焊接工艺学教案
《焊接工艺学》教案
第一章焊接技术概论
一、教学目的和要求
1.掌握焊接的定义、分类及优缺点。
2.掌握防止触电及防止火灾、爆炸、中毒、辐射及特殊环境焊接的安全技术措施。
3.理解焊接安全生产的重要性和焊接劳动保护措施。
4.了解国内外焊接技术发展与应用概况。
二、教学难点、重点
1.焊接的定义、分类及优缺点。
2.防止触电及防止火灾、爆炸、中毒、辐射及特殊环境焊接的安全技术措施。
三、学时分配
章节名称学时合计
§1-1概述 2
6
§1-2 焊接安全技术与劳动保护 4
四、教材分析与参考
§1-1概述
1.金属连接的方式
在金属结构和机器的制造中，经常需要用一定的连接方式将两个或两个以上的零件按一定形式和位置连接起来。金属连接方式可分为两大类：一类是可拆卸连接，即不必毁坏零件（连接件、被连接件）就可以拆卸，如螺栓连接、键和销连接等。另一类是永久性连接，也称不可拆卸连接，其拆卸只有在毁坏零件后才能实现，如铆接、焊接和粘接等。
需要注意的是，有些教材将拆卸时仅连接件毁坏而被连接件不毁坏的连接情况也归纳为可拆卸的连接，如铆接。而将连接件和被连接件全部毁坏后才能实现拆卸的连接方式称为永久性连接。通常可拆卸连接不用于制造金属结构，而用于零件的装配和定位；永久性连接通常用于金属结构或零件的制造中。
2．焊接的定义
焊接就是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到结合的一种加工工艺方法。
由此可见，焊接最本质的特点就是通过焊接
使焊件达到结合，从而将原来分开的物体形成永久性连接的整体。要使两部分金属材料达到永久连接的目的，就必须使分离的金属相互非常接近，使之产生足够大的结合力，才能形成牢固的接头。这对液体来说是很容易的，而对固体来说则比较困难，需要外部给予很大的能量如电能、化学能、机械能、光能、超声波能等，这就是金属焊接时必须采用加热、加压或两者并用的原因。
3．焊接分类
按照焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三类。
熔焊是在焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。目前熔焊应用最广，常见的气焊、电弧焊、电渣焊、气体保护电弧焊等属于熔焊。
压焊是在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法。如电阻焊、摩擦焊、气压焊、冷压焊、爆炸焊等属于压焊。
钎焊是采用比母材熔点低的钎料作填充材料，焊接时将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，
低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。常见的钎焊方法有烙铁钎焊、火焰钎焊等。
4．焊接的特点
焊接与铆接、铸造相比，可以节省大量金属材料，减轻结构的重量，成本较低；简化加工与装配工序，工序较简单，生产周期较短，劳动生产率高；焊接接头不仅强度高，而且其他性能（如耐热性能、耐腐蚀性能、密封性能）都能与焊件材料相匹配，焊接质量高；劳动强度低，劳动条件好等优点。
焊接的主要缺点是产生焊接应力与变形，焊接中存在一定数量的缺陷，产生有毒有害的物质等。
目前世界各国年平均生产的焊接结构用钢已占钢产量的45%左右，所以焊接是目前应用极为广泛的一种永久性连接方法。
5．焊接技术发展史
近代焊接技术，是从1885年出现碳弧焊开始，直到二十世纪四十年代才形成较完整的焊接工艺体系。特别是四十年代初期出现了优质电焊
条后，焊接技术得到了一次飞跃。现在世界上已有50余种焊接工艺方法应用于生产中。焊接方法的发展简史见表1—1所示。
表1—1 焊接方法的发展简史
焊接方法发明年代发明国家焊接方法发明年代发明国家
碳弧焊1885 原苏联冷压焊1948 英国
电阻焊1886 美国高频电阻焊1951 美国金属极电弧焊1892 原苏联电渣焊1951 原苏联
热剂焊1895 德国CO2气体保护电弧焊1953 美国
氧乙炔焊1901 法国超声波焊1956 美国
金属喷镀1909 瑞士电子束焊1956 法国
原子氢焊1927 美国摩擦焊1957 原苏联高频感应焊1928 美国等离子弧焊1957 美国
惰性气体保护电弧焊1930 美国爆炸焊1963 美国埋弧焊1935 美国激光焊1965 美国
6．焊接技术的新发展
随着工业和科学技术的发展，焊接技术也在不断进步，焊接已从单一的加工工艺发展成为综合性的先进工艺技术。焊接技术的新发展主要体现在以下几个方面：
（1）提高焊接生产率，进行高效化焊接
焊条电弧焊中的铁粉焊条、重力焊条和躺焊条工艺；埋弧焊中的多丝焊、热丝焊、窄间隙焊接；气体保护电弧焊中的气电立焊、热丝MAG
焊、TIME焊等……，是常用的高效化焊接方法。
（2）提高焊接过程自动化、智能化水平
国外焊接过程机械化、自动化已达很高程度，而我国手工焊接所占比例却很大。按焊丝与焊接材料的比来计算机械化、自动化比例，1999年日本为80％，西欧为74％，美国为71％，2000年我国为23％。焊接机器人的应用是提高焊接过程自动化水平的有效途径，应用焊接专家系统、神经网络系统等都能提高焊接过程智能化水平。
（3）研究开发新的焊接热源
焊接工艺几乎运用了世界上一切可以利用的热源，如火焰、电弧、电阻、激光、电子束等。但新的更好的更有效的焊接热源研发一直在进行，例如采用两种热源的叠加，以获得更强的能量密度，如等离子束加激光、电弧中加激光等。
§1-2 焊接安全技术与劳动保护
1．焊接安全生产的重要性
《焊工工艺学》教学大纲 一、教学目的与要求 通过本课程的学习，使学员掌握焊接的技术基础理论和工艺知识，以达到电焊工上岗的理论要求。 学习本课程应达到如下要求： 1．掌握焊接头和焊缝型式及其在生产中的实际应用。 2．了解焊接电弧的引燃方法、构造及性质，了解各种交、直流弧焊机的种类、型号、规格、结构、性能、使用规则和维护保养方法。 3．掌握各种常用电弧焊焊接方法的工艺特点、规范参数及产缺陷的原因和防止方法。 4．熟悉焊条、焊割、钨极、氩气等焊接原料的牌号、性质和用途。 5．熟悉碳弧气刨的工艺过程、设备和工具以及常用金属材料的碳弧气刨性能。 6．了解各种焊接辅助设备的构造和作用。 7．了解焊接生产中的基本安全技术。 8．掌握锅炉压力容器焊工考试的规则及方法。 二、课时分配
