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电焊工培训资料
一、电气焊工作的安全生产
电气焊作业过程中的安全生产包括两个方面的内容：一是要预防工伤事故的发生，即预防触电、灼伤、火灾、爆炸、金属飞溅和机械伤害等事故；二是要预防职业病的危害,防尘、防毒、防射线和噪声等.
（一）工伤事故的预防
1、预防触电事故的措施：
(1)弧焊设备的外壳必须接零或接地，且接线必须牢靠。
（2）弧焊设备的初始接线、修理和检查必须由专人负责进行,焊工不可私自进行.
（3）操作控制电源开关时，应戴好干燥的皮手套，面部不要对着开关
（4)焊钳应有可靠的绝缘，中断工作时，焊钳要放在安全的地方，防止焊钳与焊件之间产生短路而烧毁弧焊机。
(5）焊工的工作服、手套、绝缘鞋应保持干燥。
(6)在容器内或狭小的工作场所焊接时，须两人轮换操作，其中一人留守在外面监护，以防发生意外时，立即切断电源。
（7)在潮湿的地点工作时,应用干燥的木板或橡胶片等绝缘物作垫板。
（8）在光线暗淡的地点作业时，使用照明灯的电压应不大于36V。
（9)更换焊条时，不仅应带好手套，而且应避免身体与焊件接触。
(10）焊接电缆必须有良好的绝缘，不可将电缆放在焊接电弧的附近或炽热的焊件金属上，以避免高温而烧坏电缆,同时要注意避免电缆的碰撞磨损。一旦电缆有破损应立即更换。
（11)遇有触电者时,应迅速切断电源,实施救护。
2、预防电弧灼伤事故的措施：
（1）焊工在施焊时必须穿好工作服,戴好电焊用手套和脚盖。绝对不允许卷起袖口，穿短袖以及敞开衣服等进行电焊作业,以防电焊飞溅物灼伤皮肤。
(2）电焊工在施焊过程中更换焊条时,严禁乱扔焊条头，以免灼伤别人和引起火灾事故。
（3)为防止发生电弧灼伤,合闸时应将焊钳挂起来或放在绝缘板上，拉闸时必须先停止焊接工作.
(4)在预热焊件时，预热好的部分应用石棉板盖住，只露出焊接部分进行操作。
（5)施焊时飞溅严重，应加强防护，以免发生被飞溅物灼伤事故。
3、预防火灾和爆炸事故的措施:
（1)焊接与切割作业时，将作业场所lOm范围内所有易燃易爆物品清理干净,应注意作业场所的地沟、下水道内有无可燃液体和气体，以及是否有可能泄露到地沟和下水道内可燃易爆物质,以免由于焊渣、金属火星引起灾害事故的发生。
（2)高空焊接、切割时，禁止乱扔焊条头，对焊接切割作业下方应进行隔离，作业完毕后应做到认真细致的检查、确认无火灾隐患后方可离开作业现场。
(3)应使用符合国家有关标准、规程要求的气瓶，并在贮存、运输、使用等环节上应严格遵守安全操作规程。
4、预防金属飞溅、机械性外伤的措施
(1） 在焊接作业过程中，无论作业环境的好坏,都应注重个人防护,穿戴好工作服、鞋、帽、手套、眼镜、口罩、面罩等防护用品。
(2)焊件必须放置平稳,特殊形状焊件应用支架或电焊胎夹具保持稳固。
(3）焊接圆形工件的环节焊缝,施焊时不准用起重机吊转工件，也不能站在转动的工件上操作，防止跌落摔伤.
（4）焊接转动机械传动部分应设防护罩.
(5）清铲焊渣时应带护目镜。
（二)职业病的预防
1、预防有害气体和烟尘中毒事故的措施：
（1）全面机械通风。
（2)局部机械通风，在焊接工位安装小型通风机械，进行送风或排气。
（3)充分利用自然通风。
(4）在狭小的地方焊时，应注意通风排气工作.通风应用压缩空气,严禁使用氧气.
