埋弧焊通用工艺设计

1、埋弧自动焊通 用 焊 接 工 -艺目录1、埋弧焊工艺的内容和编制2、焊接工艺参数的影响及选择3、埋弧焊技术4、埋弧焊的常见缺陷及防止方法5、焊接及注意事项6、埋弧焊机安全规程7、焊接危险点危险源辩识、评价及控制对策表一、埋弧焊工艺的内容和编制1、埋弧焊工艺的主要内容焊接工艺方法的选择、焊接工艺装备的选用、焊接坡口的设计、焊接材料的选定、焊接工艺参数的制定、焊件组装工艺编制、操作技术参数及焊接过程控制 技术参数的制定、焊缝缺陷的检查方法及修补技术的制定、焊前预处理与焊后热 处理技术的制定等内容。2、编制焊接工艺的原则和依据原则：符合焊件技术条件或标准的规定、最大限度地降低生产成本。依据是焊件材料

2、的牌号和规格，焊件的形状和结构，焊接位置以及对焊接接 头性能的技术要求等。二、焊接工艺参数的影响及选择1、焊接工艺参数对焊缝质量的影响表1 ；埋弧焊焊接工艺参数对焊缝成形的影响（用交流电源焊接）焊缝特征下列各项值增大时焊缝特征的变化焊接电 流<1500A焊丝直径电弧电压/V焊接速度/m h-1焊丝后倾角度焊件倾斜角间隙和 坡口焊剂 粒度22-3435-6010-4040-100下坡 焊上坡焊熔深S剧增减稍增稍减稍增减剧减减稍增几乎不 变稍减熔宽c稍增增增剧增（但 直流正接 时例外）减增增稍减几乎不 变稍增余高h剧增减减稍增减减增减稍减焊缝成 形系数剧减增增剧增（但 直流正接 时例外）减稍

3、减剧减增减几乎不 变增余咼系 数“剧减增增剧增（但 直流正接 时例外）减剧增增减增增母材熔 合比丫剧增稍增稍增几乎不变剧增增减减稍增减稍减2、焊接工艺参数的选择方法（1）焊接工艺参数的选择依据1）焊件的形状和尺寸（直径、总长度）；接头的钢材种类与板厚。2）焊缝的种类（纵缝、环缝）和焊缝的位置（平焊、横焊、上坡焊、下坡 焊）。3）接头形式（对接、角接、搭接）和坡口形式（丫形、X形、U形坡口等）4）对接头性能的技术要求，其中包括焊后无损探伤方法，抽查比例以及对接头强度、冲击韧度、弯曲、硬度和其他理化性能的合格标准。5）焊接结构（产品）的生产批量和进度要求。（2）焊接工艺参数的选择程序1）选定埋弧焊

4、工艺方法；2）选择合适的焊剂和焊丝；3）选定预热温度、层间温度、后热温度以及焊后热处理温度和保温时间；4）选定焊接参数并配合其他次要工艺参数。三、埋弧焊技术1. 埋弧焊的焊前准备埋弧焊的焊前准备包括焊件的坡口加工、 焊件的清理与装配、焊丝表面清理 及焊剂烘干、焊机检查与调整等工作。（1）坡口的选择与加工埋弧焊焊缝坡口的基本形式已经标准化， 各种坡口适用的厚度、基本尺寸和 标注方法见GB/T986-1988。a. 当焊件厚度为10-24mm时，为丫形坡口；b. 当厚度为24-60mm时，为X形坡口；c. 重要焊缝开U形坡口。（2）焊件的清理与装配焊接工件、引弧板、引弧板在焊件上的安装位置。（3）

