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引用标准下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单或修订版均不适用于本技术条件,然而,鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本技术条件。GB/T8110 气体保护电弧焊用碳钢低合金钢焊丝HG/T 2537 焊接用二氧化碳GB/T 985.1 气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口3 焊接工艺3.1 一般规定3.1.1钢材除应符合相关标准规定外,还应符合下列要求:3.1.1.1清除待焊处表面的水、氧化皮、锈、油污;3.1.1.2夹层缺陷是裂纹时(见图3.1.1).如裂纹长度(a)和深度(d)均不大于50mm,其修补方法应符合第3.6节的规定;如裂纹深度超过50mm或累计长度超过板宽的20时,该钢板不宜使用。图3.1.1 夹层缺陷示意3.1.2焊接材料应符合以下规定:3.1.2.1 基本要求3.1.2.1.1 焊丝应符合现行国家标准GB/T14957熔化焊用钢丝、GB/T8110气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝及GB/T10045碳钢药芯焊丝、GB/T17493低合金钢药芯焊丝的规定。3.1.2.1.2 气体保护焊使用的二氧化碳气体应符合标准HG/T 2537焊接用二氧化碳的规定,二氧化碳气体质量应符合该标准中优等品的要求,即其二氧化碳含量(V/V)不得低99.9,水蒸气与乙醇总含量(m/m)不得高于0.005,并不得检出液态水。3.1.2.2 使用要求3.1.2.2.1焊条、焊丝、焊剂和熔嘴应储存在于燥、通风良好的地方,由专人保管;3.1.2.2.2焊条、熔嘴、焊剂和药芯焊丝在使用前,必须按产品说明书及有关工艺文件的规定进行烘干。3.1.2.2.3实芯焊丝及熔嘴导管应无油污、锈蚀,镀铜层应完好无损;3.1.2.2.4二氧化碳气体保护电弧焊所用的二氧化碳气瓶必须装有预热干燥器。 3.1.4焊缝坡口表面及组装质量应符合下列要求:3.1.4.1焊接坡口可用火焰切割或机械方法加工。当采用火焰切割时,切割面质量应符合国家标准ZBJ-59002.3热切割、气割质量和尺寸偏差的相应规定。缺棱为13mm时,应修磨平整;缺棱超过3mm时,应用直径不超过3.2mm的低氢型焊条(J426、J427、J506、J507、J556、J557等,根据钢材、结构特点等合理选用)补焊,并修磨平整。当采用机械方法加工坡口时,加工表面不应有台阶;3.1.4.2施焊前,焊工应检查焊接部位的组装和表面清理的质量,如不符合要求,应修磨补焊合格后方能施焊。各种焊接方法焊接坡口组装间隙除有熔透要求外均不得超过3mm。坡口组装间隙超过允许偏差规定时,可在坡口单侧或两侧堆焊、修磨使其符合要求,但当坡口组装间隙超过较薄板厚度2倍或大于20mm时,不应用堆焊方法增加构件长度和减小组装间隙;3.1.4.3搭接接头及T形角接接头组装间隙超过1mm或管材T、K、Y形接头组装间隙超过l.5mm时,施焊的焊脚尺寸至少应为设计焊脚尺寸+间隙(必要时,需考虑因角度变化而引起的焊脚增加量)。但T形角接接头组装间隙超过5mm时,应事先在板端堆焊并修磨平整或在间隙内堆焊填补后施焊;3.1.4.4严禁在接头间隙中填塞焊条头、铁块等杂物。 3.1.5焊接工艺文件应符合下列要求:3.1.5.1施工前应由焊接技术责任人员根据合格的焊接工艺评定结果编制焊接工艺文件,并向有关操作人员进行技术交底,施工中应严格遵守工艺文件的规定;3.1.5.2焊接工艺文件应包括下列内容:3.1.5.2.1焊接方法或焊接方法的组合;3.1.5.2.2母材的牌号、厚度及其他相关尺寸;3.1.5.2.3焊接材料型号、规格;3.1.5.2.4焊接接头形式、坡口形状及尺寸允许偏差3.1.5.2.5夹具、定位焊、衬垫的要求;3.1.5.2.6焊接电流、焊接电压、焊接速度、清根要求、焊接顺序等焊接工艺参数规定3.1.5.2.7其他必要的规定。 