1、焊工安全技术培训,黄华文电话：13977663336 Email:,焊接事故案例,2000年12月25日20时许，洛阳东都大厦店员工王某(无焊工资质证)等四人在进行电焊作业，施焊中没有采取任何防护措施，导致火灾事故。王某等人在不能扑灭的情况下， 既未报警也没有 通知楼上人员便 逃离现场，并订 立攻守同盟。最后 造成309人死亡。,2003年，十一冶一名女焊工在二期氧化铝溶出焊接作业时，放置不当的管道当场砸死。 事故原因： 1.现场物料定置摆放，在阀门斜靠栏杆，并下垫着钢管。 2.女焊工对危险因素估计不足。 3.在没有防护措施的情况下，违章冒险作业。,有色十一冶12.14安全阀倒翻压人事故,12
2、.14事故现场,有色十一冶5 17事故 （2003年5月17日下午）,十一冶5 17事故,?,四川冶金建设公司（驻平果铝）“7.22”事故,事故经过：2001年7月22日凌晨5：00左右，四川冶金建设公司平果铝大队职工张乘龙在碳素厂软水站进行高空焊接回水管道时，因操作不当（用电焊代替气割作业，并从管下部往上接割），导致管内余水从焊缝流出，顺焊条到焊把，使焊把绝缘破坏，造成触电身亡。,广西平果县油罐车发生爆炸 3人死亡3人重伤,05年2月24日下午1时许，平果县炼沙路的岑记汽修店在对一辆油罐车进行电焊作业时，引爆油罐里的残留气体，爆炸冲击力造成3人当场死亡，3人重伤。,安全发展 国泰民安！,工伤
3、事故与年龄、工作时间存在一定的关系。根据工伤事故分析统计资料表明，新工人或新岗位最容易发生工伤事故，因为它具有不利于安全生产的心理特点：,事故的温床,1、没有接受过系统的安全教育，对安全生产认识差，安全意识、责任心及安全态度不强； 2、没有受过专业安全知识的培训，专业安全知识缺乏； 3、安全技能差，喜欢逞强好胜，不懂装懂； 4、接触时间短，经验少，对焊接过程危险性认识不足； 5、只注重打扮，不注意劳保用品的穿戴。,？！,特殊作业的定义,是生产过程中对操作者本人、他人和周围设备、设施存在着重大危险因素的作业。（一）电工作业； （二）金属焊接切割作业； （三）起重机械（含电梯）作业； （四）企业内
4、机动车辆驾驶； （五）登高架设作业； （六）锅炉作业（含水质化验）； （七）压力容器操作； （八）制冷作业； （九）爆破作业； （十）矿山通风作业（含瓦斯检验）； （十一）矿山排水作业（含尾矿坝作业）； （十二）由安全生产综合管理部门或国务院行业主管部门提出，并经批准的其他作业。,特种作业人员安全技术培训考核管理办法,特种作业人员必须具备以下基本条件： （一）年龄满18周岁； （二）身体健康，无妨碍从事相应工种作业的疾病和生理缺陷； （三）初中以上文化程度，具备相应工种的安全技术知识，参加国家规定的安全技术理论和实际操作考核并成绩合格； （四）符合相应工种作业特点需要的其他条件。,第五条 特种
5、作业人员在独立上岗作业前，必须进行与本工种相适应的、专门的安全技术理论学习和实际操作训练。 第十五条 特种作业操作证，每2年复审1次。连续从事本工种10年以上的，经用人单位进行知识更新教育后，复审时间可延长至每4年1次。 第十六条 特种作业操作证复审由特种作业人员本人或用人单位在有效期内提出申请，由当地的考核、发证单位负责审验。 复审内容包括： （一）健康检查； （二）违章作业记录检查； （三）安全生产新知识和事故案例教育； （四）本工种安全知识考试。,特种作业人员安全技术培训考核管理办法,第十九条 特种作业人员必须持证上岗。无证上岗的，按国家有关规定对用人单位和作业人员进行处罚。 第二十四条
6、 有下列情形之一的，由发证单位收缴其特种作业操作证： （一）未按规定接受复审或复审不合格的； （二）违章操作造成严重后果或违章操作记录达3次以上的； （三）弄虚作假骗取特种作业操作证的； （四）经确认健康状况已不适宜继续从事所规定的特种作业的。 第二十五条 离开特种作业岗位达6个月以上的特种作业人员，应当重新进行实际操作考核，经确认合格后方可上岗作业。 第二十六条 特种作业操作证不得伪造、涂改、转借或转让。,特种作业人员安全技术培训考核管理办法,第一章 焊接与切割基础知识(1),第一节 焊接与切割的基本原理及分类（一）基本原理在金属结构及其它机械产品的制造中常需将两个或两个以上的零件按一定的形
