焊接与热切割作业初训PPT课件.ppt

1、焊接与热切割作业焊接与热切割作业（初训初训） 教学采用模块式教 学，将课程分成焊接与热切割作业基础知识，气焊与气割知识，等14个学习单元（14章）。l第1章：焊接与热切割作业基础知识l第2章：气焊与气割l第3章：焊条电弧焊与电弧切割l第4章：气体保护焊和等离子焊与切割l第5章：埋弧焊l第6章：电阻焊 第第1 1章章 焊接与热功当量切割作业基础焊接与热功当量切割作业基础 知识知识 第第1 1节节 焊割作业在国民经济中的地位与作用焊割作业在国民经济中的地位与作用 目前世界上有数十种焊接方法，包括我们在压力容器制造上面常用的焊条电弧焊、埋弧自动焊、钨极氩弧焊、二氧化碳气保焊等，我们不常用的电阻焊、摩

2、擦焊、爆炸焊、气压焊、超声波焊、等离子焊以及钎焊和热喷涂等各种各样焊接方法。 以上焊接方法已经广泛地应用到各个部门，包括国防、造船、化工、石油、冶金、建筑等方面（课本P1） 第第2 2节节 焊割与热切割作业的分类焊割与热切割作业的分类焊割与焊割与热切割作业热切割作业熔化焊熔化焊 固相焊固相焊 钎焊钎焊 熔化焊：关键是强调金属构件的表面局部加热 融化成液体，再冷却结晶的焊接方法。固相焊：关键是利用加压、摩擦、扩散等物理 作用是连接面达到原子间的结合，在 固态条件下实现连接。 钎 焊：利用钎料在连接截面上的流散、浸 润作用再冷却结晶形成结合力的方法 其要点是被焊金属不熔化。 第第3 3节节 金属学

3、及热处理基本知识金属学及热处理基本知识 1. 1.金属晶体结构金属晶体结构 世界上所以的物质都是由两大类物质组成： 第一类是金属，已知的有87种金属元素，固态金属的特点是不透明、有光泽、有延展性导热性及导电性，有电阻率等特点。 第二类是非金属，已知的有22种，非金属不具备金属的常见特性，且非金属随温度的升高其电阻率减小，导电性提高。 2.2.合金的组织、结构及铁碳合金合金的组织、结构及铁碳合金 2.1合金的组织 合金的定义：2种或2种以上的元素组成的金属，分为固溶体、化合物和机械混合物。 2.2钢中常见的显微组织 主要有铁素体（F）、渗碳体、珠光体（F ）、奥氏体(A)、马氏体(M)、魏氏体组

4、织等。 3.3.钢的热处理钢的热处理 利用加热和冷却的方法,改变钢的内部组织,从而达到改善钢的性能的一种工艺法称为热处理. 常见的热处理有：淬火、回火、退火、正火四种。 第第4 4节节 常用金属材料的一般知识常用金属材料的一般知识 1. 1.金属材料的性能金属材料的性能 1.1金属材料的物理性能：包括密度、导电性、热膨胀性、抗氧化性、耐腐蚀性等，并对每一种物理性能结合教材给予解释说明。 1.2 金属材料的力学性能，力学性能的定义从受理至材料破坏的全部过程中所呈现的力学特征。主要包括硬度、强度、抗拉强度、屈服强度、塑性、冲击韧性等，并对每一种性能予以解释，并分别代表材料的某一种特性。 1.3金属

5、材料的工艺性能 包括材料的切削性能、铸造性能和焊接性能以及这几种工艺性能之间的关系。 2 2 钢材和有色金属的分类及性能钢材和有色金属的分类及性能 2.1金属材料的分类 按化学成分可分为：碳素钢、合金钢等，合金钢又分为低、中、高合金钢等。 按用途分可分为：结构钢、工具钢以及特殊用途钢等。 2.2 钢材的性能及焊接特点 2.2.1低碳钢的焊接要点，总体焊接性能较好。 2.2.2中碳钢的焊接特点，总体焊接性能较差。 2.2.3高碳钢的焊接特点：因高碳钢含碳量高，焊接性能很差，焊接时尤其要注意。 2.2.4普通低合金钢的焊接特点：主要是热影响区有淬硬倾向，焊接接头容易产生焊接裂纹。 2.3有色金属与

6、合金的分类及焊接特点（非铁基）：强度高、导电性耗、耐蚀性好、导热性好等特点。 第第5 5节节 焊接工艺基础知识焊接工艺基础知识 1. 1.焊接接头及方法焊接接头及方法 焊接中,由于焊件的厚度、结构及使用条件的不同，其接头型式也不同。 焊接接头型式主要有：对接接头T型接头角接接头搭接接头 2. 2.焊缝坡口焊缝坡口 2.1 根据坡口型式不同，分为I型、V型、Y型、双Y 型、U型、双U型、J型等几种型式。 2.2 坡口的几何尺寸，破口面、坡口角度、根部间隙、钝边、根部半径等定义 3 3 焊接位置：焊接位置： 平焊、横焊、立焊、仰焊、平角焊、仰角焊 第第6 6节节 焊接应力缺陷以及质量检验焊接应力缺

