埋弧焊焊接参数选择标准

1、Prepared on 24 November 2020标准”两部分。执行技术规范与标准2. 1. 1GB50205-20022. 1.2GB986-882. 1. 3JGJ81-20022.1. 4GB50205-20012. 1.5GB5293参考技术规范与标准2. 2. 12. 2.22. 2. 32. 2.4焊接原理：本标准所引用的技术规范与标准分为“执行技术规范与标准”和“参考技术规范与钢结构工程施工及验收规范埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸建筑钢结构焊接技术规程钢结构工程施工质量险收规范碳素钢埋弧焊用焊剂钢结构制作安装手册建筑钢结构施工手册焊接手册钢结构工程施工工艺标准三部分：埋弧自

2、动焊接技术焊接电弧是在焊剂层下的焊丝与母材之间产生，电弧热使其周围的母材、焊丝 和焊剂熔化以致部分蒸发，金属和焊剂的蒸发气体形成一个气泡，电弧就在这个气 泡内燃烧C气泡上部被一层熔化了的焊剂熔渣构成的外膜所包围，这层外膜以 及覆盖在上面的未熔化的焊剂共同对焊接起隔离空气、绝热、和屏蔽光辐射作用。 焊丝熔化的熔滴落下与已局部熔化的母材混合而构成金属熔池，部分熔渣因密度小 而浮在熔池表面。随着焊丝向前移动，电弧力将熔池中熔化金属推向熔池后方，在 随后的冷却过程中，这部分熔化金属凝固成焊缝。熔渣凝固成渣壳，覆盖在焊缝金 属表面上。在焊接过程中，熔渣除了对熔池和焊缝金属起机械保护作用外，还与熔 化金属

3、发生冶金反应（如脱氧、去杂质、渗合金等），从而影响焊缝金属的化学成 分。埋弧焊焊接施工工艺流程渚工田土旦埠立R令+由LI而后田按工艺文件的要求对坡口及周围331焊剂及焊丝的选择根据目前钢结构的钢材类型，常用埋弧焊丝和焊剂的选择如下表:类别适用母材焊丝牌号焊剂牌号备注低碳钢Q235H08AHJ431H08MnAHJ4315 s=340Mpa 级低合金 钢Q345H08AHJ431薄板不开坡 口对接H08MnAHJ431H10Mn2SJ101s HJ431H08MnAHJ431中厚板开坡 口对接H10Mn2SJ101332焊接材料的保管和使用3.3.2.1焊剂的烘焙埋弧焊用焊剂的烘焙温度如下表：表

4、焊剂类型烘陪温度（C）烘焙时间（h）熔炼焊剂150350约1烧结焊剂200-400约13.3.2.2焊剂的保存焊接低碳钢的熔炼焊剂在使用中放置时间不超过24h ；焊接低合金钢的熔炼焊剂在使用中放置时间不超过8h ；烧结焊剂经高温烘焙后，应转入1007500的低温保温箱中存放，从保温箱中取出时间不超过4h。1.1.1 焊剂的领用和使用焊接所用的埋弧焊焊剂必须在二级库领取；埋弧焊过程中,未熔化的焊剂可以 反复使用，但一般不超过10次。3.3.3 埋弧自动焊焊接方式的选择根据工厂的设备情况，埋弧自动焊主要有小车式埋弧自动焊和门型埋弧自动 焊，根据产品类型的不同选择相应的焊接方式，通常钢板的拼接采用小

5、车式埋弧自 动焊，箱型梁（柱）、工字梁（柱）等工件采用门型埋弧自动焊。3.3.4 焊接前对设备的检查焊接前，先检查整个焊接系统的设备和工具全部运转正常，并确保安全的条件 下才能运行，而且在焊接过程中应注意保持。主要检验指标如下：a.焊接的电压电流表和焊接速度调节钮上的刻度，应与焊接速度与刻度关系 曲线相对应；b.焊剂要完全覆盖熔池，不能露出弧光；c.机体行走平稳，使用轨道时要保证平直和无振动；d.焊丝传送正常，无时快时慢现象；e.焊咀的角度和位置准确。3.3.5 埋弧自动焊坡口的制备根据钢板厚度和技术要求制备坡口，坡口尺寸符合工艺标准，要求使用半自动 切割坡口。坡口加工完毕后，应对坡口面及周围

6、50mm的范围内进行打磨，去除铁锈、氧 化皮及焊点等杂物。3.3.6 组装和定位焊3.361接头的组装接头的组装是指组合件或者分组件的装配，它直接影响焊缝质量、强度和变形。应严格控制错边和间隙的允差，参照下表、表序号接头示意图焊缝等级错边允差(mm)1、也且也且2、 dv且vdv且v当出现局部间隙过大时，可用性能相近的电弧焊进行修补。不允许随便塞入金 属垫片或焊条头。3.3.6.2定位焊定位焊是为了装配和固定焊件接头的位置而进行的焊接。使用与母材性能相近 而抗裂性能好的焊条。定位焊焊缝尺寸要求如下表：表3 - 4焊脚尺寸(mm)焊缝长度(mm)焊缝间距(mm)备注454060500-60033

