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1、蓝鹰考前精准信息建设工程技术与计量(安装工程部分)主讲:梁臣教授天津理工大学2 0 1 5 . 0 6.LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息第二章考纲要求:安装工程施工技术(一)切割焊接热处理方法及设备,焊接接头、坡口的类型和选择,组对(二)吹洗脱脂、钝法,焊接质量的检验;预膜施工工艺和方法;(三)除锈刷油、衬里、喷镀(涂)、绝热工程施工工艺和方法;(四)吊装设备分类、常用的吊装设备基本性能及适用范围、吊装方法;(五)管道和设备压力试验方法。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息第一节切割和焊接一般可以把切割方法分为机械切割、火焰切割、电弧切割和冷切割四大

2、类。(一)机械切割机械切割方法是利用机机械主要有剪板机、弓锯机等。(1) 剪板机(2) 弓锯床(3) 螺纹钢筋切断机(4) 砂轮切割机法将工件切断。常用的切割、螺纹钢筋切断机、砂轮切割LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间一、切 割蓝鹰(二)火焰切割考前精准信息火焰切割是利用可燃气体在氧气中剧烈燃烧及被切割金属燃烧所产生的热量而实现连续切割的方法。工作原理是:用氧气与可燃气体混合后燃烧形成的高温火 焰,将被割金属表面加热到燃点,然后喷出高速切割氧流,使金属剧烈氧化燃烧并放出大量热量,高压切割氧流同时将氧化燃烧形成的熔渣从割口割金属分离。可燃气体与氧割炬来完成的。中吹除,形成切口,将被混合及切

3、割氧的喷射是利用氧-燃气火焰切割按所使用的燃气种类,可分为氧-乙炔火焰 切割(俗称气割)、氧-丙烷火焰切割、氧-天然气火焰切割和 氧-氢火焰切割。实际生产中应用最广的是氧-乙炔火焰切割和 氧-丙烷火焰切割。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息1、气割金属需满足的条件火焰切割过程包括预热燃烧吹渣三个阶段,但并不是所有金属都能满足这个过程的要求,只有符合下列条 件的金属才能进行气割:(1)金属在氧气中的燃烧点应低于其熔点;(2) 金属燃烧生成氧化物的熔要好;(3) 金属在切割氧流中的燃烧应是放热反应,且金属本身的 导热性要低。符合上述气割条件的金属有纯铁、低碳钢、中碳钢、低合金

4、 钢以及钛等。其它常用的金属材料如铸铁、不锈钢、铝和铜等 由于不满足此三条件,所以不能应用氧气切割,这些材料目前 常用的切割方法是等离子弧切割。LBC 2015低于金属熔点,且流动性更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息2、 氧-乙炔火焰切割氧-乙炔火焰的最高温度可达3300,对金属表面的加热速度较快。采用不同规格的割炬和割嘴,可以切割不同厚度的低 碳钢、中碳钢和低合金钢。3、 氧-丙烷火焰切割氧-丙烷火焰切割与氧-炔焰切割相比具有以下优点:(1) 氧-丙烷切割的安全性大(2) 丙烷气是石油炼制于氧-炔焰切割。的副产品,制取容易,成本低廉,且易于液化和灌装,对环境污染小。(3)氧-丙烷火焰温

5、度适中,选用合理的切割参数切割时, 切割面上缘无明显的烧塌现象,下缘不挂渣。切割面的粗糙度 优于氧-炔焰切割。氧-丙烷切割的缺点是火焰温度比较低,切割预热时间略长 于氧-炔焰切割。氧气的消耗量亦高于氧-炔焰切割,但总的切 L割B成C 2本01远5 低于氧-炔焰切割。更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息4、氧-氢火焰切割氧-氢火焰切割是利用水电解产生的氢-氧混合气做燃料来替代乙炔、丙烷等切割气体的一种火焰切割方法。利用电解水氢-氧发生装置,用直流电将水电解成氢气和氧气, 输出的氢氧混合气比例恰好完全燃烧,火焰温度可达3000,火焰集中,割口表面光洁度高,无烧塌和圆角现象, 不结渣。也可以用于

6、火焰加热。 -氢火焰切割具有以下优点:(1)成本较低。利用氢-氧的20%,丙烷的3040%,割钢材,燃气费用仅为乙炔需搬运和更换气瓶,减轻了工人劳动强度,提高了工时利用率。(2) 安全性好。氢-氧发生器使用气体压力较低,管理要求 低,并设有多级安全保护装置,以确保操作安全性。由于气体 不储存,即产即用,安全性比钢瓶燃气要高。(3) 环保。氢-氧发生器生产过程无污染,氢氧气燃烧后产 物为水,无毒、无味、无烟,给工人一个清爽的工作环境。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息5、氧熔剂切割氧熔剂切割是在切割氧流中加入纯铁粉或其它熔剂,利用 它们的燃烧热和废渣作用实现气割的方法为氧熔

