焊工理论知识培训课件

焊工理论知识培训课件第一章焊接基础概述焊接的定义与分类焊接的定义主要焊接方法焊接是利用加热、加压或两者结合的方式，使两个或多个工件通过原子电弧焊利用电弧产生的高温熔化金属间的相互扩散与结合形成永久性连接的技术工艺这一过程使分离的金气焊通过可燃气体燃烧加热工件属材料在微观层面实现冶金结合激光焊使用高能激光束实现精密焊接电子束焊在真空中用高速电子束加热熔化焊压力焊钎焊将工件接头加热至熔化状态完成焊接通过加压使工件产生塑性变形并结合焊接的应用领域与重要性机械制造建筑工程机床、工程机械、农业机械等设备的核心制造工艺，确保结构强度与精度钢结构建筑、桥梁、管道等基础设施建设中的关键连接技术造船工业汽车制造船体结构焊接要求极高，直接关系到航行安全与使用寿命车身焊接、底盘连接等工序，影响整车质量与碰撞安全性压力容器石油化工锅炉、储罐等承压设备的焊接质量直接决定使用安全管道系统、反应器等设备焊接要求严格的密封性与耐腐蚀性焊接的物理与化学原理熔化与凝固过程焊接过程中，母材和填充材料在高温作用下熔化形成熔池，随后冷却凝固形成焊缝这一过程涉及复杂的热传导、相变和结晶现象金属间扩散在焊接温度下，熔池中的原子获得足够能量，发生相互扩散和渗透，在微观层面实现真正的冶金结合加热阶段熔化阶段凝固阶段热源对焊接区域快速加热，温度急剧上升至熔点以上金属熔化形成熔池，发生化学冶金反应和元素扩散熔池冷却凝固，形成焊缝组织结构和接头性能电弧焊接核心机理电弧是焊接过程中在电极与工件间产生的强烈而持久的气体放电现象电弧温度可达6000-8000°C，足以迅速熔化金属电弧中心温度最高，能量密度大，是实现高效焊接的关键010203电弧引燃熔池形成金属过渡电极与工件短路接触后分离，在间隙中产生电弧电弧高温使母材和焊丝端部迅速熔化，形成液态熔化的焊丝金属以液滴形式过渡到熔池中熔池0405保护与冶金冷却结晶保护气体或熔渣隔绝空气，防止氧化和氮化熔池随焊接热源移动而逐渐冷却凝固成焊缝第二章焊接工艺详解不同的焊接工艺具有各自的技术特点和应用范围掌握各种工艺的原理、特点及适用条件，是焊工必备的专业素养本章将深入讲解主流焊接工艺的技术要点常见焊接工艺介绍12手工电弧焊（）气体保护焊（）MMA MIG/MAG使用涂药焊条作为电极和填充材料，操作灵活，适应性强，是最基础的焊接方使用连续送进的焊丝和保护气体，焊接过程自动化程度高MIG用惰性气体，法广泛应用于维修、野外作业和小批量生产MAG用活性气体或混合气体•设备简单、成本低•生产效率高，焊接速度快•适用于各种位置焊接•焊缝质量稳定•对风和气流不敏感•可实现半自动或全自动34钨极氩弧焊（）特种焊接工艺TIG采用非熔化的钨极引燃电弧，氩气保护，可加填充焊丝焊缝质量最高，适合激光焊接和电子束焊接属于高能束焊接，能量密度极高，焊接速度快，变形小，精密焊接和有色金属焊接适合精密制造和航空航天领域•焊缝成形美观•焊缝窄而深•热影响区小•热影响区极小•适合薄板和管道焊接•可实现难焊材料连接焊接工艺特点MIG/MAG工艺优势保护气体选择自动化程度高焊丝自动送进，焊工只MIG焊接（惰性气体保护）需控制焊枪移动速度和角度•纯氩用于铝、镁等有色金属焊接速度快比手工电弧焊效率提高2-4•氩氦混合增强热输入和渗透倍，适合批量生产适用范围广可焊接碳钢、不锈钢、铝MAG焊接（活性气体保护）合金等多种材料₂•CO成本低，用于碳钢焊接质量稳定参数控制精确，焊缝一致性₂•氩+CO混合改善电弧稳定性好₂•氩+O混合用于不锈钢焊接全位置焊接可进行平焊、立焊、横焊、仰焊气体流量控制保护气体流量一般为10-25L/min流量过小保护不良，流量过大产生紊流反而降低保护效果根据焊接电流、焊件厚度和环境条件合理调节焊接工艺特点TIG焊缝质量卓越薄板焊接首选有色金属专家焊缝成形美观，内部质量优良，机械性能接近可焊接

