金属焊接作业培训课件.pptx

1、江苏华电铁塔制造有限公司,铁塔焊接作业培训课件 编 制： 查 龙 审 核： 徐 飞,二零一三年元月,前 言,焊接作业是公司产品重要的加工工序，焊缝的外观成型和内在质量直接影响着产品的质量安全，直接关系到产品安装和使用过程中的人身安全和用电安全，直接关系到公司的声誉。 作为公司一名合格的焊工，要高质量地完成焊接工作，在焊接前必须熟悉焊接作业要求。角钢塔部件和钢管塔构件的焊接，其不同的焊接部位有不同的焊接质量等级要求，不同的焊接要求对焊缝外观和内在质量要求不一样。但无论何种焊接要求，气孔、裂纹、夹渣、咬边等焊接缺陷都不允许存在，知晓以上焊接缺陷问题产生的原因、危害以及解决办法，能有效避免焊接质量问

2、题的发生并提高焊接质量。为此，车间结合焊接作业实际从焊接安全、产品焊接要求、焊接缺陷原因及解决办法、焊机使用和保养方法等方面制作焊接作业专项培训课件，以备焊接作业人员能够掌握相应的焊接作业知识，课件不足之处敬请指正！ 板材车间,目 录,焊接安全及焊接通用操作规程 常见焊接方法及工作原理 常见焊接接头形式 CO2气体保护焊 T形接头组合焊缝及角焊缝焊脚K的选取 气保焊机日常使用和维护管理规定 铁塔连接结构 钢管塔加工统一说明 钢管塔焊接常见质量问题分析 焊接标准图片对比 特殊焊缝要求,焊接安全及焊接通用操作规程,安全 是家庭幸福的源泉,一、焊接安全,一.车间作业现场焊接危险因素 1）焊接过程产生

3、有害气体、烟尘、噪音、电弧光等； 2）作业点与易燃易爆物品（纸盒类 、乙炔氧气瓶等）距离近； 3）设备漏电； 4）高温辐射； 5）作业区粉尘较大； 6）焊接工件从固定架上脱落； 7）焊接前后使用行车吊运工件。,二.焊接作业“六防”： 焊工作业时要做到防火、防爆、防毒、防辐射、防触电、防高空坠落。 2.1防触电 防触电措施: 1）弧焊设备的外壳必须牢靠的接地或接零； 2）弧焊设备的初级接线、修理应由设备工艺部机 修工进行，日常检查设备作业人员进行； 3）推拉闸刀时，应带好干燥的皮手套，面部不要 对着闸刀； 4）焊枪应有可靠地绝缘，不用时要放在安全的地 方，防止短路； 5）焊工的工作服、手套、绝缘

4、鞋应保持干燥。,6）在锌锅等狭小空间焊接时，须设人留在外面监护，以免 发生意外时能及时进行急救； 7）在潮湿的场地工作时，应用干燥的木板或橡胶片等绝缘 物作垫板； 8）在光线阴暗的场地工作时，使用的照明灯的电压应不大 于36V； 9）更换焊条时，应带好手套和避免身体与焊件接触； 10）焊接电缆须有完整的绝缘，工作时应避免电缆烫坏或 砸坏；如绝缘发生损坏，应及时修复和更换； 11）遇到有人触电时，应先切断电源，然后对昏迷者施救； 12）焊工要严格遵守公司安全管控措施，防止触电事故。,2.2防火、防爆措施： 1）在易燃易爆作业场所焊接时；焊接前要认真检查工作场 地周围5m范围内是否有易燃、易爆物品

5、； 2）高空作业时，要注意防止金属火花飞溅引起的火灾； 3）严禁在有压力的容器和管道上进行焊接； 4）焊补储存过易燃物品的容器时，焊前必须将容器内的介 质放干净，将所有孔盖打开，确认安全可靠后方可焊接； 5）在进入锌锅等狭小空间内工作时，焊、割炬应随焊工同 时进出，严禁将焊、割炬放在容器内而焊工离开，以防止 混合气体爆炸； 6）焊条及焊后焊件不能随便乱扔； 7）下班前应检查工作场地，消除可能引起的火灾隐患。,2.3预防有害气体和烟尘中毒： 焊接时会产生一些有害气体及粉尘：如氧化锰（MnO)、氧 化锌（ZnO）、氟化氢（HF）、一氧化碳（CO）和金属 蒸气等。 防毒措施： 1）在狭小场地施工时，

