較差。堿性焊條使用時(shí)一般用直流電源,焊前嚴(yán)格烘干,工件要嚴(yán)格清潔,焊接時(shí)用小電流,不擺動(dòng),短弧焊。堿性焊條:指熔渣以堿性氧化物(如CaO、FeO等)和螢石(C213)焊縫金屬抗裂性好──焊縫金屬中含H量低,塑性好。4)對(duì)銹、油、水的敏感性大,易出氣孔──FeO+C→Fe+Co↑5)有毒煙塵多──焊條中有螢石,煙塵中含有毒物質(zhì)多。堿性焊條適用于裂紋傾向大的,塑性韌性要求高的重要結(jié)構(gòu),如鍋爐壓力容器和橋梁船舶等。酸性焊條常用于一般鋼結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。3)焊縫金屬抗裂性好──焊縫金屬中含H量低,塑性好。222.2.2焊條的牌號(hào)及型號(hào)焊條牌號(hào)是焊條行業(yè)統(tǒng)一的代號(hào),焊條型號(hào)是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的代號(hào)。焊條牌號(hào)與焊條型號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表(表2-1)2.2.2焊條的牌號(hào)及型號(hào)23國標(biāo)部標(biāo)型號(hào)(按化學(xué)成分分類)牌號(hào)(按用途分類)國家標(biāo)準(zhǔn)號(hào)名稱代號(hào)類別名稱代號(hào)字母漢字GB5117-1985碳鋼焊條E一結(jié)構(gòu)鋼焊條J結(jié)GB5118-1985低合金鋼焊條E一結(jié)構(gòu)鋼焊條J結(jié)二鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條R熱三低溫鋼焊條W溫表2-1焊條國家標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)統(tǒng)一牌號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系國標(biāo)部標(biāo)型號(hào)(按化學(xué)成分分類)牌號(hào)(按用途分類)國家標(biāo)準(zhǔn)24GB983-1985不銹鋼焊條E四不銹鋼焊條G鉻A奧GB984-1985堆焊焊條ED五堆焊焊條D堆GB10044-1988鑄鐵焊條EZ六鑄鐵焊條Z鑄七鎳及鎳合金焊條Ni鎳GB3670-1983銅及銅合金焊條條Tcu八銅及銅合金焊條T銅GB3669-1983鋁及鋁合金焊條TAL九鋁及鋁合金焊條L鋁十特殊用途焊條TS特
GB983-1985不銹鋼焊條E四不銹鋼焊條G鉻A奧GB9825碳鋼焊條型號(hào):“E××××”,其中E表示焊條,前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值,單位為10MPa,后兩位數(shù)字表示焊接電流種類及藥皮類型,第三位數(shù)字表示焊接位置(0和1表示焊條適于全位置焊接,2表示適于平焊及平角焊,4表示適于向下立焊。)如:E5015表示焊縫金屬抗拉強(qiáng)度不低于500MPa,適于全位置焊接,藥皮類型為低氫鈉型,電流種類為直流反接。碳鋼焊條型號(hào):“E××××”,其中E表示焊條,前兩位數(shù)字表26焊條牌號(hào):“符號(hào)(或漢字)×××”,其中符號(hào)表示焊條的類型(詳見上表),前兩位數(shù)字表示各大類中的若干小類(結(jié)構(gòu)鋼焊條表示焊縫金屬抗拉強(qiáng)度的最小值,單位為10MPa),最后一位數(shù)字表示藥皮類型及焊接電源。1-氧化鈦型,直流或交流;2-氧化鈦鈣型,直流或交流;3-鈦鐵礦型,直流或交流;4-氧化鐵型,直流或交流;5-纖維素型,直流或交流;6-低氫鉀型,直流或交流;7-低氫鈉型,直流;8-石墨型,直流或交流;9-鹽基型,直流。焊條牌號(hào):“符號(hào)(或漢字)×××”,其中符號(hào)表示焊條的類型(27如:J422表示焊縫金屬抗拉強(qiáng)度不低于420MPa,藥皮類型為氧化鈦鈣型,電源為直流或交流電源。2.3焊條的選用原則(1)等強(qiáng)度原則:即選用與母材同強(qiáng)度等級(jí)的焊條。(2)同成分原則:即按母材化學(xué)成分選用相應(yīng)成分的焊條。如:J422表示焊縫金屬抗拉強(qiáng)度不低于420MPa,藥皮類型28(3)抗裂紋原則:焊接剛度大,形狀復(fù)雜,使用中承受動(dòng)載荷的結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)選用抗裂性好的堿性焊條。(4)抗氣孔原則:焊接受焊接工藝條件的限制時(shí),應(yīng)選用抗氣孔能力強(qiáng)的酸性焊條。(5)低成本原則:在滿足使用要求的前提下,盡量選用工藝性能好、低成本、高效率的焊條。(3)抗裂紋原則:焊接剛度大,形狀復(fù)雜,使用中承受動(dòng)載荷的結(jié)293焊接質(zhì)量及其控制──焊接質(zhì)量首先應(yīng)保證焊接接頭的質(zhì)量3.1焊接接頭的金屬組織與性能焊接接頭是由相互聯(lián)系,而在組織和性能上又有區(qū)別的兩部分所組成,即焊縫區(qū)和焊接熱影響區(qū)。3.1.1焊縫金屬:由熔池冷卻凝固后形成3焊接質(zhì)量及其控制──焊接質(zhì)量首先應(yīng)保證焊接接頭的質(zhì)量303.1.2焊接熱影響區(qū):指焊縫兩側(cè)因焊接熱作用而發(fā)生組織性能變化的區(qū)域。低碳鋼的熱影響區(qū)分為熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)。在熱影響區(qū)中,熔合區(qū)和過熱區(qū)的性能最差,產(chǎn)生裂紋和局部破壞的傾向也最大,是焊接接頭中機(jī)械性能最差的薄弱部位,熱影響區(qū)寬度愈窄愈好──因?qū)挾取缚pV冷↓→晶粒粗大,變形↑3.1.2焊接熱影響區(qū):指焊縫兩側(cè)因焊接熱作用而發(fā)生組織性313.1.3影響焊接接頭性能的因素──主要為影響熱影響區(qū)的因素3.1.4提高焊接接頭質(zhì)量的措施:(1)合理的選用焊接方法和焊接規(guī)范減少熱影響區(qū)的影響焊接方法:優(yōu)先采用手工電弧焊、氣保焊、埋弧焊等,少用氣焊和電渣焊等焊接規(guī)范:小直徑焊條(或焊絲)、小電流、快速焊、多層焊等。3.1.3影響焊接接頭性能的因素──主要為影響熱影響區(qū)的因32(2)焊前預(yù)熱、焊后熱處理(回火)細(xì)化晶粒,清除硬化組織(3)加強(qiáng)對(duì)焊縫金屬的保護(hù)。3.2焊接應(yīng)力與變形:3.2.1焊接變形和殘余應(yīng)力的不利影響:焊接變形 1.影響工件形狀、尺寸精度 2.影響組裝質(zhì)量 3.增大制造成本———矯正變形費(fèi)工、費(fèi)時(shí) 4.降低承載能力———變形產(chǎn)生了附加應(yīng)力焊接應(yīng)力 1.降低承載能力 2.引起焊接裂紋,甚至脆斷 3.在腐蝕介質(zhì)中,產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋 4.引起變形
(2)焊前預(yù)熱、焊后熱處理(回火)細(xì)化晶粒,清除硬化組織333.2.2焊接變形和應(yīng)力的產(chǎn)生原因:根本原因:對(duì)焊件進(jìn)行的不均勻加熱和冷卻。如下圖3.2.2焊接變形和應(yīng)力的產(chǎn)生原因:34焊接應(yīng)力 焊接加熱時(shí),焊縫區(qū)受壓力應(yīng)力(因膨脹受阻,用符號(hào)“-”表示) 遠(yuǎn)離焊縫區(qū)受拉應(yīng)力(用符號(hào)“+”表示) 焊后冷卻時(shí),焊縫受拉應(yīng)力(因收縮受阻),遠(yuǎn)離焊縫區(qū)受壓應(yīng)力焊接變形:當(dāng)焊接應(yīng)力超過金屬σs時(shí),焊件將產(chǎn)生變形焊接應(yīng)力和焊接變形總是同時(shí)存在,不會(huì)單獨(dú)存在,當(dāng)母材塑性較好,結(jié)構(gòu)剛度較小時(shí),焊接變形較大而應(yīng)力較??;反之,則應(yīng)力較大而變形較小。
