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文檔簡介

電焊工藝操作指南與安全須知目錄一、電焊作業(yè)基礎(chǔ)認(rèn)知......................................31.1電焊技術(shù)概述與分類.....................................31.2常用電焊設(shè)備的構(gòu)成與功能...............................51.3焊接材料的選用標(biāo)準(zhǔn).....................................71.4焊接接頭的形式與設(shè)計原理..............................11二、焊前準(zhǔn)備與規(guī)劃.......................................142.1圖樣識讀與焊接工藝規(guī)程解讀............................182.2焊接工件的清理與裝配技巧..............................202.3焊接參數(shù)的設(shè)定與調(diào)試..................................212.4焊接區(qū)域的防護(hù)措施設(shè)置................................24三、核心焊接操作技術(shù).....................................253.1焊條電弧焊操作方法....................................263.2氬弧焊操作要領(lǐng)........................................283.3二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊實踐技巧............................293.4其他焊接工藝簡介......................................323.5焊接過程中的常見缺陷及預(yù)防對策........................35四、焊后檢驗與質(zhì)量控制...................................354.1焊縫外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢驗方法............................404.2無損檢測技術(shù)應(yīng)用......................................434.3焊接接頭的力學(xué)性能測試................................454.4缺陷的返修流程與操作規(guī)范..............................47五、作業(yè)安全總則與防護(hù)...................................495.1焊接作業(yè)潛在風(fēng)險辨識..................................505.2個人防護(hù)裝備的選用與穿戴規(guī)范..........................505.3作業(yè)環(huán)境的安全要求與布置..............................545.4安全警示標(biāo)識的識別與應(yīng)用..............................54六、電氣與防火安全.......................................606.1焊接設(shè)備的安全操作規(guī)程................................646.2電纜、焊鉗的檢查與維護(hù)................................666.3焊接火災(zāi)與爆炸事故的預(yù)防..............................696.4消防器材的配置與應(yīng)急使用..............................71七、職業(yè)健康與環(huán)境保護(hù)...................................757.1焊接煙塵與有害氣體的危害及防護(hù)........................767.2弧光輻射對人體的損害及防護(hù)措施........................807.3噪聲與高溫環(huán)境的應(yīng)對策略..............................827.4焊接廢棄物的分類與處理方法............................83八、應(yīng)急響應(yīng)與事故處置...................................858.1觸電事故的緊急救護(hù)流程................................868.2火災(zāi)與爆炸事故的應(yīng)急處理預(yù)案..........................908.3燒傷、燙傷及眼部傷害的現(xiàn)場急救........................948.4事故上報與調(diào)查程序....................................95一、電焊作業(yè)基礎(chǔ)認(rèn)知在開始任何電焊作業(yè)之前,了解基本的電焊工藝和安全措施是至關(guān)重要的。以下是關(guān)于電焊作業(yè)的基礎(chǔ)認(rèn)知部分,包括一些關(guān)鍵術(shù)語的定義以及常見的操作步驟。焊接材料:焊條:用于填充焊縫的金屬材料。保護(hù)氣體:如氬氣、二氧化碳等,用于焊接過程中保護(hù)金屬不被氧化。助焊劑:用于去除金屬表面的氧化物,提高焊接質(zhì)量。焊接設(shè)備:焊機(jī):提供電流和熱量以熔化金屬的設(shè)備。焊鉗:夾持焊條的工具。焊槍:連接焊機(jī)和焊鉗,控制電流和熱量傳遞的工具。焊接方法:平焊:使用焊鉗將焊條壓入焊縫中進(jìn)行焊接的方法。立焊:焊條垂直于工件表面進(jìn)行焊接的方法。橫焊:焊條水平于工件表面進(jìn)行焊接的方法。焊接過程:準(zhǔn)備階段:清理焊縫區(qū)域,去除油污、銹跡等雜質(zhì)。加熱階段:通過焊機(jī)產(chǎn)生高溫,使焊條熔化并形成熔池。填充階段:將焊條此處省略熔池,填充焊縫,確保焊縫均勻且牢固。冷卻階段:焊條凝固后,停止加熱,等待焊縫自然冷卻。焊接參數(shù):電流:影響焊接速度和焊縫形狀。電壓:影響焊接深度和焊縫寬度。焊接速度:影響焊縫成型和生產(chǎn)效率。安全須知:穿戴防護(hù)裝備:如防護(hù)眼鏡、手套、口罩等。保持工作場地通風(fēng)良好。遵守操作規(guī)程,不得隨意更改設(shè)備設(shè)置。注意個人安全,避免接觸高溫金屬。完成焊接作業(yè)后,及時清理現(xiàn)場,關(guān)閉電源。1.1電焊技術(shù)概述與分類電焊技術(shù)是一種利用電能產(chǎn)生熱能來熔化焊接金屬的工藝,其原理是依靠電弧產(chǎn)生的高溫,使焊條和母材的金屬熔化,最終凝固形成牢固的結(jié)合。本段將概述電焊技術(shù)的根本特性,并根據(jù)不同的用途和操作環(huán)境將電焊技術(shù)分為多種類型。分類依據(jù)分類名稱分類描述焊接材料電弧焊焊接時在焊縫中直接使用的焊條,通常需事先進(jìn)行破皮或打底層鋪焊。焊接材料氣保焊通過外加惰性氣體保護(hù)熔化金屬,如氬弧焊或二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。焊接方法手工電弧焊采用焊條和手工操作技術(shù)完成的焊接,通常需謹(jǐn)慎操作,避免電弧傷害。焊接方法半自動電弧焊使用半自動焊機(jī),結(jié)合焊工的技巧配合完成焊接。焊接方法全自動電弧焊通過自動化設(shè)備控制焊縫的成型和速度,適用于生產(chǎn)效率高的自動化焊接任務(wù)。焊接位置立焊焊條垂直于焊接面進(jìn)行施焊,常用于厚板電焊。焊接位置橫焊焊條和焊接面成45度或90度角施焊,適合中、薄板焊接。焊接位置仰焊焊條向上傾斜且與焊接面基本平行施焊,較難掌握,對焊工要求較高。電焊技術(shù)的發(fā)展為制造行業(yè)提供了多樣的加工手段,不僅提高了生產(chǎn)效率,還確保了產(chǎn)品的質(zhì)量。不同類型和形式的電焊技術(shù),根據(jù)焊接材料、設(shè)備使用方式和焊接位置的不同,各有其適用領(lǐng)域和操作要求。掌握這些類型的特點和操作要領(lǐng)是焊接人員必備的職責(zé),也是保證作業(yè)安全的關(guān)鍵。在進(jìn)行任何焊接作業(yè)前,都應(yīng)該根據(jù)焊接任務(wù)的實際需求選擇適用的電焊技術(shù),并嚴(yán)格遵循相應(yīng)的操作指南與安全須知。通過對電焊技術(shù)的基本認(rèn)識和理解,可以提升焊接質(zhì)量,減少操作時的安全隱患,最終在工業(yè)制造中發(fā)揮不可替代的作用。1.2常用電焊設(shè)備的構(gòu)成與功能電焊設(shè)備是進(jìn)行焊接操作的基礎(chǔ),其構(gòu)成通常較為復(fù)雜,涉及多個關(guān)鍵部件的協(xié)同工作。為了使讀者更好地理解電焊設(shè)備的整體布局和各部件的作用,本節(jié)將詳細(xì)闡述常用電焊設(shè)備的主要構(gòu)成及其功能,并以表格形式進(jìn)行清晰展示,便于查閱和學(xué)習(xí)。?主要構(gòu)成與功能常用電焊設(shè)備(如手工電弧焊設(shè)備、埋弧焊設(shè)備等)主要包括以下幾個部分:構(gòu)成部件功能描述注意事項電源裝置提供焊接所需的穩(wěn)定電流,調(diào)節(jié)焊接電流和極性,確保焊接質(zhì)量和效率。需定期檢查電源線路,確保其完好無損,避免觸電風(fēng)險。焊接變壓器變換電壓,使電網(wǎng)電壓適應(yīng)焊接需求,提供合適的輸出電壓和電流。操作前需確認(rèn)變壓器接地良好,防止漏電事故。焊槍/焊鉗連接焊接電纜,將電流輸送到焊條或焊絲,是焊接過程中直接與工件接觸的部分。需定期檢查焊槍絕緣情況,確保其絕緣性能良好,防止短路。送絲機(jī)構(gòu)用于自動或半自動焊接,將焊絲連續(xù)、穩(wěn)定地送入焊接區(qū)域。送絲機(jī)構(gòu)需保持清潔,避免焊絲堵塞,影響焊接質(zhì)量??刂泼姘宀僮魅藛T通過控制面板調(diào)節(jié)焊接參數(shù)(如電流、電壓、焊接速度等),控制系統(tǒng)運(yùn)行。