主体焊接技术措施.docx
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主体焊接技术措施
600t/d电石炉煤气/煤粉MAERZ石灰窑主体
焊接技术措施
一、焊条、焊丝选用：
1、Q235B：
焊条：
J422，氩弧焊丝：
TIG-50。
2、Q345B、Q345R：
焊条：
J507，氩弧焊丝：
H08Mn2SiA。
3、0Cr18Ni9:
焊条：
A132 ，氩弧焊丝：
H0Cr21Ni10。
4、0Cr23Ni13:
焊条：
A307 ，氩弧焊丝：
H0Cr24Ni13。
二、焊接技术要求：
焊口坡口形式
详见设计图：
279NG03-4（焊接符号）
三、焊接电流控制：
序号
焊接形式
焊条直径
焊接电流
焊接遍数
跳焊
1
立角缝
Φ4.0
120-130
一遍
150（200）
2
平角缝
Φ4.0
220-230
一遍
150（200）
3
仰角缝
Φ3.2
130-140
二遍
连续焊
4
横 缝
Φ3.2
130-140
六遍
连续焊
5
对接平缝
Φ3.2
140-150
一遍
打底
150（200）
6
对接平缝
Φ3.2
220-230
一遍
填充、盖面
150（200）
7
立 缝
Φ3.2
90-100
四遍
（一）、手工电弧焊工艺要求
1.焊前应清除焊件表面铁锈，油污等杂质。
2.部分焊条必须烘干1小时（J507及A132、A307），烘干温度300-350℃，烘干完成后放入保温箱，焊工操作时放入保温筒内，随用随去。
焊条烘干次数不能超过3次。
3.应注意坡口尺寸，避免深而窄的坡口型式，以防出现未焊透和夹渣缺陷。
4.尽量采用短弧焊，以防空气进入焊接区而引起气孔等缺陷。
5.焊接电流的选择：
焊接电流是手工电弧焊最重要的工艺参数，也可以说是唯一的独立参数，因为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。
焊接电流越大，熔深越大（焊缝宽度和余高变化都不大），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，药皮易发红和脱落，而且容易产生咬边，焊瘤、烧穿等缺陷；若焊接电流太小，则引弧困难，焊条容易粘连在工件上，电弧不稳，熔池温度低，焊缝窄而高，熔合不好，而且容易产生夹渣，未焊透等缺陷。
选择焊接电流时，要考虑的因素很多，如焊条直径，药皮类型，工件厚度，接头类型。
焊接位置，焊道层次等。
但主要由焊条直径，焊接位置和焊道层次决定的。
6.焊条直径的选择：
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，每种直径的焊条都有一个最合适的电流范围，一般根据焊条使用说明，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=10d2
焊接电流（A）；
d—焊条直径（mm）。
7.焊接位置：
在平焊位置焊接时，可选择偏大些的焊接电流。
横焊、立焊、仰焊位置焊接时，焊接电流应比平焊位置小10％——20％。
8.焊道层次：
通常焊接打底焊道时，特别是焊接单面焊双面成形的焊道时，使用的焊接电流较小，才便于操作和保证背面焊道的质量；焊填充焊道时，为提高效率，保证熔合好，通常都使用较大的焊接电流；而焊盖面焊道时，为防止咬边和获得较美观的焊道，使用的电流稍小些。
9.以上所讲的只是选择焊接电流的一些原则和方法，在工程施工过程中都是根据焊接工艺的试验结果，选择焊接电流的。
