机械制造工艺学教学教案焊接工艺设备.doc

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1、第八章 焊接工艺设备本章介绍：常用的焊接方法；焊条、焊丝及焊剂；焊接设备8-1焊接方法概述金属焊接是通过适当的手段，使两个分离的金属物体（同种金属或异种金属）产生原子（分子）间结合而连成一体的连接方法。一、常的焊接方法分类：族系法、二元坐标法，目前以二元坐标法分类为推荐分类法1、 1、 基本焊接方法熔化焊接（液相焊接）电孤焊熔化极非熔化极焊条电弧焊（手弧焊）埋弧焊氩弧焊CO2电弧焊保护焊钨极氩弧焊等离子弧焊气焊（钎焊）氧氢氧乙炔空气乙炔电渣焊固相焊接激光焊电阻（点、缝焊、电阻对焊）焊冷压焊超声波焊爆炸焊固相兼液相焊火焰钎焊气焊感应纤焊电子束纤焊焊接方法分类：族系法二、常用的焊接方法介绍1、电弧

2、焊电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法。它包括：手弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊（氩气C02气体、氦气）、 熔化极的钨极气体（如氩气）保护焊等离子焊（氩气、氮气、氦气等）。（1）手弧焊：（焊条电弧焊涂层电弧焊） 手弧焊主要用于钢结构焊接（炭钢、合金钢、不锈钢），手弧焊设备简单、轻便，操作灵活，可以应用短焊缝和任何焊接位置，工件厚度在1.5mm以上，批量小，焊接质量在一定程度上决定于焊工的操作水平，劳动强度大，生产率低下。（焊接位置：平焊、立焊、仰焊、横焊）手弧焊工作原理： 手弧焊是以外部涂有涂层（药皮）的焊条作为电极和填充金属，电弧在焊条的端部和被焊工件表面之间的燃烧，形成焊缝。涂层药皮在电弧的作

3、用下产生气体以保护电弧（隔绝空气），同时产生熔渣覆盖在熔池表面，防熔化金属与周围气体的相互作用，隔绝空气并改善焊缝金属性能。（2）埋弧焊：半自动焊、自动焊特点：生产效率高，焊缝质量好，适用于钢结构的长焊缝的平焊位置的焊接。 埋弧焊工作原理：埋弧焊是以连续送进的焊丝作为电极和填充金属。焊接时，在焊接区的上面覆盖一层颗粒状焊剂，电弧在焊剂下燃烧，将焊丝端部和工件材料局部熔化，形成焊缝。焊剂熔化成烧渣覆盖在熔池表面，保护焊缝金属，防止空气的污染，并改善焊缝性能，促使焊缝缓慢的冷却。（3）熔化极气体保护电弧焊：常用CO2气体保护电弧焊、氩弧焊可各种位置焊接，生产效率高，可焊接碳钢、合金钢、不锈钢等。原

4、理：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（如CO2气体，氩气等）保护电弧来进行焊接。应用：适用于半自动、自动焊、已逐步取代手弧焊，可各种位置焊接，生产效率高，可焊接碳钢、合金钢、不锈钢等。（4）等离子弧焊属于非溶化极电弧焊原理：它是利用电极和工件之间的压缩电弧（转移电弧）实现焊接的。所用的电 通常是钨极，产生等离子弧的等离子气体可用氩气、氦气等，并以喷咀喷出惰性气体保护焊缝熔池。焊接时可填充金属，也可以不填充金属。特点：等离子弧焊焊缝质量好，生产率高适用于结构件和零件焊接。2、电阻焊：适合大批生产、薄板焊接、焊接设备昂贵，点焊、缝焊、对焊是以电阻热为能源的焊接方

5、法，是使工件处在一定电板压力作用下，并利用电流通过工件时所产生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。通常我们称为“磁焊”电阻焊有点焊、缝焊和凸焊等型式。3、电渣焊：自动焊、焊接厚壁大型构件电渣焊是以熔渣的电阻热为热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。4、气焊：气焊用于薄板及维护修理工件，钎焊气焊是利用气体火焰为热源的一种焊接，氧乙炔和焊丝熔化。5、特种焊（1）超声波焊（2）激光焊（3）爆炸焊：复合钢板生产三、焊接方法的选择1、焊接要求（1）保证焊接产品的质量优良性能可靠（2）焊接

