配套教学课件：焊工工艺与技能训练.ppt

1、 焊接是现代工业生产中的重要连接方式之一。人类的生活当中到处都是金属结构和材料。在它们的制造过程中，各种各样的金属零部件、构件需要连接在一起。并且要达到设计提出的牢固、密封等要求。它们多采用了焊接的方法进行连接。一、一、焊接的概念、焊接的概念、特点及应用特点及应用现代工业产品制造中，经常需要将2个或2个以上的零件连接在一起。对于金属构件的连接常使用的连接方法有2种:一种是机械连接，可以拆卸，如螺栓连接、键连接等；另一种是永久性连接，不能拆卸，如铆接、焊接等。焊接就是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工工艺方法。零件连接方式a)螺栓连接 b)键连接 c)

2、铆接 d)焊接当今，焊接已经取代铆接，成为金属构件不可拆卸连接中的主要连接方式。与铆接相比，焊接具有更显著的优越性。它的优点是：节省材料，减轻结构质量，简化加工与装配工序，接头的致密性好，能承受高压，容易实现机械化和自动化生产，提高生产率和质量，改善劳动条件等。此外，焊接不仅可以连接金属材料，还可以实现某些非金属材料的永久性连接，如玻璃焊接、陶瓷焊接、塑料焊接等。二、焊接工艺的分类按照焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊3类。1.熔焊熔焊是在焊接过程中，将2个焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。不同类型熔焊的焊接示意图a)焊条电弧焊 b)气焊 c)埋弧自

3、动焊 d)氩弧焊2.压焊压焊是在焊接的同时对焊件施加压力(加热或不加热)，以完成焊接的方法。不同类型压焊的原理示意图及焊接设备a)电阻点焊b)电阻缝焊c)搅拌摩擦焊 d)冷压焊 e)爆炸焊3.钎焊钎焊是采用比母材熔点低的钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料且低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。不同类型钎焊的原理示意图及焊接设备a)烙铁钎焊 b)激光钎焊目前焊接方法的分类及具体种类。三、焊接技术的发展与趋势1.焊接技术的发展史2.焊接技术在中国20世纪20年代，我国引进了电弧焊技术。当时，焊条电弧焊和气焊主要用于修补工作。今天，随着国民经济的迅速

4、发展，先进焊接技术的应用已遍及我国的国防、造船、化工、石油、冶金、电力、建筑、桥梁、机车车辆、机械制造等各行各业。3.焊接技术的发展趋势(1)国际焊接技术的发展趋势1)在焊接材料方面。将继续扩大可焊材料的范围，如超细晶粒钢、非金属、金属/非金属组合。2)在焊接结构方面。焊接既在超大型结构件上(如大型船舶、高层建筑)，又在超微结构件上(如微米级的零件)上努力取得突破。3)在焊接设备方面。实现焊接设备的数字化、自动化、智能化、柔性化，提高设备的焊接效率，降低能耗，满足焊接的节能、环保要求。4)在技术工艺方面。以高效率、低能耗、环保为研究重点，改善、创新焊接工艺和措施。(2)中国焊接技术的发展趋势1

5、)熔化极气体保护焊将逐渐取代手工电弧焊。2)高效、节能并能够自动调节焊接参数的智能型逆变焊机将逐渐取代手弧焊机，且焊接设备的操作更加简便化、智能化。3)智能化焊接机器人将更为广泛地应用于汽车、造船、工程机械和航空航天等行业，以大幅度地提高焊接质量和生产效率。四、本课程的性质、目的与任务通过本课程的学习，应达到以下要求：1.熟悉焊接电弧、焊接接头的组织和性能、常见焊接缺陷、焊缝符号、焊接产品检验等通用焊接基础知识。2.掌握气焊、气割、焊条电弧焊、埋弧自动焊、CO2气体保护焊、钨极氩弧焊、电阻焊的设备和工具的使用方法，焊接材料的性能，各种焊接工艺方法等专业知识和基本操作技能。3.熟悉等离子电弧焊接

6、和切割设备的使用方法、材料的性能、参数的选择和技术要点。4.了解电子束焊、超声波焊、激光焊、扩散焊等先进焊接技术的基本原理、主要特点与应用，了解焊接机器人的系统组成与应用等。5.掌握常用金属材料焊接的工艺知识、操作技能。课题课题 1焊接电弧焊接电弧课题课题 2焊接接头的组织和性能焊接接头的组织和性能课题课题 3焊缝符号焊缝符号课题课题 4焊接检验焊接检验课题课题1焊接电弧焊接电弧焊条电弧焊是利用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。一、一、焊接电弧的概念焊接电弧的概念焊接时，将焊条与焊件接触后很快拉开，在焊条端部和焊件之间立即会产生明亮的电弧。电弧是一种气体放电现象。电弧示意图a)电弧的产生 b)

7、原理由焊接电源供给的具有一定电压的两电极间或电极与焊件间的气体介质中所产生的强烈而持久的放电现象，称为焊接电弧。1.气体电离使中性的气体分子或原子释放电子形成正离子的过程称为气体电离。使气体电离所需要的能量称为电离电位(或电离功)。不同的气体或元素由于原子结构不同，其电离电位也不同。在焊接时，使气体介质电离的方式主要有热电离、电场作用下的电离、光电离。(1)热电离气体粒子受热的作用而产生的电离称为热电离。温度越高，热电离作用越大。(2)电场作用下的电离带电粒子在电场的作用下，各作定向高速运动，产生较大的动能，并不断与中性粒子相碰撞，不断地产生电离，两电极间的电压越高，电场作用越大，则电离作用越

