焊工培訓(xùn)基礎(chǔ)教材

1、焊工培訓(xùn)基礎(chǔ)教材,二、電焊機 電焊機的作用及其分類 電焊機是將電弧電能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娀崮艿囊环N焊接設(shè)備。電焊機一般分為交流弧焊機，支流弧焊機（旋轉(zhuǎn)式）和硅整流弧焊機三大類。 常用的弧焊機有：BX1-330型動鐵芯漏磁式交流弧焊機和AX-320型旋轉(zhuǎn)式裂極直流弧焊機兩種。,BX1-330型交流焊機的結(jié)構(gòu)及其工作原理 這種電焊機的主要結(jié)構(gòu)是由固定鐵芯、一次線圈（或初級繞組）和二次線圈（或次級繞組）所組成。 BX1-330型焊機的電流調(diào)節(jié)范圍為50450A。調(diào)節(jié)方法有粗調(diào)和細調(diào)兩種。 AX-320型直流弧焊機的結(jié)構(gòu)及工作原理 這種弧焊機是由一臺三相感應(yīng)電動機和一臺發(fā)電機組成。 發(fā)電機的靜子上有兩個主磁極

2、，兩個交磁極和兩個輔助磁極。 發(fā)電機的轉(zhuǎn)子（或稱電樞）由繞有線圈的鐵芯，換向器（或整流子）和電刷三部分組成。 這種焊機的電流調(diào)節(jié)范圍為45320A,三、焊接電纜 焊接電纜是為傳導(dǎo)電流用的導(dǎo)線，共有兩根，分別由焊機的二次側(cè)引出，一根接至電焊把鉗上（俗稱把線），一根接至被焊工件上（俗稱地線）。 四、電焊把鉗 電焊把鉗俗稱焊把，是用來夾持電焊條和傳導(dǎo)電流用的一種必備的焊接工具。常用的為G-352型電焊把鉗，其最大安全電流為300A，適用于直徑為25mm電焊條的焊接。,五、面罩 面罩是用來防護電弧電光對焊工面部灼傷和金屬飛濺燙傷的工具，它是用輕而堅韌的深褐色或暗紅色纖維板加工制成的，形式有頭戴式（或盔

3、式）和手拿式（盾式）兩種。 六、黑玻璃 黑玻璃又叫護目玻璃，是使焊工眼睛免遭強烈弧光及有害射線傷害的防護用品。使用時，可直接卡在面罩的觀察窗上，但應(yīng)在其兩面各加有塊白玻璃，以延長黑玻璃的使用壽命。,第三章 焊接材料,第一節(jié) 焊條、焊絲,一、電焊條 電焊條是傳導(dǎo)電流并作為焊縫填充金屬的一種焊接材料。它由鋼焊芯（細金屬棒或焊絲）和焊芯外表所涂敷的藥皮組成。,大多數(shù)電焊條都用H08鋼焊絲做焊芯 焊條根據(jù)用途分為十類，如結(jié)構(gòu)鋼焊條、耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、鑄鐵焊條等 根據(jù)焊條藥皮成分分為六類，如鈦型、鈦鈣型、鈦鐵礦型、氧化鐵型、低氫型等。 電焊條焊芯直徑不同，其長度也不同。如直徑為2.5mm的電焊條，

4、其長度為200-250mm；3.2mm的長度為300-350mm；4mm的長度為400-450mm。,焊條藥皮中所加入的穩(wěn)弧劑、造氣劑、造渣劑、脫氧劑、合金劑、稀渣劑和黏結(jié)劑等。在焊接過程中可起到如下作用： 提高電弧燃燒的穩(wěn)定性 防止有害氣體混進熔化金屬中去 脫除焊縫中的有害氣體(如氧,氮等)和雜質(zhì)(如硫,磷等); 滲入合金成分 稀釋浮渣,使焊縫成型美觀 焊縫表面上所覆蓋的浮渣能起到保溫,防腐蝕(氧化)作用,根據(jù)焊條的類型,用途和性能的不同,焊條牌號有不同的編制方法.如E4303和E5015兩種焊條 E4303焊條屬于酸性焊條.E5015焊條屬于堿性焊條,焊條選用的原則 （1）按被焊鋼材的強度

5、等級及化學(xué)成分選用 （2）不同類鋼種的焊接,一般應(yīng)選用介于兩者之間或選用強度等級較高的鋼材一側(cè)所需用的焊條.,第四章 焊接的基本知識,手工電弧焊,電弧的定義：兩個導(dǎo)體電極之間的氣體發(fā)生強而有力、持久的放電現(xiàn)象叫做電弧。 電弧的構(gòu)造：電弧主要由陰極區(qū)、弧柱和陽極區(qū)三部分組成。,手工電弧焊,手工電弧焊的定義：手工電弧焊一般又簡稱電焊，它是利用電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苓M行熔化焊接的一種工藝方法。由于人工操作，故稱為手工電弧焊。,手工電弧焊,手工電弧焊,1.焊接電源的影響 (1)焊接電源要選擇得當 (2)要有較高的空載電壓 (3)焊機必須具備徒降的外特性 2.焊條藥皮的影響 焊條藥皮成分不同，電離的難易程度也有

