国际焊接工程师培训课件
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国际焊接工程师技术员培训教教材
图 8 对主轴惯性距
[ ] σ= M y z N / mm 2 Iy
图 9 不同截面梁比较
2006-IWE 基础课程 结构
3、截面中的应力计算
3.1 正应力（拉伸载荷）
例：求正应力σ
强度理论Ⅱ
[ ] σ= N N / mm2 A
IWE-1/3.4
4/6
例：求正应力σ
图 10 矩形梁
图 11 焊接工字梁
ε = L − Lο = ΔL ⋅ 100(%)
Lο
Lο
图 7 变形
继续提高作用力 F 时，会出现塑性伸长，当再进一步增高作用力时，就会产生颈缩现象，直至导致构 件的断裂。 3.3 延伸率
结构钢S235(StS7)的延伸率至少为 25％，此值是在直径为d o、标距长度为LO=5·d o的园形拉伸试样上（根 据EN10002 的规定）测出的。
S355(St52)的屈强比为 ReH 355 = 0.70 Rm 510
弹性应变时，卸载后的试棒又恢复到原始长度，也就是弹性伸长在卸载后完全消失。
在未超过屈服极限的范围中，主要出现的是弹性应变。
2006-IWE 基础课程 结构
强度理论基础Ⅰ
IWE-1/3.3
5/5
塑性应变时，卸载后的试棒保持残余伸长，也就是，塑性伸长在卸载后不消失。
对于 I-形截面，剪应力可按下式简化计算
[ ] τm
=
V A Steg
N / cm2
例： τm =？
图 13 简化的剪应力分布图
2006-IWE 基础课程 结构
4、I 形钢的截面特征值
强度理论Ⅱ
IWE-1/3.4
6/6
2006-IWE 基础课程 结构
强度理论基础Ⅰ
国际焊接工程师培训课程_低温钢
a a w或o
580-640 580-640
a或w a或w
+N
800-850
a
-
-
X12Ni5
1.5680
+NT +QT
880-930+ 770-830 770-830
a w或o
580-660 580-660
a或w a或w
X8Ni9 +NT640
1.5662 +NT640
+N加+NT
770-830
a
10Ni14 355 -100 40 * * * * * 12Ni19 390 -120 40 * * * * * * X7NiMo6 490 -160 40 * * * * * * * X8Ni9 490 -196 40 * * * * * * * * * *
提高低温钢韧性的措施
1)提高钢材的纯净度
a +N:正火处理；+NT:正火和淬火；+QT：调质；+NT640/+QT640/+QT680:最低抗拉强度为640MPa或者680MPa
的热处理状态。
b 温度和冷却条件见表A.1。 c 当产品厚度<，也可以采用+N加上+NT的供货条件。
钢种 钢号 材料号
热处理 产品 条件a， 厚度
方 向
b
mm
20
纵 100 100 100 100 100 100 100 横 70 70 70 70 70 70 70
90 60
80 50
70 50
60 45
50 40
X8Ni9 +QT
1.5662 +QT
国际焊接工程师培训课件3.3.3焊缝计算Ⅲ
IIW Authorized Training Body
抗挠曲截面：
IIW Authorized Training Body
非抗挠曲截面：
IIW Authorized Training Body
3 扭曲的种类
3.1纯扭曲
—截面可不受阻碍地被扭曲 —仅产生“一次”剪应力
3.2扭力扭曲
—截面不能不受阻碍地被扭曲 —除“一次”剪应力外产生“二次应力”和
η=轧制型材的修正系数
IIW Authorized Training Body
4.2封闭式空心截面的应力
MT 2 Am tmin
Am是剪力作用的面积，即图中阴影线部分
IIW Authorized Training Body
4.3截面形状的比较
开放式截面
封闭式截面
该种截面形式：“不耐扭曲” 该种截面形式：“耐扭曲”
→扭矩小
→扭矩大
→扭曲变形大
→扭曲变形小
5 扭曲应力作用下的截面变化 IIW Authorized Training Body
