中级焊工教案教材课件

中级焊工培训课件

编制：时学忠中级焊工培训课件编制：时学忠目录第一章金相组织图第二章钢的热处理知识第三章焊丝的熔化与熔滴过渡第四章焊接熔池结晶第五章气体保护电弧焊工艺及设备第六章材料的焊接性及估算公式第七章非破坏性的检验方法及检验标准第八章碳弧气刨知识第九章碳弧气刨知识设备、工具和材料第十章低碳钢垂直固定管焊接第十一章焊接材料第十二章各种焊接方法简介第十三章设备的使用与维护第十四章焊接中常用装焊夹具使用目录第一章金相组织图

相图：指示在一定条件（温度、压强、浓度）下金属或合金所呈现相应相(均一组态和性质的聚集体)的图，称为相图。由于所指示的相一般均为平衡状态（外界条件不变时,这种状态不随时间而变化）,因也称平衡图。

第一章金相组织图

状态图：在外界条件(温度、压强)相同时，相图给出不同组成(组分)的合金所呈现的相的平衡状态,所以，有时也称为组成图。仅仅指示一定状态(而不是严格的平衡相)的图，则称状态图。

相图：指示在一定条件（温度、压强、浓度）下金属或合金所呈现第一章金相组织图

简史

自吉布斯于1876年创建相律后，1900年巴基乌斯-洛兹本首先将相律应用于合金组成的研究，这对合金相图工作有重大意义，相图的测定和理论工作从此逐步展开。1897--1905年间海科克和内维尔曾测定一些二元系由液相开始凝固为固相的平衡温度。1903--1915年德国塔曼学派发表了许多合金系的平衡图，1932年马辛以德文出版了《三元系》一书,是有关相图的第一部专著。1935年马什出版《相图原理》。1936年出版汉森的《二元系相图》一书。以后相图测试技术逐步完善，相图的热力学探讨不断加深。迄今制就的较完整的二元合金相图已达百，二元相图或三元等温截面及三元垂直截面的积累，也以千计。第一章金相组织图简史自吉布斯于1876年创建相律后，第一章金相组织图

铁碳合金的基本组织：固溶体、金属化合物、机械混合物等三种。铁碳合金的Fe和C可形成铁素体（F）奥氏体（A）、渗碳体（Fe3C）三种基本金相组织。这些基本相以机械混合物的形式结合，还可形成珠光体（P）和莱氏体（Ld)。铁碳合金中这些基本组织性能各异，其数量、形态、分布直接决定了铁碳合金的性能。

第一章金相组织图

左上图铁素体晶体结构右上图铁素体显微组织

1.1、铁素体：是碳溶于α-Fe中的间隙固溶体，用符号“F”（或α）表示，呈体心立方晶格，铁素体塑性、韧性好，而强度、硬度低。第一章金相组织图

左上图铁素体晶体

左上图奥氏体晶体结构

右上图奥氏体显微组织

[奥氏体]：是碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体，用符号“A”（或γ）表示，呈面心立方晶格。其具有一定的强度和硬度，塑性和韧性也好。第一章金相组织图

左上图奥氏体晶体结构右上图奥氏体显微组织第一章奥氏体是一种高温组织，稳定存在的温度范围为727~1394℃，显微组织为多边形晶粒，晶粒内常可见到孪晶（晶粒平行的直线条），生产中利用奥氏体塑性好的特点，常将钢加热到高温奥氏体状态进行塑性加工。第一章金相组织图

奥氏体是一种高温组织，稳定存在的温度范围为727~1394℃右上图：片状珠光体显微组织

右下图：球状珠光体显微组织

[珠光体]：是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物，用符号“P”表示，珠光体是奥氏体冷却时，在727℃发生共析转变的产物，力学性能介于铁素体与渗碳体之间，强度较高，硬度适中，塑性和韧性较好第一章金相组织图

右上图：片状珠光体显微组织

右图：莱氏体显微组织

[莱氏体]：是由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物，其力学性能与渗碳体相似，硬度很高，塑性极差，几乎为零。第一章金相组织图

右图：莱氏体显微组第一章金相组织图第一章金相组织图

第一章金相组织图第二章钢的热处理知识

一、钢的退火：将钢加热到一定温度（A1）并保温一段时间，然后使它慢慢冷却的处理方法称为退火。常用退火方法有：完全退火；球化退火；消应退火等。退火改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能，消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，退火是属于半成品热处理，又称预先热处理。

第二章钢的热处理知识一、钢的退火：二、钢的正火：正火是将钢加热到临界温度（A3）以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。正火能消除过共析钢的网状渗碳体，细化晶格，提高综合力学性能。第二章钢的热处理知识

三、钢的淬火：淬火是将钢加热到临界温度（A1）以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。二、钢的正火：第二章钢的热处理知识三、钢的淬火：第二章钢的热处理知识

三、钢的淬火淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。

四、钢的回火：将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以取得最佳的力学性能。回火分：低温回火（150-250）；中温回火（350-450）；高温回火（500-650）三类。（高温回火又称为调质处理）回火多与淬火、正火配合使用。第二章钢的热处理知识三、钢的淬火四、钢的回火：一、焊丝的加热和熔化特性1.焊丝的热源，焊丝熔化的热源电弧热（主）+电阻热（次）2.焊丝的熔化特性，焊丝的熔化特性—焊丝的熔化速度与焊接电流之间的关系。3.焊丝的熔化特性主要受焊丝材料、直径和伸出长度等因素影响。第三章焊丝的熔化与熔滴过渡二、熔滴上的作用力1.熔滴上的作用力是影响熔滴过渡及焊缝成形的主要因素。①重力②表面张力③电弧力④熔滴爆破力⑤电弧的气体吹送力2.在不同的焊接条件下，力的种类、大小不同，形成了不同的熔滴过渡形式一、焊丝的加热和熔化特性第三章焊丝的熔化与熔滴过渡二、熔三、熔滴过渡型式及特点

熔滴过渡过程复杂，对电弧的稳定性、焊缝成形和冶金过程均有影响。随着电流的增加，熔滴过渡的体积减小、频率加快。有三种型式：自由过渡、接触过渡、渣壁过渡1.自由过渡

又称滴状过渡、喷射过渡:易在（富）氩气氛中获得，熔深大、熔敷效率高，适用于中、厚板平位置的填充、盖面。第三章焊丝的熔化与熔滴过渡三、熔滴过渡型式及特点1.自由过渡第三章焊丝的熔化与熔滴2.接触过渡：又称短路过渡：在各种气氛中，低电压、细焊丝（小电流）（但电流密度不小）均可获得；热输入小、焊接变形小、全位置焊性能好但一般飞溅较大；适用于薄板焊接或中厚板的打底焊接。3.搭桥过渡、又称渣壁渡：沿渣壳（埋弧焊）、沿套筒（焊条电弧焊）是常见焊接方法的熔滴过渡形式第三章焊丝的熔化与熔滴过渡2.接触过渡：3.搭桥过渡、又称渣壁渡：第三章焊丝的熔化四、各种焊接方法溶滴过渡型式1、焊条手工焊、酸性焊条、细滴过渡碱性焊条：粗滴过渡+短路过渡2、CO2焊：滴状过渡（粗丝）、短路过渡、表面张力过渡（细丝）3、MIG（焊铝）：喷射过渡、亚射流过渡4、MAG（熔滴过渡形式最多、最灵活）：短路过渡

第三章焊丝的熔化与熔滴过渡四、各种焊接方法溶滴过渡型式第三章焊丝的熔化与熔滴过渡一、熔池的一次结晶

焊接熔池的金属由液态转变为固态的过程，称为焊接熔池的一次结晶。第四章焊接熔池结晶1.一次结晶特点：

1.1熔池的体积小、冷却速度大

电弧焊时，熔池体积最大约为30Cm³，液态金属的质量不超过200g（单丝自动埋弧焊）。由于熔池的体积小，周围又被冷金属所包围，所以熔池的冷却速度很大，可达100℃/s，比铸锭的冷却速度大几百到上万倍，这就使含碳量高、含合金元素较多的钢材，在焊接接头中出现淬火硬组织（马氏体）和结晶裂纹。一、熔池的一次结晶第四章焊接熔池结晶1.一次结晶特点：1.2熔池中的液态金属处于过热状态

对于低碳钢和低合金钢来说，弧焊时熔池的平均温度为（1770±100）℃，远超材料的熔点，处于过热状态。因此合金元素的烧损比较严重。1.3熔池是在运动状态下结晶。熔焊时：熔池随热源作同速移动，在熔池中金属的熔化和结晶过程在同时进行，即熔池的前半部处在熔化过程，后半部处在结晶过程，故熔池内的熔化金属处于运动状态下结晶。第四章焊接熔池结晶1.2熔池中的液态金属处于过热状态

对于低碳钢和低合金钢2

.

