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1、用加热或加压力等手段，借助金属原子用加热或加压力等手段，借助金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来的方法。牢固地连接起来的方法。 焊接动画焊接动画 第四篇第四篇 焊接焊接 熔化焊：电弧焊、电渣焊、电子束焊、激光焊、等离子弧焊等压力焊：电阻焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、爆炸焊、高频焊、扩散焊等钎焊：软钎焊、硬钎焊焊接成形的分类焊接成形的分类焊接成形的特点焊接成形的特点 接头牢固、密封性好。接头牢固、密封性好。 可化大为小、以小拼大。可化大为小、以小拼大。 可实现异种金属的连接。可实现异种金属的连接。 重量轻、加工装配简单。重量轻、加工装配简单。
2、 焊接结构不可拆卸焊接结构不可拆卸 。 焊接应力变形大，接头易产焊接应力变形大，接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。 第四篇第四篇 焊接焊接电弧焊电弧焊其他常用焊接方法其他常用焊接方法常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接焊接结构设计焊接结构设计1-1 1-1 焊接电弧焊接电弧 一、电弧焊焊接过程一、电弧焊焊接过程引弧引弧形成熔池形成熔池形成焊缝形成焊缝二、焊接电弧二、焊接电弧1 . 1 . 焊接电弧的概念焊接电弧的概念在焊条末端和工件两极之间的气体介质中，在焊条末端和工件两极之间的气体介质中，产生强烈而持久的放电现象。产生强烈而持久的放电现象。 第一章第一章 电弧焊电弧
3、焊电弧焊动画电弧焊动画2 . 2 . 电弧的构造及热量分布电弧的构造及热量分布阴极区：阳极区：弧柱区：2400k 36%2600k 42%50008000k 21%3 . 3 . 电弧的极性电弧的极性直流电源直流电源正接极正接极直流电源直流电源反接极反接极用于薄板金属的焊接用于薄板金属的焊接 1-2 1-2 焊接接头的组织与性能焊接接头的组织与性能焊接接头焊接接头焊缝区焊缝区焊接热影响区焊接热影响区1 1 焊缝区焊缝区熔池金属冷却结晶所熔池金属冷却结晶所形成的铸态组织。形成的铸态组织。2 2 焊接热影响区焊接热影响区焊缝两侧的母材，由于焊缝两侧的母材，由于焊接热的作用，焊接热的作用，其组织和性
4、其组织和性能发生变化的区域能发生变化的区域。焊接热影响区焊接热影响区熔合区过热区正火区部分相变区 熔合区熔合区焊缝和母材金属的交界区。焊缝和母材金属的交界区。（0.1-1mm）加热温度：加热温度： T液液T固固强度、塑性、韧性极差，是强度、塑性、韧性极差，是裂纹和局部脆断的发源地。裂纹和局部脆断的发源地。 过热区过热区加热温度：加热温度：T固固1100 塑性和韧性很低，是裂纹的发源地。塑性和韧性很低，是裂纹的发源地。在热影响区内具有过热组在热影响区内具有过热组织或晶粒显著粗大的区域。织或晶粒显著粗大的区域。（1-3mm1-3mm） 正火区正火区在热影响区内相当于受到在热影响区内相当于受到正火处
5、理的区域。（正火处理的区域。（1.2-4mm1.2-4mm）力学性能优于母材。力学性能优于母材。 部分相变区部分相变区在热影响区内发生部分相变在热影响区内发生部分相变的区域。的区域。力学性能较母材稍差。力学性能较母材稍差。力学性能最差的区域：力学性能最差的区域：熔合区熔合区和和过热区过热区焊接接头的主要缺陷焊接接头的主要缺陷气孔气孔焊接时熔池中的气泡焊接时熔池中的气泡在焊缝凝固时未能逸在焊缝凝固时未能逸出而形成的空穴。出而形成的空穴。夹渣夹渣夹渣是焊后残留在夹渣是焊后残留在焊缝中的熔渣。焊缝中的熔渣。未焊透未焊透未焊透是焊接接头未焊透是焊接接头根部未完全熔透的根部未完全熔透的现象。现象。焊接裂
6、纹焊接裂纹是由于焊接残余应力是由于焊接残余应力较大而在焊缝或热影较大而在焊缝或热影响区产生的裂纹。响区产生的裂纹。 改善焊接热影响区组织和性能的方法：改善焊接热影响区组织和性能的方法： 小电流、快速焊接；小电流、快速焊接； 采用先进的焊接方法；采用先进的焊接方法； 焊前预热、焊后热处理（正火）焊前预热、焊后热处理（正火）1-3 1-3 焊接应力与变形焊接应力与变形焊接应力状态：焊接应力状态：焊缝区域焊缝区域拉应力拉应力两侧冷金属两侧冷金属压应力压应力焊焊 接接 应应 力力焊接应力与变形产生的根本原因：焊接应力与变形产生的根本原因： 焊件焊件( (工件）在焊接过程中工件）在焊接过程中受到局部加热
