焊接方法培训教材

焊接设备及工艺培训教材一、电弧焊安全注意事项1.防火及防爆2.防触电危险3.有害气体4.电弧灼、烧伤皮肤5.紫外线烧伤眼睛6.安全接地7.高压气体的爆炸防护8.噪声对听力的损害焊接知识:焊接的本质:两种金属通过原子间的结合形成一体;实现焊接的方法:加热或既加热又加压克服的困难：原子间距离和清除杂质现在应用的焊接方法:]熔化焊：气焊、电弧焊、高频（感应）焊、激光焊、电子束焊、搅拌摩擦焊气焊：利用可燃性气体燃烧释放出的热能对被焊金属和添加的棒状金属加热，使局部金属熔化，从而达到焊接效果；如氧乙炔焊。

电（弧）焊：利用电弧产生的高温（电弧中心温度高于5000度）对被焊金属加热，使局部金属熔化，从而达到焊接效果。

如手工电弧焊（药皮焊条电弧焊），钨极惰性气体保护焊，熔化极气体保护电弧焊，等离子弧焊，埋弧焊等。

钎焊：被焊金属不熔化，而是通过熔化的填料实现被焊金属形成原子间结合；感应钎焊、锡焊、炉中钎焊、电弧钎焊。

压力焊：在在压力下利用被焊金属表面电阻在瞬间大电流下产生的焦耳热使被焊处局部熔化从而达到焊接效果。

电阻焊、摩擦焊、超声波焊、、爆炸焊、扩散焊。

电阻焊（压力焊、碰焊）：电阻点焊、电阻缝焊、对焊。

电弧焊机电弧焊机的种类：按工艺特点分：1)手工电弧焊机（STICK/SMAW/MMA）2)不熔化（钨）极氩弧焊机（GTA W/TIG）3)熔化极气体保护电弧焊（GMAW）a)氩弧焊（MIG）b)活性气体保护电弧焊（MAG），典型82AR+18CO2的混合气体，焊接一般不锈钢。

c)CO2电弧焊4)熔化极自保护电弧焊（FCA W）5)埋弧焊机（SA W）6)等离子弧焊（PA W）7)多功能焊机按输出电流类型分：1)直流焊机2)交流焊机3)直流脉冲焊机4)交流脉冲焊机5)混合脉冲焊机交流电弧焊机的类型：1)动铁变压器式2)动圈变压器式3)高漏抗变压器式（木头焊机）4)整流+逆变式5)双逆变式直流电弧焊机的类型：1)硅整流式焊机2)可控硅式焊机3)晶体管式焊机4)逆变焊机a)可控硅逆变式b)场效应管逆变式c)IGBT 逆变式5)斩波式焊机不同用途焊机的本质区别：外特性（静、动态）不同。

焊机输出外特性：输出电流与输出电压之间的对应关系。

从输出静止外特性来说，电弧焊机有恒压输出（CV）、恒流输出（CC）、缓降输出、混合（在时间上恒压输出、恒流输出切换）；焊接工艺简称（英语）恒流输出（CC）：在正常工作下，输出电流的大小不随输出电压变化；如SMAW、GTAW、SA W（CC）等。

焊接时，电弧长度发生变化时，电弧的电流维持不变；供电电网电压波动时，电弧电流稳定；温度波动。

恒压输出（CV）：在正常工作下，输出电压的大小不随输出电流变化；如CO2、GMAW、FCAW、SA W（CV）等。

不是说任何焊机都有一种外特性，大部分焊机只有一种外特性，功能单一，少部分焊机有多种外特性，如多功能焊机（CC/CV）。

考良（衡量）焊机输出能力（功率）的主要指标：焊接电流范围：额定电流在额定负载持续率下连续正常运行，所能安全输出的最大工作电流。

负载持续率在以10分钟为一个工作周期，焊机工作（有电流输出）时间所占整个工作周期的百分比。

如以10分钟为一个工作周期，焊机工作（有电流输出）时间为6分钟，则负载持续率就是60%。

焊接方法介绍：1)手工电弧焊机（SMAW/STICK）：熔化焊需要解决的问题:加热:使待焊接处和填充金属熔化;填丝:加合适填充金属,使待焊处连起来,改善接头性能;保护:保护高温金属免收空气污染,清除氧化物。

