電焊操作培訓(xùn)教材及考核試題前言焊接，作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中一種不可或缺的基礎(chǔ)工藝，被譽(yù)為“工業(yè)裁縫”。它不僅是連接金屬材料的手段，更是產(chǎn)品質(zhì)量、結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵保障。隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，對焊接操作人員的技能水平和安全意識提出了越來越高的要求。本教材旨在為電焊操作人員提供系統(tǒng)、規(guī)范的理論知識與實(shí)操技能指導(dǎo)，幫助學(xué)員掌握手工電弧焊的核心技術(shù)，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和良好的安全習(xí)慣，從而在實(shí)際工作中能夠安全、高效、優(yōu)質(zhì)地完成焊接任務(wù)。本教材內(nèi)容注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，突出實(shí)用性和可操作性，適用于初、中級電焊工的培訓(xùn)，亦可供相關(guān)技術(shù)人員參考。---第一部分：焊接安全與防護(hù)一、焊接安全的重要性焊接作業(yè)伴隨著高溫、電弧、火花、金屬熔渣、有害氣體及煙塵等危險因素，稍有不慎極易引發(fā)火災(zāi)、爆炸、觸電、灼傷、中毒等安全事故，對操作人員及周邊環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。因此，“安全第一，預(yù)防為主”是焊接作業(yè)必須恪守的基本原則。每一位焊接人員在開始操作前，必須充分認(rèn)識潛在風(fēng)險，熟悉并嚴(yán)格遵守各項安全操作規(guī)程。二、個人防護(hù)用品（PPE）個人防護(hù)是保障焊工安全與健康的第一道防線，必須正確佩戴和使用合格的防護(hù)用品：1.焊接面罩：用于保護(hù)面部和眼睛免受弧光、飛濺、紫外線和紅外線的傷害。應(yīng)選用符合標(biāo)準(zhǔn)、具有良好遮光性能（根據(jù)焊接電流選擇合適色號的濾光片）和抗沖擊性能的面罩。自動變光面罩能提供更便捷的操作體驗。2.焊接手套：應(yīng)選用由皮革或其他耐高溫、耐磨材料制成的專用手套，保護(hù)手部免受灼傷、電擊和機(jī)械傷害。3.焊接工作服：宜采用厚棉布或皮革制成，顏色以深色為佳，應(yīng)能有效阻燃、隔熱，領(lǐng)口、袖口應(yīng)收緊，防止火花進(jìn)入。4.焊接皮鞋/安全鞋：保護(hù)腳部免受重物砸傷和熔渣燙傷，鞋底應(yīng)具有防滑和絕緣性能。5.呼吸防護(hù)用品：在通風(fēng)不良或焊接煙塵較大的環(huán)境中作業(yè)時，必須佩戴合適的防塵口罩或防毒面具。對于產(chǎn)生大量有毒氣體（如焊接不銹鋼時的鉻、鎳煙塵）的場合，應(yīng)使用送風(fēng)式呼吸器。6.其他防護(hù)：如耳塞（在噪音環(huán)境下）、安全帽（在高空或可能有物體墜落的場所）等。三、作業(yè)環(huán)境安全1.通風(fēng)換氣：焊接作業(yè)場所必須保持良好的通風(fēng)，以排除焊接煙塵和有害氣體。自然通風(fēng)不良時，應(yīng)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)裝置。2.防火防爆：*作業(yè)點(diǎn)周圍10米內(nèi)不得有易燃易爆物品（如油漆、汽油、木屑、棉紗等）。若無法移走，必須采取可靠的隔離和防護(hù)措施。*嚴(yán)禁在有壓力或裝有易燃易爆介質(zhì)的容器、管道上進(jìn)行焊接。*焊接作業(yè)結(jié)束后，必須徹底清理現(xiàn)場，檢查確認(rèn)無火種遺留后方可離開。3.照明與通道：作業(yè)區(qū)域應(yīng)有充足的照明，通道應(yīng)保持暢通無阻，不得堆放雜物。4.接地與絕緣：焊接設(shè)備的外殼必須可靠接地。焊接電纜應(yīng)完好無損，避免與熾熱的金屬或尖銳物體接觸，防止絕緣損壞。5.