1、普通碳素、普通低合金结构钢焊接结构件施工作业指导书编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编 制： 审 核: 批 准： 发 布： 二XX年X月目录1.焊前准备61.1材料61.2钢材的矫正71.3号料、切料及刨边71.4钢材的成型弯曲81.5钢材的拼接81.6结构件的装配81.7焊接材料的选用92.焊接92.1重要构件的焊接必须持证焊工担任。92.3焊接的顺序应保证使焊接构件的收缩应力和变形趋于最小。93.焊接变形的矫正93.2用气体火焰局部加热矫正时应注意下列各点：94.焊接质量检查104.1焊接接头型式与尺寸应符合有关图样及标准的规定。104.8.6总段内的角接2、焊缝，应进行100%磁粉检查。11纯铜焊缝坡口形状与尺寸29关于焊接方式的总结381、焊接工艺规程要求及焊接检验451.1、焊工资格451.2、焊接材料451.3、焊缝质量等级451.4、焊接工艺要求451.4.4、严禁在焊缝间隙内嵌入填充物。461.5、 焊缝检验461.5.1、外观质量检验461.5.2、 内部质量检验491.6、本工程的焊缝质量要求51、其他焊缝应达到三级焊缝的质量要求。52、法兰与钢管插接式连接的角焊缝，应进行100%的表面检验。522、 基本能力要求 3、 学习方法建议552、焊接方法的分类55目的： 1、了解气焊用的材料55一、气焊与气割用材料551、 氧气（O2）3、552、 乙炔（C2H2）563、 气焊丝和气焊熔剂56（1）气焊丝56（2）气焊熔剂57目的：使学生熟悉气焊用具和设备571气焊、气割用设备和工具57（1）氧气瓶58（2）减压器58（3）乙炔瓶58（4）回火保险器58（5）焊炬58（6）手工割炬59一、气焊工艺59（1）气焊接头的种类及坡口形式591）气焊接头的种类592）气焊焊缝坡口的基本形式与尺寸60（2）气焊焊接参数的选择601）焊丝直径的选择602）气焊火焰的选择603）焊炬倾角的选择614）焊接方向625）焊接速度的选择621、气割过程622、气割参数与选择633、气割方法分类64目的：1、了解埋弧焊的原理及过程652、理解埋弧焊4、特点65（1）埋弧焊原理65（2）埋弧自动焊的特点66重点：埋弧焊工艺参数对焊缝质量的影响671、焊前准备67坡口加工67待焊部位的清理67焊件的装配67焊接材料的清理682、埋弧焊的工艺参数68电弧电压68焊接速度69焊丝直径与伸出长度69焊丝倾角69其他691、对接接头单面焊70厚度大于l0mm的工件，可采用锁底接头焊接的方法702、对接接头双面焊703、对接接头环缝埋弧焊71目的：1、熔化极气体保护焊的基本概念73一、熔化极气体保护焊的过程731熔化极气体保护焊的分类：732熔化极气体保护焊的特点733熔化极气体保护焊应用74（3）焊接位置：适应性也较强，平焊和横焊时焊接效率最高。7435、-2熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）741MIG焊的特点752MIG焊的保护气体和焊丝75（1）保护气体75（2）焊丝763、MIG焊的焊接工艺76（1）焊前准备76（2）工艺参数764、MIG焊应用：77（3）焊接位置：可以实现各种位置的焊接。773-3熔化极活性气体保护焊（MAG焊）771MAG焊的特点772MAG焊常用气体及适用范围78（1）Ar + O278（2）Ar + CO278（3）Ar + CO2 + O2783MAG焊焊接工艺79目的： CO2气保焊原理、特点及应用79一、 CO2气体保护焊的原理、特点及应用791、CO2气体保护焊的原理及分类792、CO2气体保护焊的特点86、03、应用：81（1）被焊材质：可以焊接碳钢和低合金钢；81（3）焊接位置：全位置、平焊、横角焊及其他空间位置的焊接。81目的： CO2气保焊的冶金特点811 CO2气体保护焊的冶金特性81（1）合金元素的氧化与脱氧81（2）CO2焊的气孔问题81氮气孔：加强CO2气流的保护效果。82（3）CO2焊的熔滴过渡82（4）CO2气体保护焊的飞溅问题82由冶金反应引起的飞溅82由极点压力产生的飞溅83熔滴短路时引起的飞溅83非轴向颗粒状过渡造成的飞溅83焊接工艺参数选择不当引起的飞溅83电源84供气系统84送丝系统84焊枪84控制系统85（2）CO2焊焊接材料85目的： 1、了解CO2气保焊的焊接参7、数862、了解药芯CO2气体保护焊861、CO2气体保护焊焊接工艺参数86（1）焊丝直径86（2）焊接电流86（3）电弧电压86（4）焊接速度86（5）焊丝伸出长度87（6）CO2气体流量87（7）电流极性872药芯焊丝CO2气体保护焊87（1）药芯焊丝CO2气体保护焊主要优点：87（2）药芯焊丝CO2焊的不足：87目的：1、非熔化极气保焊的特点及分类882、电源极性和种类的选择88重点：非熔化极气保焊的特点及分类88一、 钨极氩弧焊（TIG焊）881TIG焊的工作原理、特点及应用范围88（1）工作原理88（2）特点89生产成本较高。主要用于质量要求较高产品的焊接。89（3）应用范围894-28、 TIG焊焊接设备和材料902、TIG焊焊接材料90重点： TIG焊焊接材料90控制设备90焊炬91氩气流量调节器(氩气表)912、焊接材料91焊丝91电极材料91保护气体：氩气924-3 TIG焊焊接工艺921、焊前准备92焊接接头与坡口形式92焊前清理922、钨极氩弧焊焊接工艺参数93目的：1、了解等离子弧焊的特点及应用952、了解常用等离子弧焊工艺95重点：等离子弧焊的特点及应用951等离子弧的产生原理及特点95（1）等离子弧的产生原理95（2）等离子弧的特点952、等离子弧焊接96等离子弧焊电源、电极及工作气体97（4）常见的等离子弧焊工艺98接头形式98等离子弧焊的焊接参数986-29、 等离子弧切割982、等离子弧切割工艺98重点：等离子弧切割工艺98一、等离子弧切割原理、特点及应用：981、等离子弧切割原理982、等离子弧切割特点993、等离子弧应用：黑色金属、有色金属、非金属材料99二、等离子弧切割用设备100三、等离子弧切割工艺参数：100教学目的：1、了解电阻焊的分类、特点及设备1002、了解电阻焊的工艺100重点：电阻焊的分类及特点100一、 电阻焊的分类及特点1001、 电阻焊的分类1002、 电阻焊的特点101二、 电阻焊设备101三、 电阻焊工艺101、电阻点焊101影响因素：材料的导电性和导热性101） 电极结构与材料101、电阻对焊102）特点：生产率高10、易于实现机械化和自动化102）焊接工艺102） 闪光对焊的焊接工艺102（2）连续闪光对焊：预热、烧化、顶锻102焊接工艺作业指导书本指导书适用于手工电弧焊和自动焊方法完成的由普通碳素结构钢或普通低合金结构钢制造的焊接结构件。对本作业指导书未规定的要求，应在图样或技术条件中规定。1.焊前准备1.1材料焊接结构件所用材料的钢号、规格、尺寸应符合图样和产品技术条件的规定。1.1.2钢材和焊接材料必须备有合格证书。对于无牌号、无合格证书的钢材和焊接材料必须补做试验，严禁使用牌号不明、未经技术检查部门验收的各种材料。1.1.3用于焊接结构件的焊条、焊丝与焊剂，应与被接材料相适应，并符合焊条标准GB911、81-76的要求。1.1.4焊条在使用前一般应烘干。酸性焊条视受潮情况在75150C烘干12小时；碱性低氢型结构钢焊条应在350400C烘干12小时。烘干的焊条应放在100150C保温箱（筒）内随用随取。低氢焊条在常温下超过4小时应重新烘干。1.2钢材的矫正各种钢材在划线前其形状偏差不符合本规程第、条的规定者，应进行校正。钢材的最大波浪和局部凹凸不平差，用1m平尺检查时不得超过下列数值：板厚8mm时不大于2mm，8mm时不大于1.5mm，对于走台板不大于5mm。型钢变形的最大波浪和局部凹凸不平差，用1m平尺检查时不得超过1mm,最大弯曲值不得超过L/1000(L-可测的最大长度,以下同)。钢材12、的矫正，一般在冷态下用辊式矫正机或压力机进行。若在平台上用手锤矫正时，锤痕深度不超过以下规定：对钢板在平面上为0.5mm，在立面上为1mm；对型钢在平面上为1mm，在立面上为1.5mm。弯曲度较大的钢材在热态下矫正时应加热至9001100C（低合金钢用较低温度），矫正后的钢材表面凹凸伤痕及锤痕，按上一条规定。1.3号料、切料及刨边制作样板及号料时，应考虑焊接结构件的收缩量及装配间隙。对于需要刨边或机械加工的钢材，号料时应按工艺文件及本作业指导书第、的规定留刨边余量。剪切后剪切面与轧制面应垂直，其斜度允差不得大于1：10，边棱上的堆积物、毛刺和凹凸不平应铲除，毛刺高度不得大于0.5mm，刻痕不得13、大于1mm（剪后需机械加工者不在此限）。气割后的质量应达到如下指标：a.在厚度方向的偏斜差，板厚24mm时不超过2mm，24mm时不超过2.5mm；b.表面不平度，24mm时不超过1mm，24mm时不超过1.5mm；c.局部咬边深度不超过3.5mm，咬边长度不超过200mm，且总计咬边长度不得超过切割长度的20%。焊缝坡口可刨出、铲出、砂轮磨出、炭弧刨或气体切割。坡口制出后应清除毛刺、裂纹、熔渣及不平。1.4钢材的成型弯曲金属结构的主要计算构件，当弯曲应力与承载应力一致时（如起重机主梁下盖板），只有当弯曲半径大于下列数值时才允许冷弯：钢板R25；I字钢R25B或R25H，槽钢R45B或 R2514、H；钢钢R45B。注：钢板厚度，B型钢的腿宽或边宽，H型钢的高度，R弯曲半径。热弯时应加热至9001100C，弯曲完成时温度不低于700C。对低合金钢应注意缓冷。管子的弯曲半径必须大于管子外径的3倍。1.5钢材的拼接盖板和腹板的对接缝不可在同一断面上，必须相互错开200mm以上。当腹板用整钢板不够时，拼接的宽度不应小于100mm。腹板的十字交叉焊缝只允许布置在受压区。起重机主梁下盖板，在跨度中央左右各2.5m范围内一般不应有接缝，如必须拼接应采取45斜拼缝。1.6结构件的装配装配前必须将各焊接处及距焊接边缘20mm（自动焊30mm）范围内的铁锈（不包括轧制氧化皮）污垢、油腻、毛刺、涂料及熔渣等15、清除干净。焊接结构件接头型式、尺寸应符合GB985986-88的规定。对重要构件禁止在非焊区内引弧。装配时的临时点焊若是以后焊缝的一部分，则所用焊条及其要求应和正式焊缝一样。各连接件互相接触的表面及焊后难以涂漆的表面（如桁架杆件、桁架的节点、接头、加筋板、开式箱形梁及任何焊后难以涂刷或无法涂刷的地方），在未焊前必须涂上底漆。1.7焊接材料的选用采用Q235等材质的构件时，选用E43电焊条。采用16Mn等低合金材质制作时，选用E50电焊条。埋弧焊用H08A焊丝，焊剂431。 CO2气体保护焊，用H08Mn2SiA。2.焊接2.1重要构件的焊接必须持证焊工担任。2.2在露天焊接时，下雨、大雾及钢材16、潮湿时不得焊接。焊接重要构件时，环境温度应在-10C以上，低于此温度时应采取预热措施，预热温度为100150C。2.3焊接的顺序应保证使焊接构件的收缩应力和变形趋于最小。2.4间断焊缝的长度偏差不得超过-5%和+10%；节距的偏差不得超过-20%和+5%。2.5重要对接焊缝的首尾应加与母材等厚、相同坡口的工艺板，引弧与灭弧均应在工艺板上进行，以免产生未焊透及火口等缺陷。2.6焊接后必须及时将熔渣、焊瘤及飞溅清除干净。多层焊时，只有将前层的熔渣、焊瘤、飞溅、清除后才进行下一次焊接。2.7对低合金结构钢应在下列条件下施行预热（预热温度为100150C）：板厚16mm时在-10C以下；1624mm时17、在-5C以下；2440mm时在-0C以下；40mm时均预热。2.8对低合金结构钢采用自动焊时，焊后为保证缓冷，焊药不急于回收。3.焊接变形的矫正3.1焊接变形的矫正，热态下不准在300500C时进行机械矫正和锤击，以免产行脆裂。3.2用气体火焰局部加热矫正时应注意下列各点：a.对重要构件，禁止在同一部位重复加热，以免引起钢材金属组织和机械性能的变化；b.不允许在同一断面造成拉、压双向应力的反复矫正；c.对重要构件禁止浇水冷却；d.需要经过热处理的构件，应在热处理前矫正，以便一并消除内应力。3.3用气体火焰局部加热矫正时，其加热温度可在700850C之间，对低合金钢不宜超过900C。3.4对设计18、或工艺上有要求的结构件，焊后应进行消除内应力处理。4.