f347焊前需要高频加热焊接么

焊接与切割_甜梦文库
焊接与切割
机械科五月份OJT培训焊接与切割基础知识主讲人: 谢建伟1 焊接基础知识? 目录 ? 焊接概述 ? 焊接与切割安全知识 ? 手工电弧焊 ? 钨极氩弧焊 ? 气焊与气割 ? 等离子切割 ? 焊条知识介绍2 一:焊接概述? ??在金属构体和机械制造中,总是需要将两个和两个以上的零件,按一定的形状和位置 连接起来,并保证有足够的连接强度。连接的方法主要有两大类:一类是可以拆卸 的,如螺栓连接,销钉,键联接等;另一类是永久性的,如铆接,焊接。 焊接的特点:优点: 1)节省金属材料,减轻结构重量,经济效益好。 2) 简化加工与装配工序,生产周期短,生产效率高。 3) 结构强度高(接头能达到与母材等强度),接头密封性好。 4) 为结构设计提供较大的灵活性。 5) 焊接工艺过程中容易实现机械化和自动化。?缺点:1) 焊接结构容易引起较大的残余变形和焊接内应力。 2)焊接接头中容易存在一定数量的缺陷,如裂纹,气孔,夹渣,未焊透,未熔和等。 3)焊接接头具有较大的性能不均匀性。 4)焊接过程中的高温,强光及一些有毒气体,对人体有一定的伤害,故需加强劳动保护。3 焊接方法分类焊接是通过加热或加压,或两者并用,并且用或不用填充材料,使焊件达到原子结合的一 种加工方法。 焊接不仅可以连接金属,还可以连接塑料、玻璃、陶瓷等非金属。在工业生产中,焊 接主要用于连接金属材料。√按焊接时的工艺特点和母材金属所处的状态,可以把焊接方法分成熔焊、压焊、钎焊和特种焊四类。 熔焊―焊接过程中,将焊件接头加热至熔化状态,不加压力的焊接方法。气焊、电弧 焊、气体保护焊、等离子焊等。 压焊―焊接过程中,必须对焊件施加压力,加热或不加热的焊接方法。段焊、电阻焊、 超声波焊、爆炸焊等。 钎焊―采用熔点比母材低的的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点, 但低与母材熔点的温度,利用毛细作用使液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与 母材相互扩散连接焊件的方法。烙铁钎焊、火焰钎焊、电阻钎焊、电弧钎焊等。 特种焊―能焊接难熔、易氧化、易氮化等特殊材料的焊接方法。电子束焊、激光焊。4 二:焊接安全知识? 焊接属特种作业工种。因为焊工操作时对操作者本人,尤其 是他人和周围设施的安全都存在重大危险因素。所以,做为 焊工在操作时除加强个人防护措施以外,还必须了解掌握安 全用电、防火、防爆知识,特别在有些特殊环境条件下作业 时,更应该严格执行焊接安全规程。做到深刻领会,严格执 行,安全事故零标准。 ? 个人防护 1.佩戴个人防护用具的意义―焊接过程中有害因素 是多方面的,如有害气体、焊接烟尘、强烈弧光辐射、高频 电磁场,以及放射物质和噪声等。这些有害因素对人体的呼 吸系统、皮肤、眼睛、血相继神经系统都有不良影响。 ? 所谓个人防护用品,既为保护工人在劳动过程中安全和健康 所需要的、必不可少的个人预防性用品。在各种焊接与切割 中,一定要按规定佩戴防护用品,以防止上述有害气体、焊 接烟尘、弧光等对人体的危害。5 个人防护用具? ? ? ? ? ? ? ? ? 1)防护面罩及头盔 2)焊接防护镜片 3)护目镜 4)防尘口罩及防毒面具 5)噪声防护用具 6)安全帽 7)防护服 8)电焊手套 9)安全带6 焊接防护面罩149x142 12k gif ...安全帽加自动滤色电焊防护帽...自变光电焊面屏 2006-117 焊接劳保用品8 安全用电? √1.电流对人的危害? ? ? ? 电对人体有三种类型的危害,即电击、 电伤和电磁场生理伤害。 电击 电流通过人体内部,破坏心脏、肺部和神经系统的功能 叫电击通常称触电。 电伤 接通电流加热工件或人体外部或加热工件的火心飞溅 落到皮肤上引起的烧伤叫电伤。 电磁场伤害 是指在高频电磁场作用下,使人头晕、乏力、 记忆力衰退、失眠多梦等神经系统的症状。 2.安全用电注意事项 1)焊工必须穿胶鞋,带皮手套,目前 我国使用的劳保用鞋、皮手套,偶然接触220V或380V电压时, 还不致造成严重后果。 2)焊工在拉、合电闸,或接触带电物体时,必须单手进行。9 因为双手拉合电闸或接触带电物体,如发生触电,会通过人体心 脏形成回路,造成触电者迅速死亡。 3)绝对禁止在电焊机开动情况下,接地线,接手把线。 4)焊接电缆软线(二次线)外皮烧损超过两处,应更换检修 在用。 5)在容器内部施焊时,照明电压应采用12V,登高作业不准 将电缆线缠在焊工身上或搭在背上。 3.防火、防爆 1) √爆炸是指物质由于状态的变化在瞬间以机械功的形式放 出大量气体和大量能量。使周围气压猛烈增高并产生巨大声 音的现象。 2)爆炸有三种类型:化学爆炸、物理爆炸、核爆炸。 4. 防火、防爆措施 1)焊接场地禁止放易燃易爆物品,场地内应备有消防器材, 保证足够照明和良好的通风。 2)焊接场地10m内不应储存油类和其它易燃、易爆物质的储 存器皿或管线、氧气瓶。10 3)对受压容器、密闭容器、各种油桶和管道、沾有可燃物质 的工件进行焊接时,必须事先检查,并经过清洗除掉有毒、 有害、易燃、易爆物质,解除容器及管道压力,消除容器密 闭状态后,再进行焊接。 4)焊接密闭空心工件时,必须留有出气孔,焊接管子时,两端不 准堵塞。 5)焊工不准在木板,木砖地上进行焊接作业。 6)焊工不准在手把或接地线裸露情况下进行焊接,也不准将 二次回路线乱接乱搭。 7)气焊气割时,要使用合格的回火防止器,压力表(乙炔、 氧气)要定期效验,还要使用合格的橡胶软管。 4.焊接安全卫生 焊接对焊工的职业危害有 1)焊工尘肺2)臭氧对呼吸道的危3) 电光性眼炎4)锰中毒5)氟中毒.11 本公司常用焊接方法? 1.焊条电弧焊,用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法,称为焊 条电弧焊。 ? 焊条电弧焊的焊接材料是电焊条。焊条由焊芯和药皮两部分 组成,焊接是可作为电极和填充材料。 ? 焊接特点: ? 1)设备简单、操作灵活。可在室内外及各种空间位置焊接; 对于不同接头形式,短的和曲折的焊缝,均能方便地进行焊 接。 ? 2)容易控制形状复杂焊件的焊接变形。 ? 3)焊条品种齐全,可以按技术要求选配与母材相应的焊条, 能获得性能优良的焊缝金属。 ? 适用范围: ? 可焊接碳钢,低合金高强度钢,不锈钢及耐热钢。也可用于 铸铁和铝、铜及其合金的焊接。最小焊接厚度为0.5mm。12 三:手工电弧焊技术操作规程? 1、 主题内容和适用范围 本标准规定了手工电弧焊的操作规程 本标准适用于本厂结构件及合金堆焊的手工电弧焊 ? 2、 引用标准 GB980 焊条分类及型号编制方法 YB/JQ101.10 钢铁企业机修设备制造通用技术条件 结焊接 构件 ? 3、准备工作 3.1熟悉图纸和工艺文件,详细了解焊缝尺寸,焊条规格、 施焊要求等,并考虑预防变形的措施和施焊顺序。13 ? 3.2检查工件质量 3.2.1对于结构件,焊缝组装间隙和坡口应符合工艺要求, 一般板厚小于6mm的间隙小于2 mm,板厚大于6 mm的间隙 小于3 mm。 3.2.2重要工件要安上引弧板和熄弧板。 3.2.3对合金堆焊件要检查合金槽是否合格。 3.2.4清除焊接部位的铁锈、油污等,必要时还应打磨光亮。 3.3准备好焊接工具并调试设备和检查接线是否良好。校验 电流不允许在工件上进行;用直流焊机时应根据焊条性质和 焊件特点,正确选择极性,即正接法或反接法。 