金属焊接切割作业

金属焊接切割(qiēgē)作业

（修订版）浙江省特种作业人员安全技术培训统一(tǒngyī)教材共一百六十一页第一章概述公元前3000多年埃及出现了

技术。公元前2000多年中国的殷朝采用制造兵器(bīngqì)。公元前200年前，中国已经掌握了青铜的及铁器的工艺。锻焊铸焊钎焊(qiānhàn)锻焊共一百六十一页第一章概述1881年：法国人

DeMeritens发明了最早期(zǎoqī)的。

碳弧焊机共一百六十一页第一章概述1888年：俄罗斯人H.г.Cлавянов发明(fāmíng)。

金属(jīnshǔ)极电弧焊共一百六十一页第一章概述1917年：第一次世界大战期间使用修理(xiūlǐ)了109艘从德国缴获的船用发动机，并使用这些修理后的船只把50万美国士兵运送到了法国。电弧焊共一百六十一页第一章概述大约1920年：第一艘使用(shǐyòng)制造的油轮PoughkeepsieSocony号在美国下水。

焊接(hànjiē)方法共一百六十一页第一章概述1930年：前苏联罗比诺夫发明(fāmíng)了。

埋弧焊共一百六十一页氩弧焊焊缝(hànfénɡ)第一章概述1941年：美国(měiɡuó)人Meredith发明了（氦弧焊）。

氩弧焊焊缝钨极惰性气体保护电弧焊共一百六十一页第一章概述1947年：前苏联

Bopoшeвич（沃罗舍维奇）发明(fāmíng)。

电渣焊共一百六十一页第一章概述1988年：焊接机器人开始在汽车生产线中大量应用。1993年：使用机器人控制(kòngzhì)CO2激光器成功的焊接了美国陆军Abrams型主战坦克。焊接(hànjiē)机器人共一百六十一页第一章概述1996年：以乌克兰巴顿焊接研所B.K.Lebegev院士(yuànshì)为首的三十多人的研制小组，研究开发了

。2001年：成功应用于临床。

人体组织的焊接(hànjiē)技术人体组织焊接共一百六十一页第一章概述单面焊双面成型(chéngxíng)共一百六十一页第一章概述

第一节金属焊接(hànjiē)和切割的原理、分类和方法焊接的定义焊接是将两种或两种以上材质（同种或异种(yìzhǒnɡ)），通过加热或加压或二者并用，来达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。焊接方法的分类按其焊接过程金属所状态不同可分为：熔化焊压力焊钎焊共一百六十一页第一章概述

第一节金属焊接(hànjiē)和切割的原理、分类和方法熔化焊：焊接过程中，将焊件接头加热至融化状态、不加压力的焊接方法压力焊：对被焊金属接触区域施加一定的压力，使其产生足够的塑性变形或局部融化使原子之间相互接近，从而获得牢固的焊接接头钎焊：采用比母材熔点低的金属材料作为(zuòwéi)钎料将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，但低于母材熔点的温度，利用毛细作用使液态钎料湿润母材，填充接头间隙与母材相互扩散形成牢固接头共一百六十一页第一章概述

第一节金属焊接和切割的原理、分类(fēnlèi)和方法火焰(huǒyàn)钎焊：钎焊接头共一百六十一页谢谢(xièxie)共一百六十一页第一章概述

第一节金属焊接(hànjiē)和切割的原理、分类和方法焊接与螺钉连接、铆接相比:主要优点(yōudiǎn)：①节约金属材料减轻结构重量经济效益好；②简化加工与装配工序，生产周期短，生产效率高；③结构强度高，接头密封性好；④为结构设计提供较大的灵活性；存在缺点：①焊接结构易引起较大的残余应力和变形；②焊接中存在着一定数量的缺陷；③焊接具有较大的性能不均匀性；④焊接接头的整体性对一旦产生的裂纹起不到止裂的效果；⑤焊接过程中产生高温、强光及一些有毒气体需加强劳动保护。共一百六十一页第一章概述

第一节金属焊接(hànjiē)和切割的原理、分类和方法常用(chánɡyònɡ)的熔化焊方法：1、焊条电弧焊（电焊）2、埋弧焊3、气体保护焊（氩气、氦气、二氧化碳、混合气）4、电阻焊5、钎焊共一百六十一页第一章概述

第一节金属焊接和切割(qiēgē)的原理、分类和方法金属常用的切割方法

机械切割火焰切割（气割）电弧切割水切割激光切割等离子弧切割

气割的定义

利用可燃气体与氧气混合，通过割炬的预热咀喷出并且燃烧形成预热火焰加热金属，待金属预热到燃烧温度(wēndù)时，即从割咀的中心孔射出切割氧使金属燃烧熔化，熔化的金属被切割氧吹掉，形成割口，移动割炬，割口延伸，即分离了金属。金属进行氧——乙炔切割的实质

金属材料在純氧中先燃烧，后熔化。共一百六十一页第一章概述

第一节金属焊接和切割(qiēgē)的原理、分类和方法金属气割应具备的五个条件：

①金属的燃烧温度应低于熔化温度；

②金属氧化物的熔点应低于该金属的熔点；

③金属在氧气中的燃烧能释放出大量的热量；

④金属的导热率要小；

⑤金属中阻碍气割的杂质(zázhì)元素要少。气割共一百六十一页第一章概述

第一节金属焊接和切割的原理、分类(fēnlèi)和方法金属焊接、切割安全生产(shēngchǎn)重要性焊割工作是一项特种作业。焊接质量用肉眼难以判断出好坏。作业人员的条件热爱本职工作。年满18周岁。身体健康。初中以上文化程度。具备有效的上岗证书。共一百六十一页第一章概述