6、应注意用压缩空气或抽风机通风； 2）避免多名焊工挤在一起施工； 3）尽量用埋弧焊代替手工焊； 4）带好防护用品。,2.4防辐射： 电弧强光主要产生强光、红外线和紫外线。可以刺伤眼睛、 灼伤皮肤。 应采取以下措施： 1）焊接施工时要使用电焊面罩； 2）要穿戴电焊工劳动防护用品； 3）工作时要互相关照； 4）多名焊工一起工作时，须使用挡弧屏。,2.5防高空坠落： 1）患有高血压、心脏病、恐高症者不得登高作业；（若班 长或组长安排，可给领导汇报；有权拒绝执行。） 2）必须使用标准的安全带； 3）登高工具应安全可靠； 4）焊接电缆不能背在背上，须用不能燃烧的东西捆扎在固 定的地方； 5）焊割设备应留在

7、地面上。,二、焊工的防护物品,焊接护目镜（黄绿、蓝绿、黄褐） 焊接防护面罩 防护工作服 电焊手套 工作鞋 防尘口罩,红色为常用的焊接方法,焊条电弧焊： 利用电弧放电（俗称电弧燃烧）所产生的热量将焊条与工 件互相融化并在冷凝后形成焊缝。,焊条电弧焊的焊接过程,焊条的组成,半自动电弧焊：,焊枪由手工操作，焊丝有专门的送丝机构输送； 主要使用二氧化碳或氩气与二氧化碳的混合气体作为保护气体。,半自动电弧焊的焊接过程,TIG焊：,在氩气等惰性气体的保护下，利用钨极与工件之间产生的电弧热融化母材和填充焊丝，形成焊缝的焊接方法。,TIG焊示意图,常见焊接接头形式,常用的焊接接头如表所示，其中最主要的接头有对

8、接接头、T形接头、角接接头和搭接接头四种。,CO2气体保护焊,焊接设备,焊接辅助工具,焊前准备工作,焊丝的安装 将盘轴上的盘轴挡片置于水平方向。 安装焊丝盘。 将盘轴挡片置于垂直方向， 以防止焊丝盘脱离盘轴。 抬起压臂，焊丝插入SUS导套帽中2-3mm。 将压臂复位，并用加压手柄紧固。 按动手动送丝开关，开始送丝。 焊丝从焊枪导电嘴露出1-2cm时， 放开微动开关钮。,焊接开始时的操作,电弧电压与电流,注：焊接位置为平焊或平角焊。,电压偏高时，易产生飞溅，焊道变宽，熔深、余高变小。,不同焊丝直径下焊接电流与电压的关系,电压偏低时，焊道变窄，熔深、余高变大。,焊丝伸出长度,喷嘴距离与气体流量之间

9、的关系,保护气流量,保护气流量太小 保护气流量太大 喷嘴被飞溅堵塞,风的影响 焊枪倾角太大 焊丝伸出长度太长,持枪姿势,引弧,引弧前减去超长焊丝,准备引弧,引弧过程,焊枪移动方向 半自动CO2气体保护焊时，根据焊枪的运动方向，分为左焊法和右焊法两种焊法。,焊枪的摆动送丝方式,收弧,焊机无收弧处理装置时的收弧处理方法,焊机带收弧处理装置时的收弧处理方法,平焊操作要领 焊枪角度,焊枪摆动方式,间隙为1.2-2mm时，采用月牙摆动,间隙较大时，采用倒退月牙式摆动,多层多道焊时焊道的排列顺序和焊丝位置,一层焊时的焊枪角度,多层多道焊时的焊枪角度及焊道的排列顺序,常见焊接缺陷及其原因,平角焊常见缺陷及原

