氬弧焊通用焊接工藝

弧焊通用焊接工藝（總17頁）■_rJ手工鎢極氬弧焊1、 一般要求2、 應(yīng)用范圍3、 焊接準(zhǔn)備4、 操作技術(shù)5、 焊接6、 氬氣焊絲和焊條7、 焊接工藝8、 質(zhì)量記錄9、 焊接及注意事項10、 鎢極氬弧焊安全規(guī)程11、 焊接危險點危險源辯識、評價及控制對策表一、一般要求1、 焊接材料焊絲：用于GB的焊絲應(yīng)符合GB/T8110的有關(guān)規(guī)定，對于入庫時間長而有銹斑，影響使用的應(yīng)予報廢。保護氣體的種類和質(zhì)量：采用純度大于％純氬。鎢極的種類：采用釷鎢極或鈰鎢電極，其端頭的幾何形狀應(yīng)根據(jù)電流的大小選擇，采用小電流時，端頭夾角為30度。焊接設(shè)備：氬弧焊機。焊接輔助裝備：安全防護用品、手錘、角向砂輪等。焊工資格：焊工必須經(jīng)過南昌市技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督局培訓(xùn)，并且取得相應(yīng)的合格項目，方可從事相關(guān)焊接工作。焊接工作必須按照技要、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行。焊接環(huán)境：當(dāng)風(fēng)速大于2m/s、相對濕度大于90%、雨、雪環(huán)境、焊件溫度低于0C。時，均應(yīng)采取相應(yīng)的措施來保證焊接質(zhì)量。當(dāng)焊件溫度在-18?0C之間時，應(yīng)將始焊點周圍100mm的母材預(yù)熱到約15C再開始焊接。否則禁止施焊。焊接極性：直流正接既焊槍接負(fù)極，工件接正極。在操作過程中若有個人無法解決的問題，應(yīng)立即與班組長、檢驗員或焊接工程師聯(lián)系。2、 焊前準(zhǔn)備根據(jù)焊接位置、持證項目、接頭形式和作業(yè)情況等選擇合適的焊接輔助裝置。去除坡口內(nèi)、外20mm范圍內(nèi)的水、銹、油污等雜質(zhì)。根據(jù)圖紙、工藝要求核對坡口形式及角度、材質(zhì)、坡口尺寸及裝配質(zhì)量。如需要標(biāo)記移植，檢查標(biāo)記移植情況。檢查所用設(shè)備是否完好情況。不銹鋼管焊接的接頭，應(yīng)內(nèi)部充氬保護，保護時，管子兩頭和管子四周的孔應(yīng)該用美紋紙或鐵板封住，以增強保護效果。試焊，根據(jù)表1調(diào)節(jié)焊接參數(shù)。表1 焊接參數(shù)母材厚度接頭形式電流(A)電壓(V)焊絲規(guī)格電極尺寸氣體流量噴嘴尺寸噴嘴到工件距離型坡口70-12012-16二、應(yīng)用范圍不同直徑的鋼管及耐熱合金鋼管子一般采用鎢極氬弧焊打底，手工電弧焊填充及蓋面層焊接，小直徑管子可用手工鎢極氬弧焊打底及蓋面層焊接。采用手工鎢極氬弧焊打底的焊接工藝，具有很多優(yōu)越性，它不僅能充分保證母材根部的良好熔透，焊縫具有良好的成型，同時可提高根部焊縫的塑性和韌性，減少焊接應(yīng)力，從而可以避免產(chǎn)生根部裂紋，施焊中也不易出現(xiàn)未焊透、夾渣、氣孔等缺陷。所以，已廣泛用于一般重要設(shè)備，如承壓管道、高壓容器和高溫高壓鍋爐中管子的焊接。鎢極氬弧焊焊接管子，主要有兩種形式，一種是水平鎢極自動氬弧焊(管子轉(zhuǎn)動)，主要用于可轉(zhuǎn)動的直管子對接焊縫，另一種是全位置自動鎢極氬弧焊(焊槍或機頭圍繞管子轉(zhuǎn)動)，主要用于焊接不可轉(zhuǎn)動的彎管，這種焊接方法多采用程控脈沖電源。