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焊工理论焊工理论1 第一章第一章.焊接与切割基础焊接与切割基础 第第 一节一节 原理和分类原理和分类 1.原理。焊接是通过加热或加压，或两者并原理。焊接是通过加热或加压，或两者并用用,用或不用填充材料，使焊件达到结合的一用或不用填充材料，使焊件达到结合的一种加工工艺。种加工工艺。2.分类。分类。焊接可分为熔焊、压焊和钎焊。焊接可分为熔焊、压焊和钎焊。2第二节第二节 金属学与热处理基本知识金属学与热处理基本知识一、金属学的基本知识一、金属学的基本知识 1、金属的结构。、金属的结构。2、合金组织。、合金组织。二、钢的显微结构和铁二、钢的显微结构和铁-碳合金平衡状态图碳合金平衡状态图三、钢的热处理三、钢的热处理 1、淬火、淬火:加热，保温加热，保温,(水油水油)快速冷却。快速冷却。2、回火、回火:淬火后回火淬火后回火.分低温、中温、高温回火。分低温、中温、高温回火。3、正火、正火:加热，保温，空气中冷却。加热，保温，空气中冷却。4、退火：加热，保温，随炉缓慢冷却。、退火：加热，保温，随炉缓慢冷却。3第三节第三节 金属材料的一般知识金属材料的一般知识 五个知识点五个知识点:一、钢的概念。一、钢的概念。二、二、金属材料的力学性能。金属材料的力学性能。三、三、合金元素在钢中的作用，钢中的有害杂合金元素在钢中的作用，钢中的有害杂 质、气体。质、气体。四、钢的分类。四、钢的分类。五、钢的牌号。五、钢的牌号。4一、钢的概念：一、钢的概念：1、碳钢：是指含碳量小于、碳钢：是指含碳量小于2.11的铁碳合的铁碳合金。钢中除含有铁碳元素外，还有少量的硅、金。钢中除含有铁碳元素外，还有少量的硅、锰、硫、磷等杂质。锰、硫、磷等杂质。工业用钢一般含碳量工业用钢一般含碳量1.4%。2、铸铁：指含碳量大于、铸铁：指含碳量大于2.11的铁碳合金。的铁碳合金。3、合金钢：为提高钢材的力学性能以及获、合金钢：为提高钢材的力学性能以及获得某些特殊性质，在钢材中加入某些合金元得某些特殊性质，在钢材中加入某些合金元素（如铬、镍），这种钢叫合金钢。素（如铬、镍），这种钢叫合金钢。5二、二、金属材料的力学性能金属材料的力学性能 力学性能也叫机械性能力学性能也叫机械性能,是金属受力时表是金属受力时表现出来的性能现出来的性能,主要包刮主要包刮强度强度、塑性塑性、硬度硬度、韧性韧性等四方面。等四方面。a.强度强度-表示金属材料抵抗变形和断表示金属材料抵抗变形和断裂的能力。常用的强度指标有裂的能力。常用的强度指标有屈服强度屈服强度（屈（屈服点）和服点）和抗拉强度抗拉强度。单位：兆帕单位：兆帕MPa (牛顿牛顿/毫米毫米2 N/mm2).1Kg=9.8N6 a.强度强度-表示金属材料抵抗变形和断裂的能力。常用的表示金属材料抵抗变形和断裂的能力。常用的强度指标有强度指标有屈服强度屈服强度（屈服点）和（屈服点）和抗拉强度抗拉强度。单位：兆帕单位：兆帕MPa(牛顿牛顿/毫米毫米2 N/mm2).1Kg=9.8N (1).屈服强度：也叫屈服点屈服强度：也叫屈服点.材料在拉伸过程中，载荷不增加材料在拉伸过程中，载荷不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力。（保持恒定）仍能继续伸长时的应力。Fs-屈服力屈服力(牛顿牛顿 N)A0-试样的原始横截面积试样的原始横截面积(毫米毫米2 mm2)(2).抗拉强度：材料在拉断前所承受的最大应力抗拉强度：材料在拉断前所承受的最大应力 Fb-拉伸过程中的最大载荷拉伸过程中的最大载荷(牛顿牛顿 N)A0-试样的原始横截面积试样的原始横截面积(毫米毫米2 mm2)7 b.塑性塑性.