焊接基础知识及工艺培训课件

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英文缩写 SMAW SAW GMAW MAG MIG FCAW GTAW PAW
EBW ESW LBW
FW
RW
德文缩写
方法原理
1. 国家及行业标准
▪ GB/T 3375-1994 《焊接术语》 ▪ GB/T324-1988 《焊缝符号表示法》 ▪ GB/T 985－1988《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊
缝坡口的基本形式与尺寸》 ▪ GB/T 986－1988《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》 ▪ JB/T 5000.3－1998《焊接件通用技术要求》 ▪ JB/T 5000.2－1998《火焰切割件通用技术要求》 ▪ GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的
▪ 应用范围：适用于于工件厚度0.5～4.0 ㎜范围内的钢及 有色金属全位置连接焊接；以及堆焊。
▪ 3.4 熔化极气体保护焊（MSG；MIG 131/MAG 135）
▪ 原理：熔化极惰性气体保护焊（MIG）和熔化极活性气体 保护焊（MAG）均属于熔化极气体保护焊接法。通过软 管束，将保护气体、焊接电流和作为焊接填充材料的焊丝 送入焊炬。送丝机构通过焊炬导电咀的滑动接触面将焊接 电流传输到焊炬中正在移动着的焊丝上。在焊丝与工件之 间可见的燃烧电弧供给焊丝熔化和工件所需要的能量，电 弧温度约高达10000℃。焊接有色金属时，用惰性气体保 护熔池；焊接碳钢、低合金钢和高合金钢时，一般采用通 过导电咀直接传输到离电弧很近的部位，如此可使焊丝具 有较高的电流承载能力从而也提高了熔敷率。
焊接基础知识及工艺培训
一、焊接基础知识 二、公司常用焊接标准 三、设计文件工艺性审查 四、焊接工艺内容和焊接工艺的编制 五、现场问题及处理
一、焊接基础知识
▪ 1．焊接的概念 ▪ 2．焊接方法分类 ▪ 3．焊接方法介绍 ▪ 4．焊接方法的选择 ▪ 5．熔焊接头的基本类型 ▪ 6．焊缝表示方法 ▪ 7．常用坡口的类型 ▪ 8．设计员应了解的常用焊接标准
分级》 ▪ JB/T4730-2005《压力容器无损检测》 ▪ GB3323-87《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》
2. 企业标准
▪ Q/DZQ1214-2009 《板材、型材拼接工艺守则》 ▪ Q/DZQ128-2004《火焰切割质量》 ▪ Q/DZQ122-2004《剪切工艺守则》 ▪ Q/DZQ129-2004《放样号料工艺守则》 ▪ Q/DZQ123-2004《板材滚曲工艺守则》 ▪ Q/DZQ121-2004《轧制钢材矫正工艺守则》 ▪ Q/DZQ1210-2004《常用焊接材料的验收》 ▪ Q/DZQ1212-2004《焊接结构件组装工艺守则》 ▪ Q/DZQ1216-2006《气体保护电弧焊工艺守则》 ▪ Q/DZQ1220-2006《焊条电弧焊工艺守则》 ▪ Q/DZQ1217-2006《碳弧气刨工艺守则》 ▪ Q/DZ1227-2007《钢结构焊前预热温度与层间温度的控制》 ▪ Q/DZQ1221-2006《火焰矫正工艺守则》 ▪ Q/DZQ1222-2006《钢结构件表面及焊缝质量要求》 ▪ Q/DZQ125-2004《焊接质量检查工艺守则》
6.1 国标324焊缝表示符号
6.2 ISO2553焊缝表示
焊缝的补充说明
焊接位置图示
7．常用的坡口类型
▪ 国标985坡口型式
德标DIN8551坡口型式
美标AWS D1.1部分熔透坡口型式
美标AWS D1.1完全熔透坡口型式
二、公司常用焊接标准
▪ 1、国家及行业标准 ▪ 2、企业标准
1．焊接的概念
▪ 焊接：焊接是一种不可拆卸的连接方法， 是两种或两种以上同种或异种材料通过原 子或分子之间的结合和扩散连结成一体的 工艺过程。
