焊接培訓材料

30三月2024焊接培訓材料焊接基本知識電弧:由焊接電源供給的，在兩極間產生強烈而持久的氣體放電現(xiàn)象—叫電弧?！?〉按電流種類可分為：交流電弧、直流電弧和脈沖電弧?！?〉按電弧的狀態(tài)可分為：自由電弧和壓縮電?。ㄈ绲入x子?。?。〈3〉按電極材料可分為：熔化極電弧和不熔化極電弧。母材:被焊接的金屬---叫做母材。

熔滴:焊絲先端受熱后熔化，并向熔池過渡的液態(tài)金屬滴---叫做熔滴。熔池:熔焊時焊件上所形成的具有一定幾何形狀的液態(tài)金屬部分---叫做熔池。焊縫:焊接后焊件中所形成的結合部分。焊縫金屬:由熔化的母材和填充金屬（焊絲、焊條等）凝固后形成的那部分金屬。一、常用的焊接系列名詞術語3/30/2024焊接基本知識保護氣體:焊接中用于保護金屬熔滴以及熔池免受外界有害氣體（氫、氧、氮）侵入的氣體---保護氣體。焊接電流:焊接時，流經(jīng)焊接回路的電流，一般用安培（A）表示。電弧電壓:電弧兩端（兩電極）之間的電壓降，一般用伏特（V）表示。3/30/2024焊接方法的分類：按工藝過程特點分類、按能源性質分類焊接壓焊熔焊釬焊電渣、電子束、激光鋁熱焊氣焊電弧焊藥皮焊條電弧焊氣體保護電弧焊埋弧焊、等離子弧焊等氬弧焊二氧化碳氣體保護焊按工藝過程特點分類3/30/2024電弧焊電弧焊的分類

分為手工電弧焊、半自動（電弧）焊、自動（電?。┖?。自動（電?。┖竿ǔＪ侵嘎窕∽詣雍?在焊接部位覆有起保護作用的焊劑層，由填充金屬制成的光焊絲插入焊劑層，與焊接金屬產生電弧，電弧埋藏在焊劑層下，電弧產生的熱量熔化焊絲、焊劑和母材金屬形成焊縫，其焊接過程是自動化進行的。最普遍使用的是手工電弧焊。

基本工藝

手工電弧焊的基本工藝如下：a.在焊接前清理焊接表面，以免影響電弧引燃和焊縫的質量。b.準備好接頭形式（坡口型式）。坡口的作用是使焊條、焊絲或焊炬（氣焊時噴射乙炔-氧氣火焰的噴嘴）能直接伸入坡口底部以保證焊透，并有利于脫渣和便于焊條在坡口內作必要的擺動，以獲得良好的熔合。

3/30/2024電弧焊主要參數(shù)電弧焊的焊接規(guī)范中最主要的參數(shù)有：焊條種類（取決于母材的材料）、焊條直徑（取決于焊件厚度、焊縫位置、焊接層數(shù)、焊接速度、焊接電流等）、焊接電流、焊接層數(shù)、焊接速度等。除了上述的普通電弧焊外，為了進一步提高焊接質量，還采用：氣體保護電弧焊：例如利用氬氣作為焊接區(qū)域保護氣體的氬弧焊、利用二氧化碳作為焊接區(qū)域保護氣體的二氧化碳保護焊等，鎢極氬弧焊：以高熔點的金屬鎢棒作為焊接時產生電弧的一個電極，并處在氬氣保護下的電弧焊，常用于不銹鋼、高溫合金等要求嚴格的焊接。等離子電弧焊：這是由鎢極氬弧焊發(fā)展起來的一種焊接方法。電弧焊電流大小的判斷電流?。汉傅勒?，熔深淺，易形成過高，未熔合，未焊透，夾渣，氣孔，焊條粘連，斷弧，不引弧等等電流大：焊道寬，熔深大，咬邊，燒穿，縮孔，飛濺大，過燒，變形大，焊瘤等等3/30/2024電弧焊電弧焊焊接時產生火災爆炸事故的預防措施1、焊接處10米以內不得有可燃物、易燃物，工作地點通道寬度應大于1米。高空作業(yè)更應注意火花的飛向。2、焊接作業(yè)處應把乙塊發(fā)生器（可乙炔瓶）和氧氣安置在10米以外。3、儲放易燃易爆的容器未經(jīng)清洗嚴禁焊接。在此情況下，首先要把殘剩的由除盡，排除可燃氣體，在確證沒有爆炸的危險性之后才可以焊接。如使用氣體探測器檢查將更加安全。4、焊接管子、容器時，必須把孔蓋，閥門打開。5、保證焊接設備、橡皮絕緣電纜的連接部分無松散的現(xiàn)象，破損部分絕緣良好，防止漏電和過熱。6、嚴禁將易燃易爆管道作焊接回路使用.7、使用二氧化碳氣瓶及氬氣瓶時，應遵守《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》。3/30/2024CO2氣體保護焊二氧化碳氣體保護焊：是以二氧化碳氣為保護氣體，進行焊接的方法。在應用方面操作簡單，適合自動焊和全方位焊接。CO2氣體純度有技術要求焊接重要產品一定要選用CO2純度≥99.8%的氣體，焊縫氣孔少，含氫量低，抗裂性好。二氧化碳氣體保護焊的各種參數(shù)（1）焊絲直徑焊絲的直徑通常是根據(jù)焊件的厚薄、施焊的位置和效率等要求選擇。焊j接薄板或中厚板的全位置焊縫時，多采用1.6mm以下的焊絲（稱為細絲CO2氣保焊）。