通常都根据焊条直径推荐的电流范围，或根据经验选定一个电流，在试板上试焊，在焊接过程中看熔池的变化情况。
渣和铁水的分离情况、飞溅大小，焊条是否发红、焊缝成形是否好，脱渣性是否好等来选择焊接电流的。
当焊接电流合适时，焊接时很容易引弧，电弧稳定，熔池温度较高，渣比较稀，很容易从铁水中分离出去，能观察到颜色比较暗的液体从熔池中翻出，并向熔池后面集中，熔池较亮，表面稍下凹，但很干稳地向前移动，焊接过程中飞溅很小，能听到很均匀的劈啪声，焊后焊缝两侧圆滑地过渡到母材，鱼鳞纹较细，焊渣也容易敲掉。
如果选用的焊接电流太小，则很难引弧，焊条容易粘在工件上，焊道余高很高，鱼鳞纹粗，两侧熔合不好，当焊接电流太小时，根本形不成焊道，焊化的焊条金属粘在工件上象一条蚯蚓十分难看。
如果选用的焊接电流太大，焊接时飞溅和烟雾很大，焊条药皮成块脱落，焊条发红，电弧吹力大，熔池有一个很深的凹坑，表面很亮，非常容易烧穿。
产生咬边，由于焊机负载过重，可听到很明显的哼哼声，焊缝外观很难看，鱼鳞纹很粗。
10.电弧电压：
电弧电压主要影响焊缝的宽窄，电弧电压越高，焊缝越宽，因为手工电弧焊时，焊缝宽度主要靠焊条的横向摆动幅度来控制，因此电弧电压的影响不明显。
当焊接电流调好以后，电焊机的外特性曲线就决定了。
实际上电弧电压由弧长决定。
电弧越长，电弧电压越高，电弧越短，电弧电压越低。
但电弧太长时。
电弧燃烧不稳，飞溅大，容易产生咬边、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1／2——l倍为好，相应的电弧电压为16—25V。
碱性焊条的电弧长度应为焊条直径的一半较好，酸性焊条的电弧长度应等于焊条直径。
11.焊接速度：
焊接速度就是单位时间内完成焊缝的长度。
手工电弧焊时，在保证焊缝具有所要求的尺寸和外形，保证熔合良好的原则下，焊接速度由焊工根据具体情况灵活掌握。
12.焊接层数的选择：
在工件厚度较大焊接时，必须采用多层焊或多层多道焊。
多层焊的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（退火和缓冷），有利于提高焊缝金属的塑性和韧性。
每层焊道厚度不能大于4—5mm。
13.点固焊采用焊接电流应比正常焊接电流大15-20%，点固焊两头要平滑，不应有裂纹，夹渣等缺陷，点固焊长度宜为5-10mm；
14.手工电弧焊操作要点
15.引弧：
引弧应在坡口内或引弧扳上进行，禁止在非焊部位引弧，引弧点最好选在焊缝起点10mm左右的位置，电弧引燃后，移至焊缝起点再沿焊接方向正常焊接。
焊缝连接时，引弧点则应选在前段焊缝的弧坑前方10mm处，电弧引燃后移至弧坑处，等填满弧坑再继续焊接。
16.运条：
打底焊接用小电弧直线形运条。
多层焊时，应根据宽度选择直线形，锯齿形，或月牙形运条，运条时要沿焊缝中心线不断向溶池送进焊条，以稳定弧长。
焊条要沿焊接方向均匀移动。
收弧时，要在收弧点处采取回焊收弧法，以防形成弧坑。
多层焊每道焊缝接头应错开,每层焊道焊完后要用创锤，钢丝刷清除溶渣，并用角向磨光机打磨缺陷，再进行下道焊。
（二）焊缝表面质量的检查
焊接完成后，应采用目测的方法进行焊缝外观质量的检查，焊缝表面质量检查前，应将妨碍检查的渣皮、飞溅物等清理干净。
焊缝尺寸应符合设计图纸与焊接工艺的要求，焊缝表面应平整。
焊缝外观检验应无裂缝、夹渣、未熔合、气孔、熔合性飞溅等缺陷。
（三）焊接检验
焊缝质量检验应按下列次序分别进行：
表面质量检验、无损检验、强度和严密性试验。
四、防变措施：
1、法兰（平对焊缝）焊接
法兰组对合格后，用加立筋法将两组对焊板临时固定，立筋用现场边角料制作。
