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1、第一章第一章 金属焊接与切割基础知识金属焊接与切割基础知识本章的教学目的:1、掌握焊接与切割的基本原理；2、了解金属学与热处理基本知识；3、了解常用金属材料的一般知识；4、掌握焊接工艺的基础知识。第一节第一节 焊接与切割概述焊接与切割概述一、焊接与切割的基本原理及分类一、焊接与切割的基本原理及分类二、焊接与切割的发展概况及应用二、焊接与切割的发展概况及应用三、学习焊接切割安全技术的必要性三、学习焊接切割安全技术的必要性本节课主要内容：本节课主要内容：课课 前前 提提 问问 金属结构零部件的联接有哪些方法？焊接与切割的应用5000-12000个焊点30万吨油轮焊缝长1000km焊点多达2030万
2、个第一节第一节 焊接与切割概述焊接与切割概述（一）基本原理（一）基本原理可拆卸的联接联接联接永久性联接焊接焊接：用加热或加压，或者两者并用，并且 使用或者不用填充材料，使工件达到 结合的办法。一、焊接与切割的基本原理及分类一、焊接与切割的基本原理及分类（二）焊接方法的分类（二）焊接方法的分类熔 化 焊 熔化焊熔化焊是是最基本最基本的焊接方法。根据焊接能源种类、能源的焊接方法。根据焊接能源种类、能源传递介质和方式的不同，熔化焊传递介质和方式的不同，熔化焊可分为可分为电弧焊、气焊、电渣电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊和等离子焊等。焊、电子束焊、激光焊和等离子焊等。熔化焊的基本原理熔化焊的基本
3、原理是指将填充材料（如焊丝）和工件的是指将填充材料（如焊丝）和工件的连接区基体材料共同加热至熔化状态，在连接处形成熔池，连接区基体材料共同加热至熔化状态，在连接处形成熔池，熔池中的液态金属冷却凝固后形成牢固的焊接接头，使分离熔池中的液态金属冷却凝固后形成牢固的焊接接头，使分离工件连接成为一个整体。工件连接成为一个整体。手手工工电电弧弧焊焊是是利利用用焊焊条条与与工工件件之之间间产产生生的的电电弧弧热热将将工工件和焊条熔化的一种焊接方法。件和焊条熔化的一种焊接方法。焊接电弧焊接电弧焊接电弧焊接电弧 焊焊接接电电弧弧是是在在电电极极和和工工件件间间的的气气体体介介质质中中常常时时间间放电的现象。放
4、电的现象。电电弧弧引引燃燃时时，弧弧柱柱中中充充满满了了高高温温电电离离气气体体，发发出出大大量的光和热。量的光和热。钢焊条焊接钢材时的焊接电弧钢焊条焊接钢材时的焊接电弧手工电弧焊（熔化焊方法之一）：手工电弧焊（熔化焊方法之一）：压压力力焊焊（俗俗称称固固态态焊焊）是是在在压压力力（或或同同时时加加热热）作作用用下下，在在被被焊焊的的分分离离金金属属结结合合面面产产生生塑塑性性变变形形而而使使金金属属连连接成为整体的焊接工艺。接成为整体的焊接工艺。压压 力力 焊焊 电阻焊（压力焊方法之一）电阻焊（压力焊方法之一）电电阻阻焊焊是是利利用用电电流流通通过过被被焊焊工工件件以以及及接接触触部部分分产
5、产生生电电阻阻热热，使使接接触触部部位位达达到到塑塑性性或或局局部部熔熔化化状状态态，加加压压焊焊合合而而使工件焊接在一起的焊接方法。使工件焊接在一起的焊接方法。钎钎焊焊是是利利用用熔熔点点比比被被焊焊接接金金属属熔熔点点低低的的金金属属作作钎钎料料，将将钎钎料料与与工工件件一一起起加加热热到到钎钎料料熔熔化化状状态态，借借助助毛毛细细管管作作用用将将其其吸吸入入到到固固态态间间隙隙内内，使使钎钎料料与与固固态态工工件件表表面面发发生生原原子子的相互扩散、溶解和化合而连成整体的焊接方法。的相互扩散、溶解和化合而连成整体的焊接方法。钎钎 焊焊 钎焊接头的形成过程钎焊接头的形成过程 钎钎焊焊接接头
