焊接通用工艺

张国耀

焊接通用工艺
1 范围
$ M. q' F2 R1 ]7 x7 t' f) B  本守则规定焊接加工的工艺规则，适用于本公司焊接加工。
8 h* [  F) W, i* N2 焊工
+ H* `0 z, E* m( l1 G( U2.1焊工必须经过考试并取得合格证后，方可上岗。焊工考试按照JG/T5080.2进行。
+ _' p& N( {/ W! O3 S2.2 焊工必须严格遵守焊接工艺规程，严禁自由施焊及在焊道外的母材上引弧。
3 焊前准备
: \# V+ n6 T- M8 v( E) A3.1 焊接前应检查并确认焊接设备及辅助工具等处于良好状态。
' A2 d0 b0 \- G& s+ p- Z3.2 焊接工作尽可能在室内进行，当工件表面潮湿或暴露于雨雪条件下，不得进行焊接作业。
3.3 焊条、焊剂和药芯焊丝应按产品说明书的规定进行烘干。低氢焊条在施焊前必须进行烘干，烘干温度为350～400℃，时间1～2h。一般在常温下超过4h即重新烘干。酸性焊条一般可不烘干，但焊接重要结构时经150～200℃烘干1～2h。
3.4焊材的选用
3.4.1钢材和焊条的选配
8 \, {  r& K  U% W钢材    焊条    备注
Q235    E4303E4315        E4316    重要构件
Q295    E4303E4315         E4316    重要构件
Q345    E5003E5015         E5016    重要构件
* I! W- N3 X0 y5 F) P% x3.4.2 焊丝、焊剂的选配
钢材    埋弧焊用焊剂-焊丝    CO2气保焊用焊丝    备注
Q235Q295    HJ401-H08HJ401-H08A    ER49-1    H08仅用于构造焊缝
Q345Q390    HJ402-H08AHJ402-H08MnAHJ402-H10Mn2    ER50-6ER50-7ER55    H08仅用于构造焊缝
# U: Y' p. Q% I, V8 z; U) w  N3.5 碳素钢板厚大于50mm、低合金钢板厚度大于36mm时，施焊前一般应进行预热至100～150℃，预热区应在焊缝两侧，每侧宽度不应小于焊件厚度的两倍且不小于100mm。
1 [1 C3 I1 j; V/ ~3.6 焊接部位必须进行焊前清理、去除铁锈、油污等杂质，重要部位还要求打磨光洁。
4 焊接
$ t7 e- _8 x, |. E1 c' A4.1根据具体情况选用合理的焊接参数进行焊接，不允许超大电流焊接。
4.2 多层焊时，前一层焊道表面必须进行清理，检查、修整，如发现有影响焊接质量的缺陷，必须修整清除后再焊。
" d/ q+ n) |& q% C" O' K* L. n* l* w4.3 焊后处理
4.3.1 焊接结束，焊工应清理焊道表面的熔渣飞溅物，检查焊缝外形尺寸及外观质量。公司规定要敲钢印的部位打上焊工钢印。
8 }9 x! }, v; b1 {! H/ `4.3.2 焊缝缺陷超标允许返修，但返修次数不超过两次。
4.3.3 焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应及时的报告技术人员，查清原因，订出修补措施方可处理。
! \6 k6 @3 ^, Q& Y; x4.3.4 对于一些封闭型结构，多焊缝、长焊缝的构件，焊后应进行锤击、振动等方法消除残余应力，产品技术条件中要求热处理的，应采用热处理消除应力。
5各种焊接方法规范
5 _0 C. x' y% Z( ?  D# F) Z8 P5.1 手工电弧焊
5.1.1 有焊接工艺的按焊接工艺规定操作。
0 P( x+ [$ I( ~" [1 P; a5.1.2 没焊接工艺的按焊条说明书的规定并参照下表选取合适的电流。
焊条直径（mm）    1.6    2.0    2.5    3.2    4.0    5.0
' O, V, Y7 v" U* y# Z电流（A）    25～40    40～60    50～80    90～130    160～220    200～270
5.1.3 焊条规格应要根据工件的厚度、坡口类型及焊接位置选取。
(a)    平焊位置焊条大直径为Ф5.0mm
  x" ^3 I; P- k! V9 G* @(b)    横焊平角焊焊条最大直径为Ф5.0mm
$ \  t) N+ w8 _9 H(c)    立焊和仰焊位置焊条最大直径宜为Ф4.0mm
) W" f( e9 H) a6 R& s( Y; j; d5.1.4 单层焊道坡口焊的最大厚度为6mm，角焊缝焊脚最大宽度为8mm。
$ B% L% v* q" a/ a1 J6 L( h" n6 R3 ?5.1.5 坡口底层焊道应采用Ф3.2的焊条，底层根部焊道的最小尺寸不应太小，以防止产生裂纹。
! w8 {; \0 F1 m) J; a& h2 Y5.1.6 坡口多层焊道除打底层和盖面层外，每层增加的厚度不超过4mm。
5.1.7 立、仰、横焊电流应比平焊小10%左右，工件预热后焊接电流应比不预热时减小5%～10%，采用直流电源时可交流电源时减少10%左右。
5.1.8 接头要求全焊透的坡口焊，如不用垫板则反面施焊前应先清根露出无缺陷的金属后再行施焊。
9 m- {; y' I9 `9 S4 q1 x, B5.1.9 平焊时焊条角度应依据具体情况正确选择，焊接时熔池控制为始终如一的形状和大小。焊条直线速度不要过慢，以防熔渣过厚，看不清熔池，难于操作。