10、因,T形接头组合焊缝及角焊缝焊脚K的选取,T形接头的焊缝型式有两种：一种是不开坡口的叫角焊缝(图1)；一种是开单边V形或K形坡口的没有焊脚的焊缝叫对接焊缝(图2)。考虑到应力传递和应力集中的问题，一般都要有一个焊脚,如图3所示，这种焊缝是由对接焊缝加角焊缝组成的，所以也叫组合焊缝。有关角焊缝的外形尺寸名称见图4(a为凸形角焊缝，b为凹形角焊缝)。,图1 图2 图3,图2所示的对接焊缝是很少采用的，因为这种接头断面变化太大，在拐角处将引起很大的应力集中，易导致接头的脆性破坏和疲劳破坏。 图1所示角焊缝的受力比较简单，即通过两侧角焊缝的计算厚度(即焊喉)来传递力通过该断面的抗剪应力传递接头的剪应力

11、和拉、压应力。,图4,(1) 接头焊缝传递拉、压应力，按等强度计算： t=20.7K （1） 式中：t垂直板板厚mm钢材抗拉、压许用应力MPa钢材抗剪切许用应力MPaK焊脚尺寸mm =0.7 （2） 将(2)式代入(1)式得： t=20.7K0.7 则t=0.98K一般按K=t选取。 (2) 接头焊缝传递剪应力，按等强度计算： t=20.7K （3） 则 t=1.4K即 K=0.714 t一般按K=0.7t选取。 (3) 梁柱系腹板受压区的加劲板的T形接头角焊缝,这种接头主要是为防止梁柱腹板受压区失稳而设置的，它的焊缝一般不作受力计算，通常按加劲板板厚的0.50.6倍选取，一般不小于6mm。角

12、焊缝的设置不外乎以上几种形式,但我们发现不少设计图纸选取的焊脚尺寸普遍偏大，象水工闸门主梁、底梁、边梁的劲板，板厚14mm，角焊缝焊脚取到 ，如果按上限控制，K可以焊到16mm，这不仅加大了热影响区尺寸、加大了焊接应力和变形，还浪费了材料和工时，并且对强度没有任何好处。把应该是8mm焊脚焊成16mm，所浪费的材料和工时，不是成12倍而是成4倍的增加。焊接材料和焊接工艺发展到今天，已经可以按等强度考虑。 由于角焊缝的受力断面是0.7K的焊喉，自动焊既然有较大的熔深那么受力断面也相应增大，K的负公差最少可以按-1mm控制，而正公差不应超过2mm。角焊缝计算厚度不足允许0.3+0.05t且2mm，每

13、100mm长度内不大于25mm。 开坡口对接焊缝和组合焊缝翼缘侧K的选取 假如图2、图3所示的对接焊缝和组合焊缝不要求焊透，那么它仍然靠焊缝的计算厚度断面的抗剪应力传递接头的拉、压、剪应力，所以开多深坡口、取多大焊脚，都要通过计算来确定，这种焊缝与角焊缝相比，在相同计算断面的情况下，焊脚尺寸可以大大减少，传力效果也有所改善。图2、图3所示的对接焊缝如果要求焊透，那么焊缝的传力性质就变了。,它是一种等强度焊缝，只要焊条是按等强度选用的，这种接头无需计算，只是为了改善力流传递，要求在翼缘板侧加一焊脚K，这就构成了组合焊缝，由于所加的焊脚不参与受力计算，所以对组合焊缝的焊脚K要求不大。T型接头、十字

14、接头、角接接头等要求焊透的对接和角接组合焊缝，其焊脚尺寸应不小于t/4，见图5中(a)、(b)、(c)。对于吊车梁上翼缘的焊脚尺寸和起重量大于等于50 t的吊车梁腹板与上翼缘的连接焊缝的焊脚尺寸K可按t/2选取,见图5(d)，且不应大于10mm。,图5,气保焊机日常使用和维护管理规定,一、焊枪： 焊枪与送丝机的安装位置须正确，并用6mm内六角扳手拧紧牢固；气管接头用扳手轻轻拧紧。 （一）喷嘴 喷嘴应当光滑，清洁，喷嘴内、外表面有飞溅金属，应立即除去（不能用敲击的方法）。 喷嘴变形，应更换新的。 使用时一定要拧紧，以防止漏气和长度变化。 保证与导电嘴的同心度，以避免乱流、涡流。 （二）导电嘴 长