交叉作業(yè)安全：在進(jìn)行交叉作業(yè)時，必須設(shè)置有效的隔離措施，防止上方墜落物或下方焊接火花造成傷害。四、焊接設(shè)備安全1.焊機(jī)的正確選用與安裝：根據(jù)焊接工藝要求選用合適的焊機(jī)，焊機(jī)應(yīng)安裝在干燥、通風(fēng)、無腐蝕性氣體的場所，并穩(wěn)固放置。2.電源連接：焊機(jī)的電源接線必須由專業(yè)電工操作，確保相序正確、接線牢固，并安裝符合要求的過載和漏電保護(hù)裝置。3.電纜連接：焊接電纜（包括一次線和二次線）的截面積應(yīng)與焊機(jī)容量和焊接電流相匹配。電纜接頭應(yīng)牢固可靠，避免過熱。4.定期檢查與維護(hù)：使用前應(yīng)檢查焊機(jī)的開關(guān)、旋鈕、指示燈、電纜、接地等是否正常。定期對焊機(jī)進(jìn)行清潔和維護(hù)，確保其處于良好工作狀態(tài)。五、消防知識1.焊接作業(yè)人員必須熟悉消防器材的位置和使用方法。2.作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)根據(jù)需要配備合適的滅火器材，如干粉滅火器、二氧化碳滅火器、滅火砂等。3.一旦發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)立即切斷電源，組織撲救，并及時報警。六、有害因素及防護(hù)焊接過程中產(chǎn)生的有害因素主要包括：焊接煙塵、有毒氣體（如臭氧、氮氧化物、一氧化碳等）、弧光輻射、高頻電磁場、噪聲、高溫等。除上述個人防護(hù)和通風(fēng)措施外，還應(yīng)注意：1.合理安排作業(yè)時間，避免長時間連續(xù)作業(yè)，注意勞逸結(jié)合。2.定期進(jìn)行職業(yè)健康檢查，及早發(fā)現(xiàn)和預(yù)防職業(yè)病。---第二部分：焊接基礎(chǔ)知識一、焊接概述1.定義：焊接是通過加熱或加壓（或兩者并用），使焊件達(dá)到原子結(jié)合的一種連接方法。2.焊接的特點(diǎn)：與鉚接、螺栓連接等機(jī)械連接相比，焊接具有接頭強(qiáng)度高、密封性好、重量輕、成本低、施工簡便等優(yōu)點(diǎn)。3.焊接方法分類：常用的焊接方法包括手工電弧焊（SMAW）、氣體保護(hù)焊（如CO?氣體保護(hù)焊GMAW、氬弧焊GTAW）、埋弧焊（SAW）、氣焊（OFW）等。本教材重點(diǎn)介紹應(yīng)用最廣泛的手工電弧焊。二、手工電弧焊的基本原理手工電弧焊（ShieldedMetalArcWelding,SMAW），簡稱手弧焊，是利用焊條與焊件之間產(chǎn)生的電弧熱將金屬熔化，同時焊條藥皮分解產(chǎn)生氣體和熔渣，對熔池起保護(hù)作用，并參與冶金反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)焊件連接的一種焊接方法。其過程如下：1.引?。和ㄟ^焊條與焊件瞬間接觸短路后迅速拉開，或劃擦焊件表面，在焊條端部與焊件之間產(chǎn)生電弧。2.熔化：電弧產(chǎn)生的高溫（約____℃）將焊條端部和焊件待焊處金屬熔化，形成熔池。3.過渡與保護(hù)：焊條芯金屬熔化后以熔滴形式過渡到熔池。同時，焊條藥皮熔化或分解產(chǎn)生的氣體（如CO?、H?等）和熔渣，在電弧周圍形成保護(hù)層，防止空氣中的氧、氮等有害氣體侵入熔池。4.結(jié)晶與成形：隨著電弧向前移動，熔池金屬冷卻結(jié)晶，形成焊縫。熔渣則浮在焊縫表面，冷卻后形成渣殼，對焊縫起緩冷和保護(hù)作用。三、金屬材料基礎(chǔ)知識1.金屬材料的力學(xué)性能：包括強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度）、塑性（伸長率、斷面收縮率）、硬度、韌性等，這些性能直接影響焊接接頭的質(zhì)量。2.常用焊接金屬材料：*碳素鋼：含碳量小于2.11%的鐵碳合金。根據(jù)含碳量分為低碳鋼（C≤0.25%）、中碳鋼（0.25%<C≤0.60%）、高碳鋼（C>0.60%）。低碳鋼焊接性良好，是焊接結(jié)構(gòu)中最常用的材料。*低合金鋼：在碳鋼基礎(chǔ)上加入少量合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、V等），以提高強(qiáng)度、韌性等性能。