6、头的的形形成成包包括括两两个个过过程程：钎钎料料熔熔化化和和流流入入、填填充充接接头头间间隙隙形形成成钎钎料料充充满满焊焊缝缝的的过过程程；液液态态钎钎料料与与钎焊金属相互作用。钎焊金属相互作用。软软钎钎焊焊是是指指使使用用的的钎钎料料熔熔点点低低于于450的的钎钎焊焊，通通常常用烙铁加热。软钎焊的接头强度不高（用烙铁加热。软钎焊的接头强度不高（70MPa）。）。含少量锑的含少量锑的锡铁合金钎料锡铁合金钎料应用最广泛。应用最广泛。软软钎钎焊焊所所用用的的钎钎剂剂主主要要有有：松松香香、ZnCl2溶溶液液、ZnCl2钎钎剂剂膏膏等等（钎钎剂剂主主要要用用来来清清除除氧氧化化物物，保保护护钎钎焊焊
7、区区，增加润湿性）。增加润湿性）。软软钎钎料料主主要要应应用用于于焊焊接接受受力力不不大大的的常常温温工工作作的的仪仪表表、导电元件等。导电元件等。软钎焊软钎焊软钎焊软钎焊 软钎焊和硬钎焊软钎焊和硬钎焊 火焰切割中最常见的是气割气割。气割（即氧-乙炔切割）的原理是利用氧-乙炔预热火焰使割缝金属在纯氧气流中能够剧烈燃烧，生成熔渣和放出大量热量的原理进行的。其它气割方法还有：液化石油气切割液化石油气切割，氢氧源切割氢氧源切割，氧熔剂切割氧熔剂切割等。1 1、火焰切割火焰切割火焰切割火焰切割（三）切割的方法和分类（三）切割的方法和分类2 2、电弧切割、电弧切割按生成电弧的不同分为：（1）等离子弧切割
8、，是利用高温、高速的强劲等离子射流，将被切割金属局部熔化并随即吹除形成切口的切割方法。（2）碳弧气割，是使用碳棒与工件之间产生的电弧将金属熔化，并用压缩空气将其吹掉，实现切割的方法。3 3、冷切割、冷切割切割后工件相对变形较小的切割方法。（1）激光切割激光切割，用激光束把材料穿透切割。（2）水射流切割水射流切割，用高压换能泵产生200400Mpa压力水束动能切割。二、焊接与切割的发展概况及应用二、焊接与切割的发展概况及应用最早最早 800800多年前宋代多年前宋代 沈括沈括梦溪笔谈梦溪笔谈 明代明代 宋应星宋应星天工开物天工开物 1892 1892气焊（氢氧）气焊（氢氧）19031903气焊（
9、氧气焊（氧乙炔）乙炔）2020世纪初世纪初 手工电弧焊机手工电弧焊机中国的发展：交流中国的发展：交流直流直流COCO2 2气体保护焊气体保护焊 氩弧焊氩弧焊半自动半自动全自动全自动 （数控、焊接机器人）（数控、焊接机器人）（一）焊接与切割的发展概况（一）焊接与切割的发展概况（二）焊接与切割的应用（二）焊接与切割的应用 主要：金属加工主要：金属加工 其它材料的加工其它材料的加工 发展方向：发展方向：1.1.低成本低成本 2.2.高效率高效率 3.3.多功能多功能 4.4.简单化（重量、维修）简单化（重量、维修）5.5.大型化大型化 1999-1999-特种作业人员安全技术培训考核管理办法特种作业