6、生产率高（3）焊接成本低2、影响因素（1）产品结构类型：金属结构焊接、机械零件焊接，电子器件焊接（2）工件母材性能：物理化学力学、冶金性能（3）工件厚度：工件厚度在一定程度上决定所适用的焊接方法（4）焊接接头型式和焊接位置：贴角焊、坡口焊、对接接头T型接头、焊接接头 平焊、立焊、仰焊、横焊（焊接位置）（5）生产条件技术人员水平焊接设备：交流焊机、直流焊机、交直流焊机焊接耗材：焊条、焊丝、焊剂保护气体等（6）焊接质量等级8-2焊条、焊丝与焊剂一、焊条1、焊条的组成构造焊条由焊芯和涂层（药皮）组成，其构造为（1）焊芯：既是焊芯又是填充金属，手弧焊时又作为电板。碳钢焊条采用HO8A或HO8E材料做焊

7、芯。碳钢焊条，不锈钢焊条、合金钢焊条焊芯材质不同（2）涂层（药皮）是矿石粉末，铁合金粉。涂层的作用：改善焊条的焊接工艺性能机械保护，产生气体和溶渣，隔绝空气冶金处理2、焊条种类：（碱性焊条、酸性焊条）（1）按材质分类碳钢焊条 代号Exxxx（老标准牌号结J），碳钢结构钢焊条J，结E4303（J422），E4303（J422），焊Q235（A3钢）合金钢焊条 代号Exxx-x（老标准为结J）例E5015-G（J507R）低合金结构钢焊条J，结，例E5015-（J507）焊16Mn（Q345）钢材 E5016（J506）也是钼和珞钼耐热钢焊条R热E5015-G（J507R）低温钢焊条，W 温不锈钢

8、焊条；E-代号（老标准；不锈钢、焊条、铬G）准焊焊条：ED（老标准 D堆）（2）按焊条的溶渣性质分类： 碱性焊条：碱性氧化物和氟化钙为原料、焊接性能较差，但韧性好，抗裂性能好，例：E4303（J422）钛钙型，E5001（J503）钛铁矿型。酸性焊：低氢型（低氢钠型、钾、铁粉低氢型）等碳性氧化物，如E4311（J425）低氢钠型 E4315酸性焊条的焊接性能较好，但其韧性抗裂性能较碱性焊条差，注意：在设计或焊接工艺中规定用碱性焊条时，不能用酸性焊条代替。（3）按电源电流类型分类：直流焊条、交流焊条、交直流两用焊条。直流焊条：正、反接。（机械设计手册第一分册）3、焊条型号、牌号 （1）碳钢焊条型

9、号用大写字母“E”和四位数字表示E 4 3 0 3焊条抗拉强度焊接位置涂层材料种类和电流种类如E4303（J422）前两位数字表示其抗拉强度43kgf/mm2（1kgf/mm2=99.8MPa）第三位数字表示焊条的焊接位置“0”与“1”表示可以用平、立、横、仰焊“2”表示适用于平焊与平角焊 “4”表示焊条适用向下立焊第三位和第四位数字表示涂层类型和焊接电流种类，如“03”表示：涂层类型为钛钙型（碱性）交直流焊条。焊接电流种类为：交流或直流正、反接。如E4303钛钙型（碱性）焊条E43015（J427） 低氢纳型（酸性焊条）、直流反接如E5001（J503、结503）（2）低合金钢焊条：E501

10、5-A（R107） 图E5015-G（J507 D.J507R）低合金钢焊条:E5015-A1E5015-A1 50抗拉等级1表示焊接位置E钛铁矿型（碱性焊条）交流或直流正、反接4、焊条的选用原则（1）根据被焊的工件材料选择相适应的焊条，如焊接碳钢或低合金钢时，应选择结构钢焊条。（2）焊缝性能要和工件（母材）性能相同，“等强度”（3）焊条工艺性能要满足施焊操作需要5、焊条的管理和使用焊条的库存应干燥通风一般在施焊前心将焊条烘干，放入保温筒内，取出后即用完。二、焊丝与焊剂：埋弧焊用焊丝与焊剂通常是用于埋弧焊（自动焊、半自动埋弧焊）1、焊丝：埋弧焊与C02气体保护焊用材（1）分类：埋弧焊所用焊丝有

