钨极氩弧焊焊接工艺

6 3电流的种类和极性 钨极氩弧焊一般情况下 都采用直流正极性 而对Al Mg及其合金则选用交流焊接为好 薄板时 亦可采用直流反接 一 直流钨极氩弧焊直流钨极氩弧焊没有极性变化 电弧燃烧很稳定 当采用直流正极性时 钨极是阴极 钨极的溶点高 在高温时电子发射能力强 电弧燃烧稳定性更好 1 直流反接特点 W极受热大 工件为阴极 溶点低 且面积大发射电子能力弱 电弧稳定性差 具有阴极破碎作用 直流反极性时 阴极斑点有自动寻找氧化膜的性质 这是因为金属氧化膜逸出功小 容易发射电子 所以氧化膜上容易形成阴极斑点并产生电弧 阴极破碎作用实质 阴极斑点的能量密度高 被质量很大的正离子撞击 致使氧化膜破碎 但是 直流反极性时 电子轰击钨极 放出大量的热量 TIG焊时 阳极热量多于阴极热量 反极性的热作用对焊接时不利的 放出的热量很容易使钨极过热熔化 同时 由于在焊件上放出的能量不够 焊缝熔深浅宽 生产率低 而且只能焊接小于3mm的薄板 所以 钨极氩弧焊中直流反接除焊接Al Mg等薄板外很少采用 2 直流正极性直流正极性没有阴极破碎的特点 因为 阳极斑点的密度为200A cm2 而阴极斑点的电流密度为106A cm2 阳极斑点的能量比阴极斑点的能量小几百倍 同时 阳极只受到质量很小的电子撞击 所以 阳极没有去除氧化膜的作用 采用直流正极性有下列优点 工件为阳极 工件接受电子轰击放出的全部能量 产生大量的热 因此熔池深而窄 生产率高 工件的收缩变形都小 钨极不易过热 钨极接收正离子轰击时放出的能量小 发射电子付出大量的逸出功 钨棒的热发射能力很强 当采用小直径钨棒时 电流密度大 有利于电弧稳定 电弧稳定性比反极性好 所以 除焊接Al Mg等合金外一般都采用直流正接 二 交流钨极氩弧焊焊接Al Mg合金一般都用交流电 这样交流负极性的半波里 阴极有去除氧化膜的作用 它可以清除熔池表面的氧化膜 正极性的半波里 钨极得到冷却 同时又发射足够的电子 有利于电弧稳定 但交流电源也存在如下问题 1 直流分量 2 交流电弧的稳弧措施 1 直流分量在交流电弧的情况下 由于电极和母材的电热物理性能以及几何尺寸等方面存在差异 造成了交流电两半周中的弧柱导电率 电场强度和电弧电压不对称 如图6 3所示 正半周内 钨极为阴极 弧柱电导率高 电场强度小 电弧电压低而电流大 而母材的情况刚好相反 电场强度大而电流小 造成正负半周内电流 弧压不对称 危害a 使阴极去除氧化膜的作用减弱 b 直流磁通叠加在原来的交变磁通上 使铁芯在一个方向上可能达到磁饱和状态 导致变压器的激磁电流大大增加 导致变压器铁损 铜损增大 效率降低 温度升高 另一方面使焊接电流的波形严重畸变 消除措施 a 在焊接回路中串接一蓄电池组 如图6 4a b 在焊接回路中接入电阻和二极管如图6 4b c 在焊接回路中串接电容如图6 4c 2 引弧和稳弧措施交流电弧稳定性差 且钨极氩弧焊负半周时引弧更困难 解决的办法有 提高焊接电源的空载电压稳弧效果好 但变压器的容量增大很多 功率因素降低 成本高 也不安全 采用高频振荡器 高频振荡器电路如图6 5所示 实际上它是一个L C振荡器 它由升压变压器T1 火花气隙放电器P 振荡电容Ck 高频输出变压器T2等组成 T1的二次电压为2500 