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初级焊工培训教案初级焊工培训教案n 主讲人：主讲人：郑郑 杰杰 1第一部分第一部分 初级电焊工技能初级电焊工技能-理论理论 第一章第一章 电焊工安全操作规程电焊工安全操作规程焊工在焊接过程中会受到一些有害气体、焊工在焊接过程中会受到一些有害气体、金属蒸气和烟尘、电弧光的辐射、方射金属蒸气和烟尘、电弧光的辐射、方射性物质、高频磁场、焊接热源（电弧、性物质、高频磁场、焊接热源（电弧、气体火焰）高温等职业危害的伤害，如气体火焰）高温等职业危害的伤害，如果焊工不遵守安全操作规程、不按规定果焊工不遵守安全操作规程、不按规定穿戴劳保用品，就容易患穿戴劳保用品，就容易患“焊工尘肺焊工尘肺”、“锰中毒锰中毒”“”“神经系统疾病神经系统疾病”等职业病。等职业病。对人身健康造成巨大危害。对人身健康造成巨大危害。2电焊工防护用品3 焊接防护用品 4 焊接与切割的职业伤害与防治 焊接职业危害主要有：焊接职业危害主要有： 焊接烟尘、有毒气体、弧光伤害、噪声焊接烟尘、有毒气体、弧光伤害、噪声 放射性物质、高频电磁场等六类。放射性物质、高频电磁场等六类。 这些职业危害对焊工的身体造成严重的这些职业危害对焊工的身体造成严重的 影响，我们要对这些危害重视起来，不能影响，我们要对这些危害重视起来，不能忽视。这些危害用科学的方法是可以消除忽视。这些危害用科学的方法是可以消除的。下面我们对危害产生和防治进行介绍：的。下面我们对危害产生和防治进行介绍： 5 焊接与切割的职业伤害与防治一、一、 金属烟尘：金属烟尘：在电弧的高温作用下，焊在电弧的高温作用下，焊接材料被溶化、蒸发，被空气氧化、冷凝接材料被溶化、蒸发，被空气氧化、冷凝成漂浮在空气中的微粒。直径小于成漂浮在空气中的微粒。直径小于0.1m的微粒称为烟；直径在的微粒称为烟；直径在0.110m之间之间的微粒称为尘。焊接烟尘主要由铁、锰、的微粒称为尘。焊接烟尘主要由铁、锰、硅组成，锰是主要有毒物。硅组成，锰是主要有毒物。人体吸入金属烟尘过多易患人体吸入金属烟尘过多易患“焊工尘肺焊工尘肺”、“锰中毒锰中毒”、“金属热金属热”。严重伤害人体。严重伤害人体气管、肺部、神经系统。气管、肺部、神经系统。6 焊接与切割的职业伤害与防治二、有毒气体：二、有毒气体：在焊接电弧的高温烘烤下，电弧在焊接电弧的高温烘烤下，电弧周围的空气发生变化，生成大量有毒气体。主要周围的空气发生变化，生成大量有毒气体。主要有：有：臭氧臭氧 ：O3。最高浓度应小于。最高浓度应小于0.3/m氟化氢、氟化物：氟化氢、氟化物：HF。最高浓度应小于。最高浓度应小于1/m氮氧化物：氮氧化物：NO、NO2。最高浓度应小于。最高浓度应小于5/m一氧化碳：一氧化碳：CO。最高浓度应小于。最高浓度应小于30/m二氧化物：二氧化物：CO2。最高浓度应小于。最高浓度应小于9000/m7 焊接与切割的职业伤害与防治烟尘、毒气防治方法：烟尘、毒气防治方法：采用加强通风和加强个人防护两种方法。采用加强通风和加强个人防护两种方法。一、通风防护分为自然通风和机械通风（固一、通风防护分为自然通风和机械通风（固定式、移动式、多投式、随机式、强力小风定式、移动式、多投式、随机式、强力小风机、气力引射器、低电压风机）机、气力引射器、低电压风机）二、个人防护：防护口罩、送风防护头盔、二、个人防护：防护口罩、送风防护头盔、送风封闭头盔、送风口罩、分子筛除臭氧口送风封闭头盔、送风口罩、分子筛除臭氧口罩、改善焊接工艺和改进焊接材料。罩、改善焊接工艺和改进焊接材料。8 焊接与切割的职业伤害与防治三、电弧光辐射：三、电弧光辐射：弧光主要有可见光、紫外弧光主要有可见光、紫外线、红外线组成，对眼睛和皮肤造成危害。线、红外线组成，对眼睛和皮肤造成危害。引起急性角膜结膜炎（电光眼，通常引起急性角膜结膜炎（电光眼，通常412h发作）和皮炎、弥漫性红斑（有发痒、烧灼发作）和皮炎、弥漫性红斑（有发痒、烧灼感，有时有小水泡，通常感，有时有小水泡，通常68h发作）。发作）。防治方法：防治方法：采用戴防护眼镜、选用合适的遮光镜片、穿采用戴防护眼镜、选用合适的遮光镜片、穿合格良好的工作服（应由棉帆布制成、且不合格良好的工作服（应由棉帆布制成、且不得有任何漏光处）、设置防护屏风等方法。得有任何漏光处）、设置防护屏风等方法。9 焊接与切割的职业伤害与防治电光眼几种治疗方法：电光眼几种治疗方法：电光眼可到医院就医治疗也可用以下方法电光眼可到医院就医治疗也可用以下方法1、奶汁滴治法。用奶汁滴眼连续、奶汁滴治法。用奶汁滴眼连续45次次2、凉物敷盖法。用黄瓜片、豆腐片盖眼、凉物敷盖法。