焊接培训教材一

1、焊接基础知识一主讲： 朱春桃2014-4-22目录u焊工的职责u焊接基础知识u焊接缺陷及措施车间焊工的职责u 施焊前要对设备进行检查并做相应记录，发现设备不能使用及时通知相关设备管理人员。u 施焊前根据工作文件，检查相关零部件是否配套齐全。u 按照作业指导书和图纸要求，正确安装零件u 按照规范要求，对施焊位置进行清理，去除氧化皮和油、杂等。u 按照焊接工艺文件正确进行施焊，严控焊接参数，并记录。施焊出合格的焊缝，并作自检，发现问题及时反馈给质量和工艺，并根据相关文件规定进行整改。焊接基础知识为什么要进行焊接检验u焊缝不良直接影响到产品的性能、寿命u漏焊、虚焊导致产品失效u严重缺陷影响终端用户的

2、人身安全焊接基础知识 CO2焊接示意图右焊法右焊法后拉法后拉法焊接基础知识 CO2焊接示意图焊接方向左焊法左焊法前推法前推法焊接基础知识 CO2焊接成形示意图焊接基础知识持枪姿势焊接基础知识运枪常用摆动形式u两块板之间的间隙较大时，必须采用对应的运条法焊接基础知识运枪常用摆动形式u两块板之间的间隙较大时，必须采用对应的运条法焊接基础知识运枪常用摆动形式焊接基础知识运枪常用摆动形式焊接基础知识运枪常用摆动形式焊接基础知识运枪常用摆动形式焊接基础知识焊接形式u主要的4种焊接形式对接对接搭接搭接角接角接T形接形接焊接基础知识焊接符号u焊接符号焊接在接头的箭头侧焊接在接头的箭头侧焊接在接头的非箭头侧焊

3、接在接头的非箭头侧对称焊缝对称焊缝双面焊缝双面焊缝焊接基础知识影响因素u影响因素 电流 电压 气体流量 焊接方法 焊枪角度 焊接速度u影响因素 焊件角度 焊丝干伸长 焊丝直径 环境(风速) 工装 装夹方式焊接基础知识影响因素u电流形接头形接头Y形接头形接头电流大小对焊缝断面形状的影响电流大小对焊缝断面形状的影响焊接基础知识影响因素u电流 焊接电流越大，送丝速度越快 随着电流增大，熔深和熔敷速度显著增加，熔宽略有增加 电流过大： 容易烧穿和产生裂纹 焊件变形大 飞溅多 电流过小： 易产生未焊透、未熔合和夹渣等缺陷 焊缝成形不良焊接基础知识影响因素u电压焊接基础知识影响因素u电压电压偏高时电压偏高

4、时:弧长变长,飞溅颗粒变大, 易产生气孔. 焊道变宽,熔深和余高变小.电压偏低时电压偏低时:焊丝插向母材,飞溅增加,焊道变窄，熔深和余高大. 啪嗒！啪嗒！啪嗒！啪嗒！嘭！嘭！嘭！嘭！嘭！嘭！母材母材母材母材焊接基础知识影响因素u气体流量碳钢焊接表面色泽与气体保护效果 最好：表面灰白有光亮 良好：灰色 最坏：灰黑色焊接基础知识影响因素u气体流量 气体流量 气体流量过大或过小都会影响保护效果 在其他条件不变的情况，气孔数量随流量增大而减小1020050100150250300200气孔数目气孔数目(个个/200mm)L/minHB303500CO2实芯焊丝Ar80CO2实芯焊丝焊丝直径焊丝直径1.

