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1、会计学1焊接焊接(hnji)及安装培训讲义及安装培训讲义第一页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义1.1.金属材料的基本知识金属材料的基本知识1.1 1.1 钢材的基本知识：钢材的分类钢材的基本知识：钢材的分类按品质按品质(pnzh)(pnzh)分类分类 (1)(1)普通钢普通钢(2)(2)优钢材质钢优钢材质钢(3)(3)高级优质钢高级优质钢 按化学成份分类按化学成份分类 (1)(1)碳素钢：碳素钢：a.a.低碳钢低碳钢 b.b.中碳钢中碳钢 c.c.高碳钢高碳钢(2)(2)合金钢：合金钢：a.a.低合金钢（合金元素总含量低合金钢（合金元素总含量5%5%）；）；b.b.中合
2、金钢（合金元素总含量为中合金钢（合金元素总含量为510%510%）；）；c.c.高合金钢（合金元素总含量高合金钢（合金元素总含量10%10%）。）。钢材按成形方法分类：钢材按成形方法分类：(1)(1)锻钢；锻钢；(2)(2)铸钢；铸钢；(3)(3)热轧钢；热轧钢；(4)(4)冷拉钢。冷拉钢。第1页/共61页第二页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义钢材按金相组织分类 (1)退火组织 a.亚共析钢（铁素体+珠光体）；b.共析钢（珠光体）；c.过共钢材析钢（珠光体+渗碳体）；d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。(2)正火组织：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。
3、(3)加热过程中有无(yu w)相变和保持不变的组织按用途分类 (1)建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。(2)结构钢：a.机械制造用钢 b.弹簧钢；c.轴承钢。(3)工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。第2页/共61页第三页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义(4)特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢 c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。(5)专业用钢如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。综合分类(1)普通钢 a.碳素结构钢：Q195、Q215、Q23
4、5、Q255、Q275；b.低合金结构钢；c.特定用途(yngt)的普通结构钢。(2)优质钢（包括高级优质钢）：a.结构钢：(a)优质碳素结构钢(b)合金结构钢(c)弹簧钢(d)易切钢(e)轴承钢(f)特定用途(yngt)优质结构钢；第3页/共61页第四页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义b.工具钢：(a)碳素工具钢(b)合金工具钢(c)高速工具钢；c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢(b)耐热钢(c)电热合金钢(d)电工(dingng)用钢(e)高锰耐磨钢。按冶炼方法分类(1)按炉种分：a.平炉钢，b.转炉钢，c.电炉钢，d.户外精炼钢(2)钢材按脱氧程度和浇注温度分：a.
5、沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢。第4页/共61页第五页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义1.2 1.2 评价钢材的基本性能参数评价钢材的基本性能参数强度：钢材在外力强度：钢材在外力(静载荷静载荷)的作用下抵抗永久变形和断裂的能力。的作用下抵抗永久变形和断裂的能力。一般可分为一般可分为:（1 1）屈服强度，（）屈服强度，（2)2)抗拉强度，（抗拉强度，（3 3）抗弯强度，（）抗弯强度，（4 4）疲劳强度等。）疲劳强度等。屈服强度和抗拉强度通过拉伸试验来测量。屈服强度和抗拉强度通过拉伸试验来测量。屈服点：屈服点：s s：常用：常用0.20.2来表示来表示,由