焊接應(yīng)力 353.2.3焊接變形的控制和矯正:3.2.3.1焊接變形的基本形式,如圖3-2-1常見的焊接殘余變形的類型1、2---縱向收縮量3---橫向收縮量4、5---角變形量f---撓度 3.2.3焊接變形的控制和矯正:36(1)收縮變形:即焊件沿焊縫的縱向和橫向尺寸減少,是由于焊縫區(qū)的縱向和橫向收縮引起的。如圖3-2-1a(2)角變形:即相連接的構(gòu)件間的角度發(fā)生改變,一般是由于焊縫區(qū)的橫向收縮在焊件厚度上分布不均勻引起的。如圖3-2-1b(3)彎曲變形:即焊件產(chǎn)生彎曲。通常是由焊縫區(qū)的縱向或橫向收縮引起的。如圖3-2-1c(4)扭曲變形:即焊件沿軸線方向發(fā)生扭轉(zhuǎn),與角焊縫引起的角度形沿焊接方向逐漸增大有關(guān)。如圖3-2-1d(1)收縮變形:即焊件沿焊縫的縱向和橫向尺寸減少,是由于焊縫37(5)失穩(wěn)變形(波浪變形):一般是由沿板面方向的壓應(yīng)力作用引起的。如圖3-2-1e3.2.3.2控制焊接變形的措施(1)設(shè)計(jì)措施(焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì))盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸,合理選用焊縫的截面形狀,合理安排焊縫位置──盡量使焊縫對(duì)稱或接近于構(gòu)件截面的中性軸(以減少彎曲變形)。如圖3-2-2(5)失穩(wěn)變形(波浪變形):一般是由沿板面方向的壓應(yīng)力作用引38圖3-2-2焊縫位置安排 圖3-2-2焊縫位置安排 39(2)工藝措施①反變形法:即焊前使構(gòu)件產(chǎn)生與焊接殘余變形方向相反的變形,使焊后變形相互抵消。如圖3-2-3圖3-2-3反變形法示例a)預(yù)置反變形b)塑性預(yù)彎反變形c)強(qiáng)制預(yù)彎反變形1螺旋夾頭 (2)工藝措施40剛度大的梁若難于采用預(yù)彎反變形,下料時(shí)可將其腹板預(yù)制出一定的撓度,以抵消焊接時(shí)的彎曲變形。②加余量法:工件下料時(shí),給工件尺寸加大一定的收縮余量,以補(bǔ)償焊后的收縮。③剛性固定法:即焊前將焊件剛性固定,對(duì)防止角變形和失穩(wěn)變形較有效,如圖3-2-4,該法會(huì)增大焊接應(yīng)力,為防止產(chǎn)生裂紋,一般只用于塑性好的材料。剛度大的梁若難于采用預(yù)彎反變形,下料時(shí)可將其腹板預(yù)制出一定的41圖3-2-4剛性固定法防止角度變形示例a)用夾具夾緊凸緣b)用壓鐵壓緊薄板1固定夾2壓鐵3焊件4平臺(tái)5定位焊點(diǎn) 圖3-2-4剛性固定法防止角度變形示例42④合理選用焊接方法和焊接規(guī)范盡量選用能量較集中的焊接方法,如以CO2焊、等離子弧焊等代替氣焊和焊條電弧焊。⑤選用合理的裝配焊接順序焊接結(jié)構(gòu)分成若干件,分別裝配焊接,最后再拼焊成一體,對(duì)稱布置的焊縫對(duì)稱施焊或同時(shí)施焊。長(zhǎng)焊縫,可采用分段焊退焊法,厚板焊接采用多層焊④合理選用焊接方法和焊接規(guī)范433.2.3.3焊接變形的矯正(1)機(jī)械矯正法:即利用外力使構(gòu)件產(chǎn)生與焊接變形方向相反的塑性變形,使兩者相互抵消,如圖3-2-5a)用壓力機(jī)矯正彎曲變形b)用輥輪矯正失穩(wěn)變形 3.2.3.3焊接變形的矯正44(2)火焰矯正法:即利用火焰局部加熱焊件的適當(dāng)部位,使其產(chǎn)生壓縮塑性變形,以抵消焊接變形,如圖3-2-6。火焰矯正一般采用一般的氣焊炬。圖3-2-6梁變形的火焰矯正示例a)矯正角變形b)矯正彎曲變形1、3加熱區(qū)域2焰炬f撓度 (2)火焰矯正法:即利用火焰局部加熱焊件的適當(dāng)部位,使其產(chǎn)生453.2.4焊接應(yīng)力的調(diào)節(jié)和消除3.2.4.1調(diào)節(jié)焊接應(yīng)力的措施(1)調(diào)節(jié)焊接應(yīng)力的措施:①盡量減少焊縫數(shù)量和尺寸并避免焊縫密集和交叉。多采用型材、沖壓件或鑄件,薄板結(jié)構(gòu)采用電阻焊代替熔焊②采用剛性較小的接頭棗變形大,應(yīng)力小3.2.4焊接應(yīng)力的調(diào)節(jié)和消除46(2)工藝措施:①采用合理的焊接順序,使焊縫收縮較為自由。如圖3-2-7拼板焊縫的焊接順序1、2、4、6—短焊縫3、5—直通的長(zhǎng)焊縫宜先焊錯(cuò)開的短焊縫,再焊直通的長(zhǎng)焊縫。(2)工藝措施:47②降低焊接接頭的剛度③加熱減應(yīng)區(qū)以便焊后收縮時(shí),加熱區(qū)與焊縫一起收縮,減少焊縫的約束。④錘擊焊縫棗使之產(chǎn)生塑性變形(伸長(zhǎng)),以抵消受熱時(shí)的壓縮塑變。⑤預(yù)熱和后熱棗即焊前或焊后對(duì)焊件全部(或局部)進(jìn)行適當(dāng)加熱減少溫差,只適用于塑性差,易產(chǎn)生裂紋的材料。②降低焊接接頭的剛度483.2.4.2焊接應(yīng)力的消除方法:(1)去應(yīng)力退火:又稱高溫回火,焊后鋼件加熱溫度為500~650℃,可進(jìn)行整體去應(yīng)力退火,也可以局部退火。(2)機(jī)械拉伸法:即對(duì)焊件施加載荷,使焊縫區(qū)產(chǎn)生塑性拉伸,以減少其原有的壓縮塑變,從而降低或消除應(yīng)力。如:壓力容器的水壓試驗(yàn)。(3)溫差拉伸法:利用溫差使焊縫兩側(cè)金屬受熱膨脹以對(duì)焊縫區(qū)進(jìn)行拉伸,使其產(chǎn)生拉伸塑變以抵消原有的壓縮塑變,從而減少或消除應(yīng)力,如圖3-2-8。3.2.4.2焊接應(yīng)力的消除方法:49該法適用于焊縫較規(guī)則,厚度在40㎜以下的板殼結(jié)構(gòu)。圖3-2-8溫度拉伸法示意圖1噴水排管;2焊件;3、4氧乙炔焰炬 該法適用于焊縫較規(guī)則,厚度在40㎜以下的板殼結(jié)構(gòu)。50(4)振動(dòng)法:通過激振器使焊接結(jié)構(gòu)發(fā)生共振產(chǎn)生循環(huán)應(yīng)力來降低或消除內(nèi)應(yīng)力。該法設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低,處理時(shí)間短且無加熱缺陷,值得推廣。(4)振動(dòng)法:通過激振器使焊接結(jié)構(gòu)發(fā)生共振產(chǎn)生循環(huán)應(yīng)力來降低514焊條電弧焊的生產(chǎn)工藝及過程4.1焊條電弧焊工藝4.1.1焊接接頭形式和坡口形式(1)接頭形式:常用的接頭形式有:對(duì)接接頭、搭接接頭、角接接頭和T形接頭。如下圖4焊條電弧焊的生產(chǎn)工藝及過程52焊接知識(shí)培訓(xùn)53(2)坡口形式:對(duì)厚度大于6mm的工件,為保證焊透,焊接前需要將工件的待焊部位加工成一定幾何形狀的溝槽,稱為坡口。為防止燒穿坡口的根部,留有的2~3mm直邊,稱為“鈍邊”。坡口基本形式有:I形坡口、V形坡口、X形坡口、帶鈍邊U形坡口、帶鈍邊雙U形坡口,如下表。V形坡口加工方便,X形坡口,兩面對(duì)稱,焊接應(yīng)力和變形小,U形坡口易焊透,工件變形小,常用于焊接鍋爐、高壓容器等重要厚壁結(jié)構(gòu)件。(2)坡口形式:544.1.2焊縫的空間位置焊縫的空間位置有:平焊、橫焊、立焊、和仰焊,如圖4-1-14.1.2焊縫的空間位置554.1.3焊接規(guī)范:指在焊接時(shí),能影響焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率的各種工藝參數(shù),焊條電弧焊的焊接工藝參數(shù)主要有:焊條直徑、焊接電流、焊接速度和電弧長(zhǎng)度。
(1)焊條直徑:主要依據(jù)工件厚度、接頭型式、焊縫位置以及焊接層數(shù)等。
工件厚度小于4mm時(shí),焊條直徑約等于工件厚度。
工件厚度大于4mm時(shí),焊條直徑可在3~6mm范圍內(nèi)選擇。
4.1.3焊接規(guī)范:指在焊接時(shí),能影響焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率的各56立焊時(shí),焊條直徑不超過5mm。
仰焊或橫焊時(shí),焊條直徑不超過4mm。
平焊時(shí),可用大直徑焊條。
多層焊時(shí),底層焊縫應(yīng)選用細(xì)直徑焊條,以后各層可適當(dāng)增大焊條直徑,以提高生產(chǎn)率。
(2)焊接電流主要取決于焊條直徑和焊縫空間位置
過大會(huì)使焊條過熱,藥皮變質(zhì)甚至脫落,降低焊接質(zhì)量;過小電弧不穩(wěn),質(zhì)量不好,生產(chǎn)率低。
立焊時(shí),焊條直徑不超過5mm。
仰焊或橫焊時(shí),焊條直徑不超過57經(jīng)驗(yàn)公式:
I=k.d-焊條直徑(mm)
經(jīng)驗(yàn)系數(shù)k,一般為30~50。
平焊時(shí),K取較大值,其他位置焊時(shí),K取較小值。
(3)焊接速度:指單位時(shí)間內(nèi)完成的焊縫長(zhǎng)度
在保證焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)上,盡量增加焊接速度,以提高生產(chǎn)率。(4)電弧長(zhǎng)度:指焊接電弧兩端間(電極端頭和熔池表面之間)的最短距離。經(jīng)驗(yàn)公式:
I=k.d-焊條直徑(mm)
經(jīng)驗(yàn)系數(shù)k,一般為58