0.5mm以下薄板而不烧穿，热输入可精特别适合不锈钢、铝合金、钛合金、镍基合金母材，几乎无飞溅和烟尘确控制，变形极小等高价值材料的焊接技术要求应用场景TIG焊接对焊工技能要求较高，需要•航空航天领域的精密焊接•化工设备不锈钢管道焊接•双手协调配合一手持焊枪控制电弧，另一手送填充焊丝•食品医药行业卫生级管道•精确的电弧长度控制通常保持2-4mm•铝合金结构件制造•稳定的焊枪角度和移动速度•核电设备关键部位焊接•良好的观察能力判断熔池状态•汽车排气系统薄壁管焊接虽然TIG焊接速度较慢，但在追求高质量焊缝的场合，其优势无可替代掌握TIG焊接技术是成为高级焊工的重要标志焊接工艺参数及其影响焊接工艺参数是决定焊接质量的关键因素参数选择不当会导致焊接缺陷、降低接头性能甚至造成焊接失败焊工必须理解各参数的作用机理，并根据具体情况合理调整焊接电流电弧电压决定熔深和熔化速度电流过大会烧穿、咬边；过小则熔合不良、夹渣影响焊缝宽度和熔滴过渡电压高焊缝宽而浅，电压低焊缝窄而深后热处理焊接速度消除残余应力，改善组织性能压力容器等重要结构需后热处理影响热输入量和焊缝成形速度过快熔合差，速度过慢热影响区大焊丝直径预热温度根据板厚和焊接位置选择细丝适合薄板和全位置，粗丝适合厚板平焊降低冷却速度，减少裂纹倾向合金钢和厚板通常需要预热预热与后热处理的重要性预热作用后热处理作用

1.降低焊缝冷却速度，避免淬硬组织

1.消除焊接残余应力

2.减少焊接应力和变形

2.改善焊接接头组织

3.降低氢致裂纹敏感性

3.提高塑性和韧性焊接参数匹配原则各工艺参数之间存在相互影响和制约关系，需要综合考虑、合理匹配例如，增大焊接电流时，应相应提高焊接速度和电弧电压，以保持适当的焊缝形状和热输入量电流与板厚电压与电流速度与质量板厚每增加1mm，焊接电流约增加30-40A（手电弧电压=20+

0.04×焊接电流（经验公式，适当的焊接速度使焊缝宽度为焊丝直径的2-3倍工焊条焊）MIG/MAG焊）第三章焊接设备与材料焊接设备和材料是实现优质焊接的物质基础了解设备的工作原理、性能特点和材料的性能参数，才能正确选择和使用，充分发挥其性能本章介绍焊接生产中常用的设备和材料焊接设备分类与结构弧焊电源1提供合适的电能，是焊接设备的核心根据输出特性分为恒流源（用于手工焊和TIG焊）和恒压源（用于MIG/MAG焊）变压器式焊机结构简单可靠，但体积大重量重，逐渐被淘汰逆变式焊机采用电力电子技术，体积小重量轻，节能高效，控制精确，是当前主流送丝系统将焊丝连续稳定地送入焊接区，用于MIG/MAG焊和埋弧焊2•送丝速度可调，范围通常为2-20m/min•送丝轮压力要适中，避免打滑或压伤焊丝•导电嘴要定期更换，保证良好接触焊枪与焊钳焊枪用于气体保护焊，焊钳用于手工电弧焊负责引导电流、保护气体和焊丝（或焊条）3•根据焊接电流选择合适规格•保持良好的冷却和绝缘性能•定期检查和维护，防止过热损坏辅助设备包括气体流量计、水冷系统、焊接小车、变位机、烟尘净化装置等，提高焊接质量和劳动条件4•气体流量计精确控制保护气体用量•水冷系统保护大电流焊枪不过热•机械化装置提高效率和质量稳定性焊接材料介绍焊条焊丝由焊芯和药皮组成，用于手工电弧焊用于气体保护焊、TIG焊和埋弧焊的连续填充材料实心焊丝焊芯作为填充金属和导电电极药皮提供保护、稳弧、脱氧、合金化等作用•碳钢焊丝（ER70S-6）通用型，应用最广焊条分类（按药皮类型）•不锈钢焊丝（ER308L、ER316L）对应不同牌号•铝合金焊丝（ER