7、式和尺寸联接在一起，这种联接通常分两大类，一类是可拆卸的联接，就是不必损坏被联接件本身就可以将它们分开、如螺栓联接等（图11）。另一类联接是永久性联接，即必须在毁坏零件后才能拆卸，如焊接（图12） 。,图11,图12,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。 为了获得牢固的结合，在焊接过程中必须使被焊件彼此接近到原子间的力能够相互作用的程度。为此，在焊接过程中，必须对需要结合的地方通过加热使之熔化，或者通过加压(或者先加热到塑性状态后再加压)，使之造成原子或分子间的结合与扩散，从而达到不可拆卸的联接。,焊接的分类(2),按照焊接过程金属所处的状态和工艺
8、特点，可分为三类： 熔化焊：焊接中，将焊件接头加热至熔化状态，添加填充金属（或不添加填充）完成焊接的方法。 压力焊：在被焊金属连接处，无论加热与否，均需要施加压力，使连接面原子间相互结合，形成牢固焊接接头的方法。 钎 焊：被焊金属材料本身不熔化，而是利用某些熔点低的金属（钎料）作填充金属，经过冷却结晶，形成焊接接头的方法。,焊 接,熔化焊,钎焊,压力焊,气焊、电弧焊（手 工电弧焊、埋弧、 气电焊co、惰性、 电渣焊、等离子弧 焊、电子束焊、 激光焊,炉中钎焊 火焰钎焊 烙铁钎焊 盐浴钎焊 高频钎焊 电子束钎焊,锻焊、电阻焊 （对焊、点焊、 逢焊）、摩擦焊 高频焊、爆炸 焊、冷压焊、 超声波焊,
9、知道了吗？,按照金属切割过程中加热方法的不同大致可以把切割方法分为火焰切割、电弧切割和冷切割三类。 火焰切割：氧乙炔；液化石油气；氢氧源；氧熔剂。 电弧切割：等离子弧；碳弧气割。 冷切割：激光；水射流。,切割的方法和分类(3),世界上的物质都是由化学元素组成的，这些化学元素按性质可分成两大类： 第一大类是金属，化学元素中有83种是金属元素。固态金属具有不透明、有光泽、有延展性、有良好的导电性和导热性等特性，并且随着温度的升高，金属的导电性降低，电阻率增大，这是金属独具的一个特点。常见的金属元素有铁、铝、铜、铬、镍、钨等。第二大类是非金属，化学元素中有22种，非金属元素不具备金属元素的特征。而且
10、与金属相反，随着温度的升高，非金属的电阻率减小，导电性提高。常见的非金属元素有碳、氧、氢、氮、硫、磷等。,第二节 金属学及热处理基本知识(7),图14 典型的金属晶体结构 (a)体心立方晶格 (b)面心立方晶格,典型的金属晶体结构金属的原子按一定方式有规则地排列成一定空间几何形状的结晶格子，称为晶格。金属的晶格常见的有体心立方晶格和面心立方晶格，如图14所示,铁属于立方晶格，随着温度的变化，铁可以由一种晶格转变为另一种晶格。纯铁在常温下是体心立方晶格(称为-Fe)；当温度升高到910时，纯铁的晶格由体心立方晶格转变为面心立方晶格(称为-Fe)；再升温到1390时，面心立方晶格又重新转变为体心立
11、方晶格(称为-Fe)，然后一直保持到纯铁的熔化温度。纯铁的这种特性非常重要，是钢材所以能通过各种热处理方法来改变其内部组织，从而改善性能的内在因素之一，也是焊接热影响区中各个区域与母材相比，具有不同组织和性能的原因之一。,(二)钢中常见的显微组织(10)(1)铁素体(F)：铁素体是少量的碳和其它合金元素固溶于-铁中的固溶体。铁素体溶解碳的能力很差，在723时为0.02，室温时仅0.006。铁素体的强度和硬度低，但塑性和韧性很好，所以含铁素体多的钢(如低碳钢)就表现出软而韧的性能。 (2)渗碳体(Fe3C) 渗碳体是铁与碳的化合物，其性能与铁素体相反，硬而脆，随着钢中含碳量的增加，钢中渗碳体的量
12、也增多，钢的硬度、强度也增加，而塑性、韧性则下降。 (3)珠光体(P) 珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，含碳量为08左右，只有温度低于723时才存在。珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间。,(4)奥氏体(A) 奥氏体是碳和其它合金元素在-铁中的固溶体。奥氏体的强度和硬度不高，塑性和韧性很好。奥氏体的另一特点是没有磁性。 (5)马氏体(M) 马氏体是碳在-铁中的过饱和固溶体，一般可分为低碳马氏体和高碳马氏体。马氏体的体积比相同重量的奥氏体的体积大，因此，由奥氏体转变为马氏体时体积要膨胀，局部体积膨胀后引起的内应力往往导致零件变形、开裂。高碳淬火马氏体具有很高的硬度和强度，但很脆，延展性很低，几