焊条电弧焊是各种电弧方法中发展最早、目前仍然应用最广的一种焊接方法。

它是以外部涂料的焊条作电极和填充金属，电弧是在焊条的端部和被焊工件表面之间燃烧。

涂料在电弧热作用下，一方面可以产生气体以保护电弧，另一方面可以产生熔渣覆盖在熔池表面，防止熔化金属与周围气体的相互作用。

熔渣的作用添加合金元素，改焊缝金属性能。

焊条电弧焊设备最简单、轻便，操作灵活。

可以应用于维修及装配中的短缝的焊接，特别是可以用于难以达到的部位的焊接。

焊条电弧焊配用相应的焊条可适用于大多数工业用碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金的焊接。

焊条电弧焊，通常又称为手工电弧焊，基本有两种形式：交流手工电弧焊和直流手工电弧焊；一般说来，交流手工电弧焊设备简单、造价低、轻便，而直流手工电弧焊相比之下复杂、造价高、笨重。

交流手工电弧焊一般用于对焊接质量要求不高的场合下使用，否则应采用直流手工电弧焊。

设备使用：CC特性或陡降特性焊机注意事项：电焊安全：防止触电措施：外壳接地，穿戴劳保服装，VRD装置或功能。

防止烧伤：戴面罩、穿戴劳保服装防止窒息：在狭窄空间时要注意通风良好操作事项：输出接线：接线正确、牢固。

对交流手工电弧焊设备，输出无接线区别；直流手工电弧焊不同：有正接法（DCEN:DC Electrode Negative）和反接法DCEP:DC Electrode Positive；正接法输出正极端接焊件（接地），焊钳（焊条）接焊机输出负极；反接法：与正接法相反，即输出负极接焊件，焊钳（焊条）接焊机输出正极。

采用何种接法，主要决定于所用焊条的型号。

一般来说，正接时熔深大，反接时熔深浅。

使用焊接材料：电焊条：多种多样，常用焊接低碳钢的有J402,J407等。

常用易损件：焊把钳：300A、400A、500A面罩、镜片（多种型号，数字越大，深度深，适合大电流或弧光强的场合）保护服装操作技术：起弧：起弧方法，划擦起弧、敲击起弧和提升起弧运条：多种多样方式；收弧：消除弧坑，减小应力集中，避免气孔、裂纹、夹渣等缺陷；全位置焊：平焊：左焊法、右焊法；立焊：立向上、立向下焊；横焊：左焊法、右焊法；仰焊：左焊法、右焊法；全位置焊：焊接接头型式：对接：搭接：角接：塞焊：卷边焊：套接：焊缝形状：纵缝（直）焊：环缝焊：点焊：不规则焊缝：2)埋弧焊（SAW）埋弧焊是以连续送进的焊丝作为电极和填充金属。

焊接时，在焊接区的上面覆盖一层颗粒状焊剂，电弧在焊剂层下燃烧，将焊丝端部和局部母材熔化，形成焊缝。

在电弧的作用下，一部分焊剂熔化成熔渣并与液态金属发生冶金反应。

熔渣浮在金属熔池的表面，一方面可以保护焊缝金属，防止空气的污染，并与熔化金属产生物理化学反应，改焊缝金属的成分及性能；另一方面还可以使焊缝金属缓慢冷却。

埋弧焊可以采用较大的焊接电流。

与焊条电弧焊相比，其最大优点是焊缝质量好、焊接速度高；因此它特别适应大型工件的直缝和环缝的焊接，基本都是机械化作业。

埋弧焊广泛用于碳钢、低合金结构钢、不锈钢焊接；焊接厚度范围是；厚度4毫米以上。

埋弧焊设备比较复杂，包括埋弧焊电源、送丝行走小车（带有焊剂漏斗）、小车轨道，复杂的还带有焊剂回收装置。

使用场合：规则的、平焊、对接焊缝位置焊接；使用焊接材料：焊丝：盘装、筒装焊剂：常用易损件：焊把钳：导电嘴送丝轮：面罩、镜片保护服装3)钨极氩弧焊（GTAW）钨极氩弧焊是气体保护电弧焊中的一种,在这里,电弧是在焊件和电极钨极间产生,电极不熔化,焊接区的保护是靠惰性气体氩气保护,所以称为“钨极氩弧焊”；在国内也称“TIG”。

焊接用的保护气分两类，一是惰性气体，与任何物质都不发生化学反应，如氩气、氦气；另一类是非惰性气体，或称为活性气体，如氩气中加入CO2气体、CO2或CO2与O2的混合气体。

