電焊工培訓(xùn)教材

（培訓(xùn)體系）電焊工培訓(xùn)教材中煤平朔集團(tuán)井工一礦“劉偉”創(chuàng)新工作室內(nèi)部講義電焊工培訓(xùn)授課人：劉偉日期：2015.2.6目錄1焊接工藝基礎(chǔ)知識(shí).................................................11.1焊接接頭的種類及接頭型式.....................................11.1.1對(duì)接接頭.................................................11.1.2角接接頭.................................................21.1.3T形接頭.................................................21.1.4搭接接頭.................................................31.2焊縫坡口的基本形式與尺寸......................................31.2.1坡口形式.................................................31.2.2坡口的幾何尺寸...........................................41.3焊接位置種類..................................................51.4焊縫形式及形狀尺寸............................................71.4.1焊縫形式.................................................71.4.2焊縫的形狀尺寸...........................................91.5焊縫符號(hào)表示法...............................................151.5.1符號(hào)....................................................151.5.2符號(hào)在圖紙上的位置......................................191.5.3焊縫尺寸符號(hào)及其標(biāo)注位置................................221.6焊接方法在圖樣上的表示.......................................241.7焊接工藝參數(shù)及其對(duì)焊縫形狀的影響.............................251.7.1焊接電流................................................251.7.2電弧電壓................................................261.7.3焊接速度................................................261.7.4其它工藝參數(shù)及因素對(duì)焊縫形狀的影響......................272焊接工程圖的表達(dá)方法.............................................322.1焊縫表示法...................................................322.1.1焊縫畫法................................................322.1.2焊縫的標(biāo)注..............................................322.2符號(hào)說明.....................................................352.3焊接裝配圖...................................................351焊接工藝基礎(chǔ)知識(shí)1.1焊接接頭的種類及接頭型式用焊接方法連接的接頭稱為焊接接頭（簡稱為接頭）。