13、乎不能承受冲击载荷。低碳回火马氏体则具有相当高的强度和良好的塑性和韧性相结合的特点。 (6)魏氏组织 魏氏组织是一种过热组织，是由彼此交叉约60的铁素体针嵌入基体的显微组织。粗大的魏氏组织使钢材的塑性和韧性下降，使钢变脆。,(二)铁碳合金平衡状态图钢和铸铁都是铁碳合金。含碳量低于2.11的铁碳合金称为钢，含碳量2.116.67的铁碳合金称为铸铁。图16。图上纵座标表示温度，横座标表示铁碳合金中碳的百分含量。例如，在横座标左端，含碳量为零，即为纯铁；在右端，含碳量为6.67，全部为渗碳体(Fe3C)。,图16 Fe-C平衡状态图,图中ACD线为液相线，在ACD线以上的合金呈液态。这条线说明纯铁在
14、1535凝固，随碳含量的增加，合金凝固点降低。C点合金的凝固点最低，为1147。当含碳量大于4.3以后，随含碳量的增加，凝固点增高。AHJEF线为固相线。在AHJEF线以下的合金呈固态。ECF水平线，1147，为共晶反应线。液体合金缓慢冷却至该温度时，发生共晶反应，生成莱氏体组织。PSK水平线，723，为共析反应线，表示铁碳合金在缓慢冷却时，奥氏体转变为珠光体的温度。正点是碳在奥氏体中最大溶解度点，也是区分钢与铸铁的分界点，其温度为1147，含碳量为2.11。S点为共析点，温度为723，含碳量为0.8。S点成分的钢是共析钢，其室温组织全部为珠光体。C点为共晶点，温度为1147，含碳量为4.3。
15、C点成分的合金为共晶铸铁，组织为莱氏体。,（四） 钢的热处理（14）,将金属加热到一定温度，并保持一定时间，然后以一定的冷却速度冷却到室温，这个过程称为热处理。常用的热处理工艺方法有以下几种： (一)淬火将钢(高碳钢和中碳钢等)加热到A1(对过共析钢)或A3(对亚共析钢)以上3070，在此温度下保持一段时间，使钢的组织全部变成奥氏体，然后快速冷却(水冷或油冷)，使奥氏体来不及分解和合金元素的扩散而形成马氏体组织，称为淬火。 淬火后可以提高钢的硬度及耐磨性。在焊接中碳钢和某些合金钢时，热影响区中可能发生淬火现象而变硬，易形成冷裂纹，这是在焊接过程中要设法防止的。,(二)回火淬火后进行回火，可以在
16、保持一定强度的基础上恢复钢的韧性。回火温度在A1以下。按回火温度的不同可分为低温回火(150250)、中温回火(350450)、高温回火(500650)。低温回火后，硬度稍有降低，韧性有所提高。中温回火后，提高了钢的弹性极限和屈服强度，同时也有较好的韧性。高温回火后，可消除内应力，降低钢的强度和硬度，提高钢的塑性和韧性。钢在淬火后再进行高温回火，称为调质。调质能得到韧性和强度最好的配合，获得良好的综合力学性能。 (三)正火将钢加热到A3或Acm以上5070，保温后，在空气中冷却，称为正火。许多碳素钢和低合金结构钢经正火后，各项力学性能均较好，可以细化晶粒，常用来作为最终热处理。对于焊接结构，经
17、正火后，能改善焊接接头性能，可消除粗晶组织及组织不均匀等。,(四)退火将钢加热到A3以上或A1左右一定范围的温度，保温一段时间后，随炉缓慢而均匀地冷却，称为退火。退火可降低硬度，使材料便于切削加工，能消除内应力等。焊接结构焊接以后会产生焊接残余应力，容易导致产生延迟裂纹，因此重要的焊接结构焊后应该进行消除应力退火处理。消除应力退火属于低温退火，加热温度在A1以下，一般采用600650，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却。亦称焊后热处理。,一、物理性能金属材料的物理性能主要是指其密度、熔点、导电性、导热性及热胀冷缩性等 。 1、导热性金属的导热性常用导热系数（W/( m*K)）来评价，值愈大，导热性
18、愈好。材料的导热性对加工和使用都有很大的影响。 2、热胀冷缩性材料的热胀冷缩性用线膨胀系数（1/）或体积膨胀系数来评价。线膨胀系数或体积膨胀系数愈大，材料的尺寸或体积随温度升高而增大愈多，随温度降低而减少愈多，不仅对零件的使用有很大影响，而且影响零件的加工。,第三节 常用金属材料的一般知识（15）,二、化学性能化学性能是指金属在室温或者高温抵抗各种介质化学作用的能力，即化学稳定性。主要化学性能有抗氧化性和抗腐蚀性。 1.抗氧化性材料在使用过程中，尤其是在高温下使用要考虑材料的抗氧化性。 2.抗腐蚀性腐蚀也是零件失效的一个主要原因，根据零件的工作环境的不同，要考虑材料耐不同介质腐蚀的能力。,三、