断裂前金属材料产生永久变形的能力。断裂前金属材料产生永久变形的能力。塑性的三个指标：延伸率塑性的三个指标：延伸率、断面收缩率、断面收缩率 、冷湾角、冷湾角.（1）.延伸率：也叫伸长率。试样拉断后基准长度伸长量延伸率：也叫伸长率。试样拉断后基准长度伸长量与原始长度的百分比。用与原始长度的百分比。用表示表示 L1表示试样拉断后标距长度表示试样拉断后标距长度,mm L0表示原始长度表示原始长度,mm （2）.断面收缩率：试样拉断后截面积的减小量与原截面断面收缩率：试样拉断后截面积的减小量与原截面积的百分比。用积的百分比。用 表示。表示。s0表示试样原始截面积表示试样原始截面积,mm2 s1表示拉断后断口处的截面积表示拉断后断口处的截面积.mm2 （3）.冷弯角：将试样在室温下按规定的弯曲半径进行弯冷弯角：将试样在室温下按规定的弯曲半径进行弯曲，在发生断裂前的角度。用曲，在发生断裂前的角度。用表示。单位表示。单位:度。度。8 c.硬度：材料表面抵抗其它更硬物体压入硬度：材料表面抵抗其它更硬物体压入的能力。的能力。常用布氏硬度常用布氏硬度(HBS)、洛氏硬度、洛氏硬度(HR)、维、维氏硬度（氏硬度（HV)表示。表示。d.韧性：指材料抵抗冲击载荷不致被破坏韧性：指材料抵抗冲击载荷不致被破坏的性能。的性能。用用ak表示。表示。9三三 合金元素在钢中的作用，钢中的有害杂质合金元素在钢中的作用，钢中的有害杂质,气体。气体。1)碳碳(C):含碳量越高，强度、硬度越高，含碳量越高，强度、硬度越高，塑性、韧性变差塑性、韧性变差,抗腐性下降。抗腐性下降。2）锰（）锰（Mn）：提高硬度、强度，脱氧、脱硫能力。）：提高硬度、强度，脱氧、脱硫能力。3）硅（）硅（Si）:降低塑性、韧性，是强氧化剂。降低塑性、韧性，是强氧化剂。4）硫（）硫（S）：有害杂质，含量高产生热裂纹。）：有害杂质，含量高产生热裂纹。5）磷（）磷（P）：有害杂质，使钢产生冷脆性、）：有害杂质，使钢产生冷脆性、热裂纹，塑性、韧性降低。热裂纹，塑性、韧性降低。6）氢（）氢（H）：有害气体，产生冷裂纹、氢气孔、）：有害气体，产生冷裂纹、氢气孔、氢白点和氢白点和氢脆。氢脆。来源：受潮的药皮或焊剂中的水分、焊条药皮或焊剂中来源：受潮的药皮或焊剂中的水分、焊条药皮或焊剂中的有机物、空气中的水分、焊件表面的铁锈、油脂及油漆的有机物、空气中的水分、焊件表面的铁锈、油脂及油漆等污物。等污物。10 四、钢的分类、钢的分类;1、按化学成分、按化学成分:碳素钢和合金钢碳素钢和合金钢.2、按含碳量分、按含碳量分:低碳钢低碳钢,0.6 3、按用途分类、按用途分类:结构钢结构钢:制造各种机械零件制造各种机械零件,工程结构工程结构,含碳量含碳量 一般一般0.7%.特殊钢特殊钢:用于特殊用途处用于特殊用途处,如不锈钢如不锈钢,耐热钢等耐热钢等.4、按质量分类按质量分类:普通钢普通钢 S0.05 P0.045 .优质钢优质钢 S0.035 P0.035 .高级优质钢高级优质钢 S0.025 P0.025 11 五、钢的牌号、钢的牌号(比较复杂比较复杂):1).表示钢材的平均含碳量表示钢材的平均含碳量.含碳量以万含碳量以万分之一分之一(0.01%)为单位为单位.例例45钢钢.2).表示钢材的用途表示钢材的用途.R:容器钢容器钢.H:焊条钢焊条钢 g:锅炉钢锅炉钢 如如:H08,表示表示含碳量含碳量0.08的焊条钢的焊条钢.3).表示钢材的主要合金元素表示钢材的主要合金元素.如如 16MnR.4).表示钢材的力学性能和质量表示钢材的力学性能和质量.如如 Q235A12第四节 焊接与切割工艺基础 一、焊接接头和坡口形式一、焊接接头和坡口形式常见接头形式：对接接头、搭接接头、常见接头形式：对接接头、搭接接头、T形接头、角形接头、角接接头。