專業(yè)知識培訓(xùn)講義焊接

1、專業(yè)知識培訓(xùn)講義焊接與無損檢測李會英 金屬焊接是指通過適當(dāng)?shù)氖侄?，使兩個(gè)分離的金屬物體（同種金屬或異種金屬）產(chǎn)生原子（分子）間結(jié)合而連接成一體的連接方法。在焊接過程中，焊接工藝和焊工技能占有舉足輕重的地位。 一、焊接基本方法有：熔焊、壓焊、釬焊。熔焊包括：焊條電弧焊、氣焊、鎢極氣體保護(hù)焊、氬弧焊、埋弧焊、電炸焊等；壓焊包括：爆炸焊、氣壓焊等；釬焊包括：烙鐵釬焊、電弧釬焊等。 1、焊條電弧焊（SMAW）在焊條末端和工件之間燃燒的電弧所產(chǎn)生的高溫，使藥皮、焊芯及工件熔化，藥皮熔化過程中產(chǎn)生的氣體和熔渣，不僅使熔池和電弧周圍的空氣隔絕，而且和熔化了的焊芯、母材發(fā)生一系列冶金反應(yīng)，使熔池金屬冷卻結(jié)晶后

2、形成符合要求的焊縫。 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單維護(hù)方便；操作靈活；應(yīng)用范圍廣；（如我們各個(gè)專業(yè)都涉及到） 缺點(diǎn)：對焊工操作技術(shù)要求高，培訓(xùn)費(fèi)用大（靠操作技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)保證）；勞動(dòng)條件差（靠焊工的手、眼、處于高溫烘烤、有毒煙塵環(huán)境）；生產(chǎn)效率低； 2、鎢極氣體保護(hù)焊（GTAW）是利用惰性氣體氬氣保護(hù)的一種電弧焊焊接方法。即從噴嘴中噴出的氬氣在焊接區(qū)造成一個(gè)厚而密的氣體保護(hù)層隔絕空氣，在氬氣層流的包圍之中，電弧在鎢極和工件之間燃燒利用電弧產(chǎn)生的熱量熔化被焊處，并填充焊絲把兩塊分離的金屬連接在一起，從而獲得牢固的焊接接頭。 優(yōu)點(diǎn)：氬氣是惰性氣體，高溫下不分解，與焊縫金屬不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不溶解于液態(tài)金屬，故保護(hù)效果

3、最佳，能有效地保護(hù)熔池金屬是一種高質(zhì)量的焊接方法；噴嘴總噴出的氬氣有冷卻作用，焊縫熱影響區(qū)窄，焊件的變形小；用氬氣保護(hù)無熔渣，提高了工作效率且焊縫成形美觀，質(zhì)量好，適合各種位置的焊接，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化； 缺點(diǎn)：成本高；氬氣電離勢高，引弧困難；安全防護(hù)問題，產(chǎn)生紫外線的強(qiáng)度是手工焊的5-30倍。 3、熔化極氣體保護(hù)焊（GMAW），CO2氣體保護(hù)焊是利用從噴嘴中噴出的CO2氣體隔絕空氣，保護(hù)熔池的一種先進(jìn)的熔焊方法。 優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)效率高，電流大、焊絲的熔敷速度快、母材的熔深大、對10mm以下的鋼板可以開I性坡口一次焊透，厚板可加大鈍邊、減小坡口以減少填充金屬提高效率，焊接過程中產(chǎn)生的熔渣極少，多層多道

4、焊時(shí)層間不必清渣，用整盤焊絲不必更換焊絲，節(jié)省時(shí)間和填充金屬，減少引弧次數(shù)降低缺陷產(chǎn)生的幾率；對油銹不敏感即焊接過程中CO2氣體分解，氧化性強(qiáng)，對油、銹臟物敏感性小故對焊前清理的要求不高；焊接變形小即CO2氣體保護(hù)焊電流大、電弧熱量集中、CO2氣體有冷卻作用，受熱面積小，所以焊后工件變形小省去矯正變形的工作量；冷裂紋傾向小即CO2氣體保護(hù)焊焊縫中由于擴(kuò)散氫含量少，在焊接低合金高強(qiáng)鋼時(shí)，出現(xiàn)冷裂紋的傾向較??；操作簡單即自動(dòng)送絲焊工易掌握；成本低，為手工電弧焊的40-50%。 缺點(diǎn)：飛濺較大即焊后清理飛濺較麻煩；弧光強(qiáng)；抗風(fēng)力弱。 4、埋弧焊（SAW）是高效機(jī)械化焊接方法。焊劑由漏斗流出后，均勻地

5、堆撒在裝配好的焊件上，焊絲由送絲機(jī)構(gòu)經(jīng)送絲滾輪和導(dǎo)電嘴送入焊接電弧區(qū)。焊接電源的輸出端分別接在導(dǎo)電嘴和焊件上。送絲機(jī)構(gòu)、焊劑漏斗和控制盤通常裝在一臺小車上，使焊接電弧勻速移動(dòng)。通過操作控制盤上的開關(guān)，自動(dòng)控制焊接過程。埋弧焊的電弧被掩埋在顆粒狀焊劑下面，當(dāng)焊絲與焊件間引燃電弧時(shí)，電弧熱使焊件、焊絲和焊劑熔化并部分被蒸發(fā)，金屬和焊劑的蒸氣將熔融的焊劑吹開、形成一個(gè)氣泡，電弧在這個(gè)氣泡內(nèi)燃燒，氣泡的上部被熔化了的焊劑及渣殼構(gòu)成的外膜包圍著。不僅能很好的將熔池與空氣隔開，而且可隔絕弧光的輻射，因此焊縫質(zhì)量高，勞動(dòng)條件好。 優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)效率高即焊絲的熔化系數(shù)大、母材熔化快、提高了焊接速度；焊縫質(zhì)量好即埋

