焊接常用工具

中，如母材的淬硬倾向大，在冷却速度又较快的条件下，热影响区易形成脆而硬的马氏 体组织，加上焊接时存在残余应力，这一个因素（氢、淬硬组织、应力）共同作用下， 产生冷裂纹。在不同情况下，三个因素中必有一个是主要的，如低碳低合金高强钢，虽 有高的淬透性，但对氢的敏感性不大，当含氢量达到一定值时，才会产生淬硬性，而冷 裂纹的主要原因是氢。在中碳低合金钢，具有高的淬硬性，而淬硬组织有高的氢脆敏感 性，则淬硬组织是形成冷裂纹的原因。焊根和焊趾处的冷裂纹，则是应力因素所致。 • （3）防止措施 • （a）选用低氢型焊条，焊前严格按规定进行烘干，随用随取，焊件应仔细清理，去除油、 锈和水气，减少氢的来源和渠道。 • （b）选择合理的焊接规范 及线能量 ，如焊前预热、控制层间温度、增加焊接层、道数 量缓冷等，减缓冷却速度，改善焊道及热影响区组织状态。 • （c）焊后及时热处理，如不能及时热处理，焊后就立即作消氢处理，以免延迟裂纹的发 生。 • （d）采用合理的焊接顺序和焊接方向，改善焊件的应力状态。
速度，使气体易于从熔池中逸出。 • （4）正确地运用焊接操作工艺，为气体从熔池中逸出
创造有利条件。 • （5）采取特殊工艺措施，如焊前预热，焊后缓冷等。 • （6）氩弧焊时，注意氩气保护效果。
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• 2、产生的原因 • （a)选用焊接规范过小，如坡口角度过小，间隙过窄，
钝边过大，焊接电流过小，电弧过长等。 • (b)操作方法不当，如运条速度过快，焊条角度不正确，
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• 3、冷裂纹 • 焊接接头冷却过程中，温度在200摄氏度以下直到地室温产生的裂纹，叫冷裂纹。由于
常在焊后一段时间发生，也叫延迟裂纹。 • （1）产生的部位及特征。主要有焊根裂纹、焊道下裂纹和焊趾裂纹等3种。多发生在易
淬硬钢中，低碳钢和奥氏体钢中极为少见。 • （2）产生的原因:焊缝在结晶的过程中，氢含量不能逸出，聚集在熔合线附近热影响区
电弧偏吹，焊条摆幅不当等。 • (c)焊件和焊道清理不净，存有杂物，影响熔合。 • 3、防止措施 • (a)正确选择对口规范，注意坡口两侧及焊层间熔渣和
污物的清理。 • (b)正确选择焊接电流和电弧长度。 • (c)运条时，焊接速度不应过快，注意焊条角度的调整，
焊条摆动轨迹正常，两端应停留，使焊缝熔合良好。
• 九、焊钳及地线夹
• 手工电弧焊接时，为 了保证操作人员的人身安 全,必须使用符合国家安 全要求的专用电焊钳及地 线夹。安装焊钳时，电焊 钳与电缆线必须紧固无松 动现象，以免电阻质增加 造成焊钳温度生高影响正 常操作。根据焊钳能够承 载电流的大小，可分为 150A，300A，500A等型 号。如图1—7所示 。
金属之间应该熔合而未焊上的 部分称为未焊透。常出现在单 面焊的坡口根部及双面焊的坡 口钝边，未焊透会造成较大的 应力集中，往往从其末端产生 裂纹。
• 隙很大，与熔渣难以区别。有 时虽然结合紧密但未熔合，往
• 根部单边坡口未熔化应称为 焊趾未熔合，而非未焊透。
往从未熔合区未端产生微裂纹。 • 未焊透和未熔合的产生原因
和防止措施基本相近
• ８.未焊透
• 指母材与焊缝金属 之间，或焊缝金属 中的局部未熔合现 象。未焊透使焊缝 强度降低，容易引 起裂纹，使构件破 坏。在焊缝中不允 许存在，必须铲除， 重新补焊。
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• 3、防止措施 • （1）焊件表面应清理干净，焊条应严格烘干，送还和
气体来源。 • （2）采用短弧焊接，使熔池得到良好的保护。 • （3）选择合适的焊接规范，控制好熔池温度减低冷却
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二、未熔合与未焊透
两母材之间、焊道之间或母材与焊道之间出现的未熔化现象，叫未熔合或未焊透。
1、产生的部位及特征 产生的部位一般为根部、焊层间和坡口边缘等3种
未熔合和未焊透是有区别是：
• （b）未焊透。焊接时，母材
• （a）未熔合。在焊缝金属和 母材之间或焊道金属与焊道金 属之间完全熔化结合的部分称 为未熔合，常出现在坡口的侧 壁、多层焊的层间及焊缝的根 部。这种缺陷有时间