4.1.4焊縫層數(shù)的選擇:厚板手弧焊接時(shí),應(yīng)開坡口并采用多層(每層1條焊縫)或多層多道焊(每層有2條以上的焊縫),如下圖多層焊和多層多道焊接頭的顯微組織較細(xì),熱影響區(qū)較窄,因此,接頭的塑性和韌性都比較好,特別是對(duì)于易淬火鋼,后焊道對(duì)前道有回火作用,能細(xì)化前焊道的晶粒,使接頭的組織和性能得以改善。對(duì)于低合金高強(qiáng)度鋼等鋼種,焊縫層數(shù)對(duì)接頭性能有明顯影響,焊縫層數(shù)少,每層焊縫厚度太大時(shí),由于晶粒粗化,將導(dǎo)致焊接接頭的塑性和韌性下降。因此,采用較細(xì)的焊條、較小的焊接電流施焊,增加焊縫層數(shù),這些都是提高接頭質(zhì)量的有效手段。4.1.4焊縫層數(shù)的選擇:59多層焊多層多道焊多層焊多層多道焊60此外,考慮到施焊過程中焊縫的橫向收縮,為保證焊縫尺寸一致,終端根部間隙應(yīng)比確定值略大0.5-1mm。單面焊雙面成型與雙面焊相比,可省略翻轉(zhuǎn)焊件及對(duì)背面焊縫進(jìn)行清根等工序,尤其適用于那些無法進(jìn)行雙面施焊的場(chǎng)合,例如管子的對(duì)接焊。此外,考慮到施焊過程中焊縫的橫向收縮,為保證焊縫尺寸一致,終61第三節(jié)操作方法--斷弧焊法一、概述斷弧焊法是通過控制電弧的不斷燃弧和滅弧的時(shí)間以及運(yùn)條動(dòng)作來控制熔池形狀、熔池溫度以及熔池中液態(tài)金屬厚度的一種單面焊雙面成形焊接技術(shù)。它具有容易控制熔池形態(tài)、對(duì)焊件的裝配質(zhì)量及焊接工藝參數(shù)的要求較低,適應(yīng)性較強(qiáng)等特點(diǎn)。斷弧焊的操作方法的一點(diǎn)法和二點(diǎn)法兩種,見下圖:一點(diǎn)法適用于薄板、小直徑管(≤φ60mm)及小間隙(1.5-2.5mm)條件下的焊接;兩點(diǎn)法適用于厚板、大直徑管、大間隙條件下的焊接。斷弧焊法的操作技術(shù)若適掌握得不夠熟練,容易產(chǎn)生氣孔、夾渣等內(nèi)在缺陷和焊道外凸、內(nèi)凹、冷縮孔、咬邊、焊瘤等缺陷。第三節(jié)操作方法--斷弧焊法一、概述62二、斷弧焊法中兩點(diǎn)法的基本操作要點(diǎn)先在焊件試焊端前方約10-15mm處的坡口面上引燃電弧,然后將電弧拉回至始焊處稍加擺動(dòng)對(duì)焊件進(jìn)行1-2S的預(yù)熱。當(dāng)坡口根部產(chǎn)生“汗珠”時(shí),立即將電弧壓低,約1-1.5S后,可聽到電弧穿透坡口而發(fā)出的“噗”聲,看到定位焊縫以及相接的兩側(cè)坡口面金屬開始熔化,并形成第一個(gè)熔池時(shí)快速滅弧。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)熔池金屬尚未凝固,熔池中心還處于半熔化狀態(tài),在護(hù)目鏡下呈黃亮顏色時(shí),重新引燃電弧,并在該熔池左前方接近鈍邊的坡口面上,以一定的焊條傾角擊穿焊件根部。擊穿時(shí)先以短弧對(duì)焊件根部加熱1-1.5s,然后再迅速將焊條朝焊接方向二、斷弧焊法中兩點(diǎn)法的基本操作要點(diǎn)先在焊件試焊端前方約10-63挑劃,當(dāng)聽到焊件被擊穿的“噗”聲時(shí)(說明已形成第一個(gè)熔孔),應(yīng)快速使一定長(zhǎng)的弧柱帶著熔滴穿過熔孔,使其與背、正面的熔化金屬分別形成背面與正面的焊道熔池。此時(shí)要迅速抬起滅弧,動(dòng)作如稍有遲緩,可能會(huì)造成根部燒穿。約1s后,當(dāng)上述熔池還未完全凝固,尚有比所用焊條直徑稍大的黃亮點(diǎn)時(shí),快速引燃電弧并在第一個(gè)熔池右前方進(jìn)行擊穿焊。然后繼續(xù)按上述方法施焊,便可完成兩點(diǎn)法單面焊雙面成型的焊縫。挑劃,當(dāng)聽到焊件被擊穿的“噗”聲時(shí)(說明已形成第一個(gè)熔孔),64一點(diǎn)法兩點(diǎn)法一點(diǎn)法兩點(diǎn)法65三、斷弧法中一點(diǎn)法的基本操作要點(diǎn)一點(diǎn)法建立第一個(gè)熔池的方法與兩點(diǎn)法相同。施焊時(shí)應(yīng)使電弧同時(shí)熔化焊件坡口的兩側(cè)鈍邊,聽到“噗”聲后,果斷滅弧。為防止一點(diǎn)擊穿法焊接中產(chǎn)生縮孔,應(yīng)使滅弧頻率保持在每分鐘70-80次。其焊條傾角與熔孔向坡口根部熔入深度均與兩點(diǎn)法相同。三、斷弧法中一點(diǎn)法的基本操作要點(diǎn)一點(diǎn)法建立第一個(gè)熔池的方法與66四、各種位置斷弧焊法的焊接工藝參數(shù)焊接位置板厚(mm)焊條型號(hào)焊條直徑(mm)焊接電流(A)平焊8-12E43033.2100-110E50153.290-100立焊8-12E43033.280-100E50153.280-90橫焊8-12E43033.290-110E50153.280-95仰焊8-12E43033.290-110E50153.280-95四、各種位置斷弧焊法的焊接工藝參數(shù)板厚(mm)焊條型號(hào)焊條直67一、概述連弧焊法是在焊接過程中電弧連續(xù)燃燒,不熄滅,采取較小的坡口鈍邊間隙,選用較小的焊接電流,始終保持短弧連續(xù)施焊的一種單面焊雙面成形技術(shù)?;静僮饕c(diǎn):引弧后先將電弧壓短到最低程度,并在始焊處以小齒距的鋸齒形運(yùn)條法作橫向擺動(dòng),對(duì)焊件進(jìn)行加熱。當(dāng)坡口根部產(chǎn)生“出汗”現(xiàn)象時(shí),盡力將焊條往根部送下做一個(gè)擊穿動(dòng)作,待聽到“噗”的一聲形成熔孔后,迅速將電弧移到任一坡口面,隨后在坡口面間以一定的焊條傾角做似停非停的微擺動(dòng),時(shí)間約為2s,使電弧將兩坡口根部?jī)蓚?cè)第四節(jié)操作方法--連弧焊法一、概述第四節(jié)操作方法--連弧焊法68各熔化1.5mm左右,然后將焊條提起1-2mm,以小齒距的鋸齒形運(yùn)條方法作橫向擺動(dòng),使電弧邊熔化熔孔前沿、邊向前施焊。施焊時(shí),一定要將焊條中心對(duì)準(zhǔn)熔孔的前沿與母材交界處,使每個(gè)新熔池與前一個(gè)熔池相重疊。收弧時(shí),緩慢地把焊條向熔池后方的左側(cè)或右側(cè)帶一下,隨后將焊條提起、收弧。接頭時(shí),先在距弧坑10-15mm處引弧,以正常運(yùn)條速度運(yùn)至弧坑的1/2處,將焊條下壓,待聽到“噗”的一聲之后,就作1-2s的似停非停地微小擺動(dòng),然后再將焊條提起1-2mm,使其在熔化熔孔前沿的同時(shí)向前運(yùn)條施焊。
各熔化1.5mm左右,然后將焊條提起1-2mm,以小齒距的鋸69二、各種位置連弧焊法的焊接工藝參數(shù)
焊接位置板厚(mm)焊條型號(hào)焊條直徑(mm)
焊接電流(A)平焊8-12E50153.280-90立焊8-12E50153.270-80橫焊8-12E50153.275-85仰焊8-12E50153.275-85二、各種位置連弧焊法的焊接工藝參數(shù)板厚(mm)焊條型號(hào)焊條70一、概述手弧焊是用手工操作的焊接方法,因此焊縫的質(zhì)量在很大程度上決定于焊工的操作技術(shù)。手弧焊時(shí)焊條要做到三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng):朝熔池方向逐漸送進(jìn);沿焊接方向逐漸移動(dòng);必要時(shí)做有規(guī)則的橫向擺動(dòng)。1)焊條朝熔池方向逐漸送進(jìn),這是為了以維持所要求的電弧長(zhǎng)度。因此,焊條的送進(jìn)速度應(yīng)等于焊條的熔化速度,如果送進(jìn)速度比熔化速度慢,則電弧被逐漸拉長(zhǎng),嚴(yán)重時(shí)形成斷弧現(xiàn)象;反之,如果送進(jìn)速度太快,則弧長(zhǎng)迅速縮短,最后導(dǎo)致焊條與焊件短路,電弧熄滅。
第五節(jié)手工電弧焊基本操作技術(shù)一、概述第五節(jié)手工電弧焊基本操作技術(shù)712)焊條沿焊接方向的移動(dòng)速度,即手弧焊的焊接速度。太快時(shí),電弧來不及熔化足夠的焊條和母材,造成焊縫斷面太小以及容易形成未焊透等缺陷;太慢時(shí),熔化金屬堆積過多,加大了焊縫斷面,并且使焊件加熱溫度過高,薄件則容易被燒穿。3)焊條作橫向擺動(dòng)是為了獲得一定寬度的焊縫,特別是當(dāng)焊件開坡口時(shí),由于焊口較寬,常采用擺動(dòng)焊條使兩側(cè)金屬能夠焊透。2)焊條沿焊接方向的移動(dòng)速度,即手弧焊的焊接速度。太快時(shí),電72二、手工電弧焊的運(yùn)條方法1)直線形運(yùn)條法焊接時(shí)焊條不作橫向擺動(dòng),沿焊接方向作直線運(yùn)動(dòng),常用于開I形坡口的對(duì)接平焊、多層焊的第一層焊道或多層多道焊。2)直線往復(fù)運(yùn)條法焊接時(shí)焊條末端沿焊縫的縱向作來回直線形擺動(dòng),特點(diǎn)是焊接速度快,焊縫窄、散熱快,適于薄板和和接頭間隙大的多層焊的第一層焊道。3)鋸齒形運(yùn)條法焊接時(shí)焊條末端作鋸齒形連續(xù)擺動(dòng)及向前移動(dòng),并在兩邊稍停片刻,擺動(dòng)焊條是為了控制熔化金屬的流動(dòng)和得到必要的焊縫寬度,特點(diǎn)是操作容易掌握,各種焊接位置基本上均可采用。二、手工電弧焊的運(yùn)條方法1)直線形運(yùn)條法焊接時(shí)焊條不作734)月牙形運(yùn)條法焊接時(shí)焊條末端沿著焊接方向作月牙形的左、右擺動(dòng),特點(diǎn)是金屬熔化良好,有較長(zhǎng)的保溫時(shí)間,氣體容易析出,熔渣容易上浮,焊縫質(zhì)量較高。5)三角形運(yùn)條法焊接時(shí)焊條末端分別作連續(xù)的斜三角形或正三角形運(yùn)動(dòng),并向前移動(dòng)。斜三角形運(yùn)條適用于焊接平、仰位置的T型接頭焊縫和有坡口的橫焊縫,特點(diǎn)是能夠借焊條的擺動(dòng)不定來控制熔化金屬,焊縫成型良好。正三角形運(yùn)條法只適用于開坡口的對(duì)接接頭和T形接頭焊縫的立焊,特點(diǎn)是一次就能焊出較厚的焊縫斷面,焊縫不易產(chǎn)生夾渣,生產(chǎn)率較高。6)圓圈形運(yùn)條法焊接時(shí)焊條末端作圓圈形運(yùn)動(dòng),并不斷地前移。特點(diǎn)是熔池存在時(shí)間長(zhǎng),熔池金屬溫度高,氣體和熔渣容易上浮,適用于焊接較厚焊件的平焊縫。