焊接工艺学
焊接工艺学习题解答
第一章1、解释下列名词：焊接电弧、热电离、场致电离、光电离、热发射、场致发射、光发射、粒子碰撞发射、热阴极型电极、冷阴极型电极。
焊接电弧：由焊接电源提供能量，在具有一定电压的两电极之间或电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。
热电离：气体粒子受热的作用而产生电离的过程。
场致电离：在两电极间的电场作用下，气体中的带电粒子的运动被加速，最终与中性粒子发生非弹性碰撞而产生电离。
光电离：中性粒子受到光辐射的作用而产生的电离过程。
热发射：固态或者液态物质（金属）表面受热后其中的某些电子具有大于逸出功的动能而逸出表面的现象。
场致发射：当固态或者液态物质（金属）表面空间存在强电场时，会使阴极较多的电子在电场的作用下获得足够的能量而克服电荷之间的静电吸引而发射出表面。
光发射：当固态或者液态物质（金属）表面接受光射线的辐射能量时，电极表面的自由电子能量增加最后飞出电极表面的现象。
粒子碰撞发射：当高速运动的粒子（电子或正离子）会碰撞金属电极表面，将能量传给电极表面的电子，使电子能量增加并飞出电极表面的现象。
冷阴极型电极：当使用钢，铜，铝等材料作为阴极时，其熔点和沸点都较低，阴极温度不可能很高，热发射不能提供足够的电子，这种电弧称为“冷阴极电弧”，电极称为“冷阴极型电极”。
热阴极型电极：当使用钨，碳等材料作阴极时，其熔点和沸点都较高，阴极可以被加热到很高的温度，电弧阴极区的电子可以主要依靠阴极热发射来提供，这种电弧称为“热阴极电弧”，电极称为“热阴极型电极”。
2、试述电弧中带电粒子的产生方式。
答：电弧中的带电粒子指的是电子、正离子和负离子。
赖以引燃电弧和维持电弧燃烧的带电粒子是电子和正离子，这两种带电粒子的产生主要依靠电弧中的气体介质的电离和电极的电子发射两个过程。
气体的电离形式有：热电离，场致电离和光电离。
电子发射方式有：热发射场致发射光发射粒子碰撞发射3、焊接电弧由哪几个区域组成？试述各区域的导电机构。
焊工工艺学教案
焊工工艺学教案教案标题：焊工工艺学教案一、教学目标：1. 了解焊接的基本概念、原理和分类。
2. 掌握常见的焊接工艺和技术。
3. 学习焊接中的安全操作规范。
4. 培养学生的焊接技能和实践能力。
二、教学内容：1. 焊接的基本概念和原理a. 焊接的定义和作用b. 焊接的基本原理和热力学基础c. 焊接过程中的熔化、固化和冷却过程2. 焊接的分类和常见工艺a. 焊接的分类：气焊、电弧焊、激光焊等b. 气焊工艺：气焊设备和工具的使用、气焊焊接技术c. 电弧焊工艺：电弧焊设备和工具的使用、电弧焊焊接技术d. 激光焊工艺：激光焊设备和工具的使用、激光焊焊接技术3. 焊接中的安全操作规范a. 焊接安全知识：防护措施、安全设备的使用b. 焊接作业环境的安全要求：通风、防火等c. 焊接事故的预防和应急处理4. 焊接技能和实践能力培养a. 焊接基本技能的训练：焊接姿势、焊接速度、焊接质量控制等b. 焊接实践项目：根据不同焊接工艺进行实际焊接操作c. 焊接质量检验和评价：焊缝质量的评估和检测方法三、教学方法：1. 讲授法：通过课堂讲解介绍焊接的基本概念、原理和分类。
2. 案例分析法：以实际案例为基础，分析不同焊接工艺的应用和特点。
3. 实践操作法：通过实际操作焊接设备和工具，培养学生的焊接技能和实践能力。
4. 讨论交流法：组织学生进行小组讨论，分享焊接经验和技巧。
四、教学资源：1. 教材：焊接工艺学教材2. 多媒体教具：投影仪、电脑等设备，用于展示焊接工艺和实际操作视频。
3. 焊接设备和工具：气焊设备、电弧焊设备、激光焊设备等。
五、教学评估：1. 课堂小测：针对每个教学内容进行小测，检验学生对焊接知识的掌握程度。
2. 实践操作评估：评估学生的焊接技能和实际操作能力。
3. 课堂讨论和互动评估：评估学生的参与度和对焊接知识的理解程度。
六、教学进度安排：1. 第一课时：焊接的基本概念和原理2. 第二课时：气焊工艺和技术3. 第三课时：电弧焊工艺和技术4. 第四课时：激光焊工艺和技术5. 第五课时：焊接中的安全操作规范6. 第六课时：焊接技能和实践能力培养以上是一份关于焊工工艺学教案的基本框架，可以根据具体教学需求和学生水平进行调整和完善。
焊工工艺学(习题册及答案一)
第一章焊接技术概念一、填空题难1．金属连接的方式主要有[螺栓连接]、[键连接]、[ 铆接]、[键连接]等形式，其中，属于可拆卸的连接是[焊接]、[螺栓连接]等，属于永久性连接的是[铆接]、[焊接]等。
中2．按照焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接分为[熔焊]、[压焊]和[钎焊]三类。
难3．常用的熔焊方法有[气焊]、[电弧焊]、[电渣焊]和[气体保护焊]等。
易4．常用的钎焊方法有[烙铁钎焊]、[火焰钎焊]等。
中5．焊接是通过[加热]或[加压]，或两者并用，用或不用[填充材料]，使焊件达到结合的一种加工工艺方法。
难6、压焊是指在焊接过程中，必须对焊件施加[压力]，以完成焊接的方法。
