焊接技师培训教材(堆焊技术)
焊接知识培训教材
焊接知识培训教材编制: 李承华佛山柏奇贸易公司出版一、焊锡原理1、润湿所谓焊接即是利用液态的“焊锡”及基材接合而达到两种金属化学键合的效果。
A、特点：以胶合不同，焊接是焊锡分子穿入基材表层金属的分子结构而形成一坚固完全金属的结构，当焊锡熔解时不可能完全从金属表面上把它擦掉，因为它已变成基层金属的一部份。
而胶合则是一种表面现象可以从原来表面被擦掉。
B、关于润湿的理解：水滴在一块涂有油脂的金属薄板上，水形成水滴一擦即掉，这表示水未润湿或粘在金属薄板上，如果金属基材表面清洁并干燥，那么当他接触水后则水扩散金属薄板表面而形成薄面均匀膜层怎么摇也不会掉，这表示水已经润湿此金属板。
C、润湿的前提：清洁几乎所有的金属曝露在空气中时都会立刻氧化这将防碍金属表面的焊锡润湿作用，所以必须先清洁焊锡面后进行焊接作业。
D、锡的表面张力焊锡湿度会影响表面张力，即温度愈高表面张力愈小，焊锡表面和铜板之间的角度，称为润湿角度它是所有焊点检验基础。
E、认识锡铅合金℃固300 熔融C250 状态液固混合状态200 B D183.3 共结晶点150E10019.7 25 30 35 40 45 50 55 60 63 65 7075 80 85 90 95%(锡铅合金比例)上图说明:锡铅合金在183.3℃时处于固体及液体的混合阶段,即半熔融状而在37/63时则可液体或固体直接变为固体或液体,而不经过半熔融状态。
故：我们在183.3℃的温度上结合焊接时间,热吸收等因素;增加55℃-80℃来完成焊接.而采用63/37或60/40焊锡有以下三点原因：①因其不经过半熔融状态而迅速固化或液化;因此可最快速度完成焊锡工作。
②能在较低温度时开始焊接作用，是锡炉合金中焊接性能最佳之一种。
③熔液之潜透力强，可扎根般地渗透金属表面之极细微间隙。
二、认识助焊剂.助焊剂是所有锡焊作业中不可缺少的辅助性材料,其作用有:①清除焊接金属表面氧化膜。
②在焊接物表面形成一层液态的保护膜;隔绝高温时四周的空气，防止金属表面的再氧化。
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▪ 角焊缝外观质量要求
1.焊脚尺寸大小均匀一致，焊脚边缘无明显的 焊缝边线不齐现象
2.焊脚尺寸满足设计要求，无明显的凹陷 3.有密封要求的角焊缝表面不允许存在气孔 4.角焊缝的咬边深度小于0.5mm，咬边长度应 在设计要求内 5.角焊缝表面不允许存在裂纹 6.立角焊焊缝表面不应有明显的焊瘤 7.多层多道焊接时，焊缝叠加表面平整均匀 8.角焊缝两侧无飞溅残留
措施：焊接的时候一定要戴着口罩
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
▪ 4.有毒气体
在高功率焊接电弧高温和强烈紫外线作用下， 电弧区域周围会产生多种有毒气体。
特别在焊接厚铁板及长时间缝焊时，例如氩弧 焊。
要保持焊接区域的通风，特别是在密闭容器中 焊接时。
5. 高频电磁场
钨极氩弧焊常采用高频震荡器来引弧，这时在焊 接周围便会产生高频电磁场。（手机）
▪ 按金属的溶化状态可分为三大类：
熔焊：将焊接接头加热至溶化状态、不加压力 完成的焊接方法
压焊：必需对焊件施加压力（加热或不加热) 以完成焊接的方法
钎焊：指采用比母材熔点低的金属材料做钎料， 将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔 点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间 隙并与母材相互扩散实现焊接的方法。
件 焊接强度及紧密度高，能防止漏水、漏油、漏
气 减轻劳动强度，提高生产效率，易于实现机械
化和自动化
▪ 2.缺点
金属焊接后，接头材质发生变化 焊接时局部不均匀加热与冷却，使金属产生变 形及应力（焊接接头热处理） 焊缝裂纹受力时有延伸性，可能造成结构件破 坏
