TIG焊接工艺参数选择方法.ppt

熔化焊接的主要特征 焊接部位必须采取有效的隔离空气保护 使焊接部位不能和空气接触 以免造成焊道的成分和性能不良 保护方式有三种 气相 渣相 真空 钨极氩弧焊 TIG 概述 钨极氩弧焊 TIG 定义 它是利用钨棒作为电极 以氩气 氦气等惰性气体为保护气体的一种焊接方法 钨极氩弧焊构成示意图如下 利用钨极与工件之间产生的电弧作为热源 电弧和熔化金属都处于惰性气体的保护之中 使其不受周围空气的有害作用 钨极氩弧焊 TIG 概述 它适合于焊接铝及其合金 不锈钢 高温合金 钛合金及难熔的活泼金属 如钼 铌 锆等 用难熔金属作为电极 以氩气等惰性气体保护 焊接过程中电极不熔化 因此焊接过程稳定 焊缝成形好 容易得到高质量的焊缝 焊接过程可以用手工进行 也可以实现自动化 当工件厚度小于3mm时 可经不开坡口和填或不填加焊丝进行焊接 这种方法容易控制焊缝成形 因此 它多用来焊接薄件或厚件的打底焊 容易保证单面焊背面成形 但钨极氩弧焊电极使用电流有限 焊缝熔深浅 焊接速度低 一般情况下适合于焊接厚度小于6mm工件 钨极氩弧焊 TIG 的工艺特点 1 氩气具有极好的保护作用 本身既不与金属起化学作用 也不溶解于金属中 使得焊接过程的熔池冶金反应显得简单和容易控制 因此为获得高质量的焊缝提供了良好的条件 对于一般易氧化 氮化的活泼金属 高熔点的黑色金属以及异种金属都能进行焊接 应用面极广 2 氩气在焊接过程中仅仅只是单纯保护隔离作用 因此对焊件表面状态要求较高 工件焊前都要进行表面清理 把工件表面的油泥 锈班 灰尘等杂质清除掉 3 电弧在氩气中燃烧非常稳定 在小电流焊接情况下 10A 仍然稳定燃烧 而且填充焊丝是通过电弧间接加热 因而热输入容易调节 所以这种焊接方法适用于薄板及全位置焊接 也是实现单面焊双面成形的理想方法 钨极氩弧焊 TIG 的工艺特点 续 4 由于填充焊丝不通过电流 所以不存在熔滴过渡问题焊接过程中没有飞溅现象产生 焊缝成形非常美观 5 钨棒承载电流能力较差 过大的电流会引起钨棒的熔化和蒸发 其微粒有可能进入熔池面引起夹钨 所以这种焊接方法焊接电流的大小会受到钨棒的限制 故熔敷速度较小 生产率较低 6 氩弧焊采用氩气纯度较高 通常都要求达到99 99 以上 且氩弧焊机又较复杂 因此氩弧焊生产成本较高 基于以上特点 氩弧焊可以焊接所有的金属 在航空 原子能 石油化工 电站锅炉 机械等领域被广泛应用 TIG焊接工艺参数选择 影响TIG焊焊接质量的工艺参数很多 包括焊接电流的种类 极性和大小 焊接电压 焊接速度 保护气体的流量 焊接方向 钨极直径与端部形状 钨极伸出长度 喷嘴的直径 形状 喷嘴与工件间距离等 一 焊接电流 1 焊接电流种类和极性 通常根据母材的材质按下表选择焊接电流的种类和极性 直流反接时 工件接负极 弧柱氩气电离后形成的大量正离子在电场力的作用下 高速正离子流将猛烈地冲击熔池和它周围的工件表面 使难熔的金属氧化物破碎并将它们除去 这种现象叫阴极清理作用 由于阴极清理作用 在焊接过程能除掉金属表面难熔的氧化膜 可以使焊接铝 镁等活泼金属变得很容易 然而 直流反接时 阴极斑点在熔池表面活动范围较大 散热又快 发射电子能力较弱 故电弧稳定性较差 同时 因钨极接正极 它的发热量大 烧损严重 许用电流太小 因此 在一般情况下TIG焊时 不采用直流反极性接法 只在熔化极氩弧焊时才采用直流反接 一 焊接电流 续 直流正接时 工件接正极 钨极接负极 这时在钨极上的阴极斑点比较稳定 发射电子的能力强 电弧稳定 钨极的许用电流大 烧损小 而且工件上的温度较高 故适于用来焊接熔点较高或导热性较好的金属 如不锈钢 铜和铜合金等 交流TIG焊兼有上述两种接法的优点 钨极的许用电流较大 弥补了直流反接的不足 而且在工件为负极的半周内有阴极清理作用 故适于焊接铝 镁和它们的合金 一 焊接电流 续 2 焊接电流的大小 焊接电流的选择应保证单位时间内给焊缝适宜的热量 焊接电流的大小主要影响熔深 对焊缝的宽度和余高影响不大 通常根据焊接条件 板厚 材质 接头形式 焊接速度等参数 选定合适的焊接电流 焊接热量三要素 热量 I2Rt I2 焊接电流的平方R 电弧的等效电阻t 对被焊部位施加热量的时间注意 