2011焊接及安裝培訓(xùn)講義62P.ppt

焊接及安裝培訓(xùn)講義,主講人：高貴勝 二0一一年二月,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,目 錄 1.金屬材料的基本知識(shí) 2.焊接材料 3.焊接設(shè)備 3.焊接工藝 5.焊接缺陷及防止 6.關(guān)于鍋爐壓力容器考試的一些基本規(guī)定 7.現(xiàn)場(chǎng)安裝與吊裝的一些基本知識(shí),焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,1. 金屬材料的基本知識(shí) 1.1 鋼材的基本知識(shí)：鋼材的分類(lèi) 1.1.1.按品質(zhì)分類(lèi) (1)普通鋼 (2)優(yōu)鋼材質(zhì)鋼 (3)高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼 1.1.2按化學(xué)成份分類(lèi) (1)碳素鋼：a.低碳鋼 b.中碳鋼 c.高碳鋼 (2)合金鋼： a.低合金鋼（合金元素總含量5%）； b.中合金鋼（合金元素總含量為510%）； c.高合金鋼（合金元素總含量10%）。 1.1.3鋼材按成形方法分類(lèi)： (1)鍛鋼； (2)鑄鋼； (3)熱軋鋼； (4)冷拉鋼。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,1.1.4鋼材按金相組織分類(lèi) (1)退火組織 a.亞共析鋼（鐵素體+珠光體）； b.共析鋼（珠光體）； c.過(guò)共鋼材析鋼（珠光體+滲碳體）； d.萊氏體鋼（珠光體+滲碳體）。 (2)正火組織： a.珠光體鋼； b.貝氏體鋼； c.馬氏體鋼； d.奧氏體鋼。 (3)加熱過(guò)程中有無(wú)相變和保持不變的組織 1.1.5按用途分類(lèi) (1)建筑及工程用鋼：a.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼；b.低合金結(jié)構(gòu)鋼；c.鋼筋鋼。 (2)結(jié)構(gòu)鋼：a.機(jī)械制造用鋼 b.彈簧鋼； c.軸承鋼。 (3)工具鋼：a.碳素工具鋼；b.合金工具鋼；c.高速工具鋼。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,(4)特殊性能鋼： a.不銹耐酸鋼； b.耐熱鋼：包括抗氧化鋼、熱強(qiáng)鋼、氣閥鋼 c.電熱合金鋼； d.耐磨鋼； e.低溫用鋼； f.電工用鋼。 (5)專(zhuān)業(yè)用鋼如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農(nóng)機(jī)用鋼等。 1.1.6.綜合分類(lèi) (1)普通鋼 a.碳素結(jié)構(gòu)鋼：q195 、q215 、q235、q255、 q275； b.低合金結(jié)構(gòu)鋼； c.特定用途的普通結(jié)構(gòu)鋼。 (2)優(yōu)質(zhì)鋼（包括高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼）： a.結(jié)構(gòu)鋼：(a)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 (b)合金結(jié)構(gòu)鋼 (c)彈簧鋼 (d)易切鋼 (e)軸承鋼 (f)特定用途優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼；,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,b.工具鋼：(a)碳素工具鋼 (b)合金工具鋼 (c)高速工具鋼；c.特殊性能鋼：(a)不銹耐酸鋼 (b)耐熱鋼 (c)電熱合金鋼 (d)電工用鋼 (e)高錳耐磨鋼。 1.1.7按冶煉方法分類(lèi) (1)按爐種分： a.平爐鋼， b.轉(zhuǎn)爐鋼， c.電爐鋼， d.戶(hù)外精煉鋼 (2)鋼材按脫氧程度和澆注溫度分： a.沸騰鋼； b.半鎮(zhèn)靜鋼； c.鎮(zhèn)靜鋼； d.特殊鎮(zhèn)靜鋼。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,1.2 評(píng)價(jià)鋼材的基本性能參數(shù) 1.2.1 強(qiáng)度：鋼材在外力(靜載荷)的作用下抵抗永久變形和斷裂的能力。 一般可分為:（1）屈服強(qiáng)度，（2) 抗拉強(qiáng)度，（3）抗彎強(qiáng)度，（4）疲勞強(qiáng)度等。 屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度通過(guò)拉伸試驗(yàn)來(lái)測(cè)量。 屈服點(diǎn)： s ：常用0.2來(lái)表示,由于在拉伸過(guò)程中，多數(shù)金屬的屈服現(xiàn)象不明顯，在卸除載荷后，殘余變形率達(dá)到規(guī)定數(shù)值0.2%時(shí)的殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力。 