电焊工培训讲义.pdf

12WELDING FABRICATION 手工钨极氩弧 焊焊丝直径 +0 .5m m 左右，这样就可以保证根部焊透 钝边量也是坡口重要几何因素，钝边太小或无，容易 烧穿，太厚容易产生未焊透，对于焊条电弧焊钝边量要求 0. 5-1.0mm，手工钨极氩弧焊0-0.5mm 为合适 (2) I 型坡口 实际上不开坡口对于焊条电弧焊厚度≤ 3mm 双面焊可不 开坡口，埋弧自动焊≤ 16mm 可以不开坡口双面焊接3)V 型坡口 对于焊条电弧焊＞3mm 就开V 型坡口，一般超过30mm 应 开 U 型坡口为好 对于埋弧自动焊＞ 16mm 就开 V 型坡口，一般超过 40mm 应开 U 型坡口为好 开V型坡口最大优点：加工方便，用半自动切割机或自动 切割机直接开坡口，但太厚钢板，焊缝厚度太宽，浪费金 属同时容易产生焊接变形 (4) U 型坡口 一般在 20-60mm 范围内最佳，但加工困难，一般用机 械加工如用碳弧气刨受人为因素影响，坡口形状不规则 最大优点：节省金属材料及焊接变形小的特点 (5) X 型坡口 一般在 20-60mm 范围，对于厚板而言焊接变形小，金 属材料也节省很多，但也受条件限制，如厚壁管道无法进行 双面焊。

2.焊缝符号 焊缝符号有基本符号、补充符号、指引线、尺寸符号 及数据等组成 1)基本符号表示焊缝横截面的基本形式或特征见表 23)尺寸符号 ( a ) 必要时，可以在焊缝符号中标注尺寸，尺寸符号见表 4a.δ—表示工件厚度b. H —表示坡口深度 c.α—表示坡口角度d.β—表示坡口面角度 e．b —表示坡口间隙f.p —表示钝边表 2 . 基本符号2) 补充符号用来补充说明有关焊缝或接口的某些特征( 如表面形状，衬垫, 焊缝分布，施工地点等) 详见表 3 ：表 3 . 补充符号表 4 . 尺寸符号17WELDING FABRICATION & APPLICATION2013年6月(b)尾部标注内容的次序 ( ⅰ) 相同的焊缝数量； ( ⅱ) 焊接方法代号( 按照 G B / T5185 规定)； (ⅲ)缺欠质量等级(按照 GB/T19418 规定)； (ⅳ)焊接位置(按照GB/T16672)； (ⅴ)焊接材料(按照相关焊 接材料标准)； ( ⅵ) 其他 4 ) 组合焊缝实例解释：( a ) 表示双面角焊缝，正面焊 脚尺寸 5 m m ，反面焊脚尺寸 7 m m ， 四周焊接相同的焊缝有 8 条。

(b)不开坡口，间隙为2mm，反 面角焊缝焊脚尺寸 5m m，相同焊缝 有 3 条，采用焊条电弧焊焊接 ( c ) 表示单面角焊缝，三面焊 接，焊脚尺寸 8mm，现场进行施焊 (d)表示正面开 60°V 形坡口， 间隙3mm、钝边6mm，焊缝要求磨平， 反面要求熔化极气保护焊封底、正 面埋弧焊 ( e ) 表示底部临时垫板，间隙 8mm，陡边单V 型焊缝，坡口面角度 10°，采用埋弧焊焊接 (f)表示单面V 型坡口，坡口角 度50°，间隙3mm，钝边2mm，相同 焊缝有6条，采用手工钨极氩弧焊打 底，焊条电弧焊盖面工艺3.焊接工艺 1)焊条电弧焊工艺 焊条电弧焊主要工艺参数有焊条牌号与规格、焊接电 流、电弧电压、焊接速度、摆动形式等 (1)焊条牌号和规格 焊条牌号和类型很多，一般按药皮酸碱度多少分为酸性 焊条和碱性焊条车间里常用酸性焊条，焊接电流比碱性 焊条相同规格的情况下大 10%，可用交直流焊机两用，不受 焊机影响，而碱性焊条只能采用直流反接焊条直径与焊 接电流之间关系见表 5表 5 . 焊条直径与焊接电流之间关系(2)焊接电流 焊接电流大小直接影响焊缝质量，焊接电流太小，电 弧太软没有刚性，焊后容易产生未焊透、夹渣、气孔等焊接缺 欠；焊接电流太大发出撕裂的响声，飞溅大，焊接头发红，操 作不当，容易产生咬边、焊瘤、烧穿等焊接缺陷，要想有好的 焊接质量，必须学会调节好焊接电流。

