船舶与海洋工程系焊接工艺.docx

毕 业 论 文焊接工艺2.电弧焊62.1电弧焊的优点62.2电弧焊的缺点62.3焊接工艺参数63.气体保护焊73.1气体保护焊的特点73.2气体保护焊的安全使用83.3二氧化碳气体保护焊84埋弧焊94.1埋弧焊的主要优点94.2埋弧焊的主要缺点95焊接的安全卫生105.1 焊接作业的威险有害因素105.2焊接的安全管理10结束语10参考文献11致谢词11焊接工艺 2.电弧焊电弧焊是利用电弧放电时所产生的热量作为热源，加热，熔化焊条和焊件并使之相互熔合，形成牢固接头的焊接过程。因此，电弧焊是一种熔化焊接方法。2.1电弧焊的优点（1）使用的设备比较简单，价格相对便宜且轻便。（2）不需辅助气体保护，焊条既能填充金属，又能在焊接时产生保护熔池和避免氧化的保护气体。（3）操作灵活适应性强，能在空间任意位置焊接。（4）应用范围广，适用于大多数金属，合金的焊接。2.2电弧焊的缺点（1）对焊工操作技术要求高。（2）焊工劳动强度大，劳动条件差，有时处于高温烘烤和有毒有害的环境。（3）焊接工艺参数选择范围小，要经常更换焊条和清理焊渣。2.3焊接工艺参数焊接时，为保证焊接质量而选定的有关物理量，称之为焊接工艺参数。电弧焊的焊接工艺参数主要有焊条类型，焊接电流，电弧电压，焊接速度等。2.3.1焊条选用原则焊条的种类很多，应用范围不同，正确选用焊条，对劳动生产，焊接质量和产品成本都有影响，焊条选用原则如下：（1） 等强度原则。对于承受静载或一般载荷的弓箭或结构，通常在各种钢焊接时选用抗拉强度与母材相等的焊条，这就是等强度原则。在异种钢焊接时，则按强度低的一侧刚才选用。（2） 等同性原则。焊接在特殊环境下工作的工件或结构，如要求耐磨，耐腐蚀，在高温或低温下具有较高的力学性能，则应选用能保证熔敷金属的性能与母材相近的焊条，这就是等同性原则。如焊接不锈钢时，应选用不锈钢焊条。（3） 根据工件或焊件结构的工作条件和特点选择焊条。例如焊接需承受动载货冲击载荷的工作，应选用熔敷金属冲击韧度较高的低氧型碱性焊条。反之，焊一般结构时，应选用酸性。2.3.2电弧电压电弧电压的高低取决于电弧长度。弧长增大，电弧电压增高。过高的电弧电压使熔宽增加，熔深减少，熔池保护不好，易产生未焊透，咬边和气孔等缺陷。因此，手工电弧焊应尽可能采用短弧，特别是碱性焊条的弧长不应超过所用焊条的直径。2.3.3焊接速度单位时间内所完成焊缝的长度称为焊接速度。焊接速度过慢，易使接头过热而降低其力学性能，同时增大应力或变形。焊接速度过快，易造成未焊透，未熔合，气孔夹渣及焊缝成形不良等缺陷。为提高生产效率，应保证焊接质量的前提下，适当提高焊接速度。2.3.4焊接层数焊接层数直接影响到焊接接头的性能及变形。焊接层数应根据焊件的厚度确定。厚件焊接时，应采用多层焊，否则，焊接层数越少，每层焊缝厚度越厚，也就是焊接速度过慢，从而造成接头过热，韧性降低，同时应力或变形增大。因此电弧焊时，以每层焊缝厚度不超过所用焊条直径为宜。3.气体保护焊气体保护焊是利用外加气体作为保护介质的一种电弧焊方法，其优点是电弧和熔池可见性好，操作方便，无需焊后清渣。3.1气体保护焊的特点气体保护焊与其他焊接方法相比，具有以下特点：（1） 电弧和熔池的可见性好，焊接过程中可根据熔池情况调整焊接参数。（2） 焊接过程操作方便，没有熔渣或很少有熔渣，焊后基本上不需清渣。（3） 电弧在保护气流的压缩下热量集中，焊接速度较快，熔池较小，焊件焊后变形少。（4） 有利于焊接过程的机械化和自动化，特别是空间位置的机械化焊接。（5） 可以焊接化学活泼性强和易形成高熔点氧化膜的镁，钛及其合金。（6） 可以焊接薄板。（7） 在室外工作时，需挡风设备，否则气体保护效果不好。（8） 电弧的光辐射很强。（9） 焊接设备比较复杂，比电弧焊设备价格高。3.2气体保护焊的安全使用（1）气体保护焊电流密度大，弧光强，温度高，且在高温电弧和强烈的紫外线作用下产生高浓度有害气体，所以要特别注意通风。（2）引弧所用的高频振荡器会产生一定强度的电磁辐射，接触较多的焊工会引起头昏，疲乏无力分等症状。（3）氩弧焊使用的钨极材料中的稀有金属带有放射性，尤其在修磨电板时形成放射性粉尘，接触较多，容易造成神经系统疾病。3.3二氧化碳气体保护焊3.3.1二氧化碳气体保护焊的特点二氧化碳气体保护焊是熔化极气体保护焊的一种，广泛应用于低碳钢和低合金钢等黑色金属的焊接。其具有以下特点：（1） 二氧化碳气体保护焊穿透力强，焊丝熔化率高，生产效率高。