焊接方法与设备为全套教程.ppt

绪绪 论论焊接是指通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使部件达到结合的一种方法，是金属加工的主要方法之一，与其他加工方法相比，具有节省金属、减轻结构重量、密封性好、工艺过程简单、产品质量高等优点，同时焊接过程也易实现机械化和自动化，发展非常迅速，目前在机械制造、石油化工、交通能源、冶金、电子、航空航天等行业中获得了广泛的应用，已成为大型金属结构制造中必不可少的加工手段。R一焊接的特点及在现代工业中的应用1焊接的特点与铆接相比，焊接可以节省金属材料，从而减轻了结构的重量；与粘接相比，焊接具有较高的强度，焊接接头的承载能力可以达到与母材相当的水平。焊接工艺过程比较简单，生产率高。焊接既不像铸造那样需要进行制作木型、造砂型、熔炼、浇铸等一系列工序，也不像铆接那样要开孔、制造铆钉、加热等，因而缩短了生产周期。焊接质量高。焊接接头不仅强度高，而且其他性能（物理性能、耐热性能、耐蚀性能及密封性）都能够与工件材料相匹配。焊接生产的劳动条件比铆接好，劳动强度小，噪声低。二、焊接的本质及焊接方法的分类1焊接的本质2焊接方法的分类三、本课程的内容和学习方法1本课程的内容各类焊接方法的焊接工艺过程、特点及其适用范围。常用焊接方法的工艺参数的选择、工艺措施的制订。常用焊接设备的结构、原理及安装、使用与维护方法。三、本课程的内容和学习方法2本课程的学习要求掌握各种焊接方法，尤其是常见电弧焊方法的焊接工艺过程、实质、特点和应用范围，熟悉影响焊接质量的因素及质量保证措施。了解常用典型电弧焊设备的结构组成、性能特点和应用范围，能根据实际工作要求正确选择、安装调试、操作使用和维护保养焊接设备；能熟练掌握常见焊接方法如焊条电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧焊、气焊等的实际操作方法和操作要点。三、本课程的内容和学习方法能根据实际的生产条件和具体的焊接结构及其技术要求，正确选择焊接方法及其工艺参数、工艺措施。能分析焊接过程中常见工艺缺陷的产生原因，提出解决问题的方法。概括地说，就是通过对本课程的学习掌握主要焊接方法的原理、焊接质量的控制以及常用设备的使用维护这三个方面的有关知识及技能，以达到正确应用的目的。三、本课程的内容和学习方法3对本课程学习方法的建议“焊接方法与设备”课程是以电工与电子基础、机械设计基础、金属材料与热处理等课程为基础，以弧焊电源、焊接冶金及金属焊接性等课程为前导的专业课程。因此在学习课程之前，应先修完上述课程，并进行专业生产性实习，积累必要的基础知识和技能。焊接方法与设备是高等职业院校焊接技术及自动化专业的主干专业课，是一门实践性很强的课程，因此学习本课程时应与其他课程和其他教学环节（如实习、课程设计等）配合，特别注意理论联系生产实际，培养学生分析问题和解决实际问题的能力。即不但应该注意学好教材本身所介绍的内容，还要注意掌握分析各种焊接方法的思路，学会分析工艺现象、研究工艺问题、掌握设备的使用维护知识，并且特别重视实训和操作环节，才会有更好的学习效果。综合训练一、填空题1 1铆接相比，焊接可以铆接相比，焊接可以 ；与粘接相比，焊接具有；与粘接相比，焊接具有 的强度。的强度。2 2根据焊接方法的根据焊接方法的 可将其分为可将其分为 、和和 三大类。三大类。综合训练二、简答题1 1什么是焊接什么是焊接?实现焊接的适当的物理化学过程指的是什么实现焊接的适当的物理化学过程指的是什么?2 2焊接与其他连接方法相比其优越性是什么焊接与其他连接方法相比其优越性是什么?3 3焊接方法怎样分类焊接方法怎样分类?熔焊、压焊、钎焊各有什么特点熔焊、压焊、钎焊各有什么特点?4 4熔焊时，为什么要实施保护熔焊时，为什么要实施保护?常用的保护方法有哪些常用的保护方法有哪些?项目一项目一 焊条电弧焊焊条电弧焊一、项目导入一、项目导入v球罐为焊接结构，如图所示。主要由上极板、上温带、赤道带、下温带、下极板及附件等部分组成。由其结构特点决定，目前主要以焊条电弧焊进行焊接为主。球罐球罐二、项目分析二、项目分析v电弧是所有电弧焊接方法的能源。电弧能够有效而简便地通过弧焊电源把电能转换成热能和机械能来实现工件的焊接，因此必须深入了解焊接电弧的物理本质和各种特性。v焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。