焊工工藝與技能訓(xùn)練教材課件匯總完整版

焊工工藝與技能訓(xùn)練緒

論一、焊接的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品制造中，經(jīng)常需要將兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件連接在一起。對(duì)于金屬構(gòu)件的連接常使用的連接方法有兩

種：

一種是機(jī)械連接，可以拆卸；另一種是永久性連接，不

能拆卸。焊接就是通過(guò)加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用

填充材料，使焊件達(dá)到原子結(jié)合的一種加工工藝方法。零件連接方式a)螺栓連接

b)鍵連接

c)鉚接

d)焊接二

、焊接工藝的分類(lèi)1.熔焊熔焊是指在焊接過(guò)程中，將兩個(gè)焊件接頭加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。2.

壓焊壓焊是指在焊接的同時(shí)對(duì)焊件施加壓力(加熱或不加熱),以完成焊接的方法。3.

釬焊釬焊是指采用比母材熔點(diǎn)低的釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)且低于母材熔點(diǎn)的溫度，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)

焊件連接的方法。目前焊接方法的分類(lèi)及具體種類(lèi)。氣焊焊條電弧焊電弧焊埋弧焊電渣焊熔焊等離子弧焊惰性氣體電子束焊

保護(hù)電弧焊烙鐵釬焊還原性氣體保護(hù)電弧焊

激光釬焊保護(hù)電弧焊

火焰釬焊金屬焊接

釬焊

鹽浴釬焊鍛焊

點(diǎn)焊

電阻釬焊摩擦焊縫焊

爐中釬焊電阻焊對(duì)焊

氣相釬焊壓焊

氣壓焊

感應(yīng)釬焊凸焊冷壓焊

真空釬焊超聲波焊爆炸焊氣電焊激光焊

氧化性氣體第一單元焊接基礎(chǔ)知識(shí)課題1

焊接電弧課題2

焊接接頭的組織和性能課題3

焊縫符號(hào)課題4

焊接檢驗(yàn)課題1

焊接電弧一

、

焊接電弧的概念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的氣體介質(zhì)中所產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象稱為焊接電1.氣體電離2.

陰極電子發(fā)射a)電弧的產(chǎn)生

b)原理電弧示意圖弧。1.焊接電弧的構(gòu)造2.焊接電弧的電壓3.焊接電弧的靜特性在電極材料、氣體介質(zhì)和弧長(zhǎng)一定的情況下，

電弧穩(wěn)定

燃燒時(shí)，焊接電流與電弧電壓

變化的關(guān)系稱為電弧靜特性。二、

焊接電弧的構(gòu)造、電壓及靜特性焊接電弧的靜特性細(xì)絲熔化極氣體保護(hù)焊

埋弧自動(dòng)焊三、

電弧焊的熔滴過(guò)渡1.熔滴過(guò)渡的作用力(1)熔滴的重力

(2)表面張力

(3)電磁力(4)斑點(diǎn)壓力

(5)氣體的吹力

2.熔滴過(guò)渡的形式(1)滴狀過(guò)渡熔滴過(guò)渡的形式a)粗滴過(guò)渡

b)短路過(guò)渡

c)噴射過(guò)渡(2)短路過(guò)渡由于強(qiáng)烈過(guò)熱和磁收縮的作用使焊條或焊絲端部的熔滴爆斷，直接向熔池過(guò)渡的形式，稱為短路過(guò)渡。(3)噴射過(guò)渡熔滴呈細(xì)小顆粒，并以噴射狀態(tài)快速通過(guò)電弧空間向熔池過(guò)渡的形式，稱為噴射過(guò)渡。課題2

焊接接頭的組織和性能一、焊接結(jié)構(gòu)及其分類(lèi)焊接結(jié)構(gòu)是指用各種焊接方法連接而成的金屬結(jié)構(gòu)。焊接結(jié)構(gòu)的種類(lèi)有梁、柱、桁架、容器和薄板結(jié)構(gòu)等。焊接結(jié)構(gòu)的種類(lèi)二、

