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关键词：焊接；钛合金；焊丝；氩气；氩弧焊
摘要：本文阐述了钛及钛合金的材料特点及焊接性、并针对钛及钛合金焊接中易产生氧化、裂纹、气孔筹焊接缺陷，进行了焊接性试验。能过对钛及钛合金焊接工艺规范的不断摸索，以及对试验过程出现的问题的合理分析，总结出钛及钛合金焊接工艺特点及操作要领。一、钛及钛的分类及特点
国产工业纯钛有TA1、TA2、TA3三种，其区别在于含氢氧氮杂质的含量不同，这些杂质使工业纯钛强化，但是塑性显著降低。工业纯钛尽管强度不高，但塑性及韧性优良，尤其是具有良好的低温冲击韧性；同时具有良好的抗腐蚀性能。所以，这种材料多用于化学工业、石油工业等，实际上多用于350℃以下的工作条件。根据钛合金退火状态的室温组织，可将钛合金分为三种类型：α型钛合金、(α+β)型钛合金及β型钛合金。α型钛合金中，应用较多的是TA4、TA5、TA6型的Ti-AI系合金和TA7、TA8型的Ti+AI+Sn合金。这种合金室温下，其强度可达到931N/mm2，而且在高温下（500℃以下）性能稳定，可焊性良好。β型钛合金在我国的应用量较少，其使用范围有待进一步扩大。
二、钛及钛合金的焊接性
钛及钛合金的焊接性能，具有许多显著特点，这些焊接特点是由于钛及钛合金的物理化学性能决定的。
1.气体及杂质污染对焊接性能的影响
在常温下，钛及钛合金是比较稳定的。但试验表时，在焊接过程中，液态熔滴和熔池金属具有强烈吸收氢、氧、氮的作用，而且在固态下，这些气体已与其发生作用。随着温度的升高，钛及钛合金吸收氢、氧、氮的能力也随之明显上升，大约在250℃左右开始吸收氢，
从400℃开始吸收氧，从600℃开始吸收氮，这些气体被吸收后，将会直接引起焊接接头脆化，是影响焊接质量的极为重要的因素。
（1）氢是影响氢是气体杂质中对钛的机械性能影响最严重的因素。焊缝含氢量变化对焊缝冲击性能影响最为显著，其主要原因是随缝含氢弹量增加，焊缝中析出的片状或针状TiH2增多。TiH2强度很低，故片状或针状卫HiH2的作用例以缺口，合冲击性能显著降低；焊缝含氢量变化对强度的提高及塑性的降低的作用不很时显。
（2）氧的影响氧在钛的α相和β想中都有有较高的熔解度，并能形成间隙固深相，使用权钛的晶伤口严重扭曲，从而提高钛及钛合金的硬度和强度，使塑性却显著降低。为了保证焊接接应的性能，除了在焊接过程中严防焊缝及焊按热影响区发主氧化外，同时还应限制基本金属及焊丝中的含氧量。
（3）氮的影响在700℃以上的高温下，氮和钛发生剧作用，形成脆硬的氮化钛（riN）而且氮与钛形成间隙固溶体时所引起的晶格歪挪程度，比是量的氧引起的后果更为严重，因此，氮对提高工业纯钛焊缝的抗拉强度、硬度，降低焊缝的塑性性能比氧更为显著。
（4）碳的影响碳也是钛及钛合金中常见的杂质，实验表明，当碳含量为0.13%时，碳因深在α钛中，焊缝强度极限有些提高，塑性有些下降，但不及氧氮的作用强烈。但是当进一步提高焊缝含碳量时，焊缝却出现网状TiC，其数量随碳含量增高而增多，使焊缝塑性急剧下降，在焊接应力作用下易出现裂纹。因此，钛及钛合金母材的含碳量不大于0.1%，焊缝含碳量不超过母材含碳量。
2.焊接接头裂纹问题
钛及钛合金焊接时，焊接接头产生热裂纹的可能性很小，这是因为钛及钛合金中S、P、C等杂质含量很少，由S、P形成的低熔点共晶不易出现在晶界上，加之有效结晶温度区间
窄小，钛及钛合金凝固时收缩量小，焊缝金属不会产生热裂纹。钛及钛合金焊按时，热影响区可出现冷裂纹，其特征是裂纹产生在焊后数小时甚至更长时间称作延迟裂纹。经研究表明这种裂纹与焊接过程中氢弹的扩散有关。焊接过程中氢由高温深池向较低温的热影响区扩散，氢含量的提高使该区析出TiH2量增加，增大热影响区脆性，另外由于氢化物析出时体积膨胀引起较大的组织应力，再加上氢原子向该区的高应力部位扩散及聚集，以致形成裂纹。防止这种延迟裂纹产生的办法，主要是减少焊接接头氢的来源，发票时，也呆进行冥空遏火处理。
3.焊缝中的气孔问题
钛及钛合金焊接时，气孔是经常碰到的问题。形成气孔的根本原因是由于氢影响的结果。焊缝金属形成气孔主要影响到接头的疲劳强度。防止产生气孔的工艺措施主要有：（1）、保护氖气要纯，纯度应不低于99.99% （2）、彻底清除焊件表面、焊丝表面上的氧化皮油污等有机物。（3）、对熔池施以良好的气体保护，控制好氩气的流量及流速，防止产生紊流现象，影响保护效果。（4）、正确选择焊接工艺参数，增加深池停留时间使用权于气泡逸出，可有效地减少气孔。
三、钛板手工钨板氩弧焊焊接试验
钛及钛合金焊接生产中应用最多是钨板氩弧焊，真空充氩焊接方法应用也很普遍。氩弧焊的电弧在氩气流的保护与冷却作用下，电弧热量较为集中，电流密度高，热影响区小，焊接质量较高。
1.钛及钛合金焊接时，当温度高于500℃~700℃时，很容易吸收空气中的气、氢和氮，严重影响焊接质量。因此，钛及钛合金焊接时，对熔池全面及高温部信（400℃~650℃以上）的
焊缝区必须严加保护，为此，钛及钛合金焊接时必须采取特殊的保护措施，即采用喷尺寸较大的焊矩，以扩大气体保护区面积，当喷嘴不足以保护焊缝及近缝区高温金属时，需附充氩保护拖罩。焊缝和近缝区颜色是保护效果的标翅。银白色表示保护效果最好，黄色为轻微氧化，一般是允许的。表面颜色应符合表（1）规定。
考虑到工程使用的实用性、高效性，我们先制备了一个简易拖罩。如图(a)，氩气从进气口进入分布管，穿过分布管孔直接进入保护区。采用这种拖罩，焊接保护效果不是很好，焊道呈深蓝色。据分析是气流从分布管直接进入保护区。气流不是很均匀、平稳，使高温焊道保护不好被氧化。因此我们进一步改进了拖罩的结构，如图（b），氩气从进气孔进入分布管后经拖罩顶部下返；穿过多孔板，多孔板主要起气筛和分布的作用，使氩气流动更平稳，焊接保护效果较好，焊道呈银色或江黄色。拖罩长充L为40~100mm材质为黄铜。钛及钛合金氩弧焊时，还应注意焊道的北面保护，考虑到焊接变形，我们采用开槽固定铜垫板的方法进行充氩保护，为了使焊道背面行到充分保护，又在糟中加一多孔铜管，使氩气经铜管孔均匀的进入保护区，保护效果良好，焊道背面呈银白色。手工钨板氩弧焊焊接工艺及参数的选择（1）焊前准备焊件和焊丝表面质量对焊接接头的力学性能有很大影响因此必须严格清理。铁板及钛焊丝可采用机械清理及化学清理两种方法。1）机械清理对焊按质量要求不高或酸洗有困难的焊件，可用细砂纸或不锈钢丝刷擦拭，但最好是用硬质合金黄色刮削钛板，去除氧化膜。2）化学清理焊前可先对试件及焊丝进行酸洗，酸洗液可用HF5%+HNO 335%的水熔液。酸洗后用净水冲洗，烘干后立即施焊。或者用丙酮、乙醇、四氯化碳、甲醇等擦拭钛板坡口及其两侧（各50mm内）、焊丝表面、工夹具与钛板接触的部分。（2）焊接设备的选择钛及钛合金金钨板氩弧焊应选用具有下降外特性、高频引弧的直流氩弧焊电源，且延迟递气时间不少于15秒，避免焊遭受到氧化、污染。（3）焊接材料的选择