三、焊前準(zhǔn)備1、管件坡口及裝配要求：管件加工30C。坡口角度，裝配要求如圖：2、管件的清理:TIG焊時，氬氣只起氣體保護作用，對焊件與填充金屬表面的油、銹及其他污物非常敏感，如清理不當(dāng)，焊縫中很容易產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷。焊前必須認(rèn)真清理，徹底除去焊件坡口面及其內(nèi)外壁各15mm?20mm表面上的油脂、油漆、涂層，以及加工用的潤滑劑、氧化膜及銹等，使之呈現(xiàn)金屬光澤，對近件清理要求嚴(yán)格，宜清理后盡快施焊。3、管件的點固焊:點固焊時，應(yīng)保證間隙合適和管子的同心度，直徑Q142mmx5mm管子對稱點焊兩點，直徑Q133mmx10mm管子點焊3?4,沿管周圍均勻分布，點焊固定焊縫長度10mm?15mm,高2mm?3mm，點固焊使用焊絲牌號、直徑及焊接工藝參數(shù)與管子第一次打底焊接時相同，由于點固焊縫可作為打底焊縫的一部分保留下來，因此必須熔透，不得產(chǎn)生氣孔、裂紋、夾渣等缺陷，如存在缺陷時，可將其用砂輪機去后再重新進行點固，點固焊縫尺寸如圖：2~32~3四、操作技術(shù)1、 定位焊；裝配定位焊接用采用與正式焊接相同的焊絲和工藝。一般定位焊縫長10?15mm，余高2?3mm。直徑中60mm以下管子，可定位點固1處；直徑中76?159mm管子，定位點固2?3處；中159mm以上，定位點固4處。定位焊應(yīng)保證焊透，并不得存在缺陷。定位焊兩端應(yīng)加工成斜坡形，以利接頭。2、引孤；可采用短路接觸法引孤，既鎢極在引孤板上輕輕接觸一下并隨即抬起2mm左右即可引燃電弓瓜。使用普通氬孤焊機，只要將鎢極對準(zhǔn)待焊部位（保持3?5mm），刻發(fā)生高頻電流引起放電火花引燃電弓瓜。3、填絲施焊；電弓瓜引燃后加熱待焊部位，待熔池形成后隨即適量多加焊絲加厚焊縫，然后轉(zhuǎn)入正常焊接。焊槍與工件間保持后傾角75?800，填充焊絲與工件傾角150?200，一般焊絲傾角越小越好，傾角大容易擾亂氬氣保護。填絲動作要輕、穩(wěn)，以防擾亂氬氣保護，不能象氣焊那樣在熔池中攪拌，應(yīng)一滴一滴地緩慢送入熔池，或者將焊絲端頭浸入熔池中不斷填入并向前移動。視裝配間隙大小，焊絲與焊槍可同步緩慢地稍做橫向擺動。以增加焊縫寬度。防止焊絲與鎢極接觸、碰撞，否則將加劇鎢極燒損并引起夾鎢。焊絲端頭不能脫離保護區(qū)，打底焊應(yīng)一次連續(xù)完成，避免?；∫詼p少接頭。焊接時發(fā)現(xiàn)有缺陷，如加渣、氣孔等應(yīng)將缺陷清除，不允許應(yīng)重復(fù)熔化的方法來消除缺陷。第二層以后各層的焊接，如采用手工電弧焊應(yīng)注意防止打底焊縫過燒。焊條直徑不應(yīng)大于，并控制線能量。采用氬弧焊應(yīng)將層間接頭錯開，并嚴(yán)格掌握、控制層間溫度。4、收?。缓缚p結(jié)尾收弧時，應(yīng)填滿熔池，使電流逐漸減小后熄滅電弧。收弧時可減慢焊接速度，增加焊絲填充量填滿熔池，隨后電弧移至坡口邊緣快速熄滅。電弧熄滅后，焊槍噴嘴仍要對準(zhǔn)熔池，以延續(xù)氬氣保護，防止氧化。五、焊接1、 焊接電源：手工鎢極氬弧焊應(yīng)采用直流電源，正極性接法。正接：焊件接電源正極，焊條接電源負(fù)極的接線方法。反接：焊件接電源負(fù)極，焊條接電源正極的接線方法。