焊接基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

焊接基礎(chǔ)知識(shí)目錄第一章：焊接過程基本理論及分類一：焊接分類二：常用熔焊方法三：焊接電弧四：接頭形式和焊接位置五：焊接缺陷第二章：焊接材料

一:焊條

二:焊絲

三:焊接氣體

第三章:焊接材料一:焊條二:焊絲三:焊接氣體第一章：焊接過程基本理論及分類

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(dá)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。一、焊接分類

根據(jù)焊接時(shí)的工藝特點(diǎn)和母材金屬所處的狀態(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(hù)焊及手工鎢極氬弧焊弧焊等。

二、常用熔焊方法

1、焊條電弧焊用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法，稱為手工焊條電弧焊，簡(jiǎn)稱手弧焊。2、埋弧焊電弧在焊劑層下燃燒，利用電氣和機(jī)械裝置控制送絲和移動(dòng)電弧的焊接方法，稱為埋弧焊。3、氣體保護(hù)焊是用外加氣體作為電弧介質(zhì)，并保護(hù)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?xì)?、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(qiáng)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(diǎn)：

（1）接觸短路引弧法這種引弧方法包括兩個(gè)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(shí)在焊條或焊絲端部與焊件表面之間立即產(chǎn)生一個(gè)電壓，而產(chǎn)生焊接電弧。在熔化極電弧焊中，手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊和熔化極氣體保護(hù)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2-5mm的間隙，然后加2000-3000V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(duì)人身有危險(xiǎn)，通常將其頻率提高到150-260KHz，利用高頻電強(qiáng)烈的集膚效應(yīng)，對(duì)人身不會(huì)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(dāng)采用直流弧焊電源時(shí)，焊接電弧極性有正接和反接兩種。

正接—直流電弧焊時(shí)，焊件接電源輸出端的正極，電極接電源輸出端負(fù)極的接線法，稱為直流正接法。

反接—直流電弧焊時(shí)，焊件接電源輸出端的負(fù)極，電極接電源輸出端正極的接線法，稱為直流反接法。注：直流電弧的極性是以焊件為基準(zhǔn)的，焊件接正極為正接，焊件接負(fù)極為反接。

（2）焊接電源極性的應(yīng)用

手工電弧焊中，對(duì)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(shí)，焊接厚板一般采用正接。因?yàn)殛枠O區(qū)溫度比陰極區(qū)高，可以獲得較大的熔深；焊接薄板時(shí)，采用直流反接，對(duì)防止燒穿有利；堆焊時(shí)，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(duì)堆焊層的稀釋。對(duì)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(shí)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(zhǎng)；采用反接時(shí)，鎢極因過熱而損失嚴(yán)重，使用壽命短。

熔化極氣體保護(hù)焊均采用直流反接，電弧穩(wěn)定，焊絲熔化速度快熔敷效率高。

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(duì)接接頭、搭接接頭、T形接頭和角接接頭，接頭形式如下圖。

a）對(duì)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(shí)，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，以及運(yùn)條速度不當(dāng)所造成。在角焊時(shí)，經(jīng)常由于焊條角度或電弧長(zhǎng)度不適當(dāng)而造成。埋弧焊時(shí)，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(zhǎng)，保持運(yùn)條均勻。在角焊時(shí)，焊條要采用合適的角度和保持電弧長(zhǎng)度。埋弧焊時(shí)，應(yīng)正確地選擇焊接工藝參數(shù)。2、氣孔焊接時(shí)，熔池中的氣體在凝固時(shí)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(shí)，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(yù)防措施：正確選用加工坡口尺寸，保證必須的裝配間隙，正確選用焊接電流和焊接速度，認(rèn)真操作，仔細(xì)清理層間或母材邊緣的氧化物和熔渣等。

4、未熔合熔焊時(shí)，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(rèn)真操作，加強(qiáng)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(yán)格控制裝配間隙，單面焊可采用銅墊板，焊劑墊或自熔墊，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(yùn)條不當(dāng)，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)。

