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1、第01讲切割与焊接第一节切割与焊接一、切割一般可以把切割方法分为机械切割、火焰切割、电弧切割和冷切割三四大类。（一）机械切割。常用的切割机械主要有剪板机、弓锯床、螺纹钢筋切断机、砂轮切割机等。其中剪板机属于锻压机械的一种，主要用于金属板材的切断加工。讲义编号NODE95090000020100000101：针对本讲义提问（二）火焰切割（13年真题考点）火焰切割是利用可燃气体在氧气中剧烈燃烧及被切割金属燃烧所产生的热量而实现连续切割的方法。氧-燃气火焰切割按所使用的燃气种类，可分为氧-乙炔火焰切割（俗称气割）、氧-丙烷火焰切割、氧-天然气火焰切割和氧-氢火焰切割。实际生产中使用最广的是氧-乙炔火
2、焰切割和氧-丙烷火焰切割。1.气割金属需满足条件只有符合下列条件的金属才能进行气割。（1）金属在氧气中的燃烧点应低于其熔点；（2）金属燃烧生成氧化物的熔点应低于金属的熔点，且流动性要好；（3）金属在切割氧流中的燃烧是放热反应，且金属本身的导热性要低；讲义编号NODE95090000020100000102：针对本讲义提问2.氧-乙炔火焰切割氧-乙炔火焰切割由于安全性差，正逐步被氧-丙烷火焰切割所取代3.氧-丙烷火焰切割氧-丙烷火焰切割与氧-乙炔火焰切割相比具有的优点：（1）丙烷的点火温度为580，大大高于乙炔气的点火温度（305），安全性大大高于氧-乙炔火焰切割。（2）制取容易，成本低廉，易于
3、液化和灌装，对环境污染小。（3）氧-丙烷火焰温度适中，切割面的粗超度优于氧-乙炔火焰切割。氧-丙烷火焰切割的缺点是火焰温度比较低，切割预热时间略长于氧-乙炔火焰切割。讲义编号NODE95090000020100000103：针对本讲义提问4.氧-氢火焰切割氧-氢火焰切割具有以下优点：（1）成本较低（2）安全性好（3）环保5.氧熔剂切割此种切割方法烟尘少，切断面无杂质，可用来切割不锈钢。讲义编号NODE95090000020100000104：针对本讲义提问（三）电弧切割1.等离子弧切割等离子弧切割过程不是依靠氧化反应，而是靠熔化来切割材料，因而比氧-燃气切割的适用范围大得多，能够切割绝大部分金
4、属和非金属材料，如不锈钢、高合金钢、铸铁、铝、铜、钨、钼和陶瓷、水泥、耐火材料等。最大切割厚度可达300mm。讲义编号NODE95090000020100000105：针对本讲义提问2.碳弧气割电弧切割的适用范围及特点为：（1）在清除焊缝缺陷和清理焊根时，能在电弧下清楚地观察到缺陷的形状和深度，生产效率高，同时可对缺陷进行修复。（2）可用来加工焊缝坡口，特别适用于开U形坡口。（3）使用方便，操作灵活。（4）可进行全位置操作。可以清理铸件的毛边、飞刺、浇铸冒口及铸件中的缺陷。（5）加工多种不能用气割加工的金属，如铸铁、高合金钢、铜和铝及其合金等，对有耐腐蚀要求的不锈钢一般不采用此种方法切割。（6
5、）设备、工具简单，操作使用安全。（7）碳弧气割可能产生的缺陷有夹碳、粘渣、铜斑、割槽尺寸和形状不规则等。讲义编号NODE95090000020100000106：针对本讲义提问（四）冷切割可以保持原有材料的特性，不致因加热而改变1.激光切割其切割特点有：切口宽度小、切割精度高和切割速度快，并可切割多种材料，但切割大厚板时有困难2.水射流切割（五）几种常用的切割设备1.小车式切割机2.门式数控切割机讲义编号NODE95090000020100000107：针对本讲义提问二、焊接（一）焊接的分类及特点（13年真题考点）按照焊接过程中金属所处的状态及工艺的特点，可以将焊接方法分为熔化焊、压力焊和钎焊
