XXXX建设工程技术与计量(安装)第2章

2011第二章安装工程施工技术考纲要求：（一）掌握焊接﹑热处理﹑吹扫﹑清洗﹑除锈﹑刷油、绝热施工工艺和方法。（二）熟悉切割﹑脱脂﹑钝化﹑预膜、衬里施工工艺和方法。（三）熟悉压力试验分类和方法。（四）了解吊装方法和分类。2011本章的主要知识点有：1、工程常用切割方法的特点及应用范围；焊接方法的分类、特征、选择。2、热处理的概念、意义，焊前预热、焊后热处理、整体热处理的作用、一般要求和加热方法。3、脱脂的应用范围、脱脂剂的种类、脱脂方法及质量检验方法；酸洗的要求、应用范围及常用的方法；钝化及钝化常用的方法。4、绝热的种类、目的、范围、结构形式及施工方法；锈蚀的种类、除锈的目的和方法；涂料的组成、作用、分类；衬里、喷涂工程的分类、特性、施工工序。20115、吊装方案的确定、起重设备的选择、起重机数量的确定、机械化和半机械化吊装常用方法及适用场合。6、施工工程质量检验的意义、内容和方法；金属材料检验的内容和方法；设备和管道。7、安装质量的检验；焊接质量的检验内容、方法、特点和应用范围。2011第一节切割与焊接氧-乙炔切割液化石油气切割氢氧源切割氧熔剂切割火焰切割等离子弧切割碳弧气割电弧切割激光切割水射流切割冷切割切割熟悉各种切割方法的原理、特点及应用2011一、切割（一）火焰切割利用可燃气体在氧气中剧烈燃烧及被切割金属燃烧所产生的热量而实现连续切割的方法。工作原理是：可燃气体与氧气混合燃烧的火焰热能将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使金属剧烈氧化燃烧并放出热量，利用切割氧流把熔化状态的金属氧化物吹掉，从而实现切割。1、气割气割（即氧-乙炔切割）是利用氧-乙炔预热火焰使金属在纯氧气流中剧烈燃烧，生成熔渣和放出大量热量的原理而进行的。20112、液化石油气切割液化石油气切割的原理与气割相同。不同的是用液化石油气代替乙炔气。所使用的割炬也有所不同，它扩大了低压氧喷嘴孔径及燃料混合气喷口截面，还扩大了对吸管圆柱部分孔径。3、氢氧源切割利用电解水氢氧发生器，用直流电将水电解成氢气和氧气，其气体比例恰好完全燃烧，温度可达2800～3000℃，可以用于火焰加热。气割过程是预热燃烧吹渣过程，但并不是所有金属都能满足这个过程的要求，只有符合下列条件的金属才能进行气割：2011（1）金属在氧气中的燃烧点应低于其熔点；（2）气割时金属氧化物的熔点应低于金属的熔点；（3）金属在切割氧流中的燃烧应是放热反应；（4）金属的导热性不应太高；（5）金属中阻碍气割过程和提高钢的可淬性的杂质要少。符合上述条件的金属有纯铁、低碳钢、中碳钢和低合金钢以及钛等。钢中随着含碳量的增加，其熔点降低，燃点却增高，使气割不易进行。对铜、铝、不锈钢、铸铁等金属，需采用特殊的气割方法或进行熔化切割。气割的优点是设备简单、使用灵活。其缺点是对切口两侧金属的成份和组织产生一定的影响，以及引起被割工件的变形等。20114、氧熔剂切割氧熔剂切割是在切割氧流中加入纯铁粉或其它熔剂，利用它们的燃烧热和废渣作用实现气割的方法为氧熔剂切割。此种切割方法烟尘少，切断面无杂质，可用来切割不锈钢等。（二）电弧切割电弧切割按生成电弧的不同可分为：等离子弧切割、碳弧气割。20111、等离子弧切割等离子弧切割是一种常用的金属和非金属材料切割工艺方法。它利用高速、高温和高能的等离子气流来加热和熔化被切割材料，并借助内部的或者外部的高速气流或水流将熔化材料排开直至等离子气流束穿透背面而形成割口。等离子弧坑的温度高，远远超过所有金属以及非金属的熔点。因此，等离子弧切割过程不是依靠氧化反应，而是靠熔化来切割材料，因而比氧化切割方法的适用范围大得多，能够切割绝大部分金属和非金属材料。如不锈钢、铝、铜、铸铁、钨、钼、和陶瓷、水泥、耐火材料等。20112、碳弧气割碳弧气割是利用碳极电弧的高温，把金属局部加热到熔化状态，同时用压缩空气的气流把熔化金属吹掉，从而达到对金属进行切割的一种加工方法。碳弧切割的适用范围及特点为：（1）对焊缝进行清根，生产效率高。（2）用来加工焊缝坡口，特别适用于开U型坡口；（3）使用方便，操作灵活；（4）清除不合格焊缝中的缺陷，然后进行修复。（5）加工多种不能用气割加工的金属，如铸铁、高合金钢、铜和铝及其合金等，对有耐腐蚀要求的不锈钢一般不采用此种方法切割。