1、1、火力發(fā)電廠生產(chǎn)流程2、常用金屬材料3、常用焊接材料4、焊接設(shè)備及工藝5、焊接規(guī)程規(guī)范6、焊接接頭熱處理7、焊接缺陷及檢驗8、焊接應(yīng)力及變形9、焊接安全技術(shù)10、識圖基本知識（鉗工）焊接培訓(xùn)教材2005年4月1.火力發(fā)電廠生產(chǎn)流程1、火力發(fā)電廠是利用燃料燃燒釋放的熱能發(fā)電的動力設(shè)施，包括燃料燃燒釋熱和熱能電能轉(zhuǎn)換及電能輸出的所有設(shè)備、裝置、儀表器件，以及為此目的設(shè)置在特定場所的建筑物、構(gòu)筑物和所有有關(guān)生產(chǎn)和生活的附屬設(shè)施。2、其生產(chǎn)流程如下頁圖示。 2005年4月1.火力發(fā)電廠生產(chǎn)流程2005年4月1.火力發(fā)電廠生產(chǎn)流程3、汽輪機(jī)本體 汽輪機(jī)本體（steam turbineproper）是完

2、成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的汽輪機(jī)組的基本部分，即汽輪機(jī)本身。它與回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)、調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)、油系統(tǒng)、凝汽系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備共同組成汽輪機(jī)組。汽輪機(jī)本體由固定部分（靜子）和轉(zhuǎn)動部分（轉(zhuǎn)子）組成。固定部分包括汽缸、隔板、噴嘴、汽封、緊固件和軸承等。轉(zhuǎn)動部分包括主軸、葉輪或輪鼓、葉片和聯(lián)軸器等。固定部分的噴嘴、隔板與轉(zhuǎn)動部分的葉輪、葉片組成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的通流部分。汽缸是約束高壓蒸汽不得外泄的外殼。汽輪機(jī)本體還設(shè)有汽封系統(tǒng)。示意構(gòu)造如下頁圖示。 2005年4月1.火力發(fā)電廠生產(chǎn)流程4、鍋爐本體 鍋爐設(shè)備是火力發(fā)電廠中的主要熱力設(shè)備之一。它的任務(wù)是使燃料通過燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并且以此熱能?/p>

3、熱水，使其成為一定數(shù)量和質(zhì)量（壓力和溫度）的蒸汽。 由爐膛、煙道、汽水系統(tǒng)（其中包括受熱面、汽包、聯(lián)箱和連接管道）以及爐墻和構(gòu)架等部分組成的整體，稱為“鍋爐本體”。示意構(gòu)造如下頁圖示。 2005年4月1.火力發(fā)電廠生產(chǎn)流程2005年4月1.火力發(fā)電廠生產(chǎn)流程2005年4月1.火力發(fā)電廠生產(chǎn)流程6、發(fā)電機(jī)本體 在發(fā)電廠中，同步發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能的唯一電氣設(shè)備。因而將一次能源（水力、煤、油、風(fēng)力、原子能等）轉(zhuǎn)換為二次能源的發(fā)電機(jī)，現(xiàn)在幾乎都是采用三相交流同步發(fā)電機(jī)。 在發(fā)電廠中的交流同步發(fā)電機(jī)，電樞是靜止的，磁極 由原動機(jī)拖動旋轉(zhuǎn)。其勵磁方式為發(fā)電機(jī)的勵磁線圈FLQ（即轉(zhuǎn)子繞組）由同軸的并

4、激直流勵磁機(jī)經(jīng)電刷及滑環(huán)來供電。同步發(fā)電機(jī)由定子（固定部分）和轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動部分）兩部分組成。 定子由定子鐵心、定子線圈、機(jī)座、端蓋、風(fēng)道等組成。定子鐵心和線圈是磁和電通過的部分，其他部分起著固定、支持和冷卻的作用。 轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子本體、護(hù)環(huán)、心環(huán)、轉(zhuǎn)子線圈、滑環(huán)、同軸激磁機(jī)電樞組成。2005年4月1.火力發(fā)電廠生產(chǎn)流程2005年4月2、常用金屬材料金屬是指具有光澤、不透明、高的塑性、良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性以及固定熔點特征的結(jié)晶物質(zhì)。金屬的分類：主要分為純金屬和合金，我們通常所說的鋼就屬于合金。2.1 金屬的定義及其分類2005年4月2、常用金屬材料1、物理性能金屬的物理性能主要包括:比重、熔點、導(dǎo)電性

5、、熱膨脹性和磁性等。2、機(jī)械性能金屬在外界機(jī)械力的作用下所反應(yīng)出來的各種性能叫作機(jī)械性能（力學(xué)性能）主要包括強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性和疲勞等。2.2 金屬的性能2005年4月2、常用金屬材料強(qiáng)度：金屬材料在外力的作用下，抵抗金屬本身變形和被破壞的能力叫強(qiáng)度。（b/MPa）塑性：金屬承受外力發(fā)生永久變形而不斷裂的性質(zhì)叫塑性。一般以金屬的延伸率（）和斷面收縮率（）做為衡量金屬塑性的指標(biāo)。硬度：金屬材料表面在外界硬物的作用下（靜載荷）壓成一個凹坑，以此壓痕的深淺顯示出金屬本身抵抗外力的能力。布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）。沖擊韌性：承受沖擊載荷（動載荷）時的抵抗能力。2.2 金屬的性能2005

6、年4月2、常用金屬材料1、概況純鐵與碳所組成的新物質(zhì)叫碳素鋼。2、鋼的化學(xué)成分及其影響以鐵為基體的碳素鋼內(nèi)除含有一定量的碳成分外，還含有硅、錳、硫、磷等多種成分，對鋼的性能產(chǎn)生一定影響。2.3 碳素鋼2005年4月2、常用金屬材料碳（C）的影響：鋼強(qiáng)度和硬度隨著鋼中含碳量增加而提高，但當(dāng)鋼中含碳量超過0.9%，鋼材就會變脆，沖擊韌性也隨之降低，易于斷裂，故鋼含碳量應(yīng)控制在0.9%以下。錳（Mn）的影響：錳在鋼中能起到提高鋼的強(qiáng)度和硬度的作用。但錳含量如果超過1.6%時，便成為合金系列的鋼種。故碳素鋼中錳含量一般0.8%。硅（Si）的影響：硅也可提高鋼的強(qiáng)度和硬度，不過含量過多同樣會使鋼某些性能

7、變差，不宜超過0.5%。硫（S)和磷（P）的影響：易帶來熱脆性和冷脆性不良影響，均宜控制在0.05%以下。2.3 碳素鋼2005年4月2、常用金屬材料1、概況 簡稱普低鋼，在低碳鋼的基礎(chǔ)上加入少量錳、硅、釩（V）、鈦（Ti）、銅等合金成分而組成的一種新型鋼種，合金成分總量不超過3%。 雖然鋼是由純鐵與碳組成的合金，但不能陳為合金鋼，只稱為碳素鋼。如果為了提高或改善鋼的性能而有意加入較多量的其它化學(xué)成分時，就形成了合金鋼。2.4 普通低合金鋼2005年4月3、常用焊接材料焊接材料的名稱及標(biāo)注右表1焊接材料命名標(biāo)準(zhǔn)表 類別名稱采用標(biāo)準(zhǔn)實芯焊絲氣體保護(hù)焊絲AWS A5.18(NFA81-311和NF

8、A81-312)埋弧焊絲AWS A5.17和5.23(NFA81-316和NFA81-317)不銹鋼NFA35-583, AWS A5.9(NF81-318)補充鎳基合金AWS A5.14藥芯焊絲碳鋼、低合金鋼AWS 5.14藥皮焊條碳鋼NFA 81-309低合金鋼AWS A5.5(NFA81-345,NFA81-306,NFA81-307,NFA81-348,NFA81-340,NFA81-341)不銹鋼AWS A5.4(NFA81-343和NFA81-344)鎳基合金AWS A5.11(NFA81-347和NFA81-348)X5Cr-Ni13-4鋼DIN8556焊 帶不銹鋼NFA35-5

