工業(yè)機(jī)器人焊接技術(shù)大全

1、深圳市聯(lián)為智能教育有限公司焊 接焊接是指通過(guò)適當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)過(guò)程使兩個(gè)分離的固態(tài)物體產(chǎn)生原子（分子）間結(jié)合力而連接成一體的連接方法。 常用的焊接方法可分為三大類：熔化焊、壓力焊、釬焊。熔化焊中又分為氣焊、電弧焊、電渣焊、等離子弧焊等等。本文主要介紹電弧焊中的手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊和氬弧焊。 在化工機(jī)械制造中，據(jù)統(tǒng)計(jì)，化工裝置焊接的構(gòu)件量，約占整個(gè)裝置重量的75左右。各種容器、塔器、換熱器、反應(yīng)器、鋼結(jié)構(gòu)等大多數(shù)采用焊接方法制造。由于化工、煉油、制藥等生產(chǎn)工藝復(fù)雜，操作壓力高，溫度范圍廣，要求密封性好，腐蝕性強(qiáng)，所以對(duì)焊接要求特別嚴(yán)格。因此，提高焊接技術(shù)水平，規(guī)范焊接工藝，確保焊接質(zhì)量，對(duì)保證長(zhǎng)期

2、、安全、高效率生產(chǎn)有著重要的意義。 第一節(jié) 電弧焊電弧焊是利用電弧的熱量加熱并熔化金屬進(jìn)行焊接的。一、焊接電弧焊接電弧是一種強(qiáng)烈的持久的氣體放電現(xiàn)象。在這種氣體放電過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱能和強(qiáng)烈的光輝。通常，氣體是不導(dǎo)電的，但是在一定的電場(chǎng)和溫度條件下，可以使氣體離解而導(dǎo)電。焊接電弧就是在一定的電場(chǎng)作用下，將電弧空間的氣體介質(zhì)電離，使中性分子或原子離解為帶正電荷的正離子和帶負(fù)電荷的電子（或負(fù)離子），這兩種帶電質(zhì)點(diǎn)分別向著電場(chǎng)的兩極方向運(yùn)動(dòng)，使局部氣體空間導(dǎo)電，而形成電弧。焊接電弧的引燃一般采用兩種方法：接觸引弧和非接觸引弧。手工電弧焊是采用接觸引弧的。引弧時(shí)，焊條與工件瞬時(shí)接觸造成短路。由于接觸面

3、的凹凸不平，只是在某些點(diǎn)上接觸，因而使接觸點(diǎn)上電流密度相當(dāng)大；此外，由于金屬表面有氧化皮等污物，電阻也相當(dāng)大，所以接觸處產(chǎn)生相當(dāng)大的電阻熱，使這里的金屬迅速加熱熔化，并開(kāi)始蒸發(fā)。當(dāng)焊條輕輕提起時(shí)，焊條端頭與工件之間的空間內(nèi)充滿了金屬蒸氣和空氣，其中某些原子可能已被電離。與此同時(shí)，焊條剛拉開(kāi)一瞬間，由于接觸處的溫度較高，距離較近，陰極將發(fā)射電子。電子以高速度向陽(yáng)極方向運(yùn)動(dòng)，與電弧空間的氣體介質(zhì)發(fā)生撞擊。碰撞的結(jié)果使氣體介質(zhì)進(jìn)一步電離，同時(shí)使電弧溫度進(jìn)一步升高，則電弧開(kāi)始引燃。只要這時(shí)能維持一定的電壓，放電過(guò)程就能連續(xù)進(jìn)行，使電弧連續(xù)燃燒。 非接觸引弧一般借助于高頻或高壓脈沖引弧裝置，使陰極表面產(chǎn)

