一建机电实务现场实操

1、第一讲起重技术 在机电设备安装工程中，起重技术是一项极为重要的技术。一个大型设备的吊装，往往是制约工程的进度、经济和安全的关键；同时也展示安装企业的技术能力和装备能力。1H412021掌握起重机械的使用要求起重技术的基础是起重机械，科学、合理选择使用起重机械是保证设备安装工程安全顺利进行的前提。一、起重机械的分类、使用范围及基本参数（一）起重机械的分类1、简单起重机具：如千斤顶（齿条、螺旋、液压）、滑轮组、葫芦（手动、电动）、卷扬机（手动、电动、液动）、悬挂单轨等；千斤顶 螺旋千斤顶螺旋千斤顶液压千斤顶：千斤顶有外壳、大活塞、小活塞、扳手、油箱等部件组成。 手动液压千斤顶液压千斤顶帕斯卡原理（

2、压强相同） 电动液压千斤顶 滑轮组起重作业 滑轮组 手动葫芦 电动葫芦 卷扬机，用卷筒缠绕钢丝绳或链条提升或牵引重物的轻小型起重设备，又称绞车。手动卷扬机电动卷扬机液压卷扬机，直接由液压马达，控制阀组，滚筒，末端支承轴等组成。 悬挂单轨吊 悬挂单轨吊 起重机：机电工程常用的起重机有流动式起重机、塔式起重机、桅杆式起重机。流动式起重机 塔式起重机桅杆式起重机 2 按结构形式可分为：桥架式（桥式起重机、门式起重机）；缆索式；臂架式（自行式、塔式、门座式、铁路式、浮船式、栀杆式起重机）。 桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。 门式起重机是桥式起重机的一种变形。主要用于室外的

3、货场、料场货、散货的装卸作业。 缆索式起重机又叫走线滑车，挂有取物装置的起重小车沿架空承载索运行的起重机。 铁路式起重机 浮船式起重机（二）起重机械使用范围1流动式起重机：适用于单件重量大的大、中型设备、构件的吊装，作业周期短。2塔式起重机：适用于在范围内数量多，而每一单件重量较小的构件、设备（设施）的吊装，作业周期长。3桅杆式起重机：主要适用于某些特重、特高和场地受到特殊限制的吊装。（三）起重机选用的基本参数1载荷(1)动载荷。起重机在吊装重物运动的过程中，要产生惯性载荷，习惯上把这个惯性载荷称为动载荷。在起重工程中，以动载系数计入其影响。一般取动载系数K1=1.1。(2)不均衡载荷。在多分

4、支（多台起重机、多套滑轮组、多根吊索等）共同抬吊一个重物时，由于存在工作不同步的因素，各分支往往不能完全按设定比例承担载荷。在起重工程中，以不均衡载荷系数计入其影响，一般取不均衡载荷系数K2=1.11.2。（注意：对于多台起重机共同抬吊设备，由于存在工作不同步而超载的现象，单纯考虑不均衡载荷系数K2是不够的，还必须根据工艺过程进行具体分析，采取相应措施。）(3)计算载荷。在起重工程的设计中，为了计入动载荷、不均衡载荷的影响，常以计算载荷作为吊装计算和索、吊具设置的依据。计算载荷的一般公式为：Qj=K1K2Q式中Qj-计算载荷；Q-设备及索吊具重量的总和。2额定起重量在确定回转半径和起升高度后，

5、起重机能安全起吊的重量。额定起重量应大于计算载荷。3最大幅度起重机的最大吊装回转半径，即额定起重量条件下的吊装回转半径。4最大起升高度起重机吊臂顶端滑轮的高度：Hh1+h2+h3+h4 式中H-起重高度(m)；h3-设备高度(m)；h4-索具高度（包括钢丝绳、平衡梁、卸扣等的综合高度）(m)；h2-设备吊装到位后底部高出地脚螺栓的高度(m)；h1-基础和地脚螺栓高(m)。二、流动式起重机的选用（一）流动式起重机的使用特点1汽车式起重机。吊装时靠支腿将起重机支撑在地面上。具有较大的机动性，其行走速度快。但不可在360°范围内进行吊装作业，其吊装区域受到限制，对吊车站位处的地基（或基础）

6、要求也更高。2履带式起重机。一般大吨位起重机较多采用，对吊车站位处的地基的要求相对较低，但行走速度较慢，转移场地需要用平板拖车运输。较大的起重机，转移场地时需拆卸、运输、安装。3轮胎式起重机。起重机装于专用底盘上，其行走机构为轮胎，（挂车拖动）。吊装作业的支撑为支腿，其特点介于前两者之间，近年来用得较少。（二）流动式起重机的特性曲线反映流动式起重机的起重能力随臂长、幅度的变化而变化的规律，以及流动式起重机的最大起升高度随臂长、幅度变化而变化的规律的曲线，称为起重机的特性曲线。目前，一些大型起重机特性曲线已量化成表格形式，称为特性曲线表。它是选用流动式起重机的依据。 （三）流动式起重机的选用步骤

7、流动式起重机的选用必须依照本机说明书规定的特性曲线表进行。选择步骤是：1根据被吊设备或构件的就位位置、现场具体情况等，确定起重机的站车位置（幅度）。2根据被吊设备或构件的就位高度、设备尺寸、吊索高度等和站车位置（幅度），查起重机的特性曲线，确定其臂长。3根据已确定的幅度、臂长，查起重机的特性曲线，确定起重机的承载能力。4如起重机承载能力大于被吊装设备或构件的重量，则选择合格，否则重选。（四）流动式起重机的地基处理吊装前必须对地基（或基础）进行试验和验收，按规定进行地基沉降预压试验。在复杂地基上吊装重型设备，应由专业人员专门进行基础设计，验收时同样要进行沉降预压试验。 1H412022掌握吊具的