11、实心焊丝和药芯焊丝两类（2）用途：直径较小（d=1.62.4mm）的焊丝适用于半自动焊埋弧焊；直径为36mm的焊丝适用于自动埋弧焊。2、焊剂：埋弧焊使用的焊剂是颗粒状可熔化的物质，其作用相当于焊条的涂层（1）对焊剂的要求：a具有良好的冶金性能，b具有良好的工艺性能。（2）焊剂的分类：按制造方法材质分类，熔炼焊剂，烧结焊剂，陶瓷质焊剂按化学成分分类；碱性、酸性、中性焊剂。（3）焊剂型号 HJ熔炼型焊剂HJ型（熔练型） SJ烧结型焊剂例如：HJ 4 3 1 X焊剂程度60-14钼，无“X”为普通粒度（或写为“1”）牌号编号，按0，1，29顺序焊剂为高硅低氟型：1-9表示含硅含氟量HJ1低硅低氟，H

12、J3高硅低氟 HJ6高硅中氟HJ2中硅低氟，HJ4低硅中氟 HJ7低硅高氟焊剂为高锰型 HJ5中硅中氟 HJ8中硅高氟表示焊剂中含氧化锰量 HJ9其它HJ1无锰，HJ2低锰HJ3中锰，HJ4高锰熔练焊剂SJ烧结型（SJxxx）例如：S J 5 0 1普通颗粒度牌号编号为0，1，29ST1xx氟碱型 SJ4硅锰型ST2xx高铝型 SJ5铝钛型ST3xx硅钙型 SJ6基它型烧结型焊剂（4）各类焊剂的用途熔炼型焊剂HJxxxx含锰硅、氟含量39种组合a、高硅型：焊接低碳钢和某些低合金钢b、中硅型：焊接低合金钢和高强度钢c、低硅型：焊接高合金钢（如不锈钢、热强钢）。烧结型焊剂a、氟碱型：碱性焊剂，可焊

13、多种低合金钢等重要的压力容器，可交直流两用。b、硅钙型：中性焊剂，可交直流两用，可焊普通结构钢c、硅锰型：酸性焊剂，交直流两用，可焊低碳钢及某些低含金钢（矿山金属结构）d、铝钛型：酸性焊剂、交直流两用，可焊低碳钢和某些低合金钢（锅炉、船舶、压力客器）。8-3 焊接工艺设备在工程结构焊接工艺中，常用的手弧焊和埋弧焊用焊接设备种类很多，这里仅介绍常用的焊接设备。一、手弧焊焊接设备：手弧焊机和辅助设备及工具手弧焊的焊机通常是一台额定电流500A以下的具有下降外接性的弧焊电源。1、手弧焊机（1手弧焊机类型（2）（交流）弧焊电源（交流弧焊电源或称弧焊变压器），交流电焊机。 特点： 弧性较差，质量轻，结构

14、简单，成本低、功率因数低。平常用：直流弧焊发电机 特点：稳弧性好、经久耐用，结构与维护复杂、重量重、成本高。（3）（直流）弧焊整流器 特点：稳弧性较好，结构维护较简单，重量较轻，成本较高。（发电机）（4）产流直流两用焊机 （手弧焊机还有晶闸管晶体管弧焊电源等）（2手弧焊机的选用首先根据焊条涂层（药皮）类型选择焊机种类。酸性：（如低氢钠型）焊条必须选用直流弧焊机，碱性焊条用交流焊机，酸性焊条，虽然交直流均可使用，但一般选择结构简单，价格较低的交流弧焊机。碱性焊条交流焊机交直流焊机一般：酸性焊条直流焊机（低氢钠型焊条）交流焊机 根据焊接产品所需的焊接电流范围和实际负载持续年数来选择焊机容量，即焊机

