焊工培训基础教材

焊工培训基础教材二、电焊机㈠电焊机的作用及其分类电焊机是将电弧电能转变为电弧热能的一种焊接设备。电焊机一般分为交流弧焊机，支流弧焊机（旋转式）和硅整流弧焊机三大类。常用的弧焊机有：BX1-330型动铁芯漏磁式交流弧焊机和AX-320型旋转式裂极直流弧焊机两种。㈡BX1-330型交流焊机的结构及其工作原理这种电焊机的主要结构是由固定铁芯、一次线圈（或初级绕组）和二次线圈（或次级绕组）所组成。BX1-330型焊机的电流调节范围为50450A。调节方法有粗调和细调两种。㈢AX-320型直流弧焊机的结构及工作原理这种弧焊机是由一台三相感应电动机和一台发电机组成。发电机的静子上有两个主磁极，两个交磁极和两个辅助磁极。发电机的转子（或称电枢）由绕有线圈的铁芯，换向器（或整流子）和电刷三部分组成。这种焊机的电流调节范围为45320A三、焊接电缆焊接电缆是为传导电流用的导线，共有两根，分别由焊机的二次侧引出，一根接至电焊把钳上（俗称把线），一根接至被焊工件上（俗称地线）。四、电焊把钳电焊把钳俗称焊把，是用来夹持电焊条和传导电流用的一种必备的焊接工具。常用的为G-352型电焊把钳，其最大安全电流为300A，适用于直径为25mm电焊条的焊接。五、面罩面罩是用来防护电弧电光对焊工面部灼伤和金属飞溅烫伤的工具，它是用轻而坚韧的深褐色或暗红色纤维板加工制成的，形式有头戴式（或盔式）和手拿式（盾式）两种。六、黑玻璃黑玻璃又叫护目玻璃，是使焊工眼睛免遭强烈弧光及有害射线伤害的防护用品。使用时，可直接卡在面罩的观察窗上，但应在其两面各加有块白玻璃，以延长黑玻璃的使用寿命。第三章焊接材料第一节焊条、焊丝一、电焊条电焊条是传导电流并作为焊缝填充金属的一种焊接材料。它由钢焊芯（细金属棒或焊丝）和焊芯外表所涂敷的药皮组成。夹持端药皮焊芯引弧端大多数电焊条都用H08钢焊丝做焊芯焊条根据用途分为十类，如结构钢焊条、耐热钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条等根据焊条药皮成分分为六类，如钛型、钛钙型、钛铁矿型、氧化铁型、低氢型等。电焊条焊芯直径不同，其长度也不同。如直径为2.5mm的电焊条，其长度为200-250mm；3.2mm的长度为300-350mm；4mm的长度为400-450mm。焊条药皮中所加入的稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金剂、稀渣剂和黏结剂等。在焊接过程中可起到如下作用：提高电弧燃烧的稳定性防止有害气体混进熔化金属中去脱除焊缝中的有害气体(如氧,氮等)和杂质(如硫,磷等);渗入合金成分稀释浮渣,使焊缝成型美观焊缝表面上所覆盖的浮渣能起到保温,防腐蚀(氧化)作用根据焊条的类型,用途和性能的不同,焊条牌号有不同的编制方法.如E4303和E5015两种焊条E4303焊条属于酸性焊条.E5015焊条属于碱性焊条表示电焊条表示焊缝金属抗拉强度为420MPa(下限值)表示焊接位置表示药皮为钛钙型,电源为交、直流两用E430303表示为0表示为E5015表示药皮为低氢钠型,电源直流反接表示焊接位置表示焊接金属抗拉强度为500MPa(下限值)表示电焊条15表示为焊条选用的原则（1）按被焊钢材的强度等级及化学成分选用（2）不同类钢种的焊接,一般应选用介于两者之间或选用强度等级较高的钢材一侧所需用的焊条.第四章焊接的基本知识手工电弧焊电弧的定义：两个导体电极之间的气体发生强而有力、持久的放电现象叫做电弧。电弧的构造：电弧主要由阴极区、弧柱和阳极区三部分组成。焊条阳极区弧柱阳极区—＋手工电弧焊手工电弧焊的定义：手工电弧焊一般又简称电焊，它是利用电能转变为热能进行熔化焊接的一种工艺方法。由于人工操作，故称为手工电弧焊。手工电弧焊焊条熔池焊件焊缝焊渣焊接方向电弧长度熔透深度手工电弧焊1.焊接电源的影响(1)焊接电源要选择得当(2)要有较高的空载电压(3)焊机必须具备徒降的外特性2.