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高级焊工培训教案主讲人：郑杰第一部分高级电焊工技能---理论第一章焊接性实验方法原则上，各种金属都能进行焊接.但金属本身固有的基本性能，还不能直接表明它在焊接时会出现什么问题,以及焊接后接头性能是否能满足使用求，所以，金属材料对焊接加工是否适应性要用焊接性来衡量。第一部分高级电焊工技能---理论第一章焊接性实验方法一、焊接性概念金属的焊接性是指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。其包括两个方面：一是金属在经受焊接加工时对缺陷的敏感性，即工艺焊接性；二是焊成的接头在使用条件下可靠运行的能力，即使用焊接性。第一部分高级电焊工技能---理论第一章焊接性实验方法二、焊接性试验方法评价焊接性的方法是多种多样的，每一种试验方法都是从某一特定的角度来考核或说明焊接性的某一方面。因此，往往需要进行一系列的试验才可能较全面地说明焊接性，从而有助于确定焊接方法、焊接材料、工艺规范及必要的工艺措施等。第一部分高级电焊工技能---理论第一章焊接性实验方法---分类焊接性试验的内容主要有：热裂纹试验、冷裂纹试验、脆性试验、使用性能试验等。其实施的方法分模拟、实焊、理论计算三大类。最常用的是斜Y坡口裂纹试验、插销试验、刚性固定对接裂纹试验、可变拘束裂纹试验、碳当量法等。第一部分高级电焊工技能---理论第一章焊接性实验方法—冷裂纹一、焊接冷裂纹试验方法1、间接评定方法：根据焊件材料的化学成分或焊接接头热影响区的最高硬度，进行材料冷裂纹的评定方法，叫间接评定法。如碳当量法.第一部分高级电焊工技能---理论第一章焊接性实验方法—冷裂纹2直接试验方法2.1冷裂纹的自拘束试验斜y形坡口焊接裂纹试验方法又称小铁研法适用于板厚≥12mm的冷裂纹及再热裂纹抗裂性能试验。2.1.1搭接接头（CTS）焊接裂纹试验方法本试验适用于低合金钢焊接热影响区，由于马氏体转变而引起的裂纹试验。2.1.2T型接头焊接裂纹试验方法本试验适用于碳钢T形接头角焊缝的裂纹试验。第一部分高级电焊工技能---理论第一章焊接性实验方法—冷裂纹2.2冷裂纹的外拘束试验2.2.1拉伸拘束裂纹试验（TRC）：本试验方法主要用来研究焊缝根部的冷裂纹。2.2.2刚性拘束裂纹试验（RRC）：本试验用来研究高强度钢的延迟裂纹。RRC与TRC不同之处在于固定条件不同，所以RRC试验不仅可以用来研究延迟裂纹，还可以研究焊接接头冷却过程中产生的各种裂纹现象。第一部分高级电焊工技能---理论第一章焊接性实验方法—热裂纹试验二、焊接热裂纹试验方法1、压板对接（FISCO）焊接裂纹试验方法2、环形镶块裂纹试验方法3、可变拘束试验方法4、鱼骨状可变拘束裂纹试验方法第一部分高级电焊工技能---理论第一章焊接性实验方法—再热裂纹直接试验三、焊接再热裂直接试验方法（1）斜y形坡口焊接裂纹试验方法（2）平板对接刚性板拘束法（3）反面拘束焊条再热裂纹试验第一部分高级电焊工技能---理论第一章焊接性实验方法—防止薄板裂纹第一部分高级电焊工技能---理论第一章焊接性实验方法—厚板裂纹焊接工艺第一部分高级电焊工技能---理论第一章焊接性实验方法—裂纹图片第一部分高级电焊工技能---理论第一章焊接性实验方法—裂纹图片第一部分高级电焊工技能---理论第一章焊接性实验方法—焊接缺陷图片第一部分高级电焊工技能---理论第一章焊接性实验方法—焊接缺陷图片第一部分高级电焊工技能---理论第一章焊接优良图片第一部分高级电焊工技能---理论第二章焊接接头无损检验方法一、焊接接头的射线探伤1、探伤原理：利用透过工件的光度不同，使胶片感光不同。现影后便可知缺陷位置。2、底片上缺陷的辨别一般分为六类：①裂纹；②气孔；③夹渣；④未熔合和未焊透；⑤形状缺陷；③其它缺陷。第一部分高级电焊工技能---理论第二章焊接缺陷底片第一部分高级电焊工技能---理论第二章焊接接头无损检验方法3、质量评定——焊缝质量根据缺陷性质和数量分为四级。