電焊技術(shù)教學(xué)講解演講人：日期:CONTENTS目錄01焊接基礎(chǔ)知識(shí)02焊接設(shè)備與工具03基礎(chǔ)焊接操作04焊接缺陷與防治05安全操作規(guī)范06技術(shù)應(yīng)用進(jìn)階01焊接基礎(chǔ)知識(shí)PART電焊原理與熱傳導(dǎo)機(jī)制電弧產(chǎn)生與能量轉(zhuǎn)換電焊通過(guò)電極與工件間的高溫電?。蛇_(dá)6000°C）熔化金屬，電能轉(zhuǎn)化為熱能，形成熔池。熱傳導(dǎo)遵循傅里葉定律，熱量從高溫區(qū)向母材和焊材擴(kuò)散，影響熔深和焊縫成型。熔池動(dòng)態(tài)行為熱影響區(qū)（HAZ）特性熔池受電磁力、表面張力及重力共同作用，需控制焊接速度與電流參數(shù)以穩(wěn)定熔池流動(dòng)，避免氣孔或未熔合缺陷。焊接時(shí)母材受熱循環(huán)作用，晶粒粗化或相變導(dǎo)致力學(xué)性能下降，需通過(guò)預(yù)熱或后熱工藝優(yōu)化。123金屬材料焊接特性碳鋼焊接性分析低碳鋼焊接性優(yōu)良，但中高碳鋼易產(chǎn)生冷裂紋，需采用低氫焊條和層間溫度控制；硫、磷雜質(zhì)易引發(fā)熱裂紋，需嚴(yán)格選材。不銹鋼焊接難點(diǎn)奧氏體不銹鋼易出現(xiàn)晶間腐蝕，需選用超低碳焊材（如ER308L）并控制層間溫度低于150°C；鐵素體不銹鋼則需預(yù)防475℃脆化。鋁合金焊接特殊性高導(dǎo)熱性要求大電流快速焊接，氧化膜需通過(guò)ACTIG或MIG脈沖工藝破除，且需氬氣保護(hù)防止氣孔。常見(jiàn)焊接方法分類電弧焊技術(shù)細(xì)分包括手工電弧焊（SMAW）、埋弧焊（SAW）、氣體保護(hù)焊（GMAW/MIG、GTAW/TIG），其中TIG焊適用于薄板和高精度焊縫，MIG焊效率高但需防飛濺。特種焊接方法激光焊聚焦高能量密度實(shí)現(xiàn)深熔焊，電子束焊真空環(huán)境下可焊難熔金屬，但設(shè)備成本高且對(duì)裝配精度要求嚴(yán)苛。電阻焊工藝應(yīng)用點(diǎn)焊、縫焊多用于汽車車身制造，依靠工件接觸電阻產(chǎn)熱，需精確控制壓力、電流和時(shí)間以避免虛焊。02焊接設(shè)備與工具PART電焊機(jī)類型及參數(shù)設(shè)置交流弧焊機(jī)適用于普通碳鋼焊接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且成本低，但電弧穩(wěn)定性較差，需根據(jù)工件厚度調(diào)整輸出電流（通常為板材厚度的30-40倍安培數(shù)）。直流弧焊機(jī)提供更穩(wěn)定的電弧和更少的飛濺，適合不銹鋼、鋁合金等材料焊接，需匹配極性（正接或反接）以優(yōu)化熔深和焊道成型。逆變式焊機(jī)輕量化且節(jié)能高效，可精準(zhǔn)調(diào)節(jié)脈沖頻率和占空比，適用于薄板焊接或精密作業(yè)，需根據(jù)焊絲直徑和氣體類型調(diào)整電壓（18-24V）與送絲速度。參數(shù)設(shè)置原則電流強(qiáng)度需與焊條直徑（如Φ3.2mm對(duì)應(yīng)120-160A）、焊接位置（平焊、立焊等）及母材導(dǎo)熱性協(xié)同匹配，避免未熔透或燒穿缺陷。焊槍/焊鉗結(jié)構(gòu)與保養(yǎng)氣冷式焊槍水冷式焊槍焊鉗夾持機(jī)構(gòu)日常維護(hù)要點(diǎn)采用銅合金導(dǎo)電嘴和絕緣手柄，適用于低電流短時(shí)作業(yè)，需定期清理噴嘴內(nèi)焊渣并檢查電纜接頭是否氧化。