5.1.10立焊位置的施焊方向应自下而上。立焊时焊条角度应向下倾斜至60°-80°，电弧指向熔池中心，同时焊接电流不要太大以便控制熔池温度不至太高。采用短弧焊，可用半圆弧形的横向摆动如挑弧（灭弧）的操作法。用碱性低氢型焊条时，为防止产生气孔，应只将电弧拉长而不灭弧，焊第二层时，适当加大电流。
# _" A6 N9 Z4 Q) u0 Z( [5.1.11 仰焊应严格控制坡口两侧根部的很好熔合和焊波厚度不应太厚，以防止液体金属过多而下坠坡口角度应略大于平焊，以保证操作方便。焊接带破口的仰焊焊缝的第一层时，焊条与焊接方向成70°～80°角，用最短弧做前后推动动作，熔池宜薄不宜厚并确保与母材熔合良好。熔池温度过高时可以抬弧，使温度稍微降低，焊接其余各层时，焊条横摆并在两侧做稳弧动作。
3 U- P% a  P2 l' L7 ~( M5.1.12 横焊时上坡口处不作隐弧动作，并迅速带至下坡口根部上作微小的横拉稳弧动作。坡口间隙小时，增大焊条倾角；间隙小时，可减速小倾角；如间隙太小时，可采用两道焊法。
5.1.13 手工电弧焊、气焊及气体保护焊焊缝超口的基本形式与尺寸应参照GB985选用。
4 C8 y! X+ T% i$ V' }5.2 二氧化碳气体保护焊
0 z' J7 s1 M; R6 N5.2.1 二氧化碳气体保护焊所用的气瓶应配有预热器和流量计，气体纯度不得低于99.5%。当压力低于1.0MPa时，应停止使用。气体流量对焊丝直径小于或等于2mm应控制在10～25L/min。大于2mm应控制在30～50L/min。
5.2.2 二氧化碳气体保护焊除根部和盖面层时，超口焊缝每层厚度不应超过4mm，当焊层的宽度超过16mm时，全部多道焊缝均应采用错层焊工艺。
' b7 k7 n% d. R. E: N5.2.3 气体保护焊在操作时，应在室内进行，禁止在排风扇下工作。
5.2.4 所有立仰横焊的施焊方法同手工电弧烛。
5.2.5 对于不带垫板且要求全熔透的坡口焊，背面施焊前应用风铲，碳弧气刨等清根。
5.2.6 水平对接二氧化碳气体保护焊焊接参数可参照下表选用。
- l, y/ [; ]  \7 e9 X5 z2 v


1 e+ F/ K7 q  Y0 n7 `4 f# C板厚mm    焊丝直径mm    接头形式    装配间隙mm    焊接层数    电流A    电压V    速度m/min    焊丝外伸mm.    气体流量L/min    备注
& e* n* U6 p0 T, A- B6    1．    2        1-1.5        270    27    0.55    12-14    10-15   
    1.6        1        400-430    36-38    0.8-0.83    16-22    15-20   
; \$ y. K9 M- f    1.2        0-1    2    190-210    19-30    0.25    15    15-25   
0 C' y+ `$ B! V: q* V2 B  L    2.0        1.6-2    1-2    280-300    28-30    0.3-0.37    ＜40    16-18   
8    1.2        1-1.5    2    120-130130-140    26-2728-30    0.3-0.50.4-0.5    12-40    20    单面焊
/ Q6 p  i6 u7 n* {  F    1.6        1    2    350-380400-430    35-3736-38    0.70    16-22    20-25   
9 Z% f: n# }+ J( f7 @- L3 C    1.6        2-2.2    1    450    41    0.48    ＜40    16-18   
4 j: D; j$ `8 x# K3 `+ Y! Y! ]9 R) S10    1.2        1-1.5    2    280-300    30-330    0.25-0.3    15    20    V型坡口
                    300-320    37-39    0.7-0.8            X型坡口
! m" e& B  \! s( g6 D( W12    1.2        0-1．    0    2    310-330    32-33    0．    50    15    20   
            0-1.5    2    400-430    36-38    0.7    16-22    20-25   
( v2 W( {* \8 c, j/ C16    1.2            3                15    20    V型坡口
    1.6            2    450430    34.5036    0．    270.45    2020        
4 Z% L" M0 \* S    1.2            4                15        无纯边
20    1.21.2            4        25-2733-3533-3533-37        15    20    单坡口
8 S# e8 d1 G9 F3 f6 a20                4        24-2631-3335-3735-37        15    20    X坡口
