[新版]焊接工藝及方法

1、目目 錄錄金屬材料金屬材料 鋼的分類(lèi)及牌號(hào)鋼的分類(lèi)及牌號(hào) 一、定義 1、碳素鋼 二、分類(lèi) 2、普通合金鋼 三、金屬的性能焊接工藝及方法焊接工藝及方法 一、一、 焊接方法的發(fā)展及其應(yīng)用焊接方法的發(fā)展及其應(yīng)用 二、焊接工藝基礎(chǔ)知識(shí) 三、常用的焊接方法焊接接頭焊接符號(hào)的表示方法金屬材料金屬材料 一、定義 金屬就是具有金屬光澤、不透明、高塑性、良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性以及固定熔點(diǎn)特征的結(jié)晶物質(zhì)。 二、分類(lèi) 純金屬：?jiǎn)我辉?合金：兩種或兩種以上元素三、金屬的性能： 1、物理性能： 比重 熔點(diǎn) 導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性 導(dǎo)磁性 熱膨脹性2、機(jī)械性能（力學(xué)性能）： 金屬在外界機(jī)械力的作用下所反應(yīng)出來(lái)的各種性能。強(qiáng)度塑性

2、硬度沖擊韌性疲勞3、工藝性能：焊接性4、化學(xué)性能：鋼的分類(lèi)及牌號(hào)鋼的分類(lèi)及牌號(hào)1、碳素鋼：基本元素碳、硅、錳、硫、磷1）普通結(jié)構(gòu)鋼 例：q235a f2）優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 例：203）工具鋼 例：t 74）專(zhuān)用鋼 例：h08a 20g2、普通合金鋼：合金總量3%16 mn125 mn2 v1焊接工藝及方法焊接工藝及方法 一、一、 焊接方法的發(fā)展及其應(yīng)用焊接方法的發(fā)展及其應(yīng)用 1、焊接的定義：、焊接的定義： 焊接是指通過(guò)適當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)過(guò)程焊接是指通過(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）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間結(jié)合力而連接成一體的連接方法。1

3、)焊接方法的發(fā)展焊接方法的發(fā)展l1885年俄國(guó)人別那爾道斯發(fā)明碳極電?。荒甓韲?guó)人別那爾道斯發(fā)明碳極電?。籰1892年發(fā)現(xiàn)金屬極電?。荒臧l(fā)現(xiàn)金屬極電?。籰1930年出現(xiàn)薄皮、厚皮焊條；年出現(xiàn)薄皮、厚皮焊條；l1950年以后年以后 2)應(yīng)用應(yīng)用 應(yīng)用于現(xiàn)代一切機(jī)器制造行業(yè)，如汽車(chē)、應(yīng)用于現(xiàn)代一切機(jī)器制造行業(yè)，如汽車(chē)、船艦、飛機(jī)、航天、原子能、石油化工、船艦、飛機(jī)、航天、原子能、石油化工、電子等行業(yè)。連接的物體包括金屬（黑色電子等行業(yè)。連接的物體包括金屬（黑色金屬、有色金屬）和非金屬（石墨、陶瓷、金屬、有色金屬）和非金屬（石墨、陶瓷、玻璃、塑料等）玻璃、塑料等）3）焊接優(yōu)越性：節(jié)約金屬節(jié)約時(shí)間和勞動(dòng)

4、力焊接附加設(shè)備少改善勞動(dòng)條件焊縫美觀，結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)堅(jiān)固、嚴(yán)密2. 焊接方法的分類(lèi)焊接方法的分類(lèi)1）熔化焊接）熔化焊接: 使被連接的構(gòu)件表面局部加熱熔化成液體，然后冷卻結(jié)晶成一體的方法稱(chēng)為熔化焊接。如氣焊、電弧焊、電渣焊、激光焊等。 2） 壓力焊壓力焊 利用摩擦、擴(kuò)散和加壓等物理作用克服兩個(gè)連接表面的不平度，除去（擠走）氧化膜及其他污物，使兩個(gè)連接表面的原子相互接近到晶格距離，從而實(shí)現(xiàn)在固態(tài)下的連接，這種連接都必須加壓，所以稱(chēng)為壓力焊。如摩擦焊、閃光焊等 3）釬焊）釬焊 利用某些熔點(diǎn)低于被連接構(gòu)件利用某些熔點(diǎn)低于被連接構(gòu)件熔點(diǎn)的熔化金屬（釬料）作連接熔點(diǎn)的熔化金屬（釬料）作連接的媒介物在連接界面

5、的流散浸潤(rùn)的媒介物在連接界面的流散浸潤(rùn)作用，然后冷卻結(jié)晶形成結(jié)合面作用，然后冷卻結(jié)晶形成結(jié)合面的方法稱(chēng)為釬焊。如火焰釬焊、的方法稱(chēng)為釬焊。如火焰釬焊、電阻爐釬焊、鹽浴釬焊等。電阻爐釬焊、鹽浴釬焊等。3. 各種焊接方法在行業(yè)的應(yīng)用各種焊接方法在行業(yè)的應(yīng)用設(shè)備制造：設(shè)備制造：方法較多，如埋弧焊、co2氣保焊、鎢極氬弧焊、手工電弧焊等。安裝和檢修：安裝和檢修：以手工電弧焊為主。、焊接工藝基礎(chǔ)知識(shí)、焊接工藝基礎(chǔ)知識(shí) 熔化焊定義：使被連接的構(gòu)件表面局定義：使被連接的構(gòu)件表面局部加熱熔化成液體，然后冷卻結(jié)晶成一部加熱熔化成液體，然后冷卻結(jié)晶成一體的方法稱(chēng)為熔化焊接體的方法稱(chēng)為熔化焊接。1 焊接電弧焊接電弧