它使用的设备简单，操作方便灵活，适合在各种条件下焊接特别适合于形状复杂结构的焊接。目前是最常用的焊接方法之一。v本项目主要学习：v焊接电弧；焊丝的熔化与熔滴过渡；母材熔化与焊缝成型；焊条电弧焊的原理及特点；焊条电弧焊设备及工具；焊条电弧焊工艺；焊条电弧焊的基本操作方法。二、项目分析二、项目分析【知识目标】【知识目标】1熟悉焊接电弧的物理基础、焊接电弧的导电特性、焊接电弧的工艺特性、焊丝的加热和熔化特性、熔滴上的作用力、熔滴过渡的主要形式及特点；2掌握焊缝成形过程、焊缝形状与焊缝质量的关系、焊接工艺参数对焊缝成形的影响、焊缝成形缺陷的产生及防止；3掌握焊条电弧焊的基本原理、特点及应用范围；4熟悉焊条电弧焊设备及工具；5.熟知影响焊条电弧焊焊接工艺参数的因素；6.掌握焊条电弧焊的操作要点。【能力目标】【能力目标】1能够正确安装调试、操作使用和维护保养焊条电弧焊设备；2能够根据实际生产条件和具体的焊接结构及其技术要求，正确选择焊条电弧焊工艺参数和工艺措施；3能够分析焊缝形状与焊缝质量的关系以及焊接工艺参数对焊缝成型的影响；4能够分析焊接过程中常见工艺缺陷的产生原因，提出解决问题的方法；5能够用焊条电弧焊进行各种位置焊缝的焊接操作。三、相关知识三、相关知识1焊接电弧(1)焊接电弧的物理基础电弧放电的条件电弧中带电粒子的产生电弧及各区域的电场强度分布示意图电弧及各区域的电场强度分布示意图a.气体的电离常见气体粒子的电离电压常见气体粒子的电离电压三、相关知识三、相关知识b阴极电子发射负离子的产生带电粒子的消失几种金属材料的逸出功几种金属材料的逸出功三、相关知识三、相关知识(2)焊接电弧的导电特性电弧的组成区域及电场强度分布弧柱区的导电特性阴极区的导电特性 阴极区电场形成示意图阴极区电场形成示意图三、相关知识三、相关知识阳极区的导电特性阴极斑点与阴极破碎作用阳极区电场形成示意图阳极区电场形成示意图三、相关知识三、相关知识焊接电弧的工艺特性电弧的热能特性各种弧焊方法的热效率系数各种弧焊方法的热效率系数三、相关知识三、相关知识电弧的温度、电流密度和能量密度的轴向分布示意图三、相关知识三、相关知识电弧径向温度分布示意图电弧径向温度分布示意图三、相关知识三、相关知识电弧的力学特性圆锥状电弧及其电磁力示意图圆锥状电弧及其电磁力示意图三、相关知识三、相关知识电弧中等离子流形成示意图电弧中等离子流形成示意图电弧中等离子流形成示意图电弧中等离子流形成示意图三、相关知识三、相关知识 斑点力阻碍熔滴过渡示意图斑点力阻碍熔滴过渡示意图三、相关知识三、相关知识电弧力和焊接电流的关系电弧力和焊接电流的关系 影响电弧中作用力的因素电弧力和电弧电压的关系电弧力和电弧电压的关系三、相关知识三、相关知识影响电弧中作用力的因素电弧力和焊丝直径的关系电弧力和焊丝直径的关系三、相关知识三、相关知识TIG焊时电弧力与极性的关系焊时电弧力与极性的关系（I=100A，钨极，钨极4.0mm）MIG焊时电弧力与极性的关系焊时电弧力与极性的关系三、相关知识三、相关知识焊接电弧的稳定性焊接电源焊条药皮焊接电流焊接电弧的磁偏吹三、相关知识三、相关知识三、相关知识三、相关知识2焊丝的熔化与熔滴过渡焊丝的加热和熔化特性焊丝的加热 焊丝伸出长度上的温度分布示意图焊丝伸出长度上的温度分布示意图焊丝的熔化速度、熔化系数及其影响因素焊接电流和伸出长度对不锈钢焊焊接电流和伸出长度对不锈钢焊丝熔化速度的影响丝熔化速度的影响不同直径的铝焊丝与熔化不同直径的铝焊丝与熔化速度的关系速度的关系三、相关知识三、相关知识熔滴上的作用力表面张力CO2减压流量计减压流量计 熔滴上的重力和表面张力示意图熔滴上的重力和表面张力示意图 纯金属的表面张力系数纯金属的表面张力系数三、相关知识三、相关知识重力电弧力熔滴爆破力电弧的气体吹力焊条形成的套筒示意图焊条形成的套筒示意图三、相关知识三、相关知识熔滴过渡的主要形式及特点自由过渡滴状过渡喷射过渡射滴过渡时熔滴上的作用力射滴过渡时熔滴上的作用力 射流过渡形成机理示意图射流过渡形成机理示意图三、相关知识三、相关知识 接触过渡接触过渡 渣壁过渡渣壁过渡 搭桥过渡示意图搭桥过渡示意图搭桥过渡示意图搭桥过渡示意图 熔滴过渡过程与电流电压波形熔滴过渡过程与电流电压波形熔滴过渡过程与电流电压波形熔滴过渡过程与电流电压波形 三、相关知识三、相关知识3母材熔化与焊缝成形焊缝形成过程熔池形状与焊缝成形示意图熔池形状与焊缝成形示意图三、相关知识三、相关知识焊接热循环的特点决定了熔池的形状特征：在电弧前方熔池的温度梯度较大，而在电弧后方熔池的温度梯度较小。