10、人员安全技术培训考核管理办法 特种作业人员安全技术考核管理规则特种作业人员安全技术考核管理规则 相关法律相关法律 劳动法劳动法矿山安全法矿山安全法煤炭法煤炭法三、学习焊接切割安全技术的必要性三、学习焊接切割安全技术的必要性特种作业特种作业是指容易发生人员伤亡事故，对操作者本是指容易发生人员伤亡事故，对操作者本人、他人及周围设施的安全有重大危害的作业。人、他人及周围设施的安全有重大危害的作业。特种作业人员特种作业人员，必须进行与工种相适应的、专门的，必须进行与工种相适应的、专门的安全技术理论学习和实际操作训练，并经考核合格安全技术理论学习和实际操作训练，并经考核合格取得国家经贸委统一制作的安全技
11、术操作证后方准取得国家经贸委统一制作的安全技术操作证后方准独立作业。独立作业。1.1.1.1.安全知识安全知识安全知识安全知识:焊接过程中会产生有毒气体、有害粉尘、弧光辐焊接过程中会产生有毒气体、有害粉尘、弧光辐焊接过程中会产生有毒气体、有害粉尘、弧光辐焊接过程中会产生有毒气体、有害粉尘、弧光辐射、高频电磁场、噪声和射线等。上述危害因素在一定条件下可能射、高频电磁场、噪声和射线等。上述危害因素在一定条件下可能射、高频电磁场、噪声和射线等。上述危害因素在一定条件下可能射、高频电磁场、噪声和射线等。上述危害因素在一定条件下可能引起爆炸、火灾、烫伤、急性中毒引起爆炸、火灾、烫伤、急性中毒引起爆炸、火
12、灾、烫伤、急性中毒引起爆炸、火灾、烫伤、急性中毒(锰中毒锰中毒锰中毒锰中毒)、血液疾病、电光性眼、血液疾病、电光性眼、血液疾病、电光性眼、血液疾病、电光性眼炎和皮肤病等职业病症。炎和皮肤病等职业病症。炎和皮肤病等职业病症。炎和皮肤病等职业病症。2.2.2.2.安全意识安全意识安全意识安全意识:防护意识防护意识 保护意识保护意识 3.3.3.3.安全措施安全措施安全措施安全措施:保证安全生产以及遇到紧急情况时能及时做出适保证安全生产以及遇到紧急情况时能及时做出适保证安全生产以及遇到紧急情况时能及时做出适保证安全生产以及遇到紧急情况时能及时做出适当的处理，从而保护操作者自己和周围人员及厂房设备不遭
13、到损害。当的处理，从而保护操作者自己和周围人员及厂房设备不遭到损害。当的处理，从而保护操作者自己和周围人员及厂房设备不遭到损害。当的处理，从而保护操作者自己和周围人员及厂房设备不遭到损害。主要内容是防火、防爆、防触电以及在尘毒、磁场、辐射等条件下主要内容是防火、防爆、防触电以及在尘毒、磁场、辐射等条件下主要内容是防火、防爆、防触电以及在尘毒、磁场、辐射等条件下主要内容是防火、防爆、防触电以及在尘毒、磁场、辐射等条件下如何保障工人的身心健康实现安全操作。如何保障工人的身心健康实现安全操作。如何保障工人的身心健康实现安全操作。如何保障工人的身心健康实现安全操作。三、学习焊接切割安全技术的必要性三、
14、学习焊接切割安全技术的必要性学习安全技术的目的学习安全技术的目的练习练习按照焊接过程中金属所处的状态及工艺的特点，可以将焊接方法分为（）。水电焊、压力焊和钎焊;熔化焊、压力焊和钎焊;压力焊、电弧焊和钎焊;压力焊以下切割方式中属于火焰切割的是（）。等离子弧切割;氧熔剂切割;液化石油气切割;碳弧切割;热切割激光切割属于()切割。火焰切割;电弧切割;冷切割液化石油气不能做为火焰切割的气源。（）我国的安全生产方针是“安全第一，预防为主”。（）只要是焊接就一定使用填充材料。（）4.焊接是一种机械联接。（）选选择择题题判判断断题题焊接与切割的基本原理及分类焊接与切割的基本原理及分类焊接与切割的发展概况及应用焊接与切割的发展概况及应用学习焊接切割安全技术的必要性学习焊接切割安全技术的必要性小结小结作业作业一、什么是焊接？焊接方法可分为几类？二、切割方法可划分几类？分别是什么？