用黄瓜片、豆腐片盖眼3、凉水浸敷法。眼睛浸入凉水中睁开几次、凉水浸敷法。眼睛浸入凉水中睁开几次4、火烤治愈法。到无烟的火源旁铐一会、火烤治愈法。到无烟的火源旁铐一会10 焊接与切割的职业伤害与防治四、噪声：四、噪声：GB规定作业噪声允许强度为规定作业噪声允许强度为8590dBA（8小时工作）。小时工作）。等离子喷涂达等离子喷涂达123dBA、切割达、切割达118dBA。噪声可形成：噪声性外伤、噪声性耳聋，还噪声可形成：噪声性外伤、噪声性耳聋，还会对神经、血管造成危害，引起神经紧张、会对神经、血管造成危害，引起神经紧张、恶心、烦躁、疲惫、血压升高等。恶心、烦躁、疲惫、血压升高等。防护措施：选用低噪声工艺、房屋结构和设防护措施：选用低噪声工艺、房屋结构和设备采用隔音材料、佩戴隔音耳罩或耳塞。备采用隔音材料、佩戴隔音耳罩或耳塞。11 焊接与切割的职业伤害与防治五、放射性物质：五、放射性物质：TIG焊所用的钍钨极中焊所用的钍钨极中的钍元素是放射性物质，能放出的钍元素是放射性物质，能放出a、B、y三三种射线，种射线， a射线占射线占90但穿透力弱但穿透力弱1020Cm空气间隔即可、空气间隔即可、 B射线占射线占9用铝板或塑料布可隔离、用铝板或塑料布可隔离、y射线穿透力强但只射线穿透力强但只占占1，其外照射危害较小，不易伤人。如，其外照射危害较小，不易伤人。如果将其粉尘吸入体内，形成内照射时，危果将其粉尘吸入体内，形成内照射时，危害较大。害较大。12 焊接与切割的职业伤害与防治放射性物质防治：放射性物质防治：1、综合性防护（采用机械操作、对施焊区加强通、综合性防护（采用机械操作、对施焊区加强通风风)。2、设有单独操作间。、设有单独操作间。3、配备专用砂轮磨钍钨极，砂轮机要有除尘罩。、配备专用砂轮磨钍钨极，砂轮机要有除尘罩。4、手工焊时应戴密闭头盔。、手工焊时应戴密闭头盔。5、采用合理规范，避免钍钨极烧损剧烈。、采用合理规范，避免钍钨极烧损剧烈。6、接触钍钨极后应用流动水洗手，经常洗工作服、接触钍钨极后应用流动水洗手，经常洗工作服13 焊接与切割的职业伤害与防治六、高频电磁场：六、高频电磁场：在使用高频震荡器时产在使用高频震荡器时产生较大的高频电磁场会使工人出现头疼、生较大的高频电磁场会使工人出现头疼、头昏、记忆力减退、心悸等症，不停电换头昏、记忆力减退、心悸等症，不停电换焊条时，会使工人产生麻电现象。所以高焊条时，会使工人产生麻电现象。所以高空作业不准使用带高频震荡器的焊机。空作业不准使用带高频震荡器的焊机。防治：防治：1、良好的接地可大大降低高频电流。、良好的接地可大大降低高频电流。2、对焊把加以屏蔽（外加铜质软线套）。、对焊把加以屏蔽（外加铜质软线套）。3、尽量减少高频电的持续时间。、尽量减少高频电的持续时间。14第一部分第一部分 初级电焊工技能初级电焊工技能-理论理论 第一章第一章 电焊工安全操作规程电焊工安全操作规程 1-3 1.1.作业现场必须有合理的安全通道，车辆通道作业现场必须有合理的安全通道，车辆通道宽度不小于宽度不小于3m3m，人行通道宽度不小于，人行通道宽度不小于1.5m1.5m。2.2.焊接工作前，应先检查设备和工具是否安全焊接工作前，应先检查设备和工具是否安全可靠。不允许未进行安全检查就开始操作。可靠。不允许未进行安全检查就开始操作。3.3.焊工在更换焊条时必须戴电焊手套，不得赤焊工在更换焊条时必须戴电焊手套，不得赤手操作；在带电情况下，不要将焊钳夹在腋手操作；在带电情况下，不要将焊钳夹在腋下而去搬动工件或将电缆线绕挂在脖颈上。下而去搬动工件或将电缆线绕挂在脖颈上。15第一部分第一部分 初级电焊工技能初级电焊工技能-理论理论 第一章第一章 电焊工安全操作规程电焊工安全操作规程 4-54.作业现场各类设备、工具必须有良好作业现场各类设备、工具必须有良好的绝缘，设备必须有完好的接零、接的绝缘，设备必须有完好的接零、接地保护线。地保护线。5.在特殊情况下，（如夏天身上大量出在特殊情况下，（如夏天身上大量出汗，衣服潮湿时），切勿靠在带电的汗，衣服潮湿时），切勿靠在带电的工作台、焊件上或接触焊钳等，以防工作台、焊件上或接触焊钳等，以防发生事故，在潮湿地点焊接作业；地发生事故，在潮湿地点焊接作业；地面上应铺上橡胶板或其他绝缘材料，面上应铺上橡胶板或其他绝缘材料，而且必须有监护人。而且必须有监护人。16第一部分第一部分 初级电焊工技能初级电焊工技能-理论理论 第一章第一章 电焊工安全操作规程电焊工安全操作规程 6-86.6.焊工推拉闸刀时，要侧身向着电闸，焊工推拉闸刀时，要侧身向着电闸，防止电弧火花烧伤面部。防止电弧火花烧伤面部。7.7.