金屬熔化與焊接技術培訓課件培訓目標11.掌握金屬熔化的基本原理了解金屬熔化過程、影響因素、溫度控制等方面的知識。22.熟悉焊接熔池的特性掌握焊接熔池的形狀、尺寸、凝固過程等方面的知識。33.學習常見的焊接工藝掌握手工電弧焊、氣體保護焊、埋弧焊、激光焊等焊接工藝的原理和操作方法。44.了解焊接缺陷的防治措施掌握焊接過程中常見缺陷的原因、防治措施和處理方法。金屬的熔化過程1.固態金屬加熱隨著溫度升高，金屬的原子振動加劇，原子間距逐漸增大。2.熔點達到當溫度達到金屬的熔點時，金屬開始熔化，固態金屬轉變為液態金屬。3.熔化過程完成當金屬完全熔化后，液態金屬繼續加熱，溫度會繼續上升。金屬熔化的影響因素1.金屬的種類不同種類的金屬具有不同的熔點，例如鐵的熔點為1535℃，而鋁的熔點為660℃。2.壓力壓力增加，金屬的熔點會降低，例如在高壓下，冰的熔點會降低。3.雜質金屬中的雜質會影響金屬的熔點，例如合金的熔點通常低于純金屬的熔點。4.熱量金屬的熔化需要吸收熱量，熱量越大，金屬熔化的速度越快。金屬熔化溫度的測量熱電偶熱電偶是一種常見的溫度測量儀器，它利用不同金屬之間的熱電勢差來測量溫度。紅外測溫儀紅外測溫儀利用物體發射的紅外輻射來測量溫度，它可以進行非接觸式測量。溫度監控系統溫度監控系統可以實時監控金屬熔化過程中的溫度變化，確保金屬熔化過程的穩定性。金屬熔化溫度的控制1.加熱系統通過控制加熱系統的功率和溫度，可以控制金屬熔化的溫度。12.冷卻系統通過控制冷卻系統的功率和溫度，可以控制金屬熔化的溫度。23.溫度傳感器溫度傳感器實時監測金屬熔化過程中的溫度，并反饋給控制系統。3金屬熔融池的特性1焊接熔池是指焊接過程中金屬熔化形成的液態金屬池，它是焊接過程的核心區域。2焊接熔池的形狀和尺寸取決于焊接工藝參數、材料特性以及焊接環境等因素。3焊接熔池的流動性是指熔融金屬的流動能力，它受溫度、表面張力、粘度等因素影響。4焊接熔池的凝固過程是指熔融金屬冷卻后轉變為固態金屬的過程，凝固速度影響焊縫的質量。焊接熔池的形狀和尺寸1.焊縫寬度焊縫寬度是指焊縫的橫向尺寸，它受到焊接電流、焊絲直徑和焊接速度的影響。2.焊縫高度焊縫高度是指焊縫的縱向尺寸，它受到焊接電流、焊絲直徑和焊接速度的影響。3.焊縫形狀焊縫形狀是指焊縫的橫截面形狀，它受到焊接工藝參數、材料特性和焊接環境的影響。焊接熔池的凝固過程1.晶核形成熔融金屬冷卻到一定溫度時，會形成晶核，即固態金屬的微小晶體。2.晶粒長大晶核形成后，會以晶核為中心向周圍生長，形成晶粒。3.固態化完成當熔融金屬完全凝固后，焊縫就形成了。焊縫的成分和結構11.焊縫金屬焊縫金屬是焊接過程中的熔融金屬凝固形成的金屬，它由母材金屬、焊絲金屬和熔化焊劑組成。22.焊縫組織焊縫組織是指焊縫金屬內部的微觀結構，它決定焊縫的性能。33.焊縫缺陷焊縫缺陷是指焊縫金屬內部存在的各種缺陷，例如氣孔、夾渣、裂紋等。焊接金屬的性能11.強度焊接金屬的強度是指焊接金屬抵抗破壞的能力，它取決于焊接金屬的材料組成和焊接工藝參數。