4043、ER5356）匹配母材成分•酸性焊条（E4303）操作简单，全位置药芯焊丝•碱性焊条（E5015）抗裂性好，用于重要结构•纤维素焊条（E6010）深熔透，适合管道立向下焊内部填充药粉，可自保护或外加保护气体，综合了焊条和实心焊丝的优点•低氢焊条（E7018）防氢裂纹，用于高强钢保护气体种类及选择原则氩气（）氦气（）Ar He惰性气体，不与金属反应，电弧稳定用于TIG焊和铝、不锈钢的MIG焊惰性气体，热导率高，熔深大常与氩气混合使用，提高焊接速度二氧化碳（）混合气体CO₂₂₂活性气体，氧化性强但成本低广泛用于碳钢MAG焊，需使用药芯焊丝或含脱氧剂的实心Ar+CO、Ar+O等综合各气体优点，改善电弧特性和焊缝质量焊丝常用焊接材料性能及适用范围不同材料具有不同的焊接性能，选择合适的焊接材料和工艺参数是保证焊接质量的前提焊接性是指材料在一定工艺条件下获得优质焊接接头的难易程度材料类型焊接性特点推荐工艺常见应用低碳钢焊接性优良，无特殊要求各种电弧焊均可建筑结构、压力容器、机械制造中高碳钢易淬硬和产生裂纹，需预热低氢焊条、碱性焊条，预热100-轴类零件、模具、齿轮300℃低合金钢有淬硬倾向，注意热输入控制低氢焊条，预热及后热压力容器、桥梁、高层建筑不锈钢热导率低，易变形，防晶间腐蚀TIG焊、小电流快速焊化工设备、食品机械、装饰铝及铝合金氧化膜、热导率高、易气孔TIG焊、MIG焊，交流或脉冲航空航天、汽车、电子产品钛及钛合金高温易氧化，需严格保护TIG焊，氩气拖罩保护背面航空发动机、化工设备、医疗器械材料焊接性与缺陷关系焊接性差的材料容易产生热裂纹、冷裂纹、气孔等缺陷必须采取预热、控制热输入、使用低氢焊材、焊后热处理等措施来改善焊接性，预防缺陷产生焊接材料选择与匹配正确选择焊接材料是保证焊接质量的关键环节焊接材料的选择应遵循等强度或等成分原则，同时考虑使用条件、工作环境和经济性010203确定母材类型分析使用条件选择焊接方法了解母材的化学成分、力学性能和焊接性能考虑工作温度、载荷性质、介质腐蚀等因素根据板厚、位置、质量要求确定焊接工艺0405匹配焊接材料验证与调整选择相应的焊条、焊丝、保护气体等通过工艺评定验证材料选择的合理性第四章焊接缺陷及检测焊接缺陷是影响焊接质量和使用安全的主要因素了解缺陷的类型、成因和防止措施，掌握缺陷检测方法，是保证焊接质量的重要手段本章系统介绍焊接缺陷及其检测技术常见焊接缺陷类型裂纹气孔夹渣最危险的焊接缺陷，是焊接接头在应力作用下局部断裂的现象焊接时熔池中的气体未能逸出而残留在焊缝中形成的空穴焊缝金属中残留的非金属固体物质，包括熔渣、氧化物等氢气孔最常见，由焊材潮湿、油污水分引起•多道焊层间清理不干净热裂纹高温下产生，沿晶界分布，主要由杂质偏析引起CO气孔保护不良或脱氧不充分•焊接电流过小，熔渣浮不