焊接件通用技术要求

1 焊接件通用技术要求焊接件通用技术要求 一 主题内容与适用范围一 主题内容与适用范围 本标准规定了本公司产品焊接件的技术要求 试验方法和检验规则 本标准适 用于本公司生产的各机型农机及其它焊接件的制造和检验 若本标准规定与图纸要 求相矛盾时 应以图纸要求为准 本标准适用于手工电弧焊 CO2 气体保护焊等焊 接方法制造的焊接件 二 技术要求二 技术要求 1 1 材料 材料 用于制造组焊件的原材料 钢板 型钢和钢管等 焊接材料 焊条 焊丝 焊 剂 保护气体等 进厂时 须经检验部门根据制造厂的合格证明书验收后 才准入 库 对无牌号 无质证书的原材料和焊材 必须进行检验和鉴定 其成份和性能符 合要求时方准使用 1 1焊接材料 1 焊条 焊丝应存放于干燥 通风良好的库房内 各类焊条必须分类 分牌号堆 放 避免混乱 搬运过程轻拿轻放 不要损伤药皮 焊条码放不可过高 2 仓库内 保持室温在0 C以上 相对湿度小于60 3 各类存储时 必须离地面高300mm 离墙壁300mm以上存放 以免受潮 4 一般焊条一次出库量不能超过两天的用量 已经出库的焊条 必须要保管 好 焊条使用前应按其说明书要求进行烘焙 重复烘焙不得超过两次 1 2 原材料 1 2 1 各种钢材在划线前 不能有较大的变形 其形状公差不得超出下列规定 1 钢板的平面度不应超过表 1 规定 表 1 钢板平面度公差值 f 2 厚度 16 f 1 2 型材的直线度和垂直度公差不超过表 2 的规定 表 2 角 钢 槽 钢 钢 管 全长直线度误差 f 2 1000L 在每米长度 内不超过 2 角 钢 垂直度误差 f 1 100b 但不大于 1 5 不 等边角钢按长边宽度计算 工 字 钢 歪扭 当 L 1000 时 f 3 L 1000 时 f 5 槽 钢 腿相对腰的垂直度误差 f 1 100b 3 歪扭不超过表 2 的规定 当超过规定 本公司无法矫正时 经检验部门同意 可 用于次要结构 1 2 2 下料 1 2 2 1 尺寸偏差 钢材可采用机械剪切 气割 等离子切割 火焰切割 激光切 割等下料方法 零件切割后的尺寸偏差应符合下列规定 剪板机下料零件尺寸的极限偏差按表 3 规定 气割 等离子切割 火焰切割的 零件尺寸的极限偏差按表 4 规定 3 表 3 剪板机下料零件尺寸的极限偏差 mm 板材厚度 基本尺寸 10 10 20 20 500 1 5 1 5 2 0 500 1000 1 7 2 0 2 5 1000 2500 2 0 2 5 3 0 2500 4000 2 5 3 0 3 5 表 4 气割 等离子切割 火焰切割零件尺寸的极限偏差 mm 10 10 20 20 30 30 板材 型材 厚度 高度 基本尺寸 100 100 200 200 300 300 500 1 5 1 5 2 0 2 5 500 1000 1 7 2 0 2 5 3 0 1000 2500 2 0 2 5 3 0 3 5 2500 4000 2 5 3 0 3 5 4 0 当板厚小于或等于 18mm 时 气割孔直径尺寸的极限偏差按表 5 规定 当板厚 18 30 时 极限偏差按表 5 放大 0 5mm 当板厚 30 时 极限偏差按表 5 放大 1mm 表 5 气割孔直径尺寸极限偏差 mm 18 基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差 30 50 0 1 6 500 630 0 4 4 50 80 0 1 9 630 800 0 5 0 80 120 0 2 2 800 1000 0 5 6 120 180 0 2 5 1000 1250 0 6 6 180 250 0 2 9 1250 1600 0 7 2 250 315 0 3 2 1600 2000 0 9 2 4 315 400 0 3 6 2000 2500 0 11 