中级焊工教案教材课件.ppt

1、中级焊工培训课件中级焊工培训课件 编制：时学忠 目录目录第一章 金相组织图 第二章 钢的热处理知识第三章 焊丝的熔化与熔滴过渡第四章 焊接熔池结晶第五章 气体保护电弧焊工艺及设备第六章 材料的焊接性及估算公式第七章 非破坏性的检验方法及检验标准第八章 碳弧气刨知识第九章 碳弧气刨知识设备、工具和材料第十章 低碳钢垂直固定管焊接第十一章 焊接材料第十二章 各种焊接方法简介第十三章 设备的使用与维护第十四章 焊接中常用装焊夹具使用 相图：相图：指示在一定条件（温度、压强、浓度）下金属或合金所呈现相应相(均一组态和性质的聚集体)的图，称为相图。由于所指示的相一般均为平衡状态（外界条件不变时,这种状态

2、不随时间而变化）,因也称平衡图。第一章第一章 金相组织图金相组织图 状态图：状态图：在外界条件(温度、压强)相同时，相图给出不同组成(组分)的合金所呈现的相的平衡状态,所以，有时也称为组成图。仅仅指示一定状态(而不是严格的平衡相)的图，则称状态图。第一章第一章 金相组织图金相组织图 简史简史 自吉布斯于 1876年创建相律后，1900年巴基乌斯-洛兹本首先将相律应用于合金组成的研究，这对合金相图工作有重大意义，相图的测定和理论工作从此逐步展开。1897-19051897-1905年间海科克和内维尔曾测定一些二元系由液相开始凝固为固相的平衡温度。年间海科克和内维尔曾测定一些二元系由液相开始凝固为

3、固相的平衡温度。1903-19151903-1915年德国塔曼年德国塔曼 学派发表了许多合金系的平衡图，学派发表了许多合金系的平衡图，19321932年马辛以德文出版了年马辛以德文出版了三元三元系系一书一书,是有关相图的第一部专著。是有关相图的第一部专著。19351935年马什出版年马什出版相图原理相图原理。19361936年出版汉森的年出版汉森的二元系相图二元系相图一书。以后相图测试技术逐步完善，相图的热力学探讨不一书。以后相图测试技术逐步完善，相图的热力学探讨不断加深。迄今制就的较完整的二元合金相图已达断加深。迄今制就的较完整的二元合金相图已达 百，二元相图或三元等温截面及三元垂直百，二元

4、相图或三元等温截面及三元垂直截面的积累，也以千计。截面的积累，也以千计。第一章第一章 金相组织图金相组织图 铁碳合金的基本组织铁碳合金的基本组织 ：固溶体、金属化合物、机械混合物等三种。：固溶体、金属化合物、机械混合物等三种。铁碳合金的铁碳合金的 Fe Fe 和和 C C 可形成铁素体（可形成铁素体（F F）奥氏体（奥氏体（A A）、渗碳体（）、渗碳体（Fe3CFe3C）三种基本金相组织。三种基本金相组织。这些基本相以机械混合物的形式结合，还可形成珠光体（这些基本相以机械混合物的形式结合，还可形成珠光体（P P）和莱氏体）和莱氏体（Ld)Ld)。铁碳合金中这些基本组织性能各异，其数量、形态、分

5、布直接决定。铁碳合金中这些基本组织性能各异，其数量、形态、分布直接决定了铁碳合金的性能。了铁碳合金的性能。左上图铁素体晶体结构左上图铁素体晶体结构 右上图铁素体显微组织右上图铁素体显微组织 1.1、铁素体：是碳溶于、铁素体：是碳溶于-Fe中的间隙固溶体，用符中的间隙固溶体，用符号号“F”（或（或）表示，呈体心立方晶格，铁素体塑性、）表示，呈体心立方晶格，铁素体塑性、韧性好，而强度、硬度低。韧性好，而强度、硬度低。第一章第一章 金相组织图金相组织图 左上图奥氏体晶体结构左上图奥氏体晶体结构 右上图奥氏体显微组织右上图奥氏体显微组织 奥氏体奥氏体：是碳溶于是碳溶于-Fe中的间隙固溶体，用符号中的间

6、隙固溶体，用符号“A”（或（或）表表示，呈面心立方晶格。示，呈面心立方晶格。其具有一定的强度和硬度，其具有一定的强度和硬度，塑性和韧性也好。塑性和韧性也好。第一章第一章 金相组织图金相组织图 奥氏体是一种高温组织，稳定存在的温度范围为奥氏体是一种高温组织，稳定存在的温度范围为7271394，显，显微组织为多边形晶粒，晶粒内常可见到孪晶（晶粒微组织为多边形晶粒，晶粒内常可见到孪晶（晶粒平行的直线平行的直线条），生产中利用奥氏体塑性好的特点，常将钢加条），生产中利用奥氏体塑性好的特点，常将钢加热到高温奥氏体热到高温奥氏体状态进行塑性加工。状态进行塑性加工。第一章第一章 金相组织图金相组织图 右上图

