焊接坡口要求與焊條選擇管理規(guī)定解讀

1、，中國華電CHINA HUADIANCORFDftATlON華電聯(lián)合盤北項目部焊接坡口要求及焊條選擇焊接坡口要求及焊條選擇焊接坡口一、坡口的定義及作用根據(jù)設(shè)計或工藝要求，在焊件的待焊部位加工成一定幾何形狀和尺寸的溝槽，叫坡口。采用坡口焊縫的主要目的是為了保證接頭能焊透而不出現(xiàn)工藝缺陷。在設(shè)計或選擇坡口焊縫時，必須注意施焊可達性， 其中主要考慮坡口角度、根部間隙、鈍邊和根部半徑等參數(shù)。 坡口的作用 :(1) 使熱源 (電弧或火焰 ) 能進入焊縫根部，保證根部焊透。(2) 便于操作和清理焊渣。(3) 調(diào)整焊縫成型系數(shù)，獲得較好的焊縫成型。(4) 調(diào)節(jié)基本金屬與填充金屬的比例。二、選擇坡口的原則為獲

2、得高質(zhì)量的焊接接頭，應(yīng)選擇適當?shù)钠驴谛褪?。坡口的選擇， 主要取決于母材厚度、焊接方法和工藝要求。選擇時，應(yīng)注意以下問 題：(1) 盡量減少填充金屬量。(2) 坡口形狀容易加工。(3) 便于焊工操作和清渣 .(4) 焊后應(yīng)力和變形盡可能小。三、坡口的制作 根據(jù)焊件的尺寸、形狀及加工條件的不同坡口的制作有以下幾種 方法：(1) 剪邊：以剪板機剪切加工，常用于 I 形坡口(即無坡口)。(2) 刨邊：用刨床或刨邊機加工，常用于板件加工。(3) 車削：用車床或車管機加工，適用于管子加工。(4) 切割：用氧 - 乙快火焰手工切割或自動切割機切割加工成 I 形、 V形、X形和K形坡口。(5) 碳弧氣刨：主要

3、用于清理焊根時的開槽，效率較高、勞動條件 較差。(6) 鏟削或磨削：用手工或風動、電動工具鏟削或使用砂輪機 ( 或 角向磨光機 ) 磨削加工，效率較低，多用于焊接缺陷返修部位的 開槽。四、坡口加工要求(1) 坡口加工前應(yīng)先將不平處、斜面加工平整。(2) 坡口內(nèi)外壁1520mn范圍內(nèi)鐵銹油污等雜質(zhì)應(yīng)清除干凈，露 出金屬光澤。(3) 采用坡口機加工坡口時， 進刀要緩慢，每次吃刀量 0.20.3mm， 嚴謹將刀接觸管子強制進刀。(4) 坡口表面必須平整、均勻。(5) 加工管口朝上的坡口時，要做防止雜物落入的措施。五、坡口尺寸大小要求(1) 焊條電弧焊時，必須保證焊條能夠接近接頭根部，并能在多層 焊時

4、側(cè)邊熔合良好，當減小坡口角時，根部間隙必須增大。(2) 根部間隙過小，根部難以熔透，必須采用較小規(guī)格的焊條，從 而減慢焊接過程 ; 若根部間隙過大，雖然應(yīng)用氬弧打底技術(shù)可 保證焊接質(zhì)量，但需較多的填充金屬，從而提高焊接成本，并 增大焊接變形量。(3) 開坡口的接頭，為防止施焊時燒穿一般都留有鈍邊。鈍邊的高度以既能保證熔透又不至燒穿為度。 焊條電弧焊V或U形坡口 的鈍邊一般取03mm雙面V或U形坡口取02mm埋弧焊 的熔深比焊條電弧焊大，故鈍邊可適當加大以減小填充金屬。 留鈍邊的接頭， 根部間隙的大小主要決定于焊接工藝與焊接位 置。在保證焊透的前提下，間隙盡可能小。平焊時，可允許用 較大焊接電流