抗拉強(qiáng)度 b ：金屬材料在斷裂前所承受的最大標(biāo)稱(chēng)應(yīng)力，它表示材料抵抗斷裂的能力。 疲勞強(qiáng)度：金屬在交變載荷的情況下，在應(yīng)力低于屈服點(diǎn)就突然斷裂的現(xiàn)象，其衡量指標(biāo)就是疲勞極限，有-1 表示，單位 mpa。 1.2.2 彈性： 金屬材料在載荷作用下發(fā)生形變，當(dāng)載荷去掉后，仍能恢復(fù)原來(lái)的形狀和尺寸，這種變形稱(chēng)為彈性變形。具有這種彈性變形的能力就叫做彈性。用彈性極限和比例極限來(lái)反映。 1.2.3 塑性：產(chǎn)生永久變形，但不會(huì)造成永久破壞的能力。用伸長(zhǎng)率和斷面收縮率來(lái)表示。 焊接接頭的塑性主要是通過(guò)規(guī)定冷彎角的彎曲試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)的。 1.4 硬度：金屬抵抗較硬物體壓入的能力，它不是一個(gè)單純的物理量，是反映材料強(qiáng)度、彈性、塑性綜合性能的指標(biāo)。可分為：,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,（1）布氏硬度:常用hb表示，hbr(壓頭為淬火鋼球，適用測(cè)量硬度小于450以下的材料）， hbw（壓頭為硬質(zhì)合金球，適用測(cè)量硬度小于650以下的材料）。 （2）洛氏硬度:頂角為120的金剛石圓錐體壓頭，常用hra、 hrb、 hrc表示，a、b、c分別表示硬度試驗(yàn)時(shí)不同的壓頭和實(shí)驗(yàn)力。其中hrc應(yīng)用最廣泛，經(jīng)常用于熱處理狀態(tài)的碳鋼和低合金鋼等。 （3）維氏硬度：用相對(duì)面夾角為136的正四棱錐體金剛石壓頭。用hv表示。維氏硬度與布氏硬度、洛氏硬度相比，測(cè)量范圍比較寬，適用于目前使用的大部分金屬，尤其是測(cè)量焊接接頭各區(qū)域的硬度值。 1.5 脆性：鋼材在外力作用下，沒(méi)有顯著變形突然斷裂的性質(zhì)?？煞譃闊岽嘈院屠浯嘈浴?1.6 韌性：在沖擊載荷的作用下，金屬在破斷前吸收變形能量的能力。常用akv、 aku、 akv、 aku。沖擊韌性是材料的一個(gè)重要性能，尤其是承受低溫載荷和低溫工作的環(huán)境。測(cè)定沖擊韌性，對(duì)合理選擇焊接材料，防止脆性斷裂有重要的意義。 1.7 材料的可焊性能 （1)工藝焊接性：在一定的焊接工藝條件下能否獲得優(yōu)良致密，無(wú)缺陷焊接接頭的能力。 (2)使用焊接性：焊接接頭或整個(gè)結(jié)構(gòu)能否滿(mǎn)足產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的使用性能的程度。 pcm-冷裂紋敏感性系數(shù)。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,2.焊 接 材 料 作為焊縫填充金屬包括焊條、焊絲、焊劑、填充金屬、熔嘴、附加金屬粉等，熔敷焊縫金屬成分主要由它們和母材來(lái)決定。 2.1焊條的分類(lèi) 2.1.1 按用途分類(lèi):見(jiàn)表2.1-1 。 我國(guó)的焊條現(xiàn)行有兩種分類(lèi)方法，一種是國(guó)標(biāo)，一種是原機(jī)械工業(yè)部編制的焊接材料產(chǎn)品樣本（機(jī)械工業(yè)出版社，1997年）規(guī)定的焊條、焊劑和藥芯焊絲的牌號(hào)對(duì)焊接行業(yè)、壓力容器壓力管道行業(yè)影響很大，分類(lèi)很細(xì)，在現(xiàn)場(chǎng)和許多技術(shù)資料上經(jīng)常使用. 2.1.2 按熔渣性質(zhì)分：可分為酸性焊條和堿性焊條，酸性焊條和堿性焊條的對(duì)比見(jiàn)表2.1-2。 2.1.3 按藥皮的主要成分分類(lèi)見(jiàn)表2.1-3。 2.1.4 按焊條性能特征分類(lèi)，實(shí)際上是按使用性能的焊條特征進(jìn)行分類(lèi)，如超低氫型焊條、低塵低毒焊條、立向下焊條、重力焊條、水下焊條等。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,表2.1-1 焊條按用途分類(lèi)及其代號(hào)表,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,表2.1-2 酸性焊條和堿性焊條的區(qū)別,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,表2.1-3 按主要成分劃分的藥皮類(lèi)型,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,2.2 焊條的型號(hào)和牌號(hào)的編制方法 2.2.1 焊條型號(hào) (1)碳鋼焊條：按gb5117-1995 e x1 x2 x3 x4 e 表示焊條， x1 x2：表示焊條系列，即熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值，如43kn/mm2，最小值為420mpa；50kn/mm2，最小值為490mpa。 