《电焊工》培训教案
第一讲、第二讲安全文明生产
教学目的:
通过本次课的学习，使学员能熟练掌握电焊工的安全操作规程，自觉做到安全文明生产。
教学重点:
手工电弧焊工安全操作规程
教学难点:
让学员深刻领会安全操作规程并自觉遵守
一、焊工一般安全操作规程
1、焊接场地必须配备灭火器，保证足够的照明和良好的通风。
2、在操作场地10米内，不应储存油类或其他易燃易爆物品(包括有易燃易爆气体产生的器皿、管线)。临时工地若有此类物品，而又必须在此操作时，应通知消防部门和安全技术部门到现场检查，采取临时性安全措施后方可进行操作
3、
工作前必须穿戴好防护用品。操作时(包括打渣)所有工作人员必须戴好防护眼镜或面罩。仰面焊接应扣紧衣领，扎紧袖口，戴好防火帽。
4、在缺氧危险作业场所及有易燃易爆物品及其挥发性气体的环境，设备、容器应经事先置换、通风，并经监测合格。
5、对压力容器、密封容器、燃料容器、管道的焊接，必须事先泄压、敞开，置换清除掉有毒有害物质后再施焊。潮湿环境，容器内作业还应采取相应电气隔离或绝缘等措施，并设人监护。
6、在焊接、切割密闭空心工件时，必须留有出气孔。在容器内焊接，外面必须设人监护，并有良好通风措施，照明电压应采取12伏。禁止在已做油漆或喷涂过塑料的容器内焊接。
7、电焊机接零(地)及电焊工作回线都不准搭在易燃易爆的物品上，也不准接在管道和机床设备上，工作回路线应绝缘良好，机壳接地必须符合安全规定。回路应独立或隔离。 8、电焊机的屏护装置必须完善(包括一次侧、二次侧接线)，电焊钳把与导线连接处不得裸露。二次线接头应牢固。2米及其以上的高处作业，应遵守高处作业的安全规程。作业时不准将工作回路线缠在身上。高处作业应设人监护。 9、遵守《气瓶安全监察规程》有关规定，如不得擅自更改气瓶的钢印和颜色标记，严禁用温度超过40?的热源对气瓶加热，永久气体气瓶剩余压力应不小于0.05MPa，液化气体气瓶应留有0.5,—1.0,规定冲装量的剩余气体。气瓶立放时应采取防止倾倒措施。
10、工作完毕，应检查焊接工作地(包括相关的二次回路部分)，确认无异常状态后切断电源，灭绝火种。
二、焊工“十不准”
1、禁火区没有动火证不焊。
2、密闭容器不焊。
3、进入贮罐无人监护不焊。
4、搭铁线路不畅通不焊。
5、焊件来路不明不焊。
6、带压设备不焊。
7、有毒物和易燃物未清除不焊。
8、火星飞溅物去向不明不焊。
9、防爆车间无可靠措施不焊。
10、回火防止器有问题不焊。
三、手工电弧焊工安全操作规程
1、应掌握一般电气知识，遵守焊工一般安全规程，还应熟悉灭火技术，触电急救及人工呼吸方法。
2、工作前应该检查焊机电源线、引出线及各接线点是否良好;若线路横越车行道时应架空或加保护盖;焊机二次线路及外壳必须有良好接地;电焊钳把绝缘必须良好。焊接回路线接头不宜超过三个。
3、下雨天不准露天电焊。在潮湿地带工作时，应站在铺有绝缘物品的地方并穿好绝缘鞋。
4、移动式电焊机从电力网上接线或拆线，以及接地、更换熔丝等工作，均应由电工进行。
5、推闸刀开关时身体要偏斜些，要一次推足，然后开启电焊机;停机时，要先关电焊机，才能拉断电源开关。
6、移动电焊机位置，须先停机断电;焊接中突然停电，应立即关好电焊机。焊接电缆接头移动后应进行检查，保证牢固可靠。
7、在人多的地方焊接时，应安设遮拦挡住弧光。无遮拦时应提醒周围人员不要直视弧光。
8、换焊条时应戴好手套，身体不要靠在铁板或其他导电物件上。敲渣时应戴上防护眼镜。
