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1、精选优质文档-倾情为你奉上 结构焊接作业指导书编制部门: 编 制:审 核:批 准: 结构焊接工艺指导书根据我公司现有的技术和装备能力, 工厂制作焊接方法有:手工电弧焊;埋弧自动焊;二氧化碳气体保护焊。 一、焊接材料1、焊接材料1.1电焊条、埋弧焊丝、二氧化碳气体保护焊丝、埋弧焊剂都应有出厂质量证明书。钢结构常用钢材所对应的焊材见附表(一)。 一般焊接材料选用附表(一)钢材强度等级 (MPa)钢 号 手弧焊 焊 条 埋 弧 焊CO2气体保护焊 焊 丝焊 剂 焊 丝235Q235 (A)Q235F(AF)E4303E4301E4316E4315E4310H08AH08MnAHJ431H10MnSi
2、H08MnA 34516Mn16MnqE5016E5015不开坡口对接H08A中板开坡口对接H08MnAH10Mn2H10MnSi厚板深坡口H10Mn2HJ431HJ350H08Mn2Si39015MnV15MnVqE5016E5015E5516E5515不开坡口对接H08A中板开坡口对接H10Mn2H08Mn2SiH10MnSi厚板深坡口H08MnMoAHJ431HJ350HJ250H08Mn2Si 1.2对各种焊材入库前都要进行严格的质量检查并应符合以下要求:1.2.1气割所用氧气纯度不低于99.5%;乙炔气纯度不低于96.5;二氧化碳气体保护焊所用二氧化碳气纯度不低于99.5%,且含水量
3、应小于0.05%,焊接重要结构时,其含水量应小于0.005%。1.2.2电焊条的偏心度、药皮强度、药皮耐潮度等应符合要求。1.2.3二氧化碳气体保护焊丝表面应光滑平整、焊丝的镀铜层均匀牢固、焊丝的挺度应能使焊丝均匀连续送进。1.2.4埋弧自动焊丝表面无锈蚀、无油垢。1.2.5埋弧自动焊剂的颗粒度、含硫、磷量、含水量、以及机械夹杂物均应符合要求。1.3各种焊材应在干燥通风良好的焊材仓库中存放,并应按种类、牌号、批号、规格、入库时间分类堆放,每垛应有明确的标志,不得混放。1.4发放、烘干焊条和焊剂要有专人负责,要有焊条、焊剂烘干记录、领取和发放记录,尤其不可将碳素钢埋弧焊丝、焊剂与低合金钢埋弧焊丝
4、、焊剂搞混、发错。1.5当天剩的焊条、焊剂 应分别放入保温箱内贮存,不得露天过夜存放。1.6使用过的焊剂回收后,必须过筛并重新烘干方可再用。焊条分酸性和碱性焊条,碱性焊条又称低氢型焊条,这种焊条的药皮有较强的吸潮性能,空气的相对湿度高于65%以上时,药皮就开始吸潮,吸潮时间超过4h以上的焊条,在电弧的高温作用下,熔敷金属中的扩散氢升高,焊缝金属中就容易生成氢白点或气孔,因此,焊接材料应储存在湿度低于60%以下,且通风良好的仓库内,使用前应按有关规定进行烘干。但重复烘干的次数不宜过多,烘干次数过多,药皮中铁合金容易氧化,分解硅酸盐,易老化变质,影响焊接质量。焊条锈蚀、油污,在高温作用下也会分解出
5、氢和其它气体,使焊缝产生气孔和其他缺陷。二、 操作人员2、焊工2.1必须有焊工证,并且焊工证在有效期内。停焊时间达6个月及以上,应重新考核。2.2应有良好的工艺作风,严格按照给定的焊接工艺和焊接技术措施进行焊接,严格遵守规范和公司制定的工艺细则并认真实行质量自检。2.3焊工在施焊前应认真熟悉作业指导书,凡与作业指导书要求不符时,焊工应拒绝施焊。当出现重大质量问题时,及时报告技术人员,不得自行处理。三、手工电弧焊1.适用范围适用于钢结构产品一般零部件的组装焊接,全位置焊接。2.作业准备2.1内业技术准备应严格按施工图纸的焊接要求,进行焊接工艺评定,分析进行手工电弧焊的焊接接头,根据焊接的母材选择
