焊接培訓材料課件

焊接培訓材料2023/10/22焊接培訓材料[1]焊接基本知識2023/10/22焊接培訓材料[1]—、常用的焊接系列名詞術(shù)語電弧:由焊接電源供給的，在兩極間產(chǎn)生強烈而持久的氣體放電現(xiàn)象—叫電弧?！?〉按電流種類可分為：交流電弧、直流電弧和脈沖電弧?！?〉按電弧的狀態(tài)可分為：自由電弧和壓縮電弧（如等離子?。！?〉按電極材料可分為：熔化極電弧和不熔化極電弧。母材:被焊接的金屬---叫做母材。熔滴:焊絲先端受熱后熔化，并向熔池過渡的液態(tài)金屬滴---叫做熔滴。熔池:熔焊時焊件上所形成的具有一定幾何形狀的液態(tài)金屬部分---叫做熔池。焊縫:焊接后焊件中所形成的結(jié)合部分。焊縫金屬:由熔化的母材和填充金屬（焊絲、焊條等）凝固后形成的那部分金屬。焊接基本知識保護氣體:焊接中用于保護金屬熔滴以及熔池免受外界有害氣體（氫、氧、氮）侵入的氣體---保護氣體。焊接電流:焊接時，流經(jīng)焊接回路的電流，一般用安培（A）表示。電弧電壓:電弧兩端（兩電極）之間的電壓降，一般用伏特（V）表示。2023/10/22焊接培訓材料[1]焊接方法的分類：按工藝過程特點分類、按能源性質(zhì)分類焊接壓

焊熔焊釬

焊電渣、電子束、激光鋁

熱

焊氣

焊電弧焊藥皮焊條電弧焊氣體保護電弧焊氬弧焊二氧化碳氣體保護焊埋弧焊、等離子弧焊等2023/10/22焊接培訓材料[1]按工藝過程特點分類電弧焊2023/10/22焊接培訓材料[1]電弧焊的分類分為手工電弧焊、半自動（電弧）焊、自動（電?。┖浮Ｗ詣樱娀。┖竿ǔＪ侵嘎窕∽詣雍?在焊接部位覆有起保護作用的焊劑層，由填充金屬制成的光焊絲插入焊劑層，與焊接金屬產(chǎn)生電弧，電弧埋藏在焊劑層下，電弧產(chǎn)

