高级焊工复习材料一文档格式.docx

1、本试验产生的裂纹多出现于焊根尖角处的热影响区。、试件的形状和尺寸：试件的厚度不作限制，一般常用的厚度为938mm，在两侧焊接拘束焊缝处开X形坡口。、施焊工艺：首先进行约束焊缝的焊接，在焊接时要注意不要出现角变形和未焊透。焊条电弧焊焊接试验焊缝时需要在坡口外引弧，在坡口外收弧。 斜Y形坡口焊接裂纹试验焊完的试件应48h以后进行裂纹的解剖和检测。 外拘束试验碳素钢和低合金钢焊接接头冷裂纹外拘束试验方法有插销试验、拉伸拘束裂纹试验和刚性拘束裂纹试验。目前，应用最多的是插销试验。1、插销试验插销试验方法主要是来评定氢致延迟裂纹中的焊根裂纹。试件的形状和尺寸：插销的形状有环形缺口插销和螺旋缺口插销两种。

2、插销试验时，底板的厚度一般为1030mm。做插销试验时，一般底板上开四个直径8mm的孔，以便供四次试验用。2、刚性固定对接裂纹试验刚性固定对接裂纹试验，适用于高强度钢的延迟裂纹。其主要用于测定焊缝的热裂纹敏感性，也可以测定影响区的冷裂纹敏感性。试验时将试件的一端固定在夹头上，另一端固定在移动夹头上。焊接过程中要保持两固定点间的距离不变。刚性固定对接裂纹试验时，焊完试验焊缝后经2小时后，才能截取试样，做磨片检查。刚性固定对接裂纹试验时沿焊缝中心线截取纵向试样，比沿焊缝横断面方向截取试样更容易检查出细小的内在裂纹。3、热裂纹焊接热裂纹的试验方法有压板对接焊缝裂纹试验和可变拘束试验方法。 压板对接焊

3、接裂纹试验本试验适用于低碳钢和低合金高强度钢焊条、不锈钢焊条的焊接裂纹试验。 在试件上顺次焊接四条长约40mm的试验焊缝，焊缝间距为10mm，焊接弧坑不填满。焊接后立即从装置中取出试件，冷却后对接焊缝进行轴向弯断，观察断面有无裂纹及测量裂纹长度。 可变拘束试验可变拘束试验时，试板的厚度最大达16mm。试验中，如果要测定母材的热裂纹敏感性，可以采用不加填充焊丝的钨极氩弧焊熔覆焊道，如果是测定焊缝的热裂纹敏感性，则可以用全熔质金属做成的试件，再用不加填充焊丝的钨极氩弧焊熔覆焊道。焊接接头的无损检验一、射线探伤1、用X射线或r射线照射焊接接头检查内部缺陷的无损检验。 焊缝射线照相是检验焊缝内部缺陷准

4、确、可靠的方法之一。目前，对于重要产品如锅炉，压力容器，大型船舶等，均广泛采用射线探伤，作为检验焊缝质量的重要方法。探伤原理：X射线是电磁波，它能程度不同的透过不透明物体，并能使胶片感光。当X射线r射线穿过焊缝时会被吸收，焊缝内的缺陷的衰减和吸收能力不同，因此射线通过焊接接头后的强度也不一样，反映在胶片上的黑度深浅就不同，通过胶片就能将缺陷清楚地反映出来。二、超声波探伤利用超声波探测材料内部缺陷的无损探伤方法，叫做超声波探伤。 超声波：超声波是利用压电效应产生的，是一种人耳听不见的高频率声波，其频率超过20XX0Hz。超声波要依靠介质传播，它的横波声速约为纵波声速50%超声波的传播超声波在同一

