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焊接工艺1焊条的选用原则 焊条的品种很多，每种焊条均有一定的特性和用途。选用焊条是焊接准备工作中一个很重要得环节。在实际工作中，除了认真了解各中焊条的成分、性能及用途外。还应根据被焊焊件的状况、施工条件及焊接工艺综合考虑。选用焊条一板应考率一下原则。（1） 焊接材料的力学性能和化学成分1） 对于普通结构钢，通常要求焊缝金属与母材等强度，应选用抗拉强度等于或稍高于母材的焊条。2） 对于合金结构钢，通常要求焊缝金属的主要合金成分与母材金属相同同或相近。3） 被焊结构刚性大、接头应力高、焊缝容易产生裂纹的情况下，可以考虑选用比母材强度低一级的焊条。4） 当母材中C及S、P等元素含量偏高时，焊缝容易产生裂纹，应选用抗裂性能好的低氢型焊条。（2） 焊件的使用性能和工作条件1） 对承受动载荷和冲击载荷的焊件，除满足强度要求外，还要保证焊缝具有较高的韧性和塑性，应选用塑性和韧性指标较高的低氢型焊条。2） 接触腐蚀的焊件，应根据介质的性质及腐蚀特征，选用相应的不锈钢焊条或其他耐腐蚀焊条3） 在高温或低温条件下工作的焊件，应选用相应的耐热刚或低温钢焊条（3） 焊件的结构特点和受力状况1） 对结构形状复杂、刚性大及大厚度焊件，由于焊接过程中产生很大的应力，容易使焊缝产生裂纹，应选用抗裂性能好的低氢型焊条。2） 对焊接部位难以清理干净的焊件，应选用氧化性强，对铁锈、氧化皮，油污不敏感的酸性焊条。3） 对受条件限制不能翻转的焊件，有些焊缝处于非平焊位置，应选用全位置焊接的焊条（4） 施工条件及设备1） 在没有直流电源，而焊接结构又要求必须使用低氢型焊条的场合，应选用交、直流两用低氢型焊条。2） 在狭小或通风条件差的场所，应选用酸性焊条或低尘焊条。（5） 改善操作工艺性能 在满足产品性能的条件下，尽量选用电弧稳定，飞溅少，焊缝成型均匀整齐，容易脱渣的工艺性能好的酸性焊条。焊条工艺性能要满足施焊操作需要。如在非水平位置施焊时，应选用适于各种位置焊接的焊条。如在向下立焊、管道焊接、底层焊接、盖面焊、重力焊时、可选用相应的专用焊条。2常用钢材焊条的选用（参照 焊接手册 第一册 66页）3焊条的管理和使用（1） 焊条的库房管理：焊条入库前要检查焊条质量保证证书和焊条型号（牌号）标识。焊接锅炉，压力容器等重要结构的焊条，应按国家标准要求进行复查，复验合格后才能办理入库手续。在仓库里，焊条应按种类、牌号、批次、规格、入库时间分类堆放，并应注明确标识。库房内要保持通风、干燥（2） 施工中的焊条管理：焊条在领用和在烘干时都必须认真核对牌号，分情规格并做好记录。不同牌号的焊条不能混在同一烘干炉中烘干，野外施工要是用保温桶。低氢焊条一般在常温下不得超过4小时。（3） 焊条使用前的检查：焊条应有制造长的质量合格证，如发现焊条内部有锈蚀，须经试验合格后才能使用。焊条受潮严重，依法现药皮脱落者，一般应予报废。（4） 焊条的烘干焊条使用前一般应按说明书规格的烘干1） 碱性低氢型焊条温度一般在350400度，对含氢量有特殊要求的低氢型焊条的烘干温度应提高到400450度，烘箱温度应缓慢升高，时间1小时，烘干后放在100150度的恒温箱内，且不可突然将冷焊放入高温烘箱内或突然冷却，取出后放在焊条保温桶内。烘干次数不易超过两次。2） 酸性焊条要根据受潮情况，在70150度烘干度上烘干12小时。若储存时间短且包装完好，用于一般结构，在使用前也可不再进行烘干。3） 烘干焊条时，每层焊条堆放的不能太厚（12层为好）。4坡口的形式根据设计或工艺需要，在焊接的待焊部位加工成一定几何形状。经装配后构成的沟槽称为坡口。利用机械（剪切、刨削、或车削）、火焰或电弧（炭弧气刨）等加工坡口低层等加工坡口的过程称为开坡口。开坡口使电弧能深入坡口底层，保证底层焊透，便于清渣，获得较好的焊缝成形，还能调节焊缝金属中母材和填充金属的比例。弧焊的坡口形式应根据焊件结构形式、厚度和技术要求选用，常用的坡口形式有：I形、V形、X形、Y形、双Y形、U形坡口带钝边等。