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电焊工安全技术培训教程

第一章焊接与切割基础知识

第一节焊接与切割概述

1、焊接的基本原理：焊接就是通过加热或加压，或两者并用，并且使用或不用填充材料，使工件达到结合的方法。

2、焊接方法分类：熔化焊、压力焊、钎焊三类。

1）熔化焊是采用局部加热方法使联接处熔结的方法。包括手工电弧焊、埋弧焊、等离子弧焊、二氧化碳保护焊、氩气保护焊、氧焊、激光焊等；

2）压力焊是采用施加压力的方法使金属联接，包括气压焊、冷压焊、爆炸焊、电阻焊（点焊、缝焊、对焊、凸焊）、摩擦焊等；

3）钎焊是把比被焊金属熔点低的钎料金属（如锡）加热熔化后渗透到焊缝里，把焊缝连接。包括烙铁钎焊、火焰钎焊、感应钎焊等；

3、切割方法分类：火焰切割、电弧切割、冷切割三类。

1）火焰切割是用乙炔、液化石油气、氢气等与氧气的混合气体剧烈燃烧产生高温，使金属局部熔化并随即吹除，形成狭窄的切口。

2）、电弧切割是用高温高速的等离子射流（等离子切割）或碳棒与工件之间产生的高温电弧（碳弧切割），使金属局部熔化并随即吹除，形成狭窄的切口。

3）冷切割分激光切割和水射流切割，是利用激光束或高压水射流切割金属。

第二节金属学与热处理基本知识

全世界的物质分金属与非金属两大类。我们所有的焊接材料主要是金属材料，尤其是钢材。1、合金的基本知识：

1）合金是由两种或两种以上金属元素组合成的金属。分固熔体、化合物、机械混合物。固熔体是一种金属的原子均匀熔解在另一金属晶格内形成，比纯金属硬度高、强度大。化合物是两种金属的原子按一定比例混合而成，硬度较高，脆性较大、塑性低。机械混合物是将两种不同金属彼此机械混合。具更高的强度、硬度和耐磨性，塑性较差。

2）钢中常见的显微组织：

铁素体（F）：如低碳钢，含碳低，强度与硬度低，塑性与韧性好。

渗碳体（Fe3C）：含碳较多，强度与硬度增加，塑性与韧性降低。

珠光体（P）：由铁素体和渗碳体机械混合而成，含碳0.77%，性能介于两者之间。

奥氏体（A）：碳和其他金属在γ-铁中的固熔体。强度与硬度低，塑性与韧性很好，没有磁性。

马氏体（M）：碳在α-铁中的过饱和固熔体。高碳型硬度与强度高，较脆；低碳型强度与塑性均好。

3）钢与铸铁都是铁碳合金。含碳量低于2.11%的是钢，含碳量2.11%-6.69%的为铸铁。

4）金属的热处理：将金属加热至一定温度，并保持一定时间，然后以一定速度冷却到室温的过程。常用处理工艺分：淬火、回火、正火、退火。

淬火：将高碳钢和中碳钢加热到A1（727度）或A3（727-900度）以上30-50度温度并操持一定时间后，用水冷或油冷方法使其快速冷却，就叫淬火。淬火后可提高钢的硬度与耐磨。在焊接中碳钢与某些合金钢时，易出现淬火现象，产生冷裂纹。

回火：淬火后再用一个低于淬火温度的温度回火，可在保持一定强度的基础上增加韧性。

正火：在727-900度以上30-70度保温后，在空气中冷却就叫正火，正火可以改善力学性能。

退火：将钢加热至727-900度以上或727度左右一定范围的温度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却。退火可降低硬度，消除内应力。

第三节金属材料一般知识

1、金属材料的性能包括物理性能、化学性能、力学性能和工艺性能。

1）物理性能常指导电性、导热性、耐腐蚀性、抗氧化性和热胀冷缩性。

2）力学性能指金属的强度、硬度、塑性、冲击韧性等

3）工艺性能指金属的铸造、切削、焊接等性能。

2、钢材类别与编号

1）含碳2.11%以下的铁碳合金称钢，含碳2.11%--6.69%的称铸铁。还含有铁、硅、锰、磷等，分白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁等。

2）含碳低于0.25%为低碳钢，如Q235，20g，20R，20号钢；这种钢强度、硬度不高，塑性好，好焊接。

含碳0.25-0.6%为中碳钢，如35、45、55号钢；焊接性较差，容易产生冷裂纹和热裂纹。

含碳大于0.6%为高碳钢。焊接性差，容易产生冷裂纹和热裂纹，且焊接接头强度低。

3）优质碳素结构钢号用两位数表示：如45表示含碳0.45%。

4）不锈钢编号：如1Cr18Ni19表示含碳0.01%，含Cr（铬）0.18%，含Ni镍0.19%

3、铝焊：主要是焊工业纯铝，牌号有L1、L2、L3、L

4、L

5、L6。常用氩弧焊、气焊、电阻焊等焊接，焊前要用机械或化学清洗等方法去除表面氧化膜。焊接时易氧化、易产生气孔和热裂纹。

4、铜焊：纯铜（即紫铜）用T1、T2等表示，黄铜用H表示，青铜用Q表示。铜焊常用气焊、

惰性气体保护焊（氩焊用直流正接）、埋弧焊、钎焊等。用气焊时，紫铜用中性焰或弱碳化焰；黄铜用弱氧化焰。

第四节焊接工艺基础知识

1、用焊接方法连接的接头称为焊接接头，接头有对接、搭接、角接、T形接等。被连接的焊件材料称为母材，焊接过程局部受热熔化的金属称为熔池。焊缝两侧母材受加热影响，但未熔化，称为焊接热影响区。焊缝和热影响区的分界线称为熔合线，超出母材表面那部分焊缝高度，称为余高。两融合线之间的宽度，称为熔宽。在接头截面上，母材熔化的深度，称为熔深。

2、焊接位置不同，分平焊、横焊、立焊、平角焊、立角焊、仰焊、仰角焊。

3、手工电弧焊的基本操作：

1）平焊是焊件处于水平位置时，在焊件上堆敷焊道的一种操作方法。在选定焊接工艺参数和操作方法的基础上，利用电弧电压、焊接速度，达到控制熔池温度、熔池形状来完成焊接焊缝。平焊是初学者进行焊接技能训练时所必须掌握的一项基本技能，焊接技术易掌握，焊缝无烧穿、焊瘤等缺陷，易获得良好焊缝成形和焊缝质量。

2）基本操作姿势有蹲姿、坐姿、站姿，如图所示。

焊钳与焊条的夹角如图所示。

面罩的握法为左手握面罩，自然上提至内护目镜框与眼平行，向脸部靠近，面罩与鼻尖距离10-20mm即可。

3）基本操作方法

（1）引弧

焊条电弧焊施焊时，使焊条引燃焊接电弧的过程，称为引弧。常用的引弧方法有划擦法、直击法两种。

划擦法

优点：易掌握，不受焊条端部清洁情况（有无熔渣）限制。缺点：操作不熟练时，易损伤焊件。

操作要领：类似划火柴。先将焊条端部对准焊缝，然后将手腕扭转，使焊条在焊件表面上轻轻划擦，划的长度以20～30mm为佳，以减少对工件表面的损伤，然后将手腕扭平后迅速将焊条提起，使弧长约为所用焊条外径1.5倍，作“预热”动作（即停留片刻），其弧长不变，预热后将电弧压短至与所用焊条直径相符。在始焊点作适量横向摆动，且在起焊处稳弧（即稍停片