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浅析焊接工艺参数对焊接质量的影响
编辑:天地有情 识别码:14-920632 5号文库 发布时间: 2024-02-22 17:18:36 来源:网络

第一篇:浅析焊接工艺参数对焊接质量的影响

浅析焊接工艺参数对焊接质量的影响

一、焊接工艺在机械制造中的应用:

焊接由于节省大量的材料,生产效率高,是制造业中主要的加工工艺之一,几乎涉及到所有的产品。刚结构的焊接制作,工业产品及厂房的制作安装,民用产品的制造等等。利用现有设备及焊接材料和操作人员的技能情况,制定适合的焊接工艺规程,保证焊接质量,是产品的生产过程中,最为重要的环节。

焊接质量的保证,是在试验的基础上,根据不同材料的物理性能和化学成分,以及所采用的焊接设备、焊接方法和结构特性,制定能保证其加工质量的焊接工艺技术文件。在生产实践过程中,如何确保焊接工艺规程的实施,是钢结构生产及维修部门的重要工作。

由于各企业所加工构件的材料和结构不同,使用的焊接方法不同,在焊接试验和工艺评定方面,所做的内容也不尽相同,制定的焊接规程也有一定的差别。焊接规程做为焊接过程的技术性文件,不论生产何种产品,保证其质量的前提,就是焊接生产全过程完整的执行焊接工艺规程。

焊接工艺规程是在满足产品设计规程要求的前提下,经过焊接工艺评定制定的,是生产过程重要的技术文件之一。焊接工艺规程的完全执行,是控制焊接产品质量行之有效的程序和方法。

二、焊接参数对焊接的影响与控制

在结构材料已知的情况下,焊接工艺规程中,主要的几个参数如焊接材料、接头形式、焊接电流、焊接电压、保护气体流量、气体纯度、焊接层数,而合金钢及有色金属焊接过程,还要考虑层间温度、预热及后热温度。如任一参数的大幅度变动,都可能产生焊缝尺寸超差、成形不好、裂纹、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤、烧穿、焊接变形等缺陷,甚至产品报废

焊接过程是一个不均匀加热和冷却过程。焊缝区及热影响区温度会随着焊条(焊丝)的移动而发生变化。是一个不均匀加热和冷却过程,熔池的冶金反应也是不充分的。焊接电流作为焊接过程重要的工艺参数之一,是决定焊接热输入量的重要参数,即线能量的的大小。当焊接电流增大时,焊接速度也应加快。才能保证线能量基本不变。日常操作中,基本是以提高生产效率为前提,尽可能的采用大的电流参数。大的电流参数,固然提高了生产效率,但对焊接质量和焊缝成形产生了一定的影响。会烧损一部分合金元素,随着合金元素含量的减少,焊缝冷却后的的组织结构发生变化,而且熔滴过渡形式也发生改变。短路过渡变为射流过度,熔滴尺寸变小,体表面积增大,气体带入熔池更多,产生气孔的几率增加。大的焊接电流作业时,熔合区和过热区的的晶粒粗大,冷却速度加快,极易出现脆化相,使焊缝的疲劳强度和冲击韧性降低。特别是淬火倾向大且有低温冲击韧性要求的材质,对其焊接接头的影响最为明显。同时,焊接电流过大,产生的咬边、焊穿、焊瘤、严重焊接变形致使焊接接头应力集中,疲劳强度和承载能力下降,严重时导致焊缝开裂。焊接电流过小易产生气孔、未焊透、夹渣等缺陷,降低接头的致密性,减少承载面积,致使接头强度和冲击强度降低。

焊接电流增加时,电弧的热量增加,因此熔池体积和弧坑深度都随电流而增加,所以冷却下来后,焊缝厚度就增加;焊接电流增加时,焊丝的熔化量也增加,因此焊缝的余高也随之增加。如果采用不填丝的钨极氩弧焊,则余高就不会增加;焊接电流增加时,一方面是电弧截面略有增加,导致熔宽增加;另一方面是电流增加促使弧坑深度增加。由于电压没有改变,所以弧长也不变,导致电弧潜入熔池,使电弧摆动范围缩小,则就促使熔宽减少。由于两者共同的作用,所以实际上熔宽几乎保持不变。

三、焊条电弧焊的电弧电压的决定因素

电弧长度越大,电弧电压越高,电弧长度越短,电弧电压越低。在焊接过程中,应尽量使用短弧焊接。立焊、仰焊时弧长应比平焊更短些,以利于熔滴过渡,防止熔化金属下滴。碱性焊条焊接时应比酸性焊条弧长短些,以利于电弧的稳定和防止气孔。弧长增加,金属飞溅越多,对母材金属的表面损伤严重。特别是对有防腐要求的不锈钢类和钛金属构件焊接过程中,应尽量减少飞溅物。

同时,焊接过程中,焊接速度应该均匀适当,既要保证焊透又要保证不焊穿,同时还要使焊缝宽度和余高符合设计要求。如果焊速过快,熔化温度不够,易造成未熔合、焊缝成形不良等缺陷;如果焊速过慢,使高温停留时间增长,热影响区宽度增加,焊接接头的晶粒变粗,力学性降低,同时使工件变形量增大。当焊接较薄工件时,易形成烧穿。

当其它条件不变时,电弧电压增长,焊缝宽度显著增加而焊缝厚度和余高将略有减少,电弧电压增大,严重时引起磁偏吹。这也是使焊缝成型不好,形成气孔、夹渣、未焊透的一个因素。在焊接电源为直流反接时,表现得尤为突出。

由此可见,电流是决定焊缝厚度的主要因素,而电压则是影响焊缝宽度的主要因素。因此,为得到良好的焊缝形状,即得到符合要求的焊缝成形系数,这两个因素是互相制约的,即一定的电流要配合一定的电压,不应该将一个参数在大范围内任意变动。

焊速对熔深和熔宽均有明显影响,焊速较小时(例如单丝埋弧焊焊速小于)熔深随焊速增加略有增加,熔宽减小。但焊速达到一定数值以后,熔深和熔宽都随焊速增大而明显减小。这是因为焊接速度增加时,焊缝中单位时间内输入的热量减少了。从焊接生产率考虑,焊接速度愈快愈好。但当焊缝厚度要求一定时,为提高焊接速度,就得进一步提高焊接电流和电弧电压,所以,这三个工艺参数应该综合在一起进行选用。四、焊速对焊接的影响

焊速较小时,电弧力的作用方向几乎是垂直向下的,随着焊速增大,弧柱后倾有利熔池液体金属在电弧力作用下向尾部流动,使熔池底部暴露,因而有利于熔深的增加。

焊速增加时,从焊缝的热输入和热传导角度来看,焊缝的熔深和熔宽都要减小。

以上两方面因素综合的结果,低焊速时前者起主导作用,熔深随焊速增加而略有增加。当焊速超过一定值时,后者起主导作用,熔深就随焊速增加而减小。熔宽及增高则总是随焊速增加而减小的。

从焊接生产率角度来考虑,焊速是愈快愈好,因此焊速减慢熔深降低的这一段区间是没有实际意义的。当焊件熔深要求确定时,为提高焊速,就得进一步提高焊接电流和电弧电压,即意味着电弧功率提高,因此,焊接电流和焊速的选取就要考虑综合经济效果。简单的提高功率来提高焊速是有限制的。焊速对熔深和熔宽均有明显影响,焊速较小时(例如单丝埋弧焊焊速小于)熔深随焊速增加略有增加,熔宽减小。但焊速达到一定数值以后,熔深和熔宽都随焊速增大而明显减小。

