焊接坡口要求與焊條選擇管理規(guī)定解讀

1、，中國(guó)華電CHINA HUADIANCORFDftATlON華電聯(lián)合盤(pán)北項(xiàng)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(jì)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(jì)或選擇坡口焊縫時(shí)，必須注意施焊可達(dá)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(jìn)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(dāng)?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(shí)，應(yīng)注意以下問(wèn) 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(jī)剪切加工，常用于 I 形坡口(即無(wú)坡口)。(2) 刨邊：用刨床或刨邊機(jī)加工，常用于板件加工。(3) 車(chē)削：用車(chē)床或車(chē)管機(jī)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(dòng)切割機(jī)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(shí)的開(kāi)槽，效率較高、勞動(dòng)條件 較差。(6) 鏟削或磨削：用手工或風(fēng)動(dòng)、電動(dòng)工具鏟削或使用砂輪機(jī) ( 或 角向磨光機(jī) ) 磨削加工，效率較低，多用于焊接缺陷返修部位的 開(kāi)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(jī)加工坡口時(shí)， 進(jìn)刀要緩慢，每次吃刀量 0.20.3mm， 嚴(yán)謹(jǐn)將刀接觸管子強(qiáng)制進(jìn)刀。(4) 坡口表面必須平整、均勻。(5) 加工管口朝上的坡口時(shí)，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(shí)，必須保證焊條能夠接近接頭根部，并能在多層 焊時(shí)

4、側(cè)邊熔合良好，當(dāng)減小坡口角時(shí)，根部間隙必須增大。(2) 根部間隙過(guò)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(guò)程 ; 若根部間隙過(guò)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(kāi)坡口的接頭，為防止施焊時(shí)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(dāng)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(shí)，可允許用 較大焊接電流

5、，根部間隙可為零；立焊時(shí)根部間隙宜大些，焊 厚板時(shí)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(dāng)。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(shí)，根部半徑一般取 R=4 8mm隨板厚增加和坡口角減小而適當(dāng)增大。（5）若條件允許，厚板結(jié)構(gòu)宜設(shè)計(jì)或選用雙面開(kāi)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(duì)接、角接、T形接和搭接等4種。1、對(duì)接接頭兩焊件端面相對(duì)平行的

6、接頭，稱(chēng)為對(duì)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(jiàn)圖1）。圖1對(duì)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(chēng)為角接接頭。根據(jù)坡口型式的不同，分為不開(kāi)坡口、單邊 V形、V形及K形等4種型式（見(jiàn)圖O圖2角接接頭（單位：mr）（a）不開(kāi)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(chēng)為T(mén)形接頭其應(yīng)用范圍僅次于對(duì)接接頭。根據(jù)坡口形式不同，分為不開(kāi)坡口、單

7、邊V形、K形和雙U形等4種（見(jiàn)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(shí)，板厚小于 3mm可不開(kāi)放口。3個(gè)焊件裝配 成“十”字形接頭，叫十字接頭。實(shí)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(duì)強(qiáng)度要求不同，分為不開(kāi)坡口、圓孔內(nèi)塞焊和長(zhǎng)孔內(nèi)角焊等3種(見(jiàn)圖4)圖4搭接接頭圖4 (a)為不開(kāi)坡口的搭接接頭，用于厚度12mm以下的焊件，有時(shí)可采用雙面焊接。這類(lèi)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(shí)，為保證焊接強(qiáng)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(lèi)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(shí)際選擇焊條時(shí)，除了要考慮經(jīng)濟(jì)性、施工條件、 焊接效率和勞動(dòng)條件之外，還應(yīng)考慮以下原則：a. 等強(qiáng)度原則 對(duì)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(qiáng)的原則選用焊條，即要求焊縫與母材抗拉強(qiáng)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(diǎn)來(lái)選用焊條。如在焊接承受動(dòng)載荷或沖擊載荷的工件時(shí)，應(yīng)選用熔敷金屬?zèng)_擊 韌性較高的堿性焊條；而在焊接一般結(jié)構(gòu)時(shí)，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(guó)碳鋼焊條標(biāo)準(zhǔn)， 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(hào)。低碳鋼焊接時(shí)，一般結(jié) 構(gòu)可選用酸性焊條，承受動(dòng)載荷或復(fù)雜的厚壁結(jié)構(gòu)及低溫使用時(shí)選用 堿性焊條，如表 2-2 所示；中碳鋼焊接時(shí)，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(jìn)行預(yù)熱和緩冷處理，如表 2-3 所示；高碳鋼焊接時(shí)，焊材的選用應(yīng)視產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求而定，當(dāng)強(qiáng)度要求高時(shí)，可用 J707(E7015-G)或J607 (E6015-G焊條，而強(qiáng)

