Q235鋼焊接工藝 材料簡(jiǎn)介 Q235是一種普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,其屈服強(qiáng)度約為235MPa,隨著材質(zhì)厚度的增加屈服值減小。由于Q235鋼含碳量適中,因此其綜合性能較好,強(qiáng)度、塑性和焊接等性能有較好的配合,用途,大量應(yīng)用于建筑及工程結(jié)構(gòu),以及一些對(duì)性能要求不太高的機(jī)械零件。上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有:減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過(guò)濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門、電動(dòng)閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。 焊接特點(diǎn) Q235的碳和其他合金元素含量較低,其塑性、韌性好,一般無(wú)淬硬傾向,不易產(chǎn)生焊接裂紋等傾向,焊接性能優(yōu)良。 Q235焊接時(shí),一般不需要預(yù)熱和焊后熱處理等特殊的工藝措施,也不需選用復(fù)雜和特殊的設(shè)備。對(duì)焊接電源沒有特殊要求,一般的交、直流弧焊機(jī)都可以焊接。 在實(shí)際生產(chǎn)中,根據(jù)工件的不同加工要求,可選擇手工電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、埋弧焊等焊接方法。 3.手工電弧焊 手工電弧焊是一種基本的焊接方法,其設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便、靈活,應(yīng)用較為廣泛。3.1焊材選擇 Q235是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,當(dāng)作為一般結(jié)構(gòu)焊接時(shí),可搭配E43系列焊條使用,一般多使用E4303焊條。當(dāng)其作為動(dòng)載荷或是復(fù)雜的厚板結(jié)構(gòu)時(shí),一般選用E4315、E4316、E5015、E5016焊條。其化學(xué)成分及力學(xué)性能見表3.1.1。焊條在使用前需進(jìn)行烘干處理。 表3.1.1焊條化學(xué)成分及力學(xué)性能 焊條型號(hào)熔敷金屬含量%抗拉強(qiáng)度MPa屈服強(qiáng)度MPa伸長(zhǎng)率% MnSiSPNiCrMoV E4303————0.0350.040————————42033022 E43151.250.900.300.200.300.08 E4316 E50151.600.75490400 E5016 3.2焊前準(zhǔn)備 焊接前,焊件按工藝要求選擇坡口形式,開坡口并清除坡口、焊件對(duì)接面及周圍的銹蝕、油污等有害物質(zhì),避免產(chǎn)生焊接缺陷。同時(shí)也要保證焊條的表面清潔、無(wú)污物。 當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃,或者焊件較厚時(shí),一般在100-150℃下預(yù)熱。 3.3焊接工藝參數(shù) 手工電弧焊一般分為平焊、橫焊、立焊、仰焊四種形式。焊接電流的選擇主要取決于焊條直徑和焊縫位置,其次是焊件厚度、接頭類型、焊道層次等。而電弧電壓主要由電弧長(zhǎng)度來(lái)決定。因此,電弧長(zhǎng)度要適中,以保證電弧燃燒穩(wěn)定,防止出現(xiàn)咬邊、未焊透、外觀成型不良等缺陷。 在焊接過(guò)程中,焊接速度要適當(dāng),既要保證焊透、融合良好,又要保證不燒穿。對(duì)于厚度較大的焊件需采用多層焊。在多層焊接時(shí)*層焊通常選用較小的焊接電流,一般用直徑3.2mm的焊條,焊層厚度大不超過(guò)5mm。蓋面層要保證焊縫寬度和高度符合要求。 各種位置焊縫的焊接工藝參數(shù)見下表。 