δ20mm22g工业锅炉筒体双面埋弧焊纵焊缝焊接工艺讲课教案.docx
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δ20mm22g工业锅炉筒体双面埋弧焊纵焊缝焊接工艺讲课教案
S安徽机电职业技术学院
焊接标准的应用课程设计
工业锅炉筒体纵焊缝焊接
工艺规范
系（部）：
机械工程系
班级：
焊接3121
姓名：
朱海涛
指导教师：
张帅谋
2013~2014学年第一学期
△20mm22g工业锅炉筒体双面埋弧焊纵焊缝焊接工艺
一、母材技术状况
22g钢材焊接性分析：
碳钢的焊接性主要取决于含碳量，随着含碳量的增加，焊接性逐渐变差。
22g钢材中碳、硅、锰含量少，所以,通常情况下不会因焊接而引起严重硬化组织和淬硬组织。
这种钢的塑
性和韧性优良，焊接接头的塑性和韧性也好。
通常情况下，焊接时一般不需要预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，既整个焊接过程中不需要特殊的工艺措施。
特殊情况下，进行预热后热和热处理能更高的力学性能要求。
22g化学成分,见表1
化学兀素
C
Si
Mn
P
S
成分含量
<0.22%
0.1〜0.30%
0.5〜0.90%
<0.035%
<0.035%
20g力学性能，见表2
屈服点
（TAS
抗拉强度
TAb
伸长率3
断面收缩率
冲击韧度aAK
硬度HBS
>185MPa
>380MPa
>25%
>55%
>27J
热轧钢156
二、焊接坡口
22g锅筒埋弧焊坡口置备，根据GB/T324-1988（等效于ISO2553）焊缝符号表示法：
规定了推荐的坡口形式和尺寸。
1、焊接选择坡口形式和尺寸应考虑下列因素：
a.焊缝填充金属尽量少；
b.避免产生缺陷；
c.减少残余焊接变形与应力；
d.有利于焊接防护；
e.焊工操作方便；
f.复合钢板的坡口应有利于减少过渡层焊缝金属的稀释率。
C
V
i
///////A
b
坡口形式图1
焊道分布图2
2、焊坡口置备注意事项
（1）、碳素钢和标准抗拉强度不大于540MPa的碳锰低合金钢可采用冷加工，也可采用热加工方法置备坡口。
（2）、标准抗拉强度大于540MPa的碳锰低合金钢、铬钼低合金钢和高合金钢宜采用冷加工法.若采用热加工方法，对影响焊接质量的表面层，应用冷加工方法去除。
（3）、焊接坡口应保持平整，不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷尺寸符合图样规定。
（4）、坡口表面及两侧应将水、铁锈、油污、积渣和其它有害杂质清理干净。
纵焊缝对口错边量控制应符合下表3
对口处名义厚度过
Sn
<10
12WSnW50
>50
错边量
Sn/5
<2.5
Sn/16且不大于10
三、埋弧焊焊接材料：
根据ISO/4174或GB/T1247-1990《埋弧焊用焊丝和焊剂》规定选择适用的埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂。
焊丝牌号按GB/T4957和GB/T3429其主要参数如下，表4
牌号
成分
Mn
C
Si
S
P
Ni
Cu
Cr
H08A
0.30-0.55
W0.10
w0.03
w0.030
w0.030
w0.30
W0.20
w0.20
H08MnA
0.80-1.10
W0.10
w0.07
w0.030
w0.030
w0.30
W0.20
W0.20
H10Mn2
1.50-1.90
W0.12
W0.07
w0.035
w0.035
w0.30
W0.20
W0.20
焊剂HJ431是熔炼型咼锰咼硅低氟焊剂。
为棕红色至浅黄色玻璃状颗粒，粒度为2.5-0.45mm（8-40目）等。
可交直流两用，直流焊时焊丝接正极。
