焊工理論培訓(xùn)

焊工理論培訓(xùn)一、金屬材料1、鋼鐵材料的分類鋼鐵是鋼和生鐵的統(tǒng)稱。鋼和鐵都是以鐵和碳為主要元素組成的合金。鋼鐵材料是工業(yè)中應(yīng)用最廣、用量最大的金屬材料。

鋼鐵材料分為生鐵、鑄鐵和鋼三類。

①生鐵的分類

碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2%的鐵碳合金稱為生鐵。按用途可將生鐵分為煉鋼生鐵和鑄造生鐵；按化學(xué)成分可將生鐵分為普通生鐵和特種生鐵（包括天然合金生鐵和鐵合金）。

②鑄鐵的分類

碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過2%（一般為2.5%-3.5%）的鐵碳合金稱為鑄鐵。鑄鐵一般用鑄造生鐵經(jīng)沖天爐等設(shè)備重熔，用于澆注機(jī)器零件。

按斷口顏色可將鑄鐵分為灰鑄鐵、白口鑄鐵和麻口鑄鐵；按化學(xué)成分可將鑄鐵分為普通鑄鐵和合金鑄鐵；按生產(chǎn)工藝和組織性能可將鑄鐵分為普通灰鑄鐵、孕育鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵和特殊性能鑄鐵。

③鋼的分類

碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過2%的鐵碳合金稱為鋼。按用途可將鋼分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊鋼和專業(yè)用鋼；按化學(xué)成分可將鋼分為碳素鋼和合金鋼。2、金屬材料的機(jī)械性能金屬材料的機(jī)械性能又稱力學(xué)性能，是指由金屬材料所制成的零部件，在一定的溫度條件和機(jī)械載荷外力作用下，表現(xiàn)出來的抵抗材料失效損壞的能力。常用的機(jī)械性能指標(biāo)有：強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性、多次沖擊抗力和疲勞極限等。下面將分別討論各種機(jī)械性能。

①強(qiáng)度

強(qiáng)度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞（過量塑性變形或斷裂）的性能。由于載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切等形式，所以強(qiáng)度也分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等。各種強(qiáng)度間常有一定的聯(lián)系，使用中一般較多以抗拉強(qiáng)度作為最基本的強(qiáng)度指標(biāo)。

②塑性

塑性是指金屬材料在載荷作用下，產(chǎn)生塑性變形（永久變形）而不破壞的能力。

③硬度

硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指標(biāo)。目前生產(chǎn)中測(cè)定硬度方法最常用的是壓入硬度法，它是用一定幾何形狀的壓頭在一定載荷下壓入被測(cè)試的金屬材料表面，根據(jù)被壓入程度來測(cè)定其硬度值。

常用的方法有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和維氏硬度（HV）等方法。

④疲勞

前面所討論的強(qiáng)度、塑性、硬度都是金屬在靜載荷作用下的機(jī)械性能指標(biāo)。實(shí)際上，許多機(jī)器零件都是在循環(huán)載荷下工作的，在這種條件下零件會(huì)產(chǎn)生疲勞。

⑤沖擊韌性

以很大速度作用于機(jī)件上的載荷稱為沖擊載荷，金屬在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做沖擊韌性。3、金屬材料的焊接性材料在限定的施工條件下，焊接成按規(guī)定設(shè)計(jì)需求的構(gòu)件并滿足預(yù)定要求的能力稱為焊接性。焊接性受材料，焊接方法構(gòu)件類型及運(yùn)用要求四個(gè)因素的影響。從材料方面分析，焊接性受碳當(dāng)量的影響，碳當(dāng)量：為評(píng)估鋼材的焊接性將各種合金元素按其對(duì)鋼材淬硬、冷裂及脆化等現(xiàn)象的影響作用大小折算成碳的相當(dāng)含量，稱為碳當(dāng)量。通常當(dāng)碳的含量高于0．15％時(shí)可用國(guó)際焊接學(xué)會(huì)（IIW）推薦的公式計(jì)算碳當(dāng)量。公式CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)15(%)隨著碳當(dāng)量的增加，焊接性變差。4、鋁和鋁合金的分類用四位數(shù)字體系和四位字符體系牌號(hào)第一個(gè)數(shù)字表示鋁及鋁合金的類別，其含義如下：