7、和快速冷却。受到局部加热和快速冷却。焊焊 接接 变变 形形焊接应力及变形的预防、消除措施焊接应力及变形的预防、消除措施焊缝不要密集交叉，焊缝不要密集交叉，截面和长度应尽可能小。截面和长度应尽可能小。合理选择焊接顺序。合理选择焊接顺序。（）（）（）1 12 21 12 23 34 41 4 3 21 12 23 34 41234561 2 3 4焊接应力及变形的预防、消除措施焊接应力及变形的预防、消除措施145236焊前反变形焊前反变形焊后焊后焊前预弯反变形焊前预弯反变形焊后焊后采用反变形法。采用反变形法。焊接应力及变形的预防、消除措施焊接应力及变形的预防、消除措施焊接变形的矫正焊接变形的矫正:
8、机械矫正机械矫正火焰矫正火焰矫正焊前预热焊前预热150 350 焊后热处理焊后热处理:去应力退火去应力退火机械矫正法机械矫正法火焰矫正法火焰矫正法焊接应力及变形的预防、消除措施焊接应力及变形的预防、消除措施 1-4 1-4 焊条电弧焊焊条电弧焊一、焊接过程一、焊接过程 工件工件焊芯焊芯熔化熔化熔池熔池焊缝焊缝药皮熔化药皮熔化+液态金属液态金属熔渣熔渣电弧焊动画电弧焊动画二、电焊条二、电焊条1. 1. 电焊条的组成及作用电焊条的组成及作用电焊条电焊条焊条芯药皮焊缝填充材料填充材料 填充焊缝电极电极传导电流 导电脱氧保护脱氧保护作用冶金冶金作用稳定电弧稳定电弧作用焊条芯焊条芯药皮药皮2. 2. 电
9、焊条的分类电焊条的分类二、电焊条二、电焊条 碳钢焊条、低合金钢焊条碳钢焊条、低合金钢焊条J 不锈钢焊条不锈钢焊条A； 堆焊焊条堆焊焊条D； 铸铁焊条铸铁焊条Z； 铜及铜合金焊条铜及铜合金焊条T； 铝及铝合金焊条铝及铝合金焊条L； 酸性焊条酸性焊条 碱性焊条碱性焊条二、电焊条二、电焊条型号型号 国标国标碳钢焊条抗拉强度等级bmin=430MPa焊接位置（平、立、仰,横）E 43 03 药皮种类（钙钛型）J 4 2 2药皮种类（钙钛型）抗拉强度等级结构钢焊条牌号牌号 行标行标J 5 0 7药皮种类（低氢型）抗拉强度等级结构钢焊条二、电焊条二、电焊条3. 3. 电焊条的选用电焊条的选用 根据被焊工件
10、的强度选用根据被焊工件的强度选用 根据被焊工件的化学成分选用根据被焊工件的化学成分选用 根据被焊工件工作条件和结构选用根据被焊工件工作条件和结构选用 根据实际生产状况选用根据实际生产状况选用一、埋弧焊焊接过程及设备一、埋弧焊焊接过程及设备焊接热源：焊接热源：电弧热电弧热1-5 1-5 埋弧焊埋弧焊溶池保护：溶池保护：焊剂（气、渣）焊剂（气、渣）埋弧焊动画埋弧焊动画一、埋弧焊设备及焊接过程一、埋弧焊设备及焊接过程1-5 1-5 埋弧焊埋弧焊焊接设备：焊接设备：焊接电源焊接电源控制箱控制箱焊接小车焊接小车特点：特点： 生产率高；生产率高； 焊接质量稳定；焊接质量稳定； 节省金属材料；节省金属材料；
11、 改善了劳动条件；改善了劳动条件； 只能在水平位置焊接。只能在水平位置焊接。二、埋弧焊特点二、埋弧焊特点三三. 埋弧焊工艺埋弧焊工艺1 1）焊前准备）焊前准备板厚在板厚在2025mm以下的工件可不开坡口；以下的工件可不开坡口；实际生产中，板厚在实际生产中，板厚在1422mm应开应开Y型坡口，型坡口，板厚在板厚在2250mm，可开双可开双Y型坡口或型坡口或U型坡口。型坡口。三三. 埋弧焊工艺埋弧焊工艺1 1）焊前准备）焊前准备环焊缝：环焊缝：焊丝起弧点应与环焊丝起弧点应与环的中心偏离一定距的中心偏离一定距离离a(a=2040mm),直径小于直径小于250mm一一般不采用埋弧焊。般不采用埋弧焊。三
12、三. 埋弧焊工艺埋弧焊工艺2 2）采取防漏措施）采取防漏措施 双面焊；双面焊； 手工电弧焊封底；手工电弧焊封底； 焊剂垫；焊剂垫； 垫板。垫板。3)3)要有引弧板和引出板要有引弧板和引出板四、埋弧焊应用四、埋弧焊应用压力容器的环焊缝和直焊缝、锅炉冷却壁的长直压力容器的环焊缝和直焊缝、锅炉冷却壁的长直焊缝、船舶和潜艇壳体、起重机械、冶金机械焊缝、船舶和潜艇壳体、起重机械、冶金机械（高炉炉身）等的焊接。（高炉炉身）等的焊接。1-6 1-6 气体保护焊气体保护焊一一. 氩弧焊氩弧焊利用氩气作为保护性介质的电弧焊方法。利用氩气作为保护性介质的电弧焊方法。熔化极氩弧焊动画熔化极氩弧焊动画 不熔化极氩弧焊
13、动画不熔化极氩弧焊动画 氩弧焊的特点：氩弧焊的特点：机械保护效果好，焊缝金属纯净，焊接质量优良。机械保护效果好，焊缝金属纯净，焊接质量优良。电弧燃烧稳定，飞溅小。电弧燃烧稳定，飞溅小。焊接热影响区和变形小。焊接热影响区和变形小。可进行全位置焊接。可进行全位置焊接。氩气昂贵，设备造价高。氩气昂贵，设备造价高。应用：应用：适用于易氧化的有色金属及合金钢材料的焊接。适用于易氧化的有色金属及合金钢材料的焊接。如：铝、镁、钛及其合金和耐热钢、不锈钢等。如：铝、镁、钛及其合金和耐热钢、不锈钢等。适用所有金属材料的焊接。适用所有金属材料的焊接。以以COCO2 2气体作为保护性介质的电弧焊方法。气体作为保护性