实践证明,提高电弧电压会使熔池保护性能变差,氮气孔倾向增加。提高焊接速度,会使结晶速度增加,气孔倾向也增加。

五、常用焊接材料包括焊条、焊丝、保护气体、焊剂。焊芯(焊丝)其作用主要是填充金属和传导电流。

焊条按用途可分为10大类;按熔渣酸碱度分为酸性和碱性两大类;焊剂有酸性、中性、碱性三大类。焊丝按结构有实芯和药芯两类,按用途有8大类。手弧焊和埋弧焊作业中,焊缝区是通过气渣联合保护的。气保焊和气焊是以气保护为主。碱性焊条由于加入CaF2,影响气体电离,电弧的稳定性变差,一般要求采用直流反接。焊条工艺性能是通过药皮配方来实现的。以电弧稳定性、焊缝脱渣性、再引弧性、飞溅率、熔敷系数、熔敷率、掺合金作用强弱等性能体现的。焊条(焊丝)质量检验有相关的国家标准作为依据。在实际使用中,一般都是定型生产的产品,可根据结构和焊缝金属强度要求,做相应的检验。焊条(焊丝)的选用的基本原则是,确保焊接结构安全使用的前提下,尽量选用工艺性能好和生产率高的焊条(焊丝)和焊剂。根据被焊构件的结构特点、母材性质和工作条件,对焊缝金属提出安全使用的各项要求,所选焊条(焊丝)、焊剂都应使之满足。必要时通过焊接性试验来确定。在生产中主要有同种金属材料焊接和异种金属焊接两种情况,选用焊条(焊丝)焊剂时考虑的因素应有所区别。焊条(焊丝)、焊剂的保管也是焊接质量保证的重要环节之一,是不容忽视的。出现的药皮脱落、焊丝表面锈蚀、药皮(焊剂)含水量增加,均会导致焊缝含氢量过高,气孔增加几率升高,焊缝抗裂性能、韧性下降。有色金属和不锈钢构件防腐性能下降等工艺质量问题。特别是压力容器及特殊钢结构制造中尤为重要。为了保证焊接质量,原材料的质量检验很重要。在生产的起始阶段,就要把好材料关,才能稳定生产,稳定焊接产品的质量。

六、加强焊接原材料的进厂验收和检验,必要时要对其理化指标和机 械性能进行复验。

建立严格的焊接原材料管理制度,防止储备时焊接原材料的污损。实行在生产中焊接原材料标记运行制度,以实现对焊接原材料质量的追踪控制。选择信誉比较高、产品质量比较好的焊接原材料供应厂和协作厂进行订货和加工,从根本上防止焊接质量事故的发生。

总之,焊接原材料的把关应当以焊接规范和国家标准为依据,及时追踪控制其质量,而不能只管进厂验收,忽视生产过程中的标记和检验。

七、焊接接头在焊接时的方法

焊接接头是组成焊接结构的最基本要素。也是焊接结构的薄弱环节。主要有对接、角接、搭接、T形、卷边五种形式。为使焊缝的厚度达到规定的尺寸不出现焊接缺陷和获得全焊透的焊接接头,焊缝的边缘应按板厚和焊接工艺要求加工成各种形式的坡口。

常用焊接接头坡口形式有V形、X形、U形及双U形。设计和选择坡口焊缝时,应考虑坡口角度、根部间隙、钝边和根部半径。

焊条电弧焊时,为保证焊条能够接近焊接接头根部以及多层焊时侧边熔合良好,坡口角度与根部间隙之间应保持一定的比例关系。当坡口角度减小时,根部间隙必须适当增大。因为根部间隙过小,根部难以熔透,必须采用较小规格的焊条,降低焊接速度;反之如果根部间隙过大,则需要较多的填充金属,提高了焊接成本和增大了焊接变形。

熔化极气体保护焊由于采用的焊丝较细,且使用特殊导电嘴,可以实现厚板(大于200mm)I形坡口的窄间隙对接焊。

开有坡口的焊接接头,一般需要留有钝边来确保焊缝质量。钝边高度以既保证熔透又不致烧穿为佳。焊条电弧焊V形或双面U形坡口取0~3mm,双面V形或双面U形坡口取0~2mm。埋弧焊的熔深比焊条电弧焊大,因此钝边可适当增加,以减少填充金属。带有钝边的接头,根部间隙主要取决于焊接位置和焊接工艺参数,在保证焊透的前提下,间隙尽可能减小。

坡口加工可以采用机械加工或热切割法。V形坡口和X形坡口可以在机械气割下料时,采用双割据或三割据同时完成坡口的加工。坡口加工的尺寸公差对于焊件的组装和焊接质量有很大的影响,应严格检查和控制。坡口的尺寸公差一般不超过±0.5mm。

八、焊接方法的重要性

焊接质量对工艺方法的依赖性很强,焊接方法在影响焊接工序质量的诸因素中占有非常突出的地位。工艺方法对焊接质量的影响主要来自两个方面,一方面是工艺制订的合理性;另一方面是执行工艺的严格性。工艺方法是根据模拟相似的生产条件所作的试验和长期积累的经验以及产品的具体技术要求而编制出来的,是保证焊接质量的重要基础,它有规定性、严肃性、慎重性和连续性的特点。通常由经验比较丰富的焊接技术人员编制,以保证它的正确性与合理性。在此基础上确保贯彻执行工艺方法的严格性,在没有充足根据的情况下不得随意变更工艺参数,即使确需改变,也得履行一定的程序和手续。

不合理的焊接工艺不能保证焊出合格的焊缝,但有了经评定验证的正确合理的工艺规程,若不严格贯彻执行,同样也不能焊出合格的焊缝。两者相辅相成,相互依赖,不能忽视或偏废任何一个方面。在焊接质量管理体系中,对影响焊接工艺方法的因素进行有效控制的做法是:必须按照有关规定或国家标准对焊接工艺进行评定。

选择有经验的焊接技术人员编制所需的工艺文件,工艺文件要完整和连续。按照焊接工艺规程的规定,加强施焊过程中的现场管理与监督。

在生产前,要按照焊接工艺规程制作焊接产品试板与焊接工艺检验试板,以验证工艺方法的正确性与合理性。还有,就是焊接工艺规程的制定无巨细,对重要的焊接结构要有质量事故的补救预案,把损失降到最低。可根据在特定环境下,焊接质量对环境的依赖性也是较大的。焊接操作常常在室外露天进行,必然受到外界自然条件(如温度,湿度、风力及雨雪天气)的影响,在其它因素一定的情况下,也有可能单纯因环境因素造成焊接质量问题。所以,也应引起一定的注意。在焊接质量管理体系中,环境因素的控制措施比较简单,当环境条件不符合规定要求时,如风力较大,风速大于四级,或雨雪天气,相对湿度大于90%,可暂时停止焊接工作,或采取防风、防雨雪措施后再进行焊接,在低气温下焊接时,低碳钢不得低于-20℃,普通合金钢不得低于-10℃,如超过这个温度界限,可对工件进行适当的预热。

第二篇:焊接工艺参数选择(定稿)

焊接工艺参数的选择

手工电弧焊的焊接工艺参数主要条直径、焊接电流、电弧电压、焊接层数、电源种类及极性等。1.焊条直径

焊条直径的选择主要取决于焊件厚度、接头形式、焊缝位置和焊接层次等因素。在一般情况下,可根据表6-4按焊件厚度选择焊条直径,并倾向于选择较大直径的焊条。另外,在平焊时,直径可大一些;立焊时,所用焊条直径不超过5mm;横焊和仰焊时,所用直径不超过4mm;开坡口多层焊接时,为了防止产生未焊透的缺陷,第一层焊缝宜采用直径为3.2mm的焊条。

表6-4

焊条直径与焊件厚度的关系

mm 焊件厚度

23~4 5~12 >12

焊条直径 3.2 4~5 ≥15

2.焊接电流

焊接电流的过大或过小都会影响焊接质量,所以其选择应根据焊条的类型、直径、焊件的厚度、接头形式、焊缝空间位置等因素来考虑,其中焊条直径和焊缝空间位置最为关键。在一般钢结构的焊接中,焊接电流大小与焊条直径关系可用以下经验公式进行试选:

I=10d2

(6-1)式中

I ——焊接电流(A);

d ——焊条直径(mm)。

另外,立焊时,电流应比平焊时小15%~20%;横焊和仰焊时,电流应比平焊电流小10%~15%。

3.电弧电压

根据电源特性,由焊接电流决定相应的电弧电压。此外,电弧电压还与电弧长有关。电弧长则电弧电压高,电弧短则电弧电压低。一般要求电弧长小于或等于焊条直径,即短弧焊。在使用酸性焊条焊接时,为了预热部位或降低熔池温度,有时也将电弧稍微拉长进行焊接,即所谓的长弧焊。4.焊接层数