8、选用原则吊装机具是起重吊装作业的重要部分，正确、合理选择吊装机具是确保起重吊装作业安全的重要环节。一、钢丝绳1钢丝绳是由高碳钢丝制成。每一根钢丝绳由若干根钢丝拧成股，各股绕绳芯（有植物纤维绳芯和金属绳芯等）捻成粗细一致的绳索。使用时主要考虑：钢丝绳钢丝的强度极限，钢丝绳的规格，钢丝绳的直径，安全系数，许用拉力等。2 安全系数：在起重工程中，钢丝绳一般用来做缆风绳（又称拖拉绳或缆绳。连接桅杆顶部支承件与拖拉坑间的拉索，用以保持桅杆的直立和稳定。）、滑轮组跑绳和吊索。做缆风绳的安全系数不小于3.5，做滑轮组跑绳的安全系数一般不小于5，做吊索的安全系数一般不小于8；如果用于载人，则安全系数不小于10

9、12。3钢丝绳的许用拉力：为钢丝绳破断拉力除以安全系数。钢丝绳破断拉力应按国家标准或生产厂提供的数据为准。二、滑轮组1滑轮组的规格、型号较多，起重工程中常用的是H系列滑轮组。 滑轮是由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索（绳、胶带、钢索、链条等）所组成的可以绕着中心轴转动的简单机械（可看作变形的杠杆）。公式应是 S=nh ，S 一般表示作用力的距离（一般是人拉），而 h 表示重物上升的高度（挂在滑轮下面），n是常数。2使用滑轮组注意要点。在工作时因摩擦和钢丝绳的刚性的原因，每一分支跑绳的拉力不同，最小在固定端，最大在拉出端。跑绳拉力的计算，必须按拉力最大的拉出端按公式和查表进行。穿绕滑轮

10、组时，必须考虑动、定滑轮均匀承受跑绳拉力，穿绕方法不正确，会引起滑轮组倾斜而发生事故。 3根据滑轮组的门数（每个滑轮组内滑轮个数）确定其穿绕方法，常用的穿绕方法有：顺穿、花穿和双跑头顺穿。一般3门及以下，宜采用顺穿；46门宜采用花穿；7门以上，宜采用双跑头顺穿。钢丝绳的端头从滑车组边上第一个滑轮穿人，然后按顺序绕过定滑轮和动滑轮，最后终端在定滑轮上固定，此种方法也称单跑头顺穿法。花穿和双跑头顺穿示意图三、卷扬机1.卷扬机是标准产品，卷扬机可按不同方式分类。起重工程中，常用电动卷扬机，一般采用慢速卷扬机。2.卷扬机的基本参数(1)基本参数。额定牵引拉力：目前标准系列从132t有8种额定牵引拉力规

11、格；工作速度：即卷筒卷入钢丝绳的速度；容绳量：即卷扬机的卷筒能够卷入的钢丝绳长度。(2)使用要求。每台卷扬机的铭牌上都标有对某种直径钢丝绳的容绳量，选择时必须注意；如果实际使用的钢丝绳的直径与铭牌上标明的直径不同，还必须进行容绳量校核。四、平衡梁1平衡梁的作用平衡粱又称铁扁担。保持被吊设备的平衡，避免吊索损坏设备。缩短吊索的高度，减小动滑轮的起吊高度。减少设备起吊时所承受的水平压力避免损坏设备。多机抬吊时，合理分配或平衡各吊点的荷载。 2平衡梁的型式及构造(1)管式平衡梁：用无缝钢管、吊耳、加强板等焊接而成，可用于吊装排管，钢结构件及中、小型设备。(2)钢板平衡梁：钢板的厚度按设备重量确定。其

12、制作简便，可在现场就地加工。(3)槽钢型平衡粱：由槽钢、吊环板、吊耳、加强板、螺拴等组成，其特点是分部板提吊点可前后移动，根据设备重量、长度来选择吊点，使用方便、安全、可靠。 (4)桁架式平衡粱：由各种型钢、吊环板（吊环螺钉属于可拆卸形式，常用于独立小部套的起吊。）、吊耳（吊耳常设在机架等处，有铸造、锻造或焊接等形式，不可拆卸，承载能力大且稳定，常用于设备的整体起吊。）、桁架转轴（一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。）、横梁等焊接而成。当吊点伸开的距离较大时，一般采用桁架式平衡梁，以增加其刚度。桁架 吊耳吊环 3平衡梁的选用起重作业中，一般都是根据设备的重量、规格尺寸、结构特点及现场环境

13、要求等条件来选择平衡粱的型式，并经过设计计算来确定平衡粱的具体尺寸。 1H412023熟悉常用吊装方案的选用原则 吊装方案是完成起重吊装任务的核心。正确合理选择吊装方法，优化吊装方案是保证起重吊装作业安全顺利进行的关键。在实施中，应从安全、科学、成本、工期、环境、技术管理能力等多方面综合考虑，严格执行有关的规程、规范。一、常用吊装方法1塔式起重机吊装：起重吊装能力为3lOOt，臂长在4080m，常用在使用地点固定、使用周期较长的场合，较经济。一般为单机作业，也可双机抬吊。2桥式起重机吊装：起重能力为3lOOOt，跨度在3150m，使用方便。多为厂房、车间内使用，一般为单机作业，也可双机抬吊。3

14、汽车吊吊装：有液压伸缩臂，起重能力为8550t臂长在27120m；有钢结构臂，起重能力在70250t臂长为27145m。机动灵活，使用方便。可单机、双机吊装，也可多机吊装。4履带吊吊装：起重能力从数十吨到上千吨，臂长可达上百米；中、小重物可吊重行走，机动灵活，使用方便，使用周期长，较经济。可单机、双机吊装，也可多机吊装。5直升飞机吊装：起重能力达26t，用在其他吊装机械无法完成的，如山区、高空等处。6桅杆系统吊装：桅杆有单桅杆、双桅杆、人字桅杆、门字桅杆、井字桅杆；提升系统有卷扬机滑轮系统、液压提升系统、液压顶升系统；有单桅杆和双桅杆滑移提升法、扳转（单转、双转）法、无锚点推举法等吊装工艺。单