焊接接頭形式和焊縫形式1.焊接接頭形式由于焊件的結(jié)構(gòu)、形狀、厚度及技術(shù)要求不同，往往需要把焊件裝

配成不同形式的焊接接頭，以及將焊件邊緣加工成各種形式的坡口。常用的坡口形式有I形坡口、

V

形坡口、

X

形坡口和U

形坡口等。對(duì)接接頭的坡口形式a)I形坡口

b)V

形坡口

c)X

形坡口

c)U

形坡口(1)對(duì)接接頭兩個(gè)焊件端面相對(duì)平行的接頭稱為對(duì)接接頭。T

形接頭的坡口形式a)I形坡口

b)單邊V形坡口c)帶鈍邊雙單邊V形坡口

d)帶鈍邊雙J

形坡口(3)角接接頭兩焊件端面間構(gòu)成大于30°、小于135°夾角的接頭稱為角接接頭。(2)T

形接頭一個(gè)焊件的端面與另一個(gè)焊件表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭稱為T(mén)角接接接頭的坡口形式a)I形坡口

b)單邊V

形坡口c)帶鈍邊V

形坡口

d)帶鈍邊雙單邊V形坡口a)形接頭。c)b)b)d)c)d)a)

b)

c)

搭接接頭形式a)不開(kāi)坡口

b)

圓孔塞焊縫

c)長(zhǎng)孔槽焊縫(5)坡口的選擇原則1)保證焊件焊透。2)坡口的形狀容易加工。3)盡可能節(jié)省焊接材料，提高生產(chǎn)效率。4)焊接后焊件變形盡可能小。2.焊縫形式焊縫是構(gòu)成焊接接頭的主體部分，焊縫分類(lèi)方法有以下幾種：(4)搭接接頭兩個(gè)焊件部分重疊構(gòu)成的接頭稱為搭接接頭。(1)按焊縫在空間位置分類(lèi)，焊縫有平焊縫、立焊縫、橫

焊縫及仰焊縫四種形式。(2)按焊縫的結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)，有對(duì)接焊縫、角焊縫及塞焊

縫三種形式。(3)按焊縫斷續(xù)情況分類(lèi)，有定位焊縫、連續(xù)焊縫及斷續(xù)

焊縫三種形式。三、

焊接接頭的組成、組織和性能1.焊接接頭的組成焊接接頭包括焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū)。焊縫/熱影響區(qū)熔合區(qū)焊接接頭的組成2.焊縫的組織和性能(1)焊縫金屬的一次結(jié)晶包括“生核"和"長(zhǎng)大”兩個(gè)階段。(2)焊縫金屬的二次結(jié)晶高溫的焊縫金屬冷卻到室溫時(shí)，要經(jīng)過(guò)一系列的相變過(guò)程，這種相變過(guò)程就稱為焊縫金屬的二次結(jié)晶。3.熱影響區(qū)的組織和性能焊接熱影響區(qū)的組織分布特征1

—

熔合區(qū)2

—

過(guò)熱區(qū)3

—

正火區(qū)4

—

不完全重結(jié)晶區(qū)

5

—

母材4.熔合區(qū)的組織和性能熔合區(qū)的塑性和韌性很差，是焊接接頭中性能最差的區(qū)

域。四、

焊縫金屬中的氣體及其影響1.氧對(duì)焊縫金屬的作用2.氫對(duì)焊縫金屬的影響3.氮對(duì)焊縫金屬的影響五、

焊縫中有害元素的影響硫和磷：硫以FeS和MnS

夾雜物形式存在于焊縫金屬中，會(huì)導(dǎo)致高溫脆性(稱為熱脆),產(chǎn)生熱裂紋。磷會(huì)導(dǎo)致低溫脆性(稱為冷脆),產(chǎn)生冷裂紋。磷在奧氏體不銹鋼中也會(huì)產(chǎn)生低熔點(diǎn)雜質(zhì)，引起熱裂紋。六、

焊縫金屬的滲合金1.滲合金的作用2.滲合金的方法七、焊接熱循環(huán)對(duì)焊接接頭的影響1.焊接參數(shù)和熱輸入2.預(yù)熱溫度和層間溫度3.焊接方法4.其他因素八、

控制和改善焊接接頭性能的方法

1.材料匹配(1)焊接材料的選用原則(2)焊接材料的實(shí)際選用2.選擇合適的焊接工藝方法(1)氣焊(2)焊條電弧焊(3)埋弧自動(dòng)焊(4)手工鎢極氬弧焊

3.控制熔合比4.選擇合適的焊接參數(shù)5.采用合理的操作方法

6.焊后熱處理九、焊接缺陷1.焊接缺陷的分類(lèi)2.常見(jiàn)的焊接缺陷(1)焊縫表面尺寸不符合要求(2)咬邊(3)焊瘤(4)未焊透(5)未熔合(6)燒穿(7)氣孔(8)冷縮孔(9)夾渣(10)弧坑(11)焊接裂紋課題3