一般对接接头板厚16毫米时，用I形坡口采用单面焊或双面焊即可保证焊透：板厚3mm时，为了保证焊缝有效厚度或焊缝，改善焊缝成形，可加工成Y形、X形、U形等各种形状的坡口。5焊缝衬垫（参照焊接手册 第一册63页）6焊接工艺参数（1） 焊条直径：对于小坡口焊件，易采用较细直径的焊条，采用打底时一般选用2.5mm或3.2mm焊条，平焊时选用较粗的（4.06.0）mm的焊条，立焊和仰焊时选用（3.24.0）mm的焊条，横焊时选用（3.2-5.0）mm焊条，这是一般原则。（2） 焊条直径与焊件厚度的关系焊接电流的选择（参考）焊条直径与焊件厚度的关系 焊件厚度/mm234-56-1213焊条直径/mm23.23.2-44-54-6各种直径焊条使用电流参考值焊条直径/mm1.62.02.53.24.05.05.8焊接电流25-4040-6050-80100-130160-210200-270260-300当使用炭钢焊条焊接时，还可以根据选定的焊条直径，用下面的经验公式计算焊接电流：I=dk 其中：I-焊接电流(A) d-焊条直径（mm）K-经验系数(A/cm)焊条电流经验系数与焊条直径的关系焊条直径/mm1.62-2.53.24-6经验系数 k20-2525-3030-4040-50(3)考虑焊接位置： 在平焊位置焊接时，可选择大些的焊接电流，非平焊位置焊接时，为了易于控制焊缝成形，焊接电流比平焊位置小1020。对于有力学性能要求的，如锅炉、压力容器等重要结构，要经过焊接工艺评定合格以后，才能最后确定焊接电流等工艺参数。电弧电压的控制，焊接速度的控制可参考焊接手册第一册 67页。7.裂纹产生的原因及防范措施1） 热裂纹（1） 原因：熔池金属中的低熔点工晶物和杂质在结晶过程中，形成严重的晶内和晶间偏析，同时在焊接应力作用下，沿着晶界被拉开，形成热裂纹。热裂纹一般多发生在奥氏体不锈钢、镍合金和铝合金中。低炭钢焊接时一般不易产生热裂纹，但随着含炭量增高，热烈倾向也增大。（2） 防范措施：严格地控制钢材及焊接材料的S P等有害杂质的含量，降低热裂纹的敏感性，采用碱性焊条，降低焊缝中杂质的含量，选择合适的焊接工艺参数，适当的提高焊缝成型系数，采用多层躲到派汉发等等。2） 冷裂纹（1） 原因：马氏体转变而形成的淬硬组织，拘束度大而形成的焊接残余应力和残留在焊缝中的氢是产生冷裂纹的三大要素。（2） 防范措施：选用碱性低氢焊条，使用前严格按照说明书的规定进行烘铐，焊前清除焊件上的油污、水分，减少焊缝中氢的含量，选择合理的焊接工艺参数和热输入，减少焊缝的淬硬倾向：憨厚立即进行消氢处理，使氢从焊接接头中溢出，对弈淬硬倾向高的钢材，焊接前预热、憨厚及时进行热处理，改善接头的组织和性能，采用降低焊接应力的各种工艺措施8.钨极气体保护焊气体保护焊使利用外加气体作为保护介质的一种电弧方法，其优点使电弧和熔池可见性好，操作方便，没有熔渣或很少熔渣，勿需焊后清渣，适应于各种位置的焊接。但在室外作业使需要采取专门的防风措施。根剧保保护气体的活性气体保护焊可以分为惰性气体保护焊和活性气体保护焊。铝、镁及其合金一般选用交流，而其他金属焊接均采用直流正接。1） 焊接程序控制装置 焊接控制程序装置应满足如下要求（1） 焊前提前1.5-4S输送保护气，以驱赶管内及焊接区域空气（2） 焊后延迟515S停气，以保护尚未冷却的钨极和熔池（3） 自动接通和切断引弧和稳弧电路（4） 控制电源的通断（5） 焊接结束前电流自动衰减，以消除火口和防止弧坑开裂，对于环缝焊接及热裂纹敏感材料，尤其重要。2） 焊接工艺（1） 接头及坡口形式：钨极氩弧焊的街头形式有对接、搭接、角接、T形接和端接5种基本类型端接接头仅在薄板焊接时采用。坡口的形状和尺寸取决于共建的材料、厚度和工作要求。（2） 工件和填充焊丝的焊前清理：氩弧焊时，对材料的表面质量要求很高，焊前必须经过严格清理，清除填充焊丝及工件坡口和坡口两侧表面至少20MM范围内的油污、水分、灰尘、氧化膜。否则在焊接过程中将影星电弧稳定性，恶化焊缝成形，并可能导致气孔、夹杂、未熔合等缺陷。常用清理发发如下。 （21）去除油污、灰尘：可以用有机溶剂（汽油、丙酮、三氯乙烯、四氯化炭）擦洗 （22）除氧化膜：1.机械清理 此方法适用于共建，对于焊丝不是有。通常是用不锈钢丝火铜丝轮、刷，将坡口及区两侧氧化膜清除。对于不锈钢及其它钢材页可用砂布打磨。铝及铝合金材质较软，用刮刀清理也较有效，但机械清理效率低，一般只用于尺寸大生产周期厂或化学清洗后又局部沾污的工件。 2化学清理 依靠化学发应的方法去除焊丝或工件的氧化膜，清洗溶液和方法因材料而异。（3） 工艺参数的选择钨极氩弧焊的工艺参数主要又焊接电流的种类及极性。焊接电流。钨极直径及端部形状、保护气体流量等。 （31）焊接电流种类及大小 一般根据工件材料选择电流种类，焊接电流的大小是决定焊缝熔深的最主要参数，他主要根据工件材料、厚度、接头形式、焊接位置，有时还要考虑焊工技术水平等因素选择（参考焊接手册 第一册148页） （32）钨极直径及端部形状 钨极直径根据焊接电流大小、电流种类选择，钨极端部形状是一个重要工艺参数，小电流焊接时，选用小直径钨极和小的锥角，可使电弧容易引燃和稳定：在大电流焊接时，增大锥角可避免尖端过热融化，减少损耗，并防止电弧往 上扩展而影响阴极斑点的稳定性。钨极尖端角度对焊缝熔深和熔宽也有一定影响。减少锥角，焊缝熔深减少，熔宽增大，反之则熔深增大，熔宽减小（参考焊接手册 第一册149页） （33）气体流量和喷嘴直径 在一定条件下，气体流量和喷嘴直径有一个最佳范围，此时气体保护效果最佳，有效保护区最大。如气体流量过低，气流挺度差，排除周围空气的能力弱，引弧效果不加：流量太大，容易变成紊流，使空气卷入，也会降低保护效果。同样，在流量一定是，喷嘴直径过小，保护范围小，且引气流速度过高而行成紊流：喷嘴过大，不仅防碍焊工观察，而且气流流速过低，挺度小，保护效果也不好。（表见 第一册149） （34）焊接速度 焊接速度的选择主要根据工件厚度决定并和焊接电流、预热温度等配合益保证获得所需的熔深熔宽。 （34）喷嘴与工件的距离 距离大，气体保护效果越差一般喷嘴端部与工件的距离在814mm之间。（4） 氩弧焊的有害因素和安全防护 （41）氩弧焊影响人体的因素有三方面：1。放射性 2高频电磁场 3。有害气体 （42）防护措施1.良好的通风，以排出有害气体及灰尘。 2.防护射线措施 ，尽可能采用放射剂量极低铈钨极，钨极应放在铝盒内保存。 3.防护高频的，工件良好接地，适当降低频率。4.其他个人防护措施，氩弧焊时穿戴非棉布工作服（如耐酸呢、柞绸等）。在容器内焊接又不能采用局部通风的情况下，可采用送风式头盔、送风口罩或防毒口罩等个人防护措施 焊接结构制造工艺 焊接结构制造工艺流程9 涂装：喷丸（喷砂）除锈、氧化皮等 酸洗 涂涤 作标记8 成品质检：无损检验、性能试验、水压和气密试验21 整体预装17 矫正22 过程质量检验12 标置移置15 预热16 焊后热处理11 交货18 运输10 验收包装现场就位施工6 部件装配焊接5 成形(弯曲 冲压 折边)4 下料：热切割、冲剪下料3 放样、画线 、号料7 总装配焊接24 机械加工零、配件或产品23 铸、锻造加工毛坯料2 钢材预处理 校平 喷丸 除锈 涂防 护导电漆 20 加工成品质检 （无损检测、性能试验、水压和气密性试验等）19 工地装配焊接14 孔加工（气割 钻 铣 冲孔）13 边缘、坡口加工（气割或切割加工1 钢材复验入库、存放与发放一焊接结构生产的准备工作 焊接结果生产的准备工作是焊接结构制造工艺过程的开始。他包括了解生产任务，审查（重点是工艺性审查）与熟悉结构图样，了解产品技术要求，在进行工艺分析的基础上，制定全部产品的工艺流程，进行工艺评定，编制工艺规程及全部工艺文件，质量保证文件，定购金属材料和辅助材料。编制用工计划（以便着手进行人员调整与培训），设备、场地准备。1 生产纲领：根据任务的不同，选择不同的生产形式，配置不同施工技术工人进行施工，这些可降低施工难度，提高经济指标。，2 焊接结构设计的工艺审查21产品结构工艺性审查的一般要求和任务：生产准备工作最终要得任务之一，是审查与熟悉结构图样，了解产品技术要求。