焊接作业指导书OK资料文档格式.docx
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E5016
E5015
不开坡口对接
中板开坡口对接
H10Mn2
厚板深坡口
HJ350
H08Mn2Si
390
15MnV
15MnVq
E5516
E5515
H08MnMoA
HJ250
1.2对各种焊材入库前都要进行严格的质量检查并应符合以下要求：
1.2.1气割所用氧气纯度不低于99.5%；
乙炔气纯度不低于96.5；
二氧化碳气体保护焊所用二氧化碳气纯度不低于99.5%，且含水量应小于0.05%，焊接重要结构时，其含水量应小于0.005%。
1.2.2电焊条的偏心度、药皮强度、药皮耐潮度等应符合要求。
1.2.3二氧化碳气体保护焊丝表面应光滑平整、焊丝的镀铜层均匀牢固、焊丝的挺度应能使焊丝均匀连续送进。
1.2.4埋弧自动焊丝表面无锈蚀、无油垢。
1.2.5埋弧自动焊剂的颗粒度、含硫、磷量、含水量、以及机械夹杂物均应符合要求。
1.3各种焊材应在干燥通风良好的焊材仓库中存放，并应按种类、牌号、批号、规格、入库时间分类堆放，每垛应有明确的标志，不得混放。
1.4发放、烘干焊条和焊剂要有专人负责，要有焊条、焊剂烘干记录、领取和发放记录，尤其不可将碳素钢埋弧焊丝、焊剂与低合金钢埋弧焊丝、焊剂搞混、发错。
1.5当天剩的焊条、焊剂应分别放入保温箱内贮存，不得露天过夜存放。
1.6使用过的焊剂回收后，必须过筛并重新烘干方可再用。
焊条分酸性和碱性焊条，碱性焊条又称低氢型焊条，这种焊条的药皮有较强的吸潮性能，空气的相对湿度高于65%以上时，药皮就开始吸潮，吸潮时间超过4h以上的焊条，在电弧的高温作用下，熔敷金属中的扩散氢升高，焊缝金属中就容易生成氢白点或气孔，因此，焊接材料应储存在湿度低于60%以下，且通风良好的仓库内，使用前应按有关规定进行烘干。
但重复烘干的次数不宜过多，烘干次数过多，药皮中铁合金容易氧化，分解硅酸盐，易老化变质，影响焊接质量。
焊条锈蚀、油污，在高温作用下也会分解出氢和其它气体，使焊缝产生气孔和其他缺陷。
2、操作人员
2、焊工
2.1必须有焊工证，并且焊工证在有效期内。
停焊时间达6个月及以上，应重新考核。
2.2应有良好的工艺作风，严格按照给定的焊接工艺和焊接技术措施进行焊接，严格遵守规范和公司制定的工艺细则并认真实行质量自检。
2.3焊工在施焊前应认真熟悉作业指导书，凡与作业指导书要求不符时，焊工应拒绝施焊。
当出现重大质量问题时，及时报告技术人员，不得自行处理。
三、手工电弧焊
1.适用范围
适用于钢结构产品一般零部件的组装焊接，全位置焊接。
2.作业准备
2.1内业技术准备
应严格按施工图纸的焊接要求，进行焊接工艺评定，分析进行手工电弧焊的焊接接头，根据焊接的母材选择焊接材料，钢结构件组装后的位置，编制手工电弧焊作业指导书，审批和合格后进行技术交底。
2.2外业技术准备
制作焊接平台（工装）、准备焊接设备、焊接材料，烘干箱等焊接前准备工作
3．手工电弧焊的技术要求
3．1使用型材和焊接材料，应符合相关标准要求，且必须具有制造厂的质量证明书，应明确牌号和批号，未经检验或检验不合格者不得使用
3．2操作者必须是合格的持证焊工，且相应得考试项目应合格。
3．3持证焊工必须检查焊缝形式是否符合图样要求。
4.手工电弧焊的作业程序
焊接工艺评定→焊接作业指导书→焊接前的准备→焊接平台（工装制作）→焊接构件的装配→点焊固定→焊接→焊接质量的外观检查→无损检测→不合格的进行焊缝返修→成品检验验收
5.手工电弧焊操作要求
