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焊接作业指导说明书模板

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焊接作业指导书

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实施日期：

焊接作业指导书

1.使用范围

本指导书适适用于我企业生产制造零部件焊接作业。

2.焊接总体工艺要求

2.1人员要求

2.1.1焊接人员必需经焊接理论学习和实际培训，经考试并取得对应资格证书后方可进行相关焊接作业。

2.1.2焊工应能够依据焊接任务不一样，自行选择调整参数，自己识别缺点，并能按要求消除缺点。

2.1.2.1清理焊咀上附着飞溅物。

2.1.2.2焊接中常常出现问题：

焊枪把持姿势，错误焊接参数，弧坑，焊缝和坡口形式是否正确，焊缝外观怎样，焊角尺寸是否符合要求，是否存在气孔，裂纹，咬边，夹渣，未焊透等缺点。

2.1.3焊工应遵守工艺规范要求和安全操作规程进行作业。

2.1.4按要求穿着工作服、焊工手套、劳保鞋和使用劳动保护用具（面罩、防护眼镜等）

2.1.5珍惜使用设备和辅机，按要求维护。

2.2焊接通常性准则

2.2.1焊接前要对设备进行各项检验，确保设备在正常状态下使用。

2.2.2尽可能确保焊接区工件表面不粘附油垢、水分和锈蚀；必需时进行清理

2.2.3工件装配应符合工件设计图纸和工艺规范，在长度方向接头装配均匀一致；尤其注意中厚板要确保根部间隙。

对组对间隙不符合要求，经校对后方可施焊。

2.2.4焊接位置：

焊缝尽可能放在平焊位置焊接，尽可能降低立焊、横焊和仰焊作业。

可采取翻转工件等方法来降低立焊、横焊和仰焊作业；角焊缝有条件时采取船形焊接。

2.2.5焊接变形：

产生焊接变形和应力根本原因在于焊件不均匀加热和冷却。

采取增加工装刚性固定法预防焊接变形，如使用假轴和焊接夹具。

采取反变形法预防变形。

事先判定变形方向，估量变形量大小，在装配时给一个相反方向变形量，焊接后变形量相互抵消。

2.2.6焊接次序：

必需依据被焊接工件结构特点，选择合理焊接次序。

合理焊接次序应该是焊缝纵向和横向收缩比较自由，先焊收缩量大焊缝。

工件有基准边时，先从基准边开始焊。

长焊缝通常由中间向两边分段退焊。

封闭环形件应安排使间隙顺周缘分布，以免间隙在一处积累过大。

焊接时使用大间隙点焊一周，然后逐次均匀增加焊点，直至焊点间距符合要求为止。

2.2.6定位焊：

是将装配好工件间增加部分刚性固定点，协同夹具确保整个构件在焊接过程中相对位置正确，接缝间隙均匀，从而减小焊接变形。

定位焊焊点长度5~7mm，间距100mm左右，工件弯曲部分要合适增加焊点。

在同一结构上有数条焊缝时，尽可能将全部焊缝定位焊以后，在开始焊接，避免定位一条焊缝接着就焊一条焊缝，这么可能造成较大变形。

2.2.8焊后修整：

对影响外观平整焊缝进行打磨，其它焊缝不磨，打磨要平整根本，以免影响下道工序及外观平整度，打磨时砂轮不要在工件上拖带，以免造成工件表面划伤；校正焊接变形可采取锤击法、静压法和火焰校正法。