3.4需预热施焊的,应准备必要的胎具和测温仪器等。 3.5清整现场并放稳妥工件,检查焊件支撑是否可靠。14 ? 4、焊接 4.1根据工艺要求准备焊条 4.1.1所用的焊条应不变质、药皮未脱落,且无油污, 潮湿焊条必须烘干。 4.1.1.1酸性焊条受潮时,在75―150oC烘干1―2小时, 但一般可不烘 4.1.1.2碱性焊条要在350―400oC烘干1―2小时后使 用,用时应在放在100―150oC的保温箱内,随取随用, 此类焊条不允许重复烘干。 4.1.2对工艺无焊条要求的,要根据材质选用。低碳钢 可用结422焊条,中碳钢及低合金钢可用低氢型焊条;焊 条直径要根据板厚选择,参见表1。 ? 表1 平焊时焊条直径板 厚 ≤1.5 1.6 2 1.6-2 3 2.53 4-7 3.2-4 8-12 4-5 ≥13 4-5.8焊条直径15 4.1.3多层焊时用小直径焊条 4.1.4除平焊外的其他焊缝位置施焊,最大焊条直径不 超过5mm。 4.2根据板厚,焊条、焊缝位置、焊件材质选择焊接电 流并经试焊确定。 4.2.1焊低碳钢的电流可参考表2。 表2 低碳钢焊接电流焊条直径 (mm)1.6 20―452.0 40―702.5 70―90 60―903.2 90―130 80―1404.0 160―210 140―2005.0 220―270 210―2605.80 260―350酸性焊条 (安) 碱性焊条 (安)16 4.2.2立焊时电流比平焊小10―20%,横焊、仰焊则小10― 15%。 4.2.3薄板焊接电流较小,厚板或船形焊电流可取上限值。 4.2.4对高碳钢和特殊材质,及合金焊条电流不宜过大。 4.3焊接引弧不得在非焊面和工装上进行,应在焊缝前方引弧, 重要焊缝要在引弧板上引弧。 4.4焊接时要均匀运条,保持一定的弧长,以保证焊缝均匀, 减少变形。 4.5焊接时要充分考虑焊接顺序,并尽可能使焊缝处于自由态。 4.5.1先焊对接焊缝,后焊角缝。 4.5.2焊缝纵横交错的工件,先焊所有的横缝,后焊纵缝。 4.5.3筒形件先焊纵缝、后焊环缝。17 ? 4.5.4焊缝较长的应采用分段焊,每段长度一般为一根焊条 所焊焊缝的长度。 4.6对于多层焊,每层焊后应去渣,发现缺陷要铲除补焊后 才可焊另一层,每层的接头应错开,焊接方向也应错开。盖 面时,电流和焊速都可增大,注意使焊缝的鱼鳞纹均匀。 4.7对接接头要求两面焊时,第一面焊完后,另一面要知名 度清根方可施焊,且焊接方向与第一面相反。 4.8对要求预热的要按工艺要求预热后才可施焊,对堆焊件 时要注意控制温度变化,并做记录。 4.9堆焊时一定要考虑按图纸要求留出足够的机械加工余量, 并注意接头时将弧坑填满。 4.10按工艺要求要缓冷的,焊后应及时进行缓冷。18 ? 4.11焊后要清除药皮、飞溅,并检查工件有无焊接缺陷及焊 缝或堆焊尺寸是否合格,不合格的要及时修补。 ? 5、 返修 5.1先要分析产生缺陷的原因,订出返修措施,对裂纹必须 仔细查找首尾。 5.2缺陷可用风铲或碳弧气刨清除,对易淬火的工件,气刨 时要预热至150oC以上。 5.3重要工件返修时,同一部位不超过两次。两次不合格的 要修理工订方案,并由主管部门批准后再返修。 5.4对预热焊件修补也要预热,温度高于原温度50―100oC, 且补后焊缝应局部加至250――350oC,保温2―3小时后冷至 常温。 5.5焊后要热处理的工件,应在热处理前返修,否则要重新 热处理。19 电焊机设备交流焊机直流流焊机接地钳二次电缆线电焊钳20 气体保护焊? ? ? ? ? 焊接熔池和焊接区高温金属的电弧焊方法。 生产常用的外加气体有氩、氦、二氧化碳、氩加二氧化碳和氧的混合气体、 氩和二氧化碳的混合气体等。 焊接特点 . 与其它焊接方法相比有以下特点:1)明弧焊接、熔池可见度 好,操作方便;适用于各种空间位置的焊接,有利于实现机械化和自动化。 2)电弧在保护气流的压缩下热量集中,焊接熔池和热影响区较小,因此 焊件的变形和裂纹倾向不大,尤其适用于薄板焊接。 3)采用氩、氦等惰性气体作保护,焊接化学性质活泼的金属和合金时, 具有很高的焊接质量。 4)焊接区的保护气体抗外界干扰能力弱,电弧的光辐射较强,焊接设备 较复杂。 适用范围:氩气保护电弧焊特别适宜焊化学性质活泼的金属,例如不锈钢 和铝、镁、钛及其合金。通常适用0.5~5mm范围的薄板或管子的全位置 焊接和堆焊。还常用于锅炉及压力容器重要受压元件根部的打底焊,从而 确保焊缝根部的质量。√气体保护焊. 利用外加气体作为电弧介质,并保护电弧、金属熔滴、??21 四:钨极氩弧焊的特点? 钨极氩弧焊通常又称为TIG焊 ? 1.基本原理氩弧焊是利用惰性气体D 氩气保护的一种电弧焊方法。 ? 从喷嘴中喷出的氩气在焊接区造成一 个厚而密的气体保护层,隔绝空气, 在氩气层流的包围中,电弧在钨极和 工件之间燃烧,利用电弧产生的热量 熔化焊件,从而获得牢固的焊接接头。? √2主要特点? 1)保护效果好,焊缝质量高,氩气不 与金属发生反应,也不溶于金属,焊 接过程基本上是金属熔化与结晶的简 单过程,因此焊缝质量高。?钨极手工氩弧焊及熔化极氩弧焊示意图22 钨极氩弧焊的特点? 2)焊接变形与应力小,因为电弧受氩气流冷却和压缩作用, 电弧的热量集中且氩弧的温度高,故热影响区很窄。焊接薄 件具有优越性。 ? 3)易于实现机械化,因为是明弧焊,便于观察与操作,尤其 是适用于全位置焊接,并容易实现机械化,自动化。 ? 4)成本高,目前主要用于打底焊和有色金属的焊接。 ? 5)氩弧焊电势高,引弧困难。需要采用高频引弧及稳弧装置 等。 ? 6)氩弧焊产生的紫外线是焊条电弧焊的5~30倍。生成的臭氧 对焊工危害较大。放射性的钍钨极对焊工也有一定的危害, 所以推广用铈钨电极,对焊工的危害较小。23 钨极氩弧焊技术操作规程? 1、 主题内容和适用范围 本标准规定了钨极氩弧焊的操作规程 本标准适用于本厂结构件的钨极氩弧焊 2、 引用标准 YB/JQ101.10 钢铁企业机修设备制造通用技术条件,焊接构 件 3、 焊前准备 3.1熟悉图纸和工艺要求,弄清焊缝位置和技术要求。 3.2准备好焊接工具氩气及劳保用品。 3.3检查设备 3.3.1检查焊枪是否正常,地线是否可靠。 3.3.2检查水路,气路是否通畅,仪器仪表是否完好。24 3.3.3检查高频引弧系统、焊接系统是否正常,导线、电缆 接头是否可靠。 3.4根据工件的材质选择极性,接好焊接回路,一般材质用 直流正接,对铝 及铝合金用反接法或交流电源。 3.5检查焊接坡口是否合格,坡口表面不得有油污、铁锈等, 在焊缝两侧20mm内要除油除锈。 3.6对于用胎具的要检查其可靠性,对焊件需预热的还要检 查预热设备、测温仪器。 4、 焊接工艺 4.1根据工艺要求选用填充金属或通过工艺试验确定。填充 金属不得有油污、锈斑。 4.2根据工艺要求或实际情况选用电极。 4.2.1电极一般常用铈钨极;电极大小要考虑电流和板厚, 一般电极直径尽可能小25 (参考表1) 表1 电极直和直径流正接的使用电流电极直径 (mm) 1.0 1.6 50―160 2.0 100― 200 3.3 140― 200 4.0 200― 320 5.0 300― 400 6.0 350― 450电 流(A) 20―804.2.2手工焊钨极伸出长度为5―10mm。 4.2.3钨极端部要磨光,端部形状随电源变化,交流用圆 珠形,直流用锥形,锥度取决于电流,电流越小,锥度越大。