埋弧自动焊工艺守则Word下载.docx

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附表4.1

δ

＜25

25-30

35-50

50-80

80-100

100-150

B

20-22

22-25

25-28

28-32

32-35

35-40

3.坡口两侧应各光出长度＞3δ（100-120）Ra6.3以便于探伤

4.2法兰（中间套）与筒体套接，其坡口及尺寸参数见图表4.2

1.角焊缝尺寸，表中所注参数为一般角焊缝尺寸，对于重要零件，需经焊缝强度计算标注

2.其端面环缝用手工电弧焊或混合气保护焊（MAG）。

3.焊脚高H及Φ5尺寸应不影响法兰螺孔（应与螺孔边缘留有5-10mm距离）

4.角焊缝斜度tgΦ-1=H/L＝（38°

～42°

）

4.3元钢与无缝管对接及其它拼接，焊接坡口形式及尺寸参数见图表4.3

4.4坡口技术条件

4.4.1被焊件端面应加工，以利施焊中轴向定位

4.4.2对接坡口两侧各100-120应光出达Ra6.3，以利探伤，其它坡口离焊根距离1.5δ（30-60）应车光达除锈标准

4.4.3元钢与元钢对接（直径大于Φ300）坡口深δ＜25的坡口参数参照图表4.1中的序号5。

4.4.4法兰与筒体套接，其内侧孔倒角1.5x45°

～3x45°

中间套与筒体套接，其内孔倒角1.5x45°

有结构限制的除外

4.4.5为便于测量、复查坡口加工尺寸，以角度换算长度尺寸，其各类坡口底宽、上口宽参见下图尺寸

A型坡口b2＝（Φ4-Φ3）/2*tgα/2+b1/2b/2=（Φ2-Φ4）/2*tgβ+b2

B型坡口b/2=b1/2+（Φ2-Φ3）/2*tgα/2

C型坡口b2=b1+（Φ4-Φ5）/2*tgα/2b3=L-l+b1+b2+（Φ2-Φ4）/2*tgβ

D型坡口b2=（Φ4-Φ1）/2*tgα/2b/2=b2+（Φ2-Φ4）/2*tgβ

ABCD

5埋弧焊用焊丝、焊剂的选配

5.1焊丝、焊剂选配要根据被焊母材机械性能要求，通常有两种匹配原则：

一是等强匹配，也就是焊缝的机械性能达到母材的机械性能，包括强度极限、屈服极限、延伸率、硬度等。

二是低强匹配，也就是焊缝的屈服极限、延伸率达到母材要求，而强度极限、硬度达不到母材要求，由焊接工艺评定结果结合本厂产品特点，通常选用低强度匹配，埋弧焊用焊丝、焊剂匹配见下表

