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一、基本知識 1.什么叫焊接? 答:被焊接的金屬---叫做母材?!?/span> 綜合五項,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氣體純度有技術要求?
三、焊接設備 1.為什么對弧焊電源有特殊要求?有哪些要求? 100%(自動焊)時,其最大焊接電流≤290A。而在MAG焊時,額定負載持續(xù)率為35%,在實際負載持續(xù)率100%時,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.為什么低合金高強鋼會出現(xiàn)裂紋?有哪些影響因素? 〈3〉焊接接頭中有較高的殘余應力
九、焊接缺陷 答:焊接過程中產(chǎn)生的不符合標準要求的缺陷。
十.焊接符號:
1示例: 箭頭側為連續(xù)角焊縫,焊腳尺寸為5;箭頭背側為斷續(xù)角焊縫,焊腳尺寸為5,焊縫長度為50,間隔為100。 箭頭側連續(xù)角焊縫,焊腳尺寸為10;該標注焊縫有2處。 箭頭側連續(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(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,箭頭側焊縫要求加工與木材平齊(打磨平整),
A區(qū)--標注基本符號及帶墊板符號; B區(qū)—標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)—標注現(xiàn)場符號、周圍焊符號、符號應標注在箭頭線與基準線(實線)相交處; F區(qū)—標注三面焊符號; G區(qū)—標注相同焊縫符號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 部位對地和金屬結構之間又無絕緣保護。
(2)在接線或調(diào)節(jié)焊接電流時,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低于40℃,水溫應低于60℃ (3)乙炔著火時,嚴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,應采取安全措施如從排氣門或焊割炬排除后,才能給焊炬點火。 (5)裝盛乙炔的容器或管道,不得隨便進行焊補或切割,必須進行置換,然后清洗,合格后才能動火。 壓縮純氧使用安全要求: (1)嚴禁用以通風換氣 (2)嚴禁用以氣動工具動力源 (3)嚴禁接觸油脂和有機物 (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,能損害結膜和角膜,有時甚至侵及虹膜和視網(wǎng)膜 2)對皮膚的傷害:皮膚受強烈紫外線作用時,可引起皮炎;彌漫性紅斑,有時出現(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,其中以棉織品為最甚。由于光化學作用的結果,可致棉布工作服氧化變質而破碎。 紅外線 :紅外線對人體的危害主要是引起組織的熱作用。眼部受到強烈的紅外線輻射,立即感到強烈的灼傷和灼痛,長期接觸可能造成紅外線白內(nèi)障,視力減退,嚴重時能導致失明。此外還會造成視網(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”,短時間內(nèi)失去勞動能力 5.焊工個人防護有哪些具體措施? 答:焊接護目鏡:焊接弧光中含有的紫外線、可見光、紅外線強度均大大超過人體眼睛所能承受的限度,過強的可見光將對視網(wǎng)膜產(chǎn)生燒灼,造成眩輝性視網(wǎng)膜炎;過強的紫外線將損傷眼角膜和結膜,造成電光性眼炎;過強的紅外線將對眼睛造成慢性損傷。因此必須采用護 目鏡濾光片;濾光片的透過率應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。關于濾光片顏色的選擇,根據(jù)人眼對顏色的適應性,濾光片的顏色以黃綠、藍綠、黃褐為好。 焊接防護面罩:面罩是用1.5mm厚鋼紙板壓制而成,質輕、堅韌、絕緣性與耐熱性好。 防護工作服:焊工用工作服應具有良好的隔熱和屏蔽作用,以保護人體免受熱輻射、弧光輻射和飛濺物等傷害。常用白帆工作服或鋁膜防護服。用防火阻燃織物制作的工作服也已開始應用。 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:當采用通風除塵措施不能使煙塵濃度降到衛(wèi)生標準以下時,應佩戴防塵口罩。
十二. 焊接應力與變形 1. 焊接應力與變形的危害有哪些? 答:焊接應力與變形是直接影響焊接結構性能、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構的承載能力:諸如剛度、強度、受壓穩(wěn)定性等,對結構的斷裂特性、疲勞強度產(chǎn)生不利的影響。此外還將影響到結構的加工精度和尺寸穩(wěn)定性。在構件制造過程中,焊接變形往往引起正常工藝流程中斷。 2.焊接應力與變形產(chǎn)生機理是什么? 答:絕大多數(shù)焊接方法都采用局部加熱,焊接時的局部不均勻熱輸入是產(chǎn)生焊接應力與變形的決定因素。 熱輸入是通過材料因素、制造因素和結構因素等幾方面的作用,最終形成了焊接應力和變形。