0 400 500 0 4 0 2500 3150 0 13 5 1 2 2 2 零件的形位公差应符合下列规定 1 板材零件表面的直线度与平面度公差应符合表 6 规定 直线度应在被测面全长 上测量 表 6 直线度 t 平面度 M 板材 厚度 L 1000 L 1000 任 1000 长度 简图 4t 2 0 t 2 1000L 且 不大于 5 0 M 2 0 4 12t 1 5 t 1 5 1000L 且不大于 5 0 M 1 5 12t 1 0 t 1 1000L 且 不大于 5 0 M 1 0 2 型材 角钢 槽钢 工字钢 零件的直线度 平面度 垂直度及歪扭公差应符 合表 7 规定 表 7 项目公差简图 直线 度 t L 1000 t 1 0 L 1000 t 1 1 000L 且角钢最大不大于 6 0 工字钢 最大不大于 4 0 平面 度 M 在每 1000 长度范围内 M 1 0 5 垂直 度 N 边宽垂直度 N 1 100b 且最大不大 于 2 0 角钢 工字钢 槽钢 型 材 高 度 H 长度 L 100 100 200 0 1 0N 1 5 200 0 N 0 5 10 00L N 0 75 1000L 歪 扭 度 N 但 N 最大不大于 3 3 零件机械切割的边棱 不应有高度大于 0 5mm 的毛刺和深度大于 1mm 的划痕 零件气割边棱 不应有裂纹 氧化渣 割痕深度不得大于表 8 规定 表 8 割痕深度 t 不大于 零件厚度 mm 手工气割火焰气割 局部割痕 深度不大于 201 00 52 0 20 30 1 51 02 5 30 50 2 01 53 0 6 2 2 焊接参数选择 焊接参数选择 2 1 手工电弧焊 2 1 1 焊条直径 焊条直径是根据焊件厚度 焊接位置 接头形式 焊接层数等进行选择的 厚 度较大的焊件 搭接和 T 形接头的焊缝应选用直径较大的焊条 对于小坡口焊件 为了保证底层的熔透 宜采用较细直径的焊条 如打底焊时一般选用 2 5mm 或 3 2mm 焊条 不同的焊接位置 选用的焊条直径也不同 通常平焊时选用较粗的 4 0 6 0 mm 的焊条 立焊和仰焊时选用 3 2 4 0 mm 的焊条 横焊时选用 3 2 5 0 mm 的焊条 对于特殊钢材 需要小工艺参数焊接时可选用小直径焊 条 根据工件厚度选择时 可参考表 9 对于重要结构应根据规定的焊接电流范围 根据热输入确定 参照表 10 焊接电流与焊条直径的关系来决定焊条直径 表 9 根据工件厚度选择焊接直径 板厚 mm 4 4 12 12 焊条直径不超过焊件厚度3 2 4 0 4 0 2 1 2 焊接电流 焊接电流是焊条电弧焊的主要工艺参数 焊工在操作过程中需要调节的只有焊接 电流 而焊接速度和电弧电压都是由焊工控制的 焊接电流的选择直接影响着焊接 质量和劳动生产率 焊接电流越大 熔深越大 焊条熔化快 焊接效率也高 但是焊接电流太大时 飞溅和烟雾大 焊条尾部易发红 部分涂层要失效或崩落 而且容易产生咬边 焊 瘤 烧穿等缺陷 增大焊件变形 还会使接头热影响区晶粒粗大 焊接接头的韧性 降低 焊接电流太小 则引弧困难 焊条容易粘连在工件上 电弧不稳定 易产生 未焊透 未熔合 气孔和夹渣等缺陷 且生产率低 因此 选择焊接电流时 应根据焊条类型 焊条直径 焊件厚度 接头形式 焊 缝位置及焊接层数来综合考虑 首先应保证焊接质量 其次应尽量采用较大的电流 以提高生产效率 板厚较的 T 形接头和搭接头 在施焊环境温度低时 由于导热 较快 所以焊接电流要大一些 但主要考虑焊条直径 焊接位置和焊道层次等因素 7 1 考虑焊条直径 焊条直径越粗 熔化焊条所需的热量越大 必须增大焊接电流 每种焊条都有一个最合适电流范围 表 10 是常用的各种直径焊条合适的焊接电流 参考值 当使用碳钢焊条焊接时 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 