配備循環(huán)冷卻系統(tǒng)，支持大電流連續(xù)焊接，需監(jiān)測(cè)冷卻液流量（≥1L/min）和純度，防止管路堵塞或電極燒損。彈簧壓緊式設(shè)計(jì)需確保夾持力均勻，避免焊條傾斜導(dǎo)致偏弧，每周涂抹耐高溫潤(rùn)滑脂以保持活動(dòng)部件靈活性。使用后需清除槍體金屬粉塵，檢查絕緣層是否龜裂，并定期更換磨損的導(dǎo)電嘴（壽命約50-80小時(shí)）。防護(hù)裝備與輔助工具焊接面罩自動(dòng)變光濾光鏡（遮光號(hào)DIN9-13）需符合EN379標(biāo)準(zhǔn)，手動(dòng)式面罩應(yīng)搭配防火頭套，防止頸部紫外線灼傷。01防護(hù)手套與服裝阻燃皮革手套需覆蓋腕部，防火服材質(zhì)應(yīng)為Nomex或鍍鋁玻璃纖維，耐受溫度≥800℃。排煙系統(tǒng)移動(dòng)式吸塵裝置風(fēng)量需達(dá)1000m3/h，配合可調(diào)節(jié)吸風(fēng)口，有效降低焊接煙塵（如錳、鉻氧化物）濃度至OSHA限值以下。輔助工具包包含鎢極打磨機(jī)（用于TIG焊）、焊縫清理錘、不銹鋼鋼絲刷（區(qū)分材質(zhì)以防污染），以及紅外測(cè)溫儀（監(jiān)控層間溫度）。02030403基礎(chǔ)焊接操作PART焊前工件清潔與定位表面氧化層處理使用角磨機(jī)或鋼絲刷徹底清除工件表面的氧化層、油污及銹跡，確保焊接區(qū)域金屬裸露，避免因雜質(zhì)導(dǎo)致焊縫氣孔或夾渣缺陷。裝配間隙控制根據(jù)焊接工藝要求精確調(diào)整工件對(duì)接間隙，采用夾具或定位焊固定位置，防止焊接過(guò)程中因熱變形導(dǎo)致錯(cuò)位或焊縫不均勻。預(yù)熱溫度管理針對(duì)高碳鋼或厚板材料，需通過(guò)火焰加熱或感應(yīng)設(shè)備進(jìn)行局部預(yù)熱，降低焊接應(yīng)力并改善熔池流動(dòng)性，提升焊縫結(jié)合強(qiáng)度。起弧與運(yùn)條技術(shù)要點(diǎn)劃擦法與直擊法選擇劃擦法適用于焊條易粘連的場(chǎng)合，通過(guò)快速劃擦工件表面引燃電??；直擊法則需垂直快速接觸后立即提拉，要求操作者具備較高手法穩(wěn)定性。電弧長(zhǎng)度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)保持電弧長(zhǎng)度為焊條直徑的1-1.5倍，過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致電弧飄移和熔深不足，過(guò)短則易引發(fā)粘條或焊縫成形不良。運(yùn)條角度與速度匹配焊條與工件夾角通常為70°-80°，橫向擺動(dòng)時(shí)需根據(jù)焊縫寬度調(diào)整鋸齒形或月牙形軌跡，勻速移動(dòng)以避免熔池過(guò)熱或未熔合缺陷。焊縫收尾質(zhì)量控制弧坑填充技術(shù)在焊縫終端稍作停留并反向回焊一段距離，利用多余焊料填滿弧坑，防止因突然斷弧產(chǎn)生收縮裂紋或應(yīng)力集中。后熱消氫處理對(duì)高強(qiáng)度鋼或易淬硬材料，收弧后立即用火焰對(duì)焊縫區(qū)域進(jìn)行后熱處理，促進(jìn)氫逸出并降低冷裂紋敏感性。滯后斷弧操作收弧時(shí)逐漸抬高焊條并減小電流，使熔池緩慢冷卻，減少氣孔和夾渣風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)采用收弧板承接殘余熔滴以保護(hù)工件表面。