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焊接理论知识参考资料

焊接理论知识

一、焊接的定义：

焊接是通过对物体的加热，加压或者两者并用，使焊接连接处达到原子间力的相互作用，使分离的物体连接成一个新的整体的加工工艺。

二、焊接的方法分类：

按照焊接过程中金属所处的状态和工艺特点可分为三类：

熔化焊、压力焊、钎焊。

三、焊接过程中应该注意的六大伤害：

火灾爆炸、触电、灼烫、急性中毒、高处坠落、机械伤害

四、手工电弧焊的基本原理：

手工电弧焊的熔化焊的一种，它是利用电弧热作为热源的。

这个电弧是在电焊条与工件之间形成的，电焊条是电焊钳的夹持之下，沿着焊缝间隙运动，与此同时，电弧热量把焊条前端和工件局部熔化，形成焊缝。

五、电弧的原理：

电弧是两电极之间的气体介质中持久的放电现象。

它是气体导电的形式之一，也称气体放电。

气体导电有暗放电，辉光放电，和电弧放电等多种形式，电弧放电时，电流可以达到几百甚至一千安培以上，但电压并不高，只有十几伏至几十伏。

手工电弧焊的电弧温度最高可过8000℃，电弧焊就是利用这高温放热的特点来熔化金属材料进行焊接的。

六、引弧的方法：

手工电弧焊常用的就是接触引弧和非接触性引弧两类。

七、电焊机的要求：

为了电弧稳定煅烧，得到合格焊缝，电焊机必须具备：

1、空载电压较高。

为便于接触引弧，一般要求空载电压为50－90V。

2、适合电弧的工作电压。

一般电弧电压为16－35V。

3、短路电流不能太大。

若短路电流太大就会使液态金属飞溅太大，电弧不稳。

4、能够方便地调节焊接电流大小，以适应不同板厚和不同材质的工件要求。

八、电焊条的组成和作用：

1、组成：

电焊条是由金属焊条芯和包在芯处层的药皮组成的。

2、作用：

电焊条作为一个电极，一方面起传导电流和引燃电弧的作用，另一方面起自身熔化与母材结合，填充金属形成焊缝的作用。

九、焊条药皮的作用：

1、稳定电弧

2、造渣，造气以保护高温熔滴、熔池及凝固的焊缝不受空气的侵蚀

3、脱氧和渗合金

4、粘结成形

5、改善焊接工艺性能

6、提高生产率

十、电焊机的安全要求（在使用中）

1、每一台焊机都要单独使用具有足够容量的电源开关，不允许与其它电器设备共用一个开关，应选用封闭的铁壳开关或自动空气开关。

2、电焊机的放置环境：

在室内腐蚀性介质和蒸汽，并要干燥通风，室温要低于40℃，高于-10℃，放置或稳固，不允许露天放置，要有遮阳防雨装置。

3、电焊机使用前，必须检查保护接地（接零）线是否完好。

4、电焊机的使用过程中不允许超载，若超载运行会因过热而烧毁焊机。

十一、电焊钳的安全使用：

1、电焊钳应轻便，易于操作，一般重量不超过600g。

2、根据不同的电焊钳规格，能在与手柄轴线呈90°、120°、180°的情况下，可靠地夹持所适用不同直径的电焊条。

3、钳口与焊条要经常保持良好的接触，与焊接电缆线连接牢固。

4、电焊钳外表要有良好的绝缘。

5、禁止使用没有绝缘的自制电焊钳。

6、禁止将过热的电焊钳放入水中，冷却后再使用。

7、工作结束后，应把电焊钳放到规定位置，妥善保管。

十二、焊接电缆线的使用：

1、焊接电缆线应具有良好的导电能力，良好的绝缘外皮，线芯为多股细铜线，并且轻便，柔软，易于操作。