5、2mm焊接电流焊接电流300A焊接速度焊接速度cm/min焊接基础知识影响因素u气体流量 环境风速 环境风速过大会直接影响气体保护效果 在其他条件不变的情况下，气孔随风速增大而增多风速风速m/s0.51.00100200300500600400气孔数目气孔数目(个个/200mm)2.00CO2实芯焊丝实芯焊丝Ar80CO2实芯焊丝实芯焊丝焊丝直径焊丝直径1.2mm焊接电流焊接电流300A焊接速度焊接速度cm/min1.52.53.0焊枪运行的方向焊枪运行的方向焊枪运行的方向焊枪运行的方向焊接基础知识影响因素u焊接方法后退法后退法： ：熔深深熔深深 焊缝窄焊缝窄 余高大余高大 成形差成形差前进法

6、前进法： ：熔深浅熔深浅 焊缝宽焊缝宽余高低余高低 成形好成形好焊枪焊枪角度角度焊接基础知识影响因素u焊接方法后拉法后拉法前推法前推法c)焊丝倾角对焊缝成形的影响焊丝倾角对焊缝成形的影响a)焊丝前倾焊丝前倾b)焊丝后倾焊丝后倾焊接基础知识影响因素u焊接角度焊接基础知识影响因素u焊接角度左焊法：焊接基础知识影响因素u焊接角度焊接基础知识影响因素u焊接角度4050两板等厚5565两板不等厚70804050T型接头平角焊时的焊丝位置405012焊接基础知识影响因素u焊接角度 焊枪倾角10： 无论前倾还是后倾，对焊接过程和焊缝成形无明显影响 焊枪倾角过大(如前倾角25 )： 熔宽增加、熔深减小、飞溅增

7、加焊接基础知识影响因素u焊接速度 速度过快： 焊道变窄，熔深和余高变小 易产生咬边、下陷、未熔合 影响保护效果而产生气孔 速度过慢： 降低生产率 焊接变形增大 熔深增加 易产生焊道不匀、烧穿、咬边等缺陷。焊接速度对焊缝成形的影响焊接速度对焊缝成形的影响 H熔深；熔深； B熔宽熔宽12345671011128910121416182075 100 125 150H/mmB/mmcm/minHB焊接基础知识影响因素u焊接速度369121500.51.01.52.02.53.0熔深熔深/mm焊接速度焊接速度/mmin-1低碳钢在不同功率条件下熔深随焊接速度的变化低碳钢在不同功率条件下熔深随焊接速度的

8、变化6KW1.25KW0.375KW焊接基础知识影响因素u焊接速度（在相同的熔深情况下）形接头形接头焊接速度对焊缝断面形状的影响焊接速度对焊缝断面形状的影响Y形接头形接头焊接基础知识影响因素u焊件角度焊接基础知识影响因素u焊丝干伸长（一般简单是焊丝直径的10倍）焊接基础知识影响因素u焊丝干伸长u过短时 看不清电弧，不易操作 导电嘴过热夹住焊丝，甚至烧毁导电嘴，影响焊接过程 电阻热作用小，电弧功率大，熔深大、飞溅小，u过长时 电弧位置变化较大，气体保护效果不好，易产生气孔， 引弧性能差,电弧功率小，飞溅加大， 熔深变浅，成形变坏焊接基础知识影响因素u 焊丝直径焊接基础知识影响因素u 焊丝直径 焊

9、丝直径越大，允许使用的焊接电流越大 焊接电流相同时： 焊丝直径减小而熔深增加 焊丝直径越小而熔敷速度越高焊接基础知识影响因素u环境 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-98对焊接环境风速的要求： 手工电弧焊，风速8m/s 埋弧焊，风速8m/s 氧乙炔焊，风速8m/s CO2气体保护焊，风速2m/s 氩弧焊，风速2m/s 风速大易造成偏弧产生气孔，焊接前设置挡风板，可以控制焊接缺陷的产生焊接基础知识影响因素焊接基础知识影响因素u环境 天气冷易产生冷裂纹 地面太湿易触电 焊接前对于一些焊接部件要按规范进行焊前预热，可以控制焊接缺陷的产生焊接基础知识影响因素u工装 提高焊接制品的

