低碳钢的焊接工艺VIP

1、低碳钢的焊接工艺低碳钢钢焊接工艺1. 材料简介普 通 碳 素 结 构 钢 ， 其 屈 服 强 度 约 为 235mpa，随着材质厚度的增加屈服值减小。 由于钢含碳量适中，因此其综合性能较好， 强度、塑性和焊接等性能有较好的配合，用 途最为广泛，大量应用于建筑及工程结构， 以及一些对性能要求不太高的机械零件。2. 焊接特点的碳和其他合金元素含量较低，其塑 性、韧性好，一般无淬硬倾向，不易产生焊 接裂纹等倾向，焊接性能优良。焊接时，一般不需要预热和焊后热处理 等特殊的工艺措施，也不需选用复杂和特殊 的设备。对焊接电源没有特殊要求，一般的 交、直流弧焊机都可以焊接。在实际生产中，根据工件的不同加工要

2、 求，可选择手工电弧焊、 co2 气体保护焊、 埋弧焊等焊接方法。3.焊条电弧焊焊条电弧焊是一种基本的焊接方法，其设备简单，操作方便、灵活，应用较为广泛。3.1焊材选择普通碳素结构钢，当作为一般结构焊接时，可搭配 e43 系列焊条使用，一般多使用 e4303 焊条。当其作为动载荷或是复杂的厚 板结构时，一般选用 e4315、e4316、e5015、 e5016 焊条。其化学成分及力学性能见表 3.1.1。焊条在使用前需进行烘干处理。表 3.1.1 焊条化学成分及力学性能焊条熔敷金属含量%抗屈伸型号 m si s p n c m v拉服长ni r o强度强度率%mp mpaae43 03 e43

3、1. 0. 0. 0.152 9 03 04 0. 0. 0. 0. e435 0 5 0 3 2 3 0 160 0 0 8e50 1. 0.15 6 7420 330490 40022e50160 53.2焊前准备焊接前，焊件按工艺要求选择坡口形式，开坡口并清除坡口、焊件对接面及周围 的锈蚀、油污等有害物质，避免产生焊接缺 陷。同时也要保证焊条的表面清洁、无污物。当环境温度低于 0，或者焊件较厚时， 一般在 100-150下预热。3.3焊接工艺参数焊条电弧焊一般分为平焊、横焊、立焊、 仰焊四种形式。焊接电流的选择主要取决于 焊条直径和焊缝位置，其次是焊件厚度、接 头类型、焊道层次等。而电弧

4、电压主要由电 弧长度来决定。因此，电弧长度要适中，以 保证电弧燃烧稳定 ，防止出现咬边、未焊 透、外观成型不良等缺陷。在焊接过程中，焊接速度要适当，既要保 证焊透、融合良好，又要保证不烧穿。对于 厚度较大的焊件需采用多层焊。在多层焊接 时第一层焊通常选用较小的焊接电流，一般用直径 3.2mm 的焊条，焊层厚度最大不超过 5mm。盖面层要保证焊缝宽度和高度符合要 求。各种位置焊缝的焊接工艺参数见下表。 表 3.3.1 平对接焊缝焊接工艺参数 坡口 板厚 焊条直 焊接形式 /mm 径/mm 电流/a3.03.2 90-1203.2 100-1不开30坡口 4.0- 4.0 160-2 5.0 00

5、5.0 200-2603.2 100-130v 型 5.0- 4.0 160-2 坡口 6.0 105.0 200-2604.0160-2106.0 5.0 220-2804.0 160-2x 型坡口12105.0 220-280表 3.3.2 立对接焊缝焊接工艺参数 坡口 板厚 焊条直 焊接 形式 /mm 径/mm 电流/a2.0- 2.0 40-50不开 3.0坡口 3.0- 3.2 80-11 4.0 05.0- 3.2 90-12v 型 6.0 0坡口 3.2 90-127.0 0x 型坡口124.0 120-1603.2 90-1204.0 120-160表 3.3.3 横对接焊缝焊