8、强烈。(3)光电离 中性粒子在光辐射的作用下产生的电离，称为光电离。2.阴极电子发射阴极的金属表面连续地向外发射出电子的现象，称为阴极电子发射。要使电子发射，必须施加一定的能量，使电子克服金属内部正电荷对它的静电引力。所加的能量越大，阴极产生电子发射作用就越强烈。电子从阴极表面逸出所需要的最低外加能量称为逸出功，单位是电子伏特(eV)。电子逸出功的大小与阴极的成分有关。表列出了常见元素的电子逸出功。焊接时，根据阴极吸收能量的方式不同，所产生的电子发射有以下几类：(1)热发射 焊接时，阴极表面的温度很高，使阴极内部的电子热运动速度增加，当电子的动能大于其逸出功时，电子即冲出阴极表面而产生热电子发

9、射。(2)电场发射 当阴极表面外部空间存在强电场时，电子可获得足够的动能克服正电荷对它的静电引力，从阴极表面发射出来 两极间电压越高，则电场发射作用越大。(3)撞击发射 高速运动的正离子撞击阴极表面时，将能量传递给阴极而产生电子发射的现象，称为撞击发射。电场强度越大，在电场中正离子运动速度越快，产生撞击发射的作用也越强烈。二、焊接电弧的构造、电压及静特性二、焊接电弧的构造、电压及静特性1.焊接电弧的构造焊接电弧的构造可分为3个区域：(1)阴极区(2)阳极区(3)弧柱焊接电弧的构造2.焊接电弧的电压通常测出的焊接电弧电压就是阴极区、阳极区和弧柱区电压降之和。当弧长一定时，电弧电压的分布如图所示。

10、电弧电压可用公式表示：焊接电弧各区域的电压分布3.焊接电弧的静特性在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系称为电弧静特性。表示它们关系的曲线叫作电弧的静特性曲线。(1)当电流较小(曲线ab段时的电流)时，电压随着电流的增加而降低，这是电弧的下降特性区。(2)在正常焊接状态时，电压不随电流变化，基本保持不变，这是电弧的平特性区。(3)当电流更大(曲线cd段的电流)时，电压随电流的增加而升高，这是电弧的上升特性区。焊接电弧的静特性在一般情况下，电弧电压总是和电弧长度成正比地变化。当电弧长度增加时，电弧电压升高，其静特性曲线的位置也随之上升。不同电弧长度的

11、电弧静特性曲线学以致用学以致用三、三、电弧焊的熔滴过渡电弧焊的熔滴过渡电弧焊时，焊条(或焊丝)端部在电弧高温作用下熔化成的液态金属滴，通过电弧空间不断地向熔池中过渡的过程称为熔滴过渡。1.熔滴过渡的作用力a.通过同方向电流的2根 平行导线的相互作用力 电流 电磁力b.磁力线在熔滴上的压缩 作用 电磁压缩力(4)斑点压力(5)气体的吹力(1)熔滴的重力(2)表面张力(3)电磁力a.b.2.熔滴过渡的形式(1)滴状过渡滴状过渡分为粗滴过渡和细滴过渡。粗滴过渡是熔滴呈粗大颗粒状向熔池自由过渡的形式。(2)短路过渡由于强烈过热和磁收缩的作用使焊条或焊丝端部的熔滴爆断，直接向熔池过渡的形式，称为短路过渡

12、。(3)喷射过渡熔滴呈细小颗粒，并以喷射状态快速通过电弧空间向熔池过渡的形式，称为喷射过渡。熔滴过渡的形式a)粗滴过渡 b)短路过渡c)喷射过渡课题课题2焊接接头的组织和性能焊接接头的组织和性能一、焊接结构及其分类一、焊接结构及其分类焊接结构是指用各种焊接方法连接而成的金属结构，焊接结构的种类有梁、柱、桁架、容器和薄板结构等。焊接结构的种类二、二、焊接接头形式和焊缝形式焊接接头形式和焊缝形式1.焊接接头形式焊接结构均是由若干个焊接接头组成，所谓焊接接头即是用焊接方法连接的接头。由于焊件的结构形状、厚度及技术要求不同，往往需要把焊件装配成不同形式的焊接接头，以及将焊件边缘加工成各种形式的坡口。焊

13、接接头的基本形式可分为4种。焊接接头的形式a)对接接头 b)形接头 c)角接接头 d)搭接接头常用的坡口形式有 I 形坡口、V 形坡口、X 形坡口和 U 形坡口等。对接接头a)I 形坡口 b)V 形坡口c)X 形坡口 c)U 形坡口(1)对接接头2个焊件端面相对平行的接头称为对接接头。1)钢板厚度在 6mm 以下的焊件，一般不开坡口。2)一般钢板厚度为 6mm 及以上时，可分别采用V形坡口、X形坡口和U形坡口。在焊接结构生产中，不同厚度对接的钢板，如果板厚差较大，应单面或双面削薄再进行装配焊接。削薄板厚a)单面削薄 b)双面削薄(2)T形接头一个焊件的端面与另一个焊件表面构成直角或近似直角的接

