北京鐵路局石家莊職工培訓基地主講：邢建章職務：工程師E-maiI:xingjz55@第十七章其他熔化焊接與熱切割作業1/10/20231北京鐵路局石家莊職工培訓基地第十七章其他熔化焊接與熱切第十七章其他熔化焊接與熱切割作業第一節激光切割作業

一、激光切割方法及其原理利用激光束的熱能實現切割的方法叫激光切割。激光切割方法分為激光氣化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割、劃片與控制斷裂。激光雕刻機原理碳鋼激光切割機1/10/20232第十七章其他熔化焊接與熱切割作業第一節激光切割作業第一節激光切割作業

1．激光氣化切割

激光氣化主要用于一些非金屬材料的切割。其原理是高功率密度的激光照射到材料表面時，材料的溫度在極短的時間內達到其氣化點，激光作用下的材料以氣體形式或以氣體沖出的液態、固態顆粒形式逸出，形成割縫。

2．激光熔化切割激光熔化切割主要用于一些易氧化材料的切割。其原理是用激光加熱使金屬熔化然后噴吹惰性氣體，迫使熔化金屬排出，形成割縫。（鐵、鋁、銅）1/10/20233第一節激光切割作業1．激光氣化切割1/9/2第一節激光切割作業

3．激光氧氣切割

激光氧氣切割主要用來切割鋼、鈦和鋁等金屬材料。激光氧氣切割是用激光作為預熱熱源，用氧氣等活性氣體作為切割氣體實現金屬切割的一種方法。

4．劃片與控制斷裂

劃片與控制斷裂主要用于脆性材料的刻槽斷開。劃片斷開原理是利用激光在脆性材料表面刻上小槽，然后施加一定外力使材料沿著槽口斷開。控制斷裂原理是利用激光刻槽的同時，由于激光加熱所產生的陡峭的溫度分布，在脆性材料里產生局部熱應力，使材料沿刻槽斷開。1/10/20234第一節激光切割作業3．激光氧氣切割1/9/2第一節激光切割作業

二、激光切割的特點激光切割有效率高、質量好、用途廣泛等優點。其主要特點表現在：

1．切割速度快當切割低碳鋼、低合金鋼、鈦鋼等板材時，切割速度每分鐘可達數米甚至數十米；

2．切縫窄當切割低碳鋼時，切縫寬度可小到0．1mm～0．2mm：

3．切割精度高切割表面的粗糙度可低到Ra+幾微米；切割尺寸精度可達0．05mm；

4．熱影響區小熱影響寬度僅為O．0lmm，幾乎沒有變形，性能不受影響；

5．噪聲低，污染小；

6．可切割多種金屬和非金屬材料。1/10/20235第一節激光切割作業二、激光切割的特點1/9/20第一節激光切割作業三、激光切割參數激光切割參數見表17－l表17－1各種材料激光切割參數材料厚度(mm)激光功率(W)切割速度(cm／min)切割氣體特點及應用低碳鋼板1.531．O6．O16.2535300

30010001000400040003002009001001145002質量好，省工，省料，代替銑、沖、剪切，用于儀表板、換熱器汽車零件的制造1/10/20236第一節激光切割作業三、激光切割參數表17－1各種材料

材料厚度(mm)激光功率(W)切割速度(Cm／min)

切割氣體

特點及應用30CrMnSi1．53.06.050050050020012050

O2代粹銑、沖、剪切、效率高、質量好、用于飛機零件制造不銹鋼0.52．O3.1751．O1．576．O4.86.312250250500100010001000200020002000450251808004568040015040

O2無變形、省料、省工、用于飛機零件、直升機旋翼等的制造第一節激光切割作業1/10/20237厚度激光功率切割速度1．550

材料厚度(mm)激光功率(W)切割速度(Cm／min)切割氣體特點及應用鈦介金3．O8.01O．040．O250250250250130030028050

02速度快．質量好，代替銑削、磨削和化學腐刻等，省工，效率高，用于飛機制造99％剛玉陶瓷晶體石英鐵氧體片藍寶石O．70.8lO．21．2832.51230601147－控制斷裂同上同上同上石英符－500400件／h－節料，質量好，制造鹵素燈管玻璃鋼12.720000460空氣質量好，無刃具磨損硼環氧樹脂板8.115000165空氣效率高，無工具磨損．片用于飛機制造第一節激光切割作業1/10/20238厚度激光功率切割速度切割特點及應用3．O第一節激光切割作業

四、激光切割作業安全技術激光切割機在工作時，如果發生故障是很危險的，新手必須經過專業人員的培訓才能獨立操作，激光雕刻機的專家們根據經驗總結了激光切割機安全工作的一些安全操作細節，希望能對喜歡激光切割機的朋友們有所幫助。1．遵守一般切割機安全操作規程。嚴格按照激光器啟動程序啟動激光器。2．操作者須經過培訓，熟悉設備結構、性能，掌握操作系統有關知識。3．按規定穿戴好勞動防護用品，在激光束附近必須佩帶符合規定的防護眼鏡。

1/10/20239第一節激光切割作業四、激光切割作業安全技術1/9第一節激光切割作業4．在未弄清某一材料是否能用激光照射或加熱前，不要對其加工，以免產生潛在危險。5.設備開動時操作人員不得擅自離開崗位或托人待管，如的確需要離開時應停機或切斷電源開關。6.要將滅火器放在隨手可及的地方；不加工時要關掉激光器或光閘；不要在未加防護的激光束附近放置紙張、布或其他易燃物。7.在加工過程中發現異常時，應立即停機，及時排除故障。8．保持激光器、床身及周圍場地整潔、有序、無油污，工件、板材、廢料按規定堆放。或靠近熱源。開啟瓶閥時，操作者必須站在瓶嘴側面。1/10/202310第一節激光切割作業4．在未弄清某一材料是否能用激第一節激光切割作業9.使用氣瓶時，應避免壓壞焊接電線，以免漏電事故發生。氣瓶的使用、運輸應遵守氣瓶監察規程。禁止氣瓶在陽光下爆曬1O．維修時要遵守高壓安全規程。每運轉40小時或每周維護、每運轉1000小時或每六個月維護時，要按照規定和程序進行。11．開機后應手動低速X、Y方向開動機床，檢查確認有無異常情況。12．對新的工件程序輸入后，應先試運行，并檢查其運行情況。1/10/202311第一節激光切割作業9.使用氣瓶時，應避免壓壞焊接13．工作時，注意觀察機床運行情況，以免切割機走出有效行程范圍或兩臺發生碰撞造成事故。14．在激光加工設備上應設有明顯的危險警告標志和信號及設有各種安全保護裝置；激光加工場地也應設有安全標志，并采用預防柵欄、隔墻、屏風等，防止無關人員誤入危險區；第一節激光切割作業1/10/20231213．工作時，注意觀察機床運行情況，以免切割機走出有第二節原子氫焊