焊接质量检查4.1焊接接头型式与尺寸应符合有关图样及标准的规定。4.2所有焊缝都应进行外部检查，以判断有无下列不允许存在的缺陷：烧穿、裂纹、鳞状高度不均匀、焊缝间断、露出弧坑及深度超过0.5mm、长度超过焊缝长度15%的咬边。4.3重要的对接焊缝(如起重机主梁受拉区的盖板、腹板)应进行无损探伤，射线探伤时应不低于GB3323中规定的级，超声波探伤时应不低于JB1152中规定的级。4.4 X射线拍片检查的部位由技术检查部门指定，如拍照发现有不允许的缺陷，应在缺陷的延伸方向或可疑方向作补充拍照，补充拍照后仍有怀疑时，则该焊缝应全部拍照。4.5对19、于无法用超声波及X射线等方法进行无损探伤的重要焊缝，或技术检查部门发现其他现象认为需要钻孔检查者，则应进行钻孔检查。钻孔直径必须露出整个焊缝的横断面（包括每边11.5mm的构件金属），钻孔数量按表2规定：焊缝长度（m）11551010钻孔个数1235（但距离最大为5m）4.6钻孔检查后，必须将带有缺陷的整段焊缝完全清除后再重新焊补。焊补后重新钻孔检查，但钻孔数应比原规定增加一倍。检查合格后钻孔处应焊补填满。4.7严格按照设计图02-53-4-22之设计说明执行。4.8无损检验4.8.1钢梁构件的焊缝应在焊接完成24小时后进行无损检测。除非经监理和设计人员同意，否则主要零部件的焊缝应在校正后进行20、无损检测。4.8.2无损检测的仪器应定期计量标定合格，从事无损检测的人员应持有相应的资格证书。工厂的加工工艺中应有相应的无损探伤工艺及安排。无损探伤时，应有监理参加共同检查。所有检查处必须作好原始数据记录。4.8.3主要受力焊缝如桥面板、底板的纵横向拼接焊缝、拱肋底拼接焊缝，要求超声波探伤抽查为100%，另抽10%进行X射线探伤。4.8.4总段内纵向U肋、“I”肋的对接缝，超声波探伤抽查为25%。磁粉探伤检查为100%。4.8.5总段环形对接焊缝，均需100%超声波检查，100%磁粉检查。4.8.6总段内的角接焊缝，应进行100%磁粉检查。4.8.7工地环形大接头对接焊缝，应进行100%超声波21、探伤，100%磁粉探伤。对无可避免的“十”字正交接缝处，用X光射线检查（一张片子），角接焊缝100%磁粉探伤。通长纵肋的对接焊缝应100%超声波检查及100%磁粉检查。常用钢材的可焊性刚号可焊性特点等级概略指标(%)合金元素总含量含碳量Q195,Q215,Q235; 08,10,15,25,ZG25;Q345,16MnCu,Q390;15MnTi,Q295,09Mn2Si,20Mn;15Cr,20Cr,15CrMn;0Cr13,1Cr18Ni9,1Cr18Ni9Ti,2Cr18Ni9,0Cr17Ti,0Cr18Ni10,0Cr18Ni9Ti,0Cr17Ni13Mo2Ti,1Cr18Ni10Ti22、,1Cr17Ni13Mo2Ti,Cr17Ni13Mo3Ti,1Cr17Ni13Mo3Ti(良好)1以下0.25以下在任何普通生产条件下都能焊接，没有工艺限制，对于焊接前后的热处理及焊接热规范没有特殊要求。焊接后的变形容易矫正。厚度大于20mm，结构刚度很大时要预热低合金钢预热及焊后热处理。1Crl8Ni9，lCrl8Ni9Ti须预热焊后高温退火。要做到焊缝成形好，表面粗糙值小，才能很好的保证耐腐蚀性能130.20以下3以上0.18以下Q255,Q275; 30,35,ZG230-450;30Mn,18MnSi,20CrV,20CrMo,30Cr,20CrMnSi,20CrMoA,12CrMoA23、,22CrMo,Cr11MoV,1Cr13,12CrMo,14MnMoVB,Cr25Ti,15CrMo,12CrMoV(一般)1以下0.250.35形成冷裂倾向小，采用合理的焊接热规范可以得到满意的焊接性能。在焊接复杂结构和厚板时，必须预热130.200.303以上0.180.25Q275; 35,40,45;40Mn,35Mn2,40Mn2,20Cr,40Cr,35SiMn,30CrMoSi,30Mn2,35CrMoA,25Cr2MoVA,30CrMoSiA,2Cr13,Cr6SiMo,Cr18Si2(较差)1以下0.350.45在通常情况下，焊接时有形成裂纹的倾向，焊前应预热，焊后应热处理24、，只有有限的焊接热规范可能获得较好的焊接性能130.300.403以上0.280.38Q275; 50,55,60,65,85;50Mn,60Mn,65Mn,45Mn2,50Mn2,50Cr,30CrMo,40CrSi,35CrMoV,38CrMoAlA,35SiMnA,35CrMoVA,30Cr2MoVA,3Cr13,3Cr13,4Cr9Si2,60Si2CrA,50CrVA,30W4Cr2VA(差)1以下0.45以上焊接时很容易形成裂纹，但在采用合理的焊接规范、项热和好后热处理的条件下，这些钢也能够焊接130.40以上3以上0.38以上铸铁的可焊性焊接金属焊接方法与焊接接头的特点可焊性备注25、灰铸铁电弧冷焊铸铁焊条：加工性一般，易出现裂纹，只适于小中型工件中较小缺陷的焊补，如小砂眼、小气孔及小裂缝等良好复杂铸件均应整体加热，简单零件用焊炬局部加热即可铜钢焊条：加工性较差，抗裂纹性好，强度较高，能承受较大静荷及一定动载荷，能基本满足焊缝致密性要求。对复杂的、刚度大的焊件不宜采用镍铜焊条：加工性好，强度较低，用于刚度不大、预热有困难的焊件上铸铁焊条气焊：加工性良好，接头具有与工件相近的机械性能与颜色，焊补处刚度大，结构复杂时，易出现裂纹，适于焊补刚度不大、结构不复杂、待加工尺寸不大的焊件的缺陷铸铁焊条热焊及半热焊：加工性、致密性都好，内应力小，不易出现裂纹，接头具有与母材相近的强度，但26、生产率低，主要用于修复，焊后须加工，对承受较大静载荷、动载荷、要求致密性等的复杂结构中，大的缺陷且工件壁较厚时，用电弧焊，中小缺陷且工件较薄用气焊铸铁焊条电渣焊补：加工性、强度及紧密性良好，但在焊补复杂及刚度大的工件时，易发生裂纹可锻铸铁球墨铸铁手工电弧焊低碳钢焊条：容易产生裂纹较差镍铁焊条冷焊：加工性良好，接头具有与母材相等的强度气焊：用于接头质量要求高的中小型缺陷的修补白口铸铁很难硬度高，脆性大，容易出现裂纹有色金属的可焊性焊接金属可焊性焊接方法与焊接接头的特点备注铜一般通常采用气焊和氩弧焊并选好用焊丝以达到焊接要求的焊接接头大的复杂的铸件，焊前须预热黄铜(CuZn)良好薄的轧制黄铜板不须27、预热，大的复杂的结构、厚板须预热。铸造黄铜工件须全部或局部预热硅青铜，磷青铜锡青铜，铝青铜较差主要用于焊补铸件，焊前须预热，焊后应缓慢冷却纯铝L2，L3 L4，L5良好铝镁LF，LF3， LF4，LF6锰铝一般焊缝18mm容易出现裂纹硬铝较差AlZnMnCu 高强度铝合金很难结晶裂缝倾向大异种金属间的可焊性被焊材料牌号气焊氢原子焊二氧化碳保护焊手工电弧焊氩弧焊20十30CrMnSiA20十30CrMnSiNi2A20十1Crl8Ni9Ti30CrMnSiA十1Crl8Ni9Ti30CrMnSiA十30CrMnS5Ni2A1Crl8N59Ti十1Crl9Ni11Si4AlTiLF21十LF2LF28、21十LF3LF21十ZL一101LF3十LF6焊缝坡口基本形式与尺寸(摘自GB/T985-1988)(手工电弧焊、气焊及气体保护焊)序号工件厚度/mm名称符号坡口形式焊缝形式坡口尺寸/mm说明()/()bpHR112卷边坡口-12大多不加填充材料213形坡口-01.5-3602.5324形带垫板坡口-03.5-4326Y形坡口40600314-516V形带垫板坡口(515)615-6626Y形带垫板坡口45553602-720VY形坡口6070 (810)0313810-82060带钝边U形坡口(18)0313-68-91260双Y形坡口-13-1010双V形坡口406003-/2-112/29、3双V形坡口-/3-1230双U形坡口带钝边(18)0324(-p)/269-13UY形坡口4060 (18)-14340单边V形坡口355004-1516单边V形带垫板坡口1230610-16615V形带垫板坡口304035-15203058-1716带钝边J形坡口10200324-48-1830带钝边双J形坡口-1910双单边V形坡口355003-/2-2028形坡口-02-21430错边形坡口-值由设计决定221230Y形坡口4050-03-23630带钝边单边V形坡口35550313-242040带钝边双边V形坡口-252040带钝边双单边V形坡口40500313-26230形坡口-030、2-仅适用于薄板27-i值由设计决定2813锁边坡口(3060) (08)-292塞焊坡口-孔径(0.20.8)且10，若为长孔L由设计确定，塞焊点间距由设计决定焊缝坡口基本形式与尺寸(摘自GB/T985-1988)(埋弧焊)序号工件厚度/mm名称符号坡口形式焊缝形式坡口尺寸/mm说明()/()bpHR1310形坡口-01-焊缝有效厚度值由设计者确定236-封底焊道允许采用任何明弧焊3620-02.5-允许后焊侧采用碳弧气刨清根4612-04-需采用HD和TD保护熔池5624-采用HD保护熔池同序号36312形带垫板坡口-05-71020带钝边单边V形坡口(3550)0458-同序号4802.31、5610-同序号391030带钝边单边V形带垫板坡口(2040)2504-101630带钝边单边V形锁边坡口-112050带钝边J形坡口(612)02610-121024Y形坡口(5080)02.558-同序号4131030(4080)610-同序号3141030Y形带垫板坡口40602525-151630Y形锁边坡口40602525-16616反Y形坡口607003-510-坡口侧采用手工明弧焊同序号3173060V,Y形复合坡口(812) 6572-13812-底焊缝采用任何明弧焊，全焊透至H高度182030带钝边双单边V形坡口=4560 1=405002.5510-允许采用不对称坡口1932、2460双Y形坡口=5080 1=5060-允许采用角度不对称，高度不对称，角度高度都不对称的双“Y”坡口2050160双U形坡口带钝边(512)02.5610-610允许采用角度不对称，高度不对称，角度高度都不对称的双“U”坡口2140160UY形坡口(510) 708002.523911811同序号22260250摘间隙坡口(13) 7080021.52.51、窄间隙坡口适用于首层焊道，以后每层焊两道 2、内坡口采用任何明弧焊23614形坡口-02.5-同序号2241020带钝边单边V形坡口(3545)02.503-同序号2252640带钝边双面单边V形坡口=3545 1=405002.533、13010-同序号22630120带钝边J形单边V形组合坡口=1020 1=4050710同序号227260形坡口-03-28-02-291024带钝边单边V形坡口(3545)02.537-同序号2301040带钝边双单边V形坡口(1050)35-允许采用对称坡口313060带钝边双J形坡口(3050)-57同序号332312搭接接头-01-搭接长度L根据具体情况定铝合金焊缝坡口形状与尺寸接头类型焊缝形式坡口形状母材厚度/mm焊接层数尺寸备注TIG焊时MIG焊时板的对接接头形612b3c2 使用垫板时ct-V形41214b3p3 =（6090）5（下、立向）=（7090）5(提向)=（901134、0）5(上向)b3p3 =605可以使用非永久性垫板或进行背焊V形带垫板414-b=36 p6=（4560）5=46b=2050也可用TIG焊X形8252b3p3 =（6090）5-管的对接V形壁厚310 外径303001b6p3 =（7075）5(水平旋转)=（75110）5（垂直和水平固定）b6p2 =755使用垫或垫板U形（类U形）壁厚310 外径303001c0.5 c=610p=1.52.5=605-无垫或垫板场合使用丁接接头角焊缝11b2板厚不同时，以薄者为准单边V形41213b2p2 =505-单边V形带垫板42b=36 =（4550）5=36b=1530-双边V形（K形）82535、1b2p2 =505-搭接角焊缝31=（80100）5板与板的间隙0.5mm角接角焊缝21=（80100）5可以采用与T接头相同的坡口形状边接形或V形11=（90180）5板与板的间隙0.5mm对接卷边1左右1h=(23)只适用于TIG，不用填充焊丝U形82b2 =（3050）5 p=1.53R=48-双U形162b2 =（3050）5 p=45R=68进行背焊后，从背面进行焊接丁接J形103b2 p=24p6 =（3045）5R=46-搭接榫接3812l=(1.82.0)-塞接16-d=412 =（090）5板与板的间隙0.5mm纯铜焊缝坡口形状与尺寸坡口形状尺寸氧乙炔气焊电弧焊、手弧焊、氩36、弧焊自动埋弧焊bpbpbp202-23 3.5551002 2448-81024-310131370905 502 2413 246080810 1216182413 233445 686870905302413709012021.5260802013457090焊接件结构设计应注意的问题序号图例注意事项说明改进前改进后1节省原料用钢板焊制零件时，尽量使所用板料形状规范，以减少下料时产生边角废料设计时设法搭配各零件的尺寸，使有些板料可以采用套料剪裁的方法制造，原设计底板冲下的圆板为废料，改进后，可以利用这块圆板制成零件顶部的圆板，废料大为减少2减少焊接工作量减少拼焊的毛坯数，用一块厚板代替几块37、薄板用钢板焊接的零件，如改为先将钢板弯曲成一定形状再进行焊接较好3焊缝位置应便于操作手工焊要考虑焊条操作空间自动焊应考虑接头处便于存放焊剂点焊应考虑电极伸人方便4焊缝位置布置应有利于减少焊接应力与变形焊缝应避免过分密集或交叉不要让热影响区相距太近焊接端部应去除锐角焊接件设计应具有对称性，焊缝布置与焊接顺序也应对称5注意焊缝受力断面转折处不应布置焊缝套管与板的联接，应将套管插入板孔焊缝应避免受剪力焊缝应避免集中载荷6焊缝应避开加工面加工面应距焊缝远些焊缝不应在加工表面上7不同厚度工件焊接接头应平滑过渡关于焊接方式的总结2008/11/3/15:21 一、焊条电弧焊 （一）、焊接电弧 电弧是两带电38、导体之间持久而强烈的气体放电现象。 1电弧的形成 （1）焊条与工件接触短路 短路时，电流密集的个别接触点被电阻热Q=I2Rt所加热，极小的气隙的电场强度很高。 结果：少量电子逸出。个别接触点被加热、熔化，甚至蒸发、汽化。出现很多低电离电位的金属蒸汽。 （2）提起焊条保持恰当距离 在热激发和强电场作用下，负极发射电子并作高速定向运动，撞击中性分子和原子使之激发或电离。 结果：气隙间的气体迅速电离，在撞击、激发和正负带电粒子复合中，其能量转换，发出光和热。 2电弧的构造与温度分布 电弧由三部分构成，即阴极区（一般为焊条端面的白亮斑点）、阳极区（工件上对应焊条端部的溶池中的薄亮区）和弧柱区（为两电极39、间空气隙）。 3、电弧稳定燃烧的条件 （1）应有符合焊接电弧电特性要求的电源 a）当电流过小时，气隙间气体电离不充分，电弧电阻大，要求较高的电弧电压，方能维持必需的电离程度。 b）随着电流增大，气体电离程度增加，导电能力增加，电弧电阻减小，电弧电压降低。但当降低到一定程度后，为了维持必要的电场强度，保证电子的发射与带电粒子的运动能量，电压须不随电流增大而变化。 （2）做好清理工作，选用合适药皮的焊条。 （3）防止偏吹。 （4）电极的极性 在焊接中，采用直流电焊机时，有正接和反接两种方法。而大量使用的是交流电弧焊设备，电极的极性频繁交变，不存在极性问题， 1）正接焊件接电源正极，焊条接负极。一般40、焊接作业均采用正接法。 2）反接焊件接电源负极，焊条接正极。一般焊接薄板时，为了防止烧穿，采用反接法进行焊接作业。 （二）、焊条电弧焊的焊接过程 1焊接过程 2焊条电弧焊加热特点（1）加热温度高，而且使局部加热。焊缝附近金属受热极不均匀，可能造成工件变形、产生残余应力以及组织转变与性能变化的不均匀。 （2）加热速度快（1500度/秒），温度分布不均匀，可能出现在热处理中不应出现的组织和缺陷。 （3）热源是移动的，加热和冷却的区域不断变化。 （三）、电弧焊的冶金特点 （1）反应区温度高，使合金元素强烈蒸发和氧化烧损。 （2）金属熔池体积小，处于液态的时间很短，导致化学成分均匀，气体和杂质来不及浮41、出而易产生气孔和夹渣等缺陷。（四）、焊条 1焊条的组成手弧焊焊条由焊芯和药皮两部分组成。 （1）焊芯 作为电弧焊的一个电极，与焊件之间导电形成电弧； 在焊接过程中不断熔化，并过渡到移动的熔池中，与熔化的母材共同结晶形成焊缝； （2）焊条药皮 药皮的作用 a）对熔池造成有效的气渣联合保护； b）使熔池内金属液脱氧、脱硫以及向熔池金属中渗合金，提高焊缝的力学性能； c）起稳弧作用，以改善焊接的工艺性。 药皮的组成 a）稳弧剂：主要使用易于电离的钾、钠、钙的化合物。 b）造渣剂：形成熔渣覆盖在熔池表面，不让大气侵入熔池，且起冶金作用。 c）造气剂：分解出CO和H2等气体包围在电弧和熔池周围，起到隔绝42、大气、保护熔滴和熔池的作用。 d）脱氧剂：主要应用锰铁、硅铁、钛铁、铝铁和石墨等，脱去熔池中的氧。 e）合金剂：主要应用锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、钒铁和钨铁等铁合金。 f）粘结剂：常用钾、钠水玻璃。 （3）焊条药皮的种类 a）酸性焊条药皮中含有多量酸性氧化物，如SiO2、TiO2、Fe2O3等。 b）碱性焊条药皮中含有多量碱性氧化物，如CaO、FeO、MnO、Na2O、MgO等。 2焊条的种类 焊条共分为十大类，即结构钢焊条、低温钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、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。 3焊条的选用原则 （1）选择与母材化学成分相43、同或相近的焊条 （2）选择与母材等强度的焊条 （3）根据结构的使用条件选择焊条药皮的类型（五）、焊接接头的金属组织和性能的变化 1焊件上温度的变化与分布 焊缝区金属经受有偿稳状态开始被加热大较高的温度，然后在逐渐冷却到常温这样一个热循环。 2焊接接头处的组织和性能的变化（以低碳钢为例） 3焊接接头的主要缺陷 （1）气孔 气孔是焊接时熔池中的气泡在焊缝凝固时未能逸出而留下来形成的空穴。 防治措施： a）烘干焊条，仔细清理焊件的带焊表面及附近区域； b）采用合适的焊接电流，正确操作。 （2）夹渣 夹渣是焊后残留在焊缝中的熔渣。 预防措施： a）仔细清理带焊表面；b）多层焊时层间要彻底清渣； c）减44、缓熔池的结晶速度。 （3）焊接裂纹 a）热裂 热裂是焊接过程中，焊接接头的金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。 预防措施： 减小结构刚度、焊前预热、减小合金化、选用抗裂性好的低氢型焊条等。 b）冷裂 焊接接头冷却到较低温度时产生的焊接裂纹。 预防措施： a）用低氢型焊条并烘干、清除焊件表面的油污和锈蚀； b）焊前预热、焊后热处理。 （4）未焊透 未焊透是焊接接头根部未完全熔透的现象。 产生原因： 坡口角度或间隙太小、钝边过厚、坡口不洁、焊条太粗、焊速过快、焊接电流太小以及操作不当等所致。 （5）未溶合 未溶合是焊缝与母材之间未完全熔化结合的现象。产生原因： 坡口不洁、焊条直径过大及操作45、不当等造成。 （6）咬边 咬边是沿焊趾的母材部分产生的沟槽或凹陷的现象。 产生原因： 焊接电流过大、电弧过长、焊条角度不当等所致。（六）、焊接变形 1焊接应力与变形的原因 焊接时局部加热是焊件产生焊接应力与变形的根本原因。 2焊接变形的基本形式 3防止与减小焊接变形的工艺措施 （1）反变形法 （2）加余量法 （3）刚性夹持法 （4）选择合理的焊接工艺 4减小焊接应力的工艺措施 （1）选择合理的焊接顺序 （2）预热法 （3）焊后退火处理二、埋弧自动焊电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法，称为埋弧焊。埋弧焊的引弧、送进焊条一般均由自动装置来完成，因此又称为埋弧自动焊。 （一）、埋弧自动焊的焊接过程 （46、二）、埋弧自动焊的主要特点 1、生产率高 2、焊接质量高而且稳定 3、节约焊接材料 4、改善了劳动条件 5、适用于平焊长直焊缝和较大直径的环形焊缝。对于短焊缝、曲折焊缝、狭窄位置及薄板的焊接，不能发挥其长处。 （三）、焊丝和焊剂 （四）、埋弧自动焊的工艺特点 1、焊前准备工作要求严格2、焊接熔深大 3、采用引弧板和引出板 4、采用焊剂垫或钢垫板 5、采用导向装置五、等离子弧焊与切割（一）、等离子弧的概念 1、一般焊接电弧为自由电弧，电弧区只有部分气体被电离，温度不够集中。 2、 当自由电弧压缩成高能量密度的电弧，弧柱气体被充分电离，成为只含有正离子和负离子的状态时，即出现物质的第四态等离子体。47、 等离子弧具有高温（1500030000K）、高能量密度（480千瓦/厘米2）和等离子流高速运动（最大可数倍与声速）3、等离子弧焊的三种压缩效应 （1）机械压缩效应 在等离子枪中，当高频震荡引弧以后，气体电离形成的电弧通过焊嘴细小喷孔，受到喷嘴内壁的机械压缩。 （2）热压缩效应 由于喷嘴内冷却水的作用，使靠近喷嘴内壁处的气体温度和电离度急剧降低，迫使电弧电流只能从弧柱中心通过，使弧柱中心电流密度急剧增加，电弧截面进一步减小，这是对电弧的第二次压缩。 （3）电磁收缩效应 因为弧柱电流密度大大提高而伴生的电磁收缩力使电弧得到第三次压缩。 因三次压缩效应，使等离子弧直径仅有3mm左右，而能量密度、温48、度及气流速度大为提高。 （二）、等离子弧焊的特点 1、能量密度大，温度梯度大，热影响区小，可焊接热敏感性强的材料或制造双金属件。 2、电弧稳定性好，焊接速度高，可用穿透式焊接，使焊缝一次双面成型，表面美观，生产率高。 3、气流喷速高，机械冲刷力大，可用于焊接大厚度工件或切割大厚度不锈钢、铝、铜、镁等合金。 4、电弧电离充分，电流下限达0.1A以下仍能稳定工作，适合于用微束等离子弧（0.230A）焊接超薄板（0.012mm），如膜盒、热电偶等。六、真空电子束焊真空电子束焊是利用定向高速运动的电子束流撞击工件使动能转化为热能而使工件熔化，形成焊缝。 真空电子束焊的特点 1、在真空中进行焊接，焊缝纯49、净、光洁，呈镜面，无氧化等缺陷。 2、电子束能量密度高达108瓦/厘米2，能把焊件金属迅速加热到很高温度，因而能熔化任何难熔金属与合金。熔深大、焊速快，热影响区极小，因此对接头性能影响小，接头基本无变形。七、激光焊 激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法。 激光焊的特点： 1、激光焊能量密度大，作用时间短，热影响区和变形小，可在大气中焊接，而不需气体保护或真空环境。 2、激光束可用反光镜改变方向，焊接过程中不用电极去接触焊件，因而可以焊接一般电焊工艺难以焊到的部位。 3、激光可对绝缘材料直接焊接，焊接异种金属材料比较容易，甚至能把金属与非金属焊在一起。 4、功率较小，50、焊接厚度受一定限制。八、电阻焊 电阻焊是在焊件组合后通过电极施加压力，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工艺方法。电阻焊的种类很多，常用的有点焊、缝焊和对焊三种。 （一）、点焊点焊是将焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。点焊主要用于薄板焊接。 点焊的工艺过程： 1、预压，保证工件接触良好。 2、通电，使焊接处形成熔核及塑性环。 3、断点锻压，使熔核在压力继续作用下冷却结晶，形成组织致密、无缩孔、裂纹的焊点。 （二）、缝焊 缝焊是将焊件装配成搭接或对接接头，并置于两滚轮电极之间，滚轮加压焊件并转动，连续或断续送电，形成一条连51、续焊缝的电阻焊方法。 缝焊主要用于焊接焊缝较为规则、要求密封的结构，板厚一般在3mm以下。 （三）、对焊 对焊是使焊件沿整个接触面焊合的电阻焊方法。 1、电阻对焊 电阻对焊是将焊件装配成对接接头，使其端面紧密接触，利用电阻热加热至塑性状态，然后断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法， 电阻对焊主要用于截面简单、直径或边长小于20mm和强度要求不太高的焊件。 