焊工从入门到精通

本书适应经济发展新常态和技术技能人才成长需求，充分体现了理论够用，能力为本，重在应用的职业教育特点，较好地体现了“工学结合，知行合一”的时代特色。
全国人才工作会议和全国职教工作会议都强调要把提高技术工人素质、培养高技能人才作为重要任务来抓。技术工人的劳动是科技成果转化为生产力的关键环节，是经济发展的重要基础。
本书针对技术工人的特点，对传统教学的内容进行了重新整合，建立了新的教学内容体系，体现了教材的综合性 ；注重焊接技术应用能力与工程素养两个方面的培养，体现了教材的实用性。
本书力争准确把握技术工人在企业中的需求，内容体系合理，覆盖面广，突出焊接行业的特色，语言简练、通俗易懂、信息量大、实用性强、可读性好，易于讲授和自学。本书是按照《国家职业技能标准　焊工》的知识要点和技能要求，按照岗位培训的原则编写，内容丰富，涉及面广。
全书共分12 章。第1 章、第2 章主要介绍焊接常用基础知识以及焊工培训和认证的相关标准和要求；第3 章 ～第7 章主要介绍焊条电弧焊、埋弧焊、氩弧焊、CO2 气体保护焊、气焊气割的基本技能及工程实例的应用；第8 章介绍特种焊接的特点、方法、工艺及应用；第9 章介绍焊接修复技术；第10 章介绍典型材料焊接工程应用；第11 章介绍了机器人焊接技术；第12 章介绍焊接缺欠及处理。
本书由江苏省常州技师学院赵烨菊、勾容、郑丁梅担任主编，杭明峰、徐建峰、虞海、季炼平、曾鹏、陈潺担任副主编。其中编写成员具体分工如下：赵烨菊拟定本书的编写方案并编写了第1 章~ 第4 章（共计20 万字），虞海和徐建峰负责内容的整理和绘图；勾容编写了第5 章～ 第8 章的内容，陈潺负责内容的整理和绘图；杭明峰编写了第9 章的内容；郑丁梅统编第10 章 ～12 章的内容（共计8.3 万字）；季炼平、曾鹏负责本书视频的拍摄和剪辑。最后，由赵烨菊做了全书的统稿与审核工作。
在焊接领域，新旧标准都有使用，故本书部分内容沿用旧标准符号。由于编者水平有限，书中难免存在疏漏之处，恳请读者不吝指正。

编　者

《焊工从入门到精通》对焊接技术人员来说是一本不可或缺的案头书。本书从焊接基础知识、焊工培训与认证讲起，进而详细地讲解了焊条电弧焊、埋弧焊、氩弧焊、CO2 气体保护焊、气焊气割、特种焊接、焊接修复及机器人焊接等常用的焊接技术。本书工程实例较多，便于读者学习与提高。
本书可供焊工、机械加工技术工人阅读，也可作为焊接培训、焊工自学，以及技工学校与职业技术院校机械相关专业学生的教材和参考书。

第1 章　焊接常用基础知识
1.1　常用焊接方法分类 1
1.1.1　焊接及焊接方法 1
1.1.2　焊接方法的热源 3
1.1.3 焊条电弧焊的稳定性、焊接电弧的分类及热效率 6
1.2　焊接识图基本知识 11
1.2.1　制图基本规定 11
1.2.2　尺寸注法 15
1.2.3　尺寸注法示例 17
1.2.4　平面图形画法 18
1.2.5　圆弧连接 21
1.2.6　平面图形的分析与作图.21
1.2.7　平面图形的尺寸标注 23
1.3　焊接接头和焊缝形式 23
1.3.1　焊接接头的基本形式 23
1.3.2　焊缝的形式及形状尺寸 24
1.4　焊接设备 27
1.4.1 焊接设备的常用术语（GB 15579.1—2013） 27
1.4.2　常用焊接设备的调试与验收 28
1.4.3　常用焊接辅助设备及其验收和维护 30
1.5　焊条 32
1.5.1　焊条的分类 32
1.5.2　焊条的型号与牌号 33
1.5.3　焊条的组成及作用 35
1.5.4　焊条焊丝的选用 38
1.5.5　焊条的管理及使用 38
1.5.6　焊条消耗量计算 39
1.6　焊丝 41
1.6.1　焊丝的分类及制造 41
1.6.2　焊丝的型号及型号编制 45
1.6.3　常用工种类型焊丝及其牌号对照 54
1.7　焊剂 56
1.7.1　焊剂的发展 56
1.7.2　焊剂的分类、型号和牌号 56
1.7.3　焊剂的选用原则 61
1.7.4　焊剂的烘干和贮存 62
1.8　其他焊接材料 63
1.8.1　钎料 63
1.8.2　钎剂 64
1.8.3　焊接用气体 64