6、弧焊時(shí)焊接區(qū)受到焊劑和渣殼的可靠保護(hù)，大大減少了有害氣體侵入的機(jī)會，焊接工藝參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)焊接過程比較穩(wěn)定，焊縫的化學(xué)成分、性能及尺寸比較均勻，焊波光滑平整；節(jié)省焊接材料和電能，即熔深大減少焊縫中焊絲的填充量，飛濺極少，又沒有焊條頭的損失，故節(jié)省焊接材料。埋弧焊的熱量集中且利用率高，在單位長度焊縫上耗電較少；勞動(dòng)條件好即焊接過程機(jī)械化、操作簡單、沒有弧光的有害影響、減輕焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度； 缺點(diǎn)：只能在水平或斜度不大的位置施焊，焊接設(shè)備較復(fù)雜、機(jī)動(dòng)靈活性差、僅適用于長焊縫的焊接；焊接電流大，熔池較深易產(chǎn)生氣孔。 二、焊接缺陷：焊接過程中在焊接接頭中產(chǎn)生的不符合設(shè)計(jì)或工藝文件要求的缺陷。它分為：焊縫尺

7、寸不符要求、飛濺、燒穿、焊瘤、弧坑、咬邊、氣孔、未焊透、未熔合、夾渣、裂紋等。序號 缺陷現(xiàn)象產(chǎn)生原因防止措施治理方法1焊縫尺寸不符合要求 1）焊縫高低不平，寬窄不齊，尺寸過大或過??；2）角焊縫焊腳尺寸不對稱。 1) 焊件坡口角度開得不當(dāng)或間隙不均勻； 2)焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)?shù)龋?3)運(yùn)條角度不當(dāng)； 焊縫尺寸過小，使焊接接頭強(qiáng)度降低；焊縫尺寸過大，不僅浪費(fèi)焊接材料，還會增加焊件的應(yīng)力和變形；塌陷量過大的焊縫，使接頭強(qiáng)度降低；余高過大的焊縫，造成應(yīng)力集中，減弱結(jié)構(gòu)的工作性能。 1) 選擇適當(dāng)?shù)钠驴诮嵌群徒M對間隙；2)提高組對質(zhì)量；3)正確選擇焊接工藝參數(shù);4)提高焊工的操作技術(shù)水平等； 1)焊縫

8、高度過高修磨處理，過低補(bǔ)焊；2)錯(cuò)邊量超過規(guī)定應(yīng)割口重焊； 2飛濺在焊縫及其附近產(chǎn)生（金屬顆粒物）。 1)焊接環(huán)境潮濕；2)焊條潮濕未烘干；3)焊接電流和線能量太大；4)焊接電弧太長； 1)注意改善焊接環(huán)境；2)焊條應(yīng)按保管要求妥善保管，按烘干的規(guī)定烘干和使用；3)制定可行的焊接工藝； 用銼刀、砂輪磨掉但不能傷母材； 3燒穿 焊接過程中熔化金屬自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷。 1)焊接電流過大，焊接速度太慢；2)間隙過大或鈍邊太薄等 1)選擇合適的焊接電流和焊接速度； 2)嚴(yán)格控制間隙； 將燒穿處處理后補(bǔ)焊； 4焊瘤 焊接過程中溶化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤。 1)焊工操作

9、不熟練和運(yùn)條不當(dāng)；2)焊接電流大，電弧過長； 1)提高焊工操作技能的熟練程度；2)正確選用焊接工藝參數(shù)； 1)碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)清除重焊；2)低合金鋼或脆裂敏感的母材按其焊接工藝處理補(bǔ)焊； 5弧坑 焊縫收尾處產(chǎn)生的下陷部分叫做弧坑，不僅使該處焊縫的強(qiáng)度嚴(yán)重削弱，而且還會由于產(chǎn)生弧坑裂紋，而引起整條焊縫被破壞(裂紋在受力時(shí)擴(kuò)展)。 1)熄弧時(shí)間過短，沒填滿弧坑；2)板薄焊接時(shí)使用電流過大； 1)手工電弧焊時(shí)必須注意在收弧過程,焊條需在熔池處作短時(shí)停留，或作幾次環(huán)形運(yùn)動(dòng)，使足夠的焊條金屬填滿熔池;2)需正確選擇焊接電流; 用砂輪打磨后，按其焊接工藝補(bǔ)焊； 6咬邊沿焊根的局部母材上被電弧熔化，而未被填充金

10、屬覆蓋所形成的、呈連續(xù)或斷續(xù)狀態(tài)的溝槽或凹陷。1)焊接參數(shù)選擇不當(dāng)；焊接電流過大，電弧過長，焊速過慢；2)焊工操作失誤；3)焊條角度偏離焊道及焊工運(yùn)條不當(dāng)。咬邊視為面狀缺陷，與表面裂紋等同，其危害性較大。它不僅減少母材的有效厚度，引發(fā)各種裂紋。咬邊的周圍是熔合區(qū)具有粗大晶粒和淬硬組織，對低合金鋼易引發(fā)冷裂紋、應(yīng)力腐蝕或縫隙腐蝕。1)選擇正確的焊接電流和焊接速度，電弧不能拉得太長，保持運(yùn)條均勻； 2)在角焊時(shí)，焊條要采用合適的角度和保持一定的電弧長度；超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的用砂輪打磨后，按其焊接工藝補(bǔ)焊；7氣孔 焊接時(shí)熔池中的氣泡在凝固時(shí)未能逸出而殘留在焊縫金屬中形成空穴，即氣孔。是一種常見的焊接缺陷。

11、根據(jù)其產(chǎn)生部位，可分為內(nèi)部氣孔和外部氣孔；而根據(jù)氣孔的分布特點(diǎn)，又可分為分散氣孔和密集氣孔。 1）焊接坡口及兩側(cè)母材上的油、銹、污物清理不徹底； 2）焊接材料含水量較高；焊絲表面有油污或氧化物；低氫焊材烘烤不夠（溫度、時(shí)間 ）或烘干后又吸濕；3）焊接工藝參數(shù)不當(dāng)，如電流過小、熔池冷卻太快、氣體來不及浮出；電流過大、焊條藥皮發(fā)紅且提前脫落，起不到保護(hù)熔池的作用；電弧電壓太高或施焊環(huán)境風(fēng)力大造成空氣入侵； 1）選擇好焊條、焊劑，必須根據(jù)需要正確的選擇焊接材料。例如低氫焊條，藥皮中含有大量螢石，能 有效地消除氫氣孔；2）加強(qiáng)焊前清理，清理焊件表面的鐵銹、油污、水分；按規(guī)定烘干焊條、焊劑，盡量減少氫的

