電焊技術(shù)培訓課件第一章焊接基礎(chǔ)知識概述焊接定義與分類焊接定義焊接是通過加熱、加壓或兩者結(jié)合的方式，使兩種或多種材料在原子層面實現(xiàn)牢固結(jié)合的先進工藝技術(shù)。這一過程涉及材料的物理化學變化，形成永久性連接接頭。三大主要分類熔焊：通過加熱使材料熔化后冷卻結(jié)合壓焊：施加壓力使材料塑性變形結(jié)合釬焊：利用低熔點填充材料連接常見焊接方法電弧焊：應用最廣泛氣焊：傳統(tǒng)工藝氬弧焊：高質(zhì)量焊接CO2保護焊：高效生產(chǎn)焊接的原理與特點焊接基本原理電弧焊接利用電弧產(chǎn)生的高溫(可達6000-8000℃)瞬間熔化焊條和母材金屬，在電弧力的作用下形成熔池。熔池中的液態(tài)金屬混合均勻后冷卻凝固，形成牢固的焊接接頭。熱影響區(qū)分析焊接過程中，緊鄰焊縫的母材區(qū)域會經(jīng)歷快速加熱和冷卻循環(huán)，形成熱影響區(qū)(HAZ)。該區(qū)域的金相組織和力學性能會發(fā)生變化,可能出現(xiàn)硬化、軟化或晶粒粗化現(xiàn)象,需要通過合理的焊接工藝參數(shù)來控制。方法優(yōu)缺點對比手工電弧焊：設備簡單靈活，但效率較低氣體保護焊：焊縫質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高氬弧焊：焊接質(zhì)量最優(yōu)，成本較高電阻焊：自動化程度高，適合批量生產(chǎn)電弧焊焊接過程示意第二章主要焊接方法詳解手工電弧焊(SMAW)1技術(shù)特點手工電弧焊又稱焊條電弧焊,是最傳統(tǒng)也是應用最廣泛的焊接方法。設備簡單便攜,由焊接電源、焊鉗、地線和焊條組成,適應性極強,可在各種位置和環(huán)境下進行焊接作業(yè)。2優(yōu)勢與局限主要優(yōu)勢：設備投資少、維護簡單、適用范圍廣、可焊接各種接頭形式主要局限：勞動強度大、生產(chǎn)效率相對較低、焊接質(zhì)量高度依賴操作工的技能水平和經(jīng)驗適用材料二氧化碳氣體保護焊(CO?焊)工藝原理與優(yōu)勢CO?焊采用二氧化碳作為保護氣體,在焊接過程中隔絕空氣,有效減少焊縫的氧化和氮化,顯著提高焊接質(zhì)量。焊接效率比手工電弧焊提高2-3倍,焊縫成形美觀,飛濺小。設備與應用條件設備包括焊接電源、送絲機構(gòu)、焊槍和氣體供給系統(tǒng),相對較為復雜。適合焊接板厚1.6mm以上的碳鋼和低合金鋼材料。作業(yè)時需注意防風措施,風速超過2m/s時需設置防風罩。常見缺陷及防護氣孔缺陷原因：保護氣體不純、流量不當、工件表面有油污銹蝕防護：使用純度≥99.5%的CO?,清理工件表面飛濺過大原因：電流電壓匹配不當、焊絲伸出長度不合理防護：優(yōu)化焊接參數(shù),控制焊絲伸出10-15mm氬弧焊(TIG焊)焊接質(zhì)量最優(yōu)氬弧焊采用惰性氣體氬氣保護,焊接過程穩(wěn)定,焊縫成形美觀,力學性能優(yōu)異,是質(zhì)量要求最高的焊接方法。特別適合薄板(0.5-3mm)和不銹鋼、鋁合金等有色金屬的精密焊接。技術(shù)要求高操作需要左右手配合協(xié)調(diào),右手持焊槍控制電弧,左手送填充焊絲,技術(shù)難度大。焊工需經(jīng)過系統(tǒng)培訓和長期實踐才能熟練掌握,對操作者的技能水平要求遠高于其他焊接方法。