焊接坡口要求與焊條選擇管理規(guī)定

1、華電聯(lián)合盤北項目部焊接坡口要求及焊條選擇2013年6月1日焊接坡口要求及焊條選擇焊接坡口一、坡口的定義及作用根據(jù)設(shè)計或工藝要求，在焊件的待焊部位加工成一定幾何形狀和尺寸的溝槽，叫坡口。采用坡口焊縫的主要目的是為了保證接頭能焊透而不出現(xiàn)工藝缺陷。在設(shè)計或選擇坡口焊縫時，必須注意施焊可達性，其中主要考慮坡口角度、根部間隙、鈍邊和根部半徑等參數(shù)。坡口的作用 :(1) 使熱源 ( 電弧或火焰 ) 能進入焊縫根部，保證根部焊透。(2) 便于操作和清理焊渣。(3) 調(diào)整焊縫成型系數(shù)，獲得較好的焊縫成型。(4) 調(diào)節(jié)基本金屬與填充金屬的比例。二、選擇坡口的原則為獲得高質(zhì)量的焊接接頭，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)钠驴谛褪?。?/p>

2、口的選擇，主要取決于母材厚度、焊接方法和工藝要求。選擇時，應(yīng)注意以下問題：(1) 盡量減少填充金屬量。(2) 坡口形狀容易加工。(3) 便于焊工操作和清渣 .(4) 焊后應(yīng)力和變形盡可能小。三、坡口的制作根據(jù)焊件的尺寸、形狀及加工條件的不同坡口的制作有以下幾種方法：(1) 剪邊：以剪板機剪切加工，常用于 I 形坡口（即無坡口）。(2) 刨邊：用刨床或刨邊機加工，常用于板件加工。(3) 車削：用車床或車管機加工，適用于管子加工。(4) 切割：用氧 - 乙快火焰手工切割或自動切割機切割加工成 I 形、V形、 X 形和 K 形坡口。(5) 碳弧氣刨：主要用于清理焊根時的開槽，效率較高、勞動條件較差。

3、(6) 鏟削或磨削：用手工或風(fēng)動、電動工具鏟削或使用砂輪機 ( 或角向磨光機 ) 磨削加工，效率較低，多用于焊接缺陷返修部位的開槽。四、坡口加工要求(1) 坡口加工前應(yīng)先將不平處、斜面加工平整。(2) 坡口內(nèi)外壁 1520mm范圍內(nèi)鐵銹油污等雜質(zhì)應(yīng)清除干凈，露出金屬光澤。(3) 采用坡口機加工坡口時， 進刀要緩慢，每次吃刀量 0.20.3mm，嚴謹將刀接觸管子強制進刀。(4) 坡口表面必須平整、均勻。(5) 加工管口朝上的坡口時，要做防止雜物落入的措施。五、坡口尺寸大小要求(1) 焊條電弧焊時，必須保證焊條能夠接近接頭根部，并能在多層焊時側(cè)邊熔合良好，當(dāng)減小坡口角時，根部間隙必須增大。(2)

4、根部間隙過小，根部難以熔透，必須采用較小規(guī)格的焊條，從而減慢焊接過程 ; 若根部間隙過大，雖然應(yīng)用氬弧打底技術(shù)可保證焊接質(zhì)量，但需較多的填充金屬，從而提高焊接成本，并增大焊接變形量。(3) 開坡口的接頭，為防止施焊時燒穿一般都留有鈍邊。鈍邊的高度以既能保證熔透又不至燒穿為度。 焊條電弧焊 V 或 U 形坡口的鈍邊一般取 03mm，雙面 V 或 U形坡口取 02mm。埋弧焊的熔深比焊條電弧焊大，故鈍邊可適當(dāng)加大以減小填充金屬。留鈍邊的接頭， 根部間隙的大小主要決定于焊接工藝與焊接位置。在保證焊透的前提下，間隙盡可能小。平焊時，可允許用較大焊接電流，根部間隙可為零；立焊時根部間隙宜大些，焊厚板時可

5、在 3mm以上。在單面焊背面成形操作工藝中，根部間隙一般較大，約與所用焊條的直徑相當(dāng)。(4) J 形或 U形坡口上常做出根部半徑， 主要是為了在深坡口內(nèi)焊條或焊絲能接近焊縫根部，并降低第一層焊道的冷卻速度，以保證根部良好的熔合和成型。焊條電弧焊時，根部半徑一般取R=68mm，隨板厚增加和坡口角減小而適當(dāng)增大。(5) 若條件允許，厚板結(jié)構(gòu)宜設(shè)計或選用雙面開坡口的焊縫，雙面 V 形焊縫不僅比單面 V 形焊縫少用一半的填充材料，而且可作兩面交替焊接，把焊接變形量控制到最小。六、焊接接頭的型式接頭主要有對接、角接、T 形接和搭接等4 種。1、對接接頭兩焊件端面相對平行的接頭，稱為對接接頭。是焊接結(jié)構(gòu)中