表5.1

钢号

强度关系

焊剂

焊丝

简要说明

Q235

Q275

等强

HJ431

H08A、SJ501

H08MnA

可用于焊缝尺寸、强度足够的法兰与筒体的焊接

20

H08MnA、SJ501

35、45

低强

用于液压启闭机缸筒、活塞杆、拉杆焊接，此匹配经几次工艺试验，焊缝σS≥母材的σS

HJ350

H10Mn2

可用于重要的工业缸焊接，但应做工艺评定后选用

16Mn

Q345

等强

SJ503

SJ301

H08MnM0A

H08MnSi

5.2与45钢低强匹配焊接的有关机械性能见表5.2

母材、焊缝机械性能表5.2

焊接材料

抗拉强度

σb（N/mm2）

σs（N/mm2）

冲击值

（CJ/cm2）

备注

45#（正火态）

600

355

39Ak/J

母材机械性能

45#正火态

焊丝H08MnA

焊剂HJ431

454~568⑴

502~556⑵

348~423⑴

390~443⑵

135~172

⑴沿环状缝试件

⑵垂直焊缝试件

5.3焊丝直径选用

不同焊丝直径，其熔池大小不同，选用焊丝直径应根据工件直径、坡口尺寸选用，焊丝直径与工件直径、坡口底宽b1关系见表4.1及表5.3

焊丝（d）

工件

3.2

4

5

6

说明

工件直径

250-300

300-500

500-650

＞650

本焊丝代号为H08MnA

坡口底宽

5-6

6-7

7-8

8-9

小直径焊丝可以用于大直径工件焊接，但不能充分发挥焊接效益。

大直径焊丝不能用于小直径工件焊接，否则会产生坡口咬边、挂流成埂，影响焊缝质量。

锈蚀焊丝不可用，必须经除锈方可使用。

6焊前准备：

焊前准备工作关系到焊接质量。

6.1检查焊丝的牌号、材质是否符合，焊丝是否锈蚀，锈蚀要除锈方可使用。

焊丝盘绕是否整齐。

6.2按焊剂烘焙要求进行烘焙，彻底清除水份。

6.2.1产品常用焊剂的烘焙温度、时间见表6.2

表6.2

项目

HJ431　HJ430HJ330

SJ101

SJ201　SJ501

SJ301　SJ302

烘焙温度（℃）

250

300～350

保温时间（h）

2

选用电流种类

交直流

直流

焊剂粒度（mm）

2.5～0.45

2～0.28

6.2.2焊剂烘焙方法可以选择下列三种方法加热：

6.2.2.1使用YJJ-A系列焊剂烘干机可对焊剂进行远红外线加热自动控温，连续进料和出料，焊剂烘干均匀。

6.2.2.2铁皮盘堆放厚50-60mm在电焊条烘箱内进行烘干。

6.2.2.3可散堆在回火炉中进行烘干

6.2.3购进的焊剂应放置离地面的木板上，以防吸潮。

6.2.4焊剂在搬运中要轻拿轻放，堆高不超过3层，以防破坏粒度。

6.2.5回收焊剂应分粒、去渣，随回收，随使用。

6.3焊件组装：

6.3.1焊件装于工件转胎上，插止口组装，装配定位精度H10/f9，无止口对接，其错位＜2mm，全长度内直线度用Φ0.6钢丝同方向管体母线拉直，调节工件转胎上的滚轮水平两个位置达到全程直度要求。

6.3.2套接两端法兰，长度上应留加工余量3-5mm，并注意是否有孔位要求。

6.3.3转胎驱动滚轮、支承滚轮尽可能支承在工件的支承挡。

6.3.4调节好轴向支承定位装置，并予以固定（认证工件转向）

6.4工件预热：

中碳钢具有较高的淬硬倾向，在冷焊时，热影响区极易形成马氏体组织，焊前通常要求预热100℃～200℃，但由于埋弧焊的热输入特性，特别是环焊缝的热处理效应（循环均匀加热，焊道预热保温等作用）。