6、焊接材料,钢结构件组装后的位置,编制手工电弧焊作业指导书,审批和合格后进行技术交底。2.2外业技术准备制作焊接平台(工装)、准备焊接设备、焊接材料,烘干箱等焊接前准备工作3手工电弧焊的技术要求31使用型材和焊接材料,应符合相关标准要求,且必须具有制造厂的质量证明书,应明确牌号和批号,未经检验或检验不合格者不得使用32操作者必须是合格的持证焊工,且相应得考试项目应合格。33持证焊工必须检查焊缝形式是否符合图样要求。4.手工电弧焊的作业程序焊接工艺评定焊接作业指导书焊接前的准备焊接平台(工装制作)焊接构件的装配点焊固定焊接焊接质量的外观检查无损检测不合格的进行焊缝返修成品检验验收 5.手工电弧焊操
7、作要求 51装配前,焊口及其边缘两侧各不少于20mm范围得油污,铁锈,水份等杂物应清楚干净,直至露出金属光泽。52定位焊应由合格焊工担任,定位焊得工艺必须与焊件得焊接工艺箱同,定位焊缝应由良好得熔深,其表面不得有裂纹、气孔、夹渣和未焊透等缺陷。定位焊尺寸见下表1 表1 单位:mm焊件厚度焊缝长度焊缝间距45850100512101510020012153010030053平焊时,各种直径焊条使用电流参见表2。用同样直径得焊条焊接时,板越厚应选择电流得上限。立焊,横焊,仰焊用得电流应比平焊电流小10左右。表2焊条直径(mm)2025324050焊接电流(A)4065508010013016020
8、020025054 焊接时焊机电缆与焊件必须牢固连接;严禁在工件表面引弧;焊接过程中当发现气孔,夹渣,裂纹等缺陷应及时除去并补焊;当发现严重裂纹时,应报告有关部门,待处理后再进行焊接;中、厚板焊接尽量采用多层,多道焊,前一道(层)焊缝清理干净(包括焊渣,气孔,裂纹等缺陷)后,方可进行下道焊接;双面焊缝,一般待正面焊后,背面一般采用碳弧气刨清焊根后再施焊;焊接重要结构的对接焊缝时,焊缝的两端应加引弧板和收弧板,焊接完成后应用气割法去除引弧板和收弧板,禁止锤去。四、二氧化碳气体保护焊1.适用范围适用于钢结构产品的CO2气体保护焊作业。2.作业准备应严格按施工图和经批准的焊接工艺要求进行焊接。焊接操
9、作人员必须经过专业培训,并取得相应资格证书方可进行操作。3.CO2气体保护焊技术要求3.1焊工3.1.1 焊工应熟悉所用焊机的使用性能,正确掌握各开关、旋钮的作用,以便正确操作.3.1.2 焊工必须经过安全技术教育培训,取得安全操作证方可上岗.3.2 焊接3.2.1 焊前准备3.2.1.1 认真熟悉焊件有关图样、工艺文件和技术要求.3.2.1.2 根据焊接位置、接头形式等选择合适的焊接辅助装置.3.2.1.3 应对焊机及附属设备进行检查,确保电路、水路、气路及机械装置的正常运行.3.2.1.4 焊前应将焊件口及其两侧1020mm范围内的表面油污、铁锈、水分和涂料等清理干净. 3.2.1.5 焊
10、前应检查焊件的坡口及装配间隙是否符合图样和工艺文件的要求,若不符合应予以调整.坡口形式及尺寸可参考表1选用.3.2.2 焊接工艺参数的选用3.2.2.1 对于受压件的焊接工艺应根据工艺评定试验的结果编制.3.2.2.2其他钢结构焊接工艺参数可按下表选用。 四、电弧电压和焊接电流 1、对于一定直径的焊丝来说,在二氧化碳气体保护焊中,采用较低的电弧电压,较小的焊接电流焊接时,焊丝熔化所形成的熔滴把母材和焊丝连接起来,呈短路状态称为短路过渡。大多数二氧化碳气体保护焊工艺都采用短路过渡焊接。当电弧电压较高、焊接电流较大时,熔滴呈小颗粒飞落称为颗粒过渡。1.6或2.0mm的焊丝自动焊接中厚板时,常采用这
11、种过渡。3mm以上的焊丝应用较少。O.61.2mm的焊丝主要采用短路过渡,随着焊丝直径的增加,飞溅颗粒的数量就相应增加。当采用1.6mm的焊丝,仍保持短路过渡时,飞溅就会非常严重。 2、二氧化碳气体保护焊焊丝直径选用表(mm)母材厚度44焊丝直径0.51.21.O1.6焊接电流与电弧电压是关键的工艺参数。为了使焊缝成形良好、飞溅减少、减少焊接缺陷,电弧电压和焊接电流要相互匹配,通过改变送丝速度来调节焊接电流。飞溅最少时的典型工艺参数和生产所用的工艺参数范围详见表. 3、二氧化碳气体保护焊工艺参数 焊丝直径0.81.21.6典型工艺参数电弧电压(V)181920焊接电流(A)100-110120
