焊工基本知识培训课件

焊工基本知识培训课件第一章焊接基础概述焊接与切割的定义与区别焊接定义通过加热、加压或两者并用的方式，使两个或多个工件连接成为不可分离的整体。焊接过程中，金属材料在高温下熔化并融合，冷却后形成牢固的焊接接头。切割定义利用热能（如气割、等离子切割）或机械能（如锯切、剪切）将金属材料按照预定轨迹分离开来。切割是焊接的逆过程，是金属加工中的重要工序。应用领域焊接的分类与应用按能源类型分类电弧焊：利用电弧热能进行焊接，最常用的焊接方法气焊：使用气体燃烧产生的热量熔化金属激光焊：高能激光束精密焊接，适用于高精度要求摩擦焊：利用摩擦热实现固态连接电阻焊：通过电流产生的电阻热焊接按焊接位置分类平焊：最简单的焊接位置，焊缝处于水平面立焊：焊缝处于垂直或接近垂直位置横焊：焊缝轴线水平，焊接面垂直或倾斜仰焊：难度最大，焊工需在工件下方仰面焊接行业应用实例钢结构建筑高层建筑、厂房框架、体育场馆等大型钢结构需要大量焊接工作，确保结构安全可靠。汽车制造车身焊接、底盘组装采用点焊、CO₂气体保护焊等先进工艺，保证车辆强度与安全性。船体制造船舶建造需要焊接大量钢板，对焊缝质量要求极高，需防止泄漏与腐蚀。管道工程第二章焊条电弧焊原理与特点焊条电弧焊的基本原理01气-渣联合保护机制焊条电弧焊是一种熔化极电弧焊方法，焊接过程中药皮分解产生保护气体，同时形成熔渣覆盖熔池，双重保护避免空气中氧气和氮气对熔化金属的有害影响。02电弧产生高温当焊条与工件接触后迅速分离，两者之间产生强烈的电弧放电，电弧中心温度可达6000-8000℃，足以瞬间熔化金属材料。03金属熔化与融合电弧热量同时熔化焊条芯丝和母材边缘，熔化的金属在熔池中混合、冶金反应，冷却后形成牢固的焊缝连接。标准代号焊条电弧焊的优缺点主要优点操作灵活便捷设备简单轻便，可在各种位置和空间进行焊接作业，特别适合现场施工和维修工作。装配要求低对工件装配精度要求相对较低，能够适应较大的装配间隙，适合实际生产条件。适用材料广泛通过选择不同类型的焊条，可以焊接碳钢、低合金钢、不锈钢、铸铁等多种金属材料。经济实用设备投资少，维护成本低，是中小企业和个体焊工的首选焊接方法。主要缺点生产率较低焊条长度有限，需要频繁更换；焊接过程中存在辅助时间（清渣、换焊条等），影响整体效率。人为因素影响大焊接质量高度依赖焊工的操作技能和经验水平，不同焊工的焊接质量可能存在较大差异。劳动强度大长时间手工操作，焊工容易疲劳，且需要承受电弧强光、烟尘和高温等不良作业环境。难以自动化由于焊条不断消耗和需要人工操纵，很难实现机械化和自动化焊接，限制了在大批量生产中的应用。焊条电弧焊设备介绍选择合适的焊接电源对保证焊接质量至关重要。不同类型的弧焊电源具有各自的特点和适用场合。弧焊变压器BX系列是最传统的交流弧焊电源，结构简单可靠，成本低廉，适合一般碳钢焊接。但电弧稳定性相对较差，飞溅较大。弧焊整流器ZXG、ZX5系列将交流电整流为直流电，电弧稳定性显著提高，飞溅小，适合焊接各种金属材料，是目前应用较广的电源类型。逆变电弧焊机ZX7系列采用先进的逆变技术，体积小、重量轻、节能高效。电弧控制精确，引弧容易，特别适合全位置焊接和精细焊接工作。设备选择要点：所有弧焊电源都应具有陡降的外特性曲线，以保证电弧稳定燃烧。空载电压一般为60-80V，工作电压为20-40V。设备应配备电流调节装置，满足不同焊接规范的需要。