10、精度，保证其互换性 采用工装夹具：保证装配定位焊时，各零件正确的相对位置，而且可以防止或减少工件的焊接变形；批量生产时，可以稳定焊接质量，减少焊件尺寸偏差，保证产品的互换性 提高劳动生产率，降低制造成本 焊接工装发挥作用 ，它就能：减少装配和焊接工时的消耗；降低对装配、焊接工人的技术水平要求；减免焊后矫正变形或修补工序，简化检验工序等，缩短整个产品的生产周期 减轻劳动强度保障安全生产 采用工装夹具，工件定位快速，装夹方便、省力，减轻了焊件装配定位和夹紧时的繁重体力劳动；焊件的翻转可以实现机械化，变位迅速，使焊接条件较差的空间位置焊缝变为焊接条件较好的平焊位置焊缝，劳动条件大为改善，同时有利于焊

11、接生产安全管理 焊接基础知识影响因素u工装 定位可靠性 关注：定位销、定位块、限位块、支承板的磨损、缺失 过程稳定性 关注：尺寸稳定数据 操作方便、快速 关注：需要敲打才能装进、取出 不好的工装往往会产生批量性不合格品或一定比例的不合格品焊接基础知识影响因素u 工装夹紧u 夹紧器要保证刚度和强度。夹紧器夹紧时要有锁紧装置。手工晃动时，夹紧器不能松动。u 夹紧器的手柄、连接件及夹头等一般采用机加工而成，不采用钢板或钢片制作。夹头一般不能采用螺栓头代替。u 与零件外表面接触的型面块，一般采用整体机加工而成。u 各机构的运动应确保动作正常完成，动作灵活、轻便、稳定，不发生干涉。u 夹具夹紧时要自锁。

12、u 夹具打开时要有止动点。u 一般可调范围：满足操作条件下，水平夹紧臂在小于45和大于120的范围内可进行调整;竖直夹紧臂在小于45和大于96的范围内可调。焊接基础知识影响因素u焊装车间定位销定位不准的失效模式一般分为断裂、弯曲、松动、缺失与过量磨损焊接基础知识影响因素u装夹 天气冷易产生冷裂纹 地面太湿易触电焊接基础知识影响因素u装夹 提高焊接制品的精度，保证其互换性 采用工装夹具：保证装配定位焊时，各零件正确的相对位置，而且可以防止或减少工件的焊接变形；批量生产时，可以稳定焊接质量，减少焊件尺寸偏差，保证产品的互换性 提高劳动生产率，降低制造成本 焊接工装发挥作用 ，它就能：减少装配和焊接

13、工时的消耗；降低对装配、焊接工人的技术水平要求；减免焊后矫正变形或修补工序，简化检验工序等，缩短整个产品的生产周期 减轻劳动强度保障安全生产 采用工装夹具，工件定位快速，装夹方便、省力，减轻了焊件装配定位和夹紧时的繁重体力劳动；焊件的翻转可以实现机械化，变位迅速，使焊接条件较差的空间位置焊缝变为焊接条件较好的平焊位置焊缝，劳动条件大为改善，同时有利于焊接生产安全管理 焊接基础知识影响因素焊接质量保证焊接质量保证焊接材料确认焊接材料确认安全确认安全确认生产管理生产管理预热确认预热确认坡口截面确认坡口截面确认气候条件确定气候条件确定健康状况健康状况性格特征性格特征焊工焊工具体工作的具体工作的技术训

14、练技术训练技术水准技术水准 教育和训练教育和训练的经历的经历包装方法包装方法烘干条件烘干条件焊接材料焊接材料吸湿性吸湿性机械性能机械性能化学成分化学成分 工艺性能工艺性能无损检测无损检测焊接设施焊接设施焊机保养、维修焊机保养、维修焊件清理、焊件清理、 干燥设备干燥设备工作场工作场地地各种工装各种工装供气设施供气设施 热处理热处理电源容量电源容量超声波检测超声波检测着色检测着色检测 目视目视磁粉检测磁粉检测X光片检测光片检测焊接工艺焊接工艺焊接条件确定焊接条件确定预热、后热及预热、后热及焊接方法选择焊接方法选择坡口形状确定坡口形状确定热输入量确定热输入量确定焊接姿势焊接姿势层间温度确定层间温度确