2、预防弧光辐射、高温热辐射的措施:
（1)焊工必须使用有电焊防护玻璃的面罩。
(2)面罩应轻便、成型合适，耐热、不导电、不导热、不漏光。
(3)焊工工作时，应穿帆布工作服，防止弧光灼伤皮肤。
(4）操作时，焊工应该注意周围人员，以免强烈弧光伤害他人眼睛。
(5）在厂房内或人多的区域进行焊接时,尽可能地使用屏风板，避免周围人受弧光伤害。
(6）焊接作业场所加强通风是防高温辐射的重要技术措施。
（三）火灾、爆炸事故的紧急处理方法
在焊割作业中一旦发生火灾、爆炸事故时,应采取以下紧急处理措施：
（1）应判明火灾、爆炸的部位和引起火灾和爆炸的物质特性，迅速向矿总调度室汇报或拨打火警电话。
（2）现场人员应根据起火或爆炸物质的特性，采取有效的方法控制事故的蔓延,如迅速切断电源、撤离事故现场的氧气瓶、乙炔瓶等受热易爆设备，正确使用灭火器材等措施.
(3）在事故处理时必须由专人负责，统一指挥.
(4)灭火时，应采取防中毒、倒塌、坠落伤人的防范措施。
（5）为了便于查明起火原因、灭火过程中要尽可能地注意观察起火部位、蔓延方向等，灭火后应保护好现场.
（6）乙炔气和氧气瓶口着火时，设法立即关闭阀门。
（7)当气体导管漏气着火时，首先将焊割炬的火焰熄灭，并立即关闭阀门，切断气源，用灭火器、湿布、石棉布等扑灭燃烧气体。
(8)乙炔气着火时可用二氧化碳、干粉灭火器扑灭。乙炔瓶内丙酮流出燃烧，可用泡沫、干粉、二氧化碳灭火器扑灭。
（9）一般可燃物着火，可用酸碱灭火器或水灭火;油类着火时用泡沫、二氧化碳或干粉灭火器扑灭。
(10)电焊机着火应首先切断电源后再灭火。在未切断电源前只能用1211、二氧化碳，干粉灭火器,不能使用水和泡沫灭火器灭火。
（11）焊条头及焊后的焊件不得随意乱扔.
二、气焊与气割
气焊与气割是金属材料加工的主要方法之一，它是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧所释放出的热量做热源进行金属材料的焊接或切割。
（一）气焊与气割概述
1、气焊、气割的原理:
气焊是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧后，产生的高温火焰对金属材料进行熔化焊的一种方法。
气割是利用气体火焰的热能将工件切割处加热到燃点后，以高速喷射的高压氧气流使金属剧烈燃烧并放出热量，同时将生成的熔渣迅速排除从而形成割缝的方法，因此气割包括预热、燃烧、吹渣三个过程.
气割原理与气焊原理在本质上是完全不同的,气焊是熔化金属，而气割是金属在纯氧中的燃烧（剧烈的氧化），故气割的实质是“氧化”并非“熔化”。
2、气割的条件:
（1)金属的燃点必须低于熔点；
（2）金属在燃烧时能放出大量的热量,且金属本身的导热性较低;
(3)金属燃烧所产生的氧化物（熔渣）的熔点必须低于金属本身的熔点，且金属氧化物应易熔化和流动性好。
（二)气割工具及设备
1、割炬：
割炬有二根导管，一根是预热焰混合气体管道，另一根是切割氧气管道.割嘴的出口有两条通道，周围的一圈是乙炔与氧的混合气体出口，中间的通道为切割氧（即纯氧）的出口,二者互不相通。割嘴有梅花形和环形两种。
2、乙炔瓶
乙炔瓶是储存溶解乙炔的钢瓶。乙炔瓶的容量一般为40L，工作压力为1.5MPa，而输往给焊矩的压力很小，因此，乙炔瓶必须配备减压器，同时还必须配备回火安全器.