6、于在拉伸过程中，多数金属的屈服现象不明显，由于在拉伸过程中，多数金属的屈服现象不明显，在卸除载荷后，残余变形率达到规定数值在卸除载荷后，残余变形率达到规定数值0.2%0.2%时的残余伸长应力时的残余伸长应力(yngl)(yngl)。抗拉强度抗拉强度 b b：金属材料在断裂前所承受的最大标称应力：金属材料在断裂前所承受的最大标称应力(yngl)(yngl)，它表示材料抵抗，它表示材料抵抗断裂的能力。断裂的能力。疲劳强度：金属在交变载荷的情况下，在应力疲劳强度：金属在交变载荷的情况下，在应力(yngl)(yngl)低于屈服点就突然断裂的现象，低于屈服点就突然断裂的现象，其衡量指标就是疲劳极限，有其
7、衡量指标就是疲劳极限，有-1-1 表示，单位表示，单位 MPa MPa。弹性：弹性：金属材料在载荷作用下发生形变，当载荷去掉后，仍能恢复原来的形状和尺寸，金属材料在载荷作用下发生形变，当载荷去掉后，仍能恢复原来的形状和尺寸，这种变形称为弹性变形。具有这种弹性变形的能力就叫做弹性。用弹性极限和比例极限这种变形称为弹性变形。具有这种弹性变形的能力就叫做弹性。用弹性极限和比例极限来反映。来反映。塑性：产生永久变形，但不会造成永久破坏的能力。用伸长率和断面收缩率来表示。塑性：产生永久变形，但不会造成永久破坏的能力。用伸长率和断面收缩率来表示。焊接接头的塑性主要是通过规定冷弯角的弯曲试验来检验的。焊接接
8、头的塑性主要是通过规定冷弯角的弯曲试验来检验的。1.4 1.4 硬度：金属抵抗较硬物体压入的能力，它不是一个单纯的物理量，是反映材料强硬度：金属抵抗较硬物体压入的能力，它不是一个单纯的物理量，是反映材料强度、弹性、塑性综合性能的指标。可分为：度、弹性、塑性综合性能的指标。可分为：第5页/共61页第六页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义（1）布氏硬度:常用HB表示，HBR(压头为淬火钢球，适用测量硬度小于450以下的材料），HBW（压头为硬质合金球，适用测量硬度小于650以下的材料）。（2）洛氏硬度:顶角为120的金刚石圆锥体压头，常用HRA、HRB、HRC表示，A、B、C
9、分别表示硬度试验时不同的压头和实验力。其中HRC应用最广泛，经常用于热处理状态的碳钢和低合金钢等。（3）维氏硬度：用相对面夹角为136的正四棱锥体金刚石压头。用HV表示。维氏硬度与布氏硬度、洛氏硬度相比，测量范围比较宽，适用于目前使用的大部分金属，尤其是测量焊接接头各区域的硬度值。1.5 脆性：钢材在外力作用下，没有显著变形突然断裂的性质。可分为热脆性和冷脆性。1.6 韧性：在冲击载荷的作用下，金属在破断前吸收变形能量的能力。常用AKV、AKU、aKV、aKu。冲击韧性是材料的一个重要性能，尤其是承受低温(dwn)载荷和低温(dwn)工作的环境。测定冲击韧性，对合理选择焊接材料，防止脆性断裂有
10、重要的意义。1.7 材料的可焊性能（1)工艺焊接性：在一定的焊接工艺条件下能否获得优良致密，无缺陷焊接接头的能力。(2)使用焊接性：焊接接头或整个结构能否满足产品技术条件规定的使用性能的程度。Pcm-冷裂纹敏感性系数。第6页/共61页第七页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义2.2.焊焊 接接 材材 料料 作为焊缝填充金属包括焊条、焊丝、焊剂、填充金属、熔嘴、附加金作为焊缝填充金属包括焊条、焊丝、焊剂、填充金属、熔嘴、附加金属粉等，熔敷焊缝金属成分主要属粉等，熔敷焊缝金属成分主要(zhyo)(zhyo)由它们和母材来决定。由它们和母材来决定。2.12.1焊条的分类焊条的分类
11、按用途分类按用途分类:见表见表2.1-1 2.1-1。我国的焊条现行有两种分类方法，一种是国标，一种是原机械工业部我国的焊条现行有两种分类方法，一种是国标，一种是原机械工业部编制的焊接材料产品样本（机械工业出版社，编制的焊接材料产品样本（机械工业出版社，19971997年）规定的焊条、焊剂年）规定的焊条、焊剂和药芯焊丝的牌号对焊接行业、压力容器压力管道行业影响很大，分类很细，和药芯焊丝的牌号对焊接行业、压力容器压力管道行业影响很大，分类很细，在现场和许多技术资料上经常使用在现场和许多技术资料上经常使用.按熔渣性质分：可分为酸性焊条和碱性焊条，酸性焊条和碱性焊条的对比按熔渣性质分：可分为酸性焊条
12、和碱性焊条，酸性焊条和碱性焊条的对比见表见表2.1-22.1-2。按药皮的主要按药皮的主要(zhyo)(zhyo)成分分类见表成分分类见表2.1-32.1-3。按焊条性能特征分类，实际上是按使用性能的焊条特征进行分类，如超低按焊条性能特征分类，实际上是按使用性能的焊条特征进行分类，如超低氢型焊条、低尘低毒焊条、立向下焊条、重力焊条、水下焊条等。氢型焊条、低尘低毒焊条、立向下焊条、重力焊条、水下焊条等。第7页/共61页第八页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义表表2.1-1 焊条按用途焊条按用途(yngt)分类及其代号表分类及其代号表第8页/共61页第九页，共62页。焊接工艺
