手弧焊工艺参数
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常用焊接参数的选择:1. 手工电弧焊工艺规范参数主要有:焊接电流、焊条直径和焊接层次。
1焊接电流焊条与电流匹配参数· 1.6 2.0 2.5 3.2 4.0 5.0 5.85.8电流(A)25~4.40~60 50~80100~130160~210200~270260~300注:立焊、横焊、仰焊时焊接电流应比平时小10%~20%。
2)焊条直径焊条直径一般根据构件厚度及焊接位置来选择。
平焊时焊条直径可以选择大些,立焊时焊条直径不大于5mm,仰焊和横焊时最大焊条直径为4mm,多层焊及坡口第一层焊缝使用的焊条直径为3.2~4mm.焊条直径的选择焊件厚度(mm)2336~12≥13焊条直径(mm)2 3.2 3.2~44~54~62. 埋弧自动焊埋弧自动焊焊接规范的主要参数有:焊接电源、电弧电压、焊接速度、焊丝直径及焊丝伸出长度等。
焊丝的直径大,焊缝的熔宽会增加,熔深则稍有下降;焊丝直径越小,熔深相应增加。
一般大型工件多采用4~5mm直径的焊丝。
不同的焊丝直径应用不同的焊接电流范围焊件厚度(mm)23456焊条电流(A)200~400 300~600500~800700~1000800~1200焊接电流与相应的电弧电压焊接电流(A)600~700700~850850~10001000~1200电弧电压(V)36~3838~4040~4242~44焊接速度的变化,将直接影响电弧热量的分配情况,即影响线能量的大小。
在其他参数不变时,焊接速度增加,热输入量减少,熔宽明显变窄。
当焊接速度超过40m/h时,由于热输入量减少的影响,焊接缝会出现磁偏吹、吹边、气孔等缺陷。
焊接速度过低时,易产生类似过高的电弧电压的缺陷。
3. CO2气体保护焊主要规范参数:焊接电流、电弧电压、焊丝直径、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量等。
焊丝直径主要是根据工件厚度来选择。
一般薄板采用¢0.8~1.0mm的焊丝焊接。
中厚板应选用¢1.2~2.0mm的焊丝焊接。
焊接工艺参数的选择手工电弧焊的焊接工艺参数主要条直径、焊接电流、电弧电压、焊接层数、电源种类及极性等。
1.焊条直径焊条直径的选择主要取决于焊件厚度、接头形式、焊缝位置和焊接层次等因素。
在一般情况下,可根据表6-4按焊件厚度选择焊条直径,并倾向于选择较大直径的焊条。
另外,在平焊时,直径可大一些;立焊时,所用焊条直径不超过5mm;横焊和仰焊时,所用直径不超过4mm;开坡口多层焊接时,为了防止产生未焊透的缺陷,第一层焊缝宜采用直径为3.2mm的焊条。
表6-4 焊条直径与焊件厚度的关系mm焊件厚度≤23~45~12>12焊条直径23.24~5≥152.焊接电流焊接电流的过大或过小都会影响焊接质量,所以其选择应根据焊条的类型、直径、焊件的厚度、接头形式、焊缝空间位置等因素来考虑,其中焊条直径和焊缝空间位置最为关键。
在一般钢结构的焊接中,焊接电流大小与焊条直径关系可用以下经验公式进行试选:I=10d2 (6-1) 式中I ——焊接电流(A);d ——焊条直径(mm)。
另外,立焊时,电流应比平焊时小15%~20%;横焊和仰焊时,电流应比平焊电流小10%~15%。
3.电弧电压根据电源特性,由焊接电流决定相应的电弧电压。
此外,电弧电压还与电弧长有关。
电弧长则电弧电压高,电弧短则电弧电压低。
一般要求电弧长小于或等于焊条直径,即短弧焊。
