电焊工培训(琅日)—农承善.ppt

焊工培训课程 农承善 学海无崖 剑织江湖 欢迎大家 一 焊工基础知识 焊接Welding 焊接是现代制造技术中重要的金属连接技术 焊接成形技术的本质在于 被焊工件通过加热或者同时加热加压的方法 用 不用填充材料 使工件的材质达到原子 分子 间的结合而形成永久性连接的工艺过程 焊接不仅可以使金属材料形成永久性连接 也可以使某些非金属材料达到永久性连接的目的 如玻璃焊接 塑料焊接等 但生产中主要是用于金属的焊接 1 焊接方法的分类 2 电焊机分类 照片 3 各种焊接简介示意图 非熔化极氩弧焊接 熔化极氩弧焊接 a 氩弧焊示意图 照片 b 埋弧焊示意图 c 气焊示意图 氧 乙炔射吸式焊炬 d 压焊示意图 e 爆炸焊示意图 焊代铆 4 常用焊接方法的特点及应用 5 金属的可焊性 二 焊条电弧焊 重点 一 焊条电弧焊的原理焊条电弧焊回路由焊接电源 焊接电弧 焊接电缆 焊钳 焊条 工件构成 其中焊接电源是焊条电弧焊的主要设备 其作用是为焊接电弧稳定燃烧提供合适的电弧电压和焊接电流 焊接电弧是负载 是在焊条端部和工件之间建立的稳定燃烧的电弧 焊接电缆是用于连接焊接电源 焊钳和工件 二 熔化焊的三要素 焊条电弧焊 热源能量要集中 温度要高 以保证金属快速熔化 减小热影响区 满足要求的热源有电弧 等离子弧 电渣热 电子束和激光 熔池的保护可用渣保护 气保护和渣 气联合保护 以防止氧化 并进行脱氧 脱硫和脱磷 给熔池过渡合金元素 填充金属保证焊缝填满及给焊缝带入有益的合金元素 并达到力学性能和其它性能的要求 主要有焊芯和焊丝 三 焊条电孤焊过程 示意图 四 焊条电弧焊的基本操作焊条电弧焊是在面罩下观察和进行操作的 由于视野不清 工作条件较差 因此要保证焊接质量 不仅要求有较为熟练的操作技术 还应注意力高度集中 焊条电弧焊的基本操作包括引弧 运条及收尾等基本操作 1 引弧引弧是焊接过程中反复进行的动作 引弧技术的好坏直接影响到焊接的质量 1 焊条与工件表面接触要轻微 运动的速度要适中 2 焊条提起的高度应控制在3mm 4mm 3 引弧应在离焊缝起点10mm处的待焊部位上 电弧引燃后移至焊缝起点处 再沿焊接方向进行继续焊接 2 运条运条是焊接过程中最重要的环节 它直接影响焊缝的外表成形和内在质量 电弧引燃后 一般情况下焊条有四种基本运动 运条方法示意 1 直线形运条法由于焊条不作横向摆动 电弧较稳定能获得较大的熔深 但焊缝的宽度较窄 2 锯齿形运条法锯齿形运条法是焊条端部要作锯齿形摆动 并在两边稍作停留 但要注意防止咬边 以获得合适的熔宽 3 环形运条法环形运条法是焊条端部要作环形摆动 适用于厚板 4 月牙型运条法气孔易上浮 成形良好 五 焊条电弧焊的特点1 设备简单 操作灵活方便 2 对待焊接头的装配要求较低 3 易于通过改变工艺操作来控制焊接变形和改善接头应力状况 4 焊接1mm以下的薄板不宜用焊条电弧焊 5 能进行全位置焊接适合焊接多种材料 6 与气体保护焊 埋弧焊等焊接方法比较 生产成本较低 7 生产效率较低 焊工劳动强度较大 8 对焊工的操作技术水平要求较高 三 手工电弧焊焊机 1 弧焊变压器 在焊接回路中增加阻抗 阻抗上的压降随焊接电流的增加而增加 以此获得陡降外特性 按获得的方式不同可分为 串联电抗器式和增强漏磁式 增强漏磁式分为动圈式 BX3 和动铁心式 BX1 抽头式 BX6 BX5 照片 2 弧焊逆变器通常采用三相交流电供电 经整流和滤波后变成直流电 然后借助大功率电子开关元件将其逆变成几千到几万赫兹的中频交流电 再经中频变压器降到适合焊接的几十伏电压 型号ZX7 400特点 高效节能 质量轻体积小 具有良好的动特性和弧焊工艺性能 调节速度快 具有多种外特性 3 弧焊整流器 近年来 弧焊整流器也得到了普遍应用 它是通过整流器把交流电转变直流电 它即弥补了交流电焊机电弧稳定性不好的缺点 又比一般直流弧焊发电机结构简单 