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焊 工（初中高级）,主讲 太钢钢研所 师正禄,第一章 焊前准备,内容提要：第一节 焊接安全及劳动保护第二节 焊接材料第三节 工前准备第四节 焊接设备,第一节 焊接安全及劳动保护,一、焊接安全的主要内容 1 预防工伤事故的发生，如：触电、火灾、爆炸等。2 预防职业病的危害，如：尘肺病、金属热、锰中毒等。二、有害因素来源及种类（一）有害因素来源（P安全388）。（二）有害因素的种类 1 金属烟尘0.1um以下者为烟；0.1 10um者为尘。2 有毒有害气体臭氧、氮氧、一氧化碳和氟化氢四种。,3 高频电磁场带有高频振荡器的焊接 设备。如：氩弧焊。4 射线主要来源为TIG使用钍钨极时。5 电弧辐射主要三种光。6 噪声GB规定：85dB，最高为90dB。（三）有害因素及危害 1 金属烟尘 危害：焊工长期接触金属烟尘，如果防护不良吸入较多的烟尘，会引起焊工尘肺、金属热、锰中毒等危险。,酸性焊条有铁、硅、锰，主要是锰,（1）焊工尘肺是指由于焊工长期吸入超浓度的金属粉尘，引起肺组织纤维化的病症。焊工尘肺的发病一般缓慢约1520年以上才发病。主要病症为：呼吸系统的症状。如咳嗽、气短、胸痛以及神经衰弱等。（2）锰中毒是指焊工长期使用高锰焊条以及焊接高锰钢，如果防护不良则会引起。锰中毒发病症较慢,大多为35年，甚至长达20年。主要症状早期为乏力、头痛、失眠，记忆减退等。进一步发展动作迟缓，走路不稳，书写颤抖等。,（3）焊工金属热是指焊工吸入了氧化铁粉尘、氧化锰微粒和氟化物，通过上呼吸道，进入末梢细支气管肺泡，再进入体内引起金属热反应的病症。它主要产生于碱性焊条中的莹石（CaF2）其主要症状为，工作后寒颤，继而发烧，口内有金属味、恶心、吼痒、呼吸困难等。.,2有毒气体 在焊接区周围空间由于电弧高温和紫外线的作用下，形成有毒气体：（1）臭氧是指一种淡蓝色有毒气体，明弧 焊可产生；GB规定不大于0.3mg/m3氩弧焊、等离子弧更为突出。（2）氮氧化物-是指一种有刺激性的有毒气体，主要对肺有刺激作用和腐蚀作用；GB规定不大于5mg/m3。（3）一氧化碳是指一种窒息性气体；GB规定不大于30mg/m3.,（4）氟化氢是一种无色气体，极易溶于水 形成氢氟酸，其腐蚀性极强（不锈钢酸洗）；GB规定不大于1mg/m3。3 弧光辐射电弧放电时，一方面产生高温，另一方面也会产生弧光辐射，据测定，CO2气体焊的弧光辐射强度是手工焊条电弧的23倍，氩弧焊更强，约是手工焊的510倍。弧光辐射主要有三种光，它主要对人的眼睛和皮肤有危害。紫外线皮炎和急性角膜炎。红外线组织热作用和白内障。可见光眼睛疼痛（俗称晃眼）。,4、噪声主要对人体的听觉器管造成伤害。GB规定不大于85dB(8小时工作制)三、预防措施 主要归纳为以下三个方面：1、作业环境必须加强通风。2、个人防护要得当。3、改善工艺、方法及措施。,第二节 焊接材料,所谓的焊接材料,可分为五大类:即：焊条、焊剂、焊丝、钨极、保护气体。本文重点介绍焊条：一、焊条的组成及分类1、作用及组成2、焊条分类（按药及类型分）（一）酸性焊条主要是酸性氧化物 如Slo2、Ti o2等，且K1.5。（1）优点：工艺性能好的。如易引弧，飞溅小，电弧 稳定，脱渣性好，成型美观，易掌握。