焊接工藝指導(dǎo)書、焊接工藝評(píng)定、焊接規(guī)程、焊接技術(shù)資料
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1、 焊接工藝指導(dǎo)書 焊接工藝評(píng)定 焊接規(guī)程 焊接作業(yè)指導(dǎo)書 焊接技術(shù) 實(shí)用資料 第一部分 焊接工藝評(píng)定的使用管理&焊接工藝規(guī)程的編制 一、焊接工藝評(píng)定的有關(guān)概念 二、焊接工藝評(píng)定及使用管理程序 三、焊接工藝評(píng)定變素及其評(píng)定規(guī)則 四、如何閱讀焊接工藝評(píng)定報(bào)告 五、如何編制焊接工藝規(guī)程 一、焊接工藝評(píng)定的有關(guān)概念 1、焊接工藝評(píng)定的定義和目的 2、消除焊接工藝評(píng)定認(rèn)識(shí)上誤區(qū): 3、“焊接性能”與“焊接性” 4、“焊接性能試驗(yàn)”與“焊接工藝評(píng)定” 5、“焊縫”與“焊接接頭” 6、“焊接工藝評(píng)定”與“焊工技能考試” 7、焊接工藝評(píng)定的基本條件
2、 8、常用焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn): JB4708-2000《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》 GB50236-98《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》第4章 勞部發(fā)1996[276]號(hào)《蒸汽鍋爐安全監(jiān)察規(guī)程》附錄I JGJ81-2000《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》第5章 GB128-90《立式圓筒形鋼制焊接油罐施工及驗(yàn)收規(guī)范》附錄一 ASME第IX卷《焊接與釬焊》 二、焊接工藝評(píng)定及使用管理程序 1、焊接工藝評(píng)定程序 (1)焊接工藝評(píng)定立項(xiàng)
3、(2)焊接工藝評(píng)定委托 (3)編制焊接工藝指導(dǎo)書(WPI)并批準(zhǔn) (4)評(píng)定試板的焊接 (5)評(píng)定試板的檢驗(yàn) 焊接工藝評(píng)定失敗,重新修改焊接工藝指導(dǎo)書,重復(fù)進(jìn)行上述程序。 (6)編寫焊接工藝評(píng)定報(bào)告(PQR)并批準(zhǔn) 2、焊接工藝評(píng)定文件的使用與管理 (1)焊接工藝評(píng)定文件的受控登記。 (2)焊接工藝評(píng)定的有效版本及換版轉(zhuǎn)換。 (3)每季度編制焊接工藝評(píng)定文件的有效版本目錄。 (4)保證現(xiàn)場工程和產(chǎn)品的焊接工藝評(píng)定的覆蓋率為100
4、%。 (5)焊接工藝評(píng)定文件作為公司的一項(xiàng)焊接技術(shù)儲(chǔ)備,屬于公司重要技術(shù)機(jī)密文件,應(yīng)妥善保管。 三、焊接工藝評(píng)定變素及其評(píng)定規(guī)則 1、焊接工藝評(píng)定的主要變素: 試件形式 母材類別 焊接方法 焊接工藝因素 焊后熱處理種類及參數(shù) 母材厚度 焊縫熔敷金屬厚度 四、如何閱讀焊接工藝評(píng)定報(bào)告 1、如何認(rèn)識(shí)焊接工藝評(píng)定報(bào)告的作用 (1)焊接工藝評(píng)定報(bào)告的合法性: (2)焊接工藝評(píng)定報(bào)告的有效性:
5、(3)焊接工藝評(píng)定報(bào)告及焊接工藝規(guī)程的局限性: (4)焊接工藝評(píng)定報(bào)告是一種必須由企業(yè)焊接責(zé)任工程師和總工程師簽字的重要質(zhì)保文件,也是技術(shù)監(jiān)督部門和用戶代表審核施工企業(yè)質(zhì)保能力的主要依據(jù)之一。 2、焊接工藝評(píng)定報(bào)告與焊接工藝規(guī)程的關(guān)系 3、閱讀焊接工藝評(píng)定報(bào)告的方法 五、如何編制焊接工藝規(guī)程 1、焊接工藝規(guī)程的作用 2、焊接工藝規(guī)程的基本要求 3、焊接工藝規(guī)程的編寫應(yīng)遵循的原則 3、焊接工藝規(guī)程的填寫說明 第二部分 由焊接材料所想到的…… 一、工程焊接相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、資料簡介 二、焊條型號(hào)與牌號(hào)的識(shí)別 三、焊條的保管與使用
6、 四、焊條的選用 五、氬弧焊絲的選用 六、鎳基合金的焊材選用 一、工程焊接常用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)簡介 (一)工程焊接常用標(biāo)準(zhǔn) GB50236-98《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 JB4708-2000《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》 JB/T4809-2000《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》 JGJ81-2002《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》 SH3085-1997《石油化工管式加熱爐碳鋼和鉻鉬鋼爐管焊接技術(shù)條件》 SH/T3523-1999《石油化工鉻鎳奧氏體鋼、鐵鎳合金和鎳合金管道焊接規(guī)程》
7、 SH3524-92《石油化工鋼制塔類容器現(xiàn)場組焊施工工藝標(biāo)準(zhǔn)》 SH3525-92《石油化工低溫鋼焊接規(guī)程》 SH3526-92《石油化工異種鋼焊接規(guī)程》 SH/T3527-1999《石油化工不銹鋼復(fù)合鋼焊接規(guī)程》 SHJ520-91《石油化工工程鉻鉬耐熱鋼管道焊接技術(shù)規(guī)程》 SY/T4103-1995《鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收》 SY/T4071-93《管道下向焊接工藝規(guī)程》 HGJ222-92《鋁及鋁合金焊接技術(shù)規(guī)程》 HGJ223-92《銅及銅合金焊
