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2.3 焊接技术
2.3 2024年 2023年 2022年
焊接技 单选 多选 案例 单选 多选 案例 单选 多选 案例
术 1 2 2
2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
2.3.2 焊接方法和焊接工艺
2.3.3 焊接应力与焊接变形
2.3.4 焊接质量检验
2.3.1 焊接设备和焊接材料的分类及选用
1.焊接设备
1）焊接设备分类
（1）焊条电弧焊设备
焊条电弧焊设备主要包括焊机、焊钳、焊接电缆和地线夹钳等。
（2）钨极惰性气体保护焊设备
手工钨极惰性气体保护焊设备主要由焊机、焊枪、供气系统、水冷系统、焊接电缆线和遥控器等组成。
①按焊接操作自动化程度，钨极惰性气体保护焊设备可分为手工和自动两大类。
②按焊接电流种类，可分为直流、交流和脉冲电流钨极惰性气体保护焊设备。
（3）CO₂ 气体保护焊设备
CO₂ 气体保护焊设备主要由焊机、焊枪、送丝机构、供气系统和控制系统组成。
（4）埋弧焊设备
埋弧焊设备按焊接过程的自动化程度可分为机械化、自动和全自动三类。埋弧焊机组成：焊接小车和机头移
动机构、送丝机、焊丝矫正压紧机构、焊接电源、控制系统等。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
（5）电渣焊设备
（6）螺柱焊设备
螺柱焊设备按其电源种类和焊接方式分为电弧螺柱焊和电容储能放电螺柱焊两大类。
（7）焊接机器人
螺柱焊设备
2）常用焊接设备的应用
焊条电 在各类焊接结构制造业得到较广泛应用。如在建筑钢结构制造安装、船舶制造、海洋工程结构制造、
弧焊机 输油气管线安装施工、大型液化气储罐建造、特种设备及化工装备制造等方面仍占有重要的地位。
①应用的金属材料种类多 除了低熔点、易挥发的金属材料（如铅、锌等）以外，均可以采用钨
极惰性气体保护焊机进行焊接。
钨极惰 ②适用的接头厚度范围 常规钨极惰性气体保护焊使用的接头范围为0.5～4.0mm。
性气体 ③适用各种焊接位置 包括平焊、平角焊、横焊、立焊和仰焊，以及水平固定的管件对接头
保护焊 的全位置焊。由于空气对流、过堂风、微风都可能破坏气体对焊接区
机应用 的保护，野外施工时应配置附属防风设施。
④可用于焊接自动化。 钨在采用手工自熔和手工填丝的作业方式基础上，可配备各种机械化
和自动化焊接设备进行机械化、自动化和全自动化焊接，也可以与焊
接机器人系统集成，实现焊接自动化。
2）常用焊接设备的应用
CO₂ 气体保 CO₂ 气体保护焊是我国重点推广的一种焊接技术，主要用于低碳钢及低合金钢等焊接，也适用
护焊机应用 于易损零件的堆焊及铸钢件的补焊等。在许多金属结构的生产中已逐渐取代了焊条电弧焊和埋
弧焊。
2.焊接材料
1）焊条的分类及选用
（1）焊条分类
按焊条药 氧化钛型、钛钙型、氧化铁型、低氢型、纤维素型、石墨型、钛铁矿型、盐基型八大类
皮成分
按用途 结构钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、镍及镍合
金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条、特殊用途焊条十大类。
按熔渣性 碱性焊条（又称作低氢型焊条）和酸性焊条。
质
按特殊性 超低氢焊条、低尘低毒焊条、立向下焊条、底层焊条、铁粉高效焊条、抗潮焊条、水下焊焊条、
能 重力焊焊条、仰焊焊条等
（3）同种钢材焊接时焊条选用原则[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
①焊缝金属的力学性能和化学成分匹配的原则。
规定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
合金钢 要求焊缝金属合金成分与母材相同或接近。
焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹 考虑选用比母材强度低的焊条。
母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高，焊缝中易产生 应选用抗裂性能好的低氢型焊条。
裂纹
②保证焊接构件的使用性能和工作条件的原则。
承受动载荷和冲击载荷的焊件 除满足强度要求外，主要应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。
接触腐蚀介质的焊件 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。
高温、低温、耐磨或其他特殊条件下工 应选用相应的耐热钢、低温钢、堆焊或其他特殊用途焊条。
作的焊件
