研發(fā)人員焊接培訓教程

1、中航虹波風電技術部中航虹波風電技術部20132013年年7 7月月1一、焊接基本概念一、焊接基本概念二、焊接方法分類二、焊接方法分類三、焊接過程的特點及影響三、焊接過程的特點及影響四、常用金屬材料的焊接性能四、常用金屬材料的焊接性能五、焊接接頭的基本形式及其選擇五、焊接接頭的基本形式及其選擇六、介紹六、介紹 GB/T324GB/T324焊縫符號表示方法焊縫符號表示方法七、七、 介紹介紹GB/T12212GB/T12212技術制圖技術制圖 焊縫符號的尺寸、比例及簡焊縫符號的尺寸、比例及簡化表示法化表示法八、八、 介紹介紹Q/SY 2006-2005焊縫質焊縫質量檢驗通用標準量檢驗通用標準九、九、

2、焊接結構設計與要求焊接結構設計與要求十、焊縫探傷檢驗基本方法簡介十、焊縫探傷檢驗基本方法簡介2一、焊接基本概念一、焊接基本概念 焊接：是通過加熱或加壓或兩者并用，用（或不用）填充材料將同種（或異種）金屬材料實現(xiàn)原子之間結合的加工方法。l 促進原子或分子之間產(chǎn)生結合和擴散的方法是加熱或加壓，或兩者并用。o 兩件可為同種或異種材料（金屬和非金屬）3l根據(jù)在焊接過程中金屬材料所處的狀態(tài)，焊接方法分熔焊、壓焊和釬焊等三大類。l熔焊：將待焊處的母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法稱為熔焊。常見的有電弧焊、氣焊、電渣焊、埋弧焊及各種氣體保護焊、激光焊等。其中又分為熔化極和非熔化極。壓焊：在焊接過程中，必須對焊

3、件施加壓力（加熱或不加熱），以完成焊接的方法，稱為壓焊。 釬焊：是硬釬焊和軟釬焊的總稱。其主要特點是母材不熔化。 4熱作用局部性：與熱處理不同，屬于不均勻加熱。 瞬時間性：熱源以一定速度（300mm/min左、右）移動，加熱速度達到1500/S，短時間內可將大量熱量從加熱源傳遞到焊接工件上，而母材迅速將熱量導出而冷卻降溫。 焊接加熱過程對焊縫質量的影響： 影響熔池金屬的理化反應，造成不完全偏析、氣孔、夾雜等缺陷。 由于熱傳導過程，使焊縫區(qū)域金屬產(chǎn)生淬硬、脆化、軟化等組織。 由于不均勻加熱及冷卻，產(chǎn)生不均勻應力和變形，形成裂紋。5概念：金屬材料的焊接性能是指材料對焊接加工的適應性；即指金屬用一定

4、的焊接方法和在一定的工藝要求下能否獲得優(yōu)良接頭的性能和該接頭能否在使用條件下可靠地運行的性能。 使用焊接性：焊接接頭或整個結構滿足產(chǎn)品技術要求條件規(guī)定的使用性能和要求。 焊接性不僅與材料本身的固有性能有關，同時也與許多焊接工藝條件有關。四、常用金屬材料的焊接性能常用金屬材料的焊接性能6 金屬材料的焊接性能與金屬材料的化學成分有很大關系；一般用碳當量的大小來衡量: 碳當量（CE）0.4%時，鋼材的淬硬傾向不明顯，可焊性優(yōu)良，焊接時不必預熱。 碳當量（CE）=0.4%0.6%時，鋼材的淬硬傾向逐漸明顯，需要采取適當預熱，控制線能量等工藝措施。 碳當量（CE）0.6%時，淬硬傾向強，可焊性不好。 判