14、介质的电弧焊方法。二二. CO2气体保护焊气体保护焊CO2气体保护焊录像气体保护焊录像 生产率高（是手弧焊的生产率高（是手弧焊的1 13 3倍）。倍）。 成本低（是手弧焊的成本低（是手弧焊的40%40%）。）。 焊接热影响区和变形小。焊接热影响区和变形小。 可进行全位置焊接。可进行全位置焊接。 氧化、飞溅严重，气孔倾向大，焊缝成形差。氧化、飞溅严重，气孔倾向大，焊缝成形差。应用：应用：适用于低碳钢和强度级别不高的低合金结构钢的焊接。适用于低碳钢和强度级别不高的低合金结构钢的焊接。目前广泛用于造船、机车车辆、汽车制造、农业机械等。目前广泛用于造船、机车车辆、汽车制造、农业机械等。 CO CO2
15、2气体保护焊的特点气体保护焊的特点1-7 1-7 等离子弧焊接与切割等离子弧焊接与切割一、焊接过程一、焊接过程机械压缩机械压缩 热压缩热压缩 等离子弧等离子弧 电磁收缩电磁收缩二、焊接特点二、焊接特点1 生产率高2 焊缝表面质量好用于焊接薄的箔材 第二章第二章 其它常用焊接方法其它常用焊接方法2-1 2-1 电阻焊电阻焊利用电流通过焊件及其接触处所产生的利用电流通过焊件及其接触处所产生的电阻热，将焊件局部加热到塑性或熔化电阻热，将焊件局部加热到塑性或熔化状态，然后在压力下形成焊接接头的焊状态，然后在压力下形成焊接接头的焊接方法。接方法。点焊点焊工艺参数工艺参数电极压力电极压力焊接电流焊接电流通
16、电时间通电时间适中适中焊点距离：焊点距离：太近太近分流现象严重分流现象严重太远太远强度不够强度不够应用：应用：4mm4mm以下的薄板搭接。以下的薄板搭接。点焊动画点焊动画电阻焊电阻焊焊点的形成焊点的形成缝焊动画缝焊动画 缝焊缝焊应用：应用：3mm3mm以下的薄板搭接。以下的薄板搭接。如：密封的容器（油箱、如：密封的容器（油箱、水箱等）、管道等。水箱等）、管道等。电阻焊电阻焊电阻焊电阻焊 缝焊录像缝焊录像对焊对焊电阻对焊电阻对焊闪光对焊闪光对焊录像录像电阻焊电阻焊对焊对焊电阻焊电阻焊电阻对焊应用：电阻对焊应用：用于断面简单，用于断面简单，直径（或边长）直径（或边长）小于小于20mm或强或强度要求
17、不太高的度要求不太高的工件。工件。闪光对焊应用：闪光对焊应用：用于重要工件的焊接。用于重要工件的焊接。可焊相同金属，也可可焊相同金属，也可焊异种金属（铝焊异种金属（铝钢、钢、铝铝铜等）。工件直径铜等）。工件直径0.01mm200mm。电阻焊电阻焊对焊对焊对接接头形式对接接头形式主要用于棒料的对接主要用于棒料的对接一一. 摩擦焊焊接过程摩擦焊焊接过程 2-2 2-2 摩擦焊摩擦焊二二. 摩擦焊接头型式摩擦焊接头型式 应用应用适用于黑色金属、适用于黑色金属、有色金属；也适有色金属；也适用于特种材料、用于特种材料、异种材料焊接。异种材料焊接。软钎焊软钎焊钎料的熔点在钎料的熔点在450以下。接头强度低
18、，以下。接头强度低，一般为一般为60190MPa，工作温度低于工作温度低于100。2-3 2-3 钎焊钎焊是将是将钎料钎料熔化，利用液态钎料湿润母材，填充接头间熔化，利用液态钎料湿润母材，填充接头间隙并与母材隙并与母材相互扩散相互扩散，冷凝后实现连接的焊接方法。，冷凝后实现连接的焊接方法。硬钎焊硬钎焊钎料的熔点在钎料的熔点在450以上。接头强度高，以上。接头强度高，在在200MPa以上，以上，工作温度较高。工作温度较高。钎料钎料 溶剂溶剂钎料的作用：钎料的作用： 连接连接 填充填充钎料的种类：钎料的种类：软钎料：软钎料：锡铝合金锡铝合金( (焊锡焊锡) )硬钎料：硬钎料：铝基、铜基、铝基、铜基
19、、银基、镍基合金等。银基、镍基合金等。溶剂的作用：溶剂的作用：清理作用清理作用去除表面氧化皮去除表面氧化皮降低表面张力降低表面张力改善液态钎料对焊件的改善液态钎料对焊件的湿润性。湿润性。保护作用保护作用主要焊接精密、微型、复杂、多焊缝主要焊接精密、微型、复杂、多焊缝异种金属的焊接。异种金属的焊接。目前软钎焊广泛用于电子、电器、仪表等行业；目前软钎焊广泛用于电子、电器、仪表等行业；硬钎焊用于硬质合金刀具、钻探钻头、换热器硬钎焊用于硬质合金刀具、钻探钻头、换热器的焊接。的焊接。钎焊的应用钎焊的应用利用电流通过液态熔渣时产生的电阻热，同利用电流通过液态熔渣时产生的电阻热，同时加热熔化焊丝和金属母材的
20、焊接方法。时加热熔化焊丝和金属母材的焊接方法。焊接热源：焊接热源：电阻热电阻热保护介质保护介质：液态熔渣液态熔渣2-4 2-4 电渣焊电渣焊焊接过程焊接过程电渣焊电渣焊动画动画 电渣焊特点电渣焊特点 1 1 大厚度工件可一次焊成。大厚度工件可一次焊成。2 2 生产率高，成本低。生产率高，成本低。3 3 焊接质量好。焊接质量好。不易产生夹渣、气孔等缺陷。不易产生夹渣、气孔等缺陷。4 4 热影响区大热影响区大焊后热处理。焊后热处理。应用应用1 1 适用于碳钢、合适用于碳钢、合金钢、不锈钢等金钢、不锈钢等材料；材料；2 2 适用于厚大工件。适用于厚大工件。厚度大于厚度大于40mm40mm的的大型结构
