定稿δ20mm22g工業(yè)鍋爐筒體雙面埋弧焊縱焊縫焊接工藝

1、·················安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院焊接標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用 課程設(shè)計(jì)工業(yè)鍋爐筒體縱焊縫焊接工藝規(guī)范系 （部）：機(jī)械工程系班 級(jí)：焊接3121姓 名：朱海濤指導(dǎo)教師：張帥謀2013 201 4學(xué)年第 一 學(xué)期20mm 22g工業(yè)鍋爐筒體雙面埋弧焊縱焊縫焊接工藝一、母材技術(shù)狀況22g鋼材焊接性分析:碳鋼的焊接性主要取決于含碳量，隨著含碳量的增加，焊接性逐漸變差。22g鋼材中碳、硅、錳含量少，所以，通常情況下不會(huì)因焊接而引

2、起嚴(yán)重硬化組織和淬硬組織。這種鋼的塑性和韌性優(yōu)良，焊接接頭的塑性和韌性也好。通常情況下，焊接時(shí)一般不需要預(yù)熱、控制層間溫度和后熱，焊后也不必采用熱處理改善組織，既整個(gè)焊接過程中不需要特殊的工藝措施。特殊情況下，進(jìn)行預(yù)熱后熱和熱處理能更高的力學(xué)性能要求。22g化學(xué)成分,見表1化學(xué)元素CSiMnPS成分含量 0.22%0.10.30%0.50.90%0.035%0.035%20g力學(xué)性能，見表2屈服點(diǎn)s抗拉強(qiáng)度b伸長率斷面收縮率沖擊韌度aK硬度HBS185MPa380MPa25%55%27J熱軋鋼156二、焊接坡口 22g鍋筒埋弧焊坡口置備，根據(jù)GB/T324-1988(等效于

3、ISO2553)焊縫符號(hào)表示法：規(guī)定了推薦的坡口形式和尺寸。1、焊接選擇坡口形式和尺寸應(yīng)考慮下列因素：a. 焊縫填充金屬盡量少；b. 避免產(chǎn)生缺陷；c. 減少殘余焊接變形與應(yīng)力；d. 有利于焊接防護(hù)；e. 焊工操作方便；f. 復(fù)合鋼板的坡口應(yīng)有利于減少過渡層焊縫金屬的稀釋率。坡口形式 圖1焊道分布 圖22、焊坡口置備注意事項(xiàng)（1）、碳素鋼和標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度不大于540MPa的碳錳低合金鋼可采用冷加工 ,也可采用熱加工方法置備坡口。 （2）、標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度大于540MPa的碳錳低合金鋼、鉻鉬低合金鋼和高合金鋼宜采用冷加工法

4、.若采用熱加工方法,對(duì)影響焊接質(zhì)量的表面層,應(yīng)用冷加工方法去除。（3）、焊接坡口應(yīng)保持平整,不得有裂紋、分層、夾渣等缺陷,尺寸符合圖樣規(guī)定。（4）、坡口表面及兩側(cè)應(yīng)將水、鐵銹、油污、積渣和其它有害雜質(zhì)清理干凈。  縱焊縫對(duì)口錯(cuò)邊量控制應(yīng)符合下表3對(duì)口處名義厚度過n1012n5050錯(cuò)邊量n /52.5n /16且不大于10三、埋弧焊焊接材料：根據(jù)ISO/4174或GB/T1247-1990埋弧焊用焊絲和焊劑規(guī)定選擇適用的埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑。焊絲牌號(hào)按GB/T4957和GB/T3429其主要參數(shù)如下，表4牌號(hào)成分MnCSiSPNiCuCrH08A0

5、.100.030.0300.0300.300.200.20H08MnA0.100.070.0300.0300.300.200.20H10Mn20.120.070.0350.0350.300.200.20焊劑HJ431是熔煉型高錳高硅低氟焊劑。為棕紅色至淺黃色玻璃狀顆粒，粒度為2.5-0.45mm（8-40目）等?？山恢绷鲀捎?，直流焊時(shí)焊絲接正極。焊接工藝性能良好，脫渣容易，成形美觀。配合H08A、H08MnA、H10MnSi等焊絲，可焊接低碳鋼及某些低合金鋼，如16Mn，15MnV等結(jié)構(gòu)，如鍋爐、船舶、壓力容器等。也可用于電渣焊及銅的焊接。焊劑按規(guī)定烘干、保溫;焊絲需去除油、銹;保護(hù)氣體應(yīng)保持

