ys焊工培训课件教学文稿

焊工理论

1第一章.焊接与切割基础第一节原理和分类1.原理。焊接是通过加热或加压，或两者并用,用或不用填充材料，使焊件达到结合的一种加工工艺。2.分类。焊接可分为熔焊、压焊和钎焊。2第二节金属学与热处理基本知识一、金属学的基本知识1、金属的结构。2、合金组织。二、钢的显微结构和铁-碳合金平衡状态图三、钢的热处理1、淬火:加热，保温,(水油)快速冷却。2、回火:淬火后回火.分低温、中温、高温回火。3、正火:加热，保温，空气中冷却。4、退火：加热，保温，随炉缓慢冷却。3第三节金属材料的一般知识

五个知识点:一、钢的概念。二、金属材料的力学性能。三、合金元素在钢中的作用，钢中的有害杂质、气体。四、钢的分类。五、钢的牌号。4二、金属材料的力学性能力学性能也叫机械性能,是金属受力时表现出来的性能,主要包刮强度、塑性、硬度、韧性等四方面。a.强度----表示金属材料抵抗变形和断裂的能力。常用的强度指标有屈服强度（屈服点）和抗拉强度。单位：兆帕MPa(牛顿/毫米2N/mm2).1Kg=9.8N6

a.强度----表示金属材料抵抗变形和断裂的能力。常用的强度指标有屈服强度（屈服点）和抗拉强度。单位：兆帕MPa(牛顿/毫米2N/mm2).1Kg=9.8N(1).屈服强度：也叫屈服点.材料在拉伸过程中，载荷不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力。

Fs----屈服力(牛顿N)

A0----试样的原始横截面积(毫米2mm2)

(2).抗拉强度：材料在拉断前所承受的最大应力

Fb----拉伸过程中的最大载荷(牛顿N)A0----试样的原始横截面积(毫米2

mm2)

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b.塑性.断裂前金属材料产生永久变形的能力。塑性的三个指标：延伸率δ、断面收缩率、冷湾角α.（1）.延伸率：也叫伸长率。试样拉断后基准长度伸长量与原始长度的百分比。用δ表示

L1表示试样拉断后标距长度,mmL0表示原始长度,mm（2）.断面收缩率：试样拉断后截面积的减小量与原截面积的百分比。用表示。

s0表示试样原始截面积,mm2

s1表示拉断后断口处的截面积.mm2（3）.冷弯角：将试样在室温下按规定的弯曲半径进行弯曲，在发生断裂前的角度。用α表示。单位:度。8

c.硬度：材料表面抵抗其它更硬物体压入的能力。常用布氏硬度(HBS)、洛氏硬度(HR)、维氏硬度（HV)表示。d.韧性：指材料抵抗冲击载荷不致被破坏的性能。用ak表示。

9三合金元素在钢中的作用，钢中的有害杂质,气体。1)碳(C):含碳量越高，强度、硬度越高，塑性、韧性变差,抗腐性下降。2）锰（Mn）：提高硬度、强度，脱氧、脱硫能力。3）硅（Si）:降低塑性、韧性，是强氧化剂。4）硫（S）：有害杂质，含量高产生热裂纹。5）磷（P）：有害杂质，使钢产生冷脆性、热裂纹，塑性、韧性降低。6）氢（H）：有害气体，产生冷裂纹、氢气孔、氢白点和氢脆。来源：受潮的药皮或焊剂中的水分、焊条药皮或焊剂中的有机物、空气中的水分、焊件表面的铁锈、油脂及油漆等污物。

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四、钢的分类;1、按化学成分:碳素钢和合金钢.2、按含碳量分:①低碳钢,<0.25％②中碳钢,0.25％—0.6％③高碳钢,>0.6％3、按用途分类:①结构钢:制造各种机械零件,工程结构,含碳量一般<0.7％. ②工具钢:制造各种刀具,模具,量具,含碳>0.7%.