19、金属材料的机械性能(16) 金属材料的机械性能又称为力学性能，表示材料承受外力作用的能力。 金属材料的机械性能实验有：拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切、硬度、疲劳和冲击等，通过这些实验可以测出相应的机械性能指标，最常见的是拉伸实验、硬度实验和冲击实验。 机械性能指标包括四大项：强度、硬度、塑性和韧性。,（一）强度,（二）塑性,概念：硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量金属软硬的判据。 常用方法：通常用布氏硬度、洛氏硬度、李氏硬度、肖氏硬度、维氏硬度等来表示材料的硬度。布什硬度：主要用于原材料、毛坯和半成品的硬度的单件、小批测量。不适合于测量厚度太小和成品零件的硬度。洛
20、氏硬度：不仅可以用于测量原材料、毛坯和半成品的硬度，也可以用于测量成品的硬度，不仅可以用于单件、小批测量，也可以用于大批量测量。 如：60HRC；金刚石圆锥压头；载荷为150 kgf；所测得的洛氏硬度值为60。洛氏硬度值没有单位；硬度值越大材料硬度越高；材料的耐磨性越好。,（三）硬度,概念：冲击韧度表示材料抵抗冲击载荷作用的能力，并以冲断试样每单位面积所消耗的功来表示。,（四）冲击韧度,冲击韧度值k愈大，材料韧性愈好，抵抗冲击载荷作用的能力愈强。 k=Ak/F=G(H-h)/F (J/m) 式中：k冲击韧度值；Ak冲击吸收功；G实验机摆锤质量；H摆锤原始高度；h冲断试样后摆锤的终止摆动高度F试
21、样断口处的横截面积。,四、金属材料的工艺性能(18),金属对各种加工工艺方法所表现出来的适应性称为工艺性能，主要有： （1）切削加工性能：反映用切削工具（例如车削、铣削、刨削、磨削等）对金属材料进行切削加工的难易程度。 （2）可锻性：反映金属材料在压力加工过程中成型的难易程度，例如将材料加热到一定温度时其塑性的高低（表现为塑性变形抗力的大小），允许热压力加工的温度范围大小，热胀冷缩特性以及与显微组织、机械性能有关的临界变形的界限、热变形时金属的流动性、导热性能等。 （3）可铸性：反映金属材料熔化浇铸成为铸件的难易程度，表现为熔化状态时的流动性、吸气性、氧化性、熔点，铸件显微组织的均匀性、致密性
22、，以及冷缩率等。 （4）可焊性：反映金属材料在局部快速加热，使结合部位迅速熔化或半熔化（需加压），从而使结合部位牢固地结合在一起而成为整体的难易程度，表现为熔点、熔化时的吸气性、氧化性、导热性、热胀冷缩特性、塑性以及与接缝部位和附近用材显微组织的相关性、对机械性能的影响等。,五、钢材和有色金属的分类、编号及性能（19）,(一)钢材的分类钢和铁是黑色金属的两大类，都是以铁和碳为主要元素的合金。含碳量在211以下的铁碳合金称为钢，含碳量211667的铁碳合金称为铸铁。钢中除了铁、碳以外还含有少量其它元素，如锰、硅、硫、磷等。锰、硅是炼钢时作为脱氧剂而加入的，称为常存元素；硫、磷是由炼钢原料带入的，
23、称为杂质元素。,1按化学成分分类(1)碳素钢 这种钢中除铁以外，主要还含有碳、硅、锰、硫、磷等几种元素，这些元素的总量一般不超过2。按含碳量多少，碳素钢又可分为：1)低碳钢 含碳量小于025。2)中碳钢 含碳量为025060。3)高碳钢 含碳量大于060。(2)合金钢 这种钢中除碳素钢所含有的各元素外，尚还有其它一些元素，如铬、镍、钛、钼、钨、钒、硼等。如果碳素钢中锰的含量超过08，或硅的含量超过05时，这种钢也称为合金钢。,2按用途分类 (1)结构钢 (2)工具钢 (3)特殊用途钢 如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢等。 3按品质分类 (1)普通钢 含硫量不超过00450050，含磷量不超过00
24、45。 (2)优质钢 含硫量不超过00300035，含磷量不超过0035。 (3)高级优质钢 含硫量不超过00200030，含磷量不超过0,按照使用性能和用途综合分类如下：,(二)钢材的编号（20）,按照GB70088的规定，钢的牌号由代表屈服强度的字母、屈服强度值、质量等级符号、脱氧方法符号等四部分按顺序组成，如Q235AF，Q235B等。 符号的规定为： Q钢材屈服点(屈服强度)“屈”字汉语拼音首位字母； A、B、C、D分别为质量等级； F沸腾钢；b半镇静钢； 例如Q235，AF的意义为：,(三)钢材的性能及焊接特点（23）,1低碳钢的焊接特点 低碳钢由于含碳量低，强度、硬度不高，塑性好，
