第一篇：焊接方法及工藝要點(diǎn)

6．焊接方法及工藝

6.1 焊條電弧焊 6.1.1 填充材料

知識(shí)點(diǎn)：焊條選擇原則

重點(diǎn)內(nèi)容：①碳鋼與低合金鋼：等強(qiáng)原則，即選用熔敷金屬強(qiáng)度級(jí)別與母材相同或相近的焊條，同時(shí)綜合考慮焊縫的塑性，韌性。異種鋼焊接按強(qiáng)度等級(jí)較低的鋼種選擇焊條。焊接性能差，工作條件苛刻時(shí)，應(yīng)選堿性焊條。

②不銹鋼：等成分原則，即選用熔敷金屬化學(xué)成分與母材相同或相近的焊條，同時(shí)含碳量不應(yīng)高于母材。焊接抗裂性較差的馬氏體不銹鋼或單純奧氏體不銹鋼時(shí)，應(yīng)選用堿性不銹鋼焊條。焊接異種鋼通常采用高于合金成分較高一側(cè)的高含量焊條。

③耐熱鋼：按等成分和相近力學(xué)性能原則，同時(shí)考慮接頭的等強(qiáng)原則。異種鋼焊接按合金元素含量級(jí)別較低的選擇焊條。若有熱處理的按級(jí)別高的選擇。6.1.2 焊條電弧焊操作技術(shù)

知識(shí)點(diǎn)1：板對(duì)接單面焊雙面成形。

重點(diǎn)內(nèi)容：①平焊：焊條常選φ3.2,焊接電流100-110A，焊條與焊接方向夾角30°-50°，與兩側(cè)工件夾角為90°，引弧從間隙小一端定位焊處引弧，更換焊條或停焊時(shí)，焊條下壓使熔孔稍大些，收弧過渡兩滴金屬，供背面焊縫飽滿。收弧處理不當(dāng)，易產(chǎn)生弧坑，其危害：①減少焊縫局部面積而削弱強(qiáng)度；②引起應(yīng)力集中；③弧坑處含氫量較高，易產(chǎn)生裂紋。防止弧坑：應(yīng)進(jìn)行收弧處理，保證焊縫的連續(xù)外形，維持正常的熔池溫度，逐漸填滿弧坑后熄弧。填充層、蓋面層焊接，在離焊縫端頭10mm左右引弧，壓低電弧施焊，作鋸齒形橫向運(yùn)條，在坡口兩側(cè)稍作停留，保持坡口兩側(cè)溫度均衡，且能填滿金屬防止咬邊。②橫焊：焊條與焊接方向夾角75°~80°，焊條與下面母材夾角也為75°~80°，焊條應(yīng)選小直徑和較小的電流，以短路過渡形式進(jìn)行焊接。由于焊條的傾斜以及上下坡口角度影響，造成上下坡口的受熱不均勻。上坡口受熱較好，下坡口受熱較差。同時(shí)金屬因受重力作用下墜，極易造成下坡口熔合不良，甚至冷接。因此應(yīng)先擊穿小坡口面，使下坡口面擊穿熔孔在前，上坡口面擊穿熔孔在后。當(dāng)熔渣超前時(shí)，要采用拔渣運(yùn)條法。

③立焊：焊條向下傾斜60°-80°與兩邊成90°，采用小直徑焊條，電流比平焊小10-15%，短弧操作，常采用挑弧焊接來控制熔池溫度。合理的運(yùn)條方式也是保證立焊質(zhì)量的手段，常用鋸齒形，月牙形法。更換焊條要快，采用熱接法。

④仰焊：焊接時(shí)一定要注意保持正確的操作姿勢(shì)，焊接點(diǎn)不要處于人的正上方，應(yīng)為上方偏前，且焊縫偏向操作人員的右側(cè)，焊條夾角與立焊相同，采用小直徑焊條，小電流焊接，短弧焊接，當(dāng)熔池溫度過高時(shí)，可以將電弧稍稍抬起，使熔池溫度降低，起頭和接頭在預(yù)熱過程中很容易出現(xiàn)熔渣和金屬液在一起和熔渣越前現(xiàn)象，這時(shí)應(yīng)將焊條與上板的夾角減小，以增大電弧吹力，千萬不能滅弧。

知識(shí)點(diǎn)2：管板焊接操作技術(shù)

重點(diǎn)內(nèi)容：①非熔透式管板焊接（原稱插入式）

通常焊二層。第一層用φ2.5mm的焊條進(jìn)行定位焊，然后在定位焊縫的對(duì)面起焊，電流為50-100A，焊條與平板夾角40°~50°，蓋面層用直徑φ3.2mm的焊條，焊條與平板夾角50°~60°，焊條采用月牙形擺動(dòng)，以保證焊腳尺寸，要注意的是不應(yīng)用大直徑的焊條焊一層。角接頭往往承受內(nèi)壓，一層焊完往往內(nèi)部存在缺陷，工作時(shí)會(huì)發(fā)生滲氣，滲水，滲油。

②全熔透式管板（原稱騎座式）水平固定焊接。打底焊可以采用連弧焊，也可以采用滅弧焊。但必須用左右兩個(gè)半圈進(jìn)行焊接。一般用鐘點(diǎn)法標(biāo)記，右半圈焊接時(shí)，在時(shí)鐘4時(shí)處到6時(shí)處之間引弧。在6時(shí)至7時(shí)處的焊縫盡量薄一些以利于左半圈連接平整。在6時(shí)~5時(shí)處近似仰焊，焊條盡量往上頂，防焊瘤，在5時(shí)~2時(shí)處近似立焊，焊條向工件內(nèi)面送相對(duì)淺一些，2~12時(shí)處近似平焊，焊條端部偏向底板一側(cè)，并作短弧運(yùn)條。左半圈焊接時(shí)，先將左半圈的焊縫始末處的焊道清理干凈，在8點(diǎn)處引弧快速到6點(diǎn)處預(yù)熱，壓低電弧施焊，右半圈除了方向不同，其它與左半圈相同，更換焊條要快。填充焊與打底基本相同，只是運(yùn)條擺動(dòng)稍大一點(diǎn)，蓋面焊只是焊條擺動(dòng)到管與板側(cè)時(shí)要稍作停留，且在板側(cè)停留時(shí)間長一些，以防咬邊，注意在12點(diǎn)處收弧，一般做幾次挑弧運(yùn)作，將熔池填滿收弧。

知識(shí)點(diǎn)3：管對(duì)接操作技術(shù)

重點(diǎn)內(nèi)容：管對(duì)接垂直固定焊接

打底焊時(shí)，焊條與下母材成70°~80°，與焊接方向的切線成60°~75°。打底焊的接頭盡量采用熱接法，焊接封閉接頭前，先將始焊端處理成緩坡形，然后再焊，當(dāng)焊到緩坡的前沿時(shí)，電弧壓低向坡口根部送進(jìn)，然后焊過緩坡與正式焊縫重疊10mm滅弧。蓋面焊一般上下兩道，先焊下面一道，后焊上面一道。焊前要清理好打底焊時(shí)的熔渣，焊下面焊道時(shí)，電弧對(duì)準(zhǔn)打底焊道的下沿，稍加橫向擺動(dòng)，使熔池下沿超出坡口下棱邊，并使熔化金屬覆蓋在打底焊道的一半以上。焊上面焊道時(shí)，要對(duì)準(zhǔn)打底焊道的上沿，保證覆蓋下面焊道的一半左右，使熔池上沿略超出上坡口。6.2 埋弧焊 6.2.1 埋弧焊工藝

知識(shí)點(diǎn)1：埋弧焊焊接材料

重點(diǎn)內(nèi)容：①焊絲焊劑的選配原則

應(yīng)根據(jù)母材力學(xué)性能和化學(xué)成分，坡口形式、板厚、工藝條件、結(jié)構(gòu)尺寸等選定。焊接低碳鋼和低合金鋼一般選用H08A、H08MnA，配高錳高硅型焊劑，也可以選H08MnA、H10Mn的焊絲，配低錳無錳焊劑，低合金高強(qiáng)鋼焊絲，配中錳中硅焊劑，也可以選燒結(jié)劑。焊接不銹鋼應(yīng)選擇與母材成分相近的焊絲，配焊劑時(shí)，耐熱鋼、低溫鋼、耐蝕鋼選用堿性的中低硅型焊劑，其它選用堿性較高的熔煉焊劑，以降低合金元素的燒損及滲透較多的合金元素。低碳鋼或低合金鋼與不銹鋼焊接都采用高鉻鎳焊絲。

②焊絲焊劑的準(zhǔn)備

焊絲的主要作用是填充金屬，也向焊縫過渡合金元素參與冶金反應(yīng)。焊絲應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)檢查、驗(yàn)收和復(fù)驗(yàn)方可使用。焊劑使用前要烘干，酸性焊劑150℃-200℃×2h，堿性焊劑烘干200℃-350℃×2h，燒結(jié)劑300℃-400℃×2h，焊劑的顆粒度越大，電流也可大一些。①當(dāng)焊劑顆粒度一定時(shí)，如果增大電流，會(huì)使電弧不穩(wěn)，焊縫表面及邊緣凹凸不平。②焊劑堆積過厚，電弧受焊劑層的壓迫使焊縫變粗糙出現(xiàn)壓痕，影響氣體送出。③堆積不足時(shí)，焊縫區(qū)覆蓋不嚴(yán)，漏光飛濺，焊縫成形不良。④焊劑粒度不一致，甚至出現(xiàn)塊狀，產(chǎn)生成形不規(guī)則。這就是為什么焊縫表面高低不平，寬窄不一，產(chǎn)生氣孔的原因。

知識(shí)點(diǎn)2：焊縫形狀系數(shù)

重要內(nèi)容：焊縫寬度與焊縫熔深度之比，稱為焊縫成形系數(shù)。成形系數(shù)值小表明焊縫深而窄，內(nèi)部易產(chǎn)生氣孔、夾渣。同時(shí)熔池結(jié)晶時(shí)的柱狀晶從焊縫兩側(cè)向中心生長，低熔點(diǎn)雜質(zhì)不易浮出而集聚在結(jié)晶交界面上形成脆弱結(jié)合面，在焊焊應(yīng)力作用下產(chǎn)生結(jié)晶裂紋。因此焊縫形狀系數(shù)推薦1.3-2之間。

知識(shí)點(diǎn)3：焊接參數(shù)對(duì)焊縫形狀尺寸的影響

重要內(nèi)容：①焊接電流增大時(shí)，電弧對(duì)熔池金屬排出作用增強(qiáng)，熔池深度增加，由于電弧的電磁收縮效應(yīng)增強(qiáng)，使電弧游動(dòng)減弱，故對(duì)焊縫寬度影響不大。隨著電流增加，熔深增加，焊縫熔化量增大，而焊縫寬度不變時(shí)就會(huì)影響熔池中氣體和夾雜物的浮出產(chǎn)生缺陷。②電弧電壓是根據(jù)焊接電流確定，波動(dòng)范圍有限，影響相對(duì)較小。但電弧電壓過高，對(duì)焊縫易形成“蘑菇”形，內(nèi)部易產(chǎn)生缺陷，電弧電壓降低，焊縫寬度減小，變得高而窄。焊接速度增大，焊縫熔寬明顯減小，熔深略有增加，若速度增加到40m/h以上時(shí)，線能量顯著減小，會(huì)引起未焊透，未熔合，咬邊及成形不良等缺陷。若過低易形成易裂的蘑菇形焊縫。③焊絲伸曲長度、焊絲伸曲長度增加、焊絲熔化速度增加，結(jié)果使熔深減小，焊縫余高增大。6.2.2埋弧焊技術(shù) 知識(shí)點(diǎn)1：焊前準(zhǔn)備

重要內(nèi)容：一般板厚小于14可不開坡口，14-22可開V形坡口，板厚22可開雙面V形坡口。坡口表面不得有氧化皮、銹蝕油脂、水分等。裝配防止錯(cuò)邊、間隙不當(dāng)。定位焊應(yīng)焊在第一層焊縫背面，長度30mm以上。焊絲要對(duì)中，偏離中心線易造成未焊透，若是接頭板厚不對(duì)等時(shí)，可適當(dāng)向厚板側(cè)偏移，為保證焊縫與母材側(cè)壁的良好熔合，焊絲距母材側(cè)壁距離約等于焊絲直徑，縱縫兩端要加引弧板和熄弧板。

知識(shí)點(diǎn)2：對(duì)接直縫兩面焊

重要內(nèi)容：板厚大于16mm時(shí)開Y形坡口，鈍邊6~8mm，正面焊接熔透板厚的40%~50%，反面熔透板厚60%-70%，如板厚20mm選焊絲直徑φ5mm，正面焊接電流850~900，電弧電壓36~38，焊速42cm/min，反面焊接電流900~1000，電弧電壓38~40，焊速40cm/min，在無法使用襯墊進(jìn)行埋弧焊時(shí)，可采用手工焊封底，應(yīng)保證封底厚度大于6mm。

知識(shí)點(diǎn)3：對(duì)接環(huán)縫焊接

重要內(nèi)容：圓筒體環(huán)焊縫常采用非對(duì)稱坡口形式，一般內(nèi)坡口小外坡口大，將主要工作量放在外環(huán)縫上，內(nèi)環(huán)縫主要起封底作用。內(nèi)環(huán)縫焊絲偏離中心線呈上坡口，外環(huán)縫焊車處于筒體頂部，焊絲偏離圓筒中心線呈下坡口焊。要注意焊絲偏移量與筒體直徑焊接速度、焊接電流大小的關(guān)系，如φ1500~2000筒體偏移量在35，過小焊縫余高過大，偏移量過大則焊縫可能不飽滿，甚至填不滿。6.3手工鎢極氬弧焊

知識(shí)點(diǎn)1 手工鎢極氬弧焊焊接參數(shù)

重要內(nèi)容：手工鎢極氬弧焊焊接參數(shù)有：焊接電流、電弧電壓、鎢極直徑、氬氣流量、噴嘴直徑、焊絲直徑、焊接速度等。①焊接電流

根據(jù)工件厚度、材質(zhì)、接頭形式、焊接位置等因素選擇。焊接電流過大，容易引起燒穿或焊縫下陷、咬邊等缺陷，還引起鎢極燒損并產(chǎn)生夾鎢，電流過小，電弧燃燒不穩(wěn)定。電流種類與極性，低碳鋼和低合金鋼、不銹鋼均直流正極。

