《材料成形工艺》PPT课件.ppt

第十章 金属焊接成形的主要工艺,机械工程学院 周志斌 2011.12.14,焊接（welding) 利用加热或加压，把两个分离的金属连接成一个不可拆卸的整体的工艺方法。,a) 铆钉连接,b) 螺纹连接,c) 焊接,一、焊接概述,fusion welding,pressure welding,soldering,气焊,电渣焊,等离子弧焊,电子束焊,激光焊,埋弧焊,氩弧焊,CO,2,保护焊,气体保护焊,手工电弧焊,电弧焊,摩擦焊,爆炸焊,超声波焊,扩散焊,点焊,缝焊,对焊,电阻焊,软钎焊,硬钎焊,常用焊接方法,火 焰 钎 焊,感 应 钎 焊,电 阻 钎 焊,炉 中 钎 焊,烙 铁 钎 焊,盐 浴 钎 焊,问题：三类焊接方法有何本质上的不同？,熔焊属于液相焊接。焊缝类似铸态组织。 压焊属于固相焊接，一般需要同时加压和加热。加热 温度不得超过母材熔点。 钎焊属于固-液相焊接，加热 温度高于填充钎料熔化温度，但也不得超过母材熔点。,1） 电焊条的组成及作用,一、焊条电弧焊 (SMAW) 1.电焊条（welding rod）,（1）导电；,（2）作为焊缝的填充金属,（1）稳弧；,（2）保护焊接区；（造气、造渣）,（3）冶金处理；（渗加合金元素、脱氧脱硫）,焊芯的作用,药皮的作用,a)光焊丝焊接的焊缝,b)带药皮焊条焊接的焊缝,七大类：碳钢焊条； 低合金钢焊条； 不锈钢焊条； 堆焊焊条； 铸铁焊条及焊丝； 铜及铜合金焊条； 铝及铝合金焊条；,2） 电焊条的种类及牌号,具体牌号表示：,如“J”，表示结构钢焊条； “A”：表示铬镍不锈钢焊条,“2”表示“钛钙型药皮， 交直流两用”,“7”表示“低氢型药皮， 直流电源”,“J422” 表示结构钢焊条，焊缝抗拉强度420MPa， 钛钙型药皮，交直流两用,“J507” 表示结构钢焊条，焊缝抗拉强度500MPa， 低氢型药皮，直流电源,两种常用焊条：,2.焊条电弧焊工艺,（1）接头形式与坡口,卷边对接焊缝 （喇叭型）,1,13,平对焊缝 （I 形焊缝）,2,38,V形焊缝,3,326,对接接头,序号,示意图,适用板厚,焊缝名称,4,单边V形焊缝,5,6,2060,2060,326,U形焊缝,单边U形焊缝 （J型焊缝）,对接接头,序号,示意图,适用板厚,焊缝名称,7,X形焊缝,8,9,12,4060,1260,双U形焊缝,K形焊缝,对接接头,填角焊,开槽焊,塞焊,开槽焊,搭接接头,填角焊,双面开坡口,单面开坡口,注意：使用中尽量避免单面角焊缝,T形接头,角接头,二、 埋弧焊 (submerged arc welding),埋弧焊时，采用不切断的盘状焊丝，配用一种颗粒状的焊剂，以代替手弧焊时的焊条。焊接过程中，焊剂不断撒在焊件接缝上及其近旁地区。焊丝末端伸入焊剂内并与焊件之间产生电弧。由于电弧被焊剂层所覆盖，焊工看不到电弧，故称埋弧焊，即电弧在焊剂层下燃烧的电弧焊。 埋弧焊时，全部焊接操作包括引弧、焊丝下送和弧长调节、焊丝前移以及焊缝收尾等全部由机械来完成的称自动埋弧焊(automatic submerged arc welding)。若引弧和焊丝送进由机械来完成，而电弧操纵由手工完成的称半自动埋弧焊(semi-automatic submerged arc welding)。,二、埋弧自动焊,1、什么是埋弧自动焊 ？,电弧在焊剂层下燃烧 ；焊丝自动送进。,埋弧焊接过程示意图,图中：1-电弧；2-母材；3 -焊剂；4 -焊丝；5-焊剂漏斗； 6-导电嘴；7-熔渣；8-金属熔池；9-渣壳；10-焊缝。,2、埋弧自动焊是如何进行的？,焊丝充填焊缝金属；焊剂熔渣对金属熔池起保护和调整焊缝金属的合金成分（脱氧、合金化）,3、埋弧自动焊有哪些应用特点？,焊缝质量好。减少了合金元素的烧损，焊缝 内在质量好；飞溅少，表面光整平直、美观。,生产效率高。用较大的电流（ 100A），有 高的熔敷率，熔深大；工艺参数可以自动调 节，电弧工作稳定；焊丝自动送进。