極性選擇原則：堿性焊條常采用直流反接，否則，電弧燃燒不穩(wěn)定，飛濺嚴(yán)重，噪聲大，酸性焊條使用直流電源時通常采用直流正接。2、 電源種類和極性見表2表2 電蹄類和極性的選擇基本金屬電源種類和極性直流正接直流反接碳鋼推薦不用合金鋼不用推薦不銹鋼推薦不用3、焊接電流的選擇選擇焊接電流時，要考慮的因素很多，如：焊條直徑、藥皮類型、工件厚度、接頭類型、焊接位置、焊道層次等。但主要由焊條直徑、焊接位置、焊道層次來決定。焊條直徑與焊接電流關(guān)系見表3焊條直徑越粗，焊接電流越大。表3 焊條直徑與焊接電流關(guān)系焊條直徑(mm)焊接電流(A)25-4540-6550-80100-130160-210焊接位置；平焊位置時，可選擇偏大一些焊接電流。橫、立、仰焊位置時，焊接電流應(yīng)比平焊位置小10?20%。角焊電流比平焊電流稍大一些。焊道層次打底及單面焊雙面成型，使用的電流要小一些。堿性焊條選用的焊接電流比酸性焊條小10%左右。不銹鋼焊條比碳鋼焊條選用的焊接電流小?？傊?，電流過大過小都易產(chǎn)生焊接缺陷。電流過大時，焊條易發(fā)紅，使藥皮變質(zhì)，而且易造成咬邊、弧坑等到缺陷，同時還會使焊縫過熱，促使晶粒粗大。電弧電壓電弧電壓主要決定于弧長。電弧長，則電弧電壓高；反之，則低。在焊接過程中，一般希望弧長始終保持一致，而且盡可能用短弧焊接。所謂短弧是指弧長焊條直徑的?倍，超過這個限度即為長弧。焊接速度在保證焊縫所要求尺寸和質(zhì)量的前提下，由操作者靈活掌握。速度過慢，熱影響區(qū)加寬，晶粒粗大，變形也大；速度過快，易造成未焊透，未熔合，焊縫成型不良好等缺陷。速度以及電壓與焊工的運條習(xí)慣有關(guān)不用強制要求，但是根據(jù)經(jīng)驗公式，可知當(dāng)電流小于600A時，電壓取20+。當(dāng)電流大于600A時電壓取44V。焊接電流主要根據(jù)工件的厚度和空間位置來選擇，過大或過小的焊接電流都會使焊縫成型不良或產(chǎn)生焊接缺陷。所以，必須在不同鎢極直徑充許的焊接電流范圍內(nèi)，正確地選擇焊接電流，見下表4。表4 鴇極尖端形狀和電流范圍鎢極直徑(mm)尖端直徑(mm)尖端角度(°)直流正接恒定直流/A脈沖電流/A3570-9080-1804590-150120-2504、電弧電壓電弧電壓由弧長決定，電壓增大時，熔寬稍增大，熔深減小。通過焊接電流和電弧電壓的配合，可以控制焊縫形狀。當(dāng)電弧電壓過高時，易產(chǎn)生未焊透并使氬氣保護效果變差。因此，應(yīng)在電弧不短路的情況下，盡量減小電弧長度。鎢極氬弧焊的電弧電壓選用范圍一般是10-24伏。5、氬氣流量為了可靠地保護焊接區(qū)不受空氣的影響。必須有足夠流量的保護氣體。氬氣流量越大，保護層抵抗流動空氣影響的能力越強。但流量過大時，不僅浪費氬氣，還可能使保護氣流形成紊流，將空氣卷入保護區(qū)，反而降低保護效果。所以氬氣流量要選擇恰當(dāng)，一般氣體流量可按下列經(jīng)驗公式確定：Q=-）D式中：Q——氬氣流量，L/mmD——噴嘴直徑，mm。（氬氣純度；焊接不同的金屬，對氬氣的純度要求不同。例如焊接耐熱鋼、不銹鋼氬氣純度應(yīng)大于％；焊接鈦及其合金，要求氬氣純度大于％。工業(yè)用氬氣的純度可％。）6、 焊接速度焊接速度加快時，氬氣流量要相應(yīng)加大。焊接速度過快，由于空氣阻力對保護氣流的影響，會使保護層可能偏離鎢極和熔池，從而使保護效果變差。同時，焊接速度還顯著地影響焊縫成型。因此，應(yīng)選擇合適的焊接速度。7、 噴嘴直徑增大噴嘴直徑的同時，應(yīng)增大氣體流量，此時保護區(qū)大，保護效果好。