三、课程内容 绪论 教学目的与要求： 1．掌握焊接的定义和分类方法 2．了解焊接结构和优缺点 3．了解国内外焊接技术的现状和发展方向 4．了解熔焊方法和分类和工艺本质 教学内容： 1．焊接过程的定义和分类。 2．焊接结构的优缺点。 3．焊接技术的现状和展望。 4．各种熔焊方法的工艺过程。 第一章焊缝接头和焊缝型式 教学目的与要求： 1．掌握焊接接头的型式 2．掌握焊接接头中应用的坡口型式 3．掌握焊缝型式的种类 4．掌握焊接位置的种类和施焊技术 5．掌握焊接规范参数对焊缝型式和尺寸的影响 6．熟悉焊缝代号的表示方法 教学内容： 1．焊接接头：对接接头、T型接头、十字接头、嵌接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头、锁底接头。
2．坡口型式 （1）坡口角度和坡口面角度。 （2）各种坡口型式：I形、V形、单边V形、K形、U形、S形、J形、双J型、喇叭型。 （3）焊缝形式：对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、端接焊缝。 4．焊接位置 （1）焊接倾角和焊缝转角。 （2）各种焊接位置：平焊位置、横焊位置、立焊位置、仰焊位置、全位置。 （3）角焊缝的焊接位置：船形焊和斜角焊。 5．焊接规范参数对焊缝形状的影响。 （1）焊缝的形状和尺寸：焊缝宽度、焊缝厚度、焊缝计算厚度、熔深、焊缝成型系数、余高、焊脚和焊脚尺寸。 （2）焊接规范参数对焊缝形状和尺寸的影响：电极直径、电流强度、电弧电压、焊接速度的影响。 6．焊缝代号：GB324—80焊缝代号，典型产品坡口型式及焊缝代号表示法。 第二章焊接电弧和电源 教学目的与要求： 1．了解焊接电弧引燃的方法及直流电弧的构造和温度。 2．掌握电弧静特曲线的意义、电弧电压和弧长的关系。 3．掌握对弧焊电源的基本要求。 4．了解焊机铭牌技术数据的意义及暂载流的概念。 5．掌握常用交流弧焊机、旋转直流弧焊机的整流弧焊机的构造、作用原理、使用方法和维护保养方法。
一、填空题 1、焊接结构是以金属材料轧制的板材和型材作基本元件，采用焊接加工方法，按照一定的结构组成的，并能承受载荷的（金属）结构。P1 2、焊接结构的分类：按钢材类型可分为板结构和格架结构；按综合因素分类可分为容器和管道结构、房屋建筑结构、桥梁结构、船舶与海洋结构、塔桅结构和机器结构。P2-4 3、管材对接的焊接位置可分为：平焊位置、横焊位置和多位置；板材对接的焊接位置可分为：平焊位置、横焊位置和立焊位置；板材角接的焊接位置可分为：平焊位置、横焊位置和立焊位置。P15 5、凡是用文字、图形和表格等形式，对某个焊件科学地规定其工艺过程方案和规范及采用相应工艺装备的技术文件，称之为焊接生产工艺规程。它是生产中的技术指导性文件，是技术准备和生产管理及制定生产进度计划的依据。P21 6、焊接结构制造工艺过程的主要工序有：划线（放样或号料）、切断、成形、边缘加工、制孔、装配、焊接、检验、涂漆等。P22 7、焊接结构的生产通常由四部分组成，分别是：1 生产前的准备、2 金属加工或零、部件的制作、3 装配焊接、4 成品加工、检查验收和包装出厂。P27 8、在焊接结构制造的零件加工过程中，根据对工件所产生的作用和加工结果，钢材的基本加工方法可分为：变形加工和分离加工。P38 9、在焊接结构制造的零件加工过程中，钢材经过划线和号料后，就转入下料工序，其中，主要的完成方式主要有：机械切割和热切割。P62 10、在进行焊接结构生产的装配过程中，必须具备以下三个基本条件：定位、夹紧、以及测量。 11、在焊接结构生产中，选择合理的装配一焊接顺序很关键，目前，装配一焊接顺序基本有三种类型：整装整焊、分部件装配、和随装随焊。P144 12、在焊接结构生产的转配过程中，根据不同产品、不同生产类型，有不同的装配工艺方法，主要有：互换法、选配法、和修配法。P144 13、焊接变位机械是改变焊件、焊机或焊工的空间位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械装备。P174 14、焊接机器人工作站通常由工业机器人、焊接设备、周边设备、系统控制设备、辅助装置、等部分组成。P208 15、焊接生产线可分为三种类型，分别是：刚性焊接生产线、柔性焊接生产线、和介于二者之
南水北调中线一期引江济汉工程 渠道7标土建及金结、电气设备安装工程 （合同编号：HBNSBD-YJ01-2011-07） 钢筋焊接工艺性实验 中国水电基础局有限公司 引江济汉工程渠道7标项目经理部 二○一一年十二月
目录 一、工程概况： (3) 二、试验目的： (3) 四、施工准备： (3) 1、机械设备 (3) 2、人员配置： (4) 3、材料 (4) 4、作业条件： (4) 五、操作工艺： (4) 1、搭接焊工艺 (5) 六、抽样检查： (6) 七、钢筋电弧焊质量标准： (6) 八、施工注意事项： (7) 1、避免工程质量通病： (7) 2、主要安全技术措施： (8)
钢筋电弧焊工艺性试验方案 一、工程概况： 引江济汉工程是南水北调的配套工程，引水干渠全长67.23km。渠道7标为起止里程桩号38+800~42+968，本标段施工内容包含干渠渠道（其中后港镇湖汊倒虹吸（桩号39+300）、老堤坡湖汊倒虹吸（桩号40+863）、后港船闸（桩号40+980）及金属结构、电气设备安装工程等。引水干渠按1级建筑物设计，干渠上的跨渠倒虹吸等主要建筑物按1级建筑物设计，倒虹吸的进出口连接建筑物、消能防冲设施等次要建筑物按3级建筑物设计。船闸干渠侧闸首、导航墙按1级建筑物设计；闸室、另一闸首按3级建筑物设计，导航墙按4级建筑物设计。后港至引江济汉渠堤路公路为四级，路面宽5m，路基6m。二、试验目的： 通过焊接工艺性试验确定钢筋电弧焊的各项焊接参数，确保现场钢筋焊接质量；根据施工图纸要求，焊接形式为搭接焊。 三、编制的依据： （1）《钢筋焊接及验收规范》JGJ 18-96 (2)《水工混凝土钢筋施工规范》(DL／T 5169—2002) （3）设计下发钢筋图纸要求。 （4）引江济汉渠道7标招投标文件。 四、施工准备： 1、机械设备 电弧焊的主要设备是ZX6-500直流弧焊机。其各种参数见下表一：