常用焊条电弧焊工具电焊钳用于夹持焊条并传导焊接电流，常用规格有300A和500A两种。应选择夹紧力好、导电性能优良、隔热效果好的电焊钳。面罩与护目镜保护焊工面部和眼睛免受强烈电弧光、紫外线和红外线伤害。面罩应配备适当深度的滤光片，护目镜用于辅助观察和清理工作。焊条保温筒存放烘干后的焊条，保持焊条干燥，防止药皮受潮。受潮焊条会导致焊缝产生气孔等缺陷，严重影响焊接质量。钢丝刷分为手动和电动两种，用于清除焊缝表面的熔渣、氧化皮和污物。焊前清理和焊后清渣都需要使用钢丝刷。气铲与渣锤气铲利用压缩空气快速清除厚重熔渣，效率高；渣锤用于敲击剥离焊缝表面熔渣，是最基本的清渣工具。角磨机用于打磨焊缝、清除飞溅、修整坡口等多种用途。是焊接辅助作业中不可缺少的电动工具。安全插头防止焊接电缆意外带电，保护焊工人身安全。更换焊条或停止焊接时应及时拔出安全插头。地线夹将焊接回路牢固连接到工件或焊接工作台上，确保焊接电流通路畅通。接触不良会导致电弧不稳、焊接质量下降。完善的焊接设备和工具是保证焊接质量与作业安全的基础。图中展示了焊条电弧焊的主要设备、工具以及必备的安全防护装备。焊工必须熟悉各种工具的正确使用方法，养成良好的安全操作习惯。第三章焊接工艺与参数选择正确的焊接工艺和合理的参数选择是获得优质焊缝的关键。本章将介绍焊接接头的基本形式、坡口设计原则、焊接工艺参数的选择方法以及标准的焊接操作步骤，帮助您掌握科学的焊接工艺技术。焊接接头形式与坡口设计常见接头形式根据GB/T985-1988国家标准，焊接接头主要分为以下几种基本形式：对接接头：两工件在同一平面对接，承载能力强，应用最广角接接头：两工件成一定角度连接，常见于箱体结构T形接头：一工件端部与另一工件表面垂直连接搭接接头：两工件部分重叠后焊接，装配简单但强度较低端接接头：两工件端面彼此接触后焊接坡口设计要点坡口是为了保证焊透和便于焊接操作，在工件待焊边缘加工出的特定几何形状。合理的坡口设计应考虑：坡口角度一般为30°-70°，角度过小焊透困难，过大浪费焊条且易变形钝边尺寸通常为0-2mm，防止烧穿且保证熔透间隙大小根据板厚确定，一般为0-3mm，保证根部焊透坡口形式包括I形、V形、Y形、X形、U形等，根据板厚和焊接位置选择焊缝符号表示：按照GB/T324-1988标准，焊缝在图纸上用标准符号表示，包括焊缝形式、尺寸、表面形状等信息。焊工必须能够正确识读焊缝符号，按图施焊。焊接工艺参数详解焊条直径选择常用规格：2.5mm、3.2mm、4.0mm根据工件厚度选择：薄板用细焊条，厚板用粗焊条根据焊接位置选择：平焊可用粗焊条，立焊、仰焊宜用细焊条首层焊道一般用小直径焊条，保证根部焊透电源与极性交流电源：成本低，电弧稳定性稍差直流电源：多采用反接（焊条接正极），电弧稳定，飞溅小，熔深大，适合多数焊接场合正接法（焊条接负极）熔深浅，适合薄板焊接焊接电流计算经验公式：I≈45×d其中I为焊接电流(A)，d为焊条直径(mm)例如：φ3.2mm焊条，焊接电流约为144A实际使用时可根据板厚、位置适当调整±10%焊接层数控制单层焊：薄板或不重要焊缝，一次完成多层焊：厚板焊接分多道完成，每层厚度不超过焊条直径，可改善焊缝组织多层多道焊：每层分多道焊接，适用于特厚板，质量最优焊接速度：一般为15-30cm/min，速度过快易产生未焊透、气孔等缺陷；速度过慢会使焊缝过宽、余高过大，易产生咬边。