7、陷以及质量检验 焊接结构件在焊接的过程中，收到不均匀的受热、冷却便会产生焊接残余应力以及形状和尺寸的改变。 一般影响焊接构件应力与变形的因素有焊接方法以及焊接构件的物理性能以及拘束条件等。 1.焊接应力 2.焊接变形 3.焊接缺陷 4.焊接质量检验 第第7 7节节 焊接与热切割作业安全与卫生焊接与热切割作业安全与卫生 国家标准焊接与切割安全（GB9448-88）以及原国家经贸委特种作业人员安全技术培训考核管理办法等为我们在实际操作中的指导性文件必须严格遵守。作到防患于未然。 第第8 8节节 焊接与热切割作业人员新培的要求焊接与热切割作业人员新培的要求焊工必须具备以下基本条件：（P29）焊割人员

8、的基本安全技术培训的四点要求：（P2930）。焊接与热切割作业人员的安全职责：共10点（P30）第第2 2章章 气焊与气割气焊与气割 气焊及气割技术的优点：低成本、容易控制、气焊及气割技术的优点：低成本、容易控制、设备简单等。设备简单等。 有些金属不适合气割，比如不锈钢，因为不锈有些金属不适合气割，比如不锈钢，因为不锈钢的流动性不好容易在切割的过程中钢的流动性不好容易在切割的过程中“裹渣裹渣”。 所以目前气割主要用于碳素钢以及低合金钢和所以目前气割主要用于碳素钢以及低合金钢和一些高强钢中。一些高强钢中。 第1节 气焊与气割的基本原理 第2节 气焊与气割的适用范围及特点 第3节 气焊与气割用气体

9、 第4节 气焊与气割工艺及设备 第5节 气压焊 第6节 气焊与气割防火防爆基本知识 第7节 气焊与气割安全技术 第8节 常用气瓶的结构和使用安全要求 第9节 输气管道安全技术要求 第10节 焊炬、割炬等附件的构造、工作原理和安全要求 第第1 1节节 气焊与气割的基本原理气焊与气割的基本原理 1.气焊定义：利用可燃气体和助燃气体混合燃烧产生的气体火焰来加热并熔化母材和填充焊丝的焊接方法。 2.气割定义：利用气体火焰的热能将工件切割处加热到燃点后以高速喷射的高压氧气流使金属剧烈燃烧并放出热量，同时将生成的熔渣迅速排除而形成割缝的方法。 气割由于是气体火焰的切割过程有一定的局限性，必须满足下列三个条

10、件的金属才能气割： （1）金属的燃点必须低于熔点； （2）金属在燃烧时能放出大量的热量，且本身的导热性较低； （3）金属燃烧所产生的氧化物（熔渣）的熔点必须低于金属本身的熔点。 第第2 2节节 气焊与气割的适用范围及特点气焊与气割的适用范围及特点 1.适用范围 1.1 气焊：是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧的火焰，熔化工件接缝处的金属和焊丝而达到金属间牢固连接的方法。 主要气体有乙炔、液化石油气、丁烷、丙烯、和氢气等助燃气体，一般是氧气。 1.2 气割 气割对材料有一定的局限性只有符合一定要求的材料才能用气割的方法。材料具备的条件参见教材P34，共5点。 2 2、气焊与气割的危险、有害性、气焊

11、与气割的危险、有害性 气焊与气割的主要危险是火灾与爆炸火灾与爆炸。（教材P35） 第第3 3节节 气焊与气割用气体气焊与气割用气体 主要用气体是氧气（O2）、乙炔（C2H2）、丙烷（C3H8） 1、空气中含氧量为21%，如果低于18%则为缺氧；氧浓度比较高时容易引发火灾事故，纺织品、橡胶等在氧气中燃烧速度极快且人伤口不容易治好。 工业用氧分为二级：一级纯度99.2%；二级纯度99.5%。 高压氧气与油脂、碳粉等易燃物接触，会引起自然和爆炸。 2、乙炔（C2H2）：化学性质活泼其分子式为CH=CH，解释其属于一种未饱和的碳氢化合物；纯乙炔为无色、无味的气体，工业用乙炔中因为有磷化氢和硫化氢等杂质

12、所以有特殊的臭味。乙炔能引起人们的中枢神经系统损伤。 乙炔与空气混合爆炸极限为2.2%81%，与氧气混合爆炸极限为2.8%93%，自燃温度为300。 爆炸极限越宽发生爆炸的可能性就越大。爆炸极限越宽发生爆炸的可能性就越大。 乙炔与银Ag、铜Cu等金属或其它盐类长期接触，会生成乙炔铜和乙炔银等爆炸性化合物，很容易发生爆炸，所以禁止使用含铜量超过70%的铜合金制造与乙炔直接接触的仪表、管子等零件。 乙炔溶解在液体中可大大降低爆炸性，并且储存乙炔的容器直径越小，越不容易爆炸，所以乙炔通常装在瓶中溶解于丙酮中且瓶中装有多孔填料。 3、液化石油气即丙烷（C3H8）：也是易燃易爆气体属于饱和的碳氢化合物与

13、空气混合爆炸极限为2.3%9.5%，与氧气混合的爆炸极限为3.2%6.4%。用于切割特点见P38下。 第第4 4节节 气焊与气割工艺及设备气焊与气割工艺及设备 1. 1.气焊与气割工艺气焊与气割工艺 1.1气焊的工艺参数主要有：接头型式和坡口型式、火焰种类、火焰能率、焊接方向、焊嘴倾角、焊丝直径等，其中对火焰种类重点介绍，对碳化焰、中性焰和氧化焰的分类以及各自适用的气焊材料等给予详细的介绍。 1.2气割工艺 气割的工艺参数主要有预热火焰能率、切割速度、氧气压力、割嘴倾角及其与工件表面的距离等。对各种工艺参数对气割过程的影响以及控制手段予以介绍，结合教材对所选焊嘴倾角进行合适的选择。 2. 2.