6、所不同，不易電離的藥皮成分，對電弧的引燃和穩(wěn)定燃燒都有一定的影響。另外，藥皮的偏心（一邊厚，一邊?。?dǎo)致熔化時出現(xiàn)馬蹄現(xiàn)象，也會影響電弧燃燒的穩(wěn)定性。 3.氣流的影響 施焊時風(fēng)力較大，會使得電弧燃燒搖擺不定，而影響焊接質(zhì)量。 4.焊材或母材不符合要求 焊芯的銹蝕，焊條藥皮受潮或失效，被焊工件表面上的漆、銹、油脂等污物，皆影響電弧穩(wěn)定燃燒和焊縫質(zhì)量。 5.磁偏吹 電弧不在焊條同一中心線上，即向前、后、左、右偏斜的現(xiàn)象叫偏吹。用直流電源施焊時，由于電弧磁場分布不均勻所形成的偏吹叫磁偏吹。,第六章焊接工藝,焊接工藝,焊接的接頭形式： 焊接接頭型式 焊接的接頭就是指兩個分離的工件組拼在一起所形成的被

7、焊接口。板狀焊接的接頭根據(jù)使用條件和設(shè)計要求以及結(jié)合狀況的不同，通常分為對接、搭接、丁字接和角接等四種形式。 對接接頭：兩個被焊板狀工件同在一個平面上所形成的接頭型式叫做對接接頭。 丁字接頭：又叫T型接頭，它是由兩個被焊板狀工件互相垂直所形成的接頭型式 搭接焊頭：兩個被焊板狀工件相互錯疊在一起而形成的接頭型式叫做搭接接頭 角接接頭：兩個被焊板狀工件的邊緣部位相互垂直的接頭型式叫做角接接頭。,焊接工藝,接頭所處的空間位置 1.板狀接頭的空間位置 (1)板狀的對接接頭一般分為平、立、橫、仰四個位置 平焊。平焊又叫俯焊，即被焊工件與地面平行，被焊接口的正面朝上，焊工俯身進行施焊的一種空間位置。 立焊

8、。工件與地面相垂直，被焊的接口（長度方向）垂直地面，接口的正面朝向焊工，由下向上進行施焊的一種空間位置。 橫焊。工件與地面相垂直，被焊的接口（長度方向）平行于地面，接口的正面朝向焊工，由左（或右）向右（或左）施焊的一種空間位置. 仰焊.工件與地面相平行,被焊接口的正面朝下,焊工仰面進行施焊的一種空間位置. 板狀的丁字接頭、搭接接頭和角接接頭主要分平、立、仰三個空間位置。意義與板狀對接接頭基本相似。 2.管狀接頭 管狀接頭一般分為非固定焊和固定焊兩種。 非固定焊可將管子轉(zhuǎn)動施焊。固定焊就是將管子固定不動進行施焊。 固定管狀接頭按不同的施焊位置一般分為水平固定管（吊焊）、垂直固定管（橫焊）和斜固定

9、管（斜焊）三個空間位置。 管子水平固定焊。管子的吊焊位置是：管子與地面相平行，而環(huán)形接口與地面相垂直。由于管子接口均含有平、立、仰三個焊接位置，故又稱之為全位置焊接的接頭型式. 管子垂直固定焊。管子的橫焊位置是：管子與地面相互垂直，而環(huán)形接口與地面相平行。 管子固定斜焊。管子的斜焊位置是：管子與地面傾斜成一定角度（一般為45左右），而環(huán)形接口隨管子的傾斜而傾斜成一個同樣角度。,焊接工藝,坡口形式： 1.對接接頭。一般有卷邊型、不開坡口型、單邊V型、V型、單邊U型、U型、K型、X型、雙面U型幾種。 1 2 3 4 (a) 5 6 7 8 (b) 1 3 (c),焊接工藝,1 2 3 6 (d)

10、（2）丁字接頭。一般有不開坡口型、單邊型、雙面V型（K型）雙面U型等幾種。 （3）搭接接頭只此兩種 （4）角接接頭。一般有單邊卷邊型、不開坡口型（包括錯邊型）、單邊V型、V型、K型等幾種。,焊接工藝,接頭坡口形式的組成及其作用 焊接工件的接口，除不開坡口或卷邊型式外，對重要構(gòu)件一般均應(yīng)開坡口，它主要由坡口、鈍邊和間隙三個部分組成。 1.坡口 在被焊工件端部加工成有個斜面（俗稱開坡口），與工件垂直端表面形成一個角度，該角度稱為坡口角度。開坡口的目的要是： 便于將熱源（電弧或火焰）直接伸入到被焊工件借口的根部，并能自由擺動，以保證焊縫的良好透度 可減小焊接電流強度或火焰能率 減小被焊工件的變形量

11、減少能量的消耗,2.鈍邊 工件垂直端面在加工坡口時，于其根部有意留下一部分剩余量，該部分叫做鈍邊。主要是為避免坡口根部過尖、而在施焊時被燒穿。但也不宜過厚，否則會導(dǎo)致未焊透的情況發(fā)生。 3.間隙 兩工件拼接時，有意使兩者之間留有一定尺寸的縫隙，這種縫隙叫做間隙。主要起保證焊縫根部焊透的作用 接頭的坡口型式、坡口的角度、鈍邊的厚薄和間隙的大小，主要由被焊工件的厚度、結(jié)構(gòu)形式、使用條件等決定。其加工尺寸不能過大或過小，否則就會使焊縫出現(xiàn)缺陷。,焊接工藝,上表圖形如下:,單V型：,K型：,上表圖形如下:,搭接：,V型：,焊接工藝,接頭處的清理與檢查 兩工件在組拼前，應(yīng)對其接口處四周10mm以上范圍的