12、-130140-180生产上所用工艺参数电弧电压(V)182418262028焊接电流(A)6016080260160310在小电流焊接时,电弧电压过高,金属飞溅将增多;电弧电压太低,则焊丝容易伸人熔池,使电弧不稳。在大电流焊接时,若电弧电压过大,则金属飞溅增多,容易产生气孔;电压太低,则电弧太短,使焊缝成形不良。4、气体流量:二氧化碳气体流量与焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径等有关。气体流量应随焊接电流的增大、焊接速度的增加和焊丝伸出长度的增加而加大。一般二氧化碳气体流量的范围为825L/min。如果二氧化碳气体流量太大,由于气体在高温下的氧化作用,会加剧合金元素的烧损,减弱硅、锰
13、元素的脱氧还原作用,在焊缝表面出现较多的二氧化硅和氧化锰的渣层,使焊缝容易产生气孔等缺陷;如果二氧化碳气体流量太小,则气体流层挺度不强,对熔池和熔滴的保护效果不好,也容易使焊缝产生气孔等缺陷。5、焊接速度:随着焊接速度的增大,则焊缝的宽度、余高和熔深都相应地减小。如果焊接速度过快,气体的保护作用就会受到破坏,同时使焊缝的冷却速度加快,这样就会降低焊缝的塑性,而且使焊缝成形不良。反之,如果焊接速度太慢,焊缝宽度就会明显增加,熔池热量集中,容易发生烧穿等缺陷。6、焊丝伸出长度:指焊接时焊丝伸出导电嘴的长度。焊丝伸出长度增加,则使焊丝的电阻值增加,造成焊丝熔化速度加快,当焊丝伸出长度过长时,因焊丝过
14、热而成段熔化,结果使焊接过程不稳定、金属飞溅严重、焊缝成形不良和气体对熔池的保护作用减弱;反之,当焊丝伸出长度太短时,则焊接电流增加,并缩短了喷嘴与焊件之间的距离,使喷嘴过热,造成金属飞溅物粘住或堵塞喷嘴,从而影响气流的流通。一般,细丝二氧化碳气体保护焊,焊丝伸出长度为814mm;粗丝二氧化碳气体保护焊,焊丝伸出长度为1020mm。7、直流回路电感:在焊接回路中,为使焊接电弧稳定和减少飞溅,一般需串联合适的电感。当电感值太大时,短路电流增长速度太慢,就会引起大颗粒的金属飞溅和焊丝成段炸断,造成熄弧或使起弧变得困难;当电感值太小时,短路电流增长速度太快,会造成很细颗粒的金属飞溅,使焊缝边缘不齐,
15、成形不良。再者,盘绕的焊接电缆线就相当于一个附加电感,所以一旦焊接过程稳定下来以后,就不要随便改动。8、焊接电流:焊接电压既电弧电压:提供焊接能量。 电弧电压越高,焊接能量越大,焊丝熔化速度越快,焊接电流越大。焊弧电压等于焊机输出电压减去焊接回路的损耗电压,可用下列公式表示: U电弧=U输出-U损 如果焊机安装符合安装要求,损耗电压主要指电缆加长所带来的电压损耗,电焊机电缆需要加长,调节输出电压时可参考下表: 焊接电流电缆长度100A200A300A400A500A10M约1V约1.5V约1V约1.5V约2V15M约1V约2.5V约2V约2.5V约3V20M约1.5V约3V约2.5V约3V约5
16、V25M约1V约4V约3V约4V约5V 五、埋弧自动焊5.1焊接原理: 焊接电弧是在焊剂层下的焊丝与母材之间产生,电弧热使其周围的母材、焊丝和焊剂熔化以致部分蒸发,金属和焊剂的蒸发气体形成一个气泡,电弧就在这个气泡内燃烧。气泡上部被一层熔化了的焊剂熔渣构成的外膜所包围,这层外膜以及覆盖在上面的未熔化的焊剂共同对焊接起隔离空气、绝热、和屏蔽光辐射作用。焊丝熔化的熔滴落下与已局部熔化的母材混合而构成金属熔池,部分熔渣因密度小而浮在熔池表面。随着焊丝向前移动,电弧力将熔池中熔化金属推向熔池后方,在随后的冷却过程中,这部分熔化金属凝固成焊缝。熔渣凝固成渣壳,覆盖在焊缝金属表面上。在焊接过程中,熔渣除了