9、83鎳基合金AWS A5.14焊 劑國際焊接學(xué)會X11委員會545-78(NF81-319)保護(hù)氣體國際焊接學(xué)會X11委員會543-772005年4月3、常用焊接材料 3.1 焊芯 焊芯通常是指電焊條用的金屬芯，在焊接過程中焊芯的作用不僅是導(dǎo)電，引發(fā)電弧和作填充金屬，而且更重要的是其化學(xué)成分對焊接過程的穩(wěn)定性，對產(chǎn)生工藝缺陷（如氣孔、結(jié)晶裂紋等）的傾向性以及焊縫金屬的物理、力學(xué)性能都有很大影響。 2005年4月3、常用焊接材料 3.2 實芯焊絲 實芯焊絲包括埋弧焊、電渣焊、CO2氣體保護(hù)焊、氬弧焊、氣焊以及堆焊用焊絲，在國標(biāo)中通常按金屬品種及化學(xué)成分進(jìn)行分類，此外，還有按焊接方法分類的焊絲。

10、2005年4月3、常用焊接材料 3.3 藥芯焊絲 碳鋼藥芯焊絲分為氣保護(hù)和自保護(hù)兩類。 3.4 電焊條 由焊芯和藥皮兩部分組成。在焊接過程中藥皮的主要作用：利用它熔化以后形成的熔渣和析出的氣體保護(hù)焊接區(qū)，使金屬免受空氣的有害作用；使焊條具有良好的工藝性，如電弧易引燃并能穩(wěn)定燃燒，飛濺小，形成美觀，適于全位置焊接，易于脫渣等；對熔化金屬進(jìn)行冶金處理最大限度地除去有害雜質(zhì)（如O、N、H、S、P等），保護(hù)或添加有益的合金元素，使焊縫具有足夠的抗裂和抗氣孔能力及要求的力學(xué)性能 。 2005年4月3、常用焊接材料 為使焊條藥皮能起到上述作用，常加入多種組成物，可分七種類型：穩(wěn)弧劑、造渣劑、造氣劑、脫氧劑

11、、合金劑、粘結(jié)劑、增塑劑。由于藥皮類型不同，即使焊芯相同，焊條的工藝性能和冶金性能也有很大的差異，因此采用不同的焊芯配合各種類型的藥皮就可以制造出適合各種用途的焊條。3.4.1 電焊條的分類方法按藥皮成分分類：不定型 氧化鈦型 氧化鈦鈣型氧化鐵型 鈦鐵礦型 纖維素型低氫型 石墨型 鹽基型 2005年4月3、常用焊接材料按國標(biāo)分類的焊條種類 碳鋼焊條 低合金鋼焊條 不銹鋼焊條堆焊焊條 鑄鐵焊條及焊絲 銅及銅合金焊條 鋁及鋁合金焊條2005年4月3、常用焊接材料 3.5 電焊條型號1）碳鋼焊條型號GB5117-85碳鋼焊條規(guī)定，碳鋼焊條型號根據(jù)熔敷金屬的抗拉強(qiáng)度、藥皮類型、焊接位置以及焊接電流種類

12、劃分。其編號方法為：“E”表示焊條，E后的前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值（單位為Kgf/mm2），第二位數(shù)字表示焊條的焊接位置，如“0”及“1”表示適用于全位置焊接，“2”表示適用于平焊及平角焊，“4表示向下焊”，第三位和第四位數(shù)字組合時，表示焊接電流種類及藥皮類型。2005年4月3、常用焊接材料 3.5 電焊條型號低合金鋼焊條型號舉例：E 50 1 8 - A1 熔敷金屬化學(xué)成分分類代號（A1-碳鉬鋼） 藥皮為鐵粉低氫型，可用交流或直流反接 適用于全位置焊接 熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值 電焊條2005年4月3、常用焊接材料 3.5 電焊條型號3）不銹鋼焊條型號不銹鋼焊條通常用于鉻含量大

13、于4%，鎳含量小于50%的耐腐蝕鋼或耐熱鋼焊接，按GB983-85不銹鋼焊條規(guī)定，不銹鋼焊條型號根據(jù)熔敷金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能、焊條藥皮性能以及焊接電流種類劃分，其型號編制方法為：字母“E”表示電焊條，熔敷金屬含碳量用“E”后面的一位或二位數(shù)字表示，具體含意為：“00”表示含碳量不大于0.04%，“0”、“1”、“2”、“3”分別表示含碳量不大于0.1%、0.15%、0.2%、0.45%。含碳量后數(shù)字分別表示熔敷金屬中鉻、鎳的近似百分?jǐn)?shù)，若熔敷金屬中含其他重要合金元素，則在鎳含量數(shù)字后再加注元素符號及其平均含量數(shù)值（平均含量低于1.5%時，則在型號中僅標(biāo)明元素符號），型號后面附加的后綴數(shù)字（

14、例如15、16），表明焊條藥皮類型及焊接電流種類，“15” 為堿性藥皮，宜直流反接；“16”表示堿性，可用交流或直流反接2005年4月3、常用焊接材料 3.5 電焊條型號不銹鋼焊條型號舉例：E 1 - 23 - 13 Mo2 - 15 堿性焊條，應(yīng)直流反接 熔敷金屬中含鉬，鉬含量為2% 熔敷金屬中鎳含量近似值 熔敷金屬中鉻含量近似值 熔敷金屬中碳含量不大于0.15%電焊條2005年4月3、常用焊接材料 3.6 焊劑 鋼用焊劑的焊接工藝性能和化學(xué)冶金性能是決定焊縫金屬性能的主要因素之一，采用同樣的焊絲和同樣的規(guī)范參數(shù)焊接，而配用的焊劑不同，所得焊縫的性能將有很大的差異，尤其是沖擊韌性差別更大。表

15、5.1埋弧焊焊劑分類 陶質(zhì)焊劑 酸性 非熔煉焊劑 中性 燒結(jié)焊劑 堿性鋼用焊劑 熔煉焊劑 2005年4月3、常用焊接材料 3.7 焊接用氣體 對保護(hù)氣體的要求：1）能排除焊接區(qū)內(nèi)空氣，對焊接區(qū)起保護(hù)作用；2）含有害雜質(zhì)少；3）保證電弧穩(wěn)定燃燒，得到平靜、穩(wěn)定的熔滴過渡；4）有利于清除焊接缺陷，得到良好的焊縫成形和滿意的接頭力學(xué)性能；5）無毒無味，不污染環(huán)境；6）來源豐富，容易生產(chǎn)，價格便宜保護(hù)氣體分類 ：焊接常用單元氣體主要有：Ar、He、CO2等，而O2、H2、N2氣體常用混合氣體的組元，一般不單獨作為保護(hù)氣體，而且多數(shù)混合氣體是以Ar氣為基的。按保護(hù)氣體的化學(xué)性質(zhì)分：還原性氣體：H2及其混

16、合氣體惰性氣體：Ar、He以及其混合氣體氧化性氣體：Ar+O2、Ar+CO2、Ar+CO2+O2、CO2和CO2+O2等成形氣體：N2、N2+H2。2005年4月3、常用焊接材料 3.8 焊條選用原則在確保焊接結(jié)構(gòu)可靠的前提下，根據(jù)被焊材料的化學(xué)成分、力學(xué)性能及厚度、接頭形式、結(jié)構(gòu)使用條件對焊縫性能的要求，焊接結(jié)構(gòu)特點和受力狀態(tài)，焊接施工條件，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益等選用焊條。2005年4月 3.8 圖21 碳鋼和低合金鋼焊接的焊條選用原則鋼材化學(xué)成分及力學(xué)性能結(jié)構(gòu)特點（板厚、接頭型式）和受力狀態(tài)結(jié)構(gòu)使用條件焊接位置和施焊條件（平、立、橫、仰焊，室內(nèi)外，標(biāo)低、空間大小）焊接工作量（焊縫長度、產(chǎn)品批量）在