12、油，銹，漆等污物徹底清除干凈，露出金屬光澤。 清理后，應(yīng)檢查接口處有無重皮，沙眼，孔洞，裂紋等金屬本身的質(zhì)量缺陷。管道有無橢圓，壁厚厚薄不均現(xiàn)象 組拼后的接口有無偏斜，高低不平，翹曲等現(xiàn)象。坡口角度，鈍邊，對口間隙是否符合規(guī)定要求。 管道對接時有無錯口，彎折現(xiàn)象。 組拼后的間隙不宜過大，一般不得超過5mm。否則必須設(shè)法修正。嚴禁采用夾塞鋼筋等物的辦法,焊接工藝,手工電弧焊的工藝 焊接規(guī)范的選擇: 電弧焊的焊接規(guī)范一般是指：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓（即弧長）、施焊速度和焊接層次等五個方面。由于被焊工件的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸、承載的條件以及焊接空間位置的不同，焊接規(guī)范的選擇也不相同。,手工電

13、弧焊的工藝,1.焊條直徑的選擇 焊條直徑根據(jù)被焊工件的厚度，焊接的接頭坡口型式、焊接層次以及焊接的空間位置進行選擇。 焊條直徑的選擇,手工電弧焊的工藝,2.焊接電源的選擇 焊接電源應(yīng)根據(jù)焊條藥皮類型、工作狀況和條件來選擇。采用E43系列焊條施焊時，焊接電源采用交流或直流焊機均可；焊接普低鋼時，應(yīng)選用E50西了焊條，由于這種焊條屬低氫型堿性焊條，按其特性應(yīng)選擇直流焊機做電源，其接線法應(yīng)為反接。 以直流弧焊機做電源時，由于電弧的陰極區(qū)和陽極區(qū)的溫度不同，金屬的熔化速度和熔池的熔深也不同。是由焊機的正負兩極的聯(lián)接方法決定的。直流焊機的正極接在被焊工件上，負極接在焊條上，這種接法叫做正接法；直流焊機的

14、正極接在焊條上，負極接在被焊工件上，這種接線法叫做反接法。 選用何種極性接法，主要根據(jù)焊條的性質(zhì)和焊件所需的熱量確定。 由于陽極區(qū)的溫度高于陰極區(qū)，當焊接厚工件時，采用正接法即可獲得較大的熔深。如果被焊工件所需熱量較少，為避免裂紋、被燒穿等缺陷產(chǎn)生（如焊鑄鐵、薄焊件、有色金屬等），就可采用反接法。 鑒別極性的辦法是：如果電弧燃燒不穩(wěn)定、飛濺大、聲音暴躁，這就是正接法出現(xiàn)的現(xiàn)象；如果無上述現(xiàn)象即為反接法。,手工電弧焊的工藝,3.焊接電流的選擇 焊接時使用電流的大小，主要根據(jù)選定的焊條牌號和直徑、被焊工件的接頭型式、焊接空間位置、焊件的厚度和焊接層數(shù)等因素確定。通常以焊條直徑為主，兩者的關(guān)系見表

15、不同直徑的焊條所使用的焊接電流 也可根據(jù)經(jīng)驗公式估算，即 I=（3555）d 注：I-焊接電流（A） D-焊接直徑（mm）,手工電弧焊的工藝,4.電弧電壓 為了使電弧穩(wěn)定燃燒，弧長一定要控制適當，既不能過長，也不能過短。過長易于斷弧，過短易于使兩極短路?；￠L一般不能超過焊條直徑，通常以短弧焊較好。 5.焊接速度的選擇 為了保證焊縫所規(guī)定的寬度和厚度以及焊縫之間或焊縫與母材金屬之間的良好熔合（無脫節(jié)，焊瘤，被燒穿和未焊透等缺陷），就要嚴格控制好施焊速度。 6.焊縫層（道）數(shù)的選擇 焊接層數(shù)主要按被焊工件的厚度，坡口型式，焊條直徑，焊接空間位置確定。一般，工件厚度為6mm以下的為兩層（或四道，即指

16、角接頭的第一層1道，第二層3道）；6-8mm的為三層（或6-8道，即指角接頭的第一層1道，第二層2-3道，第三層3-5道）；8-12mm的四層。具體選定可參照公式進行，即=（0.81.2）d；注：-焊縫每層厚度（mm），d-焊條直徑（mm） 無論被焊工件薄厚；最少應(yīng)敷焊兩層或兩層以上，不宜采取單層焊縫。否則，不但焊縫根部的透度和外表成型無法保證，而且也易出現(xiàn)缺陷。,焊條牌號的選擇及其他,1.焊條牌號的選擇 焊條的牌號應(yīng)按被焊金屬的機械性能和化學(xué)成分選擇。 2.焊條的檢查 在使用前應(yīng)對焊條進行全面檢查，如： (1)焊條牌號是否與被焊工件的要求相符合； (2)焊條鋼芯有無銹蝕； (3)焊條藥皮是否