5．1装配前，焊口及其边缘两侧各不少于20mm范围得油污，铁锈，水份等杂物应清楚干净，直至露出金属光泽。
5．2定位焊应由合格焊工担任，定位焊得工艺必须与焊件得焊接工艺箱同，定位焊缝应由良好得熔深，其表面不得有裂纹、气孔、夹渣和未焊透等缺陷。
定位焊尺寸见下表1
表1单位：
mm
焊件厚度
焊缝长度
焊缝间距
≤4
5－8
50－100
5－12
10－15
100－200
＞12
15－30
100－300
5．3平焊时，各种直径焊条使用电流参见表2。
用同样直径得焊条焊接时，板越厚应选择电流得上限。
立焊，横焊，仰焊用得电流应比平焊电流小10％左右。
表2
焊条直径（mm）
2．0
2．5
3．2
4．0
5．0
焊接电流（A）
40～65
50～80
100～130
160～200
200～250
5．4焊接时焊机电缆与焊件必须牢固连接；
严禁在工件表面引弧；
焊接过程中当发现气孔，夹渣，裂纹等缺陷应及时除去并补焊；
当发现严重裂纹时，应报告有关部门，待处理后再进行焊接；
中、厚板焊接尽量采用多层，多道焊，前一道（层）焊缝清理干净（包括焊渣，气孔，裂纹等缺陷）后，方可进行下道焊接；
双面焊缝，一般待正面焊后，背面一般采用碳弧气刨清焊根后再施焊；
焊接重要结构的对接焊缝时，焊缝的两端应加引弧板和收弧板，焊接完成后应用气割法去除引弧板和收弧板，禁止锤去。
四、二氧化碳气体保护焊
适用于钢结构产品的CO2气体保护焊作业。
应严格按施工图和经批准的焊接工艺要求进行焊接。
焊接操作人员必须经过专业培训，并取得相应资格证书方可进行操作。
3.CO2气体保护焊技术要求
3.1焊工
3.1.1焊工应熟悉所用焊机的使用性能，正确掌握各开关、旋钮的作用，以便正确操作.
3.1.2焊工必须经过安全技术教育培训，取得安全操作证方可上岗.
3.2焊接
3.2.1焊前准备
3.2.1.1认真熟悉焊件有关图样、工艺文件和技术要求.
3.2.1.2根据焊接位置、接头形式等选择合适的焊接辅助装置.
3.2.1.3应对焊机及附属设备进行检查，确保电路、水路、气路及机械装置的正常运行.
3.2.1.4焊前应将焊件口及其两侧10～20mm范围内的表面油污、铁锈、水分和涂料等清理干净.
3.2.1.5焊前应检查焊件的坡口及装配间隙是否符合图样和工艺文件的要求，若不符合应予以调整.坡口形式及尺寸可参考表1选用.
3.2.2焊接工艺参数的选用
3.2.2.1对于受压件的焊接工艺应根据工艺评定试验的结果编制.
3.2.2.2其他钢结构焊接工艺参数可按下表选用。
四、电弧电压和焊接电流
1、对于一定直径的焊丝来说，在二氧化碳气体保护焊中，采用较低的电弧电压，较小的焊接电流焊接时，焊丝熔化所形成的熔滴把母材和焊丝连接起来，呈短路状态称为短路过渡。
大多数二氧化碳气体保护焊工艺都采用短路过渡焊接。
当电弧电压较高、焊接电流较大时，熔滴呈小颗粒飞落称为颗粒过渡。
φ1.6或φ2.0mm的焊丝自动焊接中厚板时，常采用这种过渡。
φ3mm以上的焊丝应用较少。
ΦO.6～φ1.2mm的焊丝主要采用短路过渡，随着焊丝直径的增加，飞溅颗粒的数量就相应增加。
当采用φ1.6mm的焊丝，仍保持短路过渡时，飞溅就会非常严重。
2、二氧化碳气体保护焊焊丝直径选用表（mm）
母材厚度
>
4
焊丝直径
0.5～1.2
1.O～1.6
焊接电流与电弧电压是关键的工艺参数。
为了使焊缝成形良好、飞溅减少、减少焊接缺陷，电弧电压和焊接电流要相互匹配，通过改变送丝速度来调节焊接电流。
飞溅最少时的典型工艺参数和生产所用的工艺参数范围详见表.
