HSTJS08结构件焊接工艺通用规范剖析Word格式文档下载.docx
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5.1.2焊接材料选用原则
a）焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准规定的下限值或满足图样规定的技术文件要求。
b）合适的焊接材料与合理的焊接工艺相配合，以保证焊接接头性能满足设计规定和服役要求。
c）用于焊件的焊接材料应有焊接性能试验与实践基础。
5.1.2.1碳素钢及低合金钢：
相同钢号相焊
选用焊接材料应保证焊缝金属的力学性能高于或等于相应母材标准规定下限值，或满足图样规定的技术条件。
5.1.2.2耐热型低合金钢相同钢号相焊
除了首先满足3.1.2.1要求外，焊缝金属中的Cr、Mo含量不低于相应母材标准规定的下限值。
5.1.2.3高合金钢相同钢号相焊
选用焊接材料应保证焊缝金属的力学性能和耐腐蚀性能高于或等于相应母材标准规定下限值，或满足图样规定的技术条件。
5.1.2.4用生成奥氏体焊缝金属的焊接材料，焊接非奥氏体母材时，应慎重考虑母材与焊缝金属膨胀系数不同而产生的应力作用。
5.1.2.5不同钢号钢材相焊
a）不同强度等级钢号的碳素钢、低合金钢钢材之间相焊，选用焊接材料应保证焊缝金属的抗拉强度应高于或等于强度较低一侧母材标准规定下限值，也不应超过强度较高一侧母材标准规定的上限值。
b）奥氏体高合金钢与碳素钢、低合金钢之间相焊，选用焊接材料应保证焊缝金属的抗裂性能和力学性能。
当设计温度不超过370℃时采用铬、镍含量较奥氏体高合金钢母材高的奥氏体不锈钢焊接材料；
当设计温度高于370℃时，宜采用镍基焊接材料。
5.1.2.6常用钢材的焊材选用详见表1
表1常用钢材的焊材选用
分类号
钢号
SMAW
GMAW
&
FCAW
SAW
（焊丝+焊剂）
Ⅰ
20Q235A（B/C）
CHE507/CHE422
CHW-50C6
CHW-H08A+CHF-431
Ⅱ-1
Q345A（B/C）
CHE507/CHE42
CHW-H08MnA+CHF-431
Q345D
CHE507/CHE422
5.1.3焊接材料应有产品质量证明书，并符合相应标准的规定。
公司质量部按质量管理体系规定验收与复验，合格后方准使用。
5.1.4验收合格后的焊接材料储存和保管应符合下述规定:
a）焊接材料应在干燥、通风良好的库房中存放；
b）焊接材料库房内温度不低于5℃、空气相对湿度应不大于60%；
c）焊条、焊丝、焊剂应存放在架子上且距离地面和墙面的距离应不小于300mm；
d）焊条、焊丝、焊剂应按牌号、批号、规格分区摆放并有明显的标识。
5.1.5焊条、焊剂按规定烘干、保温并做好记录，焊丝需去除油、锈；
保护气体应保持干燥。
常用焊材烘干温度及保持时间见表2。
3.1.6J422、J502等碳钢酸性焊条在使用时，如果焊条包装密封完好，并确认其干燥，未吸潮，则此焊条可不作烘干处理，否则就应按3.1.5条规定烘干。
5.1.7重要焊缝的焊条使用前必须严格按要求烘干。
5.1.8焊条应有严格的保管措施，严禁使用药皮脱落、开裂及潮湿的焊条。
5.1.9领用的焊条必须装在保温桶内，随用随取。
低氢型药皮焊条在大气中暴露时间超过4小时，就必须重新进行烘焙。
焊条烘干次数不允许超过1次。
表2常用焊材烘干温度及保持时间
类别
焊材牌号
烘干温度（℃）
保温时间（h）
碳钢和低合金钢焊条
CHE507
260~430
2
熔炼焊剂
CHF-431
250
5.2焊接坡口
焊接坡口应根据图样要求或工艺条件选用标准坡口。
无明确标记时可自行设计。
一般当SMAW：
板厚≥4mm；
GMAW：
板厚≥6mm时就需要开坡口，选用坡口形式和尺寸时应考虑下列因素：