17、对熔池和焊缝金属起机械保护作用外,还与熔化金属发生冶金反应(如脱氧、去杂质、渗合金等),从而影响焊缝金属的化学成分。5.2埋弧焊焊接施工工艺流程清理待焊接部位坡口面及周围按工艺文件的要求对坡口及周围进行焊前预热、焊后保温等工艺措施检查构件组装、加工及定位焊按工艺规范调整焊接工艺参数按合理的焊接顺序进行焊接焊缝返修焊接完毕并自检后交验不合格焊缝外观满足厂标交过程检验员检查焊缝修磨不合格工作结束,关闭电源,将焊枪、打磨等工具摆放整体施工现场清扫,焊剂清理后回收5.3 焊前准备工作5.3.1焊剂及焊丝的选择根据目前钢结构的钢材类型,常用埋弧焊丝和焊剂的选择如下表:表 5.1类别适用母材焊丝牌号焊剂牌
18、号备注低碳钢Q235H08AHJ431H08MnAHJ431s=340Mpa级低合金钢Q345H08AHJ431薄板不开坡口对接H08MnAHJ431H10Mn2 SJ101、HJ431H08MnAHJ431中厚板开坡口对接H10Mn2SJ1015.3.2焊接材料的保管和使用5.3.2.1焊剂的烘焙埋弧焊用焊剂的烘焙温度如下表: 表5.2焊剂类型烘陪温度()烘焙时间(h)熔炼焊剂150350约1烧结焊剂200400约15.3.2.2焊剂的保存焊接低碳钢的熔炼焊剂在使用中放置时间不超过24h;焊接低合金钢的熔炼焊剂在使用中放置时间不超过8h;烧结焊剂经高温烘焙后,应转入100150的低温保温箱中
19、存放,从保温箱中取出时间不超过4h。5.3.2.3焊剂的领用和使用焊接所用的埋弧焊焊剂必须在二级库领取;埋弧焊过程中,未熔化的焊剂可以反复使用,但一般不超过10次。5.3.3埋弧自动焊焊接方式的选择根据工厂的设备情况,埋弧自动焊主要有小车式埋弧自动焊和门型埋弧自动焊,根据产品类型的不同选择相应的焊接方式,通常钢板的拼接采用小车式埋弧自动焊,箱型梁(柱)、工字梁(柱)等工件采用门型埋弧自动焊。5.3.4焊接前对设备的检查焊接前,先检查整个焊接系统的设备和工具全部运转正常,并确保安全的条件下才能运行,而且在焊接过程中应注意保持。主要检验指标如下:a.焊接的电压电流表和焊接速度调节钮上的刻度,应与焊
20、接速度与刻度关系曲线相对应;b.焊剂要完全覆盖熔池,不能露出弧光;c.机体行走平稳,使用轨道时要保证平直和无振动;d.焊丝传送正常,无时快时慢现象;e.焊咀的角度和位置准确。5.3.5埋弧自动焊坡口的制备根据钢板厚度和技术要求制备坡口,坡口尺寸符合工艺标准,要求使用半自动切割坡口。坡口加工完毕后,应对坡口面及周围50mm的范围内进行打磨,去除铁锈、氧化皮及焊点等杂物。5.3.6组装和定位焊5.3.6.1接头的组装接头的组装是指组合件或者分组件的装配,它直接影响焊缝质量、强度和变形。应严格控制错边和间隙的允差,参照下表、 表3.3序号接头示意图焊缝等级错边允差(mm)1一、二d0.1t且2.0三
21、d0.15t且3.02一、二d0.1t且1.5三d0.15t且2.0当出现局部间隙过大时,可用性能相近的电弧焊进行修补。不允许随便塞入金属垫片或焊条头。5.3.6.2定位焊定位焊是为了装配和固定焊件接头的位置而进行的焊接。使用与母材性能相近而抗裂性能好的焊条。定位焊焊缝尺寸要求如下表: 表34焊脚尺寸(mm)焊缝长度(mm)焊缝间距(mm)备注4540605006005.3.7引弧板和引出板通常始焊和终焊处最易产生焊接缺陷,例如焊瘤、弧坑等,避免这些缺陷落在接头的始末端,从而保证焊缝质量均匀。引弧板材质应与母材相同,其坡口尺寸形状也应与母材相同。埋弧焊焊缝引出长度应大于60mm,其引弧、引出板