一、原子氫焊焊接方法和工作原理原子氫焊是分子氫通過兩鎢極之間的電弧熱分解成原子氫，當其在焊件表面重新結合為分子氫時釋放出熱量，以此為主要熱源進行焊接的方法。其原理是：電弧在兩個鎢極間燃燒，采用氫氣為保護氣體。兩只鎢極間成一銳角，各與電源的一極相連接。一般用交流電焊接。由于母材不通電，工件受在兩只鎢極間產生電弧的輻射熱加熱熔化。焊接填充材料一般為焊棒形狀用手握持送進。母材的熔池深度由它與鎢極的距離來決定。故增大該距離可以得到小的熔深，但是也會產生輕微的連接缺陷。由噴嘴噴出的氫氣保護焊接部位免受氧氣和氮氣的侵入。可是焊縫金屬中的含氫量增加。1/10/202313第二節原子氫焊一、原子氫焊焊接方法和工作原第二節原子氫焊但增加的氫量不得過高，否則會造成焊縫金屬氣孔。原子氫焊常用于焊接軟的欽質材料。因不必擔心會出現氫脆和產生裂紋。總而言之，較高強度的鋼材不能用這種焊接方法。加進去的分子氫在電弧中分解和電離成原子氫，吸收熱量，使電弧由其最熱的部分偏離。在焊接區域較冷的區域，即靠近母材的附近原子氫重新結合成分子氧。原先吸收的熱又再次以結合熱量的形式釋放出來，正好利用在這里釋放出的熱能熔化母材和焊接填充材料，這種熱最傳遞賦于這種焊接方法高的熱效率。1/10/202314第二節原子氫焊但增加的氫量不得過高，否則會第二節原子氫焊

二、原子氫焊的特點及使用范圍原子氫焊的特點是方法簡單，操作方便，成本低。原子氫焊作為一種古老的焊接工藝，目前已很少采用。只有在極個別特殊的地方還在應用原子氫焊。如某些薄板連接和刀具的堆焊等。原子氫焊原理示意圖原子氫焊時的電弧形狀1/10/202315第二節原子氫焊二、原子氫焊的特點及使用范圍第二節原子氫焊

三、原子氫焊設備、及基本操作方法原子氫焊采用交流電源進行焊接。氫氣傳熱性能較大，故要求用較高的引弧電壓。在引弧的瞬間，變壓器放出300伏的空載電壓。為了保證焊工安全，應采用間斷保護電路，當電弧形成瞬間電壓迅速降低至24伏的安全電壓，此時電流特性是呈下降曲線。電弧電壓隨電源調節和鎢極距離在25和80伏之間選擇。一般常用的焊接電流分為兩個調節區，即12－60安和60－120安。每個調節區均可無級調節電流。1/10/202316第二節原子氫焊三、原子氫焊設備、及基本操作第二節原子氫焊

四、原子氫焊的安全技術和防范措施原子氫焊對人體的危害主要表現在鎢極放射性、高頻磁場和有害氣體等方面。1．原子氫焊使用的鎢極含有一定的放射元素，因此要求焊工操作時，必須穿戴好帆布防護服，戴皮質絕緣手套，工作完后要洗凈手臉，鎢極要放在盒內，妥善保存；2．由于采用高頻引弧裝置，產生的高頻磁場易傷害人的神經，因此焊工作業時應避免頻繁使用高頻引弧裝置，為防止和消弱高頻磁場的影響，應采取以下措施：1/10/202317第二節原子氫焊四、原子氫焊的安全技術和防范第二節原子氫焊(1)工件應良好的接地，焊槍電纜和地線要用金屬編織線屏蔽；(2)適當降低頻率；(3)盡量不要使用高頻振蕩器作為穩弧裝置，減小高頻作用時間；3．焊接中易產生大量有害氣體和粉塵，因此要求焊工必須戴好防護口罩，必要時還應戴好防毒面具；現場應采取良好的通風措施及放射線措施；1/10/202318第二節原子氫焊(1)工件應良好的接地，焊槍第三節鋁熱焊

一、鋁熱焊的工作原理及特點鋁熱焊一般是利用金屬氧化物和鋁之間的鋁熱反應所產生的過熱，熔敷金屬來加熱工件的填充接頭而完成焊接的一種方法。鋁熱焊的工作原理是焊接前在坩堝中裝以熱劑，用高溫火柴點燃從而引起劇烈的化學反應，當熱劑鋼水和熔渣分離，將熱劑鋼水澆注到鑄型中，冷卻凝固后，形成鋁熱劑焊接接頭，完成焊接。其特點設備簡單、投資少，焊接操作簡單，適合野外作業，但由于類似鑄造工藝方法，因此焊縫組織、性能均較差，必要時應采取一定的熱處理措施，以保證質量。瑞典鐵路軌道鋁熱焊1/10/202319第三節鋁熱焊一、鋁熱焊的工作原理及特點瑞典第三節鋁熱焊

二、鋁熱焊的適用范圍鋁熱焊接屬于一種古老的焊接方法，目前主要應用于鋼軌的連接及鋼筋、導線和大斷面鑄鍛件的焊接和維修。1/10/202320第三節鋁熱焊二、鋁熱焊的適用范圍1/9/2第三節鋁熱焊

三、鋁熱焊接材料及設備鋁熱焊接所使用的材料主要包括熱劑、型砂和鑄型、封箱材料及高溫火柴等。其中熱劑主要由鋁粉、氧化鐵、鐵屑和鐵合金、石墨等組成；型砂和鑄型一般是由耐火度高的石英砂、膨潤土和水玻璃等混合而成，型砂要求成形性好，耐高溫且透氣性好；鑄型包括用來形成焊縫、預熱及澆注系統等部分的型腔，鑄型一般是用型砂制造的砂型，也有使用石墨型的。所使用的設備為坩堝、預熱工具、裝夾工具、支架和整修工具等；造型設備包括模型、輪輾式混砂機、恒溫干燥箱等、1/10/202321第三節鋁熱焊三、鋁熱焊接材料及設備1/9/第三節鋁熱焊

四、鋁熱焊焊接工藝

目前鋁熱焊主要用于鋼軌的焊接。

1．焊前準備檢查預鋁熱焊劑是否密封包裝，儲藏環境干燥，包裝標記足否明確。砂模應預制好，并與待焊鋼軌斷面吻合；包裝上有標記．便于識別產品類型，生產日期；不得受潮、破損、開裂；坩堝使用前不得受潮、破損、開裂。配備限制鋼水飛濺的坩堝蓋；坩堝底部易熔塞用來控制鋼水流下的時間，必須保持完好狀態。檢查待焊鋼軌端面是否平直，端面不平度不得大于2mm；鋼軌不能有損傷、裂紋等；去除鋼軌端面及距軌50mm范圍內的油、銹和切割時殘留下的熔渣。鋼軌鋁熱焊接工藝1/10/202322第三節鋁熱焊四、鋁熱焊焊接工藝鋼軌鋁熱焊接第三節鋁熱焊

2．組裝焊接根據工藝要求要預留軌縫，為避免由于焊縫收縮造成的低接頭(頂面下凹)，在固定鋼軌時要留有一定的預拱度，其大小要根據焊接工藝和焊接時鋼軌的支撐條件而定。裝夾鑄型時要將鑄型中心與軌型中心固定好，用專用卡具卡緊。然后用封箱砂或封箱泥膏將鑄型間和鑄型與鋼軌的接合處封嚴，避免鋼水泄露。澆鑄前應當鋼軌端部進行預熱，一般的預熱方法要用氣體火焰將鋼軌端部預熱到800～1000℃，為防止鋼軌端部發生預熱氧化，不得使用氧化焰，應使用中性焰進行預熱。使用坩堝前需檢查坩堝．受損、受潮的坩堝不能使用。1/10/202323第三節鋁熱焊2．組裝焊接1/9/20232第三節鋁熱焊

需清除坩堝內的雜物，易熔塞表面須干凈。坩堝清理完后，從焊劑包中去取出焊劑，混合均勻后(反復傾倒三次)，將焊劑旋轉倒入坩堝中，并使其頂部形成錐形，插入高溫火柴，蓋上坩堝蓋，預熱完成后，立即放入分流塞并將坩堝安置在砂模側模板頂部定位槽內。焊劑高溫反應時間一般為8～15s，鎮靜時間為8～18s(若大于30s，燃燒不均勻)。焊劑反應及澆注過程中操作者應該距離坩堝3m以上的距離，確保人身安全。反應完成后，如果鋼水不能漏下來，應該讓鋼水在坩堝中冷卻20分鐘后才能移動坩堝。1/10/202324第三節鋁熱焊需清除坩堝內的雜物，易熔塞表面第三節鋁熱焊

