q35的焊接工藝

1、Q235鋼焊接工藝1. 材料簡(jiǎn)介Q235 是一種普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，其屈服強(qiáng)度約為235MPa，隨著材質(zhì)厚度的增加屈服值減小。由于 Q235鋼含碳量適中，因此其綜合性能較好，強(qiáng)度、 塑性和焊接等性能有較好的配合， 用途最為廣泛， 大量應(yīng)用于建筑及工程結(jié) 構(gòu)，以及一些對(duì)性能要求不太高的機(jī)械零件。2. 焊接特點(diǎn)Q235 的碳和其他合金元素含量較低，其塑性、韌性好，一般無(wú)淬硬傾 向，不易產(chǎn)生焊接裂紋等傾向，焊接性能優(yōu)良。Q235 焊接時(shí)，一般不需要預(yù)熱和焊后熱處理等特殊的工藝措施，也不 需選用復(fù)雜和特殊的設(shè)備。對(duì)焊接電源沒(méi)有特殊要求，一般的交、直流弧焊 機(jī)都可以焊接。在實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)工件的不同加工要求

2、，可選擇手工電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、埋弧焊等焊接方法。3. 手工電弧焊手工電弧焊是一種基本的焊接方法，其設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便、靈活，應(yīng) 用較為廣泛。 3.1 焊材選擇Q235是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，當(dāng)作為一般結(jié)構(gòu)焊接時(shí)，可搭配 E43 系列焊 條使用，一般多使用 E4303 焊條。當(dāng)其作為動(dòng)載荷或是復(fù)雜的厚板結(jié)構(gòu)時(shí)， 一般選用 E4315、E4316、E5015、E5016 焊條。其化學(xué)成分及力學(xué)性能見(jiàn)表3.1.1 。焊條在使用前需進(jìn)行烘干處理。表 3.1.1 焊條化學(xué)成分及力學(xué)性能焊條型號(hào)熔敷金屬含量 %抗 拉 強(qiáng) 度 MPa屈 服 強(qiáng) 度 MPa伸 長(zhǎng) 率%MnSiSPNiCrMoVE43030

3、.0350.04042033022E43151.250.900.300.200.300.08E4316E50151.600.75490400E50163.2 焊前準(zhǔn)備焊接前，焊件按工藝要求選擇坡口形式，開(kāi)坡口并清除坡口、焊件對(duì)接 面及周?chē)匿P蝕、油污等有害物質(zhì)，避免產(chǎn)生焊接缺陷。同時(shí)也要保證焊條 的表面清潔、無(wú)污物。當(dāng)環(huán)境溫度低于 0，或者焊件較厚時(shí)，一般在 100-150 下預(yù)熱3.3 焊接工藝參數(shù)手工電弧焊一般分為平焊、橫焊、立焊、仰焊四種形式。焊接電流的選 擇主要取決于焊條直徑和焊縫位置，其次是焊件厚度、接頭類(lèi)型、焊道層次 等。而電弧電壓主要由電弧長(zhǎng)度來(lái)決定。因此，電弧長(zhǎng)度要適中，以保證

4、電 弧燃燒穩(wěn)定 ，防止出現(xiàn)咬邊、未焊透、外觀成型不良等缺陷。在焊接過(guò)程中，焊接速度要適當(dāng)，既要保證焊透、融合良好，又要保證不燒穿。 對(duì)于厚度較大的焊件需采用多層焊。 在多層焊接時(shí)第一層焊通常選5mm。用較小的焊接電流，一般用直徑 3.2mm的焊條，焊層厚度最大不超過(guò) 蓋面層要保證焊縫寬度和高度符合要求。各種位置焊縫的焊接工藝參數(shù)見(jiàn)下表。表 3.3.1 平對(duì)接焊縫焊接工藝參數(shù)坡口形式板厚 /mm焊條直徑 /mm焊接電流 /A不開(kāi)坡口3.03.290-1204.0-5.03.2100-1304.0160-2005.0200-260V型坡口5.0-6.03.2100-1304.0160-2105.0