在使用酸性焊条焊接时,为了预热部位或降低熔池温度,有时也将电弧稍微拉长进行焊接,即所谓的长弧焊。
4.焊接层数焊接层数应视焊件的厚度而定。
除薄板外,一般都采用多层焊。
焊接层数过少,每层焊缝的厚度过大,对焊缝金属的塑性有不利的影响。
施工中每层焊缝的厚度不应大于4~5mm。
5.电源种类及极性直流电源由于电弧稳定,飞溅小,焊接质量好,一般用在重要的焊接结构或厚板大刚度结构上。
其他情况下,应首先考虑交流电焊机。
根据焊条的形式和焊接特点的不同,利用电弧中的阳极温度比阴极高的特点,选用不同的极性来焊接各种不同的构件。
手工电弧焊是一种常用的焊接工艺,它适用于各种金属材料的连接和修复,被广泛应用于制造业和建筑业等领域。
在进行手工电弧焊时,需要根据具体的工件材料和要求来确定焊接工艺参数,以保证焊接质量和效率。
下面就手工电弧焊的焊接工艺参数进行详细的介绍和解析:一、焊接电流焊接电流是手工电弧焊中最重要的焊接工艺参数之一。
它直接影响到焊缝的质量和焊接速度。
一般来说,焊接电流过大会导致焊接材料过热,产生气孔和烧穿现象;而焊接电流过小则会导致焊缝质量低下,无法形成均匀的熔透层。
在进行手工电弧焊时,需要根据工件的材料和厚度来合理地选择焊接电流。
二、焊接电压焊接电压是另一个重要的焊接工艺参数。
它直接影响到电弧的稳定性和焊接质量。
一般来说,焊接电压过高会导致电弧过稳定,焊缝过深,从而增加热影响区;而焊接电压过低则会导致电弧不稳定,焊缝形状不美观,甚至引起飞溅现象。
在进行手工电弧焊时,需要根据具体工件和焊接材料来合理地选择焊接电压。
三、焊接速度焊接速度也是手工电弧焊中需要考虑的重要参数之一。
它直接影响到焊缝的形成和焊接质量。
一般来说,焊接速度过快会导致焊接材料无法完全熔化,形成冷结合现象;而焊接速度过慢则会导致热影响区过大,焊接变形严重。
在进行手工电弧焊时,需要根据工件的材料和厚度来合理地选择焊接速度。
四、焊接材料焊接材料是影响手工电弧焊质量的另一个重要因素。
选择适当的焊接材料可以提高焊接质量和效率。
一般来说,焊接材料的选择应根据工件的材料和要求来确定。
需要注意的是,焊接材料的质量和规格必须符合相应的标准,以保证焊接质量。
五、焊接位置焊接位置也是影响手工电弧焊质量的重要因素之一。
不同的焊接位置会对焊接过程和焊缝形成产生影响。
在进行手工电弧焊时,需要根据焊接位置的不同来采取相应的焊接方法和焊接工艺参数。
六、其他影响因素除了上述的焊接工艺参数外,还有一些其他的影响因素也会对手工电弧焊产生影响,如环境温度、湿度、气体等。
在进行手工电弧焊时,需要综合考虑这些因素,并根据实际情况进行调整和控制。
手工电弧焊的特点工艺参数及焊接电弧的引燃运条接头和收弧一.手工电弧焊工艺特点手工电弧焊的代号是111,是手工操作焊条进行焊接的电弧焊的方法。
也是在焊接领域里劳动强度最大的焊接方法,电弧焊是利用电弧作热源的熔焊方法。
(一)优点:1.工艺灵活,适应性强,适合于各种金属的全位置焊接。
2.质量好,与气焊埋弧焊相比,金相组织细,热影响区小,接头性能好。
3.易于调整;易于通过工艺调整(如对称焊接等)来控制变形和改善应力。
4.简单方便:设备简单,操作方便。
(二)缺点;1.对焊工要求高:焊工的操作技术和经验,直接影响产品质量2.劳动条件差:焊工在工作时手脑并用,精神高度集中,而且还要受到高温度烘烤,及有毒、烟尘、弧光辐射和金属蒸气的危害。
3.生产效率低:焊工受体质的影响,焊接工艺参数选择范围较小,故生产效率低。
(三)应用范围在矿山、冶金、仪表、造船、锅炉及压力容器,机械制造,化工设备及航空航天制造维修业中都广泛的应用。