,对铁锈不敏感，因渣中有大量酸性氧化物，焊接时放出氧之缘故。产生的有害气体少（相对于碱性）缺点：力学性能差，尤其是塑性，韧性差。抗裂纹性差，因酸性氧化物多，合金元素烧损较多之缘故 焊缝金属中S和扩散氢含量高，也是造成抗裂性能差的一个原因。（2）碱性焊条其熔渣成份主要是碱性氧化物和铁合金。如：大理石（CaCo3）萤石(CaF2)优点：,焊缝中含氧量少，合金化效果好。脱硫、脱氧、胶磷能力强。焊缝中氢含量低焊缝金属的塑性，韧性和抗裂纹性能比酸性焊条好。所以常用于合金钢及重要的钢结构件。（2）缺点：工艺性并差，对油、水、铁锈较敏感，易产生气孔。电弧稳定性差，最好使用直流反接法。在坡口深处焊接时，脱渣性不好。产生的烟尘量大于酸性。因此要加强通风。3、焊条型号的表示方法,到1961年我国的机械部制定部颁标准JB293 2966（J字头）和GB981 98467（T字头）。到1970年又制定了全国统一的焊条牌号，改变了焊条牌号的混乱、繁杂的局面。到1972年5月对“统一说明书”作了适当修改更名为焊接材料产品样本第一械工业部编此样本将牌号分为十一类到1976年除用牌号外，新增编焊条型号并正式命名为GB980984-76为国标，且用T表示。型号中：第一字母T表示“焊条”的条字的汉语拼音字母。第二字母表示焊条类别代号（J-结、R-热、B-不 D-堆、NI-镍不锈-、E铸）等。,第三四位数字表示焊接强度或铬、镍含量量。倒数第二个字母表示焊条特性。最后一位数字表示药皮类型并用“”与前面符号分开。例如：TB18-12-MO-2；T422；TCUAI-7；GB980-76标准，将焊条按用途分为九类。到85年焊条型号参照国际标准进行修定并命名为：GB5117-85碳钢焊条。此标准以“E”打头，并把碳钢焊条分为：43和50两个等级。,8铸铁焊条参照80年代标准（GB/T10044-88）9低温焊条（P83）低温钢简介焊工基础P39.二、碳钢焊条的选用和使用1、焊条的选用原则（1）等强度原则：20#Q235的抗拉强度400MPa左右可选用E43系列；16Mn 16Mng的抗拉强度约为500MPa左右,可选用E50系列。（2）等同性原则：例焊不锈钢应选用不锈钢焊条；焊耐热钢就要选用耐热钢焊条。有人认为应选用抗拉强度高的焊条，焊低的母材，这个观念是错的。焊缝的抗拉强度高了就降低了其塑性的指标。往往不一定有利。,（3）等条件原则例：焊件需受动载或冲击负载时，焊条就应选用熔敷金属冲击韧性好的低氢性碱性焊条。此外，还需考虑，接头表面清理状况（如锈蚀等）、工作环境（容器内）和母材化学成份等。2、焊条使用要求（1）烘干要求碱性：一般需要350400/1-2h,烘干。酸性:一般规定75 150/1-2h,烘干。,（2）使用要求重复次数,一般可重复2次但对酸性焊条中的纤维素型及碱性焊条则重复次数不宜超过三次.烘干后的焊条应随用随取，一般不超过小时，因此要放入保温筒内以免焊条再次受潮.,第三节工件准备（初级）根据图样要求进行，通常是：一、焊接头及焊接坡口 1、接头对接、形、角接头、搭接头 2、坡口常用的有I、V、U三种 3、坡口的清理要求：10 20mm范围内用机械或化学法清理。二、焊缝符号和焊接方法代号 1、符号见P13 P18 2、焊接方法代号P19 表 19（GB/T3669-83）,（中级工）焊前工件准备P99,（一）不同位置的焊件组对和定位焊1 板件组对和定位焊（P99）2 管件组对和定位焊（P99）3管板组对和定位焊（P99）（二）焊前预热1作用：（1）降低焊后冷却速度。