不锈钢焊接工艺.docx
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不锈钢焊接工艺
焊接工艺指导书
令狐采学
一氩弧焊接
1.目的为规范焊工操作，保证焊接质量，不断提高焊工的实际操作技术水平,特编制本指导书。
2. 编制依据
2.1.设计图纸
2.2.《手工钨极氩弧焊技术及其应用》
2.3.《焊工技术考核规程》
3. 焊接准备
3.1.焊接材料
焊丝：
H1Cr18Ni9Ti φ1、 φ1.5、φ2.5、φ3
焊丝应有制造厂的质量合格证，领取和发放有焊材管理员统一管理。
焊丝在使用前应清除油锈及其他污物，露出金属光泽。
3.2. 氩气
氩气瓶上应贴有出厂合格标签，其纯度≥99.95%，所用流量6-9升/分钟，气瓶中的氩气不能用尽，瓶内余压不得低于0.5MPa，以保证充氩纯度。
3.3. 焊接工具3.3.1. 采用直流电焊机，本厂用WSE-315和TIG400两种型号焊机。
3.3.2. 选用的氩气减压流量计应开闭自如，没有漏气现象。
切记不可先开流量计、后开气瓶，造成高压气流直冲低压，损坏流量计；关时先关流量计而后关氩气瓶。
3.3.3. 输送氩气的胶皮管，不得与输送其它气体的胶皮管互相串用，可用新的氧气胶皮管代用，长度不超过30米。
3.4. 其它工器具
焊工应备有：
手锤、砂纸、扁铲、钢丝刷、电磨工具等，以备清渣和消缺。
4．工艺参数
不锈钢焊接工艺参数选取表
表一
壁厚mm
焊丝直径mm
钨极直径mm
焊接电流
A
氩气流量L/min
焊接层次
喷嘴直径mm
电源极性
焊缝余高mm
焊缝宽度mm
1
1.0
2
30-50
6
1
6
正接
1
3
2
1.2
2
40-60
6
1
6
正接
1
4
3
1.6-2.4
3
60-90
8
1-2
8
正接
1-2.5
5
4
1.6-2.4
3
80-100
8
1-2
8
正接
1-2.0
6
5
1.6-2.4
3
80-130
8
2-3
8
正接
1-2.5
7-8
6
1.6-2.4
3
90-140
8
2-3
8
正接
1-2.0
8-9
9
2.4
3
100-150
10
3
10
正接
1-2
11-12
10
2.4
3
110-160
10
3-4
10
正接
1.5-2
12-13
5.工序过程
5.1. 焊工必须按照“考规”规定经相应试件考试合格后，方可上岗位焊接。
5.2. 严禁在被焊件表面随意引燃电弧、试验电流或焊接临时支撑物等。
5.3. 焊工所用的氩弧焊把、氩气减压流量计，应经常检查，确保在氩弧焊封底时氩气为层流状态。
5.4. 接口前应将坡口表面及母材内、外壁的油、漆、垢锈等清理干净，直至发出金属光泽，清理范围为每侧各为10-15mm，对口间隙为2.5～3.5mm。
5.5. 接口间隙要匀直，禁止强力对口，错口值应小于壁厚的10%，且不大于1mm。
5.6. 接口局部间隙过大时，应进行修整，严禁在间隙内添加塞物。
5.7. 接口合格后，应根据接口长度不同点4-5点，点焊的材料应与正式施焊相同，点焊长度10-15mm，厚度3-4mm。
5.8. 打底完成后，应认真检查打底焊缝质量，确认合格后再进行氩弧焊盖面焊接。
5.9. 引弧、收弧必须在接口内进行，收弧要填满熔池，将电弧引向坡口熄弧。