,生产成本低。表现为焊材利用率高。焊接一些 中厚钢板可不开坡口，节约机加工成本。,劳动条件得到改善。排除了电弧光对工作环境 的危害。对焊工的操作技术要求不高。,适合于焊低碳钢、低合金钢和低碳不锈钢 。碳当量一般不大于 0.30.4 并要求含 S、P量低。 还可用来焊接铜合金、镍合金，但不适合焊接铝、钛合金。 最适合于焊接中厚板（6mm以上）的长直和连续环形焊缝，但只适合于焊接平焊缝。 埋弧自动焊广泛应用于造船、压力容器、石化、桥梁、重型机器等行业。,4、埋弧自动焊怎么用？,主要考虑以下内容： 合理选用焊接材料，包括焊剂和焊丝； 科学规范工艺参数，包括电流、电弧电 压与焊接速度等； 确立工艺和质量保证措施；,5、埋弧自动焊工艺应考虑哪些内容？,1）埋弧焊焊接材料的选用,（一） 焊剂,（二） 焊剂与焊丝的配用原则（焊普通结构钢）,（三）高Mn高Si焊剂的作用与渣系反应,说明： 渣系反应中被还原出来的 Si 、Mn 通过熔 渣扩散进入熔池金属内。 熔滴过渡中，金属熔滴伴随有碳的氧化烧损，有利于减少熔池中的溶氢量。,焊接电流 焊接电流主要影响 焊缝形状与尺寸。 熔深H 与电流I成正 比，即 H = Km I Km - 熔深系数。,2）埋弧焊焊接工艺参数的选用,电弧电压 加大电弧电压不会 带来什么好处。相反， 将使电弧增长，会造 成电弧不稳定，熔宽 增加，余高减小，可 能出现咬边。,焊接速度 焊接速度必须选择 适宜。 若过快，即线能量小， 使得熔深浅，余高低，焊 缝窄并影响焊材和母材的 熔合，易出现气孔、未焊 透、咬边和焊缝不规则等 缺陷。 若过慢，即线能量大， 会使熔池扩大，容易出现 夹渣。,焊接速度对焊缝成形的影响,对于埋弧自动焊，应采用以下工艺措施 ： 焊丝送进方向正常与焊件水平工作面垂 直，但有 时也保持一定倾角。倾角方向、大小对熔深、熔 宽、焊缝余高均有影响。 焊件倾斜会形成上坡焊或下坡焊，也将影响熔深、 熔宽、焊缝余高。 问题： 焊丝倾角和焊件倾斜对熔深、熔宽、焊缝余高等 焊缝形成参数与焊接质量会带来怎样的影响呢？ 请大家分析和讨论。,2）埋弧自动焊的工艺措施, 对于平放角焊缝，有条件时应置于船 形位置进行焊接，即采用船形焊。采 用船形焊 可使焊缝均匀，成形美观， 电弧稳定。, 焊剂层厚度的控制 被熔化的焊剂质量应等于同时被熔化的焊丝质量。 焊剂层太厚，会使焊缝中间上凸，出现峰形，焊剂 层太薄，电弧外露，保护性不好。 添置引弧板和引出板，保证焊缝始端、末端获 优质焊缝。 必要时，工件焊缝 底面需要添置板状衬 垫，以保证焊透和焊 缝背面成形良好。,下面请看一段埋弧焊过程的录象。,三、氩弧焊,分类： 按电极类型 分为 非熔化极（钨极）氩弧焊（TIG焊 ） 熔 化 极 氩 弧 焊 （MIG焊 ）,氩弧焊是一种用惰性气体-氩气作为电弧介质以求保护焊接电弧和熔池的焊接方法。,1、钨极氩弧焊（TIG焊 ）,1）钨极氩弧焊原理,钨极4 和工件7 分别 作为电弧电极。焊丝 1熔化后填充熔池，氩气保护电弧和熔池。,2）钨极材料 W-Th或W-Ce合金。,特性： 耐高温； 载流能力强； 发射电子能力强。,3）钨极氩弧焊焊枪,空气自冷式: 用于小电流（100A）焊接； 水冷式: 用于大电流焊接。,钨极氩弧焊焊枪结构示意图,气冷式,水冷式,4）钨极氩弧焊设备与控制系统配套,手工钨极氩弧焊设备与控制系统配套组成示意图,图中：1-填充焊丝；3-焊枪（炬）；8-冷却水系统； 11-供气系统；12-焊接电源； 13-控制系统。, 钨极不熔化，电弧稳定；熔滴不通过电弧区， 无飞溅；但使用电流有限，熔深浅。 只适合于薄板（6mm）。 焊接质量好。明弧操作，易于控制。 对焊材污染很敏感。焊前务必对焊材和母材清 理干净。 手工钨极氩弧焊生产率低。自动钨极氩弧焊要 加焊枪（炬）移动装置。 因使用氩气保护，相对成本比较高。,5）钨极氩弧焊的工艺特点,6）钨极氩弧焊的应用,主要用来焊接Al、Mg、Ti等活泼金属及Mo、Zr、Nb等难熔活性金属与合金。