产生的裂纹， • （1）产生的部位及特征:起源于受热影响的粗晶区和焊根部位，具有晶间断裂的特征。 • （2）产生的原因目前有两种说法： • （ a）焊接接头再次加热后，由第一次热过程所形成的过饱和固熔碳化物再次被析出，
即析出沉淀碳化物，造成晶内强化，使滑移应变集中于原奥氏体晶界。当晶界的塑性应变 能力不足以承受松驰应力过程所产生的应变时，则产生再热裂纹。 • （b ）焊接接头在焊后热处理中，易使钢脆化的元素集结在晶界上，削弱了晶界的结合力， 产生再热裂纹。再热裂纹在550~650摄氏度的温度区间最敏感。 • （3）防止措施 • （ a）减小热影响区的过程倾向，细化奥氏体晶粒尺寸。 • （ b） 选用合适的焊接材料，提高金属在消除应力处理温度时的塑性，以提高承担松驰应变 的能力。 • （ c）提高预热温度，焊后采取冷方法 ，且焊缝外形应圆滑规整，以减小焊接残余应力和应 力集中。 • （ d）采用正确的热处理规范和工艺，尽量不在热敏感区停留过长。
• 五、夹持工件长柄铁 钳
• 焊接工件是在高温 状态下完成的，工件 本身存在着较高的温 度。在反转工件和调 整工作位置时，为了 有有效的防止烫伤事 故的发生，必须使用 长柄铁钳夹持工件。 如 图1—3所示
• 六、平光护目镜
• 七、清除工件表面污物的钢丝 刷
• 焊接工件质量的优劣是与焊接 前的工件清理有着密切的关系， 工件表面清理的干净，焊接质 量优不宜出现焊接缺陷，反之 工件表面有油，铁锈等污物存 在将会使焊接质量下降，甚至 会出现裂纹。为了保证焊接质 量在焊接前必须要把工件表面 清理干净，用于清理工件表面 钢丝刷是不可缺少的必备工具。 如图1—5所示
• 选择黑色光学玻璃的 色号很重要，颜色太 黑时看不清熔池，眼 睛容易产生疲劳；颜 色太浅时，长时间工 作对眼睛的视力会造 成极大的伤害。遮光 面具可分为头盔式和 手握式两种形式。如 图1—1所示
黑玻璃的选择
黑玻璃的号数：1-14 一般按焊接电流选择:
焊接种类
镜片号数 焊接电流（A）
30 30-75 75-200
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内部夹渣
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• 2、产生的原因 • (a)坡口角度过小，焊接电流过小，运条不当，熔池不
能充分搅拌，熔渣没有足够时间浮出熔池表面而残留焊 缝中。 • (b)前层焊缝清理不干净，焊接后层时，滞留在焊缝中。 • (c)氩弧焊时，钨极与熔池短路接触，钨极烧损形成夹 钨。 • 3、防止措施 • (a)正确选择焊接规范，适当增加线能量，防止焊缝冷 却过快，改善熔渣浮出熔池条件。 • (b)改进坡口设计，利于清除坡口面及焊层间的熔渣。 • (c)提高焊接技术水平，正确有规则地运条，搅拌熔池， 促使铁水与熔渣的分离。
电弧焊 5-6 7-8
8-10
碳弧气刨
10-11
气焊割辅助
3---4
200-400 11-12 12-14
• 四、清除焊缝渣核的敲锤渣
• 电焊条是由钢芯和药皮两部 分组成，钢芯与工件熔化后 组成焊缝金属，药皮熔化后 形成渣核覆盖在焊缝金属的 表面上，为了检查焊缝质量， 发现焊接缺陷，必须使用焊 接专用的焊缝敲渣锤，清除 焊缝表面渣核。如图1——2 所示
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• 1、热裂纹
• （2）产生的原因。焊接时，溶池的冷却速度很快，在结晶过程中存在着 偏析现象，偏析出的物质多为低熔点共晶物，焊缝金属大部分已凝固，在 晶界间形成“液体间层”，削弱了晶粒间的结合力，在拉应力的作用下， 柱状晶体空隙增大，低熔点共晶物又不能填充空隙，就产生了热裂纹。如 没有低熔点共晶物的存在，或数量很少时，则晶粒间结合比较牢固，虽有 拉应力的作用，也不会产生裂纹。
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• 三、夹渣 • 焊缝金属中，含有非金属夹杂物或熔渣，叫夹渣。 • 产生的部位及特征 • 夹渣有非金属夹杂物和熔渣两类。非金属夹杂物主要
有氧化物，氮化物，硫化物等，熔渣指焊接过程中，焊 条熔化后，药皮形成的熔渣，另外，还有金属夹杂物， 如氩弧焊时的钨金属夹杂物。 • 夹渣在焊缝金属中以不规则的形状存在着，其端部往 往呈尖锐状，故不仅会降低焊缝强度，而且会引起应力 集中，甚至发展成裂纹。焊缝中存在“夹钨”还容易引 起脆性。
• （3）防止措施。热裂纹的产生与低熔点共晶物的分布和拉应力有关，防 止热裂纹要从这两方面采取相应措施。
