焊接標準化教程

1、1 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）金屬材料實現原子之間結合的加工方法。l 促進原子或分子之間產生結合和擴散的方法是加熱或加壓，或兩者并用。l 兩件可為同種或異種材料（金屬和非金屬）。 2 二、焊接方法分類二、焊接方法分類 根據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。l 壓焊：在焊接過程中，必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱），以完成焊接的方法，稱為壓焊。l 釬焊：主要特

2、點是母材不熔化。 3 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出而冷卻降溫。 焊接加熱過程對焊縫質量的影響：l 影響熔池金屬的理化反應，造成不完全偏析、氣孔、夾雜等缺陷。l 由于熱傳導過程，使焊縫區(qū)域金屬產生淬硬、脆化、軟化等組織。l 由于不均勻加熱及冷卻，產生不均勻應力和變形，形成裂紋。 三、焊接過程的特點及影響三、焊接過程的特點及影響4 概念：金屬材料的焊接性能是指材料對焊接加工的適應性；即指金屬用一定的焊接方法和在一定的工藝要求下能否獲

3、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。l 使用焊接性：焊接接頭或整個結構滿足產品技術要求條件規(guī)定的使用性能和要求。l 焊接性不僅與材料本身的固有性能有關，同時也與許多焊接工藝條件有關。 四、常用金屬材料的焊接性能常用金屬材料的焊接性能5 金屬材料的焊接性能與金屬材料的化學成分有很大關系；一般用碳當量的大小來衡量: 碳當量（CE）0.2%時，鋼材的淬硬傾向不明顯，可焊性優(yōu)良，焊接時不必預熱。 碳當量（CE）=0.2%0.6%時，鋼材的淬硬傾向逐漸明顯，需要采取適當預熱，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。6 影響材料焊接性的主要因素：l

4、材料因素： 物理性能：熔點、熱導率、熱容量等。 化學性能：對氫、氮的敏感程度。l 工藝因素：焊接方法、工藝參數、焊接順序、預熱、后熱、焊后熱處理等。l 結構因素：焊接結構和接頭的設計形式（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：結構的工作溫度、負載情況和工作介質等，如低溫工作要求抗脆性斷裂；交變載荷要求焊縫抗疲勞性能。7 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：l 對接接頭：對接接頭： 五、焊接接頭及形式五、焊接接頭及形式 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。8l T T形接頭：形接頭：

5、 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。9 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。10 l 搭接接頭：搭接接頭： 搭接接頭有搭接接頭有I形坡口、圓孔內塞焊及長孔內角焊三種形式。l 卷邊接頭：卷邊接頭：11 六、焊接坡口形式及表示方法六、焊接坡口形式及表示方法 焊接坡口主要有形坡口、卷邊坡口、V形坡口、X形坡口、單邊V形坡口、雙單邊V形坡口、Y形坡口、 U形坡口、單邊U形坡口、雙面U形坡口、雙U形坡口、J形坡口等形式。 焊縫坡口設計的基本知識：l 一般手工焊和CO2氣體保護焊在板厚小于8mm，埋弧

6、焊在板厚小于12mm時不開坡口，即通常所說的采用I形坡口。l 坡口間隙根據不同焊接方法及板厚具體確定，一般手工焊和CO2氣體保護焊為0mm3mm，埋弧焊為2mm6mm。l 坡口鈍邊：手工焊和CO2氣體保護焊為1mm2mm，埋弧焊為2mm6mm。l 坡口角度：以“V”坡口為例說明： 單面手工焊： 雙面手工焊：（t：8mm12mm）坡口角度為：(705)； （t：12mm20mm）坡口角度為：(605)。12 單面CO2氣體保護焊（t：8mm20mm）坡口角度為：(505)。 雙面CO2氣體保護焊（t：8mm20mm）坡口角度為：(455)。 單面埋弧焊（t：12mm20mm）坡口角度為：(605

7、)。 雙面埋弧焊（t：16mm30mm）坡口角度為：(605)。l 1 1、形坡口：形坡口：l 2 2、卷邊坡口：、卷邊坡口：13l 3 3、單邊、單邊V V形坡口：形坡口：l 4 4、V V形坡口：形坡口：14l 5 5、帶鈍邊單邊、帶鈍邊單邊V V形坡口：形坡口：l 6 6、雙單邊、雙單邊V V形坡口：形坡口：15l 7 7、帶鈍邊雙單邊、帶鈍邊雙單邊V V形坡口：形坡口：l 8 8、Y Y形坡口：形坡口：16l 9 9、帶鈍邊（雙）、帶鈍邊（雙）U U形坡口：形坡口：l 1010、帶鈍邊（雙）、帶鈍邊（雙）J J形坡口：形坡口：17 接頭的選擇原則：l 根據產品的結構形狀、尺寸、材質、技

