立焊焊接工藝

1、目錄一、任務(wù)1二、母材技術(shù)狀況11、母材的選擇12、化學(xué)成分13、力學(xué)性能1三、焊材料選擇及技術(shù)狀況2四、焊前準(zhǔn)備21、焊件的準(zhǔn)備22、焊接材料23、焊條烘干24、焊接層數(shù)35、焊接設(shè)備3五、焊接設(shè)備與工具31、焊機(jī)選擇32、焊鉗33、手持式面罩34、烘干箱45、焊條保溫桶46、敲渣錘47、勞保用品4六、焊接確定41、定位焊42、焊接4七、焊接工藝參數(shù)確定6八、操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)61、引弧62、運(yùn)條63、焊接接頭64、收尾65、敲渣76、清根7九、其它71、焊前預(yù)熱72、消氫73、焊后脫氧74、焊后熱處理75、消除應(yīng)力措施86、其它8十、檢驗(yàn)要求81、焊縫的外形尺寸82、焊縫的外觀質(zhì)量8十一、

2、參考文獻(xiàn)9一、任務(wù)制定10mm板厚Q235A SMAW焊向上立焊焊接工藝二、母材技術(shù)狀況1、母材的選擇母材選用尺寸為直徑300mm*100mm*10mm。其交貨狀態(tài)為熱軋。2、化學(xué)成分Q235A的含碳量較低，且除Mn、Si、S、P等常見元素外，很少有其它合金元素，焊接性較好，韌性和塑性較好，焊接接頭產(chǎn)生裂紋的傾向小，有一定的伸長率，具有良好的焊接性能和熱加工性。Q235A一般在熱軋狀態(tài)下使用，應(yīng)用范圍較廣，適應(yīng)制造各種大型結(jié)構(gòu)件和受壓容器?？裳b配成各種不同的接頭，適應(yīng)各種不同位置的施焊，且焊接工藝和技術(shù)較簡單。不需要使用特殊和復(fù)雜的設(shè)備，對焊接電源沒有特殊的要求，交直流弧焊機(jī)都可以焊接。對焊接

3、材料也無特殊要求，酸性堿性都可以?；瘜W(xué)成分見表1所示3、力學(xué)性能見表2所示表1 Q235A化學(xué)成分w(%)牌號等級化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)%）Q235ACMnSiSP0.140.220.300.650.350.500.45表2 Q235A力學(xué)性能屈服強(qiáng)度s（MPa）抗拉強(qiáng)度b(MPa)斷面收縮率（%）伸長率10（%）150350370500101421.5三、焊材料選擇及技術(shù)狀況手工電弧焊（SMAW）常用的焊條型號E4303，牌號J422，屬于鈦鈣型焊條。這種焊條工藝性好，應(yīng)用廣泛。鈦鈣型焊條藥皮中含有大量酸性造渣物，可以進(jìn)行全位置焊接，交直流兩用，電弧穩(wěn)定，熔深適中，飛濺少，熔渣流動(dòng)性好，脫渣容易

4、，焊縫成形美觀，具有優(yōu)良的焊接工藝性能和力學(xué)性能。用于焊接較重要的低碳鋼結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度等級低的低合金鋼。四、焊前準(zhǔn)備1、焊件的準(zhǔn)備1） 板材2塊，材料為：Q235A鋼，厚度：10mm 交貨狀態(tài)：熱軋正火。2） 板料尺寸：300mm*100mm*10mm,采用氣割的方法開60V形坡口，坡口形式如圖1所示3） 清理坡口及坡口兩側(cè)各20mm范圍內(nèi)的油污、鐵銹、水分及其他污染物，并清除毛刺。4） 修磨鈍邊0.51mm,無毛刺。裝配平整，始端間隙為3.2mm,末端間隙為2.53.5mm錯(cuò)邊量1.2mm。5） 預(yù)留反變形量32、焊接材料選擇E4303焊條,牌號J422，焊條直徑分別為3.2mm和4mm。3、焊

5、條烘干酸性焊條一般取70150范圍，最高不超過250，保溫11.5h。4、焊接層數(shù)主要根據(jù)鋼的厚度、焊條直徑、坡口形式和裝配間隙等來確定。利用n=/d=10/3.2=3.1254(n為焊接層數(shù)；為工件厚度；d為焊條直徑)5、焊接設(shè)備選用ZX7-400焊機(jī)圖1 V形坡口對接立焊試件圖 圖2 坡口形式及鈍邊五、焊接設(shè)備與工具1、焊機(jī)選擇選用ZX72、焊鉗規(guī)格為300A，且具有良好的絕緣性與隔熱能力。3、手持式面罩用耐燃或不燃的絕緣材料制成，罩體應(yīng)遮住焊工整個(gè)面部，防止焊接飛濺、弧光及其它輻射對焊工面部及頸部損傷的，便于觀察焊接狀態(tài)的一種遮蔽工具。4、烘干箱對受潮焊條進(jìn)行烘干，確保焊接質(zhì)量，是烘干焊

