高级电焊工理论复习(考点)

高级电焊工理论复习（考点）一、异种金属焊接：珠光体钢（碳钢和低合金钢）与奥氏体不锈钢的焊接如：碳钢：Q235奥氏体不锈钢：1Cr18Ni9(不锈钢分类见P242)304不锈钢材料分析内容有：焊缝的填充金属：选择奥氏体不锈钢焊条作填充金属，即焊接材料。（稀释母材作用，焊接接头恶化，严重时出现裂纹。）焊缝的组织：取决于焊缝金属的成分（影响的因素有焊接材和母材的熔合比），具体组织可以用“舍夫勒不锈钢组织图”来分析，取决于Cr、Ni当量）不锈钢焊条型号牌号成分焊缝组织结果分析熔合比要求E308-16A10218-8型A+M不能满足要求，焊缝在含有硬脆的M极小的熔合比才行，工艺困难E309-15A30725-13型A+F双相组织具有较高的抗裂性能（比较理想）熔合比在40%以下E310-15A40725-20型单相A容易产生热裂纹过渡层的形成：靠近珠光体钢熔合线的这部分被稀释的焊缝金属称为过渡层。发生碳拓散现象：产生较大的热应力：不可以用焊后热处理来消除焊接残余应力，可通过奥氏体不锈钢的塑性变形减小应力的影响。焊接方法的选择：着眼点是应该尽量减小熔合比。常用方法：钨极氩弧焊、带极埋弧堆焊；应用极为广泛：焊条电弧焊；熔化极气体保护焊。埋弧焊则需注意限制线能量，由于埋弧焊搅拌作用，形成均匀的过渡层。焊接工艺：选用高铬镍焊条（如E309-15:A307)，采用小电流、多层多道快速焊接。厚板对接焊时，可先在珠光钢的坡口上用25-13型(A307)焊材堆焊过渡层，再用普通奥氏体不锈钢焊接材料焊接。焊条电弧焊单面焊双面成型技术：钢板对接仰焊、对接管水平固定、骑座式管板仰焊位（盖面焊有２种方法：单道焊：优点外面平整、成型好，缺点对操作稳定性要求较高、焊缝表面易下垂。另一种方法是多道焊）、小径管垂直固定、小径管水平固定加障碍、小径管道的45度倾斜固定气割机：数控气割机（先输入指令或程序）气割结束时，应先关闭切割氧调节阀，接着依次关闭压力开关阀，预热火焰。易燃易爆物品距离切割机场地在10米外。二、锅炉压力容器：压力容器：凡承受流体介质压力的密封设备称为压力容器锅炉和压力容器的特点：１.工作条件恶劣。（锅炉压力容器的工作条件：载荷、温度、介质）２.容易发生事故３.使用广泛并要求连续运行。锅炉压力容器：是生产和生活中广泛使用的、有爆炸危险的承压设备。锅炉参数：压力（锅炉铭牌上标出的压力是锅炉设计工作压力，又称额定工作压力）温度（锅炉铭牌上标出的温度是摄氏温度（℃），它是指锅炉输出介质的最高工作温度，又称额定温度）压力容器分类：按容器的设计压力等级分类：低（０.1MPa≦p1.6MPa）中（1.6MPa≦p10MPa）高（10MPa≦p100MPa）超高压（p≧100MPa）按容器的壳壁温度分类：低温容器（是指容器的工作温度等于或低于－20℃的容器）常温容器高温容器（是指操作温度高于室温的容器）压力容器的结构：筒体（形状有：筒形；锥形：其受力状态不好，一般很少应用；球形：承载能力最高）、封头、接管、管接头、法兰等组成。压力容器的焊接接头的主要形式：对接接头（筒体与封头等重要部件的连接）；角接接头；搭接接头。压力容器材料：主要受压元件的碳素钢和低合金钢，其碳的质量分类不应大于0.25%。在特殊条件下，如果选用碳的质量分数超过0.25%的钢材，应限定碳当量不大于0.45%。焊工的要求：取得锅炉压力容器焊工合格证，才能焊接工作。压力容器产品施焊前，都应进行焊接工艺评定。压力容器组焊的要求：焊缝中心线之间的外圆弧长一般大于筒体厚度的三倍，且不小于100mm。焊接接头返修的要求：同一部位的返修次数不宜超过2次。要求焊后热处理的压力容器，应在热处理前焊接返修。由于焊接接头或接管泄漏而进行返修的，或返修深度大于1/2壁厚的压力容器，还应重新进行压力试验。三、梁、柱梁：工作时承受弯曲的杆件叫梁。按照梁的受力情况，梁的断面主要有：工字梁（一般是用两块翼板和一块腹板焊接而成）、箱形梁。