17、滿足焊接結(jié)構(gòu)安全可靠使用前提下，以改善作業(yè)條件和提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益為原則，選用焊接材料。 焊縫金屬性能 工藝性技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益焊縫化學(xué)成分與力學(xué)性能抗裂性能特殊使用性能、低溫沖擊韌性、抗疲勞性能、耐蝕性能等。工藝性能好、操作方便減輕勞動強(qiáng)度，改善衛(wèi)生條件抗氣孔、夾渣、未焊透、咬邊等缺陷能力提高勞動生產(chǎn)率降低成本2005年4月 3.8 表21同種鋼材焊接時焊條選用要點選用依據(jù)選 用 要 點力學(xué)性能和化學(xué)成分要點對普通結(jié)構(gòu)鋼，請選用熔敷金屬抗拉強(qiáng)度等于或稍高于母材的焊條合金結(jié)構(gòu)鋼，主要要求焊縫金屬力學(xué)性能與母材匹配，有時還要求合金成分與母材相同或接近被焊結(jié)構(gòu)剛性大，接頭應(yīng)力高，焊縫易產(chǎn)生裂紋的情況時，可

18、考慮選用比母材強(qiáng)度低一級的焊條母材中碳、硫、磷等元素含量較高時，焊縫易產(chǎn)生裂紋，應(yīng)選用抗裂性能好的低氫焊條。焊件的使用性能和工作條件要求對承受動載荷和沖擊載荷的焊件，除滿足強(qiáng)度要求外，主要應(yīng)保證焊縫金屬具有較高的沖擊韌性和塑性，可選用塑性和韌性指標(biāo)較高的低氫焊條接觸腐蝕介質(zhì)的焊件，應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)及腐蝕特性選用不銹鋼類焊條或其他耐腐蝕焊材。在高溫或低溫條件下工作的焊件，應(yīng)選用相應(yīng)的耐熱鋼或低溫鋼焊條焊件的結(jié)構(gòu)特點和受力狀態(tài)對結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，剛性大及大厚度焊件，應(yīng)選用抗裂性能好的低氫焊條。對焊接部位難以清理的焊件，應(yīng)選用氧化性強(qiáng)，對鐵銹、油污不敏感的酸性焊條對受條件限制不能翻轉(zhuǎn)的焊件，有些焊縫處于

19、非平焊位置，應(yīng)選用全位置焊接的焊條。施工條件及設(shè)備在沒有直流電源，而焊接結(jié)構(gòu)又要求必須使用低氫焊條的場合，應(yīng)選用交直流兩用低氫焊條。在狹小或通風(fēng)條件差的場合選用酸性焊條或低塵低毒焊條操作工藝性能在滿足產(chǎn)品性能要求的條件下盡量選用工藝性能好的酸性焊條經(jīng)濟(jì)效益在滿足使用性能和操作工藝性的條件下，盡量選用成本低、效率高的焊條。2005年4月 3.8 表22異種鋼焊接時焊條選用要點異種金屬選 用 要 點強(qiáng)度級別不同的碳鋼和低合金鋼、低合金鋼和低合金鋼通常要求焊縫金屬及接頭強(qiáng)度不低于兩種被焊金屬的最低強(qiáng)度，故選用焊條的強(qiáng)度應(yīng)保證焊縫及接頭的強(qiáng)度不低于強(qiáng)度較低的鋼材，同時焊縫的塑性和沖擊韌性應(yīng)不低于強(qiáng)度較

20、高而塑性較差的鋼材的性能。為防止裂紋，應(yīng)按焊接性能較差的鋼種確定焊接工藝，包括規(guī)范參數(shù)、預(yù)熱和焊后熱處理等。低合金鋼和奧氏體不銹鋼通常按照對熔敷金屬的化學(xué)成分限定的數(shù)值來選用焊條，建議采用鉻鎳含量高于母材的且塑、韌性、抗裂性較好的不銹鋼焊條。對于非重要結(jié)構(gòu)的焊接，可選用與不銹鋼成分相應(yīng)的焊條。不銹鋼復(fù)合鋼板為防止基體碳素鋼對不銹鋼熔敷金屬產(chǎn)生稀釋作用，建議對基層、過渡層、覆層的焊接選用三種不同性質(zhì)的焊條：對基層的焊接，選用相應(yīng)強(qiáng)度等級的結(jié)構(gòu)鋼焊條。對過渡層（即覆層和基體交界面）的焊接，選用鉻鎳含量比不銹鋼較高的，塑性、抗裂性較好的奧氏體不銹鋼焊條。覆層直接與腐蝕介質(zhì)接觸，應(yīng)選用相應(yīng)成分的奧氏體

21、不銹鋼焊條。2005年4月3、常用焊接材料 3.9 焊接材料的存放和使用必須憑領(lǐng)料單申請領(lǐng)料，經(jīng)倉管員核準(zhǔn)后方可發(fā)放，領(lǐng)料單應(yīng)包含下列內(nèi)容：材料種類、牌號（型號）、材料規(guī)格、數(shù)量、用途、領(lǐng)料日期、批準(zhǔn)人、領(lǐng)料人、發(fā)料人簽字。焊工應(yīng)配備一個100150的手提式保溫焊條筒，領(lǐng)出的焊條放入保溫筒內(nèi)隨用隨取，并通電恒溫，如焊條或焊劑擱置在常溫下超過四小時，或供貨商的評定報告中所限定的時間，則需重新烘干。重復(fù)烘干次數(shù)同樣按照供貨商評定報告的規(guī)定，對于低氫型焊條只能重復(fù)烘干一次。2005年4月4、常用焊接設(shè)備及焊接工藝 金屬學(xué)常用名詞A1或Ae1:在平衡狀態(tài)下，奧氏體、鐵素體、滲碳體或碳化物共存的溫度；A

22、3或Ae3:是亞共晶鋼在平衡狀態(tài)下，奧氏體和鐵素體共存的最高溫度；Ac1:鋼加熱時開始形成奧氏體的溫度；Acm或Aecm，過共析鋼在平衡狀態(tài)下，奧氏體和滲碳體或碳化物共存的最高溫度； C曲線（見等溫轉(zhuǎn)變曲線），Ms（見上馬氏體點），Mz（見下馬氏體點）。2005年4月4、常用焊接工藝 4.1 焊條電弧焊基本知識電弧焊是利用電弧放電所產(chǎn)生的熱量，將焊條和工件局部加熱熔化，冷凝后，而完成焊接的。電弧焊的過程如下示意圖 。將工件和焊鉗分別接到電焊機(jī)的兩個電極上，并用焊鉗夾持焊條。焊接時，先將焊條與工件瞬時接觸，隨即再把它提起，在焊條和工件之間便產(chǎn)生了電弧。電弧熱將工件接頭處和焊條熔化，形成一個熔池。

23、隨著焊條沿焊縫的方向向前移動，新的熔池不斷形成，先熔化了的金屬迅速冷卻、凝固，形成一條牢固的焊縫，就使兩塊分離的金屬連成一個整體。電弧中心處的最高溫度可達(dá) 6000 2005年4月4、常用焊接工藝2005年4月4、常用焊接工藝 4.1.1 電焊機(jī)和焊鉗焊條電弧焊用的電焊機(jī)有交流電焊機(jī)和直流電焊機(jī)兩種。交流電焊機(jī)是一種特殊的降壓變壓器（右圖）,它將電源電壓（220 伏或 380 伏）降至空載時的 60 70 伏，工作電壓為30伏，它能輸出很大的電流，從幾十安培到幾百安培。根據(jù)焊接需要，能調(diào)節(jié)電流大小。電流的調(diào)節(jié)可分粗調(diào)和細(xì)調(diào)兩級。粗調(diào)是改變輸出抽頭的接法，調(diào)節(jié)范圍大。細(xì)調(diào)是旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手柄，將電流調(diào)