2、闪光对焊 闪光对焊是将焊件装配成对接接头，接通电源，使其端面逐渐移近达到局部接触，利用电阻热加热这些接触点，在大电流作用下，产生闪光，使端面金属熔化，直至端部在一定深度范围内达到预定温度时，断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法。 闪光焊的接头52、质量比电阻焊好，焊缝力学性能与母材相当，而且焊前不需要清理接头的预焊表面。闪光对焊常用于重要焊件的焊接。可焊同种金属，也可焊异种金属；可焊0.01mm的金属丝，也可焊20000mm的金属棒和型材。九、摩擦焊摩擦焊是利用焊件表面相互摩擦所产生的热量，使端面达到热塑性状态，然后迅速顶锻完成焊接的一种压焊方法。 摩擦焊的特点： 1、由于摩擦，焊件接触表面的氧化膜和杂质被清楚，使焊接接头组织致密，不产生气孔和夹渣等缺陷。 2、即可焊同种金属，更适合于异种金属的焊接。 3、生产率高。十、钎焊（一）、钎焊的种类 根据钎料熔点不同，钎焊分为硬钎焊和软钎焊两种。 1、硬钎焊 钎料熔点高于450的钎焊为硬钎焊。53、 硬钎料有铜基、银基、铝基等合金。 钎剂常用鹏砂、硼酸、氟化物、氯化物等。 加热方法有火焰加热、盐浴加热、电阻加热、高频感应加热等。 硬钎焊接接头强度高达490MPa，适用于受力较大及工作温度较高的工件。 2、软钎焊 钎料熔点低于450的钎焊为软钎焊。 常用软钎料为锡铅合金。 常用钎剂为松香、氯化铵溶液等。 常用烙铁及其它火焰加热。（二）、钎焊的特点 1、焊件加热温度低，金属组织和力学性能变化小，焊件变形小，接头光滑平整，焊件尺寸精确。2、可以焊同种或异种金属。 3、可焊由多条焊缝组成的复杂形状的焊件。 4、设备简单。焊接工艺要求：1、焊接工艺规程要求及焊接检验1.1、焊工资格焊工必须经过专门54、的基本理论和操作技能培训，考试合格并取得电网钢管结构焊工合格证书。1.2、焊接材料焊接材料的使用、管理按照JB/T 3223执行。1.3、焊缝质量等级1.3.1、焊缝质量等级的确定应按图纸、设计文件的要求。焊缝质量等级要求如下： a）、环向对接焊缝、连接挂线板焊缝应满足一级焊缝质量要求。b）、横担与主管连接焊缝应满足二级焊缝质量要求。c）、管管相贯焊缝、钢管与带颈平焊法兰连接的搭接角焊缝、钢管与平板法兰连接的环向角焊缝、钢管纵向对接焊缝应满足二级焊缝外观质量要求。d）、其他焊缝应达到三级焊缝的质量要求。1.3.2 塔身或横担主管的纵焊缝宜布置在结构断面的对角线的外侧方向。1.4、焊接工艺要求155、.4.1、焊接作业场所出现以下情况时必须采取措施，否则禁止施焊。a）当焊条电弧焊焊接作业区风速超过8m/s、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊焊接作业区风速超过2m/s时；制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时；b）相对湿度大于90%；c）焊接Q345以下等级钢材时，环境温度低于-10；焊接Q345钢时，环境温度低于0；焊接Q345以上等级钢材时，环境温度低于5。1.4.2、焊缝坡口型式和尺寸，应以GB/T 985.1、GB/T 985.2的有关规定为依据来设计，对图纸特殊要求的坡口形式和尺寸，应依据图纸并结合焊接工艺评定确定。1.4.3、 坡口加工应优先采用机械加工，也可选用自动或半自动气割或等56、离子切割、手工切割的方法制备。但应保证焊缝坡口处平整、无毛刺，坡口两侧50mm范围不得有氧化皮、锈蚀、油污等，也不得有裂纹、气割熔瘤等缺陷。1.4.4、严禁在焊缝间隙内嵌入填充物。1.4.5定位焊的工艺措施及质量要求应与正式焊缝相同。定位焊高度不宜超过设计焊缝高度的2/3，长度不小于25mm。定位焊点一般不少于3点，且应均匀分布。1.4.6、焊接过程中应严格按照焊接工艺评定确定的焊接方法、焊接参数进行焊接。1.4.7、焊接完毕，焊工应在距焊缝端头50明显处打上自己的钢印代号，且在防腐处理后清晰可见。1.4.8、宜采用调整焊接工艺参数的方法控制焊接变形，也可采用反变形、刚性固定等方法控制焊接变形57、。1.4.9、影响镀锌质量的焊缝缺陷应在装配前进行修磨或补焊，且补焊的焊缝应与原焊缝间保持圆滑过渡。1.5、 焊缝检验1.5.1、外观质量检验1.5.1.1、外观检验一般采用焊缝检验尺、放大镜等器具用目视检验的方法进行。裂纹的检查应辅以5倍以上的放大镜并在合适的光照条件下进行，必要时可进行表面探伤。1.5.1.2、当出现下列情形之一时，应对焊缝进行表面检测，表面检测可采用磁粉或渗透检测的方法，依据JB4730进行：a）焊缝外观检查发现裂纹时，应对该批同类焊缝进行100%的表面检测。b）焊缝外观检查怀疑有裂纹时，应对怀疑的部位进行表面探伤。c）钢管塔设计图纸规定进行表面探伤时。d）法兰与钢管插接58、式连接的角焊缝，应进行100%的表面检测。 表6 对接焊缝余高 单位：mm焊缝等级焊缝表面宽度余高一级、二级2003.0一级、二级2004.0三级2003.5三级2005.01.5.1.3、对接焊缝余高应符合表6的规定。 角焊缝焊脚尺寸hf值由设计或由有关技术文件注明，部分熔透型或角焊缝外形尺寸允许偏差应符合表7的规定。 表7 角焊缝外形尺寸允许偏差 单位：mm序号项目允许偏差图例1焊脚尺寸hfhf6时：01.5；hf6时：03.02角焊缝余高Chf6时：01.5；hf6时：03.01.5.1.5、图纸未作规定时，钢管T、K和Y形节点的角焊缝焊脚尺寸应符合表8的规定。 表8 圆管T、K和Y形节59、点的角焊缝焊脚尺寸 单位：mm最小焊脚尺寸hf mmE=0.7tE=tE=1.07t跟部120t(切边)1.4t(切边)开坡口6090 (焊透)示意图注： 1. t为薄件厚度；E为角焊缝有效厚度，即焊缝跟部至焊缝表面的最小距离；Z为跟部角焊缝未焊透尺寸，Z由焊接工艺评定确定。2.允许的根部间隙为05mm；当根部间隙大于1.6mm时,应适当增加hf值。1.5.1.6、焊缝最大宽度Bmax和最小宽度Bmin的差值，在任意50mm焊缝长度范围内偏差值不大于4.0mm，整个焊缝长度范围内偏差值不大于5.0mm。焊缝宽度应符合表9的规定。 表9 焊缝宽度 单位：mm焊接方法焊缝形式焊缝宽度BBminBm60、ax埋弧焊I形焊缝b6b16非I形焊缝g4g14焊条电弧焊及气体保护焊I形焊缝b4b8非I形焊缝g4g8注：1表中b为装配间隙，应符合GB/T 985.1、GB/T 985.2标准要求的实际装配值。g为坡口面宽度。2 I型坡口和非I型坡口见图1、图2。图1 I型坡口对接焊缝图2 非I 型坡口对接焊缝1.5.1.7、在任意300mm连续焊缝长度内，焊缝边缘沿焊缝轴向的直线度f见图3，其值应符合表10的规定。1.5.1.8、在焊缝任意25mm长度范围内，焊缝余高CmaxCmin的允许偏差值不大于2.0，见图4。图3 焊缝边缘直线度示意图图4焊缝表面凹凸度示意图1.5.1.9、 焊缝外观质量应符合表61、11的规定。1.5.1.10、焊缝感观应达到：外形均匀、成型较好，焊道与焊道、焊缝与母材金属间过渡较圆滑，焊渣和飞溅物应清除干净。1.5.2、 内部质量检验1.5.2.1、焊接接头内部质量检验应在焊接完成24小时后进行。1.5.2.2、设计要求全焊透的一、二级焊缝一般采用超声波检测的方法进行内部质量检验，当超声波检测不能满足规范要求、或设计文件有要求时、或进行仲裁时，应采用射线检测的方法进行检验。超声波检验按GB/T 11345的规定进行；射线检验按GB/T3323的规定进行。 1.5.2.3、 一、二级焊缝要求进行内部质量检验的比例、评定等级应符合表12的规定。要求达到二级焊缝质量要求的角焊62、缝进行外观质量检验，应满足表7、表11的要求。1.5.2.4、二级焊缝无损检测发现有超标缺陷时，应对该条焊缝进行加倍抽检，如仍不合格，则应对该条焊缝全部进行检验。 表11 焊缝外观质量要求 单位：mm项目焊缝等级及相应缺陷限值焊缝质量等级一级二级三级外观缺陷根部未焊透不允许见注1未焊满(指不足设计要求)不允许0.20.02t且1.00.20.04t且2.0每100mm焊缝内缺陷总长小于或等于25.0根部收缩不允许0.20.02t且1.00.20.04t且2.0长度不限咬边不允许0.05t,且0.5；连续长度100，且焊缝两侧咬边总长10%焊缝全长0.1t,且1.0，长度不限裂纹不允许弧坑裂纹不63、允许电弧擦伤不允许飞溅清除干净接头不良不允许缺口深度0.05t且0.5缺口深度0.1t且1.0每1000mm焊缝不得超过1处焊瘤不允许表面夹渣不允许表面气孔不允许角焊缝厚度不足（按设计焊缝厚度计）0.30.05 t且2.0每100mm焊缝内缺陷总长25.0注：1、当根部未焊透出现下列情况之一时，为不合格：a. 在焊缝任意300mm连续长度中，其累积长度超过25mm；b. 当焊缝长度小于300mm，其累计长度超过焊缝总长的8%。2、除注明角焊缝缺陷外，其余均为对接，角接焊缝通用。3、咬边如经磨削修整并平滑过渡，则只按焊缝最小允许厚度值评定。4、t为连接处较薄的板厚。1.6、本工程的焊缝质量要求164、)、焊接过程中所使用焊接材料的化学成分及机械性能必须符合有关标准的规定。焊条的品种、牌号必须与被焊钢材的化学成分和机械性能相当，并具有良好的焊接工艺性能；2)、手工焊接的焊缝焊渣必须敲铲干净；3)、焊接质量和检验要求A、钢管塔加工企业焊接施工前应结合工程特点，按照JGJ81建筑钢结构焊接技术规程相关要求进行焊接工艺评定，编制相应的焊接工艺卡、焊接作业指导书；B、特高压同塔双回钢管塔带颈法兰与直缝焊管采用对接焊的形式连接（大跨越塔除外），焊缝质量等级应达到一级焊缝质量要求；C、焊缝质量等级应满足按图纸、设计文件的要求。图纸、设计文件没有明确要求时，焊缝质量等级要求如下：、环向对接焊缝、连接挂线板65、焊缝应满足一级焊缝质量要求；、横担与主管连接焊缝应满足二级焊缝质量要求；、管管相贯焊缝、钢管与带颈平焊法兰连接的搭接角焊缝、钢管与平板法兰连接的环向角焊缝、钢管纵向对接焊缝应满足二级焊缝外观质量要求；、其他焊缝应达到三级焊缝的质量要求。D、 焊缝检验要求外观检验：当出现下列情形之一时，应对焊缝进行表面检验，表面检验可采用磁粉或渗透检验的方法。设计图纸规定进行表面检验时；、焊缝外观检查发现裂纹时，应对该批同类焊缝进行100%的表面检验；、法兰与钢管插接式连接的角焊缝，应进行100%的表面检验。内部检验：设计要求全焊透的一、二级焊缝一般采用超声波检测的方法进行内部质量检验，当超声波检测不能满足规范66、要求、或设计文件有要求时、或进行仲裁时，应采用射线检测的方法进行检验。一、二级焊缝要求进行内部质量检验的比例、评定等级要求如下：焊缝质量等级一级二级超声波检测评定等级检验等级B级B级检测比例100%20%射线检测评定等级检验等级B级B级检测比例100%20%注：1检测比例按每条焊缝长度计算，且不小于200mm。2超声波检测依据GB/T 11345和特高压输电线路钢管塔薄壁管对接环焊缝超声波检验及质量评定（附录7）进行，射线检测按GB/T 3323进行。一、焊接工艺的研究内容 （一）、焊接的定义及特点， 定义：焊接 焊接的优点： (1)节省金属材料，从而减轻结构的质量 (2)焊接工艺的过程简单，67、生产率高 (3)焊接质量高 (4)能将不同材料连接成整体 (5)劳动强度小、噪声低 （二）、焊接工艺研究的内容 定义：焊接工艺 包括：焊前准备、焊接材料 焊前方法、焊接顺序 焊接操作的最佳选择 、焊后处理 二 、焊接方法分类 三、焊接工艺课程的目的，任务和要求 （一）、焊接工艺课程的目的，任务 （二）、本课程的学习要求 1、 基本要求 （1）、了解常用焊接方法的特点过程。实质和实用范围 （2）、理解常用焊接设备的操作程序、焊接参数对焊接质量 的影响及其调试方法。 （3）、了解常用金属材料焊接性分析方法。 （4）、理解常用金属材料焊接性。 （5）、掌握常用金属材料的焊接工艺。 （6）、了解焊接新68、技术和新工艺。 2、 基本能力要求 3、 学习方法建议 小结：1、焊接工艺研究的内容 2、焊接方法的分类 1-1 气 焊目的： 1、了解气焊用的材料重点：气焊用焊丝与焊剂一、气焊与气割用材料1、 氧气（O2）氧气是一种无色、无味、无毒气体。氧气的化合能力随着压力的增大和温度的升高而增强，因此工业常用的高压氧气与油脂类等易燃物质接触时，极易燃烧甚至爆炸。使用时必须特别注意安全。