焊接件通用技术要求.docx
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焊接件通用技术要求
焊接件通用技术要求
一、主题内容与适用范围
本标准规定了本公司产品焊接件的技术要求，试验方法和检验规则。
本标准适用于本公司生产的各机型农机及其它焊接件的制造和检验。
若本标准规定与图纸要求相矛盾时，应以图纸要求为准。
本标准适用于手工电弧焊、CO2气体保护焊等焊接方法制造的焊接件。
二、技术要求
1、材料
用于制造组焊件的原材料（钢板、型钢和钢管等）、焊接材料（焊条、焊丝、焊剂、保护气体等）进厂时，须经检验部门根据制造厂的合格证明书验收后，才准入库。
对无牌号、无质证书的原材料和焊材，必须进行检验和鉴定。
其成份和性能符合要求时方准使用。
1.1焊接材料：
1）焊条、焊丝应存放于干燥、通风良好的库房内，各类焊条必须分类、分牌号堆放，避免混乱。
搬运过程轻拿轻放，不要损伤药皮。
焊条码放不可过高
2）仓库内，保持室温在0°C以上，相对湿度小于60%。
3）各类存储时，必须离地面高300mm，离墙壁300mm以上存放，以免受潮。
4）一般焊条一次出库量不能超过两天的用量，已经出库的焊条，必须要保管
好。
焊条使用前应按其说明书要求进行烘焙，重复烘焙不得超过两次。
1.2原材料
1.2.1各种钢材在划线前，不能有较大的变形，其形状公差不得超出下列规定：
1）钢板的平面度不应超过表1规定
表1钢板平面度公差值f
1000:
f
简图
测量工具
厚度δ≤16
f=2
1米平尺
厚度δ＞16
f=1
2）型材的直线度和垂直度公差不超过表2的规定
表2
角钢
槽钢
钢管
全长直线度误差f≤2/1000L，在每米长度内不超过2
角钢
垂直度误差f≤1/100b，但不大于1.5（不等边角钢按长边宽度计算）
工字钢
歪扭：
当L＜1000时，f≤3；L≥1000时，f≤5
槽钢
腿相对腰的垂直度误差f≤1/100b
3）歪扭不超过表2的规定，当超过规定，本公司无法矫正时，经检验部门同意，可用于次要结构。
1.2.2下料：
钢材可采用机械剪切、气割、等离子切割、火焰切割、激光切割等下料方法，零件切割后的尺寸偏差应符合下列规定：
剪板机下料零件尺寸的极限偏差按表3规定：
气割、等离子切割、火焰切割的零件尺寸的极限偏差按表4规定
表3剪板机下料零件尺寸的极限偏差mm
板材厚度
基本尺寸
≤10
＞10-20
＞20
≤500
±1.5
±1.5
±2.0
＞500-1000
±1.7
±2.0
±2.5
＞1000-2500
±2.0
±2.5
±3.0
＞2500-4000
±2.5
±3.0
±3.5
表4气割、等离子切割、火焰切割零件尺寸的极限偏差mm
板材型材厚度
高度
基本尺寸
≤10
＞10-20
＞20-30
＞30
≤100
＞100-200
＞200-300
＞300
≤500
±1.5
±1.5
±2.0
±2.5
＞500-1000
±1.7
±2.0
±2.5
±3.0
＞1000-2500
±2.0
±2.5
±3.0
±3.5
＞2500-4000
±2.5
±3.0
±3.5
±4.0
当板厚小于或等于18mm时，气割孔直径尺寸的极限偏差按表5规定：
当板厚＞18-30时，极限偏差按表5放大0.5mm；当板厚＞30时，极限偏差按表5放大1mm。
表5气割孔直径尺寸极限偏差mm（δ≤18）
基本尺寸
极限偏差
基本尺寸
极限偏差
＞30-50
0+1.6
＞500-630
0+4.4
＞50-80
0+1.9
＞630-800
0+5.0
