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电焊技术培训课件第一章焊接基础知识概述焊接定义与分类焊接定义焊接是通过加热、加压或两者结合的方式，使两种或多种材料在原子层面实现牢固结合的先进工艺技术。这一过程涉及材料的物理化学变化，形成永久性连接接头。三大主要分类熔焊：通过加热使材料熔化后冷却结合压焊：施加压力使材料塑性变形结合钎焊：利用低熔点填充材料连接常见焊接方法电弧焊：应用最广泛气焊：传统工艺氩弧焊：高质量焊接CO2保护焊：高效生产焊接的原理与特点焊接基本原理电弧焊接利用电弧产生的高温(可达6000-8000℃)瞬间熔化焊条和母材金属，在电弧力的作用下形成熔池。熔池中的液态金属混合均匀后冷却凝固，形成牢固的焊接接头。热影响区分析焊接过程中，紧邻焊缝的母材区域会经历快速加热和冷却循环，形成热影响区(HAZ)。该区域的金相组织和力学性能会发生变化,可能出现硬化、软化或晶粒粗化现象,需要通过合理的焊接工艺参数来控制。方法优缺点对比手工电弧焊：设备简单灵活，但效率较低气体保护焊：焊缝质量好，生产效率高氩弧焊：焊接质量最优，成本较高电阻焊：自动化程度高，适合批量生产电弧焊焊接过程示意第二章主要焊接方法详解手工电弧焊(SMAW)1技术特点手工电弧焊又称焊条电弧焊,是最传统也是应用最广泛的焊接方法。设备简单便携,由焊接电源、焊钳、地线和焊条组成,适应性极强,可在各种位置和环境下进行焊接作业。2优势与局限主要优势：设备投资少、维护简单、适用范围广、可焊接各种接头形式主要局限：劳动强度大、生产效率相对较低、焊接质量高度依赖操作工的技能水平和经验适用材料二氧化碳气体保护焊(CO₂焊)工艺原理与优势CO₂焊采用二氧化碳作为保护气体,在焊接过程中隔绝空气,有效减少焊缝的氧化和氮化,显著提高焊接质量。焊接效率比手工电弧焊提高2-3倍,焊缝成形美观,飞溅小。设备与应用条件设备包括焊接电源、送丝机构、焊枪和气体供给系统,相对较为复杂。适合焊接板厚1.6mm以上的碳钢和低合金钢材料。作业时需注意防风措施,风速超过2m/s时需设置防风罩。常见缺陷及防护气孔缺陷原因：保护气体不纯、流量不当、工件表面有油污锈蚀防护：使用纯度≥99.5%的CO₂,清理工件表面飞溅过大原因：电流电压匹配不当、焊丝伸出长度不合理防护：优化焊接参数,控制焊丝伸出10-15mm氩弧焊(TIG焊)焊接质量最优氩弧焊采用惰性气体氩气保护,焊接过程稳定,焊缝成形美观,力学性能优异,是质量要求最高的焊接方法。特别适合薄板(0.5-3mm)和不锈钢、铝合金等有色金属的精密焊接。技术要求高操作需要左右手配合协调,右手持焊枪控制电弧,左手送填充焊丝,技术难度大。焊工需经过系统培训和长期实践才能熟练掌握,对操作者的技能水平要求远高于其他焊接方法。典型应用案例广泛应用于航空航天、化工容器、食品机械、医疗器械等高质量要求领域。如不锈钢管道焊接、铝合金结构件制造、钛合金零部件连接等精密焊接工艺。电阻焊与点焊技术工艺原理电阻焊利用电流通过工件接触面时产生的电阻热,在加压条件下使材料局部加热至塑性或熔化状态,形成焊点或焊缝。点焊是电阻焊最典型的应用形式。技术优势焊接速度快,生产效率高自动化程度高,适合大批量生产焊接变形小,外观整洁节能环保,无烟尘污染适合薄板和冲压件焊接焊点质量检测点焊质量检测方法包括外观检查、剥离试验、拉伸剪切试验和金相分析等。重点检查焊点直径、压痕深度和表面质量。