ux焊接工艺参数.doc

《ux焊接工艺参数.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ux焊接工艺参数.doc（6页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、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。141 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 2.5mm 或 3.2mm 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 4.06.0mm 的焊条，立焊和仰焊时选用 3.24.0mm 的焊条；横

2、焊时选用 3.25.0mm 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 321 焊接电流与焊条直径的关系来决定焊条直径。142 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

3、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

4、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： IdK式中：I 一一焊接电流 A ： d焊条直径 mm ： K经验系数 Acra ，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 dmm 1.6 22.5 3.2 46 经验系数 K 2025 2530 3040 4050 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 1020。 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

5、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。143 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 0.51 倍为好

6、，相应的电弧电压为 1625V。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。144 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。145 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

7、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。146 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： QNLU/u式中 Q单位长度焊缝的热输入 Jcm I焊接电流 A ； U电弧电压 V ； u焊接速度 cms n热效率系数，焊条电弧焊为 0.70.8。 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

8、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。147 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

9、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。148 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

10、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

11、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

12、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 550650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

13、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1. 前言1.1.1 组对时，必须严格按照制造工艺要求，对电渣焊的坡口尤其要严格要求执行工艺，坡口各处间隙量1mm，不得有大于 1mm 间隙，同时，保证电渣焊焊接坡口四壁的质量。1.1.2 焊接人员在焊接时，对工装要严格按工艺执行，对焊接过程中的焊接操作、焊接规范参数设置、调整严格按本焊接工艺和合格的焊接工艺评定进行操作，操作过程中细心谨慎、认真负责、严把各个工序的质量。2 使用范围 本工艺仅适用于日立常陆那珂电厂项目钢结构口型钢柱的焊接。3 焊接方法3

14、.1 对所有点焊、立缝及劳动保护等焊接均采用手工电弧焊焊接。3.2 对口型钢的四条纵缝及焊制型钢的纵缝采用埋弧自动焊焊接。3.3 对隔板与口型钢侧板的焊接，采用电渣焊。3.4 其它位置的焊接采用 CO2 半自动焊。4 焊接材料 焊接方法 焊接材料 用途 制造厂 US-36/MF-38 埋弧自动焊 角焊接 神钢 3.2 4.0 4.8 CO2 半自动焊 DW-100 1.2 角焊接 神钢 SES-15F 10x1000 日铁 电渣焊 Y-CM/YF-15 2.4 ESW 焊接 US-36 神钢 手工电弧焊 LB-52 3.2 4.0 角焊接 神钢4.1 对于板厚大于 25mm 或环境温度小于 5

15、时，除电渣焊外其它焊接焊前均在焊缝两侧 100mm 范围内预热到 50100。5 焊接参数 焊接方法 焊材规格 焊接参数 速度 电流A 电压V cm/min 3.2 400-550 埋弧自动焊 32-36 25-35 4.0 650-700 CO2 半自动焊 1.2 180-300 25-32 20-30 电渣焊 2.4 360-400 37-43 1.6-2.4 手工电弧焊 3.2 80-150 23-27 8-146 焊接材料的烘干6.1 焊材入库后，严格标明所用项目、焊材名称、规格等详细明细，分类放置，专人管理，严禁混放、标识清楚，发放时，严格按有关规定发放，并做好焊材发放纪录。6.2

16、手工电弧焊用焊条和埋弧自动焊用焊剂在使用前严格按照说明书进行烘干。6.3 埋弧自动焊、二氧化碳气体保护焊、电渣焊各种焊接方法各自所采用的焊丝在使用前一定要认真检查焊丝是否有油污、锈、水分等杂物，如果存在，必须严格按照型钢类钢结构作业指导书的有关规定进行清除。6.4 电渣焊所使用的熔嘴、焊剂烘干温度和时间为 1001501h。随用随取。如果出现下列情况之一应停止施焊。并应对熔嘴、焊剂进行再次烘干： a.包装不严实； b.长时间暴露于车间内超过 4 小时。7. 电渣焊焊接操作过程7.1 焊前坡口检查 焊工在焊接每一道坡口前，必须对即将施焊的坡口进行严格检查，检查坡口各处组对质量是否符合工艺要求、坡

