专业知识培训讲义（焊接）

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《焊接专业知识培训讲义》是一套面向一线焊工、质检人员及技术管理人员的系统化入门与提升教材。讲义立足工程实践，兼顾理论基础与操作规范，内容涵盖焊接基本原理（如电弧物理、熔池形成与冶金反应）、主流工艺方法（手工电弧焊、CO₂气体保护焊、氩弧焊、埋弧焊等）的核心参数选择与工艺要点；强调焊接接头质量控制关键环节，包括坡口设计、预热与层间温度控制、变形预防与矫正、常见缺陷（气孔、夹渣、未熔合、裂纹）的成因分析与防治措施；同步融入最新国家标准（GB/T3375、GB/T985.1等）及行业安全规范，突出焊前准备、过程监控与焊后检验（目视、无损检测基础）的全流程管理意识。讲义注重图文结合、案例解析与常见误区辨析，语言简明实用，辅以典型焊接结构（如压力容器、钢结构、管道）的应用示例，助力学员夯实基础、规范操作、提升质量意识与问题解决能力，为考取特种作业操作证及职业能力进阶提供扎实支撑。（约400字）

10、裂纹：施焊接结构中最危险的缺陷；分为冷裂纹、热裂纹、再热裂纹、层状撕裂、应力腐蚀开裂。冷裂纹：焊后焊接接头冷却到较低温度是产生的裂纹。它是因母材的淬硬组织、焊缝金属中的氢含量以及拘束应力等因素的综合作用产生的。冷裂纹可在焊后立即出现，也可能需经过一段时间(几小时，几天，甚至更长的时间)才出现，这些不是在焊后立即出现的裂纹叫做冷裂纹，也称延迟裂纹，它是冷裂纹中比较普遍的一种形态，具有更大的危险性。钢材的淬硬倾向越大，焊件越厚、冷却速度越大，刚性拘束越大，扩散氢含量越高，产生冷裂纹的倾向越大。有延迟裂纹、淬硬脆化裂纹、低塑性脆化裂纹。

预防冷裂纹的主要措施：彻底清除待焊件坡口及两侧的油、锈、污物、水分等，以减少氢和杂质的来源；采取预热和后热以降低焊接接头的冷却速度，减缓淬硬倾向，同时有利于焊缝金属氢的逸出；采用低氢或超低氢的焊材，对重要的、特别是高强钢或合金元素较多的钢材，已采用碱性低氢或超低氢的焊材，并严格烘干；采取焊后热处理可有效地消除残余应力，改善焊接接头的韧性。

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。它是一种不允许存在的危险焊接缺陷。分为：结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹。结晶裂纹又称凝固裂纹，是焊缝凝固后期形成的焊接裂纹。这种裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢焊缝中，尤其是硫、磷、硅、碳较多的钢材中。产生原因：聚集在晶粒边界或焊缝中心的液态低熔点共晶，在焊缝冷却过程中产生的拉应力作用下开裂。

预防措施：限制钢材及焊接材料中易偏析元素和有害杂质的含量，特别应当尽量减少硫、磷等杂质含量及降低含碳量。调节焊缝金属的化学成分，改善焊缝组织，细化焊缝晶粒，控制焊接工艺参数，适当提高焊缝成形系数，采用多层多道焊法，避免中心线偏析，防止中心线裂纹。提高焊条或焊剂的碱度，以降低焊缝中的杂质含量，改善偏析程度，采取各种降低焊接应力的工艺措施。断弧时采用引出板，或逐渐灭弧，并填满弧坑，可以减少弧坑裂纹的产生。

四、钢的分类：钢是以铁为主要元素，含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的金属材料。钢可按化学成分、用途、质量分类。

2）特殊性能钢：指不锈钢、耐热钢、耐磨钢等，一般均具有较高含量的合金元素。3、按质量优劣分为普通质量钢、优质钢、特殊质量钢。1）普通质量钢中磷含量不大于0.045%，硫含量不大于0.055%。2）优质钢中磷含量不大于0.040%，硫含量不大于0.040%。3）特殊质量钢中磷含量不大于0.035%，硫含量不大于0.030%。