对氧气的纯度有一定的要求：一般气焊时要求氧气的纯度不低于99.2%，气割时要求氧气的纯度不低于98.5%。2、 乙炔（C2H2）乙炔是气焊、气割中最常用的一种可燃气体，它具有低热值（每m3气体的最低发热量）高、火焰温度高、69、火焰对金属无有害的化学作用、制取方便等特点。乙炔是一种易燃易爆的气体，当压力超过0.15MPa时，很容易发生爆炸。如果气体温度达到580600时，乙炔会自行爆炸。乙炔燃烧时，禁止用四氯化碳灭火。工业用乙炔主要由水分解电石而得到。3、 气焊丝和气焊熔剂（1）气焊丝气焊时，焊丝不断地送入熔池内，并与熔化的基本金属熔合形成焊缝。焊缝的质量在很大程度上与气焊丝的化学成分和质量有关。常用气焊丝的型号和用途如下：1）结构钢焊丝 一般低碳钢焊件采用的焊丝有H08A；重要的低碳钢焊件用H08Mn和H08MnA；中强度焊件用H15A；强度较高的焊件用H15Mn 。焊接强度等级为300350MPa的普通碳素钢时，70、采用H08A、H08Mn和H08MnA等焊丝。焊接优质碳素钢和低合金结构钢时，可采用碳素结构钢焊丝或合金结构钢焊丝，如H08Mn、H08MnA、H10Mn2以及H10Mn2MoA等。2）铸铁用焊丝 铸铁焊丝分为灰铸铁焊丝和合金铸铁焊丝，其型号、化学成分可参见相关国家标准。（2）气焊熔剂1）气焊熔剂的作用 气焊过程中，被加热的熔化金属极易与周围空气中的氧或火焰中的氧化合生成氧化物，使焊缝中产生气孔和夹渣等缺陷。为了防止金属的氧化及消除已经形成的氧化物，在焊接有色金属、铸铁以及不锈钢等材料时必须采用气焊熔剂。2）常用气焊熔剂及选用 气焊熔剂应根据母材金属在气焊过程中所产生的氧化物的种类来选用。所选71、用的熔剂应能中和或溶解这些氧化物。 1-2 气焊用具及设备目的：使学生熟悉气焊用具和设备重点：焊炬与割炬1气焊、气割用设备和工具气焊设备及工具主要由氧气瓶、氧气减压器、乙炔发生器（可乙炔瓶）、乙炔减压器回火保险器、焊炬和橡皮管等组成气割时所用设备，除所用的割炬与焊炬不同外，其他设备均与气焊用的相同。（1）氧气瓶氧气瓶是贮存和运输高压氧气的容器。瓶体漆成天蓝色，并漆有“氧气”黑色字样。氧气瓶容量一般为40L，额定工作压力为15MPa。（2）减压器减压器是将氧气瓶中高压气体的压力减到气焊气割所需压力的一种调节装置。减压器不但能减低压力、调节压力，而且能使输出的低压气体的压力保持稳定，不会因气源压力72、降低而降低。气焊气割用减压器有氧气减压器、乙炔减压器和丙烷减压器等。（3）乙炔瓶乙炔瓶是贮存和运输乙炔的容器。瓶体漆成白色，并漆有“乙炔”红色字样。使用时，必须用乙炔减压器将乙炔压力降到低于0.103MPa方可使用。（4）回火保险器回火保险器是装在燃烧气体系统防止向燃气管路或气源回烧的保险装置。目前国内使用的回火保险器有水封式和干式两种。（5）焊炬焊炬是用于控制火焰进行焊接的工具，其功用是将可燃气体与氧气按一定比例混合后以一定速度喷出。应用最广的为射吸式焊炬。等压式焊炬由于使用中压或高压乙炔，尚未获得广泛应用。常用的射吸式焊炬型号有H016、H0112、H0120等（型号中H表示焊炬，0表示手73、工，1表示射吸式，后缀数字表示焊接低碳钢最大厚度，单位为mm）。每个焊炬都配有不同规格的5个焊嘴，每个焊嘴上刻有不同数字1、2、3、4、5，数字小的焊嘴孔径小，数字大的孔径大，焊接时可根据材料、板厚选用所需的焊嘴。（6）手工割炬同焊炬一样，割炬也有射吸式和等压式两种，目前应用得较多的是射吸式割炬。常用的射吸式割炬型号有G0130、G01100、G01300等（型号中G表示割炬，0表示手工，1表示射吸式，后缀数字表示切割低碳钢最大厚度，单位为mm）。 1-3 气 焊 工 艺目的：掌握气焊工艺重点：气焊焊接参数的选择难点：气焊焊接参数的选择一、气焊工艺（1）气焊接头的种类及坡口形式1）气焊接头的种74、类常用的气焊接头形式有卷边接头、对接接头及角接接头等几种。焊接接头的形式可根据焊件厚度、结构形式、强度要求和施工条件等情况选定。一般气焊接头采用对接接头形式。气焊0.51mm的薄钢板时，宜采用卷边接头及角接接头；当板厚小于3mm时，亦可采用I形坡口的对接接头；当板厚等于或大于4mm时，可采用Y形坡口。2）气焊焊缝坡口的基本形式与尺寸在GB/T 9851988标准中规定了钢焊接接头的各种坡口形式与尺寸。可以根据板厚从该标准中查出装配间隙b。如果焊件厚度较大，需要开坡口，亦可从该标准中查出相应的坡口形式及尺寸。（2）气焊焊接参数的选择气焊焊接参数通常包括焊丝的牌号和直径，熔剂，火焰性质，焊嘴的倾角75、，焊接方向和焊接速度等。1）焊丝直径的选择焊丝直径是根据工件厚度选择。2）气焊火焰的选择气焊火焰是可燃性气体（或可燃性液体蒸气）与氧气混合燃烧而形成的。包括氧乙炔焰、氢氧焰及液化石油气燃烧的火焰。乙炔与氧混合燃烧所形成的火焰，一般称为氧乙炔焰。氧乙炔焰具有很高的温度（约3200），加热集中，这是目前气焊中采用的主要火焰。氧乙炔焰由于混合比不同有三种火焰；中性焰、氧化焰和碳化焰。 中性焰 当氧气与乙炔的混合比（体积）为1.11.2时，可获得此火焰。其特征为亮白色的焰心端部有淡白色火焰闪动。中性焰热量集中，温度可达30503150，由焰心、内焰和外焰三部分组成的。其中内焰处在焰心前24mm部位，燃76、烧最激烈，温度最高（31003150），这个区域最适合焊接。 碳化焰 是氧气与乙炔的混合比小于1.1时的火焰。其特征是内焰呈淡白色。碳化焰由焰心、内焰和外焰三部分组成，最高温度可达到27003000。碳化焰不能用于焊接低碳钢及低合金钢。但轻微的碳化焰应用较广，可用于焊接高碳钢、中合金钢、高合金钢、铸铁、铝及铝合金等材料。 氧化焰 是氧气与乙炔的混合比大于1.2时的火焰。其特征是焰心端部无淡白色火焰闪动，内焰，外焰分不清。其最高温度可达到31003400左右。氧化焰有过量的氧，因此氧化焰有氧化性，除黄铜外（因氧化焰会使熔化金属表面覆盖一层硅的氧化膜可阻止黄铜中锌的挥发，故可用氧化焰。），一般材料77、的焊接，绝不能采用氧化焰。气割时可以使用。3）焊炬倾角的选择焊炬倾角是指焊炬中心线与焊件平面之间的夹角。焊炬倾角大，热量散失小，焊件得到的热量多，升温快；焊炬倾角小，热量散失多，焊件受热少、升温慢。因此，在焊接厚度大，熔点较高或导热性较好的焊件时，或开始焊接时，为了较快地加热焊件和迅速形成熔池，焊炬的倾角要大些；反之，可以小些。4）焊接方向左向焊适用于焊接薄板，右向焊适用于焊接厚度较大的工件。5）焊接速度的选择对于厚度大、熔点高的焊件，焊接速度要慢些，以免发生未熔合的缺陷；而对于厚度小、熔点低的焊件，焊接速度要快些，以免烧穿或使焊件过热，降低焊缝质量。焊接速度的快慢，应根据焊工操作的熟练程度与78、焊缝位置等具体情况而定。在保证焊接质量的前提下应尽量加快焊接速度，以提高生产率。 1-4 气割工艺目的：掌握气割工艺重点：气割参数的选择难点：气割参数的选择1、气割过程气割是利用气体火焰的热量将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使其燃烧并放出热量实现切割的方法，气割具有设备简单、方法灵活、基本不受切割厚度与零件形状限制、容易实现机械化自动化等优点，广泛应用于切割低碳钢和低合金钢零件。氧气切割包括下列三个过程：1） 预热 气割开始时，先用预热火焰将起割处的金属预热到燃烧温度（燃点）。2） 燃烧 向被加热到燃点的金属喷射切割氧，使金属在纯氧中剧烈地燃烧。3） 氧化与吹渣 金属氧化燃烧后79、，生成熔渣并放出大量的热，熔渣被切割氧吹掉，所产生的热量和预热火焰的热量将下层金属加热到燃点，这样继续下去就将金属逐渐地割除穿。随着割炬的移动，就割出了所需的形状和尺寸。2、气割参数与选择气割参数包括切割氧压力、切割速度、预热火焰能率、割炬与工件间的倾角，以及割炬离开工件表面的距离等。1） 切割氧压力 切割氧的压力与割件厚度、割嘴号码以及氧气纯度等因素有关。随着工件厚度的增加，选择的割嘴号码要增大，氧气压力也要相应增大。反之，则所需氧气的压力就可适当降低。2） 切割速度 工件越厚，切割的速度越慢；反之，工件越薄，则切割速度应该越快。切割速度太慢，会使割缝边缘熔化；切割速度过快，则会产生很大的后80、拖量或割不穿。3） 预热火焰的性质 气割时，预热火焰应采用中性焰或轻微的氧化焰而不能采用碳化焰，碳化焰会使割缝边缘增碳。 4）割炬与割件间的倾角 割炬与割件间的倾角大小，主要根据割件的厚度来定。如果倾角选择不当，不但不能提高切割速度，反而使气割困难，而且还会增加氧气的消耗量。5）割炬离割件表面的距离 火焰焰芯离开割件表面的距离应保持在35mm范围内。影响气割质量的因素还有钢材质量及表面状况、切口形状、可燃气体种类及供给方式和割炬形式等。3、气割方法分类气割可分为手工气割和机械气割两大类。1）手工气割 手工割炬具有轻便、灵活的特点，不受切割位置的限制，并随操作者依切割线可切割出所需的任何形状，适81、用于各种场合，特别适用于检修、安装工地及野外施工。但手工切割的劳动强度大，切口质量不高，生产率也比较低。2）机械气割 与手工切割相比，机械化气割具有劳动强度低、气割质量好、生产效率高及成本低等优点，因此其应用越来越广泛。 半自动气割 常用的CG1-30型半自动气割机是一种小车式半自动气割机，它具有构造简单、质量轻、可移动、操作维护方便等优点，因此应用较广。 仿形气割 仿形气割是指气割割炬跟着磁头沿一定形状的钢质靠模移动进行的机械工业化切割。 数控气割 数控气割是指按照数字指令规定的程序进行的热切割。数控气割不仅可省去放样、划线等工序，使工人的劳动强度大大降低，而且切口质量好，生产效率高，因此 82、在造船、锅炉及化工机械等部门越来越广泛地得到应用。 光电跟踪自动气割 光电跟踪自动气割是一项新技术，它是将被切割零件的图样，以一定比例画成缩小的仿形图，用作光电跟踪。由于光电跟踪的稳定性好和传动可靠，因此大大地提高了气割质量和生产率，减轻了工人的劳动强度，故光电跟踪自动气割在造船、锅炉及化工机械等部门均得到了应用。 2-1埋弧焊概述目的：1、了解埋弧焊的原理及过程 2、理解埋弧焊特点重点：埋弧焊特点难点：埋弧焊原理 埋弧自动焊是指电弧在颗粒状焊剂层下燃烧的一种自动焊方法，是目前广泛使用的一种高效的机械化焊接方法。广泛用于锅炉、压力容器、石油化工、船舶、桥梁、冶金及机械制造工业中。一、 埋弧自动83、焊原理及特点 （1）埋弧焊原理埋弧焊的焊接过程：先送丝，经导电嘴与焊件轻微接触，焊剂堆敷在待焊处，引弧。随着电弧向前移动，熔池液态金属冷却凝固形成焊缝，液态熔渣冷却而形成渣壳。焊接时，焊机的启动、引弧、送丝、机头(或焊件)移动等过程全由焊机机械化控制。 （2）埋弧自动焊的特点焊接生产率高 埋弧自动焊可采用较大的焊接电流，同时因电弧加热集中，使熔深增加，单丝埋弧焊可一次焊透20mm以下不开坡口的钢板。单丝埋弧焊焊速可达3050mh。焊接质量好 因熔池有熔渣和焊剂的保护，使空气中的氮、氧难以侵入，提高了焊缝金属的强度和韧性，焊接质量好。另外，焊缝表面光洁、平整、成形美观。 劳动条件好 由于实现了焊84、接过程机械化，操作较简便，而且电弧在焊剂层下燃烧没有弧光的有害影响，放出烟尘也少，因此焊工的劳动条件得到了改善。焊接成本较低 由于熔深较大，埋弧自动焊时可不开或少开坡口，减少了焊缝中焊丝的填充量，也节省因加工坡口而消耗掉的母材。 焊接范围广 埋弧焊不仅能焊接碳钢、低合金钢、不锈钢，还可以焊接耐热钢及铜合金、镍基合金等有色金属。此外，还可以进行抗磨损、耐腐蚀材料的堆焊。但不适用于铝、钛等氧化性强的金属及其合金的焊接。埋弧自动焊主要缺点是：一般只适用于平焊或倾斜度不大的位置及角焊位置焊接；焊接时不能直接观察电弧与坡口的相对位置，容易产生焊偏及未焊透，不能及时调整工艺参数；焊接设备比较复杂，维修保养85、工作量比较大；仅适用于直的长焊缝和环形焊缝焊接。 2-2埋弧焊工艺（一）目的：掌握埋弧焊工艺重点：埋弧焊工艺参数对焊缝质量的影响难点：埋弧焊工艺参数的选择埋弧焊焊接工艺 1、焊前准备 埋弧焊在焊接前必须做好准备工作，包括焊件的坡口加工、待焊部位的表面清理、焊件的装配以及焊丝表面的清理、焊剂的烘干等。 坡口加工坡口加工要求按GB 9861988执行，以保证焊缝根部不出现未焊透或夹渣，并减少填充金属量。坡口的加工可使用刨边机、机械化或半机械化气割机、碳弧气刨等。 