Thermit铝热焊培训讲义
(2024年)电焊培训ppt教学课件完整版
加强焊工培训
提高焊工技能水平和操作规范性，减 少人为因素对焊接质量的影响。
2024/3/26
实施严格的质量控制
建立完善的质量控制体系，对焊接过 程进行全程监控和记录，确保产品质 量可追溯。
采用先进的无损检测技术
利用先进的无损检测技术对焊缝进行 全面、准确的检测，确保产品质量符 合要求。
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06
环境保护与节能减排举措
焊接接头的设计和制备
17
有色金属（如铝、铜）焊接性能探讨
有色金属焊接性能特点
01
02
铝及铝合金：易氧化，热导率高，线膨胀系 数大，易产生热裂纹
铜及铜合金：导热性好，线膨胀系数大， 易产生热裂纹和变形
03
04
有色金属焊接方法选择
铝及铝合金：氩弧焊、激光焊、搅拌摩擦 焊等
05
2024/3/26
06
铜及铜合金：氩弧焊、电子束焊、激光焊 等
危险废弃物管理
加强对危险废弃物的监管和处理， 确保危险废弃物得到安全、合规的 处置，防止对环境和人体健康造成 危害。
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节能减排技术在生产中应用推广
01
02
03
高效节能设备
采用高效、节能的电焊设 备和技术，降低能源消耗 ，提高生产效率。
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余热回收技术
应用余热回收技术，将焊 接过程中产生的余热进行 回收利用，减少能源浪费 。
可焊接各种金属材料，包括钢材、铝材、铜材等。
06
焊接过程中产生弧光、烟尘等有害物质，需采取防护措施 。
5
常用电焊方法及设备
电弧焊
利用电弧作为热源进行焊接的方法，包括手工电弧焊、埋 弧自动焊等。设备包括弧焊机、焊条、焊钳等。
4铝合金焊接培训资料
铝合金焊接基础知识2017年第4期（总第8期）第四章铝及铝合金材料的焊接缺陷本章节重点介绍：铝及铝合金材料常见焊接缺陷机及其产生的原因。
铝及铝合金焊接常用焊接方法为TIG焊即钨极惰性气体保护焊和MIG 焊即熔化极惰性气体保护焊；这两种焊接方法在焊接过程中常见的焊接缺陷及其缺陷产生的原因如下：一、TIG焊接铝及铝合金时，通常由于焊枪和填充棒使用不当、保护气体焊接坡口准备和清理不符合要求均可产生焊接缺陷，常见缺陷种类、产生原因和避免措施见表：二、MIG焊接铝及铝合金时，气孔是MIG焊缝中最常见的缺陷，焊缝中的气体来源主要有以下几方面：MIG焊焊接缺陷产生原因及防止措施三、车间焊接产品常见焊接缺陷及产生的原因：1、咬边：由于焊接参数选择不恰当，或操作方法不正确，沿焊趾的母材部位产生凹陷或沟槽，它是由于焊接时焊接电弧把焊件边缘母材熔化后，没有得到熔敷金属的补充，而在焊趾处产生的低于母材表面的沟槽。
咬边又分为连续咬边和局部咬边或焊缝单侧和双侧咬边。
产生咬边的主要原因：电弧热量太高，即焊接电流太大以及运条速度不当。
在角焊时，经常由于焊条角度或电弧长度不当而造成咬边。
2、焊瘤（熔融金属溢出）：焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上，冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤。
焊瘤不仅影响焊缝外观美观，而且焊瘤下面常有未熔合缺欠，易造成应力集中。
产生焊瘤的主要原因：根部间隙过大、钝边薄，焊条角度、送丝角度和运条方法不正确、焊接电流大、焊接速度过慢。
3、烧穿：焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺欠。
产生烧穿的主要原因：焊接电流过大，焊接速度太慢，装配间隙过大或钝边太薄；4、焊缝形面不良：母材金属表面与靠近焊趾处焊缝表面的切面之间的夹角α过小；5、错边：两个焊件表面应平行时，未达到平行要求而产生的厚度方向上的偏差。
错边分为板材错边和管材错边。
6、未焊满：由于焊接填充金属熔敷不充分，在焊缝表面产生的纵向连续或者间断的沟槽；7、焊接接头不良：焊缝再引弧处，局部表面的不规则，它可能发生在盖面层，也可能发生在根部。
5铝合金焊接培训资料
铝合金焊接基础知识2017年第5期（总第12期）第五章铝合金焊接缺陷的纠正预防措施目的：了解铝合金常见焊接缺陷的纠正预防措施要点【附焊接缺陷照片】内容：通过车间现场焊接缺陷照片，针对常见焊接缺陷采取的预防措施；车间焊接产品常见焊接缺陷产生的原因、危害及纠正预防措施的要点： 1、咬边产生咬边的主要原因：焊接工艺参数过大，热输入量过大；焊接速度过快，焊丝来不及将弧坑填满就离开熔池，便会出现咬边；施焊时焊枪角度过大，摆动不到位，也会引起咬边；咬边的危害：减少了母材金属的工作截面，减弱了焊接接头的强度，且会产生应力集中；预防措施：1)、选用合理的规范，降低焊接电流；调节电弧电压；2)、适当增加送丝速度或降低焊接速度和在熔池边缘的停留时间，使焊道填充饱满；3)、调整合适的焊枪角度，焊枪摆动均匀；4)、矫正操作姿势，采用良好的运条方式都会有利于消除咬边；5)、焊角焊缝时，用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。
2、焊瘤（熔融金属溢出）产生焊瘤的主要原因：根部间隙过大、钝边薄，焊条角度、送丝角度和运条方法不正确、焊接电流大、焊接速度过慢。
焊瘤的危害：焊瘤不仅影响焊缝外表的美观，而且焊瘤下面常有未焊透缺陷，易造成应力集中。
对于管道接头来说，管道内部的焊瘤还会使管内的有效面积减少，严重时使管内产生堵塞。
预防措施：1)、焊接工艺设计及焊接组装时严格控制组装间隙；2)、焊前准备时确保焊缝坡口钝边尺寸符合要求；3)、调整合适的焊枪角度、送丝角度；4)、矫正操作姿势，采用良好的运条方式；5)、焊角焊缝时，用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。
3、烧穿产生烧穿的主要原因：1)、焊接电流过大；2)、焊接速度太慢；3)、坡口及装配间隙不合理；4)、焊工操作技术水平低；烧穿的危害：烧穿是不允许存在的缺陷，它完全破坏了焊缝，使接头丧失其联接及承载能力。