7、剂切割。此种切割方法烟尘少,切断面无杂质,可用来切割不锈钢、 高铬钢等。(三)电弧切割电弧切割按生成电弧的不同可分为:等离子弧切割、碳弧气割。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰1、等离子弧切割考前精准信息等离子弧切割是一种常用的金属和非金属材料切割工艺方法。它利用高速、高温和高能的等离子气流来加热和熔化被切 割材料,并借助内部的或者外部的高速气流或水流将熔化材料 排开直至等离子气流束穿透背面而形成割口。等离子弧弧区内的气体完全度很大,可达105106W/cm2,能量高度集中,能量密温度可高达240005000K,远远超过所有金属以及非金的熔点。因此,等离子弧切割过程不是依靠氧化反应,

8、而是靠熔化来切割材料,因而比氧化切割方法的适用范围大得多,能够切割绝大部分金属和非金属材 料。如不锈钢、高合金钢、铸铁、铝、铜、钨、钼、和陶瓷、 水泥、耐火材料等。最大切割厚度可LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息2、碳弧气割碳弧气割是利用碳极电弧的高温,把金属局部加热到熔化状态,同时用压缩空气的气流把熔化金属吹掉,从而达到对金 属进行切割的一种加工方法。碳弧切割的适用范围及特点为:(1)在清除焊缝缺陷和清理焊根时,生产效率高。(2) 用来加工焊缝坡口,特别(3) 使用方便,操作灵活于开U型坡口;(4)清除不合格焊缝中的陷,然后进行修复。(5) 加工多种不能用气割加工的金属

9、,如铸铁、高合金钢、铜和铝及其合金等,对有耐腐蚀要求的不锈钢一般不采用此种 方法切割。(6) 设备、工具简单,操作使用安全。(7) 碳弧气割可能产生的缺陷有夹碳、粘渣、铜斑、割槽尺寸和形状不规则等。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(四)冷切割冷切割切割出来的工件相对变形小,挂渣少。其可以保持 原有材料的特性不因加热而改变。1、激光切割激光切割是利用高能量密度的激光束熔化或气化被割材料,并使激光束移动而实现的无激光切割的特点:切口宽切割方法。、切割精度高和切割速度快,并可切割多种材料(金与非金属)等优点,但切割大厚板时有困难。随着大功率激光源的改进,将会使其成为今后切割技

10、术的发展趋势。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息2、水射流切割水射流切割是利用高压换能泵产生出200400MPa高压水 的水束动能,来实现材料的切割。其特点为:切割时几乎不 产生热量,因而不会造成加工对象材料性质的变化,特别适 用热敏的贵金属加工;切缝窄且表面光滑;切割用水及磨料来源充足;无尘埃、无公害;在易燃易爆场合使用安全等。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(五)几种常用的切割设备1、小车式切割机小车式切割机是切割行业传统的板材下料设备,由于操作简便、使用灵活等特点,在各行业中应用十分广泛,多用于 火焰切割和等离子切割。LBC 2015更多考试

11、信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息2、门式数控切割机我国门式数控切割机生产技术发展很快,国内仿形切割仍 以该为主,只有这种数控切割方式,才能有效地保证切割过 程中的工序完全自动化。目前这类切割机仍以火焰式和普通等离子式切割机为主,大型水下等离子切割,精细等离子切割,激光切割等先进切割技术已中。始应用在门式数控切割机LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息焊接是通过加热或加压或二者并用的方法,将两种或两种以上的同种或异种材料,通过原子或分子之间的结合和扩散连接 成一体的工艺过程,可以连接金属材料和非金属材料。(一)焊接的分类及特点按照焊接过程中金属所处的方法分为熔化焊(熔焊)、图2

12、.1.1所示。及工艺的特点,可以将焊接焊(压焊)和钎焊三大类。如1、熔化焊熔化焊是利用局部加热的方法将连接处的金属加热至熔化状 态,然后冷却结晶成一体的焊接方法,可形成牢固的焊接接头。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息图2.1.1焊接方法的分类LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(1)气焊气焊是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧的火焰去熔化 工件接缝处的金属和焊丝而达到金属间牢固连接的方法。气焊所用的可燃气体与气割相同,主要有乙炔、丙烷、 天然气和氢气等,氧气为助燃气体。气焊用的焊丝起填充金属的一起组成焊缝金属。,焊接时与熔化的母材气焊主要应用于薄钢板低熔

13、点材料(有色金属及其合金)、铸铁件和硬质合金刀具等材料的焊接。气焊的优点是设备简单(氧气瓶、乙炔瓶、回火保险器、焊炬、减压器、氧气、乙炔、输送管等)使用灵活;对铸铁 及些有色金属的焊接有较好的适应性;在电力供应不足的地 方需要焊接时,气焊可以发挥更大的作用。其缺点是生产效 率较低;焊接后工件变形和热影响区较大;较难实现自动化。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(2)电弧焊电弧焊的原理是利用电弧放电(俗称电弧燃烧)所产生的热量将焊条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝,从而获 得牢固接头的焊接过程。1)手工焊条电弧焊(简称手弧焊)手弧焊可以进行平焊、立焊、横焊和仰焊等多位置焊接