▪ 三、焊接结构材料的选择
1.尽量选焊接性能好的材料 在满足使用性能要求的前提下，尽量选
▪ 各种接头及坡口表示：
▪ 2、两种重要的焊接接头的外观质量要求
焊接-堆焊技术PPT文档42页
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者பைடு நூலகம்如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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焊接-堆焊技术
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
焊接技术培训教材
焊接技术培训教材第一章焊接技术概述焊接技术是一种重要的金属连接方式，广泛应用于制造业和建筑业等领域。
本章将对焊接技术的定义、分类和应用进行介绍，帮助学员建立起对焊接技术的基本了解。
1.1 焊接技术的定义焊接技术是指通过加热和加压将两个或多个金属工件连接在一起的方法。
焊接可以实现永久性的连接，并具有较高的强度和密封性。
1.2 焊接技术的分类焊接技术按照焊接材料的状态，可以分为固态焊接和熔态焊接两大类。
固态焊接是指在不完全熔化的条件下进行连接，常见的有冷焊、压焊和超声波焊接等。
熔态焊接则是通过将焊接材料熔化，并在凝固后形成连接。
1.3 焊接技术的应用领域焊接技术广泛应用于制造业和建筑业等领域。
在制造业中，焊接技术可用于制造汽车、船舶、机械设备等产品。
在建筑业中，焊接技术可用于大型钢结构的连接和修复。
第二章焊接设备与工具本章将介绍常见的焊接设备与工具，帮助学员了解并正确选择适合的设备与工具，以保证焊接过程的质量与安全。
2.1 焊接设备焊接设备包括焊接机、气瓶和焊接控制系统等。
焊接机根据不同的焊接方式可分为手持电弧焊机、气体保护焊机和激光焊机等。
气瓶主要用于提供焊接过程中所需的保护气体。
焊接控制系统用于控制焊接过程的参数，如焊接电流、电压和速度等。
2.2 焊接工具焊接工具包括焊枪、焊条钳和焊接支架等。
焊枪是进行手持电弧焊接时所使用的工具，其主要包含焊枪把手、电源线和焊枪头等部分。
焊条钳用于夹持和固定焊条，以便焊接过程中的操作。
焊接支架则用于固定焊接工件，以保证焊接的稳定性。
第三章焊接技术与操作本章将介绍不同类型的焊接技术及其相应的操作方法，帮助学员掌握焊接技术的实际应用。
3.1 电弧焊接技术电弧焊接技术是应用最广泛的焊接技术之一。
本节将介绍电弧焊接的原理、设备以及操作步骤，包括焊接电流、电压的选择和焊接接头的准备方法等。
3.2 气体保护焊接技术气体保护焊接技术适用于对焊接接头质量要求较高的情况。
本节将介绍常用的气体保护焊接方法，如氩弧焊和氩弧钨极焊等。
堆焊基础知识ppt课件
分发挥堆焊合金性能，达到预
期目的。
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1.3 堆焊的优势
堆焊层与基体金属的结合是冶金结合，结合强 度高，抗冲击性能好。
堆焊层金属的成分和性能调整方便，一般常用 的焊条电弧焊堆焊焊条或药芯焊条调节配方很 方便，可以设计出各种合金体系，以适应不同 的工况要求。
堆焊层厚度大，一般堆焊层厚度可在2～30mm 内调节，更适合于严重磨损的工况。
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5．钴基合金
钴基堆焊合金又称司太立（ Stellite）合金，以Co 为主要成分，加入Cr、W、C等元素。
主要成分为：WC=0.7%～3.3%、WW= 3%～ 21%、WCr=26%～32%，其余为Co，堆焊层的 金相组织是奥氏体＋共晶组织。碳质量分数低时， 堆焊层由呈树枝状晶的Co-Cr-W固溶体(奥氏体)和 共晶体组成，随着碳质量分数的增加，奥氏体数 量减少，共晶体增多，因此，改变碳和钨的含量 可改变堆焊合金的硬度和韧性。
