电焊工基础知识培训.docx
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电焊工基础知识培训
电焊工基础知识
安全用电的基础知识
一、造成触电事故的原因
1.属于操作行为的事故有：
1）在更换焊条、电极和焊接的操作中，手或身体某部接触到焊条、焊钳或焊枪的带电部分，而脚或身体其它部分对地和金属结构间无绝缘防护。
如在金属容器、管道、锅炉、船仓或金属构架上施焊时，或当身上大量出汗、阴雨天、潮湿地点焊接时。
2）在接线、调节焊接规范和移动焊接设备时，手或身体某部碰触到接线柱、极板等带电体而造成触电。
3）在登高焊接时，触及低压线路或靠近高压网路引起的触电事故。
4）利用厂房金属结构、管道、轨道、天车吊钩或其它金属搭接作为焊接回路而发生触电事故。
2.属于设备故障的有：
A.电焊设备罩壳漏电，人体碰触罩壳而触电。
造成罩壳漏电的原因有：
1）由于线圈潮湿导致绝缘损坏。
2）焊机长期超载运行或短路发热，致使绝缘降低、烧损而漏电。
3）焊机安装地点和方法不符合安全要求，遭受振动、碰击，而使线圈或引线绝缘受到机械损伤，并与铁心和罩壳短路。
4）维护检修不善或工作现场混乱，致使小金属物如铁丝、铁屑、铜丝或小铁管头之类一端碰到接线柱、电线头等带电体，另一端碰到铁心或罩壳而漏电。
5）由于电焊设备或线路发生故障而引起的事故，如焊机的火线与零线接错，使外壳带电而造成触电事故。
6）电焊过程中，人体触及绝缘破损的电缆、破裂的胶木盒等。
二、预防触电事故的技术措施
1.隔离措施是指不使人接触带电导体。
通常有两方面安全措施；
1）安全距离包括线路间、设备间和安全作业及检修时，应留有一定的安全距离。
2）屏护对带电设备或装置采用防罩壳、遮栏等方法实行隔离。
2.绝缘措施是指把带电体用绝缘物封闭起来。
电焊设备的带电部分（如初、次级线圈间、线圈与外壳间）必须符合绝缘标准要求，其绝缘电阻值均不得小于1兆偶。
对于手持式电动工具的绝缘电阻值不低于2兆偶。
一般低压设备绝缘电阻值要大于兆偶。
3.保护接地是指将正常情况下不带电的金属壳体，用导线和接地极与大地连接起来以保障人身安全。
它只适用于三相三线制的中性线、中性点不接地的供电系统。
4.保护接零是指将正常情况下不带电的金属壳体同电网的零线可靠的连接起来，保护接零适用于三相四线制电源，中性点直接接地的配电系统是目前绝大多数企业所采用的安全措施之一。
5.保护切断与漏电保护装置是为了防止强焊接设备采用保护接地或接零，但发生碰壳时的短路电流不足够大时，就不能及时使熔断器中的熔断丝熔断，或使自动开关跳闸，所以仍有触电危险，为了确保人身安全，防止触电事故，还必须采用漏电保护装置，这就是目前国际上较为流行的“双保险”防触电措施，它能预防漏电引起的电气火灾事故。
常用的漏电保护装置有电压式与电流式两种。
6.安全电压是为了防止触电事故而采取的特定电源供电系列，共分成42、36、24、12、6五个等级再任何情况下两导体间或任一导体与地之间不得超过交流（50HZ~500HZ）有效值50V
据有关安全技术标准，对特定作业环境的安全电压作了如下规定：
A．对比较干燥而触电危险较大的环境，规定安全电压为36V。
B．对潮湿而触电危险性又较大的环境，规定安全电压为12V。
C．对水下或其他由于触电导致严重二次事故
的环境，规定安全电压为3V。
7．焊机空载自动断电保护装置因焊机的空载电压远大于安全，故应采用空载自动断电保护装置。
这样不但可以避免更换焊条及其他辅助作业时产生触电的危害，同时还可以减少和、空载运行时的电力损耗。
焊接电弧及弧焊电源知识
一、焊接电弧的性质及引燃方法
1．定义及分类：