3．焊后處理澆注1分鐘后移去坩堝，5分鐘后拆除側模板、央緊裝置及底模板，及時將軌面清理干凈，防止推瘤時殘渣拉傷軌面。當焊后20分鐘后，可對焊接接頭進行粗打磨，溫度將至常溫時方可進行精打磨，精打磨至0～+O．3mm，不能低凹，時速200km以上線路打磨要求為0～+0．2mm，精打磨后鋼軌表面要求整潔、平滑，焊縫兩側1OOmm范圍內不得有明顯的壓痕、碰痕、劃傷等缺陷。1/10/202325第三節鋁熱焊3．焊后處理1/9/20232第三節鋁熱焊

4．焊后檢驗精打磨后的焊接接頭應滿足以下要求：(1)不應出現裂紋；(2)可出現1個最大尺寸為1mm的氣孔；(3)在軌頭下鄂與焊筋邊緣交界處半徑為2mm的區域內，可出現1個最大尺寸為lmm的氣孔、夾渣或夾砂；(4)焊接接頭焊筋表面應滿足最多可出現3個最大尺寸不超過2mm的氣孔；焊筋表面夾渣或夾砂等缺陷的尺寸應符合下表的規定，這些缺陷不應侵入鋼軌的橫斷面內；焊筋表面夾渣或夾砂等缺陷的最大尺寸為當缺陷面積每平方毫米小于等于lOmm時，缺陷深度小于等于3mm；當缺陷面積每平方毫米小于等于15mm時，缺陷深度小于等于2mm；當缺陷面積每平方毫米小于等于20mm時，缺陷深度小于等于lmm；1/10/202326第三節鋁熱焊4．焊后檢驗1/9/20232

五、鋁熱焊的安全操作技術1．從事鋁熱焊人員應經過專門培訓，掌握焊接安全技術，經考試合格放可進行操作；2．施工點附近不應有揮發、易燃、易爆物品；3．存放鋁熱焊材料的房間應配置干燥劑及干濕溫度計，保證其環境相對濕度不大于60％；4．工件預熱前，工人必須戴防護鏡，以防傷眼睛；5．坩堝安裝必須按說明書進行；

第三節鋁熱焊

1/10/202327五、鋁熱焊的安全操作技術第三節鋁熱焊1/96．點火澆鑄人員必須佩戴防火手套、護目鏡、防護衣，防止燙傷；7．拆模前周圍人員必須遠離焊接處，防止鐵水燙傷人員。鐵水要統一處理，不能隨便丟棄；推瘤前要檢查機子是否運轉正常；8．打磨時人員必須佩戴護目鏡、防護衣、面具安全帽、隔熱手套。第三節鋁熱焊

1/10/2023286．點火澆鑄人員必須佩戴防火手套、護目鏡、防護衣，防

第四節電渣焊

一、電渣焊的工藝方法及原理電渣焊是利用液體熔渣所產生的電阻熱進行焊接的方法。根據使用的電極形狀，可分為絲極電渣焊、板極電渣焊、熔嘴電渣焊等。其基本原理是電流通過熔渣所產生的電阻熱作為熱源，將填充金屬和母材熔化，凝固后形成金屬原子間牢固連接。在開始焊接時，使焊絲與起焊槽短路起弧，不斷加入少量固體焊劑，利用電弧的熱量使之熔化，形成液態熔渣，待熔渣達到一定深度時，增加焊絲的送進速度，并降低電壓，使焊絲插入渣池，電弧熄滅，從而轉入電渣焊焊接過程。電渣焊方法不同時其原理有一定區別。電渣焊1/10/202329第四節電渣焊一、電渣焊的工藝方法及原理電

1．絲極電渣焊絲極電渣焊是以焊絲為電極，焊絲通過不熔化的導電嘴送人渣池，這種焊接方法由于焊絲在接頭間隙中的位置及焊接參數都容易調節，從而熔寬及熔深易于控制，故適用于環焊縫、高碳鋼、合金鋼對接焊縫及丁字接頭的焊接；

2．板極電渣焊板極電渣焊的電極為板狀，通過送進機構將板極不斷向熔池送進。板極可以是鑄造的也可是鍛造的，板極電渣焊適于不宜拉成焊絲的合金材料的焊接和堆焊，目前多用于模具鋼的堆焊、軋輥的堆焊等。

第四節電渣焊

1/10/2023301．絲極電渣焊第四節電渣焊1/9/202

3．熔嘴電渣焊其電極為固定在接頭間隙中的熔嘴和由送絲機構不斷向熔池中送進的焊絲構成。熔嘴電渣焊的設備簡單，操作方便，目前已成為對接焊縫和丁字形焊縫的主要焊接方法。此外焊機體積小，焊接時，焊機位于焊縫上方，故適合于梁體等復雜結構的焊接。

第四節電渣焊

日本新日鐵電渣焊1/10/2023313．熔嘴電渣焊第四節電渣焊日本新日鐵電渣

第四節電渣焊

二、電渣焊的特點及適用范圍在制造業中，電渣焊過程用于厚板拼接，煉鋼廠高爐的垂直焊接，大型鑄件、鍛件的焊接，小管電渣焊機主要用于建筑鋼結構隔板的焊接，法蘭的焊接。其特點是：1．適合垂直位置焊縫當焊縫中心線處于垂直位置時，電渣焊形成熔池及焊縫成形條件最好，故適用于垂直位置焊縫的焊接。2．完成接縫的速度，一般是每小時lm接縫，可不考慮厚度；3.無角形變；4．邊角形變被限制在3mm／m焊縫；1/10/202332第四節電渣焊二、電渣焊的特點及適用范圍1

第四節電渣焊

5．形成高質量的焊縫；6．簡單的接頭準備，如火焰切割直角邊緣即可；7．通過切割所有焊縫和重復焊接可方便地進行大型的修理。它的缺點是輸入的熱量大，接頭在高溫下停留時間長、焊縫附近容易過熱，焊縫金屬呈粗大結晶的鑄態組織，沖擊韌性低，焊件在焊后一般需要進行正火和回火熱處理。1/10/202333第四節電渣焊5．形成高質量的焊縫；1/9

第四節電渣焊

三、電渣焊的設備和焊接工藝

1．電渣焊設備

電渣焊設備主要由焊接電源、控制箱、機頭、導軌等組成。電渣焊一般采用空載電壓低、功率大的平外特性電源。

2．電渣焊焊接材料

電渣焊焊接材料包括焊絲及焊劑和管極涂料，常用的鋼材電渣焊焊絲見表17－2；常用的鋼材電渣焊焊劑見表17－3。

3．電渣焊焊接參數部分對接直焊縫絲極(直徑3mm)電渣焊焊接參數見表17－4。1/10/202334第四節電渣焊三、電渣焊的設備和焊接工藝1表17－2常用鋼材電渣焊焊絲及選用種類焊件鋼號焊絲牌號Q235AQ235BQ235CH08AH08MnAQ345AQ345BH08Mn2SiH10MnSiH10Mn2H08MnMoA鋼板15MnV15MnTi16MnNb09Mn2H08Mn2MoVA15MnVN15MnVTiReH10Mn2MoVA14MnMoV14MnMOVN15MnMoVN18MnMoNbH10Mn2MoVAHlOMn2NiMo15、20、25、35H10Mn2H10MnSi鑄鍛件20MnMo20MnVH10Mn2H10MnSi20MnSiH10MnSi