• （A）限制易生产代熔点共晶物的有害杂质的含量，特别是尽量减少硫、 磷和碳的含量。
• （D）改善焊缝金属组织，细化晶粒，减少或分散偏析程度，降低低熔点 共晶特的有害影响。
• （C）选用碱性焊条，加强脱硫、磷能力，以减少焊缝中杂质的含量。 • （ D ）控制焊缝形状，尽量采用成形系数较大的焊缝或采用多层多道焊法，
• 三、遮挡电弧光面具
• 在电弧焊接时会产生一种强烈 的电弧光,这种电弧光将会使人 体的皮肤和眼睛造成极大的伤 害,严重时会患皮炎及电光性眼 炎,为了有效防止电弧光对人体 伤害,在焊接前必须准备好适合 自己眼睛视力的遮光面具,用来 减弱弧光强度，吸收大部分红 外线和紫外线，焊接时，操作 者可通过遮光面具上的黑色光 学玻璃，清楚地观察熔池情况， 正确掌握和控制焊接过程。
敲渣防护镜
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焊缝检测尺
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▪焊接缺陷的种类很多，按照GB6417—86 《金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明》将金 属熔化焊焊接缺陷分为6类：
裂纹,孔穴 ,固体夹杂物,未熔合 未焊透,焊缝外观形状缺陷和其它缺陷
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按照缺陷存在部位不同分为内部和外部
焊接常用工具介绍
• • 主讲 张保太
• •
课题二.焊接常用工具介绍
• 一、学习内容 • 认识常用焊接工具、 • 常用工具使用 • 二、学习目的： • 通过本章学习能够了解和正确使用焊接工具 • 能够正确按照自己视力选择遮挡电弧光面具和遮挡
弧光玻璃的深浅。 • 能够正确掌握手工电动工具的安全使用。 • 能够正确掌握焊枪、焊钳的安装方法与技巧
• 八、用于打磨焊缝的角向 磨光机
• 角向磨光机是一种小型电动 砂轮，电动磨头可用来打磨工 件上的氧化物及修整破口和焊 缝接头处的缺陷。根据砂轮片 直径大小不同可分为100毫米， 125毫米，150毫米，180毫米 等四种型号。
• 角向磨光机的转速很高，操 作时应戴好防护手套和护目镜， 打磨时注意火花飞向，在火花 飞出方向处严禁站人。更换砂 轮片时必须拔掉电源插头，砂 轮片与转动轴必须锁紧以免在 磨削时砂轮片松动飞出伤人。 常用角磨机外型如图1—6所示
• 外部缺陷位于焊缝表面，用肉眼或低倍放大 镜就可以看到。如焊缝尺寸不符合要求、咬 边、焊瘤、弧坑、表面气孔等。
• 内部缺陷位于焊缝内部，这类缺陷用破坏性 检验或无损探伤法来发现。
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裂纹
• 在焊接接头局部地区，因焊接应力和其他致脆因 素的作用下，金属原子核间结合力遭到存坏，形 成新的界面产生的缝隙，叫焊接裂纹。焊接裂纹 是一种危害性最大的缺陷，除降低焊接接头强度 外，还因裂纹端头的尖锐缺口，易引起应力集中， 焊件承载后，将不断扩展，以致整体断裂。是一 种不允许存在的缺陷，一旦发现，无论其尺寸大 小，必须彻底消除
避免偏析物聚集在焊缝中心部位。 • （E ）焊前预热，减小冷却速度，降低应力。 • （ F ）焊接收尾处填满弧坑，减少孤坑裂纹。
• （ H）选择合理的焊接顺序和焊接方向，减小焊接应力。
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• 2、再热裂纹 • 结构焊接完毕后，焊件在一定温度范围内再次加热（消除应力处理或焊接接头反复加热等）
• 裂纹按其生成的原因，可分为热裂纹、再热裂纹 和冷裂纹（延迟裂纹）3种。
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裂纹
裂纹
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• 1、热裂纹 • 液态金属从结晶开始到A3线温度范围内，产生的
裂纹，叫热裂纹。 • （1）产生的部位及特征。大多发生在焊缝中，
有时也出现在热影响区内，常见的有：纵向裂纹、 横向裂纹、根部裂纹、孤坑裂纹、 • 热影响区裂纹和夹杂物引起的裂纹，发生的部位 及特征。在显微镜下观察，这类裂纹沿晶界开裂， 断面上大多有明显氧化色彩，一般为灰蓝色。