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1、焊接工艺培训（中级）主讲人：XXX2013年08月28日,内容摘要,中级电焊工基础理论控制焊接变形以及处理方法常见的焊接缺陷及处理方法实际操作问题实例说明,经验在于平时的积累,第一部分 中级电焊工基础理论第一章 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。,一、钢的退火：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。,二、钢的正火
2、：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。,二、钢的正火：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。,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：水、油、碱水和盐类溶液等。,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。,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。,四、钢的回火：回火分
3、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。,第一部分 中级电焊工基础理论第二章 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101。它的作用是作为电极传导焊接电流，同时作为填充金
4、属。,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。,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。它的主要作用是：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GB 13001977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“
5、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。,焊接材料药芯焊丝,焊接材料药芯焊丝焊接示意图,CO2气体保护焊简介：1.CO2气体保护焊特点 CO2气体保护焊是利用CO2气体作为保护气体，依靠焊丝与焊件之间产生的电弧热来熔化金属和焊丝形成焊缝的一种电弧焊方法。主要用于焊接低碳钢及低合金钢等黑色金属。有生产率高、成本低、焊接应力和变形小、焊接质量高、操作简便等优点。,第一部分 中级电焊工基础理论第三章 认知气体保护电弧焊,CO2气体保护焊焊接工艺参数 CO2气体保护焊
6、的工艺参数主要包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸长度、气体流量、电源极性及回路电感等。今天主要讲焊丝直径、焊接电流、电弧电压等工艺参数之间的关系。,常用焊接电流和电弧电压的范围,C02气体保护电弧焊的工作原理 C02气体保护电弧焊是使用焊丝来代替焊条,经送丝轮通过送丝软管送到焊枪,经导电咀导电,在CO2气氛中,与母材之间产生电弧,靠电弧热量进行焊接。CO2气体在工作时通过焊枪喷嘴，沿焊丝周围喷射出来，在电弧周围造成局部的气体保护层使溶滴和溶池与空气机械地隔离开来，从而保护焊接过程稳定持续地进行，并获得优质的焊缝。,CO2气体保护焊示意图,1、基本符号：2、辅助符号：3、补充符号
7、：,第一部分 中级电焊工基础理论第四章 识别焊接符号,焊缝尺寸符号及其标注：尾部标识：焊缝标识实例1：,焊缝标识实例2：,在我们日常生产中，我们在操作时，需认知技术图纸来加工产品。焊接装配视图：焊接装配图是供焊接施工使用的图样，在图中除了完整的结构投影图、剖视和断面图外，还要有焊接结构的主要尺寸、标题栏、技术条件及焊缝符号等。,第一部分 中级电焊工基础理论第五章 巧识焊接技术图纸,根据上面焊接装配图了解下面几项内容：1、装配内容（投影、剖视图）；2、此焊接结构中的主要尺寸；3、此焊接结构中的标题栏、技术条件及焊缝符号标识；在看了上述要求后，回头再看焊接装配图有何收获？每项是否能够完全理解？结合
8、今天所讲内容，在实际生产中务必要多看图，认真看！,（1）手工电弧焊 利用手工操纵焊条进行焊接作业的一种电弧焊接方法。电弧柱的温度5000，热量集中，其热效率高。具有设备简单、易于操作、工艺适应性较强的优点。缺点：焊材的利用率较低，熔敷率较低，难以实现机械化及自动化，操作者劳动强度大。,第一部分 中级电焊工基础理论第七章 几种焊接方法的比较,（2）熔化极气体保护电弧焊（这里主要介绍CO2气体保护焊）CO2气体保护焊是利用外加CO2气体作为电弧介质，并保护电弧和焊接区的一种电弧焊接方法。具有焊接区便于观察，易于实现机械化及自动化，且能在任何位置进行焊接作业的优点。缺点：焊接区域的保护气体容易受到不
9、良风力的干扰，在野外进行焊接作业时，必须设立保护气体的屏障。,CO2气体保护焊所用气体比较纯CO2气体：优点是焊接变形小，焊接热影响区窄，以短路过渡方式焊接薄板焊接质量优良，且成本低廉。缺点是焊缝成形欠佳，焊接飞溅较大。Ar+CO2混合气体：优点是焊缝成型得到改善，焊接飞溅也减少；缺点是电弧热量增大，焊薄板时热影响区较宽，焊接变形较大，且焊接成本高，焊枪寿命缩短。,根据纯CO2气体与Ar+CO2混合气体比较得出结论：在焊接5mm以下的薄板时，应选择纯CO2气体焊，而不应单纯追求焊缝成型美观，而选择混合气体保护焊。同理，采用实心焊丝CO2气体保护焊或混合气体保护焊所焊接头性能，在已完全满足产品技