焊接层数应视焊件的厚度而定。除薄板外,一般都采用多层焊。焊接层数过少,每层焊缝的厚度过大,对焊缝金属的塑性有不利的影响。施工中每层焊缝的厚度不应大于4~5mm。

5.电源种类及极性

直流电源由于电弧稳定,飞溅小,焊接质量好,一般用在重要的焊接结构或厚板大刚度结构上。其他情况下,应首先考虑交流电焊机。

根据焊条的形式和焊接特点的不同,利用电弧中的阳极温度比阴极高的特点,选用不同的极性来焊接各种不同的构件。用碱性焊条或焊接薄板时,采用直流反接(工件接负极);而用酸性焊条时,通常采用正接(工件接正极)。6.钢材的可焊性

各种钢材焊接性能的差异是用可焊性来表示的。钢材的可焊性是指在适当的设计和工作条件下,材料易于焊接和满足结构性能的程度。一般可焊性具体表现在下述几个方面:

(1)焊接作业要容易;

(2)焊接时不发生裂纹和其他有害缺陷;

(3)母材和焊接接头的机械、化学和物理性能好;

(4)母材的缺口韧性优良;

(5)焊接接头有足够的塑性和韧性。

可焊性常常受钢的化学成分、轧制方法和板厚因素影响。为了评价化学成份对可焊性的影响,一般用碳当量(Ceq)表示。Ceq是化学成分对焊接热影响区最高硬度的影响,国际焊接学会推荐碳当量的公式为:

根据经验:

Ceq<0.4%时,钢材的淬硬倾向很小,可焊性好,焊接前一般不需要预热。

Ceq=0.4%~0.6%时,钢材的淬硬倾向逐渐增大。焊接前,需要适当预热,并采用低氢型焊接材料进行焊接。

Ceq>0.6%时,淬硬倾向大,较难焊接,焊接前需慎重地预热,并采取严格控制焊接工艺等措施。

1.4 焊接工艺参数

1.4 焊接工艺参数

焊接工艺参数是指焊接时,为保证焊接质量而选定的诸物理量(例如:焊接电流、电弧电压、焊接速度、热输入等)的总称。焊条电弧焊的焊接工艺参数主要包括焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度和预热温度等。

1.4.1 焊条直径

焊条直径是根据焊件厚度、焊接位置、接头形式、焊接层数等进行选择的。

厚度较大的焊件,搭接和 T 形接头的焊缝应选用直径较大的焊条。对于小坡口焊件,为了保证底层的熔透,宜采用较细直径的焊条,如打底焊时一般选用Φ2.5mm 或Φ3.2mm 焊条。不同的焊接位置,选用的焊条直径也不同,通常平焊时选用较粗的Φ(4.0~6.0)mm 的焊条,立焊和仰焊时选用Φ(3.2~4.0)mm 的焊条;横焊时选用Φ(3.2~5.0)mm 的焊条。对于特殊钢材,需要小工艺参数焊接时可选用小直径焊条。

根据工件厚度选择时,可参考表3-20。对于重要结构应根据规定的焊接电流范围(根

据热输入确定)参照表3—21焊接电流与焊条直径的关系来决定焊条直径。

1.4.2 焊接电流

焊接电流是焊条电弧焊的主要工艺参数,焊工在操作过程中需要调节的只有焊接电流,而焊接速度和电弧电压都是由焊工控制的。焊接电流的选择直接影响着焊接质量和劳动生产率。

焊接电流越大,熔深越大,焊条熔化快,焊接效率也高,但是焊接电流太大时,飞溅和烟雾大,焊条尾部易发红,部分涂层要失效或崩落,而且容易产生咬边、焊瘤、烧穿等缺陷,增大焊件变形,还会使接头热影响区晶粒粗大,焊接接头的韧性降低;焊接电流太小,则引弧困难,焊条容易粘连在工件上,电弧不稳定,易产生未焊透、未熔合、气孔和夹渣等缺陷,且生产率低。

因此,选择焊接电流时,应根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头形式、焊缝位置及焊接层数来综合考虑。首先应保证焊接质量,其次应尽量采用较大的电流,以提高生产效率。板厚较的,T 形接头和搭接头,在施焊环境温度低时,由于导热较快,所以焊接电流要大一些。但主要考虑焊条直径、焊接位置和焊道层次等因素。

1)考虑焊条直径 焊条直径越粗,熔化焊条所需的热量越大,必须增大焊接电流,每种焊条都有一个最合适电流范围,表3-21是常用的各种直径焊条合适的焊接电流参考值。

当使用碳钢焊条焊接时,还可以根据选定的焊条直径,用下面的经验公式计算焊接电流:

I=dK 式中:I 一一焊接电流(A):

d——焊条直径(mm):

K——经验系数(A/cra),见表 3-20。

表 3-20 焊接电流经验系数与焊条直径的关系 [9] 焊条直径 d/mm 1.6 2~2.5 3.2 4~6

经验系数K 20~25 25~30 30~40 40~50

2)考虑焊接位置

在平焊位置焊接时,可选择偏大些的焊接电流,非平焊位置焊接时,为了易于控制焊缝成形,焊接电流比平焊位置小 10%~20%。

3)考虑焊接层次

通常焊接打底焊道时,为保证背面焊道的质量,使用的焊接电流较小;焊接填充焊道时,为提高效率,保证熔合好,使用较大的电流:焊接盖面焊道时,防止咬边和保证焊道成形美观,使用的电流稍小些。

焊接电流—一般可根据焊条直径进行初步选择,焊接电流初步选定后,要经过试焊,检查焊缝成形和缺陷,才可确定。对于有力学性能要求的如锅炉、压力容器等重要结构,要经过焊接工艺评定合格以后,才能最后确定焊接电流等工艺参数。1.4.3 电弧电压

当焊接电流调好以后,焊机的外特性曲线就决定了。实际上电弧电压主要是由电弧长度来决定的。电弧长,电弧电压高,反之则低。焊接过程中,电弧不宜过长,否则会出现电弧燃烧不稳定、飞溅大、熔深浅及产生咬边、气孔等缺陷:若电弧太短,容易粘焊条。一般情况下,电弧长度等于焊条直径的0.5~1倍为好,相应的电弧电压为16—25V。碱性焊条的电弧长度不超过焊条的直径,为焊条直径的一半较好,尽可能地选择短弧焊;酸性焊条的电弧长度应等于焊条直径。

1.4.4 焊接速度

焊条电弧焊的焊接速度是指焊接过程中焊条沿焊接方向移动的速度,即单位时间内完成的焊缝长度。焊接速度过快会造成焊缝变窄,严重凸凹不平,容易产生咬边及焊缝波形变尖;焊接速度过慢会使焊缝变宽,余高增加,功效降低。焊接速度还直接决定着热输入量的大小,一般根据钢材的淬硬倾向来选择。

1.4.5 焊缝层数

厚板的焊接,一般要开坡口并采用多层焊或多层多道焊。多层焊和多层多道焊接头的显微组织较细,热影响区较窄。前一条焊道对后一条焊道起预热作用,而后一条焊道对前一条焊道起热处理作用。因此,接头的延性和韧性都比较好。特别是对于易淬火钢,后焊道对前焊道的回火作用,可改善接头组织和性能。

对于低合金高强钢等钢种,焊缝层数对接头性能有明显影响。焊缝层数少,每层焊缝厚度太大时,由于晶粒粗化,将导致焊接接头的延性和韧性下降。

1.4.6 热输入

熔焊时,由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量称为热输入。其计算公式如下:

Q=NLU/u 式中

Q——单位长度焊缝的热输入(J/cm)

I——焊接电流(A);

U——电弧电压(V);

u——焊接速度(cm/s)

n——热效率系数,焊条电弧焊为 0.7~0.8。

热输入对低碳钢焊接接头性能的影响不大,因此,对于低碳钢焊条电弧焊—一般不规定热输入。对于低合金钢和不锈钢等钢种,热输入太大时,接头性能可能降低:热输入太小时,有的钢种焊接时可能产生裂纹。因此,焊接工艺规定热输入。焊接电流和热输入规定之后,焊条电弧焊的电弧电压和焊接速度就间接地大致确定了。