15、的额定电流A和功率因数等（3）国产焊机种（常用）及结构交流弧焊变压器（交流弧焊机）a、动圈式：B3-120B3-500（A=120500A）b、动铁式：B1-30、B1-400，Bx1-500（A=300500A）c、抽头式：B6-120（A=120A）焊机电流：120A 300A 500A焊条直径：1-4mm 2-7mm 3-9mm直流弧焊发电机（焊机）a、差复激式：AX-250（A=250A），焊条直径d=16mm A7-500（A=500A），d焊=2.510mmb、裂极式：AX-320（A=320A），焊条d=37mmc、换向极式：A4-300（A=300A），焊条d=27mm直流弧焊

16、整流器a、动绕组硅弧（焊机）：ZG1160 A=160A，d =14mmZG1-250 A=250A d二36mm ZG3-500 A=500A d =310mmb、抽头式硅弧焊整流器IPG-200，（A=200A），d二=35mmc、磁放大器式硅弧整流器；ZG-400（A=400A），d条=37mm2、手弧焊辅助设备和工具手弧焊辅助设备和工具有：焊钳、焊接电缆、面罩、敲渣锤、钢丝刷、焊条保温筒等（1）焊钳：焊钳是用以夹持焊条进行焊接的工具常用的市售焊钳有300A和500A两种（2）焊接电缆：YHH型电焊橡皮套电缆额定电流100 200 300 500（A） YHH型电焊橡皮套软电缆 电缆断面

17、积16 35 70 120（mm2）（3）面罩：面罩是为防止焊接时的飞溅、弧光及其它幅射对焊二面部及颈部损伤的一种遮蔽工具，有手持式和头盔式（内装有护目遮光镜片）。（4）焊条保温筒二、埋弧焊设备埋弧焊设备多用于半自动焊和自动焊方法。常用的单丝埋弧焊，目前已应用较多的是双丝、三丝焊埋弧焊设备分类和基本构造及功能：埋弧焊机分为半自动焊和自动焊机。1、半自动埋弧焊机：CO2气体保护焊（1）半自动埋弧焊机的主要功能是：a、将焊丝通过软管连续不断地送入电弧区，（即送焊丝）b、传输焊接电流（由埋弧焊电源提供电流）c、向焊接区铺施焊剂或保护气体d、控制焊接起动和停止。（2）基本构造半自动弧焊机主要由送丝机构

18、、控制箱、带软管的焊接手持焊钳及焊接电源组成。埋弧焊电源可以用交流（弧焊变压器）、直流（弧焊发电机或弧焊整流器）或交直流并用的结构。（3）应用兼有自动埋弧焊的优点和手工电弧焊的机动性，在难以实现自动焊的工件上（例如不规则焊缝、短焊缝、空间狭小位置）进行焊接。（4）产品型号2、自动埋弧焊机（1）功能连续不断地向焊接区送进焊丝。等速与变速送丝焊接前调节焊丝端位置传输焊接电流电弧沿接缝移动控制电弧的主要参数向焊接区辅施焊剂控制焊接的起动和停止（2）基本构造常用的自动埋弧焊机有等速送丝和变速送丝机构两中。它们一般由机头（送丝机构与焊炬、焊剂漏斗）、控制箱、导轨（或支架）及焊接电源等组成。自动焊机按照工

19、作需要，可做成各种形式：焊接小车式、悬挂式、机床式、悬臂式、门架式（3）应用：平焊工件的焊接工效高，成本低。规则焊缝，长焊缝。（4）自动焊机型号：NZA-1000直流焊机，变速送丝（焊丝直径3-5mm）A=2000-1200A MZ1-1000 交直流焊机、等速送 （焊丝直径1.65mm）3、 弧焊辅助设备 （1）焊接夹具焊接夹具用于焊接工件的准确定位并夹紧，减少焊接变形（2）工件变位设备 （工件转辅助胎具）工件变位设备功能是使工作旋转、倾斜、翻转，以让待焊位置处于最佳焊接位置。（3）焊机变位设备：移动焊接机头的装置其功能是将焊接机头准确地送到待焊位置。（4）焊缝成形设备埋弧焊的电弧功率较大，

