焊工基礎知識培訓教程

1、目錄前言 2第一章 焊接安全常識 3.一、焊接的危險因素 3二、焊工“六防 ” 3三、焊工個人防護物品 6第二章 焊條電弧焊 7.第一節(jié) 焊接基礎知識 7焊接的概念及分類 7第二節(jié) 焊條電弧焊的原理和特點 8一、焊條電弧焊的原理 8二、焊條電弧焊的焊接過程 8三、焊條電弧焊的基本操作 9四、焊條電弧焊的特點 10第三節(jié) 焊接接頭類型及焊縫型式 10一、焊接接頭類型 10二、焊接坡口的形式 11三、焊接位置 12四、焊接缺陷 13五、運條方法 14第三章 氣焊與氣割 1.4.第一節(jié) 氣焊 14一、氣焊的基本原理 14二、氣焊的設備 14三、氣體火焰 17四、氣焊基本操作 18第二節(jié) 氣割 20一

2、、氣割的原理 20二、氣割條件 20三、氣割工藝 21第四章 氬弧焊 2.2.第一節(jié) 非熔化極氬弧焊 （TIG 焊） 22一、非熔化極氬弧焊原理及特點 22二、TIG焊分類23三、鎢極和保護氣體 23四、TIG 焊的工藝特點 24第二節(jié) 熔化極氬弧焊（MIG焊）24二、焊接設備 24三、熔化極氬?。∕IG）焊的焊接工藝參數(shù) 25附：焊縫基本符號 2.5.、八 、亠前言焊接現(xiàn)狀分析焊接是加工制造業(yè)的組成部分，應用廣泛，發(fā)展也非常迅速，在 加工制造業(yè)中占有非常重要的位置。 焊接質(zhì)量的好壞直接影響著產(chǎn)品 質(zhì)量和生產(chǎn)進度。隨著質(zhì)保體系的健全以及對合格焊工的嚴格要求， 合格焊工人員不足將可能成為制約公司

3、發(fā)展的因素之一。 焊工基本素質(zhì)要求（1）忠實于企業(yè)。（2）具有不怕苦、不怕臟、不怕累的精神。（3）對焊接有一定的悟性。培訓目標通過本次培訓，使焊工掌握焊接的基本理論知識和應用知識，做 到文明施工、按圖紙、工藝、技術要求生產(chǎn)。學員應達到以下要求：（1）能正確的選擇使用常用焊條、焊絲、焊劑及保護氣體。（2）能進行低碳鋼的平位置的焊接，包括平板對接及角接。（3）能根據(jù)焊接工藝卡選擇低碳鋼、低合金鋼的焊接材料和焊接工 藝參數(shù)。（4）能進行焊前坡口準備及焊接性能試驗焊件的裝對。（5）能進行手工焊條電弧焊、氣焊、氬弧焊、 CO2 焊等之一焊接。（6）能控制和矯正焊接變形，能減少和消除焊接應力。（7）能對焊

4、接接頭外觀檢驗和進行返修。第一章焊接安全常識一、焊接的危險因素焊工在工作時，要與 電、可燃及易爆氣體、易燃液體、壓力容器等接觸。在焊接過程中還會產(chǎn)生一些有害氣體、金屬蒸汽和煙塵；此 外還存在電弧光輻射、焊接熱源（電弧、氣體火焰）的高溫 等。如果 不嚴格遵守安全操作規(guī)程，就可能引起 觸電、灼傷、火災、爆炸、中 毒甚至職業(yè)病。給個人、企業(yè)、國家造成損失和危害。二、焊工六防”焊工作業(yè)時要做到 防火、防爆、防毒、防輻射、防觸電、防高空墜落。1防觸電防觸電措施：（1）弧焊設備的外殼必須接地，與電源連接的導線要有可靠的絕緣。（2）弧焊設備的初級接線、修理和檢查應由電工進行操作，二次側(cè) 接線焊工可以進行連接