第一节金属(jīnshǔ)焊接和切割的原理、分类和方法

做一名合格焊工应做到：工作认真负责。遵守(zūnshǒu)规章制度。努力钻研技术。共一百六十一页第一章概述

第二节金属材料的力学性能金属的力学性能：指金属在不同环境因素（温度）下，承受外加载荷作用时表现的行为力学性能包括：强度(qiángdù)、塑性、硬度、冲击韧性共一百六十一页第一章概述

第二节金属材料的力学性能应力(yìnglì)定义：物体由于受到外力的作用，在单位截面积上出现的内力。应力计算公式：

σ（MPa）=P/F（牛顿/毫米2）

P-外力（N）F-截面积（mm）内力的定义：任何物体在受到拉伸、压缩等外力作用时，都会在其内部产生一种抵抗拉伸、压缩等的力。内应力的定义：当没有外力存在时，物体内所存在的应力。共一百六十一页第一章概述

第二节金属材料的力学性能变形(biànxíng)定义：当物体受到外力作用时，出现形状、尺寸变化的现象。变形分为：弹性变形（恢复原状）塑性变形共一百六十一页第一章概述

第二节金属材料的力学性能机械性能定义：钢材在一定的温度和外力作用下抵抗变形和断裂和能力。常规指标：强度硬度塑性韧性高温指标：抗蠕变性能高温强度热疲劳性能低温指标：

脆性(cuìxìng)转变温度

共一百六十一页第一章概述

第二节金属材料的力学性能拉力(lālì)试验机冲击(chōngjī)试验机共一百六十一页第一章概述

第二节金属材料的力学性能强度：指材料在静载荷作用下，抵抗(dǐkàng)塑性变形和断裂的能力。分类：抗拉强度抗压强度抗弯强度抗剪强度共一百六十一页第一章概述

第二节金属材料的力学性能常用强度指标：

屈服强度抗拉强度(kànɡlāqiánɡdù)屈服强度定义：钢材开始发生屈服现象的应力。屈服现象：

钢材在拉伸过程中，当载荷不再增加甚至有所下降而继续发生塑性变形的现象。屈服强度的表示符号：

σs（MPa）=P/F（牛顿/毫米2）

P-屈服时的载荷（N）F-原始截面积（mm）共一百六十一页第一章概述

第二节金属材料的力学性能抗拉强度定义：钢材在拉伸试验时所能承受的最大名义应力值。抗拉强度的表示符号：

σb（MPa）=P/F（牛顿/毫米2）

P-拉断前的最大载荷（N）F-原始截面积（mm）塑性定义：钢材在外力作用下，产生塑性变形的能力(nénglì)。塑性指标有：

伸长率δ

断面收缩率Ψ冷弯角α

共一百六十一页第一章概述

第二节金属材料的力学性能拉伸(lāshēn)试验：共一百六十一页第一章概述

第二节金属材料的力学性能伸长率定义：试样(shìyànɡ)在断裂时相对伸长的大小。计算公式：

δ=[（L1-LO）/LO]×100%

试样分为：

短试样：

LO=5.65FO，用δ5

表示；

长试样：

LO=11.3FO，用

δ10表示；

共一百六十一页第一章概述

第二节金属材料的力学性能断面收缩率定义：试样拉断后，其拉断处横截面积的缩减值与原始截面积的比值。计算公式：

Ψ=[（FO-F）/FO]×100%冷弯角定义：弯曲试验中，把弯曲到受拉面出现裂纹(lièwén)时的角度。冷弯角的表示符号：

α

共一百六十一页第一章概述

第二节金属材料的力学性能硬度定义：钢材表面抵抗另一更硬物体压时所引起的塑性变形能力。硬度常用(chánɡyònɡ)的有：

布氏硬度（HB）洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）

维氏硬度（HV）肖氏硬度（HS）冲击韧度定义：在冲击力作用下，具有一定形状的缺口试样抵抗变形和断裂的能力。计算公式：

αk=Ak/FO（焦耳/厘米2）共一百六十一页第一章概述

第二节金属材料的力学性能蠕变的定义：钢材在高温下受外力作用时，随着时间的延长缓慢而连续地产生塑性变形的现象。高温强度的指标：持久强度瞬时(shùnshí)强度持久强度定义：在一定温度下和规定时间内引起试样断裂的应力。持久强度的表示符号：

σ（温度/时间）共一百六十一页第一章概述

第二节金属材料的力学性能瞬时强度定义：在一定高温下，在短时间内引起试样断裂的应力。热疲劳性能定义：衡量钢材在温度起伏(qǐfú)变化下所表现的性能。脆性转变温度定义：钢材从韧性状态向脆性状态过渡的温度。共一百六十一页第一章概述

第三节钢材(gāngcái)的分类和焊接性钢材(gāngcái)按化学成份可分为：碳素钢如10、20、20g、45、Q235-A、Q195-A

合金钢如16MnR、12Cr1MoV、1Cr18Ni9Ti钢材按用途可分为：低碳钢和低合金高强度钢如08、20R、H08A、16Mn

耐热钢如12CrMo、12Cr1MoV、15CrMo

低温钢如09Mn2VDR、06MnNbDR

不锈钢如1Cr18Ni9Ti、1Cr23Ni13、1Cr13钢材按含碳量可分为：低碳钢C＜0.25%如10、20、20g、C3

中碳钢C=(0.25~0.60)%如30、45、50

高碳钢C＞0.60%如65、T7、T10共一百六十一页第一章概述

第三节钢材(gāngcái)的分类和焊接性碳素钢是铁加上不到2.11%的碳而成，其它主要(zhǔyào)元素有锰、硅、硫、磷，其中硫、磷是杂质元素。碳（C）是一种良好的脱氧剂。钢材的强度、硬度与碳的含量成正比；塑性、韧性与碳含量成反比。随着钢材含碳量的增加，其耐磨性、淬硬性增加；而可焊性下降。共一百六十一页第一章概述

