焊接技术培训.docx

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焊接技术培训

焊接技术

（一）1.什么是焊接？

有哪些焊接工艺方法？

各有何特点？

焊接就是用局部加热或加压等手段，使两个分离的金属形成

一个整体的过程。

进一步来讲就是使两个分离的物体借助于原子

间与质点的扩散作用形成一个整体的过程。

焊接工艺方法总的分为三大类：

（1）熔化焊：

此类焊接方法的特点是采用局部加热的方法，将被连接金属

的结合处加热到熔化状态，冷凝后彼此结合在一起。

这是一种最

有利于金属原子间结合的方法，也就是金属焊接的最主要方法，

如气焊和电弧焊。

（2）压力焊：

此类焊接方法的共同特点是不论加热与否，都施加一定的压

力，使两个连接的结合面，紧密地结合在一起，从而使两个焊件

连接起来。

如摩擦压力焊，就是通过摩擦使焊接面产生摩擦热，

当达到半熔化状态时，便立即刹车并施加一定的压力使工件连成

一体的焊接方法。

（3）钎焊：

此类焊接特点是在焊接时，焊件不熔化，而只是适当的加热，

将熔化的钎料填充到焊件之间，凝固后便将焊件连接起来，在必

要时需加溶剂。

1

2.焊接方法有多少种？

主要分几类？

目前世界上用于机械制造和检修方面的焊接方法共有 40 余

种，其主要焊接方法分类如下：

气焊

电弧焊

手弧焊

埋弧焊

电渣焊

熔化焊等离子焊

电子束焊二氧化碳气体保护焊

气电焊惰性气体保护焊

激光焊水蒸气保护振动电弧焊

锻焊

摩擦焊点焊

接触焊滚焊

压力焊

气压焊     闪光对焊

焊接

超声波焊

冷压焊

铬铁钎焊

火焰钎焊

钎焊电接触钎焊

高颇钎焊

真空钎焊

爆炸焊

3.焊接技术有哪些优越性：

（1）焊接结构能代替铆接结构或部分的代替铸锻件，能节省金

2

属材料；它比铆接结构可节省金属材料约 15-20%，比铸铁件可

节省金属约 50-60%，比铸钢件可节省金属约 30%。

（2）可减少劳动量，提高劳动生产率。

（3）降低劳动强度，改善劳动条件。

（4）减轻结构重量。

（5）提高产品质量。

（二）1.焊条、药皮的组成及其功能

焊条、药皮是由一定比例的矿物、铁合金、金属粉类、有机

物及化工材料组成的。

这些原材料的功能有以下几个方面：

（1）稳弧；

（2）造气；（3）造渣；（4）脱氧；（5）合金化；

（6）粘结；（7）成型。

焊条熔渣酸度值大于 1 的为酸性焊条，焊渣酸度值小于 1 的

为碱性焊条。

2.焊条的分类：

计九类

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

类型

结构钢焊条

钼和铬钼耐热钢焊条

不锈钢焊条

堆焊焊条

低温钢焊条

铸铁焊条

镍及镍合金焊条

铜及铜合金焊条

用途

焊接低碳钢及低合金高强度钢

焊接珠光体耐热钢

焊接不锈钢和热强钢

用于具有红热性、耐磨性、耐腐蚀性的堆

焊层

焊接各种在低温条件下工作的结构

焊接各种铸铁件

焊接镍及其合金，也可用于堆焊、铸铁补

焊、异种金属的焊接

焊接铜及其合金，异种金属，铸铁等

3

9铝及铝合金焊条焊接铝及其合金

3.焊条牌号末尾数字表示的药皮类型及适用的电源（电流）种类：

牌号

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

药皮类型

不属已规定的类型

氧化钛型

氧化钛钙型

钛铁矿型

氧化铁型

纤维素型

低氢型

低氢型

石墨型

盐基型

电流种类

不规定

直流或交流

直流或交流

直流或交流

直流或交流

直流或交流

直流或交流

直流

直流或交流

直流

4.焊条牌号的编制方法

如：

结 507 铜磷

4

如：

热 347（0—9 顺序排列）

如：

低 207（0—9 顺序排列）

如：

奥 012（0—9 十个牌号）

5

如：

铬 212（0—9 十个牌号）

如：

铜、镍、铝有色金属焊条

如：

特

6

（三）设备（焊接电流）

弧焊电源是用来向电弧提供能量的一种装臵，电弧将电源供

给的电能转换成热能，以作为焊接工作的热源。

实践表明，为了

保证电弧的稳定燃烧和焊接过程的正常进行，弧焊电源必须具备

某些特殊的电气工作性能。

1.焊接电源可分为二种：

（1）陡降特性；

（2）平特性

2.电弧的条件：

（1）合适的空载电压：

交流变压器不能≤80V

弧焊整流器不能≤90V

多头弧焊器不能≤60V

直流焊机不能≤100V

（2）短路.（电弧是一种导电体，柔性导体）

（3）导电粒子

3. 我们通常在焊接时使用的电源均采用陡降特性，电弧电压随

着电弧的增大电压下降形成的外特性。

7

气体保护焊如二氧化碳（CO2）焊接为平特性电源（等速送丝）。

焊接铝材时采用交流电源非熔化极（ TIG）或熔化极（ MIG），其

他金属材料焊接均采用直流。

（四）钢中有哪些主要元素、在钢中的主要作用。

钢除铁以外，还有碳、锰、硅、硫、磷为基本五元素，加入

其它金属元素则称为合金元素，合金元素在钢中都起一定的作

用。

1．碳（C）

（1）碳含量随着上升，冲击韧性下降，抗拉强度上升，硬度上

升，延伸率、断面收缩率下降；

（2）淬硬、硬度提高；

（3）塑性和冷变形变差；

（4）随着碳的增高可焊差，温度下降，碳可脱氧（一氧化碳）。

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2．硫（S）：

有害元素，产生热裂纹。

3．磷（P）：

有害元素，产生冷裂纹、热裂纹。

4．锰（Mn）：

在一般焊接材料中是有益元素，提高韧性、强度，是良好的

脱氧剂，脱硫过多产生硬化。

5．硅（Si）：

在钢中作为脱氧剂，提高强度，降低塑性。

如果单纯用脱氧

会产生夹杂物、淬硬和某些元素。

6．镍（Ni）:

在碳素钢中它是一种有害元素，容易产生热裂纹，淬硬倾向

大。

铬+镍可提高性能，提高抗拉强度、冲击值，对硫敏感。

7．铬（Cr）:

提高强度，韧性下降，改变高温性能，在碳素钢中是有害元

素，产生二氧化铬，铬量增大，可焊性变差。

8．钼（Mo）:

细化晶粒，提高高温强度、高温疲劳强度。

9．铜（Cu）：

加在一般钢材中可提高抗腐蚀性，如果在钢中产生热裂纹。

10．氮（N）：

在钢中容易产生氮气孔，是有害元素。

9

11．氢（H）：

在钢中容易产生脆化，冷裂纹，有害元素。

（五）1.碳钢的分类：

（1）按含碳量分为：

低碳钢——含碳量小于 0.25%；

中碳钢——含碳量 0.25—0.6%；

高碳钢——含碳量大于 0.6% 。

（2）按钢的质量可分为：

普通质量钢：

S≤0.055%P≤0.045%

优质碳素钢：

S≤0.045%P≤0.04%

高级优质碳素钢：

S≤0.03%P≤0.035%

2.合金钢分类：

（1）按用途可分为：

结构钢、工具钢和特殊钢三大类；

（2）按化学成分可分为：

低合金钢——合金元素的总含量＜5%

中合金钢——合金元素的总含量 5-10%

高合金钢——合金元素的总含量＞10%

（3）按其所含的合金元素的种类分，如锰钢，铬钢，铬钼钢，

钛钢，硼钢等。

（4）按钢材质量分为：

普通钢：

S＜0.05% P＜0.055%

优质钢 S＜0.04% P＜0.04%

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高级优质钢：

S＜0.03% P＜0.035%

（六）LNG 储罐所用金属材料及填充材料

金属材料

1. 内罐板、保冷底角板全部采用 9%Ni 钢（化学元素见质量证明

书）。

2. 内附件全部采用奥氏体不锈钢 304/304L。

3. 吊顶板全部采用铝板（法国进口）ASTMB209-ALLOY5083-0。

4. 外罐钢衬层底板及拱顶全部采用镇静碳钢 16mnDR -20°C 冲

击功为 27J。

填充材料

1. Ni9 焊条为进口 产地：

瑞典伊萨公司制造

型号：

OK92.55 ENiCrMo-6

参数 AC55VDC+- 70-150A 焊条￠3.2 适应焊平、立、横、仰、

角焊缝。

参数 AC55VDC+- 120-200A 焊条￠4.0 适应焊平、角、横焊

缝。

2. 不锈钢焊条：

 TS-308LA002 及 CHS002 ￠3.2mm 氩弧焊丝为

TGS-308L ￠2mm。

3. 铝焊丝（氩弧焊）进口 型号为 IA5183 ￠1.2mm（熔化极）交

流电源。

4. J507 焊条

5. 埋弧焊焊丝，Nimoc276 焊剂 maratnon104。

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（七）焊接形式及方法：

LNG 储罐内罐全部采用 Ni9 钢板

镍主要形成稳定的奥氏体组织，提高耐蚀性，还能提高奥氏

体钢的高温强度和持久强度，提高钢的塑性，它能促使石墨化。

镍、铬同时存在时钢材具有较高韧性，也具有较高的硬度和强度。

焊接形式：

1. 底角保冷板 焊接 6mm 板 横焊对接手工电弧焊，单道多层焊

封里口。

立焊缝焊时加垫板手工电弧焊，单道多层焊，每层

焊道不得超过焊条的直径（交流）。

Ni 钢厚板横焊采用埋弧焊焊接，单道多层焊（交流）。

2. 铝顶板、内浮顶，法国进口 IA 铝板 8mm 为搭接焊形式，搭接

宽度为 40mm，采用熔化极氩弧焊（交流），现场施工电源为

AMIG-350P 焊机。

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3. 不锈钢附件管焊接，进液、回液管采用 304/304L 板卷制，焊