6、干燥。熔敷金屬機(jī)械性能，見表5牌號(hào)成分屈服強(qiáng)度Mpa抗拉強(qiáng)度Mpa延伸率(%)沖擊值J（）H08A3304102227H08MnA3304102227H10Mn233041022-四、預(yù)熱溫度、層間溫度的選擇依據(jù)JB/T4709-2007鋼制壓力容器焊接規(guī)程及GB/T150鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)釋義。根據(jù)母材的化學(xué)成分、焊接性、厚度、焊接接頭的拘束度、焊接方法和焊接環(huán)境等綜合考慮預(yù)熱、層間溫度、后熱及焊后熱處理要求。預(yù)熱、層間溫度、熱處理溫度及焊接檢驗(yàn)，見表6焊縫坡口形式焊接方法焊材規(guī)格預(yù)熱后熱層間溫度熱處理檢驗(yàn)筒體縱縫接頭埋弧焊（SAW)H08MnA5HJ431預(yù)熱100后熱200-250/2h6

7、0900-980/70min580-650/2.3h100%RT+20%UT五、埋弧焊工藝參數(shù)的選擇 埋弧焊的焊接參數(shù)主要有：焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲直徑、電流種類、焊劑粒度、焊絲傾角和伸出長度等。 1、焊接電流 一般焊接條件下，焊縫熔深與焊接電流成正比。 隨著焊接電流的增加，熔深和焊縫余高都有顯著增加，而焊縫的寬度變化不大。同時(shí)，焊絲的熔化量也相應(yīng)增加，這就使焊縫的余高增加。隨著焊接電流的減小，熔深和余高都減小。2、電弧電壓 電弧電壓的增加，焊接寬度明顯增加，而熔深和焊縫余高則有所下降。但是電弧電壓太大時(shí)，不僅使熔深變小，產(chǎn)生未焊透

8、，而且會(huì)導(dǎo)致焊縫成形差、脫渣困難，甚至產(chǎn)生咬邊等缺陷。所以在增加電弧電壓的同時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)增加焊接電流。 3、焊接速度 當(dāng)其他焊接參數(shù)不變而焊接速度增加時(shí)，焊接熱輸入量相應(yīng)減小，從而使焊縫的熔深也減小。焊接速度太大會(huì)造成未焊透等缺陷。為保證焊接質(zhì)量必須保證一定的焊接熱輸入量，提高生產(chǎn)率而提高焊接速度的同時(shí)，應(yīng)相應(yīng)提高焊接電流和電弧電壓。 4、焊絲直徑與伸出長度 當(dāng)其他焊接參數(shù)不變而焊絲直徑增加時(shí)，弧柱直徑隨之增加，即電流密度減小，會(huì)造成焊縫寬度增加，熔深減小。反之，則熔深增加及焊縫寬度減小。當(dāng)其他焊接參數(shù)不變而焊絲長度增加時(shí)，電阻也隨之增大，伸出部分焊絲所

9、受到的預(yù)熱作用增加，焊絲熔化速度加快，結(jié)果使熔深變淺，焊縫余高增加，因此須控制焊絲伸出長度，不宜過長。焊絲規(guī)格與參考電流，見表7直徑（mm）2.02.53.24.05.0電流（A）3004003504504255254755755506505、焊絲傾角 焊絲的傾斜方向分為前傾和后傾。傾角的方向和大小不同，電弧對(duì)熔池的力和熱作用也不同，從而影響焊縫成形。當(dāng)焊絲后傾一定角度時(shí)，由于電弧指向焊接方向，使熔池前面的焊件受到了預(yù)熱作用，電弧對(duì)熔池的液態(tài)金屬排出作用減弱，而導(dǎo)致焊縫寬而熔深變淺。反之，焊縫寬度較小而熔深較大，但易使焊縫邊緣產(chǎn)生未熔合和咬邊，并且使焊縫成形變差。 6、焊劑

10、粒度 焊劑粒度應(yīng)根據(jù)所使用的焊接電流來選擇，細(xì)顆粒的焊劑適用于大的焊接電流，能獲得較大的熔深和寬而平坦的焊縫表面。如在小的焊接電流下使用細(xì)顆粒焊劑，因焊劑層密封性較好，氣體不宜逸出，則在焊縫表面留下斑點(diǎn)。相反，如在大電流下使用粗顆粒焊劑，則因焊劑層保護(hù)不良而在焊縫表面形成凹坑或者出現(xiàn)粗糙的波紋。焊劑顆粒度與參考電流，見表8顆粒度/mm2.50.250.281.43焊接電流/A600600120022g 板厚20mm,埋弧焊焊接，采用單面V形坡口，留24mm間隙，中間鈍邊12mm，坡口度數(shù)為60 º，焊接時(shí)帶焊劑墊，焊材采取H08A或H08MnA，焊劑為HJ431,焊接速度2