5、均匀介质中按直线传播。超声波在固体介质中，除以纵波传播外，还会以横波传播。超声波从一种介质传播到另一种介质时，会产生反射折射现象。超声波产生反射现象时等于入射角。产生折射时入射角不等于折射角。超声波的检验设备超声波脉冲反射式探伤仪是超声波检验设备的全称。组成超声波设备的部件有频电发生器、探头、接收放大器和指示器四部分组成。工作原理：当超声波从零件表面探头射入金属内部，遇到缺陷和零件地面时，就分别发生反射波，并在荧光屏上形成脉冲波形。三、焊接接头的表面探伤 1、磁粉探伤利用在强磁场中铁磁性材料表层缺陷产生的漏磁场吸附磁粉的现象而进行的无损检验法。探伤时缺陷的显露和缺陷与磁力线的相对位置有关。与磁

6、力线相垂直的缺陷显得最清楚；若缺陷与磁力线平行则显露不出来，因此，磁力线探伤时，应从两个不同的方向上进行充磁探测。焊缝的磁粉探伤法通常采用电极触点法和磁轭法两种。 常用的磁粉材料有，四氧化三铁和三氧化二铁粉末。磁粉探伤两极间的距离宜在80200mm之间，交流电磁轭提升力应取大于等于50N2、渗透探伤采用带有荧光材料或红粉染料的渗透剂的渗透作用，显示缺陷痕的无损探伤方法。渗透探伤的基本步骤是1）要清洁工件的表面；2）涂上渗透剂；渗透探伤，为了探测细小的缺陷，可将工作表面预热到4050。3）清除多余的渗透剂；4）最后，涂上显影剂，显示缺陷。显像剂在工件表面上的厚度为。涂上显影剂后，保持1530分钟

7、后可以开始观察。3、荧光探伤荧光检查是用于探测某些金属和非金属。可以用来探测某些非磁性材料，但不能探测纸板等能够吸收探测液的材料。渗透剂的渗透性、发光亮度、发光颜色和洗涤性决定着他的探伤性能。主要的探测液是渗透能力较强的矿物油煤油目前，荧光探伤的灵敏度为：可发现宽度为，长度不小于2mm3mm的裂纹。4、着色检验着色检验所用的原料是着色剂和显现粉。常用的显现粉是氧化镁、氧化锌等白色粉末，受检表面有缺陷时，即可在白色的显像剂上显示红色图像。检验过程要注意的是：若用水清洗渗透剂时，水温不要超过43着色检验的灵敏度较荧光检验高。其灵敏度一般为，深度不小于。常用的焊接设备的故障检验与维修一、概述焊接设备

8、检查的主要内容是，焊接设备的基本参数和焊接设备技术条件 常用焊接设备检查条件包括：电器性能、设备控制系统、送丝机构和附件的检查。 常用焊接设备的基本参数项目包括：额定焊接电流、额定工作电压、焊接电流调节范围。二、焊接变压器焊接变压器出现故障时，应立即切断电源及时检修。三、整流器应特别注意，当硅整流器元件损坏时，必须待故障排除后才能更换新元件。 四、埋弧自动焊机的维护及故障排除埋弧自动焊机的维护及保养：通常各类埋弧自动焊机是焊接小车、控制箱和焊接电源组成的，应注意以下各项维护保养工作：1、保持焊机清洁2、经常保持焊嘴和焊丝接触良好，否则应及时更换。3、要定期检查，并更换小车和焊丝输送机构的减速箱

9、内的润滑油。4、电缆的连接部分要保证接触良好。五、CO2气体保护焊机的维护及故障排除CO2气体保护焊机的维护保养：1、半自动CO2气体保护焊机的调试与验收时，应进行外观检验、绝缘性能检查、气路、水路密封性检验、控制系统和送丝机构试验、安全检查、焊接试验。2、CO2气体保护焊机的安装调试时，要注意和检查导电嘴与焊丝间的接触情况。3、要经常注意送丝软管工作情况，以防被污垢堵塞。4、定期用干燥压缩空气清洁焊机，定期更换焊剂。排除故障的一般步骤为：从故障的发生位置开始，逐级向前检查整个系统，或相互影响的系统或部位。六、手工钨极氩弧焊机的维护保养：1、手工钨极氩弧焊检修时，水路系统的检修应对水质干净情况