4)月牙形運(yùn)條法焊接時(shí)焊條末端沿著焊接方向作月牙形的74直線往復(fù)運(yùn)條法鋸齒形運(yùn)條法月牙形運(yùn)條法斜三角形運(yùn)條法正三角形運(yùn)條法圓圈形運(yùn)條法直線往復(fù)運(yùn)條法鋸齒形運(yùn)條法月牙形運(yùn)條法斜三角形運(yùn)條法正三角形75第六節(jié)鎢極氬弧焊一、什么是TIG焊?利用純鎢或活化鎢(釷鎢、鈰鎢)作為電極的惰性氣體保護(hù)焊稱鎢極惰性氣體保護(hù)焊,其英文簡(jiǎn)稱為TIG焊。它是在惰性氣體的保護(hù)下,利用鎢電極與焊件間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種焊接方法,示意圖如下:第六節(jié)鎢極氬弧焊一、什么是TIG焊?76焊接時(shí)保護(hù)氣體從焊槍的噴嘴中連續(xù)噴出,在電弧周圍形成保護(hù)層隔絕空氣,以防止其對(duì)鎢極、熔池及鄰近熱影響區(qū)的有害影響,獲得優(yōu)質(zhì)焊縫。保護(hù)氣體可采用氬氣、氦氣和氬氦混合氣體,在特殊應(yīng)用場(chǎng)合,可添加少量的氫。用氬氣作為保護(hù)氣體的稱鎢極氬弧焊,用氦氣的稱鎢極氦弧焊。由于氦氣價(jià)格昂貴,在工業(yè)上廣泛應(yīng)用的是鎢極氬弧焊。焊接時(shí)保護(hù)氣體從焊槍的噴嘴中連續(xù)噴出,在電弧周圍形成保護(hù)層隔77二、鎢極氬弧焊有什么優(yōu)缺點(diǎn)?鎢極氬弧焊有下列優(yōu)點(diǎn):1)氬氣能有效地隔絕周圍空氣,本身又不溶于金屬,不和金屬反應(yīng),施焊過程中電弧還有自動(dòng)清除熔池氧化膜的作用,因此,可成功地焊接易氧化、氮化、化學(xué)活潑性強(qiáng)的有色金屬、不銹鋼和各種合金。2)鎢極電弧穩(wěn)定,即使在很小的焊接電流(<10A)下仍可穩(wěn)定燃燒,特別適用于薄板、超薄材料的焊接。3)熱源和填充焊絲可分別控制,因而熱輸入容易調(diào)節(jié),可進(jìn)行各種位置的焊接,也是實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成型的理想方法。4)由于填充焊絲熔滴不通過電弧,故不會(huì)產(chǎn)生飛濺,焊縫成型美觀。二、鎢極氬弧焊有什么優(yōu)缺點(diǎn)?鎢極氬弧焊有下列優(yōu)點(diǎn):78鎢極氬弧焊的不足之處:焊縫厚度淺,熔敷系數(shù)小,生產(chǎn)率低。鎢極承載電流的能力較差,過大的電流會(huì)引起鎢極熔化和蒸發(fā),其微粒有可能進(jìn)入熔池,造成污染(夾鎢)。惰性氣體(氬氣、氦氣)較貴,和其它電弧焊方法(如手工電弧焊、埋弧焊、CO2氣體保護(hù)焊等)相比,生產(chǎn)成本較高。鎢極氬弧焊的不足之處:79三、各種電流鎢極氬弧焊的特點(diǎn)按鎢極氬弧焊所使用電流種類的不同,可分為直流正接、直流反接及交流三種,其特點(diǎn)見下表:各種電流鎢極氬弧焊的特點(diǎn)電流種類直流交流正接反接兩極熱量比例(近似)焊件70%
鎢極30%焊件30%
焊件70%焊件50%
鎢極50%熔深特點(diǎn)深、窄淺、寬中等鎢極許用電流最大
如鎢極φ3.2mm,400A小
如鎢極φ6.4mm,120A較大
如鎢極φ3.2mm,225A陰極清理作用無有有(焊件為負(fù)的半周時(shí))適用材料氬弧焊;除鋁、鎂合金、鋁青銅外其余金屬
氦弧焊:幾乎所有金屬一般不采用鋁、鎂合金、鋁青銅三、各種電流鎢極氬弧焊的特點(diǎn)按鎢極氬弧焊所使用電流種類的不同80四、鎢極氬弧焊如何引???鎢極氬弧焊有三種引弧方法:1)接觸短路引弧法不能直接在焊件上將鎢極與焊件直接接觸進(jìn)行短路引弧,因?yàn)殒u極端部的鎢會(huì)污染熔池,形成夾鎢。通??衫靡“寤蛟诤缚诟浇O(shè)置銅皮、碳?jí)K,在這些引弧板上用接觸短路法引弧,然后將電弧移至焊接部位。這種引弧法的缺點(diǎn)是引弧時(shí)損耗大,鎢極端部形狀容易被破壞,所以僅當(dāng)焊機(jī)沒有高頻引弧裝置時(shí)才使用。2)高頻高壓引弧法利用裝在焊機(jī)控制箱內(nèi)的高頻振蕩器所產(chǎn)生的高頻高壓擊穿鎢極與焊件之間的間隙(2-5mm)而引燃電弧。3)高壓脈沖引弧法在鎢極和焊件之間加一高壓脈沖,使兩極間氣體介質(zhì)電離而引弧。四、鎢極氬弧焊如何引???鎢極氬弧焊有三種引弧方法:81五、鎢極氬弧焊時(shí)焊接速度的選擇原則鎢極氬弧焊時(shí)焊接速度的選擇應(yīng)遵循以下原則:1)在焊接鋁等熱導(dǎo)性好的金屬時(shí),為了減少焊接變形,應(yīng)采用比母材導(dǎo)熱速度快的焊接速度。2)焊接有熱裂傾向的合金不能采用高速焊接。3)焊接熔池的尺寸會(huì)直接受焊接速度的影響,當(dāng)在非平焊位置焊接時(shí)只能是較小的熔池,應(yīng)適當(dāng)提高焊接速度。五、鎢極氬弧焊時(shí)焊接速度的選擇原則鎢極氬弧焊時(shí)焊接速度的選擇82第六節(jié)焊接安全基礎(chǔ)知識(shí)一、在焊接生產(chǎn)過程中,焊工可能受到的傷害1.焊接弧光強(qiáng)烈的弧光對(duì)眼睛,皮膚等會(huì)產(chǎn)生急,慢性損傷。電光性眼炎就是電弧焊式常見的一種職業(yè)病.眼部受到弧光中的紫外線過度照射會(huì)引起角膜結(jié)膜炎.輕者眼部有異物感和輕度不適,重者眼部有燒灼感和劇烈的疼痛,并伴有畏光.流淚.臉痙攣等癥狀.第六節(jié)焊接安全基礎(chǔ)知識(shí)一、在焊接生產(chǎn)過程中,焊工可能受到832.焊接煙塵焊條.焊件和藥皮在高溫作用下,產(chǎn)生大量有害煙塵,這些煙塵是污染焊接環(huán)境的主要因素之一.煙塵的主要成分有鐵.鋁.錳.銅.氫化鋅.硅等,其中主要毒性物是錳.焊工長(zhǎng)期吸入金屬粉塵,將引起臣肺.錳中毒等職業(yè)病.3.焊接氣體空氣在弧光的作用下會(huì)產(chǎn)生氮氧化物等有毒氣體.在沒有良好的通風(fēng)環(huán)境下,焊接地點(diǎn)的空氣中有毒氣體含量高于國家標(biāo)準(zhǔn)幾倍或幾十倍,對(duì)人體危害極大.4.焊結(jié)灼傷高溫電弧使金屬融化.飛濺,很容易使人受好灼燙傷害.焊接中為去處藥渣而敲擊焊縫時(shí),未全部冷卻的藥渣很容易擊傷眼睛.2.焊接煙塵845.焊接火災(zāi)高溫電弧會(huì)使金屬融化.飛濺,如果周圍有易燃易爆物,就有可能導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸事故的發(fā)生.6.焊接觸電焊工在更換焊條時(shí),手直接接觸電極.如遇電器故障.防護(hù)用品缺陷.違反操作規(guī)程等,就可能發(fā)生觸電事故.尤其在周圍都是金屬物體已及潮濕的環(huán)境周圍都是金屬物體已及潮濕的環(huán)境中施焊,觸電的機(jī)會(huì)更多,危險(xiǎn)性更大.焊接時(shí)防護(hù)措施不到位:
未穿絕緣鞋×5.焊接火災(zāi)焊接時(shí)防護(hù)措施不到位:
未穿絕緣鞋×85二、在焊接生產(chǎn)過程中,焊工如何進(jìn)行安全防護(hù)
為了消除焊接中各種不安全的.不衛(wèi)生因素,做好電弧焊職業(yè)危害預(yù)防工作,應(yīng)采取以下幾個(gè)方面的預(yù)防措施.1.為避免弧光對(duì)人體的輻射,不得在近處直接用眼睛直接觀看弧光或避開防護(hù)面罩偷看;多臺(tái)焊機(jī)作業(yè)時(shí),應(yīng)設(shè)置不可燃或阻燃的防護(hù)屏;采用吸收材料作用室內(nèi)墻壁飾面以減少弧光的反射;保證工作場(chǎng)所的照明,消除因焊縫視線不清點(diǎn)火后戴面罩的情況發(fā)生;不得任意更換濾光片色號(hào);改革工藝,變手式焊為自動(dòng)或半自動(dòng)焊,使焊工可在遠(yuǎn)離施焊地點(diǎn)作業(yè).二、在焊接生產(chǎn)過程中,焊工如何進(jìn)行安全防護(hù)為了消除焊接862.對(duì)金屬煙塵和有害氣體的防護(hù),因根據(jù)不同的焊接工藝及場(chǎng)所合選擇合理的防護(hù)用品;在技術(shù)措施上選擇局部和全面通風(fēng)方法;在工藝上選用污染環(huán)境小或機(jī)械化.自動(dòng)化程度高以及采用低塵低毒焊條等措施來降低煙塵濃度和毒性.3.為防止焊接灼燙應(yīng)穿好工作服.工作鞋.戴好工作帽.工作服應(yīng)選用純棉且質(zhì)地較厚.防燙效果好的.注意腳面保護(hù),不穿易溶的化纖襪子.焊區(qū)周圍要清潔,焊條堆放要集中,冷熱焊條要分別擺放.處理焊條渣時(shí),領(lǐng)口要系好,戴好防護(hù)眼鏡,減少灼燙傷事故.2.對(duì)金屬煙塵和有害氣體的防護(hù),因根據(jù)不同的焊接工藝及場(chǎng)所合874.焊接現(xiàn)場(chǎng)事先移去易燃易爆物品;離空焊接下方應(yīng)設(shè)置接火盤;焊補(bǔ)盛裝過將近燃液體容器.空桶等應(yīng)清洗干凈.置換徹底;簡(jiǎn)易建筑.倉庫.房屋悶頂內(nèi)以及易燃物堆垛附近不宜進(jìn)行焊接作業(yè);船倉內(nèi)焊接防止鋼板導(dǎo)熱引起背面可燃物或隔熱層起火;需要檢修的輸送.儲(chǔ)存易燃液體.可燃?xì)怏w的管道和設(shè)備與其它設(shè)備互相連接時(shí),應(yīng)將連接管道拆除或阻絕.4.焊接現(xiàn)場(chǎng)事先移去易燃易爆物品;離空焊接下方應(yīng)設(shè)置接火盤;885.