二级建造师机电技术实务-焊接课件
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10
①非合金钢坡口加工可采用机械加工或火焰切割方法； ②低温镍钢、合金钢及不锈钢复合钢坡口加工宜采用 机械加工方法； ③钛及钛合金坡口加工应采用机械加工方法。 ④不锈钢、镍及镍合金、铝及铝合金坡口加工应采用 机械加工或等离子切割方法；
11
2.焊接位置种类
平
熔焊时，焊件接缝所
焊
处的空间位置，可用
焊缝倾角和焊缝转角
23
2.各种焊接方法的专用评定规则 （1）按接头、填充金属、焊接位置、预热（后热）、气体、 电特性、技术措施分别对各种焊接方法的影响程度可分为重 要因素、补加因素和次要因素。 （2）当改变任何一个重要因素时，都需重新进行焊接工艺评 定。 （3）当增加或变更任何一个补加因素时，则可按照增加或变 更的补加因素，增焊冲击韧性试件进行试验。 （4）当增加或变更次要因素时，不需要重新评定，但需重新 编制预焊接工艺规程。
24
五、焊接质量的检测 （一）焊接接头缺陷 1.术语 （ 1 ）焊接缺欠:在焊接接头中因焊接产生的金属不连续、 不致密或连接不良的现象。 （2）焊接缺陷:超过规定限制的缺欠。
25
焊接缺欠
26
1.裂纹
2.空穴
气孔 缩孔 微型缩孔
3.固体夹杂
裂纹:是焊缝中最危险的缺陷， 气孔大夹的:未缝削部渣不焊机弱分：规透械焊焊呈则:强缝在接棱夹度的焊构角渣大有缝件（，大效中的夹容降工，破渣易低作未坏的引，面焊由主起易积透此要应延，会产特力伸破导生征集为坏致。）中裂了焊，焊缝金 属的是致纹脆密缺性性陷断和，裂结导扩构致展的构的连件疲续破劳性坏源，，。它尤使其焊连缝续的塑性 降低可未达焊4透0更%~是5一0%种，危并险显缺著陷降。低焊缝弯曲和 冲击韧性以及疲劳强度，接头机械能明显不良。
20
（2）焊后热处理 ①为改善焊接接头的焊后组织和性能或 消除残余应力而进行的热处理。例如， 非合金钢管道壁厚大于19mm时，焊接 后应进行消除应力热处理。 ②焊后热处理应符合设计文件规定或相 关施工标准、规范、焊接工艺评定报告。 ③有焊后消除应力热处理要求的压力容 器，经挖补修理后，应当根据补焊深度 确定是否需要进行消除应力处理。
17
四、焊接处理 1.焊前预热 焊接开始前，对焊件的全部( 或局部)进行加热的工艺措施。 例如，20HIC材质任何壁厚焊接前均应采取预热。
18
2.道间温度(俗称层间温度) 多层多道焊时，在焊接后续焊 道之前，其相邻焊道应保持的 温度。例如，铬钼钢和碳钼钢 焊接过程中道间温度应不低于 预热温度；铬镍奥氏体钢层间 温度控制在150℃以下；铬镍合 金、镍合金和奥氏体一铁素体 (双相)不锈钢层间温度控制在 100℃以下。
14
（2）焊缝形状尺寸 焊缝的形状用一系列几何尺寸 来表示，不同形式的焊缝，其 形状参数也不一样。例如，对 接接头、对接焊缝形状尺寸包 括：焊缝长度、焊缝宽度、焊 缝余高； T形接头对接焊缝或 角焊缝形状尺寸包括：焊脚、 焊脚尺寸、焊缝凸（凹）度。
15
焊焊缝脚宽尺度寸
熔深 焊缝余高
16
7.焊接参数 焊接时，为保证焊接质量而选定的各项参数（例 如:焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接线能量 等）的总称。
来表示。有平焊、立
立
焊
焊、横焊和仰焊位置。
仰
横
焊
焊
12
6.焊缝形式及形状尺寸 （1）按不同的分类方式，焊缝形式分为： ①按焊缝结合形式，分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、 槽焊缝、端接焊缝五种形式。
13
②按施焊时焊缝在空间所处位置，分为平焊缝、立焊缝、横 焊缝、仰焊缝四种形式。 ③按焊缝断续情况，分为连续焊缝和断续焊缝两种形式。
熔合区 母材
热影响区
焊缝
6
二、焊接接头的种类
对接接头
T形接头
搭接接头
7
角接接头
三、焊缝和坡口 1.坡口 （1）坡口形式
I形
J形
V形
U形
单边V形
Y形
8
坡口尺寸示意图
坡口角度 坡面角度
钝边 根部间隙
9