21、件。大型结构件。2-5 2-5 真空电子束焊接真空电子束焊接 2-6 2-6 激光焊接激光焊接激光焊接录像激光焊接录像激光切割录像激光切割录像polo的激光焊接生产线的激光焊接生产线 2007-7-9 20:17第三章第三章 常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接 3-1 3-1 金属材料的焊接性金属材料的焊接性一一. 金属材料的焊接性金属材料的焊接性被焊金属采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数被焊金属采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构形式条件下，获得优质焊接接头的难易程度。及结构形式条件下，获得优质焊接接头的难易程度。焊接性焊接性工艺焊接性：工艺焊接性：使用焊接性：使用焊接性：焊接
22、接头产生工艺缺陷的倾向。焊接接头产生工艺缺陷的倾向。尤其指出现各种裂纹的可能性尤其指出现各种裂纹的可能性焊接接头在使用中的可靠性。焊接接头在使用中的可靠性。包括力学性能及其它特殊性能包括力学性能及其它特殊性能二二. 影响焊接性的因素影响焊接性的因素1 1）焊接方法）焊接方法4 4）工艺参数）工艺参数2 2）焊接材料）焊接材料3 3）焊件化学成分）焊件化学成分 3-1 3-1 金属材料的焊接性金属材料的焊接性C C 影响最显著影响最显著 基本元素基本元素 折合成折合成碳碳的的相当含量相当含量对焊接性的影响对焊接性的影响其它元素其它元素CE = C+Mn/6+Cr+Mo+V/5+Ni+Cu/15C
23、E0.6%焊接性良好焊接性良好 较差较差 差差3-2 3-2 碳钢的焊接碳钢的焊接一一. 低碳钢的焊接低碳钢的焊接低碳钢：低碳钢： C0.25% C0.25%C CE E 0.4% 0.4%焊接性良好焊接性良好。Q235、10、15、20等 （1）在低温环境下焊接厚度大、刚性大的结构时，）在低温环境下焊接厚度大、刚性大的结构时， 应该进行预热，否则容易产生裂纹。应该进行预热，否则容易产生裂纹。 （2）重要结构焊后要进行去应力退火以消除焊接）重要结构焊后要进行去应力退火以消除焊接 应力。应力。焊接时还需注意以下问题：焊接时还需注意以下问题： 3-2 3-2 碳钢的焊接碳钢的焊接二二. 中碳钢的焊
24、接中碳钢的焊接中碳钢：中碳钢：C0.25C0.250.60%0.60%焊接性由良好良好 较差较差。C CE E 0.4% C0.60%焊接性差。焊接性差。CE 0.60%问题问题焊缝区易产生热裂纹热影响区易产生冷裂纹措施措施焊前预热（250350），焊后缓冷。选用低氢型焊条。焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊。避免避免选用高碳钢作为焊接选用高碳钢作为焊接结构件。结构件。修补修补3-2 3-2 碳钢的焊接碳钢的焊接3-3 3-3 合金结构钢的焊接合金结构钢的焊接合金结构钢合金结构钢机械制造用结构钢机械制造用结构钢普通低合金结构钢普通低合金结构钢（调质钢、渗碳钢）（调质钢、渗碳钢）（压力容器
25、、锅炉、桥梁、（压力容器、锅炉、桥梁、车辆、船舶等结构。）车辆、船舶等结构。）普通低合金结构钢：普通低合金结构钢：低强度普通低合金结构钢：低强度普通低合金结构钢：高强度普通低合金结构钢：高强度普通低合金结构钢： s s400MPa400MPaC CE E400MPa400MPaC CE E0.4%0.4%0.5%0.5%焊接性良好焊接性良好。焊接性较差。焊接性较差。15MnVN15MnVN、18MnMoNb18MnMoNb、14MnMoV14MnMoV焊前预热（焊前预热（150150250250），焊后缓冷；），焊后缓冷；选用低氢型焊条；选用低氢型焊条；焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊
26、。焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊。3-3 3-3 合金结构钢的焊接合金结构钢的焊接3-4 3-4 铸铁的焊补铸铁的焊补一、铸铁焊补的特点（困难）一、铸铁焊补的特点（困难）1. 1. 熔合区易产生白口组织和淬硬组织；熔合区易产生白口组织和淬硬组织；2. 2. 焊缝区易产生裂纹；焊缝区易产生裂纹；3. 3. 焊缝区易产生气孔；焊缝区易产生气孔；4. 4. 熔池金属易流失；熔池金属易流失；二、铸铁焊补的方法二、铸铁焊补的方法1. 1. 热焊法热焊法 焊前将焊件整体或局部预热至焊前将焊件整体或局部预热至600600700700并并施焊，焊后缓冷。施焊，焊后缓冷。 用于形状复杂，焊后需要机械加