為避免觸電事故的發(fā)生,焊機(jī)接地及各接線點(diǎn)要接觸良好;電絕緣外套無破損;改變焊機(jī)接頭需要該接兩次回線;轉(zhuǎn)移工作地點(diǎn)或更換焊條應(yīng)戴好絕緣手套;在金屬容器或金屬結(jié)構(gòu)上以及狹小的工作場(chǎng)所焊接時(shí),應(yīng)采用橡膠墊.戴絕緣手套.穿絕緣鞋;電焊鉗外殼絕緣要可靠;雨雪天不能在露天作業(yè);不得將自身.機(jī)器傳動(dòng)部分等作為焊接回路的一部分;電焊設(shè)備安裝.修理.檢查由電工進(jìn)行;不得擅自拆修或更換保險(xiǎn)絲.嚴(yán)禁無電工證人員私自接線×5.為避免觸電事故的發(fā)生,焊機(jī)接地及各接線點(diǎn)要接觸良好;電絕89三、電焊工消防安全常識(shí)1、電焊工首先必須持證上崗,辦理動(dòng)火手續(xù),嚴(yán)格操作規(guī)程,各種焊機(jī)應(yīng)在規(guī)定的電壓下使用,2、電焊前應(yīng)檢查焊機(jī)的電源線的絕緣是否良好,焊機(jī)應(yīng)避雨雪、潮濕,放置在干燥處。3、焊機(jī)、導(dǎo)線、焊鉗等接點(diǎn)應(yīng)采用螺栓或螺母擰接牢固。4、焊機(jī)二次線路及外殼必須接地良好,接地電阻不小于1MΩ(歐)。三、電焊工消防安全常識(shí)1、電焊工首先必須持證上崗,辦905、開啟電開關(guān)時(shí)要一次推到位,然后開啟電焊機(jī);停機(jī)時(shí)先關(guān)焊機(jī)再關(guān)電源開關(guān);移動(dòng)焊機(jī)時(shí)應(yīng)先停機(jī)斷電。6、焊接中突然停電,應(yīng)立即關(guān)好電焊機(jī);焊條頭不得亂扔,應(yīng)放在指定的安全地點(diǎn)。7、電弧切割或焊接有色金屬及表面涂有油品等物件時(shí),作業(yè)區(qū)環(huán)境應(yīng)良好,人要在上風(fēng)處。8、作業(yè)中注意檢查電焊機(jī)及調(diào)節(jié)器,溫度超過60°C應(yīng)冷卻。9、發(fā)現(xiàn)故障、電線破損、熔絲一再燒斷應(yīng)停機(jī)維修或更換。10、電焊時(shí)的二次電壓不得偏離60——80(伏)5、開啟電開關(guān)時(shí)要一次推到位,然后開啟電焊機(jī);停機(jī)時(shí)先關(guān)焊機(jī)91四、電焊工安全操作規(guī)程1、工作前應(yīng)認(rèn)真檢查工具、設(shè)備是否完好,焊機(jī)的外殼是否可靠地接地。焊機(jī)的修理應(yīng)由電氣保養(yǎng)人員進(jìn)行,其他人員不得拆修。2、工作前應(yīng)認(rèn)真檢查工作環(huán)境,確認(rèn)為正常方可開始工作,施工前穿戴好勞動(dòng)保護(hù)用品,戴好安全帽。高空作業(yè)要戴好安全帶。敲焊渣、磨砂輪戴好平光眼鏡。3、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。4、接地線要牢靠安全,不準(zhǔn)用腳手架,鋼絲纜繩、機(jī)床等作接地線。四、電焊工安全操作規(guī)程1、工作前應(yīng)認(rèn)真檢查工具、設(shè)備是否完925、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)真檢查確無火源,才能離開工作場(chǎng)地。6、焊接密封容器、管子應(yīng)先開好放氣孔。修補(bǔ)已裝過油的容器,應(yīng)清洗干凈,打開人孔蓋或放氣孔,才能進(jìn)行焊接。電焊機(jī)地線無接線鼻子×5、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937、在已使用過的罐體上進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí),必須查明是否有易燃、易爆氣體或物料,嚴(yán)禁在未查明之前動(dòng)火焊接。焊鉗、電焊線應(yīng)經(jīng)常檢查、保養(yǎng),發(fā)現(xiàn)有損壞應(yīng)及時(shí)修好或更換,焊接過程發(fā)現(xiàn)短路現(xiàn)象應(yīng)先關(guān)好焊機(jī),再尋找短路原因,防止焊機(jī)燒壞。8、焊接吊碼、加強(qiáng)腳手架和重要結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度,并敲去焊渣認(rèn)真檢查是否安全、可靠。7、在已使用過的罐體上進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí),必須查明是否有易燃、易949、在容器內(nèi)焊接,應(yīng)注意通風(fēng),把有害煙塵排出,以防中毒。在狹小容器內(nèi)焊接應(yīng)有2人,以防觸電等事故。10、容器內(nèi)油漆未干,有可燃體散發(fā)不準(zhǔn)施焊。11、工作完畢,必須斷掉龍頭線接頭,檢查現(xiàn)場(chǎng),滅絕火種,切斷電源,做到“工完料盡、場(chǎng)地清”。9、在容器內(nèi)焊接,應(yīng)注意通風(fēng),把有害煙塵排出,以防中毒。在狹95五、電焊機(jī)安裝安全要求1、電焊機(jī)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)或在使用之前,應(yīng)由主管部門驗(yàn)收合格,露天放置應(yīng)穩(wěn)固并有防雨措施,每臺(tái)電焊機(jī)有專用的開關(guān)箱和一機(jī)一閘控制,并由專業(yè)電工負(fù)責(zé)安裝。2、應(yīng)采用自動(dòng)開關(guān)控制,不能使用手動(dòng)開關(guān)(如膠蓋閘刀開關(guān))。由于電焊機(jī)一般容量比較大,而手動(dòng)開關(guān)的滅弧能力差,接通和斷開電源速度慢,容易發(fā)生弧光和相間短路故障,所以規(guī)范規(guī)定,動(dòng)力線路大于5.5KW時(shí),應(yīng)使用自動(dòng)開關(guān)控制?!梁笝C(jī)箱內(nèi)插座損壞五、電焊機(jī)安裝安全要求1、電焊機(jī)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)或在使用之前,應(yīng)由963、電焊機(jī)的一次側(cè)及二次側(cè)都應(yīng)裝設(shè)防觸電保護(hù)裝置。4、一次側(cè)的電源線長(zhǎng)度不應(yīng)超過5m。因?yàn)橐淮尉€相對(duì)二次線來講,電壓高、危險(xiǎn)性大,所以應(yīng)當(dāng)控制其長(zhǎng)度盡量短,不拖地,并加防護(hù)套管,防止鋼筋等金屬掛、砸、壓等發(fā)生事故。若必須加長(zhǎng)時(shí),應(yīng)架設(shè)高度在2.5m以上,并固定牢靠。同時(shí)要求線路與電焊機(jī)接線柱連接牢固,其上部應(yīng)有防護(hù)罩,防止意外損傷及觸電。5、按照現(xiàn)場(chǎng)安全用電的要求電焊機(jī)的外殼應(yīng)做保護(hù)接地或接零。6、為了防止高壓(一次測(cè))竄入低壓(二次側(cè))造成危害,交流焊機(jī)二次側(cè)應(yīng)當(dāng)接地或接零。3、電焊機(jī)的一次側(cè)及二次側(cè)都應(yīng)裝設(shè)防觸電保護(hù)裝置。97六、電焊機(jī)操作安全要求為了消除電焊機(jī)的不安全因素和避免觸電事故的發(fā)生,焊工應(yīng)按下列幾點(diǎn)要求操作電焊機(jī)。1、作業(yè)人員電焊作業(yè)屬于特種作業(yè),作業(yè)人員必須經(jīng)專業(yè)安全技術(shù)培訓(xùn),考試合格,持《特種作業(yè)操作證》方準(zhǔn)上崗獨(dú)立操作。并接規(guī)定穿戴絕緣防護(hù)用品。2、電焊鉗使用合格電焊鉗。能牢固地夾緊焊條,與電纜線連接可靠,這是保持焊鉗不異常發(fā)熱的關(guān)鍵。焊鉗要有良好的絕緣性能,禁止使用自制簡(jiǎn)易焊鉗。不合格焊鉗×六、電焊機(jī)操作安全要求為了消除電焊機(jī)的不安全因素和避免983、焊接電纜①焊接電纜在使用多股細(xì)銅線無接頭電纜,與電焊機(jī)接線柱采用接線鼻連接壓實(shí),防止隨意纏繞造成的松動(dòng)接觸不良、過熱、火花現(xiàn)象。接線栓上應(yīng)設(shè)置防護(hù)罩。②焊接電纜長(zhǎng)度一般不超過20—30m,過長(zhǎng)的會(huì)加大導(dǎo)線壓降。③焊接電纜橫過通道時(shí),必須采取加護(hù)套,穿管等保護(hù)措施。④嚴(yán)禁使用腳手架、金屬欄桿、軌道及其他金屬物搭接代替導(dǎo)線使用,防止因接觸不良引起火災(zāi)和造成觸電事故。3、焊接電纜994、焊接不允許超載電焊機(jī)使用過程中不允許超載,否則將會(huì)因過熱而燒毀電焊機(jī)或造成火災(zāi)。以及超載造成絕緣損壞,還可能引起漏電而發(fā)生觸電事故。5、焊接前,應(yīng)先檢查焊機(jī)設(shè)備和工具是否安全,如焊機(jī)接地及各接線點(diǎn)接觸是否良好,焊接電纜絕緣外套有無破損等。6、在設(shè)備上進(jìn)行焊接前,應(yīng)先把設(shè)備的接地或接零線拆掉,焊接完后再恢復(fù)。4、焊接不允許超載1007、進(jìn)行電焊作業(yè)前,應(yīng)檢查作業(yè)環(huán)境,清除危險(xiǎn)因素和設(shè)置監(jiān)護(hù)人員;當(dāng)與其他人員和有關(guān)設(shè)施過近時(shí),應(yīng)采用屏護(hù)和安全間隔等保證作業(yè)安全;當(dāng)高處焊接作業(yè)時(shí),必須掛好安全帶。