x3 表示焊條的焊接位置；0 、2：全位置；2：平焊，橫角焊；4立向下焊 。 x4 表示焊條藥皮類(lèi)型及焊接電流的種類(lèi)。 表示附加代號(hào),需要時(shí)標(biāo)注。-1：表示對(duì)沖擊韌性有特殊要求，r：表示吸潮焊條，m：表示吸潮和力學(xué)性能有特殊要求。 (2) 低合金焊鋼條：按gb5118-1995 e x1 x2 x3 x4 - e 表示焊條， x1 x2：表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值，如50kn/mm2，最小值為490mpa；50kn/mm2，最小值為490mpa。 x3 表示焊條的焊接位置；0 、2：全位置；2：平焊，橫角焊。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,x3 x4 表示焊條藥皮類(lèi)型及焊接電流的種類(lèi)。 熔敷金屬化學(xué)成分代號(hào)，r：表示吸潮焊條；g：表示該焊條中有一種成分符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定即可；e：在-40的低溫沖擊不大于等于54j；nm：w（al）含量不大于0.05%。 表示附加化學(xué)成分，以元素符號(hào)表示。 (3)不銹鋼焊條型號(hào),按gb/t983-1995 e 308mol-15 e 表示焊條 308是通常用三位數(shù)數(shù)字表示化學(xué)成分,若有特殊要求的元素，則用該元素符號(hào)表示在數(shù)字后，最末尾數(shù)字表示焊條藥皮、焊接位置及電流種類(lèi)。15表示堿性焊條全位置直流反接。 （4）堆焊焊條型號(hào)gb/t984-1985 （5）鑄鐵焊條型號(hào) gb/t10044-1998 （6）銅及銅合金焊條型號(hào) gb/t3670-1995 （7）鋁及鋁合金焊條型號(hào)：gb/t3669-1983,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,2.2.1 焊條牌號(hào) （1）結(jié)構(gòu)鋼焊條牌號(hào) j x1x2x3 “j”或“結(jié)”表示結(jié)構(gòu)鋼焊條。 x1x2表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值，單位：kn/mm2； x3表示焊條藥皮的類(lèi)型和焊接電源種類(lèi)。其中只有低氫鈉型和鹽基型是直流。其余均可用直流或交流。 （2）鉬及鉬耐熱鋼焊條牌號(hào) r x1 x2 x3 r：耐熱鋼焊條； x1：熔敷金屬的主要化學(xué)成分； x2：牌號(hào)編號(hào)為x2 x3：藥皮類(lèi)型和電流種類(lèi)。 （3）低溫鋼焊條牌號(hào) w 707 “w”或“溫”：表示低溫鋼焊條； 70：表示工作溫度為-70；90：表示工作溫度為-90；10表示工作溫度為-100；19表示工作溫度為-190；25：表示工作溫度為-253。 7：低氫鈉型藥皮，直流電源。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,（4）不銹剛鋼焊條牌號(hào)： 牌號(hào)前加“g”或“a”字各表示不銹鋼焊條的類(lèi)別代號(hào)，分別指鉻不銹剛和奧氏體不銹鋼。 類(lèi)別代號(hào)后第一位數(shù)字，表示焊縫金屬主要化學(xué)成分組成等級(jí)。 類(lèi)別代號(hào)后第二位數(shù)字，表示同一焊縫金屬主要化學(xué)成分組成等級(jí)中的不同牌號(hào)。對(duì)同一藥皮類(lèi)型焊條。 牌號(hào)第三位數(shù)字，表示藥皮類(lèi)型和焊接電源種類(lèi)。 （5）堆焊焊條牌號(hào) d x1 x2 x3 d：表示堆焊焊條； x1：表示焊條的主要用途，組織或熔敷金屬成分。 x2：表示同一主要成分的不同編號(hào)。 x3：藥皮類(lèi)型和電流種類(lèi)。 （6）鑄鐵焊條牌號(hào) （7）非鋼鐵焊條牌號(hào) （8）特殊焊條牌號(hào),焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,2.3 我國(guó)藥芯焊絲牌號(hào)表示方法如下： a）牌號(hào)第一個(gè)字母“y”表示藥芯焊絲，第二個(gè)字母及后第一、第二、第三位數(shù)字與焊條編制方法相同。 b）牌號(hào)“-”后的數(shù)字，表示焊接時(shí)的保護(hù)方法。 c）藥芯焊絲有特殊性能和用途時(shí)，則在牌號(hào)后面加注起主要作用元素或主要用途的字母。 填充金屬指氣焊或鎢極氣體保護(hù)焊時(shí)送入熱源（或電?。┤刍珊缚p金屬一部分的絲、棒或板邊料。 