4、钢的牌号：1）碳素结构钢采用代表屈服点的拼音字母“Q”，屈服点数值（单位为MPa）和规定的质量等级、脱氧方法的符号表示，按顺序组成牌号。如：Q235AF、Q235BZ

3)不锈钢的牌号：（1）当含碳量的上限小于0.1%，以“0”表示含碳量。如：含碳量上限为0.08%，平均含铬量为18%，含镍量为9%的铬镍不锈钢，其牌号表示为“0Cr18Ni9”；（2）当含碳量的上限不大于0.03%，大于0.01%时（超低碳）以“03”表示含碳量。如：含碳量上限为0.03%，平均含铬量为19%，含镍量为10%的超低碳不锈钢，其牌号表示为“03Cr19Ni10”；（3）当含碳量的上限不大于0.01%时（极低碳），以“01”表示含碳量。如：含碳量上限为0.01%，平均含铬量为19%，含镍量为11%的极低碳不锈钢，其牌号表示为“01Cr19Ni11”；

（4）含碳量没有规定下限时，用阿拉伯数字表示含碳量的上限数字。如：平均含碳量为1.10%，含铬量为17%的高碳铬不锈钢，其牌号表示为“11Cr17”。5、合金元素在钢中的作用:1)碳（C）是钢的主要强化元素之一。随着钢的含碳量的增加，钢的强度、硬度、淬硬倾向、低温脆化倾向增加，塑性、韧性、抗腐蚀性能降低。含碳量对钢的焊接性影响极大。随着含碳量的增加，焊缝金属和焊接热影响区产生焊接裂纹的倾向增加，焊接性变差。当含碳量高于0.25%时，焊接性及开始变差。

2）锰（Mn）是强化元素之一，能溶于铁素体中，起固溶强化作用，提高钢的强度和硬度。锰又是一种良好的脱氧和脱硫剂。焊接是经常利用锰来进行脱氧和脱硫。锰在钢中的含量小于2%时，可使钢的强度明显提高，并能提高钢在低温下的冲击韧性。3）硅（Si）当硅含量小于1%时，对钢有强化作用。硅是强脱氧剂，可提高钢在高温下的抗氧化性。焊接时硅易形成高熔点夹杂物残留在焊缝中。4）钼（Mo）能提高钢的强度、硬度，能细化晶粒，防止回火脆化的现象产生。含钼量小于0.6%时，可提高钢的塑性减少产生焊接裂纹的可能性。5）铬（Cr）可提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，含铬的钢具有回火脆性，在焊接时易产生裂纹，因此含铬量高的钢可焊性变差。

2）磷（P）使钢中的另一种有害杂质。使钢的焊接性恶化，使焊缝金属和焊接热影响区易出现裂纹。3）氧（O）钢中超出溶解度的氧以夹杂物的形式存在，降低钢的强度、塑性、韧性，使钢的脆性转变温度明显提高，降低钢材的疲劳强度。4）氢（H）使钢产生白点，引起氢脆现象，严重降低钢的韧性。焊接时焊缝金属所吸收的氢当含量较高时易产生冷裂纹。

　　五、焊接工艺评定：是指导性和验证性的实验，用拟定的焊接工艺（焊接方法、焊材、母材、厚度、接头形式、各种焊接参数等）按有关标准对所焊试件进行试验，测定焊接接头能否达到设计要求和满足使用，其目的验证拟用焊接工艺的正确性（或可用性），证明施焊单位是否掌握该项焊接工艺，具有制造安装的能力。　　1、焊评过程：拟定焊接工艺指导书、施焊试件、制取试样、检验试件和试样、测定焊接接头是否具有所要求的使用性能、提出焊评报告对拟定的焊接工艺指导书进行评定。

　2、焊接工艺评定规则：评定对接焊缝焊接工艺时，采用对接焊缝试件。评定合格的焊接工艺亦适用于角焊缝；评定非受压角焊缝焊接工艺时，可仅采用角焊缝试件；板材对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于管材的对接焊缝，反之亦可；管与板角焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于板材的角焊缝，反之亦可；