3.1.6焊接作业环境应符合以下要求:3.1.6.1焊接作业区风速当手工电弧焊超过8m/s、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过2m/s时,应设防风棚或采取其他防风措施。制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时,也应按以上规定设挡风装置;3.1.6.2焊接作业区的相对湿度不得大于90;3.1.6.3当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时,应采取加热去湿除潮措施;3.1.6.4焊接作业区环境温度低于0时,应将构件焊接区各方向大于或等于两倍钢板厚度且不小于 l00mm范围内的母材,加热到20以上后方可施焊,且在焊接过程中均不应低于这一温度。实际加热温度应根据构件构造特点、钢材类别及质量等级和焊接性、焊接材料熔敷金属扩散氢含量,焊接方法和焊接热输入等因素确定,其加热温度应高于常温下的焊接预热温度,并由焊接技术责任人员制订出作业方案经认可后方可实施。作业方案应保证焊工操作技能不受环境低温的影响,同时对构件采取必要的保温措施;3.1.6.5焊接作业区环境超出本条第3.1.6.1、3.1.6.4款规定但必须焊接时,应对焊接作业区设置防护棚并由焊接责任工程师制订出具体方案,连同低温焊接工艺参数、措施报监理工程师确认后方可实施。 3.1.7焊前准备 3.1.7.1焊机的安装、接线及各部分之间的连接要正确无误。 3.1.7.2接通配电盘开关、焊机电源开关,这时风扇应转动,指示灯亮。 3.1.7.3焊机的各种转换开头、控制开关的选定,焊接电流、电弧电压的选定,按要求进行检查。 3.1.7.4打开气瓶阀,将焊机的气体开关扳到“检查”位置,调整气体流量,将气体开关扳回到“焊接”位置。 3.1.7.5检查焊丝盘的安装、焊丝加压、矫直机构。检查焊丝是否顺利送出,焊丝伸出导电嘴约1015mm。 3.1.7.6喷嘴内应清洁无飞溅物。有飞溅物时应清理干净并涂“飞溅净”或硅油等。这样可使飞溅物容易清理。 3.1.7.7工作场地应清洁,附近没有易燃易爆物品。当人体感觉有风时应切断风源。 3.1.7.8应安排一个合适的工作位置,使操作方便,不易疲劳,焊枪移动时不受限制。 3.1.7.9工件、焊丝应清理干净,不得有油、锈、涂料和水分等。 3.1.8焊接结束时的要点 3.1.8.1关闭气瓶阀。扳动焊机气体开关到“检查”位置,将送气管里的气体放掉,使减压器的指针 回到零位。再将气体开关扳回“焊接”位置。 3.1.8.2关闭焊机的电源开关。 3.1.8.3切断配电盘开关。 3.1.8.4检查工作场地有无火灾隐患。将工件摆放整齐,清扫工作场地。3.1.9多层焊的施焊应符合下列要求:3.1.9.1厚板多层焊时应连续施焊,每一焊道焊接完成后应及时清理焊渣及表面飞溅物,发现影响焊接质量的缺陷时,应清除后方可再焊。在连续焊接过程中应控制焊接区母材温度,使层间温度的上、下限符合工艺文件要求。遇有中断施焊的情况,应采取适当的后热、保温措施,再次焊接时重新预热,温度应高于初始预热温度;3.1.9.2坡口底层焊道采用焊条手工电弧焊时宜使用不大于4mm的焊条施焊,底层根部焊道的最小尺寸应适宜,但最大厚度不应超过6mm。 3.2 防止层状撕裂的工艺措施 3.2.1 T形接头、十字接头、角接接头焊接时,宜采用以下防止板材层状撕裂的焊接工艺措施:3.2.1.1 采用双面坡口对称焊接代替单面坡口非对称焊接;3.2.1.2 采用低强度焊条在坡口内母材板面上先堆焊塑性过渡层;3.2.1.3 类及类以上钢材箱形柱角接接头当板厚80mm时,板边火焰切割面宜用机械方法去除淬硬层(见图3.3.1.3);图3.3.1.3 特厚板角接接头防止层状撕裂的工艺措施示意图3.2.1.4 采用低氢型、超低氧型焊条或气体保护电弧焊施焊;3.2.1.5 提高预热温度施焊。