待焊部位的清理 焊件清理主要是去除锈蚀、油污及水分，防止气孔的产生。一般用喷砂、喷丸方法或手工清除，必要时用火焰烘烤待焊部位。在焊前应将86、坡口及坡口两侧各20mm区域内及待焊部位的表面铁锈、氧化皮、油污等清理干净。 焊件的装配 装配焊件时要保证间隙均匀，高低平整，错边量小，定位焊缝长度一般大于30mm，并且定位焊缝质量与主焊缝质量要求一致。必要时采用专用工装、卡具。 对直缝焊件的装配，在焊缝两端要加装引弧板和引出板，待焊后再割掉，其目的是使焊接接头的始端和末端获得正常尺寸的焊缝截面，而且还可除去引弧和收尾容易出现的缺陷。 焊接材料的清理 埋弧焊用的焊丝和焊剂对焊缝金属的成分、组织和性能影响极大。因此焊接前必须清除焊丝表面的氧化皮、铁锈及油污等。焊剂保存时要注意防潮，使用前必须按规定的温度烘干待用。2、埋弧焊的工艺参数埋弧焊的焊接87、参数主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径和伸出长度等。焊接电流 当其他参数不变时，焊接电流对焊缝形状和尺寸的影响如图所示。一般焊接条件下，焊缝熔深与焊接电流成正比。随着焊接电流的增加，熔深和焊缝余高都有显著增加，而焊缝的宽度变化不大。同时，焊丝的熔化量也相应增加，这就使焊缝的余高增加。随着焊接电流的减小，熔深和余高都减小。 电弧电压 电弧电压的增加，焊接宽度明显增加，而熔深和焊缝余高则有所下降。但是电弧电压太大时，不仅使熔深变小，产生未焊透，而且会导致焊缝成形差、脱渣困难，甚至产生咬边等缺陷。所以在增加电弧电压的同时，还应适当增加焊接电流。 焊接速度 当其他焊接参数不变而焊接速度增加88、时，焊接热输入量相应减小，从而使焊缝的熔深也减小。焊接速度太大会造成未焊透等缺陷。为保证焊接质量必须保证一定的焊接热输入量，即为了提高生产率而提高焊接速度的同时，应相应提高焊接电流和电弧电压。 焊丝直径与伸出长度 当其他焊接参数不变而焊丝直径增加时，弧柱直径随之增加，即电流密度减小，会造成焊缝宽度增加，熔深减小。反之，则熔深增加及焊缝宽度减小。 当其他焊接参数不变而焊丝长度增加时，电阻也随之增大，伸出部分焊丝所受到的预热作用增加，焊丝熔化速度加快，结果使熔深变浅，焊缝余高增加，因此须控制焊丝伸出长度，不宜过长。 焊丝倾角 焊丝的倾斜方向分为前倾和后倾。倾角的方向和大小不同，电弧对熔池的力和热作89、用也不同，从而影响焊缝成形。当焊丝后倾一定角度时，由于电弧指向焊接方向，使熔池前面的焊件受到了预热作用，电弧对熔池的液态金属排出作用减弱，而导致焊缝宽而熔深变浅。反之，焊缝宽度较小而熔深较大，但易使焊缝边缘产生未熔合和咬边，并且使焊缝成形变差。其他 a.坡口形状 b.根部间隙 c.焊件厚度和焊件散热条件。 2-2埋弧焊技术（二）目的：掌握埋弧焊焊接技术重点：对接接头的焊接技术难点：角焊缝的焊接埋弧焊技术1、对接接头单面焊在焊剂垫上焊接 用这种方法焊接时，焊缝成形的质量主要取决于焊剂垫托力的大小和均匀度以及装配间隙的均匀与否。在焊剂铜垫板上焊接 采用带沟槽的铜垫板，沟槽中铺撒焊剂。焊接时这部分焊90、剂起到焊剂垫的作用，同时又保护铜垫板。沟槽起焊缝背面成形作用。板料用电磁平台或龙门压力架固定。在永久性垫板或锁底上焊接 当焊件结构允许焊后保留永久性垫板时，厚10mm以下的工件可采用永久性垫板单面焊方法。垫板必须紧贴在待焊板缘上，垫板与工件板面间的间隙不得超过1mm。厚度大于l0mm的工件，可采用锁底接头焊接的方法在临时衬垫上焊接 采用柔性的热固化焊剂衬垫贴合在接缝背面进行焊接。还有采用陶瓷材料制造的衬垫进行单面焊的方法。 悬空焊 当工件装配质量良好并且没有间隙的情况下，可以采用不加垫托的悬空焊。用这种方法进行单面焊时，工件不能完全熔透。一般的熔深不超过23板厚，否则容易烧穿。只用于不要求完全91、焊透的接头。2、对接接头双面焊工件厚度1214mm的对接接头，通常采用双面焊。对焊接工艺参数的波动和工件装配质量都较不敏感，能获得较好的焊接质量。焊接第一面采用的工艺方法有：悬空焊、在焊剂垫上焊、在临时垫板上焊等。悬空焊 装配时不留间隙或只留很小的间隙(一般不超过1mm)。第一面焊接达到的熔深一般小于工件厚度的一半。反面焊接的熔深要求达到工件厚度的60%70，以保证工件完全焊透。在焊剂垫上焊接 焊接第一面时，采用预留间隙不开坡口的方法最为经济。第一面的焊接参数应保证熔深超过工件厚度的60 %70 %。焊完第一面后翻转工件，进行反面焊接，其参数可以与正面的相同以保证工件完全焊透。预留间隙双面的焊92、接条件，依工件的不同而不同。在临时衬垫上焊接 采用此法焊接第一面时，要求接头处留有一定间隙，以保证焊剂能填满其中。临时衬垫的作用：托住间隙中的焊剂。焊完第一面后，去除临时衬垫及间隙中的焊剂和焊缝根部的渣壳，用同样参数焊接第二面。要求每面熔深均达板厚6070。3、对接接头环缝埋弧焊制造圆筒形容器最常用的一种焊接形式，一般是先在专用的焊剂垫上焊接内环缝，然后再在滚轮转胎上焊接外环缝，如图所示。环缝坡口采用不对称布置，将主要焊接工作量放在外环缝，内环缝主要起封底作用。环缝埋弧焊的焊接条件可参照平板双面对接的焊接条件选取，焊接操作技术也与平板对接时的基本相同。为了防止熔池中液态金属和熔渣从转动的焊件表93、面流失，无论焊接内环缝还是外环缝，焊丝位置都应逆焊件转动方向偏离中心线一定距离，使焊接熔池接近于水平位置，以获得较好成形。焊丝偏置距离随所焊筒体直径而变，一般为3080mm，如图所示。 角焊缝焊接焊接T形接头或搭接接头的角焊缝时，通常可采用船形焊和横角焊两种方法。船形焊 将工件角焊缝的两边置于垂直线各成45的位置，要求接头的装配间隙不超过15mm；否则，必须采取措施，防止液态金属流失。 横角焊 对接头装配间隙较不敏感，间隙可达到23mm。焊丝偏角一般在2030之间。实际焊丝位置应视接头具体情况确定。每一单道横角焊缝的断面积为4050mm2，即焊脚长度超过88mm时，会产生金属溢流和咬边。 3-94、1熔化极气体保护焊概述目的：1、熔化极气体保护焊的基本概念 2、熔化极气体保护焊的分类 3、熔化极气体保护焊的应用重点：熔化极气体保护焊的特点及应用难点：气体保护焊的工作原理一、熔化极气体保护焊的过程采用可熔化的焊丝与焊件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属，并向焊接区输送保护气体，使电弧、熔化的焊丝、熔池及附近的母材金属免受周围空气的有害作用。1熔化极气体保护焊的分类：根据保护气体种类和焊丝形式的不同进行分类。熔化极气体保护焊 实心焊丝 管状焊丝 惰性气体 氧化性混合 CO2气体 管状焊丝保护焊 气体保护焊 保护焊 气体保护焊 (MIG焊) (MAG焊) (CO2焊) (FCAW焊) Ar95、 Ar+He He Ar+O2 Ar+CO2 CO2 CO2+O2 CO2 CO2+Ar Ar+CO2+O2按操作方式，分为自动焊和半自动焊两大类。2熔化极气体保护焊的特点熔化极气体保护焊与渣保护焊方法（如焊条电弧焊和埋弧焊）相比较，在工艺上、生产率与经济效果等方面有着下列优点：（1）气体保护焊是一种明弧焊。焊接过程中电弧及熔池的加热熔化情况清晰可见，便于发现问题与及时调整，故焊接过程与焊缝质量易于控制。（2）气体保护焊在通常情况下不需要采用管状焊丝，所以焊接过程没有熔渣，焊后不需要清渣，省掉了清渣的辅助工时，降低了焊接成本。（3）适用范围广，生产效率高，易进行全位置焊及实现机械化和自动化。不96、足之处：焊接时采用明弧和使用的电流密度大，电弧光辐射较强；其次，是不适于在有风的地方或露天施焊；设备较复杂。3熔化极气体保护焊应用（1）适用的焊材：适用于焊接大多数金属和合金，最适于焊接碳钢和低合金钢、不锈钢、耐热合金、铝及铝合金、铜及铜合金及镁合金。对于高强度钢、超强铝合金、锌含量高的铜合金、铸铁、奥氏体锰钢、钛和钛合金及高熔点金属，熔化极气体保护焊要求将母材预热和焊后热处理，采用特制的焊丝，控制保护气体要比正常情况更加严格。对低熔点的金属如铅、锡和锌等，不宜采用熔化极气体保护焊。表面包覆这类金属的涂层钢板也不适宜采用这类焊接方法。（2）板厚：可焊接的金属厚度范围很广，最薄约1mm，最厚几乎97、没有限制。（3）焊接位置：适应性也较强，平焊和横焊时焊接效率最高。 3-2熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）目的：1、MIG焊的原理及特点 2、MIG焊所用材料 3、MIG焊工艺重点：MIG焊的原理及特点及应用难点：MIG焊工艺1MIG焊的特点熔化极惰性气体保护焊是以连续送进的焊丝作为熔化电极，采用惰性气体作为保护气的电弧焊方法，简称MIG焊。具有以下特点：（1）采用Ar、He或Ar + He作为保护气体，几乎可焊接所有金属，尤其适合于焊接铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属。（2）由于用焊丝作电极，可采用高密度电流，因而母材熔深大，填充金属熔敷速度快，用于焊接铝、铜等金属厚板时生产率比TIG焊(钨98、极惰性气体保护焊)高，焊件变形比TIG焊小。（3）MIG焊可采用直流反接，焊接铝及铝合金时有良好的“阴极破碎”作用。（4）MIG焊焊接铝及铝合金时，亚射流电弧的固有自调节作用较为显著。2MIG焊的保护气体和焊丝（1）保护气体a.Ar、He，b. Ar+He的混合气体。其中，Ar和He按一定比例混合使用时，可获得兼有两者优点的混合气体。特别适合焊接铝及其合金、铜及其合金等热敏感性的高导热材料。氮气可用于铜及其合金的焊接。N2可单独使用，也常与Ar混合使用。N2来源广泛，价格便宜，焊接成本低；但焊接时有飞溅，外观成形不如Ar + He保护时好。（2）焊丝焊丝直径一般在0.82.5mm。焊丝直径越小99、，焊丝的表面积与体积的比值越大，杂质相对较多，可能引起气孔、裂纹等缺陷。因此，焊丝使用前必须经过严格的清理。3、MIG焊的焊接工艺（1）焊前准备焊前准备主要有设备检查、焊件坡口的准备、焊件和焊丝表面的清理以及焊件组装等。焊前表面清理工作是焊前准备工艺的重点。1）化学清理 化学清理方式随材质不同而异。例如铝及其合金焊前先进行脱脂去油清理，然后用NaOH溶液进行脱氧处理，再用HNO3溶液酸洗光化，其清理工序可参见有关手册。2）机械清理 机械清理有打磨、刮削和喷砂等，用以清理焊件表面的氧化膜。对于不锈钢或高温合金焊件，常用砂纸磨或抛光法；对于铝合金，用细钢丝轮、钢丝刷或刮刀。机械清理方法生产率较低。100、（2）工艺参数MIG焊的主要焊接工艺参数是：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、喷嘴直径、氩气流量等。喷嘴孔径为20mm左右，氩气流量约在3060L/min范围内。电流种类和极性，则采用直流反接，有利于电弧稳定，并充分发挥“阴极破碎”作用。MIG焊可以进行半自动焊接或自动化的焊接，其应用范围较广。4、MIG焊应用：（1）焊材：主要用于铝、镁、铜、钛及其合金和不锈钢的焊接。（2）板厚：在实际生产中，一般为2mm以下的薄板。（3）焊接位置：可以实现各种位置的焊接。 3-3熔化极活性气体保护焊（MAG焊）目的：1、MAG焊的原理及特点 2、MAG焊所用材料 3、MAG焊工艺重点：MAG焊的原理及101、特点及应用难点：MAG焊工艺1MAG焊的特点熔化极活性气体保护焊是采用在惰性气体中加入一定量的活性气体，如O2、CO2等作为保护气体的一种熔化极气体保护电弧焊方法，简称MAG焊。采用活性混合气体作为保护气体具有下列作用：（1）提高熔滴过渡的稳定性。（2）稳定阴极斑点，提高电弧燃烧的稳定性。（3）改善焊缝熔深形状及外观成形。（4）增大电弧的热功率。（5）控制焊缝的冶金质量，减少焊接缺陷。（6）降低焊接成本。MAG焊可采用短路过渡、喷射过渡和脉冲喷射过渡进行焊接，能获得稳定的焊接工艺性能和良好的焊接接头，可用于各种位置的焊接，尤其适用于碳钢、合金钢和不锈钢等黑色金属材料的焊接。2MAG焊常用气体及102、适用范围（1）Ar + O2 Ar中加入 O2的活性气体可用于碳钢、不锈钢等高合金钢和高强度钢的焊接。其最大的优点是克服了纯Ar保护焊接不锈钢时存在的液体金属粘度大、表面张力大而易产生气孔，焊缝金属润湿性差而易引起咬边，阴极斑点飘移而产生电弧不稳等问题。