接采用氩弧焊封底，手工电弧焊填充盖面，坡口型式为 V 型

（直流）。

（八）缺陷的产生：

1. 9%Ni 钢焊接通常采用高镍焊接材料进行焊接，ENiCrMo6 焊条，

焊缝金属为奥氏体。

由于焊缝含镍量高，焊接过程热裂敏感

性很强，易于出现弧坑裂纹，焊接熔深浅、流动性差，对于

夹渣和未熔合缺陷敏感。

2. 9%Ni 钢是一种磁性材料，采用直流焊接时易于产生很强的电

弧磁偏吹，采用交流焊接最佳。

3. 由于高镍焊接材料晶粒长大倾向特别大，为保证焊接接头的

低温韧性，9%Ni 钢焊前不能预热，但是必须严格控制层间温

度，防止焊接接头晶粒长大。

4. 500°C 以下属于低温，1000-2000°C 属于中温，2000°C 以

上属于高温。

据资料显示：

500°时焊接热循环对焊接接头强

度和焊接韧性没有太大影响。

在 900-1200°C 时，可使晶粒

长大到原来的 3-5 倍，加之冷却速度缓慢更助长晶粒长大，

导致接头的低温韧性有明显的下降。

所以对 Ni 钢焊接，要求

严格控制焊接热输入，要控制和调节焊后冷却速度。

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5. Ni9 钢焊接主要问题是焊接接头的强度、韧性必须保证，严格

控制热输入量，防止裂纹、未熔合等。

（九）防止措施:

为了保证 Ni9 钢焊接质量，必须严格控制如下：

1. 焊接前在坡口两侧 100-150mm 范围内，用液化天然气烤加热

去除湿气，避免氢气对材料的影响。

（烤至没有湿气为止）

2. 严格控制焊接热输入，焊接规范尽量采用小的线能量，如小

电流、快速焊。

3. 保证焊接区域坡口边缘干净，见金属光泽，不能有水锈、油

脂、赃物等。

4. 为防止焊接接头产生裂纹，每个收弧接头必须用角向砂轮机

打磨清除缺陷源。

层间焊接时，特别是坡口夹角处最容易产

生未熔合现象及夹渣，用角向砂轮机打磨消除缺陷源重新焊

接。

5. 严格控制电弧擦伤母材，咬边≥0.5mm 时补焊，焊后用砂轮机

磨平。

焊道接头超高时可用砂轮机磨平要圆滑过渡，绝不允

许在母材上乱磨。

6. 返修时必须严格按照返修工艺操作，焊前预热将水汽烘干，

防止氢气产生。

7. 卡具安装点焊疤处低于母材的要补平，然后打平，打磨不得

低于母材。

8. 电弧擦伤母材部位严重的要补焊，然后用砂轮打平。

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9. 焊条保管要放臵干燥通风处，烘干温度要按说明书进行。

随

用随取，保持焊条的温度，不被受潮。

10.采用氩弧焊接时，钨板要用密闭装臵保管，磨钨极时要戴好

眼镜口罩（因钨极有微量放射物元素）。

（十）怎样检查 Ni 钢焊接质量：

1. 首先检查焊道外观是否圆滑，有无咬边、气孔、裂纹、焊瘤、

未熔合等。

2. 焊道几何尺寸用焊接检验尺测量。

3. 罐板组对好后后用一米、二米样板检查罐板的弧度是否符合

规范要求。

4. 检查焊道边缘不得有电弧擦伤、飞溅、砂轮乱磨现象。

5. 底板排板焊接是否按焊接指导书进行。

防止底板焊后变形是

否按焊接顺序进行。

6. 工件组对时错边量不得超过标准要求，用焊检尺测量。

7. 焊后应做无损检测检查，RT、UT、PT（由专业工程师）。

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