第三节钢材的分类(fēnlèi)和焊接性锰（Mn）是一种良好的脱氧剂、合金剂、脱硫剂。随着钢材含锰量（2%以下）的增加，其强度(qiángdù)、韧性增加；当含锰量（2%以上）增加时，其淬硬性、过热性也会同时增加。硅（Si）是一种良好的脱氧剂、合金剂。随着钢材含硅量（较少）的增加，其强度、弹性、耐蚀性增加；当含硅量（较多）增加时，其塑性、韧性会明显降低。共一百六十一页第一章概述

第三节钢材(gāngcái)的分类和焊接性硫（S）是一种有害杂质元素。它会使钢的组织不均匀，产生偏析，降低钢的耐蚀性。同时会使钢材产生热裂纹。磷（P）是一种有害杂质元素。它会使钢的塑性、韧性下降，提高脆性转变(zhuǎnbiàn)温度，使钢变脆，也会使钢材产生热裂纹。共一百六十一页第一章概述

第三节钢材(gāngcái)的分类和焊接性金属可焊性定义：金属可焊性是被焊金属材料在采用一定的焊接工艺方法、工艺材料、工艺参数及结构型式条件下，获得优质焊接接头的难易程度。可焊性种类：工艺可焊性使用可焊性间接判断钢材可焊性的方法是以含碳量、碳当量高低(gāodī)为依据，碳素钢中的含碳量越高，其可焊性越差；合金钢中的碳当量越高，其可焊性越差。共一百六十一页第一章概述

第三节钢材(gāngcái)的分类和焊接性优质的焊接接头应具备的两个条件：

1、不允许(yǔnxǔ)存在超过质量标准要求规定的缺陷

2、具有预期的使用性能工艺焊接性：一定条件下，能获得优质致密，无缺陷焊接接头的能力使用焊接性：焊接接头或整体焊接结构满足技术条件所规定的各种使用性能的程度影响焊接性的因素：材料设计工艺环境共一百六十一页第一章概述

第三节钢材的分类(fēnlèi)和焊接性碳含量与可焊性碳含量值(%):0.25以下0.25~0.60.6以上可焊性:优良(yōuliáng)尚可较差碳当量公式：

CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15%碳当量与可焊性碳当量值(%):0.4以下0.4~0.60.6以上可焊性:优良尚可较差共一百六十一页第三章焊接电弧(diànhú)基本概念及熔焊原理

第一节焊接电弧焊接电弧的产生由焊接电源(diànyuán)供给的具有一定电压的两个电极和焊件间的气体介质产生强烈、持久和稳定的气体放电现象。焊接电弧的结构焊接电弧的结构分为三个区域，即阴极区、弧柱、阳极区。共一百六十一页第三章焊接电弧(diànhú)基本概念及熔焊原理

第一节焊接电弧焊接电弧静特性定义：在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定(wěndìng)燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系形状：呈U字形，手工焊弧焊使用水平段，二氧化碳气保焊使用上升段；下降段一般不使用。共一百六十一页

电弧静特性曲线

ab下降(xiàjiàng)特性bc水平特性cd上升特性

共一百六十一页第三章焊接(hànjiē)电弧基本概念及熔焊原理

第一节焊接电弧不同焊接方法电弧静特性（1）焊条电弧焊：弧长增加曲线上移，弧长的长短决定电弧电压的高度（2）埋弧焊：正常电流焊接时，呈水平趋势，采用(cǎiyòng)大电流密度焊接时呈上升趋势（3）乌极氩弧焊：小电流密度焊接时呈下降趋势，大电流密度焊接时，呈水平趋势（4）熔化极气体保护焊：焊接时电流密度大，呈上升趋势共一百六十一页第三章焊接(hànjiē)电弧基本概念及熔焊原理

第一节焊接电弧焊接电弧(diànhú)的极性分成：正接：焊件接电源输出端的正极时的接法反接：焊件接电源输出端时的负极时接法共一百六十一页第三章焊接(hànjiē)电弧基本概念及熔焊原理

第二节熔焊原理焊接接头：焊缝(hànfénɡ)、熔合区、热影响区焊缝：焊接后形成的结合部分热影响区：焊接过程中，母材因受热的影响金相组织和力学性能发生了变化的区域熔合区：焊接接头中焊缝向热影响区过渡的区域共一百六十一页第三章焊接电弧(diànhú)基本概念及熔焊原理

第二节熔焊原理焊缝中的气体和夹杂物对焊缝的性能会产生影响氮（N2）：来源焊接区周围的空气，可提高焊缝金属强度，降到塑性和韧性的元素，是产生气孔的主要原因之一。措施：1、加强焊接区域的保护，防止空气与液态金属接触2、采用短弧焊接氢（H2）：来源药皮或焊剂中的水分，可引起氢脆或白点，使钢硬度升高、塑性、韧性严重下降，是产生气孔和冷裂纹的只要原因。措施：烘干焊条和焊剂、清除焊接和焊丝表面上的杂质、焊后消氢热处理氧（O2）：来源焊条药皮、焊剂、保护气体、水分及焊件和焊丝表明上的铁锈、氧化膜、大气。使钢强度、塑性和韧性明显下降，使钢的脆性转变温度明显提高，降低钢的疲劳强度和冷热加工(jiāgōng)性能。措施：脱氧共一百六十一页第三章焊接电弧(diànhú)基本概念及熔焊原理