15、度与喷嘴长度相等或比喷嘴短2-3mm为宜； 表面应光滑，如内孔损坏或磨损较大时应换新的，以保证电弧稳定。 必须拧紧。,焊接时保证干伸长度，以保证焊接质量。 （三）导流套有损坏应更换。 （四）送丝管 送丝弹簧管应定期检查送丝阻力，及时清理、除尘，可用敲打法和揉搓法、拉丝法，发现损坏立即更换。 老化造成送丝不稳时，不得加油进行润滑，应及时更换。 （五）枪管 安装时必须到位并用4mm内六角扳手牢固拧紧； 绝缘套破损时需及时更换。 二、送丝机 送丝滚轮的沟槽里有油污和铁屑时，应及时清理。如沟槽磨损严重应更换。 焊丝导向管应保持平直，不得变形和有油污。 送丝电极的碳刷磨损严重时应更换。 减速箱内润滑油不

16、足时，应及时加入。 焊接电源面板上丝径的选择须与焊丝直径对应。 移动时避免冲击，以免造成机架变形、损坏，且不得拉动焊枪移动。,三、焊接电源 半年清理一次机器内部尘土。 电磁开关表面要光滑、清洁。 电缆头应当绝缘可靠。 气管水管有破损时应更换。 焊接回路中所有连接点应牢固，不得虚接和松接。 加长电缆线时不能盘绕，以防止产生电感。 四、供气系统 气体流量根据电流确定，一般在1525L/min之间。 气瓶必须直立固定好，不得使气瓶倾倒。 供气管路任何部位不应有气体泄露现象，以节约气体。,铁塔连接结构,角钢塔连接结构 钢管塔连接结构,角钢塔部分焊件焊接要求,钢管塔加工统一说明,1） 钢管与带颈锻造法兰

17、的环向对接焊缝、连接挂线板焊缝、钢管主材变坡的环向对接焊缝要求100%熔透，且应达到一级焊缝的质量标准，同时按相关规定进行焊接工艺设计、评定，以合格工艺施焊，焊接质量应按标准要求进行检查；变坡处钢管的纵向焊缝应错开布置。 2) 钢管与刚性法兰焊接时，钢管应插入法兰厚度一半深，双面角焊缝，如图1所示，焊脚尺寸取管壁厚度。 钢管与柔性法兰焊接时，还应满足一下规定： 对上圈环向角焊缝：当法兰板厚30mm时，法兰盘内侧应倒角坡口，焊脚尺寸可取焊缝的有效高度。 对下圈环向角焊缝：当钢管壁厚8mm时，钢管端外侧应倒角坡口，焊脚尺寸可取焊缝的有效高度。,加劲板与法兰盘、管壁焊接处都应有切角，避免焊缝重叠。切

18、角采用圆弧型式，圆弧半径C可比法兰角焊缝尺寸高510mm，以利于流锌。 3） 节点板和钢管的主要受力焊缝，应满足外观二级焊缝的质量要求，焊脚尺寸取较薄构件的1.2倍，当节点板厚度8mm时，应根据焊接规程要求开坡口焊接。如图2所示。 4） 节点板或钢管上的加劲板焊缝为次要焊缝，一般均为角焊缝，满足三级焊缝的质量要求，焊脚尺寸取较薄构件的1.0倍，当加劲板厚度12mm时，应根据焊接规程要求开坡口焊接。如图2所示。,5） 对于T型连接焊缝（如表1）： 当对t2厚度大于20mm的板材在厚度方向进行焊接时，应采取冷却收缩时不易引起层状撕裂的焊接工艺控制措施。 当被焊构件厚度8mm时，被焊构件可不开坡口。

19、焊缝按角焊缝设计，当焊缝为主要受力焊缝时，焊脚尺寸hf取被焊构件薄件厚度的1.2倍；当焊缝为次要焊缝或构造焊缝时，焊脚尺寸hf取被焊构件薄件厚度的1.0倍，见表1图A所示。, 当被焊构件厚度8mm时，被焊构件应开单面坡口。焊缝按角焊缝设计，当焊缝为主要受力焊缝时，焊脚尺寸hf1、hf2分别取被焊构件薄件厚度的1.2倍、1.0倍；当焊缝为次要焊缝或构造焊缝时，焊脚尺寸hf1、hf2分别取被焊构件薄件厚度的1.0倍、0.7倍，见表1图B所示。 当被焊构件厚度12mm时，被焊构件应开双面坡口。焊脚按角接对接组合焊缝设计，当焊缝为主要受力焊缝时，焊脚尺寸hf取被焊构件薄件厚度的1.0倍；当焊缝为次要焊