乙炔瓶一定要竖立放稳，以免丙酮流出；乙炔瓶要远离火源,防止乙炔瓶受热，因为乙炔温度过高会降低丙酮对乙炔的溶解度，而使瓶内乙炔压力急剧增高,甚至发生爆炸;乙炔瓶在搬运、装卸、存放和使用时，要防止遭受剧烈的振荡和撞击，以免瓶内的多孔性填料下沉而形成空洞，从而影响乙炔的储存。
3、回火安全器
回火安全器又称回火防止器或回火保险器，它是装在乙炔减压器和焊炬之间，用来防止火焰沿乙炔管回烧的安全装置。
4、氧气瓶
氧气瓶是储存氧气的一种高压容器钢瓶。氧化瓶的容积一般为40L，储氧最大压力为15MPa，但提供给焊矩的氧气压力很小，因此氧气瓶必须配备减压器。
由于氧气化学性质极为活泼,能与自然界中绝大多数元素化合、与油脂等易燃物接触会剧烈氧化，引起燃烧或爆炸,所以使用氧气时必须十分注意安全、要隔离火源、禁止撞击氧气瓶、严禁在瓶上沾染油脂、瓶内氧气不能用完，应留有余量等。
5、减压器
减压器是将高压气体降为低压气体的调节装置.因此，其作用是减压、调压、量压和稳压。气焊时所需的气体工作压力一般都比较低，如氧气压力通常为0。2MPa～0。4MPa，乙炔压力最高不超过0.15MPa.因此，必须将氧气瓶和乙炔瓶输出的气体经减压器减压后才能使用,而且可以调节减压器的输出气体压力。
6、橡胶管
橡胶管是输送气体的管道，分氧气橡胶管和乙炔橡胶管，两者不能混用.国家标准规定：氧气橡胶管为黑色；乙炔橡胶管为红色。氧气橡胶管的内径为8mm，工作压力为1。5MPa；乙炔橡胶管的内径为10mm，工作压力为0。5MPa或1.0MPa；橡胶管长一般10m～15m。
氧气橡胶管和乙炔橡胶管不可有损伤和漏气发生，严禁明火检漏。特别要经常检查橡胶管的各接口处是否紧固,橡胶管有无老化现象，橡胶管不能沾有油污等。
（三）气割火焰
常用的气焊火焰是乙炔与氧混合燃烧所形成的火焰，也称氧乙炔焰。根据氧与乙炔混合比的不同，氧乙炔焰可分为中性焰(a)、碳化焰(也称还原焰）(b）和氧化焰（c）三种.
1、中性焰 是氧气与乙炔混合比1.1—1。2时燃烧所形成的火焰。最高温度可达3150℃.
2、氧化焰 是氧气与乙炔混合比大于1。2时燃烧所形成的火焰。最高温度可达 3300 ℃。
3、碳化焰 是氧气与乙炔混合比小于1.1时燃烧所形成的火焰。
三、电弧焊
电弧焊是熔化焊中最基本的焊接方法，它也是在各种焊接方法中应用最普遍的焊接方法，其中最简单最常见的是用手工操作电焊条进行焊接的电弧焊，称为手工电弧焊，简称手弧焊.
（一）焊条
电焊条（简称焊条）是涂有药皮的供手弧焊用的熔化电极。
1、焊条的组成:
焊条是由焊芯和药皮两部分组成。
(1）焊芯是焊条内被药皮包覆的金属丝。它的作用是：①起到电极的作用；②形成焊缝金属。
（2） 药皮：药皮是压涂在焊芯上的涂料层。药皮的主要作用是:①稳定电弧；②保护熔池；③改善焊缝质量.
2、焊条的类型：
常见碳钢焊条的应用
(二）手弧焊设备
手弧焊的主要设备包括交流电弧焊机和直流电弧焊机，统称为电焊机或焊机.电焊机是焊接电弧的电源.
1、直流电焊机的正接法及反接法
使用直流弧焊机时，其输出端有固定的极性，即有确定的正极和负极，因此焊接导线的连接有两种接法：
(1)正接法 焊件接直流弧焊机的正极，电焊条接负极；  
(2）反接法 焊件接直流弧焊机的负极，电焊条接正极。
在使用酸性焊条时：焊接较厚的钢板采用正接法，因局部加热熔化所需的热量比较多，而电弧阳极区的温度高于阴极区的温度，可加快母材的熔化，以增加熔深,保证焊缝根部熔透；焊接较薄的钢板或对铸铁、高碳钢及有色合金等材料的焊接，则采用反接法，因不需要强烈的加热，以防烧穿薄钢板。
当使用碱性焊条时，按规定均应采用直流反接法，以保证电弧燃烧稳定.