②電弧電壓

電弧電壓決定于電弧長度，也與鎢極尖端的角度有關(guān)，端部越尖，電壓越高，電流也越大，影響氣體保護(hù)效果，導(dǎo)致焊縫氧化、焊透不均等缺陷，因此在保證良好的視線下短弧操作。在焊接薄板和小電流時(shí)，可用小直徑鎢極，并將其磨成尖銳角約20°，這樣電弧易引燃而且穩(wěn)定，大電流時(shí)要求鎢極末端磨成鈍錐角（大于90°），這樣電弧斑點(diǎn)穩(wěn)定，弧柱的擴(kuò)散減小加熱集中，焊縫成形均勻。

③氬氣流量和噴嘴直徑

應(yīng)考慮焊接電流、弧長、鎢極伸出長度，焊接速度以及接頭形式等因素。氬氣流量過低，氣體挺速差，排除周圍空氣的能力弱，保護(hù)效果不好，相反流量過大，容易變成紊流使空氣卷入，降低保護(hù)效果。一般情況下電流101～150，噴嘴孔徑4~9.5mm，氬氣流量4-7L/min。

④鎢極伸出長度

噴嘴與工作距離越大，氣體保護(hù)效果越差，但太近會(huì)影響焊工視線，并容易使鎢極與熔池接觸產(chǎn)生夾鎢，一般在8~12mm之間，同理鎢極伸出長度一般為5~10mm。

知識(shí)點(diǎn)2 手工鎢極氬弧焊焊接工藝 重要內(nèi)容：

①氬氣保護(hù)

要求氬氣中的氧、氮、氫和水份少，氧和氮使焊縫金屬氧化和氮化，使其變脆并燒損合金元素。不銹鋼和耐熱鋼焊接直流正極性時(shí)，氬的純度為99.7%。

②工藝因素

噴嘴至工件的距離越近，保護(hù)效果越可靠，并可提高抗外界氣流擾動(dòng)和側(cè)向風(fēng)的能力，焊接速度過快或無規(guī)則，干擾了保護(hù)氣流，側(cè)向風(fēng)較大時(shí)，必須采取防風(fēng)措施。

③焊前清理

a.嚴(yán)格清除焊絲和坡口及坡口表面20mm范圍內(nèi)油脂、水分、氧化膜；b.用鋼絲輪或磨削、拋光將坡口及兩側(cè)的氧化膜、鐵銹等清除；c.用汽油或丙酮等有機(jī)溶劑清洗去油脂。

④焊絲的選擇 打底焊多選用Φ2~Φ2.5焊絲，焊絲長度以500~1000mm為準(zhǔn)，焊絲使用前需清理表面的油脂、銹蝕及氧化物，不銹鋼最好用化學(xué)清洗。

⑤定位焊 焊接時(shí)應(yīng)與正式焊接的焊絲和工藝相同，定位焊縫長度10~15mm,高度2~3mm,定位焊應(yīng)保證焊透、無缺陷，兩端應(yīng)加工成斜坡形，以利接頭。

知識(shí)點(diǎn)2 操作要領(lǐng)

主要內(nèi)容：焊接時(shí)為了避免鎢極燒損，甚至造成鎢污染，通常采用非接觸引弧，即高頻震蕩或高頻脈沖引弧，為保證焊接質(zhì)量，應(yīng)加引弧板，以防止鎢極從冷態(tài)突然升到高溫，引起端部爆裂，飛濺落入熔池造成夾鎢。焊接接頭時(shí)，填放動(dòng)作要輕、穩(wěn)，不要擾亂氬氣保護(hù)，焊絲可隨焊槍同步稍作慢橫向擺動(dòng)，以增加焊縫寬度，切忌與鎢極碰撞，否則造成使鎢極污染，加速其燒損，并會(huì)引起夾鎢。焊絲熔滴一般應(yīng)在熔池底部（約1/3處）給送，而不能在鎢極下方或電弧柱中滴入，否則容易碰撞鎢極，還會(huì)影響焊縫成形。為了便于觀察，鎢極伸出噴嘴端2~3mm,鎢極距熔池表面距離保持2~4mm,收弧時(shí)，當(dāng)焊機(jī)配有電流自動(dòng)衰減功能時(shí)，可采用電流衰減收弧法，按動(dòng)電流衰減按鈕焊接，電流逐漸減小，直至金屬不熔化，該方法收弧無弧坑，無縮孔。若沒有此裝置，收弧時(shí)，焊接速度適當(dāng)減慢，增加焊絲填充量，填充熔池隨后將電弧移至坡口邊緣上，快速熄滅，但要延遲送氣3~5秒，保護(hù)高溫熔池不被氧化。焊接接頭形式及焊接符號(hào)

7.1 焊接接頭形式和坡口 知識(shí)點(diǎn)1 焊接接頭形式

主要內(nèi)容：焊接接頭形式有四種即對(duì)接接頭、角接接頭、T形接頭、搭接接頭。（1）對(duì)接接頭

兩焊件表面構(gòu)成大于或等于135°，小于或等于180°夾角的接頭，稱為對(duì)接接頭。連接對(duì)接接頭的焊縫形式可以是對(duì)接焊縫，也可以是角焊縫或?qū)雍徒墙拥慕M合焊縫，但以對(duì)接焊縫居多。對(duì)接接頭的坡口形式主要有Ⅰ形坡口、V形、U形X形（雙面V形）坡口等。常見對(duì)接接頭形式如下圖。

對(duì)接接頭從力學(xué)角度分析是比較理想的接頭形式，它的受力狀況較好，應(yīng)力集中較??；能承受較大的靜載荷或動(dòng)載荷，接頭效率高。是焊接結(jié)構(gòu)和鍋爐壓力容器受壓元件應(yīng)用最多的接頭形式。為保證焊接質(zhì)量，減少焊接變形和焊接材料的消耗，需要把焊件的對(duì)接邊緣加工成各種形式的坡口。一般鋼板厚度在6mm以下，可開Ⅰ形坡口（即不開坡口，但重要結(jié)構(gòu)厚度3mm時(shí)，就應(yīng)開坡口）；厚度6~26mm時(shí)，采用Ⅴ形或Y形（帶鈍邊Ⅴ形）坡口；厚度12~60mm時(shí)，采用X形（雙面Ⅴ形）坡口或雙面Y形坡口，它可比單面V形或Y形坡口減少填充金屬量近一半左右，焊后變形也較小。U形或雙面U形坡口的填充金屬量更少，焊后變形更小，但加工困難。

T形接頭

一焊件之端面與另一焊件表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭，為T形接頭。連接T形接頭的焊縫形式有角焊縫、對(duì)接焊縫和組合焊縫。坡口形式為單邊V形、I形、K形、U形及帶鈍邊J形坡口等。T形接頭形式如下圖。

T形接頭由于焊縫向母材過渡較急劇，接頭在外力作用下內(nèi)部應(yīng)力分布極不均勻，特別是角焊縫，其根部和過渡處都有很大的應(yīng)力集中。因此這種接頭承受荷載尤其是動(dòng)荷載的能力較低。對(duì)于重要的T形接頭必須開坡口并焊透，或采用深熔焊接，方可大大降低應(yīng)力集中。

（3）角接接頭

兩焊件端部構(gòu)成大于30°、小于135°夾角的接頭，為角接接頭。其焊縫形式有對(duì)接焊縫、角焊縫，坡口形式有I形、Y形、單邊Y形及K形坡口（雙面單邊V形坡口）。角接接頭如下所示。

（4）搭接接頭

搭接接頭是指兩焊件部分重疊在一起所構(gòu)成的接頭，如下圖所示。其焊縫形式有角焊縫、塞焊縫，坡口形式有I形坡口、塞焊坡口。這種接頭的強(qiáng)度較低，尤其是疲勞強(qiáng)度，只用于不重要的結(jié)構(gòu)。不開坡口的搭接接頭一般用于厚12mm以下鋼板，其重疊部分長度由設(shè)計(jì)決定（通常L>2（δ1+δ2）。當(dāng)重疊鋼板面積較大時(shí)，為保證強(qiáng)度可分別選用圓形內(nèi)塞焊或長孔內(nèi)角焊的形式。塞焊點(diǎn)間距和長度L可由設(shè)計(jì)確定。

知識(shí)點(diǎn)2 焊接坡口

主要內(nèi)容：1坡口的選擇

為了滿足焊接工藝的需要，并保證接頭的質(zhì)量，焊件需用機(jī)械、火焰或電弧等方法加工出坡口，及開坡口。坡口的形式主要取決于焊接方法、焊接位置、工件的厚度、熔透要求及經(jīng)濟(jì)合理性等因素。選擇坡口應(yīng)注意如下問題：

焊接材料的消耗量；可焊到性；坡口加工條件；焊接變形等。

同厚度的工件，采用雙面V形或Y形坡口比V形或Y形坡口可節(jié)省較多的焊接材料，電能和工時(shí)。選擇適當(dāng)?shù)钠驴谛问?，配合合理的工藝，還可有效地減小焊接變形。

焊條電弧焊為了保證焊透，通常板厚大于6mm開坡口，開V形坡口常帶鈍邊，鈍邊的作用就是為了防止燒穿。

2坡口的加工

坡口的加工方法可根據(jù)工件尺寸、形狀及加工條件選擇，一般有以下幾種方法：

剪邊 I形坡口可在剪板機(jī)上剪切加工，然后用刨邊機(jī)進(jìn)行細(xì)加工。刨邊 用刨床或刨邊機(jī)加工坡口，有時(shí)也可采用銑削加工。車削 用車床或車管機(jī)加工坡口，適于加工管子的坡口。

熱切割 用氣體火焰或等離子弧手工切割或自動(dòng)切割機(jī)加工坡口?？汕懈畛鯲形或Y形、雙面Y形坡口，如球罐的球殼板坡口加工。

碳弧氣刨 主要用于清理焊根時(shí)的開坡口，效率較高，但勞動(dòng)條件較差。鏟削或磨削 用手工或風(fēng)動(dòng)工具鏟削或使用砂輪機(jī)（或角向磨光機(jī)）磨削加工坡口，此法效率較低。多用于缺陷返修時(shí)的開坡口。

坡口的加工質(zhì)量，如平整度、直線度及尺寸均勻性等對(duì)于焊縫質(zhì)量有很大的影響。焊接接頭性能

8.1 焊接時(shí)的冶金反應(yīng)

知識(shí)點(diǎn)1 焊接過程的冶金反應(yīng)

重點(diǎn)內(nèi)容 ：焊條的熔點(diǎn)約1200℃，在加熱到100℃水開蒸發(fā)，200~400℃結(jié)晶水汽蒸發(fā)，溫度再上升，藥皮中的有機(jī)物分解燃燒，生成CO、CO2、H2等氣體，藥皮中的高價(jià)氧化物和鹽也發(fā)生分解析出CO2、O2氣體。這些氣體與熔化金屬發(fā)生作用，焊條的熔滴平均溫度1800~2400℃之間，這一階段，氣體的分解和熔解，金屬的蒸發(fā)，金屬及其合金的氧化和還原，焊縫金屬過渡等反應(yīng)，隨著金屬的凝固和氣體析出，熔渣浮出完成焊接過程。

知識(shí)點(diǎn)2 N、H、O對(duì)金屬的作用

重點(diǎn)內(nèi)容 ：N與Fe、Ti、Mn、Si、Cr既溶解又形成穩(wěn)定的氮化物，N在Fe中的溶解度隨溫度的升高而增大，在2200℃達(dá)到最大值，當(dāng)液態(tài)鐵凝固時(shí)，過飽和的氮以氣泡形式向外逸出，當(dāng)熔池金屬結(jié)晶速度超過氣泡速度就會(huì)形成氣孔，與此同時(shí)N以過飽和的形式存在于固溶體中，還有部分以針狀物析出分布于晶界和晶內(nèi)，使焊縫的強(qiáng)度和硬度升高，塑性和韌性下降，N還是促使焊縫金屬時(shí)效脆化的元素。焊縫中N處于不穩(wěn)定狀態(tài)，隨著時(shí)間延長，過飽和的氮將逐漸析出，形成穩(wěn)定針狀物，使焊縫塑性、韌性進(jìn)一步下降，硬度升高。H在300~700℃時(shí)容易被液態(tài)金屬吸收，一部分在熔池凝固過程中逸出，有相當(dāng)多的H來不及逸出而殘留在焊縫中。氫導(dǎo)致金屬變脆，導(dǎo)致鋼塑性顯著下降，還有一部分N形成氣孔在焊縫中。氧在焊縫中同樣使塑性、韌性明顯下降。焊接區(qū)O的來源，主要是大氣和焊條藥皮，焊劑及焊絲表面上的鐵銹和水分等。

知識(shí)點(diǎn)3 焊縫的硫與磷

重點(diǎn)內(nèi)容 硫通常以FeS形式存在在液態(tài)鐵中可無限互溶，而在室溫僅為0.015%左右，因此熔池結(jié)晶時(shí)產(chǎn)生偏析，以低熔點(diǎn)共晶物的形式呈片狀或鏈狀分布于晶界，引起熱脆性，甚至產(chǎn)生結(jié)晶裂紋，還會(huì)降低沖擊韌性和耐腐蝕性。合金鋼，尤其是高Ni合金鋼焊接，硫與鎳形成熔點(diǎn)更低的共晶體產(chǎn)生結(jié)晶裂紋傾向更大。磷在鋼中以Fe2P和Fe3P形式存在，磷化鐵常分布在晶界，減弱了晶粒間的結(jié)合力，它本身硬而脆，增加鋼的冷脆性，使脆性轉(zhuǎn)變溫度升高，焊接奧氏體鋼和低合金焊縫含磷高時(shí)，引起結(jié)晶裂紋。8.2 焊縫的性能