焊縫符號(hào)名稱示意圖符號(hào)雙面V形焊縫(X焊縫)雙面單V形焊縫(K焊縫)帶鈍邊的雙面V形焊縫帶鈍邊的雙面單V形焊縫雙面U形焊縫一、基本符號(hào)基本符號(hào)用于表示焊縫橫截面的基本形狀或特征。標(biāo)注雙面焊縫時(shí)，焊縫的基本符號(hào)可以組合使用。表1-9

基本符號(hào)的組合(摘自GB/T324—2008)名稱符號(hào)說(shuō)明平面焊繼表面通常經(jīng)過(guò)加工后平整凹面焊縫表面凹陷凸面焊縫表面凸起圓滑過(guò)渡焊趾處過(guò)渡圓滑永久村墊M襯墊永久保留臨時(shí)襯墊MR襯基在焊接完成后拆除三面焊縫三面帶有焊縫周?chē)缚p沿著工件周邊施焊的焊縫標(biāo)注位置為基準(zhǔn)線與箭頭線的交點(diǎn)處現(xiàn)場(chǎng)焊縫在現(xiàn)場(chǎng)焊接的焊縫尾部可以表示所需的信息二、

補(bǔ)充符號(hào)補(bǔ)充符號(hào)用來(lái)說(shuō)明有關(guān)焊縫或接頭的某些特征，如表

面形狀、襯墊、焊縫分布、施焊地點(diǎn)等。表1-10

常用的焊縫補(bǔ)充符號(hào)(摘自GB/T324—2008)名稱示意圖符號(hào)平齊的V形焊縫凸起的雙面V形焊縫凹陷的角焊縫平齊的V形焊縫和封底焊縫表面過(guò)渡平滑的角焊縫平面、凹面、凸面、圓滑過(guò)渡等補(bǔ)充焊縫符號(hào)可以和基本焊縫符號(hào)組合使用。表1-11

常用焊縫補(bǔ)充符號(hào)的應(yīng)用(摘自GB/T324—2008)焊縫標(biāo)注指引線2.焊縫的標(biāo)注規(guī)定(1)基本符號(hào)與基準(zhǔn)線的相對(duì)位置(2)對(duì)稱焊縫和雙面焊縫的標(biāo)注3.焊縫尺寸及其他數(shù)據(jù)的標(biāo)注三、

焊縫符號(hào)的標(biāo)注1.指引線的組成表1-12

尺寸符號(hào)(摘自GB/T324—2008)符號(hào)名稱示意圖符號(hào)名稱示意圖工件厚度焊縫寬度x坡口角度K焊腳尺寸β坡口面角度d點(diǎn)焊：熔核直徑

黑焊：孔徑b根部間隙n焊縫段數(shù)P飩邊高度1焊縫長(zhǎng)度R根部半徑焊縫間距H坡口深度N相同焊縫數(shù)量s焊縫有效厚度h余高焊縫尺寸及其他數(shù)據(jù)的標(biāo)注(1)焊縫橫向尺寸的標(biāo)注(2)焊縫縱向尺寸的標(biāo)注(3)相同焊縫數(shù)量N坡口角度及焊縫間隙焊縫縱向尺寸a

·

β

.b基本符號(hào)

nxl(e)N基本符號(hào)

nxl(e)α

·

β

.b焊縫橫向尺寸p

·H

·K

·h

·

S

·R

·c

·d·H

·K

·h

·

s

·R

·c

·d1111

Ln-2表1-13

常見(jiàn)焊接方法及代號(hào)(摘自GB/T

5185—2005)焊接方法代號(hào)焊接方法代號(hào)電弧焊1電阻焊2焊條電弧焊111點(diǎn)焊21埋弧自動(dòng)焊12氣焊3單絲埋弧自動(dòng)焊121氧乙炔焊311熔化極惰性氣體保護(hù)焊(MIG)131壓力焊4熔化極非惰性氣體保護(hù)焊(MAG)135電渣焊72鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊(TIG)141硬釬焊、軟釬焊及釬接焊9等離子弧焊15火焰硬釬焊912(5)焊接方法的標(biāo)注表1-14

常見(jiàn)焊縫符號(hào)標(biāo)注示例接頭形式焊接形式及尺寸標(biāo)注示例說(shuō)

