埋弧焊通用工艺.docx
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埋弧焊通用工艺
埋弧自动焊
通
用
焊
接
工
艺
目录
1、埋弧焊工艺的内容和编制
2、焊接工艺参数的影响及选择
3、埋弧焊技术
4、埋弧焊的常见缺陷及防止方法
5、焊接及注意事项
6、埋弧焊机安全规程
7、焊接危险点危险源辩识、评价及控制对策表
一、埋弧焊工艺的内容和编制
1、埋弧焊工艺的主要内容
焊接工艺方法的选择、焊接工艺装备的选用、焊接坡口的设计、焊接材料的选定、焊接工艺参数的制定、焊件组装工艺编制、操作技术参数及焊接过程控制技术参数的制定、焊缝缺陷的检查方法及修补技术的制定、焊前预处理与焊后热处理技术的制定等内容。
2、编制焊接工艺的原则和依据
原则:
符合焊件技术条件或标准的规定、最大限度地降低生产成本。
依据是焊件材料的牌号和规格,焊件的形状和结构,焊接位置以及对焊接接头性能的技术要求等。
二、焊接工艺参数的影响及选择
1、焊接工艺参数对焊缝质量的影响
表1;埋弧焊焊接工艺参数对焊缝成形的影响(用交流电源焊接)
焊缝
特征
下列各项值增大时焊缝特征的变化
焊接电流
≤1500A
焊丝直径
电弧电压/V
焊接速度/m·h-1
焊丝后倾角度
焊件倾斜角
间隙和坡口
焊剂粒度
22-34
35-60
10-40
40-100
下坡焊
上坡焊
熔深S
剧增
减
稍增
稍减
稍增
减
剧减
减
稍增
几乎不变
稍减
熔宽c
稍增
增
增
剧增(但直流正接时例外)
减
增
增
稍减
几乎不变
稍增
余高h
剧增
减
减
稍增
减
减
增
减
稍减
焊缝成形系数φ
剧减
增
增
剧增(但直流正接时例外)
减
稍减
剧减
增
减
几乎不变
增
余高系数ψ
剧减
增
增
剧增(但直流正接时例外)
减
剧增
增
减
增
增
母材熔合比γ
剧增
稍增
稍增
几乎不变
剧增
增
减
减
稍增
减
稍减
2、焊接工艺参数的选择方法
(1)焊接工艺参数的选择依据
1)焊件的形状和尺寸(直径、总长度);接头的钢材种类与板厚。
2)焊缝的种类(纵缝、环缝)和焊缝的位置(平焊、横焊、上坡焊、下坡焊)。
3)接头形式(对接、角接、搭接)和坡口形式(Y形、X形、U形坡口等)。
4)对接头性能的技术要求,其中包括焊后无损探伤方法,抽查比例以及对接头强度、冲击韧度、弯曲、硬度和其他理化性能的合格标准。
5)焊接结构(产品)的生产批量和进度要求。
(2)焊接工艺参数的选择程序
1)选定埋弧焊工艺方法;
2)选择合适的焊剂和焊丝;
3)选定预热温度、层间温度、后热温度以及焊后热处理温度和保温时间;
4)选定焊接参数并配合其他次要工艺参数。
三、埋弧焊技术
1.埋弧焊的焊前准备
埋弧焊的焊前准备包括焊件的坡口加工、焊件的清理与装配、焊丝表面清理及焊剂烘干、焊机检查与调整等工作。
(1)坡口的选择与加工
埋弧焊焊缝坡口的基本形式已经标准化,各种坡口适用的厚度、基本尺寸和标注方法见GB/T986-1988。
a.当焊件厚度为10-24mm时,为Y形坡口;
b.当厚度为24-60mm时,为X形坡口;
c.重要焊缝开U形坡口。
(2)焊件的清理与装配
焊接工件、引弧板、引弧板在焊件上的安装位置。
(3)焊丝表面清理与焊剂烘干
一般焊剂须在250℃温度下烘干,并保温1-2h。
直流焊接的焊剂使用前必须经350-400℃烘干,并保温2h。
(4)焊机的检查与调试
2.对接接头的埋弧焊技术
a.开坡口双面焊
焊件厚度小于22mm时开Y形坡口;大于22mm时开X形坡口。
b.焊条电弧焊封底双面焊
对无法使用衬垫或不便翻转的焊件,也可采用焊条电弧焊先仰焊封底,再用埋弧焊焊正面焊缝的方法。
3、板厚10—20mm的I形坡口对接接头预留装配间隙并在焊剂垫上进行单面焊的焊接参数,见表2。
所用的焊剂垫应尽可能选用细颗粒焊剂。
表2对接接头在焊剂垫上单面焊的焊接条件(焊丝直径5mm)
板厚
(mm)
装配间隙
(mm)
焊接电流
(A)
电弧电压/V
焊接速度
(cm·min-1)
交流
直流
10
3~4
700~750
34~36
32~34
50
12
4~5
750~800
36~40
34~36
45
14
4~5
850~900
36~40
34~36
42
16
5~6
900~950
38~42
36~38
33
18
5~6
950~1000
40~44
36~40
28
20
5~6
950~1000
40~44
36~40
25
对接接头双面焊一般工件厚度从10~40mm的对接接头,通常采用双面焊。
接头形式根据钢种、接头性能要求的不同,可采用图1所示的I形、Y形、X形坡口。
图1 不同板厚的接头形式
a)I形坡口对接焊 b)Y形坡口对接焊 c)X形坡口对接焊
这种方法对焊接工艺参数的波动和工件装配质量都不敏感,其焊接技术关键
是保证第一面焊的熔深和熔池的不流溢和不烧穿。
焊接第一面的实施方法有悬空法、加焊剂垫法以及利用薄钢带、石棉绳、石棉板等做成临时工艺垫板法进行焊接。
悬空焊装配时不留间隙或只留很小的间隙(一般不超过lmm)。
第一面焊接达到的熔深一般小于工件厚度的一半。