26 4.3通过工艺试验确定焊接电流、电压,气体流量。对孔径 为12―20mm的喷嘴,流量一般为12―15升/分。 4.4根据确定的工艺参数调机施焊。 4.5手工焊时喷嘴离工件的距离应尽可能减小,钨极中心线 与工件一般保持80°―85°,填充焊丝应位于钨极前方边熔 化边送丝,要求均匀准确,不可扰乱氩气气流。 4.6手工焊接过程必须保持一事实上高度的电弧,焊枪均匀 移动。 4.7焊接时应注意焊缝表面的颜色,以判断氩气的保护效果, 对于不锈钢以银白、金黄色最好,颜色变深、变灰黑都不好。 4.8熄弧后焊枪应在焊缝上保持3―5秒,直到钨 极熔池区冷 却后再移走焊枪,关闭氩气。 4.9焊后对焊件进行检查。27 ? 5、 焊接过程中或焊后发现缺陷必须返修 5.1发现缺陷先分析原因,订出措施,对裂纹还应找出首尾。 5.2重要焊缝同一部位返修不超过两次,超过两次要经主管 部门批准。 5.3当一条焊缝有三分之一以上不合格时,该焊缝应全部返 修。28 钨极氩弧焊设备29 钨极氩弧焊设备高频引弧焊枪氩弧焊枪嘴接触引弧焊枪 钨极 不锈钢焊丝30 五:气焊与气割? 气焊―利用气体火焰加热并熔化母材的一种焊接方法。 ? 气体火焰由可燃气体和助燃气体燃烧形成,最常用的氧乙炔 焊就是用乙炔做燃气,氧气作助燃气。气焊通常要使用焊丝 和助熔剂。 ? 焊接特点 ? 1)氧乙炔焊与电弧焊相比,火焰的温度低,热量分散。因 此,气焊的生产率低,变形严重,接头显微组织粗大,性能 较差。但气焊熔池温度容易控制,容易实现单面焊双面成形。 此外,气焊还便于预热和后热,不需要电源,设备简单,移 动方便,常用于薄板焊接、管子焊接、铸铁补焊,对于厚度 小于3mm的焊件多采用左焊法;大于3mm的焊件,则多采用右 焊法。能在没有电源的野外工作。31 气焊技术操作规程? 1、 主题内容和适用范围 本标准规定了气焊操作规程 本标准适用于本厂金属结构件的气焊 ? 2、 引用标准 YB/JQ 10/15 钢铁企业机修制造通用技术条件焊接结构件 ? 3、准备工作 3.1熟悉图纸和工艺要求,了解材质、规格、焊材等工艺规程。 3.2准备好氧、乙炔气。 3.2.1氧气含量不低于99.2%,水份不超过10ml/瓶;乙炔的杂质符合 标准,磷化氢≤0.08%硫化物≤0.15。 3.2.2使用乙炔时。乙炔瓶至少离火源5米,乙炔回火防止器要保持 完好。 3.2.3氧气瓶严禁沾油,且装表前要放气吹去接下来头处的尘土杂物。 移动气瓶应避免撞击,禁止用起重机吊运。 3.3检查焊炬、管带及氧气表、乙炔表是否正常,连接处是否紧密。 3.4清理操作场地,检查焊件的装配质量。焊缝间隙应均匀一致,符 合要求,清除干净焊缝两侧10mm内的铁锈、油污,焊缝表面应进行打 磨。32 ? 4、 气焊工艺 4.1根据工艺要求选用焊丝、焊剂,焊丝不允许有油污和铁锈。对无要求 的,可根据焊件的材质和板厚选用,焊丝直径可参考表1。 表1 焊丝直径与焊件厚度的关系焊件厚度 焊丝直径 1.0―2.0 1.0―2.0 或不加焊丝 2.0―3.0 2.0―3.0 3.0―4.0 3.0―4.0 5.0―10 3.0―4.0 10―20 5.0―6.04.2根据焊件厚度选择焊咀型号工艺参数(表2,表3) 表2 低碳钢厚度与焊咀的关系型 号 厚 度mmHo2―12 0.5―1.2Ho2―20 0.5―2Ho1―2 0.5―2Ho1―6 2―6Ho1―12 6―12Ho1―20 12―2033 4.3根据焊件材质选择火焰类型。 4.3.1碳化焰用于气焊高碳钢、高速钢、硬质合金、铝。青铜及铸铁。 4.3.2中性焰用于气焊低碳钢、低合金钢、高铬钢、不锈钢、紫铜、锡 青铜、铝及铝合的、镁合的。34 ? 4.3.3氧化焰用于气焊黄铜、锰钢。镀锌铁皮等。 4.4气焊时焊咀与工件之间要倾斜一定的角度,大小取决于板 厚(表4)。对于熔点高,导热性好的材料,角度要大些;始焊 时为迅速加热焊件,应用80o―90o的角,然后再逐渐减小,收 尾时应减小倾角,焊咀提高。 ? 表4 焊咀倾角板厚mm 1以下 1―3 3―5 6―7 8―10 11―12 13―15 15以上角 度10o20 o30 o40 o50 o60 o70 o80 o? 4.5管道与小直径容器的气焊,要求单面焊双面成型,可用击 穿焊法,起焊和终焊处要熔透,并要有10mm的重叠。焊时先 将金属加热到熔融状态,再填充焊丝,焊丝与焊件表面倾斜20 o―40o,且焊时焊咀和焊丝要交叉均匀摆动,以避免焊接缺陷。35 ? 4.6焊接时应尽量减小变形,采用对称焊或分段反向焊。 4.7对于不同材质,规格的焊件要采用不同的操作法。 4.7.1薄板、低熔点材料,用左焊法。 4.7.2厚板、高熔点材料,用右焊法。 4.8根据焊缝的位置采用相应的操作技术。 4.8.1平焊应使焰心的末端与工件表面保持2―6mm的距离, 施焊时要兼顾焊件与焊丝的加热。 4.8.2立焊应用比平焊小的火焰能率,严格控制熔池温度, 防止液态金属下流,焊咀向上倾斜,与焊件的角度为60 o― 80o。 4.8.3横焊要用较小的火焰能率,焊咀向上与焊件保持70 o―80 o夹角,一般采用左焊法。 4.8.4仰焊应用较小的火焰能率,较细的焊丝,并严格控制 熔池温度、形状和大小,使液态金属处于粘稠状。仰焊时要 用右焊法,焊丝后倾,与焊件的夹角为70 o―80 o。36 ? 4.10工艺上对气焊有特殊要求的必须执行工艺。 4.11气焊过程若发生回火,先关氧气阀,后关乙炔阀。消除 故障继续施焊时,应重新熔化原熔池,焊接重叠部分不小于 6mm。 4.12焊后要清刷焊缝上残渣及焊剂,并检查工件,发现缺陷 及时返修。 ? 5、返修 5.1返修前要铲缺陷,对于裂纹须找出原因,订出措施,并 找出裂纹首尾再返修。 5.2同一部位返修不超过两次,两次不合格的,要修订返修 方案,由主管部门批准方可再次返修。 5.3裂纹倾向大的材料返修要预热,其温度比焊接预热温度 高50―100oC,焊后还要在250―300oC温度下保温2小时。37 气焊安全技术气焊和气割的安全分析? ? 在生产中,利用可燃气体与助燃气体混合燃烧所释放出 的热量作为热源进行金属材料的焊接或切割,是金属材料热 加工常用的工艺方法之一。直到现在,气焊与气割技术在现 代工业生产中仍有极其重要的地位,用途很广。? ? 一、气焊的基本原理 ? 气焊是利用可燃气体和氧气在焊枪中混合后,由焊嘴中喷出 点火燃烧,燃烧产生热量来熔化焊件接头处和焊丝形成牢固 的接头。如图2-1所示,气焊主要应用于薄钢板、有色金属、 铸铁件、刀具的焊接以及硬质合金等材料的堆焊和磨损件的 补焊。38 图2-1 气焊和气割安全 1.气焊应用的设备和器具 气焊所用的设备包括氧气瓶、乙炔发生器、乙炔瓶、回火防止器、焊炬、 减压器以及胶管等。气焊设备组成如图2-2所示。39 气焊气割工具氧气表回火器乙炔表乙炔瓶焊枪割枪40 2.气焊用材料 (1)气焊丝(填充材料) 气焊用的焊丝起填充金 属的作用,与熔化的母 材一起组成焊缝金属, 因此应根据母材材质的 化学成分选择成分类型 相同的焊丝,而且化学 成分必须符合有关国家 标准要求。焊丝可分为 低碳钢、铸铁、青铜和 铝等,也可以用被焊材 料切下的条料作焊丝。图2-2 气焊设备组成 1-焊丝;2-焊件;3-焊炬;4-乙炔发生器;5-回火防止器; 6-氧气减压器;7-氧气橡皮管;8-乙炔橡皮管;9-氧气瓶41 ? 在气焊过程中正确选用焊丝是很重要的,因为它不断地送入 熔池并与熔化的金属熔合成焊缝,所以,焊丝的质量直接影 响着焊缝的质量。