表3.3.1平對(duì)接焊縫焊接工藝參數(shù) 坡口形式板厚/mm焊條直徑/mm焊接電流/A 不開坡口3.03.290-120 4.0-5.03.2100-130 4.0160-200 5.0200-260 V型坡口5.0-6.03.2100-130 4.0160-210 5.0200-260 ≥6.04.0160-210 5.0220-280 X型坡口≥124.0160-210 5.0220-280 表3.3.2立對(duì)接焊縫焊接工藝參數(shù) 坡口形式板厚/mm焊條直徑/mm焊接電流/A 不開坡口2.0-3.02.040-50 3.0-4.03.280-110 V型坡口5.0-6.03.290-120 ≥7.03.290-120 4.0120-160 X型坡口≥123.290-120 4.0120-160 表3.3.3橫對(duì)接焊縫焊接工藝參數(shù) 坡口形式板厚/mm焊條直徑/mm焊接電流/A 不開坡口2.02.050-55 3.0-4.03.290-120 4.0120-160 V型坡口≥5.03.290-120 4.0140-160 X型坡口≥143.290-120 4.0140-160 表3.3.4仰對(duì)接焊縫焊接工藝參數(shù) 坡口形式板厚/mm焊條直徑/mm焊接電流/A 不開坡口2.02.050-55 3.0-5.03.280-110 4.0120-160 V型坡口≥5.03.290-120 4.0140-160 5.0220-260 X型坡口≥123.290-120 4.0140-160 5.0220-260 表3.3.5角接縫焊接工藝參數(shù) 焊縫類別焊腳高度/mm焊絲直徑/mm焊接電流/A 平角焊2.02.055-65 3.03.2100-130 4.03.2100-130 4.0160-200 ≥5.04.0160-200 5.0220-280 立腳焊2.02.050-60 3.0-4.03.290-120 ≥5.03.290-120 4.0120-160 仰角焊2.02.055-60 3.0-4.03.290-120 ≥5.04.0120-160 CO2氣體保護(hù)焊接工藝 CO2氣體保護(hù)焊是一種節(jié)能的焊接方法,其焊接變形小,焊接質(zhì)量好,易于實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制自動(dòng)化。 4.1焊絲選擇 Q235在CO2氣體保護(hù)焊時(shí)通常選用ER49-1(H08Mn2SiA)和ER50-6焊絲。其化學(xué)成分及力學(xué)性能見下表。 表4.1.1ER49-1及ER50-6焊絲化學(xué)成分及力學(xué)性能 焊絲型號(hào)熔敷金屬化學(xué)成分%抗拉強(qiáng)度MPa屈服強(qiáng)度MPa伸長(zhǎng)率% CSiMnSP ER49-1≤0.110.65-0.951.80-2.10≤0.03≤0.03≥490≥372≥20 ER50-60.06-0.150.80-1.151.40-1.85≤0.035≤0.025≥500≥420≥22 4.2焊前準(zhǔn)備 焊接用CO2氣體的純度應(yīng)該較高,一般不低于99.5%,有些接頭的焊接則要求CO2氣體的純度不低于99.8%,露點(diǎn)低于-40℃。 坡口加工的精度是保證融合良好和焊縫美觀的重要因素之一,可采用機(jī)械加工、氣體火焰切割和等離子切割等方法進(jìn)行。焊接前,應(yīng)清理坡口及坡口兩側(cè)20mm以內(nèi)的油污、銹跡和氧化皮等污物。 定位焊時(shí)根據(jù)板厚確定焊縫長(zhǎng)度和間距。一般薄板的定位焊縫應(yīng)該細(xì)而短,長(zhǎng)度為3-50mm,間距為30-150mm;中厚板的定位焊縫長(zhǎng)度為15-50mm,焊縫間距為100-150mm。 4.3焊接工藝參數(shù) CO2氣體保護(hù)焊在焊接時(shí),采用細(xì)絲、短路過(guò)渡的方法,可以焊接薄板;采用粗絲、射滴過(guò)渡的方法,可以焊接中、厚板。從焊接位置上看,可以進(jìn)行全位置焊接,也可以進(jìn)行平焊、橫角焊及其他空間位置的焊接。在焊接時(shí),要選擇正確的工藝參數(shù),以保證焊件的焊接質(zhì)量。 