钨极氩弧焊因为能很好地控制热输入（电流可以调的很小、很精确），比较容易控制焊接接头成型，因此它是连接薄板和打底焊的一种极好方法；这种方法几乎可以焊接所有金属，尤其是焊接铝、镁和钛这些过去被认为难焊金属，现在不在是困难。

这种焊接方法获得的接头质量较高，属于精密焊接方法之一，但与其它方法相比，焊接效率较低、成本较高。

脉冲氩弧焊机比无脉冲焊机有更高的质量保证。

焊接铝及铝合金、镁合金，一般要求用交流氩弧焊机，直流反接也可以焊，但钨极烧毁快。

钨极氩弧焊，可以采用手工焊、也可以自动焊；焊接时，根据焊件状况是否施加填充材料焊丝；由于是采用气体保护，焊后没有焊渣，因此也不需要焊后清理工作。

设备构成：TIG焊机恒流特性（CC），电流可以调节；有直流焊机、直流脉冲焊机、交流焊机、交流脉冲焊机；TIG焊枪手工/自动焊枪；气冷、水冷。

气瓶（连接气罐管道）专用瓶、氩气瓶外表是银灰色；输出连接方法：DC-TIG：直流正接，焊接低合金钢、高强钢、不锈钢、铜及铜合金、钛合金；AC-TIG：按说明书连接，焊接铝及铝合金、镁合金，不锈钢、铜及铜合金；常用易损件：焊枪：导电夹头（钨极夹）保护瓷嘴（罩）钨棒（针）（按直径选用）面罩、镜片保护服装焊接材料：气体（氩气）焊丝操作事项：引弧方式：非接触起弧、接触起弧、提升起弧非接触起弧：使钨针端离待焊接处一定距离（2---5毫米），按动焊枪开关，保护气流出、在钨极和焊件之间产生的高频高压引燃电弧，开始焊接；这种引弧方法，不会引起焊缝夹钨，也容易操作；但在某些场合下（环境不允许高频）受限制，高频对有些计算机控制有干扰。

有大量使用。

接触起弧：类似手工电弧焊起弧，先通气、通电，使钨极和工件带电，再使钨针端轻轻接触焊接处，然后迅速拉离到正常焊接位置，在钨极和焊件之间产生电弧，开始焊接；这种引弧方法，设备简单，使用场合不受限制，但对操作者手法要求高、且容易出现焊缝夹钨，在对焊缝要求高的生产中，禁止采用。

早期用，现在很少使用。

提升起弧：这是一种较新的引弧方式，它也是使钨针端接触焊接处，再拉开引弧，但在钨针端接触焊件时，电流很小，不会使钨针粘到焊件上，更不会烧损，提起焊枪，电流立马增大，电弧即便引燃，对操作者手法要求不高、且不会出现焊缝夹钨。

焊接：该种焊接方法，要求钨极和工件之间保持稳定的、较近的距离（一般不大于5毫米），而且移动均匀，才能获得优质焊缝；因此对焊工操作要求高，尤其焊接时，缝隙较大必须填充焊丝时，操作更困难。

收弧：用大电流焊接时，焊接终端容易留下弧坑，生产上往往是不允许的；通常通过两方面途径避免，一选用有电流衰减功能的焊机，焊接结束阶段时，电流不是突然降为零，而是缓慢下降，二是在收弧处填加焊丝，把坑填满。

收弧时，还要注意气体保护，一是焊枪不要马上移开，待金属凝固且温度降到较低时再移开，否则此处就会出现气孔和氧化，二是延气时间的调整，时间要足够长。

4)熔化极气体保护电弧焊：利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，由焊炬（枪）喷嘴喷出的气体来保护电弧进行的焊接方法。

熔化极气体保护电弧焊的主要优点是可以方便地进行全位置焊接，同时也具有焊接速度较快、熔敷率（单位时间过度到焊缝中的金属质量）较高等优点。

熔化极活性气体保护焊可适用于大部分主要金属的焊接，包括碳钢、合金钢。

熔化极惰性气体保护焊适用于不锈钢、铝、镁、钛等合金。

设备构成：焊接电源、送丝机构、MIG焊枪、气瓶、气体减压流量表以及连接电缆、气管等焊接电源适合于熔化极气体保护电弧焊的电源主要有抽头式硅整流焊机（简称抽头式焊机）、可控硅焊机和逆变焊机，一般都是CV特性，有把送丝机构和焊接电源做成一体的，常称为一体试；也有分开的，送丝机单独制造，叫分体试。