黄洞电焊培训课件

黄洞电焊培训课件第一章焊接基础概述什么是焊接?焊接是一种通过加热、加压或两者结合的方式，使两种或多种金属材料在原子或分子层面实现永久性连接的先进加工工艺。这一过程涉及复杂的物理化学变化，最终形成具有足够强度和密封性的焊接接头。焊接的核心特征实现材料间的冶金结合，强度可达母材的80-100%适用于各种金属材料及部分非金属材料可实现复杂结构的连接与制造生产效率高，自动化程度不断提升广泛的行业应用焊接的分类根据焊接过程中金属所处的状态和工艺特点，焊接方法可以分为三大类别。每种类别都有其独特的应用场景和技术要求。熔焊将焊接接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接电弧焊气焊激光焊电子束焊压焊在加压条件下，使接触表面产生塑性变形实现连接电阻焊摩擦焊超声波焊爆炸焊钎焊采用熔点低于母材的钎料，加热熔化后填充接头间隙火焰钎焊感应钎焊真空钎焊焊接的基本原理01热源产生利用电弧、火焰或其他热源在焊接区域产生局部高温，温度通常达到3000-6000°C，使金属材料迅速熔化02熔池形成在高温作用下，母材和焊接材料熔化形成液态熔池。熔池的大小、形状和温度分布直接影响焊接质量03保护与冶金反应通过保护气体、熔渣或真空环境隔绝空气，防止氧化。同时发生复杂的冶金反应，去除杂质04冷却凝固热源移开后，熔池迅速冷却凝固，形成焊缝。冷却速度影响焊缝组织和性能05焊缝成型最终形成具有一定几何形状和力学性能的焊接接头，实现材料的永久性连接电弧焊焊接过程电弧焊是最常用的焊接方法之一。焊接时，焊枪或焊条与工件之间产生强烈的电弧，电弧温度可达6000°C以上，足以迅速熔化金属。图中展示了典型的电弧焊操作场景，可以清晰看到焊接电弧的形态、熔池的状态以及飞溅的火花。第二章电焊工具与材料介绍工欲善其事，必先利其器。本章将详细介绍电焊作业中常用的各类设备、工具及材料，帮助您了解它们的功能特点、选择原则和正确使用方法，为安全高效的焊接作业做好充分准备。常用焊接设备焊接设备是焊接作业的核心工具，不同类型的焊机适用于不同的焊接工艺和材料。选择合适的焊接设备是保证焊接质量的第一步。手工电弧焊机(SMAW)最传统也最通用的焊接设备，使用药皮焊条进行焊接。具有设备简单、适应性强、可在各种位置施焊的优点。适合维修、野外作业及厚板焊接。气体保护焊机(CO2/MIG/TIG)采用保护气体隔绝空气的半自动或自动焊接设备。CO2焊适合碳钢，MIG焊适合有色金属，TIG焊适合精密焊接。焊接速度快，焊缝质量高。电烙铁及辅助工具用于电子元件焊接和精密作业的小型焊接工具。包括恒温电烙铁、热风枪、吸锡器等。广泛应用于电路板焊接、电子维修等领域。焊条与焊丝焊条的种类与选择焊条是手工电弧焊的消耗材料，由焊芯和药皮两部分组成。药皮的作用是保护熔池、稳定电弧、改善焊缝性能。酸性焊条：操作简单，电弧稳定，但抗裂性较差碱性焊条：焊缝质量高，抗裂性强，适合重要结构纤维素焊条：熔深大，适合管道焊接药芯焊丝：半自动焊接用，生产效率高焊丝直径与电流匹配焊丝直径的选择需要根据工件厚度和焊接位置确定。一般规律：薄板(≤3mm)：选用φ1.2-1.6mm焊丝，电流60-120A中厚板(3-12mm)：选用φ1.6-2.0mm焊丝，电流120-200A厚板(>12mm)：选用φ2.0-3.2mm焊丝，电流200-350A有铅与无铅焊锡的区别电子焊接中使用的焊锡材料分为传统有铅焊锡和环保无铅焊锡：有铅焊锡(Sn-Pb)熔点低(183°C)，流动性好，焊点光亮。但含铅有毒，已逐步淘汰。无铅焊锡(Sn-Ag-Cu)环保无毒，符合RoHS标准。熔点稍高(217°C)，需要更高的焊接温度。焊接辅助材料助焊剂助焊剂能够去除金属表面氧化膜，增加焊料的润湿性和流动性，提高焊接质量。