8、接及釬焊技術(shù)規(guī)程》 (二)工程焊接常用焊接材料標(biāo)準(zhǔn) JB3223-1996《焊接材料質(zhì)量管理規(guī)程》 JB/T4747 -2002《壓力容器用鋼焊條訂貨技術(shù)條件》 GB/T5117-1995《碳鋼焊條》 GB/T5118-1995《低合金鋼焊條》 GB/T983-1995《不銹鋼焊條》 GB/T14957 -94《熔化焊用鋼絲》 GB/T14958-94《氣體保護(hù)焊用鋼絲》 GB/T8110-1995《氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》
9、 GB/T10045-88《碳鋼藥芯焊絲》 GB/T4242-84《焊接用不銹鋼絲》 GB/T13814—92《鎳及鎳合金焊條》 GB/T9460—1988《銅及銅合金焊絲》 GB/T15620-1995《鎳及鎳合金焊絲》 GB/T3623-1998《鈦及鈦合金絲》 GB4842-1995《純氬》 GB6052《工業(yè)液體的二氧化碳》 (三)推薦實(shí)用的焊接參考書 焊接手冊(cè):推薦《焊接手冊(cè)》(中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì)編)
10、 焊接材料使用手冊(cè):推薦《電焊條選用指南》(吳樹雄編著) 焊材制造廠提供的《焊接材料樣本》 二、焊條型號(hào)與牌號(hào)的識(shí)別 (一)焊條藥皮的作用與類型 1、焊條藥皮的基本功能: (1)保護(hù)電弧與熔池。藥皮比焊芯熔化慢,形成一個(gè)套筒,保護(hù)金屬熔滴順利地向熔池過渡;同時(shí)藥皮放出氣體和形成熔渣,保護(hù)電弧及熔池免受空氣的有害作用。熔渣覆蓋于熔敷金屬表面,也降低了焊縫金屬的冷卻速度,有利于改善接頭性能。 (2)冶金處理。通過冶金反應(yīng)直到脫氧、脫硫、脫磷等去除雜質(zhì)作用,同時(shí)還對(duì)焊縫金屬起合金化作用。 (3)賦予焊條良好的焊
11、接工藝性能。使電弧容易引燃,燃燒穩(wěn)定,減少飛濺,增大熔深,保證焊縫成形等。 (4)滿足某些專用焊條的特殊功能。如鐵粉焊條藥皮內(nèi)含較多的鐵粉,增加了焊條的熔敷系數(shù),提高了焊接生產(chǎn)率。 2、焊條藥皮的類型: 序號(hào) 藥皮類型 對(duì)應(yīng)牌號(hào) 對(duì)應(yīng)型號(hào) 焊接電源 1 特殊型 0 E 00 2 鈦 型 1 E 13 直流或交流 3 鈦 鈣 型 2 E 03 直流或交流 4 鈦鐵礦型 3 E 01 直流或交流 5 氧化鐵型 4 E 20 直流或交流 6 纖維素型 5 E 10、11 直流或交流 7 低氫鉀型
12、 6 E 16 直流或交流 8 低氫鈉型 7 E 15 直流 9 石 墨 型 8 E 13 直流或交流 10 鹽 基 型 9 E 13 直流 3、酸性焊條與堿性焊條: ●藥皮在焊接時(shí)熔化形成熔渣。焊后熔渣為酸性的焊條稱為酸性焊條,反之為堿性焊條。 ●酸性焊條的缺點(diǎn):酸性焊條的熔渣組成物以酸性氧化物為主,對(duì)焊縫金屬有較強(qiáng)的氧化性,致使焊縫金屬中合金元素的燒損量較大。同時(shí)焊縫金屬中氫和氧的含量較高,焊縫金屬的力學(xué)性能,特別是塑性和韌性較低。 ●酸性焊條的優(yōu)點(diǎn):對(duì)鐵
13、銹、油污及水分引起的氣孔敏感性小。酸性焊條用交流或直流電源均可焊接。 ●堿性焊條的優(yōu)點(diǎn):堿性焊條的熔渣組成物以堿性氧化物為主,對(duì)焊縫金屬的氧化性很小,冶金處理效果好。堿性焊條焊接時(shí),藥皮分解出CO2作保護(hù)氣體,保護(hù)氣體中氫含量很低,因此用堿性焊條焊成的焊縫金屬含氫量低,綜合力學(xué)性能好,特別是塑性、韌性較高。 ●堿性焊條的缺點(diǎn):對(duì)氣孔的敏感性較大。 (二)焊條統(tǒng)一編號(hào)的意義 焊條通常用型號(hào)和牌號(hào)來反映其主要性能特點(diǎn)及類別。 ◇焊條型號(hào)是以焊條國家標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)、反映焊條主要特性的一種表示方法。 ◇焊條牌號(hào)是
14、根據(jù)焊條的主要用途及性能特點(diǎn),對(duì)焊條產(chǎn)品的具體命名。由焊條廠家制定。 ◇我國焊條行業(yè)采用統(tǒng)一牌號(hào):屬于同一藥皮類型、符合相同焊條型號(hào)、性能相似的產(chǎn)品統(tǒng)一命名為一個(gè)牌號(hào)。如J422、J507。 ★注意:不管是焊條廠自定的牌號(hào),還是全國焊接材料行業(yè)統(tǒng)一牌號(hào),都必須在產(chǎn)品樣本或標(biāo)簽、質(zhì)量證明書上注明該產(chǎn)品是“符合國標(biāo)”、“相當(dāng)國標(biāo)”或不加標(biāo)注(即與國標(biāo)不符),以便用戶結(jié)合產(chǎn)品性能要求,對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)去選用。 ★每種焊條產(chǎn)品只有一個(gè)牌號(hào),但多種牌號(hào)焊條可同時(shí)對(duì)應(yīng)一個(gè)型號(hào)。 如:牌號(hào)J507RH和J507R,型號(hào)均為E5015-G。 焊條分類對(duì)照 按牌號(hào) 按
15、型號(hào) 結(jié)構(gòu)鋼焊條 碳鋼 低合金鋼焊條 低溫鋼焊條 鉬及鉻鉬耐熱鋼焊條 不銹鋼焊條 鉻不銹鋼焊條 鉻鎳奧氏體不銹鋼 (三)焊條牌號(hào)的表示方法 ◆通常用一個(gè)漢語拼音字母(或漢字)與三位數(shù)字表示。如A302(奧302)、W607(溫607) ◆有的焊條牌號(hào)在三位數(shù)字后面加注后綴字母和/或數(shù)字。如J507RH、A022Mo 、J422Fe16 第一位字母:表示焊條種類; 前兩位數(shù)字:表示熔敷金屬強(qiáng)度或合金類型; 第三位數(shù)字:表示藥皮類型及電流種類; 數(shù)字后面的字母和數(shù)字:附加合金元素或焊條特
16、性(具有特殊性能和用途)。 ■如:G——高韌性焊條; R——壓力容器用焊條; Fe——高效鐵粉焊條: X——向下立焊用焊條; H——超低氫焊條; RH——高韌性超低氫焊條; (四)焊條型號(hào)的表示方法 1、碳鋼焊條: ●根據(jù)GB/T5117-1995《碳鋼焊條》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,碳鋼焊條型號(hào)按熔敷金屬的力學(xué)性能、藥皮類型、焊接位置和焊接電流種類劃分。 ●碳鋼焊條型號(hào)的編制方法: 首位字母“E”表示焊條; 前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值,單位為kgf/mm2; 第三位數(shù)