第四節電渣焊

1/10/202335表17－2常用鋼材電渣焊焊絲及選用種類焊件鋼

第四節電渣焊

表17－3常用鋼材電渣焊焊劑及選用種類類型焊件鋼號用途HJl70無錳、低硅、高氟Si026～9Ti0235～4lCaOl2～22CaF227～40NaF1.5～2.5固態時有導電性用于電渣焊開始時形成渣池HJ360中錳、高硅、中氟

Si0233～37Ca04～7Mn020～26Mg05～9CaF210～19A120311～15FeO≤1.0S≤O．10P≤0．IO用于焊接低碳鋼和某些低合金鋼HJ43l高錳、高硅、低氟S10240～44Mn034～38Mg05～8CaO≤6CaF23～7A1203≤4FeO≤1.8S≤0.06P≤0.08用于焊接低碳鋼和某些低合金鋼1/10/202336第四節電渣焊表17－3常用鋼材電渣焊焊劑及選

第四節電渣焊

表17－4部分對接直焊縫絲極(直徑3mm)電渣焊焊接參數單根焊絲所能焊接的木材板厚母材金屬的5070100含碳量(％)送絲速度臨界值(m／h)最小焊接電壓(v)送絲速度臨界值(1n／h)最小焊接電壓(v)送絲速度臨界值(m／h)最小焊接電壓(v)

＜O．1328045—4742050～5250054—560.14～0.1725044—4636549～5148054—560.18～0.2223043～4533548～5044052—540.23～O.2622042—4429046～4838050—520.27～O.301704225045—4732048～500.3l～0.3515543—4522543～4529048～500.36～0.4014044—4622043—4526046—481/10/202337第四節電渣焊表17－4部分對接直焊縫絲極(直

第四節電渣焊

4．電渣焊焊接操作工藝(1)焊前準備

①焊件和焊絲的表面清理

一般電渣焊焊件的接縫面都是機械加工的，也有氣割的。氣割面應用砂輪打磨氧化皮，并修補氣割缺陷，距接縫兩側100mm范圍內都要進行打磨。焊絲表面的油污需進行清理，發現銹蝕，應用砂紙去銹，焊絲有死彎應及時矯直。

②焊件的裝配和定位焊根據間隙要求準備問隙墊、拉筋及引弧板和收弧板。將焊件吊放在平臺上，并墊起，以便在底部裝焊拉筋。裝配時，先在一側接縫面上焊好間隙墊，再和另一塊對裝，對裝問隙與錯邊量要符合要求，焊接拉筋時要進行定位，裝焊好收弧板和引弧板，如圖17－l所示。形鐵焊好后將間隙墊割掉．1/10/202338第四節電渣焊4．電渣焊焊接操作工藝1/9

第四節電渣焊

③焊件的固定：將裝配定位旱好的焊件吊到焊架上，打入楔鐵，如圖17－l所示。圖17－1絲極電渣焊焊件的裝配及定位焊1－收弧板2－拉筋3－引弧板4－引弧楔鐵5－限位間隙墊1/10/202339第四節電渣焊③焊件的固定：將裝配定位旱好

第四節電渣焊

(2)焊接①聯接設備，給控制箱送電，檢查焊絲送進和焊絲擺動機構沿導軌上下行走的情況。②矯平導電嘴，使三個導電嘴平行。③將焊機吊裝就位，使焊絲處在間隙中間，吊裝時注意不要把導電嘴碰壞，調好橫向和縱向調節余量，固定焊機，并空載試車，檢查導電嘴運行的平行度及停擺位置是否合適，并予以調整，松開焊絲壓緊機構。④準備銅滑塊和夾具，接好水管并調試流量，裝焊固定銅滑塊夾具。1/10/202340第四節電渣焊(2)焊接1/9/20234

第四節電渣焊

⑤檢查預調工藝參數首先給主電源送電，然后按要求預調工藝參數，如電壓、送絲速度等。⑥將導電嘴擺到工藝要求的外側位置。⑦啟動引弧造渣，送進焊絲，進入正常焊接，焊接過程中要注意觀察導電嘴的位置，防止短路，若發現漏渣應及時用備好得入粘土塊堵塞，經常測試渣池深度，根據渣池深度的變化來適當地添加焊劑。收尾時要反復停止－啟動－停止幾次，以填滿熔池，收尾時必須在引出板上進行且熔池要超出焊件80～100mm以上。1/10/202341第四節電渣焊⑤檢查預調工藝參數首先給主電

第四節電渣焊

四、電渣焊的安全技術和防范措施：1．上崗前必須穿戴好勞動防護用品(焊工工作服、圍裙、長裙、長袖、皮手套、絕緣鞋、面罩、口罩、焊帽、眼鏡等)2．檢查電源開關是否處于良好狀態；3．檢查電源是否可靠接地；4．焊前二次輸出線與工件接地必須牢固可靠；5．為防止焊接煙塵及有害氣體對人體的危害，焊前必須采取良好的通風措施：6．合閘時要身體偏向閘位左側，右手合閘并帶好絕緣手套，面部背向閘位；1/10/202342第四節電渣焊四、電渣焊的安全技術和防范措

第四節電渣焊

7．電源通電時，焊工不得觸動任何帶電部位；8．更換導電嘴或鎢極時應在斷電的情況下進行；9．為防止爆渣引起灼傷，焊前應對焊件應嚴格檢查有無縮孔等空洞和裂紋等缺陷，要清除干凈，焊補后方能進行電渣焊接。并仔細檢查供水系統，焊劑嚴格烘干。焊接當中應選用正確的工藝參數，保持電渣過程穩定；10．嚴禁帶電情況下操作，接觸兩電極。需要帶電情況下觸及電極時，必須戴上干燥的絕緣手套；l1．焊接操作時應防止導電嘴、熔嘴、電極與工件短路，如有發生短路，應立即切斷電源。1/10/202343第四節電渣焊7．電源通電時，焊工不得觸動第五節氧熔劑切割

一、氧溶劑切割的基本特點及適用范圍氧溶劑切割是指在切割氧流中加入鐵粉、鋁粉等溶劑。利用它們的燃燒熱和造渣作用實現氣割的一種金屬切割方法。氧溶劑切割又稱為金屬粉末切割，其切割特點是在切割中除了有切割氧氣的氣流外，同時還有由切割氧氣流帶出的粉末狀熔劑吹到切割區，利用氧氣流與熔劑對被切割金屬的綜合作用，借以改善切割性能，達到切割不銹鋼、鑄鐵等金屬的目的。1/10/202344第五節氧熔劑切割一、氧溶劑切割的基本特點及適第五節氧熔劑切割