20、缝后构造焊缝时，焊脚尺寸hf取被焊构件薄件厚度的0.7倍，见表1图C所示。 6） 对于钢管与钢管的相贯焊缝，焊脚尺寸未注明者一般不小于较薄构件的1.2倍，且不大于2.0倍，焊缝沿全周连续焊接并平滑过渡，当被焊构件厚度8mm时，要按规定进行开坡口后再焊。 7） 焊接时，不得随意加大焊缝，避免焊缝立体交叉和在一处集中大量的焊缝。 8） 所有焊接件均需加封焊，以防止酸液进入接触面而造成锈蚀。导地线、抱杆承托绳耳板孔、横担提线用施工孔等统一采用套管或厚板钻孔塞焊的形式。,钢管塔焊接常见质量问题分析,收弧弧坑问题,一般焊接收尾处（焊缝终端）形成低于焊缝高度的凹陷坑，这种小坑称为弧坑。 1、产生危害：易产

21、生弧坑裂纹、气孔、夹渣等缺陷并使该处强度严重降低。 2、原因分析：在正常的焊接过程中，由于电弧的冲击力都会使熔池产生弧坑。灭弧时由于熔池边缘先凝固，将中心铁水“拉”向周边，故收弧动作不当会有明显弧坑。 3、解决办法：分23次完成收弧。即：紧接第一次收弧后间隔0,51秒时间再引弧点焊一下，重复动作最多不超过3次，即可有效消除弧坑。,钢管塔焊接常见质量问题分析,焊道凸起问题,1、产生危害：焊缝与母材的结合角很容易成为应力集中处，对结构承载不利。 2、原因分析：焊接时基体尚处于低温状态，引弧的地方没有形成正常大小的熔池，而熔化的焊丝铁水落入小的熔池之中后，热量很快被基体吸走而很快凝固，使焊缝的凸起。

22、 3、解决办法：（1)焊接时电流电压匹配有误，适当增大电压、降低电流。（2）焊工操作时左右停留时间过短，适当加大两边停顿时间。,钢管塔焊接常见质量问题分析,焊接气孔问题,1、产生危害：减少焊缝有效截面积，破坏焊缝金属致密性，导致焊缝强度降低。 2、原因分析：该气孔是N气孔，主要是保护气层遭到破坏，大量空气侵入焊接区所致。 3、解决办法：控制电弧长度、焊接速度、枪体倾斜角度，清理喷嘴堵塞物，适当调整CO2气体流量，并控制焊接场地的侧向风等。,钢管塔焊接常见质量问题分析,焊接咬边问题,咬边定义：由于焊接参数选择不当，或者操作方法不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷。 1、产生危害：咬边将减少母

23、材的有效截面积、在咬边处可能引起应力集中、特别是低合金高强钢的焊接（咬边的边缘组织被淬硬）。 2、原因分析：操作方法不当，焊接规范选择不正确，如焊接电流太大、电弧过长、运枪方式和角度不当、坡口两侧停留时间太长或太短等。 3、预防措施：采取合理参数、运枪均匀，焊接时母材两侧停留时间均匀。,钢管塔焊接常见质量问题分析,焊接焊瘤问题,焊瘤定义：焊缝根部液态金属下坠形成的金属瘤或融化金属流到熔池边缘未融化工件上形成的积瘤。 1、产生危害：影响焊缝外观，掩盖焊缝处焊趾的质量情况。 2、原因分析：操作方法不当，焊枪倾斜角度过大、收弧停留时间过长、焊接过程中手法不稳等。 3、预防措施：焊枪倾斜角度不宜过大，焊接时在焊缝末端提前点焊封堵，操作时运枪均匀。,钢管塔焊接常见质量问题分析,焊