8、更換焊條時(shí),焊工應(yīng)戴絕緣手套。9、在金屬容器內(nèi)金屬結(jié)構(gòu)上及其他狹小工作場(chǎng)所焊接時(shí),觸電的危險(xiǎn)性最大,必須采取專門的防護(hù)措施。如采用橡皮墊、載皮手套、穿絕緣鞋等,以保障焊工身體與焊件間絕緣。禁止使用簡(jiǎn)易無絕緣外殼的電焊鉗。7、進(jìn)行電焊作業(yè)前,應(yīng)檢查作業(yè)環(huán)境,清除危險(xiǎn)因素和設(shè)置監(jiān)護(hù)人10110、改變焊機(jī)接頭,更換焊件需要改接二次回路時(shí),轉(zhuǎn)移工作地點(diǎn)、焊機(jī)檢修暫停工作或下班等時(shí),必須切斷電源后方可進(jìn)行操作。11、焊機(jī)應(yīng)設(shè)置在防雨和通風(fēng)良好的地方。焊接現(xiàn)場(chǎng)不準(zhǔn)堆放易燃易爆物品。12、交流弧焊機(jī)一次側(cè)電源線必須絕緣良好,不得隨地拖拉,長(zhǎng)度應(yīng)不大于5米,進(jìn)線處必須設(shè)置防護(hù)罩。電焊機(jī)電線破損嚴(yán)重×10、改變焊機(jī)接頭,更換焊件需要改接二次回路時(shí),轉(zhuǎn)移工作地點(diǎn)10213、焊機(jī)二次接線宜采用YHS型橡坡護(hù)套銅芯多股軟電纜,電纜的長(zhǎng)度應(yīng)不大于30米。14、根據(jù)施工需要,電焊機(jī)宜按區(qū)域或標(biāo)高層集中的設(shè)置,并應(yīng)編號(hào)。15、布置在室外的電焊機(jī)應(yīng)設(shè)置在干燥場(chǎng)所,并應(yīng)設(shè)棚遮蔽。16、電焊機(jī)的外殼應(yīng)可靠接地,不得多臺(tái)串聯(lián)接地。17、電焊機(jī)各線卷對(duì)電焊機(jī)外殼的熱態(tài)絕緣電陰值不得小于0.4MΩ。18、電焊機(jī)的裸露導(dǎo)電部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分應(yīng)裝安全保護(hù)罩,直流電焊機(jī)的調(diào)節(jié)器被拆下后,機(jī)殼上露出的孔洞應(yīng)加設(shè)保護(hù)罩。19、電焊機(jī)的電源開關(guān)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置,直流電焊機(jī)的電源應(yīng)采用啟動(dòng)器控制。13、焊機(jī)二次接線宜采用YHS型橡坡護(hù)套銅芯多股軟電纜,電纜103電焊光傷眼急救法
長(zhǎng)時(shí)間不戴防護(hù)眼睛看電焊弧光,眼睛會(huì)被電弧光中強(qiáng)烈的紫外線所刺激,從而發(fā)生電光性眼炎,即平常所說的電弧光"打"了眼睛。電光性眼炎的主要癥狀是眼睛磨痛、流淚、怕光。從眼睛被電弧光照射到出現(xiàn)癥狀,大約要經(jīng)過2-10個(gè)小時(shí)。電光性眼炎如果繼發(fā)感染,而造成角膜潰瘍,好后也會(huì)有角膜薄翳而影響視力。萬一發(fā)生電光性眼炎,可到醫(yī)院就醫(yī),用4%奴夫卡因藥水點(diǎn)眼,癥狀會(huì)和有快緩解。但是,電光性眼炎的發(fā)病多數(shù)在夜間、在家里出現(xiàn),掌握必要的急救措施,可減輕痛苦。電焊光傷眼急救法長(zhǎng)時(shí)間不戴防護(hù)眼睛看電焊弧光,眼睛會(huì)被電弧104七、電焊光傷眼急救法
急救措施1.發(fā)生了電光性眼炎后,其簡(jiǎn)便的應(yīng)急措施是用煮過而又冷卻的人奶或鮮牛奶點(diǎn)眼,也能止痛。2.使用方法是,開始幾分鐘點(diǎn)一次,而后,隨著癥狀的減輕,點(diǎn)人奶或牛奶的時(shí)間可適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)。3.還可用毛巾浸冷水敷眼,閉目休息。注意事項(xiàng)1.經(jīng)過應(yīng)急處理后,除了休息外,還要注意減少光的刺激,并盡量減少眼球轉(zhuǎn)動(dòng)和磨擦。一般經(jīng)過一、二天即可痊愈。2.從事電焊工作的工人,禁忌不戴防護(hù)眼鏡進(jìn)行電焊操作,以免引起不必要的事故。七、電焊光傷眼急救法急救措施105八、焊工應(yīng)遵守的“十不焊接”
(1)焊工未經(jīng)安全技術(shù)培訓(xùn)考試合格,領(lǐng)取操作證者,不能焊割。
(2)在重點(diǎn)要害部門和重要場(chǎng)所,未采取措施,未經(jīng)單位有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、車間、安全、保衛(wèi)部門批準(zhǔn)和辦理動(dòng)火證手續(xù)者,不能焊割。
(3)在容器內(nèi)工作沒有12V低壓照明和通風(fēng)不良及無人在外監(jiān)護(hù)不能焊割。
(4)未經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)問意,車間、部門擅自拿來的物件,在不了解其使用情況和構(gòu)造情況下,不能焊割。
(5)盛裝過易燃、易爆氣體(固體)的容器管道,未經(jīng)用堿水等徹底清洗和處理消除火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)的,不能焊割。八、焊工應(yīng)遵守的“十不焊接”(1)焊工未經(jīng)安全技術(shù)培訓(xùn)106(6)用可燃材料充作保溫層、隔熱、隔音設(shè)備的部位,未采取切實(shí)可靠的安全措施,不能焊割。
(7)有壓力的管道或密閉容器,如空氣壓縮機(jī)、高壓氣瓶、高壓管道、帶氣鍋爐等,不能焊割。
(8)焊接場(chǎng)所附近有易燃物品,未作清除或未采取安全措施,不能焊割。
(9)在禁火區(qū)內(nèi)(防爆車間、危險(xiǎn)品倉庫附近)未采取嚴(yán)格隔離等安全措施,不能焊割。
(10)在一定距離內(nèi),有與焊割明火操作相抵觸的工種(如汽油擦洗、噴漆、灌裝汽油等能排出大量易燃?xì)怏w),不能焊割。(6)用可燃材料充作保溫層、隔熱、隔音設(shè)備的部位,107謝謝大家!謝謝大家!108演講完畢,謝謝觀看!演講完畢,謝謝觀看!109焊接知識(shí)培訓(xùn)110焊接基礎(chǔ)知識(shí)焊接基礎(chǔ)知識(shí)1111.焊接的概念2.焊接方法的特點(diǎn)3.焊接方法的分類第一節(jié):焊接概述1.焊接的概念第一節(jié):焊接概述1121.焊接的概念
焊接是指利用局部加熱或加壓,或兩者并用,并且用或不用填充材料,使分離的兩部分金屬,通過原子的擴(kuò)散與結(jié)合而形成永久性連接的一種工藝方法。2.焊接方法的特點(diǎn)2.1焊接方法的優(yōu)點(diǎn):(1)成形方便:焊接方法靈活多樣,工藝簡(jiǎn)便,能短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu)。在制造大型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)和零件時(shí),可采取鑄-焊、鍛-焊、沖-焊等聯(lián)合結(jié)構(gòu),如萬噸水壓機(jī)的橫梁和立柱。1.焊接的概念
113(2)適應(yīng)性強(qiáng):采取相應(yīng)的焊接方法。既能生產(chǎn)微型、大型和復(fù)雜的金屬構(gòu)件,也能生產(chǎn)氣密性好的高溫、高壓設(shè)備和化工設(shè)備;既適應(yīng)單件小批生產(chǎn),也適應(yīng)大批大量生產(chǎn);還能實(shí)現(xiàn)異類金屬和非金屬的連接。如:原子能應(yīng)用堆金屬與石墨的焊接,硬質(zhì)合金刀片與車刀刀桿的焊接。(3)生產(chǎn)成本低:比鉚接可節(jié)省材料10%~20%,同時(shí)焊接加工快、工時(shí)少、生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)效率高;可以制成雙金屬結(jié)構(gòu),以節(jié)省大量貴重合金材料。如:堆焊鍛模、刀具等。(2)適應(yīng)性強(qiáng):采取相應(yīng)的焊接方法。既能生產(chǎn)微型、大型和復(fù)雜114(4)連接性能好:焊縫具有良好的機(jī)械性能,能耐高溫高壓、能耐低溫,具有良好的密封性、導(dǎo)電性、耐蝕性和耐磨性等。(5)重量輕:比鉚接,螺栓連接都輕。如圖1-1。(6)便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。圖1-1零件連接方式