7、：片状珠光体显微组右上图：片状珠光体显微组织织 右下图：球状珠光体显微组织右下图：球状珠光体显微组织 珠光体珠光体：是由铁素体和渗碳：是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物，用符号体组成的机械混合物，用符号“P”表示，珠光体是奥氏体冷表示，珠光体是奥氏体冷却时，在却时，在727发生共析转变发生共析转变的产物，力学性能介于铁素体的产物，力学性能介于铁素体与渗碳体之间，强度较高，硬与渗碳体之间，强度较高，硬度适中，塑性和韧性较好度适中，塑性和韧性较好 第一章第一章 金相组织图金相组织图 右图：莱氏体显微组右图：莱氏体显微组 织织 莱氏体莱氏体：是由奥氏体：是由奥氏体和渗碳体组成的机械和渗碳体组成的机械

8、混合物，其力学性能混合物，其力学性能与渗碳体相似，硬度与渗碳体相似，硬度很高，塑性极差，几很高，塑性极差，几乎为零乎为零。第一章第一章 金相组织图金相组织图 1538912L+A00.772.114.36.69Fe C312271148FeALECDKGSP+FP+Fe C3P+Fe C+L3dL+Fe C3A+FP727APF第一章第一章 金相组织图金相组织图 第二章第二章 钢的热处理知识钢的热处理知识一、钢的退火：一、钢的退火：将钢加热到一定温度（将钢加热到一定温度（A1）并保温一段时间，然后）并保温一段时间，然后使它慢慢冷却的处理方法称为退火。常用退火方法有：使它慢慢冷却的处理方法称为退

9、火。常用退火方法有：完全退火；球化退火；消应退火等完全退火；球化退火；消应退火等。退火改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢退火改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能，消除和改善前道工序遗性和韧性，改善切削加工性能，消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，退火是属于半成品热处理，又留的组织缺陷和内应力，退火是属于半成品热处理，又称预先热处理。称预先热处理。二、钢的正火：二、钢的正火：正火是将钢加热到临界温度（正火是将钢加热到临界温度（A3）以上，使钢全部）以上，使钢全

10、部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。方法。正火能消除过共析钢的网状渗碳体，细化晶格，提正火能消除过共析钢的网状渗碳体，细化晶格，提高综合力学性能。高综合力学性能。第二章第二章 钢的热处理知识钢的热处理知识三、钢的淬火：三、钢的淬火：淬火是将钢加热到临界温度（淬火是将钢加热到临界温度（A1）以上，保温一）以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。第二章第二章 钢的热处理知识钢的

11、热处理知识三、钢的淬火三、钢的淬火淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。四四、钢的回火：、钢的回火：将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力，降法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以取得最佳的力学性能低硬度和脆性，以取得最佳的力学性能。回火分：回火分：低温回火（低温回火（150-250150-250）；中温回火（）；中温回火（350-35

12、0-450450）；高温回火（）；高温回火（500-650500-650）三类。（高温回火又称为）三类。（高温回火又称为调质处理）回火多与淬火、正火配合使用。调质处理）回火多与淬火、正火配合使用。一、焊丝的加热和熔化特性1.焊丝的热源，焊丝熔化的热源电弧热（主）焊丝的热源，焊丝熔化的热源电弧热（主）+电阻热（次）电阻热（次）2.2.焊丝的熔化特性，焊丝的熔化特性焊丝的熔化特性，焊丝的熔化特性焊丝的熔化速度与焊接电焊丝的熔化速度与焊接电流之间的关系。流之间的关系。3.3.焊丝的熔化特性主要受焊丝材料、直径和伸出长度等因素影响。焊丝的熔化特性主要受焊丝材料、直径和伸出长度等因素影响。第三章第三章

13、焊丝的熔化与熔滴过渡焊丝的熔化与熔滴过渡二、熔滴上的作用力二、熔滴上的作用力1.熔滴上的作用力是影响熔滴过渡及焊缝成形的主要因素。熔滴上的作用力是影响熔滴过渡及焊缝成形的主要因素。重力重力表面张力表面张力电弧力电弧力 熔滴爆破力熔滴爆破力电弧的气体电弧的气体吹送力吹送力2.2.在不同的焊接条件下，力的种类、大小不同，形成了不同的熔在不同的焊接条件下，力的种类、大小不同，形成了不同的熔滴过渡形式滴过渡形式三、熔滴过渡型式及特点三、熔滴过渡型式及特点 熔滴过渡过程复杂，对电弧的稳定性、焊缝成形和冶熔滴过渡过程复杂，对电弧的稳定性、焊缝成形和冶金过程均有影响。随着电流的增加，熔滴过渡的体积金过程均有

14、影响。随着电流的增加，熔滴过渡的体积减小、频率加快。有三种型式：自由过渡、接触过渡、减小、频率加快。有三种型式：自由过渡、接触过渡、渣壁过渡渣壁过渡1.自由过渡 又称滴状过渡、喷射过渡又称滴状过渡、喷射过渡:易在（富）氩气氛中获得，易在（富）氩气氛中获得，熔深大、熔敷效率高，适用于中、厚板平位置的填充、熔深大、熔敷效率高，适用于中、厚板平位置的填充、盖面。盖面。第三章第三章 焊丝的熔化与熔滴过渡焊丝的熔化与熔滴过渡2.2.接触过渡：接触过渡：又称短路过渡：在各种气氛中，低电压、细焊丝（小又称短路过渡：在各种气氛中，低电压、细焊丝（小电流）（但电流密度不小）均可获得；热输入小、焊接电流）（但电流