预防措施：1)、适当减小焊接电流；2)、适当提高焊接速度；3)、坡口加工应符合技术规范，调整装配间隙，可增大钝边或减小根部间隙；在焊缝背面加垫板，使用脉冲焊；4)、改进焊工操作技术水平；4、裂纹：产生裂纹的主要原因：1)、焊接结构不合理，焊缝过度集中，焊接接头拘束度过大；2)、热输入过大，温度过高，合金元素烧损多；3)、收弧过快，弧坑没有填满，焊丝撤回过快；4)、焊接材料熔合比不合适；裂纹的危害：裂纹属于焊接接头中最严重的缺陷，因为裂纹两端的缺口效应会造成严重的应力集中，很容易引起扩展，形成宏观裂纹或整体断裂。
铝合金焊接培训教材
铝及铝合金的焊接工艺要点
铝及其合金的焊接方法较多，如钨极氩弧 焊、熔化极氩弧焊、变极性等离子弧焊、 激光和电子束焊、搅拌摩擦焊等。各种方 法适合于不同的场合，应根据合金牌号、 焊件厚度、产品结构以及焊接质量要求因 素加以选择。 下面主要讲解钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊
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铝合金焊接培训教材
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2020年4月7日星期二
铝合金焊接培训
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培训目的
1、技术人员提高技能，并能用所学知识初步 的指导和分析问题。
2、所有焊接人员重新温习并掌握相关的焊接 知识，最终目的是服务于生产。
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铝合金的物理化学性质及其用途
(3)焊缝变形和形成裂纹倾向大。铝的线膨胀系数和结晶收缩 率约比钢大两倍,易产生较大的焊接变形的内应力,对刚性 较大结构将促使热裂纹的产生。
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铝及铝合金的焊接性分析
(4)铝的导热系数大 约为钢的4倍,因此,焊接铝和铝合金时,比焊
钢要消耗更多的热量。 (5)合金元素的蒸发的烧损。铝合金中含有低
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铝及铝合金的焊接性分析
(2)易产生气孔。铝和铝合金焊接时产生气孔的主要原因是氢, 由于液态铝可溶解大量的氢,而固态铝几乎不溶解氢,因此 当熔池温度快速冷却与凝固时,氢来不及逸出,容易在焊缝 中聚集形成气孔。氢气孔目前难于完全避免,氢的来源很多 ,有电弧焊气氛中的氢,铝板、焊丝表面吸附空气中的水分 等。实践证明,即使氩气按GB/T4842要求,纯度达到99.99% 以上,但当水分含量达到20ppm时,也会出现大量的致密气 孔,当空气相对湿度超过80%时,焊缝就会出现气孔。
铝热焊教材8.9
第一章铝热焊焊接工艺简介铝热焊－铝粉、氧化铁粉、铁钉霄和铁合金等按一定比例配成铝热焊剂，高温火柴点火，发生激烈的化学反应和冶金反应，得到高温钢水和熔渣。
高温钢水注入予热铸模中，将轨端溶化，冷却后即把两根钢轨焊在一起。
下面以我局常用的法国铝热焊为例,介绍钢轨焊接的十三部工艺：一、到焊接现场前的准备工作1.技术交底和施工组织:2.机具及材料准备:3.选配合适的焊剂:PD3(U75V)-U71MN 钢轨对接时选用 U71MN 焊剂U71MN－稀土钢轨对接时选用稀土焊剂PD3(U75V)－稀土钢轨对接时选用稀土焊剂二、在焊接现场的准备工作1. 检查造成安全事故的隐患：如潮湿的道碴、作业现场湿滑等。
2.挖一个废物弃臵坑（深30mm）,保持焊接附近及弃臵坑的干燥。
3.将预热装臵连接好。
（预热枪、管、表、缸瓶等）三、轨道的准备工作1.轨温计测轨温：（1）＞15℃可以直接预热；（2）＜15℃在预热前将两端各1M范围内钢轨预热到37℃。
2.轨道的工作空间：（1）焊头距离轨枕＞100mm；（2）道碴距轨底＞100mm；（3）松开焊头两侧3～6根枕木的扣件及垫板。
（直线地段3根、曲线地段6根）3.稳固钢轨：在焊接过程中始终保持焊缝衡定不变。
（1）＞15M范围内的钢轨上紧扣件；（2）温差大时，应借助拉伸器；（3）检查焊缝变化的方法：在焊头两侧第3或第4根轨底及轨枕上作划线标记。
4.打磨钢轨焊接部位的毛刺及飞边，清刷干净。
5.启动并准备好锯轨机、推瘤机及打磨机等。
四、钢轨端头的准备1.下列情况焊头要进行处理：（1）裂纹、伤损的钢轨－用锯轨机切完再焊；（2）氧气切割过的焊头－用锯轨机切掉至少100mm；（3）其他焊接焊过的焊头－用锯轨机切掉后再焊；（4）坍塌接头－低塌＜2mm、长度＜20mm 可以直接焊，否则要锯掉；（5）螺孔距轨端的距离＞100mm（避免螺孔在加热后产生细小裂纹，并造成伤损及扩大，最终在螺孔处形成伤损）。
施密特铝热焊施工工艺介绍
备注：封箱砂的特点 a.封箱砂其优点是透气性好，有利于水 分湿气的挥发。 b.封箱砂其优点是相对封箱泥密封严实, 预热时不会开裂,特别不易漏钢水。 C.不用堵漏，封箱结束须检查一遍。
七、预热
1 ．预热的作用：
①、烘干砂型\封箱砂\钢轨\分流塞等。 ②、吹出砂型内的杂质。 ③、使钢轨端面得到较为均匀的热量。便于高温钢水充分
（轨腰预热完成的温度为950℃—1000℃）
图示为预热良 好的状态预热 须均匀,整个 轨腰须呈鲜 红色,不能过
烧。（戴五
#墨镜观看）
7．注意：
①、关闭预热枪时需先关闭丙烷或乙炔，然后关 氧气；回火时则相反。
②、 在气体压力不足时应适当的增加预热时间 并设法提高气体压力（严禁用火烤）。
ห้องสมุดไป่ตู้
八、坩埚的安装
九、焊剂高温反应
焊剂反应时间：10—15秒； 镇静时间：10—18秒 注意：焊剂反应过程中，操作者应该距离坩埚3米以上
的距离，确保安全。反应完成后，如果钢水不 能漏下来，应该让钢水在坩埚中冷却20分钟后 才能移动坩埚。
十、拆 模
浇铸完成后1分钟，移去坩埚并将其放在干燥的地方，然后 移去灰渣盘并将灰渣倒入坩埚中，保持环境干净。浇铸完 成4.5分钟后，拆除侧模板和夹紧装置。准备好推瘤机.