15、定钢材钢材热输入限制热输入限制材料检验材料检验化学成化学成分分机械性能机械性能热处理特性热处理特性 u焊接质量因果图焊接基础知识常用参数焊接基础知识常用参数u常用焊丝直径与过渡形式、板厚、施焊位置的相互关系焊接基础知识常用参数u焊接基础知识常用参数焊接基础知识常用参数焊接基础知识常用参数一般的焊缝u焊缝成形较好：光滑均匀u母材焊透一般的焊缝u焊缝成形较好：光滑均匀u母材焊透 少焊焊点/焊缝焊缝不良缺陷的分类表现1. 漏焊： 焊缝外表形状高低不平 焊缝宽度不齐，太宽或太窄焊缝不良缺陷的分类表现2. 焊缝形状：焊缝外形尺寸(如焊缝长度、宽度、余高、焊脚等)不符合要求，焊缝成形不良 焊缝余高过高或高

16、低不均 焊缝凸度过度焊缝不良缺陷的分类表现2. 焊缝形状：焊缝外形尺寸(如焊缝长度、宽度、余高、焊脚等)不符合要求，焊缝成形不良 焊缝过短或未焊满焊缝不良缺陷的分类表现2. 焊缝形状： 焊缝中间断开焊缝不良缺陷的分类表现2. 焊缝形状：焊缝不良缺陷的分类表现3. 未焊透和未熔合 未焊透：焊接时接头根部未完全熔透的现象； 未熔合：焊接时焊道与母材金属之间或焊道与焊道之间，未完全熔化结合的部分 焊缝不良缺陷的分类表现焊缝不良缺陷的分类表现4. 焊瘤 定义：焊接过程中，熔化金属流淌到未熔化的母材上所形成的金属瘤； 焊瘤存在于焊缝表面，在其下方往往存在未熔合、未焊透等缺陷 焊缝不良缺陷的分类表现5.

17、焊穿，也称烧穿 焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷为焊穿 焊穿正面图示焊穿反面图示焊穿反面图示焊缝不良缺陷的分类表现6. 气孔 气孔是由于焊缝金属在熔化状态吸收的气体在其凝固过程中来不及逸出所造成的焊缝不良缺陷的分类表现6. 气孔 焊缝不良缺陷的分类表现6. 缩孔 气孔的一种，熔化金属在凝固过程中收缩而产生的，残留在熔核中的孔穴 焊缝不良缺陷的分类表现7. 咬边 由于焊接参数不当或工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷，在立焊或仰焊位置或角焊缝上部边缘容易发生咬边焊缝不良缺陷的分类表现7. 咬边 焊缝不良缺陷的分类表现8. 飞溅或焊渣 点焊、凸焊或缝焊时，从焊件贴合面间或

18、电极与焊件接触面间飞出熔化金属颗粒的现象 焊缝不良缺陷的分类表现9. 弧坑 焊接过程中，熄弧时间过程过短导致焊缝末端收弧处熔池未填满，凝固后形成凹坑 易出现部位：焊缝尾部、接头处焊缝不良缺陷的分类表现10. 焊偏 焊缝位置偏斜：全偏或部分偏焊缝不良缺陷的分类表现10. 焊偏 焊脚不对称： 零件角度偏差焊缝不良缺陷的分类表现10. 焊偏 错边焊缝不良缺陷的分类表现11.裂纹 在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。它具有尖锐的缺口和大的长宽比的特征 属平面型缺陷，诱发焊接接砂破裂，失效，存在于焊缝或热影响区的内部或表面 焊缝不良缺

19、陷的分类表现11.裂纹 焊缝不良缺陷的分类表现焊缝不良缺陷的分类表现11.夹渣 在焊缝内部 或中间层 熔合区。焊缝不良缺陷产生的原因及防止方法12.产生缺陷u 焊缝尺寸不符合要求 角焊缝的K值（也叫z值）不等，一般发生在平角焊，也称偏下，偏下或焊丝没有圆滑过渡会引起应力集中，容易产生焊接裂纹，焊丝角度适当上抬48/42较合适，另外，在K值要求较大时尽量采用斜圆圈型运条方法。 焊缝宽窄不一致：一是运条速度不均匀，忽快忽慢所致；二是坡口宽度不均匀，焊接时没有进行调整。三是在熔池边缘停留时间不均匀。所以焊接时焊接速度均匀、考虑坡口宽度、熔池边缘停留时间合适。 焊缝高低不一致：与焊接速度不均匀有关外，