应根据电流大小、坡口形式灵活掌握。焊接操作步骤示范准备工作材料检查：核对母材材质、规格，检查坡口加工质量，清除油污、锈蚀、水分等杂质。设备调试：检查焊机运行状态，调整焊接电流，确保接地良好，检查电缆、电焊钳完好无损。焊条准备：根据母材选择合适焊条，按规定温度和时间烘干焊条，存放在保温筒中。放置电极与引弧定位焊：先进行定位点焊，固定工件位置，防止焊接变形。引弧方法：采用划擦法或直击法，使焊条与工件短路后迅速提起2-4mm，引燃电弧。电弧长度：保持短弧焊接，弧长一般为焊条直径的0.5-1倍，保持稳定。焊接过程控制运条方法：根据焊缝要求选择直线形、锯齿形、月牙形等运条方式。焊接角度：焊条与焊接方向成70°-80°，与工件表面成45°-90°。焊接速度：保持均匀稳定，观察熔池形状，确保充分熔合。收弧处理：焊道末端反复断弧2-3次或画圈收弧，填满弧坑。焊后处理冷却：焊接完成后，让焊缝自然冷却，避免用水或油急速冷却导致裂纹。清渣：待焊缝冷却到可触摸温度，用渣锤和钢丝刷彻底清除熔渣。检验：目视检查焊缝外观质量，必要时进行无损检测。缺陷修复：发现缺陷及时清除后重新补焊，确保焊接质量。第四章焊接安全规范焊接作业存在电击、弧光辐射、高温烫伤、有毒气体、火灾爆炸等多种危险因素。严格遵守安全操作规程，正确使用防护用品，是保障焊工生命安全和身体健康的根本要求。本章将详细介绍焊接作业的安全基本要求和各类焊接方法的安全操作规范。焊接作业安全基本要求1个人防护用品必须穿戴：防护面罩或护目镜（配合适滤光片，保护眼睛免受电弧光伤害）防火帽或头巾（保护头发免受火星烧伤）工作服（防火阻燃材质，袖口、裤脚扎紧）电焊手套（隔热绝缘，保护双手）安全鞋（绝缘、防砸、防穿刺）防尘口罩或呼吸器（减少有害烟尘吸入）2工作场地管理防火防爆：焊接现场10米内不得存放易燃易爆物品配备足够的灭火器材，并定期检查高空焊接时下方设置接火盆，派专人监护在密闭容器或管道内焊接必须办理动火许可通风要求：保持作业场所良好通风，及时排除有毒烟尘在狭小空间作业必须设置强制通风装置3电气安全措施设备接地：焊机外壳必须可靠接地，接地电阻不大于4Ω二次回路电压不得超过规定值（空载60-80V）不得使用金属结构、管道、轨道作为焊接回路绝缘防护：定期检查电缆绝缘层，破损及时更换焊接场地应铺设绝缘垫更换焊条时必须戴手套，使用安全插头雨天、露天作业应有防雨措施，防止触电二氧化碳气体保护焊安全操作操作前安全检查气瓶放置要求CO₂气瓶应直立放置，远离热源和电焊机，距明火10米以上。冬季使用需预热气瓶，防止气体输出不畅。送丝系统检查检查焊丝进给是否顺畅，导电嘴磨损程度，气体流量是否正常（一般12-15L/min）。确保送丝轮压力适当。电气连接确认检查电源线、焊枪电缆、地线连接牢固可靠。确认焊机参数设置正确，空载电压符合安全要求。冷却水循环水冷焊枪必须检查冷却水循环系统正常，水质清洁，防止堵塞。气冷焊枪需确保通风良好。特殊作业安全高空焊接必须系好安全带，佩戴安全帽。焊机应放置在牢固平台上。焊枪电缆不得缠绕在身上。设专人地面监护。密闭空间进入容器、管道内焊接前必须充分通风，检测氧气浓度（不低于18%）和有害气体浓度。设专人监护，配备应急救援设备。防火监护在易燃物附近焊接必须采取隔离措施，覆盖防火布。配备灭火器，指定专人持灭火器监护，焊后检查30分钟确认无火源。