17、有變質(zhì)現(xiàn)象（如藥皮表面出現(xiàn)粉狀物或成塊脫落），藥皮表面有無裂紋，氣泡等缺陷； (4)是否有焊條輕彎或多根置于一起相互碰撞的現(xiàn)象，藥皮表面有無清脆的聲音，彎時有無裂紋出現(xiàn)。 3.焊條的工藝試驗 (1)電弧燃燒是否穩(wěn)定，飛濺大或小 (2)藥皮有無偏心 (3)藥皮在熔化時，有無成塊脫落現(xiàn)象 (4)液態(tài)藥皮的流動性強弱 (5)焊芯有無發(fā)紅現(xiàn)象 (6)焊縫表面是否產(chǎn)生氣孔，夾渣，裂紋等缺陷 (7)焊縫表面的浮渣是否易脫落 (8)焊縫成型是否美觀,焊條牌號的選擇及其他,4.焊條的烘烤 焊條極易吸潮，尤其是堿性焊條。受潮的焊條不但影響電弧穩(wěn)定燃燒，也會對焊縫質(zhì)量有很大的影響。因此，焊條在受潮不嚴重的情況下，

18、應(yīng)在使用前進行烘焙，以排除藥皮中的潮氣或水分。但焊條的烘焙不宜過度，如溫度過高或時間過長，均會使藥皮中的黏合劑（如水玻璃）失效，而變成粉狀。但溫度也不宜過低，溫度低，時間短既不能充分排除藥皮中的潮氣或水分，也會影響焊接質(zhì)量。 焊條的烘焙溫度和時間,電弧的引燃方法,電弧的燃燒，首先是通過兩個電極接觸形成短路、然后迅速分離到一定的距離而引燃。電弧的引燃方法有兩種。 擦弧法 擦弧法又稱劃火柴法，它利用焊條端頭在焊件上象劃火柴一樣劃動，然后提起并保持一定距離，將電弧引燃。該法易于操作，特別適用于初學(xué)者，但在擦引時，易將焊件表面（非焊接部分）擦傷。 接觸法 接觸法又叫碰擊法或直提法，即焊條與焊件直接接觸

19、，然后稍慢地提起，而將電弧引燃。該法教難掌握，焊條提的較快不易引燃；較慢易于與焊件黏合，造成短路，提的過高也易斷弧。因此，對提起速度和控制弧長的掌握應(yīng)很熟練方可引燃。,焊條與焊件的傾角,為了使熔化金屬和熔融的藥皮不妨礙熔池和焊縫良好的成形，避免焊縫出現(xiàn)熔化不良、未焊透、夾渣和被燒穿等缺陷，施焊時，可將焊條與焊件之間傾斜一個角度。 根據(jù)焊件形狀（板或管）、接頭類型、坡口型式和焊接的空間位置以及焊件厚度的不同，焊條與焊件的傾角也有所不同。 1.鐵板平焊 鐵板對接平焊的焊條傾角。焊條與對接口基本垂直，沿施焊方向的傾角一般為60-75。 鐵板搭接平焊的焊條傾角。焊條直接指向接口縫隙，并與底部焊件表面成

20、45角，沿施焊方向的傾角為65-80 鐵板丁字接與角接基本與上述（2）同。 2.鐵板立焊 鐵板對接立焊的焊條傾角。焊條與對接口沿施焊方向相垂直（成90），并與焊件表面成60-80角 鐵板丁字接立焊的焊條傾角。焊條與丁字接口縫隙垂直（或與兩極間相互成45角），并沿施焊方向下垂60-80 鐵板搭接、角接時焊條的傾角基本與上述（2）相同 3.鐵板橫焊 鐵板對接橫焊的焊條傾角，其焊條自對接口的平行方向（施焊方向）下傾10-15，與下板面的傾斜角度為75-80。 4.鐵板仰焊 鐵板對接仰焊焊條的傾角。焊條與對接口基本垂直成90，沿施焊方向焊條與焊件面的傾角為70-80 鐵板丁字接仰焊焊條的傾角。焊條對準

21、接縫向下傾向垂直板面，焊條與立板面相互斜30角，而沿施焊方向的傾角為70-80 鐵板搭接、角接時仰焊焊條的傾角與上述（2）同。 5.不同板厚焊條的傾角（以平焊為例） 鐵板對接時，焊條應(yīng)向薄工件側(cè)稍傾10 鐵板丁字接時，焊條應(yīng)向薄工件立板方向增大傾角10-20，如立板過薄應(yīng)需向該側(cè)傾斜 鐵板搭接和角接時基本與上述同 各種接頭沿施焊方向的焊條的傾角基本與同厚板材一樣,管子的對接,管子對接接頭所形成的焊縫為環(huán)狀。當管子的空間位置固定不變（非轉(zhuǎn)動）時，焊接過程中焊條的傾角就需經(jīng)常不斷地改變，以保持正常的熔池形狀。 管子水平固定焊（吊焊）焊條的傾角。管子吊焊焊接時，焊條與管子中心應(yīng)始終保持垂直成90角的