焊接工艺性能良好，脱渣容易，成形美观。
配合H08AH08MnAH10MnS等焊丝，可焊接低碳钢及某些低合金钢，如16Mn
15MnV等结构，如锅炉、船舶、压力容器等。
也可用于电渣焊及铜的焊接。
焊剂按规定烘干、保温；焊丝需去除油、锈；保护气体应保持干燥。
熔敷金属机械性能，见表5
牌号成分
屈服强度Mpa
抗拉强度Mpa
延伸率（％）
冲击值J（C）
H08A
>330
>410
>22
>27
H08MnA
>330
>410
>22
>27
H10Mn2
>330
>410
>22
---
四、预热温度、层间温度的选择
依据JB/T4709-2007《钢制压力容器焊接规程》及GB/T150《钢制压力容器》标准释义。
根据母材的化学成分、焊接性、厚度、焊接接头的拘束度、焊接方法和焊接环境等综合考虑预热、层间温度、后热及焊后热处理要求。
预热、层间温度、热处理温度及焊接检验，见表6
焊
缝
坡口形式
焊接
方法
焊材
规格
预热
后热
层间
温度
热处理
检验
预热
900-980C
筒
埋弧焊
H08MnA
>100C
/70min
100%
体
a
60C
RT
纵
（SAW）
05
后热
580-650C
+
缝
200-250C
/2.3h
20%
接
.-h
HJ431
/2h
UT
头
五、埋弧焊工艺参数的选择
埋弧焊的焊接参数主要有：
焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径、电流种类、焊剂粒度、焊丝倾角和伸出长度等。
1、焊接电流
一般焊接条件下，焊缝熔深与焊接电流成正比。
随着焊接电流的增加，熔深和焊缝余高都有显著增加，而焊缝的宽度变化不大。
同时，焊丝的熔化量也相应增加，这就使焊缝的余高增加。
随着焊接电流的减小，熔深和余高都减小。
2、电弧电压
电弧电压的增加，焊接宽度明显增加，而熔深和焊缝余高则有所下降。
但是电弧电压太大时，不仅使熔深变小，产生未焊透，而且会导致焊缝成形差、脱渣困难，甚至产生咬边等缺陷。
所以在增加电弧电压的同时，还应适当增加焊接电流。
3、焊接速度
当其他焊接参数不变而焊接速度增加时，焊接热输入量相应减小，从而使焊缝的熔深也减小。
焊接速度太大会造成未焊透等缺陷。
为保证焊接质量必须保证一定的焊接热输入量，提咼生产率而提咼焊接速度的同时，应相应提高焊接电流和电弧电压。
4、焊丝直径与伸出长度
当其他焊接参数不变而焊丝直径增加时，弧柱直径随之增加，即电流密度减小，会造成焊缝宽度增加，熔深减小。
反之，则熔深增加及焊缝宽度减小。
当其他焊接参数不变而焊丝长度增加时，电阻也随之增大，伸出部分焊丝所受到的预热作用增加，焊丝熔化速度加快，结果使熔深变浅，焊缝余高增加，因此须控制焊丝伸出长度，不宜过长。
焊丝规格与参考电流，见表7
直径（mr）
02.0
02.5
03.2
04.0
05.0
电流（A）
300〜400
350〜450
425〜525
475〜575
550〜650
5、焊丝倾角
焊丝的倾斜方向分为前倾和后倾。
倾角的方向和大小不同，电弧对熔池的力和热作用也不同，从而影响焊缝成形。
当焊丝后倾一定角度时，由于电弧指向焊接方向，使熔池前面的焊件受到了预热作用，电弧对熔池的液态金属排出作用减弱，而导致焊缝宽而熔深变浅。
反之，焊缝宽度较小而熔深较大，但易使焊缝边缘产生未熔合和咬边，并且使焊缝成形变差。
6、焊剂粒度
焊剂粒度应根据所使用的焊接电流来选择，细颗粒的焊剂适用于大的焊接电流，能获得较大的熔深和宽而平坦的焊缝表面。
如在小的焊接电流下使用细颗粒焊剂，因焊剂层密封性较好，气体不宜逸出，则在焊缝表面留下斑点。
相反，如在大电流下使用粗颗粒焊剂，则因焊剂层保护不良而在焊缝表面形成凹坑或者出现粗糙的波纹。
焊剂颗粒度与参考电流，见表8
