焊接与切割基础知识.ppt

金属焊接与切割作业,气象出版社 同煤安全培训中心,第一章 焊接与切割基础知识,第一节 焊接与切割概述,一、焊接与切割的基本原理及分类,可拆卸 螺栓 永久性 焊接 （一）基本原理 焊接：通过加热或加压，或两者并用,并且使用或不用填充材料，使工件达到结合的方法(原子结合)。,（二）分类 熔焊：利用局部加热的方法将联接外的金属加热至熔化状态而完成的焊接方法。 压力焊：利用焊接时施加一定压力而完成焊接的方法。 钎焊：把比被焊金属熔点低的钎料金属加热熔化至液态。然后使其渗透到被焊金属接缝的间隙中而达到结合的方法。,（三）切割的方法和分类 1.火焰切割 气割 液化石油 氢氧源切割（28003000） 2.电弧切割 等离子弧切割 碳弧气割 3.冷切割 激光切割 水射流切割,二、焊接与切割的发展概况及应用,（一）焊接与切割技术的历史（新设备，新技术） 最早 800多年前宋代 沈括梦溪笔谈 明代 宋应星天工开物 1892气焊（氢氧） 1903气焊（氧乙炔） 20世纪初 手工电弧焊机 中国的发展：交流直流CO2气体保护焊 氩弧焊半自动全自动 （数控、焊接机器人）,（二）焊接与切割的应用 主要：金属加工 其它材料的加工 发展方向：1.低成本 2.高效率 3.多功能 4.简单化（重量、维修） 5.大型化,（三）学习焊接切割安全技术的必要性 1999特种作业人员安全技术培训考核管理 办法 特种作业人员安全技术考核管理规则 相关法律 劳动法 矿山安全法 煤炭法 （四）学习安全技术的目的 1.安全知识 2.安全意识 防护意识 保护意识 3.安全措施,第二节 金属学及热处理基本知识,一、金属晶体结构的一般知识 分类 金属（83） 非金属 （22） （一）晶体的特点 晶体 非晶体,（二）典型的金属晶体结构 晶格 体心立方晶格 面心立方晶格 二、合金的组织、结构及铁碳合金的基本知识 （一）合金的组织 合金 （1）固溶体 置换固溶体 间隙固溶体,（2）化合物 （3）机械混合物 （二）钢中常见的显微组织 （1）铁素体（F） （2）渗碳体（Fe3c） （3）珠光体（P） （4）奥氏体（A） （5）马氏体（M） （6）魏氏组织,（三）铁碳合金相图 2.11%以下钢 2.116.67%铸铁 AC 液相线 AECF 固相线 GS A3 ES ACM ECF 共晶线 PSK 共析线,三、钢的热处理 （一）淬火 提高钢的硬度及耐磨性 （二）回火 低温回火 （150250）马氏体 中温回火 （350450）屈氏体 高温回火 （500650）索氏体 （调质：淬火+高温回火） （三）正火 细化晶粒,（四）退火 降低硬度 消除内应力 焊后热处理加热温度在A1以下，一般采用600650保温一段时间，然后随炉缓慢冷却。,第三节 常用金属材料的一般知识,一、金属材料的性能 物理性能 化学性能 力学性能 工艺性能 （一）物理、化学性能 1.密度 2.导电性 3.导热性,4.热膨胀性 应力、变形 5.抗氧化性 6.耐腐蚀性 （二）力学性能 1.强度 （1）屈服强度 （2）抗拉强度 2.塑性 （1）伸长率 （2）断面收缩率 （3）冷弯角,3.冲击韧性 4.硬度 布氏 HB 洛氏 HR 维氏 HV （三）工艺性能 1.切削性能 HB 180200 2.铸造性能 3.焊接性能 碳当量 （碳钢、低合金钢）,二、钢材和有色金属的分类、编号及性能 （一）钢材的分类 C% 2.11% 钢 C% = 2.11% 6.67% 铸铁 常存元素 ：Mn、Si 杂质元素 ：S 、P 1.