乙炔气焊安全操作规程作业环境要求气焊作业场所必须通风良好，空气流通，防止可燃气体积聚。周围10米内严禁烟火，不得存放易燃易爆物品。工作场地应平整，照明充足，便于操作和观察。设备检查维护定期检查乙炔瓶、氧气瓶阀门及压力表，确保无泄漏。检查减压器、橡胶管、焊炬是否完好，有无老化、裂纹。乙炔瓶使用时必须配备回火防止器。橡胶管应定期更换，不得使用破损、老化的软管。操作人员培训气焊工必须经过专门培训，考核合格后持证上岗。熟练掌握气焊设备的使用方法、安全操作规程和事故应急处理程序。了解乙炔、氧气的理化性质和危险特性。事故应急处理回火事故：立即关闭乙炔阀门，再关氧气阀门，检查设备，排除故障后方可重新点火。泄漏处理：发现气体泄漏立即关闭气瓶阀门，打开门窗通风，严禁使用明火和电气开关。火灾扑救：迅速关闭气源，使用干粉或二氧化碳灭火器扑救，疏散人员，报警求助。气瓶使用禁令：严禁敲击、碰撞气瓶；严禁暴晒、加热气瓶；严禁气瓶沾染油脂；严禁横卧使用乙炔瓶；严禁氧气瓶与乙炔瓶混放；严禁使用无瓶帽、无防震圈的气瓶。图中展示了焊工穿戴全套防护装备进行安全作业的场景。完善的个人防护是焊接安全的第一道防线。每位焊工都应将安全意识牢记心中，严格执行安全操作规程，确保作业全过程的安全。第五章焊接缺陷及质量控制焊接缺陷会严重影响焊接接头的强度和使用性能，甚至导致结构失效。了解常见焊接缺陷的类型、成因和预防方法，掌握焊缝检测技术和质量控制要点，是保证焊接质量的重要环节。本章将系统介绍焊接质量管理的相关知识。常见焊接缺陷类型裂纹最危险的焊接缺陷，分为热裂纹和冷裂纹。热裂纹在高温下产生，呈氧化色；冷裂纹在冷却过程中或焊后一段时间产生，颜色较新鲜。主要原因：材质含碳、硫过高，焊接应力大，氢含量高，冷却速度过快。预防措施：选用低氢焊条，充分预热，控制冷却速度，采用合理焊接顺序减少应力。气孔焊缝金属中残留的气泡形成的空洞，分为表面气孔和内部气孔。主要原因：焊条受潮，坡口不清洁，保护不良，电流过大，电弧过长。预防措施：焊条充分烘干，彻底清除坡口油污锈蚀，选用合适焊接参数，保持短弧焊接。夹渣焊缝金属中残留的固态非金属夹杂物，影响焊缝致密性和力学性能。主要原因：清渣不彻底，焊接电流过小，运条不当，坡口角度过小。预防措施：层间彻底清渣，适当提高焊接电流，采用正确运条方法，设计合理坡口。未焊透焊接接头根部未完全熔合或焊缝金属未穿透母材厚度，是常见的内部缺陷。主要原因：焊接电流过小，焊接速度过快，坡口间隙太小，运条不当。预防措施：增大焊接电流，降低焊速，保证合理间隙，注意根部运条摆动。咬边焊趾处母材被电弧熔化后未被填满而形成的沟槽，削弱母材截面。主要原因：焊接电流过大,焊速过快，电弧过长，焊条角度不当。预防措施：选用适当电流，降低焊速，保持短弧，注意运条两侧稍作停顿。焊瘤熔化金属流淌到焊缝之外未熔合的母材上形成的金属瘤，影响外观和性能。主要原因：焊接电流过大，焊条角度不正确，操作不熟练。预防措施：减小电流，注意焊条角度，立焊、仰焊采用小电流短弧焊接。焊缝检测方法目视检查最基本、最常用的检测方法，检查焊缝表面质量。检查内容：焊缝外观成形表面裂纹、气孔咬边、凹陷焊瘤、夹渣尺寸偏差工具：目测、放大镜、焊缝规、钢尺等。超声波探伤利用超声波在焊缝中传播遇到缺陷时产生反射回波来检测内部缺陷。优点：灵敏度高穿透力强速度快、成本低对人体无害便携式，现场检测应用：厚度较大的焊缝，钢轨焊接质量检验（TB/T1632.1-2005标准）。