焊接电流的选择不允许超过焊机的额定电流 二 焊接电压 电弧电压 焊接电压主要影响焊缝的宽度 对熔深影响不大 电弧电压增高时 焊缝宽度增加 熔深稍减小 手工TIG焊时 焊接电压主要由弧长决定 电弧越长 焊接电压越高 观察熔池越清楚 加丝也比较容易 不易碰上钨极 但弧长太长时 容易产生末焊透及咬边 而且保护效果差 容易出气孔 但电弧也不能太短 屯弧太短 很难看清熔池 加丝时焊丝容易碰到钨极 引起短路或污染钨极 产生夹钨缺陷和加大钨极烧损 合适的弧长应近似等于钨极直径 焊接电流与焊接电压的关系如下 GB标准 U 10 0 04I式中 U为焊接电压 V I为焊接电流 A 电流大于600A时 电压保护34V恒定 三 电弧长度 电弧长度 钨极与工件间距离 焊接过程中保持稳定的电弧长度是评定焊接熟练程度的一项重要内容 电弧长度发生变化将直影响到焊缝形状 熔深等 对焊接质量产生极大的影响 电弧长度增加 焊道宽度增加 熔深减小 保护效果变差 电弧长度减少 不宜观察熔池 填充焊丝易与钨极短路 L 1 1 5 倍板厚最大小于6 钨极伸出长度 对焊时 5 6 角焊时 7 8 过长时钨极易氧化 四 焊接速度 在焊接电流一定的情况下 焊接速度的选择保证单位时间内给焊缝适宜的热量 焊接热量三要素 热量 I2RtI2 焊接电流的平方R 电弧的等效电阻t 对被焊部位施加热量的时间焊接速度增加时 焊道窄 熔深浅 太快 易产和生未焊透 焊接速度慢时 焊道宽 熔深深 太慢 产生焊漏 烧穿 选择焊接速度应考虑以下因素 1 焊接铝及铝合金等高导热金属时 为了减少变形 应采用较快的焊接速度 2 焊接有裂纹倾向的合金时 不能采用高速焊接 3 非平焊位置焊接时 为保证较小的熔池 避免铁水下流 尽量选择较快的焊速 四 焊接速度 续 4 焊接速度太快时 会降低保护效果 特别是在自动TIG焊时 由于焊速太高 可能使熔池裸露在空气中 见下图 五 钨极直径与端部形状 1 钨极直径 手工TIG焊用钨极直径 是一个比较重要的参数 因为它的大小决定了TIG焊炬的结构尺寸 重量和冷却形式 直接影响焊工的劳动条件和焊接质量 必须根据焊接电流的种类 极性和大小选择合适的钨极直径 若钨极较粗 焊接屯流很小 由于电流密度低 钨极端部温度低 电弧会在钨极端部不规则地漂移 电弧很不稳定 破坏了保护区 熔池易被氧化 当焊接电流超过了相应直径的许用电流时 由于电流密度太高 钨极端部温度达到或超过了钨极的熔点 会出现端部局部熔化现象 端部很亮 当电流继续增大时 熔化了的钨极在端部形成一个小尖状突起 逐渐变大形成熔滴 电弧在熔滴尖端漂移 很不稳定 不仅破坏了氩气保护区 使熔池被氧化 焊缝成形不好 而且熔化的钨落入熔池后将产生夹钨缺陷 同一种直径的钨极 在不同的电源和极性条件下 允许使用的电流范围不同 相同直径的钨极直流正接时 许用电流最大 直流反接时 许用电流最小 交流时许用电流介于二者之间 五 钨极直径与端部形状 续 当焊接电流合适时 电弧稳定 保护效果好 焊接质量好 脉冲TIG焊的许用电流可提高40 100 下表给出了不同直径 不同牌号钨极的许用电流 五 钨极直径与端部形状 续 2 钨极端部形状钨极端部的形状对焊接许用电流的大小 电弧燃烧的稳定性 焊缝成形也有影响 焊接薄板和焊接电流较小时 可用小直径钨极 并将端部磨成20 左有尖锐角 这样电弧容易引燃 并在端部稳定燃烧 但在焊接电流较大时 若仍用尖锐角 由于电流密度过大 电弧斑点会扩展到钨极末端的锥面上 使弧柱明显地扩散 漂移不定 不仅影响焊缝成形 而且由于未端过热 增大电极烧损 因此 在大电流焊接时 应将电极末端磨成钝锥角 大于90 或磨成带有平顶的锥角 这样可使电弧斑点稳定 弧柱的扩散减小 对工件加热集中 焊缝成形均匀 交流TIG焊时 一般将钨极端部磨成半球形 钨极直径与锥部尺寸的关系 六 钨极的选用 七 钨极伸出长度 通常我们习惯上叫的钨极伸出长度 是指露在喷嘴外面的那段钨极长度 它是为了防止喷嘴过热或烧坏喷嘴必需的 钨极伸出的长度越短 喷嘴离工件越近 对钨极和熔池的保护效果越好 但妨碍观察熔池 并且容易烧坏喷嘴 钨极伸出长度超长 对钨极和熔池的保护效果越差 钨极寿命短 通常焊对接焊缝时 钨极伸出喷嘴外5 6mm为较好 焊T形焊缝时 为段长度为7 8mm较好 