5、200-2606.04.0160-2105.0220-280X型坡口124.0160-2105.0220-280表 3.3.2 立對(duì)接焊縫焊接工藝參數(shù)坡口形式板厚 /mm焊條直徑 /mm焊接電流 /A不開(kāi)坡口2.0-3.02.040-503.0-4.03.280-110V型坡口5.0-6.03.290-1207.03.290-1204.0120-160X型坡口123.290-1204.0120-160表 3.3.3 橫對(duì)接焊縫焊接工藝參數(shù)坡口形式板厚 /mm焊條直徑 /mm焊接電流 /A不開(kāi)坡口2.02.050-553.0-4.03.290-1204.0120-160V型坡口5.03.290-

6、1204.0140-160X型坡口143.290-1204.0140-160表 3.3.4 仰對(duì)接焊縫焊接工藝參數(shù)坡口形式板厚 /mm焊條直徑 /mm焊接電流 /A不開(kāi)坡口2.02.050-553.0-5.03.280-1104.0120-160V型坡口5.03.290-1204.0140-1605.0220-260X型坡口123.290-1204.0140-1605.0220-260表 3.3.5 角接縫焊接工藝參數(shù)焊縫類(lèi)別焊腳高度 /mm焊絲直徑 /mm焊接電流 /A平角焊2.02.055-653.03.2100-1304.03.2100-1304.0160-2005.04.0160-20

7、05.0220-280立腳焊2.02.050-603.0-4.03.290-1205.03.290-1204.0120-160仰角焊2.02.055-603.0-4.03.290-1205.04.0120-1604. CO2 氣體保護(hù)焊接工藝CO2 氣體保護(hù)焊是一種高效節(jié)能的焊接方法，其焊接變形小，焊接質(zhì)量好，易于實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制自動(dòng)化。4.1 焊絲選擇Q235 在 CO2氣體保護(hù)焊時(shí)通常選用 ER49-1( H08Mn2SiA)和 ER50-6 焊絲。其化學(xué)成分及力學(xué)性能見(jiàn)下表。表 4.1.1 ER49-1 及 ER50-6 焊絲化學(xué)成分及力學(xué)性能焊絲型號(hào)熔敷金屬化學(xué)成分 %抗拉強(qiáng)度MPa屈服強(qiáng)

8、度MPa伸長(zhǎng)率%CSiMnSPER49-10.110.65-0.1.80-2.0.030.03490372209510ER50-60.06-0.0.80-1.1.40-1.0.025500420221515850.0354.2 焊前準(zhǔn)備焊接用 CO2 氣體的純度應(yīng)該較高，一般不低于 99.5%，有些優(yōu)質(zhì)接頭的焊接則要求 CO2氣體的純度不低于 99.8%，露點(diǎn)低于 -40 。坡口加工的精度是保證融合良好和焊縫美觀的重要因素之一， 可采用機(jī) 械加工、氣體火焰切割和等離子切割等方法進(jìn)行。焊接前，應(yīng)清理坡口及坡 口兩側(cè) 20mm以?xún)?nèi)的油污、銹跡和氧化皮等污物。定位焊時(shí)根據(jù)板厚確定焊縫長(zhǎng)度和間距。 一

9、般薄板的定位焊縫應(yīng)該細(xì)而 短，長(zhǎng)度為 3-50mm，間距為 30-150mm；中厚板的定位焊縫長(zhǎng)度為 15-50mm， 焊縫間距為 100-150mm。4.3 焊接工藝參數(shù)CO2氣體保護(hù)焊在焊接時(shí)，采用細(xì)絲、短路過(guò)渡的方法，可以焊接薄板；采用粗絲、射滴過(guò)渡的方法，可以焊接中、厚板。從焊接位置上看，可以進(jìn) 行全位置焊接， 也可以進(jìn)行平焊、 橫角焊及其他空間位置的焊接。 在焊接時(shí)， 要選擇正確的工藝參數(shù)，以保證焊件的焊接質(zhì)量。不同接頭形式對(duì)應(yīng)的焊接工藝參數(shù)見(jiàn)下表表 4.3.1 對(duì)接接頭焊接工藝參數(shù)板厚 /mm坡口 形 式焊接 位 置有無(wú) 墊 板焊絲直徑/mm坡口角度()根部間隙/mm鈍邊 /mm根