氩气纯度应不低于99.99%，露点在-40℃以下，杂质总的质量分数<0.001%。当氩气瓶中的压力降至0.981MPa时，应停止使用，以防止影响焊接接头质量。原则上应选择与基本金属成分相同的钛丝，有时为了握高焊缝金属塑性，也可选用强度比基本金属稍低的焊丝。（4）坡口形式的选择原则尽量减少焊接层数和焊接金属。随着焊接层数的增多，焊缝累计吸气置增加，以至影响焊接接头性能，又由于钛及钛合金焊接时焊接熔池尺寸较大，因此试件开单V型70~80°坡口。（5）试件组对及定位焊为了减少焊接变形，焊前进行定位焊，一般定位焊间距为100~150mm，长度为10~15 mm。定位焊所用的焊丝、焊接工艺参数及气体保护条件应与焊接接头焊接时相同。间隙0~2mm，钝边0~1.0mm。（6）焊接参数选择如表（2）所示，我们通过对不同工艺下的焊接接头性能的对比，摸索出较合适的焊接工艺规范。
工艺（1），焊接电流为150A、170A、180A，按此参数施焊，焊接接头表面、呈现出深蓝、金素色，说明接头氧化较严重，不符合技术要求，此工艺不可取。
工艺（2），焊接电流相对降低为120A、150A、160A，按此参数施焊，焊缝表面呈现出金紫、深黄色，X射线探伤无缺陷，但机械性能弯曲试验不合格，说明焊接接头塑性显著降低，达不到技术要求，此工艺同样不可取。
工艺（3），焊接电流为95A、115A、120A，按此参数施焊，焊缝表面呈银白、浅黄色，X射线探伤无缺陷，但机械性能弯曲试验合格、拉伸强度也符合要求，焊接接头性能达到技术要求，此工艺比较合适。钛及钛合金焊接时，都有晶料粗大倾向，直接影响到焊接接头的力学性能。因此焊接工艺参数的选择不仅要考虑到焊缝金属氧化及形成气孔，还应考虑晶粒粗化因素，所以应尽量采用较小的焊接热输入，工艺（1）、（2），由于焊接规范较大
因素，造成接头氧化比工艺（3）严重。且微观金相实验结果表明，接头晶粒粗化程度也比工艺（3）严重。所以焊接接头力学性能较差。
气体流量的选择以达到良好的保护效果为准，过大的流量不易形成稳定的层流，并增大焊缝的冷却速度，使焊缝表面层出现较多的α相，以至引起微裂纹。拖罩中的氩气流量不足时，焊缝呈现出不同的氧化色泽；而流量过大时，将对主喷嘴的气流产生干扰作用。焊缝背面的氩气流量也不能太大，否则会影响到正面第一层焊缝的气体保护效果。（7）钛及钛合金手工钨极氩弧焊操作要领1）手工氩弧焊时，焊丝与焊件间应尽量保持最小的夹角（10~15°）。焊丝沿着熔池前端平稳、均匀的送入熔池，不得将焊丝端部移出氩气保护区。2）焊接时，焊枪基本不作横向摆动，当需要摆动时，频率要低，摆动幅度也不宜太大，以防止影响氩气的保护。3）断弧及焊缝收尾时，要继续通氩气保护，直到焊缝及热影响区金属冷却到350℃以下时方可移开焊枪。（8）质量检验 1）外观检查符合GB/T13149-91。2）射线深伤符合JB4730-94。3）力学性能试验符合GB/T13149-91。
四、结论
1、钛及钛合金焊接的气体保护问题是影响焊接接头质量的首要因素。
2、钛及钛合金焊接时应尽量采用小的热输入。
3、TA2手工钨极氩弧焊时，应严格控制氢的来源，防止冷裂纹的产生，同时应注意防止气孔的产生。
4、只要严格按照焊接工艺要求施焊，并采取有效的气体保护措施，即可获得高质量的焊接接头。
一、焊接工艺评定试验 焊接工艺评定试验项目和方法原则上要完全按照我国现行的焊接工艺评定标准进行，完成焊接工艺评定试验的企业单位不得任意增加或缩减试验项目，也不得任意改变试验方法，否则就失去了焊接工艺评定的合法性和合理性。 焊接工艺评定试板原则上要求无损探伤，焊接工艺评定试板不应存在不允许的焊接缺陷。如发现缺陷，则将该试板评为不合格，不得再取样，而是调整焊接参数，重新焊制焊接工艺评定试板。 （一）锅炉与压力容器焊接工艺评定试验项目 1.试验项目 锅炉与压力容器焊接工艺评定试验，按产品的接头形式分别以全焊透开坡口对接接头、局部焊透开坡口对接接头和角接接头来完成。特殊的接头如螺柱焊、耐蚀耐磨堆焊、衬里层接头及接触焊接头等按专门条款的规定进行。 当评定焊缝坡口形状和尺寸为重要参数的焊接方法时，试件的坡口形状和尺寸应符合产品图样或焊接工艺设计书的规定。焊接评定试板的检验项目按试件的形式有以下几种： （1）开坡口对接接头试板。外观检查、拉伸、冷弯和缺口冲击韧度试验。 （2）角接接头试板。外观检查、宏观金相检验。 （3）不锈耐蚀堆焊层试件。外观检查、表面渗透检验，冷弯、化学成分分析。 （4）硬质合金堆焊层试件。外观检查、表面着色检查、表面层硬度测定、宏观金相检验、堆焊层化学成分分析。 （5）螺柱焊试件。外观检查、锤击试验或弯曲试验、扭转试验、宏观金相检验。
2.焊接工艺评定试验方法 焊接工艺评定中使用的力学性能试验方法包括拉伸、弯曲、缺口冲击、扭转和剪切试验等。（1）拉伸试验。按GB2651—1989《焊接接头拉伸试验方法》和GB2852—1989《焊接及熔敷金属拉伸试验方法》进行。 （2）弯曲试验。按GB2653—1989《焊接接头弯曲及压扁实验方法》进行。 （3）冲击试验（缺口韧性试验）。按GB2650—1989《焊接接头冲击试验方法》进行。（4）角焊缝试样的宏观试验。宏观试片受检面经机械加工和磨光后，选用适当的腐蚀剂浸蚀，直至清楚地分辨出焊缝及热影响区。 （5）螺柱焊缝的检验。螺柱焊缝的工艺评定，每次应焊10个试验螺柱焊缝，其中5个作锤击试验或弯曲试验，另5个作扭转试验。具体评定要求参见有关手册。 （6）电阻焊缝的检验。电阻焊缝的焊接工艺评定试件作宏观金相检验和力学性能检验。金相试验时将焊缝横向剖开、抛光并腐蚀、显露焊缝金属的轮廓，用10倍的放大镜检查。电阻焊缝的力学性能检验主要有剪切试验和剥离试验。 （7）着色试验。耐蚀和耐磨堆焊层焊接工艺评定试样表面，在焊后状态首先应作着色检验，检验方法和程序按GB150—1998标准进行。如对一些特殊用途的产品以及耐磨堆焊层，要求作硬度试验的，可参照GB1654—1989《焊接接头及堆焊金属硬度试验方法》进行。（8）化学成分分析。耐蚀和耐磨堆焊层焊接工艺评定试件，应作化学成分分析。 对于产品技术条件中明确规定耐蚀性要求的焊件，焊接工艺评定的试板还应作晶间腐蚀试验。具体的试验方法、评定准则见附录表24。