20、钢板对接时为防止熔化金属的流失和烧穿，并促进使焊缝背面成形，往往需要在焊缝背面铺加衬垫。衬垫通常采用铜板或钢板。 （5）焊剂回收输送设备用来在焊接中自动回收并输送焊剂，采取压缩空气的吸压式方式回收焊剂。设备装在焊接小车上。第九章 焊接工艺与工艺规程设计本章介绍：焊缝标准：焊接接头设计；焊接工艺；焊接质量检验，焊接工艺性分析；焊接工艺规程设计。9-1 焊接接头设计和焊接工艺一、 焊接接头和坡口型式GB985-88气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸标准，我们这里仅介绍手弧焊常用接头型式和坡口型式：适用碳钢，合金钢焊接接头的气焊，手弧焊及气体保护焊。GB986-88埋弧焊焊缝坡口的

21、基本形式与尺寸适用于埋弧自动焊。1、接头型式:焊接接头的基本形式有：对接；搭接；角接；T型接。2、坡口形式：焊缝坡口是根据设计或工艺需要，在工件的待焊部位加工成一定几何形状经装配（冷作）后构成的沟槽。重要承载件和厚板焊缝需开坡口，一般焊缝不开坡口。应用用途：为了保证焊缝有效厚度或焊透，并为了容纳填充金属，改善焊缝成形，提高焊缝的承载能力。（1）坡口型式：I型；V型；Y型；U型；X型 对接接头坡口：角接、T型接头坡口型式： 型；V型；X型不带钝边坡口：带钝边坡口：（2）坡口尺寸标注：根据板厚和坡口型式不同，坡口尺寸也不一样，详见GB985-88、GB986-88例1：工件厚度6-30mm, 带钝

22、边单边V形坡口封底焊b=13mm；不封底焊b=0例 2： 不同板厚板材的对接（接头）坡口尺寸： 厚板削薄过渡长度L3（-1）二、焊缝符号与标注方法GB324-88、GB12212-90焊缝符号标注方法，焊缝符号一般由基本符号、辅助符号、补充符号及其组合符号与指引线组成。通常符合机械制图和熔化焊及电阻焊的焊接。机械设计手册上册第一分册P1-220P233绘制基本符号，补充符号，辅助符号及其组合应用的标注方法及应用实例。1 焊缝符号： 焊缝符号包括：基本符号，辅助符号，补充符号，以及各种符号的组合。焊缝标注方法，通常在图纸上焊缝标注指引线，例：注：1.焊缝在接头的箭头侧，基本符号标在基准线实线侧；

23、2.焊缝在接头的外箭头侧，基本符号标在基准的虚线侧。（1）基本符号：对接I型焊缝：V型焊缝：单边V型焊缝：单钝边V型焊缝：基本焊缝符号的组合：（2）辅助符号：（3）补充符号：2焊缝尺寸标注：（含坡口尺寸标注）随工件厚度不同，焊缝高度尺寸各不相同。通常对未标注焊缝，焊缝高度不小于连接板厚的0.81.0倍。焊缝尺寸标注举例：坡口焊缝间断焊缝三、焊接工艺流程手弧焊，CO2气体保护，埋弧焊的焊接工艺都有其共同相似之处，但有其个性区别。现以手弧焊为例介绍其焊接工艺流程：1焊前准备：焊条、焊丝（焊剂）的选择：工件材质，焊缝质量要求，焊条焊丝（焊剂）选用。（1）焊条烘干：除尘焊条涂层中的水分，施焊前方可取适