但噴嘴過大時，不僅使氬氣的消耗量增加，而且可能使焊炬伸不進去，或妨礙焊工視線，不便于觀察操作。故一般鎢極氬弧焊噴嘴以5-14mm為佳。另外，噴嘴直徑也可按經(jīng)驗公式選擇：D=（-）d式中：D——噴嘴直徑（一般指內(nèi)徑）mm；d 鎢極直徑mm。8、 噴嘴至焊件的距離這里指的是噴嘴端面和焊件間的距離，這個距離越小，保護效果越好。所以，噴嘴距焊件間的距離應(yīng)盡量小些，但過小使操作、觀察不便。因此，通常取噴嘴至焊件間的距離為5-15mm。9、 鎢極伸出長度鎢極伸出長度系鎢極端頭伸出噴嘴端面的距離。伸出長度小，噴嘴與工件距離近則保護效果好。但過近影響視線，妨礙操作?？傊?，手工鎢極氬弧焊的噴嘴直徑一般為5?20mm；氬氣流量3?25L/min；焊接對接焊縫時，鎢極伸出長度為3?6mm；焊角焊縫時，鎢極伸出長度為7-8mm較好。噴嘴與工件距離5?12mm。附加設(shè)備：1） 供氣系統(tǒng)，包括氬弧氣瓶、減壓器、流量計、輸送氬氣膠管等。2） 供電系統(tǒng)，包括焊接電纜、鎢極、焊槍等。陶瓷噴咀一般采用e8mm?e12mm為宜，鎢極選用鈰鎢極并磨成如圖：伸出噴咀長度為6mm?8mm。3）主要工具，角向砂輪及砂輪片等。六、氬氣焊絲和焊條1、 氬氣的純度將直接影響到焊縫質(zhì)量，焊接用氬氣的純度應(yīng)大于或等于％，并有合格證標(biāo)簽。2、 試件裝配點固焊及打底焊，可選用直徑mm的焊絲，焊絲的質(zhì)量應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，應(yīng)有制造廠的質(zhì)量保證書。3、 焊絲使用前，需嚴(yán)格清除表面的油污、銹蝕等，并用丙酮清洗擦干。4、 常用鋼號、焊接材料選用5表5 焊絲牌號的選擇鋼號氬弧焊打底焊絲填充蓋面層焊條12Cr1MoVGTIG-R31R31715CrMoGTIG-R30R30720GTIG-J50E501520G/15CrMoGTIG-J50E501520G/12Cr1MoVGTIG-R30R307七、焊接工藝1、 焊接規(guī)范參數(shù)：電源種類、焊接電流、鎢極直徑、填充焊絲直徑、噴咀直徑、氬氣流量2、 鎢極伸出長度、電弧長度、焊接速度、各規(guī)格參數(shù)見表6

焊絲直徑(mm)焊接電流(A)電源種類鎢極直徑(mm)噴咀直徑(mm)鎢極伸出度(mm)氬氣流量(h/mm)電弧長度(mm)e80?110直流反接~38?126?88?10?53、V形坡口水平焊位置手工鎢極氬弧焊工藝參數(shù)見表7焊接層次焊接電流(A)電弧電壓(V)氬氣流量(升/分)鎢極直徑(mm)打底焊80-10010-148-10填充焊90-10010-148-108-10蓋面焊100-11010-148-108-10焊絲直（mm）鎢極伸出長度（mm）噴嘴直徑（mm）噴嘴至工件距離（mm）/4-68-10<12/4、小徑管垂直固定對接焊焊接工藝參數(shù)見表8焊接層次焊接電流（A）電弧電壓（V）氬氣流量（升/分）鎢極直徑（mm）氬弧焊打底80-10010-148-10填充焊90-10010-148-10蓋面焊100-11010-148-10焊絲直徑（mm）鎢極伸出長度（mm）噴嘴直徑（mm）噴嘴至工件距離（mm）4-68-10<125、碳鋼、不銹鋼的手工鎢極氬弧焊焊接工藝參數(shù)的選擇見表9、10表9推薦的碳鋼焊接工藝參數(shù)材料厚度（mm）>-接頭設(shè)計V形坡口電流（A）70-120極性直流正接電弧電壓（V）12電極種類鈰（釷）鎢極電極尺寸（mm）填充金屬種類按技術(shù)要求填充金屬尺寸（mm）—保護氣體（Ar）氬氣體流量（dm3/min）10-14背面氣體流量（dm3/min）2-4噴嘴尺寸（mm）10-12噴嘴至工件距離（mm）<12預(yù)熱溫度（最低）（C。）15層間溫度（C）250