5.10. 点焊、氩弧焊、盖面焊，如产生缺陷，必须用电磨工具磨除后，再继续施焊，不得用重复熔化方法消除缺陷。
5.11. 应注意接头和收弧质量，注意接头熔合应良好，收弧时填满熔池。
为保证焊缝严密性。
5.12. 盖面完毕应及时清理焊缝表面熔渣、飞溅。
6. 质量标准：
6.1.质量按Q/ZB74-73焊接通用技术条件和机械结构用不锈钢焊接管（GB/T12770—2002）标准检验。
6.2.缺陷种类、原因分析及改进方法
氩弧焊焊接产生缺陷的原因及防止方法
表二
焊缝缺陷
产生原因
防止方法
气孔
氩气不纯，气管破裂，或气路有水份，打钨极，金属烟尘过渡到熔池里
调换纯氩气，检查气路，修磨或调换钨极，将焊缝清理好
穿透不好有焊瘤
焊速不匀，技术不熟练
坚强基本功训练，均匀焊速
焊缝黑灰氧化严重
氩气流量小，焊速慢，温度高或电流大
增强氩气流量，加快焊速，或适当减小电流
缩孔
收弧方法不当，收弧突然停下来
改变收弧方法，采用增加焊速的方法停下来
裂纹
焊接温度高或低，穿透不好或过烧
确保焊透，电流和焊速要适当，改变收弧位置
未焊透
焊速快，电流小
减慢焊接速度或增加电流
熔合不好
错口、焊枪角度不正确、或焊速快电流小
改进对口的错误误差，掌握好焊枪角度，适当地放慢焊速和增加电流
烧穿
技术不熟练，电流大或焊速慢
减小电流或加快焊速，并加强基本功训练
焊缝表面击伤
引弧不准确，地线接触不好
引弧要准确，不得在焊件表面引弧，地线接好
焊缝夹钨
打钨极，钨极与焊件接触
引弧时，钨极与工件要有一定距离
焊缝成型不整齐
走枪速度不均，送丝速度不均
焊速、送丝要均匀，多加强基本功训练
咬边
焊枪角度不正确，熔池温度不均，给送焊丝不合理
调整焊枪角度，以达熔池温度均匀，注意给送焊丝的位置、时间和速度
7. 安全技术措施
7.1. 焊工工作时必须穿工作服，戴绝缘手套，穿绝缘鞋。
7.2. 焊工必须遵守安全、文明施工的规定。
7.3. 高空作业必须系安全带，高空搭设的脚手架应安全、可靠、并便于施焊。
7.4. 焊工在使用电磨工具时采取防护措施。
使用前检查电磨工具砂轮片是否松动，是否需要更换砂轮片。
7.6. 空中作业区下方如有易燃易爆物品时，要做好防止飞溅物落下的措施。
7.7. 应避免电焊线与带有感应线圈的设备相连，电焊线与焊钳连接部分应放置可靠，避免工作时电弧击伤管子或设备。
7.8. 焊接时应注意避免飞溅或电弧损伤设备、飞溅或焊渣落入已清洁干净的产品表面。
二CO2焊接
1、准备工作
1．1熟悉图纸和工艺文件，弄清焊缝尺寸和技术要求。
1．2按工艺要求取用焊丝，无要求的则按焊件材质，焊缝质量要求取用焊丝，焊丝应符合国标，焊丝用前去油去锈。
1．3焊前对CO2气体进行去水处理。
1．3．1气瓶倒置1—2小时，开阀放水，每隔3分钟放一次，连续2—3次。
1．3．2经放水的气瓶正立2小时，放出杂气即可使用。
1．3．3在输入焊枪的气路中设置干燥器。
定时检查干燥剂。
1．4检查坡口及间隙是否符合要求，不符合者予以返修或报废，重要工件要检查引、熄弧板是否齐全。
1．5清除工件坡口两侧10mm内的铁锈、油污。
1．6准备好焊接用的工具和保护用品。
1．7CO2焊机，检查焊机电源的运转检查CO2焊机头是否正常。
1．8CO2焊的气路应保证通畅，瓶压降至1兆帕应更换。
2、焊接
2．1CO2焊焊接工艺参数按表三选取.
