一、基本知識 1.什么叫焊接? 答:被焊接的金屬---叫做母材。 綜合五項(xiàng),CO2焊能使焊接總成本降低 39.6-78.7%,平均降低59%。
二、焊接材料 1.為什么對CO2氣體純度有技術(shù)要求?
三、焊接設(shè)備 1.為什么對弧焊電源有特殊要求?有哪些要求? 100%(自動(dòng)焊)時(shí),其最大焊接電流≤290A。而在MAG焊時(shí),額定負(fù)載持續(xù)率為35%,在實(shí)際負(fù)載持續(xù)率100%時(shí),其最大焊接電流≤207A。
四、焊接工藝 6.什么叫電弧電壓?
五、碳鋼及普通低合金鋼的焊接 5.為什么低合金高強(qiáng)鋼會(huì)出現(xiàn)裂紋?有哪些影響因素? 〈3〉焊接接頭中有較高的殘余應(yīng)力
九、焊接缺陷 答:焊接過程中產(chǎn)生的不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的缺陷。
十.焊接符號:
1示例: 箭頭側(cè)為連續(xù)角焊縫,焊腳尺寸為5;箭頭背側(cè)為斷續(xù)角焊縫,焊腳尺寸為5,焊縫長度為50,間隔為100。 箭頭側(cè)連續(xù)角焊縫,焊腳尺寸為10;該標(biāo)注焊縫有2處。 箭頭側(cè)連續(xù)焊接,帶鈍邊Ⅴ形焊縫,鈍邊尺寸為2,對接間隙為2,坡口角度為60°。
對稱交錯(cuò)(斷續(xù))角焊縫,現(xiàn)場焊,焊腳尺寸為5,焊縫長度為50,間隔為80. 對稱角焊縫,三面焊接,焊腳尺寸為10 雙面對稱Ⅰ形對接焊縫,對接間隙為2,箭頭側(cè)焊縫要求加工與木材平齊(打磨平整),
A區(qū)--標(biāo)注基本符號及帶墊板符號; B區(qū)—標(biāo)注輔助符號及坡口角度α、坡口面角度β、及根部間隙b; C區(qū)—標(biāo)注焊縫橫截面尺寸,如鈍邊p,焊縫寬度c、根部半徑R、焊腳尺寸K、熔核直徑d、焊縫有效寬度s、坡口深度H、余高h; D區(qū)—標(biāo)注長度方向尺寸,如焊縫長度l,斷續(xù)焊縫的焊縫段數(shù)n和焊縫間距e; E區(qū)—標(biāo)注現(xiàn)場符號、周圍焊符號、符號應(yīng)標(biāo)注在箭頭線與基準(zhǔn)線(實(shí)線)相交處; F區(qū)—標(biāo)注三面焊符號; G區(qū)—標(biāo)注相同焊縫符號N和焊接方法代號。 十一.安全操作: 1. 焊接的主要危險(xiǎn)因素和職業(yè)危害是什么? 答:電焊煙塵、電弧光輻射、有毒氣體(如HF、O3、NO2、CO等)、焊接放射性射線、高頻電測輻射、噪聲、熱輻射、強(qiáng)迫體位等。 2.電焊發(fā)生觸電的主要原因有哪些? 直接電擊的原因有: (1)在焊接操作中,手或身體某部位接觸到焊條、電極、焊槍或焊鉗的帶電部分,而腳或身體其他 部位對地和金屬結(jié)構(gòu)之間又無絕緣保護(hù)。
(2)在接線或調(diào)節(jié)焊接電流時(shí),手或身體某部碰觸線柱、極板等帶電體。 (3)登高電焊作業(yè)觸及或靠近高壓網(wǎng)路引起的觸電事故。 3.常見的燃爆性氣體有哪些,以及各自使用安全要求? 乙炔、壓縮純氧 乙炔使用安全要求: (1)不得超過安全規(guī)定的壓力極限。如中壓乙炔發(fā)生器的乙炔壓力不得超過0.147MPa。 (2)不得超過安全規(guī)定的溫度。如乙炔發(fā)生氣出氣口的乙炔溫度應(yīng)低于40℃,水溫應(yīng)低于60℃ (3)乙炔著火時(shí),嚴(yán)禁用四氯化碳滅火器撲救,宜用二氧化碳滅火器或安分滅火器救火。 (4)在任何情況下,應(yīng)注意避免在容器或管道里形成乙炔和空氣的混合氣體,一旦形成這類混合氣體,應(yīng)采取安全措施如從排氣門或焊割炬排除后,才能給焊炬點(diǎn)火。 (5)裝盛乙炔的容器或管道,不得隨便進(jìn)行焊補(bǔ)或切割,必須進(jìn)行置換,然后清洗,合格后才能動(dòng)火。 壓縮純氧使用安全要求: (1)嚴(yán)禁用以通風(fēng)換氣 (2)嚴(yán)禁用以氣動(dòng)工具動(dòng)力源 (3)嚴(yán)禁接觸油脂和有機(jī)物 (4)禁止用來吹掃工作服 4.焊接弧光輻射的危害? 答:紫外線:1)對眼睛的傷害:紫外線過渡照射引起眼睛的急性角膜結(jié)膜炎,稱為電光性眼炎。這是明弧焊直接操作人和輔助工人的一種特殊職業(yè)性眼病。波長很短的紫外線,能損害結(jié)膜和角膜,有時(shí)甚至侵及虹膜和視網(wǎng)膜 2)對皮膚的傷害:皮膚受強(qiáng)烈紫外線作用時(shí),可引起皮炎;彌漫性紅斑,有時(shí)出現(xiàn)小水泡、滲出液和浮腫,有燒灼感,發(fā)癢。 3)對纖維的破壞:焊接電弧的紫外線輻射對纖維的破壞能力很強(qiáng),其中以棉織品為最甚。由于光化學(xué)作用的結(jié)果,可致棉布工作服氧化變質(zhì)而破碎。 紅外線 :紅外線對人體的危害主要是引起組織的熱作用。眼部受到強(qiáng)烈的紅外線輻射,立即感到強(qiáng)烈的灼傷和灼痛,長期接觸可能造成紅外線白內(nèi)障,視力減退,嚴(yán)重時(shí)能導(dǎo)致失明。此外還會(huì)造成視網(wǎng)膜灼傷 可見光:被照射后眼睛疼痛,看不清東西,通常叫電焊“晃眼”,短時(shí)間內(nèi)失去勞動(dòng)能力 5.焊工個(gè)人防護(hù)有哪些具體措施? 答:焊接護(hù)目鏡:焊接弧光中含有的紫外線、可見光、紅外線強(qiáng)度均大大超過人體眼睛所能承受的限度,過強(qiáng)的可見光將對視網(wǎng)膜產(chǎn)生燒灼,造成眩輝性視網(wǎng)膜炎;過強(qiáng)的紫外線將損傷眼角膜和結(jié)膜,造成電光性眼炎;過強(qiáng)的紅外線將對眼睛造成慢性損傷。因此必須采用護(hù) 目鏡濾光片;濾光片的透過率應(yīng)使焊工既能觀察到電弧和熔池,而透過的紫外線、可見光和紅外線又不致?lián)p傷眼睛。關(guān)于濾光片顏色的選擇,根據(jù)人眼對顏色的適應(yīng)性,濾光片的顏色以黃綠、藍(lán)綠、黃褐為好。 焊接防護(hù)面罩:面罩是用1.5mm厚鋼紙板壓制而成,質(zhì)輕、堅(jiān)韌、絕緣性與耐熱性好。 防護(hù)工作服:焊工用工作服應(yīng)具有良好的隔熱和屏蔽作用,以保護(hù)人體免受熱輻射、弧光輻射和飛濺物等傷害。常用白帆工作服或鋁膜防護(hù)服。用防火阻燃織物制作的工作服也已開始應(yīng)用。 電焊手套和工作鞋:電焊手套宜采用牛絨面革或豬絨面革制作,以保證絕緣性能好和耐熱不易燃燒;工作性應(yīng)為具有耐熱、不易燃、耐磨和防滑性能的絕緣鞋,現(xiàn)一般采用膠底翻毛皮鞋。新研制的焊工安全鞋具有防燒、防砸性能,絕緣性好,鞋底可耐熱200℃15min的性能。 防塵口罩:當(dāng)采用通風(fēng)除塵措施不能使煙塵濃度降到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)以下時(shí),應(yīng)佩戴防塵口罩。