14、。埋弧焊也是利用电弧作为热源的手弧焊的主要优点: 操作灵活。接方法。 设备简单,使用方便,投资少。 应用范围广。手弧焊的主要缺点有: 焊接生产效率低。 劳动条件差。 焊接质量不够稳定。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息2)埋弧焊。埋弧焊的电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖下燃烧进行焊接的方法,电弧光不外露。埋弧焊的主要优点是:热效率较高,熔深大,工件的坡口可较小,减少了填充金属量。 焊接速度高。焊接质量好,焊剂的存在仅能隔开熔化金属与空气固,减少了焊缝中产生气的接触,而且使熔池金属较慢孔、裂纹等缺陷的可能性。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息2)埋弧

15、焊。埋弧焊的电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖下燃烧进行焊接的方法,电弧光不外露。埋弧焊的主要优点是:热效率较高,熔深大,工件的坡口可较小,减少了填充金属量。 焊接速度高。焊接质量好,焊剂的存在仅能隔开熔化金属与空气固,减少了焊缝中产生气的接触,而且使熔池金属较慢孔、裂纹等缺陷的可能性。埋弧焊的缺点有: 这种焊接方法一般只适用于水平位置焊缝焊接。 难以用来焊接铝、钛等氧化性强的金属及其合金。由于不能直接观察电弧与坡口的相对位置,容易焊偏。 只适于长焊缝的焊接。 不适合焊接厚度小于1mm的薄板。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息3)气体保护电弧焊用外加气体作为电弧介质并保护

16、电弧和焊接区的电弧焊称为气体保护电弧焊。气电焊与其它焊接方法相比,具有以下特点:1) 电弧和熔池的可见性好;2) 焊接过程操作方便,没有熔渣或很少有熔渣,焊后基本 上不需清渣;3) 焊接速度较快,熔池较小;可以焊接薄板;4) 可以焊接化学活泼性强和易形成高熔点氧化膜的镁、铝、 钛及其合金;5) 有利于焊接过程的机械化和自动化;6) 在室外作业时,需设挡风装置;7) 电弧的光辐射很强;热影响区窄,焊件焊后变形8)焊接设备比较复杂,价格高。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(1)钨极惰性气体G焊接法)。在焊接时惰性气体形成保护层隔绝空气,以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有

17、害影响,从而可获得优质的焊缝,惰性气体主要采用 氩气。 这种焊接方法具有下列优点: 钨极不熔化,只起导电和产生电弧作用,比较容易维持电弧的长度,焊接过程稳定,易实现机械化;焊缝质量高。 可焊接化学活泼性强的有色金属、不锈钢、耐热钢等和各种合金;对于某些黑色和有色的厚壁重要构件(如压力容器及管道),为了保证高保护焊。接质量,也采用钨极惰性气体LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(1)钨极惰性气体G焊接法)。在焊接时惰性气体形成保护层隔绝空气,以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响,从而可获得优质的焊缝,惰性气体主要采用 氩气。 这种焊接方法具有下列优点: 钨极不熔化,只

18、起导电和产生电弧作用,比较容易维持电弧的长度,焊接过程稳定,易实现机械化;焊缝质量高。 可焊接化学活泼性强的有色金属、不锈钢、耐热钢等和各种合金;对于某些黑色和有色容器及管道),为了保证高保护焊。的厚壁重要构件(如压力接质量,也采用钨极惰性气体钨极惰性气体保护焊的缺点有: 熔深浅,熔敷速度小,生产率较低。 只适用于薄板(6mm以下)及超薄板材料焊接。 气体保护幕易受周围气流的干扰,不适宜野外作业。 惰性气体(氩气、氦气)较贵,生产成本较高。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息2)熔化极气体保护焊(MIG或MAG焊)。与钨极惰性气体保护焊(TIG焊)不同,熔化极气体保护 焊(

19、MIG或MAG焊)是用采用可熔化的焊丝作电极,以连 续送进的焊丝与被焊工件之间燃烧的电弧作为热源来熔化焊丝和母材金属。不熔化极氩弧焊熔化极氩弧焊LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息2)熔化极气体保护焊(MIG或MAG焊)。与钨极惰性气体保护焊(TIG焊)不同,熔化极气体保护 焊(MIG或MAG焊)是用采用可熔化的焊丝作电极,以连 续送进的焊丝与被焊工件之间燃烧的电弧作为热源来熔化焊 丝和母材金属。MIG(MAG)焊的特点: 和TIG焊一样,它几乎可于焊接有色金属、不锈钢、接所有的金属,尤其适合钢、碳钢、合金钢等材料。 焊接速度较快,熔敷效率较高,劳动生产率高。 MIG焊可直