二氧化碳焊接工艺参数表
表三
接头形式
母材厚度（mm）
坡口形式
焊接位置
垫板
焊丝直径（mm）
焊接电流（A）
电弧电压（V）
气体流量（L/min）
自动焊焊速（m/h）
极性
对
接
接
头
1～2
I形
F
无
0.5～1.2
35～120
17～21
6～12
18～35
直
流
反
接
有
40～150
18～23
18～30
V
无
0.5～0.8
35～100
16～19
8～15
2～4.5
F
0.8～1.2
100～230
20～26
10～15
20～30
有
0.8～1.6
120～260
21～27
V
无
0.8～1.0
70～120
17～20
5～9
F
1.2～1.6
200～400
23～40
15～20
20～42
有
250～420
26～41
15～25
18～35
10～12
无
1.6
350～450
32～43
20～25
20～42
5～40
单边V形
1.2～1.6
200～450
23～43
15～25
有
250～450
26～43
20～25
18～35
V
无
0.8～1.2
100～150
17～21
10～15
H
1.2～1.6
200～400
23～40
15～25
5～50
V形
F
200～450
23～43
20～42
有
250～450
26～43
20～25
18～35
V
无
0.8～1.2
100～150
17～21
10～15
10～80
K形
F
1.2～1.6
200～450
23～43
15～25
20～42
V
0.8～1.2
100～150
17～21
10～15
H
1.2～1.6
200～400
23～40
15～25
10～100
X形
E
200～450
23～43
20～42
V
1.0～1.2
100～150
19～21
10～15
20～60
U形
F
1.2～1.6
200～450
23～43
20～25
20～42
40～100
双U
T
形
接
头
1～2
I形
F
0.5～1.2
40～120
18～21
6～12
18～35
V
0.5～0.8
35～100
16～19
H
0.5～1.2
40～120
18～21
2～4.5
F
0.8～1.6
100～230
20～26
10～15
20～30
V
0.8～1.0
70～120
17～20
H
0.8～1.6
100～230
20～26
5～60
F
1.2～1.6
200～450
23～43
15～25
20～42
V
0.8～1.2
100～150
17～21
10～15
H
1.2～1.6
200～450
23～43
15～25
5～40
单边V形
F
20～42
F
有
1.2～1.6
250～450
26～43
20～25
18～35
V
无
0.8～1.2
100～150
17～21
10～15
H
1.2～1.6
200～400
23～40
15～25
5～80
K形
F
200～450
23～43
20～42
V
0.8～1.2
100～150
17～21
10～15
H
1.2～1.6
200～400
23～40
15～20
接头形式
母材厚度（mm）
坡口形式
焊接位置
垫板
焊丝直径（mm）
焊接电流（A）
电弧电压（V）
气体流量（L/min）
自动焊焊速（m/h）
极性
角
接
接
头
1～2
I
形
F
无
0.5～1.2
40～120
18～21
6～12
20～35
直
流
反
接
V
0.5～0.8
35～80
16～18
H
0.5～1.2
40～120
18～21
2～4.5
F
0.8～1.6
100～230
20～26
10～15
20～30
V
0.8～1.0
70～120
17～20
H
0.8～1.6
100～230
20～26
5～30
F
1.2～1.6
200～450
23～43
20～25
20～42
V
0.8～1.2
100～150
17～21
10～15
H
1.2～1.6
200～400
23～40
15～25
5～40
单边V形
F
200～450
23～43
20～42
有
250～450
26～43
20～25
18～35
V
无
0.8～1.2
100～150
17～21
10～15
H
1.2～1.6
200～400
23～40
15～25
5～50
V形
F
200～450
23～43
20～42
有
250～450
26～43
20～25
18～35
V
无
0.8～1.2
100～150
17～21
10～15
10～80
K
形
F
无
1.2～1.6
200～450
23～43
15～25
20～42
V