生的熱量熔化焊絲、焊劑和母材金屬形成焊縫，其焊接過程是自動化進行的。最普遍使用的是手工電弧焊?；竟に囀止る娀『傅幕竟に嚾缦拢涸诤附忧扒謇砗附颖砻?，以免影響電弧引燃和焊縫的質(zhì)量。準備好接頭形式（坡口型式）。坡口的作用是使焊條、焊絲或焊炬（氣焊時噴射乙炔-氧氣火焰的噴嘴）能直接伸入坡口底部以保證焊透，并有利于脫渣和便于焊條在坡口內(nèi)作必要的擺動，以獲得良好的熔合。電弧焊2023/10/22焊接培訓材料[1]主要參數(shù)電弧焊的焊接規(guī)范中最主要的參數(shù)有：焊條種類（取決于母材的材料）、焊條直徑（取決于焊件厚度、焊縫位置、焊接層數(shù)、焊接速度、焊接電流等）、焊接電流、焊接層數(shù)、焊接速度等。除了上述的普通電弧焊外，為了進一步提高焊接質(zhì)量，還采用：氣體保護電弧焊：例如利用氬氣作為焊接區(qū)域保護氣體的氬弧焊、利用二氧化碳作為焊接區(qū)域保護氣體的二氧化碳保護焊等，鎢極氬弧焊：以高熔點的金屬鎢棒作為焊接時產(chǎn)生電弧的一個電極，并處在氬氣保護下的電弧焊，常用于不銹鋼、高溫合金等要求嚴格的焊接。等離子電弧焊：這是由鎢極氬弧焊發(fā)展起來的一種焊接方法。電弧焊電流大小的判斷電流?。汉傅勒?，熔深淺，易形成過高，未熔合，未焊透，夾渣，氣孔，焊條粘連，斷弧，不引弧等等電流大：焊道寬，熔深大，咬邊，燒穿，縮孔，飛濺大，過燒，變形大，焊瘤等等電弧焊2023/10/22焊接培訓材料[1]電弧焊焊接時產(chǎn)生火災(zāi)爆炸事故的預(yù)防措施1、焊接處10米以內(nèi)不得有可燃物、易燃物，工作地點通道寬度應(yīng)大于1米。高空作業(yè)更應(yīng)注意火花的飛向。2、焊接作業(yè)處應(yīng)把乙塊發(fā)生器（可乙炔瓶）和氧氣安置在10米以外。3、儲放易燃易爆的容器未經(jīng)清洗嚴禁焊接。在此情況下，首先要把殘剩的由除盡，排除可燃氣體，在確證沒有爆炸的危險性之后才可以焊接。如使用氣體探測器檢查將更加安全。4、焊接管子、容器時，必須把孔蓋，閥門打開。5、保證焊接設(shè)備、橡皮絕緣電纜的連接部分無松散的現(xiàn)象，破損部分絕緣良好，防止漏電和過熱。6、嚴禁將易燃易爆管道作焊接回路使用.7、使用二氧化碳氣瓶及氬氣瓶時，應(yīng)遵守《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》。CO2氣體保護焊2023/10/22焊接培訓材料[1]二氧化碳氣體保護焊：是以二氧化碳氣為保護氣體，進行焊接的方法。在應(yīng)用方面操作簡單，適合自動焊和全方位焊接。CO2氣體純度有技術(shù)要求焊接重要產(chǎn)品一定要選用CO2純度≥99.8%的氣體，焊縫氣孔少，含氫量低，抗裂性好。二氧化碳氣體保護焊的各種參數(shù)（1）焊絲直徑焊絲的直徑通常是根據(jù)焊件的厚薄、施焊的位置和效率等要求選擇。焊j接薄板或中厚板的全位置焊縫時，多采用1.6mm以下的焊絲（稱為細絲CO2氣保焊）。焊絲直徑的選擇殘照右表2023/10/22焊接培訓材料[1]CO2氣體保護焊2023/10/22焊接培訓材料[1]焊接電流焊接電流的大小主要取決于送絲速度。送絲的速度越快，則焊接

的電流就越大。焊接電流對焊縫的熔深的影響最大。當焊接電流為60~250A，即以短路過渡形式焊接時，焊縫熔深一般為1mm~2mm；只有在300A以上時，融身才明顯的增大。電弧電壓短路過渡時，則電弧電壓可用下式計算：U=0.04I+16±2(V)此時，焊接電流一般在200A以下，焊接電流和電弧電壓的最佳配合值見表2當電流在200A以上時，則電弧電壓的計算公式如下。U=0.04I+20±2(V)CO2氣體保護焊2023/10/22焊接培訓材料[1]焊接速度半自動焊接時，熟練的焊工的焊接速度為18m/h~36m/h；自動焊時，焊接速度可高達150m/h。焊絲的伸出長度一般的焊絲的伸出長度約為漢斯的直徑的10倍左右，并隨焊接電流的增加而增加。(焊絲伸出長度〈即干伸長度〉越長，焊絲的電阻量越大，由電阻熱消耗的電流越大，焊接電流顯示值越小，實際焊接電流也變小。所以焊絲伸出長度一般設(shè)定在12--20mm范圍內(nèi))氣體的流量正常的焊接時，200A以下薄板焊接，CO2的流量為