17、口内是否存在水分、油污、铁锈、灰尘以及其他对焊接质量有影响的杂物，如果存在以上杂物之一，必须对杂物进行严格清除，尤其对焊接坡口内的灰尘必须彻底清除。7.2 电渣焊焊接时将口型钢吊放于焊接平台上，保证口型钢下侧板离开地面距离270mm，并保证电渣焊坡口竖直。7.3 焊机的焊架摆放 对所要施焊的坡口施焊前，将固定了焊机机头的焊接架摆放到待焊坡口上合适位置，将焊机机头的各处活动装置置于中间位置，将焊机机头夹持熔嘴的送丝端置于焊接坡口上方。如果焊机机头夹持送丝端不在焊接坡口正上方，调整焊接架与口型钢的相对位置，直至使焊机机头夹持熔嘴的送丝端正好在焊接坡口正上方为止。7.4 焊丝的安装于调试 将焊丝拆除

18、包装，并安装好焊丝，将焊丝头插入焊丝导向轮内，按进丝按钮送丝，根据焊机机头下端出来焊丝弯曲情况，调节焊丝轮对焊丝的夹紧程度，直至所送焊丝较笔直下垂无弯曲为止，并将焊丝在熔嘴夹持部位剪断。7.5 熔嘴夹持与找正7.5.1 把焊机机头旋转一定角度，将熔嘴插入待焊接坡口内，在将焊机机头旋至焊接坡口正上方，将熔嘴插入熔嘴夹持装置、顶实，将熔嘴夹紧，并调节机头上下调节装置，将熔嘴下端与待焊焊接坡口下端断面平齐。7.5.2 在待焊焊接坡口正下方放置一面小镜子，镜面斜置便于观察待焊焊接坡口下方情况即可。7.5.3 调整焊机机头的水平调节装置，在待焊焊接坡口的相对位置，调节熔嘴摆动旋钮，使熔嘴的中心线与待焊焊

19、接坡口的中心线平行，最后，将熔嘴调节至待焊焊接坡口的中心平靠近隔板侧，偏离待焊焊接坡口的中心约 23mm 处。7.6 调节熔嘴于焊接坡口上下的相对位置将焊丝送至熔嘴下断面以下 1015mm，在调节机头上下调节装置，将熔嘴向上调节，使熔嘴下端与待焊焊接坡口下断面距离约 1015mm。7.7 安置引弧板 根据电渣焊坡口的中心线在侧板上用石笔画出坡口的位置， 根据电渣焊坡口的大小，选择引弧坑规格合适的引弧板，依据引弧板中心，在引弧板的上端面用石笔画出坡口宽度的边界线于侧板外侧的边界线，将引弧板的引弧坑内放置一层引弧剂，引弧剂深约 5mm，在放一层焊剂，深约 30mm。并将送出水管连接倒下托板的相应装

20、置，然后将起置于托起装置上，时下托板与焊焊接坡口下端面顶实，根据引弧板的上端面用石笔画出坡口宽度的边界线与在侧板上用石笔画出坡口线对齐、侧板外侧的边界线和侧板边缘对齐，保证下托板引弧坑中心与焊焊接坡口中心重合。7.8 引、熄弧板选择原则 引弧板选择要求引弧板的引弧坑上园直径与焊缝坡口的对角线相等或略大，熄弧板选择要求按熄弧板标号使用的坡口型号或使用简易熄弧板，熄弧板的开孔与焊缝侧板的钻孔直径等同或略大。7.10 送水、通电，并将焊机机头各个活动装置拧紧。7.12 焊接 焊接伊始，焊丝与引弧剂接触引弧后，开始焊接，融化的填充金属填充托板的引弧坑并向焊接坡口焊缝过渡的过程中，在允许的焊接规范参数内

21、采用较大的焊接规范参数，以保证焊接坡口四周母材在较低温度情况下焊缝填充金属与焊接坡口四周母材较好的融合。焊接电渣焊焊缝时，采用正常的焊接规范参数。在填充电渣焊焊缝即将填满并向熄弧板坡口过渡和焊接熄弧板坡口时允许采用规定的焊接规范参数范围内较大的焊接规范参数，以保证在较大的坡口内正常焊接。8. 电渣焊焊接过程中注意事项8.1 焊接引弧坑的焊接金属和焊接引弧坑并向焊缝过渡的 2030mm焊缝金属时，焊接电压可以略调大，以后恢复正常焊接电压。8.2 焊接焊缝过程中，要保持焊接过程的完整性，不得中途停机，否则，焊缝金属中会含有焊接缺陷。8.3 焊接收弧过程中，在焊接坡口与熄弧板过渡时，焊接电压可以略调