2、焊接电缆线外表必须保持完整，破损应及时修好。

3、长度选用要短路，一般为20－30m为宜。

4、一般应采用整根导线，中间不应有接头，若需加长，应连接牢固。

5、严禁使用厂房构件，金属结构，轨道、管道或其他金属物体搭接起来代替焊接电缆。

6、焊接电缆穿过马路，应采取护套措施，严禁搭在气瓶，乙炔发生器上，易燃物品的容器上。

7、焊接电缆应严禁与油脂等易燃物料接触。

十三、电流对人体的伤害类型及因素：

类型：

1、电击2、电伤3、电磁辐射伤害

因素：

1、电流大小2、通电时间3、电流通过人体的途径4、电流的种类和频率5、触电人的身体状况。

十四、焊接作业环境的分类及具备的条件范围：

1、普通环境：

①干燥、相对湿度小于70%②没有导电粉尘存在③地面为木材、沥青等非导电物质铺设，其中金属导电的物质占有系数小于20%。

2、危险环境：

①潮湿、相对温度超过75%②有导电粉尘存在③地面金属导电物质占有系数大于20%④高温、平均气温经常超过30℃⑤人体能同时接触到地面导体和设备外壳。

3、特别危险环境：

①特别潮湿、相对温度达100%以上，如雨天②有腐蚀发生气体，蒸汽，煤气或者导电粉尘的车间③在管道、容器内部和金属结构内部进行焊接操作时。

十五、电焊对人体的危害：

1、金属烟尘：

①焊工尘肺②锰中毒③金属烟热。

2、有毒气体：

①臭氧②氮氧化物③一氧化碳④氟化氢

3、弧光照射：

①紫外线②红外线③可见光线

4、调频电磁场。

5、放射性物质。

6、噪音。

十六、焊接电流、电压、速度分别对焊接质量有何影响？

1、焊接电流主要影响熔深的大小，电流过小，电弧不稳定，熔深小，易造成夹渣等缺陷，电流过大，焊缝容易咬边或烧穿，同时引起飞溅。

2、电弧电压是由弧长来决定的，电弧长，电压高，电弧短，电压低。

电弧电压的大小主要影响焊缝的熔宽。

焊接过程中电弧不宜过长，否则电弧燃烧不稳定，而且还会有空气进入，产生气孔，一般电弧的长度不宜超过焊条直径。

3、焊接速度的大小直接影响焊接的生产率，为了获得最大的焊接速度，应该在保证质量的前提下，采用较大直径焊条和焊接电流，同时还应按具体情况适当调整焊接速度，尽量使焊缝的高低，宽窄一致。

十七、产生气孔的原因：

①焊件清理不干净②焊条受潮③电磁弧偏吹④焊接工艺参数不合格

十八、Co2气保焊有哪些优点？

1、明弧易操作

2、熔池可见性好

3、观察操作方便，可以进行全位置焊接

4、没有或很少夹渣，多用于多层道焊接

5、热量集中，工件变形小，裂缝小

6、提高了生产率，是手工电弧焊的三至五倍。

十九、手工电弧焊的最基本的运条方法：

1、直线运条法2、三角运条法3、圆圈运条法

4、8字形运条法5、直线往返运条法6、锯齿运条法

7、月牙形运条法

二十、焊接接头的接头形成：

1、对接接头2、搭接接头3、角接接头

4、T形接头5、十字接头6、端接接头

7、套管接头8、斜对接接头9、卷边接头

10、锁底对接接头等多种形式。

二十一、焊接中焊条送进的三大动作：

1、直线送进动作2、横向摆动动作3、焊条的前移送进动作。

二十二、氩弧焊的优点：

①氩弧焊的优点用气保护代替丁渣保护②实现了机械化或自动化，提高生产率③氩气保护，压缩电弧，热量集中易获得高质量的焊缝接头④易操作，变形小，焊缝金属纯净，无杂质渗入，可进行全位置焊接，可适应多层道焊接，管线根部打底层等。

