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例题3．它属于不熔化极电弧焊，适用于薄板及超薄板焊接，其功率密度比自由电弧提高100倍以上，焊接速度快、生产效率高，穿透力强，但设备比较复杂，工艺参数调节匹配较复杂。该焊接方式为（）。
A．电渣压力焊B．氩弧焊C．钨极惰性气体保护焊 D．等离子弧焊【答案】D
例题4.厚壁为8mm的金属，现场组装焊接环焊缝，为确保工程质量、工期和降低成本，应选择的焊接方法是（）。
A．手弧焊B．埋弧焊C．熔化极氩弧焊D．等离子弧焊【答案】B 例题5.与熔化极气体保护焊相比，钨极惰性气体保护焊所不同的特点是（）。 A．可进行各种位置的焊接B．可焊接化学活泼性强的有色金属 C．可焊接有特殊性能的不锈钢D．熔深浅，熔敷速度小【答案】D 6．埋弧焊是工业生产中常用的焊接方法，其主要优点有（）。 A．热效率较高，工件坡口可较小B．焊接速度快，生产效率高
C．焊接中产生气孔、裂缝的可能性较小D．适用于各种厚度板材的焊接【答案】ABC （二）常用焊接材料的选择及焊接设备
1．焊接材料的选用 （2）焊条选用的原则 1）考虑焊缝金属的力学性能和化学成分。 对于普通结构钢，通常要求焊缝金属与母材等强度，应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条； 对于合金结构钢有时还要求合金成分与母材相同或接近。
在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹的不利情况下，应考虑选用比母材强度低一级的焊条。 当母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高时，焊缝中易产生裂纹，应选用抗裂性能好的低氢型焊条。 2）考虑焊接构件的使用性能和工作条件。
对承受动载荷和冲击载荷的焊件，保证焊缝金属具有较高的塑性和韧性，可选用塑、韧性指标较高的低氢型焊条。 对接触腐蚀介质的焊件，应根据介质的性质及腐蚀特征选用不锈钢类焊条或其他耐腐蚀焊条。 在高温、低温、耐磨或其他特殊条件下工作的焊件，应选用相应的耐热钢、低温钢、堆焊或其他特殊用途焊条。 3）考虑焊接结构特点及受力条件。 对结构形状复杂、刚性大的厚大焊件，冷却速度快，收缩应力大，易产生裂纹，应选用抗裂性好、韧性好、塑性高、氢裂纹倾向低的焊条。如低氢型焊条、超低氢型焊条和高韧性焊条。 4）考虑施焊条件。当焊件的焊接部位不能翻转时，应选用适用于全位置焊接的焊条。 对受力不大、焊接部位难以清理的焊件，应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。 5）考虑生产效率和经济性。
在酸性焊条和碱性焊条都可满足要求时，应尽量选用酸性焊条。
对焊接工作量大的结构，有条件时应尽量选用高效率焊条，如铁粉焊条、重力焊条、底层焊条、立向下焊条和高效不锈钢焊条等。
为了保障焊工的身体健康，在允许的情况下应尽量多采用酸性焊条。 （3）焊丝和焊剂的选用
耐热钢、低温钢、耐蚀钢的焊接可选用中硅或低硅型焊剂配合相应的合金钢焊丝 普通结构钢、低合金钢的焊接可选用高锰、高硅型焊剂
对焊接韧性要求较高的低合金钢厚板，应选用低锰、低硅或无锰中硅型焊剂
焊接不锈钢以及其他高合金钢时，应选用以氟化物为主要组成的焊剂或无锰中硅焊剂，亦可采用烧结焊剂 铁素体、奥氏体等高合金钢，一般选用碱度较高的熔炼焊剂或烧结陶质焊剂 2.焊接参数选择
电弧焊的焊接参数主要有焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接层数、电源种类及极性等。
（1）焊条直径的选择。焊条直径的选择主要取决于焊件厚度、接头型式、焊缝位置及焊接层次等因素。
在不影响焊接质量的前提下，为了提高劳动生产率，一般倾向于选择大直径的焊条。
（2）焊接电流的选择。焊接电流的大小，对焊接质量及生产率有较大影响。 主要根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头型式、焊缝空间位置及焊接层次等因素来决定， 其中，最主要的因素是焊条直径和焊缝空间位置。