▪ 促使原子或分子之间产生结合和扩散的方 法是加热或加压，或同时加热又加压。
2．焊接方法分类
分类 熔化焊
压力焊 钎焊
焊接方法 焊条电弧焊 埋弧焊 熔化极气体保护焊 熔化极活性气体保护焊 熔化极惰性气体保护焊 药芯焊丝活性气体保护焊 钨极氩弧焊 等离子弧焊 螺柱焊 气焊 电子束焊 电渣焊 激光焊 铝热焊 摩擦焊 冷压焊 电阻焊 超声波焊 扩散焊 爆炸焊 火焰钎焊 感应钎焊 电阻钎焊 盐浴钎焊 炉中钎焊
▪ 3.6 电阻点焊（RP；21）
▪ 原理：将待焊接的金属件搭接放置在两个电极之 间。通过电极施加一定的力将板材压在一起以后， 在给定的时间内（瞬间），电流从一个电极通过 板材流到另一个电极。在电阻最大的部分，即板 材与板材的接触部位，由于电阻产生的热量熔化 了接触部分的材料。断电后，在电极压力的作用 下，熔池凝固。
GMAW（含药芯焊丝电 弧焊FCAW）
SAW
3．焊接方法介绍
▪ 3.1 氧乙炔火焰气焊（G；311） ▪ 原理：气焊时，焊接熔池是由火焰加热所形成，
火焰是由可燃气体与氧气的化学反应产生的，火 焰的热量使材料熔化。通常用手将焊棒送入熔化 区，把焊接坡口填满。火焰气体覆盖着熔池，并 保护熔池免受空气的影响。 ▪ 应用范围：主要用于非合金、低合金钢板和管材 的焊接（也可用于铸铁的焊接）用于除立向下以 外所有焊接位置的管道工程、车体结构、安装和 修理等焊接。 ▪ 板厚：约从0.8mm至6mm
▪ 1.3焊接坡口是否合适，坡口形状和尺寸与相关标准的一 致性，接头形式、坡口形状和尺寸的工艺性、经济性和合 理性。
▪ 1.4 焊接接头探伤方法和标准的合理性、经济性。 ▪ 1.5 异种钢接头的合理性。 ▪ 1.6 结构件重量、外形尺寸是否超出车间的生产能力。 ▪ 1.7 结构件是否有热处理要求，要求是否合理。
5．熔焊接头与基本类型
▪ 焊接接头：焊接接头是指把零件或部件用焊 接的方法相互连接起来的区域。
▪ 熔焊接头由焊缝、熔合区、热影响区及邻近 的母材组成。
5.1 按作用分类的3种接头
▪ 焊缝与被焊工件并联的接头，焊缝传递很小的载 荷，焊缝一旦断裂，结构不会立即失效，这种接 头叫做联系接头，焊缝被称为联系焊缝；焊缝与 被焊工件串联的接头，焊缝传递全部载荷，焊缝 一旦断裂，结构就会立即失效，这种接头叫做工 作（承载）接头，焊缝被称为工作焊缝。此外， 还有双重接头，焊缝既起连接作用又起传力作用， 这种焊缝就叫做双重性焊缝。如图所示，设计时， 联系焊缝无需计算焊缝强度，工作焊缝的强度必 须计算，双重性接头只计算焊缝的工作应力，不 考虑联系应力。
▪ 应用范围：它可用于几乎所有焊接，厚度从 0.01~200mm。
▪ 3.8 电子束焊（EB；51）
▪ 原理：高压加速装置形成的高功率电子束流，通 过磁透镜会聚，得到很好的焦点（其功率密度可 达104~109W/mm2），轰击置于真空或非真空的 焊件时，电子的动能转变为热能，熔化金属实现 焊接。
▪ 应用范围：适用于工件厚度0.5～3.0 ㎜范围内的 钢板或铝板焊接。尤其适用于成批生产中。
▪ 3.7 激光焊（LA；52）
▪ 原理：激光焊接是激光最先工业应用的领域之一， 激光焊接有两种基本模式，即热导焊接和深熔焊 接。激光热导焊接类似于TIG 焊，表面吸收激光 能量，通过热传导的方式向内部传递；激光深熔 焊和电子束焊相似，高功率密度激光引起材料局 部蒸发，在蒸发压力作用下熔池表面下陷形成小 孔，激光束通过“小孔”深入到熔池内部实现焊 接。
▪ 3.3 钨极惰性气体保护焊（WIG；141）
▪ 原理：钨极气体保护焊接法分为钨极惰性气体保护焊 （WIG）、钨极等离子焊（WP）和钨极氢原子焊 （WHG）三种。钨极惰性气体保护焊焊接时，在焊炬中 夹持的非熔化的钨极和工件之间燃烧着的电弧所产生的能 量使材料熔化。通常使用焊棒作为填充材料进行焊接。惰 性保护气体如氩、氦或它们的混合气体保护钨极和焊缝， 使之免受空气的侵入，工件的加热集中在由针状钨极产生 的小电弧区域上，因此特别有利于薄壁构件的焊接。钨极 惰性气体保护焊接时，既不形成熔渣，也不会出现焊缝表 面的氧化现象。