基于上述原因，在动载作用下开放式和封闭式 截面由于其刚性将产生变化，故其截面形状也会 随之而逐渐发生变化，这也是导致构件疲劳断裂 的原因之一。
IIW Authorized Training Body
6 扭矩作用下的应力
开放式截面
MT lT
t max
封闭式截面 MT 2 Amraining Body
小结
1、扭曲的定义及剪切中心 2、截面的抗扭曲能力 3、扭曲的分类 4、通过剪应力公式分析截面的抗扭能力
哈尔滨焊接技术培训中心
Harbin Welding Training Institute
国际焊接(IWE)工程师、技术员(IWT)培训教程07
2006-IWE 主课程 材料
热强钢ⅠⅡⅢ
表 2 机械性能（横向）a
IWE-3/2.5-7
4/22
网 维 三
哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin 版权归哈尔滨焊接技术培训中心所有
2006-IWE 主课程 材料
热强钢ⅠⅡⅢ
表 2（续）
IWE-3/2.5-7
热强钢ⅠⅡⅢ
IWE-3/2.5-7
1/22
热强钢在较高温度条件下（部分可达到 600ºC），长时间受载荷作用时仍能够保持其力学性能。同时，热
强钢还应具有一定的抗氧化能力。 热强钢用于常规热电站、核能动力装置、石油精制、加氢裂化设备、合成化工容器、宇航装置以及其它
高温加工设备。
1、对热强钢的要求
根据热强钢产品或零部件在运行中的工况条件和制造的加工工艺,热强钢主要应具有以下要求: １)具有足够的热强性，包括高温持久强度或蠕变强度。 ２)具有足够的抗腐蚀性和抗氧化性。 ３)具有良好的可加工性能，包括冷、热成形性能，热切割性和焊接性等。
无δ铁素体的奥氏体钢（EN10028-7）
P91 )
X8CrNiMoNb16 16
X8CrNiNb16 13
X8CrNiMoN1713
使用温度范围：至 750Cº
热强机理：固溶强化、微小析出物、面心立方晶格
按 EN10028-2 标准规定的部分热强钢化学成分见表 1 按 EN10028-2 标准规定部分热强钢室温时的抗拉强度见表 2 按 EN10028-2 标准规定的部分热强钢高温时的 0.2%屈服极限值见表 3 按 EN10028-2 标准规定的部分热强钢 1％塑性变形的蠕变极限和持久极限值见表 4
提高了再结晶温度。常加入 Cr、Ｎi 合金元素使晶格由体心立方转变为面心立方。
国际焊接工程师培训课件(完整版)
金属，铸铁 • 工件厚度一般为6mm以下。 • 各种位置的连接焊，特别是管道安装、车体结构、
安装和维修、堆焊等。
常用于焊接和切割的燃气主要有：
乙炔〔C2H2〕、丙烷〔C3H8即液化石油气〕、甲 烷〔CH4即天然气〕、氢气〔H2〕、煤气〔CO+H2〕 和汽油〔CnH2n即烯烃+芳香烃〕等。
火焰的温度分布
电流种类
直流电 对于公共供电网路，不使用直流。特定的电弧 焊接方法只能用直流进行焊接，直流对焊接而言是很 重要的 交流电 公共供电网络，几乎用交流电。生活用电， 通常交流电压有效值为220V。 三相交流电 是由一组频率相同、振幅相等、相位互 差120º的三个电动势组成的供电系统。 应用： 主要应用于电流消耗较大的电器设备的网路供电。所 有的公共电网都是三相网路电流，它的电压通常为 380V〔在较大的企业中，三相网路电压也可达500V〕
• 乙炔气瓶、管道 • 是按照EN1089的规定 • 都是黄色，我国为白色。
焊接电弧的主要作用：
把电能转化为热能，同时产生光辐射和 响声． １〕电弧的高热可以用于焊接，切割和炼 钢等。 ２〕电弧的强光可用于照明。 ３〕电弧声可以用于焊接过程的监控。
气体间隙电离的过程和 电弧的形成过程如下：
当弧焊电源输出端的两个极即 电极和焊件短路时，外表局部 突出部位首先接触，在接触区 域有电流通过，金属熔化并形 成小桥，拉开电极那么小桥爆 断，使金属受热气化。当电极 与工件别离后，在极小的间隙 中，在电源电压的作用下，形 成较大的电场强度，电子在电 场的作用下，自“阴极逸出〞， 形成“电子发射〞。由阴极发 射出的电子，在电场的作用下 快速向阳极运动，与中性气体 粒子相撞并使其电离，别离成 电子和正离子。电子被阳极吸 收，而正离子向阴极运动，形 成电弧放电过程。
安装和维修、堆焊等。
常用于焊接和切割的燃气主要有：