(4)連接性能好:焊縫具有良好的機(jī)械性能,能耐高溫高壓、能耐1152.2焊接方法的缺點(diǎn)(1)焊接結(jié)構(gòu)不可拆卸,修理和更換不方便。(2)易產(chǎn)生焊接應(yīng)力和焊接變形棗影響工件的形狀、尺寸和承載能力。(3)易產(chǎn)生焊接缺陷,如裂紋、未焊透、夾渣、氣孔等還易引起應(yīng)力集中,降低承載能力,縮短使用壽命。(4)焊接接頭的組織和性能較差。2.2焊接方法的缺點(diǎn)1163.焊接方法的分類按焊接過程的特點(diǎn)不同,可分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。3.1熔焊:熔焊是指焊接過程中將工件接頭加熱至熔化狀態(tài),不加壓力完成焊接的方法。其是最基本的焊接方法,在焊接生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位,常見的熔焊方法有氣焊、電弧焊、電渣焊等。3.焊接方法的分類1173.2壓焊:壓焊是指焊接過程中對(duì)工件施加壓力(加熱或不加熱)完成焊接的方法。壓焊只適用于塑性較好的金屬材料的焊接,常見的壓焊方法有電阻焊、摩擦焊等。3.3釬焊釬焊是將比母材(被焊接的材料的總稱)熔點(diǎn)低的填充金屬(釬料)熔化之后填充工件接頭間隙,并與固態(tài)母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法,常見的釬焊方法有軟釬焊和硬釬焊。3.2壓焊:1183.4主要焊接方法分類框圖主要焊接方法熔化焊壓力焊釬焊等離子弧焊電渣焊電子束焊接激光焊電弧焊
氣焊擴(kuò)散焊電阻焊超聲波焊接冷壓焊爆炸焊摩擦焊埋弧焊氣體保護(hù)焊手弧焊對(duì)焊縫焊點(diǎn)焊非熔化極氣體保護(hù)焊熔化極氣體保護(hù)焊閃光對(duì)焊電阻對(duì)焊3.4主要焊接方法分類框圖主要焊接方法熔化焊壓力焊釬焊等離119第二節(jié):手工電弧焊1.焊條電弧焊的焊接過程與焊接電弧1.1焊條電弧焊的焊接過程:焊條電弧焊(習(xí)慣稱為手工電弧焊)是手工操縱焊條,利用焊條與被焊工件之間產(chǎn)生的電弧熱量將焊條與工件接頭處熔化,冷卻凝固后獲得牢固接頭的焊接方法。焊接過程如下圖1-2-1:第二節(jié):手工電弧焊1.焊條電弧焊的焊接過程與焊接電弧120圖1-2-1焊條電弧焊焊接過程示意圖 圖1-2-1焊條電弧焊焊接過程示意圖 1211.2焊接電弧焊接電弧是指在電極與工件間的氣體介質(zhì)中發(fā)生的強(qiáng)烈、持久的氣體放電現(xiàn)象1.3正接與反接由于陽極區(qū)溫度比陰極區(qū)高,故采用直流弧焊機(jī)焊接時(shí),有兩種接線方法,即正接或反接(如圖1-2-2)1.2焊接電弧122圖1-2-2直流電焊機(jī)的正接與反接 圖1-2-2直流電焊機(jī)的正接與反接 123正接:指工件接陽板,焊條接陰極,此時(shí)電弧熱量主要集中在焊件上,有利于加快焊件熔化,保證足夠的熔深,適用于焊接較厚的工件。反接:指工件接陰極,焊條接陽極,該接法適用于焊接有色金屬及薄鋼板,以免燒穿焊件。采用交流弧焊機(jī)時(shí),不存在此問題。正接:指工件接陽板,焊條接陰極,此時(shí)電弧熱量主要集中在焊件上1242焊條:指涂有藥皮的供焊條電弧焊用的熔化電極2.1焊條的組成及作用組成:焊條由焊芯(金屬芯)和藥皮組成。如圖2-1。
2焊條:指涂有藥皮的供焊條電弧焊用的熔化電極1252.1.1焊芯焊芯是采用焊接專用綱絲制成,是經(jīng)過特殊冶煉而成,該焊接專用鋼絲稱為焊絲。焊絲的牌號(hào),:“H××元素符號(hào)×符號(hào)表示焊接用鋼絲,××表示鋼絲中平均含碳量的萬分之幾,元素符號(hào)表鋼絲中的合金元素,×表示合金元素的百分含量,小于1%不標(biāo)出,最后符號(hào)表示其質(zhì)量,A表示優(yōu)質(zhì),E表示高級(jí)優(yōu)質(zhì)。2.1.1焊芯126如:H08Mn2SiA表示含C為0.08%,含Mn為2%,含Si為1%的優(yōu)質(zhì)焊絲常用焊芯直徑(即為焊條直徑),最小為0.4mm,最大為9mm(如:1.6、2.0、2.5、3.2、4、5mm等),以直徑為3.2~5mm的應(yīng)用最廣,長(zhǎng)度常在200~450mm之間;根據(jù)被焊金屬,可選用相應(yīng)的焊絲作為焊芯。如:H08Mn2SiA表示含C為0.08%,含Mn為2%,含1272.1.2藥皮作用:(1)改善焊接工藝性有易于引弧和再引弧,穩(wěn)弧性好,減少飛濺,使焊縫成形美觀。(2)機(jī)械保護(hù)作用──氣保護(hù)和渣保護(hù)。(3)冶金處理作用──去除有害雜質(zhì)(如O.H.S.P等),添加有益元素。2.1.2藥皮1282.2焊條的分類、牌號(hào)及型號(hào)2.2.1焊條的分類:(1)按用途分可分為:碳鋼焊條,低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、鋁及鋁合金焊條、銅及銅合金焊條,特殊用途焊條等。(2)按熔渣性質(zhì)分可分為:酸性焊條和堿性焊條酸性焊條:指熔渣以酸性氧化物(如SiO2、TiO2等)為主的焊條。2.2焊條的分類、牌號(hào)及型號(hào)129堿性焊條:指熔渣以堿性氧化物(如CaO、FeO等)和螢石(CaF2)為主的焊條。酸性焊條和堿性焊條相比,堿性焊條具有以下特點(diǎn):1)機(jī)械性能好──堿性焊條的焊縫金屬中,有益元素(如Mn)比酸性焊條多,有害元素(如S.H.O.P.N等)比酸性焊條少。2)工藝性能差──含有較多的反電離物質(zhì)螢石,穩(wěn)弧性差,飛濺大,脫渣性和成形較差。堿性焊條使用時(shí)一般用直流電源,焊前嚴(yán)格烘干,工件要嚴(yán)格清潔,焊接時(shí)用小電流,不擺動(dòng),短弧焊。堿性焊條:指熔渣以堿性氧化物(如CaO、FeO等)和螢石(C1303)焊縫金屬抗裂性好──焊縫金屬中含H量低,塑性好。4)對(duì)銹、油、水的敏感性大,易出氣孔──FeO+C→Fe+Co↑5)有毒煙塵多──焊條中有螢石,煙塵中含有毒物質(zhì)多。堿性焊條適用于裂紋傾向大的,塑性韌性要求高的重要結(jié)構(gòu),如鍋爐壓力容器和橋梁船舶等。酸性焊條常用于一般鋼結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。3)焊縫金屬抗裂性好──焊縫金屬中含H量低,塑性好。1312.2.2焊條的牌號(hào)及型號(hào)焊條牌號(hào)是焊條行業(yè)統(tǒng)一的代號(hào),焊條型號(hào)是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的代號(hào)。焊條牌號(hào)與焊條型號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表(表2-1)2.2.2焊條的牌號(hào)及型號(hào)132國標(biāo)部標(biāo)型號(hào)(按化學(xué)成分分類)牌號(hào)(按用途分類)國家標(biāo)準(zhǔn)號(hào)名稱代號(hào)類別名稱代號(hào)字母漢字GB5117-1985碳鋼焊條E一結(jié)構(gòu)鋼焊條J結(jié)GB5118-1985低合金鋼焊條E一結(jié)構(gòu)鋼焊條J結(jié)二鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條R熱三低溫鋼焊條W溫表2-1焊條國家標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)統(tǒng)一牌號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系國標(biāo)部標(biāo)型號(hào)(按化學(xué)成分分類)牌號(hào)(按用途分類)國家標(biāo)準(zhǔn)133GB983-1985不銹鋼焊條E四不銹鋼焊條G鉻A奧GB984-1985堆焊焊條ED五堆焊焊條D堆GB10044-1988鑄鐵焊條EZ六鑄鐵焊條Z鑄七鎳及鎳合金焊條Ni鎳GB3670-1983銅及銅合金焊條條Tcu八銅及銅合金焊條T銅GB3669-1983鋁及鋁合金焊條TAL九鋁及鋁合金焊條L鋁十特殊用途焊條TS特
GB983-1985不銹鋼焊條E四不銹鋼焊條G鉻A奧GB98134碳鋼焊條型號(hào):“E××××”,其中E表示焊條,前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值,單位為10MPa,后兩位數(shù)字表示焊接電流種類及藥皮類型,第三位數(shù)字表示焊接位置(0和1表示焊條適于全位置焊接,2表示適于平焊及平角焊,4表示適于向下立焊。)如:E5015表示焊縫金屬抗拉強(qiáng)度不低于500MPa,適于全位置焊接,藥皮類型為低氫鈉型,電流種類為直流反接。碳鋼焊條型號(hào):“E××××”,其中E表示焊條,前兩位數(shù)字表135焊條牌號(hào):“符號(hào)(或漢字)×××”,其中符號(hào)表示焊條的類型(詳見上表),前兩位數(shù)字表示各大類中的若干小類(結(jié)構(gòu)鋼焊條表示焊縫金屬抗拉強(qiáng)度的最小值,單位為10MPa),最后一位數(shù)字表示藥皮類型及焊接電源。1-氧化鈦型,直流或交流;2-氧化鈦鈣型,直流或交流;3-鈦鐵礦型,直流或交流;4-氧化鐵型,直流或交流;5-纖維素型,直流或交流;6-低氫鉀型,直流或交流;7-低氫鈉型,直流;8-石墨型,直流或交流;9-鹽基型,直流。焊條牌號(hào):“符號(hào)(或漢字)×××”,其中符號(hào)表示焊條的類型(136如:J422表示焊縫金屬抗拉強(qiáng)度不低于420MPa,藥皮類型為氧化鈦鈣型,電源為直流或交流電源。2.3焊條的選用原則(1)等強(qiáng)度原則:即選用與母材同強(qiáng)度等級(jí)的焊條。(2)同成分原則:即按母材化學(xué)成分選用相應(yīng)成分的焊條。如:J422表示焊縫金屬抗拉強(qiáng)度不低于420MPa,藥皮類型137(3)抗裂紋原則:焊接剛度大,形狀復(fù)雜,使用中承受動(dòng)載荷的結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)選用抗裂性好的堿性焊條。