第2 章　焊工培训、认证与焊接安全
2.1　培训与考证 71
2.1.1　焊工培训与考核的意义 71
2.1.2　国内外焊工培训和考核标准 71
2.2　焊接安全知识 76
2.2.1　安全用电 76
2.2.2　防火、防爆的安全措施 78
2.2.3　特殊条件下焊接安全知识 79
2.2.4　气割、气焊的安全操作要求 81
2.2.5　焊条电弧焊的安全操作要求 83
2.2.6　其他常见焊接方法的安全操作要求 84

第3 章　焊条电弧焊
3.1　焊接参数 87
3.1.1　焊接电流 87
3.1.2　焊条直径 88
3.1.3　电弧电压 88
3.1.4　焊接速度 89
3.1.5　焊接层数 90
3.1.6　热输入 90
3.2　基本操作技能. 91
3.2.1　引弧技术 91
3.2.2　焊缝的起头 92
3.2.3　运条技术 92
3.2.4　焊缝接头 95
3.2.5　焊缝收尾 95
3.2.6　焊接工件的组对和定位焊 96
3.3　各种焊接位置的操作要点 97
3.3.1　平焊 97
3.3.2　立焊 99
3.3.3　横焊 100
3.3.4　仰焊 101
3.4　工程实例 102
3.4.1 中厚板的板- 板对接、V 形坡口、平焊、单面焊双面成形 102
3.4.2 中厚板的板- 板对接、V 形坡口、立焊、单面焊双面成形 104
3.4.3 中厚板的板- 板对接、仰焊、V 形坡口、单面焊双面成形 106
3.4.4　管子焊接技术举例 108

第4 章　埋弧焊
4.1 焊接工艺 114
4.1.1 焊接参数的选择 114
4.1.2 自动埋弧焊工艺 116
4.1.3 半自动埋弧焊工艺 121
4.2　基本操作技术121
4.2.1 对接接头的焊接 121
4.2.2 角接接头的焊接 122
4.2.3 环缝的焊接 123
4.2.4 窄间隙埋弧焊 124
4.3　各种焊接位置的操作要点 125
4.3.1 中厚板对接 125
4.3.2 双面焊 127
4.3.3 碳钢对接纵缝自动埋弧焊 128
4.4　工程实例 130
4.4.1 板厚＜ 38mm 的低碳钢板直缝和筒体环缝的自动埋弧焊 130
4.4.2 锅炉筒体纵缝双面埋弧焊.131
4.4.3 30m3 奥氏体不锈钢发酵罐埋弧焊 132
4.4.4 厚板10mm 的Q235A 低碳钢板Ⅰ形坡囗对接双面焊（带焊剂垫） 132

第5 章　氩弧焊
5.1　焊接工艺 134
5.1.1 手工钨极氩弧焊操作程序及方法 134
5.1.2 钨极和保护气 135
5.1.3 工艺参数的选择 139
5.2　基本操作技能 141
5.2.1 引弧 141
5.2.2 送丝方法 142
5.2.3 焊枪移动方法 144
5.2.4 焊丝填充方法 145
5.2.5 接头和收弧 146
5.3　各种焊接位置操作要点 147
5.3.1 平敷焊 147
5.3.2 平对接焊 150
5.3.3 平角焊 151
5.3.4 其他各种位置的焊接要领 152
5.4　工程实例 154
5.4.1 管道安装工手工氩弧打底焊 154
5.4.2 2A12 铝合金冷凝器TIG 焊 156
5.4.3 自行车AZ61A 镁合金TIG 焊 157