3000V 当它对CK充电时 将导致间隙为0 1一1 0mm的P击穿而产生火花放电 这时Ck和T2电感线圈Lk构成的振荡电路被P短路 P被击穿时 T1二次绕组即被短接 为保护T1不致损坏 T1设计成高漏抗变压器 此外 C为保护电容 S为门开关 都是为了防护操作者触及2500 3000V工频高压造成人身伤害 用脉冲引弧 稳弧它可以与高频振荡器联合使用 振荡器在保证第一次引弧后即行切断 以后用脉冲放电保证重复引燃 也可以第一次引与以后的稳弧都用脉冲放电 6 4交流钨极氩弧焊机 一 钨极氩弧焊机的一般结构TIG焊机一般结构由焊接电源 焊炬 供气及供水系统及焊接控制装置 若是自动焊还有送丝机构 小车行走机构 一 焊接电源TIG焊机采用直流 交流或交直流两用电源 铝及铝合金用交流电 若进行不锈钢等金属的焊接 则用直流正接 钨极氩弧焊机 无论是直流还是交流都采用陡降外特性或垂直外特性 弧长发生变化时 引起电流变化极小 二 供气及供水系统1 供气系统主要由氩气瓶 减压器 流量计及电磁气阀等组成 2 焊炬结构及气体保护效果1 气体保护效果 气体保护焊时 要达到保护的效果 即要求气体从喷嘴喷出后能排除空气 那么 保护气体要有合适的流态 流体有两种流态 一种是层流 一种是紊流 保护气体的保护作用主要是依靠喷嘴外端近壁层流层的作用 犹如保护膜一样 包围着氩气流 近壁层流层越厚 其保持稳定气层的长度越长 保护效果越好 2 焊炬及喷嘴的结构TIG焊焊炬的作用在于夹持电极 导电 输送保护气体 焊炬一般可分为大 中 小型三种 小型的最大电流可为100A 不用水冷 大型的可为400 600A 采用水冷 焊枪的结构一般可分为两大部分 气体镇静宝和气体喷嘴 a 气体镇静室从焊枪进气口到喷嘴入口的部分 其作用是将进入焊枪的气体气流的压力 流速沿内腔截面均匀化 一般在镇静室下面装设节流装置 常用的有钢丝网或金属隔板也可用耐热透气塑料或纤维填料等 b 喷嘴喷嘴的结构形式 尺寸对喷嘴气体的流态及保护效果有很大的 影响 经过镇静室的气流 能否在喷嘴内形成近壁层流 取决于喷嘴形状和尺寸 实验证明 圆柱形喷嘴保护效果好 圆锥形的喷嘴由于出口处截面减小 气流速度变快 这是气流的挺度虽好一些 但容易造成紊流 故保护效果较差 但这种喷嘴操作方便 熔池可见性好 生产中常用 喷嘴的长度越长保护效果越好 但由于使用不方便 很少采用 3 供水系统主要用来冷却焊接电缆 焊炬 钨棒等 三 焊接程序控制TIG焊工艺需要在焊接过程中实现下列程序控制 1 提前送气和滞后停气 以保护钨极及引弧 熄弧处的焊缝 2 自动控制引弧器 稳弧器的动作和切除 3 能自动接通和切断焊接电源 4 焊接电流能自动衰减 尤其是焊接环缝或裂缝敏感性强的材料 二 NSA 500 1型交流手工钨极氩弧焊机 一 特点 额定焊接电流为500A 采用陡降外特性 空载电压为80V和88V两档 可通过500 380和150A焊接电流 二 工作原理1 焊接主回路1 电源NSA 500 1型焊机主要用来焊接Al Mg及其合金 选用BX3 1 500型交流弧焊机 采用陡降外特性 2 消除直流分量电路由隔直流电容 二极管 电阻组成 3 高压脉冲旁路高压脉冲旁路由二极管 电阻和电容组成 其作用是避免高压脉冲电流通过焊接回路造成对电源设备的损坏以及脉冲损耗 