操作前需熟悉控制面板布局,避免誤操作。電纜及連接器連接電源裝置和焊槍,傳輸焊接電流,需確保電纜長度和截面積符合焊接要求。電纜需定期檢查,避免破損或老化,防止電流傳輸中斷。保護(hù)裝置包括過載保護(hù)、短路保護(hù)等,確保設(shè)備和操作人員的安全。保護(hù)裝置需定期測試,確保其功能正常,避免意外事故。?總結(jié)電焊設(shè)備的各個構(gòu)成部件各司其職,共同保證焊接操作的順利進(jìn)行。操作人員需熟悉各部件的功能和作用,定期進(jìn)行維護(hù)和檢查,確保設(shè)備處于良好狀態(tài),從而提高焊接質(zhì)量和效率,并保障操作安全。1.3焊接材料的選用標(biāo)準(zhǔn)焊接材料的選用是保證焊接質(zhì)量、接頭性能和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。正確選擇焊接材料需要綜合考慮被焊金屬的種類、厚度、焊件結(jié)構(gòu)、使用工況、焊接方法以及經(jīng)濟(jì)性等多種因素。選用不當(dāng)不僅可能導(dǎo)致焊接缺陷,甚至引發(fā)結(jié)構(gòu)失效,造成嚴(yán)重后果。因此必須嚴(yán)格遵循相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)內(nèi)部規(guī)范來選用焊接材料。選用原則:匹配性原則:焊接材料(主要是焊條、焊絲、焊劑、保護(hù)氣體等)應(yīng)與母材(被焊構(gòu)件的材料)的化學(xué)成分、力學(xué)性能和金相組織相適應(yīng)。理想情況下,焊縫金屬的強(qiáng)度、塑性、韌性等應(yīng)不低于母材的標(biāo)準(zhǔn)要求,并盡可能保持良好的匹配性,以避免產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力或應(yīng)力集中。性能匹配原則:所選焊接材料的熔點、焊接熱輸入量、抗裂性能、抗氧化性和脫氧性能等應(yīng)能滿足具體焊接crafts的要求,并適應(yīng)接頭的設(shè)計和工作環(huán)境(如溫度、腐蝕介質(zhì)等)。例如,對于承受動載荷或低溫環(huán)境的結(jié)構(gòu),必須選用具有足夠韌性的焊接材料。經(jīng)濟(jì)合理原則:在保證焊接質(zhì)量和性能的前提下,應(yīng)優(yōu)先選用性價比高的焊接材料,并考慮生產(chǎn)效率、廢棄物處理等因素。避免過度選用高牌號或不必要的特殊焊接材料。具體選用依據(jù)及示例:焊接材料的具體選用通常依據(jù)相關(guān)的設(shè)計內(nèi)容紙、技術(shù)規(guī)范或焊接工藝評定報告進(jìn)行。例如,依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3323《焊縫無損檢測超聲檢測鋼制結(jié)構(gòu)焊縫的檢測》或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如CB/T1531《船舶鋼焊縫射線檢測》等。選用時,主要關(guān)注焊條、焊劑的牌號,焊絲的化學(xué)成分和規(guī)格,保護(hù)氣體的種類和純度等。以常用的手工電弧焊焊條為例,其牌號直接反映了焊縫金屬的主要力學(xué)性能和適用范圍。例如,用于焊接碳素結(jié)構(gòu)鋼的H08A焊條,其熔敷金屬化學(xué)成分和力學(xué)性能大致滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。為更直觀地說明不同母材與對應(yīng)焊接材料的選用關(guān)系,下表給出一個簡化的選用示例(具體牌號需參照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)):?常用焊接材料選用簡表(示例)母材種類常用焊接方法推薦焊接材料示例(牌號/類型,部分依據(jù)國標(biāo)GB/T)主要考慮因素碳素結(jié)構(gòu)鋼(如Q235)手工電弧焊(SMAW)H08A,H08MnA(焊絲),J507(焊條)焊接位置、厚度、成本、力學(xué)性能要求氣體保護(hù)焊(GMAW)ER50-6,ER49-1(焊絲)焊接速度、氣體成本、抗風(fēng)能力低合金高強(qiáng)度鋼(如Q355)手工電弧焊(SMAW)J506,J507(焊條)保證焊縫強(qiáng)度、韌性,適應(yīng)可能存在的淬硬組織氣體保護(hù)焊(GMAW)ER50-7,ER55-6(焊絲)滿足更高的強(qiáng)度和韌性要求不銹鋼(如304,316L)手工電弧焊(SMAW)E308,E316(焊條)不銹鋼種類兼容性(同種或異種焊接),保證耐蝕性氣體保護(hù)焊(GMAW)ER308L,ER316L(焊絲)此處省略必要的合金元素,保證焊縫的耐晶間腐蝕性能鑄鐵(如HT200)熱焊(熱摧發(fā)焊)熱焊焊條、焊絲,配合加熱設(shè)備和保溫材料鑄鐵的焊接性差,需特殊工藝,關(guān)注裂紋控制公式與計算參考:在某些情況下,特別是進(jìn)行焊接工藝評定或優(yōu)化時,需要計算焊接材料的熔敷效率(F)。熔敷效率指在一定時間內(nèi),焊條(或焊劑、焊絲)熔化和熔入焊縫中的質(zhì)量占其總質(zhì)量的百分比。它反映了焊接材料的利用率,計算公式如下:?熔敷效率(F)=(熔敷金屬質(zhì)量/焊條總質(zhì)量)×100%其中:熔敷金屬質(zhì)量:焊條熔化后實際形成焊縫金屬的質(zhì)量。焊條總質(zhì)量:用于該次焊接的焊條總重量。提高熔敷效率有助于降低成本和增加焊接效率,但需在保證焊接質(zhì)量的前提下進(jìn)行。1.4焊接接頭的形式與設(shè)計原理焊接接頭是連接兩個或多個零件的界面區(qū)域,其形式和設(shè)計直接關(guān)系到焊接結(jié)構(gòu)的安全性、焊接效率以及制造成本。合理的接頭形式與設(shè)計能夠確保焊縫受力均勻,避免應(yīng)力集中,從而提高結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度、剛度和使用壽命。本節(jié)將介紹常見的焊接接頭形式及其設(shè)計原理。(1)常見焊接接頭形式根據(jù)被連接零件的相互位置和受力情況,常見的焊接接頭形式主要有以下幾種:對接接頭(ButtJoint):適用于連接處于同一平面或直線上的零件,承受的主要是彎曲或拉壓應(yīng)力。對接接頭是焊縫承受載荷最直接的接頭形式,理論上可以實現(xiàn)(無縫的)連接,因此強(qiáng)度較高。角接接頭(LapJoint):適用于連接成角度(通常是90度)或平行排列的零件,主要用于承受剪力。這種接頭形式在薄板連接中較為常見。T形接頭(TeeJoint):一個板件像”T”字形此處省略另一個板件的接縫中。這種接頭可以用于制作加強(qiáng)板,常用于構(gòu)建框架結(jié)構(gòu)。搭接接頭(OverlayJoint):將一個零件搭放在另一個零件之上并進(jìn)行焊接。這種接頭形式簡單,適用于修復(fù)或增加覆蓋層,也可以用于連接不同厚度的零件。為了更清晰地展示這些接頭形式,以下是它們的示意內(nèi)容說明(此處僅為文字描述,非內(nèi)容片):描述:對接接頭:兩塊材料沿端面直接對齊拼接。角接接頭:兩塊材料邊緣重疊,形成一個角度(如L形)。T形接頭:一塊材料(橫板)垂直于另一塊材料(主板)的邊緣拼接。搭接接頭:一塊材料完全覆蓋在另一塊材料的表面上。(2)焊接接頭的幾何設(shè)計原理焊接接頭的幾何形狀設(shè)計,如坡口形式、間隙大小、焊縫尺寸等,對于焊接過程的質(zhì)量和最終接頭的性能至關(guān)重要。坡口(Groove):在接頭處加工出一定形狀的凹槽,以便于焊條或焊絲送入并形成焊縫。常見的坡口形式有:I型坡口、V型坡口、U型坡口、X型坡口以及角焊縫坡口等。坡口的選擇取決于材料的厚度、焊接方法以及焊縫質(zhì)量要求。V型坡口:適用于中厚板對接,焊接效率較高,但焊縫心部存在較大收縮應(yīng)力。U型坡口:比V型坡口熔敷金屬少,焊縫質(zhì)量較好,應(yīng)力集中小,但加工較復(fù)雜。X型坡口:雙V型坡口,適用于較厚的板件,焊后變形小,應(yīng)力分布更均勻。間隙(Clearance):指坡口邊緣之間的距離。適當(dāng)?shù)拈g隙有利于保持焊接空間的通暢,便于熔滴過渡和熔池流動,并能在一定程度上補(bǔ)償焊縫的收縮。間隙過大或過小都會對焊縫質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性造成不利影響,間隙的大小通常需要根據(jù)板厚、坡口形式和焊接方法等因素經(jīng)計算或經(jīng)驗確定。理想間隙S可以參考經(jīng)驗公式(適用于V型坡口)大致估算:S≈(板厚t)K其中K是一個經(jīng)驗系數(shù),通常取值范圍為0.05-0.1mm/mm,具體數(shù)值需查閱相關(guān)手冊或根據(jù)經(jīng)驗確定。例如,對于較厚的板材或采用氣體保護(hù)焊時,K值可能需要調(diào)整。(3)接頭設(shè)計考慮因素設(shè)計焊接接頭時,除了上述基本形式和幾何形狀外,還應(yīng)綜合考慮以下因素:承載能力:接頭必須能夠承受預(yù)期的載荷類型(拉力、壓力、剪切力、彎矩、扭力等)和大小。制造工藝:接頭設(shè)計應(yīng)考慮焊接方法的適用性以及生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性。應(yīng)力分布:合理設(shè)計接頭形式和坡口,以避免或減小應(yīng)力集中,提高結(jié)構(gòu)的疲勞壽命和抗裂紋擴(kuò)展能力??蛇_(dá)性:應(yīng)保證焊工能夠方便、安全地進(jìn)行焊接操作。檢驗要求:接頭設(shè)計應(yīng)便于后續(xù)進(jìn)行質(zhì)量檢驗,如外觀檢查、無損檢測等。總之焊接接頭的形式與設(shè)計是確保焊接結(jié)構(gòu)性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié),工程師應(yīng)依據(jù)結(jié)構(gòu)的功能需求、材料特性、載荷條件以及經(jīng)濟(jì)性等因素,選擇并設(shè)計出最優(yōu)的焊接接頭方案。遵循正確的接頭設(shè)計原則,是保證焊接結(jié)構(gòu)安全可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)。二、焊前準(zhǔn)備與規(guī)劃焊前的充分準(zhǔn)備與科學(xué)規(guī)劃是保證焊接質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、確保操作人員與設(shè)備安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。