在工件表面的等温线(包括熔池形状)近似椭圆形，但熔池头部较宽，而尾部较尖。在垂直焊接方向平面上的等温线(包括熔池)均为半圆形，熔池的形状对焊缝结晶的影响熔池的形状对焊缝结晶的影响三、相关知识三、相关知识焊缝形状与焊缝质量的关系焊缝形状尺寸及其影响焊缝的熔合比对接和角接接头的焊缝形状及尺寸对接和角接接头的焊缝形状及尺寸三、相关知识三、相关知识焊接工艺参数对焊缝成形的影响焊接参数的影响焊接参数对焊缝厚度、焊缝宽度和余高的影响焊接参数对焊缝厚度、焊缝宽度和余高的影响三、相关知识三、相关知识工艺因数的影响电流种类和极性焊丝直径和伸出长度电极(焊丝)倾角 电极倾角对焊缝成形的影响电极倾角对焊缝成形的影响三、相关知识三、相关知识工件倾斜焊件倾斜对焊缝成形的影响焊件倾斜对焊缝成形的影响三、相关知识三、相关知识结构因数的影响坡口和间隙工件厚度和工件散热条件焊缝成形缺陷的产生及防止焊缝外形尺寸不符合要求 焊缝外形尺寸不符合要求焊缝外形尺寸不符合要求三、相关知识三、相关知识咬边未熔合咬边咬边未熔合未熔合三、相关知识三、相关知识未焊透焊瘤未焊透未焊透焊瘤焊瘤三、相关知识三、相关知识烧穿及塌陷烧穿及塌陷烧穿及塌陷三、相关知识三、相关知识4焊条电弧焊的原理及特点焊条电弧焊的基本原理焊条电弧焊的特点焊条电弧焊与其它熔焊方法相比具有以下特点：焊条电弧焊设备简单，操作灵活方便，适应性强，可达性好，不受场地和焊接位置的限制，在焊条能达到的地方一般都能施焊，这些都是被广泛应用的重要原因。可焊金属材料广，除难熔或极易氧化的金属外，几乎能焊所有的金属；对接头装配要求较低焊接过程中，电弧由焊工手工控制，可通过及时调整电弧位置和运条速度等，修正焊接工艺参数，降低了焊接头装配质量的要求。三、相关知识三、相关知识生产率低，劳动条件差。与其它弧焊方法相比，焊接电流小，且每焊完一根焊条必须更换焊条，焊后还需清渣，故熔敷速度慢，生产率低，劳动强度大。且弧光强，烟尘大，所以劳动条件差。焊缝质量对人的依赖性强由于是用手工操纵焊条进行焊接，因此对焊工操作技能、工作态度及现场发挥等都有关，焊接质量在很大程度上取决于焊工的操作水平。三、相关知识三、相关知识适用范围可焊工件厚度范围焊条电弧焊不宜焊接1mm以下的薄板；开坡口多层焊时，厚度虽不受限制，但效率低，填充金属量大，其经济性下降，因此常用于焊接340mm厚的工件。可焊金属范围最适合焊的金属有：碳钢、低合金钢、不锈钢、耐热钢、铜、铝及其合金等。最合适的产品结构和生产性质结构复杂、形状不规则、具有各种空间位置的焊缝，最适合用焊条电弧焊；单件或小批量的焊件及安装或维修工作宜用焊条电弧焊。三、相关知识三、相关知识5焊条电弧焊设备及工具对焊条电弧焊设备的要求具有适当的空载电压保证引弧容易及电弧燃烧稳定电源空载电压越高，引弧越容易，电弧稳定性也越好。要有良好的经济性空载电压越高，所需铁、铜材料越多，焊机的体积和重量越大，造价增加，同时也会增加能量耗损，降低弧焊电源的效率。保证人身安全为保证焊工安全，对空载电压必须加以限制。具有陡降的外特性三、相关知识三、相关知识具有陡降的外特性外特性形状对电流稳定性的影响外特性形状对电流稳定性的影响焊条电弧焊电源理想的外特性焊条电弧焊电源理想的外特性三、相关知识三、相关知识具有良好的调节特性具有良好的动特性常用焊条电弧焊设备及工具焊条电弧焊弧焊电源弧焊变压器直流弧焊发电机硅弧焊整流器晶闸管式弧焊整流器晶闸管式弧焊整流器系统组成框图晶闸管式弧焊整流器系统组成框图硅弧焊整流器的组成硅弧焊整流器的组成三、相关知识三、相关知识弧焊逆变器弧焊逆变器系统原理框图弧焊逆变器系统原理框图三、相关知识三、相关知识焊钳电缆面罩与护目镜焊条保温筒焊缝检测器敲渣锤及钢丝刷三、相关知识三、相关知识四、项目实施四、项目实施1焊条电弧焊准备工作准备工作包括：劳动保护、设备的检查、工件的准备及焊条的烘干等。劳动保护穿戴好工作服、焊接防护手套、焊接防护鞋。正确选择好焊接防护面罩及护目镜片。检查焊接场地周围是否存在易造成火灾、爆炸、触电等事故的不安全隐患。设备的检查检查焊机的绕组绝缘与接地情况是否安全可靠，电网电压与焊机铭牌是否相符。检查焊机接地上一点中已提到过“检查焊机的接地情况”，此处又出现，请老师核实是否重复？改为：检查焊机噪声及振动是否出现异常；检查焊接电缆与焊机、焊接电缆与焊钳接头连接是否牢固；检查焊钳夹持焊条是否牢固；检查焊接电缆是否破损。是否可靠，噪声及振动是否出现异常；检查焊接电缆与焊机、焊接电缆与焊钳接头连接是否牢固；检查焊钳夹持焊条是否牢固；检查焊接电缆是否破损。