文件编号：TP-AR-L8424 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 钛及钛合金焊接工艺分 析正式样本
钛及钛合金焊接工艺分析正式样本 使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 随着科学技术的飞速发展和人们生活水平的不断提高，当前人们逐渐对钛合金焊接技术的应用重视起来。众所周知，钛和钛合金焊接工艺是我们在进行焊接工作中的重点焊接环节，因为钛的比强度相对较高，且钛的耐海水性以及耐低温性也比较高，与此同时，钛也具有无磁透声等和防抗击震动等优点。本文针对当前钛及钛合金焊接形状，对钛及钛合金具体焊接工艺进行详细分析和阐述，希望为我国焊接行业的发展贡献出一份力量。 广义来讲，钛及钛合金是以建筑结构材料形式产生的，同时由于钛及钛合金密度小以及抗拉强度相对
较高等特点现已倍受青睐。而在300摄氏度到500摄氏度的高温状态下，钛合金金属材料仍具有足够高的强度，并且钛及钛合金具有优良抗腐蚀性，被多用于船只建造。 钛及钛合金焊接工艺特点分析 工业纯钛的抗拉强度普遍偏低，要想使得工业纯钛强度达到标准要求，就得对其进行合金元素施加，对工业纯钛进行不同种类元素和不同数量元素的施加会使工业纯钛产生三种不同类型的钛合金。其中，Ti-230材质的钛合金较为常用，一般加力燃烧室滚动轴承通常是由相应支撑环组件和加强环焊接组件共同构成。 钛及钛合金焊接组织和钛及钛合金相关焊接缺陷详述 2.1.钛及钛合金焊接组织
铁铝铜钛合金的焊接方法 低碳钢含碳量少，塑性好，可以制备成各种形式的接头和构件。在焊接过程中，不容易产生淬硬组织，产生裂纹的倾向也很小，同时又不容易产生气孔，它是最好焊的材料。采用气焊、手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊等方法焊接低碳钢，都能获得良好的焊接接头。采用气焊时不要长时间加热，否则热影响区的晶粒容易变大。在接头刚度很大，周围气温较低时，应把工件预热到100~150℃，以免产生裂纹。 如何焊接中碳钢? 由于中碳钢含碳量较高，焊缝及其热影响区容易产生淬硬组织而造成裂纹，所以焊前应预热到300℃左右，并且焊后需要缓冷。它可以采用气焊、手弧焊及气体保护焊等方法施焊。焊接材料应选用结506、结507等抗裂纹性能比较好的焊条。 如何焊接铝及铝合金? 铝及铝合金在焊接中特别容易产生比重大、熔点高的氧化膜，这种氧化膜还能吸附大量的水分，因此在焊接中容易产生夹渣，熔合不好和气孔等缺陷，此外铝合金还容易产生热裂纹。焊接铝及铝合金可以采用气焊或手弧焊。但气焊热量不集中，铝传热很快，所以生产效率低，工件变形大，除薄板外很少采用。 目前大量采用交流氩弧焊的方法来焊接铝及铝合金，因为它热量集中，焊缝美观，变形小，有氩气保护，能防止夹渣和气孔。如采用手工电弧焊焊铝，适合4mm以上的厚板。所用焊条牌号为铝109、铝
209、铝309。它们都属盐基型焊条，稳弧性能不好，要求用直流反接电源。 如何焊接钛及钛合金? 钛是非常活泼的元素，在液态和高于600℃的固态下，极易和氧、氮、氢等气体作用，生成有害的杂质，使钛发生脆化。因此，钛及钛合金不能采用氧-乙炔气焊、手工电弧焊或其它气体保护焊，而只能采用氩弧焊，真空电子束焊和接触焊等方法。采用氩弧焊焊3mm以下的薄板，电源用直流正接、氩气纯度不低于99.98%，喷嘴要尽量靠近工件，焊接电流要小，焊接速度要快，焊后一般要进行低温退火处理，以改善结晶组织和消除焊接应力。 如何焊接铜及铜合金? 铜及铜合金的焊接有许多困难，因为它们的导热性特别好，所以容易造成焊不透和熔合不好等缺陷。焊后工件要产生较大的变形，焊缝及熔合区也容易产生裂纹和大量的气孔。接头的机械性能，尤其是塑性和韧性都低于母材。 焊接紫铜可以采用气焊，但效率太低、变形大，而且还要预热到400℃以上，劳动条件也不好。手工电弧焊可用铜107或铜227的焊条，电源用直流反接，电弧尽量压低，采用直线往返形运条法，以改善焊缝成形。 焊后锤击焊缝，以改善焊缝质量。若采用钨极氩弧焊，可获得高质量的焊接接头，并能减少焊件变形。焊丝用丝201，如用紫铜线T2，还要配用焊剂301.电源采用直流正接。焊接对工件和焊丝要认真清
1．目的：明确工作职责，确保加工的合理性、正确性及可操作性。规范安全操作，防患于未然，杜绝安全隐患以达到安全生产并保证加工质量。 2．范围： 2.1.适用于钢结构的焊接作业。 2.2.不适用有特殊焊接要求的产品及压力容器等。 3．职责：指导焊接操作者实施焊接作业等工作。 4. 工作流程 4.1作业流程图
4.2.基本作业: 4.2.1.查看当班作业计划：按作业计划顺序及进度要求进行作业，以满足生产进度 的需要。 4.2.2.阅读图纸及工艺：施焊前焊工应仔细阅读图纸、技术要求及焊接工艺文件， 明白焊接符号的涵义。确定焊接基准和焊接步骤；自下料的要计算下料尺寸及用料规格，参照工艺要求下料。有半成品分件的要核对材料及尺寸，全部满足合焊图纸要求后再组焊。 4.2.3.校准：组焊前校准焊接所需工、量具及平台等。 4.2.4.自检、互检：所有焊接件先行点焊，点焊后都要进行自检、互检，大型、关 键件可由检验员配合检验，发现问题须及时调整。 4.2. 5.首件检验：在批量生产中，必须进行首件检查，合格后方能继续加工。 4.2.6.报检：工件焊接完成后及时报检，操作者需在图纸加工工艺卡片栏及施工作 业计划上签字。（外加工件附送货单及自检报告送检）。 5.工艺守则： 5.1.焊前准备 5.1.1.施焊前焊缝区（坡口面、I型接头立面及焊缝两侧）母材表面20～30mm宽范 围内的氧化物、油、垢锈等彻底清理干净，呈现均匀的金属光泽。
5.1.2.检查被焊件焊缝（坡口形式）的组对质量是否符合图纸要求，对保证焊接质 量进行评估，如有疑义应向有关部门联系，以便采取相应工艺措施。 5.1.3. 按被焊件相应的焊接工艺要求领取焊接材料，并确认焊接牌号无误。 5.1.4. 检查焊接设备是否运转正常，各仪表指数是否准确可靠，然后遵照本工艺提 供的工艺规范参数预调焊接电流、电压及保护气体流量。 5.1.5.合焊前应先行组对点焊，点焊的焊材应与正式施焊焊材相同，点焊长度一般 应为10-15mm（可视情况而定），点焊厚度应是焊脚高度的1/2（至少低于焊脚高度）。 5.1. 6.对于有焊前预热要求的焊件，根据工艺文件要求规范参数预热，温度必须经 热电偶测温仪测定，预热范围宽度应符合工艺文件的规定。 5.2.焊接过程 5.2.1.施焊过程应密切注视电弧的燃烧状况及母材金属与熔敷金属的熔合情况，发 现异常应及时调整或停止焊接，采取相应的改进措施。 5.2.2.多层焊时层间清渣要彻底，并自检焊缝表面发现缺陷及时修复，如焊接工艺 文件对层间温度有要求，必须保证层间温度符合工艺要求再焊下一层。 5.3.减少焊接应力变形的措施 5.3.1.刚性固定法：通常用于角变形较大的构件，施焊前加装若干块固定筋板其厚 度一般不小于8mm，对于较厚的焊件固定筋板的厚度应随之增大。