接接头。常见坡口形式：常见坡口形式：I 形坡口、形坡口、V形坡口、形坡口、X形坡口、形坡口、U形形坡口。坡口。二、焊接位置二、焊接位置 概念：焊接时，焊件焊缝在空间所处的位置概念：焊接时，焊件焊缝在空间所处的位置。分为：平焊、立焊、横焊、仰焊。分为：平焊、立焊、横焊、仰焊。13141516第五节 焊接应力与变形v一、产生原因和危害一、产生原因和危害v原因：原因：1不均匀加热和冷却。不均匀加热和冷却。2焊缝收缩，体积缩小。焊缝收缩，体积缩小。v危害：焊件报废；矫正费工时；工伤事故。危害：焊件报废；矫正费工时；工伤事故。v二、焊接变形的类型及其影响因素二、焊接变形的类型及其影响因素v类型：收缩变形（横向、纵向）、弯曲变形、角变形类型：收缩变形（横向、纵向）、弯曲变形、角变形、波波 v 浪变形、扭曲变形、错边变形。浪变形、扭曲变形、错边变形。v主要因素：主要因素：1、焊缝在结构中的位置、焊缝在结构中的位置 v 2、焊接结构的刚性（焊接结构抵抗变形的能力）、焊接结构的刚性（焊接结构抵抗变形的能力）v 3、焊接结构的装配及焊接顺序、焊接结构的装配及焊接顺序v 4、焊接材料的线膨胀系数、焊接材料的线膨胀系数17v控制焊接残余应力的工艺措施：v1、选择合理的焊接顺序；v2、选择合理的焊接工艺参数；v3、加热减应区法；v4、捶击法。1819第六节 焊接缺陷及预防措施v焊接缺陷焊接缺陷-指焊接过程中在焊接接头中产生指焊接过程中在焊接接头中产生的金属不连续、不致密、连接不良的现象。的金属不连续、不致密、连接不良的现象。v常见焊接缺陷有：裂纹、气孔、夹渣、未熔常见焊接缺陷有：裂纹、气孔、夹渣、未熔合、未焊透、咬边、焊瘤、烧穿等。合、未焊透、咬边、焊瘤、烧穿等。20第二章 焊接与切割安全基础知识v 第一节第一节 概述概述v焊接有害因素焊接有害因素:v1、物理因素：弧光辐射，高频电磁辐射、射线、噪声等。、物理因素：弧光辐射，高频电磁辐射、射线、噪声等。v2、化学因素：焊接烟尘，有毒气体。、化学因素：焊接烟尘，有毒气体。v一、焊接与切割主要工伤事故：一、焊接与切割主要工伤事故：1、火灾和爆炸、火灾和爆炸 2、触电、触电 3、灼烫、灼烫 4、急性中毒、急性中毒 5、高处坠落和物体打击。、高处坠落和物体打击。21二、焊接与切割作业的职业危害二、焊接与切割作业的职业危害 1、焊工尘肺、锰中毒。、焊工尘肺、锰中毒。2、有毒气体、有毒气体 3、弧光辐射、弧光辐射 4、高频电磁场辐射、高频电磁场辐射 5、钍钨棒的放射性危害、钍钨棒的放射性危害 6、噪声、噪声22 第二节第二节 焊接与切割安全用电焊接与切割安全用电 一、电流对人体的伤害主要有三种形式一、电流对人体的伤害主要有三种形式:1、电击，、电击，2、电伤，、电伤，3、电磁场生理伤害、电磁场生理伤害.二、影响电击严重程度的因素：二、影响电击严重程度的因素：1、流经人体的电流强度：交流电、流经人体的电流强度：交流电5mA能引起痉挛能引起痉挛,50mA 足以致命。足以致命。2、电流通过人体的持续时间。、电流通过人体的持续时间。.3、电流通过人体的途径最危险的是：从手到脚。、电流通过人体的途径最危险的是：从手到脚。.4、电流频率：、电流频率：25200Hz是最危险的频率。是最危险的频率。23 三、人体触电方式：三、人体触电方式：1 单相触电单相触电 2 两相触电两相触电 3 跨步电压触电跨步电压触电 四、安全电压四、安全电压 普通环境普通环境36V 特别危险环境特别危险环境12V24 五、焊、割作业发生触电事故的原因及防范五、焊、割作业发生触电事故的原因及防范措施措施 1、发生触电的危险因素：、发生触电的危险因素：A 作业场所经常变动作业场所经常变动 B 220或或380V的电气线路的电气线路 C 焊机空载电压超过安全电压焊机空载电压超过安全电压 D 焊机和电缆的漏电焊机和电缆的漏电 2、工作环境按触电危险性的分类：、工作环境按触电危险性的分类：（1）普通环境）普通环境 （2）危险环境）危险环境 （3）特别危险环境）特别危险环境25 3、焊接发生触电事故的原因：、焊接发生触电事故的原因：（1）触及电焊设备正常运行时的带电体（直接）触及电焊设备正常运行时的带电体（直接电击）。