6、接工艺参数 坡口 板厚 焊条直 焊接 形式 /mm 径/mm 电流/a2.0 2.0 50-55不开坡口3.2 90-123. 0- 04. 0 4.0 120-1603.2 90-12v 型 0坡口 5.0 4.0 140-160x 型坡口3.2 90-1214 04.0 140-160表 3.3.4 仰对接焊缝焊接工艺参数坡口 板厚 焊条直 形式 /mm 径/mm焊接电流/a不开坡口2.0 2.0 50-5580-113.23.0- 05.0 120-14.0603.290-120v 型 140-14.0坡口 5.0 60x 型坡口5.03.212 4.05.0220-26090-1201

7、40-160220-260表 3.3.5 角接缝焊接工艺参数 焊缝 焊脚高 焊丝直 焊接 类别 度/mm 径/mm 电流/a2.0 2.0 55-65平角焊3. 04. 05.03.2 100-1303.2 100-1304.0 160-2004.0 160-2005.0 220-2802.0 2.0 50-60立脚焊3.0-4.05.03.2 90-1203.2 90-1204.0 120-1602.0仰角 3.0-4.0焊5.04. co 气体保护焊接工艺 22. 03. 24. 055-6090-120120-160co 气体保护焊是一种高效节能的焊接 2方法，其焊接变形小，焊接质量好，

8、易于实 现过程控制自动化。4.1 焊丝选择q235 在 co 气体保护焊时通常选用2er49-1（h08mn2sia）和 er50-6 焊丝。其化 学成分及力学性能见下表。表 4.1.1 er49-1 及 er50-6 焊丝化学成分及 力学性能焊丝型号c熔敷金属化学成分 % si mn s p抗拉强度屈服强度伸长率%mp mpaaer40.65- 1.80- 9-1 0.11 0.95 2.10 0.03 0.03 490 372 20er5 0.06- 0.80- 1.40- 0-6 0.15 1.15 1.85 0.03 0.02 500 420 22554.2 焊前准备焊接用 co 气体

9、的纯度应该较高，一般 2不低于 99.5%，有些优质接头的焊接则要求 co 气体的纯度不低于 99.8% ，露点低于2-40。坡口加工的精度是保证融合良好和焊 缝美观的重要因素之一，可采用机械加工、 气体火焰切割和等离子切割等方法进行。焊 接前，应清理坡口及坡口两侧 20mm 以内的 油污、锈迹和氧化皮等污物。定位焊时根据板厚确定焊缝长度和间 距。一般薄板的定位焊缝应该细而短，长度 为 3-50mm，间距为 30-150mm；中厚板的定 位 焊 缝 长 度 为 15-50mm ， 焊 缝 间 距 为 100-150mm。4.3 焊接工艺参数co 气体保护焊在焊接时，采用细丝、 2短路过渡的方法

10、，可以焊接薄板；采用粗丝、射滴过渡的方法，可以焊接中、厚板。从焊 接位置上看，可以进行全位置焊接，也可以 进行平焊、横角焊及其他空间位置的焊接。 在焊接时，要选择正确的工艺参数，以保证 焊件的焊接质量。不同接头形式对应的焊接工艺参数见 下表表 4.3.1 对接接头焊接工艺参数板厚/mm焊坡 焊 有 丝口 接 无 直形 位 垫 径式 置 板 /mm坡口角度()根 根部 钝 部间 边 半隙 /m 径/m m /mm m气 自焊 电 体 动接 弧 流 焊电 电 量 焊流 压 l/ 速/a /v mi m/n h1.0-2. i 型0平0.5无 -1.20.5有 -1.20-0.50-1.035-12