验，并进行实验评定； 5. 综合考虑使用寿命和成本，最后选定堆焊合金；
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工作条件 高应力金属间磨损 低应力金属间磨损 金属间磨损+腐蚀或氧化 低应力磨料磨损、冲击浸蚀、磨料
浸蚀 低应力严重磨料磨损，切割刃
严重冲击 严重冲击+腐蚀+氧化
高温下金属间磨损 热稳定性，高温蠕变强度（540℃）
机械零件的堆焊及喷焊处理
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金属表面处理技术概念
金属表面处理技术是指通过一些“物 理”、“化学”、“机械”、或“复合方法” 使得金属表面具有与基体不同的组织结构、 化学成分和物理状态，从而使经过处理后的 表面具有与基体不同的性能。
焊接培训教材
钎焊 特种焊
电子束焊 激光焊
熔焊： 焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加 压力的焊接方法。 压焊： 焊接过程中，必须对焊件施加7压力，加热或不加 热的焊接方法。 钎焊： 采用熔点低于母材的金属做钎料，将焊件和钎料 加热到高于钎料熔点但低于母材熔点，利用毛细作用使液 态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散连接焊 件的办法。 特种焊： 用于焊接难熔、易氧化、易氮化的材料。 本课程主要讲述的手工电弧焊和耐磨堆焊均属于熔焊。
坡口加工方法：
1）、 2）、 3）、 4）、 5）、 剪边。I形坡口可在剪板机上剪切加工 刨边。使用刨床或刨边机加工，有时可以使用铣削加工。 车削。 使用车床或车管机加工坡口，适于加工管子坡口。 热切割。 使用火焰或等离子及碳弧气刨等加工。 铲削或磨削。 使用手动或风动工具铲削或使用磨光机磨削，效率低。
焊接位置：熔焊时，焊接件所处的空间位置称为焊接 位置。 常用的焊接位置： 1）、 平焊 2）、 横焊 3）、 立焊 4）、 仰焊
2、 焊缝与焊接符号 （1）、 焊缝： 指焊后焊件中所形成的结合部分，焊缝的行装和质量 将直接影响焊接构件和结构的性能。 （2）、 分类： a、 按焊缝在空间位置的不同分为平焊缝、立焊缝、横焊缝和样焊缝。 b、 按照结合形式的不同可分为对接焊缝和角焊缝两大类。 c、 按照焊缝断续情况不同可分为断续焊缝和连续焊缝两大类。 d 、按照焊缝作用的不同可分为承受载荷的承载焊缝，不直接承受载荷 而只起连接作用的联系焊缝。 e、 按照焊缝的形状及在接头处的位置不同分为构成端接接头的端接焊 缝；卷边处施焊的卷边焊缝；塞焊缝，环形焊缝等。
三、 裂纹 1）、 热裂纹： 在焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附 近的高温区产生的焊接裂纹叫做热裂纹，热裂纹是不允许存在的危险 焊接缺陷。可分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹。 a、 结晶裂纹： 焊缝凝固后期形成的焊接裂纹，多存在于P、S、Si、C 较多的钢材中。 b、 液化裂纹： 在母材近缝区或多层焊的前一焊道，因受热液化在晶 界上形成的焊接裂纹。主要存在于含有Cr、Ni的高强钢，奥氏体不锈 钢，以及镍基合金的近缝区或多层焊焊道金属中。 c、 多边化裂纹： 在焊缝金属多边化晶界上形成的一种热裂纹，主要产 生于某些纯金属或单向合金。 热裂纹通常都是沿晶开裂，焊缝中的热裂纹一般都沿柱状晶粒、等轴晶 粒或树枝状晶界，热影响区的裂纹一般沿原奥氏体晶界。热裂纹表面 呈氧化色，部分热裂纹中间有熔渣。
焊工培训教材
电焊工培训内容电焊工属国家安全生产监督局规定的特种作业工种。