24、当数量的焊条。对手弧焊，焊条烘干。（2）焊前对工件的清理：除锈（扳料预处理），除渣、水、油污等保持待焊工件的清洁。重要焊缝，尚需刨去焊缝位置的氧化皮。（3）工件组装：拼装、冷作、定位焊组装工件成型，保证焊接结构的形状和尺寸，并进行定位（点）焊（点焊）。还包括焊接平台、工装胎具的选择，控制焊接变形。（4）工件预热：碳钢一般不需要预热，低合金钢工件需要预加热（冬季）。合金钢施焊前要进行工件的全部预热或局部预热，特别在冬季，低温季节，预热可以减小接头焊后冷却速度避免产生硬组织，减小焊接应力及变形，防止产生裂纹现象。2施焊过程：（1）焊条直径与焊机电流的选择：焊条、焊丝的直径和焊机电流的选择焊条直径选

25、择通常根据焊接工件的厚度和焊接电流范围确定。焊条直径与工件厚度的关系：板厚()4，412，12，16，焊条直径d()1.62.5，3.24，7，4，5，6 焊接电流与焊条直径关系：焊条直径（d） 1.6 2.0 2.5 3.2 4 5 6焊接电流（A）2540，4060，5080，100130，160200，200270 260300（2）焊接电流的控制：焊接电流是焊接的主要工艺参数，施焊时应操作焊机置于适当的电流档位，以控制电流时大小适中。讨论：电流过大：会烧穿工件，产生咬边，气孔，焊缝晶粒组织粗大，降低延伸性，渗层崩落失效（易产生气孔）。电流过小：会造成未焊透，未熔合，气孔夹渣。（3）焊缝

26、层数：厚板的焊接，一般要开坡口，并采取多层焊和多层多道焊。（16以上）（重要部位10以上）（4）施焊过程与施焊要领：严格按照工艺设计规格的焊接工艺进行施焊。根据结构工件的形状和焊接位置，尽量选择平焊，减少立焊，仰焊，可采取工件翻身。对长焊缝的焊接，尽量选择半自动焊或自动焊。利用焊接工装胎具焊接，控制变形。施焊时应尽量采取对称焊，交错焊，烧焊一段焊缝后，待以冷却后再施焊，减少焊接变形。厚板焊接要采取多层焊或多层多道焊。3焊后处理：施焊后，需对焊接工件及焊缝表面的焊渣进行清除处理，包括：（1）施焊后的缓慢冷却后，再折卸焊接工装胎具。重要焊接工件，进行局部保温后，再冷却的后热处理。（2）除去焊缝表面

27、的焊渣，打磨焊缝，保持焊缝整洁。（3）焊后热处理：时效处理，先要构件进行退火处理，消除焊接产生残余应力。（4）施焊后，对已产生变形的构件，进行校直校平处理。4 焊接安全防护：施焊时的安全技术主要包括：（1）防止触电。（2）防止弧光伤害：焊接电弧强烈的弧光和紫外线对眼睛和皮肤有损害，应带焊接面罩，电焊手套，穿工作服和厚面工作鞋。（3）防火、防爆。（4）防止有毒气体和烟尘中毒，产生有害气体烟气对人体有损害。（5）防止工件砸伤施焊人员。5焊接质量检验。（1）焊接接头工艺试验焊接工艺评定（2）焊缝质量检验。9-2焊接质量及检验本节内容主要介绍：焊接质量评判和焊接质量检验内容的方法。一、焊接质量1焊接质

28、量的评定（内容与指标）（1） 焊缝质量的评定内容：焊缝质量是指：焊缝外观质量，焊缝外形尺寸，焊缝缺陷（接头连续性质量），物理力学性能（接头性能）。（2）焊缝质量无损检测方法： 磁粉探伤法，着色渗透法，超声波探伤，X-射线探伤。（3）焊缝质量等级： 磁粉探伤：4级：、级，级最高，最低。 超声波探伤：3级：检验要求A级、B级、C级。质量分级、，级最高，级最低。 X-射线探伤：4级：、级，级最高，级最低。2焊缝质量评定：（1） 焊缝的外形质量： 焊缝与母材之间应平滑过渡，以减小应力集中。焊缝的余高不应太大。 焊接接头形状缺陷形式：咬边，焊瘤，烧穿，未焊透和错边等。 焊缝高度尺寸质量检验：焊缝高度尺寸