此階段需系統(tǒng)性地完成各項準(zhǔn)備工作,為實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、安全的焊接作業(yè)奠定堅實基礎(chǔ)。主要包含以下內(nèi)容:(一)技術(shù)文件與工藝參數(shù)確認(rèn)內(nèi)容紙會審與任務(wù)理解:操作人員必須認(rèn)真閱讀、理解并熟悉焊接作業(yè)內(nèi)容紙(如內(nèi)容所示),明確焊縫位置、尺寸、形狀、數(shù)量,以及所對接部件的技術(shù)要求。如有疑難問題,應(yīng)及時與設(shè)計、技術(shù)人員溝通確認(rèn)。工藝規(guī)程檢查:嚴(yán)格核對現(xiàn)行有效的焊接工藝規(guī)程(WPS,如內(nèi)容所示),確保所用工藝參數(shù)(如焊材型號、焊接方法、電流電壓、電壓組數(shù)、焊接順序、預(yù)熱/后熱要求等)符合內(nèi)容紙和產(chǎn)品設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。工藝規(guī)程文件編號應(yīng)清晰,版本應(yīng)準(zhǔn)確。焊接參數(shù)計算(若需要):對于特殊工況或標(biāo)準(zhǔn)中未明確規(guī)定的參數(shù),可依據(jù)相關(guān)焊接計算公式,結(jié)合實踐經(jīng)驗進(jìn)行初步計算和驗證。示例:直流電焊接電流的估算公式(近似值)為:I式中:-I-焊接電流(安培A)-K-經(jīng)驗系數(shù),通常取10-25,具體視焊條類型、直徑、電流種類等而定-A-焊條直徑(毫米mm)內(nèi)容典型焊接作業(yè)內(nèi)容紙示例(此處為文字描述替代,實際應(yīng)用中應(yīng)放入內(nèi)容紙)內(nèi)容焊接工藝規(guī)程(WPS)示例(此處為文字描述替代,實際應(yīng)用中應(yīng)放入WPS樣本)(二)設(shè)備檢查與準(zhǔn)備焊機(jī)檢查:定期檢查焊機(jī)外觀是否有損傷,線路是否完好,接地是否可靠。開機(jī)前確認(rèn)輸入電壓與焊機(jī)額定電壓匹配。電源線與電纜:檢查焊機(jī)電源線、焊槍電纜及地線連接是否牢固、無破損、無裸露,長度是否符合要求。確保絕緣性能良好。焊接電纜與焊鉗:詳細(xì)檢查各段焊接電纜(包括地線、送絲管路等)有無機(jī)械損傷、絕緣層老化、接頭松動等問題。焊鉗應(yīng)能夠牢固夾持焊條或焊絲,且接觸電阻小。氣體系統(tǒng)(若有):對于氣保焊或氣焰焊,需檢查氣瓶是否完好、壓力是否正常,膠管有無老化、泄漏,流量調(diào)節(jié)閥是否靈敏有效。輔助設(shè)備準(zhǔn)備:根據(jù)需要準(zhǔn)備好防護(hù)屏、清渣工具、鋼絲刷、打磨機(jī)、壓縮空氣(用于清理焊渣)等。(三)工件及其環(huán)境的清理與檢查焊縫區(qū)域清理:焊接接頭及其附近區(qū)域必須徹底清理干凈。去除油污、鐵銹、油漆、舊漆層、泥土等障礙物,確保清理范圍內(nèi)至少有(推薦)20mm(或更大,根據(jù)焊縫長度和工藝要求)寬度。使用銼刀、砂紙、鋼絲刷、溶劑清洗等。清理后的工件表面應(yīng)呈金屬光澤。坡口與定位焊:檢查坡口形式、尺寸是否正確,邊緣是否光滑無裂紋。對于需要定位焊的工件,確認(rèn)定位焊點質(zhì)量,無明顯的裂紋或未熔合。工件裝配與固定:確認(rèn)工件裝配尺寸、平行度、間隙等符合內(nèi)容紙要求。使用合適的工裝或夾具將工件可靠固定,防止焊接過程中變形。固定點應(yīng)避免直接接觸未來焊縫區(qū)域。環(huán)境條件評估:確認(rèn)作業(yè)區(qū)域通風(fēng)良好,粉塵、有害氣體濃度在允許范圍內(nèi)。室外作業(yè)需注意防雨雪、防風(fēng)。環(huán)境溫度、濕度是否滿足工藝要求(尤其是對焊前預(yù)熱的要求)。干燥度要求可通過露點【公式】估算或檢測,確保焊接區(qū)域內(nèi)水汽含量在設(shè)定閾值以下,通常建議露點低于0℃或更低,以減少氫致裂紋風(fēng)險。(四)個人防護(hù)用品(PPE)準(zhǔn)備與穿著配備齊全:根據(jù)焊接方法、工件材質(zhì)及銹蝕程度,按【表】要求配備并檢查所有個人防護(hù)用品。檢查合格:仔細(xì)檢查防護(hù)用品是否在有效期內(nèi),功能是否完好。如眼鏡片是否清晰潔凈、濾光片等級是否正確、面罩密封是否良好、手套厚度與彈性是否合適、絕緣鞋是否完好等。正確穿著:按規(guī)定穿戴、調(diào)整和使用個人防護(hù)用品,確保無遺漏,佩戴舒適且不妨礙操作。例如,焊接時必須佩戴合適等級的焊接防護(hù)面罩和護(hù)目鏡,穿長袖勞保服、絕緣手套、不產(chǎn)生火花的絕緣鞋。?【表】:典型電焊作業(yè)個人防護(hù)用品配置要求焊接方法防護(hù)面罩護(hù)目鏡/護(hù)面屏焊工服防護(hù)手套防護(hù)鞋其他手工電弧焊(AAR)帶相應(yīng)遮光號的面罩12-14號護(hù)目鏡不易燃長袖勞保服皮革或絕緣手套不易燃絕緣鞋防護(hù)鏡(若有)氣體保護(hù)金屬極電弧焊(GMAW/MIG)帶相應(yīng)遮光號的面罩12-14號護(hù)目鏡不易燃長袖勞保服皮革或絕緣手套不易燃絕緣鞋焊槍防熱罩(必要時)氣體保護(hù)鎢極電弧焊(GTAW/TIG)帶相應(yīng)遮光號的面罩12-14號護(hù)目鏡不易燃長袖勞保服皮革或絕緣手套不易燃絕緣鞋防電擊工裝、絕緣鞋墊(潮濕環(huán)境)氣體火焰焊接/切割(WBD/Oxy-Fuel)帶防輻射/防飛濺的面罩專用護(hù)目鏡不易燃長袖勞保服耐高溫隔熱手套不易燃絕緣鞋防高溫手套、護(hù)腿(五)安全措施規(guī)劃危險源辨識:識別作業(yè)現(xiàn)場存在的機(jī)械傷害(如卷揚(yáng)機(jī)、吊物)、觸電風(fēng)險(焊機(jī)漏電、電纜破損)、火災(zāi)爆炸風(fēng)險(易燃易爆品、打磨火花)、高亮度輻射、有毒氣體、高空墜落、物體打擊、噪聲等危險源。安全措施制定:針對辨識出的危險源,制定具體的安全控制措施。例如:焊機(jī)外殼可靠接地;干燥作業(yè)區(qū)域嚴(yán)禁煙火及使用明火;易燃易爆物品遠(yuǎn)離作業(yè)區(qū)并隔離存放;配備足夠的消防器材(滅火器、消防砂、滅火毯);設(shè)置警示標(biāo)識;焊接件下方嚴(yán)禁放置物品或人員通過;采取遮光遮擋措施保護(hù)非作業(yè)人員等。應(yīng)急準(zhǔn)備:明確應(yīng)急預(yù)案內(nèi)容,包括突發(fā)火災(zāi)、觸電事故、人員灼傷等緊急情況的處理流程和聯(lián)系方式。確保應(yīng)急物資(滅火器、急救箱、洗眼器等)配備齊全且在有效期內(nèi),相關(guān)人員熟悉使用方法。完成以上所有準(zhǔn)備工作后,方可開始進(jìn)入實際的焊接操作環(huán)節(jié)。每一步驟都需認(rèn)真細(xì)致,確保萬無一失,為后續(xù)的焊接過程創(chuàng)造最優(yōu)條件。2.1圖樣識讀與焊接工藝規(guī)程解讀(1)內(nèi)容樣識讀電焊工在進(jìn)行焊接作業(yè)前,必須仔細(xì)識讀相關(guān)內(nèi)容紙,準(zhǔn)確理解內(nèi)容紙上所表達(dá)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求、尺寸標(biāo)注等信息。識讀內(nèi)容樣的主要內(nèi)容包括:視內(nèi)容識別:正確判斷內(nèi)容紙上主視內(nèi)容、俯視內(nèi)容、左視內(nèi)容、剖面內(nèi)容等視內(nèi)容類型,并理解各視內(nèi)容之間的關(guān)系,從而全面了解焊接構(gòu)件的形狀和結(jié)構(gòu)。尺寸標(biāo)注:準(zhǔn)確理解內(nèi)容線性尺寸、角度尺寸、坐標(biāo)尺寸等標(biāo)注的含義,并利用公式進(jìn)行相關(guān)計算,確保焊接構(gòu)件的尺寸精度符合要求。例如,通過測量內(nèi)容紙上標(biāo)注的距離A和B以及角度θ,可以利用三角函數(shù)公式計算出斜邊C的長度:C其中θ為A和B之間的夾角。符號標(biāo)注:識別內(nèi)容紙上常用的焊接符號、熱處理符號、表面粗糙度符號等技術(shù)符號,并理解其代表的含義和技術(shù)要求。例如,內(nèi)容紙上標(biāo)注的“8”符號表示直徑為8mm的孔。材料標(biāo)注:明確焊接構(gòu)件所使用的材料種類、牌號和技術(shù)性能,以便選擇合適的焊接材料和焊接方法。例如,內(nèi)容標(biāo)注的材料牌號為Q235,則表示該構(gòu)件使用的是Q235鋼材。(2)焊接工藝規(guī)程解讀焊接工藝規(guī)程是指導(dǎo)焊接生產(chǎn)的綱領(lǐng)性文件,它詳細(xì)規(guī)定了焊接過程的各種參數(shù)和技術(shù)要求。解讀焊接工藝規(guī)程的主要內(nèi)容包括:焊縫位置:明確焊縫在構(gòu)件上的位置和形狀,例如角焊縫、對接焊縫等。焊接方法:根據(jù)構(gòu)件的材料、結(jié)構(gòu)特點、質(zhì)量要求等因素,選擇合適的焊接方法,例如手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊等。焊接參數(shù):根據(jù)焊接工藝規(guī)程,確定焊接電流、電壓、焊接速度、焊接層數(shù)、焊條直徑等焊接參數(shù)。例如,手工電弧焊的焊接參數(shù)可以參考下表:焊條牌號焊接電流(A)焊接電壓(V)焊接速度(cm/min)J507160-20018-2210-15H08Mn2150-19017-2112-18預(yù)熱和后熱:根據(jù)材料特性和焊縫尺寸,確定是否需要進(jìn)行預(yù)熱和后熱處理,以及具體的溫度和時間。例如,對于低碳鋼的厚板焊接,可能需要進(jìn)行100-150℃的預(yù)熱,以及300-400℃的后熱保溫。檢驗要求:明確焊縫的內(nèi)部和外部質(zhì)量檢驗方法和技術(shù)要求,例如射線探傷、超聲波探傷、外觀檢查等。通過對內(nèi)容紙和焊接工藝規(guī)程的仔細(xì)解讀,電焊工可以全面了解焊接任務(wù)的技術(shù)要求,并為后續(xù)的焊接操作提供準(zhǔn)確依據(jù),從而保證焊接質(zhì)量和生產(chǎn)安全。2.2焊接工件的清理與裝配技巧在電焊操作過程中,工件的清理與裝配是確保焊接質(zhì)量與安全性的關(guān)鍵步驟。本段落將詳細(xì)介紹清理與裝配的具體技巧,幫助操作人員提升工作效率并降低安全風(fēng)險。