式中 I 一一焊接电流 A d 焊条直径 mm K 经验系数 A cra 见表 3 20 表 9 焊接电流经验系数与焊条直径的关系 2 考虑焊接位置 在平焊位置焊接时 可选择偏大些的焊接电流 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 10 20 3 考虑焊接层次 通常焊接打底焊道时 为保证背面焊道的质量 使用的焊接电 流较小 焊接填充焊道时 为提高效率 保证熔合好 使用较大的电流 焊接盖面 焊道时 防止咬边和保证焊道成形美观 使用的电流稍小些 焊接电流 一般可根据焊条直径进行初步选择 焊接电流初步选定后 要经过试 焊 检查焊缝成形和缺陷 才可确定 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 表 11 焊接电流与焊条直径的关系 1 焊条直径 mm焊接电流 A 6 焊条直径 mm焊接电流 A 21 6 25 40 74 0 150 200 32 0 40 70 85 0 180 260 42 5 50 80 95 8 220 300 53 2 80 120 焊条直径 d mm 1 6 2 2 5 3 2 4 6 经验系数 K20 2525 3030 4040 50 8 2 1 3 电弧电压 当焊接电流调好以后 焊机的外特性曲线就决定了 实际上电弧电压主要是由 电弧长度来决定的 电弧长 电弧电压高 反之则低 焊接过程中 电弧不宜过长 否则会出现电弧燃烧不稳定 飞溅大 熔深浅及产生咬边 气孔等缺陷 若电弧太 短 容易粘焊条 一般情况下 电弧长度等于焊条直径的 0 5 1 倍为好 相应的 电弧电压为 16 25V 碱性焊条的电弧长度不超过焊条的直径 为焊条直径的一半 较好 尽可能地选择短弧焊 酸性焊条的电弧长度应等于焊条直径 2 1 4 焊接速度 焊条电弧焊的焊接速度是指焊接过程中焊条沿焊接方向移动的速度 即单位时间 内完成的焊缝长度 焊接速度过快会造成焊缝变窄 严重凸凹不平 容易产生咬边 及焊缝波形变尖 焊接速度过慢会使焊缝变宽 余高增加 功效降低 焊接速度还 直接决定着热输入量的大小 一般根据钢材的淬硬倾向来选择 2 1 5 焊缝层数 厚板的焊接 一般要开坡口并采用多层焊或多层多道焊 多层焊和多层多道焊接 头的显微组织较细 热影响区较窄 前一条焊道对后一条焊道起预热作用 而后一 条焊道对前一条焊道起热处理作用 因此 接头的延性和韧性都比较好 特别是对 于易淬火钢 后焊道对前焊道的回火作用 可改善接头组织和性能 对于低合金高强钢等钢种 焊缝层数对接头性能有明显影响 焊缝层数少 每层 焊缝厚度太大时 由于晶粒粗化 将导致焊接接头的延性和韧性下降 9 表表 12 手工电弧焊工艺参数示例手工电弧焊工艺参数示例 第一层焊缝以后各层焊缝封底焊缝 焊 缝 空 间 位 置 焊缝断面示图 焊件厚 度或焊 角尺寸 mm 焊条 直径 mm 焊接电流 A 焊条 直径 mm 焊接电流 A 焊条 直径 mm 焊接电流 A 2255 60 255 60 2 5 3 53 290 120 3 290 120 3 2100 130 3 2100 130 4160 200 4160 2104 0 5 0 5200 260 5220 250 4160 210 3 2100 130 5 6 6 0 5200 260 4180 210 4160 2104180 210 6 04160 210 5220 2805220 260 4160 210 平 对 接 焊 缝 124160 210 5220 280 2250 55 250 55 2 5 4 03 280 110 3 280 110 5 0 6 03 290 120 3 290 120 3 290 120 7 0 10 4120 160 4120 1603 290 120 3 290 