1 .焊接設(shè)備

1)焊接設(shè)備分類

(1)焊條電弧焊設(shè)備

焊條電弧焊設(shè)備主要包括焊機(jī)、焊接電源、焊鉗、焊接電纜和地線夾鉗等。

(2)鎢極惰性氣體保護(hù)焊設(shè)備

手工鎢極惰性氣體保護(hù)焊設(shè)備主要由焊接電源、焊槍、供氣系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、焊 接電纜線和遙控器等組成。

① 按焊接操作自動(dòng)化程度，鎢極惰性氣體保護(hù)焊設(shè)備可分為手工和自動(dòng)兩大類。

② 按焊接電流種類，可分為直流、交流和脈沖電流鎢極惰性氣體保護(hù)焊設(shè)備。

(3)CO?     氣體保護(hù)焊設(shè)備

CO? 氣體保護(hù)焊設(shè)備主要由焊接電源、焊槍、送絲機(jī)構(gòu)、供氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng) 組成。

(4)埋弧焊設(shè)備

埋弧焊設(shè)備按焊接過程的自動(dòng)化程度可分為機(jī)械化、自動(dòng)和全自動(dòng)三類。

埋弧焊機(jī)組成：焊接小車和機(jī)頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)、送絲機(jī)、焊絲矯正壓緊機(jī)構(gòu)、焊接電 源、控制系統(tǒng)等。

(5)電渣焊設(shè)備

電渣焊設(shè)備主要由焊接電源、機(jī)頭、電控系統(tǒng)、水冷成型(滑)塊組成。焊接方法 可分為：絲極電渣焊、板極電渣焊、熔嘴電渣焊。

(6)螺柱焊設(shè)備

螺柱焊設(shè)備按其電源種類和焊接方式分為電弧螺柱焊和電容儲(chǔ)能放電螺柱焊兩大 類。電弧螺柱焊機(jī)由焊接電源、控制器、焊槍、地線鉗、焊接電纜等部分組成。

(7)焊接機(jī)器人

焊接機(jī)器人是集機(jī)械、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多方面知識(shí)技術(shù)于一體的現(xiàn) 代化、自動(dòng)化設(shè)備。

焊接機(jī)器人主要由機(jī)器人和焊接設(shè)備兩大部分構(gòu)成。機(jī)器人由機(jī)器人本體和控制 柜(硬件及軟件)組成。而焊接裝備，則由焊接電源(包括其控制系統(tǒng))、送絲機(jī)(弧 焊)、焊槍(鉗)等部分組成。對(duì)于智能機(jī)器人還有傳感系統(tǒng)，如激光或攝像傳感器及 其控制裝置等。

2)常用焊接設(shè)備的應(yīng)用

(1)焊條電弧焊機(jī)應(yīng)用

在各類焊接結(jié)構(gòu)制造業(yè)得到較廣泛應(yīng)用。如在建筑鋼結(jié)構(gòu)制造安裝、船舶制造、 海洋工程結(jié)構(gòu)制造、輸油氣管線安裝施工、大型液化氣儲(chǔ)罐建造、特種設(shè)備及化工裝備

制造等方面仍占有重要的地位。

(2)鎢極惰性氣體保護(hù)焊機(jī)應(yīng)用

鎢極惰性氣體保護(hù)焊機(jī)是一種優(yōu)質(zhì)的弧焊焊接設(shè)備，在各類焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中得到 了廣泛的應(yīng)用。

① 應(yīng)用的金屬材料種類多。除了低熔點(diǎn)、易揮發(fā)的金屬材料(如鉛、鋅等)以外， 均可以采用鎢極惰性氣體保護(hù)焊機(jī)進(jìn)行焊接。

② 適用的接頭厚度范圍。常規(guī)鎢極惰性氣體保護(hù)焊使用的接頭范圍為0.5～4.0mm。

③ 適用各種焊接位置。包括平焊、平角焊、橫焊、立焊和仰焊，以及水平固定的 管件對(duì)接頭的全位置焊。由于空氣對(duì)流、過堂風(fēng)、微風(fēng)都可能破壞氣體對(duì)焊接區(qū)的保 護(hù)，野外施工時(shí)應(yīng)配置附屬防風(fēng)設(shè)施。