是工业上不可缺少的一项焊接方法。
二.手工电弧焊的工艺参数。
选择合适的焊接工艺参数,对提高焊接质量和生产率是十分重要的。
焊接工艺参数是指焊接时为提高焊接质量而选定的各个物理量。
(一)焊接电源种类和极性的选择手工电弧时采用的电源有交流电源和直流电源两大类,根据焊条性质进行选择。
1.焊接电源的选择酸性焊条可采用交、直流两种电源,但优先选用交流电源,碱性焊条由于电弧稳定性差,必须直流电源,但对药皮中含有较多稳弧剂的碱性焊条(低氢钾型),也可使用交流电源,但此时电源的空载电压应较高些。
2.极性的选择在采用正接,碱性焊条采用反接,这样电弧燃烧稳定,飞溅小,声音平静均匀。
(二)焊条直径的选择工件较厚,焊条直径越大,工件越薄,焊条直径越小。
焊条直径与焊件厚度的关系接头形式不同,焊条直径也不同,T 形接头应比对接接头使用焊条直径应大些,立焊、横焊等空间位置比平焊所选用的焊条直径应小一些,立焊最大直径不超过5MM ,所选用的焊条不超过4MM 。
焊接工艺参数焊接工艺参数(也称焊接规范)。
手工电弧焊的工艺参数通常包括焊条类型及直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度和焊接角度。
1、焊条直径的选择为了提高生产效率,应尽可能地选用大直径的焊条,但是焊条直径大往往会造成未焊透和焊缝成型不良。
焊条直径的选择通常可以从以下几个方面考虑:1)焊件的厚度,厚度较大的焊件应选用较大直径的焊条。
2)焊缝的位置,平焊时应选用较大直径的焊条。
立焊、横焊、仰焊时为减小热输入,防止熔化金属下淌,应采用小直径焊条并配合小电流焊接。
3)焊接层数,多层焊时为保证根部焊透,第一层焊道应采用小直径焊条焊接,以后各层可以采用较大直径焊条焊接,以提高盛产率。
4)接头形式,搭接接头、T形接头多用作非承载焊缝,为提高生产效率应采用较大直径的焊条。
2、焊接电流的选择增大焊接电流能提高生产效率。
使熔深增大,但电流过大易造成焊缝咬边和烧穿等缺陷,降低接头的机械性能。
焊接时,焊接电流的选择可以从以下几个方面考虑:1)根据焊条直径和焊件厚度选择。
焊条直径越大,焊件越厚,要求焊接电流越大。
平焊低碳钢时,焊接电流I(单位A)与焊条直径d(单位mm)的关系式为:I = (35---55)d2)根据焊接位置的选择。
在焊条直径一定的情况下,平焊位置要比其它位置焊接时选用的焊接电流大。
提问:3、在一块10毫米厚低碳钢上,用直径为3.2毫米的焊条,焊一道平焊缝,应采用多大焊接电流?3、电弧电压的选择(电弧长度的选择)电弧电压的大小是由弧长来决定。
电弧长则电压高,电弧短则电压低。
在焊接过程中应采用不超过焊条直径的短电弧。
否则会出现电弧燃烧不稳、保护不好,飞溅大,熔深小,还会使焊缝产生未焊透、咬边和气孔等缺陷。
4、焊接速度单位时间内完成的焊缝长度称为焊接速度。
焊接速度过快或过慢都将影响焊缝的质量。
焊接速度过快,熔池温度不够,易造成未焊透、未融合和焊缝过窄等现象。
若焊接速度过慢,易造成焊缝过厚、过宽或出现焊穿等现象。
手工电弧焊工工艺规范文件编号:1.焊接方法简介1.1.手工电弧焊是利用焊条和工件之间产生电弧,将焊条和工件局部加热到融化状态,冷却结晶形成焊缝。
2.工艺要求2.1.工件焊接前必须进行清理油污,水分和锈蚀。
2.2.引弧和收弧处是焊缝的薄弱环节,必须进行有效的处理,填满弧坑缺陷。
2.3.焊接过程中应采用短弧焊接,焊条摆动不宜过大。
2.4.焊后要对所有焊缝清理焊渣。