第三节常用电弧焊工艺知识焊条电弧焊工艺特点优点（1）工艺灵活，适应性强；（2）质量好；（3）易控制变形和改善(gǎishàn)应力；（4）设备简单，操作方便。缺点（1）对焊工要求高；（2）劳动条件差；（3）生产率低。焊条电弧焊工艺参数（1）焊条种类和牌号；（2）焊接电源种类和极性；（3）焊条直径；（4）焊接电流；（5）电弧电压；（6）焊接速度；（7）焊接层数。焊条电弧焊焊接位置（1）平焊位置；（2）立焊位置；（3）横焊位置；（4）仰焊位置。共一百六十一页第三章焊接电弧基本概念及熔焊原理

第三节常用电弧焊工艺(gōngyì)知识第十九届中国(zhōnɡɡuó)焊接博览会上的焊接表演共一百六十一页第三章焊接电弧基本概念及熔焊原理

第三节常用(chánɡyònɡ)电弧焊工艺知识埋弧焊工艺特点优点（1）生产率高；（2）质量好；（3）节省材料和电能；（4）改善劳动条件。缺点（1）只适用平焊位置；（2）焊接金属种类少；（3）设备较复杂；（4）焊件厚度不可太薄；（5）易产生气孔。埋弧焊工艺参数（1）焊接电流；（2）焊接电压；（3）焊接速度；（4）焊丝直径与伸出长度；（5）焊丝倾角；（6）焊剂层厚度与粒度(lìdù)。埋弧焊焊接坡口的基本形式及尺寸板厚在12毫米以下不用开坡口；大于12毫米后可采用V、U、X等坡口。共一百六十一页第三章焊接(hànjiē)电弧基本概念及熔焊原理

第三节常用电弧焊工艺知识TIG焊工艺特点优点（1）保护效果好，质量高；（2）焊接应力与变形小；（3）易实现机械化、自动化。缺点（1）成本高；（2）引弧困难；（3）辐射强。TIG焊工艺参数（1）焊接电流种类和极性；（2）钨极直径；（3）焊接电流；（4）电弧电压；（5）氩气流量；

（6）焊接速度；（7）喷嘴(pēnzuǐ)直径；（8）喷嘴至焊件的距离。共一百六十一页第三章焊接电弧基本概念及熔焊原理

第三节常用电弧焊工艺(gōngyì)知识TIG焊缝(hànfénɡ)共一百六十一页第三章焊接(hànjiē)电弧基本概念及熔焊原理

第四节焊接应力及焊接变形应力的基本概念应力定义：物体内部单位截面积上所受的力。内应力定义：在没有外力作用的条件下，平衡于物体内部的应力。焊接(hànjiē)应力定义：焊接过程中，在焊接结构内产生的内应力。焊接应力的危害性

1）产生热裂纹、冷裂纹；

2）降低塑性；

3）产生应力腐蚀裂纹；

4）影响金加工精度(形状尺寸不稳定）。共一百六十一页第三章焊接电弧基本概念及熔焊原理

第四节焊接应力(yìnglì)及焊接变形减小焊接应力的措施①分散焊缝的布置；②减少焊缝数量和焊缝横截面积；③减少焊接线能量；④选择合理(hélǐ)的坡口型式；⑤降低结构的刚性；⑥确定合理的焊接顺序；⑦锤击或辗压焊缝区；⑧预热。共一百六十一页第三章焊接(hànjiē)电弧基本概念及熔焊原理

第四节焊接应力及焊接变形

变形与焊接变形的基本概念变形：物体在应力的作用下发生形状、尺寸的改变现象。变形的种类(zhǒnglèi)：弹性变形塑性变形焊接变形：由焊接应力引起的变形。共一百六十一页第三章焊接(hànjiē)电弧基本概念及熔焊原理

第四节焊接应力及焊接变形根应力的据外力或应力的作用(zuòyòng)形式的不同，变形分为：压缩变形、拉伸变形、弯曲变形、扭曲变形、因应力所引起的变形材料变形的大小主要决定于该金属所受应力的大小以及金属本身强度（弹性极限、塑性极限）和刚性等

P52共一百六十一页第三章焊接电弧(diànhú)基本概念及熔焊原理

第四节焊接应力及焊接变形焊接变形的种类及主要预防(yùfáng)方法

a.纵向收缩：下料时预留余量！

b.横向收缩：下料时预留余量！共一百六十一页第三章焊接电弧基本概念及熔焊原理(yuánlǐ)

第四节焊接应力及焊接变形c.角变形：焊接前采用(cǎiyòng)反变形！d.弯曲变形：

焊接后采用火焰矫正！共一百六十一页第三章焊接电弧基本概念及熔焊原理

第四节焊接应力(yìnglì)及焊接变形e.波浪变形：（薄板）焊接前采用刚性固定(gùdìng)！

f.扭曲变形：采用合理的焊接顺序！共一百六十一页第三章焊接电弧(diànhú)基本概念及熔焊原理

第四节焊接应力及焊接变形焊接变形和应力的产生原因：焊接的加热、冷却不均匀性；组织和性能的不一致性。焊接变形的危害性：增加生产工时，提高生产成本；降低(jiàngdī)材料的性能；降低结构的承载能力和安全性；降低产品的外表美观程度。共一百六十一页第三章焊接电弧基本概念及熔焊(rónɡhàn)原理