14、气焊与气割设备气焊与气割设备 气焊与气割设备主要由气瓶、减压器、焊矩及割矩和橡胶软管等组成。 2.1气瓶：有氧气瓶、乙炔瓶和液化石油气瓶。 氧气瓶容量多为40L瓶内充装压力为15MPa。瓶体为天蓝色，并有黑色“氧气”字样。氧气瓶必须三年检测一次，且检验单位必须在气瓶肩部规定部位打上检验单位代号、本次检验日期及下次检验日期钢印标记，并涂上检验年份的色标。 乙炔瓶充装压力为1.5MPa，容量有几种25L、40L、60L的规格。乙炔充装时必须分两步充，第一次充装后应静置8小时以上，再进行第二次充装。乙炔瓶内外表面涂成白色，并有红色“乙炔”字样瓶内装有浸满丙酮的填料。对乙炔瓶的检验类似于氧气瓶。 液化

15、石油气瓶主要有容量为10、15、50Kg等多种规格，民用的大多是15Kg装的。公称压力为1.6 MPa 瓶体外表面涂成银灰色，并标明红色“液化石油气”字样，对其检验国家做出了严格规定，使用未超过20年的每5年检测一次；超过20年的每2年检测一次。 2.2 减压器：减压器是将气瓶中的气体压力降低到气焊气割所需工作压力的一种调节装置，它能保证输出气体的压力保持稳定。 2.3、2.4 焊矩和割矩：是气焊、气割时用与控制气体混合比、流量及调节火焰并进行焊割的专用工具。主要分射吸式和等压式两种。 射吸式的原理是利用高压氧气从喷嘴喷出产生的射吸力带动切割气体的喷出。 等压式中，乙炔靠自己的压力与氧气在焊嘴

16、或割嘴头与焊嘴内的空隙内混合因此使用乙炔的压力与氧压力相近或相等。也正是等压式焊割枪必须使用中压或高压乙炔而不能使用低压乙炔，所以目前我国广泛使用的是射吸式焊割枪。 随着手工焊割枪的应用，许多改进的焊割枪也相继出现。比如改大喷嘴直径、加长焊割枪的长度等等，这些改进都不同程度地改善了焊割条件，增加个焊割枪的使用环境。 目前我国有许多自动、半自动的的气割机、自动数控机床控制切割轨道及坡口等都大大提高了生产效率和切割质量还降低了作业人员的劳动强度，改善了工作环境。 2.5 橡胶软管 橡胶软管是将降压后的气瓶内气体输送至焊割矩内，根据输送气体不同橡胶软管可以分为氧气软管（红色红色）和乙炔软管（黑色黑色

17、）。氧气软管的工作压力为1.5 MPa，试验压力为3.0 MPa；乙炔软管的工作压力为0.5 MPa或1 MPa。 切记重要的一点：橡胶软管因为承受极限工作压橡胶软管因为承受极限工作压力不同而绝对不能混用力不同而绝对不能混用。 3 火工矫正的知识 火工矫正的原理、一般工艺及主要采用的方法(书中有介绍)。 第五节第五节 气压焊气压焊 1. 1.气压焊的工作原理气压焊的工作原理 定义：利用氧燃料气体火焰加热工件端部，并施加足够的压力以形成接头的一种焊接方法。主要用于焊接钢轨、钢筋及棒材等。 焊接优点由其焊接方法决定了其接头区无铸造组织（即熔合区）、夹杂物、和气孔；并且焊后焊缝可以与母材做同样的热处

18、理；对裂纹的敏感性也比较小，也不需大功率电源。缺点是对焊接表面要求较高并且焊接速度较慢。 闭式气压焊的工作： 整个过程主要分三个步骤： 一是表面清理，一定要将预焊表面清理干净； 二是加热，对加热的火焰要求必须稳定，焊接区加热要均匀，顶锻时接缝处的金属必须达到“黄白色状态”； 三是加压，加压的主要作用有3点（P49）。 2 2、气压焊的应用设备和工艺、气压焊的应用设备和工艺 结合教材对钢轨的焊接、钢筋的焊接所采用的设备及工艺参数分别介绍，并简单介绍二段和三段顶法。 3 3、气压焊的安全技术主要有、气压焊的安全技术主要有9 9点点（P5051）。 第6节 气焊与气割防火防爆基本知识 1.1.燃烧燃

19、烧 任何发热发光的化学反应叫燃烧，燃烧的同时有物理和化学反映伴随。 燃烧三要素：可燃物质、助燃物质和火源 燃烧类型有：自燃、闪燃和着火三种。 2 2 爆炸爆炸 定义：是物质发生一种急剧的物理或化学变化，能在瞬间内释放大量能量的现象。 爆炸极限：上限和下限，区间之外是安全的。通常情况下压力、温度越高，爆炸极限范围就越宽，就越容易爆炸。 3 3 防火防爆的基本原则防火防爆的基本原则 首先了解火灾的发生过程只有从起火的根源来控制，才能有效地控制火灾。 火灾一般的发展过程： 酝酿期发展期全盛期衰灭期熄灭 防火要点有6点：（P53） 防止爆炸的一些原则（P53） 第第7 7节节 气焊与气割安全技术气焊与