13、及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义表表2.1-2 酸性焊条酸性焊条(hntio)和碱性焊条和碱性焊条(hntio)的区别的区别第9页/共61页第十页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义表表2.1-3 按主要成分划分按主要成分划分(hu fn)的药皮类型的药皮类型第10页/共61页第十一页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义2.2 2.2 焊条的型号和牌号的编制方法焊条的型号和牌号的编制方法焊条型号焊条型号 (1)(1)碳钢焊条：按碳钢焊条：按GB5117-1995GB5117-1995 E X1 X2 X3 X4 E X1 X2 X3 X4 E E 表
14、示焊条，表示焊条，X1 X2X1 X2：表示焊条系列，即熔敷金属抗拉强度的最小值，如：表示焊条系列，即熔敷金属抗拉强度的最小值，如43KN/mm243KN/mm2，最小值为，最小值为420MPa420MPa；50KN/mm250KN/mm2，最小值为，最小值为490MPa490MPa。X3 X3 表示焊条的焊接位置表示焊条的焊接位置(wi zhi)(wi zhi)；0 0、2 2：全位置：全位置(wi zhi)(wi zhi)；2 2：平焊，横角焊；：平焊，横角焊；4 4立向立向下焊下焊 。X4 X4 表示焊条药皮类型及焊接电流的种类。表示焊条药皮类型及焊接电流的种类。表示附加代号表示附加代号
15、,需要时标注。需要时标注。-1-1：表示对冲击韧性有特殊要求，：表示对冲击韧性有特殊要求，R R：表示吸潮焊条，：表示吸潮焊条，M M：表示吸潮和力学性能有特殊要求。：表示吸潮和力学性能有特殊要求。(2)(2)低合金焊钢条：按低合金焊钢条：按GB5118-1995GB5118-1995E X1 X2 X3 X4 -E X1 X2 X3 X4 -E E 表示焊条，表示焊条，X1 X2X1 X2：表示熔敷金属抗拉强度的最小值，如：表示熔敷金属抗拉强度的最小值，如50KN/mm250KN/mm2，最小值为，最小值为490MPa490MPa；50KN/mm250KN/mm2，最，最小值为小值为490M
16、Pa490MPa。X3 X3 表示焊条的焊接位置表示焊条的焊接位置(wi zhi)(wi zhi)；0 0、2 2：全位置：全位置(wi zhi)(wi zhi)；2 2：平焊，横角焊。：平焊，横角焊。第11页/共61页第十二页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义X3 X4 表示焊条(hntio)药皮类型及焊接电流的种类。熔敷金属化学成分代号，R：表示吸潮焊条(hntio)；G：表示该焊条(hntio)中有一种成分符合标准规定即可；E：在-40的低温冲击不大于等于54J；NM：w（Al）含量不大于0.05%。表示附加化学成分，以元素符号表示。(3)不锈钢焊条(hntio)型
17、号,按GB/T983-1995E 308MOL-15E 表示焊条(hntio)308是通常用三位数数字表示化学成分,若有特殊要求的元素，则用该元素符号表示在数字后，最末尾数字表示焊条(hntio)药皮、焊接位置及电流种类。15表示碱性焊条(hntio)全位置直流反接。（4）堆焊焊条(hntio)型号GB/T984-1985（5）铸铁焊条(hntio)型号 GB/T10044-1998（6）铜及铜合金焊条(hntio)型号 GB/T3670-1995（7）铝及铝合金焊条(hntio)型号：GB/T3669-1983第12页/共61页第十三页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义
18、焊条牌号焊条牌号（1 1）结构钢焊条牌号）结构钢焊条牌号 J X1X2X3 J X1X2X3“J”“J”或或“结结”表示结构钢焊条。表示结构钢焊条。X1X2X1X2表示熔敷金属表示熔敷金属(jnsh)(jnsh)抗拉强度的最小值，单位：抗拉强度的最小值，单位：KN/mm2KN/mm2；X3X3表示焊条药皮的类型和焊接电源种类。其中只有低氢钠型和盐基型是直流。其余均可用直流表示焊条药皮的类型和焊接电源种类。其中只有低氢钠型和盐基型是直流。其余均可用直流或交流。或交流。（2 2）钼及钼耐热钢焊条牌号）钼及钼耐热钢焊条牌号R X1 X2 X3R X1 X2 X3R R：耐热钢焊条；：耐热钢焊条；X1