10、，是否漏水，是否畅通等进行检查。2、手工钨极氩弧焊机检修时，焊枪的检抢修应对各接头连接处、喷嘴螺纹处、喷嘴、夹头绝缘垫圈等进行检修。3、手工钨极氩弧焊机的调试与验收时，应进行绝缘性能检查，主要包括测量线圈与线圈之间，线圈与地之间。4、钨极氩弧焊采用高频振荡器引弧时，钨极不必与工件接触，只要在钨极与工件之间相约45mm处启动，即可引燃电弧，如果钨极与工件短路引弧钨极容易烧损。七、电渣焊机的调试、维修常用的电渣焊机机头、导轨、焊丝盘、控制箱及焊接变压器组成。 1、在调试电渣焊机时，在启动前应注意焊丝与工件短接处是否盖上熔剂。2、在调试电渣焊机时，要调试机头送丝机的电器和机械动作的准确性、可调性。3

11、、在调试电渣焊机时，在启动前应注意在滑块及吊杆行进的路上有无突出部分。八、电渣焊机的维修电渣焊机的维修，要经常检查成型冷却滑块的磨损情况。电渣焊机的检修，要经常导电嘴的摆动机构和机头升降机构的灵活性。九、等离子切割设备的组成和维护等离子切割设备主要电源、控制箱、割炬气路系统、水路系统等组成，如果是机械化等离子切割还应该有切割小车。1、应定期检查等离子切割机的割炬有无漏水、漏气故障，对易损零件应及时更换。2、在使用等离子弧切割设备时，应定期检查减速箱润滑情况，每年更换12次润滑油。3、等离子切割必须通冷却水，为了防止工作时未通冷却水而烧坏喷嘴的事故，通常需要安装一个水流开关。4、定期检查等离子切

12、割机的控制箱各继电触头的接触情况。十、电阻焊设备电阻焊机：是利用电流通过焊件及接触面间的电阻产生热量同时对焊接处施加压力进行电阻焊的设备。十一、点焊机点焊机的特点：点焊机的机械装置主要是加压机构。点焊机采用陡降外特性。对点焊机的电极要求有良好的高温强度。十二、缝焊机缝焊机主要加压、传动机构组成，其中传动机构是保证焊件在焊接过程中按点距所需的要求的范围调节速度，传动系统可以上下轮同为主动轮，也可以上下轮分别为主动。缝焊机的特点：缝焊机可对工件施加间歇或连续的电流。缝焊机的滚轮电极为主动时，用于纵向焊缝，采用陡降外特性。十三、对焊机对焊机的组成部分有机身、夹紧机构、送进机构等，其中送进机构最为重要

13、。它的功能为，使焊件的端面夹紧，并在通电加热时产生一定变形。对焊机对供电装置的要求是可输出大电流、低电压。对焊机有电阻对焊机和闪光对焊机两种。其中闪光对焊机采用缓降外特性。异种金属焊接一、焊接低碳钢和低合金结构钢在所有金属材料中，低碳钢具有最优良的焊接性。因此，低碳钢与低合金钢焊接时的焊接性，仅决定于低合金结构钢本身的焊接性。焊接低碳钢和低合金结构钢时，要求焊缝金属的力学性能兼顾到两种金属的属性，异种金属的焊接，如低碳钢与不同强度等级的低合金钢焊接，一般选用与较低强度等级钢材匹配的焊条。二、焊接工艺异种金属焊接时，选择工艺参数主要考虑的原则是减小熔合比。 1、焊接热输入：为了减小异种钢焊接接头

14、热影响区的淬硬倾向和使氢能从焊缝金属中大量逸出，可以采用较大的焊接热输入，即在电弧电源不变的情况下，选用较大的焊接电流和较慢的焊接速度。施焊时，允许焊条做横向摆动，使焊接熔池缓慢冷却，利于氢的逸出，防止出现冷裂纹。2、预热和层间温度：施焊时，应根据低合金结构钢的要求选调预热温度。预热时，可以单独对低合金结构钢进行，也可以与低碳钢装配定位焊后共同预热。当强度等级超过500Mpa级的低合金结构钢与低碳钢焊接时预热温度不低于100C，预热区为坡口两侧各100mm。预热方法可以采用氧乙炔焰加热，对于体积较小的焊件，亦可放火炉中整体加热。3、焊前加工：强度等级超过500Mpa级的钢种，于碳当量比较高，气