6、采用最多的一種型式。根據(jù)坡口形式的不同，可分為I 形、V形、X形、U形和雙 U形等（見圖 1）。圖 1對接接頭坡口型式（單位：mm）（a）I 形坡口（b）V 形坡口（c）X 坡口（d）U形坡口（e）雙 U形墳口2、角接接頭兩焊件端面間構(gòu)成 3001350 夾角的接頭，稱為角接接頭。根據(jù)坡口型式的不同，分為不開坡口、單邊 V 形、 V 形及 K 形等 4 種型式 ( 見圖2) 。圖 2 角接接頭（單位： mm）（ a）不開坡口 （b）單邊 V 形坡口 （c）V 形坡口（ d）K 形坡口3、T 形接頭一焊件端面與另一焊件表面構(gòu)成近似直角的接頭，稱為T 形接頭。其應(yīng)用范圍僅次于對接接頭。根據(jù)坡口形式

7、不同，分為不開坡口、單邊 V形、K形和雙 U形等 4 種( 見圖 3) 。圖 3 T 形接頭 ( 單位： mm)（ a）I 形坡口 （b）單邊 V形坡口 （c）K 形坡口（ d）雙 U形坡口以 T 形接頭連接焊縫時，板厚小于3mm可不開放口。 3 個焊件裝配成“十”字形接頭，叫十字接頭。實際上是兩T 形接頭的組合。4、搭接接頭兩焊件部分重疊構(gòu)成的接頭，叫搭接接頭。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和對強度要求不同，分為不開坡口、圓孔內(nèi)塞焊和長孔內(nèi)角焊等3 種( 見圖 4)。圖 4 搭接接頭圖 4（a）為不開坡口的搭接接頭，用于厚度 12mm以下的焊件，有時可采用雙面焊接。這類接頭承載能力低，用于不重要結(jié)構(gòu)，遇到重疊

8、面積較大時，為保證焊接強度，可分別選用圖4(b) 、 (c) 兩種形式。焊條選擇一、焊條的選用(1) 焊條選用基本原則焊條的種類繁多，每種焊條都有一定的特性和用途。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本，必須正確選用焊條。在實際選擇焊條時，除了要考慮經(jīng)濟性、施工條件、焊接效率和勞動條件之外，還應(yīng)考慮以下原則：a等強度原則對于承受靜載荷或一般載荷的工件或結(jié)構(gòu)，通常按焊縫與母材等強的原則選用焊條，即要求焊縫與母材抗拉強度相等或相近。b等條件原則根據(jù)工件或焊接結(jié)構(gòu)的工作條件和特點來選用焊條。如在焊接承受動載荷或沖擊載荷的工件時，應(yīng)選用熔敷金屬沖擊韌性較高的堿性焊條；而在焊接一般結(jié)構(gòu)時，則可選用

9、酸性焊條。c等同性原則在特殊環(huán)境下工作的焊接結(jié)構(gòu)，如耐腐蝕、高溫或低溫等，為了保證使用性能，應(yīng)根據(jù)熔敷金屬與母材性能相同或相近原則選用焊條。(2) 碳鋼焊條的選用 根據(jù)我國碳鋼焊條標準， 目前主要使用的碳鋼焊條主是有 E43 系列及 E50 系列兩種型號。低碳鋼焊接時，一般結(jié)構(gòu)可選用酸性焊條，承受動載荷或復(fù)雜的厚壁結(jié)構(gòu)及低溫使用時選用堿性焊條，如表 2-2 所示；中碳鋼焊接時，由于含碳量較高，易發(fā)生焊接裂紋，因而應(yīng)選用堿性焊條或使焊縫金屬具有良好塑性及韌性的焊條，并應(yīng)進行預(yù)熱和緩冷處理，如表 2-3 所示；高碳鋼焊接時，焊材的選用應(yīng)視產(chǎn)品的設(shè)計要求而定，當(dāng)強度要求高時，可用J707（E7015