一般对气焊丝有如下要求: ? ①焊丝的化学成分应基本上与焊件符合,以保证焊缝具 有足够的力学性能; ? ②焊丝表面应无油脂、锈斑及油漆等污物; ? ③焊丝应能保证焊缝具有必要的致密性,即不产生气孔 及夹渣等缺陷; ? ④焊丝的熔点应与焊件熔点相近,并在熔化时不应有强 烈的熔化飞溅和蒸发现象。 ? (2)气焊熔剂(气焊粉) 气焊过程中被加热的金属极易生成 氧化物,使焊缝产生气孔及夹渣等缺陷。为了防止氧化及消 除已形成的氧化物,在焊接有色金属、铸铁以及不锈钢等材 料时,通常需要加气焊熔剂。在气焊过程中,将熔剂直接加 到熔池内,使其与高熔点的金属氧化物形成熔渣浮在上面, 将熔池与空气隔离,防止熔池金属在高温时被继续氧化。因 此气焊熔剂的作用主要有:42 ? ? ? ? ?①保护熔池; ②减少有害气体浸人; ③去除熔池中形成的氧化物杂质; ④增加熔池金属的流动性。 气焊时,熔剂的选择要根据焊件的成分及其性质而定。 其要求如下: ? ①熔剂应具有很强的化学反应能力,即能迅速溶解一些 氧化物,或与一些高熔点化合物作用后,生成新的低熔点和 易挥发的化合物; ? ②熔剂熔化后黏度要小,流动性要好,产生的熔渣熔点 要低,密度要小,熔化后易于浮在熔池表面。 ? ③不应对焊件有腐蚀等作用,生成的熔渣要容易清除等。气 焊熔剂按所起的作用不同可分为化学作用气焊熔剂和物理溶 解气焊熔剂两大类,常用气焊熔剂的种类、用途和性能见表 2-1。43 44 气焊常用的气体及氧乙炔火焰特性? 气焊应用的气体包括助燃气体和 可燃气体,助燃气体是氧气,可 燃气体是乙炔、液化石油气和氢 气等,一般以乙炔气作可燃气的 最为普遍。 ? 乙炔与氧气混合燃烧的火焰称为 氧乙炔焰,按氧与乙炔的混合比 不同可分为中性焰、碳化焰和氧 化焰三种。纯乙炔焰和氧乙炔焰 构造和形状见图2-3。图2-3 纯乙炔焰和氧乙炔焰构造和形状45 ?(1)中性焰 氧气与乙炔的混合比为1~1.2时,得到的火焰 称为中性焰。中性焰燃烧后无过剩的氧和乙炔。焊接时主要 应用中性焰。中性焰有时也称为轻微碳化焰,火焰由焰心、 内焰和外焰三部分组成,其中内焰微微可观。 ? 在中性焰的焰心与内焰之间,燃烧生成的一氧化碳(CO)、氢 气(H2)与熔化金属相作用,使氧化物还原。内焰温度达 ℃,所以用中性焰焊接时,都应用内焰来熔化金 属。一般中性焰适用于焊接碳钢和有色金属材料。 ? (2)碳化焰 碳化焰在火焰的内焰区域中尚有部分乙炔燃烧, 氧气与乙炔的比值小于1(0.85~0.95),火焰比中性焰长, 内焰的最高温度为℃。由于过剩的乙炔焰分解为 碳(C)和氢(H2),游离状态的碳会渗到熔池中去,使焊缝金属 的含碳量增高,所以用碳化焰焊接低碳钢,会使焊缝强度提 高,但塑性降低。另外,过多的氢进入熔池,使焊缝产生气 孔及裂纹,因此,碳化焰不适用于低碳钢、合金钢的焊接, 而适用于碳钢、铸铁及硬质合金等材料的焊接。46 ? (3)氧化焰 氧化焰在燃烧过程中氧的浓度较大,氧和乙炔的比值大于 1.2(1.3~1.7),氧化反应剧烈,整个火焰缩短,而且内焰与外焰层次 不清,最高温度为℃。 ? 氧化焰具有氧化性,如果用来焊接一般的钢件,则焊缝中的气孔和氧 化物是较多的,同时熔池产生严重的沸腾现象,使焊缝的强度、塑性和韧 性变坏,严重地降低焊缝质量。除了锰钢、黄铜外,一般钢件的焊接不能 用氧化焰,因此,这种火焰很少被应用。 ? ? 4.气焊时的主要工艺参数 ? 工艺参数是保证焊接质量的重要条件,应根据工件的材质、厚度及焊 接位置等条件进行合理选择。气焊时主要工艺参数有: ? ①火焰性质和能率; ? ②焊丝直径; ? ③焊嘴与工件间的倾斜角度; ? ④焊接速度。47 气割的基本原理? 氧气切割是利用预热火焰将被切割的金属预热到燃点(即该金属在氧 气中能剧烈燃烧的温度),再向此处喷射高纯度、高速度的氧气流,使金 属燃烧形成金属氧化物――熔渣。金属燃烧时放出大量的热能使熔渣熔化, 且由高速氧气流吹掉,与此同时,燃烧热和预热火焰又进一步加热下层金 属,使之达到燃点,并自行燃烧。这种预热一燃烧一去渣的过程重复进行, 即形成切口,移动割炬就把金属逐渐割开,这就是气割过程的基本原理。 由此可见,金属的气割过程实质上是金属在纯氧中燃烧的过程。 ? 并不是所有的金属都能气割,只有需要切割的金属材料具备以下条件 才能实现气割。 ? (1)能同氧发生剧烈的氧化反应,并放出足够的热量,以保证把切口 前缘的金属层迅速地加热到燃烧点。 ? (2)金属的热导率不能太高,即导热性应较差,否则气割过程的热量 将迅速散失,使切割不能开始或被中断。48 ? (3)金属的燃烧点应低于熔点,否则金属的切割将成为熔割过程。 ? (4)金属的熔点应高于燃烧生成氧化物的熔点,否则高熔点的氧化物膜会 使金属和气割氧隔开,造成燃烧过程中断。 ? (5)生成的氧化物应该易于流动,否则切割时生成的氧化物熔渣本身不被 氧气流吹走,而妨碍切割进行。 ? 普通碳钢和低合金钢符合上述条件,气割性能较好;高碳钢及含有易 淬硬元素(如铬、钼、钨、锰等)的中合金和高合金钢,可气割性较差。不 锈钢含有较多的铬和镍,易形成高熔点的氧化膜(如Cr2O3),铸铁的熔点 低,铜和铝的导热性好(铝的氧化物熔点高),它们属于难于气割或不能气 割的金属材料。 ? ? 三、气焊和气割的安全分析 ? ? 气焊和气割时的危险性,主要是容易形成爆炸和火灾,以及焊接有色 金属引起的中毒两大类危险事故。49 ? 1.爆炸和火灾 ? 爆炸和火灾是气焊和气割中的主要危险。气焊和气割应 用的乙炔、电石、液化石油气和氧气等,都是属于容易发生 爆炸和着火危险的物质,其设备乙炔发生器、氧气瓶、乙炔 瓶和液化石油气瓶等,是具有爆炸和着火危险的压力容器或 可燃料容器,而且操作过程中的回火、四处飞溅的火星是危 险的着火源,上述不安全因素的同时存在,容易构成爆炸和 火灾事故的条件。 ? 2.焊接有色金属引起的中毒 ? 在焊接镁、铝和铜等有色金属及其合金时,除了蒸发出 有毒的金属氧化物蒸气外,焊粉还会散发出氯和氟盐的燃烧 产物等有害物质,在作业空间狭小(锅炉、密闭容器和管道等) 和通风不良时,容易造成焊工中毒。 ? 此外,气焊和气割还会发生灼烫、高处坠落和物体打击 工伤事故。 ?50 手工气割技术操作规程? 1、 主题内容和适用范围 本标准规定了手工气割工件的操作规程 本标准适用于本厂统构件的气割 2、 引用标准 YB/JQ101.10 钢铁企业机修制造通用技术条件 焊接结构件 3、 准备工作 3.1熟悉图纸和工艺文件,详细了解工件的材质、规格和公 差要求等。 3.2将割枪装在固定的胶管接头上,检查氧气表、乙炔表工 作是否正常及割枪射吸力是否良好。 3.3使用氧气瓶时,应将瓶放稳并放气吹去接头处的尘杂物, 再装氧气表。当瓶内气压低于工作压力时,必须更换,且移 动气瓶应避免撞击,严禁沾油。51 ? 3.4使用乙炔瓶应注意: 3.4.1乙炔瓶要离火源5米以上,离氧气瓶3米以上,不得 放在人行道上或高压线下。 3.4.2乙炔回火防止器要完好。 3.5使用液化石油气时,环境温度不得超过60oC,气瓶远 离火源5米以上。 3.6对照图纸检查工件。气割钢板的不平度应符合规定, 一般板厚小于14 mm的钢板不平度为2/1000,大于14 mm 的钢板不平度为1/1000。 3.7清理场地,垫平工件,对于板材下面应留不小于100 mm的间隙,并清除工件割缝两侧30―50 mm范围内的铁锈、 油污等。 3.8备齐各种辅工具。气割有色金属和特种钢材,要准备 好熔剂。 