如何改善焊缝一次结晶组织？什么是变质处理？通过焊接材料（焊条、焊剂）向熔池中加入某些合金元素如V、Mo、Ti、Nb、Ai等，可以细化晶粒，得到细晶组织，从而既可保证强度和塑性，又能提高抗裂性，此方法称为变质处理。变质处理对改善焊缝的一次结晶组织十分有效。举例：

E5015MoV焊条，就是在原来E5015焊条的基础上，在药皮中再加入少量的钼铁和钒铁，它具有更高的抗裂性能。第四章焊接熔池结晶2

.

如何改善焊缝一次结晶组织？什么是变质处理？第四章三、焊缝金属的二次结晶？一次结晶结束后，转变为固体的焊缝。冷却到室温时，要经过一系列的组织相变过程，这种相变过程称为焊缝金属的二次结晶。低碳钢焊缝金属二次结晶结束时，其组织为铁素体加珠光体。由铁碳合金状态图可知，其中铁素体约占82%，珠光体约占18%，焊缝金属的硬度约为83HBS。但铁碳合金状态图是在材料极缓慢的冷却条件下获得的，实际上焊缝金属二次结晶时的冷却速度相当快，因此组织中的珠光体含量会增加，冷却速度越高，珠光体含量也越多，焊缝的硬度和强度也随之增加。第四章焊接熔池结晶三、焊缝金属的二次结晶？第四章焊接熔池结晶

举例：

焊缝金属的冷却速度为110℃时，其硬度可达96HB，这就是为什么当焊缝金属为低碳钢，冷却时尽管并未出现淬火组织，但其硬度仍会增加的原因。第四章焊接熔池结晶

四、什么是焊接热循环在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时间变化的过程称为该点的焊接热循环。当热源向该点靠近时，该点的温度随之升高，直到达到最大值；随着热源的离开，温度又逐渐降低，整个过程可以用一条曲线来表示，称为焊接热循环曲线。显然，在焊缝两侧距焊缝远近不同的各点，所经历的热循环并不相同，距焊缝越近的各点，加热达到的最高温度越高，越远的各点加热的最高温度越低。举例：第四章焊接熔池结晶四、什么是焊接热循环第四章焊接熔池结晶五、焊接热循环的主要参数1焊接加热速度。2加热所达到的最高温度。3在组织转变温度(一般指1100℃）以上停留的时间。4冷却速度（800℃~500℃）。第四章焊接熔池结晶五、焊接热循环的主要参数一、气体保护电弧焊的原理气体保护焊是用外加气体作为电弧介质，并保护电弧和焊接区的电弧焊方法，简称气体保护焊。第五章气体保护电弧焊工艺及设备二、气体保护电弧焊

1、按所用的电极材料，分两类方式：一是采用一根不熔化电极（钨极）的电弧焊，称为非熔化极气体保护焊（TIG）；二是采用一根或多根熔化电极（焊丝）的电弧焊，称为熔化极气体保护焊（GMAW）。一、气体保护电弧焊的原理气体保护焊是用外加气体作为电弧介质，2.焊接用的保护气体主要有：

氩气（Ar）、氦气（He）、氮气（N2）、氢气（H2）、二氧化碳气体（CO2）等。在气体保护焊的初期，使用的大多是单一气体。以后，在不断的焊接实践中，发现在一种气体中加入一定比例的另一种气体，可以提高电弧稳定性和改善焊接效果。因此，现在采用混合气体保护的方法也很普遍。第五章气体保护电弧焊工艺及设备2.焊接用的保护气体主要有：第五章气体保护电弧焊工艺及设备三、溶化极气体保护电弧焊1.根据保护气体不同可分为：一、惰性气体保护焊（MIG）二、CO2气体保护焊三、氧化性混合气体保护焊（MAG）2.CO2气体保护焊的过程：电源的两输出端分别接在焊枪和焊件上。盘状焊丝由送丝机构带动，经软管和导电嘴不断地向电弧区域送给；同时，CO2气体以一定的压力和流量送入焊枪，通过喷嘴后，形成一股保护气流，使熔池和电弧不受空气的侵入。随着焊枪的移动，熔池金属冷却凝固而成焊缝，从而将焊的焊件连成一体。第五章气体保护电弧焊工艺及设备三、溶化极气体保护电弧焊2.CO2气体保护焊的过程：第五章第五章气体保护电弧焊工艺及设备第五章气体保护电弧焊工艺及设备一、焊接性概念

金属的焊接性是指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。其内容包括两个方面：

1、是金属在经受焊接加工时对缺陷的敏感性，即工艺焊接性；2、是焊成的接头在使用条件下可靠运行的能力，即使用焊接性。二、估算公式:国际焊接学会推荐Ce={C+(Mn/6)+(Cr+Mo+V/5)+(Ni+Cu/15)}X100%第六章材料的焊接性及估算公式一、焊接性概念

金属的焊接性是指在一定的焊接工艺条件下，获一、非破坏性的检验：不损坏被检查材料或成品的性能和完整性而检测其缺陷的方法叫做非破坏性的检验，又称为无损探伤检验。二、无损检验方法1、射线探伤2、超生波探伤3、磁粉探伤4、荧光探伤5、着色探伤第七章非破坏性的检验方法及检验标准一、非破坏性的检验：二、无损检验方法第七章非破坏性的检验方一、焊接接头的射线探伤1、探伤原理：利用透过工件的光度不同，使胶片感光不同。现影后便可知缺陷位置。2、底片上缺陷的辨别一般分为六类：①裂纹；②气孔；③夹渣；④未熔合和未焊透；⑤形状缺陷；③其它缺陷。焊接接头无损检验方法第七章非破坏性的检验方法及检验标准一、焊接接头的射线探伤焊接接头无损检验方法第七章非破坏性的焊接接头无损检验方法第七章非破坏性的检验方法及检验标准焊接接头无损检验方法第七章非破坏性的检验方法及检验标准3、质量评定——焊缝质量根据缺陷性质和数量分为四级。I级焊缝内应无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣。Ⅱ级焊缝内应无裂纹、未熔合和未焊透。Ⅲ级焊缝内应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透。Ⅲ级者为IV级。焊接接头无损检验方法第七章非破坏性的检验方法及检验标准3、质量评定——焊缝质量根据缺陷性质和数量分为四级。焊接接头焊接接头的超声波探伤1、超声波探伤原理及特点1.1超声波探伤原理超声波探伤仪由高频脉冲发生器、探头、接收放大器和指示器四部分组成。高频发生器产生的高频电压同时作用在探头和接收放大器上。由探头将其电压变成超声波向焊件放射。放大器将信号放大后，在指示荧光屏上显示出“始脉冲a”。进入焊件内部的超声波按直线方向传播，遇到缺陷时，就会引起反射，由探头接受后,经放大器放大，在荧光屏上产生“缺陷脉冲C”，另一部分超声波在焊件底部发生反射，产生“底脉冲b”,此时超声波是以某一角度γ射入焊件，若超声波没有碰到缺陷，传播到K处后继续向前，探头收不到反射波，所以荧光屏上仅出现“始脉冲a”。当探头移到N处后，超声波碰到缺陷C就被反射回来，探头接收后，在荧光屏上就出现缺陷脉冲C。焊接接头无损检验方法—探伤第七章非破坏性的检验方法及检验标准焊接接头的超声波探伤焊接接头无损检验方法—探伤第七章非破坏1.2超声波探伤特点1.只能用于厚度在5mm以上焊件的探伤。2.超声探伤适用于厚焊件。3.探伤周期短，成本低，设备简单，对人体无害。4.判别缺陷类别的能力差。焊接接头无损检验方法—探伤第七章非破坏性的检验方法及检验标准1.2超声波探伤特点焊接接头无损检验方法—探伤第七章非破2、超声波探伤技术1.采用斜探头时，应首先选择探头角度。2.探伤表面应清除飞溅、锈蚀、油污及其它污物。3.探伤时探头在焊缝两侧作有规则的移动，以保证焊缝截面和焊缝长度上全部探到。焊接接头无损检验方法—探伤第七章非破坏性的检验方法及检验标准2、超声波探伤技术焊接接头无损检验方法—探伤第七章非破坏性