焊接是通过加热或加压，或两者并用，用或不用填充材料，使焊件达到原子间结合的一种加工方法。
按照焊接过程中金属所处的状态不同，可以分为熔焊、压焊、钎焊。
2．电弧的定义及引燃方法两极间强烈而持久的放电现象称为电弧。
它的特性是有强烈的光和大量的热。
焊接电弧是指有焊接电源供给的具有一定电压的两极间或电极与焊件间气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。
3．电弧引燃方法
A．接触短路引燃法将焊条与焊件接触短路产生短路电流，然后迅速将焊条提其2mm~4mm，这时焊条与焊件表面之间立即产生一个电压，即焊机空载电压，使空气电离而产生电弧。
接触法引弧主要用于手工电弧焊和埋弧自动焊中。
B．高频高压引弧法利用高压（2000V~3000V）直接将两电极间的空气间隙击穿电离，引发电弧。
由于高压对人身有危害，所以通常将其频率提高到150KHZ~260KHZ。
高频高压引弧法主要用于氩弧焊、等离子电弧焊中。
常用电弧焊的工艺知识
一、手弧焊的工艺特点
1、优点
A、工艺灵活、适应性强使用与碳钢、低合金钢、耐热钢、低温钢和不锈钢等各种材料的横、平、立、仰各种位置以及不同厚度、结构形状的焊接。
B、质量好与气焊及埋弧焊相比，金相组织细，热影响区小，接头性能好。
C、易于通过工艺调整来改变控制变形合改善应力。
D、设备简单、操作方便。
2、缺点
A、对焊工的依赖性强。
B、.劳动条件差。
C、生产效率低。
二、手弧焊的工艺参数
1、焊条种类和牌号的选择根据母材的性能、接头的刚性和工作条件选择焊条，一般构件选择酸性焊条，重要构件选择碱性焊条。
2、焊接电源种类和极性的选择A、通常有直流和交流两种，根据焊条的性质选择。
酸性焊条可同时采用交、直流两种，碱性焊条由于电弧稳定性差，必须用碱性焊条。
B、焊件接电源正极，焊条接电源负极的接线法叫正接；反之叫反接。
碱性焊条常采用反接。
酸性、焊条如使用直流电源时常采用正接；当需要较大熔深时采用正接，而焊接薄板、铸铁、有色金属时应采用反接。
3、焊条直径根据焊件厚度进行选择。
厚度越大—直径越粗。
其中,立焊最大直径不超过5mm,横焊仰焊不超过4mm.
焊条直径与焊件厚度的关系（mm）
焊件厚度
2
3
4~5
6~12
>13
焊条直径
2
~4
4~5
4~6
4、焊接电流的选择焊接电流主要有焊条直径、焊接位置和焊接层次来决定.
A、焊条直径焊条直径越粗，电流越大，可根据下面的经验公式来计算焊接电流：
I=（35~55）*d
各种直径焊条使用电流的参考值
d.
I.
25~40
40~65
50~80
100~130
160~
260~270
260~300
B、焊接位置在平焊位置时，可选择偏大些的电流。
横、平、立、仰焊位置焊接时，电流应比平焊位置小10%~20%。
角焊电流应比平焊电流稍大些。
C、焊道层次通常焊接打底焊时，特别是焊接单面焊双面成形的焊道时，使用的焊接电流要小；焊填充焊道时，为提高效率，常用较大焊接电流；焊盖面焊道时，为防止咬边和获得较美观的焊缝,使用的电流稍小些。
另外，碱性焊条选用的焊接电流鼻酸性焊条小10%，不锈钢焊条比碳钢焊条选用电流小20%左右等。
5、电弧电压由焊工根据具体情况灵活掌握，其原则一是保证焊缝具有合乎要求的尺寸和外形，二是保证焊透。
6、焊接速度在保证焊缝所要求的尺寸和质量的前提下灵活掌握。
速度过慢，热影响区加宽，晶粒粗大，变形大；速度过快，易造成未焊透，未熔合，成形不良等缺陷。
7、焊接层数的选择在焊厚板时，必须采用多层焊或多层多道焊。
多层焊的前一道焊道对后一道焊道起预热作用，而后一道焊道对前一道焊道起热处理作用，能提高焊缝金属的塑性和韧性。
每层焊道厚度不大于4mm~5mm.