20、流反接,焊接铝、镁等金属时有良好的阴极雾化作用,可有效去除氧化膜,提高了接头的焊接质量。 不采用钨极,成本比TIG焊低。由于氩为惰性气体,不与任何物质发生化学反应,所以对焊丝及母材表面的油污、铁锈等较为敏感,容易产生气LB孔C,20焊15前必须仔细清理焊丝和工件。更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息3)CO2气体保护焊。CO2气体保护电弧焊属于气体保护电弧焊,是利用外加CO2气体作为电弧介质并保护电弧与焊接区的电弧焊方法。主要优点: 焊接生产效率高。 焊接变形小、焊接质量较高。 适用范围广。 焊接成本低。焊接时电弧为明弧焊,可见性好,操作简便,容易掌握。不足之处: 焊接飞溅较大,焊缝表面成

21、形较差。 不能焊接容易氧化的有色金属。 抗风能力差,给室外作业带来一定困难。LBC20很15难用交流电源进行焊接,焊接设备比较复杂。更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(4)等离子弧焊等离子弧焊也是一种不熔化极电弧焊,是钨极氩弧焊的进一步发展。等离子弧是自由电弧压缩而成的,其功率密度比自由 电弧相比可提高100倍以上。其离子气为氩气、氮气、氦气或 其中二者之混合气。等离子弧的能量集中,温度高,焰流速度 大。这些特性使得等离子弧广泛应用于焊接、喷涂和堆焊。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(4)等离子弧焊等离子弧焊也是一种不熔化极电弧焊,是钨极氩弧焊的进一步发展。等离子

22、弧是自由电弧压缩而成的,其功率密度比自由 电弧相比可提高100倍以上。其离子气为氩气、氮气、氦气或 其中二者之混合气。等离子弧的能量集中,温度高,焰流速度 大。这些特性使得等离子弧广泛应用于焊接、喷涂和堆焊。等离子弧焊与钨极惰性气体保护 相比,有以下特点:1) 等离子弧能量集中、温2) 穿透能力强,对于大焊接速度快,生产率高。金属在一定厚度范围内都能获得锁孔效应,可一次行程完成8mm以下直边对接接头单面焊双面成型的焊缝。焊缝致密,成形美观。3) 电弧挺直度和方向性好,可焊接薄壁结构(如1mm以下 金属箔的焊接)。4) 设备比较复杂、费用较高,工艺参数调节匹配也比较复 杂。LBC 2015更多考

23、试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(5)电渣焊电渣焊是利用电流通过液态熔渣产生的熔渣电阻热作为热源熔化母材和电极(填充金属),利用熔渣保护熔池进行焊接 的熔焊方法。电渣焊总是以立焊方式进行,不能平焊。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(5)电渣焊电渣焊是利用电流通过液态熔渣产生的熔渣电阻热作为热源熔化母材和电极(填充金属),利用熔渣保护熔池进行焊接 的熔焊方法。电渣焊总是以立焊方式进行,不能平焊。电渣焊的焊接效率可比埋弧焊提高25倍,焊接时坡口准备简单,焊接熔池体积较大,冷却速度缓慢,使热影响区区在高温停留时间较长,弧焊宽得多,且晶粒粗大,机械性能下降,故焊后一般改善组织

24、和性能。进行热处理(通常用正火)以电渣焊可以焊接各种碳结钢、低合金钢、耐热钢和中合金钢。电渣焊主要应用于30mm以上的厚件,特别适用于重型机 械制造业,如轧钢机、水轮机、水压机及其它大型锻压机械。另外,用电渣焊可进行大面积堆焊和补焊。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(6)激光焊。激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接。激光焊的特点:LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(6)激光焊。激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接。激光焊的特点:1) 激光束能量密度很高,焊速快,热影响区和焊接变形很 小,尺寸精度高。在大气

25、中焊接,也不需外加保护,就能获 得高质量焊缝。2) 可焊多种金属、合金、异种金属及某些非金属材料,如各种碳钢、铜、铝、银、钼、镍玻璃和塑料等。钨及异种金属以及陶瓷、3)激光可透过透明材料闭结构内部进行无接触焊接。4) 特别适于焊接微型、精密、排列非常密集、对热敏感性 强的工件,如厚度小于0.5mm的薄板、直径小于0.6mm的金属丝。5) 激光焊设备投资大,养护成本高,焊机功率受限。6) 对激光束波长吸收率低和含有大量低沸点元素的材料一 般不宜采用。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰(7)电子束焊考前精准信息电子束焊是利用加速和聚集的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊

26、接的方法。电子束焊的特点:LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰(7)电子束焊考前精准信息电子束焊是利用加速和聚集的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接的方法。 电子束焊的特点:1)能量密度大(106108 W/cm2),穿透性很强,电子束焊接工艺参数可控性好,可焊接 件厚度为0.1300mm;既可焊普通低合金钢、不锈活泼性强的金属以及复合也可以焊难熔金属、化学、异种金属,如铜镍、钼镍、钼铜、钼钨、铜铝等。2) 保护效果好,焊接质量高。3) 热影响区窄,焊接变形小,装配焊接精度高。4) 电子束焊接设备投资大,成本较高。需防护X射线。目前电子束焊已广泛应用于精密仪器、仪表