下列操作应在切断电源开关后才能下列操作应在切断电源开关后才能进行；改变焊机接头、更换件需要改进行；改变焊机接头、更换件需要改接二次线路、移动工作地点、检修焊接二次线路、移动工作地点、检修焊机故障和更换熔断丝。机故障和更换熔断丝。8.8.焊机安装、修理和检查应由电工进焊机安装、修理和检查应由电工进行，焊工不得擅自拆修。行，焊工不得擅自拆修。17第一部分第一部分 初级电焊工技能初级电焊工技能-理论理论 第一章第一章 电焊工安全操作规程电焊工安全操作规程 9-119.焊接前，应将作业现场焊接前，应将作业现场10m10m以内的易以内的易燃易爆物品清除或妥善处理以防止发燃易爆物品清除或妥善处理以防止发生火灾或爆炸事故。生火灾或爆炸事故。10.10.工作完毕离开现场时必须切断电工作完毕离开现场时必须切断电 源清理好现场，防止留下事故隐患。源清理好现场，防止留下事故隐患。11.11.使用行灯照明时，其电压不应超过使用行灯照明时，其电压不应超过36V,36V,高危险环境不应超过高危险环境不应超过12V12V。18案例分析：1、私接电线,触电身亡1.1事故经过事故经过 某厂有位焊工到室外临时施工点焊接，焊某厂有位焊工到室外临时施工点焊接，焊机接线因无电源闸盒，便自已将电缆每股机接线因无电源闸盒，便自已将电缆每股导线头部的胶皮去掉，分别接在露天的电导线头部的胶皮去掉，分别接在露天的电网线上，由于将零线错接在火线上，当他网线上，由于将零线错接在火线上，当他调节电流用手触及焊机外壳时，即遭电击调节电流用手触及焊机外壳时，即遭电击身亡身亡.19案例分析：案例分析：1、私接电线私接电线,触电身亡触电身亡1.2事故原因事故原因 由于焊工不熟悉有关电气安全知识，由于焊工不熟悉有关电气安全知识，将零线和火线将零线和火线 错接，导致焊机外壳错接，导致焊机外壳带电，酿成触电死亡事故。带电，酿成触电死亡事故。1.3预防措施预防措施 焊接设备接线必须由电工进行，焊焊接设备接线必须由电工进行，焊工不得擅自进行。工不得擅自进行。20案例分析：案例分析：2.未穿戴防护用品，触电身亡未穿戴防护用品，触电身亡2.1事故经过事故经过上海某机械厂结构车间，用数上海某机械厂结构车间，用数台焊机对产品机座进行焊接台焊机对产品机座进行焊接.当一名焊工右手合电闸、左手当一名焊工右手合电闸、左手扶焊机时的一瞬间，随即大叫扶焊机时的一瞬间，随即大叫一声，倒在地上，经送医院抢一声，倒在地上，经送医院抢救无效死亡救无效死亡21案例分析：案例分析：2.未穿戴防护用品，触电身亡未穿戴防护用品，触电身亡2.2事故原因事故原因2.1电焊机机壳带电。电焊机机壳带电。2.2焊工未戴绝缘手套及穿绝缘鞋。焊工未戴绝缘手套及穿绝缘鞋。2.3焊机接地失灵。焊机接地失灵。2.3预防措施预防措施3.1工作前应检查设备绝缘层有无破损，接地工作前应检查设备绝缘层有无破损，接地是否良好。是否良好。3.2焊工应戴好个人防护用品。焊工应戴好个人防护用品。3.3推、拉电闸刀时，要戴绝缘手套，动作要推、拉电闸刀时，要戴绝缘手套，动作要快，并且站在侧面。快，并且站在侧面。22案例分析：案例分析：3、更换焊条时手触焊钳口更换焊条时手触焊钳口3、事故经过、事故经过某船厂有一位年轻的女电焊工正在船舱内焊接某船厂有一位年轻的女电焊工正在船舱内焊接,因因舱内温度高加之通风不良，身上大量出汗将工作舱内温度高加之通风不良，身上大量出汗将工作服和皮手套湿透。在更换焊条时触及焊钳口因痉服和皮手套湿透。在更换焊条时触及焊钳口因痉挛后仰跌倒，焊钳落在颈部未能摆脱，造成电击。挛后仰跌倒，焊钳落在颈部未能摆脱，造成电击。事故发生后经抢救无效而死亡。事故发生后经抢救无效而死亡。23案例分析：案例分析：3、更换焊条时手触焊钳口更换焊条时手触焊钳口2、事故原因、事故原因2.1焊机的空载电压较高超过了安全电压焊机的空载电压较高超过了安全电压2.2船舱内温度高，焊工大量出汗，人体电阻降低，触电船舱内温度高，焊工大量出汗，人体电阻降低，触电危险性增大。危险性增大。2.3触电后未能及时发现，电流通过人体的持续时间较长，触电后未能及时发现，电流通过人体的持续时间较长，使心脏，肺部等器官受到严重破坏，抢救无效。使心脏，肺部等器官受到严重破坏，抢救无效。3、预防措施、预防措施3.1船舱内焊接时，要设通风装置，使空气对流。船舱内焊接时，要设通风装置，使空气对流。3.2舱内工作时要设监护人，随时注意焊工动态，遇到危舱内工作时要设监护人，随时注意焊工动态，遇到危险征兆时，立即拉闸进行抢救。险征兆时，立即拉闸进行抢救。24案例分析：4、高空焊接作业坠落1、事故经过、事故经过某单位基建科副科长甲未用安全带也未采取其他安全措某单位基建科副科长甲未用安全带也未采取其他安全措施，便攀上屋架，替换焊工乙焊接车间屋架角钢与钢筋支施，便攀上屋架，替换焊工乙焊接车间屋架角钢与钢筋支撑。