第四节焊接应力及焊接变形控制焊接变形的措施：①减少焊缝长度和数量；②合理布置焊缝在结构中的位置；③增大结构的刚性；④选择热源集中的焊接方法；⑤确定合理的装配间隙；⑥选择合理的装焊顺序(shùnxù)和焊接方向；⑦减小焊接线能量；⑧尽量采用多层多道焊；⑨采用反变形法。共一百六十一页第三章焊接(hànjiē)电弧基本概念及熔焊原理

第五节焊接缺陷及预防措施产生焊接缺陷的原因：１．设计不当；２．选材不当；３．焊接工艺不当。焊接缺陷分类：焊缝尺寸、成形不符合要求；未填满；冷缩孔；表面缺陷咬边和烧穿；焊瘤；凹陷(āoxiàn)；焊接缺陷弧坑；裂纹；未焊透；内部缺陷未熔合；夹渣和夹钨；气孔。共一百六十一页第三章焊接电弧(diànhú)基本概念及熔焊原理

第五节焊接缺陷及预防措施气孔裂纹共一百六十一页第三章焊接电弧基本概念及熔焊原理(yuánlǐ)

第五节焊接缺陷及预防措施锅炉压力容器的失效种类：1、焊接裂纹2、焊缝中的气孔和夹渣3、焊接接头的腐蚀及泄露4、焊接结构(jiégòu)的脆性破坏5、焊接结构的应力与变形6、焊接结构的疲劳破坏措施：1、对缺陷进行有效控制和定期检验2、表面缺陷可通过表面检验发现3、内部缺陷通过无损探伤方法发现4、组织和性能缺陷，要通过破坏性解剖发现共一百六十一页第三章焊接电弧基本概念及熔焊(rónɡhàn)原理

第五节焊接缺陷及预防措施焊接裂纹(lièwén)分类：热裂纹；再热裂纹；冷裂纹；层状撕裂。热裂纹产生原因：形成低熔点共晶物；一定的焊接应力。热裂纹的预防措施：控制硫、磷、碳的含量；采用多层多道焊；降低焊接应力。共一百六十一页第三章焊接电弧基本概念及熔焊(rónɡhàn)原理

第五节焊接缺陷及预防措施再热裂纹产生原因：形成粗晶区的沉淀(chéndiàn)硬化相；一定的焊接应力。再热裂纹的预防措施：控制钼、钒、铬的含量；减少马氏体组织；降低焊接应力。冷裂纹产生原因：形成淬硬组织；扩散氢的存在和聚集；一定的焊接应力。共一百六十一页第三章焊接电弧(diànhú)基本概念及熔焊原理

第五节焊接缺陷及预防措施冷裂纹的预防措施：选用低氢焊材；改善焊缝金属的性能；降低焊接(hànjiē)应力。层状撕裂产生原因：存在层状偏析；一定的焊接应力。层状撕裂的预防措施：减少钢材的层状偏析；降低焊接应力。共一百六十一页第三章焊接电弧(diànhú)基本概念及熔焊原理

第五节焊接缺陷及预防措施未焊透定义：焊缝金属与基体金属或焊缝金属之间未被电弧熔化而留下来的局部空隙。未焊透产生原因：坡口过小、间隙过小或钝边过大；清根不彻底；焊接电流或火焰能率过小；焊接速度过大；操作不当。未焊透的防止措施：坡口尺寸要适当；合适的焊接规范参数；操作要熟练；适当增大坡口间隙、减小坡口钝边；确保焊缝根部的熔化；保证(bǎozhèng)挑净焊缝根部；进行焊前预热和层间保温。共一百六十一页第三章焊接电弧基本概念及熔焊(rónɡhàn)原理

第五节焊接缺陷及预防措施未熔合定义：焊缝金属与基体金属或焊缝金属之间未熔合在一起的现象。未熔合产生原因：线能量过小；电弧或火焰偏向一边；坡口表面有油或杂质。未熔合的防止(fángzhǐ)措施：选用较大的线能量或火焰能率；保证坡口熔化良好；认真清理焊接区域。共一百六十一页第三章焊接电弧基本概念及熔焊(rónɡhàn)原理

第五节焊接缺陷及预防措施夹渣定义：在焊缝金属中存在非金属夹杂物的现象。夹渣产生原因：坡口角度过小；焊接电流过小；熔渣粘度过大；操作(cāozuò)不当；清根不彻底；药皮或焊剂成块进入熔池；清渣不彻底；采用了氧化焰。夹渣的防止措施：焊条不过期、药皮不易脱落；适当增加焊接电流；熟练的操作技能。共一百六十一页第三章焊接(hànjiē)电弧基本概念及熔焊原理

第五节焊接缺陷及预防措施气孔定义：在焊缝金属中由于气体存在而造成的空穴。气孔形成条件：气体在金属中的溶解度随温度的变化(biànhuà)有很大的差别。气孔种类：氮气孔、氢气孔、一氧化碳气孔。共一百六十一页第三章焊接电弧基本概念及熔焊(rónɡhàn)原理

第五节焊接缺陷及预防措施气孔的产生原因：焊条或焊剂受潮；药皮不完整；焊芯或焊丝生锈；焊接区有油脂等杂质；焊接规范不当；弧长或电弧电压过高；操作不当。防止气孔的措施：焊材按规定进行(jìnxíng)烘干；保证焊条药皮完整；采用划擦法进行引弧；采用短弧进行焊接；认真清理焊接区域；熟练的操作技能。共一百六十一页谢谢(xièxie)大家共一百六十一页第三章焊接电弧(diànhú)基本概念及熔焊原理