（6）设备、工具简单，操作使用安全。（7）碳弧气割可能产生的缺陷利用此种切割方法可能产生的缺陷有夹碳、粘渣、铜斑、割槽尺寸和形状不规则等。2011（三）冷切割（一般了解）冷切割是切割后工件相对变形小的切割方法。1、激光切割激光切割是利用激光束把材料穿透，并使激光束移动而实现切割的方法。激光切割的特点：切割质量好、切割效率高、为无接触切割，可切割多种材料（金属与非金属），但切割大厚板时有困难。随着大功率激光源的改进，将会使其成为今后切割技术的发展趋势。2、水射流切割水射流切割是利用高压换能泵产生出200～400MPa高压水的水束动能，来实现材料的切割。2011二、焊接焊接是借助于能源，使两个分离的物体产生原子（分子）间结合而连接成整体的过程，可以连接金属材料和非金属材料。按照焊接过程中金属所处的状态及工艺的特点，可以将焊接方法分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。熔化焊是利用局部加热的方法将连接处的金属加热至熔化状态而完成的焊接方法。压力焊是利用焊接时施加一定压力而完成焊接的方法。钎焊是把比被焊金属熔点低的钎料金属加热熔化至液态，然后使其渗透到被焊金属接缝的间隙中而达到结合的方法。1、熔化焊（1）气焊气焊是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧的火焰去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。2011气焊所用的可燃气体与气割相同，主要有乙炔、液化石油气（丙烷、丁烷、丙烯等）和氢气等，氧气为助燃气体。气焊用的焊丝起填充金属的作用，焊接时与熔化的母材一起组成焊缝金属。气焊主要应用于薄钢板、低熔点材料（有色金属及其合金）、铸铁件和硬质合金刀具等材料的焊接。气焊的优点是设备简单（氧气瓶、乙炔瓶、回火保险器、焊炬、减压器、氧气、乙炔、输送管等）使用灵活；对铸铁及些有色金属的焊接有较好的适应性；在电力供应不足的地方需要焊接时，气焊可以发挥更大的作用。其缺点是生产效率较低；焊接后工件变形和热影响区较大；较难实现自动化。2011（2）电弧焊电弧焊是工业生产中应用昀广泛的焊接方法，它的原理是利用电弧放电（俗称电弧燃烧）所产生的热量将焊条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝，从而获得牢固接头的焊接过程。1）手弧焊手工电弧焊可以进行平焊、立焊、横焊和仰焊等多位置焊接。适用于各种金属材料、各种厚度和各种结构形状的焊接。如工业用碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及合金。2）埋弧焊埋弧焊也是利用电弧作为热源的焊接方法。埋弧焊时电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖下燃烧，电弧光不外露。埋弧有自动埋弧焊和半自动埋弧焊两种方式。20113）气体保护电弧焊（气电焊）用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊称为气体保护电弧焊。（1）钨极（不熔化极）惰性气体保护焊是在惰性气体的保护下，利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝（如果使用填充焊丝）一种焊接方法。焊接时惰性形成气体保护层隔绝空气，以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响，从而可获得优质的焊缝，保护气体主要采用氩气。钨极氩弧焊接操作方式分为手工焊、半自动焊和自动焊三类。钨极惰性气体保护焊由于其成本较高，通常多用于焊接铝、镁、钛和铜等有色金属，以及不锈钢和耐热钢薄板等。对于某些黑色和有色金属的厚壁重要构件（如压力容器及管道），为了保证高的焊接质量，也采用钨极惰性气体保护焊。2011（2）熔化极气体保护焊与钨极气体保护焊不同的是，作为焊极的焊丝在焊接过程中熔化为液态金属，填充在焊缝处。因此其除具备不熔化极气体保护焊的主要优点（可进行各种位置的焊接；适用于有色金属、不锈钢、耐热钢、碳钢、合金钢绝大多数金属的焊接）外，同时也具有焊接速度较快，熔敷效率较高等优点。