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文檔簡介

車身點焊焊接工藝標準及參數(shù)設(shè)置引用標準JB/T9186二氧化碳氣體報護焊工藝規(guī)程《焊接手冊》機械工業(yè)出版社NESM0109-1985

焊接接頭試驗方法通則NESM0112-1993

焊接接頭拉伸剪切試驗方法NESM0115-1993

焊接接頭顯微鏡試驗方法一、汽車焊接工藝特點汽車裝焊工藝是汽車生產(chǎn)制造過程重要組成部分,是汽車制造四大工藝中特殊過程之一;焊接過程是三個交替進行而相互影響的三個局部過程組成:焊接熱過程、焊接化學(xué)冶金過程、焊接金屬的結(jié)晶和相變過程。焊接工藝參數(shù)的主要圍繞焊接過程這幾個過程及相互關(guān)系來設(shè)置的。汽車車身常用的焊接方法見下表:二、車身裝焊常應(yīng)用的焊接方法序號焊接方法分類應(yīng)用范圍1電阻焊點焊懸掛式點焊車身分總成機器人點焊車身分總成固定點焊車身小型零部件凸焊螺母板、小分裝件(板厚比超過1:3)螺柱焊分總成植釘焊(螺栓)分總成2熔化極電弧焊電弧、CO2氣保焊(弧焊機器人)儀表骨架總成、車身分總成CO2氣體保護焊(半自動)補焊車身分總成氬弧焊補焊車身總成3釬焊氧-乙炔焊改制、補焊車身及分總成其中電阻點焊因為對低碳鋼薄板適焊性強,在汽車車身制造過程中被廣泛應(yīng)用;

下面針對這一典型工藝進行深入地討論:三、焊接接頭和點距1、焊接接頭分為:搭接接頭、對接接頭、丁字接頭,其中點焊接頭主要是搭接接頭。2、點焊接頭的最小搭邊寬度經(jīng)驗計算公式:b=4δ+8(當δ1<δ2時,按δ2計算)其中b——搭邊寬度,mmδ——板厚,mm3、點焊接頭的最小搭邊寬度和焊點的最小點距

點焊接頭的最小搭邊寬度和焊點的最小點距單位:mm項目參數(shù)值最薄板件厚度0.50.81.01.21.52.02.33.2單排焊點最小搭邊寬度1111121416182022雙排焊點最小搭邊寬度2222242832364042焊點的最小距912182027354050

4、焊點間距的一般要求

1)焊點的點距應(yīng)在保證焊縫強度和技術(shù)要求的前提下點距盡可能大些,焊大件和組合件時,點距可以適當大些,一般不小于35~40mm,(推薦一般受力部件50~60),在一些非受力部件還可加大到70~80mm

,生產(chǎn)中可根據(jù)產(chǎn)品的保安和重要性具體確定點距值。后面的章節(jié)有專門針對產(chǎn)品的保安和重要性在焊接質(zhì)量的討論。

2)焊點間距e應(yīng)均勻,允差為emax/emin≤1.5。焊點間距不能小于表中的最小間距,以免產(chǎn)生分流;對于多層焊,焊點距增(20~25)%

3)焊接構(gòu)鋼時的點距:

焊件厚度mm12346焊二層板最小點距1525304060焊三層板時要適當大些5、電阻焊接頭的其他參數(shù)(從車身結(jié)構(gòu)設(shè)計上考慮)車身結(jié)構(gòu)的點焊通常采用搭接接頭和折邊接頭,接頭可以由兩個或兩個以上等厚度或不等厚度的工件組成。在設(shè)計車身結(jié)構(gòu)時,必須考慮電極的可達性,即電極必須能方便地抵達工件的焊接部位。同時還應(yīng)考慮諸如邊距、搭接量、點距、裝配間隙和焊點強度諸因素焊接車身彎邊結(jié)構(gòu)時焊點中心到板邊的最小距離b:焊件厚度mm12346焊點中心到板邊的最小距離:812182530車身折邊寬度:推薦經(jīng)驗公式:a=b+d/2+R彎邊接頭的寬度在生產(chǎn)中由于輔具的要求,在料厚為1.5mm時尺寸a為20~25mm四、電阻點焊工藝參數(shù)選擇的原則對于不同厚度的零件點焊時,規(guī)范參數(shù)可先按薄件選取,再按板件厚度的平均值通過試片剝離實驗修正。通常選用硬規(guī)范:大電流、短時間來改善熔核偏移對于不同材料的零件點焊時規(guī)范參數(shù)可先按可焊性差的件選取。對于厚度相同時導(dǎo)熱性好、電阻率低的零件相當于薄件。多層板焊接,按外層較薄零件厚度選取規(guī)范參數(shù),再按板件厚度的平均值通過試片剝離試驗修正。當一臺焊機既焊雙層板又焊多層板時,優(yōu)先選用能夠兼顧兩種情況的規(guī)范參數(shù),當不能兼顧時,多層板焊接可采用二次點焊。車身外覆蓋件要求采用無痕點焊,焊接工藝規(guī)范經(jīng)過工藝驗證后納入工藝文件,特殊情況除外。焊接初選工藝參數(shù)見附表2注1:首先選用最佳規(guī)范,然后再考慮試選中等規(guī)范。在生產(chǎn)中,可根據(jù)實際情況,對焊接規(guī)范進行調(diào)整,調(diào)整量不超過±15%。五、焊接工藝參數(shù)具體設(shè)置點焊的工藝參數(shù)具體包括:預(yù)壓時間、焊接時間、焊接壓力、焊接電流、預(yù)熱電流預(yù)熱時間冷卻保持時間休止時間。預(yù)壓時間在達到壓緊狀態(tài)的情況下盡可能縮預(yù)壓時間,提高生產(chǎn)效率對較厚板材可適當加大預(yù)壓時間使焊件貼合,焊件許用間隙一般為0.2~0.8mm,.預(yù)壓時間一般為5~15周波,對三層板以上可適當加大。焊接壓力焊接壓力的大小影響接觸電阻、電流密度、電極散熱效果及焊接區(qū)的塑性變形,壓力不足會起壓痕過深、表面徑向裂紋,影響焊接強度,電極壓力大小具體見初選工藝規(guī)范表。氣壓為0.3Mpa(4.0kg/cm2)≤空氣壓力≤0.64Mpa(6.5kg/cm2),一般選在0.4Mpa以上.焊接電流焊接電流影響熔核直徑和焊透率,電流增大時,其熔核直徑、焊透率也會增大;但電流過大,易產(chǎn)生飛濺,焊點強度降低,電流過小,易產(chǎn)生焊不透,熔核直徑小等缺陷,具體見初選工藝規(guī)范表。焊接時間見初選工藝規(guī)范表預(yù)熱電流預(yù)熱時間對于淬透性較大,電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率較高的、較厚板材,可通過調(diào)整電流緩升或緩降以達到預(yù)熱或緩冷的目的.一般5~15周波冷卻保持時間對于1~3mm的鋼板,其冷卻結(jié)晶時間一般為5~20周波休止時間休止時間為電極開始提起到電極第二次開始下降的時間,休止時間的長短影響連續(xù)打點的速度。一般5~8周波六、點焊接頭的公差規(guī)定、接頭等級1、公差:a)焊核直徑對于制品或試片應(yīng)滿足表2中的最小值.b)在進行半破壞性試驗時應(yīng)無脫焊.c)對于重要保安特性,位置公差應(yīng)在±10mm以下,但圖紙上特別指示有公差的應(yīng)按其指示;對于重要特性,圖紙上特別指示有打點位置的公差應(yīng)在±10mm以下.d)對于重要保安特性,不允許有半打點;對于重要特性,偏出點數(shù)的比率在指示圖面的重要部位打點的20%以下,且偏出打點不得連續(xù)。當(a+b)/2≥基準焊核直徑時,不認為是偏出點。2、接頭等級:焊接接頭的等級,由設(shè)計部門根據(jù)接頭受力情況、重要程度、材料和工藝特點劃分,一、二級接頭應(yīng)在圖紙或?qū)S梦募凶⒚?,未注明的均為三級?一級:承受很大的靜載荷、動載荷、交變載荷,接頭的破壞會危及乘員的生命安全。 二級:承受較大的靜載荷、動載荷、交變載荷,接頭的破壞會導(dǎo)致系統(tǒng)失效,但不危及乘員的安全。三級:承受靜載荷或較小動載荷的一般接頭。七、焊點質(zhì)量要求及質(zhì)量缺陷修補規(guī)定1、點焊質(zhì)量應(yīng)可靠,不允許出現(xiàn)漏焊、假焊及連續(xù)開焊,同一條點焊縫上開焊焊點數(shù)應(yīng)不超過5%且不超過5處,不允許出現(xiàn)連續(xù)兩點開焊及連續(xù)的焊點間隔開焊現(xiàn)象;焊接強度檢驗可通過試片剝離試驗或用扁鏟對焊接工件進行剔試抽驗。2、焊點壓陷深度h1≤0.15δ,個別允許h1=0.5δ,但不允許超過焊點總數(shù)的10%。3、評價焊點質(zhì)量的兩個指標是熔核直徑和焊透率,焊點直徑d=2δ+3~5(mm),δ為焊件板厚,焊透率為(20~80)%,對于不同厚度板件點焊時,較薄件的焊透率?。?0~20)%。對低碳鋼薄板件來說焊透率為(20~40)%最好。

焊透率:焊透率用A表示:

單板上熔核核心高度aA=___________________

單板厚度δ-壓坑深度c

4、點焊熔核直徑的合格判定基準項目參數(shù)值板厚0.80.91.01.21.4`1.51.61.82.02.32.52.83.0最小值3.84.04.34.75.05.25.65.76.06.46.77.07.4平均值4.54.75.05.55.96.16.36.77.17.67.98.48.7注:計算焊點直徑的經(jīng)驗公式:d=(a+b)/2