焊接工艺试验报告 工程（产品）名称 钢筋焊件 试验报告编号 DQHJ008 委托单位 XX 建设公司 工艺指导书编号 HJZD008 项目负责人 依据标准 《钢筋焊接及验收规程》 试样焊接单位 XX 建设公司 施焊日期 焊工 XX 资格代号 XX 级别 中级 母材钢号 HRB235 规格 Φ22 供货状态 甲供 生产厂家 西林 化学成分和力学性能 C(%） Mn(%) Si(%) S(%) P(%) δs (MPa) δb (MPa) δ5(%) Akv(J) 标准 0.20 1.00~1.60 ≤0.55 ≤0.040 ≤0.040 ≮335 470~630 ≮21 ≮34 合格证 0.20 1.37 0.43 0.015 0.020 385 565 24 50 复验 / / / / / / / / / 碳含量 0.42% 焊接材料 生产厂家 牌号 类型 直径(mm) 烘干制度（℃×h ） 备注 焊条 天津金桥 J422 E4303 3.2 150×2 \ 焊丝 \ \ \ \ \ \ 焊剂或气体 \ \ \ \ \ \ 焊接方法 电渣压力焊 焊接位置 平焊 接头形式 对接 焊接工艺参数 见焊接工艺试验指导书 接头处理 人工 焊接设备型号 BX-630 电源及极性 交流 预热温度（℃） \ 层间温度（℃） ≤80 后热温度（℃）及时间（min ） \ 焊后热处理 \ 试验结论：本试验按《钢筋焊接及验收规程》（JGJ 18-2003）规定，根据工程情况编制工艺评定指导书、焊 接试件、制取并检验试样、测定性能，确认试验记录正确，试验结果为： 合 格 。焊接条件及工艺参数 范围按本试验指导书执行。 试验 年 月 日 检测单位： （签章） XX 建设公司技术开发部 年 月 日 审核 年 月 日 技术负责人 年 月 日
焊接工艺学 1－1焊接电弧的引燃过程 电弧具有两个特性，那就是它能发出强烈的光和大量的热。 1.焊接电弧 焊接电弧：由电源供给的，具有一定电压的两电极间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。 2.焊接电弧的引燃过程 焊接电弧的引燃的有关因素：焊接电流强度、电弧中的电离物质、电源的空载电压及其特性等。 1－2焊接电弧的构造及静特性 1.焊接电弧的构造及温度焊接电弧的构造可划分三个区域：阴极区、阳极区、弧柱。 （1）阴极区的温度达2400－3500°K，放出的热量占36%左右。（2）阴极区的温度达2600－4200°K，放出的热量占43%左右。（3）弧柱的中心温度达6000－8000°K，放出的热量占21%左右。（4）电弧电压：电弧两端之间的电压降。 2.电弧的静特性 电弧静特性：在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系。 影响电弧静特性的因素： （1）电弧长度的影响；
（2）电弧周围气体种类的影响； （3）电弧周围气体介质压力的影响。 1－3焊接电源的极性、应用及电弧的稳定性 1.焊接电源的极性 正接：就是焊件接电源正极、电极接电源负极的接线法。 反接：就是焊件接电源负极、电极接电源正极的接线法。 2.焊接电源极性的应用 如焊接厚钢板采用酸性焊条时，可采用直流正接性，以获得较大的熔深；焊接薄板采用酸性焊条时，可采用直流反接性，可防止烧穿。若酸性焊条采用交流电焊机时，其熔深则介于直流正接性和反接性之间。 1-4焊接电弧的偏吹 1.焊接电弧偏吹的原因 （1）焊条的偏心度过大； （2）电弧周围气流的干扰； （3）磁偏吹。 2.减少防止焊接电弧偏吹的方法 （1）采用小电流短弧焊接； （2）适当调整焊条角度，使焊条偏吹的方向转向熔池。 （3）采用大坡口宽间隙。 1-5预热、后热、焊后热处理及提高手工电弧焊生产的途径 1.预热作用
关于发放《钢筋焊接（闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊）工艺试 验》的通知 集团公司各分（子）公司： 根据《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）中“4.1.3条”强制性条文要求，钢筋正式焊接前必须进行现场条件下的焊接工艺试验。集团公司技术部根据规范要求，特编制《钢筋焊接（闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊）工艺试验》通用文本，现下发给大家，请结合项目实际情况进行编制。 苏州第一建筑集团有限公司 技术部 2015年3月9日
