研发人员焊接培训教程12月上海

研发人员焊接培训教程12月上海第1页/共78页2

目录

一、焊接基本概念二、焊接方法分类三、焊接过程的特点及影响四、常用金属材料的焊接性能五、焊接接头的基本形式及其选择六、介绍GB/T324《焊缝符号表示方法》七、介绍GB/T12212《技术制图焊缝符号的尺寸、比例及简化表示法》八、介绍Q/SY2006-2005《焊缝质量检验通用标准》九、焊接结构设计与要求十、焊缝探伤检验基本方法简介第2页/共78页3一、焊接基本概念焊接：是通过加热或加压或两者并用，用（或不用）填充材料将同种（或异种）金属材料实现原子之间结合的加工方法。促进原子或分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压，或两者并用。两件可为同种或异种材料（金属和非金属）第3页/共78页4二、焊接方法分类根据在焊接过程中金属材料所处的状态，焊接方法分熔焊、压焊和钎焊等三大类。熔焊：将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊。常见的有电弧焊、气焊、电渣焊、埋弧焊及各种气体保护焊、激光焊等。其中又分为熔化极和非熔化极。压焊：在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法，称为压焊。钎焊：是硬钎焊和软钎焊的总称。其主要特点是母材不熔化。

第4页/共78页5三、焊接过程的特点及影响热作用局部性：与热处理不同，属于不均匀加热。瞬时间性：热源以一定速度（300mm/min左、右）移动，加热速度达到1500℃/S，短时间内可将大量热量从加热源传递到焊接工件上，而母材迅速将热量导出而冷却降温。焊接加热过程对焊缝质量的影响：影响熔池金属的理化反应，造成不完全偏析、气孔、夹杂等缺陷。由于热传导过程，使焊缝区域金属产生淬硬、脆化、软化等组织。由于不均匀加热及冷却，产生不均匀应力和变形，形成裂纹。第5页/共78页6

概念：金属材料的焊接性能是指材料对焊接加工的适应性；即指金属用一定的焊接方法和在一定的工艺要求下能否获得优良接头的性能和该接头能否在使用条件下可靠地运行的性能。使用焊接性：焊接接头或整个结构满足产品技术要求条件规定的使用性能和要求。焊接性不仅与材料本身的固有性能有关，同时也与许多焊接工艺条件有关。四、常用金属材料的焊接性能第6页/共78页7金属材料的焊接性能与金属材料的化学成分有很大关系；一般用碳当量的大小来衡量:碳当量（CE）＜0.4%时，钢材的淬硬倾向不明显，可焊性优良，焊接时不必预热。碳当量（CE）=0.4%~0.6%时，钢材的淬硬倾向逐渐明显，需要采取适当预热，控制线能量等工艺措施。碳当量（CE）＞0.6%时，淬硬倾向强，可焊性不好。判断钢的可焊性最简单的方法是碳当量法，是根据化学成分对钢材热影响区淬硬性的影响程度，粗略评价焊接时产生冷裂缝倾向及脆化倾向的一种估价方法。碳钢和低合金结构钢常用的碳当量公式如下：

CE=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15第7页/共78页8影响材料焊接性的主要因素：材料因素：物理性能：熔点、热导率、热容量等。化学性能：对氢、氮的敏感程度。工艺因素：焊接方法、工艺参数、焊接顺序、预热、后热、焊后热处理等。结构因素：焊接结构和接头的设计形式（如形状、尺寸、厚度、接头坡口形式、焊缝布置及截面形状）。使用条件：结构的工作温度、负载情况和工作介质等，如低温工作要求抗脆性断裂；交变载荷要求焊缝抗疲劳性能。第8页/共78页9概念：用焊接方法把金属材料连接起来的接头叫焊接接头。接头形式：

对接接头：

五、焊接接头及形式对接接头有Ⅰ形坡口、V形坡口、X形坡口、U形坡口、单边U形坡口、双面U形坡口等形式。第9页/共78页10

T形接头：

T形接头坡口有I形坡口、单边V形、K形以及双U形坡口等四种形式。第10页/共78页11

角接接头：

角接接头有I形坡口、单边V形坡口、V形坡口及K形坡口等四种形式。第11页/共78页12搭接接头：搭接接头有I形坡口、圆孔内塞焊及长孔内角焊三种形式。卷边接头：第12页/共78页13

对接坡口型式选择见表：第13页/共78页14接头的选择原则：根据产品的结构形状、尺寸、材质、技术要求等。根据采用的焊接方法及接头的基本特性。根据承载荷的性质、大小（如拉伸、压缩、弯曲、冲击等）。根据工作环境要求。根据变形与控制及施焊的难易程度。根据接头的焊前准备和焊接费用等。坡口的选择原则：保证焊件的焊接质量、焊缝能焊透。坡口容易加工（如U型坡口比V型坡口加工困难，费用高）。尽可能减少金属填充量。减少焊接变形。保证焊接可达性。不同位置的焊接操作要求。第14页/共78页15六、介绍GB/T324-2008《焊缝符号表示方法》本标准等效采用国际标准ISO1553焊缝在图样上的符号表示法第15页/共78页16第16页/共78页17第17页/共78页18第18页/共78页19第19页/共78页20第20页/共78页21第21页/共78页22第22页/共78页23第23页/共78页24第24页/共78页25第25页/共78页26第26页/共78页27第27页/共78页28第28页/共78页29第29页/共78页30第30页/共78页31第31页/共78页32第32页/共78页33第33页/共78页34第34页/共78页35第35页/共78页36第36页/共78页37第37页/共78页38第38页/共78页39第39页/共78页40第40页/共78页41七、GB/T12212《技术制图焊缝符号的尺寸、比例及简化表示法》