＞80-120
0+2.2
＞800-1000
0+5.6
＞120-180
0+2.5
＞1000-1250
0+6.6
＞180-250
0+2.9
＞1250-1600
0+7.2
＞250-315
0+3.2
＞1600-2000
0+9.2
＞315-400
0+3.6
＞2000-2500
0+11.0
＞400-500
0+4.0
＞2500-3150
0+13.5
零件的形位公差应符合下列规定
1）板材零件表面的直线度与平面度公差应符合表6规定。
直线度应在被测面全长上测量。
表6
板材厚度
直线度t
平面度M
简图
L≤1000
L＞1000
任1000长度
≤4
t≤2.0
t≤2/1000L且不大于5.0
M≤2.0
4-12
t≤1.5
t≤1.5/1000L且不大于5.0
M≤1.5
≥12
t≤1.0
t≤1/1000L且不大于5.0
M≤1.0
2）型材（角钢、槽钢、工字钢）零件的直线度、平面度、垂直度及歪扭公差应符合表7规定。
表7
项目
公差
简图
直线度t
L≤1000，t≤1.0，L＞1000，t≤1/1000L且角钢最大不大于6.0，工字钢最大不大于4.0
平面度M
在每1000长度范围内M≤1.0
垂直度N
边宽垂直度N≤1/100b，且最大不大于2.0
角钢工字钢槽钢
歪
扭
度
N
型材高度H
长度L
≤100
＞100
≤2000
≤1.0
N≤1.5
＞2000
N≤0.5/1000L
N≤0.75/1000L
但N最大不大于3
3）零件机械切割的边棱，不应有高度大于0.5mm的毛刺和深度大于1mm的划痕。
零件气割边棱，不应有裂纹、氧化渣，割痕深度不得大于表8规定
表8
零件厚度mm
割痕深度t不大于
局部割痕
深度不大于
手工气割
火焰气割
≤20
1.0
0.5
2.0
＞20-30
1.5
1.0
2.5
＞30-50
2.0
1.5
3.0
2、焊接参数选择
2.1手工电弧焊：
2.1.1焊条直径:
焊条直径是根据焊件厚度、焊接位置、接头形式、焊接层数等进行选择的。
厚度较大的焊件，搭接和T形接头的焊缝应选用直径较大的焊条。
对于小坡口焊件，为了保证底层的熔透，宜采用较细直径的焊条，如打底焊时一般选用Φ2.5mm或Φ3.2mm焊条。
不同的焊接位置，选用的焊条直径也不同，通常平焊时选用较粗的Φ（4.0～6.0）mm的焊条，立焊和仰焊时选用Φ（3.2～4.0）mm的焊条；横焊时选用Φ（3.2～5.0）mm的焊条。
对于特殊钢材，需要小工艺参数焊接时可选用小直径焊条。
根据工件厚度选择时，可参考表9。
对于重要结构应根据规定的焊接电流范围（根据热输入确定）参照表10焊接电流与焊条直径的关系来决定焊条直径。
表9根据工件厚度选择焊接直径
板厚\mm
≦4
4～12
﹥12
焊条直径
不超过焊件厚度
3.2～4.0
≧4.0
2.1.2焊接电流:
焊接电流是焊条电弧焊的主要工艺参数，焊工在操作过程中需要调节的只有焊接电流，而焊接速度和电弧电压都是由焊工控制的。
焊接电流的选择直接影响着焊接质量和劳动生产率。
焊接电流越大，熔深越大，焊条熔化快，焊接效率也高，但是焊接电流太大时，飞溅和烟雾大，焊条尾部易发红，部分涂层要失效或崩落，而且容易产生咬边、焊瘤、烧穿等缺陷，增大焊件变形，还会使接头热影响区晶粒粗大，焊接接头的韧性降低；焊接电流太小，则引弧困难，焊条容易粘连在工件上，电弧不稳定，易产生未焊透、未熔合、气孔和夹渣等缺陷，且生产率低。
因此，选择焊接电流时，应根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头形式、焊缝位置及焊接层数来综合考虑。