第五节焊接缺陷及预防措施咬边定义(dìngyì)：焊缝金属与基体金属交界处被电弧烧熔后形成凹槽。咬边的产生原因：焊接电流过大；电弧太长；焊接速度过快；操作不当。防止咬边的措施：严格控制焊接规范参数；在焊缝两边稍作停留。共一百六十一页第三章焊接电弧基本概念及熔焊原理(yuánlǐ)

第五节焊接缺陷及预防措施凹陷定义：焊缝低于基体金属表面的现象。凹陷的产生原因：焊缝正面少焊；熔池尺寸过大。防止凹陷的措施：严格控制焊缝层次；严格控制焊接规范参数。凹陷主要(zhǔyào)发生在仰焊焊缝的背面。共一百六十一页第三章焊接电弧(diànhú)基本概念及熔焊原理

第五节焊接缺陷及预防措施焊瘤定义：焊接时在焊缝上形成的金属小瘤。焊瘤的产生原因：焊接电流过大；坡口间隙太大、钝边过小；焊接速度过慢；操作不当。防止焊瘤的措施：严格控制焊接电流的大小(dàxiǎo)；选用合适的坡口尺寸；提高操作技能水平。共一百六十一页第三章焊接电弧(diànhú)基本概念及熔焊原理

第五节焊接缺陷及预防措施弧坑定义：焊缝末端(mòduān)或接头处低于表面的凹坑。弧坑的产生原因：熄弧过快；接头未到位。防止弧坑的措施：采用三种收弧法进行收弧；采用收弧板；提高操作技能水平。共一百六十一页第三章焊接(hànjiē)电弧基本概念及熔焊原理

第五节焊接缺陷及预防措施其它表面缺陷焊缝尺寸及形状不符合要求、电弧擦伤、冷缩孔的出现均会影响焊缝的美观，还会破坏结构的使用性能。焊接缺陷的危害性：减小焊缝的受力截面积；造成应力集中；降低使用寿命；使焊接制造的设备、构件发生破裂。危害(wēihài)最大的是裂纹，其次是未焊透、未熔合和咬边。共一百六十一页第三章焊接电弧(diànhú)基本概念及熔焊原理

第五节焊接缺陷及预防措施焊接缺陷的确定:

内部缺陷采取无损(wúsǔn)探伤的方法进行检查，确定焊接缺陷的种类、部位和尺寸。返修方案的制定根据工艺评定报告，立足于一次返修合格的基础上。(焊接工程师或安全监督部门批准）焊接缺陷的清除采用机械磨削或碳弧气刨的办法。P61气刨的特点共一百六十一页第三章焊接电弧基本概念及熔焊(rónɡhàn)原理

第五节焊接缺陷及预防措施补焊采用(cǎiyòng)多层多道焊；采用较小的线能量；预热温度高于正常焊接的50℃；各焊道的接头要错开。保温、消氢处理必要时采取消除焊接残余应力的局部热处理焊缝的返修次数锅炉为三次、压力容器为二次。否则整条焊缝要重新加工坡口，再进行焊接。共一百六十一页第四章电弧焊焊接设备和工具(gōngjù)

第一节电弧焊接基本概念焊接电弧(diànhú)定义：在电极和工件之间的气体间隙中产生持久而强烈的放电现象。电弧的引燃方法：接触引弧非接触引弧分为撞击法和划擦法电弧特性：释放出强烈的光和大量的热。共一百六十一页第四章电弧焊焊接设备和工具(gōngjù)

第一节电弧焊接基本概念焊接电弧的构造：焊接电弧的构造由阴极(yīnjí)区、弧柱、阳极区所组成。焊接电弧的温度分布：一般情况下，阴极区为2400℃；弧柱为6000~8000℃；阳极区为2600℃共一百六十一页第四章电弧焊焊接设备和工具(gōngjù)

第二节电焊机弧焊电源分类：交流弧焊电源；直流弧焊电源；脉冲弧焊电源和逆变式弧焊电源。焊条电弧焊的电焊机就是弧焊电源。电弧焊对电焊机的要求

1.一定的外特性(tèxìng)；

2.适当的空载电压；

3.良好的动特性；

4.具有适当的功率；

5.焊接电流能在较大范围内均匀灵活调节。共一百六十一页第四章电弧焊焊接设备和工具(gōngjù)

第二节电焊机共一百六十一页第四章电弧焊焊接设备和工具(gōngjù)

第二节电焊机电焊机型号：

□□□□--□□□

大类名称改进序号

小类名称派生代号

附注特征基本(jīběn)规格

系列序号具体见P64表4-1电焊机型号代表字母

共一百六十一页第四章电弧焊焊接设备和工具(gōngjù)

第二节电焊机焊接变压器焊接变压器是交流弧焊电源(diànyuán)。典型的型号是:BX2—500型。焊接整流器

焊接整流器是直流弧焊电源。

典型的型号是:ZX5—500型。共一百六十一页第四章电弧焊焊接设备和工具(gōngjù)

第二节电焊机脉冲弧焊电源脉冲弧焊电源主要用于气体保护焊和等离子弧焊，它的主要特点是变形小、合金元素烧损少。典型的型号是:ZXM—250型。逆变弧焊电源

逆变弧焊电源是新型(xīnxíng)弧焊电源，它的主要特点是高效节能，重量轻、体积小。

典型的型号是:ZX7—350型。

共一百六十一页第四章电弧焊焊接设备和工具(gōngjù)