(3)电弧电压 电弧电压主要与弧长有关对于用碱性焊条焊接，必 须进行短弧操作，拉长弧后电弧电压升高，空气中氮气容易 进入焊缝会产生氮气孔短弧弧到底有多长，一般控制在 0. 5-1.0 倍的焊条直径，如用φ 4.0 焊条焊接，弧长控制在 2- 4mm 之间 (4)焊接速度 焊接速度主要根据坡口形式、焊接层次、焊接位置等 因素有关要求焊接速度不能太快，太快容易产生未焊透、夹 渣、气孔等焊得太慢、线能量太大容易产生焊接变形和焊接 裂纹等一般焊条电弧焊控制在 5-15mm/min (5)摆动形式摆动形状跟坡口形状、焊接位置、焊接材料等有关 常用的摆动形式有直线型 ；直线往返形 ；锯齿 形 ；月牙形 ；三角形 ； “8 ”字形 ；圆圈形 ；有时一条焊缝有几种摆动形式 (6)其他形式 除了主要焊接参数以外，还跟母材、焊接位置、坡口 形式、结构形式有关 2)埋弧自动焊 埋弧自动焊的焊接工艺参数主要有焊缝的形状与尺寸、 焊接电流、电弧电压、焊接速度与焊丝伸长等 (1)焊缝的形状与尺寸 焊缝的形状系数要求Ψ在1.3-2.0 之间，形状系数Ψ=形状系数太小容易产生裂纹和气孔，过大熔 深浅，浪费金属材料，还可能造成未焊透。

(2)焊接电流 焊接电流大小直接影响熔深，焊宽基本不 变，焊接电流越大，熔深越大，反之也亦样，焊接电流 变小，熔深变浅 (3)电弧电压 电弧电压与焊宽有关，与熔深变化不大， 电弧电压越大，焊缝越宽，反之也亦样，电弧电压变小， 焊宽变窄 (4)焊接速度 焊接速度变大，熔深焊宽变小，反之； 焊接速度变小，熔深焊宽变大 (5)焊丝伸长长度 一般为焊丝直径的 10 倍左右，太长 由于电阻大容易折断发红，引弧困难，熔深降低，余高增加 其他因素，如焊丝直径，在相同焊接电流，焊丝直径变 细，熔深加大；焊件倾斜，无论上坡焊还是下坡焊工件倾斜度 不得超过6°，否则容易产生焊接缺欠，同时还有装配间隙大 小和坡口角度大小，对焊缝成形也有很大影响 3）手工钨极氩弧焊 手工钨极氩弧焊的焊接工艺参数主要有电源种类和极 性，焊接电流和钨极直径，电弧电压，氩气流量与喷咀直径， 喷咀至焊件距离等 (1)电源种类和极性 除铝及铝合金，镁和镁合金使用交 流氩弧焊机外，其他金属材料都使用直流氩弧焊机，并用正 接法才能焊接，公司除焊铝炉子使用铝质材料要用交流氩弧 焊机，其他所有部件都是用直流氩弧焊机 (2)焊接电流 焊接电流大小主要根据工件厚度和钨极直 径，钨极直径与允用电流之间关系见表 6 ：表 6 . 钨极直径与允用电流之间关系(3)电弧电压 手工钨极氩弧焊与焊条电弧焊一样是不能 调节电弧电压，只有当电弧长度改变时电弧电压改变，因此 手工钨极氩弧焊电弧不能拉太长，电弧电压提高容易产生气 孔等焊接缺陷。

(4)氩气流量与喷咀直径 氩气流量与喷咀直径有直接关系喷咀直径越大，氩气 流量越大如公司里经常使用氩弧焊枪喷咀一般为φ8-φ10, 使用的氩气流量为8-12l/min 为合适而熔化极气保护焊的喷 咀一般φ15- φ 20，混合气的流量一般为18-25l/min 流量一般不能太大，否则容易产生紊乱，反而保护不好， 而且浪费气体，流量太小保护不好，容易产生气孔 (5)喷咀至焊件的距离，一般控制在 8-15mm，距离太 短，喷咀容易碰上工件；距离太长，使气体保护不好 (6)其他：还和钨极情况有关，要求端部有一个小的圆 平台，钨极大尖容易烧损，小圆平台太大电流分散，电弧 不集中，容易使电弧不稳18WELDING FABRICATION & APPLICATION2013年6月对于容易氧化的金属，如不锈钢、铝、钛等金属，打 底时要加反面保护等措施 4 ) 焊前预热、焊后热处理 对于一般低碳钢部件不要求预热和焊后热处理，但当部 件超过一定厚度的碳钢及合金钢都要求焊前预热和焊后热处 理，或室温低于 0℃时有时也要求预热 (1)焊前预热 Q345R 当厚度 t ≥ 30mm, 预热温度要求100-150℃ 15CrMoG 和 12Cr1MoVG 材料，当厚度 t ≥ 15mm，预热 温度要求 100-150℃ (2)焊后热处理 Q245R 当厚度t ≥30mm 应进行600°-650℃焊后热处理 Q345R 当厚度t ≥20mm 应进行550°-600℃焊后热处理 15CrMo 当厚度t ≥10mm 应进行650°-700℃焊后热处理 12Cr1MoV 当厚度t ＞6mm 应进行700°-740℃焊后热处 理 (3)局部焊后热处理当焊件应力集中为消除焊接应力可用局部热处理办法解 决, 如 D 型炉锅筒小管在环缝上焊接，人孔圈对接时通过局 部热处理解决应力问题。