25、所以应用非常广泛。焊接常用的低碳钢有Q235、20号钢、20g和20R等。 由于低碳钢含碳量低，所以焊接性好。其焊接具有下列特点： (1)淬火倾向小，焊缝和近缝区不易产生冷裂纹。可制造各类大型构架及受压容器。 (2)焊前一般不需预热，但对大厚度结构或在寒冷地区焊接时，需将焊件预热至100150左右。 (3)镇静钢杂质很少，偏析很小，不易形成低熔点共晶，所以对热裂纹不敏感。沸腾钢中硫、磷等杂质较多，产生热裂纹的可能性要大些。 (4)如工艺选择不当，可能出现热影响区晶粒长大现象，而且温度越高，热影响区在高温停留时间越长，则晶粒长大越严重。 （5)对焊接电源没有特殊要求，可采用交、直流弧焊机进行全位
26、置焊接，工艺简单。,2中碳钢的焊接特点 中碳钢含碳量比低碳钢高，强度较高，焊接性较差。常用的有35、45、55号钢。中碳钢焊条电弧焊的主要特点如下： (1)热影响区容易产生淬硬组织。含碳量越高，板厚越大，这种倾向也越大。如果焊接材料和工艺规范选用不当，容易产生冷裂纹。 (2)由于基本金属含碳量较高，所以焊缝的含碳量也较高，容易产生热裂纹。 (3)由于含碳量的增高，所以对气孔的敏感性增加。因此对焊接材料的脱氧性，基本金属的除油除锈，焊接材料的烘干等，要求更加严格。 3高碳钢的焊接特点 高碳钢由于含碳量高，焊接性能很差。其焊接有如下特点： (1)导热性差，焊接区和未加热部分之间产生显著的温差，当熔
27、池急剧冷却时，在焊缝中引起的内应力，很容易形成裂纹。 (2)对淬火更加敏感，近缝区极易形成马氏体组织。由于组织应力的作用，使近缝区产生冷裂纹。 (3)由于焊接高温的影响，晶粒长大快，碳化物容易在晶界上积聚、长大，使焊缝脆弱，焊接接头强度降低。 (4)高碳钢焊接时比中碳钢更容易产生热裂,4普通低合金钢的焊接特点普通低合金高强度钢(简称普低钢)。与碳素钢相比，钢中含有少量合金元素，如锰、硅、钒、钼、钛、铝、铌、铜、硼、磷、稀土等。常用的普通低合金高强度钢有16Mn、16MnR、15MnVN等。 其焊接特点如下： (1)热影响区的淬硬倾向。影响热影响区淬硬程度的因素有： 材料及结构形式，如钢材的种类
28、、板厚、接头型式及焊缝尺寸等； 工艺因素，如工艺方法、焊接规范、焊口附近的起焊温度(气温或预热温度)。焊接施工应通过选择合适的工艺因素，例如增大焊接电流，减小焊接速度等措施来避免热影响区的淬硬。 (2)焊接接头的裂纹焊接裂纹是危害性最大的焊接缺陷，冷裂纹、再热裂纹、热裂纹、层状撕裂和应力腐蚀裂纹是焊接中常见的几种形态。某些钢材淬硬倾向大，焊后冷却过程中，由于相变产生很脆的马氏体，在焊接应力和氢的共同作用下引起开裂，形成冷裂纹。防止延迟裂纹可以从焊接材料的选择及严格烘干、工件清理、预热及层间保温、焊后及时热处理等方面进行控制。,(四)铸铁的分类及焊补特点（25）,工业中常用的铸铁含碳量在2540
29、还含有少量的锰、硅、硫、磷等元素。按碳存在的状态及形式的不同，分为白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁等。铸铁在铸造过程中经常产生气孔、渣孔、夹砂、缩孔、裂缝、浇不足等缺陷和使用过程中产生超负荷、机械事故及自然损坏等现象，应根据铸铁的特点，采取相应焊补工艺进行修复。铸铁焊接很少应用。 铸铁焊补特点：(1)产生白口，使焊缝硬度升高，加工困难或加工不平，焊补区呈白亮的一片或一圈(指熔合区)。(2)产生裂缝，包括焊缝开裂、焊件开裂或焊缝与基本金属剥离。由于铸铁的焊接性很差，因此焊接方法和焊接材料的选择、采用正确的焊补工：艺尤为重要。焊补铸铁的方法有手弧焊、气焊、钎焊、CO2气体保护焊和手工电渣焊等。
30、,（五）有色金属及合金的分类及焊接特点 （26）,1铝及铝合金的分类 铝及合金可分为： (1)纯铝：纯铝按其纯度分为高纯铝、工业高纯铝和工业纯铝三类。焊接主要是工业纯铝，工业纯铝的纯度为997988，其牌号有L1、L2、L3、L4、L5、L6等六种。 (2)铝合金：往纯铝中加入合金元素就得到了铝合金。根据铝合金的加工工艺特性，可将它们分作形变铝合金和铸造铝合金两类。形变铝合金塑性好，适宜于压力加工。,铝及铝合金的焊接特点是： (1)表面容易氧化，生成致密的氧化膜，影响焊接。 (2)容易产生气孔。 (3)容易产生热裂纹。 铝及铝合金焊接主要采用氩弧焊、气焊、电阻焊等，其中氩弧焊(钨极氩弧焊和熔化
