焊工培训教材

焊工培训教材焊工VS“裁缝”•实物—才是我们需要的(或者说有价值的)；•天然实物是不少见,但直接实用的并不多见；•大多数我们使用的实体都是经过我们加工，组合过的．•组合加工包括：定位、夹紧、连接；•四大类连接：螺栓连接、铆接、粘接、焊接；•焊工就是特定物质(金属等)的“裁缝”如何做好一件衣服呢？＝怎样开展一次焊接工作呢？典型的焊接工艺过程•焊接准备–明白任务•结构的形状和尺寸•接头部位的材质和厚度•焊头细节，接头的质量等级–过程规划•定焊接方法•定焊接电源•定焊接材料•预定焊接工艺参数•焊接过程控制事项–生产准备•准备生产资料，关注安全生产及劳动保护•焊接过程控制–如焊条电弧焊：引弧，运条，接头，收弧。关注“控制“•焊后处理–脱氢，防腐等•检验明白任务•结构的形状和尺寸–全局重于局部•接头部位的材质和厚度–有钢，铜，铝等的焊接经验么？有什么不同？•焊头细节，质量等级–焊成什么样叫合格？多宽，多高，什么样？明白任务相当于射击比赛的看到靶！看不到靶，能打中靶吗？？看到了靶就一定能打中吗？？我们还需要做什么？我们有没有先开枪后瞄准焊接过程规划•定焊接方法–如何定方法？–了解常用焊接方法的特点吗？焊条电弧焊，氩弧焊，CO2焊…•定焊接电源–交流、直流电源的特点：经济性，电弧稳定性•定焊接材料–J422，J507带表什么？–常用焊接材料的特点？–如何选择？•预定焊接工艺参数–焊接工艺参数对焊缝成形接焊接质量的影响？–电流大小？–电压（弧长）高低？–焊接速度？•焊接过程控制事项–如何控制？反馈生产准备•准备生产资料–刚才选定的设备，焊工，物料，焊接材料，坡口处理…•关注安全生产及劳动保护–本方法有何职业危害？–如何采取有针对性的防护？–现有措施得当么？焊接过程控制以焊条电弧焊为例，焊接过程包括：•引弧•运条•接头•收弧什么叫控制？就是一个闭环反馈系统。如何控制？1、建立标准（什么是合格）2、现场采集数据（如何采集，如何传递）3、比对，出结果（数据与标准）4、结果合格，继续5、结果不合格呢？采取措施控制6、再采集数据比对，直到工作结束例如：焊缝宽度控制焊后处理为确保或恢复焊接接头性能而采取的措施•不锈钢焊接，如何确保接头不被腐蚀？•耐热钢，耐磨钢呢？•受力构件的脱氢处理？防冷裂纹。焊了就一定合格么？--检验•产品/工艺要求实现了么？不可能焊了就一定合格•如何确认？--检验•焊接检验分类：–目视检验（外观检验）–无损检–力学性能测试/晶相检–使用性能检（水压/气密…）–其他特定性能检验我们存在因为我们能满足“需求”焊接识图如何明白任务？-最好方法是识图正投影基本原理•投影基本知识中心投影、正投影•三视图主、俯视图长对正；主、左视图高齐平；俯、左视图宽相等。简单零件剖视图的表达方法•剖视图•看剖视图的要点–找剖切面位置–明确剖视图是零件剖切后的可见轮廓的投影–看剖面符号–剖视图上通常没有虚线–看剖切位置、投影方向、剖视图名称•剖视图的分类：–全剖、半剖、局部剖•识图练习装配图的识读•装配图的作用–装配图是表达机器或零、部件的工作原理、结构形状和装配关系的图样•装配图的内容–一组视图、必要的尺寸、技术要求、标题栏/明细栏和零件序号•规定画法•特殊表达方法读装配图的步骤1.看标题栏、和明细栏2.分析视图关系3.分析零件4.分析配合关系5.定位与调整6.连接与紧固7.密封与润滑8.装拆顺序9.了解技术要求焊接装配图及焊缝符号特点：•必须清楚地表示与焊接有关的问题，如坡口与接头形式、焊接方法、焊接材料型号和焊接及验收的技术要求等。