常见缺陷分析未焊透：电流过小或加压力不足烧穿：电流过大或通电时间过长表面压痕过深：电极压力过大各种焊接方法设备对比从左至右依次为：手工电弧焊机组(简单便携)、CO₂气体保护焊设备(送丝机构)、氩弧焊机系统(气瓶调节器)、点焊机装置(气动加压)。不同设备反映了各焊接方法的技术特点和复杂程度差异。第三章焊接设备与工具使用正确使用和维护焊接设备是保证焊接质量和安全生产的基础。本章将详细介绍各类焊机的结构原理、辅助工具的功能用途、焊接材料的选择存储以及焊接参数的调节技巧,培养学员规范操作和设备管理能力。焊机及辅助设备介绍手工电弧焊机主要由降压变压器、整流器和控制系统组成。将220V或380V交流电转换为适合焊接的低压大电流。分为交流焊机和直流焊机两大类,直流焊机电弧稳定性更好。气体保护焊机包括焊接电源、送丝机构、焊枪和气路系统。采用逆变技术的数字化焊机具有体积小、重量轻、节能高效的特点,可精确调节焊接参数。氩弧焊机配备高频引弧装置和气体流量控制系统。分为直流氩弧焊机(焊钢材)和交直流氩弧焊机(可焊铝镁等有色金属)。高端设备具有脉冲功能和程序控制。辅助工具配套焊接作业还需配备焊钳(夹持焊条并导电)、地线夹(连接工件形成回路)、敲渣锤、钢丝刷、气体流量计、电压表电流表等辅助工具,确保焊接过程顺利进行。焊接材料的选择与存储焊条的分类与选用焊条由焊芯和药皮组成。按药皮类型分为酸性焊条和碱性焊条,按用途分为结构钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条等。选择时应考虑：母材的化学成分和力学性能焊接结构的重要性和工作条件焊接位置(平焊、立焊、仰焊等)焊接电源种类(交流或直流)常用结构钢焊条如E4303(酸性)、E5015(碱性),数字表示熔敷金属抗拉强度。焊丝的规格与应用气体保护焊使用的实心焊丝,常用直径0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm等规格。焊丝牌号如ER50-6表示熔敷金属抗拉强度和化学成分。材料存储与检查01防潮存储焊条应存放在干燥通风的仓库,相对湿度<60%。碱性焊条使用前需在350-400℃烘干1-2小时。02防锈管理焊丝表面镀铜防锈,开封后应尽快使用。长期存放需防潮密封。03焊前检查检查焊材表面是否有锈蚀、油污、裂纹,药皮是否脱落,确保质量合格。焊接参数调节技巧电流选择原则焊接电流是影响焊接质量的关键参数。电流过小导致电弧不稳、未焊透;电流过大造成焊缝烧穿、飞溅增大。手工电弧焊电流可按公式估算：I=(35-55)×d(d为焊条直径mm)。实际应根据板厚、焊接位置、焊条类型适当调整。电压与送丝速度匹配气体保护焊的电弧电压与送丝速度密切相关,需要合理匹配才能获得稳定的焊接过程。电压过高电弧过长,飞溅大、焊缝余高小;电压过低电弧过短,易粘丝、焊缝成形不良。送丝速度影响熔敷速度和生产效率。气体流量控制保护气体流量直接影响保护效果。流量过小保护不良,焊缝易产生气孔;流量过大产生紊流,卷入空气反而降低保护效果。CO₂焊一般流量15-25L/min,氩弧焊8-15L/min。风速大时适当增加流量。焊接速度与质量关系焊接速度影响焊缝成形和热输入。速度过快导致未焊透、焊缝窄小、成形不良;速度过慢造成焊缝过宽、余高过大、变形增大。合适的焊接速度应使熔池略微拖后焊条2-3mm,焊缝宽度为焊条直径的2-3倍。焊接设备参数调节实操现代数字化焊机配备直观的参数显示和调节界面。