27、和电子工业等。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息2、压力焊压力焊是利用焊接时施加一定压力,使两个连接表面的原子相互接近到晶格距离,从而在固态条件下实现连接。这类焊 接有两种形式,可加热后施压,亦可直接冷压焊接,其压接接 头较牢固。(1)电阻焊。电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间,并通以电流,利用电流流经工件接将其加热到熔化或塑性状态,及邻近区域产生的电阻热形成金属结合的一种方法。电阻焊有三种基本类型,即、缝焊和对焊。1)点焊。点焊多用于薄板的非密封性连接。如汽车驾驶室、金属车厢复板的焊接。2 )缝焊。缝焊多用于焊接有密封性要求的薄壁结构(3mm)。如油桶、罐头罐、暖气片、

28、飞机和汽车油箱的薄板焊接。3)对焊。对焊多用于对接头强度和质量要求不很高,直径L小B于C 22001m5 m的棒料、管材、门窗等构件的焊接。更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(2)摩擦焊。摩擦焊是利用焊件接触面的强烈摩擦产生的热量,将焊件连接面快速加热到塑性状态,并在压力下形成接头的热压焊方法。摩擦焊有多种类型,目前应用最广的是旋转 式连续驱动摩擦焊。摩擦焊的特点: 加热温度低,接头质量好; 焊接生产率高,成本较低; 能焊同种金属、异种金属及某些非 焊接过程可控性好,质量稳定属材料;件精度高; 劳动条件好,无弧光、烟尘线污染; 要求被焊工件至少应有一件是旋转体(如棒料、管材); 摩擦焊设

29、备的一次投资大,适用于成批大量生产。摩擦焊的应用: 在回转体结构的焊接中,可逐步取代电弧焊、电阻焊、闪光焊; 一些用熔焊、电阻焊不能焊的异种金属,可用摩擦焊焊接(如铜-铝摩擦焊等)。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰(3)电渣压力焊(ESW)考前精准信息电渣压力焊是将两钢筋安放成竖向或斜向(倾斜度在4:1的范围内)对接形式,利用焊接电流通过两钢筋间隙,在焊剂 层下形成电弧过程和电渣过程,产生电弧热和电阻热,熔化钢 筋,加压完成的一种压焊方法。电渣压力焊的焊接过程包括四个阶段:引弧过程、电弧过程、 电渣过程和顶压过程。电渣压力焊适用于现浇钢凝土结构中竖向或斜向钢筋的连接,与电弧焊相比,

30、它工效高、成本低,我国在一些高层建筑的柱、墙钢筋施工中已取得了很好的效果。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(4)超声波焊超声波焊是在静压力与声学系统输入的高频(f>16kHz)弹性振动能(即超声波)共同作用下,使焊件接触面发生相对摩 擦而进行焊接的一种固相焊接方法。超声波焊的特点:LBC更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(4)超声波焊超声波焊是在静压力与声学系统输入的高频(f>16kHz)弹性振动能(即超声波)共同作用下,使焊件接触面发生相对摩 擦而进行焊接的一种固相焊接方法。超声波焊的特点:焊接时焊件的温升小,焊接内应力与变形也很小,接头强度比电阻焊

31、高1520%;可焊接的材料种类很广泛钢材外,还可焊接高导电铝),物理性能相差很大的异性、高导热性材料(如银、种金属(如铜-铝、铜-钨、大多数热塑性塑料等)。-镍等)以及非金属材料(如云母、焊前对焊件表面清理质量要求不高,耗电量仅为电阻焊的5%左右,焊接成本低。不足之处是:接头形式受焊极伸入方式的限制,厚壁工件的焊接较困难。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息3、钎焊钎焊是采用熔点低于焊件(母材)的钎料与焊件一起加热, 使钎料熔化(焊件不熔化)后,依靠钎料的流动充填在接头预 留空隙中,并与固态的母材相互扩散、溶解,冷却后实现焊接的方法。钎焊接头一般强度较低,耐热性差。钎焊可用

32、于各种黑色及有色金接,适宜于小而薄和精度要求(1)钎焊的分类和合金以及异种金属的联零件。1)按钎料熔点的不同,钎焊可分为硬钎焊和软钎焊两种。 硬钎焊。 硬钎焊接头强度较高,可达490 MPa,适用于受力较大及工作温度较高的焊件,如自行车车架,切削刀具等。软钎焊。用于受力不大或工作温度较低的工件,如电子器件、仪器、仪表等。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息2)按照加热的方法分为火焰钎焊、电阻钎焊、感应钎焊。(2) 钎焊的优点1) 对母材的物理化学性能通常没有明显的不利影响(加热 温度一般远低于母材的熔点);2) 钎焊温度低,可对焊件整体加热,引起的应力和变形 小,容易保证焊

33、件的尺寸精度;3)有对焊件整体加热的可差的焊件,并可一次完成多,可用于结构复杂、开敞性多零件的连接;4) 容易实现异种金属、金属与非金属的连接;5) 对热源要求较低,工艺过程简单。(3) 钎焊的缺点:1) 钎焊接头的强度一般比较低、耐热能力差;2) 多采用搭接接头形式,增加了母材消耗和结构重量。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(二)常用焊接材料的选择及焊接设备1、焊接材料的选择焊条的组成和分类(详见第一章第二节)。电弧焊时,通常应根据组成焊接结构钢材的化学成分、力学 性能、焊接性和工作环境等要求,以及焊接结构的形状、受力情况和焊接设备类型等方面综合(1)焊条选用的方法,