a）焊接方法；
b）母材种类；
c）焊缝填充金属尽量少；
d）避免产生缺陷；
e）减少焊接变形与残余应力；
f）有利于焊接防护；
g）焊工操作方便；
h）复合材料的坡口应有利于减少过渡焊缝金属的稀释率。
5.2.1坡口准备
5.2.1.1制备坡口可采用机加工、热切割、刨槽（包括等离子电弧切割和刨削）、铲凿或打磨等方法。
对标准抗拉强度下限值大于540MPa的强度型低合金钢，宜采用冷加工方法制备坡口，若采用热加工方法，需用冷加工法去除影响焊接质量的表面层（一般需去除3～5mm硬化区）。
5.2.1.2焊接坡口要求：
坡口必须按照图纸及工艺加工符合要求，表面应保持平整，不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷。
其具体要求如下：
a）手工电弧焊使用酸性焊条时，对坡口表面要求较低，只在其表面及其两边各10mm内没有明显的水、锈、油污及其他有害杂质即可施焊；
b）手工电弧焊使用碱性焊条以及气体保护焊、埋弧自动焊焊前对坡口及其两侧各25mm以内不允许有任何水、锈、油污、积渣和其他有害杂质清理干净，如有则必须用机械或化学方法清理干净后方可施焊。
5.2.1.3气体保护焊坡口两侧各100mm范围内应刷涂料或喷上防飞溅剂，防止沾附焊接飞溅。
5.2.1.4宽度及厚度不相等的工件间的过渡要求：
5.2.1.4.1适用范围：
a）厚度或宽度不等，或厚度与宽度均不等，并且承受拉应力大于许用设计拉应力1/3以上的对接接头。
b）承受周期拉应力的对接接头。
5.2.1.4.2对接接头过渡要求：
a）将较厚件削成斜面，将较宽件作成锥状，使焊缝呈斜坡，或这些方法的组合，过渡坡度不超过1:
2.5，见图1、图2。
b）屈服强度≥620MPa的钢材，宽度过渡时，必须作成最小半径为600mm，在接头中心相切于较窄零件的过渡，见图3。
c）管材厚度过渡双面焊见图1，单面焊见图4。
5.2.2焊接设备及辅助装备等，应处于正常状态，安全可靠，仪表应定期校验。
焊接前手工电弧焊检查电源空载电压是否正常，焊钳、焊枪是否完好，电缆线是否完好以及与电缆线相接的部位连接牢固与否；
混合气体保护焊，要检查供气管路是否通畅、气瓶内气体压力的大小（富氩气体：
瓶内气体压力不得低于0.1MPa；
CO2气体：
瓶内压力不得低于1MPa），送丝系统是否正常；
埋弧焊检查电源是否完好，行走机构是否正常，送丝机构工作是否正常。
5.2.3焊丝在使用前，应注意其表面应没有油污、锈蚀、水份等杂物，如有则需用机械或化学方法将杂物去除。
机械方法可用砂纸砂磨；
化学方法可用丙酮或无水酒精或汽油进行清洗。
5.3施焊下列各类焊缝的焊工必须按AWSD1.1/D1.1M-2006《钢结构焊接规范》第4章C部分要求进行相应位置考试合格。
或按国内《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》规定考试合格。
a）图纸标明的关键焊缝；
b）承压元件焊缝；
c）与承压元件相焊的焊缝；
d）熔入永久焊缝内的定位焊缝；
e）承压元件母材表面堆焊。
5预热
根据母材的化学成分、焊接性能、厚度、焊接接头的拘束程度、焊接方法和焊接环境等综合考虑预热要求。
5.1预热温度和道间温度必须要足够防止裂纹。
5.2异种钢焊接接头预热温度按预热温度要求较高的母材确定，且不低于该母材要求预热温度的下限。
5.3预热焊件在整个焊接过程中，不得低于预热温度，如没有特殊要求，道间温度与预热温度一致。
5.4当母材温度低于0℃时，必须将母材预热到5℃以上，且必须在焊接过程中保持这一最低道间温度。
5.5预热温度的测量范围以距焊缝坡口边缘3倍板厚且不小于75mm为准。
预热过程应保证坡口两侧沿壁厚均匀受热，并防止局部过热。
5.6常用材料预热范围，见表3。