它由焊縫、熔合區(qū)、載荷。根據(jù)GB/T3375—9410種類型，T斜對(duì)接接頭、卷邊接頭和鎖底接頭，如圖1。其中以對(duì)接接頭和T形接頭應(yīng)用最為普遍。1.1.1對(duì)接接頭兩件表面構(gòu)成大于或等于135°，小于或等于180°夾角的接頭，叫做對(duì)接接頭。在各種焊接結(jié)構(gòu)中它是采用最多的一種接頭型式。鋼板厚度在6mm以下，除重要結(jié)構(gòu)外，一般不開坡口。厚度不同的鋼板對(duì)接的兩板厚度差(δ—δ1)不超過表1—11—1所示的單面或雙面削??；其削薄長度L≥3(δ—δ1)。圖1—1不同厚度板材的對(duì)接(a)單面削薄，(b)雙面削薄表1-1較薄板厚度δ1≤2～5>5～9>9～12>12允許厚度差(δ—δ1)12341.1.2角接接頭兩焊件端面間構(gòu)成大于30°、小于135°夾角的接頭，叫做角接接頭，見圖1—2。這種接頭受力狀況不太好，常用于不重要的結(jié)構(gòu)中。圖1—2角接接頭(a)I形坡口；(b)帶鈍邊單邊V形坡口1.1.3T形接頭一件之端面與另一件表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭，叫做T形接頭，見圖1—3。圖1—3T形接頭1.1.4搭接接頭兩件部分重疊構(gòu)成的接頭叫搭接接頭，見圖1—4。圖1—4搭接接頭(a)I形坡口，(b)圓孔內(nèi)塞焊；(c)長孔內(nèi)角焊搭接接頭根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式和對(duì)強(qiáng)度的要求，分為不開坡口、圓孔內(nèi)塞焊和長孔內(nèi)角焊三種形式，見圖1—4。I形坡口的搭接接頭，一般用于厚度12mm以下的鋼板，其重疊部分≥2(δ1+δ2)，雙面焊接。這種接頭用于不重要的結(jié)構(gòu)中。當(dāng)遇到重疊部分的面積較大時(shí)，可根據(jù)板厚及強(qiáng)度要求，分別采用不同大小和數(shù)量的圓孔內(nèi)塞焊或長孔內(nèi)角焊的接頭型式。1.2焊縫坡口的基本形式與尺寸口。開坡口的目的是為了得到在焊件厚度上全部焊透的焊縫。1.2.1坡口形式坡口的形式由GB985—88形式與尺寸》、GB986—88《埋弧焊焊縫坡口的基本形式及尺寸》標(biāo)準(zhǔn)制定的：I形(不開坡口)V形、YY形、UU形、單邊V形、雙單邊Y形、J形等各種坡口形式。V形和Y形坡口的加工和施焊方便(不必翻轉(zhuǎn)焊件)雙Y形坡口是在VY形代替V形坡口，在同樣厚度下，可減少焊縫金屬量約1/2，并且可對(duì)稱施焊，焊勞動(dòng)條件變差。U形坡口的填充金屬量在焊件厚度相同的條件下比V形坡口小得多，但這種坡口的加工較復(fù)雜。1.2.2坡口的幾何尺寸(1)坡口面：待焊件上的坡口表面叫坡口面。(2)坡口面角度和坡口角度：待加工坡口的端面與坡口面之間的夾角叫坡口面角度，兩坡口面之間的夾角叫坡口角度，見圖1—5。于兩倍的坡口面角度。面相碰，但角度太大將會(huì)消耗太多的填充材料，并降低勞動(dòng)生產(chǎn)率。(3)根部間隙：焊前在接頭根部之間預(yù)留的空隙叫根部間隙，見圖1—5。根會(huì)使根部燒穿，形成焊瘤。(4)鈍邊：焊件開坡口時(shí)，沿焊件接頭坡口根部的端面直邊部分叫鈍邊，見圖1—5。鈍邊的作用是防止根部燒穿。但鈍邊值太大，又會(huì)使根部焊不透。(5)根部半徑：在J形、U形坡口底部的圓角半徑叫根部半徑(見圖1—5)。它的作用是增大坡口根部的空間，使焊條能夠伸入根部，以便焊透根部。圖1—5坡口的幾何尺寸1.3焊接位置種類根據(jù)GB／T3375—94《焊接術(shù)語》的規(guī)定，焊接位置，即熔焊時(shí)，焊件接縫位置等。焊縫傾角，即焊縫軸線與水平面之間的夾角，見圖1—6。圖1—6焊縫傾角()和水平參照面Y軸的夾角，見圖1—7。圖1—7焊縫轉(zhuǎn)角(1)平焊位置焊縫傾角0°，焊縫轉(zhuǎn)角90°的焊接位置，見圖1—8(a)。