11、040-15017-2118-236-126-1218-3518-30立 无 0.50-0 35- 16 8-1-0.8.5 100 -1952.0-4. i 型5平立0.5有 -1.00.8无 -1.20.8有 -1.60.8无 -1.00.8有 -1.00-1.00-2.00-2.50-1.50-2.01635-11009100 20-23 -20 6120 21-26 -20 71770-212001770-212008-1510-1510-1510-1510-1520-3020-305.0-9. i 型 平1.2无 -1.61.0-2.0200 23-40 -40 015-2020-4

12、20有1.2-1.1.0-3.250 26 15- 18-42 -4 25 -310-126i 型 平 无 1.601.0-2.00 1350 32-45 -40 320-25520-42平1.2 450-2 0-5无 -1. -6.0 .06 01.2 30 4.00-3有 -1. -5 -7.06 0 0200 23-45 -40 3250 26-45 -40 315-2520-2520-4218-355-60v型立横0.8 450-2 0-3无 -1. -6.0 .02 00.8 35 4.00-2有 -1. -5 -7.02 0 01.2 400-2 0-5无 -1. -5.0 .06

13、 01.2 30 4.00-3有 -1. -5 -7.06 0 0100 17-15 -20 1100 17-15 -20 1200 23-40 -40 0250 26-40 -40 010-1510-1515-2520-255-60v型平立1.2 450-2 0-5无 -1. -6.0 .06 01.2 35 2.00-3有 -1. -6 -6.06 0 00.8 450-2 0-3无 -1. -6.0 .02 00.8 35 3.00-2有 -1. -6 -7.02 0 0200 23-45 -40 3250 26-45 -40 3100 17-15 -20 1100 17-15 -20

14、115-2520-2510-1510-1520-4218-351.2 40平 无 -1. -66 00-2 0-5.0 .0200 23-45 -40 315-2520-4210-100k型0.8 45立 无 -1. -62 01.2 45横 无 -1. -66 00-2 0-3.0 .00-3 0-5.0 .0100 17-15 -20 1200 23-40 -40 010-1515-25x平 无 1.2 45 0-2 0-5 200 23 15- 20型-1. -6.0 .0 -45 -4 25 -46 00 321.0 45立 无 -1. -62 00-2 0-3.0 .0100 19-

15、15 -20 110-1520- u60 型40- 双10 u0 型1.2 10平 无 -1. -16 21.2 10平 无 -1. -16 20-2.00-2.02.0-5.02.0-5.08.0-108.0-10200 23-45 -40 3200 23-45 -40 320-2520-2520-4220-42表 4.3.2 t 型接头焊接工艺参数焊 坡 根 板 坡 焊 有 丝 口 部 钝 厚 口 接 无 直 角 间 边 /m 形 位 垫 径 度 隙 /m m 式 置 板 /m ( /m mm ) m焊 电接 弧电 电流 压/a /v气体流量l/min自动焊焊速m/h1.0 i-2. 型平

16、 无0.5-1.2/0-0.5/40-1 18- 6-1 18-20 21 2 350横 无立 无0.5-1.20.5-0.840-1 18-20 2135-1 16-00 192.0-4.5i型平 无立 无横 无0.8-1.60.8-1.00.8-1.6/0-1.0/100- 20-230 2670-1 17- 10-20 20 15100- 20-230 2620-305.0-6.0i型平 无立 无横 无0.8-1.60.8-1.20.8-1.6/0-2.0/200- 23- 15- 20-450 43 25 42100- 17- 10-150 21 15200- 23- 15-450 4

17、3 255-6 v0 型平无有1.2- 40- 0-2.1.6 60 01.2- 30- 4.0-1.6 50 7.00-5.00-3.0200- 23- 15- 20-450 43 25 42250- 26- 20- 18-450 43 25 355-6 v0 型立横无有无有0.8- 45- 0-2.1.2 60 00.8- 35- 4.0-1.2 50 7.01.2- 40- 0-2.1.6 50 01.2- 30- 4.0-1.6 50 7.00-5.00-2.00-5.00-3.0100- 17- 10-150 21 15100- 17- 10-150 21 15200- 23- 15