钢筋焊接（闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊） 工艺试验 1.工程概况 2.试验目的、适用范围 根据JGJ18-2012强制性条文要求，在工程开工或者每批钢筋正式焊接之前，无论采用何种焊接工艺方法，均须采用与生产相同条件进行焊接工艺试验，以便了解钢筋焊接性能，选择最佳焊接参数，以及掌握担负生产的焊工的技术水平。通过本次钢筋焊接工艺性试验，确定钢筋闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊的各项参数，接头试件力学性能试验（拉伸、弯曲等）结果应符合质量检验与验收时的要求。 本次试验确定的连接施工工艺及参数适用于本工程内所有混凝土的钢筋焊接连接制作安装施工。每种牌号、每种规格钢筋至少做1组试件。若第1次未通过，应改进工艺，调整参数，直至合格为止。采用的焊接工艺参数应做好记录，以备查考。在焊接过程中，如果钢筋牌号、直径发生变更，应同样进行焊接工艺试验。 3.试验依据 （1）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012） （2）《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》（GB1499.1-2008） （3）《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007） （4）《非合金钢及细晶粒钢焊条》（GB/T5117-2012） （5）《热强钢焊条》（GB/T5118-2012） （6）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002（2011版）） 4.钢筋焊接试验作业指导书 4.1本次试验需要焊接的类别 序号焊接类别 钢筋焊条（焊剂） 品牌型号规格品牌型号
焊接工艺学
目录 1焊接概述 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------5 1.1 焊接的定义[1]----------------------------------------------------------------------------------------------- 5 1.2 焊接过程的物理本质[1] ------------------------------------------------------------------------------------ 5 1.3 焊接方法的分类[2] ------------------------------------------------------------------------------------------ 5 1.4 常用焊接方法基本特点与应用[2] [3] ---------------------------------------------------------------------- 5 1.5 焊缝符号[4] --------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 1.5.1 基本符号------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 1.5.2 辅助符号--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9 1.5.3补充符号 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------10 1.5.4焊缝尺寸符号--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------10 1.5.5指引线及说明（见表1-5-6） ---------------------------------------------------------------------------------------------10 1.5.6焊缝符号标注的原则和方法（见表1-5-7） -------------------------------------------------------------------------10 1.5.7常见金属焊接方法代号（见表1-5-8）--------------------------------------------------------------------------------10 1.5.8 焊缝符号标注示例（见表1-5-9） ------------------------------------------------------------------------------------10 2焊接设计 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 2.1 材料选用 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 2.1.1 母材材料选用-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------13 2.1.1.1 钢结构对材料的要求[5]------------------------------------------------------------------------------------------------13 2.1.1.2 钢结构用钢的分类[5]------------------------------------------------------------------------------------------------13 2.1.1.2 钢结构用钢选用原则[5] [6] -----------------------------------------------------------------------------------------14 2.1.2焊接材料匹配[3] [7] [8] [9] [10] [11] ------------------------------------------------------------------------------------------------ 17 2.2 焊接方法的选用[12] ---------------------------------------------------------------------------------------- 17 2.3 