焊接接头的表面及近表面探伤1、磁粉探伤:

探伤时，缺陷的显露和缺陷与磁力线的相对位置有关。与磁力线相垂直的缺陷显现得最清楚；若缺陷与磁力线平行，则显露不出来。因此，磁粉探伤时，应从两个不同的方向进行充磁探测。2、渗透探伤1.荧光探伤(多为绿色)

通常，渗透液主要是煤油。发光亮度是显现缺陷灵敏度高低的标志，发光亮度强，则能发现微小的缺陷。常用苯甲酸二丁酯作为荧光增白剂的助溶剂。2.着色探伤(多为红色)

探伤的灵敏度在很大程度上决定于渗透液的性质。常用的渗透液是煤油、变压器油和苯等为基础，再加入饱和量的苏丹4号红色染料配制而成。显像剂一般是由氧化镁、氧化锌、二氧化钛等白色粉末和其它容易挥发的化学剂组成。焊接接头无损检验方法—表面探伤第七章非破坏性的检验方法及检验标准焊接接头的表面及近表面探伤焊接接头无损检验方法—表面探伤第一、碳弧气刨的原理、特点及应用1、碳弧气刨的原理：利用碳棒与工件间产生的电弧将金属熔化，并用压缩空气将其吹掉，实现在金属表面上加工沟槽的方法。2、特点①生产效率高②改善了劳动强度③使用灵活方便，有利于保证质量

3、应用①利用碳弧气刨挑焊根。②返修焊件时清除焊接缺陷。③开焊接坡口。④清理铸件毛边、飞刺、浇冒口及铸件中的缺陷。⑤切割不锈钢中、薄板。第八章碳弧气刨知识一、碳弧气刨的原理、特点及应用第八章碳弧气刨知识二、气刨工艺（1）极性：不同材料接法是不一样的.如钢应反接，铜应正接（2）碳棒的直径：碳棒的直径与刨槽宽度有关,刨槽越宽,碳棒直径应越大,通常碳棒直径应比刨槽宽度小2mm左右。（3）刨削速度刨削速度对刨槽尺寸、表面质量都有一定影响。速度太快会形成“夹碳”的缺陷，速度过慢又会出现“粘渣”问题。随着刨削速度的增大,刨槽深度将减小。通常刨削速度为0.5m～1.2m/min较合适。第八章碳弧气刨知识二、气刨工艺第八章碳弧气刨知识第八章碳弧气刨知识（4）压缩空气压力常用的压缩空气压力为0.4MPa～0.6MPa。（5）电弧长度一般以lmm～2mm为宜。（6）碳棒倾角碳棒的倾角一般为25º～45º。（7）碳棒伸出长度通常碳棒的伸出长度为80mm～100mm较为合适。第八章碳弧气刨知识（4）压缩空气压力常用的压缩空第九章碳弧气刨知识设备、工具和材料一、碳弧气刨的设备、工具和材料1、碳弧气刨的设备1.1电源:使用直流电源1.2压缩空气气源对大中型企业来说，都有集中供气的空压站，空气压力一般为0.5MPa～1MPa，能满足碳弧气刨的要求，也可利用小型空压机来供气，只要空气压力在0.5MPa～0.6MPa范围内供气即可。二、碳弧气刨的工具和材料1、气刨枪它应符合下列要求：导电性能良好，压缩空气能正确又集中吹出，电极能牢固夹持更换方便，外壳绝缘良好，重量轻，使用方便。1.1、气刨枪有两种形式：（1）侧面送风式（2）圆周送风式

第九章碳弧气刨知识设备、工具和材料一、碳弧气刨的设备、工具2、碳棒

对碳棒的要求是能耐高温，导电性能良好，不易断裂，断面组织细，灰分少，成本低等。一般都采用镀铜实心碳精棒。第九章碳弧气刨知识设备、工具和材料2、碳棒第九章碳弧气刨知识设备、工具和材料第九章碳弧气刨知识设备、工具和材料第九章碳弧气刨知识设备、工具和材料第十章低碳钢垂直固定管焊接

在定位焊点对称的坡口内引弧，采用两点击穿法进行焊接。待坡口两侧熔化时，焊条向根部压送，熔化并击穿坡口根部，听到“哗、哗”的声音，并形成第一个熔池和熔孔，使两侧钝边熔化0.5～1.0mm，立即灭弧。待熔池收缩到原熔池的1/3时，马上重新引弧进行焊接。电弧始终从坡口上侧引燃，并在上侧要部停留约1s，然后向下侧运条。在下侧要部停留1～2s后，迅速移动焊条，使电弧沿坡口下侧后方灭弧。灭弧与接弧时间间隔要短，灭弧动作要果断，不得拉长电弧，灭弧频率每分钟70～80次。接弧位置要准确。焊接时应保持熔池形状大小一致，熔池铁水清晰明亮。第十章低碳钢垂直固定管焊接在定位焊点对称的坡口内第十章低碳钢垂直固定管焊接一、打底焊

1、可采用连弧或断弧焊接。本实例为断弧焊接，采用逆时针方向焊接。焊条与试件下侧夹角为750～800与管子切线的焊接方向夹角为700～750。2、打底焊换条时，在距离前段焊缝收尾处后约10mm处引弧，连弧焊接至收弧弧坑中心坡口根部时，焊条向下压一下，听到“哗、哗”的声音，表示接头熔透并形成熔孔，立即灭弧，然后正常运条施焊。二、填充焊采用连弧手法，进行一层二道焊接操作。换焊条接头是从收弧处前方约10mm处引弧，将电弧拉回坑并填满，然后正常运条施焊。从下侧坡开始排列，压第一道焊道1/3～1/2处.填充层高度距离焊件表面坡口边缘线1～1.5mm，保持坡口连缘线完整。这是盖面时的基准线。第十章低碳钢垂直固定管焊接一、打底焊二、填充焊第十章低碳钢垂直固定管焊接三、盖面焊

第一道焊道焊条与试件下侧夹角约为800使下坡口边缘熔化1～2mm.第二道焊条与试件下侧夹角为850～900，并有1/2压在上一道焊道上。最后一道焊道焊条与焊件下侧夹角为700～800，并使上坡口边缘熔化1～2mm，使焊缝与试件表面圆滑过渡。第十章低碳钢垂直固定管焊接三、盖面焊第十章低碳钢垂直固定管焊接电弧焊应力分布情况第十章低碳钢垂直固定管焊接电弧焊应力分布情况第十一章焊接材料一、电焊工选择焊条时应具备以下知识：

电焊工掌握了被焊工件的材质特性、技术要求和所用的焊接材料的性能、特点，才能作出恰当的选择和配合，才能做好焊接工作。电焊工还必须了解各种焊条的名称、牌号、性能和特点。焊条选择恰当，能降低成本、提高焊接效率并获得满意的接头性能。二、电焊条的作用

电焊条(简称焊条)是在焊芯上涂以一定厚度的药皮,用于焊条电弧焊的焊接材料.见图10—1。它的作用是作为电极传导焊接电流，同时作为填充金属。第十一章焊接材料一、电焊工选择焊条时应具备以下知识：

电第十一章焊接材料第十一章焊接材料第十一章焊接材料三、焊条应具备以下工艺性能

1.应引弧容易，电弧燃烧稳定，飞溅小

2.药皮熔化均匀，无块状药皮脱落

3.熔渣的流动性适中，均匀覆盖在焊缝金属表面，易于脱渣4.焊缝成形美观。

四、焊条质量对焊接生产有何影响?1.影响焊接过程的稳定性。2.影响焊接接头的性能和质量。3.影响焊接生产率。第十一章焊接材料三、焊条应具备以下工艺性能

1.应引弧容第十一章焊接材料五、什么是焊芯?有何作用?