22、狀態(tài)。仰焊起始部分焊條與管子中心線y軸的傾角一般為2030。施至立焊時，焊條與管子中心線x軸的傾角為1020。當施焊到上爬坡（即進入平焊）位置時，焊條須轉(zhuǎn)個方向向左傾，即與管子中心線y軸的傾角為10-20 管子垂直固定焊（橫焊）焊條的傾角。焊接時，焊條與對接口的垂直方向下垂10-20（或與管子中心線傾斜70-80），而沿施焊方向與管子中心線x、y軸均傾斜20-30角。由于焊縫與地面處于水平位置，故焊條傾角基本不變。,點固焊,1.定義：點固焊又叫定位焊，即將組拼好的工件，用短小的焊縫（或焊點）按規(guī)定部位將兩工件固定于一起，使工件的幾何尺寸和接口位置在焊接過程中保持不變。 點固焊后的小焊縫雖短而薄

23、，但卻是整體焊縫中的一部分。因此，對點固焊的焊點質(zhì)量必須予以嚴格控制，不出任何缺陷。 2.焊點數(shù)量 根據(jù)焊件形狀，焊件厚度，接口形式，焊縫長度等確定點固焊的焊點數(shù)量。 3.焊點尺寸 點固焊焊點的厚度一般為34mm，過薄易裂，過厚易出缺陷 4.焊點部位的選擇 板狀的點固焊一般均點在借口正面上，并要求接口的兩個短部要點牢。 管子的點固焊一般小徑管點在平焊和立焊部位，或點在兩個上爬坡處；大徑管相同，只是對稱多點幾處。,焊條的擺動方法,在正確的焊條傾角基礎(chǔ)上，焊條可按焊接層次，焊位，焊接參數(shù)以及電源的種類不同等做有規(guī)律的擺動，但擺動的規(guī)律必須滿足熔池形成的形狀，尺寸和液態(tài)金屬均勻的分布，以保證焊縫平整

24、美觀。,焊縫的起頭，接頭和收弧方法,1.焊縫的起頭 2.焊縫的接頭 3.焊縫的收頭,1.焊縫的起頭,焊接的起頭又叫起弧，是開始焊接的第一個步驟。開始施焊時，用電弧將焊件起始部分預(yù)熱（不給焊條鐵水），當有熔池出現(xiàn)時再給鐵水，將焊條向兩側(cè)擺動幾下，使焊條熔滴與接口處熔合，便可繼續(xù)進行正規(guī)施焊。該法大多使用在鐵板對接的立，仰焊或管子的吊焊，仰焊的起始部位（鐵板的其他類型接頭的立，仰焊位有時也用）。,2.焊縫的接頭,當一根焊條用完或人體移動時要熄弧，并應(yīng)在焊縫端部保持一個熔坑（熔池凝固后）。繼續(xù)施焊時，便可由熔坑處引弧施焊。引弧時，可從已焊縫的熔坑邊緣進行，也可從未焊側(cè)將電弧引入熔坑中 接頭時應(yīng)注意：

25、 -不準在焊件外表上任意引弧，應(yīng)在熔坑內(nèi)或由坡口內(nèi)向熔坑引弧 -無論是換焊條或焊工移動后，應(yīng)及時將電弧迅速引燃，以維持熔池的溫度 -給送焊條熔滴要準確，不能出現(xiàn)接頭過高或脫節(jié)缺陷，應(yīng)與焊縫齊平 -引弧后繼續(xù)施焊時，仍要保持焊縫的寬度一致。,3.焊縫的收尾,焊縫的收尾是指一條焊縫焊完后如何收弧，焊接結(jié)束后，如果將電弧突然熄滅，則焊縫表面留有凹陷較深的弧坑會降低焊縫收尾處的強度，并容易引起弧坑裂紋。過快拉斷電弧，液體金屬中的氣體來不及逸出，還容易產(chǎn)生氣孔等缺陷。為克服弧坑缺陷，可采用下述方法收尾。 焊條移動焊縫終點時，在弧坑處反復(fù)熄弧，引弧數(shù)次，直到填滿弧坑為止，此方法適用薄板，不適用堿性焊條。

26、2劃圓收尾法 焊條移到焊縫終點時，在弧坑處作圓圈運動，直到填滿弧坑再拉斷電弧，此方法適用于厚板。 3轉(zhuǎn)移收尾法 焊條移到焊縫終點時，在弧坑處稍作停留，將電弧慢慢抬高，引到焊縫邊緣的母材坡口內(nèi)，這時熔池會逐漸縮小，凝固后一般不出現(xiàn)缺陷。適用換焊條或臨時?；〉氖瘴?管道焊接實例,1.對接管子的焊法 管子的滾動焊 管子轉(zhuǎn)90焊法 但這樣應(yīng)注意： 一層全部焊完后，再按該法焊接次層 各接頭部分要熔合良好 各層之間的接頭收弧部分要相互錯開，不能集中在一起，一面局部焊縫過高 2.帶有縱向焊縫的管子對接焊法 縱向焊縫焊完后，應(yīng)將兩端焊縫打磨光亮，檢查有無缺陷 與縱向焊縫相近的環(huán)形接口處可先焊一道短焊縫以避免該