6、 焊接電弧，實(shí)質(zhì)上就是在一定的條件焊接電弧，實(shí)質(zhì)上就是在一定的條件下，兩電極間的氣體發(fā)生強(qiáng)而有力的、下，兩電極間的氣體發(fā)生強(qiáng)而有力的、持久的放電現(xiàn)象。持久的放電現(xiàn)象。1)電弧的產(chǎn)生電弧的產(chǎn)生 a 電極發(fā)射電子電極發(fā)射電子 發(fā)射形式分為熱發(fā)射、電場(chǎng)發(fā)射、發(fā)射形式分為熱發(fā)射、電場(chǎng)發(fā)射、光發(fā)射、碰撞發(fā)射。光發(fā)射、碰撞發(fā)射。 b 氣體的電離氣體的電離 電離分為熱電離、光電離和碰撞電電離分為熱電離、光電離和碰撞電離。離。2）焊接電弧的組成）焊接電弧的組成a 陰極區(qū)：發(fā)射電子區(qū)，溫度為陰極區(qū)：發(fā)射電子區(qū)，溫度為22003600k，放熱量占全電弧的放熱量占全電弧的38%；b 弧柱區(qū)：氣體電離區(qū)，溫度為弧柱區(qū)

7、：氣體電離區(qū)，溫度為50008000k，發(fā)熱量占全電弧的發(fā)熱量占全電弧的20%；c 陽(yáng)極區(qū)：接受陰極發(fā)射電子的轟擊區(qū)，溫度陽(yáng)極區(qū)：接受陰極發(fā)射電子的轟擊區(qū)，溫度為為4200k，發(fā)熱量占全電弧的，發(fā)熱量占全電弧的42%。3）電弧的靜特性）電弧的靜特性 定義：在電極材料、氣體定義：在電極材料、氣體介質(zhì)和弧長(zhǎng)一定的情況下，電介質(zhì)和弧長(zhǎng)一定的情況下，電弧電壓與焊接電流之間的關(guān)系弧電壓與焊接電流之間的關(guān)系叫電弧的靜特性。也稱(chēng)伏安特叫電弧的靜特性。也稱(chēng)伏安特性。性。a 電弧的靜特性曲線電弧的靜特性曲線a-b 陡降段：電弧燃燒不穩(wěn)定陡降段：電弧燃燒不穩(wěn)定b-c 水平段：手弧焊和埋弧焊、鎢極氬弧水平段：手弧焊

8、和埋弧焊、鎢極氬弧 焊焊c-d 上升段：熔化極氣保焊（氬弧焊、上升段：熔化極氣保焊（氬弧焊、 co2氣保焊）氣保焊）b 電弧電壓與弧長(zhǎng)的關(guān)系電弧電壓與弧長(zhǎng)的關(guān)系 u=a+bl u-電弧電壓 a-陰極與陽(yáng)極電壓降之和，即u陰+u陽(yáng)（v） b- 弧柱單位長(zhǎng)度上的電壓降（v/mm） l-弧柱長(zhǎng)度（mm）c c 影響電弧靜特性的因素影響電弧靜特性的因素 電弧長(zhǎng)度的影響：弧長(zhǎng)增加，電弧電壓增加，曲線上移。 周?chē)鷼怏w種類(lèi)的影響：如在氬氣中加入50%的氦氣，則電弧電壓升高，曲線上移； 周?chē)鷼怏w介質(zhì)壓力的影響：氣體壓力越大，對(duì)電弧的冷卻作用越強(qiáng)，則電弧電壓升高，曲線上移；4 4）影響電弧穩(wěn)定燃燒的因素）影響電

9、弧穩(wěn)定燃燒的因素a 焊接電源的影響 如外特性欠佳、空載電壓過(guò)低、電源的極性等b 熔渣（焊條涂料）的影響 藥皮成分電離電位的高低、藥皮的厚度等；c 氣流的影響d 焊件表面污物的影響f 電磁力的影響 電磁力的影響 電弧在電磁場(chǎng)的作用下，發(fā)生電弧偏離軸線 的現(xiàn)象，叫磁偏吹。 可通過(guò)改變接線位置來(lái)控制，或改變焊條傾角或減小電流來(lái)減小影響。 5)焊接極性: 定義:直流電弧焊或直流切割時(shí),焊件與電源輸出端正 負(fù)極的接法. 正接: 焊件( +) 電極(-) 反接: 焊件( -) 電極(+ ) 應(yīng)用: tig方法等。2 2 熔化焊接熔化焊接1）熔化焊的特點(diǎn)a 熱源是移動(dòng)的 ；b 熱源溫度高而集中；c 受熱金屬

10、體積??；d 凝固時(shí)間短；f 具有高的溫度梯度；g 化學(xué)反應(yīng)不平衡；h 化學(xué)成分和金相組織發(fā)生變化；i 基本金屬的組織變化2 2）兩個(gè)概念）兩個(gè)概念 焊接熱循環(huán)：熱源沿被焊工件按焊接熱循環(huán)：熱源沿被焊工件按一定方向移動(dòng)時(shí)，焊接溶池（焊縫）一定方向移動(dòng)時(shí)，焊接溶池（焊縫）或近縫區(qū)某點(diǎn)溫度隨時(shí)間的變化?；蚪p區(qū)某點(diǎn)溫度隨時(shí)間的變化。 焊接線能量：向單位長(zhǎng)度焊縫內(nèi)輸入的熱量稱(chēng)為焊接線能量。 q=ui/v (j/cm) q 焊接線能量（焦耳/厘米) u 焊接電壓（伏特） i 焊接電流（安培） v 焊接速度（厘米/秒） 電弧有效熱功率利用系數(shù) 手工：0,70.8; 埋狐:0,850.95; 鎢極: 0.5

11、 3 3 焊條的熔化焊條的熔化 (1)焊條金屬的加熱 電阻加熱-輔助熱源 電弧加熱-主要熱源 化學(xué)熱 -僅占1-3% , 可忽略(2)焊條金屬的熔化過(guò)渡 短路過(guò)渡 顆粒狀過(guò)渡 射流過(guò)渡4 焊縫成形焊縫成形 h-熔深 b-熔寬 a-余高 b/h-成形系數(shù) , 影響裂紋和氣孔的產(chǎn)生 fm-母材金屬在焊縫截面中所占的面積 fh -填充金屬在焊縫截面中所占的面積 r=fm/( fm+fh )-熔合比 , 決定焊縫的化學(xué)成分 機(jī)械性能 裂紋敏感性5 焊接結(jié)晶過(guò)程焊接結(jié)晶過(guò)程 結(jié)晶結(jié)晶: 液態(tài)金屬在冷卻過(guò)程中液態(tài)金屬在冷卻過(guò)程中 , 凝結(jié)成本身具有的晶體結(jié)構(gòu)凝結(jié)成本身具有的晶體結(jié)構(gòu).( 1 ) 一次結(jié)晶一