19、X1：熔敷金属：熔敷金属(jnsh)(jnsh)的主要化学成分；的主要化学成分；X2X2：牌号编号为：牌号编号为X2X2X3X3：药皮类型和电流种类。：药皮类型和电流种类。（3 3）低温钢焊条牌号）低温钢焊条牌号W 707W 707“W”“W”或或“温温”：表示低温钢焊条；：表示低温钢焊条；7070：表示工作温度为：表示工作温度为-70-70；9090：表示工作温度为：表示工作温度为-90-90；1010表示工作温度为表示工作温度为-100-100；1919表示工表示工作温度为作温度为-190-190；2525：表示工作温度为：表示工作温度为-253-253。7 7：低氢钠型药皮，直流电源。：
20、低氢钠型药皮，直流电源。第13页/共61页第十四页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义（4）不锈刚钢焊条牌号：牌号前加“G”或“A”字各表示不锈钢焊条的类别代号，分别指铬不锈刚和奥氏体不锈钢。类别代号后第一位数字，表示焊缝金属主要化学成分组成等级。类别代号后第二位数字，表示同一焊缝金属主要化学成分组成等级中的不同(b tn)牌号。对同一药皮类型焊条。牌号第三位数字，表示药皮类型和焊接电源种类。（5）堆焊焊条牌号D X1 X2 X3D：表示堆焊焊条；X1：表示焊条的主要用途，组织或熔敷金属成分。X2：表示同一主要成分的不同(b tn)编号。X3：药皮类型和电流种类。（6）铸铁
21、焊条牌号（7）非钢铁焊条牌号（8）特殊焊条牌号第14页/共61页第十五页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义2.3 2.3 我国药芯焊丝牌号表示方法如下：我国药芯焊丝牌号表示方法如下：a a）牌号第一个字母）牌号第一个字母“Y”“Y”表示药芯焊丝，第二个字母及后第一、第二、第三位数字与焊条表示药芯焊丝，第二个字母及后第一、第二、第三位数字与焊条编制方法相同。编制方法相同。b b）牌号）牌号“-”“-”后的数字，表示焊接时的保护方法。后的数字，表示焊接时的保护方法。c c）药芯焊丝有特殊性能和用途时，则在牌号后面加注起主要作用元素或主要用途的字母。）药芯焊丝有特殊性能和用途时
22、，则在牌号后面加注起主要作用元素或主要用途的字母。填充金属指气焊或钨极气体保护焊时送入热源（或电弧）熔化成焊缝金属一部分的丝、棒填充金属指气焊或钨极气体保护焊时送入热源（或电弧）熔化成焊缝金属一部分的丝、棒或板边料。或板边料。附加的填充金属指埋弧焊或熔化极气体保护焊时除当作电极的熔化金属丝（带）外，伸入电附加的填充金属指埋弧焊或熔化极气体保护焊时除当作电极的熔化金属丝（带）外，伸入电弧熔化成焊缝金属一部分的丝、棒或板边料。弧熔化成焊缝金属一部分的丝、棒或板边料。预置预置(y zh)(y zh)填充金属指焊前预先放在坡口内的丝、棒、条或粉，能改变焊缝金属成分。填充金属指焊前预先放在坡口内的丝、棒
23、、条或粉，能改变焊缝金属成分。第15页/共61页第十六页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义2.4 2.4 焊条的选用原则：焊条的选用原则：按强度等级按强度等级(dngj)(dngj)和化学成分选用和化学成分选用（1 1）焊接一般结构，如低碳钢、低合金钢结构件时，一般选与焊件强度等级）焊接一般结构，如低碳钢、低合金钢结构件时，一般选与焊件强度等级(dngj)(dngj)相同的焊相同的焊条，而不考虑化学成分相同或相近。条，而不考虑化学成分相同或相近。(2)(2)焊接异种结构钢时，按强度等级焊接异种结构钢时，按强度等级(dngj)(dngj)低的钢种选用焊条。低的钢种选用焊条。
24、(3)(3)焊接特殊性能钢种，如不锈钢、耐热钢时，应选用与焊件化学成分相同或相近的特种焊条。焊接特殊性能钢种，如不锈钢、耐热钢时，应选用与焊件化学成分相同或相近的特种焊条。(4)(4)焊件碳、硫、磷质量分数较大时，应选用碱性焊条。焊件碳、硫、磷质量分数较大时，应选用碱性焊条。(5)(5)焊接铸造碳钢或合金钢时，因为碳和合金元素的质量分数较高，而且多数铸件厚度、刚度较焊接铸造碳钢或合金钢时，因为碳和合金元素的质量分数较高，而且多数铸件厚度、刚度较大，形状复杂，故一般选用碱性焊条。大，形状复杂，故一般选用碱性焊条。第16页/共61页第十七页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义(
25、1)焊接承受动载、交变载荷及冲击载荷的结构件时，应选用碱性焊条。(2)焊接承受静载的结构件时，应选用酸性焊条。(3)焊接表面(biomin)带有油、锈、污等难以清理的结构件时，应选用酸性焊条。(4)焊接在特殊条件，如在腐蚀介质、高温等条件下工作的结构件时，应选用特殊用途焊条。按焊件的形状、刚度及焊接位置选用焊条。（1）厚度、刚度大、形状复杂的结构件，应选用碱性焊条。（2）厚度、刚度不大，形状一般，尤其是均可采用平焊结构件，应选用适当的酸性焊条。（3）除平焊外，立焊、横焊、仰焊等焊接位置的结构件应选用全位置焊条。第17页/共61页第十八页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义2