3.手工电弧焊工艺规范

3.1焊接方法介绍：

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熔化状态，冷却结晶形成焊缝。

其特点是：

设备简单，操作方便，易于维修；对焊接接头装配尺寸要求相对较低；能进行全位置焊接；适合焊接多个金属材料及多种结构形状。

3.2适用范围：

用于机架各部位焊接，关键受力部件必需采取电弧焊；

3.3关键受力部件明细表

序号

焊接部位

焊缝形式

1

尾架和主梁

角焊缝

2

地锚耳和尾架

V焊缝

3

减速机座和主梁

角焊缝

4

主轴套和主梁

对接焊缝

5

前支腿和主梁

V焊缝

6

拖杠板和拖杠管

角焊缝

3.4作业设备及材料

焊机、焊条、电焊钳、护目镜、焊接电缆等

3.5焊缝坡口形式和焊接清理

3.5.1焊接坡口形式应考虑降低母材金属熔入焊缝中百分比。

（见下表）

机架焊接中常见焊缝坡口形式和尺寸（摘自GB/T985-1988）

焊件厚度

名称

符号

坡口形式

焊缝形式

坡口尺寸

3~40

单边V形坡口

>10

双单边V形坡口

2~8

I形坡口

3.5.2焊前清理：

待焊焊件在最终装配之前，应将焊件表面或坡口面及坡口两侧20~50mm范围内表面上水、锈、氧化膜、防护层、油污和有碍焊接杂物清除掉，对焊焊接面需经切削加工。

3.6焊接规范参数

3.6.1焊条选择

3.6.1.1选择焊条时考虑原因

3.6.1.1.1和母材机械性能和化学成份一致；

3.6.1.1.2对于机架焊接，可选择对应强度等级焊条。

通常使焊缝强度等于或稍高于被焊材料强度，不能过高，焊缝强度过高，反而会引发脆性增加，产生裂纹；

3.6.1.1.3机架焊接选择抗裂性很好碱性焊条。

3.6.1.2焊条型号

J502、J507

3.6.1.3焊条直径选择（见下表）

可依据焊件厚度结合实际情况参考选择

焊件厚度

2

3

4~8

>8

焊条直径

2

2.5、3.2

3.2、4

4

3.6.2焊条使用和保管

3.6.2.1焊条使用

焊工应该熟悉焊条技术标准，了解焊条使用说明书及焊条标签中内容，方便合理地、正确地使用焊条。

3.6.2.2焊条保管

3.6.2.2.1各类焊条必需保留在通风良好、干燥地方。

3.6.2.2.2焊条应放在专用架子上，焊条包装要随用随启封，以免受潮变质；焊条不能直接放在地上。

3.6.2.2.3搬运和堆放焊条时，要小心轻放，预防药皮受震脱落。

3.6.2.2.4不一样型号及类别焊条要分别存放，以免混在一起造成用错焊条。

3.6.2.3焊条受潮后处理方法如发觉焊条受潮，首先将焊条在自然条件下晾干，时间为3~10h，然后再将焊条放在钢板上加热烘干，但不得用明火直接烘烤。

3.6.3焊接电流选择

3.6.3.1焊接时采取直流电源反接法，在确保产品质量前提下，尽可能选择较大电流进行短弧焊接，以提升生产效率。

3.6.3.2焊接电流大小可依据焊条直径、牌号、焊接位置和接头形式选择参数选择见下表。

焊接空间位置

焊件厚度（mm）

焊条直径（mm）

焊接电流（A）

平对接焊缝

2

2

55~60

2.5~3.5

3.2

90~120

4.0~5.0

3.2

100~130

4.0

160~200

5.0~6.0

4.0

160~210

>6.0

4.0

160~210

>12

4.0

160~210

平角接焊缝

2.0

2.0

55~65

3.0

3.2

100~120

4.0

3.2

100~120

4.0

160~200

5.0~6.0

4.0

160~200

>6.0

4.0

160~200

立角焊缝

2.0

2.0

50~60

3.0~4.0

3.2

90~120

5.0~8.0

3.2

90~120

4.0

120~160

9.0~12

3.2

90~120

4.0

120~160

3.6.3.3电流电压调整：

依据要求粗调，然后经过试焊，进行微调，焊缝过高说明电压相对电流偏小，焊缝不饱满凹陷说明电流相对于电压偏小或电压偏大，焊缝宽度大说明电压大，未焊透说明所选焊接规范参数小。