二、氧溶劑切割使用設備及工作原理氧熔劑切割所用的設備與器材與普通氣割設備大體相同，但比普通氧一燃氣切割多了熔劑及輸送熔劑所需的送粉裝置。切割厚度小于300mm的不銹鋼可以使用一般氧氣切割用的割炬和割嘴(包括低壓擴散形割嘴)，切割更厚的工件時，則需使用特制的割炬和割嘴。1/10/202345第五節氧熔劑切割二、氧溶劑切割使用設備及工作第五節氧熔劑切割氧溶劑切割的基本原理氧熔劑切割是在普通氧氣切割過程中在切割氧流內加入純鐵粉或其他熔劑，利用它們的燃燒熱和除渣作用實現切割的方法。通過金屬粉末的燃燒產生附加熱量，利用這些附加熱量生成的金屬氧化物使得切割熔渣變稀薄，易于被切割氧流排除，從而達到實現連續切割的目的。為了使送入切割反應區的熔劑均勻，應采用專用的送粉裝置。氧熔劑切割按熔劑向切割區送進方式的不同，分為內送粉式和外送粉式兩種。1/10/202346第五節氧熔劑切割氧溶劑切割的基本原理氧熔第五節氧熔劑切割內送粉時，熔劑通過割嘴的切割氧輸送并通過割嘴的切割氧孔道噴入切割反應區，這種送粉方式送粉均勻，熔劑基本沒有浪費，送粉效果好，切割效果也好。但是由于熔劑通過切割孔道，對切割氧孔道產生沖刷作用，使割嘴的切割氧孔道損壞嚴重。外送粉時，熔劑由壓縮空氣(或氮氣)通過與割嘴分離的送粉孔送人切割反應區，這種送粉方式沒有內送粉均勻，容易造成熔劑浪費，送粉量不易掌握，但這種送粉方式對割嘴沒有損壞。內送粉式氧熔劑切割的切割能力有限，通常只能切割500mm以下的工件，效率也較低。大厚度工件常用外送粉式氧熔劑切割。1/10/202347第五節氧熔劑切割內送粉時，熔劑通過割嘴的切割第五節氧熔劑切割

三、對切割溶劑的質量要求常氧溶劑切割所用的溶劑其成分主要由鐵粉、鋁粉、硼砂、石英砂等組成，附加的鐵粉、鋁粉在氧氣流中燃燒時，產生大量的熱能，對切割處進行補充加熱，使難熔的氧化物熔化并與被切割金屬表面的氧化物熔在一起。加入硼砂等可使熔渣變稀，使之易于流動，很容易從金屬表面被吹走而打開氧氣進入的通路，使切割過程正常進行。熔劑中除了鐵粉外，還混入其他粉末狀熔劑加入物，熔劑加入物的加入量根據被切割金屬來確定。1/10/202348第五節氧熔劑切割三、對切割溶劑的質量要求1/第五節氧熔劑切割

四、氧溶劑切割一般工藝要求對切割用熔劑的工藝要求是：在氧中燃燒時發熱量大，燃燒產物的熔點低，流動性好，或具有一定的沖刷作用。最常用的是純鐵粉，其粉度一般為0．11mm或更細，以利于在切割反應區中充分燃燒。為了提高切割效率，改善切割質量，尤其在切割有色金屬時，也采用在鐵粉中加鋁粉或其他金屬粉末作熔劑。切割不銹鋼及高鉻鋼時，可采用鐵粉作為熔劑。1/10/202349第五節氧熔劑切割四、氧溶劑切割一般工藝要求1第五節氧熔劑切割切割高鉻鋼時，工藝上也可采用鐵粉與石英砂按l：l比例混合的熔劑。切割時，割嘴與金屬表面距離應比普通氣割時稍大些，約為15～20mm，否則容易引起回火。切割速度比切割普通低碳鋼稍低一些，預熱焰功率比普通氣割高15％～25％。氧熔劑方法切割鑄鐵與切割高鉻鋼大致相同，但所用熔劑除鐵粉外，還要加入30％～35％的磷鐵粉。切割鑄鐵時，工藝上切割速度要比切割高鉻鋼時低50％～55％，氣體及熔劑的消耗量比切割高鉻鋼時高2．5～3倍。氧熔劑方法切割紫銅、黃銅及青銅時，采用的熔劑成分是：鐵粉70％～75％、鋁粉15％～20％、磷鐵10％～15％。切割時，先將被切割金屬預熱到200～400℃。割嘴和被切割金屬之間的距離根據金屬的厚度決定，一般在20～50mm之間。1/10/202350第五節氧熔劑切割切割高鉻鋼時，工藝上也可采用第五節氧熔劑切割

五、氧溶劑切割的安全技術和防范措施氧溶劑切割操作技術要求和安全防范措施可參照氣焊、氣割操作規程內容。1/10/202351第五節氧熔劑切割五、氧溶劑切割的安全技術和防謝謝！1/10/202352謝謝！1/9/202352北京鐵路局石家莊職工培訓基地主講：邢建章職務：工程師E-maiI:xingjz55@第十七章其他熔化焊接與熱切割作業1/10/202353北京鐵路局石家莊職工培訓基地第十七章其他熔化焊接與熱切第十七章其他熔化焊接與熱切割作業第一節激光切割作業

一、激光切割方法及其原理利用激光束的熱能實現切割的方法叫激光切割。激光切割方法分為激光氣化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割、劃片與控制斷裂。激光雕刻機原理碳鋼激光切割機1/10/202354第十七章其他熔化焊接與熱切割作業第一節激光切割作業第一節激光切割作業

1．激光氣化切割

激光氣化主要用于一些非金屬材料的切割。其原理是高功率密度的激光照射到材料表面時，材料的溫度在極短的時間內達到其氣化點，激光作用下的材料以氣體形式或以氣體沖出的液態、固態顆粒形式逸出，形成割縫。

2．激光熔化切割激光熔化切割主要用于一些易氧化材料的切割。其原理是用激光加熱使金屬熔化然后噴吹惰性氣體，迫使熔化金屬排出，形成割縫。（鐵、鋁、銅）1/10/202355第一節激光切割作業1．激光氣化切割1/9/2第一節激光切割作業

3．激光氧氣切割

激光氧氣切割主要用來切割鋼、鈦和鋁等金屬材料。激光氧氣切割是用激光作為預熱熱源，用氧氣等活性氣體作為切割氣體實現金屬切割的一種方法。

4．劃片與控制斷裂

劃片與控制斷裂主要用于脆性材料的刻槽斷開。劃片斷開原理是利用激光在脆性材料表面刻上小槽，然后施加一定外力使材料沿著槽口斷開。控制斷裂原理是利用激光刻槽的同時，由于激光加熱所產生的陡峭的溫度分布，在脆性材料里產生局部熱應力，使材料沿刻槽斷開。1/10/202356第一節激光切割作業3．激光氧氣切割1/9/2第一節激光切割作業

二、激光切割的特點激光切割有效率高、質量好、用途廣泛等優點。其主要特點表現在：

1．切割速度快當切割低碳鋼、低合金鋼、鈦鋼等板材時，切割速度每分鐘可達數米甚至數十米；

2．切縫窄當切割低碳鋼時，切縫寬度可小到0．1mm～0．2mm：

3．切割精度高切割表面的粗糙度可低到Ra+幾微米；切割尺寸精度可達0．05mm；

4．熱影響區小熱影響寬度僅為O．0lmm，幾乎沒有變形，性能不受影響；

5．噪聲低，污染小；

6．可切割多種金屬和非金屬材料。1/10/202357第一節激光切割作業二、激光切割的特點1/9/20第一節激光切割作業三、激光切割參數激光切割參數見表17－l表17－1各種材料激光切割參數材料厚度(mm)激光功率(W)切割速度(cm／min)切割氣體特點及應用低碳鋼板1.531．O6．O16.2535300

30010001000400040003002009001001145002質量好，省工，省料，代替銑、沖、剪切，用于儀表板、換熱器汽車零件的制造1/10/202358第一節激光切割作業三、激光切割參數表17－1各種材料

材料厚度(mm)激光功率(W)切割速度(Cm／min)

切割氣體

特點及應用30CrMnSi1．53.06.050050050020012050

O2代粹銑、沖、剪切、效率高、質量好、用于飛機零件制造不銹鋼0.52．O3.1751．O1．576．O4.86.312250250500100010001000200020002000450251808004568040015040