3.3 控制焊接变形的工艺措施 3.3.1 宜按下列要求采用合理的焊接顺序控制变形:3.3.1.1 对于对接接头、T形接头和十字接头坡口焊接,在工件放置条件允许或易于翻身的情况下,宜采用双面坡口对称顺序焊接;对于有对称截面的构件,宜采用对称于构件中和轴的顺序焊接;图3.4.1.1 对称坡口的焊接顺序3.3.1.2 对双面非对称坡口焊接,宜采用先焊深坡口侧部分焊缝、后焊浅坡口侧、最后焊完深坡口侧焊缝的顺序;图3.4.1.2 非对称坡口的焊接顺序3.3.2 在节点形式、焊缝布置、焊接顺序确定的情况下,宜采用熔化极气体保护电弧焊 3.3.3 宜采用反变形法控制角变形。 3.3.4 对一般构件可用定位焊固定同时限制变形;对大型、厚板构件宜用刚性固定法增加结构焊接时的刚性。 3.3.5 对于大型结构宜采取分部组装焊接、矫正变形后再进行总装焊接或连接的施工方法。3.4 焊后消除应力处理 3.4.1 设计文件对焊后消除应力有要求时,根据构件的尺寸,工厂制作宜采用加热炉整体退火或电加热器局部退火对焊件消除应力,仅为稳定结构尺寸时可采用振动法消除应力;工地安装焊缝宜采用锤击法消除应力。 3.4.2 焊后热处理应符合国家标准碳钢、低合金钢焊接构件焊后热处理方法(GB/T 6046)的规定。当采用电加热器对焊接构件进行局部消除应力热处理时,尚应符合下列要求:3.4.2.1 使用配有温度自动控制仪的加热设备,其加热、测温、控温性能应符合使用要求;3.4.2.2 构件焊缝每侧面加热板(带)的宽度至少为钢板厚度的3倍,且应不小于200mm;3.4.2.3 加热板(带)以外构件两侧尚宜用保温材料适当覆盖。 3.4.3 用锤击法消除中间焊层应力时,应使用圆头手锤或小型振动工具进行,不应对根部焊缝、盖面焊缝或焊缝坡口边缘的母材进行锤击。 3.4.4 用振动法消除应力时,应符合国家标准振动时效工艺参数选择及技术要求(JB/T-5926)的规定。3.5 熔化焊缝缺陷返修 3.5.1 焊缝表面缺陷超过相应的质量验收标准时,对气孔、夹渣、焊瘤、余高过大等缺陷应用砂轮打磨、铲凿、钻、铣等方法去除,必要时应进行焊补;对焊缝尺寸不足、咬边、弧坑未填满等缺陷应进行焊补。 3.5.2 经无损检测确定焊缝内部存在超标缺陷时应进行返修,返修应符合下列规定:3.5.2.1 返修前应由责任技术人员编写返修方案;3.5.2.2 应根据无损检测确定的缺陷位置、深度,用砂轮打磨或碳弧气刨清除缺陷。缺陷为裂纹时,碳弧气刨前应在裂纹两端钻止裂孔并清除裂纹及其两端各 50mm长的焊缝或母材;3.5.2.3 清除缺陷时应将刨槽加工成四侧边斜面角大于10的坡口,并应修整表面、磨除气刨渗碳层,必要时应用渗透探伤或磁粉探伤方法确定裂纹是否彻底清除;3.5.2.4 焊补时应在坡口内引弧,熄弧时应填满弧坑;多层焊的焊层之间接头应错开,焊缝长度应不小于100mm;当焊缝长度超过500mm时,应采用分段退焊法;3.5.2.5 返修部位应连续焊成。如中断焊接时,应采取后热、保温措施,防止产生裂纹。再次焊接前宜用磁粉或渗透探伤方法检查,确认无裂纹后方可继续补焊;3.5.2.6 焊接修补的预热温度应比相同条件下正常焊接的预热温度高,并应根据工程节点的实际情况确定是否需用采用超低氢型焊条焊接或进行焊后消氢处理;3.5.2.7 焊缝正、反面各作为一个部位,同一部位返修不宜超过两次;3.5.2.8 对两次返修后仍不合格的部位应重新制订返修方案,经工程技术负责人认可后方可执行;3.5.2.9 返修焊接应填报返修施工记录及返修前、后的无损检测报告,作为工程验收及存档资料。 4.各种位置的焊接规范选择 4.1平焊 平焊时焊缝处在水平位置,焊枪通常采用有前倾角为1015的左焊法。因为这种焊法具有容易看清焊缝,焊缝成形美观等优点。但是注意前倾角不宜过大,否则一方面会影响CO2气体的保护效果;另一方面,焊枪倾角稍微发生变化,可使焊丝伸出长度发生较大变化而影响焊接的稳定性。焊丝与两板间应保持垂直状态,若偏向一侧,会使焊缝成形变差,焊缝根部熔合不良。 焊接薄板时,为了不使焊缝热量过高而烧穿,一般采用直线移动的焊接方法,必要时可采用下坡焊。用细丝短路过渡方法来焊接。要求熔透时,焊缝间隙是重要参数、要特别注意。焊接时,要密切注意两板角的熔化状态及熔孔大小是否均匀一致。将烧穿时,焊枪可前后往复摆动一下,使熔池稍降温再接着焊接,严重时可采用断弧法来焊接。