焊件經(jīng)焊接后所形成的結(jié)合部分稱焊縫。知識(shí)點(diǎn)1 焊接熔池結(jié)晶特征

重點(diǎn)內(nèi)容 焊接時(shí)，熔池從高溫到常溫經(jīng)過二次組織轉(zhuǎn)變，即從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，另一次是高溫焊縫冷卻到室溫時(shí)，發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，宏觀觀察焊縫金屬斷面發(fā)現(xiàn)，焊縫的晶體形態(tài)主要是柱狀晶和少量等軸晶，如用顯微鏡進(jìn)行微觀分析，焊接熔池結(jié)晶組織有幾種：脆狀晶，脆狀樹枝晶，樹枝晶，等軸晶。粗大的柱狀晶不僅降低焊縫的強(qiáng)度，而且降低塑性、韌性。樹枝晶比脆狀晶產(chǎn)生的裂紋傾向大，而粗大的樹枝晶比細(xì)小的樹枝晶裂紋傾向還大。焊縫中的化學(xué)成分是不均勻的，這主要是因?yàn)槿鄢亟Y(jié)晶時(shí)，冷卻速度很快，已凝固的化學(xué)成分來不及擴(kuò)散，造成合金元素分布不均勻。熔合區(qū)是焊接接頭中的一個(gè)薄弱地帶，該區(qū)存在嚴(yán)重的化學(xué)成分不均勻，同時(shí)存在物理不均勻性，異種金屬焊接時(shí)更為突出。

知識(shí)點(diǎn)2 焊縫金屬的固態(tài)相變

重要內(nèi)容 ①低碳鋼焊縫組織 主要是鐵素體與少量珠光體，相同化學(xué)成分的焊縫金屬冷卻速度越大，珠光體含量越多，組織細(xì)化，硬度越高。

②低合金鋼焊縫組織 主要是鐵素體、珠光體外，還有貝氏體、馬氏體，其中片狀馬氏體硬度很高，而且很脆。8.3 熱影響區(qū)的性能

知識(shí)點(diǎn)1 熱影響區(qū)的組織分布

熱影響區(qū)是焊接過程中，材料因受熱而發(fā)生金相組織和力學(xué)性能變化區(qū)域。重要內(nèi)容①熱影響區(qū)加熱溫度高約1350℃，加熱速度快，高溫停留時(shí)間短，焊條電弧焊約4-20S,埋弧焊30~100S,自然條件冷卻，局部加熱等特點(diǎn)，因此不同點(diǎn)經(jīng)歷不同的熱循環(huán)，得到不同組織。

②低碳鋼及不易淬火的低合金鋼的熱影響區(qū)組織 ⑴熔合區(qū)介于焊縫中間，組織有較大不均勻性，⑵過熱區(qū)在1100℃以上到固相線以下，金屬處于過熱狀態(tài)，奧氏體晶粒發(fā)生嚴(yán)重長大，冷卻后點(diǎn)到粗大組織，該區(qū)的韌性很低，剛性較大的結(jié)構(gòu)常產(chǎn)生脆化或裂紋。⑶正火區(qū)，該區(qū)域發(fā)生重結(jié)晶，鐵素體和珠光體全體轉(zhuǎn)為奧氏體，然后冷卻到常溫，變到細(xì)小的鐵素體和珠光體，其塑性、韌性都比較高，⑷不完全重結(jié)晶區(qū)，只有一部分發(fā)生相變重結(jié)晶，故性能有所下降。

知識(shí)點(diǎn)2 熱影響區(qū)的性能

重要內(nèi)容 熱影響區(qū)硬化了，主要是在熔合區(qū)，主要表現(xiàn)有粗晶脆化、析出脆化、組織脆化、熱應(yīng)變時(shí)效脆化、氫脆化和石墨脆化。這種脆化導(dǎo)致脆性轉(zhuǎn)變溫度提高、韌性下降。熱影響區(qū)的強(qiáng)度塑性也是不均勻的，粗晶區(qū)硬度、強(qiáng)度高于母材，塑性低于母材，因此熱影響區(qū)的熔合區(qū)和過熱區(qū)的金屬晶粒嚴(yán)重長大，導(dǎo)致該區(qū)塑性韌性嚴(yán)重下降，成為焊接接頭的薄弱環(huán)節(jié)。8.4影響焊接接頭性能的因素及其控制 知識(shí)點(diǎn)1 焊接材料的影響

重要內(nèi)容 焊接材料（焊條、焊絲、焊劑）向熔池中加入細(xì)化晶粒的合金元素，如Mo，V、Ti、Nb等進(jìn)行變質(zhì)處理。低碳鋼和低合金鋼向焊縫加Mn、Si,一方面充分脫氧，還可固溶強(qiáng)化提高焊縫強(qiáng)度，耐熱鋼、不銹鋼選擇焊接材料的化學(xué)成分與母材基本一致。

知識(shí)點(diǎn)2 線能量和焊接參數(shù)的影響

重要內(nèi)容 焊接線能量直接影響焊熱循環(huán)，線能量的確定，主要卻決于過熱區(qū)的脆化和冷裂兩個(gè)因素。焊接含碳量低的熱軋鋼及含碳量偏下限的16Mn鋼，由它的淬硬傾向較小，采用小線能量的冷裂傾向不太大。對(duì)焊接強(qiáng)度級(jí)別在392~441Mpa的15MnV鋼時(shí)，為避免沉淀相溶入及晶粒長大二引起脆化，線能量的選擇應(yīng)偏小些。對(duì)含碳量和合金元素高的490Mpa級(jí)正火鋼18MnMoNb鋼時(shí), 淬硬傾向增大，線能量減小時(shí)的過熱區(qū)的沖擊韌性反而降低，易導(dǎo)致延遲裂紋，故線能量應(yīng)偏大些。在焊接速度一定時(shí)，焊接電流較小時(shí)，易變到脆狀晶。電流增大時(shí)，變到脆狀樹枝晶，電流繼續(xù)增大，會(huì)得到粗大的脆狀樹枝晶組織，直接影響焊縫性能。

知識(shí)點(diǎn)3 焊后熱處理的影響

重要內(nèi)容 焊后熱處理是改善焊接接頭的有效工藝措施，尤其有益于提高熱影響區(qū)的塑性和韌性。焊后熱處理的主要作用是消除焊接殘余應(yīng)力，提高抗腐蝕能力，淬火區(qū)的回火軟化，消除焊縫中的氫，防止產(chǎn)生延遲裂紋，提高沖擊韌性、強(qiáng)度和蠕變強(qiáng)度，提高結(jié)構(gòu)尺寸的穩(wěn)定性。特種設(shè)備常用金屬材料的焊接

知識(shí)點(diǎn)1 低碳鋼焊接

重要內(nèi)容 鍋爐壓力容器受壓元件常用的低碳鋼有Q235A、Q235B、20#、20R。這些材料焊接性良好。焊條電弧焊時(shí)，當(dāng)板厚增大，剛性增大，焊縫裂紋傾向也增大，因此宜采用堿性焊條，埋弧焊可用H08A配合高錳高硅低氟焊劑HJ430。

知識(shí)點(diǎn)2 低合金高強(qiáng)鋼焊接

重要內(nèi)容 ①鍋爐壓力容器低合金高強(qiáng)鋼有16Mn、16MnR、Q345R、16MnHP、15MnVR此類鋼的強(qiáng)度級(jí)別在294~392Mpa區(qū)間多為熱軋鋼，只有當(dāng)板厚>25mm時(shí)為正火鋼，正火后的強(qiáng)度略有下降，但塑性韌性有所提高，且降低了脆性轉(zhuǎn)變溫度。對(duì)于強(qiáng)度級(jí)別較高15MnVR、18MnMoNbR的高強(qiáng)鋼，由于加入了合金元素，增加了材料淬硬傾向，有些元素還形成了低熔點(diǎn)化合物，使焊縫出現(xiàn)各種不利的組織。在擴(kuò)散氫及熱應(yīng)變循環(huán)的共同作用下，還會(huì)產(chǎn)生裂紋或引起粗晶脆化。

②低合金高強(qiáng)鋼焊接的主要問題有熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋，其中冷裂紋是重中之重，從材料本身考慮，淬硬組織是引起冷裂紋的決定因素。隨著鋼的強(qiáng)度級(jí)別提高，合金元素的增加，其淬硬傾向逐漸增大。在冷卻速度較大時(shí)，熱影響區(qū)會(huì)出現(xiàn)貝氏體和大量馬氏體，尤其是粗大的孿晶馬氏體，其缺口敏感性增加，嚴(yán)重脆化，在焊接應(yīng)力下產(chǎn)生冷裂紋。此外還會(huì)由于擴(kuò)散氫的富集在淬硬脆化區(qū)引起顯微裂紋。裂紋尖端形成三向應(yīng)力區(qū)，并再行誘導(dǎo)氫擴(kuò)散富集，使裂紋擴(kuò)展為宏觀裂紋即延遲裂紋。因此低合金高強(qiáng)鋼焊接，應(yīng)根據(jù)母材碳及合金元素含量、板厚、接頭形式、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合理選擇線能量，采用堿性低氫型焊條和堿度較高的焊劑，且焊材嚴(yán)格烘干。根據(jù)環(huán)境溫度，拘束條件確定預(yù)熱溫度，厚度超過一定范圍要采取焊后熱處理，以降低熱影響區(qū)硬度，提高塑性、韌性、消除應(yīng)力和擴(kuò)散氫的影響。

③15MnVNR鋼的焊接 此鋼淬硬傾向并不嚴(yán)重，焊接接頭的硬度不超過350HV，熱影響區(qū)不會(huì)發(fā)生回火軟化，過熱區(qū)稍有脆化，隨著線能量的增大，其沖擊韌性逐漸下降，因此采用較小的線能量。當(dāng)板厚大于25mm時(shí)，應(yīng)預(yù)熱150℃以上。焊條電弧焊選用J607，也可選用J557Mo，埋弧焊選用H08MnMoA焊絲，配合HJ350。

知識(shí)點(diǎn)3 珠光體耐熱鋼的焊接

重要內(nèi)容 珠光體耐熱鋼常用鋼號(hào)有12CrMo、15CrMo、12Cr1MoV等，此類鋼有較好的高溫抗氧化性和熱強(qiáng)性。12CrMo鋼含碳量較低，焊接性較好，厚度大于10mm時(shí)應(yīng)預(yù)熱150℃以上，焊條電弧焊時(shí)應(yīng)選R207。埋弧焊選H08CrMoA焊絲，配合HJ350。

知識(shí)點(diǎn)4 不銹鋼的焊接

重要內(nèi)容 常用的不銹鋼有0Cr19Ni9、0Cr13、Cr17等。奧氏體不銹鋼焊接主要問題是：焊接接頭的晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂、焊縫熱裂紋、液化裂紋、接頭的脆化等。焊接前后，鋼材表面應(yīng)進(jìn)行酸性和鈍化處理，焊前盡量用等離子切割，封頭成形如用熱壓，應(yīng)進(jìn)行耐腐蝕性變化檢驗(yàn)。奧氏體鋼的熱導(dǎo)率小，線膨脹系數(shù)大，焊接變形也較大，焊接時(shí)應(yīng)選擇能量集中的焊接方法并采用較小的線能量，進(jìn)行快速焊接。馬氏體不銹鋼焊接的主要問題是冷裂紋和脆化的問題，拘束度越大，越容易引起冷裂紋。焊接時(shí)應(yīng)采取預(yù)熱措施，預(yù)熱溫度150~400℃，焊后還應(yīng)進(jìn)行熱處理，以獲取符合要求的綜合力學(xué)性能。焊接變形及其控制

知識(shí)點(diǎn)1 焊接變形的種類 重要內(nèi)容 有焊接變形就產(chǎn)生焊接應(yīng)力，即焊接構(gòu)件由焊接產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。焊接變形有縱向收縮變形、橫向收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形、錯(cuò)邊變形、扭曲變形。

知識(shí)點(diǎn)2 影響焊接變形的因素

重要內(nèi)容 焊接位置不對(duì)稱時(shí)易引起彎曲變形，焊接接頭重心與焊縫截面重心不重合易引起角變形。結(jié)構(gòu)剛性，結(jié)構(gòu)截面積越大則拉伸變形越小。裝配，焊接順序，一般對(duì)稱布置焊縫，最好由偶數(shù)的焊工對(duì)稱同時(shí)焊接，這樣可以使變形相互抵消。焊接線能量越大，產(chǎn)生的熱塑性變形也越大，變形也增加。焊縫尺寸越大，變形越大，單面坡口比雙面坡口變形大。1m以上的焊縫，直通焊變形量大，從中心向兩端焊和逐段退焊可減小變形，從中心向兩端退焊變形最小。

知識(shí)點(diǎn)3 防止變形的措施

重要內(nèi)容 在設(shè)計(jì)上選擇合理焊縫尺寸和坡口形式，合理安排焊縫位置。在工藝上，采取預(yù)留余量法，反變形法，選擇合理的裝配焊接順序，合理選擇焊接方法和焊接參數(shù)，錘擊法等。焊接缺陷

知識(shí)點(diǎn)1 焊接缺陷的分類

重要內(nèi)容 裂紋分為微觀裂紋、縱向裂紋、橫向裂紋、放射裂紋、弧坑裂紋?？籽ò饪住⑶蛐螝饪?、均布?xì)饪?、局部密集氣孔、鏈狀氣孔、條形氣孔、長形氣孔、表面氣孔、縮孔、弧坑縮孔。固體夾雜，包括夾渣、焊劑和溶劑夾渣、氧化物夾雜、皺褶、金屬夾雜等。未焊透（焊接時(shí)，根部未完全熔透的現(xiàn)象，對(duì)接焊縫指焊縫深度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)象）和未熔合（未熔合產(chǎn)生原因：①線能量太小；②電弧偏吹；③氣焊火焰坡口加熱不均勻；④打底焊時(shí)電弧燃燒時(shí)間短）。形狀缺陷包括咬邊、縮溝、焊縫超高、凸度過大、下塌、局部下塌，焊縫形狀不良、焊瘤、錯(cuò)邊、角度偏差、下垂燒穿、未焊透、焊腳不對(duì)稱、焊縫寬度不齊、根部收縮、焊縫接頭不良。電弧擦傷、飛濺、鎢飛濺、表面撕裂、磨痕、鑿痕、打磨過量、定位缺陷等。

11.2 焊接缺陷形成及防止 知識(shí)點(diǎn)1 熱裂紋

重要內(nèi)容 熱裂紋是焊接過程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)產(chǎn)生的焊接裂紋。這種裂紋的特征是沿奧氏體晶界開裂，裂紋多貫穿于焊縫表面，裂紋寬度0.05~0.5mm，比冷裂紋大幾十倍，熱裂紋多產(chǎn)生于焊縫，也出現(xiàn)于熱影響區(qū)。焊接低碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼都有可能產(chǎn)生熱裂紋。