9、焊接有色金属器件时，应加强通风排毒，必要时使用过滤式防毒面具。
10、修理压力管道、易燃易爆气(液)体管道或在有易燃易爆物泄漏的地方进行焊接时，要事先通知有关部门及消防、安技部门，得到允许后方可工作。工作前必须关闭气(液)源，加强通风，把积余气(液)排除干净。修理机械设备，应将其保护零(地)线暂时拆开，焊完后再行连接。 11、焊机启动后，焊工的手和身体不应随便接触二次回路导体，如焊钳或焊枪的带电部位、工作台、所焊工件等。在容
器内作业，潮湿、狭窄部位作业，夏天身上出汗或阴雨天等情况下，应穿干燥衣物，必要时要铺设橡胶绝缘垫。在任何情况下，都不得使操作者自身成为焊接回路的一部分。
四、手工气焊(割)工安全操作规程
1、严格遵守一般焊工安全操作规程和有关溶解乙炔气瓶、水封安全器、橡胶软管、氧气瓶的安全使用规则和焊(割)炬安全操作规程。
2、工作前必须检查所有设备。乙炔发生器、氧气瓶及橡胶软管的接头以及紧固件均应紧固牢靠，不准松动、破损和漏气现象。氧气瓶及其附件、橡胶软管、工具上不能沾染油脂和泥垢。
3、检查设备、附件及管路漏气情况时，只准用肥皂水试验。试验时，周围不准有明火，不准抽烟。
4、氧气瓶、乙炔气瓶与明火间的距离应在10米以上。如条件限制也不准小于5米，并应采取隔离措施。
5、禁止用易产生火花的工具开启氧气或乙炔阀门。
6、气瓶设备管道冻结时，严禁用火烤或用工具敲击冻块。氧气阀或管道要用不高于40?的温水溶化;回火防止器及管道可用热水或蒸汽加热解冻。
7、焊接场地应有相应的消防器材。露天作业时应防止阳光直射在气瓶上。
8、压力容器及压力表、安全阀，应按规定定期送交校验和试验。检查、调整压力器件及安全附件，应采取措施，消除余气后才能进行。
9、工作完毕或离开工作现场时，要拧上气瓶的安全帽，收拾现场，把气瓶和乙炔发生器放在指定地点。
五、、安全防护
1、电光性眼炎
电光性眼炎也称为紫外线眼伤，是由于收到紫外线过度照射所引起的眼结膜、角膜的损伤。潜伏期6—8个小时。 2、电光性皮肤灼伤、烫伤
3、触电事故
4、缺氧窒息
5、高空坠落
6、防范火灾事故
第二讲焊条
教学目的:
1、使学员了解焊条的组成及其特性
2、了解焊条的分类及型号编制
3、了解酸、碱性焊条的特点
教学重点:
帮助学员掌握在不同情况下焊条的选择
手工电弧焊时，焊条既作为电极，又作为填充金属过渡到焊缝中去，是焊缝金属的主要组成部分。
第一节焊条的组成及其特性
焊条的组成:焊芯，药皮
焊条的性能:
1、焊芯符合规定要求，满足焊缝的成分或力学性能的要
求，
2、具有良好的工艺性，容易引弧，电弧燃烧稳定，
3、能适用于交、直流弧焊电源，
4、能进行不同位置的焊接，
5、飞溅少，不易产生气孔，裂纹，夹渣，
6、药皮没有成块脱落的
7、焊缝成型好，脱渣容易
一、焊芯
1. 焊芯的作用:
与焊件之间产生电弧，并融化作为焊缝的填充金属。
占50,~70,
2. 焊芯中的合金元素
碳、锰、硅、铬、镍、硫、磷等
(1)碳:
作用:脱氧剂，在电弧高温下与氧发生化学作用生成一氧化碳和二氧化碳气体，可排开空气减少空气中氧、氮与熔池的作用。
缺点:含量过高易产生飞溅和气孔，同时时钢的淬硬性和裂纹敏感性增加。
一般焊芯碳的质量分数被限制在0.2,以下，常用碳素结构钢焊芯的质量分数小于0.1,
(2)锰:
作用:较好的脱氧剂，较好的合金剂，可使焊缝的强度和韧性提高，减少硫的有害作用。
一般碳素结构钢焊芯中锰的质量分数可达0.8,~1.1,