典型應用案例廣泛應用于航空航天、化工容器、食品機械、醫(yī)療器械等高質(zhì)量要求領(lǐng)域。如不銹鋼管道焊接、鋁合金結(jié)構(gòu)件制造、鈦合金零部件連接等精密焊接工藝。電阻焊與點焊技術(shù)工藝原理電阻焊利用電流通過工件接觸面時產(chǎn)生的電阻熱,在加壓條件下使材料局部加熱至塑性或熔化狀態(tài),形成焊點或焊縫。點焊是電阻焊最典型的應用形式。技術(shù)優(yōu)勢焊接速度快,生產(chǎn)效率高自動化程度高,適合大批量生產(chǎn)焊接變形小,外觀整潔節(jié)能環(huán)保,無煙塵污染適合薄板和沖壓件焊接焊點質(zhì)量檢測點焊質(zhì)量檢測方法包括外觀檢查、剝離試驗、拉伸剪切試驗和金相分析等。重點檢查焊點直徑、壓痕深度和表面質(zhì)量。常見缺陷分析未焊透：電流過小或加壓力不足燒穿：電流過大或通電時間過長表面壓痕過深：電極壓力過大各種焊接方法設備對比從左至右依次為：手工電弧焊機組(簡單便攜)、CO?氣體保護焊設備(送絲機構(gòu))、氬弧焊機系統(tǒng)(氣瓶調(diào)節(jié)器)、點焊機裝置(氣動加壓)。不同設備反映了各焊接方法的技術(shù)特點和復雜程度差異。第三章焊接設備與工具使用正確使用和維護焊接設備是保證焊接質(zhì)量和安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。本章將詳細介紹各類焊機的結(jié)構(gòu)原理、輔助工具的功能用途、焊接材料的選擇存儲以及焊接參數(shù)的調(diào)節(jié)技巧,培養(yǎng)學員規(guī)范操作和設備管理能力。焊機及輔助設備介紹手工電弧焊機主要由降壓變壓器、整流器和控制系統(tǒng)組成。將220V或380V交流電轉(zhuǎn)換為適合焊接的低壓大電流。分為交流焊機和直流焊機兩大類,直流焊機電弧穩(wěn)定性更好。氣體保護焊機包括焊接電源、送絲機構(gòu)、焊槍和氣路系統(tǒng)。采用逆變技術(shù)的數(shù)字化焊機具有體積小、重量輕、節(jié)能高效的特點,可精確調(diào)節(jié)焊接參數(shù)。氬弧焊機配備高頻引弧裝置和氣體流量控制系統(tǒng)。分為直流氬弧焊機(焊鋼材)和交直流氬弧焊機(可焊鋁鎂等有色金屬)。高端設備具有脈沖功能和程序控制。輔助工具配套焊接作業(yè)還需配備焊鉗(夾持焊條并導電)、地線夾(連接工件形成回路)、敲渣錘、鋼絲刷、氣體流量計、電壓表電流表等輔助工具,確保焊接過程順利進行。焊接材料的選擇與存儲焊條的分類與選用焊條由焊芯和藥皮組成。按藥皮類型分為酸性焊條和堿性焊條,按用途分為結(jié)構(gòu)鋼焊條、不銹鋼焊條、鑄鐵焊條等。選擇時應考慮：母材的化學成分和力學性能焊接結(jié)構(gòu)的重要性和工作條件焊接位置(平焊、立焊、仰焊等)焊接電源種類(交流或直流)常用結(jié)構(gòu)鋼焊條如E4303(酸性)、E5015(堿性),數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強度。焊絲的規(guī)格與應用氣體保護焊使用的實心焊絲,常用直徑0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm等規(guī)格。焊絲牌號如ER50-6表示熔敷金屬抗拉強度和化學成分。