17、字表示焊條的焊接位置:“0”和“1”表示焊條適用于全位置焊接;“2”表示焊條適用于平焊及平角焊;“4”表示焊條適用于向下立焊。 第三位和第四位數(shù)字組合時(shí)表示焊接電流種類及藥皮類型。 在第四位數(shù)字后面附加字母或數(shù)字:“R”表示耐吸潮焊條, “M”表示對(duì)吸潮和力學(xué)性能有特殊規(guī)定的焊條, “-1”表示沖擊性能有特殊規(guī)定的焊條。 ■舉例: E4303:43kgf/mm2;全位置;鈦鈣型;交直流兩用。 E5015:50kgf/mm2;全位置;低氫鈉型;直流反接。 E5018-1 :50kgf/mm2;全位置;鐵粉
18、低氫型;交流或直流反接;-46℃低溫沖擊保證值 。 2、低合金鋼焊條: ●根據(jù)GB/T5118-1995《低合金鋼焊條》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,低合金鋼焊條型號(hào)按熔敷金屬的力學(xué)性能、化學(xué)成分、藥皮類型、焊接位置和焊接電流種類劃分。 ●低合金鋼焊條型號(hào)的編制方法: 首位字母“E”表示焊條; 前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值(kgf/mm2); 第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置:“0”和“1”表示焊條適用于全位置焊接;“2”表示焊條適用于平焊及平角焊。 第三位和第四位數(shù)字組合時(shí)表示焊接電流種類及藥皮類型; 后綴字母為熔敷金屬的化學(xué)成分分類
19、代號(hào),并以短劃“-”與前面分開。若還具有附加化學(xué)成分時(shí),附加化學(xué)成分直接用元素符號(hào)表示,并以短劃“-”與前面后綴字母分開。 ■如:E5515-B2-V(R317) 對(duì)于E50XX-X、E55XX-X、E60XX-X型低氫焊條的熔敷金屬化學(xué)成分分類后綴字母或附加化學(xué)成分后面加字母“R”時(shí),表示耐吸潮焊條。 ■舉例: (1)E5015-G(J507RH、J507R等) : 50kgf/mm2 (490 MPa);低氫鈉型;高韌性(低溫沖擊保證值);直流反接;全位置焊接 。 (2)E6015-G(J607RH): 60kg
20、f/mm2( 610 MPa );低氫鈉型;超低氫高韌性;( -40℃低溫沖擊保證值);直流反接;全位置焊接 。 (3)E5515-C1(W707Ni):低氫鈉型;含2.5Ni; 55kgf/mm2 (540 MPa);高韌性(-70℃沖擊保證值);直流反接;全位置焊接 。 (4)E5515-C2(W907Ni):低氫鈉型;含3.5Ni ; 55kgf/mm2 (540 MPa);高韌性(-90℃沖擊保證值);直流反接;全位置焊接 。 (5)E5515-B1( R207):低氫鈉型;0.5Cr-0.5Mo;540 MPa,常溫沖擊保證值;直
21、流反接;全位置焊接。 (6)E5515-B2(R307):低氫鈉型;1Cr-0.5Mo;540 MPa,常溫沖擊保證值;直流反接;全位置焊接。 (7)E5515-B2-V(R317):低氫鈉型;1Cr-0.5Mo-V;540 MPa,常溫沖擊保證值;直流反接;全位置焊接。 (8)E6015-B3(R407):低氫鈉型;2.5Cr-1Mo;590 MPa,常溫沖擊保證值;直流反接;全位置焊接。 3、不銹鋼焊條: ●根據(jù)GB/T983-1995《不銹鋼焊條》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,不銹鋼焊條型號(hào)按熔敷金屬的化學(xué)成分、藥皮類型、
22、焊接位置和焊接電流種類劃分。 ●不銹鋼焊條型號(hào)的編制方法: 首位字母“E”表示焊條; “E”后面的數(shù)字表示熔敷金屬化學(xué)成分分類代號(hào),如有特殊要求的化學(xué)成分,該化學(xué)成分用元素符號(hào)表示,放在數(shù)字的后面; 短線“-”后面的兩數(shù)字表示藥皮類型、焊接位置及焊接電流種類?!?5”表示堿性、鈦型或鈦鈣型藥皮,全位置焊接,交流或直流反接; “16”表示堿性藥皮、全位置焊接、直流反接;“17”是“16”的變型。 ★不銹鋼焊條型號(hào)與美國、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家的不銹鋼焊條型號(hào)相同。 ■舉例:
23、 (1)E308L-16(A002):鈦鈣型;超低碳(C≤0.04%);公稱成分00-19Cr-10Ni;交流或直流反接(盡可能采用直流電源 );全位置焊接。 (2)E308-15(A107):堿性;低碳(C≤0.08%);公稱成分0-19Cr-10Ni ;直流反接;全位置焊接。 (3)E316L-16(A022):鈦鈣型;超低碳(C≤0.04%);公稱成分00-18Cr-12Ni-2Mo;交流或直流反接(盡可能采用直流電源 );全位置焊接。 (4)E316-15(A207):堿性;低碳(C≤0.08%) ;熔敷金屬公稱成分0-18Cr-12N
24、i-2Mo;直流反接;全位置焊接。 (5) E347-15(A137):堿性;低碳(C≤0.08%) ;含Nb穩(wěn)定劑;公稱成分0-19Cr-10Ni-Nb ;直流反接;全位置焊接。 (6)E309-15(A307):堿性;含C≤0.15%;公稱成分1-23Cr-13Ni;直流反接;全位置焊接。 (7)E310-16(A402):鈦鈣型;含C= 0.08-0.20%;純奧氏體組織,公稱成分2-26Cr-21Ni;交流或直流反接(盡量采用直流電源 );全位置焊接。 (注:L表示碳含量較低(C≤0.04%);H表示碳含量較高(
25、C> 0.15%)) ◆特殊情況: E5MoV-15(R507):低氫鈉型;5Cr-0.5Mo-V;520 MPa E9Mo-15(R707):低氫鈉型; 9Cr-1Mo,590 MPa 按牌號(hào):屬于珠光體耐熱鋼(低合金鋼)焊條 。按型號(hào):屬于不銹鋼焊條。GB/T983-1995提出:將放入下次修訂的GB/T5118標(biāo)準(zhǔn)中。 (五)國內(nèi)外牌號(hào)、型號(hào)對(duì)比(舉例) 焊條類別 國內(nèi)牌號(hào) 國標(biāo)型號(hào) AWS型號(hào) 碳鋼焊條 J422 E4303 J506 E5016 E7016 低合金結(jié)構(gòu)鋼焊條 J506R