26、.5 2.5 焊条电弧焊接工艺焊条电弧焊接工艺(gngy)(gngy)规范规范（1 1）焊条直径的选择焊条直径主要取决于焊件厚度、接头形式、焊缝位置、焊层焊条直径的选择焊条直径主要取决于焊件厚度、接头形式、焊缝位置、焊层（道）数等因素。根据焊件厚度平焊时焊条的选用原则：一般当焊件板厚（道）数等因素。根据焊件厚度平焊时焊条的选用原则：一般当焊件板厚t4mmt4mm时，焊时，焊条直径条直径d=td=t；当；当t4mmt4mm时，常采用多层焊，焊条直径为时，常采用多层焊，焊条直径为4mm-6mm4mm-6mm。（2 2）焊接电流的选择焊接电流大小根据焊条直径来选择。焊接电流选择亦可用经验）焊接电流的
27、选择焊接电流大小根据焊条直径来选择。焊接电流选择亦可用经验公式进行估算，估算公式为：公式进行估算，估算公式为：I=KdI=Kd，式中，式中I-I-焊接电流（焊接电流（A A）；）；d-d-焊条直径（焊条直径（mmmm）；）；K-K-经经验系数，常取验系数，常取30-4030-40（A/mmA/mm）。）。第18页/共61页第十九页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义2.4 2.4 焊条的使用与管理：焊条的使用与管理：(1)(1)焊条烘烤焊条烘烤 焊条在使用前要进行烘烤。不同的焊条烘烤温度不同。焊条在使用前要进行烘烤。不同的焊条烘烤温度不同。（2 2）焊条入库管理）焊条入库管
28、理:1)1)入库的焊条必须包装完好入库的焊条必须包装完好,产品说明书、合格证和质量保证书齐全。产品说明书、合格证和质量保证书齐全。2 2）焊条应存放在专用）焊条应存放在专用(zhunyng)(zhunyng)仓库内，库内应干燥（室温宜在仓库内，库内应干燥（室温宜在10-2510-25，相对湿度小，相对湿度小于于60%60%）整洁和通风良好。不允许露天存放或放在有害的气体和腐蚀环境中。）整洁和通风良好。不允许露天存放或放在有害的气体和腐蚀环境中。3 3）室内保持空气流通，应离地离墙各不小于）室内保持空气流通，应离地离墙各不小于300mm300mm。4 4）焊条应分类存放，并有明显标识。）焊条应分
29、类存放，并有明显标识。5 5）要定期检查，应先进先用，避免存储时间过长。）要定期检查，应先进先用，避免存储时间过长。6 6）应作好焊条发放和回收记录。）应作好焊条发放和回收记录。第19页/共61页第二十页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义（3）施工中的焊条(hntio)管理1)焊条(hntio)烘烤 焊条(hntio)在使用前要进行烘烤。不同的焊条(hntio)烘烤温度不同，一般不能在同一炉中烘干，每层焊条(hntio)堆放以1-3层为宜。2）焊条(hntio)存放在保温桶内，随用随取。3)当天未用完的焊条(hntio)应进行回收，同一焊条(hntio)烘烤不能超过2次。
30、超过2次后降级使用。第20页/共61页第二十一页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义3.3.常用金属材料的焊接工艺及结构的工艺性常用金属材料的焊接工艺及结构的工艺性3.1 3.1 碳素钢的焊接碳素钢的焊接低碳钢的焊接低碳钢的焊接低碳钢含低碳钢含C C量量0.25%,0.25%,其它其它(qt)(qt)合金元素也较少合金元素也较少,塑性好，是焊接塑性好，是焊接性最好的钢种。性最好的钢种。一般没有淬硬倾向，对焊接热过程不敏感，具有良一般没有淬硬倾向，对焊接热过程不敏感，具有良好的焊接性。焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施即可获得优质接好的焊接性。焊接时一般不需要采取特殊的工艺措
31、施即可获得优质接头。但对于厚度大于头。但对于厚度大于50mm50mm的构件，需用多层焊，焊后应进行消除应力的构件，需用多层焊，焊后应进行消除应力退火；在低温条件下焊接刚度大的构件时，由于温差大而变形又受到退火；在低温条件下焊接刚度大的构件时，由于温差大而变形又受到限制，会导致较大的焊接应力，应进行焊前预热，重要构件常进行焊限制，会导致较大的焊接应力，应进行焊前预热，重要构件常进行焊后去应力退火或正火。低碳钢可以用各种方法进行焊接，常用的是焊后去应力退火或正火。低碳钢可以用各种方法进行焊接，常用的是焊条电弧焊、埋弧焊、电阻焊、电渣焊和气体保护焊。一般结构常使用条电弧焊、埋弧焊、电阻焊、电渣焊和气