5、。（3）推拉電源刀開關時，應戴好干燥的皮手套，面部不要對著閘刀， 以免電弧火花灼燒臉部。（4）焊工的工作服、手套、絕緣鞋應保持干燥；在潮濕的場地作業(yè)時，必須用干燥的木板或橡膠板等絕緣物作墊板。（5）焊接結(jié)束前，應將焊鉗放置在可靠的部位，然后再切斷電源。（6）在容器或船倉內(nèi)以及其它狹小的工作場所焊接時，須兩人輪換 操作，其中一人留在外面監(jiān)護，以免發(fā)生意外時迅速切斷電源和進行急救。（7）更換焊條時應戴好焊工手套，并避免身體與焊件接觸，尤其夏 天因身體出汗而衣服潮濕時。（ 8）在光線陰暗的場地、容器內(nèi)工作時，使用照明燈的電壓應不大于 36V 。（ 9）焊接電纜必須有完整的絕緣，工作時應避免電纜燙壞或

6、砸壞； 如絕緣發(fā)生損壞，應及時修復和更換；（10）遇到焊工觸電時，切勿赤手去拉觸電者，應首先切斷電源，然 后對昏迷者進行人工呼吸，并盡快送醫(yī)院搶救。（ 11）焊工要熟悉和掌握有關電的基本知識、 預防觸電及觸電后的急 救方法等知識，嚴格遵守有關部門規(guī)定的安全措施，防止觸電 事故發(fā)生。2. 防火和防爆措施：焊接時， 由于電弧及氣體火焰的溫度較高， 并且有大量的金屬火 花飛濺物，稍有疏忽就會引起火災甚至爆炸。因此焊工在工作時，必 須注意以下問題：（ 1） 在禁火區(qū)進行焊接施工前必需先辦理動火證， 并作好滅火準備 工作；焊接前要認真檢查工作場地周圍 5m 范圍內(nèi)是否有易燃、易爆 物品；（ 2）在高空作

7、業(yè)時，更要注意防止金屬火花飛濺而引起的火災；（3）嚴禁在有壓力的容器和管道上進行焊接；（4）當補焊儲存過易燃、易爆物品的器具（如油桶、油箱）時，焊前必須將容器內(nèi)的介質(zhì)放干凈，并用堿水清洗內(nèi)壁，再用壓縮 空氣吹干 （如清洗不易進行， 應將容器裝滿水），同時應將所有 孔蓋打開，確認安全可靠后方可焊接；（ 5）在容器內(nèi)工作時， 焊炬、割炬應隨焊工同時進出， 嚴禁將焊炬、割炬放在容器內(nèi)而焊工離開，以防混合氣體燃燒和爆炸；（6）焊條頭及焊后的焊件不能隨便亂扔；（7）每天下班前應檢查工作場地，消除可能引起火災的隱患。3預防有害氣體焊接時， 焊工周圍的空氣中常被一些有害氣體及粉塵所污染， 如氧化錳、氧化鋅、

8、氟化氫、一氧化碳和金屬蒸氣等。長期呼吸，可能引起電焊工塵肺的職業(yè)病。預防措施：（1）焊接場地應有良好的通風；（2）在容器或狹小場地施工時，應注意用壓縮空氣或抽風機通風；（3）合理組織工作布局，避免多名焊工擠在一起施工；（4）盡量用埋弧焊代替手弧焊；（5）戴好防護用具；4防輻射電弧輻射主要產(chǎn)生強光、紅外線和紫外線。可以刺傷眼睛、灼傷皮膚。應采取以下措施：（1）焊接施工時要使用電焊面罩；5（2）要穿戴電焊工勞動防護用品；（3）工作時要互相關照；（4）多名焊工一起工作，要使用擋光屏；5.防高空墜落：（1）患有高血壓、心臟病、恐高癥及醉酒者不能登高作業(yè)；（2）必須使用標準的安全帶；（3）登高工具應安全

9、可靠；（4）焊接電纜不能背在背上，用不能燃燒的東西捆扎在固定地方；（5）焊割設備應留在地面上；三、焊工個人防護物品1、焊接護目鏡（黃綠、藍綠、墨綠和橙色等）2、焊接防護面罩3、防護工作服4、電焊手套5、工作鞋6、防塵口罩第二章焊條電弧焊第一節(jié)焊接基礎知識焊接的概念及分類焊接就是通過加熱或加壓，或者兩者并用，并且用或不用填充材 料使焊件達到結(jié)合的一種加工方法。按照焊接過程中金屬所處的狀態(tài)不同，可以把焊接方法分為熔焊、壓焊、釬焊三大類。1熔焊，熔焊是在焊接過程中將焊接接頭加熱至熔化狀態(tài)，不 加壓力完成的焊接方法。2、壓焊，壓焊是在焊接過程中必須對焊件施加壓力（加熱或不 加熱），以完成焊接的方法。3