34、以决定选用哪种焊条。1)按强度等级和化学成分用。 焊接一般结构,一般选与焊件强度等级相同的焊条。 焊接异种结构钢时,按强度等级低的钢种选用焊条。 焊接特殊性能钢种,如不锈钢、耐热钢时,应选用与焊件化学成分相同或相近的特种焊条。 焊件碳、硫、磷质量分数较大时,应选用碱性焊条。 焊接铸造碳钢或合金钢时,因为碳和合金元素的质量分数较高,而且L多B数C 铸20件15厚度、刚度较大,形状复杂,性焊条。更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息2)按焊件的工况条件选用焊条。 焊接承受动载、交变载荷及冲击载荷的结构件时,应选用碱性焊条。 焊接承受静载的结构件时,应选用酸性焊条。 焊接表面带有油、锈、污等难以清

35、理的结构件时,应选用酸性焊条。 焊接在特殊条件,如在腐蚀介质、高温等条件下工作的结构件时,应选用特殊用途焊条。3)按焊件形状、刚度及焊接 厚度、刚度大、形状复杂的结选用焊条。,应选用碱性焊条。 厚度、刚度不大,形状一般,尤其是均可采用平焊结构件,应选用适当的酸性焊条。 除平焊外,立焊、横焊、仰焊等焊接位置的结构件应选用全位置焊条。有时为了保证焊件的质量还需通过试验来最后确定。为了保 障焊工的身体健康,在允许的情况下应尽量多采用酸性焊条。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰(2)焊剂的选用考前精准信息低碳钢、低合金钢的焊接可选用高锰、高硅型焊剂,如HJ431和HJ430焊剂。对焊接韧性要

36、求较高的低合金钢厚板, 应选用低锰、低硅型或无锰中硅型焊剂,如HJ172、HJ170焊剂。焊接不锈钢以及其他高合金钢时,应选用以氟化物为主要 组分的焊剂,如HJ171和HJ172焊剂或HJ107Nb无锰中硅型焊 剂,亦可采用SJ602烧结焊剂。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰2、焊接参数的选择方法考前精准信息电弧焊的焊接参数主要有焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接层数、电源种类及极性等。3、焊接设备电弧焊机的主要设备是弧焊机。弧焊机可分为交流弧焊机和直流弧焊机两类。交流弧保养和维护方便等优点。直接质量高等优点。具有结构简单、价格低廉、焊机具有焊接电流稳定,焊(1) 手弧焊设备。手弧

37、焊使用的设备简单、方法简便灵活、适应性强,但对焊工操作要求高。手弧焊适用于碳钢、 低合金钢、不锈钢、铜及铜合金等金属材料的焊接。(2) 埋弧焊设备。埋弧焊设备由焊接电源、埋弧焊机和 辅助设备构成。其电源可以用交流、直流或交直流并用。埋弧焊机分为自动焊机和半自动焊机两大类。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰(3)CO2气体保护焊设备考前精准信息主要由焊接电源、供气系统、送丝机构和焊枪等组成。(4) 惰性气体保护焊设备手工惰性气体保护焊设备包括焊枪、焊接电源与控制装置、 供气和供水系统四大部分。(5) 等离子弧焊设备1) 弧焊电源。等离子弧直流电源并采用正极性接法较高。2) 控制系统。3

38、) 供气系统。4) 水路系统。5) 焊枪。备一般不用交流电源,而用等离子焊所需的电源空载电压LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(三)焊接接头、坡口及组对1、焊接接头的分类及基本类型焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区及其相邻的母材组成。 焊接接头主要起两方面作用,一是连接作用,二是传力作用。 焊接接头的种类和形式很多,如可按焊接方法、接头构造形式及坡口形状、焊缝类型来分类按焊接方法不同,焊接接和钎焊接头三大类。以分为熔焊接头、压焊接头根据接头构造形式不同,焊接接头可以分为对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、盖板接头、套管接头、塞焊(槽焊)接头、角焊接头、卷边接头和端接接头

39、等10种类型。所以焊接接头的基本类型可归纳为5种,即对接接头、T形(十字)接头、搭接接头、角接接头和端接接头,如图2.1.2所示。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息图2.1.2 焊接接头的基本形式更多考试信息关注蓝鹰LBC 2015空间蓝鹰考前精准信息2、熔焊接头与坡口( 1)概述(2)熔焊接头的坡口形状1)基本型坡口是一种形状简单、加工容易、应用普遍的坡口。按照我国标准规定,主要有以下几种:型坡口; 型坡口;单边型坡口;U型坡口;J型坡口等,见教材图2.1.3所示。2)组合型坡口由两种和以上的基本型坡口组合而成。3)特殊形坡口是不属于上述基本型又不同于上述组合型 的形状