20、与弧长变化有关。所以采用均匀的焊接速度、保持一定的弧长，是防止焊缝高低不一致的有效措施。 弧坑：息弧时过快。与焊接电流过大、收弧方法不当有关。平焊缝可以采用多种收弧方法，例如回焊法、画圈法、反复息弧法。立对接、立角焊采用反复息弧法，减小焊接电流法。 焊缝尺寸不符合要求，在凸起时应力集中，产生裂纹；在焊缝尺寸不足时，降低承载能力；所以在焊接前尽量预防，在焊接中尽量防止，在焊接以后及时修补，保证焊缝尺寸符合施工图纸要求。u 夹杂 夹渣是非金属化合物在焊接熔池冷却没有及时上浮而被封闭在焊缝内，所以与清渣不够、打底层、填充层的成型太差、焊条角度没有进行调整而及时对准坡口两个死角，焊接速度过快、焊接电流

21、过小、非正规的运条方法，没有分清铁水与熔渣，保持熔池的净化氛围。平对接采用合适推渣动作，分清铁水与熔池，焊条角度特别重要。 最容易产生夹渣的部位是：平对接各层、填充层与打底层结合部的两个死角，横对接打底层、填充层的最上部的夹角，仰对接的坡口边缘。实际就是焊缝成型没有实现略凹、或平，而特别容易形成过凸的成型所致。 夹渣降低焊缝有效截面使用性能，容易产生裂纹等其他缺陷，影响焊缝的致密性。焊缝不良缺陷产生的原因及防止方法u咬边与漏边 如果焊接电弧在坡口边缘停留时间过少而没有及时进行铁水的补充，留下的缺口就是咬边。所以焊接电弧一定在坡口边缘多做停留，焊接电流适当减少、焊条角度随焊条摆动而正确调整，让焊

22、接电弧轴线始终对准坡口两边的夹角，特别是盖面层非常重要。 如果焊接电弧没有到达坡口边缘，焊缝容易产生不是咬边而是漏边。所以防止漏边产生最重要的是焊接电弧一定过坡口边1-2mm，稍作停留，防止咬边产生。焊缝不良缺陷产生的原因及防止方法焊缝不良缺陷产生的原因及防止方法u 气孔的种类、产生原因与防止措施 定义：气孔是焊接熔池凝固时没有及时析出而残留在焊缝中形成的空穴。 类型：一般容易产生氢气孔、氮气孔、co气孔。单个气孔、密集气孔、链状气孔、缩孔等类型 。 气孔的判别：H气孔一般产生在焊缝表面，断面为旋涡状，表面为喇叭型，CO气孔沿结晶方向分布。N气孔分布焊缝表面，蜂窝状出现。 原因与防止措施：焊条

23、种类不同，产生气孔倾向不同，碱性焊条容易产生气孔，特别是对油、锈、水敏感，焊条要进行烘干，保温2小时，一次领用量不超过4小时，采用保温桶。焊缝与坡口要求打磨干净，短弧焊接，引弧与息弧特别注意避免气孔产生。 焊接方法不同注意气孔产生类型不同。CO2焊经常产生的N CO H 气孔，但是最容易产生的是N气孔。气焊容易产生CO气孔。与气体流量、气体纯度、电弧电压、焊接速度等有关。埋弧焊容易产生气孔与焊接速度有关。 缩孔是息弧时产生的一种特殊气孔，与收弧速度过快熔池失去保护形成。特别是海上平台焊接用焊条容易产生。采用清理坡口与焊缝、焊接电流合适、短弧、采用反复息弧法，而且采用较快的频率才能防止。焊缝不良缺陷产生的原因及防止方法u 裂纹 焊接裂纹是焊缝