1204120 160 11 4120 1605160 200 3 290 120 3 290 120 12 18 4120 160 4120 160 3 290 1204120 160 立 对 接 焊 缝 19 4120 1605160 200 2 2 CO2 气体保护焊 10 CO2气体保护焊在实际生产中用到的比较多 选择焊接工艺参数时 应做到以 下几点 1 根据母材先确定焊丝直径和焊接电流 2 根据选择的焊接电流 在 试板上试焊 细心调整出相匹配的电弧电压 3 根据试板上焊缝成型情况 细 调整焊接电流 焊接电压 气体流量 达到最佳的焊接工艺参数 4 在工件上 正式焊接过程中 应注意焊接回路 接触电阻引起的电压降低 及时调整焊接电压 2 2 1 焊丝直径 根据焊件情况 首先应选择合适的焊丝直径 常用焊丝直径为 0 6mm 1 2mm 各种直径的焊丝都有其通用的电流范围 适合的焊接位置 见表 12 从表 10 中可以看到 小于 1 2mm 的焊丝 适合于全位焊 大于 1 2mm 的焊丝 主要适用于平焊 表 12 焊丝直径 mm焊接电流适合焊件厚度适合焊接位置 0 6 40 90 0 8 50 120 0 9 60 150 1 0 4 0 1 70 80 1 2 80 350 2 0 12 0 全位置 1 6 300 500 6 平焊位置 2 2 2 焊接电流 焊接电流主要根据母材厚度 接头形式以及焊丝直径等正确选择 在保证焊头 的前提下 尽量选择小电流 因为当电流太大时 易造成熔池翻滚 不仅飞溅大 焊缝成型也非常差 焊接电流与焊丝直径的关系件表 10 2 2 3 电弧电压 确定焊接电流的范围后 调整电弧电压 使电弧电压与焊接电流形成良好的匹 配 焊接过程中电弧稳定 飞溅小 能听到沙 沙的声音 能看到的焊剂电流表 电压表的指针稳定 搬动小 焊接电流和电弧电压也就达到了最佳匹配 最佳的电 弧电压一般在 16V 24V 之间 粗滴过渡时 电压为 25V 45V 所以电弧电压应细心 11 调试 2 2 4 焊接速度 随着焊接速度增大 或减小 则焊缝熔宽 熔深和堆积高度都相应减小 或 增大 当焊接速度过快时 会使气体保护的作用受到破坏 易使焊缝产生气孔 同时焊缝的冷却速度也会相应提高 也降低了焊缝金属的塑形和韧性 并会使焊缝 中间出现一条棱 造成成型不良 当焊接速度过慢时 熔池变大 焊缝变宽 易因 过热造成焊缝金属组织粗大或烧穿 因此焊接速度应根据焊缝内部与外观的质量选 择 一般自动焊速为 15m h 30 m h 2 2 5 焊丝伸出长度 焊丝伸出长度一般为焊丝直径的 10 20 倍 焊丝伸出长度与电流有关 电流 越大 伸出长度越长 焊丝伸出长度与焊接电流的关系 见表 13 焊丝伸出长度越 长时 焊丝的电阻热越大 焊丝熔化速度越快 易造成成段焊丝熔断 飞溅严重 焊接过程不稳定 焊丝伸出长度太短时容易使飞溅物堵住喷嘴 有时飞溅物熔化到 熔池中 造成焊缝成型差 一般经验公式是 伸出长度为焊丝直径的十倍 即 1 2mm 焊丝选择伸出长度为 12mm 左右 表 13 焊接电流 A焊丝伸出长度 mm 250 6 15 250 15 25 2 2 6 气体流量 气体流量会直接影响焊接质量 一般根据焊接电流 焊接速度 焊丝伸出长度及喷 嘴直径来选择 当焊接电流越大 焊接速度越快 焊丝伸出长度越长时 气体流量应大 些 气体流量越大或越小时 都会造成成型差 飞溅大 产生气孔 一般经验公式是 数量为焊丝直径的十倍 即 1 2mm 焊丝选择 12L min 当采用大电流快速焊接 或室外 焊接及仰焊时 应适当提高气体流量 CO2气体纯度不低于 99 5 2 2 7 焊枪倾角 当喷嘴与工件垂直时 飞溅都很大 电弧不稳 其主要原因是运条时产生空气阻力 12 使保护气流后偏吹 为了避免这种情况的出现 一般采用左向焊法焊接 可将喷嘴前倾 10 15 不仅能够清楚观察和控制熔池 