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q35的焊接工艺
Q235钢焊接工艺
1.材料简介
Q235是一种普通碳素结构钢,其屈服强度约为235MPa,随着材质厚度
的增加屈服值减小。
由于Q235钢含碳量适中,因此其综合性能较好,强度、塑性和焊接等性能有较好的配合,用途最为广泛,大量应用于建筑及工程结构,以及一些对性能要求不太高的机械零件。
2.焊接特点
Q235的碳和其他合金元素含量较低,其塑性、韧性好,一般无淬硬倾向,不易产生焊接裂纹等倾向,焊接性能优良。
Q235焊接时,一般不需要预热和焊后热处理等特殊的工艺措施,也不需选用复杂和特殊的设备。
对焊接电源没有特殊要求,一般的交、直流弧焊机都可以焊接。
在实际生产中,根据工件的不同加工要求,可选择手工电弧焊、CO2气
体保护焊、埋弧焊等焊接方法。
3.手工电弧焊
手工电弧焊是一种基本的焊接方法,其设备简单,操作方便、灵活,应用较为广泛。
3.1焊材选择
Q235是普通碳素结构钢,当作为一般结构焊接时,可搭配E43系列焊条使用,一般多使用E4303焊条。
当其作为动载荷或是复杂的厚板结构时,一般选用E4315、E4316、E5015、E5016焊条。
其化学成分及力学性能见表
3.1.1。
焊条在使用前需进行烘干处理。
表3.1.1焊条化学成分及力学性能
焊条
型号
熔敷金属含量%
抗拉强度MPa
屈服强度MPa
伸长率%
Mn
Si
S
P
Ni
Cr
Mo
V
E4303
0.035
0.040
420
330
22
E4315
1.25
0.90
0.30
0.20
0.30
0.08
E4316
E5015
1.60
0.75
490
400
E5016
3.2焊前准备
焊接前,焊件按工艺要求选择坡口形式,开坡口并清除坡口、焊件对接面及周围的锈蚀、油污等有害物质,避免产生焊接缺陷。
同时也要保证焊条的表面清洁、无污物。
当环境温度低于0℃,或者焊件较厚时,一般在100-150℃下预热
3.3焊接工艺参数
手工电弧焊一般分为平焊、横焊、立焊、仰焊四种形式。
焊接电流的选择主要取决于焊条直径和焊缝位置,其次是焊件厚度、接头类型、焊道层次等。
而电弧电压主要由电弧长度来决定。
因此,电弧长度要适中,以保证电弧燃烧稳定,防止出现咬边、未焊透、外观成型不良等缺陷。
在焊接过程中,焊接速度要适当,既要保证焊透、融合良好,又要保证
不烧穿。
对于厚度较大的焊件需采用多层焊。
在多层焊接时第一层焊通常选
5mm。
用较小的焊接电流,一般用直径3.2mm的焊条,焊层厚度最大不超过盖面层要保证焊缝宽度和高度符合要求。
各种位置焊缝的焊接工艺参数见下表。
表3.3.1平对接焊缝焊接工艺参数
坡口形式
板厚/mm
焊条直径/mm
焊接电流/A
不开坡口
3.0
3.2
90-120
4.0-5.0
3.2
100-130
4.0
160-200
5.0
200-260
V型坡口
5.0-6.0
3.2
100-130
4.0
160-210
5.0
200-260
≥6.0
4.0
160-210
5.0
220-280
X型坡口
≥12
4.0
160-210
5.0
220-280
表3.3.2立对接焊缝焊接工艺参数
坡口形式
板厚/mm
焊条直径/mm
焊接电流/A
不开坡口
2.0-3.0
2.0
40-50
3.0-4.0
3.2
80-110
V型坡口
5.0-6.0
3.2
90-120
≥7.0
3.2
90-120
4.0
120-160
X型坡口
≥12
3.2
90-120
4.0
120-160
表3.3.3横对接焊缝焊接工艺参数
坡口形式
板厚/mm
焊条直径/mm
焊接电流/A
不开坡口
2.0
2.0
50-55
3.0-4.0
3.2
90-120
4.0
120-160
V型坡口
≥5.0
3.2
90-120
4.0
140-160
X型坡口
≥14
3.2
90-120
4.0
140-160
表3.3.4仰对接焊缝焊接工艺参数
坡口形式
板厚/mm
焊条直径/mm
焊接电流/A
不开坡口
2.0
2.0
50-55
3.0-5.0
3.2
80-110
4.0
120-160
V型坡口
≥5.0