,7）钨极氩弧焊的操作技术要点, 对焊接夹具精度要求高，因产品多属薄壁拼焊结 构，容易变形，故焊前装配必须严格一致。 一般采用直流正接。但焊接Al、Mg合金则宜于 用交流TIG焊。 焊接电流、焊接速度将依据工件材料、厚度、接 头形式、焊接位置和电流极性等因素来确定。 电弧长度15mm；气体流量6 15 L/min。,2、熔化极氩弧焊（MIG焊 ）,思路： 以可熔化的焊丝 替代不可熔化的钨极并 填充金属。原理上类似 埋弧焊，只是这里用氩 气保护，而埋弧焊是用 熔渣保护。,图中：3-焊丝；4-导电嘴； 5-喷嘴；6-送丝机构。,熔化极氩弧焊示意图,特点: 电流密度高，母材熔深大， 适合中厚板焊接。,熔化极氩弧焊（MIG焊 ）除使用氩气作保 护性气体外，也可以用氩、氦两种气体混合。 因为惰性气体不与液态金属发生冶金反应， 故电弧燃烧稳定，熔滴过渡平稳。 在焊接钢铁材料时，为了节约惰性气体用 量和改善焊缝成形状况，可在惰性气体中加 入少量氧化性气体CO2 或O2 。 惰性气体中加入氧化性气体CO2 的混合气体 保护焊称为MAG焊。,装备系统 半自动熔化极 氩弧焊的装备也 不外乎是电源3、 送丝机4、控制箱 5、焊炬（枪）1、 气瓶 8 等。,熔化极氩弧焊装备示意图,四、 CO2 气体保护焊,合金元素烧损、气孔及飞溅是CO2 气体保护焊质量控制中的三大主要问题。,效率高、明弧可见易控制， 变形小，CO2成本低是其优点。,CO2 气体保护焊主要用来焊接低碳钢、普通低合金钢。,1、合金元素的氧化烧损及CO的生成,CO2,Me（Fe、Si）+CO2=MeO+CO （合金元素与 C02 作用） Me +0 = Me0 （合金元素与 0 作用） Mn+FeO=MnO+Fe （合金元素与Fe0作用） Si02、Me0 浮于熔池上表面； Fe0 部分进入液态金属，部分进入熔渣。 C0 的生成和逸出，促使C 烧损并将引起熔池 爆破，造成熔池、熔滴飞溅；还有可能在焊缝中形 成气孔。,问题：如何解决C02 气体保护焊中合金元素烧损、飞溅及气孔等质量潜在问题？,为使焊缝强度不至于因碳烧损而降低，焊材中还得适量加入Cr、Mo、V等强化元素。,2、相应的焊接冶金措施 在焊材中加入Al、Ti、Si、Mn等强脱氧剂，通过脱氧去除 FeO。通常采用Si、Mn联合脱氧。适当减少焊材的含碳量也是必要措施之一。,脱氧反应式如下：,3、 CO2 气体保护焊中的气孔问题,CO2 气体保护焊中的气孔主要为CO气孔、 N2气孔、 H2气孔。,CO气孔是因焊丝脱氧元素不足而造成CO的形成，即 FeO + C =Fe + CO N2气孔是由于保护气氛遭到破坏，有空气侵入。需要加强保护或选用含固氮元素（Ti、Al）的焊丝。 H2气孔是因焊丝、工件表面油污或CO2 气体中水分的分解所致。,4、CO2 气体保护焊中的飞溅问题,产生的原因： 由焊接冶金反应形成CO膨胀爆破所引起。 操作时要求合理选用焊接工艺参数； 可在CO2中加入一定比例的Ar； 采用低飞溅焊丝。,5、C02气体保护焊的设备组成（自动焊机）,等离子弧焊是基于钨极氩弧焊（TIG焊 ） 而发展起来的一种高温、高能量密度的焊接 方法。它还可用于金属切割。,五、 等离子弧焊,问题：何谓等离子弧？,等离子弧实际上是一种受到压缩作用的拘束电弧。 能量密度高达 10 6W/cm2以上； 最高温度可达2400050000K； 电弧扩散角小，5左右； 且电弧稳定，指向性好。,问题：等离子弧是如何形成的？,等离子弧的形成 基于电弧受到三种压缩作用：,水冷喷嘴的外部拘束压缩,离子气流的冷却压缩,弧柱自身的电磁收缩,关键设备是等离子弧焊枪！,等离子弧焊枪喷嘴,几乎所有金属结构材料都可以用等离子弧焊接或等离子弧切割。但对板厚有一定限制，一般可焊 3 8 mm。 用微束等离子弧焊可焊接超薄金属材料。最薄可达 0.01 mm。 用等离子弧切割，不仅可切割各种金属材料，还可切割花岗岩、耐火砖、混凝土等非金属材料。 