12、次結(jié)晶 定義定義: 形核形核 過(guò)程過(guò)程 長(zhǎng)大長(zhǎng)大 偏析: 顯微偏析 區(qū)域偏析 層狀偏析 對(duì)組織性能的影響: 粗大柱狀晶降低焊縫塑性 韌性 熱裂紋傾向大 抗晶間腐蝕力下降改善措施 變質(zhì)處理 振動(dòng)結(jié)晶 ( 2 ) 二次結(jié)晶 定義: 過(guò)程 : 改善措施: 焊后熱處理 多層焊接 錘擊焊道 跟蹤回火處理 三三 常用的焊接方法常用的焊接方法 （一） 手工電弧焊（焊條電弧焊） 1 、手工電弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用 優(yōu)點(diǎn)：a、設(shè)備簡(jiǎn)單； b、工藝靈活，適合各種位置下的焊接，對(duì)焊縫接頭裝配精度要求不高； c、適用性強(qiáng)，幾乎可以焊接所有的鋼種； d、容易控制形狀復(fù)雜的工件的焊接變形。 缺點(diǎn) a 對(duì)焊工要求高 b勞動(dòng)條件差

13、 c生產(chǎn)率低 應(yīng)用 廣泛使用在造船鍋爐, 壓力容器等等制造維修行業(yè)。 、手工電弧焊的工藝參數(shù)、手工電弧焊的工藝參數(shù) 焊接工藝參數(shù)規(guī)范：焊接時(shí)，為保證焊接質(zhì)量而選定的各個(gè)物理量 （）焊接電流：最重要的參數(shù) 焊條直徑 焊接位置 焊接層次（）焊接電弧電壓：重要的參數(shù)（）焊接速度：重要的參數(shù)（）焊條類(lèi)型：較重要的參數(shù)（）焊機(jī)類(lèi)型：次要的參數(shù)（）焊接層次：次要的參數(shù)手工電弧焊工藝手工電弧焊工藝一、焊接規(guī)范：1、焊條：直徑、牌號(hào)2、焊機(jī)3、焊接電流4、焊接電壓5、焊接速度6、層道數(shù)二、引弧 1、劃擦法 2、接觸法三、焊條傾角： 1、板平焊 2、板立焊焊條偏心三、焊條擺動(dòng)方法： 1、板平焊 2、板立焊四、焊

14、縫的起弧、接頭和收?。ǘ?埋弧焊 1 、埋弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用 優(yōu)點(diǎn)：a 生產(chǎn)率高 b 改善勞動(dòng)條件,降低勞動(dòng)強(qiáng)度 c質(zhì)量好 d節(jié)省材料和電能 缺點(diǎn): a、設(shè)備復(fù)雜； b、只適合水平位置的焊接， c、難以焊接有色金屬； d、容易出現(xiàn)氣孔 e、不適合焊接薄板。 應(yīng)用 廣泛使用在造船 鍋爐等制造行業(yè) 、埋弧焊的工藝參數(shù)（）焊接電流： （）焊接電弧電壓： （）焊接速度：（三） tig焊 1 、tig焊的特點(diǎn)及應(yīng)用原理:優(yōu)點(diǎn)： a 保護(hù)效果好,焊縫質(zhì)量高 b 操作容易,適用全位置焊,易于機(jī)械化 自動(dòng)化 c熱量集中,焊接應(yīng)力變形小 缺點(diǎn): a、成本高； b、引弧困難， c、對(duì)焊工危害較大。 應(yīng)用 廣泛使用

15、在高合金和有色合金的焊接上。 、tigtig焊的工藝參數(shù)焊的工藝參數(shù)（）焊接電流：（）焊接電流： （）焊接電弧電壓：（）焊接電弧電壓： （）焊接速度：（）焊接速度：（ 4 ）焊接電源種類(lèi)及極性：）焊接電源種類(lèi)及極性： （ 5 ）鎢極直徑：）鎢極直徑： （ 6 ）氬氣流量：）氬氣流量： （三）（三） coco2 2焊焊 1 1 、coco2 2焊的特點(diǎn)及應(yīng)用焊的特點(diǎn)及應(yīng)用 特點(diǎn)特點(diǎn): : co2 co2的氧化性的氧化性 氣孔氣孔:co n2 h2:co n2 h2 抗冷裂性抗冷裂性 飛濺（富氬）飛濺（富氬） 優(yōu)點(diǎn)：a 保護(hù)效果較好,焊縫質(zhì)量較高 b 明弧焊,操作容易,適用全位置焊,易于機(jī)械化 自

16、動(dòng)化 c熱量集中,焊接應(yīng)力變形小 d成本低 缺點(diǎn): a、飛濺大； b、易氧化。 應(yīng)用 廣泛使用在汽車(chē) 管道等制造上. 、co2焊的工藝參數(shù)（）焊接電流： （）焊接電弧電壓： （）焊接速度： 3 焊接設(shè)備 焊接電源 焊槍及送絲機(jī)構(gòu) 供氣系統(tǒng) 控制系統(tǒng):提前送氣、滯后停氣（四） 電渣焊 1 、電渣焊的特點(diǎn)及應(yīng)用 原理 特點(diǎn): a 勞動(dòng)效率高； b、不易出現(xiàn)氣孔等缺陷 c、成本低； d、只適合垂直位置的焊接， e、晶粒粗大。接頭型式接頭型式 圖2-3焊接接頭基本型式(gb985)a. 對(duì)接接頭 b. 搭接接頭 c. 丁字接頭 d. 角接接頭焊接接頭一、焊接接頭的基本形式圖2-5 常見(jiàn)的丁字(十字)接

