机电工程管理与实务 4

一级建造师---机电工程管理与实务精讲通关主讲人：张凤众1H412032掌握焊接材料与设备选用原则根据不同的金属材料和施焊工况、条件，选择不同的焊接设备和焊接材料是保证焊接质量、焊接效率、成本的关键。本条主要知识点是：焊条的分类与选用原则，常用的焊接设备选用原则。一、焊接材料的分类与选用原则（一）焊条1．焊条的分类（1）按药皮成分可分为：不定型、氧化钛型、钛钙型、氧化铁型、低氢钾型、低氢钠型、纤维类型、石墨型、钛铁矿型、盐基型十大类。（2）按焊渣性质可分为：酸性焊条、碱性焊条两大类。（3）按焊条用途可分为：结构钢焊条、钼及钼合金焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、低温钢焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条和特殊用途焊条十大类。（4）按特殊性能分为：超低氢焊条、低尘低毒焊条、立向下焊条、底层焊条、铁粉高效焊条、抗潮焊条、水下焊焊条、重力焊焊条、躺焊焊条等。2．焊条的选用原则（1）按焊接材料的力学性能和化学成分选用。（2）按焊接的使用性能和工作条件选用。（3）按焊件的结构特点和受力状态。（二）焊丝分实心焊丝和药心焊丝。选择实心焊丝的成分主要考虑焊缝金属应与母材力学性能或物理性能的良好匹配，如耐磨性、耐腐蚀性；焊缝应是致密的和无缺陷的。（三）保护气体保护气体的主要作用是焊接时防止空气中的有害作用，实现对焊缝和近缝区的保护。1．惰性气体：主要有氩气和氦气及其混合气体，用以焊接有色金属、不锈钢和质量要求高的低碳钢和低合金钢。2．惰性气体与氧化性气体的混合气体：如Ar＋CO2、Ar＋CO2＋O2等。3．CO2气体：是唯一适合于焊接的单一活性气体，CO2气体保护焊焊速高、熔深大、成本低和易空间位置焊接，广泛应用于碳钢和低合金钢的焊接。（四）焊剂1．焊剂在焊接电弧的高温区内熔化成熔渣和气体，对熔化金属起保护和冶金作用。2．埋弧焊的焊剂必须与所焊钢种和焊丝相匹配，保证焊接质量和焊缝性能。3．电渣焊的焊剂应具有适当的导电率；适当的黏度；较高的蒸发温度；良好的脱渣性、抗裂性和抗气孔的能力。二、常用的焊接设备及选用原则1．电弧焊机电源（1）弧焊变压器：将电网的交流电变成适宜于弧焊的交流电，与直流电源相比具有结构简单、制造方便、使用可靠、维修容易、效率高、成本低等优点。（2）直流弧焊发电机：其稳弧性好、经久耐用、受电网电压波动的影响小，但硅钢片和铜导线需要量大，空载损耗大，结构复杂，已被列入淘汰产品。（3）晶闸管弧焊整流电源（包括逆变弧焊电源）：其引弧容易，性能柔和，电弧稳定，飞溅少，是理想的更新换代产品。2．埋弧焊机特性（1）生产效率高，焊接质量好，劳动条件好。（2）埋弧自动焊是依靠颗粒状焊剂堆积形成保护条件，主要适用于平位置（俯位）焊接。（3）埋弧焊剂的成分主要是MnO、SiO2等金属及非金属氧化物，难以焊接铝、钛等氧化性强的金属及其合金。（4）只适用于长缝的焊接。（5）不适合焊接薄板。3．钨极氩弧焊机特性（1）氩气能充分而有效地保护金属熔池不被氧化，焊缝致密，机械性能好。（2）明弧焊，观察方便，操作容易。（3）穿透性好，内外无熔渣，无飞溅，成型美观，适用于有清洁要求的焊件。（4）电弧热集中，热影响区小，焊件变形小。（5）容易实现机械化和自动化。4．熔化极气体保护焊机特性（1）CO2气体保护焊生产教率高，成本低，焊接应力变形小，焊接质量高，操作简便。但是飞溅较大，弧光辐射强，很难用交流电源焊接，设备复杂，有风不能施焊，不能焊接易氧化的有色金属。