焊芯就是焊条内的金属钢芯，它是一根具有一定长度和直径的钢丝。主要作用是：

1.传导焊接电流，产生电弧。2.作为焊缝的填充金属。六、焊芯种类、牌号编制：

焊芯是根据国家标准GB1300—1977《焊接用钢丝》的规定分类的。用于焊接的专用钢丝可分为碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢三类。牌号前用“焊”字注明，以示焊接用钢丝，代号是“H”，即汉语拼音“焊”字的第一个字母。其后的牌号表示法与钢号表示方法一样。末尾注有“特”字，代号用“E”表示，说明是特级钢，含硫、磷量更低。第十一章焊接材料五、什么是焊芯?有何作用?六、焊芯种类、第十一章焊接材料第十一章焊接材料第十一章焊接材料—药芯焊丝第十一章焊接材料—药芯焊丝第十一章焊接材料—药芯焊丝焊接示意图第十一章焊接材料—药芯焊丝焊接示意图第十二章各种焊接方法简介第十二章各种焊接方法简介第十二章各种焊接方法简介

一、手弧焊手弧焊是各种电弧焊方法中发展最早、目前应用最广的一种焊接方法。它是以外部涂有涂料的焊条作电极和填充金属，电弧是在焊条的端部和被焊工件表面之间燃烧。涂料在电弧热作用下，一方面产生气体以保护电弧，另一方面产生熔渣覆盖在熔池表面，防止熔化金属与周围气体的相互作用。熔渣的更重要作用是与熔化金属产生物理化学反应或添加合金元素，改善焊缝金属能。手弧焊设备简单、轻便，操作灵活。可以应用于维修及装配中的短缝的焊接，特别是可以用于难以达到的部位的焊接。手弧焊配用相应的焊条可适用于大多数工业用碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金。

第十二章各种焊接方法简介一、手弧焊第十二章各种焊接方法简介—焊条电弧焊焊接过程第十二章各种焊接方法简介—焊条电弧焊焊接过程第十二章各种焊接方法简介—焊条电弧产生过程第十二章各种焊接方法简介—焊条电弧产生过程第十二章各种焊接方法简介

二、钨极气体保护电弧焊：是一种非熔化极气体保护电弧焊，是利用钨极和工件之间的电弧热使金属熔化而形成焊缝的电弧焊方法。在国际上通称为TIG焊。焊接过程中钨极不熔化，只起电极的作用。同时由焊炬的喷嘴送进氩气或氦气作保护。还可根据需要另外添加金属。钨极气体保护电弧焊由于能很好地控制热输入，所以它是焊接薄板金属和打底焊的一种极好方法。这种方法几乎可以用于所有金属的连接，尤其适用于焊接铝、镁这些能形成难熔氧化物的金属以及象钛和锆这些活泼金属。这种焊接方法的焊缝质量高，但与其它电弧焊相比，其焊接速度较慢。第十二章各种焊接方法简介二、钨极气体保护电弧焊：第十二章各种焊接方法简介钨极气体保护焊第十二章各种焊接方法简介钨极气体保护焊第十二章各种焊接方法简介三、熔化极气体保护电弧焊

这种焊接方法是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，由焊炬喷嘴喷出的气体保护电弧来进行焊接的。

熔化极气体保护电弧焊通常用的保护气体有：氩气、氦气、CO2气或这些气体的混合气。以氩气或氦气为保护气时称为熔化极惰性气体保护电弧焊（在国际上简称为MIG焊）熔化极惰性气体保护焊适用于不锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金。第十二章各种焊接方法简介三、熔化极气体保护电弧焊第十二章各种焊接方法简介以惰性气体与氧化性气体(O2,CO2)混合气为保护气体时，或以CO2气体或CO2

＋O2混合气为保护气时，或以CO2气体或CO2

＋O2混合气为保护气时，统称为熔化极活性气体保护电弧焊（在国际上简称为MAG焊）。熔化极活性气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属，包括碳钢、合金钢。熔化极气体保护电弧焊的主要优点是可以方便地进行各种位置的焊接，同时也具有焊接速度较快、熔敷率高等优点。第十二章各种焊接方法简介以惰性气体与氧化性气体(O2,C第十二章各种焊接方法简介—熔化极气体保护焊第十二章各种焊接方法简介—熔化极气体保护焊第十二章各种焊接方法简介CO2气体保护焊示意图第十二章各种焊接方法简介CO2气体保护焊示意图第十二章各种焊接方法简介四、等离子弧焊

等离子弧焊也是一种不熔化极电弧焊。它是利用电极和工件之间地压缩电弧实现焊接的。所用的电极通常是钨极，等离子弧焊的生产率高、焊缝质量好，对于1mm以下的极薄的金属的焊接，用等离子弧焊可较易进行。

五、管状焊丝电弧焊管状焊丝电弧焊可以认为是熔化极气体保护焊的一种类型。所使用的焊丝是管状焊丝，管内装有各种组分的焊剂。焊接时，外加保护气体，主要是CO2。焊剂受热分解或熔化，起着造渣保护溶池、渗合金及稳弧等作用。“管状焊丝”即现在所说的“药芯焊丝”

第十二章各种焊接方法简介四、等离子弧焊五、管状焊丝电弧焊第十二章各种焊接方法简介六、电阻焊这是以电阻热为能源的一类焊接方法，包括以熔渣电阻热为能源的电渣焊和以固体电阻热为能源的电阻焊。主要有点焊、缝焊、凸焊及对焊等。电阻焊一般是使工件处在一定电极压力作用下并利用电流通过工件时所产生的电阻热将两工件之间的接触表面熔化而实现连接的焊接方法。设备昂贵、复杂，但生产率高，因此适于大批量生产。主要用于焊接厚度小于3mm的薄板组件。各类钢材、铝、镁等有色金属及其合金、不锈钢等均可焊接。

第十二章各种焊接方法简介六、电阻焊第十二章各种焊接方法简介—电阻点焊示意图第十二章各种焊接方法简介—电阻点焊示意图第十二章各种焊接方法简介七、电子束焊

电子束焊是以集中的高速电子束轰击工件表面时所产生的热能进行焊接的方法。主要用于要求高质量的产品的焊接。还能解决异种金属、易氧化金属及难熔金属的焊接。但不适于大批量产品。八、激光焊

激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接。激光焊时能进行精确的能量控制，因而可以实现精密微型器件的焊接。它能应用于很多金属，特别是能解决一些难焊金属及异种金属的焊接。第十二章各种焊接方法简介七、电子束焊八、激光焊第十二章各种焊接方法简介九、钎焊钎焊的能源可以是化学反应热，也可以是间接热能。它是利用熔点比被焊材料的熔点低的金属作钎料，经过加热使钎料熔化，毛细管作用将钎料及入到接头接触面的间隙内，润湿被焊金属表面，使液相与固相之间互扩散而形成钎焊接头。钎料的液相线湿度高于450℃而低于母材金属的熔点时，称为硬钎焊；低于450℃时，称为软钎焊。根据热源或加热方法不同钎焊可分为：火焰钎焊、感应钎焊、炉中钎焊、浸沾钎焊、电阻钎焊等。钎焊时由于加热温度比较低，故对工件材料的*能影响较小，焊件的应力变形也较小。但钎焊接头的强度一般比较低，耐热能力较差。钎焊可以用于焊接碳钢、不锈钢、高温合金、铝、铜等金属材料，还可以连接异种金属、金属与非金属。适于焊接受载不大或常温下工作的接头，对于精密的、微型的以及复杂的多钎缝的焊件尤其适用。第十二章各种焊接方法简介九、钎焊第十二章各种焊接方法简介—钎焊图例第十二章各种焊接方法简介—钎焊图例第十二章各种焊接方法简介—埋弧自动焊焊接第十二章各种焊接方法简介—埋弧自动焊焊接第十二章各种焊接方法简介十、电渣焊