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（3）电弧电压的选择。电弧电压是由电弧长来决定。
因此，要求电弧长度小于或等于焊条直径，即短弧焊。
在使用酸性焊条焊接时，为了预热待焊部位或降低熔池温度，有时将电弧稍微拉长进行焊接，即所谓的长弧焊。 （4）焊接层数的选择。
在中、厚板焊条电弧焊时，往往采用多层焊。 （5）电源种类和极性的选择。 直流电源，电弧稳定，飞溅小，焊接质量好，一般用在重要的焊接结构或厚板大刚度结构的焊接上。 其它情况下，应首先考虑用交流焊机，因为交流焊机构造简单，造价低，使用维护较直流方便。 极性的选择，利用电弧中阳极温度比阴极温度高的特点，选用不同的极性来焊接各种不同的焊件。 使用碱性焊条或薄板的焊接，采用直流反接； 而酸性焊条，通常选用正接。 例题1．采用电弧焊焊接时，正确的焊条选用方法有（）。【答案】BCD A．焊接在腐蚀介质、高温条件下工作的结构件时，应选用低合金钢焊条 B．对于普通结构钢，应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条 C．对结构形状复杂、刚性大的厚大焊件，应选用低氢型焊条。 D．为保障焊工身体健康，条件允许情况下尽量多采用酸性焊条 例题2.电弧焊焊接时,选用直流电源的优势有(
)。
A.电弧稳定、飞溅小 B.焊接质量好C.设备简单、维修方便 D.可用于厚板大刚度结构【答案】ABD 直流电源，电弧稳定，飞溅小，焊接质量好，一般用在重要的焊接结构或厚板大刚度结构的焊接上。其它情况下，应首先考虑用交流焊机，因为交流焊机构造简单，造价低，使用维护也较直流焊机方便。 （三）焊接接头、坡口及组对 1.焊接接头的分类及基本类型
按焊接方法不同，焊接接头可以分为熔焊接头、压焊接头和钎焊接头三大类。 焊接接头的基本类型可归纳为5种，即对接接头、T形（十字）接头、搭接接头、角接接头和端接接头 上述五类接头基本类型都适用于熔焊； 一般压焊（高频电阻焊除外），都采用搭接接头，个别情况才采用对接接头；
高频电阻焊一般采用对接接头，个别情况才采用搭接接头。 钎焊连接的接头也有多种形式，即搭接接头，T形接头，套接接头，舌形与槽形接头。
2.熔焊接头与坡口
（2）熔焊接头的坡口形状。熔焊接头的坡口根据其形状的不同，可分为基本型、混合型和特殊型三类。 1）基本型坡口。IJVU
2）组合型坡口。名字由字母组成除去基本型外的
3）特殊形坡口。全是文字形表述
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3.焊接接头的选择原则：设计要求、焊接的难易与焊接变形、焊接成本、施工条件 4.管材的坡口、组对与焊接
（1）管材的坡口。管材的坡口主要有3种：I型坡口、V型坡口和U型坡口。
1)I型坡口。I型坡口适用于管壁厚度在3.5mm以下的管口焊接。这种坡口管壁不需要倒角，实际上是不需要加工的坡口，只要管材切口的垂直度能够保证对口的间隙要求，就可以对口焊接。
2)V型坡口。V型坡口适用于中低压钢管焊接，坡口的角度为60°～70°，坡口根部有钝边，其厚度为2mm左右。 3)U型坡口。U型坡口适用于高压钢管焊接，管壁厚度在20～60mm之间。坡口根部有钝边，其厚度为2mm左右。 （2）坡口的加工方法。坡口的加工方法一般有以下几种：
1）低压碳素钢管公称直径等于或小于50mm的，采用手提砂轮磨坡口；
直径大于50mm的，用氧乙炔切割坡口，然后用手提砂轮机打掉氧化层并打磨平整。
2）中压碳素钢管、中低压不锈耐酸钢管和低合金钢管以及各种高压钢管，用车床加工坡口。 3）有色金属管，用手工锉坡口。 （3）接头组对
1）管子、管件组对时，应检查坡口质量，坡口表面不得有裂纹、重皮等缺陷。并对其内外侧进行清理，清理合格后应及时组对施焊。
2）管口处理。焊接前手工清理坡口毛刺，管件坡口用破布打光。 不锈钢管焊缝两侧分别涂100mm长白垩粉，并用丙酮洗净油污。 铬钼钢管管壁厚≥6mm时，焊前应当预热。
铜、铝管用破布打去坡口内外氧化膜，用丙酮清洗。氧乙炔预热。