O2無變形、省料、省工、用于飛機零件、直升機旋翼等的制造第一節激光切割作業1/10/202359厚度激光功率切割速度1．550

材料厚度(mm)激光功率(W)切割速度(Cm／min)切割氣體特點及應用鈦介金3．O8.01O．040．O250250250250130030028050

02速度快．質量好，代替銑削、磨削和化學腐刻等，省工，效率高，用于飛機制造99％剛玉陶瓷晶體石英鐵氧體片藍寶石O．70.8lO．21．2832.51230601147－控制斷裂同上同上同上石英符－500400件／h－節料，質量好，制造鹵素燈管玻璃鋼12.720000460空氣質量好，無刃具磨損硼環氧樹脂板8.115000165空氣效率高，無工具磨損．片用于飛機制造第一節激光切割作業1/10/202360厚度激光功率切割速度切割特點及應用3．O第一節激光切割作業

四、激光切割作業安全技術激光切割機在工作時，如果發生故障是很危險的，新手必須經過專業人員的培訓才能獨立操作，激光雕刻機的專家們根據經驗總結了激光切割機安全工作的一些安全操作細節，希望能對喜歡激光切割機的朋友們有所幫助。1．遵守一般切割機安全操作規程。嚴格按照激光器啟動程序啟動激光器。2．操作者須經過培訓，熟悉設備結構、性能，掌握操作系統有關知識。3．按規定穿戴好勞動防護用品，在激光束附近必須佩帶符合規定的防護眼鏡。

1/10/202361第一節激光切割作業四、激光切割作業安全技術1/9第一節激光切割作業4．在未弄清某一材料是否能用激光照射或加熱前，不要對其加工，以免產生潛在危險。5.設備開動時操作人員不得擅自離開崗位或托人待管，如的確需要離開時應停機或切斷電源開關。6.要將滅火器放在隨手可及的地方；不加工時要關掉激光器或光閘；不要在未加防護的激光束附近放置紙張、布或其他易燃物。7.在加工過程中發現異常時，應立即停機，及時排除故障。8．保持激光器、床身及周圍場地整潔、有序、無油污，工件、板材、廢料按規定堆放。或靠近熱源。開啟瓶閥時，操作者必須站在瓶嘴側面。1/10/202362第一節激光切割作業4．在未弄清某一材料是否能用激第一節激光切割作業9.使用氣瓶時，應避免壓壞焊接電線，以免漏電事故發生。氣瓶的使用、運輸應遵守氣瓶監察規程。禁止氣瓶在陽光下爆曬1O．維修時要遵守高壓安全規程。每運轉40小時或每周維護、每運轉1000小時或每六個月維護時，要按照規定和程序進行。11．開機后應手動低速X、Y方向開動機床，檢查確認有無異常情況。12．對新的工件程序輸入后，應先試運行，并檢查其運行情況。1/10/202363第一節激光切割作業9.使用氣瓶時，應避免壓壞焊接13．工作時，注意觀察機床運行情況，以免切割機走出有效行程范圍或兩臺發生碰撞造成事故。14．在激光加工設備上應設有明顯的危險警告標志和信號及設有各種安全保護裝置；激光加工場地也應設有安全標志，并采用預防柵欄、隔墻、屏風等，防止無關人員誤入危險區；第一節激光切割作業1/10/20236413．工作時，注意觀察機床運行情況，以免切割機走出有第二節原子氫焊

一、原子氫焊焊接方法和工作原理原子氫焊是分子氫通過兩鎢極之間的電弧熱分解成原子氫，當其在焊件表面重新結合為分子氫時釋放出熱量，以此為主要熱源進行焊接的方法。其原理是：電弧在兩個鎢極間燃燒，采用氫氣為保護氣體。兩只鎢極間成一銳角，各與電源的一極相連接。一般用交流電焊接。由于母材不通電，工件受在兩只鎢極間產生電弧的輻射熱加熱熔化。焊接填充材料一般為焊棒形狀用手握持送進。母材的熔池深度由它與鎢極的距離來決定。故增大該距離可以得到小的熔深，但是也會產生輕微的連接缺陷。由噴嘴噴出的氫氣保護焊接部位免受氧氣和氮氣的侵入。可是焊縫金屬中的含氫量增加。1/10/202365第二節原子氫焊一、原子氫焊焊接方法和工作原第二節原子氫焊但增加的氫量不得過高，否則會造成焊縫金屬氣孔。原子氫焊常用于焊接軟的欽質材料。因不必擔心會出現氫脆和產生裂紋。總而言之，較高強度的鋼材不能用這種焊接方法。加進去的分子氫在電弧中分解和電離成原子氫，吸收熱量，使電弧由其最熱的部分偏離。在焊接區域較冷的區域，即靠近母材的附近原子氫重新結合成分子氧。原先吸收的熱又再次以結合熱量的形式釋放出來，正好利用在這里釋放出的熱能熔化母材和焊接填充材料，這種熱最傳遞賦于這種焊接方法高的熱效率。1/10/202366第二節原子氫焊但增加的氫量不得過高，否則會第二節原子氫焊

二、原子氫焊的特點及使用范圍原子氫焊的特點是方法簡單，操作方便，成本低。原子氫焊作為一種古老的焊接工藝，目前已很少采用。只有在極個別特殊的地方還在應用原子氫焊。如某些薄板連接和刀具的堆焊等。原子氫焊原理示意圖原子氫焊時的電弧形狀1/10/202367第二節原子氫焊二、原子氫焊的特點及使用范圍第二節原子氫焊

三、原子氫焊設備、及基本操作方法原子氫焊采用交流電源進行焊接。氫氣傳熱性能較大，故要求用較高的引弧電壓。在引弧的瞬間，變壓器放出300伏的空載電壓。為了保證焊工安全，應采用間斷保護電路，當電弧形成瞬間電壓迅速降低至24伏的安全電壓，此時電流特性是呈下降曲線。電弧電壓隨電源調節和鎢極距離在25和80伏之間選擇。一般常用的焊接電流分為兩個調節區，即12－60安和60－120安。每個調節區均可無級調節電流。1/10/202368第二節原子氫焊三、原子氫焊設備、及基本操作第二節原子氫焊

四、原子氫焊的安全技術和防范措施原子氫焊對人體的危害主要表現在鎢極放射性、高頻磁場和有害氣體等方面。1．原子氫焊使用的鎢極含有一定的放射元素，因此要求焊工操作時，必須穿戴好帆布防護服，戴皮質絕緣手套，工作完后要洗凈手臉，鎢極要放在盒內，妥善保存；2．由于采用高頻引弧裝置，產生的高頻磁場易傷害人的神經，因此焊工作業時應避免頻繁使用高頻引弧裝置，為防止和消弱高頻磁場的影響，應采取以下措施：1/10/202369第二節原子氫焊四、原子氫焊的安全技術和防范第二節原子氫焊(1)工件應良好的接地，焊槍電纜和地線要用金屬編織線屏蔽；(2)適當降低頻率；(3)盡量不要使用高頻振蕩器作為穩弧裝置，減小高頻作用時間；3．焊接中易產生大量有害氣體和粉塵，因此要求焊工必須戴好防護口罩，必要時還應戴好防毒面具；現場應采取良好的通風措施及放射線措施；1/10/202370第二節原子氫焊(1)工件應良好的接地，焊槍第三節鋁熱焊

一、鋁熱焊的工作原理及特點鋁熱焊一般是利用金屬氧化物和鋁之間的鋁熱反應所產生的過熱，熔敷金屬來加熱工件的填充接頭而完成焊接的一種方法。鋁熱焊的工作原理是焊接前在坩堝中裝以熱劑，用高溫火柴點燃從而引起劇烈的化學反應，當熱劑鋼水和熔渣分離，將熱劑鋼水澆注到鑄型中，冷卻凝固后，形成鋁熱劑焊接接頭，完成焊接。其特點設備簡單、投資少，焊接操作簡單，適合野外作業，但由于類似鑄造工藝方法，因此焊縫組織、性能均較差，必要時應采取一定的熱處理措施，以保證質量。瑞典鐵路軌道鋁熱焊1/10/202371第三節鋁熱焊一、鋁熱焊的工作原理及特點瑞典第三節鋁熱焊

