Q235的焊接工艺设计

Q235材料简介Q235是一种一般碳素构造钢，其屈服强度约为235MPa，随着材质厚度的增加屈服值减小。由于Q235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协作，用途最为广泛，大量应用于建筑及工程构造，以及一些对性能要求不太高的机械零件。焊接特点Q235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。Q235焊接时，一般不需要预热和焊后热处理等特别的工艺措施，也不需选用简洁和特别的设备。对焊接电源没有特别要求，一般的交、直流弧焊机都可以焊接。在实际生产中，依据工件的不同加工要求，可选择手工电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧焊等焊接方法。手工电弧焊焊材选择Q235是一般碳素构造钢，当作为一般构造焊接时，可搭配E43系列焊条使用，一般多使用E4303E4315E4316、E5015、E5016焊条。其化学成分及力学性能见表。焊条在使用前需进展烘干处理。焊条型号E4303焊条型号E4303——————E4315E4316E5015E50164203301.25 0.90 0.035 0.040220.30 0.20 0.30 0.081.60 0.75490400熔敷金属含量%抗拉强度屈服强度伸长MnSiS P NiCr MoVMPaMPa率%———— ——焊前预备焊接前，焊件按工艺要求选择坡口形式，开坡口并去除坡口、焊件对接面及四周的锈蚀、油污等有害物质，防止产生焊接缺陷。同时也要保证焊条的外表清洁、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。焊接工艺参数手工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。而电弧电压主要由电弧长度来打算。因此，电弧长度要适中，以保证电弧燃烧稳定，防止消灭咬边、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承受多层焊。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。坡口形式 板厚/mm3.0坡口形式 板厚/mm3.0不开坡口焊条直径/mm 焊接电流/A3.2 90-1203.2 100-130≥6.0*型坡口≥124.0160-2005.0200-2603.2100-1304.0160-210V型坡口5.0200-2604.0160-2105.0220-2804.0160-2105.0220-280表立对接焊缝焊接工艺参数坡口形式板厚/mm焊条直径/mm焊接电流/A不开坡口2.040-50VV型坡口≥7.0*型坡口≥123.23.23.24.03.24.080-11090-12090-120120-16090-120120-160坡口形式 板厚/mm2.0坡口形式 板厚/mm2.0不开坡口V型坡口≥5.0*型坡口≥14焊条直径/mm 焊接电流/A2.0 50-553.2 90-1204.0 120-1603.2 90-1204.0 140-1603.2 90-1204.0 140-160表仰对接焊缝焊接工艺参数坡口形式 板厚/mm坡口形式 板厚/mm2.0不开坡口V型坡口≥5.0*型坡口≥12焊条直径/mm 焊接电流/A2.0 50-553.2 80-1104.0 120-1603.2 90-1204.0 140-1605.0 220-2603.2 90-1204.0 140-1605.0 220-260焊缝类别平角焊焊缝类别平角焊焊脚高度/mm2.03.04.0焊丝直径/mm焊接电流/A2.055-653.2100-1303.2100-1304.0160-2004.0160-2005.0220-2802.050-603.290-1203.290-1204.0120-1602.02.055-60仰角焊3.290-120≥5.04.0120-160≥5.02.0≥5.02.0立脚焊≥5.02CO气体保护焊是一种高效节能的焊接方法，其焊接变形小，焊接质量好，易于实2现过程把握自动化。焊丝选择Q235在CO气体保护焊时通常选用ER49-1〔H08Mn2SiA〕和ER50-6焊丝。其化2学成分及力学性能见下表。表 ER49-1及ER50-6焊丝化学成分及力学性能焊丝型号CSi熔敷金属化学成分%MnSP抗拉强度屈服强度MPa MPa伸长率%ER49-1≤0.11≤0.03≤0.03≥490≥372≥20ER50-6≤0.035≤0.025≥500≥420≥22焊前预备焊接用CO2气体的纯度应当较高，一般不低于99.5%，有些优质接头的焊接则要求CO299.8%，露点低于-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，可承受机械加工、气20mm以的油污、锈迹和氧化皮等污物。定位焊时依据板厚确定焊缝长度和间距。一般薄板的定位焊缝应当细而短，长度为3-50m30-150m15-50m100-150m焊接工艺参数CO2射滴过渡的方法，可以焊接中、厚板。从焊接位置上看，可以进展全位置焊接，也可以进展平焊、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。板厚/mmI型II10-12 I型