圖1—8各種焊接位置(a)平焊(b)橫焊(c)立焊(d)仰焊(e)平角焊(f)仰角焊(2)橫焊位置焊縫傾角0°，180°；焊縫轉(zhuǎn)角0°，180°的對(duì)接位置，見圖1—8(b)。(3)立焊位置焊縫傾角90°(立向上)，270°(立向下)的焊接位置，見圖1—8(c)。(4)仰焊位置對(duì)接焊縫傾角0°，180°；轉(zhuǎn)角270°的焊接位置，如圖1—8(d)。此外，對(duì)于角焊位置還規(guī)定了另外兩種焊接位置。(5)平角焊位置角焊縫傾角0°，180°；轉(zhuǎn)角45°，135°的角焊位置，見圖1—8(e)。(6)仰角焊位置傾角0°，180°；轉(zhuǎn)角225°，315°的角焊位置，見圖1—8(f)。T在工程上常用的水平固定管的焊接，由于在管子360°的焊接中，有仰焊、立焊、平焊，所以稱全位置焊接。當(dāng)焊件接縫置于傾斜位置(除平、橫、立、仰焊位置以外)時(shí)進(jìn)行的焊接稱為傾斜焊。1.4焊縫形式及形狀尺寸1.4.1焊縫形式焊縫按不同分類方法可分為下列幾種形式：(1)根據(jù)GB／T3375—94的規(guī)定，按焊縫結(jié)合形式，分為對(duì)接焊縫、角焊縫、塞焊縫、槽焊縫和端接焊縫五種：1)T而焊腳為零的焊縫，見圖9。2)角焊縫：沿兩直交或近直交零件的交線所焊接的焊縫。同時(shí)由對(duì)接焊縫和角焊縫組成的焊縫稱為組合焊縫，T形接頭（十字接頭）縫為對(duì)接焊縫，坡口外連接兩焊件的焊縫為角焊縫，見圖11。3)端接焊縫：構(gòu)成端接接頭所形成的焊縫。4)只在孔內(nèi)焊角焊縫者不稱塞焊。5)焊縫者不稱槽焊。(2)按施焊時(shí)焊縫在空間所處位置分為平焊縫、立焊縫、橫焊縫及仰焊縫四種形式。(3)按焊縫斷續(xù)情況分為連續(xù)焊縫和斷續(xù)焊縫兩種形式。斷續(xù)焊縫又分為交錯(cuò)式和并列式兩種(圖1—9)，焊縫尺寸除注明焊腳K外，還注明斷續(xù)焊縫中每一段焊縫的長度l和間距e“Z”表示交錯(cuò)式焊縫。圖1—9斷續(xù)角焊縫(a)交錯(cuò)式(b)并列式1.4.2焊縫的形狀尺寸樣。（1）焊縫寬度焊縫表面與母材的交界處叫焊趾。焊縫表面兩焊趾之間的距離叫焊縫寬度，如圖1—10。圖1—10焊縫寬度(2)余高超出母材表面焊趾連線上面的那部分焊縫金屬的最大高度叫余高，見圖1—11。在靜載下它有一定的加強(qiáng)作用，所以它又叫加強(qiáng)高。但在動(dòng)載或交變載能低于母材但也不能過高。手弧焊時(shí)的余高值為0～3mm。圖1—11余高(3)熔深在焊接接頭橫載面上，母材或前道焊縫熔化的深度叫熔深，見圖1—12。圖1—12熔深(a)對(duì)接接頭熔深(b)搭接接頭熔深(c)T形接頭熔深(4)焊縫厚度1—13。圖1—13焊縫厚度及焊腳(a)凸形角焊縫(b)凹形角焊縫的頂點(diǎn)到斜邊的垂線長度，習(xí)慣上也稱喉厚，見圖1—13。(5)焊腳腳尺寸，見圖1—13。(6)焊縫成形系數(shù)圖1—14焊縫成形系數(shù)的計(jì)算(B)與焊縫計(jì)算厚度(H)的比值(ф＝B／H)，叫焊縫成形系數(shù)，見圖1—14。該系數(shù)值小，則表示焊縫窄而深，這樣的自動(dòng)焊的焊縫成形系數(shù)ф要大于1.3。(7)熔合比是指熔焊時(shí)，被熔化的母材在焊道金屬中所占的百分比。各種接頭、坡口和焊縫的形式見表1—2。表1—2各種坡口、接頭及焊縫形式1.5焊縫符號(hào)表示法符號(hào)和焊縫尺寸符號(hào)等。1.5.1符號(hào)根據(jù)GB324—88《焊縫符號(hào)表示法》的規(guī)定，焊縫符號(hào)可以分為以下幾種：(1)基本符號(hào)基本符號(hào)是表示焊縫橫截面形狀的符號(hào)，見表1—3。(2)輔助符號(hào)1—41—5。不需要確切地說明焊縫表面的形狀時(shí)，可以不用輔助符號(hào)。(3)補(bǔ)充符號(hào)1—6例見表1—7。表1—3基本符號(hào)1)不完全熔化的卷邊焊縫用I形焊縫符號(hào)來表示，并加注焊縫有效厚度S。表1—4輔助符號(hào)表1—5輔助符號(hào)的應(yīng)用示例表1—6補(bǔ)充符號(hào)表1—7補(bǔ)充符號(hào)應(yīng)用示例1.5.2符號(hào)在圖紙上的位置（1）基本要求指引線、焊縫尺寸符號(hào)及數(shù)據(jù)。