I级焊缝内应无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣。Ⅱ级焊缝内应无裂纹、未熔合和未焊透。Ⅲ级焊缝内应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透。Ⅲ级者为IV级。第一部分高级电焊工技能---理论第二章焊接缺陷图片—烧穿第一部分高级电焊工技能---理论第二章焊接性实验方法—未焊透第一部分高级电焊工技能---理论第二章焊接缺陷图片—气孔第一部分高级电焊工技能---理论第二章焊接缺陷图片—凹坑第一部分高级电焊工技能---理论第二章焊接缺陷图片—焊瘤第一部分高级电焊工技能---理论第二章焊接缺陷图片—夹渣第一部分高级电焊工技能---理论第二章焊接缺陷图片—裂纹第一部分高级电焊工技能---理论第二章焊接接头无损检验方法—探伤二、焊接接头的超声波探伤1、超声波探伤原理及特点1.1超声波探伤原理超声波探伤仪由高频脉冲发生器、探头、接收放大器和指示器四部分组成。高频发生器产生的高频电压同时作用在探头和接收放大器上。由探头将其电压变成超声波向焊件放射。放大器将信号放大后，在指示荧光屏上显示出“始脉冲a”。进入焊件内部的超声波按直线方向传播，遇到缺陷时，就会引起反射，由探头接受后,经放大器放大，在荧光屏上产生“缺陷脉冲C”，另一部分超声波在焊件底部发生反射，产生“底脉冲b”,此时超声波是以某一角度γ射入焊件，若超声波没有碰到缺陷，传播到K处后继续向前，探头收不到反射波，所以荧光屏上仅出现“始脉冲a”。当探头移到N处后，超声波碰到缺陷C就被反射回来，探头接收后，在荧光屏上就出现缺陷脉冲C。第一部分高级电焊工技能---理论第二章焊接接头无损检验方法—探伤1.2超声波探伤特点1.2.1只能用于厚度在5mm以上焊件的探伤。1.2.2超声探伤适用于厚焊件。1.2.3探伤周期短，成本低，设备简单，对人体无害。1.2.4判别缺陷类别的能力差。第一部分高级电焊工技能---理论第二章焊接接头无损检验方法—探伤技术2、超声波探伤技术2.1采用斜探头时，应首先选择探头角度。2.2探伤表面应清除飞溅、锈蚀、油污及其它污物。2.3探伤时探头在焊缝两侧作有规则的移动，以保证焊缝截面和焊缝长度上全部探到。第一部分高级电焊工技能---理论第二章焊接接头无损检验方法—表面探伤3、焊接接头的表面探伤3.1、磁粉探伤探伤时，缺陷的显露和缺陷与磁力线的相对位置有关。与磁力线相垂直的缺陷显现得最清楚；若缺陷与磁力线平行，则显露不出来。因此，磁粉探伤时，应从两个不同的方向进行充磁探测。第一部分高级电焊工技能---理论第二章焊接接头无损检验方法—渗透探伤3.2、渗透探伤3.2.1荧光探伤(多为绿色)通常，渗透液主要是煤油。发光亮度是显现缺陷灵敏度高低的标志，发光亮度强，则能发现微小的缺陷。常用苯甲酸二丁酯作为荧光增白剂的助溶剂。3.2.2着色探伤(多为红色)探伤的灵敏度在很大程度上决定于渗透液的性质。常用的渗透液是煤油、变压器油和苯等为基础，再加入饱和量的苏丹4号红色染料配制而成。显像剂一般是由氧化镁、氧化锌、二氧化钛等白色粉末和其它容易挥发的化学剂组成。第一部分高级电焊工技能---理论第三章焊接容器的密封性试验方法—水压试验1、焊接容器的耐压试验1.1、水压试验用水作为介质的耐压检验叫水压试验，是焊接容器中用得最多的一种耐压检验的方法。水压试验的压力焊接容器水压试验的压力为容器工作压力的1.25倍。第一部分高级电焊工技能---理论第三章焊接容器的密封性试验方法—水压试验2、水压试验的工艺过程2.1水压试验应在无损检验和热处理后进行。2.2水压试验时，环境温度应高5℃。2.3水压试验时，应缓慢升压，使筒体压力趋向于均匀。2.4水压试验时，应安装两只合格的压力表，其量程应是试验压力的1.5～3倍。第一部分高级电焊工技能---理论第三章焊接容器的密封性试验方法—气压试验3、气压试验用压缩空气作为介质的耐压检验叫气压试验。3.1气压试验所用气体应为干燥洁净的空气、氮气或其它惰性气体，气体温度不低于15℃。