焊接材料培训教材

焊接知识培训教材编制: 李承华佛山柏奇贸易公司出版一、焊锡原理1、润湿所谓焊接即是利用液态的“焊锡”及基材接合而达到两种金属化学键合的效果。

A、特点：以胶合不同，焊接是焊锡分子穿入基材表层金属的分子结构而形成一坚固完全金属的结构，当焊锡熔解时不可能完全从金属表面上把它擦掉，因为它已变成基层金属的一部份。

而胶合则是一种表面现象可以从原来表面被擦掉。

B、关于润湿的理解：水滴在一块涂有油脂的金属薄板上，水形成水滴一擦即掉，这表示水未润湿或粘在金属薄板上，如果金属基材表面清洁并干燥，那么当他接触水后则水扩散金属薄板表面而形成薄面均匀膜层怎么摇也不会掉，这表示水已经润湿此金属板。

C、润湿的前提：清洁几乎所有的金属曝露在空气中时都会立刻氧化这将防碍金属表面的焊锡润湿作用，所以必须先清洁焊锡面后进行焊接作业。

D、锡的表面张力焊锡湿度会影响表面张力，即温度愈高表面张力愈小，焊锡表面和铜板之间的角度，称为润湿角度它是所有焊点检验基础。

E、认识锡铅合金℃固300 熔融C250 状态液固混合状态200 B D183.3 共结晶点150E10019.7 25 30 35 40 45 50 55 60 63 65 7075 80 85 90 95%(锡铅合金比例)上图说明:锡铅合金在183.3℃时处于固体及液体的混合阶段,即半熔融状而在37/63时则可液体或固体直接变为固体或液体,而不经过半熔融状态。

故：我们在183.3℃的温度上结合焊接时间,热吸收等因素;增加55℃-80℃来完成焊接.而采用63/37或60/40焊锡有以下三点原因：①因其不经过半熔融状态而迅速固化或液化;因此可最快速度完成焊锡工作。

②能在较低温度时开始焊接作用，是锡炉合金中焊接性能最佳之一种。

③熔液之潜透力强，可扎根般地渗透金属表面之极细微间隙。

二、认识助焊剂.助焊剂是所有锡焊作业中不可缺少的辅助性材料,其作用有:①清除焊接金属表面氧化膜。

②在焊接物表面形成一层液态的保护膜;隔绝高温时四周的空气，防止金属表面的再氧化。

焊接基础知识培训教材
汇报人：
202X-01-02
CONTENTS
• 焊接概述 • 焊接基本原理 • 焊接材料 • 焊接工艺与技术 • 焊接质量与检验 • 焊接安全与防护
01
焊接概述
焊接的定义与特点
焊接定义
焊接是通过加热或加压，或两者 并用，使两个分离的物体产生原 子间相互扩散和联结，形成一个 整体的工艺过程。
的焊接方法。
焊接的应用领域
制造业
焊接广泛应用于汽车、船舶、航空、机械 制造等领域。
建筑业
建筑钢结构、钢筋混凝土结构等采用焊接 工艺进行连接。
管道与压力容器
焊接是管道和压力容器制造的重要工艺手 段，确保设备的安全运行。
电子与通讯
微电子元件的封装、印制线路板的制作等 需要焊接工艺。
02
焊接基本原理
焊接的热源
焊接检验的方法与标准
焊接检验的方法
外观检验、无损检测、理化检验等。
焊接检验的标准
根据相关国家和行业标准，如GB/T 3323、GB/T 11345等。
焊接质量的管理与控制
要点一
焊接质量管理
建立焊接质量管理体系，制定焊接工艺规程和质量控制计 划。
要点二
焊接质量控制
对焊接过程进行监控和检验，确保焊接质量符合要求。
焊接热源的种类
电弧、激光、等离子等。
热源的作用
熔化母材和填充材料，形成熔池。
热源的选择
根据焊接材料、厚度、接头形式等因素选 择合适的热源。
焊接的冶金过程
母材的熔化
在热源的作用下，母材熔化成液态。
液态金属的混合
熔化的母材和填充材料的混合。
冶金反应
在焊接过程中发生的物理和化学反应。