24、節(jié)到所需要的數(shù)值。焊接電弧不夠穩(wěn)定 。2005年4月4、常用焊接工藝 4.1.1 電焊機(jī)和焊鉗直流電焊機(jī)是由交流電動機(jī)和特殊的直流發(fā)電機(jī)組成的（圖 3-3 ）。電動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，發(fā)出滿足焊接要求的直流電，其空載電壓約為 50 80 伏，工作電壓為 30 伏。電流調(diào)節(jié)范圍為 45 320 安培，也分粗調(diào)和細(xì)調(diào)兩級。直流電焊機(jī)有兩種接法。當(dāng)工件接正極，焊條接負(fù)極時稱正接法。反之則稱反接法。由于電弧正極區(qū)的溫度高，負(fù)極區(qū)的溫度低，因此正接法時，工件的溫度高，用于焊接黑色金屬；反接法用于焊接有色金屬和薄鋼板。直流電焊機(jī)焊接時，電弧穩(wěn)定，能適應(yīng)各種焊條，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高。交、直流電焊機(jī)的規(guī)格是以正

25、常工作時能供給的最大電流來表示的。如 BX1-330 表示額定電流為 330 安培的交流電焊機(jī)。2005年4月4、常用焊接工藝 4.1.2 焊接接頭、坡口和焊縫位置在焊條電弧焊中，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀、材料厚度和焊件質(zhì)量要求的不同，需要采用不同型式的接頭和坡口進(jìn)行焊接。接頭型式有對接、搭接、T 型接和角接等，如下圖所示 。2005年4月4、常用焊接工藝 4.1.2 焊接接頭、坡口和焊縫位置對接接頭是最常用的接頭型式。當(dāng)工件較薄時，可不開坡口，只要工件接頭之間留有間隙；厚度小于 3mm 可一面施焊，厚度為 4 6mm 時，需要兩面施焊。工件厚度大于 6mm 時，為了保證能焊透，需要開出各種形式的坡口

26、（下頁有圖示）。V 形坡口加工方便。 X 形坡口，由于焊縫兩面對稱，焊接應(yīng)力和變形小；當(dāng)工件厚度相同時，較 V 形坡口節(jié)省焊條。在焊接鍋爐、高壓容器等重要厚壁構(gòu)件時，還采用 U 形坡口。這種坡口容易焊透，工件變形小，但加工 X 形和 U 形坡口都比較費時。T 型接頭也常用，較厚的工件也可開各種形式的坡口。搭接和角接由于接頭強(qiáng)度低，故采用的比較少。 2005年4月4、常用焊接工藝2005年4月4、常用焊接工藝 4.1.2 焊接接頭、坡口和焊縫位置按照焊縫在空間的位置不同，焊接方法可分為平焊、立焊、橫焊和仰焊四種，如下圖所示平焊操作容易，勞動強(qiáng)度小，焊縫質(zhì)量高。立焊、橫焊和仰焊由于熔池中液體金屬有

27、滴落的趨勢，操作困難，質(zhì)量不易保證，所以應(yīng)盡可能地采用平焊。2005年4月4、常用焊接工藝 4.1.3 焊條直徑和焊接電流的選擇焊條直徑和焊接電流的大小是影響焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要因素； 焊條直徑 d 取決于工件厚度、接頭型式和焊縫在空間的位置，通常是按工件厚度選取，通常厚度在6mm之上采用4mm焊條接電流按焊條直徑選取。平焊低碳鋼時，可按經(jīng)驗公式計算。 I=（ 30 55 ）d 工件厚、焊工技術(shù)水平高、野外操作，宜取大值。在相同的條件下，立焊比平焊的電流要減少1015%，仰焊則應(yīng)減少1520%。2005年4月4、常用焊接工藝 4.1.3 焊條直徑和焊接電流的選擇焊條直徑和焊接電流的大小是影響

28、焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要因素； 焊條直徑 d 取決于工件厚度、接頭型式和焊縫在空間的位置，通常是按工件厚度選取；不同的接頭形式應(yīng)選用不同直徑的焊條。如T形接頭，由于散熱條件比對接接頭好，所以可選用較粗直徑的焊條；開坡口的接頭第一層打底時應(yīng)選用較細(xì)的焊條，如對接接頭打底焊時選用直徑為3.2mm的焊條，而其余各層可選用4.0mm的焊條。 接電流按焊條直徑選取。平焊低碳鋼時，可按經(jīng)驗公式計算。 I=（ 30 55 ）d 工件厚、焊工技術(shù)水平高、野外操作，宜取大值。在相同的條件下，立焊比平焊的電流要減少1015%，仰焊則應(yīng)減少1520%。焊接奧氏體不銹鋼時，為防止焊條藥皮發(fā)紅開裂和減小影響晶間腐蝕的程度

29、，焊接電流應(yīng)比同樣直徑的碳鋼焊條降低20%左右。2005年4月4、常用焊接工藝 4.1.3 焊條直徑和焊接電流的選擇酸性焊條是交、直流兩種焊條，但通常選用交流電源進(jìn)行焊接，因交流弧焊電源價格便宜，交流電弧磁偏吹小。 堿性焊條中的低氫鈉型焊條（如E5015），由于藥皮中加入了一定量的氟石（CaF2），電弧穩(wěn)定性差，因此必須選用直流電源進(jìn)行焊接（并采用直流反接），堿性焊條中的低氫鉀型焊條（如E5016），由于藥皮中含有一定數(shù)量的穩(wěn)弧劑，電弧的穩(wěn)定性比低氫鈉型焊條好，所以可以選用交流電源進(jìn)行焊接。焊接薄板時，由于采用小電流施焊，因為交流電小電流的穩(wěn)定性較差，引弧比較困難，所以應(yīng)選用直流電源進(jìn)行焊接。

30、 2005年4月4、常用焊接工藝 4.1.4 焊接工藝參數(shù)的選擇某一種焊接方法的焊接工藝參數(shù)，應(yīng)該是指哪些焊前能預(yù)先確定其數(shù)值并在焊接過程中能夠貫徹實行的參數(shù)。因此，手弧焊時的主要焊接工藝參數(shù)是指焊條直徑、焊接電流和焊縫層數(shù)。至于電弧電壓和焊接速度不應(yīng)作為手弧焊時的主要焊接工藝參數(shù)，因為手弧焊是手工操作，電弧長度（電弧電壓）和焊接速度是焊工在施焊過程中用手來控制，不能精確地執(zhí)行預(yù)先的給定值，因此把兩者作為已確定的工藝參數(shù)讓焊工在操作中執(zhí)行是有困難的。焊工僅是根據(jù)本人的操作經(jīng)驗來確定弧長和焊接速度。 2005年4月4、常用焊接工藝 4.1.4 焊縫層數(shù)的選擇厚板手弧焊時，應(yīng)開坡口并采用多層焊（每

31、層1條焊縫）或多層多道焊（每層有2條以上的焊縫），見下圖。2005年4月4、常用焊接工藝 4.1.4 焊縫層數(shù)的選擇厚多層焊和多層道焊接頭的顯微組織較細(xì)，熱影響區(qū)較窄，因此，接頭的塑性和韌性都比較好，特別是對于易淬火鋼，后焊道對前焊道有回火作用，能細(xì)化前焊道的晶粒，使接頭的組織和性能得以改善。對于低合金高強(qiáng)度鋼等鋼種，焊縫層數(shù)對接頭性能有明顯影響，焊縫層數(shù)少，每層焊縫厚度太大時，由于晶粒粗化，將導(dǎo)致焊接接頭的塑性和韌性下降；因此，采用較細(xì)的焊條、較小的焊接電流施焊，增加焊縫層數(shù)，這些都是提高接頭質(zhì)量的有效手段。2005年4月4、常用焊接工藝 4.1.5 單面焊雙面成形操作技術(shù)單面焊雙面成形操作