这类焊接有两利种形式：一是对被焊金属既加热又加压，如[锻焊]、[电阻焊]等；二是不加热只加压，如[冷压焊]、[爆炸焊]等。
中7．熔焊是指在焊接过程中，将焊件接头加热至[熔化状态]，不[加压]完成焊接的方法。
难8．钎焊是采用比[母材]熔点低的金属材料作[钎料]，将[焊件]和[钎料]加热到高于[钎料]熔点、低于[母材]熔点的温度，利用[液态钎料]润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。
中9．铆接是利用[铆钉]将两个分离的零件连接在一起的连接工艺，现基本上已被[焊接]取代。
难10．当通过人体的电流超过[0.05]A时，生命就有危险；超过[0.1]A时，足以使人致命。
中11．弧光辐射主要包括[可见光]、[红外线]、[紫外线]三种辐射。
难12．焊接过程中对人体有害的因素主要是指[有害气体]、[烟尘] 、[电弧光辐射] 、[高频磁场]、[噪声]、[触电]、[火灾爆炸]和[射线]。
中13．排出焊接车间中的烟尘和有毒气体的有效措施是[通风]。
难14．焊接区的通风方式主要有[全面机械通风]、[局部机械通风]和[充分利用自然风]。
难15．如果在焊接过程中不注意安全生产和劳动保护，就可能引起[爆炸]、[火灾]、[灼烫] 、[触电] 、[中毒]等事故，甚至可能使焊工患上[尘肺]、[电光性眼炎] 、[慢性中毒]等职业病。
焊工工艺学(课本共73页5.5万字)
绪论一、焊接的实质焊接是通过加热或加压（或两者并用），并且用或不用填充材料，使焊件形成原子间结合的一种连接方法。
被结合的两个工件可以是同类或异类的金属，也可以是非金属。
在生产实践中，用得最多的是各类金属。
金属所以能保持固定的形状是因为其内部原子间距（晶格常数）非常小，原子之间形成了牢固的结合力。
要把两个分离的工件连接在一起，从物理本质上来看，就是要使两个金属连接表面上的原子拉近到金属键结合的距离，即0.3～0.5nm或3～5Å（1Å=10-10m，1nm=10-9m）。
然而，在一般情况下材料表面总是不平整的，且材料表面总难免存在着氧化膜和其它污物，阻碍着两分离工件表面的原子接近。
因此，焊接过程的实质是要通过适当的物理化学过程克服困难，使两个分离工件表面的原子接近到金属晶格距离而形成结合力。
这些物理化学过程必须外加能量来实现，其能量便是加热和加压。
在工业生产中采用的连接方法主要有可拆连接和不可拆连接两大类。
螺钉、键、销钉等连接方式属于可拆连接；铆接、粘接、焊接属于不可拆连接。
与铆接相比（图0-1），焊接具有节省金属材料、接头密封性好、设计和施工较容易、生产率较高以及劳动条件较好等图0-1 铆接和焊接优点。
在许多工业部门中应用的金属结构,如a）铆接b）焊接建筑结构、船体、机车车辆、管道及压力容器等，几乎全部采用了焊接结构。
在机械制造工业中，过去不少用整体铸造或锻造生产大型毛坯，也采用了焊接结构。
二、焊接方法的分类目前，在工业生产中应用的焊接方法已达近百种，根据它们的焊接过程特点可将其分为熔焊、压焊和钎焊三大类，每大类又可按不同的方法细分为若干小类，如图0-2所示。
（一）熔焊熔焊是将焊件连接处局部加热到熔化状态，然后冷却凝固成一体，不加压力完成焊接。
其中最常用有电弧焊、气焊、二氧化碳气体保护焊、氩弧焊等。
熔焊的焊接接头如图0-3所示。
被焊接的材料统称母材（或称为基本金属）。
焊接过程中局部受热熔化的金属形成熔池，熔池金属冷却凝固后形成焊缝。
焊工工艺学第五版教学课件第一章 焊接技术概述
焊接技术的应用 a）多丝埋弧焊 b）焊接机器人在汽车制造业中的应用 c）三峡水轮机转轮 d）北京奥运会主体育场“鸟巢”
§1-1 焊接技术及发展概况
四、焊接技术的应用与发展
已广泛应用于航空、石油化工机械、矿山机械、起重机械、建筑 及国防等各工业部门，并成功地完成了不少重大产品的焊接，如直径为 15.7 m 的大型球形容器、万吨级远洋考察船“远望号”。
31 第 一 章 焊 接 技 术 概 述
正常焊接时的电弧 a）焊条与焊件垂直 b）焊条与焊件倾斜
§1-2 常用焊接热源
4．焊接电弧的稳定性 但在实际焊接中，由于电弧周
围气流的干扰、磁场的作用或焊条 偏心的影响，会使电弧中心偏离电 极轴线的方向，这种现象称为电弧 偏吹，如图2所示为磁场作用引起 的电弧偏吹。
第一章 焊接技术概述
1 第一章 焊接技术概述
§1-1 焊接技术及发展概况
在工业生产中，经常需要将两个或两个以上的零件按一定的形式 和位置连接起来，根据连接的特点，可以将其分为两大类：一类是可拆 卸连接，即不必毁坏零件就可以进行拆卸，如螺纹连接、键连接等；另 一类是永久性连接，只有在毁坏零件后才能进行拆卸，如铆接、焊接等， 其中应用最广泛的是焊接。据不完全统计，全世界年钢产量的50% 要经 过焊接加工出成品。
（1）弧焊电源的影响 （2）焊接电流的影响 （3）焊条药皮或焊剂的影响
30 第 一 章 焊 接 技 术 概 述
§1-2 常用焊接热源
4．焊接电弧的稳定性