5、，根部間隙可為零；立焊時根部間隙宜大些，焊 厚板時可在3mm以上。在單面焊背面成形操作工藝中，根部間 隙一般較大，約與所用焊條的直徑相當。J形或U形坡口上常做出根部半徑，主要是為了在深坡口內(nèi)焊 條或焊絲能接近焊縫根部，并降低第一層焊道的冷卻速度，以 保證根部良好的熔合和成型。焊條電弧焊時，根部半徑一般取 R=4 8mm隨板厚增加和坡口角減小而適當增大。（5）若條件允許，厚板結(jié)構(gòu)宜設(shè)計或選用雙面開坡口的焊縫，雙面V形焊縫不僅比單面V形焊縫少用一半的填充材料，而且可作 兩面交替焊接，把焊接變形量控制到最小。六、焊接接頭的型式接頭主要有對接、角接、T形接和搭接等4種。1、對接接頭兩焊件端面相對平行的

6、接頭，稱為對接接頭。是焊接結(jié)構(gòu)中采用最 多的一種型式。根據(jù)坡口形式的不同，可分為 I形、V形、X形、U形 和雙U形等（見圖1）。圖1對接接頭坡口型式（單位：mm（a） I形坡口（b） V形坡口（c）X坡口（d） U形坡口（e）雙U形墳口2、角接接頭兩焊件端面間構(gòu)成300- 1350夾角的接頭，稱為角接接頭。根據(jù)坡口型式的不同，分為不開坡口、單邊 V形、V形及K形等4種型式（見圖O圖2角接接頭（單位：mr）（a）不開坡口（b）單邊V形坡口（c） V形坡口（d） K形坡口3、T形接頭一焊件端面與另一焊件表面構(gòu)成近似直角的接頭，稱為T形接頭其應(yīng)用范圍僅次于對接接頭。根據(jù)坡口形式不同，分為不開坡口、單

7、邊V形、K形和雙U形等4種（見圖3）。圖3 T形接頭(單位：mm)(a) I形坡口(b)單邊V形坡口(c) K形坡口(d)雙U形坡口以T形接頭連接焊縫時，板厚小于 3mm可不開放口。3個焊件裝配 成“十”字形接頭，叫十字接頭。實際上是兩 T形接頭的組合。4、搭接接頭兩焊件部分重疊構(gòu)成的接頭，叫搭接接頭。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和對強度要求不同，分為不開坡口、圓孔內(nèi)塞焊和長孔內(nèi)角焊等3種(見圖4)圖4搭接接頭圖4 (a)為不開坡口的搭接接頭，用于厚度12mm以下的焊件，有時可采用雙面焊接。這類接頭承載能力低，用于不重要結(jié)構(gòu)，遇到重疊面積較大時，為保證焊接強度，可分別選用圖 4(b)、(c)兩種形式。焊條選擇

8、一、焊條的選用(1) 焊條選用基本原則 焊條的種類繁多，每種焊條都有一定的 特性和用途。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本，必 須正確選用焊條。在實際選擇焊條時，除了要考慮經(jīng)濟性、施工條件、 焊接效率和勞動條件之外，還應(yīng)考慮以下原則：a. 等強度原則 對于承受靜載荷或一般載荷的工件或結(jié)構(gòu)， 通常按焊縫與母材等強的原則選用焊條，即要求焊縫與母材抗拉強度相等 或相近。b. 等條件原則根據(jù)工件或焊接結(jié)構(gòu)的工作條件和特點來選用焊條。如在焊接承受動載荷或沖擊載荷的工件時，應(yīng)選用熔敷金屬沖擊 韌性較高的堿性焊條；而在焊接一般結(jié)構(gòu)時，則可選用酸性焊條。c .等同性原則 在特殊環(huán)境下工作的焊接結(jié)構(gòu)，

9、如耐腐蝕、高溫或低溫等，為了保證使用性能，應(yīng)根據(jù)熔敷金屬與母材性能相同或相 近原則選用焊條。(2) 碳鋼焊條的選用 根據(jù)我國碳鋼焊條標準， 目前主要使用的碳 鋼焊條主是有E43系列及E50系列兩種型號。低碳鋼焊接時，一般結(jié) 構(gòu)可選用酸性焊條，承受動載荷或復雜的厚壁結(jié)構(gòu)及低溫使用時選用 堿性焊條，如表 2-2 所示；中碳鋼焊接時，由于含碳量較高，易發(fā)生 焊接裂紋，因而應(yīng)選用堿性焊條或使焊縫金屬具有良好塑性及韌性的 焊條，并應(yīng)進行預(yù)熱和緩冷處理，如表 2-3 所示；高碳鋼焊接時，焊材的選用應(yīng)視產(chǎn)品的設(shè)計要求而定，當強度要求高時，可用 J707(E7015-G)或J607 (E6015-G焊條，而強