知識(shí)點(diǎn)2 冷裂紋

重要內(nèi)容 冷裂紋是焊接接頭冷卻到較低溫度（Ms溫度以下）時(shí)產(chǎn)生的焊接裂紋。冷裂紋的起源多發(fā)生在具有缺口效應(yīng)的焊接熱影響區(qū)，或者有物理化學(xué)不均勻的氫聚集地帶。裂紋有時(shí)沿晶界擴(kuò)展，也有時(shí)穿晶擴(kuò)展。冷裂紋可以焊后立即出現(xiàn)，也有經(jīng)過幾小時(shí)，幾天才出現(xiàn)。冷裂紋主要發(fā)生在高、中碳鋼、低中合金高強(qiáng)鋼的焊接熱影響區(qū)。冷裂紋產(chǎn)生主要決定于鋼種的淬硬傾向、氫的作用和焊接接頭的應(yīng)力狀態(tài)。因此，高強(qiáng)鋼焊接時(shí)，產(chǎn)生冷裂紋的機(jī)理在于鋼種淬硬之后受氫的侵襲和誘發(fā)，使之脆化，在拘束應(yīng)力的作用下產(chǎn)生了裂紋。防止冷裂紋的措施有：選用良好力學(xué)性能、抗裂性能，并含S、N、P等雜質(zhì)少的材料，選用優(yōu)質(zhì)的低氫焊條，清理工作破口，焊絲表面鐵銹，油脂和水分，適當(dāng)加入Ti、Nb、V等合金元素，提高焊縫的塑性和韌性，采取進(jìn)行焊前預(yù)熱和焊后熱處理工藝，避免強(qiáng)力組裝，防止錯(cuò)邊、角變形引起的附加應(yīng)力。

知識(shí)點(diǎn)2 夾渣和氣孔 重要內(nèi)容 夾渣是焊接熔渣殘留在焊縫中的缺陷。立焊和仰焊容易產(chǎn)生夾渣。夾渣產(chǎn)生的原因是：坡口角度或焊接電流過小，熔渣粘度大，操作不當(dāng)使熔渣和熔化金屬不能很好分離，焊條藥皮整塊脫落又未熔化，或者清渣不徹底等。焊接過程中，熔池金屬中的氣體在金屬冷卻以前未能來得及逸出而殘留下來在焊縫金屬內(nèi)部和表面所形成的空穴稱為氣孔。氣孔主要是H2和CO氣孔，防止氣孔的措施有焊條和焊劑按規(guī)定要求烘干，焊條焊皮無油無銹，選擇含碳量低，脫氧能力強(qiáng)的焊條。認(rèn)真清理坡口及兩側(cè)，去除氧化物、油脂、水分等，短弧操作，風(fēng)速、雨雪環(huán)境應(yīng)有防護(hù)措施等。

氣孔產(chǎn)生的原因：①焊條和焊劑受潮；②焊芯或焊絲生銹，表面油水；③電流偏小，熔池存在時(shí)間短，不利于氣孔逸出；④保護(hù)氣體含水分。11.3 焊接缺陷的返修 知識(shí)點(diǎn) 焊接缺陷的返修

重要內(nèi)容 鍋爐壓力容器及其重要結(jié)構(gòu)的焊縫表面存在的裂紋、氣孔、深度大于0.5mm的咬邊，內(nèi)部缺陷超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的缺陷，力學(xué)性能，耐腐蝕性能等達(dá)不到要求的均應(yīng)返修，按照新《容規(guī)》規(guī)定，焊縫的返修應(yīng)由合格的焊工擔(dān)任，返修工藝措施應(yīng)經(jīng)過焊接責(zé)任工程師審批同意，同一部位的返修次數(shù)不宜超過2次。返修操作的要領(lǐng)：①返修時(shí)在高拘束條件下進(jìn)行的，容易產(chǎn)生金屬晶粒粗大、硬化，降低接頭性能，甚至引起裂紋，故力求一次合格；②因有經(jīng)驗(yàn)的持證焊工操作；③清除缺陷時(shí)，每側(cè)不應(yīng)超過板厚的2/3；如此時(shí)還有缺陷，則應(yīng)將該側(cè)補(bǔ)焊后再從背面找缺陷，再補(bǔ)焊；④采用碳弧氣刨應(yīng)防止夾碳、粘渣、銅斑等缺陷，否則應(yīng)磨掉，并消除滲碳層、氧化皮等；⑤返修部位表面，應(yīng)修磨與原焊縫表面一致，圓滑過渡，以減少應(yīng)力集中；⑥修補(bǔ)后應(yīng)按原規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)。焊接檢驗(yàn)與質(zhì)量管理 12.1 焊接檢驗(yàn) 知識(shí)點(diǎn)1 外觀檢驗(yàn)

重要內(nèi)容 外觀檢驗(yàn)時(shí)由肉眼或5~10倍放大鏡檢查焊縫表面質(zhì)量，主要檢查焊縫幾何尺寸、咬邊、弧坑、表面裂紋、錯(cuò)邊量、角變形等缺陷。

在壓力容器主要受壓元件焊縫表面不得存在裂紋、氣孔、夾渣及弧坑等缺陷，并不得保留熔渣和飛濺物。

知識(shí)點(diǎn)2 無損檢測(cè)

重要內(nèi)容 常用無損檢測(cè)的方法有射線檢測(cè)（RT）、超聲波檢測(cè)（UT）、磁粉檢測(cè)（MT）、滲透檢測(cè)（PT）等。

知識(shí)點(diǎn)3 焊接接頭的化學(xué)成分和性能鑒定

重要內(nèi)容 ①化學(xué)成分分析 主要用于檢查焊縫或堆焊層的化學(xué)成分，以分析和間接判斷其性能；

②金相檢驗(yàn) 主要用來檢驗(yàn)焊縫及熱影響區(qū)的組織，晶粒度以及各類夾雜物、缺陷等，并可間接評(píng)定焊接工藝的正確性，及其接頭的性能。常用金相宏觀檢驗(yàn)；

③力學(xué)性能試驗(yàn) 力學(xué)性能試驗(yàn)主要包括拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)等；

④耐壓試驗(yàn) 分為氣壓試驗(yàn)與水壓試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)是為檢驗(yàn)焊縫的密封及結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度，并檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)壓力下安全運(yùn)行的能力。水壓試驗(yàn)檢查無滲漏，無可見變形，試驗(yàn)過程中無異常響聲為合格。12.2 質(zhì)量管理

知識(shí)點(diǎn) 焊接質(zhì)量控制

重要內(nèi)容 ①焊工管理 焊接鍋爐壓力容器、壓力管道的焊工，應(yīng)按《特種設(shè)備焊接操作人員考試細(xì)則》考試合格，并取得合格證。持證焊工只能承擔(dān)考試合格范圍內(nèi)的焊接工作。焊工合格證有效期四年。焊工的日常管理包括培訓(xùn)、考試、建立焊工檔案、進(jìn)行業(yè)績考核、登記質(zhì)量事故等；

②焊接材料 焊材管理主要包括：焊材訂貨采購控制、焊材入庫驗(yàn)收與復(fù)驗(yàn)、焊材一級(jí)庫存保管，二級(jí)庫的烘干、發(fā)放和回收等；

③焊接工藝評(píng)定與焊接作業(yè)指導(dǎo)書

④焊縫返修 對(duì)焊接檢測(cè)出的超標(biāo)缺陷，必須進(jìn)行返修。返修應(yīng)制定詳細(xì)的返修方案，并經(jīng)焊接責(zé)任工程師審核同意，返修應(yīng)由有資格的技術(shù)熟練焊工擔(dān)任，同一部位的返修不宜超過2次，并作焊接返修記錄。

第二篇：焊接工藝方法總結(jié)

焊接工藝方法總結(jié)

? 焊接電源極性類

1.微束等離子弧焊應(yīng)采用具有垂直陡降外特性的電源。

2.焊機(jī)型號(hào)ZXG-200中的Z表示弧焊整流器，X表示下降特性，G表示硅整流器，200表示額定焊接電流。

3.手弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊應(yīng)該采用具有陡降形狀的電源外特性。

4.手工氬弧焊焊接鋁及鋁合金時(shí)時(shí)常采用交流電源。

? 焊接檢驗(yàn)

1.宏觀斷口分析，截取試樣的加工方法有:銑、刨、鋸。不能用氣割。

2.鈦與鈦合金焊接產(chǎn)生的氣孔主要是：氫氣孔。

3.當(dāng)氣孔尺寸在0.5mm以下時(shí)，可以不計(jì)點(diǎn)數(shù)。

4.角焊縫的計(jì)算高度為焊接縫內(nèi)接角形的高。

5.拉伸試樣的抗拉強(qiáng)度應(yīng)等于或高于產(chǎn)品圖樣的定值，試樣才算合格。

6.氣密性檢驗(yàn)時(shí)，往往是在焊縫外表面涂肥皂水進(jìn)行。

7.根據(jù)試驗(yàn)的要求，沖擊試驗(yàn)試樣的缺口可開在焊縫、熱影響區(qū)、熔合線上。

8.消氫處理是在焊后立即將焊件加熱到250-350攝氏度范圍內(nèi)，保溫2-6小時(shí)后空冷。

9.焊接的無損檢驗(yàn)通常包括：射線探傷、磁粉檢驗(yàn)、滲透檢驗(yàn)、超聲波探傷和渦流探傷。

10.檢查氣孔、夾渣等立體缺陷最好的方法是射線探傷。

? 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊-CO2焊-二保焊

1.CO2氣體保護(hù)焊最常用的焊絲是H08Mn2SiA。

2.CO2氣體保護(hù)焊時(shí)焊絲伸出長度一般為焊絲直徑的10倍，且不超過15mm。

3.CO2氣體保護(hù)焊的生產(chǎn)率比手弧焊高2.5-4倍。

4.CO2氣體保護(hù)焊加氧氣的比例是20%-25%

5.CO2氣體保護(hù)焊用的最多 的脫氧劑是硅、錳。

6.CO2氣體保護(hù)焊焊接回路串聯(lián)電感可以改善電弧燃燒不穩(wěn)定，飛濺大的問題。

7.CO2氣體保護(hù)焊用的二氧化碳?xì)怏w純度不得低于99.5%

8.CO2氣體保護(hù)焊用的二氧化碳?xì)怏w的含水量及含氮量不應(yīng)超過0.1%

? 各種材料的焊接工藝、手法及注意事項(xiàng)

1.為了減少珠光體耐熱鋼與低合金鋼焊接冷裂紋；可采取：焊前嚴(yán)格控制氫的來源，焊前預(yù)熱，焊后緩冷。有點(diǎn)說法是采用小線能量進(jìn)行焊接是不正確的。

2.焊接不銹復(fù)合鋼板應(yīng)采用三種不同的焊條來焊同一條焊縫。

3.焊接奧氏體不銹鋼和鋁合金時(shí)，應(yīng)特別注意不能采用小的焊接速度。

4.Q235-A鋼與16Mn鋼焊接時(shí)，應(yīng)選用E50系列焊條。

5.使用酸性焊條焊接薄板時(shí)，為了防止燒穿，可采用直流反接法。

6.用焊條電弧焊焊接Q235鋼時(shí)，可選用型號(hào)為E4303的焊條；埋弧焊時(shí)可選用低錳或無錳的焊絲配高錳高氟型焊劑；CO2氣體保護(hù)焊時(shí)，可選用H08Mn2Si型焊絲。

7.焊接18MnMoNb鋼材用的焊條是E7015-D2；焊接裝配點(diǎn)固前應(yīng)局部預(yù)熱到150~200°C

8.焊接16Mn鋼用E5015焊條。

9.氬弧焊焊接珠光體耐熱鋼不需預(yù)熱。

10.氬氣與氧氣混合焊接不銹鋼時(shí)，氧氣含量為1%~2%

11.采用超低碳焊絲焊接奧氏體不銹鋼的目的是防止產(chǎn)生晶間腐蝕。

12.防止焊縫出現(xiàn)白口的具體措施是降低冷卻速度和增加石墨化元素。

? 焊工重要知識(shí)點(diǎn)匯總

1.搭接接頭主要用于非受壓部件與受壓殼體的連接。

2.B類接頭的工作應(yīng)力是A類接頭工作應(yīng)力的1/2倍。

3.同一種材料，當(dāng)進(jìn)行單面焊時(shí)，其彎曲合格角度要比雙面焊小。

4．焊縫的計(jì)算高度為焊接縫內(nèi)接角形的高。

5．拉伸試樣的抗拉強(qiáng)度應(yīng)等于或高于產(chǎn)品圖樣的定值，試樣才算合格。

6．散熱法不適用于焊接淬硬性高的材料。

7．TS202是一種專門供水下焊接一般結(jié)構(gòu)鋼用的焊條，它能在海水和淡水中焊接，藥皮有防水涂層。對(duì)低合金結(jié)構(gòu)鋼焊縫金屬的性能最有害的脆化元素是：S、P、O、N、H等，這些元素必須嚴(yán)格控制。

8．口角度越大，則熔合比越小。

9．電弧電壓主要影響焊縫的熔寬。

10.焊接煙塵中的主要成分是：金屬氧化物、氟化物、有害氣體。

11.用堿性焊條焊接時(shí)，焊接區(qū)周圍的氣體是氧化碳CO2和CO。

12.開坡口的目的是為了保證焊透。

13.鋼的含碳量大于0.6%時(shí)屬于比較難焊的焊接材料

14.不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕的危險(xiǎn)溫度是450~850°C

? 焊后處理

1.需要進(jìn)行消除焊后殘余應(yīng)力的焊件，焊后應(yīng)進(jìn)行高溫回火.2.焊件高溫回火時(shí)產(chǎn)生的裂紋叫在熱裂紋。

3.將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一段時(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝稱為退火。

4.為了消除合金鑄錠及鑄件在結(jié)晶過程中形成的枝晶偏析，應(yīng)采用擴(kuò)散退火。

5.工件出現(xiàn)硬度偏高這種退火缺陷時(shí)，補(bǔ)救辦法是：調(diào)整加熱溫度和冷卻參數(shù)，重新進(jìn)行一次退火。

6.退火后硬度偏高，多數(shù)是因?yàn)槔鋮s過快。

7.對(duì)于過共析鋼消除要消除嚴(yán)重的網(wǎng)狀二次滲碳體，以利于球化退火，則必須進(jìn)行正火。

8.中溫回火的溫度是350°C—500°C

9.中溫回火的組織是回火屈式體。

10.淬火鋼回火溫度超過300°C時(shí)，硬度降低。

11.化學(xué)熱處理的基本過程是：分解、吸收和擴(kuò)散。

12.后熱是焊后立即將焊件加熱到250~350°C

13.對(duì)于厚壁容器，加熱和冷卻的速度應(yīng)控制在50~150°C每小時(shí)