27、處出現(xiàn)接頭或收弧 3.蝦米腰的焊法 蝦米腰實際上是由幾個馬蹄形短管組拼成的彎頭。 4.三通的焊接 由母管（或大徑管，或容器）上引出一根垂直支管的叫三通 5.法蘭與管子的焊接 點固焊應(yīng)點在正面“A”并施焊，其焊位盡量采取平角焊 6.管子開天窗焊接 遇到焊位極其困難的無壓力大徑管（或容器），可采取在管道的平焊位置開一天窗，焊工進入管內(nèi)進行施焊，然后再封閉。,第七章焊接應(yīng)力與變形,焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因,一.什么叫應(yīng)力與變形 1.應(yīng)力：任何物體受力時，其內(nèi)部任一截面上的兩側(cè)都會出現(xiàn)相互作用的力，我們稱物體單位截面上所作用的力叫做應(yīng)力。 2.變形：物體在力的作用下，其幾何尺寸和形狀發(fā)生改變的現(xiàn)象叫變

28、形。,焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因,二.引起應(yīng)力與變形的因素 金屬物體產(chǎn)生應(yīng)力與變形的因素主要有兩種：一種是工件在受外力的作用下引起的；另一種則是由工件本身內(nèi)部所存在的力（非外力）而形成的。 1.外部因素 一塊金屬板條在外力作用下產(chǎn)生變形，如外力未超過金屬本身的彈性極限，外力消失后，金屬板條借助自身的抵抗能力（彈性）而恢復(fù)原狀。這樣，該板條既無變形，其內(nèi)部也不存在應(yīng)力。 當金屬板條所承受的外力超過彈性極限，并產(chǎn)生了塑性變形，雖然外力消失，工件也不能恢復(fù)原狀，從而使其產(chǎn)生了應(yīng)力和變形。 當金屬板條承受的力為壓力并集中在其中心部位，板條受力的兩個面上便出現(xiàn)了兩個相互作用的力，受壓的一個側(cè)面所產(chǎn)生的應(yīng)力

29、叫壓應(yīng)力，另一個側(cè)面所產(chǎn)生的應(yīng)力叫拉應(yīng)力。板條的變形方向是中心下垂，兩端上翹。 如果金屬板條承受兩個相反的交錯壓力時，這種應(yīng)力叫剪切應(yīng)力，簡稱為切應(yīng)力或剪力。 金屬工件在使用過程中，在外力作用下不可避免地出現(xiàn)應(yīng)力與變形。工件在承受荷載時，只有處于彈性極限以內(nèi)進行工作，才可保證其使用壽命和安全性。 2.內(nèi)部因素 在無外力作用下工件有時也會產(chǎn)生應(yīng)力與變形（如鑄造、焊接等）,這種無外力條件下存在于物體內(nèi)部的應(yīng)力叫做內(nèi)應(yīng)力。在焊接過程中，液態(tài)金屬冷凝后在金屬工件中形成的應(yīng)力叫殘余應(yīng)力。,焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因,三.應(yīng)力與變形的關(guān)系 一般來講，金屬工件受力越大，金屬內(nèi)部抵抗力的能力和工件的變形量也就越

30、大。如果金屬工件處于自由狀態(tài)時，外力消失后，工件的整體變形量大，而工件內(nèi)部的應(yīng)力卻很小。如果金屬工件處于約束狀態(tài)則相反。 四.焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因 1.不均勻加熱 2.焊縫金屬的收縮力 3.金屬組織的改變 4.焊件的剛性固定,降低焊接殘余應(yīng)力的辦法,合理的焊接順序(詳解見下頁) 避免焊縫過分集中 減小焊件的剛性固定 采取小規(guī)范的焊接工藝 多層多道焊,合理的焊接順序,1.大型容器底板的拼接 大型容器底板的拼接方式一般分為對接和搭接兩種。 無論哪種拼接方式，在焊接時均應(yīng)遵守下列原則： 由中心部向四周施焊 先焊縱向（短）焊縫，后焊橫向（長）焊縫 采取對稱部位施焊，并保證施焊人員為2名以上 焊接方

31、向應(yīng)由里向外進行，亦即將焊縫收頭引至底板邊緣處（如焊縫10及所有橫向焊縫的兩端） 長焊縫應(yīng)采取分段（順向或逆向）跳焊法 應(yīng)按圖7-3的焊接順序進行，搭接焊縫應(yīng)注意搭接部分的焊接質(zhì)量 點固焊或起、收頭應(yīng)避免在丁字交叉或搭接部位處進行，不允許出現(xiàn)十字接頭 如為多層焊時，應(yīng)將第一層焊縫全部焊完后，再按圖7-3的焊接順序施焊次層焊縫 2.帶加固板工字梁的拼接（腹板與翼板接口均焊完） 先拼接對口 先焊腹板對口，后焊翼口對口 應(yīng)采取雙人對稱焊 長焊縫采取分段跳焊法施焊 對接縫焊后，應(yīng)將待裝加固板的對接焊縫凸出部分鏟平，然后拼裝加固板 加固板點好后，應(yīng)先焊長縫后焊短縫 加固板與對接焊縫相接成丁字形交叉處的對

32、接焊縫，應(yīng)預(yù)先鏟平一段（其尺寸為加固板厚度或圖紙標示的焊腳高度）再焊，但不得在交叉處出現(xiàn)接頭 加固板如為多層焊時，應(yīng)在第一層全部焊完后再按圖7-4的順序焊接次層 3.屋架拼裝 在上、下弦（均用角鋼）的對接口和連接板焊完、調(diào)直并拼裝成一體后進行拉撐的焊接時，其施焊順序如下： 由中間向兩側(cè)施焊（平放） 先焊垂直拉撐，后焊斜拉撐 所有焊縫均由里向外焊 拉撐與連接板相接的焊縫長度不得小于30mm，或角鋼厚度的5倍 焊縫收頭處的熔坑要填滿，端部要焊齊 如為多層焊時，先焊一面的全部第一層焊縫，然后將層架整體翻身，焊接另一面焊縫，并連續(xù)將次層焊縫焊完，再翻過來將先焊一面的次層焊完,焊接殘余變形的消除方法,一