焊接结构设计 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 19 2.3.1焊接应力[5] [12] [13] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------19 2.3.1.1 焊接应力的特点和分类-----------------------------------------------------------------------------------------------19 2.3.1.2焊接残余应力对结构的影响----------------------------------------------------------------------------------------- 20 2.3.1.3从设计方面调节和控制焊接残余应力（工艺措施见下章） ---------------------------------------------21 2.3.2焊接变形[5] [12] [13] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------21 2.3.2.1 焊接变形的特点和分类-----------------------------------------------------------------------------------------------21 2.3.2.2 焊接变形收缩余量计算-----------------------------------------------------------------------------------------------23 2.3.2.3从设计方面控制焊接残余变形（工艺方面见下章） -------------------------------------------------------24 2.3.3焊接接头构造的设计与选择（主要是熔焊接头） ---------------------------------------------------------------- 25 2.3.3.1焊接接头的基本类型[12] ----------------------------------------------------------------------------------------------- 25 2.3.3.2常用焊接接头的工作特性[12] [6] ------------------------------------------------------------------------------------ 25 2.3.3.3设计与选择焊接接头须考虑的因素[12]-------------------------------------------------------------------------- 26 2.3.3.4 坡口的设计与选择[12] [13][14] [15]----------------------------------------------------------------------------------- 26 2.3.3.5 焊缝设计------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 27 2.3.3.6焊接接头的静强度计算------------------------------------------------------------------------------------------------31
焊接工艺学 1—1焊接电弧的引燃过程电弧具有两个特性，那就是它能发出强烈的光和大量的热。 1.焊接电弧 焊接电弧：由电源供给的，具有一定电压的两电极间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。 2.焊接电弧的引燃过程 焊接电弧的引燃的有关因素：焊接电流强度、电弧中的电离物质、电源的空载电压及其特性等。 1—2焊接电弧的构造及静特性 1.焊接电弧的构造及温度焊接电弧的构造可划分三个区域：阴极区、阳极区、弧柱。 (1)阴极区的温度达2400—3500°K,放出的热量占36%左右。 (2)阴极区的温度达2600—4200°K,放出的热量占43%左右。 (3)弧柱的中心温度达6000—8000°K,放出的热量占21%左右。 (4)电弧电压：电弧两端之间的电压降。 2.电弧的静特性 电弧静特性：在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系。 影响电弧静特性的因素： (1)电弧长度的影响；
（2）电弧周围气体种类的影响； （3）电弧周围气体介质压力的影响。 1 —3焊接电源的极性、应用及电弧的稳定性 1.焊接电源的极性 正接：就是焊件接电源正极、电极接电源负极的接线法。 反接：就是焊件接电源负极、电极接电源正极的接线法。 2.焊接电源极性的应用 如焊接厚钢板采用酸性焊条时，可采用直流正接性，以获得较大的熔深；焊接薄板采用酸性焊条时，可采用直流反接性，可防止烧穿。 若酸性焊条采用交流电焊机时，其熔深则介于直流正接性和反接性之间。 1-4焊接电弧的偏吹 1.焊接电弧偏吹的原因 （1）焊条的偏心度过大； （2）电弧周围气流的干扰； （3）磁偏吹。 2.减少防止焊接电弧偏吹的方法 （1）采用小电流短弧焊接； （2）适当调整焊条角度，使焊条偏吹的方向转向熔池。 （3）采用大坡口宽间隙。 1-5预热、后热、焊后热处理及提高手工电弧焊生产的途径