检查焊接电流调节系统是否灵活。四、项目实施四、项目实施工件的准备焊接接头的基本形式焊条电弧焊的焊接接头有对接、搭接、T形接和角接等几种基本形式，如图所示。焊接接头的基本形式焊接接头的基本形式四、项目实施四、项目实施坡口的基本形式对接接头坡口的基本形式对接接头坡口的基本形式角接和角接和T形接头的坡口形接头的坡口四、项目实施四、项目实施焊缝工件组对和定位焊在焊接定位焊缝时，必须注意以下几点：所用的焊条及对焊工的要求，应与焊正式焊缝完全一样；定位焊缝易产生未焊透缺陷，故焊接电流应比正式焊接时大10%15%左右；当发现定位焊缝有缺陷时，应将其除掉并重新焊接；若工艺规定焊前需预热、焊后需缓冷，则焊定位焊缝前也要预热，焊后也要缓冷。四、项目实施四、项目实施定位焊缝必须熔合良好，焊道不能太高，起头和收尾处应圆滑过渡，不能太陡，并防止定位焊缝两端焊不透的现象；不能在焊缝交叉处和方向急剧变化处定位焊，应离开上述位置50mm左右焊接；为防止开裂，应尽量避免强行组装后进行定位焊。焊条的准备四、项目实施四、项目实施2焊接工艺参数及选择电源种类和极性焊条直径焊接电流电弧长度（电弧电压）焊接层数焊接速度焊条直径与焊件厚度的关系焊条直径与焊件厚度的关系焊接电流和焊条直径的关系焊接电流和焊条直径的关系四、项目实施四、项目实施3焊条电弧焊的基本操作技术引弧运条前进动作是使焊条端沿焊缝轴线方向向前移动的动作，它的快慢代表着焊接速度，能影响着焊接热输入和焊缝金属的横截面积。横摆动作是使焊条端在垂直前进方向上作横向摆动，摆动的方式、幅度和快慢直接影响焊缝的宽度和熔深，以及坡口两侧的熔合情况。四、项目实施四、项目实施焊条的向下送进动作是使焊条沿自身轴线向熔池不断送进而保持电弧长度的动作。因此焊条送进速度应等于焊芯的熔化速度，弧长才稳定。运条的基本动作运条的基本动作四、项目实施四、项目实施常用的运条方式及其适用范围常用的运条方式及其适用范围四、项目实施四、项目实施焊缝的连接四、项目实施四、项目实施收弧划圈收弧法当电弧移至焊缝终端时，焊条端部作圆圈运动，直至填满弧坑后再拉断电弧，此法适于厚板焊接。回焊收弧怯当电弧移至焊缝终端处稍停，再改变焊条角度回焊一小段，然后拉断电弧。此法适用于碱性焊条焊接。反复熄弧再引弧法电弧在焊缝终端作多次熄弧和再引弧，直至弧坑填满为止，适用于大电流或薄板焊接的场合，不适用于碱性焊条。转移收尾法焊条移到焊缝终点时，在弧坑处稍作停留，将电弧慢慢拉长，引到焊缝边缘的母材坡口内，这时熔池会逐渐缩小，凝固后一般不会出现缺陷。此法适用于换焊条或临时停弧时的收尾。四、项目实施四、项目实施五、知识拓展五、知识拓展1单面焊双面成形操作技术熔孔位置及大小熔孔位置及大小2薄板对接焊操作技术特点厚度2mm的钢板焊条电弧焊属薄板焊接，其最大困难是易烧穿、焊缝成形不良和变形难以控制。薄板对接焊比T形接和搭接更难操作。装配要求装配间隙越小愈越好，应0.5mm，对接边缘应去除剪切毛刺或清除切割熔渣；对接处错边量不应超过板厚的1/3；定位焊用小直径焊条(2.03.2mm)，间距应适当小些、焊缝呈点状，焊点间距为80100mm，板越薄间距越短。五、知识拓展五、知识拓展焊接用与定位焊一样的小直径焊条施焊。焊接电流可比焊条使用说明书规定的大一些，但焊接速度高些以获得小尺寸熔池。采用短弧焊，快速直线形运条，不作横向摆动。若有可能把焊件一头垫高。呈1520作下坡焊，可提高焊接速度和减小熔深。对防止薄板焊接时烧穿和减小变形有利。还可以采用灭弧焊法，即当熔池温度高，快要烧穿时，立即灭弧待温度降低再引弧焊接；亦可直线前后往复焊，向前时将电弧稍提高些。若条件允许最好在立焊位置作立向下焊。使用立向下焊的专用焊条，这样熔深浅，焊速高、操作简便、不易烧穿。五、知识拓展五、知识拓展3水下焊接技术（1）干法焊接这是采用大型气室罩住焊件、焊工在气室内施焊的方法，由于是在干燥气相中焊接，其安全性较好。在深度超过空气的潜入范围时，由于增加了空气环境中局部氧气的压力，容易产生火星。因此应在气室内使用惰性或半惰性气体。干法焊接时，焊工应穿戴特制防火、耐高温的防护服。与湿法和局部干法焊接相比，干法焊接安全性最好，但使用局限性很大，应用不普遍。五、知识拓展五、知识拓展（2）局部干法焊接局部干法是焊工在水中施焊，人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法，其安全措施与湿法相似。由于局部干法还处于研究之中，因此使用尚不普遍。