电弧焊常见焊接缺陷产生的原因及防止方法
一、焊接裂纹可分为冷裂纹和热裂纹两种。
1、热裂纹焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹叫热裂纹。
A、产生原因是由于熔池冷却结晶时，受到拉应力作用，而凝固时，低熔点共晶体形成的液态薄层共同作用的结果。
B、防止方法控制焊缝中的有害杂质的含量即碳、硫磷的含量，减少熔池中低熔点共晶体的形成；降低冷却速度，改善应力状况；采用碱性焊条；控制焊缝形状，尽量避免得到深而窄的焊缝；采用收弧板，将弧坑引至焊件外面。
2、冷裂纹
A、产生原因焊材本身具有较强的淬硬倾向，焊接熔池中溶解了多量的氢，以及焊接接头在焊接过程中产生了较大的拘束应力
B、防止方法焊前按规定要求严格烘干焊条、焊剂减少氢的来源；采用低氢型碱性焊条和焊剂；焊接淬硬性较强的低合金高强度钢时，采用奥氏体不锈钢焊条；焊前预热；焊后缓冷；适当增加焊接电流，缓慢焊接速度，可减慢热影响区冷却速度，防止形成淬硬组织。
二、气孔焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出，残存下来形成的空穴叫气孔。
1、产生原因A、铁锈和水分对熔池一方面有氧化作用，另一方面又带来大量的氢。
B、焊接方法埋弧焊由于焊缝大，厚度深，气体从熔池中逸出困难，增加了产生的几率。
C、碱性焊条容易产生气孔。
D、交流电易产生气孔，直流反接气孔倾向最小。
E、焊接工艺参数焊接速度增加，电流增大，电弧电压升高会使气孔的倾向显著增大。
2、防止方法A、清理焊件表面的油污。
B、焊条、焊剂在焊前要烘干，并保温，随用随取。
C、采用合理的工艺参数，用碱性焊条时，一定要短弧焊。
三、咬边由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷叫咬边。
1、产生原因主要由于焊接工艺参数选择不当，焊接电流太大，电弧过长，运条速度和焊条角度不适当等。
2、防止方法选择正确的运条方法和运条角度，选择正确的焊接电流及焊接速度，电弧不能拉的太长。
四、未焊透焊接时接头根部未完全熔透的现象叫未焊透。
1、产生原因坡口角度太小，焊根未清理干净，间隙太小；电流过小，速度太快；焊接时有磁偏吹现象；电流过大，焊件金属尚未充分加热时，焊条已急剧熔化，焊接位置不好，焊接可达性不好等。
2、防止方法正确选用和加工坡口尺寸，保证必须的装配间隙，正确选用焊接电流和焊接速度，认真操作，防止焊偏等。
五、未熔合焊接时，焊道与母材间，未完全熔化结合的部分叫未熔合。
1、产生原因层间清渣不干净，电流太小，焊条偏心，焊条摆动幅度太窄等。
2、防止方法加强层间清渣，正确选择焊接电流，注意焊条摆动等。
六、夹渣焊后残留在焊缝中的熔渣叫夹渣。
1、产生原因焊条电流太小，以至液态金和熔渣分不清；速度太快，使熔渣来不及浮起；多层焊时清渣不干净；焊缝成形系数过小以及手弧焊时焊条角度不正确等。
2、防止方法采用具有良好工艺性能的焊条，正确选用焊接电流合运条角度，焊件坡口角度不宜过小，多层焊时，认真作好清渣工作等。
七、焊瘤焊接时，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上，所形成的金属瘤叫焊瘤。
1、产生的原因操作不熟练和运条角度不当。
2、防止方法提高操作水平，正确选责焊接工艺参数，灵活调整焊条角度，装配间隙不宜过大。
严格控制熔池温度，不使其过高。