松香：最常用的助焊剂，适合电子焊接焊膏：固态助焊剂，方便使用助焊液：液态，适合批量作业高温海绵与烙铁架焊接过程中的清洁和放置工具，保证安全和效率。高温海绵用于清洁烙铁头，使用前需浸湿烙铁架提供稳定支撑，防止烫伤和火灾定期更换海绵，保持清洁效果洞洞板材料对比电子焊接常用的基板材料，各有特点：黄油板(酚醛树脂)：价格低，适合练习电木板(胶木)：强度高，耐热性好玻纤板(FR-4)：性能最佳，专业应用专业焊接材料与设备上图展示了焊接作业中常用的各类焊条、焊丝以及配套的焊接设备。从左到右包括不同规格的碱性焊条、酸性焊条、药芯焊丝卷以及各型号的焊接设备。了解这些材料和设备的特性，正确选择和使用，是成为合格焊工的基本要求。第三章手工电弧焊操作流程手工电弧焊是最基础也是最重要的焊接技能。本章将系统讲解手工电弧焊的完整操作流程，从作业准备到具体焊接步骤，从基本姿势到技巧要领，帮助您建立规范的操作习惯，掌握扎实的焊接技能。操作准备充分的准备工作是保证焊接质量和安全的前提。焊接前必须认真完成以下准备步骤：检查焊机参数根据焊条直径和工件厚度设定合适的焊接电流和电压。一般规则：焊接电流(A)=(35-55)×焊条直径(mm)工件清理与固定清除焊接区域的铁锈、油污、水分等杂质。使用角磨机或钢丝刷打磨至露出金属光泽。用夹具或定位焊牢固固定工件。个人防护装备佩戴自动变光焊帽、防护服、电焊手套、安全鞋等全套防护装备。检查防护用品是否完好，确保自身安全。安全提示：焊接区域10米范围内不得有易燃易爆物品。确保通风良好，配备灭火器材。雨天或潮湿环境严禁作业。焊接步骤详解点火与引弧采用划擦法或直击法引燃电弧。焊条与工件保持2-4mm的弧长。初学者建议使用划擦法，成功率更高。听到"嗞嗞"声表示电弧稳定建立。焊条角度与运条焊条与焊接方向成70-80°夹角，与工件垂直面成70-90°。根据焊缝要求选择直线运条、锯齿形运条或月牙形运条等手法。保持稳定的运条速度。熔池观察透过焊帽观察熔池状态。正常熔池呈椭圆形，表面微凸，边缘清晰。根据熔池大小和颜色调整电流、速度等参数。焊缝成型调整通过调节弧长、摆动幅度、焊接速度来控制焊缝宽度、余高和成型。焊接结束前填满弧坑，防止裂纹。待焊件冷却后清除焊渣。焊接速度控制要点速度过快：焊缝窄而高，易产生未熔合速度过慢：焊缝宽而薄,易烧穿正常速度：焊缝宽度为焊条直径的2-3倍厚板焊接速度应适当降低电弧长度影响短弧(2-3mm)：熔深大，飞溅少长弧(4-6mm)：熔深浅，飞溅多一般保持弧长等于焊条直径常见焊接姿势根据焊缝在空间的位置，焊接分为平焊、立焊、横焊、仰焊四种基本姿势。不同姿势的操作难度和技巧要求各不相同。平焊(1G/1F)难度：★☆☆☆☆|最易掌握焊缝处于水平位置，焊接方向水平进行。熔池稳定，熔渣容易控制，是初学者首先练习的姿势。焊条角度70-80°，运条均匀即可。广泛应用于船体、桥梁等水平结构焊接。立焊(3G/3F)难度：★★★☆☆|中等难度焊缝处于垂直位置，焊接方向由下向上或由上向下。熔池受重力影响易下淌，需要采用短弧、快速运条技巧。推荐采用锯齿形或月牙形运条法。常用于立柱、管道垂直焊缝等。横焊(2G/2F)难度：★★★★☆|较高难度焊缝处于横向位置，焊接方向水平。熔化金属和熔渣易下淌，焊条角度需根据熔池状态及时调整。建议采用短弧、小电流、快速操作。用于墙体、罐体的横向焊缝。仰焊(4G/4F)难度：★★★★★|最高难度焊缝处于仰视位置,焊接过程中焊工需仰视观察。熔池和熔渣受重力作用易脱落,操作难度最大。必须采用小电流、短弧、快速运条。常见于管道、容器底部等仰焊位置。标准焊接操作姿势图中展示了焊工进行手工电弧焊作业时的标准操作姿势。