10、、釬焊，釬焊是采用比母材熔點低的金屬材料作釬料，將焊件 和釬料加熱到高于釬料的熔點，低于母材的熔點的溫度，利用液態(tài)釬 料潤濕母材填充接頭間隙并與母材相互擴散實現(xiàn)連接焊件的方法。第二節(jié)焊條電弧焊的原理和特點一、焊條電弧焊的原理焊條電弧焊是利用焊條進行焊接的電弧焊方法。電弧焊時，焊條和焊件分別作為兩個電極，利用焊條與焊件之間產(chǎn)生的電弧熱量來熔 化焊件金屬，冷卻后形成焊縫。二、焊條電弧焊的焊接過程焊條電弧焊的焊接過程如圖2-2所示。工件焊縫熔池液態(tài)熔渣焊芯鳳態(tài)活売8圖2-2焊條電弧焊的焊接過程三、焊條電弧焊的基本操作焊條電弧焊的基本操作包括 引弧、運條及收尾等基本操作。1引弧引弧是焊接過程中反復進行

11、的動作，引弧技術的好壞直接影響到焊接的質(zhì)量。（1）焊條與工件表面接觸要輕微，運動的速度要適中。（2）焊條提起的高度應控制在 3mm-4mm。（3）引弧應在離焊縫起點10mm處的待焊部位上，電弧引燃后移至 焊縫起點處，再沿焊接方向繼續(xù)進行焊接。2運條運條是焊接過程中最重要的環(huán)節(jié)，它直接影響焊縫的外表成形和內(nèi)在質(zhì)量。電弧引燃后，一般情況下焊條有三個基本運動，即1沿焊條中心線向熔池送進、2沿焊條方向移動 和3橫向擺動3收尾常用的收尾方法有以下三種:（1）劃圈收尾法（2）反復斷弧收尾法（3）回焊收尾法四、焊條電弧焊的特點（1）對焊接接頭的裝配要求較低。（2）易于通過改變工藝操作來控制焊接變形和改善接頭

12、應力狀況。（3）焊接1mm以下的薄板不宜用焊條電弧焊。（4）能焊多種材料的金屬。（5）與氣體保護焊、埋弧焊等焊接方法比較，生產(chǎn)成本較低。（6）生產(chǎn)效率較低，焊工勞動強度較大。（7）對焊工的操作技術水平要求較高。第三節(jié)焊接接頭類型及焊縫型式一、焊接接頭類型焊接接頭即用焊接方法聯(lián)結(jié)的接頭。 在焊條電弧焊中，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀、材料厚度和工件質(zhì)量要求的不同，需要采用不同型式的接 頭進行焊接。焊接接頭主要有四種類型，即 對接接頭、搭接接頭、T 型接頭和角接接頭，如圖2-4所示。町對接搖頭巾甘茶接按失（）11型接頭皿）角接接頭10圖 2-4 焊接接頭的基本類型1.對接接頭兩焊件端面相對平行的接頭稱為 對接

13、接頭 。這種接頭能承受較大 的載荷，是焊接結(jié)構(gòu)中最常用的一種接頭型式。2.角接接頭兩焊件端面間構(gòu)成30°135。夾角的接頭稱為角接接頭。角接 接頭焊縫的承載能力不高， 一般多用于箱形構(gòu)件等不重要的焊接結(jié)構(gòu) 中。3.搭接接頭兩焊件重疊放置或兩工件表面之間的夾角不大于 30°構(gòu)成的端 部接頭稱為 搭接接頭 。搭接接頭便于組裝， 常用于對焊前準備和裝配 要求簡單的結(jié)構(gòu)，但承載能力較低， 在結(jié)構(gòu)設計中應盡量避免采用搭 接接頭。4 .T 型接頭一焊件端面與另一焊件表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭稱為 T 型接頭 。這種接頭承受動載荷的能力較強，在船體結(jié)構(gòu)中約有 70% 的焊縫都采用 T