4.典型锅炉部件的焊接思 考 题 ： 1 . 焊接接头中常见的坡口形式有几种形 式？各自特点是什么？ 2.坡口的几何要素有哪些？起什么作用？ 3.焊缝符号有几部分组成？并对下列的焊 缝符号与焊缝简图用线条连接起来？(见图 3) 4.焊条电弧焊的焊接工艺参数有哪些？如 何正确使用好？ 5.埋弧自动焊的焊接工艺参数有哪些？如 何正确使用好？ 6 . 手工钨极氩弧焊的焊接工艺参数有哪 些？如何正确使用好？ 7 . 焊前预热和焊后热处理什么情况下使 用？ 8.如何理解典型锅炉部件的焊接？图 2 锅筒焊缝编号简图表 7 产品焊缝识别卡图 3 第 3 题19WELDING FABRICATION & APPLICATION2013年6月第五讲 焊接缺欠与焊接质量检验 1.焊接缺欠 1 ) 相关法规要求： (1)制造锅炉对焊缝外观 根据《蒸汽锅炉安全技术监 察规程》第 7 9 条中规定： ( a ) 焊缝外形尺寸应符合设计图样和工艺文件的规定， 焊缝高度不低于母材表面，焊缝与母材平滑过渡； (b)焊缝及热影响区表面无裂纹、夹渣、弧坑和气孔； (c)锅筒(锅壳)、炉胆和集箱的纵、环缝及封头(管板) 的拼接焊缝无咬边，其余焊缝咬边深度不超过0-5mm，管子焊 缝两侧咬边总长度不超过管子周长的 20%，且不超过 40mm。

(2)制造压力容器对焊缝外观要求，根据《固定式压力容 器安全技术监察规程》第 4.4.2 条焊接接头的表面质量： ( a ) 不得有表面裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、 弧坑、未填满和肉眼可见的夹渣等缺陷； (b)焊缝与母材应当圆滑过渡； (c)角焊缝的外形应当凹形圆滑过渡； (d)按照疲劳分析设计的压力容器，应当去除纵、环缝 焊缝的余高，使焊缝与母材表面平齐； (e)咬边及其他表面质量，应当符合设计图样和本规程 引用标准的规定 钢结构应按照钢结构有关规程，焊缝外观质量按 I 、 I I 、I I I 级要求进行验收 2)焊接接头常见缺欠 焊接接头常见缺欠主要有焊缝尺寸不符合要求、裂纹、 气孔、咬边、焊瘤、夹渣、未焊透、未熔合等 (1)焊缝尺寸不符合要求 主要指不符合设计图样和工艺 文件规定要求，施焊时如：角焊缝焊脚尺寸达不到，有的 焊缝要求余高磨平而未磨平，工件变形不符合要求，有的 焊缝过宽或过窄，余高超过规定高度等 (2)裂纹 裂纹是焊接结构生产中最危险的一种缺陷，在 锅炉、压力容器重要钢结构中不允许存在最常见的裂纹 有热裂纹，冷裂纹二种再热裂纹和层状撕裂在公司产品 中极为少见 (a)热裂纹产生的原因是晶界上的低熔共晶受到拉应力共 同作用下产生。

防止产生热裂纹主要从合理选配焊接材料、严 格控制焊接工艺新参数、改善结构设计和预热、缓冷措施 (b)冷裂纹产生原因是焊缝中的氢、钢材的淬硬倾向和 焊接接头中的残余应力共同作用下产生冷裂纹防止产生冷 裂纹主要从去除或减少焊缝中的氢通过使用碱性焊条或碱性 焊剂，焊前必须烘干，坡口打磨干净；正确选择焊接工艺参 数；采取焊前预热和焊后热处理防止淬硬倾向；选择合理的 装焊顺序、改善焊件的应力状态 (3)气孔：气孔主要有氢气孔、氮气孔和一氧化碳气孔 (a)氢气孔：通过焊条药皮和焊剂按规定要求进行。