注意观察：焊工全身佩戴完整的防护装备，包括自动变光焊帽、长袖防护服、电焊手套和安全鞋；身体姿势稳定，便于长时间作业；焊条与工件保持正确的角度；工作台高度适中，符合人机工程学要求。正确的操作姿势不仅能提高焊接质量，还能有效预防职业病和工伤事故。第四章气体保护焊(CO2焊)技术要点气体保护焊是现代焊接技术的重要组成部分，具有焊接速度快、效率高、焊缝质量好等优点。本章重点介绍CO2气体保护焊的原理、操作技术和质量控制方法，帮助您掌握这一先进的焊接工艺。CO2气体保护焊简介工作原理CO2气体保护焊是利用CO2气体作为保护介质，通过焊枪连续送进焊丝，在焊丝与工件之间产生电弧，熔化焊丝和母材形成焊缝的半自动焊接方法。CO2气体从焊枪喷嘴喷出，在电弧周围形成保护气氛，隔绝空气对熔池的不良影响，防止氧化和氮化。同时，CO2在高温下分解产生的CO和O2参与冶金反应，对熔池具有一定的脱氧作用。主要特点生产效率高：焊接速度是手工焊的2-3倍成本低廉：CO2气体价格便宜，综合成本低熔深大：电弧穿透力强，适合厚板焊接变形小：热输入集中，工件变形量小全位置焊接：经过训练可实现全位置作业适用材料与范围适用材料低碳钢低合金高强钢部分中碳钢应用领域汽车制造钢结构建筑造船工业容器制造关键工艺参数CO2焊接质量的好坏很大程度上取决于工艺参数的选择和调节。掌握各参数之间的相互关系和调节方法是获得优质焊缝的关键。焊接电流决定熔深和熔化速度的主要参数。电流越大，熔深越深，生产效率越高，但飞溅也增大。薄板选用小电流(80-150A)，厚板选用大电流(200-350A)。电弧电压影响焊缝宽度和成型。电压与电流需匹配：电流150A对应电压20-22V，电流250A对应电压26-28V。电压过高易产生气孔，过低易产生未熔合。气体流量保证保护效果的重要参数。一般为10-25L/min。流量过小保护不良，产生气孔；流量过大造成浪费且易形成涡流。室外作业需适当增大流量。焊丝伸出长度从导电嘴端部到焊丝端部的距离。一般为10-15mm。过长易产生飞溅，弧柱不稳；过短影响观察和操作。需根据电流大小调整。送丝速度与焊接电流、焊丝直径密切相关。送丝速度过快电流增大,易烧断焊丝；过慢电弧不稳，产生断弧。现代设备多采用恒速送丝。参数匹配原则：各参数并非孤立存在，而是相互影响、相互制约的。调整一个参数时，往往需要相应调整其他参数以达到最佳焊接效果。建议在正式焊接前先在废料上试焊，优化参数组合。常见缺陷及预防CO2焊接过程中可能出现各种焊接缺陷，了解其产生原因并采取有效的预防措施，是保证焊接质量的重要环节。飞溅成因：电流过大、电弧过长、气体流量不足、焊丝质量差等预防：选用合适的焊接电流和电压、缩短弧长、提高气体纯度、使用防飞溅剂气孔成因：保护不良、母材表面有锈污、气体流量过小或过大、风速过大预防：彻底清理焊接区域、检查气路系统、调整合适流量、设置防风屏障咬边成因：电流过大、运枪速度过快、焊枪角度不当预防：降低电流、减慢焊接速度、调整焊枪角度、采用多层多道焊设备维护要点定期维护保养是预防焊接缺陷、延长设备寿命的重要措施：每天清理焊枪喷嘴和导电嘴的飞溅物每周检查送丝机构，清除粉尘和金属屑每月检查气路系统，确保无泄漏定期更换导电嘴、喷嘴等易损件保持设备清洁干燥，防止受潮检查电缆接头，确保接触良好防风措施室外或通风较强的场所作业时，必须采取防风措施：设置防风屏障或焊接围帘适当增大气体流量(15-25L/min)风速超过2m/s时停止作业使用拖罩式保护装置CO2焊设备与常见缺陷上图展示了CO2气体保护焊的典型设备配置以及焊接过程中可能出现的各类缺陷形态。左侧为完整的CO2焊接设备，包括焊机主机、送丝机构、焊枪、气体调节系统等；右侧展示了气孔、咬边、未熔合、飞溅等常见焊接缺陷的宏观形貌。通过对比正常焊缝和缺陷焊缝，有助于焊工在实际操作中及时识别问题并采取纠正措施。