14.常用的普低鋼焊后熱處理的溫度一般在600~650°C

15.珠光體耐熱鋼焊后熱處理的方式是高溫回火。

第三篇：焊接方法的工藝分析

摘 要

表面美觀以及使用可能性多樣化且耐腐蝕性能好的不銹鋼材料近年來得到了廣泛使用，而不銹鋼薄板相比與其他材料的優(yōu)點(diǎn)也得到了廣泛的使用，因?yàn)閷?duì)于鋼板來言，主要的連接技術(shù)就是進(jìn)行焊接，但在薄板（即板厚≤3mm）焊接過程中，由于電流過大，或焊接停留時(shí)間過長等原因都會(huì)導(dǎo)致焊件出現(xiàn)不同程度的缺陷，比如裂紋、夾渣、氣孔、未焊透等，甚至?xí)斐蓪?duì)焊件變形的不可挽回傷害。本論文則闡述下不銹鋼薄板焊接的一些行之有效的方法以及一些初淺的見解。

關(guān)鍵詞：不銹鋼薄板

氬弧焊接

焊接缺陷

I

1.不銹鋼薄板焊接性及焊接方法分析

不銹鋼在我國的使用量正逐年增加，不銹鋼的使用量由2000年的165萬噸增加到2012年的561.4萬噸。而在不銹鋼的使用中以薄板為主，大概能占到使用總量的一半。不銹鋼的焊接是產(chǎn)品生產(chǎn)的一個(gè)重要工序，焊接質(zhì)量的好壞直接決定產(chǎn)品的質(zhì)量。

1.1 工藝焊接性

工藝焊接性是指在一定焊接工藝下，能否獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。它包括兩個(gè)方面內(nèi)容：

①焊合性能：在一定焊接工藝條件下，一定的金屬形成焊接缺陷的敏感性。②使用性能：在一定焊接工藝條件下，一定的金屬焊接接頭對(duì)使用要求的適應(yīng)性。

對(duì)于熔化焊來說，焊接過程一般要經(jīng)歷傳熱和冶金反應(yīng)。因此，工藝焊接性又分為“熱焊接性”和“冶金焊接性”。熱焊接性是指在焊接熱過程條件下，對(duì)焊接熱影響區(qū)組織性能及產(chǎn)生缺陷的影響程度。它是評(píng)定被焊金屬對(duì)熱得敏感性，主要與被焊材質(zhì)及焊接工藝條件有關(guān)。冶金焊接性是指冶金反應(yīng)對(duì)焊縫性能和產(chǎn)生缺陷的影響程度。焊接性是說明材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性，是指在一定得焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式下，能否獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度和該焊接接頭能否在使用條件下可靠運(yùn)行。焊接性的具體內(nèi)容可分為工藝焊接性和使用焊接性。

在不銹鋼焊接領(lǐng)域，由于其種類繁多因而其焊接性也不盡相同，必須根據(jù)不同的鋼種來確定其焊接性，選用合適的焊接參數(shù)顯得尤為重要！

1.2 焊接工件的燒穿和變形

不銹鋼薄板的焊接由于其自身拘束度小、導(dǎo)熱系數(shù)小，線膨脹系數(shù)較大，當(dāng)焊接溫度變化較快時(shí)，則產(chǎn)生的熱應(yīng)力大，最容易出現(xiàn)就是過熱燒穿和焊接變形缺陷。

1.2.1 產(chǎn)生原因

不銹鋼薄板板壁導(dǎo)熱速度快，電流過高或停留時(shí)間過長都會(huì)造成溫度過熱從而形成燒穿。而且不銹鋼薄板的拘束度較小，在焊接過程中受到局部加熱、冷卻作用，形成了不均勻的加熱、冷卻，焊件會(huì)產(chǎn)生不均勻的應(yīng)力和應(yīng)變，焊縫的縱向縮短對(duì)薄板邊緣的壓力超過一定值時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的波浪式變形，影響工件的外形質(zhì)量。

1.2.2 解決辦法

解決不銹鋼薄板焊接時(shí)產(chǎn)生的過燒燒穿、變形的主要措施有：

①嚴(yán)格控制焊接接頭上的熱輸入量，選擇合適的焊接方法和焊接電流、電弧電壓、焊接速度。

②裝配尺寸力求精確，接口間隙盡量小。間隙稍大容易燒穿，或形成較大的焊瘤。

③必須采用精裝夾具，夾緊力平衡均勻。

④焊接不銹鋼薄板關(guān)鍵在于嚴(yán)格控制焊接接頭上的線能量，力求在能完成焊接的前提下盡量減小熱量輸入，從而減小熱影響區(qū)，避免上述缺陷的出現(xiàn)。

1.3 焊接方法分析

目前的不銹鋼的焊接采用的主要焊接方法均為成熟的焊接工藝，如鎢極氬弧焊、焊條電弧焊、埋弧自動(dòng)焊等。

①鎢極氬弧焊采用的保護(hù)氣體為氬氣，焊接時(shí)它既不與金屬起化學(xué)反應(yīng)，也不溶解與液態(tài)金屬中，故可以避免焊縫中金屬元素的燒損和由此帶來的其它焊接缺陷，同時(shí)因其密度較大，在保護(hù)時(shí)不易漂浮散失，保護(hù)效果好。該焊接方法由于熱源和填充焊絲是分別控制的，熱量調(diào)節(jié)方便，使輸入焊縫的焊接線能量更容易控制，故適合于各種位置的焊接，也容易實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成型。

②焊條電弧焊由于操作靈活、方便，焊接設(shè)備簡單、易于移動(dòng)，設(shè)備費(fèi)用比其它電弧焊方法低，因而得到了廣泛的應(yīng)用。該焊接方法與熔化極氣體保護(hù)焊、埋弧自動(dòng)焊等焊接方法相比，其熔敷速度慢及熔敷系數(shù)低，并且每焊接完一條焊道均需要清理熔渣，而坡口內(nèi)的清渣是比較繁瑣的。

③熔化極惰性氣體保護(hù)焊，由于采用氬氣或在氬氣中添加了少量的O2作為保護(hù)氣體，因而其電弧穩(wěn)定，熔滴細(xì)小且過渡穩(wěn)定，飛濺很小。該焊接方法的電流密度高、母材熔深深，因而其焊絲的熔化速度和焊縫的熔敷速度高，焊接生產(chǎn)效率高，尤其適于中等厚度和大厚度結(jié)構(gòu)的焊接。該焊接設(shè)備比較復(fù)雜，設(shè)備成本較高通過以上分析，考慮焊接成形和焊接成本。

2.鎢極氬弧焊

鎢極氬弧焊對(duì)于不銹鋼薄板是一個(gè)合理的焊接方法選擇，而對(duì)于1～3mm的不銹鋼薄板，主要采用鎢極氬弧焊。

2.1 鎢極氬弧焊的特點(diǎn)

氬弧焊焊應(yīng)用了脈沖電弧，它具有熱輸入低、熱量集中、熱影響區(qū)小、焊接變形小、熱輸入均勻，能較好地控制線能量；保護(hù)氣流具有冷卻作用，可降低熔池表面溫度，提高熔池表面張力；便于操作，容易觀察熔池狀態(tài)，焊縫致密機(jī)械性能好表面成形美觀。目前鎢極氬弧焊焊廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，尤其是在不銹鋼薄板的焊接中應(yīng)用較廣。

2.2 技術(shù)要領(lǐng)

①引弧、定位焊。引弧形式有非接觸式和接觸式短路引弧2種。前者電極不與工件接觸，既適于直流也適于交流焊接；后者僅適于直流焊接。采用短路方法引弧，不應(yīng)在焊件上直接起弧，因易產(chǎn)生夾鎢或與工件粘接，電弧也不能立即穩(wěn)定，電弧容易擊穿母材，所以應(yīng)采用引弧板。在引弧點(diǎn)旁放一塊紫銅板，先在其上引弧，待鎢極頭加熱至一定溫度后再移至待焊部位。在實(shí)際生產(chǎn)中，鎢極氬弧焊焊常用引弧器引弧，在高頻電流或高壓脈沖電流的作用下，使氬氣電離而引然電弧。定位焊時(shí)，焊絲應(yīng)比常用焊絲細(xì)，因點(diǎn)焊時(shí)溫度低、冷卻快，電弧停留時(shí)間較長，故容易燒穿。進(jìn)行點(diǎn)固定位焊時(shí)，應(yīng)把焊絲放在點(diǎn)焊部位，電弧穩(wěn)定后再移到焊絲處，待焊絲熔化并與兩側(cè)母材熔合后迅速?；　?/p>

②正常焊接。用普通鎢極氬弧焊焊進(jìn)行薄板焊接時(shí)，電流均取小值，當(dāng)電流小于20A時(shí)，易產(chǎn)生電弧漂移，陰極斑點(diǎn)溫度很高，會(huì)使焊接區(qū)域產(chǎn)生發(fā)熱燒損和發(fā)射電子條件變差，致使陰極斑點(diǎn)不斷跳動(dòng)，很難維持正常焊接。而采用脈沖鎢極氬弧焊焊時(shí)，峰值電流可使電弧穩(wěn)定，指向性好，易使母材熔化成形，并循環(huán)交替，確保焊接過程的順利進(jìn)行，能得到性能良好、外觀漂亮、形成熔池互相搭接的焊縫。

2.3 鎢極氬弧焊焊接優(yōu)勢(shì)

①焊縫表面光潔無需二次加工。②速度快變形小。

③電弧可見，焊縫易對(duì)中，可全位置焊接。

④焊縫牢固不低原材料的性能。

3.氬弧焊焊接工藝參數(shù)選擇

為了達(dá)到較好的焊接質(zhì)量，焊接工藝參數(shù)必須合理的進(jìn)行選擇。

3.1 焊接電流及鎢極直徑選擇

經(jīng)過多次試驗(yàn)證明，在鎢極直徑為1.6mm，焊接電流大于60A時(shí)，易使熔池過燒，甚至因試板局部對(duì)接間隙過大而生燒穿缺陷。若產(chǎn)生燒穿缺陷，一則難以補(bǔ)焊，二則即使采用手工氬弧焊補(bǔ)焊效果好，也會(huì)產(chǎn)生較大波浪變形：當(dāng)焊接電流小于50A時(shí)，背面易產(chǎn)生未焊透缺陷，達(dá)不到單面焊雙面成形的效果。因此焊接電流選擇50-60A較為合適。

3.2 氬氣流量及噴嘴直徑

據(jù)資料介紹，在一定條件下使用鎢極氬弧焊焊接時(shí)，氬氣流量和噴嘴直徑有一個(gè)較好的匹配范圍，此時(shí)氬氣保護(hù)效果最好，也就是當(dāng)噴嘴直徑一定時(shí)，氬氣保護(hù)流量過低，氣流挺度差，排除周圍空氣的能力低，保護(hù)效果不好；氬氣流量過大，容易造成紊流，使外界空氣卷入，同樣降低保護(hù)效果。試驗(yàn)證明，當(dāng)噴嘴直徑為10mm，氬氣流量為8-10L/Min時(shí)，氬氣保護(hù)效果較好。此外，背面保護(hù)氣體的流量也心須合適，流量過小，起不到保護(hù)效果;流量過大，不僅造成氣體浪費(fèi)，而且可能造成背面焊縫上凹，實(shí)際焊接時(shí)背面保護(hù)氣體流量選擇4-6L/mm。

3.3 焊接速度

焊接過程中，在焊接電流一定條件下，焊接速度與焊接熱輸入成反比。當(dāng)焊接速度過大時(shí)，焊接熱輸入小，易產(chǎn)生未焊透。咬邊等缺陷，達(dá)不到單面焊雙面的效果;當(dāng)焊接速度過小時(shí)，焊接熱輸入大，會(huì)造成焊接熔池過燒。甚至燒穿。因此，焊接速度必須有一個(gè)合適的范圍，試驗(yàn)得知，當(dāng)焊接電流為50-60A，焊接速度0.60-0.65m/min較為理想。

4.焊接質(zhì)量影響原因分析

不銹鋼焊接由于設(shè)備、材料、工藝手段、操作方法不同，所得到的焊接質(zhì)量千

差萬別?，F(xiàn)就鎢極氬弧焊，在焊接304不銹鋼薄板中影響其焊接質(zhì)量的一些主要原因分析及解決辦法供大家參考。

4.1 焊接質(zhì)量評(píng)價(jià)術(shù)語以及含義

①焊縫牢固度：主要看工件正反二面材料是否完全熔接，抗拉抗折能力。

②焊縫平面度：指的是焊縫及熱影響區(qū)實(shí)際平面與基準(zhǔn)平面間隙值，間隙越大工件變形量就越大，平面度就越差，反之就平面度就好。

③焊縫直線度：指的是工件拼縫中心線與實(shí)際焊縫中心線偏差值。偏差越大直線度越差。

④焊縫高度和寬度：指的是焊接后最高厚度減材料厚度和焊縫截面中基材被熔化最長的長度。

⑤焊縫顏色：最好的是銀白色，金黃色，藍(lán)色為良好，紅灰色為一般，灰色不良，而黑色則為最差。

⑥焊縫均勻性：指的是一定焊接長度中焊縫高度、焊縫直線度、焊縫寬度最大值和最小值的差值，差值越小均勻性越好。

⑦起弧和收弧點(diǎn)質(zhì)量： 起弧和收弧點(diǎn)的面表質(zhì)量，以不咬邊不熔蝕材料邊部為最好。以少咬邊不熔蝕材料邊部為次之。咬邊又熔蝕材料邊部為差。