五、知识拓展五、知识拓展（3）湿法焊接湿法焊接是焊工在水下直接施焊，而不是人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法。电弧是在气泡中燃烧的，焊条燃烧时焊条上的涂料形成套筒使气泡稳定存在，因而使电弧稳定。要使焊条在水下稳定燃烧，必须在焊条芯上涂一层一定厚度的涂药，并用石蜡或其他防水物质浸渍的方法，使焊条具有防水性。气泡由氢、氧、水蒸气和由焊条药皮燃烧产生的气泡；浑浊的烟雾生的其他氧化物。为克服水的冷却和压力作用造成的引弧及稳弧困难，其引弧电压要高于大气中的引弧电压，其电流较大气中焊接电流大15%20%。五、知识拓展五、知识拓展【项目小结】【项目小结】焊条电弧焊设备简单，操作灵活，适合各种位置及各种结构焊件的焊接，尤其适合结构复杂的焊缝结构的焊接，广泛应用于低碳钢、低合金结构纲的焊接。也可用于不锈钢、耐热钢、低温钢等合金结构钢的焊接，还可用于铸铁、铜合金、镍合金等材料的焊接，以及耐磨损、耐腐蚀等特殊使用要求工件的表面层堆焊。综合训练综合训练一、填空题一、填空题一、填空题一、填空题1按电场强度分布特点可将电弧分为按电场强度分布特点可将电弧分为 、和和 三个区域。三个区域。2电弧产生和维持不可缺少的两个必要条件是电弧产生和维持不可缺少的两个必要条件是 和和 。3 气体电离的种类有气体电离的种类有 、等。等。4电弧力主要包括电弧力主要包括 、和和 。5焊缝的形状是指焊件熔化区横截面的形状，它可以用焊缝的形状是指焊件熔化区横截面的形状，它可以用 、和和 三个参数来描述。三个参数来描述。6焊条电弧焊引燃电弧的方法有焊条电弧焊引燃电弧的方法有 引弧法和引弧法和 引弧法两种。引弧法两种。7焊条电弧焊常用的基本接头形式有焊条电弧焊常用的基本接头形式有 、和和 四种。四种。8焊条电弧焊焊完后收弧的方法有焊条电弧焊焊完后收弧的方法有 、和和 三种。三种。9焊缝符号主要由焊缝符号主要由 、和指引线等组成和指引线等组成10焊条电弧焊的工艺参数主要包括焊条电弧焊的工艺参数主要包括 、等。等。二、选择题二、选择题二、选择题二、选择题1焊接电弧按电场强度分布特点分为阴极区、阳极区和弧柱区，其中焊接电弧按电场强度分布特点分为阴极区、阳极区和弧柱区，其中()温度最高。温度最高。A阴极区阴极区 B阳极区阳极区 C弧柱区弧柱区 D一样高一样高2焊条电弧焊时不属于产生咬边的原因是（焊条电弧焊时不属于产生咬边的原因是（）。）。A电流过大电流过大 B焊条角度不当焊条角度不当 C焊速过低焊速过低 D电弧电压过高电弧电压过高3焊钳的钳口材料要求有高的导电性和一定的力学性能，因此用（焊钳的钳口材料要求有高的导电性和一定的力学性能，因此用（）制）制造。造。A铝合金铝合金 B青铜青铜 C黄铜黄铜 D紫铜紫铜4焊条电弧焊克服电弧磁偏吹得方法不包括（焊条电弧焊克服电弧磁偏吹得方法不包括（）。）。A改变地线位置改变地线位置 B压低电弧压低电弧 C改变焊条角度改变焊条角度 D增加焊接电流增加焊接电流综合训练综合训练5 焊接接头根部未完全熔透的现象称为（焊接接头根部未完全熔透的现象称为（）。）。A未熔合未熔合 B未焊透未焊透 C咬边咬边 D塌陷塌陷6受力状况好，应力集中较小的接头是（受力状况好，应力集中较小的接头是（）。）。A对接接头对接接头 B角接接头角接接头 C搭接接头搭接接头 DT形接头形接头7焊接接头根部预留间隙的目的是焊接接头根部预留间隙的目的是 A防止烧穿防止烧穿 B保证焊透保证焊透 C减少应力减少应力 D提高效率提高效率8在坡口中留钝边的目的是（在坡口中留钝边的目的是（）。）。A防止烧穿防止烧穿 B保证焊透保证焊透 C减少应力减少应力 D提高效率提高效率9在焊缝基本符号的左侧标注（在焊缝基本符号的左侧标注（）。）。A焊脚尺寸焊脚尺寸K B焊缝长度焊缝长度L C对接间隙对接间隙D坡口角度坡口角度10焊缝的形状系数是指焊缝焊缝的形状系数是指焊缝()A余高与熔宽之比余高与熔宽之比 B熔宽与熔深之比熔宽与熔深之比 C余高与熔深之比余高与熔深之比 D熔深与熔宽之比熔深与熔宽之比综合训练综合训练三、判断题（正确的画三、判断题（正确的画三、判断题（正确的画三、判断题（正确的画“”，错的画，错的画，错的画，错的画“”）1电弧中的斑点力总是有利于熔滴过渡的。电弧中的斑点力总是有利于熔滴过渡的。2焊缝的余高越高焊缝的强度也越高。焊缝的余高越高焊缝的强度也越高。3板材由平焊改为立焊时，如焊接电流不变，焊接速度应适当减慢。