15、桅杆双桅杆人字桅杆 无锚点推举法：无锚点吊推法吊装系统由塔架、吊推门架、前挂滑轮组、后挂滑轮组、推举滑轮组、门架底座、滑道及塔架底座铰链等组成。其吊装工艺原理为:利用门架式起重桅杆,在顶部横梁上对称设置双套前挂起升机构,均拴在塔架主肢上;当前挂机构收紧时,使得塔架抬头,后挂机构收紧扳倒门架,使得塔架继续起升,推举机构收紧,使得塔架趋向垂直。无锚点吊推法适用于场地狭窄,无法布置缆风绳,同时设备自身具有一定刚度的场合,多适合于大型塔类设备的整体吊装.采用无锚点吊推法结合SQD型千斤顶用于管道跨越工程的塔架竖立在油气田地面工程中尚属首次,此项工程的顺利实施丰富了管道跨越工程的塔架吊装工艺.实践证明,

16、无锚点吊推法安全、高效,在受限场地大型设备和构件的吊装施工中具有较高的推广价值. 单桅杆旋转法吊装门架式桅杆滑移吊装7缆索起重机吊装：用在其他吊装方法不便或不经济的场合，吊重量不大，跨度、高度较大的场合，如桥梁建造、电视塔顶设备吊装。8液压提升法：目前多采用“钢绞线悬挂承重、液压提升千斤顶集群、计算机控制同步”方法，主要有上拔式（或提升）和爬升式（或顶升）两种方式。9利用构筑物吊装法，即利用建筑结构作吊装点（必须对建筑结构进行校核，并征得设计同意），通过卷扬机、滑轮组等吊具实现设备的提升或移动。10坡道提升法，即通过搭设坡道，利用卷扬机、滑轮组等吊具将设备提升到基础上就位。二、吊装方法的选用原

17、则和步骤1吊装方法的选择原则：安全可靠、经济可行。2吊装方法基本选择步骤：(1)技术可行性论证。对多个吊装方法进行比较，从先进可行、安全可靠、经济适用、因地制宜等方面进行技术可行性论证。(2)安全性分析。吊装工作应安全第一，必须结合具体情况，对每一种技术可行的方法从技术上进行安全分析，找出不安全的因素和解决的办法并分析其可靠性。(3)进度分析。吊装工作往往制约着整个工程的进度。所以必须对不同的吊装方法进行工期分析，所采用的方法不能影响整个工程的进度。(4)成本分析。对安全和进度均符合要求的方法进行最低成本核算，获取合理利润。(5)根据具体情况作综合选择。三、吊装方案的主要内容及管理（一）吊装方

18、案的编制依据及主要内容1吊装方案编制的主要依据：有关规程、规范；施工组织总设计；被吊装设备（构件）的设计图纸及有关参数、技术要求等；施工现场情况，包括场地、道路、障碍等。2吊装方案的主要内容：工程概况；编制依据；方案选择；工艺分析与工艺布置；吊装平面布置图；施工步骤与工艺岗位分工；工艺计算（包括受力分析与计算、机具选择、被吊设备、构件校核等）；进度计划；资源计划（包括人力、机具、材料等）；安全技术措施；风险评估与应急预案等。（二）吊装方案的管理根据危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质(2009)87号规定，吊装方案和安全技术措施的编制及审批除按通常的要求进行外，还应执行如下规定：1采用非常

19、规起重设备、方法，且单件起吊重量在lOkN（1吨是10千牛）及以上的起重吊装工程和采用起重机械进行安装的工程的吊装方案应由施工企业技术负责人审批。2采用非常规起重设备、方法，且单件起吊重量在lOOkN及以上的起重吊装工程；起重量300kN及以上起重设备安装工程的吊装方案，施工单位应当组织专家对专项方案进行论证，再经施工企业技术负责人审批。实行总承包管理的项目，由总承包单位组织专家论证会。 1H412024了解起重吊装作业的稳定性起重吊装作业的稳定性是保证起重吊装安全实施的根本。本条主要知识点是：起重吊装作业稳定性的内容，起重吊装作业失稳的原因及预防措施，桅杆的稳定性校核。一、起重吊装作业稳定性

20、的内容1起重机械的稳定性：起重机在额定工作参数情况下的稳定或桅杆自身结构的稳定。2吊装系统的稳定性：如多机吊装的同步、协调，大型设备多吊点、多机种的吊装指挥及协调，桅杆吊装的稳定系统（缆风绳，地锚）。3吊装设备或构件的稳定性：又可分为整体稳定性（如：细长塔类设备、薄壁设备、屋盖、网架）；吊装部件或单元的稳定性。二、起重吊装作业失稳的原因及预防措施1起重机械失稳主要原因：超载、支腿不稳定、吊臂（或称扒杆）偏心过大、机械故障等。预防措施为：严格机械检查；严禁超载；打好支腿并用道木和钢板垫实基础，确保支腿稳定。2吊装系统失稳的主要原因：多机吊装不同步，不同起重能力的多机吊装荷载分配不均，多动作、多岗

21、位指挥协调失误，桅杆系统缆风绳、地锚失稳。预防措施：尽量采用同机型吊车、同吊装能力的吊车；集群千斤顶或卷扬机通过计算机控制来实现多吊点同步；通过主、副指挥来实现多机吊装同步；制定周密指挥和操作程序进行演练达到指挥协调一致；缆风绳和地锚严格按吊装方案和工艺计算设置，设置完成后进行检查并做记录。3吊装设备或构件失稳的主要原因：设计与吊装时受力不一致，设备或构件的刚度偏小。预防措施：对细长、大面积设备或构件采用多吊点吊装；薄壁设备进行加固加强；对型钢结构、网架结构的薄弱部位或杆件进行加固或加大截面。三、桅杆的稳定性校核（一）缆风绳拉力的计算及选择缆风绳是桅杆式起重机的稳定系统，它直接关系到起重机能否