电击）。（2）触及意外带电体发生电击（间接电击）。）触及意外带电体发生电击（间接电击）。4、预防触电事故通常采取的措施：、预防触电事故通常采取的措施：为了防止在电焊操作中人休触及带电体，一般为了防止在电焊操作中人休触及带电体，一般可采取绝缘、屏护、间隔、自动断电、保护接地可采取绝缘、屏护、间隔、自动断电、保护接地（接零）、个人防护等安全措施。（接零）、个人防护等安全措施。个人防护用品：皮手套、工作服、绝缘鞋垫。个人防护用品：皮手套、工作服、绝缘鞋垫。26 六、焊割设备的安全要求：六、焊割设备的安全要求：1、焊机的保护性接地和接零装置、焊机的保护性接地和接零装置 1）保护接零：用于三相四线制系统中）保护接零：用于三相四线制系统中 2）保护接地：用于单相制、三相三线制系统中）保护接地：用于单相制、三相三线制系统中 接地电阻不大于接地电阻不大于4 2、焊机空载自动断电保护装置：、焊机空载自动断电保护装置：为了避免焊工在更换焊条时接触二次回路的带电为了避免焊工在更换焊条时接触二次回路的带电体造成触电事故。体造成触电事故。3、焊机的维护和检修。、焊机的维护和检修。27 七、焊割工具安全要求七、焊割工具安全要求 1 焊接电缆安全要求：焊接电缆安全要求：1）导电良好、外层绝缘。）导电良好、外层绝缘。2）轻便柔软。）轻便柔软。3）较好的抗机械性损伤能力。）较好的抗机械性损伤能力。4）适当的长度：电源线不得超过）适当的长度：电源线不得超过23m；焊接电；焊接电缆一般以缆一般以2030m为宜。为宜。5）适当的截面积。）适当的截面积。6）焊接电缆接头不应超过）焊接电缆接头不应超过2个。个。7）禁用金属构件、管道、轨道作导线使用。）禁用金属构件、管道、轨道作导线使用。8）焊接电缆避免高温烧坏、碾压磨损。）焊接电缆避免高温烧坏、碾压磨损。9）电缆绝缘定期检验。）电缆绝缘定期检验。28 2 焊钳和焊枪安全要求：焊钳和焊枪安全要求：1）连接牢靠，接触良好。）连接牢靠，接触良好。2）绝缘性能和隔热能力良好。）绝缘性能和隔热能力良好。3）结构轻便、易于操作。）结构轻便、易于操作。4）能夹紧焊条，更换焊条方便。）能夹紧焊条，更换焊条方便。5）水冷系统密封，不漏气、不漏水。）水冷系统密封，不漏气、不漏水。29八、触电急救八、触电急救 1、解脱电源：、解脱电源：救护人在任何情况下都不可直接用手或其救护人在任何情况下都不可直接用手或其他金属或潮湿的物件作为救护工具。他金属或潮湿的物件作为救护工具。2、救治方法：、救治方法：呼吸心跳停止应同时进行人工呼吸和心脏呼吸心跳停止应同时进行人工呼吸和心脏挤压挤压.吹气吹气23次次,再挤压再挤压1015次次.30第三节 焊接、切割防火与防爆一、燃烧、爆炸的基础知识：一、燃烧、爆炸的基础知识：1 燃烧的条件：可燃物质、助燃物质、火源三燃烧的条件：可燃物质、助燃物质、火源三个条件同时具备，相互作用下才能进行。个条件同时具备，相互作用下才能进行。2 爆炸及其分类：爆炸是物质在瞬间以机械功爆炸及其分类：爆炸是物质在瞬间以机械功的形式释放出大量气体和能量的现象。的形式释放出大量气体和能量的现象。1）物理性爆炸。如锅炉的爆炸）物理性爆炸。如锅炉的爆炸 2）化学性爆炸。发生了化学变化）化学性爆炸。