船舶手工電弧焊工藝畢業(yè)論文

1、 畢 業(yè) 論 文 論文題目 船舶手工電弧焊工藝 摘 要船舶是我們現(xiàn)代社會中不可缺少的一種交通工具，也在各國的軍事領(lǐng)域中占有相當(dāng)高的位置船舶工業(yè)通過與上下游產(chǎn)業(yè)的廣泛聯(lián)系，還會對國民經(jīng)濟產(chǎn)生巨大的帶動作用，這種帶動作用對國民經(jīng)濟的貢獻甚至要超過直接提供產(chǎn)品的貢獻。英國、日本、新加坡、韓國等國在各自國家工業(yè)化的過程中之所以都選擇了船舶工業(yè)作為支柱產(chǎn)業(yè)，其中很重要的原因就是因為船舶工業(yè)的發(fā)展能帶動一大批相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展然而船舶制造的重點之一就是焊接技術(shù)，而手工焊接技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)之一也是關(guān)鍵工藝技術(shù)，也是用的最廣的，在船體建造中，手工焊接工時約占船體建造總工時的30%40%，手工焊接質(zhì)量是評價

2、造船質(zhì)量的重要指標(biāo)，手工焊接效率直接影響到造船周期和船舶建造成本。因此，手工焊接技術(shù)進步對推動造船發(fā)展具有十分重要的意義。在這篇論文中我探討了手工電弧焊的工具的管理和應(yīng)用,在施工中應(yīng)注意的事項，還有施工工藝 。關(guān)鍵詞：船舶 手工電弧焊 周期 成本 目 錄緒論4課題背景41.手工電弧焊的安全隱患51.1觸電事故51.2火災(zāi)爆炸事故51.3灼傷51.4電光性眼炎51.5光輻射51.6有害氣體和煙塵51.7高空墜落51.8中毒、窒息62.手工電弧焊的安全防護規(guī)程62.1防觸電的安全措施62.2防火災(zāi)爆炸的安全措施62.3防灼傷的安全措施62.4防電光性眼炎的安全措施62.5防輻射的安全措施62.6防

3、有害氣體及煙塵的安全措施62.7防高墜的安全措施63.手工電弧焊作業(yè)安全規(guī)程73.1作業(yè)前準(zhǔn)備73.2作業(yè)設(shè)備使用維護安全規(guī)程73.2.1 電焊機73.2.2電焊鉗73.2.3焊接電源73.3作業(yè)中安全操作規(guī)程73.4高空作業(yè)注意事項83.5露天作業(yè)注意事項84.手工電弧焊操作84.1手工電弧焊的介紹94.2手工電弧焊主要工具介紹94.3手工電弧焊的操作步驟.134.4手工電弧焊的七種運條方法.134.5船舶施焊要求.145.總結(jié)14參考文獻15致 謝15 緒 論船舶工業(yè)是為所有的工業(yè)，農(nóng)業(yè)，國防以及交通運輸業(yè)提供機器和裝備的工業(yè)。在實現(xiàn)我國四個現(xiàn)代化的過程中，必須貫徹黨的總路線精神，不斷解決

4、自行設(shè)和制造效能高、壽命長、重量輕、體積小、容量大、成本低的設(shè)備的問題。為了完成這一光榮而艱巨的任務(wù)，使機械設(shè)計與制造能力在短時間內(nèi)超世界水平，除了必須解決設(shè)計與制造和使用的科學(xué)。而機械制造中的材料問題，一部分是屬于金屬材料本身的成分與質(zhì)量問題，另一部分是屬于材料的選用是否適當(dāng)，在加工處理的工藝上是否發(fā)揮了材料的最大潛力的問題。因此，在提高金屬材料的產(chǎn)量和質(zhì)量的同時，還要提高和發(fā)揮材料的各種性能，充分挖掘潛力，做到既合實用又節(jié)省，只有這樣才能達到多，快，好，省建設(shè)社會主義的目的。我國解放前船舶生產(chǎn)幾乎完全是空白點。解放后，我國船舶工業(yè)的發(fā)展速度是世界上前所罕見的。在近2030年間，大量的引進外