板厚度10mm以上，防止焊接变形。
立筋约400mm一个。
可根据板的宽度、厚度现场进行调整。
以达到防焊接变形的目的。
立筋示意图如下：
焊接产生热量过大时，必须采用跳焊法。
一般以150mm为一个焊接段。
2、筒体横缝及纵缝焊接：
筒体组对合格后，用加立筋法将两组对临时固定，立筋用现场边角料制作。
板厚度10mm以上，防止焊接变形。
立筋约400mm一个。
作法如1条。
筒体焊接时，采用用堆焊法，产生大量热量，是筒体板变形较大。
一条焊缝多名焊工操作时，必须均匀分布焊接，焊缝较长时，必须焊接完成每一遍后，再进行下一遍的焊接。
不能在短距离进行连续堆焊。
焊缝较短时，每焊接完一遍，进行中间停焊，使得热量散失方可进行下一遍的焊接。
五、焊接工程质量通病防治措施：
1、焊缝外形尺寸不符合设计要求
现象：
焊缝表面粗糙、焊纹纵横不规整；焊缝宽度不统一，有过宽或过窄现象；焊缝余高过高或表面凹陷。
分析：
坡口加工时的直线度较差，角度超标或装配间隙大小不均；焊工的技术素质较低，操作不熟练，运条方法及焊条角度不正确；
防治措施：
按工艺卡要求加工坡口，尽量选择机械刨削坡口或自动、半自动火焰切割坡口，避免用人工气割或人工铲削加工坡口，在组对时应保证间隙正确一致；焊工应经常培训，在考试合格的项次范围内施焊。
2、咬边
现象及危害：
由于焊接时的电弧将焊缝边缘熔化后没有得到熔敷金属的补充，留下缺少的部份缺口。
其现象是在焊缝两侧及其边缘与母材金属的界处形成凹槽式缺口。
产生咬边将会减弱焊接接头的强度，造成局部应力集中，承载后会在边处产生裂纹或造成结构的严重破坏。
原因分析：
焊接电流过大，使电弧热量过高；运条时，电弧过长或运条速度不当。
防治措施：
采用适当电流；电弧不要拉的过长或过短，焊条摆动到坡口边缘应稍慢些，停留时间应略长，焊缝中间位置要快些，焊条角度要正确。
3、表面凹陷
现象及危害：
焊缝局部凹陷是指在焊缝表面或收尾处产生下陷的现象。
焊缝凹陷的 在使该处的强度减弱，凹陷处金属过少，冷却速度较快，当产生裂纹等缺陷。
原因分析：
收弧时间过快，使焊条熔化金属未填满熔池时就急于收弧，产生凹陷的缺陷。
防治措施：
收弧时，应将焊条在熔池处作短时间的停留或作环形运动及断续点弧，使焊条熔化金属填满熔池后再收弧。
4、气孔
现象及危害：
焊缝局部产生气孔是在焊接过程中，由于焊缝金属中的主体在冷却前未能逸出，而在焊缝内部形成种类孔穴称为主孔。
焊缝存在气孔会降低焊拉的强度，塑性和致密性，又增加了低温脆性，同时也增加了热裂倾向等。
所以在容器及其它结构焊接中尽量避免或减少焊缝及母材的夹渣物。
原因分析：
基本母材金属或焊条的焊丝金属中由于冶炼时无法消除残留的气体，如氧、氢、氮等；焊件及焊条上沾有铁锈、漆、油等污垢杂质，在焊接高温作用下，发生气化面放出气体；焊工操作技术不良，或视力较差及运条方法不当，熔化铁水与药皮辨别不清，使药皮中的气体与金属溶液混杂在一起；焊接操作环境温度太低，使熔化金属冷却太快，气体来不及从焊缝金属逸出而形成气孔。
防治措施：
防止焊缝产生气孔的主要措施，应从使用材料和操作工艺两个方面着手，采取如下具体措施：
焊接采用的焊条项符合设计要求，焊条出厂必须具有产品证，所包括的熔敷钓饵和的化学成分，机械性能，扩散氢的含量等各项指标，均符合国家现行标准对低碳钢及低合金钢的焊接条件；加强焊接材料的保管，防止药皮变质或受潮，焊前烘干以消除其中的水份，烘干后的焊条装入焊工保温筒内，随焊随取以保持干燥，低温条件施焊前也要以对焊缝边缘不少于150mm范围内进行预热，以消除焊缝处的气体。
清除焊件坡口及焊条表面的铁锈等污垢。
