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焊接通用工艺

液压支架结构件及中部槽

通用焊接工艺

签发人：

二00七年七月

液压支架结构件及中部槽的通用焊接工艺

一、CO2气体保护焊的基本常识

1、CO2气体保护焊所用材料包括母材、焊丝和保护气体。

母材的力学性

能和化学成分应符合国家标准的有关规定，并有质量合格证明书，方准使用。

严禁使用牌号不清的材料。

2、CO2气体保护焊所用焊丝的化学成分、机械性能、质量合格证书应符合GB/T8110-1995有关规定。

3、CO2气体保护焊所用保护气体的纯度应不低于99.5％（体积分数），其含水量不得超过0.005（质量分数）。

4、CO2气体保护焊应有足够的流量，应及时清除附着在导电嘴和喷嘴上的飞溅物，确保良好的保护效果。

焊接区域的风速应限制在1.0m/s以下，否则应采用挡风装置。

二、焊前准备

1、清理现场,以保证施工过程中的安全。

2、清点各使用工具是否齐备,所用材料必须符合要求,检验工装各部尺寸。

3、检验各零部件尺寸,矫直、矫平,直线度及平面度均不得大于1/1000;焊接坡口必须＞或＝图纸尺寸,坡口角度可增大2°,坡口斜边可增大2mm。

坡口要修磨出金属光泽，钢板与铸件焊接部位要除去铸件上的氧化皮，打磨出金属光泽。

4、清理焊件,焊道及焊道边缘必须清理干净，不得有铁锈、油污、水和涂料等杂物。

清理边缘单侧不得小于10mm。

5、定位焊缝

（1）定位焊缝的焊丝依据施焊的规定。

每一次组装的时候，都要检查点

焊的地方是否干净和整洁，尺寸等是否符合技术和操作要求。

（2）当定位焊缝出现裂纹时,必须清除后修磨干净,重新焊接定位焊缝。

（3）定位焊缝，焊角高度为6—8mm,长度为20—50mm,间隔

200—300mm,当焊缝长度不足600mm时,单侧定位焊缝不得少于两处。

（4）焊缝根部间隙为0—2mm。

焊缝长度在800—1500mm范围内允许

一处根部间隙3mm，且长度小于或等于150mm；焊缝长度大于1500mm

、时,允许有两处根部间隙为3mm,且长度小于或等于200mm。

（5）定位点焊时,焊接工艺参数依据打底焊接的工艺参数。

（6）点焊前预热:

点焊前预热依照施焊预热的方式。

三、施焊

1、全部用CO2气体保护焊焊接，结构件焊接宜在室内进行，冬季环境温度不得低于5℃。

2、焊接位置：

顶梁、掩护梁、底座应在45°的工装架上施焊，要有防倒措施，尽量采用平焊和横焊，严禁下坡焊；应力集中处，不允许引弧和收弧。

3、焊接时在钢板的拐角上不能停留，应该一直焊接到离拐角大约50毫米的地方。

4、预热温度在技术说明或技术协议中有详细说明。

如果没有特殊说明，铸件需预热到150℃，超过5千克的锻件需要预热到100℃。

5预热范围:

焊缝两侧单边不得小于100毫米,在焊缝周围75毫米的地方需要检查温度。

焊接处如果有水分，需要加热烘干水分。

需要预热的焊件在整体焊接过程中应不低于预热温度，层间温度不低于规定预热温度下限，且不高于400℃。

需要预热的焊件在整体焊接过程中应不低于预热温度，层间温度不低于规定预热温度下限，且不低于400℃。

（摘自《焊接手册③》P899）

6、预热过程必须用符合要求的温度计进行100%的测量。

根部焊道数量必须全部检查。

每一焊接层都要检查，另外，尺寸和数据都要进行标准的焊接样检。

7、Q460高强板与27SiMn钢材焊接、Q460钢材与所有屈服强度大于440Mpa的材质相互焊接时所用焊丝牌号：

SLD-60（H08Mn2Si60E），应符合GB/T8110规定。

焊前预热80℃～150℃。

7.1Q550高强板、NM450耐磨板材质焊前预热150-200℃，Q550高强板互焊时或与27SiMn材质焊接时，焊丝牌号：

GHS－70，Q550板与Q460、ZG27siMn材质焊接时用焊丝牌号：

H08Mn2si60E（SLD－60）应符合GB/T8110规定，Q550高强板与Q235、Q345（16Mn）焊接时用焊丝牌号：

H08Mn2SiA（ER50-6）。

应符合GB/T8110规定。

7.2Q345（16Mn）钢材相互焊接、或与屈服强度大于440Mpa的高强板焊接、或和其它材料的焊缝所用焊丝牌号：

ER50-6（H08Mn2SiA），应符合GB/T8110规定。

7.3NM360耐磨板、ZG35SiMn、ZG30SiMn、ZG27SiMn焊接时，焊前预热80～150℃。

互焊时，用焊丝牌号：

H08Mn2Si60E（SLD-60）,焊丝直径：

φ1.2mm，应符合GB/T8110-1995规定。

7.4

8、焊角小于或等于6mm，坡口深度小于或等于8mm时可采用一道或多层成形的焊接方法，其工艺参数：

焊接电流

A

电弧电压

V

气体流量

L.min

焊接线能量KJ.cm

焊接速度cm/min

焊道温度

℃

280-300

30-32

18-22

≤20

20-22

80℃～150℃

室温不低于5℃

9、焊角大于6mm，坡口深度大于8mm时，必须采用多层多道的焊接方法,其工艺参数如下：

焊道类别

焊接电流

A

电弧电压

V

气体流量

L.min

焊接线能量KJ.cm

焊接速度cm/min

焊道温度

℃

打底焊道

240～260

25～27

12～20

≤20

48～60

不低于5℃（室温）

填充焊道

280～300

30～32

18～22

≤20

32～38

不低于80℃

备注：

根据人员的技术水平和焊缝特点，为保证焊接质量，可以适当降低电压、电流等工艺参数

（1）打底焊不允许有漏焊、夹渣、未熔合、裂纹等缺陷。

（2）焊完每一道必须清除焊道杂质。

层间温度应控制在80℃～150℃范围内。

（3）如果中断焊接时，须将焊件在大气中冷却到室温，再预热到80℃～150℃才能施焊。

10、如果协议里面没有特殊说明，焊接部位需要从中间向两边施焊。

11、如果多层多道焊接过程中发生中断焊接时，焊接接头不放在同一个位置，而是放到75毫米的地方，层层（道道）相互错位搭接，每层错位量约25mm如下图所示。

48

37

26

15

75mm

注:

在焊另一道之前，上一焊道表面必须清理干净，没有氧化皮及焊渣。

12、焊接后焊件应焊焊接标记。

13.焊接刮板机中部槽时,除必须遵守上述内容外,还应当遵守以下要求:

（1）.焊序由中间分别向两端对称施焊,并且焊接中不得停止。

（2）.正面焊接一层后,再用翻转架将工件翻转,焊接另一面的焊道。

焊第二面的焊道时,必须先将第一面的打底焊焊道的氧化皮及焊瘤修磨干净,并使其底部产生一个略呈弧形的凹面,以便使第二面的打底焊道能产生较大的熔深,从而保证焊接质量。

反面焊接完后，再翻个焊接正面。

（3）.必须采用对称焊接的焊接方式,尽量降低焊接变形量。

四、振动时效处理：

振动时间按结构件重量确定。

结构件＜1T振10分钟；1～3T振12分钟；3～6T振15分钟；6～12T振20分钟，振前扫描确定，振后扫描应力是否去除。

五、检验，按MT/T587-1996规定执行。

1、焊接结构件的检验应在涂漆前进行；

2、焊件外观检验用肉眼检验，或用5倍放大镜检验；

3、焊缝不允许有裂纹、弧坑、未熔合、焊缝间断等缺陷；

4、发现单个气孔可直接补焊，在50mm长度内发现三个以上气孔应清除原焊缝，进行返修焊接；

5、发现有夹渣，应清除原焊缝，进行返修焊接；

6、咬边偏差≤0.5mm，且累计总长度不大于焊缝长度的10％；

7、焊缝形状缺陷在全长上应满足以下规定：

⑴、焊缝宽度B的偏差见表

B≤20

20＜B≤30

B＞30

+1.5

+2.5

+3

余高

B

余高

⑵、焊缝高度：

焊缝余高≤1+0.1B（见图），要求焊平的焊缝可以凹陷0.5mm，其余不允许。

8、中部槽除以上检验外，还要做5％的超声波探伤检验。

六、返修结构件不合格时,允许返修,返修时应符合以下规定:

1、焊接结构件孔的同轴度如发现不合格时,只允许补焊,重新镗孔;不允许用砂轮、手动铣刀返修孔。

2、总装时发现质量问题进行返修时,应在全部产品上按图纸尺寸进行返修,严禁部分返修,以保证互换性。

3、结构件返修后应保证外露件表面粗糙度Ra的上限值为25μm。

4、不合格的焊缝返修前,应将原焊缝焊肉清除干净后再焊。

5、含碳量不高于0.25%的钢材,可用气割、碳弧气刨、机械切削方法清除焊缝的焊肉，修磨出金属光泽。

6、含碳量高于0.25%的钢材,可用气割、机械切削方法清除焊缝的焊肉。

7、16Mn及σs小于440Mpa钢材的结构件同一焊缝,最多可返修三次。

8、σs大于或等于440Mpa钢材的结构件同一焊缝,最多可返修二次。

注：

以上工艺手工操作及机械自动焊接通用。

七、附焊接示意图

工艺修改附件：

液压支架退火工艺

一、液压支架结构件去应力退火，低温装炉，加热速度100－150℃/h，加热温度480±10℃，保温时间1.5h；随炉冷却，降温速度80～100℃/h，冷至300℃出炉空冷。

二、依据生产及销售平衡会纪要上杜总的要求特作如下规定：

支架成型间隙的控制，结构件主筋与顶板、底板间隙必须小于1mm，其它按标准执行。

三、依据杜总指示：

将工艺作如下调整（2008.10.22）

1、Q460高强板焊接时，当室温高于5℃时可不进行焊前预热；当室温低于

5℃时，应严格执行预热工艺。

（预热80～150℃）

2.支架底座、顶梁

铆工成型后，焊工按工艺要求整体打底后，只将柱窝（柱帽）两侧主筋与底板（顶板）的焊缝（4条）按图纸要求焊接完成。

四、结构件变形矫正

1.焊接结构件如有变形，允许用局部加热的方法矫正。

加热温度800～850℃，但不允许在300～350℃时矫正。

低碳钢结构件的矫正可在冷态下进行。

（摘自煤矿机电修配厂《通用技术标准》P3-40）

焊接Q550高强板工艺规程的补充

焊接Q550材质,除执行《支架及中部槽通用焊接工艺》的有关规定外,根据波兰专家的讲解，尚有下列补充内容：

1、板材下料后，所有的坡口要用角磨机清理，露出金属光泽并且平滑（圆弧处光滑）；

2、所有的主筋焊接要严格按照工艺执行，即主筋板与贴板焊完整型后再放到底板上；

3、各零部件成型后，定位点焊缝处的预热温度不低于100℃，定位焊缝长度为40mm~60mm；

4、成型焊时焊接气体尽量采用Ar+CO2混合气体（无氩气的情况下，也可以用CO2气体）；

5、焊接材料必须选用70公斤级的高强焊丝,牌号为GHS-70。

6、成完型的结构件焊前预热到150-200℃,单边加热范围不得低于75mm,用红外线检测仪测定温度。

7、先进行整体打底焊,再执行多层多道焊接工艺。

8、多层多道焊接时,层间温度控制在150-200℃。

9、焊接变形的控制：

（1）底座成型后,焊接不用背靠背的形式；但要点焊加固筋。