3、二氧化碳气体保护焊工艺参数
焊丝直径
0.8
1.2
1.6
典型工艺参数
电弧电压（V）
18
19
20
100-110
120-130
140-180
生产上所用工艺参数
18～24
18～26
20～28
60～160
80～260
160～310
在小电流焊接时，电弧电压过高，金属飞溅将增多；
电弧电压太低，则焊丝容易伸人熔池，使电弧不稳。
在大电流焊接时，若电弧电压过大，则金属飞溅增多，容易产生气孔；
电压太低，则电弧太短，使焊缝成形不良。
4、气体流量：
二氧化碳气体流量与焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径等有关。
气体流量应随焊接电流的增大、焊接速度的增加和焊丝伸出长度的增加而加大。
一般二氧化碳气体流量的范围为8～25L/min。
如果二氧化碳气体流量太大，由于气体在高温下的氧化作用，会加剧合金元素的烧损，减弱硅、锰元素的脱氧还原作用，在焊缝表面出现较多的二氧化硅和氧化锰的渣层，使焊缝容易产生气孔等缺陷；
如果二氧化碳气体流量太小，则气体流层挺度不强，对熔池和熔滴的保护效果不好，也容易使焊缝产生气孔等缺陷。
5、焊接速度:
随着焊接速度的增大，则焊缝的宽度、余高和熔深都相应地减小。
如果焊接速度过快，气体的保护作用就会受到破坏，同时使焊缝的冷却速度加快，这样就会降低焊缝的塑性，而且使焊缝成形不良。
反之，如果焊接速度太慢，焊缝宽度就会明显增加，熔池热量集中，容易发生烧穿等缺陷。
6、焊丝伸出长度：
指焊接时焊丝伸出导电嘴的长度。
焊丝伸出长度增加，则使焊丝的电阻值增加，造成焊丝熔化速度加快，当焊丝伸出长度过长时，因焊丝过热而成段熔化，结果使焊接过程不稳定、金属飞溅严重、焊缝成形不良和气体对熔池的保护作用减弱；
反之，当焊丝伸出长度太短时，则焊接电流增加，并缩短了喷嘴与焊件之间的距离，使喷嘴过热，造成金属飞溅物粘住或堵塞喷嘴，从而影响气流的流通。
一般，细丝二氧化碳气体保护焊，焊丝伸出长度为8～14mm；
粗丝二氧化碳气体保护焊，焊丝伸出长度为10～20mm。
7、直流回路电感：
在焊接回路中，为使焊接电弧稳定和减少飞溅，一般需串联合适的电感。
当电感值太大时，短路电流增长速度太慢，就会引起大颗粒的金属飞溅和焊丝成段炸断，造成熄弧或使起弧变得困难；
当电感值太小时，短路电流增长速度太快，会造成很细颗粒的金属飞溅，使焊缝边缘不齐，成形不良。
再者，盘绕的焊接电缆线就相当于一个附加电感，所以一旦焊接过程稳定下来以后，就不要随便改动。
8、焊接电流：
焊接电压既电弧电压：
提供焊接能量。
电弧电压越高，焊接能量越大，焊丝熔化速度越快，焊接电流越大。
焊弧电压等于焊机输出电压减去焊接回路的损耗电压，可用下列公式表示：
U电弧=U输出-U损
如果焊机安装符合安装要求，损耗电压主要指电缆加长所带来的电压损耗，电焊机电缆需要加长，调节输出电压时可参考下表：
焊接电流
电缆长度
100A
200A
300A
400A
500A
10M
约1V
约1.5V
约2V
15M
约2.5V
约3V
20M
约5V
25M
约4V
五、埋弧自动焊
5.1焊接原理：
焊接电弧是在焊剂层下的焊丝与母材之间产生，电弧热使其周围的母材、焊丝和焊剂熔化以致部分蒸发，金属和焊剂的蒸发气体形成一个气泡，电弧就在这个气泡内燃烧。
