焊接和熱切割基礎知識

演講人：日期：焊接和熱切割基礎知識目錄CONTENTS焊接與熱切割概述焊接方法及工藝熱切割原理及操作技巧焊后熱處理及殘余應力消除金屬材料焊接性能分析質(zhì)量檢查與缺陷防治策略01焊接與熱切割概述焊接，也稱作熔接，是一種以加熱、高溫或者高壓的方式接合金屬或其他熱塑性材料的制造工藝及技術(shù)。焊接定義熱切割是指利用集中熱能使材料熔化或者燃燒并分離的方法。熱切割定義焊接和熱切割廣泛用于工業(yè)部門中金屬材料下料、零部件的加工、廢品廢料解體以及安裝和拆除等。應用領域定義及應用領域焊接與熱切割的特點現(xiàn)代焊接的能量來源有很多種，包括氣體焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波等。熱切割則主要利用集中熱能。能量來源多樣焊接能夠?qū)崿F(xiàn)金屬或其他熱塑性材料的高強度接合，且接頭處可達到與母材相近的強度。焊接和熱切割工藝相對簡單，成本較低，適用于各種金屬材料的連接和切割。接合強度高焊接和熱切割可以在多種環(huán)境下進行，如野外、水下和太空等，適應性強。操作靈活性01020403經(jīng)濟性焊接和熱切割過程中需采取適當?shù)姆雷o措施，如佩戴防護面罩、手套、防護鞋等，以避免燒傷、觸電、視力損害等危險。防護措施在工作場所內(nèi)，要確保良好的通風換氣，以減少有毒氣體的積聚和危害。通風換氣焊接和熱切割操作人員需經(jīng)過專業(yè)培訓，掌握正確的操作方法和安全規(guī)程，確保人員和設備安全。操作人員培訓安全性與衛(wèi)生要求02焊接方法及工藝常見焊接方法介紹手工電弧焊利用電弧熱熔化焊條和母材形成焊縫，適用于較厚的工件和需要高強度焊縫的情況。氣體保護焊利用惰性氣體或活性氣體保護熔池，防止空氣侵入，適用于薄板、精密構(gòu)件和異種金屬的焊接。埋弧焊利用顆粒狀焊劑覆蓋熔池，保護焊縫質(zhì)量，適用于大批量、長焊縫的焊接。電阻焊利用電流通過工件產(chǎn)生的電阻熱進行焊接，適用于薄板、線材和異種金屬的焊接。對接接頭兩工件端面相對焊接，接頭強度高，適用于承受較大拉應力的場合。焊接接頭形式及坡口設計01角接接頭兩工件成直角或斜角焊接，接頭強度較低，但能承受較大的剪切應力。02T形接頭一個工件垂直焊接在另一個工件上，接頭形式介于對接和角接之間。03坡口設計為保證電弧能深入焊縫根部，在工件上預先加工出一定形狀的凹槽，常見的坡口形式有V形坡口、U形坡口、X形坡口等。04焊接工藝參數(shù)選擇決定焊接速度和焊縫熔深，電流過大易產(chǎn)生咬邊、燒穿等缺陷，過小則焊縫熔深不足。焊接電流影響電弧穩(wěn)定性和焊縫質(zhì)量，電壓過高易產(chǎn)生飛濺、氣孔等缺陷，過低則電弧不穩(wěn)定，焊縫成形不良。多層多道焊接可提高焊縫質(zhì)量和接頭強度，但增加了焊接成本和工作量。焊接電壓影響焊接生產(chǎn)率和焊縫質(zhì)量，速度過快易產(chǎn)生未焊透、未熔合等缺陷，過慢則焊接效率降低，焊縫熱影響區(qū)變寬。焊接速度01020403焊接層數(shù)03熱切割原理及操作技巧利用集中熱能使材料熔化或者燃燒并分離的方法。熱切割定義通過氧氣或其他助燃氣體與切割材料燃燒產(chǎn)生高溫，使材料熔化或燃燒達到分離的目的。熱切割過程切口質(zhì)量好、速度快、成本低、易于實現(xiàn)機械化和自動化。熱切割特點熱切割原理簡述010203火焰調(diào)整根據(jù)切割材料種類和厚度，調(diào)整氧氣和燃氣比例，獲得適宜的切割火焰。切割速度根據(jù)切割材料的導熱性能和厚度，選擇合適的切割速度，避免過快或過慢導致切割質(zhì)量下降。切割角度保持切割槍與切割材料的適當角度，確保切割氧氣能充分接觸到切割面，提高切割效率。