5、焊丝表面清理与焊剂烘干一般焊剂须在250r温度下烘干，并保温1-2h。直流焊接的焊剂使用前必须 经350-400 C烘干，并保温 2h。（4）焊机的检查与调试2. 对接接头的埋弧焊技术a. 开坡口双面焊焊件厚度小于22mm寸开丫形坡口；大于22mm寸开X形坡口。b. 焊条电弧焊封底双面焊对无法使用衬垫或不便翻转的焊件， 也可采用焊条电弧焊先仰焊封底，再用埋弧 焊焊正面焊缝的方法。3、板厚10 20mm勺I形坡口对接接头预留装配间隙并在焊剂垫上进行单面焊的 焊接参数，见表2。所用的焊剂垫应尽可能选用细颗粒焊剂。表2 对接接头在焊剂垫上单面焊的焊接条件(焊丝直径5mm)板厚 (mm装配间隙(mm焊

6、接电流(A)电弧电压/V焊接速度/ - -1)(cm - min交流直流103470075034 3632 3450124575080036 4034 3645144585090036 4034 36421656900 95038 4236 38331856950100040 4436 40282056950100040 4436 4025对接接头双面焊一般工件厚度从1040mm的对接接头，通常采用双面焊。 接头形式根据钢种、接头性能要求的不同，可采用图 1所示的I形、丫形、X 形坡口。b)c>图1不同板厚的接头形式a)I形坡口对接焊 b) Y形坡口对接焊 c) X形坡口对接焊这种方法对

7、焊接工艺参数的波动和工件装配质量都不敏感，其焊接技术关键 是保证第一面焊的熔深和熔池的不流溢和不烧穿。焊接第一面的实施方法有悬空 法、加焊剂垫法以及利用薄钢带、 石棉绳、石棉板等做成临时工艺垫板法进行焊 接。悬空焊装配时不留间隙或只留很小的间隙(一般不超过lmm)。第一面焊 接达到的熔深一般小于工件厚度的一半。反面焊接的熔深要求达到工件厚度的 60%70%,以保证工件完全焊透。不开坡口的对接接头悬空焊的焊接参数， 如 表3所示。表3不开口对接接头悬空双面焊的焊接条件工件厚度(mn)焊丝直径(mm焊接顺序焊接电流(A)电弧电压(V)焊接速度(cm.min -1 )电 源64正3804203058

8、反430470305584正4404803050反4805303150104正5305703146反5906403346124正6206603542反6807203541交144正6807203741反7307704038165正80085034 3663反85090036 3843175正85090035 3760流反90095037 3948185正85090036 3860反90095038 4040205正85090036 3842反900100038 4040225正90095037 3945反1000105038 40404、在焊剂垫上焊接 如图2所示，焊接第一面时采用预留间隙不开

9、坡口的方法最 为经济。第一面的焊接参数应保证熔深超过工件厚度的60%70 %。焊完第一面后翻转工件，进行反面焊接，其参数可以与正面的相同以保证工件完全焊透。 预留间隙双面焊的焊接条件依工件的不同而异，表 4a、b分别为两组数据，可 供参考。在预留间隙的重形坡口内，焊前均匀塞填干净焊剂，然后在焊剂垫上施焊，可减少产生夹渣的可能，并可改善焊缝成形。第一面焊道焊接后，是否需要 清根，视第一道焊缝的质量而定。a. >c)图2焊剂垫的结构实例a）软管气压式b）皮膜气压式°C ）平带张紧式1焊件2 焊剂3帆布4充气软管5 橡皮膜6压板7气室8 平带9带轮表4a对接接头预留间隙双面焊的焊接条

10、件工件厚度(mm装配间隙(mm焊丝直径(mm焊接电流(A)焊接电压(V焊接速度(cm.min -1 )电 流1434570075034 36501634570075034 36451845575080036 4045交2045585090036 404524455900 95038 4242流28565900 95038 423330675950100040 4427408951100120040 44205010 1151200130044 4817表4b对接接头预留间隙双面焊的焊接条件工件厚度(mm装配间隙(mm焊丝直径(mm焊接电流(A)焊接电压(V焊接速度(cm.min -1 )电 源