15、密度不小）均可获得；热输入小、焊接变形小、全位置焊性能好但一般飞溅较大；适用于薄板变形小、全位置焊性能好但一般飞溅较大；适用于薄板焊接或中厚板的打底焊接。焊接或中厚板的打底焊接。3.搭桥过渡、又称渣壁渡：搭桥过渡、又称渣壁渡：沿渣壳（埋弧焊）、沿套筒（焊条电弧焊）是常见焊沿渣壳（埋弧焊）、沿套筒（焊条电弧焊）是常见焊接方法的熔滴过渡形式接方法的熔滴过渡形式 第三章第三章 焊丝的熔化与熔滴过渡焊丝的熔化与熔滴过渡四、各种焊接方法溶滴过渡型式1 1、焊条手工焊、酸性焊条、细滴过渡碱性焊条：粗滴、焊条手工焊、酸性焊条、细滴过渡碱性焊条：粗滴过渡过渡+短路过渡短路过渡2 2、CO2CO2焊：滴状过渡（

16、粗丝）、短路过渡、表面张力过焊：滴状过渡（粗丝）、短路过渡、表面张力过渡（细丝）渡（细丝）3 3、MIGMIG（焊铝）：喷射过渡、亚射流过渡（焊铝）：喷射过渡、亚射流过渡4 4、MAGMAG（熔滴过渡形式最多、最灵活）：短路过渡（熔滴过渡形式最多、最灵活）：短路过渡 第三章第三章 焊丝的熔化与熔滴过渡焊丝的熔化与熔滴过渡一、熔池的一次结晶一、熔池的一次结晶 焊接熔池的金属由液态转变为固态的过程，称为焊焊接熔池的金属由液态转变为固态的过程，称为焊接熔池的一次结晶。接熔池的一次结晶。第四章第四章 焊接熔池结晶焊接熔池结晶1.1.一次结晶特点：一次结晶特点：1.11.1熔池的体积小、冷却速度大熔池的

17、体积小、冷却速度大 电弧焊时，熔池体积最电弧焊时，熔池体积最大约为大约为30Cm30Cm，液态金属的质量不超过，液态金属的质量不超过200g200g（单丝自动（单丝自动埋弧焊）。由于熔池的体积小，周围又被冷金属所包埋弧焊）。由于熔池的体积小，周围又被冷金属所包围，所以熔池的冷却速度很大，可达围，所以熔池的冷却速度很大，可达100/s100/s，比铸，比铸锭的冷却速度大几百到上万倍，这就使含碳量高、含锭的冷却速度大几百到上万倍，这就使含碳量高、含合金元素较多的钢材，在焊接接头中出现淬火硬组织合金元素较多的钢材，在焊接接头中出现淬火硬组织（马氏体）和结晶裂纹。（马氏体）和结晶裂纹。1.2熔池中的液

18、态金属处于过热状态熔池中的液态金属处于过热状态 对于低碳钢和低对于低碳钢和低合金钢来说，弧焊时熔池的平均温度为（合金钢来说，弧焊时熔池的平均温度为（17701770100100），远超材料的熔点，处于过热状态。因此合金元素，远超材料的熔点，处于过热状态。因此合金元素的烧损比较严重的烧损比较严重。1.31.3熔池是在运动状态下结晶。熔焊时：熔池随热源作熔池是在运动状态下结晶。熔焊时：熔池随热源作同速移动，在熔池中金属的熔化和结晶过程在同时进同速移动，在熔池中金属的熔化和结晶过程在同时进行，即熔池的前半部处在熔化过程，后半部处在结晶行，即熔池的前半部处在熔化过程，后半部处在结晶过程，故熔池内的熔化

19、金属处于运动状态下结晶。过程，故熔池内的熔化金属处于运动状态下结晶。第四章第四章 焊接熔池结晶焊接熔池结晶2 2.如何改善焊缝一次结晶组织？什么是变质处理？如何改善焊缝一次结晶组织？什么是变质处理？通过焊接材料（焊条、焊剂）向熔池中加入某些合金通过焊接材料（焊条、焊剂）向熔池中加入某些合金元素如元素如V V、MoMo、TiTi、NbNb、AiAi等，可以细化晶粒，得到等，可以细化晶粒，得到细晶组织，从而既可保证强度和塑性，又能提高抗裂细晶组织，从而既可保证强度和塑性，又能提高抗裂性，此方法称为变质处理。变质处理对改善焊缝的一性，此方法称为变质处理。变质处理对改善焊缝的一次结晶组织十分有效。次结

20、晶组织十分有效。举例：举例：E5015MoV焊条，就是在原来焊条，就是在原来E5015焊条的基础上，在焊条的基础上，在药皮中再加入少量的钼铁和钒铁，它具有更高的抗裂药皮中再加入少量的钼铁和钒铁，它具有更高的抗裂性能。性能。第四章第四章 焊接熔池结晶焊接熔池结晶三、焊缝金属的二次结晶？三、焊缝金属的二次结晶？一次结晶结束后，转变为固体的焊缝。冷却到室温一次结晶结束后，转变为固体的焊缝。冷却到室温时，要经过一系列的组织相变过程，这种相变过程称为时，要经过一系列的组织相变过程，这种相变过程称为焊缝金属的二次结晶焊缝金属的二次结晶。低碳钢焊缝金属二次结晶结束时，。低碳钢焊缝金属二次结晶结束时，其组织为