二十三、焊接中容易出现的缺陷：

1、气孔2、夹渣3、咬边3、烧穿5、裂纹

6、凹陷7、未焊透8、焊瘤子等多种缺陷

二十四、防止产生气孔的措施：

1、严格清理待焊坡口区域表面

2、正确保管和储存焊条

3、避免发生二次磁场，尽可能采用不偏心的焊条

4、调整焊接电流，速度不能太快，电弧不应太长。

二十五、产生咬边的原因及防范措施：

原因：

在焊接过程中焊接参数选择不当或操作方法不正确，使焊件的基部产生凹陷或沟槽。

措施：

合理选择焊接参数，使焊接电流略小，适当掌握电弧的长度，正确的运条及焊条的角度。

二十六、烧穿的原因及防范措施

原因：

由于焊接电流太大，焊接顺序不合理，以及根部间隙太大，速度太慢，电弧停留时间过长造成。

措施：

合理选择焊接电流和焊接速度，缩小根部间隙，提高操作技能。

二十七、气割、气焊的定义和气割的实质：

气割：

利用可燃气体与氧气混合燃烧的预热火焰，将被切割的金属加热至燃烧点，并在氧气的射流中剧烈燃烧，金属燃烧时形成的氧化物在熔化状态时，被切割氧气流吹掉，使金属分割开的方法。