３．砂模易脱落的颗粒需要用手去除，防止操作时脱 落形成夹渣。
4．如遇磨耗轨安装底板后，底板一侧垫纸板至合适 后。要对钢轨进行重新校对。
5．砂模需要和钢轨垂直，焊缝中心和砂模中心一
致，是确保两侧钢轨预热时受热均匀的关键因素 之一。轨头与砂型间隙要放白卡纸（防止黑边）， （注意：砂模安装时底模一定要对中，并和钢轨 底部密贴，两片模两个底板不能错位。）
十二、打磨
铝焊接知识培训
铝焊介绍与技术讲座关于铝材料焊接必须注意 的几个方面： 的几个方面：1第一章铝合金材料的特性以其相 应的焊接特性2较高的热传导效应高出普通钢约5倍的热导效应铝铁元素铝合金 : 因此必须加大用于熔化铝合金材 料的热输入量3铝，尤其是液态铝对氢分子有相当高的溶 解吸收度H HH H H H倘若熔池内的 H2分 子含量高于固态金属 的溶解吸收度 ：产生气孔H HH HH4液态铝极高的氢分子溶解、 液态铝极高的氢分子溶解、吸收度示意图气孔PECHINEY5与氧分子极强的化学亲和力2 个AL分子 + 3/2 O2 分子 = Al2O3铝合金金属层15 - 100 A Al2 O3Al1000000 氧化铝厚度 100000 钢刷刷过后的氧化铝厚度 10000 1000 100 10 1 水分 (AG5)6在空气中暴露 (AG5)在控制的焊接环境中 在控制的焊接环境中 (AG5) (AG5)Al2O3 的化学成分及焊接性能高熔点 (2050 °C) 是纯铝的 3 倍 硬度高 氧化铝层分布均匀 电的绝缘介质 含气孔层7除去氧化铝层的方法之一 : 利用电弧效应清除+ee e利用电弧清除足够有效吗 ? 不总是…... 为什么???8氧化铝层具有多孔性和渗水性氧化铝层能够保留水分及油类物质油类物质水分 Al2O3 H2O Oil 氧化铝层 Al2O3 H2O Oil液态铝对氢分子的溶解、 液态铝对氢分子的溶解、吸收度最高9由此而得知 :铝合金材料的储存 and 表面处理 是 最重要的焊接要素. 铝材料和钢材料应储存在 自不同的车间里. 各10焊接环境环境：：干燥的空气 适度的温度避免周围温度剧烈变化储存条件: 基本要素基本要素-亦是最重要的注意点储存条件的基本要点创造和保持空气流通: 板材须垂直储放板材之间保留足够的空间距离在焊接车间在焊接车间：：须注意储存之二: 熔敷金属-焊丝同前原理使用干燥的焊丝盘罩采用焊丝盘罩加热装置(加热温度: 35 -45 °C)焊接前表面处理就仅有一个方法首先: 去除油脂(使用挥发性高的溶剂) 其次: 去除表面氧化层怎样去除氧化铝?三大手段:化学反应法(苛性钠)使用刮削工具使用钢刷刷拭:-使用干净的不锈钢钢刷-用钢刷刷拭时不要用力过猛焊接前准备: 接头设计一个重要的焊接规范PECHINEY0,5 -1 mm70 -90°0,5 -1 mm焊接前准备: 接头设计一个重要的焊接规范机械性能的损失怎样限制机械性能的损失?减少热输入量(通过对焊接工艺和焊接参数的控制) 不进行预热正确选用填充金属如可能的话，对某些铝合金进行焊后热处理对焊接结构进行计算、调整以平衡机械性能的损失率填充合金的选用Base metal1100Al 99,01350Al 99,51188Al 99,84043Al Si 55654Al Mg 35183Al Mg 4,55356Al Mg 5焊接方便、简易优化的机械性能化学耐性强阳极处理后保持相同的色泽储存条件焊前表面处理及接头准备焊接时的周围环境填充合金的正确选用焊接工艺、步骤以及焊接设备的正确选用焊工焊接技能的熟练程度保证最佳焊接效果的重要环节第二章关于铝材料焊接的主要缺陷: 产生原因和弥补方法焊接缺陷:产生原因及弥补方法气孔熔深不充分金属夹渣焊接裂缝熔敷不够污物(油、脂类) 水分 正确的储存及表面预处理关于设备方面:-确保（保护气）送气管无漏气现象-合适的焊枪气罩直径及保护气流量正确的焊接工艺及步骤(焊接前给予充分的时间将空气排尽)-焊接工艺的选择(脉冲焊, 射流过渡+)-电流强度水平-可采用氩-氦混合气进行保护切勿错用氩-氢混合气气孔问题原因: 解决方法:采用非破坏性检测方法: 射线照片检测熔深不充分PECHINEY非破坏性检测方法:观测法-射线照片检测超声波检测法增大电流强度水平 降低电弧电压降低焊接速度使用氩-氦混合保护气坡口角度增大间隙减小钝边焊接步骤不当接头设计不当原因:解决方法:焊前表面处理：-焊前清刷焊件表面-多层焊时清刷每道焊缝增大焊接电流降低电弧电压降低焊接速度使用氩-氦混合保护气调整接头形式氧化铝的存在焊接步骤不当熔敷不够原因:解决方法:氧化铝层熔敷量不够图示非破坏性检测方法:射线照片检测/ 超声波破坏性检测方法:显微放大检测-最佳方法根据所需的电流大小调整电极尺寸 降低高频电源在焊接中避免电极与熔池、电极与熔敷金属之间的接触在TIG 焊中钨元素从电极渗透到氧化铝层产生原因:解决方法:MIG 焊接中使用铜材料的衬垫来自衬垫中的铁、铜元素来自钢刷上的铁元素 先检查送丝机构, 更换导电嘴避免使用不锈钢衬垫(低导热性能=引起过热） 使用铝、铜或陶瓷衬垫减小坡口间隙更换使用新的钢刷刮刷时切勿用力过猛产生原因: 解决方法:应力+ 共晶体的低熔点 改用熔敷金属降低热输入量改良焊接工艺改良焊接参数热影响区产生的裂纹产生原因:解决方法:热影响区横向应力+ 