12、來源；3）正確的選擇焊接工藝參數(shù)，在允許的條件下，盡可能采用較大的線能量進(jìn)行焊接，保證熔池緩慢冷卻，使溶解在熔池中的氣體能夠逸出； 4）選擇好電源種類和極性，焊接低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，用交流容易產(chǎn)生氣孔，直流正接氣孔傾向減小，直流反接氣孔傾向最小。（注：正接-工件接電源正極，焊條接電源負(fù)極；反接-工件接電源負(fù)極，焊條接電源正極。）用砂輪或氣刨清除后，按其焊接工藝補(bǔ)焊；8夾渣焊接過程中焊層間或焊道間的熔渣或熔敷金屬中的夾雜物未能浮出熔池，焊后殘留在焊縫金屬之中稱夾渣或夾雜。 1)選用的焊接電流較小、速度較快,焊縫冷卻結(jié)晶時(shí),熔渣未能浮出； 2)焊條藥皮或焊劑的熔點(diǎn)較高，脫渣性較差；3)焊工操作

13、技術(shù)不當(dāng)，運(yùn)條時(shí)未促使鐵水分離；4)焊接坡口設(shè)計(jì)的角度過小，坡口或焊道間清理不徹底；夾渣尺寸較大，且不規(guī)則，減弱焊縫的有效截面積，降低焊接接頭的塑性和韌性。在夾渣的尖角處會造成應(yīng)力集中,因而對淬硬傾向較大的焊縫金屬,易在夾渣尖角處擴(kuò)展為裂紋； 1)選用脫渣性、脫氧和脫硫性能好的焊條、焊劑；2)選用合適的坡口角度和合理的焊接工藝參數(shù),使熔池存在的時(shí)間不要太短；3)運(yùn)條要平穩(wěn)，焊條擺動(dòng)的方式要有利于熔渣上?。?)仔細(xì)清理坡口邊緣及焊絲表面油污。多層焊時(shí)要注意將前道焊縫的熔渣清理干凈后，再焊下一道(層)焊縫；雙面焊時(shí)一定要清除焊根后再焊反面； 5)施焊時(shí)要保護(hù)好熔池，防止空氣侵入。 用砂輪或氣刨清除

14、后，按其焊接工藝補(bǔ)焊； 9未焊透 焊接時(shí)焊接接頭的根部填充金屬和母材之間未熔透或部分未完全熔透，而留有間隙的現(xiàn)象。1)焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)；2)坡口設(shè)計(jì)不合理,坡口角度過小間隙過小或鈍邊過大；3)焊工操作技術(shù)欠佳,焊接電流太小,焊接速度過快,電弧電壓偏低,清根不徹底。未焊透處會造成應(yīng)力集中,并容易引起裂紋，重要的焊接接頭不允許有未焊透存在。1)正確選用和加工坡口尺寸，保證間隙；2)正確選用焊接電流和焊接速度，認(rèn)真操作，仔細(xì)地清理層間或母材邊緣的氧化物和熔渣等；用砂輪或氣刨清除后，按其焊接工藝補(bǔ)焊； 10未熔合 熔焊時(shí)焊道與母材之間或焊道與焊道之間，未完全熔化結(jié)合的部分。 1)焊接工藝參數(shù)選擇不

15、當(dāng)；2)坡口設(shè)計(jì)不合理,坡口側(cè)壁有銹垢及污物；3)焊工操作技術(shù)欠佳,電弧指向偏斜,層間清渣不徹底等； 未熔合主要產(chǎn)生在焊縫側(cè)面及焊層間，故又可分為邊緣未熔合及層間未熔合。 1)正確地選用焊接線能量；2)焊工認(rèn)真操作,加強(qiáng)層間清理等；3)坡口側(cè)壁按要求清理干凈； 用砂輪或氣刨清除后，按其焊接工藝補(bǔ)焊； 10、裂紋：施焊接結(jié)構(gòu)中最危險(xiǎn)的缺陷；分為冷裂紋、熱裂紋、再熱裂紋、層狀撕裂、應(yīng)力腐蝕開裂。 冷裂紋：焊后焊接接頭冷卻到較低溫度是產(chǎn)生的裂紋。它是因母材的淬硬組織、焊縫金屬中的氫含量以及拘束應(yīng)力等因素的綜合作用產(chǎn)生的。冷裂紋可在焊后立即出現(xiàn)，也可能需經(jīng)過一段時(shí)間(幾小時(shí)，幾天，甚至更長的時(shí)間)才出

16、現(xiàn)，這些不是在焊后立即出現(xiàn)的裂紋叫做冷裂紋，也稱延遲裂紋，它是冷裂紋中比較普遍的一種形態(tài)，具有更大的危險(xiǎn)性。鋼材的淬硬傾向越大，焊件越厚、冷卻速度越大，剛性拘束越大，擴(kuò)散氫含量越高，產(chǎn)生冷裂紋的傾向越大。有延遲裂紋、淬硬脆化裂紋、低塑性脆化裂紋。 預(yù)防冷裂紋的主要措施：徹底清除待焊件坡口及兩側(cè)的油、銹、污物、水分等，以減少氫和雜質(zhì)的來源；采取預(yù)熱和后熱以降低焊接接頭的冷卻速度，減緩淬硬傾向，同時(shí)有利于焊縫金屬氫的逸出；采用低氫或超低氫的焊材，對重要的、特別是高強(qiáng)鋼或合金元素較多的鋼材，已采用堿性低氫或超低氫的焊材，并嚴(yán)格烘干；采取焊后熱處理可有效地消除殘余應(yīng)力，改善焊接接頭的韌性。 熱裂紋：在