22.塑性焊接金屬的塑性是指焊接金屬在斷裂之前發生永久變形的能力，它取決于焊接金屬的材料組成和焊接工藝參數。33.硬度焊接金屬的硬度是指焊接金屬抵抗壓痕的能力，它取決于焊接金屬的材料組成和焊接工藝參數。焊接應力與變形1熱應力焊接過程中，金屬的溫度變化會產生熱應力，它會導致焊件變形。2殘余應力焊接完成后，金屬會冷卻到室溫，由于熱應力的不均勻分布，會產生殘余應力。3焊接變形焊接應力會引起焊件的變形，例如彎曲、扭曲等。焊縫質量的檢測X射線檢測X射線檢測是一種無損檢測方法，可以檢測焊縫內部的缺陷，例如氣孔、夾渣、裂紋等。超聲波檢測超聲波檢測是一種無損檢測方法，可以檢測焊縫內部的缺陷，例如氣孔、夾渣、裂紋等。磁粉檢測磁粉檢測是一種無損檢測方法，可以檢測焊縫表面的裂紋和缺陷。焊接過程中的安全注意事項常見焊接缺陷及處理措施氣孔氣孔是指焊縫金屬內部存在的空洞，它會導致焊縫強度降低。夾渣夾渣是指焊縫金屬內部存在的熔渣，它會導致焊縫強度降低。裂紋裂紋是指焊縫金屬內部存在的斷裂，它會導致焊縫強度降低。焊縫尺寸偏差焊縫尺寸偏差是指焊縫的尺寸與設計尺寸不符，它會導致焊件的強度和剛度降低。手工電弧焊工藝1手工電弧焊是利用手工操作電弧熔化焊件，是一種最基本的焊接工藝。2手工電弧焊適用于各種金屬材料的焊接，例如鋼、鋁、銅等。3手工電弧焊的優點是操作簡單、設備簡單、成本低廉，缺點是焊接效率低、焊縫質量較差。氣體保護焊工藝1.氬弧焊氬弧焊是利用氬氣作為保護氣體，在電弧作用下熔化焊件的一種焊接工藝。2.二氧化碳氣體保護焊二氧化碳氣體保護焊是利用二氧化碳氣體作為保護氣體，在電弧作用下熔化焊件的一種焊接工藝。3.混合氣體保護焊混合氣體保護焊是利用混合氣體作為保護氣體，在電弧作用下熔化焊件的一種焊接工藝。埋弧焊工藝1.焊絲熔化焊絲在電弧作用下熔化，形成熔融金屬池。2.焊劑熔化焊劑在電弧的熱量作用下熔化，形成熔渣，覆蓋在熔融金屬池表面。3.熔池凝固熔融金屬池冷卻后凝固，形成焊縫。電子束焊工藝11.電子束發射電子束焊是利用高能電子束轟擊工件表面，使工件表面熔化并形成焊縫的一種焊接工藝。22.高能電子束電子束焊利用高能電子束轟擊工件表面，使工件表面熔化并形成焊縫。33.真空環境電子束焊通常在真空環境下進行，以避免電子束在空氣中散射。激光焊工藝11.激光束聚焦激光焊是利用高功率激光束聚焦在工件表面，使工件表面熔化并形成焊縫的一種焊接工藝。22.高功率激光激光焊利用高功率激光束聚焦在工件表面，使工件表面熔化并形成焊縫。33.高精度控制激光焊可以精確控制激光束的路徑和能量，從而實現高精度焊接。電阻焊工藝1接觸加熱電阻焊是利用電流通過金屬材料的電阻產生熱量，使金屬材料局部熔化并形成焊縫的一種焊接工藝。2壓力作用電阻焊過程中，需要對焊件施加一定的壓力，以保證焊件之間的緊密接觸。3熔化連接電流通過焊件時，產生的熱量使焊件接觸部位熔化，形成熔池，并通過壓力作用將熔池凝固，形成焊縫。