（2）其余件必须用背靠背的形式点焊为一体焊接,焊接顺序由里向外对称焊接；变形量小的结构件除外。

（3）整体焊完后,必须自然冷却到室温后才能将两件分开；

（4）分开后，再焊其余没有焊到的地方。

技术开发设计院

2007.9.19

1.铆焊结构件采用CO2保护焊焊接时，在无法实现正常施焊的情况下可采用焊条焊接，以保证焊接质量。

（焊条选用参照与焊丝强度相匹配，焊接参数参照手工焊接相关规定执行）2009.08.20.（张含臣通知）

结构件焊接工艺补充说明

一、在不同的焊接位置焊接的接头可采取不同施焊方法，焊接方法包括平焊、立焊、横焊、仰焊及全位置焊接等。

为保证良好的焊接质量，又能获得较高的生产效率，焊接时应尽可能优先选择平焊位置焊接，在下列情况下可采取其它位置焊接。

1、受安全因素及现场条件限制不宜翻转的结构件。

2、单个焊缝长度小于200mm且单侧累计焊缝长度小于600mm时（刮板机中部槽耳座，机头架、机尾架小件、支架结构件小件、卸载侧架、三角架小件等）。

3、为防止焊后变形，需一次焊接完成的结构件。

二、当采用立焊、仰焊进行施焊时，要求立焊、仰焊施工人员有较高的操作技能，以保证焊接质量；立焊、仰焊焊接时除严格执行《支架结构件及中部槽通用焊接工艺》规定外，还应参照如下规定执行：

1、立焊：

（1）电流范围在160A-260A，电压可依据电流匹配调节；

（2）摆动时要均匀的摆动并且到位，以便更好的加强焊缝与母材的咬合；

（3）焊角小于或等于12mm的角焊缝、坡口深度小于或等于12mm焊缝，可采用一道成形的焊接方法；

（4）焊角和坡口深度都大于12mm时，必须采用多层多道焊接方法,第一遍电流要小一些，各层焊道要清理干净焊渣等杂物，避免夹渣或焊不透现象；

（5）焊缝单道厚度不得超8mm，横向摆动宽度不得超12mm，焊缝外观成型单道宽度不得超16mm；

（6）焊接时，焊缝摆动为锯齿形，边缘停留时间为0.5-1秒，中间摆动时间约为边缘停留时间的0.3倍左右；

（7）焊接时焊丝与下部板材的焊接角度为70°~85°。

摆动到边缘时，焊丝与边缘坡口表面倾角不小于45°；

（8）焊缝余高为0—3mm、表面高低差范围为：

0－2mm。

2、仰焊焊接工艺规定：

（1）电流范围在140—220A，电压可依据电流匹配调节；

（2）焊角小于12mm的角焊缝、坡口深度小于12mm焊缝，可采用一道成形的焊接方法；

（3）焊角大于12mm，坡口深度大于12mm时，必须采用多层焊接方法,单道厚度不得超8mm；

（4）焊接采用多层多道焊接时，第一道打底焊接采用直线式或小幅摆动；填充、盖面焊道以锯齿型均匀摆动焊枪的方式进行焊接，边缘停留时间为0.5-1秒；

（5）焊丝与上部板材的焊接角度为60°－75°。

摆动到边缘时，焊丝与边缘坡口表面角度不小于45°。

三、其余焊缝标准执行JB/T5943-1991《工程机械焊接件通用技术条件》规定。

技术中心工艺室

2010.10.01.