40、特殊的坡口。根据被焊工件是单面还是双面开坡口,又可将坡口分为单 面坡口和双面坡口。单面坡口通常是不对称的,如V形、U形、 J形、Y形等坡口,不对称形坡口方便于特殊位置的焊接操作,如贮罐的横焊缝的焊接。双面坡口可以是对称的,也可以是不对称的,例如各种组合型坡口。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰3、焊接接头的选择原则考前精准信息正确合理的选择焊接接头的类型、坡口形状和尺寸,主要应综合考虑以下几个方面:(1)设计要求保证接头满足使用要求;(2)焊接的难易与焊接变形控制;焊接容易实现,变形能够(3)焊接成本接头和实际焊接所需费用低;(4)施工条件制造施工单位具备完成施工要求所需的技术、人员

41、和设备条件。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰4、管材的坡口与组对(1)管材的坡口考前精准信息管材的坡口有以下几种形式:I型坡口、V型坡口和U型坡口。1)I型坡口I型坡口适用于管壁厚度在3.5mm以下的管口焊接。这种坡口管壁不需要倒角,实际上是不需要加工的坡口,只要管材切口的垂直度能够对口焊接;证对口的间隙要求,就可以2)V型坡口V型坡口用于中低压钢管焊接,坡口的角度为6070°,坡口根部有钝边,其厚度为2mm左右;3)U型坡口U型坡口适用于高压钢管焊接,管壁厚度在2060mm之间。坡口根部有钝边,其厚度为2mm左右;(2) 坡口的加工方法。(3) 接头组对。LBC 201

42、5更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(一)焊接质量检验的方法焊接质量的检验方法分为破坏性和非破坏性两类,见图2.1.6。(二)焊接质量检验的内容焊接质量检验的内容主要包括材料的检验、焊接设备的检 验和焊接后质量的检验等。(三)焊后成品质量检1、焊缝质量分级焊缝射线探伤质量,根据缺陷性质和数量可将焊缝质量分为4级:级:应无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣;级:应无裂纹、未熔合和未焊透; 级:应无裂纹、未熔合及双面焊或加垫板的单面焊缝中的未焊透,不加垫板的单面焊中的未焊透允许长度按条状夹渣长度级评定;级:焊缝缺陷超过级者。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息图2.1.6 焊

43、接检验方法LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰2、焊后成品质量检验内容(1)外观检查(VE)。考前精准信息(2) 表面及近表面缺陷的检查。(3) 内部缺陷的检查。常用的有射线探伤和超声波探伤。(4) 压力管道、压力容器焊接接头强度试验。(5)致密性检查(泄漏试验)后的致密性主要是对焊缝致密压力管道、压力容器焊接结构密封性进行检查,应在外观检查后进行,用于容器焊缝内是否有贯穿性裂纹、气孔、夹渣、未焊透等缺陷。按结构设计要求及制造条件可以有:1) 气密性试验。2) 氨渗漏试验。3) 煤油渗漏试验。4) 真空试漏法。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息热处理是通过加热和冷

44、却固态金属的操作方法来改变其内部组织结构,并获得所需金属的物理、化学和力学性能的 一种工艺。热处理的方法很多,但任何温和冷却三个阶段组成的。种热处理都是由加热、保安装工程施工中,常遇的热处理是指焊接接头部位的热处理,包括设备、构件全部焊接接头同时进行的热处理。焊接接头包括焊缝及热影响区。焊接部位常出现脆性破 坏、延迟裂纹、应力腐蚀和氢腐蚀等。因此需要通过热处理 工艺来使焊接残余应力松弛、淬硬区软化,改善内部组织结 构,降低含氢量,提高耐腐蚀性、冲击韧性、蠕变极限等。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰(一)常用热处理方法1、焊前预热考前精准信息预热是焊接时的一项重大工艺措施,尤其是焊接

45、厚工件。对焊件进行焊前预热,可防止或减少应力的产生。对于焊接某些重要构件,如高压厚壁容器或塑性较差以及淬火倾向很 强的焊件,都要进行焊前预热,以防止焊接过程中产生裂纹。焊前预热的作用在于提高焊母材间的温差,降低焊缝冷头温度,减少焊缝金属与度,控制钢材组织转变,避免在热影响区中形成脆性马氏体,减轻局部硬化,改善焊缝质量,减少气孔、夹渣等缺陷。通常情况下,对35钢、45钢预热温度可选用150250; 含碳量再增高或工件刚性很大时,可将预热温度提高到250 400;局部预热的加热范围为焊口两侧150200mm。对黄铜焊接时,当壁厚为515mm,其预热温度为400500;壁厚大于15mm时,预热温度