上来冷裂纹冷却后产生，穿晶或沿晶，由氢和应力共同作用氮气孔空气侵入熔池•运条手法不当，熔渣被卷入再热裂纹热处理时产生于热影响区粗晶区预防措施焊前清理、烘干焊条、保护气体流量充足、适当的预防措施彻底清除焊缝表面熔渣和氧化物，正确的运条方法，预防措施控制母材和焊材含硫磷量，预热和缓冷，使用低氢焊接规范合适的焊接参数焊材，降低拘束应力未焊透咬边接头根部未完全熔合，留有局部未焊透的部分焊趾处母材被电弧熔化后未得到焊缝金属补充而留下的沟槽•焊接电流过小或速度过快•焊接电流过大或电弧过长•坡口间隙过小或钝边过大•运条速度不当或角度不正确•运条不当，未对准坡口根部•立焊时熔池过大下坠预防措施合理的坡口设计，适当增大焊接电流，正确的运条技术，使用垫板或背面清根预防措施选用适当的焊接电流，控制电弧长度，正确的运条方法和焊接速度焊接缺陷的预防比事后修复更重要掌握正确的焊接技术、选用合适的工艺参数、做好焊前准备工作，是减少缺陷的根本途径焊缝质量标准与检测方法焊缝质量等级根据焊接接头的重要性和使用条件，焊缝质量通常分为三个等级一级焊缝要求最严格，不允许存在裂纹、未焊透等严重缺陷，用于重要承载结构二级焊缝要求较严，允许少量非关键缺陷，用于一般承载结构三级焊缝要求相对宽松，用于次要结构或非承载部位外观检查•焊缝表面不得有裂纹、气孔、咬边等明显缺陷•焊缝成形应均匀，表面平整光滑•焊缝余高、宽度应符合标准要求•使用焊缝量规检查焊缝尺寸无损检测方法射线检测（RT）超声检测（UT）利用X射线或γ射线穿透焊缝，缺陷处射线强度不同在底片上显示能直观显示内部缺陷的形状、大小和位置，利用超声波在焊缝中传播遇到缺陷时产生反射波来检测灵敏度高、穿透力强、速度快、成本低，是最常用的内适用于各种材料和厚度部缺陷检测方法磁粉检测（MT）渗透检测（PT）焊接缺陷案例分析通过典型缺陷案例的分析,帮助焊工更深入地理解缺陷产生的原因和预防方法，提高实际操作中的质量意识和问题解决能力案例一压力容器纵缝冷裂纹1缺陷描述某压力容器纵向焊缝在焊后24小时检查时发现多条贯穿性裂纹原因分析2案例二管道环缝未焊透•母材为16MnR钢，碳当量较高，淬硬倾向大缺陷描述某化工管道环缝射线检测发现大面积未焊透缺陷•焊接时未进行预热，冷却速度过快•焊条未烘干，氢含量高原因分析•拘束度大，残余应力高•管道壁厚8mm，但坡口间隙仅2mm，过于狭窄改进措施预热至100-150℃，焊条按规定烘干，焊后缓冷并及时消除应力热处理•焊接电流偏小，熔深不足•根部未进行氩弧焊打底，直接手工焊案例三铝合金焊缝气孔3改进措施重新开坡口，间隙增至3-4mm，采用氩弧焊打底确保根部熔透，填充盖面时增大焊接电流缺陷描述某铝合金结构件TIG焊后X光检测显示大量密集气孔原因分析•母材表面氧化膜未清除干净•焊丝表面有油污•氩气纯度不够（