4、生強(qiáng)場(chǎng)發(fā)射，其發(fā)射出來(lái)的電子流再與氣體介質(zhì)撞擊，使其離解導(dǎo)電。 焊接電弧可分為三個(gè)區(qū)域，如圖29所示，即陽(yáng)極區(qū)、弧柱區(qū)和陰極區(qū)。用鋼焊條焊接時(shí)，陰極區(qū)溫度為2400K左右，放出熱量為電弧總熱量的38；陽(yáng)極區(qū)溫度為2600K左右，熱量占42；弧柱區(qū)中心溫度可達(dá)50008000K，熱量占20左右。電弧焊是利用電弧的熱量加熱并熔化金屬進(jìn)行焊接的。二、手工電弧焊手工電弧焊是利用電弧產(chǎn)生的熱量熔化被焊金屬的一種手工操作焊接方法。由于它所需的設(shè)備簡(jiǎn)單，操作靈活，對(duì)空間不同位置、不同接頭形成的焊縫均能方便地進(jìn)行焊接，因此，目前它仍被廣泛使用。手工電弧焊如圖2-10所示。焊接前，將被焊工件和焊鉗分別與電焊機(jī)的

5、兩極連接并用焊鉗夾持焊條。焊接時(shí)使焊條與工件瞬時(shí)接觸，形成短路，隨即將它們分開(kāi)一定距離（約24mm），就引燃了電弧。電弧下的工件立即熔化構(gòu)成一個(gè)半卵形熔池。焊條藥皮熔化后，一部分變成氣體包圍住電弧使它與空氣隔絕，從而使液態(tài)金屬免于氧、氮的侵害；一部分變成溶渣，或單獨(dú)噴向熔池，或與焊芯熔化生成的液態(tài)金屬熔滴一起噴向溶池。在電弧及熔池中，液態(tài)金屬、熔渣和電弧氣體互相間會(huì)發(fā)生某種物理化學(xué)變化，如氣體向液態(tài)金屬內(nèi)溶解，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)等。熔池內(nèi)的氣體和渣由于質(zhì)量輕而上浮。當(dāng)電弧移去后，溫度降低，金屬和渣會(huì)先后凝固。這樣兩件金屬經(jīng)熔化結(jié)晶的焊縫金屬而連接起來(lái)。渣由于收縮量與金屬不同，會(huì)在渣殼和金屬界上產(chǎn)

6、生滑移，渣殼或自動(dòng)脫落，或敲擊后脫落，即可露出帶魚(yú)鱗紋狀的金屬焊縫。手工電弧焊的主要設(shè)備是電焊機(jī)。電焊機(jī)是產(chǎn)生焊接電弧的電源，有交流和直流兩種。 目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的電焊機(jī)品種很多，按其結(jié)構(gòu)可分為：交流電焊機(jī)和直流電焊機(jī)。 交流電焊機(jī)實(shí)質(zhì)上是一種特殊的變壓器，它將工業(yè)用電的電壓降低。由于交流電源的電壓和電流方向是不斷改變的，在這個(gè)改變過(guò)程中電弧總要經(jīng)歷一個(gè)瞬時(shí)熄弧、重新引弧和再次穩(wěn)定燃燒的過(guò)程，因此交流電弧穩(wěn)定性較差。但因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、造價(jià)低廉和節(jié)省電能等優(yōu)點(diǎn)，所以交流電焊機(jī)在生產(chǎn)實(shí)踐中也廣泛采用。 直流電焊機(jī)又分為旋轉(zhuǎn)式直流電焊機(jī)和硅整流式直流電焊機(jī)。前者由一臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一臺(tái)直流發(fā)電

7、機(jī)組成，它有成本高、噪音大、重量大、維護(hù)不方便等缺點(diǎn)。硅整流式直流電焊機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，已逐漸替代旋轉(zhuǎn)式直流電焊機(jī)。直流電焊機(jī)的電壓和電流方向不變，能使電弧持續(xù)而穩(wěn)定燃燒，因此焊縫質(zhì)量更容易保證。 直流電焊機(jī)有兩種不同的接法。當(dāng)焊條接負(fù)極、工件接正極時(shí)為正接法；反之為反接法。一般用堿性低氫型焊條（如J507）焊接時(shí)，為了使電弧穩(wěn)定燃燒，規(guī)定要用直流反接法；而用酸性焊條（如J422）焊接厚鋼板時(shí)，采用正接法，因?yàn)殛?yáng)極部分的溫度高于陰極部分，用正接法可以得到較大的熔深；焊接薄鋼板及有色金屬時(shí)，則采用反接法。 用交流電焊接時(shí)，由于極性是交替變化的，所以不需要選擇極性接法。 三、埋弧自動(dòng)焊 埋弧自動(dòng)焊接時(shí)，