首先应保证焊接质量，其次应尽量采用较大的电流，以提高生产效率。
板厚较的，T形接头和搭接头，在施焊环境温度低时，由于导热较快，所以焊接电流要大一些。
但主要考虑焊条直径、焊接位置和焊道层次等因素。
1）考虑焊条直径焊条直径越粗，熔化焊条所需的热量越大，必须增大焊接电流，每种焊条都有一个最合适电流范围，表10是常用的各种直径焊条合适的焊接电流参考值。
当使用碳钢焊条焊接时，还可以根据选定的焊条直径，用下面的经验公式计算焊接电流：
I=dK
式中：
I一一焊接电流（A）：
d——焊条直径（mm）：
K——经验系数（A／cra），见表3-20。
表9焊接电流经验系数与焊条直径的关系
焊条直径d／mm
1.6
2～2.5
3.2
4～6
经验系数K
20～25
25～30
30～40
40～50
2）考虑焊接位置:
在平焊位置焊接时，可选择偏大些的焊接电流，非平焊位
置焊接时，为了易于控制焊缝成形，焊接电流比平焊位置小10％～20％。
3）考虑焊接层次:
通常焊接打底焊道时，为保证背面焊道的质量，使用的焊接电流较小；焊接填充焊道时，为提高效率，保证熔合好，使用较大的电流：
焊接盖面焊道时，防止咬边和保证焊道成形美观，使用的电流稍小些。
焊接电流—一般可根据焊条直径进行初步选择，焊接电流初步选定后，要经过试焊，检查焊缝成形和缺陷，才可确定。
对于有力学性能要求的如锅炉、压力容器等重要结构，要经过焊接工艺评定合格以后，才能最后确定焊接电流等工艺参数。
表11焊接电流与焊条直径的关系
1
焊条直径\mm
焊接电流\A
6
焊条直径\mm
焊接电流\A
2
1.6
25～40
7
4.0
150～200
3
2.0
40～70
8
5.0
180～260
4
2.5
50～80
9
5.8
220～300
5
3.2
80～120
2.1.3电弧电压
当焊接电流调好以后，焊机的外特性曲线就决定了。
实际上电弧电压主要是由电弧长度来决定的。
电弧长，电弧电压高，反之则低。
焊接过程中，电弧不宜过长，否则会出现电弧燃烧不稳定、飞溅大、熔深浅及产生咬边、气孔等缺陷：
若电弧太短，容易粘焊条。
一般情况下，电弧长度等于焊条直径的0.5～1倍为好，相应的电弧电压为16—25V。
碱性焊条的电弧长度不超过焊条的直径，为焊条直径的一半较好，尽可能地选择短弧焊；酸性焊条的电弧长度应等于焊条直径。
2.1.4焊接速度
焊条电弧焊的焊接速度是指焊接过程中焊条沿焊接方向移动的速度，即单位时间内完成的焊缝长度。
焊接速度过快会造成焊缝变窄，严重凸凹不平，容易产生咬边及焊缝波形变尖；焊接速度过慢会使焊缝变宽，余高增加，功效降低。
焊接速度还直接决定着热输入量的大小，一般根据钢材的淬硬倾向来选择。
2.1.5焊缝层数
厚板的焊接，一般要开坡口并采用多层焊或多层多道焊。
多层焊和多层多道焊接头的显微组织较细，热影响区较窄。
前一条焊道对后一条焊道起预热作用，而后一条焊道对前一条焊道起热处理作用。
因此，接头的延性和韧性都比较好。
特别是对于易淬火钢，后焊道对前焊道的回火作用，可改善接头组织和性能。
对于低合金高强钢等钢种，焊缝层数对接头性能有明显影响。
焊缝层数少，每层焊缝厚度太大时，由于晶粒粗化，将导致焊接接头的延性和韧性下降。
表12手工电弧焊工艺参数示例
焊缝空间位置
焊缝断面示图
焊件厚度或焊角尺寸（mm）
第一层焊缝
以后各层焊缝
封底焊缝
焊条直径（mm）
焊接电流（A）
焊条直径（mm）
焊接电流（A）
焊条直径（mm）
焊接电流（A）
平对接焊缝
2
2
55～60
2