常涉及到：•典型工件制造的工艺守则•焊接方法的工艺守则•施焊的工艺评定编号＊本章重点焊接符号1254354•基本符号•指引线•辅助符号•补充符号•焊缝尺寸符号焊缝尺寸符号δ工件厚度α坡口角度b根部间隙p钝边e焊缝间距k焊角尺寸d熔核直径s焊缝有效厚度c焊缝宽度r根部半径l焊缝长度n焊缝段数N相同焊缝数量H坡口深度h余高β坡口面角度GB5185-85金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号111—手弧焊（涂料焊条熔化极电弧焊）12----埋弧焊131—MIG焊：熔化极惰性气体保护焊（含熔化极氩弧焊）135—MAG焊：熔化极非惰性气体保护焊（含二氧化碳气体保护焊）141—TIG焊：钨极惰性气体保护焊（含钨极氩弧焊）15----等离子焊22----点焊22----缝焊311---氧-乙炔气焊单一焊接方法直接用代号表示在引出线尾部组合焊接方法（12/141):分母表示打底，分子表示盖面焊接符号的识读12100111常用金属材料的焊接性能所有东西都能焊吗？都一样好焊吗？了解焊接性评估211）低碳钢：焊接性能优良，可采用任何一种焊接方法。2）中碳钢：焊接性能中等，焊缝易产生热裂，热影响区易产生脆硬组织甚至冷裂。常采用手工电弧焊和气焊，须预热。3）高碳钢：焊接性能差，采用焊条电弧焊对其补焊，应预热。4）低合金结构钢：强度级别低的焊接性好，强度级别较高的焊接性较差。常用手工电弧焊和埋弧焊。碳素结构钢和低合金结构钢的焊接性能铸铁的可焊性一、可焊性与同类材料比较:不好二、可焊性与低碳钢比较:很困难三、焊接说明:硬度高、脆性大、容易产生裂纹、不宜进行焊接白口铸铁一、可焊性与同类材料比较:较差二、可焊性与低碳钢比较:很困难三、焊接说明手工电弧焊1.低碳钢焊条:焊缝极易出现裂纹,加工性能极坏,只用于焊补很不重要的工件2.铁镍焊条:加工性良好,接头力学性能基本可达到与母材相差不大气焊:焊后不热处理,焊接接头加工性好.适用于接头质量要求较高的中小型缺陷的修补.焊条成份以C3-3.5%,Si3-3.6%,Mn＜0.45%,S＜0.015%,P＜0.07%,Mg0.07-0.12%较为合适球墨铸铁一、可焊性与同类材料比较:一般二、可焊性与低碳钢比较:很困难三、焊接说明复杂铸件应整体加热,简单零件用焊具局部加热即可.重熔部分易产生白口可锻铸铁一、可焊性与同类材料比较:一般二、可焊性与同类材料比较:很困难三、焊接说明电弧焊法:1.低碳钢焊条:焊缝不经热处理不能用一般加工方法加工,只能用砂轮打磨,焊缝极易出现裂缝.只适用于不需机加工的不重要工件缺陷的焊补.焊缝处只能承受较小的静负荷2.铸铁焊条:焊接接头加工性一般,焊缝易出现裂缝.只适适用于中、小型零件待加工面和已加工面的较小缺陷的焊补.如小砂眼,小缩孔及小裂缝等3.铜钢焊条:加工性能较差,焊缝抗裂纹性能较好,强度较高,能承受罗大静负荷及一定的动负荷,能基本满足紧密性要求.对复杂的,风度在的工件不宜采用气焊法1.铸铁焊条:加工性良好,接头具有与母材相近的力学性能与颜色,焊补处刚度大,结构复杂时,易出现裂纹.适用于焊补刚度不大、结构不复杂、待加工尺寸不大的缺陷热焊法及半热焊法1.铸铁焊条:加工性、紧密性都好,内应力小,不易出现裂纹,接头具有与母材相近的强度.适用于焊后须加工,要承受较大静负荷、动负荷,要求紧密性等复杂结构.大的缺陷且工件壁较厚时用电弧焊,中小缺陷且工件薄时用气焊灰铸铁铝及铝合金的可焊性1-10较差良好良好良好良好电子束焊3-8不好不好不好一般一般手工电弧焊1-10不好不好不好一般一般碳弧焊0.5-10不好较差不好良好良好气焊≤4一般良好良好一般一般电阻焊(点焊.缝焊)≥0.8较差良好良好良好良好熔化极脉冲氩弧焊≥3较差良好良好良好良好熔化极氩弧焊1-10不好良好良好良好良好钨极氩弧焊LY11,LY12,LY16LF2,LF3LF5,LF6LF21L1-L6适用厚度范围mm材料牌号焊接方法铜及铜合金的可焊性1-16良好一般一般一般等离子弧焊6-30-一般较差一般埋弧焊2-10一般较差不好不好手工电弧焊2-20-一般较差较差碳弧焊0.5-10-不好一般不好气焊4-50良好一般一般良好熔化极自动氩弧焊1-12良好一般一般良好钨极氩弧焊镍白铜青铜黄铜紫铜适用厚度范围mm材料牌号焊接方法焊接电弧了解焊接及焊接电源的特点焊接：通过加压、加热或两者并用；用或不用填充材料；使金属间达到原子结合的一种加工方法。