④ 可用于焊接自動(dòng)化。鎢極惰性氣體保護(hù)焊設(shè)備在采用手工自熔和手工填絲的作 業(yè)方式基礎(chǔ)上，可配備各種機(jī)械化和自動(dòng)化焊接設(shè)備進(jìn)行機(jī)械化、自動(dòng)化和全自動(dòng)化焊 接，也可以與焊接機(jī)器人系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化。

(3)CO?    氣體保護(hù)焊機(jī)應(yīng)用

CO?  氣體保護(hù)焊是我國(guó)重點(diǎn)推廣的一種焊接技術(shù)，主要用于低碳鋼及低合金鋼等焊 接，也適用于易損零件的堆焊及鑄鋼件的補(bǔ)焊等。在許多金屬結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)中已逐漸取代 了焊條電弧焊和埋弧焊。

2 .焊接材料

1)焊條的分類及選用

(1)焊條分類

① 按焊條藥皮成分分類：氧化鈦型、鈦鈣型、氧化鐵型、低氫型、纖維素型、石 墨型、鈦鐵礦型、鹽基型八大類。

② 按用途分類：結(jié)構(gòu)鋼焊條、鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條、低溫鋼焊條、不銹鋼焊條、 堆焊焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條、特殊用途  焊條十大類。

③ 按熔渣性質(zhì)分類：堿性焊條(又稱作低氫型焊條)和酸性焊條。

④ 按特殊性能分類：超低氫焊條、低塵低毒焊條、立向下焊條、底層焊條、鐵粉 高效焊條、抗潮焊條、水下焊焊條、重力焊焊條、仰焊焊條等。

(2)焊條選用要求

① 焊條的選用在設(shè)計(jì)有規(guī)定時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)文件要求選用。

② 設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí)應(yīng)在滿足結(jié)構(gòu)安全、可靠使用的前提下，以改善作業(yè)條件和提高  技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益為原則，綜合考慮以下因素：鋼材化學(xué)成分及力學(xué)性能，焊縫金屬性能， 鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(板厚、接頭形式)和受力狀態(tài)，工藝性，焊接位置和施焊條件(室內(nèi)、野  外、空間大小),焊接工作量(焊縫長(zhǎng)度、焊縫當(dāng)量)。

(3)焊條選用原則

① 焊縫金屬的力學(xué)性能和化學(xué)成分匹配原則。規(guī)定要求焊縫金屬與母材等強(qiáng)度， 應(yīng)選用熔敷金屬抗拉強(qiáng)度等于或稍高于母材的焊條。對(duì)于合金鋼，要求焊縫金屬合金成  分與母材相同或接近。在焊接結(jié)構(gòu)剛性大、接頭應(yīng)力高、焊縫易產(chǎn)生裂紋的不利情況  下，應(yīng)考慮選用比母材強(qiáng)度低的焊條。當(dāng)母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高時(shí)，焊縫

中易產(chǎn)生裂紋，應(yīng)選用抗裂性能好的低氫型焊條。

例如：鋼結(jié)構(gòu)工程選擇焊接材料時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，除保證焊接接頭強(qiáng)度、塑 性不低于母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下限值以外，還應(yīng)保證焊接接頭的沖擊韌性不低于母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 定的沖擊韌性下限值。

② 保證焊接構(gòu)件的使用性能和工作條件原則。對(duì)承受動(dòng)載荷和沖擊載荷的焊件， 除滿足強(qiáng)度要求外，主要應(yīng)保證焊縫金屬具有較高的塑性和韌性，可選用塑、韌性指標(biāo)  較高的低氫型焊條。接觸腐蝕介質(zhì)的焊件，應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)及腐蝕特征選用不銹鋼類  焊條或其他耐腐蝕焊條。在高溫、低溫、耐磨或其他特殊條件下工作的焊件，應(yīng)選用相  應(yīng)的耐熱鋼、低溫鋼、堆焊或其他特殊用途焊條。

