焊接通用工艺

张国耀

焊接通用工艺
% L# b+ v9 k" ~1 范围
  本守则规定焊接加工的工艺规则，适用于本公司焊接加工。
9 w" ?& H9 L4 O! D8 p3 X" G2 焊工
: e; ~5 P! U5 o) C2.1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。
1 O6 ~) d; \% g0 o2.2 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
3.1 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。
8 ?' u% @3 h' R- N1 H+ N% r1 a4 ?3.2 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。
4 C6 z+ p# S, `- K1 q8 l8 ~/ ~  O1 E( P$ V3.3 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
6 ]8 ?+ g' S- r% I7 S3.4.1钢材和焊条的选配
  a( o2 R" @$ Z3 h) O钢材    焊条    备注
% W4 i0 z- J4 g( |# I, A3 _& cQ235    E4303E4315        E4316    重要构件
( b8 C  W  W  n4 e+ ~Q295    E4303E4315         E4316    重要构件
* |5 G; D& A; {1 ~) T3 M# EQ345    E5003E5015         E5016    重要构件
8 N: q8 ]. w+ M. R! U3 `3.4.2 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
: b$ S; c& S9 J( R3 ~6 G3.5 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。
5 D0 E! r+ R, K7 ^; E7 l' P5 B3.6 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
4.1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。
$ v" ?2 X! {9 H/ \; J/ f: m4.3 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。
4.3.2 焊缝缺陷超标允许返修，但返修次数不超过两次。
) y7 T) S/ A! Q4.3.3 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。
" b. E* t. f. S4.3.4 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。
4 p& |# @* J# Y3 s5各种焊接方法规范
5.1 手工电弧焊
6 G  u% Q  [# w' p5.1.1 有焊接工艺的按焊接工艺规定操作。
5.1.2 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。
( _% A3 z# p- W' ~  x' O- Q6 _焊条直径（mm）    1.6    2.0    2.5    3.2    4.0    5.0
电流（A）    25～40    40～60    50～80    90～130    160～220    200～270
2 R$ Q. a/ \7 M  V  A5.1.3 焊条规格应要根据工件的厚度、坡口类型及焊接位置选取。
  h9 D; F9 w! G9 x2 _6 S4 Q6 ?( P* X(a)    平焊位置焊条大直径为Ф5.0mm
# Z5 h! q" h  B& J% s(b)    横焊平角焊焊条最大直径为Ф5.0mm
& c6 n* e1 f, H/ C: o2 t+ L6 O! m(c)    立焊和仰焊位置焊条最大直径宜为Ф4.0mm
5.1.4 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。
. v. Y+ c: s6 M+ F% [9 C: z$ R( o5.1.5 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。
5.1.6 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。
8 c; D- W6 I: t5.1.7 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。
# K+ J, R; r) p+ M6 G5.1.9 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。
, z5 I: s% C6 j/ t5.1.10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。
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。
# C# A, {- G5 E! R# P5.1.12 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。
" n5 N+ C! F6 e. q) |0 H5.1.13 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。
5.2 二氧化碳气体保护焊
5.2.1 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。
5.2.3 气体保护焊在操作时，应在室内进行，禁止在排风扇下工作。
+ u; ~. u% @6 {, j5.2.4 所有立仰横焊的施焊方法同手工电弧烛。
5 g! k- l0 o! r( `. u% \$ C5.2.5 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。

* o9 V- ]( e+ F2 D+ o

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
  g7 C, I, c1 L5 \) o( v6 k6    1．    2        1-1.5        270    27    0.55    12-14    10-15   
) U8 @6 `" J- ?  W8 w    1.6        1        400-430    36-38    0.8-0.83    16-22    15-20   
( w- E0 @* j+ R5 A0 E    1.2        0-1    2    190-210    19-30    0.25    15    15-25   
    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
* y+ i9 Z' n1 r1 O: c/ d; o7 _6 I    1.6        1    2    350-380400-430    35-3736-38    0.70    16-22    20-25   
* j8 ^3 X8 ~, j, I0 b* E1 l/ |    1.6        2-2.2    1    450    41    0.48    ＜40    16-18   
% j0 g, E4 w- x/ q6 b10    1.2        1-1.5    2    280-300    30-330    0.25-0.3    15    20    V型坡口
! E8 s* J. a4 b, B                    300-320    37-39    0.7-0.8            X型坡口
12    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   
) u% `$ p- Q& W% S8 @) [16    1.2            3                15    20    V型坡口
    1.6            2    450430    34.5036    0．    270.45    2020        
% W! W4 }1 ~$ u    1.2            4                15        无纯边
20    1.21.2            4        25-2733-3533-3533-37        15    20    单坡口
20                4        24-2631-3335-3735-37        15    20    X坡口
3 C. ^+ A3 r" s: S9 a; W25    1.6        0-    2    4    400-430    36-38    0.35-0.45    16-22    27   
& d2 L% Z9 V! ]! l    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
9 Y2 T7 ^( _( P* y  O: ?1 [
& X; N! R4 W8 ?8 |
+ W, Z' `% q$ I8 a# i. [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            
% i* ~" |. Z7 o) c10            3    280-320    36-40    0.34-0.320.38-0.420.43-0.47        25-30   
12    1.2        3            0.28-0.320.38-0.420.36-0.42            --
$ j4 Z. a: j* x7 e14    1.2        3    280-320    35-40    0.28-0.320.31-0.350.38-0.42    20-25    20-30    --
16    1.2        6            0.34-0.380.38-0.420.43-0.470.38-0.420.43-0.470.43-0.47            --
7 {$ H" s$ X8 l
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。
3 j! d1 o* Z7 P6 t5.3.2 焊薄板工件适用左向焊，焊厚板工件适用右向焊。
9 I; E: X9 r. F: Z5 k' d5.3.3根据工件厚度选择焊丝直径，具体可参照下表
工作厚度（mm）    1-2    2-3    3-5    5-10    10-15    大于15
/ x2 c! p. M* S. e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。
% p0 f3 I) L* T" m4 P2 e9 ?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。
% P. d7 ?0 _9 _8 a1 B( V; Y碳棒直径mm    电弧长度mm    空气压力MPa    极性    电流A    速度m/min
4 v1 b: {: B) ]5 C5    1-2    0.39-0.59    直流反极    250    0.5-1.0
6 x+ K/ j) U4 A: j6                280-300   
/ Q  L+ n. j7 B* z5 g- |8 `7                300-350    1.0-1.2
+ V& Z/ ^1 ?( E$ W& l. i% @8                350-400   
7 G  u- k# o4 Y% E6 E9 F10                450-500   
* @& _2 ~5 H) ^7 \5.4.2 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。
刨槽深度mm    ≤2.5    ≤3.0    ≤4.0    ≤5.0    ≤6.0    ＞6.0
/ q2 r1 p, _& ]  }' s3 q倾角    25°    30°    35°    40°    45°    50°
6 几种特殊形式焊缝的焊接
. F! `) O' H/ [6.1定位焊(点焊)
% {/ ^& P% \' m. x$ e: T6.1.1 定位焊所用焊材应与正式焊接时所用的焊材相一致。
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。
! a1 O! V# C9 |! q0 c6.1.3 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。
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
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。
6.2.3 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
3 U7 K: W% Q* f+ u4 H熔渣冷却，再重新焊时应彻底清除熔渣。