11、025m/h,電流500600A,電壓3640V。20mm 22g工業(yè)鍋爐筒體雙面埋弧焊縱焊縫焊接工藝參數(shù)，見表9焊接方法焊接材料規(guī)格/mm焊接電流/A電弧電壓/V焊接速度/(m/h)SAW5.065080036402535六、埋弧焊操作事項(xiàng)在操作過程中須要特殊注意事項(xiàng)：1、埋弧焊操作技術(shù) (1)對(duì)接直焊縫焊接技術(shù) 對(duì)接直焊縫的焊接方法有兩種基本類型，即單面焊和雙面焊。根據(jù)鋼板厚度又可分為單層焊、多層焊，又有各種襯墊法和無襯墊法。 焊劑墊法埋弧自動(dòng)焊。在焊接對(duì)接焊縫時(shí)，為了防止熔渣和熔池金屬的泄漏，采用焊劑墊作為襯墊進(jìn)行焊接。焊劑墊的焊劑與焊接用的焊劑相同。焊劑要與焊件背面貼緊，能夠承受一定的

12、均勻的托力。要選用較大的焊接規(guī)范，使工件熔透，以達(dá)到雙面成形。 多層埋弧焊。對(duì)于較厚鋼板，一次不能焊完的，可采用多層焊。為了保證焊透，正面焊時(shí)要焊透工件厚度的4050，背面焊時(shí)必須保證焊透6070。在實(shí)際操作中一般很難測出熔深，經(jīng)常是靠焊接時(shí)觀察熔池背面顏色來判斷估計(jì)，所以要有一定的經(jīng)驗(yàn)。第一層焊時(shí)，規(guī)范不要太大，既要保證焊透，又要避免裂紋等缺陷。每層焊縫的接頭要錯(cuò)開，不可重疊。 (2)對(duì)接環(huán)焊縫焊接技術(shù)，圓形簡體的對(duì)接環(huán)縫的埋弧焊要采用帶有調(diào)速裝置的滾胎。如果需要雙面焊，第一遍需將焊劑墊放在下面簡體外壁焊縫處。將焊接小車固定在懸臂架上，伸到筒體內(nèi)焊下平焊。焊絲應(yīng)偏移中心線下坡焊位置上。第二遍

13、正面焊接時(shí)，在筒體外，上平焊處進(jìn)行施焊。 (3)埋弧半自動(dòng)焊 埋弧半自動(dòng)焊主要是軟管自動(dòng)焊，其特點(diǎn)是采用較細(xì)直徑(2mm或2mm以下)的焊絲，焊絲通過彎曲的軟管送入熔池。電弧的移動(dòng)是靠手工來完成，而焊絲的送進(jìn)是自動(dòng)的。半自動(dòng)焊可以代替自動(dòng)焊焊接一些彎曲和較短的焊縫，主要應(yīng)用于角焊縫，也可用于對(duì)接焊縫。 2、埋弧焊的安全操作技術(shù)(1)埋弧焊機(jī)操作人員必須經(jīng)過電弧焊接工作的專門培訓(xùn)，持證上崗，非本機(jī)操作人員，嚴(yán)禁擅自操作設(shè)備。(2)作業(yè)前檢查電纜絕緣情況，如有損壞立即停止使用，確認(rèn)各部導(dǎo)線連接良好，控制箱外殼和接線板上的罩殼蓋好。(3)作業(yè)過程中，操作人員要精神集中，正確操作，注意機(jī)械情況，不得擅

14、自離崗或?qū)C(jī)器交給其他無證人員操作，嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入作業(yè)區(qū)。(4)作業(yè)工程中，任何人員均不得蹬上龍門架頂層平臺(tái)進(jìn)行觀察、檢修或檢查工作。如必須蹬頂作業(yè)，必須先停車斷電。(5)控制箱和焊機(jī)外殼應(yīng)可靠的接地(零)和防止漏電。接線板罩殼必須蓋好。(6)埋弧自動(dòng)焊機(jī)的小車輪子要有良好絕緣，導(dǎo)線應(yīng)絕緣良好，工作過程中應(yīng)理順導(dǎo)線，防止扭轉(zhuǎn)及被熔渣燒壞。(7)焊接進(jìn)行中，不許鏟藥皮、清渣，鏟藥皮清渣時(shí)要戴護(hù)目鏡。(8)認(rèn)真及時(shí)做好保養(yǎng)工作，保持機(jī)械完好狀態(tài)，機(jī)械不得帶病工作，運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)不正常，立即停機(jī)斷電檢查，排除故障方可使用。(9)操作人員下班時(shí)，要將機(jī)械停放在待命位置，關(guān)機(jī)斷電，鎖好電閘箱，清理現(xiàn)場雜物