焊条药皮的影响焊条药皮成分不同，电离的难易程度也有所不同，不易电离的药皮成分，对电弧的引燃和稳定燃烧都有一定的影响。另外，药皮的偏心（一边厚，一边薄）会导致熔化时出现马蹄现象，也会影响电弧燃烧的稳定性。3.气流的影响施焊时风力较大，会使得电弧燃烧摇摆不定，而影响焊接质量。4.焊材或母材不符合要求焊芯的锈蚀，焊条药皮受潮或失效，被焊工件表面上的漆、锈、油脂等污物，皆影响电弧稳定燃烧和焊缝质量。5.磁偏吹电弧不在焊条同一中心线上，即向前、后、左、右偏斜的现象叫偏吹。用直流电源施焊时，由于电弧磁场分布不均匀所形成的偏吹叫磁偏吹。第六章．焊接工艺焊接工艺焊接的接头形式：焊接接头型式焊接的接头就是指两个分离的工件组拼在一起所形成的被焊接口。板状焊接的接头根据使用条件和设计要求以及结合状况的不同，通常分为对接、搭接、丁字接和角接等四种形式。对接接头：两个被焊板状工件同在一个平面上所形成的接头型式叫做对接接头。丁字接头：又叫T型接头，它是由两个被焊板状工件互相垂直所形成的接头型式搭接焊头：两个被焊板状工件相互错叠在一起而形成的接头型式叫做搭接接头角接接头：两个被焊板状工件的边缘部位相互垂直的接头型式叫做角接接头。焊接工艺接头所处的空间位置1.板状接头的空间位置(1)板状的对接接头一般分为平、立、横、仰四个位置①平焊。平焊又叫俯焊，即被焊工件与地面平行，被焊接口的正面朝上，焊工俯身进行施焊的一种空间位置。②立焊。工件与地面相垂直，被焊的接口（长度方向）垂直地面，接口的正面朝向焊工，由下向上进行施焊的一种空间位置。③横焊。工件与地面相垂直，被焊的接口（长度方向）平行于地面，接口的正面朝向焊工，由左（或右）向右（或左）施焊的一种空间位置.④仰焊.工件与地面相平行,被焊接口的正面朝下,焊工仰面进行施焊的一种空间位置.板状的丁字接头、搭接接头和角接接头主要分平、立、仰三个空间位置。意义与板状对接接头基本相似。2.管状接头管状接头一般分为非固定焊和固定焊两种。非固定焊可将管子转动施焊。固定焊就是将管子固定不动进行施焊。固定管状接头按不同的施焊位置一般分为水平固定管（吊焊）、垂直固定管（横焊）和斜固定管（斜焊）三个空间位置。管子水平固定焊。管子的吊焊位置是：管子与地面相平行，而环形接口与地面相垂直。由于管子接口均含有平、立、仰三个焊接位置，故又称之为全位置焊接的接头型式.管子垂直固定焊。管子的横焊位置是：管子与地面相互垂直，而环形接口与地面相平行。管子固定斜焊。管子的斜焊位置是：管子与地面倾斜成一定角度（一般为45℃左右），而环形接口随管子的倾斜而倾斜成一个同样角度。焊接工艺坡口形式：1.对接接头。一般有卷边型、不开坡口型、单边V型、V型、单边U型、U型、K型、X型、双面U型几种。1234(a)5678(b)13(c)焊接工艺1236(d)（2）丁字接头。一般有不开坡口型、单边型、双面V型（K型）双面U型等几种。（3）搭接接头只此两种（4）角接接头。一般有单边卷边型、不开坡口型（包括错边型）、单边V型、V型、K型等几种。焊接工艺接头坡口形式的组成及其作用焊接工件的接口，除不开坡口或卷边型式外，对重要构件一般均应开坡口，它主要由坡口、钝边和间隙三个部分组成。1.坡口在被焊工件端部加工成有个斜面（俗称开坡口），与工件垂直端表面形成一个角度，该角度称为坡口角度。开坡口的目的要是：便于将热源（电弧或火焰）直接伸入到被焊工件借口的根部，并能自由摆动，以保证焊缝的良好透度可减小焊接电流强度或火焰能率减小被焊工件的变形量减少能量的消耗2.钝边工件垂直端面在加工坡口时，于其根部有意留下一部分剩余量，该部分叫做钝边。主要是为避免坡口根部过尖、而在施焊时被烧穿。但也不宜过厚，否则会导致未焊透的情况发生。3.间隙两工件拼接时，有意使两者之间留有一定尺寸的缝隙，这种缝隙叫做间隙。主要起保证焊缝根部焊透的作用接头的坡口型式、坡口的角度、钝边的厚薄和间隙的大小，主要由被焊工件的厚度、结构形式、使用条件等决定。