3.7焊接夹具和工装是为了确保焊件几何形状和尺寸，提升装配效率，防

止焊接变形所采取工具和装置。

3.7.1焊接夹具和工装选择基础要求

3.7.1.1确保焊件焊后能取得正确几何形状和尺寸。

3.7.1.2使用时安全可靠。

3.7.1.3便于焊工操作，使用方便。

3.7.1.4轻易制造、便于维修、造价低。

3.7.2焊接夹具和工装使用

3.7.2.1工件在夹具上要装夹牢靠，尤其是使用螺旋夹紧时，夹紧力要合适，以预防焊缝冷却时产生收缩裂纹。

3.7.2.2不许可在夹具上修正和矫正工件，以预防夹具变形，影响焊件装配精度。

3.7.2.3在一条焊缝上同时使用多个夹紧器时，应使各个夹紧器压力全部保持一致。

3.7.2.4当多人同时操作时，应尤其注意操作安全。

3.7.2.4当焊件有同心度或同轴度要求时，必需采取假轴。

3.7.3本厂拥有夹具和工装：

螺旋夹紧器、假轴、垫块。

3.8手工电弧焊基础操作（见下表）

过程

操作要领

引弧

1.应在焊接位置（对缝线或坡口上）引弧；

2.焊缝接头时，应在熔池端部一侧坡口上引弧；

3.焊条和工件表面呈70°~85°；

4.正常电弧长度为焊条直径0.5~1.1倍；

引弧

5.引弧方法：

直击法：

将焊条末端和焊件表面轻微碰击，快速将焊条提起，保持正常弧长，再开始焊接；

划擦法：

将焊条末端在焊件表面清划约20mm长，使电弧引燃，快速将电弧移至始焊处开始焊接。

运条

包含三个基础动作：

焊条运进；横向摆动；焊条直线运动。

收弧

收弧时通常有以下多个手法：

1.划圈收弧法：

焊条移至焊缝终止处，作圆圈运动，直到填满弧坑后再拉断电弧，此法适适用于厚板收弧；

2.数次反复“熄弧——引弧”动作，使熔池逐步填满后熄弧；

3.回焊收弧法：

焊条移至焊缝收尾处即停住，而且改变焊条角度回弧一小段，此法适适用于碱性焊条。

3.9焊接过程中工艺关键点

3.9.1机架焊接采取J502、J507焊条，故工件不需要预热。

3.9.2通常不采取多层焊接，当必需采取多层焊接时，一定要仔细清除前一道焊缝表面上焊渣。

3.9.3要注意防风，防气体渗漏或堵塞，立即清理导电嘴和喷嘴上飞溅物，确保焊接过程良好。

3.9.4收弧时电弧应慢慢拉长，一定要填满熔池，以免产生弧坑裂纹。

3.9.5应采取短弧焊接，焊条摆动不宜过大。

3.9.6在焊接过程中，能够采取轻敲焊缝金属表面方法，以降低焊件残余应力。

3.9.7电弧偏吹电弧偏吹常使焊缝产生气孔和未焊透缺点，为此应努力争取避免在焊接过程中电弧偏吹现象产生。

3.9.7.1电弧偏吹产生原因

3.9.7.7.1弧柱受到外界气流干扰或焊条药皮偏心引发；

3.9.7.7.2用直流焊机焊接或角焊缝时引发；

3.9.7.7.3直流电弧焊时，受到焊接回路中电磁力作用而产生；

3.9.7.2避免产生电弧偏吹方法

3.9.7.2.1尽可能避免在外界气流影响下焊接；

3.9.7.2.2焊条药皮偏心度应控制在技术标准要求之内；

3.9.7.2.3将焊条顺着偏吹方向倾斜一个调度；

3.9.7.2.4焊件上接地线尽可能靠近电弧燃烧处；

3.9.7.2.5加永磁钢块，由磁钢磁性平衡磁场；

3.9.7.2.6采取短弧焊接或分段退焊方法。

3.10焊后处理

3.10.1焊后清理：

对焊接完成或中止焊接时间较长焊件，应立即清除焊件上（尤其是焊缝区）焊渣、残留焊剂和金属飞溅物，方便于对焊缝目视检验和无损探伤，预防焊渣和残留焊剂腐蚀焊件，避免焊件在使用中焊渣和金属飞溅物脱落而造成不良后果。