首先清理工件必須徹底,清洗干凈的工件表面應(yīng)無油漬、銹跡和灰塵等雜質(zhì)。可以使用專業(yè)的清潔液或者機(jī)械去污工具對工件表面進(jìn)行清潔處理。在清理時,根據(jù)待焊接材料的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)那鍧嵐ぞ吆颓鍧崉?,例如磷化液用于處理鋼材,堿洗液用于處理有色金屬,并確保清潔后的工件表面干燥。其次裝配技巧對焊接質(zhì)量有著直接的影響,如果裝配不精確,可能導(dǎo)致焊接后結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中、變形或焊接缺陷等問題。裝配時應(yīng)注意以下幾點:的正確定位:確保工件在裝配時的位置是準(zhǔn)確且可重復(fù)的,使用夾具或支柱來固定工件。的間隙控制:調(diào)整間隙需要遵循制造商的建議,應(yīng)確保在焊接過程中間隙大小一致,間隙過大會影響融合區(qū)質(zhì)量。間隙的大小可通過墊片或修磨來控制。的對齊:必須確保所有焊接接頭的側(cè)邊貼合良好,是否有偏移、變形等情況,對齊工作最好使用導(dǎo)出后沿邊緣對面施力進(jìn)行校正。焊接順序的規(guī)劃:像點個焊接加工中,往往會存在一條必具的焊接順序,依據(jù)結(jié)構(gòu)順序來焊接,合理安排焊接順序減少焊接應(yīng)力集中。安全須知補(bǔ)充:保障安全是焊接之前必須重申的原則,清理工具和裝配工具應(yīng)放置于不干擾作業(yè)的位置,同時應(yīng)配備必要且正確的個人防護(hù)裝備,如耐火手套、面具、護(hù)目鏡和耳塞。在裝配過程中,生產(chǎn)現(xiàn)場應(yīng)保持充足的通風(fēng),防止有害煙塵對工人健康造成損害。如果有的需要進(jìn)行切割、打磨等準(zhǔn)備工序,應(yīng)遵循相應(yīng)的安全操作規(guī)程,比如使用站的開孔作業(yè)時應(yīng)配備木制切割板,防止火花噴濺等安全事故的發(fā)生。2.3焊接參數(shù)的設(shè)定與調(diào)試焊接參數(shù)是決定焊接質(zhì)量、生產(chǎn)效率和設(shè)備狀態(tài)的關(guān)鍵因素。精確選擇并恰當(dāng)調(diào)整焊接參數(shù)對于獲得理想的焊縫成型、內(nèi)部組織和力學(xué)性能至關(guān)重要。本節(jié)將闡述主要焊接參數(shù)的設(shè)定原則及調(diào)試方法。(1)主要焊接參數(shù)常見的焊接參數(shù)主要包括以下幾項:焊接電流(A):電流大小直接影響熔敷速率、焊縫熔深和寬度。增大電流通常能增加熔深,減小電流則相反。焊接電壓(V):電壓通常與焊接電流協(xié)同作用,影響電弧穩(wěn)定性、熔滴過渡形式和焊縫成型。電壓過高可能導(dǎo)致電弧過長、飛濺增大和燒穿;電壓過低則易引起電弧不穩(wěn)、熔合不良。焊接速度(mm/s或m/min):指焊槍沿焊縫移動的速度。焊接速度影響焊縫的寬度和余高,也關(guān)系到單位時間內(nèi)的熔敷量。極性(交流AC/直流DC正接DCEP/直流DC負(fù)接DCRP):極性的選擇會影響電弧特性和熔滴過渡,進(jìn)而影響焊縫成型及焊接過程的穩(wěn)定性。例如,直流正接常用于焊接較厚工件以獲得較大的熔深,而直流負(fù)接則有利于電弧穩(wěn)定和飛濺減少。干伸長(mm):對于某些焊接方法(如手工電弧焊、MIG/MAG焊),焊條或焊槍噴嘴到工件表面的距離。干伸長會影響電弧特性、熔滴過渡和飛濺。氣體保護(hù)(流量L/min)與等速送絲速度(mm/min):對于氣體保護(hù)焊(如MIG/MAG、TIG),保護(hù)氣體流量和送絲速度直接影響氣體保護(hù)效果、熔滴過渡和焊縫成型。(2)參數(shù)設(shè)定原則設(shè)定焊接參數(shù)應(yīng)遵循以下基本原則:匹配工件材質(zhì)與厚度:不同的金屬材料(如碳鋼、不銹鋼、鋁合金)及其厚度,需要不同的基礎(chǔ)焊接參數(shù)。一般遵循設(shè)備廠家推薦或經(jīng)驗數(shù)據(jù),再根據(jù)實際情況微調(diào)。保證焊接質(zhì)量:避免產(chǎn)生未熔合、未焊透、氣孔、夾渣、裂紋等缺陷。選擇合適的參數(shù)組合以獲得良好的焊縫成型和內(nèi)部質(zhì)量??紤]焊接位置:不同焊接位置(平焊、立焊、橫焊、仰焊)對焊接參數(shù)有不同要求,通常仰焊需要較小的電流和更快的速度以保證操作性和防止飛濺。兼顧生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)性:在保證質(zhì)量的前提下,尋求最優(yōu)的焊接速度和熔敷速率,以降低生產(chǎn)成本。適應(yīng)環(huán)境條件:高溫、大風(fēng)等環(huán)境可能需要調(diào)整參數(shù)以維持電弧穩(wěn)定和氣體保護(hù)效果。(3)參數(shù)調(diào)試方法焊接參數(shù)的調(diào)試通常是一個經(jīng)驗與理論相結(jié)合的過程,以下是一般步驟:初始設(shè)定:根據(jù)工件材質(zhì)、厚度、焊接方法及參考手冊或經(jīng)驗,設(shè)定初始焊接電流、電壓、速度等參數(shù)。電弧穩(wěn)定性檢查:啟動機(jī)器,觀察啟動電弧是否穩(wěn)定、明亮,引弧和穩(wěn)弧過程是否順暢。如有電弧振動或熄滅,應(yīng)首先檢查電極/焊絲接觸、接地/接氣是否良好,并適當(dāng)調(diào)整電流或電壓。焊縫成型觀察:進(jìn)行試焊,觀察焊縫的寬度、熔深、余高是否符合要求??赏ㄟ^改變電流和電壓組合,或微調(diào)焊接速度來達(dá)到目標(biāo)成型。飛濺控制:觀察飛濺情況。若飛濺過大,可嘗試減小電流、增加焊絲干伸長(針對MIG/MAG)、調(diào)整極性(直流通常優(yōu)于交流)或調(diào)整氣體流量。熔透與熔合檢查:對接縫進(jìn)行外觀和內(nèi)部(必要時通過無損檢測)檢查,確保完全熔透且熔合良好。效果評估與微調(diào):對焊縫外觀、內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行評估。若不滿足要求,需回到步驟2或3,進(jìn)行參數(shù)的逐步調(diào)整。例如:若熔深不足,可嘗試增大電流或電壓;若焊縫過寬,可嘗試減小電流或電壓,并適當(dāng)加快焊接速度。每次調(diào)整后均應(yīng)進(jìn)行試焊驗證。記錄與標(biāo)準(zhǔn)化:一旦獲得滿意的焊接參數(shù)組合,應(yīng)詳細(xì)記錄下來,并可作為今后相似焊接任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)或參考。對于批量生產(chǎn),應(yīng)盡量穩(wěn)定參數(shù),減少因操作人員或環(huán)境變化帶來的波動。通過上述設(shè)定原則和調(diào)試方法,焊工能夠根據(jù)具體的焊接任務(wù),找到并維持最佳的焊接參數(shù),從而確保焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率。2.4焊接區(qū)域的防護(hù)措施設(shè)置在進(jìn)行焊接操作時,為了確保操作人員及周邊環(huán)境的安全,對于焊接區(qū)域的防護(hù)措施設(shè)置至關(guān)重要。本部分主要介紹了如何在焊接過程中有效地設(shè)置防護(hù)措施。圍擋與屏蔽在焊接區(qū)域周圍設(shè)置適當(dāng)?shù)膰鷵?,以防止飛濺物和有害氣體擴(kuò)散到周圍環(huán)境中。圍擋材料需具備防火和耐高溫特性。使用屏風(fēng)或其他屏蔽物來隔離焊接產(chǎn)生的強(qiáng)光,以減少對周圍工作人員或行人的影響。通風(fēng)與排氣確保焊接區(qū)域有良好的通風(fēng)條件,以降低有害氣體的濃度。必要時可安裝排風(fēng)扇或通風(fēng)管道。對于室內(nèi)焊接,應(yīng)特別注意通風(fēng)口的位置和數(shù)量,確保有害氣體能夠及時排出。安全防護(hù)裝備的使用操作人員必須佩戴專業(yè)的焊接頭盔、防護(hù)眼鏡、防火服等個人防護(hù)裝備。使用專門的防護(hù)手套,以確保在操作過程中手部不被燙傷或受傷。警示標(biāo)識與隔離帶在焊接區(qū)域周圍設(shè)置明顯的警示標(biāo)識,提醒過往人員注意危險。設(shè)置隔離帶或警戒線,將焊接區(qū)域與其他工作區(qū)域分隔開,避免非操作人員進(jìn)入。表格:焊接區(qū)域防護(hù)措施要點防護(hù)措施詳細(xì)說明注意事項圍擋與屏蔽防止飛濺、防火、防強(qiáng)光材料需耐高溫、防火通風(fēng)與排氣降低有害氣體濃度定期檢查通風(fēng)設(shè)施的運(yùn)行狀況安全防護(hù)裝備包括頭盔、眼鏡、防火服等確保裝備完好無損、合規(guī)警示標(biāo)識與隔離帶警示過往人員、分隔工作區(qū)域保持標(biāo)識清晰、隔離帶穩(wěn)固三、核心焊接操作技術(shù)3.1焊接前準(zhǔn)備在開始焊接操作之前,確保工作環(huán)境整潔,無可燃物、易燃物以及大量可燃粉塵。檢查焊接設(shè)備,確保其性能穩(wěn)定、電壓正常。根據(jù)待焊材料和焊接要求,選擇合適的焊條、焊絲和焊劑,并確保它們處于有效期內(nèi)。材料類型推薦焊條/焊絲推薦焊劑鋼材H06/202SiO2鋁材Al-5LiF3.2點焊點焊是焊接過程中的關(guān)鍵步驟之一,首先在母材上劃定待焊位置,留出適當(dāng)?shù)拈g隙。采用45°角向下劃電弧,使電極與母材接觸產(chǎn)生火花。保持電極與母材之間1.5~3毫米的距離,不同間隙位置進(jìn)行點焊。電極與母材之間應(yīng)保持1.5~3毫米的距離,不同間隙位置進(jìn)行點焊。3.3板縫焊板縫焊適用于厚度差異較大的金屬板材料,首先將兩塊待焊鋼板用夾具固定,確保它們之間沒有相對位移。然后在鋼板邊緣開設(shè)一條窄縫,使焊渣容易排出。采用”Z”字形焊道進(jìn)行焊接,以減少變形及熱影響。參數(shù)名稱數(shù)值范圍焊接速度0.5~2米/分鐘焊接電流20~40安培焊接電壓20~30伏特3.4角焊縫角焊縫的兩邊切好角度,電極垂直于焊角處。扇形搖擺,縫寬不大于電極直徑??p內(nèi)氣體排出,減少氣孔、夾渣等缺陷。扇形搖擺,縫寬不大于電極直徑??p內(nèi)氣體排出,減少氣孔、夾渣等缺陷。