14、头，称为形接头。形接头的坡口形式a)I 形坡口 b)单边 V 形坡口 c)带钝边双单边 V 形坡口d)带钝边双 J 形坡口(3)角接接头两焊件端面间构成大于30、小于 135夹角的接头，称为角接接头。角接接头承载能力较差，一般用于不重要的结构中。角接接头a)I 形坡口 b)单边 V 形坡口c)带钝边 V 形坡口d)带钝边双单边 V 形坡口(4)搭接接头2个焊件部分重叠构成的接头称为搭接接头。搭接接头形式a)不开坡口b)圆孔塞焊缝 c)长孔槽焊缝(5)坡口的选择原则上述各种接头形式在选择坡口形式时，应尽量减少焊缝金属的填充量，便于装配和保证焊接接头的质量，因此应考虑下列几条原则：1)保证焊件焊透

15、；2)坡口的形状容易加工；3)尽可能节省焊接材料，提高生产率；4)焊接后焊件变形尽可能小。2.焊缝形式焊缝是构成焊接接头的主体部分，焊缝分类方法有以下几种：(1)按焊缝在空间位置分类，焊缝有 4 种形式：平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝。(2)按焊缝的结构形式分类，有对接焊缝、角焊缝及塞焊缝 3 种形式。(3)按焊缝断续情况分类，有定位焊缝、连续焊缝及断续焊缝 3 种形式。三、焊接接头的组成、组织和性能三、焊接接头的组成、组织和性能1.焊接接头的组成焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区。(1)焊缝焊件经焊接后所形成的结合部分。(2)热影响区它是焊接或热切割过程中，母材因受热的影响(但未熔化)而发生

16、组织和力学性能变化的区域。(3)熔合区它是焊缝与母材(焊接热影响区)交接的过渡区，即熔合线处微观显示的母材半熔化区。所谓半熔化区是焊缝边界的固液两相交错共存而又凝固的区域。焊接接头的组成2.焊缝的组织和性能焊缝金属从高温的液态冷却至常温的固态，中间经过2次结晶过程，第一次是从液相转变为固相的结晶过程，第二次是在固相中出现同素异构转变的结晶过程。(1)焊缝金属的一次结晶1)一次结晶的过程焊接熔池的结晶过程a)开始结晶 b)晶体长大 c)柱状晶体 d)结晶结束2)焊缝一次结晶的组织特征 焊接熔池一次结晶时，通常是从熔合线上还未熔化的晶粒开始结晶，沿着与散热相反的方向长大，形成柱状晶。柱状晶粒生长的

17、过程3)焊缝中的偏析与夹杂 由于熔池金属冷却速度很快，因此焊缝金属的化学成分是不均匀的，这种现象称为偏析。由于化学成分的偏析，因此凝固温度高的金属先结晶，凝固温度低的组分后结晶。在后结晶处存在低熔点共晶等杂质，这是产生热裂纹、夹杂、气孔的主要原因之一。焊缝中夹杂物主要有硫化物和氧化物 2 种。(2)焊缝金属的二次结晶一次结晶结束后，熔池金属就转变为固态的焊缝。高温的焊缝金属冷却到室温时，要经过一系列的相变过程，这种相变过程就称为焊缝金属的二次结晶。3.热影响区的组织和性能热影响区就是指在焊接过程中，母材因受热的影响(但未熔化)而发生金相组织和力学性能变化的区域。焊接热影响区的组织和性能，基本上

18、反映了焊接接头的性能和质量。焊接热影响区的组织分布特征熔合区 过热区 正火区不完全重结晶区 母材由于热影响区宽度的大小取决于焊件的最高温度分布情况，因此焊接方法对热影响区宽度的影响很大。不同焊接方法的热影响区宽度见表。4.熔合区的组织和性能熔合区的温度处于液相线和固相线之间，熔合区很狭窄，此区金属处于部分熔化状态(半熔化区)，晶粒非常粗大，冷却后组织为粗大的过热组织。当焊缝化学成分与母材化学成分差别很大或异种钢焊接时，在熔合区附近还会发生碳和合金元素的相互扩散，成分和组织极不均匀，还可能产生新的不利的组织带。因此，熔合区的塑性和韧性很差，是焊接接头中性能最差的区域。四、焊缝金属中的气体及其影响

19、四、焊缝金属中的气体及其影响在焊接过程中，熔池周围充满着各种气体，它们不断地与熔池金属发生作用，影响焊缝金属的成分和性能。其主要成分为CO、CO2、H2、O2、N2、H2O(水蒸气)，以及少量的金属与熔渣的蒸气，气体中以O2、N2、H2对焊缝的质量影响最大。1.氧对焊缝金属的作用焊缝金属中含氧量的增加，会使其强度、屈服点、塑性和冲击韧性降低，还会增加焊缝金属的热脆、冷脆倾向，以及降低抗腐性能，减少焊缝含氧量有效的措施包括：(1)冶金处理从焊条药皮或焊丝中加入铁合金(锰、硅、钛等)对焊缝金属进行脱氧，这是行之有效的措施之一。(2)加强保护如选用合适的气体流量、短弧焊等，防止空气进入。焊前，清理坡

20、口及两侧的锈和水，烘干焊条、焊剂。2.氢对焊缝金属的影响氢主要来源于焊条药皮和焊剂中的水分、焊条药皮中的有机物、焊件和焊丝表面上的污物(铁锈、油污等)，以及空气中的水分等。(1)氢对焊缝的危害1)氢致裂纹2)气孔3)白点(2)预防措施 焊接时应严格控制焊缝中的含氢量。首先，限制氢及水分的来源；其次，应该尽量防止氢溶入金属中，如果氢含量过高，可进行脱氢处理(后热处理)，即在焊后立即将焊件加热到 250350温度范围，保温 26h后空冷。3.氮对焊缝金属的影响焊接区中的氮主要来自空气。它在高温时溶入熔池中，并能最终留存在焊缝金属中，随着温度下降溶解度降低，析出的氮与铁形成化合物，以针状夹杂物形式存