第6 章　CO2 气体保护焊
6.1　焊接工艺 160
6.1.1 熔滴过渡 160
6.1.2 焊接规范 161
6.1.3 焊接飞溅 163
6.2　基本操作技能 164
6.2.1 焊接方法及操作姿势 164
6.2.2 引弧 164
6.2.3 运弧 166
6.2.4 收弧 166
6.3　各种焊接位置的操作要点 167
6.3.1 平敷焊 167
6.3.2 T 形角接立焊 168
6.3.3 V 形坡口对接横焊 169
6.4　工程实例 171
6.4.1 车辆骨架及车身的CO2 气体保护焊 171
6.4.2 鳍片管的半自动CO2 气体保护焊 171
6.4.3 细丝CO2 气体保护冷焊铸铁 172

第7 章　气焊与气割
7.1　焊接工艺 174
7.1.1 气焊接头及坡口形式 174
7.1.2 气焊工艺参数的选择 175
7.1.3 气焊工艺过程 176
7.2　基本操作技能. 177
7.2.1 气焊设备的连接 177
7.2.2　气焊火焰的调节 178
7.2.3 焊接方法与焊炬、焊丝的摆动 180
7.2.4 起焊、接头与收尾 181
7.2.5 气焊操作中应注意的问题 181
7.3　各种焊接位置的操作要点 182
7.3.1 平板各种位置的焊接 182
7.3.2 薄壁钢板平角焊 185
7.3.3 T 形接头立焊、仰焊 187
7.3.4 钢管的气焊 189
7.4　工程实例 190
7.4.1 水桶的气焊 190
7.4.2 铝冷凝器端盖的气焊 190
7.4.3 三通管的气焊 191

第8 章　特种焊接方法
8.1　概述 192
8.1.1 焊接方法的发展 192
8.1.2 特种焊接方法的选择 193
8.2　激光焊及激光切割 197
8.2.1 激光焊原理、分类及特点 197
8.2.2 激光焊设备及工艺 199
8.2.3 激光切割 206
8.2.4 不同材料的激光焊 211
8.2.5 激光焊的应用实例 214
8.3　电子束焊 218
8.3.1 电子束焊的原理、特点及分类 218
8.3.2 电子束焊设备及工艺 221
8.3.3 不同材料的电子束焊 225
8.3.4 电子束焊的应用实例 227
8.4　等离子弧焊接与切割 229
8.4.1 等离子弧的原理、类型及应用 229
8.4.2 等离子弧焊接设备及工艺 231
8.4.3 不同材料的等离子弧焊接 235
8.4.4 等离子弧堆焊与切割 238
8.4.5 等离子弧焊接的应用实例 244
8.5　其他特种焊接方法 247
8.5.1 真空扩散焊 247
8.5.2 摩擦焊 249
8.5.3 冷压焊与热压焊 251
8.5.4 超声波焊 252

第9 章　焊接修复技术
9.1　焊接修复的特点 254
9.2　焊接修复方法及适用性 256
9.2.1 常用的焊接修复方法 256
9.2.2 焊接修复方法的适用性 263
9.3　焊接修复所用的材料 266
9.3.1 用于修复的常用焊接材料 266
9.3.2 堆焊合金的类型及特点 272
9.4　焊接修复技术特点及工艺 280
9.4.1 手工电弧焊修复的特点及工艺 280
9.4.2 气焊修复的特点及工艺 287
9.4.3 埋弧堆焊修复的特点及工艺 290
9.4.4 气体保护堆焊修复的特点及工艺 297
9.4.5 等离子弧堆焊修复的特点及工艺 302
9.4.6 金属喷涂修复的特点及工艺 309