3.5焊接作業(yè)中的安全注意事項佩戴防護(hù)用品,在易燃易爆環(huán)境中限制火源;消防設(shè)備齊全,操作熟練;工作臺環(huán)境要整潔,無雜物;保持焊道平滑連續(xù),不斷裂,不溝槽;不同種類金屬選擇不同焊條、焊絲與焊劑;動力電源穩(wěn)定,電壓、電流合適;避免電氣沖擊,防止短路;選擇相應(yīng)焊條、焊絲與焊劑;根據(jù)不同的母材與焊條選擇合適的電流、電壓;在焊接過程中,不斷清理表面雜質(zhì)與氧化膜;對于不同種類的金屬要選擇相應(yīng)的焊條、焊絲和焊劑;動力電源穩(wěn)定,電壓、電流合適。3.1焊條電弧焊操作方法焊條電弧焊(SMAW)是通過電弧熱量熔化焊條和母材,形成焊縫的焊接方法。其操作流程需嚴(yán)格遵循工藝規(guī)范,確保焊接質(zhì)量與作業(yè)安全。以下是具體操作步驟及要點:(1)焊前準(zhǔn)備工件清理:待焊區(qū)域需徹底清除油污、銹跡、氧化皮等雜質(zhì),可采用機(jī)械打磨(如鋼絲刷、砂輪)或化學(xué)清洗(如酸洗中和)。裝配定位:根據(jù)內(nèi)容紙要求進(jìn)行裝配,確保間隙、錯邊量符合【表】規(guī)定。定位焊可采用與正式焊接相同的焊材,長度一般為20-30mm,間距100-200mm。?【表】焊條電弧焊裝配間隙要求板厚(mm)裝配間隙(mm)錯邊量(mm)≤30-1.5≤0.53-61.5-2.5≤1.0>62.5-4.0≤1.5參數(shù)選擇:根據(jù)母材材質(zhì)、厚度選擇合適的焊接電流和電壓,可參考經(jīng)驗公式:電流估算:I=35?45×電壓范圍:弧長20-30mm時,電壓通常為20-28V。(2)引弧技術(shù)劃擦法:像劃火柴一樣,將焊條在坡口表面輕微劃擦后迅速提起,形成電弧。此法適用于初學(xué)者,不易粘條。直擊法:將焊條傾斜70°-80°,對準(zhǔn)引弧點快速敲擊并提起,適用于狹窄空間操作。(3)運(yùn)條方法直線運(yùn)條:適用于薄板或?qū)悠胶?,焊條沿焊縫方向勻速移動,不做橫向擺動。月牙形運(yùn)條:焊條呈“∽”形擺動,兩側(cè)稍作停留,保證熔深和熔寬一致,適用于立焊、仰焊位置。鋸齒形運(yùn)條:焊條小幅度前后擺動,前進(jìn)速度均勻,適合平角焊或厚板焊接。(4)焊道連接與收弧焊道連接:更換焊條時,應(yīng)在弧坑前10-15mm處引弧,回填原弧坑后再繼續(xù)焊接,避免產(chǎn)生凹坑或未熔合。收弧技巧:采用“回焊法”,在弧坑處稍作停留并回填焊縫,或斷續(xù)滅弧填滿弧坑,防止弧坑裂紋。(5)焊后處理清渣:待焊縫冷卻后,用敲渣錘清除焊渣,檢查表面有無氣孔、夾渣等缺陷。外觀檢查:用焊縫量規(guī)測量焊縫余高、寬度,確保符合設(shè)計要求(余高一般為0-3mm)。通過上述步驟的規(guī)范操作,可保證焊條電弧焊的焊接質(zhì)量,同時需結(jié)合安全防護(hù)措施(見第5章),確保作業(yè)安全。3.2氬弧焊操作要領(lǐng)氬弧焊是一種常見的焊接技術(shù),它使用氬氣作為保護(hù)氣體來防止金屬在高溫下氧化。以下是氬弧焊操作的一些關(guān)鍵要領(lǐng):準(zhǔn)備工作:確保所有的工具和設(shè)備都已經(jīng)準(zhǔn)備好并且處于良好的工作狀態(tài)。檢查保護(hù)氣體(氬氣)的純度和流量是否符合要求。穿戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)裝備,如防熱手套、面罩和防護(hù)服。焊接前的準(zhǔn)備:清理焊縫區(qū)域,去除油污、銹跡和其他雜質(zhì)。使用砂輪或鋼絲刷等工具去除焊縫表面的氧化層。檢查焊縫區(qū)域的尺寸和形狀,確保其符合設(shè)計要求。焊接過程:將電極與工件接觸,并保持適當(dāng)?shù)木嚯x。調(diào)整電流和電壓,以獲得合適的熱量和熔深。保持穩(wěn)定的焊接速度,避免過度加熱或冷卻。使用適當(dāng)?shù)奶畛洳牧?,如焊條或焊絲,以確保焊縫的質(zhì)量和美觀。焊接后的處理:清除殘留的焊渣和氧化物。對焊縫進(jìn)行打磨和拋光,以消除任何缺陷或不平整的地方。檢查焊縫的質(zhì)量,確保其符合設(shè)計要求和標(biāo)準(zhǔn)。安全須知:在操作過程中,始終遵循安全規(guī)程和操作指南。不要在易燃易爆的環(huán)境中進(jìn)行焊接操作。不要在未采取適當(dāng)防護(hù)措施的情況下進(jìn)入焊接區(qū)域。在離開工作區(qū)域時,關(guān)閉所有電源和氣源。3.3二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊實踐技巧二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊(簡稱CO2焊)是一種應(yīng)用廣泛的熔化極氣體保護(hù)焊方法,以其較高的焊接效率和良好的焊接質(zhì)量受到業(yè)界的青睞。在實際操作中,掌握一些實踐技巧對于提高焊接質(zhì)量、降低材料消耗以及確保操作安全至關(guān)重要。本節(jié)將詳細(xì)介紹CO2焊的實踐技巧,包括焊槍角度控制、送絲速度調(diào)節(jié)、氣體流量優(yōu)化等方面。(1)焊槍角度控制焊槍角度的選擇直接影響焊縫成型和熔滴過渡穩(wěn)定性。CO2焊常用的焊槍角度有平焊(0°)、平角焊(15°~30°)、橫角焊(45°~60°)和仰焊(80°~90°)等。【表】給出了不同焊槍角度適用的焊接位置和特點。?【表】焊槍角度及其適用范圍焊槍角度(°)焊接位置特點0平焊熔滴過渡穩(wěn)定,焊縫成型美觀15~30平角焊適用于板材對接和搭接焊45~60橫角焊便于觀察焊縫,操作方便80~90仰焊操作難度大,需特別注意熔滴過渡在平焊位下,焊槍角度通常保持垂直于工件表面(0°)。這種角度有利于熔滴的穩(wěn)定過渡,減少飛濺,并形成光滑的焊縫。對于平角焊位,焊槍角度一般控制在15°~30°之間,這樣可以確保焊縫的根部熔合良好,同時便于觀察熔池狀態(tài)。在橫角焊和仰焊位下,焊槍角度需要根據(jù)具體焊接情況和操作習(xí)慣進(jìn)行調(diào)整,但總的來說,應(yīng)盡量減小熔滴飛濺,確保操作安全。(2)送絲速度調(diào)節(jié)送絲速度是影響CO2焊質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)之一。送絲速度過慢或過快都會導(dǎo)致焊接質(zhì)量問題,如熔滴過渡不穩(wěn)定、氣孔產(chǎn)生、焊接接頭強(qiáng)度不足等。送絲速度通常用公式(3-1)進(jìn)行計算:V式中:-Vs-Q——焊接電流(A);-A——送絲系數(shù),通常取0.05~0.1(m/A)。實際操作中,可以通過焊接電源上的送絲調(diào)速旋鈕調(diào)整送絲速度?!颈怼拷o出了不同焊接電流下的送絲速度參考值。?【表】不同焊接電流下的送絲速度參考值焊接電流(A)送絲速度(m/min)100~1500.6~1.0150~2001.0~1.5200~3001.5~2.0以焊接電流200A為例,若取送絲系數(shù)為0.08,則計算送絲速度為:V實際操作中,應(yīng)根據(jù)焊接材料和厚度調(diào)整送絲速度,并觀察熔滴過渡情況,確保送絲速度與焊接電流匹配。(3)氣體流量優(yōu)化CO2氣體流量直接影響熔滴過渡和焊縫成型。氣體流量過小會導(dǎo)致保護(hù)不良,容易產(chǎn)生氣孔;氣體流量過大則會導(dǎo)致熔滴飛濺增加,降低焊接效率。CO2氣體流量一般根據(jù)焊接電流和焊槍類型進(jìn)行選擇。【表】給出了不同焊接電流下的氣體流量參考值。?【表】不同焊接電流下的氣體流量參考值焊接電流(A)氣體流量(L/min)100~15010~15150~20015~20200~30020~25在實際操作中,可以通過焊接電源上的氣體流量調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)整CO2氣體流量。同時應(yīng)注意氣體的保護(hù)效果和熔滴過渡情況,靈活調(diào)整氣體流量。例如,在焊接較薄的板材時,可以適當(dāng)降低氣體流量,以減少熔滴飛濺;在焊接較厚的板材時,則需要增加氣體流量,以確保熔池充分保護(hù),防止氣孔產(chǎn)生。CO2氣體保護(hù)焊的實踐技巧主要包括焊槍角度控制、送絲速度調(diào)節(jié)和氣體流量優(yōu)化等方面。在實際操作中,應(yīng)根據(jù)焊接材料和厚度靈活調(diào)整這些參數(shù),并觀察熔滴過渡和焊縫成型情況,確保焊接質(zhì)量。通過不斷實踐和總結(jié),逐步掌握CO2焊的技巧,提高焊接效率和安全性能。3.4其他焊接工藝簡介除了本書重點介紹的電弧焊(如手工電弧焊、氣體保護(hù)電弧焊、埋弧焊等)之外,還存在多種其他焊接工藝,它們在應(yīng)用場景、技術(shù)特性及適用材料等方面各有側(cè)重。了解這些工藝的基本原理和特點,有助于操作人員在特定工況下選擇最合適的焊接方法。以下簡要介紹幾種常見的選擇:(1)氣體保護(hù)金屬極電弧焊(Gas-ShieldedMetal-ArcWelding,GMAW)亦稱:梅斯勒焊(MIGWelding)、GMAW通常指的是使用不熔化的鎢極進(jìn)行電弧熱源和填充金屬輸送的焊接過程,有時也特指GMAW過程中的短弧焊。而鎢極惰性氣體保護(hù)焊(GTAW,TIGWelding)則是由熔化鎢電極產(chǎn)生電弧,并用惰性氣體保護(hù)熔池。基本原理:利用一個移動或連續(xù)送進(jìn)的焊絲作為熔化電極,同時采用外加氣體(如氬氣、二氧化碳或混合氣體)作為保護(hù)氣體,防止熔化金屬和電弧受到空氣污染。電弧在保護(hù)氣體內(nèi)形成,并產(chǎn)生熔滴過渡、熔化及凝固過程。特點與優(yōu)勢:生產(chǎn)效率相對較高,尤其對于GMAW而言,通常比手弧焊快。焊縫質(zhì)量穩(wěn)定,成型美觀。對接頭姿態(tài)適應(yīng)性較好。對薄板焊接表現(xiàn)出色。GTAW則具有幾乎所有位置均可焊接的能力,焊縫質(zhì)量極高,但效率較低。GMAW耐風(fēng)性較差,GTAW耐風(fēng)性較好。應(yīng)用:廣泛應(yīng)用于制造業(yè)(汽車、造船、建筑)、管道安裝、橋梁建設(shè)等領(lǐng)域,根據(jù)保護(hù)氣體的不同,可適應(yīng)碳鋼、低合金鋼及鋁、不銹鋼等多種金屬的焊接。(2)激光焊(LaserBeamWelding,LBW)基本原理:利用高亮度、高能量密度的定向激光束作為熱源,照射到工件待焊部位,使工件表面迅速熔化并形成熔池,隨后熔池在重力或毛細(xì)管作用下并凝固形成焊縫。特點與優(yōu)勢:激光能量密度極高,焊接速度快,熱影響區(qū)(HAZ)則相對較小,冷卻速度快。焊接精度高,熱變形輕微。可實現(xiàn)自動化焊接,易于實現(xiàn)精密焊接。對焊件表面狀態(tài)(如銹蝕、油污)有一定要求。設(shè)備成本相對較高。