焊接知识培训

焊接基础知识及相关操作技能培训技术中心机械2室焊接操作技能培训主要内容:一、焊接技术基础知识二、焊接接头的基本概念三、焊接接头型式四、焊接工艺五、焊接缺陷的种类及预防方法六、常用焊缝符号及标注方法七、铸造阀类产品焊补要点一、焊接技术基础知识1、什么叫焊接？2、什么叫气体保护焊？3、什么是二氧化碳气体保护焊？4、二氧化碳保护焊的优点及缺点;5、混合气体保护焊（MAG焊）1、什么叫焊接？焊接就是利用加热、加压、或者两者兼用，并用填充材料（也可以不用），使两焊件达到原子间结合，从而形成永久性连接的工艺过程。2、什么叫气体保护焊？气体保护焊（简称气电焊），是用外加气体来保护电弧及熔池的电弧焊。按保护气体分，有氩弧焊、氢原子焊和二氧化碳保护焊等。3、什么是二氧化碳保护焊？二氧化碳保护焊是利用二氧化碳气体作为保护介质的电弧焊。该方法不仅适用于焊接碳钢和合金钢，而且还可用于零件的堆焊和铸钢件缺陷的补焊。二氧化碳气体保护焊按照焊丝直径分为：直径0.5—1.6mm的细丝二氧化碳气体保护焊和直径大于1.6mm的粗丝二氧化碳气体保护焊。4、二氧化碳保护焊的优点及缺点;二氧化碳气体保护焊于其他焊接方法相比有以下优点：1）采用明弧，可见度好，操作方便2）价格低3）生产率高4）焊接应力和变形小，能解决薄板的烧穿和变形问题5）有较强的抗锈能力6）适用范围广缺点：1）飞溅较大，焊缝表面成形较差2）防风能力差5.混合气体保护焊（MAG焊）混合气体保护焊常用的方式是在惰性气体Ar气中加入一定比例的CO2气体作为保护介质的电弧焊，一般比例为Ar80%+CO220%，氩气低于这个比例则焊接飞溅增加。也有其它的混合气体方式。MAG焊的特点：1.与纯氩气气体保护焊相比，MAG焊电弧稳定性好，而且焊道熔透形状合理。2.与纯二氧化碳气体保护焊相比，MAG焊飞溅小，焊缝成型美观。3.MAG焊对焊件壁厚的适应性强，从薄板到厚板均可以焊接。4.MAG焊的熔深比CO2气体保护焊熔深要浅。二、焊接接头的基本概念由焊缝和热影响区组成的整体叫焊接接头（见下图）。1231—焊缝；2—热影响区；3—未变化的母材金属焊件在热能的作用下熔化形成熔池，热源离开熔池后，熔化金属（熔池里的母材金属和填充金属）冷却并结晶，即形成焊缝。在焊接过程中，近焊缝区的母材金属受到热能的作用，组织和性能均要发生变化，这部分母材金属称为热影响区。三、焊接接头型式1、焊接接头型式有哪几种？2、什么叫船形焊法？它有什么优点?3、焊接坡口形式有哪些？4、坡口、钝边和间隙各起什么作用？5、焊件的空间位置有哪些？1、焊接接头型式有哪几种？焊接接头型式可以分为：（1）对接接头（2）搭接接头（3）T形接头（4）角接接头（1）对接接头对接接头：两焊件同在一个平面上焊接而成的接头。特点:应力集中相对较小,能承受较大的静载荷和较高的疲劳交变载荷。注意问题:板厚不同,应将厚板削薄后对接。L≥4δLδ（1）对接接头的主要形式I型的对接接头V坡口的对接接头1-2＜621-26-4060°60°212-602220-60R=3~5X型坡口的对接接头U型坡口的对接接头（1）对接接头（2）搭接接头搭接接头：两焊件相互错叠，在焊件端头进行焊接的接头。δ　5δ特点：适用于被焊结构的狭小处以及密闭的焊接结构。（3）T形接头T型接头：两焊件相互垂直，在交角处进行焊接的接头。特点：应力分布不均匀，虽然承载能力低，但能承受各种方向的力和力矩。（3）T型接头的主要形式I型T型接头单边V型T型接头单边V型T型接头K型T型接头（3）T形接头（4）角接接头角接接头：两焊件边缘相互垂直，在顶端边缘上进行焊接的接头。特点：承载能力低，但能承受各种方向的力和力矩。（4）角接接头的主要形式I型角接接头I型角接接头V型角接接头K型角接接头（4）角接接头（4）角接接头2、什么叫船形焊法？它有什么优点？船形焊法是将搭接接头、T型接头和角接接头由原来放置的位置转45°角，形成船形位置的焊法。