二、鋁熱焊的適用范圍鋁熱焊接屬于一種古老的焊接方法，目前主要應用于鋼軌的連接及鋼筋、導線和大斷面鑄鍛件的焊接和維修。1/10/202372第三節鋁熱焊二、鋁熱焊的適用范圍1/9/2第三節鋁熱焊

三、鋁熱焊接材料及設備鋁熱焊接所使用的材料主要包括熱劑、型砂和鑄型、封箱材料及高溫火柴等。其中熱劑主要由鋁粉、氧化鐵、鐵屑和鐵合金、石墨等組成；型砂和鑄型一般是由耐火度高的石英砂、膨潤土和水玻璃等混合而成，型砂要求成形性好，耐高溫且透氣性好；鑄型包括用來形成焊縫、預熱及澆注系統等部分的型腔，鑄型一般是用型砂制造的砂型，也有使用石墨型的。所使用的設備為坩堝、預熱工具、裝夾工具、支架和整修工具等；造型設備包括模型、輪輾式混砂機、恒溫干燥箱等、1/10/202373第三節鋁熱焊三、鋁熱焊接材料及設備1/9/第三節鋁熱焊

四、鋁熱焊焊接工藝

目前鋁熱焊主要用于鋼軌的焊接。

1．焊前準備檢查預鋁熱焊劑是否密封包裝，儲藏環境干燥，包裝標記足否明確。砂模應預制好，并與待焊鋼軌斷面吻合；包裝上有標記．便于識別產品類型，生產日期；不得受潮、破損、開裂；坩堝使用前不得受潮、破損、開裂。配備限制鋼水飛濺的坩堝蓋；坩堝底部易熔塞用來控制鋼水流下的時間，必須保持完好狀態。檢查待焊鋼軌端面是否平直，端面不平度不得大于2mm；鋼軌不能有損傷、裂紋等；去除鋼軌端面及距軌50mm范圍內的油、銹和切割時殘留下的熔渣。鋼軌鋁熱焊接工藝1/10/202374第三節鋁熱焊四、鋁熱焊焊接工藝鋼軌鋁熱焊接第三節鋁熱焊

2．組裝焊接根據工藝要求要預留軌縫，為避免由于焊縫收縮造成的低接頭(頂面下凹)，在固定鋼軌時要留有一定的預拱度，其大小要根據焊接工藝和焊接時鋼軌的支撐條件而定。裝夾鑄型時要將鑄型中心與軌型中心固定好，用專用卡具卡緊。然后用封箱砂或封箱泥膏將鑄型間和鑄型與鋼軌的接合處封嚴，避免鋼水泄露。澆鑄前應當鋼軌端部進行預熱，一般的預熱方法要用氣體火焰將鋼軌端部預熱到800～1000℃，為防止鋼軌端部發生預熱氧化，不得使用氧化焰，應使用中性焰進行預熱。使用坩堝前需檢查坩堝．受損、受潮的坩堝不能使用。1/10/202375第三節鋁熱焊2．組裝焊接1/9/20232第三節鋁熱焊

需清除坩堝內的雜物，易熔塞表面須干凈。坩堝清理完后，從焊劑包中去取出焊劑，混合均勻后(反復傾倒三次)，將焊劑旋轉倒入坩堝中，并使其頂部形成錐形，插入高溫火柴，蓋上坩堝蓋，預熱完成后，立即放入分流塞并將坩堝安置在砂模側模板頂部定位槽內。焊劑高溫反應時間一般為8～15s，鎮靜時間為8～18s(若大于30s，燃燒不均勻)。焊劑反應及澆注過程中操作者應該距離坩堝3m以上的距離，確保人身安全。反應完成后，如果鋼水不能漏下來，應該讓鋼水在坩堝中冷卻20分鐘后才能移動坩堝。1/10/202376第三節鋁熱焊需清除坩堝內的雜物，易熔塞表面第三節鋁熱焊

3．焊后處理澆注1分鐘后移去坩堝，5分鐘后拆除側模板、央緊裝置及底模板，及時將軌面清理干凈，防止推瘤時殘渣拉傷軌面。當焊后20分鐘后，可對焊接接頭進行粗打磨，溫度將至常溫時方可進行精打磨，精打磨至0～+O．3mm，不能低凹，時速200km以上線路打磨要求為0～+0．2mm，精打磨后鋼軌表面要求整潔、平滑，焊縫兩側1OOmm范圍內不得有明顯的壓痕、碰痕、劃傷等缺陷。1/10/202377第三節鋁熱焊3．焊后處理1/9/20232第三節鋁熱焊

4．焊后檢驗精打磨后的焊接接頭應滿足以下要求：(1)不應出現裂紋；(2)可出現1個最大尺寸為1mm的氣孔；(3)在軌頭下鄂與焊筋邊緣交界處半徑為2mm的區域內，可出現1個最大尺寸為lmm的氣孔、夾渣或夾砂；(4)焊接接頭焊筋表面應滿足最多可出現3個最大尺寸不超過2mm的氣孔；焊筋表面夾渣或夾砂等缺陷的尺寸應符合下表的規定，這些缺陷不應侵入鋼軌的橫斷面內；焊筋表面夾渣或夾砂等缺陷的最大尺寸為當缺陷面積每平方毫米小于等于lOmm時，缺陷深度小于等于3mm；當缺陷面積每平方毫米小于等于15mm時，缺陷深度小于等于2mm；當缺陷面積每平方毫米小于等于20mm時，缺陷深度小于等于lmm；1/10/202378第三節鋁熱焊4．焊后檢驗1/9/20232

五、鋁熱焊的安全操作技術1．從事鋁熱焊人員應經過專門培訓，掌握焊接安全技術，經考試合格放可進行操作；2．施工點附近不應有揮發、易燃、易爆物品；3．存放鋁熱焊材料的房間應配置干燥劑及干濕溫度計，保證其環境相對濕度不大于60％；4．工件預熱前，工人必須戴防護鏡，以防傷眼睛；5．坩堝安裝必須按說明書進行；

第三節鋁熱焊

1/10/202379五、鋁熱焊的安全操作技術第三節鋁熱焊1/96．點火澆鑄人員必須佩戴防火手套、護目鏡、防護衣，防止燙傷；7．拆模前周圍人員必須遠離焊接處，防止鐵水燙傷人員。鐵水要統一處理，不能隨便丟棄；推瘤前要檢查機子是否運轉正常；8．打磨時人員必須佩戴護目鏡、防護衣、面具安全帽、隔熱手套。第三節鋁熱焊

1/10/2023806．點火澆鑄人員必須佩戴防火手套、護目鏡、防護衣，防

第四節電渣焊

一、電渣焊的工藝方法及原理電渣焊是利用液體熔渣所產生的電阻熱進行焊接的方法。根據使用的電極形狀，可分為絲極電渣焊、板極電渣焊、熔嘴電渣焊等。其基本原理是電流通過熔渣所產生的電阻熱作為熱源，將填充金屬和母材熔化，凝固后形成金屬原子間牢固連接。在開始焊接時，使焊絲與起焊槽短路起弧，不斷加入少量固體焊劑，利用電弧的熱量使之熔化，形成液態熔渣，待熔渣達到一定深度時，增加焊絲的送進速度，并降低電壓，使焊絲插入渣池，電弧熄滅，從而轉入電渣焊焊接過程。電渣焊方法不同時其原理有一定區別。電渣焊1/10/202381第四節電渣焊一、電渣焊的工藝方法及原理電