26、 E5016-G E7016-G J506RH E5016-G E7016-G J607 E6015-D1 E9015-D1 低溫鋼焊條 W707Ni E5515-C1 E8015-C1 珠光體耐熱鋼焊條 R407 E6015-B3 E9015-B3 鉻不銹鋼焊條 G207 E410-15 E410-15 鉻鎳奧氏體 不銹鋼焊條 A042 E319Mo E309MoL-16 A022Mo E317L-16 E317L-16 鎳基合金焊條 Ni307B ENiCrFe-3 第三部分、
27、焊條的保管與使用 (一)焊條的工藝性能 1、焊條的使用性能: (1)焊條的工藝性能——通常指焊條的操作性能:焊條是否容易地進(jìn)行焊接作業(yè)。 (2)焊條的焊接性能——被焊件是否得到充分的連接(有無焊接缺陷),以及焊接接頭是否滿足使用要求(接頭的力學(xué)性能和耐熱、耐蝕等特殊性能)。 (3)焊條的效率——焊接施工中能否使焊接效率提高,人工和材料等費(fèi)用降低。 2、焊條的工藝性能 : (1)焊條的穩(wěn)弧性:電弧在焊接過程中保持穩(wěn)定、不易晃動(dòng)和熄滅的特性。焊條的偏心與受潮對(duì)穩(wěn)弧性也有影響。 (2)對(duì)各種焊接位置的
28、適用性:焊條對(duì)各種空間位置操作的適用性如何,是焊條的一個(gè)重要工藝性能。各種牌號(hào)的焊條適用的焊接位置一般在焊條說明書中有規(guī)定。 (3)焊縫的成形性能:指焊縫的幾何形狀和焊縫的表面質(zhì)量。 (4)脫渣性:其好壞對(duì)焊工的勞動(dòng)條件、焊接生產(chǎn)率和焊縫質(zhì)量等都有直接影響。氧化性強(qiáng)的熔渣脫渣性較差。如J422比J426的脫渣性就好。 (5)焊縫的熔深:在焊條因素中,藥皮的組成和厚度是影響焊縫熔深的主要因素。厚藥皮焊條的熔深比薄藥皮大。厚鋼板對(duì)接焊時(shí)采用熔深較大的焊條可以不開坡口或開小坡口,使生產(chǎn)效率提高。 (6)焊條的熔敷
29、系數(shù):焊接過程中,焊條在單位時(shí)間內(nèi)通過單位焊接電流熔敷到焊件上的金屬量稱為熔敷系數(shù)(α)。焊條熔敷系數(shù)的大小標(biāo)志著焊接過程中生產(chǎn)率的高低。 (7)焊接飛濺的大?。猴w濺大不僅會(huì)增加焊后清理的時(shí)間,也浪費(fèi)了焊條。焊條的飛濺程度主要與焊條藥皮類型有關(guān)。焊條藥皮受潮,飛濺也增大。當(dāng)然也與焊機(jī)的性能、極性等因素有關(guān)。 3、影響焊接工藝操作性能的因素: (1)焊條的工藝性能 (2)焊工技能 (3)電焊機(jī)特性 (4)使用的焊接工具(如焊槍) (5)母材的材質(zhì) (6)板厚 (7)接頭形
30、式和尺寸 (8)焊接工藝參數(shù)(如電流、電壓、焊速等) (9)焊接位置 (10)其他焊接條件(如焊接環(huán)境、保護(hù)氣體等) ◆因此,要準(zhǔn)確地評(píng)定焊條的工藝性能,應(yīng)固定焊工、電焊機(jī)、其他焊接工具、試驗(yàn)材料、焊接條件等上述因素,以排除這些因素的影響。 4、評(píng)定焊條工藝性能的方法: 可通過觀察下列項(xiàng)目來判斷: (1)電弧的發(fā)生:開始引弧的難易;再引弧性(斷弧后重新引弧的難易)。 (2)電弧的狀態(tài):穩(wěn)弧性,包括持續(xù)性(有否斷弧、喘息等)和集中性;吹力大小。 (3)熔融狀態(tài)
31、:套筒形狀;藥皮熔化的均勻性。 (4)熔渣:流動(dòng)性;清除的難易程度;覆蓋的均勻性。 (5)飛濺:發(fā)生的狀態(tài)(飛濺的大小及數(shù)量);清除的難易程度。 (6)焊縫外觀:焊波的粗細(xì);成形(焊縫余高)。 (7)氣體和煙塵的發(fā)生狀態(tài):發(fā)生量及煙塵成分。 (二)焊條使用前的檢驗(yàn) ——以評(píng)定焊條的質(zhì)量和使用性能。一般按以下步驟進(jìn)行: 1、焊條的進(jìn)廠驗(yàn)收: 一般情況下應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量證明書核對(duì)、包裝檢查和焊條外觀檢驗(yàn)。 (1)核對(duì)焊條質(zhì)量證明書。焊條質(zhì)量證明書的內(nèi)容除說明該批焊條質(zhì)量符
32、合相應(yīng)焊條標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外,還應(yīng)包括: (a)焊條型號(hào)、牌號(hào)、規(guī)格(直徑和長度); (b)批號(hào)、數(shù)量及生產(chǎn)日期; (c)熔敷金屬化學(xué)成份檢驗(yàn)結(jié)果; (d)熔敷金屬或?qū)咏宇^各項(xiàng)性能檢驗(yàn)結(jié)果; (e)生產(chǎn)廠名稱與地址; (f)生產(chǎn)廠技術(shù)檢驗(yàn)部門與檢驗(yàn)人員簽章。 (2)檢查焊條的包裝:包裝是否完好,有無破損、受潮現(xiàn)象;檢查包裝上的標(biāo)記內(nèi)容是否齊全,是否清晰可辨;其型號(hào)、牌號(hào)、規(guī)格、生產(chǎn)批號(hào)、檢驗(yàn)號(hào)、制造廠與商標(biāo)等是否與質(zhì)量證明書相一致。 (3)檢查焊條的外觀質(zhì)量
33、:是否受污染,在儲(chǔ)運(yùn)過程中是否有可能影響焊接質(zhì)量的缺陷產(chǎn)生;識(shí)別標(biāo)記是否清晰、牢固,與產(chǎn)品實(shí)物是否相符。 2、進(jìn)行實(shí)際操作試焊: 通過試焊以評(píng)定焊條的工藝性能。 3、必要的化學(xué)成分和力學(xué)性能等復(fù)驗(yàn): 應(yīng)根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或供貨協(xié)議的要求進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。如球罐使用的焊條要進(jìn)行擴(kuò)散氫測定。 (三)焊條的保管 1、焊條保管的基本原則: (1)焊條的保管要特別注意環(huán)境濕度??諝庵邢鄬?duì)濕度和溫度越高,水蒸汽分壓也就越高,則藥皮越容易吸濕。當(dāng)空氣中水蒸汽分壓≤5mmHg時(shí),藥皮吸濕量很小,但一般建議空氣中的相對(duì)濕度低于60%,并離開地面和墻壁一定的距離(約