7、7引弧板和引出板通常始焊和终焊处最易产生焊接缺陷，例如焊瘤、弧坑等，避免这些缺陷落在 接头的始末端，从而保证焊缝质量均匀。引弧板材质应与母材相同，其坡口尺寸形 状也应与母材相同。埋弧焊焊缝引出长度应大于60mm,其引弧、引出板的板宽不小 于100mm,长度不小于150mm；引弧板及熄弧板的设置形式及点焊位置如下示意图所 示：3.3.8埋弧焊的焊接衬垫和打底焊焊接衬垫是为了防止烧穿，保证接头根部焊透和焊缝背面成形。垫板的厚度视 母材的板厚而定，一般在5 10mm之间，其宽度在20 - 50mm之间。打底焊就是焊接有坡口的接头时，在接头根部焊接的第一条焊道。其目的是使 埋弧焊能焊透而不至于烧穿。埋

8、弧自动焊接的打底焊可以采用手工电弧焊和CO2气 体保护焊，焊条和焊丝的选择要与母材相匹配，焊完打底焊道后，须打磨或刨削接 头根部，以保证在无缺陷的清洁金属上熔敷第一道正面埋弧焊缝C 埋弧焊焊接规范的选择3.4.1 焊接规范与焊缝形状的关系焊接规范是决定焊缝截面形状的重要参数，也是控制焊缝质量的重要手段。焊 接规范参数主要是指焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊丝直径和送丝速度等。所谓焊缝截面形状，一般是指对接焊缝宽度b、熔透深度h和余高e；角接焊缝 的焊脚K、喉深H、凹凸度C和下陷等见图3-1 ：图3 - 1焊缝截面形状3.4.1.1 焊接电流对焊缝形状的影响焊接电流是决定熔深的主要参数，一般情况

9、下，电流越大，熔深越深。随着电 流的增加，由于电弧潜入熔池的深度增加，使电弧缩短，电弧摆动能力减弱， 因此，这时熔宽增加不明显，若继续增加电流，电弧产生的热量大，焊丝熔化 量增加，这时.，熔深反倒不再增加。当焊接电流较高时，由于熔深增大，熔宽 变化不大，这时焊缝截面的形状系数变小，这样的焊缝结晶方向不利于气体和 杂质上浮逸出，容易产生气孔、夹渣和裂纹，为了改善这一情况，在增加焊接 电流的同时，还必须相应的提高电弧电压，以利于得到较为合适的焊缝形状。 当采用直流电源时，由于电弧较为稳定，电弧对母材的加热较为集中，因此， 其熔深在采用相同电流值的情况下比交流电源要深，另外，在直流电源时采用 反极性

10、（工件接负）接法要比正极性接法要深，它与手工电弧焊时相反。焊接电流对焊缝截面形状的影响规律见图3-2b-焊缝宽度；h-焊缝深度；e-余高；I-电流 图3-2焊接电流对焊缝截面形状的影响3.4.1.2 电弧电压对焊缝形状的影响随着电弧电压的增加，焊缝的宽度将明显增加，而熔深和余高则有所下降。电弧 电压的增加，实际上就是电弧长度的增加，这样母材加热面积增加，从而焊缝的熔 宽也增加。当电弧拉长后，焊剂的熔化量也会相应的增加，而焊缝余高和熔深反而 会有所戒小，因此，单一的过份增加电弧电压，容易造成未焊透，焊播粗糙，脱渣 困难，严重时还会造成焊缝咬边。电弧电压对焊缝宽度、熔深和余高的影响规律见图3-3：

11、b-焊缝宽度；h-焊缝深度；e-余高；v-电弧电压图3 - 3电弧电压对焊缝截面的影响3.4.1.3 焊接速度的影响增加焊接速度时，焊缝的线能量将减小，焊缝宽度明显变窄，而余高则稍有增 加。当焊接速度过快时（如每小时超过40米左右）,由于电弧对母材加热时间缩 短，故熔深会逐渐戒小。不适当的提高焊接速度，有发生母材未焊透和边缘未熔合 的危险，但适当的提高焊接速度，对减小焊接变形是有利的。焊接速度与熔深，熔宽的关系见图3-4：b -焊缝宽度；h-焊缝深度；Vc -焊接速度（米/小时）图3-4焊接速度与熔深、熔宽的关系3.4.1.4 焊丝直径的影响随着焊丝直径的减小，电流密度则增加，母材的熔深增大，