指引線一般由帶有箭頭的指引線(簡稱箭頭線)和兩條基準(zhǔn)線(一條為實(shí)線，另一條為虛線)兩部分組成。如圖1—15所示。圖1—15指引線（2）箭頭線和接頭的關(guān)系圖1—16和圖1—17給出的示例說明下列術(shù)語的含義：圖1—16帶單角焊縫的T型接頭(a)焊縫在箭頭側(cè)(b)焊縫在非箭頭側(cè)圖1—17雙角焊縫的十字接頭a．接頭的箭頭側(cè)；b．接頭的非箭頭側(cè)（3）箭頭線的位置箭頭線相對(duì)焊縫的位置一般沒有特殊要求，見圖1—18(a)、(b)。但是在標(biāo)注單邊V、單邊Y、J形焊縫時(shí)，箭頭線應(yīng)指向帶有坡口一側(cè)的工件，見圖1—18(c)、(d)。必要時(shí)，允許箭頭線彎折一次，如圖1—19。圖1—18箭頭線的位置圖1—19彎折的箭頭線（4）基準(zhǔn)線的位置基準(zhǔn)線的虛線可以畫在基準(zhǔn)線的實(shí)線下側(cè)或上側(cè)?；鶞?zhǔn)線一般應(yīng)與圖樣的底邊相平行，但在特殊條件下亦可與底邊相垂直。（5）基本符號(hào)相對(duì)基準(zhǔn)線的位置基本符號(hào)相對(duì)基準(zhǔn)線的位置見圖1—20(a)、(b)、(c)、(d)；標(biāo)注對(duì)稱焊縫及雙面焊縫時(shí)，不加虛線。圖1—20基本符號(hào)相對(duì)基準(zhǔn)線的位置1.5.3焊縫尺寸符號(hào)及其標(biāo)注位置(1)焊縫尺寸符號(hào)，見表1—8。表1—8焊縫尺寸符號(hào)(2)焊縫尺寸符號(hào)及數(shù)據(jù)的標(biāo)注原則，如圖1—21：1)焊縫橫截面上的尺寸標(biāo)在基本符號(hào)的左側(cè)；2)焊縫長度方向尺寸標(biāo)在基本符號(hào)的右側(cè)；圖1—21焊縫尺寸的標(biāo)注原則3)坡口角度、坡口面角度、根部間隙等尺寸標(biāo)在基本符號(hào)的上側(cè)或下側(cè)；4)相同焊縫數(shù)量符號(hào)標(biāo)在尾部；5)符號(hào)。當(dāng)箭頭線方向變化時(shí)，上述原則不變。(3)關(guān)于尺寸符號(hào)的說明1)長度上是連續(xù)的。2)透。3)塞焊縫、槽焊縫帶有斜邊時(shí)，應(yīng)該標(biāo)注孔底部的尺寸?！纠}】說明圖中焊縫符號(hào)的意義。a6mmb表示為單面Y形坡口，坡口角度60°裝配間隙2mm，鈍邊2mm，焊后焊縫表面須加工成與母材平齊，相同焊縫有四條。c表示為帶墊板的對(duì)接接頭，單面焊，I形坡口，裝配間隙2mmd8mm100mm20間距離50mm，在工地焊接。1.6焊接方法在圖樣上的表示定的數(shù)字表示。幾種主要焊接方法的數(shù)字表示，見表9。表中同時(shí)列出了舊標(biāo)準(zhǔn)GB324—64焊接方法的字母表示，以作對(duì)照。表9焊接方法新舊代號(hào)的表示。在圖樣上焊接方法代號(hào)標(biāo)注在焊縫符號(hào)指引線的尾部。1.7焊接工藝參數(shù)及其對(duì)焊縫形狀的影響焊接時(shí)，為保證焊接質(zhì)量而選定的各項(xiàng)參數(shù)的總稱叫焊接工藝參數(shù)。1.7.1焊接電流則幾乎保持不變(或略有增加)，見圖1—22，這是埋弧自動(dòng)焊時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。分析這些現(xiàn)象的原因是：(1)焊接電流增加時(shí)，電弧的熱量增加，因此熔池體積和弧坑深度都隨電流而增加，所以冷卻下來后，焊縫厚度就增加。(2)焊接電流增加時(shí)，焊絲的熔化量也增加，因此焊縫的余高也隨之增加。如果采用不填絲的鎢極氬弧焊，則余高就不會(huì)增加。(3)焊接電流增加時(shí)，一方面是電弧截面略有增加，導(dǎo)致熔寬增加；另一方弧潛入熔池，使電弧擺動(dòng)范圍縮小，則就促使熔寬減少。由于兩者共同的作用，所以實(shí)際上熔寬幾乎保持不變。圖1—22焊接電流對(duì)焊縫形狀的影響H—焊縫厚度B—焊縫寬度d—余高I—焊接電流1.7.2電弧電壓略有減少，見圖1—23。