32、技術(shù)是采用普通焊條，以特殊的操作，在坡口的正面焊接后保證坡口正、反兩面都能得到雙面成形焊縫（該焊縫的正、背兩面均應(yīng)具有良好的內(nèi)在與外觀質(zhì)量）的一種操作方法；手弧單面焊雙面成形的操作技術(shù)有間斷滅弧焊法（又稱斷弧焊）和連弧焊法兩種方法；單面焊雙面成形與雙面焊相比，可省略翻轉(zhuǎn)焊件及對背面焊縫進(jìn)行清根等工序，尤其適用于那些無法進(jìn)行雙面施焊的場合，例如管子。2005年4月4、常用焊接工藝 4.2 手工鎢極氬弧焊氬弧焊是采用氬氣作為保護(hù)氣體的一種氣體保護(hù)焊方法。在氬弧焊應(yīng)用中，根據(jù)所采用的電極類型可分為非熔化極氬弧焊和熔化極氬弧焊兩大類。非熔化極氬弧焊又稱為鎢極氬弧焊，是一種常用的氣體保護(hù)焊方法。2005

33、年4月4、常用焊接工藝 4.2.1 手工鎢極氬弧焊焊接過程鎢極氬弧焊又稱鎢極惰性氣體保護(hù)焊，它是使用純鎢或活化鎢電極，以惰性氣體氬氣作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)焊方法，如右圖所示意；1-鎢極； 2-導(dǎo)電嘴；3-絕緣套；4-噴 嘴；5-氬氣流；6-焊 絲；7-焊縫； 8-工 件；9-進(jìn)氣管。2005年4月4、常用焊接工藝 4.2.1 手工鎢極氬弧焊特點優(yōu)點：焊縫被保護(hù)得好，故焊縫金屬純度高、性能好；焊接時加熱集中，所以焊件變形??；電弧穩(wěn)定性好，在小電流（10A）時電弧也能穩(wěn)定燃燒，容易實現(xiàn)機(jī)械化和自動化。缺點是：氬氣較貴，焊前對焊件的清理要求很嚴(yán)格。同時由于鎢極的載流能力有限，焊縫熔深淺，只適合于焊接

34、薄板（ 6mm）和超薄板。為了防止鎢極的非正常燒損，避免焊縫產(chǎn)生夾鎢的缺陷，不能采用常用的短路引弧法，必須采用特殊的非接觸引弧方式氬弧焊主要被用來焊接不銹鋼與其它合金鋼，同時還可以在無焊藥的情況下焊接鋁、鋁合金、鎂合金及薄壁制件。2005年4月4、常用焊接工藝 4.3 常用金屬材料的焊接焊接性：焊接性是指材料在限定的施工條件下焊接成按規(guī)定設(shè)計要求的構(gòu)件，并滿足預(yù)定服役要求的能力。焊接性受材料、焊接方法、構(gòu)件類型及使用要求四個因素的影響。碳鋼的焊接性 ：鋼是以鐵元素為基礎(chǔ)的，鐵碳合金，碳為合金元素，其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過1%，此外，錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過1.2%，硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.5%，后兩者皆不

35、作為合金元素。其它元素如Ni、Cr、Cu等均控制在殘余量的限度以內(nèi)，更不作為合金元素。雜質(zhì)元素如S、P、O、N等，根據(jù)鋼材品種和等級的不同，均有嚴(yán)格限制。因此，碳鋼的焊接性主要取決于含碳量，隨著含碳量的增加，焊接性逐漸變差，其中以低碳鋼的焊接性最好。 2005年4月4、常用焊接工藝 4.3.1碳當(dāng)量把鋼中合金元素（包括碳）的含量按其作用換自成碳的相當(dāng)含量，稱為該種鋼材的碳當(dāng)量，可作為評定鋼材焊接性的一種參考指標(biāo) 鋼中的元素除C外，主要是Mn和Si，它們的含量增加，焊接性變差，但其作用不及碳強(qiáng)烈國際焊接學(xué)會推薦的碳當(dāng)量公式為： Mn Cu+Ni Cr+Mo+V CE（IIW）= C + + %

36、6 15 5隨著碳當(dāng)量值的增加，鋼材的焊接性會變差。當(dāng)CE值大于0.4%0.6%時，冷裂紋的敏感性將增大，焊接時需要采取預(yù)熱、后熱及用低氫型焊接材料施焊等一系列工藝措施。2005年4月4、常用焊接工藝 4.3.1碳當(dāng)量碳當(dāng)量值只能在一定范圍內(nèi)，對鋼材概括地、相對地評價其焊接性，因為：如果兩種鋼材的碳當(dāng)量值相等，但是含碳量不等，含碳量較高的鋼材在施焊過程中容易產(chǎn)生淬硬組織，其裂紋傾向顯然比含碳量較低的鋼材來得大，焊接性較差。因此，當(dāng)鋼材的碳當(dāng)量值相等時，不能看成焊接性就完全相同； 碳當(dāng)量計算值只表達(dá)了化學(xué)成分對焊接性的影響，沒有考慮到冷卻速度不同，可以得到不同的組織，冷卻速度快時，容易產(chǎn)生淬硬組

37、織，焊接性就會變差；影響焊縫金屬組織從而影響焊接性的因素，除了化學(xué)成分和冷卻速度外，還有焊接循環(huán)中的最高加熱溫度和在高溫停留時間等參數(shù)，在碳當(dāng)量值計算公式中均沒有表示出來。 2005年4月4、常用焊接工藝 4.3.2 低碳鋼的焊接性低碳鋼含碳量低，錳、硅含量也少，所以，通常情況下不產(chǎn)生嚴(yán)重硬化組織或淬火組織。焊后的接頭塑性和沖擊韌度良好，焊接時，一般不需預(yù)熱、控制層間溫度和后熱，焊后也不必采用熱處理改善組織，整個過程不必采取特殊的工藝措施，焊接性優(yōu)良。少數(shù)情況下，也會出現(xiàn)困難：采用舊冶煉方法生產(chǎn)的轉(zhuǎn)爐鋼含氮量高，雜質(zhì)含量多，從而冷脆性大，時效敏感性增加，焊接接頭質(zhì)量降低，焊接性變差； 沸騰鋼脫

38、氧不完全，含氧量較高，P等雜質(zhì)分布不均，局部地區(qū)含量會超標(biāo)，時效敏感性及冷脆敏感性大，熱裂紋傾向也增大；質(zhì)量不符合要求的焊條，使焊縫金屬中的碳、硫含量過高，會導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋。如某廠采用酸性焊條焊接Q235A鋼時，因焊條藥皮中錳鐵的含碳量過高，會引起焊縫產(chǎn)生熱裂紋。 2005年4月4、常用焊接工藝 4.3.3 低碳鋼低溫下的焊接工藝嚴(yán)冬條件下焊接低碳鋼結(jié)構(gòu)時，由于焊接接頭的冷卻速度快，使裂紋傾向增大，特別是厚大結(jié)構(gòu)的第一道焊縫容易開裂，為此必需采取如下工藝措施：1）焊前預(yù)熱，焊接過程中嚴(yán)格保持層間溫度不應(yīng)低于預(yù)熱溫度；2）采用低氫或超低氫焊接材料；3）定位焊時加大焊接電流，減慢焊接速度，適當(dāng)增加定