6、條的專用設(shè)備。5、焊條保溫桶焊條保溫筒是裝載己烘干的焊條，是能保持一定溫度以防止焊條受潮的一種盒形容器。焊工可隨身攜帶到現(xiàn)場，用于保持焊條干燥度，可以隨焊隨取。通常是利用弧焊電源二次電壓對簡內(nèi)加熱，溫度一般在100-450之間，能維持焊條藥皮含水率0.4。6、敲渣錘敲渣錘是兩端制成尖鏟形和扁鏟形的清渣工具。7、勞保用品在焊接過程中，電弧中會(huì)飛出火花或熔滴，為保證在這些條件下防止燒傷，防止弧光，防止觸電，焊工應(yīng)戴防護(hù)手套、穿絕緣膠鞋和工作服。六、焊接確定1、定位焊定位焊采用3.2mm的焊條，在試件反面距兩端20mm之內(nèi)進(jìn)行，焊縫長度為1015mm。定位焊后，將焊縫兩端用角磨機(jī)打磨并將坡口內(nèi)飛濺清

7、理干凈。一般定位焊焊接電流應(yīng)比正常電流大15%20%，并將試件固定在焊接支架上待焊。2、焊接立對接焊是指對接接頭有焊件處于立焊位置時(shí)的操作，如圖3所示。生產(chǎn)中常由下向上施焊如圖4所示。圖3 焊條與焊件的夾角 圖4 焊條與焊件下端夾角 打底層的焊接 打底層的焊道就是正面第一層的焊道，焊接時(shí)應(yīng)選用直徑3.2mm的焊條。將焊件垂直固定在距離地面有一定距離的的工裝上，間隙小的一端在下，向上立焊，一般采用滅弧法打底焊，熔池表面呈水平的橢圓形，使電弧的1/3對著坡口間隙，電弧的2/3覆蓋在熔池上。注意控制有1/2的弧柱在焊縫的背面燃燒。焊接過程中，焊條擺動(dòng)要在坡口中間時(shí)稍快，在坡口兩端時(shí)稍加停頓，以防焊后

8、產(chǎn)生中間凸起、兩側(cè)凹陷的現(xiàn)象。焊條擺動(dòng)要盡量貼向坡口根部，使熔池前方保持有清晰可見的熔孔，熔孔尺寸以深入鈍邊每側(cè)11.5mm為宜。隨著焊接過程的進(jìn)行，焊接溫度升高，熔孔尺寸會(huì)逐漸增大，此時(shí)要適當(dāng)減小焊條與焊件下端的夾角，使熔池在焊縫正面的尺寸大些，背面尺寸小些，并加快焊條擺動(dòng)速度，使焊縫中心受熱時(shí)間更短。如在焊接過程中，發(fā)現(xiàn)焊件收縮過大，間隙尺寸減小過多，應(yīng)增加焊縫中間停留時(shí)間，保證其充分熔透。填充層的焊接 首先對打底層焊縫仔細(xì)清渣，應(yīng)特別注意死角處的焊渣清理。采用橫向鋸齒形或月牙形運(yùn)條法擺動(dòng)。焊條擺動(dòng)到兩側(cè)坡口處要稍作停頓，以利于熔合及排渣，并房主焊縫與試件兩邊產(chǎn)生死角。運(yùn)條時(shí)，焊條與試件的

9、下傾角為7080。第二填充層焊接質(zhì)量一方面要使各層焊道凸凹不平的成形在這一層的到調(diào)整，為焊好表面層打好基礎(chǔ)，另一方面，這層焊道一般應(yīng)低于焊件表面1mm左右，而且焊道中間應(yīng)有些凹，以保證表層焊縫成形美觀。蓋面層的焊接 表面焊縫即多層焊的最外層焊縫，應(yīng)滿足焊縫尺寸的要求。運(yùn)條方法可根據(jù)對焊縫余高的不同要求加以選擇。如果要求余高稍大時(shí)，焊條可作月牙形擺動(dòng)；如果稍平時(shí)，焊條可作鋸齒形擺動(dòng)。運(yùn)條速度要均勻，擺動(dòng)要有規(guī)律，運(yùn)條到兩邊時(shí)，應(yīng)將電弧進(jìn)一步縮短并稍作停留，這樣才能有利于熔滴的過渡及防止咬邊。有時(shí)候表面層焊縫也可采用較大電流，在運(yùn)條時(shí)采用短弧，使焊條末端緊靠熔池快速擺動(dòng)，并在坡口邊緣稍作停留，這樣