不同接頭形式對(duì)應(yīng)的焊接工藝參數(shù)見下表 表4.3.1對(duì)接接頭焊接工藝參數(shù) 板厚/mm坡口形式焊接位置有無(wú)墊板焊絲直徑/mm坡口角度(°)根部間隙/mm鈍邊/mm根部半徑/mm焊接電流/A電弧電壓/V氣體流量L/min自動(dòng)焊焊速m/h 1.0-2.0I型平無(wú)0.5-1.2 0-0.5 35-12017-216-1218-35 有0.5-1.2 0-1.0 40-15018-236-1218-30 立無(wú)0.5-0.8 0-0.5 35-10016-198-15 有0.5-1.0 0-1.0 35-10016-198-15 2.0-4.5I型平無(wú)0.8-1.2 0-2.0 100-23020-2610-1520-30 有0.8-1.6 0-2.5 120-26021-2710-1520-30 立無(wú)0.8-1.0 0-1.5 70-12017-2010-15 有0.8-1.0 0-2.0 70-12017-2010-15 5.0-9.0I型平無(wú)1.2-1.6 1.0-2.0 200-40023-4015-2020-42 有1.2-1.6 1.0-3.0 250-42026-4115-2518-35 10-12I型平無(wú)1.6 1.0-2.0 350-45032-4320-2520-42 5-60V型平無(wú)1.2-1.645-600-2.00-5.0 200-45023-4315-2520-42 有1.2-1.630-504.0-7.00-3.0 250-45026-4320-2518-35 立無(wú)0.8-1.245-600-2.00-3.0 100-15017-2110-15 有0.8-1.235-504.0-7.00-2.0 100-15017-2110-15 橫無(wú)1.2-1.640-500-2.00-5.0 200-40023-4015-25 有1.2-1.630-504.0-7.00-3.0 250-40026-4020-25 5-60V型平無(wú)1.2-1.645-600-2.00-5.0 200-45023-4315-2520-42 有1.2-1.635-602.0-6.00-3.0 250-45026-4320-2518-35 立無(wú)0.8-1.245-600-2.00-3.0 100-15017-2110-15 有0.8-1.235-603.0-7.00-2.0 100-15017-2110-15 10-100K型平無(wú)1.2-1.640-600-2.00-5.0 200-45023-4315-2520-42 立無(wú)0.8-1.245-600-2.00-3.0 100-15017-2110-15 橫無(wú)1.2-1.645-600-3.00-5.0 200-40023-4015-25 X型平無(wú)1.2-1.645-600-2.00-5.0 200-45023-4315-2520-42 立無(wú)1.0-1.245-600-2.00-3.0 100-15019-2110-15 20-60U型平無(wú)1.2-1.610-120-2.02.0-5.08.0-10200-45023-4320-2520-42 40-100雙U型平無(wú)1.2-1.610-120-2.02.0-5.08.0-10200-45023-4320-2520-42 表4.3.2T型接頭焊接工藝參數(shù) 板厚/mm坡口形式焊接位置有無(wú)墊板焊絲直徑/mm坡口角度(°)根部間隙/mm鈍邊/mm焊接電流/A電弧電壓/V氣體流量L/min自動(dòng)焊焊速m/h 1.0-2.0I型平無(wú)0.5-1.2/0-0.5/40-12018-216-1218-35 橫無(wú)0.5-1.240-12018-21 立無(wú)0.5-0.835-10016-19 2.0-4.5I型平無(wú)0.8-1.6/0-1.0/100-23020-2610-1520-30 立無(wú)0.8-1.070-12017-20 橫無(wú)0.8-1.6100-23020-26 5.0-6.0I型平無(wú)0.8-1.6/0-2.0/200-45023-4315-2520-42 立無(wú)0.8-1.2100-15017-2110-15 橫無(wú)0.8-1.6200-45023-4315-25 5-60V型平無(wú)1.2-1.640-600-2.00-5.0200-45023-4315-2520-42 有1.2-1.630-504.0-7.00-3.0250-45026-4320-2518-35 立無(wú)0.8-1.245-600-2.00-5.0100-15017-2110-15 