实现方法辅助手段物理本质焊接分类(族系法)压力焊气焊铝热焊化学热电渣焊电阻热MAGSMAW熔化极TIG非熔化极电弧热电子束焊激光焊熔化焊钎焊焊接电弧:两电极间强烈而持久的放电现象；一种空气导电现象；电弧有两个特征：放出强烈的光和大量的热焊接电弧：是由焊接电源供给的具有一定电压的两电极间或电极与焊件间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。电弧是所有电弧焊接方法的能源电弧的引燃方法•接触短路引弧法–下压（短路）–回拔（断路）•高频高压引弧法–高电压（2-3KV）直流电弧的结构和温度U阴U弧U阳阳极区弧柱区阴极区电弧阳极阴极电压温度阴极斑点阳极斑点产热占43%产热占36%产热占21%在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系,呈U形，故称为U形曲线电弧电阻与电弧的温度有关，ab段电弧的温度较低，空气电离的程度低，电阻较大；焊接电流增大时，电弧温度增高，结果空气的电离程度增高，则电阻就下降；bc段电离度一定，随着焊接电流的增大，相应的弧柱截面增大，电流密度不变，则为水平段；cd段:电流密度较大,电弧来不及增大截面,呈较大电阻抗状态,为上升段。bcd焊接电弧的静特性曲线:bcd各种焊接方法的电弧静特性曲线cd段，大电流密度:细丝熔化极气体保护焊;大电流埋弧焊ab段,小电流密度:小电流氩弧焊;小电流焊条电弧焊bc段，中等电流密度:氩弧焊;焊条电弧焊;小电流埋弧焊电弧电压和弧长的关系U弧=U阴+U阳+U柱当材质、气体介质一定时U阴,U阳基本为固定数值,故:令a＝Ｕ阴＋Ｕ阳Ｕ柱当气体介质一定时，与弧长成正比，即：Ｕ柱＝bLＵ＝a+bL对于焊条电弧焊：Ｕ=20+0.04I;对于TIG焊接电源：U=10+0.04IU阴U弧U阳阳极区弧柱区阴极区电弧阳极阴极电压温度弧长对电弧静特性的影响23U=a+bL当弧长变化时,电弧静特性曲线相应的上,下平移如上图:L1L2L3焊接电源用什么样的电源才能满足电弧的用电需要呢？对弧焊电源的要求•弧焊电源的空载电压•弧焊电源短路电流•弧焊电源外特性•电源动特性•电源的调节特性对空载电压的要求•电弧燃烧的稳定性•经济性•安全性对短路电流的要求1.21.25I短I焊引影响短路时熔滴过渡及焊接时飞溅的大小：过小熔滴过渡不易，不适合空间全位置焊接；过大，熔滴过渡时冲击熔池的冲击力太大，飞溅大对电源外特性的要求δI1δI2L1L2当弧长变化时,电弧静特性曲线上下移动,如上图,对应不同电源外特性曲线的交点(稳定工作点)不同,引起的电流变化量也不同,即引起的熔化速度变化也不同(电弧长度的恢复速度不同)电弧自身调节:等速送丝系统送丝机械调节:均匀调节系统对电源动特性的要求•弧焊电源对负载瞬变的反应能力(弧焊电源的对焊接电弧这样的动负载输出的电流和电压与时间的关系.)•电源动特性对电弧稳定性,熔滴过渡,飞溅及焊缝成形等有很大影响.AB热惯性（电弧热量变化滞后于电流变化）对电源调节特性的要求当弧长一定时,每一条电源外特性曲线和电弧静特性曲线有两个交点A和B,只有一个稳定工作点B要求弧焊电源能通过调节，得出不同的电源外特性曲线，即要有良好的调节特性AB改进序号派生代号基本规格（额定焊接电流）系列序号附注特征焊机小类名称（电源外特性）焊机大类名称A,B,Z等234567焊机型号的编制型号中1、2、3、6各项用汉语拼音字母表示，4、5、7各项用阿拉伯数字表示，型号中3、4、6、7项若不用时，其它各项排紧焊机电源型号代表字母大类名称代表含义小类名称代表含义系列序号代表含义A弧焊发电机X下降特性1动铁心式2串联电抗器式B弧焊变压器P平特性3动圈式4晶体管式Z弧焊整流器D多特性5晶闸管式6变换抽头式7变频式负载持续率•负载持续率=焊机负载工作时间/整个周期X100%•GB/T8118-1995规定弧焊电源的工作周期为5min、10min、20min和连续。•按GB8117-1995规定为35%、60%、100%三种。弧焊电源的主要参数•弧焊电源的主要参