22、大，熄弧时必须保证填充金属高出焊接坡口上端面 15mm 以上， 以避免焊缝金属冷却时的缩孔延伸到焊缝内部。8.4 焊接过程中，要经常用焊接面罩上用的黑玻璃反射镜象观察焊接坡口内侧熔嘴与焊接坡口的相对位置，要及时调节熔嘴摆动旋钮，纠正熔嘴与焊接坡口的偏离。8.5 焊接过程中，注意焊接坡口内焊接溶池的情况，当焊剂由于高温融化挥发和焊接损耗使熔池变浅出现不正常焊接时，要及时添加适量焊剂，以保证正常焊接情况下熔渣池深度，确保正常焊接。焊接过程中发出啪啪声是焊剂不足，咣咣声是良好，如果不发出声音是焊渣过多。9. 电渣焊焊接后坡口修整 焊接后将电渣焊引弧、熄弧部分的焊接金属用氧乙炔火焰切割掉，并将焊疤打磨

23、平滑，与母材平齐。10. 电渣焊焊缝返修10.1 对于电渣焊坡口上下端部引弧、熄弧部分焊接缺陷，如果缺陷在电渣焊坡口上下端部焊缝金属较浅部位，可以采用磨光机的砂轮片将缺陷清除干净后，并将坡口修整好，然后，采用手工电弧焊焊接方法将打磨后部位补焊，补焊焊肉要求高于坡口两侧母材，待焊缝金属冷却后，将补焊部位高于补焊坡口母材的焊肉打磨置于母材平齐。10.2 对于电渣焊焊接时焊坡口的过程中，由于偶然因素，致使焊接过程中断，如果时间在一分钟之内，在焊剂融化的熔渣池呈液体状态下焊接中断，可以继续焊接。在焊机融化的熔渣池呈半液体状态下焊接中断，此后焊缝在添加引弧剂后再施焊，并用石笔在立向侧板外部做好停焊时的标

24、记，以便于在焊接记录上做好焊接纪录，在焊后将焊缝外部的侧板用碳弧起刨将侧板刨开，将缺陷返出，清根至电渣焊坡口隔板的端面，修整开放性坡口，用 CO2 半自动焊方法补焊，沿补焊坡口的四周向中心补焊，以免产生焊接裂纹，补焊焊肉要求高于坡口两侧母材，待焊缝金属冷却后，将补焊部位高于补焊坡口母材的焊肉打磨至于母材平齐。11. 电渣焊焊接过程中管理注意事项11.1 焊接前的准备 当焊接前的各种准备工作做好以后，如以下事项：熔嘴与焊接坡口的相对位置、引弧板的安放、焊接规范参数的设置、焊剂的盛放、焊机机头的各个锁死装置锁死情况等等，对每一道焊接坡口的以上各个工序必须由一名电渣焊焊工确认以上操作，并做好以上操作

25、记录。11.2 对口型钢柱的电渣焊焊接坡口焊接时，必须由两台电渣焊焊机对同一块隔板的两个对称电渣焊坡口同时焊接，以防止口型钢柱的两个电渣焊坡口受热不均匀，引起口型钢柱整体发生变形。11.3 当施焊过程中一台焊机一旦停止焊接，焊接操作人员的辅助人员在施焊焊工的确认下，在施焊坡口的立向隔板上用石笔标出停焊位置，即立向侧板焊接红热抛物线峰线以下 10mm 处所在位置，以便于兼职质检人员做好焊接记录，如果在短时间（30 秒）之内继续焊接或较长时间（1 分钟以上）添加引弧剂后继续时焊，均需同停焊时一样在施焊坡口的立向隔板上用石笔标出再次稳定时焊后的位置，即立向侧板焊接红热抛物线峰线以下 10mm 处所在

26、位置，以便于兼职质检人员做好焊接记录；待无损检测后如有超标缺陷，由焊接兼职质检员通知焊接工艺员制定合适的返修焊焊接工艺。11.4 焊接记录 在焊接过程中严格做好焊接记录，焊接记录包括以下事项，焊丝、焊剂、熔嘴、焊条名称，焊接坡口的母材、焊接坡口形状尺寸、焊缝编号，焊接的时焊位置、板厚，施焊的规范参数、焊剂量、预热温度、坡口杂质清除程度，操作焊工焊工号，焊接坡口的错位情况，焊接过程中起弧到稳定焊接、稳定焊接过程中情况，有稳定焊接到收弧的情况，焊接过程中中断时间等等。12. 无损检测12.1 无损检测方法和范围 对于电渣焊焊接后的焊缝采用超声波进行 100无损检测。对于所有焊透部位（包括对接和 T 型接头）的焊缝，除非有特别说明，均对其总长的 10进行超声波探伤（按单根和同种焊接方法计算）。如果检测出缺陷，要增加抽样检查产品的 5，如果增加检查的那部分产品有缺陷，要对产品进行 100的超声波检查。12.2 探伤标准、级别 探伤标准和级别按日本建筑学会钢结构建筑焊接部位的超声探伤检查标准执行。