34、20cm)。溫度以10-25℃為宜。 (2)分清焊條型號(hào)(牌號(hào))、規(guī)格,不能錯(cuò)用。 (3)焊條運(yùn)輸、堆放過程中應(yīng)注意不要損傷藥皮,堆放不要太高。對(duì)藥皮強(qiáng)度較差的焊條(如高強(qiáng)度焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條等))更要當(dāng)心。 2、焊條受潮后的明顯特征: ●焊條受潮后,藥皮的顏色發(fā)深,焊條相碰沒有清脆的金屬聲。 ●有的焊條表面長期受潮甚至反堿出現(xiàn)“白花”。 ●有些焊條表面雖然沒有特殊的變化,但焊接時(shí)電弧強(qiáng),飛濺增多。 3、受潮焊條對(duì)焊接工藝性能的影響: (1)電弧強(qiáng)烈,燃燒不穩(wěn)定;
35、 (2)飛濺多,顆粒大; (3)熔深大,容易產(chǎn)生咬邊; (4)熔渣覆蓋不均勻,焊波粗糙,造成壓坑; (5)熔渣清除困難,低氫型焊條的熔渣表面氣孔多。 4、受潮焊條對(duì)焊接質(zhì)量的影響: (1)產(chǎn)生焊接裂紋和氣孔。焊條受潮吸收的水份在焊接電弧熱的作用下,變成氣體,分解出氫,致使形成焊接裂紋和氣孔。堿性焊條尤甚。焊條包裝時(shí)用聚乙烯塑料袋封口,也不能保證長期的徹底防潮。 (2)力學(xué)性能各項(xiàng)指標(biāo)偏低。 5、現(xiàn)場檢查焊條受潮情況的簡易方法: (1)檢查焊條的包裝情況,包裝破損,焊條吸潮肯定嚴(yán)重。
36、 (2)檢查焊條的制造日期,制造后長期存放的焊條表面容易出現(xiàn)白霉?fàn)畹陌吆邸? (3)將幾根焊條放在手中滾動(dòng),吸潮后的焊條失去了清脆的金屬聲。 (4)取一根焊條微彎10-15度,如果彎曲時(shí)發(fā)出明顯的脆裂聲音,則說明焊條比較干燥。 (5)取一根焊條豎著落地,觀察其彈跳力,干燥的焊條彈跳力較好,回彈較高。 (6)將焊條接入焊接回路中短路數(shù)秒種,如果藥皮表面有水蒸汽出現(xiàn),則是不干燥的焊條。 (7)取一根焊條直接進(jìn)行試焊,若是受潮的焊條,在焊接過程中會(huì)有藥皮爆裂或藥皮成塊脫落現(xiàn)象,并產(chǎn)生較多的水汽
37、。 (8)觀察焊芯端部表面,看是否有銹跡。 (9)取一束焊條,用肉眼檢查:如果藥皮表面有黑斑存在,則表明焊條內(nèi)部的焊芯已銹蝕。也可敲掉藥皮,直接檢查焊芯是否銹蝕。 (10)在焊接操作過程中檢查,受潮焊條的工藝性能會(huì)出現(xiàn)下列變化: ●同一電流值時(shí),電弧吹力變大,熔深增加; ●飛濺數(shù)量增多,顆粒變大; ● 對(duì)酸性焊條,熔渣覆蓋不良,且焊縫成形變差; ● 對(duì)低氫型焊條,熔渣的內(nèi)面(指與焊縫接觸的一面)出現(xiàn)許多小孔。 6、焊接材料有效期限的確定: ★JB
38、3223-96《焊接材料質(zhì)量管理規(guī)程》規(guī)定: 自生產(chǎn)日期算起按下述方法確定: (1)焊材質(zhì)量證明書或說明書推薦的期限; (2)酸性焊材及防潮包裝密封良好的低氫型焊材為兩年; (3)石墨型焊材及其他焊材為一年。 ☆超過上述規(guī)定有效期限的焊條、焊劑及藥芯焊絲,應(yīng)按規(guī)定復(fù)驗(yàn)合格后才能發(fā)放使用。 (四)焊條的使用 1、焊條烘烤注意事項(xiàng): (1)焊條吸潮,如果焊芯不生銹和藥皮不變質(zhì),焊條重新烘干后可確保原來的性能而不影響使用。 (2)烘烤溫度應(yīng)遵照焊條說明書的規(guī)定。
39、 ▲烘烤溫度低了達(dá)不到除去水份的目的; ▲烘烤過高,容易引起粘結(jié)劑的分解造成藥皮開裂,焊接時(shí)產(chǎn)生脫落現(xiàn)象,而且藥皮內(nèi)的合金元素會(huì)氧化,影響合金的過渡。 焊條推薦烘烤規(guī)范 鉻不銹鋼和 鉻鎳奧氏體不銹鋼焊條 酸性焊條 烘烤150℃/1小時(shí) 堿性焊條 烘烤250℃/1小時(shí) 其他類別焊條 酸性焊條 烘烤150℃/1小時(shí) 堿性焊條 烘烤350-400℃/1小時(shí) 纖維素焊條 烘烤80℃/1.5-2小時(shí) (3)焊條在烘箱中疊起層數(shù):一般以直徑4mm的不超過3層;直徑3.2mm的
40、不超過5層,且堆放不應(yīng)超過隔層高度的2/3,避免烘烤時(shí)受熱不均和潮氣不易排出。 ▲焊條疊起太厚易造成烘烤溫度不均勻,不能烘透或局部過熱而使藥皮脫落。 (4)焊條烘烤速度控制:應(yīng)緩慢升溫,然后保溫和緩慢冷卻。推薦焊條進(jìn)箱溫度為100℃以下,升降溫速度不宜超過150℃/小時(shí)。 ▲不可將焊條突然放入高溫箱內(nèi),或者突然從高溫箱內(nèi)取出,這樣也會(huì)引起藥皮開裂、剝落。 (5)烘干后的焊條應(yīng)及時(shí)放入100—150℃恒溫箱內(nèi)恒溫保存。 (6)重新烘干次數(shù)一般不超過2次,超過2次應(yīng)征求焊條制造廠的意見。
41、▲烘烤次數(shù)過多易造成藥皮脫落。 2、焊條使用注意事項(xiàng): (1)焊條放在保溫筒內(nèi)隨用隨取。同一保溫筒內(nèi)嚴(yán)禁混裝不同牌號(hào)焊條。 (2)在4小時(shí)內(nèi)回收的焊條應(yīng)堆放在恒溫箱內(nèi)指定的位置,不得混淆。 (3)超過4小時(shí)或低于規(guī)定溫度的焊條回收后應(yīng)重新進(jìn)行烘烤。 第四部分、焊條的選用 ★為什么要重視對(duì)焊接材料的正確選擇? ●正確選擇焊材是保證焊接質(zhì)量的最重要、也是最基本的條件。 ●工程所采用的焊接材料一般要求在設(shè)計(jì)文件中作出規(guī)定。 GB50236-98第2.0.2條規(guī)定:設(shè)計(jì)文件
42、應(yīng)標(biāo)明母材、焊接材料、焊縫系數(shù)及焊縫坡口的形式,并對(duì)焊接方法、焊前預(yù)熱、焊后熱處理及焊接檢驗(yàn)提出要求。 ●作為施工單位的工程技術(shù)人員要求掌握焊材選擇的基本知識(shí),目的是: (1)在審圖時(shí)核對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)焊材選擇的正確性; (2)當(dāng)設(shè)計(jì)無規(guī)定或現(xiàn)場條件滿足不了設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí),為自選焊材提供方便。 ★特別注意:施工單位自選的焊材最終仍應(yīng)報(bào)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)同意。 ★特別提醒:焊條選擇是否合理,不完全由焊接工藝評(píng)定所決定。 (一)選擇焊條的基本要點(diǎn) 1、考慮焊件材料的物理性能、力學(xué)性能和化學(xué)成分: (1)按等強(qiáng)度的