17、焊接過程中焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)產(chǎn)生的焊接裂紋叫做熱裂紋。它是一種不允許存在的危險(xiǎn)焊接缺陷。分為：結(jié)晶裂紋、液化裂紋和多邊化裂紋。結(jié)晶裂紋又稱凝固裂紋，是焊縫凝固后期形成的焊接裂紋。這種裂紋主要產(chǎn)生在含雜質(zhì)較多的碳鋼焊縫中，尤其是硫、磷、硅、碳較多的鋼材中。 產(chǎn)生原因：聚集在晶粒邊界或焊縫中心的液態(tài)低熔點(diǎn)共晶，在焊縫冷卻過程中產(chǎn)生的拉應(yīng)力作用下開裂。 預(yù)防措施：限制鋼材及焊接材料中易偏析元素和有害雜質(zhì)的含量，特別應(yīng)當(dāng)盡量減少硫、磷等雜質(zhì)含量及降低含碳量。調(diào)節(jié)焊縫金屬的化學(xué)成分，改善焊縫組織，細(xì)化焊縫晶粒，控制焊接工藝參數(shù)，適當(dāng)提高焊縫成形系數(shù)，采用多層多道焊法，避免中心線偏

18、析，防止中心線裂紋。提高焊條或焊劑的堿度，以降低焊縫中的雜質(zhì)含量，改善偏析程度，采取各種降低焊接應(yīng)力的工藝措施。斷弧時(shí)采用引出板，或逐漸滅弧，并填滿弧坑，可以減少弧坑裂紋的產(chǎn)生。 三、焊接專業(yè)監(jiān)理工程師的操作程序：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定材質(zhì)，掌握所用焊材焊接施工方案報(bào)驗(yàn)（A2）、焊工資質(zhì)報(bào)驗(yàn)（A4）、焊接工藝評定報(bào)驗(yàn)（A4）、焊接設(shè)備報(bào)驗(yàn)（A4）、焊接材料報(bào)驗(yàn)（A9表）焊條烘干室隨機(jī)抽查-焊條烘烤記錄、焊條發(fā)放（回收）記錄、焊條的擺放、烘干室的干濕度現(xiàn)場隨機(jī)抽查焊接質(zhì)量情況、焊工行為質(zhì)量、焊接技術(shù)安全交底記錄。 四、鋼的分類：鋼是以鐵為主要元素，含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的金屬材料。鋼可按

19、化學(xué)成分、用途、質(zhì)量分類。 1、按化學(xué)成分分為碳素鋼、合金鋼。 1）碳素鋼：是以鐵為基本成分的鐵碳合金，碳素鋼中除以碳為主要合金元素外，還含有少量的有益元素錳和硅。錳含量一般小于1%，硅含量都在5%以下。此外碳素鋼還含有少量雜質(zhì)元素硫和磷，并限制其含量。碳素鋼按含量分低碳鋼（含碳量小于0.30%）、中碳鋼（含碳量0.30%-0.60%）、高碳鋼（含碳量大于0.60%）。 2）合金鋼：在碳素鋼的基礎(chǔ)上人為的加入鉻、錳、鈦、鉬、鎢、釩等合金元素，以提高鋼的性能。合金鋼中合金元素總量小于5%的稱為低合金鋼；合金元素總量在5%-10%的稱為中合金鋼；合金元素大于10%的稱為高合金鋼。 2、按用途分類分

20、為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊性能鋼。 1）結(jié)構(gòu)鋼：用于制造工程結(jié)構(gòu)（橋梁、船舶、高壓容器、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等）和機(jī)械零件（軸、齒輪等）。工程結(jié)構(gòu)用鋼的含碳量一般都在低碳鋼范圍內(nèi)，在軋制或正火狀態(tài)下使用，很少進(jìn)行熱處理，工程結(jié)構(gòu)鋼適用于焊接。機(jī)械零件用鋼大多數(shù)需進(jìn)行熱處理。 2）特殊性能鋼：指不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等，一般均具有較高含量的合金元素。 3、按質(zhì)量優(yōu)劣分為普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、特殊質(zhì)量鋼。 1）普通質(zhì)量鋼中磷含量不大于0.045%，硫含量不大于0.055%。 2）優(yōu)質(zhì)鋼中磷含量不大于0.040%，硫含量不大于0.040%。 3）特殊質(zhì)量鋼中磷含量不大于0.035%，硫含量不大于0.030%。 4、鋼

21、的牌號： 1）碳素結(jié)構(gòu)鋼采用代表屈服點(diǎn)的拼音字母“Q”，屈服點(diǎn)數(shù)值（單位為MPa）和規(guī)定的質(zhì)量等級、脫氧方法的符號表示，按順序組成牌號。如：Q235AF、Q235BZ 碳素結(jié)構(gòu)鋼中表示鎮(zhèn)靜鋼的符號“Z”和表示特殊鎮(zhèn)靜鋼的符號“TZ”可省略，如質(zhì)量等級分別為C級、D級的Q235鋼，其牌號為Q235CZ和Q235DTZ可省略為Q235C和Q235D. 2）合金結(jié)構(gòu)鋼用阿拉伯?dāng)?shù)字和合金元素符號表示。用二位阿拉伯?dāng)?shù)字表示平均含碳量，放在牌號頭部。合金元素的表示方法：平均含量小于1.50%時(shí)，牌號中僅標(biāo)明元素，一般不標(biāo)明含量；平均合金含量為1.50%-2.49%、2.50%-3.49%、3.50%-4.