2 脉冲引弧与脉冲稳弧电路 图6 6所示的为两种晶闸管脉冲引弧及稳弧电路 其中图a为并联式 依靠串联在焊接回路中的脉冲变压器T2获得焊件将成为阴极前电流过零点时使VT触发的同步触发信号 在这之前被充电的C1两端电压经VT放电产生所需之稳弧脉冲 脉冲幅值降取决于T1的二次电压及R2大小 而R1则应保证C1在小于 时间内充完电 图b为串联式晶闸管脉冲引弧及稳弧电路 若T1二次边为800V C1可充电至1100V 当VT1 VT2导通时利用1 4的T2升压可在其两次边形成2 3KV高压脉冲 这种电路在NSA 400 1型手工钨极氩弧焊中采用 为了有效的利用这一高压脉冲引弧和熄弧 触发控制电路应使VT1 VT2在焊件为阴极且电压最大时触发引弧 然后在焊件成为阴极时在次触发以产生稳弧脉冲 2 引弧脉冲和稳弧脉冲的相位要求一般的氩弧焊机引弧和稳弧脉冲是由同一个电路提供的 但是两个脉冲由不同触发电路控制的 不仅两者在相位上不一样而且两者不能共存 即在引弧之前只产生引弧脉冲 而当电弧引燃之后 则只产生稳弧脉冲 3焊接程序控制 NSA 500 1型焊机是用简单的电容充放电延时电路来控制气体的提前或滞后 其他程序是由继电器来控制的 没有电流衰减装配 6 5熔化极氩弧焊 一 熔化极氩弧焊的特点1 熔化极氩弧焊采用焊丝作电极 电流密度可大大提高 因而母材熔深大 焊丝熔化速度快 比TIG焊具有更高的生产率 适用于中等厚度和大厚度板材的焊接 2 采用惰性气体保护 电弧燃烧稳定 熔滴过渡平稳 无激烈飞溅 焊接质量好 3 和TIG焊一样 几乎可焊接所有的金属 尤其适合于焊接铝及铝合金 铜及铜合金以及不锈钢等材料 4 熔化极氩弧焊焊接铝及铝合金时 一般采用直流反接 具有良好的阴极雾化作用 可实现亚射流过渡 其电弧具有很强的固有自调节作用 二熔化极氩弧焊的应用根据采用保护气体的类型 熔化极氩弧焊分为M G焊和MAG焊 以Ar或Ar He作保护气体时称为MIG焊 主要用于焊接铝及铝合金 而用Ar与少量氧化性气体混合作为保护气体时 如Ar O2 Ar CO2或Ar CO2 O2称为MAG焊 主要用于焊接各种钢材 熔化极氩弧焊的熔滴过渡主要采用连续喷射过渡 脉冲喷射过渡和短路过渡这几种形式 焊接时应注意以下几个问题 1 喷射过渡焊接时 Ua应选择稍低一点 使电弧略带轻微爆声 此时熔低形式属于喷射过渡中的射滴过渡 2 在中等电流范围内 可将弧长控制在喷射过渡区与短路过渡区之间 进行亚射流电弧焊接 特别在焊接Al及Al合金时 亚射流电弧的弧长自动调节系统为 等速送丝焊机匹配恒流特性电源 如图6 8 当弧长由l0变为l1时 工作点由O变为O1 图中C C是电源外特性 因是恒流 弧压增大 弧长增加 熔化速度减小 V熔 Vf O1回到O点 用亚射流焊铝有以下优点 1 与射流电弧相比 出于弧长减小 电弧呈碟形 所以阴极雾化区大 降低了铝及铝合金焊接时的焊缝起皱及形成黑粉的倾向 2 采用恒流外特性电源 当弧长在一定范围内变化时 焊接电流始终不变 因此焊缝成形比较均匀 3 射流电弧焊缝的熔深为 指形 而亚射流电弧为 碗形 避免了指形熔深引起的熔透不足等缺陷 采用亚射流过渡电弧焊接时 弧长调节范围不宽 例如 1 6mm铝焊丝 在Ar气中弧长约2 8mm 对于一定的焊接电流 