10L/min~25L/min.200A以上厚板焊接，CO2的流量為15L/min~25L/min.粗絲大規(guī)范自動焊為25L/min~50L/min.CO2氣體保護焊2023/10/22焊接培訓材料[1]二氧化碳氣體保護焊的優(yōu)點焊接成本低。其成本只有埋弧焊和手工電弧焊的40~50%。生產(chǎn)效率高。其生產(chǎn)率是手工電弧焊的1~4倍。操作簡便。明弧，對工件厚度不限，可進行全位置焊接而且可以向下焊接。焊縫抗裂性能高。焊縫低氫且含氮量也較少。焊后變形較小。角變形為千分之五，不平度只有千分之三。焊接飛濺小。當采用超低碳合金焊絲或藥芯焊絲，或在CO2中加入Ar，都可以降低焊接飛濺。氬弧焊焊接氬弧焊是用氬氣作保護氣體的氣體保護電弧焊，焊接時從焊槍噴嘴連續(xù)噴出保護氣體氬氣，以排除焊接區(qū)的空氣,保護電極和溶池不受大氣有害氣體的危害。在氬弧焊應(yīng)用中，根據(jù)所采用的電極類型可分為非熔化極氬弧焊和熔化極氬弧焊兩大類。非熔化極氬弧焊又稱為鎢極氬弧焊，是一種常用的氣體保護焊方法。2023/10/22焊接培訓材料[1]手工氬弧焊焊接2023/10/22焊接培訓材料[1]㈠手工鎢極氬弧焊工藝參數(shù)：主要有焊接電流、電弧電壓、鎢極直徑、氬氣流量、焊絲直徑、噴嘴直徑、鎢極伸出長度、焊接速度等。通常電弧電壓的選用范圍是10~20V。鎢極直徑不同電源極性、鎢極直徑的最大許用電流6.4400~500A500~750A最大電流直徑mm

1.6

2.4

3.2

4.0

5.0直流正接70~150A

150~250A

250~400A750~1000A直流反接10~20A

15~30A

25~40A

40~55A

55~80A

80~125A交流60~120A

100~180A

160~250A

200~320A

290~390A

340~525A手工氬弧焊焊接2023/10/22焊接培訓材料[1]焊接電流電流過大容易產(chǎn)生燒穿或焊縫下陷、咬邊等缺陷，還會引起鎢極燒損 或產(chǎn)生夾鎢缺陷；電流過小，電弧燃燒不穩(wěn)定甚至發(fā)生偏吹。電弧電壓鎢極端部越尖，電壓越高。過高影響氣體保護效果，也會使焊縫氧化 或產(chǎn)生焊透不勻等缺陷。應(yīng)在保證良好視線的前提下短弧操作焊絲直徑和氬氣流量：D=(2.5~3.5)dD-噴嘴直徑(mm)

d--鎢極直徑(mm)氬氣流量過大可能破壞層流保護、卷入空氣；流量過小，氣流挺度減弱，也易使空氣侵入。氣體流量取決于噴嘴形狀、尺寸、坡口形式、焊接電流及噴嘴與工件間距離，也與外界環(huán)境有關(guān)。手工氬弧焊焊接2023/10/22焊接培訓材料[1]Q=KD Q-噴嘴直徑(mm) K-系數(shù)，K=0.8~1.2(大噴嘴取上限，小噴嘴取下限)Q--氬氣流量(L/min)6.鎢極伸出長度系鎢極端頭伸出噴嘴端面的距離。伸出長度小，噴嘴與工件距離近則保護效果好。但過近影響視線，妨礙操作。總之，手工鎢極氬弧焊的噴嘴直徑一般為5~20mm；氬氣流量3~25

L/min；鎢極伸出長度為5~10mm；噴嘴與工件距離5~12mm。手工氬弧焊焊接2023/10/22焊接培訓材料[1]㈡手工鎢極氬弧焊操作技術(shù)焊接工藝參數(shù)氬氣保護試驗法：按選定的工藝參數(shù)在試驗板(與工件材質(zhì)相同)上引燃電弧后并保持不動，待電弧燃燒5~10秒滅弧，然后檢查熔化焊點周圍有無明顯、光亮的圓圈。圓圈越大越光亮清晰，說明保護效果越好。顏色觀