22、的板宽不小于100mm,长度不小于150mm;引弧板及熄弧板的设置形式及点焊位置如下示意图所示:5.3.8埋弧焊的焊接衬垫和打底焊焊接衬垫是为了防止烧穿,保证接头根部焊透和焊缝背面成形。垫板的厚度视母材的板厚而定,一般在510mm之间,其宽度在2050mm之间。打底焊就是焊接有坡口的接头时,在接头根部焊接的第一条焊道。其目的是使埋弧焊能焊透而不至于烧穿。埋弧自动焊接的打底焊可以采用手工电弧焊和CO2气体保护焊,焊条和焊丝的选择要与母材相匹配,焊完打底焊道后,须打磨或刨削接头根部,以保证在无缺陷的清洁金属上熔敷第一道正面埋弧焊缝。5.4埋弧焊焊接规范的选择5.4.1焊接规范与焊缝形状的关系焊接规
23、范是决定焊缝截面形状的重要参数,也是控制焊缝质量的重要手段。焊接规范参数主要是指焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊丝直径和送丝速度等。所谓焊缝截面形状,一般是指对接焊缝宽度b、熔透深度h和余高e;角接焊缝的焊脚K、喉深H、凹凸度C和下陷等见图31: 图31焊缝截面形状5.4.1.1焊接电流对焊缝形状的影响 焊接电流是决定熔深的主要参数,一般情况下,电流越大,熔深越深。随着电流的增加,由于电弧潜入熔池的深度增加,使电弧缩短,电弧摆动能力减弱,因此,这时熔宽增加不明显,若继续增加电流,电弧产生的热量大,焊丝熔化量增加,这时,熔深反倒不再增加。当焊接电流较高时,由于熔深增大,熔宽变化不大,这时焊缝截面
24、的形状系数变小,这样的焊缝结晶方向不利于气体和杂质上浮逸出,容易产生气孔、夹渣和裂纹,为了改善这一情况,在增加焊接电流的同时,还必须相应的提高电弧电压,以利于得到较为合适的焊缝形状。当采用直流电源时,由于电弧较为稳定,电弧对母材的加热较为集中,因此,其熔深在采用相同电流值的情况下比交流电源要深,另外,在直流电源时采用反极性(工件接负)接法要比正极性接法要深,它与手工电弧焊时相反。焊接电流对焊缝截面形状的影响规律见图3-2b焊缝宽度 ; h焊缝深度; e余高;I电流 图32 焊接电流对焊缝截面形状的影响5.4.1.2电弧电压对焊缝形状的影响随着电弧电压的增加,焊缝的宽度将明显增加,而熔深和余高则
25、有所下降。电弧电压的增加,实际上就是电弧长度的增加,这样母材加热面积增加,从而焊缝的熔宽也增加。当电弧拉长后,焊剂的熔化量也会相应的增加,而焊缝余高和熔深反而会有所减小,因此,单一的过份增加电弧电压,容易造成未焊透,焊播粗糙,脱渣困难,严重时还会造成焊缝咬边。电弧电压对焊缝宽度、熔深和余高的影响规律见图33:b焊缝宽度 ; h焊缝深度; e余高; v电弧电压 图33 电弧电压对焊缝截面的影响5.4.1.3焊接速度的影响增加焊接速度时,焊缝的线能量将减小,焊缝宽度明显变窄,而余高则稍有增加。当焊接速度过快时(如每小时超过40米左右),由于电弧对母材加热时间缩短,故熔深会逐渐减小。不适当的提高焊接
26、速度,有发生母材未焊透和边缘未熔合的危险,但适当的提高焊接速度,对减小焊接变形是有利的。焊接速度与熔深,熔宽的关系见图34:b焊缝宽度;h焊缝深度;Vc焊接速度(米/小时)图34 焊接速度与熔深、熔宽的关系5.4.1.4焊丝直径的影响随着焊丝直径的减小,电流密度则增加,母材的熔深增大,成形系数提高,因此生产效率也将随之提高。由于增加了熔深,因此可以降低对母材的开槽要求,这样不但可以节省人工和焊丝消耗量,同时,还可节省电能和减小工件变形。焊丝直径与电流密度,熔深的关系见表: 表3.5焊丝直径(mm)电流与电流密度熔透深度3456810124.0焊接电流(A)4505005506007258259