焊接不锈钢等高合金钢及强度级别较高的高强度钢时，O2的含量（体积）应控制在1%5%。用于焊接碳钢和低合金结构钢时，Ar中加入O2的含量可达20%。（2）Ar + CO2这种气体被用来焊接低碳钢和低合金钢。常用的混合比（体积）为Ar80% + CO220%，它既具有Ar弧电弧稳定、飞溅小、容易获得轴向喷射过渡的优点，又具有氧化性。克服了氩气焊接时103、表面张力大、液体金属粘稠、阴极斑点易飘移等问题，同时对焊缝蘑菇形熔深有所改善。（3）Ar + CO2 + O2用Ar80% + CO215% + O25%混合气体（体积比）焊接低碳钢、低合金钢时，无论焊缝成形、接头质量以及金属熔滴过渡和电弧稳定性方面都比上述两种混合气体要好。3MAG焊焊接工艺MAG焊的工艺内容和工艺参数的选择原则与MIG焊相似。焊前清理没有MIG焊要求那么严格。MAG焊主要适用于碳钢、合金钢和不锈钢等黑色金属的焊接，尤其在不锈钢的焊接中得到广泛的应用。 3-4 CO2气体保护焊（一）目的： CO2气保焊原理、特点及应用重点： CO2气保焊特点及应用难点：同上一、 CO2气体保104、护焊的原理、特点及应用1、CO2气体保护焊的原理及分类利用CO2作为保护气体的一种熔化极气体保护电弧焊方法，简称CO2焊。其工作原理如图所示，电源的两输出端分别接在焊枪和焊件上。盘状焊丝由送丝机构带动，经软管和导电嘴不断地向电弧区域送给；同时，CO2气体以一定的压力和流量送入焊枪，通过喷嘴后，形成一股保护气流，使熔池和电弧不受空气的侵入。随着焊枪的移动，熔池金属冷却凝固而成焊缝，从而将被焊的焊件连成一体。a.CO2焊按所用的焊丝直径不同，可为细丝CO2气体保护焊(焊丝直径12mm)及粗丝CO2气体保护焊(焊丝直径16mm)。b.按操作方式又可分为CO2半自动焊和CO2自动焊，目前细丝半自动CO105、2焊工艺比较成熟，因此应用最广。 2、CO2气体保护焊的特点焊接成本低 CO2气体来源广、价格低，而且消耗的焊接电能少，因而CO2气体保护焊的成本低。生产率高 因CO2气体保护焊的焊接电流密度大，熔敷速度加快；焊后没有焊渣。生产率比焊条电弧焊高14倍。抗锈能力强对铁锈的敏感性不大，因此焊缝中不易产生气孔。而且焊缝含氢量低，抗裂性能好。焊接变形小 电弧热量集中，同时CO2气流具有较强的冷却作用，焊接热影响区和焊件变形小，宜于薄板焊接。操作性能好 因是明弧焊，可以看清电弧和熔池情况，便于掌握与调整，也有利于实现焊接过程的机械化和自动化。CO2气体保护焊的缺点：如使用大电流焊接时，焊缝表面成形较差，106、飞溅较多；不能焊接容易氧化的有色金属材料；很难用交流电源焊接及在有风的地方施焊。3、应用：（1）被焊材质：可以焊接碳钢和低合金钢；（2）工件厚度：采用细丝、短路过渡的方法，可以焊接薄板；采用粗丝、熔滴过渡的方法，可以焊接中、厚板；（3）焊接位置：全位置、平焊、横角焊及其他空间位置的焊接。但是，CO2气体保护焊也存在一些缺点，如使用大电流焊接时，焊缝表面成形较差，飞溅较多；不能焊接容易氧化的有色金属材料；很难用交流电源焊接及在有风的地方施焊。 3-4 CO2气体保护焊（二）目的： CO2气保焊的冶金特点重点： CO2气保焊的飞溅问题难点：同上1 CO2气体保护焊的冶金特性（1）合金元素的氧化与脱107、氧CO2在电弧高温作用下，会分解为一氧化碳与氧，致使电弧气氛具有很强的氧化性。原子状态的氧使铁及合金元素迅速氧化，降低焊缝力学性能，并产生大量的飞溅。对于低碳钢及低合金钢的焊接，采用具有足够脱氧元素Mn、Si的焊丝脱氧。（2）CO2焊的气孔问题一氧化碳气孔： 在熔池结晶时，熔池中的FeO与C反应生成的CO气体来不及逸出，就会在焊缝产生气孔。氢气孔 ：焊前适当清除焊丝和焊件表面的杂质，并对CO2气体进行提纯与干燥处理。氮气孔：加强CO2气流的保护效果。（3）CO2焊的熔滴过渡CO2焊熔滴过渡形式主要有短路过渡和细颗粒过渡两种。短路过渡是在采用细焊丝、小电流和低电弧电压焊接时形成的。电弧非常稳定，108、飞溅小，焊缝成形良好，适宜于薄板焊接及全位置的焊接。细颗粒过渡过程是在采用粗焊丝、大电流和高电压时形成的。电弧穿透力强，母材的焊缝厚度较大，多用于中、厚板的焊接。（4）CO2气体保护焊的飞溅问题颗粒状过渡过程的飞溅程度，要比短路过渡过程时严重得多。CO2焊时的大量飞溅，不仅增加了焊丝的损耗，并使焊件表面被金属熔滴溅污，影响外观及增加辅助工作量。更主要的是容易造成喷嘴堵塞，使气体保护效果变差，导致焊缝容易形成气孔。CO2焊产生飞溅的原因及减少飞溅的措施：由冶金反应引起的飞溅这种飞溅主要由CO气体造成。CO在电弧高温作用下，体积急速膨胀，压力迅速增大，使熔滴和熔池金属产生爆破，从而产生大量飞溅。但109、采用含有锰硅脱氧元素的焊丝，并降低焊丝中的含碳量，这种飞溅可大为减少。由极点压力产生的飞溅这种飞溅主要取决于电弧的极性。当使用正极性焊接时（焊件接正极、焊丝接负极），形成大颗粒飞溅。反极性焊接时，飞溅较少。应选用直流反接。熔滴短路时引起的飞溅调节焊接回路中的电感值，在焊接回路串入合适的电感值，则爆声较小，过渡过程比较稳定。非轴向颗粒状过渡造成的飞溅这种飞溅发生在颗粒状过渡过程时，由于电弧的斥力作用而产生的。当熔滴在极点压力和弧柱中气流的压力共同作用下，熔滴被推到焊丝端部的一边，并抛到熔池外面去，产生大颗粒飞溅。焊接工艺参数选择不当引起的飞溅焊接电流、电弧电压和回路电感等。 3-4 CO2气体保110、护焊（三）目的： CO2气保焊的设备及焊材重点： CO2气保焊的设备难点：同上1、CO2焊设备焊接电源、供气系统、送丝系统和焊枪。电源CO2气体保护焊所用电源在采用等速送丝时，焊接电源应具有平稳或缓降外特性；采用变速送丝时，焊接电源应具有下降外特征。用于细丝短路过渡的焊接电源，要求电弧电压为1723V，电弧电压分级调节时，每级不能大于1V；焊接电流能在50250A范围内均匀调节。用于熔滴过渡的焊接电压，要求电弧电压能在2540V范围内调节。供气系统由CO2气瓶及预热器、干燥器以及气体流量计、减压器、气阀等部件组成。预热器作用：CO2汽化过程要吸收大量的热能，为防止因CO2气体中的水分在气瓶出口111、处或减压表中结冰而堵塞气路。一般安装在靠近气瓶出口处，采用电阻丝加热，用36V交流电供电。干燥器分为高压干燥器（气体未减压前进行干燥）和低压干燥器（气体经减压后进行干燥）两种，用于吸收CO2气体中的水分和杂质。送丝系统由送丝机(包括电动机、减速器、校直轮和送丝轮)、送丝软管、焊丝盘等组成。CO2半自动焊的焊丝送给为等速送丝，其送丝方式主要有拉丝式、推丝式和推拉式三种。多采用推丝式焊枪。焊枪焊枪用于传导焊接电流，导送焊丝和CO2保护气体。其主要零件有喷嘴和导电嘴。焊枪按其应用分为半自动焊枪和自动焊枪；按其形式分为鹅颈式与手枪式；按送丝方式分为推丝式与拉丝式；按冷却方式分为空冷式与水冷式。鹅颈式气112、冷却焊枪应用最广，如图所示。控制系统其作用是对CO2气体保护焊的供气、送丝和供电系统进行控制。自动焊时，控制系统还要控制焊接小车行走和焊件运转等动作。（2）CO2焊焊接材料CO2焊所用的焊接材料有：CO2气体和焊丝。为了保证焊缝金属具有足够的机械性能，并防止焊缝产生气孔，CO2气体保护焊所用的焊丝必须比母材含有更多的Mn、Si等脱氧元素。此外，为了减少飞溅，焊丝含C量必须限制在0.01%以下。H08Mn2SiA是用得最普遍的一种焊丝，适用于焊接重要的低碳钢和普通低合金钢（如16Mn钢）结构。焊丝的规格：0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm。焊丝表面113、有镀铜和不镀铜两种，镀铜可防止生锈，有利于保存，并可改善焊丝的导电性及送丝的稳定性。 3-4 CO2气体保护焊工艺目的： 1、了解CO2气保焊的焊接参数 2、了解药芯CO2气体保护焊重点：CO2气保焊的焊接参数难点：药芯CO2气体保护焊1、CO2气体保护焊焊接工艺参数主要焊接参数是：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量和电流极性等。（1）焊丝直径根据焊件厚度、焊接位置及生产率的要求来选择。当焊接薄板或中厚板的立、横、仰焊时，多采用直径1.6mm以下的焊丝；在平焊位置焊接中厚板时，可以采用直径1.2mm以上的焊丝。（2）焊接电流根据焊件厚度、焊丝直径、焊接位置及熔滴过渡114、形式来决定。用直径0.81.6mm的焊丝，当短路过渡时，焊接电流在50230A内选择；颗粒状过渡时，焊接电流可在250500A内选择。（3）电弧电压影响到焊缝成形、熔深、飞溅、气孔及焊接过程的稳定性。短路过渡焊接时，通常电弧电压在1624V范围内。颗粒状过渡焊接时，电弧电压随着焊接电流增大而相应增高，对于直径为1.23.0mm的焊丝，电弧电压可在2536V范围内选择。（4）焊接速度在一定的焊丝直径、焊接电流和电弧电压条件下，焊速增加，焊缝的熔宽与熔深减小。焊速过快，容易产生咬边及未熔合等缺陷，且气体保护效果变差，可能出现气孔；但焊速过慢，则焊接生产率降低，焊接变形增大，一般CO2半自动焊时的焊115、接速度在1530m/h。（5）焊丝伸出长度焊丝伸出长度取决于焊丝直径。一般约等于焊丝直径的10倍，且不超过15mm。（6）CO2气体流量根据焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径等选择，过大或过小的气体流量都会影响气体保护效果。通常在细丝CO2焊时，流量约为815L/min；粗丝CO2焊时，流量约为1525L/min。（7）电流极性为了减少飞溅，保证焊接电弧的稳定性，应选用直流反接。2药芯焊丝CO2气体保护焊它是一种气渣联合保护的方法。（1）药芯焊丝CO2气体保护焊主要优点：采用气渣联合保护，电弧稳定，飞溅少且颗粒细，容易清理；熔池表面有熔渣，焊缝成形美观。焊丝熔敷速度快，熔敷效率为85%116、90%，生产率为焊条电弧焊的35倍。焊接各种钢材的适应性强，通过调整焊剂的成分与比例，可提供所要求的焊缝金属化学成分。（2）药芯焊丝CO2焊的不足：焊丝制造过程复杂。送丝困难，需要特殊的送丝机构。焊丝外表容易锈蚀，其内部粉剂易吸潮。与其他熔化极气体保护焊相比，增加了清渣工序。 4-1 非熔化极气体保护焊目的：1、非熔化极气保焊的特点及分类 2、电源极性和种类的选择重点：非熔化极气保焊的特点及分类难点：电源极性和种类的选择一、 钨极氩弧焊（TIG焊）1TIG焊的工作原理、特点及应用范围 （1）工作原理钨板氩弧焊是使用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨）为电极的氩气保护焊，简称TIG焊，也称为非熔化极氩弧焊117、。焊接时，从焊枪喷嘴中喷出的氩气流，在电弧区形成严密的保护气层，将电极和金属熔池与空气隔绝。同时利用电极(钨极或焊丝)与焊件之间产生的电弧热量，来熔化附加的填充焊丝或自动给送焊丝及基本金属，待液态熔池金属凝固后即形成焊缝。 由于氩气是一种惰性气体，被焊金属中的合金元素不会氧化烧损，使焊缝金属不易产生气孔。同时，氩气对电弧和熔池的保护是有效和可靠的，可以得到较高的焊接质量。 （2）特点 焊缝性能优良。由于氩气保护性能优良，不必配制相应的焊剂或熔剂，基本上是金属熔化和结晶的简单过程，因此能获得较为纯净及高质量的焊缝。 焊接变形与应力小。因为电弧受氩气流的冷却和压缩作用，电弧的热量集中，且氩弧的温度118、又很高，故热影响区很窄。焊接变形与应力倾向小，特别适宜于焊接很薄的材料。 可焊的材料范围很广。几乎所有的金属材料都可进行氩弧焊，通常多用于焊接铝、镁、钛、铜及其合金，低合金钢，不锈钢，以及耐热钢等。 易于实现机械化。原因是明弧焊，便于观察与操作，尤其适用全位置焊接，并容易实现焊接的机械化和自动化。 生产成本较高。主要用于质量要求较高产品的焊接。 （3）应用范围广泛应用于飞机制造、原子能、化工、纺织等工业中；焊接易氧化的有色金属及其合金、不锈钢、高温合金和钛及钛合金等；由于钨极的载流能力有限，所以一般只适于焊接厚度小于6mm的焊件或管道的打底焊接。 4-2 TIG焊焊接设备和材料目的：1、TIG119、焊焊接设备 2、TIG焊焊接材料重点： TIG焊焊接材料难点： TIG焊焊接设备1、 TIG焊的设备手工TIG焊接设备包括焊枪、焊接电源与控制装置、供气和供水系统四大部分。