附加的填充金屬指埋弧焊或熔化極氣體保護(hù)焊時(shí)除當(dāng)作電極的熔化金屬絲（帶）外，伸入電弧熔化成焊縫金屬一部分的絲、棒或板邊料。 預(yù)置填充金屬指焊前預(yù)先放在坡口內(nèi)的絲、棒、條或粉，能改變焊縫金屬成分。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,2.4 焊條的選用原則： 2.4.1 按強(qiáng)度等級(jí)和化學(xué)成分選用 （1）焊接一般結(jié)構(gòu)，如低碳鋼、低合金鋼結(jié)構(gòu)件時(shí)，一般選與焊件強(qiáng)度等級(jí)相同的焊條，而不考慮化學(xué)成分相同或相近。 (2)焊接異種結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，按強(qiáng)度等級(jí)低的鋼種選用焊條。 (3)焊接特殊性能鋼種，如不銹鋼、耐熱鋼時(shí)，應(yīng)選用與焊件化學(xué)成分相同或相近的特種焊條。 (4)焊件碳、硫、磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大時(shí)，應(yīng)選用堿性焊條。 (5)焊接鑄造碳鋼或合金鋼時(shí)，因?yàn)樘己秃辖鹪氐馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，而且多數(shù)鑄件厚度、剛度較大，形狀復(fù)雜，故一般選用堿性焊條。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,2.4.2 按焊件的工況條件選用焊條 (1)焊接承受動(dòng)載、交變載荷及沖擊載荷的結(jié)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)選用堿性焊條。 (2)焊接承受靜載的結(jié)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)選用酸性焊條。 (3)焊接表面帶有油、銹、污等難以清理的結(jié)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)選用酸性焊條。 (4)焊接在特殊條件，如在腐蝕介質(zhì)、高溫等條件下工作的結(jié)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)選用特殊用途焊條。 2.4.2 按焊件的形狀、剛度及焊接位置選用焊條。 （1）厚度、剛度大、形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件，應(yīng)選用堿性焊條。 （2）厚度、剛度不大，形狀一般，尤其是均可采用平焊結(jié)構(gòu)件，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)乃嵝院笚l。 （3）除平焊外，立焊、橫焊、仰焊等焊接位置的結(jié)構(gòu)件應(yīng)選用全位置焊條。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,2.5 焊條電弧焊接工藝規(guī)范 （1） 焊條直徑的選擇焊條直徑主要取決于焊件厚度、接頭形式、焊縫位置、焊層（道）數(shù)等因素。根據(jù)焊件厚度平焊時(shí)焊條的選用原則：一般當(dāng)焊件板厚t4mm時(shí)，焊條直徑d=t；當(dāng)t4mm時(shí)，常采用多層焊，焊條直徑為4mm-6mm。 （2）焊接電流的選擇焊接電流大小根據(jù)焊條直徑來(lái)選擇。焊接電流選擇亦可用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行估算，估算公式為：i=kd，式中i-焊接電流（a）；d-焊條直徑（mm）；k-經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，常取30-40（a/mm）。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,2.4 焊條的使用與管理： (1)焊條烘烤 焊條在使用前要進(jìn)行烘烤。不同的焊條烘烤溫度不同。 （2）焊條入庫(kù)管理: 1)入庫(kù)的焊條必須包裝完好,產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)、合格證和質(zhì)量保證書(shū)齊全。 2）焊條應(yīng)存放在專(zhuān)用倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，庫(kù)內(nèi)應(yīng)干燥（室溫宜在10-25，相對(duì)濕度小于60%）整潔和通風(fēng)良好。不允許露天存放或放在有害的氣體和腐蝕環(huán)境中。 3）室內(nèi)保持空氣流通，應(yīng)離地離墻各不小于300mm。 4）焊條應(yīng)分類(lèi)存放，并有明顯標(biāo)識(shí)。 