（2）熔化极氩弧焊的焊丝既作为电极又作为填充金属，焊接电流密度可以提高，热量利用率高，熔深和焊速大大增加，生产率比手工钨极氩弧焊提高3～5倍，最适合铝、镁、铜及其合金、不锈钢和稀有金属中厚板的焊接。5．等离子弧焊机特性具有温度高、能量集中、较大冲击力、比一般电弧稳定、各项有关参数调节范围广的特点。6．焊接设备选用原则（1）选用原则①安全性：必须通过国家对低压电器的强制性“CCC”认证。②经济性：价格服从于技术特性和质量，其次考虑设备的可靠性、使用寿命和可维修性。③先进性：提高生产率、改善焊接质量、降低生产成本。④适用性：充分发挥应有的效能。（2）中华人民共和国住房和城乡建设部公告第659号2008年4月30日公布，立即淘汰落后设备清单中，焊接设备有：直流弧焊机、电动机驱动旋转直流弧焊机全系列；交流弧焊机BX1—135、BX2—500；直流弧焊机电动发电机AX1—500、AP—1000；箱式电阻炉SX系列。1H412033熟悉焊接质量检验方法焊接质量的优劣直接关系到机电工程装置的运行安全和人民生命财产的安全，因此焊接的检验必须从焊前各项准备、焊接过程中的检验和焊后对焊缝的检验等各个环节严格地进行。本条主要知识点是：焊前检查，焊接中检验，焊后检验。一、焊前检验1．原材料的检查，包括对母材、焊条（焊丝）、保护气体、焊剂、电极等进行检查，是否与合格证及国家标准相符合，包装是否破损，是否过期等。2．焊接结构设计及施焊技术文件的检查，焊件结构是否设计合理、便于施焊、易保证焊接质量，工艺要求是否表达齐全；新材料、新方法、新工艺是否均进行焊接工艺评定试验。3．对焊工进行技术交底的检查，明确焊接工艺要求、焊接质量要求和安全防范要求。4．焊接设备质量检查，包括焊接设备型号、电源极性是否符合工艺要求，焊炬、电缆、气管、焊接辅助工具、安全防护等是否齐全。5．对工件装配质量检查，包括对装配质量是否符合图样要求，坡口表面是否清洁、装夹具及点固焊是否合理，装配间隙和错边是否符合要求，是否考虑焊接收缩量。6．焊工资格检查，包括焊工资格是否在有效期内，考试项目是否与实际焊接相适应，包括焊接方法、焊接材料及工件规格。7．焊接环境的检查，包括是否考虑焊接环境中的风、雨、雪袭击和采取防护措施。焊接环境温度低于规范允许值时，与所焊材质、焊件厚度及预热措施是否相适应。二、焊接中检验1．焊接中是否执行了焊接工艺要求，包括焊接方法、焊接材料、焊接规范（电流、电压、线能量）、焊接顺序、焊接变形及温度控制。2．焊接层间是否存在裂纹、气孔、夹渣等表面缺陷。三、焊后检验1．外观检验（1）利用低倍放大镜或肉眼观察焊缝表面是否有咬边、夹渣、气孔、裂纹等表面缺陷。（2）用焊接检验尺测量焊缝余高、焊瘤、凹陷、错边等。（3）用样板和量具测量焊件收缩变形、弯曲变形、波浪变形、角变形等。2．致密性试验（1）液体盛装试漏：用不承压设备直接盛装液体，检验其焊缝致密性。（2）气密性试验：压缩空气通入容器或管道内，焊缝外部涂肥皂水检查渗漏。（3）氨气试验：焊缝一侧通入氨气，另一侧贴上酚酞-酒精溶液试纸，检查渗漏。（4）煤油试漏：焊缝一侧涂刷白垩粉水，另一侧浸煤油，白垩上留下油渍即有渗漏。（5）氦气试验：对致密性要求严格的焊缝，用氦气检漏仪来测定。3．强度试验（1）常用水进行容器的液压强度试验，也称水压试验。耐压试验压力一般为设计压力的1.25倍。对不锈钢进行水压试验时，要控制水的氯离子含量不超过25ppm。（2）用气体为介质进行气压强度试验，试验压力一般为设计压力的1.15倍。气压试验危险性很大，应采取措施确保安全。