焊接中、厚板时,为保证焊透,两板间应留有间隙。一般可采用大参数颗粒状过渡来焊接。当板厚12mm时应开有坡口。为使焊缝两侧与工件熔合良好,焊枪可适当进行横向摆动。多层焊时层间应清渣,平板对接焊时焊枪的角度如图4-1所示。 1015 1 90 90 2 3图4-1平板对接焊时焊枪的角度1- 焊枪 2-焊道 3-工件T形接头平角焊缝的焊接,这种平角焊缝是变压器油箱及其附件上最常见的焊缝形式,因此掌握好此种焊缝的焊接对提高产品质量具有重要的意义。 T形接头平角焊缝的焊接,这种平角焊时应注意以下几个问题: a、焊接电流可比同等厚度平板对接焊时高些;电弧电压也应比正常值高12V。虽然飞溅可能大些,但是可使焊缝与两板熔合良好,焊缝成形美观。 b、焊接电流不可过大,否则会使焊缝中间凸起,组成T形接头的水平板堆积,立板咬边。 c、焊枪角度 当两板厚度相同或相近时,焊枪与水平板夹角约45。当立板较薄时,焊枪与水平板夹角可根据具体情况在60左右变动。采用右焊法时,焊缝中间易凸起。 d、焊丝端部瞄准的位置要对准距垂直板根部14mm处,而不要正对根部。薄板时可对准距垂直板1mm处,板越厚,距离越远,但超过4mm后可使立板熔合不良,平角焊焊枪的角度及焊丝端部瞄准位置如图4-2 e、焊脚高度在6mm以上时,焊枪应呈斜锯齿形摆动。摆向立板时稍停,离开时速度要慢些,否则易咬边;摆向水平板时,停留时间稍长些。 f、焊脚高度大于8mm时,应采取多层焊。4.2立焊 立焊时,熔化金属由于重力作用容易悬垂,产生咬边、焊瘤、熔深和焊道宽度不均匀、焊道表面凹凸不平,焊波不整齐等现象。为了避免这些缺陷,对操作技术的要求比平焊时高。 向上立焊时,焊枪的角度如图4-3所示。在整个过程中,要注意焊枪角度应保持一致。尤其示焊到较高位置时,焊枪仰角容易过大。这样可使熔化金属超前到电弧前方,使母材熔深变浅。向上立焊时焊枪的摆动方式如图4-4所示。2 2-3 5-15 1 45 a) b) 图4-3向上立焊时焊枪的角度 图4-4向上立焊时焊枪的摆动方式 1-工件 2-焊枪 a)锯齿形摆动 b)向下月牙形摆动向上立焊时采用细丝短路过渡状态进行焊接。电流要小,电弧电压应比正常值低12V,焊接生产率低。 带有坡口的立对接打底焊和T形接头的角焊缝根部时,可采用小节距摆动焊,摆幅要均匀,焊接速度稍快些。以后各层的焊接可采用摆幅较宽的锯齿形或向下月牙形大节距摆动焊。 4.3横焊 横焊时重力作用熔融金属容易下垂,焊道的上面易产生咬边,在下端易产生焊瘤。 横焊时采用细焊丝、短路过渡状态焊接。焊接参数应比向上立焊时强些,常采用左焊法,但焊枪前倾角应保持在020之间,不可过大。尤其是带有坡口的打底焊时,焊枪前倾角过大,稍不留神,焊丝就会从焊缝间隙中穿过。带有坡口的打底焊时,电弧电压应比正常值低12V,这样背面成形较为饱满。 横焊时焊枪的角度如图4-5所示,在整个焊接过程中要注意始终保持焊枪角度和焊接不变,这样才能使焊缝外观保持均匀一致。 焊枪可采用直线移动方法或小间距摆动法。但是切忌不要大间距摆动,它会使熔融金属的下垂现象更为严重。在要求焊缝宽度较大时应采用多层多道焊。多层焊时应注意使上面焊道平滑地重叠在下面焊道上。采用过大的焊接参数会使熔化金属淌到下面焊道表面堆积起来,熔合不良,焊缝表面凹凸不平。还应注意在焊道与母材之间或焊道与焊道之间的波谷形成小锐角后易产生夹渣、未焊透。4.4仰焊 仰焊时,当焊接电流较大,焊接速度较慢时,焊道两侧咬边,中央部位易下垂,甚至滴落下来。带有坡口的钢板对接仰焊打底焊时,焊枪角度以垂直向上为宜。偏差不超过20。为保证背面成形,不凹陷,焊接电流要小,焊接速度要快。右采用直线焊接法或小节距摆动法。以后各层的焊接电流可在些,焊枪横向摆动到坡口时稍停,使之熔合良好。 T形拉头的仰角焊经焊接时,一般采用多层多道焊法。其基本要求与横角焊时相同。注意焊道与焊道、焊道与T形接头顶板之间的熔合状态。焊缝外观应平滑美观,无过高凹凸。 1 2 2020图4-6平焊的对接仰焊时焊枪的角度1-工件 2-焊枪4.5不同焊缝的焊接规范不同焊缝、不同板厚时的焊接电流、电弧电压、焊接速度、二氧化碳气体流量的规范如下列表。