43、原則,選擇滿足接頭力學(xué)性能要求的焊條。 ■舉例:Q235,按等強(qiáng)度的原則應(yīng)選用J42焊條,而不應(yīng)選用J50 焊條。 ◆特殊情況:根據(jù)母材的焊接性,選用不等強(qiáng)度(高強(qiáng)度匹配或低強(qiáng)度匹配)、而韌性好的焊條,但需通過改變焊縫結(jié)構(gòu)形式,以滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度和剛度的要求。 (2)使熔敷金屬的合金成分符合或接近母材。 ■舉例:15CrMo必須選用R307焊條(1Cr-0.5Mo),而不能選用R207焊條(0.5Cr-0.5Mo)。 (3)當(dāng)母材化學(xué)成分中碳或硫、磷等有害雜質(zhì)較高時(shí),應(yīng)選擇抗裂性和抗氣孔能力較
44、強(qiáng)的焊條。如低氫型焊條等。 ★注意:焊接構(gòu)件對(duì)力學(xué)性能和化學(xué)成分的要求并不是均衡的: ▼有的焊件可能偏重于強(qiáng)度、韌性等方面的要求,而對(duì)化學(xué)成分不一定要求與母材一致。如選用結(jié)構(gòu)鋼焊條時(shí),首先應(yīng)側(cè)重考慮焊縫金屬與母材間的等強(qiáng)度,或焊縫金屬的高韌性; ▼有的焊件又可能偏重于化學(xué)成分方面的要求,如對(duì)于耐熱鋼、不銹鋼焊條的選擇,通常側(cè)重于考慮焊縫金屬與母材化學(xué)成分的一致; ▼有的也可能對(duì)兩者都有嚴(yán)格的要求。如異種鋼焊條的選擇。 因此在選擇焊條時(shí)應(yīng)分清主次,綜合考慮。 2、考慮焊件的工作條件和使
45、用性能: (1)焊件在承受動(dòng)載荷和沖擊載荷情況下,除了要求保證抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度外,對(duì)沖擊韌性、塑性均有較高的要求。此時(shí)應(yīng)選用低氫型、鈦鈣型或氧化鐵型焊條。 ■舉例:16Mn鋼用于非重要結(jié)構(gòu)時(shí)可選用J502、J503等酸性焊條;而當(dāng)用于重要結(jié)構(gòu)時(shí),則應(yīng)選用J506、J507等堿性焊條。 (2)焊件在腐蝕介質(zhì)中工作時(shí),必須分清介質(zhì)種類、濃度、工作溫度以及腐蝕類型(一般腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等),從而選擇合適的不銹鋼焊條。 ■舉例:焊接1Cr18Ni9不銹鋼時(shí),為了滿足焊縫與母材金屬成分相同的要求,對(duì)于在腐蝕要求不高的條件下工作
46、的焊件,可選用A102、A107焊條;而對(duì)于工作溫度低于300℃而耐腐蝕要求較高的焊件,則應(yīng)選用A132、A137或A002焊條。 (3)焊件在受磨損條件下工作時(shí),須區(qū)分是一般磨損還是沖擊磨損,是金屬間磨損還是磨料磨損,是在常溫下磨損還是在高溫下磨損等。還應(yīng)考慮是否在腐蝕介質(zhì)中工作,以選擇合適的堆焊焊條。 (4)處在低溫或高溫下工作的焊件,應(yīng)選擇能保證低溫或高溫力學(xué)性能的焊條。 ■舉例: ▲12CrMo在400℃下工作,焊接應(yīng)選R207 ,而不能選J507。 ▲16MnDR在-40℃下工作,焊接應(yīng)選J5
47、07RH( -40℃ ),而不能用J507、 J507Mo、 J507H等焊條( -30℃ )。 3、考慮焊件的復(fù)雜程度和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、焊接接頭型式等: (1)形狀復(fù)雜或大厚度的焊件,由于其焊縫金屬在冷卻收縮時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力大,容易產(chǎn)生裂紋。因此,必須采用抗裂性好的焊條,如低氫型焊條、和高韌性焊條焊條。 (2)對(duì)于某些坡口較小的接頭,或?qū)Ω亢竿缚刂茋?yán)格的接頭,應(yīng)選用具有較大熔深或熔透能力的焊條。 ■舉例: 長輸管線用鋼X42焊接,為保證根部焊透又不至于有過大的焊瘤,常采用纖維素型焊條E6010進(jìn)行向下立焊操作。
48、 (3)因受條件限制而使某些焊接部位難以清理干凈時(shí),就應(yīng)考慮選用氧化性強(qiáng),容易脫渣,對(duì)鐵銹、氧化皮和油污反應(yīng)不敏感的酸性焊條,以免產(chǎn)生氣孔等缺陷。 4、考慮焊縫的空間位置: 有的焊條只適用于某一位置的焊接,其它位置焊接時(shí)效果較差,有的焊條則是各種位置均能焊接的全位置焊條,選用時(shí)要考慮焊接位置的特點(diǎn): (1)對(duì)于仰焊、立焊縫較多的焊件,應(yīng)選用鈦鈣型、鈦型、低氫型或鈦鐵礦型的全位置焊條。 (2)焊接部位所處的位置不能翻轉(zhuǎn)時(shí),必須選擇能進(jìn)行全位置焊接的焊條。 5、考慮施焊工作條件:
49、 (1)沒有直流焊機(jī)的場合,應(yīng)選用交直流兩用的焊條。 (2)某些鋼材(如珠光體耐熱鋼)需進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理,但受設(shè)備條件限制或本身結(jié)構(gòu)限制而不能進(jìn)行時(shí),應(yīng)選用與母材金屬化學(xué)成分不同的焊條(如奧氏體不銹鋼焊條),可以免進(jìn)行焊后熱處理。 (3)應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場條件,如野外操作、焊接工作環(huán)境等來合理選用焊條。 6、考慮改善焊接操作環(huán)境和保證工人身體健康: (1)盡量選用發(fā)塵量小、產(chǎn)生有害氣體少的焊條。 (2)在酸性焊條和堿性焊條都可以滿足的地方,鑒于堿性焊條對(duì)操作技術(shù)及施工準(zhǔn)備要求高,故應(yīng)盡量采用酸性焊條。