较弱的焊接熔敷金属 填充金属接头形式熔敷区形式 外部夹紧装置 母材预热熔敷区内产生的裂纹(纵向裂纹)产生原因: 解决方法:KAISER ALUMINIUM起弧时熔深不充分使用«热起弧» 熄弧时crater cracks使用«填弧坑功能»起弧与熄弧t (ms)Is (A)热起弧填弧坑焊接铝焊丝铝焊丝：：焊接缺陷的主要起因之一第3 章填充焊丝铝焊丝5356 AG5 (放大75倍)填充焊丝铝焊丝5356 AG5 (放大75倍)填充焊丝铝焊丝5356 AG5 (放大400倍)填充金属铝焊丝5356 AG5(放大400倍)第4 章ALW 提供一系列方法和措施解决铝焊应用中出现的问题ALUNET: 焊丝清洁产品避免小颗粒物质带入送丝机防止导丝管堵塞提高焊丝与导电嘴之间的导电性能有助提高送丝稳定性提高生产效率ALUROLL 铝焊送丝轮ALUKIT 铝焊送丝装置中间导丝管焊丝导入管焊丝导出管铝焊送丝轮ALUROLL铝焊送丝轮示意图aluroll 22 组驱动滚轮多功能送丝轮(1.0 to 1.6mm)(自动调节)无需外部压力调节(自动达到压力平衡)采用这种送丝轮不会发生焊丝弯折现象新型获专利权锥型送丝轮焊丝盘罩alushield(普通焊丝盘罩保护)aludry(加热焊丝盘罩)干燥加热系统交流供电源48V48V AC (3 Amp.)外罩铰链铰链外罩焊丝盘有助于在晚上和周末防止水分、灰尘和杂质对焊丝盘的污染高质量的起弧熔深焊接末端无弧坑t (ms)Is (A)用于起弧的峰值电流热起弧填弧坑脉冲电弧< 700 A2 Al + 3/2 O 2 Al 2O 3AlAl 2O 315 -50 A铝板新型熔化极脉冲电弧焊接Aluminium Welding & Cutting新型熔化极脉冲电弧焊接h= C2 / 脉冲电弧3 个方面的焊接规范1 -脉冲电压2 -基值电流3 -脉冲频率持续的电弧长度非常稳定有序的焊缝2313 / 机械机械性能测试性能测试180°弯曲试验(280 N/mm2) 拉伸试验高质量的焊层间熔深新型熔化极脉冲电弧焊接231自由脉冲电流Spray MODAL TM 射流过渡TM这是指什么?M odulation 调制forO ptimisation 优化D ensity密度ofA luminium 铝L iquid 液态Spray MODAL TM 射流过渡TM铝焊的主要问题气孔Spray MODAL TM 射流过渡TM气孔的来源水（分）…油脂... 污物....是产生气孔的主要元凶产生气孔的来源保护气内含有的水分已污染的焊枪气罩引起的涡旋焊丝表面附藏的水分已污染的母材表面电弧周围潮湿的空气母材中含有的气泡不稳定的电弧Spray MODAL TM 射流过渡TM脉冲电流及射流过渡TM 电流的控制模式脉冲MIG 焊以及………….射流过渡方式的焊接电流PULSED MIG MODULATED SPRAY MIGtII ave.1 drop/Th or Tb10 drop/Th30030400150-200 Hz30-50 Hz6-10 ms2.5 -3 ms Spray MODAL TM 射流过渡TM。
铝及铝合金氩弧焊接技术讲义
铝及铝合金氩弧焊接技术讲义为了有效的掌握铝及铝合金的焊接技术，必须进一步了解金属的基本性能、焊接特点、焊接材料、焊接设备、焊接操作方法及接头质量检验等内容。
在实际的焊接现场中，我们很需要掌握一些铝及铝金的基本理论知识，具体焊接工艺参数和经验等资料。
一、铝及铝合金的焊接基础知识1、铝的一般特性：铝及铝合金具有独特的物理化学性能，它的外观呈银白色，密度小，电阻率小，线胀系数大和导热系数大，铝及铝合金还具有优异的耐腐蚀性能和较高的比强度（强度/密度），对热和光具有良好的反射率，磨削时无火花和无磁性。
纯铝的熔点为666℃（482℃-660℃之间）导热和导电性能良好，导电率仅次于金、银、铜。
是铜的60﹪，塑性好很好、强度不高。
铝及铝合金的机械性能随其纯度而变化，纯度越高，强度越低，塑性越高，工业纯铝抗拉强度最低值只有50MPa，而铝镁合金的抗拉强度，则在70 MPa以上，铝及铝合金的另一特点是，随着温度升高，其抗拉强度降低，温度降低，则抗拉强度就增高，延伸率随之增加。
铝是化学性质活泼的金属，与空气接触时生成致密坚固的氧化膜。
从而保护铝不被继续氧化，保护金属不受破坏。
铝对硝酸、醋酸等就常以铝作为储存容器，而对薄膜起破坏作用介质，水盐酸，碱类和食盐等，因能迅速破坏氧化膜，使铅受到腐蚀，使铅的强烈腐蚀剂。
二、铝及铝合金的分类及性能、用途铝及铝合金具有良好的耐蚀性，较高的比强度，导电性和导热性，纯铝抗拉强度不高，但塑性好，若所含Fe、Si等杂质增加，塑性及耐蚀性降低。
在纯铝中加入Cu（铜）、Mg、Mn、Si、En、V（磺）、Cr（铬）等合金元素后，便形成了铝合金。
工业常用的铝镁合金，其镁含量多为2-6﹪，此外还含有0.15-0.8﹪的锰，以及其他杂质。
铝镁合金比纯铝有较高的强度，且有好的塑性，良好的焊接性能及较高的耐腐蚀性能。
纯铝的纯度很高、工业用纯铝可达99.9﹪一般工业纯铝为98﹪-99.7﹪，纯铝主要杂质是Fe和Si，增加Fe和Si，虽能提高强度，但却能降低塑性、导电性、抗蚀性和破坏氧化膜。