焊接工艺学课程标准 课程名称：焊接工艺学 适用专业：焊接技术专业 计划学时：418学时 学分：26 一、课程定位 本课程是焊接专业的核心课程。通过学习，使学生掌握气割与气焊原理及操作方法、弧焊电源、焊条电弧焊的原理及特点、焊接材料选用与特点、金属熔化焊过程、焊接应力与变形、埋弧焊工艺原理与操作方法、气体保护焊工艺原理与操作方法、等离子弧切割、焊接和电阻焊工艺原理与操作方法、其他焊接、切割方法与技术、常用金属材料的焊接、焊接缺陷及检验等。 本课程开设在金属熔化焊基础、机械制图、机械基础等课程后，学生已经掌握了金属熔化焊基础的部分内容，为将要学习的焊接工艺学打下坚实的基础。为焊接结构、焊工识图、焊接设备与方法、焊接检验等后续教学环节的学习奠定基础。 二、设计思路 本课程按照省教育厅教学大纲设计为418学时，开设4个学期，课程设计的总体思路为贯穿整个焊接专业教学的核心课程。主要培养学生与焊接专业相适应的知识、素质、技能、等方面。 三、课程目标 1、能力目标 培养学生掌握气焊与气割操作能力、培养学生掌握焊条电弧焊操作能力、培养学生掌握埋弧焊操作能力、培养学生掌握气体保护焊操作能力、培养学生掌握常用金属材料焊接的能力以及焊接缺陷及检验的能力。 2、知识目标 弧焊电源相关知识、焊接接头类型及焊缝形式、金属熔化焊过程相关知识、焊接应力与变形相关知识、常用金属材料焊接知识、焊接缺陷及检验相关知识等。 3、素质目标 热爱祖国，拥护党和国家的路线、方针、政策，遵纪守法，诚实守信、具有良好的社会道德；爱岗敬业，有良好的职业作风和职业道德，养成良好的自学习惯，较强的专业拓展能力；具有对职业实践的整体性把握能力；具有良好的文化素质和自主学习能力、，具备一定的写作、演讲口才和与人沟通的能力；具有良好的心理素质，能够正确地认识客观事物，具有良好的个性心理品质和自我调控能力；具有良好的身体素质，掌握一定的运动技能，达到国家规定的体育锻炼标准。 四、教学内容与要求
第九单元 焊缝和母材的不连续 裂纹 定义: 是最危险的不连续。 分类：热裂纹和冷裂纹。 热裂纹是在金属凝固时的高温下产生的，这种裂纹是在晶间扩展的，也就是说，这种裂纹是在晶粒间形成的。如果我们观察一个热裂纹的断裂面，我们会看到各种回火的颜色说明热裂纹是在高温下产生的。 冷裂纹是在金属冷却到室温后产生的。那些在在役条件下形成的裂纹也是冷裂纹。延迟裂纹、焊道下裂纹、氢致裂纹都是冷裂纹。冷裂纹可在晶粒间或晶粒内扩展。 裂纹的位置：焊喉、根部、焊趾、弧坑、焊道下、热影响区和母材的裂纹。 焊喉裂纹是因为裂纹是沿着焊喉延伸，或者是沿着焊缝截面的最小通经延伸。它们通常是纵向裂纹也是热裂纹。焊喉裂纹可在焊缝表面看得到。因此，术语“中心裂纹”通常就是指这种情况。 焊喉裂纹产生的原因：在垂直于焊缝轴线上拘束度大的接头，尤其当焊缝截面小的时候容易形成焊喉裂纹。 根部裂纹通常是纵向的，但是它们可能会在焊缝或母材内扩展。之所以叫它根部裂纹是因为它们通常在焊缝根部或是根部表面形成。与焊喉裂纹一样，它们通常与焊接收缩应力有关。因此，它们通常是热裂纹。 焊趾裂纹是指焊趾处开裂而扩展到母材。焊缝的几何形状，如焊缝加强高或内凹可能会在焊趾处形成应力集中。再加上热影响区的金相组织韧性较差，从而更易产生焊趾裂纹。焊趾裂纹通常是冷裂纹。焊趾开裂是由焊接横向收缩应力或在役应力造成的，或是两者兼而有之。 弧坑裂纹发生在单个焊道的终点处。如果焊工在收弧的时候没有完全填满熔池，将在收弧处形成浅滩或是弧坑。这样的薄弱区域，再加上焊接收缩应力，将形成弧坑裂纹或是网络状的裂纹，这些裂纹都是以弧坑为中心向外散发。当弧坑裂纹是以径向分布时，通常也称为弧坑星状裂纹。 焊道下裂纹是一种非常有害的裂纹，因为它可能会在焊接很多小时以后才开始扩展。所以焊道下裂纹也称为延迟裂纹。焊道下裂纹是因为焊接区有氢的存在，焊件表面应清理干净以消除氢的来源。也可用预热的方法来消除裂纹。 热影响区裂纹：由于热影响区的韧性比焊缝和母材要差，所以即使没有氢也会在热影响区开裂。拘束度大的时候，收缩应力足以在热影响区产生裂纹，尤其是脆性材料，如铸铁。
花生油精炼设备工艺流程及操作要点 郑州宏日机械设备有限公司专业从事各种植物油、动物油制油设备，精油和色素提取设备的生产制造，对各类油脂设备加工具有丰富的经验，今天宏日机械为大家详细介绍花生油精炼设备工艺流程及操作要点！ 花生油精炼设备的毛油精炼工艺流程：过滤毛油–一次降温–加助滤剂–二次降温–沉淀48h–过滤–成品油–滤饼。 在花生油精炼设备的毛油精炼工艺流程中，毛油一次降温时，由于从机榨车间送来的过滤毛油温度一般在60℃～70℃，为了节约能源，先用自来水于低速搅拌下（30rpm）散热冷却，温度降至接近室温为止。
加助滤剂的目的是提高最后过滤效果，加速滤饼的形成，降低成品油中磷脂、胶溶性杂质的含量；助滤剂和种类有活性炭和固体花生饼粉末；加入量为油重的0.1%左右。 在二次降温时，要用冷冻盐水于低速搅拌下将花生油冷却到10℃～15℃，然后保温沉淀静置48h。 对于优质花生仁压榨取得的压榨花生油，应尽量减少精炼工序，保留花生油的天然风味。而花生饼通过溶剂浸出得到的花生毛油，应进行全面精炼。浸出花生毛油精炼工艺，与普通大豆油精炼工艺相同。浓香花生油加工只需将压滤毛油沉降和冷过滤即可。 花生油精炼工艺流程：花生毛油→水化脱胶→碱炼脱酸→脱色→脱臭→成品花生油
花生毛油经过脱胶、脱酸、脱色、脱臭到成品花生油。经精炼后的花生油烟点很高，适宜于用作高温煎炸油。 花生油制取时的操作要点 花生仁的压榨法取油，有利于保持花生油的固有风味和芳香。而压榨法又可分为普通花生油制取工艺和浓香花生油制取工艺。压榨后的花生饼，还可以进一步以溶剂浸出法，取出剩余的大部分油脂。 （一）花生仁的预榨浸出法取油工艺的操作要点：经双对辊破碎机破碎，每粒花生仁成为粒仁料68瓣，粉末度小于8%（20目/平方英寸筛检）。碎粒轧成胚厚0.5毫米左右，生胚经蒸炒锅处理后成为熟胚，进入榨油机时的水分为1%2%，温度为130度上下。如果压榨时饼不承力，并榨不成硬饼，可在熟胚中掺入少量花生壳，以促进成饼。压榨后的花生饼，可以进一步进行溶剂浸出，每100千克干饼可