5、國的先進技術(shù)，推動了船舶工業(yè)的進程。在世界上90船舶的連接是用焊接方法來完成的，手工電弧焊又是我們生活生而中不可缺少的一部分。我做這篇論文就是從船舶的工作環(huán)境.材料的力學(xué)性能.船體的結(jié)構(gòu)來分析船舶的手工焊接工藝。課題背景由于船舶無論是在民用還是在軍用都有重要的價值，在現(xiàn)代社會中船舶的手工焊接工藝因其設(shè)備簡單.工藝簡單.便于戶外作業(yè).已經(jīng)是專家們研究的重點。不銹鋼手工電弧焊、mig實心焊絲和co2氣保護不銹鋼藥芯焊絲電弧焊的對比對比項目不銹鋼手工電弧焊mig實心焊絲co2不銹鋼藥芯焊絲效率低高高成本高較高低操作工藝性好較高好焊縫美觀好較高好焊縫性能好好好全位置適應(yīng)性好一般好焊絲品種多少多對焊工技

6、術(shù)要求較多高一般從上面的數(shù)據(jù)分析手工電弧焊接將會漸漸被co2氣體保護焊接所替代，但是目前在船舶中手工電弧焊接應(yīng)用還是很普遍的！手工電弧焊由于其操作靈活、方便，設(shè)備投資少，因而被廣泛用于奧氏體不銹鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)中這也是一種典型的、傳統(tǒng)焊接方法。1.1觸電事故在船舶焊接過程中，因焊工要經(jīng)常更換焊條和調(diào)節(jié)焊接電流，操作進要直接接觸電極和極板，而焊接電源通常是220v/380v，當(dāng)電氣安全保護裝置存在故障、勞動保護用品不合格、操作者違章作業(yè)時，就可能引起觸電事故。如果在船艙內(nèi)、管道上或潮濕的場所焊接，觸電的危險性更大。 因焊接作業(yè)大多在露天，焊機、焊把線及電源線多處在高溫、潮濕（修補的船底）和粉塵環(huán)境中

7、，且電焊機常常超負荷運行，易使電源線、電器線路絕緣老化，絕緣性能降低，易導(dǎo)致漏電事故。1.2火災(zāi)爆炸事故 由于焊接過程中會產(chǎn)生電弧或明火，在有易燃物品的場所作業(yè)時，極易引發(fā)火災(zāi)。1.3灼傷 因焊接過程中會產(chǎn)生電弧、金屬熔渣，如果焊工焊接時沒有穿戴好電焊專用的防護工作服、手套和皮鞋，尤其是在高處進行船上建筑焊接時，因電焊火花飛濺，若沒有采取防護隔離措施，易造成焊工自身或作業(yè)面下方施工人員皮膚灼傷。 1.4電光性眼炎 由于焊接時產(chǎn)生強烈火的可見光和大量不可見的紫外線，對人的眼睛有很強的刺激傷害作用，長時間直接照射會引起眼睛疼痛、畏光、流淚、怕風(fēng)等，易導(dǎo)致眼睛結(jié)膜和角膜發(fā)炎（俗稱電光性眼炎）。 1.

8、5光輻射焊接中產(chǎn)生的電弧光含有紅外線、紫外線和可見光，對人體具有輻射作用。紅外線具有熱輻射作用，在高溫環(huán)境中焊接時易導(dǎo)致作業(yè)人員中暑；紫外線具有光化學(xué)作用，對人的皮膚都有傷害，同時長時間照射外露的皮膚還會使皮膚脫皮，可見光長時間照射會引起眼睛視力下降。 1.6有害氣體和煙塵 由于焊接過程中產(chǎn)生的電弧溫度達到4200以上，焊條芯、藥皮和金屬焊件融熔后要發(fā)生氣化、蒸發(fā)和凝結(jié)現(xiàn)象，會產(chǎn)生大量的錳鉻氧化物及有害煙塵；同時，電弧光的高溫和強烈的輻射作用，還會使周圍空氣產(chǎn)生臭氧、氮氧化物等有毒氣體。長時間在船艙通風(fēng)條件不良的情況下從事電焊作業(yè)，這些有毒的氣體和煙塵被人體吸入，對人的身體健康有一定的影響。