21、在于焊缝金属中。氮的含量较高会使焊缝金属强度提高，塑性和韧性降低。氮是焊缝中产生气孔的主要元素之一。为了消除氮的有害作用，应加强对焊接区的保护，隔离空气与液态金属的接触。此外，采用短弧焊也能控制焊缝中的含氮量。五、五、焊缝中有害元素的影响焊缝中有害元素的影响硫和磷：硫以FeS和MnS夹杂物形式存在于焊缝金属中，会导致高温脆性(称热脆)，产生热裂纹。磷会导致低温脆性(称冷脆)，产生冷裂纹。磷在奥氏体不锈钢中也会产生低熔点杂质，引起热裂纹。焊缝中硫、磷的主要来源是焊条药皮和焊剂，此外还有母材中的硫和磷。为了减少硫、磷的来源，应限制药皮、焊剂和母材中硫、磷的质量分数，这是降低焊缝硫、磷质量分数的关键

22、措施。另外，还可以进行冶金处理，即脱硫、脱磷。六、六、焊缝金属的渗合金焊缝金属的渗合金为了使焊缝金属的成分、性能和组织符合预定的要求，就必须根据合金元素损失的情况向熔池中添加一些合金元素。这种方法称为焊缝金属的渗合金。1.渗合金的作用渗合金不但可以获得成分、组织和性能与母材相同或相近的焊缝金属，还可以向焊缝金属中渗入母材不含或少含的合金元素，形成化学成分、组织和性能与母材完全不同的焊缝金属，以满足焊件对焊缝金属的特殊要求。2.渗合金的方法有2种：一种是通过焊芯(合金钢焊芯)过渡；另一种是通过焊条药皮(即将合金成分加在药皮里)过渡。七、焊接热循环对焊接接头的影响七、焊接热循环对焊接接头的影响焊接

23、过程中热源沿焊件移动，在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时间变化的过程称为该点的焊接热循环。焊接热循环曲线影响焊接热循环的主要因素有焊接工艺参数、预热温度和层间温度、焊接方法、焊件厚度、接头形式和母材导热性能等。1.焊接工艺参数和热输入焊接时为保证焊接质量而选定的各项参数(如焊接电流、电弧电压、焊接速度)，称为焊接工艺参数。2.预热温度和层间温度预热不会使晶粒粗化加剧，却可以避免淬硬，是防止裂纹产生的比较有效的工艺措施。3.焊接方法当焊接方法不同时，焊接的加热速度、高温停留时间和焊后冷却速度都会有所不同。4.其他因素焊件厚度增大时，冷却速度增快，高温停留时间减小，采用 T 形接头焊接比采用对

24、接接头时冷却速度快得多，导热快的焊件材料焊接时，接头冷却速度快，高温停留时间短。八、控制和改善焊接接头性能的方法八、控制和改善焊接接头性能的方法1.材料匹配焊缝的性能主要取决于焊接材料。(1)焊接材料的选用原则 根据母材的化学成分和性能及结构要求等，按照等性能原则和设计要求进行选配。(2)焊接材料的实际选用 考虑到铸态焊缝的特点和焊接应力的作用，焊缝的晶粒粗大，组织疏松，成分偏析，并可能有裂纹、气孔、夹渣等焊接缺陷。因此，常通过调节焊缝金属的化学成分，以改善焊缝和熔合区的性能，这就使焊缝金属的化学成分与母材有所不同。1)焊接耐热钢和不锈钢焊接耐热钢和不锈钢时，为保证焊缝具有与母材相近的高温性能

25、和耐腐蚀性能，其焊接材料的化学成分应与母材大致相同。2)焊接低碳钢、低合金高强度结构钢、低温钢焊接低碳钢、低合金高强度结构钢、低温钢时，一般不要求焊缝金属化学成分与母材一样，而是要求力学性能与母材相同，按照等性能原则选配焊接材料，对焊缝的塑性、韧性要求高的，应选用碱性焊条和焊剂。2.选择合适的焊接工艺方法(1)气焊(2)焊条电弧焊(3)埋弧自动焊(4)手工钨极氩弧焊3.控制熔合比熔焊时，被熔化的母材在焊缝金属中所占的百分比，称为熔合比。(1)当焊接材料与母材的化学成分基本相同时，熔合比对焊缝和熔合区的性能无明显影响。(2)当母材中合金元素较少，而焊接材料中合金元素较多时，在这些合金元素对改善焊

26、缝性能有利的情况下，应将熔合比控制得略小些，此时，如果熔合比增加会导致焊缝性能下降。(3)当母材中合金元素较多，而焊接材料中合金元素较少时，在这些合金元素对改善焊缝性能有利的情况下，应增大熔比。(4)当母材中碳、硫、磷的含量较多时，应减小熔合比，以减少碳、硫、磷进入焊缝，提高焊缝的塑性和韧性，防止产生裂纹。(5)焊接奥氏体不锈钢与珠光体钢时，采用含铬、镍较多的奥氏体不锈钢焊条，应减小熔合比，使焊缝的组织为奥氏体加少量铁素体，避免出现马氏体组织。4.选择合适的焊接工艺参数(1)焊接工艺参数对焊缝性能的影响及控制1)焊接时采用小焊接电流、较高电弧电压，获得的焊缝宽而浅。焊接时采用大焊接电流、低电弧