气泡上部被一层熔化了的焊剂——熔渣构成的外膜所包围，这层外膜以及覆盖在上面的未熔化的焊剂共同对焊接起隔离空气、绝热、和屏蔽光辐射作用。
焊丝熔化的熔滴落下与已局部熔化的母材混合而构成金属熔池，部分熔渣因密度小而浮在熔池表面。
随着焊丝向前移动，电弧力将熔池中熔化金属推向熔池后方，在随后的冷却过程中，这部分熔化金属凝固成焊缝。
熔渣凝固成渣壳，覆盖在焊缝金属表面上。
在焊接过程中，熔渣除了对熔池和焊缝金属起机械保护作用外，还与熔化金属发生冶金反应（如脱氧、去杂质、渗合金等），从而影响焊缝金属的化学成分。
5.2埋弧焊焊接施工工艺流程
不合格
5.3焊前准备工作
5.3.1焊剂及焊丝的选择
根据目前钢结构的钢材类型，常用埋弧焊丝和焊剂的选择如下表：
表5.1
类别
适用母材
焊丝牌号
焊剂牌号
备注
低碳钢
——
δs=340Mpa
级低合金钢
Q345
薄板不开坡口对接
SJ101、HJ431
中厚板开坡口对接
SJ101
5.3.2焊接材料的保管和使用
5.3.2.1焊剂的烘焙
埋弧焊用焊剂的烘焙温度如下表：
表5.2
焊剂类型
烘陪温度（℃）
烘焙时间（h）
熔炼焊剂
150~350
约1
烧结焊剂
200~400
5.3.2.2焊剂的保存
焊接低碳钢的熔炼焊剂在使用中放置时间不超过24h；
焊接低合金钢的熔炼焊剂在使用中放置时间不超过8h；
烧结焊剂经高温烘焙后，应转入100~150℃的低温保温箱中存放，从保温箱中取出时间不超过4h。
5.3.2.3焊剂的领用和使用
焊接所用的埋弧焊焊剂必须在二级库领取；
埋弧焊过程中，未熔化的焊剂可以反复使用，但一般不超过10次。
5.3.3埋弧自动焊焊接方式的选择
根据工厂的设备情况，埋弧自动焊主要有小车式埋弧自动焊和门型埋弧自动焊，根据产品类型的不同选择相应的焊接方式，通常钢板的拼接采用小车式埋弧自动焊，箱型梁（柱）、工字梁（柱）等工件采用门型埋弧自动焊。
5.3.4焊接前对设备的检查
焊接前，先检查整个焊接系统的设备和工具全部运转正常，并确保安全的条件下才能运行，而且在焊接过程中应注意保持。
主要检验指标如下：
a.焊接的电压电流表和焊接速度调节钮上的刻度，应与焊接速度与刻度关系曲线相对应；
b.焊剂要完全覆盖熔池，不能露出弧光；
c.机体行走平稳，使用轨道时要保证平直和无振动；
d.焊丝传送正常，无时快时慢现象；
e.焊咀的角度和位置准确。
5.3.5埋弧自动焊坡口的制备
根据钢板厚度和技术要求制备坡口，坡口尺寸符合工艺标准，要求使用半自动切割坡口。
坡口加工完毕后，应对坡口面及周围50mm的范围内进行打磨，去除铁锈、氧化皮及焊点等杂物。
5.3.6组装和定位焊
5.3.6.1接头的组装
接头的组装是指组合件或者分组件的装配，它直接影响焊缝质量、强度和变形。
应严格控制错边和间隙的允差，参照下表、
表3.3
序号
接头示意图
焊缝等级
错边允差（mm）
1
一、二
d<
0.1t且<
2.0
三
0.15t且<
3.0
2
1.5
当出现局部间隙过大时，可用性能相近的电弧焊进行修补。
不允许随便塞入金属垫片或焊条头。
5.3.6.2定位焊
定位焊是为了装配和固定焊件接头的位置而进行的焊接。
使用与母材性能相近而抗裂性能好的焊条。
定位焊焊缝尺寸要求如下表：
表3－4
焊脚尺寸（mm）
焊缝长度（mm）
焊缝间距（mm）
4~5
40~60
500~600
5.3.7引弧板和引出板