（2）坡口加工 对淬硬倾向较大的合金钢，氧乙炔火 焰或等离子弧切割等热切割方法容易 产生表面淬硬层，表面淬硬层的厚度 与切割方法、切割速度、管道材质、 结构状况及环境条件有关。
21
五Hale Waihona Puke 焊接工艺评定（一）焊接工艺评定步骤流程
无 合
适
焊接工艺评定
有
单位自有的 《焊接工艺评定报告》
的
拟定《预焊接工艺规程》
无要求 要 求 有
不合格
无下一步
合
评定《预焊接工艺规程》
适
的
焊接作业
22
制定《焊接作业指导书》 签发《焊接工艺评定报告》
合 格
（二）焊接工艺评定规则 1.各种焊接方法的通用评定规则 （ 1 ）焊接方法的评定规则； （2）母材的评定规则； （3）填充金属的评定规则； （4）焊后热处理的评定规则； （5）试件厚度与焊件厚度的评定规则。
19
3.后热及焊后热处理 （1）后热 ①焊接后立即对焊件的全部(或局部)进行加热或保 温，使其缓冷的工艺措施，它不等于焊后热处理。 ②有延迟裂纹倾向的钢材，一般都要求焊后及时 热处理，以防止延迟裂纹的产生；若不能及时热 处理，则应在焊后立即后热200~ 350℃保温缓冷。 ③后热即可减小焊缝中氢的影响，降低焊接残余 应力，避免焊接接头中出现马氏体组织，从而防 止氢致裂纹的产生。
缺陷位置
表面缺陷 内部缺陷
焊缝尺寸不符合要求 咬边、焊瘤、弧坑 表面气孔、表面裂纹、表面夹渣 气孔、夹渣、裂纹、未熔合 偏析、显微组织不符合要求
缺陷可见度
宏观缺陷 微观缺陷
四、焊接后检验 1.目视检测 （1）除设计文件和焊接工艺文件另有规定外， 焊缝应在焊接完后立即清除渣皮、飞溅物，清理 干净焊缝表面，并应进行外观检查（目视检测）。 （2）对于直接目视检测，在待检表面600mm 之内，应提供人眼足够观察的空间，且检测视角 不小于30°。当不能满足时，应采用镜子、内窥 镜、光纤电缆、相机进行间接目视检测。 （3）可以采取辅助光源以提高缺欠和背景之间 的对比度和锐度。
1
常用焊接方法
2
焊接接头
3
焊缝和坡口
4
焊接处理
5
焊接工艺评定
6
焊接质量检测
一、常用焊接方法 1.焊条电弧焊
2
2.二氧化碳保护焊
3
3.埋弧焊
4
4.氩弧焊
5
焊接原理 焊件在热能的作用下熔化形成熔池，热源离开熔池后，熔化 金属(熔池里的母材金属和填充金属)冷却并结晶，与母材连 成一体，即形成焊接接头。焊接接头由焊缝、熔合区、热影 响区和母材金属组成。
4.未熔合（未焊透 ）
焊缝接头不良
咬边、错边、下垂
5.形状和尺寸不良
焊脚不对称、根部收缩、根部气孔 烧穿、未焊满、变形过大、表面不规则
焊缝超高、凸度过大、下榻、焊瘤、角度偏差
焊缝形面不良、焊缝尺寸不正确、焊缝宽度不齐
6.其他缺欠
飞溅 电弧擦
焊接缺陷
27
缺陷形态
平面型缺陷 体积型缺陷
裂纹 未熔合 气孔 夹渣
①非合金钢坡口加工可采用机械加工或火焰切割方法； ②低温镍钢、合金钢及不锈钢复合钢坡口加工宜采用 机械加工方法； ③钛及钛合金坡口加工应采用机械加工方法。 ④不锈钢、镍及镍合金、铝及铝合金坡口加工应采用 机械加工或等离子切割方法；
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2.焊接位置种类
平
熔焊时，焊件接缝所
焊
处的空间位置，可用
焊缝倾角和焊缝转角
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2.各种焊接方法的专用评定规则 （1）按接头、填充金属、焊接位置、预热（后热）、气体、 电特性、技术措施分别对各种焊接方法的影响程度可分为重 要因素、补加因素和次要因素。 （2）当改变任何一个重要因素时，都需重新进行焊接工艺评 定。 （3）当增加或变更任何一个补加因素时，则可按照增加或变 更的补加因素，增焊冲击韧性试件进行试验。 （4）当增加或变更次要因素时，不需要重新评定，但需重新 编制预焊接工艺规程。
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五、焊接质量的检测 （一）焊接接头缺陷 1.术语 （ 1 ）焊接缺欠:在焊接接头中因焊接产生的金属不连续、 不致密或连接不良的现象。 （2）焊接缺陷:超过规定限制的缺欠。