9、1.7高空墜落 因施工需要，電焊工要經(jīng)常登高焊接作業(yè)，如果防高空墜落措施沒有做好，腳手架搭設(shè)不規(guī)范，沒有經(jīng)過驗收就使用；上下交叉作業(yè)采取防物體打擊隔離措施；焊工個人安全防護意識不強，登高作業(yè)時不戴安全帽、不系安全帶，一旦遇到行走不慎、意外物體打擊作用等原因，有可能造成高墜事故的發(fā)生。1.8中毒、窒息 電焊工經(jīng)常要進入船艙、設(shè)備、管道、塔、儲罐等封閉或半封閉場所施焊，如果儲運或生產(chǎn)過有毒有害介質(zhì)及惰性氣體等，一旦工作管理不善，防護措施不到位，極易造成作業(yè)人員中毒或缺氧窒息，這種現(xiàn)象多發(fā)生在修船(油輪.運化學(xué)物品的船)。2.手工電弧焊的安全防護規(guī)程 2.1防觸電的安全措施 采取絕緣、屏蔽、隔絕、漏

10、電保護和個人防護等安全措施，避免人體觸及帶電體2.2防火災(zāi)爆炸的安全措施 正式焊接前檢查作業(yè)下方及周圍是否有易燃易爆物，作業(yè)面是否有諸如油漆類防腐物質(zhì)，如果有應(yīng)事先做好妥善處理。對在臨近運行的生產(chǎn)裝置區(qū)、油罐區(qū)內(nèi)焊接作業(yè)，必須砌筑防火墻；如有高空焊接作業(yè)，還應(yīng)使用石棉板或鐵板予以隔離，防止火星飛濺。 2.3防灼傷的安全措施 焊工焊接時必須正確空戴好焊工專用防護工作服、絕緣手套和絕緣鞋。使用大電流焊接時，焊鉗應(yīng)配有防護罩。 對剛焊接的部位應(yīng)及時用石棉板等進行覆蓋，防止腳、身體直接觸及造成燙傷和將焊機的電線的絕緣層燙壞而造成人員觸電。 高空焊接時更換的焊條頭應(yīng)集中堆放，不要亂扔，以免燙傷下方作業(yè)人

11、員。 在清理焊渣時應(yīng)戴防護鏡；高空進行仰焊或橫焊時，由于火星飛濺嚴重，應(yīng)采取隔離防護措施。 2.4防電光性眼炎的安全措施 根據(jù)焊接電流的大小，應(yīng)適時選用合適的面罩護目鏡濾光片，配合焊工作業(yè)的其他人員在焊接時應(yīng)配戴有色防護眼睛。 2.5防輻射的安全措施 焊接時焊工及周圍作業(yè)人員應(yīng)穿戴好勞保用品。禁止不戴電焊面罩、不戴有色睛鏡直接觀察電弧光；盡可能減少皮膚外露，夏天禁止穿短褲和短褂從事電焊作業(yè)；有條件的可對外露的皮膚涂抹紫外線防護膏。 2.6防有害氣體及煙塵的安全措施 合理設(shè)計焊接工藝，盡量采用單面焊雙面成型工藝，減少在金屬容器里焊接的作業(yè)量。 如在船艙狹小或密閉的容器里焊接作業(yè)，必須采取強制通風(fēng)