其加工尺寸不能过大或过小，否则就会使焊缝出现缺陷。焊接工艺接口类型坡口型式图形焊接方法焊件厚度δ（mm）接头结构尺寸适用范围对接I型图如下气焊电焊＜3≤3坡口角度a（°）钝边P（mm）间隙B（mm）V型图如下气焊电焊≤6≤16——1～21～2一般结构和容器X型图如下电焊≥1630°～35°0.5～21～31～21～3各类管道、容器及中、厚件、承重结构丁字接无坡口型图如下气焊电焊＜4＜1630°～35°2～42～3大型容器和重要承重结构单V型图如下气焊电焊≤20————0～2结构K型图如下电焊＞2050°～60°1～21～2结构搭接图如下气焊电焊≤4≥450°～60°1～21～2容器及结构上表图形如下:单V型：K型：pδbα°pbδa上表图形如下:搭接：V型：bδδδbpδ焊接工艺接头处的清理与检查两工件在组拼前，应对其接口处四周10mm以上范围的油，锈，漆等污物彻底清除干净，露出金属光泽。清理后，应检查接口处有无重皮，沙眼，孔洞，裂纹等金属本身的质量缺陷。管道有无椭圆，壁厚厚薄不均现象组拼后的接口有无偏斜，高低不平，翘曲等现象。坡口角度，钝边，对口间隙是否符合规定要求。管道对接时有无错口，弯折现象。组拼后的间隙不宜过大，一般不得超过5mm。否则必须设法修正。严禁采用夹塞钢筋等物的办法焊接工艺手工电弧焊的工艺焊接规范的选择:电弧焊的焊接规范一般是指：焊条直径、焊接电流、电弧电压（即弧长）、施焊速度和焊接层次等五个方面。由于被焊工件的材质、结构的形状和尺寸、承载的条件以及焊接空间位置的不同，焊接规范的选择也不相同。手工电弧焊的工艺1.焊条直径的选择焊条直径根据被焊工件的厚度，焊接的接头坡口型式、焊接层次以及焊接的空间位置进行选择。焊条直径的选择焊件厚度（mm）焊条直径（mm）≤4不超过焊件厚度4-123-4﹥12≥4手工电弧焊的工艺2.焊接电源的选择焊接电源应根据焊条药皮类型、工作状况和条件来选择。采用E43系列焊条施焊时，焊接电源采用交流或直流焊机均可；焊接普低钢时，应选用E50西了焊条，由于这种焊条属低氢型碱性焊条，按其特性应选择直流焊机做电源，其接线法应为反接。以直流弧焊机做电源时，由于电弧的阴极区和阳极区的温度不同，金属的熔化速度和熔池的熔深也不同。是由焊机的正负两极的联接方法决定的。直流焊机的正极接在被焊工件上，负极接在焊条上，这种接法叫做正接法；直流焊机的正极接在焊条上，负极接在被焊工件上，这种接线法叫做反接法。选用何种极性接法，主要根据焊条的性质和焊件所需的热量确定。由于阳极区的温度高于阴极区，当焊接厚工件时，采用正接法即可获得较大的熔深。如果被焊工件所需热量较少，为避免裂纹、被烧穿等缺陷产生（如焊铸铁、薄焊件、有色金属等），就可采用反接法。鉴别极性的办法是：如果电弧燃烧不稳定、飞溅大、声音暴躁，这就是正接法出现的现象；如果无上述现象即为反接法。焊件焊条直流电焊机焊条焊件直流电焊机手工电弧焊的工艺3.焊接电流的选择焊接时使用电流的大小，主要根据选定的焊条牌号和直径、被焊工件的接头型式、焊接空间位置、焊件的厚度和焊接层数等因素确定。通常以焊条直径为主，两者的关系见表不同直径的焊条所使用的焊接电流也可根据经验公式估算，即I=（35～55）d注：I-------焊接电流（A）D-------焊接直径（mm）焊条直径（mm）焊接电流（A）焊条直径（mm）焊接电流（A）2.040-653.2100-1302.550-804160-210手工电弧焊的工艺4.电弧电压为了使电弧稳定燃烧，弧长一定要控制适当，既不能过长，也不能过短。过长易于断弧，过短易于使两极短路。弧长一般不能超过焊条直径，通常以短弧焊较好。5.焊接速度的选择为了保证焊缝所规定的宽度和厚度以及焊缝之间或焊缝与母材金属之间的良好熔合（无脱节，焊瘤，被烧穿和未焊透等缺陷），就要严格控制好施焊速度。6.焊缝层（道）数的选择焊接层数主要按被焊工件的厚度，坡口型式，焊