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焊接缺欠
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1.裂纹
2.空穴
气孔 缩孔 微型缩孔
3.固体夹杂
裂纹:是焊缝中最危险的缺陷， 气孔大夹的:未缝削部渣不焊机弱分：规透械焊焊呈则:强缝在接棱夹度的焊构角渣大有缝件（，大效中的夹容降工，破渣易低作未坏的引，面焊由主起易积透此要应延，会产特力伸破导生征集为坏致。）中裂了焊，焊缝金 属的是致纹脆密缺性性陷断和，裂结导扩构致展的构的连件疲续破劳性坏源，，。它尤使其焊连缝续的塑性 降低可未达焊4透0更%~是5一0%种，危并险显缺著陷降。低焊缝弯曲和 冲击韧性以及疲劳强度，接头机械能明显不良。
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（2）焊后热处理 ①为改善焊接接头的焊后组织和性能或 消除残余应力而进行的热处理。例如， 非合金钢管道壁厚大于19mm时，焊接 后应进行消除应力热处理。 ②焊后热处理应符合设计文件规定或相 关施工标准、规范、焊接工艺评定报告。 ③有焊后消除应力热处理要求的压力容 器，经挖补修理后，应当根据补焊深度 确定是否需要进行消除应力处理。
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四、焊接处理 1.焊前预热 焊接开始前，对焊件的全部( 或局部)进行加热的工艺措施。 例如，20HIC材质任何壁厚焊接前均应采取预热。
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2.道间温度(俗称层间温度) 多层多道焊时，在焊接后续焊 道之前，其相邻焊道应保持的 温度。例如，铬钼钢和碳钼钢 焊接过程中道间温度应不低于 预热温度；铬镍奥氏体钢层间 温度控制在150℃以下；铬镍合 金、镍合金和奥氏体一铁素体 (双相)不锈钢层间温度控制在 100℃以下。
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（2）焊缝形状尺寸 焊缝的形状用一系列几何尺寸 来表示，不同形式的焊缝，其 形状参数也不一样。例如，对 接接头、对接焊缝形状尺寸包 括：焊缝长度、焊缝宽度、焊 缝余高； T形接头对接焊缝或 角焊缝形状尺寸包括：焊脚、 焊脚尺寸、焊缝凸（凹）度。
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焊焊缝脚宽尺度寸
熔深 焊缝余高
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7.焊接参数 焊接时，为保证焊接质量而选定的各项参数（例 如:焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接线能量 等）的总称。
来表示。有平焊、立
立
焊
焊、横焊和仰焊位置。
仰
横
焊
焊
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6.焊缝形式及形状尺寸 （1）按不同的分类方式，焊缝形式分为： ①按焊缝结合形式，分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、 槽焊缝、端接焊缝五种形式。
13
②按施焊时焊缝在空间所处位置，分为平焊缝、立焊缝、横 焊缝、仰焊缝四种形式。 ③按焊缝断续情况，分为连续焊缝和断续焊缝两种形式。
熔合区 母材
热影响区
焊缝
6
二、焊接接头的种类
对接接头
T形接头
搭接接头
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角接接头
三、焊缝和坡口 1.坡口 （1）坡口形式
I形
J形
V形
U形
单边V形
Y形
8
坡口尺寸示意图
坡口角度 坡面角度
钝边 根部间隙