8、引燃電弧、送絲、電弧沿焊接方向移動(dòng)及焊接收尾等過(guò)程完全由機(jī)械來(lái)完成。 埋弧自動(dòng)焊過(guò)程如圖2-11所示。焊劑2由漏斗3流出后，均勻地堆敷在裝配好的工件1上，焊絲4由送絲機(jī)構(gòu)經(jīng)送絲滾輪5和導(dǎo)電嘴6送入焊接電弧區(qū)。焊接電源的兩端分別接在導(dǎo)電嘴和工件上。送絲機(jī)構(gòu)、焊劑漏斗及控制盤(pán)通常都裝在一臺(tái)小車(chē)上以實(shí)現(xiàn)焊接電弧的移動(dòng)。焊接過(guò)程是通過(guò)操作控制盤(pán)上的按鈕開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。焊接過(guò)程中，在工件被焊處覆蓋著一層3050mm厚的粒狀焊劑，連續(xù)送進(jìn)的焊絲在焊劑層下與焊件間產(chǎn)生電弧，電弧的熱量使焊絲、工件和焊劑溶化，形成金屬熔池，使它們與空氣隔絕。隨著焊機(jī)自動(dòng)向前移動(dòng)，電弧不斷熔化前方的焊件金屬、焊絲及焊劑，而

9、熔池后方的邊緣開(kāi)始冷卻凝固形成焊縫，液態(tài)熔渣隨后也冷凝形成堅(jiān)硬的渣殼。如圖2-12所示。未熔化的焊劑可回收使用。 焊絲和焊劑在焊接時(shí)的作用與手工電弧焊的焊條芯、焊條藥皮一樣。焊接不同的材料應(yīng)選擇不同成分的焊絲和焊劑。如焊接低碳鋼時(shí)常用H08A焊絲，配用高錳高硅型焊劑HJ431等。焊接電源通常采用容量較大的弧焊變壓器。 埋弧自動(dòng)焊的主要優(yōu)點(diǎn)是： （1）生產(chǎn)率高 埋弧焊的焊絲伸出長(zhǎng)度（從導(dǎo)電嘴末端到電弧端部的焊絲長(zhǎng)度）遠(yuǎn)較手工電弧焊的焊條短，一般在50mm左右，而且是光焊絲，不會(huì)因提高電流而造成焊條藥皮發(fā)紅問(wèn)題，即可使用較大的電流（比手工焊大510倍），因此，熔深大，生產(chǎn)率較高。對(duì)于20mm以下的

10、對(duì)接焊可以不開(kāi)坡口，不留間隙，這就減少了填充金屬的數(shù)量。 （2）焊縫質(zhì)量高 對(duì)焊接熔池保護(hù)較完善，焊縫金屬中雜質(zhì)較少，只要焊接工藝選擇恰當(dāng)，較易獲得穩(wěn)定高質(zhì)量的焊縫。 （3）勞動(dòng)條件好 除了減輕手工操作的勞動(dòng)強(qiáng)度外，電弧弧光埋在焊劑層下，沒(méi)有弧光輻射，勞動(dòng)條件較好。 埋弧自動(dòng)焊至今仍然是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的一種焊接方法。適于批量較大，較厚較長(zhǎng)的直線及較大直徑的環(huán)形焊縫的焊接。廣泛應(yīng)用于化工容器、鍋爐、造船、橋梁等金屬結(jié)構(gòu)的制造。 這種方法也有不足之處，如不及手工焊靈活，一般只適合于水平位置或傾斜度不大的焊縫；工件邊緣準(zhǔn)備和裝配質(zhì)量要求較高、費(fèi)工時(shí)；由于是埋弧操作，看不到熔池和焊縫形成過(guò)程，因此，