這是因?yàn)殡娀‰妷涸黾右馕吨娀度的增加，因此電所以用來熔化母材和焊絲的熱量減少，相應(yīng)焊縫厚度和余高就略有減小。圖1—23電弧電壓對(duì)焊縫形狀的影響范圍內(nèi)任意變動(dòng)。1.7.3焊接速度度和焊縫寬度都大為下降，見圖1—24。這是因?yàn)楹附铀俣仍黾訒r(shí)，焊縫中單位時(shí)間內(nèi)輸入的熱量減少了。圖1—24焊接速度對(duì)焊縫形狀的影響合在一起進(jìn)行選用。1.7.4其它工藝參數(shù)及因素對(duì)焊縫形狀的影響狀也具有一定的影響。(1)電極直徑和焊絲外伸長當(dāng)其它條件不變時(shí)，減小電極(焊絲)直徑不僅減小。5mm以上的粗焊絲，焊絲的外伸長在60～150mm范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，實(shí)際上可忽略其3mm5～10mm焊縫成形產(chǎn)生明顯的影響。不銹鋼焊絲的電阻率很大，這種影響就更大。因此，對(duì)細(xì)焊絲，特別是不銹鋼熔化電極弧焊時(shí)，必須注意控制外伸長的穩(wěn)定。(2)電極(焊絲)(焊絲)相對(duì)于焊接方向可以傾斜一個(gè)角度。當(dāng)電極(焊絲)的傾角順著焊接方向時(shí)叫后傾；逆著焊接方向時(shí)叫前傾，見圖1—25(a)、(b)。電極(焊絲)前傾時(shí)，電弧力對(duì)熔池液體金屬后排作用減弱，熔池底部液體金屬增厚了，阻礙了電弧對(duì)熔池底部母材的加熱，故焊縫厚度減小。前傾角度。愈小，這一影響愈明顯，見圖1—25(c)。圖1—25電極(焊絲)傾角對(duì)焊縫形狀的影響(a)后傾(b)前傾(c)前傾傾角的影響電極(焊絲)后傾時(shí)，情況與上述相反。(3)焊件傾角焊件相對(duì)水平面傾斜時(shí)，焊縫的形狀可因焊接方向不同而有處往高處焊叫上坡焊，見圖1—26(a)(b)。圖1—26焊件傾角對(duì)焊縫形狀的影響(a)下坡焊(b)上坡焊(c)下坡焊時(shí)焊件傾角的影響(d)上坡焊時(shí)焊件傾角的影響>6°～121—26(d)因此傾角。<6°～8°的下坡焊可使表面焊縫成形得到改善，手弧焊焊薄板時(shí)，常采用下坡焊，一方面是避免焊件燒穿，另一方面可以得到光滑的焊縫表面成形。1—26(c)。(4)坡口形狀當(dāng)其它條件不變時(shí)，增加坡口深度和寬度時(shí)，焊縫厚度略有增加，焊縫寬度略有增加，而余高顯著減小，見圖1—27。圖1—27坡口形狀對(duì)焊縫形狀的影響(5)焊劑埋弧焊時(shí)，焊劑的成分、密度、顆粒度及堆積高度均對(duì)焊縫形狀不良，熔池結(jié)晶時(shí)所排出的氣體無法通過熔渣排除，使焊縫表面形成許多凹坑，成形惡化。(6)保護(hù)氣體成分氣體保護(hù)焊時(shí)，保護(hù)氣體的成分以及與此密切相關(guān)的熔流反接時(shí)，焊縫形狀的變化，見圖1—28。射流過渡氬弧焊總是形成明顯蘑菇狀焊縫，氬氣中加入O2、CO2或H2時(shí)，可使根部成形展寬，焊縫厚度略有增加。顆粒狀和短路過渡電弧焊則形成的焊縫形狀寬而淺。圖1—28保護(hù)氣體成分對(duì)焊縫形狀的影響(7)母材的化學(xué)成分0Cr18Ni19和0Cr18Ni12Mo2得焊縫形狀的變化，見表1—10。表1—10母材化學(xué)成分對(duì)焊縫形狀的影響注：鎢棒端部45°；弧長2mm電流150A；焊接速度300mm／min。2焊接工程圖的表達(dá)方法2.1焊縫表示法2.1.1焊縫畫法在技術(shù)圖樣中一般采用GB324-88規(guī)定的焊縫符號(hào)法表示焊縫。需要在圖樣允許采用粗線（粗線寬度的2倍）表示焊縫。具體要求如下：①在垂直于焊縫的視圖或剖視圖中，一般應(yīng)畫出焊縫的形式并涂黑；（可徒手繪制，細(xì)實(shí)線）。但在同一圖樣中，應(yīng)采用同一畫法。2.1.2焊縫的標(biāo)注①焊縫的結(jié)構(gòu)形式：基本符號(hào)、輔助符號(hào)、補(bǔ)充符號(hào)、指引線和焊縫尺寸度的1/10，如字高為3.5mm，則符號(hào)線寬為0.35mm。②指引線：采用細(xì)實(shí)線繪制，一般由帶箭頭的指引線（稱為箭頭線）和兩條基準(zhǔn)線（其以加上尾部