46、升高到550。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰2、焊后热处理考前精准信息安装工程施工中,常遇到的焊后热处理过程主要有退火、回火、正火及淬火工艺。(1)钢的退火工艺根据钢材的加热温度、保持时间及冷却状况可分为完全退火、不完全退火、去应力退火种。1)完全退火完全退火是件加热到临界点Ac3 (亚共度,在炉内保温缓慢冷却的析钢: Ac3 :727)以上适工艺方法。其目的是细化组织、降低硬度、改善加工性能及去除内应力。完全退火适用于中碳钢和中碳合金钢的铸、焊、 轧制件等。2)不完全退火不完全退火是将钢件加热到临界点Ac1 Ac3或Acm之间适当温度,保温后缓慢冷却的工艺方法。其目的是降低硬度

47、、改善切削加工性能、消除内应力。常用LB于C 工20具15钢工件的退火。更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息3)去应力退火 去应力退火是将钢件加热到临界点Ac1以下适当温度,保持一定时间后缓慢冷却的方法。其目的是为 了去除由于形变加工、机械加工、铸造、锻造、热处理及焊 接等过程中的残余应力。对于焊接钢件,一般其加热温度为500550。保温时间为24小时。当薄壁、易变形焊接件 时,退火温度应低于下限温度。(2)钢的正火工艺Ac3或Acm以上适当温度,保正火是将钢件加热到临持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体基体组织的热处理工艺。其目的是消除应力、细化组织、改善切削加工性能及 淬火前的预热处理

48、,也是某些结构件的最终热处理。正火较退火的冷却速度快,过冷度较大,其得到的组织结构不同于退火,性能也不同,如经正火处理的工件其强度、 硬度、韧性较退火为高,而且生产周期短,能量耗费少,故LB在C可20能15情况下,应优先考虑正火处理。更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(3)钢的淬火工艺淬火是将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却(一般在 油中或水中冷却),使工件在横截面内全部或一定范围内发生马氏体组织结构转变的热处理工艺。其目的是为了提高钢件的硬度、强度、和耐磨性。(4)钢的回火工艺回火是将经过淬火的工件加热到临界点Ac1以下适当温度,保持一定时间,随后用符合要求方式冷却,以获得所需 的组织

49、结构和性能。其目的是调整工件的强度、硬度、韧性 等力学性能,降低或消除应力,避免变形、开裂,并保持使用过程中的尺寸稳定。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息回火按不同的加热温度可分为:(1)低温回火 将钢件加热到150250回火,稳定组织,以得到高的硬度与耐摩性,降低内应力及脆性。主要用于各种 高碳钢的切削工具、模具、滚动轴承等的回火处理。(2)中温回火 将钢件加热到2好的弹性、韧性及相应的硬度弹簧等。500回火,使工件得到般适用于中等硬度的零件、(3)高温回火 将钢件加热到500700回火,即调质处理,因此可获得较高的力学性能,如高屈服强度、弹性极限和较高的韧性。主要用于

50、重要结构零件。钢经调质处理后不仅强 度较高,而且塑性韧性更显著超过正火处理的情况。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息3、热处理方法的选择焊后热处理一般选用单一高温回火或正火加高温回火处理。对于气焊焊口采用正火加高温回火处理。这是因为气焊的焊缝及热影响区的晶粒粗大,细化晶粒,故采用正火处理。然而单一的正火不能消火,以消除应力。单一的中余应力,故需再加高温回回火只适用于工地拼装的大型普通低碳钢容器的组装焊缝,其目的是为了达到部分消除残余应力和去氢。绝大多数场合是选用单一的高温回火。高温 回火温度范围为500780(一般要求不超过800)。热处理的加热和冷却力求内外壁均匀。LB

51、C 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息(二)焊后热处理的加热方法1、感应加热钢材在交变磁场中产生感应电势,因涡流和磁滞的作用使钢 材发热,即感应加热。现在工程上多采用设备简单的工频感应加热,其中中频感应 加热有效率高、省电、升温速度快、调节方便、无剩磁等优点,但设备结构复杂、成本高、2、辐射加热困难。辐射加热由热源把热量辐射到金属表面,再由金属表面把热量向其他方向传导。所以,辐射加热时金属内外壁面温度差别 大,其加热效果较感应加热为差。辐射加热常用火焰加热法、 电阻炉加热法、红外线加热法。工程上常采用氧和乙炔气混合燃烧产生的高温作为焊后局部 热处理方法,采用柴油加热内燃法作为焊后

52、整体热处理方法。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息1、射线检测(RT)射线探伤是利用X射线、射线和中子射线易于穿透物体,但在穿透物体过程中受到吸收和散射而衰减的性质,在 感光材料上获得与材料内部结构和缺陷相对应的黑度不同的图像,从而检测出物体内部缺作出评价。(1)X射线、射线探伤种类、大小、分布状况并X射线或射线就本质而言与可见光相同,都属于电磁 波,只是波长不同,故性质也有差异。射线的波长较x射线短,故其射线更硬,穿透力也越强。LBC 2015更多考试信息关注蓝鹰空间蓝鹰考前精准信息1)从X射线发射管发出具有强大穿透能力的X射线,照射到需探伤的工件上,工件的背面放有装在暗匣中的X光软片。如金属中有气孔、裂纹、未焊透、夹渣等缺陷,照相底片经

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