3.2气压试验具有较大的危险性，除设计图纸规定要用气压试验代替水压试验外，不得采用气压试验。3.3高压容器和超高压容器严禁采用气压试验。第一部分高级电焊工技能---理论第三章焊接容器的密封性试验方法—气密性试验4、焊接容器的气密性试验4.1、充气检查在受压容器内部充以一定压力的气体，外部根据部位涂上肥皂水，如有气泡出现，说明该处致密性不好，有泄漏。4.2、沉水检查将受压元件沉入水中，内部充以压缩空气，检查水中有无气泡产生，如有气泡出现，说明受压元件致密性不好，有泄漏。第一部分高级电焊工技能---理论第三章焊接容器的密封性试验方法—气密性试验4.3、氨气检查在受压元件内充入混有1％氨气的压缩空气，将在5%硝酸汞水溶液中浸过的纸条或绷带贴在焊缝外部（也可贴浸过酚酞试剂的白纸条）。如有泄漏，在纸条或绷带的相应位置上将呈现黑色斑纹（用酚酞纸时为红斑点），这种方法比较准确，效率高，适用于环境温度较低的情况下检查焊缝的致密性。第一部分高级电焊工技能---理论第三章焊接容器的密封性试验方法—密封性检验5、密封性检验检查有无漏水、漏气和渗油、漏油等现象的试验，检验方法是煤油试验、方法是：在焊缝一侧涂石灰水，干燥后再于焊缝另一侧涂煤油，当焊缝有穿透性缺陷时，煤油即渗过去，在石灰粉上出现油斑或带条。第一部分高级电焊工技能---理论第四章铸铁焊接知识铸铁焊接（或焊补）大致分为冷焊、半热焊和热焊三种，焊材的选择分为同质焊缝和异质焊缝两类。目前国内可以提供数十种铸铁焊条，可根据铸铁焊条的特性，对焊补件的要求（如是否切削加工）、铸铁材料的性能以及焊补件的重要性等方面分别选用。第一部分高级电焊工技能---理论第四章铸铁焊接知识—铸铁焊条第一部分高级电焊工技能---理论第四章铸铁焊接知识一、铸铁焊接材料选用※对焊后要求灰口铸铁焊缝的，可选用Z208、Z248焊条。※对焊缝表面需经加工的，可选用Z308、Z408、Z418、Z508焊条，其中Z308最易加工。※对球墨铸铁和高强度铸铁，可选用Z258、Z408、Z418焊条。第一部分高级电焊工技能---理论第四章铸铁焊接知识应指出，铸铁焊接是“三分材料、七分工艺”，除了合理选用焊材外，还必须根据工作要求采取适当的工艺措施.如预热法,分段焊法、大（小）电流、瞬时点焊、锤击、后热、加热减应法等，才能取得满意的效果。第一部分高级电焊工技能---理论第四章钨极氩弧焊接知识—工作原理二、工作原理钨极氩弧焊是采用钨棒作为电极，利用氩气作业保护气体焊接的一种气体保护焊方法。通过钨极与工件之间产生电弧，利用从焊枪喷嘴中喷出的氩气流在电弧区形成严密封闭的气层，使电极和金属熔池与空气隔离，以防止空气的侵入。同时利用电弧产生的热量来熔化基本金属和填充熔丝形成熔池。液态金属熔池凝固后形成熔缝。第一部分高级电焊工技能---理论第四章钨极氩弧焊接知识—工作原理三、工艺特点1、氩弧焊与其他电弧焊相比具有的特点：1.1保护效果好，焊缝质量高：氩气不与金属发生反应，也不溶于金属，冶金反应简单,焊接过程基本上是金属熔化与结晶的简单过程，因此能获得较为纯净及质量高的焊缝。1.2焊接变形和应力小：由于电弧受氩气气流的压缩和冷却作用，电弧热量集中，热影响区很窄，焊接变形与应力均小，尤其适于薄板焊接。第一部分高级电焊工技能---理论第四章钨极氩弧焊接知识—工作原理1.3易观察、易操作：由于是明弧焊，所以观察方便，操作容易，尤其是适用于全位置焊接。1.4稳定:电弧稳定，飞溅少，焊后不用清渣。1.5易控制熔池尺寸：由于焊丝和电极是分开的，焊工能够很好的控制熔池尺寸和大小。1.6可焊的材料范围广：几乎所有的金属材料都可以进行氩弧焊。特别适宜焊接化学性能活泼的金属和合金，如铝、镁、钛等。第一部分高级电焊工技能---理论第四章钨极氩弧焊接知识—工作原理2、缺点2.1设备成本较高。2.2氩气电离势高，引弧困难，需要采用高频引弧及稳弧装置。2.3氩弧焊产生的紫外线是手弧焊的5～30倍，生成的臭氧对焊工也有危害（通风不良时可高出卫生标准十几倍），所以要加强防护。焊接时需有防风措施。第一部分高级电焊工技能--