4、 气割 4.1根据钢板厚度选用割嘴,并按照规定调节工艺规范 (表一)52 4.2检查切割氧流线。流线应为笔直清晰的圆柱体,若流线 不规则,要关闭所有阀门修整割嘴。 4.3气割工件采用氧化焰,火焰的大小应根据工件的厚度适 当调整。 4.4气割时割嘴对准气割线一端加热工件至熔融状态,开快 风使金属充分燃烧,工件烧穿后再开始沿气割线移动割嘴。 4.5切割要在钢板中间开始的,如割圆,应在钢板上先割出 孔,如钢板较厚可先钻孔,再由孔开始切割。 4.6气割薄板旱,割嘴不能垂直于工件,需偏斜5度―10度, 火焰能率要小,气割速度要快。 4.7气割厚板,割嘴垂直于工件,距表面3―5mm,切割终 了割嘴向切割方向的反向倾斜5―10度,以利收尾时割缝整齐。 4.8使用拖轮切割弧线,割枪不可抬太高,尤其割小弧线厚 板应使割枪与工件平行。 4.9工作时应常用针疏通割嘴,割嘴过热应浸入水中冷却。 ? 5.气割完毕要除渣,并对工件进行检查。53 54 六:等离子切割? 等离子弧切割是一种常用的金属和非金属材料切割 工艺方法。它利用高速、高温和高能的等离子气流 来加热和熔化被切割材料,并借助内部的或者外部 的高速气流或水流将熔化材料排开直至等离子气流 来穿透北面而形成割口。 ? 等离子的弧柱高,远远超过所有金属以及非金属的 熔点。因此,等离子弧切割过程不是依靠氧化反应, 而是靠熔化来切割材料,因而比氧切割方法的适用 范围大得多,能够切割绝大部分金属和非金属材料。55 等离子切割技术操作规程? 1、 主题内容与适用范围 本标准规定了水压缩空气等离子切割的技术操作要求和作业 程序 本标准只适于压缩空气、等离子切割工序操作。 ? 2、 引用标准 JB 3092 火焰切割质量要求 YB/JQ101.10 钢铁企业机修制造通用技术条件 焊接结构件 ? 3、 操作前的准备 3.1等离子切割机的操作人员,必须了解切割机的构造原理, 熟悉其机械传动系统,电气系统、气路系统,熟悉各种开关、 旋钮的功能,了解切割机的主要技术数据其主要技术性能如 下:56 切割厚度表 ? 材 质极限切割厚度 mm不锈钢 50炭素钢 50铝 40铜 38铸 铁 27? 切割速度6―400mm/h 3.2装好切割电极,检查阴极是否有漏水现象。 3.3选好割咀,装好切割矩并调好电极的内缩量(一般以阴 极杆上的电极头顶到割咀,后退2―3圈为宜)。 3.4接通电、气路,检查气压、气压应在4个大气压左右。 3.5调节好切割矩位置和喷咀到工件的距离。 3.6扳动控制电源开关,启动“试高频”开关,从喷咀端部 看电极和割咀内孔壁之间火花,若电极周围2/3以上有火花, 表示电极对中良好,然后关闭高频。57 ? 4、切割操作 4.1依次按下电源开关,空压机 开关。 4.2按下切割电源开关,打开过 滤减压阀底部的叶柄,放一部分 气,减压力,按下启弧开关,割 矩喷出弧后,关闭减压阀的叶柄, 至引出电弧指示灯亮。 4.3待电弧穿透工件,再稳速移 动,其速度以穿透工件为准,如 下图,注意穿过工件的电弧尾部 焰流迟后与工件平面夹角不超过 35o。 5、 切割结束 5.1切割完毕,先关闭启弧开关, 气及总电源。58 等离子切割设备59 七:焊条基础知识一.焊条的组成和药皮作用 1.电焊条是手工点弧焊使用的焊接材料。焊条 有焊芯和压涂 在焊芯表面的药皮组成。 (1)焊芯 焊芯是焊条中的金属芯部。焊芯的牌号用“H‖表示, (2)药皮 药皮的作用:稳弧作用、造气保护作用、造渣保护 作用、脱氧、去硫、去磷作用、 掺合金作用、套筒保护作用。 (3)药皮的组成:药皮主要由矿物、铁合金、有机物、水玻 璃等四类物质组成。根据原料作用特点,可以分为稳弧剂、 造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂、稀释剂和粘接剂等。60 (4)焊条的酸碱性 如焊条药皮中的氧化物多为酸性氧化物, 其熔渣的化学性质呈酸性,此类焊条称酸性焊条。反之,药 皮中含大量碱性氧化物同时,还含有氟化钙的焊条为碱性焊 条。各类焊条中型号、符号的尾数15、16者为碱性焊条。 二.焊条的分类、型号和牌号 (1)焊条的分类 我国的焊条基本是以施焊的母材类别来分 类的。主要有碳钢焊条、低合金焊条、不锈钢焊条、堆焊焊 条、铸铁焊条、铜及铜合金焊条及铝及铝合金焊条等。61 焊条的分类、型号和牌号焊条型号编号方法:E,表示焊条。 前两位数字表示熔敷金属的抗拉强度最小值,单位为Kf/mm2 (应换算成相应的Mpa)。 第3位数字表示焊接位置: 0和1表示可以全位置焊接(平、仰、立、横)。 2表示焊条适用于平焊和平角焊。 4表示向下立焊。 第3位和第4位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型。 在第四位数字后附加“RD表示耐吸潮焊条,附加“MD表示耐 吸潮和力学性能有特殊规定的焊条,附加“-1D表示冲击性 能有特殊规定的焊条。62 GB/T 碳钢焊条? 型号分类1 焊条型号根据熔敷金属的力学性能、药皮类型、焊接位置 和焊接电流种类划分(见图1)。 2 焊条型号编制方法如下:字母&E&表示焊条;前两位数字表示 熔敷金属抗拉强度的最小;第三位数字表示焊条的焊接位置.&0& 及&1&表示焊要适用于全位置焊接(平、立、仰、横),D2D表示 焊条适用于平焊及及平面焊,D4D表示焊条适用于向下立焊;第 三位和第四位数组合时表示焊接电流种类及药皮类型。在第 四位数字后附加“RD表示耐吸潮焊条;附加“MD表示耐吸潮 和力学性能有特殊规定的焊条;附加“-1D表示冲击性能有 特殊规定的焊条。63 表1焊条型号 药皮类型 焊接位置 电流种类E43系列-熔敷金属抗拉强度≥420Mpa(43kgf/mm2) E E E 特殊型 钛铁矿型 钛钙型 高纤维素钠型 高纤维素钾型 高钛钠型 平、立、仰、横 直流反接 交流或直流反接 交流或直流正接 平、立、仰、横 交流或直流正、反接E4313E E E E高钛钾型低氢钠型 低氢钾型交流或直流正、反接直流反接 交流或直流反接平 氧化铁型 平角焊 平 铁粉钛钙型 铁粉钛型 铁粉氧化型 铁粉低氢型 平、平角焊 平 平角焊 平、平角焊交流或直流正、反接 交流或直流正接 交流或直流正接 交流或直流正、反接 交流或直流正、反接 交流或直流正接 交流或直流反接64 GB/T 碳钢焊条?3.4 本标准中完整的焊条型号举例如下:√E 43 15┬┬ ┬ │ │┬└ 表示焊条药皮为低氢钠型,采用直流反接焊接。 │ │└─表示焊条适用于全位置焊接。 │ └──表示熔敷金属抗拉强度的最小值。 └────表示焊条。65 GB/T 低合金钢焊条?1.型号划分原则 焊条型号根据熔敷金属的力学性能、药皮类型、焊接位 置和焊接电流种类划分,表2。 2.型号编制方法: 字母“ED表示焊条;前两位数字表示熔敷金属抗拉强度 的最小值;第三位数字表示焊条的焊接位置,“0D及“1D表示 焊要适用于全位置焊接(平、立、仰、横),“2D表示焊条 适用于平焊及及平角焊,第三位和第四位数组合时表示焊接 电流种类及药皮类型。后缀字母为熔敷金属的化学成分分类 代号,并以短划“-“与前面数字分开,若还具有附加化学 成分时,附加化学成分直接用元素符号表示,并在短划“- “与前面后缀字母分开。对于E50XX-X、E55XX-X、 E60XX-X型低氢焊条在熔敷金属化学成分分类后缀字母或附 加化学成分后面加字母“RD时,表示耐吸潮焊条。