2.5.中碳钢焊接要求2.5.1.尽可能选用碱性低氢型焊条,焊条使用前要烘干,特殊情况可选用铬镍不锈钢焊条,采用这种焊条是电流要小,尽可能采用多层焊。
2.5.2.焊前对工件预热,35号和45号钢预热温度150~250℃,加热范围在焊缝两侧150mm以上。
2.5.3.构件焊接后注意保温,并缓慢冷却至室温。
2.5.4.焊接时采用碱性焊条,直流反接。
2.6.锰钢16Mn焊接一般选用碱性焊条,J506及J507。
3.焊接规范参数3.1.焊条的选择3.1.1.选用焊条是应考虑◇与母材的机械性能和化学成分一致◇对于结构钢的焊接,可选用相应强度等级的焊条。
一般使焊缝强度等于或稍高于被焊材料的强度,不能过高,焊缝强度过高反而会引起脆性增加,产生裂纹。
◇重要结构应选用抗裂性较好的碱性焊条。
3.1.2.常用碳钢焊条型号:3.2.焊条直径的选择可根据焊件厚度结合实际情况参考选择:3.3.焊接电流选择3.3.1.在保证产品质量的前提下,尽可能选择较大的电流进行短弧焊件,以提高生产效率。
3.3.2.焊件电流大小可根据焊条直径、牌号、焊接位置以及接头形式来选择。
4.质量检验方法及标准参考二氧化碳气体保护焊工艺规范。
手工电弧焊焊接工艺标准1.手工电弧焊焊接施工工艺标准1.1适用范围本工艺适用于钢结构制作与安装手工电弧焊焊接工艺。
工艺规定了一般低碳钢、普通低合金高强度钢手工电弧焊的基本要求。
凡各工程的工艺中无特殊要求的结构件手工电弧焊均应按本工艺规定执行。
1.2 引用标准(1)钢结构工程施工质量验收规范(GB50205—2001);(2)建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300—2001);(3)建筑钢结构焊接规程(JGJ81—2002);(4)碳钢焊条(GB5117—85);(5)低合金钢焊条(GB5118—85);(6)钢结构焊缝外形尺寸(GB10854—89);(7)焊接质量保证钢熔化焊接接头的要求和缺陷等级(GB/T12469—90);(8)钢焊缝手工超声波探伤和探伤结果的分级(GB11345—89)。
1.3 术语焊接工艺——制造焊件所有有关的加工方法实施要求,包括焊接准备、材料选用、焊接方法的选定、焊接参数、操作要求等。
坡口——根据设计或工艺需要,在焊件的待焊部位加工并装配的一定几何形状的沟槽。
断续焊缝——焊接成具有一定间隔的焊缝。
塞焊缝——两零件相叠,其中一块开圆孔,在圆孔中焊接两板所形成的焊缝,只在孔内焊角缝者。
焊缝厚度——在焊缝横截面中,从焊缝正面到焊缝背面的距离。
手工焊——手持焊具、焊枪或焊钳进行操作的焊接方法。
预热——焊接开始前,对焊件的全部(或局部)进行加热的工艺措施。
后热——焊接后立即对焊件的全部(或局部)进行加热或保温,使其缓冷的工艺措施。
焊条——涂有药皮的供手弧焊用的熔化电极。
它由药皮和焊芯两部分组成。
焊药——压涂在焊芯表面上的涂料层。
焊渣——焊后覆盖在焊缝表面上的固态熔渣。
焊接工作台——为焊接小型焊件而设计的工作台。
定位板——为保证焊件间的相对位置,防止变形和便于装配而临时焊上的金属板。
引弧板——为在焊接接头始端获得正常尺寸的焊缝截面,焊前装配的一块金属板。
焊接在这块板上开始,焊后割掉。
第一节概述手工电弧焊是利用焊条与工件之间的燃烧的电弧热熔化焊条端部和工件局部,在焊条端部迅速熔化的金属细小熔滴经弧柱过渡到工件已经局部熔化的金属中,并与之融合一起形成熔池,随着电弧向前移动,熔池的液态金属逐步冷却结晶而形成焊缝。
电弧中心温度在5000℃以上,电弧在16~40V范围,焊接电流在200~500A之间。