③ 滿足焊接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及受力條件原則。對(duì)結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、剛性大的厚大焊件，在 焊接過程中，冷卻速度快，收縮應(yīng)力大，易產(chǎn)生裂紋，應(yīng)選用抗裂性好、韌性好、塑性 高、氫裂紋傾向低的焊條。

例如：低氫型焊條、超低氫型焊條和高韌性焊條等。

④ 具有焊接工藝可操作性原則。當(dāng)焊件的焊接部位不能翻轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)選用適用于全 位置焊接的焊條。對(duì)受力不大、焊接部位難以清理的焊件，應(yīng)選用對(duì)鐵銹、氧化皮、油 污不敏感的酸性焊條。沒有直流焊機(jī)時(shí)，必須選用可交、直流兩用的焊條。在狹小或通 風(fēng)條件差的場(chǎng)合，在滿足使用性能要求的條件下，應(yīng)選用酸性焊條或低塵焊條。

⑤ 提高生產(chǎn)率和降低成本原則。在酸性焊條和堿性焊條都可滿足要求時(shí)，應(yīng)盡量 選用酸性焊條。對(duì)焊接工作量大的結(jié)構(gòu)，有條件時(shí)應(yīng)盡量選用高效率焊條。

例如：鐵粉焊條、重力焊條、底層焊條、立向下焊條和高效不銹鋼焊條等。這不 僅有利于生產(chǎn)率的提高，而且也有利于焊接質(zhì)量的穩(wěn)定和提高。

2)鎢極材料特性及種類

(1)鎢極材料特性

手工鎢極氬弧焊用的電極材料應(yīng)具有較強(qiáng)的電子發(fā)射能力，能形成穩(wěn)定的電弧， 具有耐高溫性，在電弧高溫下不易蒸發(fā)和損耗，能承受較大的焊接電流，具有足夠的強(qiáng) 度和耐磨性等。

(2)鎢極種類

① 純鎢極。是使用最早的一種電極材料，鎢極熔點(diǎn)為3387℃,沸點(diǎn)為5900℃。由 于純鎢極發(fā)射電子所要求的電壓較高，因此要求焊機(jī)具有高的空載電壓。另外，純鎢極 易燒損，所以逐漸被釷鎢極所取代。

② 釷鎢極。在純鎢中加入1%～2%的氧化釷，即為釷鎢極。它具有較高的熱電子 發(fā)射能力和耐熔性，具有容易引弧、所需空載電壓低的性能，許用電流比同直徑的純鎢 極可提高1/3,不易燒損，使用壽命長(zhǎng)。但釷鎢極的粉塵具有微量的放射性，因此在磨 削電極時(shí)，必須加強(qiáng)勞動(dòng)防護(hù)措施。

③ 鈰鎢極。在純鎢中加入2%以下的氧化鈰，即為鈰鎢極。它比釷鎢極具有更多的 優(yōu)點(diǎn)，易引弧、電弧穩(wěn)定，弧束細(xì)長(zhǎng)、熱量集中，最 大許用電流密度可增加5%～8%, 燒損小、壽命長(zhǎng)。由于鈰鎢極幾乎沒有放射性危害，因此，鈰鎢極是目前應(yīng)用最廣的一 種電極材料。

常用鎢極(棒)直徑有0.5mm、1.6mm、2.4mm、3.2mm、4.0mm  和5.0mm 等多種。

3)焊絲分類及選用

(1)焊絲分類

① 按截面結(jié)構(gòu)形式分類：可分為實(shí)心焊絲和藥芯焊絲兩類。

② 按焊絲型號(hào)(牌號(hào))分類：氣體保護(hù)焊絲以型號(hào)來劃分，埋弧焊絲以牌號(hào)來 劃分。

(2)焊絲選用原則

① 焊絲按規(guī)定代號(hào)選擇適用的焊接方法。

② 實(shí)心焊絲主要用于鎢極氣體保護(hù)焊和熔化極氣體保護(hù)焊；選擇實(shí)心焊絲的成分 主要考慮焊縫金屬應(yīng)與母材力學(xué)性能或物理性能的良好匹配，如耐磨性、耐蝕性，焊縫 應(yīng)是致密的和無缺陷的。