第二章焊接材料焊接過程中的各種填充金屬及為了提高焊接質(zhì)量而附加的保護(hù)物質(zhì)統(tǒng)稱為焊接材料。不同焊接工藝條件下采用的焊接材料手工電弧焊:焊條氣體保護(hù)焊：焊絲+保護(hù)氣體一、電焊條電焊條就是在金屬絲表面涂上適當(dāng)厚度藥皮的手弧焊用的熔化電極。由焊芯和藥皮組成。1）焊芯：其作用一是傳導(dǎo)電流，產(chǎn)生焊接電流；二是焊芯本身熔化形成焊縫中的填充金屬。通常所說的焊條規(guī)格，實(shí)際上是指焊芯直徑，如φ4，單位是mm2）藥皮：焊條藥皮又可稱為涂料，把它涂到焊芯上面主要是為了便于焊接操作，以及保證熔敷金屬具有一定的成分和性能。藥皮的主要作用（1）保證電弧的集中、穩(wěn)定，使熔滴金屬容易過渡。（2）在電弧周圍造成一種還原性或中性的氣氛，以防止空氣中的氧或氮等進(jìn)入熔敷金屬。（3）生成的熔渣均勻地覆蓋在焊縫金屬表面，減緩了焊縫金屬的冷卻速度，并獲得良好的焊縫外形。（4）保證溶渣具有合適的熔點(diǎn)、粘度、密度等，使焊條能進(jìn)行全位置焊接或容易進(jìn)行特殊的作業(yè)，例如向下立焊等。（5）藥皮在電弧的高溫作用下，發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，除去氧化物及S、P等有害雜質(zhì)，還可加入適當(dāng)?shù)暮辖鹪兀员ＷC熔敷金屬具有所要求的力學(xué)性能或其他特殊的性能（如耐蝕、耐熱、耐磨等）焊條分類按熔渣堿度分：酸性焊條和堿性焊條按藥皮成份分：鈦型、鈦鈣型、鈦鐵礦型、氧化鐵型、纖維素型、低氫型、石墨型和鹽基型。按焊條用途分：J結(jié)構(gòu)鋼、R耐熱鋼、G鉻不銹鋼、A鉻鎳不銹鋼、D堆焊、W低溫鋼、Z鑄鐵、Ni鎳合金、T銅合金、L鋁合金和TS特殊用途焊條。酸性焊條酸性焊條的藥皮中含有較多的氧化鐵、氧化鈦及氧化硅等，氧化性較強(qiáng)，因此在焊接過程中使合金元素?zé)龘p較多，同時(shí)由于焊縫金屬中氧和氫含量較多，因而塑性、韌性較低，酸性焊條一般可以交直流兩用。典型的酸性焊條是J422（E4303）堿性焊條堿性焊條的藥皮中含有多量的大理石和螢石，并有較多的鐵合金作為脫氧劑和滲合金劑，因此藥皮具有足夠的脫氧能力。用堿性焊條焊接時(shí)，由于焊縫中氧和氫含量較少，非金屬夾雜物也較少，故具有較高的塑性和沖擊韌性。一般焊接重要結(jié)構(gòu)或剛性較大的結(jié)構(gòu)，以及可焊性較差的鋼材均采用堿性焊條。典型的堿性焊條是J507（E5015）堿性和酸性焊條的工藝性能比較酸性焊條J422（4303）——酸性焊條電弧柔軟，飛濺小，熔渣流動(dòng)性和覆蓋性均好，因此焊縫外表美觀，焊波細(xì)密，成型平滑.堿性焊條J507（E4303）——堿性焊條的熔滴過渡是短路過渡，電弧不夠穩(wěn)定，熔渣的覆蓋性差，焊縫形狀凸起，且焊縫外觀波紋粗糙，但在向上立焊時(shí)容易操作。電焊條的型號(hào)和牌號(hào)焊條型號(hào)是以焊條國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，反映焊條主要特性的一種表示方法。如：E4315——表示焊條；熔敷金屬抗拉強(qiáng)度大于43kgf/mm2（420MPa);焊條適用于全位置焊接；該焊條藥皮類型為低氫鈉型，采用直流反接電源。焊條牌號(hào)是對(duì)焊條產(chǎn)品的具體命名，由焊條廠制定，如：J422。焊條廠自定或行業(yè)統(tǒng)一牌號(hào)，都必須在注明該產(chǎn)品是“符合國(guó)標(biāo)”、“相當(dāng)國(guó)標(biāo)”,以便用戶對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)去選用。