发生了化学变化313、爆炸极限：可燃物质与空气必须在一定的浓、爆炸极限：可燃物质与空气必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源才会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限。才会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限。能发生爆炸的最低浓度称为下限、能发生爆炸的最低浓度称为下限、最高浓度称为上限。最高浓度称为上限。可燃性混合物的爆炸极限，范围越宽，爆可燃性混合物的爆炸极限，范围越宽，爆炸下限越低，爆炸上限越高时，爆炸危险性炸下限越低，爆炸上限越高时，爆炸危险性越大。越大。32 二二、灭火器的使用和选用：、灭火器的使用和选用：1）使用方法：）使用方法：拉、拔、压、扫四字诀。拉、拔、压、扫四字诀。拉掉铅封，拔去插销，压下压把拉掉铅封，拔去插销，压下压把.，(对准火焰根部对准火焰根部)来回扫来回扫射。射。2）选用原则：）选用原则：泡沫灭火器泡沫灭火器:最适用于可燃性液体火，普通固体材料火。最适用于可燃性液体火，普通固体材料火。不宜用于：不宜用于：:气体和蒸气火，带电物质火。气体和蒸气火，带电物质火。干粉灭火器：用于可燃气体，遇水燃烧物质、油类、电器设干粉灭火器：用于可燃气体，遇水燃烧物质、油类、电器设 备火。不宜用于：精密机械设备、精密仪器、备火。不宜用于：精密机械设备、精密仪器、旋转电机等火灾。旋转电机等火灾。四氯化碳灭火器：四氯化碳灭火器：最适用于带电设备的灭火。最适用于带电设备的灭火。禁止用来扑救：电石、钾、钠、铝、镁等火灾。禁止用来扑救：电石、钾、钠、铝、镁等火灾。33第四节 特殊焊割作业安全技术一、化工及燃料容器管道焊补安全技术：一、化工及燃料容器管道焊补安全技术：1，置换动火，置换动火 2，带压不置换动火，带压不置换动火二、水下焊接与切割：二、水下焊接与切割：三、登高焊割作业安全技术：三、登高焊割作业安全技术：离地面离地面2米或米或2米以上的地点进行焊接与切米以上的地点进行焊接与切割操作，称为登高焊割作业。割操作，称为登高焊割作业。34第三章 焊接与切割作业劳动卫生防护第一节第一节 焊割作业有害因素的来源及危害焊割作业有害因素的来源及危害 一、弧光的来源及危害；一、弧光的来源及危害；二、焊接烟尘的来源及危害；二、焊接烟尘的来源及危害；三、有毒气体的来源及危害；三、有毒气体的来源及危害；四、高频电磁辐射的来源及危害；四、高频电磁辐射的来源及危害；五、噪声的来源及危害；五、噪声的来源及危害；六、射线的来源及危害；六、射线的来源及危害；七、热辐射的来源及危害；七、热辐射的来源及危害；35第二节 焊割作业劳动卫生防护措施 一、弧光辐射防护；二、焊接烟尘和有毒气体防护；三、高频电磁辐射防护措施；四、噪声防护；五、射线防护；36第四章 气焊与气割 第一节第一节 气焊与气割原理和安全特点气焊与气割原理和安全特点一一、气焊、气焊 1 原理：是利用化学能转化为热能来加热金属的一种熔化焊。原理：是利用化学能转化为热能来加热金属的一种熔化焊。气焊设备：气焊设备：1氧气瓶氧气瓶 2.乙炔瓶乙炔瓶 主要工具主要工具 :1.焊炬焊炬 有射吸式和等压式两种有射吸式和等压式两种.2.胶管胶管 氧气管用黑色氧气管用黑色,乙炔管用红色乙炔管用红色 2氧焊粉的作用氧焊粉的作用:改善焊缝质量改善焊缝质量,获得光滑美观的焊缝表面成获得光滑美观的焊缝表面成形形.3738 二、气割二、气割 1、气割原理：金属在氧气射流中着火燃烧、气割原理：金属在氧气射流中着火燃烧 2、气割的过程、气割的过程:预热、燃烧、吹渣预热、燃烧、吹渣.3、气割的条件、气割的条件:燃点低于熔点是最基本的条燃点低于熔点是最基本的条件件.39第二节 气焊与气割火焰及工艺参数一、气焊火焰一、气焊火焰 氧氧乙炔火焰乙炔火焰:由焰心由焰心.