5）要定期檢查，應(yīng)先進(jìn)先用，避免存儲(chǔ)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。 6）應(yīng)作好焊條發(fā)放和回收記錄。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,（3） 施工中的焊條管理 1)焊條烘烤 焊條在使用前要進(jìn)行烘烤。不同的焊條烘烤溫度不同，一般不能在同一爐中烘干，每層焊條堆放以1-3層為宜。 2）焊條存放在保溫桶內(nèi)，隨用隨取。 3)當(dāng)天未用完的焊條應(yīng)進(jìn)行回收，同一焊條烘烤不能超過(guò)2次。超過(guò)2次后降級(jí)使用。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,3. 常用金屬材料的焊接工藝及結(jié)構(gòu)的工藝性 3.1 碳素鋼的焊接 3.1.1低碳鋼的焊接 低碳鋼含c量0.25%,其它合金元素也較少,塑性好，是焊接性最好的鋼種。 一般沒(méi)有淬硬傾向，對(duì)焊接熱過(guò)程不敏感，具有良好的焊接性。焊接時(shí)一般不需要采取特殊的工藝措施即可獲得優(yōu)質(zhì)接頭。但對(duì)于厚度大于50mm的構(gòu)件，需用多層焊，焊后應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力退火；在低溫條件下焊接剛度大的構(gòu)件時(shí)，由于溫差大而變形又受到限制，會(huì)導(dǎo)致較大的焊接應(yīng)力，應(yīng)進(jìn)行焊前預(yù)熱，重要構(gòu)件常進(jìn)行焊后去應(yīng)力退火或正火。低碳鋼可以用各種方法進(jìn)行焊接，常用的是焊條電弧焊、埋弧焊、電阻焊、電渣焊和氣體保護(hù)焊。一般結(jié)構(gòu)常使用酸性焊條，如e4303，e4320，e4301，e4310、 e4311等；對(duì)于承受重載或低溫下工作的重要構(gòu)件，以及厚度大、剛度大的構(gòu)件可采用低氫型焊條，如e5015，e5016、e4316等。埋弧焊一般采用h08a或h08mna焊絲，配以hj431焊劑進(jìn)行焊接。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,3.1.2 中、高碳鋼的焊接 中、高碳鋼屬于淬火鋼，隨著碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，其淬硬傾向漸趨嚴(yán)重，焊接性明顯變差。通常焊接中碳鋼的鑄件或鍛件，焊接時(shí)一般從兩方面著手：一是選用適當(dāng)?shù)暮笚l，如抗裂性好的低氫型焊條；如不要求等強(qiáng)，則選用強(qiáng)度級(jí)別比母材低一級(jí)的低氫型焊條，以提高焊縫的塑性、韌性和抗裂性能。如果選用非低氫型焊條進(jìn)行焊接，必須有嚴(yán)格的工藝措施配合，采用一定的焊接工藝措施，如焊前預(yù)熱工件，采用細(xì)焊條、小電流、開(kāi)坡口、多層焊，防止母材金屬過(guò)多地深入焊縫，以防止產(chǎn)生熱裂紋，并采用焊后緩冷以防止產(chǎn)生冷裂紋等。當(dāng)工件不允許預(yù)熱時(shí)，可選用性能優(yōu)良的鉻、鎳不銹鋼焊條，避免焊縫出現(xiàn)冷裂紋。 高碳鋼焊接工藝要點(diǎn)： 1）應(yīng)先退火后焊接； 2）采用結(jié)構(gòu)鋼焊條時(shí)，焊前必須預(yù)熱，預(yù)熱溫度和層間溫度必須在350； 3）減小熔合比、小電流、開(kāi)坡口、多層連續(xù)焊； 4）焊后緩冷，焊后立即進(jìn)行消應(yīng)力高溫回火，隨后再根據(jù)需要作相應(yīng)的熱處理。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,3.1.3 低合金鋼的焊接 低合金鋼焊接經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題: （1）熱裂紋熱裂紋指焊接過(guò)程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線(xiàn)附近的高溫區(qū)產(chǎn)生的焊接裂紋。其原因在于低合金鋼的焊接過(guò)程中銅、硼、氮等元素成為形成裂紋的敏感元素。 （2）冷裂紋焊接接頭冷卻到較低溫度下（對(duì)于鋼來(lái)說(shuō)在ms溫度以下）時(shí)產(chǎn)生的焊接裂紋稱(chēng)為冷裂紋。冷裂紋常發(fā)生在高強(qiáng)度鋼的厚板結(jié)構(gòu)中。其原因是接頭的剛度大，造成的局部應(yīng)力大，或在冷卻過(guò)程中氫析出后聚集造成局部應(yīng)力超過(guò)了鋼的強(qiáng)度極限。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,3）白點(diǎn)在焊縫金屬拉斷面上，出現(xiàn)的如魚(yú)目狀的一種白色圓形斑點(diǎn)稱(chēng)為白點(diǎn)。