(4)抗氣孔原則:焊接受焊接工藝條件的限制時(shí),應(yīng)選用抗氣孔能力強(qiáng)的酸性焊條。(5)低成本原則:在滿足使用要求的前提下,盡量選用工藝性能好、低成本、高效率的焊條。(3)抗裂紋原則:焊接剛度大,形狀復(fù)雜,使用中承受動(dòng)載荷的結(jié)1383焊接質(zhì)量及其控制──焊接質(zhì)量首先應(yīng)保證焊接接頭的質(zhì)量3.1焊接接頭的金屬組織與性能焊接接頭是由相互聯(lián)系,而在組織和性能上又有區(qū)別的兩部分所組成,即焊縫區(qū)和焊接熱影響區(qū)。3.1.1焊縫金屬:由熔池冷卻凝固后形成3焊接質(zhì)量及其控制──焊接質(zhì)量首先應(yīng)保證焊接接頭的質(zhì)量1393.1.2焊接熱影響區(qū):指焊縫兩側(cè)因焊接熱作用而發(fā)生組織性能變化的區(qū)域。低碳鋼的熱影響區(qū)分為熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)。在熱影響區(qū)中,熔合區(qū)和過熱區(qū)的性能最差,產(chǎn)生裂紋和局部破壞的傾向也最大,是焊接接頭中機(jī)械性能最差的薄弱部位,熱影響區(qū)寬度愈窄愈好──因?qū)挾取缚pV冷↓→晶粒粗大,變形↑3.1.2焊接熱影響區(qū):指焊縫兩側(cè)因焊接熱作用而發(fā)生組織性1403.1.3影響焊接接頭性能的因素──主要為影響熱影響區(qū)的因素3.1.4提高焊接接頭質(zhì)量的措施:(1)合理的選用焊接方法和焊接規(guī)范減少熱影響區(qū)的影響焊接方法:優(yōu)先采用手工電弧焊、氣保焊、埋弧焊等,少用氣焊和電渣焊等焊接規(guī)范:小直徑焊條(或焊絲)、小電流、快速焊、多層焊等。3.1.3影響焊接接頭性能的因素──主要為影響熱影響區(qū)的因141(2)焊前預(yù)熱、焊后熱處理(回火)細(xì)化晶粒,清除硬化組織(3)加強(qiáng)對(duì)焊縫金屬的保護(hù)。3.2焊接應(yīng)力與變形:3.2.1焊接變形和殘余應(yīng)力的不利影響:焊接變形 1.影響工件形狀、尺寸精度 2.影響組裝質(zhì)量 3.增大制造成本———矯正變形費(fèi)工、費(fèi)時(shí) 4.降低承載能力———變形產(chǎn)生了附加應(yīng)力焊接應(yīng)力 1.降低承載能力 2.引起焊接裂紋,甚至脆斷 3.在腐蝕介質(zhì)中,產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋 4.引起變形
(2)焊前預(yù)熱、焊后熱處理(回火)細(xì)化晶粒,清除硬化組織1423.2.2焊接變形和應(yīng)力的產(chǎn)生原因:根本原因:對(duì)焊件進(jìn)行的不均勻加熱和冷卻。如下圖3.2.2焊接變形和應(yīng)力的產(chǎn)生原因:143焊接應(yīng)力 焊接加熱時(shí),焊縫區(qū)受壓力應(yīng)力(因膨脹受阻,用符號(hào)“-”表示) 遠(yuǎn)離焊縫區(qū)受拉應(yīng)力(用符號(hào)“+”表示) 焊后冷卻時(shí),焊縫受拉應(yīng)力(因收縮受阻),遠(yuǎn)離焊縫區(qū)受壓應(yīng)力焊接變形:當(dāng)焊接應(yīng)力超過金屬σs時(shí),焊件將產(chǎn)生變形焊接應(yīng)力和焊接變形總是同時(shí)存在,不會(huì)單獨(dú)存在,當(dāng)母材塑性較好,結(jié)構(gòu)剛度較小時(shí),焊接變形較大而應(yīng)力較??;反之,則應(yīng)力較大而變形較小。
焊接應(yīng)力 1443.2.3焊接變形的控制和矯正:3.2.3.1焊接變形的基本形式,如圖3-2-1常見的焊接殘余變形的類型1、2---縱向收縮量3---橫向收縮量4、5---角變形量f---撓度 3.2.3焊接變形的控制和矯正:145(1)收縮變形:即焊件沿焊縫的縱向和橫向尺寸減少,是由于焊縫區(qū)的縱向和橫向收縮引起的。如圖3-2-1a(2)角變形:即相連接的構(gòu)件間的角度發(fā)生改變,一般是由于焊縫區(qū)的橫向收縮在焊件厚度上分布不均勻引起的。如圖3-2-1b(3)彎曲變形:即焊件產(chǎn)生彎曲。通常是由焊縫區(qū)的縱向或橫向收縮引起的。如圖3-2-1c(4)扭曲變形:即焊件沿軸線方向發(fā)生扭轉(zhuǎn),與角焊縫引起的角度形沿焊接方向逐漸增大有關(guān)。如圖3-2-1d(1)收縮變形:即焊件沿焊縫的縱向和橫向尺寸減少,是由于焊縫146(5)失穩(wěn)變形(波浪變形):一般是由沿板面方向的壓應(yīng)力作用引起的。如圖3-2-1e3.2.3.2控制焊接變形的措施(1)設(shè)計(jì)措施(焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì))盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸,合理選用焊縫的截面形狀,合理安排焊縫位置──盡量使焊縫對(duì)稱或接近于構(gòu)件截面的中性軸(以減少彎曲變形)。如圖3-2-2(5)失穩(wěn)變形(波浪變形):一般是由沿板面方向的壓應(yīng)力作用引147圖3-2-2焊縫位置安排 圖3-2-2焊縫位置安排 148(2)工藝措施①反變形法:即焊前使構(gòu)件產(chǎn)生與焊接殘余變形方向相反的變形,使焊后變形相互抵消。如圖3-2-3圖3-2-3反變形法示例a)預(yù)置反變形b)塑性預(yù)彎反變形c)強(qiáng)制預(yù)彎反變形1螺旋夾頭 (2)工藝措施149剛度大的梁若難于采用預(yù)彎反變形,下料時(shí)可將其腹板預(yù)制出一定的撓度,以抵消焊接時(shí)的彎曲變形。②加余量法:工件下料時(shí),給工件尺寸加大一定的收縮余量,以補(bǔ)償焊后的收縮。③剛性固定法:即焊前將焊件剛性固定,對(duì)防止角變形和失穩(wěn)變形較有效,如圖3-2-4,該法會(huì)增大焊接應(yīng)力,為防止產(chǎn)生裂紋,一般只用于塑性好的材料。剛度大的梁若難于采用預(yù)彎反變形,下料時(shí)可將其腹板預(yù)制出一定的150圖3-2-4剛性固定法防止角度變形示例a)用夾具夾緊凸緣b)用壓鐵壓緊薄板1固定夾2壓鐵3焊件4平臺(tái)5定位焊點(diǎn) 圖3-2-4剛性固定法防止角度變形示例151④合理選用焊接方法和焊接規(guī)范盡量選用能量較集中的焊接方法,如以CO2焊、等離子弧焊等代替氣焊和焊條電弧焊。⑤選用合理的裝配焊接順序焊接結(jié)構(gòu)分成若干件,分別裝配焊接,最后再拼焊成一體,對(duì)稱布置的焊縫對(duì)稱施焊或同時(shí)施焊。長(zhǎng)焊縫,可采用分段焊退焊法,厚板焊接采用多層焊④合理選用焊接方法和焊接規(guī)范1523.2.3.3焊接變形的矯正(1)機(jī)械矯正法:即利用外力使構(gòu)件產(chǎn)生與焊接變形方向相反的塑性變形,使兩者相互抵消,如圖3-2-5a)用壓力機(jī)矯正彎曲變形b)用輥輪矯正失穩(wěn)變形 3.2.3.3焊接變形的矯正153(2)火焰矯正法:即利用火焰局部加熱焊件的適當(dāng)部位,使其產(chǎn)生壓縮塑性變形,以抵消焊接變形,如圖3-2-6?;鹧娉C正一般采用一般的氣焊炬。圖3-2-6梁變形的火焰矯正示例a)矯正角變形b)矯正彎曲變形1、3加熱區(qū)域2焰炬f撓度 (2)火焰矯正法:即利用火焰局部加熱焊件的適當(dāng)部位,使其產(chǎn)生1543.2.4焊接應(yīng)力的調(diào)節(jié)和消除3.2.4.1調(diào)節(jié)焊接應(yīng)力的措施(1)調(diào)節(jié)焊接應(yīng)力的措施:①盡量減少焊縫數(shù)量和尺寸并避免焊縫密集和交叉。多采用型材、沖壓件或鑄件,薄板結(jié)構(gòu)采用電阻焊代替熔焊②采用剛性較小的接頭棗變形大,應(yīng)力小3.2.4焊接應(yīng)力的調(diào)節(jié)和消除155(2)工藝措施:①采用合理的焊接順序,使焊縫收縮較為自由。如圖3-2-7拼板焊縫的焊接順序1、2、4、6—短焊縫3、5—直通的長(zhǎng)焊縫宜先焊錯(cuò)開的短焊縫,再焊直通的長(zhǎng)焊縫。(2)工藝措施:156②降低焊接接頭的剛度③加熱減應(yīng)區(qū)以便焊后收縮時(shí),加熱區(qū)與焊縫一起收縮,減少焊縫的約束。④錘擊焊縫棗使之產(chǎn)生塑性變形(伸長(zhǎng)),以抵消受熱時(shí)的壓縮塑變。⑤預(yù)熱和后熱棗即焊前或焊后對(duì)焊件全部(或局部)進(jìn)行適當(dāng)加熱減少溫差,只適用于塑性差,易產(chǎn)生裂紋的材料。②降低焊接接頭的剛度1573.2.4.2焊接應(yīng)力的消除方法:(1)去應(yīng)力退火:又稱高溫回火,焊后鋼件加熱溫度為500~650℃,可進(jìn)行整體去應(yīng)力退火,也可以局部退火。(2)機(jī)械拉伸法:即對(duì)焊件施加載荷,使焊縫區(qū)產(chǎn)生塑性拉伸,以減少其原有的壓縮塑變,從而降低或消除應(yīng)力。如:壓力容器的水壓試驗(yàn)。(3)溫差拉伸法:利用溫差使焊縫兩側(cè)金屬受熱膨脹以對(duì)焊縫區(qū)進(jìn)行拉伸,使其產(chǎn)生拉伸塑變以抵消原有的壓縮塑變,從而減少或消除應(yīng)力
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