一般要通过试验来确定既可不产生焊接裂纹、又能保证接头性能合格的热输入范围。允许的热输入范围越大,越便于焊接操作。

1.4.7 预热温度

预热是焊接开始前对被焊工件的全部或局部进行适当加热的工艺措施。预热可以减小接头焊后冷却速度,避免产生淬硬组织,减小焊接应力及变形。它是防止产生裂纹的有效措施。对于刚性不大的低碳钢和强度级别较低的低合金高强钢的一般结构,一般不必预热。但对刚性大的或焊接性差的容易产生裂纹的结构,焊前需要预热。

预热温度根据母材的化学成分、焊件的性能、厚度、焊接接头的拘束程度和施焊环境温度以及有关产品的技术标准等条件综合考虑,重要的结构要经过裂纹试验确定不产生裂纹的最低预热温度。预热温度选得越高,防止裂纹产生的效果越好;但超过必需的预热温度,会使熔合区附近的金属晶粒粗化,降低焊接接头质量,劳动条件也将会更加恶化。整体预热通常用各种炉子加热。局部预热一般采用气体火焰加热或红外线加热。预热温度常用表面温度计测量。

1.4.8 后热与焊后热处理

焊后立即对焊件的全部(或局部)进行加热或保温,使其缓冷的工艺措施称为后热。后热的目的是避免形成硬脆组织,以及使扩散氢逸出焊缝表面,从而防止产生裂纹。

焊后为改善焊接接头的显微组织和性能或消除焊接残余应力而进行的热处理称为焊后热处理。焊后热处理的主要作用是消除焊件的焊接残余应力,降低焊接区的硬度,促使扩散氢逸出,稳定组织及改善力学性能、高温性能等。因此,选择热处理温度时要根据钢材的性能、显微组织、接头的工作温度、结构形式、热处理目的来综合考虑,并通过显微金相和硬度试验来确定。

对于易产生脆断和延迟裂纹的重要结构,尺寸稳定性要求高的结构,以及有应力腐蚀的结构,应考虑进行消除应力退火:对于锅炉、压力容器,则有专门的规程规定,厚度超过一定限度后要进行消除应力退火。消除应力退火必要时要经过试验确定。铬钼珠光体耐热钢焊

后常常需要高温回火,以改善接头组织,消除焊接残余应力。

重要的焊接结构,如锅炉、压力容器等,所制定的焊接工艺需要进行焊接工艺评定,按所设计的焊接工艺而焊得的试板的焊接质量和接头性能达到技术要求后,才子正式确定。焊接施工时,必须严格按规定的焊接工艺进行,不得随意更改。前严格按照说明书的规定进行烘焙,焊前清除焊件上的油污、水分,减少焊缝中氢的含量:选择合理的焊接工艺参数和热输入,减少焊缝的淬硬倾向:焊后立即进行消氢处理,使氢从焊接接头中逸出:对于淬硬倾向高的钢材,焊前预热、焊后及时进行热处理,改善接头的组织和性能:采用降低焊接应力的各种工艺措施。

(3)再热裂纹焊后,焊件在一定温度范围内再次加热(消除应力热处理或其他加热过程)而产生的裂纹叫再热裂纹。

产生的原因:再热裂纹一般发生在含V、Cr、Mo、B 等合金元素的低合金高强度钢、珠光体耐热钢及不锈钢中,经受一次焊接热循环后,再加热到敏感区域(550~650℃范围内)而产生的。这是由于第一次加热过程中过饱和的固溶碳化物(主要是V、Mo、Cr,碳化物)再次析出,造成晶内强化,使滑移应变集中于原先的奥氏体晶界,当晶界的塑性应变能力不足以承受松弛应力过程中的应变时,就会产生再热裂纹。裂纹大多起源于焊接热影响区的粗晶区。再热裂纹大多数产生于厚件和应力集中处,多层焊时有时也会产生再热裂纹。

防止措施:在满足设计要求的前提下,选择低强度的焊条,使焊缝强度低于母材,应力在焊缝中松弛,避免热影响区产生裂纹:尽量减少焊接残余应力和应力集中;控制焊接热输入,合理地选择热处理温度,尽可能地避开敏感区范围的温度。

焊接工艺措施:

1)对工程中使用较多的或有代表性的接头形式进行焊接工艺性试验,以确定最佳的操作方法和焊接规范,焊接工艺性试验由焊接试验室全权负责。2)结构装配定位焊

a.装配定位焊前,焊接坡口及其内外两侧各20mm范围内的油污必须用溶剂揩抹干净,并用手提砂轮机打磨去除铁锈、氧化皮等杂质,使焊件母材表面露出金属光泽。b.担任定位焊施焊工作的焊工必须是持有合格证的焊工。

c.装配质量达到图样技术要求后方可进行定位焊(如该焊缝焊前需要预热,则必须预热至所要求的温度后才可进行定位焊。),定位焊所用焊条(须经烘干处理)、焊丝必须与该焊缝正式焊接时所用焊材相一致,定位焊缝应填满弧坑。

d.定位焊缝长度一般为20—50mm,间距长为400—600mm,焊脚尺寸不得大于设计焊脚尺寸的一半,且不应大于8mm,定位焊应距设计焊缝端部30mm以上。(特殊情况除外)e.定位焊缝不得有裂纹,不得有超标的夹渣、气孔等缺陷,如发现有焊接缺陷,必须彻底清除,重新进行定位焊。

f.在焊缝交叉处和焊缝方向急剧变化处不得有定位焊缝,定位焊缝应离开该处50mm以上。3)焊接的一般规定

a.担任本工程焊接的焊工必须是持证焊工,并应经专门培训考核合格(针对本工程的培训考核)。

b.担任焊接的焊工应熟悉本工程的技术文件及施工工艺要求,并必须严格按照焊接工艺规程中所规定的焊接规范参数、焊接顺序、焊接方向施焊。

c.为防止构件在焊接过程中产生过大的变形量,焊件必须放置平整,不允许随便摆放进行焊接,并应严格按照所规定的焊接顺序、焊接方向施焊。

d.焊接前应认真检查焊接坡口是否符合要求,并应把焊接坡口及其付近的水份、油污、铁锈、氧化皮等杂质彻底清除干净才施焊。

e.对有预热和后热要求的焊缝,要严格按照焊接工艺规定的预热温度、预热范围、后热温

度及时间做好焊前预热、后热和缓冷工作。有预热要求的焊缝,最低层(道)间温度不得小于预热温道,所有焊缝的最高层(道)间温度应≤250℃。

f.焊接前应在废钢板上调试好焊接电流后才允许正式施焊在产品上。g.焊接电源地线应与焊件母材紧固,保证接触良好。

h.引弧应在引弧板或焊接坡口内进行,不允许任意在工件表面引弧损伤母材。

i.施焊时应注意焊道的起焊点、终焊点及焊道的接头处不产生焊接缺陷,多层多道焊时,每层(道)换焊条处的接头应相互错开,每焊完一道焊缝,必须把熔渣、飞溅等杂质清理干净,并认真检查焊缝质量,确认无缺陷后,再焊下一道焊缝。(若发现前道焊缝有缺陷,则必须彻底清除焊接缺陷后才允许继续焊接。)

j.在焊接板状角焊缝时,焊缝必须要绕过端部进行包角焊。

k.焊接“埋弧自动焊”时,原则上不允许在焊接过程中切断电弧。若在焊接过程中因故发生断弧,则应将焊道端部刨去50mm以上,并采用手提砂轮机把该处打磨成缓坡状才允许继续焊接。

l.焊接“气体保护焊”时,应将气体流量按规定调试好,并送气约半分钟,把输气管内的空气排放干净后,才允许在焊件上施焊。

m.采用“电弧气刨”清焊根时,气刨工具的风力要集中,压缩空气的压力应保证有0.39—0.6MPa,并根据碳棒直径、焊件厚度调试好气刨电流,气刨过程中应避免产生“夹碳”和“沾渣”现象。气刨清根后,必须把刨屑清除,并用手提砂轮机把刨槽打磨至露出金属光泽后才允许焊接。

n.焊接完毕,应将焊缝表面的熔渣、飞溅等杂质清理干净,认真检查焊缝外观质量,并在规定处打上焊工标记,并转序检验(包括外观及内在质量的专职检验)。

o.焊接接头出现焊接缺陷时,不得擅自处理,应及时分析查明原因,根据返修工艺和在现场技术人员的指导下,方可进行焊接缺陷的处理。

p.在工件上的引弧板和引出板应用火焰切割去除,严禁用锤击落。

主要节点的焊接工艺

现根据“登机桥固定廊道”工程的结构形式和所用材料规格,介绍几种主要节点的部份焊接接头焊接方法:(1)BH350×200 H钢腹板对接全熔透双面焊(厚度8mm)