特种作业人员必须接受与本工种相适应的、专门的安全技术培训、经安全技术理论考核和实际操作技能考核合格，取得特种作业操作证后，方可上岗作业；未经培训，或培训考核不合格者，不得上岗作业。
一、初级培训内容：识图知识，常用金属材料一般知识，热处理一般知识，常用电弧焊工艺知识，常用焊接材料知识，焊接接头及焊缝形式知识、平面对接焊接实训培训对象：18周岁以上体检合格，初中以上文化。
二、中级培训内容：金属学及热处理基础知识，焊工电工基础知识，焊接电弧及焊接冶金知识，焊接工艺及设备知识，焊接应力和变形知识，焊接检验知识，中级焊工实训培训对象：(1)取得所申报职业（工种）的初级工等级证书满三年；(2)取得所申报职业（工种）的初级工等级证书并经过中级工培训结业；(3)高等院校、中等专业学校毕业并从事与所学专业相应的职业（工种）工作。
三、高级培训内容：焊接接头试验方法，异种金属焊接知识，典型金属结构焊接知识，提高劳动生产率的知识一、适用对象拟取得金属焊接与切割作业的《特种作业操作证》，并具备金属焊接与切割作业上岗基本条件的劳动者。
二、培训目标通过培训，使培训对象掌握金属融化焊接与热切割、压力焊、钎焊等电焊工作业的安全技术理论知识与安全操作技能，达到独立上岗的工作能力。
三、培训课程安排（需要和技校老师协调）序号教学内容课时授课教师资格证编号1常用焊接方法的原理及危险和有害因素82焊接防火、防爆及灭火技术83焊接劳动卫生与防护64焊接安全用电85常用焊接设备的结构和安全要求86焊接材料的安全技术性能67特殊焊接作业的安全防护88焊接安全管理69焊接事故分析12四、培训教材《金属焊接与切割作业教材》、《金属焊接与切割复训教材》、《安全生产法律法规》、《安全生产知识常用读本》。
五、培训要求1 、理论与实际相结合，突出安全操作技能的培训。
2 、实际操作训练中，应采取相应的安全防范措施。
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张明录
提 纲
一.堆焊技术概述 二.堆焊技术的特点 三.堆焊技术的应用 四.堆焊金属的基本类型 五.堆焊合金的选用 六.堆焊材料 七是采用焊接方法将具有一定性能的材 料熔敷在工件表面的一种工艺过程。 • 堆焊的目的与一般焊接方法不同，不是为 了连接工件，而是对工件表面进行改性。 以获得所需的耐磨、耐热、耐蚀等特殊性 能的熔敷层，或恢复工件因磨损或加工失 误造成的尺寸不足，这两方面的应用在表 面工程学中称为修复与强化。
堆焊合金的选用表
工 作 条 件 堆 焊 合 金
高应力金属间磨损 低应力金属间磨损 金属间磨损+腐蚀或氧化 低应力磨料磨损、冲击浸蚀、磨料 浸蚀 低应力严重磨料磨损，切割刃 严重冲击 严重冲击+腐蚀+氧化 高温下金属间磨损 热稳定性，高温蠕变强度（540℃） 钴基合金 低合金钢 钴基、镍基合金 高合金铸铁 碳化物 高合金锰钢 钴基合金 钴基合金 钴基、镍基合金
二.堆焊技术的特点
1.堆焊的特点 • 在金属零件表面熔敷一层性能特殊的合金层。 • 堆焊技术就是通过焊接的方法增加或恢复零 部件尺寸，或使零部件表面获得具有特殊性 能的合金层，所以对于能够熟练掌握焊接技 术的人员而言，其难度不大，可操作性强。
2.影响堆焊层性能的因素
(1)堆焊层的成分 堆焊属于异种金属焊接，难度较大。
一定厚度、有耐腐蚀性能金属层。也称为包层
堆焊。
耐磨堆焊
防止工件表面被磨损并且延长使用寿命的
堆焊。
隔离层堆焊
防止母材成分对焊缝金属化学成分的不利影响，
以保证接头性能和质量，而预先在母材表面（或接
头的坡口面上）熔敷一定成分的金属层。
1.铁基堆焊合金
• 铁基堆焊合金的性能变化范围广，韧性和耐 磨性结合好，并且成本低，品种也多，所以 使用十分广泛。
(5) 稀释率
稀释率取决于堆焊方法和堆焊工艺参数， 一般稀释率越低越好。 为了最有效地发挥堆焊层的作用，希望采用
的堆焊方法有较小的母材稀释、较高的熔敷速
度和优良的堆焊层性能，即优质、高效、低稀
释率的堆焊技术。
三.堆焊技术的应用
作为焊接领域中的一个分支，堆焊技术的应用