察法：在試驗板上焊接，焊后觀察焊縫表面的氧化色，以鑒別氣體保護效果。不銹鋼焊縫表面呈銀白色和金黃色最好，藍色次之，灰色不良，黑色最差。坡口形式和尺寸常用坡口形式有V形、U形、雙面V形和V-U組合形等。手工氬弧焊焊接2023/10/22焊接培訓材料[1]㈢焊前清理及預(yù)熱焊前清理施焊前必須嚴格清理焊接區(qū)及填充焊絲，去除氧化膜、油脂及水分。工件表面未形成氧化膜時，可用丙酮進行脫脂處理，當已生成氧化膜時應(yīng)進

行酸化處理或用機械法打磨掉，焊前再用丙酮去污。預(yù)熱黑色金屬焊接一般不須預(yù)熱，但板厚或管壁厚(δ26mm時)，可適當預(yù)熱預(yù)熱可加快焊接速度，防止過熱、減少合金元素燒損，并利于良好熔合。手工氬弧焊焊接2023/10/22焊接培訓材料[1]㈣操作技術(shù)引弧可采用短路接觸法引弧，既鎢極在引弧板上輕輕接觸一下并隨即抬起2mm左右即可引燃電弧。使用普通氬弧焊機，只要將鎢極對準待焊部位(保持3~5mm)，啟動焊槍手柄上的按紐，這時高頻振蕩器即刻發(fā)生高頻電流引起放電火花引燃電弧。填絲施焊電弧引燃后加熱待焊部位，待熔池形成后隨即適量多加焊絲加厚焊 縫，然后轉(zhuǎn)入正常焊接。焊槍與工件間保持后傾角75~80°，填充焊絲與工件 傾角150~200，一般焊絲傾角越小越好，傾角大容易擾亂氬氣保護。填絲動 作要輕、穩(wěn)，以防擾亂氬氣保護，不能象氣焊那樣在熔池中攪拌，應(yīng)一滴一 滴地緩慢送入熔池，或者將焊絲端頭浸入熔池中不斷填入并向前移動。視裝 配間隙大小，焊絲與焊槍可同步緩慢地稍做橫向擺動。以增加焊縫寬度。防止焊絲與鎢極接觸、碰撞，否則將加劇鎢極燒損并引起夾鎢。焊絲端頭不能脫離保護區(qū)，打底焊應(yīng)1次連續(xù)完成，避免?；∫詼p少接頭。焊接時發(fā)現(xiàn)有缺陷，如加渣、氣孔等應(yīng)將缺陷清除，不允許應(yīng)重復(fù)熔化的方法來消除缺陷。第二層以后各層的焊接，如采用手工電弧焊應(yīng)注意防止打底焊縫過燒。焊條直徑不應(yīng)大于

3.2mm，并控制線能量。采用氬弧焊應(yīng)將層間接頭錯開，并嚴格掌握、控制層間溫度。4.收弧焊縫結(jié)尾收弧時，應(yīng)填滿熔池，再按動電流摔減按紐，使電流逐漸減小后熄