颗粒度/mm
2.5〜0.25
0.28〜
-1.43
焊接电流/A
V600
600〜
1200
22g板厚20mm埋弧焊焊接，采用单面V形坡口，留2〜4mm间隙，中间钝边1〜2mm坡口度数为60o,焊接时带焊剂垫，焊材采取H08A或H08MnA焊剂为HJ431,焊接速度20〜25m/h,电流500~600A，电压36〜40V。
△20mm22g工业锅炉筒体双面埋弧焊纵焊缝焊接工艺参数，见表9
焊接方法
焊接材料规格/mm
焊接电流/A
电弧电压/V
焊接速度/（m/h）
SAW
05.0
650〜800
36〜40
25〜35
六、埋弧焊操作事项
在操作过程中须要特殊注意事项：
1、埋弧焊操作技术
（1）对接直焊缝焊接技术对接直焊缝的焊接方法有两种基
本类型，即单面焊和双面焊。
根据钢板厚度又可分为单层焊、多层焊，又有各种衬垫法和无衬垫法。
1焊剂垫法埋弧自动焊。
在焊接对接焊缝时，为了防止熔渣和熔池金属的泄漏，采用焊剂垫作为衬垫进行焊接。
焊剂垫的焊剂与焊接用的焊剂相同。
焊剂要与焊件背面贴紧，能够承受一定的均匀的托力。
要选用较大的焊接规范，使工件熔透，以达到双面成形。
2多层埋弧焊。
对于较厚钢板，一次不能焊完的，可采用多层焊。
为了保证焊透，正面焊时要焊透工件厚度的40%〜50%,背面焊时必须保证焊透60%〜70%。
在实际操作中一般很难测出熔深，经常
是靠焊接时观察熔池背面颜色来判断估计，所以要有一定的经验。
第一层焊时，规范不要太大，既要保证焊透，又要避免裂纹等缺陷。
每层焊缝的接头要错开，不可重叠。
（2）对接环焊缝焊接技术，圆形简体的对接环缝的埋弧焊要采用带有调速装置的滚胎。
如果需要双面焊，第一遍需将焊剂垫放在下面简体外壁焊缝处。
将焊接小车固定在悬臂架上，伸到筒体内焊下平焊。
焊丝应偏移中心线下坡焊位置上。
第二遍正面焊接时，在筒体外，上平焊处进行施焊。
（3）埋弧半自动焊埋弧半自动焊主要是软管自动焊，其特点是采用较细直径（2mm或2mm以下）的焊丝，焊丝通过弯曲的软管送入熔池。
电弧的移动是靠手工来完成，而焊丝的送进是自动的。
半自动焊可以代替自动焊焊接一些弯曲和较短的焊缝，主要应用于角焊缝，也可用于对接焊缝。
2、埋弧焊的安全操作技术
（1）埋弧焊机操作人员必须经过电弧焊接工作的专门培训，持证上岗，非本机操作人员，严禁擅自操作设备。
（2）作业前检查电缆绝缘情况，如有损坏立即停止使用，确认各部导线连接良好，控制箱外壳和接线板上的罩壳盖好。
（3）作业过程中，操作人员要精神集中，正确操作，注意机械情况，不得擅自离岗或将机器交给其他无证人员操作，严禁无关人员进入作业区。
（4）作业工程中，任何人员均不得蹬上龙门架顶层平台进行观察、检修或检查工作。
如必须蹬顶作业，必须先停车断电。
（5）控制箱和焊机外壳应可靠的接地（零）和防止漏电。
接线板罩壳必须盖好。
（6）埋弧自动焊机的小车轮子要有良好绝缘，导线应绝缘良好，工作过程中应理顺导线，防止扭转及被熔渣烧坏。
（7）焊接进行中，不许铲药皮、清渣，铲药皮清渣时要戴护目镜。
（8）认真及时做好保养工作，保持机械完好状态，机械不得带病工作，运转中发现不正常，立即停机断电检查，排除故障方可使用。
（9）操作人员下班时，要将机械停放在待命位置，关机断电，锁好电闸箱，清理现场杂物，焊渣。
（10）半自动埋弧焊的焊把应有固定放置处，以防短路。
（11）埋弧自动焊熔剂的成分里含有氧化锰等对人体有害的物质。
焊接时虽不像手弧焊那样产生可见烟雾，但将产生一定量的有害气体和蒸气。
所以，在工作地点最好有局部的抽气通风设备。
七、工艺评定过程
根据JB/T4708/4709-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》进行以下试验，并满足下表10所涉及的要求.