27、工的重要用于形状复杂，焊后需要机械加工的重要件。如汽缸体、汽缸盖、机床导轨等件。如汽缸体、汽缸盖、机床导轨等2. 2. 冷焊法冷焊法焊前不预热或低温预热（焊前不预热或低温预热（ 400 400 ）的焊补方法。）的焊补方法。焊条焊条选用选用选用钢芯或铸铁芯铸铁焊条选用钢芯或铸铁芯铸铁焊条一般非加工表面的焊补一般非加工表面的焊补选用镍基铸铁焊条选用镍基铸铁焊条选用铜基铸铁焊条选用铜基铸铁焊条重要铸件加工面的焊补重要铸件加工面的焊补焊后须加工的灰铁件的焊补焊后须加工的灰铁件的焊补一、铜及铜合金的焊接一、铜及铜合金的焊接1. 1. 铜及铜合金的焊接特点铜及铜合金的焊接特点2 2）易氧化；）易氧化；3
28、3）易产生气孔；）易产生气孔；1 1）难熔合；）难熔合；4 4）易变形开裂；）易变形开裂；2. 2. 铜及铜合金的焊接方法铜及铜合金的焊接方法氩弧焊、气焊、钎焊。氩弧焊、气焊、钎焊。3-5 3-5 有色金属的焊接有色金属的焊接二、铝及铝合金的焊接二、铝及铝合金的焊接1. 1. 铝及铝合金的焊接特点铝及铝合金的焊接特点1 1）易氧化；）易氧化；2 2）易产生气孔；）易产生气孔；4 4）接头易软化；）接头易软化；3 3）易变形开裂；）易变形开裂；2. 2. 铝及铝合金的焊接方法铝及铝合金的焊接方法氩弧焊、气焊、钎焊、电阻焊。氩弧焊、气焊、钎焊、电阻焊。第四章第四章 焊接结构的设计焊接结构的设计4-
29、1 4-1 焊接结构件材料的选择焊接结构件材料的选择1. 1. 优先选用优先选用低碳钢低碳钢和和低强度低强度的低合金钢；的低合金钢；2. 2. 对于重要件应优先选用镇静钢（脱氧）；对于重要件应优先选用镇静钢（脱氧）；3. 3. 尽量选用同一牌号的材料；尽量选用同一牌号的材料；4. 4. 材料的厚度最好相等；材料的厚度最好相等；5. 5. 尽量选用型材。尽量选用型材。注意注意焊接方法应和材料的焊接性、焊件厚度、焊接方法应和材料的焊接性、焊件厚度、焊缝长短、生产批量及焊接质量等因素相适应。焊缝长短、生产批量及焊接质量等因素相适应。4-2 4-2 焊接接头的工艺设计焊接接头的工艺设计一、接头形式的设
30、计一、接头形式的设计1.1.对接接头对接接头2.2.搭接接头搭接接头3.3.角接接头角接接头4.T4.T字接接头字接接头对接接头对接接头 接头受力简单、均匀，应力集中较小，接头受力简单、均匀，应力集中较小， 强度较高，优先选用强度较高，优先选用搭接接头搭接接头 接头强度好。但受力复杂，应力集中严接头强度好。但受力复杂，应力集中严 重，易产生焊接缺陷。重，易产生焊接缺陷。不同厚度的工件焊接时：不同厚度的工件焊接时：二、坡口形式的设计二、坡口形式的设计三、焊缝的布置三、焊缝的布置不合理不合理合理合理不合理不合理合理合理不不合合理理合合理理三、焊缝的布置三、焊缝的布置不不合合理理合合理理三、焊缝的布
31、置三、焊缝的布置不不合合理理合合理理三、焊缝的布置三、焊缝的布置不不合合理理合合理理三、焊缝的布置三、焊缝的布置不不合合理理合合理理三、焊缝的布置三、焊缝的布置三、焊缝的布置三、焊缝的布置不不合合理理合合理理不合理不合理合理合理不合理不合理合理合理三、焊缝的布置三、焊缝的布置三、焊缝的布置三、焊缝的布置不不合合理理合合理理三、焊缝的布置三、焊缝的布置不不合合理理合合理理三、焊缝的布置三、焊缝的布置不不合合理理合合理理焊接安全知识概论 焊接属于特种作业工种，特种作业是指对操作者本人，尤其是对操作者周围的人和设施，有重大危害的操作，如果作业者违反操作规程，极容易发生触电、引发火灾、发生爆炸事故，造
32、成生命和财产的重大损失。焊接作业者日常工作中接触到的是高温熔池和弧光照射，焊机接通的是高电压，焊接导线通过的是高电流，可以这么说：在作业的过程中，焊工四周都存在着不确定的危险源，但是，这些危险源都是可以克服的，我们通过一定的安全教育，并落实到实际生产中，以安全为第一出发点，规范焊接生产工作，防患于未然，不给危险的苗头点燃的机会，相信通过我们大家的努力，可以做到这一点。课程内容第一节、个人防护第二节、安全用电第三节、防火、防爆第四节、焊接场地检查要领第五节、特殊环境焊接的安全技术第六节、中毒事故及防止措施第一节、个人防护n一、佩戴个人用具的意义n二、个人防护用具的种类和要求佩戴个人防护用具的意义
33、焊接过程中产生的有害因素是多方面的：如有害气体、焊接烟尘、强烈弧光辐射、高频电磁场，以及放射物质和噪声等。这些有害因素对人体的呼吸系统、皮肤、眼睛、血相及神经系统都有不良影响。个人防护用品，是指为保护工人在劳动过程中安全和健康所需要的、必不可少的个人防护用品。在各种焊接与切割中，一定要按规定佩戴防护用品，以防止上述有害气体，焊接烟尘，弧光等对人体的危害。个人防护用品的种类和要求n防护面罩及头盔n焊接防护镜片n护目镜n防尘口罩及防毒面具n噪声防护用具n安全帽n防护服n焊工手套、工作鞋及鞋盖n安全带个人防护用品 第二节、安全用电一、电流对人体的伤害二、预防触电的措施三、电焊机安全使用要点四、触电与