工作撑。工作1小时后，辅助工丙下去取角钢料，由于无助小时后，辅助工丙下去取角钢料，由于无助手，甲便左手扶持待焊的钢筋，右手拿着焊钳，闭着眼睛手，甲便左手扶持待焊的钢筋，右手拿着焊钳，闭着眼睛操作。甲先把一端点固上，然后左手把着支点另一端的钢操作。甲先把一端点固上，然后左手把着支点另一端的钢筋探身向前去焊另一端。甲刚一闭眼，左手把着的钢筋因筋探身向前去焊另一端。甲刚一闭眼，左手把着的钢筋因点固不牢，支持不住人体重量突然脱焊，甲与钢筋一起从点固不牢，支持不住人体重量突然脱焊，甲与钢筋一起从12.4m的屋架上跌落下来，当即死亡。的屋架上跌落下来，当即死亡。25案例分析：4、高空焊接作业坠落2、事故原因、事故原因2.1基建副科长不是专业焊工基建副科长不是专业焊工2.2事故发生时无监护人事故发生时无监护人2.1登高作业者未用安全带，也无其他安全设施登高作业者未用安全带，也无其他安全设施3、预防措施、预防措施3.1非专业焊工不能从事焊割作业非专业焊工不能从事焊割作业3.2登高作业要设监护人登高作业要设监护人3.3登高作业必须使用标准的防火安全带，架设登高作业必须使用标准的防火安全带，架设安全网等安全设施。安全网等安全设施。 26第二章第二章 焊接装配图及焊缝符号表示方法焊接装配图及焊缝符号表示方法一、焊接装配图的特点一、焊接装配图的特点 通常所指的焊接装配图就是指通常所指的焊接装配图就是指实际生产中的产品零部件或组件的实际生产中的产品零部件或组件的工作图。它与一般装配图的不同在工作图。它与一般装配图的不同在于图中必须清楚表示与焊接有关的于图中必须清楚表示与焊接有关的问题，如坡口与接头形式、焊接方问题，如坡口与接头形式、焊接方法、焊接材料型号和焊接及验收技法、焊接材料型号和焊接及验收技术要求等。术要求等。27第二章第二章 焊接装配图及焊缝符号表示方法焊接装配图及焊缝符号表示方法二、焊缝符号的表示方法二、焊缝符号的表示方法 焊缝符号一般由基本符号和指引线组成。焊缝符号一般由基本符号和指引线组成。必要时可加上辅助符号、补充符号和焊缝尺必要时可加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号。寸符号。1、焊缝符号表示法：、焊缝符号表示法：1.1基本符号：基本符号： 它是表示焊缝横截面形状的它是表示焊缝横截面形状的符号符号 I形焊缝形焊缝 V形焊缝形焊缝 2829第二章第二章 焊接装配图及焊缝符号表示方法焊接装配图及焊缝符号表示方法1.2辅助符号：辅助符号： 它是表示焊缝表面它是表示焊缝表面形状特征的符号形状特征的符号 1.3补充符号：补充符号： 它是为了补充说明焊它是为了补充说明焊缝的某些特征用的缝的某些特征用的符号。符号。-平面符号平面符号 周围焊周围焊缝符号缝符号 30第二章第二章 焊接装配图及焊缝符号表示方法焊接装配图及焊缝符号表示方法1.4焊缝尺寸符号焊缝尺寸符号： 工件厚度工件厚度 坡口角度坡口角度 根部间隙根部间隙 钝钝 边边 31第二章第二章 焊接装配图及焊缝符号表示方法焊接装配图及焊缝符号表示方法1.4 焊缝尺寸符号焊缝尺寸符号：P 钝边高度钝边高度 ； d 镕核直径镕核直径 。H 坡口深度坡口深度 ； a 坡口角度坡口角度 。K 焊脚高度焊脚高度 ； B 坡口面角度坡口面角度 。h 余余 高高 ； b 根部间隙根部间隙 。S 焊缝厚度焊缝厚度 ； n 焊缝段数焊缝段数 。R 根部半径根部半径 ； I 焊缝长度焊缝长度 。C 焊缝宽度焊缝宽度 ； e 焊缝间距焊缝间距 。32第二章第二章 焊接装配图及焊缝符号表示方法焊接装配图及焊缝符号表示方法1.4符号在图样上的位置：符号在图样上的位置： 完整的焊缝表示方法除了基本符号、辅完整的焊缝表示方法除了基本符号、辅助符号、补充符号外，还包括指引线、一助符号、补充符号外，还包括指引线、一些尺寸符号及数据。些尺寸符号及数据。 指引线由带箭头的指引线和两条基准线指引线由带箭头的指引线和两条基准线（一条为实线，一条为虚线）两部分组成。（一条为实线，一条为虚线）两部分组成。（见下页）（见下页） 33第二章第二章 焊接装配图及焊缝符号表示方法焊接装配图及焊缝符号表示方法3435第三章第三章 常用金属材料的物理、力学性能常用金属材料的物理、力学性能一、常用金属材料的物理性能一、常用金属材料的物理性能1、密、密 度度 某种物质单位体积的质量称为该物某种物质单位体积的质量称为该物质的密度。金属的密度即是单位体积金属的质质的密度。金属的密度即是单位体积金属的质量。量。2、熔、熔 点点 纯金属和合金从固态向液态转变时纯金属和合金从固态向液态转变时的温度称为熔点。