中石化工建设 预焊接工艺规程（pWPS ） 表号/装订号 共 页 第 页 单位名称 海盛石化建筑安装工程 预焊接工艺规程编号WPS-HP0101 日期 2014.8 所依据焊接工艺评定报告编号HP0101 焊接方法 GTAW+SMAW 机动化程度（手工、机动、自动） 手工 焊接接头： 坡口形式： V 型坡口 衬垫 （材料及规格） Q235B 其他 坡口采用机械加工或火焰切割 简图：（接头形式、坡口形式与尺寸、焊层、焊道布置及顺序） 母材： 类别号 Fe-1 组别号 Fe-1-1 与类别号 Fe-1 组别号 Fe-1-1 相焊或 标准号 GB3274-2007 材料代号Q235B 与标准号GB3274-2007 材料代号Q235B 相焊 对接焊缝焊件母材厚度围： 4~12mm 角接焊缝焊件母材厚度围： 不限 管子直径、壁厚围：对接焊缝 --- 角焊缝 --- 其他： 同时适用返修焊和补焊 填充金属： 焊材类别： 焊丝（GMAW ） 焊丝（SAW ） 焊材标准： GB/T8110-2008 JIS Z3351 填充金属尺寸： φ1.2mm φ4.8mm 焊材型号： ER50-6 YS-S6 焊材牌号（金属材料代号）： THT-50-6 US-36 填充金属类别： Fe-1-1 FeMS1-1 其他： / 对接焊缝焊件焊缝金属厚度围：GMAW ≤6mm,SAW ≤12角焊缝焊件焊缝金属厚度围： 不限 耐蚀堆焊金属化学成分（%） C Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb
编制： 审核： 批准： 日期： 日期： 日期： 中石化工建设 焊接工艺评定报告 表号/装订号 共 页 第 页 单位名称 中石化工建设 焊接工艺评定报告编号 日期 预焊接工艺规程编号 焊接方法 机动化程度（手工、机动、自动） 接头简图：（接头形式、坡口形式与尺寸、焊层、焊道布置及顺序） 60° 母材： 材料标准 材料代号 类、组别号 与类、别号 相焊 厚度 其他 焊后热处理： 保温温度（℃） 保温时间 ( h ) 保护气体： 气体 混合比 流量（L/min ） 保护气体 尾部保护气 / / / 背部保护气 / / / 填充金属： 焊材类别 焊材标准 焊材型号 焊接牌号 焊材规格 焊缝金属厚度 其他 / 电特性： 电流种类 极性 钨极尺寸 焊接电流（A ） 电弧电压（V ） 焊接电弧种类 / 其他
焊接工艺评定试验试样 取样工艺规程 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
焊接工艺评定试验试样取样通用工艺规程 1主题内容与适应范围 本规程规定了钢制焊接压力容器焊接工艺评定试验试样加工方法和要求。 本规程适用于本公司钢制压力容器焊接工艺评定。 2总则 焊接责任工程师应根据公司需要确定焊接工艺评定项目。 焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常工作状态，钢材、焊接材料必须符合相应标准，并由本公司技能熟练的焊工使用本公司焊接设备焊接试板。 3试样制备 试样取样及尺寸、要求 3.1.1焊接工艺评定的小铁研抗裂试样应符合图3-1规定 图3-1 3.1.2取样要求 a) 所有切口不得用剪板机剪切 b) 所有棱角都应倒成R2圆角（除焊缝外）； c) 在所有试样端头打上钢印； d) 所有试样表面不得有碰伤； e) 试样数量：5件。 试样取样位置 3.2.1板材取样 3.2.1.1板材对接焊缝工艺评定试样的类别和数量见表3-1，试样取样位置见图3-2。
（a）不取侧弯试样时（b）取侧弯试样时 图3-2 板材取样位置图（未完） （c）取纵向弯曲试样时 图3-2 板材取样位置图（续完） 3.2.1.2 试样要求 a) 试件角变形超过3°时，应在无损检测前进行冷校平。 b) 试件经外观检查和无损检测合格后，允许避开缺陷取样。 c) 力学性能试样应以机械法去除焊缝余高，使之与母材平齐。 d) 应在试样端头和剩余试件的先焊面打上钢印标记。 3.2.2 管材取样 3.2.2.1 管材对接焊缝试件取样位置见图3-3。 3.2.2.2 试样要求 管材对接焊缝的试样要求按本规程的3.2.1.2条之规定进行。
简述钛钢复合板的焊接技术 钛有第三金属”之称，有高的比强度，良好的塑韧性和耐腐蚀性，已被广泛应用在航空航天、造船及化学工业中。正是由于材料本身及焊接的特殊性，以及钛钢复合板焊接属于比较新的施工领域，施工措施还不成熟、不完善，致使现场焊接施工中经常会出现质量问题。 一、焊接方法的选择 由于钛钢复合板基层钢材质为Q235钢，焊接工艺已经相当成熟稳定，因此可用多种焊接方法，焊条电弧焊、CO2气体保护焊以及焊条电弧焊/埋弧焊。但考虑到现场实际施工问题，焊条电弧焊效率比较低，还要专门清理熔渣；采用焊条电弧焊/埋弧焊方法，需要焊条电弧焊打底，增加工序，且由于埋弧焊焊接参数较大容易击穿打底层，焊接质量难以保证，而且热影响区较大，会对附近复合区钛板造成一定负面影响；CO2气体保护焊为半自动化操作，而且减少了中间环节，大大提高了焊接施工效率，有利于保证施工进度和焊接质量。但由于CO2气体保护焊产生的飞溅较大，因此建议使用Ar CO2气体的混合气体。 钛钢复合板焊接采用钨极氩弧焊，施工的关键点在于钛板的焊接。一般现场为钛填条搭接焊，钛填条厚度为1.5mm，钛板厚度为1.2mm。由于钛元素在元素周期表中属于过渡元素，具有一定的化学活性。光洁的钛板在常温下就能与空气中的氧发生反应，并且随温度的升高活性增加，达到250℃时开始吸氢，400℃时开始吸氧，600℃时开始吸收氮元素，与氢、氧、氮元素发生反应，生成各种钛化合物。或溶解于钛晶粒组织中，形成间隙固溶体，改变金属晶格，降低钛板的力学性能和使用性能。为此，在钛板焊接的过程中，必须做好钛板、钛填条、钛焊丝的清理和焊接过程中的防护工作。 二、焊接参数选择 焊接参数选择也会对钛焊缝及热影响区组织产生很大影响。由于钛金属具有熔点高、热容量大和导热性差等特性，如果选择焊接参数较大，热输入量多，会造成高温热影响区较宽，高温停留时间较长，致使焊缝和热影响区晶粒粗大，甚至出现钛板与基层钢互溶。两者互溶所产生的中间化合物是脆性组织，破坏和改变了原有金属晶格，是焊缝中的应力集中点和薄弱环节，增加焊缝脆性，降低了焊缝的塑韧性以及屈服强度、抗拉强度，使钛钢复合板焊缝的力学性能急剧下降。焊缝及热影响区在冷却过程中转变为针状组织，导致焊接接头塑性下降。热输入量过大，如果防护措施不当，焊缝及热影响区暴露于空气中就会导致氧化变色，降低或无法满足使用要求；反之电流过小，则无法保证焊缝熔合性，使热影响区淬硬，不利于氢的逸出，增大了冷裂倾向，而且施工进度比较慢。因此，焊接电流的选择必须合理、实用。现场施工推荐使用电流为110～150A，氩气流量为10～14L/m i n。在钛填条的焊接过程中，焊缝及热影响区的氧化变色及裂纹的产生是经常出现的问题。氧化变色主要是钛表面温度过高，钛元素活性增加，与空气中的氧在接触过程中发生反应。由于氧化程度不同，表现出的表面颜