严格的讲 钨极伸出的长度是指钨极端部到钨极卡子端部那一段钨极的长度 它不仅影响保护效果 还影响钨极的最大允许电流 因为这段钨极传导焊接电流不受电弧热作用 而且电流流过时 会产生电阻热 因此 这段长度超长 同一直径的钨极的许用电流越小 八 喷嘴高度 喷嘴端面至工件表面的距离叫喷嘴高度 喷嘴高度越小 保护效果越好 但能观察的范围和保护区较小 填充焊丝比较困难 施焊难度较大 喷嘴高度太小时 容易使钨极与焊丝或熔池短路 产生夹钨缺陷 喷嘴高度越大 能观察的范围越大 但保护效果差 一般喷嘴高度应在8 14mm之间 九 填充焊丝 为保证焊接强度或当焊缝有间隙时 TIG焊需插入适量的填充焊丝 使用填充焊丝时应注意以下事项 1 焊丝的化学成分应与母材的性能相匹配 严格控制其化学成分 纯度和质量 主要化学成分应比母材稍高 以弥补高温的烧损 2 TIG焊使用钢焊丝时应尽量选专用焊丝 以减少主要化学成分的变化 保证焊缝一定的力学性能和熔池液态金属的流动性 获得良好的焊缝成型 避免产生裂纹等缺陷 3 TIG焊使用有色金属焊丝焊接铜 铝 镁 钛及其合金时应注意成分相符 有时可将与母材成分相同的薄板剪成小条当焊丝 4 焊丝在使用前应采用机械或化学方法清除其表面的油脂 锈蚀等杂质 并使之露出金属光泽 5 填充焊丝直径的选择标准 十 喷嘴孔径与氩气流量 通常根据焊接电流的大小确定钨极直径 根据钨极直径确定喷嘴孔径 焊接电流越大 选用的钨极直径越粗 喷嘴孔径越大 相应的氩气流量也越大 对应于某一选定直径的喷嘴 有一个合适的氩气流量范围 氩气流量太小时 保护气体软弱无力 刚性不好 保护区小 抗风能力差 流量太大时 保护气体呈紊流喷出 会将空气卷入焊接区 很容易产生气孔 并使焊缝金属氧化 氮化 效果及差 流量合适时 保护气体呈层流状喷出 保护气体不仅刚性好 而且保护范围大 焊接质量好 喷嘴孔径与氩气流量的选用范围 十 喷嘴孔径与氩气流量 续 选用氩气流量时 还应考虑以下因素 1 外界气流和焊接速度的影响 焊接速度越大 保护气体遇到的空气阻力越大 它使保护气体偏向运动的反方向 若焊接速度太快 对钨极 焊丝和熔池将失去保护作用 因此 在增加焊接速度的同时 应增加氩气流量 在有风的地方焊接时 应适当增加氩气流量 尽量在无风的地方焊接 如果必须在室外或风速大的地方焊接 应采取防风措施 2 焊接接头形式的影响 对接接头或J字形接头船形焊时 具有良好的保护效果 如图中 a b 所示 焊接这类接头时 不必采用其它工艺措施 而进行端头焊和外角焊时 保护效果最差 如图中 c d 所示 焊接这类接头时 除加大氩气流量外 最好加挡板 提高保护效果 如图 e f 所示 钨极氩弧焊 TIG 设备的组成 TIG焊接设备的组成 TIG焊接设备根据其自动化程度 机种和外观的不同而具有较大的差异 但其基本组成是相似的 由以下七个部分组成 1 焊接电源 2 控制箱 分体式 3 自动填丝机 4 焊枪 5 遥控盒 6 Ar气减压表及流量计 7 冷却水循环装置 用于大电流焊接时冷却焊枪 焊接电源一般为陡降外特性 TIG焊机的组成 TIG焊机由以下几个部分组成 焊接方法分类 电弧焊 以气体导电时产生的电弧热为热源熔化极 焊丝或焊条既是电极又是填充金属非熔化极 电极 钨极 不熔化MIG焊 金属极惰性气体保护焊MAG焊 金属极活性气体保护焊TIG焊 钨极惰性气体保护焊CO2焊 二氧化碳气体保护焊 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 T983 1995 GB T5117 1995 GB T5118 1995 行业标准一个 JB T4747 2002 表2焊条代号 类别及适用范围 F1钛钙型EXX03F1 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 EXX10 X EXX11 X GB T5118 EXX10 EXX10 X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 T5117J426 J506 J507GB T5118J427 J507 J507RHGB T983G207 EXX15 EXX15 