21、铁素体加珠光体。由铁碳合金状态图可知，其其组织为铁素体加珠光体。由铁碳合金状态图可知，其中铁素体约占中铁素体约占82%82%，珠光体约占，珠光体约占18%18%，焊缝金属的硬度约，焊缝金属的硬度约为为83HBS83HBS。但铁碳合金状态图是在材料极缓慢的冷却条。但铁碳合金状态图是在材料极缓慢的冷却条件下获得的，实际上焊缝金属二次结晶时的冷却速度相件下获得的，实际上焊缝金属二次结晶时的冷却速度相当快，因此组织中的珠光体含量会增加，冷却速度越高，当快，因此组织中的珠光体含量会增加，冷却速度越高，珠光体含量也越多，焊缝的硬度和强度也随之增加珠光体含量也越多，焊缝的硬度和强度也随之增加。第四章第四章

22、焊接熔池结晶焊接熔池结晶 举例：举例：焊缝金属的冷却速度为焊缝金属的冷却速度为110时，其硬度可达时，其硬度可达96HB，这就，这就是是为什么当焊缝金属为为什么当焊缝金属为低碳钢低碳钢，冷却时，冷却时尽管并尽管并未出现淬火未出现淬火组组织织，但其硬度仍会增加的原因。，但其硬度仍会增加的原因。第四章第四章 焊接熔池结晶焊接熔池结晶 四、什么是焊接热循环四、什么是焊接热循环 在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时间变化的过程称在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时间变化的过程称为该点的焊接热循环。为该点的焊接热循环。当热源向该点靠近时，该点的温度随之升高，直到达到最大当热源向该点靠近时，该点的温度

23、随之升高，直到达到最大值；随着热源的离开，温度又逐渐降低，整个过程可以用一条值；随着热源的离开，温度又逐渐降低，整个过程可以用一条曲线来表示，称为焊接热循环曲线。曲线来表示，称为焊接热循环曲线。显然，在焊缝两侧距焊缝远近不同的各点，所经历的热循环显然，在焊缝两侧距焊缝远近不同的各点，所经历的热循环并不相同，距焊缝越近的各点，加热达到的最高温度越高，越并不相同，距焊缝越近的各点，加热达到的最高温度越高，越远的各点加热的最高温度越低。远的各点加热的最高温度越低。第四章第四章 焊接熔池结晶焊接熔池结晶五、焊接热循环的主要参数五、焊接热循环的主要参数1 1焊接加热速度。焊接加热速度。2 2加热所达到的

24、最高温度。加热所达到的最高温度。3 3在组织转变温度在组织转变温度(一般指一般指11001100）以上停留的时间。）以上停留的时间。4 4冷却速度（冷却速度（800 500 800 500）。）。一、气体保护电弧焊的原理一、气体保护电弧焊的原理气体保护焊是用外加气体作气体保护焊是用外加气体作为电弧介质，并保护电弧和焊接区的电弧焊方法，简为电弧介质，并保护电弧和焊接区的电弧焊方法，简称气体保护焊。称气体保护焊。第五章第五章 气体保护电弧焊工艺及设备气体保护电弧焊工艺及设备二、气体保护电弧焊二、气体保护电弧焊 1 1、按所用的电极材料，分两类方式：、按所用的电极材料，分两类方式：一是采用一根不熔化

25、电极（钨极）的电弧焊，称为一是采用一根不熔化电极（钨极）的电弧焊，称为非熔化极气体保护焊（非熔化极气体保护焊（TIGTIG）；）；二是采用一根或多根熔化电极（焊丝）的电弧焊，二是采用一根或多根熔化电极（焊丝）的电弧焊，称为熔化极气体保护焊（称为熔化极气体保护焊（GMAWGMAW）。）。2.2.焊接用的保护气体主要有：焊接用的保护气体主要有：氩气（氩气（ArAr）、氦气（）、氦气（HeHe）、氮气（）、氮气（N N2 2）、氢气（）、氢气（H H2 2）、）、二氧化碳气体（二氧化碳气体（COCO2 2）等。）等。在气体保护焊的初期，使用的大多是单一气体。以在气体保护焊的初期，使用的大多是单一气体

26、。以后，在不断的焊接实践中，发现在一种气体中加入一定后，在不断的焊接实践中，发现在一种气体中加入一定比例的另一种气体，可以提高电弧稳定性和改善焊接效比例的另一种气体，可以提高电弧稳定性和改善焊接效果。因此，现在采用混合气体保护的方法也很普遍。果。因此，现在采用混合气体保护的方法也很普遍。第五章第五章 气体保护电弧焊工艺及设备气体保护电弧焊工艺及设备三、溶化极气体保护电弧焊三、溶化极气体保护电弧焊1.1.根据根据保护气体不同可分为：保护气体不同可分为：一、惰性气体保护焊（一、惰性气体保护焊（MIGMIG）二、二、CO2CO2气体保护焊气体保护焊三、氧化性混合气体保护焊（三、氧化性混合气体保护焊（