3.2
90-120
4.0
140-160
5.0
220-260
X型坡口
≥12
3.2
90-120
4.0
140-160
5.0
220-260
表3.3.5角接缝焊接工艺参数
焊缝类别
焊脚高度/mm
焊丝直径/mm
焊接电流/A
平角焊
2.0
2.0
55-65
3.0
3.2
100-130
4.0
3.2
100-130
4.0
160-200
≥5.0
4.0
160-200
5.0
220-280
立脚焊
2.0
2.0
50-60
3.0-4.0
3.2
90-120
≥5.0
3.2
90-120
4.0
120-160
仰角焊
2.0
2.0
55-60
3.0-4.0
3.2
90-120
≥5.0
4.0
120-160
4.CO2气体保护焊接工艺
CO2气体保护焊是一种高效节能的焊接方法,其焊接变形小,焊接质量
好,易于实现过程控制自动化。
4.1焊丝选择
Q235在CO2气体保护焊时通常选用ER49-1(H08Mn2SiA)和ER50-6焊
丝。
其化学成分及力学性能见下表。
表4.1.1ER49-1及ER50-6焊丝化学成分及力学性能
焊丝型
号
熔敷金属化学成分%
抗拉
强度
MPa
屈服
强度
MPa
伸长
率%
C
Si
Mn
S
P
ER49-1
≤0.11
0.65-0.
1.80-2.
≤0.03
≤0.03
≥490
≥372
≥20
95
10
ER50-6
0.06-0.
0.80-1.
1.40-1.
≤
≤0.025
≥500
≥420
≥22
15
15
85
0.035
4.2焊前准备
焊接用CO2气体的纯度应该较高,一般不低于99.5%,有些优质接头的
焊接则要求CO2气体的纯度不低于99.8%,露点低于-40℃。
坡口加工的精度是保证融合良好和焊缝美观的重要因素之一,可采用机械加工、气体火焰切割和等离子切割等方法进行。
焊接前,应清理坡口及坡口两侧20mm以内的油污、锈迹和氧化皮等污物。
定位焊时根据板厚确定焊缝长度和间距。
一般薄板的定位焊缝应该细而短,长度为3-50mm,间距为30-150mm;中厚板的定位焊缝长度为15-50mm,焊缝间距为100-150mm。
4.3焊接工艺参数
CO2气体保护焊在焊接时,采用细丝、短路过渡的方法,可以焊接薄板;
采用粗丝、射滴过渡的方法,可以焊接中、厚板。
从焊接位置上看,可以进行全位置焊接,也可以进行平焊、横角焊及其他空间位置的焊接。
在焊接时,要选择正确的工艺参数,以保证焊件的焊接质量。
不同接头形式对应的焊接工艺参数见下表
表4.3.1对接接头焊接工艺参数
板厚/mm
坡
口形式
焊
接位置
有
无垫板
焊丝直
径/mm
坡口
角度
(°)
根部间
隙/mm
钝边/mm
根部半
径/mm
焊接电流/A
电弧
电压
/V
气体
流量
L/min
自动焊焊速m/h
1.0-2.0
I
型
平
无
0.5-1.2
0-0.5
35-120
17-21
6-12
18-35
有
0.5-1.2
0-1.0
40-150
18-23
6-12
18-30
立
无
0.5-0.8
0-0.5
35-100
16-19
8-15
有
0.5-1.0
0-1.0
35-100
16-19
8-15
2.0-4.5
I
型
平
无
0.8-1.2
0-2.0
100-230
20-26
10-15
20-30
有
0.8-1.6
0-2.5
120-260
21-27
10-15
20-30
立
无
0.8-1.0
0-1.5
70-120
17-20
10-15
有
0.8-1.0
0-2.0
70-120
17-20
10-15
5.0-9.0
I型
平
无
1.2-1.6
1.0-2.0
200-400
23-40
15-20
20-42
有
1.2-1.6
1.0-3.0
250-420
26-41
15-25
18-35
10-12
I
平
无
1.6
1.0-2.0
350-450
32-43
20-25
20-42
型
5-60
V型
平
无
1.2-1.6
45-60
0-2.0
0-5.0
200-450
23-43
15-25
20-42
有
1.2-1.6
30-50
4.0-7.0
0-3.0
250-450
26-43