等离子弧还常用于堆焊与热喷涂。,问题：等离子弧焊接用在什么地方？,六、现代还用到哪些其他熔焊方法？,常用的其他熔焊方法还有：,电渣焊,气 焊,电子束焊,激光焊,1）电渣焊,电渣焊是利用电流通过熔渣所产生的电阻热以进行焊接的方法。,电渣焊主要被用来焊接厚大件,板厚一般在 30600 mm范围内； 熔渣温度可达到2000左右； 焊件无需开坡口，焊前留有2040mm的间隙； 焊丝不断送进，浮渣、熔池不断上升，熔池底部 金属不断结晶凝固； 热影响区晶粒粗大，焊后要进行正火或回火处理。,2）电子束焊,原理：利用高能电子束撞击焊件表面、轰击深处，金属熔化、结晶凝固，形成焊缝。,真空电子束焊机,高能量密度的电子束必须经过电子发射、加速、聚焦才能产生。设备复杂，价格贵重。 电子束加速电压可达150kV，电子束焦点直径为0.11mm，功率密度达10 6W/cm2以上。焊缝深宽比可达 501。 焊件装配、间隙要求严格。在非真空中焊接，质量难得稳定。电子束产生的X射线对人体有害，要严加防护。 电子束焊应用范围极广，涉及到各个领域，各行各业，各式金属与非金属材料。焊后不改变力学性能。,电子束焊的特点,利用聚焦后的激光束进行焊接称之为激光焊。 聚焦后的激光束光斑直径可小到0.01mm，而 功率密度达1013 W/m2。对薄板的焊接速度极 快，可达10m/min以上。,3）激光焊,激光焊设备组成系统,激光焊应用如何？,激光焊应用不亚于电子束焊，但激光焊设备投资大。立项时需要认真论证。 利用激光热源还可进行与电弧焊的混合焊接或用于切割。,激光电弧混合焊接,激光切割原理,4）气 焊,气焊设备组成系统示意图,锅炉压力容器压力管道 焊工考试规则,第一十三条：焊接操作技能考试应从焊接方法、试件材料、焊接材料及试件形式等方面进行考核。 焊接方法及代号见表1， 焊条类别代号及适用范围见表2， 试件钢号分类及代号见表3， 各种试件形式、位置及代号见表4， 焊接要素及代号见表5。,表1 焊接方法及代号,（一）、“2002年考规”对八种焊接方法的焊工考试作出规定，除此以外的焊接方法都按四十三条规定进行考试。 药芯焊丝电弧焊考试规定与熔化极气体保护焊相同，常用半自动与自动焊方式( 实质上是手工焊与机械焊）。 堆焊不能称为焊接方法，只是焊接方法的运用，各种焊接方法焊接操作技能考试规定也适用于堆焊的运用。 对于焊接方法按“2002年考规”分为手 工焊接和机械化焊接两种方法；,对焊工操作技能“2002年考规”分为手工和焊机操作技能两种。 对试件对接形式分为板材对接焊缝、管材对接焊缝和管板角接头试件三种。 焊接不锈钢复合钢之间焊缝及过渡焊缝的焊工，应取得耐蚀堆焊资格,表2 焊条类别、代号及范围,.二、锅炉、压力容器和压力管道使用国产焊条所执行的国家标准有三个：GB/T9831995， GB/T51171995， GB/T51181995， 行业标准一个： JB/T47472002。 表2 焊条代号、类别及适用范围 F1 钛钙型 EXX03 F1 （J422、J502) GB/ T5117 这类焊条为钛钙型，药皮中含30%以上的氧化钛和20%以下的钙或镁的碳酸盐,矿，熔渣流动性良好，脱渣容易，电弧稳定熔池适中，飞溅少，焊波整齐。这类焊条适用于全位置焊接，焊接电流为交流或直流正、反接，主要焊接较重要的碳钢结构。 F2纤维素型EXX10，EXX11， （GB/T5117） EXX10X，EXX11X， （GB/T5118） EXX10、 EXX10X型焊条为高纤维素钠型药皮中纤维素含量较高，电弧稳定，焊接时有机物在电弧区分解产生大量的气体，保护熔敷金属，电弧吹力大，熔深较深。,熔化速度快，熔渣少，脱渣容易，熔渣覆盖较差，通常限制采用大电流焊接。这类焊条适用于全位置焊接，特别适用于立焊、仰焊的多道焊和有较高射线检测要求的焊缝，也可用于向下立焊，焊接电流为直流反接。 