10、部半徑/mm焊接電 流/A電弧電壓/V氣體流量L/min自動(dòng) 焊焊 速 m/h1.0-2.0I型平無(wú)0.5-1.20-0.535-12017-216-1218-35有0.5-1.20-1.040-15018-236-1218-30立無(wú)0.5-0.80-0.535-10016-198-15有0.5-1.00-1.035-10016-198-152.0-4.5I型平無(wú)0.8-1.20-2.0100-23020-2610-1520-30有0.8-1.60-2.5120-26021-2710-1520-30立無(wú)0.8-1.00-1.570-12017-2010-15有0.8-1.00-2.070-12

11、017-2010-155.0-9.0I 型平無(wú)1.2-1.61.0-2.0200-40023-4015-2020-42有1.2-1.61.0-3.0250-42026-4115-2518-3510-12I平無(wú)1.61.0-2.0350-45032-4320-2520-42型5-60V 型平無(wú)1.2-1.645-600-2.00-5.0200-45023-4315-2520-42有1.2-1.630-504.0-7.00-3.0250-45026-4320-2518-35立無(wú)0.8-1.245-600-2.00-3.0100-15017-2110-15有0.8-1.235-504.0-7.00-

12、2.0100-15017-2110-15橫無(wú)1.2-1.640-500-2.00-5.0200-40023-4015-25有1.2-1.630-504.0-7.00-3.0250-40026-4020-255-60V 型平無(wú)1.2-1.645-600-2.00-5.0200-45023-4315-2520-42有1.2-1.635-602.0-6.00-3.0250-45026-4320-2518-35立無(wú)0.8-1.245-600-2.00-3.0100-15017-2110-15有0.8-1.235-603.0-7.00-2.0100-15017-2110-1510-100K 型平無(wú)1.2

13、-1.640-600-2.00-5.0200-45023-4315-2520-42立無(wú)0.8-1.245-600-2.00-3.0100-15017-2110-15橫無(wú)1.2-1.645-600-3.00-5.0200-40023-4015-25X 型平無(wú)1.2-1.645-600-2.00-5.0200-45023-4315-2520-42立無(wú)1.0-1.245-600-2.00-3.0100-15019-2110-1520-60U型平無(wú)1.2-1.610-120-2.02.0-5.08.0-10200-45023-4320-2520-4240-100雙U型平無(wú)1.2-1.610-120-2

14、.02.0-5.08.0-10200-45023-4320-2520-42表 4.3.2 T 型接頭焊接工藝參數(shù)板厚/mm坡口 形 式焊接 位 置有無(wú) 墊 板焊絲直徑/mm坡口角度()根部間 隙 /mm鈍邊/mm焊接電流/A電弧電壓/V氣體 流量 L/mi n自動(dòng) 焊焊 速 m/h0.5-1.18-218-3平無(wú)240-120151.0-2.I橫無(wú)0.5-1./0-0.5/40-12018-26-120型210.5-0.16-1立無(wú)835-10090.8-1.100-2320-220-3平無(wú)60602.0-4.I立無(wú)0.8-1./0-1.0/70-12017-210-15型0050.8-1.1

15、00-2320-2橫無(wú)6060.8-1.200-4523-415-220-45.0-6.I平無(wú)603520.8-1./0-2.0/100-1517-210-10型立無(wú)2015橫無(wú)0.8-1.200-4523-415-260351.2-1.40-60-5.200-4523-415-220-4平無(wú)600-2.0003521.2-1.30-54.0-7.0-3.250-4526-420-218-3有5-60V60000355型無(wú)0.8-1.45-60-2.00-5.100-1517-210-1立2000150.8-1.35-54.0-7.0-2.100-1517-210-1有20000151.2-1