18、-400 40 25250- 26- 20-400 40 2510- k100 型平 无立 无横 无1.2- 45- 0-2.1.6 60 00.8- 45- 0-2.1.2 60 01.2- 45- 0-3.1.6 60 00-5.00-3.00-5.0200- 23- 15- 20-450 43 25 42100- 17- 10-150 21 15200- 23- 15-400 40 20表 4.3.3 角接接头焊接工艺参数焊 板 坡 焊 有 丝 厚 口 接 无 直 /m 形 位 垫 径 m 式 置 板 /mm坡口角度()根部间隙/mm气 自 钝 焊 电 体 动 边 接 弧 流 焊 / 电

19、 电 量 焊 m 流 压 l/ 速 m /a /v mi m/n h0.5平 无 -1.240-12018-2120-351-2i型0.5立 无 -0.8/0-0.5/35-8016-186-120.5横 无 -1.240-12018-210.8100 20202-4 i.5 型平 无 -1.60.8立 无-1./0-1.5/-23 -20 670- 17120 -210-15-3000.8横 无 -1.60100 20-23 -20 60.8平 无 -1.60-2.0200 23-45 -40 320-2520-425-3 i0 型0.8立 无 -1.20.8横 无 -1.6/0-1.00-

20、2.0100 17/ -15 -20 1200 23-40 -40 010-1515-255-6 v0 型平1.2 45 0- 200 230-2无 -1. -6 3. -45 -4.06 0 0 0 3 1.2 30 2.0 0- 200 26有 -1. -5 -7. 3. -45 -4 6 0 0 0 0 315-2520-2520-4218-350.8 45 0- 100 170-2立 无 -1. -6 3. -15 -2.02 0 0 0 110-155-6 v横平0.8 35 4.0 0- 100 17 有 -1. -5 -7. 2. -15 -22 0 0 0 0 1 1.2 40

21、 0- 200 230-2无 -1. -5 5. -40 -4.06 0 0 0 0 1.2 30 2.0 0- 250 26有 -1. -5 -7. 3. -40 -4 6 0 0 0 0 0 1.2 45 0- 200 230-2无 -1. -6 5. -45 -4.06 0 0 0 0 1.2 35 2.0 0- 250 26有 -1. -6 -6. 3. -45 -4 6 0 0 0 0 310-1515-2520-2515-2520-2520-4218-350型立0.8 45 0- 100 170-2无 -1. -6 3. -15 -2.02 0 0 0 1 0.8 35 3.0 0

22、- 100 17有 -1. -6 -7. 2. -15 -2 2 0 0 0 0 110-1510-1510- k 平 无 1.2 40 0-2 0- 200 23 15- 2010 型-1. -6.0 5. -45 -4 25 -406 000 320.8 40立 无 -1. -62 01.2 40横 无 -1. -66 00-2.00-3.00- 100 173. -15 -20 0 10- 200 235. -40 -40 0 010-1515-25表 4.3.4 搭接接头焊接工艺参数板 坡 焊 有厚 口 接 无焊丝根 焊接 电 气体 部 电流 弧 流量自动/m 形 位 垫直间/a电 l

23、/mi焊m 式 置 板径隙压n焊/mm /mm/v速m/h1-4 i横 无 0.8- 0-1. 40-2 17- 8-15 20-4.5 型1.2030 2625-3 i横 无 1.2- 0-2. 200- 23- 15-2 20-40型1.60400 40524.4金属飞溅金属飞溅是 co 气体保护焊的主要缺2点。为了减少飞溅，要选择合适的焊接电流、 电弧电压和焊枪角度。一般短路过渡时焊接 电流处于小电流区，细颗粒过渡时电流处于 大电流区。5. 埋弧焊接工艺自动埋弧焊利用机械装置自动控制送 丝、移动电弧，自动化程度高，生产效率高， 焊缝成形美观，化学成分稳定，焊缝质量较 高。5.1焊材选择q

