焊工理论培训教材课件.ppt
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1、扬州大洋造船有限公司扬州大洋造船有限公司焊工理论培训教材焊工理论培训教材编制单位编制单位 品保部品保部 一、基本常识 二、气体保护焊接 三、焊接工艺程序 四、现场焊接工艺纪律处罚细则 五、焊接安全操作及防护培训大纲培训大纲一、基本常识一、基本常识1、什么是热裂缝?什么是冷裂缝?、什么是热裂缝?什么是冷裂缝?热裂缝发生在焊接过程中,在高温下沿着晶界产生的开裂叫热裂缝。热裂缝发生在焊接过程中,在高温下沿着晶界产生的开裂叫热裂缝。焊缝在较低温度下时产生的穿晶开裂叫冷裂缝。冷裂也可能延迟一段焊缝在较低温度下时产生的穿晶开裂叫冷裂缝。冷裂也可能延迟一段时间以后发生。时间以后发生。2、什么叫焊接接头?什么
2、叫焊缝?什么又叫焊缝接头?、什么叫焊接接头?什么叫焊缝?什么又叫焊缝接头?在焊接结构中,各个构件相互连接的部分称为焊接接头。在焊接过程在焊接结构中,各个构件相互连接的部分称为焊接接头。在焊接过程进行时,焊接接头中处于熔化状态的部分称为焊缝。由于断弧或更换进行时,焊接接头中处于熔化状态的部分称为焊缝。由于断弧或更换焊条等原因在焊缝中引起的接头叫焊缝接头。焊条等原因在焊缝中引起的接头叫焊缝接头。3、焊接接头是由哪几部分组成、焊接接头是由哪几部分组成焊接接头是由焊接接头是由焊缝焊缝,热影响区热影响区及及未变化未变化三部分组成三部分组成4、低碳钢焊接接头热影响区的组织变化及其特征、低碳钢焊接接头热影响
3、区的组织变化及其特征 热影响区一般可分为(热影响区一般可分为(1)过热区,()过热区,(2)正火区,()正火区,(3)不完全重结晶区)不完全重结晶区 (1)过热区:)过热区:焊接时温度在1100-1490 母材被加热到超过相变温度,接近熔点的区域,因高温作用,促使晶粒增大,形成粗大魏氏组织,过热区金属的塑性及冲击韧性比基本金属低焊接接头中最危险的区域(2)正火区:)正火区:焊接时温度在900-1100,母材被加热到粗变温度,但未达到过热温度,金属的晶粒细化,在冷却时形成晶粒小的正火组织,正火区金属的机械性能略高于基本金属,是焊接头中综合的,机械性能最好的区域 (3)不完全重结晶区:)不完全重结
4、晶区:焊接时温度在725-900,金相组织由珠光体转变奥氏体。但仍有部分铁素体保留下来,冷却后这部分金属晶粒大小极不均匀,不完全重结晶区的机械性能恶化,是焊接接头中强度最低的区域。5、什么叫直流电?什么叫交流电?两者主要区别在哪里?、什么叫直流电?什么叫交流电?两者主要区别在哪里?在电路中电流流动方向不变,始终存在着正,负极不变的电流叫做直流电。在电路中电流流动方向不变,始终存在着正,负极不变的电流叫做直流电。而电流的大小和方向随时间的变化而不断变化着的电流叫着交流电。而电流的大小和方向随时间的变化而不断变化着的电流叫着交流电。这两种电流主要区别在于电流流动方向有无变化。这两种电流主要区别在于
5、电流流动方向有无变化。6、什么叫焊接电流?什么叫焊接电压?、什么叫焊接电流?什么叫焊接电压?在焊接回路里的电流称为焊接电流。在焊接回路里的电流称为焊接电流。焊接电弧二端的电压叫做焊接电压焊接电弧二端的电压叫做焊接电压7、什么叫应力?什么叫应力集中?、什么叫应力?什么叫应力集中?当物体受到外力作用时,物体单位截面上所承受的内力叫做应力。当物体受到外力作用时,物体单位截面上所承受的内力叫做应力。当物体受到外力作用时,其表面和内部各处所受应力的大小,不一定和外力当物体受到外力作用时,其表面和内部各处所受应力的大小,不一定和外力相等,通常在缺口或孔洞处,应力可能比外力大几十倍到几千倍,应力的这相等,通