三、设计文件工艺性审查
▪ 1、工艺性审查的主要内容 ▪ 2、结构件材料的选择 ▪ 3、焊接接头设计与选择
1、工艺性审查的主要内容：
▪ 1.1 设计图纸材料选择是否合适，材料的可焊性如何，要 避免采用焊接性低劣的母材用于重要承载部件和受压部件。
▪ 1.2 结构件是否有足够的焊接空间，焊接位置是否合适， 接头位置的可见度、可达性和可检查性。
▪ 3.2 焊条电弧焊（E；111） ▪ 原理：用涂药焊条进行焊条电弧焊接时，焊接电
源提供焊接电流，使之在焊条和工件之间产生一 个燃烧的电弧。电弧的温度高于4000℃，电弧的 热量使母材和焊条熔化，熔化的焊条以熔滴状向 母材过渡。焊条药皮受热作用产生气体与熔渣， 保护焊条末端、过渡的熔滴以及母材上的液态金 属，使其免受空气的有害影响。凝固的熔渣覆盖 着焊缝金属，同样起着保护作用。 ▪ 应用范围：适用于全位置焊接，工件厚度3 ㎜以 上的低碳钢、低合金钢和高合金钢的连接焊接及 堆焊。
▪ 应用范围：适于工件厚度0.6～100mm 范围内的全位置连 接焊接，以及堆焊。
▪ 3.5 埋弧焊（UP；12） ▪ 原理：焊丝盘、送丝机构、导电咀以及焊剂都安装在一个
行走小车上，焊接电流（电流强度200～2000 安培）通 过导电咀里的滑动接触面传输到移动着的焊丝上，焊丝端 部与工件之间的电弧埋在焊剂层下不可见地燃烧。电弧的 能量熔化工件，且熔深较深，焊丝被熔化且以熔滴形式过 渡，部分熔化成液态的焊剂形成保护渣层覆盖在焊缝金属 上。焊接电流通过导电咀直接传输到焊丝端部，如此可使 焊丝具有较大的电流承载能力，从而提高了熔敷率。 ▪ 应用范围：主要用于工件厚度8 ㎜以上的碳钢、低合金钢 和高合金钢长焊缝的水平位置（包括船形位置）连接焊接； 以及用带极堆焊高合金钢的堆焊层。尤其在容器制造、钢 结构、造船工业和车辆制造中获得了广泛的应用。
电阻焊在压力焊中占主 导地位，主要用于汽车 等薄板构件的焊接； 摩擦焊更适用于圆形、 管形截面工件焊接， 正逐步代替闪光对焊 适用于金属、非金属、 异种材料之间的钎焊， 可焊接复杂结合面的 工件，焊接变形小
主要焊接方法及代号
焊接方法 焊条电弧焊
代号 SMAW
钨极惰性气体保护焊
TIG
ຫໍສະໝຸດ Baidu
熔化极气体保护焊 埋弧焊
▪ 应用范围：电子束可用于金属的焊接（一次焊接 厚度可达300mm），也可用于表面处理和打孔等。
4．焊接方法的选择
▪ 正确选择焊接方法的根据是： ▪ 1.构件的几何形式 ▪ 2.可接近性 ▪ 3.设备 ▪ 4.要求 ▪ 5.材料 ▪ 6.件数 ▪ 7.焊接位置 ▪ 8.经济性
常用焊接方法的适用性
2、结构件材料的选择
▪ 结构件材料主要包含以下几种 ▪ 1. 低碳钢 ▪ 2. 中、高碳钢 ▪ 3. 低合金钢 ▪ 4. 耐热钢 ▪ 5. 不锈钢
低碳钢
中、高碳 钢
分类 碳素结构钢 优质碳素钢
优质碳素钢
常用牌号 Q195、Q215、Q235、Q255、Q275 08F、10、15020、25、20R、20g
E 将焊件接头加热至
UP 熔化状态，不加压
MSG 力以完成焊接
MAG
MIG
WSG WP B G EB RES LA
FR 对焊件通过施加压力 （加热或不加热）
R 以完成焊件的方法
利用熔点比焊件低的 钎料与焊件加热至钎 焊温度，液态钎料填 充接头间隙与母材相 扩散实现连接的方法
特点及适用范围 机械制造业中所有同种 金属、部分异种金属及 某些非金属材料的焊接 是最基本的焊接方法， 在焊接生产中占主导 地位
5.1 按作用分类的3种接头
▪
5.2 熔焊接头的基本类型示意图
5.2 熔焊接头的基本类型示意图
6．焊缝表示方法
▪ 完整的焊缝符号包括基本符号、指引线、 补充符号、尺寸符号及数据等。为了简化， 在图样上标注焊缝时通常只采用基本符号 和指引线，其他内容一般在有关的文件中 （如焊接工艺规程）明确。
30、35、40、45、50、55、60、65 、70
主要问题 厚板的刚性拘束裂纹；硫至热
裂纹
冷裂纹和焊接热影响区淬硬