6、三大类。1.熔化焊（1）气焊。气焊主要应用于薄钢板、低熔点材料（有色金属及其合金）、铸铁件和硬质合金刀具等材料的焊接，以及磨损、报废车件的补焊、构件变形的火焰矫正等。气焊的优点是设备简单（氧气瓶、乙炔瓶、回火保险器、焊炬、减压器、氧气、乙炔、输送管等）、使用灵活；对铸铁及有色金属的焊接有较好的适应性；在电力供应不足的地方需要焊接时，气焊可以发挥更大的作用。缺点是生产效率较低，焊接后工件变形和热影响区较大，较难实现自动化。讲义编号NODE95090000020100000108：针对本讲义提问（2）电弧焊。1）手弧焊。手工电弧焊可以进行平焊、立焊、横焊和仰焊等多位置焊接。手弧焊的主要优点：操作灵
7、活，可以在任何有电源的地方进行维修及安装中短缝的焊接作业，特别适用于难以达到部位的焊接。设备简单，使用方便。应用范围广，可适用于各种厚度和各种结构形状的焊接。手弧焊的主要缺点：焊接生产率低；劳动条件差；焊接质量不够稳定。讲义编号NODE95090000020100000109：针对本讲义提问2）埋弧焊。埋弧焊的主要优点是：热效率较高，熔深大，工件的坡口可较小，减少了填充金属量；焊接速度高，当焊接厚度为810mm的钢板时，单丝埋弧焊速度可达5080cm/min。焊接质量好。焊剂的存在不仅能隔开熔化金属与空气的接触，而且使熔池金属较慢地凝固，减少了焊缝中产生气孔、裂纹等缺陷的可能性。在有风的环境中
8、焊接时，埋弧焊的保护效果胜过其他焊接方法。埋弧焊缺点有：由于采用颗粒状焊剂，这种焊接方法一般只适用于平焊位置。难以用来焊接铝、钛等氧化性强的合金。不能直接观察电弧与坡口的相对位置，容易焊偏。不适于长焊缝的焊接。不适于焊接厚度小于1mm的薄板。由于埋弧焊熔深大，生产效率高，机械化操作的程度高，因而适于焊接中厚板结构的长焊缝，尤其适用于大批量生产。讲义编号NODE95090000020100000110：针对本讲义提问（3）气体保护电弧焊（气电焊）。气电焊与其他焊接方法相比，具有以下特点：1）电弧和熔池的可见性好。2）焊接过程操作方便，没有熔渣或很少有熔渣。3）焊接速度较快，熔池较小，热影响区窄，
9、焊件焊后变形小，可以焊接薄板。4）可以焊接化学活泼性强和易形成高熔点氧化膜的镁、铝、钛及其合金。5）有利于焊接过程的机械化和自动化。6）在室外作业时，需设挡风装置，否则气体保护效果不好，甚至很差；7）电弧的光辐射强。8）焊接设备比较复杂，设备价格高。讲义编号NODE95090000020100000111：针对本讲义提问1）钨极惰性气体保护焊（TIG焊接法）。钨极惰性气体保护焊是在惰性气体的保护下，使用钨电极的氩弧焊。焊接时隋性气体形成气体保护层隔绝空气，以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响，从而可获得优质的焊缝。惰性气体主要采用氩气。钨极惰性气体保护焊具有下列优点：不和金属反应，并自