钎焊工艺文件 1总则 为保证公司能在焊接时贯彻执行国家及行业相关标准，规范公司焊接行为，确保工程制造质量，特制定本规程。本规程规定了钎焊焊接规范、工艺规程操作方法及检验项目，适用于公司产品钎焊焊接过程。 2材料 根据焊接对象选择焊接材料，所选材料应满足GB/T 10046 《银钎料》的规定。 2.1 焊条 a)银钎焊条； b)磷铜焊条； 2.2 熔剂： a)银钎焊溶剂（QJ102）； 3设备和工具 3.1设备和工具 a)氧气瓶； b)乙炔瓶； c)氧气减压器； d)乙炔减压器； e)乙炔回火防止器； f)橡皮管（氧气皮管、乙炔皮管）； g)射吸式焊炬， h)台虎钳。 3.2 附件 a)太阳镜； b)引火工具（火柴或打火枪）； c)劳保用品（手套、口罩）； 4钎焊工艺 对焊接不同的材料，不同的管径时所需的焊枪大小和火焰温度的高低有所不同，焊接时火焰的大小可通过两个针形阀进行控制调整，火焰的调整时根据氧、乙炔气体体积比例不同可分为炭化焰、中性焰和氧化焰三种。 4.1火焰的种类及特点 4.1.1炭化焰
其特点是氧气与乙炔气的体积比小于1，略缺氧，易将炭粒带入金属而影响焊料流动，冒黑烟，温度约为2700左右。 4.1.2中性焰 其特点是焰芯的尺寸取决于燃烧气体的成份、耗量和流速，焊炬喷嘴孔直径决定了火焰焰心的直径，而混合气的流速，则决定了焰芯的长度，中性焰的火焰分3层，焰芯呈尖锥形，色白而明亮，内焰为蓝白色，外焰由里向外逐渐由淡紫色变成为橙色和蓝色，温度约为3000~3500℃左右。 4.1.3氧化焰 其特点是是焰芯是圆锥形，长度明显地缩短，轮廓也不清晰，颜色暗淡，外焰也缩短了，火焰是蓝色，火焰燃烧时伴有响声，响声大小取决于氧气压力，氧化焰的温度高于中性焰。 4.1.4火焰的调节 点燃前先按操作规程分别开启氧气瓶和乙炔气瓶的阀门，使低压氧气表指示在0.2~0.5Mpa左右，乙炔气的眼里表指示在0.05Mpa左右。然后微开焊枪的氧气阀。再微开焊枪上的乙炔气阀，同时，从焊嘴的后面迅速点火。切不可在焊嘴正面点火，以免喷火烧手。点燃后即可调节，两阀的调节就是调节氧气与乙炔气浸入焊枪混合气的比例，从而得到不同的火焰。 4.2工艺的准备与配管 4.2.1工艺准备 4.2.1.1清除钎焊处及钎料表面的油脂、氧化物等污物。 4.2.1.2检查氧气瓶和乙炔瓶内的量是否足够。 4.2.1.3核对图纸要求，保证各部件的齐全无缺，功能完好。 4.2.2配管 4.2.2.1保证管路光路横平竖直，注意各阀件的方向性。 4.2.2.2根据图纸要求的尺寸和管径，用卷尺量取相应的长度，并用线号笔几下位置。 4.2.2.3较粗的铜管要固定后，再用割刀拆下，要保证割口平齐，不变形。用锉把割口毛边锉平，并用抹布擦拭干净。 4.2.2.4将要焊接管件表面清洁或扩口，扩完的喇叭口应光滑、圆正、无毛刺和裂纹，厚度均匀，用砂纸将要焊接的铜管接头部分打磨干净，最后用干布擦干净。 4.2.2.5对将要焊接的铜管互相重叠插入（注意尺寸）并圆心对准。 4.2.2.6铜管接头与铜管插入深度及间隙见表4-1。（插入深度约等于管径） 表4-1
古城副井行政办公楼 钢结构挑檐手工电弧焊焊接工艺评定报告 编制部门： 编制： 审定： 批准部门： 批准：
手工电弧焊焊接工艺评定报告 1.评定材质： 16M n钢材评定厚度δ=36mm 2.评定目的： 为了验证施焊中的焊接工艺性的正确性。 3. 评定接头形式： 背部带衬板的组合焊缝。 衬板和腹翼板应根据拼点规定，点焊牢固，每一边都有拼点焊缝。 施焊分9层焊接，采用直线运条，当焊宽超过3-4φ焊时采用分道焊。其中φ焊为焊条直径。 4.参数选择： 打底层：φ3.2mm E5015 I=120±10(A) U=22±2(v) V=10±1c m/min 其余层：φ4mm E5015 I=190±10(A) U=22±2(v) V=13±1m/h 随着焊缝宽度增加,对焊速可作相应的调整. 焊接材质都选用J506或J507焊接. 5. 极性及电流种类； 选用交流弧焊机(J506) 6. 检测： Ⅰ主控项目
焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。且一级焊缝不得有咬伤、未焊满、根部收缩等缺陷。 2、不允许有表面裂纹、夹渣、未焊透、焊缝宽度,应盖边每边2-4㎜，平缓过渡，飞溅应清除干净。 3、力学试验： 取试件进行力学试验，应符合建筑工程试验、检验标准。
焊接工艺评定报告 编号：001 评定项目：手工电弧焊 焊接方法：手工电弧焊 焊接工艺评定人：赵海职称：职务：负责评定单位：山西宏图建设工程有限公司 填写评定日期：2012年11月18日 批准人：职称：职务：批准评定报告单位： 批准评定日期：2012年5月18日 接头： 接头形式：组合焊缝 衬垫（有、无）：背部采用如图衬垫 衬垫材料：A3 其它：摭点时拉开 母材：
焊接工艺评定试验计划书 Q345B钢的MAG焊 （对接） 编制： 审核：