而且能够保证焊缝成型良好 焊接过程稳 定 2 2 8 电源极性 CO2气体保护焊电源极性一般采用直流反接焊接 因为直流反接时熔深大 飞溅小 电弧稳定 焊缝成型好 3 3 点固定位焊 点固定位焊 零件须检验合格后 方可装配定位焊 焊缝间隙在其全长上的不均匀度 应在间隙 量公差范围之内 3 1 装配焊接零件时 两个焊件 或焊边 的相互位置偏差应符合下列规定 1 钢板对接 如图 1 图 1 2 型钢对接 如图 2 图 2 3 对接接头的错边量 应小于板厚的 10 且最大不超过 3mm 当两板厚不同时 应以 两者中薄板计算 如图 3 图 3 4 装配工字梁或箱形梁或类似结构 应符合表 14 规定 13 表 14 型式简图偏差 腹板偏移 t 2 0 筋板距离 当 b 80 时 b 3 当 b 80 时 b 5 腹板倾斜 当 H 500 时 t 1 5 当 H 500 时 t 2 0 盖板倾斜t 0 01b 且最大 t 2 腹板距离 3 2 焊接结构件点固定位焊焊缝 应符合下列要求 1 定位焊缝的高度和宽度 不应超过焊接焊缝的尺寸 其长度和间距 根据焊接结构 件的大小确定 2 定位焊与正式焊接用相同型号的焊条 3 若焊件焊接需要预热时 定位焊也应预热相同的温度 4 定位焊缝有裂纹时 必须铲掉重焊 4 4 焊接焊接 14 4 1 结构件焊接时应符合下列要求 1 应对装配定位焊的焊接结构件进行检验合格后 方可进行焊接 2 焊接前应将焊缝处及两侧各 20mm 范围内工件表面的油 锈及其它污物清理干净 3 焊接时 不得在非焊缝区引弧 对多层焊道 应每焊一层焊缝 彻底清渣后 检查 无缺陷时 方可再焊 4 2 焊接结构件的尺寸公差 焊件焊后要求 1 焊接结构件的非机械加工面未注公差的尺寸的极限偏差应符合表 16 的规定 表 16 基本尺寸限偏差极基本尺寸限偏差极 315 2 0 8000 12500 10 0 315 1000 3 0 12500 16000 12 0 1000 2000 4 0 16000 20000 14 0 2000 4000 6 0 20000 25000 16 0 2 焊接结构件焊后须经机械加工面的尺寸的极限偏差应符合表 17 的规定 但尺寸偏 差不得超过加工余量的 2 3 且保证有不小于 2mm 加工余量 表 17 基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差 180 1 0 1250 1600 2 60 180 250 1 15 1600 2000 3 00 250 315 1 30 2000 2500 3 50 315 400 1 45 2500 3150 4 00 400 500 1 60 3150 4000 4 50 500 630 1 80 4000 5000 5 00 630 800 2 0 5000 6300 5 50 800 1000 2 20 6300 8000 6 00 1000 1250 2 40 8000 10000 7 00 3 焊接结构件的角度偏差 根据产品精度不同 分 A B C 三级 列于表 18 角度偏 15 差可直接标注在基本尺寸上 也可在图样或技术要求中标注公差等级 凡无标注角度偏 差者 按 C 级加工与检验 表 18 焊接结构件角度偏差 精度等级 尺寸 L ABC 315 45 1 1 30 315 1000 30 45 1 50 1000 20 30 1 4 角度偏差规定以角的短边为基准边 其长度自规定的基准点 基准点必须在图样上 绘出 其标准方法如图 6 中 a b 图 6 5 焊接结构件平面的平面度 直线度公差应符合表 19 规定 表 19 焊接结构件平面的平面度 直线度公差 基本尺寸公差基本尺寸公差 1201 0 4000 8000 8 0 120 315 1 5 8000 12500 10 0 315 1000 3 0 12500 