3.10.1.1清理方法：

喷砂处理。

3.10.2焊后冷却：

焊后必需缓慢冷却，以免产生淬硬组织。

3.10.3焊后修整：

见2.2.8

4焊接检验：

焊接质量检验应落实到焊接全过程。

4.1焊接过程质量控制步骤，内容以下：

4.1.1满足产品设计要求、符合质量体系要求多种技术文件；

4.1.2经相关部门判定合格多种设备和装备；

4.1.3经质检科认定合格原材料及零部件；

4.1.4符合质量体系要求生产环境；

4.1.5经考评合格操作人员。

4.2焊接检验内容：

见下表

焊接过程

检验内容

焊接前

图纸及相关技术文件是否齐全

母材和焊接材料检验

焊接零件毛坯和装配质量检验

焊接设备、仪器和夹具检验

焊接参数调整和检验

焊工操作技术水平考评

焊接过程中

焊接设备运行是否正常

焊接参数是否稳定

焊接材料选择是否正确

焊接后

焊接结构外形尺寸检验

焊接接头质量检验

焊接结构强度及致密性检验

4.3焊接检验次序：

机架全部焊接工作完成后，焊件和焊缝表面清理洁净，

首先应对焊缝进行目视检验。

检验焊缝尺寸、外形及表面质量，然后依据

产品图样进行检验。

4.4常见焊接质量检验方法：

见下表

检验类别

试验类别

试验形式

非破坏性试验

无损探伤检验

超声探伤

外观检验

密封性试验

煤油试验

非破坏性试验

耐压试验

气压试验

4.4.1外观检验方法：

通常采取目视检验。

目视检验通常以肉眼检验为主，也可借助部分工具，如：

焊缝检验尺、样板、量块、和5~10倍放大镜。

目视检验可检验焊缝外部缺点。

同时也可检验焊缝和焊接件外形尺寸。

4.4.2煤油试验方法

4.4.2.1在焊接接头一面涂抹上白垩粉水溶液，而在另一面涂煤油。

4.4.2.2应在涂煤油后立即观察，检验连续时间为15~30min。

4.4.2.3判定方法：

发觉白垩粉一面有油斑，则表明该焊接接头不致密。

4.4.3气压试验：

通常采取肥皂水试验

4.4.3.1试验方法：

将压力为0.5MPa压缩空气通入密闭焊件内部，在焊接接头表面涂抹上肥皂水；

4.4.3.2较小焊件可完全浸入水中；

4.4.3.3判定方法：

焊接接头处肥皂水起泡或浸在水中容器冒水泡，则表明该焊接接头不致密。

4.4.4无损探伤检验通常采取超声探伤

4.4.4.1适用范围：

厚度为8~120mm形状简单焊件，表面需光滑。

4.4.4.2可发觉缺点及灵敏度：

任何部位气孔、夹扎、裂纹，灵敏度高，且不受焊件厚度改变而改变。

4.4.4.2判定方法：

依据讯号突变指示可测定缺点位置、大小和分布情况。

4.4.4.3关键优点：

适用范围广，对人体无影响，灵敏度高，能立即得出探伤结论。

4.4.4.4关键缺点：

焊件形状要简单，表面粗糙度要细，对探伤人员技术水平要求高，不能测定缺点性质，不能保留永久性探伤纪录。

4.5焊接缺点及其产生原因

4.5.1焊接缺点类别：

分为6类（GB/T6417-86）见下表：

类别

缺点种类

Ⅰ

裂纹

Ⅱ

孔穴

Ⅲ

固体夹杂

Ⅳ

未熔合和未焊透

Ⅴ

形状缺点

Ⅵ

上述以外其它缺点

4.5.2焊接缺点类别、特征、产生原因、检验方法及排除方法见下表：

缺点类别、特征、产生原因、检验方法及排除方法表

类别

名称

特征

产生原因

检验方法

排除方法

裂纹

纵向裂纹

基础上和焊缝轴线平行裂纹。

可能存在于焊缝金属中、熔合线上、热影响区中或母材金属中

1.母材抗裂性能较差

2.焊接材料质量不好

3.焊接参数选择不妥

4.焊缝内拉应力太大

1.目视检验

2.超声检验

在裂纹两端钻止裂孔或铲除裂纹处金属，进行焊补