3/30/2024焊絲直徑的選擇殘照右表3/30/2024CO2氣體保護焊（2）焊接電流焊接電流的大小主要取決于送絲速度。送絲的速度越快，則焊接的電流就越大。焊接電流對焊縫的熔深的影響最大。當焊接電流為60~250A，即以短路過渡形式焊接時，焊縫熔深一般為1mm~2mm；只有在300A以上時，融身才明顯的增大。（3）電弧電壓短路過渡時，則電弧電壓可用下式計算：U=0.04I+16±2(V)此時，焊接電流一般在200A以下，焊接電流和電弧電壓的最佳配合值見表2當電流在200A以上時，則電弧電壓的計算公式如下。U=0.04I+20±2(V)3/30/2024CO2氣體保護焊（4）焊接速度半自動焊接時，熟練的焊工的焊接速度為18m/h~36m/h；自動焊時，焊接速度可高達150m/h。（5）焊絲的伸出長度一般的焊絲的伸出長度約為漢斯的直徑的10倍左右，并隨焊接電流的增加而增加。(焊絲伸出長度〈即干伸長度〉越長，焊絲的電阻量越大，由電阻熱消耗的電流越大，焊接電流顯示值越小，實際焊接電流也變小。所以焊絲伸出長度一般設定在12--20mm范圍內)（6）氣體的流量正常的焊接時，200A以下薄板焊接，CO2的流量為10L/min~25L/min.200A以上厚板焊接，CO2的流量為15L/min~25L/min.粗絲大規(guī)范自動焊為25L/min~50L/min.

3/30/2024CO2氣體保護焊二氧化碳氣體保護焊的優(yōu)點1．焊接成本低。其成本只有埋弧焊和手工電弧焊的40~50%。2．生產效率高。其生產率是手工電弧焊的1~4倍。3．操作簡便。明弧，對工件厚度不限，可進行全位置焊接而且可以向下焊接。4．焊縫抗裂性能高。焊縫低氫且含氮量也較少。5．焊后變形較小。角變形為千分之五，不平度只有千分之三。6．焊接飛濺小。當采用超低碳合金焊絲或藥芯焊絲，或在CO2中加入Ar，都可以降低焊接飛濺。3/30/2024氬弧焊焊接氬弧焊是用氬氣作保護氣體的氣體保護電弧焊，焊接時從焊槍噴嘴連續(xù)噴出保護氣體氬氣，以排除焊接區(qū)的空氣,保護電極和溶池不受大氣有害氣體的危害。在氬弧焊應用中，根據(jù)所采用的電極類型可分為非熔化極氬弧焊和熔化極氬弧焊兩大類。非熔化極氬弧焊又稱為鎢極氬弧焊，是一種常用的氣體保護焊方法。3/30/2024手工氬弧焊焊接㈠手工鎢極氬弧焊工藝參數(shù)：主要有焊接電流、電弧電壓、鎢極直徑、氬氣流量、焊絲直徑、噴嘴直徑、鎢極伸出長度、焊接速度等。1.通常電弧電壓的選用范圍是10~20V。2.鎢極直徑不同電源極性、鎢極直徑的最大許用電流最大電流直徑mm1.62.43.24.05.06.4直流正接70~150A150~250A250~400A400~500A500~750A750~1000A直流反接10~20A15~30A25~40A40~55A55~80A80~125A交流60~120A100~180A160~250A200~320A290~390A340~525A