10、-G）或 J607（E6015-G）焊條，而強度要求不高時， 可選用 J506（E5016）或 J507（E5015）焊條。(3)低合金鋼焊條的選用焊接熱軋及正火鋼時，主要依據(jù)是保證焊縫金屬的強度、塑性和沖擊韌性等力學(xué)性能與母材相匹配，焊接大厚度構(gòu)件時，為了防止產(chǎn)生焊接裂紋，可采用“低強匹配”原則，即選用熔敷金屬強度低于母材的焊條。焊接低碳調(diào)質(zhì)鋼時，應(yīng)嚴格控制氫，因而一般選用低氫型或超低氫型焊條。焊接中碳調(diào)質(zhì)鋼時，為了確保焊縫金屬的塑性、韌性和強度，提高抗裂性，應(yīng)采用低碳合金系統(tǒng)，盡量降低焊縫金屬的硫、磷雜質(zhì)含量。二、焊條的保管(1) 焊條必須在干燥、通風(fēng)良好的室內(nèi)倉庫中存放。 焊條貯存庫內(nèi)，

11、不允許放置有害氣體和腐蝕介質(zhì)。焊條應(yīng)放在離地面和墻壁面距離均不小于 300mm的架子上，防止受潮。(2) 焊條堆放時應(yīng)按種類、 牌號、批次、規(guī)格和入庫時間分類堆放，并應(yīng)有明確標注，避免混亂。(3) 保證焊條在供給使用單位后至少 6 個月之內(nèi)使用，入庫的焊條應(yīng)做到先入庫的先使用。(4) 特種焊條儲存與保管應(yīng)高于一般性焊條， 應(yīng)堆放在專用倉庫或指定的區(qū)域，受潮或包裝破損的焊條未經(jīng)處理不準入庫。(5) 對于受潮、藥皮變色、焊芯有銹跡的焊條，須經(jīng)烘干后進行質(zhì)量評定，若各項性能指示滿足要求時方可入庫，否則不能入庫。三、焊條的使用(1) 焊條在使用前，一般要烘干，酸性焊條視受潮情況在 751500C烘干

12、12h；堿性低氫型結(jié)構(gòu)鋼焊條應(yīng)在3504000C烘干 12h。烘干的焊條應(yīng)放在1001500C保溫箱（筒）內(nèi)，隨用隨取，使用時注意保持干燥。(2) 低氫型焊條一般在常溫下超過 4 小時，應(yīng)重新烘干，重復(fù)次數(shù)不宜超過三次。(3) 在焊條烘干期間， 應(yīng)有專門負責(zé)的技術(shù)人員， 負責(zé)對操作過程進行檢查和核對，每批焊條不得少于一次，并在操作記錄上簽名。(4) 烘干焊條時，焊條不應(yīng)成垛或成捆地堆放，應(yīng)鋪放成層狀，每層焊條堆放不能太厚（一般 13 層），避免焊條烘干時受熱不均和潮氣不易排除。(5) 露天操作隔夜時， 必須將焊條妥善保管， 不允許露天存放， 應(yīng)在低溫烘箱中恒溫保存，否則次日使用前還要重新烘干。

13、四、常用鋼材的焊條選用常用鋼號推薦選用的焊條見表1 ，不同鋼號相焊推薦選用的焊條見表 2 。表 1：常用鋼焊接鋼 號焊條型號對應(yīng)牌號鋼 號焊條型號對應(yīng)牌號Q23i A·FE4303J42212CrlMoVE5515 一 B2R317Q23-A、 10、 20一 V20R、 20HP、 20gE4316J42612Cr2MoE6015 一 B3R407E4315J42725E4303J42212Cr2MolE5003J50212Cr2MolRQ295(O9Mn2V、 09Mn2VD、 E5515 ClW707Ni1Cr5MOE1 5MOVR50709Mn2VDR)15Q345(16Mn

14、、 16MnR、R5003J50Q1Crl8Ni9TiE308 一16A10216MnRE)E5016J506E308 15A107E347 一16A132E501 5J507E347 15A137Q390(16MnD、E5016 GJ506RH0Cr19Ni9E308 16A102169MnDR)E5015-GJ507RHE308 15A107E5016J5060Crl8Ni9TiE347 16A132Q390(15MnVRE5015J50715MnVRE)Ocrl9Nil1tiE347 15A137E5515 GJ55720MnMoE5015J50700Crl8Ni10E308L 一 16

15、A002E15 6J55700Crl9Ni11151MnVNRE6016-D1J6060Crl7Nil2Mo2E316 16A202E6015-D1J607E316 15A20715MnMoVE7015 D2J7070Crl8Ni12M02TiE316L-16A02218MnMONbR20MnMONb0Crl8Ni12M03Ti12CrMOE5515 B1R207E318 16A21215CrMOE5515 B2R3070Crl3E410 口 16G20215CrMoRE410 156207表 2：不同鋼號焊接類 別接頭鋼號碳素鋼、低合金鋼Q235-A+Q345(16Mn)20、 20R十 1