17、頭(有工作焊縫和聯(lián)系焊縫之分) 圖2-6 常見(jiàn)的角接頭二、接頭空間位置：1、板件：平焊:1g立焊:2g橫焊:3g仰焊:4g2、管件：水平固定:2g垂直固定:5g傾斜固定：45度 6g3、管板：水平固定:2fg垂直固定:5fg傾斜固定：45度 6fg三、坡口形式i型、v型、u型四、坡口尺寸： 圖2-4 對(duì)接焊縫典型坡口型式五、接頭的清理與檢查：p695點(diǎn)焊接符號(hào)的表示方法焊接符號(hào)的表示方法 由基本符號(hào)和指引線組成，必要時(shí)加上輔助符號(hào)、補(bǔ)充符號(hào)和焊縫尺寸符號(hào)。gb324-88一、基本符號(hào)：焊縫橫截面形狀的符號(hào)二、輔助符號(hào)：表示焊縫表面形狀特征的符號(hào)三、補(bǔ)充符號(hào)：說(shuō)明焊縫的某些特征四、符號(hào)在圖紙上的

18、位置五、焊縫尺寸符號(hào)鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試規(guī)則第一十三條：焊接操作技能考試應(yīng)從焊接方法、試件材料、焊接材料及試件形式等方面進(jìn)行考核。 焊接方法及代號(hào)見(jiàn)表1， 焊條類(lèi)別代號(hào)及適用范圍見(jiàn)表2， 試件鋼號(hào)分類(lèi)及代號(hào)見(jiàn)表3， 各種試件形式、位置及代號(hào)見(jiàn)表4， 焊接要素及代號(hào)見(jiàn)表5。表表1 1焊接方法及代號(hào)焊接方法及代號(hào)焊接方法代號(hào)焊條電弧焊smaw鎢極氣體保護(hù)焊gtaw熔化極氣體保護(hù)焊gmaw（含藥芯焊絲電弧焊fcaw）埋弧焊saw（一）、“2002年考規(guī)”對(duì)八種焊接方法的焊工考試作出規(guī)定，除此以外的焊接方法都按四十三條規(guī)定進(jìn)行考試。 藥芯焊絲電弧焊考試規(guī)定與熔化極氣體保護(hù)焊相同，常用半自動(dòng)與自

19、動(dòng)焊方式( 實(shí)質(zhì)上是手工焊與機(jī)械焊）。 堆焊不能稱(chēng)為焊接方法，只是焊接方法的運(yùn)用，各種焊接方法焊接操作技能考試規(guī)定也適用于堆焊的運(yùn)用。 對(duì)于焊接方法按“2002年考規(guī)”分為手工焊接和機(jī)械化焊接兩種方法；對(duì)焊工操作技能“2002年考規(guī)”分為手工和焊機(jī)操作技能兩種。 對(duì)試件對(duì)接形式分為板材對(duì)接焊縫、管材對(duì)接焊縫和管板角接頭試件三種。焊接不銹鋼復(fù)合鋼之間焊縫及過(guò)渡焊縫的焊工，應(yīng)取得耐蝕堆焊資格表表2 2焊條類(lèi)別、代號(hào)及范圍焊條類(lèi)別、代號(hào)及范圍焊條類(lèi)別焊條類(lèi)別代號(hào)相應(yīng)型號(hào)牌號(hào)適用焊件的焊條范圍鈦鈣型f1exx03j422/j502f1纖維素型鈦型f2exx10j505gxf1、f2鈦型、鈦鈣型f3ex

20、xx(x)-16/-17g202f1、f3低氫型、堿性f3jexx15/-16j427/j507r507/r307f1、f3、f3j鈦型、鈦鈣f4exxx(x)-16/-17a132/a302f4堿性f4jexxx(x)-16/-17a137/a307f4、f4j.二、鍋爐、壓力容器和壓力管道使用國(guó)產(chǎn)焊條所執(zhí)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè)：gb/t9831995， gb/t51171995， gb/t51181995，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一個(gè)： jb/t47472002。 表2焊條代號(hào)、類(lèi)別及適用范圍 f1鈦鈣型exx03f1（j422、j502) gb/ t5117 這類(lèi)焊條為鈦鈣型，藥皮中含30%以上的氧化鈦和2

21、0%以下的鈣或鎂的碳酸鹽礦，熔渣流動(dòng)性良好，脫渣容易，電弧穩(wěn)定熔池適中，飛濺少，焊波整齊。這類(lèi)焊條適用于全位置焊接，焊接電流為交流或直流正、反接，主要焊接較重要的碳鋼結(jié)構(gòu)。f2f2纖維素型exx10，exx11，（gb/t5117）exx10x，exx11x， （gb/t5118） exx10、 exx10x型焊條為高纖維素鈉型藥皮中纖維素含量較高，電弧穩(wěn)定，焊接時(shí)有機(jī)物在電弧區(qū)分解產(chǎn)生大量的氣體，保護(hù)熔敷金屬，電弧吹力大，熔深較深。熔化速度快，熔渣少，脫渣容易，熔渣覆蓋較差，通常限制采用大電流焊接。這類(lèi)焊條適用于全位置焊接，特別適用于立焊、仰焊的多道焊和有較高射線檢測(cè)要求的焊縫，也可用于向下

22、立焊，焊接電流為直流反接。 如j505gx （gb/t5118） 適用焊件的焊條范圍：f1、f2f3f3鈦型、鈦鈣型型號(hào)：（gb/t983)exxx（x）16型焊條（g202),藥皮可以是堿性的，也可以是鈦型或鈦鈣型。適用于交流或直流焊接，為了在交流施焊時(shí)獲得良好的電弧穩(wěn)定性，這類(lèi)焊條藥皮中一般都含有易電離元素如鉀，直徑不大于4.0mm的焊條可用于全位置焊接 。適用焊件的焊條范圍：f1、f3。 f3jf3j低氫型、堿性 gb/t5117 j426 、j506、j507 gb/t5118j427、j507、j507rh gb/t983g207exx15、exx15x型焊條，這類(lèi)焊條為低氫鈉型。藥