11、必須嚴(yán)格控制焊接規(guī)范。 四、氬弧焊 氬弧焊是利用氬氣作為保護(hù)介質(zhì)的一種電弧焊方法。氬氣是一種惰性氣體，它既不與金屬起化 學(xué)反應(yīng)使被焊金屬氧化，亦不溶解于液態(tài)金屬。因此，可以避免焊接缺陷，獲得高質(zhì)量的焊縫。氬弧焊時(shí)，由于氬氣的電離勢(shì)較高，故引弧較困難，為此常借用高頻振蕩器產(chǎn)生高頻高壓電來(lái)引弧。由于氬氣的散熱能力較低，因而一旦引燃后，就能較穩(wěn)定地燃燒。 氬弧焊按所用的電極不同分為兩種：非熔化極氬弧焊和熔化極氬弧焊。 （一）非熔化極氬弧焊（TIG焊） 非熔化極氬弧焊時(shí)，電極只起發(fā)射電子、產(chǎn)生電弧的作用，電極本身不熔化，常采用熔點(diǎn)較高的釷鎢棒或鈰鎢棒作為電極，所以又叫鎢極氬弧焊。焊接過(guò)程可以用手工進(jìn)行

12、，也可以自動(dòng)進(jìn)行。其過(guò)程如圖2-13（a）所示。焊接時(shí)，在鎢極與工件間產(chǎn)生電弧，填充金屬?gòu)囊粋?cè)送入，在電弧熱的作用下，填充金屬與工件熔融在一起形成焊縫。為了防止電極的熔化和燒損，焊接電流不能過(guò)大，因此，鎢極氬弧焊通常適用于焊接4mm以下的薄板，如管子對(duì)接、管子與管板的連接。 （二）熔化極氬弧焊（MIG焊） 熔化極氬弧焊是利用金屬焊絲作為電極，電弧產(chǎn)生在焊絲和工件之間，焊絲不斷送進(jìn)并熔化過(guò)渡到焊縫中去。因此熔化極氬弧焊所用焊接電流可大大提高，適用于中、厚板的焊接，如化工容器筒體的焊接。焊接過(guò)程可采用自動(dòng)或半自動(dòng)方式，如圖2-13（b）所示。 熔化極氬弧焊時(shí)的金屬熔滴過(guò)渡，主要是噴射過(guò)渡的形式。噴

13、射過(guò)渡的特點(diǎn)是在焊接電壓較高、焊接電流超過(guò)某臨界值時(shí)，熔滴呈霧狀的細(xì)滴沿焊絲軸向高速射入溶池。噴射過(guò)渡時(shí)不發(fā)生短路現(xiàn)象，電弧燃燒非常穩(wěn)定，飛濺現(xiàn)象消失，焊縫成形好，熔透深度增加，所以溶化極氬弧焊主要用于焊接厚度為3mm以上的金屬。 由于氬氣比較稀缺，使得氬弧焊的焊接成本較高。故目前主要用來(lái)焊接易氧化的有色金屬（如鋁、鎂及其合金）、稀有金屬（如鉬、鈦及其合金）、高強(qiáng)度合金鋼及一些特殊用途的高合金鋼（如不銹鋼、耐熱鋼）。 近三十年來(lái)，發(fā)展了鎢極、熔化極脈沖氬弧焊，使之?dāng)U大了氬弧焊的應(yīng)用范圍。脈沖氬弧焊是采用可控的脈沖電流代替連續(xù)電流，通過(guò)調(diào)節(jié)規(guī)范參數(shù)能控制電弧能量，便于精確控制熔池體積、焊縫熔深及

14、溶滴過(guò)渡等，因而可以焊接薄板或超薄板構(gòu)件。如直流脈沖TIG焊可焊小至0.1mm的薄板。 第二節(jié) 焊接接頭和坡口形式焊接接頭形式可分為：對(duì)接接頭、T形接頭、角接接頭和搭接接頭。一、 對(duì)接接頭將兩塊鋼板對(duì)在一起焊接，稱為對(duì)接；一塊鋼板卷成圓筒后對(duì)在一起焊接，也屬對(duì)接。對(duì)接接頭容易焊透，受力情況好，應(yīng)力分布均勻，聯(lián)接強(qiáng)度高，因而焊接接頭質(zhì)量容易保證。 為了保證焊接質(zhì)量，必須在焊接接頭處開(kāi)適當(dāng)?shù)钠驴凇Ｆ驴诘闹饕饔檬潜ＷC焊透，此外，坡口的存在還可形成足夠容積的金屬液熔池，以便焊渣浮起，不致造成夾渣。坡口的幾何尺寸必須設(shè)計(jì)好，以便減少金屬填充量、減少焊接工作量和減少變形。 對(duì)接接頭形式如圖2-14所示。