3/30/2024手工氬弧焊焊接3.焊接電流電流過大容易產生燒穿或焊縫下陷、咬邊等缺陷，還會引起鎢極燒損或產生夾鎢缺陷；電流過小，電弧燃燒不穩(wěn)定甚至發(fā)生偏吹。4.電弧電壓鎢極端部越尖，電壓越高。過高影響氣體保護效果，也會使焊縫氧化或產生焊透不勻等缺陷。應在保證良好視線的前提下短弧操作5.焊絲直徑和氬氣流量：D=(2.5~3.5)dD-噴嘴直徑(mm)d--鎢極直徑(mm)氬氣流量過大可能破壞層流保護、卷入空氣；流量過小，氣流挺度減弱，也易使空氣侵入。氣體流量取決于噴嘴形狀、尺寸、坡口形式、焊接電流及噴嘴與工件間距離，也與外界環(huán)境有關。3/30/2024手工氬弧焊焊接Q=KDQ-噴嘴直徑(mm)K-系數(shù)，K=0.8~1.2(大噴嘴取上限，小噴嘴取下限)Q--氬氣流量(L/min)6.鎢極伸出長度系鎢極端頭伸出噴嘴端面的距離。伸出長度小，噴嘴與工件距離近則保護效果好。但過近影響視線，妨礙操作?？傊?，手工鎢極氬弧焊的噴嘴直徑一般為5~20mm；氬氣流量3~25L/min；鎢極伸出長度為5~10mm；噴嘴與工件距離5~12mm。3/30/2024手工氬弧焊焊接㈡手工鎢極氬弧焊操作技術

1.焊接工藝參數(shù)氬氣保護試驗法：按選定的工藝參數(shù)在試驗板(與工件材質相同)上引燃電弧后并保持不動，待電弧燃燒5~10秒滅弧，然后檢查熔化焊點周圍有無明顯、光亮的圓圈。圓圈越大越光亮清晰，說明保護效果越好。顏色觀察法：在試驗板上焊接，焊后觀察焊縫表面的氧化色，以鑒別氣體保護效果。不銹鋼焊縫表面呈銀白色和金黃色最好，藍色次之，灰色不良，黑色最差。2.坡口形式和尺寸常用坡口形式有V形、U形、雙面V形和V-U組合形等。3/30/2024手工氬弧焊焊接㈢焊前清理及預熱

1.焊前清理施焊前必須嚴格清理焊接區(qū)及填充焊絲，去除氧化膜、油脂及水分。工件表面未形成氧化膜時，可用丙酮進行脫脂處理，當已生成氧化膜時應進行酸化處理或用機械法打磨掉，焊前再用丙酮去污。2.預熱黑色金屬焊接一般不須預熱，但板厚或管壁厚(δ26mm時)，可適當預熱預熱可加快焊接速度，防止過熱、減少合金元素燒損，并利于良好熔合。3/30/2024手工氬弧焊焊接㈣操作技術

1.引弧可采用短路接觸法引弧，既鎢極在引弧板上輕輕接觸一下并隨即抬起2mm左右即可引燃電弧。使用普通氬弧焊機，只要將鎢極對準待焊部位(保持3~5mm)，啟動焊槍手柄上的按紐，這時高頻振蕩器即刻發(fā)生高頻電流引起放電火花引燃電弧。2.填絲施焊電弧引燃后加熱待焊部位，待熔池形成后隨即適量多加焊絲加厚焊縫，然后轉入正常焊接。焊槍與工件間保持后傾角75~80°，填充焊絲與工件傾角150~200，一般焊絲傾角越小越好，傾角大容易擾亂氬氣保護。填絲動作要輕、穩(wěn)，以防擾亂氬氣保護，不能象氣焊那樣在熔池中攪拌，應一滴一滴地緩慢送入熔池，或者將焊絲端頭浸入熔池中不斷填入并向前移動。視裝配間隙大小，焊絲與焊槍可同步緩慢地稍做橫向擺動。以增加焊縫寬度。3/30/2024