99.9%），混入空气•焊接速度过快，气体来不及逸出改进措施焊前用不锈钢丝刷或化学方法清除氧化膜，焊丝用丙酮擦拭除油，使用

99.99%高纯氩气，适当降低焊接速度缺陷检测与修复流程检测发现通过外观检查或无损检测方法发现焊接缺陷缺陷定位准确标记缺陷位置、范围和深度缺陷清除用碳弧气刨、砂轮或机械加工等方法彻底清除缺陷修复焊接按原工艺或更严格的工艺进行补焊复检验收对修复部位进行重新检测，确认缺陷已消除修复注意事项同一部位返修次数一般不超过2次；重要结构返修前应制定专门的修复方案；修复后必须按原检测标准重新检测；裂纹缺陷应查明端部并延伸清除；修复区域应比缺陷范围适当扩大第五章焊接安全与职业健康焊接作业存在多种危险有害因素，威胁焊工的人身安全和健康树立安全意识，掌握安全知识和防护措施，是每一位焊工的基本职业素养本章重点介绍焊接安全防护和职业健康知识焊接安全风险电击危险火灾爆炸焊接设备使用电能，存在触电风险潮湿环境、焊接高温、飞溅火星可引燃可燃物在密闭容器设备漏电、操作不当都可能导致电击伤害甚至死或管道内焊接时，如有可燃气体残留会发生爆炸亡弧光辐射机械伤害电弧产生强烈的紫外线、红外线和可见光气瓶倾倒、压力容器爆炸、吊装设备坠落、紫外线灼伤眼睛和皮肤，红外线导致白内障旋转设备绞伤等机械伤害事故高温烫伤烟尘毒害焊件高温、熔融金属飞溅、焊炬火焰等都可能造焊接产生大量金属烟尘和有害气体（CO、NOx、₃成烫伤焊后工件长时间保持高温，易发生烫伤O等），长期吸入引起尘肺、中毒等职业病安全第一，预防为主是焊接作业必须遵循的基本原则任何时候都不能以牺牲安全为代价追求效率或利润安全防护措施完善的防护措施是保障焊工安全的关键个人防护装备是最后一道防线，工程控制和管理措施同样重要防护服焊接面罩防护手套安全鞋采用阻燃、隔热材料制成，覆盖全身防止火配备滤光镜片，保护眼睛和面部免受弧光伤害耐高温皮革手套，保护手部免受烫伤、割伤防砸、防刺穿、绝缘安全鞋保护脚部免受重花烫伤和弧光灼伤不得有破损、油污自动变光面罩能自动调节遮光度，提高工作效手套应灵活，不影响操作物砸伤、尖锐物刺伤和电击率呼吸防护通风排烟在通风不良环境必须佩戴防尘或送风式呼吸器设置局部排风装置或移动式烟尘净化器保持过滤式口罩定期更换滤芯作业场所空气流通，有害物浓度低于标准限值安全操作要点电气安全防火防爆•焊机外壳必须可靠接地•作业前清除周围可燃物•电缆绝缘良好，无破损裸露•配备灭火器材并会使用•更换焊条时戴绝缘手套•密闭容器内作业前置换清洗•潮湿环境使用防触电装置•有人监护，办理动火许可证•停机时切断电源•焊后检查确认无火种职业健康管理焊接烟尘对健康的影响焊接烟尘是由金属及其化合物蒸发后冷凝形成的超细颗粒，粒径多在1μm以下，极易被吸入肺部主要危害电焊工尘肺长期吸入导致肺组织纤维化，呼吸功能下降金属烟热短期大量吸入引起类似感冒症状慢性中毒锰、铬、镍等重金属引起神经、肝肾损害致癌风险某些焊接烟尘被列为人类致癌物有害气体影响₂一氧化碳（CO）CO分解和有机物燃烧产生，引起缺氧中毒氮氧化物（NOx）电弧高温使空气中氮氧化，刺激呼吸道，引起肺水肿₃臭氧（O）TIG焊、MIG焊产生，强氧化性，损伤肺组织氟化氢（HF）碱性焊条药皮分解产生,剧毒,腐蚀呼吸道1岗前健康检查新入职焊工必须进行职业健康检查，排除职业禁忌症检查项目包括胸部X光、肺功能、血常规、肝肾功能等2在岗定期体检在岗焊工每年至少进行一次职业健康检查重点关注呼吸系统、神经系统和血液系统发现异常及时处理3离岗健康检查个人防护装备佩戴规范正确佩戴和使用个人防护装备（PPE）是保护焊工安全健康的最后一道屏障防护装备必须符合国家标准，定期检查维护，正确穿戴1选择合格产品2正确穿戴方式防护用品必须取得特种劳动防护用品安全标志认证（LA认证）防护服扣子扣好，袖口扎紧，裤脚罩在鞋外手套戴牢，不得卷边不得使用假冒伪劣产品根据作业环境选择适当防护等级面罩佩戴稳固,镜片清洁呼吸器密合良好，无泄漏3定期检查更换4妥善保管维护每次使用前检查防护用品是否完好面罩镜片破损立即更换手套、用后及时清洁，存放在干燥通风处防护面罩避免摔碰皮革手套工作服破损及时修补或更换呼吸器滤芯按规定周期更换保持干燥防护服定期清洗，去除油污和金属粉尘第六章最新焊接标准与技术趋势焊接技术和标准在不断发展和更新了解最新的焊接标准和技术趋势，有助于焊工紧跟行业发展，提升技术水平本章介绍重要的焊接标准和行业发展方向重要焊接标准简介焊接标准是规范焊接生产、保证焊接质量的技术依据不同行业、不同产品有相应的焊接标准焊工应熟悉本岗位适用的标准要求123NB/T47015-2023JB/T