其焊接性與低碳鋼相近或略差，需注意預(yù)熱和后熱等工藝措施。*不銹鋼：具有耐腐蝕性的合金鋼，主要合金元素為鉻和鎳。焊接時需注意選用合適的焊條和保護(hù)措施，防止晶間腐蝕和熱裂紋。3.焊接性：指金屬材料在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。低碳鋼的焊接性最好。四、焊接接頭與坡口1.焊接接頭形式：常用的有對接接頭、T形接頭、角接接頭和搭接接頭。*對接接頭：兩焊件表面構(gòu)成大于或等于135°、小于或等于180°夾角的接頭，是應(yīng)用最廣泛的接頭形式，受力較好。*T形接頭：一焊件的端面與另一焊件表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭，常用于構(gòu)件的交叉連接。*角接接頭：兩焊件端部構(gòu)成大于30°、小于135°夾角的接頭，多用于箱形構(gòu)件。*搭接接頭：兩焊件部分重疊放置被焊接在一起的接頭，受力較差，一般用于不重要的結(jié)構(gòu)。2.坡口形式：為保證焊件厚度較大時能夠焊透，減少焊接應(yīng)力和變形，常在焊件待焊部位加工出一定幾何形狀的溝槽，稱為坡口。*常用的坡口形式有I形坡口（不開坡口）、V形坡口、X形坡口（雙V形坡口）、U形坡口、雙U形坡口等。*坡口的選擇主要取決于焊件厚度、焊接方法、焊接位置和對接頭質(zhì)量的要求。3.坡口尺寸：包括坡口角度、鈍邊和根部間隙。鈍邊是為了防止燒穿，根部間隙是為了保證焊透。五、焊接符號焊接符號是在圖紙上標(biāo)注焊接方法、焊縫形式、尺寸和輔助要求的一種工程語言。焊工必須能夠正確識讀焊接符號。焊接符號通常由基本符號、指引線、補(bǔ)充符號、尺寸符號及數(shù)據(jù)等組成。*基本符號：表示焊縫橫截面形狀的符號，如“V”表示V形坡口對接焊縫，“∟”表示角焊縫等。*指引線：由箭頭線和兩條基準(zhǔn)線（一條實(shí)線，一條虛線）組成，箭頭指向焊縫位置。*尺寸符號：標(biāo)注焊縫的尺寸，如坡口角度、根部間隙、焊縫高度、焊縫長度等。---第三部分：焊接設(shè)備與工具一、手工電弧焊焊機(jī)1.分類：*交流弧焊機(jī)：輸出交流電，結(jié)構(gòu)簡單、成本低、維護(hù)方便，但電弧穩(wěn)定性較差，飛濺較大。常用的有BX系列。*直流弧焊機(jī)：輸出直流電，電弧穩(wěn)定性好，焊縫質(zhì)量高，可用于各種焊條和全位置焊接。分為旋轉(zhuǎn)式直流弧焊機(jī)（如AX系列）和整流式直流弧焊機(jī)（如ZX系列，目前應(yīng)用廣泛）。2.主要技術(shù)參數(shù)：*額定焊接電流：焊機(jī)長期工作時允許使用的最大焊接電流。*電流調(diào)節(jié)范圍：焊機(jī)能夠提供的焊接電流調(diào)節(jié)區(qū)間。*負(fù)載持續(xù)率（暫載率）：在規(guī)定的工作周期內(nèi)（通常為5分鐘），焊機(jī)負(fù)載工作時間所占的百分比。如60%表示5分鐘內(nèi)可連續(xù)焊接3分鐘。3.焊機(jī)的選用：根據(jù)焊接材料、焊條類型、焊件厚度和焊接位置等因素選擇合適的焊機(jī)類型和額定電流。二、焊接電纜1.作用：連接焊機(jī)與焊鉗（正極，俗稱“+”極或“火線”）和焊件（負(fù)極，俗稱“-”極或“地線”），傳輸焊接電流。2.要求：具有良好的導(dǎo)電性能、絕緣性能和耐磨損、耐老化性能。3.規(guī)格：電纜截面積應(yīng)根據(jù)焊接電流大小選擇，電流越大，電纜截面積應(yīng)越大。長度不宜過長，以免電壓降過大。三、焊鉗與接地夾1.焊鉗：用于夾持焊條并傳導(dǎo)焊接電流。應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性、絕緣性、耐熱性和夾持焊條牢固、更換焊條方便的特點(diǎn)。2.接地夾（或接地螺栓）：用于將焊機(jī)的負(fù)極與焊件可靠連接。應(yīng)保證接觸良好，避免產(chǎn)生過熱和電弧。四、焊條1.焊條的組成及作用：*焊芯：焊條中心的金屬絲，其作用是傳導(dǎo)焊接電流、產(chǎn)生電弧，并作為焊縫的填充金屬。焊芯的化學(xué)成分直接影響焊縫的質(zhì)量。*藥皮：壓涂在焊芯表面的涂料層。