15、對(duì)于鋼板厚度在6 mm以下的雙面焊，因其手工焊的熔深可達(dá)4 mm，故可以不開(kāi)坡口，如圖2-14（a）所示。對(duì)于厚度在640 mm 的鋼板，可采用如圖2-14（b）所示的V形坡口，進(jìn)行雙面焊。在無(wú)法進(jìn)行雙面焊時(shí)，也可采用帶墊板（厚度3mm）的單面焊。由于墊板的存在，不易被燒穿。 當(dāng)板厚為1260mm時(shí)，可采用如圖2-14（c）示的X形坡口。在板厚相同的情況下，采用X形坡口可減少焊條金屬量二分之一左右，而且焊件的變形及所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力相應(yīng)小些，因此它多用于厚度較大并變形要求較小的工件。X形坡口有對(duì)稱的；還有不對(duì)稱的，即一側(cè)深另一側(cè)淺。較淺的一側(cè)焊接工作量小些圖2-14（d）（e）分別為單U形坡口及雙

16、U形坡口，這類坡口的填敷金屬量均較V形坡口少些，焊件變形也較小，但其坡口加工較困難，故一般只在較重要的焊接結(jié)構(gòu)時(shí)采用。當(dāng)對(duì)接的兩塊鋼板厚度不相等時(shí)，為了防止焊接時(shí)薄的一邊金屬過(guò)熱，而厚的一邊金屬難于熔化的現(xiàn)象，避免焊不透或燒穿；為了減少由于接頭處厚度不等、剛度不一而產(chǎn)生焊接變形與裂紋的可能性，應(yīng)采用如圖2-15所示的厚度過(guò)渡開(kāi)坡口的形式。在考慮焊接接頭時(shí)采用等厚度焊接是一條很重要的原則。當(dāng)薄板厚度10mm，兩板厚度差3mm；或當(dāng)薄板厚度10mm而兩板厚度差大于薄板厚度的30，或超過(guò)5mm時(shí)，均應(yīng)按圖2-15的要求削薄厚度邊緣。焊接接頭形式可分為：對(duì)接接頭、T形接頭、角接接頭和搭接接頭。二、T形

17、接頭和角接接頭根據(jù)焊接工件厚度的不同，將兩塊鋼板互成直角連接在一起的焊縫接頭稱為T(mén)形接頭和角接接頭。接頭可分為不開(kāi)坡口、單邊V形坡口、雙邊V形坡口以及K形坡口，如圖216所示。根據(jù)厚薄不同可采用單面焊或雙面焊。圖217示出不允許的角接焊縫結(jié)構(gòu)。 這些角焊縫應(yīng)力分布不均，在焊縫的根部有較大的應(yīng)力集中，在壓力容器的受壓件上是禁止采用的。 圖2-18示出搭接接頭，接頭不開(kāi)坡口。焊縫均屬角焊縫。根據(jù)焊縫所在位置，有端焊縫與側(cè)焊縫之分。表2-10為手工電弧焊和埋弧自動(dòng)焊的焊縫坡口形式舉例，供選用時(shí)參考。表2-10 焊縫坡口形式和尺寸示例名稱接頭形式基本尺寸適用范圍標(biāo)注代號(hào)備注對(duì)接接頭手工電弧焊d234b

18、0+11+1薄板拼接,筒體縱、環(huán)焊縫d340a605b用于根部間隙較大且無(wú)法用機(jī)械方法加工坡口的容器環(huán)焊縫d6101226a455355b7+18+1P112-1筒體內(nèi)無(wú)法焊接，但是允許襯墊板的焊縫注：一般不推薦使用墊板尺寸由施焊者自定d1660a555b2+1P21鋼板拼接，筒體的縱焊縫d309092150b6242b1+1P2+1R6+1鋼板拼接，筒體的縱焊縫d3060a655b102b2+1P21H10+2厚壁筒體的環(huán)焊縫，多用于筒體內(nèi)徑DN600mm的單面焊接對(duì)接接頭埋弧焊d1630a4570b2+1P鋼板拼接，筒體縱、環(huán)焊縫接管與殼體間焊接接頭b=455b=10.5Hd1K61.壁厚