通常始焊和终焊处最易产生焊接缺陷，例如焊瘤、弧坑等，避免这些缺陷落在接头的始末端，从而保证焊缝质量均匀。
引弧板材质应与母材相同，其坡口尺寸形状也应与母材相同。
埋弧焊焊缝引出长度应大于60mm，其引弧、引出板的板宽不小于100mm，长度不小于150mm；
引弧板及熄弧板的设置形式及点焊位置如下示意图所示：
5.3.8埋弧焊的焊接衬垫和打底焊
焊接衬垫是为了防止烧穿，保证接头根部焊透和焊缝背面成形。
垫板的厚度视母材的板厚而定，一般在5～10mm之间，其宽度在20～50mm之间。
打底焊就是焊接有坡口的接头时，在接头根部焊接的第一条焊道。
其目的是使埋弧焊能焊透而不至于烧穿。
埋弧自动焊接的打底焊可以采用手工电弧焊和CO2气体保护焊，焊条和焊丝的选择要与母材相匹配，焊完打底焊道后，须打磨或刨削接头根部，以保证在无缺陷的清洁金属上熔敷第一道正面埋弧焊缝。
5.4埋弧焊焊接规范的选择
5.4.1焊接规范与焊缝形状的关系
焊接规范是决定焊缝截面形状的重要参数，也是控制焊缝质量的重要手段。
焊接规范参数主要是指焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊丝直径和送丝速度等。
所谓焊缝截面形状，一般是指对接焊缝宽度b、熔透深度h和余高e；
角接焊缝的焊脚K、喉深H、凹凸度C和下陷等见图3－1：
图3－1焊缝截面形状
5.4.1.1焊接电流对焊缝形状的影响
焊接电流是决定熔深的主要参数，一般情况下，电流越大，熔深越深。
随着电流的增加，由于电弧潜入熔池的深度增加，使电弧缩短，电弧摆动能力减弱，因此，这时熔宽增加不明显，若继续增加电流，电弧产生的热量大，焊丝熔化量增加，这时，熔深反倒不再增加。
当焊接电流较高时，由于熔深增大，熔宽变化不大，这时焊缝截面的形状系数变小，这样的焊缝结晶方向不利于气体和杂质上浮逸出，容易产生气孔、夹渣和裂纹，为了改善这一情况，在增加焊接电流的同时，还必须相应的提高电弧电压，以利于得到较为合适的焊缝形状。
当采用直流电源时，由于电弧较为稳定，电弧对母材的加热较为集中，因此，其熔深在采用相同电流值的情况下比交流电源要深，另外，在直流电源时采用反极性（工件接负）接法要比正极性接法要深，它与手工电弧焊时相反。
焊接电流对焊缝截面形状的影响规律见图3-2
b－焊缝宽度；
h－焊缝深度；
e－余高；
I－电流
图3－2焊接电流对焊缝截面形状的影响
5.4.1.2电弧电压对焊缝形状的影响
随着电弧电压的增加，焊缝的宽度将明显增加，而熔深和余高则有所下降。
电弧电压的增加，实际上就是电弧长度的增加，这样母材加热面积增加，从而焊缝的熔宽也增加。
当电弧拉长后，焊剂的熔化量也会相应的增加，而焊缝余高和熔深反而会有所减小，因此，单一的过份增加电弧电压，容易造成未焊透，焊播粗糙，脱渣困难，严重时还会造成焊缝咬边。
电弧电压对焊缝宽度、熔深和余高的影响规律见图3－3：
b－焊缝宽度;
h－焊缝深度;
e－余高;
v－电弧电压
图3－3电弧电压对焊缝截面的影响
5.4.1.3焊接速度的影响
增加焊接速度时，焊缝的线能量将减小，焊缝宽度明显变窄，而余高则稍有增加。
当焊接速度过快时（如每小时超过40米左右），由于电弧对母材加热时间缩短，故熔深会逐渐减小。
不适当的提高焊接速度，有发生母材未焊透和边缘未熔合的危险，但适当的提高焊接速度，对减小焊接变形是有利的。
焊接速度与熔深,熔宽的关系见图3－4：