滅電弧。如果焊機無電流衰減裝置，收弧時可減慢焊接速度，增加焊絲填充量填

滿熔池，隨后電弧移至坡口邊緣快速熄滅。電弧熄滅后，焊槍噴嘴仍要對準熔池，以延續(xù)氬氣保護，防止氧化。焊接薄板時，為防止變形可采用銅襯墊并將工件壓

貼于襯墊上，以利散熱。還可將銅襯墊加工出凹槽，凹槽對準焊縫以便背面充氣

保護。2023/10/22焊接培訓材料[1]手工氬弧焊焊接氬弧焊焊接安全防護2023/10/22焊接培訓材料[1]通風措施氬弧焊工作現(xiàn)場要有良好的通風裝置，以排出有害氣體及煙塵。除廠房通風外，可在焊接工作量大，焊機集中的地方，安裝幾臺軸流風機向外排風。此外，還可采用局部通風的措施將電弧周圍的有害氣體抽走，例如采用明弧排煙罩、排煙焊槍、輕便小風機等。防護射線措施盡可能采用放射劑量極低的鈰鎢極。釷鎢極和鈰鎢極加工時，應(yīng)采用密封式或抽風式砂輪磨削，操作者應(yīng)配戴口罩、手套等個人防護用品，加工后要洗凈手臉。釷鎢極和鈰鎢極應(yīng)放在鋁盒內(nèi)保存。控制焊接變形的方法(接P211-217)2023/10/22焊接培訓材料[1]控制焊接變形的方法2023/10/22焊接培訓材料[1]2023/10/22焊接培訓材料[1]控制焊接變形的方法2023/10/22焊接培訓材料[1]焊接變形的矯正2023/10/22焊接培訓材料[1]焊接變形的矯正2023/10/22焊接培訓材料[1]焊接變形的矯正2023/10/22焊接培訓材料[1]2023/10/22焊接培訓材料[1]2023/10/22焊接培訓材料[1]合金鋼基本知識及焊接為了提高鋼的性能，在鐵碳合金中有目的地加入一定量的合金元素所獲得的鋼，稱之為合金鋼。常用合金元素：Mn、Si、Cr、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr、Ni、RE(稀土)合金元素分類（根據(jù)與碳親和力的大?。簭娞蓟镄纬稍兀篗o、W、Fe、V、Ti、Nb、Zr弱碳化物形成元素：Mn、Cr非碳化物形成元素：Si、Cu、Co、Ni、Al、N、B合金元素對鋼的力學性能的影響合金元素對鐵素體性能的影響(退火狀態(tài))2023/10/22焊接培訓材料[1]四、合金鋼的分類(按用途)2023/10/22焊接培訓材料[1]不銹鋼馬氏體不銹鋼：碳0.1%～1.0%，鉻12%～18%。此類鋼只在氧化性介質(zhì)中(如大氣、海水、氧化性酸)耐蝕，而在非氧化性介質(zhì)中(如鹽酸、堿溶液等)耐蝕性很低；鋼的耐蝕性隨鉻含量的降低和碳含量的增加而降低，鋼的強度、硬度和耐磨性則隨碳的增加而改善。常見的有：低、中碳的Cr13型（如1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13）和高碳的Cr18型（如9Cr18、9Cr18MoV等）。2023/10/22焊接培訓材料[1]不銹鋼奧氏體不銹鋼：是在Cr18Ni8