　3、评定规则：改变焊接方法，需重新评定；（重要因素、补加因素、次要因素）当变更任何一个重要因素时需重新评定焊接工艺；当增加或变更任何一个补加因素时，则可按增加或变更的补加因素增焊冲击韧性试件进行试验；当变更次要因素时不需重新评定焊接工艺，但需重新编制焊接工艺指导书；

7、热处理：是为了消除焊接接头中的残余应力、降低硬度、改善组织、恢复或提高韧性而进行的高温退火，即将焊件或焊接区段均匀加热到钢材的相变点以下的某温度区域并保持一定时间，然后均匀冷却的全过程。焊件升温至400℃（300℃）后，升温速度不得超过5000/δPWHT℃/h，且不得超过200℃/h，最小可为50℃/h；升温期间加热区任意长度为5000mm内的温差不得大于120℃/h；保温期间加热区最高与最低温差不宜大于65℃/h；焊件温度高于400℃（300℃）时，降温速度不得超过6500/δPWHT℃/h，且不得超过260℃/h，最小可为50℃/h。

8、试件检验：无损检测（有正式报告），力学性能即拉伸试验（2个试样）、冲击试验（当规定时），弯曲性能试验（当试件焊缝两侧的母材之间或焊缝金属和母材之间的弯曲性能有显著差别时，可改用纵向弯曲试验代替横向弯曲试验，纵向弯曲时只取面弯和背弯试样各2个；也可用4个横向侧弯试样代替2个面弯和2个背弯试样；弯心直径为试件厚度的4倍、弯曲角度为180º）

3、焊条：1）、焊条必须在靠近夹持端的药皮上印有焊条型号或标记。每包焊条的包装外面应具有下列标记，焊条型号、牌号、直径、长度、生产批号、检验号、日期、容许的最大及最小焊接电流、焊条规范、制造厂名。2）、焊条说明书和质量保证书有焊条型号、牌号、规格、包装数量、焊条焊前烘干的必要性、烘干规范、熔敷金属化学分析检验结果、性能检验结果。

3）、焊条必须在干燥通风良好的室内库中存放，不允许与有害气体和腐蚀性介质同放一起，市内应保持整洁；焊条应放在架子上，架子和地面的距离不小于300mm，离墙壁距离不小于300mm，架子下放置干燥剂严防焊条受潮；焊条堆放整齐，按种类、牌号、批次、规格、入库时间分类堆放，标注明确避免混乱；对于受潮、药皮变色、焊芯有锈迹的焊条须经烘干后进行质量评定医院影像楼工程安全文明施工管理方案，若各项性能指标符合要求方可使用；存放一年以上的焊条，在发放前应重新做各种性能试验，符合要求方可使用；焊条库内应有温度计、湿度计，低氢型焊条室内温度不低于5℃，相对空气湿度低于90%；

常用焊材烘干温度及保持时间

2、焊接方法及代号：焊条电弧焊SMAW、气焊OFW、钨极气体保护焊GTAW、熔化极气体保护焊GMAW(含药芯焊丝电弧焊FCAW)、埋弧焊SAW、电渣焊ESW、摩擦焊FRW、螺柱焊SW。3、焊条类别、代号、适用范围：

4、试件形式、位置及代号：

八、无损检测：在压力容器制造、安装、使用过程中，由于种种原因会在母材、焊缝及热影响区内产生各种缺陷，为了保障质量及时准确发现缺陷，确定缺陷的性质、形状、方向、数量、大小、位置，并进行安全评估和处理。无损检测室里用各种物理方法检测材料及焊接接头质量的主要手段，对产品内在质量的保证起着重要作用。1、程序：单位、人员资质报验（持Ⅱ级证人员必须在二名以上），无损检测施工方案报验，仪器、设备报验。无损检测控制点有委托、人员资格、监测仪器器材较验、检测方案、返修复探扩探。