（2）延长焊接最高加热温度至100的冷却时间，有利于氢的逸出。（3）可以减少焊接应力，减少冷裂纹产生的可能性。,2预热方法及温度（1）预热方法（P101）（2）温度的选择（P100表）（3）温度的确认方法（本人经验）,（高级工）焊前准备（P266）第一节 焊接材料一 铸铁焊接材料1铸铁焊条分类根据GB1004488规定可分为：（1）铁基焊条。例:EZCQ、EZC等。（2）镍基焊条。例：EZNI、EZNIFe等。（3）其他焊条。例;EZFe、EZV等。铸铁焊条的型号与牌号，列表P267表72铸铁焊条的选用列表P267表73,2铸铁焊丝RZC、RZCH3铸铁焊粉CJ201二有色金属焊接材料1有色金属焊条选用（1）铝及铝合金焊条详见GB366983规定。因生产中不采用之，一般都用氩弧焊，恕不介绍。（2）铜及铜合金焊条详见GB/T36701995规定。目前，常用国产大西洋焊条 CHCu107主要用于铜线排的焊接、CHCu302主要用于铜镍（白铜）合金的焊接。2有色金属焊丝选用，详见P269.三 异种金属焊接材料，详见P312.,第二节 工件准备一 铸铁焊前准备要求P272二 铝及铝合金焊前准备P273三 铜及铜合金焊前准备P275四 异种金属焊前准备P277第三节设备准备一 埋弧焊机调试P278二 钨极氩弧焊机调试P279,第四节 焊条电弧焊设备（初级）一 焊条电弧焊电源（电焊机）（一）定义：向电弧供给电能的设备。（二）性能要求 1（外）2（UO）3（动）4（W）5（调节性）二 型号及意义 1 交流：例 2 直流：例三 电源的选择及使用（P22）四 焊钳及电缆（P24）,三、对电焊机动性的安全性的要求1、UO不V2、必须有足够容量和单独控制装置，即机闸保护3、要有完好的防护4、焊机带电部分与外壳对地间的绝缘电阻不小于1M5、焊机金属外壳必须有保护接地或者接零6、各接线点要联接牢固可靠,四、对焊机保护接地或按零线的安全要求：1、什么是保护接地、接零？例图：2、安全要求有哪些？低压系统中，外壳按地或接零线的电阻4，埋入深度为冻土层以下要有足够容量：（地）mm（零）是相线的截面的1/2，中间不得有接头不得串联使用，不准有刀闸或熔断器二次线圈与焊件相联的一端也必须接零或接地,接线时，先接零干线或接地体后接设备外壳，拆除时相反。五、焊机安全操作规程见（焊工）P2，1 1条六、焊钳及焊接电缆 1、焊钳型号G582500；G352300、作用及要求（见焊工P24）、焊接电缆（P）（1）（6）4、焊接电缆与电流大小和截面积的关系（P）,第二章焊条电弧焊及气割与气焊,第一节 焊条电弧焊第二节 气焊与气割第三节 碳弧气刨,第一节 焊条电弧焊一、焊条电弧焊的基本概念1、工艺特点（1）优点：应用广泛的机械制造，化工航天以及压力容器等。适应强，例:从钢种看、从焊接位置、从结构形状。操作灵活，设备简单（2）缺点因焊工操作水平高低和经验多少，而直接影响焊接质量。,劳动条件差.例:环境方面看，产生有毒有害气体，弧光辐射等。效率低 因手工操作、因人而宜。