16、.40-50-5.200-4023-415-2無(wú)0-2.05-60V橫600005型有1.2-1.30-54.0-7.0-3.250-4026-420-260000051.2-1.45-60-5.200-4523-415-220-4平無(wú)600-2.000352K0.8-1.45-60-3.100-1517-210-110-100型立無(wú)200-2.000151.2-1.45-60-5.200-4023-415-2橫無(wú)600-3.00000表 4.3.3 角接接頭焊接工藝參數(shù)板厚坡焊有焊絲直坡口根部間鈍邊焊接電電弧氣體自動(dòng)/mm口形式接位置無(wú)墊板徑/mm角度()隙/mm/mm流/A電壓/V流量L/

17、mi n焊焊速m/h0.5-1.18-220-3平無(wú)240-12015I0.5-0.16-11-2型立無(wú)8/0-0.5/35-8086-120.5-1.18-2橫無(wú)240-12010.8-1.100-2320-220-3平無(wú)6060I0.8-1.17-210-12-4.5型立無(wú)0/0-1.5/70-120050.8-1.100-2320-2橫無(wú)6060.8-1.200-4523-420-220-4平無(wú)60-2.00352I0.8-1.100-1517-210-15-30型立無(wú)2/0-1.0/0150.8-1.200-4023-415-2橫無(wú)60-2.0005平無(wú)1.2-1.645-600-2.

18、00-3.0200-45023-4315-2520-42平1.2-1.30-52.0-7.0-3.200-4526-420-218-3有600003550.8-1.45-60-3.100-1517-210-1無(wú)0-2.05-60V立200015型有0.8-1.35-54.0-7.0-2.100-1517-210-120000151.2-1.40-50-5.200-4023-415-2橫無(wú)600-2.000051.2-1.30-52.0-7.0-3.250-4026-420-2有60000051.2-1.45-60-5.200-4523-415-220-4平無(wú)600-2.0000521.2-1.

19、35-62.0-6.0-3.250-4526-420-218-3有5-60V60000355型無(wú)0.8-1.45-60-2.00-3.100-1517-210-1立2000150.8-1.35-63.0-7.0-2.100-1517-210-1有200001510-10K平無(wú)1.2-1.40-60-2.00-5.200-4523-415-220-40型60003520.8-1.40-60-3.100-1517-210-1立無(wú)200-2.000151.2-1.40-60-5.200-4023-415-2橫無(wú)600-3.00005表 4.3.4 搭接接頭焊接工藝參數(shù)板厚/mm坡口 形 式焊接位置有

20、無(wú) 墊 板焊絲直徑/mm根部間隙/mm焊接電 流/A電弧電壓/V氣體流量L/min自動(dòng) 焊焊 速 m/h1-4.5I型橫無(wú)0.8-1.20-1.040-23017-268-1520-425-30I型橫無(wú)1.2-1.60-2.0200-40023-4015-2520-424.4 金屬飛濺金屬飛濺是 CO2 氣體保護(hù)焊的主要缺點(diǎn)。為了減少飛濺，要選擇合適的焊接電流、電弧電壓和焊槍角度。一般短路過(guò)渡時(shí)焊接電流處于小電流區(qū)， 細(xì)顆粒過(guò)渡時(shí)電流處于大電流區(qū)。5. 埋弧焊接工藝自動(dòng)埋弧焊利用機(jī)械裝置自動(dòng)控制送絲、 移動(dòng)電弧， 自動(dòng)化程度高， 生 產(chǎn)效率高，焊縫成形美觀，化學(xué)成分穩(wěn)定，焊縫質(zhì)量較高。5.1

21、焊材選擇Q235鋼板在埋弧焊接時(shí)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T14957-1944熔化焊用鋼絲及 GB/T4241-1984焊接用不銹鋼盤(pán)條規(guī)定，常選用HJ431 型焊劑，配合H08A、H08MnA焊絲。鍍銅焊絲 H08A化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)下表表 5.1.1 H08A 化學(xué)成分及力學(xué)性能化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）力學(xué)性能CMnSiSPCu b/MPa（%）0.090.380.010.0120.0170.0853728HJ431焊劑屬于高錳、高硅、低氟型焊劑，電弧穩(wěn)定、焊波美觀，但抗銹能力一般。在使用前需在 250下烘干 1-2h 。其化學(xué)成分見(jiàn)下表表 5.1.2 HJ431 焊劑化學(xué)成分MnOSiO2C

