电焊工基础知识.ppt

电焊工基础知识,目录,（一）焊接接头的组成及形式（二）焊缝符号表示法（三）常见焊接缺欠（四）焊接变形（五）焊接检验,电焊工基础知识,（一）焊接接头的组成及形式,焊件在焊接过程中，未施加压力，仅通过焊件加热而熔化来完成连接的方法，称为熔化焊。,1、焊接接头的组成焊接接头主要由焊缝和热影响区两大部分组成，其间有过渡区，称为熔和区。在焊接时，除必须保证焊缝金属的性能外，还必须保证焊接热影响区的性能。在焊接高强钢、铝合金、钛合金等材料时，热影响区存在的问题比焊缝更为突出，解决起来也更为困难。,焊接接头示意图,电焊工基础知识,（一）焊接接头的组成及形式,熔化焊焊接接头处各部分名称如下图所示。,电焊工基础知识,（一）焊接接头的组成及形式,2、熔化焊的接头形式熔化焊焊接接头可有多种形式，最常见的典型接头有对接接头、角接头、丁字接头、搭接接头等。,电焊工基础知识,（一）焊接接头的组成及形式,2、熔化焊的接头形式为使待焊部位满足焊接工艺要求以形成优质的焊接接头，如为了满足熔透和成形的要求或为了保证焊接电弧的可达性要求，常需要将待焊部位预先加工成一定形状，通称为坡口加工。一些典型的坡口形式如下图所示。,熔焊坡口形式示意图,电焊工基础知识,（二）焊缝的种类及其标注,1、焊缝的种类（1）根据焊缝在空间的位置，其可分为平焊缝、立焊缝、横焊缝和仰焊缝。,（2）根据结合形式可分为对接缝、角焊缝、塞焊缝等。,（3）根据断续形式可分为连续焊缝和间断焊缝。,电焊工基础知识,（二）焊缝的种类及其标注,2、焊缝的标注（GB/T324-2008）（1）基本符号（2）基本符号的组合（3）补充符号（4）指引线（5）尺寸符号,电焊工基础知识,（三）常见焊接缺欠,焊接缺欠可分为工艺因素引起的和冶金因素引起的两大类。工艺性缺欠主要是指工艺成形方面的缺欠，如咬边、未焊透、错边、角变形等。冶金缺欠是指焊接过程中，由于物理化学冶金过程未能满足一定的要求而产生的缺欠，主要是气孔和各种裂纹。,电焊工基础知识,（三）常见焊接缺欠,1、气孔气孔是指焊缝表面或内部形成的连续的或不连续的孔洞。气孔的形成主要是由于熔池金属中的气体在金属结晶凝固前未能及时逸出，从而以气泡的形式残留在凝固的焊缝金属内部或出现在焊缝表面。气孔的危害：减少了焊缝金属的有效工作断面，显著地降低了金属的强度和塑性。造成应力集中，引起裂纹，严重地影响到了动载强度和疲劳强度。弥散小气孔虽然对强度影响不显著，但会引起金属组织疏松，导致塑性、气密性和耐腐蚀性降低。,电焊工基础知识,（三）常见焊接缺欠,1、气孔气孔的防止：消除气体来源。工件及焊丝表面的氧化膜、铁锈、油污和水分均可在焊接过程中向熔池中提供氧和氢，从而形成氢气孔和氧气孔。其中影响最大的是铁锈，还有焊条和焊剂受潮或烘干不足而残留的水分。空气入侵熔池也是气孔的来源之一，特别是氮气孔。对于手工电弧焊，关键是要保证引弧的稳定性和药皮的完好及其发气量。气体保护焊时，关键是要保证足够的气体流量、气体纯度。正确选用焊接材料。CO2保护焊时，引起气孔的主要原因是CO，因此焊丝中必须含有足够的脱氧元素Si、Mn等。优化焊接工艺。焊接工艺参数主要由焊接电流、电压和焊接速度等，由于其对焊缝的影响是复杂的，因此这些参数应有一个最佳值来保证焊缝质量。,电焊工基础知识,（三）常见焊接缺欠,2、夹杂焊缝中的夹杂主要是指熔焊过程中生成、而未来得及排出于金属之外的氧化物等，如SiO2、MnO、Al2O3、TiO2等。焊缝中有夹杂物存在对焊缝的不良影响主要是，当其含量较高或集中分布时，可降低冲击韧性，同时也可成为裂缝的萌生点和扩展通道。