铝合金焊接培训课件
三、铝及铝合金的钨 极氩弧焊
目录
1.1铝及铝合金的钨极氩弧焊 1.2 焊接过程原理 1.3 焊接工艺
摘要
铝及铝合金具有良好的耐蚀性，较高的比强度和导热 性以及在低温下能保持良好的力学性能等特点，在航 空航天，汽车，电工，化工，交通运输，国防等工业 部门被广泛的应用。掌握铝及铝合金的焊接性特点， 焊接操作技术，接头质量和性能，缺陷的形成及防止 措施等，对正确确定铝及铝合金的焊接工艺，获得良 好的接头性能和扩大铝合金的应用范围具有十分重要 的意义。
铸造铝合金
铸 造 铝合金 铝硅系 合 金 铝铜系 合 金 铝镁系 合 金 铝锌系 合 金
纯铝中加入适量其它元素如Si、Cu、Mg、Zn等即为铝合 金
铸造、机械 性能良好
强度、塑性高 ，耐腐蚀，铸 造时易氧化 高温强度高（耐 热），易腐蚀 强度高，易 腐蚀，价格 低
铝及铝合金的牌号及状态
我国铝及铝合金牌号表示方法
纯铝的 分类及 其编号
工业高纯铝（ 99.85℅～99.9℅ ）
牌号有L0，L00，加工塑性好，主要用于铝箔 及冶炼铝合金原料
工业纯铝（ 99. 0℅～99.7℅ ）
牌号有L1，L2，L3，L4，编号越大，纯度越低
塑性好，广泛用于制作电线、电缆、器皿等
纯铝能满足需求吗？
显然不能
怎么办？
铝的合金化
纯铝中加入适量其它元素如Si、Cu、Mg、Zn等即 为铝合金
2变形铝及铝合金状态代号 铝及铝合金的分类、表示方法及其后处理状态代
号
3典型铝及铝合金的主要成分性能及用途
表中1000、3000和5000系列为非热处理强化铝 合金，可冷加工强化；6000、2000及7000系列 为热处理强化铝合金，可采用不同热处理改变其 性能。热处理强化铝合金屈服极限达到低碳钢水 平，有的甚至可达到低合金钢水平，而弹性模量 只有钢的1/3，如按强度设计，重量将减少2/3， 但刚度也要减少2/3，因此必需从结构型式提高惯 性矩来弥补，因此铝加工厂会按不同需要制造成 各种空心型材和有各种加筋的挤压型材，因此， 作为焊接结构的挤压型材还要求有好的挤压成型 性能，最后以热处理强化或冷加工强化状态供货， 供用户选用。 由表看出，各成分系列铝及铝合金的性能及用途 有较大差异，同系列但成分不同，其性能及用途 有差异，同系列同成分的铝及铝合金由于加工和 热处理不同，性能也有较大差异。
铝合金焊接培训教材
气孔的形成及危害
气孔的形成及危害 焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能 逸出，而残留下来形 成的空穴称为气孔。气孔可分为密 集气孔、 针状气孔等。焊缝中形成气孔的气体主要是氢 气。焊接区的氢可来自于各个方面,弧柱气氛中水分、焊 接材料及母材表面氧化膜吸附的水分都是主要来源,这些 水分在电弧高温作用下形成气泡于熔池中,来不及浮出便 形成气孔。 气孔对焊缝的性能有较大影响，它不仅使焊缝的有效工作 截面减小，使焊缝机械 性能下降，而且破坏了焊缝的致 密性，容易造成泄漏。气孔的边缘有可能发生应力集中， 致使焊缝的塑性降低。因此在重要的焊件中，对气孔应严 格地控制。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
缺陷及检验
（7）凹坑、塌陷及未焊满 凹坑指：在焊缝表面或焊缝背面 形成的低于母材表面的局部低洼部分
（8）塌陷：单面熔化焊时，由于焊接工艺不当，造成焊缝 金属过量透过背面，使焊缝 正面塌陷，背面凸起的现象。
（9) 未焊满：由于填充金属不足，在焊缝表面形成的连续或 断续的沟槽，这种现象。 上述缺陷削弱了焊缝的有效截面，容易造成应力集中，并 使焊缝的强度严重减弱。塌 陷常在立焊和仰焊时产生，特 别是管道的焊接，往往由于熔化金属下坠出现这种缺陷。 氩弧焊应注意在收弧的过程中，使焊条在熔池处作短时间 的停留，或作环形运条， 以避免在收弧处出现求索
2020年4月7日星期二
铝合金焊接培训
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
培训目的
1、技术人员提高技能，并能用所学知识初步 的指导和分析问题。
2、所有焊接人员重新温习并掌握相关的焊接 知识，最终目的是服务于生产。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
铝合金的物理化学性质及其用途
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
20090110铝热焊说明书
不合格
合格
8、预热过程的控制 ●预热气体压力参数：氧气和丙烷的工作压力分别是 3.5Bar 和 1.0Bar。
7、一次性坩埚
8、坩埚盖与灰渣盘
9、对轨架与棘轮扳手 4
10、捣实棒、火钳、撬棍、 多用塞尺、1 米钢直尺
11、钢楔子
12、弓形夹具