27、MAGMAG）2.CO2.CO2 2 气体保护焊的过程：气体保护焊的过程：电源的两输出端分别接在焊枪和焊件上。盘状焊丝由送丝机构电源的两输出端分别接在焊枪和焊件上。盘状焊丝由送丝机构带动，经软管和导电嘴不断地向电弧区域送给；同时，带动，经软管和导电嘴不断地向电弧区域送给；同时，COCO2 2 气气体以一定的压力和流量送入焊枪，通过喷嘴后，形成一股保护体以一定的压力和流量送入焊枪，通过喷嘴后，形成一股保护气流，使熔池和电弧不受空气的侵入。随着焊枪的移动，熔池气流，使熔池和电弧不受空气的侵入。随着焊枪的移动，熔池金属冷却凝固而成焊缝，从而将焊的焊件连成一体。金属冷却凝固而成焊缝，从而将焊的焊件连成

28、一体。第五章第五章 气体保护电弧焊工艺及设备气体保护电弧焊工艺及设备第五章第五章 气体保护电弧焊工艺及设备气体保护电弧焊工艺及设备一、焊接性概念一、焊接性概念 金属的焊接性是指在一定的焊接工艺条件下，获得优金属的焊接性是指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。其内容包括两个方面：质焊接接头的难易程度。其内容包括两个方面：1、是金属在经受焊接加工时对缺陷的敏感性，即工艺、是金属在经受焊接加工时对缺陷的敏感性，即工艺焊接性；焊接性；2、是焊成的接头在使用条件下可靠运行的、是焊成的接头在使用条件下可靠运行的能力，即使用焊接性。能力，即使用焊接性。二、估算公式二、估算公式:国际焊接学会推

29、荐国际焊接学会推荐Ce=C+(Mn/6)+(Cr+Mo+V/5)+(Ni+Cu/15)X100%第六章第六章 材料的焊接性及估算公式材料的焊接性及估算公式一一、非破坏性的检验：、非破坏性的检验：不不损坏被检查材料或成品的性能和完整性而检测其缺损坏被检查材料或成品的性能和完整性而检测其缺陷的方法叫做非破坏性的检验，又称为无损探伤检验。陷的方法叫做非破坏性的检验，又称为无损探伤检验。二、无损检验方法无损检验方法1 1、射线探伤、射线探伤2 2、超生波探伤、超生波探伤3 3、磁粉探伤、磁粉探伤4 4、荧光探伤、荧光探伤 5 5、着色探伤、着色探伤第七章第七章 非破坏性的检验方法及检验标准非破坏性的检

30、验方法及检验标准一、焊接接头的射线探伤一、焊接接头的射线探伤1 1、探伤原理、探伤原理 ：利用透过工件的光度不同，使胶片感光：利用透过工件的光度不同，使胶片感光不同不同 。现影后便可知缺陷位置。现影后便可知缺陷位置。2 2、底片上缺陷的辨别一般分为六类：、底片上缺陷的辨别一般分为六类：裂纹；气孔；夹渣；未熔合和未焊透；裂纹；气孔；夹渣；未熔合和未焊透；形状缺陷；其它缺陷。形状缺陷；其它缺陷。焊接接头无损检验方法焊接接头无损检验方法第七章第七章 非破坏性的检验方法及检验标准非破坏性的检验方法及检验标准焊焊接接接接头头无无损损检检验验方方法法第七章第七章 非破坏性的检验方法及检验标准非破坏性的检验

31、方法及检验标准3 3、质量评定、质量评定焊缝质量根据缺陷性质和数量分为四焊缝质量根据缺陷性质和数量分为四级。级。I I级焊缝内应无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣。级焊缝内应无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣。级焊缝内应无裂纹、未熔合和未焊透。级焊缝内应无裂纹、未熔合和未焊透。级焊缝内应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单级焊缝内应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透。面焊中的未焊透。级者为级者为IVIV级。级。焊接接头无损检验方法焊接接头无损检验方法第七章第七章 非破坏性的检验方法及检验标准非破坏性的检验方法及检验标准焊接接头的超声波探伤焊接接头的超声波探伤1 1、超声波探伤原理及

32、特点超声波探伤原理及特点1.11.1超声波探伤原理超声波探伤原理 超声波探伤仪由高频脉冲发生器、探头、接收放大器超声波探伤仪由高频脉冲发生器、探头、接收放大器和指示器四部分组成。高频发生器产生的高频电压同时作用在探头和接收放和指示器四部分组成。高频发生器产生的高频电压同时作用在探头和接收放大器上。由探头将其电压变成超声波向焊件放射。放大器将信号放大后，在大器上。由探头将其电压变成超声波向焊件放射。放大器将信号放大后，在指示荧光屏上显示出指示荧光屏上显示出“始脉冲始脉冲a”a”。进入焊件内部的超声波按直线方向传播，。进入焊件内部的超声波按直线方向传播，遇到缺陷时，就会引起反射，由探头接受后遇到缺