應(yīng)用:主要用于高精度、高質(zhì)量、自動化程度要求高的場合,如航空航天、電子產(chǎn)品制造、醫(yī)療器械、精密儀器儀表等。焊接效率ELBW通常可表示為:ELBW=V×Q×(3)電子束焊(ElectronBeamWelding,EBW)基本原理:利用聚焦的高能電子束流高速轟擊工件表面,電子束的動能轉(zhuǎn)化為熱能,使工件表面和下方的材料熔化,形成焊縫。過程通常在真空或低真空環(huán)境中進(jìn)行。特點與優(yōu)勢:具有極高的能量密度,焊接速度極快。熱輸入低,熱影響區(qū)非常小。可實現(xiàn)極高的焊接精度和重復(fù)性好。能量聚焦能力強(qiáng),可焊復(fù)雜的空間位置和微細(xì)焊縫。設(shè)備成本高,工作環(huán)境要求苛刻(真空系統(tǒng))。應(yīng)用:主要用于對熱敏感性強(qiáng)的材料(如高溫合金、鋁合金、鈦合金)的焊接,以及精密、小批量零件的焊接,常見于航空航天、軍工、核工業(yè)等領(lǐng)域。(4)高能束流焊接(High-EnergyBeamWelding,HEBW)分類:高能束流焊接通常指激光束焊(LBW)和電子束焊(EBW)的總稱,因為它們都利用高能量的束流進(jìn)行熔化焊接。特點:綜合了各自的優(yōu)勢,如高效率、低熱影響區(qū)、高精度等,主要區(qū)別在于產(chǎn)生束流的方式、工作環(huán)境、穿透能力和成本。選擇建議:在具體選擇焊接工藝時,需綜合考慮以下因素:工件材質(zhì)板材厚度焊接位置焊接質(zhì)量要求生產(chǎn)效率要求成本預(yù)算現(xiàn)場環(huán)境條件3.5焊接過程中的常見缺陷及預(yù)防對策焊接過程中常見的問題和缺陷不僅影響了焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,還可能縮短使用壽命并導(dǎo)致安全風(fēng)險。為確保焊接作業(yè)的高效與可靠,我們須識別這些缺陷,并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。以下是幾類常見的焊接缺陷以及其預(yù)防對策:未熔合(Lack-of-Fusion):定義:未熔合出現(xiàn)在焊道與母材之間,或焊道與焊道之間尚未完全熔接,形成不連續(xù)的焊接區(qū)域。預(yù)防:確保適當(dāng)?shù)念A(yù)熱,保證焊接材料和焊接設(shè)備符合規(guī)范,控制焊接速度與電流大小,采用適宜的坡口類型和間隙大小。夾渣(SlagInclusion):定義:金屬熔渣殘留在焊縫中無法完全去除,形成夾渣。預(yù)防:使用清潔且經(jīng)過分析合格的焊接材料,使用具有自動清渣功能的焊槍和工藝,嚴(yán)格控制焊接填充金屬的加入量,以及在焊接縫清理后的立即外防護(hù)。氣孔(InclusionofPorosity):定義:在焊縫或焊道中存在氣孔。預(yù)防:將焊接區(qū)域和材料烘干,防止焊接過程中吸收水分;保證焊接保護(hù)的穩(wěn)定性,采取足夠的焊接前清理措施;避免因焊接操作不規(guī)范如焊接速度過快等原因產(chǎn)生的氣孔。裂紋(Cracking):定義:在焊接后出現(xiàn)的裂紋,包括熱裂紋、冷裂紋和應(yīng)力裂紋等。預(yù)防:降低熔池的冷卻速率,調(diào)整焊縫金屬化學(xué)成分,保證焊縫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,合理選用低匹配焊接材料和預(yù)熱技術(shù),在焊接完成后進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮鬅崽幚恚约翱刂戚d體內(nèi)應(yīng)力。四、焊后檢驗與質(zhì)量控制完成電焊作業(yè)后,對最終焊縫進(jìn)行檢驗與評估是確保焊接質(zhì)量、滿足設(shè)計要求和保證結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。焊后檢驗不僅是為了發(fā)現(xiàn)并糾正焊接過程中可能產(chǎn)生的缺陷,同時也是對整個焊接工藝過程的最終確認(rèn)。嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施能夠有效預(yù)防缺陷的產(chǎn)生,并保證焊接接頭的性能達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。4.1檢驗?zāi)康呐c方法焊后檢驗的主要目的在于:驗證焊接接頭的完整性:確認(rèn)焊縫是否存在裂紋、未焊透、未熔合等危險缺陷。評估焊接接頭的力學(xué)性能:如強(qiáng)度、韌性等,確保其滿足使用要求。確保滿足規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn):遵循相關(guān)的國家、行業(yè)或企業(yè)焊接標(biāo)準(zhǔn)。常見的焊后檢驗方法包括以下幾種,應(yīng)根據(jù)焊件的重要程度、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和操作條件選擇合適的檢驗組合:外觀檢驗(VisualInspection,VT):這是最基本、最常用且成本較低的方法。通過肉眼或借助放大鏡、內(nèi)窺鏡等工具,檢查焊縫的表面狀況,如焊縫尺寸(高度、寬度和熔深)、表面光潔度、是否存在咬邊、氣孔、夾渣、弧坑、焊瘤、凹陷、裂紋等表面缺陷。詳細(xì)的檢查記錄應(yīng)系統(tǒng)地記錄在《焊后外觀檢驗記錄表》中(可參見附件)。示例表格概念(焊后外觀檢驗記錄表):序號檢驗部位檢驗項目發(fā)現(xiàn)缺陷類型缺陷描述質(zhì)量等級處理措施處理后復(fù)檢處理人日期1箱體側(cè)板對接焊縫咬邊-焊縫邊緣0.5mm處有淺咬邊不合格研磨去除是XXXYYYY-MM-DD2箱體側(cè)板對接焊縫表面氣孔3個焊縫中心區(qū)域,直徑約2mm,長度約10mm,呈線性分布合格--XXXYYYY-MM-DD…………無損檢測(Non-DestructiveTesting,NDT):對于無法通過外觀檢驗發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部或深埋缺陷,或?qū)τ谝蟾呖煽啃院缚p的情況,需采用無損檢測方法。常用方法有:射線檢測(RadiographicTesting,RT):利用X射線或伽馬射線穿透焊縫,根據(jù)缺陷對射線的吸收差異在感光膠片上成像。適用于檢測焊縫內(nèi)部的裂紋、氣孔、未熔合等缺陷。其靈敏度高,尤其對體積型缺陷。超聲檢測(UltrasonicTesting,UT):利用高頻超聲聲束在焊縫中傳播,通過接收反射波來檢測內(nèi)部缺陷。檢測速度快,成本相對較低,且對體積型缺陷靈敏度高,能判斷缺陷的位置和深度。滲透檢測(LiquidPenetrantTesting,LT):主要用于檢測焊縫表面的開口型缺陷(如裂紋、氣孔、夾雜)。通過表面清理和滲透劑的毛細(xì)作用,將其填充到缺陷中,然后用顯像劑顯現(xiàn)出缺陷內(nèi)容形。方法簡單,成本較低。磁粉檢測(MagneticParticleTesting,MT):適用于鐵磁性材料的焊縫表面及近表面缺陷(如裂紋、夾雜、未熔合)。利用工件被磁化后,缺陷處會產(chǎn)生漏磁場,將磁粉吸附在缺陷表面形成可視內(nèi)容形來發(fā)現(xiàn)缺陷。方法靈敏度高。渦流檢測(EddyCurrentTesting,ET):主要用于導(dǎo)電材料的表面和近表面檢測,如鋁合金、銅合金焊縫。利用交變電流在導(dǎo)電材料中產(chǎn)生渦流,當(dāng)存在缺陷時渦流分布發(fā)生改變,從而檢測缺陷??蛇M(jìn)行自動化檢測。4.2質(zhì)量控制關(guān)鍵點為了在焊接過程中就實現(xiàn)高質(zhì)量的結(jié)果,質(zhì)量控制應(yīng)貫穿始終。以下是一些關(guān)鍵的焊后質(zhì)量控制點:尺寸控制(DimensionalControl):焊接完成后,焊縫的最終尺寸(如焊腳高度、焊縫寬度、總厚度變化等)必須符合設(shè)計內(nèi)容紙和技術(shù)文件的要求??赏ㄟ^測量、激光掃描等方式進(jìn)行檢查。焊腳尺寸示例公式:K=焊腳高度(適用于狹繼焊)K=(s1+s2)/2(適用于平焊對接單邊V型或U型焊縫)K=(s1+s2)/4(適用于立焊對接或仰焊對接時,指喉高)(其中s1和s2分別為兩母材的厚度)表面質(zhì)量(SurfaceQuality):不僅外觀缺陷需要控制,焊縫的整體表面質(zhì)量(平整度、過渡圓滑度等)也影響后續(xù)加工和使用性能。外觀檢驗是主要手段。性能驗證(PerformanceVerification):對于關(guān)鍵部件或重要結(jié)構(gòu),可能需要通過規(guī)定的方法(如拉伸試驗、彎曲試驗、沖擊試驗)對焊縫的力學(xué)性能進(jìn)行抽樣或全部檢測,驗證其是否達(dá)到設(shè)計要求的強(qiáng)度、韌性等指標(biāo)。這些通常是破壞性試驗??估瓘?qiáng)度(TensileStrength,σb):單位面積所承受的最大拉伸載荷。單位通常為MPa(兆帕)或psi(磅力/平方英寸)。公式示例:σb=Fmax/A0(其中Fmax是最大抗拉載荷,A0是試樣的原始橫截面積)過程參數(shù)監(jiān)控(ProcessParameterMonitoring):雖然這是焊接過程中的控制,但焊后檢驗的結(jié)果可以反饋給過程參數(shù),指導(dǎo)對焊接參數(shù)(如電流、電壓、焊接速度、保護(hù)氣體流量等)的調(diào)整和優(yōu)化,以持續(xù)提升質(zhì)量。4.3不合格焊縫的處理檢驗中發(fā)現(xiàn)的不合格焊縫必須進(jìn)行返修,返修應(yīng)遵循相應(yīng)的工藝規(guī)程,并通常需要重新進(jìn)行檢驗,直至焊縫完全合格。所有返修過程和結(jié)果均應(yīng)有詳細(xì)記錄,便于追溯和分析不合格原因。返修次數(shù)不宜過多,過多則可能影響整體質(zhì)量和安全性,若返修次數(shù)過多,應(yīng)評估是否需要設(shè)計變更或報廢處理。應(yīng)建立《焊接缺陷返修記錄表》進(jìn)行管理。4.4文件記錄完整的焊后檢驗和質(zhì)量控制過程需要詳細(xì)的文件記錄,包括但不限于:焊接工藝評定報告(WPQR)焊接作業(yè)指導(dǎo)書(WPS)《焊后外觀檢驗記錄表》無損檢測報告(RT,UT,MT等)《尺寸測量記錄表》《性能試驗報告》(如適用)《焊接缺陷返修記錄表》這些記錄是焊接質(zhì)量管理和質(zhì)量保證體系的重要組成部分,應(yīng)按照規(guī)定進(jìn)行保存和管理。