2、焊接电弧（1）定义（2）电弧组成及温度分布（3）电弧静特性的定义及应用（4）电弧的偏吹原因 焊条偏心度大 作业周围风刃大 磁场影响 克服磁偏吹的方法,二、焊条电弧焊工艺1、什么是焊接工艺参数 为保证焊接质量而选定的各项参数的总称叫之。简称焊接工艺2、工艺参数（1）焊接电源种类和极性酸性焊条时（一般构件）用交或直流 碱性焊条时（重要构件）用直流 极性 碱性焊条时,宜用反极性 酸性焊条时,宜用正接性（熔深大）薄板 时要采用反极性.,焊条直径 焊条直径的选择主要依据焊接位置接头形式、焊接层次及板厚。焊接电流 焊接电流是焊工唯一能控制的重要参数，主要依据焊条直径、焊接位置和焊道层次来选择I焊=10D2 焊接层次 焊接层次中，厚板时采用，有利于提高接头塑性的韧性，因为后一道焊缝对前一道焊缝起着热处理作用。,n=S/ma m取0.81.2每层焊道厚度4 5mm为宜 电弧电压 电弧电压主要取决于弧长L=（0.5 1)d.大于1.0d,时为长弧电弧电压选择原则:1、保证焊缝外形尺寸。2、保证焊透。焊接速度 手工焊时,在保证焊缝尺寸和质量的前提下，由焊工根据情况撑握。,在自动焊时，要控制线能量即：Q=UI/v由焊接热源输入给单位长度焊缝上的能量叫之其单位（J/m）；m三、实作要点、引弧、运弧、及收弧（1）引弧练习法 引弧堆焊 定点引弧（2）运条（3）收弧2、工件组对和定位焊3、低碳钢平焊位单面焊双面成型,第二节 气焊与气割一、气割与气焊的基原理和适用范围1、原理利用可燃气体和助燃气体的混合火焰 熔化工件或加热到燃点使工件结合或分割和 工艺即气焊与气割。2、适用范围 气焊主要用于薄板（碳钢）、低熔点材料、铸铁件、硬质合金刀具等，还可对磨损的零件做补 焊以及火焰校正等。气割是主要用于碳钢板的切割且目前应用最广。,二、气割与气焊的安全特点 1、所用的是易燃易爆气体 2、产生的是有毒有害气体 3、极易发生的是火灾和爆炸 4、所处的环境和工作对象相对恶劣 稍有不慎极易引发事故三、设备与工具四、低合金钢和低碳钢的气割与气焊 1、工艺参数及操作要求,五、气割与气焊的安全技术1、事故原因及预防措施 1 42、气瓶使用的安全技术 氧气 乙炔3、减压器使用安全技术 1 44、焊割炬使用的安全技术 1 10 5、皮管使用的安全技术 1 66、操作规程 1 20,第三节 碳弧气刨,一、基本原理二、特点三、设备四、材料及工具五、工艺要点六、安全操作规程,第三章 焊后检查,第一节 焊后检查第二节 缺陷返修,第一节 焊后检查,一、焊缝外观缺陷 1、种类 2、检查方法二、外部缺陷产生的原因及防止方法 1、咬边 原因：电流过大、运条不当、焊条角度不当等 措施：兑症处理 2、错边：原因：没有对正 措施：定位时对正中心,3、焊瘤 原因：电流过大使熔池温度过高，速度慢 造成熔滴下坠。措施：控制熔池温度不宜过高，速度要适 当快一点。4、焊缝平直度（1）产生原因（2）措施5、烧穿（1）原因（2）措施,6 弧坑（1）原因：熄弧过快操作技能差（2）措施：提高技能在收弧处作划圆或炬 弧几次，或采用回焊法填满弧 坑。,第二节 缺陷的返修,一、返修要求 对焊缝表面有裂纹气孔，弧坑处大于0.5mm深的气孔以及深度大于0.5mm的咬边也均应进行返修。据压力容器安全技术监察规程规定：焊缝的返修应由考试合格的焊工担任，并采用经评定论证的焊接工艺，经技术人员同意方能进行，同一部位的返修一般不应超过两次。,二、返修方法（焊工）1、返前准备2、注意事项 至,谢谢合作,