一般情况下，只要选取配方设计良好且质量较好的焊条或焊丝进行作业，不至于造成严重的焊缝夹杂。,电焊工基础知识,（三）常见焊接缺欠,3、热裂纹热裂纹是在焊接过程中在高温阶段产生的开裂现象，其产生的原因是焊接过程中形成的液态薄膜和焊缝凝固过程中受到的拉伸应力共同作用的结果。热裂纹的防治主要有：焊后及时锤击焊道表面，细化焊缝晶粒，提高抗裂性。合理选择焊接材料，控制焊接参数，从而控制有害杂质分布和减少应变。,电焊工基础知识,（三）常见焊接缺欠,4、冷裂纹冷裂纹是焊接裂纹中较为普遍的一种裂纹。往往产生于焊后冷却过程中，或焊后延迟一段时间出现。多发生于热影响区，少量存在于焊缝。易产生冷裂纹的材料有中碳钢、高碳钢以及低、中合金高强钢等。控制冷裂纹的方法主要有：选择抗裂性好的钢材，选用低氢型焊条，同时对焊条进行烘干，选用低氢型焊接方法如CO2气体保护焊等；对焊件进行预热，控制焊接工艺参数，多层焊时层间时间间隔需要严格控制；紧急后热；合理设计焊缝形式，减少应力。,电焊工基础知识,（四）焊接变形,1、焊接变形的产生原因和种类焊接变形就是指在焊接过程中及焊后，焊件产生的变形。其主要原因是由于焊缝的受热膨胀和冷却收缩产生的应力导致的。由于焊接变形是必然的，所以只能控制，并不能完全消除焊接变形。,焊接变形主要有以下几种：横向收缩纵向收缩旋转变形横向弯曲变形（角变形）纵向弯曲变形扭曲变形波浪变形,电焊工基础知识,（四）焊接变形,2、焊接变形的控制选择正确的焊接方法：尽量选取能量集中的焊接方法，如等离子弧焊、CO2气体保护焊等。尽量采用小的规范焊接：在满足焊接质量要求的情况下，尽量采用小的焊接电流电压。刚性固定法：利用工装夹具或加临时支撑对工件进行机械式固定，等焊接结束工件冷却后再取下。需要注意采用强制性约束会增大工件的残余应力，也可能导致裂纹的产生，必要时要采用回火处理。反变形法：根据生产实践中已发生变形的规律，预先将焊件向相反方向制成变形或预留变形收缩量再进行焊接。,电焊工基础知识,（四）焊接变形,2、焊接变形的控制散热法：在焊接部位放置铜垫板或用水冷却焊接部位背面，把焊接部位的热量迅速散去，使焊缝附近受热面积大大减小，以达到减少焊接变形的目的。但此法对工件性能有要求，部分材料无法使用该方法。锤击法（振动法）：焊接后立即用锤对焊缝进行锤击展延，防止熔敷金属收缩，减少变形。采用合理的焊接顺序和方向：先两端，后中间；先内部，后外部；先焊短焊缝，后焊长焊缝；先焊焊缝少的一侧，再焊焊缝多的一侧；对称焊缝保证对称，同向；长焊缝分段倒退焊。,电焊工基础知识,（五）焊接检验,电焊工基础知识,（五）焊接检验,1、X射线探伤用来检验焊缝内部裂纹、未焊透、气孔、夹杂等缺陷。对待检焊缝用X射线光进行透视，并拍摄底片。最后根据底片上的图像判断缺陷的类型、位置和大小。,电焊工基础知识,（五）焊接检验,2、超声波探伤可用来探测大厚度焊件（40mm以上）。对检查裂纹等平面形缺陷，灵敏度较高，又具有操作灵活的特点。方法是在光滑的焊缝及其周围涂上一层耦合剂，然后将探头与焊件表面接触，当超声波束经由探头到达金属内部，如遇到缺陷和零件底面时，就分别发生发射波束，在显示屏上形成脉冲波形。根据脉冲波形的不同，可以判断缺陷的位置和大小。,电焊工基础知识,（五）焊接检验,3、磁粉探伤磁粉探伤，是通过磁粉在缺陷附近漏磁场中的堆积以检测铁磁性材料表面或近表面处缺陷的一种无损检测方法。将钢铁等磁性材料制作的工件予以磁化，利用其缺陷部位的漏磁能吸附磁粉的特征，依磁粉分布显示被探测物件表面缺陷和近表面缺陷的探伤方法。该探伤