27、25电流密度(A/mm2)23262831374247焊接电流应在规定的范围内,不能为增大熔深过分的增加电流。埋弧自动焊焊丝直径与电流、电压的范围见表36: 表3.6焊丝直径(mm)2.43.24.04.86.4电流范围(A)40030050035080050011007001300电压范围(V)25272530273229402940电弧电压要与焊接电流相匹配,采用4.8mm焊丝时,电弧电压与焊接电流的配合关系可参考下表:焊接电流(A)600-700700-850850-10001000-1200电弧电压(V)36-3838-4040-4242-445.4.1.5焊剂类型和颗粒度的影响:目前
28、常用的焊剂有熔炼型焊剂和烧结型焊剂二类,由于前者的熔点低于后者,因此在相同焊接规范参数下,前者的熔深也低于后者。由于烧结型焊剂的熔点高,因此焊剂的消耗量应相应的减少,焊缝成型和脱渣性比熔炼焊剂要好,但烧结型焊剂的吸潮性比较强,所以在使用过程中应严格执行焊剂烘培制度。此外,焊剂的颗粒度越细,焊件的熔透深度也相应增加。5.4.1.6焊丝伸出长度的影响:焊丝伸出长度增加,焊丝产生的电阻热便随之增加,焊丝被预热,熔化速度加快,熔深和熔合比将稍有减小。当电流密度较大时,焊丝伸出长度的影响更为明显。5.4.7焊丝和工件倾斜度的影响焊丝倾斜角越大,则焊缝宽度增加,而熔深及余高减小,若焊丝顺焊接方向倾斜,则焊
29、件熔深增加,而逆焊接方向倾斜,焊件的熔深会减小。在焊接有斜坡的焊件时,顺斜坡方向向上的焊缝余高呈凸型,而逆斜坡方向向下焊接的焊缝余高趋于凹型。5.4.1.8焊剂的堆放高度焊接时,焊剂的堆放高度对焊接熔池表面的压力成正比。焊剂堆放过高,焊缝表面波纹粗大,凹凸不平,有“麻点”。一般使用玻璃状焊剂的堆放高度以2545mm为佳,高速焊时宜堆放低些,但不能太低,否则电弧外露,焊缝表面变得粗糙。5.4.1.9工件间隙和定位焊的影响工件的间隙大小,对熔深的影响明显,间隙越大,熔深也越深,所以,过大的间隙会造成焊穿。在封底焊时由于无间隙,若规范选择不当,焊缝的余高过凸,这也是不允许的。定位焊的焊脚大小,对角焊
30、缝的成型将产生影响,若焊接规范选择不当,在主焊缝上便会凸现定位焊缝的痕迹,影响焊缝的外型,因此,若定位焊缝焊后需要覆盖埋弧焊的焊件,定位焊脚的尺寸应控制在45mm。在进行箱型柱(梁)的焊接时,对于坡口焊缝在进行气保焊打底埋弧焊盖面时,应注意气保焊打底的质量,气保焊焊缝不应超过焊缝的坡口面。5.5埋弧焊焊接参考规范5.5.1H型钢船型位置自动埋弧焊焊脚高度间 隙电源极性焊丝直径mm电 流A电 压v速 度m/h伸出长度mm61反4mm500-55030-32232525-3081反4mm550-60030-32222425-30101反4mm550-60030-32222430-35121反4mm
31、600-65032-34212330-35141反4mm650-70032-34202330-355.5.2厚板H型钢船型位置自动埋弧焊:焊件的坡口形式在考虑施焊和坡口加工条件下,尽量减小焊接变形,提高劳动生产率,降低成本,通常在坡口形式的选择上主要按以下坡口形式进行选择:在焊接工艺上主要采取气保焊打底,埋弧自动焊填充及盖面,在船形位置施焊,过程中应着重注意以下几点:. 焊接顺序应为:大坡口面打底焊一道,打底厚度根据板厚为10-20mm;反面碳弧气刨清根后,打底焊一道,打底厚度根据板厚为15-30mm,然后,填充、盖面;翻身后进行正面焊缝的填充、盖面。. 在具体的施焊过程中,根据实际焊缝的高度
32、、构件的变形情况,加强构件翻身的次数,防止扭曲变形。 六、埋弧自动焊质量控制6.1焊接过程中,应随时注意观察影响焊缝质量的因素,保证焊接的连续性,如在零件加工、接缝组对和焊接过程中均应严格执行工艺要求,否则就会产生一系列不符合工艺要求的生产准备和焊接缺陷。6.2当焊接零件及组对工艺不符合要求时:要获得一条合格的埋弧自动焊缝,首先要保证零件加工及其组对达到工艺要求,如焊件的坡口角度过大或过小,前者将造成工件的过度的角变形,后者将会造成未焊透等缺陷,因此,坡口加工必须符合设计要求;工件在装配时发生位移,或间隙过大,前者将造成焊接接头受力状态的改变,后者容易造成焊穿或焊缝下陷;焊接部位附锈、附有水、