第一章 1、解释下列名词：焊接电弧、热电离、场致电离、光电离、热发射、场致发射、光发射、粒子碰撞发射、热阴极型电极、冷阴极型电极。 焊接电弧：由焊接电源提供能量，在具有一定电压的两电极之间或电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。 热电离：气体粒子受热的作用而产生电离的过程。 场致电离：在两电极间的电场作用下，气体中的带电粒子的运动被加速，最终与中性粒子发生非弹性碰撞而产生电离。 光电离：中性粒子受到光辐射的作用而产生的电离过程。 热发射：固态或者液态物质（金属）表面受热后其中的某些电子具有大于逸出功的动能而逸出表面的现象。 场致发射：当固态或者液态物质（金属）表面空间存在强电场时，会使阴极较多的电子在电场的作用下获得足够的能量而克服电荷之间的静电吸引而发射出表面。 光发射：当固态或者液态物质（金属）表面接受光射线的辐射能量时，电极表面的自由电子能量增加最后飞出电极表面的现象。 粒子碰撞发射：当高速运动的粒子（电子或正离子）会碰撞金属电极表面，将能量传给电极表面的电子，使电子能量增加并飞出电极表面的现象。 冷阴极型电极：当使用钢，铜，铝等材料作为阴极时，其熔点和沸点都较低，阴极温度不可能很高，热发射不能提供足够的电子，这种电弧称为“冷阴极电弧”，电极称为“冷阴极型电极”。 热阴极型电极：当使用钨，碳等材料作阴极时，其熔点和沸点都较高，阴极可以被加热到很高的温度，电弧阴极区的电子可以主要依靠阴极热发射来提供，这种电弧称为“热阴极电弧”，电极称为“热阴极型电极”。 2、试述电弧中带电粒子的产生方式。 答：电弧中的带电粒子指的是电子、正离子和负离子。赖以引燃电弧和维持电弧燃烧的带电粒子是电子和正离子，这两种带电粒子的产生主要依靠电弧中的气体介质的电离和电极的电子发射两个过程。 气体的电离形式有：热电离，场致电离和光电离。 电子发射方式有：热发射场致发射光发射粒子碰撞发射 3、焊接电弧由哪几个区域组成？试述各区域的导电机构。 （1）焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成。 （2）阴极区的导电机构有以下三类： A 热发射型——当采用W、C等热阴极型材料作为阴极，而且流过大电流时能发 生热发散性导电。 B 场致发射型——当采用Cu、Fe、Al等冷阴极型材料作为阴极，或采用W、C等 热阴极型材料作为阴极但电流比较小时，主要发生场致发射型导电。 C 等离子型——低气压钨极氩弧焊或使用冷阴极、小电流时容易产生的一种导电 机构。 阳极区的导电机构——阳极区主要接受来自弧柱的电子流，同时，还要向弧柱区发射正离子流。根据电弧电流密度的大小，阳极区可以通过两种方式提供正离子。 A 场致电离——电流密度较小时 B 热电离——电流密度较大 4、何谓最小电压原理？ 答：在电流和周围条件一定的情况下，稳定燃烧的电弧将自动选择一适当的断面，以保
课程设计论文（说明书） 课程：焊接工艺学课程设计 题目：09MnD钢焊接性试验设计 院、系：材化学院 学科专业：金属材料工程 学生： / 学号： / 校对： / 指导教师： / 2012年 11月
1．前言 09MnD属于无镍低温钢，常用于石油、化工技术和压力容器设备，用于制造使用温度在-50℃的压力容器构件、重要锻件，石油化工中的压力容器。含碳量为0.2%，硅含量在0.17%到0.35%之间，锰含量在0.95%到1.35%之间，磷含量和硫含量均小于0.25%，钒含量小于等于0.03%。其化学成分见：表1.1，其机械性能见：表1.2。 牌号化学成分（质量分数）（%） C Si Mn P S V 09MnD ≤0.12 0.17-0.35 0.95-1.35 ≤0.025 ≤0.025 ≤0.03 表1.1 09MnD的化学成分 牌号抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa 伸长率（%）冲击功/J 09MnD 400-540 ≥240 ≥26 ≥21 表1.2 09MnD的机械性能 本实验主要通过熔化极混合气体保护焊对焊接材料为09MnD厚度为10mm 板材的焊接性及焊接特点进行探索，在制出实验试板后，根据国家的一系列标准对此次焊接工艺进行焊后组织及力学性能进行评定，进而分析09MnD的焊接性能。 2.焊接工艺 2.1 09MnD的焊接特点 焊接材料的选择应保证接头与母材有同样的低温性能，焊条、焊丝、焊剂都必须保证焊缝中的油含杂质S、P、N、O最少。焊接时需要最大限度地减小过热程度，防止出现粗大的铁素体或粗大的马氏体组织。 2.2 焊接方法及焊丝的确定 低温钢的焊接方法可选焊条电弧焊、埋弧焊及熔化极气体保护焊。采用含Ni低温焊条电弧焊，虽可保证低温韧性，但成本高、生产效率低且焊缝成形差。故选用普通的焊丝H08Mn2SiA,用混合气体保护半自动焊，其生产成本为焊条电弧焊的55%-60%，生产率高2-3倍。焊材选择见:表2.2.1。
项目七装配—焊接工艺装备教案 1.教学内容 焊接工装的地位与作用、分类及应用、组成及选用原则；零件在夹具中的定位，定位器，夹紧器，拉紧及推撑夹具；焊件、焊机、焊工变位机械。 2.教学目的 了解焊接焊接工装的地位与作用、分类及应用、组成及选用原则；熟悉零件在夹具中的定位，定位器，夹紧器，拉紧及推撑夹具；掌握焊件、焊机、焊工变位机械。 3.教学重难点 重点 （1）焊接工装的分类及各种工装的基本特点； （2）定位原理的理解和定位器的认识； （3）夹紧机构的设计要点和对夹紧机构的基本要求； （4）夹具设计的基本要求，基本方法和步骤； （5）焊件、焊机变位机的结构种类、形式、操作原理和使用特点。 难点 （1）夹紧机构的组成和常用夹紧机构； （2）夹具设计基本方法和步骤； （3）焊件、焊机变位机的结构形式、操作原理和使用特点。 4.教学方法 本教学环节采用理论方法。通过课件并配合教材讲授，使学生可以更好地学习。