其主要作用是：*穩(wěn)弧作用：使電弧易于引燃并保持穩(wěn)定燃燒。*保護(hù)作用：產(chǎn)生氣體和熔渣，隔絕空氣對熔池的污染。*冶金作用：去除熔池中的雜質(zhì)（如脫氧、脫硫、脫磷），并向熔池添加合金元素，改善焊縫性能。*改善焊接工藝性能：如減少飛濺、易于脫渣、改善焊縫成形等。2.焊條的分類：按用途可分為結(jié)構(gòu)鋼焊條、耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、鑄鐵焊條、堆焊焊條等。其中，結(jié)構(gòu)鋼焊條（如E43系列、E50系列）應(yīng)用最廣。3.焊條型號與牌號：*型號：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)（如GB/T5117）編制，如E4303。“E”表示焊條，前兩位數(shù)字“43”表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值為430MPa，第三位數(shù)字“0”表示適用于全位置焊接，第四位數(shù)字“3”表示藥皮類型為鈦鈣型，交直流兩用。*牌號：是焊條生產(chǎn)廠家的商業(yè)代號，如J422（對應(yīng)E4303）。“J”表示結(jié)構(gòu)鋼焊條，“42”表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度等級，“2”表示藥皮類型為鈦鈣型，交直流兩用。4.焊條的選用原則：*等強(qiáng)度原則：對于結(jié)構(gòu)鋼，一般選用與母材強(qiáng)度等級相同的焊條。*等同性原則：考慮母材的化學(xué)成分、使用性能（如耐熱、耐蝕）等，選用相應(yīng)特性的焊條。*考慮焊接工藝性：如焊接位置、坡口形式、焊接電流、焊工操作習(xí)慣等。*考慮經(jīng)濟(jì)性：在滿足質(zhì)量要求的前提下，選用價格較低的焊條。5.焊條的保管與烘干：*焊條應(yīng)存放在干燥、通風(fēng)的庫房內(nèi)，防止受潮。*受潮的焊條（尤其是低氫型焊條）使用前必須進(jìn)行烘干，以去除藥皮中的水分，防止產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷。烘干溫度和時間應(yīng)按焊條說明書要求進(jìn)行。*烘干后的焊條應(yīng)放在保溫筒內(nèi)，隨用隨取。五、輔助工具1.敲渣錘：用于清除焊后覆蓋在焊縫表面的熔渣。2.鋼絲刷：用于清理焊前坡口兩側(cè)的鐵銹、油污及焊后焊縫表面的飛濺和殘留熔渣。3.角向磨光機(jī)：用于清理坡口、打磨焊縫、去除缺陷、修整焊道等，是提高焊接質(zhì)量和效率的重要工具。4.卷尺、角尺、劃針、石筆：用于焊件的測量、劃線和定位。5.卡具、夾具：用于固定焊件位置，防止焊接變形。6.割炬、氧氣乙炔瓶（或丙烷瓶）：用于切割下料、開坡口等（氣割作業(yè)需另行培訓(xùn)）。7.焊條保溫筒：存放烘干后的焊條，保持其干燥。---第四部分：手工電弧焊操作技能一、焊接準(zhǔn)備1.技術(shù)準(zhǔn)備：熟悉焊接圖紙，了解焊接工藝要求（如焊條型號、焊接電流、焊接層數(shù)、坡口形式等），進(jìn)行技術(shù)交底。2.工件準(zhǔn)備：*清理：徹底清除坡口及其兩側(cè)各20mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污、氧化皮、水分等雜質(zhì)，直至露出金屬光澤。*檢查坡口：檢查坡口尺寸（角度、鈍邊、間隙）是否符合要求，如有偏差應(yīng)進(jìn)行修整。*裝配與定位焊：將焊件按圖紙要求裝配好，并用定位焊固定。定位焊的焊條應(yīng)與正式焊接相同，焊縫長度和高度應(yīng)適當(dāng)，且無缺陷。定位焊焊點(diǎn)應(yīng)分布均勻。3.設(shè)備與材料準(zhǔn)備：*檢查焊機(jī)是否正常，接地是否良好，電纜連接是否牢固。*根據(jù)焊接工藝要求選用合適的焊條，并按規(guī)定進(jìn)行烘干和保溫。*準(zhǔn)備好所需的工具和防護(hù)用品。4.作業(yè)環(huán)境檢查：確保作業(yè)環(huán)境安全、通風(fēng)良好，符合焊接要求。二、引弧引弧是焊接過程的開始，引弧質(zhì)量直接