板材由平焊改为立焊时，如焊接电流不变，焊接速度应适当减慢。4在满足引弧容易和电弧稳定的前提下，应尽可能采用较低的空载电压。在满足引弧容易和电弧稳定的前提下，应尽可能采用较低的空载电压。5焊条电弧焊直流反接时，焊件接正极焊钳接负极。焊条电弧焊直流反接时，焊件接正极焊钳接负极。6在相同条件下，碱性焊条使用的焊接电流一般比酸性焊条小在相同条件下，碱性焊条使用的焊接电流一般比酸性焊条小10%左右，否则左右，否则焊缝中易产生气孔。焊缝中易产生气孔。7焊接面罩用护目镜片分焊接面罩用护目镜片分6个型号，号数越大颜色越深。个型号，号数越大颜色越深。8熔合比是指单道焊时，在焊缝横截面上母材熔化部分所占的面积与焊缝全部熔合比是指单道焊时，在焊缝横截面上母材熔化部分所占的面积与焊缝全部面积之比。面积之比。综合训练综合训练四、简答题四、简答题四、简答题四、简答题1简述热发射、场致发射与阴极材料的关系？简述热发射、场致发射与阴极材料的关系？2什么是阴极破碎现象？什么是阴极破碎现象？3影响焊接电弧稳定性的因素有哪些？影响焊接电弧稳定性的因素有哪些？4简述熔滴过渡的主要形式及特点？简述熔滴过渡的主要形式及特点？5在电弧中有哪几种主要作用力？说明各种力对熔池及熔滴过渡的影响。在电弧中有哪几种主要作用力？说明各种力对熔池及熔滴过渡的影响。6什么是焊缝成形系数和余高系数？它们对焊缝质量有何影响？什么是焊缝成形系数和余高系数？它们对焊缝质量有何影响？7试属常见焊缝成形缺陷的产生原因及防止措施。试属常见焊缝成形缺陷的产生原因及防止措施。8焊条电弧焊有哪些特点？焊条电弧焊有哪些特点？9对焊条电弧焊设备有哪些要求？对焊条电弧焊设备有哪些要求？10如何正确选择焊条电弧焊的工艺参数？如何正确选择焊条电弧焊的工艺参数？综合训练综合训练五、操作实训五、操作实训五、操作实训五、操作实训1掌握焊条电弧焊设备及用具使用方法。掌握焊条电弧焊设备及用具使用方法。2掌握焊条电弧焊的基本操作技能。掌握焊条电弧焊的基本操作技能。综合训练综合训练项目二项目二 埋弧焊埋弧焊一、项目导入一、项目导入v风电塔筒为焊接结构件，主要由法兰和筒体及内附件等部分组成，一般是采用1250mm厚的低碳钢板焊拼而成。主要以埋弧焊为主。o本项目主要学习：l埋弧焊的原理及特点l埋弧焊的自动调节原理l埋弧焊设备l埋弧焊的焊接材料及冶金过程l埋弧焊工艺l埋弧焊的其他方法l埋弧焊的基本操作方法项目分析项目分析1掌握埋弧焊的原理及特点；2了解埋弧焊的自动调节原理；3熟悉埋弧焊设备组成；4熟悉埋弧焊的焊接材料及冶金过程，掌握焊接材料的选用；5掌握埋弧焊工艺参数；6了解埋弧焊的其他方法；7掌握埋弧焊的基本操作要点。知识目标知识目标1能够正确安装调试、操作使用和维护保养埋弧焊设备；2能够根据实际生产条件和具体的焊接结构及其技术要求，正确选择埋弧焊工艺参数和工艺措施；3能够分析焊接过程中常见工艺缺陷的产生原因，提出解决问题的方法；4掌握埋弧焊基本操作技能。能力目标能力目标1埋弧焊的原理及特点埋弧焊的焊接过程及原理 埋弧焊接装置及焊接过程埋弧焊接装置及焊接过程 相关知识相关知识 埋弧焊的特点埋弧焊的优点埋弧焊的缺点埋弧焊的基本原理及焊缝形成过程埋弧焊的基本原理及焊缝形成过程 相关知识相关知识 埋弧焊的分类及应用范围分类按焊丝的数目分有单丝埋弧焊和多丝埋弧焊。按送丝方式分有等速送丝和变速送丝埋弧焊两大类。按电极形状分有丝极埋弧焊和带极埋弧焊。应用范围适合焊接的材料范围适合的焊缝类型和厚度范围应用行业领域相关知识相关知识 2埋弧焊的自动调节原理埋弧焊的自动调节必要性埋弧焊自动调节的目标和方法弧长波动与焊接参数的关系弧长波动与焊接参数的关系 网压波动与焊接参数的关系网压波动与焊接参数的关系 焊条电弧焊人工调节系统焊条电弧焊人工调节系统 相关知识相关知识 熔化极电弧的自身调节系统弧长波动 电弧自身调节系统的静特性曲线电弧自身调节系统的静特性曲线 弧长波动时电弧自身调节系统的调节作用弧长波动时电弧自身调节系统的调节作用 相关知识相关知识 网路电压波动网路电压波动时对电弧自身调节系统的影响网路电压波动时对电弧自身调节系统的影响 电源外特性对网路电压波动时焊接参数的影响电源外特性对网路电压波动时焊接参数的影响 相关知识相关知识 网路电压波动 电弧自身调节系统电流和电压的调节方法电弧自身调节系统电流和电压的调节方法 相关知识相关知识 电弧电压反馈自动调节系统 电弧电压反馈调节系统静特性曲线电弧电压反馈调节系统静特性曲线 相关知识相关知识 