乙炔〔C2H2〕、丙烷〔C3H8即液化石油气〕、甲 烷〔CH4即天然气〕、氢气〔H2〕、煤气〔CO+H2〕 和汽油〔CnH2n即烯烃+芳香烃〕等。
火焰的温度分布
电流种类
直流电 对于公共供电网路，不使用直流。特定的电弧 焊接方法只能用直流进行焊接，直流对焊接而言是很 重要的 交流电 公共供电网络，几乎用交流电。生活用电， 通常交流电压有效值为220V。 三相交流电 是由一组频率相同、振幅相等、相位互 差120º的三个电动势组成的供电系统。 应用： 主要应用于电流消耗较大的电器设备的网路供电。所 有的公共电网都是三相网路电流，它的电压通常为 380V〔在较大的企业中，三相网路电压也可达500V〕
• 乙炔气瓶、管道 • 是按照EN1089的规定 • 都是黄色，我国为白色。
焊接电弧的主要作用：
把电能转化为热能，同时产生光辐射和 响声． １〕电弧的高热可以用于焊接，切割和炼 钢等。 ２〕电弧的强光可用于照明。 ３〕电弧声可以用于焊接过程的监控。
气体间隙电离的过程和 电弧的形成过程如下：
当弧焊电源输出端的两个极即 电极和焊件短路时，外表局部 突出部位首先接触，在接触区 域有电流通过，金属熔化并形 成小桥，拉开电极那么小桥爆 断，使金属受热气化。当电极 与工件别离后，在极小的间隙 中，在电源电压的作用下，形 成较大的电场强度，电子在电 场的作用下，自“阴极逸出〞， 形成“电子发射〞。由阴极发 射出的电子，在电场的作用下 快速向阳极运动，与中性气体 粒子相撞并使其电离，别离成 电子和正离子。电子被阳极吸 收，而正离子向阴极运动，形 成电弧放电过程。
国际焊接(IWE)工程师、技术员(IWT)培训教程02-01
三维网钨极氩弧焊I IWE-1/1.13 6/66.2钨电极标记及成分表2 钨电极的标记和组成成份（ISO6848）组成成份氧化物标记重量种类杂质-%钨-% 色标WP - - ≤0.2099.8 绿 WTh41）0.35~0.55 ThO 2≤0.20 其余 淡兰 WTh10 0.80~1.20 ThO 2≤0.20 其余 黄 WTh 20 1.70~2.20 ThO 2≤0.20 其余 红 WTh 30 2.80~3.20 ThO 2≤0.20 其余 紫 WTh 40 3.80~4.20ThO 2≤0.20 其余 桔黄 WZr 31）0.15~0.50 ZrO 2≤0.20 其余 棕 WZr 8 0.70~0.90 ZrO 2≤0.20 其余 白 WLa 10 0.90~1.20 La 2O 3≤0.20 其余 黑 WCe 20 1.80~2.20CeO 2≤0.20 其余 灰 WLa 202）1.80~2.20 La 2O 3≤0.20其余深兰1） 非商业用 2） 非标准7、保护气体对熔深的影响不同保护气体由于其不同的物理性能，热传导性能亦不同，活性气体参见1.1.12，图12给出不同保护气体TIG 焊时对熔深的影响。
图12 不同保护气体对熔深的影响角焊缝：在厚度5㎜的板上使用不同的保护气体进行TIG 焊接的熔池剖面，材料号1.4301（1Cr18 Ni9），电流130A ，电弧长度4㎜，焊接速度15㎝/min 。
图13 不同保护气体TIG 焊时对角焊缝熔深的影响三维网1、铝的TIG 焊接1.1概况以下铝制材料可以考虑采用焊接方法加工。
A 、纯铝（A199.9；A199.5等）具有较高的抗腐蚀性能，但强度较低（80N/㎜2），可通过冷作成形（轧制等）提高其强度（130 N/㎜2）。
焊接时，焊缝附近冷作硬化区将丧失。
B 、硬铝合金（AlMn ；AlMg3等）通过合金成份具有较高强度（240N/㎜2）通过冷作成形强度可以提高（320N/㎜2），但焊接时焊缝区域强度下降。
国际焊接工程师技术员培训教教材01
焊枪/工件 填充材料 工件的
的送进
的送进
移动
手工
手工
手工
半机械化 焊接 t
三
机械化焊 接v
手工
机械化
手工
机械化
机械化
手工
自动化焊 接a
机械化
机械化 机械化
注：m—手工焊
t—半机械化焊接
v—机械化焊接
a—自动化焊接
哈尔滨焊接技术培训中心 WTI Harbin
维 我国于 2000 年得到 IIW 的授权，开始在全国实施和推广焊接培训国际认证体系。为满足