66 表2焊条型号 药皮类型 焊接位置 电流种类E50系列-熔敷金属抗拉强度≥490Mpa(50kgf/mm2)E5003-X E5010-X 钛钙型 高纤维素钠型 交流或直流正、反接 直流反接 平、立、仰、横E5011-X E5015-X E5016-XE5018-X E5020-X E5027-X高纤维素钾型 低氢钠型 低氢钾型铁粉低氢型 高氧化铁型交流或直流反接 直流反接 交流或直流反接平角焊交流或直流正接平平角焊 平交流或直流正、反接交流或直流正接 交流或直流正、反接铁粉氧化铁型67 常用碳钢焊条名称 说明GB E4313相当AWS E6013、JIS D4313。是氧化钛型药 皮的碳钢焊条,交直流两用,可进行全位置焊接, 操作性能好,再引弧容易。用途焊接低碳钢结构,特别适用于薄板小件及 短焊缝的间断焊和要求表面光洁的 盖面焊结421结422GBE4303相当JIS D4303。是氧化钛钙型药皮的碳钢焊 条,具有优良的焊接工艺性能,电弧稳定、焊道美 观,飞溅小,交直流两用,可进行全位置焊接。用于焊接较重的低碳钢结构和强度等级低 的合金钢。结506 结507GB E5016相当AWS E7016,JIS D5015。是低氩钾型药 皮的碳钢焊条,具有良好的机械性能和抗裂性能。 交直流两用,可进行全位置焊接,交流施焊时,稳 定性次于直流。用于碳钢和低合金钢的焊接。GB E5015相当AWS E7015。是低氩钠型药皮的碳钢焊条, 采用直流反接可进行全位置焊接。具有良好的塑性、 可焊接某些中碳钢和某些低合金钢。 韧性及抗裂性。68 常用碳钢焊条奥102E308-16焊条尾端色别:中绿。焊条尾端色别:中绿。低 碳不锈钢焊条。焊缝金属具有良好的机械性能及抗晶 间耐腐蚀性能,可交直流两用,操作性能极好,施焊 时药皮具有不发红不开裂的特点。特别适用于薄板平 焊。 用于焊接工作温度低于300摄氏度的耐 腐蚀的O铬19镍9,O铬18镍11钛 的不锈钢结构。奥132AWS E347-16 焊条尾端色别:中黄。是钛钙型药皮的低碳 含铌稳定剂的不锈钢焊条,具有良好的抗晶间耐腐蚀 性能,可交直流两用,操作性能极好,施焊时药皮具 有不发红不开裂的特点。特别适用于薄板平焊。适用于焊接重要的耐腐蚀含钛稳定的 O铬18镍11钛型不锈钢。铸308,石墨型灰口铸铁冷焊焊条,施焊时,焊接可不预热,焊 缝金属与融合区具有良好的抗裂性能和加工性能,适 适用于冷焊铸铁件如汽缸盖,发动机 座等。 用最小电流参数可进行全位置焊接,电弧稳定飞溅小。 交直流两用操作方便。69 铸铁焊条? 铸铁焊条由于含碳量高,组织不均匀,强度 低,塑性极差,属于可焊性差的材料,焊接过 程极易产生裂纹;焊后冷速极快,容易产生白 口组织,造成切削加工困难。 铸铁的焊接和补焊,要达到较满意的结果, 必须注意“三分材料、七分工艺”,不仅要选 择焊条,而且采用适宜的补焊方法尤为重要。70 ? 建议采用下列焊接工艺,作为铸铁焊接和补焊时参考: 1、首先清除焊接部位的油泥、砂、水、锈等赃物;对长期 处于高温、蒸汽环境下工作的铸铁件,还要清除表面贫碳层 及氧化层。 2、根据被焊部位的形状、缺陷类型,进行开坡口、打止裂 孔及熔池造型等准备措施。 3、对需要冷焊的工件,先预热500-600℃左右,选用适宜 电流,可连续施焊,焊接过程始终保持预热的温度,焊后立 即覆盖石棉粉等保温材料,让其缓慢冷却,以提高其抗裂性 能和加工性能。 4、对于冷焊工件,防止母材熔化过多,减少白口倾向,防 止热量集中过多,造成应力过大,应尽量采用小电流、短弧、 窄道焊(每段焊道长度一般不超过50mm)。焊后马上锤击焊 缝以松弛应力防止开裂,待温度降到60℃以下再焊一道。 5、收弧时注意弧坑填满,以防收弧处裂。71 铸铁焊条简明表牌 号国家标准美国标准作用及用途Z208 Z238 Z308 Z408 Z508EZC EZCQ EZNi-1 EZNiFe-1EC1用于灰口铸铁件缺陷的补焊 用于球墨铸铁件的补焊Eni-C1 ENiFe-1用于铸铁件及加工面的补焊 用于高强度灰口铸铁件及球墨铸铁件的补焊 用于强度要求不高的灰口铸铁件的补焊EZNiCu-1 ENiCu-B72 不锈钢焊条种类 : A002、A022、A102、A107、A132、A202、A212、A302、A307、A402、A40773 GB/T983-1995 不锈钢焊条? 3、型号分类 3.1焊条根据熔敷金属的化学成分、药皮 类型、焊接位置及焊接电流种类划分型号,见 表1、表2。 3.2焊条型号编制方法 字母“ED表示焊条,“ED后面的数字表示 熔敷金属化学成分分类代号,如有特殊要求的 化学成分,该化学成分用元素符号表示放在数 字的后面。短划“-“后面的两位数字表示焊 条类型、焊接位置及焊接电流种类。74 ?3.3本标准中焊条型号举例如下: √E 308 -15 ┬┬ └表示焊条为碱性药皮,适用于全位置,采用直流 反极性焊接 │ └───表示熔敷金属化学成分分类代号 └─────表示焊条 E 410-NiMo C26 ┬┬┬ └表示焊条为碱性或其他类型药皮,适用于 平焊和横焊位置, 采用交流或直流反极性焊接 │││ ? │ │ └───表示熔敷金属中Ni和Mo的含量有特殊要求。 │ └─────表示熔敷金属化学成分分类代号 └───────表示焊条 表1 熔敷金属化学成分(略) 表2 焊接电流及焊接位置75 不锈钢焊条型号牌号 GB型号 AWS型号 药皮类 型 电流类 型 主要用途 用于焊接超低碳Cr19Ni10不锈钢结构。 也可 用于OCr19Ni11Ti工作温度低于300℃ 耐 腐蚀的不锈钢结构。主要用于 合成纤维、 化肥、石油等设备的制造 用于焊接尿素、合成纤维等设备及相同 类型 的不锈钢结构,也可用于焊接后不 能进 行热处理的铬不锈钢以及复合钢和异种钢 用于合成纤维、石油化工等设备制造的 相同 类型的不锈钢结构、复合钢和异种 钢等 构件,也可用于核反应堆压力容器 内壁 过渡层堆焊和塔内构件焊接 用于焊接工作温度低于300℃的耐腐蚀的O铬19 镍9、O铬19镍11钛的不锈钢结构 用于焊接工作温度低于300℃的耐腐蚀的O铬19 镍9型不锈钢结构,也可焊接 一些可焊性 较差的钢材(如高铬钢等)以及堆焊不锈 钢表面层 用于焊接重要的耐腐蚀含钛稳定的铬 19镍11 钛型不锈钢 规格 A002 E308L-16 E308L-16 钛钙型 AC/DC Φ2.5―Φ5.0A022E316L-16E316L-16钛钙型AC/DCΦ2.5―Φ5.0A062E309L-16E309L-16钛钙型AC/DCΦ2.5―Φ5.0A102E308L-16E308L-16钛钙型AC/DCΦ2.5―Φ5.0A107E308L-15E308L-15低氢钠 型DC(R)Φ2.5―Φ5.0A132E347L-16E347L-16钛钙型AC/DCΦ2.5―Φ5.076 不锈钢焊条型号牌号 GB型号 AWS型号 药皮类 型 钛钙型 电流类 型 AC/DC 主要用途 用于焊接在有机和无机酸(非氧化性酸) 介质 中工作的OCr18Ni12Mo2不锈钢或作为异种 钢焊接 用于重要的OCr18Ni12Mo、超低碳的铬17 镍14 钼2等不锈钢的焊接。