22、aF2MgOCaOAl 2O3FeOSP34.5-3840-443-6.55-7.55.541.50.10.15.2 焊前準(zhǔn)備埋弧焊接前應(yīng)選擇合適的坡口形式。由于埋弧焊可使用大電流焊接， 故厚度為 324mm的鋼板可開(kāi) I 型坡口，間隙為 04mm，偏厚者可雙面焊， 也可開(kāi)帶鈍邊的單邊 V形坡口或 Y 形坡口。厚度 2460mm的鋼板可開(kāi)雙 Y形 坡口或帶鈍邊 V 形坡口等；厚度 50160mm的鋼板可開(kāi)帶鈍邊的雙 U形或 UV 形坡口等。 V 形或 Y 形坡口角度一般為 6080，單 V 形坡口角度為 2040。坡口可用刨邊機(jī)、銑邊機(jī)、氣割機(jī)或等離子弧切割機(jī)等設(shè)備加工，加工后坡口邊緣要求平直

23、。 具體形式及尺寸按設(shè)計(jì)要求或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T985-2008 埋弧焊的推薦坡口執(zhí)行焊前應(yīng)清除坡口、 對(duì)接面及焊接部位兩側(cè) 20-30mm范圍內(nèi)的表面銹蝕、 油污、氧化皮及水分等有害物質(zhì)。也應(yīng)保證焊劑清潔、粒度均勻。清除焊絲 表面的銹斑和油漬等污物。焊件裝配必須保證間隙均勻、高低平整。定位焊一般采用焊條電弧焊，使用 E4303 焊條，焊條直徑 4mm。焊縫長(zhǎng)度一般為 30mm，間距為 100-300mm。 保證焊透、融合良好，無(wú)焊接缺陷。Q235 在埋弧焊前，一般不需預(yù)熱。如果焊接環(huán)境低于0，則應(yīng)將焊件預(yù)熱至 30-35。對(duì)于厚度超過(guò) 70mm的焊件，焊前應(yīng)預(yù)熱至 100-120 。對(duì) 于壓

24、力容器，焊后應(yīng)作消除應(yīng)力處理，可選擇在550-650 下進(jìn)行。埋弧焊時(shí)，由于在焊接起始階段焊接參數(shù)不夠穩(wěn)定，達(dá)到預(yù)定的焊縫 厚度需要有一個(gè)過(guò)程，而在焊縫收尾時(shí)，由于熔池冷卻收縮會(huì)出現(xiàn)弧坑。這 兩種情況都會(huì)影響焊接質(zhì)量，甚至產(chǎn)生缺陷。因此，在試板兩端分別焊上一 塊引弧板和引出板。 焊接開(kāi)始時(shí)， 在引弧板上起弧， 結(jié)束時(shí)在引出板上收弧。 焊接結(jié)束后，用氣割將兩塊板割除。5.3 焊接參數(shù)采用對(duì)接雙面埋弧焊時(shí)參見(jiàn)下表的工藝參數(shù)。表 5.3.1 對(duì)接雙面埋弧焊工藝參數(shù)焊件厚度焊絲直徑焊接順焊接電流電弧電壓焊接速度/mm/mm序/A/V/(m/h)42.0正240-2603036-40反300-34030

25、36-4063.0正340-3603034-35反460-4803032-3384.0正530-5703030-31反590-6403130-31104.0正480-5203127-28反640-6803327-28124.0正620-6603524-25反680-7203524-25144.0正980-7203724-25反730-7704022-23165.0正800-85034-3637-38165.0反850-90036-3825-26185.0正850-90036-3835-36反900-95038-4023-24205.0正850-90036-3835-36反900-100038-4023-24225.0正