内焰内焰,外焰三部分组成外焰三部分组成,内内焰温度最高（焰温度最高（3150）,为焊接区为焊接区.二、火焰性质二、火焰性质 1.中性焰中性焰:氧氧/乙炔乙炔=1.11.2,常用于焊接中常用于焊接中.低碳钢低碳钢.低合金钢低合金钢.不锈钢不锈钢,紫铜紫铜.2.碳化焰碳化焰:氧氧/乙炔乙炔1.2.弱氧化焰可焊黄铜弱氧化焰可焊黄铜.镀锌铁镀锌铁板板.4041第三节 常用气体性质与使用安全要求一、乙炔一、乙炔 不饱和的碳氢化合物，化学式为不饱和的碳氢化合物，化学式为C2H2。乙炔是一种高乙炔是一种高热值的容易燃烧和爆炸的气体热值的容易燃烧和爆炸的气体二、液化石油气二、液化石油气 炼油工业的副产品只要加上不大的的压力即变为液体炼油工业的副产品只要加上不大的的压力即变为液体三、氧气三、氧气 是一种无色、无味、助燃、极为活泼的气体，强氧化剂。是一种无色、无味、助燃、极为活泼的气体，强氧化剂。一级纯度为一级纯度为99.2%，二级纯度为，二级纯度为98.5%，满压，满压14.7MPa 42 第四节 常用气瓶 一、气瓶结构一、气瓶结构.二二.、气瓶发生爆炸事故的原因和安全措施。、气瓶发生爆炸事故的原因和安全措施。三、气瓶的定期检验和涂色。三、气瓶的定期检验和涂色。充装无腐蚀性气体的气瓶，每充装无腐蚀性气体的气瓶，每3年检验一次；充装有腐年检验一次；充装有腐蚀性气体的气瓶，每两年检验一次。蚀性气体的气瓶，每两年检验一次。颜色联接形式 压力 瓶内氧气瓶天蓝色顺旋螺纹14.7MPa 纯氧乙炔瓶 白色 夹紧1.5MPa多孔性填料4344 第五节第五节 焊割炬焊割炬一、构造原理一、构造原理 1。焊炬：按可燃气体与氧气混合的方式分。焊炬：按可燃气体与氧气混合的方式分 为射吸式和等压式两类。射吸式在环形室为射吸式和等压式两类。射吸式在环形室形成负压。形成负压。2。割炬。割炬二、焊炬使用安全要求。二、焊炬使用安全要求。三、割炬使用安全要求。三、割炬使用安全要求。45 第六节第六节 胶管和管道胶管和管道 一、一、胶管着火爆炸事故原因与安全要求胶管着火爆炸事故原因与安全要求 1。氧气管用黑色。氧气管用黑色,乙炔管用红色乙炔管用红色 2。氧气与乙炔胶管不得互相混用和代用。氧气与乙炔胶管不得互相混用和代用。二、管道发生着火爆炸事故的原因与安全措二、管道发生着火爆炸事故的原因与安全措施施46第五章 电弧焊与电阻焊安全 第一节第一节 焊条电弧焊与碳弧气刨安全焊条电弧焊与碳弧气刨安全一、基本原理与安全特点一、基本原理与安全特点 1、焊条电弧焊基本原理与应用、焊条电弧焊基本原理与应用 原理：焊条电弧焊是利用电弧放电时产原理：焊条电弧焊是利用电弧放电时产生的热量熔化焊条及焊件，从而获得牢固接生的热量熔化焊条及焊件，从而获得牢固接头的焊接过程。头的焊接过程。（1）电弧）电弧 电弧是在两电极之间的气体介质电弧是在两电极之间的气体介质中持久有力的放电现象。中持久有力的放电现象。引弧：产生焊接电弧的操作。引弧：产生焊接电弧的操作。47 引弧 （2）电弧的温度。由阴极区、阳极区、弧柱区组成。）电弧的温度。由阴极区、阳极区、弧柱区组成。阴极区：阴极区：3200K 阳极区：阳极区：4000K 弧柱中心：弧柱中心：60008000K 高频高压引弧（非接触引弧）短路引弧（接触引弧）直击法擦划法48 极性：指在直流电弧焊中，焊件与电源输出极性：指在直流电弧焊中，焊件与电源输出端正、负极的接法。有正接法、反接法两端正、负极的接法。有正接法、反接法两种。种。正接法：焊件接正极、焊条接负极；正接法：焊件接正极、焊条接负极；反接法：焊件接负极、焊条接正极。反接法：焊件接负极、焊条接正极。用碱性焊条或焊薄板需用反接法。用碱性焊条或焊薄板需用反接法。