22、安全工作，也影响着桅杆的轴力。缆风绳的拉力分为工作拉力和初拉力。1初拉力是指桅杆在没有工作时缆风绳预先拉紧的力。一般取工作拉力的15%20%，或按操作惯例取某一数值，通常为35t。2工作拉力是指桅杆式起重机在工作时，缆风绳所承担的载荷。由于桅杆起重机工作形式较多，缆风绳的工艺布置不同，对具体的布置应进行受力分析计算。正确的缆风绳工艺布置：有一根缆风绳处于吊装垂线和桅杆辅线的垂直平面内，这根缆风绳为“主缆风绳”。根据力系平衡，计算缆风绳的等效拉力，按比例将等效力分配到各缆风绳上，即得到各缆风绳的工作拉力。分配比例与缆风绳的工艺布置有关，可以查表。缆风绳选择的基本原则是按缆风绳的计算总拉力T为依据

23、选取。缆风绳总拉力按下式计算：T=Tg+Tc 式中Tg缆风绳的工作拉力；Tc缆风绳的初拉力。（二）地锚的种类及应用地锚的作用是固定缆风绳，将缆风绳的拉力传递到大地。目前，常用的地锚类型有：1全埋式地锚是将横梁横卧在按一定要求挖好的坑底，将钢丝绳拴接在横梁上，从坑前端槽中引出，埋好后回填土壤并夯实。全埋式地锚可承受较大的拉力，适合于重型吊装。2活动式地锚是在一钢质托排上压放块状重物（如钢锭、条石等）组成，钢丝绳拴接于托排上。这种地锚承受的力不大，但移动方便，重复利用率高，适合于改、扩建工程。在实际工程中，还常利用已有建筑物作为地锚，如混凝土基础、混凝土柱等，但在利用已有建筑物前，必须获得建筑物设

24、计单位的书面认可。（3） 钢管式桅杆起重机稳定性的校核1.长度选择与校核(1)直立桅杆的长度选择应考虑的因素：工艺要求或现场环境要求被吊设备吊起的最大高度；被吊装设备或构件的高度；吊索拴接方法及高度；滑轮组的最短距离；设备腾空距离；基础高度。根据上述各项参数，通过几何分析和计算，确定桅杆长度。(2)倾斜桅杆的长度计算除了要考虑上述各项参数外，还要考虑被吊装设备或构件的几何尺寸、桅杆倾斜的角度，桅杆的直径等。桅杆长度的确定，应进行投影关系计算和性能计算，取两者中的较大者为桅杆长度。2桅杆的截面选择与校核(1)桅杆截面的选择桅杆是细长压杆，其破坏形式主要是失稳破坏，所以在截面选择时，应按稳定条件选

25、择。桅杆的主要结构是偏心压杆，除承受轴向压力，还要承受偏心弯矩。计算时，应按压弯组合进行。(2)选择截面的基本步骤受力分析与计算，计算桅杆的内力（轴力、弯矩），画出内力图。按经验初选截面，计算截面特性和长细比。查表得稳定性折减系数，按公式进行校核。如满足要求，则选择完成。(3)稳定性核算接现行国家标准钢结构设计规范GB50017或起重机设计规范GB/T3811-2008的规定进行稳定性核算，但上述两个规范不能混用。 第二讲焊接技术金属焊接是指通过适当手段，使两个分离的金属物体（同种金属或异种金属）产生原子（分子）间结合而连接成一体的连接方法。随着科技进步，“四新”的不断涌现，焊接效率和质量不断

26、提高。1H412031掌握焊接方法与工艺评定焊接方法是直接影响焊接成本、焊接效率和焊接质量的主要因素。焊接工艺评定是指为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价，是在具体条件下解决初步拟定的焊接工艺是否可行的问题，是焊接质量保证的有效措施，是施工单位对锅炉、压力容器、压力管道和机电工程焊前准备中的重要环节。一、常用的焊接方法1电弧焊以电极与工件之间燃烧的电弧作为热源，是目前应用最广泛的焊接方法。(1)焊条电弧焊以外部涂有涂料的焊条作为电极及填充金属，电弧在焊条端部和被焊工件表面之间燃烧，熔化焊条和母材形成焊缝。涂料在电弧作用下产生气体，保护电弧，又产生熔渣覆盖在熔池表面，防止

27、熔化金属与周围气体相互作用，又向熔池添加合金元素改善焊缝金属性能。焊条手工电弧焊示意图(2)埋弧焊以连续送进的焊丝作为电极和填充金属。焊接时，在焊接区上面覆盖一层颗粒状焊剂，电弧在焊剂层下燃烧，将焊丝端部和局部母材熔化，形成焊缝。埋弧焊可以采用较大焊接电流，其最大优点是焊接速度高，焊缝质量好，特别适合于焊接大型工件的直缝和环缝。埋弧焊原理焊丝埋弧焊实操(3)钨极气体保护焊属于不（非）熔化极气体保护电弧焊，是利用钨极与工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝。焊接中钨极不熔化，只起电极作用，电焊炬的喷嘴送进氩气或氦气，起保护电弧和熔池作用。还可根据需要另外添加填充（焊丝）金属。是连接薄板金属和打底焊的

28、一种极好方法。钨极气体保护焊原理钨极气体保护焊实操(4) 等离子弧焊 属于不（非）熔化极电弧焊，它是利用电极和工件之间的压缩电弧（转移电弧）实现焊接，电极常用钨极。产生等离子弧的等离子气可用氩气、氮气、氦气或其中两者的混合气。焊接可添加或不添加金属。等离子电弧挺直，能量密度大，电弧穿透能力强。焊接时产生的小孔效应（施焊时，压缩的等离子焰流速度较快，电弧细长而有力， 为熔池前端穿透焊件而形成一个小孔，焰流穿过母材而喷出，称为“小孔效应”），对一定厚度内的金属可不开坡口对接，生产效率高，焊缝质量好。 等离子弧焊原理等离子弧焊是利用等离子弧作为热源的焊接方法。气体由电弧加热产生离解，在高速通过水冷喷