力学性能，表10
（Tb/M
pa
tb/Mpa
S5（%）
弯曲角度
/（°）（d=3a）
冲击试验
其他
缺口形
式
试验温度/c
Ak\/J
420-530
>205
>24
100
V
50
>27
--
1、力学试验
2、弯曲试验
3、冲击试验
4、RT试验
八、工艺规程指导书
S14mm20g工业锅炉筒体双面埋弧焊纵焊缝焊接工艺规程指导书，见表11
单位名称xxx工程建设公司
焊接工艺指导书编号WPS-2013-001日期20131/11/7焊接工艺评定报告编号
xxx-2013-001
焊接方法埋弧焊机械化程度（手工、半自动、自动）自动
编制人程新奇日期2013/11/7批准人日期
焊接接头：
对接接头简图：
（接头形式、坡口形式与尺寸、焊层、焊道布置及顺
序）
坡口形式:
V型
衬垫（材料及规格）ZHC-1焊剂衬垫（转盘式焊剂衬垫）
其他根据母材厚度确定焊接层数；第一层在焊剂衬垫上焊接。
60+3*
母材：
类别号—I—组别号—I-1与类别号—I—组别号—I-1相焊
及标准号GB/T12459-2005钢号22G与标准号GB/T12459-2005钢号
22G相焊
厚度范围：
母材：
对接焊缝20mm角焊缝
管子直径、壁厚范围：
对接焊缝角焊缝不限
焊缝金属厚度范围：
对接焊缝角焊缝
其他
焊接材料:
焊材类别
焊丝
焊剂
焊材标准
JB/T4709-2007
JB/T4709-2007
填充金属尺寸
①5
焊材型号
F4A2
HJ431
焊材牌号
H08MnA
H08MnA
其他
耐蚀堆焊金属化学成分（%
crSiHMnr~Prsrcrtnhmorcurv
其他:
焊接位置：
对接焊缝的位置平位
焊接方向：
（向上、向下）向下
焊后热处理：
温度范围（C）550C—650C
角焊缝位置
保温时间（h）50min-80min
焊接方向：
（向上、向下）
预热：
预热温度（C）（允许最低值）>80C
层间温度（C）（允许最高值）<300C
保持预热时间
气体：
气体种类混合比流量（L/min）
保护气
尾部保护气
加热方式
背面保护气
电特性
电流种类：
见下表极性：
焊接电流范围（A）:
见下表电弧电压（V）:
见下表
（按所焊位置和厚度，分别列出电流和电压范围，记入下表）
焊道/焊层
焊接
方法
填充材料
焊接电流
电弧电压
（V）
焊接速度
（cm/min）
线能量
（KJ/cm）
牌号
直
径
电流种类
电流
（A）
1
SAW
H08MnA
①
5
交流
650〜
800
36〜40
25〜35
2
3
钨极类型及直径喷嘴直径（mm）:
熔滴过渡形式焊丝送进速度（cm/min）:
45〜55
技术措施:
摆动焊或不摆动:
不摆动摆动参数：
焊前清理和层间清理：
清理干净、露出金属光泽
背面清根方法：
第一层焊后，背面电弧气刨
单道焊或多道焊（每面）：
双面单道单丝焊或多丝焊：
—单丝
导电嘴至工件距离（mm）：
〜锤击：
编制程新奇日期2013/1/7审核日期
批准
日期
其他：
注：
对每一种母材与焊接材料的组合需分别填表
九、参考文献
张帅谋.国际焊接标准解读与贯彻.安徽：
安徽机电职业技术学院出版社，2009
杨松.锅炉压力容器焊接技术.北京：
机械工业出版社，20013雷世明.焊接方法与设备.北京：
机械工业出版社，20013王小平.金属材料焊接工艺与评定.安徽：
安徽机电职业技术学院
出版社，2009
GB/T4709-2007《钢制压力容器焊接规程》标准释义.中国
标准出版社，2000