⑧焊接裂紋：熱裂紋、冷裂紋、應(yīng)力腐蝕裂紋的統(tǒng)稱。

⑨焊接尺寸精度： 指的是工件設(shè)計(jì)尺寸、角度，與實(shí)際尺寸和角度的偏差，偏差越大精度越低。反之則高。

4.2 影響質(zhì)量原因分析

對(duì)于焊接質(zhì)量評(píng)價(jià)中的各種工藝參數(shù)的實(shí)際控制方法。

4.2.1 焊縫牢固度

與焊接電流、焊接速度、鎢棒與工件位置高度及角度、工件拼縫間隙等因素有關(guān)。厚度為0.8mm，電流一般控制在75~110A，焊接速度一般為700~1000mm/min，鎢棒針尖與工件距離為2.7~3.0mm，焊槍角度一般與工件垂直向焊接方向后傾15~20度。焊絲的送絲角度與工件平面成10~15度，并與焊接方向線重合。焊絲直徑選用0.55mm，焊接后效果較好。

4.2.2 焊縫平面度

①首先控制好焊接電流和電壓、焊接速度、焊縫寬度。

②控制好變形，工件焊接尺寸才有保證。可采取盡可能減少工件發(fā)熱量、發(fā)熱面積。

較合適夾具壓緊壓平。③盡可能快速冷卻裝置。

④焊縫長度大于120mm，拼接時(shí)考慮焊縫的收縮率。0.8mm厚材料收縮率大概為0.08%~0.15%。（用小電流焊接使工件變形相應(yīng)減??；調(diào)平壓板增加了與工件傳導(dǎo)面積；加大夾緊力使工件變形量減到最??；壓板用紫銅制作下支梁鑲紫銅并通冷卻水增加熱傳導(dǎo)速度。）焊縫直線度的控制與工件焊接質(zhì)量有直接關(guān)系，自動(dòng)焊上控制容易，手工氬弧焊完全取決于操作者熟練程度，與焊接牢固性等有關(guān)。為較好控制焊縫直線度，僅可能采用自動(dòng)焊接。對(duì)于焊縫的收縮率，在工件拼接時(shí)起始點(diǎn)不能留間隙，結(jié)束處按焊縫長度結(jié)合材料厚度收縮率留出一定間隙。材料厚度不同收縮率不同，一般是材料越厚收縮率越大。

4.2.3 焊縫直線度的控制

在實(shí)際中焊縫直線度對(duì)外觀影響很大，手工操作時(shí)主要取決于工人的熟練程度，采用自動(dòng)焊接能很好控制焊縫直線度。

4.2.4 焊縫高度和寬度的控制

①對(duì)加絲焊接來說與送絲速度、焊絲直徑、電流大小、工件之間的間隙大小、焊接速度有關(guān)，在相對(duì)不變的前提下主要有以下特性：焊縫高度與送絲速度成正比、與焊絲直徑成正比、與焊接電流成反比、與工件間隙成反比、與焊接速度成反比。

②對(duì)不加絲焊接來說與電流大小、工件之間的間隙大小、焊接速度有關(guān)，在相對(duì)不變的前提下主要有以下特性：與焊接電流成反比、與工件間隙成反比、與焊接速度成反比。

焊縫寬度與焊接電流成正比、與焊接速度成反比。合理控制上述過程能得到理想的焊縫高度和寬度。

4.2.5 焊縫均勻性控制

焊縫均勻性的控制與工件焊接質(zhì)量有直接關(guān)系，自動(dòng)焊上控制容易，手工氬弧焊完全取決于操作者熟練程度，與焊接牢固、美觀、平面度等有關(guān)。為較好控制焊縫均勻性，僅可能采用自動(dòng)焊接。

4.2.6 焊縫顏色

焊縫顏色可直接反影出焊接過程中的氣體保護(hù)狀態(tài)、冷卻狀況、焊接電流、焊接速度等調(diào)節(jié)的合理性。為達(dá)到較好的焊縫顏色，一般采用下列辦法：

①較好氣體保護(hù)。一般內(nèi)嘴直徑在5~20mm之間，氣體流量為5~25L/min。氣體流量過小，氣流挺度差、排開空氣能力差，影響保護(hù)效果。流量過大，則造成紊流、卷入空氣使保護(hù)效果顯著下降。噴嘴直徑過大，不但影響觀察焊縫，而且使氣流流速過低，造成挺度不足保護(hù)效果下降。施工時(shí)應(yīng)注意環(huán)境風(fēng)速對(duì)保護(hù)作用的影響，當(dāng)風(fēng)速超過規(guī)定值時(shí)，會(huì)造成保護(hù)氣體紊亂，這時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加氣體流量克服風(fēng)速對(duì)其影響。

②使工件有較好的熱傳導(dǎo)，提高冷卻速度，增加冷卻效果.。比如用紫銅做夾緊工裝夾在焊縫相近處、在工裝上通冷卻水等等。

③在保證焊接牢固度前提下，僅可能采用小電流減小熱量產(chǎn)生。

④合適的焊接速度，速度過快工件溫度還很高時(shí)已移出氣體保護(hù)范圍這樣顏色會(huì)不好，速度過慢時(shí)在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)工件的熱量會(huì)增多工件變色會(huì)嚴(yán)重。

⑤保護(hù)氣體延時(shí)關(guān)閉。

4.2.7 起弧與收弧的控制

由于設(shè)由于設(shè)備和操作技能方面的局限性，往往起弧與收弧處缺陷較多?？梢圆捎孟铝惺侄渭右越鉀Q：

①減小起弧和收弧電流，減慢電流提升速度，這樣能有效防止咬邊、熔蝕等缺陷。

②在工件上增加一定長度的引弧板和收弧板，完成焊接后去除。③起弧時(shí)提高送絲速度等。

4.2.8 裂紋

在304不銹鋼焊接中大多產(chǎn)生的是熱裂紋，最直接的原因?yàn)椴牧现杏泻υ豐、P、C、Si、Mn影響較為突出，解決辦法有限制有害元素含量，焊縫中加入細(xì)化晶粒元素。工藝上可采用引弧板和收弧板將弧坑移出工件外，可以避免弧坑裂紋在工件上產(chǎn)生。

4.2.9 焊件的尺寸包括長度尺寸和角度

焊縫在冷卻后都具有收縮性，焊縫距離越長收縮越大，板料越厚收縮越大，當(dāng)

然還有電流大小對(duì)它的影響，焊接速度、冷卻速度等諸多因素。為保證工件焊接后達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸要求，可以采用給焊接拼縫一定的間隙（間隙形狀如等腰三角形），當(dāng)然起弧處是不能有間隙的。以0.8mm厚304不銹鋼板（用數(shù)控直縫焊機(jī)焊接且用夾具壓緊）為例，它的收縮值為0.8mm厚材料收縮率為0.08%~0.15%，在沒加夾緊裝置時(shí)收縮更大，對(duì)角焊接時(shí)的角度誤差也如此。

5.結(jié)論

本文主要闡述了使用鎢極氬弧焊對(duì)不銹鋼薄板焊接的一些行之有效的方法以及一些初淺的見解。鎢極氬弧焊接熱量集中、熱影響區(qū)域小、變形小、特別適合不銹鋼薄板的焊接。同時(shí)焊接過程中要選擇合理的工藝參數(shù)，如采用合適的焊接電流、焊接速度，鎢極長度，焊接角度以及對(duì)焊接工件進(jìn)行與拼裝臺(tái)的緊密結(jié)合等技術(shù)方法，則可以得到焊縫顏色和焊接質(zhì)量較好以及焊接后變形較小的焊縫。

參考文獻(xiàn)

[1] 王長忠.高級(jí)焊工工藝[M].北京:中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2006 [2] 曾樂.現(xiàn)代焊接技術(shù)手冊(cè)[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1993 [3] 史耀武.焊接技術(shù)手冊(cè)[M].福建:福建科學(xué)技術(shù)出版社,2004 [4] 陸世英.不銹鋼[M].北京:原子能出版社,2002

第四篇：焊接工藝指導(dǎo)書

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湖北鄂東長江公路大橋 A、D 匝道 鋼箱梁制作與安裝 焊接工藝指導(dǎo)書

中國十五冶金建設(shè)有限公司 湖北鄂東長江大橋項(xiàng)目經(jīng)理部 湖北鄂東長江大橋項(xiàng)目經(jīng)理部 二 OO 九年五月

目

一、編制依據(jù)

二、焊接質(zhì)保體系程序

三、焊接工藝規(guī)程 錄

目前進(jìn)場(chǎng)焊接 焊接設(shè)備技術(shù)參數(shù)及操作細(xì)

四、目前進(jìn)場(chǎng) 焊接 設(shè)備技術(shù)參數(shù)及操作細(xì) 則 附件： 附件：

1、焊接人員證件復(fù)印件、2、焊接工藝評(píng)定報(bào)告、編制依據(jù)

本質(zhì)保資料按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》 本質(zhì)保資料按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTJ041-2000、施工技術(shù)規(guī)范、《鐵路鋼橋制造規(guī)范》TB10212-98、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》 鐵路鋼橋制造規(guī)范》、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》 《 GB/T1591-94、《 金 屬 材 料 室溫拉伸試驗(yàn)方法》

GB/T228-2002、金 屬 材 料 夏 比 擺 錘 沖 擊 試 驗(yàn) 方 法 》 《 GB/T229-2006、金屬材料 彎曲試驗(yàn)方法》、《 彎曲試驗(yàn)方法》 GB232-1999、承、《 壓設(shè)備無損檢測(cè)第二部分:射線檢測(cè)》 《鋼 壓設(shè)備無損檢測(cè)第二部分 射線檢測(cè)》JB/T4763.2-2005、鋼 射線檢測(cè)、《 焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)》 焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)》GB11345-89 等 編制。編制。焊接質(zhì)保體系程序

1、優(yōu)化生產(chǎn)管理體系和質(zhì)量保證體系的人員組成，建立健全責(zé)任制。建立了以項(xiàng)目經(jīng)理為組長、項(xiàng)目總工程師為副組長、項(xiàng)目經(jīng)理部各部 門負(fù)責(zé)人、各施工主任、技術(shù)負(fù)責(zé)人為主要成員的質(zhì)量管理領(lǐng)導(dǎo)小組，建立健全崗位責(zé)任制，完善質(zhì)量監(jiān)督控制網(wǎng)絡(luò)，實(shí)行全面質(zhì)量管理，使焊接的每個(gè)環(huán)節(jié)都得到控制。

2、宣傳教育，改變?nèi)藗儗?duì)質(zhì)量的陳舊觀念，提高質(zhì)量意識(shí)。加強(qiáng)了 宣傳教育力度，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量管理制度，實(shí)行科學(xué)管理，召開多種形 式的評(píng)比會(huì)、現(xiàn)場(chǎng)會(huì)、分析會(huì)、宣傳會(huì)。在項(xiàng)目施工中做到“三工教 育”（工前教育、工中指導(dǎo)、工后講評(píng)）；“三不交接”（無自檢記錄不 交接、無施工記錄不交接、無專職質(zhì)檢員簽字不交接）；

3、增加自檢與抽檢頻率。對(duì)每道切割切口嚴(yán)格把關(guān)，保證自檢頻率。由項(xiàng)目總工組織項(xiàng)目經(jīng)理部工程部和質(zhì)檢部對(duì)施工隊(duì)伍的原材料、機(jī) 械設(shè)備、人員數(shù)量質(zhì)量、焊接工藝方法、關(guān)鍵工序和焊接質(zhì)量進(jìn)行抽 檢。

4、建立健全對(duì)各崗位人員在崗及責(zé)任落實(shí)情況的檢查制度，即上級(jí) 對(duì)下級(jí)檢查，監(jiān)理對(duì)承包人的檢查等。建立健全項(xiàng)目經(jīng)理、項(xiàng)目副經(jīng)理、總工程師、項(xiàng)目經(jīng)理部各部門 及負(fù)責(zé)人、施工技術(shù)負(fù)責(zé)人、檢測(cè)員的崗位責(zé)任制，加強(qiáng)崗位責(zé)任制 的落實(shí)工作的檢查，項(xiàng)目經(jīng)理部檢查各部、各施工隊(duì)的質(zhì)量保證體系，施工隊(duì)檢查各施工組乃至各序操作人的質(zhì)量保證體系。

6、加強(qiáng)工地檢測(cè)的管理，確保儀器設(shè)備符合規(guī)定、檢測(cè)操作符合標(biāo)

準(zhǔn)、檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)可信。配備齊全的檢測(cè)、測(cè)量儀器設(shè)備。儀器設(shè)備均經(jīng)過國家計(jì)量部門 標(biāo)定。操作人員熟悉檢測(cè)規(guī)程、操作步驟和注意事項(xiàng)，并對(duì)所使用的 儀器設(shè)備性能完全了解，操作過程中檢測(cè)人員應(yīng)在規(guī)定范圍操作，保 證檢測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)可信，嚴(yán)禁偽造修改數(shù)據(jù)。

7、完善科技文件的管理制度，所有科技文件、科技材料及時(shí)歸檔，確保所提交的科技文件、材料（質(zhì)量保證資料）全面、真實(shí)、完整。建立健全完善的資料管理體系和資料流程，按照流程和分類對(duì)質(zhì)量保 證資料進(jìn)行上報(bào)、收集、整理、歸檔，上述過程，由工程部、質(zhì)檢部 組織人員對(duì)質(zhì)量保證資料的全面性、真實(shí)性、完整性、及時(shí)性進(jìn)行檢 查。焊 接 工 藝 規(guī) 程

1、基本要求： 1.1 鋼箱梁結(jié)構(gòu)件的所有焊縫必須嚴(yán)格按照焊接工藝評(píng)定報(bào)告所制定 的焊接工藝執(zhí)行。1.2 焊工應(yīng)經(jīng)過考試并取得合格證后方能從事焊接工作。焊工停焊時(shí) 間超過六個(gè)月，應(yīng)重新考核。1.3 焊縫金屬表面焊波均勻，無裂紋。不允許有沿邊緣或角頂?shù)奈慈?合溢流、燒穿、未填滿的火口和超出允許限度的氣孔、夾渣咬肉等缺 陷。焊接后應(yīng)等焊縫稍冷卻后再敲去熔渣。1.4、所有對(duì)接焊縫均為I級(jí)焊縫，必須焊透，咬合部分不小于0.2 mm。腹板與面板及底板之間貼角焊縫，并開坡口焊透，焊縫標(biāo)準(zhǔn)為I級(jí)，支座處橫隔板與面底板及腹板為貼角焊縫，必須焊透，焊縫標(biāo)準(zhǔn)為I 級(jí)焊縫。其它橫隔板與腹板必須焊透，焊縫均為II級(jí)焊縫。1.5、所有 I、II 級(jí)焊縫都應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)以超聲波和