6、常在缺口或孔洞处,应力可能比外力大几十倍到几千倍,应力的这种局部增高现象就叫应力集中。种局部增高现象就叫应力集中。8、改善焊接接头性能有哪些方法?、改善焊接接头性能有哪些方法?从三方面来改善从三方面来改善(1)焊接接头的热处理:消除焊缝附近的应力,改善焊接接头金)焊接接头的热处理:消除焊缝附近的应力,改善焊接接头金相组织以及均匀化学成分。相组织以及均匀化学成分。(2)采用多层焊接,多层焊可以提高焊接接头质量,这种方法对)采用多层焊接,多层焊可以提高焊接接头质量,这种方法对各层金属具有热处理的作用。各层金属具有热处理的作用。(3)锤击法:焊接接头焊完以后,用手锤轻击焊缝接头,使焊接)锤击法:焊接
7、接头焊完以后,用手锤轻击焊缝接头,使焊接接头中内应力起重新,均匀分布,可消除内应力。接头中内应力起重新,均匀分布,可消除内应力。9、焊接层数选择不当时,对焊缝质量有何影响?、焊接层数选择不当时,对焊缝质量有何影响?在中,厚钢板平焊时,往往采用多层焊,层数过少,则每层焊缝厚度在中,厚钢板平焊时,往往采用多层焊,层数过少,则每层焊缝厚度过大时,对焊缝金属的塑性有不利的影响,对于要求检查冷弯角的接过大时,对焊缝金属的塑性有不利的影响,对于要求检查冷弯角的接头这一点要适当考虑,一般每层厚度最好不大于头这一点要适当考虑,一般每层厚度最好不大于3-4毫米。毫米。10、说明船体结构中主要构件的名称?、说明船
8、体结构中主要构件的名称?(1)船壳板;)船壳板;(2)甲板;)甲板;(3)横向构件;)横向构件;1肋骨,肋骨,2强肋骨强肋骨,3肘板,肘板,4肋板,肋板,5横梁,横梁,6底肋骨,底肋骨,7梁肘板;梁肘板;(4)纵向构件;中内龙骨,旁龙骨,甲板纵桁,甲板纵骨,纵向构件;中内龙骨,旁龙骨,甲板纵桁,甲板纵骨,底纵骨,舷侧纵板;(底纵骨,舷侧纵板;(5)隔舱壁;横隔舱壁,纵隔舱壁,扶强材,强)隔舱壁;横隔舱壁,纵隔舱壁,扶强材,强扶强材。(扶强材。(6)上层建筑;()上层建筑;(7)其他主要构件。)其他主要构件。二、气体保护焊接 1 1、对对CO2CO2气体保护焊焊丝有什么要求?常用的焊丝的牌号和适
9、用范围如气体保护焊焊丝有什么要求?常用的焊丝的牌号和适用范围如何?焊丝镀铜的作用有哪些。何?焊丝镀铜的作用有哪些。CO2CO2气体保护焊时,为了保护焊缝有足够的机械性能以及不产生气孔等,气体保护焊时,为了保护焊缝有足够的机械性能以及不产生气孔等,焊丝中必须比母材含有较多的焊丝中必须比母材含有较多的MnMn,硅或铝钛等脱氧元素,为了减少飞溅,硅或铝钛等脱氧元素,为了减少飞溅,焊丝含碳量应限制在焊丝含碳量应限制在0.1%0.1%以下以下.CO2 CO2气体保护焊广泛采用气体保护焊广泛采用H08MnSiH08MnSi,H08Mn2SiAH08Mn2SiA焊丝焊丝 .焊丝镀铜的作用主要是焊丝镀铜的作用
10、主要是:为了防止生锈,改善焊丝的导电性能,提高焊接过为了防止生锈,改善焊丝的导电性能,提高焊接过程中的稳定性。程中的稳定性。2、CO2CO2气体保护焊焊接电流选择不当对焊接质量有何影响?气体保护焊焊接电流选择不当对焊接质量有何影响?CO2CO2气体保护焊焊接时应根据工件厚度,焊丝直径,施焊位置,以及所气体保护焊焊接时应根据工件厚度,焊丝直径,施焊位置,以及所要求的熔滴形势来选择焊接电流,在等速送丝的条件下,焊接电流与送丝要求的熔滴形势来选择焊接电流,在等速送丝的条件下,焊接电流与送丝速度成正比,即焊接电流越大,送丝速度越快,在焊丝直径和电弧电压一速度成正比,即焊接电流越大,送丝速度越快,在焊丝