33、陷时，就会引起反射，由探头接受后,经放大器放大，在荧光屏上产生经放大器放大，在荧光屏上产生“缺陷脉冲缺陷脉冲C”C”，另一部分超声波在焊件底部发生反射，产生，另一部分超声波在焊件底部发生反射，产生“底脉冲底脉冲b”,b”,此此时超声波是以某一角度时超声波是以某一角度射入焊件，若超声波没有碰到缺陷，传播到射入焊件，若超声波没有碰到缺陷，传播到K K处后继处后继续向前，探头收不到反射波，所以荧光屏上仅出现续向前，探头收不到反射波，所以荧光屏上仅出现“始脉冲始脉冲a”a”。当探头移到。当探头移到N N处后，超声波碰到缺陷处后，超声波碰到缺陷C C就被反射回来，探头接收后，在荧光屏上就出现缺就被反射回

34、来，探头接收后，在荧光屏上就出现缺陷脉冲陷脉冲C C。焊接接头无损检验方法焊接接头无损检验方法探伤探伤第七章第七章 非破坏性的检验方法及检验标准非破坏性的检验方法及检验标准1.21.2超声波探伤特点超声波探伤特点 1.1.只能用于厚度在只能用于厚度在5mm5mm以上焊件的探伤。以上焊件的探伤。2.2.超声探伤适用于厚焊件。超声探伤适用于厚焊件。3.3.探伤周期短，成本低，设备简单，对人体无害。探伤周期短，成本低，设备简单，对人体无害。4.4.判别缺陷类别的能力差。判别缺陷类别的能力差。焊接接头无损检验方法焊接接头无损检验方法探伤探伤第七章第七章 非破坏性的检验方法及检验标准非破坏性的检验方法及

35、检验标准2 2、超声波探伤技术、超声波探伤技术1.1.采用斜探头时，应首先选择探头角度。采用斜探头时，应首先选择探头角度。2.2.探伤表面应清除飞溅、锈蚀、油污及其它污物。探伤表面应清除飞溅、锈蚀、油污及其它污物。3.3.探伤时探头在焊缝两侧作有规则的移动，以保证焊探伤时探头在焊缝两侧作有规则的移动，以保证焊缝截面和焊缝长度上全部探到。缝截面和焊缝长度上全部探到。焊接接头无损检验方法焊接接头无损检验方法探伤探伤第七章第七章 非破坏性的检验方法及检验标准非破坏性的检验方法及检验标准 焊接接头的表面及近表面探伤焊接接头的表面及近表面探伤1 1、磁粉探伤、磁粉探伤:探伤时，缺陷的显露和缺陷与磁力线的

36、相对位置有关。与磁力线相垂直的探伤时，缺陷的显露和缺陷与磁力线的相对位置有关。与磁力线相垂直的缺陷显现得最清楚；若缺陷与磁力线平行，则显露不出来。因此，磁粉探缺陷显现得最清楚；若缺陷与磁力线平行，则显露不出来。因此，磁粉探伤时，应从两个不同的方向进行充磁探测伤时，应从两个不同的方向进行充磁探测。2 2、渗透探伤、渗透探伤1.1.荧光探伤荧光探伤(多为绿色多为绿色)通常，渗透液主要是煤油。发光亮度是显现缺通常，渗透液主要是煤油。发光亮度是显现缺陷灵敏度高低的标志，发光亮度强，则能发现微小的缺陷。常用苯甲酸二陷灵敏度高低的标志，发光亮度强，则能发现微小的缺陷。常用苯甲酸二丁酯作为荧光增白剂的助溶剂

37、。丁酯作为荧光增白剂的助溶剂。2.2.着色探伤着色探伤(多为红色多为红色)探伤的灵敏度在很大程度上决定于渗透液的性探伤的灵敏度在很大程度上决定于渗透液的性质。常用的渗透液是煤油、变压器油和苯等为基础，再加入饱和量的苏丹质。常用的渗透液是煤油、变压器油和苯等为基础，再加入饱和量的苏丹4 4号红色染料配制而成。显像剂一般是由氧化镁、氧化锌、二氧化钛等白色号红色染料配制而成。显像剂一般是由氧化镁、氧化锌、二氧化钛等白色粉末和其它容易挥发的化学剂组成。粉末和其它容易挥发的化学剂组成。焊接接头无损检验方法焊接接头无损检验方法表面探伤表面探伤第七章第七章 非破坏性的检验方法及检验标准非破坏性的检验方法及检

38、验标准一、碳弧气刨的原理、特点及应用碳弧气刨的原理、特点及应用1、碳弧气刨的原理：碳弧气刨的原理：利用碳棒与工件间产生的电弧将金属熔化，并用压缩空气将其吹掉，实现在利用碳棒与工件间产生的电弧将金属熔化，并用压缩空气将其吹掉，实现在金属表面上加工沟槽的方法。金属表面上加工沟槽的方法。2、特点特点 生产效率高生产效率高改善了劳动强度改善了劳动强度 使用灵活方便，有利于保证质量使用灵活方便，有利于保证质量 3、应用、应用利用碳弧气刨挑焊根。利用碳弧气刨挑焊根。返修焊件时清除焊接缺陷。返修焊件时清除焊接缺陷。开焊接坡口。清理铸件毛边、飞刺、浇冒口及铸件中的缺陷。开焊接坡口。清理铸件毛边、飞刺、浇冒口及