20-25
18-35
立
无
0.8-1.2
45-60
0-2.0
0-3.0
100-150
17-21
10-15
有
0.8-1.2
35-50
4.0-7.0
0-2.0
100-150
17-21
10-15
横
无
1.2-1.6
40-50
0-2.0
0-5.0
200-400
23-40
15-25
有
1.2-1.6
30-50
4.0-7.0
0-3.0
250-400
26-40
20-25
5-60
V型
平
无
1.2-1.6
45-60
0-2.0
0-5.0
200-450
23-43
15-25
20-42
有
1.2-1.6
35-60
2.0-6.0
0-3.0
250-450
26-43
20-25
18-35
立
无
0.8-1.2
45-60
0-2.0
0-3.0
100-150
17-21
10-15
有
0.8-1.2
35-60
3.0-7.0
0-2.0
100-150
17-21
10-15
10-100
K型
平
无
1.2-1.6
40-60
0-2.0
0-5.0
200-450
23-43
15-25
20-42
立
无
0.8-1.2
45-60
0-2.0
0-3.0
100-150
17-21
10-15
横
无
1.2-1.6
45-60
0-3.0
0-5.0
200-400
23-40
15-25
X型
平
无
1.2-1.6
45-60
0-2.0
0-5.0
200-450
23-43
15-25
20-42
立
无
1.0-1.2
45-60
0-2.0
0-3.0
100-150
19-21
10-15
20-60
U
型
平
无
1.2-1.6
10-12
0-2.0
2.0-5.0
8.0-10
200-450
23-43
20-25
20-42
40-100
双
U
型
平
无
1.2-1.6
10-12
0-2.0
2.0-5.0
8.0-10
200-450
23-43
20-25
20-42
表4.3.2T型接头焊接工艺参数
板厚
/mm
坡
口形式
焊
接位置
有
无垫板
焊丝直
径/mm
坡口
角度
(°)
根部间隙/mm
钝边
/mm
焊接电
流/A
电弧
电压
/V
气体流量L/min
自动焊焊速m/h
0.5-1.
18-2
18-3
平
无
2
40-120
1
5
1.0-2.
I
横
无
0.5-1.
/
0-0.5
/
40-120
18-2
6-12
0
型
2
1
0.5-0.
16-1
立
无
8
35-100
9
0.8-1.
100-23
20-2
20-3
平
无
6
0
6
0
2.0-4.
I
立
无
0.8-1.
/
0-1.0
/
70-120
17-2
10-1
5
型
0
0
5
0.8-1.
100-23
20-2
横
无
6
0
6
0.8-1.
200-45
23-4
15-2
20-4
5.0-6.
I
平
无
6
0
3
5
2
0.8-1.
/
0-2.0
/
100-15
17-2
10-1
0
型
立
无
2
0
1
5
横
无
0.8-1.
200-45
23-4
15-2
6
0
3
5
1.2-1.
40-6
0-5.
200-45
23-4
15-2
20-4
平
无
6
0
0-2.0
0
0
3
5
2
1.2-1.
30-5
4.0-7.
0-3.
250-45
26-4
20-2
18-3
有
5-60
V
6
0
0
0
0
3
5
5
型
无
0.8-1.
45-6
0-2.0
0-5.
100-15
17-2
10-1
立
2
0
0
0
1
5
0.8-1.
35-5
4.0-7.
0-2.
100-15
17-2
10-1
有
2
0
0
0
0
1
5
1.2-1.
40-5
0-5.
200-40
23-4
15-2
无
0-2.0
5-60
V
横
6
0
0
0
0
5
型
有
1.2-1.
30-5
4.0-7.
0-3.
250-40
26-4
20-2
6
0
0
0
0
0
5
1.2-1.
45-6
0-5.
200-45
23-4
15-2
20-4
平
无
6
0
0-2.0
0
0
3
5
2
K
0.8-1.
45-6
0-3.