如尿素合成塔、 维 尼纶设备等接触强腐蚀介质的部件 用于焊接相同类型的的不锈钢、不锈钢衬 里、 异种钢(Cr19Ni9同低碳钢)以及高铬 钢、 高锰钢等 用于焊接相同类型的不锈钢、异种钢以及高铬 钢、高锰钢等 用于在高温条件下工作的同类型耐热不锈 钢 焊接,也可用于硬化性大的铬钢(如铬5 钼、铬9钼、铬13、铬28等)以及异种钢的 焊接 用于同类型的耐热不锈钢,不锈钢衬里以 及 异种钢焊接,也可用来焊接硬化性大的 铬5钼、铬9钼、铬13及铬28钢等结构 规格 A202 E316L-16 E316L-16 Φ2.5―Φ5.0A212E318L-16E318L-16钛钙型AC/DCΦ2.5―Φ5.0A302E309L-16E309L-16钛钙型 低氢钠 型AC/DCΦ2.5―Φ5.0 Φ2.5―Φ5.0A307E309L-15E309L-15DC(R)A402E310L-16E310L-16钛钙型AC/DCΦ2.5―Φ5.0A407E310L-15E310L-15低氢钠 型DC(R)Φ2.5―Φ5.077 不锈钢焊条选用表焊条牌号 A002 A002A A002Mo2 A002Nb A022 A032 A042 A042Mn A052 A062 A102 E309L E308-16 E316L-16 E317MoCuL-16 E309MoL-16 E310MoL 国际标准 E308L-16 E308L-17 E308MoL-16 主要用途 焊接00Cr19Ni11不锈钢或0Cr19Ni10不锈钢结构,如合成纤维,化肥,石油等设备. 同上 用于焊接00Cr19Ni12Mo2不锈钢结构,也可用于00Cr18Ni9Ti与碳钢的焊接,主要用于合成纤维, 化工,石油等设备制造. 适用焊接相同类型的不锈钢结构,也可用于18-8Nb或18-8Ti等与碳钢的焊接,主要用于合成纤维, 化工,石油等设备的焊接. 焊接尿素及合成纤维设备. 焊接合成纤维等设备在稀,中浓度硫酸介质中工作的同类型超低碳不锈钢结构. 焊接尿素合成塔中衬里板(AISI 316L)及堆焊和焊接同类型超低碳不锈钢结构. 用于尿塔系设备如Cr25Ni22Mo2型不锈钢焊接. 焊接耐硫酸,醋酸,磷酸腐蚀的反应器,分离器等. 焊接合成纤维,石油化工设备用同类型的不锈钢结构,复合钢和异种钢结构 焊接工作温度低于300°C耐腐蚀的0Cr19Ni9,0Cr19Ni11Ti 不锈钢结构.A107E308-15同上78 A132 A137 A146 A202E347-16 E347-15焊接重要的含钛稳定0Cr19Ni11Ti型不锈钢结构. 同上 用于焊接重要的0Cr20Ni10Mn6不锈钢.E316-16焊接在有机和无机酸(非氧化性酸)介质中工作的0Cr18Ni12Mo2不锈钢结构及异种钢.A212A222 A232 A237 A242E318-16E317MoCu-16 E318V-16 E318V-15 E317-16焊接重要的0Cr18Ni12Mo2不锈钢设备,如尿素,合成纤维等设备.焊接相同类型含铜不锈钢结构,如0Cr18Ni13Mo2Cu2等 焊接一般耐热耐蚀0Cr18Ni12Mo2V及Cr19Ni12Mo2 不锈钢结构. 同上 用于同类型的不锈钢结构及复合钢,异种钢的焊接.A302A307 A312 A317 A412 A432 A502 A507 A607E309-16E309-15 E309Mo-16 E309Mo-15 E310Mo-16 E310H-16 E16-25Mo6N-16 E16-25Mo6N-15 E330MoMnWNb-15用于同类型的不锈钢结构,异种钢,高铬钢和高锰钢等焊接.同上 用于焊接耐硫酸介质(硫氨)腐蚀的同类型不锈钢容器,也可作不锈钢衬里,复合钢板,异种钢的焊接. 同上 焊接在高温条件下工作的耐热不锈钢,也可用来焊接不锈钢衬里,异种钢等,在焊接淬硬性高的碳 钢,低合金钢时韧性极好. 用于焊接HK40耐热钢 焊接呈淬火状态下的低合金和中合金钢,异种钢及刚性较大的结构,以及相应的热强钢等,如 30CrMnSi等 同上 用于在850~900°C下工作的共类型耐热不锈钢焊接,如Cr20Ni32B和Cr18Ni37等材料.79 不锈钢药芯焊丝型号AWS 规格 &A5.22&E308LT1-1 E309LT1-1 E309LMoT1-1 E316LT1-1 E317LT1-1 E347LT1-1 E385T-1 E2209T-1GB 牌 号 <T17853>E308LT1-1 E309LT1-1 E309LMoT1-1 E316LT1-1 E317LT1-1 E347LT1-1 E385T-1 E2209T-1用途低C-18Cr-8Ni钢用。 低C-22Cr-12Ni钢用,异材焊接用。 低C-22Cr-12Ni-2.5Mo钢用,异材焊接用。 低C-18Cr-12Ni-2.5Mo钢用。 低C-18Cr-12Ni-3.5Mo钢用。 低C-18Cr-9Ni-Ti钢用。 904L超低碳钢用 双相钢焊接用80 不锈钢实芯焊丝型号AWS牌号 ER307 ER308 ER308L ER308LSi ER309 ER309Mo ER309L ER309LSi ER310 ER312 ER316 用途 非磁性钢,高锰钢,硬化性耐磨钢用。 18Cr-8Ni钢用。 低C-18Cr-8Ni钢用。 低C-18Cr-8Ni钢用。 22Cr-12Ni钢及异材焊接用。 22Cr-12Ni-2.5Mo钢及异材焊接用。 低C-22Cr-12Ni钢及异材焊接用。 低C-22Cr-12Ni钢及异材焊接用。 25Cr-20Ni钢及异材焊接用。 高C-25Cr-20Ni钢用。 29Cr-9Ni钢及异材焊接用。 18Cr-12Ni-2.5Mo钢用。 AWS牌号 ER316L ER316LSi ER317 ER317L ER318 ER347 ER410 ER420 ER430 ER385 ER2209 ER2507 17Cr钢用。 904L用 22Cr双相不锈钢用,如UNS S31803 (Alloy2205)。 25Cr双相不锈钢用,如UNS S32550 (Alloy255)。超双相钢用 用途 低C-18Cr-12Ni-2.5Mo钢用。 低C-18Cr-12Ni-2.5Mo钢用。 18Cr-12Ni-3.5Mo钢用。 低C-18Cr-12Ni-3.5Mo钢用。 18Cr-12Ni-2.5Mo-Ti钢用。 18Cr-9Ni-Ti钢用。 13Cr钢用。81 熔敷金属化学成分 %熔敷金属机械性能牌号CMnSiSPCuCrNiMo抗拉强度 (Mpa)延伸率 (%)A002≤0.040.3~0.6≤0.90≤0.03≤0.04≤0.7518.0-21.09.0-11.0≤0.75≥520≥35A022≤0.040.3~0.6≤0.90≤0.03≤0.04≤0.7517.0-20.011.0-14.02.0-3.0≥490≥30A062≤0.040.5-2.5≤0.90≤0.03≤0.04≤0.7522.0-25.012.0-14.0≤0.75≥520≥25A102≤0.080.5-2.5≤0.90≤0.03≤0.04≤0.7518.0-21.09.0-11.0≤0.75≥550≥35A107≤0.080.5-2.5≤0.90≤0.03≤0.04≤0.7518.0-21.09.0-11.0≤0.75≥550≥35A132≤0.080.5-2.5≤0.90≤0.03≤0.04≤0.7518.0-21.09.0-11.0≤0.75≥520≥2582 熔敷金属化学成分 %熔敷金属机械性 能Cr Ni Mo 抗拉强度 延伸率 (Mpa) (%)牌号CMnSiSPCuA202≤0.080.5-2.5≤0.90≤0.03≤0.04≤0.7517.0-20.011.0-14.02.0-3.0≥520≥30A212≤0.080.5-2.5≤0.90≤0.03≤0.04≤0.7517.0-20.011.0-14.02.0-3.0≥550≥25A302≤0.150.5-2.5≤0.90≤0.03≤0.04≤0.7522.0-25.012.0-14.0≤0.75≥550≥25A307≤0.150.5-2.5≤0.90≤0.03≤0.04≤0.7522.0-25.012.0-14.0≤0.75≥550≥25A4020.080.2 0 0.080.2 01.0-2.5≤0.75≤0.03≤0.03≤0.7525.0-28.020.0-22.5≤0.75≥550≥25A4071.0-2.5≤0.75≤0.03≤0.03≤0.7525.0-28.020.0-22.5≤0.75≥550≥2583 焊条的选用? 