34、急救电流对人体的危害电对人体的危害有三： 电击 电伤 电磁场生理伤害造成人体触电伤害的因素1）电流强度1mA、5mA、10mA、50mA、50mA2)电压干燥-50V潮湿-12V2）通电时间每次心脏收缩扩张有0.1s间歇此时对电流最敏感，触电时间超过1s,肯定会与心脏最敏感的间隙重合3）电流通过人体的途径通过心脏、肺部、中枢神经系统的电流越大，危害越大，人体从左手到右手的触电事故最危险。造成人体触电的因素4）电流的频率 目前工频交流电是最危险的频率5）人体的健康状况 患有心脏病、肺病、神经系统疾病的人，触电伤害程度较严重，一般不准许此类人员从事焊接作业。焊接作业用电特点弧焊电源空载电压90V，
35、工作电压为2540V埋弧焊空载电压65V左右电渣焊机的空载电压，一般是4065V氩弧焊、CO2气体保护焊的空载电压65V左右等离子切割电源的空载电压高达300450V所有焊接电源的输入电压为220/380V,50Hz工频交流电焊接操作时造成触电的原因n直接触电：n脚或身体其他部位与地活着焊件间无绝缘防护，接触焊条、焊钳、焊枪的带电部位。尤其在金属容器、管道、锅炉、船舶或金属结构内部施工，或者当人体大量出汗或在阴雨天和潮湿地方焊接作业时，特别容易发生这种触电事故。n接线，调节电流，移动焊接设备n间接触电预防触电的措施1）熟悉用电安全知识，操作中严格遵守安全操作规程2）加强设备维护，特别是设备的绝
36、缘情况3）用电设备接地线，地线符合安全要求4）接通和切断电源开关时，站在电源开关侧面5）上班前，穿戴好劳保用品6）不准带负荷接通或切断电源开关7）用绝缘物如木板等把操作时容易碰到的裸露电源隔开电焊机使用安全要点（1）交、直流电焊机应空载合闸启动（2）焊机二次侧把、地线要有良好的绝缘特性，柔性好，导电能力要与焊接电流相匹配，长度不大于30m，操作时电缆不宜成盘形状，否则将影响焊接电流。（3）所有交、直流电焊机的金属外壳，都必须采取保护接地或接零。接地、接零电阻值小于4。（4）焊接的金属设备、容器本身有接地、接零保护时，焊机的二次绕组禁止设有接地或接零。（5）多台焊机的接地、接零线不得串接接入接地
37、体，每台焊机应设独立的接地、接零线，其结点应用螺丝压紧。（6）每台电焊机须设专用断路开关，并有焊机相匹配的过流保护装置。一次线与电源接点不宜用插销连接，其长度不得大于5m，且须双层绝缘。（7）电焊机二次侧把、地线需接长使用时，应保证搭接面积，接点处用绝缘胶带包裹好，接点不宜超过两处；严禁使用管道、轨道及建筑物的金属结构或其他金属物体串接起来作为地线使用。（8）电焊机的一次、二次接线端应有防护罩，且一次接线端需用绝缘带包裹严密；二次接线端必须使用线卡子压接牢固。（9）电焊机应放置在干燥和通分的地方（水冷式除外），露天使用时其下方应防潮且高于周围地地面；上方应设防雨棚和有防砸措施。触电与急救一旦发
38、生触电事故，必须立即按如下步骤抢救：切断电源触电急救切断电源总开关，绝缘良好的刀斧或钢丝钳断开电线，也可以用金属丝或金属棒，扔到裸露的电源线上，造成人为短路，电源跳闸涂过触电人员脱离电源后，呼吸和心跳都比较好，神志处于昏迷状态，可就地静卧，头侧卧，保证通风良好，呼吸道畅通，并解开上衣扣子人工呼吸要点如果触电人员新桃正常，呼吸微弱或停止，应立即进行人工呼吸，可用的方法有以下三种：1）扩胸运动：有节奏的将触电人员的双臂向上或向胸部水平方向反复拉动，做扩胸运动，直至呼吸恢复2)口对口人工呼吸：一只手托住触电人的脖子，使头微下垂，鼻孔朝天，猛吸一口气，捏住触电人的鼻孔，采用口对口的方式，将吸入的空气吹
39、到触电人的肺部去，吃起完毕，松开鼻孔，让气体排出，如此反复，吹气11.5s,停22.5s，没分钟1416次，直至呼吸正常3）口对鼻人工呼吸口对口人工呼吸注意事项：1.吹气和放松时，要观察触电者的胸部是否有起伏的呼吸动作，吹气时阻力较大，可能是头部后仰不够，或口内有异物，应及时纠正，保证呼吸道畅通。2.吹气时鼻孔要捏紧、口要闭合、防止漏气3.吹气不能太猛、吹气量不能过大，以免引起胃膨胀心脏挤压如果触电人员脱离电源后，呼吸正常，但心跳已停止或微弱，应立即进行心脏挤压。将触电人平躺在地上，救治人跪在触电人的一侧，左手平握拳放在触电人心脏的正上方，右手压在左手上，两只手用力有节奏的向下压，使胸骨下陷3
40、4cm，间接压迫心脏达到排血的目的，然后松开，胸骨复位，使大静脉中的血液回流到心脏。如此反复，每分钟6080次，直到心跳恢复正常。如果触电者脱离电源后，呼吸和心跳全部停止，需同时进行人工呼吸和心脏挤压1.双人同时抢救，各自依据人工呼吸和心脏挤压的要点，实施抢救2.单人抢救，先人工呼吸2次，后心脏挤压1015次，如此反复、交替进行，不能中断。第三节、防火、防爆一、焊接现场发生爆炸的可能性二、防火、防爆措施三、乙炔瓶，天然气瓶，氧气瓶的安全使用四、焊炬与割炬在使用中应注意的问题焊接现场发生爆炸的可能性爆炸指物质在瞬间以机械功的形式，释放出大量的气体和能量的现象。爆炸分一下几种情况：1.可燃气体的爆