一、工艺特点1、焊条电弧焊设备简单,操作灵活方便,应适性强,可达性好,不受场地和焊接位置的限制,在焊条能达到的地方一般都能施焊。
2、可焊金属广,除难熔或极易氧化的金属外。
3、待焊接头装配要求较低,但对焊工操作要求高。
4、劳动条件差,熔敷速度慢,生产效率低。
二、适用范围和局限性1、可焊接工件厚度范围1mm以下的薄板不易用焊条电弧焊;采用坡口多层焊的厚度虽然不受限制,但效率低,填充金属量大,其经济性下降,所以一般用在3~40mm之间。
2、可焊金属范围能焊的金属有碳钢、低合金钢、不锈钢、耐热钢、铝铜及其合金;能焊但可能需预热、后热或两者兼有的金属有铸铁、高强度钢、淬火钢等;不能焊的金属主要有低熔点金属,如锌、铅、锡及其合金;难熔金属如钨、钼、钽等,活性金属如钛、铌、锆。
3、最合适的产品结构和生产性质结构复杂的产品,在结构上具有很多短的不规则的,具有各种空间位置及其它不易实现机械化和自动化焊接的焊缝,最宜用焊条电弧焊。
第二节焊缝、焊接接头和焊接坡口一、焊接坡口开坡口的根本目的是保证焊缝焊透。
在所有坡口形式中,V形坡口是最基本的一种,如图1,其中α叫做坡口角,P叫做钝边,C叫做间隙。
坡口角、钝边和间隙为坡口三要素。
1、坡口角的作用坡口角的作用有三点:(1)使焊接热源伸入接头底部,降低熔深,保证焊缝焊透;(2)根部形状尺寸小,有利减热规范,特别是火焰能率,或焊接电流,从而减小热循环对热影响区的影响;(3)有利于减小焊接变形;(4)保证焊缝的形状系数。
2、间隙的作用间隙的作用是降低熔深,保证根部透度。
手工电弧焊的焊接工艺参数选择合适的焊接工艺参数,对提高焊接质量和提高生产效率是十分重要。
焊接工艺参数(焊接规范)是指焊接时,为保证焊接质量而选定的诸多物理量(例如:焊接电流、电弧电压、焊接速度、热输入等)的总称。
焊条电弧焊的焊接工艺参数主要包括焊条直径、焊接电流、电弧电压. 焊接速度和预热温度等。
1、焊接电源种类和极性的选择焊接电源种类:交流、直流极性选择:正接、反接正接:焊件接电源正极,焊条接电源负极的接线方法。
反接:焊件接电源负极,焊条接电源正极的接线方法。
极性选择原则:碱性焊条常采用直流反接,否则,电弧燃烧不稳定,飞溅严重,噪声大,酸性焊条使用直流电源时通常采用直流正接。
2、焊条直径焊条直径是根据焊件厚度、焊接位置、接头形式、焊接层数等进行选择。
一般厚度越大,选用的焊条直径越粗,焊条直径与焊件的关系见下表:焊件厚度(mm) 2 3 4-5 6-12 >13焊条直径(mm) 2 3.2 3.2-4 4-5 4-63、焊接电流焊接电流是焊条电弧焊的主要工艺参数,焊工在操作过程中需要调节的只有焊接电流,而焊接速度和电弧电压都是由焊工控制的。
焊接电流的选择直径影响着焊接质量和劳动生产率。
焊接电流越大,熔深越大,焊条溶化快,焊接效率也高,但是焊接电流太大时,飞溅和烟雾大,焊条尾部易发红,部分涂层要失效或崩落,而且容易发生咬边、焊瘤、烧穿等缺陷,增大焊件变形,还会使接头热影响区晶粒粗大,焊接接头的韧性降低;焊接电流太小,则引弧困难,焊条容易粘连在工件上,电弧不稳定,易产生未焊透、未熔合、气孔和夹渣等缺陷,且生产率低。
因此选择焊接电流,应根据焊条直径、焊条类型、焊件厚度、接头形式、焊接位置及焊道层次来综合考虑。
首先应保证焊接质量,其次应尽量采用较大的电流,以提高生产效率。
T型接头和搭接头,在施焊环境温度较低时,由于导热较快,所以焊接电流要大一些。
但主要由焊条直径、焊接位置、焊道层次等因素来决定。
(1)焊条直径焊条直径越粗,熔化焊条所需的热量越大,必须增大焊接电流,每种焊条都有一个最合适电流范围。