31、极氩弧焊)应用最广泛。,2铜及铜合金的分类和焊接特点（26）(1)纯铜：纯铜常被称作紫铜。它具有良好的导电性、导热性和耐蚀性。纯铜用字母“T”(铜)表示，如T1、T2、T3等。 (2)黄铜：以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜。黄铜用“H”(黄)表示如H80、H70、H68等。 (3)青铜：以前把铜与锡的合金称作青铜，现在则把除了黄铜以外的铜合金称作青铜。常用的有锡青铜、铝青铜和铍青铜等。青铜用“Q”(青)表示。 铜及铜合金的焊接特点是： (1)难熔合及易变形 (2)容易产生热裂纹(3)容易产生气孔铜及铜合金焊接主要采用气焊、惰性气体保护焊、埋弧焊、钎焊等方法。铜及铜合金导热性能好，所以焊接前一
32、般应预热，并采用大线能量焊接。钨极氩弧焊采用直流正接。气焊时，紫铜采用中性焰或弱碳化焰，黄铜则采用弱氧化焰，以防止锌的蒸发。,第四节 焊接工艺基础知识(28),（1）焊接电流和焊接速度合适，焊缝的形状规则，焊波均匀并成椭圆形，焊缝各部分的尺寸符合要求（图a）。 （2）焊接电流太小，电弧不易引燃，燃烧也不稳定，弧声变弱，焊波呈圆形，而且堆高增大，熔宽和熔深都减小（图b）。 （3）焊接电流太大，弧声强，飞溅增多，药皮往往变得红热，焊波变尖，熔宽和熔深都增加。焊薄板工件时，有烧穿的可能（图c）。,焊接工艺参数的选择是否合适，直接影响焊缝的质量，右图表示焊接电流和焊接速度对焊缝形状的影响。,（4）焊接
33、速度太慢，焊波变圆，而且堆高、熔宽和熔深都增加。焊薄板工件时有可能烧穿（图d） （5）焊接速度太快，焊波变尖，焊缝形状不规则而且堆高、熔宽和熔深都减小（图e）。,一、焊接接头形式、坡口形式 （1） 焊接接头形式(28)常用焊接接头形式有：对接接头、搭接接头、角接接头和T形接头等,接头基本形式,（ 2） 坡口形式 (30) 焊件较薄时，在焊件接头处只要留出一定的间隙，采用单面焊或双面焊，就可以保证焊透。焊件较厚时，为了保证焊透，焊接前要把焊件的待焊部位加工成为所需的几何形状，即需要开坡口。,对接接头的坡口形式,加工坡口时，通常在焊件厚度方向留有直边，称为钝边，其作用是为了防止烧穿。接头组装时，往
34、往留有间隙，这是为了保证焊透。,(3) 多道焊与多层焊焊接较厚焊件时，为了焊满坡口，应采用多层焊或多层多道焊（每一层由数道窄道并列组成）。,a）多层焊 b）多层多道焊 对接平焊的多层焊,二、焊接位置种类(31) 根据GBT337594焊接术语的规定，焊接位置，即熔焊时，焊件接缝所处的空间位置，可用焊缝倾角和焊缝转角来表示。有平焊、立焊、横焊和仰焊位置等。,焊缝倾角，即焊缝轴线与水平面之间的夹角，见图113。,图113 焊缝倾角,焊缝转角，即焊缝中心线(焊根和盖面层中心连线)和水平参照面Y轴的夹角，见图114。,图114 焊缝转角,(1)平焊位置 焊缝倾角0，焊缝转角90的焊接位置，见图115(
35、a),(2)横焊位置 焊缝倾角0，180；焊缝转角0，180的对接位置，见图115(b)。 (3)立焊位置 焊缝倾角90(立向上)，270(立向下)的焊接位置，见图115(c)。 (4)仰焊位置 对接焊缝倾角0，180；转角270的焊接位置，如图115(d)。 (5)平角焊位置 角焊缝倾角0，180；转角45，135的角焊位置，见图115(e)。 (6)仰角焊位置 倾角0，180；转角225，315的角焊位置，见图115(f),第二章 气焊与气割(55),第一节 气焊与气割基本原理适用范围及安全特点,气焊：利用可燃气体与助燃气体混合燃烧的火焰去熔化工件接缝处的金属和焊丝而达到金属间牢固连接的焊
36、接方法。 气焊特点：加热均匀、缓慢；气体火焰长度随意调节；适用于焊接有色金属和铸铁件，特别用来焊接薄壁容器、管材、薄钢板等。,气焊设备气焊设备包括氧气瓶、乙炔发生器（或溶解乙炔瓶）以及回火保险器等；气焊工具包括焊炬、减压器以及胶管等。 焊炬按气体的混合方式分为射吸式焊炬和等压式焊炬两类；按火焰的数目分为单焰和多焰两类；按可燃气体的种类分为乙炔用、氢用和汽油用等；按使用方法分为手工和机械两类。 射吸式焊炬也称为低压焊炬，它适用于低压及中压乙炔气（0.0010.1MPa），目前国内应用较多。等压式焊炬仅适用于中压乙炔气。,气割：利用可燃气体与氧气混合燃烧的预热火焰，将被切割金属加热至燃烧点，并在氧
37、气的射流中剧烈燃烧，金属燃烧时形成的氧化物在熔化状态时被切割氧流吹掉，使金属分割开的加工方法。气割与气焊所用可燃气体：乙炔、氢气、液化石油气，乙炔最为常用。设备、工具除将焊炬改为割炬外，其余均相同。氧切割过程：预热燃烧吹渣。实质是金属燃烧的过程。,氧切割金属条件要求：（56）（1）金属燃烧点要低于金属的熔点。难得平整的切口。 （2）金属氧化物的熔点要低于金属的熔点。切口表面形成氧化物薄膜。 （3）金属在氧气中燃烧并释放大量热量。70热量靠金属自燃供给。 （4）金属的导热性能不应太高。热能扩散，切割点温度下降。 （5）金属中阻碍气割过程和提高钢的可淬性的杂质要少。避免熔渣覆盖。,气焊与气割主要设