其优点是：（1）可以适当加大焊接电流，以增加焊缝的熔深，提高生产率；（2）操作简便、焊缝成形美观；（3）可以减少焊件的变形和避免焊件缺陷的产生；船型焊示意图船型焊形式3、焊接坡口形式有哪些？1坡口的概念根据设计或工艺需求，将焊件待焊部位加工成一定几何形状的沟槽称为坡口。2坡口选择原则（1）能够保证工件焊透，且便于焊接操作。（2）坡口形状应容易加工。（3）尽可能提高焊接生产率和节省焊条。（4）尽可能减小焊后工件变形。3开坡口的目的保证焊件根部焊透，使焊接电弧能深入接头根部，保证焊接质量；同时，起到调节基本金属与填充金属比例的作用。4坡口加工方法坡口的加工方法可根据焊件的尺寸、形状、加工条件来选择，一般有剪切、刨削、车削、热切割、碳弧气刨、铲销或磨削。焊接坡口形式有哪些？1V形坡口是最常用的坡口形式。它便于加工，焊接时为单面焊，不用翻转工件，但焊后易产生角变形。2X形坡口是在V形坡口基础上发展起来的。在同样厚度下，能减少焊缝金属量约1/2，并且为对称焊，焊后焊件的残余变形较小，但需要翻转焊件，增加劳动量。3U形坡口在焊件厚度相同的条件下U形坡口的空间面积比V形坡口小的多，当焊件厚度较大只能采用单面焊时，U形坡口可以提高生产率,但加工困难。4其它类型的坡口，是上述三种坡口的延伸或者变形各种焊接接头的坡口型式有：（1）对接接头：不开坡口形、单边V形、V形、U形、单边U形、K形、X形、双面U形等；（2）T形接头：不开坡口形、单边V形、K形、双面单边U形等；（3）角接接头：单边卷边形、不开坡口形、错边形、单边V形、V形、K形等；4、焊缝的标注焊缝符号由基本符号（焊缝截面形状）、补充符号（有底部无垫板、焊缝排布等）、指引线以及焊缝尺寸符号（焊缝高度、长度和间距等）组成。指引线箭头指向焊缝，焊缝在接头的箭头侧，基本符号标在基准线的实线侧，焊缝在接头的非箭头侧，基本符号标在基准线的虚线侧。对称的焊缝及双面焊缝，可不加虚线。8指引线基准线（实线）基准线（虚线）5、坡口、钝边和间隙各起什么作用？坡口的作用：（1）使热源（电弧或火焰）深入根部，保证焊缝的透度；（2）可降低热规范，减小热影响区；（3）减少焊件的变形。钝边和间隙的作用是：若两者的尺寸能很好地配合，即可保证焊缝的透度，又可避免烧穿、焊瘤和未焊透等缺陷。坡口的角度大小是根据坡口形式、焊接方法和热源而定；钝边和间隙的大小基本变化不大。坡口角度、钝边和间隙见图。δαcPα—坡口角度；P—钝边高度；c—间隙大小；δ—板厚6、焊件的空间位置有哪些？焊件的空间位置有平焊、立焊、横焊、仰焊和斜焊等五种。板型的对接接头有平焊、立焊、横焊和仰焊四种；板型的T形、搭接、角接接头有平角焊，立角焊和仰角焊三种；四、焊接工艺1、焊接电流对焊接质量的影响;2、焊接电压对焊接质量的影响;3、焊接速度对焊接质量的影响;1、焊接电流对焊接质量的影响焊接电流的大小对焊接过程的稳定性、焊缝的质量、外观成形及焊接生产效率的影响很大。焊接电流主要影响熔深的大小。另外，根据焊条的直径选取适应的电流。电流过小，引弧困难，电弧不稳定，熔深小，易造成未焊透、未熔合、气孔和夹渣等缺陷，而且生产效率低；电流过大，则焊缝容易产生咬边、烧穿和焊瘤等缺陷，同时引起大量飞溅，接头力学性能下降。因此，焊接电流必须选的适当，再根据焊缝位置，接头形式、焊接层次、焊件厚度等进行适当的调整。焊接位置不同，电流不同。非平焊位置焊接时的焊接电流应比平焊焊接电流小。通常立焊焊接电流比平焊焊接电流小10%-15%，而仰焊焊接电流比平焊焊接电流小15%-20%。2、焊接电压对焊接质量的影响电弧电压指电弧两端（两电极）之间的电压，其值取决于电弧长度，电弧长，电弧电压高，电弧短，电弧电压低。电弧电压的大小主要影响焊缝的熔宽。电压偏高时:弧长变长,飞溅颗粒变大,易产生气孔.焊道变宽,熔深和余高变小。电压偏低时:焊丝插向母材,飞溅增加,焊道变窄，熔深和余高大。