55～60
2.5～3.5
3.2
90～120
3.2
90～120
4.0～5.0
3.2
100～130
3.2
100～130
4
160～200
4
160～210
5
200～260
5
220～250
5.6～6.0
4
160～210
3.2
100～130
5
200～260
4
180～210
>6.0
4
160～210
4
160～210
4
180～210
5
220～280
5
220～260
>12
4
160～210
4
160～210
5
220～280
立对接焊缝
2
2
50～55
2
50～55
2.5～4.0
3.2
80～110
3.2
80～110
5.0～6.0
3.2
90～120
3.2
90～120
7.0～10
3.2
90～120
4
120～160
3.2
90～120
4
120～160
≥11
3.2
90～120
4
120～160
3.2
90～120
4
120～160
5
160～200
12～18
3.2
90～120
4
120～160
4
120～160
≥19
3.2
90～120
4
120～160
4
120～160
5
160～200
2.2CO2气体保护焊：
CO2气体保护焊在实际生产中用到的比较多，选择焊接工艺参数时，应做到以下几点;
（1）根据母材先确定焊丝直径和焊接电流；
（2）根据选择的焊接电流，在试板上试焊，细心调整出相匹配的电弧电压；（3）根据试板上焊缝成型情况，细调整焊接电流，焊接电压，气体流量，达到最佳的焊接工艺参数；（4）在工件上正式焊接过程中，应注意焊接回路，接触电阻引起的电压降低，及时调整焊接电压。
2.2.1焊丝直径：
根据焊件情况，首先应选择合适的焊丝直径。
常用焊丝直径为¢0.6mm～¢1.2mm，各种直径的焊丝都有其通用的电流范围、适合的焊接位置，见表12。
从表10中可以看到，小于¢1.2mm的焊丝，适合于全位焊。
大于¢1.2mm的焊丝主要适用于平焊。
表12
焊丝直径/mm
焊接电流
适合焊件厚度
适合焊接位置
0.6
40～90
1.0～4.0
全位置
0.8
50～120
0.9
60～150
1
70～80
2.0～12.0
1.2
80～350
≥1.6
300～500
≥6
平焊位置
2.2.2焊接电流：
焊接电流主要根据母材厚度，接头形式以及焊丝直径等正确选择。
在保证焊头的前提下，尽量选择小电流，因为当电流太大时，易造成熔池翻滚，不仅飞溅大，焊缝成型也非常差。
焊接电流与焊丝直径的关系件表10。
2.2.3电弧电压：
确定焊接电流的范围后，调整电弧电压。
使电弧电压与焊接电流形成良好的匹配。
焊接过程中电弧稳定，飞溅小，能听到沙、沙的声音。
能看到的焊剂电流表、电压表的指针稳定，搬动小，焊接电流和电弧电压也就达到了最佳匹配。
最佳的电弧电压一般在16V～24V之间，粗滴过渡时，电压为25V-45V，所以电弧电压应细心调试。
2.2.4焊接速度：
随着焊接速度增大（或减小）。
则焊缝熔宽、熔深和堆积高度都相应减小（或增大）。
当焊接速度过快时，会使气体保护的作用受到破坏，易使焊缝产生气孔。
同时焊缝的冷却速度也会相应提高，也降低了焊缝金属的塑形和韧性，并会使焊缝中间出现一条棱，造成成型不良。
当焊接速度过慢时，熔池变大，焊缝变宽，易因过热造成焊缝金属组织粗大或烧穿。
因此焊接速度应根据焊缝内部与外观的质量选择。
一般自动焊速为15m/h～30m/h。
2.2.5焊丝伸出长度：
焊丝伸出长度一般为焊丝直径的10～20倍。
焊丝伸出长度与电流有关，电流越大，伸出长度越长。