38、备,一、火灾和爆炸（易燃易爆、压力容器、明火） 二、触电 （380V/220;90V/50V） 三、灼烫（高温电弧、金属熔渣） 四、急性中毒（有毒有害气体和金属烟尘） 五、高处坠落（2-5m,5-15m,15-30m,30m以上） 六、机械伤害（移动和翻转焊件，焊接设备转动）,气焊与气割作业安全卫生特点（57）,第二节 气焊气割火焰及工艺参数选择（58）,气焊的火焰是用来对焊件和填充金属进行加热、熔化和焊接的热源；气割的火焰是预热的热源；火焰的气流又是熔化金属的保护介质。焊接火焰直接影响到焊接质量和焊接生产率，气焊气割时要求焊接火焰应有足够的温度，体积要小，焰芯要直，热量要集中；还应要求焊接火
39、焰具有保护性，以防止空气中的氧、氮对熔化金属的氧化及污染。,图2-2 氧乙炔焰的构造和形状 1焰芯 2内焰 3外焰,1.焰芯 由氧气和乙炔组成，温度较低(8001200)。 2.内焰 主要来自焰芯的碳和氢气与氧气燃烧的生成物一氧化碳和氢气所组成。内焰处在焰芯前24mm部位，燃烧量激烈，温度最高，可达31003150。气焊时，一般就利用这个温度区域进行焊接，因而称为焊接区。 3.外焰 处在内焰的外部，外焰的颜色从里向外由淡紫色变为橙黄色。温度为12002500。由于二气化碳(CO2)和水(H2O)在高温时容易分解，所以外焰具有氧化性。中性焰应用最广泛，一般用于焊接碳钢、紫铜和低合金钢等。中性焰温
40、度最高处在距离焰芯末端24mm的内焰的范围内，此处温度可达3150，离此处越远，火焰温度越低。,图2-3 中性焰的温度分布情况,此外，火焰在横断面上的温度是不同的，断面中心温度最高，越向边缘，温度就越低。由于中性焰的焰芯和外焰温度较低，而且内焰具有还原性，内焰不但温度最高还可以改善焊缝金属的性能，所以，采用中性焰焊接切割大多数的金属及其合金时，都利用内焰。,各种金属材料气焊火焰的选择（62）,气焊与气割主要工艺参数（63）,(一)气焊主要工艺参数气焊的焊接工艺参数包括焊丝的牌号和直径、熔剂、火焰种类、火焰能率、焊炬型号和焊嘴的号码、焊嘴倾角和焊接速度等。由于焊件的材质、气焊的工作条件、焊件的形
41、状尺寸和焊接位置、气焊工的操作习惯和气焊设备等的不同，所选用的气焊焊接工艺参数不尽相同。1.焊丝直径的选择,2火焰性质的选择。需要尽量减少元素的烧损时，应选用中性焰；对需要增碳及还原气氛时，应选用碳化焰；当母材含有低沸点元素如锡(Sn)、锌(Zn)等时，需要生成覆盖在熔池表面的氧化物薄膜，以阻止低熔点元素蒸发，应选用氧化焰。 3火焰能率的选择。火焰能率应根据焊件的厚度、母材的熔点和导热性及焊缝的空间位置来选择。如焊接较厚的焊件、熔点较高的金属、导热性较好的铜、铝及其合金时，就要选用较大的火焰能率，才能保证焊件焊透；反之，在焊接薄板时，为防止焊件被烧穿，火焰能率应适当减小。 4焊嘴倾斜角的选择
42、。在焊接工件的厚度大、母材熔点较高或导热性较好的金属材料时，焊嘴的倾斜角要选得大一些；反之，焊嘴倾斜角可选得小一些 。 5焊接速度的选择。一般说来，对于厚度大、熔点高的焊件，焊接速度要慢些，以避免产生未熔合的缺陷；而对于厚度薄、熔点低的焊件，焊接速度要快些，以避免产生烧穿和使焊件过热而降低焊接质量。,(一)气割主要工艺参数（65）气割工艺参数主要包括割炬型号和切割氧压力、气割速度、预热火焰能率、割嘴与工件间的倾斜角、割嘴离工件表面的距离等。 （66）(1)割炬型号和切割氧压力。被割件越厚，割炬型号、割嘴号码、氧气压力均应增大，氧气压力与割件厚度、割炬型号、割嘴号码的关系详见表210 （114页
43、） (2)气割速度。一般气割速度与工件的厚度和割嘴形式有关，工件愈厚，气割速度愈慢，相反，气割速度应较快。 (3)预热火焰能率。预热火焰能率的大小与工件的厚度有关，工件愈厚，火焰能率应愈大，但在气割时应防止火焰能率过大或过小的情况发生。,(4)割嘴与工件间的倾角。割嘴倾角的大小主要根据工件的厚度来确定。一般气割4mm以下厚的钢板时，割嘴应后倾2545；割420mm厚的钢板时，割嘴应后倾2030；割2030mm厚的钢板时，割嘴应垂直于工件；气割大于30mm厚的钢板时，开始气割时应将割嘴前倾2030。 (5)割嘴离工件表面的距离。 通常火焰焰芯离开工件表面的距离应保持在35mm的范围内。切割薄板时
