研發(fā)人員焊接培訓(xùn)教程

1、中航虹波風電技術(shù)部中航虹波風電技術(shù)部20132013年年7 7月月1一、焊接基本概念一、焊接基本概念二、焊接方法分類二、焊接方法分類三、焊接過程的特點及影響三、焊接過程的特點及影響四、常用金屬材料的焊接性能四、常用金屬材料的焊接性能五、焊接接頭的基本形式及其選擇五、焊接接頭的基本形式及其選擇六、介紹六、介紹 GB/T324GB/T324焊縫符號表示方法焊縫符號表示方法七、七、 介紹介紹GB/T12212GB/T12212技術(shù)制圖技術(shù)制圖 焊縫符號的尺寸、比例及簡焊縫符號的尺寸、比例及簡化表示法化表示法八、八、 介紹介紹Q/SY 2006-2005焊縫質(zhì)焊縫質(zhì)量檢驗通用標準量檢驗通用標準九、九、

2、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計與要求焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計與要求十、焊縫探傷檢驗基本方法簡介十、焊縫探傷檢驗基本方法簡介2一、焊接基本概念一、焊接基本概念 焊接：是通過加熱或加壓或兩者并用，用（或不用）填充材料將同種（或異種）金屬材料實現(xiàn)原子之間結(jié)合的加工方法。l 促進原子或分子之間產(chǎn)生結(jié)合和擴散的方法是加熱或加壓，或兩者并用。o 兩件可為同種或異種材料（金屬和非金屬）3l根據(jù)在焊接過程中金屬材料所處的狀態(tài)，焊接方法分熔焊、壓焊和釬焊等三大類。l熔焊：將待焊處的母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法稱為熔焊。常見的有電弧焊、氣焊、電渣焊、埋弧焊及各種氣體保護焊、激光焊等。其中又分為熔化極和非熔化極。壓焊：在焊接過程中，必須對焊

3、件施加壓力（加熱或不加熱），以完成焊接的方法，稱為壓焊。 釬焊：是硬釬焊和軟釬焊的總稱。其主要特點是母材不熔化。 4熱作用局部性：與熱處理不同，屬于不均勻加熱。 瞬時間性：熱源以一定速度（300mm/min左、右）移動，加熱速度達到1500/S，短時間內(nèi)可將大量熱量從加熱源傳遞到焊接工件上，而母材迅速將熱量導(dǎo)出而冷卻降溫。 焊接加熱過程對焊縫質(zhì)量的影響： 影響熔池金屬的理化反應(yīng)，造成不完全偏析、氣孔、夾雜等缺陷。 由于熱傳導(dǎo)過程，使焊縫區(qū)域金屬產(chǎn)生淬硬、脆化、軟化等組織。 由于不均勻加熱及冷卻，產(chǎn)生不均勻應(yīng)力和變形，形成裂紋。5概念：金屬材料的焊接性能是指材料對焊接加工的適應(yīng)性；即指金屬用一定

4、的焊接方法和在一定的工藝要求下能否獲得優(yōu)良接頭的性能和該接頭能否在使用條件下可靠地運行的性能。 使用焊接性：焊接接頭或整個結(jié)構(gòu)滿足產(chǎn)品技術(shù)要求條件規(guī)定的使用性能和要求。 焊接性不僅與材料本身的固有性能有關(guān)，同時也與許多焊接工藝條件有關(guān)。四、常用金屬材料的焊接性能常用金屬材料的焊接性能6 金屬材料的焊接性能與金屬材料的化學成分有很大關(guān)系；一般用碳當量的大小來衡量: 碳當量（CE）0.4%時，鋼材的淬硬傾向不明顯，可焊性優(yōu)良，焊接時不必預(yù)熱。 碳當量（CE）=0.4%0.6%時，鋼材的淬硬傾向逐漸明顯，需要采取適當預(yù)熱，控制線能量等工藝措施。 碳當量（CE）0.6%時，淬硬傾向強，可焊性不好。 判

5、斷鋼的可焊性最簡單的方法是碳當量法，是根據(jù)化學成分對鋼材熱影響區(qū)淬硬性的影響程度，粗略評價焊接時產(chǎn)生冷裂縫傾向及脆化傾向的一種估價方法。v 碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼常用的碳當量公式如下： CE =C+ Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/157影響材料焊接性的主要因素：l材料因素：物理性能：熔點、熱導(dǎo)率、熱容量等?；瘜W性能：對氫、氮的敏感程度。l工藝因素：焊接方法、工藝參數(shù)、焊接順序、預(yù)熱、后熱、焊后熱處理等。l結(jié)構(gòu)因素：焊接結(jié)構(gòu)和接頭的設(shè)計形式（如形狀、尺寸、厚度、接頭坡口形式、焊縫布置及截面形狀）。l使用條件：結(jié)構(gòu)的工作溫度、負載情況和工作介質(zhì)等，如低溫工作要求抗脆性斷裂；交變載荷