第五章焊接安全与职业健康焊接作业存在电击、火灾、有害气体、辐射等多种危险因素，严重威胁焊工的生命安全和身体健康。本章将系统讲解焊接安全知识和职业健康保护措施，帮助您树立安全意识，养成良好的安全习惯，实现安全生产。焊接安全风险焊接作业场所存在多种安全风险，了解这些风险的性质和危害程度，是做好安全防护的前提。电击危险焊接设备工作电压通常为220V或380V，一次侧电压可达数百伏，空载电压60-80V。人体触电可能导致心室颤动、呼吸停止甚至死亡。防护措施：保持焊机和工作环境干燥；定期检查电缆绝缘；佩戴电焊手套；不用湿手接触带电部位；设置漏电保护装置。火灾爆炸焊接飞溅、电弧辐射热可引燃周围可燃物。气瓶泄漏或违章操作可能引发爆炸事故。防护措施：清除焊接区域10米内易燃易爆物品；设置防火屏障和灭火器材；气瓶远离热源；严禁在密闭容器内焊接可燃物；办理动火许可证。电弧辐射电弧产生强烈的紫外线、红外线和可见光辐射。紫外线可灼伤眼睛和皮肤，引起电光性眼炎(眼睛剧痛、流泪、睁不开)。防护措施：佩戴自动变光焊帽；穿戴长袖防护服；设置焊接遮光屏；避免直视电弧；保护周围人员免受辐射伤害。有害烟尘与气体焊接过程产生大量金属氧化物烟尘(如锰、铬、镍等)和有害气体(臭氧、氮氧化物、一氧化碳等)，长期吸入可导致尘肺、慢性中毒。防护措施：加强通风排烟；佩戴防尘口罩或送风式呼吸器；定期进行职业健康体检；避免在密闭空间长时间作业。个人防护装备(PPE)正确选择和使用个人防护装备是保护焊工安全健康的最后一道防线。每一件防护用品都有其特定的防护功能，缺一不可。自动变光焊帽保护眼睛和面部免受电弧辐射伤害。液晶滤光片在电弧引燃瞬间自动变暗,灭弧后自动变亮。遮光度可调节(DIN9-13)。必须选择符合国家标准的产品。防护服与围裙采用阻燃材料制成，保护身体免受飞溅、辐射和高温伤害。应覆盖全身皮肤，不留空隙。夏季也不可穿着短袖或敞开衣襟作业。定期检查有无破损。电焊手套采用牛皮或猪皮制成，具有隔热、绝缘、防飞溅功能。分为焊工手套(厚)和精细操作手套(薄)。保持干燥，破损及时更换。不可用一般劳保手套代替。安全鞋与护腿防止飞溅烫伤脚面和高温金属掉落砸伤。鞋面应为皮革材质，鞋头带钢包头。高帮设计更安全。焊接厚板或仰焊时应加戴护腿和脚盖。防尘口罩过滤焊接烟尘和有害气体，保护呼吸系统。选用KN95或KN100等级产品，定期更换滤芯。密闭空间作业应使用送风式呼吸器或长管面罩。其他防护用品包括护目镜(辅助人员用)、耳塞(噪声环境)、安全帽(交叉作业)、防护面罩(打磨时)等。根据作业环境和工艺特点选配。安全操作规程要点：①焊接前检查设备接地是否良好②不在带压容器或管道上焊接③不在雨天室外作业④工作间隙断开电源⑤更换焊条时戴手套⑥清除焊渣时佩戴防护眼镜⑦遵守动火审批制度职业健康管理焊接烟尘浓度控制标准根据《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2.1-2019)规定，焊接作业场所空气中有害物质浓度必须符合以下标准：有害物质时间加权平均容许浓度(mg/m³)短时间接触容许浓度(mg/m³)电焊烟尘46锰及其化合物0.150.5臭氧(O3)0.150.3氮氧化物(NO2)35一氧化碳(CO)2030用人单位应定期进行工作场所职业病危害因素检测，采取有效的通风除尘措施，确保作业环境符合国家标准。职业病预防措施工程控制安装局部排烟系统、采用低尘低毒焊接材料、改进焊接工艺、实现自动化焊接个人防护正确佩戴防尘口罩或呼吸器、避免在烟尘中长时间作业、作业后及时洗手洗脸健康监护上岗前、在岗期间、离岗时进行职业健康检查；建立职业健康档案；出现不适及时就医健康教育定期开展职业卫生培训、普及职业病防治知识、提高自我保护意识常见职业病及早期症状电光性眼炎：眼睛刺痛、畏光流泪、视物模糊焊工尘肺：咳嗽、咳痰、胸闷气短、逐渐加重锰中毒：头痛头晕、记忆力减退、手抖、步态异常金属烟热：发热、寒战、肌肉酸痛(似感冒)标准防护装备配置图中展示了焊工进行作业时应当佩戴的全套个人防护装备。