23、皮主要組成物是碳酸鹽礦和螢石，堿度較高，熔渣流動(dòng)性好，焊接工藝性能一般，焊波較粗，角焊縫略凸，熔深適中，脫渣性能好，焊接時(shí)要求焊條干燥，并采用短弧焊。這類(lèi)焊條可全位置焊接，焊接電流為直流反接。這類(lèi)焊條的熔敷金屬具有良好的抗裂性能和力學(xué)性能。 exx16、exx18x型焊條，這類(lèi)焊條為低氫鉀型藥皮。在與exx15、 exx15x型焊條藥皮基本相似的基礎(chǔ)上添加了穩(wěn)弧劑，如鉀水玻璃等，電弧穩(wěn)定，工藝性能、焊接位置與exx15型焊條相似，焊接電流為交流或直流反接。這類(lèi)焊條的熔敷金屬具有良好的抗裂性能和力學(xué)性能。適用焊件的焊條范圍：f1、f3、f3jf4f4鈦型、鈦鈣型gb/t983exxx（x）15e

24、xxx（x）17（a132、a302） gb/t983f4j f4j gb/t983exxx（x）15exxx（x）17（a137）（a307）上述三個(gè)焊條國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都是等效采用美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，所謂等效采用則是將國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容全部照搬，只是計(jì)量單位從英制改為中國(guó)習(xí)慣采用的公制。當(dāng)焊工考試時(shí)若采用了美國(guó)焊條，便可直接按（2002考規(guī)）表表2 2的規(guī)定將美國(guó)焊條劃入相應(yīng)的類(lèi)別中。gb/t983gb/t98319951995等效等效ansi/awsansi/awsa5.4a5.419921992不銹鋼手工電弧焊焊條不銹鋼手工電弧焊焊條gb/t5117gb/t511719951995等效等效ansi/

25、awsansi/awsa5.1a5.119911991碳鋼藥皮電焊條規(guī)程碳鋼藥皮電焊條規(guī)程 gb/t5118gb/t511819951995等效等效ansi/awsansi/awsa5.5a5.519811981低合金鋼藥皮電焊條規(guī)程低合金鋼藥皮電焊條規(guī)程三、試件母材鋼號(hào)及代號(hào)見(jiàn)表3焊工焊接操作技能考試是要求焊工按照評(píng)定合格的焊接工藝施焊出沒(méi)有超標(biāo)缺陷的焊縫。從焊接缺陷角度出發(fā)，焊工焊接操作技能與母材鋼號(hào)沒(méi)有關(guān)系，對(duì)于焊條電弧焊，焊工焊接操作技能與藥皮類(lèi)別密切相關(guān)。但因鋼材合金成分不同造成焊接性能不同，施焊時(shí)所采取的焊接工藝措施 不一樣，從焊接工藝復(fù)雜程度出發(fā)而將試件母材鋼號(hào)進(jìn)行分類(lèi)，并制定出

26、替代規(guī)則，手工焊焊工焊接操作技能也相應(yīng)分成四個(gè)等級(jí)。表表3 3試件鋼號(hào)分類(lèi)及代號(hào)表試件鋼號(hào)分類(lèi)及代號(hào)表類(lèi)別代號(hào)典型鋼號(hào)示例碳素鋼q195、q215、q235、10、20、20r、20g、20ghp245、hp265、l175、l210、s205低合金鋼hp295、hp325、l245、l290、馬氏體鋼鐵素體不銹鋼奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼表表3 3中鋼號(hào)都是鍋爐、壓力容器、壓力管道和氣瓶現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中所列鋼號(hào)。gb66531994焊接氣瓶用鋼板中所列氣瓶用鋼的牌號(hào)都用“hp”打頭，例如hp245、hp365?！?45”表示鋼材屈服點(diǎn)s 下限值。氣瓶用鋼的化學(xué)成分都有控制范圍。sy52971991石

27、油天然氣輸送管道用直縫電阻焊鋼管中所列的鋼種等級(jí)都用“s”打頭，例如s240、s480?！?40表示該等級(jí)鋼種的t0.5下限值， （規(guī)定總伸長(zhǎng)應(yīng)力即試樣標(biāo)距長(zhǎng)度上產(chǎn)生0.5%的總伸長(zhǎng)所需的拉應(yīng)力）對(duì)于每個(gè)等級(jí)鋼種化學(xué)成分都有控制范圍。“gb/t97111999石油天然氣輸送鋼管交貨技術(shù)條件中所列的鋼種等級(jí)都用“l(fā)”打頭，例如l175、l155。155”表示該等級(jí)鋼種的rt0.5下限值，對(duì)于每個(gè)等級(jí)鋼種化學(xué)成分都有控制范圍。碳素鋼（類(lèi)）：焊接性能良好，大多數(shù)情況下焊前不要求預(yù)熱，焊后不要求后熱，部分鋼號(hào)因?yàn)闆](méi)有沖擊要求，因而也不需要控制線能量。低合金鋼（類(lèi)）：這類(lèi)鋼號(hào)焊前要求預(yù)熱，焊后要求后熱，

28、而且有沖擊試驗(yàn)要求，因而要求控制線能量上限。馬氏體鋼、鐵素體不銹鋼（類(lèi)）：這類(lèi)鋼焊接裂紋傾向較大，焊前不要求預(yù)熱，焊后要進(jìn)行熱處理，焊接工藝要求嚴(yán)格，要求控制焊接線能量范圍。1co5mo與1co9mo1是代表這一類(lèi)別鋼號(hào)， 1co5mo鋼供貨狀態(tài)的金相組織與熱處理狀態(tài)有關(guān)。即便退火供貨時(shí)為珠光體，在焊后其焊縫與熱影響區(qū)將出現(xiàn)馬氏體組織，所以將它列入類(lèi)。 奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼（類(lèi)）： 這類(lèi)鋼材用相應(yīng)的焊條施焊時(shí)熔池不易攤開(kāi)，熔滴過(guò)渡不暢特點(diǎn)與碳鋼、低合金鋼很不同，故另列一類(lèi)。 表3內(nèi)所列鋼號(hào)只是典型鋼號(hào)示例，包含了鍋爐、壓力容器、壓力管道標(biāo)準(zhǔn)中所列鋼號(hào)。對(duì)于沒(méi)有列入表3的鋼號(hào)（例如新鋼號(hào)、國(guó)