10、度要求不高時，可選用J506 (E5016)或 J507 (E5015)焊條。(3) 低合金鋼焊條的選用 焊接熱軋及正火鋼時，主要依據(jù)是保 證焊縫金屬的強度、塑性和沖擊韌性等力學性能與母材相匹配，焊接 大厚度構(gòu)件時，為了防止產(chǎn)生焊接裂紋，可采用“低強匹配”原則， 即選用熔敷金屬強度低于母材的焊條。焊接低碳調(diào)質(zhì)鋼時，應(yīng)嚴格控 制氫，因而一般選用低氫型或超低氫型焊條。焊接中碳調(diào)質(zhì)鋼時，為 了確保焊縫金屬的塑性、韌性和強度，提高抗裂性，應(yīng)采用低碳合金 系統(tǒng)，盡量降低焊縫金屬的硫、磷雜質(zhì)含量。二、焊條的保管(1) 焊條必須在干燥、通風良好的室內(nèi)倉庫中存放。 焊條貯存庫內(nèi)， 不允許放置有害氣體和腐蝕介質(zhì)

11、。焊條應(yīng)放在離地面和墻壁面距離均 不小于300mm勺架子上，防止受潮。(2) 焊條堆放時應(yīng)按種類、 牌號、批次、規(guī)格和入庫時間分類堆放， 并應(yīng)有明確標注，避免混亂。(3) 保證焊條在供給使用單位后至少 6個月之內(nèi)使用， 入庫勺焊條 應(yīng)做到先入庫勺先使用。(4) 特種焊條儲存與保管應(yīng)高于一般性焊條， 應(yīng)堆放在專用倉庫或 指定勺區(qū)域，受潮或包裝破損勺焊條未經(jīng)處理不準入庫。(5) 對于受潮、藥皮變色、焊芯有銹跡的焊條，須經(jīng)烘干后進行質(zhì) 量評定，若各項性能指示滿足要求時方可入庫，否則不能入庫。三、焊條的使用(1) 焊條在使用前，一般要烘干，酸性焊條視受潮情況在751500C 烘干12h;堿性低氫型結(jié)構(gòu)

12、鋼焊條應(yīng)在 3504000C烘干12h。烘 干的焊條應(yīng)放在1001500C保溫箱(筒)內(nèi)，隨用隨取，使用時注意 保持干燥。(2) 低氫型焊條一般在常溫下超過 4小時，應(yīng)重新烘干，重復次數(shù) 不宜超過三次。(3) 在焊條烘干期間， 應(yīng)有專門負責的技術(shù)人員， 負責對操作過程 進行檢查和核對，每批焊條不得少于一次，并在操作記錄上簽名。(4) 烘干焊條時，焊條不應(yīng)成垛或成捆地堆放，應(yīng)鋪放成層狀， 每層焊條堆放不能太厚(一般 13層)，避免焊條烘干時受熱不均和 潮氣不易排除。(5) 露天操作隔夜時， 必須將焊條妥善保管， 不允許露天存放， 應(yīng) 在低溫烘箱中恒溫保存，否則次日使用前還要重新烘干。四、常用鋼材

13、的焊條選用常用鋼號推薦選用的焊條見表 1 ，不同鋼號相焊推薦選用的焊條見 表 2。表1常用鋼焊接鋼號焊條型號對應(yīng)牌號鋼號焊條型號對應(yīng)牌號Q23i A- FQ23-A、10、20E4303J42212CrlMoVE5515 一 B2一 VR31720R、20HP 20gE4316J42612Cr2Mo12Cr2Mol12Cr2MolRE6015 一 B3R407E4315J42725E4303J422E5003J502Q295Q9Mn2V 09Mn2VD09M n2VDR)E5515 ClW707Ni1Cr5MOE1 5MO15R507Q345(16Mn 16MnR16Mn RE)R5003J5

14、0Q1Crl8Ni9TiE308一 16A102E5016J506E308-15A107E347一 16A132E501 5J507E34715A137Q390(16MnDE5016GJ506RH0Cr19Ni9E308-16A102169 Mn DR)E5015-GJ507RHE30815A107E5016J5060Crl8Ni9TiOcrl9Nil1tiE34716A132Q390(15MnVR15MnV RE)E5015J507E34715A137E5515GJ55720MnMoE5015J50700Crl8Ni10E308L一 16A002E15- 6J55700Crl9Ni11151