44、，由于切割速度较快，火焰可以长些，割嘴离开工件表面的距离可以大些；切割厚板时，由于气割速度慢，为了防止割缝上缘熔化，预热火焰应短些，割嘴离工件表面的距离应适当小些。,第三节 常用气体安全使用要求（68）,一、乙炔性质：（69） 在常温常压下是无色、高热值的易燃易爆气体，在标准状态下，密度为1.17kg/m；有刺鼻臭味和较弱毒性。 化学性质非常活泼不稳定，一定条件下，可能磨擦和冲击而发生爆炸。 点火能量为0.019mJ，烟头或即将熄灭烟灰均可点燃。,危险！,纯乙炔的分解爆炸性能，首先取决于瞬间的温度和压力，同时与它所接触的介质、乙炔中杂质、容器的开头、火源、散热条件等因素。 1.当温度达580c
45、-600c，压力达到0.15mpa时，即发生分解爆炸。 2.乙炔的分解爆炸与触媒剂有关。 3.乙炔爆炸与存放的容器直径有关。直径越小，发生爆炸可能性越小（容器壁的流动阻力和冷却作用）。,乙炔与某些金属化合物接触引起爆炸。长期与铜、银、水银等金属或与其盐类接触，生成红色的乙炔铜、白色的乙炔银爆炸性化合物。凡供乙炔使用的器具绝对禁止使用银铜及含铜高于70的铜合金制品。 乙炔与氯、次氯酸盐等含强氧化剂化合，在日光照射下或加热等外界条件下，就能发生燃烧和爆炸。因此严禁使用四氯化碳灭火器扑救乙炔火灾。,乙炔与空气或氧气混合均能够生成爆炸性混合气体。当遇有高温、静电火花或明火时，即使在正常大气压力下也会爆
46、炸。甚至在没有任何火源存在的环境中，因混合气升温达到自燃点温度，仍然会发生爆炸。 乙炔溶解于液体，将其溶解于丙酮中，并贮存在由多孔物质组成填料的溶解乙炔瓶中，提高运输和使用中的安全。,几种常用可燃气体性质,二、氧气性质：无色无味无毒；密度1.429kg/m（空气1.29kg/m）。不能自燃。化学性质极为活泼的助燃气体，属强氧化剂。氧混合物具有很宽的爆炸极限范围，遇火或高温条件即能发生爆炸。 氧气既是助燃气体，又可促使某些易燃物质自燃。 三、氢气氢是一种无色无味的气体，比重0.07，比空气轻14.38倍。它具有最大的扩散速度和很高的导热性，其导热效能比空气大七倍，极易漏泄，点火能力低，是一种极危
47、险的易燃易爆气体。 氢与空气混合可形成爆鸣气，其爆炸极限为480，氢与氧混合气的爆炸极限为4.6593.9，氢与氯气的混合物为(1：1)时，见光即行爆炸，当温度达240时即能自燃。氢与氟化合时能发生爆炸，甚至在阴暗处也会发生爆炸。,危险！,质量,焊接使用的氧气纯度要求(77),一级：不低于99.2；二级：不低度于98.5-99.2。 纯度越高，火焰温度则越高，得到质量好，否则影响气焊气割工艺质量。 氧气用压缩机压进氧气瓶或各种管道，氧气瓶内工作压力为15MPa，输送管道内的压力为0515MPa。,第五节 常用气瓶的结构和使用安全要求,（一）氧气瓶 是贮存和运输氧气的专用高压容器。 瓶体为天蓝色
48、，黑漆标明“氧气”。 瓶体外部装有防震胶圈。 标记：容积.重量.出厂.日期.厂名.压力。 三年复检一次。包括 水压和瓶壁腐蚀性检查。,1瓶体 2胶围 3瓶箍 4瓶阀 5瓶帽,一、气瓶结构,氧气瓶肩部标记,复验标记,（二）乙炔瓶（95） 贮存和运输乙炔气的专用容器。 瓶体为白色，标明“不可近火”红字。 不能高压压入气体，瓶体结构复杂。 瓶内布满微孔填料，微孔浸满丙酮，用于溶解乙炔。 瓶体外部装有防震胶圈。 标记：容量.重量.制造日期.最高承装压力.试验压力等。 三年复检一次。,1瓶帽 2瓶阀 3分解网 4瓶体 5微孔填料(硅酸钙) 6底座 7易熔塞,二、气瓶发生爆炸主要原因： (1)气瓶的材质、
49、结构或制造工艺不符合安全要求。例如材料冲击值低，瓶体严重腐蚀，瓶壁厚薄不匀，有夹层等。 (2)由于保管和使用不善，受日光曝晒、明火、热辐射等作用，使瓶温过高，压力剧增，直至超过瓶体材料强度极限，发生爆炸。氧气瓶在盛夏的阳光直接曝晒下，瓶壁受热升温可达100以上；将氢气瓶放于太阳光下曝晒，瓶温每升高2，瓶内压力就增加100kPa，乙炔瓶受热超过30，乙炔在丙酮里溶解度降低，压力即大大升高。 (3)在搬运装卸时，气瓶从高处坠落、倾倒或滚动等，发生剧烈碰撞冲击。 (4)放气速度太快，气体迅速流经阀门时产生静电火花。 (5)氧气瓶上沾有油脂，在输送氧气时急剧氧化。 (6)可燃气瓶(乙炔、氢气、石油气瓶)发生漏气。 (7)乙炔瓶内多孔物质下沉，产生净空间，使乙炔瓶处于高压状态。 (8)乙炔瓶处于卧放状态，或大量使用乙炔时出现丙酮随同流出。,