16、6MnR、 16MnRC和低合金鋼相焊Q235A 十 18MnMONbR16MnR+1MnMOV16MnR+18MnMONbR15MnVR+20MnMO20MnMO+18MnMONbR碳素鋼、碳錳低合金鋼Q235 A 十 15CrMO和鉻鉬低合金鋼相焊Q235 A 十 1Cr5MO16MnR+15CrhMo20、 20R、 16MnR+12CrlMoV15MnMo+12CrMo、15CrMo15MnMoV+CrlMOV其他鋼號與奧氏Q235A、 20R、16MnR、體高合金鋼相焊20MnMo+0Cr18Ni9Ti18MnMoNbR、15CrMo+0Cr18Ni9Ti焊條型號對應(yīng)牌號E4303J

17、422E4315J427E5015J507E5015J507E5015J507E5515 GJ557E4315J427E5015J507E7015 D2J707E30916A302E309Mo 16A312E310-16A402E310-15A407表 3：焊條牌號的意義焊條類別結(jié)構(gòu)鋼焊條低溫鋼焊條耐熱鋼焊條鋁及鋁合金焊條不銹鋼焊條代第一位數(shù)字第二位數(shù)字表字母J 表示焊縫金屬的抗拉強度等級，其系列為；42 420Mpa;50 490Mpa;55 540Mpa;60 590Mpa;70 690Mpa;75 740Mpa;80 780Mpa;85 830Mpa;10 980 Mpa;W 低溫鋼焊條

18、工作溫度等級分為；70-70 ;90-90 ;10-100 ;19-196 ;25 -253 ;R表示焊縫金屬主要化學(xué)成分；表示同一焊縫金1 含 M o0.5%屬主要化學(xué)成分2 含 Cr 0.5%含 Mo等級中的不同牌0.5%號，對于同一藥皮3 含 Cr 1% 2%含 Mo類型焊條，可以有0.5%1%10 個牌號，由 0，4 含 Cr 2.5% 含 Mo 1%1， 2 9 順序排列5 含 Cr 5% 含 Mo0.5%6 含 Cr 7% 含 M o1%7 含 Cr 9% 含 M o1%8 含 Cr 11% 含 M o 1%L表示焊縫金屬主要化學(xué)成分表示同一焊縫金組成類型；屬主要化學(xué)成分1 純鋁等

19、級中的不同牌2 鋁硅合金號，對于同一藥皮3 鋁錳合金類型焊條，可以有10 個牌號，由 0，1， 2 9 順序排列G 表示焊縫金屬主要化學(xué)成分等級；2含 Cr13%；3- 含 Cr17%第三位數(shù)字0 不屬已規(guī)定的類型；1氧 化鈦型（直流或交流）2氧化鈦鈣型（直流或交流）3鈦 鐵礦型（直流或交流）4氧 化鐵型（直流或交流）5纖 維素型（直流或交流）6低 氫鉀型（直流或交流）7低 氫鈉型（直流）8石墨型（直流或交流）9鹽基型（直流）0-不屬已規(guī)定的類型；1-氧化鈦型 （直流或交流）舉例J507W707RR47L209G127堆焊焊條鑄鐵焊條鎳及鎳合金焊條A 0 C0.04% （超低碳）1 含 Cr

20、18%含 Ni 8%2 含 Cr 18%含 Ni 12%3 含 Cr 25%含 Ni 13%4 含 Cr 25%含 Ni 20%5 含 Cr 16%含 Ni 25%6 含 Cr 15%含 Ni 35%7 Cr-Mn-N 不銹鋼8 含 Cr 18%含 Ni 18%D 表示堆焊焊條的用途， 組織或焊縫金屬主要成分；0 不規(guī)定，1 普通常溫用，2 普通常溫用及常溫高錳鋼型，3 刀具及工具用，4 刀具及工具用，5 閥門用，6 合金鑄鐵型，7 碳化鎢型8 鈷基合金型Z 表示焊縫金屬主要化學(xué)成分組成類型；1- 碳鋼或高釩鋼2鑄鐵（包括球墨鑄鐵 03純鎳4鎳鐵5鎳銅6銅鐵Ni表示焊縫金屬主要化學(xué)成分組成類型；1純鎳2鎳銅3因康鎳合金2-氧化鈦鈣型（直表示同一焊縫金流或交