15、割后在切口边缘用磁粉探伤检查时，常会发现有微裂纹，这些微裂纹必须磨掉，才能进行施焊。对于强度等级更高或厚度较大的钢材，为防止气割时在切口边缘产生裂纹，可采用与焊接时相同的参数进行预热。对于高强度钢，碳弧气刨后，必须仔细清除残余屑粒，避免其进入熔池，增加焊缝中的含碳量，引起裂纹。4、焊后热处理：低碳钢和低合金结构钢焊接时，应根据低合金结构钢的要求决定是否需要进行焊后热处理。对于强度等级大于300500Mpa具有延迟裂纹倾向的低合金结构钢，通常焊后应及时焊后热处理，以利于氢的扩散与逸出。188不锈钢与低碳钢焊接接头，焊后一般不进行热处理。三、铸铁与低碳钢的焊接 1、焊接性：铸铁的熔点比低碳钢地30

16、0左右，造成焊接材料不同时熔化，给焊接造成很大困难，在铸铁和低碳钢的接头处必然会出现程度不同的白口组织和淬硬马氏体，降低切削加工性。若施焊操作不当，会造成焊缝不均匀，所以焊接时，若横向摆动，收尾时焊速较快，弧坑不填满，电弧电压高等，还易产生气孔。碳当量是在焊接铸铁和低碳钢选择工艺参数不必考虑的因素。2、焊接方法气焊因铸铁的熔点低，为了使铸铁和低碳钢在焊接时能同时熔化，则必须对低碳钢进行焊前预热，焊接时气焊火焰要偏向低碳钢一侧。铸铁和低碳钢焊接属异种材料焊接，当焊接层数、坡口角度和开U形坡口时，根部焊缝会对降低熔合比产生不利影响。焊接时选用铸铁焊丝和焊粉，使焊缝能获得灰铸铁组织，火焰应是中性焰或

17、轻微的碳化焰。焊后可选择加热焊缝或用保温方法使之缓慢冷却。3、焊接材料的选择：焊接铸铁与低碳钢异种接头时，为防止裂纹应选择硫磷含量低的焊条，适当加入脱硫能力强的物质，减少熔合比，改善焊缝形状，采用小电流，窄焊道不摆动等措施。当用铸铁焊条焊接时，可用钢芯石墨型焊条铸208、钢芯铸铁焊条铸100等，用铸208焊条焊接，焊缝金属为灰铸铁，因此可先在低碳钢上堆焊一层。然后再与点固焊接。钎焊：使异种金属的一种金属受热融化，而另一种金属却处在固态下，这种焊接方法是钎焊。铸铁与低碳钢钎焊时，用氧乙炔火焰加热，用黄铜丝作钎料。 钎焊的优点：焊件本身不熔化，熔合区不会产生白口组织，接头能达到铸铁的强度，并具有良

18、好的切削加工性能。焊接时热应力小，不易产生裂纹。钎焊的缺点：黄铜丝价格高及铜渗入母材晶界处造成脆性。 四、低碳钢与有色金属焊接钢和铜在高温时的晶格类型、晶格常数、原子半径都很接近，这当然对焊接有力，但熔点、导热系数、膨胀系数等差异较大，给焊接造成一定的困难。1、焊接性：钢与铜及其合金焊接时的主要问题是，在焊缝及熔合区易产生裂纹。产生的裂纹有两种形态；焊缝裂纹和热影响区渗透裂纹。焊缝裂纹：一是于钢与铜的线膨胀系数和热导率相差较大，因此焊接时在接头中产生很大的应力，导致焊缝产生裂纹。二是于铜及其合金焊接时热裂倾向大，与铜焊接时，随着焊缝中含碳量的增加，产生热裂纹的倾向也加大。随着铁含量的增加，焊缝