授课内容 任务一概述 装配－焊接工艺装备是焊接结构装配与焊接生产过程中起配合及辅助作用的工装夹具、机械装置或设备的总称，简称焊接工装。 把用来装配进行定位焊的夹具称作装配夹具；而专门用来焊接焊件的夹具称作焊接夹具；把既用来装配又用来焊接的夹具称作装焊夹具。它们统称为焊接工装夹具。 一、焊接工装的作用 1.定位准确、夹紧可靠。 2.防止和减小焊接变形。 3.能够保证最佳施焊位置。 4.减轻工人劳动强度。 5.扩大先进工艺方法和设备的使用范围。 二、焊接工装选用的基本原则 1.焊接结构的生产规模、生产类型 2.产品质量、外观尺寸、结构特征、技术等级 3.产品生产工艺规程 4.工艺装备的可靠性 5.对制品的适应性 6.焊接方法对夹具的特殊要求 7.安装、调试、维护的可行性 8.尽量选择已通用化、标准化的工艺装备 三、焊接工装的分类及应用 焊接工装可按其功能、适用范围或动力源等进行分类。 1、功能：装配-焊接夹具；焊接变位机械；焊接辅助装置； 2、适用范围：专用工装；通用工装；组合式工装； 3、动力源：手动工装；气动工装；液动工装；电动工装。 四、焊接工装的组成
井下试油作业对环境的影响及治理 景晓东 摘要：落地原油、废水、酸液、压裂液、车辆废气排放、噪音等是井下试油作业施工污染主要原因，给人们日常生活和工作环境造成极大污染和危害，因此，必须通过科学有效地措施进行严格治理。 关键字：井下试油作业污染危害环境治理 1、井下试油作业工艺 试油作业是指利用一套专用的设备和方法，通过地震勘察、钻井录井、测井等间接手段对初步确定的可能含油（气）层位进行直接的测试，以取得有关目的层的产能、压力、温度、油气水性质以及地质资料的工艺过程。试油作业工艺步骤的先后顺序安排，是施工有序推进的依据，各工序均有明确的任务和目标要求。一般情况下正常试油井的主要工序安排为： 1.1试油（气）准备 为满足试油（气）施工要求，取全、取准各项地质资料，以及施工人员现场工作和生活需要，使试油（气）施工能够规范有序地进行所做的准备工作。主要内容包括： 1.1.1井场及道路勘查； 1.1.2设备、工具及材料准备； 1.1.3设备及流程安装。 1.2通井 用专门的工具验证套管径向尺寸变化及完好程度的作业。通常用钻杆或油管带通井规下入井内探人工井底，清除套管内壁上黏附的固体物质，如钢渣、毛刺、固井残留的水泥等，检查套管是否有影响试油工具通过的弯曲和变形，检查固井后形成的人工井底是否满足试油要求，调整井内的压井液，使之符合射孔、排液要求。 1.3洗井 使用泵注设备，利用洗井液，通过井内管柱建立管柱内外循环、清除井内污物的作业。目的是落实试油产出流体的类型、数量，对油井进行循环脱气、降温、清洗井筒内杂物等。洗井方式一般分为正洗井和反洗井2种。对漏失较严重的井一般在洗井前或洗井时采取堵漏措施。 1.4试压 采用液体或气体介质，用泵注设备按规定对地面流程、井口设备、下井管柱、井筒套管、井下工具、封层和封堵井段等进行耐压程度检验的作业。试压强度应满足相应标准。 1.5射孔 利用专用设备，建立地层到井筒内的连通孔道，促使地层流体进入井内的工艺过程。 1.6替喷 用密度较小的液体（一般为清水或清洁原油）逐步替出井内密度较大的压井液、使井底液柱压力小于油（气）藏压力，诱导油气从油气层流入井内、再喷出地面的技术措施。分为一次替喷和二次替喷。
第三章 金属连接及切割工艺 3.1焊接工艺 焊接是“通过将材料加热到焊接温度、加压或不加压，或仅通过加压，使用或不使用填充材料而将金属或非金属在局部接合的过程”，接合即“连接在一起”。手工电弧焊（SMAW） 定义：就是我们通常所说的“手把焊”，它是通过带药皮的焊条和被焊金属间的电弧将被焊金属加热，从而达到焊接的目的。 焊条药皮的不同导致了不同焊条种类，焊条药皮有以下五种作用：（1）保护——药皮分解后产生的气体为熔融金属提供保护。 （2）脱氧——药皮为焊剂去除氧气和其他气体。 （3）合金化——药皮为焊缝提供合金化元素。 （4）电离——药皮改善电特性以增强电弧稳定性。 （5）保温——凝固的焊渣在焊缝金属上的覆盖降低了焊缝金属的冷却速度（次要影响）。 E X X X X： E代表焊条。 前二个数字代表熔敷金属的最小抗拉强度，单位为千磅每平方英寸。接下来的数字代表焊条的可焊位置。数字“1”表示焊条可用于任何焊接位置，数字“2”表示熔融金属流动性非常好，只能用于平焊或角焊缝的横焊，数字“4”表示焊条可用于立向下焊，数字“3”不再使用。最后一个数字表示焊条药皮的组成和性能，药皮决定了可焊性和推荐的电流类别，AC（交流），DCEP（直流反接）或DCEN（直流正接）。 焊条最后一个数字为“5”、“6”和“8”的，表示其为“低氢焊条”。大多数规范均要求低氢焊条在拆封后放入温度不低于250?F（120?C）的烘箱中。 手工电弧焊优缺点：优点：第一，设备简单而便宜，这就使得手工电弧焊很轻便。 第二，携带方便。
第三，焊接工艺被认为是万能的。 缺点：1.局限性是焊接速度 2.是影响生产率 产生缺陷：未熔合、未焊透、裂纹、咬边、焊瘤、焊缝尺寸不对和不当的焊缝断面。 气体保护电弧焊（GMAW） 定义：气体保护电弧焊是通过焊枪连续不断的送丝，由焊丝和工件之间产生的电弧的热量将母材和焊丝熔化，从而达到焊接的目的。 分类：射流过渡、熔滴过渡、脉冲过渡和短路过渡。 ERXXS-X：ER代表焊丝既可用作电极，也可用作填充金属，或仅用作填充金属（对其它焊接工艺而言）。二到三个数字表示焊缝金属的最小抗拉强度，单位为千磅每平方英寸。因此，与手工电弧焊一样，“70”就表示填充金属的最小抗拉强度为70,000磅每平方英寸（PSI）。字母S表示为实芯焊丝，连字符后的最后一个数字表示电极的化学成分，说明了其操作特性以及焊缝的性能。典型的气体保护电弧焊电极均增加脱氧剂如锰、硅和铝等，从而避免了气孔的发生。 射流过渡被认为热量最高，接下来是脉冲过渡、熔滴过渡，最后是短路过渡。 优点：第一，每小时的金属熔敷量，这极大地降低了劳动力成本。 第二，干净的工艺，这主要归功于没有使用焊剂。 第三，可见性。因为没有焊渣，焊工能够很容易地观察电弧和熔池的情况，从而改善控制。 缺点：第一，母材过脏，会产生气孔。 第一，GMAW还对气流和风特别敏感，它们会将保护气体吹开，留下未保护的金属。 第二，设备要求比手工电弧焊的设备复杂。 药芯焊丝电弧焊(FCAW)