广泰焊材教育训练教材电弧焊接SMA W：遮护金属棒电弧焊法(Shield Metal Arc Welding)GMA W：遮护金属棒电弧焊法(Gas Metal Arc Welding)FCA W：包药焊线电弧焊法(Fiux Cored Arc Welding)GTA W：惰性气体钨极电弧焊法(Inert Gas Tungsten Arc Welding) SA W：潜弧焊线电弧焊法(Submerged Arc Welding)PA W：电浆电弧焊法(Plasma Arc Welding)CAW：碳棒电弧焊法(Carbon arc welding)EG W：电热气体焊法(Electrogas welding)ES W：电热熔渣焊法(Electroslag welding)S W：植钉焊法(Stud welding)手焊条焊接/遮护金属棒电弧焊法/ SMA W手焊条相当规范说明例：AWS E 6010AWS E 60 1 0（1）（2）（3）（4）（5）（1）AW S：美国焊接协会（2）E：电焊条（3）数字代表抗拉强度等级，以每平方吋仟磅，60为6万磅(Psi)（4）焊接位置，1为全姿势(平、横、立、仰)，2为平焊与水平角焊，4为立焊下进等（5）焊条被覆剂种类,0为高纤维素钠系、0为高纤维素钾系…等气体遮护焊接(CO2焊接)/遮护金属棒电弧焊法/GMA W气体遮护焊接(包药焊线焊接)/包药焊线电弧焊法/FCA W机器自动焊接(气体遮护焊接\潜弧焊接)钨极电弧焊接(氩焊)/惰性气体钨极电弧焊法/GTA W焊材目录范例：焊条再干躁条件一览表高张力钢异材接头匹配焊材沃斯田铁系不锈钢麻田散铁系不锈钢肥粒铁系不锈钢异种材质接合焊材选用方法手焊缺陷发生原因及防止措施3.夹渣(Slag Inclusion)4.外观不良(BadAppearances)5.渗透不足(Incomplete Penetration )7.焊道龟裂(Crack)8.母材龟裂(Crack)9.凹痕(Pit)10.变形GMA W (CO2) 焊接缺陷发生原因及防止措施不锈钢焊接内容大纲1.不锈钢的种类2.不锈钢的物理性质3.不锈钢的机械性质4.不锈钢的耐蚀性5.不锈钢的焊接性6.不锈钢的开槽设计7.不锈钢的焊材选用8.不锈钢的异材焊接9.不锈钢焊接施工应注意事项1. 不锈钢的种类不锈钢分类架构图无磁性无磁性有磁性无磁性有磁性有磁性有磁性有磁性有磁性201 301 329 635 631 630 405 403 501 202 302 2205 632 635 409 410 502 205 303 410L 410S 503 216 304 429 414 504 305 430 416308 434 420309 436 431310 439 440316 442 450317 444(1)热传导率麻田散铁及肥粒铁系约为软钢的1/2,奥斯田铁系约为1/3.(2)热膨胀系数麻田散铁及肥粒铁系约与软钢相同,奥斯田铁系约为软钢的1.5倍.因此, 奥斯田铁系在焊接时易产生变型.另外, 奥斯田铁系与肥粒铁系的异材焊接, 在温度剧烈变化环境下, 因应力的产生, 必须留意容易产生龟裂.(3)电阻不锈钢的电阻值为普通钢的5倍;因此, 利用手焊条以过大电流焊接时, 焊条蕊线容易烧红, 致焊药脱落.(4)熔融温度范围奥斯田铁系的熔融温度范围, 约比碳钢低约100℃,在进行立焊时, 易造成焊道下垂现象.(1)麻田散铁系具有淬火硬化性, 必须选择适当的热处理条件以获得最合适的机械性质.在回火状态下, 强度及硬度低, 但是延展性及韧性良好;当自950 – 1000 ℃急冷淬火情况下, 有硬化效果使强度增加, 但却降低了延展性及韧性.(2)肥粒铁系无淬火硬化性,当从800℃急冷再回火状态下, 则可得到最大的延展性.C 与N 的含量, 会明显的影响肥粒铁系不锈钢的机械性质.(3)奥斯田铁系具有较宽广的温度范围内, 其均有高抗拉强度/ 良好的韧性与延展性.但, 其降伏强度值较低, 降伏比(降伏强度/抗拉强度)小,所以冷作加工容易.(4)双相不锈钢组织性质介于奥斯田铁系及肥粒铁系之间, 但其机械性质均比两者高.因此能耐高应力, 特别适合薄壁设计的需求;在耐蚀管路方面的应用, 成为主要的选用材料.