25    1.6        0-    2    4    400-430    36-38    0.35-0.45    16-22    27   
    2        0-2    4    420-440    30-32    0.27-0.35    20-30    22   
5.2.7 角焊缝二氧化碳气体保护焊焊接参数可参照下表选用


6 _5 H) P5 o$ p+ k: c; c焊脚尺寸mm    焊丝直径mm    焊接层次示意    层数    电流A    电压V    速度m/min    焊丝外伸mm    气体流量L/min    备注
6                200-220    26-28    0.24-0.26    15-20    20-25   
8                240-260    28-32    0.21-0.23            
1 D! D* @2 \" o1 w) u% E$ M10            3    280-320    36-40    0.34-0.320.38-0.420.43-0.47        25-30   
! J6 @+ D+ z$ ?: N) |+ R0 U12    1.2        3            0.28-0.320.38-0.420.36-0.42            --
' J& m5 i- P& }; c0 _14    1.2        3    280-320    35-40    0.28-0.320.31-0.350.38-0.42    20-25    20-30    --
9 H5 \, N+ o; f3 @3 b- @4 P+ \: E16    1.2        6            0.34-0.380.38-0.420.43-0.470.38-0.420.43-0.470.43-0.47            --
, R' v# v1 W6 s4 C
5.3 气焊
5.3.1 在焊接低碳钢、中碳钢、低合金钢时采用中性焰。
5.3.2 焊薄板工件适用左向焊，焊厚板工件适用右向焊。
5.3.3根据工件厚度选择焊丝直径，具体可参照下表
6 h+ M, a2 v+ a9 g工作厚度（mm）    1-2    2-3    3-5    5-10    10-15    大于15
; K/ I2 ?( B) n  q焊丝直径（mm）    1-2    2    2-3    3-4    4-6    6-8
5.3.4 根据工件厚度，火焰大小、工件加热温度和工件材质等确定。气焊低碳钢时，左向焊焊嘴倾角约30°～50°，右向焊焊嘴约50°～60°，刚开始焊接时，为了加热快，焊嘴倾角要大，可80°～90°。结束时，为了填满焊坑，避免烧穿，焊嘴倾角要减小。
5.4碳弧气刨
5.4.1使用碳弧气刨操作人员须经培训合格后方能上岗，使用碳弧气刨应根据钢材性能及厚度，选择适当的电源极性，碳棒直径及电流。碳弧气刨常用工艺参数参照下表。
碳棒直径mm    电弧长度mm    空气压力MPa    极性    电流A    速度m/min
$ m) T$ S4 B" O) Q' D. a5    1-2    0.39-0.59    直流反极    250    0.5-1.0
& k! Z7 X$ `( v' V6                280-300   
" \+ b/ H* k8 n. `2 h7                300-350    1.0-1.2
8                350-400   
10                450-500   
0 d/ k" _% E. E. j5.4.2 为避免“夹碳”或“贴渣”，碳弧气刨的碳棒应与工件成适当的倾角，其倾角大小视刨槽深度而定。具体可参照下表。
& b7 g, ?' k. P* _, O3 X刨槽深度mm    ≤2.5    ≤3.0    ≤4.0    ≤5.0    ≤6.0    ＞6.0
倾角    25°    30°    35°    40°    45°    50°
- |8 K3 i0 u. h" T6 几种特殊形式焊缝的焊接
5 L2 `& M1 L2 |6 }6.1定位焊(点焊)
6 N( L9 w% l0 V0 a$ v6.1.1 定位焊所用焊材应与正式焊接时所用的焊材相一致。
' h! j$ Q8 u7 K* E; [, n7 ]6.1.2 定位焊缝的厚度不应超过设计焊缝厚度的1/2，其长度应不小于是10-25mm。为防止未焊透，焊时电流应比正式焊接时高10-15%左右。
: b- V+ V: O9 r6.1.3 定位焊缝应布置于焊道内，禁止点在无焊缝处。在焊缝交叉处和焊缝方向急剧变化处禁止进行定位焊，可离开50mm左右进行定位焊。
- z; A8 f3 K% n" G# Y! x9 t& ]6.1.4定位焊缝如有裂纹、气孔、夹渣等缺陷，焊接时必须将定位焊缝清除。
6.2 塞焊和槽焊
7 n* b" Y% B# ]6.2.1塞焊和槽焊应采用手弧焊、气体保护焊的工艺进行焊接。
6.2.2 水平施焊，应沿根部四周环绕施焊，焊至孔中心，使接头根部先敷一层，然后将电弧引向边沿重复上述操作，分层敷焊直至焊满全孔，达到规定的厚度。
- M! @, x$ r# a6.2.3 塞焊和槽焊应连续进行，表面熔渣在结束焊接前应始终处于熔液状态。若
熔渣冷却，再重新焊时应彻底清除熔渣。