b－焊缝宽度；
h－焊缝深度；
Vc－焊接速度（米/小时）
图3－4焊接速度与熔深、熔宽的关系
5.4.1.4焊丝直径的影响
随着焊丝直径的减小，电流密度则增加，母材的熔深增大，成形系数提高，因此生产效率也将随之提高。
由于增加了熔深，因此可以降低对母材的开槽要求，这样不但可以节省人工和焊丝消耗量，同时，还可节省电能和减小工件变形。
焊丝直径与电流密度，熔深的关系见表：
表3.5
焊丝直径（mm）
电流与电流密度
熔透深度
3
5
6
8
10
12
4.0
450
500
550
600
725
825
925
电流密度（A/mm2）
23
26
28
31
37
42
47
焊接电流应在规定的范围内，不能为增大熔深过分的增加电流。
埋弧自动焊焊丝直径与电流、电压的范围见表3－6：
表3.6
<
2.4
3.2
4.8
6.4
电流范围（A）
400
300~500
350~800
500~1100
700~1300
电压范围（V）
25~27
25~30
27~32
29~40
电弧电压要与焊接电流相匹配，采用φ4.8mm焊丝时，电弧电压与焊接电流的配合关系可参考下表：
600-700
700-850
850-1000
1000-1200
36-38
38-40
40-42
42-44
5.4.1.5焊剂类型和颗粒度的影响：
目前常用的焊剂有熔炼型焊剂和烧结型焊剂二类，由于前者的熔点低于后者，因此在相同焊接规范参数下，前者的熔深也低于后者。
由于烧结型焊剂的熔点高，因此焊剂的消耗量应相应的减少，焊缝成型和脱渣性比熔炼焊剂要好，但烧结型焊剂的吸潮性比较强，所以在使用过程中应严格执行焊剂烘培制度。
此外，焊剂的颗粒度越细，焊件的熔透深度也相应增加。
5.4.1.6焊丝伸出长度的影响：
焊丝伸出长度增加，焊丝产生的电阻热便随之增加，焊丝被预热，熔化速度加快，熔深和熔合比将稍有减小。
当电流密度较大时，焊丝伸出长度的影响更为明显。
5.4.7焊丝和工件倾斜度的影响
焊丝倾斜角越大，则焊缝宽度增加，而熔深及余高减小，若焊丝顺焊接方向倾斜，则焊件熔深增加，而逆焊接方向倾斜，焊件的熔深会减小。
在焊接有斜坡的焊件时，顺斜坡方向向上的焊缝余高呈凸型，而逆斜坡方向向下焊接的焊缝余高趋于凹型。
5.4.1.8焊剂的堆放高度
焊接时，焊剂的堆放高度对焊接熔池表面的压力成正比。
焊剂堆放过高，焊缝表面波纹粗大，凹凸不平，有“麻点”。
一般使用玻璃状焊剂的堆放高度以25~45mm为佳，高速焊时宜堆放低些，但不能太低，否则电弧外露，焊缝表面变得粗糙。
5.4.1.9工件间隙和定位焊的影响
工件的间隙大小，对熔深的影响明显，间隙越大，熔深也越深，所以，过大的间隙会造成焊穿。
在封底焊时由于无间隙，若规范选择不当，焊缝的余高过凸，这也是不允许的。
定位焊的焊脚大小，对角焊缝的成型将产生影响，若焊接规范选择不当，在主焊缝上便会凸现定位焊缝的痕迹，影响焊缝的外型，因此，若定位焊缝焊后需要覆盖埋弧焊的焊件，定位焊脚的尺寸应控制在4~5mm。
在进行箱型柱（梁）的焊接时，对于坡口焊缝在进行气保焊打底埋弧焊盖面时，应注意气保焊打底的质量，气保焊焊缝不应超过焊缝的坡口面。
5.5埋弧焊焊接参考规范
5.5.1H型钢船型位置自动埋弧焊
焊脚高度
间隙
电源极性
焊
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