19、較小的常壓容器2.非特殊操作工況（如無(wú)疲勞、無(wú)大的溫度梯度、非低溫及介質(zhì)腐蝕性不大）3.一般用于d11/2ds角接接頭b=555b=P=21 K=dsds3dh=316主要用于DN600mm且內(nèi)部無(wú)法施焊的管子或筒體與平蓋的連接本接頭不推薦用于疲勞載荷的場(chǎng)合搭接接頭b=0+2K=dd+b L4ds ds=316 溫度 t=2250主要用于大型立式儲(chǔ)罐的殼體（包括底板、頂蓋）等的連接本接頭不得用于有較大溫度梯度的工況T形接頭b=555b=P=21 ds=525dh4K16用于薄管板與筒體的連接dh由計(jì)算確定換熱器管板與殼體的焊接接頭見(jiàn)圖示用于S30；第二位數(shù)字表示二氧化硅、氟化鈣的平均含量，如“

20、”表示高硅低氟型（SiO230% , CaF210%）；末位數(shù)字表示同類焊劑的不同序號(hào)。使用不同牌號(hào)的焊絲與焊劑搭配施焊，可以得到具有不同機(jī)械性能的焊縫金屬。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB5293-85）規(guī)定焊劑型號(hào)的表示方法如下：例如型號(hào)為HJ401H08A的焊劑，它表示這種埋弧焊用焊劑采用H08A焊絲按本標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的焊接工藝參數(shù)焊接試板，其試樣狀態(tài)為焊態(tài)時(shí)，焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度為412550MPa，屈服強(qiáng)度不小于330MPa，伸長(zhǎng)率不小于22，在0時(shí)沖擊值不小于34.3J/cm2 。因此，焊劑的型號(hào)既告訴了我們應(yīng)配用哪種焊絲，又向我們提供了焊縫金屬的機(jī)械性能指標(biāo)。三、焊條、焊絲及焊劑的選用選用電焊條時(shí)考慮的

21、因素較多，其最基本的要求是要能夠形成機(jī)械性能與基體金屬一致的焊縫；其次，在化學(xué)成分方面，如基體金屬有一定合金成分的鋼種，那么焊條也應(yīng)符合或接近該鋼種的要求；還應(yīng)根據(jù)焊接位置及板厚確定藥皮類型。埋弧焊用焊絲及焊劑的選用同樣應(yīng)當(dāng)考慮上述問(wèn)題。表216 常用鋼號(hào)推薦選用的焊接材料鋼號(hào)手 弧 焊埋 弧 焊焊條焊絲牌號(hào)焊 劑型號(hào)牌號(hào)型號(hào)牌號(hào)Q235-A.FQ235-A 10,20E4303J422H08H08MnHJ401-H08AHJ43120R20HP、20gE4316J426H08AH08MnAHJ401-H08AHJ431E4315J427 09Mn2VE5515-C1W707NiH08Mn2M

22、oVA- HJ25016Mn16MnR16MnRCE5003J502H10MnSiH10Mn2HJ401-H08AHJ431E5016J506HJ402-H10Mn2HJ350E5015J50715MnVE5003J502H08MnMoAH10MnSiH10Mn2HJ401-H08A HJ431 15MnVR15MnVRCE5016J506E5015J507HJ402-H10Mn2HJ350E5515-GJ557ICr18Ni9TiE308-16 A102H0Cr20Ni10Ti-HJ260E308-15A107E347-16A132E347-15A1370Cr19Ni9E308-16 A10

23、2 -E308-15A1070Cr18Ni9TiE347-16A132H0Cr20Ni10Ti-HJ260E347-15A137OCr18Ni11TiE347-16A132-E347-15A13700Cr18Ni10E308L-16A002 H00Cr21Ni10-HJ26000Cr19Ni11E308L-16A002-E316L-16A002H0Cr20Ni14Mo3-HJ260E318-16A2120Cr19Ni13Mo3E317-16A242-0Cr13E410-16G202-E410-15G207表2-17 不同鋼號(hào)相焊推薦選用的焊接材料類別接頭鋼號(hào)手 弧 焊埋 弧 焊焊 條焊絲鋼 號(hào)

