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1、焊接工艺实训（非机类）指导书专 业 班 级 学 号 姓 名 目 录第一章 实训安全1第二章 焊接介绍4第三章 焊接用金属材料9第四章 焊条电弧焊技术15第一节 焊条的组成15第二节 焊条电弧焊焊接参数的选择19第三节 焊条电弧焊的基本操作技术22第四节 不同焊接位置焊条电弧焊的基本操作方法27第一章 实训安全1、一般情况下的安全操作规程（1）做好个人防护。焊工操作时必须按劳动保护规定穿戴好防护工作服、绝缘鞋和防护手套，并保持干燥和清洁。（2）焊接工作前，应先检查设备和工具是否可靠。不允许未进行安全检查就开始操作。（3）焊工在更换焊条时一定要戴电焊手套，不得赤手操作。在带电情况下，不得将焊钳夹在
2、腋下而去搬动焊件或将电缆线挂在脖子上。（4）在特殊情况下（如夏天身上大量出汗，衣服潮湿时），切勿依靠在带电的工作台、焊件上或接触焊钳，以防发生事故。在潮湿地点焊接作业；地面上应铺上橡胶板或其它绝缘材料。（5）焊工在推拉闸刀时，要侧身向着电闸，防止电弧火花烧伤面部。（6）下列操作应在切断电源开关后才能进行：改变焊机接头；更换焊件需要改接二次线路；移动工作地点；检修焊机故障和更换熔断丝。（7）焊机安装、检修和检查应由电工进行，焊工不得擅自拆修。（8）焊接前，应将作业场10m内的易燃易爆物品清除或妥善处理，以防止火灾或爆炸事故。（9）工作完毕离开作业场所时须切断电源，清理好现场，防止留下事故隐患。（
3、10）使用行灯照明时，电压不得超过36v。2、设备的安全检查（1）设备安全检查的必要性 焊接工作前，应先检查焊机和工具是否安全可靠，这是防止触电事故及其他设备事故的非常重要环节。（2）焊接电弧焊施焊前对设备检修的项目1）检查电源的一次、二次绕组绝缘与接地情况。应检查绝缘的可靠性、接线的正确性、电网电压与电源的铭牌吻合。2）检查电源接地的可靠性。3）检查噪声和振动情况。4）检查焊接电流调节装置的可靠性。5）检查是否有绝缘烧损。6）检查是否短路，焊钳是否放在被焊工件上。3、焊接劳动保护 所谓劳动保护是指为保障职工在生产劳动过程中的安全和健康所采取的措施。焊接劳动保护应贯穿于整个焊接过程中。加强焊接
4、劳动保护的措施很多，主要应从两方面来控制：一是从研究和采用安全卫生性能好的焊接技术及提高焊接机械化、自动化程度方面着手；二是加强焊工的个人防护。 （1） 采用安全卫生性能好的焊接技术及提高焊接自动化水平要不断改进、更新焊接技术、焊接工艺，研制低毒、低尘的焊接材料。采取适当的工艺措施减少和消除可能弓；起事故和职业危害的因素，如采用低标、低毒、低尘焊条代替普通焊条。采用安全卫生性能好的焊接方法，如埋弧焊、电阻焊等，或以焊接机器人代替焊条电弧焊等手工操作技术。提高焊接机械化、自动化程度，也是全面改善安全卫生条件的主要措施之一。 （2）加强焊工的个人防护 在焊接过程中加强焊工的自我防护也是加强焊接劳动
5、保护的主要措施。焊工的个人防护主要有使用防护用品和搞好卫生保健等方面。 1）使用个人防护用品 焊接作业时的防护用品种类较多，有防护面罩、头盔、防护眼镜、安全帽、防噪声塞、耳罩、工作服、手套、绝缘鞋、安全带、防尘口罩、防毒面罩等。在焊接生产过程中，必须根据具体焊接要求加以正确选用。 2）搞好卫生保健工作 焊工应进行从业前的体检和每两年的定期体检。应设有焊接作业人员的更衣室和休息室；作业后要及时洗手、洗脸，并经常清洗工作服及手套等。总之，为了杜绝和减少焊接作业中事故和职业危害的发生，必须科学地、认真地搞好焊接劳动保护工作，加强焊接作业安全技术和生产管理，使焊接作业人员可以在一个安全、卫生、舒适的环