的温度称为熔点。3、导热性、导热性 金属材料传导热量的性能称为导金属材料传导热量的性能称为导热性。符号是热性。符号是，银的导热性最好，铜、铝次，银的导热性最好，铜、铝次之。之。36第三章第三章 常用金属材料的物理、力学性能常用金属材料的物理、力学性能4、热膨胀性、热膨胀性 金属材料随着温度变化而金属材料随着温度变化而膨胀、收缩的特性称为热膨胀性。膨胀、收缩的特性称为热膨胀性。5、导电性、导电性 金属材料传导电流的性能称金属材料传导电流的性能称为导电性。金属导电性以银为最好，铜、为导电性。金属导电性以银为最好，铜、铝次之。铝次之。6、磁、磁 性性 金属材料在磁场中受到磁化金属材料在磁场中受到磁化的性能称为磁性。磁性与材料的成分和的性能称为磁性。磁性与材料的成分和温度有关，当温度升高时，有的铁磁材温度有关，当温度升高时，有的铁磁材料会消失磁性。料会消失磁性。37第三章第三章 常用金属材料的物理、力学性能常用金属材料的物理、力学性能二、常用金属材料的力学性能二、常用金属材料的力学性能1、强、强 度度 是指材料在外力作用下抵抗塑性变形是指材料在外力作用下抵抗塑性变形和破裂的能力。抗力越大，材料的强度越高。和破裂的能力。抗力越大，材料的强度越高。（）、屈服强度（）、屈服强度 钢材在拉伸过程中当载荷不再增钢材在拉伸过程中当载荷不再增加甚至有所下降时，仍继续发生明显的塑性变形加甚至有所下降时，仍继续发生明显的塑性变形现象，称为屈服现象。屈服强度标志着金属材料现象，称为屈服现象。屈服强度标志着金属材料对微量变形的抗力对微量变形的抗力（）、抗拉强度（）、抗拉强度 钢材在拉伸时，材料在拉断前所钢材在拉伸时，材料在拉断前所承受的最大应力，称为抗拉强度。承受的最大应力，称为抗拉强度。38第三章第三章 常用金属材料的物理、力学性能常用金属材料的物理、力学性能2 、塑、塑 性性 断裂前金属材料产生永久变形的能力，断裂前金属材料产生永久变形的能力， 称塑性。称塑性。3 、硬、硬 度度 材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、 压痕或划痕的能力称为硬度。压痕或划痕的能力称为硬度。 4 、冲击韧性、冲击韧性 金属材料抗冲击载荷不致被破坏的性金属材料抗冲击载荷不致被破坏的性 能，称为韧性。能，称为韧性。5 、疲劳强度、疲劳强度 金属材料在无数次重复交变载荷作用金属材料在无数次重复交变载荷作用 下，而不致破坏的最大应力，称为疲劳强度。下，而不致破坏的最大应力，称为疲劳强度。6 、蠕、蠕 变变 在长期固定载荷作用下，即使载荷小于屈在长期固定载荷作用下，即使载荷小于屈 服强度，金属材料也会逐渐产生塑性变形的现象称服强度，金属材料也会逐渐产生塑性变形的现象称 39第四章第四章 碳素结构钢的牌号、性能和用途碳素结构钢的牌号、性能和用途碳素钢简称碳钢，是指含碳量小碳素钢简称碳钢，是指含碳量小于于2.11%的铁碳合金。钢中除的铁碳合金。钢中除含有铁碳元素外，还有少量硅、含有铁碳元素外，还有少量硅、锰、硫、磷等杂质。碳素钢比合锰、硫、磷等杂质。碳素钢比合金钢价格低，产量大，具有必要金钢价格低，产量大，具有必要的力学性能和优良的金属加工性的力学性能和优良的金属加工性能等，在机械工业中应用很广。能等，在机械工业中应用很广。40第四章第四章 碳素结构钢的牌号、性能和用途碳素结构钢的牌号、性能和用途一，常用的分类方法有以下几种一，常用的分类方法有以下几种 1.按钢的含碳量分类按钢的含碳量分类 低碳钢低碳钢 含碳量含碳量0.25%； 中碳钢中碳钢 含碳量含碳量0.25% 0.60%； 高碳钢高碳钢 含碳量含碳量0.60%。41第四章第四章 碳素结构钢的牌号、性能和用途碳素结构钢的牌号、性能和用途2.按钢的质量分类按钢的质量分类 普通质量钢普通质量钢 S0.05%.P0.045%；优质钢优质钢S0.035%.P0.035%高级优质钢高级优质钢S0.025%.P0.025%； 特级质量钢特级质量钢S0.015%. P0.025% 42第四章第四章 碳素结构钢的牌号、性能和用途碳素结构钢的牌号、性能和用途3.按钢的用途分类按钢的用途分类结构钢结构钢 主要用于制造各种机械主要用于制造各种机械零件和工程结构件，其含碳量一零件和工程结构件，其含碳量一般都小于般都小于0.70%。工具钢工具钢 主要用于制造各种刀具、主要用于制造各种刀具、模具和量具，其含碳量一般都大模具和量具，其含碳量一般都大于于0.70%。43 第四章第四章 碳素结构钢的牌号、性能和用途碳素结构钢的牌号、性能和用途二、普通碳素结构钢因价格便宜，二、普通碳素结构钢因价格便宜， 产量较大，大量用于金属结构和一产量较大，大量用于金属结构和一般机械零件。