X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 EXX18 X型焊条 这类焊条为低氢钾型药皮 在与EXX15 EXX15 X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 T983EXXX X 15EXXX X 17 A132 A302 GB T983 F4JGB T983EXXX X 15EXXX 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 T983 1995等效ANSI AWSA5 4 1992 不锈钢手工电弧焊焊条 GB T5117 1995等效ANSI AWSA5 1 1991 碳钢药皮电焊条规程 GB T5118 1995等效ANSI AWSA5 5 1981 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 GB6653 1994 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 SY5297 1991 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 T9711 1999 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 T3375 1994 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 GTAW 1G 2 02SMAW 1G K 10 F3J 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 2FG 2 57 02SMAW 2FG K 10 57 F3J 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 SMAW 1G 8 F3J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T 16则 GTAW 1G 3 02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T 6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 SMAW 1G 2 25 F3J焊条电弧焊 材质 类 水平转动 焊缝金属厚度4mm 管外径 25mmn 对 24 4 5的管 GTAW 1G 2 25 02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S0 12时 t应不小于12mm 且焊缝不得少于3层例 SMAW 2FG 8 57 F3J焊条电弧焊 类和 类材料相焊 管 57 4 管板角焊缝 焊缝金属厚度t 16mm 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 SAW 1G K 07 08例 SAW 1G K 07 09例 GTAW 5FG K 04 06 09例 GTAW 5FG 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 GTAW 5FG 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 GTAW 1G 2 02和SMAW 1G K 10 F3J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 02SMAW 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 SMAW 1G 12 F3JSMAW N16 1G K F4JSMAW 1G K 12 F4J 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 适用于焊件的焊接位置见表11 表11试件适用焊件焊接位置 注 1 表中 立 表示向