29、嘴时受到压缩，增大能量密度和离解度，形成等离子弧。它的稳定性、发热量和温度都高于一般电弧，因而具有较大的熔透力和焊接速度。形成等离子弧的气体和它周围的保护气体一般用氩。根据各种工件的材料性质，也有使用氦或氩氦、氩氢等混合气体的。等离子弧焊实操(5)熔化极气体保护电弧焊是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作为热源，利用电焊炬喷嘴喷出的气体来保护电弧进行焊接。熔化极气体保护焊的保护气体有氩气、氮气、CO2或这些气体的混合气体。以氩气、氮气为保护气体的称熔化极惰性气体保护焊，以惰性气体和氧化性气体(O2、C02)的混合气体或CO2或O2+C02的混合气体作为保护气时，称为熔化极活性气体保护焊。熔

30、化极气体保护焊的优点是可以方便地进行各种位置焊接，焊接速度快、熔敷率（熔敷率指的是有效附着在焊接部的金属重量占熔融焊条、焊丝重量的比例）较高。气体保护电弧焊原理 CO2气体保护电弧焊实操 CO2气体保护电弧焊设备(6)药芯焊丝电弧焊属于熔化极气体保护焊的一种类型，也是利用连续送进的焊丝与工件间的电弧作为热源的，焊丝芯部装有各种成分药粉。焊接时外加气体主要是C02，药粉受热分解熔化，起到造气、造渣、保护熔池、渗合金及稳弧作用。若不另加保护气体时，叫自保护药芯焊丝电弧焊。药芯焊丝药芯焊丝电弧焊原理2 电阻焊以电阻热为能源的焊接方法，包括以熔渣电阻热为能源的电渣焊和以固体电阻为能源的电阻焊。电渣焊是

31、利用电流通过熔渣所产生的电阻热作为热源，将填充金属和母材熔化，凝固后形成金属原子间牢固连接。在开始焊接时，使焊丝与起焊槽短路起弧，不断加入少量固体焊剂，利用电弧的热量使之熔化，形成液态熔渣，待熔渣达到一定深度时，增加焊丝的送进速度，并降低电压，使焊丝插入渣池，电弧熄灭，从而转入电渣焊焊接过程。电渣焊主要有熔嘴电渣焊、非熔嘴电渣焊、丝极电渣焊、板极电渣焊等。主要有点焊、缝焊、凸焊（是在一工件的贴合面上预先加工出一个或多个突起点，使其与另一工件表面接触并通电加热，然后压塌，使这些接触点形成焊点的电阻焊方法。凸焊是点焊的一种变形。）及对焊等。电阻焊(resistance welding)是工件组合后

32、通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法。对焊实操电阻焊设备3钎焊利用熔点比被焊材料的熔点低的金属作钎料，经过加热使钎料熔化，靠毛细管作用将钎料吸入到接头接触面的间隙内，润湿金属表面，使固相与液相之间相互扩散而形成钎焊接头。激光（加热）钎焊原理钎焊实操钎焊零件4螺柱焊将螺柱一端与板件（或管件）表面接触通电引弧，待接触面熔化后，给螺柱一定压力完成焊接的方法。螺柱焊原理电容螺柱焊机螺柱焊实操5 其他焊接方法有电渣焊、高频焊、气焊、气压焊、爆炸焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、扩散焊等。气焊：利用可燃气体与助燃气体混合燃烧生成的火焰为热源，熔化焊件和焊接材料使之达到

33、原子间结合的一种焊接方法。助燃气体主要为氧气，可燃气体主要采用乙炔、液化石油气等。气焊实操二、焊接工艺评定1焊接工艺评定及其作用(1)焊接工艺评定：是在产品正式焊接以前，对初步拟定的焊接工艺细则卡或其他规程中的焊接工艺进行的验证性试验。即按准备采用的焊接工艺，在接近实际生产条件下，制成材料、工艺参数等均与产品相同的模拟焊接试板，并按产品的技术条件对试板进行检验。(2)若全部有关指标符合技术要求则证明初步拟定的焊接工艺是可行的，此时即可根据焊接工艺评定报告编制正式的焊接工艺细则（卡），用以指导实际产品的焊接。(3)若检验项目指标中有一项不合格，则表明该焊接工艺不能用于生产，需作相应修改或重新拟定

34、后，再做焊接工艺评定试验。(4)焊接工艺评定作用：用于验证和评定焊接工艺方案的正确性，其评定报告不直接指导生产，是焊接工艺细则（卡）的支持文件，同一焊接工艺评定报告可作为几份焊接工艺卡的依据。2焊接工艺评定依据根据不同产品和焊接工艺评定的具体要求，按相应的工艺评定标准的规定进行评定。3焊接工艺评定的步骤(1)编制焊接工艺评定委托书。(2)按焊接工艺评定标准或设计文件规定，拟定焊接工艺指导书或评定方案、初步工艺。(3)按照拟定的焊接工艺指导书（或初步工艺）进行试件制备、焊接、焊缝检验（热处理）、取样加工、检验试样。(4)根据所要求的使用性能进行评定；若评定不合格，应重新修改拟定的焊接工艺指导书或

35、初步工艺，重新评定。(5)整理焊接记录、试验报告，编制焊接工艺评定报告；评定报告中应详细记录工艺程序、焊接参数、检验结果、试验数据和评定结论，经焊接责任工程师审核，单位技术负责人批准，存人技术档案。(6)以焊接工艺评定报告为依据，结合焊接施工经验和实际焊接条件，编制焊接工艺规程或焊工作业指导书、工艺卡，焊工应严格按照焊接作业指导书或工艺卡的规定进行焊接。1H412032掌握焊接材料与设备选用原则根据不同的金属材料和施焊工况、条件，选择不同的焊接设备和焊接材料是保证焊接质量、焊接效率、成本的关键。一、焊接材料的分类与选用原则（一）焊条1焊条的分类(1)按药皮成分可分为：不定型、氧化钛型、钛钙型、