火焰切割操作技巧等離子弧切割技術(shù)利用高溫、高速的等離子弧將切割材料熔化并吹走，達到切割目的。等離子弧切割原理切割速度快、精度高、質(zhì)量好，尤其適用于切割厚度較大的金屬材料和不銹鋼等難切割材料。等離子弧切割特點包括等離子弧發(fā)生器、切割槍、供氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等組成部分，操作時需確保設備完好并遵守相關安全規(guī)定。等離子弧切割設備04焊后熱處理及殘余應力消除消除焊接殘余應力、改善焊縫組織和性能、提高焊接接頭的質(zhì)量和使用壽命。目的高溫回火，即將焊件放在熱處理爐內(nèi)加熱到一定溫度（Ac1以下）和保溫一定時間，利用材料在高溫下屈服極限的降低，使內(nèi)應力高的地方產(chǎn)生塑性流動，彈性變形逐漸減少，塑性變形逐漸增加而使應力降低。方法焊后熱處理的目的和方法產(chǎn)生原因焊接引起焊件不均勻的溫度分布、焊縫金屬的熱脹冷縮等原因造成。危害降低焊接結(jié)構(gòu)的承載能力、導致焊接結(jié)構(gòu)變形、加速焊接結(jié)構(gòu)的失效、降低焊接接頭的韌性、耐腐蝕性、疲勞強度等性能。殘余應力產(chǎn)生的原因及危害局部加熱法對焊接殘余應力較大的區(qū)域進行局部加熱，使其產(chǎn)生反向變形，達到消除殘余應力的效果。高溫回火將焊件加熱至Ac1以下，保溫一段時間，然后冷卻，可以消除大部分殘余應力。振動法通過振動或錘擊等方式，使焊件產(chǎn)生塑性變形，從而達到消除殘余應力的目的。消除殘余應力的方法05金屬材料焊接性能分析鋼材焊接性能評估焊接性評估鋼材在焊接過程中是否容易產(chǎn)生裂紋、夾渣等缺陷。熱影響區(qū)性能考慮焊接熱影響區(qū)對鋼材強度、韌性、塑性等性能的影響。焊接殘余應力評估焊接產(chǎn)生的殘余應力對鋼材結(jié)構(gòu)和性能的影響。焊接變形預測鋼材在焊接過程中可能產(chǎn)生的變形及其控制方法。有色金屬易氧化，焊接時需采取防氧化措施。氧化性強有色金屬熱導率高，焊接時易產(chǎn)生熱裂紋。熱導率高01020304有色金屬的焊接性能通常較差，需要采用特殊的焊接工藝。焊接性差有色金屬焊接時容易產(chǎn)生氣孔，需嚴格控制焊接參數(shù)。焊縫氣孔傾向大有色金屬焊接特點異種材料焊接技術(shù)探討焊接接頭設計異種材料焊接時，接頭的設計對焊接質(zhì)量至關重要。焊接工藝選擇根據(jù)異種材料的特性，選擇合適的焊接工藝和方法。焊接殘余應力控制異種材料焊接時，殘余應力的控制尤為重要。焊接后性能評估異種材料焊接后，需對接頭的性能進行全面評估。06質(zhì)量檢查與缺陷防治策略焊接質(zhì)量檢查方法及標準射線檢測（RT）利用X射線或γ射線檢測焊縫內(nèi)部缺陷，如氣孔、夾渣、裂紋等。02040301磁粉檢測（MT）利用磁場和鐵磁材料相互作用原理檢測焊縫表面及近表面缺陷，如裂紋、夾渣等。超聲波檢測（UT）利用超聲波在材料中的傳播特性檢測焊縫內(nèi)部缺陷，如裂紋、未熔合等。滲透檢測（PT）利用滲透液對焊縫表面開口缺陷的滲透作用，檢測焊縫表面缺陷，如裂紋、氣孔等。常見焊接缺陷類型及成因焊接過程中熔池金屬中的氣體未能及時逸出而形成，與焊接材料、焊接工藝及環(huán)境有關。氣孔01焊接應力超過材料的抗拉強度或焊縫金屬中的低熔點共晶物在焊接過程中被拉開而形成，與焊接材料、焊接工藝、焊接順序及環(huán)境有關。裂紋03焊接過程中熔池金屬中的非金屬夾雜物未能及時浮出而形成，與焊接材料、焊接工藝及操作技能有關。夾渣02焊縫金屬與母材之間或焊縫金屬層之間未完全熔合而形成，與焊接工藝、焊接電流、焊接速度及操作技能有關。未熔合04