焊接方法:熔化极混合气体保护焊(GMAW)焊接位置:平焊

焊接材料:焊丝 ER50-6 Φ1.2;保护气体 Ar 80% + CO2 20% 焊接电源种类:直流反接(2)BH350×200 H钢翼板对接全熔透双面焊(厚度12mm)a.接头形式

焊接层次 焊接方法:熔化极混合气体保护焊(GMAW)焊接位置:平焊

焊接材料:焊丝 ER50-6 Φ1.2;保护气体 Ar 80% + CO2 20% 焊接电源种类:直流反接

b.接头形式

焊接层次 焊接方法:熔化极混合气体保护焊(GMAW)焊接位置:仰焊、平焊

焊接材料:焊丝 ER50-6 Φ1.2;保护气体 Ar 80% + CO2 20% 焊接电源种类:直流反接

c.接头形式

焊接层次 焊接方法:熔化极混合气体保护焊(GMAW)焊接位置:平焊、仰焊

焊接材料:焊丝 ER50-6 Φ1.2;保护气体 Ar 80% + CO2 20% 焊接电源种类:直流反接

其中:所有全熔透双面焊,背面均用电弧气刨清焊根。(3)BH350×200 H钢腹板与翼板的组焊(角焊缝)接头形式

焊接顺序 焊接方法:埋弧自动焊(SAW)焊接位置:船形平焊

焊接材料:焊丝 H08MnAΦ4;焊剂 HJ350 焊接电源种类:直流反接

注:① 焊接层次为一层一道。

② H形钢焊后采用“机械”或“氧乙炔焰”矫正。(3)150×150×8 方管(竖腹杆与斜腹杆)组焊、带垫板全熔透单面焊 接头形式

焊接层次 焊接方法:熔化极混合气体保护焊(GMAW)焊接位置:立焊(向上)

焊接材料:焊丝 ER50-6 Φ1.2;保护气体 Ar 80% + CO2 20% 焊接电源种类:直流反接(4)150×150×8 方管(竖腹杆、斜腹杆)与 BH350×200 H钢翼板组焊的单面焊全熔透接头

接头形式

焊接层次 焊接方法:熔化极混合气体保护焊(GMAW)焊接位置:平焊

焊接材料:焊丝 ER50-6 Φ1.2;保护气体 Ar 80% + CO2 20% 焊接电源种类:直流反接

另一焊接位置为仰焊位置,盖面层分两道焊成,焊接规范应适当减少。接头形式

焊接层次

焊接方法:焊条电弧焊(SMAW)焊接位置:平焊

焊接材料:J427 Φ3.2、Φ4 焊条 焊接电源种类:直流反接

接头形式另一焊接位置为仰焊位置,封底层与填充层的焊接规范与上同,盖面层的焊接电流须适当减小,焊工持证项目相应更改为D1-25J。

以上焊接接头形式有极少部份需在现场安装时焊接,在现场焊接时焊接方法改用焊条电弧焊(SMAW)。焊接质量要求:

A.焊缝外观质量应符合GB50250-202_《钢结构工程施工质量验收规范》标准及工程图样技术文件的有关规定。

B.焊缝外观应均匀致密,表面不允许有电弧击伤、裂纹、气孔、夹渣、未熔合、凹坑、未焊满、焊瘤及超标的咬边等焊接缺陷。

C.焊缝外形尺寸应符合有关规定,焊缝要与母材表面均匀过渡,同一焊缝的高度、宽度或

焊脚高度应均匀一致。

D.焊接接头的内部质量及探伤要求,按图样技术文件及相关标准的有关规定执行。焊缝返修工艺规程:

A.焊缝的返修工艺规程按已评定合格的焊接工艺编制。

B.焊缝经无损探伤发现超标缺陷时,对需要返修的焊接缺陷应当分析缺陷产生原因,提出改进措施,并按焊接工艺编制出返修工艺。经返修的焊缝性能和质量应与原焊缝相同。

C.焊缝返修完毕,应按与原焊缝相同的探伤要求和标准进行复探,焊缝同一部位的返修次数不宜超过两次。焊接环境:

A.在厂区内制造部份,全部在车间内进行安装、焊接。B.现场安装焊接的环境应满足如下条件: 相对湿度≤90%、风速:气体保护焊时≤2m/s;焊条电弧焊时≤10m/s。若不能满足以上规定,则应采取适当措施(焊前预热、遮档等)。下雨天不允许露天施焊作业。

第三篇:氩弧焊焊接工艺参数

氩弧焊焊接工艺参数

一、电特性参数

1.焊接电流 钨极氩弧焊的焊接电流通常是根据工件的材质、厚度和接头的空间位置来选择的,焊接电流增加时,熔深增大,焊缝的宽度和余高稍有增加,但增加很少,焊接电流过大或过小都会使焊缝成形不良或产生焊接缺陷。

2.电弧电压 钨极氩弧焊的电弧电压主要是由弧长决定的,弧长增加,电弧电压增高,焊缝宽度增加,熔深减小。电弧太长电弧电压过高时,容易引起未焊透及咬边,而且保护效果不好。但电弧也不能太短,电弧电压过低、电弧太短时,焊丝给送时容易碰到钨极引起短路,使钨极烧损,还容易夹钨,故通常使弧长近似等于钨极直径。

3.焊接速度 焊接速度增加时,熔深和熔宽减小,焊接速度过快时,容易产生未熔合及未焊透,焊接速度过慢时,焊缝很宽,而且还可能产生焊漏、烧穿等缺陷。手工钨极氩弧焊时,通常是根据熔池的大小、熔池形状和两侧熔合情况随时调整焊接速度。

二、其它参数

1.喷嘴直径 喷嘴直径(指内径)增大,应增加保护气体流量,此时保护区范围大,保护效果好。但喷嘴过大时,不仅使氩气的消耗增加,而且不便于观察焊接电弧及焊接操作。因此,通常使用的喷嘴直径一般取8mm~20mm为宜。

2.喷嘴与焊件的距离 喷嘴与焊件的距离是指喷嘴端面和工件间的距离,这个距离越小,保护效果越好。所以,喷嘴与焊件间的距离应尽

可能小些,但过小将不便于观察熔池,因此通常取喷嘴至焊件间的距离为7mm~15mm。

3.钨极伸出长度 为防止电弧过热烧坏喷嘴,通常钨极端部应伸出喷嘴以外。钨极端头至喷嘴端面的距离为钨极伸出长度,钨极伸出长度越小,喷嘴与工件间距离越近,保护效果越好,但过小会妨碍观察熔池。通常焊对接缝时,钨极伸出长度为5mm~6mm较好;焊角焊缝时,钨极伸出长度为7mm~8mm较好。

4.气体保护方式及流量 钨极氩弧焊除采用圆形喷嘴对焊接区进行保护外,还可以根据施焊空间将喷嘴制成扁状(如窄间隙钨极氩弧焊)或其他形状。焊接根部焊缝时,焊件背部焊缝会受空气污染氧化,因此必须采用背部充气保护。氩气和氦气是所有材料焊接时,背部充气最安全的气体。而氮气是不锈钢和铜合金焊接时,背部充气保护最安全的气体。一般惰性气体背部充气保护的气体流量范围为0.5~42L/min。当喷嘴直径、钨极伸出长度增加时,气体流量也应相应增加。若气流量过小,保护气流软弱无力,保护效果不好,易产生气孔和焊缝被氧化等缺陷;若气流量过大,容易产生紊流,保护效果也不好,还会影响电弧的稳定燃烧。对管件内充气时,应留适当的气体出口,防止焊接时管内气体压力过大。在根部焊道焊接结束前的25~50毫米时,要保证管内内充气体压力不能过大,以便防止焊接熔池吹出或根部内凹。当采用氩气进行管件焊接背面保护时,最好从下部进入,使空气向上排出,并且使气体出口远离焊缝。