36、氧化铁型、低氢钾型、低氢钠型、纤维类型、石墨型，钦铁矿型、盐基型十大类。(2)按焊渣性质可分为：酸性焊条、碱性焊条两大类，(3)按焊条用途可分为：结构钢焊条、钼及钼合金焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、低温钢焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条和特殊用途焊条十大类。(4)按特殊性能分为：超低氢焊条、低尘低毒焊条、立向下焊条、底层焊条、铁粉高效焊条、抗潮焊条、水下焊焊条、重力焊焊条、躺焊焊条等。2焊条的选用原则(1)按焊接材料的力学性能和化学成分选用。(2)按焊接的使用性能和工作条件选用。(3)按焊件的结构特点和受力状态。（二）焊丝分实心焊丝和药心焊丝。选择实心焊丝的成分主要

37、考虑焊缝金属应与母材力学性能或物理性能的良好匹配，如耐磨性、耐腐蚀性；焊缝应是致密的和无缺陷的。（三）保护气体保护气体的主要作用是焊接时防止空气中的有害作用，实现对焊缝和近缝区的保护。1惰性气体：主要有氩气和氮气及其混合气体，用以焊接有色金属、不锈钢和质量要求高的低碳钢和低合金钢。2惰性气体与氧化性气体的混合气体：如Ar+CO2、Ar十C02十O2等。3C02气体：是唯一适合于焊接的单一活性气体C02气体保护焊焊速高、熔深大、成本低和易空间位置焊接，广泛应用于碳钢和低合金钢的焊接。（四）焊剂1焊剂在焊接电弧的高温区内熔化成熔渣和气体，对熔化金属起保护和冶金作用。2埋弧焊的焊剂必须与所焊钢种和焊

38、丝相匹配，保证焊接质量和焊缝性能。3电渣焊的焊剂应具有适当的导电率；适当的黏度；较高的蒸发温度；良好的脱渣性、抗裂性和抗气孔的能力。焊剂二、常用的焊接设备及选用原则1电弧焊机电源(1)弧焊变压器：将电网的交流电变成适宜于弧焊的交流电，与直流电源相比具有结构简单、制造方便、使用可靠、维修容易、效率高、成本低等优点。(2)直流弧焊发电机：其稳弧性好、经久耐用、受电网电压波动的影响小，但硅钢片和铜导线需要量大，空载损耗大，结构复杂，已被列入淘汰产品。(3)晶闸管弧焊整流电源（包括逆变弧焊电源）：其引弧容易，性能柔和，电弧稳定，飞溅少，是理想的更新换代产品。2埋弧焊机特性(1)生产效率高，焊接质量好，

39、劳动条件好。(2)埋弧自动焊是依靠颗粒状焊剂堆积形成保护条件，主要适用于平位置（俯位）焊接。(3)埋弧焊剂的成分主要是Mn0、Si02等金属及非金属氧化物，难以焊接铝、钛等氧化性强的金属及其合金。(4)只适用于长缝的焊接。(5)不适合焊接薄板。3钨极氩弧焊机特性(1)氩气能充分而有效地保护金属熔池不被氧化，焊缝致密，机械性能好。(2)明弧焊，观察方便，操作容易。(3)穿透性好，内外无溶渣，无飞溅，成型美观，适用于有清洁要求的焊件。(4)电弧热集中，热影响区小，焊件变形小。(5)容易实现机械化和自动化。4熔化极气体保护焊机特性(1)CO2气体保护焊生产效率高，成本低，焊接应力变形小，焊接质量高，

40、操作简便。但是飞溅较大，弧光辐射强，很难用交流电源焊接，设备复杂，有风不能施焊，不能焊接易氧化的有色金属。(2)熔化极氩弧焊的焊丝既作为电极又作为填充金属，焊接电流密度可以提高，热量利用率高，熔深和焊速大大增加，生产率比手工钨极氩弧焊提高35倍，最适合铝、镁、铜及其合金、不锈钢和稀有金属中厚板的焊接。5等离子弧焊机特性具有温度高、能量集中、较大冲击力、比一般电弧稳定、各项有关参数调节范围广的特点。6焊接设备选用原则(1)选用原则安全性：必须通过国家对低压电器的强制性“CCC”认证。经济性：价格服从于技术特性和质量，其次考虑设备的可靠性、使用寿命和可维修性。先进性：提高生产率、改善焊接质量、降低

41、生产成本。适用性：充分发挥应有的效能。(2)中华人民共和国住房和城乡建设部公告第659号2008年4月30日公布，立即淘汰落后设备清单中，焊接设备有：直流弧焊机、电动机驱动旋转直流弧焊机全系列；交流弧焊机BXl-135、BX2-500；直流弧焊机电动发电机AXl-500、AP-1000；箱式电阻炉SX系列。1H412033熟悉焊接质量检验方法焊接质量的优劣直接关系到机电工程装置的运行安全和人民生命财产的安全，因此焊接的检验必须从焊前各项准备、焊接过程中的检验和焊后对焊缝的检验等各个环节严格地进行。本条主要知识点是：焊前检查，焊接中检验，焊后检验。一、焊前检验1原材料的检查，包括对母材、焊条（焊