③特殊钢:用于特殊用途处,如不锈钢,耐热钢等.4、按质量分类:①普通钢S≤0.05％P≤0.045％②.优质钢S≤0.035％P≤0.035％③.高级优质钢S≤0.025％P≤0.025％

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五、钢的牌号(比较复杂):1).表示钢材的平均含碳量.含碳量以万分之一(0.01%)为单位.例45钢.2).表示钢材的用途.R:容器钢.H:焊条钢g:锅炉钢如:H08,表示含碳量0.08％的焊条钢.3).表示钢材的主要合金元素.如16MnR.4).表示钢材的力学性能和质量.如Q235A12第四节焊接与切割工艺基础

一、焊接接头和坡口形式常见接头形式：对接接头、搭接接头、T形接头、角接接头。常见坡口形式：I形坡口、V形坡口、X形坡口、U形坡口。二、焊接位置概念：焊接时，焊件焊缝在空间所处的位置。分为：平焊、立焊、横焊、仰焊。13141516第五节焊接应力与变形一、产生原因和危害原因：1不均匀加热和冷却。2焊缝收缩，体积缩小。危害：焊件报废；矫正费工时；工伤事故。二、焊接变形的类型及其影响因素类型：收缩变形（横向、纵向）、弯曲变形、角变形、波浪变形、扭曲变形、错边变形。主要因素：1、焊缝在结构中的位置2、焊接结构的刚性（焊接结构抵抗变形的能力）3、焊接结构的装配及焊接顺序4、焊接材料的线膨胀系数17控制焊接残余应力的工艺措施：1、选择合理的焊接顺序；2、选择合理的焊接工艺参数；3、加热减应区法；4、捶击法。1819第六节焊接缺陷及预防措施焊接缺陷--指焊接过程中在焊接接头中产生的金属不连续、不致密、连接不良的现象。常见焊接缺陷有：裂纹、气孔、夹渣、未熔合、未焊透、咬边、焊瘤、烧穿等。20第二章焊接与切割安全基础知识

第一节概述焊接有害因素:1、物理因素：弧光辐射，高频电磁辐射、射线、噪声等。2、化学因素：焊接烟尘，有毒气体。一、焊接与切割主要工伤事故：1、火灾和爆炸2、触电3、灼烫4、急性中毒5、高处坠落和物体打击。21二、焊接与切割作业的职业危害1、焊工尘肺、锰中毒。2、有毒气体3、弧光辐射4、高频电磁场辐射5、钍钨棒的放射性危害6、噪声22

第二节焊接与切割安全用电一、电流对人体的伤害主要有三种形式:1、电击，2、电伤，3、电磁场生理伤害.二、影响电击严重程度的因素：1、流经人体的电流强度：交流电5mA能引起痉挛,50mA足以致命。2、电流通过人体的持续时间。.3、电流通过人体的途径最危险的是：从手到脚。.4、电流频率：25—200Hz是最危险的频率。

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三、人体触电方式：1单相触电2两相触电3跨步电压触电四、安全电压普通环境36V特别危险环境12V24

五、焊、割作业发生触电事故的原因及防范措施1、发生触电的危险因素：A作业场所经常变动B220或380V的电气线路C焊机空载电压超过安全电压D焊机和电缆的漏电2、工作环境按触电危险性的分类：（1）普通环境（2）危险环境（3）特别危险环境25

3、焊接发生触电事故的原因：（1）触及电焊设备正常运行时的带电体（直接电击）。（2）触及意外带电体发生电击（间接电击）。4、预防触电事故通常采取的措施：为了防止在电焊操作中人休触及带电体，一般可采取绝缘、屏护、间隔、自动断电、保护接地（接零）、个人防护等安全措施。个人防护用品：皮手套、工作服、绝缘鞋垫。26

六、焊割设备的安全要求：1、焊机的保护性接地和接零装置1）保护接零：用于三相四线制系统中2）保护接地：用于单相制、三相三线制系统中接地电阻不大于4Ω2、焊机空载自动断电保护装置：为了避免焊工在更换焊条时接触二次回路的带电体造成触电事故。3、焊机的维护和检修。

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七、焊割工具安全要求1焊接电缆安全要求：1）导电良好、外层绝缘。2）轻便柔软。3）较好的抗机械性损伤能力。4）适当的长度：电源线不得超过2—3m；焊接电缆一般以20—30m为宜。5）适当的截面积。6）焊接电缆接头不应超过2个。7）禁用金属构件、管道、轨道作导线使用。8）焊接电缆避免高温烧坏、碾压磨损。9）电缆绝缘定期检验。28