6、要求焊縫抗疲勞性能。8概念：用焊接方法把金屬材料連接起來的接頭叫焊接接頭。 接頭形式： 對接接頭：對接接頭： 對接接頭對接接頭有形坡口、V形坡口、X形坡口、U形坡口、單邊U形坡口、雙面U形坡口等形式。9l T T形接頭：形接頭： T T形接頭坡口形接頭坡口有I形坡口、單邊V形、K形以及雙U形坡口等四種形式。10 l 角接接頭：角接接頭： 角接接頭角接接頭有I形坡口、單邊V形坡口、V形坡口及K形坡口等四種形式。11搭接接頭有搭接接頭有I形坡口、圓孔內(nèi)塞焊及長孔內(nèi)角焊三種形式。卷邊接頭：卷邊接頭：12 對接坡口型式選擇見表：對接坡口型式選擇見表：13接頭的選擇原則： 根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材質(zhì)

7、、技術(shù)要求等。 根據(jù)采用的焊接方法及接頭的基本特性。 根據(jù)承載荷的性質(zhì)、大?。ㄈ缋?、壓縮、彎曲、沖擊等）。 根據(jù)工作環(huán)境要求。 根據(jù)變形與控制及施焊的難易程度。 根據(jù)接頭的焊前準備和焊接費用等。 坡口的選擇原則： 保證焊件的焊接質(zhì)量、焊縫能焊透。 坡口容易加工（如U型坡口比V型坡口加工困難，費用高）。 盡可能減少金屬填充量。 減少焊接變形。 保證焊接可達性。 不同位置的焊接操作要求。14本標準等效采用國際標準ISO1553焊縫在圖樣上的符號表示法1516171819202122232425262728293031323334353637383940七、七、GB/T12212技術(shù)制圖技術(shù)制圖

8、焊縫符號的尺寸、比例及簡化表示法焊縫符號的尺寸、比例及簡化表示法 該標準與GB/T324 配套使用。4142434445464748綜合示例見綜合示例見GB/T12212表表8 圖圖20 49焊接結(jié)構(gòu)件設(shè)計時應(yīng)注意的事項： 在設(shè)計焊接結(jié)構(gòu)時，應(yīng)盡可能采用最合理的結(jié)構(gòu)形式和焊接工藝，以保證：l 在滿足設(shè)計功能要求下，焊接工作量能減至最少；l 焊接件可不再需要或只需要少量的機械加工；l 焊接變形和焊接應(yīng)力能減至最少；l 能為焊接操作者創(chuàng)造良好的勞動條件；l 結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高。 概括起來講就是要保證產(chǎn)品的制造合理性、經(jīng)濟合理性、使用安全性。l 下面就一些具體的事項說明如下：八、八、焊接結(jié)

9、構(gòu)設(shè)計與要求焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計與要求50制造合理性方面：制造合理性方面：l 焊接件應(yīng)具有好的定位基準保證組裝的可操作性。l 考慮焊接時操作方便，結(jié)構(gòu)特殊更應(yīng)考慮焊縫的布置，在設(shè)計圖1結(jié)構(gòu)中應(yīng)保證焊接作業(yè)時的最小間距L；在圖2中（a）結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，（b）結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。l毛坯上與其他件連接的部分應(yīng)離開焊縫至少3mm。51l焊縫的位置應(yīng)使焊接設(shè)備的調(diào)整次數(shù)和工件的翻轉(zhuǎn)次數(shù)為最少。 經(jīng)濟合理性方面：經(jīng)濟合理性方面：l 考慮最有效的焊接位置，以最小量焊接達到最大量效果。l 在不影響產(chǎn)品性能的前提下，長焊縫盡量采用間斷焊縫。l 根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點，盡量設(shè)計為平焊、橫焊，避免立焊、仰焊。52l正確選用角焊縫的計算