0.8～1.2
100～150
17～21
10～15
H
1.2～1.6
200～400
23～40
15～25
搭接接头
1～4.5
0.5～1.2
40～230
17～26
8～15
5～30
1.2～1.6
200～400
23～40
15～25
F-平焊位置V立焊位置H-横焊位置
2．2焊前要按确定的规范进行焊机调核，不允许在工件上进行。
2．3引弧前将焊丝端部球状部分剪去，焊丝端部与工件保持2—3mm的距离，引弧用短路法引弧，引弧位置距焊缝端路2—4mm，然后移向端部，金属熔化后再正常焊接。
重要件在引弧板上进行引弧。
2．4对于有预热要求的，要按工艺规定预热后再进行焊接。
2．5焊缝位置不同要用不同的操作方法。
2．5．1平焊时可按焊件结构，用左焊法或右焊法，与不平板的夹角分别为80o—90o和60o—75o。
平角焊缝，枪与水平板的夹角为40o—50o。
2．5．2立焊时可上焊或下焊，焊枪与竖板的夹角为45o—50o。
2．5．3横焊时焊枪应作适当的直线往返运动，焊枪与水平的夹角为5o—15o。
2．5．4仰焊应用较小的电流和电压，焊枪可作小幅度的直线往返运动。
2．6为获一定的焊缝宽度，焊丝可摆动，但摆动时不得破坏CO2气体保护效果。
2．7收弧时须填满弧坑，熔池凝固前不得停气，平板时一般用熄弧板收弧。
2．8CO2焊焊接时应尽可能量避风施焊，且环境温度不得低于-10o。
2．9焊接时要随时检查规范是否稳定，有问题时要做及时调整。
3、焊缝修整
焊后对焊缝进行检查、清除熔渣、飞溅。
4、不良品处置。
4．1对缺陷进行分析，找出原因，制订返修措施，对裂纹必须找出首尾。
4．2重要件返修时同一部位不超过两次，两次不合格者，重订返修措施并报有关部门批准。
三手工电弧焊工艺
1接口
焊条电弧焊的接头主要有对接接头、T形接头、角接接头和搭接接头四种。
1．1对接接头
对接接头是最常见的一种接头形式，按照坡口形式的不同，可分为I形对接接头（不开坡口）、V形坡口接头、U形坡口接头、X形坡口接头和双U形坡口接头等。
一般厚度在6mm以下，采用不开坡口而留一定间隙的双面焊；中等厚度及大厚度构件的对接焊，为了保证焊透，必须开坡口。
V形坡口便于加工，但焊后构件容易发生变形；X形坡口由于焊缝截面对称，焊后工件的变形及内应力比V形坡口小，在相同板厚条件下，X形坡口比V形坡口要减少1/2填充金属量。
U形及双U形坡口，焊缝填充金属量更少，焊后变形也很小，但这种坡口加工困难，一般用于重要结构。
1．2T形接头
根据焊件厚度和承载情况，T形接头可分为不开坡口，单边V形坡口和K形坡口等几种形式。
T形接头焊缝大多数情况只能承受较小剪切应力或仅作为非承载焊缝，因此厚度在30mm以下可以不开坡口。
对于要求载荷的T形接头，为了保证焊透，应根据工件厚度、接头强度及焊后变形的要求来确定所开坡口形式。
1．3角接接头
根据坡口形式不同，角接接头分为不开坡口、V形坡口、K形坡口及卷边等几种形式。
通常厚度在2mm以下角接接头，可采用卷边型式；厚度在2～8mm以下角接接头，往往不开坡口；大厚度而又必须焊透的角接接头及重要构件角接头，则应开坡口，坡口形式同样要根据工件厚度、结构形式及承载情况而定。
1．4搭接接头
搭接接头对装配要求不高，也易于装配，但接头承载能力低，一般用在不重要的结构中。
搭接接头分为不开坡口搭接和塞焊两种型式。
不开坡口搭接一般用于厚度在12mm以下的钢板，搭接部分长度为3～5δ（δ为板厚）
2焊条电弧焊工艺参数选择
2．1焊条直径
焊条直径可根据焊件厚度、接头型式、焊缝位置、焊道层次等因素进行选择。
焊件厚度越大，可选用的焊条直径越大；T形接头比对接接头的焊条直径大，而立焊、仰焊及横焊比平焊时所选用焊条直径应小些，一般立焊焊条最大直径不超过5mm，横焊、仰焊不超过4mm；多层焊的第一层焊缝选用细焊条。
焊条直径与厚度的关系见表4
表4 焊条直径与焊件厚度的关系
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
4～6
2．2焊接电流
焊接电流是焊条电弧焊中最重要的一个工艺参数，它的大小直接影响焊接质量及焊缝成形。
当焊接电流过大时，焊缝厚度和余高增加，焊缝宽度减少，且有可能造成咬边、烧穿等缺陷；当焊接电流过小时，焊缝窄而高，熔池浅，熔合不良，会产生未焊透、夹渣等缺陷。
选择焊接电流大小时，要考虑焊条类型、焊条直径、焊件厚度以及接头型式、焊缝位置、焊道层次等因素。
其中最主要焊条直径、焊接位置和焊道层次三大因素。
焊条直径与焊接电流关系见表5
表5 焊条直径与焊接电流的关系
焊条直径/mm
1.6
2.0
2.5