11、60+1338040030 3257 60交流440055028 3263 7380+13400 42030 3253 574500 60036 4063 67102 士 14500 60034 3850 60560070038 4058 67122 士 1455058034 3850 57560070034 3858 67143 士 0.5455072038 4250 53565075036 4050 57< 163 士 0.5565085036 4050 575、如果工件需要开坡口，坡口形式按工件厚度决定。工件坡口形式及焊接条件，见表5。表5开坡口工件的双面焊的焊接条件坡口形式焊丝直

12、径（mn）焊接顺序破口尺寸焊接电流（A）弧压W 电 电 焊接速 度cm.min-1a ( ° )h/mmg/mm5正703383085036 3842反60062036 38755正703383085036 3833反60062036 38755正703383086036 3833反60062036 38756正70331050115038 40305反60062036 38756正7033110038 40405反80036 3847正100036 40306反7033900100036 38336、角焊缝焊接焊接T形接头或搭接接头的角焊缝时,采用船形焊和平角焊两种方法。1）船形焊

13、将工件角焊缝的两边置于与垂直线各成45。的位置（见图3），可为焊缝成形提供最有利的条件。这种焊接法接头的装配间隙不超过11.5mm,否则，必须采取措施,以防止液态金属流失。船形焊的焊接参数，见表6。b)图3船形焊a)T形接头b)搭接接头表6船形焊焊接条件焊脚长度(mm焊丝直径(mm焊接电流(A)电弧电压(V)焊接速度(cm.min -1 )83550 60034 3650103575 62534 36384600 65034 3650123600 65034 3625465070034 3638472577536 38335775 82536 38307、平角焊当工件不便于采用船形焊时，可采用

14、平角焊来焊接角焊缝(见图4)。这种焊接方法对接头装配间隙较不敏感，即使间隙达到23mm，也不必采取防止液态金属流失的措施。焊丝与焊缝的相对位置，对平角焊的质量有重大影响；焊丝偏角b般在2030 °之间。每一单道平角焊缝的惭面积不得超过4050mm当焊脚长度超过 8mn¥ 8mm时，会产生金属溢流和咬边。平角焊的接条件，参照表7平角焊焊接条件。表7平角焊焊接条件焊脚长度/mm焊丝直径/mm焊接电流/A电弧电压/V焊接速度/cm.min -1电流种类4328030028 3092交流5345028 3092交流445028 301007350030 3280交流467532 3

15、583图4平角焊&厚板梁焊接1) 焊接材料： H08MnA $ 5mm HJ431，经 200 C烘干 2h。2) 焊机：MZ 1000;交流电源。3) 工件在胎架上船形位置(与水平成3545°)施焊。先焊下翼板一腹板连接焊缝;后焊上翼板一腹板连接焊缝。焊缝全长分两段，采用两台埋弧焊机，一台自端部开始, 另一台自中部开始同方向施焊。预热温度：120150 C。第一道焊缝反面采用滑动铜衬垫，防止烧穿。施焊前，定位焊缝用碳弧气刨清除，焊缝背面不做清根处理。焊接工艺参数如表 8表8厚板梁埋弧焊工艺参数位置焊缝道次电弧电压(V)焊接电流(A)焊接速度(cm.min -1)上 板 与

16、腹 板正面136 40600 65025 332334 3865070033 424反面136 4070075025 332334 3865070033 424下 板 与 腹 板正面136 40600 65025 332334 3870075033 424反面136 4070075033 422334 3865070033 424注：焊接完后，做超声检测，抽查每条焊缝的50%，按技术要求规定的检验合格标准为依据。四、埋弧焊的常见缺陷及防止方法表9埋弧焊常见缺陷的产生原因及防止方法缺陷名称产生原因防止方法焊 缝 表 面 成宽度不均匀1 焊接速度不均匀2 焊丝给送速度不均匀3.焊丝导电不良1 找出