10、动清除工件表面氧化膜的作用，只起导电和产生电弧的作用，比较容易维持电弧长度，焊接过程稳定，易实现机械化，保护效果好，焊缝质量高。可焊接化学活泼性强的有色金属、不锈钢、耐热钢等和各种合金。一般不宜采用直流反接，焊接铝、镁及其合金时，则采用交流电源或直流反接。钨极惰性气体保护焊的缺点：熔深浅，熔敷速度小，生产率较低。只适用于薄板和超薄板的焊接。气体保护焊容易受周围气流的干扰，不适宜野外作业。惰性气体（氩气、氦气）较贵，生产成本高。讲义编号NODE95090000020100000112：针对本讲义提问2）熔化极气体保护焊（MIG或MAG焊）。MIG（MAG）焊的特点：几乎可以焊接所有金属，尤其适用
11、于焊接有色金属、不锈钢、耐热钢、碳钢、合金钢等材料。焊接速度较快，熔敷效率较高，劳动生产率高。MIG焊可直流反接，焊接铝、镁合金时有良好的阴极雾化作用，可有效去除氧化膜，提高接头的焊接质量。不采用钨极，成本比TIG焊低。由于氩气为惰性气体不与任何物质发生化学反应，所以对焊丝及母材表面的油污、铁锈等极为敏感，容易产生气孔，焊前必须仔细清理焊丝和工件。讲义编号NODE95090000020100000113：针对本讲义提问3）CO2气体保护焊。主要优点：焊接生产效率高。焊接变形小、焊接质量高。适用范围广。焊接成本低。焊接时电弧为明弧焊，可见性好，操作简单，容易掌握。不足之处：焊接飞溅较大，焊缝表面
12、成形较差。不能焊接容易氧化的有色金属。抗风能力差，给室外作业带来一定困难。很难用交流电源进行焊接，焊接设备比较复杂。讲义编号NODE95090000020100000114：针对本讲义提问（4）等离子弧焊。等离子弧焊与钨极惰性气体保护焊相比，有以下特点：1）等离子弧能量集中、温度高，焊接速度快，生产率高。2）穿透能力强，对于大多数金属在一定厚度范围内都能获得锁孔效应，一次行程可完成8mm以下直边对接接头单面焊双面成形的焊接，焊缝致密，成形美观。3）电弧挺直度和方向性好，可焊接薄壁结构（如1mm以下的金属箔的焊接）4）设备比较复杂、费用较高，工艺参数调节匹配也比较复杂。（5）电渣焊。主要应用于3
13、0mm以上的厚件。（6）激光焊。特别适用于焊接微型、精密、排列非常密集、对热敏感性强的工件。（7）电子束焊。需防护X射线。讲义编号NODE95090000020100000115：针对本讲义提问2.压力焊（1）电阻焊。电阻焊有三种基本类型，即点焊、对焊、缝焊。1）点焊。是一种高速、经济的连接方法，多用薄板的非密封性焊接。2）缝焊。多用于焊接有密封性要求的薄壁结构。3）对焊。其特点是接头性能差，多用于对接头强度和质量要求不是很高的构件的焊接。（2）摩擦焊摩擦焊的特点：加热温度低，接头质量好。焊接生产率高，成本较低。能焊同种金属、异种金属和某些非金属材料。焊接过程可控性好，质量稳定，焊接精度高。劳
14、动条件好，无弧光、烟尘、射线污染。要求被焊工件至少应有一件是旋转体（如棒料、管材）。摩擦焊设备的一次性投资大，适用于成批大量生产。摩擦焊的应用：在各种回转体结构的焊接方法中，可逐步取代电弧焊、电阻焊、闪光焊。最宜焊接圆截面件及管子。实心焊接截面直径为2100mm，实心焊件最大外径可达几百毫米。讲义编号NODE95090000020100000116：针对本讲义提问（3）电渣压力焊。电渣压力焊适用于现浇钢筋混凝土结构中竖向或斜向钢筋的连接，与电弧焊相比，它功效高、成本低，我国在一些高层建筑的柱、墙钢筋施工中已取得了很好的效果。（4）超声波焊超声波焊的特点：焊接时焊件的温升小，焊接内应力与变形也小，接头强度比电阻焊高15%-20%。可焊接的材料种类广泛，除钢材外，可焊接高导电性、高导热性材料（如银、铜、铝），物理性能相差很大的异种金属（如铜-铝、铜-钨、铝-镍等）以及非金属材料