材料存儲與檢查01防潮存儲焊條應存放在干燥通風的倉庫,相對濕度<60%。堿性焊條使用前需在350-400℃烘干1-2小時。02防銹管理焊絲表面鍍銅防銹,開封后應盡快使用。長期存放需防潮密封。03焊前檢查檢查焊材表面是否有銹蝕、油污、裂紋,藥皮是否脫落,確保質(zhì)量合格。焊接參數(shù)調(diào)節(jié)技巧電流選擇原則焊接電流是影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。電流過小導致電弧不穩(wěn)、未焊透;電流過大造成焊縫燒穿、飛濺增大。手工電弧焊電流可按公式估算：I=(35-55)×d(d為焊條直徑mm)。實際應根據(jù)板厚、焊接位置、焊條類型適當調(diào)整。電壓與送絲速度匹配氣體保護焊的電弧電壓與送絲速度密切相關(guān),需要合理匹配才能獲得穩(wěn)定的焊接過程。電壓過高電弧過長,飛濺大、焊縫余高小;電壓過低電弧過短,易粘絲、焊縫成形不良。送絲速度影響熔敷速度和生產(chǎn)效率。氣體流量控制保護氣體流量直接影響保護效果。流量過小保護不良,焊縫易產(chǎn)生氣孔;流量過大產(chǎn)生紊流,卷入空氣反而降低保護效果。CO?焊一般流量15-25L/min,氬弧焊8-15L/min。風速大時適當增加流量。焊接速度與質(zhì)量關(guān)系焊接速度影響焊縫成形和熱輸入。速度過快導致未焊透、焊縫窄小、成形不良;速度過慢造成焊縫過寬、余高過大、變形增大。合適的焊接速度應使熔池略微拖后焊條2-3mm,焊縫寬度為焊條直徑的2-3倍。焊接設備參數(shù)調(diào)節(jié)實操現(xiàn)代數(shù)字化焊機配備直觀的參數(shù)顯示和調(diào)節(jié)界面。圖示展示了典型焊機的操作面板,包括電流/電壓顯示屏、參數(shù)調(diào)節(jié)旋鈕、焊接模式選擇開關(guān)等。操作時應先根據(jù)焊件材質(zhì)和厚度預設參數(shù),然后通過試焊進行微調(diào),觀察熔池形態(tài)和焊縫成形,最終確定最佳工藝參數(shù)并記錄存檔。第四章焊接操作技能培訓焊接是一項實踐性極強的技能,需要通過大量的實際操作練習才能掌握。本章從手工電弧焊、氣體保護焊、氬弧焊等不同焊接方法的操作步驟入手,詳細講解運條技巧、焊接姿勢、參數(shù)控制等核心技能,配合焊接接頭類型和工藝設計知識,全面提升學員的實操能力。手工電弧焊操作步驟引弧技術(shù)采用劃擦法或直擊法引弧。劃擦法將焊條在焊件表面輕劃后提起2-4mm,適合初學者。引弧位置應在坡口內(nèi)側(cè),避免在母材表面留下引弧痕跡。焊接姿勢保持正確站姿或坐姿,身體放松穩(wěn)定。焊鉗握法有握筆式和握拳式。焊條與焊件保持60-80°前傾角,便于觀察熔池和控制焊縫成形。運條方法包括直線運條、鋸齒形運條、月牙形運條等。運條要均勻平穩(wěn),控制焊條擺動幅度和頻率。保持短弧焊接,弧長約等于焊芯直徑。收尾技巧焊至終點時采用回帶法或反復斷弧法填滿弧坑,防止弧坑裂紋。收弧后在熔池凝固前不要移開焊條,避免產(chǎn)生氣孔和夾渣。不同位置焊接要點平焊(1G/1F)最基本的焊接位置,熔池穩(wěn)定易控制。焊條角度70-80°,電流可用較大值,速度均勻,適合初學者練習基本功。立焊(3G/3F)熔池有下墜傾向,需采用短弧、快速焊、小電流。焊條向上焊時前傾5-10°,向下焊時后傾5-10°。