29、外鋼號(hào)）可根據(jù)第四十四條四十四條規(guī)定由焊工考委會(huì)將其列入相應(yīng)類(lèi)別中。 對(duì)焊機(jī)操作工來(lái)講，焊接操作技能考試是考核焊工掌握焊機(jī)能力，焊接過(guò)程“自動(dòng)” 完成與鋼號(hào)無(wú)關(guān)，焊機(jī)操作工用某一鋼號(hào)經(jīng)焊接操作技能考試合格后，則焊接所有鋼號(hào)都可免除考試。 表表4 4試件形式、位置及代號(hào)見(jiàn)圖： 表表4 4試件形式、位置及代號(hào)試件形式、位置及代號(hào)試件形式試件位置代號(hào)板材對(duì)接焊縫平焊1g橫焊2g立焊3g仰焊4g管材對(duì)接焊縫試件水平轉(zhuǎn)動(dòng)1g垂直固定2g向上焊水平固定向下焊5g5gx向上焊45固定向下焊6g6gx管板角接頭試件水平轉(zhuǎn)動(dòng)2frg垂直固定平焊2fg垂直固定仰焊4fg水平固定5fg45固定6fg 第十四條焊接操

30、作技能考試合格的焊工，當(dāng)試件鋼號(hào)或焊材變化時(shí)，屬下列情況之一的不需重新進(jìn)行焊接操作技能考試： （一）手工焊焊工采用某類(lèi)別鋼號(hào)經(jīng)焊接操作技能考試合格后，焊接該類(lèi)別其它鋼號(hào)時(shí)； （二）手工焊焊工采用任一鋼號(hào)，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，焊接該 類(lèi)別鋼號(hào)與類(lèi)別代號(hào)較低鋼號(hào)所組成的異種鋼號(hào)焊接接頭時(shí)； （三）除類(lèi)外，手工焊焊工采用某類(lèi)別任一鋼號(hào)，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，焊接較低類(lèi)別鋼號(hào)時(shí)； （四）焊機(jī)操作工采用某類(lèi)別任一鋼號(hào)，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，焊接其它類(lèi)別鋼號(hào)時(shí)； （五）變更焊絲鋼號(hào)（或型號(hào)）、 藥芯焊絲類(lèi)型、焊劑型號(hào)、保護(hù)氣體種類(lèi)和鎢極種類(lèi)時(shí)； 第十五條經(jīng)焊接操作技能考試合格的焊工，屬下列情

31、況之一的，需重新進(jìn)行焊接操作技能考試： 、改變焊接方法； 、在同一焊接方法中，手工焊考試合格，從事焊機(jī)操作工時(shí)； 、在同一種焊接方法中，焊機(jī)操作 考試合格，從事手工焊工作時(shí)； 、表五中焊接要素（代號(hào)）01、02、03、04、06和08之一改變時(shí)； 、焊件焊接位置超出表11規(guī)定的適用范圍時(shí)。表表5 5焊接要素及代號(hào)焊接要素及代號(hào) 焊接要素要素代號(hào)手工焊鎢極氣體保護(hù)焊填充金屬焊絲無(wú)01實(shí)芯02藥芯03機(jī)械化焊鎢極氣體保護(hù)焊自動(dòng)穩(wěn)壓系統(tǒng)有04無(wú)05自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)有06無(wú)07每面坡口內(nèi)焊道單道08多道09焊接要素實(shí)際上是影響焊工焊接操作技能的工藝因素和條件，增加表5焊接要素及代號(hào)是“2002年考規(guī)”特點(diǎn)

32、，從表5可見(jiàn)，分兩種情況：一是手工焊，只對(duì)鎢極氣體保護(hù)焊填充金屬規(guī)定了三種情況（無(wú)焊絲、實(shí)芯、藥芯焊絲）；二是機(jī)械化焊對(duì)鎢極氣體保護(hù)焊的自動(dòng)穩(wěn)壓系統(tǒng)和其他焊接方法的自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)及單道焊、多道焊重新考試規(guī)定?！氨?中焊接要素（代號(hào)）01、02、03、04、06和08之一改變時(shí)”這一句話(huà)中說(shuō)明 表5中共有9個(gè)焊接要素，只有上述6個(gè)焊接要素改變時(shí)，需要重新進(jìn)行焊接操作技能考試，要素改變的含義是：01改變含義：手工鎢極氣體保護(hù)焊增加或取消填充金屬焊絲。02改變含義：手工鎢極氣體保護(hù)焊從實(shí)芯填充金屬焊絲變?yōu)樗幮咎畛浣饘俸附z，或取消填充金屬焊絲。 03改變含義：手工鎢極氣體保護(hù)焊從藥芯填充金屬焊絲變?yōu)閷?shí)芯

33、填充金屬焊絲，或取消填充金屬焊絲。 04改變含義：自動(dòng)鎢極氣體保護(hù)焊取消自動(dòng)穩(wěn)壓系統(tǒng)； 06改變含義：所有機(jī)械化焊接方法取消自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。 08改變含義：所有機(jī)械化焊接方法在每面坡口內(nèi)從單道焊變?yōu)槎嗟篮浮?焊縫金屬中的焊層與焊道是兩個(gè)概念，其定義可看gb/t33751994焊接術(shù)語(yǔ)，在圖a所示焊縫中有四個(gè)焊層6條焊道，在圖b所示焊縫中有兩個(gè)焊層2個(gè)焊道。 圖圖b 表5中“08”和“09”是指“每面坡口內(nèi)焊道”。如圖c所示雙面坡口的焊縫內(nèi)，正面為單道，而背面為多道。 圖a圖c 第十六條 焊接操作技能考試可以由一名焊工在同一試件上采用一種焊接方法進(jìn)行，也可以由一名焊工在同一試件上采用不同焊接方法進(jìn)

34、行組合考試；或由兩名（或以上）焊工在同一試件上采用相同或不同焊接方法進(jìn)行組合考試。由三名（含三名）以上焊工的組合考試試件，厚度不得小于20mm。 例一、如16mnr，板厚12mm，平焊對(duì)接、一焊工用實(shí)芯焊絲，鎢極氣體保護(hù)焊打底2mm，焊條電弧焊用低氫型焊條蓋面10mm?？荚嚭细窈?，他即具有兩個(gè)項(xiàng)目： gtaw1g-2-02 smaw1g（k）10f3j 例二、一管板角接頭試件，管外徑為57，材質(zhì)為20號(hào)鋼，壁厚4mm；板厚12mm，材質(zhì)為16mnr，垂直固定，一焊工用實(shí)芯焊絲鎢極氣體保護(hù)焊打底2mm，再用低氫型焊條電弧焊焊完，考試合格后，他即具有兩個(gè)項(xiàng)目： gtaw/2fg2/5702 sma