我国国际焊接工程师（IWE）、国际焊接技术员（IWT）培训及认证的需求，根据国际焊接学 会（IIW）和 IIW 授权（中国）焊接培训与资格认证委员会（CANB）的相关规程规定，组织 编写了国际焊接资质人员系列培训教程。IWE、IWT 理论培训教程由基础理论部分和主课程 两部分构成，基础理论部分分为焊接工艺及设备、材料及材料的焊接行为、焊接结构与设计 三门课程，主课程部分分为焊接工艺及设备、材料及材料的焊接行为、焊接结构与设计、焊
——强度和韧性
——具有较强耐高温和低温能力
——耐腐蚀和磨损能力
——对气体、蒸汽、压力或真空等条件下的密封性能
如果考虑到不同母材（钢和有色金属），母材的不同形式（板、管和异型材，厚度 0.001-1000mm），焊接
设备以及焊接填充材料（焊条、焊丝、保护气体等等）这些因素，目前已使用 50 种以上的焊接方法。如果在
编写人员（按姓氏笔画排序）：
三 邓义刚、王 林、吕同辉、吕适强、陈 宇、张宇光、张 岩、
林伯山、俞韶华、徐林刚、高 欣、高洪明、钱 强、常凤华、 曹红梅、解应龙、潘 孚、黎 明、戴万福。
国际焊接(IWE)工程师、技术员(IWT)培训教程06-01
活塞环磨损自润滑mofecrmonicrsib气门挺杆磨损油保持08c摇臂磨损自熔合金发动机气门磨损积碳控制mocual消音器腐蚀al活塞冠顶热障pszal交流电机盖绝缘al氧传感器保护尖晶石缸体内衬耐磨fecual不锈钢刹车片摩擦控制陶瓷复合材料垫片密封黄铜涡轮增压器压缩机减摩间隙控制alsi聚合物为减轻车的重量逐步采用铝合金是大趋势同时又要示保持原设计和选用材料的性能因此不同材料在铝合金基体上的热喷涂实乃重要课题非传统的功能性涂层如高隔热涂层低噪音涂层磁性传感材料涂层高精度抗腐蚀涂层代镀铬涂层等大有用武之地
表面工程技术
IWE-3/1.18
1/18
1、表面工程技术
1.1 表面工程简介 表面工程是将材料表面与基体一起作为一个系统进行设计，利用表面改性技术、处理技术和涂覆技术， 使
材料表面获得材料本身没有而又希望具有的性能的系统工程。 表面工程是改善机械零件、电子电器元件基质材料表面性能的一门科学和技术。对于机械零件，表面工
超音（高速）速火焰喷涂原理：超音（高速）速火焰喷涂方法，简称 HVOF，其起源可亿溯到 20 世纪 50
年代，美国联合碳化物公司（U.C.C）首先研制成功爆炸喷涂，并在航天航空工业中得到了广泛应用，高速火
焰喷涂在随后被发明。到了 1982 年该技术以“Jet-Kote”为商品的产品成为 HVOF 技术发展的第一代喷涂设备。
基材的表面形成涂层。最后将氮所引入枪筒内置换，直到下一个爆炸过程开始。线爆炸喷涂是使金属丝突然
三 通过强大的电流，利用电热能量使金属丝爆炸成微粒黏附在基材表面形成涂层。
冷（动力、气）喷涂
气流温度：约600℃ 气流速度：1000 m/s 沉积效率：3-15kg/h
冷（动力、气）喷涂原理：冷喷涂（cold spray），又称为冷空气动力学喷涂法（cold gas dynamic spray） 或动力喷涂（kinetic spray）。它是基于空气动力学原理的一种新型喷涂技术。喷涂过程是将高压气体导入收放 型Laval喷嘴，流过喷嘴喉部后产生超音速流动，将粉末从喷枪后部沿轴向送入高速气流中，粒子经加速后形 成高速粒子流（300~1000m/n），在温度远低于相应材料熔点的完全固态下撞击基体，通过较大的塑性流动变 形而沉积于基体表面上形成涂层。冷喷涂工作气体可用高压压缩空气、N2、Ar、He气，或者它们的混合气体。 工作气体的入口压力范围一般为 1.0~3.5MPa。为了增加气流的速度，提高粒子的速度，还可以将工作气体预 热后再送入喷枪，通常预热温度根据不同喷涂材料来选择，一般小于 600℃。为了获得较高的粒子速度，所 用粉末的粒度一般要求 1~50μｍ。而喷涂距离根据要求一般为 5~50mm。
表面工程技术
IWE-3/1.18
1/18
1、表面工程技术
1.1 表面工程简介 表面工程是将材料表面与基体一起作为一个系统进行设计，利用表面改性技术、处理技术和涂覆技术， 使
材料表面获得材料本身没有而又希望具有的性能的系统工程。 表面工程是改善机械零件、电子电器元件基质材料表面性能的一门科学和技术。对于机械零件，表面工
超音（高速）速火焰喷涂原理：超音（高速）速火焰喷涂方法，简称 HVOF，其起源可亿溯到 20 世纪 50