22、49%、4.50%-5.49% 時(shí)，在合金元素后相應(yīng)寫成2、3、4、5如：碳、鉻、錳、硅的平均含量分別為0.30%、0.95%、0.85%、1.05%的合金結(jié)構(gòu)鋼，其牌號表示為“30CrMnSi”；碳、鉻、鎳的平均含量分別為0.20%、0.75%、2.95%的合金結(jié)構(gòu)鋼，其牌號表示為“20CrNi3”。高級優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼在牌號尾部加符號“A”，特級優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼在牌號尾部加符號“E”。如30CrMnSiA 3)不銹鋼的牌號： （1）當(dāng)含碳量的上限小于0.1% ，以“0”表示含碳量。如：含碳量上限為0.08%，平均含鉻量為18%，含鎳量為9%的鉻鎳不銹鋼，其牌號表示為“0Cr18Ni9”； （2

23、）當(dāng)含碳量的上限不大于0.03% ，大于0.01%時(shí)（超低碳）以“03”表示含碳量。如：含碳量上限為0.03%，平均含鉻量為19%，含鎳量為10%的超低碳不銹鋼，其牌號表示為“03Cr19Ni10”； （3）當(dāng)含碳量的上限不大于0.01% 時(shí)（極低碳），以“01”表示含碳量。如：含碳量上限為0.01%，平均含鉻量為19%，含鎳量為11%的極低碳不銹鋼，其牌號表示為“01Cr19Ni11”； （4）含碳量沒有規(guī)定下限時(shí)，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示含碳量的上限數(shù)字。如：平均含碳量為1.10%，含鉻量為17%的高碳鉻不銹鋼，其牌號表示為“11Cr17”。 5、合金元素在鋼中的作用: 1)碳（C）是鋼的主要強(qiáng)化

24、元素之一。隨著鋼的含碳量的增加，鋼的強(qiáng)度、硬度、淬硬傾向、低溫脆化傾向增加，塑性、韌性、抗腐蝕性能降低。含碳量對鋼的焊接性影響極大。隨著含碳量的增加，焊縫金屬和焊接熱影響區(qū)產(chǎn)生焊接裂紋的傾向增加，焊接性變差。當(dāng)含碳量高于0.25%時(shí)，焊接性及開始變差。 2）錳（Mn）是強(qiáng)化元素之一，能溶于鐵素體中，起固溶強(qiáng)化作用，提高鋼的強(qiáng)度和硬度。錳又是一種良好的脫氧和脫硫劑。焊接是經(jīng)常利用錳來進(jìn)行脫氧和脫硫。錳在鋼中的含量小于2%時(shí)，可使鋼的強(qiáng)度明顯提高，并能提高鋼在低溫下的沖擊韌性。 3）硅（Si）當(dāng)硅含量小于1%時(shí)，對鋼有強(qiáng)化作用。硅是強(qiáng)脫氧劑，可提高鋼在高溫下的抗氧化性。焊接時(shí)硅易形成高熔點(diǎn)夾雜物殘

25、留在焊縫中。 4）鉬（Mo）能提高鋼的強(qiáng)度、硬度， 能細(xì)化晶粒，防止回火脆化的現(xiàn)象產(chǎn)生。含鉬量小于0.6%時(shí)，可提高鋼的塑性減少產(chǎn)生焊接裂紋的可能性。 5）鉻（Cr）可提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性，含鉻的鋼具有回火脆性，在焊接時(shí)易產(chǎn)生裂紋，因此含鉻量高的鋼可焊性變差。 6）鈦（Ti）是強(qiáng)烈的脫氧劑。在含鈦的低合金鋼中，含鈦量為0.08%-0.15%。鈦可提高鋼的強(qiáng)度，細(xì)化晶粒、提高韌性，改善硫的偏析程度。含鈦量小于0.2%時(shí)，可降低產(chǎn)生焊接裂紋和過熱傾向，有利于改善鋼的焊接性。 6、鋼中的有害雜質(zhì)、有害氣體： 1）硫（S）使鋼中主要的有害雜質(zhì)之一。對于焊接鋼中的硫是非常有害的。當(dāng)焊接材料本身含硫

26、量高或母材含硫量高時(shí)，都會使焊縫金屬含硫量偏高，是焊縫金屬在凝固時(shí)容易產(chǎn)生焊接熱裂紋。含硫量高的鋼材在焊接時(shí)，除焊縫金屬產(chǎn)生熱裂紋外，因硫化物受熱熔化，在焊接熱影響區(qū)也容易產(chǎn)生裂紋。 2）磷（P）使鋼中的另一種有害雜質(zhì)。使鋼的焊接性惡化，使焊縫金屬和焊接熱影響區(qū)易出現(xiàn)裂紋。 3）氧（O）鋼中超出溶解度的氧以夾雜物的形式存在，降低鋼的強(qiáng)度、塑性、韌性，使鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度明顯提高，降低鋼材的疲勞強(qiáng)度。 4）氫（H）使鋼產(chǎn)生白點(diǎn)，引起氫脆現(xiàn)象，嚴(yán)重降低鋼的韌性。焊接時(shí)焊縫金屬所吸收的氫當(dāng)含量較高時(shí)易產(chǎn)生冷裂紋。 常用鋼號化學(xué)成分牌號碳 C硅 Si錳Mn磷 P硫 S鎳 Ni鉻 CrQ235A 0.14

27、-0.22 0.300.30-0.650.0450.050Q235B0.12-0.200.300.30-0.700.0450.045Q235C0.180.300.35-0.800.0400.040Q235D0.170.300.35-0.800.0350.03520R0.220.15-0.300.35-0.800.035 0.03516Mn0.12-0.200.20-0.551.20-1.600.0450.03516MnR0.200.20-0.601.20-1.600.0350.0351Cr18Ni90.151.002.000.0350.0308.0-10.017.0-19. 00Cr19Ni9

28、0.081.002.000.0350.0308.0-10.518.0-20. 000Cr19Ni110.0301.002.000.0350.0309.0-13.018.0-20. 00Cr18Ni11Nb0.081.002.000.0350.0309.0-13.017.0-19. 0TP3210.080.752.000.0450.0309.0-13.017.0-20.0TP3470.080.752.000.0450.0309.0-13.017.0-20.0 常用鋼號對照表中國美國中國美國中國美國1010120Cr18Ni930420gA515-60級2010201Cr18Ni930216MnR

29、A29920gA414-58T-B1Cr18Ni9Ti321表二、中國美國中國美國中國美國10A106-A12Cr2MoA335-P2200Cr18Ni10TP304L20A106-BCr5MoA335-P50Cr18Ni11Nb34716MnA210-C9Cr-1MoA335-P90Cr17Ni12Mo231614Cr1MoA335-P111Cr18Ni9TiTP321五、焊接工藝評定：是指導(dǎo)性和驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，用擬定的焊接工藝（焊接方法、焊材、母材、厚度、接頭形式、各種焊接參數(shù)等）按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對所焊試件進(jìn)行試驗(yàn)，測定焊接接頭能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求和滿足使用，其目的驗(yàn)證擬用焊接工藝的正確性（或可用性）