39、位焊縫的 截面積和長度，必要時進(jìn)行預(yù)熱； 4）整條焊縫應(yīng)盡量連續(xù)焊完，避免中斷；5）不應(yīng)坡口面以外的母材上進(jìn)行引弧，熄弧時需填滿弧坑 6）盡可能不在低溫條件下進(jìn)行彎板、矯正和裝配焊件 2005年4月4、常用焊接工藝 4.3.3 低碳鋼低溫下的焊接工藝表4 低碳鋼金屬結(jié)構(gòu)低溫焊接的預(yù)熱溫度厚度（mm） 在各種氣溫下的預(yù)熱溫度30 30不預(yù)熱；30預(yù)熱1001503150 10不預(yù)熱；10時預(yù)熱1001505170 0不預(yù)熱； 0時預(yù)熱100150表5 低碳鋼管道、壓力容器低溫焊接的預(yù)熱溫度焊件厚度（mm）在各種氣溫下的預(yù)熱溫度16 30不預(yù)熱； 30時預(yù)熱1001501730 20不預(yù)熱； 20

40、時預(yù)熱1001503140 10不預(yù)熱； 10時預(yù)熱1001504150 0不預(yù)熱； 0時預(yù)熱1001502005年4月4、常用焊接工藝 4.3.4 中碳鋼的焊接工藝中碳鋼的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%0.60%。當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近0.25%而含錳量不高時，焊接性良好。隨著含碳量的增加，焊接性逐漸變差。如果碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.45%左右而仍按焊接低碳鋼常用的工藝施焊時，在熱影響區(qū)可能會產(chǎn)生硬脆的馬氏體組織，易于開裂，即形成冷裂紋。焊接時，相當(dāng)數(shù)量的母材被熔化進(jìn)入焊縫，使焊縫的含碳量增高，促使在焊縫中產(chǎn)生熱裂紋，特別是當(dāng)硫的雜質(zhì)控制不嚴(yán)時，更易出現(xiàn)。這種裂紋在弧坑處更為敏感，分布在焊縫中的熱裂紋于是與

41、焊縫的魚鱗狀波紋線相垂直，見下圖： 2005年4月4、常用焊接工藝 4.3.4 中碳鋼的焊接工藝正確選用中碳鋼焊條：中碳鋼的焊接目前大都采用手弧焊。為提高焊接接頭的抗裂性，應(yīng)選用低氫型焊條。個別情況下，也可采用鈦鈣型和鈦鐵礦型酸性焊條，但此時應(yīng)采取嚴(yán)格的工藝措施，如焊前預(yù)熱、減少熔合比（降低焊縫含碳量）等。 特殊情況下，中碳鋼焊接時可采用鉻鎳不銹鋼焊條，因奧氏體焊縫金屬的塑性良好，可以減小焊接接頭應(yīng)力，即使焊件焊前不預(yù)熱，也可避免熱影響區(qū)產(chǎn)生冷裂紋。中碳鋼的焊接工藝要點 ： 1）預(yù)熱 預(yù)熱有利于減低中碳鋼熱影響區(qū)的最高硬度，防止產(chǎn)生冷裂紋，這是焊接中碳鋼的主要工藝措施，預(yù)熱還能改善接頭塑性，減

42、小焊后殘余應(yīng)力。通常，35和45鋼的預(yù)熱溫度為150250含碳量再高或者因厚度和剛度很大，裂紋傾向大時，可將預(yù)熱溫度提高至250400。若焊件太大，整體預(yù)熱有困難時，可進(jìn)行局部預(yù)熱，局部預(yù)熱的加熱范圍為焊口兩側(cè)各150200mm。2005年4月4、常用焊接工藝 4.3.4 中碳鋼的焊接工藝 2）焊條 條件許可時優(yōu)先選用堿性焊條 3）坡口形式 將焊件盡量開成U形坡口式進(jìn)行焊接。如果是鑄件缺陷，鏟挖出的坡口外形應(yīng)圓滑，其目的是減少母材熔入焊縫金屬中的比例，以降低焊縫中的含碳量，防止裂紋產(chǎn)生。 4）焊接工藝參數(shù) 由于母材熔化到第一層焊縫金屬中的比例最高達(dá)30%左右，所以第一層焊縫焊接時，應(yīng)盡量采用小

43、電流、慢焊接速度，以減小母材熔深 5）焊后熱處理 焊后最好對焊件立即進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，特別是對于大厚度焊件、高剛性結(jié)構(gòu)件以及嚴(yán)厲條件下（動載荷或沖擊載荷）工作的焊件更應(yīng)如此。消除應(yīng)力的回火溫度為600650。 若焊后不能進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，應(yīng)立即進(jìn)行后熱處理。2005年4月4、常用焊接工藝 4.3.5 低合金高強(qiáng)鋼的焊接 強(qiáng)度度級別較低的低合金高強(qiáng)鋼，如300400MPa級，由于鋼中合金元素含量較少，焊接性良好，接近低碳鋼。隨著合金元素的增加，強(qiáng)度級別提高，鋼的焊接性也逐漸變差，出現(xiàn)的主要問題是： 熱影響區(qū)的淬硬傾向 含碳時較少、強(qiáng)度級別較低的鋼種，如09Mn2等，淬硬傾向很小。隨著強(qiáng)度級別

44、提高，淬硬傾向也開始加大，如16Mn鋼焊接時，快速度冷卻會導(dǎo)致在熱影響區(qū)出現(xiàn)馬氏體組織； 冷裂紋 低合金高強(qiáng)鋼焊接時，熱影響區(qū)冷裂紋傾向加大，且這種冷裂紋往往具有延遲性，危害很大。如，材料為18MnMoNb鋼壁厚115mm的一大型容器，若預(yù)熱溫度不夠，焊后在熱影響區(qū)形成大量冷裂紋。低合金高強(qiáng)鋼的定位焊縫很容易開裂，其原因是由于焊縫尺寸小、長度短、冷卻速度快，這種開裂屬于冷裂紋性質(zhì) 熱裂紋 一般，強(qiáng)度等級為294392MPa的熱軋、正火鋼，熱裂傾向較小，但在厚壁壓力容器的高稀釋率焊道（如根部焊道或靠近坡口邊緣的多層埋弧焊焊道）中也會出現(xiàn)熱裂紋。電渣焊時，若母材含碳量偏高并含鎳時，電渣焊縫中可能會

45、出現(xiàn)呈八字形分布的熱裂紋。強(qiáng)度等級為8001176MPa的中碳調(diào)質(zhì)鋼（如30CrMnSiA鋼），焊接時熱裂的敏感性較大 2005年4月4、常用焊接設(shè)備一、 對電焊機(jī)的基本要求1、能滿足焊接需要的外特性。2、有適當(dāng)?shù)目蛰d電壓.3、良好的動特性。4、較大的電流調(diào)節(jié)范圍。5、結(jié)構(gòu)精巧、簡便。2005年4月4、常用焊接設(shè)備二、“電弧-電流”系統(tǒng)穩(wěn)定工作的條件及特性1、電弧的伏安特性-靜特性電弧的靜特性曲線：在電極材料、氣體介質(zhì)、電弧長度不變條件下，電弧穩(wěn)定燃燒時，焊接電流與電弧電壓變化的關(guān)系。2、電源的伏安特性-外特性電源對供電的特征。陡降的外特性-引弧高電壓、小電流；燃燒穩(wěn)定時電流增大、電壓急降；短