般机械零件。 碳素结构钢的牌号由代表屈服碳素结构钢的牌号由代表屈服点的拼音字母点的拼音字母“Q”、屈服点数值、屈服点数值、质量等级符号和脱氧方法符号四个质量等级符号和脱氧方法符号四个部分按顺序组成部分按顺序组成。44第四章第四章 碳素结构钢的牌号、性能和用途碳素结构钢的牌号、性能和用途三、优质碳素结构钢三、优质碳素结构钢 1.优质碳素结构钢的牌号用两位优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示，这两位数字表示该钢数字表示，这两位数字表示该钢平均含碳量的万分之几，例如平均含碳量的万分之几，例如45表示平均含碳为表示平均含碳为0.45%的优的优质碳素结构钢。质碳素结构钢。45第四章第四章 碳素结构钢的牌号、性能和用途碳素结构钢的牌号、性能和用途2. 优质碳素结构钢根据钢中含锰量不优质碳素结构钢根据钢中含锰量不同，分为普通含锰钢同，分为普通含锰钢（Mn0.80%）和较高含锰量钢）和较高含锰量钢（Mn=0.70%1.20%）两组。）两组。3. 0825钢含碳量低，属低碳钢。钢含碳量低，属低碳钢。3055钢属于中碳钢。钢属于中碳钢。60钢以上钢以上的牌号属高碳钢。的牌号属高碳钢。46 第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识 焊接方法分类焊接方法分类 根据焊接过程中金属溶化根据焊接过程中金属溶化方式和所处的状态不同，方式和所处的状态不同，可以把焊接分为三类：可以把焊接分为三类： 熔焊、压焊和钎焊。熔焊、压焊和钎焊。 47第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识焊接方法分类焊接方法分类48 第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识 焊接方法分类焊接方法分类 熔焊：熔焊： 利用局部加热，使连接利用局部加热，使连接处的金属熔化，再加入处的金属熔化，再加入（或不加入）填充金属（或不加入）填充金属而结合的方法而结合的方法。 49第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识熔焊熔焊焊条电弧焊示意图焊条电弧焊示意图50 第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识 焊接方法分类焊接方法分类 压焊：压焊： 在焊接过程中，必须通在焊接过程中，必须通过对焊件施加压力（加过对焊件施加压力（加热或不加热）以完成焊热或不加热）以完成焊接的方法。接的方法。51 第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识 压焊压焊电阻点焊示意图电阻点焊示意图52第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识焊接方法分类焊接方法分类 钎焊：钎焊：采用比母材熔点低的金采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊料和钎料加属材料作钎料，将焊料和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔热到高于钎料熔点、低于母材熔点温度，利用液态钎料润湿母材，点温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。实现连接焊件的方法。53第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识钎焊钎焊供网式连续钎焊炉供网式连续钎焊炉示意图示意图54第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识钎焊钎焊气焊示意图气焊示意图55第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识第一节第一节 焊接电弧及性质的引燃方法焊接电弧及性质的引燃方法 1焊接电弧的性质焊接电弧的性质 电弧是一种空气导电的现象。电弧是一种空气导电的现象。 它具有两个特性，即能放出强烈它具有两个特性，即能放出强烈的光和大量的热。的光和大量的热。 2电弧引燃方法：电弧引燃方法：（1）接触短路引燃法）接触短路引燃法 （2）高频高压引弧法）高频高压引弧法。