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2023年玉溪市焊工证培训机构-焊工技能培训:铝合金焊接技术研究现状

[日期:2022-12-21]   来源:云南技能培训网  作者:云南技能培训网   阅读:347次

焊工是一种特种作业工种,从事焊工相关规定工作必须持证上岗,熔化焊接与热切割特种作业操作证每3年需要复审一次。一人一证持证上岗,全国通用。

考试形式:本人参考、单人单桌、分为理论科目和实操科目,满分均为100分,及格分均为80分。

报考咨询:18206863120(微信同号)

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焊工短期技能培训内容:

第一周:焊工基础(电焊工安全操作规范及设备工具的安全使用)手工电弧焊操作技能培训(例如:手工焊接设备、焊接材料、工具。各种焊接位置的操作技能,单面焊双面成型技术的操作技巧)。

第二周:氧、乙炔焊接与切割,等离子弧切割(气焊与切割设备的使用及安全操作规程),各种厚板、薄板气焊与切割操作技巧。

第三周:手工钨极氩弧焊技术(例如:氩弧焊设备及工具的安全使用和安全操作规程);氩弧焊焊接厚、薄板各种焊接位置的安全操作技巧;常用有色技术材料,例如:铝合金材料的焊接技巧。

第四周:二氧化碳气体保护电弧焊技术(例如:二氧化碳焊接设备、设备工具的安全操作规程);二氧化碳气体保护焊焊接位置的操作技巧。


电工证/焊工证/高空证/登高证/安全员考试培训报名简章

1、高压电工作业 :

指对1千伏(kV)及以上的高压电气设备进行运行、维护、安装、检修、改造、施工、调试、试验及绝缘工、器具进行试验的作业。


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2、低压电工作业:

指对1千伏(kV)以下的低压电器设备进行安装、调试、运行操作、维护、检修、改造施工和试验的作业。


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3、熔化焊接与热切割作业:

指使用局部加热的方法将连接处的金属或其他材料加热至熔化状态而完成焊接与切割的作业。适用于气焊与气割、焊条电弧焊与碳弧气刨、埋弧焊、气体保护焊、等离子弧焊、电渣焊、电子束焊、激光焊、氧熔剂切割、激光切割、等离子切割等作业。

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4、高处安装、维护、拆除作业:

指在高处从事安装、维护、拆除的作业。适用于利用专用设备进行建筑物内外装饰、清洁、装修,电力、电信等线路架设,高处管道架设,小型空调高处安装、维修,各种设备设施与户外广告设施的安装、检修、维护以及在高处从事建筑物、设备设施拆除作业。


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5、登高架设作业: 指在高处从事脚手架、跨越架架设或拆除的作业。


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6、制冷与空调设备运行操作作业:

指对各类生产经营企业和事业等单位的大中型制冷与空调设备运行操作的作业。

适用于化工类(石化、化工、天然气液化、工艺性空调)生产企业,机械类(冷加工、冷处理、工艺性空调)生产企业,食品类(酿造、饮料、速冻或冷冻调理食品、工艺性空调)生产企业,农副产品加工类(屠宰及肉食品加工、水产加工、果蔬加工)生产企业,仓储类(冷库、速冻加工、制冰)生产经营企业,运输类(冷藏运输)经营企业,服务类(电信机房、体育场馆、建筑的集中空调)经营企业和事业等单位的大中型制冷与空调设备运行操作作业。


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7、制冷与空调设备安装修理作业: 

指对所指制冷与空调设备整机、部件及相关系统进行安装、调试与维修的作业。

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8、危化品安全员:

适用于危险化学品生产企业和经营单位,由昆明市应急管理局颁发,证书全称:危险化学品经营单位(主要负责人)和危险化学品生产单位(主要负责人)

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9、纸质版安全员证

适用于工贸企业,分为主要负责人和管理人员两大类。由昆明市安全生产协会颁发,证书全称:安全生产培训合格证。


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10、危险化学品操作证:

危险化学品的生产、经营、储存、运输、使用以及处置废弃危化品活动的人员,必须接受有关法律、法规、规章和安全知识、专业技术、职业卫生防护和应急救援等知识的培训,并经考核合格,方可上岗作业。
一、安全生产相关法律法规和危险化学品知识;
二、危险化学品单位安全管理和安全技术措施;
三、重大危险源辨识与现场应急处理;
四、危险化学品职业危害及其预防;
五、事故案例分析等五部分组成,既有理论指导内容,又有实际案例,理论与实际相结合,以期在安全生产培训考核中,取得好的培训效果。


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作业类别介绍:

(1)、光气及光气化工艺作业:

指光气合成以及厂内光气储存、输送和使用岗位的作业。

适用于一氧化碳与氯气反应得到光气,光气合成双光气、三光气,采用光气作单体合成聚碳酸酯,甲苯二异氰酸酯(TDI)制备,4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)制备等工艺过程的操作作业。


(2)、氯碱电解工艺作业:

指氯化钠和氯化钾电解、液氯储存和充装岗位的作业。

适用于氯化钠(食盐)水溶液电解生产氯气、氢氧化钠、氢气,氯化钾水溶液电解生产氯气、氢氧化钾、氢气等工艺过程的操作作业。


(3)、氯化工艺作业:

指液氯储存、气化和氯化反应岗位的作业。

适用于取代氯化,加成氯化,氧氯化等工艺过程的操作作业。


(4)、硝化工艺作业:

指硝化反应、精馏分离岗位的作业。

适用于直接硝化法,间接硝化法,亚硝化法等工艺过程的操作作业。


(5)、合成氨工艺作业:

指压缩、氨合成反应、液氨储存岗位的作业。

适用于节能氨五工艺法(AMV),德士古水煤浆加压气化法、凯洛格法,甲醇与合成氨联合生产的联醇法,纯碱与合成氨联合生产的联碱法,采用变换催化剂、氧化锌脱硫剂和甲烷催化剂的“三催化”气体净化法工艺过程的操作作业。


(6)、裂解(裂化)工艺作业:

指石油系的烃类原料裂解(裂化)岗位的作业。

适用于热裂解制烯烃工艺,重油催化裂化制汽油、柴油、丙烯、丁烯,乙苯裂解制苯乙烯,二氟一氯甲烷(HCFC-22)热裂解制得四氟乙烯(TFE),二氟一氯乙烷(HCFC-142b)热裂解制得偏氟乙烯(VDF),四氟乙烯和八氟环丁烷热裂解制得六氟乙烯(HFP)工艺过程的操作作业。


(7)、氟化工艺作业:

指氟化反应岗位的作业。

适用于直接氟化,金属氟化物或氟化氢气体氟化,置换氟化以及其他氟化物的制备等工艺过程的操作作业。


(8)、加氢工艺作业:

指加氢反应岗位的作业。

适用于不饱和炔烃、烯烃的三键和双键加氢,芳烃加氢,含氧化合物加氢,含氮化合物加氢以及油品加氢等工艺过程的操作作业。


(9)、重氮化工艺作业:

指重氮化反应、重氮盐后处理岗位的作业。

适用于顺法、反加法、亚硝酰硫酸法、硫酸铜触媒法以及盐析法等工艺过程的操作作业。


(10)、氧化工艺作业:

指氧化反应岗位的作业。

适用于乙烯氧化制环氧乙烷,甲醇氧化制备甲醛,对二甲苯氧化制备对苯二甲酸,异丙苯经氧化-酸解联产苯酚和丙酮,环己烷氧化制环己酮,天然气氧化制乙炔,丁烯、丁烷、C4馏分或苯的氧化制顺丁烯二酸酐,邻二甲苯或萘的氧化制备邻苯二甲酸酐,均四甲苯的氧化制备均苯四甲酸二酐,苊的氧化制1,8-萘二甲酸酐,3-甲基吡啶氧化制3-吡啶甲酸(烟酸),4-甲基吡啶氧化制4-吡啶甲酸(异烟酸),2-乙基已醇(异辛醇)氧化制备2-乙基己酸(异辛酸),对氯甲苯氧化制备对氯苯甲醛和对氯苯甲酸,甲苯氧化制备苯甲醛、苯甲酸,对硝基甲苯氧化制备对硝基苯甲酸,环十二醇/酮混合物的开环氧化制备十二碳二酸,环己酮/醇混合物的氧化制己二酸,乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸,以及丁醛氧化制丁酸以及氨氧化制硝酸等工艺过程的操作作业。