(3)硫:
作用:更强的脱氧能力，能形成二氧化硅
缺点:增加熔渣的粘度，造成脱渣困难，过多的二氧化硅增加焊接熔化金属的飞溅。
一般硅的质量分数限制在0.03,以下。
(4)硫:
有害杂质，易产生裂纹
焊芯中硫不得大于0.04,
3、焊芯的分类及牌号
H 08 Mn A
焊条直径是以焊芯直径来表示，常用的焊条直径有Φ
2mm、Φ2.5mm、Φ3.2mm、Φ4mm、Φ5mm几种二、药皮
1、药皮的作用
(1) 防止空气对熔池的侵入 (2) 提高焊接电弧的稳定性 (3) 提高焊接质量
2、药皮的类型及特点
(1) 高钛钠和高钛钾型
(2) 钛钙型
(3) 钛铁矿型
(4) 氧化铁型
(5) 高纤维素钠和高纤维素钾型 (6) 低氢钠和低氢钾型
(7) 石墨型
(8) 盐基型
第二节焊条的分类及型号编制
一、焊条的分类
1、碳钢焊条
2、低合金钢焊条
3、不锈钢焊条
4、堆焊焊条
5、铸铁焊条
6、镍及镍合金焊条
7、铜及铜合金焊条
8、铝及铝合金焊条
9、特殊用途焊条:水下焊接、切割的焊条
二、焊条的型号
碳钢焊条:J422、J502
不锈钢焊条:A002、A132
铸铁焊条:Z308
堆焊焊条:D107、
第三节酸、碱性焊条的特点
一、酸性焊条和碱性焊条
当焊条熔渣的成分主要是酸性氧化物时，熔渣表现为酸性，这类焊条为酸性焊条反之为碱性焊条。
二、酸碱性焊条的特点
1、酸碱性焊条的工艺性能特点
(1) 酸性焊条:引弧容易、电弧稳定、飞溅小、脱渣
性好、焊缝美观、易操作适合于各种位置的焊接、
可用交直流电源焊接
(2) 碱性焊条:脱渣困难、飞溅大、只能采用直流电
源焊接
2、酸碱性焊条的焊缝金属性能
(1) 酸性焊条:塑性、韧性差，抗裂性差 (2) 碱性焊条:各项性能都较好
三、焊条的管理使用
1、焊条必须在干燥通风良好的仓库中存放
2、焊条应存放在架子上，离地不少于300mm
3、一般焊条一次出库量不超过两天的用量
4、焊条在使用前应进行烘干处理
5、未用完的焊条应妥善保管
第三讲焊条电弧焊
教学目的:
1、了解焊条电弧焊的焊接过程、特点及应用
2、了解焊接电弧的极性及应用
3、了解焊接电弧的稳定性对焊接的作用
教学重点:
焊接电弧的极性选择
一、焊条电弧焊的焊接过程
开始焊接时，在焊条与焊件之间，先接触短路，然后立即提起焊条一定距离，将电弧引燃，在电弧的高温作用下，焊条和焊件局部熔化，形成熔池。
二、焊条电弧焊的特点及应用
1、工艺灵活、适应性强
对不同的焊接位置、接头形式、焊件厚度及焊缝，只要焊条能达到的任何位置，均能进行方便的焊接。 2、接头的质量易于控制
焊条能与大多数焊件金属性能相匹配
3、易于分散焊接应力和控制焊接变形
采用跳焊、分段退焊、对称焊等方法减少变形和改善焊接应力的分布
4、设备简单、成本较低
5、不足之处
生产效率低、劳动强度大、焊接质量与操作技术水平密切相关。
三、焊接电弧的极性及应用
1、焊接电弧的极性
采用直流电源焊接时焊件接正极焊条接负极称正接采用直流电源焊接时焊件接负极焊条接正极称负接 2、焊接电弧极性的应用
在选用极性接法时，主要根据焊条的性质和焊件所需的热量来决定。
当选用碱性焊条时规定要用直流反接才能使电弧稳定燃烧，
当选用酸性焊条时可采用直流或交流电焊接，如采用直流焊接。通常在厚板焊接时采用直流正接。因为阳极区温度高可使焊件得到较大的熔深。薄板焊接时为防止烧穿，常采用直流反接。
四、焊接电弧的稳定性