不同接头形式对应的焊接工艺参数见下表坡口 焊接有无 焊丝坡口 焊接有无 焊丝坡口根部钝边根部焊接形式 位置垫板直径/mm角度°间隙/mm /mm半径/mm电流/A无0-0.5无0-0.535-12017-216-1218-35有0-1.040-15018-236-1218-30无0-0.535-10016-198-15有0-1.035-10016-198-15无0-2.0100-23020-2610-1520-30有0-2.5120-26021-2710-1520-30无0-1.570-12017-2010-15有0-2.070-12017-2010-15无200-40023-4015-2020-42有250-42026-4115-2518-35无1.6350-45032-4320-2520-42无45-600-2.00-5.0200-45023-4315-2520-42有30-500-3.0250-45026-4320-2518-35无45-600-2.00-3.0100-15017-2110-15有35-500-2.0100-15017-2110-15无40-500-2.00-5.0200-40023-4015-25有30-500-3.0250-40026-4020-25无45-600-2.00-5.0200-45023-4315-2520-42有35-600-3.0250-45026-4320-2518-35无45-600-2.00-3.0100-15017-2110-15有35-600-2.0100-15017-2110-15无40-600-2.00-5.0200-45023-4315-2520-42无45-600-2.00-3.0100-15017-2110-15无45-600-3.00-5.0200-40023-4015-25无45-600-2.00-5.0200-45023-4315-2520-42无45-600-2.00-3.0100-15019-2110-15无10-120-2.08.0-10200-45023-4320-2520-42无10-120-2.08.0-10200-45023-4320-2520-42表T型接头焊接工艺参数平平平

电弧电压/V气体流量自动焊L/min 焊速m/h5-60 V型 立横平5-60 V型立平K型 立10-100 横*型 平立20-60 U型 平40-100 双U型 平板厚/mm坡口形式焊接位置有无垫板焊丝直径/mm坡口角度根部间隙(°) /mm钝边/mm焊接电流/A电弧电压/V气体流量L/min自动焊焊速m/h平无40-12018-2118-35I型横无/ 0-0.5/40-12018-216-12立无35-10016-19I型平立无无/ 0-1.0/100-23070-12020-2617-2010-1520-30II型横平立横平5-60V型立5-6010-100V型K型横平立横无100-23020-26无200-45023-4315-2520-42无/0-2.0/100-15017-2110-15无200-45023-4315-25无40-600-2.00-5.0200-45023-4315-2520-42有30-500-3.0250-45026-4320-2518-35无45-600-2.00-5.0100-15017-2110-15有35-500-2.0100-15017-2110-15无40-500-2.00-5.0200-40023-4015-25有30-500-3.0250-40026-4020-25无45-600-2.00-5.0200-45023-4315-2520-42无45-600-2.00-3.0100-15017-2110-15无45-600-3.00-5.0200-40023-4015-20表角接接头焊接工艺参数板厚坡口焊接有无焊丝直坡口角根部间钝边焊接电流电弧电气体流量自动焊焊/mm形式位置平垫板无径/mm度(°)隙/mm/mm/A40-120压/V18-21L/min速m/h20-351-2I型立无/0-0.5/35-8016-186-12横无40-12018-21平无100-23020-2620-302-4.5I型立无/0-1.5/70-12017-2010-15横无100-23020-26平无0-2.0200-45023-4320-2520-425-30I型立无/0-1.0/100-15017-2110-15横无0-2.0200-40023-4015-25无45-600-2.00-