35、w/2fg（k）10/57f3j 手工焊焊工進(jìn)行焊接操作技能考試合格時(shí)，焊條熔敷金屬成分和組織應(yīng)與試件母材類(lèi)同，不得用奧氏體不銹鋼焊條或雙相鋼焊條焊接、類(lèi)鋼號(hào)。 當(dāng)使用gb/t983中的焊條進(jìn)行耐蝕堆焊時(shí)，手工焊焊工采用某類(lèi)別任一鋼號(hào)作基層經(jīng)操作技能考試合格后，在較低類(lèi)別鋼號(hào)上堆焊時(shí)不需重新進(jìn)行焊接操作技能考試。 手工焊焊工采用類(lèi)中任一鋼號(hào)經(jīng)焊接操作技能考試合格后，當(dāng)使用奧氏體不銹鋼焊條或雙相鋼焊條焊接、類(lèi)鋼焊件時(shí)不需重新進(jìn)行焊接操作技能考試。 第十七條第十七條考試試件 試件形式 各種試件形式如圖所示，包括：對(duì)接焊縫試件、管板角接頭試件、堆焊試件。管板角接頭形式見(jiàn)圖4。對(duì)接焊縫試件、管板角接頭

36、試件分帶襯墊和不帶襯墊兩種。 雙面焊、部分焊透的對(duì)接焊縫和部分焊透的管板角接頭均視為帶襯墊。 焊接操作技能考試試件分為：對(duì)接焊縫試件（下分板材對(duì)接焊縫試件和管材對(duì)接焊縫試件），管板角接頭試件，和堆焊試件。 對(duì)接焊縫是鍋爐、壓力容器、壓力管道中最大量使用的焊縫形式，可將角焊縫看作坡口角度為90的對(duì)接焊縫，從焊工熔敷焊縫金屬過(guò)程而言，角焊縫與對(duì)接焊縫是極其相似的，焊工采用對(duì)接焊縫試件經(jīng)焊接操作技能考試合格后在一定條件下適用于焊接 角焊縫，“2002考規(guī)”中不再設(shè)角焊縫試件。 第十八條 手工焊焊工采用對(duì)接焊縫試件，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，適用于焊件金屬厚度范圍見(jiàn)表7。t為每名焊工、每種焊接方法在試

37、件上的對(duì)接焊縫金屬厚度（余高不計(jì)），當(dāng)某焊工用一種焊接方法考試且試件截面全焊透時(shí)，t與試件母材t相等。表表7手工焊對(duì)接焊縫適用于對(duì)接焊手工焊對(duì)接焊縫適用于對(duì)接焊縫焊件焊縫金屬厚度范圍縫焊件焊縫金屬厚度范圍mm焊縫形式試件母材厚度t適用于焊件焊縫金屬厚度最小值最大值對(duì)接焊縫 12不限2t 12不限不限（注） 注：t不得小于12mm，且焊縫不得少于3層 例smaw1g8f3j 焊條電弧焊，材質(zhì)、類(lèi)，水平位置，焊縫金屬厚度16mm ,低氫型焊條施焊。（如果為t16則） gtaw 1g302 手工鎢極氣體保護(hù)焊，實(shí)芯焊絲，材質(zhì)、類(lèi)，水平位置，焊縫金屬厚度6mm。 （如果為t6則） 、手工焊焊工采用管材

38、對(duì)接焊縫試件，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，適用于管材對(duì)接焊縫焊件外徑范圍見(jiàn)表8；適用于焊縫金屬厚度范圍見(jiàn)表7。 表表8手工焊管材對(duì)接焊縫試件適用于對(duì)接焊手工焊管材對(duì)接焊縫試件適用于對(duì)接焊縫焊件外徑范圍縫焊件外徑范圍mm管材試件外徑d適用于管材焊件外徑范圍最小值最大值25d不限25d7625不限7676不限300（注）76不限 注：管材向下焊試件 例：smaw1g2/25f3j 焊條電弧焊，材質(zhì)、類(lèi)，水平轉(zhuǎn)動(dòng)，焊縫金屬厚度4mm ,管外徑25mmn。（對(duì)244.5的管？） gtaw1g2/2502 手工鎢極氣體保護(hù)焊，實(shí)芯焊絲，材質(zhì)、類(lèi)，水平轉(zhuǎn)動(dòng)，焊縫金屬厚度4mm ,管外徑25mmn。 、手工焊

39、焊工采用管板角接頭試件，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，適用于管板角接頭焊件范圍見(jiàn)表9，當(dāng)某焊工用一種焊接方法考試且試件截面全焊透時(shí)，t與試件板材厚度s0相等。表表9手工焊管板角接頭試件適用于管板手工焊管板角接頭試件適用于管板角接頭焊件范圍角接頭焊件范圍mm管板角接頭試件管外徑d適用焊件范圍管外徑管壁厚度焊件焊縫金屬厚度最小值最大值最小值最大值25d不限 不限不限當(dāng)s012時(shí)2t當(dāng)s0 12時(shí)（注）不限25d7625不限 不限7676不限 不限 注：當(dāng)s012時(shí)，t應(yīng)不小于12mm，且焊縫不得少于3層 例smaw/-2fg8/57f3j 焊條電弧焊，類(lèi)和類(lèi)材料相焊，管574，管板角焊縫，焊縫金屬厚度