年代，美国联合碳化物公司（U.C.C）首先研制成功爆炸喷涂，并在航天航空工业中得到了广泛应用，高速火
焰喷涂在随后被发明。到了 1982 年该技术以“Jet-Kote”为商品的产品成为 HVOF 技术发展的第一代喷涂设备。
基材的表面形成涂层。最后将氮所引入枪筒内置换，直到下一个爆炸过程开始。线爆炸喷涂是使金属丝突然
三 通过强大的电流，利用电热能量使金属丝爆炸成微粒黏附在基材表面形成涂层。
冷（动力、气）喷涂
气流温度：约600℃ 气流速度：1000 m/s 沉积效率：3-15kg/h
冷（动力、气）喷涂原理：冷喷涂（cold spray），又称为冷空气动力学喷涂法（cold gas dynamic spray） 或动力喷涂（kinetic spray）。它是基于空气动力学原理的一种新型喷涂技术。喷涂过程是将高压气体导入收放 型Laval喷嘴，流过喷嘴喉部后产生超音速流动，将粉末从喷枪后部沿轴向送入高速气流中，粒子经加速后形 成高速粒子流（300~1000m/n），在温度远低于相应材料熔点的完全固态下撞击基体，通过较大的塑性流动变 形而沉积于基体表面上形成涂层。冷喷涂工作气体可用高压压缩空气、N2、Ar、He气，或者它们的混合气体。 工作气体的入口压力范围一般为 1.0~3.5MPa。为了增加气流的速度，提高粒子的速度，还可以将工作气体预 热后再送入喷枪，通常预热温度根据不同喷涂材料来选择，一般小于 600℃。为了获得较高的粒子速度，所 用粉末的粒度一般要求 1~50μｍ。而喷涂距离根据要求一般为 5~50mm。
国际焊接工程师
• 国际焊接工程师还需要具备实际操作技能，包括焊接方法、焊接设备和焊接工艺等方面 • 掌握各种焊接方法，如电弧焊接、气体保护焊接、激光焊接等 • 了解各种焊接设备的原理和操作，如焊接机器人、自动化焊接设备等 • 熟悉焊接工艺的制定和实施，如焊接参数、焊接顺序、预热和冷却等
焊接材料的选型与使用
国际焊接工程师需要掌握焊接材料的选用原则，以 满足工程项目的需求
• 制造业：如船舶、汽车、飞机等制造过程中的焊接工程 • 建筑业：如钢结构、管道等焊接工程 • 能源行业：如石油、天然气管道焊接工程 • 交通行业：如铁路、桥梁等焊接工程 • 随着全球经济的不断发展，焊接工程师的需求将持续增长，特别 是在基础设施建设、制造业和新材料研究等领域
国际焊接工程师的薪 酬待遇
• 国际焊接工程师的职业发展规划包括技能提升、行业拓展和职业 发展等方面
• 技能提升：不断学习和掌握新的焊接技术、工艺和设备，提高 自己的核心竞争力
• 行业拓展：关注焊接领域的发展趋势，拓展自己的行业视野， 寻找新的发展机遇
• 职业发展：通过参加培训、考试和认证等方式，提高自己的职 业认可度，为职业发展奠定基础
能力
• 参加国际焊接组织的活动，如研讨会、 培训班等 • 与国际焊接工程师的合作和交流，分 享经验和资源 • 参与焊接领域的研究和开发项目，提 高自己的技术水平
04
国际焊接工程师的就业前景
国际焊接工程师在各 行业的需求
• 国际焊接工程师在各行业的需求较大，包括制造业、建筑业、能 源行业和交通行业等
• 国际焊接工程师的薪酬待遇与其所在行业、工作经验和技能水平 等因素有关
• 在制造业、建筑业等行业的薪酬待遇较高，一般包括基本工资、 奖金和福利等
• 在能源行业、交通行业等行业的薪酬待遇相对较低，但工作稳 定性和福利待遇较好
焊接材料的选型与使用
国际焊接工程师需要掌握焊接材料的选用原则，以 满足工程项目的需求
• 制造业：如船舶、汽车、飞机等制造过程中的焊接工程 • 建筑业：如钢结构、管道等焊接工程 • 能源行业：如石油、天然气管道焊接工程 • 交通行业：如铁路、桥梁等焊接工程 • 随着全球经济的不断发展，焊接工程师的需求将持续增长，特别 是在基础设施建设、制造业和新材料研究等领域
国际焊接工程师的薪 酬待遇
• 国际焊接工程师的职业发展规划包括技能提升、行业拓展和职业 发展等方面
• 技能提升：不断学习和掌握新的焊接技术、工艺和设备，提高 自己的核心竞争力
• 行业拓展：关注焊接领域的发展趋势，拓展自己的行业视野， 寻找新的发展机遇
• 职业发展：通过参加培训、考试和认证等方式，提高自己的职 业认可度，为职业发展奠定基础