横向裂纹

基础上和焊缝轴线垂直裂纹。

可能存在于焊缝金属中、热影响区中或母材金属中

1.焊接结构设计不合理

2.焊缝部署不妥

3.焊接工艺方法不周全，如焊后未缓冷

放射状裂纹

含有某一共同点放射状裂纹，可能存在于焊缝金属中、热影响区中或母材金属中

1.焊接结构设计不合理

2.焊缝部署不妥

3.焊接工艺方法不周全，如焊后未缓冷

弧坑裂纹

在焊缝收弧弧坑处裂纹，可能是纵向、横向或星形

收弧时速度太快、未相弧坑处填满熔滴

间断裂纹群

一组间断裂纹，可能存在于焊缝金属中、热影响区中或母材金属中

1.焊接结构设计不合理

2.焊缝部署不妥

3.焊接工艺方法不周全，如焊后未缓冷

裂纹

柱状裂纹

有某一公共裂纹派生一组裂纹，它和间断裂纹和放射状裂纹不一样，可能存在于焊缝金属中、热影响区中或母材金属中

1.焊接结构设计不合理

2.焊缝部署不妥

3.焊接工艺方法不周全，如焊后未缓冷

1.目视检验

2.超声检验

同上

孔穴

球形孔

近似球形孔穴

1.焊件或焊接材料有油污、锈及其它氧化物

2.焊接区域保护不好

3.焊接电流过小，弧长过长，焊接速度太快

4.焊接材料未烘干，尤其是焊条药皮未烘干

5.被焊材料表面潮湿

目视检验

铲去气孔处焊缝金属然后补焊

局部密集孔

气孔成群分布在某一区域

链状孔

和焊缝轴线平行成串气孔

条形孔

长度方向和焊缝轴线近似平行非球形长气孔

表面孔

暴露在焊缝表面气孔

缩孔

熔化金属在凝固过程中收缩而产生，残留在焊缝中孔穴

焊接线能量太大，焊缝金属凝固太快

固体夹杂

夹渣

残留在焊缝中熔渣，依据其形成情况，分为线状、孤立状或其它形式

1.焊接材料质量不好

2.焊接电流太小，焊接速度太快

3.熔渣密度太大，阻碍熔渣上浮

4.多层焊时熔渣未清理洁净

5.熔池保护不良

6.操作技术不佳

超声检验

铲去夹渣处焊缝金属然后补焊

焊剂或熔剂夹渣

残留在焊缝中焊剂或熔剂，依据其形成情况，分为线状、孤立状或其它形式

氧化物夹渣

凝固过程中焊缝金属中残留金属氧化物

未熔合和未焊透

未熔合

在焊缝金属和母材之间或焊道金属和焊道金属之间未完全熔化结合部分，

1.焊接电流太小

2.焊接速度太快

3.剖口角度或间隙太小

4.操作技术不佳

1.目视检验

2.超声探伤

1.对开放式结构，能够在其单面焊缝后面未焊透处直接补焊

2.对于不能直接补焊关键焊件，应铲去未焊透处部分或全部焊缝金属，重新焊接

未焊透

焊接时接头根部未完全熔透

形

状缺点

咬边

因焊接造成焊趾处沟槽，其可能是连续或间断

1.焊接参数选择不妥

2.操作技术不正确

3.焊条端部药皮电弧偏吹

4.焊接零件位置安放不妥

目视检验

轻微咬边用机械方法修理，深咬边应焊补

缩沟

因为焊缝金属收缩，在根部焊道每一侧产生浅沟槽

焊接电流太大且焊接速度太快

应铲去缩沟处部分或全部焊缝金属，重新焊接

焊缝超高

对接焊缝表面上焊缝金属过高

1.焊接速度太慢

2.操作技术不佳

用机械方法铲去过高焊缝金属

形

状缺点

焊缝型面不良

母材金属表面和焊缝金属焊趾切面角度过小

操作技术不佳

用机械方法修挫

焊瘤

焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝以外未熔化母材上所形成金属瘤

下垂

因为重力作用造成焊缝金属塌落，如横焊缝垂直下垂，平焊缝下垂，角焊缝下垂，边缘下垂

1.焊接电流太大，且焊接速度太慢

2.操作技术不佳

形

状缺点

烧穿

焊接过程中，熔化金属自坡口后面流出，形成穿孔缺点

1.焊件装配不妥，如坡口尺寸不合要求

2.焊接电流太大

3.焊接速度太慢