41、炸 乙炔、天然气等，与氧气或空气混合达到一定浓度范围，遇到火源便发生爆炸2.可燃液体或可燃液体蒸汽的爆炸3.密闭容器的爆炸 对密闭容器或受压的容器进行焊接时，如不采取适当措施，也会发生爆炸防火、防爆措施1）焊接场地禁止放易燃、易爆物品，场地内应备有消防器材，保证足够的照明和良好的通风2）焊接场地10M内部准有贮存油类或其他易燃、易爆物质的贮存器皿或管线、氧气瓶3）对受压容器、密闭容器、各种油桶和管道、沾有可燃物质的焊件进行焊接时，需要事先进行检查，并经过冲洗除掉有毒、有害、易燃、易爆物质，确认容器及压力管道是安全的，再进行焊接4）焊接密闭空心焊件时，必须留出出气孔，焊接管子是，两端不准堵塞。5
42、）在有易燃、易爆物的车间、场所或煤气管道、乙炔管道附近焊接时，必须征得消防部门的同意，操作时采取严密措施，防止火星飞溅引起火灾。6）焊工不准在木板，木砖地面上进行焊接操作7）焊工不准在焊把或接地线裸露情况下进行焊接，也不准将二次回路线乱接乱搭8）气焊气割时，要使用合格的橡胶软管及回火防止器、压力表，并要定期检查。9）离开施焊现场时，应关闭气源、电源、熄灭火种。乙炔、天然气、氧气瓶的安全使用乙炔瓶在使用中应注意的问题乙炔瓶在使用、运输和储存时，环境温度一般不得超过40 不得靠近热源和电气设备；夏季要防止暴晒；与明火的距离一般不小于10m（高空作业时，应是与垂直地面处的平行距离）。瓶阀冻结，严禁用
43、火烘烤，必要时可用40以下的温水解冻。严禁放置在通风不良及有放射性射线的场所，且不得放在橡胶等绝缘体上。使用时要注意固定，防止倾倒，严禁卧放使用。必须装设专用的减压器、回火防止器。开启时，操作者应站在阀口的侧后方，动作要轻缓。使用压力不得超过0.15MPa，输气流速不应超过1.52.0m3/h瓶。严禁铜、银、汞等及其制品与乙炔接触，必须使用铜和金属器具时，合金含铜量低于70。瓶内气体严禁用尽，必须留有不低于规定的剩余压力。在使用乙炔瓶的现场，储存量不得超过5瓶石油气瓶在使用中应注意的问题 运输和储存时，环境温度不得高于60；严禁受日光暴晒或靠近高温热源；与明火距离不小于10m。点火时要先点燃引
44、火物，然后开启气阀，切勿颠倒次序；气瓶只许正立使用，严禁卧放、倒置使用。须装专用减压器，使用耐油性强的橡胶导管和衬垫。防止因腐蚀作用而引起漏气。瓶内气体严禁用尽，必须留有0.1MPa以上的压力。瓶内残液严禁倾倒，防止大量挥发，造成火灾火爆炸事故。使用石油气的车间和贮存气瓶的库房，应通风良好，并加强低处通风。一旦发现石油气泄漏，要严禁一切明火并且避免可能的金属碰撞和电气火花。应立即打开门窗，进行自然通风扩散，并且注意低洼处是否仍有石油气聚集。石油气瓶的使用环境温度在20为宜，冬季使用为保证气化速度，气瓶宜放在采暖的车间内，或用40的温水加热；也可以采用将几个气瓶并联，以保证用气量。因用气量较大，
45、而气化速度不足以满足需要时，可加设气化器，气化器中通入热水不得超过45。当气化器热源中断应及时将液相阀门关闭。 氧气瓶在使用、运输和贮存时应注意的问题 气焊与气割用的压缩纯氧是强氧化剂，矿物油、油脂或细微分散的可染物质严禁与压缩纯氧接触；操作时严禁用沾有油脂的工具。手套接触瓶阀、减压器；一旦被油脂类污染，应及时用二氯化烷或四氯化碳去油擦净。环境温度不得超过60；严禁受日光暴晒，与明火的距离不小于10m并不得靠近热源和电气设备。应避免受到剧烈震动和冲击，严禁从高处滑下或在地面上滚动。禁止用起重设备的吊索直接栓挂气瓶。使用前应检查瓶阀、接管螺纹、减压器及胶管是否完好。发现瓶体、瓶阀有问题，要及时报
46、告。禁止带压拧洞瓶阀阀体。检查气密性时，应用肥皂水。严禁使用明火试验。瓶阀手轮反时针旋转则瓶阀开启。瓶阀开启时，不得朝向人体，且动作要缓慢。减压器与瓶阀连接的螺口要拧紧，并不少于45扣。冬季遇有瓶阀冻结或结霜，严禁用力敲击或用明火烘烤，应用温水解冻化霜。气瓶内要始终保持正压，不得将气用尽。瓶内至少应留有0.3MPa以上的压力。使用时要注意固定，防止滚顿、倾倒；不宜平卧使用，应将瓶阀一端垫高或直立。氧气瓶严禁用于通风换气，严禁用于气动工具的动力气源，严禁用于吹扫容器、设备和各种管道。车辆装运时应妥善固定。汽车装运应横向码放，不宜直立。易燃物品、油脂和带有油污的物品，不得与氧气瓶同时装运。运输时，
47、气瓶须装有瓶帽和防震圈，防止碰断瓶阀。焊炬与割炬在使用中应注意的问题 焊炬和割炬上装接的可燃气与氧气胶管严禁颠倒位置和混用。目前我国现行标准规定为：氧气胶管为红色，内径8，长度30m，允许工作压力为1.5MPa；乙炔胶管为黑色，内径10，长度30m，允许工作压力为0.3MPa。n（1）点火前，应先将胶管内和中压乙炔发生器内留存的空气排净，再正式点火使用。当火焰色泽为深黄且燃烧恒稳时，说明空气已排净。n（2）点火前，应检查焊、割炬的射吸性能。方法和操作顺序是：连接氧气胶管，打开乙炔阀门，打开氧气阀门，用手指堵在乙炔气进口处。若感到有一定的吸力，表明性能正常。否则为不正常，需进行检查修理。n（3）