2、 主要工具特性 （1）预热枪：用于钢轨端部和砂模预热。枪孔因使用气源不同而不同。当使用氧气/丙烷时， 枪孔为 32 个，当使用氧气/乙炔时，枪孔为 14 个。 （2）预热枪支座：为预热枪提供固定位置，并可为预热枪提供左右前后调节的功能。 （3）万能夹紧装置：通过两个对称螺杆的相向运动，可快速、均衡夹紧砂型侧模板，避免 砂型受力不均衡导致开裂。 （4）坩埚盖：多次性坩埚盖有利于节约耗材成本，并且不会在运输、搬运过程中损坏。但 在每次焊接后需要将其内部清理干净。 （5）多用塞尺：用于万能夹紧装置、轨缝尺寸、预热枪高度的快速定位，有利于节省操作 时间。
三、适用范围 焊接不同材质的钢轨采用不同的铝热焊剂，各种砂型可满足不同型号钢轨截面、焊缝宽
度以及采用特殊工艺的焊接要求。 1、 钢轨类型：50kg/m、60kg/m。 2、 钢轨材质：U71Mn、U75V 以及 R350 等。 3、 焊剂的选择规则，见下表。
钢轨型号及焊剂规格 U75V / U75V = Z100 U75V / U71Mn = Z90 U71Mn / U71Mn = Z90 R350 / U71Mn = Z90 R350 / U75V = Z100 R350 / R350 = Z120
焊接与热切安全培训讲义
焊接与热切安全培训讲义一、培训内容介绍本次培训主要是针对焊接与热切作业的安全进行培训，以确保在相关作业中的人员能够做到安全作业，避免因为操作不当而导致的事故发生。
培训内容将包括焊接与热切的基本知识介绍、操作安全规范、危险预防措施等。
二、焊接与热切基本知识介绍1. 焊接基本知识焊接是一种常见的金属加工方法，通过高温熔化金属，将两个金属件连接在一起。
常见的焊接方法有电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
在焊接作业中，需要选用适当的焊接材料和工艺参数，以确保焊接的质量。
2. 热切基本知识热切是指利用火焰或其他热源对金属进行切割或焊接的工艺。
常见的热切方法有氧炔焊切割、等离子切割、电子束切割等。
在热切作业中，需要注意控制热源温度和操作技巧，以确保切割的精度和安全。
三、操作安全规范1. 穿戴防护装备在进行焊接和热切作业前，需要穿戴符合安全标准的防护装备，包括防火服、焊接面罩、防护手套、防护鞋等。
这些装备可以有效地保护作业人员免受火焰、火花和烟尘的伤害。
2. 火灾预防在进行焊接和热切作业时，需要将工作区域清理干净，并采取防火措施，如使用防火垫、定期清理作业场所、准备好灭火器等。
另外，对于易燃材料需要采取相应的隔离措施，以防止火灾发生。
3. 排风通风焊接和热切作业会释放大量的烟尘和有害气体，为了确保作业人员的健康，需要在作业现场配备足够的排风通风设备，确保烟尘和有害气体能够及时排出，减少对人体的危害。
4. 检查设备状态在进行焊接和热切作业前，需要对焊接机、切割机等设备进行检查，确保其工作状态良好，并遵守使用说明书的要求。
另外，还需要检查相关的电气设备和气体供应设备，确保其操作安全。
四、危险预防措施1. 防止触电在进行焊接和热切作业时，需要注意避免触电的危险。
操作人员需要保持设备和自身的干燥，避免接触电源线和设备的带电部分。
另外，在进行室外作业时，还需要防止雷击的危险。
2. 防止眼部损伤在焊接和热切作业时，操作人员需要戴上相关的防护面罩或护目镜，以防止火花和烟尘对眼部造成伤害。
SMARTWELD JET 原版操作说明书的译本
SMARTWELD JET智能预热装置原版操作说明书的译本修订概览发行人：ELEKTRO-THERMIT GMBH & CO. KGA GOLDSCHMIDT COMPANYChemiestr. 24, 06132 Halle (Saale)，德国电话 +49 345 7795-600，传真 +49 345 7795-770******************,出版日期：2017.05.19文档版本：2020.06.30照片：Tom Schulze，Ronny Götter FORMAT78 GmbH, actiro Power Blower GmbH,Elektro-Thermit GmbH & Co. KG, Rasmuss Kaessmann已批准：设计Rev. 07/2020-06-30已批准：设计Rev. 07/2020-06-301. 您的信息介绍71.1操作说明书介绍 (7)1.2操作说明书使用 (7)1.3产品识别铭牌 (7)1.4Smartweld Jet智能预热装置介绍 (8)1.5相关文档 (8)1.6责任 (8)1.7版权保护 (8)1.8保修 (8)1.9操作说明书中的符号 (9)2. 您的安全提示102.1按规定使用 (10)2.2可预见性的错误应用 (10)2.3其他规定 (11)2.4一般危险源 (11)2.4.1工作环境中有受伤危险 (11)2.4.2烧伤危险 (11)2.4.3爆炸危险 (12)2.4.4电击可能造成伤害 (13)2.4.5工作噪音可能造成伤害 (13)2.4.6跌倒可能造成伤害 (14)2.4.7抬起重物可能造成伤害 (14)2.5安全标牌 (14)2.6急停开关 (16)2.7防火/灭火器 (16)2.8紧急情况下的应对行为 (16)已批准：设计Rev. 07/2020-06-30第4页，共42页2.9运营商的义务 (16)2.10人员资质 (17)2.10.1概况 (17)2.10.2操作人员（用户） (17)2.11个人防护装备 (18)3. 