十二. 焊接應(yīng)力與變形 1. 焊接應(yīng)力與變形的危害有哪些? 答:焊接應(yīng)力與變形是直接影響焊接結(jié)構(gòu)性能、安全可靠性和制造工藝性的重要因素。它可能引起焊接接頭中冷、熱裂紋等工藝缺陷;在一定的條件下還將影響結(jié)構(gòu)的承載能力:諸如剛度、強(qiáng)度、受壓穩(wěn)定性等,對結(jié)構(gòu)的斷裂特性、疲勞強(qiáng)度產(chǎn)生不利的影響。此外還將影響到結(jié)構(gòu)的加工精度和尺寸穩(wěn)定性。在構(gòu)件制造過程中,焊接變形往往引起正常工藝流程中斷。 2.焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生機(jī)理是什么? 答:絕大多數(shù)焊接方法都采用局部加熱,焊接時(shí)的局部不均勻熱輸入是產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形的決定因素。 熱輸入是通過材料因素、制造因素和結(jié)構(gòu)因素等幾方面的作用,最終形成了焊接應(yīng)力和變形。
在焊接溫度場中,材料特性呈現(xiàn)出決定熱源周圍金屬運(yùn)動(dòng)的內(nèi)拘束度。制造因素(預(yù)熱/緩冷等工藝措施、夾持狀態(tài))和結(jié)構(gòu)因素(構(gòu)件形狀、厚度及剛性)則更多地影響著熱源周圍金屬運(yùn)動(dòng)的外拘束度。 3.焊接殘余應(yīng)力的影響有哪些? 答:焊接殘余應(yīng)力在構(gòu)件中并非都是有害的。在分析其對結(jié)構(gòu)失效或使用性能可能帶來的影響時(shí),應(yīng)根據(jù)不同材料、不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、不同承載條件和不同運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行具體分析。 (1)塑性——當(dāng)外載工作應(yīng)力和殘余應(yīng)力的方向一致而相疊加,在這一區(qū)域會(huì)發(fā)生局部塑變形,這部分材料喪失繼續(xù)承受外載的能力,減小了構(gòu)件的有效承載截面。 (2)脆性斷裂——在焊接接頭處的缺陷(裂紋、未焊透)會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的低應(yīng)力脆性斷裂。若裂紋尖端處于焊接殘余應(yīng)力范圍內(nèi),則缺陷尖端的應(yīng)力強(qiáng)度增大,裂紋趨向于擴(kuò)展,直至裂紋尖端超出殘余拉應(yīng)力范圍。隨后,裂紋有可能停止擴(kuò)展或繼續(xù)擴(kuò)展,這將取決于裂紋長度、應(yīng)力強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)運(yùn)行環(huán)境溫度。焊接殘余應(yīng)力只分布于局部區(qū)域,對脆性斷裂的影響也局限于這一范圍。焊后熱處理除調(diào)質(zhì)作用外,還可以把焊接接頭中的峰值拉伸殘余應(yīng)力降低到0.3~0.5材料屈服強(qiáng)度的水平。 (3)疲勞強(qiáng)度——焊接拉伸殘余應(yīng)力阻礙裂紋閉合,它在疲勞載荷中提高了應(yīng)力平均值和應(yīng)力循環(huán)特性,使疲勞強(qiáng)度降低。