d――熔核直徑的平均值a――熔核直徑的最短徑;b――熔核直徑的最長徑焊點直徑一般指平均值,a、b皆大于最小值為合格焊點熔核直徑和焊接工藝參數(shù)、電極端面直徑、焊件表面狀態(tài)相關(guān),熔核直徑大小是隨機的,焊點質(zhì)量控制在工藝參數(shù)設(shè)置上一般是預(yù)防性的,我們強調(diào)的是一個范圍,一般不做極限驗證。5、點焊接頭允許存在和允許修補的缺陷數(shù)量注:(1)內(nèi)部裂紋指長度小于熔核直徑四分之一的內(nèi)部裂紋。 (2)有缺陷的焊點,不應(yīng)集中在連續(xù)三個焊點中。(3)點焊焊點壓痕深度不超過單板厚度的15%。焊接缺陷有缺陷的焊點占焊件上焊點數(shù)的百分數(shù)(%)允許存在允許修補二級三級二級三級燒穿、外部裂紋、板邊脹裂00510內(nèi)部裂紋、氣孔、縮孔4—8過深壓痕、飛濺燒傷715815缺陷總數(shù)102020306、點焊焊接缺陷修補允許采用的方法焊件上的脫焊點或熔核直徑小于表2規(guī)定,焊點數(shù)量不大于焊點總數(shù)的20%時,允許采用重復(fù)點焊或補加焊點的方法修補因焊后結(jié)構(gòu)限制不能用點焊補焊時,允許采用二氧化碳氣體保護焊補焊;如有裂紋的,在裂紋端頭鉆?2~?4mm的止裂紋孔,然后補焊(co2);外表面焊接缺陷影響美觀的允許用氬氣保護焊(銅焊絲)補焊并打磨拋光。八、焊接質(zhì)量檢驗1、檢驗方法有:目視檢驗,磁粉探傷、X射線探傷,氣密試驗、液壓試驗、機械性能試驗、金相檢驗(低倍)。其中生產(chǎn)中常用的檢查方法為目視檢驗、機械性能試驗當需要對焊接工藝進行焊接質(zhì)量驗證時,使用低倍檢驗及抗剪強度試驗。2、機械性能試驗在實際生產(chǎn)中只做焊點的抗剪切強度實驗,主要形式有兩種:一種對試片做剝離試驗主要由操作者完成。另一種對工件做剔除半破壞性抽檢。在焊件上做檢驗時,用扁鏟或一字頭螺刀對焊點撬開,部位限定在焊件內(nèi)表面,并且補焊后不影響外表美觀的部位,此項檢驗只做隨機抽檢。主要由檢驗人員完成。3、做剝離試驗和剔除剔除半破壞性抽檢的要點:1)、操作者用試片做剝離試驗,監(jiān)測焊接工藝規(guī)范的正確性,焊接質(zhì)量合格后方能進入正常生產(chǎn)。符合下列要求為合格,否則為不合格。

a)當δ≤2mm時,應(yīng)將焊點拉出,即在一片上形成孔洞,其直徑應(yīng)大于0.5*焊點熔核直徑;

b)當δ>2mm時,破壞后的焊點,焊著面積大于電極接觸面積的60%。2)、操作者用扁鏟對工件做剔除半破壞性抽檢,當試驗對象的一側(cè)被剔開的角度大于60度時(如下圖),焊點尚未撕開或出現(xiàn)撕裂現(xiàn)象,則視為合格。3)、選取半破壞試驗的樣本焊點的基本原則:a)一般零件:分流容易產(chǎn)生的部位、焊接前后間隙大的部位,不同的板厚,不同的規(guī)范必須分別取樣,大于5個焊點取起點、中間點、終點。環(huán)形多個焊點取起點、中間點、終點。b)重要、保安零件:所有焊點4、檢驗頻次檢驗一般分自檢和專檢,自檢頻次為100%,專檢頻次一般為單班配套量或一個批次的15~30%,一個頻次為連續(xù)3~5件;按產(chǎn)品質(zhì)量特性(保安、重要性)確定專檢頻次.保安件、重要件專檢頻次一般為單班配套量30%.九、熔核偏析的處理措施1)熔核偏析產(chǎn)生在不等厚度和不同材料的點焊(料厚比大于3:1)

當進行不等厚度或不同材料點焊時,熔核將不對稱于其交界面,而是向厚板或?qū)щ?、?dǎo)熱性差的一邊偏移,偏移的結(jié)果將使薄件或?qū)щ?、?dǎo)熱性好的工件焊透率減小,焊點強度降低;這種現(xiàn)象稱為熔核偏析。熔核偏析是由兩工件產(chǎn)熱和散熱條件不相同引起的。厚度不等時,厚件一邊電阻大、交界面離電極遠,故產(chǎn)熱多而散熱少,致使熔核偏向厚件;材料不同時,導(dǎo)電、導(dǎo)熱性差的材料產(chǎn)熱易而散熱難,故熔核也偏向這種材料。2)

調(diào)整熔核偏析的原則是:增加薄板或?qū)щ?、?dǎo)熱性好的工件的產(chǎn)熱而減少其散熱。常用的方法有:

(1)采用強條件

使工件間接觸電阻產(chǎn)熱的影響增大,電極散熱的影響降低。

(2)采用不同接觸表面直徑的電極在薄件或?qū)щ姟?dǎo)熱性好的工件一側(cè)采用較小直徑,以增加這一側(cè)的電流密度、并減少電極散熱的影響。

(3)采用不同的電極材料

薄板或?qū)щ?、?dǎo)熱性好的工件一側(cè)采用導(dǎo)熱性較差的銅合金,以減少這一側(cè)的熱損失。

(4)采用工藝墊片

在薄件或?qū)щ?、?dǎo)熱性好的工件一側(cè)墊一塊由導(dǎo)熱性較差的金屬制成的墊片(厚度為0.2-0.3mm),以減少這一側(cè)的散熱。(5)在薄件一側(cè)預(yù)制工藝凸點。鍋爐壓力容器壓力管道