10、表面層不僅較薄而且焊波較細(xì)，平整美觀。七、焊接工藝參數(shù)確定焊接工藝參數(shù)包括焊接電流、電弧電壓、焊條直徑、焊接方式等如表2所示。表2 V形坡口立對接焊接參數(shù)焊接層數(shù)焊條直徑/mm焊接電流/A焊接電壓/V打底層3.2901102224填充層(1、2)4.01001202226蓋面層4.01001102224八、操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)1、引弧 引弧的位置應(yīng)選在焊縫起點(diǎn)前約10mm處。引燃后將電弧適當(dāng)拉長并迅速移到焊縫的起點(diǎn)，同逐漸將電弧長度調(diào)到正常范圍。這樣做的目的是對焊縫起點(diǎn)處起預(yù)熱作用，以保證焊縫始端熔深正常，并有消除引弧點(diǎn)氣孔的作用。重要的結(jié)構(gòu)往往需要增加引弧板。2、運(yùn)條運(yùn)條包括沿焊條軸線方向的送

11、進(jìn)、沿軸線方向的縱向移動(dòng)和橫向擺動(dòng)三個(gè)動(dòng)作。焊接時(shí)三個(gè)基本運(yùn)動(dòng)必須配合得當(dāng)，以保證焊接電弧穩(wěn)定，焊速適而均勻，擺幅前后一致。3、焊接接頭接頭連接得平整與否，不僅和焊工操作技術(shù)有關(guān)，同時(shí)還和接頭處的溫度高低有關(guān)。溫度越高，接頭越平整。因此中間接頭處要錯(cuò)開，一提高焊縫的致密性。接頭焊接處必須先將焊渣打掉，必要時(shí)還可將接頭處先打磨成斜面后再接頭。4、收尾焊條移動(dòng)焊縫重點(diǎn)時(shí)，在弧坑處作圓圈運(yùn)動(dòng)，直到填滿弧坑再拉斷電弧。5、敲渣仔細(xì)清理打底焊層焊縫與坡口兩側(cè)母材夾角處的焊渣、焊點(diǎn)與焊點(diǎn)疊加處的焊渣。將打底焊層焊縫表面不平之處進(jìn)行打磨，為蓋面層焊縫焊接做準(zhǔn)備。6、清根 對于質(zhì)量要求較高的雙面焊接成形的全熔

12、透焊縫，在焊完一面對反面施焊之前，使用適當(dāng)?shù)墓ぞ邚姆疵鎸ν瓿傻暮缚p根部清理的過程，清除第一面焊縫根部的缺陷。九、其它1、焊前預(yù)熱可以有效降低冷卻速度，從而改善接頭組織，降低拘束應(yīng)力，并有利于氫的析出，可有效地防止冷裂紋。在200450溫度范圍內(nèi)預(yù)熱可以取得較好的效果。為了防止消除應(yīng)力裂紋，應(yīng)將原定的預(yù)熱溫度適當(dāng)提高。2、消氫限制焊接材料中氫來源、清除焊件和焊絲表面雜質(zhì)、冶金處理、合理的焊接參數(shù)、焊后脫氫處理等來防止氫的危害。3、焊后脫氧一般是加熱至300400，保溫1h。保證焊接材料的干燥，嚴(yán)格限制氧的來源。4、焊后熱處理起到消除擴(kuò)散氫、降低和消除殘余應(yīng)力、改善組織或降低硬度等作用。5、消除應(yīng)

13、力措施（1）整體高溫回火；（2）局部高溫回火；（3）機(jī)械拉伸法；（4）溫差拉伸法；（5）振動(dòng)法。6、其它蓋面焊擺動(dòng)幅度較填充焊時(shí)稍大，焊到頂端收弧，待電弧熄滅熔池凝固后才能移開焊鉗，以免局部產(chǎn)生氣孔。十、檢驗(yàn)要求1、焊縫的外形尺寸 焊縫余高04mm；余高差3mm。焊縫寬度比坡口每增寬0.52.5mm，寬度差3mm。 焊后角變形03，焊縫的錯(cuò)位量1.2mm。2、焊縫的外觀質(zhì)量 焊縫表面成形：波紋均勻、焊縫直度。 焊縫表面無氣孔、夾渣、焊瘤、裂紋、未熔合。 焊縫咬邊深度0.5mm；焊縫兩側(cè)咬邊累計(jì)總成不超過焊縫有效長度范圍內(nèi)的40mm。 未焊透深度1.5mm；總長不超過焊縫有效長度范圍內(nèi)的26mm。 背面焊縫凹坑2mm；總長不超過焊縫有效長度范圍內(nèi)的26mm。 焊縫根部收縮深度小于等于20%的板厚，且2mm。 焊縫內(nèi)部合格標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)執(zhí)行無損檢測GB/T 3323-2005 鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級