10、度要求不高時(shí)，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(shí)，主要依據(jù)是保 證焊縫金屬的強(qiáng)度、塑性和沖擊韌性等力學(xué)性能與母材相匹配，焊接 大厚度構(gòu)件時(shí)，為了防止產(chǎn)生焊接裂紋，可采用“低強(qiáng)匹配”原則， 即選用熔敷金屬?gòu)?qiáng)度低于母材的焊條。焊接低碳調(diào)質(zhì)鋼時(shí)，應(yīng)嚴(yán)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(shí)，為 了確保焊縫金屬的塑性、韌性和強(qiáng)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(fēng)良好的室內(nèi)倉(cāng)庫(kù)中存放。 焊條貯存庫(kù)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(shí)應(yīng)按種類(lèi)、 牌號(hào)、批次、規(guī)格和入庫(kù)時(shí)間分類(lèi)堆放， 并應(yīng)有明確標(biāo)注，避免混亂。(3) 保證焊條在供給使用單位后至少 6個(gè)月之內(nèi)使用， 入庫(kù)勺焊條 應(yīng)做到先入庫(kù)勺先使用。(4) 特種焊條儲(chǔ)存與保管應(yīng)高于一般性焊條， 應(yīng)堆放在專(zhuān)用倉(cāng)庫(kù)或 指定勺區(qū)域，受潮或包裝破損勺焊條未經(jīng)處理不準(zhǔn)入庫(kù)。(5) 對(duì)于受潮、藥皮變色、焊芯有銹跡的焊條，須經(jīng)烘干后進(jìn)行質(zhì) 量評(píng)定，若各項(xiàng)性能指示滿足要求時(shí)方可入庫(kù)，否則不能入庫(kù)。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(shí)注意 保持干燥。(2) 低氫型焊條一般在常溫下超過(guò) 4小時(shí)，應(yīng)重新烘干，重復(fù)次數(shù) 不宜超過(guò)三次。(3) 在焊條烘干期間， 應(yīng)有專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)的技術(shù)人員， 負(fù)責(zé)對(duì)操作過(guò)程 進(jìn)行檢查和核對(duì)，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(shí)，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(shí)受熱不均和 潮氣不易排除。(5) 露天操作隔夜時(shí)， 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(hào)推薦選用的焊條見(jiàn)表 1 ，不同鋼號(hào)相焊推薦選用的焊條見(jiàn) 表 2。表1常用鋼焊接鋼號(hào)焊條型號(hào)對(duì)應(yīng)牌號(hào)鋼號(hào)焊條型號(hào)對(duì)應(yīng)牌號(hào)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(hào)焊接類(lèi)另U接頭鋼號(hào)焊條型號(hào)對(duì)應(yīng)牌號(hào)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(hào)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(hào)的意義代字 數(shù) 位 第字 數(shù) 位 二 第字 數(shù) 位 三 第別 類(lèi)表字母構(gòu) 結(jié)J等 、度 強(qiáng) 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(xué) 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(duì) 號(hào)7 流 直 /(3含 a 含O M有 以 可 焊 型 類(lèi)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(duì) 號(hào)3金 合 鋁有00洌 以荊 可由時(shí) 夂條,叭99 類(lèi)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(xué)成分3-鈦鐵礦型（直12%等級(jí)中的不同牌流或交流）3 含Cr25% 含Ni號(hào)，對(duì)于同一藥皮4-氧化鐵型（直13%類(lèi)型焊條，可以有流或交流）4 含Cr25% 含Ni10個(gè)牌號(hào)，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(xué)成分中的1 普通常溫用，不同牌號(hào)，對(duì)于同2 普通常溫用及常溫高錳一