焊丝伸出长度与焊接电流的关系，见表13。
焊丝伸出长度越长时，焊丝的电阻热越大，焊丝熔化速度越快，易造成成段焊丝熔断，飞溅严重，焊接过程不稳定；焊丝伸出长度太短时容易使飞溅物堵住喷嘴，有时飞溅物熔化到熔池中，造成焊缝成型差。
一般经验公式是，伸出长度为焊丝直径的十倍，即¢1.2mm焊丝选择伸出长度为12mm左右。
表13
焊接电流/A
焊丝伸出长度/mm
＜250
6-15
＞250
15-25
2.2.6气体流量：
气体流量会直接影响焊接质量，一般根据焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径来选择。
当焊接电流越大，焊接速度越快，焊丝伸出长度越长时，气体流量应大些。
气体流量越大或越小时，都会造成成型差、飞溅大、产生气孔。
一般经验公式是，数量为焊丝直径的十倍，即¢1.2mm焊丝选择12L/min。
当采用大电流快速焊接，或室外焊接及仰焊时，应适当提高气体流量。
CO2气体纯度不低于99.5%。
2.2.7焊枪倾角：
当喷嘴与工件垂直时，飞溅都很大，电弧不稳。
其主要原因是运条时产生空气阻力，使保护气流后偏吹。
为了避免这种情况的出现，一般采用左向焊法焊接，可将喷嘴前倾10°～15°，不仅能够清楚观察和控制熔池，而且能够保证焊缝成型良好，焊接过程稳定。
2.2.8电源极性：
CO2气体保护焊电源极性一般采用直流反接焊接，因为直流反接时熔深大，飞溅小，电弧稳定，焊缝成型好。
3、点固定位焊
零件须检验合格后，方可装配定位焊。
焊缝间隙在其全长上的不均匀度，应在间隙量公差范围之内。
3.1装配焊接零件时，两个焊件（或焊边）的相互位置偏差应符合下列规定
1）钢板对接，如图1
图1
2）型钢对接，如图2
图2
3）对接接头的错边量，应小于板厚的10%，且最大不超过3mm，当两板厚不同时，应以两者中薄板计算，如图3
图3
4）装配工字梁或箱形梁或类似结构，应符合表14规定
表14
型式
简图
偏差
腹板偏移
t≤2.0
筋板距离
当b≤80时，δb≤3
当b＞80时，δb≤5
腹板倾斜
当H≤500时，t≤1.5
当H＞500时，t≤2.0
盖板倾斜
t≤0.01b，且最大t≤2
腹板距离
3.2焊接结构件点固定位焊焊缝，应符合下列要求
1）定位焊缝的高度和宽度，不应超过焊接焊缝的尺寸，其长度和间距，根据焊接结构件的大小确定。
2）定位焊与正式焊接用相同型号的焊条。
3）若焊件焊接需要预热时，定位焊也应预热相同的温度。
4）定位焊缝有裂纹时，必须铲掉重焊。
4、焊接
4.1结构件焊接时应符合下列要求：
1）应对装配定位焊的焊接结构件进行检验合格后，方可进行焊接。
2）焊接前应将焊缝处及两侧各20mm范围内工件表面的油、锈及其它污物清理干净。
3）焊接时，不得在非焊缝区引弧，对多层焊道，应每焊一层焊缝，彻底清渣后，检查无缺陷时，方可再焊。
4.2焊接结构件的尺寸公差（焊件焊后要求）
1）焊接结构件的非机械加工面未注公差的尺寸的极限偏差应符合表16的规定
表16
基本尺寸
限偏差极
基本尺寸
限偏差极
≤315
±2.0
＞8000-12500
±10.0
＞315-1000
±3.0
＞12500-16000
±12.0
＞1000-2000
±4.0
＞16000-20000
±14.0
＞2000-4000
±6.0
＞20000-25000
±16.0
2）焊接结构件焊后须经机械加工面的尺寸的极限偏差应符合表17的规定，但尺寸偏差不得超过加工余量的2/3，且保证有不小于2mm加工余量。
表17
基本尺寸
极限偏差
基本尺寸
极限偏差