能力
• 参加国际焊接组织的活动，如研讨会、 培训班等 • 与国际焊接工程师的合作和交流，分 享经验和资源 • 参与焊接领域的研究和开发项目，提 高自己的技术水平
04
国际焊接工程师的就业前景
国际焊接工程师在各 行业的需求
• 国际焊接工程师在各行业的需求较大，包括制造业、建筑业、能 源行业和交通行业等
• 国际焊接工程师的薪酬待遇与其所在行业、工作经验和技能水平 等因素有关
• 在制造业、建筑业等行业的薪酬待遇较高，一般包括基本工资、 奖金和福利等
• 在能源行业、交通行业等行业的薪酬待遇相对较低，但工作稳 定性和福利待遇较好
国际焊接(IWE)工程师、技术员(IWT)培训教程08-01
铸铁
表 5 球墨铸铁的焊接（热焊法）
IWE-3/2.20
4/7
网
表 6 球墨铸铁的焊接（冷焊法）
维
三
2.6 根据 ISO1071 焊接非合金和低合金铸造材料的填充材料
表 7 ISO1071 焊接填充材料的使用说明
型号
主要应用于
FeC-1 FeC-2 FeC-G Fe-1 Fe-2
Ni NiFe-1 NiFe-2 NiCu CuAl-1 CuAl-2 CuSn
X 2 CrNiMo 18 16 5
1.4551 1.4551 1.4403 1.4430 1.4576 1.4576
1.4440
较低热输入 较低热输入 较低热输入 较低热输入 较低热输入
如果高热输 入量则淬火 淬火不需要 如果高热输 入量则淬火
淬火不需要
3、按 EN10213-2、-3、-4 标准用于承压目的铸钢
表 2 脱碳退火的可锻铸铁（GTW）的特性
材料标记
标记
数字标记
名义试件尺寸 D mm
抗拉强度
Rm N/mm2 最低
延伸率
A3.4 %
最低
0.2%屈服强度
Rp0.2 N/mm2 最低
布氏硬度
HB 最高
6
270
10
-
EN-GJMW-350-4 EN-JM1010
9 12
310
5
350
4
-
230
15
360
X 5 CrNi 19 92)
1.4302
X 2 CrNi 19 92
1.4316
维X 5 CrNiNb 19 92)
X 5 CrNiNb 19 92) X 5 CrNiMo 19 112) X 2 CrNiMo 19 122) X 5 CrNiMoNb 19 122) X 5 CrNiMoNb 19 122)
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工艺总复习
国际焊接学会授权的培训机构 IIW Authorised Training Body
IIW Authorised Training Body
1、焊接概述包括：
1）焊接基本术语（ISO857） 2）ISO4063对焊接方法的分类及表示符号 3）各种焊接方法的焊接过程简介及适用范围
IIW Authorised Training Body
双道焊：熔敷两条焊道完成整条焊缝或者一个焊层中 熔敷两条焊道进行的焊接。 单面焊：仅在焊件的一面施焊，完成整条焊缝而进行 的焊接。 双面焊：在焊件的两面施焊，完成整条焊缝而进行的 焊接。 焊接操作：通过焊接完成工件的连接的过程。
IIW Authorised Training Body
焊接条件： 1）包括环境因素（例如天气） 2）应力和环境因素（例如噪音、热度、拘束状态） 3）工件因素（例如母材材质、坡口形状、工作位置） 焊接工艺参数：焊接时为保证焊接质量而需要的数据。 熔化速度：填充材料熔化的速度。指填充材料在单位 时间内熔化的长度 焊接速度：单位时间内完成焊缝的长度
SMAW
SAW
IIW Authorised Training Body
方
法
数字标记 (ISO4063)
德文缩写 (DIN1910)
英文缩写
气体保护焊 金属极气体保护焊
金属极活性气体保护 焊
药芯焊丝活性气体保护 焊
SG 13
135 136 131 14 MIG WSG
MSG
MAG
GMAW
MAG FCAW MIG GTAW
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几种金属电子逸功：