焊接材料的選擇焊絲焊絲是焊接過程中的主要材料，它用于補充熔化的金屬，并形成焊縫。焊劑焊劑是焊接過程中用來清除熔融金屬表面的氧化物，并改善焊縫質量的材料。焊條焊條是手工電弧焊中使用的材料，它包含金屬芯和藥皮，用于熔化和焊接。焊接電源的選擇焊接夾具的應用1.定位焊接夾具用于定位焊件，確保焊縫的位置準確。2.夾緊焊接夾具用于夾緊焊件，防止焊件在焊接過程中發生位移。3.支撐焊接夾具用于支撐焊件，防止焊件在焊接過程中發生變形。焊接工藝參數的確定焊接電流焊接電流是指焊接過程中通過焊件的電流強度，它影響焊縫的熔深、焊縫寬度和焊縫形狀。焊接電壓焊接電壓是指焊接過程中電弧的電壓，它影響焊接電弧的長度和穩定性。焊接速度焊接速度是指焊絲或焊條移動的速度，它影響焊縫的寬度和熔深。焊接工藝參數的優化1.實驗設計根據焊接工藝參數的實際情況，進行實驗設計，確定最佳的焊接工藝參數組合。12.數據分析對實驗數據進行分析，找到最佳的焊接工藝參數組合。23.優化結果根據數據分析結果，優化焊接工藝參數，提高焊接質量。3焊接工藝參數的控制1焊接工藝參數的控制是指在焊接過程中，通過控制焊接電流、焊接電壓、焊接速度等參數，使焊縫質量符合要求。2焊接工藝參數的控制可以采用手動控制或自動控制，自動控制可以提高焊接質量和效率。3焊接工藝參數的控制需要根據焊接材料、焊接工藝和焊接環境等因素進行調整。焊接工藝參數的監控1.實時監測實時監測焊接工藝參數，例如焊接電流、焊接電壓、焊接速度等。2.數據記錄記錄焊接工藝參數，以便分析焊接過程和質量。3.異常報警當焊接工藝參數出現異常時，及時發出報警，防止焊接質量下降。焊接滲碳的原因及防治措施1.碳元素擴散焊接過程中的高溫會導致碳元素從焊縫金屬中擴散到母材金屬中。2.碳含量增加母材金屬中的碳含量增加，會使母材金屬的硬度和脆性增加。3.焊縫性能下降焊縫性能下降，例如強度降低、塑性降低等。焊接氧化的原因及防治措施11.高溫氧化焊接過程中，高溫會導致金屬表面與空氣中的氧氣發生反應，形成氧化物。22.氧化膜形成氧化物會形成氧化膜，覆蓋在焊縫金屬表面，影響焊縫的質量。33.焊縫性能下降焊縫性能下降，例如強度降低、塑性降低等。焊接熱裂的原因及防治措施11.焊縫金屬收縮焊接過程中，焊縫金屬冷卻收縮，會產生很大的拉應力。22.熔融金屬脆化熔融金屬在冷卻過程中，會發生脆化，導致抗拉強度降低。33.裂紋產生焊縫金屬收縮產生的拉應力超過了焊縫金屬的抗拉強度，就會產生裂紋。焊接應力開裂的原因及防治措施1殘余應力焊接完成后，焊件會冷卻到室溫，由于熱應力的不均勻分布，會產生殘余應力。2氫脆焊接過程中，氫氣會溶入焊縫金屬，并與金屬中的碳原子形成氫化物，導致金屬脆化。3裂紋產生殘余應力和氫脆會共同導致焊縫金屬開裂。焊接冷裂的原因及防治措施1.焊縫金屬收縮焊接過程中，焊縫金屬冷卻收縮，會產生很大的拉應力。2.焊縫金屬脆化焊縫金屬在冷卻過程中，會發生脆化，導致抗拉強度降低。3.裂紋產生焊縫金屬收縮產生的拉應力超過了焊縫金屬的抗拉強度，就會產生裂紋。