6、境中工作。第二章 焊接介绍焊接是一种重要的金属加工方法，它是采用局部加热、加压、填充金属等手段，使两块或更多块零部件的原子相互贴近、相互扩散、相互渗透、相互熔融并冷凝成为一个整体，永久性不能拆开的一种连接方法。（一）焊接的分类 按照焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三类。（1）熔焊：将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。 （2）压焊：焊接过程中，必须对焊接件施加压力(加热或不加热)以完成焊接的方法。 （3）钎焊：比母材熔点低的钎料和焊件一同加热，使钎料熔化(焊件不熔化)后润湿并填满母材连接的间隙，钎料与母材相互扩散形成牢固连接的方法。（二）焊接技术的特点 1
7、焊接与铆接相比，首先可以节省大量金属材料，减小结构的质量。 2焊接与铸造相比，首先它不需要制作木模和砂型，也不需要专门熔炼、浇铸，工序简单，生产周期短，对于单件和小批生产特别明显。其次，焊接结构比铸件能节省材料。这是因为焊接结构的截面可以按需要来选取，不必像铸件那样因受工艺条件的限制而加大尺寸。焊接也有一些缺点：如产生焊接应力与变形，而焊接应力会削弱结构的承载能力，焊接变形会影响结构形状和尺寸精度。焊缝中还会存在一定数量的缺陷，焊接中还会产生有毒有害的物质等。这些都是焊接过程中需要注意的问题。（三）焊缝符号和焊接方法代号1、焊接方法代号 焊接方法种类繁多，而且新的方法不断涌现，GB/T 518
8、5-2005焊接及相关工艺方法代号对每种焊接方法都规定了代号。表1 焊接方法代号2、基本符号是表示焊缝横截面形状的符号见下表第三章 焊接用金属材料金属材料是金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。 金属材料的特点是具有资源丰富、生产技术成熟、产品质量稳定、强度高、塑性和韧性好、耐热、耐寒、耐磨、可锻造、铸造、冲压和焊接、导电、导热性和铁磁性优异等特点，已成为现代工业和现代科学技术中最重要的材料之一。钢铁唯一的缺点是会生锈。金属材料分类：金属材料一般可分为黑色金属材料和有色金属材料两类。为便于理解，掌握，列简单分类表。铁合金-炼铁原料：炼钢时作脱氧剂和合金元素添加剂铸造生铁用于铸
9、造各种生铁铸料黑色金属生铁炼钢生铁用于炼钢金属丝绳钢钢材钢材再制品金属支护用品 金属材料有色轻金属（密度4.5%）有色重金属（密度4.5%）有色金属贵金属（金、银、铂族金属）稀有金属半金属（硅、硼、硒、碲、砷）黑色金属是生铁和钢的总称。钢铁材料通常是指铁碳合金，按照含碳量的大小进行分类。含碳量（质量分数）高于2%的为生铁，低于2%的为钢，含碳量（质量分数）低于0.04%的为工业纯铁。人们在碳素钢的基础上，有目的地加人了锰、硅、镍、钒、钨、钼、铬、钛、硼、铝、铜、氮和稀土等合金元素，形成了合金钢。有色金属又称非铁金属。狭义的有色金属通常指铁、锰、铬三种金属以外的金属。广义的有色金属还包括有色合金
10、。有色金属的产品只占金属材料产量的5%左右，但其作用却是钢铁材料无法替代的。一、金属机械性能机械性能,金属在一定温度条件下承受外力（载荷）作用时，抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能（也称为力学性能）。因此衡量金属材料机械性能的指标主要有以下：1、强度这是表征材料在外力作用下抵抗变形和破坏的最大能力，可分为抗拉强度极限、抗弯强度极限、抗压强度极限等。由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有一定的规律可循，因而通常采用拉伸试验进行测定。2.塑性 塑性是指金属材料在载荷外力的作用下，产生永久变形（塑性变形）而不被破坏的能力。金属的塑性可以用长度的伸长（延伸率）和断面的收缩（断面收缩率）两个指标