33、.焊接變形的種類 焊后工件變形的種類，一般分為收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形和扭曲變形五種 二.防止工件焊后變形方法 1.焊縫的布置要對稱 2.減小焊縫尺寸，盡量減少焊縫金屬的填充量，使焊縫或焊腳高度和寬度符合要求的下限 3.合理的裝配和焊接順序 4.對稱施焊，長縫采取分段焊 5.反變形法 6.剛性固定法 7.定位法 三.焊后工件變形的矯正方法 1.機械矯正，即壓力矯正法 2.火焰矯正，火焰矯正法又分點狀、線狀和三角加熱三種 3.錘擊矯正 4.,控制焊接應(yīng)力與變形的方法,第八章焊接缺陷及質(zhì)量檢驗,焊接缺陷,一.什么叫焊接缺陷：凡是破壞焊接接頭的完整性、改變正常的金相組織、降低金屬使用性能

34、的各種弊病，均稱之為焊接缺陷 二.引起焊接缺陷的原因 焊接的不均勻加熱過程 焊接規(guī)程規(guī)范執(zhí)行的不嚴格 被焊金屬工件的焊接性差 焊接工藝參數(shù)選用不當 焊工操作技能的熟練程度有差異 焊接機具材料的性能失靈或失效,焊接缺陷,三焊接缺陷的分類 焊接缺陷主要分表露缺陷和內(nèi)部缺陷兩種 1.表露缺陷：用眼睛或放大鏡能發(fā)現(xiàn)焊縫表面缺陷叫表露缺陷（或外觀缺陷、外表缺陷）。如焊縫尺寸不符合要求、咬邊、弧坑、焊瘤、未焊透、咬口、氣孔、夾渣、裂紋等 2.內(nèi)部缺陷：只能通過破壞性實驗和非破壞性檢驗方法才能發(fā)現(xiàn)的殘留于焊接接頭內(nèi)部的缺陷叫內(nèi)部缺陷。如氣孔、夾渣、裂紋、未熔合、過燒等,焊接缺陷,四.焊接缺陷的特征及其危害性

35、 1.焊縫外觀尺寸不符合要求 主要表現(xiàn)在焊縫過高，過低，過寬，過窄，焊縫高低不平、寬窄不齊等。這種缺陷不但影響焊縫外觀美觀，也會因應(yīng)力集中或焊縫截斷面積減小而影響工件使用壽命和承載能力。 通常對接焊縫的余高為03mm，焊縫寬度維持在每側(cè)12mm的遮蓋量。角接、丁字接或搭接接頭的焊腳高度K值，一般根據(jù)設(shè)計圖紙規(guī)定確定，如無規(guī)定時，可按被焊工件的厚度確定焊腳高度。丁字接頭的焊縫焊腳高度應(yīng)等于工件的厚度，且不得小于4mm。 工件厚度不同時，如對接接頭，應(yīng)將厚的一側(cè)（當厚度差大于5mm時）加工成15坡角，以保證焊縫成形。 如為丁字接或搭接接頭時，應(yīng)按薄的工件一側(cè)確定厚工件側(cè)的焊角高度，即K2=（1.2

36、1.5）K1，或K2等于厚工件一側(cè)，但不得超過K1的1.5倍,焊接缺陷,2.咬邊 焊縫兩側(cè)與金屬工件交界處所形成的凹槽叫咬邊，它是由于操作不熟練、焊條角度不正確、電弧過長、兩側(cè)停留時間短、焊接電流大等原因引起的。 這種缺陷可減小母材的有效截面積，降低工件的承載能力，容易造成應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋缺陷等。,焊接缺陷,3.弧坑 收頭時熔池沒有填滿，或接頭時沒有接合好而留在焊縫表面上的凹坑。電焊引起的叫弧坑，氣焊引起的叫熔坑。這種缺陷極易引起裂紋或火口裂紋（龜裂），對于環(huán)境溫度低、剛性固定、接口不潔、淬火傾向較大的金屬工件更甚,焊接缺陷,4.焊瘤 施焊時，液態(tài)金屬下墜，形成非焊縫的多余瘤狀體叫焊瘤。焊瘤

37、分外表焊瘤和根部焊瘤兩種。外表焊瘤是在焊縫外表面鱗紋之間形成的舌狀垂體；根部焊瘤是焊縫背面形成的瘤狀垂體；外表焊瘤多出現(xiàn)在立、橫焊位上，只影響焊縫的成形美觀。而根部焊瘤（對接接口），不但在其內(nèi)部容易存在氣孔等缺陷和焊瘤根部應(yīng)力集中，而且對小徑管還會影響通常、介質(zhì)流速，甚至造成管子堵塞，引起暴管事故。,焊接缺陷,5.內(nèi)凹：又叫凹陷，是背面焊縫下榻而形成一個圓滑溝槽。這種缺陷大多出現(xiàn)在對接仰焊焊位上，它可減少焊縫有效截面積和降低承載能力。如存在于管道上，極易因流體介質(zhì)中鹽堿濃縮（堆積），而加速焊縫腐蝕。,焊接缺陷,6.未焊透：在母材的鈍邊或坡口上存有未熔化的部分叫未焊透，一般有單面的和雙面的兩種。