20、气割安全技术 1.气焊与气割安全操作技术：共11点（P54） 2.工具、设备安全使用：共5点（P54） 3.气瓶的安全使用 ： 主要有氧气瓶的安全使用要点共9点（P55） 乙炔瓶的使用要点共7点（P5556） 液化石油气瓶的安全使用（P56） 减压器的安全使用。 焊矩和割矩的安全使用：共7点（P55） 现场气焊气割的安全作业注意事项：共15点（P57） 第第8 8节节 常用气瓶的结构和使用安全要求常用气瓶的结构和使用安全要求 1. 1.气瓶结构气瓶结构 氢气瓶和氧气瓶属于压缩气体 乙炔瓶属于溶解气瓶 液化石油气瓶属于液化气瓶2 气瓶发生爆炸的原因：主要有10点（P62）3 气瓶运输、贮存、充灌

21、使用的安全要求：气瓶运输的安全要求：共10点（P63）气瓶贮存时的安全要求：共6点（P63）气瓶充灌时的安全要求：（P63）气瓶使用时的安全要求：共17点（P64）气瓶的定期检查，其要求：共4点（P65） 第第9 9节节 输气管道安全技术要求输气管道安全技术要求 在集中供应焊接切割用气体的情况下，乙炔、氧气是用导管输送的，其输送管道也属于压力管道，所以其设计、制造、安装和使用维修既要考虑输送介质的特点，更要符合国家对压力容器管道的严格要求。 1.1.管道发生燃烧爆炸的原因管道发生燃烧爆炸的原因：主要有6点(P65) 2.2.对输气管道的安全要求对输气管道的安全要求： 包括对管道及其附件的选用、

22、管道的敷设、管道投入使用前的处理以及对输气管道种气体流速的控制等。 3.3.安全管理安全管理 第第1010节节 焊炬、割炬等附件的构造、工作原理和安全焊炬、割炬等附件的构造、工作原理和安全要求要求 1. 1.焊炬焊炬 焊炬分类主要有：射吸式和等压式两类。 焊炬的安全使用： 焊炬使用时的注意事项，共7点（P6970） 焊炬常见故障的排除方式：（P70） 2 2 割炬割炬 割炬的安全使用：F 割嘴的选择F 射吸的检查F 火焰熄灭的处理F 割嘴漏气的处理F 回火的处理 3 3 减压器减压器 减压器的安全使用：注意事项共7点（P73） 4.橡皮管及气焊辅助工具 对橡皮管的分类及作用再次做以详细的介绍，

23、并从橡皮管的接头形式予以区分。气焊过程中辅助工具的重要性。 5.乙炔化学净化器及干燥器 (略)。 第第3 3章章 焊条电弧焊和电弧切割焊条电弧焊和电弧切割 第1节 焊条电弧焊 1. 1.焊条电弧焊概述焊条电弧焊概述 焊条电弧焊定义： 利用电弧放电所产生的热量做为热源，加热、熔化焊条和焊件并使之相互熔合，形成牢固接头的焊接过程。 焊条电弧焊的优点： 电弧焊的优点和缺点（P78） 2.2.焊条电弧焊的产生及组成焊条电弧焊的产生及组成 电弧产生和维持定义： 焊条末端与母材表面短路经过很细小的点接触后产生大量的电阻热，导致接触部分融化。 维持电弧稳定燃烧的条件：焊接参数、药皮、焊接表面清洁度等。 焊接

24、区电弧的组成及热量分布情况： 阴极区、阳极区和弧柱区的区分。 3 3 焊条电弧焊焊接工艺及参数选择焊条电弧焊焊接工艺及参数选择 3.1 焊接接头和坡口的形式 焊接坡口的原理，需使接头受力简单均匀、且节省填充金属、有利于填充金属根部焊透，改善焊缝成型。 3.2 焊接位置：横焊、立焊、仰焊、平焊 3.3 焊接工艺参数： 定义：焊接时为保证焊接质量而选定的有关物理量，称之为焊接工艺参数。 主要工艺参数有：焊条类型和直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数以及预热、后热、层间温度等。 4.电焊条 焊条的特性 酸性焊条：合金烧损较多，脱硫、脱磷能力差，焊缝的抗裂性和韧性差。但是工艺性能较好，容易操作

25、对环境要求低。 碱性焊条：对人体健康不利，产生的有毒气体较多。 酸性焊条和碱性焊条的详细对比（见P83）。 焊条的选用原则： 等强度原则：对于承受静载或一般载荷的工件结构，在同种钢材焊接时选用抗拉强度与母材相等的焊条 等同性原则：焊接在特殊环境下共服役的工件或结构，如要求耐磨、耐腐蚀、在高温和低温下具有较高的力学性能的，则应选用能保证熔敷金的性能与母材相近或相似的焊条，这就是等同性原则。 等条件原则：根据工件或焊接结构工作条件和特点选择焊条。 焊条的储存保管和烘干具体操作步骤(P84) 应遵循JB3323焊条质量管理规程规定，并按照JB4709钢制压力容器焊接规程的参考温度对焊条进行烘干。 5