按化学成分分类 （1）碳素钢 低碳钢 0.25% 中碳钢 0.25% 0.60% 高碳钢 0.60%,（2）合金钢 普通低合金钢 5% 中合金钢 5% 10% 高合金钢 10% 2.按用途分类 （1）结构钢 （2）工具钢 （3）特殊用途钢 3.按品质分类,（1）普通钢 S=0.045%0.050% P0.045% （2）优质钢 S=0.030%0.035% P 0.035% （3）高级优质钢 S=0.020% 0.030% P=0.025% 0.030% （二）钢材的编号 1.碳素钢的编号 （1）碳素结构钢 （2）优质碳素结构钢 2.合金结构钢的编号 3.不锈钢与耐热钢的编号,（三）钢材的性能及焊接特点 1.低碳钢 （优） Q235、20号钢、20g、20R 特点： （1）淬火倾向小，不易冷裂纹 （2）无需预热（100150） （3）热裂不敏感 （4）工艺不当，晶粒粗大 （5）交、直两用,2.中碳钢 （较差） 35、45、55 特点：（1）易产生淬硬组织 （2）易产生热裂纹 （3）易产生气孔 3.高碳钢 （很差） 特点：（1）易产生应力裂纹 （2）（马氏体）冷裂纹 （3）脆性加大 （4）易产生热裂纹,4.普通低合金钢 16Mn、16MnR、15MnVN 特点： （1）热影响区的淬硬倾向 （2）焊接接头的裂纹 冷裂纹 延迟裂纹,（四）铸铁的分类及焊补特点（很差） 白口铸铁 灰铸铁 可锻炼铸铁 球墨铸铁 灰铸铁焊补特点： （1）易产生白口 （2）产生裂缝 热焊（600700） 半热焊（400 ） 冷焊,（五）有色金属及合金的分类及焊接特点 铜、铝及其合金 1.铝及铝合金的分类 （1）纯铝 L1、L2、L3、L4、L5、L6 （2）铝合金 形变铝合金 铸造铝合金 最广泛的最防锈铝 （AlMg、AlMn） 特点：（1）易氧化 （2）易产生气孔 （3）易产生热裂纹 氩弧焊直流反接交流,2.铜及铜合金的分类和焊接特点 分类：（1）纯铜（紫铜）T1、T2、T3 （2）黄铜 H80、H70、H68 （3）青铜 Q 锡青铜、铝青铜、铁青铜 特点：（1）难熔合及易变形 （2）容易产生热裂纹 （3）容易产生气孔 氩弧焊直流正接碳化焰 （黄铜氧化焰） 预热,第四节 焊接工艺基础知识 一、焊接接头的种类及接头型式 （一）对接接头 （二）角接接头 （三）T形接头 （四）搭接接头 二、焊缝坡口的基本形式与尺寸 （一）坡口形式 I、V、Y、双Y、U、双U、单V 常用、V、Y,（二）坡口的几何尺寸 （1）坡口面 （2）坡口面角度和坡口角度 （3）根部间隙 （4）钝边 （5）根部半径 三、焊接位置种类 （1）平焊位置 （2）横焊位置 （3）立焊位置 （4）仰焊位置 （5）平角位置 （6）仰角位置 全位置 倾斜位置,四、焊缝形式及形状尺寸 （一）焊缝形式 （1）焊缝结合形式 对接焊缝 角焊缝 槽焊缝 端接焊缝 （2）焊缝所处空间位置 平焊缝 立焊缝 横焊缝 仰焊缝,（3）焊缝断续情况 连续焊缝 断续焊缝 （二）焊缝的形状尺寸 1.焊缝宽度 2.余高 03mm 3.熔深 4.焊缝厚度 5.焊脚 6.焊缝成形系数 B/H 7.熔合比,五、焊缝符号表示方法 （一）符号 （1）基本符号 （2）辅助符号 （3）补充符号 （二）符号在图纸上的位置 1.基本要求 2.单V、单Y、J、箭头线应指向坡口一侧 3.基准线的位置 虚线可上可下、与底边平行 4.双面焊缝时，不加虚线,（三）焊缝尺寸符号及其标准位置 （1）焊缝尺寸符号 （2）标准原则 焊缝横截面上的尺寸标在基本符号的左侧 焊缝长度方向尺寸标在基本符号的右侧 坡口角度、坡口面角度、根部间隙等尺寸标在基本符号的上侧或下侧 相同焊缝数量符号标在尾部,六、