电渣焊是以熔渣的电阻热为能源的焊接方法。焊接过程是在立焊位置、在由两工件端面与两侧水冷铜滑块形成的装配间隙内进行。焊接时利用电流通过熔渣产生的电阻热将工件端部熔化。根据焊接时所用的电极形状，电渣焊分为丝极电渣焊、板极电渣焊和熔嘴电渣焊。电渣焊的优点是：可焊的工件厚度大（从30mm到大于1000mm），生产率高。主要用于在断面对接接头及丁字接头的焊接。电渣焊可用于各种钢结构的焊接，也可用于铸件的组焊。电渣焊接头由于加热及冷却均较慢，热影响区宽、显微组织粗大、韧、因此焊接以后一般须进行正火处理。第十二章各种焊接方法简介十、电渣焊第十二章各种焊接方法简介—电渣焊图例第十二章各种焊接方法简介—电渣焊图例第十二章各种焊接方法简介十一、气焊

气焊是用气体火焰为热源的一种焊接方法。应用最多的是以乙炔气作燃料的氧－乙炔火焰。设备简单、使用作方便，但气焊加热速度及生产率较低，热影响区较大，且容易引起较大的变形。所以目前应用较少。气焊可用于很多黑色金属、有色金属及合金的焊接。

第十二章各种焊接方法简介十一、气焊第十二章各种焊接方法简介—气焊火焰第十二章各种焊接方法简介—气焊火焰第十二章各种焊接方法简介—气焊示意图第十二章各种焊接方法简介—气焊示意图第十二章各种焊接方法简介十二、爆炸焊爆炸焊也是以化学反应热为能源的另一种固相焊接方法。但它是利用炸药爆炸所产生的能量来实现金属连接的。在爆炸波作用下，两件金属在不到一秒的时间内即可被加速撞击形成金属的结合。爆炸焊可以焊接的异种金属的组合的范围最广，是制造复合板的高效方法。第十二章各种焊接方法简介十二、爆炸焊第十二章各种焊接方法简介十三、摩擦焊摩擦焊是以机械能为能源的固相焊接。它是利用两表面间机械摩擦所产生的热来实现金属的连接的。摩擦焊的热量集中在接合面处，因此热影响区窄。两表面间须施加压力，多数情况是在加热终止时增大压力，使热态金属受顶锻而结合，一般结合面并不熔化。摩擦焊生产率较高，原理上几乎所有能进行热锻的金属都能摩擦焊接。

第十二章各种焊接方法简介十三、摩擦焊第十二章各种焊接方法简介摩擦焊设备MCH-32型摩擦焊机主要用于中型轴类零件的焊接，可焊金属范围广，特别适合焊接异种金属。通常可比较容易达到与母材强度相同的接头。本机为液压传动半自动连续驱动焊机，具有性能稳定、生产效率高、能耗小等特点。第十二章各种焊接方法简介摩擦焊设备第十三章设备的使用与维护

正确使用和维护保养焊接设备，不但能保持其工作性能，而且还能延长使用寿命。所以对焊工来说必须掌握电弧焊设备的正确使用与维护保养，生产管理部门必须制定严格的设备管理制度。1、焊机的接线和安装应由专门的电工负责，焊工不得自行操作。焊机的安装场地，应通风干燥、无振动、无腐蚀性气体。2、焊接设备机壳必须接地。3、弧焊发电机的电源开关必须采用磁力启动器，并且必须使用降压启动器。5、当焊钳与工件短接情况下，不得启动焊接设备。6、焊机应按额定焊接电流和负载持续率来使用，不得过载。7、经常保持焊机接线柱的接触良好，固定螺母要压紧。第十三章设备的使用与维护正确使用和维护保养焊接设备，不但第十三章设备的使用与维护8、要经常检查弧焊发电机的碳刷与换向片间的接触情况，当火花过大时，必须及时更换或压紧碳刷，或修整换向片。9、要保持焊机的内部和外部清洁。10、整流焊机必须保证整流元件的冷却和通风良好。12、要经常润滑焊机的运转部分。13、移动焊机时，应避免剧烈振动。对整流焊机应更加注意。14、工作完毕或临时离开工作场地时，必须切断电源15、对大型装置必须制定专用操作规程。16、产品的质量、尺寸与形状必须与装置的使用性能相一致，严禁超范围使用。17、电器装置必须可靠接地，控制按钮不得大于36V。18、机械和动力传动部分，必须保持清洁与经常润滑，防护罩壳必须完整。第十三章设备的使用与维护8、要经常检查弧焊发电机的碳刷与换第十三章设备的使用与维护19、工件装夹机构的运行必须可靠。20、装置工作台内禁止放置无关物品。21、行走机构的轨道两端必须有定位挡铁，禁止在轨道上放置任何物品。22、操作前必须检查限位开关或行程开关，以免动作失误造成事故。第十三章设备的使用与维护19、工件装夹机构的运行必须可靠。第十三章设备的使用与维护—直流焊机极性接法第十三章设备的使用与维护—直流焊机极性接法第十四章焊接中常用装焊夹具使用一、对焊接夹具的要求1、应保证装配件的尺寸、形状的正确性。2、使用与调整简便，且安全可靠。3、结构简单，制造方便，成本低。二、常用的装焊夹具的分类1、按其所起的作用分有下列四类：（1）夹紧工具（2）压紧夹具（3）拉紧工具（4）撑具第十四章焊接中常用装焊夹具使用一、对焊接夹具的要求第十四章焊接中常用装焊夹具使用2．按夹具的作用原理不同，又可分为：（1）螺旋压夹器（2）凸轮及偏心夹紧器（3）斜槽式夹紧器（4）弹力夹紧器（5）杠杆——肘节夹紧器

3、螺旋压夹器又可分为：

1）螺旋压紧器

2）螺旋推撑器

3）螺旋拉紧器

4）螺旋撑圆器第十四章焊接中常用装焊夹具使用2．按夹具的作用原理不同第十四章焊接中常用装焊夹具使用4、按作用力不同，又可分为：（1）手动夹具（2）气动夹紧器（3）液压夹紧器（4）磁力夹紧器（分为永磁式和电磁式两种）（5）真空夹紧器第十四章焊接中常用装焊夹具使用4、按作用力不同，又可分

中级焊工培训课程结束

谢谢！

中级焊工培训课程结束

谢谢！中级焊工培训课件

编制：时学忠中级焊工培训课件编制：时学忠目录第一章金相组织图第二章钢的热处理知识第三章焊丝的熔化与熔滴过渡第四章焊接熔池结晶第五章气体保护电弧焊工艺及设备第六章材料的焊接性及估算公式第七章非破坏性的检验方法及检验标准第八章碳弧气刨知识第九章碳弧气刨知识设备、工具和材料第十章低碳钢垂直固定管焊接第十一章焊接材料第十二章各种焊接方法简介第十三章设备的使用与维护第十四章焊接中常用装焊夹具使用目录第一章金相组织图

相图：指示在一定条件（温度、压强、浓度）下金属或合金所呈现相应相(均一组态和性质的聚集体)的图，称为相图。由于所指示的相一般均为平衡状态（外界条件不变时,这种状态不随时间而变化）,因也称平衡图。

第一章金相组织图

状态图：在外界条件(温度、压强)相同时，相图给出不同组成(组分)的合金所呈现的相的平衡状态,所以，有时也称为组成图。仅仅指示一定状态(而不是严格的平衡相)的图，则称状态图。