2焊钳和焊枪安全要求：1）连接牢靠，接触良好。2）绝缘性能和隔热能力良好。3）结构轻便、易于操作。4）能夹紧焊条，更换焊条方便。5）水冷系统密封，不漏气、不漏水。29八、触电急救1、解脱电源：救护人在任何情况下都不可直接用手或其他金属或潮湿的物件作为救护工具。2、救治方法：呼吸心跳停止应同时进行人工呼吸和心脏挤压.吹气2—3次,再挤压10—15次.30第三节焊接、切割防火与防爆一、燃烧、爆炸的基础知识：1燃烧的条件：可燃物质、助燃物质、火源三个条件同时具备，相互作用下才能进行。2爆炸及其分类：爆炸是物质在瞬间以机械功的形式释放出大量气体和能量的现象。1）物理性爆炸。如锅炉的爆炸2）化学性爆炸。发生了化学变化313、爆炸极限：可燃物质与空气必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源才会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限。能发生爆炸的最低浓度称为下限、最高浓度称为上限。可燃性混合物的爆炸极限，范围越宽，爆炸下限越低，爆炸上限越高时，爆炸危险性越大。32

二、灭火器的使用和选用：1）使用方法：拉、拔、压、扫四字诀。拉掉铅封，拔去插销，压下压把.，(对准火焰根部)来回扫射。2）选用原则：泡沫灭火器:最适用于可燃性液体火，普通固体材料火。不宜用于：:气体和蒸气火，带电物质火。干粉灭火器：用于可燃气体，遇水燃烧物质、油类、电器设备火。不宜用于：精密机械设备、精密仪器、旋转电机等火灾。四氯化碳灭火器：最适用于带电设备的灭火。禁止用来扑救：电石、钾、钠、铝、镁等火灾。33第四节

特殊焊割作业安全技术一、化工及燃料容器管道焊补安全技术：1，置换动火2，带压不置换动火二、水下焊接与切割：三、登高焊割作业安全技术：离地面2米或2米以上的地点进行焊接与切割操作，称为登高焊割作业。34第三章焊接与切割作业劳动卫生防护第一节焊割作业有害因素的来源及危害一、弧光的来源及危害；二、焊接烟尘的来源及危害；三、有毒气体的来源及危害；四、高频电磁辐射的来源及危害；五、噪声的来源及危害；六、射线的来源及危害；七、热辐射的来源及危害；35第二节焊割作业劳动卫生防护措施一、弧光辐射防护；二、焊接烟尘和有毒气体防护；三、高频电磁辐射防护措施；四、噪声防护；五、射线防护；36第四章气焊与气割

第一节气焊与气割原理和安全特点一、气焊1原理：是利用化学能转化为热能来加热金属的一种熔化焊。气焊设备：1氧气瓶2.乙炔瓶主要工具:1.焊炬有射吸式和等压式两种.2.胶管氧气管用黑色,乙炔管用红色2氧焊粉的作用:改善焊缝质量,获得光滑美观的焊缝表面成形.3738

二、气割1、气割原理：金属在氧气射流中着火燃烧2、气割的过程:预热、燃烧、吹渣.3、气割的条件:燃点低于熔点是最基本的条件.39第二节气焊与气割火焰及工艺参数一、气焊火焰氧—乙炔火焰:由焰心.内焰,外焰三部分组成,内焰温度最高（3150℃）,为焊接区.二、火焰性质1.中性焰:氧/乙炔=1.1—1.2,常用于焊接中.低碳钢.低合金钢.不锈钢,紫铜.2.碳化焰:氧/乙炔<1.1,常用于焊接铸铁.高碳钢,硬质合金.3.氧化焰:氧/乙炔>1.2.弱氧化焰可焊黄铜.镀锌铁板.4041第三节常用气体性质与使用安全要求一、乙炔不饱和的碳氢化合物，化学式为C2H2。乙炔是一种高热值的容易燃烧和爆炸的气体二、液化石油气炼油工业的副产品只要加上不大的的压力即变为液体三、氧气是一种无色、无味、助燃、极为活泼的气体，强氧化剂。一级纯度为99.2%，二级纯度为98.5%，满压14.7MPa

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第四节常用气瓶

一、气瓶结构.二.、气瓶发生爆炸事故的原因和安全措施。三、气瓶的定期检验和涂色。充装无腐蚀性气体的气瓶，每3年检验一次；充装有腐蚀性气体的气瓶，每两年检验一次。颜色联接形式压力瓶内氧气瓶天蓝色顺旋螺纹14.7MPa纯氧乙炔瓶白色夹紧1.5MPa多孔性填料4344

第五节焊割炬一、构造原理1。焊炬：按可燃气体与氧气混合的方式分为射吸式和等压式两类。射吸式在环形室形成负压。2。割炬二、焊炬使用安全要求。三、割炬使用安全要求。45