27、电压，获得的焊缝窄而深。2)热输入的大小影响焊缝组织 的粗细。一次结晶示意图a)宽而浅的焊缝b)窄而深的焊缝(2)焊接工艺参数对热影响区的过热区(粗晶区)性能的影响及控制1)焊接热输入越大，高温停留时间越长焊接热输入越大，高温停留时间越长，过热区(粗晶区)越宽，过热现象越严重，晶粒也越粗大，因而塑性和韧性下降也越严重，甚至会造成冷脆。2)焊接热输入变小，则焊后冷却速度变快焊接热输入变小，则焊后冷却速度变快，对于不易淬火钢，过热区铁素体减少而珠光体变细；对于易淬火钢，更容易产生硬脆的马氏体组织，导致塑性和韧性严重下降。在焊接应力和扩散氢作用下，还很容易产生冷裂纹。5.采用合理的操作方法(1)采用

28、单道焊、大电流慢速摆动焊法(2)采用多层多道焊、小电流快速不摆动焊法6.焊后热处理焊接后，为改善焊接接头的组织和性能或消除残余应力而进行的热处理称为焊后热处理。九、焊接缺陷九、焊接缺陷1.焊接缺陷的分类按其在焊接接头中的位置不同，焊接缺陷可分为内部缺陷和外部缺陷。2.常见的焊接缺陷(1)焊缝表面尺寸不符合要求焊缝尺寸不符合要求(2)咬边由于焊接工艺参数选择不正确和操作不当，在沿焊趾的母材部位烧熔形成的沟槽或凹陷称为咬边。(3)焊瘤在焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤称为焊瘤。焊瘤a)平焊位b)仰焊位 c)立焊位(4)未焊透焊接时，焊接接头根部未完全熔透的现象称为未焊

29、透。(5)未熔合熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合，称为未熔合。未焊透未熔合(6)烧穿焊接过程中，熔化金属从坡口背面流出形成穿孔的缺陷称为烧穿。(7)气孔 焊接时，熔池中的气体在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴称为气孔。(8)冷缩孔 冷缩是单面焊双面成形打底焊时常见的焊接缺陷之一。气孔与缩孔a)气孔 b)缩孔(9)夹渣 夹渣是指焊后残留在焊缝中的熔渣。(10)弧坑 焊缝收尾处产生的下陷部分称为弧坑。(11)焊接裂纹 在焊接应力及其他致脆因素作用下，焊接接头中局部区域因开裂而产生的缝隙称为焊接裂纹。焊接裂纹1弧坑裂纹 2横向裂纹 3热影响区裂纹4纵向裂纹5熔合线裂纹 6根部

30、裂纹课题课题3焊缝符号焊缝符号在图样上标注焊缝形式、焊缝尺寸及焊接方法的符号称为焊缝符号。一、基本符号一、基本符号二、补充符号二、补充符号三、焊缝符号的标注三、焊缝符号的标注1.指引线的组成焊缝标注指引线单边角焊缝 T 形接头a)焊缝在箭头侧 b)焊缝在非箭头侧角焊缝十字接头2.焊缝的标注规定(1)基本符号与基准线的相对位置基本符号相对基准线的位置a)焊缝坡口朝右 b)箭头侧位于焊缝一侧 c)箭头侧位于非焊缝一侧(2)对称焊缝和双面焊缝的标注对称焊缝双面焊缝十字接头角焊缝a)立体图 b)正确画法 c)错误画法3.焊缝尺寸及其他数据的标注焊缝尺寸其他数据的标注(1)焊缝横向尺寸的标注(2)焊缝纵

31、向尺寸的标注(3)相同焊缝数量N(4)周围焊缝和现场施焊的标注周围焊缝的标注现场焊缝的表示(5)焊接方法的标注尾部标注焊接方法代号(6)其他标注规定1)确定焊缝位置的尺寸不在焊缝符号中标注，应将其标注在图样上。2)如果在基本符号右侧既没有任何尺寸标注，又没有其他说明时，意味着焊缝在工件的整个长度方向上是连续的。3)如果在基本符号左侧既没有任何尺寸标注，又没有其他说明时，意味着对接焊缝应完全焊透。4)塞焊缝、槽焊缝带有斜边时，应标注其底部的尺寸。(7)焊缝符号标注示例四、焊缝符号的简化标注四、焊缝符号的简化标注1.当同一个图样上全部焊缝所采用的焊接方法完全相同时，焊缝符号尾部表示焊接方法可省略不

32、注，但必须在技术要求或其他技术文件中注明“全部焊缝均采用焊”等字样。当大部分焊接方法相同时，也可在技术要求或其他技术文件中注明“除图样中注明的焊接方法外，全部焊缝均采用焊”等字样。2.在焊缝符号中，标注交错对称焊缝的尺寸时，允许在基准线上只标注1次。3.当断续焊缝、对称断续焊缝和交错断续焊缝的段数无严格要求时，允许省略焊缝段数。4.在同一个图样中，当若干条焊缝的坡口尺寸和焊缝符号相同时，可采用集中标注的方法。5.当同一个图样中全部焊缝相同且已用图示法明确表示其位置时，可统一在技术要求中用符号表示或用文字说明。交错对称焊缝的标注断续焊缝的画法相同焊缝集中标注相同焊缝的简化标注6.为了简化标注方法