04焊接缺陷與防治PART氣體保護(hù)不足焊材污染焊接過(guò)程中保護(hù)氣體流量不足或純度不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致熔池與空氣接觸產(chǎn)生氣孔，需調(diào)整氣體流量并確保氣瓶壓力穩(wěn)定。焊絲或母材表面存在油污、銹蝕或水分，高溫下分解形成氣孔或夾渣，應(yīng)嚴(yán)格清潔焊材并采用烘干措施。氣孔/夾渣成因分析焊接參數(shù)不當(dāng)電流、電壓或焊接速度不匹配，熔池流動(dòng)性差易殘留熔渣，需通過(guò)工藝試驗(yàn)優(yōu)化參數(shù)組合。多層焊清理不徹底前一焊道熔渣未完全清除即進(jìn)行下一層焊接，夾渣風(fēng)險(xiǎn)顯著增加，需使用角磨機(jī)或鋼絲刷徹底清理焊道。未熔合與咬邊預(yù)防措施坡口設(shè)計(jì)與加工焊槍角度控制熱輸入管理焊道排布優(yōu)化確保坡口角度和鈍邊尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)，避免因坡口過(guò)窄或鈍邊過(guò)厚導(dǎo)致未熔合，推薦采用機(jī)械加工保證精度。保持焊槍與工件夾角在合理范圍（通常±15°），避免電弧偏吹造成單側(cè)未熔合或咬邊缺陷。針對(duì)不同母材厚度選擇匹配的熱輸入量，過(guò)低的線能量易導(dǎo)致未熔合，過(guò)高則可能引發(fā)咬邊，需結(jié)合材料特性動(dòng)態(tài)調(diào)整。多層多道焊時(shí)合理安排焊道順序，避免相鄰焊道搭接不足產(chǎn)生未熔合區(qū)域，建議采用交錯(cuò)堆疊式焊接工藝。變形控制與矯正方法使用夾具、定位焊或臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)限制工件自由度，尤其適用于薄板焊接，需注意固定點(diǎn)間距不超過(guò)材料屈服臨界值。剛性固定法通過(guò)計(jì)算焊接收縮量預(yù)先對(duì)工件施加反向變形，補(bǔ)償后續(xù)焊接變形量，需結(jié)合數(shù)值模擬或經(jīng)驗(yàn)公式確定預(yù)置角度。反變形預(yù)置將長(zhǎng)焊縫劃分為若干短段，采用交替方向施焊使熱應(yīng)力相互抵消，顯著降低角變形與縱向彎曲變形概率。分段退焊技術(shù)對(duì)已變形區(qū)域進(jìn)行局部加熱后快速冷卻，利用金屬熱脹冷縮特性矯正變形，需嚴(yán)格控制加熱溫度避免材料性能劣化?；鹧娉C正工藝05安全操作規(guī)范PART電弧光防護(hù)與護(hù)具使用防護(hù)面罩與濾光鏡選擇輔助護(hù)具配置防護(hù)服與手套穿戴焊接時(shí)必須使用符合標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)變光焊接面罩，濾光鏡片需根據(jù)焊接電流強(qiáng)度選擇合適遮光號(hào)（建議DIN9-13級(jí)），避免紫外線與紅外線輻射導(dǎo)致電光性眼炎或皮膚灼傷。穿戴阻燃材質(zhì)的皮質(zhì)或帆布焊接服，覆蓋頸部、手腕及腳踝，防止飛濺熔渣灼傷；耐高溫手套需具備絕緣和防燙功能，確保操作靈活性與安全性。使用耳塞防止高頻噪音損傷聽力，佩戴防塵口罩避免吸入焊接煙塵中的金屬氧化物和有害氣體（如錳、鉻化合物）。作業(yè)前檢查焊機(jī)電源線、焊鉗及接地線絕緣層是否破損，使用兆歐表測(cè)量絕緣電阻值（不低于1MΩ），防止漏電引發(fā)觸電事故。