50、 (3)對(duì)于在密閉容器內(nèi)或通風(fēng)不良場所焊接時(shí),應(yīng)盡量采用低塵低毒焊條或酸性焊條。 7、考慮焊接的經(jīng)濟(jì)性: (1)在保證使用性能的前提下,盡量選用價(jià)格低廉的焊條。根據(jù)我國的礦藏資源,應(yīng)大力推廣鈦鐵礦型焊條(3型) 。 (2)對(duì)性能有不同要求的主次焊縫,可采用不同焊條,不要片面追求焊條的全面性能。 (3)根據(jù)結(jié)構(gòu)的工作條件,合理選用焊條的合金系統(tǒng)。如對(duì)在常溫下工作,用于一般腐蝕條件的不銹鋼,就不必選用含鈮的不銹鋼焊條。 8、考慮焊接效率: (1)對(duì)焊接工作量大的結(jié)構(gòu),有條件時(shí)應(yīng)盡量采用高效率焊條,如鐵粉焊條、高效率
51、不銹鋼焊條、重力焊條、底層焊條、立向下焊條之類的專用焊條。 (2)水平位置焊接時(shí)采用鐵粉焊條,垂直位置焊接時(shí)采用下向焊條等,均可大大提高生產(chǎn)率和降低成本。 9、考慮焊條的工藝性能: 焊條工藝性能的好壞是焊條使用的前提。工藝性能不好的焊條會(huì)產(chǎn)生各種焊接缺陷 。 (1)對(duì)于同一牌號(hào)(型號(hào))的焊條,不同的生產(chǎn)廠家,其工藝性能差別很大,需要我們?cè)诓少彆r(shí)認(rèn)真分析。 (2)采購不同廠家同一牌號(hào)的焊條時(shí),還應(yīng)考慮焊工的習(xí)慣問題和對(duì)該焊條工藝性能的適用性。 (二)碳素鋼的焊條選用 1、對(duì)碳素鋼的認(rèn)識(shí): ●碳鋼的主要分類
52、方法: (1)按含碳量分類:低碳鋼:C≤0.30%(有的國家稱為軟鋼);中碳鋼:C=0.30-0.60%;高碳鋼:C>0.60%。 (2)按冶煉方法分:平爐鋼;轉(zhuǎn)爐鋼;電爐鋼。 (3)按鋼的脫氧程度的不同分:沸騰鋼;半鎮(zhèn)靜鋼;鎮(zhèn)靜鋼。 (4)按用途分:結(jié)構(gòu)鋼;工具鋼。 (5)根據(jù)鋼中有害雜質(zhì)S、P的含量分: 普通碳素鋼:S ≤0.050%, P ≤0.045%; 優(yōu)質(zhì)碳素鋼: S ≤0.035%, P ≤0.035%; 高級(jí)優(yōu)質(zhì)
53、碳素鋼: S ≤0.030%, P ≤0.035%。 ★注意:經(jīng)常需要焊接的鋼是各種碳素結(jié)構(gòu)鋼,包括普通碳素結(jié)構(gòu)鋼(如Q235)、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(20鋼)、專門用途碳素結(jié)構(gòu)鋼等。 ☆高碳鋼實(shí)際上不用于制造焊接結(jié)構(gòu)。 ●與焊接關(guān)系密切的專門用途碳素結(jié)構(gòu)鋼: (1)船體用碳素鋼(GB712-88): ▲A、B、D、E: C≤0.18-0.22%;屈服強(qiáng)度235MPa。 (2)焊接氣瓶用碳素鋼(GB6653-94): ▲HP245、HP265、HP295: C≤0.16-
54、0.20%;屈服強(qiáng)度245-295MPa。 (3)壓力容器用碳素鋼(GB6654-1996): ▲20R: C≤0.20%;屈服強(qiáng)度225-245MPa。 (4)鍋爐用碳素鋼(GB713-1997) ▲20g: C≤0.21%;屈服強(qiáng)度225-245MPa。 (5)橋梁用碳素結(jié)構(gòu)鋼(YB/T10-81) ▲16q: C=0.12-0.20%;屈服強(qiáng)度225MPa。 (6)石油天然氣管道用螺旋縫埋弧焊碳素鋼(GB9711-88) ▲S205、S2
55、40、S290: C≤0.17-0.22%;屈服強(qiáng)度205-290MPa (7)鐵道鋼軌用碳素鋼(GB2585-81): ▲U、71、U74、U71Cu: C=0.64-0.80%;抗拉強(qiáng)度≥785MPa。 (8)核壓力容器用碳素結(jié)構(gòu)鋼 ▲20HR: C≤0.20%;屈服強(qiáng)度235MPa。 (9)汽車制造用碳素結(jié)構(gòu)鋼(GB3275-91) ▲08Al: C= 0.05-0.12%;抗拉強(qiáng)度315-440MPa 15Al:C= 0.12-0.17%;抗拉強(qiáng)度34
56、5-490MPa 2、低碳鋼的焊接特點(diǎn): (1)焊接性能優(yōu)良,一般不會(huì)因焊接而引起淬硬組織。 (2)冶煉方法落后或非正規(guī)小型鋼廠生產(chǎn),造成碳鋼含N、O高,焊接裂紋傾向大。 (3)母材成分不合格(如C、S過高)時(shí),焊接裂紋傾向大。 (4)焊條質(zhì)量不好時(shí)造成焊縫中C、S偏高,焊接裂紋傾向大。 (5)厚度大、剛性大的結(jié)構(gòu)件在低溫條件下焊接可能出現(xiàn)裂紋。 3、低碳鋼在低溫環(huán)境下的焊接措施: (1)焊前預(yù)熱,焊時(shí)保持道間溫度 (2)
57、采用低氫或超低氫型焊條 (3)整條焊縫連續(xù)焊完,盡量避免中斷 (4)不在坡口以外的母材上打弧 (5)彎板、矯正和裝配時(shí)盡可能不在低溫下進(jìn)行 (6)盡可能改善嚴(yán)寒下勞動(dòng)生產(chǎn)條件 4、低碳鋼的焊條選用要點(diǎn): (1)按照等強(qiáng)度匹配的原則,通常選用E43 系列的焊條。有時(shí)也可選用E50 系列焊條代用,但不應(yīng)作為首選,否則違背了等強(qiáng)的原則。 (2)一般結(jié)構(gòu)選用酸性焊條或堿性焊條。 (3)焊接動(dòng)載荷、復(fù)雜和厚板結(jié)構(gòu)和重要受壓容器,以及低溫下焊接時(shí),應(yīng)選用堿性、低
58、氫型焊條,如E4316(J426)、E4315(J427)。 ☆各國根據(jù)自己的資源及使用習(xí)慣,選用的藥皮類型均有所不同。在我國,鈦鈣型焊條(如J422)的消耗量最大,要占全部焊條產(chǎn)量的80%以上 。 低碳鋼在低溫條件下的焊接預(yù)熱溫度 壁厚mm 在各種氣溫下的預(yù)熱溫度 低碳鋼管道、容器低溫環(huán)境下焊接時(shí) ≤16 不低于-30℃時(shí)不預(yù)熱;低于-30℃時(shí)預(yù)熱100-150℃ 17-30 不低于-20℃時(shí)不預(yù)熱;低于-20℃時(shí)預(yù)熱100-150℃ 31-40 不低于-10℃時(shí)不預(yù)熱;低于-10℃時(shí)預(yù)熱100-150℃ 41-50 不低于0℃時(shí)不預(yù)