防止焊絲與鎢極接觸、碰撞，否則將加劇鎢極燒損并引起夾鎢。焊絲端頭不能脫離保護區(qū)，打底焊應1次連續(xù)完成，避免?；∫詼p少接頭。焊接時發(fā)現(xiàn)有缺陷，如加渣、氣孔等應將缺陷清除，不允許應重復熔化的方法來消除缺陷。第二層以后各層的焊接，如采用手工電弧焊應注意防止打底焊縫過燒。焊條直徑不應大于3.2mm，并控制線能量。采用氬弧焊應將層間接頭錯開，并嚴格掌握、控制層間溫度。4.收弧焊縫結尾收弧時，應填滿熔池，再按動電流摔減按紐，使電流逐漸減小后熄滅電弧。如果焊機無電流衰減裝置，收弧時可減慢焊接速度，增加焊絲填充量填滿熔池，隨后電弧移至坡口邊緣快速熄滅。電弧熄滅后，焊槍噴嘴仍要對準熔池，以延續(xù)氬氣保護，防止氧化。焊接薄板時，為防止變形可采用銅襯墊并將工件壓貼于襯墊上，以利散熱。還可將銅襯墊加工出凹槽，凹槽對準焊縫以便背面充氣保護。手工氬弧焊焊接3/30/2024氬弧焊焊接安全防護(1)通風措施氬弧焊工作現(xiàn)場要有良好的通風裝置，以排出有害氣體及煙塵。除廠房通風外，可在焊接工作量大，焊機集中的地方，安裝幾臺軸流風機向外排風。此外，還可采用局部通風的措施將電弧周圍的有害氣體抽走，例如采用明弧排煙罩、排煙焊槍、輕便小風機等。(2)防護射線措施盡可能采用放射劑量極低的鈰鎢極。釷鎢極和鈰鎢極加工時，應采用密封式或抽風式砂輪磨削，操作者應配戴口罩、手套等個人防護用品，加工后要洗凈手臉。釷鎢極和鈰鎢極應放在鋁盒內保存。

3/30/2024控制焊接變形的方法(接P211-217)3/30/2024控制焊接變形的方法3/30/20243/30/2024控制焊接變形的方法3/30/2024焊接變形的矯正3/30/2024焊接變形的矯正3/30/2024焊接變形的矯正3/30/20243/30/2024合金鋼基本知識及焊接

為了提高鋼的性能，在鐵碳合金中有目的地加入一定量的合金元素所獲得的鋼，稱之為合金鋼。常用合金元素：Mn、Si、Cr、Mo、W、V、

Ti、Nb、Zr、Ni、RE(稀土)合金元素分類（根據(jù)與碳親和力的大小）：強碳化物形成元素：Mo、W、Fe、V、Ti、Nb、Zr

弱碳化物形成元素：Mn、Cr非碳化物形成元素：Si、Cu、Co、

Ni、Al、N、B3/30/2024合金元素對鋼的力學性能的影響合金元素對鐵素體性能的影響(退火狀態(tài))3/30/2024四、合金鋼的分類(按用途)3/30/2024不銹鋼馬氏體不銹鋼：碳0.1%～1.0%，鉻12%～18%。此類鋼只在氧化性介質中(如大氣、海水、氧化性酸)耐蝕，而在非氧化性介質中(如鹽酸、堿溶液等)耐蝕性很低；鋼的耐蝕性隨鉻含量的降低和碳含量的增加而降低，鋼的強度、硬度和耐磨性則隨碳的增加而改善。常見的有：低、中碳的Cr13型（如1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13）和高碳的Cr18型（如9Cr18、9Cr18MoV等）。3/30/2024不銹鋼

奧氏體不銹鋼：是在Cr18Ni8(18-8)基礎上發(fā)展起來的，低碳(＜0.12％)、高鉻(＞17％~25％)和較高鎳(8％~29％)；此類鋼具有最佳的耐蝕性，但相應地價格也較高；優(yōu)良的低溫韌性、高的加工硬化能力、耐熱性和無磁性，其冷塑性加工性和焊接性能較好。以Cr18Ni8普通型奧氏體不銹鋼用量最大，牌號有1Cr18Ni9，1Cr18Ni9Ti及0Cr18Ni9等。

3/30/2024不銹鋼鐵素體不銹鋼：

碳含量<0.15%、鉻含量12％～30％，耐蝕性優(yōu)于馬氏體不銹鋼。Cr是鐵素體形成元素，致使此類鋼從室溫到高溫（1000℃左右）均為單相鐵素體；塑性加工、切削加工和焊接性較優(yōu)。主要用于對耐蝕性和抗氧化性有較高要求的零件，如耐硝酸、磷酸結構和抗氧化結構。