（4）焊接电弧偏吹的影响 在正常情况下焊接时，电弧的 中心线总是保持着沿焊条（丝）电 极的轴线方向。即使当焊条（丝） 与焊件有一定倾角时，电弧也会跟 着电极轴线的方向而改变，如图所 示。
15 第 一 章 焊 接 技 术 概 述
焊接工艺学
焊接工艺学第一章焊接电弧1.什么叫焊接电弧？电弧是两电极之间或电极与母材之间的气体介质中产生强烈而持久的放电现象2.最小电压原理在电流和周围条件一定的情况下，稳定燃烧的电弧将自动选择一个适当的断面，以保证电弧的电场强度具有最小的数值，即在固定弧长上的电压最小。
这意味着电弧总是保持最小的能量消耗。
3.电离电子发射电弧放电两个最基本物理现象气体介质的电离和电极的电子发射4.电离种类1）热电离气体粒子受热的作用而产生的电离称热电离。
其实质是气体粒子由于受热而产生高速运动和相互之间激烈碰撞而产生的一种电离。
根据气体分子运动理论可知，气体的温度高低意味着气体粒子（包括中性粒子、电子和离子）总体动能的大小，亦即气体粒子平均运动速度的快慢。
2）场致电离当气体中有电场作用时，气体中的带电粒子被加速，电能被转换为带电粒子的动能，当其动能增加到一定程度时，能与中性粒子产生非弹性碰撞，使之电离，这种电离称为场致电离。
3）光电离中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离现象称为光电离。
不是所有的光辐射都可以引发电离，气体都存在一个能产生光电离的临界波长，气体的电离电压不同，其临界波长也不同，只有当接受的光辐射波长小于临界波长时，中性气体粒子才可能被直接电离。
5.电子发射种类根据外加能量的不同，电子发射可分为：（1）热发射：金属表面承受热作用而产生电子发射的现象称为热发射。
（2）场致发射：当阴极表面空间有强电场存在时，金属电极内的电子在电场静电库仑力的作用下，从电极表面飞出的现象称为场致发射（自发射）。
（3）光发射：当金属电极表面接受光辐射时，电极表面的自由电子能量增加，当电子的能量达到一定值时能飞出电极的表面，这种现象称为光发射。
（4）粒子碰撞发射：高速运动的粒子（电子或正离子）碰撞金属电极表面时，将能量传给电极表面的电子，使电子能量增加并飞出电极表面，这种现象称为粒子的碰撞发射。
6.阳极区导电机构电弧燃烧时，阳极区的任务主要是接受来自弧柱占总电流 99.9% 的电子流，同时还要向弧柱区发送约占总电流 0.1% 的正离子流。
焊接工艺学
焊接工艺学1. 简介焊接工艺学是研究焊接过程及相关技术的学科，它涵盖了多个方面的知识，包括焊接材料、焊接设备、焊接工艺和焊接质量控制等。
在现代制造业中，焊接工艺学具有重要的地位和作用，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑、电子、船舶、石化等多个领域。
2. 焊接材料焊接材料是进行焊接的基本原材料，它包括焊接金属和焊接辅助材料两部分。
2.1 焊接金属焊接金属一般指焊接接头中的基础金属和填充金属。
常用的焊接金属包括钢、铝、铜和钛等。
焊接金属的选择要考虑接头的具体应用环境和要求。
2.2 焊接辅助材料焊接辅助材料主要包括焊接电极、焊剂和保护气体。
焊接电极用于提供电弧能量，常见的焊接电极有钨极、钨钼合金电极和铜电极等。
焊剂用于清洁焊接表面和保护焊缝，保护气体用于保护焊接过程中的熔池。
3. 焊接设备焊接设备是进行焊接操作的工具和设备，其中最常用的是电焊设备。
3.1 电焊设备电焊设备主要包括焊接电源、焊接机和电焊辅助设备等。
焊接电源提供稳定的电能供给，常见的电焊电源有直流电源和交流电源。
焊接机将电能转化为电焊所需的电流和电压，常见的电焊机有手持式电焊机和自动焊机。
电焊辅助设备包括焊接钳、焊接头盔、焊接手套和焊接台等。
3.2 其他焊接设备除了电焊设备，还有其他不同类型的焊接设备，如气焊设备、激光焊设备和摩擦焊设备等。
它们在不同的焊接场景中有着特定的应用和优势。
4. 焊接工艺焊接工艺是指进行焊接操作的具体步骤和方法。
不同的焊接工艺适用于不同的焊接材料和焊接要求。
4.1 电弧焊电弧焊是最常用的焊接工艺之一，它利用电弧作为能量源将金属加热至熔化，在熔化状态下形成焊缝。
常见的电弧焊有手工电弧焊、气体保护焊和电阻焊等。
4.2 气焊气焊是利用氧炔火焰对金属进行加热和熔化的焊接工艺，需要使用氧气和乙炔等混合气体。
气焊广泛应用于船舶、桥梁和建筑等领域。
4.3 激光焊激光焊利用激光束将焊接材料加热至熔化状态，形成焊缝。
激光焊具有焊缝热输入小、变形小和焊接速度快等优点，广泛应用于精密焊接和高速焊接等领域。
《焊接工艺学》教案
《焊接工艺学》教案一、教学目标1. 了解焊接工艺的基本概念、分类和应用领域。
2. 掌握焊接过程的基本原理和工艺参数。
3. 学习常见焊接方法的操作技术和工艺评定。
4. 培养学生的实际操作能力和焊接工艺设计能力。