焊工考試規(guī)則第一十三條:焊接操作技能考試應(yīng)從焊接方法、試件材料、焊接材料及試件形式等方面進行考核。焊接方法及代號見表1,焊條類別代號及適用范圍見表2,試件鋼號分類及代號見表3,各種試件形式、位置及代號見表4,焊接要素及代號見表5。表1焊接方法及代號

焊接方法代號焊條電弧焊SMAW鎢極氣體保護焊GTAW熔化極氣體保護焊GMAW(含藥芯焊絲電弧焊FCAW)埋弧焊SAW(一)、“2002年考規(guī)”對八種焊接方法的焊工考試作出規(guī)定,除此以外的焊接方法都按四十三條規(guī)定進行考試。藥芯焊絲電弧焊考試規(guī)定與熔化極氣體保護焊相同,常用半自動與自動焊方式(實質(zhì)上是手工焊與機械焊)。堆焊不能稱為焊接方法,只是焊接方法的運用,各種焊接方法焊接操作技能考試規(guī)定也適用于堆焊的運用。對于焊接方法按“2002年考規(guī)”分為手工焊接和機械化焊接兩種方法;

對焊工操作技能“2002年考規(guī)”分為手工和焊機操作技能兩種。對試件對接形式分為板材對接焊縫、管材對接焊縫和管板角接頭試件三種。

焊接不銹鋼復(fù)合鋼之間焊縫及過渡焊縫的焊工,應(yīng)取得耐蝕堆焊資格表2焊條類別、代號及范圍焊條類別焊條類別代號相應(yīng)型號牌號適用焊件的焊條范圍鈦鈣型F1EXX03J422/J502F1纖維素型鈦型F2EXX10J505GXF1、F2鈦型、鈦鈣型F3EXXX(X)-16/-17G202F1、F3低氫型、堿性F3JEXX15/-16J427/J507R507/R307F1、F3、F3J鈦型、鈦鈣F4EXXX(X)-16/-17A132/A302F4堿性F4JEXXX(X)-16/-17A137/A307F4、F4J.二、鍋爐、壓力容器和壓力管道使用國產(chǎn)焊條所執(zhí)行的國家標準有三個:GB/T983-1995,GB/T5117-1995,GB/T5118-1995,行業(yè)標準一個:JB/T4747-2002。表2焊條代號、類別及適用范圍①F1

鈦鈣型EXX03

F1(J422、J502)

GB/T5117這類焊條為鈦鈣型,藥皮中含30%以上的氧化鈦和20%以下的鈣或鎂的碳酸鹽礦,熔渣流動性良好,脫渣容易,電弧穩(wěn)定熔池適中,飛濺少,焊波整齊。這類焊條適用于全位置焊接,焊接電流為交流或直流正、反接,主要焊接較重要的碳鋼結(jié)構(gòu)。②F2纖維素型EXX10,EXX11,(GB/T5117)

EXX10-X,EXX11-X,(GB/T5118)

EXX10、EXX10-X型焊條為高纖維素鈉型藥皮中纖維素含量較高,電弧穩(wěn)定,焊接時有機物在電弧區(qū)分解產(chǎn)生大量的氣體,保護熔敷金屬,電弧吹力大,熔深較深。

熔化速度快,熔渣少,脫渣容易,熔渣覆蓋較差,通常限制采用大電流焊接。這類焊條適用于全位置焊接,特別適用于立焊、仰焊的多道焊和有較高射線檢測要求的焊縫,也可用于向下立焊,焊接電流為直流反接。如J505GX(GB/T5118)

適用焊件的焊條范圍:F1、F2

③F3

鈦型、鈦鈣型型號:(GB/T983)

EXXX(X)-16型焊條(G202),藥皮可以是堿性的,也可以是鈦型或鈦鈣型。適用于交流或直流焊接,為了在交流施焊時獲得良好的電弧穩(wěn)定性,這類焊條藥皮中一般都含有易電離元素如鉀,直徑不大于4.0mm的焊條可用于全位置焊接。適用焊件的焊條范圍:F1、F3。

④F3J低氫型、堿性

GB/T5117J426、J506、J507GB/T5118

J427、J507、J507RHGB/T983

G207

EXX15、EXX15-X型焊條,這類焊條為低氫鈉型。藥皮主要組成物是碳酸鹽礦和螢石,堿度較高,熔渣流動性好,焊接工藝性能一般,焊波較粗,角焊縫略凸,熔深適中,脫渣性能好,焊接時要求焊條干燥,并采用短弧焊。這類焊條可全位置焊接,焊接電流為直流反接。這類焊條的熔敷金屬具有良好的抗裂性能和力學(xué)性能。

EXX16、EXX18-X型焊條,這類焊條為低氫鉀型藥皮。在與EXX15、

EXX15-X型焊條藥皮基本相似的基礎(chǔ)上添加了穩(wěn)弧劑,如鉀水玻璃等,電弧穩(wěn)定,工藝性能、焊接位置與EXX15型焊條相似,焊接電流為交流或直流反接。這類焊條的熔敷金屬具有良好的抗裂性能和力學(xué)性能。適用焊件的焊條范圍:

F1、F3、F3J

⑤F4鈦型、鈦鈣型GB/T983

EXXX(X)-15

EXXX(X)-17(A132、A302)GB/T983⑥F4J

GB/T983

EXXX(X)-15

EXXX(X)-17(A137)(A307)上述三個焊條國家標準都是等效采用美國國家標準,所謂等效采用則是將國外標準的技術(shù)內(nèi)容全部照搬,只是計量單位從英制改為中國習慣采用的公制。當焊工考試時若采用了美國焊條,便可直接按(2002考規(guī))表2的規(guī)定將美國焊條劃入相應(yīng)的類別中。GB/T983-1995等效ANSI/AWS

A5.4-1992

《不銹鋼手工電弧焊焊條》GB/T5117-1995等效ANSI/AWS

A5.1-1991

《碳鋼藥皮電焊條規(guī)程》

GB/T5118-1995等效ANSI/AWS

A5.5-1981

《低合金鋼藥皮電焊條規(guī)程》三、試件母材鋼號及代號見表3焊工焊接操作技能考試是要求焊工按照評定合格的焊接工藝施焊出沒有超標缺陷的焊縫。從焊接缺陷角度出發(fā),焊工焊接操作技能與母材鋼號沒有關(guān)系,對于焊條電弧焊,焊工焊接操作技能與藥皮類別密切相關(guān)。但因鋼材合金成分不同造成焊接性能不同,施焊時所采取的焊接工藝措施

不一樣,從焊接工藝復(fù)雜程度出發(fā)而將試件母材鋼號進行分類,并制定出替代規(guī)則,手工焊焊工焊接操作技能也相應(yīng)分成四個等級。表3試件鋼號分類及代號表

類別代號典型鋼號示例碳素鋼ⅠQ195、Q215、Q235、10、20、20R、20G、20gHP245、HP265、L175、L210、S205低合金鋼ⅡHP295、HP325、L245、L290、馬氏體鋼鐵素體不銹鋼Ⅲ奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼Ⅳ

表3中鋼號都是鍋爐、壓力容器、壓力管道和氣瓶現(xiàn)行標準中所列鋼號。

GB6653-1994《焊接氣瓶用鋼板》中所列氣瓶用鋼的牌號都用“HP”打頭,例如HP245、HP365?!?45”表示鋼材屈服點σs下限值。氣瓶用鋼的化學(xué)成分

都有控制范圍。

SY5297-1991《石油天然氣輸送管道用直縫電阻焊鋼管》中所列的鋼種等級都用“S”打頭,例如S240、S480。“240’表示該等級鋼種的σt0.5下限值,(規(guī)定總伸長應(yīng)力即試樣標距長度上產(chǎn)生0.5%的總伸長所需的拉應(yīng)力)對于每個等級鋼種化學(xué)成分都有控制范圍。

GB/T9711-1999《石油天然氣輸送鋼管交貨技術(shù)條件》中所列的鋼種等級都用“L”打頭,例如L175、L155。155”表示該等級鋼種的Rt0.5下限值,對于每個等級鋼種化學(xué)成分都有控制范圍。碳素鋼(Ⅰ類):焊接性能良好,大多數(shù)情況下焊前不要求預(yù)熱,焊后不要求后熱,部分鋼號因為沒有沖擊要求,因而也不需要控制線能量。低合金鋼(Ⅱ類):這類鋼號焊前要求預(yù)熱,焊后要求后熱,而且有沖擊試驗要求,因而要求控制線能量上限。馬氏體鋼、鐵素體不銹鋼(Ⅲ類):這類鋼焊接裂紋傾向較大,焊前不要求預(yù)熱,焊后要進行熱處理,焊接工藝要求嚴格,要求控制焊接線能量范圍。

1Co5Mo與1Co9Mo1是代表這一類別鋼號,1Co5Mo鋼供貨狀態(tài)的金相組織與熱處理狀態(tài)有關(guān)。即便退火供貨時為珠光體,在焊后其焊縫與熱影響區(qū)將出現(xiàn)馬氏體組織,所以將它列入Ⅲ類。奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼(Ⅳ類):這類鋼材用相應(yīng)的焊條施焊時熔池不易攤開,熔滴過渡不暢特點與碳鋼、低合金鋼很不同,故另列一類。表3內(nèi)所列鋼號只是典型鋼號示例,包含了鍋爐、壓力容器、壓力管道標準中所列鋼號。對于沒有列入表3的鋼號(例如新鋼號、國外鋼號)可根據(jù)第四十四條規(guī)定由焊工考委會將其列入相應(yīng)類別中。對焊機操作工來講,焊接操作技能考試是考核焊工掌握焊機能力,焊接過程“自動”完成與鋼號無關(guān),焊機操作工用某一鋼號經(jīng)焊接操作技能考試合格后,則焊接所有鋼號都可免除考試。

表4試件形式、位置及代號見圖:

表4試件形式、位置及代號試件形式試件位置代號板材對接焊縫平焊1G橫焊2G立焊3G仰焊4G管材對接焊縫試件水平轉(zhuǎn)動1G垂直固定2G

向上焊水平固定向下焊5G5GX

向上焊45°固定向下焊6G6GX管板角接頭試件水平轉(zhuǎn)動2FRG垂直固定平焊2FG垂直固定仰焊4FG水平固定5FG45°固定6FG第十四條焊接操作技能考試合格的焊工,當試件鋼號或焊材變化時,屬下列情況之一的不需重新進行焊接操作技能考試:(一)手工焊焊工采用某類別鋼號經(jīng)焊接操作技能考試合格后,焊接該類別其它鋼號時;(二)手工焊焊工采用任一鋼號,經(jīng)焊接操作技能考試合格后,焊接該類別鋼號與類別代號較低鋼號所組成的異種鋼號焊接接頭時;(三)除Ⅳ類外,手工焊焊工采用某類別任一鋼號,經(jīng)焊接操作技能考試合格后,焊接較低類別鋼號時;(四)焊機操作工采用某類別任一鋼號,經(jīng)焊接操作技能考試合格后,焊接其它類別鋼號時;(五)變更焊絲鋼號(或型號)、藥芯焊絲類型、焊劑型號、保護氣體種類和鎢極種類時;第十五條經(jīng)焊接操作技能考試合格的焊工,屬下列情況之一的,需重新進行焊接操作技能考試:㈠、改變焊接方法;㈡、在同一焊接方法中,手工焊考試合格,從事焊機操作工時;㈢、在同一種焊接方法中,焊機操作考試合格,從事手工焊工作時;㈣、表五中焊接要素(代號)01、02、03、04、06和08之一改變時;㈤、焊件焊接位置超出表11規(guī)定的適用范圍時。表5焊接要素及代號

焊接要素要素代號手工焊鎢極氣體保護焊填充金屬焊絲無01實芯02藥芯03機械化焊鎢極氣體保護焊自動穩(wěn)壓系統(tǒng)有04無05自動跟蹤系統(tǒng)有06無07每面坡口內(nèi)焊道單道08多道09

焊接要素實際上是影響焊工焊接操作技能的工藝因素和條件,增加表5焊接要素及代號是“2002年考規(guī)”特點,從表5可見,分兩種情況:一是手工焊,只對鎢極氣體保護焊填充金屬規(guī)定了三種情況(無焊絲、實芯、藥芯焊絲);二是機械化焊對鎢極氣體保護焊的自動穩(wěn)壓系統(tǒng)和其他焊接方法的自動跟蹤系統(tǒng)及單道焊、多道焊重新考試規(guī)定?!阿璞?中焊接要素(代號)01、02、03、04、06和08之一改變時”這一句話中說明

表5中共有9個焊接要素,只有上述6個焊接要素改變時,需要重新進行焊接操作技能考試,要素改變的含義是:

01改變含義:手工鎢極氣體保護焊增加或取消填充金屬焊絲。

02改變含義:手工鎢極氣體保護焊從實芯填充金屬焊絲變?yōu)樗幮咎畛浣饘俸附z,或取消填充金屬焊絲。

03改變含義:手工鎢極氣體保護焊從藥芯填充金屬焊絲變?yōu)閷嵭咎畛浣饘俸附z,或取消填充金屬焊絲。

04改變含義:自動鎢極氣體保護焊取消自動穩(wěn)壓系統(tǒng);

06改變含義:所有機械化焊接方法取消自動跟蹤系統(tǒng)。

08改變含義:所有機械化焊接方法在每面坡口內(nèi)從單道焊變?yōu)槎嗟篮?。焊縫金屬中的焊層與焊道是兩個概念,其定義可看GB/T3375-1994《焊接術(shù)語》,在圖A所示焊縫中有四個焊層6條焊道,在圖B所示焊縫中有兩個焊層2個焊道。

圖B

表5中“08”和“09”是指“每面坡口內(nèi)焊道”。如圖C所示雙面坡口的焊縫內(nèi),正面為單道,而背面為多道。

圖A圖C第十六條焊接操作技能考試可以由一名焊工在同一試件上采用一種焊接方法進行,也可以由一名焊工在同一試件上采用不同焊接方法進行組合考試;或由兩名(或以上)焊工在同一試件上采用相同或不同焊接方法進行組合考試。由三名(含三名)以上焊工的組合考試試件,厚度不得小于20mm。例一、如16MnR,板厚12mm,平焊對接、一焊工用實芯焊絲,鎢極氣體保護焊打底2mm,焊條電弧焊用低氫型焊條蓋面10mm??荚嚭细窈螅淳哂袃蓚€項目:

GTAW-Ⅱ-1G-2-02

SMAW-Ⅱ-1G(K)-10-F3J

例二、一管板角接頭試件,管外徑為φ57,材質(zhì)為20號鋼,壁厚4mm;板厚12mm,材質(zhì)為16MnR,垂直固定,一焊工用實芯焊絲鎢極氣體保護焊打底2mm,再用低氫型焊條電弧焊焊完,考試合格后,他即具有兩個項目:

GTAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG-2/57-02

SMAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG(K)-10/57-F3J手工焊焊工進行焊接操作技能考試合格時,焊條熔敷金屬成分和組織應(yīng)與試件母材類同,不得用奧氏體不銹鋼焊條或雙相鋼焊條焊接Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類鋼號。當使用GB/T983中的焊條進行耐蝕堆焊時,手工焊焊工采用某類別任一鋼號作基層經(jīng)操作技能考試合格后,在較低類別鋼號上堆焊時不需重新進行焊接操作技能考試。手工焊焊工采用Ⅳ類中任一鋼號經(jīng)焊接操作技能考試合格后,當使用奧氏體不銹鋼焊條或雙相鋼焊條焊接Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類鋼焊件時不需重新進行焊接操作技能考試。第十七條考試試件試件形式各種試件形式如圖所示,包括:對接焊縫試件、管板角接頭試件、堆焊試件。管板角接頭形式見圖4。對接焊縫試件、管板角接頭試件分帶襯墊和不帶襯墊兩種。雙面焊、部分焊透的對接焊縫和部分焊透的管板角接頭均視為帶襯墊。

焊接操作技能考試試件分為:對接焊縫試件(下分板材對接焊縫試件和管材對接焊縫試件),管板角接頭試件,和堆焊試件。對接焊縫是鍋爐、壓力容器、壓力管道中最大量使用的焊縫形式,可將角焊縫看作坡口角度為90°的對接焊縫,從焊工熔敷焊縫金屬過程而言,角焊縫與對接焊縫是極其相似的,焊工采用對接焊縫試件經(jīng)焊接操作技能考試合格后在一定條件下適用于焊接角焊縫,“2002考規(guī)”中不再設(shè)角焊縫試件。第十八條㈠手工焊焊工采用對接焊縫試件,經(jīng)焊接操作技能考試合格后,適用于焊件金屬厚度范圍見表7。t為每名焊工、每種焊接方法在試件上的對接焊縫金屬厚度(余高不計),當某焊工用一種焊接方法考試且試件截面全焊透時,t與試件母材T相等。表7手工焊對接焊縫適用于對接焊縫焊件焊縫金屬厚度范圍mm

焊縫形式試件母材厚度T適用于焊件焊縫金屬厚度最小值最大值對接焊縫<12不限

2t≥12不限不限(注)

注:t不得小于12mm,且焊縫不得少于3層

例①SMAW-Ⅱ-1G-8-F3J焊條電弧焊,材質(zhì)Ⅰ、Ⅱ類,水平位置,焊縫金屬厚度16mm,低氫型焊條施焊。(如果為T>16則--)②GTAW-Ⅱ-1G-3-02手工鎢極氣體保護焊,實芯焊絲,材質(zhì)Ⅰ、Ⅱ類,水平位置,焊縫金屬厚度≤6mm。(如果為T>6則--)

㈡、手工焊焊工采用管材對接焊縫試件,經(jīng)焊接操作技能考試合格后,適用于管材對接焊縫焊件外徑范圍見表8

;適用于焊縫金屬厚度范圍見表7。

表8手工焊管材對接焊縫試件適用于對接焊縫焊件外徑范圍mm

管材試件外徑D適用于管材焊件外徑范圍最小值最大值<25D不限25≤D<7625不限≥7676不限≥300(注)76不限注:管材向下焊試件例:①SMAW-Ⅱ-1G-2/25-F3J焊條電弧焊,材質(zhì)Ⅰ、Ⅱ類,水平轉(zhuǎn)動,焊縫金屬厚度4mm,管外徑≥φ25mmn。(對φ24×4.5的管?)②GTAW-Ⅱ-1G-2/25-02手工鎢極氣體保護焊,實芯焊絲,材質(zhì)Ⅰ、Ⅱ類,水平轉(zhuǎn)動,焊縫金屬厚度4mm,管外徑≥φ25mmn。㈢、手工焊焊工采用管板角接頭試件,經(jīng)焊接操作技能考試合格后,適用于管板角接頭焊件范圍見表9,當某焊工用一種焊接方法考試且試件截面全焊透時,t與試件板材厚度S0相等。表9手工焊管板角接頭試件適用于管板角接頭焊件范圍mm管板角接頭試件管外徑D適用焊件范圍管外徑管壁厚度焊件焊縫金屬厚度最小值最大值最小值最大值<25D不限不限不限當S0<12時2t當S0≥12時(注)不限

25≤D<7625不限不限≥7676不限不限注:當S0≥12時,t應(yīng)不小于12mm,且焊縫不得少于3層例①SMAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG-8/57-F3J焊條電弧焊,Ⅰ類和Ⅱ類材料相焊,管φ57×4,管板角焊縫,焊縫金屬厚度t≤16mm,焊條為低氫型。如果Ⅱ-Ⅱ,或板厚18mm以上?例②GTAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG-3/57-02

手工鎢極氣體保護焊,實芯焊絲,Ⅰ類和Ⅱ類材料相焊,管板角焊縫,焊縫金屬厚度≤6mm。(如果Ⅱ-Ⅱ?)㈣、焊機操作工采用對接焊縫試件或管板角接頭試件考試時,母材厚度T或S0自定,經(jīng)焊接操作技能考試合格后,適用于焊件焊縫金屬厚度不限。例⑴SAW-1G(K)-07/08例⑵SAW-1G(K)-07/09例⑶GTAW-5FG(K)-04/06/09例⑷GTAW-5FG(K)-05/07/09㈤焊機操作工采用對接焊縫試件或管板角接頭試件考試時,管外徑自定,經(jīng)焊接操作技能考試合格后,適用于管材對接焊縫焊件或管板角接頭焊件管外徑的最小值為試件外徑,最大值不限。例⑴GTAW-5FG(K)-04/06/09