不锈钢的耐蚀性, 主要是在不锈钢的表面形成保护的氧化膜,使其材料表面钝化.这层氧化膜必须是连续性很好, 否则在局部位置很容易出现局部腐蚀------点蚀及隙蚀.在腐蚀方的问题, 其中以粒界腐蚀及应力腐蚀, 这两像项与焊接有直接的关联.(1)粒界腐蚀不锈钢约加热至500-800℃, 且又在该温度范围内缓慢冷却, 则会在结晶粒界析出铬碳化物, 导致产生粒界腐蚀.防治措施:(a)选择低含碳量的钢材;(b)降低入热量;(c)采用固熔化处理.(2)应力腐蚀在加工过程中, 工件的残留应力, 其耐蚀性会较弱.其防治措施, 应尽量选择肥粒铁含量高的钢材及焊材,可以抵抗应力腐蚀的产生.(1) 奥斯田铁系奥斯田铁系不锈钢的焊接, 主要有两个问题必须特别留意:(a)热影响区的相变化即前一节所述, 粒界腐蚀的产生.(b)焊道的高温龟裂防止的方法, 主要依靠焊道熔金中的肥粒铁量来控制.一般实际焊接施工中, 经常发生高温龟裂的焊接不位,有很多情况是焊道几乎无肥粒铁量; 其原因, 主要是弧长太长摆弧太大, 或者在多层焊时, 或异材焊接时, 母材稀释过大等,大都为施工问题.(2) 麻田散铁系麻田散铁系组织, 在焊接时的硬度在(HV)300以上, 且极脆弱, 焊接时容易产生龟裂. 为防止焊接的龟裂, 焊前及焊后必须要做适当的热处理.(3)肥粒铁系SUS430等的肥粒铁系不锈钢焊接热影响区, 与麻田散铁系不锈钢有完全相同的性质, 均属于焊接性不良的钢种.(4)双相不锈钢双相不锈钢为一新开发的钢种, 其兼具奥斯田铁相和肥粒铁相.其机械性质的抗拉强度约80 Kgf/cm², 比肥粒铁相和奥斯田铁相都强; 在低温冲击值方面, 比肥粒铁相优良, 但略低于奥斯田铁相.在焊接作业时应注意, 尽量降滴入热量, 以免影响焊到金属的肥粒铁相和奥斯田铁相之间的相平衡.6.不锈钢的开槽设计开槽设计的原则:(1)设计时必须考虑到这些合金焊件的变形控制;(2)在接头内的焊接熔填金属量必须限制在最小量;厚板应选用U形槽, 可较V形槽熔填量少;两面焊接时, 应选用双U或双V开槽;如此, 可以减少熔填量, 而且能平衡收缩应力;(3)应考虑接头位置及焊接顺序, 以减少焊接变形;(4)若有根部间隙的设计, 若是使用焊条作业, 其间隙应与焊条直径相等;(5)根部间隙的设计, 应在考虑实际焊接脱渣和除渣工作的需求;(6)对高质量的焊接及减少变形量, 焊接前必须有精度良好的铁工调整点与良好的开槽.焊接不锈钢的焊材, 依据AWS的规范有下列标准可以选择:(1) A5.4-92 SMAW 电焊条(2) A5.9-93 GMAW/GTA W 实心焊线(3)A5.22-95 FCAW 包药焊线我们公司在最近一版的广泰焊接材料手册, 对于不锈钢的焊材所适用的母材/ 适用规范的标准/ 适合的作业条件等等, 已有详尽的描述, 有兴趣深入了解不锈钢焊材的细节, 请参照手册.为配合, 大规格工件的制作, 我们公司特别引进日本SUMIKIN的潜弧焊药, 可以满足低入热量的作业特别需求, 其实际客户施工验证, 采用SA W方法施工, 其热影响区会较其它作业方式的小很多.选用广泰公司的产品, 其中(1) KS 代表手焊条(2) KMS代表GMAW用实心焊线(3) KTS 代表GTAW 用实心焊线(4) KFW代表FCAW 用包药焊线这四种的品号是相同, 代表有相同的等级, 可以依客户的焊接设备条件, 进行使用.在不锈钢与含碳量较高的碳钢, 在进行异材焊接时; 有时必须使用KS312, 即含肥粒铁较多, 用以防治高温龟裂.9.不锈钢焊接施工应注意事项(1)在焊缝处, 应使用不锈钢刷清洁, 以免铁粉及杂质混入而生锈.(2)选用电焊条, 必须执行再干燥的条件:(3)预热措施:(4)焊接作业时, 应尽量利用点焊˙夹具及冷却方法, 以减少变形.(5)焊接作业时, 电弧长度尽可能的短, 以防止铬成份的氧化损失.(6)奥斯田铁系, 容易发生高温龟裂, 收弧处应住注意ㄩ坑的填补.(7)焊接作业时, 宜采用直线式运条法; 如果需要织动, 必需控制织动宽度不超过焊条蕊线直径的2.5倍.(8)焊后热处理:必须依母材和焊材及工件的接头状况, 依AWS 规范的要求, 进行焊后热处理.。