批准： 内容 焊接工艺认可试验计划书.................... ............................... (1) 1．范围 (3) 1．1 焊接方法 (3) 1．2 应用范围...................................................................... ..................... . (3) 2．试验日期及地点 (3) 3．试板准备 (3) 4．焊接材料 (3) 5．焊接设备 (3) 6．接头细节 (3) 6．1 对接..... . (3) 7．焊接条件..... ..... (5) 7．1 焊接要求..... ..... ..... ..... .. (5) 7．2 预热..... . (5) 7．3 焊接材料的管理...................................................................... (5) 8．试验与检查.......................................................................................................... . (5) 9．试样准备..... .... . (6) 10. 试样尺寸......................... . .... ............... . (6) 10．1 横向拉伸试验. .... ............... . .... . (6) 10．2 弯曲试验（侧弯）. .... ............... . .... ............... .. (6) 10．3 冲击试验. .... ............... . .... (6)
扬中市顺达电力设备有限公司QW/SD-11 焊接工艺文件 1.本工艺为通用工艺文件，适用于本公司的焊条电弧焊，除图样及专用工艺文件中有明确规定者外，均按本作业指导书执行，钢结构件等的焊条电弧焊可参照本作业指导书执行。 2. 焊接人员均应进行理论和实际操作技能的培训，取得焊接人员合格证后才能在有效期内承担合格项目范围内的焊接工作，并应严格遵守工艺纪律。 3.1熟悉产品图样、技术要求、焊接工艺文件。 3.2准备好一切所需要的工具及防护用品，根据焊条性能和技术要求合理选择焊接电源和极性，检查焊接设备是否处于正常工作状态，导线电缆接触良好，如有异常之处应立即关闭电源，通知维修工检查,接地线应与焊件接触良好，防止打弧。 3.3焊接接头的坡口形式和尺寸按设计图样，坡口表面应光滑、平整，不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷。 3.4焊前将焊件坡口表面及两侧50mm范围内的油、锈及氧化皮等清理干净。 3.5 焊接工艺参数控制按表3要求控制。 4.1常用钢号推荐的预热温度见表4. 4.2不同钢号相焊时，预热温度要求较高的钢号选取。 4.3采取局部预热时，应防止局部应力过大，预热的范围为焊缝两侧各不小于焊件厚度的3倍，且不小于100mm。 4.4需要预热的焊件在整个焊接过程中应不低于预热温度。 4.5当用热加工法下料、开坡口、清根、开槽或施焊临时焊缝时，亦需考虑预热要求。 5.1.1当焊接区域环境出现下列情况之一时如无有效防护措施时，禁止施焊： 1、相对湿度大于90℅； 2、气体保护焊时风速大于2m/s；
3、手工焊时风速大于10m/s; 4、雨雪环境 5.1.2当焊件温度低于00C时，应在始焊处100mm范围内预热到150C左右。 5.2各种直径焊条推荐选用的焊接电流见表5。 5.3焊接时应保持一定的弧长，弧长一般为焊条直径的0.5-1倍。使用低氧氢型焊条时，应采用短弧，较小的摆动。 5.4对于奥氏体不锈钢焊接时，在保证熔合良好的情况下应采用小电流，快焊速及窄焊道。焊接过程中尽量不做横向摆动，控制层间温度不大于600C，对于接触腐蚀介质的焊缝应最后施焊（无耐蚀要求的除外）。 5.5禁止在非焊接部位引弧，可在坡口内或引弧板上引弧，如偶然发生在焊件表面引弧，应将弧疤磨平或将弧坑施焊工艺补焊后磨平。 5.6采用捶击消除残余应力时，第一层焊缝和盖面层焊缝不宜捶击。 5.7引弧板、熄弧板、产品焊接试板不应捶击拆除。 5.8焊接人员施焊结束后，清理焊缝表面，在规定部位做焊接人员标记。 6.1焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和夹渣等缺陷，并不得保留有熔渣与飞溅物。 6.2A、B类接头焊缝的余高，见下表6。 表6 注：焊缝金属厚度：对单面坡口为焊件母材厚度，对双面坡口为坡口直边部分中点至母材表面的深度，两侧分别计算。 6.4 C、D类接头焊缝与母材呈圆滑过渡，焊缝在图样无规定时，取焊件中较薄者之厚度。补强圈的焊脚，当补强圈厚度不小于8mm时，其焊脚等于补强圈厚度的70%，且不小于8mm。 7.1焊缝表面缺陷的返修及母材缺陷补焊 7.1.1焊缝表面缺陷如气孔、夹渣、咬边、弧坑等应在无损检验前进行修磨补焊至规定要求。 7.1.2母材缺陷应挖除或打磨至缺陷完全消除，对标准抗拉强度下限值δb>540MPa的材料及Cr—Mo低合金钢材还需进行表面无损检测，补焊后需打磨与母材齐平，对以上二类材料还需进行表面无损检测。 7.1.3经无损检测发现的焊缝表面缺陷在修磨补焊后应重新检测，以确定缺陷消除情况。7.2焊缝内部缺陷的返修 7.2.1焊缝经无损检测发现内部超标缺陷时，由无损检测人员签发“焊缝返修通知单”连同缺陷显示单交焊接检验员转车间安排焊接人员返修。 7.2.2焊缝一、二次返修，由现场焊接技术人员制定返修工艺措施，经焊接质控责任人审批后，由现场焊接技术人员指导焊接人员进行。 7.2.3超过二次以上的焊缝返修，需经焊接质控责任人编制返修工艺，并经技术总负责人审
焊接件的设计及焊接工艺评定 一、焊接件的设计要求及在设计图上的正确表述： 1、焊接结构钢材的选择： 选择原则：抗拉强度、刚度、塑性、冲击韧性、成形性、焊接性等。 另外还需要考虑：耐蚀性、耐磨性、耐热性及材料的价格和市场供货状况。 2、焊接结构的强度计算： （1）、焊缝容许应力 各行业间的焊缝容许应力值常有差异，设计焊接结构时应遵循所纳入的行业的国家标准。 A、建筑钢结构焊缝强度设计值应符合： GBJ64—84《建筑结构设计统一标准》； GBJ17-88《钢结构设计规范》； GBJ18—87《冷弯薄壁型钢结构技术规范》。 B、压力容器结构焊缝容许应力： 压力容器结构中的焊缝，当母材金属与焊缝材料相匹配时，其容许应力按母材金属的强度乘以焊缝系数φ计算 压力容器强度计算时的焊缝系数φ a)最简单的结构形式； b)最少的焊接工作量； c)容易进行焊接施工； d)焊接接头产生变形的可能性最小； e)最低的表面处理要求； f)最简便的焊缝检验方法； g)最少的加工与焊接成本； h)最短的交货期限。 3、焊接结构工作图(设计图): 焊接结构设计图是制造焊接结构产品的基本依据,通常由总图、部件图及零件图组成(各行业有差异,有些企业是由总图及部件图两部份组成,而由施工单位即制造单位的工艺人员绘制零件图).