中部槽焊接方式及防变形措施

（1）正面打底焊接一层后,再用翻转架将工件翻转,焊接另一面的焊道。

焊第二面的焊道时,必须先将第一面的打底焊焊道的氧化皮及焊瘤修磨干

净,并使其底部产生一个略呈弧形的凹面,以便使第二面的打底焊道能产

生较大的熔深,从而保证焊接质量。

反面焊接完后，再翻转焊接正面。

（2）为防止变形，中部槽中板与挡、铲板槽帮用定位工装点焊成型后，中

部槽底面两端各加一件“U”拉筋。

拉筋示意图如下：

拉筋板厚δ=16-25mm

Q690高强度钢板的焊接工艺 

一、焊接工艺准备

    1、焊接设备：

500A气体保护焊机。

    2、焊丝：

SLD-80高锰中硅φ1.2mm实芯焊丝。

3、坡口的加工

坡口的加工尺寸要比图纸要求的大1-2mm。

用机械加工方法和气割方法进行，去除油污、氧化渣，打磨光滑露出金属光泽。

4、钢板抛丸

下料前，将钢板表面抛丸，去除表面氧化层后切割下料；并做好首检记录。

5、定位焊：

（1）结构件的定位焊可用SLD-50型φ1.2mm实芯焊丝，定位焊缝高度为6-8mm，长为40mm-60mm，间隔为400mm左右。

当焊缝长度小于700mm时，单侧定位焊缝不得少于两处。

（2）定位焊缝出现裂纹、气孔、未熔合等缺陷时，必须清除，重新定位焊缝。

（3）为防止工件变形，必须加支撑筋焊接，焊后进入加工工序前，必须时效振动后去除撑筋。

（4）焊道及焊道边缘必须清理干净，不允许有油、锈水、渣等杂物。

焊道两侧边缘修磨，露出金属光泽，单侧大于20mm。

（5）Q690板材焊后出现变形，不允许火焰矫正。

5、为确保结构件焊接质量和减小结构件的焊接变形，按照《支架制作工艺规程》规定的多层多道焊接要求执行。

6、保护气体为80%Ar+20%CO2的混合气。

二、焊接工艺过程及要求

1、主筋成型，焊接工序完成后，整型达到要求。

2、按图纸尺寸定位焊后，成型负责框架组装，把易变形的空档内，适当加撑筋点固。

2、焊接工序：

焊工焊前必须熟悉图纸，了解各焊道的不同焊角尺寸要求，按要求各焊缝尺寸必须符合图纸要求。

3、每层每道施焊前，清理焊道表面杂质，以减少焊接缺陷焊道金属必须融合良好，焊缝金属圆滑过度，不允许出现未熔合、裂纹、咬边、气孔等焊接缺陷。

4、结构件施焊前，应进行预热，温度为150-200°C，加热范围不低于焊道边缘100mm。

焊接过程中，层间温度不低于80°C，否则，应重新加热。

5、焊接工艺参数：

高于5°时焊接工艺

序号

层数

焊接电流

焊接电压

预热温度

气体流量

1

打底焊

300-310A

30—33V

150-200°

8—13

2

填充焊

290-300A

29-31V

层间不低于80°

8—13

3

盖面焊

290-300A

29-31V

层间不低于80°

8—13

低于5°时焊接工艺：

序号

层数

焊接电流

焊接电压

预热温度

气体流量

1

打底焊

320-330A

33-35V

150-200°

8-13

2

填充焊

300-330A

31-33V

层间不低于80°

8-13

3

盖面焊

300-330A

31-33V

层间不低于80°

8-13

6、各层焊缝焊接工艺顺序必须遵守：

“先焊垂直焊缝，再焊横向焊缝，最后焊纵向角焊缝”的原则。

并采用对称（两个焊工同时施焊）中分式（即从中间到两端分段退焊）焊接。

7、引、收位置要焊接到位，收弧位置不允许有弧坑。

拐弯处不允许引弧和收弧；防止焊接内应力集中。

8、增加防风措施。

9、焊缝尺寸要求：

 ①、焊缝宽度B≤20mm时，B可以+1.5;②、焊缝宽度20mm30mm时，B可以+3.0；④、焊缝余高≤1+0.1B；⑤、焊缝凹度：

对要求焊平的焊缝可以凹入0.5mm，其余不允许。

10、焊后用样板自检合格，要求焊缝厚度均匀，表面美观，表面无缺陷产生。

严格自检、互检、专检，发现缺陷，必须及时返修合格，方可转入下道工序。

11、产品实行工号制，保证焊接质量的可追溯性。

三、焊后缓冷措施及检验

1、在寒冷季节施工时，焊接完毕后，焊道温度控制在50°左右或焊后0.5小时内，采取焊后缓冷工艺，即加保温设施。

2、焊道温度降到室温，用表面探伤的方式，检验焊道表面质量；部件放置24-48小时后，继续检测焊道质量，以确定有无延迟裂纹。

四、缺陷的修复

1、确定缺陷的性质、方向、长度。

2、采用机械、气割或碳弧气刨、电弧切割的方法清根，修磨焊道，预热至要求温度施焊，注意层间温度。

3、焊后降至室温后，表面探伤，确定修复质量。

4、部件同一部位的焊道，在修复过程中不得超过两次。

五、焊接后消除应力处理：

确保部件焊道金属质量，焊道尺寸达到图纸技术要求的前提下，进入机加工工序前部件必须整体焊后时效振动。

消除焊接中产生的焊接内应力，保证Q690高强度钢材料的焊道金属强度，提高结构件的尺寸和稳定性，改善部件焊道金属的力学性能，提高结构件长期使用的质量稳定性和工作安全性。