48、点火前，应检查焊、割炬的气密性。方法是将各阀门和连接点涂抹肥皂水，或浸入清水中，将已接通的氧气和可燃气阀门开启进行观察。若有跑漏现象，需修好再用。n（4）点火时，应先开乙炔阀门，点燃后立即开氧气阀门，这样可防止点火时的回火和鸣爆。n（5）停用时，应先关乙炔气阀门，后关氧气阀门。n（6）发生回火时，应迅速关闭氧气阀门，然后关乙炔气阀门。n（7）点燃的焊、割炬严禁靠近可燃气瓶、乙炔发生器和氧气瓶；严禁随意放在地上或工件上。n（8）焊、割炬的喷嘴发生堵塞时，应停止操作。将其拆下，用捅针从内向外疏通。n（9）点燃的焊、割炬其喷嘴不得与金属物件正面接触，否则易造成回火。n（10）停止使用时，严禁将焊、割
49、炬与气源相通放在工具箱和容器等空气不流通的地方。第四节、焊接场地检查要领（1）焊接场地检查的必要性 由于焊接场地不符合安全要求造成火灾、爆炸、触电等事故时有发生，破坏性和危害性很大。要防患于未然，必须对焊接场地进行检查。（2）焊接场地检查的内容 检查焊接与切割作业场地的设备、工具、材料是否配列整齐。检查焊接场地是否保持必要的通道。检查所有气焊胶管、焊接电缆线是否互相缠线。气瓶用后是否已移出工作场地。检查焊工作业面积是否足够，工作场地要有良好的自然采光或局部照明。检查焊割场地周围10m范围内，各类可燃易燃物品是否清除干净。对焊接切割场地检查要做到：仔细观察环境，针对各类情况，认真加强防护。第五节
50、、特殊环境焊接的安全技术一、容器内的焊接二、高空的焊接作业三、露天或野外的焊接作业特殊环境，指在一般工业企业正规厂房以外的地方，例如高空、野外、水下、容器内部进行的焊接等容器内的焊接1）在容器内进行气割时，点燃和熄灭焊矩时，应在容器外部进行，以防止有未燃的可燃气体聚集在容器内部发生爆炸2）在容器内焊接时，外面必须设人监护或两人轮换工作，应有良好的通风设施，照明电压应采用12V，禁止在已进行涂装或喷涂过塑料的容器内焊接，严禁用氧气代替压缩空气在容器内进行吹气。3）在容器内进行氩弧焊时，焊工应戴专用面罩，以减少臭氧及粉尘危害，不应在容器内部进行电弧气刨。 4）若在已经使用过的容器或贮罐内部进行焊接
51、时，必须将原来的内部残剩的介质、痕迹进行仔细清理，若为易燃、易爆介质，还必须进行严格化学清理并经检验确实无危险后，才能进行焊接作业5）焊前应打开被焊容器的人孔、手孔、清扫孔和放料孔等，方可进入容器内进行焊接6）在容器内焊接时，焊工要特别注意加强个人防护，穿好劳保用品，焊接电缆、焊钳的绝缘必须完好。高空焊接作业在离工作基准面大于2M的地方工作称为高空作业。注意以下事项：1）焊工应系安全带，地面应有人监护2）手把线要绑紧在固定地点，不准缠在焊工身上或搭在肩上3）更换焊条时，应把热焊头放在固定的筒内，不准随便往下扔4）焊接作业周围（特别是下方），应清除易燃、易爆物品5）不准在高压线旁作业，不得已时应
52、切断电眼，并在电闸盒上挂牌，并设有专人监护6）不准使用高频引弧器7）高空作业或下来时，应抓紧扶手，走路小心，除携带必要的小型器具外，不准背带带电的手把软线或负重过大（一般重物均应单独起吊）8）高空作业遇到较高焊接处，而焊工不够用时，一定要重新搭设脚手架，然后进行焊接9）下班前必须检查现场，确认无火源才能离开露天或野外的焊接作业1）夏天在露天工作时，必须有防风雨棚或临时凉棚2）露天作业时应注意风向，注意不要让吹散的铁液及焊渣伤人3）雨天、雪天、或雾天时不准露天进行焊接作业，在潮湿地带工作是，焊工应站在铺有绝缘物品的地方，并穿好绝缘鞋4）应安设简易屏蔽板，遮挡弧光，以免伤害附近工作人员或行人眼睛5
53、）夏天露天气焊时，应防止氧气瓶，乙炔瓶直接受烈日暴晒，以免气体膨胀发生爆炸，冬天如遇瓶阀或减压器冻结时，应用热水解冻，严禁用火烤。第五节、中毒事故及防止措施1) 气焊有色金属有时会产生有毒蒸汽和烟尘。气焊铅时，会产生铅蒸汽，引起铅中毒。气焊黄铜时，会产生锌蒸汽，引起锌中毒。气焊铝及铝合金时，要用铝气焊溶剂，会产生氟化物烟尘，也引起急性中毒。2) 在狭小的作业空间焊接有涂层（如涂漆、塑料或镀铅、锌等）的焊件时，由于涂层物质在高温作用下蒸发或裂解形成有毒气体和有毒蒸汽等。3) 在有毒介质的容器或环境中焊接时，没有采取通风和个人防护措施时，造成急性中毒。4) 液化石油气和乙炔中有硫化氢、磷化氢，会引起中毒。空气中乙炔和液化石油气浓度较高时，也会引起中毒。 为了防止中毒事故，应加强焊割工作场地（尤其时狭小的密闭空间）的通风措施。在封闭容器、罐、桶、舱室中焊接、切割时，应先打开施焊工作物的孔、洞，使内部空气流通，以防焊工中毒，必要是应由专人监护。总结 希望大家严格遵守公司安全生产规范，同时不断发现规范中不适宜或者忽视掉的安全要则，积极发表意见，从而完善公司规范。安全生产关系你我他，为自身也是为他人着想。始终确立安全第一的意识，才能防患于未然。下一步工作n谈谈自身感受和下一步努力的方向n听众可借鉴或采纳的几点建议n各类型的小组改善也很多，可以提出关于安全和生产上面的改善计划，有奖励