19、的抗热裂性能提高。当含铁量为10%43%时焊缝抗热裂性能最高，进一步提高含铁量时，抗热裂性能却迅速下降。热影响区渗透裂纹：钢与铜及铜合金焊接时，在与液体铜及铜合金接触的钢中，易产生渗透裂纹。渗透裂纹产生于高温时，是于液态铜及铜合金对钢的渗透作用和拉伸应力共同作用的结果。它可以单独存在，或沿晶界网状分布。实践证明，含镍、铝、硅等合金元素。焊接工艺：手弧焊、埋弧焊和气体保护焊等焊接方法，都可以用来焊接钢与铜及铜合金的异种接头。钨极氩弧焊适宜薄件，埋弧焊适宜于焊厚件，焊接时不必预热。在紫铜与钢的焊接中，若采用手工电弧焊板厚应大于3mm为保证焊接接头具有良好的性能，一种方法是在铜及铜合金上，或在钢上，

20、或同时在两种母材上堆焊过渡层，然后进行焊接；另一种方法是选择一种与两种母材都良好焊接性的过渡件，然后通过过渡件分别将两种材料连接起来。通常选用纯镍及含铜的镍基合金来熔覆过渡层。低碳钢与铝青铜焊接时，比较合适的材料是铝青铜。6、铜和镍及其合金的焊接铜与镍及其合金的焊接时，焊缝中的主要成分是铁和镍，铁和镍能够无限互溶，不形成金属间化合物，在一般情况下，焊缝中镍的含量相当高，所以在焊接接头的熔合区不会产生扩散层。钢与镍及其合金焊接时的主要问题是在焊缝中会产生气孔和热裂纹。气孔：钢与镍及其合金焊接时，影响焊缝中形成气孔的主要因素是氧、镍及某些其他合金元素的含量。氧：铜与镍及其合金焊接时，焊缝中含氧量越

21、高，产生气孔的倾向越大。 镍：焊缝中镍含量在15%20%时的气孔倾向比较小，而镍含量增大时，气孔的倾向比较大。当焊缝中镍含量继续增大到60%90%时，形成气孔的倾向减小。其他合金元素的影响：当铁镍焊缝中含有锰、铬、钛等元素时，能提高焊缝抗气孔的能力。热裂纹：钢与镍及其合金焊接成的焊缝中，产生热裂纹的主要原因是在粗大的枝晶周围集中了一些低熔点的共晶体，降低了焊缝金属的抗裂能力。金属镍在焊缝中的含量和焊缝中的氧硫磷等杂质的含量对热裂纹有很大的影响。焊条电弧焊、埋弧焊和气体保护焊等焊接方法，都可以用来焊接钢和镍及其合金。焊接钢与铁镍焊接接头的机械性能与填充金属材料成分及焊接工艺参数有关。为保证接头质

22、量，应该采取必要的工艺措施，如对焊接材料和母材金属进行仔细清理。在某些情况下还要减少钢的的熔化量，以减少焊缝中的杂质。纯镍与低碳钢复合板焊接时，镍如果渗入碳钢基层会使强度增加，韧性降低，严重时甚至可能产生裂纹。7、钢与铝及其合金的焊接焊接方法：采用熔焊的方法无法将钢与铝及其化合物焊接在一起。通常采用摩擦焊和楔焊将两者焊接起来。摩擦焊：摩擦焊的特点是金属加热只局限在很小的体积内，因此冷却较快，可以使铝及铝合金在待焊处的熔化量极少，在顶锻过程中，可以将刚形成的很少的一点金属间化合物从对接处挤出来，所以摩擦焊可以将钢与铝及其合金很好的焊接在一起。楔焊：楔焊的原理是采用比较硬的钢，将焊件加工成尖锐的楔