42、丝）、保护气体、焊剂、电极等进行检查，是否与合格证及国家标准相符合，包装是否破损，是否过期等。2焊接结构设计及施焊技术文件的检查，焊件结构是否设计合理、便于施焊、易保证焊接质量，工艺要求是否表达齐全；新材料、新方法、新工艺是否均进行焊接工艺评定试验。3对焊工进行技术交底的检查，明确焊接工艺要求、焊接质量要求和安全防范要求。4焊接设备质量检查，包括焊接设备型号、电源极性是否符合工艺要求，焊炬、电缆、气管、焊接辅助工具、安全防护等是否齐全。5对工件装配质量检查，包括对装配质量是否符合图样要求，坡口表面是否清洁、装夹具及点固焊是否合理，装配间隙和错边是否符合要求，是否考虑焊接收缩量。6焊工资格检查，

43、包括焊工资格是否在有效期内，考试项目是否与实际焊接相适应，包括焊接方法、焊接材料及工件规格。7焊接环境的检查，包括是否考虑焊接环境中的风、雨、雪袭击和采取防护措施。焊接环境温度低于规范允许值时，与所焊材质、焊件厚度及预热措施是否相适应。二、焊接中检验1焊接中是否执行了焊接工艺要求，包括焊接方法、焊接材料、焊接规范（电流、电压、线能量）、焊接顺序、焊接变形及温度控制。2焊接层间是否存在裂纹、气孔、夹渣等表面缺陷。三、焊后检验1外观检验(1)利用低倍放大镜或肉眼观察焊缝表面是否有咬边、夹渣、气孔、裂纹等表面缺陷。(2)用焊接检验尺测量焊缝余高、焊瘤、凹陷、错边等。(3)用样板和量具测量焊件收缩变形

44、、弯曲变形、波浪变形、角变形等。2致密性试验(1)液体盛装试漏：用不承压设备直接盛装液体，检验其焊缝致密性。(2)气密性试验：压缩空气通入容器或管道内，焊缝外部涂肥皂水检查渗漏。(3)氨气试验：焊缝一侧通入氨气，另一侧贴上酚酞-酒精溶液试纸，检查渗漏。(4)煤油试漏：焊缝一侧涂刷白垩（e）粉水，另一侧浸煤油，白垩上留下油渍即有渗漏。(5)氦气试验：对致密性要求严格的焊缝，用氨气检漏仪来测定。3强度试验(1)常用水进行容器的液压强度试验，也称水压试验。耐压试验压力一般为设计压力的1.25倍。对不锈钢进行水压试验时，要控制水的氯离子含量不超过25ppm。(2)用气体为介质进行气压强度试验，试验压力

45、一般为设计压力的1.15倍。气压试验危险性很大，应采取措施确保安全。4常用的焊缝无损检测方法焊缝的无损检测方法，一股包括射线探伤(X、)、超声波探伤、磁粉、渗透和涡流探伤等，其中射线探伤和超声探伤适合于焊缝内部缺陷的检测，磁粉，渗透和涡流适用于焊缝表面质量的检验，无损检测方法应根据焊缝材质与结构特性来选择。(1) 射线探伤(X、)方法(RT)：是利用X、，射线源发出的贯穿辐射线穿透焊缝后使胶片感光，焊缝中的缺陷影像便显示在经过处理后的射线照相底片上，是目前应用较广泛的无损检验方法，能发现焊缝内部气孔、夹渣、裂纹及未焊透等缺陷，射线探伤基本不受焊缝厚度限制。但无法测量缺陷深度，检验成本较高，时间

46、长，射线对探伤操作人员有损伤。(2) 超声波探伤(UT)：是利用压电换能器通过瞬间电激发产生脉冲振动，借助于声耦合介质传入金属中形成超声波，并在传播时遇到缺陷反射并返回到换能器，再把声脉冲转换成电脉冲，测量该信号的幅度及传播时间就可评定工件中缺陷的位置及严重程度。超声波比射线探伤灵敏度高、灵活方便、周期短、成本低、效率高、对人体无害，但显示缺陷不直观，对缺陷判断不精确，靠探伤人员经验和技术熟练程度影响较大。(3) 磁性探伤(MT)：是利用铁磁性材料表面与近表面缺陷引起磁率发生变化，磁化时在表面上产生漏磁场，再采用磁粉、磁带或其他磁场测量方法记录与显示缺陷。主要用于检测焊缝表面或近表面缺陷。焊缝

47、磁性探伤仪探头焊缝磁性探伤仪钢瓶磁性探伤检测线(4)渗透探伤(PT)：采用含有颜料或荧光粉剂的渗透液喷洒或涂敷在被检焊缝表面上，利用液体的毛细作用，使其渗入表面开口的缺陷中，然后清洗去除表面上多余的渗透液，干燥后施加显像剂，将缺陷中的渗透液吸附到焊缝表面上，观察缺陷的显示痕迹。此法主要用于焊缝表面检测或气刨清根后的根部缺陷检测。(5)涡流探伤(ET)：是利用探头线圈内流动的高频电流可在焊缝表面感应出涡流的效应，有缺陷会改变涡流磁场，引起线圈输出（如电压或相位）变化来反映缺陷。其检验参数控制相对困难，可检验导电材料表面或焊缝与堆焊层表面或近表面缺陷。涡流探伤1H412034了解焊接应力与焊接变形

48、及其控制焊接残余应力和变形，严重影响焊接构件的承载力和构件的加工精度，应从设计、焊接工艺、焊接方法、装配工艺着手降低焊接残余应力和减小焊接残余变形。一、焊接应力与变形产生机理焊接热输入引起材料不均匀局部加热，使焊缝区熔化，而熔池毗邻的高温区材料的热膨胀则受到周围材料的限制，产生不均匀的压缩塑性变形。在冷却过程中，已发生压缩塑性变形的这部分材料又受到周围材料的制约，不能自由收缩，在不同程度上又被拉伸而卸载；与此同时，熔池凝固，金属冷却收缩也产生了相应的收缩拉应力和变形。这种随焊接热过程而变化的内应力场和构件变形，称为瞬态应力与变形。在室温条件下，焊后残留于构件中的内应力场和宏观变形称为焊接残余应