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（2）坡口加工 对淬硬倾向较大的合金钢，氧乙炔火 焰或等离子弧切割等热切割方法容易 产生表面淬硬层，表面淬硬层的厚度 与切割方法、切割速度、管道材质、 结构状况及环境条件有关。
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五Hale Waihona Puke 焊接工艺评定（一）焊接工艺评定步骤流程
无 合
适
焊接工艺评定
有
单位自有的 《焊接工艺评定报告》
的
拟定《预焊接工艺规程》
无要求 要 求 有
不合格
无下一步
合
评定《预焊接工艺规程》
适
的
焊接作业
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制定《焊接作业指导书》 签发《焊接工艺评定报告》
合 格
（二）焊接工艺评定规则 1.各种焊接方法的通用评定规则 （ 1 ）焊接方法的评定规则； （2）母材的评定规则； （3）填充金属的评定规则； （4）焊后热处理的评定规则； （5）试件厚度与焊件厚度的评定规则。
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3.后热及焊后热处理 （1）后热 ①焊接后立即对焊件的全部(或局部)进行加热或保 温，使其缓冷的工艺措施，它不等于焊后热处理。 ②有延迟裂纹倾向的钢材，一般都要求焊后及时 热处理，以防止延迟裂纹的产生；若不能及时热 处理，则应在焊后立即后热200~ 350℃保温缓冷。 ③后热即可减小焊缝中氢的影响，降低焊接残余 应力，避免焊接接头中出现马氏体组织，从而防 止氢致裂纹的产生。
缺陷位置
表面缺陷 内部缺陷
焊缝尺寸不符合要求 咬边、焊瘤、弧坑 表面气孔、表面裂纹、表面夹渣 气孔、夹渣、裂纹、未熔合 偏析、显微组织不符合要求
缺陷可见度
宏观缺陷 微观缺陷
四、焊接后检验 1.目视检测 （1）除设计文件和焊接工艺文件另有规定外， 焊缝应在焊接完后立即清除渣皮、飞溅物，清理 干净焊缝表面，并应进行外观检查（目视检测）。 （2）对于直接目视检测，在待检表面600mm 之内，应提供人眼足够观察的空间，且检测视角 不小于30°。当不能满足时，应采用镜子、内窥 镜、光纤电缆、相机进行间接目视检测。 （3）可以采取辅助光源以提高缺欠和背景之间 的对比度和锐度。
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常用焊接方法
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焊接接头
3
焊缝和坡口
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焊接处理
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焊接工艺评定
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焊接质量检测
一、常用焊接方法 1.焊条电弧焊
2
2.二氧化碳保护焊
3
3.埋弧焊
4
4.氩弧焊
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焊接原理 焊件在热能的作用下熔化形成熔池，热源离开熔池后，熔化 金属(熔池里的母材金属和填充金属)冷却并结晶，与母材连 成一体，即形成焊接接头。焊接接头由焊缝、熔合区、热影 响区和母材金属组成。
4.未熔合（未焊透 ）
焊缝接头不良
咬边、错边、下垂
5.形状和尺寸不良
焊脚不对称、根部收缩、根部气孔 烧穿、未焊满、变形过大、表面不规则
焊缝超高、凸度过大、下榻、焊瘤、角度偏差
焊缝形面不良、焊缝尺寸不正确、焊缝宽度不齐
6.其他缺欠
飞溅 电弧擦
焊接缺陷
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缺陷形态
平面型缺陷 体积型缺陷
裂纹 未熔合 气孔 夹渣