此時已看不出管徑最小值,只能從焊工考試檔案中才可查出D值

㈦手工焊焊工和焊機操作工采用不帶襯墊對接焊縫試件或管板角接頭試件,經(jīng)焊接操作技能考試合格后,分別適用于帶襯墊對接焊縫試件或管板角接頭試件;反之不適用。例①按第十六條組合考試:材質(zhì)16MnR,板厚12mm,平焊試件,用手工鎢極氬弧焊打底,填充金屬為實芯焊絲,焊縫金屬厚度2mm,然后采用低氫型焊條手工焊填滿坡口,項目代號為:

GTAW-Ⅱ-1G-2-02和

SMAW-Ⅱ-1G(K)-10-F3J則焊條電弧焊只能用于雙面焊、部分焊透的對接焊縫。例②管板角接頭無襯墊水平固定試件,管材壁厚2mm,φ25mm,材質(zhì)20號鋼,板材厚度12mm,材質(zhì)16MnR,采用手工鎢極氬弧焊打底,填充金屬為實芯焊絲,焊縫金屬厚度為2mm,然后采用低氫型焊條手工焊填滿坡口,項目代號為:

GTAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG-2/25-02SMAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG(K)-10/25-F3J則焊條電弧焊只能用于雙面焊、部分焊透的對接焊縫。㈧手工焊焊工和焊機操作工采用對接焊縫試件或管板角接頭試件,經(jīng)焊接操作技能考試合格后,除規(guī)定需要重新考試時,適用于焊件角焊縫,且母材厚度和外徑不限。上述“除規(guī)定需要重新考試”的規(guī)定為:㈠手工焊焊工:⑴第十五條規(guī)定:①手工焊考試合格從事焊機操作工②表5中焊接要素01、02、03、04、06和08改變時⑵焊條類別超出表2的規(guī)定:⑶第十四條規(guī)定:⑷第十九條規(guī)定:⑸第十八條㈡、㈢、㈤中關(guān)于管外徑的規(guī)定。㈡焊機操作工:第十五條規(guī)定內(nèi)容:焊機操作考試合格,從事手工焊工作時。㈩耐蝕堆焊試件各種焊接方法的焊接操作技能考試規(guī)定也適用于耐蝕堆焊。手工焊焊工和焊機操作工采用堆焊試件考試合格后,適用于焊件的堆焊層厚度不限,適用于焊件母材厚度范圍見表10。表10堆焊試件適用母材厚度范圍mm堆焊試件母材厚度T適用于堆焊焊件母材厚度范圍最小值最大值<25T不限≥2525不限

焊接不銹鋼復(fù)合鋼的復(fù)層之間焊縫及過渡焊縫的焊工,應(yīng)取得耐蝕堆焊資格例:有一復(fù)合鋼板,基層材質(zhì)為16MnR,板厚16mm,復(fù)合層為0Gr18Ni9,板厚3mm,平板對接,采用平焊位置、低氫型和堿性焊條施焊,所需焊工項目為:

SMAW-Ⅱ-1G-12-F3J

SMAW(N16)-Ⅱ-1G(K)-F4J

SMAW-Ⅳ-1G(K)-12-F4J值得注意是表7、表8、表9、表11中試件厚度包括試件母材厚度和試件焊縫金屬厚度。對于焊接操作技能考試來說是考核焊工堆敷焊縫金屬時盡量不出或少出焊接缺陷能力,而不是考核在什么厚度試件坡口內(nèi)施焊焊縫的能力,因此考核焊工焊接操作技能應(yīng)按試件焊縫金屬厚度考慮,而不是按試件母材厚度考慮。焊工在試件上可以不焊滿坡口,為便于檢驗與結(jié)果評定通常焊滿坡口,“2002考規(guī)”只依據(jù)試件

焊縫金屬厚度來確定適應(yīng)于焊件焊縫金屬厚度范圍。參照ASME第Ⅸ卷規(guī)定出手工焊試件合格后適應(yīng)于焊件焊縫金屬厚度范圍見表7、表9。從焊工焊接操作技能考試目的出發(fā),焊縫金屬厚度越大,則焊工施焊道數(shù)與層數(shù)越多,產(chǎn)生焊接缺陷的幾率也越大。因此,厚度大的焊縫金屬考試合格了,焊接厚度小的焊縫金屬焊件則可免除考試。(十一)手工焊焊工和焊機操作工,采用對接焊縫試件或管板角接頭試件,經(jīng)焊接操作技能考試合格后,適用于焊件的焊接位置見表11。表11試件適用焊件焊接位置試件

適用焊件范圍對接焊縫位置角焊縫位置管板角接頭焊件位置形式代號板材和外行大于600mm的管材外徑≤600mm的管材板材對接焊縫1G、2G3G、4G-管材對接焊縫1G、2G、5G、5XG、6G、6XG-管板角接頭2FG、2FRG4FG、5FG、6FG--注:1.表中“立”表示向上立焊;向下立焊表示為:立向下。

2.板材對接焊縫試件考試合格后,適用管材對接焊縫焊時,管外徑應(yīng)≥76mm。表11試件適用焊件焊接位置表11規(guī)定實質(zhì)是:對接焊縫試件適用對接焊縫、

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