表3常用材料预热温度
厚度T（mm）
预热温度（℃）
20
Q235
Q345
3≤T≤25
不需要（注a）
25＜T≤38
10（注a）
38＜T≤65
65
T＞65
110
HG785D
任意厚度
≥100
注a：
如符合4.4款规定，则按4.4执行。
6焊接过程
6.1组对定位焊：
a）组对定位时，坡口间隙、错边量、棱角度等应符合相关要求。
b）尽量避免强力组装，定位焊缝间距应符合如下规定：
定位焊长度要求：
焊点长度及其间距需根据母材的板厚及长度来定，母材板厚越厚，焊缝长度越小则焊点分布越少，点焊长度可适当增长，反之，母材板厚越薄，焊缝长度越长，则需缩短焊点长度，增加点焊间距。
点焊时一般从两端向中间均匀点固，焊点一般长15～20mm，点焊间距一般在100～150mm以内。
c）定位焊的质量与正式焊接要求相同。
点焊后如果焊点出现裂纹、气孔、夹渣等缺陷，则须完全清除缺陷后再重新施焊。
工件刚性较大时，需用碱性焊条进行点焊。
d）熔入永久焊缝内的定位焊缝两端应便于接弧，否则应予以修整。
e）对于重熔入连续埋弧焊焊缝的单道定位焊缝不要求预热；
在最终进行埋弧焊施焊前，不要求清除诸如咬边、未填满的弧坑和气孔之类的缺陷。
f）不熔入最终焊缝的定位焊缝必须予以清除，而静载荷结构的定位焊缝，除非有要求，不必清除。
6.2焊接：
6.2.1通用要求：
a）焊前应检查焊接坡口及其两侧是否符合要求。
b）电源极性：
一般情况，直流焊机均采用反极性接法（即焊件接负极，焊枪接正极）。
酸性焊条选用直流正接或直流反接均可，也可用交流焊机施焊；
碱性焊条必须采用直流反极性施焊。
c）按照工艺要求进行施焊，多层焊时，每层之间必须清除熔渣、氧化物等杂物，施焊过程中要考虑焊接方向和次序，减少焊接变形，层间接头应尽量错开。
d）应在引弧板或坡口内引弧，禁止在工件非焊接部位引弧。
应防止地线、电缆线、焊钳与焊件打弧。
e）多层焊时，每焊一层必须将熔渣和金属飞溅清理干净，并检查层间焊缝质量，如发现裂纹、未熔合、气孔及其它不允许缺陷，应及时清除修整后再施焊。
f）要求全焊透的焊缝尽量采用双面焊接，在焊背面时必须彻底清根，直至露出焊缝金属，清根的最小深度不小于3mm。
g）收尾时，应注意操作防止出现弧坑裂纹，一般情况下，收尾时应超过接头处焊缝10mm左右为宜。
收尾时应稍多停留一点时间，以保证收尾处焊缝饱满。
h）焊接对接焊缝时，对焊缝余高要求在0～3mm之内，如超高则需打磨至要求。
焊接角焊缝时，角焊缝形状以略为内凹为宜，焊缝凸度或凹度不能超过2mm。
焊脚高度应一致，除图纸有要求外，均应按表4规定执行。
单道角焊缝的最大焊脚尺寸必须遵照表5规定。
表4最小角焊缝尺寸
母材厚度T（mm）
角焊缝的最小尺寸（mm）
T≤6
3（见注2）
6＜T≤12
5
12＜T≤20
6
20＜T
8
注：
1.T等于所连接部件中较薄件的厚度。
2.周期载荷结构的最小尺寸为5mm。
表5单道角焊缝最大焊脚尺寸要求
焊接方法
焊脚尺寸（mm）
6-10
8-10
GMAW、FCAW
i）焊接参数的选用按工艺规定，如工艺没明确规定则以附录B为准，其余未述及的按厂商推荐值进行施焊。
一般平焊位置电流较大，横、立、仰位置电流比平焊位置电流小10～15%。
焊接时宜使用小的线能量，采用多层多道焊。
j）尽量避免在焊缝交叉处起弧焊接以及收尾。
k）各种焊缝表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔和焊瘤，自动焊的焊缝表面还不得有未焊透、咬边和凹坑。
手工焊和半自动焊的焊缝表面的咬边不得超过允许的最大尺寸为：
深度≤0.5mm；
焊缝两侧咬边总长度：
板状件不超过焊缝有效长度的15%，管状件或管板件不得超过焊缝长度的20%。