焊接电弧的稳定性是指电弧保持稳定燃烧，不产生断弧、漂移和磁偏吹。
造成焊接电弧稳定性的原因:
1、焊接电源的影响
采用直流电源比交流电源的稳定性好
2、焊条药皮
当药皮含有较多易电离元素如K、Na、Ga电弧燃烧稳定当药皮含有较多氟化物会降低电弧燃烧稳定性 3、焊件接缝处清洁度和气流的影响
4、电弧的磁偏吹
第四讲焊接接头形式和焊缝符号
教学目的:
1、帮助学员掌握焊接接头形式及标注方法
2、帮助学员掌握坡口的作用及标注方法
3、了解焊接位置和焊缝符号
教学重点:
坡口的作用及标注方法
教学难点:
坡口的标注方法
一、焊接接头形式
焊接接头形式的形式主要有:
对接接头、角接接头、搭接接头、T型接头、十字接头、端接接头、卷边接头、套管接头、斜对接接头和锁底接头
二、坡口形式
1、坡口的作用
保证焊接根部焊透
2、坡口的尺寸名称及标注
3、常见的坡口形式
4、焊接坡口的选择原则
(1)能够保证工件焊透
(2)坡口形状应容易加工
(3)尽可能提高焊接生产率和节省焊条 (4)尽可能减小焊后工件变形
三、焊接位置
熔焊时按焊件接缝所处的空间位置，焊接位置可分为:
平焊位置、立焊位置、横焊位置、仰焊位置等
四、焊缝符号
焊缝按结合形式可分为对接焊缝和角接焊缝
焊缝按其断续情况可分为连续焊缝和断续焊缝
第五讲焊接工艺参数
教学目的:
帮助学员根据不同情况正确选择焊接工艺参数教学重点:
电弧电压的选择
教学难点:
学员凭手上功夫正确掌握电弧的长短及焊接速度
一、焊条直径
为了提高生产效率，应尽可能选用较大直径的焊条焊条直径的选择与下列因素有关:
1、焊件厚度
根据焊件厚度选择焊条直径
焊件厚度 ?1.5 2 3 4—5 6—12 ?13 焊条直径 1.5 2 3.2 3.2—4 4—5 5—6 2、接头类型
搭接接头、T型接头应选直径较大的焊条
3、焊接位置
在焊件厚度相同的情况下，平焊位置焊接的焊条比其他位置要大一些，立焊所用焊条直径最大不超过5mm，仰焊及横焊时，焊条直径不超过4mm
4、焊接层次
多层焊接的第一层焊道应采用直径3—4mm的焊条，以后各
层可根据焊件厚度选用较大直径的焊条。
二、焊接电源
焊接电流是指焊接时，流经焊接回路的电流，它的大小是影响焊接生产效率和焊接质量的重要因素之一。
增大焊接电流能提高生产效率，但电流过大会使焊条发红，容易造成咬边、弧坑等缺陷
电流过小，引弧困难，电弧不稳，容易造成夹渣、未焊透等缺陷 1、根据焊条直径选择
2、根据焊接位置选择
3、根据焊条类型选择
碱性焊条比酸性焊条小10,
三、电弧电压
电弧电压是指电弧两端(两电极)之间的电压，掌握的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。电弧电压主要决定于弧长。电弧长电弧电压高，电弧短电弧电压低。一般弧长应控制在1—6mm之间，相应的电弧电压在18—35V之间。
焊接时尽可能短弧焊接，弧长应是焊条直径的0.5—1.0倍
焊接时电弧过长会出现以下几种不良现象:
1、电弧不稳定，容易摆动，电弧热能分散，熔滴金属飞溅多;
2、熔池的保护作用差，与空气接触面大，容易产生气孔。焊接时，碱性焊条比酸性焊条的弧长短一些，立、仰焊位置焊接时的弧长应比平焊短
四、焊接速度
焊接速度也就是焊条向前移动的速度，它是指单位时间内完成的焊缝长度
第六讲、第七讲焊接实训
教学目的:
通过实训使学员能认知各种型号的焊条、能认知各种型号的电焊机、能正确选择焊接工艺参数、能采用手工电弧焊对对接接头的平焊位置进行焊接、能熟练掌握手工电弧焊的运条手法