其產(chǎn)生原因是焊接過(guò)程中吸收了過(guò)量的氫，故又稱(chēng)氫白點(diǎn)。低合金鋼焊接主要根據(jù)不同鋼號(hào)的屈服點(diǎn)等級(jí)選擇焊接材料，應(yīng)遵守等強(qiáng)度（某些鋼號(hào)應(yīng)考慮成分相同或相近）原則。對(duì)于厚度大、剛度大的構(gòu)件或在低溫下焊接時(shí)應(yīng)考慮使用低氫型焊條，焊前進(jìn)行預(yù)熱等，嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)范施焊。 3.1.4 鑄鐵的補(bǔ)焊 為修補(bǔ)工作（鑄件、鍛件、機(jī)械加工件或焊接結(jié)構(gòu)件）的缺陷而進(jìn)行的焊接稱(chēng)為補(bǔ)焊。(1) 避免白口和裂紋的措施白口組織出現(xiàn)的主要因素是碳含量高。如果能使焊縫金屬緩慢冷卻、調(diào)整熱循環(huán)，使碳元素可以自由地游離出來(lái)，就可以降低白口組織的形成；若能進(jìn)一步調(diào)節(jié)焊縫金屬的化學(xué)成分則會(huì)達(dá)到更好的效果。硅、鋁等是促進(jìn)石墨化元素，其含量的提高可促進(jìn)碳以石墨形態(tài)析出；而硫、鉻等則是反石墨化元素。在焊接材料中應(yīng)增大促進(jìn)石墨化元素的含量，降低反石墨化元素的含量，以防止或降低白口的形成傾向。同時(shí)，在焊接過(guò)程中應(yīng)采取種種措施，減小焊接應(yīng)力，防止裂紋的產(chǎn)生。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,(2)鑄鐵的補(bǔ)焊方法及補(bǔ)焊材料鑄鐵的補(bǔ)焊方法及補(bǔ)焊材 1)鑄鐵的補(bǔ)焊方法，熱焊法：即焊前將工件全部或局部預(yù)熱到部預(yù)熱到600-700，焊后在爐中緩慢冷卻；半熱焊法：細(xì)焊條、小電流、開(kāi)坡口、多層焊，防止母材金屬過(guò)多地深入焊縫即焊前將工件預(yù)熱到將工件預(yù)熱到400以下進(jìn)行補(bǔ)焊的方法。冷焊法：用非鑄鐵焊條焊接 2) 鑄鐵補(bǔ)焊材料一般采用鑄鐵焊條。常用的鑄鐵焊條有兩類(lèi)：一類(lèi)為焊縫金屬是鑄鐵組織的焊條，如z208，z248；另一類(lèi)是焊縫組織為非鑄鐵組織的焊條，如組織為非鑄鐵組織的焊條，如z308鎳基等非鑄鐵型焊條。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,3.1.5不銹鋼的焊接 3.1.5.1奧氏體不銹鋼的焊接 （1）焊條電弧焊 1）焊前準(zhǔn)備 根據(jù)鋼板厚度及接頭形式，用機(jī)械加工、等離子弧切割或碳弧氣刨等方法下料和加工坡口。對(duì)接接頭板厚超過(guò)3mm需開(kāi)坡口。為了避免焊接時(shí)碳和雜質(zhì)混入焊縫，在焊前，應(yīng)將焊縫兩側(cè)2030mm范圍內(nèi)用丙酮擦凈，并涂白堊粉，以避免表面被飛濺金屬損傷。 2）焊條的選用 奧氏體不銹鋼焊條有鈦鈣型藥皮的酸性焊條和低氫型藥皮的堿性焊條兩大類(lèi)。低氫型不銹鋼焊條的抗熱裂性較高，但成形不如鈦鈣型焊條，抗腐蝕也較差。鈦鈣型不銹鋼焊條具有良好的工藝性能，生產(chǎn)中用得較多。 3）焊接工藝措施 焊接開(kāi)始時(shí)，不要在焊件上隨便引弧，以免損傷焊件表面，影響耐腐蝕性。 由于奧氏體不銹鋼的電阻大，焊接時(shí)產(chǎn)生的電阻熱也大，所以同樣直徑的焊條，焊接電流值應(yīng)比低碳鋼焊條小20左右。 焊接過(guò)程中，焊條最好不作橫向擺動(dòng)，采用小電流、快焊速。一次焊成的焊縫不宜過(guò)寬，最好不超過(guò)焊條直徑的3倍。 多層多道焊時(shí)，每焊完一道要徹底清除熔渣，并控制道間溫度，等前道焊縫冷卻到60以下時(shí)再焊接下一道。 與腐蝕介質(zhì)接觸的焊縫，為防止由于過(guò)熱而產(chǎn)生晶間腐蝕，應(yīng)盡量最后焊接。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,3.1.5不銹鋼的焊接 （2）氬弧焊 氬弧焊目前已普遍應(yīng)用于不銹鋼的焊接，其焊縫的質(zhì)量比焊條電弧焊好。手工鎢極氬弧焊，主要用于焊接0.53mm的不銹鋼薄板及薄壁管件，焊絲的成分一般與焊件相同。 3.1.5.2 馬氏體不銹鋼的焊接 （1）焊條的選擇 1）選用與母材成分相接近的cr13型焊接材料，焊前要預(yù)熱到150350焊后做700730回火熱處理。 2）選用鉻鎳奧氏體不銹鋼焊條，焊前可不預(yù)熱，后可不做熱處理，但是焊接厚壁件時(shí)，應(yīng)預(yù)熱200。 （2）焊接工藝上應(yīng)注意的事項(xiàng) 1）焊接薄板應(yīng)采用較小的焊接電流，快焊速，使熔池體積小焊道窄。 2）焊前預(yù)熱不應(yīng)高于400，焊后的高溫回火應(yīng)注意緩冷。