焊工培训教材第一章钢的基本知识焊接的主要对象是钢材。

掌握一定的钢材知识，可以为正确选用焊接材料和焊接工艺提供理论上的指导，并且运用这些知识，可以了解、分析焊接过程中的某些规律，以便更好地从事焊接工作。

第一节钢的性能钢在焊接过程中，要涉及到钢的一些基本性能，如物理性能、化学性能、机械性能和工艺性能等，下面分别作一介绍。

一、物理性能（1）比重（γ）单位体积中钢的重量，叫做钢的比重，单位为克/厘米立方。

对于不同的钢材，其比重也稍有不同。

（2）可熔性钢材在常温时是固体，当其温度升高到一定程度，就能熔化成液体，这种性质叫做可熔性。

钢材开始熔化的温度叫做熔点。

（3）线膨胀系数（a）钢材加热时膨胀的能力，叫做热膨胀性。

受热膨胀的程度，常用线膨胀系数来表示。

钢材温度上升1C时，伸长的长度怀原来长度的比值，叫做该钢材的线膨胀系数，单位为毫米/毫米。

C。

（4）导热系数（λ）钢材的导热能力用导热系数来表示。

工业上用的导热系数是以厚1厘米的钢材，两面温差1C，在1秒钟内，每平方厘米面积上由一面向另一面传导的热量来表示，单位为卜/厘米。

秒。

C。

（5）相变临界点发生相变时的临界温度称为临界点。

钢加热时，由珠光体转变为奥氏体的临界点为A，由铁互体全部溶入奥氏体的临界点为A1，由奥氏体析出铁素体的临界点为A3：冷却能不能低温时，奥氏体开始转变为马氏体的临界点为Mso二、化学性能钢的化学性能是指钢材的化学稳定性，即耐腐蚀性和抗氧化性等。

钢材在介质的侵蚀作用下被破坏的现象，称为腐蚀。

钢材抵抗各种介质（大气、水蒸气、酸、碱、盐等）侵蚀的能力，称为钢材的耐腐蚀性。

有些钢材在高温下不被氧化而能稳定的工作。

这种钢材这所以不受氧化，并非它们怀氧绝对质不发生作用，恰恰相反，它们在高温下同样迅速受到氧化，只是在它们表面形成一层薄薄的氧化膜，非常致密，而且稳定，从而防止了氧继续向钢材内部扩散和钢的继续氧化。

这层氧化膜实际上起着防护作用，使钢材具有抗氧化性。