最佳送丝速度范围较窄 如图6 9所示 送丝速度过小 易引起焊丝回烧 送丝速度过大 又会使焊丝粘着在焊件上 因此 采用普通的等速送丝焊机是很难用亚射流过渡电弧来进行焊接 要求焊机必须带有特殊的控制系统 即送丝速度与焊接电流同步控制系统 以保证电弧在图6 9中阴影部分的中心线上燃烧 3 粗丝大电流MIG焊方法在平焊厚板时 具有熔深大 生产效率高 缺陷少 变形小等优点 但由于熔池尺寸大 为加强对熔池的保护通常采用双层保护焊枪 这样即扩大了保护区域又改善了熔深形状 电流比较大时 为保护熔池后面的焊道 还需要在双层喷嘴后面再安装附加喷嘴 三保护气体的选择通常熔化极氩弧焊时 应用各种混合气体的目的是 可以控制焊接电弧的形态和能量密度 提高电弧燃烧及熔滴过渡的稳定性 稳定阴极斑点 改善焊缝成形 减少焊接缺陷 提高焊缝接头的综合性能 增大电弧的热功率等 下面是较为典型和常用的混合气体 1Ar O2纯Ar焊接不锈钢等材料时 存在以下一些问题 l 液体金属的粘度及表面张力较大 易产生气孔 焊缝金属润湿性差 焊缝两侧易形成咬肉等缺陷 2 电弧阴极斑点不稳定 产生所谓阴极飘移现象 电弧根部这种不稳定 会引起焊缝熔深及焊缝成形的不规则 3 容易产生指状熔深 容易产生气孔及未焊透现象等 实践证明 在Ar中加入甚至1 的O2 便可有效地克服阴极斑点飘移现象 在混合气体中加入20 左右O2后可提高电弧温度 从而提高生产率 其接头性能 如抗气孔性能 缺口韧性等比加20 的CO2焊接时要好 同时还可改善纯氩焊接时的指状熔深 由于这种气体具有很强的氧化性 故只适于焊接低碳钢和低合金钢 并应配以含Si Mn等脱氧元素较多的焊丝 2Ar CO2这种混合气体被广泛用来焊接碳钢及低合金钢 它既具有Ar弧的特点 如电弧燃烧稳定 飞溅小 容易获得轴向喷射过渡等 又克服了用单一氩气焊接时产生的阴极飘移 气孔 咬边及焊缝成形不良等问题 Ar与CQ的比例 通常为70一80 30一20 这种比例即可用于喷射过渡电弧又可用于短路过渡及脉冲喷射过渡 而当CO2含量大于30时 不能获得喷射过渡 另外 这种气体还可用来焊接不锈钢 但要控制CO2的比例不超过5 否则焊缝金属有渗碳的可能 从而降低接头的抗腐蚀性能 3 Ar CO2 O2实验证明 80 Ar 15 CO2 5 O2 混合气体对于焊接低碳钢 低合金钢是最佳的 无论焊缝成形 接头质量还是熔滴过渡和电弧稳定性方面都比采用其它混合气体更好 焊缝截面如图6 10所示 4 Ar He和Ar一样 He也是惰性气体 He气密度比空气小 热导率和电离电位比Ar气高得多 在相同的电弧长度下 电弧电压较高 电弧温度也比氩弧高得多 Ar中He加入后能控制阴极斑点的位置 提高电弧对焊件的热输入使熔池的流动性 熔深形状和熔池中气体析出的条件等得到改善 这在焊铝时尤为重要 当焊接铜及铜合金时 Ar He可以降低焊前预热温度 75 He时 可以实现无预热焊接 习题 1 交流钨极氩弧焊时 直流分量是如何产生的 有何危害 该如何消除 2 直流钨机氩弧焊时 通常采用什么极性 为什么 3 NSA 500 1焊机采用什么引弧 稳弧措施 其相位关系如何 为什么 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