33、油等杂物,也是造成焊缝气孔的重要原因,因此,在组对时必须清除干净。6.3焊缝尺寸不符合要求一条合格的焊缝,必须符合设计规定的尺寸要求,如熔宽、余高或焊脚、角焊缝的凹度等,因为熔宽过窄,焊缝下陷,角焊缝不等边和凹陷过多,均有损于焊缝强度,影响结构的安全性。因此,每一条焊缝的外形尺寸,必须要达到设计规定的有效尺寸。为了防止上述缺陷的产生,首先要确保组对接缝的正确,并有合格的定位焊缝,在此基础上正确选择焊接规范,调节好自动焊机行走方向的指示针和焊丝与工件的相对夹角,同时,在焊接过程中还应随时调整好电弧的位置,以免发生偏焊。6.4气孔和气纹(斑)气孔和气纹是埋弧焊最常见的一种缺陷。存在于焊缝内部或表面
34、的孔洞称为气孔,而分散在焊缝表面无光泽的平行条纹或斑点,一般称为气纹或气斑。这些缺陷的产生原因都是熔池中的气体在焊缝凝固时逸出不及或保护不良所致,常见的原因如:a. 工件表面有锈或带水、油等杂物。b. 焊剂湿度太高,烘培不到位。c. 使用带锈斑或油污的焊丝。d. 电弧电压或网路电压不稳定。e. 工件装配间隙不均匀造成电弧不稳定。f. 覆盖于电弧的焊剂层太薄,使空气进入熔池。g. 空气湿度过高或工件表面沾有露水等。要防止气孔或气纹(斑)的发生,就要针对上述原因,清除会在熔池中产生过量的气体的根源和防止由于电弧不稳定等原因使空气侵入熔池。6.5弧坑和熔坑焊缝熄弧后在尾端留下的下弦小坑称为弧坑,若这
35、种小坑不在焊缝的熄弧端,则称为熔坑。弧坑的产生原因是由于熄弧过快,没有分两步按下“停止”按钮,使弧坑还送入足够的填充焊丝时即已凝固。防止弧坑的发生应在熄弧时分两步按下“停止”按钮,并在每条焊缝的两端按装引出板。工件的局部间隙过大,常会产生熔坑或焊穿,因此,如出现局部间隙过大的部位,应先进行补焊,以防发生熔坑或焊穿。弧坑常是诱发弧坑裂纹的根源,因此一旦出现弧坑必须给予补焊。6.6未焊透未焊透是埋弧焊中最危险的缺陷之一,因为这种缺陷都发生在焊缝内部,一般不通过无损探伤检查,很难发现这种缺陷。未焊透的产生原因,最主要的是规范选择不当,如焊接电流过小,焊接速度过快,另外若工件坡口角度太小,钝边过大,工
36、艺间隙太小,以及焊丝未对准焊缝,特别是封底焊缝焊偏时更易产生未焊透。因此,防止未焊透的最有效的办法是:应根据焊接工艺评定试验时所确定的焊接参数进行操作,并要求使用指示针,保证不偏焊。6.7咬边咬边也称咬口,是由于电弧将焊缝边缘熔化后,而没有及时得到熔化金属的补充所留下的缺口,可能是局部的,也可能是连续的;过深的咬边是不允许残留的,应给予焊补,产生咬边的原因是焊接速度过高或电流过大,在角焊时,由于焊丝的位置调节不当也会发生咬边。因此,防止咬边的主要措施是要选择合适的焊接电流和焊接速度,调节好焊丝的位置,焊接开始后应及时检查焊缝是否存在咬边,若出现咬边应及时调整焊接规范或焊丝所处的位置。6.8夹渣
37、夹渣是指焊缝内部夹入的非金属夹杂物,特别是在多层焊时由于焊渣清除不彻底,是焊缝造成夹渣的主要原因,使用熔渣比重过大的焊剂,也容易发生焊缝夹渣。在坡口中小电流的焊接时也可能发生夹渣,因此正确的选用焊接规范,多层焊时彻底清除焊渣,是防止焊缝夹渣的主要措施。6.9裂纹裂纹是焊接结构中不允许存在的一种缺陷,造成焊缝裂纹的原因有冶金因素,也有工艺因素,主要的原因有:a. 焊件或焊丝中硫、磷含量超标。b. 焊接结构中应力过大,超过焊缝的极限强度。c. 焊件含碳量过高,热影响区被脆化。d. 焊件刚性固定过度无收缩的余地。e. 没有预热措施的情况下在低温环境中进行焊接。f. 由焊缝内部尖锐的缺陷诱发裂纹。g.