对产品结构进行工艺性审查的目的是施舍机的产品满主技术要求、使用功能的前提下，符合一定的工艺指标、对焊接结构来说，主要有制造产品的劳动量、材料永良、材料利用系数、产品工艺成本、产品现有的生产条件下，能用比较经济、合理的方法将其制造出来、而且便于使用维修。22工艺性审查的内容 通常，在结构设计的三阶段均应进行工艺性审查。工艺性审查的内容见表。表中的装配焊接工艺性有避免采用复杂的装配干结工艺装备：在质量大于20公斤的装配单元中，应举有吊装的结构要素：装配式应避免有关组成部分的中间拆卸和再装配：结构组成部分的连接包括接头形式，应便于装配工作的机械化和自动化：结构材料应具有良好的焊接性：结构焊缝的布置有良好的可达性，并有利于控制焊接应力变形：焊件的技术要求合理。 工艺性审查的内容设计阶段 审查内容初步设计阶段和技术设计阶段从制造角度分析结构方案的合理性1 主要构件在本企业或外协加工的可能性2 继承性新结构采用的通用件和借用件（从老结构借用）的多寡3 产品组成是否能合理分割为各大构件、部件和零件4 各大构件、部件和零件是否便于装配焊接，调整和维修，能否进行平行的装配和检查5 特殊结构活零件本企业或外协加工的可能性6 主要材料选用是否合理7 主要技术条件与参数的合理性与可检查性8 结构标准化和系列化程度工作图设计阶段1 各部件是否具有装配基准，是否便于拆装2 大部件拆成平行装配的小部件的可能性3 审查零件的装配焊接工艺性等3 3工艺性审查的方式和程序 初步设计和技术设计阶段的工艺性审查一般采用各方（设计、工艺、制造部门的技术人员和主管）参加的会审方式。全套图样审查完毕，无大修改意见的，审查者应在工艺栏内签字，队友较大修改意见的，暂不签字、审查者应填写产品结构工艺性审查记录见表。设计者根据工艺性审查记录上的意见和建议进行修改设计，修改后工艺未签字的图样返回工艺部门复查签字。4焊接结构制造工艺方案的设计 在生产准备工作中，进行工艺分析，编制工艺方案，是作为直到产品工艺准备工作的依据，除单件小批生产的简单产品外，都应具有工艺方案。因此，在制定工艺方案，编制工艺文件之前，仔细的进行焊接生产全过程的工艺分析是十分重要的。(1) 工艺分析和编制工艺方案的原则、依据、方法和内容1） 工艺分析和编制工艺方案设计的原则，从产品焊接结构生产的要求入手，包括技术要求、经济要求、劳动保护安全卫生，明确焊接结构生产的规模和方式，是确定的工艺方案在保证焊接结构质量的同时，充分考虑生产周期、成本和环境保护；积极采用先进工艺技术和装备，以不断提高企业工艺水平和生产能力。2） 工艺分析的方法 是将焊接结构生产要求和可能实施的生产工艺过程之间，讯去矛盾和解决矛盾的方法。3） 工艺分析的依据和内容 焊接结构生产的工艺分析的重点是装配焊接工艺过程分。工艺分析的依据和内容机相应可考虑的措施见表。通过工艺分析设计几种装配焊接方案，确定最佳方案。应该指出，焊接结构工艺分析总是优先考虑采用先进的焊接工艺，工艺分析重要手段之一是成本分析。降低产品成本就是提高了产品的市场竞争和经济效益。 工艺分析和工艺方案编制的依据和内容依据内容着眼点与考虑的措施产品的（以通过工艺性审查）设计图样，生产的任务（生产纲领）及有关技术文件产品的生产性质和生产类型 本企业现有生产条件国内外同类产品的工艺技术情报有关技术政策，市场信息，本企业领导和职工的目标结构采用何种焊接工艺焊接结构的形式，焊缝的分布及其对变形和应力的影响，为保证结构几何尺寸和焊缝质量采取的工艺措施包括焊接材料选择、需要预热、后热和焊后热处理结构与部件的划分可选用的工具、夹具和工艺装备选择适当的检验方法、生产组织和管理4） 在此工艺条件下，如何保证产品技术条件规定的结构几何尺寸、焊接接头的质量相应采用合理的装配焊接次序、个工序的要求，采用适当的装配焊接加剧和反变形。严格控制装配质量：严格控制焊接工艺参数，它应建立在严格工艺评定基础之上、良好的可达性和最佳的是汉位置（平汉位置）要与选定的装配焊接工艺相适应：化分零件数量适当，装配焊接工作量最少、各工种工作量比较平衡、工种交替少、易于流水作业和这种划分的装配焊接顺序产生较小的焊接变形和应力，即使有了变