相图：指示在一定条件（温度、压强、浓度）下金属或合金所呈现第一章金相组织图

简史

自吉布斯于1876年创建相律后，1900年巴基乌斯-洛兹本首先将相律应用于合金组成的研究，这对合金相图工作有重大意义，相图的测定和理论工作从此逐步展开。1897--1905年间海科克和内维尔曾测定一些二元系由液相开始凝固为固相的平衡温度。1903--1915年德国塔曼学派发表了许多合金系的平衡图，1932年马辛以德文出版了《三元系》一书,是有关相图的第一部专著。1935年马什出版《相图原理》。1936年出版汉森的《二元系相图》一书。以后相图测试技术逐步完善，相图的热力学探讨不断加深。迄今制就的较完整的二元合金相图已达百，二元相图或三元等温截面及三元垂直截面的积累，也以千计。第一章金相组织图简史自吉布斯于1876年创建相律后，第一章金相组织图

铁碳合金的基本组织：固溶体、金属化合物、机械混合物等三种。铁碳合金的Fe和C可形成铁素体（F）奥氏体（A）、渗碳体（Fe3C）三种基本金相组织。这些基本相以机械混合物的形式结合，还可形成珠光体（P）和莱氏体（Ld)。铁碳合金中这些基本组织性能各异，其数量、形态、分布直接决定了铁碳合金的性能。

第一章金相组织图

左上图铁素体晶体结构右上图铁素体显微组织

1.1、铁素体：是碳溶于α-Fe中的间隙固溶体，用符号“F”（或α）表示，呈体心立方晶格，铁素体塑性、韧性好，而强度、硬度低。第一章金相组织图

左上图铁素体晶体

左上图奥氏体晶体结构

右上图奥氏体显微组织

[奥氏体]：是碳溶于γ-Fe中的间隙固溶体，用符号“A”（或γ）表示，呈面心立方晶格。其具有一定的强度和硬度，塑性和韧性也好。第一章金相组织图

左上图奥氏体晶体结构右上图奥氏体显微组织第一章奥氏体是一种高温组织，稳定存在的温度范围为727~1394℃，显微组织为多边形晶粒，晶粒内常可见到孪晶（晶粒平行的直线条），生产中利用奥氏体塑性好的特点，常将钢加热到高温奥氏体状态进行塑性加工。第一章金相组织图

奥氏体是一种高温组织，稳定存在的温度范围为727~1394℃右上图：片状珠光体显微组织

右下图：球状珠光体显微组织

[珠光体]：是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物，用符号“P”表示，珠光体是奥氏体冷却时，在727℃发生共析转变的产物，力学性能介于铁素体与渗碳体之间，强度较高，硬度适中，塑性和韧性较好第一章金相组织图

右上图：片状珠光体显微组织

右图：莱氏体显微组织

[莱氏体]：是由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物，其力学性能与渗碳体相似，硬度很高，塑性极差，几乎为零。第一章金相组织图

右图：莱氏体显微组第一章金相组织图第一章金相组织图

第一章金相组织图第二章钢的热处理知识

一、钢的退火：将钢加热到一定温度（A1）并保温一段时间，然后使它慢慢冷却的处理方法称为退火。常用退火方法有：完全退火；球化退火；消应退火等。退火改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能，消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，退火是属于半成品热处理，又称预先热处理。

第二章钢的热处理知识一、钢的退火：二、钢的正火：正火是将钢加热到临界温度（A3）以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。正火能消除过共析钢的网状渗碳体，细化晶格，提高综合力学性能。第二章钢的热处理知识

三、钢的淬火：淬火是将钢加热到临界温度（A1）以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。二、钢的正火：第二章钢的热处理知识三、钢的淬火：第二章钢的热处理知识

三、钢的淬火淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。

四、钢的回火：将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以取得最佳的力学性能。回火分：低温回火（150-250）；中温回火（350-450）；高温回火（500-650）三类。（高温回火又称为调质处理）回火多与淬火、正火配合使用。第二章钢的热处理知识三、钢的淬火四、钢的回火：一、焊丝的加热和熔化特性1.焊丝的热源，焊丝熔化的热源电弧热（主）+电阻热（次）2.焊丝的熔化特性，焊丝的熔化特性—焊丝的熔化速度与焊接电流之间的关系。3.焊丝的熔化特性主要受焊丝材料、直径和伸出长度等因素影响。第三章焊丝的熔化与熔滴过渡二、熔滴上的作用力1.熔滴上的作用力是影响熔滴过渡及焊缝成形的主要因素。①重力②表面张力③电弧力④熔滴爆破力⑤电弧的气体吹送力2.在不同的焊接条件下，力的种类、大小不同，形成了不同的熔滴过渡形式一、焊丝的加热和熔化特性第三章焊丝的熔化与熔滴过渡二、熔三、熔滴过渡型式及特点

熔滴过渡过程复杂，对电弧的稳定性、焊缝成形和冶金过程均有影响。随着电流的增加，熔滴过渡的体积减小、频率加快。有三种型式：自由过渡、接触过渡、渣壁过渡1.自由过渡

又称滴状过渡、喷射过渡:易在（富）氩气氛中获得，熔深大、熔敷效率高，适用于中、厚板平位置的填充、盖面。第三章焊丝的熔化与熔滴过渡三、熔滴过渡型式及特点1.自由过渡第三章焊丝的熔化与熔滴2.接触过渡：又称短路过渡：在各种气氛中，低电压、细焊丝（小电流）（但电流密度不小）均可获得；热输入小、焊接变形小、全位置焊性能好但一般飞溅较大；适用于薄板焊接或中厚板的打底焊接。3.搭桥过渡、又称渣壁渡：沿渣壳（埋弧焊）、沿套筒（焊条电弧焊）是常见焊接方法的熔滴过渡形式第三章焊丝的熔化与熔滴过渡2.接触过渡：3.搭桥过渡、又称渣壁渡：第三章焊丝的熔化四、各种焊接方法溶滴过渡型式1、焊条手工焊、酸性焊条、细滴过渡碱性焊条：粗滴过渡+短路过渡2、CO2焊：滴状过渡（粗丝）、短路过渡、表面张力过渡（细丝）3、MIG（焊铝）：喷射过渡、亚射流过渡4、MAG（熔滴过渡形式最多、最灵活）：短路过渡

第三章焊丝的熔化与熔滴过渡四、各种焊接方法溶滴过渡型式第三章焊丝的熔化与熔滴过渡一、熔池的一次结晶

焊接熔池的金属由液态转变为固态的过程，称为焊接熔池的一次结晶。第四章焊接熔池结晶1.一次结晶特点：

1.1熔池的体积小、冷却速度大

电弧焊时，熔池体积最大约为30Cm³，液态金属的质量不超过200g（单丝自动埋弧焊）。由于熔池的体积小，周围又被冷金属所包围，所以熔池的冷却速度很大，可达100℃/s，比铸锭的冷却速度大几百到上万倍，这就使含碳量高、含合金元素较多的钢材，在焊接接头中出现淬火硬组织（马氏体）和结晶裂纹。一、熔池的一次结晶第四章焊接熔池结晶1.一次结晶特点：1.2熔池中的液态金属处于过热状态

对于低碳钢和低合金钢来说，弧焊时熔池的平均温度为（1770±100）℃，远超材料的熔点，处于过热状态。因此合金元素的烧损比较严重。1.3熔池是在运动状态下结晶。熔焊时：熔池随热源作同速移动，在熔池中金属的熔化和结晶过程在同时进行，即熔池的前半部处在熔化过程，后半部处在结晶过程，故熔池内的熔化金属处于运动状态下结晶。第四章焊接熔池结晶1.2熔池中的液态金属处于过热状态

对于低碳钢和低合金钢2

.

如何改善焊缝一次结晶组织？什么是变质处理？通过焊接材料（焊条、焊剂）向熔池中加入某些合金元素如V、Mo、Ti、Nb、Ai等，可以细化晶粒，得到细晶组织，从而既可保证强度和塑性，又能提高抗裂性，此方法称为变质处理。变质处理对改善焊缝的一次结晶组织十分有效。举例：

E5015MoV焊条，就是在原来E5015焊条的基础上，在药皮中再加入少量的钼铁和钒铁，它具有更高的抗裂性能。第四章焊接熔池结晶2

.