26、.焊条电弧焊的电源、设备及工作原理 5.1 对焊条电弧焊电源的基本要求有： 必须有陡降的外特性来限制短路电流，输出电压随焊接电流的增加而迅速下降。 电源的动特性定义，并要求电源有良好的动特性。 空载电压，空载电压越高引弧越容易但是安全性就越差。所以我国的交流手弧焊焊机的空载电压6585V；直流手弧焊机5590V。 并要求弧焊电源的调节特性要高，调节应方便、灵活、可靠。5.6 电弧焊机的安全要求，共四点（P85）。5.7 手工电弧焊的工具主要有：电焊钳、焊接导线、电焊面罩和护目镜以及一些常用的辅助工具等。电焊钳的要求（P86）。焊接导线的要求（P86），焊接导线的绝缘电阻不得小于1M1M欧姆欧姆

27、；电源线尽量不超过23m，超过后必须架高。 焊工护目镜的号数选择原理：号数越大颜色越深，手工电弧焊一般选用67号。 6.焊条电弧焊的一般施工 6.1 引弧 是焊接过程的开始，方法有各种，一般为直提法和划擦法两种方法。 6.2 运条 焊接的过程，一般有三种动作（P87） 7.常见的焊条电弧焊缺陷及防止措施 常见的焊条电弧焊缺陷有裂纹、气孔、夹渣等。缺陷的危害主要是导致应力集中，降低承载能力，缩短使用寿命，甚至造成材料脆断。对于缺陷，标准规定：未焊透、裂纹、未熔合和表面夹渣是不允许的；咬边、内部夹渣和气孔等缺陷不能超过一定的允许值。超标的缺陷需返修。 7.1分别对焊缝形状缺陷如焊缝尺寸不符合要求、

28、咬边、未焊透、未熔合、焊瘤和弧坑等表面裂纹的产生原因以及预防方法分别介绍。 7.2 分别对气孔、夹杂、夹渣以及裂纹的产生机理和各种缺陷的最大预防方法予以介绍。 8.焊条电弧焊安全防护措施 8.1 手工电弧焊安全特点 手工电弧焊空载电压6090V，高于安全电压，所以焊工在操作或机器遇见故障时容易发生触电事故，并且焊接过程中溶池的高温以及所辐射出的强烈弧光都会对人体产生伤害，比如触电、火灾、爆炸、中毒、烫伤、高处坠落等。8.2 焊接安全用电电流对人体的伤害主要有三种：电击、电伤和电磁电击、电伤和电磁场生理伤害场生理伤害。8.3 电弧焊时发生触电事故的原因 触电事故：直接电击和间接电击直接电击和间接

29、电击两种。直接电击是人体直接接触电焊设备的带电体或靠近高压网线而发生触电事故。间接触电是指人体接触到意外带电体而发生的触电事故。预防触电的措施：隔离防护绝缘良好正确使用劳保用品、采用安全措施。保护接地和保护接零焊条电弧焊安全操作及防护技术：防止触电防止弧光辐射防止火灾防止爆炸防止有毒气体和烟尘中毒 第第2 2节节 电弧切割电弧切割 电弧切割主要分为：碳弧气割、碳弧刨割条和等离子弧切割等三种。 电弧切割适用范围及其特点主要有7点（P99） 电弧切割的安全特点主要有4点（P99）第第4 4章章 气保焊和等离子焊与切割气保焊和等离子焊与切割 第第1 1节节 概概 述（略）述（略） 第第2 2节节 气

30、体保护焊的应用范围和安全特点气体保护焊的应用范围和安全特点 第第3 3节节 钨极氩弧焊安全技术钨极氩弧焊安全技术 第第4 4节节 熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊 第第5 5节节 二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊 第第6 6节节 管状焊丝气体保护电弧焊安全技术管状焊丝气体保护电弧焊安全技术 第第7 7节节 熔化极惰性气体保护焊和混合气体保护熔化极惰性气体保护焊和混合气体保护焊焊 第第8 8节节 等离子弧焊与切割等离子弧焊与切割 第第2 2节节 气体保护焊的应用范围和安全特点气体保护焊的应用范围和安全特点 1.气体保护焊的特点 定义：用外加气体做为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊称为气体保

31、护电弧焊，简称气体保护焊。 特点：共9点（P103） 2.气体保护焊分类及应用范围 气体保护焊分别按照电极是否熔化和保护气体不同分为： TIG：非熔化极惰性气体保护焊 GMAW：熔化极气体保护焊 MIG：惰性熔化极气体保护焊 MAG：氧化性混合气体保护焊 FCAW：管状焊丝气体保护焊（药芯焊丝气保焊） 3.气体保护焊的安全特点l气体保护焊需要特别注意的安全特点有4点(P104)l常见的压缩气瓶安全技术要点总共6点(P104) 第第3 3节节 钨极氩弧焊安全技术钨极氩弧焊安全技术 钨极氩弧焊主要优点：在惰性气体的保护下几乎可以焊接所有金属，特别是化学活性强的金属及其合金；工艺性能好，电弧燃烧稳定

32、，无飞溅，成型美观，能全位置焊接和双透；能进行脉冲焊接减少热输入。 钨极氩弧焊主要缺点：生产率低；钨极载流能力有限容易融化钨极；焊接时要有防风措施；生产成本高。 1.手工钨极氩弧焊 直流和交流钨极氩弧焊两种 直流钨极氩弧焊适合焊接的材料比较广泛； 交流钨极氩弧焊主要是焊接铝、镁等容易产生高熔点氧化膜表面的金属，可以利用交流电源的特性，击碎氧化膜，顺利地进行焊接 2.脉冲钨极氩弧焊 3.钨极氩弧焊点焊 4.钨极氩弧焊电源 5 钨极氩弧焊安全防护这种焊接方法主要的危险因素是电击. 在焊接的引弧过程中，钨极与母材表面接触时会产生瞬间高压，高压可达到数千伏，而人又是双手操作，且手持光焊丝，所以很容易触