39、铸件中的缺陷。切割不锈钢中、薄板。切割不锈钢中、薄板。第八章第八章 碳弧气刨知识碳弧气刨知识二、气刨工艺二、气刨工艺（1）极性：）极性：不同材料接法是不一样的不同材料接法是不一样的.如钢应反接，铜应正接如钢应反接，铜应正接（2）碳棒的直径：）碳棒的直径：碳棒的直径与刨槽宽度有关碳棒的直径与刨槽宽度有关,刨槽越宽刨槽越宽,碳棒直径应越大碳棒直径应越大,通常通常碳棒直径应比刨槽宽度小碳棒直径应比刨槽宽度小2mm左右。左右。（3）刨削速度）刨削速度 刨削速度对刨槽尺寸、表面质量都有一定影响。刨削速度对刨槽尺寸、表面质量都有一定影响。速度太快会速度太快会形成形成“夹碳夹碳”的缺陷，速度过慢又会出现的缺

40、陷，速度过慢又会出现“粘渣粘渣”问题。随着刨问题。随着刨削速度的增大削速度的增大,刨槽深度将减小。通常刨削速度为刨槽深度将减小。通常刨削速度为0.5m1.2m/min较合适。较合适。第八章第八章 碳弧气刨知识碳弧气刨知识第八章第八章 碳弧气刨知识碳弧气刨知识（4）压缩空气压力）压缩空气压力 常用的压缩空气压力为常用的压缩空气压力为0.4MPa0.6MPa。（5）电弧长度）电弧长度 一般以一般以lmm2mm为宜。为宜。（6）碳棒倾角）碳棒倾角 碳棒的倾角一般为碳棒的倾角一般为2545。（7）碳棒伸出长度）碳棒伸出长度 通常碳棒的伸出长度为通常碳棒的伸出长度为80mm100mm较为合适。较为合适。

41、第九章第九章 碳弧气刨知识设备、工具和材料碳弧气刨知识设备、工具和材料一、碳弧气刨的设备、工具和材料一、碳弧气刨的设备、工具和材料1、碳弧气刨的设备、碳弧气刨的设备1.1电源电源:使用直流电源使用直流电源1.2压缩空气气源压缩空气气源 对大中型企业来说，都有集中供气的空压站，空气压力一般对大中型企业来说，都有集中供气的空压站，空气压力一般为为0.5MPa1MPa，能满足碳弧气刨的要求，也可利用小型空压机来供气，能满足碳弧气刨的要求，也可利用小型空压机来供气，只要空气压力在只要空气压力在0.5MPa0.6MPa范围内供气即可。范围内供气即可。二、碳弧气刨的工具和材料二、碳弧气刨的工具和材料1、气

42、刨枪、气刨枪 它应符合下列要求：导电性能良好，压缩空气能正确又集中吹出，它应符合下列要求：导电性能良好，压缩空气能正确又集中吹出，电极能牢固夹持更换方便，外壳绝缘良好，重量轻，使用方便。电极能牢固夹持更换方便，外壳绝缘良好，重量轻，使用方便。1.1、气刨枪有两种形式：、气刨枪有两种形式：（1）侧面送风式）侧面送风式 （2）圆周送风式）圆周送风式 2、碳棒、碳棒 对碳棒的要求是能耐高温，导电性能良好，不易断裂，对碳棒的要求是能耐高温，导电性能良好，不易断裂，断面组织细，灰分少，成本低等。一般都采用镀铜实心断面组织细，灰分少，成本低等。一般都采用镀铜实心碳精棒。碳精棒。第九章第九章 碳弧气刨知识设

43、备、工具和材料碳弧气刨知识设备、工具和材料第九章第九章 碳弧气刨知识设备、工具和材料碳弧气刨知识设备、工具和材料第十章第十章 低碳钢垂直固定管焊接低碳钢垂直固定管焊接 在定位焊点对称的坡口内引弧，采用两点击穿法进行焊接。在定位焊点对称的坡口内引弧，采用两点击穿法进行焊接。待坡口两侧熔化时，焊条向根部压送，熔化并击穿坡口根部，待坡口两侧熔化时，焊条向根部压送，熔化并击穿坡口根部，听到听到“哗哗、哗、哗”的声音，并形成第一个熔池和熔孔，使两侧钝的声音，并形成第一个熔池和熔孔，使两侧钝边熔化边熔化0.51.0mm，立即灭弧。待熔池收缩到原熔池的，立即灭弧。待熔池收缩到原熔池的1/3时，时，马上重新引

44、弧进行焊接。电弧始终从坡口上侧引燃，并在上侧马上重新引弧进行焊接。电弧始终从坡口上侧引燃，并在上侧要部停留约要部停留约1s，然后向下侧运条。在下侧要部停留，然后向下侧运条。在下侧要部停留12s后，迅后，迅速移动焊条，使电弧沿坡口下侧后方灭弧。灭弧与接弧时间间速移动焊条，使电弧沿坡口下侧后方灭弧。灭弧与接弧时间间隔要短，灭弧动作要果断，不得拉长电弧，灭弧频率每分钟隔要短，灭弧动作要果断，不得拉长电弧，灭弧频率每分钟7080次。接弧位置要准确。焊接时应保持熔池形状大小一致，次。接弧位置要准确。焊接时应保持熔池形状大小一致，熔池铁水清晰明亮。熔池铁水清晰明亮。第十章第十章 低碳钢垂直固定管焊接低碳钢