12、成形系数提高，因 此生产效率也将随之提高。由于增加了熔深，因此可以降低对母材的开槽要求，这 样不但可以节省人工和焊丝消耗量，同时，还可节省电能和减小工件变形。焊丝直径与电流密度，熔深的关系见表：表焊丝直径 （mm）电流与电流密度熔透深度345681012焊接电流（A）450500550600725825925电流密度 （A/mnr）23262831374247焊接电流应在规定的范围内，不能为增大熔深过分的增加电流。埋弧自动焊焊丝直径与电流、电压的范围见表3-6：表焊丝直径 （mm）电流范围（A）30反DC(p4.8mm65075034-3625-3525-30AC(p4.8mm70080033

13、-3825-3525-302T60反DC(p4.8mm650-75034-3625-3525-30AC(p4.8mm700-80033-3825-3525-30坡口形式及焊缝成型规范要求如下：第四部分：埋弧自动焊质量控制焊接过程中，应随时注意观察影响焊缝质量的因素，保证焊接的连续性，如在零件 加工、接缝组对和焊接过程中均应严格执行工艺要求，否则就会产生一系列不 符合工艺要求的生产准备和焊接缺陷。当焊接零件及组对工艺不符合要求时：要获得一条合格的埋弧自动焊缝，首先要保证零件加工及其组对达到工艺要 求，如焊件的坡口角度过大或过小，前者将造成工件的过度的角变形，后者将 会造成未焊透等缺陷，因此，坡口

14、加工必须符合设计要求；工件在装配时发生位移，或间隙过大，前者将造成焊接接头受力状态的改变，后者容易造成焊穿或焊缝下陷；焊接部位附锈、附有水、油等杂物，也是造成 焊缝气孔的重要原因，因此，在组对时必须清除干净。焊缝尺寸不符合要求一条合格的焊缝，必须符合设计规定的尺寸要求，如熔宽、余高或焊脚、角焊 缝的凹度等，因为熔宽过窄，焊缝下陷，角焊缝不等边和凹陷过多，均有损于焊 缝强度，影响结构的安全性。因此，每一条焊缝的外形尺寸，必须要达到设计 规定的有效尺寸。为了防止上述缺陷的产生，首先要确保组对接缝的正确，并 有合格的定位焊缝，在此基础上正确选择焊接规范，调节好自动焊机行走方向 的指示针和焊丝与工件的

15、相对夹角，同时，在焊接过程中还应随时调整好电弧 的位置，以免发生偏焊。气孔和气纹（斑）气孔和气纹是埋弧焊最常见的一种缺陷。存在于焊缝内部或表面的孔洞称为气 孔，而分散在焊缝表面无光泽的平行条纹或斑点，一般称为气纹或气斑。这些 缺陷的产生原因都是熔池中的气体在焊缝凝固时逸出不及或保护不良所致，常 见的原因如：a.工件表面有锈或带水、油等杂物。b.焊剂湿度太高，烘培不到位。c.使用带锈斑或油污的焊丝。d.电弧电压或网路电压不稳定。e.工件装配间隙不均匀造成电弧不稳定。f.覆盖于电弧的焊剂层太薄，使空气进入熔池。g.空气湿度过高或工件表面沾有露水等。要防止气孔或气纹（斑）的发生，就要针对上述原因，清

16、除会在熔池中产生过 量的气体的根源和防止由于电弧不稳定等原因使空气侵入熔池。弧坑和熔坑焊缝熄弧后在尾端留下的下弦小坑称为弧坑，若这种小坑不在焊缝的熄弧端，则称 为熔坑。弧坑的产生原因是由于熄弧过快，没有分两步按下“停止”按钮，使弧坑还送 入足够的填充焊丝时即已凝固。防止弧坑的发生应在熄弧时分两步按下“停止”按钮， 并在每条焊缝的两端按装引出板。工件的局部间隙过大，常会产生熔坑或焊穿，因此，如出现局部间隙过大的部位，应先进行补焊，以防发生熔坑或焊穿。弧坑常是诱发弧坑裂纹的根源，因此一旦出现弧坑必须给予补焊C未焊透未焊透是埋弧焊中最危险的缺陷之一，因为这种缺陷都发生在焊缝内部，一般不通 过无损探伤

17、检查，很难发现这种缺陷。未焊透的产生原因，最主要的是规范选择不 当，如焊接电流过小，焊接速度过快，另外若工件坡口角度太小，钝边过大，工艺 间隙太小，以及焊丝未对准焊缝，特别是封底焊缝焊偏时更易产生未焊透C 因此，防止未焊透的最有效的办法是：应根据焊接工艺评定试验时所确定的焊接参 数进行操作，并要求使用指示针，保证不偏焊C咬边咬边也称咬口，是由于电弧将焊缝边缘熔化后，而没有及时得到熔化金属的补充所 留下的缺口，可能是局部的，也可能是连续的；过深的咬边是不允许残留的，应给 予焊补，产生咬边的原因是焊接速度过高或电流过大，在角焊时，由于焊丝的位置 调节不当也会发生咬边。因此，防止咬边的主要措施是要选