12、措施，降低作業(yè)空間有害氣體及煙塵的濃度。 盡可能采用自動焊、半自動焊代替手工焊，減少焊接人員接觸有害氣體及煙塵的機會。 采用低塵、低毒焊條，減少作業(yè) 空間中有害煙塵含量。 焊接時，焊工及周圍其他人員應(yīng)配戴防塵毒口罩，減少煙塵吸入體內(nèi)。2.7防高墜的安全措施 焊工登高作業(yè)時必須正確系掛安全帶，安全帽。焊接前應(yīng)對登高作業(yè)點及周圍環(huán)境進行檢查，查看立足點是否穩(wěn)定、牢靠，以及腳手架等安全防護設(shè)施是否符合安全要求，必要時應(yīng)在作業(yè)下方及周圍拉設(shè)安全網(wǎng)。涉及上下交叉作業(yè)應(yīng)采取隔離防護措施。3.手工電弧焊作業(yè)安全規(guī)程3.1作業(yè)前準(zhǔn)備戴護目眼鏡（電焊工護目遮光鏡片號根據(jù)焊接電流選取，30a時取56，3075時取

13、78，75200時取810，200400時取1112。）；必須按規(guī)定穿戴好勞動防護用品（棉帆布工作服、工作帽、絕緣底防砸工作鞋、鞋蓋、勞防手套）； 焊接時須戴頭盔和面罩、護耳器；3.2作業(yè)設(shè)備使用維護安全規(guī)程3.2.1 電焊機焊機外殼應(yīng)接地，絕緣應(yīng)完好，各接點應(yīng)緊固可靠；空載電壓一般弧焊電源：直流100v，交流80v；等離子弧切割電源高達400v，應(yīng)盡量采用自動切割，并加強防觸電措施；3.2.2電焊鉗必須有良好的絕緣性和隔熱能力，電焊鉗的手柄要有良好的絕緣層；電焊鉗與電焊電纜的連接應(yīng)簡便牢固，接地良好；電焊鉗使用起來操作靈活，能夾緊焊條，并能安全方便的更換焊條；電焊鉗應(yīng)不超過600g重。3.2

14、.3焊接電源交流、直流電焊機的外殼必須裝設(shè)保護性接地或接零裝置如下圖。自然接地極電阻超過4時，應(yīng)采用人工接地極?；『缸儔浩鞯亩尉€圈與焊件不應(yīng)同時存在接地（或接零）裝置。所有電焊設(shè)備的接地（或接零）線，不得串聯(lián)接入接地體或零線干線。3.3作業(yè)中安全操作規(guī)程先安全檢查后工作，檢查接地或接零裝置、絕緣及接觸部位是否完好可靠等。更換焊條時一定要戴皮手套，禁止用手和身體隨便接觸二次回路的導(dǎo)電體，身體出汗衣服潮濕時，切勿靠近帶電的鋼板或坐在焊件上工作。3.4高空作業(yè)注意事項高空作業(yè)時，必須使用標(biāo)準(zhǔn)的安全帶、安全帽，并戴固系牢。使用的梯子、跳板及腳手架應(yīng)安全可靠。工作時要站穩(wěn)把牢，謹防失足摔傷。在攀登車輛

15、等工作時，對所攀登的物件，須先檢查是否牢固，然后再攀登。待添加的隱藏文字內(nèi)容2在高空作業(yè)時，電焊鉗軟線要綁緊在固定地點，不要纏繞在身上或搭在背上工作；輔助工具如鋼絲刷、手錘、鏨子及焊條等，應(yīng)放在工具袋里，防止掉落傷人；更換焊條時焊條頭不要隨便往下扔，以免砸傷燙傷下面的人員。在高空作業(yè)的下方，要清除所有的易燃物品或用石棉板仔細遮蓋，尤其在風(fēng)力大時，更要采取措施，防止火花及焊渣隨風(fēng)飄落引起火災(zāi)。在高空接近高壓線或裸導(dǎo)線排時，必須停電或采取適當(dāng)措施，經(jīng)檢查確無觸電可能時，方準(zhǔn)工作。電源切斷后，應(yīng)在電閘上掛以“有人工作，嚴禁合閘”字樣的木牌。高空作業(yè)時應(yīng)設(shè)監(jiān)護人，密切注意焊工的動態(tài)。電源開關(guān)設(shè)在監(jiān)護人

