【機電實務】王建波 教材精講班教案 12-第2章-2.3-焊接技術（一）

2.3焊接技術

2.3焊接技術

2023年2022年2021年單選多選案例單選多選案例單選多選案例2222.3.1焊接設備和焊接材料的分類及選用2.3.2焊接方法和焊接工藝2.3.3焊接應力與焊接變形2.焊接材料1）焊條的分類及選用（1）焊條分類③按熔渣性質分類：堿性焊條（又稱作低氫型焊條）和酸性焊條。（3）焊條選用原則①焊縫金屬的力學性能和化學成分匹配原則。要求焊縫金屬與母材等強度應選用熔敷金屬抗拉強度等于或稍高于母材的焊條合金鋼焊縫金屬合金成分與母材相同或接近應力高、焊縫易產(chǎn)生裂紋比母材強度低的焊條中碳、硫、磷等元素的含量偏高時焊縫中易產(chǎn)生裂紋低氫型焊條。②保證焊接構件的使用性能和工作條件原則。對承受動載荷和沖擊載荷的焊件，可選用低氫型焊條。接觸腐蝕介質的焊件，應根據(jù)介質的性質及腐蝕特征選用不銹鋼類焊條或其他耐腐蝕焊條。③滿足焊接結構特點及受力條件原則。④具有焊接工藝可操作性原則。當焊件的焊接部位不能翻轉時，應選用適用于全位置焊接的焊條。對受力不大、焊接部位難以清理的焊件，應選用對鐵銹、氧化皮、油污不敏感的酸性焊條。沒有直流焊機時，必須選用可交、直流兩用的焊條。在狹小或通風條件差的場合，在滿足使用性能要求的條件下，應選用酸性焊條或低塵焊條。⑤提高生產(chǎn)率和降低成本原則。3）焊絲分類及選用（2）焊絲選用原則④自保護藥芯焊絲與焊條相似，不用另加氣體保護焊，抗風能力優(yōu)于氣體保護焊，通?？稍谒募夛L力下施焊，適用于野外或高空作業(yè)，在國外建筑行業(yè)中已廣泛使用，在我國長輸油氣管道焊接中也得到應用4）焊接氣體分類及應用（1）焊接氣體分類①氣焊、切割用氣體：助燃氣體（O?）；可燃氣體：乙炔、丙烷、石油氣、天然氣等。②焊接保護用氣體：二氧化碳（CO?）、氬氣（Ar）、氦氣（He）、氮氣（N）、氧氣（O?）和氫氣（H）。6）焊接材料的復驗要求（1）鋼結構的焊接材料復驗建筑結構安全等級為一級的一、二級焊縫、建筑結構安全等級為二級的一級焊縫、大跨度的一級焊縫、重級工作制吊車梁結構中的一級焊縫中所用焊接材料應按到貨批次進行復驗，合格后方可使用?！纠?單選題】不屬于鋼結構所用焊接材料到貨批次復驗的情況（）A.建筑結構等級為二級的一級焊縫B.重級工作制吊車梁結構的一級焊縫C.大跨度的二級焊縫D.設計要求答案：C（2）特種設備的焊接材料復驗球罐用的焊條和藥芯焊絲應按批號進行擴散氫復驗。焊條、焊絲、焊劑超過期限，應經(jīng)復驗合格后方可使用。1.焊接方法1）焊條電弧焊（1）機動性好①焊接場地不受限制②可適用全位置焊接，可以焊接從薄板到厚板的各種焊接接頭。（2）焊縫金屬性能良好（3）工藝適應性強2）鎢極惰性氣體保護焊（1）電弧熱量集中，可精確控制焊接熱輸入，焊接熱影響區(qū)窄。（2）焊接過程不產(chǎn)生熔渣、無飛濺，焊縫表面光潔。（3）焊接過程無煙塵；熔池容易控制；焊縫質量高。（4）焊接工藝適用性強，幾乎可以焊接所有的金屬材料。（5）焊接參數(shù)可精確控制，易于實現(xiàn)焊接過程全自動化。