常見的鐵素體不銹鋼有0Cr13、1Cr17、1Cr28等。3/30/20243/30/2024耐熱鋼

高溫下具有足夠的強度和抗氧化性的鋼稱為耐熱鋼，以Cr、Mo為主要合金元素的低合金耐熱鋼，基體組織是珠光體（或珠光體+鐵素體）稱為珠光體耐熱鋼，常用鋼號有15CrMo、12CrMoV、12Cr2MoWVTiB、14MnMov、18MnMoNb、13MnNiMoNb。由于珠光體耐熱鋼中含有一定量的Cr、Mo和其它一些合金元素，所以熱影響區(qū)會產生硬脆的馬氏體組織，低溫焊接或焊接剛性較大的結構時，易形成冷裂紋。因此在焊接時應采取以下幾項工藝措施：⑴預熱

預熱是焊接珠光體耐熱鋼的重要工藝措施。為了確保焊接質量，不論在定位焊或正式施焊過程中，焊件都應預熱并保持為80～150℃用氬弧焊打底和CO2氣體保護焊時，可以降低預熱溫度或不預熱。3/30/2024耐熱鋼⑵焊后緩冷

焊后應立即用石棉布覆蓋焊縫及熱影響區(qū)，使其緩慢冷卻。⑶焊后熱處理

焊后應立即進行高溫回火，防止產生延遲裂紋、消除應力和改善組織。焊后熱處理溫度應避免在350～500℃溫度區(qū)間內進行，因珠光體耐熱鋼在該溫度區(qū)間內有強烈的加火脆性現(xiàn)象。3/30/2024耐熱鋼焊材選用3/30/2024常用金屬碳素鋼Q235(A3鋼)工藝性能：是最容易焊接的鋼種，整個焊接過程無需特殊的工藝措施，許多焊接方法都適。熱壓力加工性能良好，冷加工性能和切削性能良好。焊材：J422CO2氣體保護焊焊條：H08Mn2Si/H08Mn2SiA主要用途：通常用于350℃以下工作的受力不大的零部件。如焊接構件、鍛件、型材制件、汽輪機后汽缸和冷凝器外殼等3/30/2024常用金屬45鋼屬于中碳優(yōu)質碳素結構鋼，一般在正火狀態(tài)下使用，在力學性能要求較高的小型零件采取調質處理。該鋼的冷變形能力中等，切削加工性能良好，在一定條件下可焊接。工藝性能：熱加工成形性良好冷變形塑性中等，鋼條可供冷墩鍛切削加工性能良好，退火后當HB=179~230時，相對切削加工性為60%焊接性尚可，焊前預熱200~250℃，當含碳量高，厚度大，剛度大時，則予預熱溫度提高到250~400℃，焊后立即進行600~650℃回火處理。焊材：J422J507（有強度要求）主要用途：用于強度稍高的零件，如小容量汽輪機主軸、葉輪、齒輪、聯(lián)軸器和緊固件等3/30/2024常用金屬15CrMo合金鋼是汽輪機鍋爐常用的低合金熱強鋼，有良好的工藝成形性、較好的力學性能500~550℃具有較高的熱強性。焊接性能良好。用于管板結構件和焊接結構件，通常在500~550℃下使用。工藝性能：熔煉和鍛造有良好的切削加工性能和冷變形塑性焊接性良好，手工焊接用R307焊條，焊前預熱200~250℃，焊后回火650~720℃熱處理正火930~960℃，回火608~730℃空冷。常溫下工作的重要零件也可進行調質處理。主要用途：用作蒸汽參數(shù)510℃以下的高中壓主蒸汽管、鍛件等重要零件。3/30/2024常用金屬35CrMoA屬于中碳鉻鉬鋼，室溫下具有較好的綜合力學性能。熱處理時無過熱傾向，淬火變形小，但淬透性不高。冷變形塑性中等，焊接性能差，通常在調質狀態(tài)下使用。工作溫度不高于510℃工藝性能：熔煉和鍛造切削加工性能良好。焊接性差，手工焊可用結107-鉻或結857-鉻焊條，焊前需予熱300℃左右，焊后及時回火熱處理高溫回火680~720℃主要用途：適用于在較高負荷下工作的重要構件，如480℃以下的汽輪機螺栓，510℃以下的螺母等3/30/2024常用金屬ZG230-450是普通碳素鑄鋼，具有一定的室溫強度和熱強性，工藝性好，通常在400℃以下使用。工藝性能：熔煉和鑄造切削