56第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识焊条电弧焊焊条电弧焊电弧引燃示意图电弧引燃示意图57第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识钨极气体保护焊钨极气体保护焊电弧引燃图电弧引燃图58 第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识 电弧的结构和温度电弧的结构和温度 3 电弧的结构：电弧的结构：电弧由阴极区、阳极区和弧柱区组电弧由阴极区、阳极区和弧柱区组成成4焊接电弧的温度分布：焊接电弧的温度分布：焊接电弧中三个区域的温度分布是焊接电弧中三个区域的温度分布是不均匀的。一般情况下，阳极斑点不均匀的。一般情况下，阳极斑点温度高于阴极斑点温度，弧柱区的温度高于阴极斑点温度，弧柱区的温度最高温度最高59 第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识 不同焊接方法的电弧静特性曲线不同焊接方法的电弧静特性曲线 不同的电弧焊方法，在一定的条件下，不同的电弧焊方法，在一定的条件下，其静特性只是曲线的某一区域。其静特性只是曲线的某一区域。 1、手工电弧焊：其静特性曲线无上升、手工电弧焊：其静特性曲线无上升特性区。特性区。 2、埋弧自动焊：正常电流焊接时，其、埋弧自动焊：正常电流焊接时，其静特性为平特性区大电流焊接时，为上静特性为平特性区大电流焊接时，为上升特性区。升特性区。60 第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识 不同焊接方法的电弧静特性曲线不同焊接方法的电弧静特性曲线3钨极氩弧焊：小电流焊接时，钨极氩弧焊：小电流焊接时，其静特性为下降特性区；大电其静特性为下降特性区；大电流焊接时，为平特性区。流焊接时，为平特性区。 4细丝熔化极气体保护焊：其细丝熔化极气体保护焊：其静特性曲线为上升特性区静特性曲线为上升特性区61第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识电弧电压和弧长的关系电弧电压和弧长的关系 U=abL，式中：，式中： a阴极和阳极电压降之和，即阴极和阳极电压降之和，即U阴阴U阳，阳，V； b 弧柱单位长度上的电压降，弧柱单位长度上的电压降，Vmm； L 弧柱长度，弧柱长度， mm 。 所以当弧长拉长时，电弧电压升高；当弧长所以当弧长拉长时，电弧电压升高；当弧长缩短时，电弧电压降低。缩短时，电弧电压降低。 62 第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识 第二节第二节 常用交流弧焊机的构造常用交流弧焊机的构造一、常用交流弧焊机的构造一、常用交流弧焊机的构造1、分体式弧焊机：、分体式弧焊机：弧焊变压器分别由一台弧焊变压器分别由一台独立的降压变压器和一台独立的电抗器组独立的降压变压器和一台独立的电抗器组成。成。工作原理工作原理 变压器将电网电压（变压器将电网电压（220V380V）降到）降到60V80V左右（空载左右（空载电压），串联电抗器使变压器输出特性下电压），串联电抗器使变压器输出特性下降，获得下降外特性，以满足电弧稳定燃降，获得下降外特性，以满足电弧稳定燃烧的需要。串联电抗器有一活动铁心，通烧的需要。串联电抗器有一活动铁心，通过改变铁心间隙大小，调节焊接电流。过改变铁心间隙大小，调节焊接电流。63 第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识 第二节第二节 常用交流弧焊机的构造常用交流弧焊机的构造2、同体式弧焊机：、同体式弧焊机：由一台具有平特性的由一台具有平特性的降压变压器上面叠加一个电抗器组成。降压变压器上面叠加一个电抗器组成。工作原理工作原理 同体式弧焊变压器与分体同体式弧焊变压器与分体式弧焊变压器的工作原理基本上相同，式弧焊变压器的工作原理基本上相同，只是由于同体式弧焊变压器与电抗器有只是由于同体式弧焊变压器与电抗器有一个共同的磁轭，使结构变得紧凑，并一个共同的磁轭，使结构变得紧凑，并能部分节省铁心的材料。能部分节省铁心的材料。64 第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识 第二节第二节 常用交流弧焊机的构造常用交流弧焊机的构造3、动铁漏磁式弧焊机：、动铁漏磁式弧焊机：焊机由一台初、次级绕组分焊机由一台初、次级绕组分别绕在两心柱上的变压器，中间再别绕在两心柱上的变压器，中间再 插入一个活动插入一个活动铁心所组成。铁心所组成。