明對(duì)接接頭表示板厚為10mm,對(duì)接焊登

間隙為2mm,坡口角度為60°,

4段焊縫，每段焊縫的長(zhǎng)度為

100

mm,焊縫間距為60

mm角接頭焊縫在非箭頭側(cè)，角焊緒，K

表示焊腳尺寸搭接接頭〇表示點(diǎn)焊縫，熔核直徑為

d.共n個(gè)焊點(diǎn)，焊點(diǎn)間距為e,L是確定第一個(gè)起始焊點(diǎn)中心位

置的定位尺寸二表示三面焊縫表示單面角焊縫K表示焊腳尺寸T形接頭表示在現(xiàn)場(chǎng)裝配時(shí)進(jìn)行焊

接表示雙面角焊縫，焊腳尺寸

為

4

m

m焊腳尺寸為4mm的雙面角焊

縫，有12段斷續(xù)焊縫，每段焊

縫長(zhǎng)度為60mm,焊縫問(wèn)距為65

mm,

表示兩面新續(xù)交錯(cuò)焊縫(6)其他標(biāo)注規(guī)定(7)焊縫符號(hào)標(biāo)注示例60°101

√4×100(60)III

II60

654

12×60

(65)4

nx()60*Ⅲ2四、

焊縫符號(hào)的簡(jiǎn)化標(biāo)注·

1.當(dāng)同一個(gè)圖樣上全部焊縫所采用的焊接方法完全相同時(shí)，焊縫符號(hào)尾部的焊接方法可省略不注，但必須在技術(shù)要求或其他技術(shù)文件中注明"全部焊縫均采用

……焊"等字樣。當(dāng)大部分焊接方法相同時(shí)，也可在技術(shù)要求或其他技術(shù)文件中注明"除圖樣中注明的焊接方法外，全部焊縫均采用

……焊"等字樣。2.

在焊縫符號(hào)中，標(biāo)注交錯(cuò)對(duì)稱焊縫的尺寸時(shí)，允許在基準(zhǔn)線上只標(biāo)注1次。3.

當(dāng)斷續(xù)焊縫、對(duì)稱斷續(xù)焊縫和交錯(cuò)斷續(xù)焊縫的段數(shù)無(wú)嚴(yán)格要求時(shí)，允許省

略焊縫段數(shù)。4.

在同一個(gè)圖樣中，當(dāng)若干條焊縫的坡口尺寸和焊縫符號(hào)相同時(shí)，可采用集中

標(biāo)注的方法。5.

當(dāng)同一個(gè)圖樣中全部焊縫相同且已用圖示法明確表示其位置時(shí)，可統(tǒng)一在技

術(shù)要求中用符號(hào)表示或用文字說(shuō)明。交錯(cuò)對(duì)稱焊縫的標(biāo)注相同焊縫的簡(jiǎn)化標(biāo)注相同焊縫集中標(biāo)注斷續(xù)焊縫的畫(huà)法51

35×50

(30)5

50

(30)6.

為了簡(jiǎn)化標(biāo)注方法，或者標(biāo)注位置受到限制時(shí)，可以標(biāo)注焊縫簡(jiǎn)化代號(hào)，但必須在該圖樣下方或在標(biāo)題欄附近說(shuō)

明這些簡(jiǎn)化代號(hào)的意義。7.

在不至于引起誤解的情況下，當(dāng)箭頭線指向焊縫，而非箭頭側(cè)又無(wú)焊縫要求時(shí)，允許省略非箭頭側(cè)的基準(zhǔn)線(細(xì)

虛線)。8.當(dāng)焊縫長(zhǎng)度的起始和終止位置明確(已由構(gòu)件的尺寸等確定)時(shí)，允許在焊縫符號(hào)中省略焊縫長(zhǎng)度。A二

天省略非箭頭側(cè)基準(zhǔn)線和焊縫長(zhǎng)度簡(jiǎn)化標(biāo)注A課題4

焊接檢驗(yàn)分類(lèi)檢驗(yàn)內(nèi)容焊前檢驗(yàn)焊接產(chǎn)品圖樣和焊接工藝規(guī)程等文件是否齊全焊接構(gòu)件金屬和焊接材料的型號(hào)與材質(zhì)是否符合設(shè)計(jì)或規(guī)定的要求構(gòu)件裝配和坡口加工的質(zhì)量是否符合圖樣要求焊接設(shè)備及輔助工具是否完備和安全焊接材料(如焊條、焊絲、焊劑等)是否按照工藝要求進(jìn)行去銹、烘干等準(zhǔn)備工作焊工的焊接操作水平鑒定焊接過(guò)程中檢驗(yàn)焊接參數(shù)設(shè)定是否正確焊接設(shè)備運(yùn)行是否正常焊接夾具夾持是否牢固焊接過(guò)程中可能出現(xiàn)的焊接缺陷的檢查成品的焊接質(zhì)量檢驗(yàn)非破壞性檢驗(yàn)，包括外觀檢驗(yàn)、致密性檢驗(yàn)和無(wú)損探傷檢驗(yàn)破壞性檢驗(yàn)，包括力學(xué)性能試驗(yàn)、化學(xué)分析及試驗(yàn)、金相檢驗(yàn)、焊接性試驗(yàn)等焊接檢驗(yàn)是保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施。一、