4.操作技术不佳

目视检验

清除烧穿孔洞边缘残余金属，用补焊方法填平孔洞后再继续焊接

根部收缩

因为对接焊缝根部收缩造成根部收缩造成浅沟槽

焊接电流太大且焊接速度太快

应铲去部分或全部焊缝金属，重新焊接

根部气孔

在凝固瞬间，因为焊接溢出气体而在焊缝根部形成多孔状组织

其它缺点

电弧擦伤

在焊缝坡口外部引弧或打弧产生于母材金属表面上局部损伤

1.操作技术不佳

2.焊接参数不正确

用机械方法修挫，母材表面损伤时用熔焊方法焊补并打磨平整

飞溅

熔焊过程中，熔化金属颗粒和熔渣向周围飞散

现象

表面撕裂

不按操作规程拆除临时焊接附件时产生在母材金属表面损伤

操作技术不佳

用熔焊方法焊补并打磨平整

其它缺点

磨痕

不按操作规程打磨引发局部表面损伤

操作技术不妥

对于深磨痕等用补焊方法，且重新打磨

打磨过量

因为打磨引发工件或焊缝不许可减薄

4.5.3焊件检验当焊件有形位公差要求时，应做焊件焊后检验，机架通常做拉线检验，检验项目有平面度和直线度。

5焊接工艺评定和返工作业

5.1焊接工艺评定采取《钢焊缝手工超声探伤方法和探伤结果分级标准》（GB/T11345-89）:

本标准要求了检验焊缝及热影响区缺点，确定缺点位置、尺寸和缺点评定通常方法及探伤结果分级方法。

本标准适适用于母材厚度大于8mm钢板焊接，全焊透熔化焊对接焊缝脉冲反射手工超声检验。

本标准不适用铸钢和奥氏体型不锈钢焊缝。

5.1.1缺点评定

5.1.1.1超出评定线信号应注意其是否含有裂纹等危害性缺点特征，如有怀疑时应采取改变探头角度、增加探伤面、观察动态波形、结合结构工艺特征作判定，如对波型不能正确判定时，应辅以其它检验综合判定。

5.1.1.2最大反射波幅在Ⅱ区缺点，其指示长度小于10mm时按5mm计算。

5.1.1.3相邻两缺点各向间距小于8mm时，两缺点指示长度之和作为单个缺点指示长度。

5.1.2检验结果等级分类

5.1.2.1最大反射波幅在Ⅱ区缺点，依据《缺点指示长度评定缺点等级》表评定。

缺点指示长度评定缺点等级

A

B

C

8~50

8~300

8~300

Ⅰ

2/3δ最小12

δ/310~30

2/3δ10~20

Ⅱ

3/4δ最小12

2/3δ12~50

δ/210~30

Ⅲ

＜δ最小20

3/4δ16~75

2/3δ12~50

Ⅳ

超出Ⅲ级者

注：

1.δ为坡口加工侧母材厚度，母材厚度不一样时以较薄侧板厚为准；2.圆管座角焊缝δ为焊缝截面中心线高度

5.1.2.2最大反射波幅不超出评定线缺点，均评为Ⅰ级。

5.1.2.3最大反射波幅不超出评定线缺点，检验者判定为裂纹等危害性缺点时，不管其波幅和尺寸怎样，均评为Ⅳ级。

5.1.2.4反射波幅在Ⅲ区缺点，不管其指示长度怎样，均评为Ⅳ级。

5.1.3评定标准

Ⅰ级焊缝----优良

Ⅱ级焊缝----合格

Ⅲ、Ⅳ级焊缝—不合格

5.2焊缝返修

5.2.1关键部位焊缝必需达成Ⅰ级焊缝标准，不然返修。

《关键受力部件明细表》见3.3

5.2.2通常焊缝不低于Ⅱ级焊缝标准，不然返修。

5.2.3Ⅲ、Ⅳ级焊缝必需返修。

5.2.4当焊缝需要返修时，应找出其原因，制订可行返修方案，其返修工艺应符合原焊接工艺要求，才能进行返修。

焊补前，缺点应根本清除。

返修后应按原焊缝评定标准4.1.1和4.1.2进行复检，重新评定。

5.2.5焊缝同一部位返修次数不准超出两次。

如超出两次，返修前应经技术总责任人同意。

返修次数、部位和返修情况记入产品技术控制档案。

5.2.6对于关键部位焊缝返修必需经技术总责任人同意。

5.2.7返修通常应在热处理前进行，如在热处理后返修时，焊补后应作必需

热处理。