工作原理工作原理 由于变压器的初、次级绕组分别绕在两由于变压器的初、次级绕组分别绕在两边的心柱上，产生很大的漏磁，次级绕组就起了一边的心柱上，产生很大的漏磁，次级绕组就起了一个相当于电抗线圈的作用，并且由于中间还有一活个相当于电抗线圈的作用，并且由于中间还有一活动铁心，焊接时活动铁心中形成磁分路，造成更大动铁心，焊接时活动铁心中形成磁分路，造成更大的漏磁，使次级电压迅速下降，从而获得了下降的的漏磁，使次级电压迅速下降，从而获得了下降的外特性。外特性。4、动圈式弧焊机：、动圈式弧焊机：65 第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识 第二节第二节 常用交流弧焊机的构造常用交流弧焊机的构造5、抽头式弧焊机：、抽头式弧焊机： 其基本工作原理其基本工作原理与动圈式弧焊变压器相似。初级线圈与动圈式弧焊变压器相似。初级线圈分绕在口字形铁心的两个心柱上，两分绕在口字形铁心的两个心柱上，两次级线圈仅绕在一个心柱上。所以初、次级线圈仅绕在一个心柱上。所以初、次级线圈之间产生较大的漏磁，从而次级线圈之间产生较大的漏磁，从而获得下降外特性。电流调节是有级的。获得下降外特性。电流调节是有级的。66 第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识 第二节第二节 常用直流弧焊机构造常用直流弧焊机构造二、常用直流弧焊机的构造二、常用直流弧焊机的构造1、直流弧焊发电机、直流弧焊发电机 1.1结构特点结构特点 主要由三相交流电动机、发电机主要由三相交流电动机、发电机电枢、发电机励磁极及绕组、换向片、电刷、电枢、发电机励磁极及绕组、换向片、电刷、控制盘等组成。控制盘等组成。1.2工作原理工作原理 下降外特性的获得，一般是使工下降外特性的获得，一般是使工作磁通随焊接电流的增加而迅速降低。采用的作磁通随焊接电流的增加而迅速降低。采用的方法有增设去磁绕组，利用电枢反应等方法。方法有增设去磁绕组，利用电枢反应等方法。67 第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识 第二节第二节 常用直流弧焊机构造常用直流弧焊机构造2、弧焊整流器、弧焊整流器 是一种将交流电经变压、整流转是一种将交流电经变压、整流转换成直流电的焊接电源。换成直流电的焊接电源。采用硅整流器作整流元件称为硅采用硅整流器作整流元件称为硅整流焊机。整流焊机。采用晶闸管（可控硅）称为晶闸采用晶闸管（可控硅）称为晶闸管整流弧焊机。管整流弧焊机。68 第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识 第二节第二节 常用直流弧焊机构造常用直流弧焊机构造3、硅整流焊机、硅整流焊机1结构特点结构特点 它是由三相它是由三相降压变压器、饱和电抗器、降压变压器、饱和电抗器、整流器组、输出电抗器、通整流器组、输出电抗器、通风及控制系统等部分组成。风及控制系统等部分组成。69 第五章第五章 焊接电弧及弧焊电源知识焊接电弧及弧焊电源知识 第二节第二节 常用直流弧焊机构造常用直流弧焊机构造4逆变式弧焊机逆变式弧焊机4.1结构特点结构特点 主要由三相全波整流器、逆变器、主要由三相全波整流器、逆变器、降压变压器、低压整流器、电抗器组成。降压变压器、低压整流器、电抗器组成。4.2工作原理工作原理 逆变弧焊机电源通常都采用三相逆变弧焊机电源通常都采用三相交流电源供电，交流电源供电，380V交流电经三相全波整流交流电经三相全波整流后变成后变成600Hz的高压脉动直流电，经滤波变频的高压脉动直流电，经滤波变频后变成几百赫到几十千赫的中频高压交流电，后变成几百赫到几十千赫的中频高压交流电，再经中频变压器降压、整流后变成低压直流电。再经中频变压器降压、整流后变成低压直流电。通过这一系列逆变过程，实现了整机闭环控制，通过这一系列逆变过程，实现了整机闭环控制，改善了焊接性能。改善了焊接性能。70 第六章第六章 常用电弧焊工艺知识常用电弧焊工艺知识 第一节第一节 手工电弧焊的工艺特点手工电弧焊的工艺特点 一、优点一、优点（1）工艺灵活、适应性强）工艺灵活、适应性强（2）焊缝质量好）焊缝质量好 （3）易于通过工艺调整（如对称）易于通过工艺调整（如对称焊等等）来控制变形和改善应力焊等等）来控制变形和改善应力 （4）设备简单、操作方便。）设备简单、操作方便。71 第六章第六章 常用电弧焊工艺知识常用电弧焊工艺知识 第一节第一节 手工电弧焊的工艺特点手工电弧焊的工艺特点 二、缺点二、缺点（1）对焊工要求高，焊工的操作）对焊工要求高，焊工的操作 技术和经验直接影响产品质技术和经验直接影响产品质 量的好坏。量的好坏。（2）劳动条