46、路電流不應(yīng)太大。電伏穩(wěn)定燃燒的工作點-靜特與外特曲線交點。3、動特性 即焊機(jī)對動態(tài)負(fù)載瞬間變化的反應(yīng)能力2005年4月4、常用焊接設(shè)備三、焊接電弧的穩(wěn)定性 電弧燃燒的穩(wěn)定條件：1）電源外特性和電弧靜特性曲線必須要有一個焦點；2）電弧靜特性在工作點的斜率要大于外特性曲線在工作點的斜率；2005年4月4、常用焊接設(shè)備四、焊接電源的選擇和使用 1、選擇電源類別的選擇功率的選擇電源特性的選擇使用與維修場地與電源要求常見故障排除；2005年4月4、常用焊接設(shè)備五、焊手電弧設(shè)備、手工電弧焊變壓器 弧焊變壓器是一種具有下降外特性的降壓變壓器，通常又稱為交流弧焊機(jī)。 特點：結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、效率高、節(jié)省電能

47、和材料。 1）同體式弧焊變壓器原理：電抗器產(chǎn)生電壓降獲得焊機(jī)下降外特性。電流調(diào)節(jié)：移動鐵心，改變電抗，達(dá)到調(diào)節(jié)目的 2）動鐵心式弧焊變壓器原理：該弧焊變壓器的陡降外特性是靠動鐵心的漏磁作用獲得的。電流調(diào)節(jié)：是通過次級線圈的不同接法和移動鐵心改變漏磁而達(dá)到調(diào)節(jié)目的。2005年4月4、常用焊接設(shè)備 3）動圈式弧焊變壓器原理：焊機(jī)的外特性是靠調(diào)節(jié)一、二次線圈之間漏磁（距離）作用而獲得的。電流調(diào)節(jié)：是通過初、次級線圈的不同接法和改變改變它們的漏磁（距離）而達(dá)到調(diào)節(jié)目的。2005年4月4、常用焊接設(shè)備2、直流弧焊發(fā)電機(jī) 特點：調(diào)節(jié)電流范圍大、具有一定空載電壓、動特性好。但耗電大、噪聲大、成本高已被淘汰。

48、 原理： 焊機(jī)外特性是借助電樞反應(yīng)的退磁作用而獲得的。 電流調(diào)節(jié)：是通過改變電刷位置和調(diào)節(jié)變阻器大小達(dá)到調(diào)節(jié)目的。3、弧焊整流器 弧焊整流器是一種將工業(yè)交流電經(jīng)變壓器降壓，并經(jīng)整流元件轉(zhuǎn)換成直流電的焊接電源 1）硅整流弧焊整流器硅弧焊整流器是弧焊整流器的基本形式之一，它是以硅元件作為整流元件 (ZXG-400) 。特點：制造簡單、噪聲小、抗震、維護(hù)方便，但可調(diào)焊接參數(shù)小、不夠精確、受電網(wǎng)波動影響較大。2005年4月4、常用焊接設(shè)備 2）晶閘管式弧焊整流器用晶閘管代替二極管整流，可獲得所需的可調(diào)外特性。(ZX5-400)特點：完全采用電子電路來實現(xiàn)控制功能，是電子控制的弧焊電源一種。電流、電壓控

49、制范圍大，一般還配備“推力”裝置 3 晶體管式弧焊整流器晶體管式弧焊整流流器可分為模擬式、開關(guān)式等弧焊電源。特點：動特性好、飛濺小，但成本高、維修較難、耗電大。 4） 逆變式弧焊整流器逆變電源是一種新型的直流電源。它基于變頻原理，利用先進(jìn)的電子技術(shù)，以小巧中頻變壓器取代傳統(tǒng)的工頻變壓器，是一種高效的節(jié)能焊接設(shè)備 (ZX7-400) 。特點：起弧容易、電弧穩(wěn)定、穿透力強(qiáng)、飛濺小、噪聲小，焊縫成形美觀、適應(yīng)各種焊條，最大優(yōu)勢體積小、節(jié)能效果明顯。工作原理：220380伏交流電-整流為高壓直流-“主逆變器”變成中頻交流電-“中頻變壓器”降壓-二次整流-直流輸出2005年4月一般來講AC-DC的過程稱

50、為整流，而DC-AC的過程稱為逆變，因此準(zhǔn)確地講其主逆變器應(yīng)稱變換器。逆變焊機(jī)經(jīng)過以下四個過程發(fā)展：晶閘管（可控硅）-晶體管-場效應(yīng)管-（MOS-FET）-絕緣門極晶體管（IGBT）逆變式弧焊電源與其它電源區(qū)別：（1）與普通焊機(jī)相比，由于增加一個整流和逆變兩個環(huán)節(jié)，因此整機(jī)較復(fù)雜、成本增高。（2）體積小，輕便靈活、節(jié)約材料、重量僅僅為一般焊機(jī)1/61/10。2005年4月（3）功率因數(shù)達(dá)0。95以上，而其它焊機(jī)一般為50%65%。且平均節(jié)電25%60%，空載時電耗只有3050瓦。（4）逆變電源提供了最理想的電弧特性：“電弧指向性、電弧穩(wěn)定性和動特性。” 具有外拖特性的曲線。當(dāng)電弧突然縮短，電弧

51、電壓降到低值時，曲線外拖，輸出電流增大，加速熔滴過渡，電弧仍能穩(wěn)定燃燒，使焊工容易操作。（5）飛濺小、焊接過程穩(wěn)定。（6）逆變電源普遍采用模塊化設(shè)計，若干單元獨立安裝、每個單元均可單獨進(jìn)行檢修，因此整機(jī)、維護(hù)、維修方便。（7）該焊機(jī)一般配有“推力”與“引弧”裝置。2005年4月5）弧焊整流器推力及引弧電流使用說明A：推力電流是當(dāng)使用偏低規(guī)范焊接，如根部焊接，全位置焊接，可適當(dāng)調(diào)節(jié)推力電流，增加短路電流值，使焊條不易粘住。一般正常規(guī)范焊接時，焊條不易粘住，可不加推力電流。另外如需加入推力電流，大小要適當(dāng)，過大的推力電流會使飛濺增加。B：引弧電流是在起弧時，疊加一個電流，使起弧電流較大，因此起弧較

52、容易，調(diào)節(jié)此引弧電流值，亦達(dá)到調(diào)節(jié)起弧時的附加熱量，有利于焊縫接頭的熔透。2005年4月四、手工鎢極氬弧焊機(jī)1、鎢極氬弧焊機(jī)電源種類與極性鎢極氬弧焊時根椐焊接材料與焊接方法，可選用相應(yīng)的電源種類（直流電源、交流電源和脈沖電源）和極性。A.直流電源正接法：（最常用的接法）選用陡降外特性直流焊機(jī)，鎢極接負(fù)，焊件接正，由于電子向焊件高速沖擊，焊件熔深大，鎢極消耗少，鎢極能承受較大的許用電流。B.直流電源反接法：由于鎢極受到電子高速沖擊，鎢極溫度高，消耗加快，所以電弧穩(wěn)定性差。2005年4月C.交流電源在鎢極氬弧焊中，對熔點低而表面容易產(chǎn)生高熔點氧化膜的鋁、鎂及其合金焊接時，普遍采用交流電源。 2、設(shè)

53、備簡介（1）控制箱：提供高頻引弧和控制氬氣系統(tǒng)。當(dāng)使用交流電源時，還增加脈沖穩(wěn)弧和隔直電容。（2）穩(wěn)定變阻器：焊接薄板時，當(dāng)焊接電流的下限值較大時，可降 低焊接電流。另外可使電源外特性更陡，減少因弧長變動而引起的焊接電流變化值。（3）焊炬（焊槍）：夾持鎢極、傳導(dǎo)焊接電流和輸送氬氣。按容量可分氣冷（100A以下）和水冷（100A以上）兩種。（4）供氣系統(tǒng)：包括氬氣瓶、減壓器、氣體流量器、電磁氣閥。（5）供水系統(tǒng)：冷卻焊接電纜、焊炬和鎢極。通常要設(shè)水壓開關(guān)。2005年4月3、焊接程序控制（1）提前送氣和滯后送氣，以保護(hù)鎢極不被氧化，燒損和引弧、熄弧處的焊接。（2）自動控制引弧器、穩(wěn)弧器的動作和切除