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！
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虽然我的好运没有别人多，所
【感人的话】每个人的好运跟坏运都是分配好的，
以只要是一点点好事，我就非常感恩了。
【祝福的话】这里有一本你当年用过的笔记，它有点儿泛黄了，书页里夹着的
【感人的话】要学会感恩、同情、宽容、忍耐、积极与真诚。
希望是心灵的一种
话也早已没了香气，却还是谢谢你把它借给了我。
今天的我们已经分开，却依然是朋友。
还是要跟以前一样，我听着你的述说，看着你笑，看着你难过委屈去安慰你。
我会把祝福写在这本笔记里，在那多枯黄的花的旁边，我会写下我的祝福：
祝福你过得好！
祝福你过得比我好！
然后，将它寄给你。
不要哭泣，你。
【表白的话】爱你是一个念头，爱你是一种冲动，爱你是一种宿命，只属于我的宿命。
爱你是一段旅程，爱你是一场幸福的长跑，爱你是一路沐浴阳光，爱你是一径的花香。
爱你，是睡觉呼吸一般的自然！
请，给我你的爱。
【有哲理的话】世上有三种人：
一是良心被狗吃了的人，二是良心没被狗吃的
人，三是良心连狗都不吃的人•
【激励人的话】如果你看到面前的阴影，别怕，那是因为你的背后有阳光。
【感人的话】一身白衣为你洗尽铅华，白衣白发白胜雪，捧一卷古墨，盈袭暗
香，我踏着平平仄仄的长长短短，款款步入风情万种的宋词里。
溪边桃红青染，流水潺潺，柳丝随风絮，我在桃花下写着红笺小字，一抹嫣然回眸，惊落了桃花，也惊落了你的心。
佛说千年一轮回，今生，你在哪里？
【有哲理的话】母爱是一滴甘露，亲吻干涸的泥土，它用细雨的温情，用钻石的坚毅，期待着闪着碎光的泥土的肥沃；母爱不是人生中的一个凝固点，而是一条流动的河，这条河造就了我们生命中美丽的情感之景。
【表白的话】我深深地恳求你；不要把我逐出你的爱门之外，我一分一秒也不能
缺少你的爱。
只有赢得你的爱，我的生命才有光彩。
【表白的话】爱你，却要无欲无求，好难！
爱你，却要偷偷摸摸，好累！
爱你，
却让自己心碎，好惨！
但竟然心甘情愿，好傻！
但是我能肯定的是：
我是真的很爱你！
【表白的话】我扬一把散沙粒粒想念漫天纷飞带给我对你的祝福，我洒下一瓢涟
水滴滴飘洋流到你的心海，爱你，今生无悔，牵了你的情，爱了你的人，我会努力呵
护你，一生一世！
【表白的话】你的热情，温暖了我冰冻的心；你的大胆，鼓起了我爱的热忱；你的关怀，激起了我感激之情。
新年伊始，愿我们透过那爱湖的波光水雾，一起憧憬美好的未来。
情人节快乐！
【表白的话】也许我的笑容不够灿烂，但足够为你扫清冬日里的阴霾；也许我的
双手不够温柔，但还能为你拂去俗世尘埃！
如果命运安排我们在一起，我会好好珍惜你！
情人节快乐！
【甜言蜜语的话】我们结婚吧，好不好？
那样我们就可以不再对着电话诉说想念，就可以每天清晨起来看见你的睡脸，然后一起吃一顿不太丰盛却很温暖的早餐。
我们结婚吧，好不好？
那样我们就可以拿着民政局发的红色小本子四处炫耀，我们可以在房间里挂满结婚照，看着看着就会不自觉的微笑。
我们结婚吧。
【表白的话】我需要你，就像冬天里的棉袄，夏天里的雪糕，黑暗中的灯泡，饥饿中的面包一我不能没有你！
【有哲理的话】用真理检验真理永远是真理，用错误掩饰错误将会一错再错。
我
们不能拥有真理，但是我们可以防止错误。
【离别的话】愿你作一滴晶亮的水，投射到浩瀚的大海；作一朵鲜美的花，组成百花满园；作一丝闪光的纤维，绣织出鲜红的战旗；作一颗小小的螺丝钉，一辈子坚守自己的岗位……