≤180
±1.0
＞1250-1600
±2.60
＞180-250
±1.15
＞1600-2000
±3.00
＞250-315
±1.30
＞2000-2500
±3.50
＞315-400
＋1.45
＞2500-3150
±4.00
＞400-500
±1.60
＞3150-4000
±4.50
＞500-630
±1.80
＞4000-5000
±5.00
＞630-800
±2.0
＞5000-6300
±5.50
＞800-1000
±2.20
＞6300-8000
±6.00
＞1000-1250
±2.40
＞8000-10000
±7.00
3）焊接结构件的角度偏差，根据产品精度不同，分A、B、C三级，列于表18，角度偏差可直接标注在基本尺寸上，也可在图样或技术要求中标注公差等级，凡无标注角度偏差者，按C级加工与检验。
表18焊接结构件角度偏差
精度等级
尺寸L
A
B
C
≤315
±45′
±1°
±1°30′
＞315-1000
±30′
±45′
±1°50′
＞1000
±20′
±30′
±1″
4）角度偏差规定以角的短边为基准边，其长度自规定的基准点，基准点必须在图样上绘出，其标准方法如图6中a、b
图6
5）焊接结构件平面的平面度，直线度公差应符合表19规定
表19焊接结构件平面的平面度、直线度公差
基本尺寸
公差
基本尺寸
公差
≤120
1.0
＞4000-8000
8.0
＞120-315
1.5
＞8000-12500
10.0
＞315-1000
3.0
＞12500-16000
12.0
＞1000-1600
4.5
＞16000-20000
14.0
＞1600-2000
5.0
＞20000
16.0
＞2000-4000
6.0
6）焊接件的圆柱、圆锥表面的圆度，应在其直径公差之半范围内。
7）焊接件表面之间的同轴度不得大于相应尺寸最大公差之半，如图7
8）焊接件表面间的垂直度与平行度，不得大于相应尺寸公差之半，如图8
图8
9）焊接件表面间的对称度，不得大于相应基准面尺寸公差之半，如图9
图9
10）焊接件结构件的机加工余量按表20规定
表20焊接结构件机加工余量
基本尺寸
加工余量
基本尺寸
加工余量
≤250
3-4
＞4000-6300
12-16
＞250-800
4-6
＞6300-10000
16-20
＞800-1600
6-8
＞10000-12500
20-22
＞1600-2500
8-10
＞12500-25000
22-26
5、焊接变形的控制及矫正
在焊接中为防止和减小变形，应首先焊接薄的焊缝，再焊接厚的焊缝，对较长的焊缝应采取对称或反方向分段焊法，焊缝长度及间隔应均匀一致,同时应以最快的速度焊接。
制作件要求密封连续焊接时，要求焊缝处不得出现气孔沙眼现象。
各种焊法的焊缝要求平滑不能出现焊不透、焊穿、裂纹、咬边、气孔、砂眼、夹渣等现象。
焊完后应除去药皮进行检查，如发现不合格的应立即返修。
5.1减小变形的主要方法:
1）选择合理的焊接顺序；
2）尽可能用对称焊缝（如工字形截面）；
3）采用反变形法
5.2焊接过程中控制变形的主要措施：
1）采用反变形
2）采用小锤锤击中间焊道
3）采用合理的焊接顺序
4）利用工卡具刚性固定
5）分析回弹常数。
5.3焊接变形的矫正
1规定
表21
项目
简图
偏差
焊缝余高h
焊接焊缝：
手工焊，h=0-3
埋弧自动焊，h=0-2
角焊缝：
当K≤6时，h=1±1，K＞6-1
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