二、教学内容1. 焊接工艺的基本概念和分类焊接的定义和原理焊接工艺的分类和特点焊接技术的应用领域2. 焊接过程的基本原理和工艺参数焊接过程的热力学原理焊接工艺参数的选择和控制焊接过程的质量控制和评定3. 常见焊接方法的操作技术和工艺评定气体保护焊电弧焊电阻焊激光焊电子束焊4. 焊接工艺设计的要点和实例焊接工艺设计的依据和步骤焊接工艺参数的优化和选择焊接工艺实例分析三、教学方法1. 讲授法：讲解焊接工艺的基本概念、分类和应用领域，以及焊接过程的基本原理和工艺参数。
2. 实践操作法：演示和指导常见焊接方法的操作技术和工艺评定。
3. 案例分析法：分析焊接工艺设计的要点和实例，培养学生的实际操作能力和焊接工艺设计能力。
四、教学准备1. 教材和参考书籍：《焊接工艺学》、《焊接技术手册》等。
2. 教学课件和图片：展示焊接工艺的基本概念、分类和应用领域的相关图片和实例。
3. 焊接设备和材料：准备常见焊接方法的操作设备和材料，以便进行实践操作。
五、教学评价1. 课堂参与度：评估学生在课堂上的发言和提问情况，了解学生对焊接工艺学的兴趣和认知程度。
2. 作业和练习：布置相关的作业和练习题，要求学生进行焊接工艺的设计和分析，评估学生的理解和应用能力。
3. 实践操作考核：组织学生进行焊接操作实践，评估学生的实际操作能力和焊接工艺控制能力。
六、教学计划1. 课时安排：本课程共计32课时，包括16个理论课时和16个实践课时。
2. 教学进度安排：第1-8课时：讲解焊接工艺的基本概念、分类和应用领域。
第9-16课时：讲解焊接过程的基本原理和工艺参数。
第17-24课时：讲解常见焊接方法的操作技术和工艺评定。
第25-32课时：讲解焊接工艺设计的要点和实例，并进行实践操作。
焊接工艺学复习资料
焊接电弧：是由焊接电源供给能量，在具体一定电压的两极之间或电极与母材之间气体介质中产生的一种强烈而持久的放电现象，从其物理本质来看，它是一种在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生的电流最大、电压最低、温度最高、发光最强的自持放电现象。
电弧中带电粒子的产生：1气体的电离：热电离、场致电离、光电离2电子的发射：热发射、场致发射、光发射、粒子碰撞发射。
热阴极型电极：当使用钨、碳等材料作阴极时，其熔、沸点很高，阴极可以被加热到很高的温度，电弧的阴极区的电子可以主要依靠阴极热发射来提供，这种电弧通常称为“热阴极电弧”，电极被称为“热阴极型电极”。
冷阴极型电极：当使用钢、铜、铝等材料作阴极时，其熔点和沸点较低，阴极温度不可能很高，热发射不能提供足够的电子，这种弧通常称为“冷阴极电弧”，电极被称为“冷阴极型电极”。
最小电压原理：在电流和周围条件一定的情况下，稳定燃烧的电弧将自动选择一适当的断面，以保证电弧的电场强度具有最小数值，即在固定弧长上的电压最小。
焊接电弧的静特性：指在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电弧电压变化的关系，也称伏-安特性。
焊接电弧力：电磁收缩力、等离子流力（电弧动压力）、斑点压力；焊接电弧力的影响因素：焊接电流和电弧电压、焊丝直径、电极的极性、气体介质、钨极端部的几何形状、电流的脉动。
产热：总能量：P=Pk+Pc+Pa 阴极区产热：Pk=I（Uk-Uw-Ut）阳极区产热：Pa=I（Ua+Uw+Ut）弧柱区产热：Pc=IUc焊丝的两个作用：作为电弧的一极导电并传输能量；作为填充材料向熔化的母材一起冷却结晶而形成焊缝。
影响焊丝熔化速度的因素：焊接电流的影响、电弧电压的影响、焊丝直径的影响、焊丝伸出长度的影响、焊丝材料的影响、气体介质及焊丝极性的影响熔滴上的作用力：重力、表面张力、电弧力、爆破力、电弧气体吹力。
熔滴过渡的三种基本类型：自由过渡、接触过渡、渣壁过渡。
焊接工艺心得7篇
焊接工艺心得7篇（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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焊工工艺学焊接技术概述
焊工工艺学焊接技术概述焊接技术是一种将金属或非金属材料通过加热或施加压力，使其在固态或液态状态下形成永久连接的工艺。
焊接技术在工业制造、建筑、航空航天、汽车制造等领域都有着广泛的应用。
而焊工工艺学作为焊接技术的重要组成部分，对于提高焊接质量、提高生产效率、降低成本都起着至关重要的作用。
焊工工艺学是研究焊接过程中的各种工艺参数、设备、材料等因素对焊接质量的影响，以及如何通过合理的工艺设计和控制来实现高质量的焊接连接的学科。
在焊工工艺学中，焊接技术被分为多种类型，包括电弧焊、气体保护焊、激光焊、等离子焊等。
每种类型的焊接技术都有其适用的领域和特点，而焊工工艺学则致力于研究如何选择合适的焊接技术，并通过工艺优化来实现最佳的焊接效果。
在焊工工艺学中，焊接参数的选择是至关重要的。
焊接参数包括焊接电流、电压、焊接速度、焊接温度等，这些参数的选择直接影响着焊接接头的质量。
通过合理的焊接参数选择，可以实现焊接接头的充分熔透、均匀性好、气孔少等优点。
而在实际焊接过程中，焊工需要根据工件材料、厚度、形状等因素来选择合适的焊接参数，以确保焊接质量。