焊接檢驗(yàn)的分類(lèi)焊接檢驗(yàn)一般包括焊前檢驗(yàn)、焊接過(guò)程中檢驗(yàn)和成品的焊接質(zhì)量檢驗(yàn)。表1-15焊接檢驗(yàn)的分類(lèi)及檢驗(yàn)內(nèi)容力學(xué)性能檢驗(yàn)——

試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、斷裂韌性試驗(yàn)、化學(xué)分析及試驗(yàn)——化學(xué)分析、腐蝕試驗(yàn)、含氫量測(cè)定金相檢驗(yàn)——宏觀金相、微觀金相焊接性試驗(yàn)其他檢驗(yàn)外觀檢驗(yàn)致密性檢驗(yàn)——?dú)饷苄栽囼?yàn)、氨氣試驗(yàn)、煤油試驗(yàn)、水壓試驗(yàn)、氣壓試驗(yàn)熒光檢驗(yàn)、著色檢驗(yàn)、磁粉檢驗(yàn)、超聲波檢驗(yàn)無(wú)損探傷檢驗(yàn)一射線探傷(X

射線探傷、γ射線探傷、高能射線探傷)其他彎曲、、疲勞試驗(yàn)拉伸試驗(yàn)二、

常用的成品焊接質(zhì)量檢驗(yàn)方法1.分類(lèi)成品焊接質(zhì)量檢驗(yàn)方法的分類(lèi)非破壞性檢驗(yàn)破壞性檢驗(yàn)焊接檢驗(yàn)2.非破壞性檢驗(yàn)(1)外觀檢驗(yàn)(2)致密性檢驗(yàn)致密性檢驗(yàn)是檢驗(yàn)焊接管道、盛器、密閉容器上焊縫是否存在不致密的缺陷。1)氣密性試驗(yàn)。2)氨氣試驗(yàn)。

3)煤油試驗(yàn)。

4)水壓試驗(yàn)。

5)氣壓試驗(yàn)。鍋爐汽包的水壓試驗(yàn)1—水壓機(jī)

2—壓力計(jì)

3—汽包(3)無(wú)損探傷檢驗(yàn)無(wú)損探傷檢驗(yàn)是非破壞性檢驗(yàn)中一類(lèi)特殊的檢驗(yàn)方式。熒光檢驗(yàn)1—紫外線光源

2—濾光板

3—紫外線

4—被檢驗(yàn)焊件

5—充滿熒光粉的缺陷1)熒光檢驗(yàn)。2)著色檢驗(yàn)。磁粉檢驗(yàn)時(shí)焊縫缺陷的顯露

a)縱向充磁

b)橫向充磁3)磁粉檢驗(yàn)。焊縫中有缺陷時(shí)產(chǎn)生漏磁現(xiàn)象a)

b)高頻脈沖式超聲波檢驗(yàn)的原理圖a)

直探頭探傷

b)

斜探頭探傷4)超聲波檢驗(yàn)。始脈腫缺陷脈沖底脈沖直探頭試件高頻脈沖

發(fā)生器掃描發(fā)生器接收放大器X

射線與γ射線探傷原理a)X

射線探傷

b)γ射線探傷1—X

射線管

2-

γ射線源

3—鉛盒4—膠片

5—膠片夾焊工應(yīng)具備一定的評(píng)定焊縫膠片的知識(shí)，能夠正確判定缺

陷的種類(lèi)和部位，以做好返修工作。5)射線探傷。焊接試樣的截取位置1—拉伸試驗(yàn)

2—彎曲試驗(yàn)

3—沖擊試驗(yàn)4—硬度試驗(yàn)

5—熔敷金屬拉伸試驗(yàn)

6—舍棄1)拉伸試驗(yàn)。2)彎曲試驗(yàn)。3.破壞性檢驗(yàn)(1)力學(xué)性能檢驗(yàn)3)硬度試驗(yàn)。4)沖擊試驗(yàn)。5)斷裂韌性試驗(yàn)。6)疲勞試驗(yàn)。(2)金相檢驗(yàn)1)宏觀金相檢驗(yàn)。

2)微觀金相檢驗(yàn)。(3)化學(xué)分析及試驗(yàn)

1)腐蝕試驗(yàn)。2)化