l）电弧擦伤处的弧坑需经修磨，使其均匀过渡到母材表面，修磨的深度不大于该部位钢材厚度的5%且不大于2mm，否则应予补焊。
补焊后再磨至与母材平齐。
m）因实际需要，在工件上焊接的临时组件，气割拆除后需将焊疤打磨至与钢材表面平齐，并不得伤及母材，否则按上述l）条进行处理。
且两端有一定的坡度。
6.2.2特殊焊缝要求：
6.2.2.1搭接焊缝
6.2.2.1.1搭接接头中，沿母材棱边的最大角焊缝尺寸必须按如下规定：
a）当母材厚度＜6mm时，为母材厚度。
（见图5中A图）
b）当母材厚度≥6mm时，为母材厚度减去2mm。
（见图5中B图）
6.2.2.1.2承受应力的搭接接头的最小搭接量必须为较薄件厚度的5倍，且不小于25mm。
搭接接头如没有特殊要求均必须为双面角焊缝。
（见图6）。
6.2.2.2塞焊缝和槽焊缝
6.2.2.2.1直径和宽度限制
塞焊或槽焊的孔的最小直径或长槽孔的宽度严禁小于：
开孔件厚度+8mm。
最大孔径或长槽孔的宽度严禁超过：
最小直径+3mm或开孔件厚度的2.25倍，取两值中的较大值。
6.2.2.2.2长槽孔长度和形状
要进行槽焊的长槽孔的长度，严禁超过开孔件厚度的10倍，孔的端部必须为半圆形，或其角部必须做成半径不小于开孔板厚度的圆形。
6.2.2.2.3在厚度≤16mm的母材上塞焊或槽焊的填焊深度必须等于母材厚度。
在厚度＞16mm的母材上，填焊深度必须至少为母材厚度的一半，但不得小于16mm。
6.2.2.3H型钢焊接
6.2.2.3.1腹板与翼缘板间的四条焊缝焊接时应分别使其处于船形位置。
6.2.2.3.2翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应小于200mm，翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽；
腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不应小于600mm。
6.2.2.3.3焊接时为防止扭曲变形及减少弯曲变形，必须采用合理的焊接顺序。
焊接时必须按图7所示顺序进行焊接。
需多层焊时，也必须按照此顺序依次进行轮换焊接，严禁在一处直接多层焊接完毕再进行下一处焊接。
6.2.2.3.4角焊缝焊脚高度K：
如图纸有要求则按图纸规定，如未明确，则K取0.6
、1.5
中的大者，
、
分别为腹板和翼缘板厚度。
a）当K＞8mm时，其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值1mm，但总长度不得超过焊缝长度的10%。
b）腹板与翼缘板的焊缝两端在其两倍翼缘板宽度范围内，焊缝的焊脚尺寸不得低于设计要求值。
6.2.2.3.5焊后变形要求
a）焊后必须待焊缝冷却至室温后方能进行检测。
b）弯曲度允差为：
≤L/1000，且≤5mm（L为型钢长度）；
扭曲度允差：
H/250，且≤5mm（H为型钢高度）。
如图纸有要求，则以图纸为准。
c）未述要求以相关规定为准。
6.2.2.3.6腹板与翼缘板间焊缝表面应按JB/T4730.4-2005标准进行100%的磁粉探伤Ⅱ级合格。
腹板、翼缘板各自拼接焊缝必须全焊透，并按JB/T4730.3-2005标准进行100%超声波探伤，Ⅱ级合格。
6.3焊缝清理
6.3.1焊接过程中，后道焊缝焊接前，必须将前道焊缝表面清理干净，检查、修整，如发现有影响焊接质量的缺陷，必须修整清除后再焊。
6.3.2中断焊接后，再焊时，必须将弧坑区域清理干净。
6.3.3焊接完成后，焊工必须彻底清理焊道表面的熔渣及飞溅物，并按公司规定在相应部位打上钢印。
如母材不允许打钢印，则需检验作好详细记录。