1．絲極電渣焊絲極電渣焊是以焊絲為電極，焊絲通過不熔化的導電嘴送人渣池，這種焊接方法由于焊絲在接頭間隙中的位置及焊接參數都容易調節，從而熔寬及熔深易于控制，故適用于環焊縫、高碳鋼、合金鋼對接焊縫及丁字接頭的焊接；

2．板極電渣焊板極電渣焊的電極為板狀，通過送進機構將板極不斷向熔池送進。板極可以是鑄造的也可是鍛造的，板極電渣焊適于不宜拉成焊絲的合金材料的焊接和堆焊，目前多用于模具鋼的堆焊、軋輥的堆焊等。

第四節電渣焊

1/10/2023821．絲極電渣焊第四節電渣焊1/9/202

3．熔嘴電渣焊其電極為固定在接頭間隙中的熔嘴和由送絲機構不斷向熔池中送進的焊絲構成。熔嘴電渣焊的設備簡單，操作方便，目前已成為對接焊縫和丁字形焊縫的主要焊接方法。此外焊機體積小，焊接時，焊機位于焊縫上方，故適合于梁體等復雜結構的焊接。

第四節電渣焊

日本新日鐵電渣焊1/10/2023833．熔嘴電渣焊第四節電渣焊日本新日鐵電渣

第四節電渣焊

二、電渣焊的特點及適用范圍在制造業中，電渣焊過程用于厚板拼接，煉鋼廠高爐的垂直焊接，大型鑄件、鍛件的焊接，小管電渣焊機主要用于建筑鋼結構隔板的焊接，法蘭的焊接。其特點是：1．適合垂直位置焊縫當焊縫中心線處于垂直位置時，電渣焊形成熔池及焊縫成形條件最好，故適用于垂直位置焊縫的焊接。2．完成接縫的速度，一般是每小時lm接縫，可不考慮厚度；3.無角形變；4．邊角形變被限制在3mm／m焊縫；1/10/202384第四節電渣焊二、電渣焊的特點及適用范圍1

第四節電渣焊

5．形成高質量的焊縫；6．簡單的接頭準備，如火焰切割直角邊緣即可；7．通過切割所有焊縫和重復焊接可方便地進行大型的修理。它的缺點是輸入的熱量大，接頭在高溫下停留時間長、焊縫附近容易過熱，焊縫金屬呈粗大結晶的鑄態組織，沖擊韌性低，焊件在焊后一般需要進行正火和回火熱處理。1/10/202385第四節電渣焊5．形成高質量的焊縫；1/9

第四節電渣焊

三、電渣焊的設備和焊接工藝

1．電渣焊設備

電渣焊設備主要由焊接電源、控制箱、機頭、導軌等組成。電渣焊一般采用空載電壓低、功率大的平外特性電源。

2．電渣焊焊接材料

電渣焊焊接材料包括焊絲及焊劑和管極涂料，常用的鋼材電渣焊焊絲見表17－2；常用的鋼材電渣焊焊劑見表17－3。

3．電渣焊焊接參數部分對接直焊縫絲極(直徑3mm)電渣焊焊接參數見表17－4。1/10/202386第四節電渣焊三、電渣焊的設備和焊接工藝1表17－2常用鋼材電渣焊焊絲及選用種類焊件鋼號焊絲牌號Q235AQ235BQ235CH08AH08MnAQ345AQ345BH08Mn2SiH10MnSiH10Mn2H08MnMoA鋼板15MnV15MnTi16MnNb09Mn2H08Mn2MoVA15MnVN15MnVTiReH10Mn2MoVA14MnMoV14MnMOVN15MnMoVN18MnMoNbH10Mn2MoVAHlOMn2NiMo15、20、25、35H10Mn2H10MnSi鑄鍛件20MnMo20MnVH10Mn2H10MnSi20MnSiH10MnSi

第四節電渣焊

1/10/202387表17－2常用鋼材電渣焊焊絲及選用種類焊件鋼

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表17－3常用鋼材電渣焊焊劑及選用種類類型焊件鋼號用途HJl70無錳、低硅、高氟Si026～9Ti0235～4lCaOl2～22CaF227～40NaF1.5～2.5固態時有導電性用于電渣焊開始時形成渣池HJ360中錳、高硅、中氟

Si0233～37Ca04～7Mn020～26Mg05～9CaF210～19A120311～15FeO≤1.0S≤O．10P≤0．IO用于焊接低碳鋼和某些低合金鋼HJ43l高錳、高硅、低氟S10240～44Mn034～38Mg05～8CaO≤6CaF23～7A1203≤4FeO≤1.8S≤0.06P≤0.08用于焊接低碳鋼和某些低合金鋼1/10/202388第四節電渣焊表17－3常用鋼材電渣焊焊劑及選

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表17－4部分對接直焊縫絲極(直徑3mm)電渣焊焊接參數單根焊絲所能焊接的木材板厚母材金屬的5070100含碳量(％)送絲速度臨界值(m／h)最小焊接電壓(v)送絲速度臨界值(1n／h)最小焊接電壓(v)送絲速度臨界值(m／h)最小焊接電壓(v)

＜O．1328045—4742050～5250054—560.14～0.1725044—4636549～5148054—560.18～0.2223043～4533548～5044052—540.23～O.2622042—4429046～4838050—520.27～O.301704225045—4732048～500.3l～0.3515543—4522543～4529048～500.36～0.4014044—4622043—4526046—481/10/202389第四節電渣焊表17－4部分對接直焊縫絲極(直

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4．電渣焊焊接操作工藝(1)焊前準備

①焊件和焊絲的表面清理

一般電渣焊焊件的接縫面都是機械加工的，也有氣割的。氣割面應用砂輪打磨氧化皮，并修補氣割缺陷，距接縫兩側100mm范圍內都要進行打磨。焊絲表面的油污需進行清理，發現銹蝕，應用砂紙去銹，焊絲有死彎應及時矯直。

②焊件的裝配和定位焊根據間隙要求準備問隙墊、拉筋及引弧板和收弧板。將焊件吊放在平臺上，并墊起，以便在底部裝焊拉筋。裝配時，先在一側接縫面上焊好間隙墊，再和另一塊對裝，對裝問隙與錯邊量要符合要求，焊接拉筋時要進行定位，裝焊好收弧板和引弧板，如圖17－l所示。形鐵焊好后將間隙墊割掉．1/10/202390第四節電渣焊4．電渣焊焊接操作工藝1/9

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③焊件的固定：將裝配定位旱好的焊件吊到焊架上，打入楔鐵，如圖17－l所示。圖17－1絲極電渣焊焊件的裝配及定位焊1－收弧板2－拉筋3－引弧板4－引弧楔鐵5－限位間隙墊1/10/202391第四節電渣焊③焊件的固定：將裝配定位旱好

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(2)焊接①聯接設備，給控制箱送電，檢查焊絲送進和焊絲擺動機構沿導軌上下行走的情況。②矯平導電嘴，使三個導電嘴平行。③將焊機吊裝就位，使焊絲處在間隙中間，吊裝時注意不要把導電嘴碰壞，調好橫向和縱向調節余量，固定焊機，并空載試車，檢查導電嘴運行的平行度及停擺位置是否合適，并予以調整，松開焊絲壓緊機構。④準備銅滑塊和夾具，接好水管并調試流量，裝焊固定銅滑塊夾具。1/10/202392第四節電渣焊(2)焊接1/9/2023