射線探傷為主。

2、焊接用材料： 2.1、所有水平對(duì)接焊縫用埋弧自動(dòng)焊，焊絲用 H08MnA,規(guī)格： φ4。焊劑 HJ350?！度刍赣娩摻z》GB/T14957-94。2.2、腹板與頂板、底板，隔板與頂板、底板及加勁肋與各板的焊接 均采用 C02 氣保焊，焊絲為 ER50-6,焊絲直徑為φ1.2。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)《焊 絲選用指南》 《氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》。GB/T8110-1995。2.3 CO2 氣體保護(hù)焊的氣體純度應(yīng)大于 99.5%。

3、焊縫質(zhì)量要求： 3.1 試板焊接后對(duì)焊縫進(jìn)行外觀檢查，不得有裂紋、未熔合、夾渣、焊瘤等缺陷，外觀質(zhì)量符合 TB10212-98 中表 4.7.11-1 的規(guī)定。3.2 焊縫無損檢驗(yàn) 3.3 無損檢驗(yàn)在焊接 24 小時(shí)后進(jìn)行。3.4 對(duì)接焊縫及熔透角焊縫應(yīng)符合 GB11345-89Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)； 頂板、底板、腹板的對(duì)接焊縫應(yīng)符合 GB11345-89Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，腹板與頂板、底 板坡口角焊縫應(yīng)符合 GB11345-89Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，橫隔板與腹板間坡 口角焊縫應(yīng)符合 JB/T6061-92Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。3.5 接頭力學(xué)性能試樣的制取及試驗(yàn) 3.5.1 接頭力學(xué)性能試驗(yàn)項(xiàng)目及試樣數(shù)量按 TB10212-98 的規(guī)定執(zhí)行，即： 試件型式 對(duì)接接頭試件 驗(yàn) 試驗(yàn)項(xiàng)目 接頭拉伸（拉板）試 1 試樣數(shù)量（個(gè)）

焊縫金屬拉伸試驗(yàn) 接頭側(cè)彎試驗(yàn)① 低溫沖擊試驗(yàn)② 接頭硬度試驗(yàn) 熔透角焊縫、坡口角焊 縫、T 型接頭試件 焊縫金屬拉伸試驗(yàn) 接頭硬度試驗(yàn) 1 1 6 1 1 1 注：①側(cè)彎試驗(yàn)彎曲角度 α=180o。板厚≤16mm°時(shí)，d=2a，板厚 ＞16mm 時(shí)，d=3a。②低溫沖擊試驗(yàn)缺口開在焊縫中心及熱影響區(qū)（熔合線外 1mm）處各 3 個(gè)。3.5.2 焊接接頭力學(xué)性能的試樣的制取和試驗(yàn)按照 GB2649～2655-89 執(zhí)行。3.5.3 每一組試板進(jìn)行一次宏觀斷面酸蝕試驗(yàn)，試驗(yàn)方法應(yīng)符合《鋼 的低倍組織及缺陷酸蝕試驗(yàn)方法》（GB226）的規(guī)定。另外，通 過斷面檢查，還應(yīng)滿足以下要求： 1）等厚或不等厚板對(duì)接焊縫，必須全熔透。2）熔透角焊縫必須全熔透。3）坡口角焊縫的熔深達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4、工藝要求 4.1、鋼箱梁零部件制作的切割、焊接設(shè)備其使用性能必須滿足要求。4.2、焊接時(shí)，不得使用生銹的焊絲和受潮結(jié)塊的焊劑及熔燒過的渣 殼。4.3、焊絲在使用前應(yīng)清除油污、鐵銹，焊劑的粒度埋弧自動(dòng)焊宜用 1.0～3.0mm，埋弧半自動(dòng)焊宜用 0.5～1.5mm。4.4、為防止氣孔和裂紋的產(chǎn)生，焊條使用前應(yīng)按產(chǎn)品說明書規(guī)定的 烘焙時(shí)間和溫度進(jìn)行烘焙，低氫型焊條經(jīng)烘焙后應(yīng)放入保溫桶內(nèi)，隨 用隨取。4.5、施焊前，焊工應(yīng)復(fù)查焊件接頭質(zhì)量和焊區(qū)處理情況，當(dāng)不符合 要求時(shí)應(yīng)經(jīng)修整合格后方可施焊。4.6 施焊前應(yīng)對(duì)焊縫邊緣 30～50mm 范圍內(nèi)的鐵銹、油污、水分等雜 質(zhì)進(jìn)行清除和烘烤。4.7、對(duì)接接頭、T 型接頭、角接接頭及對(duì)接焊縫及對(duì)接和角接配合焊 縫，應(yīng)在焊縫兩端設(shè)置引弧板和引出板，其材質(zhì)和坡口形式應(yīng)與焊件 相同，引弧和引出的焊縫長度：埋弧焊應(yīng)為 80mm 以上，手工焊和氣 保焊為 50mm 以上，焊接完畢應(yīng)采用氣割切除引弧和引出板，并應(yīng)磨平整，不得用錘擊落。4.8、為防止起弧坑缺陷出現(xiàn)在應(yīng)力集中的端部，角焊縫轉(zhuǎn)角處宜連 續(xù)繞角施焊，起落弧點(diǎn)距焊縫端全部宜大于 10 mm。4.9、每層焊接宜連續(xù)施焊，每一層焊道焊完后應(yīng)及時(shí)清理檢查清除 缺陷后再焊。施焊時(shí)母材的非焊接部位嚴(yán)禁引弧。4.10、總體組裝時(shí)，則先將各小構(gòu)件焊接校正后再與底板和腹板焊接，對(duì)于底板、腹板之間焊接則需采用分段退焊法和合理的焊接順序等措 施，防止焊接變形。有頂緊要求的肋板，應(yīng)從頂緊端開始向另一端施 焊。4.11、定位焊縫所采用的焊接材料型號(hào)應(yīng)與焊件材質(zhì)相匹配，焊腳尺 寸不得大于設(shè)計(jì)焊腳尺寸的 1/

2、焊縫長度為 50～100 mm 并應(yīng)在距 端部 30 mm 以上。4.12、焊縫出現(xiàn)裂紋時(shí)，焊工不得擅自處理，應(yīng)查清原因，定出修補(bǔ) 工藝并經(jīng)批準(zhǔn)后方可處理。

4.13、焊接完畢，焊工應(yīng)清理焊縫表面的熔渣及兩側(cè)的飛濺物，檢查 焊縫外觀質(zhì)量，檢查合格后應(yīng)在兩端明顯部位打上焊工鋼印。其內(nèi)部 質(zhì)量的檢查應(yīng)在焊后 24 小時(shí)進(jìn)行。4.14、埋弧自動(dòng)焊焊接中不應(yīng)斷弧，如有斷弧則必須將停弧處刨成 1： 5 斜坡后在繼續(xù)搭接 50 mm 施焊。4.15、埋弧自動(dòng)焊焊劑覆蓋厚度不應(yīng)小于 20mm，埋弧半自動(dòng)焊不應(yīng) 小于 10 mm，焊接后應(yīng)稍冷卻再敲去熔渣。

5、工藝要點(diǎn)： 5.1 本工程的接頭形式 5.1.1 對(duì)接焊縫 a．板單元制造中對(duì)接焊縫 1）底板對(duì)接； 2）頂板對(duì)接； b．工地連接對(duì)接焊縫 1）節(jié)段間頂、底板橫向?qū)雍缚p； 2）邊腹板、中腹板對(duì)接焊縫。3）邊縱腹板肋板嵌補(bǔ)段對(duì)接焊縫； 4）底板及頂板 T 型肋嵌補(bǔ)段對(duì)接焊縫。5.1.2 熔透角焊縫 a．節(jié)段整體焊接中熔透角焊縫 1）頂板與腹板間熔透角焊縫； 2）底板與腹板間熔透角焊縫； 3）橫隔板與腹板間熔透角焊縫； b 工地連接融透角焊縫 1)腹板與頂板及底板熔透角焊縫； 5.1.3 坡口角焊縫 a．節(jié)段整體焊接中坡口角焊縫 1）橫隔板與頂板間坡口角焊縫。2）橫隔板與底板間坡口角焊縫。3）挑梁與頂板、腹板及堵板角焊縫。5.1.4T 型角焊縫 a．板單元制造中 T 型角焊縫 1）T 型加勁肋角焊縫 b ．梁段整體焊接和梁段間焊接 T 型角焊縫 1）橫隔板與底板間角焊縫； 2）T 型肋與底板間角焊縫； 3）T 型肋與底板角間焊縫； 4）腹板與縱向加勁板間角焊縫： 5）頂板與加勁板間間角焊縫： 6)支點(diǎn)處加勁板與底板間角焊縫： 7）支點(diǎn)處加勁板與腹板間角焊縫： 8）支點(diǎn)處加勁板與隔板間角焊縫 C 工地連接 T 型角焊縫 1）T 型肋嵌補(bǔ)段與頂板、底板角焊縫 2)腹板加勁肋嵌補(bǔ)段角焊縫 5.2 本工程擬采用的焊接方法 焊接方法 手工電弧焊 CO2 氣體保 護(hù)焊（底）板的組合焊 埋弧自動(dòng)焊平頂板、底板、適用位置平、橫、立、仰 施焊部位 附屬設(shè)施焊接 頂板、底板、對(duì)接縫組合焊的打底、平、橫、立、仰 腹板對(duì)接、橫隔板對(duì)接焊，腹板與頂 對(duì)接縫組合焊等

6、熔化焊縫缺陷返修： 6.1、焊縫表面缺陷超過相應(yīng)的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對(duì)氣孔、夾渣、焊 瘤、余高過大等缺陷應(yīng)用砂輪打磨、鏟鑿、鉆等方法去除，必要時(shí)應(yīng) 進(jìn)行焊補(bǔ)；對(duì)焊縫尺寸不足、咬邊、弧坑未填滿等缺陷應(yīng)進(jìn)行焊補(bǔ)。6.2、經(jīng)無損檢測(cè)確定焊縫內(nèi)部存在超標(biāo)缺陷時(shí)，應(yīng)進(jìn)行返修，返修 應(yīng)符合下列規(guī)定：

1、返修前應(yīng)由施工企業(yè)編寫返修方案；

2、應(yīng)根據(jù)無損檢測(cè)確定的缺陷位置、深度，用砂輪打磨或碳弧 氣刨清除缺陷。

3、清除缺陷時(shí)應(yīng)將刨槽加工成四側(cè)邊斜面角大于 10°的坡口，并應(yīng)修整表面、磨除氣刨滲碳層。

4、焊補(bǔ)時(shí)應(yīng)在坡口內(nèi)引弧，熄弧時(shí)應(yīng)填滿弧坑；多層焊的焊層 之間接頭應(yīng)錯(cuò)開，焊縫長度不小于 100mm。

5、返修部位應(yīng)連續(xù)焊成。如中斷焊接時(shí)，應(yīng)采取后熱、保溫措 施，防止產(chǎn)生裂紋。再次焊接前宜用磁粉或滲透探傷方法檢查，確認(rèn) 無裂紋后方可繼續(xù)補(bǔ)焊；

6、焊縫 正、反面各作為一個(gè)部位，同一部位返修不宜超過兩次；

7、對(duì)兩次返修后仍不合格的部位應(yīng)重新制訂返修方案，經(jīng)工程 技負(fù)責(zé)人審批并報(bào)監(jiān)理工程師認(rèn)可后方可執(zhí)行；

8、返修焊接應(yīng)填報(bào)返修施工記錄及返修前后的無損檢測(cè)報(bào)告，作為工程驗(yàn)收及存檔資料。6.3、碳弧氣刨應(yīng)符合下列規(guī)定：

1、碳弧氣刨工必須經(jīng)過培訓(xùn)合格后方可上崗操作；

2、如發(fā)現(xiàn)“夾碳”，應(yīng)在夾碳邊緣 5～10mm 處重新起刨，所刨 深度應(yīng)比夾碳處深 2～3mm；發(fā)生“粘渣”時(shí)可用砂輪打磨。

7、鋼箱梁焊接順序： 7.1、焊縫標(biāo)準(zhǔn)和位置及焊角高度按設(shè)計(jì)焊接圖紙進(jìn)行焊接 7.2、根據(jù)以上質(zhì)量要求，總體裝配的焊接順序?yàn)椋?腹板與底板 板、頂板

8、焊接工藝 8.1、對(duì)接接頭埋弧自動(dòng)焊工藝參數(shù)見下表: 腹板與頂板 支點(diǎn)處加勁板 橫隔板與腹板 裝飾板 挑梁與腹 板厚

第五篇：焊接工藝規(guī)程

焊接工藝規(guī)程

一、材料介紹

1.Q345化學(xué)成分如下表（%）：

元素

C≤

Mn

Si≤

P≤

S≤

Al≥

V

Nb

Ti

含量

0.2

1.0-1.6

0.55

0.035

0.035

0.015

0.02-0.15

0.015-0.06

0.02-0.2

Q345C力學(xué)性能如下表（%）：

機(jī)械性能指標(biāo)

伸長率（%）

試驗(yàn)溫度0℃

抗拉強(qiáng)度MPa

屈服點(diǎn)MPa≥

數(shù)值

δ5≥22

J≥34

σb（470-650）

σs（324-259）

其中壁厚介于16-35mm時(shí)，σs≥325Mpa；壁厚介于

35-50mm時(shí)，σs≥295Mpa

2.Q345鋼的焊接特點(diǎn)