54、。（3）能自動接通和切斷焊接電源。（4）焊接電源有自動衰減功能，尤其是在焊接環(huán)縫和裂紋敏感性強(qiáng)的材料時2005年4月5、焊接規(guī)程規(guī)范5.1 中華人民共和國勞動法第五十五條 從事特種作業(yè)的勞動者必須經(jīng)過專門培訓(xùn)并取得特種作業(yè)資格。第五十六條 勞動者在勞動過程中必須嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程。勞動者對用人單位管理人員違章指揮、強(qiáng)令冒險作業(yè)、有權(quán)拒絕執(zhí)行；對危害生命安全和身體健康行為、有權(quán)提出批評、檢舉和控告。2005年4月目的：為降低或緩和焊接接頭的殘余應(yīng)力；為改善焊縫的組織和性能。6、焊接接頭的焊后熱處理2005年4月焊接接頭的焊后熱處理類型：焊后消氫處理消除應(yīng)力處理回火熱處理正火處理調(diào)質(zhì)處理2005

55、年4月焊后熱處理的作用一、降低焊接殘余應(yīng)力：應(yīng)力松馳金屬組織變化2005年4月焊后熱處理的作用二、改善接頭的綜合性能：焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度焊縫金屬的沖擊韌性焊縫金屬的蠕變極限2005年4月焊后熱處理的作用三、預(yù)防延遲裂紋的作用2005年4月7、焊接缺陷及檢驗7.1 焊接缺陷的種類 焊接缺陷一般分為內(nèi)部缺陷和表面缺陷兩大類。內(nèi)部缺陷有裂紋、未熔合、未焊透、氣孔、夾渣；表面缺陷有咬邊、焊瘤、燒穿、未焊滿等。不論內(nèi)部、外部缺陷超過一定尺寸都是不允許的。對于管件焊口區(qū)別內(nèi)外部缺陷已經(jīng)沒有太大意義。2005年4月7、焊接缺陷及檢驗7.2 焊接缺陷產(chǎn)生原因及識別 焊接缺陷的識別我們僅限于對射線底片上反映缺陷

56、的大致分類有所了解 。（一）裂紋 裂紋（亦稱裂縫）是焊接接頭中危害最大的一種缺陷。它對常溫下抗拉強(qiáng)度有很大的影響，這種影響隨著裂紋所占截面積的增加而增大。另外，裂紋尖端是一個尖銳缺口，它將引起過高應(yīng)力集中，促使構(gòu)件在低應(yīng)力下擴(kuò)展破壞 。2005年4月7、焊接缺陷及檢驗）裂紋的分類 對焊接裂紋的分類，如果從強(qiáng)度觀點出發(fā)，可以把裂紋分成三類：1）宏觀裂紋：即肉眼可見的裂紋，在一般產(chǎn)品中均不允許存在。2）微觀裂紋：這類裂紋在顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)，當(dāng)其受載荷時會擴(kuò)展，引起結(jié)構(gòu)破壞，在某些情況下，它比宏觀裂紋更有危險性，因此，也是不允許存在的。3）超顯微裂紋：這類裂紋尺寸極小，在一般顯微鏡下是不能觀察到的，

57、它存在于晶間或晶粒內(nèi)，這類裂紋危險性比前兩種小得多，因此，在不重要的構(gòu)件上，可以考慮允許存在。2005年4月7、焊接缺陷及檢驗 如果按產(chǎn)生裂紋時的溫度范圍來劃分，也可以將裂紋分成三類 ： 熱裂紋：裂紋的發(fā)生是在金屬凝固線附近或在鋼的相變點Ar3以上。 溫裂紋：就是從200至Ar3之間產(chǎn)生的裂紋，也就是奧氏體分解溫度范圍內(nèi)所產(chǎn)生的裂紋。 冷裂紋：即金屬在200以下，或在室溫下產(chǎn)生的裂紋。 六十年代的末期，由于焊接技術(shù)研究的進(jìn)展，提出較為科學(xué)的裂紋的定義，即：凡是發(fā)生在等強(qiáng)溫度以上的，由高溫的晶界狀態(tài)所決定的晶界弱化引起的沿晶開裂，都?xì)w屬于高溫下產(chǎn)生的熱裂紋系列。與此相對應(yīng)的，凡是低于此溫度，與高

58、溫下的晶界行為無關(guān)的一切斷裂（穿晶型的、穿晶與沿晶混合型的，或者是沿晶的）都?xì)w屬與冷裂紋系列。 2005年4月7、焊接缺陷及檢驗第一類高溫裂紋（偏析裂紋）：由晶間偏析液膜引起，有以下三種 ： 焊縫金屬的結(jié)晶裂紋； 熱影響區(qū)金屬的液化裂紋； 多層焊縫金屬中的液化裂紋。第二類高溫裂紋（低塑性裂紋）：由無晶間液膜的新生晶界金屬的塑性下降引起的，分為三種 ： 焊縫金屬的高溫低塑性裂紋 ； 熱影響區(qū)金屬的高溫低塑性裂紋 ； 多層焊縫金屬重?zé)釁^(qū)的高溫低塑性裂紋。2005年4月7、焊接缺陷及檢驗）高溫裂紋產(chǎn)生的原因 高溫裂紋的形成機(jī)理是錯綜復(fù)雜的，因此很難用一種完善的理論解決一切焊接中的高溫裂紋問題。高溫裂

59、紋產(chǎn)生的機(jī)理 ：高溫裂紋是在金屬的固液態(tài)溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生的，因為金屬在固液態(tài)階段，未凝固的液體薄膜，在晶粒室間呈封閉狀態(tài)，當(dāng)金屬收縮使空間擴(kuò)大，由于冷卻速度快，液態(tài)金屬來不及補充，剩余的液體中雜質(zhì)富集，導(dǎo)致金屬裂開 。高溫裂紋是在液固態(tài)或固液態(tài)發(fā)生的，因為熔池的結(jié)晶，首先從未熔化的基本金屬開始，并向著散熱的相反方向生長，已經(jīng)結(jié)晶的晶粒不能在液態(tài)金屬中任意移動。冷卻時，晶界沒有熔合，在收縮應(yīng)力的作用下，導(dǎo)致晶間開裂，這種情況不僅在固液態(tài)能發(fā)生，液固態(tài)同樣也能發(fā)生關(guān)于金屬完全凝固以后，由于晶間結(jié)合強(qiáng)度大大的增加，一般不會產(chǎn)生高溫裂紋，否則，那是因為大量的雜質(zhì)富集于晶界而產(chǎn)生的 。2005年4月7、焊

60、接缺陷及檢驗金屬在高溫及固相線有一個高溫脆性區(qū)域，在此溫度范圍內(nèi)，金屬的強(qiáng)度和塑性發(fā)生了陡降，如果此時承受較大的應(yīng)力或變形，就會發(fā)生高溫裂紋。高溫脆性區(qū)內(nèi)強(qiáng)度和塑性陡降的原因，是由于晶界上有低熔點雜質(zhì)所致，如：硫化物、硅酸鹽和氧化鐵等 。）冷裂紋產(chǎn)生的部位及原因 冷裂紋主要產(chǎn)生在熱影響區(qū)和焊縫根部，基本上與焊縫軸線垂直。冷裂紋是無分叉的純裂紋，電子顯微鏡斷口檢查發(fā)現(xiàn)，它是一種穿晶型裂紋或穿晶與沿晶混合型裂紋，在淬硬性較大鋼中，一般是沿晶裂紋，而在淬硬性低的鋼中，則是穿晶裂紋。2005年4月7、焊接缺陷及檢驗關(guān)于冷裂紋產(chǎn)生原因，根據(jù)研究資料介紹，冷裂紋與淬硬組織、氫的析集和應(yīng)力有關(guān) 1）淬硬組織