24、焊 劑型號(hào)牌號(hào)型號(hào)牌號(hào)碳素鋼、低合金鋼和低合金鋼相焊 Q235-A+16MnE4303J422H08 H08MnHJ401-H08AHJ43120、20R+16MnR、16MnRcE4315J427H08MnAHJ401-H08AHJ431E5015J50720R+20MnMoE4315J427H08MnAHJ401-H08AHJ431E5015J50720R、Q235-A+15MnMoVE4315J427-E5015J507Q235-A+18MnMo NbRE4315J427H08AH08MnAHJ401-H08AHJ431E5015J507HJ402-H10Mn2HJ350碳素鋼、碳錳低合

25、金鋼和鉻鉬低合金鋼相焊Q235-A +15CrMo E4315J427H08H08MnAHJ401-H08AHJ431Q235-A +1Cr5Mo 16MnR+15CrMoE5015J507-其他鋼號(hào)和奧氏體高合金鋼相焊Q235-A+ 0Cr18Ni9TiE309-16A302-E309MO-16A31220R+0Cr18Ni9TiE309-16A302-E309MO-16A31216MnR+0Cr18Ni9TiE309-16A302-E309MO-16A312第四節(jié) 焊接缺陷與焊接質(zhì)量檢驗(yàn)一、焊接缺陷（一）焊接變形工件焊后一般都會(huì)產(chǎn)生變形，如果變形量超過(guò)允許值，就會(huì)影響使用。焊接變形的幾個(gè)例

26、子如圖2-19所示。產(chǎn)生的主要原因是焊件不均勻地局部加熱和冷卻。因?yàn)楹附訒r(shí)，焊件僅在局部區(qū)域被加熱到高溫，離焊縫愈近，溫度愈高，膨脹也愈大。但是，加熱區(qū)域的金屬因受到周?chē)鷾囟容^低的金屬阻止，卻不能自由膨脹；而冷卻時(shí)又由于周?chē)饘俚臓恐撇荒茏杂傻厥湛s。結(jié)果這部分加熱的金屬存在拉應(yīng)力，而其它部分的金屬則存在與之平衡的壓應(yīng)力。當(dāng)這些應(yīng)力超過(guò)金屬的屈服極限時(shí)，將產(chǎn)生焊接變形；當(dāng)超過(guò)金屬的強(qiáng)度極限時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)裂縫。（二）焊縫的外部缺陷1.焊縫增強(qiáng)過(guò)高 如圖2-20所示,當(dāng)焊接坡口的角度開(kāi)得太小或焊接電流過(guò)小時(shí)，均會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。焊件焊縫的危險(xiǎn)平面已從M-M平面過(guò)渡到熔合區(qū)的N-N平面，由于應(yīng)力集中易發(fā)生

27、破壞，因此，為提高壓力容器的疲勞壽命，要求將焊縫的增強(qiáng)高鏟平。2.焊縫過(guò)凹 如圖2-21所示，因焊縫工作截面的減小而使接頭處的強(qiáng)度降低。 3.焊縫咬邊 在工件上沿焊縫邊緣所形成的凹陷叫咬邊，如圖2-22所示。它不僅減少了接頭工作截面，而且在咬邊處造成嚴(yán)重的應(yīng)力集中。 4.焊瘤 熔化金屬流到溶池邊緣未溶化的工件上，堆積形成焊瘤，它與工件沒(méi)有熔合，見(jiàn)圖2-23。焊瘤對(duì)靜載強(qiáng)度無(wú)影響，但會(huì)引起應(yīng)力集中，使動(dòng)載強(qiáng)度降低。 5.燒穿 如圖2-24所示。燒穿是指部分熔化金屬?gòu)暮缚p反面漏出，甚至燒穿成洞，它使接頭強(qiáng)度下降。 以上五種缺陷存在于焊縫的外表，肉眼就能發(fā)現(xiàn)，并可及時(shí)補(bǔ)焊。如果操作熟練，一般是可以避