除了焊接参数的选择，焊工工艺学还包括焊接设备的选择和维护。
不同类型的焊接技术需要不同的焊接设备，而这些设备的性能直接影响着焊接质量。
在选择焊接设备时，焊工需要考虑设备的稳定性、焊接功率、控制精度等因素，以确保设备能够满足焊接工艺的要求。
同时，焊接设备的维护也是焊工工艺学的重要内容之一，只有保持设备的良好状态，才能保证焊接质量。
此外，焊工工艺学还包括焊接材料的选择和预处理。
焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂等，这些材料的选择直接影响着焊接接头的质量。
焊工需要根据工件材料、焊接技术等因素来选择合适的焊接材料，并进行必要的预处理工作，以确保焊接接头的质量和可靠性。
总之，焊工工艺学作为焊接技术的重要组成部分，对于提高焊接质量、提高生产效率、降低成本都起着至关重要的作用。
通过对焊接参数、设备、材料等因素的合理选择和控制，可以实现高质量的焊接连接，从而满足不同领域的生产需求。
焊工工艺学焊接应力与变形
2.工艺措施
1. 正确的确定装配、焊接顺序
• 不正确的装配次序：工字构件， 先丁字，然后在装另一块盖板， 焊后仍有较大的挠度
• 丁字
f1,2
P eL L2 8EJL
• 工字
f 3, 4
P eI L2 8EJI
• 正确应该是，先点固成工字， 然后焊接，注意次序
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焊接残余应力的影响
3 对疲劳强度的影响（研究不够充 分）
4 对应力腐蚀的影响
原因：拉应力和介质、腐蚀共同作 用下产生裂纹的一种现象，拉应 力越大，发生应力腐蚀开裂的时 间越早。
5 对结构刚度的影响 结论：在静载下，焊件经过一次
加载，卸载后，以后再次加载， 只要其大小不超过前一次，残余 应力不再起作用，外载也不影响 焊件内部残余应力的分布
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刚性固定法
• 在无反变形的情况下，将 构件加以固定来限制焊接 变形，（在焊法兰盘上）， 防止角变形和波浪变形较 好
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合理的选择焊接的方法和焊接规范
• 选择线能量较低的焊 接方法，采用多层焊 代替单层焊
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（4）散热法 焊接时用强迫冷却的方法使焊 接区散热，由于受热面积减少而达到减少 变形的目的。散热法对减少薄板工件的焊 接变形比较有效，但散热法不适用于焊接 淬硬性较高的材料。
2.工艺措施
2.选择适当的施焊次序和方向 原则：
1.当结构形心轴两侧有焊 缝时，先焊少的一侧 2.先焊离构件形心轴近的 ，对构件变形影响大的 最后焊 3.截面对称的构件应对称 的交替焊，尽可能增加 翻转辅助时间
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反变形法
焊工工艺学教学
02
焊接的基本原理
焊接的物理基础
01
02
03
焊接的热传导
描述了焊接过程中热量如 何传递，包括热传导、对 流和辐射。
熔融池的形成
解释了焊接时材料如何熔 化形成熔融池，以及熔融 池的行为和稳定性。
焊接的电弧物理
深入探讨了焊接电弧的产 生、电弧的传热机制以及 电弧的稳定性。
焊接的热力学基础
焊接的热源
分析了焊接过程中发生的冶金反应，如氧化、氮化、硫化等。
焊缝金属的组织与性能
描述了焊缝金属的组织结构以及其力学性能和物理性能。
焊接的力学基础
焊接应力与变形
01
分析了焊接过程中产生的应力与变形，以及其对焊接结构的影
响。
焊接结构的强度与疲劳
02
探讨了焊接结构的强度和疲劳性能，以及其评估方法。
焊接结构的稳定性
钎焊
总结词
通过填充金属钎料进行焊接的方法。
详细描述
钎焊是通过加热至低于母材熔点、高于钎料熔点的温度，使钎料熔化并填充在母 材之间，通过液态钎料的润湿和毛细流动实现连接。常见的钎焊方法有火焰钎焊 、感应钎焊、炉中钎焊等。
04
焊接材料与设备
焊接材料
焊接材料的种类
焊条、焊丝、焊剂等，每种材料都有其特定的应用范围和特点。
过程控制与监控
对焊接过程进行实时监控，记录 焊接参数，及时发现并纠正焊接 过程中的问题，确保焊接质量的
稳定。
焊接缺陷及其防止措施
气孔
夹渣
由于焊接过程中熔池中的气体未完全逸出 ，形成气孔。应控制焊接速度，减少保护 气体的泄露。
由于焊接过程中熔渣未完全清除，形成夹 渣。应控制焊接电流和电压，保持合适的 焊速。
焊接的书籍
焊接的书籍
关于焊接的书籍有很多，包括但不限于：
1.《焊接工艺学》：这是一本焊接领域的经典教材，由清华大学教
授编写。
本书系统地介绍了焊接的工艺原理、设备、材料、质量控制等方面的知识，尤其强调了焊接工艺的理论基础，适合作为高校焊接专业的教材或参考书使用。
2.《结构钢的焊接》：这是一本介绍结构钢焊接工艺的书籍，对结