33、，或者标注位置受到限制时，可以标注焊缝简化代号，但必须在该图样下方或在标题栏附近说明这些简化代号的意义。7.在不引起误解的情况下，当箭头线指向焊缝，而非箭头侧又无焊缝要求时，允许省略非箭头侧的基准线(细虚线)。8.当焊缝长度的起始和终止位置明确(已由构件的尺寸等确定)时，允许在焊缝符号中省略焊缝长度。简化标注省略非箭头侧基准线和焊缝长度课题课题4焊接焊接检验检验焊接检验是保证焊接产品质量的重要措施。一、焊接检验的分类焊接检验一般包括焊前检验、焊接过程中检验和成品的焊接质量检验。二、常用的成品焊接质量检验方法1.分类成品焊接质量检验方法的分类2.非破坏性检验非破坏性检验是指在不损坏被检验材料或成

34、品的性能、完整性的条件下进行检测缺陷的方法。(1)外观检验(2)致密性检验致密性检验是检验焊接管道、盛器、密闭容器上焊缝是否存在不致密的缺陷。1)气密性试验2)氨气试验3)煤油试验4)水压试验5)气压试验锅炉汽包的水压试验1水压机 2压力计 3汽包(3)无损探伤检验无损探伤检验是非破坏性检验中的一类特殊的检验方式。1)荧光检验2)着色检验荧光检验1紫外线光源 2滤光板 3紫外线4被检验焊件 5充满荧光粉的缺陷焊缝中有缺陷时产生漏磁现象磁粉检验时焊缝缺陷的显露a)纵向充磁 b)横向充磁3)磁粉检验4)超声波检验高频脉冲式超声波检验的原理图a)直探头探伤b)斜探头探伤5)射线检验X射线与射线检验示

35、意图a)X射线检验b)射线检验1X 射线管 2 射线源 3铅盒4底片 5底片夹3.破坏性检验破坏性检验是从焊件或试件上切取试样，或以产品(或模拟体)的整体破坏做试验 以检查其力学性能、抗腐蚀性能等的检验方法。(1)力学性能检验焊接试样的截取位置1拉伸 2弯曲 3冲击 4硬度 5熔敷金属拉伸 6舍弃1)拉伸试验拉伸试样a)熔敷金属的拉伸试样b)焊接接头的板状试样 c)管子拉伸试样常温拉伸试验的合格标准为：焊接接头的抗拉强度不低于母材抗拉强度规定值的下限，异种钢焊接接头抗拉强度规定值为下限较低一侧的母材的抗拉强度。高温拉伸试验的合格标准为：焊接接头的抗拉强度和屈服点不低于试验温度下母材规定值的下限

36、。2)弯曲试验 弯曲试验也叫冷弯试验，是测定焊接接头弯曲时的塑性的一种试验方法，也是检验表面质量的一种方法。试验时以一定形状和尺寸的试样，在室温条件下被弯曲到出现第一条大于规定尺寸的裂纹时的弯曲角度作为评定标准。弯曲试验a)焊缝纵向弯曲 b)焊缝横向弯曲弯曲试验的试样评定用弯曲角度来度量，各种金属材料焊接接头弯曲试验的合格标准。3)硬度试验试验目的是测定焊接接头各个部分的硬度，以便了解区域偏析和近缝区的淬硬倾向 常见的硬度为布氏硬度(HB)和洛氏硬度(HR)。4)冲击试验试验目的是测定焊缝金属或焊件热影响区在受冲击载荷时抵抗断裂的能力(韧性)，以及脆性转变的温度。焊接接头的冲击试样 5)断裂韧

37、性试验 6)疲劳试验(2)金相检验 1)宏观金相试验 2)微观金相检验(3)化学分析及试验 1)腐蚀试验 2)化学分析课题课题 1气焊设备、气焊设备、工具及材料工具及材料课题课题 2气焊的基本操作气焊的基本操作课题课题 3气割及设备气割及设备课题课题 4气割的基本操作气割的基本操作课题课题 5机械化气割设备与数控气割操作机械化气割设备与数控气割操作气焊气焊(割割)是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧时放出的是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧时放出的热量作为热源。热量作为热源。焊接(或切割)工件的一种工艺方法，它具有设备简单、操作方便、质量可靠、成本低、适用性好等特点。因此，气焊(割)技术在工业生产、

38、建筑施工中得以广泛应用。气焊(割)不仅能对钢材进行下料和坡口准备，还能焊接薄板和低熔点材料(有色金属及其合金)，以及进行钎焊、构件变形的火焰矫正等。气焊气焊(割割)是金属材料加工的主要是金属材料加工的主要方法之一。方法之一。课题课题1气焊设备、气焊设备、工具及材料工具及材料一、气焊设备及工具的使用方法一、气焊设备及工具的使用方法1.氧气瓶氧气瓶的构造1瓶底 2瓶体 3瓶箍4瓶阀 5瓶帽 6瓶头活瓣式氧气瓶阀 1阀体 2密封垫圈 3弹簧 4弹簧压帽 5手轮 6压紧螺母 7阀杆 8开关板 9活门 10气门 11安全装置氧气瓶的使用方法1)在使用时，氧气瓶应直立放置，安放稳固，防止倾倒，只有在特殊情