为了保证梁的稳定性，常需设置肋板（横向加强肋和纵向加强肋）。肋板的设置根据梁的高度而定。为了便于装配和避免焊缝汇交于一点，应在横向肋板上切去一个角，角边高度为焊脚高度的２~３倍梁的焊接：当翼板和腹板组装后，即可焊接角焊缝。（由于该焊缝长而规则，通常采用自动焊，并最好采用船形位置焊接）柱：工作时承受压缩的杆件叫柱。四、焊接缺陷分析铸铁焊接缺陷：裂纹（热裂纹和冷裂纹）、气孔（CO气孔；氢气孔）。氢气孔防止措施：１、严格清理；（焊前严格清理铸件坡口和焊丝；除去表面的油、水、锈、污垢等。）２、烘干焊条；（焊条使用前要烘干，特别是碱性焊条和石墨型焊条。）３、采用直流反接铝及其合金缺陷的产生原因及防止措施：（热裂纹、气孔）防止热裂纹的措施：１、合理选用焊丝２、合理的焊接工艺（选用热量集中的焊接方法，如钨极氩弧焊；采用小的焊接电流；厚板时，采用预热措施；多层焊，层间温度不低于预热温度。）防止气孔的措施：１、采用纯度高的保护气体。２、严格清理焊件和焊丝。３、采用合理焊接工艺。压力容器的主要缺陷：冷裂纹、夹渣和未熔合、气孔、未焊透、咬边。防止冷裂纹的措施：１、选用低氢型焊条，并按规定严格烘干。２、选择正确合理的焊接工艺及参数。（通过预热、缓冷、保持层间温度、后热及焊后热处理等措施）３、采用合理的焊接顺序和方法，以降低焊接应力。在多层高压容器焊接中，由于层板间有油、锈等杂物，在坡口面堆焊时易产生气孔。在X光底片上（在环焊缝的半熔合区）产生带尾巴的气孔，形状似蝌蚪。是多层高压容器环焊缝所特有的缺陷。五、梁、柱缺陷：焊接梁、柱最关键的问题是要防止焊接变形的产生。减小和预防变形的措施：１、减小焊缝尺寸２、正确的焊接方向３、正确的装配——焊接顺序。４、正确的焊接顺序５、刚性固定法６、反变形法六、焊接检验：水压试验、渗透法试验（荧光探伤、着色探伤）水压试验：用来对锅炉压力容器和管道进行整体严密性和强度检验。水压试验注意事项：１、试验用的水温不低于５℃；２、试验的压力一般为工作压力的1.25-1.5倍；３、当压力达到试验压力后，要恒压一定时间（５~30min），观察是否有落压现象，没有落压则容器为合格。荧光探伤：用来发现各种材料焊接接头的表面缺陷。常作为非磁性材料工件的检查。着色探伤：用来发现各种材料的焊接接头，特别是非磁性材料（如奥氏体不锈钢和有色金属及合金）的各种表面缺陷。（通常在显影15~30min后进行观察，必要时可用5~10倍放大镜进行观察）七、有色金属的焊接P296铝及其合金的焊接工业纯铝的牌号：L4铝合金的分类及牌号：（1）防锈铝合金：LF（铝镁合金、铝锰合金）特点：耐腐蚀性好，有高的塑性、强度，抛光性好。变形铝合金（1）（2）硬铝合金LY、锻铝合金LD、超硬铝合金LC铸造铝合金（3）铝硅合金ZL101、铝铜合金ZL201、铝镁合金ZL301铝及其合金的焊接性：１、铝的氧化（表面有氧化膜，影响：1）容易夹渣；2）不导电，影响电弧的稳定性；3）产生气孔）２、气孔（氢气孔）３、热裂纹（铝的膨胀系数比钢大一倍，而凝固收缩率比钢大两倍，导致产生较大的焊接应力，使焊缝容易产生热裂纹）４、塌陷（为防止塌陷，可在焊件坡口下面放置垫板）5、接头不等强。常用的焊接方法：钨极、熔化极、脉冲氩弧焊；等离子弧焊、真空电子束焊、电阻焊、钎焊、激光焊；气焊（应用较少）；焊条电弧焊已被陶汰。焊接工艺：电源的极性[钨极氩弧焊即TIG焊——交流（前一半：有阴极破碎作用；后一半：防止钨极熔化）熔化极氩弧焊即MIG焊——直流反接：有阴极破碎作用]焊接工艺参数焊接操作（检查阴极破碎作用：引弧后，电弧在工件上面垂直不动，熔化点周围呈乳白色）铜及其合金的焊接由于紫铜（纯铜）的力学性能不高，所以在机械结构零件中使用的都是铜合金。黄铜：铜锌合金；黄铜的导电性比紫铜差；白铜：铜镍合金；青铜：指铜锌、铜镍以外所有铜基合金的统称。如铜－锡（锡青铜）、铝青铜、铍青铜、硅青铜。紫铜的焊接性比较差，焊接时容易发生下列问题：１、难熔合易变形（由于紫铜的导热系数大，使得母材和填充金属难以熔合）；２、气孔；３、热裂纹；４、焊接接头的力学性能较低。