38、未焊透多出現(xiàn)在對接和帶有單面V形坡口的角接和丁字接口上。 未焊透缺陷不但能減小焊縫有效截面積，降低承載能力，而且在未焊透的尖角部位，極易因應(yīng)力集中而造成焊縫的斷裂。,焊接缺陷,7.咬口：接口的鈍邊在熔化時，未填滿填充金屬而殘留于背面的溝槽叫咬口，其性質(zhì)與咬邊缺陷和內(nèi)凹缺陷同。 8.覆蓋又叫滿溢，焊縫液態(tài)金屬流敷在靠近焊縫的未熔化母材上的多余部分 這種缺陷如與焊縫不牽連時，對焊接質(zhì)量無大影響。如覆蓋情況進入焊縫中，則以黏合缺陷對待，因其如同裂紋隱蔽在焊縫中。這種缺陷多出現(xiàn)在對接橫焊和丁字接頭的平焊上。,焊接缺陷,9過燒：工件局部接受熱能過量，將母材內(nèi)部所含的碳過分燒損或鐵過分氧化，而使其成為渣狀

39、體。輕微燒焦尚允許存在。如體積較大，則該部分焊縫完全喪失抵抗荷載能力,焊接缺陷,10.未熔合：焊縫的層與層之間或焊縫與母材之間，存有未完全熔合為一體的缺陷叫未熔合。未熔合屬于不允許存在的焊接缺陷，其危害性與裂紋同。,焊接缺陷,11.裂紋：在焊接接頭上出現(xiàn)細小的紋狀縫隙叫裂紋。裂紋有長有短，有單一的，也有多條或散射狀的。裂紋不但出現(xiàn)在焊縫表面和根部，而且在近縫區(qū)或熱影響區(qū)處也會出現(xiàn)。其性狀為線狀帶尖形，斷面上呈藍色或黑色。在應(yīng)力作用下，極易擴展到整個焊縫，使工件斷裂。,焊接缺陷,12.氣孔：液態(tài)金屬在凝固過程中，未來得及脫出的氣體殘留在焊縫中而形成的孔穴叫氣孔。通常氣孔存在于焊縫內(nèi)部或焊縫表面上

40、，形狀為圓球形、橢圓形和針狀。針狀氣孔或密集氣孔以及超過技術(shù)標準的單個大氣孔對焊縫的危害性較大，尤其是垂直于焊縫的徑向針狀氣孔，不但減薄焊縫截面積，也會破壞焊縫的嚴密性（指管子、容器等）,焊接缺陷,13.夾渣:液態(tài)金屬中的渣物（如焊條藥皮、工件表皮的氧化物、液態(tài)金屬經(jīng)化學(xué)反應(yīng)形成的非金屬產(chǎn)物等）未能及時排出而殘留于焊縫中的非金屬夾渣物稱為夾渣。一般夾渣為不規(guī)則的棱角形體，呈灰褐色、灰黃色。 這種缺陷的存在對焊縫的影響比氣孔要嚴重，由于它有尖角，極易因應(yīng)力集中而引起裂紋。但其危害性較未焊透、裂紋等缺陷小。,焊接缺陷,五.焊縫缺陷產(chǎn)生的原因 操作不熟練或操作不當 電流過大或過小，電弧長度過長或過短

41、 接口尺寸不符合要求，如鈍邊、坡口、間隙過大或過小，或配合不當 接口處清理不干凈，有割渣、毛刺、油、銹、漆等 被焊金屬或焊接材料的錯用，焊條失效或未烘焙，焊條藥皮涂敷厚薄不均勻。,焊接缺陷,焊接熔池形狀和尺寸控制不住 焊接速度過快過過慢，每層焊縫過厚或過薄 電弧有偏吹現(xiàn)象 環(huán)境溫度過低，風(fēng)力過大 各層之間的浮渣清理不干凈 存在較大的約束力或強行拼組接口,六.焊接缺陷的防止方法 焊前，應(yīng)對被焊金屬的化學(xué)成分和機械性能有所了解，以便按鋼材品種選用恰當?shù)暮附硬牧?，確定合理的焊接方法和工藝 焊接材料的質(zhì)量應(yīng)符合國家標準。焊條、焊絲應(yīng)有制造廠的質(zhì)量合格證，有懷疑時，應(yīng)進行理化實驗。杜絕使用過期或失效的焊條。焊條在使用前，應(yīng)按規(guī)定的時間和溫度進行烘焙。,被焊金屬工件的端面處，應(yīng)細致檢查有無裂紋、重皮、氣泡、夾渣等缺陷。偏斜度、橢圓度應(yīng)符合規(guī)定要求。接口處應(yīng)打磨光亮，10mm以上范圍內(nèi)應(yīng)無油、銹、漆等污物 接口尺寸（如坡口角度、鈍邊、間隙）應(yīng)細致檢查，并符合工藝要求。根部對口應(yīng)齊平，避免錯口現(xiàn)象 焊口位置應(yīng)避開應(yīng)力集中區(qū)，并便于施焊，嚴禁強行對口,施焊環(huán)境溫度不宜