運條時兩側(cè)稍作停留。仰焊(4G/4F)難度最大,熔池有下落危險。采用小電流、短弧、快速焊。焊條垂直或稍微前傾,熔滴借助電弧推力過渡到熔池。氣體保護焊操作技巧焊槍握持與姿勢CO?焊槍應握持穩(wěn)定,焊槍與工件保持60-80°推焊角度或70-90°拉焊角度。推焊時熔池清晰可見,飛濺少,適合平焊和橫焊;拉焊時熔深大,適合厚板焊接。移動速度控制保持勻速移動,速度與電流電壓相匹配。觀察熔池形態(tài):熔池呈橢圓形,長度約為寬度的1.5-2倍為宜。焊接過程中保持焊槍到工件的距離(干伸長)穩(wěn)定在10-15mm。短路過渡焊接技術(shù)短路過渡是CO?焊的主要過渡形式,熔滴通過短路接觸熔池過渡,頻率80-200次/秒。特點是飛濺小、熱輸入低,適合薄板和全位置焊接。焊絲伸出長度調(diào)整標準伸出長度一般控制在10-15mm。伸出過長導致焊絲預熱過度,熔滴過渡不穩(wěn)定;伸出過短影響觀察和操作。特殊情況調(diào)整焊接薄板時可適當縮短至8-10mm,減少熱輸入;焊接厚板時可延長至15-20mm,增加焊絲熔化速度。氬弧焊操作實務焊槍角度控制鎢極氬弧焊焊槍應與工件保持垂直或稍微前傾(5-15°)。鎢極端頭與工件距離保持2-5mm,距離過大保護效果差,過小易粘鎢。焊槍沿焊縫方向勻速推進,保持鎢極對準熔池前沿。填絲方法技巧左手持填充焊絲,從熔池前方送入,與焊槍保持15-20°夾角。送絲動作要輕柔連續(xù),不可攪動熔池。焊絲始終處于氬氣保護范圍內(nèi),防止氧化。薄板焊接可采用間斷送絲或不送絲技術(shù)。焊接順序安排復雜工件應合理安排焊接順序,控制變形。一般原則:先焊收縮量大的焊縫,后焊收縮量小的;先焊約束度大的,后焊約束度小的;從中間向兩端焊或?qū)ΨQ跳焊,使焊接應力分散。焊前準備與焊后檢查焊前準備工作清理焊接區(qū)域:去除油污、氧化皮、水分檢查氣體純度和流量,確保保護效果選擇合適的鎢極(純鎢、鈰鎢或釷鎢)鎢極端頭打磨成合適角度(30-60°)設置焊接參數(shù)并進行試焊驗證焊后檢查項目外觀質(zhì)量:焊縫成形、表面光潔度尺寸檢查:焊縫寬度、余高、咬邊深度表面缺陷:裂紋、氣孔、夾渣、未焊透鎢極狀態(tài):是否粘鎢或過度燒損根據(jù)檢查結(jié)果調(diào)整工藝參數(shù)焊接接頭類型與焊接工藝T形接頭焊接兩板件呈T形垂直組合,形成角焊縫。焊接時應保證兩側(cè)焊腳尺寸基本相等,熔合良好。薄板可采用單面焊,厚板需開坡口進行雙面焊接,防止未焊透。角焊縫斷面可設計為等腰直角三角形或不等邊三角形。對接接頭工藝兩板件處于同一平面對接,是最常見的接頭形式。板厚<3mm可不開坡口,留有間隙;板厚≥3mm需開V形、X形或U形坡口,增大熔合面積。對接質(zhì)量要求高,需保證完全焊透和良好的背面成形。角接頭方法兩板件成一定角度相交,多為90°角接。根據(jù)板厚和質(zhì)量要求可不開坡口或開單面V形坡口。焊接時應控制焊腳尺寸,防止咬邊缺陷,確保角部應力集中部位的焊接質(zhì)量。多層多道焊技術(shù)厚板焊接需采用多層多道焊,將坡口分層填滿。優(yōu)點是:減小焊接應力和變形,改善焊縫組織和性能,避免焊接缺陷。焊接順序有直通焊、分段焊、跳焊等。每道焊縫應徹底清除熔渣,層間溫度控制在150-200℃,防止過熱。坡口設計原則坡口角度、鈍邊、間隙是坡口設計的三要素。V形坡口角度一般60-70°,X形坡口每側(cè)20-25°。