工件预热温度可较手工焊低，工件预热温度一是由含碳量确定。

二是根据工件厚度确定。

6.4.1液压缸、气缸焊接工件预热见表6.3

表6.3

壁　厚mm

25～40

40～60

60～80

＞80

预热温度℃

100

100～150

150～200

200～250

6.4.2预热方法：

工件预热可以根据工厂条件任选下列一种。

1.采用LCD－220－32型履带式陶瓷加热垫，上覆盖保温被，并用LWK－9×

220型温度仪自动控制加温保温。

2.用中性（弱碳化）火焰加热（工件转动）

6.4.3工件预热中，无缝管两端应用石棉堵封，起减少散热、保温作用

6.4.4预热达要求后随即进行定位焊，埋弧焊

由于调整焊丝位需时间，预热加温可高于表6.3中加热温度50℃。

6.5坡口（焊缝两侧20mm范围内）彻底清除锈、油、水（经预热加温可达到除油水）

7焊接

7.1焊接电流

7.1.1电流极性：

埋弧焊采用直流反接法即工件接负极

7.1.2工件搭电，采用负极，电缆用M16螺栓紧固于14号槽钢，中（下）部槽钢倾斜搭在工件外元上。

7.2定位焊：

　工件预热后随即进行定位焊。

7.2.1定位焊：

法兰焊于内侧，中间套只需焊任一侧。

7.2.2定位焊可用手工焊，焊条应与母材匹配（见手工电弧焊工艺手则），也可用混合气体保护焊（MAG）

7.2.3定位焊长20-30mm，焊厚≤3mm，不宜过厚，且在圆周上基本均布，定位焊点数4-8点。

7.3埋弧自动焊工艺参数选择

7.3.1焊接电流：

焊接电流与焊丝直径、工件直径及坡口形状尺寸有关。

7.3.2为发挥焊接效益，根据工件直径选择焊丝直径，焊丝直径确定后，其焊接电流值范围也确定，一般为A=80d～120d。

焊丝直径与焊接电流关系见下表7.3.2

焊接电流与焊丝直径的关系表7.3.2

焊丝直d

（mm）

说明

焊接电流A

250-350

320-500

400-600

480-700

焊丝为H08MnA

环焊缝

7.3.3焊丝直径选定后，不同工件直径，其焊接电流也不同，工件直径大，焊接电流可选大值，工件直径小，焊接电流选小值。

工件直径与电流关系见下表7.3.3

焊接电流与工件直径的关系表7.3.3

直径

>

650

电流

260-320

320-480

420-580

520-700

焊丝牌号H08MnA，工件35、45无缝管，焊剂HJ431

低强匹配焊接

7.3.4焊接电流大小与坡口形状尺寸有关：

坡口形状尺寸，特别是坡口底宽b1，第一坡口角，钝边厚度将影响第一、二层道埋弧焊电流值的选择。

当d+1＜b1≤d+2时，焊接电流取表7.3.3中的焊丝电流的下限值，否则将会产生咬边

当b1＞d+2时，焊接电流取表7.3.3中的焊丝电流的上限值，否则将会与侧边熔合不好。

是指钝边厚t≥1.2d，且圆周均匀，不用手工打底焊的正常情况，如用手工焊打底，可直接取焊接电流中的上限值。

第一坡口角α＜65°

，焊接电流取小值；

α≥70°

，焊接电流可取中间值。

当坡口钝边t＜1.2d或t＞1.2d且圆周不均匀，应手工焊打底焊，再用埋弧自动焊。

7.4电弧电压值

本产品埋弧焊熔池是在圆弧面上，在焊接过程中，始终必须确保弧面熔池不流动、不挂，电弧电压关系到熔池大小，电弧电压应根据焊接部位尺寸、工件直径、熔深、焊缝形状等合理选择，一般选用电弧电压为30～40V，通常为32～38V

用手工打底焊的第一焊缝，常取下限值30～34V，接缝上坡口或盖面焊、堆焊可取较大值36～40V，但最高不大于42V。

工件直径小，电弧电压取小值28～32V，反之取较大值

坡口底宽b1小时取小值，b1大时可适当取大值30～34V。

7.5焊接速度

焊接速度影响埋弧自动焊线能量，焊缝尺寸、焊合比，并与焊接电流应有合理的匹配，一般焊接速度选择415～665mm/min

当接头坡口底宽b1较窄时b1＜d+2同，第一坡口角α＜70°

时第一道焊宜选中、下焊速465～500mm/min，以保证熔宽小些，不咬边、易脱碴，以后各道焊速一般选择在485～530mm/min。

工件直径小，焊速宜选　小值465～490mm/min，反之可取较大值，但焊速不宜超过600mm/min，为正确选择焊速，现将实测焊速与调速表指针值对应值列入下表，供焊接时选调

表7.5（V＝220П/t*60　m/min）

指针值

300

350

375

400

425

450

475

500

550

焊速V

387.5

436.5

466.7

496.7

526.7

556.7

587.8

619

668.3

注：

驱动滚轮直径D＝220mm

7.6焊丝伸出长度

焊丝伸出长度将影响焊丝电阻值，对焊丝的预热温度，伸出长度长，电阻值大，焊丝温度高，由于磁偏力原因，焊丝定位不稳；

伸出长度短，则与之相反，一般伸出长度为（10～12）d，甚至可达15d，因为焊接筒体类工件环缝选用的电流比平焊直缝小，其线能量也少，所以焊丝伸出长度较大时，不致于使焊丝达到过热或红热状态而影响施焊正常进行。

7.7焊丝对筒体轴线水平偏移量

埋弧自动焊是在圆弧上部进行焊接，焊接熔池在圆弧面上为使要熔池金属有一定时间熔合凝固而不产生金属流挂现象，焊丝必须逆向偏离工件水平轴线一定距离，其偏移量与工件直径焊速有关，一般偏移量L＝KD，D－工件直径，K—偏移系数，通常K＝6%～10%。