1）1XXX系列工業(yè)純鋁；

2）2XXX系列Al-Cu、Al-Cu-Mn合金，；

3）3XXX系列Al-Mn合金；

4）4XXX系列Al-Si合金；

5）5XXX系列Al-Mg合金；

6）6XXX系列Al-Mg-Si合金；

7）7XXX系列Al-Mg-Si-Cu合金；

8）8XXX系列其它。二、焊接材料焊接材料是焊接時(shí)所消耗的材料（包括焊條、焊絲、焊劑、保護(hù)氣體等）的統(tǒng)稱。常用的焊接材料有各種牌號(hào)的焊條、焊絲、焊劑、氬、氧、二氧化碳等。1、焊條根據(jù)焊條藥皮的性質(zhì)不同，焊條可以分為酸性焊條和堿性焊條兩大類。藥皮中含有多量酸性氧化物（TiO2、SiO2等）的焊條稱為酸性焊條。藥皮中含有多量堿性氧化物（CaO、Na2O等）的稱為堿性焊條。酸性焊條能交直流兩用，焊接工藝性能較好，但焊縫的力學(xué)性能，特別是沖擊韌度較差，適用于一般低碳鋼和強(qiáng)度較低的低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接，是應(yīng)用最廣的焊條。堿性焊條脫硫、脫磷能力強(qiáng)，藥皮有去氫作用。焊接接頭含氫量很低，故又稱為低氫型焊條。堿性焊條的焊縫具有良好的抗裂性和力學(xué)性能，但工藝性能較差，一般用直流電源施焊，主要用于重要結(jié)構(gòu)（如鍋爐、壓力容器和合金結(jié)構(gòu)鋼等）的焊接。常用焊條舉例：J422（E4315）J507（E5015）2、焊絲按照材質(zhì)不同可分為碳鋼焊絲、不銹鋼焊絲和鋁合金焊絲等常用焊絲舉例：H08A(ER49-1)H0Cr21Ni10(ER309)ER51833、焊劑根據(jù)用途可分為：氣焊焊劑、釬焊焊劑和埋弧焊焊劑等。常用焊劑舉例：硼砂劑102J4314、保護(hù)氣體ArCO297.5%Ar+2.5%CO2三、焊接方法等離子弧焊機(jī)、激光焊機(jī)等。2、焊接電源與普通電源的區(qū)別①空載電壓不同：直流焊接電源的空載電壓一般為55～90V；交流焊接電源的空載電壓一般為60～80V，而普通電源電壓為220V或380V。②特性不同：焊接電源當(dāng)電弧引燃后，電壓降至一定數(shù)值后，即使焊接電流變化范圍很大，而焊接電壓則很小，普通電源電流增加而電壓不變。③焊接電源允許頻繁地短時(shí)間短路，而普通電源一般不允許短路。3、對(duì)焊接電源的基本要求①具有合適的外特性外特性：電弧在穩(wěn)定狀態(tài)下，焊接電源輸出的電壓與焊接電流的關(guān)系，就叫焊接電源的外特性②具有適當(dāng)?shù)目蛰d電壓③具有良好的動(dòng)特性動(dòng)特性：焊接過程中，電弧就是電焊機(jī)的負(fù)載。由于焊接回路中產(chǎn)生感抗，使電焊機(jī)輸出電流和電壓不能迅速依著外特性曲線來變化，要經(jīng)過一個(gè)過渡過程才能穩(wěn)定下來，這種過渡過程就叫焊接電源的動(dòng)特性④具有良好的調(diào)節(jié)特性4、暫載率（負(fù)載持續(xù)率）暫載率是用來表示焊接電源工作狀態(tài)的參數(shù)，它是在選定的工作時(shí)間周期內(nèi)，允許焊機(jī)連續(xù)負(fù)載的時(shí)間。暫載率一般為35%；40%；60%；100%五、焊接生產(chǎn)1、ISO9000體系簡(jiǎn)介1987年第一版1994年第二版2000年第三版2008年第四版（尚未頒布）①實(shí)施ISO9000標(biāo)準(zhǔn)可以帶來的益處有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量為提高組織的運(yùn)作能力提供了有效的方法有利于增進(jìn)國(guó)際貿(mào)易，消除技術(shù)壁壘有利于組織的持續(xù)改進(jìn)和持續(xù)滿足顧客的需求和期望②八項(xiàng)質(zhì)量管理原則A以顧客為中心組織依存于顧客，因此組織應(yīng)理解顧客當(dāng)前的和未來的需求，滿足顧客要求并爭(zhēng)取超越顧客愿望。B領(lǐng)導(dǎo)作用領(lǐng)導(dǎo)者將本組織的宗旨、方向和內(nèi)部環(huán)境統(tǒng)一起來，并營(yíng)造使員工能夠充分參與實(shí)現(xiàn)組織目標(biāo)的環(huán)境。C全員參與各級(jí)人員是組織之本，只有他們的充分參與，才能使他們的才干為組織帶來最大的收益。D過程方法將相關(guān)的資源和活動(dòng)作為過程進(jìn)行管理，可以更高效地得到期望的結(jié)果。E管理的系統(tǒng)方法針對(duì)設(shè)定的目標(biāo)，識(shí)別、理解并管理一個(gè)由相互關(guān)聯(lián)的過程所組成的體系，有組助于提高組織的有效性和效率。F持續(xù)改進(jìn)持續(xù)改進(jìn)是組織的一個(gè)永恒目標(biāo)。G基于事實(shí)的決策方法對(duì)數(shù)據(jù)和信息的邏輯分析或直覺判斷是有效決策的基礎(chǔ)。H互利的供方關(guān)系通過互利的關(guān)系，增強(qiáng)組織及其供方創(chuàng)造價(jià)值的能力。③質(zhì)量管理體系要求和產(chǎn)品要求的區(qū)別ISO9000族標(biāo)準(zhǔn)把質(zhì)量管理體系要求與產(chǎn)品要求區(qū)分開來。ISO9001規(guī)定了質(zhì)量管理體系要求。質(zhì)量管理體系的要求是通用的，適用于所有行業(yè)和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，不論其提供何種類別產(chǎn)品。ISO9001本身并不規(guī)定產(chǎn)品要求。產(chǎn)品要求可由顧客規(guī)定，或由組織通過預(yù)測(cè)顧客的要求規(guī)定，或由法規(guī)規(guī)定。產(chǎn)品要求，在某些情況下有關(guān)過程的要求可包含在諸如技術(shù)規(guī)范、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、過程標(biāo)準(zhǔn)、合同協(xié)議和法規(guī)要求中。2、按照ISO15614標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊接工藝評(píng)定ISO15614標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介3、按照EN287-1/2004和ISO9606-2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊工考試EN287-1/2004和ISO9606-2標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介4、焊縫在圖樣上的符號(hào)表示法見標(biāo)準(zhǔn)ISO2553六、焊接安全①弧焊電源的接地正確的接地方式，可在焊接回路中避免雜散電流，而這種雜散電流易引起事故的發(fā)生。②噪音防護(hù)噪音是物理現(xiàn)象，它是一種能夠查到的具有負(fù)面作用的聲音，是人們?cè)诳諝庵心軌蚵牭降囊环N聲波，聲波以機(jī)械能形式作用于人體的耳膜，這種機(jī)械波在16和20000HZ之間，以及波壓值在0和120dB之間將引起人體的不安。噪音強(qiáng)度可由聲波測(cè)量?jī)x測(cè)定。焊接車間內(nèi)應(yīng)采取噪音防護(hù)措施，否則噪音將對(duì)人體造成傷害，通常車間內(nèi)噪音應(yīng)限制在85dB以下。③氣焊及電弧焊時(shí)的射線防護(hù)電弧在高溫狀態(tài)下將釋放出不同種類的射線，其中不可見的短波紫外線會(huì)導(dǎo)致皮膚及眼睛燒傷，而其中的可見光對(duì)人眼尤為有害，長(zhǎng)波的紅外線—熱射線在長(zhǎng)時(shí)間作用下有時(shí)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生火花。因此在焊接時(shí)必須采取眼睛保護(hù)措施。在電弧焊中（例如手工電弧焊）采用面罩加護(hù)目鏡來進(jìn)行保護(hù)。④在容器內(nèi)施焊如果必須在裝過易燃物質(zhì)（如瀝青、油等）的容器內(nèi)進(jìn)行工作的話，則應(yīng)采取如下措施：1）必須持有“許可證”（由企業(yè)負(fù)責(zé)人簽發(fā)）。2）在入口處必須有專人看守。3）備有安全繩。4）