焊接过程中电弧不宜过长，否则，电弧燃烧不稳定，增加金属的飞溅；而且还有由于空气的侵入，使焊缝产生气孔。因此，焊接时力求使用短电弧。立焊、仰焊位置焊接时应比平焊弧长短，以利于熔滴过渡。焊接电压的选取根据焊接条件选定相应板厚的焊接电流，然后根据下列公式计算焊接电压:300A时:焊接电压=(0.04倍焊接电流+16±1.5)伏300A时:焊接电压=(0.04倍焊接电流+20±2)伏举例1：选定焊接电流200A，则焊接电压计算如下：焊接电压=(0.04×200+16±1.5)伏=(8+16±1.5)伏=(24±1.5)伏举例2：选定焊接电流400A，则焊接电压计算如下：焊接电压=(0.04×400+20±2)伏=(16+20±2)伏=(36±2)伏3、焊接速度对焊接质量的影响焊接速度指单位时间内完成的焊缝长度，即焊接时焊条向前移动的速度。速度慢，焊缝宽而且高；数度快，焊缝窄而低。焊接速度的大小直接关系到焊接的生产率。为了获得最大的焊接速度，应该在保证质量的前提下，按具体情况适当调整焊接速度，尽量保证焊缝的高低和宽窄的一致。五、焊接缺陷的种类及预防方法焊接缺陷对结构件的质量危害很大，我们必须充分认识到这种危害的严重性，才能在实际操作中尽可能地避免焊接缺陷的产生，确保焊缝的质量。本节介绍了一些常见的焊接缺陷的定义、形成原因、对产品的危害、防止措施等，以帮助焊工正确认识常见焊接缺陷，并在实际工作中有效避免缺陷的产生。1、焊接缺陷的种类；2、外观焊接缺陷产生的原因及预防措施；3、内部焊接缺陷产生的原因及预防措施；1、焊接缺陷的种类焊接缺陷按其在焊接接头的部位，可分为：（1）外观缺欠（2）内部缺欠我们常见的焊接缺陷有：裂纹、气孔、夹渣、未熔合，未焊透以及形状缺陷：咬边、焊瘤、下塌、下垂、烧穿、未焊满、焊脚不对称，焊缝过高、焊缝宽度不齐等等2、外观焊接缺陷产生的原因及预防措施（1）外观缺欠A：咬边B：焊瘤C：凹坑D：烧穿E：焊缝表面形状及尺寸偏差等A：咬边咬边：因焊接造成的沿焊趾（或焊根）处出现的低于母材表面的凹陷或沟槽称为咬边。它是由于焊接过程中，焊件边缘的母材金属被熔化后，未及时得到熔化金属的填充所致。咬边可出现于焊缝的一侧或两侧，可以是连续的或间断的。A：咬边咬边A：咬边形成原因及防止措施危害：咬边将削弱焊接接头的强度，还产生应力集中。在疲劳载荷作用下，使焊接接头的承载能力大大下降。它往往还是引起裂纹的发源地和断裂失效的原因。焊接技术条件中一般规定了咬边的容限尺寸。形成原因：焊接工艺参数不当，操作技术不正确造成的。如焊接电流大、电弧电压高（电弧过长），焊接速度太快。防止措施：选择适当的焊接电流和焊接速度，采用短弧操作，掌握正确的运条手法和焊接角度，坡口焊接时，保持合适的焊条离两侧壁的距离B：焊瘤焊瘤:焊接过程中,在焊缝根部背面或焊缝表面,出现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.焊瘤一般是单个的,有时也能形成长条状,在立焊、横焊、仰焊时多出现。危害：影响焊缝外观，使焊缝几何尺寸不连续，形成应力集中的缺口。形成原因：操作不当或焊接规范选择不当。如焊接电流过小，而立焊、横焊、仰焊时电流过大，焊接速度太慢，电弧过长，运条摆动不正确。防止措施：选择适当的焊接电流和焊接速度，采用短弧操作，掌握正确的运条手法B：焊瘤C：凹坑凹坑：焊后在焊缝表面或背面形成低于母材表面的局部低洼缺陷。未焊满：由于填充金属不足，在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽。危害：将会减小焊缝的有效工作截面，降低焊缝的承载能力。形成原因：焊接电流过大，焊缝间隙太大，填充金属量不足。防止措施：正确选择焊接电流和焊接速度，控制焊缝拼搭间隙均匀，适当加快填充金属的添加量。C：凹坑D：烧穿烧穿：焊接过程中熔化金属自坡口背面而流出，形成穿孔的缺陷。常发生于底层焊缝或薄板焊接中。形成原因：焊