5、斷鋼的可焊性最簡單的方法是碳當量法，是根據(jù)化學成分對鋼材熱影響區(qū)淬硬性的影響程度，粗略評價焊接時產(chǎn)生冷裂縫傾向及脆化傾向的一種估價方法。v 碳鋼和低合金結構鋼常用的碳當量公式如下： CE =C+ Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/157影響材料焊接性的主要因素：l材料因素：物理性能：熔點、熱導率、熱容量等。化學性能：對氫、氮的敏感程度。l工藝因素：焊接方法、工藝參數(shù)、焊接順序、預熱、后熱、焊后熱處理等。l結構因素：焊接結構和接頭的設計形式（如形狀、尺寸、厚度、接頭坡口形式、焊縫布置及截面形狀）。l使用條件：結構的工作溫度、負載情況和工作介質等，如低溫工作要求抗脆性斷裂；交變載荷

6、要求焊縫抗疲勞性能。8概念：用焊接方法把金屬材料連接起來的接頭叫焊接接頭。 接頭形式： 對接接頭：對接接頭： 對接接頭對接接頭有形坡口、V形坡口、X形坡口、U形坡口、單邊U形坡口、雙面U形坡口等形式。9l T T形接頭：形接頭： T T形接頭坡口形接頭坡口有I形坡口、單邊V形、K形以及雙U形坡口等四種形式。10 l 角接接頭：角接接頭： 角接接頭角接接頭有I形坡口、單邊V形坡口、V形坡口及K形坡口等四種形式。11搭接接頭有搭接接頭有I形坡口、圓孔內塞焊及長孔內角焊三種形式。卷邊接頭：卷邊接頭：12 對接坡口型式選擇見表：對接坡口型式選擇見表：13接頭的選擇原則： 根據(jù)產(chǎn)品的結構形狀、尺寸、材質

7、、技術要求等。 根據(jù)采用的焊接方法及接頭的基本特性。 根據(jù)承載荷的性質、大?。ㄈ缋?、壓縮、彎曲、沖擊等）。 根據(jù)工作環(huán)境要求。 根據(jù)變形與控制及施焊的難易程度。 根據(jù)接頭的焊前準備和焊接費用等。 坡口的選擇原則： 保證焊件的焊接質量、焊縫能焊透。 坡口容易加工（如U型坡口比V型坡口加工困難，費用高）。 盡可能減少金屬填充量。 減少焊接變形。 保證焊接可達性。 不同位置的焊接操作要求。14本標準等效采用國際標準ISO1553焊縫在圖樣上的符號表示法1516171819202122232425262728293031323334353637383940七、七、GB/T12212技術制圖技術制圖

8、焊縫符號的尺寸、比例及簡化表示法焊縫符號的尺寸、比例及簡化表示法 該標準與GB/T324 配套使用。4142434445464748綜合示例見綜合示例見GB/T12212表表8 圖圖20 49焊接結構件設計時應注意的事項： 在設計焊接結構時，應盡可能采用最合理的結構形式和焊接工藝，以保證：l 在滿足設計功能要求下，焊接工作量能減至最少；l 焊接件可不再需要或只需要少量的機械加工；l 焊接變形和焊接應力能減至最少；l 能為焊接操作者創(chuàng)造良好的勞動條件；l 結構的生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高。 概括起來講就是要保證產(chǎn)品的制造合理性、經(jīng)濟合理性、使用安全性。l 下面就一些具體的事項說明如下：八、八、焊接結

9、構設計與要求焊接結構設計與要求50制造合理性方面：制造合理性方面：l 焊接件應具有好的定位基準保證組裝的可操作性。l 考慮焊接時操作方便，結構特殊更應考慮焊縫的布置，在設計圖1結構中應保證焊接作業(yè)時的最小間距L；在圖2中（a）結構設計不合理，（b）結構設計合理。l毛坯上與其他件連接的部分應離開焊縫至少3mm。51l焊縫的位置應使焊接設備的調整次數(shù)和工件的翻轉次數(shù)為最少。 經(jīng)濟合理性方面：經(jīng)濟合理性方面：l 考慮最有效的焊接位置，以最小量焊接達到最大量效果。l 在不影響產(chǎn)品性能的前提下，長焊縫盡量采用間斷焊縫。l 根據(jù)產(chǎn)品結構特點，盡量設計為平焊、橫焊，避免立焊、仰焊。52l正確選用角焊縫的計算