Fe →Fe++ e-+4.8eV Al →Al++ e-+4.0eV Cu →Cu++ e-+4.8eV • 为提高电子发射能力和改善焊接工艺性能，TIG 焊时在钨极中常加入Th、Cs等成份，可以提高钨 极的电流容量和改善引弧性能。
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弧焊电源的安全
焊接电源的空载电压
对人而言，很小的电流（ 0.05~0.1A）就已经可能 使心脏停止跳动而引起死亡。通常交流电比直流电 更危险。假如人体的内阻为2000欧姆，根据欧姆定 律，当电压为100伏时，人体就可能流过0.05安培。
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He
F
24.6
17.5
O2
CO
12.0
14.1
OH
H2O
Байду номын сангаас13.8
12.6
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电离电压与气体物质的结构有关，电离电 压高表示这种气体难于电离，导电困难。 为了提高交流电弧燃烧的稳定性，在焊条 药皮或焊剂中加入稳弧剂。稳弧剂主要是 由容易电离的钾、钠等碱金属组成。
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常用元素及化合物电离电压
元素或 化合物 Ar H H2 电离电压 (V) 15.7 13.6 15.4 元素或 化合物 N N2 O 电离电压(V) 元素或 化合物 14.5 15.6 13.5 CO2 NO NO2 电离电压(V) 13.8 9.5 11
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气体间隙电离的过程和 电弧的形成过程如下：
当弧焊电源输出端的两个极即 电极和焊件短路时，表面局部 突出部位首先接触，在接触区 域有电流通过，金属熔化并形 成小桥，拉开电极则小桥爆断， 使金属受热气化。当电极与工 件分离后，在极小的间隙中， 在电源电压的作用下，形成较 大的电场强度，电子在电场的 作用下，自“阴极逸出”，形 成“电子发射”。由阴极发射 出的电子，在电场的作用下快 速向阳极运动，与中性气体粒 子相撞并使其电离，分离成电 子和正离子。电子被阳极吸收， 而正离子向阴极运动，形成电 弧放电过程。
金属极惰性气体保护 焊 钨极气体保护焊
钨极惰性气体保护焊
等离子弧焊 激光焊
141
15 52
WIG
WP LA
TIG
PAW LBW
电子束焊
51
EB
EBW
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2、电工学基础、弧焊电源
电流的实质 • 在自然界的固体、液体和气体中原子是构成每一 种物质的最小微粒。原子由带正电荷（+）的原 子核和带负电荷（-）的电子壳层所组成；原子核 本身由质子和中子所构成；在电子壳层上，电子 沿着椭圆形轨道围绕着原子核旋转，电子的数量 与具体材料有关。
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化学效应 电镀时，电流在正极（铜）和负极（工 件）之间流动。电解液硫酸铜（CuSO4 ）分 解成带电质点，这些带电质点完成电流的输 送任务。铜作为涂层析出在工件上。
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蓄电池充电时，在一块极板上，硫酸铅 转变成二氧化铅，在另一块极板上，硫酸铅 转变成铅。蓄电池放电时，通过化学反应储 存的电能被重新释放出来。
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2）焊接方法的分类及表示符号 （ISO4063）
数字标记(ISO4063) 德文缩写(DIN1910) 英文缩写 3 311 11 G G
方 气焊 氧乙炔气焊 金属电弧焊
法
焊条电弧焊
药芯焊丝金属电弧 焊(自保护) 埋弧焊
111
114 12
E
MF UP
哈尔滨焊接技术培训中心
Harbin Welding Training Institute
国际焊接工程师培训课程
Training Course for International Welding Engineer