(11)、过氧化工艺作业:

指过氧化反应、过氧化物储存岗位的作业。

适用于双氧水的生产,乙酸在硫酸存在下与双氧水作用制备过氧乙酸水溶液,酸酐与双氧水作用直接制备过氧二酸,苯甲酰氯与双氧水的碱性溶液作用制备过氧化苯甲酰,以及异丙苯经空气氧化生产过氧化氢异丙苯等工艺过程的操作作业。


(12)、胺基化工艺作业:

指胺基化反应岗位的作业。

适用于邻硝基氯苯与氨水反应制备邻硝基苯胺,对硝基氯苯与氨水反应制备对硝基苯胺,间甲酚与氯化铵的混合物在催化剂和氨水作用下生成间甲苯胺,甲醇在催化剂和氨气作用下制备甲胺,1-硝基蒽醌与过量的氨水在氯苯中制备1-氨基蒽醌,2,6-蒽醌二磺酸氨解制备2,6-二氨基蒽醌,苯乙烯与胺反应制备N-取代苯乙胺,环氧乙烷或亚乙基亚胺与胺或氨发生开环加成反应制备氨基乙醇或二胺,甲苯经氨氧化制备苯甲腈,以及丙烯氨氧化制备丙烯腈等工艺过程的操作作业。


(13)、磺化工艺作业:

指磺化反应岗位的作业。

适用于三氧化硫磺化法,共沸去水磺化法,氯磺酸磺化法,烘焙磺化法,以及亚硫酸盐磺化法等工艺过程的操作作业。


(14)、聚合工艺作业:

指聚合反应岗位的作业。

适用于聚烯烃、聚氯乙烯、合成纤维、橡胶、乳液、涂料粘合剂生产以及氟化物聚合等工艺过程的操作作业。


(15)、烷基化工艺作业:

指烷基化反应岗位的作业。

适用于C-烷基化反应,N-烷基化反应,O-烷基化反应等工艺过程的操作作业。


(16)、化工自动化控制仪表作业: 指化工自动化控制仪表系统安装、维修、维护的作业。



11、烟花爆竹安全作业:

指从事烟花爆竹生产、储存中的药物混合、造粒、筛选、装药、筑药、压药、搬运等危险工序的作业。


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12、煤矿安全作业


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13、金属非金属矿山安全作业



14、报名需要资料:

身份证、毕业证、照片白底、个人健康承诺书。


15、培训安排:

培训需要线上线下学习培训,有理论和实操培训,每周开班,报名后会给学员注册学习题库,学员先练习理论,然后等着安排培训和考试,考前需到校培训两天。


16、考试形式:

本人参考、单人单桌、理论实操均为机考,及格分为80分。考试简单,正常只要识字并且来参加培训考试都能过,如果考不过免费安排补考。


17、考试需携带的资料:身份证原件、准考证(由我校统一发放)。

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铝合金作为近年来迅速崛起的工程金属材料,由于其密度低、比强度及比刚度高、具有较好耐蚀性等一系列优点,在航空航天、汽车、舰船等领域得到了广泛的应用。


但是焊接中出现的焊接性差、成形层性能不佳等一系列问题又制约着铝合金结构件的发展,因此铝合金焊接技术成为了国内外很多学者研究的主要方向之一。

铝合金性能概述

  1. 铝是一种非常轻的金属材料,密度仅为2.7g/cm3,约为钢密度的36%。采用铝合金制造机械零部件,可显著减轻重量,达到轻量化和节能减排的效果。

  2. 铝合金的比强度、比刚度高于45钢和ABS塑料。采用铝合金材料,有利于制造刚性要求高的整体构件。

  3. 铝合金具有优良的导热、导电和耐蚀等性能。A380铝合金与其他材料性能参数对比如表1所示。

  4. 铝合金具有良好的切削性和可回收利用性。如果假设最易切削的镁合金的切削阻力系数为1,则其他金属的切削阻力如表2所示。可见,铝合金的切削阻力小于铜、铁等材料,切削加工较为容易。