用電安全與接地檢查設(shè)備絕緣檢測(cè)焊機(jī)外殼必須通過(guò)銅芯電纜可靠接地，接地電阻小于4Ω；工件與地線連接點(diǎn)需打磨去除油漆或銹跡，確保低阻抗回路，避免電弧不穩(wěn)定或設(shè)備損壞。規(guī)范接地措施禁止在潮濕、易燃環(huán)境中作業(yè)；臨時(shí)用電需配置漏電保護(hù)器，焊機(jī)輸入電壓與電網(wǎng)匹配，避免超負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致短路或火災(zāi)。電源管理與環(huán)境適配火災(zāi)預(yù)防與應(yīng)急處理焊接前清除半徑5米內(nèi)的可燃物（如油料、紙張、木屑），鋪設(shè)防火毯或金屬擋板隔離飛濺火花，配備足量ABC類滅火器或消防沙桶。作業(yè)區(qū)域清理氣體與容器防護(hù)應(yīng)急響應(yīng)流程嚴(yán)禁焊接未徹底清洗的易燃易爆容器（如油桶、氣瓶），需先注水或充惰性氣體置換殘留物；乙炔瓶與氧氣瓶需分開放置，間隔距離大于10米。發(fā)生火情時(shí)立即切斷電源，使用滅火器對(duì)準(zhǔn)火源根部噴射；若衣物著火應(yīng)就地翻滾滅火，嚴(yán)禁奔跑；燒傷后迅速用冷水沖洗傷口并送醫(yī)，避免感染。06技術(shù)應(yīng)用進(jìn)階PART采用低電流（40-120A）、短弧焊和小直徑焊絲（0.8-1.2mm），配合脈沖或冷金屬過(guò)渡技術(shù)，避免燒穿和變形。典型參數(shù)示例：1mm不銹鋼板需設(shè)定電流60A，電壓18V，焊接速度0.8m/min。不同厚度材料焊接參數(shù)薄板焊接（0.5-3mm）選擇中等電流（150-300A）和較大直徑焊絲（1.2-2.4mm），采用多層多道焊工藝。例如8mm碳鋼需180A電流、22V電壓，根部間隙控制在1.5-2mm，每層焊道厚度不超過(guò)4mm。中厚板焊接（4-20mm）必須采用窄坡口設(shè)計(jì)（U型或雙V型），配合預(yù)熱（150-300℃）和后熱處理。焊接參數(shù)示例：30mm低合金鋼板需280A電流、28V電壓，層間溫度控制在250℃以下，焊后需進(jìn)行600℃×2h消氫處理。超厚板焊接（>20mm）特種焊接工藝（如GMAW/PAC）熔化極氣體保護(hù)焊（GMAW）雙絲焊接工藝等離子弧焊（PAW）采用75%Ar+25%CO?混合氣體保護(hù)，適用于鋁合金焊接時(shí)需選用100%Ar氣。典型工藝參數(shù)：3mm鋁板焊接需采用直徑1.2mm鋁焊絲，脈沖電流峰值180A/基值60A，頻率80Hz，送絲速度8m/min。需精確控制離子氣流量（0.5-2L/min）和保護(hù)氣比例（主氣95%Ar+5%H?）。6mm鈦合金焊接示例：電流120A，電壓24V，焊接速度12cm/min，背面需充氬保護(hù)，保護(hù)氣流量15L/min。采用主絲（直徑1.2mm）與輔絲（直徑0.8mm）協(xié)同工作，主絲電流220A/電壓24V，輔絲電流150A/電壓18V，兩絲間距4-6mm，可實(shí)現(xiàn)熔敷效率提升40%以上。焊接質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)目視檢測(cè)（VT）依據(jù)ISO17637標(biāo)準(zhǔn)，檢查焊縫表面缺陷如咬邊（深度≤0.5mm）、氣孔（直徑≤1.5mm）、裂紋等。要求焊縫余高不超過(guò)3mm，寬度偏差在±2mm范圍內(nèi)。射線檢測(cè)（RT）按ENISO17636-1執(zhí)行，II級(jí)合格標(biāo)準(zhǔn)為：碳鋼焊縫允許存在單個(gè)氣孔最大尺寸≤4%壁