40、t16mm，焊條為低氫型。 如果，或板厚18mm以上？ 例gtaw/-2fg-3/57-02 手工鎢極氣體保護(hù)焊，實(shí)芯焊絲， 類(lèi)和類(lèi)材料相焊，管板角焊縫，焊縫金屬厚度6mm。（如果？）、焊機(jī)操作工采用對(duì)接焊縫試件或管板角接頭試件考試時(shí)，母材厚度t或s0自定，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，適用于焊件焊縫金屬厚度不限。例saw1g（k）07/08例 saw1g（k）07/09例gtaw5fg（k）04/06/091. 例 gtaw5fg（k）05/07/09 焊機(jī)操作工采用對(duì)接焊縫試件或管板角接頭試件考試時(shí)，管外徑自定，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，適用于管材對(duì)接焊縫焊件或管板角接頭焊件管外徑的最小值為試

41、件外徑，最大值不限。 例gtaw5fg（k）04/06/09此時(shí)已看不出管徑最小值，只能從焊工考試檔案中才可查出d值 手工焊焊工和焊機(jī)操作工采用不帶襯墊對(duì)接焊縫試件或管板角接頭試件，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，分別適用于帶襯墊對(duì)接焊縫試件或管板角接頭試件；反之不適用。 例按第十六條組合考試： 材質(zhì)16mnr，板厚12mm，平焊試件，用手工鎢極氬弧焊打底，填充金屬為實(shí)芯焊絲，焊縫金屬厚度2mm，然后采用低氫型焊條手工焊填滿(mǎn)坡口，項(xiàng)目代號(hào)為：gtaw1g202和smaw1g（k）10f3j則焊條電弧焊只能用于雙面焊、部分焊透的對(duì)接焊縫。例管板角接頭無(wú)襯墊水平固定試件，管材壁厚2mm , 25mm ,

42、材質(zhì)20號(hào)鋼，板材厚度12mm，材質(zhì)16mnr，采用手工鎢極氬弧焊打底，填充金屬為實(shí)芯焊絲，焊縫金屬厚度為2mm，然后采用低氫型焊條手工焊填滿(mǎn)坡口，項(xiàng)目代號(hào)為 ： gtaw/-2fg-2/25-02 smaw-/-2fg(k)-10/25-f3j 則焊條電弧焊只能用于雙面焊、部分焊透的對(duì)接焊縫。 手工焊焊工和焊機(jī)操作工采用對(duì)接焊縫試件或管板角接頭試件，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，除規(guī)定需要重新考試時(shí)，適用于焊件角焊縫，且母材厚度和外徑不限。 上述“除規(guī)定需要重新考試除規(guī)定需要重新考試”的規(guī)定為： 手工焊焊工： 第十五條規(guī)定： 手工焊考試合格從事焊機(jī)操作工 表5中焊接要素01、02、03、04、0

43、6和08改變時(shí) 焊條類(lèi)別超出表2的規(guī)定： 第十四條規(guī)定： 第十九條規(guī)定： 第十八條、中關(guān)于管外徑的規(guī)定。 焊機(jī)操作工：第十五條規(guī)定內(nèi)容：焊機(jī)操作考試合格，從事手工焊工作時(shí)。 耐蝕堆焊試件 各種焊接方法的焊接操作技能考試規(guī)定也適用于耐蝕堆焊。 手工焊焊工和焊機(jī)操作工采用堆焊試件考試合格后，適用于焊件的堆焊層厚度不限，適用于焊件母材厚度范圍見(jiàn)表10。表表1010堆焊試件適用母材厚度范堆焊試件適用母材厚度范圍圍mmmm堆焊試件母材厚度t適用于堆焊焊件母材厚度范圍最小值最大值25t不限2525不限焊接不銹鋼復(fù)合鋼的復(fù)層之間焊縫及過(guò)渡焊縫的焊工，應(yīng)取得耐蝕堆焊資格例：有一復(fù)合鋼板，基層材質(zhì)為16mnr，

44、板厚16mm，復(fù)合層為0gr18ni9，板厚3mm ，平板對(duì)接，采用平焊位置、低氫型和堿性焊條施焊，所需焊工項(xiàng)目為：smaw1g12f3jsmaw（n16）1g（k）f4jsmaw1g（k）12f4j值得注意是表7、表8、表9、表11中試件厚度包括試件母材厚度和試件焊縫金屬厚度。對(duì)于焊接操作技能考試來(lái)說(shuō)是考核焊工堆敷焊縫金屬時(shí)盡量不出或少出焊接缺陷能力，而不是考核在什么厚度試件坡口內(nèi)施焊焊縫的能力，因此考核焊工焊接操作技能應(yīng)按試件焊縫金屬厚度考慮，而不是按試件母材厚度考慮。焊工在試件上可以不焊滿(mǎn)坡口，為便于檢驗(yàn)與結(jié)果評(píng)定通常焊滿(mǎn)坡口，“2002考規(guī)”只依據(jù)試件焊縫金屬厚度來(lái)確定適應(yīng)于焊件焊縫金

45、屬厚度范圍。參照asme第卷規(guī)定出手工焊試件合格后適應(yīng)于焊件焊縫金屬厚度范圍見(jiàn)表7、表9。從焊工焊接操作技能考試目的出發(fā)，焊縫金屬厚度越大，則焊工施焊道數(shù)與層數(shù)越多，產(chǎn)生焊接缺陷的幾率也越大。因此，厚度大的焊縫金屬考試合格了，焊接厚度小的焊縫金屬焊件則可免除考試。（十一）手工焊焊工和焊機(jī)操作工，采用對(duì)接焊縫試件或管板角接頭試件，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，適用于焊件的焊接位置見(jiàn)表11。表11試件適用焊件焊接位置試件適用焊件范圍對(duì)接焊縫位置角焊縫位置管板角接頭焊件位置形式代號(hào)板材和外行大于600mm的管材外徑600mm的管材板材對(duì)接焊縫1g、2g3g、4g管材對(duì)接焊縫1g、2g、5g、5xg、6g、6xg管板角接頭2fg、2frg4fg、5fg、6fg 注：1.表中“立”表示向上立焊；向下立焊表示為：立向下。 2.板材對(duì)接焊縫試件考試合格后，適用管材對(duì)接焊縫焊時(shí)，管外徑應(yīng)76mm。 表11試件適用焊件焊接位置 表11規(guī)定實(shí)質(zhì)是：對(duì)接焊縫試件適用對(duì)接焊縫、焊件角焊縫；管板角接頭試件適用焊件角焊縫都