如J505GX （GB/T5118） 适用焊件的焊条范围：F1、F2,F3 钛型、钛钙型 型号：（GB/T983) EXXX（X）16型焊条（G202),药皮可以是碱性的，也可以是钛型或钛钙型。适用于交流或直流焊接，为了在交流施焊时获得良好的电弧稳定性，这类焊条药皮中一般都含有易电离元素如钾，直径不大于4.0mm的焊条可用于全位置焊接 。适用焊件的焊条范围：F1、F3。,F3J 低氢型、碱性 GB/T5117 J426 、J506、J507 GB/T5118 J427、J507、J507RH GB/T983 G207,EXX15、EXX15X型焊条，这类焊条为低氢钠型。药皮主要组成物是碳酸盐矿和萤石，碱度较高，熔渣流动性好，焊接工艺性能一般，焊波较粗，角焊缝略凸，熔深适中，脱渣性能好，焊接时要求焊条干燥，并采用短弧焊。这类焊条可全位置焊接，焊接电流为直流反接。这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性能和力学性能。,EXX16、EXX18X型焊条，这类焊条为低氢钾型药皮。在与EXX15、 EXX15X型焊条药皮基本相似的基础上添加了稳弧剂，如钾水玻璃等，电弧稳定，工艺性能、焊接位置与EXX15型焊条相似，焊接电流为交流或直流反接。这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性能和力学性能。 适用焊件的焊条范围： F1、F3、F3J,F4 钛型、钛钙型 GB/T983 EXXX（X）15 EXXX（X）17 （A132、A302） GB/T983 F4J GB/T983 EXXX（X）15 EXXX（X）17 （A137） （A307）,上述三个焊条国家标准都是等效采用美国国家标准，所谓等效采用则是将国外标准的技术内容全部照搬，只是计量单位从英制改为中国习惯采用的公制。当焊工考试时若采用了美国焊条，便可直接按（2002考规）表2的规定将美国焊条划入相应的类别中。 GB/T9831995 等效 ANSI/AWS A5.41992 不锈钢手工电弧焊焊条 GB/T51171995 等效 ANSI/AWS A5.11991,碳钢药皮电焊条规程 GB/T51181995 等效 ANSI/AWS A5.51981 低合金钢药皮电焊条规程 三、试件母材钢号及代号见表3 焊工焊接操作技能考试是要求焊工按照评定合格的焊接工艺施焊出没有超标缺陷的焊缝。从焊接缺陷角度出发，焊工焊接操作技能与母材钢号没有关系，对于焊条电弧焊，焊工焊接操作技能与药皮类别密切相关。 但因钢材合金成分不同造成焊接性能不同，施焊时所采取的焊接工艺措施,不一样，从焊接工艺复杂程度出发而将试件母材钢号进行分类，并制定出替代规则，手工焊焊工焊接操作技能也相应分成四个等级。,表3 试件钢号分类及代号表,表3中钢号都是锅炉、压力容器、压力管道和气瓶现行标准中所列钢号。 GB66531994焊接气瓶用钢板中所列气瓶用钢的牌号都用“HP”打头，例如HP245、HP365。“245”表示钢材屈服点s 下限值。气瓶用钢的化学成分 都有控制范围。,SY52971991石油天然气输送管道用直缝电阻焊钢管中所列的钢种等级都用“S”打头，例如S240、S480。 “240表示该等级钢种的t0.5下限值， （规定总伸长应力即试样标距长度上产生0.5%的总伸长所需的拉应力）对于每个等级钢种化学成分都有控制范围。,“ GB/T97111999石油天然气输送 钢管交货技术条件中所列的钢种等级都用“L”打头，例如L175、L155。155”表示该等级钢种的Rt0.5下限值，对于每个等级钢种化学成分都有控制范围。 碳素钢（类）：焊接性能良好，大多数情况下焊前不要求预热，焊后不要求后热，部分钢号因为没有冲击要求，因而也不需要控制线能量。 低合金钢（类）：这类钢号焊前要求预热，焊后要求后热，而且有冲击,试验要求，因而要求控制线能量上限。 马氏体钢、铁素体不锈钢（类）： 这类钢焊接裂纹倾向较大，焊前不要求预热，焊后要进行热处理，焊接工艺要求严格，要求控制焊接线能量范围。 