38、 在多条焊缝交接处,由多向应力叠加造成裂纹。h. 焊接顺序不当,造成强大的收缩应力所致。因此,要防止裂纹的产生,首先要正确的选用焊接材料,通过工艺评定试验,合理选择焊接规范(包括焊接规范、焊前预热,焊后缓冷等),设定合理的焊接顺序,在低温环境下焊接要选择合适的预热或缓冷措施。常见的焊接缺陷和防止措施如下表61所示: 焊接缺陷和防止措施 61缺陷产生原因防止措施裂纹1、焊丝和焊剂匹配不当1、选配合适的焊丝和焊剂2、焊接区快速冷却2、增加焊接电流,降低焊接速度3、由于收缩应力过大产生打底焊裂纹3、增加打底焊道的宽度4、母材的约束过大,焊接程序不当4、制定合理的焊接工艺和顺序5、焊缝形状不当。梨状焊
39、缝产生裂纹5、降低焊接电流和增加焊接电压6、冷却方法不当6、进行焊后热处理7、由于沸腾钢产生的硫致裂纹7、选择匹配的焊丝和焊剂咬边1、焊接速度过快1、选择适当的焊接速度2、衬垫不当2、仔细安装衬垫板3、电流和电压不当3、调节电压和电流使之配合适当4、焊丝位子不当4、调节焊丝位子焊瘤1、焊接电流过大1、降低电流2、焊接速度太慢2、增大焊接速度3、焊接电压太低3、调节电压夹渣1、母材倾斜于焊接方向致使熔渣超前1、把母材位子水平放置2、多层焊时焊丝过于靠近坡口侧2、焊丝距坡口侧的距离至少要大于焊丝直径3、在接头的连接出焊接时易产生夹渣3、应使连接接头厚度和坡口形状与母材相同4、多层焊时电流太低,熔渣
40、没有完全消除4、增大电流,使没有被完全清除的 熔渣熔化5、焊接速度太慢,熔渣超前5、增加电流和焊接速度气孔1、接头上粘有油锈等其他有机物1、焊接前对接头和坡口进行清理2、焊剂受潮2、按规定要求烘干焊剂3、焊丝生锈3、检查焊丝是否生锈4、焊剂中混有杂质4、回收时要注意避免混入杂质焊缝表面粗糙1、焊剂散布位子不当1、调整焊剂散布高度2、焊剂粒度选择不当2、选择与焊接电流匹配的焊剂粒度鱼骨状裂纹1、破口表面有油、锈、油漆等杂质1、焊接之前进行清理2、焊剂受潮2、按规定要求烘焙焊剂七、焊接质量自检规范7.1焊接完毕后,焊工必须对焊缝的外观质量进行自检,如果发现有超出标准规定缺陷应及时修补,焊后打磨平整
41、、光顺,出现重大质量事故要及时与质量科、工艺科汇报。7.2焊接完毕后,应在焊接件上注明工程名称、操作者和所属班组。7.3焊接后零件的外观质量应作为常规项目进行检查,如焊接后焊件的外形尺寸、表面气孔、裂纹、夹渣、未焊满和咬边等。焊缝外观质量应符合下列规定:a、 一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬边、接头不良,一级焊缝和二级焊缝不得存在表面气孔、夹渣、裂纹和电弧擦伤等缺陷b、 二级焊缝的外观质量除应符合a条款要求外,应满足下表规定;c、 三级焊缝的外观质量应符合表72规定。表7.1焊缝质量检查 等级项目允许偏差(mm)图 例一级二级三级裂纹不允许不允许不允许 表面气孔不允许不允许每米焊缝长度内允许直径0.4t,且3.0的气孔2个,孔距6倍孔径表面夹渣不允许不允许深0.2t 长0.5t,且20.0咬边不允许0.05t,且0.5t;连续长度100.0,且焊缝两侧咬边总长10%焊缝全长0.1t且1.0,长度不限接头不良不允许缺口深度0.05t,且0.5缺口深度0.1t,且1.0每1000.0焊缝不超过1处未焊满不允许0.2+0.02t且1.00.2+0.04t且2.0每1000.0焊缝内缺陷总长25.0焊缝边缘不直度f在任意300mm焊缝长度内2.0在任意300mm焊缝长度内3.0表7.2续焊缝质量检查 等级项目允许偏