28、免的。 （三）焊縫的內(nèi)部缺陷1.未焊透 未焊透是指工件與焊縫金屬或焊縫層間局部未熔合的一種缺陷。未焊透減弱了焊縫工作截面，造成嚴(yán)重的應(yīng)力集中，大大降低接頭強(qiáng)度，它往往成為焊縫開(kāi)裂的根源。2.夾渣 焊縫中夾有非金屬熔渣，即稱夾渣。夾渣減少了焊縫工作截面，造成應(yīng)力集中，會(huì)降低焊縫強(qiáng)度和沖擊韌性。3.氣孔 焊縫金屬在高溫時(shí)，吸收了過(guò)多的氣體（如H2）或由于溶池內(nèi)部冶金反應(yīng)產(chǎn)生的氣體（如CO），在溶池冷卻凝固時(shí)來(lái)不及排出，而在焊縫內(nèi)部或表面形成孔穴，即為氣孔。氣孔的存在減少了焊縫有效工作截面，降低接頭的機(jī)械強(qiáng)度。若有穿透性或連續(xù)性氣孔存在，會(huì)嚴(yán)重影響焊件的密封性。4.裂紋 焊接過(guò)程中或焊接以后，在焊接

29、接頭區(qū)域內(nèi)所出現(xiàn)的金屬局部破裂叫裂紋。裂紋可能產(chǎn)生在焊縫上，也可能產(chǎn)生在焊縫兩側(cè)的熱影響區(qū)。有時(shí)產(chǎn)生在金屬表面，有時(shí)產(chǎn)生在金屬內(nèi)部。通常按照裂紋產(chǎn)生的機(jī)理不同，可分為熱裂紋和冷裂紋兩類。（1）熱裂紋 熱裂紋是在焊縫金屬中由液態(tài)到固態(tài)的結(jié)晶過(guò)程中產(chǎn)生的，大多產(chǎn)生在焊縫金屬中。其產(chǎn)生原因主要是焊縫中存在低熔點(diǎn)物質(zhì)（如FeS，熔點(diǎn)1193 ），它削弱了晶粒間的聯(lián)系，當(dāng)受到較大的焊接應(yīng)力作用時(shí)，就容易在晶粒之間引起破裂。焊件及焊條內(nèi)含S、Cu等雜質(zhì)多時(shí)，就容易產(chǎn)生熱裂紋。熱裂紋有沿晶界分布的特征。當(dāng)裂紋貫穿表面與外界相通時(shí)，則具有明顯的氫化傾向。（2）冷裂紋 冷裂紋是在焊后冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的，大多產(chǎn)生在

30、基體金屬或基體金屬與焊縫交界的熔合線上。其產(chǎn)生的主要原因是由于熱影響區(qū)或焊縫內(nèi)形成了淬火組織，在高應(yīng)力作用下，引起晶粒內(nèi)部的破裂，焊接含碳量較高或合金元素較多的易淬火鋼材時(shí)，最易產(chǎn)生冷裂紋。焊縫中熔入過(guò)多的氫，也會(huì)引起冷裂紋。裂紋是最危險(xiǎn)的一種缺陷，它除了減少承載截面之外，還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中，在使用中裂紋會(huì)逐漸擴(kuò)大，最后可能導(dǎo)致構(gòu)件的破壞。所以焊接結(jié)構(gòu)中一般不允許存在這種缺陷，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)須鏟去重焊。二、焊接的檢驗(yàn)對(duì)焊接接頭進(jìn)行必要的檢驗(yàn)是保證焊接質(zhì)量的重要措施。因此，工件焊完后應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求對(duì)焊縫進(jìn)行相應(yīng)的檢驗(yàn)，凡不符合技術(shù)要求所允許的缺陷，需及時(shí)進(jìn)行返修。焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)包括外觀檢查、無(wú)損探傷和機(jī)械性能試驗(yàn)三個(gè)方面。這三者是互相補(bǔ)充的，而以無(wú)損探傷為主。（一）外觀檢查外觀檢查一般以肉眼觀察為主，有時(shí)用520倍的放大鏡進(jìn)行觀