15、M nVNRE6016-D1J6060Crl7Nil2Mo2E31616A202E6015-D1J607E31615A20715MnMoV18MnMONbR20MnMONbE7015 D2J7070Crl8Ni12M02Ti0Crl8Ni12M03TiE316L-16A02212CrMOE5515B1R207E31816A21215CrMO15CrMoRE5515B2R3070Crl3E410 口 16G202E410156207表2:不同鋼號焊接類另U接頭鋼號焊條型號對應(yīng)牌號碳素鋼、低合金鋼Q235-A+Q345(16Mn)E4303J42220、20R十 16MnR 16MnRCE4315

16、J427和低合金鋼相焊Q235- A 十 18MnM ONbRE5015J50716Mn R+1M nMOVE5015J50716Mn R+18 MnM ONbR15MnV R+20 MnMOE5015J50720MnM 0+18 MnM ONbRE5515GJ557碳素鋼、碳錳低合金鋼Q235- A 十 15CrMOE4315J427和鉻鉬低合金鋼相焊Q235- A 十 1Cr5MO16Mn R+15CrhMoE5015J50720、20R、16MnR+12CrlMoV15MnM o+12CrMo 15CrMoE7015 D2J70715MnM oV+CrIMOV其他鋼號與奧氏Q235 A、

17、20R、16MnRE30916A302體高合金鋼相焊20MnM o+0Cr18Ni9TiE309M16A31218MnMoNbRE310-16A40215CrMo+0Cr18Ni9TiE310-15A407表3:焊條牌號的意義代字 數(shù) 位 第字 數(shù) 位 二 第字 數(shù) 位 三 第別 類表字母構(gòu) 結(jié)J等 、度 強 拉 抗 的 屬 金 縫 焊 示 表OJ-55_7-鋼饗24-55 pa; MP o42-4901型 鈦 化 氧M交 或 流 直 /(55-66 pa; MP o55-550M2型 鈣 鈦 化 氧70-o96-740交 或 流 直 /(M88-58 o-3383型 礦 鐵 鈦M交 或 流

18、直 /(JLo89-W4型 鐵 化 氧w_77一7-鋼交 或 流 直 /(o799 C-99-C5型 素 隹 纖o19 c1-交 或 流 直 /(oc691-c35-6型 鉀 氫 低R分 成 學 化 要 主 屬 金 縫 焊 示 表交 或 流 直 /(RR 一4-7 一鋼1%50Qo M 含2含%5 0I a 含O M7型 鈉 氫 低%50-皮 藥一同 于 對 號7 流 直 /(3含 a 含O M有 以 可 焊 型 類8型 墨 石O 由 NU 歹 -1二 序 順92 15%50Qo M 含 %5Qa 含9型 基 鹽6含%7Ir c 含7 流 直 /(7含%9 r c 含8仝o M 含 %Qr c

19、 含%1及 口口L縫 焊 示 表L2Q9鋁12金 合 硅 鋁皮 藥一同 于 對 號3金 合 鋁有00洌 以荊 可由時 夂條,叭99 類101,G縫 焊 示 表G丄27鋼刑斗3 a 含2直/(-3%7 1 a 含交 或 流A0 C 0.04% （超低碳）2-氧化鈦鈣型（直1 含 Cr 18% 含 Ni 8%表示同一焊縫金流或交流）A 1022 含Cr18% 含Ni屬主要化學成分3-鈦鐵礦型（直12%等級中的不同牌流或交流）3 含Cr25% 含Ni號，對于同一藥皮4-氧化鐵型（直13%類型焊條，可以有流或交流）4 含Cr25% 含Ni10個牌號，由0，5-纖維素型（直20%1，29順序排列流或交流）5 含Cr16% 含Ni6-低氫鉀型（直流25%或交流）6 含Cr15% 含Ni7-低氫鈉型（直35%流）7 Cr-Mn-N不銹鋼8-石墨型（直8 含Cr18% 含Ni流或交流）18%9-鹽基型（直堆焊D表示堆焊焊條的用途，組織或表示同一用途，組流）D 1 27焊條焊縫金屬主要成分；織或焊縫金屬主0 不規(guī)定，要化學成分中的1 普通常溫用，不同牌號，對于同2 普通常溫用及常溫高錳一