2、使用电焊机主要注意以下几点
1、电焊机应尽可能放在通风良好、干燥、无腐蚀性介质、不靠近高温和粉尘多的地方。露天使用时,要防止灰尘和雨水侵入电焊机内。
2、电焊机电源线的电压和接法必须与标牌的规定相符，线的直径要合适。启动电焊机时，电焊钳和焊件不能接触，以防短路。在焊接过程中,也不能长时间短路。
3、电焊机使用时要防止其受到碰撞或剧烈运动(特别是整流式焊机)。当电焊机发生故障或有异常现象时，应立即切断电焊机的电源，然后及时进行检查修理。
4、新安装或闲置已久的焊接电源，在启动以前要作绝缘程度检查。
5、焊接作业完毕或临时离开工作场地，必须及时切断电焊机的电源。
（三)手弧焊工艺
1、焊接接头、坡口及焊缝形式
(1）在焊接过程中,根据焊件厚度、结构形状以及对焊接质量要求的不同,其接头形式也不相同，其中以有对接接头、T形接头、角接接头、搭接接头应用得最多。
(2)根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成的一定集合形状的沟槽称为坡口。焊接接头的基本坡口形式有I形坡口、V形坡口、X形坡口和U形坡口。
(3）根据GB/T3375—94的规定，按焊缝结合形式，分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝和端接焊缝。
2、电弧焊基本操作技术
手工电弧焊最基本的操作时引弧、运条和收尾.
（1)引弧及产生电弧,引弧的方法有两种：碰击罚和擦划法。
（2）电弧引燃以后，就进入正常的焊接过程，此时焊条的运动是向下运动、纵向运动和横向摆动三个方向运动的合成。常用的运条方法有直线形运条法、直线往返式运条法、锯齿形运条法、月牙形运条法、三角形运条法、圆圈形运条法。
（3)电弧中断和焊接结束时，收尾处的弧坑常出现疏松、裂缝、气孔、夹渣等现象,因此焊缝完成时的收尾动作不仅是熄灭电弧，而且要填满弧坑。收尾动作主要有以下几种：划圈收尾法、反复断弧收尾法、回焊收尾法。
3、焊接工艺参数的选择
焊接时，为了保证焊接质量而选定的诸物理量的总称,叫焊接工艺参数。手工电弧焊工艺参数包括:焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、热输入等.
(1) 焊条直径大小对焊接质量和生产效率影响很大。焊条直径是根据焊件厚度、焊接位置、接头形式、焊接层数等进行选择的。厚焊件可以采用大直径焊条及相应大的焊接电流，这样有助于焊缝金属在接头中完全熔合和适当的熔深。
（2) 焊接电流的选择直接影响焊接质量和生产率。焊接电流过大，焊条后部发红,药皮失效或崩落，保护效果变差，造成气孔和飞溅，出现烧穿和咬边等缺陷，焊接电流过小，则电弧不稳定，易造成未焊透、未熔合、气孔和夹渣等缺陷。
（3) 确定焊条电弧焊焊接电流大小要根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头形式、焊接位置、母材性质和施焊环境等因素。其中最主要的是焊条直径和焊接位置。焊接电流和焊条直径的经验公式为
I=dk
式中 I—焊接电流；d-焊条直径；k-经验系数,在35－55范围内
4、预热、后热、焊后热处理
（1）焊前预热的主要作用是:①预热能减缓焊后的冷却速度,有利于焊缝金属中扩散氢的逸出，避免产生氢致裂纹.同时也减少焊缝及热影响区的淬硬程度,提高了焊接接头的抗裂性；②预热可降低焊接应力。均匀地局部预热或整体预热,可以减少焊接区域被焊工件之间的温度差（也称为温度梯度）。这样，一方面降低了焊接应力,另一方面，降低了焊接应变速率,有利于避免产生焊接裂纹。③预热可以降低焊接结构的拘束度，对降低角接接头的拘束度尤为明显，随着预热温度的提高，裂纹发生率下降。
(2)常用低合金钢的焊后热处理的作用是改善接头组织及消除焊接内应力，总的来说是为了改善焊接接头或整个焊接结构件的性能。
（3）焊接过程中焊件产生的变形称为焊接变形。焊后，焊件残留的变形称为焊接残余变形。焊接残余变形有纵向收缩变形、横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等共六种。焊接变形的预防措施有:①反变形法;②利用装配和焊接顺序来控制变形；③刚性固定法；④散热法；⑤锤击法。
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