3.2
4.0
5.0
6.0
焊接电流/A
25～40
40～65
50～80
100～130
160～210
260～270
260～300
2．2．1焊接位置 较厚板或T形接头和搭接接头以及施焊环境温度低时，焊接电流应大些；平焊位置焊接时，可选择偏大些的焊接电流；横焊和立焊时，焊接电流应比平焊位置电流小10%～15%，仰焊时，焊接电流应比平焊位置电流小10%～20%；角焊缝电流比平位置电流稍大些。
2．2．2焊道层次 在多层焊或多层多道焊的打底焊道时，为了保证背面焊道质量和便于操作，应使用较小电流；焊填充焊道时，为了提高效率，可使用较大的焊接电流；盖面焊时，为了防止出现焊接缺陷，应选用稍小电流。
另外，当使用碱性焊条时，比酸性焊条的焊接电流减少10%左右。
2．3电弧电压
电弧电压主要影响焊缝宽度，电弧电压越高，焊缝就越宽，焊缝厚度和余高减少，飞溅增加，焊缝成形不易控制。
电弧电压的大小主要取决于电弧长度，电弧长，电弧电压就高；电弧短，电弧电压就低。
焊接电弧有长弧与短弧之分，当电弧长度是焊条直径的0.5～1.0倍时，称为短弧；当电弧长度大于焊条直径时，称为长弧。
一般在焊接过程中，希望电弧长度始终保持一致且尽量使用短弧焊接。
2．4焊接速度
焊接速度主要取决于焊条的熔化速度和所要求的焊缝尺寸、装配间隙和焊接位置等。
当焊接速度太慢时，焊缝高而宽，外形不整齐，易产生焊瘤等缺陷；当焊接速度太快时，焊缝窄而低，易产生未焊透等缺陷。
在实际操作中，焊工应要把具体情况灵活掌握，以确保焊缝质量和外观尺寸满足要求。
2．5焊接层数
当焊件较厚时，要进行多层焊或多层多道焊。
多层焊时，后一层焊缝对前一层焊缝有热处理作用，能细化晶粒，提高焊缝接头的塑性。
因些对于一些重要结构，焊接层数多些好，每层厚度最好不大于4～5mm。
实践经验表明，当每层厚度为焊条直径的0.8～1.2倍时，焊接质量最好，生产效率最高，并且容易操作。
3焊条电弧焊的定位焊
进行定位焊时应主要考虑以下几方面因素：
3．1定位焊焊条
定位焊缝一般作为正式焊缝留在焊接结构中，因而定位焊所用焊条应与正式焊接所用焊条型号相同，不能用受潮、脱皮、不知型号的焊条或者焊条头代替。
3．2定位焊部位
双面焊反面清根的焊缝，尽量将定位焊缝布置在反面；形状对称的构件上，定位焊缝应对称排列；避免在焊件的端部、角度等容易引起应力集中的地方进行定位焊，不能在焊缝交叉处或焊缝方向发生急剧变化的地方进行定位焊，通常至少应离开这些地方50mm。
3．3定位焊缝尺寸
一般根据焊件的厚度来确定定位焊缝的长度、高度和间距。
如表6所示。
表6定位焊缝参考尺寸 单位：
mm
焊件厚度
定位焊缝高度
定位焊缝长度
定位焊缝间距
＜4
＜4
5～10
50～100
4～12
3～6
10～20
100～200
＞12
＞6
15～30
200～300
3．4定位焊工艺要求
3．4．1定位焊缝短，冷却速度快，因而焊接电流应比正式焊缝电流大10%～15%。
3．4．2定位焊起弧和结尾处应圆滑过渡，焊道不能太高，必须保证熔合良好，以防产生未焊透、夹渣等缺陷。
3．4．3如定位焊缝开裂，必须将裂纹处的焊缝铲除后重新定位焊。
在定位焊后，如出现接口不齐平，应进行校正，然后才能正式焊接。
3．4．4尽量避免强制装配，以防在焊接过程中，焊件的定位焊缝或正式焊缝开裂，必要时可增加定位焊缝的长度，并减小定位焊缝的间距，或者采用热处理措施。
4焊条电弧焊基本操作技术
4．1引弧：
焊条电弧焊采用接触引弧方法引弧，主要有划擦法和直击法两种。
4．1．1 划擦法 先将焊条对准引弧处，手腕扭转一下，像划火柴一样使焊条在引弧处轻微划擦约20mm长度，然后提起2～4mm的高度引燃电弧。
其特点是：
容易损伤焊件表面，比较容易掌握，一般适用于碱性焊条。
4．1．2 直击法 先将焊条对准引弧处，手腕下弯，使焊条垂直地轻轻敲击工件，然后提起2～4mm的高度引燃电弧。
其特点是：
引弧点即为焊缝起点，避免损伤焊件表面，但不易掌握，一般适用于酸性焊条或在狭窄地方的焊接。
引弧时，如果焊条粘住焊件，只要将焊条左右摆动几下，就可以脱离焊件，如不能脱离焊件，则应立即使焊钳脱离焊件，待焊条冷却后，用手将其扳掉；如果焊条端部有药皮套筒时，可用戴好手套的手将套筒去掉再引弧。
4．2 焊缝的起焊
4．2．1 正确选择引弧点 应选在离焊缝起点10mm左右的待焊部位上，电弧引燃后移至焊缝起点处，再沿焊接方向进行正常焊接；焊缝连接时，引弧点应选在前段焊缝的弧坑前方10mm处，电弧引燃后移至弧坑处，待填
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