14、型接頭。二、焊接坡口的形式1.焊接坡口的形式常用的形式有：I型、V型、X型、丫型、雙Y型、帶鈍邊U型、雙 U 型、 J 型坡口。2.焊條電弧焊常用的坡口形式11焊條電弧焊常用的坡口形式有：I形破口、Y型坡口、雙Y型坡口和U型坡口等。三、焊接位置 1焊接位置熔焊時，工件焊逢所處的空間位置，叫做焊接位置。按照焊逢在空間的位置不同，焊接方法可分為 平焊、立焊、橫焊和仰焊，如圖 2-5所示。2.各種焊接位置的操作技術(1)平焊典型的操作方法，如圖2-6所示舊廠卜焊圖2-6平焊典型的操作方法(2)立焊時的焊接角度，如圖2-7所示12(a)對接接頭山 丁型接頭侑縫工悍圖2-7立焊時的焊接角度(3)不開坡口

15、對接橫焊的焊條角度，如圖2-8所示75° -80°75° W焊接方向圖2-8四、焊接缺陷1咬邊由于焊接工藝參數(shù)選擇不正確和操作不當，在沿著母材部位燒熔 形成的溝槽或凹陷，稱為咬邊。2氣孔焊接時，熔池中的氣體在凝固時未能逸出而殘留在焊縫中所形成 的空穴，稱為氣孔。3. 未焊透焊接時，焊接接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象，稱為未焊透。4. 未熔合熔焊時，焊道與焊道之間或焊道與母材之間， 未完全熔化結(jié)合的 部分，稱為未熔合135.燒穿焊接過程中，熔化金屬從坡口背面流出，形成穿孔的缺陷，稱為 燒穿。6.焊瘤 焊接過程中，熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的 金屬瘤，稱為焊

16、瘤。五、運條方法常用的運條方法有： 直線形運條法 、直線往復形運條法 、鋸齒形運條 法、月牙形運條法 、三角形運條法 、圓圈形運條法 、八字形運條法 。第三章 氣焊與氣割第一節(jié) 氣焊一、氣焊的基本原理氣焊是利用氣體火焰為熱源的一種焊接方法。 氣焊所用的可燃氣 體很多，有乙炔、氫氣、液化石油氣、 煤氣等，而最常用的是乙炔氣。 乙炔氣的發(fā)熱量大，燃燒溫度高，制造方便，使用安全，焊接時火焰 對金屬的影響最小，火焰溫度高達 31003300C。氧氣作為助燃氣， 其純度越高，耗氣越少。因此，氣焊也稱為氧乙炔焊。二、氣焊的設備氣焊是利用氣體燃燒所產(chǎn)生的高溫火焰來進行焊接的，如圖 3-1 所示?；鹧嬉环矫姘?/p>

17、工件接頭的表層金屬熔化， 同時把金屬焊絲熔入 接頭的空隙中，形成金屬熔池。當焊炬向前移動，熔池金屬隨即凝固14成為焊縫，使工件的兩部分牢固地連接成為一體1-焊絲2-焊嘴3-工件圖3-1 氣焊1 .氧氣瓶。氧氣瓶是運送和存儲高壓氧氣的容器，常用的容積為40L,工作壓力為15MPa其結(jié)構(gòu)如圖3-2 (a)所示(a)氧氣瓶(b)溶解乙炔瓶圖3-22.溶解乙炔瓶溶解乙炔瓶是儲存溶解乙炔的鋼瓶。圖 3-2 (b)所示，在瓶的頂部裝有瓶閥供開閉氣瓶和裝減壓器用，并套有瓶帽保護；在瓶內(nèi)裝15 有浸滿丙酮的多孔性填充物（硅酸鈣、活性炭，木屑、硅藻土等），丙 酮對乙炔有良好的溶解能力，可使乙炔安全地儲存于瓶內(nèi)，