教学重点:
能采用手工电弧焊对对接接头的平焊位置进行焊接、能熟练掌握手工电弧焊的运条手法
教学难点:
能熟练掌握手工电弧焊的运条手法
课题一:
认知各种型号的焊条
课题二:
认知各种型号的电焊机
课题三:
正确选择焊接工艺参数
课题四:
采用手工电弧焊对对接接头的平焊位置进行焊接课题五:
掌握手工电弧焊的运条手法
第八讲焊条电弧焊的外部焊接缺陷
教学目的:
1、帮助学员了解外部缺陷种类
2、帮助学员了解外部缺陷产生的原因
教学重点:
外部缺陷产生的原因
教学难点:
帮助学员正确选择焊接工艺参数克服外部缺陷
在焊接过程中，由于焊接工艺，焊前准备和操作方法等不得当，会在焊接接头中产生不符合设计或工艺文件要求的缺陷。接头中的缺陷，关系到焊缝强度和产品质量的好坏，直接影响焊件的使用安全。因此，必须了解焊接缺陷的性质、产生原因和防止方法，以防止缺陷的产生，确保焊件质量和使用性能。
焊接缺陷的种类很多，按其在焊缝中的位置，可分为内部缺陷和外部缺陷两大类。
外部缺陷是指那些位于焊缝表面，用肉眼或低倍放大镜就能看到的缺陷，如焊缝尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑、表面气孔、表面裂纹等。
1.焊缝尺寸及形状不符合要求
主要表现为焊缝表面形状高低不平，宽窄不一的现象。
焊缝外观尺寸不符合要求，不仅造成焊缝成形不美观，而且降低了焊缝与基本金属的结合强度，易造成应力集中，不利于焊接结构的安全使用。
在手工电弧焊中，产生这种缺陷的原因主要有:
由于操作方法不当引起;焊接电流过大或过小;焊件装配间隙不均匀，或坡口角度不当;焊条质量差或焊接过程中电弧产生偏吹。
防止产生这种缺陷的措施是:
要熟练地掌握电弧长度，保证电弧稳定，防止偏吹;正确选择坡口角度和装配间隙。
2.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称咬边。咬边不但减小了焊件母材的工作截面，并且产生很大的局部应力集中，容易引起裂纹，使焊接接头的强度降低。重要的焊件，是不允许咬边存在的，如压力容器、管道等。
产生咬边的原因有:
焊接工艺参数选择不当，焊接电流太大，电弧过长，运条速度和焊接角度不适应等。
防止产生咬边的主要措施是:
正确选择焊接工艺参数，使电流适宜或略小，适当掌握
电弧长度，正确应用运条方法和控制焊接速度，焊条角度要正确，在平焊、立焊、仰焊位置焊接时，焊条沿焊缝中心线保持均匀对称的摆动，横焊时，焊条角度应保持熔滴平稳地向熔池过渡而无下淌现象。
3.焊瘤
在焊接过程中，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，称为焊瘤。
焊瘤不仅影响焊缝外表的美观，而且在焊瘤内往往还存在夹渣和未焊透，易造成应力集中。如果管道焊件内部存在焊瘤，还会影响管道内的有效面积，甚至造成堵塞现象。
焊瘤产生的主要原因是:
由于接缝间隙太大;操作不当，运条方法不正确。有时焊接电流太大，电弧过长，焊条熔化太快，焊速太慢等也会造成焊瘤。
防止产生焊瘤的措施是:
提高操作的技术水平，正确选择焊接工艺参数，灵活调整焊条角度，装配间隙不宜过大。立焊、仰焊时应严格控制熔池温度，不使其过高。运条速度要均匀，并需选用正确的焊接电流。
4.凹坑