30、，證明施焊單位是否掌握該項(xiàng)焊接工藝，具有制造安裝的能力。1、焊評過程：擬定焊接工藝指導(dǎo)書、施焊試件、制取試樣、檢驗(yàn)試件和試樣、測定焊接接頭是否具有所要求的使用性能、提出焊評報(bào)告對擬定的焊接工藝指導(dǎo)書進(jìn)行評定。 2、焊接工藝評定規(guī)則：評定對接焊縫焊接工藝時(shí)，采用對接焊縫試件。評定合格的焊接工藝亦適用于角焊縫；評定非受壓角焊縫焊接工藝時(shí)，可僅采用角焊縫試件；板材對接焊縫試件評定合格的焊接工藝適用于管材的對接焊縫，反之亦可；管與板角焊縫試件評定合格的焊接工藝適用于板材的角焊縫，反之亦可； 3、評定規(guī)則：改變焊接方法，需重新評定；（重要因素、補(bǔ)加因素、次要因素）當(dāng)變更任何一個(gè)重要因素時(shí)需重新評定焊接工

31、藝；當(dāng)增加或變更任何一個(gè)補(bǔ)加因素時(shí)，則可按增加或變更的補(bǔ)加因素增焊沖擊韌性試件進(jìn)行試驗(yàn)；當(dāng)變更次要因素時(shí)不需重新評定焊接工藝，但需重新編制焊接工藝指導(dǎo)書；4、母材：根據(jù)母材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接性能對其進(jìn)行分類分組。當(dāng)重要因素、補(bǔ)加因素不變時(shí)，某一鋼號母材評定合格的焊接工藝可用于同組別號的其他鋼號母材；組別號-2母材的評定適用于組別號-1的母材（16MnD、16MnDR、15MnNiDR=16Mn、16MnR）；在同類別號中，高組別號母材的評定適用于該組別號母材與低組別號母材所組成的焊接接頭。母材組別號改變時(shí)，需重新評定；當(dāng)不同類別號的母材組成焊接接頭時(shí)，即母材各自以評定合格，其焊接接頭仍

32、需重新評定。但類別號為（或組別號為-1、-2）的同鋼號母材的評定適用于該類別號（或該組別號）母材與類別號為的母材所組成的焊接接頭。類別號組別號鋼號相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)號 -1 Q235-A.FGB/T912,GB/T3274Q235-AGB/T912,GB/T3274Q235-BGB/T912,GB/T3274Q235-CGB/T912,GB/T327410GB3087,GB6479,GB/T8163,GB994820GB3087,GB/T8163,GB9948,JB472620GGB5310,GB647920gGB71320R GB6654鋼號分類分組表： -116MnGB6479,JB472616Mn

33、RGB6654-215MnNbRGB665415MnVRGB665420MnMoJB472610MoWVNbGB6479-113MnNiMoNbRGB665418MnMoNbRGB665420MnMoNbRJB4726 -2 07MnCrMoVRGB150 -1 12CrMoGB6479,GB994812CrMoGGB531015CrMoGB6479,GB9948,JB472615CrMoRGB665415CrMoGGB531014Cr1MoJB472614Cr1MoRGB15012Cr1MoVJB472612Cr1MoVGGB5310-2 12Cr2MoGB647912Cr2Mo1JB472

34、612Cr2Mo1RGB15012Cr2MoGGB5310-11Cr5MoGB6479,JB4726 -109MnDGB15009MnNiDJB472709MnNiDRGB3531-216MnDJB472716MnDRGB353115MnNiDRGB353120MnMoDJB4727-307MnNiCrMoVDRGB15008MnNiCrMoVDJB472710Ni3MoVDJB4727 -1 1Cr18Ni9TiGB/T3280,GB/T4237,JB47280Cr18Ni9GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976,JB47280Cr18Ni10TiGB/T32

35、80,GB/T4237,GB13296,GB/T14976,JB472800Cr19Ni10GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976,JB47280Cr17Ni12Mo2GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976,JB4728-20Cr19Ni13Mo3GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T149760Cr18Ni12Mo2TiGB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976,JB472800Cr17Ni14Mo2GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976,JB47

36、2800Cr19Ni13Mo3GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976 -1 0Cr13GB/T3280,GB/T4237, GB/T14976,JB4728 5、厚度：評定合格的對接焊縫試件的焊接工藝適用于焊件厚度有效范圍，若母材為-2組和標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限大于540Mpa的強(qiáng)度型低合金鋼按下表，其它按后表二：試件母材厚度T適用于焊件母材厚度的有效范圍 最小值最大值 T1.5T2T1.5T81.52T, 且不打于12T8 0.75T1.5T表二：試件母材厚度T適用于焊件母材厚度的有效范圍 最小值最大值 1.5T2T1.5T101.52T10T50-10010050

37、150 10015016MnD,09MnNiD, 16MnDR,09MnNiDR,15MnNiDR 305012Cr1MoV,14Cr1MoR 12Cr1MoVG, 14Cr1Mo12Cr2Mo, 12Cr2Mo1R12Cr2Mo112Cr2MoG 6200 07MnCrMoVR07MnNiCrMoVDR 16-306030-408040-50100鋼號 厚度mm預(yù)熱溫度鋼號 厚度mm預(yù)熱溫度12CrMo, 15CrMo12CrMoG, 15CrMoR15CrMoG10 150 13MnNiMoNbR任意厚度 15018MnMoNbR18020MnMoNb 任意厚度200 1Cr5Mo任意厚度