请教不锈钢304的焊接工艺

理论:对304不锈钢结构进行焊接的要点:由于不锈钢本身所具有的特性,与普碳钢相比不锈钢的焊接有着其特殊性,更易在其焊接接头及其热影响区(HAZ)产生各种缺陷。焊接时要特别注意不锈钢的物理性质。例如304不锈钢的热膨胀系数是低碳钢和高铬系不锈钢的1.5倍;导热系数约是低碳钢的1/3,而高铬系不锈钢的导热系数约是低碳钢的1/2;比电阻是低碳钢的4倍以上,而高铬系不锈钢是低碳钢的3倍。这些条件加上金属的密度、表面张力、磁性等条件都对焊接条件产生影响。电焊:304不锈钢的焊接原则上不须进行焊前预热和焊后热处理。一般具有良好的焊接性能。但有时候易产生高温裂纹。另外还易发生б相脆化,在铁素体生成元素的作用下生成的铁素体引起低温脆化,以及耐蚀性下降和应力腐蚀裂纹等缺陷。经焊接后,焊接接头的力学性能一般良好,但当在热影响区中的晶界上有铬的碳化物时会极易生成贫铬层,而贫铬层和出现将在使用过程中易产生晶间腐蚀。为避免问题的发生,应采用低碳(C≤0.03%)的牌号或添加钛、铌的牌号。为防止焊接金属的高温裂纹,通常认为控制奥氏体中的δ铁素体肯定是有效的。一般提倡在室温下含5%以上的δ铁素体,进行适当的焊后热处理。氩弧焊:钨极氩弧焊或熔化极氩弧焊都可以。不知道你厂用的是那种?焊前准备:4mm一下的厚度不用开破口,直接焊接,单面一次焊透。4到6 mm厚度对接焊缝可采用不开破口接头双面焊。6 mm以上,一般开V或U,X形坡口。其次:对焊件,填充焊丝进行除油和去氧化皮。以保证焊接质量。焊接参数:

包括焊接电流,钨极直径,弧长,电弧电压,焊接速度,保护气流,喷嘴直径等。1,焊接电流是决定焊缝成形的关键因素。通常根据焊件材料,厚度,及坡口形状来决定的。2,焊极直径根据焊接电流大小决定,电流越大,直径也越大。3,焊弧和电弧电影,弧长范围约0.5到3mm,对应的电弧电压为8~10V。4,焊速:选择时要考虑到电流大小,焊件材料敏感度,焊接位置及操作方式等因素决定。

氩弧焊,不过看你这个壁厚只有1MM,氩弧焊的话速度不会太快,而且容易焊透,造成氧化,量大的话,建议用钎焊,很快的,不过要考虑变型问题,真空钎焊就不错

实际上就是不锈钢焊接工艺。焊道背面充氩,小电流(比碳钢、合金钢要小,一般焊接电流在60左右),短电弧(电弧电压在10V以下),焊接过程摆动要利用锯齿形摆动方式,层间温度尽量低,焊缝颜色以白黄为标准,氩弧焊焊枪角度于前进方向成90度及以下角度,对口间隙控制在2mm左右。

不锈钢管 304 1.2-1.5厚 焊接工艺规范

焊条电弧焊

焊条A102/直径1.6

电流约60A 焊接一层即可。

钨极氩弧焊

焊丝H0Cr21Ni10(ER308)/直径1.6或2.0 也可以不填充焊丝

电流电流约50A 焊接工艺规程需要有相应的焊接工艺评定报告支持,也就是说,做压力容器焊接工艺规程之前,应该事先做好焊接工艺的评定工作。

压力容器行业目前的工艺评定标准是JB4708-202_,依据标准进行评定。

具体要求,以及配套表格文件,标准中都有。

评定完成后,根据评定中的“焊接工艺指导书”来编制具体的焊接工艺规程。

工艺规程方面的标准是JB/T4709-202_,规定了一些焊接环境,焊前准备,施焊过程,焊后处理,以及相应的焊接材料选择。

不锈钢薄板焊接怎么控制变形

口子形焊缝0.5板厚尺寸基本是300*700这样的(1)使用直径较小之焊条及较小电流。(2)改正焊接顺序

(3)焊接前,使用夹具将焊件固定以免发生翘曲。(4)避免冷却过速或预热母材。(5)选用穿透力低之焊材。

(6)减少焊缝间隙,减少开槽度数。(7)注意焊接尺寸,不使焊道过大。(8)注意防止变形的固定措施。

不锈钢焊接工艺

一般不锈钢用钨极氩弧焊或熔化极氩弧焊都可以。不知道你厂用的是那种?

焊前准备:4mm一下的厚度不用开破口,直接焊接,单面一次焊透。4到6 mm厚度对接焊缝可采用不开破口接头双面焊。6 mm以上,一般开V或U,X形坡口。其次:对焊件,填充焊丝进行除油和去氧化皮。以保证焊接质量。

焊接参数:包括焊接电流,钨极直径,弧长,电弧电压,焊接速度,保护气流,喷嘴直径等。1,焊接电流是决定焊缝成形的关键因素。不锈钢管,不锈钢无缝管,不锈钢镜面管,不锈钢焊管,焊接三通,快装堵头 通常根据焊件材料,厚度,及坡口形状来决定的。

2,焊极直径根据焊接电流大小决定,电流越大,直径也越大。

3,焊弧和电弧电影,弧长范围约0.5到3mm,对应的电弧电压为8~10V。

4,焊速:选择时要考虑到电流大小,焊件材料敏感度,焊接位置及操作方式等因素决定。

第四篇:焊接工艺

焊接工艺工程师是指从事开发、定制焊接工艺,指导工人作业,维护焊接设备,为焊接设备提供日常生产支持和保障的专业技术人员。

编辑本段工作内容:

负责制定骨架焊接、装配工艺流程、平面布局,编制焊接工艺文件;选择合理的焊接技术和设备,开发和制定具体的焊接工艺,满足产品技术的要求;

负责焊接设备的技术讨论、选型,提出工装夹具的制作技术要求,负责工装夹具的技术验收;

负责生产中焊接的技术支持、技术服务、进行质量跟踪;

配合相关部门,参与焊接工装的报价,做好焊接方面生产人员的岗位培训和指导;

针对生产过程中发生的和反馈的质量及工艺问题,及时进行分析和总结,不断提高和完善焊接工艺;

做好焊接工装及设备的维护保养

焊接工艺:

焊接工艺作业指导书

本指导书适用于手工电弧焊和自动焊方法完成的由普通碳素结构钢或普通低合金结构钢制造的焊接结构件。对本作业指导书未规定的要求,应在图样或技术条件中规定。

1.焊前准备 1.1材料

1.1.1焊接结构件所用材料的钢号、规格、尺寸应符合图样和产品技术条件的规定。

1.1.2钢材和焊接材料必须备有合格证书。对于无牌号、无合格证书的钢材和焊接材料必须补做试验,严禁使用牌号不明、未经技术检查部门验收的各种材料。

1.1.3用于焊接结构件的焊条、焊丝与焊剂,应与被接材料相适应,并符合焊条标准GB981-76的要求。

1.1.4焊条在使用前一般应烘干。酸性焊条视受潮情况在75~150°C烘干1~2小时;碱性低氢型结构钢焊条应在350~400°C烘干1~2小时。烘干的焊条应放在100~150°C保温箱(筒)内随用随取。低氢焊条在常温下超过4小时应重新烘干。

1.2钢材的矫正

1.2.1各种钢材在划线前其形状偏差不符合本规程第1.2.2、1.2.3条的规定者,应进行校正。

1.2.2钢材的最大波浪和局部凹凸不平差,用1m平尺检查时不得超过下列数值:板厚δ≤8mm时不大于2mm,δ>8mm时不大于1.5mm,对于走台板不大于5mm。

1.2.3型钢变形的最大波浪和局部凹凸不平差,用1m平尺检查时不得超过1mm,最大弯曲值不得超过L/1000(L-可测的最大长度,以下同)。

1.2.4钢材的矫正,一般在冷态下用辊式矫正机或压力机进行。若在平台上用手锤矫正时,锤痕深度不超过以下规定:对钢板在平面上为0.5mm,在立面上为1mm;对型钢在平面上为1mm,在立面上为1.5mm。

