一焊接基礎(chǔ)知識

一、焊接基礎(chǔ)知識（一）常用焊接方法1、焊條電弧焊（手工電弧焊）（SMAW）設(shè)備簡單，便于操作，適用于室內(nèi)外各種位置的焊接，可以焊接各種材料，應(yīng)用十分廣泛；生產(chǎn)效率低，勞動強(qiáng)度大；對焊工的技術(shù)水平及操作要求較高。

（一）常用焊接方法2、埋弧自動焊（SAW）生產(chǎn)率比手工電弧焊高5～10倍，節(jié)省焊材，自動操作使焊接規(guī)范參數(shù)穩(wěn)定，焊縫成分均勻，外型光滑美觀，因而焊接質(zhì)量良好、穩(wěn)定；設(shè)備比較復(fù)雜昂貴；由于電弧不可見，因而對接頭加工與裝配要求嚴(yán)格；焊接位置受到一定限制，一般在平焊位置焊接。3、氬弧焊非熔化極（TIG，GTAW），熔化極（MIG）手工，半自動，自動；適于焊接各種鋼材、有色金屬及合金，焊接質(zhì)量優(yōu)良；便于實(shí)現(xiàn)全位置自動化焊接；熱量集中，熔池較小，焊接速度較快，熱影響區(qū)較小，工件焊接變形較??；電弧穩(wěn)定，飛濺小，成形美觀，適于雙面成形。氬氣成本較昂貴，氬弧焊的設(shè)備和控制系統(tǒng)比較復(fù)雜；鎢極氬弧焊的生產(chǎn)效率較低。（一）常用焊接方法（一）常用焊接方法4、CO2氣體保護(hù)焊（GMAW）CO2氣體，混合氣體（富氬）成本低，效率高，質(zhì)量好，操作性能好；控制或操作不當(dāng)時，容易產(chǎn)生氣孔。焊接設(shè)備比較復(fù)雜。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊在壓力容器制造中可用于焊接低碳鋼、低合金鋼5、等離子弧焊（PAW）6、電渣焊（ESW）：用于大厚度件的縱縫立焊7、窄間隙焊（narrow-gap）：用于大厚度件的環(huán)縫焊接8、氣電立焊（EGW）：用于中厚板以上的縱縫立焊9、帶極堆焊（BESW）：用于表面耐蝕層堆焊（二）焊接材料包括：焊條，焊絲，焊劑，保護(hù)氣體，焊劑墊1、標(biāo)準(zhǔn)GB/T5117—2012《非合金鋼及細(xì)晶粒鋼焊條》GB/T5118—2012《熱強(qiáng)鋼焊條》GB/T983—2012《不銹鋼焊條》GB/T984—2001《堆焊焊條》GB/T8110—2008《氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》GB/T10045—2001《碳鋼藥芯焊絲》GB/T5293—1999《埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》GB/T12470—2003《埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑》GB/T17854—1999《埋弧焊用不銹鋼焊絲和焊劑》GB/T4842—2006《氬》NB/T47018.1~.7《承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件》2、GB/T5117和GB/T5118GB/T5117—2012《非合金鋼及細(xì)晶粒鋼焊條》包括碳鋼焊條、耐候鋼焊條、低溫鋼焊條、高強(qiáng)鋼焊條GB/T5118—2012《熱強(qiáng)鋼焊條》碳鉬鋼焊條和鉻鉬鋼焊條GB/T5117的焊條型號示例

E4303

E—表示焊條；43—熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最小值為430MPa；03—藥皮類型為鈦型，適用于全位置焊接，采用交流或直流E5515–N5PUH10E—表示焊條；55—熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最小值為550MPa；15—藥皮類型為堿性，適用于全位置焊接，采用直流反接；N5—熔敷金屬化學(xué)成分分類代號；P—焊后狀態(tài)代號，此處表示熱處理狀態(tài)；U—為可選附加代號，表示在規(guī)定溫度下沖擊功47J以上；H10—可選附加代號，表示熔敷金屬擴(kuò)散氫含量不大于10mL/100g。熔敷金屬抗拉強(qiáng)度代號藥皮類型代號抗拉強(qiáng)度代號最小抗拉強(qiáng)度MPa43430504905555057570代號藥皮類型焊接位置電流類型03鈦型全位置交流和直流正、反接10/11纖維素型全位置直流反接/交流和直流反接15堿性全位置直流反接16堿性全位置交流和直流反接18堿性+鐵粉全位置交流和直流反接3、GB/T5118型號編制方法的變化焊條型號按熔敷金屬力學(xué)性能、藥皮類型、焊接位置、電流類型、熔敷金屬化學(xué)成分等進(jìn)行劃分。其中熔敷金屬化學(xué)成分用“×C×M×”表示，標(biāo)識“C”前的整數(shù)表示Cr的名義含量，“M”前的整數(shù)表示Mo的名義含量。對于Cr或者M(jìn)o，如果名義含量少于1％，則字母前不標(biāo)記數(shù)字。型號示例：E6215－2C1MH10E—表示焊條；62—熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最小值為620MPa；15—藥皮類型為堿性，適用于全位置焊接，采用直流反接；2C1M—熔敷金屬化學(xué)成分分類代號；H10—可選附加代號，表示熔敷金屬擴(kuò)散氫含量不大于10mL/100g。4、GB/T983GB/T983—2012《不銹鋼焊條》將焊條熔敷金屬化學(xué)成分鉻含量小于11%的用于Cr5Mo、Cr9Mo、Cr11Mo的焊條型號，歸入GB/T5118—2012《熱強(qiáng)鋼焊條》；E308：Cr18－Ni9型E316：Cr18－Ni12－Mo2型E317：Cr19－Ni13－Mo3型E309：Cr25－Ni13型E310：Cr25－Ni20型5、焊條藥皮類型標(biāo)準(zhǔn)焊條型號牌號藥皮類型電流種類GB/T5117《非合金鋼及細(xì)晶粒鋼焊條》E4303J422鈦鈣型交流、直流E4310J425高纖維素型直流反接E4315J427堿性低氫鈉型直流反接E4316J426堿性低氫鉀型交流、直流E5015J507堿性低氫鈉型直流反接GB/T983《不銹鋼焊條》E308-15A107低氫鈉型直流反接E308L-15A007低氫鈉型直流反接E347-15A137低氫鈉型直流反接E316-15A207低氫鈉型直流反接6、NB/T47018《承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件》NB/T47018.1第1部分采購?fù)▌t包括：焊條，焊絲，焊帶，填充絲，焊劑規(guī)定了采購基本要求、批量劃分，檢驗(yàn)項(xiàng)目，復(fù)驗(yàn)要求焊條檢驗(yàn)項(xiàng)目：化學(xué)分析，拉伸試驗(yàn)，沖擊試驗(yàn)，射線檢測，藥皮含水量（限低氫型藥皮焊條）NB/T47018.1第2部分鋼焊條規(guī)定了各項(xiàng)試驗(yàn)合格指標(biāo)增加熔敷金屬縱向彎曲試驗(yàn)藥皮含水量：GB/T5117—2012《非合金鋼及細(xì)晶粒鋼焊條》和GB/T5118—2012《熱強(qiáng)鋼焊條》已取消藥皮含水量要求和試驗(yàn)方法熔敷金屬擴(kuò)散氫含量：