鈍邊留0-2mm防止燒穿,間隙留1-3mm便于焊透。坡口加工質(zhì)量直接影響焊接質(zhì)量,應保證尺寸準確、表面平整清潔。焊接操作現(xiàn)場實拍上圖展示了規(guī)范的焊接操作:焊工佩戴完整防護裝備,保持正確身體姿勢和焊條角度;中圖為焊接熔池特寫,可見均勻飽滿的焊道和良好的熔合狀態(tài);下圖為厚板多層多道焊接過程,每一層焊縫排列整齊,層間清理徹底,體現(xiàn)了精湛的焊接工藝水平。第五章焊接缺陷及預防焊接缺陷會嚴重影響焊接接頭的強度、密封性和使用壽命,甚至導致安全事故。本章系統(tǒng)介紹氣孔、裂紋、夾渣等常見焊接缺陷的類型、成因、檢測方法和預防措施,同時講解焊接變形控制和作業(yè)安全知識,幫助學員全面掌握質(zhì)量控制技術(shù)。常見焊接缺陷類型氣孔缺陷特征:焊縫金屬中形成的空洞,分為表面氣孔和內(nèi)部氣孔成因:保護不良、材料潮濕、坡口不潔、電弧過長、焊接速度過快防止:加強保護、烘干焊材、清潔坡口、合理參數(shù)夾渣缺陷特征:焊縫中殘留的固體非金屬夾雜物成因:熔渣未浮出、多層焊清渣不徹底、運條不當、焊接電流過小防止:正確運條、層間徹底清渣、選用合適參數(shù)裂紋缺陷特征:最危險的缺陷,分為熱裂紋和冷裂紋成因:材質(zhì)不良、應力過大、冷卻過快、氫含量高防止:預熱、緩冷、低氫焊條、減小約束度未焊透特征:焊縫根部未完全熔合,存在未熔合部分成因:坡口間隙小、鈍邊過大、電流過小、運條速度過快防止:合理坡口設計、適當電流、控制速度咬邊缺陷特征:焊縫邊緣母材被熔化形成的溝槽成因:電流過大、電弧過長、運條不當、焊接速度過快防止:降低電流、縮短弧長、正確運條、適當速度焊接缺陷檢測方法外觀檢測(VT)：目視觀察焊縫表面質(zhì)量,檢查裂紋、氣孔、咬邊、焊瘤等表面缺陷。簡單快速,但只能發(fā)現(xiàn)表面問題。滲透檢測(PT)：利用滲透液滲入表面開口缺陷,顯示出裂紋、氣孔等。適用于非磁性材料。磁粉檢測(MT)：利用磁場和磁粉顯示表面和近表面缺陷。適用于鐵磁性材料,靈敏度高。射線檢測(RT)：X射線或γ射線透照,底片上顯示內(nèi)部缺陷。可檢測氣孔、夾渣、裂紋、未焊透等。超聲檢測(UT)：利用超聲波反射檢測內(nèi)部缺陷。靈敏度高、成本低,但需要專業(yè)技術(shù)。焊接變形與應力控制焊接變形原因分析焊接過程中局部快速加熱和冷卻產(chǎn)生不均勻的溫度場,導致焊接區(qū)域發(fā)生膨脹和收縮,在約束條件下產(chǎn)生焊接應力和變形。主要影響因素熱輸入量熱輸入越大,加熱范圍越廣,變形越大。應選擇合理的焊接參數(shù)和方法。結(jié)構(gòu)剛度剛度越大,約束度越高,應力越大但變形越小;剛度小則相反。焊縫布置焊縫位置、數(shù)量、長度影響變形分布。對稱布置可減小變形。預防措施與控制技術(shù)設計措施合理布置焊縫,盡量對稱減少焊縫數(shù)量和尺寸優(yōu)化坡口形式和角度增設臨時加固支撐工藝措施反變形法預置反方向變形剛性固定法限制變形合理安排焊接順序控制層間溫度和冷卻速度焊后處理機械矯正:火焰加熱矯正熱處理消除應力錘擊法消除應力焊接順序安排原則科學的焊接順序能有效控制變形和應力。基本原則:先焊收縮量大的焊縫,后焊收縮量小的;對稱結(jié)構(gòu)采用對稱焊或跳焊法,使焊接應力分散;長焊縫采用分段退焊法或跳焊法,避免應力集中;多層焊時采用分層輪焊法,控制熱輸入。