焊后在焊缝表面或焊缝背面形成的低于母材表面的局部低洼部分称为凹坑。在焊缝收弧处产生的凹陷现象，也是凹坑的一种，称为弧坑。
凹坑削弱了焊缝的有效截面，降低了焊缝的承载能力。对弧坑来说，由于杂质的集中，还会导致弧坑裂纹的产生。
产生弧坑的主要原因是:
操作技能不熟练，不善于控制熔池形状;焊接电流过大，焊条又未适当摆动，或者过早进行表面焊缝的焊接，熄弧时突然停止，未填满弧坑。
防止凹坑产生的措施是:
熟练掌握操作技能，并注意在收弧处作短时间的停留或作划圈形收弧，重要的焊件要设置引弧板和引出板，在构件上不允许留有凹坑。
5.烧穿
焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷称为烧穿。
烧穿不仅影响焊缝外观，而且该处焊缝强度减弱，甚至使焊接接头失去了承载能力，所以烧穿是一种绝对不允许存在的缺陷。
产生烧穿的主要原因是:
焊接电流过大，焊接速度过慢以及电弧在焊缝某处停留
时间过长等引起焊件受热过甚;焊件间隙太大也容易产生烧穿。
防止烧穿的措施是:
正确选择焊接电流和焊接速度，减少熔池在每一部位的停留时间，严格控制焊件的装配间隙，并保持均匀一致。
第九讲焊条电弧焊的内部焊接缺陷
教学目的:
1、帮助学员了解内部缺陷种类
2、帮助学员了解内部缺陷产生的原因
教学重点:
内部缺陷产生的原因
教学难点:
帮助学员正确选择焊接工艺参数克服内部缺陷
内部缺陷位于焊缝的内部，如未熔合、未焊透、内部气孔、裂纹及夹渣等。
1.未熔合
未熔合主要指熔焊时焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全溶化结合的部分。未熔合直接降低了焊接接头的力学性能，严重的未熔合会使焊接结构根本无法承载。
产生未熔合的主要原因是:
焊接电流太小;焊条偏心或运条方法不当;焊接速度太快，热量不够及焊件表面或前一道表面有氧化皮或熔渣存在也会造成未熔合。
防止产生未融合的措施是:
加强坡口清理和层间清渣，正确选择焊接电流、焊接速度;注意运条角度和焊条摆动速度;焊接操作时应注意分清
熔渣和铁水，焊条偏心应调整角度使电弧处于正确方向。
2、未焊透
焊接时，接头根部未完全熔透的现象称为未焊透。未焊透不仅降低接头的机械性能，并且造成应力集中，承载后往往会引起裂纹。
产生未焊透的原因:
焊接坡口钝边过大，坡口角度太小;封底间隙太小，无法将焊条渗入底部;运条角度不正确，熔池偏于一侧;焊接电流过小，速度过快;弧长太长，焊接时有偏吹现象。
防止产生未焊透的措施是:
正确选择坡口形式及装配间隙，熟练掌握操作技能，防止电弧偏吹。
3、夹渣
焊后残留在焊缝中的焊渣称为夹渣。
产生夹渣的原因是:
焊接电流太小，焊接速度太快;焊接坡口或焊层之间的熔渣未清理干净;运条不当，熔渣与液态金属分理不清，阻碍熔渣上浮。
防止产生夹渣的措施:
争取选择焊接参数，做好焊前及焊层间的清理工作，熟
练掌握操作技能，选择具有良好工艺性能的焊条。
4、气孔
焊接过程中，熔池金属中的气体在金属冷却前未能来得及跑出，而在焊缝中形成空穴，称为气孔。气孔有针尖状、条虫状、球形和椭圆形。气孔的存在会削弱焊缝的有效工作断面，造成应力集中降低焊缝金属的强度和塑性。
产生的原因:
1、焊接区水分、油污、铁锈等会增加焊缝形成气孔
2、焊接工艺参数选择不当
3、焊条潮湿
防止产生气孔的方法:
1、清洗焊件
2、烘干焊条
3、争取选择焊接参数
5、焊接裂纹
焊接裂纹有热裂纹、冷裂纹、在热裂纹和层状裂纹
第十讲