(降低殘余應(yīng)力 、去除焊縫余高和咬邊,使表面平滑從而降低應(yīng)力集中 )焊接構(gòu)件中的壓縮殘余應(yīng)力可以降低應(yīng)力比值并使裂紋閉合,從而延緩或終止疲勞裂紋的擴(kuò)展,從而改善焊接結(jié)構(gòu)抗疲勞性能。 (4)剛度——拉伸應(yīng)力時(shí) ,會(huì)降低結(jié)構(gòu)的剛度 (5)受壓桿件的穩(wěn)定性——焊接殘余壓應(yīng)力對受壓桿件穩(wěn)定性的影響大小,與內(nèi)應(yīng)力的分布有關(guān),總體來看會(huì)使之降低。 (6)應(yīng)力腐蝕——殘余拉應(yīng)力與工作應(yīng)力疊加后的拉應(yīng)力值越高,應(yīng)力腐蝕開裂的時(shí)間越短。 (7)構(gòu)件精度和尺寸穩(wěn)定性 ——保證構(gòu)件的設(shè)計(jì)技術(shù)條件和裝配精度,對復(fù)雜焊接件在焊后要進(jìn)行機(jī)械加工。切削加工把一部分材料從構(gòu)件上去除,使截面積相應(yīng)改變,所釋放的殘余應(yīng)力使構(gòu)件中原有的殘余應(yīng)力場失去平衡而重新分布、引起構(gòu)件變形。這類變形只是當(dāng)工件完成切削加工從夾具中松開后才能顯示出來,影響構(gòu)件精度。 4.焊接變形的控制與矯正采取哪些措施? 設(shè)計(jì)方面: (1)盡量減少焊縫數(shù)量,在設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)當(dāng)避免不必要的焊縫。盡量選用型鋼、沖壓件代替焊接件,以減少筋板數(shù)量來減少焊接和矯正變形的工作量。 (2)合理選取焊縫形狀及尺寸 對于板厚較大以對接接頭應(yīng)選取X型坡口代替V型坡口,以減少熔敷金屬總量以減少焊接變形。對于不需要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算的T形接頭,應(yīng)盡可能選取工藝上合理的最小焊角尺寸。采用斷續(xù)焊縫比連續(xù)焊縫更能減少變形。當(dāng)按設(shè)計(jì)計(jì)算確定T形接頭角焊縫時(shí), 應(yīng)采用連續(xù)焊縫,不應(yīng)采用與之等強(qiáng)度的斷續(xù)焊縫。并應(yīng)采用雙面連續(xù)焊縫代替等強(qiáng)度的單面連續(xù)焊縫,以減少焊角尺寸。對于受力較大的T形焊縫和十字接頭,在保證相同強(qiáng)度的條件下,應(yīng)采用開坡口有角焊縫。這樣比一般角焊縫可大大減少焊縫金屬、減少焊接變形。 (3)合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式及焊縫位置 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)考慮焊接工作量最小以及部件總裝時(shí)的焊接變形量最小。對于薄板結(jié)構(gòu),應(yīng)選合適的板厚,減少骨架間距及焊角尺寸,以提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、減少波浪變形。此外,還應(yīng)盡量避免設(shè)計(jì)曲線形結(jié)構(gòu),因?yàn)槭褂闷矫娼Y(jié)構(gòu)可使固定狀態(tài)下的焊接裝備比較簡單,易于控制焊接變形。由于焊縫的橫向收縮比縱向收縮顯著,因此盡量將焊縫布置在平行于要求焊接變形量最小的方向。焊縫的位置應(yīng)盡量靠近截面中心軸,并且盡量對稱于該中心軸,以減少結(jié)構(gòu)的彎曲變形。 