4.1焊縫外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢驗方法(1)焊縫外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范和設(shè)計要求,其評估標(biāo)準(zhǔn)主要包括以下幾方面:咬邊(Burn-in):焊縫金屬與母材之間未能完全熔合,形成凹槽。咬邊深度通常不應(yīng)超過一定限度,例如,對于碳鋼焊接,一般規(guī)定咬邊深度不應(yīng)超過0.5mm并連續(xù)長度不應(yīng)超過100mm。焊瘤(Weldbead):焊縫表面高于母材表面,形成凸起。焊瘤的高度應(yīng)控制在允許范圍內(nèi),一般為1~3mm。氣孔(Porosity):焊縫內(nèi)部或表面出現(xiàn)的孔洞,通常由氣體的未逸出形成。氣孔的數(shù)量和尺寸有一定限制,例如,每100mm焊縫長度內(nèi)的氣孔直徑總和不應(yīng)超過一定數(shù)值(如10mm)。凹陷(Depressions):焊縫表面低于母材表面,形成凹陷。凹陷的深度和面積應(yīng)受控,通??刂圃?.5mm以內(nèi)。飛濺(Spatter):焊接過程中產(chǎn)生的金屬飛濺物附著在焊縫周圍。飛濺物不應(yīng)過多,且應(yīng)易于清理。未焊透(Undercut)/未熔合(Lackoffusion):焊縫金屬未能完全熔合,或焊道之間未能熔合。此類缺陷通常不允許存在。?【表格】:常見焊縫外觀缺陷標(biāo)準(zhǔn)缺陷類型允許限度咬邊深度不超過0.5mm,連續(xù)長度不超100mm焊瘤高度1~3mm氣孔(每100mm)直徑總和不超過10mm凹陷深度不超過0.5mm飛濺物不過多,易于清理未焊透/未熔合不允許存在(2)焊縫外觀質(zhì)量檢驗方法焊縫外觀質(zhì)量的檢驗方法主要包括目視檢驗(VisualInspection,VT)和輔助檢測方法兩種:目視檢驗(VT)目視檢驗是最基本的檢驗方法,通過觀察焊縫表面來識別咬邊、焊瘤、氣孔、凹陷、飛濺等缺陷。檢驗時需使用適當(dāng)?shù)墓庠?,并保持一定的距離和角度,以確保識別所有可能的缺陷。檢驗工具:通常包括放大鏡(如5倍或10倍)和內(nèi)置光源,以便更好地觀察細(xì)小缺陷。輔助檢測方法對于某些難以通過目視檢驗發(fā)現(xiàn)的缺陷,可以采用以下輔助方法:滲透檢驗(PenetrantTesting,PT):通過在焊縫表面涂抹滲透劑,利用毛細(xì)現(xiàn)象檢測表面開口缺陷。磁粉檢驗(MagneticParticleTesting,MT):適用于磁性材料的焊縫,通過施加磁場和磁粉來檢測表面和近表面缺陷。超聲波檢驗(UltrasonicTesting,UT):利用超聲波檢測焊縫內(nèi)部的夾雜物、未焊透等缺陷,具有靈敏度高、無輻射等優(yōu)點。(3)焊縫外觀質(zhì)量評定公式焊縫外觀質(zhì)量的評定通常結(jié)合缺陷的尺寸和數(shù)量進(jìn)行綜合判斷,以下為簡化的評定公式示例:外觀質(zhì)量評分(S)=S其中:-Wi表示第i-Di表示第i例如,對于咬邊缺陷,其權(quán)重W可設(shè)為5,咬邊深度D超過0.5mm時,則判定為不合格;若D在0.1~0.5mm范圍內(nèi),則其評分為WD(4)注意事項檢驗應(yīng)在焊縫冷卻后進(jìn)行,以避免熱變形或熱影響區(qū)的變化影響檢測結(jié)果。檢驗時需確保焊縫表面清潔,無氧化皮、銹蝕及其他污染物,以便準(zhǔn)確識別缺陷。對于關(guān)鍵焊縫,建議采用多種檢驗方法聯(lián)合進(jìn)行,以提高檢測的可靠性。通過嚴(yán)格遵循上述標(biāo)準(zhǔn)和方法,可以有效確保焊縫的外觀質(zhì)量,為后續(xù)使用提供可靠保障。4.2無損檢測技術(shù)應(yīng)用無損檢測(Non-DestructiveTesting,NDT)是指在不損害被檢工件的前提下,利用物理手段(如超聲、射線、磁粉、滲透等)檢測材料或結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的技術(shù)。在電焊工藝中,無損檢測是保證焊接質(zhì)量、防止安全事故的重要環(huán)節(jié)。本節(jié)詳細(xì)說明無損檢測技術(shù)的應(yīng)用方法、常用類型及檢測標(biāo)準(zhǔn)。(1)無損檢測的必要性焊接接頭是結(jié)構(gòu)承力的關(guān)鍵部位,任何未被發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)缺陷(如氣孔、夾渣、裂紋等)都可能導(dǎo)致應(yīng)力集中和工作失效。因此根據(jù)工件的重要程度、使用環(huán)境和檢測要求,應(yīng)制定合理的無損檢測方案。常用的檢測方法包括:射線檢測(RT):適用于檢測體積型缺陷(如氣孔、夾渣)。超聲波檢測(UT):適用于檢測表面及內(nèi)部缺陷(如裂紋、未熔合)。磁粉檢測(MT):適用于鐵磁性材料的表面缺陷。滲透檢測(PT):適用于非鐵磁性材料的表面開口缺陷。(2)常用檢測方法的應(yīng)用不同無損檢測方法適用于不同類型缺陷和材料,具體選擇需結(jié)合焊接工藝參數(shù)(如電流強(qiáng)度、焊接速度等)和工件特點?!颈怼苛谐隽顺S脽o損檢測方法的適用范圍及檢測原理。?【表】無損檢測方法對比方法原理應(yīng)用場景優(yōu)點缺點射線檢測(RT)高能射線穿透工件,缺陷導(dǎo)致透射強(qiáng)度變化金屬焊接接頭、厚度較大的部件檢測體積型缺陷直觀、結(jié)果可保存成本高、不適用于含氫材料超聲波檢測(UT)高頻聲波在工件中傳播,缺陷導(dǎo)致聲波反射或衰減厚板焊接、復(fù)雜結(jié)構(gòu)高靈敏度、實時檢測、成本較低對操作人員技能要求高、難檢測曲面缺陷磁粉檢測(MT)磁場作用下,缺陷處磁粉聚集形成可視痕跡鐵磁性材料、表面缺陷檢測檢測靈敏度高、操作簡單僅限鐵磁性材料、對近表面缺陷檢測受限滲透檢測(PT)液體滲透劑填充缺陷表面,毛細(xì)作用后顯示缺陷非鐵磁材料、表面開口缺陷適用范圍廣、檢測速度快對未開放性缺陷無效、受環(huán)境溫濕度影響(3)檢測標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量控制無損檢測結(jié)果需參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如GB/T15816,ASMEV-1)進(jìn)行評定。檢測合格率(PassRate)可用【公式】計算:?【公式】檢測合格率(%)合格率為確保檢測有效性,應(yīng)遵循以下步驟:焊接接頭制備符合檢測要求(如表面光潔度、邊緣處理等)。選擇合適的檢測設(shè)備和探頭參數(shù)(如UT檢測的頻率選擇需滿足工件厚度與缺陷深度)。實施檢測前進(jìn)行校準(zhǔn)(如RT的膠片曝光量、UT的探頭發(fā)射功率)。檢測完畢后記錄數(shù)據(jù),不合格部位需標(biāo)記并進(jìn)行返修。通過上述無損檢測措施,可顯著提升焊接接頭的可靠性與安全性。4.3焊接接頭的力學(xué)性能測試在進(jìn)行電焊工藝操作時,焊接接頭的力學(xué)性能測試是不可或缺的一環(huán),其結(jié)果直接反映了焊接質(zhì)量和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在實施該測試時,應(yīng)首先對焊接接頭進(jìn)行精確的切割、打磨和拋光,以確保測試材料的平整度與光潔度,這有助于降低測量誤差。隨后,進(jìn)行適合的力學(xué)性能測試,比如拉伸試驗、沖擊試驗和彎曲試驗等。拉伸試驗是評估焊接接頭延展性的非常有效手段,在進(jìn)行測試時,需使用標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣,設(shè)定合理的跨球系數(shù)和加載速率,確保數(shù)據(jù)的一致性和可靠性。拉伸試驗的數(shù)據(jù)包括屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及延伸率等關(guān)鍵參數(shù),這些數(shù)據(jù)將作為評估焊接接頭強(qiáng)度和塑韌性狀態(tài)的主要參考。沖擊試驗用于檢驗焊接接頭的韌性和脆性,試驗通常采用C型沖擊試樣。通過觀察戳擊后的斷口特征,判斷焊接接頭的韌性級別。沖擊試驗中,重要的是控制好試樣的溫度和冷卻條件,以及實驗力的大小與速率,確保試驗結(jié)果的代表性和準(zhǔn)確性。在彎曲試驗中,焊接接頭需承受沿縱向的機(jī)械彎曲作用,試驗旨在觀測焊接部位是否存在裂紋或缺陷。測試需要保證屈服載荷的準(zhǔn)確測量,并記錄形變的參數(shù),如彎曲角度和彎折長度等,從而綜合分析焊接接頭的韌性及強(qiáng)度水平。為確保測試結(jié)果的可比性和標(biāo)準(zhǔn)化,所有測試應(yīng)依據(jù)ISO、ASTM等國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,并用期規(guī)定的測試設(shè)備和儀器進(jìn)行操作。此外應(yīng)定期對測試人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),確保其掌握最新的測試技術(shù),并在可能的情況下,引入無損檢測技術(shù)輔助測試,以獲取更全面、更準(zhǔn)確的焊接接頭力學(xué)性能信息。根據(jù)上述各種測試方法,生成相應(yīng)的測試表格,以及可能需要的計算公式或曲線內(nèi)容,這將有助于解析和對比不同焊接接頭之間的性能差異。務(wù)必要注意,所有數(shù)據(jù)與結(jié)果應(yīng)接受同樣的驗證和復(fù)核措施,確保測試過程的嚴(yán)謹(jǐn)性和結(jié)果的可靠性。4.4缺陷的返修流程與操作規(guī)范在電焊過程中,若發(fā)現(xiàn)焊縫存在缺陷,必須嚴(yán)格按照規(guī)定的流程進(jìn)行返修,以確保焊縫質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全。以下是缺陷返修的具體流程與操作規(guī)范:(1)缺陷識別與記錄缺陷識別:通過目視檢查、超聲波檢測或其他無損檢測方法,準(zhǔn)確識別焊縫中的缺陷類型(如氣孔、夾渣、未焊透等)和位置。缺陷記錄:詳細(xì)記錄缺陷的位置、尺寸和類型,并拍照留存,以便后續(xù)對比和分析。記錄格式可參考【表】。?