通常焊接结构设计图除常规的要求外,还应包括以下内容: 1)、结构材料; 2)、焊接方法及材料; 3)、焊接接头形式及尺寸的细节(或局部放大图); 4)、允许尺寸偏差; 5)、焊前预热要求; 6)、焊后热处理的方法.(消除应力热处理). 注:接头形式: 焊接结构及焊接连接方法的多样化,以及结构几何尺寸、施工场合与条件等的多变形,使焊接接头形式及几何尺寸的选择有极大的差异.优良的接头形式有赖于设计者对结构强度的认识及丰富的生产实践经验.优良的接头不仅可保证结构的局部及整体强度,而且可简化生产工艺,节省制造成本;反之则可能影响结构的安全使用甚至无法施焊.例如相同板厚的对接接头,手工焊与自动埋弧焊的坡口形式及几何尺寸完全不同;两块板相连时采用对接或搭连接,其强度、备料、焊接要求及制造成本也迥然不同,这就需要根据技术经济效果综合考虑,认真选择. 我国关于不同焊法的接头形式的国家标准有: GB985—88气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸； GB986—88 埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸； 它们具有指导性，需要指出，在不同行业及各个工厂企业，由于习惯及一些特殊要求，在接头形式及符号上会出现差异。 4、焊接方法及焊缝符号在设计图上的表示： 设计标准、规范与法规是指导设计、制造、试验与验收的重要依据。从事焊接结构产品设计的人员，应通晓本专业范围所涉及的各类原材料、焊接材料、焊接设备、焊接工艺、无损检测、焊缝及焊接接头的力学性能检验与验收标准，此外，还应当熟悉与焊接有关的基础与通用标准。 焊接标记符号与辅助加工记号，已经批准实施的国家标准有： GB324-88 焊缝符号表示法； GB5185-85 金属焊接及钎焊方法在图样上的表示方法； GB12212-90 技术制图焊缝符号的尺寸、比例及简化表示法； GB7093.2《图形符号表示规则产品技术文件用图形符号》； GB4457.3 《机械制图字体》； GB4457.4 《机械制图图线》； GB4458.1 《机械制图图样画法》； GB4458.3 《机械制图轴测图》； 它们通过符号、数字或以技术要求方式在图样中标明。（凡应用标准规定的，可在图样上直接标注标准号及合格要求，以简化技术文件内容。） 在技术图样中，一般按GB324-88规定的焊缝符号表示焊缝，也可按GB4458.1和GB4458.3规定的制图方法表示焊缝。焊缝图形符号及其组成，应按GB7093.2《图形符号表示规则产品技术文件用图形符号》的有关规则设计和绘制，用于焊缝符号的字体和图线应符合GB4457.3和GB4457.4的规定。 焊接设计人员了解各种常用的及新推广的焊接方法、设备、材料、工艺基础知识，通晓现行的焊缝符号、标志方法、尺寸公差，熟悉最常用的焊缝质量检测方法与质量分等规定。 5、技术要求的一般内容： 技术要求
苏州宝带东路跨运河钢桁梁制造 焊接工艺评定方案（修订）编制： 复核： 审核： 批准： 中铁九桥工程有限公司 2013年09月
一、总则 苏州宝带东路跨运河钢桁梁主体结构采用Q345qD钢材制造。各结构中存在多种不同规格的对接、熔透或坡口角接及T型角接接头，根据钢梁的设计图纸及相关技术文件要求，结合全桥钢梁的结构形式，我们根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）附录F1的相关规定，从各种形式接头所有的板厚规格中选择有代表性的板厚组合进行焊接工艺评定试验（以下简称试验）。 二、接头选择 结合各部分结构形式，我们整理了结构中存在的各种不同板厚、不同焊接方法和不同施焊工位的各类主要对接、熔透或坡口角接及T型角接接头,详见《附表：苏州宝带桥全桥主要接头形式表》。并从所有的接头形式中选择了33组有代表性和针对性的板厚和接头组合进行焊接工艺评定试验：其中包括14组对接接头，10组熔透角接接头，5组坡口角接接头和4组T型角接接头。 三、试验材料和焊接设备 1、母材 本次试验用钢板包括厚度为8mm、12mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、50mm、55mm的Q345qD材质钢板。符合GB/T714-2008的技术要求。 试板规格：对接接头：150×800 角接接头：150×600 2、焊接材料 2.1埋弧自动焊：
①上下弦杆件节点板对接焊缝、箱型杆件棱角焊缝箱体外部采用H08Mn2E（φ5.0）焊丝，配合SJ101q焊剂。 ②上下层桥面板对接焊缝填充盖面层焊接采用H08Mn2E（φ5.0）焊丝，配合SJ101q焊剂。 ③工型腹杆、桥面系T型横梁主焊缝采用H08MnA（φ5.0）焊丝，配合SJ101q焊剂。 2.2 CO2气体保护焊： ①上下弦杆件腹杆接头板、横梁接头板焊缝采用药芯焊丝E501T-1（φ 1.2）焊接。 ②上层桥面U肋焊缝采用药芯焊丝E501T-1（φ1.2）焊接，下层桥面纵向板肋焊缝采用实芯焊丝ER50-6（φ1.2）焊接；弦杆、腹杆纵向加劲肋采用实芯焊丝ER50-6（φ1.2）焊接。 ③桁片制造腹杆与上下弦杆件之间的对接焊缝采用药芯焊丝E501T-1（φ1.2）焊接。 ④桥面板对接焊缝打底层焊接采用实芯焊丝ER50-6（φ1.2）；横梁腹板、底板与上下弦杆工地连接焊缝采用药芯焊丝E501T-1（φ1.2）焊接；上下弦杆件之间工地对接焊缝采用药芯焊丝E501T-1（φ1.2）焊接。 ⑤各类连接角焊缝平位采用实芯焊丝ER50-6（φ1.2）焊接，立、仰位采用药芯焊丝E501T-1（φ1.2）焊接。 2.3焊条电弧焊：用于定位焊。采用焊条E5015（φ 3.2）。 以上选用焊材除H08Mn2E采用专用技术条件外，其余均符合以下国家标准的规定：
钛合金焊接工艺 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
关键词：焊接；钛合金；焊丝；氩气；氩弧焊 摘要：本文阐述了钛及钛合金的材料特点及焊接性、并针对钛及钛合金焊接中易产生氧化、裂纹、气孔筹焊接缺陷，进行了焊接性试验。能过对钛及钛合金焊接工艺规范的不断摸索，以及对试验过程出现的问题的合理分析，总结出钛及钛合金焊接工艺特点及操作要领。 一、钛及钛的分类及特点 国产工业纯钛有TA1、TA2、TA3三种，其区别在于含氢氧氮杂质的含量不同，这些杂质使工业纯钛强化，但是塑性显着降低。工业纯钛尽管强度不高，但塑性及韧性优良，尤其是具有良好的低温冲击韧性；同时具有良好的抗腐蚀性能。所以，这种材料多用于化学工业、石油工业等，实际上多用于350℃以下的工作条件。根据钛合金退火状态的室温组织，可将钛合金分为三种类型：α型钛合金、(α+β)型钛合金及β型钛合金。α型钛合金中，应用较多的是TA4、TA5、TA6型的Ti-AI系合金和TA7、TA8型的Ti+AI+Sn合金。这种合金室温下，其强度可达到931N/mm2，而且在高温下（500℃以下）性能稳定，可焊性良好。β型钛合金在我国的应用量较少，其使用范围有待进一步扩大。 二、钛及钛合金的焊接性 钛及钛合金的焊接性能，具有许多显着特点，这些焊接特点是由于钛及钛合金的物理化学性能决定的。 1.气体及杂质污染对焊接性能的影响