第10 章　典型材料焊接工程应用
10.1　铸铁件的焊接 319
10.1.1 概述 319
10.1.2 铸铁的种类、标准和性能 319
10.1.3 灰铸铁的焊接性 323
10.1.4 铸铁焊接的应用及铸铁焊接方法简介.328
10.1.5 灰铸铁的焊接 329
10.2　铝及铝合金的焊接 334
10.2.1 概述 334
10.2.2 铝及铝合金的牌号、成分及性能 335
10.2.3 铝及铝合金的焊接材料 335
10.2.4 铝及铝合金的焊接性 339
10.2.5 铝及铝合金的焊接—熔化极惰性气体保护电弧焊 341
10.3　铜及铜合金的焊接 343
10.3.1 铜及铜合金的种类及性能 343
10.3.2 铜及铜合金的焊接性 345
10.3.3 铜及铜合金的焊接方法 347
10.3.4 铜及铜合金的气焊 348
10.3.5 铜及铜合金的硬钎焊 351
10.3.6 铜及铜合金的摩擦焊 356
10.4　不锈钢的焊接 360
10.4.1 概述 360
10.4.2 不锈钢的类型与应用 360
10.4.3 不锈钢的焊接方法与焊接材料 362
10.4.4 不锈钢的焊接特点 363
10.4.5 不锈钢的焊接 365
10.5　低合金高强度钢的焊接 367
10.5.1 概述 367
10.5.2 低合金高强度钢的种类、标准、性能和应用 368
10.5.3 低合金高强度钢的焊接性 368
10.5.4 低合金高强度钢的焊接工艺 370
10.6　难熔金属的焊接 374
10.6.1 概述 374
10.6.2 难熔金属的焊接性 376
10.6.3 难熔金属及其合金的焊接工艺 378
10.6.4 难熔金属与其他有色金属的焊接 385

第11 章　机器人焊接技术
11.1　概述 389
11.1.1　新一代自动焊接的手段 389
11.1.2 工业机器人的定义和分代概念 389
11.1.3 工业机器人主要名词术语 390
11.2　工业机器人工作原理及其基本构成 390
11.2.1 工业机器人工作原理 390
11.2.2 工业机器人的基本构成 392
11.3　典型焊接机器人及其系统 397
11.3.1 点焊机器人 397
11.3.2 弧焊机器人 403
11.3.3 焊接机器人主要技术指标 408
11.4　机器人焊接智能化技术 409
11.4.1 机器人焊接智能化系统技术组成 410
11.4.2 机器人焊接任务规划软件设计技术 410
11.4.3 机器人焊接传感技术 412
11.4.4 机器人焊接的焊缝跟踪控制与初始焊位导引技术 412
11.4.5 机器人焊接熔池动态过程的视觉传感、建模与智能控制技术 413
11.4.6 智能化机器人焊接柔性制造单元/ 系统 414
11.5　移动式焊接机器人 416
11.5.1 移动机器人的特点 416
11.5.2 移动机器人的分类 416
11.5.3 无轨道全位置爬行式焊接机器人 416
11.5.4 轮式移动焊接机器人 420
11.5.5 一种轮足组合越障爬壁移动自主焊接机器人系统 420

第12 章　焊接缺欠及处理
12.1　概述 423
12.1.1 焊接缺欠与焊接缺陷的定义 423
12.1.2 焊接缺欠的分类. 423
12.2　焊缝金属中的偏析和夹杂物 423
12.2.1 焊缝金属中的偏析 423
12.2.2 焊缝中的夹杂物 424
12.3　焊缝中的气孔 425
12.3.1 焊缝中气孔的分类 425
12.3.2 焊缝中气孔形成的机理 426
12.3.3 影响焊缝形成气孔的因素 427
12.3.4 防止焊缝形成气孔的措施 429
12.4　焊接裂纹 430
12.4.1 焊接裂纹的分类 430
12.4.2 焊接热裂纹 432
12.4.3 焊接冷裂纹 440
12.4.4 再热裂纹 446
12.4.5 应力腐蚀裂纹 449

参考文献