10、厚度。角焊縫在較小的負載下，不必計算強度，可按經(jīng)驗確定焊角高度尺寸k，即按連接鋼板中較薄的板厚考慮。單面角焊縫k0.6；雙面角焊縫k0.3。一般k不應(yīng)超過12mm，根據(jù)強度計算k值需大于12mm時，應(yīng)選擇其他形式的焊縫。53 根據(jù)不同的焊接方法和板厚確定合理的坡口形式：如V形坡口焊縫制備簡單，但焊接工作量大，使焊接成本提高；X形坡口焊縫，制備較復(fù)雜，但焊接工作量小，在對接焊縫中可適當選用，在角焊縫中雙面角焊縫填充金屬小，并能承受較高負載，變形也小，應(yīng)優(yōu)先采用。使用安全性方面：使用安全性方面：l 避免將焊縫設(shè)計在應(yīng)力容易集中的地方，特別是重要部件或承受反復(fù)載荷的焊接件，更應(yīng)注意這一點。合理布置構(gòu)

11、件的相互位置，以保證焊接件的剛性。54l焊縫的根部在避免處于受拉應(yīng)力的狀態(tài)。l 直接傳遞負載的焊接件，采用整體嵌接為好，將工作焊縫轉(zhuǎn)為聯(lián)系焊縫。55l 箱形焊接結(jié)構(gòu)件應(yīng)設(shè)計為折彎件的拼焊。l避免焊縫過分集中，以防止裂紋、減少變形；同時，焊縫間應(yīng)保持足夠的距離。56l 焊接端部產(chǎn)生銳角的地方，應(yīng)盡量使角度變緩；薄板筋的銳角必須去掉，因為尖角處易熔化。 焊縫應(yīng)交錯布置，避免交叉焊縫，特別是厚截面時更應(yīng)注意。57l合理安排焊縫位置，焊縫應(yīng)相對構(gòu)件中性軸對稱，或靠近中性軸，以減少收縮力矩或彎曲變形。如有困難，則應(yīng)使較厚的焊縫布置在靠近中性軸，較薄的焊縫布置在另一邊。 l 盡量減少焊縫的數(shù)量，在可能的情

12、況下，用沖壓結(jié)構(gòu)代替筋板結(jié)構(gòu)，特別是對薄板結(jié)構(gòu)十分有效。58 丁字接頭受集中載荷作用時，必須使集中載荷作用處有足夠的剛度。59l在不同厚度鋼板的對接焊接件設(shè)計時，兩板的厚度差（t2-t1）超過下列允許數(shù)值時，應(yīng)在較厚板上作出單面或雙面削薄，其削薄長度為L=3（t2-t1）：較薄板厚度t1為25mm時，允許厚度差（t2-t1）為1mm；較薄板厚度t1為59mm時，允許厚度差（t2-t1）為2mm較薄板厚度t1為912mm時，允許厚度差（t2-t1）為3mm；較薄板厚度t1為大于12mm時，允許厚度差（t2-t1）為4mm。60在標準中，根據(jù)產(chǎn)品構(gòu)件的受力情況以及重要性，把焊縫分為A、B、C、D等

13、四大類。 A類：承受動載、沖擊載荷、作為高強度結(jié)構(gòu)件以及使用高強鋼板時的焊縫（如：泵車臂架、支腿、布料桿立柱、起重機各節(jié)臂和支腿、銑刨機支腿等）。 B類：承受高壓的焊縫（如：液壓油缸、高壓油管等焊縫）。 C類：主要部件的焊縫（如：拖泵車架、轉(zhuǎn)臺；攤鋪機機架、熨平板架；平地機前后機架；壓路機前后車架、滾輪等），密封焊縫（如：各產(chǎn)品油箱、水箱等）以及如攤鋪機覆蓋件、平地機機罩等影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量的焊縫。 D類：配焊焊縫和其它結(jié)構(gòu)焊縫。6162636465666768B類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：69B類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：70B類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：71C類對接焊縫分級檢驗標準類對接焊縫分級檢驗標準72 C類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：73 C類對接焊縫分級檢驗標準類對接焊縫分級檢驗標準74 C類對接焊縫分級檢驗標準類對接焊縫分級檢驗標準75 C類對接焊縫分級檢驗標準類對接焊縫分級檢驗標準76十、焊縫探傷檢驗基本方法簡介十、焊縫探傷檢驗基本方法簡介JB/T 4730.2-2005 鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級 本標準規(guī)定了2200mm母材厚度鋼熔化焊焊縫的X射線和射線照相方法以及焊縫的質(zhì)量分級。分為X射線和射線照相兩種方法。GB/T 11