注：交流电源因极性是交变的，不存在正接注：交流电源因极性是交变的，不存在正接和反接。和反接。（3）电弧的静特性：电弧稳定燃烧时，电）电弧的静特性：电弧稳定燃烧时，电弧电压与焊接电流变化的关系，也称伏安弧电压与焊接电流变化的关系，也称伏安特性。电弧越长，电压越高。特性。电弧越长，电压越高。49 2、焊条电弧焊安全特点：、焊条电弧焊安全特点：（1）触电是主要危险；）触电是主要危险；（2）电气火灾、爆炸和灼烫事故；）电气火灾、爆炸和灼烫事故；（3）高空坠落，机械性伤害；）高空坠落，机械性伤害；（4）高温、烟尘、有毒气体；）高温、烟尘、有毒气体；（5）弧光辐射）弧光辐射 3、碳弧气刨：是利用在碳棒与工件之间产、碳弧气刨：是利用在碳棒与工件之间产生的电弧热量将金属熔化，同时用压缩空生的电弧热量将金属熔化，同时用压缩空气将熔化金属吹掉，从而在金属上刨削出气将熔化金属吹掉，从而在金属上刨削出沟槽或切割的一种热加工工艺沟槽或切割的一种热加工工艺.50二、手弧焊工艺参数与选用方法二、手弧焊工艺参数与选用方法 工艺参数主要包括：焊条直径、焊接电流强度、工艺参数主要包括：焊条直径、焊接电流强度、焊接速度、电弧电压、焊接层数等。焊接速度、电弧电压、焊接层数等。1、焊条直径：取决于焊件厚度、焊缝的位置、焊条直径：取决于焊件厚度、焊缝的位置、焊接层次和焊接接头形式等。焊接层次和焊接接头形式等。2、焊接电流：根据焊条直径、焊缝位置、焊接层次、焊接电流：根据焊条直径、焊缝位置、焊接层次等选择。等选择。直径：直径：I=Kd I 焊接电流焊接电流 K经验系数经验系数 d为为2-4mm时时K取取30-40。d焊条直径焊条直径 3、焊接层数：、焊接层数：层数层数=板厚板厚/焊条直径焊条直径51 三、常用设备结构原理三、常用设备结构原理弧焊电源弧焊电源1、对弧焊电源的基本要求：、对弧焊电源的基本要求：1）合适的）合适的空载电压空载电压：弧焊电源的焊接二次回路开路时，电源：弧焊电源的焊接二次回路开路时，电源两个输出端之间的电压。两个输出端之间的电压。交流焊机：交流焊机：6080V；弧焊发电机：；弧焊发电机：4070V 2）良好的）良好的动特性动特性：电源适应电弧变化的能力。：电源适应电弧变化的能力。电流的变动要小电流的变动要小;电弧越长电压越高电弧越长电压越高.交流弧焊电源：弧焊变压器直流弧焊电源旋转式直流弧焊发电机弧焊整流器523）合适的电源）合适的电源外特性外特性：电源稳态输出电压与电：电源稳态输出电压与电流之间的关系曲线。有平特性、上升特性、流之间的关系曲线。有平特性、上升特性、下降特性。下降特性。4）焊机的调节性能良好。）焊机的调节性能良好。5）独立而容量足够的控制装置。）独立而容量足够的控制装置。6）完好的隔离防护装置。）完好的隔离防护装置。7）符合绝缘标准的要求。）符合绝缘标准的要求。53 2、电源型号、电源型号 1,2,3,6各项用汉语拼音字母表示；各项用汉语拼音字母表示；4,5,7各项用阿拉各项用阿拉伯数字表示。伯数字表示。1234567系列序号附注特征小类名称大类名称基本规格派生代号进序改号543、弧焊电源、弧焊电源负载持续率负载持续率 负载持续率：也叫暂载率，就是焊机在规定的工作周期中，负载持续率：也叫暂载率，就是焊机在规定的工作周期中，负载时间所占的百分率。负载时间所占的百分率。负载持续率负载持续率=对于对于500A以下的焊机，我国规定工作周期为以下的焊机，我国规定工作周期为5分钟。分钟。如：在如：在5分钟的周期里，有分钟的周期里，有3分钟处于焊接状态，其负载持续分钟处于焊接状态，其负载持续率为率为3/5=60%。注：实际负载持续率越高，工作电流就会越小。注：实际负载持续率越高，工作电流就会越小。