3) 考虑焊接层次通常焊接打底焊道时,为保证背面焊道的质量,使用的焊接电流较小;焊接填充焊道时,为提高效率,保证熔合好,使用较大的电流:焊接盖面焊道时,防止咬边和保证焊道成形美观,使用的电流稍小些。
焊接电流—一般可根据焊条直径进行初步选择,焊接电流初步选定后,要经过试焊,检查焊缝成形和缺陷,才可确定。
对于有力学性能要求的如锅炉、压力容器等重要结构,要经过焊接工艺评定合格以后,才能最后确定焊接电流等工艺参数。
1.4.3 电弧电压当焊接电流调好以后,焊机的外特性曲线就决定了。
实际上电弧电压主要是由电弧长度来决定的。
电弧长,电弧电压高,反之则低。
焊接过程中,电弧不宜过长,否则会出现电弧燃烧不稳定、飞溅大、熔深浅及产生咬边、气孔等缺陷:若电弧太短,容易粘焊条。
一般情况下,电弧长度等于焊条直径的0.5~1倍为好,相应的电弧电压为16—25V。
碱性焊条的电弧长度不超过焊条的直径,为焊条直径的一半较好,尽可能地选择短弧焊;酸性焊条的电弧长度应等于焊条直径。
1.4.4 焊接速度焊条电弧焊的焊接速度是指焊接过程中焊条沿焊接方向移动的速度,即单位时间内完成的焊缝长度。
焊接速度过快会造成焊缝变窄,严重凸凹不平,容易产生咬边及焊缝波形变尖;焊接速度过慢会使焊缝变宽,余高增加,功效降低。
焊接速度还直接决定着热输入量的大小,一般根据钢材的淬硬倾向来选择。
1.4.5 焊缝层数厚板的焊接,一般要开坡口并采用多层焊或多层多道焊。
多层焊和多层多道焊接头的显微组织较细,热影响区较窄。
前一条焊道对后一条焊道起预热作用,而后一条焊道对前一条焊道起热处理作用。
因此,接头的延性和韧性都比较好。
特别是对于易淬火钢,后焊道对前焊道的回火作用,可改善接头组织和性能。
对于低合金高强钢等钢种,焊缝层数对接头性能有明显影响。
焊缝层数少,每层焊缝厚度太大时,由于晶粒粗化,将导致焊接接头的延性和韧性下降。
1.4.6 热输入熔焊时,由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量称为热输入。
其计算公式如下:Q=NLU/u式中 Q——单位长度焊缝的热输入(J/cm)I——焊接电流(A) ;U——电弧电压(V) ;u——焊接速度(cm/s)n——热效率系数,焊条电弧焊为0.7~0.8。
热输入对低碳钢焊接接头性能的影响不大,因此,对于低碳钢焊条电弧焊—一般不规定热输入。
对于低合金钢和不锈钢等钢种,热输入太大时,接头性能可能降低:热输入太小时,有的钢种焊接时可能产生裂纹。
因此,焊接工艺规定热输入。
焊接电流和热输入规定之后,焊条电弧焊的电弧电压和焊接速度就间接地大致确定了。
一般要通过试验来确定既可不产生焊接裂纹、又能保证接头性能合格的热输入范围。
允许的热输入范围越大,越便于焊接操作。
1.4.7 预热温度预热是焊接开始前对被焊工件的全部或局部进行适当加热的工艺措施。
预热可以减小接头焊后冷却速度,避免产生淬硬组织,减小焊接应力及变形。
它是防止产生裂纹的有效措施。
对于刚性不大的低碳钢和强度级别较低的低合金高强钢的一般结构,一般不必预热。
但对刚性大的或焊接性差的容易产生裂纹的结构,焊前需要预热。
预热温度根据母材的化学成分、焊件的性能、厚度、焊接接头的拘束程度和施焊环境温度以及有关产品的技术标准等条件综合考虑,重要的结构要经过裂纹试验确定不产生裂纹的最低预热温度。
预热温度选得越高,防止裂纹产生的效果越好;但超过必需的预热温度,会使熔合区附近的金属晶粒粗化,降低焊接接头质量,劳动条件也将会更加恶化。
整体预热通常用各种炉子加热。
局部预热一般采用气体火焰加热或红外线加热。