紫铜气焊时，使用中性焰黄铜气焊时，使用氧化焰紫铜TIG焊（钨极氩弧焊）：电源采用直流正接，用左焊法进行焊接。黄铜TIG焊（钨极氩弧焊）：电源用直流正接，也可以采用交流。交流电焊接时，锌的蒸发量较小。钛及钛合金的焊接工业纯钛由于塑性韧性好、耐腐蚀、焊接性好和易于成型等优点，在化学工业等领域得到广泛应用。钛及钛合金的焊接性：１、容易沾污，引起脆化。２、裂纹３、气孔焊缝和近焊缝区颜色是保护效果的标志，其中银白色表示保护效果最好。焊缝级别（一级、二级、三级）——焊缝和热影响区颜色：银白、淡黄一、二、三级都允许，深黄二、三级允许，一级不允许。见P311八、铸铁焊接p289铸铁按碳存在的状态和形式不同分为：白铸铁（渗碳体）灰铸铁（片壮石墨）HT100因成本低，铸造性能好、容易切削加工、吸震、耐磨，应用最广。可锻铸铁KT球墨铸铁（球状石墨）QT400-15（抗拉强度，伸长率）灰铸铁的焊接性：（1）焊接接头容易产生白铸铁组织。措施：1）降低冷却速度；2）改变焊缝的化学成分，加入C、Si、Al、Ti、Ni、Cu。采用非铸铁型焊接材料，减小半熔化区的白铸铁层的宽度。（2）焊接接头易产生裂纹。当接头存在白铸铁组织时，加剧裂纹倾向。铸铁焊接一般为冷裂纹，产生温度在400℃以下；当采用非铸铁型材料焊接时，焊缝也会产生热裂纹。措施：1）工件焊前预热，焊后缓冷；2）采用加热减应区法；3）调整焊缝化学成分；4）采用合理的焊补工艺；5）采用栽螺钉法。大面积焊补时，采用栽螺钉法，使应力由螺钉承受，防止焊缝剥离。焊接方法：（1）焊条电弧焊：热焊法（预热温度在600－700℃，可得到铸铁组织焊缝）冷焊法（预热温度在400℃左右）——工艺上的要求：冷焊法的工艺：1）焊补时，采用细焊条、小电流、快速焊；2）采用短段焊、断续焊、分散焊、分段倒退焊等，并在每焊10~15mm左右长度后立即小锤迅速锤击焊缝，待不烫手时，再焊下一道。3）坡口较大，应采用多层焊，合理安排焊接次序，可采用栽螺钉法，以提高强度。四句口诀：短段断续分散焊，较小电流熔深浅，焊后锤击消应力，退火焊道前段软。冷焊法与热焊法相比较（冷焊法的优点）：1）劳动条件好；2）工艺过程简单；3）生产效率高；4）成本低；5）减小焊件因预热而产生的变形。冷焊时，采用（纯镍铸铁焊条、镍铁~、铜铁~、高钒~、普通低碳钢焊条），得到非铸铁焊缝（如钢焊缝、有色金属焊缝等）。铸铁芯焊条不预热焊接（焊缝高出母材5－8mm）（2）气焊：气焊熔剂CJ201（3）钎焊：采用黄铜焊丝作为钎料，先用氧化焰将坡口的石墨烧掉，然后用氧化焰进行钎焊（4）细丝（¢0.8）CO2气保焊：采用小电流、低电压的短路过渡形式，母材熔熔深浅，焊道窄，热影响区窄，CO2气体有一定的氧化性，可烧损焊缝中的碳。利于减少裂纹和半熔化区白铸铁组织。（5）手工电渣焊：适用于大型铸件的大型缺陷或巨大缺陷的焊补。九、焊接接头试验：p280力学性能试验（焊接接头拉伸试验；弯曲试验；冲击试验）、焊接性试验（斜Y形坡口焊接裂纹试验）力学性能试验用以确定焊接工艺参数是否合适，焊接接头的性能（强度、塑性和韧性）是否符合设计的要求。拉伸试验接头拉伸试样的形状：板形、整管、圆形。（对于外径≦38mm的管接头，可取整管作拉伸试样，为使试验顺利进行，可制作塞头，以利夹持。）接头拉伸试样不少于１个；整管接头拉伸试样１个。焊接接头常温拉伸试验的合格：焊接接头的抗拉强度不低于母材抗拉强度规定值的下限。弯曲试验目的：该标准规定了金属材料焊接接头的横向正弯、背弯、侧弯；纵向正弯、背弯；管材的压扁试验，用以检验接头拉伸面上的塑性及显示缺陷。试件的类型：横弯试样、纵弯~、正弯~、背弯~（试样受拉面为焊缝背面的弯曲）、侧弯~。弯曲试样的制备：（1）（2）（3）（4）焊缝的正、背表面均应用机械方法修整，使之与母材的原始表面平齐。但任何咬边均不得用机械方法去除。（5）（6）（7）正弯、背弯、侧弯试样各不少于1