容器內(nèi)用壓縮空氣⑤焊接盛有可燃性物質(zhì)的容器在焊接該類容器時(shí)必須采取特殊的保護(hù)措施：開啟泄流閥，容器內(nèi)在負(fù)責(zé)人員的監(jiān)督下用熱水或蒸汽清洗，照明電壓不得超過42V，焊接前容器內(nèi)充滿水、碳酸或氮?dú)狻?、車間布置—材料倉庫（自由儲(chǔ)存式）—成品庫（通風(fēng)式，包括中間倉庫）—通風(fēng)的工作場(chǎng)地所需裝備有：用于運(yùn)輸和組裝的起吊裝置有：—懸臂和移動(dòng)式吊車—起重工具—地面輸送設(shè)備工序轉(zhuǎn)送所須裝置—小型裝置—轉(zhuǎn)送工具符合射線防護(hù)規(guī)定的X光室焊接件準(zhǔn)備所須裝置坡口加工裝置和設(shè)備切割裝置和設(shè)備焊接設(shè)備和裝置焊接與切割?yuàn)A具用于焊接填充材料和輔助材料的烘干裝置組裝工夾具用于預(yù)熱和熱處理的設(shè)備和裝置對(duì)于流水生產(chǎn)，從原材料到最終產(chǎn)品制造所要求的全部設(shè)備均應(yīng)配置在工位中。車間布置應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)盡量達(dá)到流水作業(yè)程序，以減少不必要的工件轉(zhuǎn)換運(yùn)輸。圖1所示為鋼結(jié)構(gòu)制造車間的布置簡(jiǎn)圖舉例。在車間布置設(shè)計(jì)時(shí)除應(yīng)盡量作到流水作業(yè)外還須考慮：—按結(jié)構(gòu)件的重量安排生產(chǎn)加工流程—露天材料庫及預(yù)制工位設(shè)備吊裝設(shè)備—生產(chǎn)制造車間的墻壁及屋頂采用消音及保溫材料—車間內(nèi)應(yīng)配備通風(fēng)設(shè)備6、焊接工位布置焊接工位在平面布置時(shí)應(yīng)考慮具備如下設(shè)施：1）