反面焊接的熔深要求达到工件厚度的60%~70%,以保证工件完全焊透。
不开坡口的对接接头悬空焊的焊接参数,如表3所示。
表3不开口对接接头悬空双面焊的焊接条件
工件厚度
(mm)
焊丝直径
(mm)
焊接顺序
焊接电流
(A)
电弧电压
(V)
焊接速度
(cm.min-1)
电
源
6
4
正
380~420
30
58
交
流
反
430~470
30
55
8
4
正
440~480
30
50
反
480~530
31
50
10
4
正
530~570
31
46
反
590~640
33
46
12
4
正
620~660
35
42
反
680~720
35
41
14
4
正
680~720
37
41
反
730~770
40
38
16
5
正
800~850
34~36
63
反
850~900
36~38
43
17
5
正
850~900
35~37
60
反
900~950
37~39
48
18
5
正
850~900
36~38
60
反
900~950
38~40
40
20
5
正
850~900
36~38
42
反
900~1000
38~40
40
22
5
正
900~950
37~39
45
反
1000~1050
38~40
40
4、在焊剂垫上焊接如图2所示,焊接第一面时采用预留间隙不开坡口的方法最为经济。
第一面的焊接参数应保证熔深超过工件厚度的 60%~70%。
焊完第一面后翻转工件,进行反面焊接,其参数可以与正面的相同以保证工件完全焊透。
预留间隙双面焊的焊接条件依工件的不同而异,表4a、b分别为两组数据,可供参考。
在预留间隙的重形坡口内,焊前均匀塞填干净焊剂,然后在焊剂垫上施焊,可减少产生夹渣的可能,并可改善焊缝成形。
第一面焊道焊接后,是否需要清根,视第一道焊缝的质量而定。
图2焊剂垫的结构实例
a)软管气压式b)皮膜气压式℃)平带张紧式
1—焊件2—焊剂3—帆布4—充气软管5—橡皮膜6—压板7—气室8—平带9—带轮
表4a对接接头预留间隙双面焊的焊接条件
工件厚度
(mm)
装配间隙
(mm)
焊丝直径
(mm)
焊接电流
(A)
焊接电压
(V)
焊接速度
(cm.min-1)
电流
14
3~4
5
700~750
34~36
50
交
流
16
3~4
5
700~750
34~36
45
18
4~5
5
750~800
36~40
45
20
4~5
5
850~900
36~40
45
24
4~5
5
900~950
38~42
42
28
5~6
5
900~950
38~42
33
30
6~7
5
950~1000
40~44
27
40
8~9
5
1100~1200
40~44
20
50
10~11
5
1200~1300
44~48
17
表4b对接接头预留间隙双面焊的焊接条件
工件厚度
(mm)
装配间隙
(mm)
焊丝直径
(mm)
焊接电流
(A)
焊接电压
(V)
焊接速度
(cm.min-1)
电源
6
0+1
3
380~400
30~32
57~60
交
流
4
400~550
28~32
63~73
8
0+1
3
400420
30~32
53~57
4
500~600
36~40
63~67
10
2±1
4
500~600
34~38
50~60
5
600~700
38~40
58~67
12
2±1
4
550~580
34~38
50~57
5
600~700
34~38
58~67
14
3±0.5
4
550~720
38~42
50~53
5
650~750
36~40
50~57
≤16
3±0.5
5
650~850
36~40
50~57
5、如果工件需要开坡口,坡口形式按工件厚度决定。
工件坡口形式及焊接条件,见表5
。
表5开坡口工件的双面焊的焊接条件
坡口形式
焊丝直径(mm)
焊接顺序
破口尺寸
焊接电流(A)
电弧
电压
(V)
焊接速度
cm.min-1
α(°)
h/mm
g/mm
5
正
70
3
3
830~850
36~38
42
反
600~620
36~38
75
5
正
70
3
3
830~850
36~38
33
反
600~620
36~38
75
5
正
70
3
3
830~860
36~38
33
反
600~620
36~38
75
6
正
70
3
3
1050~1150
38~40
30
5
反
600~620
36~38
75
6
正
70
3
3
1100
38~40
40
5
反
800
36~38
47
6
正
70
3
3
1000
36~40
30
反
900~1000
36~38
33
6、角焊缝焊接 焊接T形接头或搭接接头的角焊缝时,采用船形焊和平角焊两种方法。
1)船形焊将工件角焊缝的两边置于与垂直线各成45°的位置(见图3),可为焊缝成形提供最有利的条件。
这种焊接法接头的装配间隙不超过1~1.5mm,否则,必须采取措施,—以防止液态金属流失。
船形焊的焊接参数,见表6。
图3船形焊
a)T形接头b)搭接接头
表6船形焊焊接条件
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