8、術要求等。l 根據采用的焊接方法及接頭的基本特性。l 根據承載荷的性質、大小（如拉伸、壓縮、彎曲、沖擊等）。l 根據工作環(huán)境要求。l 根據變形與控制及施焊的難易程度。l 根據接頭的焊前準備和焊接費用等。 坡口的選擇原則：l 保證焊件的焊接質量、焊縫能焊透。l 坡口容易加工（如U型坡口比V型坡口加工困難，費用高）。l 盡可能減少金屬填充量。l 減少焊接變形。l 保證焊接可達性。l 不同位置的焊接操作要求。18 七、常見焊縫表示方法七、常見焊縫表示方法 （常見焊縫表示圖一） 常見焊縫主要有常見焊縫主要有形焊縫、卷邊焊縫、形焊縫、卷邊焊縫、V V形焊縫、形焊縫、X X形焊形焊縫、單（雙）邊縫、單（雙

9、）邊V V形焊縫、形焊縫、Y Y形焊縫、單（雙）邊形焊縫、單（雙）邊U U形焊縫、點形焊縫、點焊縫、堆焊縫、焊縫、堆焊縫、J J形焊縫、喇叭形焊縫等形式。形焊縫、喇叭形焊縫等形式。19 （常見焊縫表示圖二） 焊縫輔助符號有平面、凸面、凹面、三面、周圍、現場、尾部等；焊縫詳細表示及具體要求見GB/T 324-1988焊縫符號表示法、GB/T 985-1988氣焊、手工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本形式與尺寸等標準。20 在標準中，根據產品構件的受力情況以及重要性，把焊縫分為A、B、C、D等四大類。l A類：承受動載、沖擊載荷、作為高強度結構件以及使用高強鋼板時的焊縫（如：泵車臂架、支腿、布料桿

10、立柱、起重機各節(jié)臂和支腿、銑刨機支腿等）。l B類：承受高壓的焊縫（如：液壓油缸、高壓油管等焊縫）。l C類：主要部件的焊縫（如：拖泵車架、轉臺；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：各產品油箱、水箱等）以及如攤鋪機覆蓋件、平地機機罩等影響產品外觀質量的焊縫。 l D類：配焊焊縫和其它結構焊縫。 八、八、Q/SY 2006-2005Q/SY 2006-2005焊縫質量檢驗通用標準焊縫質量檢驗通用標準21 A A類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：22 A A類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：23 A A類對接焊縫分級檢驗標準：類

11、對接焊縫分級檢驗標準：24 A A類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：25 A A類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：26 B B類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：27 B B類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：28 B B類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：29 B B類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：30 B B類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：31 C C類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：32 C C類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：33 C C類對接焊縫分級檢驗標準：類

12、對接焊縫分級檢驗標準：34 C C類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：35 C C類對接焊縫分級檢驗標準：類對接焊縫分級檢驗標準：36九、設計圖樣上應表明的焊接要求內容及焊縫標注九、設計圖樣上應表明的焊接要求內容及焊縫標注l 正確完整的焊縫標注符號；l 選定的焊接方法及所選用的焊接材料（焊接材料也可不標明而由工藝 確定）；l 焊后消除應力處理要求；l 校正焊接變形要求；l 焊縫質量等級要求（如：X射線探傷、超聲波探傷的等級要求）。l 設計圖樣上應表明的焊接要求內容：設計圖樣上應表明的焊接要求內容：37l焊縫符號應明確地表示所要說明的焊縫，而且不使圖樣增加過多的注解。l焊縫符號一般由

13、基本符號與指引線組成。必要時還可以加上輔助符號、補充符號和焊縫尺寸符號等。l圖形符號的比例、尺寸和在圖樣上的標注方法，按技術制圖有關規(guī)定。l允許制定專門的說明書或技術條件，用以說明焊縫尺寸和焊接工藝等內容。必要時也可在焊縫符號中表示這些內容。l完整的焊縫表示方法除了基本符號、輔助符號、補充符號以外，還包括指引線、一些尺寸符號及數據。l指引線一般由帶有箭頭的指引線(簡稱箭頭線)和兩條基準線(一條為實線，另一條為虛線)兩部分組成。如下圖所示。 焊縫標注：焊縫標注：38l 箭頭線的位置： 箭頭線相對焊縫的位置般沒有特殊要求，但是在標注單邊V形、Y形、U形、J形坡口的焊縫時，箭頭線必須指向帶有坡口一側