弧长波动弧长波动时电弧电压反馈调节系统的调节过程弧长波动时电弧电压反馈调节系统的调节过程 相关知识相关知识 发电机-电动机电弧电压反馈自动调节器发电机发电机电动机电弧电压反馈自动调节器电路原理图电动机电弧电压反馈自动调节器电路原理图 相关知识相关知识 晶闸管电弧电压反馈自动调节器晶闸管电弧电压反馈自动调节器电路原理图晶闸管电弧电压反馈自动调节器电路原理图 相关知识相关知识 网路电压波动网路电压波动时电弧电压反馈自动调节系统的影响网路电压波动时电弧电压反馈自动调节系统的影响 相关知识相关知识 网路电压波动 网路电压波动时电源外特性对电弧电压反馈自动调节系统焊接参数的影响网路电压波动时电源外特性对电弧电压反馈自动调节系统焊接参数的影响 相关知识相关知识 网路电压波动电弧电压反馈自动调节系统电流、电压调节方法电弧电压反馈自动调节系统电流、电压调节方法 相关知识相关知识 两种调节系统的比较相关知识相关知识 3埋弧焊设备埋弧焊机的功能和分类埋弧焊机的主要功能建立焊接电弧，并向电弧供给电能。连续地送进焊丝，并自动保持确定的弧长和焊接工艺参数不变，使电弧稳定燃烧。使电弧沿接缝移动，并保持确定的行走速度,并在电弧前方不断地向焊接区铺撒焊剂。控制焊机的引弧、焊接和熄弧停机的操作过程。相关知识相关知识 埋弧焊机的分类常用的埋弧焊机有等速送丝式和变速送丝式两种类型。按照不同的工作需要，埋弧焊机可做成不同的形式。常见的有焊车式、悬挂式、车床式、悬臂式和门架式等。相关知识相关知识 埋弧焊机的结构特点埋弧焊机主要由送丝机构、行走机构、机头调整机构、焊接电源和控制系统等部分组成。送丝机构送丝机构包括送丝电动机及传动系统、送丝滚轮和矫直滚轮等。它应能可靠地送进焊丝并具有较宽的调速范围，以保证电弧稳定。焊车行走机构焊车行走机构包括行走电动机及传动系统、行走轮及离合器等。行走轮一般采用橡胶绝缘轮，以免焊接电流经车轮而短路。离合器合上时由电动机拖动，脱离时焊车可用手推动。相关知识相关知识 焊接电源埋弧焊机可配用交流或直流弧焊电源。采用直流电源焊接，能更好地控制焊道形状、熔深和焊接速度，也更容易引燃电弧。通常直流电源适用于小电流、快速引弧、短焊缝、高速焊接以及所采用焊剂的稳弧性较差和对焊接参数稳定性有较高要求的场合。采用直流电源时，不同的极性将产生不同的工艺效果。正接时焊丝的熔敷效率高；反接时焊缝熔深大。采用交流电源时，焊丝熔敷效率及焊缝熔深介于直流正接与反接之间，而且电弧的磁偏吹小。因而交流电源多用于大电流埋弧焊和采用直流时磁偏吹严重的场合。相关知识相关知识 埋弧焊电源的额定电流在5002000A之间（一般为1000A），负载持续率为100%。常用的交流电源为同体式弧焊变压器；直流电源为硅弧焊整流器、晶闸管弧焊整流器。对于使用细焊丝的小电流埋弧焊，可选用焊条电弧焊电源代替（也可多台并联使用），但所用的焊接电流上限不应超过按100%负载持续率折算的数值。相关知识相关知识 控制系统常用的埋弧焊机系统包括：送丝拖动控制、行走拖动控制、引弧和熄弧的自动控制等。大型专用焊机还包括横臂升降、收缩、立柱旋转、焊剂回收等控制系统。一般埋弧焊机常用一控制箱来安装主要控制电器元件，但也有一部分元件安装在焊接小车的控制盒和电源箱内。在采用晶闸管等电子控制电路的新型埋弧焊机中已不单设控制箱，控制系统的电器元件安装在焊接小车上的控制盒和电源箱内。相关知识相关知识 除上述主要组成部分外，埋弧焊机还有导电嘴、送丝滚轮、焊丝盘、焊剂漏斗及焊剂回收器、电缆滑动支撑架、导向滚轮等易损件和辅助装置。相关知识相关知识 典型埋弧焊机目前国内最常用的埋弧焊机是MZ-1000型，它采用发电机-电动机反馈调节器组成自动调节系统，是一种变速送丝式埋弧焊机。焊机结构MZ-1000型埋弧焊机主要由焊接小车、控制箱和焊接电源三部分组成，相互之间由焊接电缆和控制电缆连接在一起。焊接小车MZ-1000型埋弧焊机配用的焊接小车是MZT-1000型，由送丝机构、行走小车、机头调整机构、控制盒、导电嘴、焊丝盘和焊剂漏斗等组成。相关知识相关知识 控制箱MZ-1000型埋弧焊机配用的控制箱是MZP-1000型。控制箱内装有电动机-发电机组、接触器、中间继电器、变压器、整流器、镇定电阻和开关等元件，用以和焊接小车上的控制元件配合，实现送丝和焊接小车拖动控制及电弧电压反馈自动调节。焊接电源MZ-1000型埋弧焊机可配用交流或直流电源。配用交流电源时，一般用BX2-1000型同体式弧焊变压器；配用直流电源时，可配用ZX5-1000型或ZXG-1000型弧焊整流器。