1.2.5弯曲度较大的钢材在热态下矫正时应加热至900~1100°C(低合金钢用较低温度),矫正后的钢材表面凹凸伤痕及锤痕,按上一条规定。

1.3号料、切料及刨边

1.3.1制作样板及号料时,应考虑焊接结构件的收缩量及装配间

隙。1.3.2对于需要刨边或机械加工的钢材,号料时应按工艺文件及本作业指导书第1.3.5、1.3.6条的规定留刨边余量。

1.3.3剪切后剪切面与轧制面应垂直,其斜度允差不得大于1:10,边棱上的堆积物、毛刺和凹凸不平应铲除,毛刺高度不得大于0.5mm,刻痕不得大于1mm(剪后需机械加工者不在此限)。

1.3.4气割后的质量应达到如下指标:

a.在厚度方向的偏斜差,板厚δ≤24mm时不超过2mm,δ>24mm时不超过

2.5mm;

b.表面不平度,δ≤24mm时不超过1mm,δ>24mm时不超过1.5mm; c.局部咬边深度不超过3.5mm,咬边长度不超过200mm,且总计咬边长度不得超过切割长度的20%。

1.3.5焊缝坡口可刨出、铲出、砂轮磨出、炭弧刨或气体切割。坡口制出后应清除毛刺、裂纹、熔渣及不平。

1.4钢材的成型弯曲

1.4.1金属结构的主要计算构件,当弯曲应力与承载应力一致时(如起重机主梁下盖板),只有当弯曲半径大于下列数值时才允许冷弯:钢板R≥25δ;I字钢R≥25B或R≥25H,槽钢R≥45B或 R≥25H;钢钢R≥45B。

注:δ—钢板厚度,B—型钢的腿宽或边宽,H—型钢的高度,R—弯曲半径。1.4.2热弯时应加热至900~1100°C,弯曲完成时温度不低于700°C。对低合金钢应注意缓冷。

1.4.3管子的弯曲半径必须大于管子外径的3倍。

1.5钢材的拼接

1.5.1盖板和腹板的对接缝不可在同一断面上,必须相互错开200mm以上。1.5.2当腹板用整钢板不够时,拼接的宽度不应小于100mm。腹板的十字交叉焊缝只允许布置在受压区

1.5.3起重机主梁下盖板,在跨度中央左右各2.5m范围内一般不应有接缝,如必须拼接应采取45°斜拼缝。

1.6结构件的装配

1.6.1装配前必须将各焊接处及距焊接边缘20mm(自动焊30mm)范围内的铁锈(不包括轧制氧化皮)污垢、油腻、毛刺、涂料及熔渣等清除干净。焊接结构件接头型式、尺寸应符合GB985~986-88的规定。

1.6.2对重要构件禁止在非焊区内引弧。

1.6.3装配时的临时点焊若是以后焊缝的一部分,则所用焊条及其要求应和正式焊缝一样。

1.6.4各连接件互相接触的表面及焊后难以涂漆的表面(如桁架杆件、桁架的节点、接头、加筋板、开式箱形梁及任何焊后难以涂刷或无法涂刷的地方),在未焊前必须涂上底漆。

1.7焊接材料的选用

1.7.1采用Q235等材质的构件时,选用E43电焊条。

1.7.2采用16Mn等低合金材质制作时,选用E50电焊条。埋弧焊用H08A焊丝,焊剂431。

1.7.3 CO2气体保护焊,用H08Mn2SiA。2.焊接

2.1重要构件的焊接必须持证焊工担任。

2.2在露天焊接时,下雨、大雾及钢材潮湿时不得焊接。焊接重要构件时,环境温度应在-10°C以上,低于此温度时应采取预热措施,预热温度为100~150°C。

2.3焊接的顺序应保证使焊接构件的收缩应力和变形趋于最小。

2.4间断焊缝的长度偏差不得超过-5%和+10%;节距的偏差不得超过-20%和+5%。

2.5重要对接焊缝的首尾应加与母材等厚、相同坡口的工艺板,引弧与灭弧均应在工艺板上进行,以免产生未焊透及火口等缺陷。

2.6焊接后必须及时将熔渣、焊瘤及飞溅清除干净。多层焊时,只有将前层的熔渣、焊瘤、飞溅、清除后才进行下一次焊接。

2.7对低合金结构钢应在下列条件下施行预热(预热温度为100~150°C):板厚δ≤16mm时在-10°C以下;16<δ≤24mm时在-5°C以下;24<δ≤40mm时在-0°C以下;δ>40mm时均预热。

2.8对低合金结构钢采用自动焊时,焊后为保证缓冷,焊药不急于回收。3.焊接变形的矫正

3.1焊接变形的矫正,热态下不准在300~500°C时进行机械矫正和锤击,以免产行脆裂。

3.2用气体火焰局部加热矫正时应注意下列各点:

a.对重要构件,禁止在同一部位重复加热,以免引起钢材金属组织和机械性能的变化;

b.不允许在同一断面造成拉、压双向应力的反复矫正; c.对重要构件禁止浇水冷却;

d.需要经过热处理的构件,应在热处理前矫正,以便一并消除内应

力。3.3用气体火焰局部加热矫正时,其加热温度可在700~850°C之间,对低合金钢不宜超过900°C。

3.4对设计或工艺上有要求的结构件,焊后应进行消除内应力处理。4.焊接质量检查

4.1焊接接头型式与尺寸应符合有关图样及标准的规定。

4.2所有焊缝都应进行外部检查,以判断有无下列不允许存在的缺陷:烧穿、裂纹、鳞状高度不均匀、焊缝间断、露出弧坑及深度超过0.5mm、长度超过焊缝长度15%的咬边。

4.3重要的对接焊缝(如起重机主梁受拉区的盖板、腹板)应进行无损探伤,射线探伤时应不低于GB3323中规定的Ⅱ级,超声波探伤时应不低于JB1152中规定的Ⅰ级。

4.4 X射线拍片检查的部位由技术检查部门指定,如拍照发现有不允许的缺陷,应在缺陷的延伸方向或可疑方向作补充拍照,补充拍照后仍有怀疑时,则该焊缝应全部拍照。

4.5对于无法用超声波及X射线等方法进行无损探伤的重要焊缝,或技术检查部门发现其他现象认为需要钻孔检查者,则应进行钻孔检查。钻孔直径必须露出整个焊缝的横断面(包括每边1~1.5mm的构件金属),钻孔数量按表2规定:

焊缝长度(m)≤1 >1~5 >5~10 >10

钻孔个数1235

4.6钻孔检查后,必须将带有缺陷的整段焊缝完全清除后再重新焊补。焊补后重新钻孔检查,但钻孔数应比原规定增加一倍。检查合格后钻孔处应焊补填满。

4.7严格按照设计图02-53-4-22之设计说明执行。4.8无损检验

4.8.1钢梁构件的焊缝应在焊接完成24小时后进行无损检测。除非经监理和设计人员同意,否则主要零部件的焊缝应在校正后进行无损检测。

4.8.2无损检测的仪器应定期计量标定合格,从事无损检测的人员应持有相应的资格证书。工厂的加工工艺中应有相应的无损探伤工艺及安排。无损探伤时,应有监理参加共同检查。所有检查处必须作好原始数据记录。

4.8.3主要受力焊缝如桥面板、底板的纵横向拼接焊缝、拱肋底拼接焊缝,要求超声波探伤抽查为100%,另抽10%进行X射线探伤。

4.8.4总段内纵向U肋、“I”肋的对接缝,超声波探伤抽查为25%。磁粉探伤检查为100%。

4.8.5总段环形对接焊缝,均需100%超声波检查,100%磁粉检查。4.8.6总段内的角接焊缝,应进行100%磁粉检查。

4.8.7工地环形大接头对接焊缝,应进行100%超声波探伤,100%磁粉探伤。对无可避免的“十”字正交接缝处,用X光射线检查(一张片子),角接焊缝100%磁粉探伤。通长纵肋的对接焊缝应100%超声波检查及100%磁粉检查。