从头到脚包括：自动变光焊接面罩保护头面部和眼睛、阻燃防护服覆盖全身、厚实的电焊手套保护双手、皮质护腿防止飞溅烫伤、带钢包头的安全鞋保护脚部。完整规范的防护装备配置是焊工安全作业的基本保障，任何一件防护用品都不可缺少或用其他物品替代。记住：安全防护永远是第一位的!第六章焊接质量检验与缺陷修复焊接质量直接关系到产品的安全性和可靠性。本章将介绍焊接质量的检验方法、常见缺陷的识别与判定标准，以及缺陷修复的技术要求，帮助您建立质量意识，掌握质量控制方法。焊缝质量标准焊接质量检验包括外观检验和无损检测两大类方法。不同应用场合对焊缝质量要求不同，应根据相关标准进行评定。外观检查项目外观检查是最基本、最直观的质量检验方法，通常采用目视或借助放大镜、焊缝量规等工具进行。焊缝尺寸检查焊缝宽度、余高、焊脚尺寸等是否符合图纸要求。余高一般为0-3mm，过高浪费材料且应力集中，过低强度不足。焊缝成型焊缝表面应平整光滑，两侧与母材圆滑过渡，无明显的咬边、凹陷、焊瘤等缺陷。焊道均匀一致，鱼鳞纹清晰美观。表面缺陷检查是否存在裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合、咬边等缺陷。对于不同等级的焊缝,允许缺陷的类型和尺寸有严格规定。无损检测方法无损检测(NDT)可以发现焊缝内部缺陷而不损伤工件，是保证焊接质量的重要手段。射线检测(RT)：利用X射线或γ射线穿透焊缝，通过底片观察内部缺陷。适用于对接焊缝,可发现气孔、夹渣、裂纹、未焊透等超声波检测(UT)：利用超声波在介质中传播遇到缺陷时反射的原理检测。灵敏度高、成本低、效率高，广泛应用于厚板焊缝检测磁粉检测(MT)：利用铁磁性材料的漏磁现象检测表面和近表面缺陷。操作简单，适合现场检测渗透检测(PT)：利用毛细作用使渗透液进入缺陷，再显示出来。适合非铁磁性材料表面缺陷检测焊缝质量等级标准根据GB/T3190《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》，焊缝质量分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级：Ⅰ级(优质)：无任何缺陷指示，用于核压力容器等要求极高的场合Ⅱ级(良好)：允许少量小缺陷，用于重要承载结构Ⅲ级(合格)：允许一定数量和尺寸的缺陷，用于一般结构Ⅳ级(不合格)：存在超标缺陷，必须返修缺陷修复技巧焊接缺陷的修复是一项技术要求很高的工作，必须遵循严格的工艺规程，否则可能造成二次缺陷甚至导致报废。缺陷清除用碳弧气刨、砂轮磨削或气割等方法彻底清除缺陷部位。清除范围应超出缺陷边界10-20mm。清除后的坡口应圆滑过渡，无尖角。用磁粉或渗透检测确认缺陷已完全清除。表面处理清除坡口表面的氧化皮、油污、水分等杂质。用角磨机打磨至露出金属光泽。对于重要焊缝，还应进行预热处理，预热温度根据材质确定(一般100-200°C)。补焊采用比原焊缝稍低的焊接电流，选用与母材匹配的优质焊材。多层多道焊接,每层厚度不超过4-5mm。层间温度控制在150-250°C。注意收弧质量，防止产生弧坑裂纹。后处理与检验补焊后根据材质要求进行缓冷或后热处理，防止产生裂纹。待焊缝冷却后进行外观检查和无损检测，合格后方可继续使用。做好返修记录。常见缺陷的处理方法缺陷类型产生原因修复方法裂纹应力集中、冷却过快、氢致开裂彻底清除后重焊。必要时对母材进行预热和后热处理气孔保护不良、母材潮湿、焊速过快表面气孔可直接补焊。密集气孔应挖除后重焊夹渣熔渣未清除、焊速过快、电流过