构钢的焊接性、焊接材料、焊接工艺及质量控制等方面进行了详细阐述。
3.《不锈钢焊接冶金学及其焊接性》：这是一本介绍不锈钢焊接冶
金学及其焊接性的书籍，对不锈钢的焊接工艺、焊接材料选择、焊接质量及检查等方面进行了深入探讨。
4.《焊接冶金学》：这是一本介绍焊接冶金学的书籍，主要内容包
括焊接过程中的冶金反应、焊接材料的性能及其影响等。
5.《焊接结构变形控制与矫正》：这是一本介绍焊接结构变形控制
与矫正技术的书籍，重点讨论了焊接结构变形的成因、预防措施及矫正方法。
此外，还有一些实用的焊接规范，如ASME Ⅸ，API RP582，AWS D1.1等，这些规范对于理解和应用焊接技术也很有帮助。
焊工工艺学教材
焊工工艺学教材1. 简介焊工工艺学是焊接工程技术中的一门重要学科，是培养焊接技术人员必备的基础课程之一。
本教材旨在为焊接学习者提供系统而全面的焊工工艺学知识，帮助学习者掌握焊接工艺的基本原理和操作技能，能够熟练使用不同类型的焊接设备，正确进行各种焊接操作。
本教材分为八个章节，包括焊接基础知识、焊接材料、焊接设备、焊接工艺和质量控制、常见焊接缺陷及其预防、焊接安全与环境保护、特种焊接工艺和焊接工艺改进。
每个章节都包含理论知识和实践操作，通过理论和实践相结合的学习方式，使学习者更好地理解和掌握焊工工艺学。
2. 焊接基础知识在本章节中，将介绍焊接的基本概念、分类、焊接热循环、焊接变形和应力等知识。
学习者将了解焊接过程中的热力学原理、焊接接头的设计和焊缝的形成过程。
3. 焊接材料焊接材料是焊接过程中不可缺少的重要组成部分。
本章节将详细介绍焊接常用材料的特性、材料选择的原则和焊接材料的性能评价。
学习者将学会如何选择适合的焊接材料，以及如何评估焊接材料的质量。
4. 焊接设备焊接设备是实施焊接工艺的关键工具，本章节将介绍常见的焊接设备，如电弧焊机、气体保护焊机、激光焊机等。
学习者将学习到焊接设备的工作原理、操作技巧和维护方法。
5. 焊接工艺和质量控制焊接工艺是指实现焊接过程的具体步骤和操作方法，质量控制是确保焊接接头质量的关键环节。
本章节将系统介绍焊接工艺和质量控制的基本原理和方法，学习者将了解如何制定适合的焊接工艺规范和进行焊接接头的质量检测和评价。
6. 常见焊接缺陷及其预防焊接过程中常常会出现各种焊接缺陷，如焊缝裂纹、气孔、夹杂物等。
本章节将详细介绍常见焊接缺陷的表象、成因和预防措施，学习者将学会如何正确判断和处理焊接缺陷。
7. 焊接安全与环境保护焊接过程中存在一定的安全风险，同时焊接产生的废气和废水等也对环境造成一定影响。
本章节将介绍焊接安全的基本要求和防护措施，以及焊接环境保护的方法和措施。
8. 特种焊接工艺和焊接工艺改进本章节将介绍一些特种焊接工艺，如激光焊接、等离子焊接等。
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焊接工艺学目录1焊接概述41.1 焊接的定义[1]41.2 焊接过程的物理本质[1]51.3 焊接方法的分类[2]51.4 常用焊接方法基本特点与应用[2] [3]51.5 焊缝符号[4]51.5.1 基本符号51.5.2 辅助符号81.5.3补充符号91.5.4焊缝尺寸符号91.5.5指引线及说明（见表1-5-6）101.5.6焊缝符号标注的原则和方法（见表1-5-7）101.5.7常见金属焊接方法代号（见表1-5-8）101.5.8 焊缝符号标注示例（见表1-5-9）102焊接设计122.1 材料选用122.1.1 母材材料选用122.1.1.1 钢结构对材料的要求[5]122.1.1.2 钢结构用钢的分类[5]132.1.1.2 钢结构用钢选用原则[5] [6]132.1.2焊接材料匹配[3] [7] [8] [9] [10] [11]172.2 焊接方法的选用[12]172.3 焊接结构设计192.3.1焊接应力[5] [12] [13]192.3.1.1 焊接应力的特点和分类192.3.1.2焊接残余应力对结构的影响202.3.1.3从设计方面调节和控制焊接残余应力（工艺措施见下章）21 2.3.2焊接变形[5] [12] [13]212.3.2.1 焊接变形的特点和分类212.3.2.2 焊接变形收缩余量计算222.3.2.3从设计方面控制焊接残余变形（工艺方面见下章）232.3.3焊接接头构造的设计与选择（主要是熔焊接头）242.3.3.1焊接接头的基本类型[12]242.3.3.2常用焊接接头的工作特性[12] [6]242.3.3.3设计与选择焊接接头须考虑的因素[12]262.3.3.4 坡口的设计与选择[12] [13][14] [15]262.3.3.5 焊缝设计262.3.3.6焊接接头的静强度计算303焊接制造383.1常见焊接方法工艺要求383.1.1 焊条电弧焊工艺要求（定位焊）[12] [16]383.1.2 埋弧焊工艺要求[12] [5] [16]383.1.3 二氧化碳气体保护焊工艺要求[12] [16]393.1.4 栓钉（螺柱）焊要求[12] [16]393.1.5 