2.1

碳當(dāng)量(Ceq)的計(jì)算

Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5

計(jì)算Ceq=0.49%，大于0.45%，可見Q345鋼焊接性能不是很好，需要在焊接時(shí)制定嚴(yán)格的工藝措施。

2.2

Q345鋼在焊接時(shí)易出現(xiàn)的問題

2.2.1

熱影響區(qū)的淬硬傾向

Q345鋼在焊接冷卻過程中，熱影響區(qū)容易形成淬火組織-馬氏體，使近縫區(qū)的硬度提高，塑性下降。結(jié)果導(dǎo)致焊后發(fā)生裂紋。

2.2.2

冷裂紋敏感性

Q345鋼的焊接裂紋主要是冷裂紋。

二、焊接施工流程

坡口準(zhǔn)備→點(diǎn)固焊→預(yù)熱→里口施焊→背部清根（碳弧氣刨）→外口施焊

→里口施焊→自檢/專檢→焊后熱處理→無損檢驗(yàn)（焊縫質(zhì)量一級(jí)合格）

三、焊接工藝參數(shù)的選擇

通過對(duì)Q345鋼的焊接性分析，制定措施如下：

1.焊接材料的選用

由于Q345鋼的冷裂紋傾向較大，應(yīng)選用低氫型的焊接材料，同時(shí)考慮到焊接接頭應(yīng)與母材等強(qiáng)的原則，選用E5015

（J507）型電焊條。

化學(xué)成分見下表（%）：

元素

C

Mn

Si

S

P

Cr

Mo

V

Ti

含量

0.071

1.11

0.53

0.009

0.016

0.02

0.01

0.01

0.01

力學(xué)性能見下表：

機(jī)械性能指標(biāo)

σb（Mpa）

σs（Mpa）

δ5（%）

Ψ（%）

AkvJ-30℃

數(shù)值

440

540

164

114

2.坡口形式：（根據(jù)圖紙和設(shè)備供貨）

3.焊接方法：采用手工電弧焊（D）。

4.焊接電流：為了避免焊縫組織粗大，造成沖擊韌性下降，必須采用小規(guī)范焊接。具體措施為：選用小直徑焊條、窄焊道、薄焊層、多層多道的焊接工藝（焊接順序如圖一所示）。焊道的寬度不大于焊條的3倍，焊層厚度不大于5mm。第一層至第三層采用Ф3.2電焊條，焊接電流100-130A；第四層至第六層采用Ф4.0的電焊條，焊接電流120-180A。

5.預(yù)熱溫度：由于Q345鋼的Ceq＞0.45%，在焊接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度T0=100-150℃，層間溫度Ti≤400℃。

6.焊后熱處理參數(shù)：為了降低焊接殘余應(yīng)力，減小焊縫中的氫含量，改善焊縫的金屬組織和性能，在焊后應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行熱處理。熱處理溫度為：600-640℃，恒溫時(shí)間為2小時(shí)（板厚40mm時(shí)），升降溫速度為125℃/h。

四、現(xiàn)場(chǎng)焊接順序：

1.焊前預(yù)熱

在翼緣板焊接前，首先對(duì)翼緣板進(jìn)行預(yù)熱，恒溫30分鐘后開始焊接。

焊接的預(yù)熱、層間溫度、熱處理由熱處理控溫柜自動(dòng)控制，采用遠(yuǎn)紅外履帶式加熱爐片，微電腦自動(dòng)設(shè)定曲線和記錄曲線，熱電偶測(cè)量溫度。預(yù)熱時(shí)熱電偶的測(cè)點(diǎn)距離坡口邊緣15mm-20mm。

2.焊接

2.1

為了防止焊接變形，每個(gè)柱接頭采用二人對(duì)稱施焊，焊接方向由中間向兩邊施焊。在焊接里口時(shí)（里口為靠近腹板的坡口），第一層至第三層必須使用小規(guī)范操作，因?yàn)樗暮附邮怯绊懞附幼冃蔚闹饕?。在焊接一至三層結(jié)束后，背面進(jìn)行清根。在使用碳弧氣刨清根結(jié)束后，必須對(duì)焊縫進(jìn)行機(jī)械打磨，清理焊縫表面滲碳，露出金屬光澤，防止表層碳化嚴(yán)重造成裂紋。外口焊接應(yīng)一次焊完，最后再焊接

里口的剩余部分。

2.2

當(dāng)焊接第二層時(shí)，焊接方向應(yīng)與第一層方向相反，以此類推。每層焊接接頭應(yīng)錯(cuò)開15-20mm。

2.3

兩名焊工在焊接時(shí)的焊接電流、焊接速度和焊接層數(shù)應(yīng)保持一致。

2.4

在焊接中應(yīng)從引弧板開始施焊，收弧板上結(jié)束。焊接完成后割掉并打磨干凈。

3.焊后熱處理：焊口焊接完成后應(yīng)在12小時(shí)內(nèi)進(jìn)行熱處理。如不能及時(shí)進(jìn)行熱處理應(yīng)采取保溫、緩冷措施。在進(jìn)行熱處理時(shí)，應(yīng)采用兩根熱電偶測(cè)溫，熱電偶點(diǎn)焊在焊口的里外側(cè)。

Q345鋼的焊接溫度曲線如下圖

4.焊接檢驗(yàn)

根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的要求，焊口采用超聲波探傷法進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)比例為100%。

五、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理

1.編制詳細(xì)的焊接施工作業(yè)指導(dǎo)書。

2.全過程控制焊接工藝是確保質(zhì)量的核心。

每個(gè)柱接頭的焊接時(shí)，應(yīng)有專人監(jiān)控焊接工藝，如焊工不按作業(yè)指導(dǎo)書施工應(yīng)立即終止焊接。在焊接過程中，熱處理人員應(yīng)全程監(jiān)控層間溫度，如超標(biāo)應(yīng)立即通知焊工暫停。

3.提高施工人員質(zhì)量意識(shí)是貫徹焊接工藝的關(guān)鍵

在施工前，進(jìn)行全員交底，并且開取施工工藝卡。交底中詳細(xì)講解焊接工藝特點(diǎn)及嚴(yán)格控制現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝的必要性和控制要點(diǎn)。

六、結(jié)論

按此焊接工藝措施施工，經(jīng)過實(shí)際施工的驗(yàn)證，此焊接工藝措施不僅能在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)對(duì)Q345鋼的焊接，而且能夠保證焊接質(zhì)量。

對(duì)Q345鋼，是一種可焊性很好的鋼材，采用埋弧焊絲H08MnA沒有問題。只是焊劑，所用的SJ301屬燒結(jié)焊劑，建議用熔煉焊劑HJ431完全滿足質(zhì)量要求，并且對(duì)焊劑的烘干要求也不是太高。q345鋼板也就是熱軋鋼16Mn，這種鋼的焊接性比較好，對(duì)焊接線能量的敏感性比正火鋼以及調(diào)質(zhì)鋼等小，在選擇焊接材料的時(shí)候除了要考慮強(qiáng)度匹配的問題，還要考慮熔合比和冷卻速度以及熱處理等方面因素。

q345鋼板埋弧焊是采用H08MNA和H08A，要具體情況而定。當(dāng)不開坡口對(duì)接焊時(shí)，由于母材溶入量較多，用普通的低碳鋼焊絲H08A配合高硅高錳焊劑即能達(dá)到要求。如是大坡口對(duì)接焊時(shí)，由于母材熔入量減少，如再用H08A就使焊縫的強(qiáng)度偏低，因此要采用含Mn高的焊絲H08MNA或H10Mn2來補(bǔ)充焊縫中的含Mn量。另外不開坡口的角焊縫時(shí)，雖然母材的溶入量也不多，但是由于冷卻速度比對(duì)接焊接時(shí)大，因此在焊接的時(shí)候還是采用低碳鋼焊絲效果好些，如采用H08MNA或H10Mn2可能會(huì)引起焊縫強(qiáng)度偏高、塑性偏低的后果

焊接Q345R對(duì)應(yīng)的焊絲為H10Mn2

+SJ101或者H10MnSi+HJ431

表7

低合金高強(qiáng)鋼焊接材料的選用

鋼?號(hào)

強(qiáng)度級(jí)別

（MPa）

手弧焊

埋?弧?焊

電?渣?焊

CO2焊焊絲

焊條

焊劑

焊絲

焊劑

焊絲

09Mn2

09Mn2Si

09MnV

294

E43

HJ430

HJ431

SJ301

H08A

H08MnA

H10MnSi

H08Mn2Si

H08Mn2SiA

16Mn

16MnCu

14MnNb

343

E50

SJ501

薄板：H08A

H08MnA

HJ431

HJ360

H08MnMoA

H08Mn2Si

H08Mn2SiA

YJ502-1

YJ502-3

YJ506-4

HJ431

HJ430

中板開坡口對(duì)接

開I形坡口對(duì)接

SJ301

H08MnA

H10Mn2

HJ350

厚板深坡口

H10Mn2

H08MnMoA

15MnV

15MnVCu

16MnNb

392

E50

E55

HJ430

HJ431

開I形坡口對(duì)接

H08MnA

中板開坡口對(duì)接

H10Mn2

H10MnSi

HJ431

HJ360

H10MnMo

H08Mn2MoVA

H08Mn2Si

H08Mn2SiA

HJ250

厚板深坡口

HJ350

SJ101

H08MnMoA

15MnVN

15MnVNCu

15MnVTiRe

441

E55

E60

SJ431

H10Mn2

HJ431

HJ360

H10MnMo

H08Mn2MoVA

H08Mn2Si

H08Mn2SiA

HJ350

HJ250

SJ101

H08MnMoA

H08Mn2MoA

18MnMoNb

14MnMoV

14MnMoVCu

490

E60

E70

HJ250

HJ350

SJ101

H08Mn2MoA

H08Mn2MoVA

H08Mn2NiMo

HJ431

HJ360

H10Mn2MoA

H10Mn2MoVA

H10Mn2NiMoA

H08Mn2SiMoA

16Mn鋼的焊接工藝。

16Mn鋼屬于碳錳鋼，碳當(dāng)量為0.345%～0.491%，屈服點(diǎn)等于343MPa（強(qiáng)度級(jí)別屬于343MPa級(jí)）。16Mn鋼的合金含量較少，焊接性良好，焊前一般不必預(yù)熱。但由于16Mn鋼的淬硬傾向比低碳鋼稍大，所以在低溫下（如冬季露天作業(yè)）或在大剛性、大厚度結(jié)構(gòu)上焊接時(shí)，為防止出現(xiàn)冷裂紋，需采取預(yù)熱措施。不同板厚及不同環(huán)境溫度下16Mn鋼的預(yù)熱溫度，見表8。

16Mn鋼手弧焊時(shí)應(yīng)選用

E50型焊條，如堿性焊條E5015、E5016，對(duì)于不重要的結(jié)構(gòu)，也可選用酸性焊條E5003、E5001。對(duì)厚度小、坡口窄的焊件，可選用E4315、E4316焊條。

表8

焊接16Mn鋼的預(yù)熱溫度

焊件厚度（mm）

不同氣溫下的預(yù)熱溫度計(jì)（℃）

16以上

16～24

25～40

40以上

不低于－10℃不預(yù)熱，－10℃以下預(yù)熱100～150℃

不低于－5℃不預(yù)熱，－5℃以下預(yù)熱100～150℃

不低于0℃不預(yù)熱，0℃以下預(yù)熱100～150℃

均預(yù)熱100～150℃

16Mn鋼埋弧焊時(shí)H08MnA焊絲配合焊劑HJ431（開I形坡口對(duì)接）或H10Mn2焊絲配合焊劑HJ431（中板開坡口對(duì)接），當(dāng)需焊接厚板深坡口焊縫時(shí)，應(yīng)選用H08MnMoA焊絲配合焊劑HJ431。

16Mn鋼是目前我國應(yīng)用最廣的低合金鋼，用于制造焊接結(jié)構(gòu)的16Mn鋼均為16MnR和16Mng鋼。

低溫用鋼的焊接工藝。

工作溫度等于或低于－20℃的低碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼稱為低溫用鋼，其牌號(hào)及成分，見表9。對(duì)低溫用鋼的主要要求是應(yīng)保證在使用溫度下具有足夠的塑性及抵抗脆性破壞的能力。

表9

低溫容器用鋼的牌號(hào)及成分

鋼

號(hào)

化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（%）

C

Mn

Si

V

Ti

16MnDR

09MnTiCuREDR

09Mn2VDR

06MnNbDR

≤0.20

≤0.12

≤0.12

1.20～1.60

1.40～1.70

1.40～

0.20～0.60

≤0.40

0.20～0.05

0.04～0.10

0.03～0.08

≤0.07

1.70

1.20～1.60

0.17～0.37

鋼

號(hào)

化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（%）

Cu

Nb

RE

S

P

≤

16MnDR

09MnTiCuREDR

09Mn2VDR

06MnNbDR

0.20～0.40

0.02～0.05

0.15(加入量)

0.035

0.035

0.035

0.030

0.035

0.035

0.035

0.030

低溫用鋼由于含碳量低,淬硬傾向和冷裂傾向小，所以焊接性良好。焊接時(shí)，為避免焊縫金屬及熱影響區(qū)形成粗晶組織而降低低溫韌性，要求采用小的焊接線能量，焊接電流不宜過大，宜用快速多道焊以減輕焊道過熱，并通過多層焊的重?zé)嶙饔眉?xì)化晶粒，多道焊時(shí)要控制層間溫度不得過高，如焊接06MnNbDR低溫用鋼時(shí)，層間溫度不得大于300℃。

焊接低溫用鋼的焊條，見表10。

表10

焊接低溫用鋼焊條

焊

條

牌

號(hào)

焊條型號(hào)

主

要

用

途

J506G

J507GR

W707

W707Ni

W907Ni

W107Ni

E5016G

E5015G

TW70-7Cu

E5515C1

E5515C2

TW10-7Cu

焊接－40℃工作的16MnDR

鋼

焊接－70℃工作的09Mn2V及09MnTiCuRe鋼

焊接－70℃工作的低溫鋼及2.5%Ni鋼

焊接－90℃工作的3.5%Ni鋼

焊接－100℃工作的06MnNb、06AINbCuN及3.5%Ni鋼

低溫用鋼焊后可進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，以降低焊接結(jié)構(gòu)的脆斷傾向。

3）埋弧焊焊接材料的選配：

鋼材

焊劑型號(hào)，焊絲牌號(hào)

牌號(hào)

等級(jí)

Q235

A、B、C

F4A0——H08A

D

F4A2——H08A

Q345

A

F5004——H08A,F5004——H08MnA,F5004——H10Mn2

B

F5014——H08A,F5014——H08MnA,F5014——H10Mn2

F5011——H08A,F5011——H08MnA,F5011——H10Mn2

C

F5024——H08A,F5024——H08MnA,F5024——H10MnA

F5021——H08A,F5021——H08MnA,F5021——H10MnA

D

F5034——H08A,F5034——H08MnA,F5034——H10MnA

F5031——H08A,F5031——H08MnA,F5031——H10MnA

E

F5041