预热温度常用表面温度计测量。
1.4.8 后热与焊后热处理焊后立即对焊件的全部( 或局部) 进行加热或保温,使其缓冷的工艺措施称为后热。
后热的目的是避免形成硬脆组织,以及使扩散氢逸出焊缝表面,从而防止产生裂纹。
焊后为改善焊接接头的显微组织和性能或消除焊接残余应力而进行的热处理称为焊后热处理。
焊后热处理的主要作用是消除焊件的焊接残余应力,降低焊接区的硬度,促使扩散氢逸出,稳定组织及改善力学性能、高温性能等。
因此,选择热处理温度时要根据钢材的性能、显微组织、接头的工作温度、结构形式、热处理目的来综合考虑,并通过显微金相和硬度试验来确定。
对于易产生脆断和延迟裂纹的重要结构,尺寸稳定性要求高的结构,以及有应力腐蚀的结构,应考虑进行消除应力退火:对于锅炉、压力容器,则有专门的规程规定,厚度超过一定限度后要进行消除应力退火。
消除应力退火必要时要经过试验确定。
铬钼珠光体耐热钢焊后常常需要高温回火,以改善接头组织,消除焊接残余应力。
重要的焊接结构,如锅炉、压力容器等,所制定的焊接工艺需要进行焊接工艺评定,按所设计的焊接工艺而焊得的试板的焊接质量和接头性能达到技术要求后,才子正式确定。
焊接施工时,必须严格按规定的焊接工艺进行,不得随意更改。
前严格按照说明书的规定进行烘焙,焊前清除焊件上的油污、水分,减少焊缝中氢的含量:选择合理的焊接工艺参数和热输入,减少焊缝的淬硬倾向:焊后立即进行消氢处理,使氢从焊接接头中逸出:对于淬硬倾向高的钢材,焊前预热、焊后及时进行热处理,改善接头的组织和性能:采用降低焊接应力的各种工艺措施。
(3) 再热裂纹焊后,焊件在一定温度范围内再次加热( 消除应力热处理或其他加热过程) 而产生的裂纹叫再热裂纹。
产生的原因:再热裂纹一般发生在含V、Cr、Mo、B 等合金元素的低合金高强度钢、珠光体耐热钢及不锈钢中,经受一次焊接热循环后,再加热到敏感区域( 550~650℃范围内) 而产生的。
这是由于第一次加热过程中过饱和的固溶碳化物( 主要是V、Mo、Cr,碳化物) 再次析出,造成晶内强化,使滑移应变集中于原先的奥氏体晶界,当晶界的塑性应变能力不足以承受松弛应力过程中的应变时,就会产生再热裂纹。
裂纹大多起源于焊接热影响区的粗晶区。
再热裂纹大多数产生于厚件和应力集中处,多层焊时有时也会产生再热裂纹。
防止措施:在满足设计要求的前提下,选择低强度的焊条,使焊缝强度低于母材,应力在焊缝中松弛,避免热影响区产生裂纹:尽量减少焊接残余应力和应力集中;控制焊接热输入,合理地选择热处理温度,尽可能地避开敏感区范围的温度。
手工电弧焊的焊接工艺参数主要有焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接层数、电源种类及极性等。
1.焊条直径焊条直径的选择主要取决于焊件厚度、接头形式、焊缝位置和焊接层次等因素。
在一般情况下,可根据表6-4按焊件厚度选择焊条直径,并倾向于选择较大直径的焊条。
另外,在平焊时,直径可大一些;立焊时,所用焊条直径不超过5mm;横焊和仰焊时,所用直径不超过4mm;开坡口多层焊接时,为了防止产生未焊透的缺陷,第一层焊缝宜采用直径为3.2mm的焊条。
表6-4焊条直径与焊件厚度的关系 mm2.焊接电流焊接电流的过大或过小都会影响焊接质量,所以其选择应根据焊条的类型、直径、焊件的厚度、接头形式、焊缝空间位置等因素来考虑,其中焊条直径和焊缝空间位置最为关键。
在一般钢结构的焊接中,焊接电流大小与焊条直径关系可用以下经验公式进行试选:I=10d²(6-1)式中I——焊接电流(A);d——焊条直径(mm)。