表一 水平角焊缝的焊接规范板厚t(mm)焊脚长l(mm)焊丝直径(mm)焊接电流(A)电弧电压(V)焊接速度(cm/min)CO2气体流量(l/min)1.22.53.00.81.0701001819506010151.62.53.00.81.2901201820506010152.03.03.50.81.21001301920506015202.33.03.51.01.21201401921506015203.23.04.01.01.21301701921455515204.54.04.51.21902302224455515206.05.06.01.22502802629405015209.06.07.01.228030029323540152012.07.08.01.2300340323430351520表二 向下角焊缝的焊接规范板厚t(mm)焊脚长l(mm)焊丝直径(mm)焊接电流(A)电弧电压(V)焊接速度(cm/min)CO2气体流量(l/min)1.22.53.00.81.0801101819506010151.62.83.00.81.21001201820506010152.03.03.50.81.21101301920506015202.33.03.51.01.21201401921506015203.23.04.01.01.21401702021455515204.54.04.51.21902302224455515206.05.06.01.22803002932405015209.06.08.01.230035032344045152012.010121.23203503336253520251.6380420364025352025表三 I形对接焊的焊接规范板厚t(mm)根部间隙l(mm)焊丝直径(mm)焊接电流(A)电弧电压(V)焊接速度(cm/min)CO2气体流量(l/min)1.22.53.00.81.0701001819506010151.62.53.00.81.2901201820506010152.03.03.50.81.21001301920506010152.33.03.51.01.21201401921506010153.23.04.01.01.21301701921455510154.54.04.51.21902302224455510156.05.06.01.22502802629405015209.06.07.01.2280300293235401520表四 V形、X形坡口对接焊的焊接条件例板厚t(mm)坡口形状根部间隙g(mm)根部高度h(mm)焊丝直径焊接电流(A)电弧电压(V)焊接速度(cm/min)CO2流量(L/min)层数12 60 t h g00.5461.2300350323530402025正2300350323545502025反1.6380420363935402025正380420363945502025反1600.5461.2300350323525302025正2300350323525302025反1.6380420363930352025正380420363936392025反16 60 t h g0461.2300350323530352025正2300350323530352025反1.6380420363935402025正380420363935402025反190571.2400450364225302025正2400450364225302025反1.64004203639455020251正44004203639354020252反250571.64004203639404520251正44204503942303520252反5.注意事项 5.1焊接时请使用专用手套、长袖工作服、脚面遮盖、围裙等保护用品。5、2移开易燃物,使飞溅接触不到可燃物。无法移开的场合,请用不可燃遮盖物遮盖在可燃物上。 5、3电缆连接部位请一定牢实地紧固并进行绝缘。 5、4维修时,请一定在切断配电箱的开关以切断所有输入电源后进行。 5、5为

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