5.4焊接结束，需将焊钳、电缆线收好放在规定位置,焊机电源及总电源必须关闭，以防焊机长时间在无人的情况下负载运行，损伤焊机寿命；
气体保护焊还需将气瓶阀门关紧。
7后热
7.1对冷裂纹敏感性较大的低合金钢和拘束度较大的焊件应采取后热措施。
7.2后热应在焊后立即进行。
7.3后热温度一般为200～350℃，保温时间与焊缝厚度有关，一般不低于0.5小时。
7.4若焊后立即进行热处理则可不做后热。
8焊后热处理
8.1根据母材的化学成分、焊接性能、厚度、焊接接头的拘束程度、产品使用条件及有关标准综合确定是否需要进行焊后热处理。
8.2热处理必须按图纸要求或具体的热处理工艺执行。
9焊缝返修
9.1返修前必须弄清楚产生缺陷的原因。
9.2返修前必须彻底清除缺陷部分。
清除可用机加工、打磨、铲凿或刨槽的方法进行。
调质钢上严禁使用氧气刨槽。
焊接之前必须彻底清洁表面。
9.3焊缝同一部位一次补焊由分厂、操作者协作进行并按照原焊接工艺执行（特别规定：
如是裂纹缺陷，碳钢补焊优先采用低氢型焊条）；
二次补焊则需报经研究所工艺室焊接工程师批准，方可按相应的返修工艺进行；
焊缝同一部位返修不宜超过2次，如两次返修仍不合格，确须三次返修时，须报经公司研究所主任审查批准，并确定相应的返修方案后方可进行施焊。
9.4焊后要求热处理的焊缝，一般应在热处理前进行返修。
若在热处理后进行返修，则补焊后应作必要的热处理。
9.5返修后，仍需按照原产品要求进行检验。
9.6返修后，须经技术部提出处理意见。
10.焊接要求
10.1所有焊接应按JB/T4708焊接要求，采用符JB/T4708或公认的类似标准的工艺规程。
10.2按JB/T4708或适用标准编制焊接工艺，基本参数进行焊接。
10.3焊接时应按焊接工艺基本参数，焊接顺序保证产品质量。
10.4特殊关键焊缝应根据焊接指导书进行焊接并且要做焊接评定记录。
10.5要求无损检测应按无损检测规范进行检测。
10.6按标识和可追溯性控制程序对特殊关键的工序、焊缝、产品、以及产品图样作跟踪标识，过程要有追溯性。
10.7焊后清理飞溅，矫正整理产品外观。
10.8焊后所有焊缝应进行振动时效处理，振动机的转速一般为2950r/min，振动时间一般为20-25min,振动值G值一般为
附录B常用焊接方法工艺规范
1概述
1.1此规范是在《结构件焊接通用工艺规范》基础之上，针对公司的常用焊接方法所作的具体补充。
2焊接工艺及工艺参数
2.1手工电弧焊
2.1.1焊条选用：
（a）A3（Q235）J422（E4303）注：
若动载结构中，δ≥26mm时只能用J427。
（Q235-B）J427（E4315）
（b）16Mn（Q345）J507（E5015）
（c）接头中含有不同类别的母材时，可采用较低强度类别氢碱性焊条，如Q235-B——16Mn组合,采用J427焊条。
2.1.2焊接工艺规范
角焊缝高
MM
焊接层次
焊条直径
焊接电流
A
电弧电压
V
焊接速度
cm/min
3
1
Φ3.2
90-120
20-22
18-25
φ5
200-250
22-24
φ4
120-160
20-25
10
12
15
4
（1）若选用低氢碱性焊条采用直流反接；
若选用酸性焊条采用交流焊机。
（2）角焊缝根部道上后续各层的最大厚度3mm（平焊）、5mm（立焊、仰焊、横焊）
2.2CO2气体保护焊
2.2.1焊丝选用：
低碳钢（Q235、Q235B、Q345）和低合金钢（16Mn）均选用CHW-50C6焊丝。
2.2.2焊接工艺规范
角焊缝高度mm
焊丝直径mm
焊接
电流A
m/h
气流量
L/mm
焊丝伸出长度mm
气体纯度
备注
φ1.2
25-30
20-30
10-18
8-15
99.6%
200-2
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