32、体保护焊。一般结构常使用酸性焊条，如酸性焊条，如E4303E4303，E4320E4320，E4301E4301，E4310E4310、E4311 E4311等；对于承受重等；对于承受重载或低温下工作的重要构件，以及厚度大、刚度大的构件可采用低氢载或低温下工作的重要构件，以及厚度大、刚度大的构件可采用低氢型焊条，如型焊条，如E5015E5015，E5016E5016、E4316E4316等。埋弧焊一般采用等。埋弧焊一般采用H08AH08A或或H08MnAH08MnA焊丝，配以焊丝，配以HJ431HJ431焊剂进行焊接。焊剂进行焊接。第21页/共61页第二十二页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义
33、焊接工艺及安装培训讲义中、高碳钢的焊接中、高碳钢的焊接中、高碳钢属于淬火钢，随着碳的质量分数的增加，其淬硬倾向渐趋严重，焊接性明显变中、高碳钢属于淬火钢，随着碳的质量分数的增加，其淬硬倾向渐趋严重，焊接性明显变差。通常焊接中碳钢的铸件或锻件，焊接时一般从两方面着手：一是选用适当的焊条，如抗差。通常焊接中碳钢的铸件或锻件，焊接时一般从两方面着手：一是选用适当的焊条，如抗裂性好的低氢型焊条；如不要求等强，则选用强度级别比母材低一级的低氢型焊条，以提高裂性好的低氢型焊条；如不要求等强，则选用强度级别比母材低一级的低氢型焊条，以提高焊缝的塑性、韧性和抗裂性能。如果选用非低氢型焊条进行焊接，必须有严格的
34、工艺措施配焊缝的塑性、韧性和抗裂性能。如果选用非低氢型焊条进行焊接，必须有严格的工艺措施配合，采用一定的焊接工艺措施，如焊前预热工件，采用细焊条、小电流、开坡口、多层焊，合，采用一定的焊接工艺措施，如焊前预热工件，采用细焊条、小电流、开坡口、多层焊，防止母材金属过多地深入焊缝，以防止产生热裂纹，并采用焊后缓冷以防止产生冷裂纹等。防止母材金属过多地深入焊缝，以防止产生热裂纹，并采用焊后缓冷以防止产生冷裂纹等。当工件不允许预热时，可选用性能优良的铬、镍不锈钢焊条，避免焊缝出现冷裂纹。当工件不允许预热时，可选用性能优良的铬、镍不锈钢焊条，避免焊缝出现冷裂纹。高碳钢焊接工艺要点：高碳钢焊接工艺要点：1
35、 1）应先退火后焊接；）应先退火后焊接；2 2）采用结构钢焊条时，焊前必须预热，预热温度和层间温度必须在）采用结构钢焊条时，焊前必须预热，预热温度和层间温度必须在350350；3 3）减小熔合比、小电流、开坡口、多层连续焊；）减小熔合比、小电流、开坡口、多层连续焊；4 4）焊后缓冷，焊后立即进行消应力）焊后缓冷，焊后立即进行消应力(yngl)(yngl)高温回火，随后再根据需要作相应的热处理。高温回火，随后再根据需要作相应的热处理。第22页/共61页第二十三页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义低合金钢焊接经常会出现的问题:（1）热裂纹热裂纹指焊接过程中，焊缝和热影响(yn
36、gxing)区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。其原因在于低合金钢的焊接过程中铜、硼、氮等元素成为形成裂纹的敏感元素。（2）冷裂纹焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说在Ms温度以下）时产生的焊接裂纹称为冷裂纹。冷裂纹常发生在高强度钢的厚板结构中。其原因是接头的刚度大，造成的局部应力大，或在冷却过程中氢析出后聚集造成局部应力超过了钢的强度极限。第23页/共61页第二十四页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义3）白点在焊缝金属拉断面上，出现的如鱼目状的一种白色圆形斑点称为白点。其产生原因是焊接过程中吸收了过量的氢，故又称氢白点。低合金钢焊接主要根据不同钢号的屈服点等级
37、选择焊接材料，应遵守等强度（某些钢号应考虑成分相同或相近）原则。对于厚度大、刚度大的构件或在低温下焊接时应考虑使用低氢型焊条，焊前进行预热等，严格按照焊接工艺规范施焊。铸铁的补焊为修补工作（铸件、锻件、机械加工件或焊接结构件）的缺陷而进行的焊接称为补焊。(1)避免白口和裂纹的措施白口组织(zzh)出现的主要因素是碳含量高。如果能使焊缝金属缓慢冷却、调整热循环，使碳元素可以自由地游离出来，就可以降低白口组织(zzh)的形成；若能进一步调节焊缝金属的化学成分则会达到更好的效果。硅、铝等是促进石墨化元素，其含量的提高可促进碳以石墨形态析出；而硫、铬等则是反石墨化元素。在焊接材料中应增大促进石墨化元素