图示展示了典型焊机的操作面板,包括电流/电压显示屏、参数调节旋钮、焊接模式选择开关等。操作时应先根据焊件材质和厚度预设参数,然后通过试焊进行微调,观察熔池形态和焊缝成形,最终确定最佳工艺参数并记录存档。第四章焊接操作技能培训焊接是一项实践性极强的技能,需要通过大量的实际操作练习才能掌握。本章从手工电弧焊、气体保护焊、氩弧焊等不同焊接方法的操作步骤入手,详细讲解运条技巧、焊接姿势、参数控制等核心技能,配合焊接接头类型和工艺设计知识,全面提升学员的实操能力。手工电弧焊操作步骤引弧技术采用划擦法或直击法引弧。划擦法将焊条在焊件表面轻划后提起2-4mm,适合初学者。引弧位置应在坡口内侧,避免在母材表面留下引弧痕迹。焊接姿势保持正确站姿或坐姿,身体放松稳定。焊钳握法有握笔式和握拳式。焊条与焊件保持60-80°前倾角,便于观察熔池和控制焊缝成形。运条方法包括直线运条、锯齿形运条、月牙形运条等。运条要均匀平稳,控制焊条摆动幅度和频率。保持短弧焊接,弧长约等于焊芯直径。收尾技巧焊至终点时采用回带法或反复断弧法填满弧坑,防止弧坑裂纹。收弧后在熔池凝固前不要移开焊条,避免产生气孔和夹渣。不同位置焊接要点平焊(1G/1F)最基本的焊接位置,熔池稳定易控制。焊条角度70-80°,电流可用较大值,速度均匀,适合初学者练习基本功。立焊(3G/3F)熔池有下坠倾向,需采用短弧、快速焊、小电流。焊条向上焊时前倾5-10°,向下焊时后倾5-10°。运条时两侧稍作停留。仰焊(4G/4F)难度最大,熔池有下落危险。采用小电流、短弧、快速焊。焊条垂直或稍微前倾,熔滴借助电弧推力过渡到熔池。气体保护焊操作技巧焊枪握持与姿势CO₂焊枪应握持稳定,焊枪与工件保持60-80°推焊角度或70-90°拉焊角度。推焊时熔池清晰可见,飞溅少,适合平焊和横焊;拉焊时熔深大,适合厚板焊接。移动速度控制保持匀速移动,速度与电流电压相匹配。观察熔池形态:熔池呈椭圆形,长度约为宽度的1.5-2倍为宜。焊接过程中保持焊枪到工件的距离(干伸长)稳定在10-15mm。短路过渡焊接技术短路过渡是CO₂焊的主要过渡形式,熔滴通过短路接触熔池过渡,频率80-200次/秒。特点是飞溅小、热输入低,适合薄板和全位置焊接。焊丝伸出长度调整标准伸出长度一般控制在10-15mm。伸出过长导致焊丝预热过度,熔滴过渡不稳定;伸出过短影响观察和操作。特殊情况调整焊接薄板时可适当缩短至8-10mm,减少热输入;焊接厚板时可延长至15-20mm,增加焊丝熔化速度。氩弧焊操作实务焊枪角度控制钨极氩弧焊焊枪应与工件保持垂直或稍微前倾(5-15°)。钨极端头与工件距离保持2-5mm,距离过大保护效果差,过小易粘钨。焊枪沿焊缝方向匀速推进,保持钨极对准熔池前沿。填丝方法技巧左手持填充焊丝,从熔池前方送入,与焊枪保持15-20°夹角。送丝动作要轻柔连续,不可搅动熔池。焊丝始终处于氩气保护范围内,防止氧化。薄板焊接可采用间断送丝或不送丝技术。焊接顺序安排复杂工件应合理安排焊接顺序,控制变形。一般原则:先焊收缩量大的焊缝,后焊收缩量小的;先焊约束度大的,后焊约束度小的;从中间向两端焊或对称跳焊,使焊接应力分散。焊前准备与焊后检查焊前准备工作清理焊接区域:去除油污、氧化皮、水分检查气体纯度和流量,确保保护效果选择合适的钨极(纯钨、铈钨或钍钨)钨极端头打磨成合适角度(30-60°)设置焊接参数并进行试焊验证焊后检查项目外观质量:焊缝成形、表面光洁度尺寸检查:焊缝宽度、余高、咬边深度表面缺陷:裂纹、气孔、夹渣、未焊透钨极状态:是否粘钨或过度烧损根据检查结果调整工艺参数焊接接头类型与焊接工艺T形接头焊接两板件呈T形垂直组合,形成角焊缝。