11、直径和电弧电压一定时,如果电流小送丝速度过慢,则熔滴粗大,短路频率降低,焊缝成形定时,如果电流小送丝速度过慢,则熔滴粗大,短路频率降低,焊缝成形和电弧定形均差,如电流过大送丝速度过快,则焊接过程不稳定熔滴来不和电弧定形均差,如电流过大送丝速度过快,则焊接过程不稳定熔滴来不及过渡,甚至焊丝会插入熔池形成大颗粒飞溅。及过渡,甚至焊丝会插入熔池形成大颗粒飞溅。另外焊接电流对焊缝熔深也有决定性影响,随着焊接电流的增大,熔深另外焊接电流对焊缝熔深也有决定性影响,随着焊接电流的增大,熔深显著增加,熔宽也略有增加,通常用直径为显著增加,熔宽也略有增加,通常用直径为0.8-1.60.8-1.6毫米焊丝短路过渡
12、时,毫米焊丝短路过渡时,焊接电流可为焊接电流可为50-230A50-230A,滴状过渡时,焊接电流可为,滴状过渡时,焊接电流可为250-500A250-500A 3、C02C02气体保护焊电弧电压选择不当时,对焊接质量有什么影响气体保护焊电弧电压选择不当时,对焊接质量有什么影响 选择选择C02C02气体保护焊电弧电压必须与焊接电流应配合恰当。气体保护焊电弧电压必须与焊接电流应配合恰当。在短路过渡时,电弧电压通常在在短路过渡时,电弧电压通常在17-24V17-24V;滴状过渡时,直径为;滴状过渡时,直径为1.2-1.2-1.61.6毫米焊丝毫米焊丝28-36V28-36V;当焊丝直径一定时,电弧
13、就随着电流的增加而;当焊丝直径一定时,电弧就随着电流的增加而相应增加,过高或过低的电弧电压,对焊接的焊缝成形,飞溅,气孔相应增加,过高或过低的电弧电压,对焊接的焊缝成形,飞溅,气孔及电弧稳定性都有不利的影响。及电弧稳定性都有不利的影响。4 4、CO2CO2气体保护焊产生气孔,飞溅及易形成夹渣的原因是什么气体保护焊产生气孔,飞溅及易形成夹渣的原因是什么 CO2CO2气体在电弧高温的作用下,被分解成气体在电弧高温的作用下,被分解成COCO和和O O。其分解与温度有关。其分解与温度有关。实际上在电弧区中只有实际上在电弧区中只有40-60%40-60%左右的左右的CO2CO2气体分解。在温度一定的条气
14、体分解。在温度一定的条件下,分解反应的程度取决与合金元素在焊接区的浓度以及他们与氧件下,分解反应的程度取决与合金元素在焊接区的浓度以及他们与氧的亲和力。的亲和力。当熔入熔滴中的当熔入熔滴中的FeOFeO与碳作用后,产生的与碳作用后,产生的COCO气体,在电弧高温作用下气体,在电弧高温作用下急剧膨胀,使熔滴爆破就会引起金属飞溅。同时由于急剧膨胀,使熔滴爆破就会引起金属飞溅。同时由于FeOFeO残留在焊缝残留在焊缝中,因而形成夹渣。夹渣的形成会减低焊缝金属的机械性能。实践证中,因而形成夹渣。夹渣的形成会减低焊缝金属的机械性能。实践证明用锰,硅联合脱氧能得到高焊缝质量。明用锰,硅联合脱氧能得到高焊缝
15、质量。5、CO2气体保护焊怎么减少飞溅?如何清除气孔?气体保护焊怎么减少飞溅?如何清除气孔?CO2气体保护焊减少飞溅的措施是:气体保护焊减少飞溅的措施是:(1)采用含有脱氧元素的焊丝,就可以减少这种由采用含有脱氧元素的焊丝,就可以减少这种由CO气体引起的这种飞气体引起的这种飞(2)采用反极性施焊;)采用反极性施焊;(3)通过改变焊接回路的电感数值可以减少短路飞溅)通过改变焊接回路的电感数值可以减少短路飞溅(4)焊接参数不当引起的焊接时飞溅应正确选择合理参数。)焊接参数不当引起的焊接时飞溅应正确选择合理参数。防止气孔措施限制焊丝中含碳量和焊丝中增加较多的防止气孔措施限制焊丝中含碳量和焊丝中增加较