5、夹渣
现象及危害：
缝存在夹渣是因焊接材料不符合要求和焊接工艺不当，在焊缝金属内附有氧化、氮化、硫化、磷化等非金属夹渣物；夹渣是多种多样不规则的形状，一般常见的有明显或微观的锥形，针形等夹渣物，焊缝内部的夹渣物危害极大，不但会降低结构的塑、韧性而且会增加应力。
导致冷、热脆性。
其中氧化物夹渣和硫化物夹渣会形成热脆；氮化物夹渣和磷化物会使焊缝金属冷脆，导致裂纹，将使构件被破坏。
原因分析：
焊件坡口及边缘和焊焊层间清理不干净，使焊接时由于过多时锈蚀、油、焊渣等，余物分解成分各种化合物，进入溶池中而形成夹渣；焊工操作技术水平较低，运条方法不正确，使焊渣和铁水混合在一起辩不清或分离不开，阻碍了熔渣上浮逸出。
防治措施：
容器结构所用材料和焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）的品种，必须符合设计文件的要求，同时必须有出厂合格证，其材质的化学成分，机械性能等各项指标，均符合标准的规定；焊前注意坡口及边缘范围内的清理，多层焊时，要认真清除每层焊的焊渣，可防止金属层间夹渣；运条要正确，使焊条适当摆动，以致浮出铁水表面；焊接操作时，要随时注意保护熔池，防止空气等杂物的侵入。
6、裂纹
现象、特征和危害：
裂纹现象是指在焊接过程中加热途中或焊接完成后，在焊缝接头区域的局部金属所出现的大小裂纹；焊接裂纹是金属结构最危险的缺陷，出岔子除了严重影响结构强度外，还会使应力高度集中，由此会引起裂纹不断发展扩大，导致整个结构被破坏。
原因分析：
从裂纹的类型及形式分，可产生的焊接过程中热裂纹和焊后的冷裂纹。
热裂纹和冷裂纹的主要原因是焊件材料，焊接材料的化学成份，机械性能、焊接工艺、操作环境温度、组对方法以及焊接过程的加热、冷却过程的金属晶间结构变化和内外应力等综合因素产生的。
现将裂纹产生原因分析如下：
焊件材料、焊接材料的化学成份不当，一般说来，材料中的碳合金元素成份及硫、磷含量的越高，越易产生裂纹；焊接的操作环境温度太低，加上运条速度太快，坡口内的填充金属较薄，使焊缝熔化金属冷却太快，也会发生裂纹；焊缝分布不合理，如焊缝间距未采取对称分布，使焊接加热时不能得到均匀受热和均匀的冷却收缩而导致应力过大，产生裂纹；焊接程序或组对方法不当，限制了焊件的自由膨胀和自由收缩，由于拘束应力作用产生裂纹；对于低合金钢和高强钢等一类淬性高的钢或脆裂性较敏感的钢，由于焊接的工艺不当，如焊前未预热和焊后未进行缓冷等措施而发生裂纹；坡口角度及组对间隙太小，使熔敷金属填充过分少，强度较低，焊缝冷却速度快，产生应力过大等，以致产生裂纹。
防治措施：
焊接时，防止焊缝及热影响区的裂纹措施，主要从消除应力和正确用材以及操作工艺来防止。
具体措施如下：
组对时尽量防止用外力强制归型，焊接程序合理，否则使焊接接头 以增加刚性拘束引起拘束应力，发生裂纹；严格控制氢的来源，焊条、焊剂使用前，应严格烘干，并认真清理坡口和焊丝的油污、水份等杂质；降低焊接应力要从设计、焊接工艺措施来防止裂纹。
首选设计设计者应从容器结构的特点，如规格、工作压力等要求，注意选择焊性较好的结构材料保，对焊缝的安排应保证分布、用材条件充许时，应尽量减少焊缝，以减少焊接不均匀的加热膨胀和冷却后不均匀的收缩。
因此，应设计合理的接头型式，减少拘束度，避免应力集中。
600t/d电石炉煤气/煤粉MAERZ石灰窑
焊接措施
编制：
审核：
批准：
汇能石河子开发区汇能工业设备安装公司
二00九年七月十日
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