1Co5Mo与1Co9Mo1是代表这一类别钢号， 1Co5Mo钢供货状态的金相组织与热处理状态有关。即便退火供货时为珠光体，在焊后其焊缝与热影响区将出现马氏体组织，所以将它列入类。,奥氏体不锈钢、双相不锈钢（类）： 这类钢材用相应的焊条施焊时熔池不易摊开，熔滴过渡不暢特点与碳钢、低合金钢很不同，故另列一类。 表3内所列钢号只是典型钢号示例，包含了锅炉、压力容器、压力管道标准中所列钢号。对于没有列入表3的钢号（例如新钢号、国外钢号）可根据第四十四条规定由焊工考委会将其列入相应类别中。 对焊机操作工来讲，焊接操作技能考试是考核焊工掌握焊机能力，焊接过程“自动”,完成与钢号无关，焊机操作工用某一钢号经焊接操作技能考试合格后，则焊接所有钢号都可免除考试。 表4 试件形式、位置及代号见图：,表4 试件形式、位置及代号,第十四条焊接操作技能考试合格的焊工，当试件钢号或焊材变化时，属下列情况之一的不需重新进行焊接操作技能考试： （一）手工焊焊工采用某类别钢号经焊接操作技能考试合格后，焊接该类别其它钢号时； （二）手工焊焊工采用任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接该,类别钢号与类别代号较低钢号所组成的异种钢号焊接接头时； （三）除类外，手工焊焊工采用某类别任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接较低类别钢号时； （四）焊机操作工采用某类别任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接其它类别钢号时； （五）变更焊丝钢号（或型号）、,药芯焊丝类型、焊剂型号、保护气体种类和钨极种类时； 第十五条经焊接操作技能考试合格的焊工，属下列情况之一的，需重新进行焊接操作技能考试： 、改变焊接方法； 、在同一焊接方法中，手工焊考试合格，从事焊机操作工时； 、在同一种焊接方法中，焊机操作,考试合格，从事手工焊工作时； 、表五中焊接要素（代号）01、02、03、04、06和08之一改变时； 、焊件焊接位置超出表11规定的适用范围时。,表5 焊接要素及代号,焊接要素实际上是影响焊工焊接操作技能 的工艺因素和条件，增加表5焊接要素及代号是“2002年考规”特点，从表5可见，分两种情况：一是手工焊，只对钨极气体保护焊填充金属规定了三种情况（无焊丝、实芯、药芯焊丝）；二是机械化焊对钨极气体保护焊的自动稳压系统和其他焊接方法的自动跟踪系统及单道焊、多道焊重新考试规定。 “表5中焊接要素（代号）01、02、03、04、06和08之一改变时”这一句话中说明,表5中共有9个焊接要素，只有上述6个焊接要素改变时，需要重新进行焊接操作技能考试，要素改变的含义是： 01改变含义：手工钨极气体保护焊增加或取消填充金属焊丝。 02改变含义：手工钨极气体保护焊从实芯填充金属焊丝变为药芯填充金属焊丝，或取消填充金属焊丝。 03改变含义：手工钨极气体保护焊从药芯填充金属焊丝变为实芯填充金属焊丝，或取消填充金属焊丝。,04改变含义：自动钨极气体保护焊取消 自动稳压系统； 06改变含义：所有机械化焊接方法取消自动跟踪系统。 08改变含义：所有机械化焊接方法在每面坡口内从单道焊变为多道焊。 焊缝金属中的焊层与焊道是两个概念，其定义可看GB/T33751994焊接术语，在图A所示焊缝中有四个焊层6条焊道，在图B所示焊缝中有两个焊层2个焊道。,图B,表5中“08”和“09”是指“每面坡口内焊道”。如图C所示双面坡口的焊缝内，正面为单道，而背面为多道。,图A,图C,第十六条 焊接操作技能考试可以由一名焊工在同一试件上采用一种焊接方法进行，也可以由一名焊工在同一试件上采用不同焊接方法进行组合考试；或由两名（或以上）焊工在同一试件上采用相同或不同焊接方法进行组合考试。由三名（含三名）以上焊工 的组合考试试件，厚度不得小于20mm。