16、多的Mn,Si等脱氧元等脱氧元素。减少氢气孔是清除焊丝及焊接表面的水分,油污铁锈和对素。减少氢气孔是清除焊丝及焊接表面的水分,油污铁锈和对CO2气体干气体干燥处理。减少燥处理。减少N2孔是加强孔是加强CO2气流的保护,以防止空气侵入焊接区,保证气流的保护,以防止空气侵入焊接区,保证CO2纯度,焊丝中加入纯度,焊丝中加入TiAl等固氮元素。等固氮元素。6、如何确定、如何确定CO2气体保护焊的焊丝外伸长度?为什么?气体保护焊的焊丝外伸长度?为什么?CO2气体保护焊丝的外伸长度是指从导电嘴出口处到电弧端的距离,这个气体保护焊丝的外伸长度是指从导电嘴出口处到电弧端的距离,这个长度取决于焊丝直径,通常约
17、为焊丝直径十倍。因为在长度取决于焊丝直径,通常约为焊丝直径十倍。因为在CO2焊中,焊丝熔焊中,焊丝熔化主要靠电弧热和焊丝外伸长度部分的电阻热。化主要靠电弧热和焊丝外伸长度部分的电阻热。如何选择如何选择CO2气体保护的气体流量?气体保护的气体流量?一般来说:对短路过渡焊接时,气体流量为一般来说:对短路过渡焊接时,气体流量为5-15L/M;在滴状过渡焊接;在滴状过渡焊接时为时为15-24L/M。7 7、CO2CO2保护焊应注意那些事项?保护焊应注意那些事项?(1 1)CO2CO2气体保护焊,不适宜在野外和有风的地方焊接气体保护焊,不适宜在野外和有风的地方焊接 (2 2)CO2CO2气体保护焊焊接环
18、境温度不能低于气体保护焊焊接环境温度不能低于-10-10 (3 3)瓶内气体压力降低到)瓶内气体压力降低到98X10 98X10 不宜使用不宜使用 (4 4)采用硅整流焊机时,应防止长时间短路,以免烧坏硅元件采用硅整流焊机时,应防止长时间短路,以免烧坏硅元件 (5 5)焊接过程中,应尽量避免中断,当出现焊接故障和规范参数不稳定时,焊接过程中,应尽量避免中断,当出现焊接故障和规范参数不稳定时,应立即停止焊接进行检查调试。应立即停止焊接进行检查调试。8 8、CO2CO2气体保护焊采用什么样的外特性电源?通常采用哪种接法?气体保护焊采用什么样的外特性电源?通常采用哪种接法?采用等速送丝焊机配平外特性
19、电源,除了有弧长变化时能引起较大的电流变采用等速送丝焊机配平外特性电源,除了有弧长变化时能引起较大的电流变化及电弧自身调节作用强的优点外,还有以下一些好处:化及电弧自身调节作用强的优点外,还有以下一些好处:(1 1)首先是规范调节比较方便。可以对电弧电压和焊接电流单独加以调节,)首先是规范调节比较方便。可以对电弧电压和焊接电流单独加以调节,两者之间相互影响不大两者之间相互影响不大 (2 2)其次是防止电弧回烧和粘丝有利。采用直流反极性焊接法。)其次是防止电弧回烧和粘丝有利。采用直流反极性焊接法。CO2CO2气气体保护焊的体保护焊的CO2CO2气体中加入氩气后对气体中加入氩气后对CO2CO2焊有
20、何作用焊有何作用提高电弧的稳定性,减少飞溅,改进焊缝外观现成形都有很显著的效果;还提高电弧的稳定性,减少飞溅,改进焊缝外观现成形都有很显著的效果;还因为能减少焊接熔深深度,故板厚在因为能减少焊接熔深深度,故板厚在12mm12mm以下的材料也可以焊接。以下的材料也可以焊接。9、CO2气体保护如何引弧?如何收弧?气体保护如何引弧?如何收弧?CO2采用直流短路引弧(即焊丝与工件短路接触引弧)引弧时应当选择引弧采用直流短路引弧(即焊丝与工件短路接触引弧)引弧时应当选择引弧位置,一般应离焊缝头位置,一般应离焊缝头2-4mm处引弧,然后慢慢地向端头,待金属熔化后,处引弧,然后慢慢地向端头,待金属熔化后,再