3）管段组对可以在专用的胎具上进行，也可采用组对机。施工现场常在平台或平地上进行。 三、焊接质量检验
（一）焊前检查：从人、机、料、法、环、检六个方面进行检査。
（1）焊工资格检查：检查焊工资格是否在有效期限内，考试项目是否与实际焊接相符合。 （2）焊接设备检查（3）原材料检查（4）技术文件的检查
对焊接结构设计及施焊技术文件的检查要审查焊件结构是否设计合理、便于施焊、易保证焊接质量；检查工艺要求是否齐全、表达清楚；新材料、新产品、新工艺施焊前应检查是否进行了焊接工艺试验。 （5）焊接环境检查：检查对环境温度、湿度、风、雨等是否采取可靠防护措施。 （6）焊接过程的检查 （三）焊后检验
1.焊缝质量分级 Ⅰ：无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣 Ⅱ：无裂纹、未熔合、未焊透
Ⅲ ：无裂纹、未熔合及双面焊或加垫板的单面焊缝中的未焊透，不加垫板的单面焊中的未焊透允许长度按条状夹渣长度 Ⅲ级评定 Ⅳ：焊缝缺陷超过Ⅲ级评定 2.焊后成品质量检验内容
（1）外观检查（VE）。也称为目视检查。是用肉眼或低倍放大镜及焊接检验尺测量焊缝，
检查焊缝的外形尺寸、观察焊缝表面是否有咬边、夹渣、气孔、裂纹等表面缺陷。 （2）表面及近表面缺陷的检查。主要有渗透探伤和磁粉探伤两种方法，
磁粉探伤只适用于检查碳钢和低合金钢等磁性材料的焊接接头；
渗透探伤则更适合于检查奥氏体不锈钢、镍基合金等非磁性材料的焊接接头。 （3）内部缺陷的检查.。常用的有射线探伤和超声波探伤。 （4）压力管道、压力容器焊接接头强度试验。 （5）致密性检查（泄漏试验）。
压力管道、压力容器焊接后的致密性主要是对焊缝致密性和结构密封性进行检查， 应在外观检查后进行，用于检查容器焊缝内是否有裂纹、气孔、夹渣、未焊透等缺陷。 按结构设计要求及制造条件可以有：气密性试验，氦气试验，氨气渗漏试验，煤油试漏法，真空箱试验法。
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1.焊接接头的基本类型可归纳为五种，不属于此基本类型的接头是（）。
A．T型接头B．角接接头C．端接接头D．套管接头【答案】D
2.在焊接接头的坡口分类中，按照我国标准规定，不属于特殊形坡口的有（）。
A.带垫板坡口B．带钝边J形坡口C．2/3双V形坡口D．双单边V形坡口【答案】BCD 3．管壁厚度为20-60mm的高压钢管焊接时,其坡口规定为(
)。C
A.V型坡口,根部钝边厚度3mm左右 B.V型坡口,根部钝边厚度2mm左右
C.U型坡口,根部钝边厚度2mm左右 D.U型坡口,根部钝边厚度为管壁厚度的1/5 4．铜管、铝管组对焊接时，其管口处理工作有（）。
A.用破布打去坡口内外氧化膜B.用丙酮清洗C.焊缝两侧涂白垩粉D.用氧乙炔预热【答案】ABD 四、焊接热处理 热处理是通过加热和冷却固态金属的操作方法来改变其内部组织结构，并获得所需金属的物理、化学和力学性能的一种工艺。
热处理的方法很多，但任何一种热处理都是由加热、保温和冷却三个阶段组成的。
热处理工艺就是通过确定加热温度、保温时间和冷却介质等参数，来达到改善材料性能的目的。 （一）常用热处理方法：安装工程施工中的热处理一般分为焊前预热和焊后热处理两部分。 1.焊前预热
预热是焊接时的一项重大工艺措施，尤其是焊接厚工件，对其进行焊前预热，可防止或减少应力的产生。对于焊接某些重要构件，如高压厚壁容器或塑性较差以及淬火倾向很强的焊件，都要进行焊前预热，以防止焊接过程中产生裂纹。
预热的作用在于提高焊接接头温度，减少焊缝金属与母材间的温差，降低焊缝冷却速度，控制钢材组织转变，避免在热影响区中形成脆性马氏体，减轻局部硬化，改善焊缝质量，同时由于预热减缓熔池冷却速度，有利于排气、排渣，故可减少气孔、夹渣等缺陷。 2.焊后热处理
安装工程施工中，常遇到的焊后热处理过程，主要有退火、回火、正火及淬火工艺。 （1）钢的退火工艺：根据钢材的加热温度、保持时间及冷却状况可分为完全退火、不完全退火、去应力退火三种。
1）完全退火。完全退火是将钢件加热到临界点Ac3（对亚共析钢而言，是指珠光体全部转变为奥氏体、过剩相铁素体也完全消失的温度）以上适当温度，在炉内保温缓慢冷却的工艺方法。