38、的含量，降低反石墨化元素的含量，以防止或降低白口的形成倾向。同时，在焊接过程中应采取种种措施，减小焊接应力，防止裂纹的产生。第24页/共61页第二十五页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义(2)(2)铸铁的补焊方法及补焊材料铸铁的补焊方法及补焊材铸铁的补焊方法及补焊材料铸铁的补焊方法及补焊材1)1)铸铁的补焊方法，热焊法：即焊前将工件全部或局部预热到部预热到铸铁的补焊方法，热焊法：即焊前将工件全部或局部预热到部预热到600-600-700700，焊后在炉中缓慢冷却；半热焊法：细焊条、小电流、开坡口、多层焊，防止，焊后在炉中缓慢冷却；半热焊法：细焊条、小电流、开坡口、多层焊，
39、防止母材金属过多地深入焊缝即焊前将工件预热到将工件预热到母材金属过多地深入焊缝即焊前将工件预热到将工件预热到400400以下进行以下进行(jnxng)(jnxng)补焊的方法。冷焊法：用非铸铁焊条焊接补焊的方法。冷焊法：用非铸铁焊条焊接2)2)铸铁补焊材料一般采用铸铁焊条。常用的铸铁焊条有两类：一类为焊缝金属是铸铁补焊材料一般采用铸铁焊条。常用的铸铁焊条有两类：一类为焊缝金属是铸铁组织的焊条，如铸铁组织的焊条，如Z208Z208，Z248Z248；另一类是焊缝组织为非铸铁组织的焊条，如组；另一类是焊缝组织为非铸铁组织的焊条，如组织为非铸铁组织的焊条，如织为非铸铁组织的焊条，如Z308Z308镍
40、基等非铸铁型焊条。镍基等非铸铁型焊条。第25页/共61页第二十六页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义不锈钢的焊接不锈钢的焊接奥氏体不锈钢的焊接奥氏体不锈钢的焊接（1）焊条电弧焊）焊条电弧焊 1）焊前准备）焊前准备 根据钢板厚度及接头形式，用机械加工、等离子弧切根据钢板厚度及接头形式，用机械加工、等离子弧切割或碳弧气刨等方法下料和加工坡口。对接割或碳弧气刨等方法下料和加工坡口。对接(du ji)接头板厚超过接头板厚超过3mm需开需开坡口。为了避免焊接时碳和杂质混入焊缝，在焊前，应将焊缝两侧坡口。为了避免焊接时碳和杂质混入焊缝，在焊前，应将焊缝两侧2030mm范围内用丙酮擦净
41、，并涂白垩粉，以避免表面被飞溅金属损伤。范围内用丙酮擦净，并涂白垩粉，以避免表面被飞溅金属损伤。2）焊条的选用）焊条的选用 奥氏体不锈钢焊条有钛钙型药皮的酸性焊条和低氢奥氏体不锈钢焊条有钛钙型药皮的酸性焊条和低氢型药皮的碱性焊条两大类。低氢型不锈钢焊条的抗热裂性较高，但成形不如型药皮的碱性焊条两大类。低氢型不锈钢焊条的抗热裂性较高，但成形不如钛钙型焊条，抗腐蚀也较差。钛钙型不锈钢焊条具有良好的工艺性能，生产钛钙型焊条，抗腐蚀也较差。钛钙型不锈钢焊条具有良好的工艺性能，生产中用得较多。中用得较多。3）焊接工艺措施）焊接工艺措施 焊接开始时，不要在焊件上随便引弧，以免损伤焊件表面，影响耐焊接开始时
42、，不要在焊件上随便引弧，以免损伤焊件表面，影响耐腐蚀性。腐蚀性。由于奥氏体不锈钢的电阻大，焊接时产生的电阻热也大，所以同样由于奥氏体不锈钢的电阻大，焊接时产生的电阻热也大，所以同样直径的焊条，焊接电流值应比低碳钢焊条小直径的焊条，焊接电流值应比低碳钢焊条小20左右。左右。焊接过程中，焊条最好不作横向摆动，采用小电流、快焊速。一次焊接过程中，焊条最好不作横向摆动，采用小电流、快焊速。一次焊成的焊缝不宜过宽，最好不超过焊条直径的焊成的焊缝不宜过宽，最好不超过焊条直径的3倍。倍。多层多道焊时，每焊完一道要彻底清除熔渣，并控制道间温度，等多层多道焊时，每焊完一道要彻底清除熔渣，并控制道间温度，等前道焊
43、缝冷却到前道焊缝冷却到60以下时再焊接下一道。以下时再焊接下一道。与腐蚀介质接触的焊缝，为防止由于过热而产生晶间腐蚀，应尽量与腐蚀介质接触的焊缝，为防止由于过热而产生晶间腐蚀，应尽量最后焊接。最后焊接。第26页/共61页第二十七页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义不锈钢的焊接不锈钢的焊接（2）氩弧焊）氩弧焊 氩弧焊目前已普遍应用于不锈钢的焊接，其焊缝的质量比焊条电弧焊好。手工钨极氩氩弧焊目前已普遍应用于不锈钢的焊接，其焊缝的质量比焊条电弧焊好。手工钨极氩弧焊，主要用于焊接弧焊，主要用于焊接0.53mm的不锈钢薄板及薄壁管件，焊丝的成分一般与焊件相同。的不锈钢薄板及薄壁管件
44、，焊丝的成分一般与焊件相同。马氏体不锈钢的焊接马氏体不锈钢的焊接（1）焊条的选择）焊条的选择 1）选用与母材成分相接近的）选用与母材成分相接近的Cr13型焊接材料，焊前要预热到型焊接材料，焊前要预热到150350焊后做焊后做700730回火热处理。回火热处理。2）选用铬镍奥氏体不锈钢焊条，焊前可不预热，后可不做热处理，但是焊接厚壁件）选用铬镍奥氏体不锈钢焊条，焊前可不预热，后可不做热处理，但是焊接厚壁件时，应预热时，应预热200。（2）焊接工艺上应注意的事项）焊接工艺上应注意的事项 1）焊接薄板应采用较小的焊接电流）焊接薄板应采用较小的焊接电流(dinli)，快焊速，使熔池体积小焊道窄。，快焊