21、以正常的焊接速度前进。再以正常的焊接速度前进。收弧:收弧时将弧坑填满,并在熔池凝固前保护良好的气体保护作用,在平收弧:收弧时将弧坑填满,并在熔池凝固前保护良好的气体保护作用,在平对接时,一般要求采用收弧板。对接时,一般要求采用收弧板。10、CO2气体保护焊时,右焊法和左焊法各有什么特点?气体保护焊时,右焊法和左焊法各有什么特点?右向焊法时,熔池的可见度及气体保护效果好;但因焊丝直指熔池,电弧对右向焊法时,熔池的可见度及气体保护效果好;但因焊丝直指熔池,电弧对熔池也有冲刷作用,如操作不当,可能使焊波高度过大,影响焊缝成形,并熔池也有冲刷作用,如操作不当,可能使焊波高度过大,影响焊缝成形,并且焊接
22、时不便观察接缝的间隙,容易焊偏。且焊接时不便观察接缝的间隙,容易焊偏。左向焊法时,喷嘴不会挡住视线,能清楚地看到接缝故不致焊偏,并且熔池左向焊法时,喷嘴不会挡住视线,能清楚地看到接缝故不致焊偏,并且熔池受电弧的冲刷作用较小,能得到较大的熔宽。焊缝成型比较美观。受电弧的冲刷作用较小,能得到较大的熔宽。焊缝成型比较美观。11、CO2气体保护焊的安全技术那些气体保护焊的安全技术那些?(1)要注意穿好工作服,带好电焊手套和面罩,选用合适的电焊目镜。)要注意穿好工作服,带好电焊手套和面罩,选用合适的电焊目镜。(2)为了防止弧光的照射,焊接时在电弧焊周围加设挡光屏。)为了防止弧光的照射,焊接时在电弧焊周围
23、加设挡光屏。(3)CO2气体保护焊要保证良好的通风条件,以防止中毒。气体保护焊要保证良好的通风条件,以防止中毒。(4)CO2气瓶应远离热源和避开太阳暴晒。气瓶应远离热源和避开太阳暴晒。(5)焊接现场周围应防止存放易燃,易爆物品)焊接现场周围应防止存放易燃,易爆物品12、CO2气体保护焊的焊接规范参数主要有哪些?选择的次序如何确定?气体保护焊的焊接规范参数主要有哪些?选择的次序如何确定?CO2气体保护焊的规范主要参数有:气体保护焊的规范主要参数有:焊丝直径,焊丝干伸长,焊接电流,电弧电压,电流极性,焊接速度,焊丝直径,焊丝干伸长,焊接电流,电弧电压,电流极性,焊接速度,焊接回路电感和气体流量等。
24、焊接回路电感和气体流量等。选择规范参数的次序一般是根据板厚,接头形式和焊缝的空间位置等,选择规范参数的次序一般是根据板厚,接头形式和焊缝的空间位置等,选定焊丝的直径和焊接电流的大小,然后再确定电弧电压和焊接速度选定焊丝的直径和焊接电流的大小,然后再确定电弧电压和焊接速度等其它参数。等其它参数。三、焊接工艺程序三、焊接工艺程序1 1、焊接顺序的基本原则、焊接顺序的基本原则所谓焊接顺序就是减少结构变形,减低焊接残余应力并使其分布合理所谓焊接顺序就是减少结构变形,减低焊接残余应力并使其分布合理按一定次序进行焊接的过程。船体结构焊接顺序的基本原则是:按一定次序进行焊接的过程。船体结构焊接顺序的基本原则
25、是:(1)船体外板,甲板的拼缝,一般先横向焊缝焊缝)船体外板,甲板的拼缝,一般先横向焊缝焊缝(短焊缝),后焊纵短焊缝),后焊纵 向向焊缝(长焊缝)对具有中心线对称的构件,应左右对称焊接,最好双焊工焊缝(长焊缝)对具有中心线对称的构件,应左右对称焊接,最好双焊工同时对焊,避免构件中心线产生偏移,。埋弧自动焊接一般先长焊缝后短焊同时对焊,避免构件中心线产生偏移,。埋弧自动焊接一般先长焊缝后短焊缝缝(2)构件中同时存在对接缝和角接缝时,则先焊对接缝,后焊角对缝。同时)构件中同时存在对接缝和角接缝时,则先焊对接缝,后焊角对缝。同时存在平焊接和立焊接时,则先焊立焊接,后焊平焊接。所有焊缝都应采取由存在平
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