工藝方面: (1)反變形 焊前將焊件裝配成具有與焊接變形相反方向的預(yù)先反變形。反變形的大小應(yīng)與能抵消焊后的變形為準(zhǔn)。這種預(yù)制的反變形可以是彈性的、塑性的或彈塑性的。 (2)剛性固定 將構(gòu)件加以固定來限制焊接變形。對于剛度小的結(jié)構(gòu),可以采用胎卡或臨時(shí)支承等措施,增加該結(jié)構(gòu)在焊接時(shí)的剛度,以減小焊接變形量。結(jié)構(gòu)的剛度越大,利用剛性固定法控制彎曲變形的效果較差,而對角變形及波浪變形較為有效。通常這種方法雖然可以減少焊接變形,但同時(shí)卻又增加了焊接應(yīng)力。 (3)選取合理的焊接方法和焊接參數(shù) 選取能量密度比較高的焊接方法,可以減小焊接變形。焊接熱輸入較小時(shí)可以減小焊接變形,但生產(chǎn)效率較低。采用跳焊、逐步退焊等措施可以控制及調(diào)節(jié)焊接溫度場,減小焊接變形量。選取不同的焊接參數(shù)也可控制和調(diào)節(jié)彎曲變形。 (4)選取合理的裝配焊接順序 構(gòu)件在裝配過程中,截面的重心位置在不斷地變化,因此影響焊接變形量。所以這樣的構(gòu)件,采用不同的裝配焊接順序,就有不同的變形量。通常情況下,分布在截面中心線兩側(cè)的焊縫,先焊的一側(cè)焊縫所產(chǎn)生的彎曲變形比后焊一側(cè)所產(chǎn)生的變形要大。所以,確定焊接順序的原則是:焊縫少的一側(cè)先焊。對于截面形狀、焊縫布置均對稱的構(gòu)件,應(yīng)當(dāng)采用對稱焊接的施工。 (5)預(yù)拉伸法 采用機(jī)械有預(yù)拉伸、加熱的預(yù)拉伸、或者是機(jī)械的與加熱的兩種方法同時(shí)使用的預(yù)拉伸,可以使薄板預(yù)先得到拉伸與伸長。這時(shí)在張緊的薄板上裝配焊接骨架,可以很好地防止波浪變形。 焊接變形的矯正方法: (1)機(jī)械矯正法 采用手工錘擊、壓力機(jī)等機(jī)械方法使構(gòu)件的材料產(chǎn)生新的塑性變形,這就使原來縮短的部分得到延伸,從而矯正了變形。對于薄板拼焊件的矯正,常用多輥平板機(jī); 對于焊縫比較規(guī)則的薄殼結(jié)構(gòu),常采用窄輪輾壓焊縫及兩側(cè)使之延伸來消除變形。 (2)火焰矯正法 火焰加熱所產(chǎn)生的局部壓縮塑性變形,使較長的金屬材料在冷卻后縮短來消除變形。使用時(shí)應(yīng)控制加熱的溫度及位置。對于低碳鋼和普通低合金鋼,常采用6000—8000C的加熱溫度。由于這種方法需要對構(gòu)件再次加熱至高溫,所以對合金鋼等材料應(yīng)當(dāng)慎用。 5. 火焰加熱矯正有哪些方法? 答:點(diǎn)狀加熱法 多用于薄板結(jié)構(gòu),加熱點(diǎn)之間的間隔約為60—90mm,加熱點(diǎn)的直徑約≥15mm。加熱的溫度為6000—8000C,即用水正面跟蹤冷卻。但必須注意不能將加熱點(diǎn)的溫度加熱到Fe-C合金圖中的A1相變點(diǎn)以上,否則會(huì)影響材料的韌性;此法通常適用于兩加強(qiáng)筋之間板面的凹凸較正。 線狀加熱:一般用于矯正因?qū)雍缚p或角焊縫所引起的角變形,所以這種方法在板厚方向均勻加熱后水跟蹤冷卻;適用于梁、柱腹板變形的較正。 三角形加熱法:這種方法多用于較正彎曲變形,一般在板厚方向都要均勻加熱,而且有外力配合效果更大一些。適用于頂梁旁彎變形的較 |
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