實際應用中應根據(jù)結(jié)構(gòu)特點靈活組合應用。焊接安全與職業(yè)健康1電擊危險焊接設備使用高壓電,存在觸電風險。必須正確接地,絕緣良好,潮濕環(huán)境使用防水設備,佩戴絕緣手套和干燥工作服。嚴禁帶電檢修設備。2弧光輻射電弧產(chǎn)生強烈的紫外線、紅外線和可見光,可造成電光性眼炎和皮膚灼傷。必須使用合格的焊接面罩、防護眼鏡,穿著長袖工作服,不得裸露皮膚。3煙塵毒害焊接產(chǎn)生大量金屬煙塵和有害氣體(臭氧、氮氧化物、一氧化碳等),長期吸入導致塵肺病。應加強通風排煙,佩戴防塵口罩或使用送風頭盔。4火災爆炸焊接高溫火花飛濺可引燃易燃物。作業(yè)區(qū)域10米內(nèi)不得有易燃易爆物品,配備滅火器材,氣瓶使用安全規(guī)范,高處作業(yè)做好防護。5高溫燙傷焊件和焊渣溫度極高,接觸可造成嚴重燙傷。使用專用夾具移動工件,清除焊渣時使用防護工具,焊后工件應標注高溫警示。6噪音危害部分焊接方法噪音超標,長期暴露損害聽力。在高噪音環(huán)境作業(yè)應佩戴防噪音耳塞或耳罩,控制作業(yè)時間。焊接安全防護裝備圖中展示了完整的焊接防護裝備配置:自動變光焊接面罩保護眼睛和面部免受弧光傷害;阻燃焊工服和皮圍裙防止火花燙傷;絕緣焊工手套既防電又防燙;安全鞋防砸防穿刺;作業(yè)區(qū)配備移動式焊接煙塵凈化器,有效吸除有害煙塵。規(guī)范使用防護裝備是保障焊工職業(yè)健康的基本要求,任何情況下都不得省略。第六章實操案例與技能提升理論知識必須與實踐操作相結(jié)合才能真正掌握焊接技術(shù)。本章通過鋼結(jié)構(gòu)、管道等典型焊接項目的案例分析,展示實際工程中的技術(shù)要點和質(zhì)量控制方法,幫助學員將所學知識應用于實際生產(chǎn),不斷提升焊接技能水平,成長為優(yōu)秀的焊接技術(shù)人才。典型焊接項目案例分析鋼結(jié)構(gòu)焊接實例項目概況：某廠房鋼結(jié)構(gòu)工程,包括鋼柱、鋼梁、檁條等構(gòu)件的制作與安裝焊接。材質(zhì)Q345B低合金高強鋼,板厚12-20mm。工藝要點：采用CO?氣體保護焊和手工電弧焊相結(jié)合。構(gòu)件工廠預制采用CO?焊,效率高質(zhì)量穩(wěn)定;現(xiàn)場安裝焊縫使用手工電弧焊,靈活性強。坡口采用V形設計,多層多道焊接,焊前預熱100-150℃,焊后緩冷。質(zhì)量控制：一級焊縫100%超聲波探傷,二級焊縫抽檢20%。重點控制焊腳尺寸、焊縫外觀和內(nèi)部質(zhì)量。采用焊接工藝評定,確保質(zhì)量穩(wěn)定。管道焊接技術(shù)要點項目類型：化工廠不銹鋼管道安裝,管徑DN100-DN300,壁厚3-8mm,材質(zhì)304不銹鋼。工作壓力2.5MPa,介質(zhì)為腐蝕性化學品。焊接工藝：采用氬弧焊打底+手工電弧焊填充蓋面的組合工藝。管道內(nèi)壁氬氣保護,根部焊道采用鎢極氬弧焊,確保內(nèi)部成形美觀、無氧化;外部填充和蓋面采用不銹鋼焊條手工電弧焊,提高效率。操作技巧：固定口采用5點定位焊,間距均勻。焊接轉(zhuǎn)動口時采用6點鐘位置起焊、12點鐘位置收尾的上坡焊法。層間溫度嚴格控制在60-150℃,防止晶間腐蝕。焊后進行100%射線檢測和水壓試驗。焊接質(zhì)量檢測與問題解決項目實施過程中發(fā)現(xiàn)的主要問