Practice for Pressure Vessel
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电流热效应也出现在，当引燃电弧以 后出现的自由电子及正离子与其它微粒碰 撞时，可将它们的运动能量（动能）转换 成热能。
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磁效应 一个通电导体周围密布着磁场。如果 沿着电流方向观察磁力线，则磁力线是以 逆时针方向围绕着导体旋转。
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电弧的带电粒子的产生
• 电离与热解离：电弧是由两电极和其间的 气体空间组成，电弧中的带电粒子主要依 靠气体空间中气体的电离和电极的电子发 射产生。 a、电离 在一定条件下，中性气体分子或 原子分离为正离子和电子的现象称为电离。 使中性气体粒子失去第一个电子所需要的 最低外加能量称为第一电离能,用符号V表 示则为电离电压。
交 流 低
直 流 高
磁偏吹影响
空载电压 触电危险 构造和维修 噪音
很小
较高 较大 简单 不大
较大
较低 较小 复杂 不一定
成本
供电 质量
低
一般单相 较轻
高
一般三相 较重
功率及功率因数
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• 视在功率S 电路中总电压和电流有效值之间的乘积 定义为电路的视在功率。 • 有功功率P 是 S 的一部分，它被转换成“非电”功 率，被转换成热量（电弧）或者机械功（马达）的 功率，从电网中取出的有功功率是不可逆转的。 • 无功功率Q 理想电感元件虽然不消耗电能，但它与 电源之间不断进行能量互换;无功功率Q是建立电场 或磁场用的电功率，当电场或磁场的能量衰减时， 又把它提供回网路。 • 功率因数cosφ：有功功率与视在功率的比值。
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焊接时间：完成焊接接头所需要的时间（不包括准 备和完成操作），包括焊接生产时间和辅助时间。 熔敷效率：熔敷在坡口或者工件上的焊缝金属量与 熔化的填充金属量的比率，或者与药芯电弧焊中 熔化焊丝的比率，常用百分比表示。 焊接填充材料：焊接时被熔化用尽，并有利于焊缝 形成的材料。例如填充金属、气体、焊剂。
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电流种类
直流电 对于公共供电网路，不使用直流。特定的电弧 焊接方法只能用直流进行焊接，直流对焊接而言是很 重要的 交流电 公共供电网络，几乎用交流电。生活用电， 通常交流电压有效值为220V。 三相交流电 是由一组频率相同、振幅相等、相位互差 120º 的三个电动势组成的供电系统。 应用： 主要应用于电流消耗较大的电器设备的网路供电。所 有的公共电网都是三相网路电流，它的电压通常为 380V（在较大的企业中，三相网路电压也可达500V）
1）焊接基本术语（ISO857）
熔化焊：使局部地区熔化，在无压力的作用 下，带或不带焊接填充材料的焊接。 熔化焊焊缝通常在以下方面有较高的要求： ——强度和韧性 ——具有较强耐高温和低温能力 ——耐腐蚀和磨损能力 ——对气体、蒸汽、压力或真空等条件下的密封性能 压力焊：在力的作用下，带或不带焊接填充材料，实 施局部性加热（至熔化状态）的焊接。
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电流效应
热效应 电流在导体内的流动产生热量。所产生的热量 大小与通过导体的电流强度、导体横截面积大小以 及导体的材料种类有关。如果在一根通电导体的某 一段内，用高熔点材料—如钨制成的细丝替代，那 么就会在该部位产生很高的热量。它可能达到白炽 状态。
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3、电弧
• 电弧 既是一种气体导电现象，又是一种自持放 电现象。电弧中的带电粒子主要是依靠电弧中的 气体介质的电离和电极的电子发射两个物理过程 而产生的。