焊缝磨修和返修焊要求[16]393.1.6 其它要求[16]403.2 焊接工艺评定[16] [17] [18]403.3 焊接残余应力与变形的控制[5] [12] [13]413.3.1控制焊接残余应力的工艺措施413.3.2 焊后降低或消除残余应力的方法413.3.3控制焊接变形的工艺措施413.3.4矫正焊接残余变形的方法424焊接检验与验收43 4.1焊接检验方法分类[19]434.2 焊接检验的依据[19]434.3 焊接缺陷444.3.1焊接缺陷的概念[19]444.3.2 焊接缺陷的分类[20]444.4焊接接头质量要求及其缺陷分级454.4.1钢结构焊缝外形尺寸要求[21] [22]454.4.2钢熔化焊接头缺陷分级[23]474.5 破坏性检验474.5.1 焊缝金属及焊接接头力学性能试验494.5.1.1 拉伸试验[24] [25]494.5.1.2 弯曲试验[26]494.5.1.3 冲击试验[27]494.5.1.4 硬度试验[28]494.5.1.5 断裂韧度COD试验[29]504.5.1.6 疲劳试验[12]504.5.2 焊接金相检验[12]504.5.3 断口分析504.5.4 化学分析与试验[12]514.5.4.1 化学成分分析514.5.4.2 扩散氢的测定514.5.4.3 腐蚀试验514.6 非破坏性检验514.6.1 外观检验[12] [21]514.6.2 无损探伤[12]514.7 常见无损探伤方法质量评定524.7.1 钢熔化焊焊缝超声波探伤[30]524.7.1.1 检验等级524.7.1.2 缺陷评定与焊缝质量等级534.7.2 钢熔化焊对接接头射线探伤的焊缝质量分级[31]544.7.2.1 按缺陷性质和数量分级544.7.2.2 圆形缺陷的分级544.7.2.3 条状夹渣的分级554.7.2.4 综合评级564.7.3 磁粉探伤磁痕等级[32]564.7.4 渗透探伤缺陷显示迹痕的分级[33]574.8 钢结构焊接工程质量验收规范[34]574.8.1一般规定574.8.2钢构件焊接工程584.8.2.1主控项目584.8.2.2一般项目604.8.3焊钉（栓钉）焊接工程624.8.3.1 主控项目624.8.3.2一般项目634.8.4 焊接H型钢63参考文献651焊接概述1.1 焊接的定义[1]被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子（分子）间的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接（Welding）。
随着现代工业生产的需要和科学技术的蓬勃发展，焊接技术进步很快，到现在焊接方法已发展到数十种之多。
为了能正确选择和使用各种焊接方法，必须了解焊接的物理本质、它们的分类、基本特点和使用范围。
1.2 焊接过程的物理本质[1]焊接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，或者两者并用。
两材料原子之间不能产生结合和扩散的主要原因是材料的连接表面有氧化膜、水、和油等吸附层以及两材料原子之间尚未达到产生结合力的距离，对金属而言该距离约为3～5À（1À=10-7mm）。
焊接时，加压可以破坏连接表面的氧化膜，产生塑性变形以增加接触面，使原子间达到产生结合力和扩散的条件；加热的目的是使接触面的氧化膜破坏，降低塑性变形阻力，增加原子振动能，促进再结晶、扩散、化学反应等过程。
一般只需要加热达塑性状态或熔化状态。
对金属材料，加热温度越高，实现焊接所需的压力越小，当达到熔化温度时，可以不需要加压。
1.3 焊接方法的分类[2]金属的焊接，按其工艺过程的特点分有熔焊、压焊和钎焊三大类，见表1—3—1。
熔焊在连接部位需加热至熔化状态，一般不加压；压焊必须施加压力，加热是为了加速实现焊接；钎焊时母材不熔化，只熔化起连接作用的填充材料（钎料）。
1.4 常用焊接方法基本特点与应用[2] [3]表1-4-1简要地介绍了本单位常用金属焊接方法的原理、特点及使用范围。
1.5 焊缝符号[4]1.5.1 基本符号焊缝的基本符号见表1-5-1表1—3—1 焊接方法分类（注：常见的栓钉焊属于熔焊加压焊。
）表1-4-1 常用焊接方法基本特点与应用表1-4-1续等离子弧焊利用气体(多为Ar)和特殊装置压缩电弧获得高能量密度的等离子弧进行焊接,电极有钨极和熔化极两种具有Ar弧焊的一些特点,但等离子弧温度很高,穿透能力强,可正面一次焊透双面成形.电弧挺度好可压缩成束状焊微型件一次焊透厚度在0.025～6.4mm,低碳钢8mm以内,也适用于焊接微小精密构件气体保护CO2气体保护焊用二氧化碳保护,用焊丝做电极的弧焊热量较集中,热影响区小,变形小,成本低,生产率高,易于操作.飞溅较大,焊缝成形不够美观,余高大,设备较复杂,须避风适用于1.6mm以上由低碳钢、低合金钢制造的各种金属结构等离子弧焊利用气体(多为Ar)和特殊装置压缩电弧获得高能量密度的等离子弧进行焊接,电极有钨极和熔化极两种具有Ar弧焊的一些特点,但等离子弧温度很高,穿透能力强,可正面一次焊透双面成形.