100-15
17-2
10-1
10-100
型
立
无
2
0
0-2.0
0
0
1
5
1.2-1.
45-6
0-5.
200-40
23-4
15-2
横
无
6
0
0-3.0
0
0
0
0
表4.3.3角接接头焊接工艺参数
板厚
坡
焊
有
焊丝直
坡口
根部间
钝边
焊接电
电弧
气体
自动
/mm
口
形
式
接
位
置
无
垫
板
径/mm
角度
(°)
隙/mm
/mm
流/A
电压
/V
流量
L/min
焊焊
速
m/h
0.5-1.
18-2
20-3
平
无
2
40-120
1
5
I
0.5-0.
16-1
1-2
型
立
无
8
/
0-0.5
/
35-80
8
6-12
0.5-1.
18-2
横
无
2
40-120
1
0.8-1.
100-23
20-2
20-3
平
无
6
0
6
0
I
0.8-1.
17-2
10-1
2-4.5
型
立
无
0
/
0-1.5
/
70-120
0
5
0.8-1.
100-23
20-2
横
无
6
0
6
0.8-1.
200-45
23-4
20-2
20-4
平
无
6
0-2.0
0
3
5
2
I
0.8-1.
100-15
17-2
10-1
5-30
型
立
无
2
/
0-1.0
/
0
1
5
0.8-1.
200-40
23-4
15-2
横
无
6
0-2.0
0
0
5
平
无
1.2-1.
6
45-6
0
0-2.0
0-3.
0
200-45
0
23-4
3
15-2
5
20-4
2
平
1.2-1.
30-5
2.0-7.
0-3.
200-45
26-4
20-2
18-3
有
6
0
0
0
0
3
5
5
0.8-1.
45-6
0-3.
100-15
17-2
10-1
无
0-2.0
5-60
V
立
2
0
0
0
1
5
型
有
0.8-1.
35-5
4.0-7.
0-2.
100-15
17-2
10-1
2
0
0
0
0
1
5
1.2-1.
40-5
0-5.
200-40
23-4
15-2
横
无
6
0
0-2.0
0
0
0
5
1.2-1.
30-5
2.0-7.
0-3.
250-40
26-4
20-2
有
6
0
0
0
0
0
5
1.2-1.
45-6
0-5.
200-45
23-4
15-2
20-4
平
无
6
0
0-2.0
0
0
0
5
2
1.2-1.
35-6
2.0-6.
0-3.
250-45
26-4
20-2
18-3
有
5-60
V
6
0
0
0
0
3
5
5
型
无
0.8-1.
45-6
0-2.0
0-3.
100-15
17-2
10-1
立
2
0
0
0
1
5
0.8-1.
35-6
3.0-7.
0-2.
100-15
17-2
10-1
有
2
0
0
0
0
1
5
10-10
K
平
无
1.2-1.
40-6
0-2.0
0-5.
200-45
23-4
15-2
20-4
0
型
6
0
0
0
3
5
2
0.8-1.
40-6
0-3.
100-15
17-2
10-1
立
无
2
0
0-2.0
0
0
1
5
1.2-1.
40-6
0-5.
200-40
23-4
15-2
横
无
6
0
0-3.0
0
0
0
5
表4.3.4搭接接头焊接工艺参数
板厚
/mm
坡
口形式
焊接
位置
有
无垫板
焊丝直
径/mm
根部
间隙
/mm
焊接电流/A
电弧
电压
/V
气体
流量
L/min
自动焊焊速m/h
1-4.5
I
型
横
无
0.8-1.2
0-1.0
40-230
17-26
8-15
20-42
5-30
I
型
横
无
1.2-1.6
0-2.0
200-400
23-40
15-25
20-42
4.4金属飞溅
金属飞溅是CO2气体保护焊的主要缺点。
为了减少飞溅,要选择合适的
焊接电流、电弧电压和焊枪角度。
一般短路过渡时焊接电流处于小电流区,细颗粒过渡时电流处于大电流区。
5.埋弧焊接工艺
自动埋弧焊利用机械装置自动控制送丝、移动电弧,自动化程度高,生产效率高,焊缝成形美观,化学成分稳定,焊缝质量较高。
5.1焊材选择
Q235钢板在埋弧
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- q35 焊接 工艺