该标准与GB/T324配套使用。第41页/共78页42第42页/共78页43第43页/共78页44第44页/共78页45第45页/共78页46第46页/共78页47第47页/共78页48第48页/共78页49综合示例见GB/T12212表8图20第49页/共78页50焊接结构件设计时应注意的事项：在设计焊接结构时，应尽可能采用最合理的结构形式和焊接工艺，以保证：在满足设计功能要求下，焊接工作量能减至最少；焊接件可不再需要或只需要少量的机械加工；焊接变形和焊接应力能减至最少；能为焊接操作者创造良好的劳动条件；结构的生产成本低，生产效率高。

概括起来讲就是要保证产品的制造合理性、经济合理性、使用安全性。下面就一些具体的事项说明如下：八、焊接结构设计与要求第50页/共78页51制造合理性方面：焊接件应具有好的定位基准——保证组装的可操作性。考虑焊接时操作方便，结构特殊更应考虑焊缝的布置，在设计图1结构中应保证焊接作业时的最小间距L；在图2中（a）结构设计不合理，（b）结构设计合理。毛坯上与其他件连接的部分应离开焊缝至少3mm。第51页/共78页52焊缝的位置应使焊接设备的调整次数和工件的翻转次数为最少。

经济合理性方面：考虑最有效的焊接位置，以最小量焊接达到最大量效果。在不影响产品性能的前提下，长焊缝尽量采用间断焊缝。根据产品结构特点，尽量设计为平焊、横焊，避免立焊、仰焊。第52页/共78页53正确选用角焊缝的计算厚度。角焊缝在较小的负载下，不必计算强度，可按经验确定焊角高度尺寸k，即按连接钢板中较薄的板厚考虑。单面角焊缝k≥0.6δ；双面角焊缝k≥0.3δ。一般k不应超过12mm，根据强度计算k值需大于12mm时，应选择其他形式的焊缝。第53页/共78页54

根据不同的焊接方法和板厚确定合理的坡口形式：如V形坡口焊缝制备简单，但焊接工作量大，使焊接成本提高；X形坡口焊缝，制备较复杂，但焊接工作量小，在对接焊缝中可适当选用，在角焊缝中双面角焊缝填充金属小，并能承受较高负载，变形也小，应优先采用。使用安全性方面：避免将焊缝设计在应力容易集中的地方，特别是重要部件或承受反复载荷的焊接件，更应注意这一点。合理布置构件的相互位置，以保证焊接件的刚性。第54页/共78页55焊缝的根部在避免处于受拉应力的状态。

直接传递负载的焊接件，采用整体嵌接为好，将工作焊缝转为联系焊缝。第55页/共78页56

箱形焊接结构件应设计为折弯件的拼焊。避免焊缝过分集中，以防止裂纹、减少变形；同时，焊缝间应保持足够的距离。第56页/共78页57

焊接端部产生锐角的地方，应尽量使角度变缓；薄板筋的锐角必须去掉，因为尖角处易熔化。

焊缝应交错布置，避免交叉焊缝，特别是厚截面时更应注意。第57页/共78页58合理安排焊缝位置，焊缝应相对构件中性轴对称，或靠近中性轴，以减少收缩力矩或弯曲变形。如有困难，则应使较厚的焊缝布置在靠近中性轴，较薄的焊缝布置在另一边。

尽量减少焊缝的数量，在可能的情况下，用冲压结构代替筋板结构，特别是对薄板结构十分有效。第58页/共78页59

丁字接头受集中载荷作用时，必须使集中载荷作用处有足够的刚度。。第59页/共78页60在不同厚度钢板的对接焊接件设计时，两板的厚度差（t2-t1）超过下列允许数值时，应在较厚板上作出单面或双面削薄，其削薄长度为L=3（t2-t1）：较薄板厚度t1为2~5mm时，允许厚度差（t2-t1）为1mm；较薄板厚度t1为5~9mm时，允许厚度差（t2-t1）为2mm较薄板厚度t1为9~12mm时，允许厚度差（t2-t1）为3mm；较薄板厚度t1为大于12mm时，允许厚度差（t2-t1）为4mm。第60页/共78页61Q/SY2006-2005《焊缝质量检验通用标准》在标准中，根据产品构件的受力情况以及重要性，把焊缝分为A、B、C、D等四大类。

A类：承受动载、冲击载荷、作为高强度结构件以及使用高强钢板时的焊缝（如：泵车臂架、支腿、布料杆立柱、起重机各节臂和支腿、铣刨机支腿等）。

B类：承受高压的焊缝（如：液压油缸、高压油管等焊缝）。

C类：主要部件的焊缝（如：拖泵车架、转台；摊铺机机架、熨平板架；平地机前后机架；压路机前后车架、滚轮等），密封焊缝（如：各产品油箱、水箱等）以及如摊铺机覆盖件、平地机机罩等影响产品外观质量的焊缝。

D类：配焊焊缝和其它结构焊缝。第61页/共78页62A类对接焊缝分级检验标准：

第62页/共78页63第63页/共78页64A类对接焊缝分级检验标准：第64页/共78页65

A类对接焊缝分级检验标准第65页/共78页66A类对接焊缝分级检验标准第66页/共78页67B类对接焊缝分级检验标准第67页/共78页68

B类对接焊缝分级检验标准第68页/共78页69B类对接焊缝分级检验标准：第69页/共78页70B类对接焊缝分级检验标准：第70页/共78页71●B类对接焊缝分级检