10、厚度。角焊縫在較小的負載下，不必計算強度，可按經(jīng)驗確定焊角高度尺寸k，即按連接鋼板中較薄的板厚考慮。單面角焊縫k0.6；雙面角焊縫k0.3。一般k不應超過12mm，根據(jù)強度計算k值需大于12mm時，應選擇其他形式的焊縫。53 根據(jù)不同的焊接方法和板厚確定合理的坡口形式：如V形坡口焊縫制備簡單，但焊接工作量大，使焊接成本提高；X形坡口焊縫，制備較復雜，但焊接工作量小，在對接焊縫中可適當選用，在角焊縫中雙面角焊縫填充金屬小，并能承受較高負載，變形也小，應優(yōu)先采用。使用安全性方面：使用安全性方面：l 避免將焊縫設計在應力容易集中的地方，特別是重要部件或承受反復載荷的焊接件，更應注意這一點。合理布置構

11、件的相互位置，以保證焊接件的剛性。54l焊縫的根部在避免處于受拉應力的狀態(tài)。l 直接傳遞負載的焊接件，采用整體嵌接為好，將工作焊縫轉為聯(lián)系焊縫。55l 箱形焊接結構件應設計為折彎件的拼焊。l避免焊縫過分集中，以防止裂紋、減少變形；同時，焊縫間應保持足夠的距離。56l 焊接端部產(chǎn)生銳角的地方，應盡量使角度變緩；薄板筋的銳角必須去掉，因為尖角處易熔化。 焊縫應交錯布置，避免交叉焊縫，特別是厚截面時更應注意。57l合理安排焊縫位置，焊縫應相對構件中性軸對稱，或靠近中性軸，以減少收縮力矩或彎曲變形。如有困難，則應使較厚的焊縫布置在靠近中性軸，較薄的焊縫布置在另一邊。 l 盡量減少焊縫的數(shù)量，在可能的情

12、況下，用沖壓結構代替筋板結構，特別是對薄板結構十分有效。58 丁字接頭受集中載荷作用時，必須使集中載荷作用處有足夠的剛度。59l在不同厚度鋼板的對接焊接件設計時，兩板的厚度差（t2-t1）超過下列允許數(shù)值時，應在較厚板上作出單面或雙面削薄，其削薄長度為L=3（t2-t1）：較薄板厚度t1為25mm時，允許厚度差（t2-t1）為1mm；較薄板厚度t1為59mm時，允許厚度差（t2-t1）為2mm較薄板厚度t1為912mm時，允許厚度差（t2-t1）為3mm；較薄板厚度t1為大于12mm時，允許厚度差（t2-t1）為4mm。60在標準中，根據(jù)產(chǎn)品構件的受力情況以及重要性，把焊縫分為A、B、C、D等

13、四大類。 A類：承受動載、沖擊載荷、作為高強度結構件以及使用高強鋼板時的焊縫（如：泵車臂架、支腿、布料桿立柱、起重機各節(jié)臂和支腿、銑刨機支腿等）。 B類：承受高壓的焊縫（如：液壓油缸、高壓油管等焊縫）。 C類：主要部件的焊縫（如：拖泵車架、轉臺；攤鋪機機架、熨平板架；平地機前后機架；壓路機前后車架、滾輪等），密封焊縫（如：各產(chǎn)品油箱、水箱等）以及如攤鋪機覆蓋件、平地機機罩等影響產(chǎn)品外觀質量的焊縫。 D類：配焊焊縫和其它結構焊縫。6162636465666768B類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：69B類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：70B類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：71C類對接焊縫分級檢驗標準類對接焊縫分級檢驗標準72 C類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：73 C類對接焊縫分級檢驗標準類對接焊縫分級檢驗標準74 C類對接焊縫分級檢驗標準類對接焊縫分級檢驗標準75 C類對接焊縫分級檢驗標準類對接焊縫分級檢驗標準76十、焊縫探傷檢驗基本方法簡介十、焊縫探傷檢驗基本方法簡介JB/T 4730.2-2005 鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級 本標準規(guī)定了2200mm母材厚度鋼熔化焊焊縫的X射線和射線照相方法以及焊縫的質量分級。分為X射線和射線照相兩種方法。GB/T 11