常用焊接材料知识
一、药皮的作用
1.提高焊接电弧的稳定性
2.保护熔化金属不受外界空气的影响
3.过渡合金元素使焊缝获得所要求的性能
4.改善焊接工艺性能，提高焊接生产率
二、焊芯牌号
1、焊芯的牌号用“H”表示。
焊条的直径是以焊芯直径来表示的饿，常用的焊条直径有2、、、4、5等几种。
焊条的长度取决于焊芯的直径、材料、药皮类型等。
2、焊芯用钢材分类可分为碳素钢、合金钢、不锈钢三类。
三、焊条的分类
1、按焊条的用途分类分为碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条及特殊用途焊条共九种。
2、按焊条药皮熔化后的熔渣特性可分为酸性焊条和碱性焊条。
四、焊条的选用原则
1、等强度原则。
2、同等性能原则。
3、等条件原则（工作或焊接结构的工作条件和特点选择焊条）
焊接接头及焊缝形式
一、焊接接头的分类
焊接接头包含焊缝熔合区和热影响区。
焊接接头可分为对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底对接接头等共十种。
常见接头如图
二、焊接坡口根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工成一定几何形状的沟槽叫坡口。
1、坡口的作用：
为了保证焊缝根部焊透，使焊接电源能深入接头根部，以保证接头质量，同时还能起到调节基体金属与填充金属比例的作用。
2、选择坡口的原则：
A、能够保证工件焊透，且便于焊接操作。
B、坡口形状应容易加工。
C、尽可能提高焊接生产率和节省焊条。
D、尽可能减少焊后工件的变形。
3、坡口的形状：
常见的形状有：
A、V形坡口，焊接时为单面焊，不用翻转焊件，但焊后焊件容易产生变形。
B、X形坡口在同样的厚度下，能减少焊缝金属量约1/2，并且是对称焊接，焊后变形小，焊接时需要翻转焊件。
C、U形坡口，能焊较大厚度焊件，焊接效率高，但加工复杂。
D、另外还有双U形、单边V形、J形、I形等坡口形式。
三、焊接位置的种类
1、平焊是在水平面上任何方向进行焊接的一种操作方法。
它的操作技术比较容易掌握，可以选用教大直径的焊条和较大焊接电流，生产效率高，应用普遍；但如果焊接工艺参数选择和操作不当，打底时容易造成根部焊瘤或未焊透，也容易出现熔渣与熔化金属混杂不清或熔渣超前而引起的夹渣。
常用平焊有对接平焊、T形接头平焊和搭接接头平焊。
对接平焊A、I形坡口对接焊当板厚小于6mm时，一般I形坡口对接焊。
B、V形坡口对接平焊当板厚超过6mm时，由于电弧的热量较难深入到I形坡口根部，必须开V形坡口或双V形坡口，可采用多层焊或多层多道焊。
多层焊时，第一层应选用较小直径的焊条，运条方法应根据焊条直径与坡口间隙而定。
以后各层焊接时，应先将前一层熔渣清除干净，然后选用较大直径焊条和焊接电流施焊每层焊缝接头应互相错开。
多层多道焊的焊接方法与多层焊相似，一特别注意清除熔渣，以免产生夹渣、未熔合等缺陷。
C、T形接头的平焊焊接时容易产生未焊透、焊瘤、咬边、夹渣等缺陷，特别是立板容易咬边。
为防止上述缺陷，焊接时除正确选择焊接工艺参数以外，还必须根据两板厚度来调节焊条的角度，电弧应偏向厚板一边，使两板受热温度均匀一致。
焊接过程中尽量采用短弧焊。
防止产生焊偏及垂直板上咬边，当焊件能翻动时，尽可能把焊件放成船形焊接位置进行，这样即能避免产生咬边等缺陷，焊缝平整美观，又能使用大直径焊条大焊接电流，并便于操作，从而提高生产率。