维修容易 噪声小 用直流弧焊电源焊接时 由于正极和负极上的热量不同 所以分为正接和负接两种方法 如图2所示 把焊条接负极 称为正接法 反之称为负接法 焊接厚板时 一般采用直流正接法 这时电弧中的热量大部分集中在焊件上 有利于加快焊件熔化 保证足够的熔深 焊接薄板时 为了防止烧穿 常采用反接 例 5 弧焊电源按弧焊电源输出的焊接电流波形形状将弧焊电源分为交流弧焊电源 直流弧焊电源和脉冲弧焊电源三种类型 每种类型的弧焊电源 根据其结构特点不同又可分为多种形式 如图1 5所示 弧焊电源 图1 5弧焊电源的种类 交 直流焊机 1 交流电焊机是一个结构特殊的降压变压器 空载电压未60 80V 工作电压未30V 功率20 30kW 二次线电流为50 450A 电源电压380V和220V 2 直流电焊机是用一台三相电动机带动一台结构特殊的直流发电机 硅整流式直流电焊机是利用硅整流元件降交流电变为直流电 焊机二次线空载电压为50 80V 工作电压为30V 焊接电流为45 320A 焊机功率为12 30kW 电源电压380V和220V ON 交流电焊机 直流电焊机 电焊机型号代表字母及数字 焊条电弧焊设备焊条电弧焊设备的选用原则见表1 8 焊接防护 焊缝的起头和收尾 1 焊缝的起头就是指开始焊接的部分 由于引弧后不可能迅速使这部分金属温度升高 所以起点部分的熔深较浅 焊缝余高较高 为了减少这种现象 可以采用较长的电弧对焊缝的起头处进行必要的预热 然后适当地缩短电弧的长度再转入正常焊接 2 焊缝的收尾焊缝的收尾时由于操作不当往往会形成弧坑 降低焊缝的强度 产生应力集中或裂纹 为了防止和减少弧坑的出现 焊接时通常采用三种方法 划圈收弧法 适合于酸 碱性焊条厚板焊接的收尾 反复断弧收尾法 适合于酸性焊条厚 薄板和大电流焊接的收尾 回焊收弧法 适合于碱性焊条的收尾 四 焊接工艺参数 Reality Identity Creativity Reality Identity Creativity 手工电弧焊的工艺参数通常包括焊条类型及直径 焊接电流 电弧电压 焊接速度和焊接角度 1 焊条的基础知识 1 焊条的分类焊条是由焊芯和药皮组成的 在手工电弧焊过程中 焊条一方面起传导电流和引燃电弧的作用 另一方面又作为填充金属 与熔化的母材形成焊缝 焊条按用途可以分为以下几类 碳钢焊条 低合金钢焊条 钼和铬钼耐热钢焊条 不锈钢焊条 如 A102焊条 堆焊焊条 如D212焊条 低温钢焊条 铸铁焊条 如Z308焊条 镍及镍合金焊条 铜及铜合金焊条 铝及铝合金焊条 特殊用途焊条等 2 碳钢焊条型号表示法E 焊条药皮类型及采用的焊接电流种类适用的焊接位置0 1 全位置2 平焊 平角焊4 向下立焊熔敷金属抗拉强度的最小值 单位为MPa表示焊条 3 焊条的选用原则选用焊条是焊接准备工作中很重要的一个环节 选用焊条时应遵循以下基本原则 1 焊缝金属的使用性能要求对于钢结构焊件 在同种钢焊接时 按与钢材抗拉强度等强的原则选用焊条 异种钢焊接时 按强度较低一侧的钢材选用 不锈钢焊接时 要保证焊缝成分与母材成分相适应 进而保证焊接接头的特殊性能 对于承受动载荷的焊缝 则要选用熔敷金属具有较高冲击韧度的焊条 对于承受静载荷的焊缝 只要选用抗接强度与母材相当的焊条就可以了 2 焊件的形状 刚度和焊接位置等因素选用焊条结构复杂 刚度大的焊件 由于焊缝金属收缩时 产生的应力大 则应选用塑性较好的焊条 在选用时不仅要考虑力学性能 还要考虑焊接接头形状的影响 因为 当焊接对接焊缝时 强度和塑性适中的话 焊接角焊缝时 强度就会偏高而塑性就会降低 对于焊接部位难于清理干净的部件 选用氧化性强的 对铁锈 油污等不敏感的酸性焊条 更能保证焊缝的质量 3 焊缝金属的抗裂性焊件刚度大 母材中碳 硫 磷含量偏高或外界温度偏低时 焊件易出现裂纹 焊接时最好采用抗裂性能较好的碱性焊条 4 操作工艺性焊接过程中 电弧应当稳定 