表10推薦的不銹鋼焊接工藝參數(shù)材料厚度（mm）>-接頭設(shè)計V形坡口電流（A）70-120極性直流正接電弧電壓（V）12電極種類鈰（釷）鎢極電極尺寸（mm）填充金屬種類按技術(shù)要求填充金屬尺寸（mm）_保護氣體（Ar）氬氣體流量（dm3/min）10-14背面氣體流量（dm3/min）2-4噴嘴尺寸（mm）10-12噴嘴至工件距離（mm）<12預(yù)熱溫度（最低）（C。）15層間溫度（C。）250注；具體施焊時，焊接流、電孤電壓等見焊接工藝卡。圖a 圖b外填絲法適用于各種位置和各類管件的焊接，內(nèi)焊絲法適用于焊接大管的仰焊部位,為內(nèi)壁填絲工藝簡單，易于焊透。八、質(zhì)量記錄1、 焊接材料質(zhì)量證明書。2、 焊工合格證及編號。3、 焊接工藝4、 焊接質(zhì)量檢驗報告。5、 焊接試樣報告。6、 探傷報告。7、 其它技術(shù)文件。九、焊接及注意事項1、 在施焊前，按表1要求調(diào)試好焊接規(guī)范。2、 在引弧板或坡口內(nèi)引弧，禁止在非焊接部位引弧。3、 防止地線、電纜線、焊鉗與焊件接頭接觸良好，防止打弧。4、 防止焊接過程中焊縫夾鎢。5、 多層多道焊時，控制層間溫度不大于250C。。6、 受壓元件角焊縫的根部要保證焊透。7、 接弧處應(yīng)保證焊透與熔合。8、 焊后清理及檢驗9、 清除焊道內(nèi)外表面。10、 焊后自檢。焊縫表面不得出現(xiàn)的裂紋、氣孔、夾渣、未熔合及咬邊等缺陷11、 返修，表面的輕度咬邊、飛濺、成形不良，等應(yīng)予修磨，修磨深度不得小于母材的負(fù)偏差。12、 焊接完畢，關(guān)閉電源，清理現(xiàn)場的電纜，清除現(xiàn)場的焊絲頭、焊渣等雜物。十、鎢極氬弧焊安全規(guī)程1、 焊接工作場地必須備有防火設(shè)備，如砂箱、滅火器、消防栓、水桶等。易燃物品距離焊接場所不得小于5m。若無法滿足規(guī)定距離時，可用石棉板、石棉布等妥善覆蓋，防止火星落入易燃物品。易爆物品距離焊接所不得小于10m。氬弧焊工作場地要有良好的自然通風(fēng)和固定的機械通風(fēng)裝置，減少氬弧焊有害氣體和金屬粉塵的危害。2、 手工鎢極氬弧焊機應(yīng)放置在干燥通風(fēng)處，嚴(yán)格按照使用說明書操作。使用前應(yīng)對焊機進行全面檢查。確定沒有隱患，再接通電源。空載運行正常后方可施焊。保證焊機接線正確，必須良好、牢固接地以保障安全。焊機電源的通、斷由電源板上的開關(guān)控制，嚴(yán)禁負(fù)載扳動開關(guān)，以免形狀觸頭燒損。3、 應(yīng)經(jīng)常檢查氬弧焊槍的工作情況，發(fā)現(xiàn)堵塞或泄漏時應(yīng)即刻解決，防止燒壞焊槍和影響焊接質(zhì)量。4、 焊人員離開工作場所或焊機不使用時，必須切斷電源。若焊機發(fā)生故障，應(yīng)由專業(yè)人員進行維修，檢修時應(yīng)作好防電擊等安全措施。焊機應(yīng)至少每年除塵清潔一次。5、 鎢極氬弧焊機高頻振蕩器產(chǎn)生的高頻電磁場會使人產(chǎn)生一定的頭暈、疲乏。因此焊接時應(yīng)盡量減少高頻電磁場作用的時間，引燃電弧后立即