49、力与焊接残余变形。焊接残余应力二、焊接残余应力的危害及降低焊接应力的措施（一）焊接残余应力的危害影响构件承受静载能力；影响结构脆性断裂；影响结构的疲劳强度；影响结构的刚度和稳定性；易产生应力腐蚀开裂；影响构件精度和尺寸的稳定性。（二）降低焊接应力的措施1设计措施(1)尽量减少焊缝的数量和尺寸，在减小变形量的同时降低焊接应力。(2)防止焊缝过于集中，从而避免焊接应力峰值叠加。(3)要求较高的容器接管口，宜将插入式改为翻边式。2工艺措施(1)采用较小的焊接线能量，减小焊缝热塑变的范围，从而降低焊接应力。(2)合理安排装配焊接顺序，使焊缝有自由收缩的余地，降低焊接中的残余应力。(3)层间进行锤击，使

50、焊缝得到延展，从而降低焊接应力。(4)预热拉伸补偿焊缝收缩（机械拉伸或加热拉伸）(5)焊接高强钢时，选用塑性较好的焊条。(6)采用整体预热。(7)降低焊缝中的含氢量及焊后进行消氢处理，减小氢致集中应力。(8)采用热处理的方法：整体高温回火、局部高温回火或温差拉伸法（低温消除应力法，伴随焊缝两侧的加热同时加水冷）。三、焊接变形的危害性及预防焊接变形的措施（一）焊接变形的分类焊接变形可以区分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和室温条件下的残余变形。就残余变形而言，又可分为焊件的面内变形和面外变形。1面内变形：可分为焊缝纵向收缩变形、横向收缩变形和焊缝回转变形。2面外变形：可分为角变形、弯曲变形、扭曲

51、变形、失稳波浪变形。（二）焊接变形的危害降低装配质量；影响外观质量，降低承载力；增加矫正工序，提高制造成本。（三）预防焊接变形的措施1进行合理的焊接结构设计(1)合理安排焊缝位置。焊缝尽量以构件截面的中性轴对称；焊缝不宜过于集中。(2)合理选择焊缝尺寸和形状。在保证结构有足够承载力的前提下，应尽量选择较小的焊缝尺寸，同时选用对称的坡口。(3)近可能减少焊缝数量，减小焊缝长度。2采取合理的装配工艺措施(1)预留收缩余量法为了防止焊件焊接以后发生尺寸缩短，可以通过计算，将预计发生缩短的尺寸在焊前预留出来。为了保证预留的准确，应将估算、经验和实测三者相结合起来。(2)反变形法为了抵消焊接变形，在焊前

52、装配时，先将焊件向焊接变形相反的方向进行人为的变形，这种方法称为反变形法。只要预计准确，反变形控制得当，就能取得良好的效果。反变形法常用来控制角变形和防止壳体局部下塌。(3)刚性固定法刚性固定法适用于较小的焊件，在焊接施工中应用较多，对角变形和波浪变形有显著的效果。为了防止薄板焊接时的变形，常在焊缝两侧加型钢、压铁或楔子压紧固定。此法在焊接大型储罐底板时采用较多。装配压力容器及球罐时，往往采用弧形加强板、日字形夹具进行刚性固定。型钢弧形加强板夹具(4)合理选择装配程序对于大型焊接结构，适当地分成几个部件，分别进行装配焊接，然后再拼焊成整体。这样，小部件可以自由地收缩，而不致引起整体结构的变形。

53、如储罐底板焊接，可以先焊短焊缝，再焊长焊缝。3采取合理的焊接工艺措施(1)合理的焊接方法。尽量用气体保护焊等热源集中的焊接方法。不宜用焊条电弧焊，特别不宜选用气焊。(2)合理的焊接规范。尽量采用小规范，减小焊接线能量。(3)合理的焊接顺序和方向。(4)进行层间锤击（打底层不适于锤击）。第三讲机械设备安装技术掌握机械设备基础的种类及其应用、机械设备基础验收要求、机械设备安装施工程序、机械设备安装的方法，熟悉机械设备安装的精度控制要求。1H413011掌握机械设备基础的种类及其应用设备基础是机械设备动、静荷载的承载体，机械设备的种类很多，不同的机械设备，其基础的大小、埋深、结构形式也各不相同。机械

54、设备基础的设计选择由设计单位根据生产工艺要求、机械设备的特点、荷载大小和安装精度来确定。一、材料组成不同的设备基础种类及应用1素混凝土基础由砂、石、水泥等材料组成的基础适用于承受荷载较小、变形不大的设备基础。2钢筋混凝土基础由砂、石、水泥、钢筋等材料组成的基础，适用于承受荷载较大、变形较大的设备基础。3垫层基础在基底上直接填砂，并在砂基础外围设钢筋混凝土圈梁挡护填砂，适用于使用后允许产生沉降的结构，如大型储罐。二、埋置深度不同的设备基础种类及应用（一）浅基础1扩展基础将上部荷载进行扩散并传递到地基上的基础形式。2联合基础由组合的混凝土结构组成，适用于底面积受到限制、地基承载力较低、对允许振动线

55、位移控制较严格的大型动力设备基础。有两根或两根以上的立柱(简体)共用的基础,或两种不同型式基础共同工作的基础。3独立基础配置于上部设备之下的无筋或有筋的整体基础形式。当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用方形、圆柱形和多边形等形式的独立式基础，这类基础称为独立式基础，也称单独基础。独立基础分三种：阶形基础、坡形基础、杯形基础。独立基础是柱下基础的基本形式，当柱采用预制构件时，则基础做成杯口形，然后将柱子插入并嵌固在杯口内，故称杯形基础。（二）深基础1桩基础由承台、桩组成的基础形式，可分为预制桩和灌注桩两大类，适用于需要减少基础振幅、减弱基础振动或控制基础沉降和沉降速率的精密、大型设备的基础。2沉井基础用混凝土或钢筋混凝土制成