33、电。防电击的安全措施有8点（P107108）严禁操作人员将焊枪对着脸或身体的裸露部位试探严禁操作人员将焊枪对着脸或身体的裸露部位试探气体流量气体流量。对氩弧焊的有害因素以及防护措施（P108） 第第4 4节节 熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊 熔化极气体保护焊采用可熔化的焊丝与被焊工件之间的电弧做为热源来熔化焊丝与母材金属，并向焊接区域输送保护气体，使电弧、熔化的焊丝、熔池以及附近的母材金属免受空气的有害作用。 此种焊接方法可分为半自动和自动焊类型。设备主要有焊接电源、送丝系统、焊枪及行走系统、供气系统和冷却水系统、控制系统5个部分组成。 1.焊接电源 主要是直流焊接电源，多是弧焊整流器式直流

34、电源。一般的电流要求在100500A之间，负载持续率一般在60%100%之间，空载电压在5585V之间。 2.送丝系统 由送丝机、送丝软管和焊丝盘组成，根据送丝方式不同可以分为推丝式、拉丝式、推拉丝式和行星式。 3.焊枪 结合教材对焊枪的构造和不同种焊枪的优缺点分别介绍。 4.供气系统和冷却水系统 对此系统的循环过程结合焊枪结构给予介绍。 5.控制系统 主要包括焊接参数控制系统和焊接过程程序控制系统。 第第5 5节节 二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊 二氧化碳气体保护焊定义二氧化碳气体保护焊定义：是以可融化的金属焊丝做电极，并由二氧化碳气体作保护的电弧焊。广泛应用于低碳钢和低合金钢等黑色金

35、属的焊接。 主要优点主要优点：焊接效率高提高了熔敷速度；可以获得含氢量比焊条电弧焊低的焊缝金属；相同电流下熔深比焊条电弧焊大；焊接热输入少，变形小；焊接条件好无烟雾；可以全位置焊接。缺点是受环境影响制约，室外操作要有防风措施；操作灵活性差；设备比较复杂，对使用和维护要求较高，并且飞溅较大。并讲解飞溅产生的机理（参照教材P110）。 二氧化碳气体保护焊要求： 二氧化碳气体纯度99%； 焊丝要求；（具体参考教材P111（共3条） 焊接电源； 安全技术主要危险因素：电击、火灾、灼烫电击、火灾、灼烫 具体的现场注意事项见教材P111共6点。 第第6 6节节 管状焊丝气体保护电弧焊安全技术管状焊丝气体保

36、护电弧焊安全技术 管状焊丝气体保护电弧焊就是通常所说的药芯焊丝气保焊。即直径为1.6mm或2.0mm的盘状焊丝中间是填充焊药的焊丝，焊接过程中有气体保护，溶池金属熔化后表面还有熔渣保护，对熔池有双重保护作用。 管状焊丝气体保护电弧焊综合了手工电弧焊和实芯焊丝气保焊的主要优点并且成型美观，电弧稳定性好，飞溅少，效率高可以焊接多种钢种。 主要优点：简单讲就是成形美观电弧稳定性好、效率快、对钢材的适应性强。 电源：直流、交流、平特性或下降特性的弧焊电源均可。 第7节 熔化极惰性气体保护焊和混合气体保护焊 1. 1.熔化极惰性气体保护焊熔化极惰性气体保护焊 特点：采用惰性气体做为保护气体，熔深大、焊丝

37、熔化速度快、焊接效率高。 要求： 保护气体 主要是氩气、氦气或者混合气体，或者可以加入少量的氢气在一定的条件下使某些金属氧化物还原，消除一氧化碳气孔。 焊丝 适用的焊丝直径一般在0.82.5mm之间，化学成分和母材基本接近，焊丝使用前必须清理以避免产生气孔。 工艺参数： 焊接电流和电弧电压 焊接电流的大小和溶滴过渡形式有关，电流由小到大过渡时其溶滴过渡形式由滴状过渡到喷射过渡转变。电压则与熔池的宽度有关。 焊接速度 焊接速度与焊缝成形系数以及一些焊接缺陷的关系。 焊丝伸出长度、焊丝位置、焊接位置、气体流量等等工艺参数对焊接过程的影响分别予以介绍。 2 2 熔化极混合气体保护焊熔化极混合气体保护

38、焊 特点：有利于获得稳定的焊接工艺性能和良好的焊接接头，适用于各种位置进行焊接。保护气体一般是大量的惰性气体加上少量的活性气体，采用这种混合气体具有下列作用（共6点，参见教材P116）并对常见的混合气体及适用的焊接材料进行举例说明。 3 3 熔化极惰性气体保护焊和混合气体保护焊熔化极惰性气体保护焊和混合气体保护焊 安全安全操作技术：操作技术：共7点（P116117) 第第8 8节节 等离子弧焊与切割等离子弧焊与切割 等离子弧是通过机械压缩、热收缩和磁收缩三种压缩作用而获得的，优点特别明显，能量集中、温度高且焰流速度高等优点（并结合教材给予数字上的说明）。优点决定了其应用的较为广泛。 按照电源连