29、一定符合设计图纸标注焊接缝高度尺寸，通常焊缝焊缝高度不小于连接板厚的0.81.0倍。例： 重要焊缝的标注：焊缝高度如：（2）焊接接头的连续性质量：焊缝（内部）缺陷检验。焊接接头应没有超过标注允许的破坏接头连续性的焊接缺陷，包括：裂纹，气孔与缩孔，夹杂与夹渣，未溶合与未焊透等。缺陷：含导致应力集中，降低承载能力，缩短使用寿命，甚至脆断。 裂纹：热裂纹和泠裂纹，而焊接过程出现的热裂纹和焊后产生的冷裂纹。 气孔和缩孔：a、气孔：气孔是熔池中的气泡在凝固时未能透出残留下来所形成的空穴。产生的原因：焊条受潮，坡口有杂物，焊接电流过大或过小，电弧应过长，焊缝速度过快等。b、缩孔：缩孔是熔化金属在凝固过程中

30、收缩而产生的残留在焊缝中的孔穴。 夹杂和夹渣：焊缝中（内部）类有杂物和熔渣（焊渣）。未熔合和未焊透：a、未熔合：是在焊缝和母材之间未完全熔化结合的部分。 b、未焊透：焊缝局部没有到位。举例：焊缝（内部）缺陷质量检验要求（检验规范）：在设计图纸中，明确在技术要求中写明“焊缝不得出现裂纹，气孔，夹渣等缺陷”文字。焊接工艺文件也有明确规定和检验手段。（3）接头性能：物理、化学、力学性能质量。产品技术标准或图样技术条件要求的各项接头性能指标都必须合格。对重要焊接接头须进行物理、化学、力学性能试验，先做工艺性评定，才能正式进行工程结构焊接。二、焊接质量检验方法与手段检查焊接质量有两大类检验方法及检验手段

31、（设备）。1 非破坏性检验：外观质量和内在质量的无损探伤检验，密封性检验，耐压性检验等。（1）外观质量检验：观察焊缝的外形尺寸质量和表面缺陷。眼睛观察或借助样板，或用低倍数大镜及简单量具检测焊缝外形尺寸和焊接接头的表面缺陷。（2）密封性检验：常用煤油，载水，水压，气密性试验检查接头有无漏水，漏气，渗油，漏油等现象。（3）耐压性检验：通过注水（水压）、油、气至压力容器中，以检查焊缝处有无泄漏，耐压，破坏等。（4）焊缝无损探伤：常用方法有：磁粉探伤，超声波探伤，射线探伤，渗透探伤等。声发射探伤，全息探伤。磁粉损伤：磁粉损伤是利用在强磁场中，铁磁材料表面缺陷产生的漏磁场吸附磁粉的现象的一种无损检验方

32、法。JB/T6061-9焊缝磁粉检验方法和缺陷磁瘤的分级。JB/T6063-92磁粉探伤设备：配备磁粉探伤仪和磁粉，磁粉探伤用磁粉技术条件磁粉探伤质量等级：4级：、级，级最高，最低。渗透探伤法： 渗透探伤是利用带有荧光材料（荧光法）或红色染料（着色法）的渗透剂的渗透作用，显示焊缝缺陷痕迹的无损检验法。现常用着色法，用来检查各种材料焊缝表面微裂纹。JB/T6062-92焊缝渗透检验方法和缺陷痕迹的分级。射线损伤：射线探伤是用X射线或r射线照射焊接接头，检查内部缺陷的无损检验法。常用于板材的对接焊缝质量检验。GB/T3323-87钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级。X-射线探伤探伤质量等级：4级：

33、、级，级最高，级最低。超声波探伤法：超声波探伤是利用超声波探测材料焊缝内部缺陷的无损检验法，常用于结构的角焊缝、坡口焊缝的质量检验。GB/T11345-89钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级标准。设备配置：超声波探伤仪，探头（各种形状），耦合剂。超声波探伤质量分级：检验要求：分A级、B级、C级。质量分级：3级：、，级最高，级最低。声发射探伤：应用声发射技术 全息摄影探伤：全息摄影照片2破坏性试验（1）焊接接头的力学性能试验：焊缝和接头拉伸试验，冲击试验，弯曲试验及硬度试验等。用来测定焊缝和接头的强度延性，韧性及硬度等力学性能指标。（2）金相检验： 宏观检验：检查表面上的裂纹，气孔，夹渣，