45、速，使熔池体积小焊道窄。2）焊前预热不应高于）焊前预热不应高于400，焊后的高温回火应注意缓冷。，焊后的高温回火应注意缓冷。第27页/共61页第二十八页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义3.7 焊接结构的工艺性(1)焊接结构应尽量选用型材或冲压件设计焊接结构时应尽量采用工字钢、槽钢、角钢和钢管等成形材料以减少焊缝、简化工艺。(2)合理(hl)布置焊缝1）焊缝布置应尽量分散，且不宜过长。焊缝之间的距离应大于板厚的3倍，且不小于100mm。第28页/共61页第二十九页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义2）焊缝的位置应尽量对称(duchn)布置，否则会由于
46、焊缝不在中心引起弯曲变形。第29页/共61页第三十页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义3）焊缝(hn fn)的布置不得交叉。第30页/共61页第三十一页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义4）焊缝应避开最大应力和应力集中(jzhng)的部件。第31页/共61页第三十二页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义5）应尽量减少构件或焊接接头部件(bjin)的应力集中，避免尖角焊缝 第32页/共61页第三十三页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义6）焊缝设计应远离(yun l)加工表面。第33页/共61页第三十四页，共62
47、页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义7）焊缝布置应满足(mnz)焊接时运条角度的需要。第34页/共61页第三十五页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义4.4.焊接设备焊接设备4.1 4.1 手工电弧焊设备手工电弧焊设备 ：对焊接电源对焊接电源(焊机焊机)的要求的要求:(1)(1)有适当的空载电压。空载电压高有适当的空载电压。空载电压高,电弧容易引燃电弧容易引燃,电弧稳定电弧稳定,但但焊工安全焊工安全(nqun)(nqun)不利不利,造焊机耗材多造焊机耗材多,因此空载电压因此空载电压,直流电源为直流电源为一般为一般为55-99V,55-99V,交流电源一般为交流电
48、源一般为60-80V60-80V。（2 2）有合适的外特性。陡降外特性曲线，有利于保持焊接规范）有合适的外特性。陡降外特性曲线，有利于保持焊接规范稳定。稳定。（3 3）有良好的动特性。）有良好的动特性。（4 4）可灵活调节焊接规范。）可灵活调节焊接规范。弧焊电源的主要参数弧焊电源的主要参数（1 1）额定焊接电流）额定焊接电流IeIe；（；（2 2）工作电流；（）工作电流；（3 3）额定工作电压；）额定工作电压；（4 4）工作电压；（）工作电压；（5 5）空载电压；（）空载电压；（6 6）负载持续率和许用电流。）负载持续率和许用电流。第35页/共61页第三十六页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义
49、焊接工艺及安装培训讲义手工焊弧焊电源的集中主要类型手工焊弧焊电源的集中主要类型（1 1）弧焊发电机：空载损失大，效率低、结构复杂笨重，已经属于淘汰产品。但野外作）弧焊发电机：空载损失大，效率低、结构复杂笨重，已经属于淘汰产品。但野外作业的特殊性，施工中仍使用业的特殊性，施工中仍使用(shyng)(shyng)。（2 2）弧焊整流器。）弧焊整流器。1 1）磁放大式弧焊整流器；）磁放大式弧焊整流器；2 2）硅整流弧焊整流器；）硅整流弧焊整流器；3 3）晶闸管式弧焊整流弧焊；）晶闸管式弧焊整流弧焊；4 4）弧焊逆）弧焊逆变器。变器。（3 3）弧焊变压器）弧焊变压器1 1）增强漏磁式弧焊变压器；）增强
50、漏磁式弧焊变压器；2 2）串联式弧焊变压器）串联式弧焊变压器 第36页/共61页第三十七页，共62页。焊接工艺及安装培训讲义焊接工艺及安装培训讲义4.2 埋弧自动焊设备 一般有自动焊车（台车、机头、控制盘、焊丝(hn s)盘、焊剂头等组成）、控制箱、焊接电源、辅助装置。4.3焊接及焊接设备的发展及趋势发展历程1885年发现了气体放电的电弧并发明了电弧焊；1886年发明了电阻焊，此后逐渐完善为电阻点焊、缝焊和对焊方法，它几乎与电弧焊同时推向工业(gngy)应用，逐步取代铆接，成为工业(gngy)中广泛应用的两种主要焊接方法；1930年发明了涂药焊条电弧焊方法，并在此基础上发明了埋弧焊、钨极氩弧焊