第三节电弧焊工具电弧焊的主要工具：电焊钳；焊接电缆；电焊(diànhàn)面罩及护目玻璃；送丝机构及焊枪。电焊钳作用：夹持焊条传导电流便于操作(分为300安培和500安培）焊接电缆作用：传导电流选择电缆线的主要依据是焊接电流的大小，它与横截面积大小成正比，同时要考虑柔软性，绝缘性。共一百六十一页第四章电弧焊焊接设备和工具(gōngjù)

第三节电弧焊工具电焊面罩的作用：保护电焊工面部和眼睛免受弧光伤害和防止飞溅、烟尘和有害气体对电焊工的损伤。护目玻璃的作用：减弱电弧光的强度，过滤红外线、紫外线和可见光，保护焊工眼睛免受弧光灼伤。送丝机构及焊枪主要用于自动焊和半自动焊焊机上，是MAG、MIG焊接(hànjiē)方法的主要工具。共一百六十一页第四章电弧焊焊接设备和工具(gōngjù)

第三节电弧焊工具电弧焊的辅助工具：常用(chánɡyònɡ)的有焊条筒、尖头鎯头、钢丝刷及凿子等。电弧焊的劳保用品：

白色帆布工作服、皮手套、工作帽、脚盖、绝缘鞋、平光眼镜、口罩等。

共一百六十一页第五章焊接(hànjiē)材料

第一节电焊条焊条的组成：焊芯药皮焊芯作用：传导电流、填充金属(jīnshǔ)药皮作用：①稳弧；②造气；③造渣；④脱氧、去硫、去磷；⑤渗合金；⑥改善性能，提高效率。共一百六十一页第五章焊接(hànjiē)材料

第一节电焊条焊条根据(gēnjù)药皮类型可分为:

酸性焊条碱性焊条碱性焊条的特点碱性焊条焊接中能起到消除或减少焊接接头的含氢量，故又称为低氢焊条。碱性焊条的特点是；对水、锈、油脂非常敏感；抗裂性良好。焊条根据母材类别可分为:

碳钢焊条低合金钢焊条不锈钢焊条堆焊焊条铜及铜合金焊条铝及铝合金焊条共一百六十一页第五章焊接(hànjiē)材料

第一节电焊条①碳钢焊条型号

E□□□□

表示(biǎoshì)药皮类型、电源种类表示适用的焊接位置表示熔敷金属抗拉强度最小值表示焊条②低合金钢焊条型号

E□□□□-□-□

附加化学成分的元素符号熔敷金属化学成分分类代号含义同碳钢焊条共一百六十一页第五章焊接(hànjiē)材料

第一节电焊条焊条牌号的组成：

×××

药皮类型；电源种类(zhǒnglèi)；小类名称；大类名称。

药皮类型：1~5（酸性）；6~7（碱性）；8（石墨型）；

9（盐基型）。电源种类：1~6、8（交、直流两用）；7、9（直流反接）。小类名称：结构钢焊条表示熔敷金属的抗拉强度最小值；奥氏体不锈钢焊条表示熔敷金属的化学成份及含量的代号。结构钢焊条（J）钼和铬钼耐热焊条（R）不锈钢焊条（奥氏体A）（铬G）大类名称：金属种类（11大类）。

共一百六十一页第五章焊接(hànjiē)材料

第一节电焊条常用(chánɡyònɡ)焊条的牌号与型号的关系结422—E4303;结426—E4316;结427—E4315；结502—E5003;结506—E5016;结507—E5015；结552—E5503;结556—E5516;结557—E5515；结606—E6016;结607—E6015;结657—E6515；热207—E5515—B1;热317—E5515---B2V;

奥132—E347—16;奥202—E316---16。常用金属材料的选用焊条

Q235—A------结42×；

16Mn------结50×；

1Cr18Ni9Ti------奥13×。共一百六十一页第五章焊接(hànjiē)材料

第一节电焊条焊条的管理

仓库(cāngkù)内温度不低于10℃，相对湿度低于60%；离墙、地的距离大于300毫米；要分类、分批、按型号放置。焊条的烘干领用碱性焊条使用前必须烘焙，在（350~400）℃温度下，烘（1~2）小时，然后放置在100℃的烘箱内，随用随取。领出的烘干焊条要放在保温筒内。焊条重复烘干的次数不得超过三次。酸性焊条在焊接重要结构时，也要经（75~150）℃，烘干（1~1.5）小时。共一百六十一页第五章焊接(hànjiē)材料

第一节电焊条焊材仓库(cāngkù)实景：共一百六十一页第五章焊接(hànjiē)材料

第二节焊丝焊丝的分类实芯焊丝药芯焊丝实芯焊丝牌号：

H□□□□

表示质量品级；表示合金元素(yuánsù)及其含量；表示含碳量；表示实芯焊丝。质量品级：

E：表示高级优质品，其S、P不大于0.025%；

A：表示优质品，其S、P不大于0.030%；实芯焊丝适用于气焊、埋弧焊、电渣焊和气体保护焊。共一百六十一页第五章焊接(hànjiē)材料

第二节焊丝药芯焊丝牌号；

Y××××——×表示保护形式；表示药芯类型及电流种类；表示熔敷金属的抗拉强度；表示钢的种类；表示药芯焊丝。保护形式：（1）：气保护；（2）：自保护；（3）：气保护自保护两用；（4）：其它保护形式。其余与焊条牌号的含义(hányì)一致。截面图共一百六十一页第五章焊接材料(cáiliào)

第三节焊剂和气焊溶剂埋弧焊焊剂的作用(zuòyòng)