焊速大时，K取大值。

焊速取小值时，K取小值。

偏移量与工件直径关系见图6.7

lk（%）11

10

19l值区域

8

7

n6

5

152535455565758590100

d（cm）

图7.7偏移值l与工件直径关系

7.8焊丝端部与坡口侧壁的距离。

为使焊道与母材熔合良好，焊丝端部距坡口侧壁的距离f=（d±

0.5）mm,　如下图7.8所示，f过小会产生咬边，形成侧壁凹槽，脱渣困难，影响焊接质量；

f过大，会使焊缝与侧壁熔合不好，强度差。

焊接环缝时需适时调整焊丝位置，保证合理的f值，见图7.8

图7.8

7.9采用自行设计的锥形导电嘴，平焊，多层多道焊，在对接焊时，第1、2　层为单道焊，以后每层两道焊，当观察到本层两道焊不相熔合，或两道之间出现凹形时，再改为每层三道焊，接近坡口上部或盖面层，可以大于三道焊，　以达到美观光滑的焊缝。

在环缝焊中采用多层多道焊是一种循环连续的施　焊过程，循环周期短，前后焊道有互补互成的热处理作用。

本道焊接为下一道焊道预热，又对上一条焊道起保温作用，确保了层间温度。

由于本焊道的熔深作用在某种程度上可以弥补上一层焊缝表面的缺陷，（表层气孔、表层裂纹）。

电流、电弧电压、焊速是三个重要的焊接工艺参数，并且与被焊筒体工件直径、选用焊丝材质、规格密切联系着，通过多年的施焊经验，现汇总表7.6如下：

　　　　　　埋弧自动焊接工艺参数汇总表　　　　表7.6　mm　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

焊丝直径

251-325

325-495

495-650

650-1000

焊接电流I

320-380

350-500

400-500

450-550

480-600

600-700

电弧电压V

30-36

35-38

34-36

36-40

焊速mm/min

470-480

490-500

480-490

490-510

500-510

510-530

焊丝偏移量mm

15-25

20-32

18-28

30-50

30-40

40-60

50-70

焊丝伸出长度mm

32-40

35-55

35-60

40-70

45-75

45-70

1

本表坡口尺寸参数按表3.1制备，若坡口底宽小于表3.1值电流，电弧电压取本表下限值

本表参数适用于焊剂HJ431、焊丝H08MnA

3

本表适用于45钢工件环缝埋弧焊接

本表参数仅供参考，在选择埋弧焊接工艺参数时，必须保证熔合良好，但不能使在圆弧面上的焊接焊池滚动或滚挂

若改变焊丝材质，或改变焊剂应另做工艺评

8.操作注意事项：

8.1电网电压应稳定，电压不低于365V，最好单独布线。

8.2调好焊丝位，压下启动按钮时，要待正常施焊，方可松开。

8.3正常停焊，要压下停止按钮，不可钦压紧急停焊按钮，否则会产生凹坑。

8.4工件接电、焊嘴接电应牢靠，接头不应松动，塔铁接触部位应除锈，（多转数转）。

8.5焊机工作台调位好后，应用螺钉紧定，以免施焊中焊丝定位不好。

8.6经常注意工件轴向定位是否可靠。

8.7焊接电流≤500I，电源柜上电流选择小档。

焊接电流＞500I，电源柜上电流选择大档。

8.8当无法确定电流调节指针确切位置时，试调电流、电弧电压、焊速参数，不应在焊接坡口内进行，应在离坡口100mm工件外元上试焊调节工艺节数。

8.9导电嘴使用一段时间后，导电嘴孔磨损大，影响焊丝正确定位，应更换新导电嘴。

9补焊与检验

9.1在焊接过程中，如发现咬边、凹坑、明显凹槽，应停焊，彻底清除焊碴，用手工焊补焊好后再进行埋弧自动焊。

9.2对于坡口深大于25mm的焊缝，如认为一次连续焊好没有把握，可分二次超声波探伤。

9.3工件焊好后，应用石棉被盖好，缓冷至常温。

9.4焊接件应在24小时内按规范进行超声波探伤。

9.5如探伤发现较大范围或局部有焊接缺陷，可用机械加工法或碳弧气刨去除缺陷部位。

用角向砂轮清根除氧化皮、锈、油水，再进行埋弧自动焊，或进行手工补焊。

9.6同一条焊缝只能在原处修补二次，第三次修补焊应另行设计坡口位置。

9.7探伤合格后随即转入回火除应力工序。