结构和功能193.1功能说明 (20)3.2Smartweld Jet (20)3.3操作部件 (21)3.4预热程序 (22)3.5Smartweld Jet 夹具Vignol (22)4. 技术数据245. 工作条件266. 运输276.1Smartweld Jet上的支撑装置 (27)6.2人工运输 (27)6.3使用吊车运输 (27)6.4在装载面上运输 (27)7. 调试287.1首次调试 (28)7.2调试之前检查 (28)7.3安装夹具 (29)7.4焊接位置准备 (29)7.5Smartweld Jet调整 (30)已批准：设计Rev. 07/2020-06-307.6建立供电和供气 (30)8. 操作338.1预热轨道和轨道系统 (33)8.2Smartweld Jet通过 SMARTWELD 应用程序使用 (34)8.3Smartweld Jet调换位置 (35)8.4使用急停开关停止 Smartweld Jet (35)8.5在操作急停开关后重新开启Smartweld Jet (36)9. 停用379.1结束焊接位置上的工作 (37)9.2每天停用 (37)10. 故障补救措施3811. 维护4011.1过滤器维护：清洁和更换 (40)11.2清洁过滤器 (40)11.3更换过滤器 (40)12. 清洁/保养4113. 备件和易损件4114. 存放4114.1存放条件 (41)14.2停止较长时间后重新调试 (42)15. 废弃处理/回收利用42已批准：设计Rev. 07/2020-06-30已批准：设计 Rev. 07/2020-06-301. 您的信息介绍1.1 操作说明书介绍本操作说明书中包含了受训人员正确使用 Smartweld Jet （包括110 V 和230 V 变体）时所需的全部信息。
铝合金热焊接学习资料
铝合金热处理代号详解1. 热处理铝合金加工代号F：As fabricated表示冷加工，热加工或铸造成形后不在施以特别处理。
O：Annealed表示退火至最低强度水平之锻制品，及经退火增加延展性及尺寸安定性之铸造品。
H：Strain Hardened表示经加工变形之锻制品。
W：Solut heat treated：表示仅固溶体处理后自然时效W1/2 hr。
T：Heat treated to produce stable tempers other than F . O . or H .2. 热处理代号H1：仅加工硬化者H2：加工硬化且未完全退火(部分退火)H3：加工硬化作低温加热以便稍微降低强度以增进延展性及安定性H1X，H2X，H3XX由1~88：50℃以下将完全退火之合金施以75%冷滚所的之强度0：为完全退火之强度4→8+ 0/2H 112 制造成形时加工硬化但加工量为加以控制H 321 制造成形时加工硬化，加工量特定3. T代号之细分T 1 从较高温之成形加铸造、挤形等过程中冷却下来并自然时效。
T 2 从较高温之成形施以冷加工并自然时效。
T 3 固溶体处理后，冷加工并自然时效T 4 固溶体处理后，直接自然时效T 5 轻较高温度成形施以人工时效T 6 固溶处理后人工时效T 7 固溶处理后人工时效至过时效状态T 8 固溶体处理后，冷加工并人工时效T 9 固溶体处理后人工时效并冷加工T 10 较高温之成形施以冷加工并人工时效TX 51 固溶体处理后用伸张的方法消除内部应力TX 52 固溶体处理后用压缩的方法消除内部应力TX 53 用伸张及压缩的方法消除内部应力铝合金热处理工艺3.1铝合金热处理原理铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范，控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间并以一定得速度冷却，改变其合金的组织，其主要目的是提高合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工型能，获得尺寸的稳定性。
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铝热焊一次性耗材
• 铝热焊剂 • 一次性坩埚 • 铝热焊砂型 • 高温火柴 • 封箱砂
23
铝热焊主要辅助工具一
夹紧装置
预热枪及调节手柄
氧气丙烷气胶管
预 热 枪 支 架 丙烷、氧气表总成
三片模模板
24
铝热焊辅助工具二
尖点塞尺
一 米 直 尺
对
轨
架
与
棘
坩
轮
埚
扳 手
多 用Βιβλιοθήκη 盖塞钢尺
楔
灰渣盘
25
铝热焊辅助工具三
德国施密特钢轨技术（昆山）有限公司
SKV-E铝热焊工艺
本资料未经公司审核谢绝拷贝
目录
一、铝热焊的起源与发展 二、铝 热 焊基本 原 理 三、铝热焊劳动保护 四、铝热焊操作工艺 五、安全注意事项 六、其它铝热焊产品和工艺简介 七、铝热焊常见缺陷分析
一、铝热焊起源与发展
早在100多年前，德国 化学家汉斯.高德斯密特 (Hans Goldschmidt)应 用铝和氧化铁进行化学反 应还原出铁的原理发明了 铝热焊技术，并应用於钢 轨接头的焊接。
12
秒表及5度墨镜