38、250 7、熱處理：是為了消除焊接接頭中的殘余應(yīng)力、降低硬度、改善組織、恢復(fù)或提高韌性而進(jìn)行的高溫退火，即將焊件或焊接區(qū)段均勻加熱到鋼材的相變點(diǎn)以下的某溫度區(qū)域并保持一定時(shí)間，然后均勻冷卻的全過程。焊件升溫至400（300）后，升溫速度不得超過5000/PWHT/h，且不得超過200/h，最小可為50/h；升溫期間加熱區(qū)任意長度為5000mm內(nèi)的溫差不得大于120/h；保溫期間加熱區(qū)最高與最低溫差不宜大于65/h；焊件溫度高于400（300）時(shí)，降溫速度不得超過6500/PWHT/h，且不得超過260/h，最小可為50/h。鋼號焊后熱處理溫度最短保溫時(shí)間 10 , 20 , 20R , 20G

39、 , 20g Q235-A/B/C600-640(1)當(dāng)焊后熱處理PWHT50mm時(shí)，為PWHT/25*h，但最短時(shí)間不低1/4h；(2)當(dāng)PWHT50mm時(shí)為2+1/4*(PWHT-50/25)h 09MnD580-62016MnR , 16Mn , 16MnD , 16MnDR600-64015MnVR , 15MnNbR540-58020MnMo , 20MnMoD580-62018MnMoNbR , 13MnNiMoNbR , 20MnMoNb600-64007MnCrMoVR , 07MnNiCrMoVDR , 08MnNiCrMoVD550-59009MnNiD , 09MnNiD

40、R , 15MnNiDR540-58012CrMo , 12CrMoG , 15CrMo , 15CrMoG , 15CrMoR600(1)當(dāng)PWHT125mm時(shí)，為PWHT/25*h，但最短時(shí)間不低1/4h；(2)當(dāng)PWHT125mm時(shí)，為5+1/4*(PWHT-125/25）h12Cr1MoV , 12Cr1MoVG , 14Cr1MoR , 14Cr1Mo64012Cr2Mo , 12Cr2Mo1 , 12Cr2Mo1R , 12Cr2Mo1G6601Cr5Mo660 8、試件檢驗(yàn)：無損檢測（有正式報(bào)告），力學(xué)性能即拉伸試驗(yàn)（2個(gè)試樣）、沖擊試驗(yàn)（當(dāng)規(guī)定時(shí)），彎曲性能試驗(yàn)（當(dāng)試件焊縫兩側(cè)

41、的母材之間或焊縫金屬和母材之間的彎曲性能有顯著差別時(shí)，可改用縱向彎曲試驗(yàn)代替橫向彎曲試驗(yàn)，縱向彎曲時(shí)只取面彎和背彎試樣各2個(gè)；也可用4個(gè)橫向側(cè)彎試樣代替2個(gè)面彎和2個(gè)背彎試樣；彎心直徑為試件厚度的4倍、彎曲角度為180） 六、焊材：包括焊條、焊絲、鋼帶、焊劑、氣體、電極、襯墊等。焊材的選用原則應(yīng)根據(jù)母材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接性能，并結(jié)合施焊件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用條件、焊接方法綜合考慮，必要時(shí)通過實(shí)驗(yàn)確定。 1、焊縫外觀檢查：錯(cuò)邊量為壁厚的10%,且不大于0.5mm,（壁厚的10%,且不大于1mm）；咬邊深度不應(yīng)大于0.5mm，連續(xù)咬邊長度不應(yīng)大于100mm，且焊縫兩側(cè)咬邊總長不大于該焊縫全長的

42、10%；焊縫余高100%射線檢測焊接接頭1+0.1b，且不大于2mm；其他的焊接接頭1+0.2b，且不大于3mm（b為焊接接頭組對后坡口的最大寬度）；焊縫的寬度比坡口每側(cè)增寬0.5-2.5為宜，最好2mm。 2、焊接環(huán)境：出現(xiàn)下列情況，須采取有效保護(hù)措施否則禁止施焊。 1）、風(fēng)速的限制：手工焊時(shí)風(fēng)速大于10m/s（8m/s）；氣體保護(hù)焊時(shí)風(fēng)速大于2m/s； 2）、相對濕度不得大于90%（有色金屬焊接場地不得大于80%），不得有雨雪影響。 3）、氣溫不得過低：焊件溫度低于0（-20）時(shí)，（當(dāng)焊件溫度為0-20時(shí)應(yīng)在始焊處100mm范圍內(nèi)預(yù)熱到15以上）；焊接環(huán)境溫度低于以下要求時(shí)，非合金鋼焊接不

43、低于-20、低合金鋼不低于-10、奧氏體不銹鋼焊接不低于-5、其他合金鋼焊接不低于0。 3、焊條： 1）、焊條必須在靠近夾持端的藥皮上印有焊條型號或標(biāo)記。每包焊條的包裝外面應(yīng)具有下列標(biāo)記，焊條型號、牌號、直徑、長度、生產(chǎn)批號、檢驗(yàn)號、日期、容許的最大及最小焊接電流、焊條規(guī)范、制造廠名。 2）、焊條說明書和質(zhì)量保證書有焊條型號、牌號、規(guī)格、包裝數(shù)量、焊條焊前烘干的必要性、烘干規(guī)范、熔敷金屬化學(xué)分析檢驗(yàn)結(jié)果、性能檢驗(yàn)結(jié)果。 3）、焊條必須在干燥通風(fēng)良好的室內(nèi)庫中存放，不允許與有害氣體和腐蝕性介質(zhì)同放一起，市內(nèi)應(yīng)保持整潔；焊條應(yīng)放在架子上，架子和地面的距離不小于300mm，離墻壁距離不小于300mm

44、，架子下放置干燥劑嚴(yán)防焊條受潮；焊條堆放整齊，按種類、牌號、批次、規(guī)格、入庫時(shí)間分類堆放，標(biāo)注明確避免混亂；對于受潮、藥皮變色、焊芯有銹跡的焊條須經(jīng)烘干后進(jìn)行質(zhì)量評定，若各項(xiàng)性能指標(biāo)符合要求方可使用；存放一年以上的焊條，在發(fā)放前應(yīng)重新做各種性能試驗(yàn)，符合要求方可使用；焊條庫內(nèi)應(yīng)有溫度計(jì)、濕度計(jì)，低氫型焊條室內(nèi)溫度不低于5，相對空氣濕度低于90%； 4）、焊條在使用前，如焊條說明書無特殊規(guī)定時(shí)應(yīng)進(jìn)行烘干，酸性焊條視受潮情況在75-150烘干1-2h，堿性低氫型結(jié)構(gòu)鋼焊條應(yīng)在350-400烘干1-2h，烘干的焊條應(yīng)放在保溫箱（筒）內(nèi)，隨用隨取使用時(shí)注意保持干燥；低氫型焊條在常溫下超過4h應(yīng)重新烘干