10、术条件要求的情况下，就不必非得选用成本较高的药芯焊丝气体保护焊。,接头形式 表面堆焊和熔深较浅的对接焊缝抗裂性较高。熔深较大的对接和各种角接（包括搭接、T形接头和外角接焊缝等）抗裂性较差，因为这些焊缝所承受的应力正好作用在焊缝的结晶面上，而这个面是晶粒之间联系较差，杂质聚集的地方，故易于引起裂纹。对于厚板焊接结构，施工时常采用多层焊，裂纹倾向比单层焊有所缓和，但对各层的熔深应注意控制。另外，在接头处应尽量避免应力集中（错边、咬肉、未焊透等），也是降低裂纹倾向的有效办法。,第一部分 中级电焊工基础理论第八章 焊接的接头形式与焊接次序,焊接次序 施工时焊接次序是很重要的，同样的焊接方法和焊接材料，
11、只是因为焊接次序不同，可能具有不同的结晶裂纹倾向。总的原则是尽量使大多数焊缝能在较小刚度的条件下焊接，使焊缝的受力较小。,第一部分 中级电焊工基础理论第九章 焊接设备的使用与维护,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。,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。焊接设备机壳必须接地。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。当焊钳与工件短接情况下，不得启动焊接设备。焊机应按额定焊接电流
12、和负载持续率来使用，不得过载。,经常保持焊机接线柱的接触良好，固定螺母要压紧。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。要保持焊机的内部和外部清洁。整流焊机必须保证整流元件的冷却和通风良好。要经常润滑焊机的运转部分。,移动焊机时，应避免剧烈振动。对整流焊机应更加注意。工作完毕或临时离开工作场地时，必须切断电源对大型装置必须制定专用操作规程。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。电器装置必须可靠接地，控制按钮不得大于36V。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。,工件装夹机构的运行必须可
13、靠。装置工作台内禁止放置无关物品。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。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。,第一部分 中级电焊工基础理论第十章 焊接中常用装焊夹具使用,一、对焊接夹具的要求应保证装配件的尺寸、形状的正确性。使用与调整简便，且安全可靠。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,2按夹具的作用原理不同，又可分为：螺旋压夹器 凸轮及偏心夹紧器 斜槽式夹紧器 弹力夹紧器 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）
14、螺旋拉紧器 4）螺旋撑圆器,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,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。,第一部分 中级电焊工基础理论第十一章 非破坏性的检验方法及检验标准,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,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：裂纹；气孔；夹渣；未熔合和未焊透；形状缺
15、陷；其它缺陷。,焊接缺陷底片,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。级焊缝内应无裂纹、未熔合和未焊透。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。级者为IV级。,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
16、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。,1 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。,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
17、移动，以保证焊缝截面和焊缝长度上全部探到。,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、
18、二氧化钛等白色粉末和其它容易挥发的化学剂组成。,第二部分 控制焊接变形以及处理方法,我们都知道焊接变形是由于构件材料的热胀冷缩造成的。焊接过程特点（1、热作用局部性；属于不均匀加热。2、热作用瞬时性；热源以一定的速度移动。短时间内可将大量的热量从加热源传递到焊接工件上。而母材迅速将热量导出而冷却降温。）决定了工件不均匀的应力产生变形。其形式表现有纵横向收缩变形、弯曲变形、角变形、波浪变形、错边变形，扭曲变形。我们这有些比较突出。,解决焊接变形可分为三步：焊接前的控制焊接过程中的控制焊接后的矫正，使产品达到质量要求一、焊接前的控制；焊接前的控制很重要，根据工件的类形确定重点易变形部位，拿出具体预