每種焊條產(chǎn)品只有一個(gè)牌號(hào)，但多種牌號(hào)的焊條可以同時(shí)對(duì)應(yīng)于一種型號(hào)。J422符合國(guó)標(biāo)型號(hào)E4303。常用碳鋼焊條國(guó)內(nèi)外對(duì)照型號(hào)牌號(hào)天泰JISAWSE4313J421TR-13D4313E6013E4303J422F-43D4303E4311J425TC-11D4311E6011E4316J426TL-46D4316E6016E5015J507E5016J506D5016E7016E5018J506FeD5016E7018常用不銹鋼焊條國(guó)內(nèi)外對(duì)照型號(hào)牌號(hào)JISAWSE00-19-10-16A002D308LE308L-16E00-18-12Mo2-16A022D316LE316L-16E00-23-13-16A062D309LE309-16E0-19-10-16A102D308E308-16E0-19-10Nb-16A132D347E347-16E0-18-12Mo2-16A202D316E316-16E1-23-13-16A302D302E309-16E1-23-13Mo2-16A312D309MoE309Mo-16常用鑄鐵焊條國(guó)內(nèi)外對(duì)照型號(hào)牌號(hào)JISAWSEZNiZ308DFCNiENi-C1EZFeNi-1Z408DFCNiFeENiFe-C1EZNiCu-1Z508DFCNiCuENiCu-B二、焊絲焊絲作為焊接材料的一個(gè)重要組成部分,隨著焊接機(jī)械化、自動(dòng)化水平的不斷提高,焊絲在整個(gè)焊接材料構(gòu)成中的比例不斷提高,廣泛應(yīng)用于船泊、橋梁、車輛、壓力容器、化工設(shè)備、工程機(jī)械、海洋工程及核電工業(yè)等領(lǐng)域,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著越來越重要的作用.焊絲的分類(1)按焊接方法:埋弧焊絲、電渣焊絲、CO2焊絲、氬弧焊絲等.(2)按被焊材料:炭鋼焊絲、低合金焊絲、不銹鋼焊絲、鑄鐵焊絲和有色金屬焊絲.(3)按焊絲形狀:實(shí)芯焊絲和藥芯焊絲焊絲的型號(hào)和牌號(hào)焊絲型號(hào)是以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),反應(yīng)焊絲主要特性的一種表示方法.它包括以下內(nèi)容:焊絲、焊絲特點(diǎn)、焊接位置、及焊接電源等.E501T-1表示藥芯焊絲熔敷金屬抗拉強(qiáng)度大于50Kg/mm2;全位置焊接;外加保護(hù)氣,直流反接.焊絲牌號(hào)是對(duì)焊絲產(chǎn)品的具體命名,由生產(chǎn)廠家或行業(yè)組織命名.在標(biāo)簽上注明“符合國(guó)標(biāo)”.每種焊絲只有一個(gè)牌號(hào),但多種牌號(hào)的焊絲可以同時(shí)對(duì)應(yīng)于一種型號(hào).氣保焊實(shí)芯碳鋼焊絲國(guó)內(nèi)外對(duì)照GBAWSJIS天泰ER50-2ER70S-2YGT50ER50-3ER70S-3YGW16TM-53ER50-4ER70-4YGW12TM-54ER50-6ER70S-6YGT50TM-56氣保焊藥芯碳鋼焊絲國(guó)內(nèi)外對(duì)照GBAWSJIS天泰YJ502-3E70T-1YFW24TWE-701YJ506-4E70T-5E501T-1E71T-1TWE-711不銹鋼實(shí)芯焊絲國(guó)內(nèi)外對(duì)照GBAWSJIS天泰H0Cr21Ni10ER308Y308308H00Cr21Ni10ER30