如何改善焊缝一次结晶组织？什么是变质处理？第四章三、焊缝金属的二次结晶？一次结晶结束后，转变为固体的焊缝。冷却到室温时，要经过一系列的组织相变过程，这种相变过程称为焊缝金属的二次结晶。低碳钢焊缝金属二次结晶结束时，其组织为铁素体加珠光体。由铁碳合金状态图可知，其中铁素体约占82%，珠光体约占18%，焊缝金属的硬度约为83HBS。但铁碳合金状态图是在材料极缓慢的冷却条件下获得的，实际上焊缝金属二次结晶时的冷却速度相当快，因此组织中的珠光体含量会增加，冷却速度越高，珠光体含量也越多，焊缝的硬度和强度也随之增加。第四章焊接熔池结晶三、焊缝金属的二次结晶？第四章焊接熔池结晶

举例：

焊缝金属的冷却速度为110℃时，其硬度可达96HB，这就是为什么当焊缝金属为低碳钢，冷却时尽管并未出现淬火组织，但其硬度仍会增加的原因。第四章焊接熔池结晶

四、什么是焊接热循环在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时间变化的过程称为该点的焊接热循环。当热源向该点靠近时，该点的温度随之升高，直到达到最大值；随着热源的离开，温度又逐渐降低，整个过程可以用一条曲线来表示，称为焊接热循环曲线。显然，在焊缝两侧距焊缝远近不同的各点，所经历的热循环并不相同，距焊缝越近的各点，加热达到的最高温度越高，越远的各点加热的最高温度越低。举例：第四章焊接熔池结晶四、什么是焊接热循环第四章焊接熔池结晶五、焊接热循环的主要参数1焊接加热速度。2加热所达到的最高温度。3在组织转变温度(一般指1100℃）以上停留的时间。4冷却速度（800℃~500℃）。第四章焊接熔池结晶五、焊接热循环的主要参数一、气体保护电弧焊的原理气体保护焊是用外加气体作为电弧介质，并保护电弧和焊接区的电弧焊方法，简称气体保护焊。第五章气体保护电弧焊工艺及设备二、气体保护电弧焊

1、按所用的电极材料，分两类方式：一是采用一根不熔化电极（钨极）的电弧焊，称为非熔化极气体保护焊（TIG）；二是采用一根或多根熔化电极（焊丝）的电弧焊，称为熔化极气体保护焊（GMAW）。一、气体保护电弧焊的原理气体保护焊是用外加气体作为电弧介质，2.焊接用的保护气体主要有：

氩气（Ar）、氦气（He）、氮气（N2）、氢气（H2）、二氧化碳气体（CO2）等。在气体保护焊的初期，使用的大多是单一气体。以后，在不断的焊接实践中，发现在一种气体中加入一定比例的另一种气体，可以提高电弧稳定性和改善焊接效果。因此，现在采用混合气体保护的方法也很普遍。第五章气体保护电弧焊工艺及设备2.焊接用的保护气体主要有：第五章气体保护电弧焊工艺及设备三、溶化极气体保护电弧焊1.根据保护气体不同可分为：一、惰性气体保护焊（MIG）二、CO2气体保护焊三、氧化性混合气体保护焊（MAG）2.CO2气体保护焊的过程：电源的两输出端分别接在焊枪和焊件上。盘状焊丝由送丝机构带动，经软管和导电嘴不断地向电弧区域送给；同时，CO2气体以一定的压力和流量送入焊枪，通过喷嘴后，形成一股保护气流，使熔池和电弧不受空气的侵入。随着焊枪的移动，熔池金属冷却凝固而成焊缝，从而将焊的焊件连成一体。第五章气体保护电弧焊工艺及设备三、溶化极气体保护电弧焊2.CO2气体保护焊的过程：第五章第五章气体保护电弧焊工艺及设备第五章气体保护电弧焊工艺及设备一、焊接性概念

金属的焊接性是指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。其内容包括两个方面：

1、是金属在经受焊接加工时对缺陷的敏感性，即工艺焊接性；2、是焊成的接头在使用条件下可靠运行的能力，即使用焊接性。二、估算公式:国际焊接学会推荐Ce={C+(Mn/6)+(Cr+Mo+V/5)+(Ni+Cu/15)}X100%第六章材料的焊接性及估算公式一、焊接性概念

金属的焊接性是指在一定的焊接工艺条件下，获一、非破坏性的检验：不损坏被检查材料或成品的性能和完整性而检测其缺陷的方法叫做非破坏性的检验，又称为无损探伤检验。二、无损检验方法1、射线探伤2、超生波探伤3、磁粉探伤4、荧光探伤5、着色探伤第七章非破坏性的检验方法及检验标准一、非破坏性的检验：二、无损检验方法第七章非破坏性的检验方一、焊接接头的射线探伤1、探伤原理：利用透过工件的光度不同，使胶片感光不同。现影后便可知缺陷位置。2、底片上缺陷的辨别一般分为六类：①裂纹；②气孔；③夹渣；④未熔合和未焊透；⑤形状缺陷；③其它缺陷。焊接接头无损检验方法第七章非破坏性的检验方法及检验标准一、焊接接头的射线探伤焊接接头无损检验方法第七章非破坏性的焊接接头无损检验方法第七章非破坏性的检验方法及检验标准焊接接头无损检验方法第七章非破坏性的检验方法及检验标准3、质量评定——焊缝质量根据缺陷性质和数量分为四级。I级焊缝内应无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣。Ⅱ级焊缝内应无裂纹、未熔合和未焊透。Ⅲ级焊缝内应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透。Ⅲ级者为IV级。焊接接头无损检验方法第七章非破坏性的检验方法及检验标准3、质量评定——焊缝质量根据缺陷性质和数量分为四级。焊接接头焊接接头的超声波探伤1、超声波探伤原理及特点1.1超声波探伤原理超声波探伤仪由高频脉冲发生器、探头、接收放大器和指示器四部分组成。高频发生器产生的高频电压同时作用在探头和接收放大器上。由探头将其电压变成超声波向焊件放射。放大器将信号放大后，在指示荧光屏上显示出“始脉冲a”。进入焊件内部的超声波按直线方向传播，遇到缺陷时，就会引起反射，由探头接受后,经放大器放大，在荧光屏上产生“缺陷脉冲C”，另一部分超声波在焊件底部发生反射，产生“底脉冲b”,此时超声波是以某一角度γ射入焊件，若超声波没有碰到缺陷，传播到K处后继续向前，探头收不到反射波，所以荧光屏上仅出现“始脉冲a”。当探头移到N处后，超声波碰到缺陷C就被反射回来，探头接收后，在荧光屏上就出现缺陷脉冲C。焊接接头无损检验方法—探伤第七章非破坏性的检验方法及检验标准焊接接头的超声波探伤焊接接头无损检验方法—探伤第七章非破坏1.2超声波探伤特点1.只能用于厚度在5mm以上焊件的探伤。2.超声探伤适用于厚焊件。3.探伤周期短，成本低，设备简单，对人体无害。4.判别缺陷类别的能力差。焊接接头无损检验方法—探伤第七章非破坏性的检验方法及检验标准1.2超声波探伤特点焊接接头无损检验方法—探伤第七章非破2、超声波探伤技术1.采用斜探头时，应首先选择探头角度。2.探伤表面应清除飞溅、锈蚀、油污及其它污物。3.探伤时探头在焊缝两侧作有规则的移动，以保证焊缝截面和焊缝长度上全部探到。焊接接头无损检验方法—探伤第七章非破坏性的检验方法及检验标准2、超声波探伤技术焊接接头无损检验方法—探伤第七章非破坏性

焊接接头的表面及近表面探伤1、磁粉探伤:

探伤时，缺陷的显露和缺陷与磁力线的相对位置有关。与磁力线相垂直的缺陷显现得最清楚；若缺陷与磁力线平行，则显露不出来。因此，磁粉探伤时，应从两个不同的方向进行充磁探测。2、渗透探伤1.荧光探伤(多为绿色)