15、，焊渣。(10)半自動(dòng)埋弧焊的焊把應(yīng)有固定放置處，以防短路。(11)埋弧自動(dòng)焊熔劑的成分里含有氧化錳等對(duì)人體有害的物質(zhì)。焊接時(shí)雖不像手弧焊那樣產(chǎn)生可見煙霧，但將產(chǎn)生一定量的有害氣體和蒸氣。所以，在工作地點(diǎn)最好有局部的抽氣通風(fēng)設(shè)備。七、工藝評(píng)定過程根據(jù)JB/T4708/4709-2000鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定進(jìn)行以下試驗(yàn)，并滿足下表10所涉及的要求.力學(xué)性能，表10b/pab/pa5(%)彎曲角度/(°)(d=3a)沖擊試驗(yàn)其他缺口形式試驗(yàn)溫度/AKV/J420-53020524100V5027-1、力學(xué)試驗(yàn)2、彎曲試驗(yàn)3、沖擊試驗(yàn)4、RT試驗(yàn)八、工藝規(guī)程指導(dǎo)書14mm 20g工業(yè)鍋

16、爐筒體雙面埋弧焊縱焊縫焊接工藝規(guī)程指導(dǎo)書，見表11單位名稱 xxx工程建設(shè)公司 焊接工藝指導(dǎo)書編號(hào) WPS-2013-001 日期 20131/11/7 焊接工藝評(píng)定報(bào)告編號(hào) xxx-2013-001 焊接方法 埋弧焊 機(jī)械化程度（手工、半自動(dòng)、自動(dòng)） 自動(dòng) 編制人 程新奇 日期 2013/11/7 批準(zhǔn)人 日期焊接接頭：對(duì)接接頭 簡圖：（接頭形式、坡口形式與尺寸、焊層、焊道布置及順序）坡口形式： V型 襯墊（材料及規(guī)格） ZHC-1焊劑襯墊（轉(zhuǎn)盤式焊劑襯墊） 其他 根據(jù)母材厚度確定焊接層數(shù) ；第一層在焊劑襯墊上焊接。母材：類別號(hào) 組別號(hào) -1 與類別號(hào) 組別號(hào) -1 相焊及標(biāo)準(zhǔn)號(hào) GB/T

17、12459-2005 鋼號(hào) 22G 與標(biāo)準(zhǔn)號(hào) GB/T 12459-2005 鋼號(hào) 22G 相焊厚度范圍：母材：對(duì)接焊縫 20mm 角焊縫 管子直徑、壁厚范圍：對(duì)接焊縫 角焊縫 不限 焊縫金屬厚度范圍：對(duì)接焊縫 角焊縫 其他 焊接材料：焊材類別焊絲焊劑焊材標(biāo)準(zhǔn)JB/T4709-2007JB/T4709-2007填充金屬尺寸5焊材型號(hào)F4A2HJ431焊材牌號(hào)H08MnAH08MnA其他耐蝕堆焊金屬化學(xué)成分（%）CSiMnPSCrNiMoCuTiV其他：焊接位置：對(duì)接焊縫的位置 平位 焊接方向：（向上、向下） 向下 角焊縫位置 焊接方向：（向上、向下） 焊后熱處理： 溫度范圍（） 550650

18、保溫時(shí)間（h） 50min-80min 預(yù)熱：預(yù)熱溫度（）（允許最低值） 80 層間溫度（）（允許最高值） 300 保持預(yù)熱時(shí)間 加熱方式 氣體： 氣體種類 混合比 流量（L/min）保 護(hù) 氣 尾部保護(hù)氣 背面保護(hù)氣 電特性電流種類： 見下表 極性： 焊接電流范圍（A）： 見下表 電弧電壓（V）： 見下表 （按所焊位置和厚度，分別列出電流和電壓范圍，記入下表）焊道/焊層焊接方法填充材料焊接電流電弧電壓（V）焊接速度（cm/min）線能量（KJ/cm）牌號(hào)直徑電流種類電流（A）1SAWH08MnA5交流6508003640253523鎢極類型及直徑 噴嘴直徑（mm）： 熔滴過渡形式 焊絲送進(jìn)速度（cm/min）： 4555 技術(shù)措施：擺動(dòng)焊或不擺動(dòng)： 不擺動(dòng) 擺動(dòng)參數(shù)： 焊前清理和層間清理：清理干凈、露出金屬光澤 背面清根方法： 第一層焊后，背面