A、立焊立焊是在垂直方向进行焊接的一种焊接方法，由于受重力作用，焊条熔化所形成的熔滴及熔池中的金属要下淌，造成焊缝成形困难，质量受影响。
因此，立焊时选用的焊条直径和焊接电流应小于平焊，并采用短弧焊接。
A、对接立焊采用I形坡口常用于焊接薄板，焊接时容易产生焊穿、咬边、金属熔滴下垂或流失等缺陷，一般采用跳焊法施焊。
B、T形接头立焊容易产生的缺陷是角顶不易焊透，而且焊缝两旁容易咬边，所以焊条在焊缝两侧应少作停留，并需要采用短弧焊。
横焊是在垂直面上焊接水平焊缝的一种操作方法。
由于熔化金属受重力作用，容易下淌而产生各种缺陷。
因此应采用短弧焊接，并选用较小直径焊条和较小焊接电流以及适当的运条方法。
仰焊焊缝位于燃烧电弧的上方。
焊工在仰视位置进行焊接。
仰焊劳动强度大，是最难的一种焊接位置。
由于仰焊时，熔化金属在重力作用下较易下淌，熔池形状和大小不易控制，容易出现夹渣、凹陷现象，运条困难，表面不易焊的平整。
焊接时，必须正确选用焊条直径和焊接电流，以便减少熔池的面积。
尽量使用厚药皮焊条和维持最短的电流，有利于熔滴在很短时间内过渡到熔池中，促使焊缝成形。
手工气割的知识
一、气割的基本原理气焊是利用气体火焰的热能将工件切割处预热到一定温度（燃点），喷出高速切割氧流使其燃烧并放出热量，来实现切割的方法。
由于它投资少，质量高，所以它应用较广。
金属的气割过程包括预热-燃烧-吹渣三个阶段，其实质是金属在纯氧中燃烧的过程，而不是熔化的过程。
切割的条件：
1、金属材料的燃烧点应低于熔点。
2、金属的氧化物熔点应低于金属的熔点。
3、金属的导热要差。
4、金属燃烧时应是放热反应。
5、金属中含阻碍切割和易淬硬的元素杂质应少。
二、割炬其作用是将可燃气体与氧一定的方式和比例混合后，形成具有一定热能和形状的预热火焰，并在预热火焰中心喷射切割氧进行切割。
三、气割工艺
A、工艺参数的选择
1、切割氧的压力切割氧的压力随着切割件的厚度和割嘴的孔径增大而增大。
2、气割速度割件越厚，气割速度越慢。
3、预热火焰的能率它与割体厚度有关，常与气割速度综合考虑。
4、割嘴与割件间的倾角对气割速度和后拖量有直接的影响，倾角的大小，主要根据割件厚度来定，选择不当，使气割速度不能提高，反之使气割困难，并增加氧气消耗量。
5、割嘴离割件表面的距离火焰焰芯离开割件表面的距离应保持在3~5mm之内，可使加热条件最好，割缝渗碳的可能性最小。
B、操作技术
1、气割前的准备、检察设备、现场是否符合安全生产要求，垫高割件，清除割缝表面氧化皮和污垢，按图划线放样，选择割炬及割嘴，试割等。
2、操作技术
1）、起割先预热起割点至燃烧温度，慢慢开启切割氧，当看到有铁水被氧吹动时，可加大切割氧至割件被割穿。
2）、切割切割过程中割嘴沿气割方向应后倾20~300
保持焰心距割件表面的距离及切割速度。
切割长缝时并应在每割长300~500mm割缝后，及时移动操作位置。
3）、终端的切割割嘴应向气割方向后倾一定角度，使割件下部先割穿，并注意余料下落位置，然后将割件全部割断，使收尾割缝平整。
先关闭切割氧，抬起割炬，再关闭乙炔，最后关闭预热氧。
4）收工当初切割工作完工时，应关闭氧气与乙炔瓶阀，松开减压阀调压螺钉，放出胶管内的余气。
卸下减压阀。
收起割炬及胶管，清扫场地。
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