23、形，在固定的温度上下，在压力的作用下，压下较软的铝焊件，形成一个坚固的接头。钢与铝的楔焊有两种：共晶以上温度楔焊：施焊时唯一的温度范围是654660，共晶以下温度楔焊：施焊范围是520570。五、奥氏体不锈钢与其他金属的焊接 奥氏体不锈钢与钢的焊接1、奥氏体不锈钢与珠光体钢焊接时的焊接性奥氏体不锈钢与珠光体是两种组织和成分都不相同的钢种。因此，这两类钢焊接在一起时，焊缝金属是不同类型的母材以及填充金属材料熔化而成，这就产生了与焊接同一种金属的一系列新的问题。焊缝的稀释：于珠光体钢中含有合金元素或合金元素含量较低，所以它对整个焊缝的奥氏体形成元素具有稀释作用，使焊缝奥氏体形成元素含量减少，结果焊

24、缝中可能会出现马氏体组织，从而恶化了接头质量，严重时甚至可能出现裂纹。过渡层的形成：奥氏体不锈钢和珠光体耐热钢焊接时，焊缝的成分和组织决定于母材的熔合比。于珠光体钢与奥氏体填充金属材料的成分相差悬殊，在熔池边缘上，熔化的母材金属与填充金属就不能很好的熔合，所以在紧靠珠光体钢一侧熔合线的焊缝金属中，会形成和焊缝金属内部成分不同的过渡层。过渡层出现高硬度马氏体脆性层可能导致熔合区破坏，降低结构的可靠性。扩散层的形成：在奥氏体不锈钢和珠光体钢组成的焊接接头中，于珠光体钢含碳量较高，但合金元素较少，而奥氏体不锈钢则相反，这样在珠光体钢一侧熔合区两边形成了碳的浓度差，在熔合区的珠光体母材上会形成脱碳区。

25、奥氏体与珠光体钢焊接时，应严格控制碳的扩散，以提高接头的高温持久强度。奥氏体不锈钢与珠光体耐热钢焊接时，珠光体耐热钢中碳化物形成元素增加时，能减弱奥氏体不锈钢与珠光体耐热钢焊接接头扩散层的发展。2、焊接工艺焊接方法的选择：珠光体钢与奥氏体钢焊接时，对于焊接方法的选择，除了要考虑生产率和具体焊接条件外，还应着重考虑熔合比的影响，即焊接时要尽量减少熔合比，以降低对焊缝的稀释作用。3、焊接材料的选择奥氏体不锈钢与珠光体耐热钢焊接时，所用的焊条类型决定过渡层的宽度。奥氏体不锈钢与珠光体耐热钢的常用焊条牌号有15CrMo，12CrMoV等。焊接时，应严格控制熔合区中碳的扩散和提高接头的高温持久强度，为保

26、证焊接接头的质量就应该选择合格的焊接材料。奥氏体不锈钢与珠光体耐热钢焊接时常用的方法是手弧焊。奥氏体不锈钢与珠光体耐热钢焊接时，应在珠光体耐热钢一侧焊接过渡层，其目的是防止产生裂纹。奥氏体不锈钢与低碳钢焊接奥氏体不锈钢与低碳钢焊接特点：在碳钢一侧如果有合金元素渗入，会使金属的硬度增加，塑性降低，易导致裂纹的产生。严重时于稀释作用，在焊缝中如果出现马氏体组织，则会恶化接头质量。属于铁素体钢的牌号有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等，在低温钢设备中，经常要将其与1Cr18Ni9Ti钢进行焊接。12Cr1MoV钢和20钢手弧焊时，应该选用E5015焊条。这类钢焊接时的主要特征是焊接接头中碳的迁移和合金元素的扩散导致焊缝熔合线低温冲击韧性值下降和产生裂纹。奥氏体不锈钢与铁素体钢焊接接头区带的是脱碳带、增碳带、合金浓度缓降带。2、焊接材料：奥氏体不锈钢与铁素体钢焊接时，一般选用E00-18-12Mo2-16焊条。因为焊条不含有钛，碳的含量也极少，因此使碳迁移减弱，阻碍了脱碳带和增碳带的形成。3、焊后热处理：为消除残余应力和消除两类钢于热膨胀系数不同而产生的附加应力，焊后应采取高温回火，对焊件进行热处理。