24、235 钢板在埋弧焊接时按国家标准gb/t14957-1944 熔 化 焊 用 钢 丝 及 gb/t4241-1984焊接用不锈钢盘条规定， 常选用 hj431 型焊剂，配合 h08a、h08mna 焊丝。镀铜焊丝 h08a 化学成分和力学性能 见下表表 5.1.1 h08a 化学成分及力学性能化学成分（质量分数， %）c mn si s p cu力学性能 /mp （%b0.09 0.38 0.010.01 0.012 7a0.08 537）28hj431 焊剂属于高锰、高硅、低氟型焊剂， 电弧稳定、焊波美观，但抗锈能力一般。在 使用前需在 250下烘干 1-2h。其化学成分 见下表。表 5.

25、1.2 hj431 焊剂化学成分mn sio camgcaalfesp22ofoooo2334.5 40- 3-6. 5-7.4-38 44555.51.5 0.1 0.15.2焊前准备埋弧焊接前应选择合适的坡口形式。由于埋弧焊可使用大电流焊接，故厚度为324mm 的钢板可开i 型坡口，间隙为04mm，偏厚者可双面焊，也可开带钝边的 单边 v 形坡口或 y 形坡口。厚度 2460mm 的钢板可开双 y 形坡口或带钝边 v 形坡口 等；厚度 50160mm 的钢板可开带钝边的双 u 形或 uv 形坡口等。v 形或 y 形坡口角度 一般为 6080，单 v 形坡口角度为 2040。坡口可用刨边机、

26、铣边机、气割机或等离子 弧切割机等设备加工，加工后坡口边缘要求 平直。具体形式及尺寸按设计要求或国家标 准 gb/t 985-2008埋弧焊的推荐坡口执 行。焊前应清除坡口、对接面及焊接部位 两侧 20-30mm 范围内的表面锈蚀、油污、 氧化皮及水分等有害物质。也应保证焊剂清 洁、粒度均匀。清除焊丝表面的锈斑和油渍 等污物。焊件装配必须保证间隙均匀、高低平 整。定位焊一般采用焊条电弧焊，使用 e4303焊条，焊条直径4mm 。焊缝长度一般为30mm，间距为 100-300mm。保证焊透、融 合良好，无焊接缺陷。q235 在埋弧焊前，一般不需预热。如果 焊 接 环 境 低 于 0 ， 则 应

27、将 焊 件 预 热 至 30-35。对于厚度超过 70mm 的焊件，焊 前应预热至 100-120。对于压力容器，焊 后应作消除应力处理，可选择在 550-650 下进行。埋弧焊时，由于在焊接起始阶段焊接参数不够稳定，达到预定的焊缝厚度需要有一 个过程，而在焊缝收尾时，由于熔池冷却收 缩会出现弧坑。这两种情况都会影响焊接质 量，甚至产生缺陷。因此，在试板两端分别 焊上一块引弧板和引出板。焊接开始时，在 引弧板上起弧，结束时在引出板上收弧。焊 接结束后，用气割将两块板割除。5.3 焊接参数采用对接双面埋弧焊时参见下表的工艺参 数。表 5.3.1 对接双面埋弧焊工艺参数焊件厚 焊丝直 焊接 度/m

28、m 径/mm 顺序焊接电流/a电弧电压/v焊接速度/(m/h)4 2.06 3.0正反正反240-260300-340340-360460-4803030303036-4036-4034-3532-338 4.010 4.0正反正反530-570590-640480-520640-63031313330-3130-3127-2827-288012 4.014 4.0正反正反620-660680-720980-720730-7703553740324-2524-2524-2522-231616185.05.05.0正反正800-850850-900850-90034-36 37-3836-38 25-2636-38 35-3620 5.022 5.0反正反正反900-950850-900900-