铝合金焊接特点

受铝合金理化特性的影响,在焊接过程中存在一定难度,目前的铝合金焊接主要存在以下几个问题:热应力、烧蚀蒸发、固态夹杂、气孔塌陷等:


  • 热应力

铝合金的热膨胀系数较高,弹性模量较小。在焊接过程中,由于铝合金变形大、线膨胀系数大,凝固时体积收缩率达6%左右,且冷却速度和熔池一次结晶速度快,导致焊缝的内应力和焊接接头的刚性拘束度较大,易使铝合金接头内产生较大的内应力,引起较大的焊接应力与变形,形成裂纹、波浪变形等缺陷。


  • 烧蚀蒸发

铝的熔点为660℃,沸点为2647℃,相比于铜、铁其他金属元素较低。在焊接过程中,如果焊接温度过高,容易产生爆炸并形成飞溅,尤其在高能束焊接时更易发生,如图1所示。另外,铝合金中添加的合金元素有的沸点较低,在焊接的瞬时高温下极易蒸发烧损,爆炸产生的飞溅也会带走部分液滴,从而不可避免的改变了焊缝区的预定化学成分,不利于焊接接头的性能调控。因此,为了弥补高温烧蚀,在焊接时常常选用沸点元素含量比母材高的焊丝或者其他焊接材料。


  • 固态夹杂

铝的化学性质很活泼,极易氧化。在焊接过程中,铝合金表面发生氧化形成高熔点的Al2O3(约为2050℃,而铝的熔点为660℃,两者相差很大)。氧化物致密且硬度较高,夹杂在熔池区密度较小的熔融合金液中,容易形成细小的固态夹渣不易排出,不仅影响焊缝的组织成形,也易产生电化学腐蚀,这会造成焊接接头力学性能的下降,并且Al2O3覆盖在熔池和坡口上,严重影响了合金的焊接,降低焊接接头的组织性能。


  • 气孔塌陷

铝合金的熔点远小于其氧化物,且性质活泼极易氧化。在焊接过程中,铝合金因高温熔化形成熔池。而熔池表面的铝被氧化生成氧化膜,以固态的形式覆盖于熔池之上。由于氧化膜熔化后颜色与铝合金熔融状态并无太大差别,且因为氧化膜的覆盖在焊接过程中很难观察到铝合金熔池熔化的程度,因此易造成温度过高,引起焊接热影响区的大块塌陷,破坏焊缝金属的形状及性能。


在焊接热源瞬时高功率的作用下,在合金液中溶解了大量的氢气,焊接完成后,随着熔池温度的降低,气体的溶解度也逐渐减小,这成了焊接过程中产生气孔的主要原因。由于铝合金凝固速度过快且密度较低,在焊缝迅速固化过程中,形成了大小不一的氢气孔。这些气孔会在焊接过程中不断地聚集和扩展,最终形成了可见的大气孔,降低了接头的组织性能。当然,气孔的产生不一定是在焊接过程中形成的,由于铸造工艺技术的影响,母材本身在铸造过程中也会产生气孔。焊接时,热输入和内部压力不断变化引起母材中原有的气孔受热膨胀或相互结合形成焊缝气孔,随着焊接热输入的增加气孔也会随之增大。因此,为控制氢的来源,焊接材料在使用前需经过严格的干燥处理,焊接时,适当的加大电流以延长熔池的存在时间,给氢气足够的时间析出,从而控制气孔的形成。


铝合金焊接技术分类

随着铝合金应用范围的扩大,凸显的问题也越来越多。随着研究的进展,铝合金焊接技术有了较大发展,目前主要有钨极氩弧焊(TIG)、熔化极惰性气体保护焊(MIG)、激光焊(LBW)、搅拌摩擦焊(FSW)等。


  • 钨极氩弧焊

钨极氩弧焊(Tungsten Inert Gas Welding,TIG)是典型的惰性气体保护焊,是最常用的焊接方法。焊接时以钨极及焊接作用面为电极,在两极间通入氦气或者氩气作为保护气来保护电弧,通过瞬时高压放电来融化丝材及母材,进行铝合金部件的焊接成型,以及铸件铸造缺陷的焊补和修复。


主要具有以下技术特点:

  1. 操作方便、灵活可控、适应于各种工况环境、成本较低;

  2. 热影响区较窄,在送丝充分的情况下焊接接头的变形量较小,接头的综合性能较高;

  3. 焊接工艺性能好、稳定,焊缝形成致密美观。


  • 熔化极惰性气体保护焊

MIG(GMA-Gas Metal Arc Welding)与TIG都是惰性气体保护焊,不同之处在于TIG焊采用钨极作为固定电极,而MIG焊采用填充的焊丝材料本身作为电极。


铝合金的熔化极惰性气体保护焊过程中,电压电流作用于焊丝电极端部,与母材间产生瞬时高压,将母材及坡口部融化,焊丝端部的熔滴脱落,垂直过渡到母材熔池上,形成焊接区。


但铝合金MIG焊的应用过程受到较大限制,原因在于铝丝柔软导致送丝性差,且熔融铝在焊接时容易形成“悬而未滴”的现象,易造成液滴飞溅。其优点在于MIG焊比TIG的焊接速度要快,焊接大型工件时焊运动幅度小,通过调整送丝速度焊接效率可达每分钟数米。


  • 激光焊

激光焊接(Laser Beam Welding LBW)利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热,激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池,凝固后材料连接为一体。


激光焊接的优点在于焊接作用点小,高功率热源集中作用,有能力进行厚板焊接,热影响区窄且焊接变形小。但与此同时,激光焊对于焊接定位的要求较高,焊接装置昂贵,焊接成本较高,对于铝镁这类金属材料激光反射率较高,直接焊接比较困难。


用不同功率密度的激光照射材料表明,当工件上的功率密度达到107W/cm2以上,加热区内的金属会在极短的时间内被气化,气体在熔池内汇聚成一个小孔,并以此小孔为中心进行热量传递,在小孔附近形成熔池,这就是激光深熔焊的“匙孔(keyhole)”效应。为避免此现象造成的熔池不均匀问题,可以通过减小激光能量、增大焊接速度或控制熔核区的重熔,以去除熔合区的气泡,减少气孔的产生。


  • 搅拌摩擦焊

搅拌摩擦焊(Friction stir Welding,FSW)是在传统摩擦焊接技术基础上形成的新型固相连接技术,其原理是一个非耗损的特殊形状的由搅拌针和轴肩组成的搅拌头,旋转扎入待焊接界面,当搅拌头沿焊缝前进时,焊接材料温度升高,塑化金属在机械搅拌和顶锻的作用下发生强烈的塑性变形,经过扩散与再结晶之后形成致密的固相连接。


与传统的焊接方法相比,FSW技术具有以下优点:

  1. 焊接温度低,焊接变形小;

  2. 焊缝力学性能好;

  3. 焊接工艺简单经济环保。

存在的主要问题及研究重点

随着铝合金在越来越多的行业得到应用,其修复连接问题也吸引着越来越多学者的关注。通过多种焊接技术对铝合金进行了各种焊接试验发现,修复技术的成熟度尚达不到工业的发展需求,其中仍存在各种问题。


钨极氩弧焊和熔化极惰性气体保护焊是目前应用范围最广泛的两种焊接方法,但这两种技术热影响区较宽,焊缝金属需经融化后再凝固的过程,对组织影响较大,且残余应力高,导致接头力学性能受到严重影响。激光焊能束密度较高,焊缝深宽比较大,但极容易形成气孔,且其昂贵的造价也限制了应用的普及。摩擦搅拌焊为热量方面的问题提供了解决方案,但摩擦搅拌焊需要相对较大的顶锻压力和向前的驱动力,设备一般较复杂笨重,限制了其发展。


相关课题的研究重点以后应放在以下几个方面:

  1. 从熔焊的基础入手,调整焊丝配方,加入稀土元素或者适量选用焊接活性剂,控制焊接变形量,减小应力,减少气孔的生成。


  2. 由于合金使用范围和用途的扩展,通常与异质材料配合使用,因此需开展异种金属间的搭接熔焊实验,以获得高质量的连接接头。


  3. 开展复合热源焊接性研究,如TIG-激光复合焊接,激光复合搅拌摩擦焊,以得到最优化的焊缝性能。

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