在常温下，钛及钛合金是比较稳定的。但试验表时，在焊接过程中，液态熔滴和熔池金属具有强烈吸收氢、氧、氮的作用，而且在固态下，这些气体已与其发生作用。随着温度的升高，钛及钛合金吸收氢、氧、氮的能力也随之明显上升，大约在250℃左右开始吸收氢，从400℃开始吸收氧，从600℃开始吸收氮，这些气体被吸收后，将会直接引起焊接接头脆化，是影响焊接质量的极为重要的因素。 （1）氢是影响氢是气体杂质中对钛的机械性能影响最严重的因素。焊缝含氢量变化对焊缝冲击性能影响最为显着，其主要原因是随缝含氢弹量增加，焊缝中析出的片状或针状TiH2增多。TiH2强度很低，故片状或针状卫HiH2的作用例以缺口，合冲击性能显着降低；焊缝含氢量变化对强度的提高及塑性的降低的作用不很时显。 （2）氧的影响氧在钛的α相和β想中都有有较高的熔解度，并能形成间隙固深相，使用权钛的晶伤口严重扭曲，从而提高钛及钛合金的硬度和强度，使塑性却显着降低。为了保证焊接接应的性能，除了在焊接过程中严防焊缝及焊按热影响区发主氧化外，同时还应限制基本金属及焊丝中的含氧量。 （3）氮的影响在700℃以上的高温下，氮和钛发生剧作用，形成脆硬的氮化钛（riN）而且氮与钛形成间隙固溶体时所引起的晶格歪挪程度，比是量的氧引起的后果更为严重，因此，氮对提高工业纯钛焊缝的抗拉强度、硬度，降低焊缝的塑性性能比氧更为显着。 （4）碳的影响碳也是钛及钛合金中常见的杂质，实验表明，当碳含量为%时，碳因深在α钛中，焊缝强度极限有些提高，塑性有些下降，但不及氧氮的作用强烈。但是当进一步提高焊缝含碳量时，焊缝却出现网状TiC，其数量随碳含量
钣金与焊接工艺规范 1、总则 1.1、本守则规定了钣金件、焊接件在下料、折弯、焊接、清理、焊接等主要工序的工艺守则。 1.2、当本守则与工艺文件和图纸冲突时，以工艺文件和图纸为准。 2、零件的下料 2.1、材料的清理： 2.1.1、零件使用的板、型材原则上要求下料前进行抛喷丸清理后在进行切割。尤其是图纸尺寸小、下料后和焊接后难以进行抛丸清理的小件，更要在下料前进行清理。 2.1.2、振动类工件，必须使用原平板，或者依照图纸要求材质使用板材。所使用的板型材必须进行焊前清理。 2.2、钣金件的下料一般采用砂轮切割机下料、剪板机下料、冲床下料、手工气割下料、自动气割下料、等离子切割下料等方式，具体下料方式一般按以下原则进行选择： a、图样及工艺文件已明确规定的应按照图样及工艺规定的执行。 b、适用剪板机下料的必须用剪板机下料。 c、型钢下料应尽量采用切割机下料。 d、适用自动气割机下料的应尽量采用自动气割机下料。 e、图样要求下料表面粗糙度Ra≤25的应采用剪板下料、自动气割机下料。 2.3、零件下料技术要求： 2.3.1、下料尺寸应符合图样及工艺文件的要求。 2.3.2、下料后进行机械加工的零件应留有合理的加工余量。
手工气割下料毛坯每边加工余量(参考件) 毛坯长度和直径毛坯厚度 ≤25 >25-50 >50-100 >100-200 >200-300 每边留量 长度 100 3 4 5 8 10 >100-250 4 5 6 9 >250-630 11 >630-1000 5 6 7 10 >1000-1600 12 >1600-2500 6 7 8 11 >2500-4000 13 >4000-5000 7 8 9 12 直径 60-100 5 7 10 14 16 >100-150 6 8 11 15 17 >150-200 7 9 12 16 18 >200-250 8 10 13 17 19 >250-300 9 11 14 18 20 2.3.3、剪板下料的工件周边应齐平，不得有咬边现象，直线度误差每1000mm≤ 1.5mm，相互垂直面的垂直度每1000mm≤3mm。 2.3.4、气割下料前应检查场地是否符合安全要求，工件应垫平，工件下面应留有一定间隙，为防止飞溅物烫伤，必要时应加挡板遮挡。 2.3.5、气割切口表面应光滑干净，而且粗细纹要一致，边缘棱角无融化，直线表面直线度误差每1000mm≤3mm，相互垂直面的垂直度每1000mm≤5mm。2.3.6、下料后直接入半成品库的零件应采用锉削、磨光机打磨。钢丝刷刷除、喷砂校直等措施保护零件的表面质量。 2.3.7、下料后直接入半成品库的零件应表面平整，无毛刺、锈蚀、气割飞溅物、明显弯曲及凹凸不平等现象，并按《涂漆工艺守则》的要求涂底漆。 3、零件的弯曲 3.1、零件的弯曲一般采用折弯机折弯、冲床模具弯曲、卷板机弯曲及手工火焰加热弯曲等方法。具体选择方式按下列方式选择： a、图样及工艺文件已明确规定的应按图样及工艺规定的执行。
钛焊接工艺 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
工业纯钛焊接工艺试验及焊接接头质量控制 齐鲁石化公司检修公司聂振海 钛及钛合金具有比重小，强度高及良好的高、低温性能，它在湿氯气中，氧酸盐、尿素、硝酸、石酸、石炭酸等大多数酸、碱、盐介质中有优异的抗裂性能和耐腐蚀性能，使之成为一种前景广范的新型结构材料，越来越广泛地应用在石油化工、军工、宇航、制药等各个领域。 但是，由于钛在高温下，有很强的化学活泼性，熔点高，热熔量小，导热性差等特点，因此它的可焊性具有与碳钢、普通低合金钢、不锈钢、铝、铜等不同的显着特点。 为了广开生产门路，适应我公司化工生产的需要，我们进行了工业纯钛焊接工艺试验及焊接接头质量控制的专题研修。现简述如下： 一、工业纯钛的种类及性能 工业纯钛的牌号用汉语拼音字母TAx表示。TAD是碘法钛，TA 4—TA 8 、 TB 2、TC 1 ~TC 10 是钛合金。工业纯钛有TA 1 、TA 2 、TA 3 ，其化学成分及常温机械 性能见表1。 工业纯钛的化学成分及板材的室温机械性能表1
钛的机械性能与纯度有关，钛纯度越高，强度越低，但塑性增加。杂质与钛形成脆性化合物，使塑性、韧性急剧降低，因此，钛中杂质受到严格限制。钛与钢、铝、铜的部分物理性能比较见 表2。 钛与钢、铝、铜的部分物理性能比较表2 钛的导热系数小，比热小，电阻系数大，与不锈钢相比在焊接时，所需功率还要小，而且焊透性也较好。 二、工业纯钛的可焊性特点 1、高温下易氧化 工业纯钛的化工性质非常活泼，虽然常温下比较稳定，但在高温下易吸收氢、氧、氮等气体而变脆，使塑性显着下降。 为了防止上述有害气体的污染，在焊接时需要采用特殊的工艺措施。- - -