焊接时应保证两侧焊脚尺寸基本相等,熔合良好。薄板可采用单面焊,厚板需开坡口进行双面焊接,防止未焊透。角焊缝断面可设计为等腰直角三角形或不等边三角形。对接接头工艺两板件处于同一平面对接,是最常见的接头形式。板厚<3mm可不开坡口,留有间隙;板厚≥3mm需开V形、X形或U形坡口,增大熔合面积。对接质量要求高,需保证完全焊透和良好的背面成形。角接头方法两板件成一定角度相交,多为90°角接。根据板厚和质量要求可不开坡口或开单面V形坡口。焊接时应控制焊脚尺寸,防止咬边缺陷,确保角部应力集中部位的焊接质量。多层多道焊技术厚板焊接需采用多层多道焊,将坡口分层填满。优点是:减小焊接应力和变形,改善焊缝组织和性能,避免焊接缺陷。焊接顺序有直通焊、分段焊、跳焊等。每道焊缝应彻底清除熔渣,层间温度控制在150-200℃,防止过热。坡口设计原则坡口角度、钝边、间隙是坡口设计的三要素。V形坡口角度一般60-70°,X形坡口每侧20-25°。钝边留0-2mm防止烧穿,间隙留1-3mm便于焊透。坡口加工质量直接影响焊接质量,应保证尺寸准确、表面平整清洁。焊接操作现场实拍上图展示了规范的焊接操作:焊工佩戴完整防护装备,保持正确身体姿势和焊条角度;中图为焊接熔池特写,可见均匀饱满的焊道和良好的熔合状态;下图为厚板多层多道焊接过程,每一层焊缝排列整齐,层间清理彻底,体现了精湛的焊接工艺水平。第五章焊接缺陷及预防焊接缺陷会严重影响焊接接头的强度、密封性和使用寿命,甚至导致安全事故。本章系统介绍气孔、裂纹、夹渣等常见焊接缺陷的类型、成因、检测方法和预防措施,同时讲解焊接变形控制和作业安全知识,帮助学员全面掌握质量控制技术。常见焊接缺陷类型气孔缺陷特征:焊缝金属中形成的空洞,分为表面气孔和内部气孔成因:保护不良、材料潮湿、坡口不洁、电弧过长、焊接速度过快防止:加强保护、烘干焊材、清洁坡口、合理参数夹渣缺陷特征:焊缝中残留的固体非金属夹杂物成因:熔渣未浮出、多层焊清渣不彻底、运条不当、焊接电流过小防止:正确运条、层间彻底清渣、选用合适参数裂纹缺陷特征:最危险的缺陷,分为热裂纹和冷裂纹成因:材质不良、应力过大、冷却过快、氢含量高防止:预热、缓冷、低氢焊条、减小约束度未焊透特征:焊缝根部未完全熔合,存在未熔合部分成因:坡口间隙小、钝边过大、电流过小、运条速度过快防止:合理坡口设计、适当电流、控制速度咬边缺陷特征:焊缝边缘母材被熔化形成的沟槽成因:电流过大、电弧过长、运条不当、焊接速度过快防止:降低电流、缩短弧长、正确运条、适当速度焊接缺陷检测方法外观检测(VT)：目视观察焊缝表面质量,检查裂纹、气孔、咬边、焊瘤等表面缺陷。简单快速,但只能发现表面问题。渗透检测(PT)：利用渗透液渗入表面开口缺陷,显示出裂纹、气孔等。适用于非磁性材料。磁粉检测(MT)：利用磁场和磁粉显示表面和近表面缺陷。适用于铁磁性材料,灵敏度高。射线检测(RT)：X射线或γ射线透照,底片上显示内部缺陷。可检测气孔、夹渣、裂纹、未焊透等。超声检测(UT)：利用超声波反射检测内部缺陷。灵敏度高、成本低,但需要专业技术。焊接变形与应力控制焊接变形原因分析焊接过程中局部快速加热和冷却产生不均匀的温度场,导致焊接区域发生膨胀和收缩,在约束条件下产生焊接应力和变形。主要影响因素热输入量热输入越大,加热范围越广,变形越大。应选择合理的焊接参数和方法。结构刚度刚度越大,约束度越高,应力越大但变形越小;刚度小则相反。