34、未熔合和未焊透等缺陷。微观检验：检验焊缝的显微组织等缺陷。（3）断口检验：用于检验焊缝断口上的缺陷。（4）耐腐蚀试验。用于检查奥氏体不锈钢焊接接头的耐晶间腐蚀等性能。三、焊接结构技术要求：设计图纸中的技术要求内容金属结构焊接结构的施工图样和焊接工艺规程中都明确规定了焊接技术要求，通常都会根据设计施工图纸的结构材料，板材厚度，焊缝的技术要求，焊条（焊丝）的选择（牌号，型号），焊缝高度，焊缝质量要求及焊缝质量等级及检验标准，都作了详细的规定如：图纸技术条件（技术要求）中，写明：起重机臂架结构设计图纸的技术要求文字。1、本件为焊接结构，（碳钢，低合金钢），焊条选用E4303（碳钢）、E5015（低合

35、金钢）焊条。2、除标注焊缝外，其余焊缝高度不低于接板厚（或板厚的0.8倍）。3、除标注（间断）焊缝外，其余所有焊缝均为连续焊缝。所有焊缝要求平整不得有咬边裂纹，气孔，夹渣未焊透等缺陷。4、板料（板材钢板）的对接焊缝质量应符合GB/T3323-87钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级标准中的级。5、重要焊缝质量应符合GBLT1134589钢焊缝手超声波探伤方法和探伤结果的分级标准中的B级检验要求的级。9-3焊接工艺性分析焊接结构的焊接工艺性分析重要从以下几方面进行分析：一、 焊接工艺性要求：（1）结构设计的合理性结构承载传力顺畅，避免应力集中；方便施焊；减少焊接变形。（2）焊接工艺的合理性焊接方法

36、的选择合理性；焊接位置选择和焊接工艺流程的合理安排；减少焊接变形；焊缝质量的保证：尺寸和形状精度，焊缝质量等级。二、结构设计的合理性1承载结构传力顺畅避免应力集中，尽量减少焊缝的受力。2结构设计应方便施焊3减少焊接变形4焊接位置错开，减少焊缝受载部分三、焊接工艺合理性1、 焊接方法、耗材焊机选择；2、焊接工艺流程安排；3、焊接位置，焊接电流控制；4、焊接变形控制；5、焊接质量控制。四、焊接工艺性分析：设备技术经济性，产量，质量，成本，效率（益）。1、焊接方法选择：手工焊、半自动焊接、自动焊；2、焊条、焊丝及焊剂的选择，焊机选择；3、焊接工艺流程合理性：焊接接头设计，施焊工艺安排；4、施焊过程的

37、质量控制：焊缝尺寸外形公差控制，焊缝质量控制；5、减少焊接变形和残余应力；6、产量批量计划安排；7、焊接成本、效益控制。9-4 焊接工艺规程设计一、焊接工艺过程（金属结构制造工艺）焊接工艺过程类似于机械加工工艺过程，从钢板下料到结构焊接完毕也经历了许多工序过程：1、钢材预处理：喷丸锈；2、板材下料：人工气割和数控切割；3、工件组装（拼装）；4、施焊；5、焊后热处理；6、焊接质量检验；7、机械加工与质量检验。二、焊接工艺规程1、原始资料；2、企业生产条件；3、焊接工具规程制定；4、焊接工艺规程种类：焊接工艺过程卡，焊接工序卡，检验卡。5、设计图纸质量检验标准，焊接工艺文件；6、制定焊接工艺规程的步骤：（1）统计结构件产量，制定生产计划；（2）选择焊接方法及焊接设备；（3）编制焊接工艺、焊接接头设计；（4）编制焊接工艺过程卡，焊接工序卡；（5）焊接质量检验。三、大型结构焊接工艺设计应用实例：举例：龙门起重机主梁结构焊接工艺设计（1）主梁结构设计：（压弯构件）（2） 焊接工艺设计（3）焊接工艺编制