第五篇:焊接工艺参数的选择

焊接工艺参数的选择

焊接工艺参数(焊接规范)是指焊接过程中影响焊接过程正常进行和焊接质量的诸要素。焊接工艺参数直接影响焊缝的形状、尺寸、焊接质量和生产率。

手工电弧焊的工艺参数主要有;焊条直径、焊接电流、焊接电压,焊接速度、焊接层数、电源种类及极性等。

1.焊条直径的选择。为了提高生产率,应尽可能选用较大直径的焊条,但是用直径过大的焊条焊接,会造成来焊透或焊缝成形不良。焊条直径的选择与下列因素有关。

(1)焊件厚度。薄焊件选用较小直径的焊条,厚度较大的焊件应选用较大直径的焊条。一般情况下,焊条直径与焊件厚度的选用关系可参见表4—1。

(2)焊缝位置。相同板厚的焊件乎焊时焊条直径比其它位置大。仰焊、横焊时最大直径不超过4mm,立焊最大直径不超过5 mm。

(3)焊接层数。多层焊接第一层焊缝焊条直径较小,打底焊道常选3.2mm直径焊条,选用直径较大,会造成根部 2.焊接电流的选择 焊条电弧焊时,焊接电流的选择原则焊接电流是焊条电弧焊时的主要焊接参数。焊接电流太大时,焊条尾部要发红,部分药皮的涂层要失效或崩落,机械保护效果变差,容易产生气孔、咬边、烧穿等焊接缺陷,并使焊接飞溅加大。使用过大的焊接电流还会使焊接热影响区晶粒粗大,使接头的塑性下降;焊接电流太小时,会造成未焊透、未熔合等焊接缺陷,并使生产率降低。因此,选择焊接电流首先应在保证焊接质量的前提下,尽量选用较大的电流,以提高劳动生产率。焊接电流的过大或过小都会影响焊接质量,所以其选择应根据焊条的类型、直径、焊件的厚度、接头形式、焊缝空间位置等因素来考虑,其中焊条直径和焊缝空间位置最为关键。在一般钢结构的焊接中,焊接电流大小与焊条直径关系可用以下经验公式进行试选:

I=10d²

式中:I ——焊接电流(A); d ——焊条直径(mm)。

另外,立焊时,电流应比平焊时小15%~20%;横焊和仰焊时,电流应比平焊电流小10%~15%。

另外焊工可在钢板试焊来判断电流是否合适,1).飞溅

电流过大时,电弧吹力大,可看到有大颗粒的铁水向熔池外飞溅,焊接过程中爆裂声大,焊件表面不干净;电流太小时,焊条熔化慢,飞溅小,電弧吹力小、熔渣与铁水很难分离。

2).焊缝成形

电流过大时焊缝低、熔池大、两边易产生咬边;电流过小时焊缝窄而高,且两侧与母材结合不好;电流适中时,则焊缝高度适中,焊缝两侧与母材结合得很好。

3).焊条熔化情况 焊接电流过大时,在烧掉大半根焊条后便发现所剩较长得焊条头发红;焊接电流过小时,电弧燃烧不易稳定,焊条易粘在焊件上。

操作工艺 1.平焊

1.1 选择合格的焊接工艺,焊条直径,焊接电流,焊接速度,焊接电弧长度等,通过焊接工艺试验验证。

1.2 清理焊口:焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求,定位焊是否牢固,焊缝周围不得有油污、锈物。

1.3 烘焙焊条应符合规定的温度与时间,从烘箱中取出的焊条,放在焊条保温桶内,随用随取。

1.4 焊接电流:根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素,选择适宜的焊接电流。

1.5 引弧:角焊缝起落弧点应在焊缝端部,宜大于10mm,不应随便打弧,打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开,使焊条与构件间保持2~4mm间隙产生电弧。对接焊缝及时接和角接组合焊缝,在焊缝两端设引弧板和引出板,必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区,中途接头则应在焊缝接头前方15~20mm处打火引弧,将焊件预热后再将焊条退回到焊缝起始处,把熔池填满到要求的厚度后,方可向前施焊。

1.6 焊接速度:要求等速焊接,保证焊缝厚度、宽度均匀一致,从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离(2~3mm)为宜。

1.7 焊接电弧长度:根据焊条型号不同而确定,一般要求电弧长度稳定不变,酸性焊条一般为3~4mm,碱性焊条一般为2~3mm为宜。

1.8 焊接角度:根据两焊件的厚度确定,焊接角度有两个方面,一是焊条与焊接前进方向的夹角为60~75°;二是焊条与焊接左右夹角有两种情况,当焊件厚度相等时,焊条与焊件夹角均为45°;当焊件厚度不等时,焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。1.9 收弧:每条焊缝焊到末尾,应将弧坑填满后,往焊接方向相反的方向带弧,使弧坑甩在焊道里边,以防弧坑咬肉。焊接完毕,应采用气割切除弧板,并修磨平整,不许用锤击落。1.10 清渣:整条焊缝焊完后清除熔渣,经焊工自检(包括外观及焊缝尺寸等)确无问题后,方可转移地点继续焊接。.立焊:基本操作工艺过程与平焊相同,但应注意下述问题: 2.1 在相同条件下,焊接电源比平焊电流小10%~15%。2.2 采用短弧焊接,弧长一般为2~3mm。

2.3 焊条角度根据焊件厚度确定。两焊件厚度相等,焊条与焊条左右方向夹角均为45°;两焊件厚度不等时,焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄一侧的夹角。焊条应与垂直面形成60°~80°角,使角弧略向上,吹向熔池中心。

2.4 收弧:当焊到末尾,采用排弧法将弧坑填满,把电弧移至熔池中央停弧。严禁使弧坑甩在一边。为了防止咬肉,应压低电弧变换焊条角度,使焊条与焊件垂直或由弧稍向下吹。.横焊:基本与平焊相同,焊接电流比同条件平焊的电流小10%~15%,电弧长2~4mm。焊条的角度,横焊时焊条应向下倾斜,其角度为70°~80°,防止铁水下坠。根据两焊件的厚度不同,可适当调整焊条角度,焊条与焊接前进方向为70°~90°。仰焊:基本与立焊、横焊相同,其焊条与焊件的夹角和焊件厚度有关,焊条与焊接方向成70°~80°角,宜用小电流、短弧焊接。

冬期低温焊接:

1.在环境温度低于0℃条件下进行电弧焊时,除遵守常温焊接的有关规定外,应调整焊接工艺参数,使焊缝和热影响区缓慢冷却。风力超过4级,应采取挡风措施;焊后未冷却的接头,应避免碰到冰雪。

2.钢结构为防止焊接裂纹,应预热、预热以控制层间温度。当工作地点温度在0℃以下时,应进行工艺试验,以确定适当的预热,后热温度。应注意的质量问题

1.尺寸超出允许偏差:对焊缝长度、宽度、厚度不足,中心线偏移,弯折等偏差,应严格控制焊接部位的相对位置尺寸,合格后方准焊接,焊接时精心操作。

2.焊缝裂纹:为防止裂纹产生,应选择适合的焊接工艺参数和施焊程序,避免用大电流,不要突然熄火,焊缝接头应搭接10~15mm,焊接中不允许搬动、敲击焊件。

3.表面气孔:焊条按规定的温度和时间进行烘焙,焊接区域必须清理干净,焊接过程中选择适当的焊接电流,降低焊接速度,使熔池中的气体完全逸出。

4.焊缝夹渣:多层施焊应层层将焊渣清除干净,操作中应运条正确,弧长适当。注意熔渣的流动方向,采用碱性焊条时,必须使熔渣留在熔渣后面

成品保护

1.焊后不准撞砸接头,不准往刚焊完的钢材上浇水。低温下应采取缓冷措施。

2.不准随意在焊缝外母材上引弧。

3.各种构件校正好之后方可施焊,并不得随意移动垫铁和卡具,以防造成构件尺寸偏差。隐蔽部位的焊缝必须办理完隐蔽验收手续后,方可进行下道隐蔽工序。4.低温焊接不准立即清渣,应等焊缝降温后进行。

浅析焊接工艺参数对焊接质量的影响
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