焊接孔隙的原因及防治措施1.氣體溶入焊接過程中，氣體溶入熔融金屬，形成氣孔。2.氣體析出熔融金屬冷卻凝固時，溶解在熔融金屬中的氣體析出，形成氣孔。3.焊縫強度降低氣孔的存在會降低焊縫的強度，降低焊件的抗拉強度。焊接夾渣的原因及防治措施1.焊劑分解焊接過程中，焊劑分解形成熔渣，熔渣沒有完全排出，就會殘留在焊縫中。2.焊劑成分焊劑的成分會影響熔渣的性質，熔渣的粘度、密度和流動性都會影響夾渣的產生。3.焊接工藝參數焊接工藝參數，例如焊接電流、焊接電壓和焊接速度，都會影響熔渣的流動性和排渣效果。焊接燒穿的原因及防治措施1.焊接電流過大焊接電流過大，會導致焊縫金屬過渡熔化，形成燒穿。12.焊件厚度過薄焊件厚度過薄，更容易發生燒穿。23.焊接速度過快焊接速度過快，會導致熱量集中，更容易發生燒穿。3焊件尺寸偏差的原因及防治措施1焊件尺寸偏差是指焊件的尺寸與設計尺寸不符，它會影響焊件的強度和剛度。2焊件尺寸偏差的原因主要有：焊接工藝參數不當、焊件材料不均勻、焊件變形等。3焊件尺寸偏差的防治措施包括：控制焊接工藝參數、選擇合適的焊件材料、控制焊件變形等。焊件變形的原因及防治措施1.熱應力焊接過程中的熱應力會導致焊件發生變形。2.焊接順序焊接順序不合理，也會導致焊件發生變形。3.焊件形狀焊件形狀不規則，也會導致焊件發生變形。焊接工藝質量的保證措施1.嚴格工藝控制嚴格控制焊接工藝參數，確保焊縫的質量。2.嚴格材料檢驗嚴格檢驗焊絲、焊劑、焊條等焊接材料，確保材料質量合格。3.嚴格過程控制嚴格控制焊接過程，確保焊接過程規范、安全。焊工技能培訓與鑒定11.理論培訓理論培訓包括焊接原理、焊接工藝、焊接材料、焊接安全等方面的知識。22.實踐操作實踐操作包括焊接技能練習、焊接工藝實踐、焊接質量檢驗等。33.技能鑒定技能鑒定是對焊工技能水平進行評價，合格的焊工才能獲得相應等級的焊工資格證書。焊工操作規程11.焊接準備焊接準備包括對焊件進行清理、檢查、定位、夾緊等工作。22.焊接操作焊接操作包括點火、引弧、焊接、熄弧等操作。33.焊接檢驗焊接檢驗包括對焊縫進行外觀檢查、尺寸檢查、質量檢驗等。焊工勞動保護1個人防護焊工需要佩戴焊接防護眼鏡、焊接防護手套、焊接防護服等個人防護用品，以保護自身安全。2環境保護焊接過程中產生的煙塵、氣體等有害物質需要進行收集處理，防止對環境造成污染。3消防安全焊接現場需要配備滅火器等消防器材，并進行定期檢查，確保消防安全。焊工安全操作規程1.佩戴防護眼鏡焊接時必須佩戴防護眼鏡，以保護眼睛不受電弧光和金屬飛濺的傷害。2.佩戴防護手套焊接時必須佩戴防護手套，以保護雙手不受高溫金屬和電弧光的灼傷。3.穿著防護服焊接時必須穿著防護服，以保護身體不受高溫金屬和電弧光的灼傷。焊工現場管理焊工質量管理1.過程控制過程控制是指在焊接過程中，對焊接工藝參數、焊接材料、焊接環境等進行嚴格控制，確保焊縫的質量。2.檢驗檢測檢驗檢測是指對焊縫進行外觀檢查、尺寸檢查、質量檢驗等，確保焊縫符合質量標準。