8-2 相关工种工艺知识-气割与气焊知识.pptx

中级第八章相关工种工艺知识焊工天津海运职业学院

第二节：气割与气焊知识焊工·中级2.1常用金属材料的气焊2.2机械气割与自动化气割的知识

2.1常用金属材料的气焊（1）低碳钢的焊接。碳的质量分数低于0.25%的钢称为低碳钢。2.1.1碳钢的气焊1）焊接性。低碳钢含碳量≤0.25％，其塑性好，一般没有淬硬倾向，对焊接过程不敏感，焊接性好。焊这类钢时，不需要采取特殊的工艺措施，通常在焊后也不需进行热处理(电渣焊除外)。应用最广泛的：焊条电弧焊、埋弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等。熔焊法焊接结构钢时，焊接材料及工艺的选择主要应保证焊接接头与工件材料等强度。焊条电弧焊焊接一般低碳钢结构，可选用E4313(J421)、E4303(J422)、E4320(J424)焊条。焊接动载荷结构、复杂结构或厚板结构时，应选用E4316(J426)、E4315(J427)或E5015(J507)焊条。埋弧焊时，一般采用H08A或H08MnA焊丝配焊剂431进行焊接。

2.1常用金属材料的气焊2）气焊工艺。低碳钢的薄板常用气焊来焊接，其中以1～3mm应用最多。对于一般结构，可采用H08、H08A焊丝；对于重要结构可采用H08MnA、H15Mn。焊丝直径可按焊板厚度进行选择（详见初级电焊工），一般情况下不用熔剂。（2）中碳钢的焊接。中碳钢含碳量在0.25％～0.6％之间。随着含碳量的增加，淬硬倾向越加明显，焊接性逐渐变差。实际生产中，主要是焊接各种中碳钢的铸件与锻件。1）焊接性热影响区易产生淬硬组织和冷裂纹。中碳钢属淬火钢，热影响区金属被加热超过淬火温度区段时，受工件低温部分的迅速冷却作用，势必出现马氏体等淬硬组织。当焊件刚性较大或工艺不当时，就会在淬火区产生冷裂纹，即焊接接头焊后冷却到相变温度以下或冷却到室温后产生裂纹。焊缝金属产生热裂纹倾向较大焊接中碳钢时，因工件基体材料含碳量与硫、磷杂质含量远远高于焊芯，基体材料熔化后进入熔池，使焊缝金属含碳量增加，塑性下降，加上硫、磷等杂质的存在，焊缝及熔合区在相变前就可能因内应力而产生裂纹。

2.1常用金属材料的气焊2）气焊工艺焊接前：焊接中碳钢构件，焊前必须进行预热，使焊接时工件各部分的温差小，以减小焊接应力，同时减慢热影响区的冷却速度，避免产生淬硬组织：一般情况下，35钢和45钢的预热温度可选为150～250℃。结构刚度较大或钢材含碳量更高时，预热温度应再提高些。焊接后：由于中碳钢主要用于制造各类机器零件，焊缝一般有一定的厚度，但长度不大：焊接中碳钢多采用焊条电弧焊。厚件可考虑采用电渣焊，但焊后要进行相应的热处理。

2.1常用金属材料的气焊（3）高碳钢的焊接。高碳钢的碳的质量分数大于0.6%。实际上，高碳钢的焊接一般只限采用焊条电弧焊进行修补工作。1）焊接性。高碳钢的焊接特点与中碳钢基本相似。由于含碳量更高，焊接性变得更差。主要是焊缝区容易产生热裂纹、热影响区极易形成冷裂纹。由于焊接高温的影响，高碳钢在焊接时，晶粒长大快，碳化物容易在晶界上积聚长大，使接头强度降低。高碳钢的导热性能也比低碳钢差，故在熔池及热影响区急剧冷却时，将产生脆性组织，在结构中引起很大的应力集中，结果导致形成冷裂纹。2）气焊工艺。进行焊接时，应采用更高的预热温度、更严格的工艺措施。当焊接要求不高的焊件时，可采用低碳钢焊丝，当焊接要求较高的焊件时，则选用与母材成分相同或相似的焊丝，甚至选用合金结构钢焊丝。可采用碳化焰。焊接前进行预热，即将焊件破口及其两边各25mm～30mm范围内的金属加热到250～350℃。采用反面中间分段焊，以消除焊缝中的裂纹。焊件焊后应整体退火，以消除焊接残余应力。

2.1常用金属材料的气焊（1）灰铸铁的焊接。铸铁含碳量高，组织不均匀，塑性很低，属于焊接性很差的材料。因此不应用铸铁设计和制造焊接构件。铸铁的焊接主要是焊补工作。2.1.2灰铸铁的补焊1）铸铁的焊接特点：熔合区易产生白口组织。由于焊接时为局部加热，焊后铸铁件上的焊补区冷却速度远比铸造成形时快得多，因此很容易形成白口组织，其硬度很高，焊后很难进行机械加工。易产生裂纹。铸铁强度低，塑性差。当焊接应力较大时，就会在焊缝及热影响区内产生裂纹，甚至使焊缝整体断裂。当采用非铸铁组织的焊条或焊丝冷焊铸铁件时，铸铁因碳及硫、磷杂质含量高，基体材料过多熔入焊缝中，易产生裂纹。易产生气孔。铸铁含碳量高，焊接时易生成CO和CO2气体，铸铁凝固中由液态转变为固态所经过的时间很短，熔池中的气体来不及逸出而形成气孔。铸铁的流动性好。立焊时熔池金属容易流失，所以一般只应进行平焊。

2.2机械气割与自动化气割的知识2.2.1气割的基本原理气割是利用可燃气体与氧气混合燃烧的预热火焰，将金属加热到燃烧点，并在氧气射流中剧烈燃烧而将