另外,立焊时,电流应比平焊时小15%~20%;横焊和仰焊时,电流应比平焊电流小10%~15%。
3.电弧电压根据电源特性,由焊接电流决定相应的电弧电压。
此外,电弧电压还与电弧长有关。
电弧长则电弧电压高,电弧短则电弧电压低。
一般要求电弧长小于或等于焊条直径,即短弧焊。
在使用酸性焊条焊接时,为了预热部位或降低熔池温度,有时也将电弧稍微拉长进行焊接,即所谓的长弧焊。
4.焊接层数焊接层数应视焊件的厚度而定。
除薄板外,一般都采用多层焊。
焊接层数过少,每层焊缝的厚度过大,对焊缝金属的塑性有不利的影响。
施工中每层焊缝的厚度不应大于4~5mm。
5.电源种类及极性直流电源由于电弧稳定,飞溅小,焊接质量好,一般用在重要的焊接结构或厚板大刚度结构上。
其他情况下,应首先考虑交流电焊机。
根据焊条的形式和焊接特点的不同,利用电弧中的阳极温度比阴极高的特点,选用不同的极性来焊接各种不同的构件。
用碱性焊条或焊接薄板时,采用直流反接(工件接负极);而用酸性焊条时,通常采用正接(工件接正极)。
手工电弧焊焊接工艺本工艺适用于低碳钢、低合金高强度钢、及各种大型钢结构工程制造重要结构的焊接,确保焊接生产施工质量,特制订本工艺。
一、焊前准备1、根据施焊结构钢材的强度等级,各种接头型式选择相反强度等给牌号焊条和合适焊条直径。
2、当施工环境温度低于零度,或钢材的碳当量大于0.41%及结构刚性过大,构件较厚时应采用焊前预热措施,预热温度为80℃~l00℃,预热范围为板厚的5倍,但不小于100毫米。
3、工件厚度大于6毫米对接焊时,为确保焊透强度,在板材的对接边沿应开切V型或X 型坡口,坡口角度а为60°。
钝边P=0~1毫米,装配间隙б=0~1毫米;当板厚差4毫米≥4毫米时,应对较厚板材的对接边缘进行削斜处理,如图:4、焊条烘培:酸性药皮类型焊条焊前烘焙150℃×2保温2小时;碱性药皮类焊条焊前必须进行300~350℃×2烘焙。
并保温川、时才能使用。
5、焊前接头清洁要求,在坡口或焊接处两侧30毫米范围内影响焊缝质量的毛刺、油污、水、锈脏物,氧化皮必须清洁干净。
6、在板缝两端如余量小于50毫米时,焊前两端应加引弧、熄弧板,其规格不小50×50毫米。
二、焊接材料的选用]、首先应考虑母材强度等级与焊条强度等级相匹配和不同药皮类型焊条的使用特性。
2、考虑物件工作条件,几承受动载荷、高应力或形状复杂,刚性较大,应选用抗裂性能和冲击韧性好的低氢型焊条。
3、在满足使用性能和操作性能的前提下,应适当选用规格大效率高的铁粉焊条,以提高焊接生产效率。
三、焊接规范l、应根据板厚选择焊条直径,确定焊接电流如表:该电流为平焊位置焊接、立、横、仰焊时焊接电流应降低10~15%;>16毫米板厚焊接底层选Φ3.2mm焊条,角焊焊接电流应比对接焊焊接电流稍大。
2、为使对接焊缝焊透,其底层焊接应选用比其他层焊接的焊条直径较小。
3、厚件焊接,应严格控制层间温度,各层焊缝不宜过宽,应考虑多道多层焊接。
4、对接焊缝正面焊接后,反面使用碳气刨扣槽,并进行封底焊接。
四、焊接程序:l、焊接板缝,有纵横交叉的焊缝,应先焊端接缝后焊边接缝。
2、焊缝长度超过1米以上,应采用分中对称焊法或逐步码焊法。
3、结构上对接焊缝与角接焊缝同时存在时,应先焊板的对接焊缝,后焊物架的对接焊缝。
最后焊物架与板的角焊缝。
4、凡对称物件应从中央向前尾方向开始焊接,并左、右方向对称进行。
5、构物件上平、立角焊同时存在时,应先焊立角焊后焊平角焊,先焊短焊缝,后焊长焊缝。
6、一切吊运"马"部应用低氢焊条,焊后必须及时打渣,认真检查焊脚尺寸要求,用四周焊缝包角。