气焊：

利用可燃气体与助燃气体（氧气）混合燃烧的火焰对金属进行加热的一种焊接方法。

气割的实质：

气割的实质是金属在纯氧中燃烧的过程，而不是被熔化的过程。

二十八、氧切割过程共分三个阶段：

1、预热阶段2、氧化燃烧阶段3、排除溶渣阶段

二十九、符合哪些条件的金属才能进行氧切割？

1、金属熔点高于金属的燃烧点

2、金属燃烧形成熔渣的熔点要低于金属的熔点

3、金属在氧气中燃烧并释放大量热能

4、金属的导热性能应低

5、熔渣的流动性要好

三十、射吸式割炬的安全使用规则

1、使用前必须检查割炬射功能是否正常

2、氧气管扎紧牢固，乙炔胶管的松紧度应掌握在装上不漏气，必要时一拔即开为宜

3、点火时应先把氧阀门稍打开，再开启乙炔阀门点火，停止操作时应先关闭乙炔阀门，后关闭氧阀门

4、如遇回火立即关闭氧阀门，回火严重时快速拔掉乙炔胶管

5、割炬各部位严禁沾染油脂

6、随时检查各结合部位无松动现象。

三十一、割炬安全操作注意重点

1、割嘴内芯与高压氧通道应紧密连接，不得有丝毫的间隙，防止高压氧窜入外环孔将预热火焰吹灭

2、切割作业中要及时清除割嘴喷孔被飞溅的熔渣和氧化物堵塞，以免造成回火

3、不准在水泥地面上进行切割，防止水泥遇高温爆破伤人

4、切割过程中如遇回火，要先关闭高压氧阀门，后关闭混合氧阀门

三十二、减压器的安全使用规则

1、使用前应对减压器检查，各部位有无松动，减压器是否有直流现象

2、安装减压器前，应先开启一下瓶阀，吹掉瓶阀出气口的污物，在安装时一定要将螺母与瓶阀旋紧，不得漏气

3、在开启氧气瓶阀之前，要检查减压器调压螺钉是否在松开的位置，开启的动作要轻缓，人要站在侧面

4、减压器禁止沾染油污

5、冬季使用减压器时如遇冬结，禁止用明火烧烤，乙炔减压器应用40℃以下温水解冻，氧气减压器可用开水和蒸气解冻

6、工作结束后，产生关闭瓶阀，放掉余气，松开减压器的螺钉，使双针回零位，缷下减压器妥善保管。

三十三、氧气瓶使用规则

1、氧气瓶禁止与油脂接触

2、氧气瓶应远离易燃易爆物品，远离明火与热源，安全距离不低于10米，与乙炔瓶的距离不低于3米

3、冬季使用氧气瓶，瓶阀或减压器冻结，可用开水或蒸气解冻，禁止明火烧烤

4、氧气瓶内氧气不应用尽，应保留0.1MPa以上的余气压，防止其它气体倒流进入瓶内5、氧气瓶要保证绝缘，气瓶不可导电

6、安装减压器前，要先开启瓶阀吹掉嘴处污物，开启瓶阀动作要轻缓，人要站在侧面

7、氧气瓶应避免曝晒，防止气体膨胀造成超压

8、随时检查防震胶圈安好无损，为保护瓶阀，气瓶应装配瓶帽。

三十四、乙炔瓶使用规则

1、乙炔气瓶无论使用或存放，都应保持直立，不准倒卧

2、乙炔气瓶瓶体温度，最高不准超过40℃，防止温度过高，丙酮溶解能力下降而发生危险3、乙炔气瓶应避免撞击或震动，防止填料下沉而出现空洞

4、使用乙炔时，要严格控制流量，流量过大会使丙酮一起排出而造成危险

5、夏天乙炔瓶要防止曝晒，冬季如遇冻结40℃应用以下温水解冻，不准使用开水或蒸汽

6、乙炔瓶与明火距离，要求10米以上

7、乙炔气瓶应保留0.05MPa的余压

8、乙炔瓶要时刻保持接地，防止静电积蓄发生火花而造成事故。

三十五、铸铁不锈钢等不能氧切割的原因

1、由于铸铁的含碳量较高，碳燃烧后产生的一氧化碳和二氧化碳混入切割氧流，使切割氧纯度降低影响氧化燃烧的效果。

铸铁的燃点比熔点高的多，同时产生高熔点粘度很大的二氧化硅，使熔渣的流动性差，切割氧气不易把它吹掉。

2、不锈钢含有较多的铬和镍，容易形成高熔点的氧化铬、氧化镍薄膜，遮盖了金属割缝表面，阻碍切割氧与一层金属接触，因此不锈钢不能用氧切割，另外铜和铝及合金具有较高导热性，而铝产生的氧化物熔点高，加之铜产生的氧化物放出的热量较低，因此它们均不属于氧切割的材料。

（采用等离子切割机）

三十六、气焊气割中作业注意事项

1、各种气瓶均竖立稳固或装在专用胶轮车上使用

2、气焊设备严禁沾染油污和搭架各种电缆，气瓶不得剧烈振动及受阳光曝晒，开启气瓶时，必须使用专用扳手

3、严禁将正在燃烧的焊割炬随意放置。

4、在容器内交替使用电焊和气割时，要在容器外点燃焊割炬，容器内不得存放焊割炬

5、在密封容器内作业时，应先打开其孔洞窗，使内部空气流通，并设专人监护

6、禁止用氧气对局部焊接部分焊接部分位置进行焊通风换气，不准用氧气代替压缩空气吹扫工作服和吹除乙炔管道堵塞物，或用作试压及气动工具的动气源

7、安装减压器后必须开启氧气阀，检查各部位有无松动漏气，压力表工作是否正常，待正常后再接氧气胶管

8、电气焊同一场地作业时，氧气瓶必须采取绝缘措施，乙炔瓶要有接地措施

9、工作结束时，应仔细检查现场，确认无隐患后，方可离去

10、工作结束时要把所有工具设备，清点清楚，把胶管盘好，放在固定位置，并把周围环境清扫干净。

三十七、作业前的准备

1、操作前必须穿戴好符合国家有关标准规定的防护用品，严禁穿化纤工作服上岗

2、焊接场所10米以内不得存放易燃易爆物品

3、在禁火区进行焊割工作之前，必须到有关部门办理动火许可证，并采取相应的安全措施后方能工作

4、高空作业时，必须系好符合国家标准规定的安全带，并严格遵守高空安全作业的规定

5、禁止在输电线路下放置乙炔发生器、乙炔器、氧气瓶等设备

6、检查所用设备工具（如减压器，焊、割炬，回火防止器等）及工作环境，确认无不安全因素，方可作业。

三十八、发生回火的原因

发生回火的原因是火焰烧的速度，大于可燃气体供应的速度，有以下几种可能：

1、焊割炬的前半部特别是烧嘴过热，使混合气体受热膨胀，压力增高，阻力增大，防碍了可燃气体的供应；

2、焊割炬的烧嘴与溶池距离小，出气孔被飞溅物堵塞，不能保持正常的流量；

3、乙炔压力过低或乙炔管内有障碍物（积水、结水）胶管折叠被压等；

4、焊割炬失修，结合处某一不严密，造成氧气窜入乙炔通道内；

5、乙炔管内因某种原因形成混合气体。

三十九、割炬的组成和分类

组成：

氧气阀门、乙炔阀门、混合室、射吸管、通道、割咀等几部分。

分类：

等压式割炬和射吸式割炬两类。

四十、气焊火焰的分类：

中性焰、氧化焰和碳化焰三大类。

四十一、减压器容易发生的故障：

直流、漏气、压力不稳定、表针失灵

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