相关知识相关知识 电路原理MZ-1000型埋弧焊机配用BX2-1000型交流焊接电源的电路原理见图。它可分为焊接电源控制电路、焊丝拖动电路和焊接小车拖动电路三部分。相关知识相关知识 焊机操作程序相关知识相关知识 MZ-1-1000型埋弧焊机介绍 MZ-1-1000型埋弧焊机的控制电路工作框图型埋弧焊机的控制电路工作框图 相关知识相关知识 相关知识相关知识 埋弧焊机的使用维护及常见故障的排除埋弧焊机的安装与调试安装埋弧焊机安装时，要仔细研读使用说明书，严格按照说明书中的要求进行安装接线。相关知识相关知识 安装用交流电源时用交流电源时MZ-1000型埋弧焊机的外部接线图型埋弧焊机的外部接线图 相关知识相关知识 调试调试应在确保安装接线准确无误后才能进行。埋弧焊机的调试主要是对新设备安装后的各种性能指标的调整测试，包括对电源、控制系统、小车三大组成部分的性能、参数的测试和焊接试验。电源性能参数的测试焊机按使用说明书组装后，接通电源、调节电源输出电压和电流，观察变化是否均匀，调节范围与技术参数比较是否一致，以便了解设备的情况。相关知识相关知识 控制系统的调试测试送丝速度，即比较测试数值与技术参数的一致性，与工艺要求是否符合；测试引弧操作是否有效、可靠；测试小车行走速度、调整范围和调节的均匀性；电源的调节特性试验，可设置人为障碍，改变焊接条件（弧长变化），观察焊机的自身调节特性或电弧电压反馈自动调节特性；检查各控制按钮动作是否灵活有效。相关知识相关知识 调试小车性能的检测小车的行走是否平稳、均匀，可在运行中观察测试；检查机头各个方向的运动是否与技术参数一致，能否符合使用要求；观察驱动电动机和减速系统运行状态，有无异常声音和现象；焊丝的送进、校直、夹持导电等部件的功能测试，可根据焊丝送出的状态进行判断；在运行中观察焊剂的铺撒和回收情况。相关知识相关知识 试焊按设定的参数进行试焊，检查焊缝表面成形和焊缝质量。以上各项如与技术参数不一致，或发生故障，且无法排出应立即与厂家联系。相关知识相关知识 使用与维护为保证焊接过程顺利进行，提高生产效率和焊接质量，延长焊机寿命，应正确使用焊机并对焊机进行经常性的保养维护，使其处于良好的工作状态。只有熟悉焊机的结构、工作原理和使用方法，才能正确使用和及时排除各种故障，有效地发挥设备的正常功能。在使用过程中应对设备经常进行清理，严防异物落入电源或焊接小车的运动部件内，并应及时检查连接件是否因运动时的振动而松动。运动部件响声异常、电路引线不正常发热往往就是由于连接件松动而引起的。相关知识相关知识 故障的诊断及排出MZ-1000型埋弧焊机常见故障及处理方法见下表故障故障产生原因产生原因处理方法处理方法接通转换开关，电动机不转动1.转换开关损坏2.熔断器烧断3.电源未接通1.修复或更换2.换新3.接通电源按下调整焊丝上下位置的按钮，焊丝不动作或动作不对1.变压器有故障2.整流器损坏3.按钮开关接触不良4.感应电动机转动方向不对5.发电机或电动机电刷接触不良1.检查并修复2.修复或调换3.检查并修复4.改换输入三相线接线5.检查并修复按下启动按钮，线路工作正常，但不引弧1.焊接电源未接通2.电源接触器接触不良3.焊丝与焊件接触不良1.接通焊接电源2.检查并修复3.清理焊件及焊丝末端凝固物相关知识相关知识 线路工作正常，但焊丝输送不均匀，电弧不稳定1.焊接参数不正确2.压紧滚轮压的不紧3.焊丝输送滚轮磨损过大4.导电嘴与焊丝接触不良5.焊丝未清理6.焊丝盘内焊丝太乱7.网路电源波动太大8.焊丝输送机构有故障1.调整焊接参数2.调整压紧滚轮压力3.换新4.清理导电嘴或换新5.清理焊丝6.重盘焊丝7.检查原因并改进8.检查并修复 焊接过程中焊剂停止输送或输送不均匀1.焊剂漏斗开关处被结块的焊剂堵塞。2.导电嘴未置于焊剂漏斗中间1.清理焊剂漏斗2.检查并调整 电源接通，按下启动按钮即使熔断器熔断1.控制线路短路2.变压器一次线圈断路1修复2修复相关知识相关知识 4埋弧焊的焊接材料与冶金过程埋弧焊的焊接材料及选用焊剂焊剂的作用主要有三大作用：保护作用埋弧焊过程中，电弧热使部分焊剂熔化产生熔渣和大量气体，有效地隔绝空气，保护焊丝末端、熔滴、熔池和及高温区金属，防止焊缝金属氧化、氮化及合金元素的烧损和蒸发，并使电弧过程稳定。相关知识相关知识 冶金作用焊剂还可起脱氧和渗合金的作用，与焊丝恰当配合使焊缝金属获得所需要的化学成分和力学性能。相关知识相关知识 改善焊接工艺性能在埋弧焊过程中，使电弧能稳定地连续燃烧，获得成形美观的焊缝