实际焊接电流=额定焊接电流工作周期中有负载的时间（min）规定的工作周期（min）X 100%55四、焊条四、焊条 1、焊条由焊心和药皮组成。、焊条由焊心和药皮组成。2、焊条药皮、焊条药皮 1）作用：）作用：A机械保护；机械保护；B冶金处理渗合金；冶金处理渗合金；C改善焊接工艺性能。改善焊接工艺性能。2）药皮组成：矿石、矿物、铁合金、化工材料等。）药皮组成：矿石、矿物、铁合金、化工材料等。3、焊条分类、焊条分类 1）按用途分类：）按用途分类：2）按药皮成分分类：酸性焊条和碱性焊条。）按药皮成分分类：酸性焊条和碱性焊条。P163 4、焊条的型号和牌号、焊条的型号和牌号 型号是国家标准，牌号是厂家习惯代号。型号是国家标准，牌号是厂家习惯代号。56 5、常用焊条特性和应用、常用焊条特性和应用 1）结）结422焊条焊条 2）结）结507、506焊条焊条 3）选用原则：）选用原则：a、焊接低碳钢、低合金钢，根据、焊接低碳钢、低合金钢，根据”等强等强”原则原则,选择相选择相应强度和化学成分接近的焊条应强度和化学成分接近的焊条.b、对于承受静载荷的焊缝，要选用抗拉强度与母材相、对于承受静载荷的焊缝，要选用抗拉强度与母材相当的焊条。当的焊条。c、若设计上不要求焊缝与母材等强时要选用强度稍低、若设计上不要求焊缝与母材等强时要选用强度稍低的焊条。的焊条。d、焊重要结构选用碱性焊条。、焊重要结构选用碱性焊条。57 五、操作规范和安全要求五、操作规范和安全要求 1、焊条电弧焊操作要点、焊条电弧焊操作要点 基本操作技术主要包括：引弧、运条、接头、收尾。基本操作技术主要包括：引弧、运条、接头、收尾。引弧：擦划法和敲击法。引弧：擦划法和敲击法。运条：运条：a、三个基本方向的运动：焊条送进；横向摆动；、三个基本方向的运动：焊条送进；横向摆动；沿焊接方向移动。沿焊接方向移动。b、运条方法：直线形、直线往复形、锯齿形、运条方法：直线形、直线往复形、锯齿形、月牙形、三角形、圆圈形等。月牙形、三角形、圆圈形等。接头：冷接法和热接法。接头：冷接法和热接法。收尾：划圈收尾、断弧收尾。收尾：划圈收尾、断弧收尾。2、焊条电弧焊操作安全要求、焊条电弧焊操作安全要求 1）先安全检查后作业。）先安全检查后作业。2）不得随便接触二次回路的导电体。）不得随便接触二次回路的导电体。58 3）断电操作：）断电操作：转移工作地点；转移工作地点；更换保险丝；更换保险丝；改变焊机接头；改变焊机接头；改接二次回路；改接二次回路；维修焊机。维修焊机。4）加强绝缘措施：）加强绝缘措施：5）注意热传导：）注意热传导：6）加强个人防护；）加强个人防护；59 焊缝结晶过程焊缝结晶过程 焊缝金属从熔池中高温的液态冷却至常温的固态焊缝金属从熔池中高温的液态冷却至常温的固态,经历经历了两次结晶过程了两次结晶过程.一次结晶过程一次结晶过程:是焊缝金属由液态变为固态的凝固过程是焊缝金属由液态变为固态的凝固过程.二次结晶过程二次结晶过程:高温的焊缝冷却到室温时高温的焊缝冷却到室温时,要经过一系列的相要经过一系列的相变过程变过程,这种相变过程称为焊缝金属的二次结晶这种相变过程称为焊缝金属的二次结晶.焊缝中的气孔夹杂偏析是在一次结晶过程产生焊缝中的气孔夹杂偏析是在一次结晶过程产生.偏析偏析:是指焊缝金属中化学成分分布不均匀的现象是指焊缝金属中化学成分分布不均匀的现象.60v郑州煤炭技工学校焊接专业第二学期电焊工实习教案一 焊工安全知识二 引弧三 平敷焊四 平对接焊 61焊工实习教案课题一 焊接劳动保护和安全检查课题二 平敷焊基本功训练课题三 I型坡口对接平焊课题四 V形坡口对接平焊课题五 I形坡口对接立焊课题六 V形坡口对接立焊课题七 I形坡口对接横焊课题八 V形坡口对接横焊课题九 钢管对接水平固定焊课题十 钢管垂直固定对接焊课题十一 二氧化碳气体保护焊62