,例一、如16MnR，板厚12mm，平焊对接、一焊工用实芯焊丝，钨极气体保护焊打底2mm，焊条电弧焊用低氢型焊条盖面10mm。考试合格后，他即具有两个项目： GTAW1G-2-02 SMAW1G（K）10F3J,例二、一管板角接头试件，管外径为57，材质为20号钢，壁厚4mm；板厚12mm，材质为16MnR，垂直固定，一焊工用实芯焊丝钨极气体保护焊打底2mm，再用低氢型焊条电弧焊焊完，考试合格后，他即具有两个项目： GTAW/2FG2/5702 SMAW/2FG（K）10/57F3J,手工焊焊工进行焊接操作技能考试合格时，焊条熔敷金属成分和组织应与试件母材类同，不得用奥氏体不锈钢焊条或双相钢焊条焊接、类钢号。 当使用GB/T983中的焊条进行耐蚀堆焊时，手工焊焊工采用某类别任一钢号作基层经操作技能考试合格后，在较低类别钢号上堆焊时不需重新进行焊接操作技能考试。 手工焊焊工采用类中任一钢号经焊接操作技能考试合格后，当使用奥氏体不锈钢焊条或双相钢焊条焊接、类钢焊件时不需重新进行焊接操作技能考试。,第十七条考试试件 试件形式 各种试件形式如图所示，包括：对接焊缝试件、管板角接头试件、堆焊试件。管板角接头形式见图4。对接焊缝试件、管板角接头试件分带衬垫和不带衬垫两种。 双面焊、部分焊透的对接焊缝和部分焊透的管板角接头均视为带衬垫。,焊接操作技能考试试件分为：对接焊缝试件（下分板材对接焊缝试件和管材对接焊缝试件），管板角接头试件，和堆焊试件。 对接焊缝是锅炉、压力容器、压力管道中最大量使用的焊缝形式，可将角焊缝看作坡口角度为90的对接焊缝，从焊工熔敷焊缝金属过程而言，角焊缝与对接焊缝是极其相似的，焊工采用对接焊缝试件经焊接操作技能考试合格后在一定条件下适用于焊接,角焊缝，“2002考规”中不再设角焊缝试件。,第十八条 手工焊焊工采用对接焊缝试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于焊件金属厚度范围见表7。t为每名焊工、每种焊接方法在试件上的对接焊缝金属厚度（余高不计），当某焊工用一种焊接方法考试且试件截面全焊透时，t与试件母材T相等。,表7手工焊对接焊缝适用于对接焊 缝焊件焊缝金属厚度范围mm,注：t不得小于12mm，且焊缝不得少于3层 例SMAW1G8F3J 焊条电弧焊，材质、类，水平位置，焊缝金属厚度16mm ,低氢型焊条施焊。（如果为T16则） GTAW 1G302 手工钨极气体保护焊，实芯焊丝，材质、类，水平位置，焊缝金属厚度6mm。 （如果为T6则）,、手工焊焊工采用管材对接焊缝试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于管材对接焊缝焊件外径范围见表8 ；适用于焊缝金属厚度范围见表7。,表8手工焊管材对接焊缝试件适用于对接焊缝焊件外径范围mm,注：管材向下焊试件 例： SMAW1G2/25F3J 焊条电弧焊，材质、类，水平转动，焊缝金属厚度4mm ,管外径25mmn。（对244.5的管？） GTAW1G2/2502 手工钨极气体保护焊，实芯焊丝，材质、类，水平转动，焊缝金属厚度4mm ,管外径25mmn。,、手工焊焊工采用管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于管板角接头焊件范围见表9，当某焊工用一种焊接方法考试且试件截面全焊透时，t与试件板材厚度S0相等。,表9手工焊管板角接头试件适用于管板角接头焊件范围mm,注：当S012时，t应不小于12mm，且焊缝不得少于3层 例SMAW/-2FG8/57F3J 焊条电弧焊，类和类材料相焊，管574，管板角焊缝，焊缝金属厚度t16mm，焊条为低氢型。 如果，或板厚18mm以上？ 例GTAW/-2FG-3/57-02 手工钨极气体保护焊，实芯焊丝， 类和类材料相焊，管板角焊缝，焊缝金属厚度6mm。（如果？）