【表】缺陷記錄表序號缺陷類型位置(長、寬、深度)發(fā)現(xiàn)方法發(fā)現(xiàn)日期處理意見1氣孔10mm×5mm×2mm目視檢查2023-10-01返修2夾渣15mm×8mm超聲檢測2023-10-02返修(2)返修前的準(zhǔn)備工具準(zhǔn)備:準(zhǔn)備必要的返修工具,如角磨機(jī)、打磨片、焊條、焊機(jī)等。安全防護(hù):確認(rèn)個人防護(hù)裝備(PPE)齊全,包括防護(hù)眼鏡、手套、焊接面罩等。缺陷清除:使用角磨機(jī)或風(fēng)鏟等工具,徹底清除缺陷區(qū)域及其周圍的焊縫金屬。清除范圍應(yīng)比缺陷尺寸大20%以上,以確保返修質(zhì)量。(3)返修操作規(guī)范坡口制備:根據(jù)缺陷大小和位置,制備合適的坡口。若缺陷較深,可按【公式】計算坡口深度(h):?其中d為缺陷深度(mm)。坡口形式可參考內(nèi)容。?內(nèi)容常用坡口形式預(yù)熱處理:對于焊接材料碳當(dāng)量大于0.05%的鋼材,返修前需進(jìn)行預(yù)熱處理,預(yù)熱溫度一般為80°C~120°C,具體值可根據(jù)材料厚度和環(huán)境溫度調(diào)整。焊接工藝:采用與原焊接工藝相同的焊接方法,但要適當(dāng)調(diào)整焊接參數(shù),如焊接電流、電弧長度等。焊接時注意控制焊道寬度,避免產(chǎn)生新缺陷。多層多道焊:對于較大缺陷,可采用多層多道焊。每層焊道厚度不宜超過4mm,并需在上一層焊道完全冷卻后再進(jìn)行下一層焊接。(4)質(zhì)量檢驗?zāi)恳暀z查:返修完成后,首先進(jìn)行目視檢查,確認(rèn)焊縫表面無裂紋、氣孔、夾渣等明顯缺陷。無損檢測:對于重要結(jié)構(gòu)或關(guān)鍵焊縫,需進(jìn)行無損檢測(如超聲波檢測),確保返修質(zhì)量符合要求。檢測可按【表】規(guī)定的頻率進(jìn)行。?【表】無損檢測頻率焊縫類型檢測頻率重要結(jié)構(gòu)100%一般結(jié)構(gòu)10%(5)返修記錄記錄返修內(nèi)容:詳細(xì)記錄返修日期、缺陷類型、處理方法、焊接參數(shù)等信息。存檔:將返修記錄與原焊接記錄一并存檔,以備查閱。通過嚴(yán)格執(zhí)行以上返修流程與操作規(guī)范,可以有效提高焊縫質(zhì)量,確保結(jié)構(gòu)安全可靠。五、作業(yè)安全總則與防護(hù)在進(jìn)行電焊工藝操作時,確保作業(yè)安全是至關(guān)重要的。以下是關(guān)于作業(yè)安全的一些總則和防護(hù)措施。作業(yè)安全總則:1)嚴(yán)格遵守國家和地方有關(guān)電焊作業(yè)的安全法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),確保作業(yè)合法合規(guī)。2)在操作前,應(yīng)對工作環(huán)境進(jìn)行全面的安全檢查,確保工作區(qū)域無易燃、易爆物品及其他危險源。3)操作時應(yīng)由經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)并持有相應(yīng)資格證書的人員進(jìn)行,嚴(yán)禁無證操作。4)作業(yè)前必須穿戴好相應(yīng)的勞動保護(hù)用品,如防護(hù)服、絕緣鞋、防護(hù)眼鏡等。5)對于高處作業(yè),應(yīng)遵守高空作業(yè)安全規(guī)程,并采取必要的安全措施,如佩戴安全帶、設(shè)置安全網(wǎng)等。6)作業(yè)過程中要保持清醒、專注,嚴(yán)禁疲勞、酒后或帶病操作。7)遇到惡劣天氣(如雨雪、雷電等)時,應(yīng)停止作業(yè),確保安全。防護(hù)措施:1)對于焊接過程中產(chǎn)生的有害煙塵和氣體,應(yīng)佩戴相應(yīng)的防塵、防毒面具,確保呼吸健康。2)在操作區(qū)域設(shè)置防火、防爆設(shè)施,如滅火器、防火毯等,以應(yīng)對可能發(fā)生的火災(zāi)和爆炸事故。3)對于焊接過程中產(chǎn)生的火花,應(yīng)注意防范火勢蔓延,保持工作區(qū)域整潔。4)使用合格的電氣設(shè)備和工具,定期檢查電線、插頭等是否完好,防止漏電事故。5)對于焊接過程中產(chǎn)生的噪音和強(qiáng)光,應(yīng)佩戴耳塞和防護(hù)眼鏡,保護(hù)聽力和眼睛。6)定期進(jìn)行安全培訓(xùn)和演練,提高員工的安全意識和應(yīng)急處理能力。7)建立安全檔案,記錄作業(yè)過程中的安全隱患、事故及處理情況,為今后的安全工作提供參考。下表為一些關(guān)鍵防護(hù)措施的要求和注意事項:防護(hù)措施類別要求與注意事項防塵防毒佩戴符合標(biāo)準(zhǔn)的防塵防毒面具,定期更換濾芯5.1焊接作業(yè)潛在風(fēng)險辨識在焊接作業(yè)中,潛在的風(fēng)險因素眾多,辨識這些風(fēng)險對于保障作業(yè)人員的安全至關(guān)重要。以下是對焊接作業(yè)中可能遇到的一些主要風(fēng)險的詳細(xì)分析。(1)火災(zāi)風(fēng)險焊接過程中,如果設(shè)備過熱或操作不當(dāng),極易引發(fā)火災(zāi)。火災(zāi)可能由電氣故障、燃料泄漏或焊接材料的不當(dāng)處理引起?;馂?zāi)風(fēng)險辨識關(guān)鍵點:設(shè)備過熱燃料泄漏不當(dāng)處理易燃材料(2)化學(xué)腐蝕風(fēng)險焊接過程中會接觸到多種化學(xué)物質(zhì),如氣體、熔渣等,這些物質(zhì)可能對焊工的皮膚和呼吸系統(tǒng)造成化學(xué)腐蝕?;瘜W(xué)腐蝕風(fēng)險辨識關(guān)鍵點:氣體腐蝕性熔渣化學(xué)成分個人防護(hù)裝備不足(3)物理傷害風(fēng)險焊接過程中,火花、熔渣等可能從高處飛濺落下,對下方的人員和物品造成物理傷害。物理傷害風(fēng)險辨識關(guān)鍵點:火花飛濺熔渣墜落高處作業(yè)安全防護(hù)(4)電擊風(fēng)險在操作焊接設(shè)備時,如果電氣安全措施不到位,極有可能發(fā)生電擊事故。電擊風(fēng)險辨識關(guān)鍵點:接地不良電氣設(shè)備絕緣損壞個人防護(hù)用品缺失(5)噪聲危害風(fēng)險焊接過程中產(chǎn)生的高強(qiáng)度噪聲對焊工的聽力造成長期損害。噪聲危害風(fēng)險辨識關(guān)鍵點:噪聲強(qiáng)度工作時間長度個人聽力保護(hù)措施(6)高溫危害風(fēng)險焊接過程中產(chǎn)生的高溫可能導(dǎo)致焊工中暑或其他相關(guān)健康問題。高溫危害風(fēng)險辨識關(guān)鍵點:工作環(huán)境溫度個人防護(hù)裝備休息與降溫措施(7)氣體中毒風(fēng)險某些焊接過程中使用的化學(xué)物質(zhì)可能對人體造成中毒。氣體中毒風(fēng)險辨識關(guān)鍵點:化學(xué)物質(zhì)種類通風(fēng)條件個人防護(hù)裝備通過以上風(fēng)險的辨識,可以采取相應(yīng)的預(yù)防措施,降低焊接作業(yè)中的安全風(fēng)險。5.2個人防護(hù)裝備的選用與穿戴規(guī)范電焊作業(yè)過程中,個人防護(hù)裝備(PPE)是保障操作者免受電弧輻射、金屬飛濺、有毒氣體及機(jī)械傷害的核心屏障。本節(jié)詳細(xì)規(guī)范了防護(hù)裝備的選用原則、穿戴流程及維護(hù)要求,確保防護(hù)效果最大化。(1)防護(hù)裝備選用原則防護(hù)裝備的選用需綜合考慮作業(yè)環(huán)境風(fēng)險因素(如焊接電流類型、材料、空間通風(fēng)條件)及作業(yè)人員個體差異(如體型、過敏史),遵循“風(fēng)險匹配、功能適配、舒適耐用”原則。具體選用標(biāo)準(zhǔn)可參考【表】。?【表】電焊作業(yè)個人防護(hù)裝備選用參考表風(fēng)險類型推薦防護(hù)裝備選用關(guān)鍵指標(biāo)電弧輻射(紫外線、紅外線)電焊面罩、防護(hù)眼鏡面罩遮光號:根據(jù)焊接電流(如I≤100A時遮光號10-12,I>400A時遮光號14-16);眼鏡需側(cè)翼防護(hù),防紫外線UVA/UVB達(dá)400+金屬飛濺與機(jī)械沖擊電焊防護(hù)服、皮圍裙、防護(hù)手套服料:阻燃帆布(≥350g/m2)或皮革;手套:長度≥300mm,掌部加厚耐磨層有毒氣體與煙塵防塵口罩、電動送風(fēng)呼吸器(RPE)口罩:符合GB2626-2019KN100標(biāo)準(zhǔn);RPE:需匹配焊接煙塵類型(如鉻、錳等重金屬)觸電風(fēng)險絕緣手套、絕緣鞋絕緣等級:手套≥500V,鞋≥6000V;定期耐壓測試(每6個月1次)噪聲危害耳塞、耳罩噪聲衰減量(SNR):≥21dB(環(huán)境噪聲>85dB時強(qiáng)制佩戴)(2)穿戴流程與規(guī)范防護(hù)裝備需按“從上到下、從內(nèi)到外”順序有序穿戴,確保無遺漏、無松脫。具體步驟如下:頭部防護(hù)優(yōu)先選擇電焊防護(hù)面罩(含自動變光功能),若使用手持面罩,需確保遮光片完好無劃痕,并與輔助防護(hù)眼鏡搭配使用(防側(cè)向紫外線)。佩戴時,面罩邊緣應(yīng)與面部緊密貼合,避免光泄漏;松緊帶長度可調(diào),以“佩戴后不壓鼻梁、不脫落”為宜。軀干與四肢防護(hù)穿著阻燃長袖電焊防護(hù)服,扣好全部紐扣或拉鏈,確保衣袖下擺覆蓋手腕,褲腳覆蓋鞋面;禁止穿化纖材質(zhì)(如滌綸、尼龍)衣物,防止高溫熔融后粘附皮膚。佩戴皮質(zhì)電焊手套,手套口需扎緊袖口,防止飛濺物進(jìn)入袖筒;作業(yè)中若手套破損,需立即停機(jī)更換。呼吸系統(tǒng)防護(hù)在通風(fēng)不良空間(如容器內(nèi)、密閉艙室)作業(yè)時,必須使用電動送風(fēng)呼吸器(RPE),面罩與頭帶需密封無漏氣;若使用防塵口罩,需進(jìn)行密合性測試(雙手罩住口罩快速呼吸,感覺面罩無起伏為合格)。足部與手部補(bǔ)充防護(hù)穿絕緣防砸安全鞋,鞋底花紋深度≥3mm,避免接觸油污、水分;絕緣手套使用前需充氣檢查無漏氣,表面無裂紋、發(fā)粘。(3)裝備維護(hù)與更換周期防護(hù)裝備的日常維護(hù)直接影響其防護(hù)性能,需遵守以下規(guī)范:清潔:防護(hù)服、手套可用中性洗滌劑手洗,禁止漂白或高溫烘干;面罩遮光片用柔軟棉布擦拭,避免劃傷。檢查:每次作業(yè)前檢查裝備完整性,如面罩的遮光片靈敏度、手套的絕緣層、口罩的濾芯(若為過濾式呼吸器)。更換周期:根據(jù)使用頻率與損耗程度定期更換,具體可參考公式(1):T其中T為實際更換周期(月),T0為建議基準(zhǔn)周期(如防護(hù)服6個月、手套3個月),K為裝備完好系數(shù)(1=完好,0.8

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