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,3.7 焊接結(jié)構(gòu)的工藝性 (1)焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量選用型材或沖壓件設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)盡量采用工字鋼、槽鋼、角鋼和鋼管等成形材料以減少焊縫、簡(jiǎn)化工藝。 (2)合理布置焊縫1）焊縫布置應(yīng)盡量分散，且不宜過(guò)長(zhǎng)。焊縫之間的距離應(yīng)大于板厚的3倍，且不小于100mm。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,2）焊縫的位置應(yīng)盡量對(duì)稱(chēng)布置，否則會(huì)由于焊縫不在中心引起彎曲變形。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,3）焊縫的布置不得交叉。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,4）焊縫應(yīng)避開(kāi)最大應(yīng)力和應(yīng)力集中的部件。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,5） 應(yīng)盡量減少構(gòu)件或焊接接頭部件的應(yīng)力集中，避免尖角焊縫,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,6） 焊縫設(shè)計(jì)應(yīng)遠(yuǎn)離加工表面。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,7）焊縫布置應(yīng)滿(mǎn)足焊接時(shí)運(yùn)條角度的需要。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,4. 焊接設(shè)備 4.1 手工電弧焊設(shè)備 ： 4.1.1 對(duì)焊接電源(焊機(jī))的要求: (1)有適當(dāng)?shù)目蛰d電壓?？蛰d電壓高,電弧容易引燃,電弧穩(wěn)定,但焊工安全不利,造焊機(jī)耗材多,因此空載電壓,直流電源為一般為55-99v,交流電源一般為60-80v。 （2）有合適的外特性。陡降外特性曲線(xiàn)，有利于保持焊接規(guī)范穩(wěn)定。 （3）有良好的動(dòng)特性。 （4）可靈活調(diào)節(jié)焊接規(guī)范。 4.1.2 弧焊電源的主要參數(shù) （1）額定焊接電流ie；（2）工作電流；（3）額定工作電壓； （4）工作電壓；（5）空載電壓；（6）負(fù)載持續(xù)率和許用電流。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,4.1.3 手工焊弧焊電源的集中主要類(lèi)型 （1）弧焊發(fā)電機(jī)：空載損失大，效率低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重，已經(jīng)屬于淘汰產(chǎn)品。但野外作業(yè)的特殊性，施工中仍使用。 （2）弧焊整流器。 1）磁放大式弧焊整流器；2）硅整流弧焊整流器；3）晶閘管式弧焊整流弧焊；4）弧焊逆變器。 （3）弧焊變壓器 1）增強(qiáng)漏磁式弧焊變壓器；2）串聯(lián)式弧焊變壓器,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,4.2 埋弧自動(dòng)焊設(shè)備 一般有自動(dòng)焊車(chē)（臺(tái)車(chē)、機(jī)頭、控制盤(pán)、焊絲盤(pán)、焊劑頭等組成）、控制箱、焊接電源、輔助裝置。,4.3焊接及焊接設(shè)備的發(fā)展及趨勢(shì) 4.3.1發(fā)展歷程 1885年發(fā)現(xiàn)了氣體放電的電弧并發(fā)明了電弧焊； 1886年發(fā)明了電阻焊，此后逐漸完善為電阻點(diǎn)焊、縫焊和對(duì)焊方法，它幾乎與電弧焊同時(shí)推向工業(yè)應(yīng)用，逐步取代鉚接，成為工業(yè)中廣泛應(yīng)用的兩種主要焊接方法； 1930年發(fā)明了涂藥焊條電弧焊方法，并在此基礎(chǔ)上發(fā)明了埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氬弧焊以及二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊等自動(dòng)或半自動(dòng)的焊接方法。 到目前為止，又相繼發(fā)明了電子束焊、激光焊等20余種基本方法和上百種派生方法，并且仍處于不斷發(fā)展之中。