（3）CO2气体保护焊CO2气体保护焊属熔化极气体保护焊，其具有生产效率高、焊接变形小、适用范围广等特点。焊接时电弧为明弧焊，可见性好，采用半自动焊接法进行曲线焊缝和空间位置焊缝的焊接十分方便，操作简单，容易掌握，但不足之处是焊接飞溅较大，防风能力差。2011（3）等离子弧焊等离子弧焊也是一种不熔化极电弧焊，其等离子弧是自由电弧压缩而成的。等离子弧的能量集中，温度高，焰流速度大。这些特性使得等离子弧广泛应用于焊接、喷涂和堆焊。（4）电渣焊电渣焊是利用电流通过液体熔渣时产生的电阻热进行焊接的方法。电渣焊可以焊接各种碳素结构钢、低合金高强度钢、耐热钢和中合金钢。另外，用电渣焊可进行大面积堆焊和补焊。（5）激光焊激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方式。激光焊可以焊接各种金属材料和非金属材料如碳钢、硅钢、铝和钛等金属及其合金，钨、钼等难熔金属及异种金属以及陶瓷、玻璃和塑料等。特别适于焊接微型、精密、排列非常密集、对热敏感性强的工件。20112、压力焊（1）电阻焊电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间，并通以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。电阻焊方法主要有四种：即点焊、缝焊、凸焊和对焊。电阻焊广泛用于汽车驾驶室、金属车厢复板、家具等低碳钢产品的焊接和低合金钢、不锈钢、铝合金和铁合金等材料的焊接。（2）超声波焊塑料超声波焊接的原理是使塑料的焊接面在超声波能量的作用下作高频机械振动而发热熔化，同时施加焊接压力，从而把塑料焊接在一起。超声波焊接原则上适于焊接大多数热塑性塑料。主要用于焊接模塑件、薄膜、板材和线材等，通常不需要填充焊料。20113、钎焊（1）火焰钎焊火焰钎焊是使用可燃气体与氧气（或压缩空气）混合燃烧的火焰进行加热的钎焊，适于碳素钢、铸铁以及铜及其合金等材料的钎焊。氧乙炔焰是常用的火焰。（2）电阻钎焊电阻钎焊是将焊件直接通以电流或将焊件放在通电的加热板上利用电阻热进行钎焊的方法。电阻钎焊分为直接加热及间接加热两种方式。（3）感应钎焊感应钎焊是利用高频、中频或工频交流电感应加热所进行的钎焊。感应钎焊可用于钎焊碳素钢、不锈钢和铜及铜合金等。感应钎焊适用于较小的焊件，尤其是对称形状的焊件，例如轴和圆盘的连接、管与法兰、管状接头、刀具和电子器件等。2011（二）常用焊接材料及设备1、焊接材料（1）手工电弧焊焊接材料1）焊条的组成焊条就是涂有药皮的供焊条电弧焊使用的熔化电极。它是由药皮和焊芯两部分组成。①焊芯焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。焊接时，焊芯本身熔化为填充金属与母材金属熔合形成焊缝。采用焊条焊接，焊芯金属为整个焊缝金属的一部分。所以焊芯的化学成分直接影响焊缝的质量。因此，作为焊芯用的钢丝都单独规定了它的牌号与成分。如果用于埋弧自动焊、电渣焊、气体保护焊和气焊等熔焊方法作填充金属时，则称为焊丝。2011②药皮压涂在焊芯表面的涂层称为药皮。药皮是由各种矿物类、铁合金有机物和化工产品（水玻璃类）原料组成。药皮除具有机械保护作用，还要加入一些还原剂，使电弧燃烧中产生的氧化物还原，以保证焊缝质量。通过在焊条药皮中加入铁合金或纯合金元素，使之随着药皮的熔化而过渡到焊缝金属中去，以弥补合金元素烧损和提高焊缝金属的机械性能。总之药皮的作用改善了焊接工艺性能，使电弧稳定燃烧、飞溅少、焊缝成形好、易脱渣和熔敷效率高。同时也保证焊缝金属获得具有合乎要求的化学成分和机械性能。20112）焊条分类①按焊条的用途分类。按用途分为10大类，即钢焊条（低碳钢和低合金高强度钢焊条）、钼及钼合金耐热钢焊条、低温钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条及特殊用途焊条。②按药皮的主要成分分类。③按药皮熔化后的熔渣碱度分类。熔渣成分主要是酸性氧化物（SiO2、TiO2、Fe2O3）的为酸性焊条；熔渣主要成分是碱性氧化物（如大理石、萤石等）的为碱性焊条。酸性焊条具有较强的氧化性，对铁锈、水分不敏感，焊缝中很少有由