3.0200-45023-4315-2520-42有30-500-3.0200-45026-4320-2518-35无45-600-2.00-3.0100-15017-2110-15无40-500-2.00-5.0200-40023-4015-25有30-500-3.0250-40026-4020-25无45-600-2.00-5.0200-45023-4015-2520-42有35-600-2.0100-15017-2110-15平无40-600-2.00-5.0200-45023-4315-2520-42立无40-600-2.00-3.0100-15017-2110-15横无40-600-3.00-5.0200-40023-4015-25板厚/mm坡口板厚/mm坡口形式焊接位置有无 焊丝直径垫板 /mm根部间隙/mm焊接电流 电弧电压/A/V气体流量 自动焊L/min 焊速平5-60V型立有35-500-2.0 100-150 17-2110-15横平5-60V型有无35-6045-600-3.0 250-450 26-430-3.0 100-150 17-2120-2510-1518-35立0-2.010-100K型m/h1-4.5I型横无0-1.040-23017-268-1520-425-30I型横无0-2.0200-40023-4015-2520-42金属飞溅金属飞溅是CO2气体保护焊的主要缺点。为了削减飞溅，要选择适宜的焊接电流、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。埋弧焊接工艺成形美观，化学成分稳定，焊缝质量较高。焊材选择Q235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，协作H08A、H08MnA焊丝。镀铜焊丝H08A化学成分和力学性能见下表化学成分〔质量分数，%〕力学性能C化学成分〔质量分数，%〕力学性能C0.09Mn0.38Si0.01S0.012P0.017Cu0.08σb/MPa537δ〔%〕28HJ4312501-2h。其化学成分见下表。表 HJ431焊剂化学成分MnOSiO2CaF2MgOCaOAl2O3FeOSP34.5-3840-443-6.55-7.5≤5.5≤4≤1.5≤0.1≤0.1焊前预备埋弧焊接前应选择适宜的坡口形式。由于埋弧焊可使用大电流焊接，故厚度为3~24mm的钢板可开I型坡口，间隙为0~4mm，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24~60mm的钢板可开双Y形坡口或带钝边V形坡口等；厚度50~160mm的钢板可开带钝边的双U形或UVV形或Y形坡口角度一般为60°~80°，单V形坡口角度为20°~40°。坡口可用刨边机、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/T985-2023“埋弧焊的推举坡口“执行。焊前应去除坡口、对接面及焊接部位两侧20-30mm围的外表锈蚀、油污、氧化皮焊件装配必需保证间隙均匀、上下平坦。定位焊一般承受焊条电弧焊，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。假设焊接环境低于0℃，则应将焊件预热至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550-650℃下进展。个过程，而在焊缝收尾时，由于熔池冷却收缩会消灭弧坑。这两种状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。焊接开场时，在引弧板上起弧，完毕时在引出板上收弧。焊接完毕后，用气割将两块板割除。焊接参数承受对接双面埋弧焊时参见下表的工艺参数。表对接双面埋弧焊工艺参数焊件厚度/mm焊丝直径/mm焊件厚度/mm焊丝直径/mm42.063.084.0104.0124.0144.0165.0165.0185.0205.0225.0焊接挨次焊接电流/A电弧电压/V焊接速度/(m/h)正240-2603036-40反300-3403036-40正340-3603034-35反460-4803032-33正530-5703030-31反590-6403130-31正480-5203127-28反640-6803327-28正620-6603524-25反680-7203524-25正980-7203724-25反730-7704022-23正800-85034-3637-38反850-90036-3825-26正850-90036-3835-36反900-95038-4023-24正850-90036-3835-36反900-100038-4023-24正900-95037-3932-33焊件厚度/mm焊丝直径/mm焊接挨次焊接电流/A电弧电压/V焊接速度/(m/h)反1000-105038-4023-24对于厚度