2.焊接工藝焊接工藝是指制造焊件所有關的加工方法和實施要求，包括焊接準備、材料選用、焊接方法選定、焊接參數(shù)、操作要求等。（2）不同焊接方法特點①焊條電弧焊（SMAW）優(yōu)點：焊接材料廣、使用場合廣、接頭裝配質量要求低；缺點：工作效率低、焊接質量依賴操作工人技術性較強。②鎢極氣體保護焊（GTAW）優(yōu)點：變形小，適于焊接1.5mm以下的薄板材料，焊接無飛濺、無氣孔，焊后可不去焊渣，焊接材料廣、焊接質量高；缺點：工作效率低、成本高、易受鎢極污染，特殊場合需增加防風措施。③熔化極氣體保護焊（GMAW）優(yōu)點：生產(chǎn)效率高、焊接成本低、焊縫抗銹蝕能力強，焊接形成過程易于控制焊接質量；缺點：焊接表面不平滑、飛濺較多、設備復雜、施工場合有限。2）焊接接頭（1）焊接接頭由焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū)和母材金屬組成。（2）焊接接頭形式：對接接頭、T形接頭、角接接頭及搭接接頭等。焊接接頭形式主要是由兩焊件相對位置所決定的。3）焊縫形式（1）焊縫坡口形式。坡口分成I形（不開坡口）、V形、單邊V形、U形、雙U形、J形等各種坡口形式。（2）焊縫結合形式。分為對接焊縫、角焊縫、塞焊縫、槽焊縫、端接焊縫。（3）焊縫在施焊時空間位置。分為平焊縫、立焊縫、橫焊縫、仰焊縫?！纠?單選題】下列焊縫形式中，屬于按焊縫結合形式分的是（）。A.角焊縫B.橫焊縫C.立焊縫D.平焊縫答案：A4）焊接線能量決定焊接線能量的主要參數(shù)就是焊接速度、焊接電流和電弧電壓，見公式（2.3-1）。q=IU/v（2.3-1）式中q—線能量（J/cm）；I—焊接電流（A）；U—焊接電壓（V）；v—焊接速度（cm/s）?！菊骖}-多選題】以下屬于焊接參數(shù)的是（）A.焊接電流B.焊接電壓C.焊接線能量D.焊接速度E.焊接溫度答案：ABCD5）預熱及焊后熱處理為①改善焊接接頭的焊后組織和②性能或消除殘余應力而進行的熱處理。（1）20HIC任意壁厚均需要①焊前預熱和②焊后熱處理，以防止延遲裂紋的產(chǎn)生。若不能及時進行熱處理，則應在焊后立即③后熱200～350℃保溫緩冷。后熱即可減小焊縫中氫的影響，降低焊接殘余應力，避免焊接接頭中出現(xiàn)馬氏體組織，從而防止氫致裂紋的產(chǎn)生。（2）其他牌號非合金鋼用于壓力容器時，最低預熱溫度為15℃。用于工業(yè)管道焊接接頭母材厚度≥25mm時，最低預熱溫度為80℃。母材厚度<25mm時，最低預熱溫度為10℃。例如：非合金鋼管道壁厚大于19mm時，應進行焊后消除應力熱處理。（3）焊后熱處理應符合設計文件規(guī)定或相關施工標準、規(guī)范、焊接工藝評定報告。（4）有焊后消除應力熱處理要求的壓力容器（壓力管道），經(jīng)挖補修理后，應當根據(jù)補焊深度確定是否需要進行消除應力處理?！纠?多選題】焊后熱處理應符合設計文件規(guī)定或相關施工標準、規(guī)范、焊接工藝評定報告。其作用包括（）A.防止延遲裂紋的產(chǎn)生B.提高焊件的剛性