18、當使用時， 溶在丙酮內(nèi)的乙炔分離出來，通過瓶閥輸出，而丙酮仍留在瓶內(nèi)，以 便溶解再次灌入瓶中的乙炔；在瓶閥下面的填充物中心部位的長孔內(nèi) 放有石棉繩，其作用是促使乙炔與填充物分離。3. 減壓器減壓器是將高壓氣體降為低壓氣體的調(diào)節(jié)裝置。因此，其作用是 減壓、調(diào)壓、量壓和穩(wěn)壓。氣焊時所需的氣體工作壓力一般都比較低， 如氧氣壓力通常為0.2MPf 0.4MPa,乙炔壓力最高不超過 0.15MPa。4. 回火安全器回火安全器又稱回火防止器或回火保險器，它是裝在乙炔減壓器和焊炬之間，用來防止火焰沿乙炔管回燒的安全裝置圖3-3 減壓器5.焊炬焊炬俗稱焊槍。焊炬是氣焊中的主要設備，焊炬是氣焊時用于控 制氣體混

19、合比、流量及火焰并進行焊接的手持工具。 焊炬有射吸式和 等壓式兩種，常用的是射吸式焊炬，如圖 3-4所示。16圖3-4氧-乙炔射吸式焊炬三、氣體火焰生產(chǎn)中所采用的可燃氣體多數(shù)是采用乙炔氣體， 助燃氣體采用氧 氣，乙炔與氧氣混合燃燒產(chǎn)生的火焰稱為氧 -乙炔焰。根據(jù)氧與乙炔 混合比的不同，氧乙炔焰可分為中性焰、碳化焰（也稱還原焰）和氧化焰三種，其構(gòu)造和形狀如圖3-5所示焰心 外焰2）氣化焰圖3-5氣體火焰1.中性焰氧氣和乙炔的混合比為1.1 1.2時燃燒所形成的火焰稱為中性 焰，又稱正常焰。它由焰芯、內(nèi)焰和外焰三部分組成。中性焰最高溫 度在焰心前2mn4mn處，約為3050 3150C。它廣泛用于

20、低碳鋼、 低合金鋼、中碳鋼、不銹鋼、紫銅、灰鑄鐵、錫青銅、鋁及合金、鉛 錫、鎂合金等的氣焊。2.碳化焰（還原焰）17氧氣和乙炔的混合比小于 1.1 時燃燒形成的火焰稱為碳化焰。 碳 化焰的整個火焰比中性焰長而軟，它也由焰芯、內(nèi)焰和外焰組成，而 且這三部分均很明顯。 焰心呈灰白色，內(nèi)焰呈淡白色， 外焰呈橙黃色。 碳化焰只使用于高速鋼、 高碳鋼、鑄鐵焊補、 硬質(zhì)合金堆焊、 鉻鋼等。3. 氧化焰氧化焰是氧與乙炔的混合比大于 1.2 時的火焰。氧化焰的整個火 焰和焰心的長度都明顯縮短，只能看到焰心和外焰兩部分。不論采用何種火焰氣焊時，噴射出來的火焰（焰芯）形狀應該整 齊垂直，不允許有歪斜、分叉或發(fā)生吱

21、吱的聲音。只有這樣才能使焊 縫兩邊的金屬均勻加熱，并正確形成熔池，從而保證焊縫質(zhì)量。四、氣焊基本操作1. 基本操作氣焊操作時，一般右手持焊矩，將拇指位于乙炔開關處，食指位于 氧氣開關處，以便于隨時調(diào)節(jié)氣體流量。用其它三指握住焊矩柄， 左手拿焊絲氣焊。（1）點火、調(diào)節(jié)火焰與熄火點火時先微開氧氣閥門，然后打開乙炔閥門，用明火（可用的電 子槍或低壓電火花等）點燃火焰。這時的火焰為碳化焰，然后逐漸開 大氧氣閥，將碳化焰調(diào)整為中性焰，如繼續(xù)增加氧氣（或減少乙炔） 就可得到氧化焰。點火時，可能連續(xù)出現(xiàn)“放炮”聲，原因是乙炔不 純，應放出不純慚炔，重新點火；有時出現(xiàn)不易點火，原因是氧氣量 過大，這時應重新微