護(hù)目鏡2）

排煙除尖裝置3）

工作臺(tái)4）

焊接設(shè)備和電源5）

焊接填充材料和輔助材料6）

工具7）

接口和插座7.1）電源7.2）氣體8）

工件吊裝設(shè)備（如工件重量在20㎏以上時(shí)）9）

附加設(shè)施9.1）預(yù)熱裝置9.2）矯正裝置9.3）退火爐7、焊接順序的基本規(guī)則1）

焊接時(shí)盡量減少熱輸入量和盡量減少填充金屬2）組焊結(jié)構(gòu)應(yīng)合理分配各個(gè)組單元，并進(jìn)行合理的組對(duì)焊接3）位于構(gòu)件鋼性最大的部位最后焊接（盡可能使構(gòu)件能夠自由收縮）4）由中間向兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)行焊接5）先焊對(duì)接焊縫，然后焊角焊縫如圖6）先焊短焊縫，后焊長(zhǎng)焊縫7）先焊對(duì)接焊縫，后焊環(huán)焊縫8）當(dāng)存在焊接應(yīng)力時(shí)，先焊拉應(yīng)力區(qū)，后焊剪應(yīng)力和壓應(yīng)力區(qū)9）當(dāng)對(duì)變形有特殊限制時(shí)，可采用分段退焊法，此法對(duì)補(bǔ)修焊尤為適用（僅對(duì)手工電弧焊或半自動(dòng)焊而言）七、焊接試驗(yàn)與檢驗(yàn)按照ISO3834金屬材料熔化焊的質(zhì)量要求為了保證達(dá)到合同要求，在制造流程適當(dāng)環(huán)節(jié)應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)和檢驗(yàn)。這些試驗(yàn)及(或)檢驗(yàn)的部位及數(shù)量取決于合同及(或)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、焊接方法及結(jié)構(gòu)的類型1、焊前試驗(yàn)及檢驗(yàn)在施焊之前，應(yīng)作下列檢驗(yàn)：─焊工和焊接操作工證書的適用性、有效性；─焊接工藝規(guī)程的適用性；─母材的標(biāo)識(shí)；─焊接材料的標(biāo)識(shí)；─焊接坡口(形式及尺寸)；─組對(duì)、夾具及定位；─焊接工藝規(guī)程中的任何特殊要求，如防止變形；─工作條件（包括環(huán)境）對(duì)焊接的適用性。2、焊接過程中的試驗(yàn)及檢驗(yàn)在焊接過程中，應(yīng)在適宜的間隔點(diǎn)或以連續(xù)監(jiān)控的方式做下列檢驗(yàn)：─主要焊接參數(shù)(