【离别的话】我们曾经在一起欣赏过美丽的花；我们曾经在一起幻想过美丽的季
节。
同学啊，同学，分别后不要忘了我们曾经一起走过的日子。
【离别的话】红叶纷飞的枫林里，我们曾拥有多少回忆。
那飘舞着的枫叶，将我们带进一个无比美妙的境界。
【离别的话】别离，是有点难舍，但不怅然；是有点遗憾，但不悲观。
因为我们有相逢的希望在安慰。
【有哲理的话】人活着，第一要紧的事情就是要有眼光。
有了眼光，并相应确定
应该为之努力的目的和目标，工作就会出现乐趣，这样才有希望最终成为一个事业和生活的成功者，生命就会丰富多彩。
【有哲理的话】在真相肯定永无人知的情况下，一个人的所作所为能显示他的品
格。
有些事情的确没有人知道，除你之外，没有人知道，但是你必须对得住自己，最好能问心无愧。
因为问心无愧可生自信，而自信会让你生活得更从容。
【有哲理的话】没有任何的动物是比蚂蚁更勤奋，然而它却是最沉默寡言的。
与
其埋怨世界，不如改变自己。
管好自己的心，做好自己的事，比什么都强。
人生无完美，曲折亦风景。
别把失去看得过重，放弃是另一种拥有：
不要经常艳羡他人，人做到了，心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。
【有哲理的话】有些人成就不大，不在于智力或能力不够，而在于没有克服自己心理上的弱点和谬见，没有充分发挥自己既有的潜力和才能。
只有不断向自己挑战，向生活挑战，才能取得更大成功。
【有哲理的话】面对别人的反对意见，如果你针锋相对地进行争执和批驳，对方
很难从内心真正接受，在表达方式上委婉一些，效果就好多了。
【有哲理的话】当我们放眼这个世界的时候，如果以自我为中心，很可能会以为自己了不起，可一旦我们把心歇下来，用赤子之心来观察，就会发现我们是多么渺小。
我们什么时候都能看清自己不如人的地方，那就是对生命有真正信心的时候。
【有哲理的话】胸有平常心，幸福自然来。
人的心态如同琴上的弦，太紧则易断，太松则无音，只有松紧适度，才能弹出美妙之音。
保持一颗平常心，才是人生的真谛。
怀一颗平常心，看淡得失，超越成败，不为物欲所迷，不被烦恼所扰，明心见性，随缘自适。
平常心，是一种人生态度，也是一种生活智慧。
【有哲理的话】绝大多数人都喜欢嘲笑别人，而不愿意被别人嘲笑。
在别人处于尴尬境遇时，你如果能通过自己出丑来减少他的难堪，他一定对你非常感激。
【有哲理的话】对于胸怀大志的有志之士和勤奋努力的人来说，障碍是不会起什么作用的。
他们会说：
不会再有什么困难能拦得住我了。
只要有百折不挠的信念，就会战胜许多强大的阻力。
【有哲理的话】成功地推销自己是迈向成功的第一步。
在推销自己的过程中，多
动脑筋，设计一些小花样，就容易引起别人的兴趣和关注。
搞笑语录
一次，同事几个去美国，到超市买东西，用济南话讨论，有个美国人过来用标准
的济南话说：
你们是济南的？
！
”暴汗，原来这老外是以前战争时期留在中国的美国
人后代，同事问他：
那你英文怎么样啊？
”老外一拍大腿道：
英语太他妈难学了！
！
”
哈哈，有木有笑趴啊。
公司加班到半夜，所有人都眼皮打架，一姑娘哀叹：
我现在真想变成一个因’
字。
”众问其故，姑娘说：
就是一个人四肢平摊躺在大床上。
”话音刚落，旁边一男同
事嘟嚷：
困。
”
一先生感冒去医院挂吊针，护士小姐很麻利的给这位先生插上针挂好盐水，一个
多小时过去了，盐水瓶的水打完了
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