14、的工件。 必要時，允許箭頭線彎折一次。l 基準線的虛線可以畫在基準線的實線下側或上側。l 基準線一般應與圖樣的底邊相平行，但在特殊條件下亦可與圖樣的底邊相垂直。l 基本符寫相對基準線的位置：為了能在圖樣上確切地表示焊縫的位置，特將基本符號相對基準線的位置作如下規(guī)定: 如果焊縫在接頭的箭頭側，則將基本符號標在基準線的實線側。 如果焊縫在接頭的非箭頭側，則將基本符號標在基準線的虛線側。 標對稱焊縫及雙面焊縫時，可不加虛線。39l 焊縫尺寸符號及標注要求： 一般要求：基本符號必要時可附帶有尺寸符號及數據，尺寸符號主要有： 工件厚度（t）； 坡口角度（a) ； 根部間隙（b）； 鈍邊（p)； 焊縫寬度

15、（c)； 焊縫段數（n）； 焊縫間距（e）； 焊角尺寸（K）； 熔核直徑（d）； 坡口深度（H）； 焊縫余高（k）； 焊縫有效厚度（S）； 坡口面角度（）；根部半徑（R）等。 焊縫尺寸符號及數據的標注原則： a、焊縫橫截面上的尺寸標在基本符號的左側； b、焊縫長度方向尺寸標在基本符號的右側； c、坡口角度、坡口面角度、根部間隙等尺寸標在基本符號的上側或下側； d、相同焊縫數量符號標在尾部； e、當需要標注的尺寸數據較多又不易分辨時，可在數據前面增加相應的尺寸符號； f、當箭頭線方向變化時，上述原則不變。 具體標注要求見下圖示意：40l 焊縫標注具體要求圖示：41l 焊縫符號的焊縫符號的標注方法

16、：標注方法： 當同一圖樣上全部焊縫所采用的焊接方法完全相同時，焊縫符號尾部表示焊接方法的代號可省略不注，但必須在技術要求或其他技術文件中注明“全部焊縫均采用焊”等字樣；當大部分焊接方法相同時，也可在技術要求或其他技術文件中注明“除圖樣中注明的焊接方法外，其余焊縫均采用焊”等字樣。 在焊縫符號中標注交錯對稱焊縫的尺寸時，允許在基準線上只標注一次。 當斷續(xù)焊縫、對稱斷續(xù)焊縫和交錯斷續(xù)焊縫的段數無嚴格要求時，允許省略焊縫段數。 在同一圖樣中，當若干條焊縫的坡口尺寸和焊縫符號均相同時，可采用集中標注（多條指引線）；當這些焊縫同時在接頭中的位置均相同時，也可采用在焊縫符號的尾部加注相同焊縫數量的方法簡化

17、標注；但其他型式的焊縫，仍需分別標注。42l 關于焊縫尺寸符號的幾點說明： 確定焊縫位置的尺寸不在焊縫符號中給出，而是將其標注在圖樣上。 在基本符號的右側無任何標注且又無其他說明時，意味著焊縫在工件的整個長度上是連續(xù)的。 在基本符號的左側無任何標注且又無其他說明時，表示對接焊縫要完全焊透。 塞焊縫、槽焊縫帶有斜邊時，應該標注孔底部的尺寸。 當同一圖樣中全部焊縫相同且已用圖示法明確表示其位置時，可統(tǒng)一在技術要求中用符號表示或用文字說明，如“全部焊縫為 ”；當部分焊縫相同時，也可采用同樣的方法表示，但剩余焊縫應在圖樣中明確標注。 當焊縫長度的起始和終止位置明確（已由構件的尺寸確定）時，允許在焊縫符

18、號中省略焊縫長度。 在不致引起誤解的情況下，當箭頭線指向焊縫，而非箭頭側又無焊縫要求時，允許省略非箭頭側的基準線(虛線)。 43 焊接結構件設計時應注意的事項： 在設計焊接結構時，應盡可能采用最合理的結構形式和焊接工藝，以保證：l 在滿足設計功能要求下，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 結構的生產成本低，生產效率高。 概括起來講就是要保證產品的制造合理性、經濟合理性、使用安全性。l 下面就一些具體的事項說明如下： 十、焊接結構設計與要求十、焊接結構設計與要求44l 毛坯上與其他件連接的部

19、分應離開焊縫至少3mm。 制造合理性方面：制造合理性方面：l 焊接件應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，結構特殊更應考慮焊縫的布置，在設計圖1結構中應保證焊接作業(yè)時的最小間距L；在圖2中（a）結構設計不合理，（b）結構設計合理。45 l 焊縫的位置應使焊接設備的調整次數和工件的翻轉次數為最少。 經濟合理性方面：經濟合理性方面：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 在不影響產品性能的前提下，長焊縫盡量采用間斷焊縫。l 根據產品結構特點，盡量設計為平焊、橫焊，避免立焊、仰焊。46 l 正確選用角焊縫的計算厚度。角焊縫在較小的負載下，不必計算強度，可按經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不應超過12mm，根據強度計算k值需大于12mm時，應選擇其他形式的焊縫。l 一般情況下盡量不要把焊縫布置在加工面上。47 l 根據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，但制備較復雜，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，應優(yōu)先采用。 使用安全性方面：使用安