飞溅少 焊缝成形美观 脱渣容易 而且适用于全位置焊接 为此 尽量选用酸性焊条 但是应首先保证焊缝的使用性能和抗裂性的要求 5 设备和施工条件在没在直流电焊机的情况下 不能选用没有特殊加稳弧剂的低氢型焊条 当焊件不能翻转必须进行全位置焊接时 则应选用能适应各种条件下空间位置焊接的焊条 在密闭的容器内进行焊接时 除考虑加强通风外 还要尽可能地避免使用低氢型焊条 因为这种焊条在焊接过程中会产生大量的有害气体和粉末 6 经济合理性要同样能保证焊缝性能的条件下 应当选用成体较低的焊条 如钛铁矿型的焊条成本比钛钙型焊条低得多 在保证使用性能的条件下 当然应选用钛铁矿型焊条 4 焊条直径的选择为了提高生产效率 应尽可能地选用大直径的焊条 但是焊条直径大往往会造成未焊透和焊缝成型不良 焊条直径的选择通常可以从以下几个方面考虑 焊件的厚度厚度较大的焊件应选用较大直径的焊条 焊缝的位置平焊时应选用较大直径的焊条 立焊 横焊 仰焊时为减小热输入 防止熔化金属下淌 应采用小直径焊条并配合小电流焊接 3 焊接层数多层焊时为保证根部焊透 第一层焊道应采用小直径焊条焊接 以后各层可以采用较大直径焊条焊接 以提高生产率 4 接头形式搭接接头 T形接头多用作非承载焊缝 为提高生产效率应采用较大直径的焊条 2 电源种类和极性 1 只有直流电源才有极性的分别 2 极性的选用主要根据焊条的性质和焊件所需要的热量来决定 3 如果使用碱性低氢钠型焊条E5015等 无论板厚均选择直流反接 可减少气孔和飞溅 3 焊接电流的选择增大焊接电流能提高生产效率 使熔深增大 但电流过大易造成焊缝咬边和烧穿等缺陷 降低接头的机械性能 焊接时 焊接电流的选择可以从以下几个方面考虑 根据焊条直径和焊件厚度选择 焊条直径越大 焊件越厚 要求焊接电流越大 低碳钢时 焊接电流I 单位A 与焊条直径d 单位mm 的关系式为 I 35 55 d 根据焊缝位置的选择 在焊条直径一定的情况下 平焊位置要比其它位置焊接时选用的焊接电流大 立焊横焊比平焊小10 到15 仰焊比平焊少15 到20 3 焊条类型 碱性焊条比酸性焊条少10 到15 不锈钢焊条比碳钢焊条少15 到20 4 焊接层次 打底电流小一些 盖中要大一些 盖面层应小一些 4 电弧电压的选择 电弧长度的选择 电弧电压的大小是由弧长来决定 电弧长则电压高 电弧短则电压低 在焊接过程中应采用不超过焊条直径的短电弧 否则会出现电弧燃烧不稳 保护不好 飞溅大 熔深小 还会使焊缝产生未焊透 咬边和气孔等缺陷 短弧一般认为是焊条直径的0 5到1倍 5 焊接速度单位时间内完成的焊缝长度称为焊接速度 焊接速度过快或过慢都将影响焊缝的质量 焊接速度过快 熔池温度不够 易造成未焊透 未融合和焊缝过窄等现象 若焊接速度过慢 易造成焊缝过厚 过宽或出现焊穿等现象 掌握合适的焊接速度有两个原则 一是保证焊透 二是保证要求的焊缝尺寸 6 焊缝层数焊缝层数视焊件厚度而定 中 厚板一般都采用多层焊 焊缝层数多些 有利于提高焊缝金属的塑性 韧性 对质量要求较高的焊缝 每层厚度最好不大于4 5mm 图4 8所示为多层焊的焊缝 其焊接顺序按照图中的序号进行焊接 图2多层焊的焊缝和焊接顺序 7 焊缝的空间位置 1 焊接位置熔焊时 依据焊缝在空间的位置不同 有平焊 立焊 横焊和仰焊四种 如图7 1所示 平焊易操作 劳动条件好 生产率高 焊缝质量易保证 所以焊缝布置应尽可能放在平焊位置 立焊 横焊和仰焊时 由于重力作用 被熔化的金属要向下滴落而造成施焊困难 因此 应尽量避免 图7 1焊缝的空间位置a 平焊b 立焊c 横焊d 仰焊 2 各种焊接位置的操作技术 平焊典型的操作方法 如图7 2所示 图7 2平焊典型的操作方法 立焊时的焊接角度 如图7 3所示 图7 3立焊时的焊接角度 不开坡口对接横焊的焊条角度 如图7 4所示 图7 4不开坡口对接横焊的焊条角度 五 焊接缺陷1 咬边由于操作不正确 或焊接工艺