39、况下才允许卧放，但瓶头一端必须垫高，并防止滚动。2)开启氧气瓶时，焊工应站在出气口的侧面，先拧开瓶阀，吹掉出气口内杂质，再与氧气减压器连接，开启和关闭氧气瓶阀时动作不要过猛。3)氧气瓶内的氧气不能全部用完，至少要保持0.1 0.3MPa的压力，以便充氧时便于鉴别气体性质及吹除瓶阀内的杂质，还可以防止使用中可燃气体倒流或空气进入瓶内。4)夏季露天操作时，氧气瓶应放在阴凉处，避免阳光的强烈照射。采用如图所示的方法消除氧气瓶阀的泄漏现象。用扳手将压紧螺母扳紧，如果无效时，应顺时针旋动手轮，将瓶阀阀门关紧，然后卸掉手轮及压紧螺母，取出损坏的密封垫圈，接着换上新的密封垫圈，并用扳手将压紧螺母扳紧，最后将

40、手轮重新装好。学以致用学以致用消除氧气瓶阀的泄漏a)用扳手扳紧压紧螺母 b)取出损坏的密封垫圈2.乙炔瓶乙炔瓶的构造1瓶口 2瓶帽 3瓶阀 4石棉5瓶体 6多孔填料 7瓶底乙炔瓶阀的构造1防漏垫圈 2阀杆 3压紧螺母 4活门 5密封填料 6阀体 7过滤件乙炔瓶的使用方法1)乙炔瓶在使用时只能直立放置。2)乙炔瓶应避免剧烈的振动和撞击。3)乙炔瓶的表面温度不应超过30。4)工作时，使用乙炔的压力不能超过0.15MPa，输出流量不能超过1.5m3/h。5)乙炔减压器与乙炔瓶的瓶阀连接必须可靠，严禁在漏气的状况下使用。6)乙炔瓶内的乙炔不能全部用完，当高压表的读数为零，低压表的读数为0.010.03

41、MPa时，应立即关闭瓶阀。3.减压器(1)减压器的作用1)减压作用2)稳压作用(2)减压器的分类(3)减压器的构造氧气减压器和乙炔减压器的外形a)氧气减压器 b)乙炔减压器(4)减压器的使用方法在开启瓶阀时，将减压器的调压螺钉旋松，使其处于非工作状态，以免开启瓶阀时损坏减压器。在气焊工作中，必须注意观察工作压力表的压力数值，调节工作压力时，要缓慢地旋进调压螺钉，以免高压氧冲坏弹簧、薄膜装置和低压表。停止工作时，应先关闭高压气瓶的瓶阀，然后放出减压器内的全部余气，放松调压螺钉使表针降到零位。4.焊炬焊炬是气焊时用以控制气体流量、混合比及火焰，并进行焊接的工具。低压焊炬及其阀门调节法低压焊炬的工作

42、原理1焊嘴 2混合气通道 3射吸管 4喷嘴 5喷射管6乙炔通道 7氧气通道 8氧气调节阀 9乙炔调节阀2)低压焊炬的使用方法首先要根据焊件的厚度来选择适当的焊炬和焊嘴，然后检查焊炬的射吸情况，接上氧气胶管，拧开乙炔阀和氧气阀，将手指轻轻地按在乙炔进气管接头上，如果手指感到有一股吸力，则表明射吸能力正常。焊炬射吸检查后，将乙炔管接头与乙炔胶管接好，检查焊炬其他各气体通道及各气阀是否正常。点火时，应先把氧气阀稍微打开，再打开乙炔阀，点火后立即调整火焰达到正常形状。停止使用焊炬时，应先关乙炔阀，后关氧气阀，以防止回火和减少烟尘。5.辅助工具(1)氧气胶管和乙炔胶管(2)护目镜(3)点火枪(4)钢丝刷

43、、錾子、锤子、锉刀等(5)钢丝钳和活扳手等二、气焊与气割所用材料助燃气体使用的是氧气，可燃气体使用的种类很多，如乙炔气、氢气、天然气和液化石油气等。目前应用最普遍的是乙炔气，其次是液化石油气。1.氧气(1)氧气的性质(2)氧气的纯度2.乙炔 (1)乙炔的性质 (2)乙炔的储存3.液化石油气4.丙烷5.气焊丝 (1)对气焊丝的要求 (2)焊丝的规格 (3)焊丝的分类及用途 (4)焊丝型号的表示方法 (5)焊丝的保管碳钢焊丝、低合金钢焊丝型号的实例铝及铝合金焊丝型号的实例铸铁焊丝型号的实例6.气焊熔剂 (1)气焊熔剂的作用 (2)对气焊熔剂的要求 (3)气焊熔剂的分类 (4)常用气焊熔剂的牌号及表

44、示方法 (5)气焊熔剂的选用和保存气焊熔剂的牌号表示方法实例三、氧乙炔焰的性质及适用范围氧乙炔焰是氧与乙炔混合燃烧所形成的火焰。氧乙炔焰的种类、外形和构造a)氧化焰 b)中性焰 c)碳化焰1.中性焰中 性 焰 是 氧 与乙炔混合比 为1.11.2时燃烧所形成的火焰。2.碳化焰碳化焰是氧与乙炔的混合比小于 1.1时燃烧所形成的火焰。3.氧化焰氧化焰是氧与乙炔混合比大于 1.2时燃烧所形成的火焰。中性焰的温度分布焊接不同的金属材料，应采用不同性质的火焰才能获得优质焊缝。课题课题2气焊的基本操作气焊的基本操作一、气焊工艺参数的选择1.焊丝的牌号及直径2.火焰的性质及能率3.焊炬的倾斜角焊炬倾斜角与焊