（2） 二氧化碳气体保护焊成本低（3） 焊缝含氧量低，抗锈蚀能力强。二氧化碳气体保护焊主要缺点是金属飞溅较大。它是因液态金属内部的一氧化碳气体膨胀爆炸造成的。3.3.2二氧化碳气体保护焊的材料由于二氧化碳气体保护焊得电弧氧气氧化性较强，因此对焊丝的化学成分有以下特殊要求：(1)焊丝必须含有足够数量的脱氧元素（如Si，Mn，Al等），以减小焊缝金属中的含氧量，防止产生气孔。（2）焊丝的含碳量要低，这样可以减少气孔与飞溅。（3）保证焊缝金属具有满意的力学性能和抗裂性能。3.3.3二氧化碳气体保护焊安全防护二氧化碳气体保护焊焊接过程中金属飞溅较大，与其他焊接方法相比，更容易引起火灾和人身烫伤事故。因此，在进行二氧化碳气体保护焊时，除应防止点击外，还须特别注意焊接场所的防火措施和人员的防烫伤保护。应做到如下几点：（1） 焊接作业点附近不得有易燃，易爆物品。（2） 为防止触电和强烈弧光，作业人员应戴齐全完好干燥阻燃的手套，穿工作服及绝缘鞋。（3） 焊丝送入导电嘴后，不得将手指放在焊枪喷嘴口来检查焊丝是否伸出。（4） 二氧化碳预热器应采用安全电压，否则必须加装防触电保护装置。4埋弧焊埋弧焊时利用电弧作为热源的一种焊接方法。由于在焊接时其电弧被一层可熔化的颗粒状剂所覆盖，弧光不外露，肉眼看不到，因此成为埋弧焊。4.1埋弧焊的主要优点由于埋弧焊熔深大，生产率剂机械化程度高，因此适用于焊接中厚板结构的长焊缝。埋弧焊的主要优点：（1） 焊接电流大，加上焊剂和熔渣的隔热效果，故热效率高，熔深大。（2） 焊接速度快。（3） 焊剂的存在不仅能是熔池与空气隔绝，而且降低了熔池的冷却速度，使液体金属与熔化的焊剂间有较多的时间进行冶金反应，提高了焊缝金属的力学性能，减少了产生气孔，裂纹的缺陷的可能。（4） 在有风的环境中焊接时，埋弧焊的保护效果比其他电弧焊相比，焊接质量对人的依赖程度大为降低。（5） 没有弧光辐射，飞溅也受到有效制约，劳动条件好。4.2埋弧焊的主要缺点（1）为使颗粒状焊剂能覆盖焊接区，它只适用于平焊位置。（2）不能直接观察到熔池与焊道的相对位置，因此，一旦焊偏时不易及时发现和纠正。（3）电流小于100A时电弧不稳定，因此不适用于焊接厚度小于1mm的薄板。5焊接的安全卫生5.1 焊接作业的威险有害因素5.1.1高温作业焊接时，焊接电弧时高温热源，手工电弧焊中心部分的温度可达4200K（绝对温度）以上；二氧化碳气体保护焊的电弧温度高达6000-10000K5.1.2接触带点体在电弧焊时，如更换焊条，移动调节焊接设备等，大多数情况下作业人员要接触带电体。5.1.3产生有毒有害气体在焊接的高温下作用下会产生一些对人体有害的烟尘。自动焊在无密闭罩的情况下，测得臭氧的浓度为19.20毫克每立方米（最高容许浓度为0.3），已经严重超标。5.1.4产生电弧光辐射电弧焊可见光光度比肉眼所能承受的光度要强1万倍左右，红外线热辐射和紫外线会强烈地刺激和损害眼睛，皮肤。特别在氩弧焊过程中会产生更强烈的紫外线。5.2焊接的安全管理5.2.1对生产管理者的要求（1）严格执行焊接作业安全操作规程，杜绝违章指挥和作业现象。（2）合理编制工艺流程和作业计划，在布置生产任务时，要明确交代焊接作业安全要求和注意事项，确切做到安全生产。（3）加强现场检查，组织并督促安全卫生技术措施项目与事故隐患整改措施的落实。（4）编制重大事故应急救援预案。5.2.2对焊接人员的要求（1）无操作证，又没有正式焊工在场指导，不准焊接。（2）不了解作业现场及周围情况，不准焊接。（3）工作认真，遵章守纪，按上岗要求的业务理论和实际操作技能考核成绩合格。结束语虽然我国的造船业能在在世界上排在前列，但是在造船技术飞速发展的今天，我们在课本上学到的知识还远远不够，我们要在今后的工作当中，不能仅仅想着工作，仍旧要学习那些新的技术。这样我们才能为造船业作出贡献，使中国的造船能越来越强。参考文献朱兆华.焊接与热切割作业M.09年第3版.徐州：中国矿业大学出版社.2011.P1-P6致谢词通过这一阶段的努力，我的毕业论文终于完成了。在此阶段，我要非常感谢各位老师和朋友对我的关心和支持。非常感谢老师在最后学习阶段给我的指导，为了指导我们的毕业论文，她放弃了自己的休息时间。同时还要感谢所有的任课老师和所有的同学在这3年来给我的指导和帮助，是他们教会了我专业知识，教会了我如何学习，教会了我如何做人。正式由于他们，我才能在个方面取得进步。在最后，各位师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!