39、接方式，等离子弧有三种：非转移弧、转移弧和联合型等离子弧，结合教材分别介绍并介绍优缺点。 1.等离子弧焊方法及工艺 方法主要有三种方法主要有三种：小孔型等离子弧焊、熔透型等离子弧焊和微束等离子弧焊三种。 工艺特点工艺特点：能量集中、温度高。 可以利用小孔效应能熔透焊件，得到反面成型均匀的焊缝；电弧的挺直性好；焊接速度快；没有夹钨缺陷。 2.2.等离子弧切割方法及工艺等离子弧切割方法及工艺 等离子弧切割是利用高速、高温和高能的等离子气流来加热并熔化被切割材料，再借助内部或外部的高速气流或水流将熔化材料排除而形成切口的切割方式。使用范围广，能切割很多金属和非金属材料。 等离子弧切割主要有三种方式：

40、普通等离子弧切割、水再压缩等离子弧切割和空气等离子弧切割。（P118） 3.等离子弧切割设备主要有电源、焊枪、控制电路、供气及供水系统组成。电源必须是陡降或垂降的直流电源。 4.等离子弧焊接与热切割安全防护 4.1等离子弧焊割的主要危险因素是电击电击。在操作过程中防电击措施主要有7点 (P119) 4.2 防电弧光辐射 主要是佩戴耗劳保产品，使用防护屏，或者采用水下切割的方法，利用水来吸收光辐射。 4.3 防尘以及烟气 要求要有良好的通风设施，或在水下操作，或者有专门的吸尘设备。 4.4 介绍了防噪声与高频防护的各种方法与措施。 第第5 5章章 埋弧焊埋弧焊 第1节 埋弧焊的工作原理及其应用

41、第2节 埋弧焊的设备及自动调节系统 第3节 埋弧焊的焊接材料 第4节 埋弧焊的缺陷及其防止措施 第5节 埋弧焊安全技术 第6节 埋弧焊的操作技术 第第1 1节节 埋弧焊的工作原理及其应用埋弧焊的工作原理及其应用 1. 1.埋弧焊定义及其工作原理埋弧焊定义及其工作原理 埋弧焊的原理及特点原理及特点：利用电弧作为热源，焊接时电弧在颗粒状的焊剂层下燃烧且弧光不外露而进行焊接的一种方法，由于焊接时所产生的电弧光是被埋在焊剂下面而肉眼看不到，顾名思义称为埋弧焊。 2.2.埋弧焊主要的优点、缺点埋弧焊主要的优点、缺点 主要的优点是主要的优点是：生产率高；焊缝质量高；节省焊接材料和能源；劳动条件好；可焊材料

42、厚度范围广。（P123） 主要的缺点是：主要的缺点是：焊接位置受到限制；只适用于长焊缝和环缝的焊接；焊接时用的辅助装备较多。（P123） 第第2 2节节 埋弧焊的设备及自动调节系统埋弧焊的设备及自动调节系统 埋弧焊主要用到的设备为：弧焊电源、控制箱、焊剂漏斗、焊剂、送丝机构、焊丝盘、导电嘴、小车以及其他附属件。 其电源的要求也要有下降的外特性，但是采用细丝焊接薄板时宜用平特性的电源。 埋弧焊的送丝系统两种调节方式。 一是电弧自身调节系统：在等速送丝的条件下，利用焊接电源固有的电特性来调节焊丝的融化速度以保持电弧长度不变从而使焊接过程稳定； 二是电弧电压自动调节系统：借助电弧电压来控制焊丝送进速

43、度，外界干扰使弧长变长则从收集到的信号强迫电弧电压升高，系统强迫送丝速度加快。从而达到电弧稳定燃烧的目的。 第第3 3节节 埋弧焊的焊接材料埋弧焊的焊接材料 埋弧自动焊中的焊丝和焊剂都是直接参加焊接过程的冶金反应，所以它们的化学成分和物理性能都会影响焊接的工艺过程，所以对焊丝和焊剂的要求都比较高，而焊丝和焊剂的搭配也是埋弧焊技术的一项重要内容。 1.焊丝有实心和药芯两种，具体对焊丝的要求参见教材。 2.焊剂埋弧焊所使用的焊剂是颗粒状的可熔化的物质，其作用相当于焊条的涂料。按照酸碱度分为酸性、碱性和中性焊剂；按化学性质来分可分为氧化性焊剂、弱氧化性焊剂和惰性焊剂。 3.焊丝和焊剂的选配具体的选配

44、参见教材以及南化化机厂的一些实例进行分析说明。 第第4 4节节 埋弧焊的缺陷及其防止措施埋弧焊的缺陷及其防止措施 1.裂纹埋弧自动焊接头主要有可能产生结晶裂纹和氢致裂纹，结晶裂纹来源于焊缝金属，氢致裂纹可能发生在焊缝金属或热影响区。 2.气孔气孔产生的原因主要有焊剂吸潮或不干净、焊接时焊剂覆盖不够充分、熔渣粘度过大、电弧偏吹、焊件受到污染等原因。 3.夹渣夹渣的产生除了与焊剂的脱渣性能有关外，还与焊接工艺和焊接工件的装配情况有关。 第第5 5节节 埋弧焊安全技术埋弧焊安全技术 埋弧焊主要发生的危险因素是电击电击。 由于在埋弧焊中所使用的辅助设备较多，其中的不见很容易触电，可能导致整个辅助系统都