45、件厚度的关系焊接过程中的焊矩倾角a)焊前预热 b)焊接过程中 c)焊接结束填满弧坑焊炬与焊丝的位置4.焊接方向(1)右向焊法(2)左向焊法右向焊法和左向焊法a)右向焊法 b)左向焊法5.焊接速度应根据焊工的操作熟练程度，并在保证焊接质量的前提下，尽量提高焊接速度，以减小焊件的受热程度及提高生产率。一般来说，对于厚度大、熔点高的焊件，焊接速度要慢些，以避免产生未熔合的缺陷。对于厚度小、熔点低的焊件，焊接速度要快些，以避免产生烧穿和焊件过热，从而降低焊接质量。二、薄板气焊操作要领1.焊件清理2.起头3.焊炬和焊丝的运动4.焊道的接头5.焊道的收尾左向焊时焊炬与焊丝端头的位置焊炬的摆动方法焊接薄板时

46、焊炬倾斜角的变化a)预热阶段 b)正常焊接阶段c)结尾阶段6.定位焊定位焊的顺序a)薄焊件的定位焊 b)厚焊件的定位焊对定位焊点的要求a)不好 b)好7.薄板焊接预先反变形法起焊点的确定对接焊缝尺寸的一般要求8.回火现象的处理(1)影响气体喷射速度的原因(2)预防回火的装置(3)回火处理方法三、薄板气焊技能训练1.连接气焊设备及工具2.点燃、调节和熄灭气焊火焰3.调节火焰性质4.气焊水槽操作气焊水槽焊件图钢制水槽的焊接方案示意图a)焊接水槽底面 b)装配、定位焊水槽课题课题3气割及设备气割及设备一、气割原理气割是利用气体火焰的热能，将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使其燃烧并放出

47、热量，实现切割的方法。气割过程示意图二、气割金属应具备的条件1.金属的燃点应低于其熔点2.金属氧化物的熔点低于金属熔点3.金属燃烧产生放热反应4.金属的导热性不应太高5.金属的杂质较少三、气割设备及工具1.割炬型号的表示方法2.割炬的分类 (1)按可燃气体与氧气混合的方式 (2)按用途割炬型号的表示方法3.射吸式割炬的构造及工作原理 (1)射吸式割炬的构造 (2)射吸式割炬的工作原理割嘴与焊嘴的截面比较a)焊嘴b)环形割嘴c)梅花形割嘴射吸式割炬的工作原理1割嘴 2切割氧通道 3切割氧开关 4乙炔调节阀 5氧气调节阀 6混合气体通道射吸式割炬的阀门调节法4.割炬的使用注意事项(1)根据割件的厚

48、度，选用合适的割嘴，装配割嘴时，内嘴与外嘴必须保持同心，这样才能使切割氧射流位于预热火焰的中心，而不发生偏斜。(2)割炬经射吸情况检查正常后，方可把乙炔胶管接上，并用细铁丝扎紧。(3)割炬点火后，应将火焰调整正常。如果出现打开切割氧气时火焰立即熄灭的现象，则表明割嘴外套与内嘴配合不当或气道之间漏气等，处理方法是将射吸管螺母拧紧。(4)应随时用通针清除割嘴通道内的污物、飞溅等，以保持通道清洁、光滑。(5)当发生回火时，应立即关闭切割氧调节阀，然后关闭乙炔和预热氧调节阀。课题课题4气割的基本操作气割的基本操作一、气割工艺参数的选择1.气割氧压力2.气割速度气割速度主要取决于割件的厚度，气割速度是否

49、正确主要根据割缝的后拖量来判断。所谓“后拖量”是指气割面上的气割氧流轨迹的始点、终点在水平方向上的距离。气割时的后拖量4.割嘴与割件的倾斜角3.预热火焰能率预热火焰的作用是把金属割件加热至能在氧气流中燃烧的温度，并始终保持这个温度，同时使钢材表面的氧化皮剥离和熔化，便于气割氧射流与铁化合。割嘴的倾斜角5.割嘴与割件表面的距离割嘴与割件的距离要根据预热火焰的长度和割件厚度确定。二、气割的操作要领1.割前清理2.点火3.起割4.正常气割过程5.停割三、中厚板气割的特点与工艺要求1.特点由于钢板较厚，预热火焰难以加热割件下部或内部的金属，使割件受热不均匀，造成下层或内部金属的燃烧比上层或外部金属的燃

50、烧较慢，这样不但使割缝产生很大的后拖量，而且容易使熔渣堵塞未切割部分，造成气割困难。2.工艺要求中厚板预热位置中厚板起割中厚板割嘴沿割向横摆动四、中厚板气割技能训练中厚板气割割件图课题课题5机械化气割设备机械化气割设备与与 数控数控气割操作气割操作一、半自动气割机二、仿形气割机三、光电跟踪气割机单臂式坐标驱动光电跟踪气割机1进气阀 2轨道 3轨道座 4图样台 5光电跟踪器 6操纵板7割炬 8气割工作台 9气带拖架 10气体控制板四、数控气割机1.数控气割机的结构数控气割机1导轨 2门架 3小车 4数控机构 5割炬便携式数控气割机2.常见类型及应用 龙门式数控气割 悬臂式数控气割机 便携式气割机