其目的是细化组织、降低硬度、改善加工性能去除内应力。 完全退火适用于中碳钢和中碳合金钢的铸、焊、轧制件等。 2）不完全退火。不完全退火是将钢件加热到临界点Ac1~Ac3或Acm（Ac1是指碳素钢加热时，珠光体开始转变为奥氏体的温度，Acm是指过共析钢中，珠光体完全转变为奥氏体、过剩相渗碳体也全部溶解的温度）之间适当温度，保温后缓慢冷却的工艺方法。
其目的是降低硬度、改善切削加工性能、消除内应力。 常用于工具钢工件的退火。
3）去应力退火。去应力退火是将钢件加热到临界点Ac1以下适当温度，保持一定时间后缓慢冷却的方法。 其目的是为了去除由于形变加工、机械加工、铸造、锻造、热处理及焊接等过程中的残余应力。
对于焊接钢件，一般加热温度为500~550℃。保温2~4h。当薄壁、易变形件焊接时，退火温度应低于下限温度。 （2）钢的正火工艺 正火是将钢件加热到临界点Ac3或Acm以上适当温度，保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体基体组织的 其目的是消除应力、细化组织、改善切削加工性能及淬火前的预热处理，也是某些结构件的最终热处理。 正火较退火的冷却速度快，过冷度较大，其得到的组织结构不同于退火，性能也不同， 经正火处理的工件其强度、硬度、韧性较退火为高，而且生产周期短，能量耗费少， 故在可能情况下，应优先考虑正火处理。 9 第 页 /共 25页
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（3）钢的淬火工艺
淬火是将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定范围内发生马氏体不稳定组织结构转变的热处理工艺。
其目的是为了提高钢件的强度、硬度和耐磨性，多用于各种工模具、轴承、零件等。 （4）钢的回火工艺
回火是将经过淬火的工件加热到临界点Ac1以下适当温度，保持一定时间，随后用符合要求方式冷却，以获得所需的组织结构和性能。
目的是调整工件的强度、硬度、韧性等力学性能，降低或消除应力，避免变形、开裂，并保持使用过程中的尺寸稳定。
回火按不同的加热温度可分为：
1）低温回火。将钢件加热到150～250℃回火，稳定组织，以得到高的硬度与耐磨性，降低内应力及脆性。
主要用于各种高碳钢的切削工具、模具、流动轴承等的回火处理。
2）中温回火。将钢件加热到250~500℃回火，使工件得到好的弹性、韧性及相应的硬度， 一般适用于中等硬度的零件、弹簧等。 3）高温回火 将钢件加热到500～700℃回火，即调质处理，因此可获得较高的力学性能， 如高强度、弹性极限和较高的韧性。 主要用于重要结构零件。 钢经调质处理后不仅强度较高，而且塑性韧性更显著超过正火处理的情况。 3.热处理方法的选择
焊后热处理一般选用单一高温回火或正火加高温回火处理。
对于气焊焊口采用正火加高温回火处理。这是因为气焊的焊缝及热影响区的晶粒粗大，需细化晶粒，故采用正火处理。然而单一的正火不能消除残余应力，故需再加高温回火，以消除应力。
单一的中温回火只适用于工地拼装的大型普通低碳钢容器组装焊缝，其目的是为了达到部分消除残余应力和去氢。 绝大多数场合是选用单一的高温回火。高温回火温度范围为500~780℃（一般要求不超过800℃），热处理的加
热和冷却力求内外壁均匀。
（二）焊后热处理的加热方法：
1.感应加热 ：钢材在交变磁场中产生感应电势，因涡流和磁滞作用使钢材发热，即感应加热。
工程中多采用设备简单的工频感应加热，中频感应加热效率高、省电、升温快、调节方便，无剩磁等优点，但设备结构复杂、成本高，维修困难
2.辐射加热：常用火焰加热、电阻炉加热、红外线加热法。 工程上常采用氧乙炔燃烧产生的高温作为局部焊后热处理方法，
采用柴油加热内燃烧作为焊后整体热处理方法
电阻炉是目前小管子焊缝热处理广泛采用的加热设备
红外线加热可适用各种尺寸、形状的焊接接头的热处理，效果仅次于感应加热
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【2020注册造价 安装计量 必背总结】第二章 安装工程技术