GB/T5117—2012和GB/T5118—2012未給出合格指標(biāo)

NB/T47018.1第2部分鋼焊條中給出了指標(biāo)。GB150.4－2011中要求：低溫容器焊條應(yīng)按批進(jìn)行藥皮含水量或熔敷金屬擴(kuò)散氫含量復(fù)驗(yàn)NB/T47018NB/T47018.3第3部分氣體保護(hù)電弧焊鋼焊絲和填充絲NB/T47018.4第4部分埋弧焊鋼焊絲和焊劑NB/T47018.5第5部分堆焊用不銹鋼焊帶和焊劑NB/T47018.6第6部分鋁及鋁合金焊絲和填充絲NB/T47018.7第7部分鈦及鈦合金焊絲和填充絲焊材采購除了應(yīng)按照相關(guān)焊接材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)按照NB/T47018-2011《承壓設(shè)備用焊接材料訂貨技術(shù)條件》提出有關(guān)技術(shù)要求焊材驗(yàn)收也要按照NB/T47018-2011有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行應(yīng)當(dāng)按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，如：按批進(jìn)行熔敷金屬擴(kuò)散氫含量的復(fù)驗(yàn)。

（三）焊縫與焊接接頭“焊縫”是指焊件經(jīng)焊接后所形成的結(jié)合部分焊接接頭包括：焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū)1、焊接結(jié)構(gòu)四個特點(diǎn)焊接過程是一個局部的不均勻的快速加熱和冷卻過程，其中伴隨著劇烈的冶金反應(yīng)和固態(tài)相變。焊接接頭的組織和性能往往存在著嚴(yán)重的不均勻性，往往導(dǎo)致接頭與母材相比性能下降。焊接結(jié)構(gòu)中往往存在較嚴(yán)重的殘余應(yīng)力和變形傾向。焊接接頭中容易產(chǎn)生各種焊接缺陷（如裂紋、夾渣、氣孔、未焊透等）。（四）焊接缺陷2、焊接缺陷（1）氣孔（H、N、CO）焊接過程中，熔池金屬中的氣體在金屬冷卻以前未能來得及逸出，在焊縫金屬中（內(nèi)部或表面）形成的孔穴。形狀：球形，條形，密集，蟲形2、焊接缺陷（2）夾渣焊接熔渣殘留在焊縫金屬中的現(xiàn)象形狀：點(diǎn)狀，條狀（3）夾雜物由焊接冶金反應(yīng)產(chǎn)生的，焊后殘留在焊縫金屬中的非金屬雜質(zhì)（如氧化物、硫化物等）（4）夾鎢鎢極惰性氣體保護(hù)焊時，鎢極顆?；烊牒缚p金屬的現(xiàn)象2、焊接缺陷（5）未焊透熔焊時，接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象2、焊接缺陷（6）未熔合熔焊時，焊道與母材之間或焊道與焊道之間，未能完全熔化結(jié)合的部分2、焊接缺陷（7）咬邊在沿著焊趾的母材部位，由于焊接參數(shù)選擇不正確，或者操作工藝不正確，燒熔形成的凹陷或溝槽（8）焊瘤在焊接過程中，熔化金屬流淌到焊縫以外未熔化的母材上所形成的金屬瘤。（9）凹坑焊后在焊縫表面或背面形成的低于母材表面的局部低凹部分2、焊接缺陷（10）裂紋冷裂紋：焊后焊接接頭冷卻到較低溫度下（馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms以下）產(chǎn)生的裂紋；氫致裂紋，延遲裂紋冷裂紋三要素：擴(kuò)散氫，淬硬組織，拉伸應(yīng)力冷裂紋敏感性判斷：碳當(dāng)量方法Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15Ceq<0.4％，焊接性優(yōu)良；Ceq=0.4~0.6％，淬硬傾向增大，需預(yù)熱、緩冷等；