射线检测利用X射线或γ射线穿透焊缝，在底片上显示缺陷影像。优点：直观性强可永久保存底片适合任何材质检出裂纹、气孔效果好缺点：成本高，速度慢，对裂纹方向敏感，有辐射危害。应用：重要压力容器、管道焊缝检验。此外还有磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤等方法，各有特点和适用范围。应根据焊接结构的重要性、材质、厚度、缺陷类型选择合适的检测方法。焊接质量控制要点焊接参数稳定严格按照焊接工艺规程选择和控制焊接参数，包括焊接电流、电压、速度等。参数波动会直接影响焊缝质量。定期校准焊接设备，确保参数准确可靠。环境与材料准备保证焊接环境温度、湿度适宜，风速不超过标准。母材和焊接材料必须符合要求，焊前彻底清理坡口。焊条按规定烘干保存。装配精度满足工艺要求。人员技能培训焊工必须持证上岗，定期参加技能培训和考核。加强质量意识教育，培养良好的操作习惯。建立技能等级制度，鼓励技术进步。过程检验与监督实施焊前、焊中、焊后全过程质量检验。设置质量控制点，关键工序旁站监督。及时发现和纠正质量偏差，不合格焊缝坚决返修。质量记录与追溯建立完整的焊接质量档案，记录焊接工艺、材料、人员、检验结果等信息。实现质量可追溯，便于分析质量问题，持续改进。第六章焊管工艺操作流程焊管生产是将钢板或钢带通过成型、焊接、后处理等工序制成管材的过程。现代焊管生产线高度自动化，质量稳定，效率高。本章将介绍焊管生产的关键工序、质量控制要点以及自动化生产技术，帮助您了解焊管工艺的完整流程。焊管生产关键工序送料工序原料钢带规格检查，确认宽度、厚度、材质符合生产要求。根据订单要求剪切成合适长度。钢带表面清洁处理，去除油污和氧化皮，保证焊接质量。成型工序钢带经过多道成型轧辊逐步弯曲成管坯。根据管径调整轧辊间距和角度，确保管坯圆度和开口角度符合要求。成型过程中监控板边对齐，防止错边缺陷。焊接工序管坯通过高频焊接机或埋弧焊机，将开口处加热熔化并挤压焊合。精确控制焊接温度、压力和开口角度（一般3°-8°），保证焊缝质量。焊接速度根据管径和壁厚调整。这三个工序是焊管生产的核心，每个环节的质量控制都直接影响最终产品质量。操作人员必须密切关注工艺参数，及时调整设备状态。焊管后处理工序1刮焊疤焊管内外表面会产生多余的焊疤和毛刺，使用刮刀或铣刀将其去除，保证管材表面光滑平整。内焊疤刮除尤为重要，影响管道流体输送效率。2冷却定径焊接后的管材经过水冷或空冷降温。通过定径机矫正管材外径和圆度，确保尺寸精度。定径压力和速度需根据管材规格精确控制。3矫直切断使用矫直机消除管材弯曲变形，保证直线度符合标准。飞锯或冷锯按照定尺长度精确切断。平头机加工管端面，保证端面垂直度和平整度。4检验入库成品管材进行外观检查、尺寸测量、水压试验或无损检测。合格产品标识、打捆、包装后入库。不合格品隔离处理，分析原因，持续改进。自动化焊接生产程序现代焊管生产线广泛采用自动化控制系统，大幅提高生产效率和产品质量稳定性。01继电器控制系统早期自动化方案，通过继电器逻辑实现设备联动。结构简单，维护方便，但灵活性较差，逐渐被更先进的系统替代。02PLC电脑程控可编程逻辑控制器（PLC）成为主流控制方案。程序灵活可改，可实现复杂控制逻辑，故障诊断便捷，大大提高系统可靠性和生产效率。03