45、，重新烘干次數(shù)不宜超過三次；焊條烘干時(shí)應(yīng)做記錄，記錄上有牌號、批號、溫度、時(shí)間等項(xiàng)內(nèi)容；常用焊材烘干溫度及保持時(shí)間類別牌號溫度 時(shí)間 h類別牌號溫度 時(shí)間 h碳鋼和低合金鋼焊條 J4221501低溫鋼焊條 W607,W7073501J4263001鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條 R207,R3073501J4273501R307H4001J5021501R317,R407,R5073501J506,J5073501鉻鎳不銹鋼焊條 A101501J506RH,J507RH350-4301A1072501J507MoW3501A1321501J5573501A1372501J556RH4001A2021501

46、J606,J6073501A2072501J607RH350-4301A002,A022,A212,A2421501J7073501熔煉焊劑 HJ4312501J707RH4002HJ350,HJ260300-4001鉻不銹鋼焊條 G2021501熔煉焊劑 HJ250300-350 2G2072501燒結(jié)焊劑 SJ101300-350 2G3021501SJ102G307200-3001常用鋼號的焊接材料表鋼號SMAWGMAW熔化極氣體保護(hù)焊 GTAW氬弧焊 型號標(biāo)準(zhǔn)號牌號焊絲鋼號標(biāo)準(zhǔn)號 焊劑 型號標(biāo)準(zhǔn)號牌號焊絲鋼號標(biāo)準(zhǔn)號 焊絲鋼號標(biāo)準(zhǔn)號 Q235-A.FQ235-A10（管）20（管）E43

47、03J422 H08AH08MnAHJ401-H08AHJ431 H08MnSiQ235-BQ235-C20G,20g20R,20(鍛) E4316E4315 J426J427 H08AH08EH08MnA HJ401-H08A HJ431H08MnSi 09MnDE5015-GW60709MnNiD09MnNiDRW70716MnE5016J506H10MnSiH10Mn2HJ401-H08AHJ402-H10Mn2HJ404-H08MnA HJ431HJ350SJ101 H08Mn2SiAnH10MSi16MnRE5015J50716MnD16MnDR E5016-GE5015-G J50

48、6RHJ507RH 15MnNiDR E5015-G W607 15MnNbRE5516-GE5515-G J556RHJ557 15MnVR E5515-GJ557H08MnMoAH10MnSiH10Mn2 HJ401-H08AHJ402-H10Mn2HJ404-H08MnA HJ431HJ350SJ101 H08Mn2SiA H08Mn2SiA 20MnMoE5015-GE5515-G J507RHJ557 H10MnSiH10Mn2H08MnMoA HJ401-H08AHJ402-H10Mn2HJ431HJ350 20MnMoD E5016-GE5015-GE5516-G J506RHJ

49、507RHJ556RH 13MnNiMoNbRE6016-D1E6015-D1J606J607 H08Mn2MoA 18MnMoNbR E6015-D1 J607 H08Mn2MoA20MnMoNb E6015-D1 J607 H08Mn2MoA 07MnCrMoVR08MnNiCrMoVD07MnNiCrMoVDR E6015-G J607RH10Ni3MoVDE6015J607RH12CrMo12CrMoG E5515-B1 R207H13CrMoA15CrMo15CrMoG15CrMoRE5515-B2R307H13CrMoA14Cr1MoR14Cr1MoE5515-B2R307H12C

50、r1MoV12Cr1MoVGE5515-B2-VR31712Cr2Mo12Cr2Mo112Cr2MoG12Cr2Mo1RE6015-B3R4071Cr5MoE5MoV-15R5070Cr18Ni9E308-16E308-15A102A107H0Cr21Ni100Cr18Ni10Ti1Cr18Ni9TiE347-16E347-15A132A137H0Cr21Ni10Ti0Cr17Ni12Mo2E316-16E316-15A202A2070Cr18Ni12Mo2TiE316L-16E318-16A022A212H00Cr19Ni12Mo20Cr19Ni13Mo3E317-16H0Cr20Ni14M

51、o300Cr19Ni10E308l-16A00200Cr17Ni14Mo2E316l-16A02200Cr19Ni13Mo3E317l-16A2420Cr13E410-16E410-15G202G207 不同鋼號的焊接材料表被焊鋼材類別 接頭母材類別號或組別號 SMAW GTAW焊絲鋼號 型號牌號碳素鋼之間焊接+ E4303E4315J422J427H08A碳素鋼與強(qiáng)度型低合金鋼焊接+（-1）E4303E4315J422J427H10MnSi+（-2） E4315E5015J427J507H10MnSi+（-1）+（-2） E4315E5015J427J507H10MnSi碳素鋼與耐熱型低合金

52、鋼焊接+E4315E4315J427J427H10MnSi碳素鋼與低溫型低合金鋼焊接+ E4315J427H10MnSi強(qiáng)度型低合金鋼的焊接+E5015 E5515-G J507J557 H10MnSi+(-1)+(-2)E5015 J507 H10MnSi(-2)+(-1)(-2)+(-2)E5015E5515-G J507J557 強(qiáng)度型低合金鋼與耐熱型低合金鋼焊接 +E5003E5015J502J507+E5003E5015J502J507+E5015E5515-GJ507J557+E5015E5515-GJ507J557耐熱型低合金鋼之間的焊接 （-1）+（-2）E5515-B1E5515-B2E309-15R207R307A307+E5515-B1E5515-B2E5515-B2-VE6015-B3E310-15R207R307R317R407A407珠光體鋼與鐵素體不銹鋼焊接（）+E30