③满足焊接结构特点及受力条件的原则。
结构形状复杂、刚性大的厚大焊件，在焊接过程中， 应选用抗裂性好、韧性好、氢裂纹倾向低的焊条。
冷却速度快，收缩应力大，易产生裂纹， 例如：低氢型焊条、超低氢型焊条和高韧性焊条等。
④考虑施工条件和可操作性的原则。
焊件的焊接部位不能翻转 应选用适用于全位置焊接的焊条。
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。
没有直流焊机时 必须选用可交、直流两用的焊条。
在狭小或通风条件差的场合 在满足使用性能要求的条件下，应选用酸性焊条或低尘焊条。
（4）异种钢焊接时焊条选用的原则
碳钢和低合金钢焊 一般要求焊缝金属或接头强度不低于两种被焊金属的最低强度，选用的焊条强度应能
接 保证焊缝及接头的强度不低于强度较低侧母材的强度，同时焊缝金属的塑性和冲击韧
性应不低于强度较高而韧性较差侧的母材性能。
低合金钢和奥氏体 应按照对熔敷金属化学成分限定的数值来选用焊条，一般选用铬镍含量较高的、塑性
不锈钢的焊接 和抗裂性较好的奥氏体不锈钢焊条，但应按焊接性较差的不锈钢确定焊接工艺。
2）钨极材料特性及种类
（1）钨极材料特性【2025新增】
手工钨极氩弧焊用的电极材料应具有较强的电子发射能力，能形成稳定的电弧，具有耐高温性，在电弧高温
下不易蒸发和损耗，能承受较大的焊接电流，具有足够的强度和耐磨性等。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
（2）钨极种类
纯钨极 使用最早的一种电极材料，钨极熔点为 纯钨极易烧损，所以逐渐被钍钨极所取代。
3387℃，沸点为5900℃。
钍钨极 在纯钨中加入1%～2%的氧化钍，即为 但钍钨极的粉尘具有微量的放射性，因此在磨削电极时，
钍钨极。 必须加强劳动防护措施。
铈钨极 在纯钨中加入2%以下的氧化铈，即为 铈钨极是目前应用最广的一种电极材料。
铈钨极。
（2）焊丝选用原则
①焊丝按规定代号选择适用的焊接方法。
实心焊 用于钨极气体保护焊和熔化 选择实心焊丝的成分主要考虑焊缝金属应与母材力学性能或物理
丝 极气体保护焊 性能的良好匹配，如耐磨性、耐蚀性，焊缝应是致密的和无缺陷的。
药芯焊 用于采用CO₂ 和Ar+CO₂ 为保 CO₂ 用于普通结构
丝 护气体的熔化极气体保护焊 Ar+CO₂ 用于重要结构
自保护 与焊条相似，不用另加气体保 抗风能力优于气体保护焊，通常可在四级风力下施焊，适用于野外
药芯焊 护焊 或高空作业，在国外建筑行业中已广泛使用，在我国长输油气管道
丝 焊接中也得到应用。
4）焊接气体分类及应用
（1）焊接气体分类
气焊、切割用气体 助燃气体（O₂ ）；
可燃气体：乙炔、丙烷、石油气、天然气等。
焊接保护用气体 二氧化碳（CO₂ ）、氩气（Ar）、氦气（He）、氮气（N₂ ）、氧气（O₂ ）和氢气（H₂ ）。
（2）焊接气体的应用
②采用氮气进行弧焊时，用N₂ 作为保护气体，
可焊接铜和不锈钢。N₂ 也常用于等离子弧切割，作为外层保护气。
③H₂ 作为还原性气体，焊接时与O₂ 混合燃烧，作为气焊的热源。
5）焊剂分类及应用
（1）焊剂的分类
按照生产工艺的不同 可分为熔炼焊剂、粘结焊剂和烧结焊剂。
按照焊剂中添加的脱氧剂、合金剂分类 可分为中性焊剂、活性焊剂和合金焊剂。
6）焊接材料的复验要求
（1）钢结构的焊接材料复验[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
建筑结构安全等级为一级的一、二级焊缝、
建筑结构安全等级为二级的一级焊缝、大跨度的一级焊缝、重级工作制吊车梁结构中的一级焊缝
所用焊接材料应按到货批次进行复验，合格后方可使用。
不属于钢结构所用焊接材料到货批次复验的情况（ ）
A.建筑结构等级为二级的一级焊缝
B.重级工作制吊车梁结构的一级焊缝
C.大跨度的二级焊缝
D.设计要求
答案：C
解析：C选项，大跨度的一级焊缝所用焊接材料到货批次复验。
（2）特种设备的焊接材料复验
球罐用的焊条和药芯焊丝应按批号进行扩散氢复验。
焊条、焊丝、焊剂超过期限时，应经复验合格后方可使用。
7）焊条保管、烘干
①焊条入库时需按照其质量证明书进行验收，并检查其包装无破损、无受潮和雨淋现象。
焊条必须存放在干燥通风、整洁的库房中，摆放在距离地面、墙面300mm以上的架子上，应保持上下、左右
空气通畅，以免受潮。
焊条在库房中应按照种类、牌号、批次、规格及入库时间等分类存放，每种焊条应有明确的标识，避免混放。
焊条库房中应装有温度计和湿度计，库房内温度不得低于5℃，湿度不得大于60%。
②使用前应按照说明书规定进行烘干。
焊条种类 烘干温度 保温时间
一般酸性焊条 70~150℃ 1~1.5h
碱性焊条 300~400℃ 1~2h
烘干后的焊条应随烘随用，并应存放在保温桶内，以免再次受潮。