45、带电，从而发生电击事故。 对于埋弧焊未防电击所应注意的事项有8点（P128）。 第第6 6节节 埋弧焊的操作技术埋弧焊的操作技术 1. 1.埋弧焊操作技术埋弧焊操作技术 埋弧焊的工艺参数： 焊接工艺参数：焊丝伸出长度、电源种类和极性、装配间隙和坡口型式等。 操作技术包括：对接直焊缝的操作技术，无论是单面焊还是双面焊共有四种常见的工艺顺序(P129) 对接的环焊缝焊接技术需要有能调速的滚轮做辅助工具； 角接焊缝焊接技术，一般可以采用船形焊和斜角焊2种形式；埋弧半自动焊等。 2.埋弧焊的安全操作技术(P129)第三节 埋弧焊的焊接材料第第3 3节节 埋弧焊的焊接材料埋弧焊的焊接材料 埋弧自动焊中的

46、焊丝和焊剂都是直接参加焊接过程的冶金反应，所以它们的化学成分和物理性能都会影响焊接的工艺过程，所以对焊丝和焊剂的要求都比较高，而焊丝和焊剂的搭配也是埋弧焊技术的一项重要内容。1 焊丝有实心和药芯两种，具体对焊丝的要求参见教材。2 焊剂埋弧焊所使用的焊剂是颗粒状的可熔化的物质，其作用相当于焊条的涂料。按照酸碱度分为酸性、碱性和中性焊剂；按化学性质来分可分为氧化性焊剂、弱氧化性焊剂和惰性焊剂。3 焊丝和焊剂的选配具体的选配参见教材以及南化化机厂的一些实例进行分析说明。第第6 6章章 电阻焊电阻焊 第第1 1节节 电阻焊的基本原理电阻焊的基本原理 第第2 2节节 点焊点焊 第第3 3节节 缝焊缝焊

47、第第4 4节节 凸焊凸焊 第第5 5节节 对焊对焊 第第6 6节节 电阻焊设备电阻焊设备 第第7 7节节 电阻焊的危险、有害性电阻焊的危险、有害性 第第8 8节节 电阻焊安全防护电阻焊安全防护 第第1 1节节 电阻焊的基本原理电阻焊的基本原理 电阻焊是利用电流经电极端面通过被焊工件时产生的电阻热将其金属间熔化，熔敷处形成熔核使其连接。 对于普通的金属，金属中合金元素含量越多，电阻率就越高；金属的温度升高，电阻率越高，淬火状态的金属比退火态的金属状态高。 第第2 2节节 点焊点焊 1.点焊定义：电阻焊的一种方法。点焊时，工件只在有限的接触面上，在点上被焊接结合。并形成扇球形的熔核。是一种高速、经

48、济的连接方法。 2.电极及夹头的主要功能：（P133） 3.点焊的方法：主要分双面点焊和单面点焊。 双面点焊是由工件的两侧向焊接处馈电； 单面点焊是电极由工件的同一侧向焊接处馈电。 4.4.常用金属的点焊常用金属的点焊 焊前工件清洗处理为了保证焊接质量，接头的质量稳定，对待焊工件必须进行清洗，有机械清洗处机械清洗处理和化学清洗处理理和化学清洗处理两种。 低碳钢的点焊低碳钢有良好的焊接性，由于含碳量较低，电阻率较低塑性温度区较宽，在焊接过程中一般不产生脆性组织和夹杂物所以具有良好的焊接性。 镀层钢板点焊存在镀层被破坏，镀层容易与电极粘附，焊接工艺参数范围窄容易产生缺陷等特点，所以不常用。 不锈钢

49、点焊不锈钢电阻率高、导热性差，因此一般用较小的焊接电流和较短的焊接时间，又有不锈钢有较高的高温强度，所以容易产生焊接缺陷。 高温合金点焊由于电阻率和高温强度比不锈钢大，所以要用较小的焊接电流和较大的电极压力；尽量避免点焊过热。 铝合金点焊焊接性能较差，尤其是热处理强化铝合金，点焊铝合金应采取如下工艺措施：参见教材P136,共4点。 铜和铜合金的点焊、钛合金的点焊、铝合金的胶接点焊的各自特点（P136） 第第3 3节节 缝焊缝焊 1.概述 定义：使用一对滚盘电极代替点焊的圆柱形电极与工件做相对运动，产生一个个熔核相互搭叠的密封焊缝的焊接方法。 焊缝方式及分类，共两种分类方法 （1）按焊接方式分可

50、以分为连续焊缝、断续焊缝和步进焊缝。 （2）按接头形式分可以分为搭接焊缝、压平焊缝、垫箔对接焊缝和铜线电极焊缝。分别予以介绍。对各种应用分别介绍。 2.焊缝工艺参数对焊缝质量的影响 焊缝的工艺参数主要有焊接电流、电极压力、焊接时间及休止时间和焊接速度，对于这些焊接工艺参数要搭配起来，综合考虑。 3.常用金属的焊接 低碳钢的缝焊 低碳钢是焊接性能最好的缝焊材料，其搭接焊缝可以根据使用目的和用途采用高、中、低3种速度。 淬火合金钢的缝焊、镀层钢板的缝焊、不锈钢和高温合金的缝焊、有色金属的缝焊等等逐一介绍各自的特点。 第第4 4节节 凸焊凸焊 1.概述 定义：凸焊是一个在工件上有预制的凸点，它是点焊