选用焊条时应考虑下列原则: (1)根据被焊的金属材料类别选择相应的焊条种类(大类)。例如,焊接碳钢或普通低合 金钢时,应选用结构钢焊条。(酸性焊条) (2)焊缝性能要和母材性能相同,或焊缝化学成分类型和母材相同以保证性能相同。 选用结构钢焊条时,首先根据母材的抗拉强度按“等强”原则选用强度级别相同的结构钢焊 条。其次,对于焊缝性能(延性、韧性)要求高的重要结构,或容易产生裂纹我钢材和结构 (厚度大、刚性大、施焊环境温度低等)焊接时,应选用碱性焊条,甚至超低氢焊条、高韧 性焊条。 选用不锈钢焊条及钼和铬钼耐热钢焊条时,应根据母材化学成分类型选择化学成分类型相同 的焊条。 (3)焊条工艺性能要满足施焊操作需要。如在非水平位置施焊时,应选用适于各种位置焊 接的焊条。又如,向下立焊、管道焊接、底层焊接、盖面焊、重力焊时,可选用相应的专用 焊条。 此外,在保证性能要求的前提下,应选择价格低、熔敷效率高的焊条。84 选择焊条的原则? ? ? 同类钢材焊接: 一、考虑因素为焊件物理、化学性能和化学成分选择原则: 1.根据等强度观点,选择满足母材力学性能的焊条,或结合母材力学性能的焊条,或强合母材 的可焊性,改用非强度 而焊接性好的焊条,但考虑焊缝结构型式,以满足等强度等刚度要求 2.便其合金成分符合或接近母材 3.母材含碳、硫、磷有害杂质较高时,应选择抗裂性和抗气孔性能较好的焊条.建议选用氧 化钛钙型,、钛铁矿型 焊条.如果尚不能解决,可选用低氢型焊条 二、考虑因素为焊件的工作条件和使用性能时选择原则: ? 1.在承受动载荷和冲击载荷情况下,除保证强度外,对冲击韧性、延伸率匀有较高的要求,应 依次选用低氢型、钛钙 型和氧化铁型焊条 2.接触腐蚀介质的,必须根据介质种类、浓度、工作温度以及区分是一般腐蚀还是晶间腐蚀 等,选择合适的不锈钢焊条 3.在磨损条件下工作时,应区分是一般还是受冲击磨损,是常温还是高温下磨损 4.非常温条件下工作时,应选择相应的保证低温或高温力学性能的焊条 三、考虑因素:焊件几何开头的复杂程度、刚度大小,焊接 坡口的制备情况和焊接位置时选择原则:85 选择焊条的原则? 1.形状复杂或大厚度的焊件,焊缝金属在冷却时收缩应力大,容易产生裂缝,必须选用抗裂性强的焊条,如低氢 型焊条 高韧性焊条或氧化铁型焊条 2.受条件限制不能翻转的焊件,须选用能全位置焊接的焊条3.焊接部位难以清理的焊件,选用氧化性强、对氧化皮和油垢不敏感的酸性焊条,以免产生气孔等缺陷四、考虑因素为施焊工地设备时选择原则: 1.在没有直流焊机的地方,不宜选用限用直流电源的焊条,而应选用交直流电源的焊条.某些钢材(如珠光体 耐热钢) 需焊后消除热处理,但受设备条件限制(或本身结构限制)不能进行热处理时,应改用非母体金属材料焊条(如 奥氏 体不锈钢焊条),可不必焊后热处理 五、考虑因素为改善焊接工艺和保护工人身体健康时选 择原则: 1.在酸性焊条和碱性焊条都可以满足要求的地方,就尽量采 用酸性焊条 六、考虑因素:劳动生产率和经济合理性时选择原则: 1.在使用性能相同的情况下,应尽量选择价格较低的酸性焊条,而不用碱性焊条,在酸性焊条中又以钛型、钛 钙型为 贵,根据我国矿藏资源情况,应大力推广钛铁矿型药皮的焊条型、钛钙型为贵,根据我国矿藏资源情况,应 大力 推广86 选择焊条的原则? ? 异种钢、复合钢: 一、一般碳钢和低合金钢的焊接原则: 1.应使焊接接头的强度大于被焊钢材中最低的强度 2.应使焊接接头的塑性和冲击韧性不低于被焊接钢材 3.为防止焊接裂缝,应根据焊接性较差的母材选取焊接工 艺二、低合金钢和奥氏体不锈钢的焊接 1.一般选用含铬镍比母材高,塑性、抗裂性较好的奥氏体 不锈钢焊条2.对于不重要的焊件,可选用与不锈钢相应的焊条 三、不锈钢复合钢板的焊接 1.推荐使用基层、过渡层、复层三种不同性能的焊条 2.一般,复合钢板的基层与腐蚀性介质不直接接触,常用碳钢、低合金钢等结构钢,所以基层的焊接可选用相 应等 级的结构钢焊条 3.过渡层处于两种不同的材料的交界处,应选用含铬镍比复合钢板高,塑性、抗裂性较好的奥氏体不锈钢焊 条4.复合层直接与腐蚀性介质接触,可选用相应的奥氏体不锈钢87 各国不锈钢标准牌号对照表中国 GB3280-84 日本 JIS 国际标准 ISO083/13 ISO683/16 11 10 美标 AISI ASTM 英国 BS970Part1 BS970Part2 304S15 304S120Cr19Ni9 00Cr19Ni11SUS304 SUS304L304 SL S3164030Cr17Ni12Mo200Cr17Ni14Mo2 0Cr18Ni11TiSUS316SUS316L SUS32120.20a19.19a 15316 S31600316L S S32100310S16316S12 321S12 321S2088 常用不锈钢材质的化学组成及机械性能表化学成分% 机械性能 抗拉强 度 kg/mm275000/53材质 级别美国标 准代号CMnPSSiNiCrMoOther屈服强 度 kg/mm230000/21Wp304A312TP3040.082.000.0400.0300.758.0to11.018.0t o20.0__Wp304LA312TP304L0.032.000.0400.0300.758.0to13.018.0t o20.0__75000/5025000/18Wp321A312TP3210.082.000.0300.0300.759.0to13.017.0t o20.0__75000/5330000/21Wp316A312TP3160.082.000.0300.0300.7511.0to14.016.0t o18.02.00t o3.00_75000/5330000/21Wp316LA312TP316L0.032.000.0300.0300.7510.0to15.016.0t o18.02.00t o3.00_70000/5025000/1889 复习题? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 请写出一些常用管件名称(最少6种) 列举阀门种类及主要特点.(最少3种) 疏水阀作用 以下英文字母代表什么意思 FW HFW RW IA BRK LS LC 电流对人的危害有那几种形式 什么叫爆炸?爆炸的种类有几种 什么叫气体保护焊 焊接分那几类 氩弧焊的特点 说明E43 15、E308―15焊条型号的含义90 谢谢大家!!!期望得到您的理解和支持!91
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