16、近旁，遇到危險象征時，立即拉閘并進行營救。高空作業(yè)時不應(yīng)使用高頻引弧器，以防萬一麻電，失足摔傷?；加懈哐獕骸⑿呐K病、羊癇病、不穩(wěn)定性肺結(jié)核者及酒后的工人不宜從事高空工作。3.5露天作業(yè)注意事項焊接處必須設(shè)置防雨、防風(fēng)棚、涼棚。應(yīng)注意風(fēng)向，不讓吹散的鐵水及熔渣傷人。應(yīng)設(shè)置簡易屏蔽板，遮光擋板，以免弧光傷害附近人員。霧天、雨天、雪天不準(zhǔn)露天電焊。在潮濕處工作時，焊工應(yīng)站在鋪有絕緣物品的地方，并穿好絕緣鞋。4手工電弧焊的操作4.1手工電弧焊的介紹如圖4.2手工電弧焊主要工具介紹如圖（1）焊接接頭與開坡口焊接前，要根據(jù)焊件厚度、結(jié)構(gòu)形式和對強度的要求等，選擇焊接接頭形式。常用的接頭形式有對接、搭接、角

17、接和t形接等如下頁圖。開坡口：由于電弧熔化金屬的深度，一般為34毫米，所以在焊件比較厚時，必須把焊件接口處去掉一部分金屬才能焊透，稱為開坡口。 常見坡口：卷邊坡口，i形坡口如下圖（2）焊縫形式焊縫按空間位置可分為平焊縫、立焊縫、橫焊縫及仰焊縫等四種形式如下圖。其中平焊應(yīng)用最為普遍，焊接時液體金屬不會外流，容易操作，焊縫質(zhì)量容易保證；而立焊和仰焊正好相反，在實踐中較少應(yīng)用。4.3手工電弧焊的操作步驟如圖引弧。引弧時，首先將焊條與工件接觸造成短路，然后提起24毫米，使焊條與工件之間形成電弧。引弧有兩種方法：直提法和擦劃法。4.4手工電弧焊的七種運條方法直線形運條法和多層多道焊。用此法焊接時，由于焊

18、條不擺動，電弧較穩(wěn)定，所以能獲得較大的熔深，但焊縫寬度較窄。一般用于不開坡口的對接平焊、多層焊的第一層焊縫往復(fù)直線運條法此法的特點是焊接速度較快、焊縫窄、散熱快，所以適用于薄板和接頭間隙較大的多層焊的第一層焊縫的焊接。鋸齒形運條法此法是將焊條末端作鋸齒形連續(xù)擺動，并在焊縫兩側(cè)稍停片刻以防止產(chǎn)生咬口。這種方法多用于較厚鋼板的焊接，如平焊、仰焊和立焊的對接焊縫以及填角焊縫等。由于這種方法操作容易，所以在實際生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。月牙形運條法此法是將焊條末端沿焊接方向作月牙形的左右搖動，同時要在焊縫兩側(cè)邊作片刻的停留，以保證焊縫兩側(cè)有足夠的熔深，并防止產(chǎn)生咬口。其應(yīng)用范圍基本上與鋸齒形運條法相同。三角形運

19、條法此法是將焊條末端作連續(xù)三角形運動并不斷向前移動?？煞终切芜\條法和斜三角形運條法。正三角形運條法適用于開有坡回的立焊和填角立焊，其特點是一次能焊成較厚的焊縫截面；斜三角形運條法適用于平、仰位置的填角焊縫和橫向位置的坡門焊縫。環(huán)形運條法此法是將焊條末端連續(xù)作環(huán)形運動并不斷前移。它可分為正環(huán)形和斜環(huán)形兩種方法。正環(huán)形運條只適用于焊接較厚焊件的平焊；斜環(huán)形運條適用于平、仰位置的填角焊和橫焊，主要是控制熔化金屬不下淌，有助于焊縫成形。八字形運條：此方法的特點是使兩個被焊件邊緣充分加熱，使之溶化均勻，保證焊透，適用于厚板有坡口的對接焊縫。運條方法如圖焊條直徑主要取決于焊件的厚度，可根據(jù)表5選擇。表