59、熱;低于0℃時(shí)預(yù)熱100-150℃ 低碳鋼梁、柱、桁架結(jié)構(gòu)低溫焊接時(shí) ≤30 不低于-30℃時(shí)不預(yù)熱;低于-30℃時(shí)預(yù)熱100-150℃ 31-51 不低于-10℃時(shí)不預(yù)熱;低于-10℃時(shí)預(yù)熱100-150℃ 51-70 不低于0℃時(shí)不預(yù)熱;低于0℃時(shí)預(yù)熱100-150℃ 5、中碳鋼的焊接特點(diǎn): (1)隨著含C量的增加,焊接性逐漸變差,焊接接頭的硬化傾向、裂紋傾向和氣孔敏感性均增大,雜質(zhì)S控制不嚴(yán)時(shí)裂紋傾向更加明顯。 (2)若對(duì)已經(jīng)熱處理(正火或調(diào)質(zhì))的中碳鋼部件進(jìn)行焊接,裂紋傾向較大。且熱處理后的焊接會(huì)使母材熱影響區(qū)軟化。 6、中碳鋼的焊
60、接工藝要點(diǎn): (1)正確選擇焊接材料。 (2)大多數(shù)情況下,需要焊前預(yù)熱和保持一定的層間溫度。 (3)焊后立即進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理,熱處理溫度一般為600-650℃。 (4)不能立即進(jìn)行熱處理的,則應(yīng)立即后熱。 (5)對(duì)已經(jīng)熱處理的中碳鋼部件進(jìn)行焊接,應(yīng)采取防裂紋的措施。 7、中碳鋼的焊條選用要點(diǎn): (1)在要求焊縫與母材等強(qiáng)度的情況下,應(yīng)選用相應(yīng)強(qiáng)度等級(jí)而塑性、韌性較高的低氫或超低氫焊條。 ■舉例:35鋼選用J506、J507;45鋼選用J556、J557;55
61、鋼選用J606、J607焊條。 (2)個(gè)別情況下也可采用鈦鐵礦型或鈦鈣型焊條,但一定要有嚴(yán)格的工藝措施配合,如控制預(yù)熱溫度和盡量減少母材熔深以減少焊縫含C量。 (3)在僅要求實(shí)現(xiàn)完整連接而不要求強(qiáng)度,或不要求焊縫與母材等強(qiáng)度的場合,或者焊件結(jié)構(gòu)復(fù)雜對(duì)采取防裂紋措施有困難時(shí),可采用強(qiáng)度等級(jí)較母材低一檔的焊條。但須滿足設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)。 ■舉例: 35鋼選用J422、J423、J426、J427; 45鋼選用J422、J423、J426、J427 、J506、J507;
62、55鋼選用J422、J423、J426、J427 、J506、J507 焊條。 (4)特殊情況也可采用鉻鎳奧氏體不銹鋼焊條,此時(shí)可不預(yù)熱或適當(dāng)降低預(yù)熱溫度。理由是奧氏體焊縫金屬塑性好、溶解氫的能力強(qiáng)。如A102、A107、A302、A307、A402、A407等焊條均可采用。 (5)有時(shí)也可在中、高碳鋼的坡口表面堆焊一層含碳量很低(C≤0.03%)、強(qiáng)度低、塑性好的純鐵過渡層,然后再用與母材強(qiáng)度相匹配的焊條填滿坡口,能有效地防止焊接裂紋。 ■舉例: 45鋼與低碳鋼Q235的焊接: 方案一:先在45鋼坡口面
63、預(yù)熱300℃,然后用J427或J507焊條進(jìn)行焊接,焊后進(jìn)行650℃后熱并緩冷。 方案二:在無預(yù)熱情況下,先用A302或A307焊條在45鋼及Q235鋼的坡口面上堆焊兩層隔離層,然后再用A302或A307焊條進(jìn)行對(duì)接焊。 (二)低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊條選用 1、對(duì)低合金結(jié)構(gòu)鋼的認(rèn)識(shí): ●低合金鋼按其使用性能分為三類: ▲低合金結(jié)構(gòu)鋼(也稱強(qiáng)度型低合金鋼) ▲低合金低溫鋼(也稱低溫型低合金鋼) ▲低合金耐熱鋼(也稱耐熱型低合金鋼) ●低合金結(jié)構(gòu)鋼的合金總含量小于5%
64、。 ●低合金結(jié)構(gòu)鋼一般按其屈服強(qiáng)度分級(jí)。常用的低合金結(jié)構(gòu)鋼的屈服強(qiáng)度在300-600MPa范圍內(nèi)。 ▲屈服強(qiáng)度為300-450MPa的低合金結(jié)構(gòu)鋼,以熱軋或正火狀態(tài)使用。如16MnR(屈服強(qiáng)度下限 285MPa) ▲屈服強(qiáng)度大于450MPa的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,以調(diào)質(zhì)狀態(tài)使用。如07MnNiCrMoVDR(屈服強(qiáng)度下限 490MPa) 2、低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接特點(diǎn): (1)熱影響區(qū)的淬硬傾向(硬化): ●強(qiáng)度等級(jí)和含碳量低的鋼,熱影響區(qū)淬硬傾向小; 屈服強(qiáng)度450MPa以
65、上的低合金高強(qiáng)鋼,熱影響區(qū)可能出現(xiàn)硬而脆的馬氏體組織,沖擊韌性下降,冷裂敏感性增大,可焊性變差。 ●防止硬化的措施: 采用適中的線能量配合以適當(dāng)?shù)念A(yù)熱,以獲得適當(dāng)小的焊接冷卻速度。因?yàn)榫€能量增大可使硬化傾向降低,但易使晶粒長大。 (2)焊接接頭的冷裂紋傾向: ●產(chǎn)生冷裂紋的三要素: ▲熱影響區(qū)或焊縫金屬的淬硬傾向(組織硬化) ▲焊接接頭的拉應(yīng)力存在(拘束度大) ▲焊縫金屬內(nèi)的高含氫量(擴(kuò)散氫的影響) ●焊接冷裂紋的控制措施:
66、 ▲控制組織硬化: ◇預(yù)熱;◇通過較大線能量降低接頭冷卻速度;◇冬季和厚板多道焊時(shí)采取緩冷等措施。 ▲限制擴(kuò)散氫: ◇焊件坡口表面清理;采用低氫或超低氫焊材,并防止吸潮; ◇預(yù)熱或“緊急”后熱以減少擴(kuò)散氫; ◇采用奧氏體焊條來固溶氫,限制氫的擴(kuò)散,但帶來其它問題(如熱裂紋、熔合區(qū)冷裂紋、不經(jīng)濟(jì)等),非特殊情況不采用。 ▲控制拘束應(yīng)力: ◇通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減少剛度或拘束度; ◇預(yù)熱; ◇采取合理焊接順序,使焊縫有收縮余地; ◇坡口設(shè)計(jì)以減少焊縫金屬填充量; ◇焊后消除應(yīng)力熱處理 (3)焊縫金屬的熱裂紋傾向 ●產(chǎn)生熱裂紋的兩要素: ▲焊縫中S、P雜質(zhì)偏析,易形成低熔點(diǎn)共晶體偏析于晶界處。 ▲焊接接頭的
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