19、防措施。如对于焊缝不对称的构件。应先焊焊缝少的一侧，后焊焊缝多的一侧。先焊短焊缝再焊长焊缝，检查支撑是否牢固等等。二、焊接过程中的控制；各种结构件的形式不同.着重点也各不相同。举例如下（供参考）,先后顺序控制 如下图图中可以看出上面立板焊接在底板上周边10mm角焊缝.共四面各两面相同其顺序应先焊1点对应的短焊缝.再焊2点的对应的长焊缝这样就降低了变形的程度。,从方向上控制 如下图；,螺旋叶片与轴的焊接，从焊接起点要终点必须保证同一方向，一面焊好后切记不能掉头往回焊，还从原起点的另一面同方向对称焊完，使它的应力均匀向一头释放，降低了整体变形的程度。,从轻拿轻放上控制；工件在焊接时其温度很高，不受
20、控制就地翻滚，增加了变形的程度，要求大点工件一定要采用行车翻身，一定要轻放，杜绝野蛮操作！,焊接变形的矫正按类别有机械矫正和火焰矫正两类；这里讲火焰矫正的三种方法；点矫正法 线矫正法 三角形矫正法,1.点矫正法,2.线矫正法,3.三角形矫正法,焊缝的外观缺陷及处理方法1.咬边：咬边是指沿焊趾的母材部分产生的沟槽或凹陷。咬边产生原因：焊接参数选择不合适，主要是焊接电流过大，焊条角度不正确造成的。咬边产生危害：在咬边处造成应力集中，同时也减少母材金属的工作截面。,第三部分 常见的焊接缺陷及处理方法,钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口，手工电弧焊，外部咬边,钢板对接焊缝X射线照相底片V型坡口，手工电
21、弧焊，内部咬边,防止措施严格按焊接工艺规程要求，选择合适的焊接电流和焊接速度，电弧不应过长，选用正确的焊条角度和运条方法。角焊缝更应随时注意控制焊条角度和电弧长度。加强焊工基本技能培训；加强焊接标准和评定缺陷标准的学习，正确判断咬边的深度和长度，加强焊工的自检工作，正确处理咬边缺陷。,2.焊瘤：焊瘤是焊接时有过多熔化金属流到焊缝附近没有熔化的母材上的现象；焊瘤在横、立、仰焊中最为常见，常伴有未熔合和夹渣产生。焊瘤产生的一般原因及危害操作不熟练和运条方法不当。电流过大、电弧拉得过长、焊速太慢、熔池温度过高。它使焊缝的实际尺寸发生偏差，尺寸变化较大处易引起应力集中。,防止措施选择合适的焊接电流，适
22、当加快焊速使熔池温度不至过高。掌握熟练的操作技术，严格控制熔池温度,尽量采用短弧焊接（弧长焊条直径）。保持正确的运条角度（与焊件夹角45度为宜）。根据不同的焊接位置要，严格地控制熔池的大小。,3.烧穿：烧穿在焊接过程中，由于焊接参数选择不当，操作技术不佳，或者焊件装配间隙过大等原因，使熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷。烧穿产生原因：焊接电流过大；焊件对接间隙太大；焊接速度过慢；电弧在焊缝处停留时间太长。烧穿产生危害：烧穿影响焊缝表面质量，焊缝金属组织易过烧。,防止措施正确选择焊接电流和焊接速度。严格控制焊件的装配间隙并保持均匀一致。电弧在焊缝接头处不能长时间停留，要匀速运条。,其他缺陷弧
23、坑电弧焊时在焊缝的末端（熄弧处）或焊条接续处（起弧处）低于焊道基体表面的凹坑，在这种凹坑中很容易产生气孔和微裂纹，因而该处焊缝严重削弱，产生弧坑的原因是熄弧时间过短,或焊接突然中断,焊接薄板时电流过大。防止产生弧坑的主要措施是在手工焊收弧时,焊条应作短时间停留或作几次环形运条。,内凹或下陷焊缝根部向上收缩低于母材下表面时称为内凹，焊缝盖面低于母材上表面时称为下陷。焊偏在焊缝横截面上显示为焊道偏斜或扭曲。偏析在焊接时因金属熔化区域小、冷却快，容易造成焊缝金属化学成分分布不均匀，从而形成偏析缺陷，多为条状或线状并沿焊缝轴向分布。,以上的外部缺陷多容易使焊件承载后产生应力集中点，或者减小了焊缝的有效
24、截面积而使得焊缝强度降低，因此在焊接工艺上一般都有明确的规定，并且常常采用目视检查即可发现这些外部缺陷,焊缝的形状和尺寸定义及特征焊缝外表沿长度方向高低不平,焊波宽窄不齐,焊缝截面不丰满或增强高过高，焊缝外形尺寸过大，成形粗劣,错边量、焊后变形较大，变形量等不符合标准规定的尺寸等。,危害焊缝的增强高过高会引起应力集中，易产生裂纹。尺寸过小的焊缝，有效工作截面减少，焊接接头强度降低。错边和变形过大，有可能使传力扭曲及产生应力集中，造成强度下降。缺陷原因焊件坡口角度不当,钝边、及装配间隙不均，焊件边缘切割不齐。焊接电流过大或过小。运条速度和角度不当、不正确的摇动和移动不均匀。,防止形状缺陷的措施改
25、善形状和尺寸不足，尤其是角焊缝更要经常注意焊条与母材的角度,以保证焊缝成形均匀一致。选择合理的坡口角度（45为宜）和均匀的 装配间隙（2mm为宜）。,提高焊工的操作技术水平，根据装配间隙变化，随时调整焊速及焊条角度。保持正确的运条角度匀速运条。,第四部分 实际操作问题实例说明,在实际操作过程中，外门架槽钢和滑槽外侧焊接处无坡口，导致焊接不便，强度不够,（一）,（二）,由于机械手突然断电，导致焊接重新开始，磨光机重新打磨，下次这种焊缝杜绝出现！,（三）,顶板与左右两槽钢焊接时，未能控制好焊枪焊接速度，导致焊接出来的焊缝表面不美观，影响了焊接强度，故需整改此项目,（四）,油缸座与两筋板焊接时焊缝焊斜，不知我们焊接工是如何看待此问题？,（五）,车脚与底盘焊接时，有一处焊缝由于引弧与收弧过快，导致在此处出现凹坑现象,（五）,焊接左右加强筋时候，员工未按要求操作，出现过多的气孔，此问题引以为戒！,在实际生产过程中，需要进行细节尺寸的检查。,Thank you!,