焊接电流较小时(300A)，采用空气冷却焊枪，不需要冷却系统。 自动TIG焊还有自动焊小车，其上有行走机构、送丝机构、调节旋钮与控制开关、指示灯及仪表等。 控制设备 TIG焊通常在交流电源中接入高频振荡器，在直流电源中接入脉冲引弧器。 焊接结束时，断开启动开关，电弧熄灭后，必须有一段延时，电磁气阀才断电，停止送氩气，至此焊接过程全部结束。如果是自动TIG焊，当电弧引燃后，开始送焊丝，走小车；焊接电流开始衰减时，应停止送丝和走120、小车；当焊炬离焊机较远时，要加长引弧前的送气时间。当焊接电流较大时，要适当延长熄弧后的断气时间。 焊炬 由炬体、钨极夹头、夹头套筒、绝缘帽、喷嘴、手柄、控制开关等组成。分水冷、气冷两大类，焊接电流从10A到500A。 氩气流量调节器(氩气表) 氩气流量调节器由进气压力表、减压过滤器、流量表、流量调节器等组成，起到降压、稳压作用，也可以方便地调节流量。也用氧气表来降压和稳压，通过浮子流量计来测定和调节流量，但使用前需标定浮子流量计的刻度。2、焊接材料 焊丝为保证焊缝质量，对填充金属要求较高，必须严格控制填充金属中的硫、磷、有害气体及杂质的含量。根据需要焊接的母材种类，钨极氩弧焊所使用的焊丝有钢焊121、丝、铝焊丝、铜焊丝等，其中钢焊丝包括碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝和不锈钢焊丝。TIG焊按“等强”与“近性”原则选用焊丝，通常选用的焊丝的成分应与母材相同或接近。焊接钢材时焊丝的含碳量最好比母材稍低些，合金元素可稍高。 电极材料 作用是传导电流、引燃电弧并维持电弧的正常燃烧，一般不熔化极应满足许用电流大、耗损小的要求。钨极按化学成分分为纯钨、钍钨、铈钨、锆钨及镧钨。常用钨极直径有：05mm、10mm、16mm、20mm、25mm、32mm、40mm、50mm、63mm、80mm、100mm，共11种，长度范围是76610mm。钨极表面不允许有疤痕、裂纹、缩孔、毛刺、非金属夹杂物等缺陷。 国产钨122、极通常采用化学清洗方法或机械打磨方法进行表面加工。为了提高电弧的稳定性，钨极端部需根据电流大小磨成圆锥形或半圆形。放在铅盒中保存，以免放射线对人体造成伤害。 保护气体：氩气 4-3 TIG焊焊接工艺目的： TIG焊焊接工艺重点： 手工钨极氩弧焊的基本操作技术难点： TIG焊焊接工艺参数 1、焊前准备 焊接接头与坡口形式 钨极氩弧焊多用于厚度5mm以下的薄板焊接。接头形式有对接、搭接、角接和T形接头。 焊前清理 TIG焊时，氩气只起机械保护作用，对焊件与填充金属表面的油、锈及其他污物非常敏感，如清理不当，焊缝中很容易产生气孔、夹渣等缺陷。焊前必须认真清理，彻底除去填充金属、焊件坡口面、间隙及焊接123、区(包括接头上下表面50100mm内)表面上的油脂、油漆、涂层，以及加工用的润滑剂、氧化膜及锈等。常用的焊前清理有化学清理和机械清理两类。 2、钨极氩弧焊焊接工艺参数 钨极氩弧焊的焊接工艺参数主要有：电源种类和极性、钨极直径、焊接电流、电弧电压、氩气流量、焊接速度和喷嘴直径等。正确地选择焊接工艺参数是获得优质焊接接头的重要保证。 电源种类和极性 钨极氩弧焊可以使用直流电，也可以使用交流电。电流种类和极性的选择主要从减少钨极烧损和产生“阴极破碎”作用来考虑。 “阴极破碎”是直流反接或焊件为负极的交流半周波中，电弧空间的正离子飞向焊件撞击金属熔池表面，将致密难熔的氧化膜击碎而去除的作用，也称“阴极124、雾化”，如图所示。 采用直流正接时，由于电弧阳极温度高于阴极温度，钨极不易过热与烧损。但焊件表面是受到比正离子质量小得多的电子撞击，不能去除氧化膜，没有“阴极破碎”作用。 采用直流反接时，虽有阴极破碎作用，但钨极易烧损，所以钨极氩弧焊很少采用。交流钨极氩弧焊时，在钨极为负极的半周波中，钨极可以得到冷却，以减小烧损。而在焊件为负极的半周波中有“阴极破碎”作用。因此，交流钨极氩弧焊兼有直流钨极氩弧焊正、反接的优点，是焊接铝镁合金的最佳方法。钨极直径及端部形状 钨极直径主要按焊件厚度、电源极性来选择。如果钨极直径选择不当，将造成电弧不稳、严重烧损钨极和焊缝夹钨。 钨极端部形状对电弧稳定性有一定影响，125、钨极端部形状一般为圆锥形或半圆形。 焊接电流 焊接电流主要根据焊件厚度、钨极直径和焊缝空间位置来选择，过大或过小的焊接电流都会使焊缝成形不良或产生缺陷。 氩气流量和喷嘴直径 对于一定孔径的喷嘴，选用的氩气流量要适当，如果流量过大，不仅浪费，而且容易形成紊流，使空气卷入，对焊接区的保护作用不利，同时带走电弧区的热量多，影响电弧稳定燃烧。而流量过小也不好，气流挺度差，容易受到外界气流的干扰，以致降低气体保护效果。通常氩气流量在320Lmin范围内。一般喷嘴直径随着氩气流量的增加而增加，一般为514mm。 焊接速度 在一定的钨极直径、焊接电流和氩气流量条件下，焊接速度过快，会使保护气流偏离钨极与熔池126、，影响气体保护效果，易产生未焊透等缺陷。焊接速度过慢时，焊缝易咬边和烧穿。因此，应选择合适的焊接速度。 电弧电压 电弧电压增加，焊缝厚度减小，熔宽显著增加；随着电弧电压的增加，气体保护效果随之变差。当电弧电压过高时，易产生未焊透、焊缝被氧化和气孔等缺陷。因此，应尽量采用短弧焊，一般为1024V。 其他因素 喷嘴至焊件的距离、钨极伸出长度等，对焊接过程及气体保护效果，都有不同程度的影响。所以应按具体的焊接要求给予选定。一般喷嘴至焊件的距离为515mm为宜；钨极伸出喷嘴的长度为36mm。 6-1 等离子弧焊接目的：1、了解等离子弧焊的特点及应用 2、了解常用等离子弧焊工艺重点：等离子弧焊的特点及应127、用难点：常用等离子弧焊工艺 1等离子弧的产生原理及特点 （1）等离子弧的产生原理一般的焊接电弧未受到外界的压缩，称为自由电弧。自由电弧中的气体电离是不充分的，能量不能高度集中。如果对自由电弧强迫压缩(压缩效应)，使弧柱中的气体几乎达到全部电离状态的电弧，称为等离子弧。等离子弧的产生原理如图所示，即先通过高频振荡器激发气体电离形成电弧，然后在压缩效应作用下，形成等离子弧。（2）等离子弧的特点温度高、能量高度集中 等离子弧的导电性高，承受的电流密度大，因此温度极高（弧柱中心温度1800024000K），并且截面很小，能量密度高度集中。等离子弧产生装置原理示意图1 钨极；2进气管；3进水管；4出水管128、；5喷嘴；6等离子弧；7焊件；8高频振荡器 电弧挺度好、燃烧稳定 自由电弧的扩散角度约为45，而等离子弧由于电离程度高，放电过程稳定，在“压缩效应”作用下，其扩散角仅为5。故电弧挺度好，燃烧稳定。 具有很强的机械冲刷力 等离子弧发生装置内通入常温压缩气体，由于受到电弧高温加热而膨胀，使气体压力大大增加，高压气流通过喷嘴细通道喷出时，可达到很高的速度甚至可超过声速，所以等离子弧有很强的机械冲刷力。 2、等离子弧焊接 等离子弧焊原理 等离子弧焊接是借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用，获得较高能量密度的等离子弧进行焊接的一种方法。按焊缝成形原理，等离子弧焊接有穿透型等离子弧焊、熔透型等离子弧焊、微束等离子129、弧焊三种基本方法。 等离子弧焊电源、电极及工作气体 等离子弧焊电源绝大多数为陡降外特性，一般采用直流正接，镁、铝薄板时可采用直流反接电源。等离子弧焊的电极材料一般采用铈钨极或钍钨极。等离子弧焊的工作气体分为离子气和保护气，均为氩、氮或其与氢的混合气体。大电流等离子弧焊时，离子气和保护气成分应相同；小电流焊接时，离子气一律用氩气，保护气可用氩气也可以选用其他成分气体，如Ar+H2等。 等离子弧焊特点 由于等离子弧的温度高，能量密度大(即能量集中)，熔透能力强，对于大于8mm或更厚的金属焊接可不开坡口，不加填充金属焊接。可用比钨极氩弧焊高得多的焊接速度施焊，不仅提高了焊接生产率，而且还可减小热影响130、区宽度和焊接变形。 由于等离子弧的形态近似于圆柱形，挺直度好，几乎在整个弧长上都具有高温。因此，当弧长发生波动时，熔池表面的加热面积变化不大，对焊缝成形的影响较小，容易得到均匀的焊缝成形。 由于等离子弧的稳定性好，特别是用联合型等离子弧时，使用很小(大于01A)的焊接电流，也能保持稳定的焊接过程。因此，可焊超薄的工件。 由于钨级是内缩在喷嘴里面的，焊接时不会与工件接触。因此，不仅可减少钨极损耗，并可防止焊缝金属产生夹钨等缺陷。（4）常见的等离子弧焊工艺接头形式不开坡口：碳钢：56mm 不锈钢：812mm等离子弧焊的焊接参数焊接电流、离子气流、焊接速度、喷嘴几何尺寸、钨极内缩量、喷嘴高度、钨极直131、径与形状、保护气体成分与流量。 6-2 等离子弧切割目的：1、了解等离子弧切割特点 2、等离子弧切割工艺重点：等离子弧切割工艺难点：等离子弧切割工艺一、等离子弧切割原理、特点及应用：1、等离子弧切割原理 利用等离子弧的热能实现切割的方法称为等离子弧切割。它与氧乙炔切割有本质上的区别。它是以高温、高速的等离子弧为热源，将被切割件局部熔化，并利用压缩的高速气流的机械冲刷力，将已熔化的金属或非金属吹走而形成狭窄切口的过程。 等离子弧切割使用的工作气体是氮、氩、氢以及它们的混合气体，由于氮气价格低廉，故常用的是氮气，且氮气纯度不低于995。此外，在碳素钢和低合金钢切割中，常使用压缩空气作为工作气体的空132、气等离子弧切割。 2、等离子弧切割特点 等离子弧切割的优点如下。 可以切割任何黑色和有色金属 等离子弧可以切割各种高熔点金属及其他切割方法不能切割的金属，如不锈钢、耐热钢、钛、钼、钨、铸铁、铜、铝及其合金。切割不锈钢、铝等厚度可达200mm以上。 可切割各种非金属材料 采用非转移型电弧时，由于工件不接电，所以在这种情况下能切割各种非导电材料，如耐火砖、混凝土、花岗石、碳化硅等。 切割速度快、生产率高 在目前采用的各种切割方法中，等离子切割的速度比较快，生产率也比较高。例如，切10mm的铝板，速度可达200300mh；切12mm厚的不锈钢，速度可达100130mh。 切割质量高 等离子弧切割时，133、能得到比较狭窄、光洁、整齐、无粘渣、接近于垂直的切口，而且切口的变形和热影响区较小，其硬度变化也不大，切割质量好。等离子弧切割的不足之处是：设备比氧乙炔气割复杂、投资较大；电源的空载电压较高，要注意安全；气割时产生的气体会影响人体健康，操作时应注意通风。此外，还必须注意防弧光辐射、防噪声、防高频等。3、等离子弧应用：黑色金属、有色金属、非金属材料二、等离子弧切割用设备组成：电源、高频发生器、割炬、控制系统、供气系统、冷却系统、切割机和切割工作台常用有：LGS-250型，切割厚度：640mm三、等离子弧切割工艺参数：1、 工作气体的选择2、 喷嘴孔径的选择3、 确定切割电流：I=（70100）d134、4、 喷嘴高度：一般为67mm5、 电极内缩量：通常为24mm6、 气体流量 、空载电压与工作电压7、 切割速度决定于：工件厚度、切割电流、气体流量、喷嘴直径 6-电阻焊概述6-电阻焊工艺教学目的：1、了解电阻焊的分类、特点及设备 2、了解电阻焊的工艺重点：电阻焊的分类及特点难点：电阻焊的焊接工艺一、 电阻焊的分类及特点1、 电阻焊的分类 低频焊 交流焊 工频焊 高频焊 电阻焊 直流焊脉冲焊 电容贮能焊 直流冲击波焊2、 电阻焊的特点（1）熔点在压力作用下结晶，接头质量好。（2）采用内部热源，冶金过程简单，焊接热量集中，利用率高。（3）无需填充材料，基本无材料消极，焊接成本低。（4）焊接效率高135、，容易实现机械化、自动化。缺点：没有可靠易行的检测手段；一次性投资大，维修困难。二、 电阻焊设备组成：机械装置、供电装置、控制装置三、 电阻焊工艺、电阻点焊点焊过程：预先加压； 将焊接部位加热到所需温度； 焊接部位在电极压力作用下冷却；分类：双面点焊和单面点焊影响因素：材料的导电性和导热性点焊工艺） 电极结构与材料组成：端部、主体、尾部和冷却小孔） 接头设计3）焊接参数：电极压力、焊接时间、焊接电流、电极工作端面的形状及尺寸、电阻对焊）特点：生产率高、易于实现机械化和自动化 无需填充材料、生产成本低）焊接工艺a)焊前准备b)电阻对焊的焊接参数参数：电流密度、通电时间顶锻压力、伸出长度） 闪光对焊的焊接工艺分类：连续闪光对焊、预热闪光对焊过程：（1）连续闪光对焊：烧化、顶锻（2）连续闪光对焊：预热、烧化、顶锻焊前准备闪光对焊的焊接参数