1）保护作用；2）渗合金作用；

3）成形作用；4）稳弧作用。埋弧焊焊剂按制造方法的分类熔炼焊剂、烧结焊剂、陶质焊剂。埋弧焊焊剂型号

F□□□-H□□□

焊丝牌号；焊缝金属冲击值试验温度；试样的试验状态；焊缝金属拉伸力学性能；埋弧焊焊剂。共一百六十一页第五章焊接材料(cáiliào)

第三节焊剂和气焊溶剂埋弧焊焊剂牌号

HJ□□□□

焊剂粒度；焊剂牌号编号；含硅、氟量的高低；含锰量的高低；埋弧焊焊剂。焊剂的选用

1）焊接低碳钢、低合金钢

A）选用高锰高硅焊剂配无锰或低锰焊丝；

B）选用无锰、低锰高硅焊剂配含有(hányǒu)一定锰量的焊丝。

2）焊接低合金高强度钢选用低锰、中硅、中氟、碱度较高的焊剂。

3）焊接不锈钢选用无锰、低硅、碱度高的焊剂，最好使用烧结焊剂。共一百六十一页第五章焊接材料

第三节焊剂(hànjì)和气焊溶剂焊剂的保管及使用酸性焊剂的烘干温度为250℃保温2小时，比酸性焊条高。碱性(jiǎnxìnɡ)焊剂350~400℃保温2小时。气焊熔剂作用：保护熔化金属，减少金属氧化物和消除已形成的氧化物，改善焊缝质量。焊接不锈钢、铸铁、铜及铜合金、铝及铝合金材料时要用气焊熔剂。共一百六十一页第五章焊接材料

第四节焊接保护(bǎohù)气体氩气（Ar）性质：是一种无色、无味的惰性气体(duòxìngqìtǐ)；沸点为-186℃。使用中注意：焊接中使用的氩气纯度为99.99%；气瓶压力为15MPa；

2.0~0.3MPa以下时，含有较多水份，不要再用。共一百六十一页第五章焊接材料(cáiliào)

第四节焊接保护气体二氧化碳（CO2）性质：是一种无色、无味的焊接保护性气体；沸点为-78℃。使用中注意：气瓶一般为40L可装25公斤液态CO2按照国标分为：

Ⅰ类99.8%Ⅱ类99.5%（满足焊接要求）

1~2MPa以下时，含有较多水份，不要再用。混合气体一般混合气体是二氧化碳和氩气混合，用来(yònɡlái)代替二氧化碳气体，减少焊接飞溅。共一百六十一页第五章焊接(hànjiē)材料

第五节钨电极钨电极作用：作为钨极氩弧焊的电极，传导电流，建立电弧。纯钨熔点3387℃沸点5900℃强度约100MP钨电极种类：锆钨极、钍钨极和铈钨极。铈钨极（釷钨极、锆钨极）：在纯钨基础上加入锆、铈、釷而被活化的电极钍钨极：传导电流比纯钨极大30~50%；使用(shǐyòng)的焊接规范较小；具有微量的放射性。共一百六十一页第五章焊接(hànjiē)材料

第五节钨电极铈钨电极(diànjí)：传导电流比钍钨极大增大5~8%；引弧容易，电弧燃烧稳定；没有放射性。共一百六十一页第五章焊接(hànjiē)材料

第六节焊接材料的选用选择焊条(hàntiáo)的原则：一、等强度原则：对于强度钢以等强度或相近强度为原则；如焊接20#Q235可以选用E43系列焊条二、等同性原则：对于不锈钢等具有特殊要求的材料以相同的或相近的化学特性为原则；如焊接不锈钢选用不锈钢焊接材料三、等条件原则：还应考虑结构的工作情况尽量采用碱性焊条，若考虑作业环境对人的危害应尽量选用酸性焊条。如焊接承载受动载荷或冲击的焊件，选用熔覆金属冲击韧性较高的低氢性焊接材料共一百六十一页第六章气焊、气割用气体、设备(shèbèi)和工具

第一节氧气氧气的性质：氧气是一种无色、无味、无毒的气体；在标准状态下氧气的密度是1.429千克/米3，比空气略重；温度下降(xiàjiàng)到-183℃时,氧气变成淡蓝色的液体；温度下降到-218.4℃时,变成淡蓝色的固体；氧气本身是不能燃烧的，但能帮助其它可燃物质燃烧；氧气的化学性质极为活泼，几乎能与自然界的一切元素相结合；工业中常用的高压氧气，碰到油和油脂有燃烧、爆炸的危险。共一百六十一页第六章气焊、气割用气体、设备(shèbèi)和工具

第一节氧气氧气的制取：一般工业上采用液化空气分离法制取氧气。首先将空气压缩、冷却而液化，然后再加热液化空气，当温度升高到-195.8℃时，氮气先气化而逸出，而氧气则必须继续升温到-183℃时才开始气化，由此，氧气和氮气就被分离了。然后再经压缩(yāsuō)机将氧气压缩(yāsuō)到120到150大气压，装入特制的氧气瓶。氧和氮各占空气中的21%和78%共一百六十一页第六章气焊、气割用气体(qìtǐ)、设备和工具

第二节乙炔对氧气(yǎngqì)纯度的要求

工业用氧分为两级：

一级纯度不低于99.2%；

二级纯度不低于98.5%。

共一百六十一页第六章气焊(qìhàn)、气割用气体、设备和工具

第二节乙炔乙炔的性质乙炔是一种可燃性气体,又是一种具有(jùyǒu)爆炸性的危险气体；在标准状态下，乙炔的密度是1.17千克/米3，比空气轻；乙炔气是无色、无味的，工业用的乙炔臭味是硫化氢、磷化氢杂质带来的；乙