电弧挺度好可压缩成束状焊微型件一次焊透厚度在0.025～6.4mm,低碳钢8mm以内,也适用于焊接微小精密构件电渣焊利用电流通过熔渣产生的电阻热熔化金属进行焊接,可熔化的金属电极有丝状和板状两种直缝须立焊,任何厚度不开坡口一次焊成,生产率高,但热影响区宽、晶粒粗大,易生成过热组织,焊后须正火处理改善接头组织和性能适用于厚度25mm以上的重大型机件的焊接,直焊碳素钢、合金钢熔化加压焊栓钉焊(也叫螺柱焊)引弧与焊条电弧焊相似,先将栓钉的尖端与钢结构接触,通过强大焊接电流,短路,瞬间达到高温,焊枪中磁力提升栓钉、引弧、产生熔池;之后,立即释放磁力,利用弹簧使栓钉压入熔池,断电后冷却形成接头.栓钉提升高度在焊枪中提前调定加热过程是稳定的电弧燃烧过程,为了防止空气侵入溶池,恶化接头质量,要采用陶瓷环保护.焊接质量可靠,效率高,无烟雾弧光,劳动条件好在钢-混凝土结构,为了提高钢构件与混凝土间的结合力,多采用此焊接方法.也可焊接固定小器具的受柄、支脚用螺柱等.可焊材料有碳钢、高碳钢、低合金高强度钢、不锈钢和铝合金表1-5-1 焊缝的基本符号序号名称示意图符号1 卷边焊缝①(卷边完全熔化)2 I 形焊缝3 V 形焊缝4 单边V 形焊缝5 带钝边V形焊缝6 带钝边单边V形焊缝7 带钝边U形焊缝8 带钝边J形焊缝9 封底焊缝10 角焊缝11 塞焊缝或槽焊缝12 点焊缝13 缝焊缝①不完全熔化的焊缝用I形焊缝表示，并加注焊缝有效厚度。
1.5.2 辅助符号焊缝的辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号，见表1-5-2。
表1-5-2 焊缝的辅助符号序号名称示意图符号说明1 平面符号焊缝表面齐平(一般通过加工)2 凹面符号焊缝表面凹陷3 凸面符号焊缝表面凸起不需要确切地说明焊缝的表面形状时，可以不用辅助符号。
焊缝的辅助符号的应用见表1-5-3。
表1-5-3 焊缝的辅助符号的应用名称示意图符号平面V形对接焊缝凸面X形对接焊缝凹面角焊缝平面封底V形焊缝1.5.3补充符号焊缝的补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号，见表1-5-4。
1.5.4焊缝尺寸符号基本符号必要时可附带有尺寸符号及数据，这些尺寸符号见表1-5-5。
1.5.5指引线及说明（见表1-5-6）1.5.6焊缝符号标注的原则和方法（见表1-5-7）1.5.7常见金属焊接方法代号（见表1-5-8）1.5.8 焊缝符号标注示例（见表1-5-9）表1-5-4焊缝的补充符号序号名称示意图符号说明1 带垫板符号①表示焊缝底部有垫板2 三面焊缝符号①表示三面有焊缝3 周围焊缝符号表示环绕工件周围焊缝4 现场符号表示在现场或工地上进行焊接5 尾部符号可以参照GB5185标注焊接工艺方法等内容①ISO2553标准中未做规定。
表1-5-5 焊缝尺寸符号①符号名称示意图符号名称示意图δ工件厚度 e 焊缝间距α坡口角度K 焊角尺寸b 根部间隙 d 熔核直径p 钝边S 焊缝有效厚度c 焊缝宽度N 相同焊缝数量R 根部半径H 坡口深度l 焊缝长度h 余高n 焊缝段数β坡口面角度①对焊缝尺寸符号，ISO2553标准未做规定表1-5-6指引线及说明基准线有一条实线和一条虚线,均应与图样底边平行,特殊情况允许与底边垂直.虚线可画在实线上侧或下侧.如焊缝在接头的箭头侧,则将基本符号标在实线侧;反之标在虚线侧;对称、双面焊缝时可不加虚线.箭头线一般没有特殊要求;但是在标注单边V形、带钝边单边V形和带钝边J形焊缝时,箭头线应指向带坡口一侧的工件;必要时,允许箭头线弯折一次.尾部一般剩去,只有对焊缝有附加要求或说明时才加上尾部部分.表1-5-7焊缝符号标注的原则和方法基本符号焊缝在接头的箭头侧,则将基本符号标在实线侧;反之标在虚线侧;对称、双面焊缝时可不加虚线.基本符号标在基准线两侧焊缝形状尺寸焊缝截面尺寸标在基本符号左侧;焊缝长度尺寸标在基本符号右侧;坡口角度,根部间隙等标在基本符号的上侧或下侧.其他相同焊缝符号、焊接方法代号、检验方式符号、其他要求和说明等标在尾部右侧表1-5-8常见金属焊接方法代号①代号焊接方法代号焊接方法1 电弧焊12 埋弧焊11 无气体保护电弧焊135 MIG焊（包括CO2气体保护焊）111 手弧焊72 电渣焊114 药芯焊丝电弧焊78 栓钉焊（又叫螺柱焊）①摘自GB/T5185-85金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号表1-5-9焊缝符号标注示例标注例子含义标注例子含义两面对称的焊角尺寸K=5mm的角焊缝，在工地上用焊条电弧焊施焊带钝边V形焊缝，先用CO2气保焊打底，后用埋弧焊盖面2焊接设计2.1 材料选用2.1.1母材材料选用2.1.1.1钢结构对材料的要求[5]钢结构所用的钢必须符合下列要求：1）较高的抗拉强度fu 和屈服点fyf y 是衡量结构承载能力的指标，fy高则可减轻结构自重、节约钢材和降低造价。