在焊接溫度場中,材料特性呈現(xiàn)出決定熱源周圍金屬運動的內(nèi)拘束度。制造因素(預熱/緩冷等工藝措施、夾持狀態(tài))和結構因素(構件形狀、厚度及剛性)則更多地影響著熱源周圍金屬運動的外拘束度。 3.焊接殘余應力的影響有哪些? 答:焊接殘余應力在構件中并非都是有害的。在分析其對結構失效或使用性能可能帶來的影響時,應根據(jù)不同材料、不同結構設計、不同承載條件和不同運行環(huán)境進行具體分析。 (1)塑性——當外載工作應力和殘余應力的方向一致而相疊加,在這一區(qū)域會發(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)會導致結構的低應力脆性斷裂。若裂紋尖端處于焊接殘余應力范圍內(nèi),則缺陷尖端的應力強度增大,裂紋趨向于擴展,直至裂紋尖端超出殘余拉應力范圍。隨后,裂紋有可能停止擴展或繼續(xù)擴展,這將取決于裂紋長度、應力強度和結構運行環(huán)境溫度。焊接殘余應力只分布于局部區(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)質作用外,還可以把焊接接頭中的峰值拉伸殘余應力降低到0.3~0.5材料屈服強度的水平。 (3)疲勞強度——焊接拉伸殘余應力阻礙裂紋閉合,它在疲勞載荷中提高了應力平均值和應力循環(huán)特性,使疲勞強度降低。(降低殘余應力 、去除焊縫余高和咬邊,使表面平滑從而降低應力集中 )焊接構件中的壓縮殘余應力可以降低應力比值并使裂紋閉合,從而延緩或終止疲勞裂紋的擴展,從而改善焊接結構抗疲勞性能。 (4)剛度——拉伸應力時 ,會降低結構的剛度 (5)受壓桿件的穩(wěn)定性——焊接殘余壓應力對受壓桿件穩(wěn)定性的影響大小,與內(nèi)應力的分布有關,總體來看會使之降低。 (6)應力腐蝕——殘余拉應力與工作應力疊加后的拉應力值越高,應力腐蝕開裂的時間越短。 (7)構件精度和尺寸穩(wěn)定性 ——保證構件的設計技術條件和裝配精度,對復雜焊接件在焊后要進行機械加工。切削加工把一部分材料從構件上去除,使截面積相應改變,所釋放的殘余應力使構件中原有的殘余應力場失去平衡而重新分布、引起構件變形。這類變形只是當工件完成切削加工從夾具中松開后才能顯示出來,影響構件精度。 4.焊接變形的控制與矯正采取哪些措施? 設計方面: (1)盡量減少焊縫數(shù)量,在設計焊接結構時應當避免不必要的焊縫。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。對于不需要進行強度計算的T形接頭,應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。當按設計計算確定T形接頭角焊縫時, 應采用連續(xù)焊縫,不應采用與之等強度的斷續(xù)焊縫。并應采用雙面連續(xù)焊縫代替等強度的單面連續(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,在保證相同強度的條件下,應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)合理設計結構形式及焊縫位置 設計結構時應考慮焊接工作量最小以及部件總裝時的焊接變形量最小。對于薄板結構,應選合適的板厚,減少骨架間距及焊角尺寸,以提高結構的穩(wěn)定性、減少波浪變形。此外,還應盡量避免設計曲線形結構,因為使用平面結構可使固定狀態(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。焊縫的位置應盡量靠近截面中心軸,并且盡量對稱于該中心軸,以減少結構的彎曲變形。 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先反變形。反變形的大小應與能抵消焊后的變形為準。這種預制的反變形可以是彈性的、塑性的或彈塑性的。 (2)剛性固定 將構件加以固定來限制焊接變形。對于剛度小的結構,可以采用胎卡或臨時支承等措施,增加該結構在焊接時的剛度,以減小焊接變形量。結構的剛度越大,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,但同時卻又增加了焊接應力。 (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的焊縫,先焊的一側焊縫所產(chǎn)生的彎曲變形比后焊一側所產(chǎn)生的變形要大。所以,確定焊接順序的原則是:焊縫少的一側先焊。對于截面形狀、焊縫布置均對稱的構件,應當采用對稱焊接的施工。 (5)預拉伸法 采用機械有預拉伸、加熱的預拉伸、或者是機械的與加熱的兩種方法同時使用的預拉伸,可以使薄板預先得到拉伸與伸長。這時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)機械矯正法 采用手工錘擊、壓力機等機械方法使構件的材料產(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; 對于焊縫比較規(guī)則的薄殼結構,常采用窄輪輾壓焊縫及兩側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。使用時應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件再次加熱至高溫,所以對合金鋼等材料應當慎用。 5. 火焰加熱矯正有哪些方法? 答:點狀加熱法 多用于薄板結構,加熱點之間的間隔約為60—90mm,加熱點的直徑約≥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的溫度加熱到Fe-C合金圖中的A1相變點以上,否則會影響材料的韌性;此法通常適用于兩加強筋之間板面的凹凸較正。 線狀加熱:一般用于矯正因對接焊縫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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