范围非常广泛，堆焊技术的应用几乎遍及所有的制 造业，如矿山机械、输送机械、冶金机械、动力机 械、农业机械、汽车、石油设备、化工设备，建筑、 以及工具模具及金属结构件的制造与维修中大量应 用堆焊技术。
5．钴基合金
• 钴基合金又称为司太立合金。具有一定的 抗粘着磨损能力和较高的抗氧化、耐蚀和 耐热性能，在650℃时仍能保持高的硬度。 钴基堆焊材料价格昂贵，应采用低稀释率 的氧一乙炔焰堆焊或粉末等离子堆焊，焊 前预热200～500℃。可用于高温腐蚀和高 温磨损工况条件下工件的堆焊。
钴基堆焊合金表
• 铁基堆焊由于碳质量分数、合金元素的的含 量和冷却速度的不同，堆焊层的金相组织可 以是珠光体、奥氏体、马氏体和合金铸铁组 织等几种基本类型。
2．碳化钨堆焊合金
• 这类堆焊合金由大量碳化钨颗粒分布于金属 基体（如碳钢、低合金钢、镍基合金、钴基 合金和青铜等）上构成，堆焊层中钨的质量 分数45%以上、碳的质量分数1.5%～2%。 碳化钨由WC和W2C组成，有很高的硬度和 熔点。 • 碳质量分数3.8%的碳化钨硬度达2500HV， 熔点接近2600℃。
碳化钨堆焊合金表
碳化钨种类 组织和性能 制造方法
WC+W2C共晶，呈不规则 熔炼→浇注后破碎（呈 粒状和球状。硬度高、耐 不规则粒状）或熔炼→ 铸造碳化钨 磨性好，但脆性大，抗高 离心法分离（呈球状） 温氧化性差
呈不规则粒状和球状。硬 度高、耐磨性好，脆性大 烧结碳化钨 小视粘结剂钴的多少；高 钴型韧性好，低钴型脆性 大，但抗高温氧化性好 混合→压块→烧结→破 碎（呈不规则粒状）或 混合→制球→烧结（呈 球状）
3．铜基堆焊合金
• 堆焊用的铜基合金主要有青铜、纯铜、黄 铜、白铜四大类。其中应用比较多的是青 铜类的铝青铜和锡青铜。 • 铝青铜强度高，耐腐蚀、耐金属间磨损， 常用于堆焊轴承、齿轮、蜗轮及耐海水腐 蚀工件，如水泵、阀门、船舶螺旋桨等。 锡青铜有一定强度，塑性好，能承受较大 的冲击载荷，减摩性优良，常用于堆焊轴 承、轴瓦、蜗轮、低压阀门及船舶螺旋桨 等。
(2)堆焊层与基材的相容性
1） 冶金相容性：堆焊材料与基体在液态和固 态时的互溶性，是否出现金属间化合物。
2） 物理相容性：两者之间的熔点、膨胀系数、
热导率的差异将影响堆焊层的应力和结合强度。 (3) 堆焊层的内应力
用焊前预热和焊后缓冷，或打底层的方法减
少堆焊层的内应力。 （4） 堆焊的熔合区 避免在熔合区产生脆性相。
通过堆焊可以修复外形不
合格的金属零部件及产品，
或制造双金属零部件。
采用堆焊可以延长零
部件的使用寿命，降
低成本。
四.堆焊金属的基本类型
根据堆焊金属的成分分为：
• • • • •
铁基堆焊合金 碳化钨堆焊合金 铜基堆焊合金 镍基堆焊合金 钴基堆焊合金
根据堆焊合金层的使用目的分为：
耐蚀堆焊
防止发生腐蚀而在其工作表面上熔敷一层
堆焊合金种类 钴基1号 钴基2号 钴基4号 较低 碳质量分数 组织
由树枝状结晶的Co-Cr-W合金 固溶体（奥氏体）初晶+该固 溶体与Cr-W复合碳化物的共 晶体组成
钴基3号
较高
过共晶组织，即由粗大的一次 Cr-W复合碳化物+该碳化物与 固溶体的共晶体组成
五.堆焊合金的选用
1.考虑满足工件的工作条件和要求；其次，还要考 虑经济性、母材的成分、工件的批量以及拟采用的 堆焊方法。 2.一般金属间磨损件表面强化与修复，可遵循等硬 度原则来选择堆焊合金； 3.对承受冲击负荷的磨损表面，应综合分析确定堆 焊合金； 4.对腐蚀磨损、高温磨损件表面强化或修复，应根 据其工作条件与失效特点确定合适的堆焊合金。
4．镍基堆焊合金
• 镍基堆焊合金分为含硼化物合金、含碳化 物合金和含金属间化合物合金三大类。 • 这类堆焊合金的抗金属间摩擦磨损性能最 好，并具有很高的抗氧化性、耐蚀性和耐 热性。此外，由于镍基合金易于熔化，有 较好的工艺性能，所以尽管比较贵，但应 用仍广泛，常用于高温高压蒸汽阀门、化 工阀门、泵柱塞的堆焊。