,、焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件考试时，母材厚度T或S0自定，经焊接操作技能考试合格后，适用于焊件焊缝金属厚度不限。 例SAW1G（K）07/08 例 SAW1G（K）07/09 例GTAW5FG（K）04/06/09 例 GTAW5FG（K）05/07/09,焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件考试时，管外径自定，经焊接操作技能考试合格后，适用于管材对接焊缝焊件或管板角接头焊件管外径的最小值为试件外径，最大值不限。 例GTAW5FG（K）04/06/09 此时已看不出管径最小值，只能从焊工考试档案中才可查出D值,手工焊焊工和焊机操作工采用不带衬垫对接焊缝试件或管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，分别适用于带衬垫对接焊缝试件或管板角接头试件；反之不适用。 例按第十六条组合考试： 材质16MnR，板厚12mm，平焊试件，用手工钨极氩弧焊打底，填充金属为实芯焊丝，焊缝金属厚度2mm，然后采用低氢型焊条手工焊填满坡口，项目代号为：,GTAW1G202和 SMAW1G（K）10F3J 则焊条电弧焊只能用于双面焊、部分焊透的对接焊缝。 例管板角接头无衬垫水平固定试件，管材壁厚2mm , 25mm ,材质20号钢，板材厚度12mm，材质16MnR，采用手工钨极氩弧焊打底，填充金属为实芯焊丝，焊缝金属厚度为2mm，然后采用低氢型焊条手工焊填满坡口，项目代号为 ：,GTAW/-2FG-2/25-02 SMAW-/-2FG(K)-10/25-F3J 则焊条电弧焊只能用于双面焊、部分焊透的对接焊缝。 手工焊焊工和焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，除规定需要重新考试时，适用于焊件角焊缝，且母材厚度和外径不限。 上述“除规定需要重新考试”的规定为：,手工焊焊工： 第十五条规定： 手工焊考试合格从事焊机操作工 表5中焊接要素01、02、03、04、 06和08改变时 焊条类别超出表2的规定： 第十四条规定： 第十九条规定：,第十八条、中关于管外径的规定。 焊机操作工：第十五条规定内容：焊机操作考试合格，从事手工焊工作时。,耐蚀堆焊试件 各种焊接方法的焊接操作技能考试规定也适用于耐蚀堆焊。 手工焊焊工和焊机操作工采用堆焊试件考试合格后，适用于焊件的堆焊层厚度不限，适用于焊件母材厚度范围见表10。,表10 堆焊试件适用母材厚度范围mm,焊接不锈钢复合钢的复层之间焊缝及过渡焊缝的焊工，应取得耐蚀堆焊资格 例：有一复合钢板，基层材质为16MnR，板厚16mm，复合层为0Gr18Ni9，板厚3mm ，平板对接，采用平焊位置、低氢型和碱性焊条施焊，所需焊工项目为： SMAW1G12F3J SMAW（N16）1G（K）F4J SMAW1G（K）12F4J,值得注意是表7、表8、表9、表11中试件厚度包括试件母材厚度和试件焊缝金属厚度。对于焊接操作技能考试来说是考核焊工堆敷焊缝金属时尽量不出或少出焊接缺陷能力，而不是考核在什么厚度试件坡口内施焊焊缝的能力，因此考核焊工焊接操作技能应按试件焊缝金属厚度考虑，而不是按试件母材厚度考虑。焊工在试件上可以不焊满坡口，为便于检验与结果评定通常焊满坡口，“2002考规”只依据试件,焊缝金属厚度来确定适应于焊件焊缝金属厚度范围。 参照ASME第卷规定出手工焊试件合格后适应于焊件焊缝金属厚度范围见表7、表9。从焊工焊接操作技能考试目的出发，焊缝金属厚度越大，则焊工施焊道数与层数越多，产生焊接缺陷的几率也越大。因此，厚度大的焊缝金属考试合格了，焊接厚度小的焊缝金属焊件则可免除考试。,（十一）手工焊焊工和焊机操作工，采用对接焊缝试件或管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后