通常，渗透液主要是煤油。发光亮度是显现缺陷灵敏度高低的标志，发光亮度强，则能发现微小的缺陷。常用苯甲酸二丁酯作为荧光增白剂的助溶剂。2.着色探伤(多为红色)

探伤的灵敏度在很大程度上决定于渗透液的性质。常用的渗透液是煤油、变压器油和苯等为基础，再加入饱和量的苏丹4号红色染料配制而成。显像剂一般是由氧化镁、氧化锌、二氧化钛等白色粉末和其它容易挥发的化学剂组成。焊接接头无损检验方法—表面探伤第七章非破坏性的检验方法及检验标准焊接接头的表面及近表面探伤焊接接头无损检验方法—表面探伤第一、碳弧气刨的原理、特点及应用1、碳弧气刨的原理：利用碳棒与工件间产生的电弧将金属熔化，并用压缩空气将其吹掉，实现在金属表面上加工沟槽的方法。2、特点①生产效率高②改善了劳动强度③使用灵活方便，有利于保证质量

3、应用①利用碳弧气刨挑焊根。②返修焊件时清除焊接缺陷。③开焊接坡口。④清理铸件毛边、飞刺、浇冒口及铸件中的缺陷。⑤切割不锈钢中、薄板。第八章碳弧气刨知识一、碳弧气刨的原理、特点及应用第八章碳弧气刨知识二、气刨工艺（1）极性：不同材料接法是不一样的.如钢应反接，铜应正接（2）碳棒的直径：碳棒的直径与刨槽宽度有关,刨槽越宽,碳棒直径应越大,通常碳棒直径应比刨槽宽度小2mm左右。（3）刨削速度刨削速度对刨槽尺寸、表面质量都有一定影响。速度太快会形成“夹碳”的缺陷，速度过慢又会出现“粘渣”问题。随着刨削速度的增大,刨槽深度将减小。通常刨削速度为0.5m～1.2m/min较合适。第八章碳弧气刨知识二、气刨工艺第八章碳弧气刨知识第八章碳弧气刨知识（4）压缩空气压力常用的压缩空气压力为0.4MPa～0.6MPa。（5）电弧长度一般以lmm～2mm为宜。（6）碳棒倾角碳棒的倾角一般为25º～45º。（7）碳棒伸出长度通常碳棒的伸出长度为80mm～100mm较为合适。第八章碳弧气刨知识（4）压缩空气压力常用的压缩空第九章碳弧气刨知识设备、工具和材料一、碳弧气刨的设备、工具和材料1、碳弧气刨的设备1.1电源:使用直流电源1.2压缩空气气源对大中型企业来说，都有集中供气的空压站，空气压力一般为0.5MPa～1MPa，能满足碳弧气刨的要求，也可利用小型空压机来供气，只要空气压力在0.5MPa～0.6MPa范围内供气即可。二、碳弧气刨的工具和材料1、气刨枪它应符合下列要求：导电性能良好，压缩空气能正确又集中吹出，电极能牢固夹持更换方便，外壳绝缘良好，重量轻，使用方便。1.1、气刨枪有两种形式：（1）侧面送风式（2）圆周送风式

第九章碳弧气刨知识设备、工具和材料一、碳弧气刨的设备、工具2、碳棒

对碳棒的要求是能耐高温，导电性能良好，不易断裂，断面组织细，灰分少，成本低等。一般都采用镀铜实心碳精棒。第九章碳弧气刨知识设备、工具和材料2、碳棒第九章碳弧气刨知识设备、工具和材料第九章碳弧气刨知识设备、工具和材料第九章碳弧气刨知识设备、工具和材料第十章低碳钢垂直固定管焊接

在定位焊点对称的坡口内引弧，采用两点击穿法进行焊接。待坡口两侧熔化时，焊条向根部压送，熔化并击穿坡口根部，听到“哗、哗”的声音，并形成第一个熔池和熔孔，使两侧钝边熔化0.5～1.0mm，立即灭弧。待熔池收缩到原熔池的1/3时，马上重新引弧进行焊接。电弧始终从坡口上侧引燃，并在上侧要部停留约1s，然后向下侧运条。在下侧要部停留1～2s后，迅速移动焊条，使电弧沿坡口下侧后方灭弧。灭弧与接弧时间间隔要短，灭弧动作要果断，不得拉长电弧，灭弧频率每分钟70～80次。接弧位置要准确。焊接时应保持熔池形状大小一致，熔池铁水清晰明亮。第十章低碳钢垂直固定管焊接在定位焊点对称的坡口内第十章低碳钢垂直固定管焊接一、打底焊

1、可采用连弧或断弧焊接。本实例为断弧焊接，采用逆时针方向焊接。焊条与试件下侧夹角为750～800与管子切线的焊接方向夹角为700～750。2、打底焊换条时，在距离前段焊缝收尾处后约10mm处引弧，连弧焊接至收弧弧坑中心坡口根部时，焊条向下压一下，听到“哗、哗”的声音，表示接头熔透并形成熔孔，立即灭弧，然后正常运条施焊。二、填充焊采用连弧手法，进行一层二道焊接操作。换焊条接头是从收弧处前方约10mm处引弧，将电弧拉回坑并填满，然后正常运条施焊。从下侧坡开始排列，压第一道焊道1/3～1/2处.填充层高度距离焊件表面坡口边缘线1～1.5mm，保持坡口连缘线完整。这是盖面时的基准线。第十章低碳钢垂直固定管焊接一、打底焊二、填充焊第十章低碳钢垂直固定管焊接三、盖面焊

第一道焊道焊条与试件下侧夹角约为800使下坡口边缘熔化1～2mm.第二道焊条与试件下侧夹角为850～900，并有1/2压在上一道焊道上。最后一道焊道焊条与焊件下侧夹角为700～800，并使上坡口边缘熔化1～2mm，使焊缝与试件表面圆滑过渡。第十章低碳钢垂直固定管焊接三、盖面焊第十章低碳钢垂直固定管焊接电弧焊应力分布情况第十章低碳钢垂直固定管焊接电弧焊应力分布情况第十一章焊接材料一、电焊工选择焊条时应具备以下知识：

电焊工掌握了被焊工件的材质特性、技术要求和所用的焊接材料的性能、特点，才能作出恰当的选择和配合，才能做好焊接工作。电焊工还必须了解各种焊条的名称、牌号、性能和特点。焊条选择恰当，能降低成本、提高焊接效率并获得满意的接头性能。二、电焊条的作用

电焊条(简称焊条)是在焊芯上涂以一定厚度的药皮,用于焊条电弧焊的焊接材料.见图10—1。它的作用是作为电极传导焊接电流，同时作为填充金属。第十一章焊接材料一、电焊工选择焊条时应具备以下知识：

电第十一章焊接材料第十一章焊接材料第十一章焊接材料三、焊条应具备以下工艺性能

1.应引弧容易，电弧燃烧稳定，飞溅小

2.药皮熔化均匀，无块状药皮脱落

3.熔渣的流动性适中，均匀覆盖在焊缝金属表面，易于脱渣4.焊缝成形美观。

四、焊条质量对焊接生产有何影响?1.影响焊接过程的稳定性。2.影响焊接接头的性能和质量。3.影响焊接生产率。第十一章焊接材料三、焊条应具备以下工艺性能

1.应引弧容第十一章焊接材料五、什么是焊芯?有何作用?

焊芯就是焊条内的金属钢芯，它是一根具有一定长度和直径的钢丝。主要作用是：

1.传导焊接电流，产生电弧。2.作为焊缝的填充金属。六、焊芯种类、牌号编制：

焊芯是根据国家标准GB1300—1977《焊接用钢丝》的规定分类的。用于焊接的专用钢丝可分为碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢三类。牌号前用“焊”字注明，以示焊接用钢丝，代号是“H”，即汉语拼音“焊”字的第一个字母。其后的牌号表示法与钢号表示方法一样。末尾注有“特”字，代号用“E”表示，说明是特级钢，含硫、磷量更低。第十一章焊接材料五、什么是焊芯?有何作用?六、焊芯种类、第十一章焊接材料第十一章焊接材料