焊接通用工艺

张国耀

焊接通用工艺
" V$ m5 X6 y/ b9 D' K1 范围
6 \* J( l- m4 ~  本守则规定焊接加工的工艺规则，适用于本公司焊接加工。
2 焊工
2.1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。
& D# y4 O8 k* W* c9 @$ z2.2 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。
6 c4 S" R  V% p1 I' K3 D  ?3 焊前准备
" ?8 T7 N6 T5 v2 ?: G- }, z3.1 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。
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。
  |% j! Y# n7 g. m8 }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
钢材    焊条    备注
$ ?3 o  P- y$ a5 e, q8 t7 x# A# ^* k! @Q235    E4303E4315        E4316    重要构件
2 Y8 ], E8 A' t. W1 r0 vQ295    E4303E4315         E4316    重要构件
% q! `+ ^! s4 j6 cQ345    E5003E5015         E5016    重要构件
: g" B2 m) ^3 p6 q9 ^, d( c' l3.4.2 焊丝、焊剂的选配
5 h2 J" Q1 r7 Q+ n' C$ [. \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
/ s* j# W- ^& e  CQ345Q390    HJ402-H08AHJ402-H08MnAHJ402-H10Mn2    ER50-6ER50-7ER55    H08仅用于构造焊缝
9 S( T7 t+ h* k/ o9 E) Z$ {3.5 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。
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。
, `# s7 ?8 `( l. H  C7 g4 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。
! h$ g6 j4 R/ p/ u! z% @; [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。
7 [% G' ~* n' r4 E, B4 ?. Q) ~4.3 焊后处理
$ h! C$ o; O5 I9 K7 I4.3.1 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。
: ~. X  C3 C2 f- `7 }+ |6 v/ z4.3.3 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。
4.3.4 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。
, H- f. K/ p) U' j5各种焊接方法规范
5 u- @, N" @4 p& v. F5.1 手工电弧焊
5.1.1 有焊接工艺的按焊接工艺规定操作。
% {, @4 F& B$ {1 S0 L5.1.2 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。
/ k9 G* J3 I  h! J焊条直径（mm）    1.6    2.0    2.5    3.2    4.0    5.0
4 ?, l- g, `2 Y/ `( p电流（A）    25～40    40～60    50～80    90～130    160～220    200～270
$ A# S2 k+ _6 O, {' l1 ^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
(b)    横焊平角焊焊条最大直径为Ф5.0mm
(c)    立焊和仰焊位置焊条最大直径宜为Ф4.0mm
3 Q% v$ b4 U4 G/ {- o5.1.4 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。
, \6 [, F3 u" [- h5 B5.1.5 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。
6 n6 {6 j5 z& M' U  J$ K1 y7 O5.1.6 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。
% P. U( I2 i( \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。
. F0 K8 B6 S7 X+ Q" ]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。
) f: L) x0 I! c- j5.1.9 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。
/ ~7 Y- \8 r! J% h1 v  q5.1.11 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。
4 V9 z. c2 O: ]5 o5.1.12 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。
5.2 二氧化碳气体保护焊
* Q$ y3 `- m, l, Y" M4 V- K5.2.1 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。
/ T9 E* a3 A; t: v% \+ ^+ l7 F5.2.4 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。

' x5 W: [, V- S6 R
, C' k1 f* K3 p9 z
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
6    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   
: U& M" t7 K, }. d+ H1 ~    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   
3 \5 \) Y6 c# R. T4 A* G8    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
) v+ r' m* }; |! h9 s    1.6        1    2    350-380400-430    35-3736-38    0.70    16-22    20-25   
) R  |9 J3 g5 e0 G. C    1.6        2-2.2    1    450    41    0.48    ＜40    16-18   
  ?0 K3 P6 j: I10    1.2        1-1.5    2    280-300    30-330    0.25-0.3    15    20    V型坡口
4 l% I# r" _  @- o                    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   
, c2 `& k+ k. `16    1.2            3                15    20    V型坡口
3 a  k! ]5 k- L4 D% H; w# A    1.6            2    450430    34.5036    0．    270.45    2020        
    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
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 @3 t7 k( D7 A  K) Z7 Q! b5.2.7 角焊缝二氧化碳气体保护焊焊接参数可参照下表选用


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   
/ ~. C$ ?0 ]: c, B8 I8                240-260    28-32    0.21-0.23            
& b5 v4 Z& p' w, k& n10            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            --
14    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            --

  U- @6 Z$ _. \3 ?- F6 k# h1 ]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。
: I: z& H& M. T2 |, ]9 K6 I5.3.2 焊薄板工件适用左向焊，焊厚板工件适用右向焊。
: E2 ~7 U0 B# z" n5.3.3根据工件厚度选择焊丝直径，具体可参照下表
6 e; |* |+ c2 U$ _工作厚度（mm）    1-2    2-3    3-5    5-10    10-15    大于15
- y7 e3 A/ x4 Y/ @焊丝直径（mm）    1-2    2    2-3    3-4    4-6    6-8
" I. Z# s0 w4 ?0 o5.3.4 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
" t  I7 Y8 U: \8 ^6 T0 j5.4.1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
6 d- u/ {3 _1 V- L" @, h( T6 |+ Y; f5    1-2    0.39-0.59    直流反极    250    0.5-1.0
$ e& B7 d# e6 K  B5 b% b6                280-300   
7                300-350    1.0-1.2
8                350-400   
10                450-500   
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。
4 E" c/ y- K6 R  C刨槽深度mm    ≤2.5    ≤3.0    ≤4.0    ≤5.0    ≤6.0    ＞6.0
7 q! h& Q' t& m9 r! Y: p% D倾角    25°    30°    35°    40°    45°    50°
9 _9 [( |8 u) b7 R# W6 几种特殊形式焊缝的焊接
' f: x! G9 W. \/ p0 T6 g; v0 Z! P2 `6.1定位焊(点焊)
6.1.1 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。
8 a  _6 V* [/ s* e) J. I6.1.3 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。
/ {( D- ~, S% s6.1.4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。
* Y  g9 C2 _) V6.2 塞焊和槽焊
4 I( M0 M/ G' e% g2 I8 @4 X; _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。
: K9 @: W& o. g3 n* b3 z+ K6.2.2 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
9 s  b1 E; u+ t7 I2 a1 {熔渣冷却，再重新焊时应彻底清除熔渣。