四、铝热焊操作工艺
15
1、准备工作
工艺流程
2、干燥钢轨
3、除锈去污
4、对 轨
8、预热
7、封箱
6、夹具安装
5、砂模安装
9、坩埚使用
10、点火
11、铝热反应
12、拆模
14、打磨
13、推瘤
16
1、准 备 工 作
• 物品准备 • 线路准备 • 钢轨准备
17
物品准备
１．焊接前专人清点铝热焊剂耗材、工具和设备等物品．
3
1924年德国施密特首先使用铝热焊焊接长轨，成为铁路无缝线路 发展的重要里程碑。随后，施密特铝热焊技术在世界范围内得 到广泛的推广运用，铝热焊技术的发明被载入人类科学重要发 明的史册。 根据施密特公司记载，在上个世纪初已经使用了施密特铝热焊。 到目前，世界上铝热焊焊剂的生产厂家也仅仅几家，其中施密 特的市场份額最大，全球铝热焊75% 來自于施密特。
Z100 18
型号 PG4热处理/PG4(U78CrV)热处理
R350/R350 R350/U71Mn R350/U75V U77MUCr+ U77MUCr
焊剂强度等级 Z120 Z120 Z90 Z100 Z120
附：PD3≈≈U75V U71Mn ≈≈ U71Mn（K） BnbRe ≈≈ U76CrRe
２．了解钢轨的型号，正确选择焊剂类型．
型号
焊剂强度等级
U75v + U75v
Z100
U71Mn（K） + U71Mn（K）
Z90
U75v + U71Mn U78热轧/U78热轧
Z90 Z100
U78热处理/U78热处理
Z120
U78热轧/U78热处理
Z100
PG4热轧/PG4热处理
Z100
PG4热轧/PG4热轧
8
铝热焊反应进行时有剧烈的放热现象
铝热焊反应过程示意 FE2O3+2AL 2FE + AL2O3+850KJ
10
三、铝热焊劳动保护
11
1、 进行钢轨打磨时，一定要佩戴面罩跟眼镜。 2、 操作铝热焊时，一定要穿纯棉工作服防止烫伤。 3、 佩戴皮手套，脚穿防护鞋和护罩。 4、 看火时要佩戴5度墨镜以保护眼睛不受伤害。
26
铝热焊辅助设备
推 瘤 机
钢轨切割机
钢轨打磨机
钢 轨 打 磨 机
27
线路准备
• 得到施工准许后，清理焊头位置的线路道碴。 • 从焊缝两侧钢轨开始，每一侧松开2—4组扣件。 • 按规范锁紧焊缝两侧50米范围内的扣件，并在焊缝两侧各
第一个锁紧扣件处的钢轨上，做画线记号，以便观察钢轨 是否移动。
28
4
公司全球发展
1895 年, 德国Goldschmidt 发 现了铝热反应的自蔓延特征。铝 热反应的工业化应用 是始于热剂焊焊接钢 轨。这就是我国现在 正在使用的德国施密 特公司的铝热焊产品 的始创者。
5
施密特钢轨技术（昆山）有限公司
本公司属德国独资企业，由德国高德斯密特-施密特集团公 司创立在中国唯一的分公司，于2004年2月份成立，位于江苏 省昆山市经济技术开发区三巷路97号，总投资 1000万美元，专业生 产和销售MT绝缘接头、 铝热焊模具等产品，并 销售德国高德斯密特施密特集团总公司所有 产品。主要产品有：铝 热焊、胶接绝缘接头、 道砟胶、钢轨应力测量 仪、钢轨电子平直仪等。
钢 轨 准备
（1） 待焊轨端的要求
焊接处有气割，损伤、缺口、 磨损或者钢轨切口不规则、 有螺栓孔的轨端必须切除。
切割钢轨端面与钢轨 纵轴线垂直误差不得 大于0.15mm
注意: 1.如果有螺栓孔的轨端不能切割时,必须准备配合良好的
钢塞将靠近轨端的第一个孔塞紧,以确保热量的顺利传递。
29
焊接前螺栓孔用钢塞塞住
保证型腔内的预热温度
30
2、干燥钢轨
对钢轨两端一米的范围进行加热干燥，充分去除钢轨表面水分
在气温低的情况下要把钢轨加热到37度左右
31
3、除锈去污
距离轨端50mm范围内,用 角磨机安装钢丝轮对焊接钢 轨的端面，轨头，轨腰和轨 角进行打磨清污除锈，随后 用安装了砂轮的角磨机进行 打磨（金属光泽20mm）， 要注意将轨底打磨清洁干净。
打磨完成后须将 轨顶边缘倒角1X 45º。
33
钢轨轨腰轨底除锈50mm 钢轨轨顶面除锈500mm
钢轨轨腰金属光泽20mm
打磨除锈标准
轨端和端面没有打磨除锈 轨端一定要打磨出金属光泽
35
1、轨缝调整
4、对 轨
轨缝调整：以轨脚边为基准，控制轨 缝宽度为２８(+2-1mm)
焊剂使用规则：就低不就高
H 热处理钢轨炉号后面有一个大写的
注意：施工前必须对所有工具、设 备用品进行检查，特别是：
1、预热工具： • 必须使用施密特公司专用预热工具 • 检查丙烷/氧气是否充足，是否有气体泄漏，回火阀是否安装 • 氧气瓶和燃气瓶应放在通风处，并保持安全距离（大于 7.5m)
2、液压设备： • 发电设备是否运转正常 • 液压系统工作是否正常 • 系统油料是否满足使用
6
二、铝热焊基本原理
7
铝热焊基本原理
铝热焊是一个氧化还原的反应，利用还原金属（铝）和 氧化金属（氧化铁），铁合金和铁钉屑等按比例配成的铝热 焊剂，放在特制的坩埚中，用高温火柴点燃，立即产生强烈 的化学反应，在反应过程中铁（Fe）被还原出来，由于铁比 重大沉于坩埚底部，铝氧化成氧化铝（Al2O3）溶渣较轻，浮 于上部，同时产生巨大的热量，高温的铝热钢水随即浇铸进 轨缝砂模中，将两轨端熔化，浇注钢水本身又作为填充金属， 将钢轨焊接起来。