20、5焊條直徑與焊件厚度的關(guān)系 焊條直徑（毫米）46453.244546工件厚度（毫米）234561213 最常用的焊條直徑為35毫米，在多層焊時，第一層應(yīng)采用小直徑的焊條，以保證根部焊透。焊接電流影響它的因素很多，但主要取決于焊條直徑和焊縫位置。在使用一般碳鋼焊條時，焊條直徑與焊接電流之間的關(guān)系式是；i=（355）d式中：i焊接電流（安培）d焊條直徑（毫米）平焊時?？蛇x用較大電流進行焊接；立焊時，為了避免金屬從熔池中流出，電流應(yīng)比平焊減少1015%；而仰焊則要減少1520%?？傊?，焊接電流在保證質(zhì)量的情況下，要盡量大些，以提高生產(chǎn)率。 電壓與焊接速度 電壓的選擇由電弧長度來決定。電弧長，則電壓高

21、；電弧短，電壓低。一般要求電弧長度不超過焊條直徑。焊接速度直接影響焊接生產(chǎn)率，為了獲得最大的焊接速度，在保證質(zhì)量的前提下，要采用較大的焊條直徑和焊接電流。 （4）焊條選擇焊條是由焊條芯和涂料（藥皮）組成。它一方面作為電極，用來產(chǎn)生電弧和維持電??；另一方面又作為填充金屬，保證得到一定幾何尺寸的焊縫。焊條芯用的鋼，質(zhì)量要求較高，硫、磷等雜質(zhì)含量較相同牌號的鋼更少。焊條的直徑就是指焊條芯的直徑，規(guī)定有1.6、2、2.5、3.2、4、5、5.8毫米等，生產(chǎn)中最常用的有3.2、4、5毫米三種。焊條的涂料是由礦石粉、鐵合金和其他成分配料制成。涂料可以保證焊縫質(zhì)量，它在焊接過程中起著以下重要作用：形成嚴密的

22、保護層，防止空氣的有害作用；可以脫氧、脫硫和脫磷，消除其不良影響；涂料中的合金元素如錳、鉻、硅等，可以滲入到焊縫中，提高焊縫強度；涂料中有一些容易電離的化合物，如碳酸鉀（k2co3），可以使電弧容易引燃并且穩(wěn)定。4.5 船舶施焊要求4.5.1焊接材料的選擇/保管 a.所用焊接材料的級別,須與板材級別相適應(yīng)。 b.當(dāng)被焊接的兩塊板材級別不同時, 一般可選用與較低級別的鋼板相適應(yīng)的焊接材料,但在結(jié)構(gòu)不連續(xù)處或應(yīng)力集中區(qū)域除外。 c.船殼板割換,當(dāng)遇到下列焊縫時必須用堿性低氫型焊條,并按焊條說明書要求配置合適的焊機。 a).船體大合攏時的外板環(huán)形對接縫和縱桁材對接縫。 b).航行于冰區(qū)船舶的船體外板端接縫和邊接縫。 c).要求具有較大剛度的構(gòu)件,如艏、艉柱及其與外板的連續(xù)焊縫。 d).焊條必須妥善保管，不使其受潮；同時在使用之前按焊條說明書要求進行烘干，并用保溫筒保溫，隨取隨用。保溫筒必須通電使用，裝配前的溫度應(yīng)保持在150 oc左右。焊條種類烘干溫度烘干時間酸性焊條150oc200oc12小時堿性焊條300oc400oc12小時4.5.2焊前須將坡口及