11、来衡量。金属材料的延伸率和断面收缩率愈大，表示该材料的塑性愈好，即材料能承受较大的塑性变形而不破坏。塑性好的材料，它能在较大的宏观范围内产生塑性变形。3.硬度金属材料抵抗其他更硬物体压入表面的能力称为硬度，或者说是材料对局部塑性变形的抵抗能力。因此，硬度与强度有着一定的关系。硬度是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度（）、洛氏硬度（）和维氏硬度（）。4、韧性金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力称为韧性。通常采用冲击试验，即用一定尺寸和形状的金属试样在规定类型的冲击试验机上承受冲击载荷而折断时， 断口上单位横截面积上所消耗的冲击功表征材料的韧性。5.疲
12、劳强度极限金属材料在长期的反复应力作用或交变应力作用下，未经显著变形就发生断裂的现象称为疲劳破坏或疲劳断裂。这是由于多种原因使得零件表面的局部造成应力集中，使该局部发生塑性变形或微裂纹，随着反复交变应力作用次数的增加，使裂纹逐渐扩展加深导致该局部产生断裂。二、合金结构钢的分类合金钢的种类繁多，根据选材、生产，研究和管理等不同的要求，可采用不同的分类方法1、按合金钢的用途分类（1）合金结构钢 主要用于制造重要的机械零部件和工程结构件的钢。包括普通低合金钢、易切削钢、渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢等。（2）合金工具钢 主要用于制造重要工具的钢，包括刃具钢、模具钢、量具钢等。（3）特殊性能用钢主
13、要用于制造有特殊物理、化学、力学性能要求的钢，包括不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。2、按合金元素的含量分类碳钢： （1）低碳钢: 0.25c （2）中碳钢: 0.25-0.6c （3）高碳钢: 0.6c合金钢： （1）低合金钢：钢中合金元素总的质量分数WMe5。（2）中合金钢：钢中合金元素总的质量分数Wme：510。（3）高合金钢：钢中合金元素总的质量分数WMe10。三、合金结构钢的牌号表示方法根据国家标准的规定，合金结构钢的牌号用“两位数字+元素符号十数字”表示。元素符号前两位数字表示钢的平均碳质量分数Wc，以万分之一为单位计。元素符号用合金元素的符号表示，其后面的数字表示该合金元素的质量分数，以
14、百分之一为单位计。当Wme15时，只标明元素名称，不标明质量分数；当Wme(1524)，(2534)，时，则在元素符号后相应地标上2、3、4。如15MnV，表示碳的平均质量分数为0.15C，锰、钒的平均质量分数均小于15的合金结构钢。若为高级优质钢，则在钢的牌号末尾加上“A”，如18Cr2Ni4WA。四、有色金属有色金属是钢铁以外的金属材料，亦称为非铁金属材料，这类金属材料因其外观大多具有各种不同的色泽而得名。当前，全世界有色金属材料只占金属材料总产量约的5%，但它的作用却是钢铁材料所无法代替的。（一）铝及铝合金1、工业纯铝（1） 结构与性能密度2.72g/cm3，熔点660.37，FCC晶格，无同素异构转变，特点是：密度小，熔点低，强度、硬度低，塑性、韧性高；优良的导电及导热性；优良的耐蚀性。（2） 纯铝的牌号压力加工产品用L表示，后面的顺序号表示杂质含量的多少，分类：1) 工业纯铝：L1L7（99.798%），编号大，纯度低；2) 高纯铝：L04L01（99.9