第六节胶管和管道一、胶管着火爆炸事故原因与安全要求1。氧气管用黑色,乙炔管用红色2。氧气与乙炔胶管不得互相混用和代用。二、管道发生着火爆炸事故的原因与安全措施46第五章电弧焊与电阻焊安全

第一节焊条电弧焊与碳弧气刨安全一、基本原理与安全特点1、焊条电弧焊基本原理与应用原理：焊条电弧焊是利用电弧放电时产生的热量熔化焊条及焊件，从而获得牢固接头的焊接过程。（1）电弧电弧是在两电极之间的气体介质中持久有力的放电现象。引弧：产生焊接电弧的操作。47引弧

（2）电弧的温度。由阴极区、阳极区、弧柱区组成。阴极区：3200K阳极区：4000K弧柱中心：6000—8000K高频高压引弧（非接触引弧）短路引弧（接触引弧）直击法擦划法48

极性：指在直流电弧焊中，焊件与电源输出端正、负极的接法。有正接法、反接法两种。正接法：焊件接正极、焊条接负极；反接法：焊件接负极、焊条接正极。用碱性焊条或焊薄板需用反接法。注：交流电源因极性是交变的，不存在正接和反接。（3）电弧的静特性：电弧稳定燃烧时，电弧电压与焊接电流变化的关系，也称伏安特性。电弧越长，电压越高。49

2、焊条电弧焊安全特点：（1）触电是主要危险；（2）电气火灾、爆炸和灼烫事故；（3）高空坠落，机械性伤害；（4）高温、烟尘、有毒气体；（5）弧光辐射3、碳弧气刨：是利用在碳棒与工件之间产生的电弧热量将金属熔化，同时用压缩空气将熔化金属吹掉，从而在金属上刨削出沟槽或切割的一种热加工工艺.50二、手弧焊工艺参数与选用方法工艺参数主要包括：焊条直径、焊接电流强度、焊接速度、电弧电压、焊接层数等。1、焊条直径：取决于焊件厚度、焊缝的位置、焊接层次和焊接接头形式等。2、焊接电流：根据焊条直径、焊缝位置、焊接层次等选择。直径：I=KdI—焊接电流K—经验系数d为2-4mm时K取30-40。d—焊条直径3、焊接层数：层数=板厚/焊条直径51

三、常用设备结构原理弧焊电源1、对弧焊电源的基本要求：1）合适的空载电压：弧焊电源的焊接二次回路开路时，电源两个输出端之间的电压。交流焊机：60—80V；弧焊发电机：40—70V2）良好的动特性：电源适应电弧变化的能力。电流的变动要小;电弧越长电压越高.

交流弧焊电源：弧焊变压器直流弧焊电源旋转式直流弧焊发电机弧焊整流器523）合适的电源外特性：电源稳态输出电压与电流之间的关系曲线。有平特性、上升特性、下降特性。4）焊机的调节性能良好。5）独立而容量足够的控制装置。6）完好的隔离防护装置。7）符合绝缘标准的要求。53

2、电源型号1,2,3,6各项用汉语拼音字母表示；4,5,7各项用阿拉伯数字表示。1234567系列序号附注特征小类名称大类名称基本规格派生代号进序改号543、弧焊电源负载持续率

负载持续率：也叫暂载率，就是焊机在规定的工作周期中，负载时间所占的百分率。

负载持续率=

对于500A以下的焊机，我国规定工作周期为5分钟。如：在5分钟的周期里，有3分钟处于焊接状态，其负载持续率为3/5=60%。注：实际负载持续率越高，工作电流就会越小。实际焊接电流=额定焊接电流×工作周期中有负载的时间（min）规定的工作周期（min）X100%55四、焊条1、焊条由焊心和药皮组成。2、焊条药皮1）作用：A机械保护；B冶金处理渗合金；C改善焊接工艺性能。2）药皮组成：矿石、矿物、铁合金、化工材料等。3、焊条分类1）按用途分类：2）按药皮成分分类：酸性焊条和碱性焊条。P1634、焊条的型号和牌号型号是国家标准，牌号是厂家习惯代号。56

5、常用焊条特性和应用1）结422焊条2）结507、506焊条3）选用原则：a、焊接低碳钢、低合金钢，根据”等强”原则,选择相应强度和化学成分接近的焊条.b、对于承受静载荷的焊缝，要选用抗拉强度与母材相当的焊条。c、若设计上不要求焊缝与母材等强时要选用强度稍低的焊