16000 12 0 1000 1600 4 5 16000 20000 14 0 1600 2000 5 0 20000 16 0 2000 4000 6 0 6 焊接件的圆柱 圆锥表面的圆度 应在其直径公差之半范围内 7 焊接件表面之间的同轴度不得大于相应尺寸最大公差之半 如图 7 16 8 焊接件表面间的垂直度与平行度 不得大于相应尺寸公差之半 如图 8 图 8 9 焊接件表面间的对称度 不得大于相应基准面尺寸公差之半 如图 9 图 9 10 焊接件结构件的机加工余量按表 20 规定 表 20 焊接结构件机加工余量 基本尺寸加工余量基本尺寸加工余量 2503 4 4000 6300 12 16 250 800 4 6 6300 10000 16 20 800 1600 6 8 10000 12500 20 22 1600 2500 8 10 12500 25000 22 26 17 5 5 焊接变形的控制及矫正 焊接变形的控制及矫正 在焊接中为防止和减小变形 应首先焊接薄的焊缝 再焊接厚的焊缝 对较长的焊 缝应采取对称或反方向分段焊法 焊缝长度及间隔应均匀一致 同时应以最快的速度焊 接 制作件要求密封连续焊接时 要求焊缝处不得出现气孔沙眼现象 各种焊法的焊缝 要求平滑不能出现焊不透 焊穿 裂纹 咬边 气孔 砂眼 夹渣等现象 焊完后应除 去药皮进行检查 如发现不合格的应立即返修 5 1 减小变形的主要方法 1 选择合理的焊接顺序 2 尽可能用对称焊缝 如工字形截面 3 采用反变形法 5 2 焊接过程中控制变形的主要措施 1 采用反变形 2 采用小锤锤击中间焊道 3 采用合理的焊接顺序 4 利用工卡具刚性固定 5 分析回弹常数 5 3 焊接变形的矫正 焊接变形矫正可用人工 机械及火焰矫正 其要求同 2 2 2 条钢材的矫正 焊缝形 状偏差和外部缺陷应符合表 21 规定 表 21 项目简图偏差 焊缝余高 h 焊接焊缝 手工焊 h 0 3 埋弧自动焊 h 0 2 角焊缝 当 K 6 时 h 1 1 K 6 12 时 h 1 5 1 K 12 时 h 2 1 焊缝宽度沿长 度方向的不均 当 C 20 时 C 2 10 当 C 20 30 时 C 2 5 1 0 5 18 匀度当 C 30 时 C 3 1 0 5 焊缝焊脚尺寸 不正确 当 K 6 时 K 1 0 当 K 6 12 时 K 1 5 当 K 12 时 K 2 0 焊波不均匀 高低不一致 焊缝应在焊缝余高范围之内 露出弧坑状缺 陷 不允许 焊缝间断不允许 裂纹 1 纵向裂 纹 2 横向裂 纹 3 母材裂 纹 不允许 咬边 在焊缝全长的 15 之内 咬边 深度 h 不超过板厚的 5 最 大不超过 1 5 焊瘤重要结构不允许 气孔或夹渣 1 在焊缝任何 100mm 长度 上 直径不大于 2mm 的气孔 夹渣 不得多于一个 在全长 上不得多于 3 个 2 承受内压的焊缝不允许 19 有气孔或夹渣 内部不允许未 焊 缝 根部 未焊透深度不得超过母材厚度 的 15 且最大不大于 2mm 6 6 焊接缺陷 焊接缺陷 焊缝不应有咬边 焊瘤 烧穿 未焊透 焊缝尺寸不符合要求 气孔等 6 1 咬边 在工件上沿焊缝形成的凹陷称为咬边 它减少了接头的工作截面 且在咬边处形成 严重的应力集中 产生的原因为 工件被熔化一定深度而填充金属未及时流进去补充所 致 因而在电流过大 电弧拉得太长 焊条角度不当时均会造成咬边 6 2 焊瘤 熔化金属流淌到熔池边缘未熔化的工件上 堆积而形成焊瘤 它与工件未熔合 焊 瘤对静载强度无影响 但会引起应力集中 使动载强度降低 产生的原因 在角焊 立 焊 横焊 仰焊时电弧过长 焊速太慢 焊条角度和运转方法不正确 在平时对接电流 太大 造成后半根焊条过热 致使熔池铁水猛增而造成焊瘤 预防措施 在角焊 立焊 横焊 仰焊时要压低电弧 适当增加焊接速度 保持正确焊条角度 在对接时注意焊接