③ 藥芯焊絲用于采用CO?  和 Ar+CO?       為保護(hù)氣體的熔化極氣體保護(hù)焊，前者用于 普通結(jié)構(gòu)，后者用于重要結(jié)構(gòu)。

④ 自保護(hù)藥芯焊絲與焊條相似，不用另加氣體保護(hù)焊，抗風(fēng)能力優(yōu)于氣體保護(hù)焊， 通常可在四級(jí)風(fēng)力下施焊，適用于野外或高空作業(yè)，在國(guó)外建筑行業(yè)中已廣泛使用，在  我國(guó)長(zhǎng)輸油氣管道焊接中也得到應(yīng)用。我國(guó)藥芯焊絲現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中，自保護(hù)藥芯焊絲的型  號(hào)類別占據(jù)較大的比例。

4)焊接氣體分類及應(yīng)用

(1)焊接氣體分類

① 氣焊、切割用氣體：助燃?xì)怏w(O?);  可燃?xì)怏w：乙炔、丙烷、石油氣、天然 氣等。

② 焊接保護(hù)用氣體：二氧化碳(CO?)、 氬 氣(Ar)、 氦 氣(He)、  氮 氣(N)、 氧 氣 (O?)    和氫氣(H?)。

(2)焊接氣體的應(yīng)用

① 焊接用氣體的選擇，主要取決于焊接、切割方法。除此之外，還與被焊金屬的 性質(zhì)、焊接接頭質(zhì)量要求、焊件厚度和焊接位置及工藝方法等因素有關(guān)。

② 氮?dú)饣『笗r(shí)，用N 作為保護(hù)氣體，可焊接銅和不銹鋼。N 也常用于等離子弧切 割，作為外層保護(hù)氣。

③H?  作為還原性氣體，焊接時(shí)與O? 混合燃燒，作為氣焊的熱源。

④ 混合氣體一般是根據(jù)焊接方法、被焊材料以及混合比對(duì)焊接工藝的影響等進(jìn)行 選用。

例如：焊接低合金高強(qiáng)鋼時(shí)，從減少氧化物夾雜和焊縫含氧量出發(fā)，希望采用純 Ar做保護(hù)氣體；從穩(wěn)定電弧和焊縫成型出發(fā)，希望向Ar 中加入氧化性氣體。

5)焊劑分類及應(yīng)用

(1)焊劑的分類

① 按照生產(chǎn)工藝的不同分類：焊劑可分為熔煉焊劑、粘結(jié)焊劑和燒結(jié)焊劑。

② 按照焊劑中添加脫氧劑、合金劑分類：焊劑可分為中性焊劑、活性焊劑和合金 焊劑。

不同類型焊劑可以通過相應(yīng)的牌號(hào)及制造廠的產(chǎn)品說明書予以識(shí)別。

(2)埋弧焊劑應(yīng)用

埋弧焊用的焊劑是一種重要的焊接材料，它的焊接工藝性能、化學(xué)冶金性能是決 定焊縫金屬的主要因素。

6)焊接材料的復(fù)驗(yàn)要求

(1)鋼結(jié)構(gòu)的焊接材料復(fù)驗(yàn)

建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為一級(jí)的一、二級(jí)焊縫、建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)的一級(jí)焊縫、 大跨度的一級(jí)焊縫、重級(jí)工作制吊車梁結(jié)構(gòu)中的一級(jí)焊縫中所用焊接材料應(yīng)按到貨批次 進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，合格后方可使用。

(2)特種設(shè)備的焊接材料復(fù)驗(yàn)

球罐用的焊條和藥芯焊絲應(yīng)按批號(hào)進(jìn)行擴(kuò)散氫復(fù)驗(yàn)。焊條、焊絲、焊劑超過期限， 應(yīng)經(jīng)復(fù)驗(yàn)合格后方可使用。