5000.3-2007DL/T869-2021压力容器焊接规程重型机械通用技术条件第3部分焊接件火力发电厂焊接技术规程适用于承压设备的焊接，包括钢制压力容器、球适用于重型机械产品中的焊接件，如大型机床床适用于火力发电厂锅炉、汽轮机、管道等设备的形储罐等规定了焊接材料选用、工艺评定、焊身、冶金设备机架、矿山机械结构等规定了焊焊接对高温、高压、介质腐蚀等苛刻条件下的工考试、施工要求、检验规则等内容强调预防接件的技术要求、检验方法和验收规则焊接提出特殊要求，确保电站设备长期安全运行缺陷，保证承压能力•对焊接结构设计和工艺性提出要求•明确了各类材料的焊接性分组•针对不同工况条件分类规定焊接要求•明确了焊缝质量等级和检测方法•规定了严格的工艺评定和焊工资格认证程序•强调焊接热处理的重要性和规范•规定了焊接变形的允许范围•对焊接接头型式和尺寸提出详细要求•对异种钢焊接给出专门指导•要求建立完整的焊接质量追溯体系•规范了无损检测比例和质量验收标准•规范了焊接修复和补焊程序标准的重要性焊接标准体现了行业技术水平和经验积累，是保证焊接质量的法规依据焊工必须熟悉并严格执行适用的标准，不得随意降低标准要求违反标准可能导致质量事故和法律责任焊接技术发展趋势激光与复合焊接激光焊接能量密度高，焊缝窄而深，变形小，速度快激光-电弧复合焊接结合两种热源优势，应用日益广泛•高功率激光器成本下降，推广应用•激光-MIG/MAG复合焊接效率高质量好•在汽车、船舶、航空制造中应用增多窄间隙焊接技术通过减小坡口角度和间隙宽度，大幅减少填充金属量，降低成本，减小变形特别适合厚板焊接•坡口角度可减至5-10°，节省填充金属50%以上•需要专用焊枪和精确的坡口加工•在压力容器、核电设备等厚壁结构中应用焊接自动化与智能化焊接机器人、自动化焊接设备普及人工智能技术用于焊接过程监测和质量控制，实现焊接过程的智能化•六轴焊接机器人灵活性强，可复杂轨迹焊接•视觉传感器实时监测焊缝跟踪和熔池状态•AI算法自动调整焊接参数，保证质量稳定•数字化管理系统实现焊接全过程可追溯绿色环保焊接开发低烟尘焊接材料，改进焊接工艺减少有害物产生推广使用烟尘净化设备，保护环境和焊工健康•低飞溅、低烟尘焊丝和焊条研发•无氟低氢焊条减少氟化物污染•高效烟尘净化系统，净化效率达99%•焊接能源向清洁高效方向发展结语焊工理论知识的重要性与实践结合理论是技能的基石扎实的理论知识是成为优秀焊工的基础只有深刻理解焊接原理、工艺特点、材料性能，才能在实践中做到知其然更知其所以然，应对各种复杂情况持续学习提升质量焊接技术在不断进步，新材料、新工艺、新设备层出不穷焊工应树立终身学习的理念，关注行业动态，学习新知识新技术，不断提升自己的技能水平年100%03-5质量意识安全事故成长周期每一道焊缝都关系到产品质量和使用安全，必须精益求精严格遵守安全规程，正确使用防护用品，确保零事故从初级焊工成长为高级技师，需要持续学习和实践积累结合标准与实操，打造高水平焊接团队理论学习与实际操作相结合，严格执行焊接标准，加强技能培训和考核，建立质量管理体系通过团队协作和经验分享，整体提升焊接质量和效率优秀的焊接团队是企业核心竞争力的重要组成部分掌握理论精进技能。