18、择合适的焊接电流和焊接速度，调节好焊丝的位置，焊接开始后应及时检查焊缝是否存在咬边，若出现咬边应及时调整焊接规范或 焊丝所处的位置。夹渣夹渣是指焊缝内部夹入的非金属夹杂物，特别是在多层焊时由于焊渣清除不彻底，是焊缝造成夹渣的主要原因，使用熔渣比重过大的焊剂，也容易发生焊缝夹渣。在 坡口中小电流的焊接时也可能发生夹渣，因此正确的选用焊接规范，多层焊时彻底 清除焊渣，是防止焊缝夹渣的主要措施。裂纹裂纹是焊接结构中不允许存在的一种缺陷，造成焊缝裂纹的原因有冶金因素，也有 工艺因素，主要的原因有：a.焊件或焊丝中硫、磷含量超标。b.焊接结构中应力过大，超过焊缝的极限强度。c.焊件含碳量过高，热影响区被

19、脆化。d.焊件刚性固定过度无收缩的余地。e.没有预热措施的情况下在低温环境中进行焊接。f.由焊缝内部尖锐的缺陷诱发裂纹,g.在多条焊缝交接处，由多向应力叠加造成裂纹。h.焊接顺序不当，造成强大的收缩应力所致.因此，要防止裂纹的产生，首先要正确的选用焊接材料，通过工艺评定试验，合理 选择焊接规范（包括焊接规范、焊前预热，焊后缓冷等），设定合理的焊接顺序， 在低温环境下焊接要选择合适的预热或缓冷措施。常见的焊接缺陷和防止措施如下表4-1所示：焊接缺陷和防止措施表41缺陷产生原因防止措施焊接完毕后，焊工必须对焊缝的外观质量进行自检，如果发现有超出标准规定缺陷 应及时修补，焊后打磨平整、光顺，出现重大

20、质量事故要及时与质量科、工艺 科汇报。焊接完毕后，应在焊接件上注明工程名称、操作者和所属班组。焊接后零件的外观质量应作为常规项目进行检查，如焊接后焊件的外形尺寸、表面 气孔、裂纹、夹渣、未焊满和咬边等。焊缝外观质量应符合下列规定：队一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬边、接头不良，一级焊缝和二级焊缝不 得存在表面气孔、夹渣、裂纹和电弧擦伤等缺陷b、二级焊缝的外观质量除应符合a条款要求外，应满足下表规定；c、三级焊缝的外观质量应符合表52规定。、焊缝质量 检看、手级 项百允许偏差(mm)S例一级二级三级裂纹不允许不允许不允许表面气孔不允许不允许每米焊缝长度内 允许直径W,且 w的气孔2个， 孔距

21、26倍孔径表面夹渣不允许不允许深W长W,且W咬边不允许W,且W；连续长 度W,且焊缝两侧 咬边总长W10%焊 缝全长W且9长度不限接头不良不允许缺口深度，且W缺口深度，且W每焊缝不超过1处未焊满不允许W+且WW+且W每焊缝内缺陷总长S焊缝边缘不直 度f在任意300皿焊缝长度内W在任意300mm焊 缝长度内w表续焊缝质量 检查等级允许偏差(mm)图例一级二级三级电弧擦伤不允许允许存在个别电弧擦伤弧坑裂纹不允许允许存在个别长度W的弧 坑裂纹坡口角度5序号项目允许偏差（皿）图例1腹板襄板对接焊缝余高CB： 0 B2: 0 B：。B2：02腹板翼板对接焊缝错边 dd且W水且在3结合的错位W2t/15

22、且 W3mmti(t/4)+4 且W5需经疲劳脸算的全熔透 角接与对接组合焊缝hfN(t/2)+4 且W6T型接头 焊缝余高tW40mm a=t/4mm+5 0t40mma=10mm+5 0注:焊脚尺寸hf由设计图纸或工艺文件所规定。1.以上规定适用于全熔透焊缝焊脚尺寸允许偏差。序号项目允许偏差（mm）图例1焊脚高度hf偏差hfW6时0hf6时 02角焊缝余高（C）hfW6时C为。1. 5hf6时C为。注:焊脚尺寸hf由设计图纸或工艺文件所规定1、hf8. 0mm的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值1.。皿,但总长度不得超过焊缝长度10% ； 2、焊接H型梁腹板与襄板的焊缝两端在其两倍襄板宽度范围内，焊缝的焊脚尺寸不得低于设计值, 3.以