22、關氧氣閥門。 點火時，拿火源的手不要正對焊咀，18也不要指向他人，以防燒傷。焊接完畢需熄火時，應先關乙炔閥門, 再關氧氣閥門，以免發(fā)生回火和減少煙塵(2) 左焊法與右焊法，如圖3-6所示。圖3-6左焊法與右焊法2. 平焊、立焊、橫焊、仰焊操作。平焊。平焊操作圖如圖3-7所示圖3-7 平焊圖3-8 立焊 立焊。立焊操作如圖3-8所示。 橫焊。橫焊操作如圖3-9所示。 仰焊。仰焊操作如圖3-10所示19awnHi>圖3-10 仰焊氣割第二節(jié)一、氣割的原理氣割即氧氣切割。它是利用割炬噴出乙炔與氧氣混合燃燒的預熱 火焰，將金屬的待切割處預熱到它的燃燒點（紅熱程度），并從割炬 的另一噴孔高速噴出純

23、氧氣流，使切割處的金屬發(fā)生劇烈的氧化，成 為熔融的金屬氧化物，同時被高壓氧氣流吹走，從而形成一條狹小整 齊的割縫使金屬割開。如圖3-11所示。1-割縫2-割嘴3-氧氣流4-工件5-氧氣物6-預熱火焰圖3-11 氣割過程二、氣割條件1. 金屬熔點應高于燃點（即先燃燒后熔化）。202. 氧化物的熔點應低于金屬本身的熔點。3. 金屬氧化物應易熔化和流動性好，否則不易被氧氣流吹走，難 于切割。4. 金屬的導熱性不能太高，三、氣割工藝1. 氣割割炬（1）手工氣割割矩，如圖3-12所示圖 3-12（2）機械氣割工具圖3-13數(shù)控龍門式火餡切割機2. 氣割工藝參數(shù)（1）氣割割嘴到工件表面的距離（3-5mm（

24、2）預熱時間（3）氣割時氧氣的壓力（4）氣割速度21(5)割嘴與被割件的傾角。第四章氬弧焊氬弧焊是利用氬氣作為保護介質(zhì)的一種電弧焊方法。如圖4-1所示為氬弧焊示意圖。估)(b)1-焊件2-熔滴3-氬氣4、10-噴嘴5、11-氬氣噴管6-熔化極焊絲 7、9-導電嘴8-非熔化極鎢絲12-焊絲圖4-1 氬弧焊示意圖第一節(jié)非熔化極氬弧焊(TIG焊)一、非熔化極氬弧焊原理及特點非熔化極氬弧焊常采用熔點較高的釷鎢棒或鈰鎢棒作為電極，所以又叫鎢極氬弧焊。焊接過程如圖4-2所示。1-噴嘴2-鎢極3-電弧4-焊縫5-焊件6-熔池7-填充焊絲8-惰性氣體22圖 4-2 非熔化極氬弧焊二、TIG焊分類根據(jù)焊接電流的

25、不同 TIG 焊接又可分為 直流 TIG 焊接與交流 TIG 焊接。（1）直流 TIG 焊接 以直流電弧焊接電源作為焊接電源，以電極為 負極、母材為正極的焊接方法，廣泛應用于不銹鋼、鈦、銅以及銅合 金等的焊接。（2）交流 TIG 焊接 以交流電弧焊接電源為焊接電源，電極、母材 正負極性相互變化。直流反接方式時，具有陰極破碎作用，可清除工件表面的氧化膜。鋁及鋁合金表面有一層致密得氧化膜（ AI2O3,熔 點2050C，鋁的熔點只有660C ）覆蓋在熔池表面，容易造成夾渣及 未熔合等缺陷， 可利用反極性的陰極破碎作用加以清除。 但直流反接 時，鎢極燒損嚴重， 一般采用交流電弧焊接 。交流電弧焊接一般應用 于鋁、鎂等的焊接。三、鎢極和保護氣體（ 1）鎢極。鎢極作為氬弧焊的電極，對它的基本要求是：發(fā)射 電子能力要強；耐高溫而不易熔化燒損；有較大的許用電流。常用的 電極材料有純鎢極、 釷鎢極、鈰鎢極 、鑭鎢極、鋯鎢極、釔鎢極等。（ 2）保護氣體。用于 TIG 焊的保護氣體大致有三種。使用