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,4.3.2焊接目前的研究工作重心是 (1) 深入焊接過(guò)程動(dòng)態(tài)特征研究； (2) 研究焊接質(zhì)量參數(shù)更直接的檢測(cè)方法 ； (3) 研究新的實(shí)時(shí)控制方法，以期實(shí)現(xiàn)更精確而有效的焊接過(guò)程； (4) 繼續(xù)改進(jìn)機(jī)器人焊機(jī)的控制功能； (5) 研究焊接cims系統(tǒng)； (6) 針對(duì)各種具體的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)條件，設(shè)計(jì)研究專(zhuān)門(mén)的自動(dòng)化焊接系統(tǒng)； (7) 針對(duì)不斷涌現(xiàn)的新材料、新結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)研究確定它們的焊接方法。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,5. 常見(jiàn)焊接缺陷及防止 5.1焊縫的形狀缺陷；,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,5.2 焊縫尺寸不合格,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,5.3 咬邊:沿焊趾或焊根產(chǎn)生的溝槽。 產(chǎn)生的原因: 1）焊接電流過(guò)大2）焊接電弧過(guò)長(zhǎng)；3）焊條角度不正確。 預(yù)防措施：手工電弧焊選擇合適的電流、電弧長(zhǎng)度以及合適的運(yùn)條角度，擺動(dòng)時(shí)在中間稍快一些，自動(dòng)焊時(shí)速度要適當(dāng)。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,5.4 未焊透: 焊接時(shí)接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象。 1）坡口尺寸不正確；2）焊接工藝參數(shù)選用不當(dāng);3）焊條偏離坡口中心或角度不正確。 防止辦法：坡口角度、間隙、鈍邊必須合乎規(guī)范要求，選擇合適的工藝參數(shù)，雙面焊時(shí)背面需要徹底清根。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,5.5 未熔合:焊縫金屬與母材之間或焊道金屬之間未完全熔化結(jié)合的現(xiàn)象。 1)焊接電流太小或焊速過(guò)高；2)焊前清理不合要求； 3)焊條偏離焊縫中心。 5.6 弧坑 :焊縫尾部或接頭處形成的凹陷的現(xiàn)象。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,5.7 燒穿 焊接過(guò)程中熔化金屬自坡口背面流出形成穿孔的現(xiàn)象。 5.8 焊瘤 熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上形成的金屬瘤。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,5.9 夾渣與夾雜物 焊后殘留在焊縫中的熔渣或非金屬雜質(zhì)。 5.10 氣孔：焊后殘留在焊縫中的氣體形成的孔穴。 形成氣孔的原因:1) 焊接材料受潮，未按要求烘烤，焊條藥皮變質(zhì)，焊絲生銹； 2) 焊接坡口周?chē)乃?、銹、油未清理干凈，焊接環(huán)境空氣濕度高； 預(yù)防措施：1）焊材需要按要求烘烤，現(xiàn)場(chǎng)放保溫筒內(nèi)，隨用隨取。 2）徹底清除坡口及兩側(cè)水、銹、油等雜質(zhì)。 3）選擇合適的焊接工藝參數(shù)。,焊接工藝及安裝培訓(xùn)講義,5.11.焊接裂紋 5.11.1 按焊接位置 5.11.2按裂紋走向 (1)縱向裂紋 與焊縫平行 (2)橫向裂紋 與焊縫垂直 5.11.3按裂紋產(chǎn)生的條件 (1) 熱裂紋焊接熱裂紋:又叫高溫裂紋,經(jīng)常發(fā)生在焊縫,有時(shí)也出現(xiàn)在熱影響區(qū),其微觀(guān)組織一般沿晶界開(kāi)裂,又稱(chēng)晶間裂紋. 形成原因：低熔點(diǎn)的共晶物+應(yīng)力。 防止熱裂紋的方法:嚴(yán)格控制金屬中的c、s、p元素等元素，c0.10%，s、p 0.03%。焊前預(yù)熱；采用堿性焊條。 (2) 冷裂紋 ：焊接接頭冷卻到室溫后產(chǎn)生的裂紋稱(chēng)冷裂紋，稱(chēng)延遲裂紋、 冷卻到馬氏體相變溫度以下出現(xiàn)的裂紋。形成原因：淬硬組織+應(yīng)力+氫。 預(yù)防措施：控制焊逢的含氫量，采用堿性焊條，嚴(yán)格烘烤焊材，徹底清除水、銹、油等；焊前預(yù)熱；消氫處理。 (3) 再熱裂紋 焊后再次加熱時(shí)產(chǎn)生的裂紋，通常出現(xiàn)在融合線(xiàn)附近。 預(yù)防措施：減少殘余應(yīng)力與應(yīng)力集中；焊前預(yù)熱、焊后緩冷；在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的情況下，選擇應(yīng)力低于母材的焊縫，使應(yīng)力在焊縫松弛，防止熱影響區(qū)出現(xiàn)