45、垂直固定管焊接一、打底焊一、打底焊 1、可采用连弧或断弧焊接。本实例为断弧焊接，采用逆时针方向、可采用连弧或断弧焊接。本实例为断弧焊接，采用逆时针方向焊接。焊条与试件下侧夹角为焊接。焊条与试件下侧夹角为750800与管子切线的焊接方向与管子切线的焊接方向夹角为夹角为700750。2、打底焊换条时，在距离前段焊缝收尾处后约、打底焊换条时，在距离前段焊缝收尾处后约10mm处引弧，连处引弧，连弧焊接至收弧弧坑中心坡口根部时，焊条向下压一下，听到弧焊接至收弧弧坑中心坡口根部时，焊条向下压一下，听到“哗、哗哗、哗”的声音，表示接头熔透并形成熔孔，立即灭弧，然的声音，表示接头熔透并形成熔孔，立即灭弧，然后

46、正常运条施焊。后正常运条施焊。二、填充焊二、填充焊 采用连弧手法，进行一层二道焊接操作。换焊条接采用连弧手法，进行一层二道焊接操作。换焊条接头是从收弧处前方约头是从收弧处前方约10mm处引弧，将电弧拉回坑并填满，然处引弧，将电弧拉回坑并填满，然后正常运条施焊。从下侧坡开始排列，压第一道焊道后正常运条施焊。从下侧坡开始排列，压第一道焊道1/31/2处处.填充层高度距离焊件表面坡口边缘线填充层高度距离焊件表面坡口边缘线11.5mm，保持坡口，保持坡口连缘线完整。这是盖面时的基准线。连缘线完整。这是盖面时的基准线。第十章第十章 低碳钢垂直固定管焊接低碳钢垂直固定管焊接三、盖面焊三、盖面焊 第一道焊道

47、焊条与试件下侧夹角约为第一道焊道焊条与试件下侧夹角约为800使下坡口边使下坡口边缘熔化缘熔化12mm.第二道焊条与试件下侧夹角为第二道焊条与试件下侧夹角为850900，并有并有1/2压在上一道焊道上。最后一道焊道焊条与焊件压在上一道焊道上。最后一道焊道焊条与焊件下侧夹角为下侧夹角为700800，并使上坡口边缘熔化，并使上坡口边缘熔化12mm，使焊缝与试件表面圆滑过渡。使焊缝与试件表面圆滑过渡。第十章第十章 低碳钢垂直固定管焊接低碳钢垂直固定管焊接电弧焊应力分布情况电弧焊应力分布情况第十一章第十一章 焊接材料焊接材料一、电焊工选择焊条时应具备以下知识：一、电焊工选择焊条时应具备以下知识：电焊工掌

48、握了被焊工件的材质特性、技术要求和所电焊工掌握了被焊工件的材质特性、技术要求和所用的焊接材料的性能、特点，才能作出恰当的选择用的焊接材料的性能、特点，才能作出恰当的选择和配合，才能做好焊接工作。和配合，才能做好焊接工作。电焊工还必须了解各种焊条的名称、牌号、性能和特电焊工还必须了解各种焊条的名称、牌号、性能和特点。焊条选择恰当，能降低成本、提高焊接效率并点。焊条选择恰当，能降低成本、提高焊接效率并获得满意的接头性能。获得满意的接头性能。二、电焊条的作用电焊条的作用电焊条电焊条(简称焊条简称焊条)是在焊芯上涂以一定厚度的药皮是在焊芯上涂以一定厚度的药皮,用于焊条电弧焊的焊接材料用于焊条电弧焊的焊

49、接材料.见图见图101。它的作。它的作用是作为电极传导焊接电流，同时作为填充金属。用是作为电极传导焊接电流，同时作为填充金属。第十一章第十一章 焊接材料焊接材料第十一章第十一章 焊接材料焊接材料三、焊条应具备以下工艺性能三、焊条应具备以下工艺性能1.应引弧容易，电弧燃烧稳定，飞溅小应引弧容易，电弧燃烧稳定，飞溅小2.药皮熔化均匀，无块状药皮脱落药皮熔化均匀，无块状药皮脱落3.熔渣的流动性适中，均匀覆盖在焊缝金属表面，易于熔渣的流动性适中，均匀覆盖在焊缝金属表面，易于脱渣脱渣 4.焊缝成形美观。焊缝成形美观。四、焊条质量对焊接生产有何影响四、焊条质量对焊接生产有何影响?1.影响焊接过程的稳定性。

50、影响焊接过程的稳定性。2.影响焊接接头的性能和质量。影响焊接接头的性能和质量。3.影响焊接生产率影响焊接生产率。第十一章第十一章 焊接材料焊接材料五、什么是焊芯五、什么是焊芯?有何作用有何作用?焊芯就是焊条内的金属钢芯，它是一根具有一定长度和直径的钢丝。焊芯就是焊条内的金属钢芯，它是一根具有一定长度和直径的钢丝。主要作用是：主要作用是：1.传导焊接电流，产生电弧。传导焊接电流，产生电弧。2.作为焊缝的填充金属。作为焊缝的填充金属。六、焊芯种类、牌号编制：六、焊芯种类、牌号编制：焊芯是根据国家标准焊芯是根据国家标准GB 13001977焊接用钢丝焊接用钢丝的规定分类的。用于的规定分类的。用于焊接