焊缝布置焊缝位置、数量、长度影响变形分布。对称布置可减小变形。预防措施与控制技术设计措施合理布置焊缝,尽量对称减少焊缝数量和尺寸优化坡口形式和角度增设临时加固支撑工艺措施反变形法预置反方向变形刚性固定法限制变形合理安排焊接顺序控制层间温度和冷却速度焊后处理机械矫正:火焰加热矫正热处理消除应力锤击法消除应力焊接顺序安排原则科学的焊接顺序能有效控制变形和应力。基本原则:先焊收缩量大的焊缝,后焊收缩量小的;对称结构采用对称焊或跳焊法,使焊接应力分散;长焊缝采用分段退焊法或跳焊法,避免应力集中;多层焊时采用分层轮焊法,控制热输入。实际应用中应根据结构特点灵活组合应用。焊接安全与职业健康1电击危险焊接设备使用高压电,存在触电风险。必须正确接地,绝缘良好,潮湿环境使用防水设备,佩戴绝缘手套和干燥工作服。严禁带电检修设备。2弧光辐射电弧产生强烈的紫外线、红外线和可见光,可造成电光性眼炎和皮肤灼伤。必须使用合格的焊接面罩、防护眼镜,穿着长袖工作服,不得裸露皮肤。3烟尘毒害焊接产生大量金属烟尘和有害气体(臭氧、氮氧化物、一氧化碳等),长期吸入导致尘肺病。应加强通风排烟,佩戴防尘口罩或使用送风头盔。4火灾爆炸焊接高温火花飞溅可引燃易燃物。作业区域10米内不得有易燃易爆物品,配备灭火器材,气瓶使用安全规范,高处作业做好防护。5高温烫伤焊件和焊渣温度极高,接触可造成严重烫伤。使用专用夹具移动工件,清除焊渣时使用防护工具,焊后工件应标注高温警示。6噪音危害部分焊接方法噪音超标,长期暴露损害听力。在高噪音环境作业应佩戴防噪音耳塞或耳罩,控制作业时间。焊接安全防护装备图中展示了完整的焊接防护装备配置:自动变光焊接面罩保护眼睛和面部免受弧光伤害;阻燃焊工服和皮围裙防止火花烫伤;绝缘焊工手套既防电又防烫;安全鞋防砸防穿刺;作业区配备移动式焊接烟尘净化器,有效吸除有害烟尘。规范使用防护装备是保障焊工职业健康的基本要求,任何情况下都不得省略。第六章实操案例与技能提升理论知识必须与实践操作相结合才能真正掌握焊接技术。本章通过钢结构、管道等典型焊接项目的案例分析,展示实际工程中的技术要点和质量控制方法,帮助学员将所学知识应用于实际生产,不断提升焊接技能水平,成长为优秀的焊接技术人才。典型焊接项目案例分析钢结构焊接实例项目概况：某厂房钢结构工程,包括钢柱、钢梁、檩条等构件的制作与安装焊接。材质Q345B低合金高强钢,板厚12-20mm。工艺要点：采用CO₂气体保护焊和手工电弧焊相结合。构件工厂预制采用CO₂焊,效率高质量稳定;现场安装焊缝使用手工电弧焊,灵活性强。坡口采用V形设计,多层多道焊接,焊前预热100-150℃,焊后缓冷。质量控制：一级焊缝100%超声波探伤,二级焊缝抽检20%。重点控制焊脚尺寸、焊缝外观和内部质量。采用焊接工艺评定,确保质量稳定。管道焊接技术要点项目类型：化工厂不锈钢管道安装,管径DN100-DN300,壁厚3-8mm,材质304不锈钢。工作压力2.5MPa,介质为腐蚀性化学品。焊接工艺：采用氩弧焊打底+手工电弧焊填充盖面的组合工艺。管道内壁氩气保护,根部焊道采用钨极氩弧焊,确保内部成形美观、无氧化;外部填充和盖面采用不锈钢焊条手工电弧焊,提高效率。操作技巧：固定口采用5点定位焊,间距均匀。焊接转动口时采用6点钟位置起焊、12点钟位置收尾的上坡焊法。层间温度严格控制在60-150℃,防止晶间腐蚀。焊后进行100%射线检测和水压试验。焊接质量检测与问题解决项目实施过程中发现的主要问