17、原因排除故障2 找出原因排除故障3 更换导电嘴衬套(导电块)堆积高度过大1 电流太大而电压过低2上坡焊时倾角过大3 环缝焊接位置不当(相对于焊件的直径和焊接速度)1 调节焊接参数2 调整上坡焊倾角3.相对于一定的焊件直径和焊接速度，确定适当的焊接位置形不良焊缝金属满溢1焊接速度过慢2 电压过大3 下坡焊时倾角过大4.环缝焊接位置不当5 焊接时前部焊剂过少6.焊丝向前弯曲1 .调节焊速2. 调节电压3. 调整下坡焊倾角4. 相对于一定的焊件直径和焊 接速度，确定适当的焊接位置5. 调整焊剂覆盖状况6. 调节焊丝矫直部分中间凸起而两边凹陷焊剂圈过低并有粘渣，焊接时熔渣被粘渣拖压提高焊剂圈，使焊剂覆

18、盖高度达 30-40mm焊 缝 表 面 及 内 部气孔1.接头未清理干净2 焊剂潮湿3. 焊剂中混有垃圾4. 焊剂覆盖厚度不当或焊剂斗 阻塞5. 焊丝表面清理不够6. 电压过高1 .接头必须清理干净2. 焊剂按规定烘干3. 焊剂必须过筛、吹灰、烘干4. 调节焊剂覆盖层高度，疏通 焊剂斗5. 焊丝必须清理，清理后应尽 快使用、6. 调整电压裂纹1. 焊件、焊丝、焊剂等材料配 合不当2. 焊丝中含碳、硫量较咼3. 焊接区冷却速度过快而导致 热影响区硬化4. 多层焊的第一道焊缝截面过 小5. 焊缝成形系数太小6. 角焊缝熔深太大7. 焊接顺序不合理&焊件刚度大1 .合理选配焊接材料2. 选用

19、合格焊丝3. 适当降低焊速以及焊前预热 和焊后缓冷4. 焊前适当预热或减小电流， 降低焊速（双面焊适用）5. 调整焊接参数和改进坡口6. 调整焊接顺序和改变极性（直流）7. 合理安排焊接顺序&焊前预热及焊后缓冷埋弧焊常见缺陷的产生原因及防止方法续表;缺陷名称产生原因防止方法焊 缝 表 面 及 内焊穿焊接参数及其他工艺因素配合 不当选择适当焊接参数咬边1. 焊丝位置或角度不正确2. 焊接参数不当1. 调整焊丝2. 调节焊接参数未熔合1. 焊丝未对准2. 焊缝局部弯曲过甚1. 调整焊丝2. 精心操作未焊透1. 焊接参数不当（如电流过小， 电弧电压过高）2. 坡口不合适1. 调整焊接参数2.

20、 修正坡口3. 调节焊丝部3 焊丝未对准内部夹渣1.多层焊时，层间清渣不干净2 多层分道焊时，焊丝位置不 当1 .层间清渣彻底2.每层焊后发现咬边夹渣必须 清除修复五、焊接及注意事项1、在施焊前，按要求调试好焊接规范。2、在引弧板上引弧，禁止在焊接部位引弧，息弧则在息弧板上息弧。3、防止地线、电缆线、焊丝与焊件接头接触良好，防止打弧。4、防止焊接过程中焊缝息弧。5、接弧处应保证焊透与熔合。6焊后清理及检验。7、焊后自检。焊缝表面不得出现的裂纹、气孔、夹渣、未熔合及咬边等缺陷8、返修，表面的轻度咬边、飞溅、成形不良，等应予修磨，修磨深度不得 小于母材的负偏差。9、焊接完毕，关闭电源，清理现场的电缆，清除现场的焊丝头、焊渣等杂物。六、埋弧焊机安全规程1、焊接工作场地必须备有防火设备，如砂箱、灭火器、消防栓、水桶等。易燃物品距离焊接场所不得小于 5m。若无法满足规定距离时，可用石棉板、石 棉布等妥善覆盖，防止火星落入易燃物品。易爆物品距离焊接所不得小于10m埋弧焊工作场地要有良好的自然通风和固定的机械通风装置，减少埋弧焊有害气体和金属粉尘的危害。2、埋弧焊机应放置在干燥通风处，严格按照使用说明书操作。使用前应对 焊机进行全面检查