(18-8

)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，低碳(＜高鉻(＞17％~

25％)和較高鎳(8％~

29％)；此類鋼具有最佳的耐蝕性，但相應(yīng)地價格也較高；優(yōu)良的低溫韌性、高的加工硬化能力、耐熱性和無磁性，其冷塑性加工性和焊接性能較好。以Cr18Ni8普通型奧氏體不銹鋼用量最大，牌號有1Cr18Ni9，1Cr18Ni9Ti及0Cr18Ni9等。2023/10/22焊接培訓材料[1]不銹鋼鐵素體不銹鋼：碳含量<0.15%、鉻含量12％～30％，耐蝕性優(yōu)于馬氏體不銹鋼。Cr是鐵素體形成元素，致使此類鋼從室溫到高溫（1000℃左右）均為單相鐵素體；塑性加工、切削加工和焊接性較優(yōu)。主要用于對耐蝕性和抗氧化性有較高要求的零件，如耐硝酸、磷酸結(jié)構(gòu)和抗氧化結(jié)構(gòu)。常見的鐵素體不銹鋼有0Cr13、1Cr17、1Cr28等。2023/10/22焊接培訓材料[1]2023/10/22焊接培訓材料[1]耐熱鋼2023/10/22焊接培訓材料[1]高溫下具有足夠的強度和抗氧化性的鋼稱為耐熱鋼，以Cr、Mo為主要合金元素的低合金耐熱鋼，基體組織是珠光體（或珠光體+鐵素體）稱為珠光體耐熱鋼，常用鋼號有15CrMo、12CrMoV、12Cr2MoWVTiB、14MnMov、18MnMoNb、13MnNiMoNb。由于珠光體耐熱鋼中含有一定量的Cr、Mo和其它一些合金元素，所以熱影響區(qū)會產(chǎn)生硬脆的馬氏體組織，低溫焊接或焊接剛性較大的結(jié)構(gòu)時，易形成冷裂紋。因此在焊接時應(yīng)采取以下幾項工藝措施：⑴預(yù)熱預(yù)熱是焊接珠光體耐熱鋼的重要工藝措施。為了確保焊接質(zhì)量，不論在定位焊或正式施焊過程中，焊件都應(yīng)預(yù)熱并保持為80～150℃用氬弧焊打底和CO2氣體保護焊時，可以降低預(yù)熱溫度或不預(yù)熱。耐熱鋼⑵焊后緩冷焊后應(yīng)立即用石棉布覆蓋焊縫及熱影響區(qū)，使其緩慢冷卻。⑶焊后熱處理焊后應(yīng)立即進行高溫回火，防止產(chǎn)生延遲裂紋、消除應(yīng)力和改善組織。焊后熱處理溫度應(yīng)避免在350～500℃溫度區(qū)間內(nèi)進行，因珠光體耐熱鋼在該溫度區(qū)間內(nèi)有強烈的加火脆性現(xiàn)象。2023/10/22焊接培訓材料[1]耐熱鋼焊材選用2023/10/22焊接培訓材料[1]常用金屬碳素鋼Q235(A3鋼)工藝性能：是最容易焊接的鋼種，整個焊接過程無需特殊的工藝措施，許多焊接方法都適。熱壓力加工性能良好，冷加工性能和切削性能良好。焊材：J422

CO2氣體保護焊焊條：H08Mn2Si/

H08Mn2SiA主要用途：通常用于350℃以下工作的受力不大的零部件。如焊接構(gòu)件、鍛件、型材制件、汽輪機后汽缸和冷凝器外殼等2023/10/22焊接培訓材料[1]常用金屬45

鋼屬于中碳優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，一般在正火狀態(tài)下使用，在力學性能要求較高的小型零件采取調(diào)質(zhì)處理。該鋼的冷變形能力中等，切削加工性能良好，在一定條件下可焊接。工藝性能：熱加工成形性良好冷變形塑性中等，鋼條可供冷墩鍛切削加工性能良好，退火后當HB=179~230時，相對切削加工性為60%焊接性尚可，焊前預(yù)熱200~250℃，當含碳量高，厚度大，剛度大時，則予預(yù)熱溫度提高到250~400℃，焊后立即進行600~650℃回火處理。焊材：J422 J507（有強度要求）主要用途：用于強度稍高的零件，如小容量汽輪機主軸、葉輪、齒輪、聯(lián)軸器和緊固件等2023/10/22焊接培訓材料[1]常用金屬15CrMo合金鋼是汽輪機鍋爐常用的低合金熱強鋼，有良好的工藝成形性、較好的力學性能

500~550℃具有較高的熱強性。焊接性能良好。用于管板結(jié)構(gòu)件和焊接結(jié)構(gòu)件，通常在500~550℃下使用。工藝性能：熔煉和鍛造有良好的切削加工性能和冷變形塑性焊接性良好，手工焊接用R307焊條，焊前預(yù)熱200~250℃，焊后回火650~720℃熱處理正火930~960℃，回火608~730℃空冷。常溫下工作的重要零件也可進行調(diào)質(zhì)處理。主要用途：用作蒸汽參數(shù)510℃以下的高中壓主蒸汽管、鍛件等重要零件。2023/10/22焊接培訓材料[1]常用金屬35CrMoA屬于中碳鉻鉬鋼，室溫下具有較好的綜合力學性能。熱處理時無過熱傾向，淬火變形小，但淬透性不高。冷變形塑性中等，焊接