有0.8-1.235-504.0-7.00-2.0100-15017-2110-15 5-60V型橫無(wú)1.2-1.640-500-2.00-5.0200-40023-4015-25 有1.2-1.630-504.0-7.00-3.0250-40026-4020-25 10-100K型平無(wú)1.2-1.645-600-2.00-5.0200-45023-4315-2520-42 立無(wú)0.8-1.245-600-2.00-3.0100-15017-2110-15 橫無(wú)1.2-1.645-600-3.00-5.0200-40023-4015-20 表4.3.3角接接頭焊接工藝參數(shù) 板厚/mm坡口形式焊接位置有無(wú)墊板焊絲直徑/mm坡口角度(°)根部間隙/mm鈍邊/mm焊接電流/A電弧電壓/V氣體流量L/min自動(dòng)焊焊速m/h 1-2I型平無(wú)0.5-1.2/0-0.5/40-12018-216-1220-35 立無(wú)0.5-0.835-8016-18 橫無(wú)0.5-1.240-12018-21 2-4.5I型平無(wú)0.8-1.6/0-1.5/100-23020-2610-1520-30 立無(wú)0.8-1.070-12017-20 橫無(wú)0.8-1.6100-23020-26 5-30I型平無(wú)0.8-1.6/0-2.0/200-45023-4320-2520-42 立無(wú)0.8-1.20-1.0100-15017-2110-15 橫無(wú)0.8-1.60-2.0200-40023-4015-25 5-60V型平無(wú)1.2-1.645-600-2.00-3.0200-45023-4315-2520-42 有1.2-1.630-502.0-7.00-3.0200-45026-4320-2518-35 立無(wú)0.8-1.245-600-2.00-3.0100-15017-2110-15 有0.8-1.235-504.0-7.00-2.0100-15017-2110-15 橫無(wú)1.2-1.640-500-2.00-5.0200-40023-4015-25 有1.2-1.630-502.0-7.00-3.0250-40026-4020-25 5-60V型平無(wú)1.2-1.645-600-2.00-5.0200-45023-4015-2520-42 有1.2-1.635-602.0-6.00-3.0250-45026-4320-2518-35 立無(wú)0.8-1.245-600-2.00-3.0100-15017-2110-15 有0.8-1.235-603.0-7.00-2.0100-15017-2110-15 10-100K型平無(wú)1.2-1.640-600-2.00-5.0200-45023-4315-2520-42 立無(wú)0.8-1.240-600-2.00-3.0100-15017-2110-15 橫無(wú)1.2-1.640-600-3.00-5.0200-40023-4015-25 表4.3.4搭接接頭焊接工藝參數(shù) 板厚/mm坡口形式焊接位置有無(wú)墊板焊絲直徑/mm根部間隙/mm焊接電流/A電弧電壓/V氣體流量L/min自動(dòng)焊焊速m/h 1-4.5I型橫無(wú)0.8-1.20-1.040-23017-268-1520-42 5-30I型橫無(wú)1.2-1.60-2.0200-40023-4015-2520-42 4.4金屬飛濺 金屬飛濺是CO2氣體保護(hù)焊的主要缺點(diǎn)。為了減少飛濺,要選擇合適的焊接電流、電弧電壓和焊槍角度。一般短路過(guò)渡時(shí)焊接電流處于小電流區(qū),細(xì)顆粒過(guò)渡時(shí)電流處于大電流區(qū)。 埋弧焊接工藝 自動(dòng)埋弧焊利用機(jī)械裝置自動(dòng)控制送絲、移動(dòng)電弧,自動(dòng)化程度高,生產(chǎn)效率高,焊縫成形美觀,化學(xué)成分穩(wěn)定,焊縫質(zhì)量較高。 5.1焊材選擇 Q235鋼板在埋弧焊接時(shí)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14957-1944《熔化焊用鋼絲》及GB/T4241-1984《焊接用不銹鋼盤條》規(guī)定,常選用HJ431型焊劑,配合H08A、H08MnA焊絲。 鍍銅焊絲H08A化學(xué)成分和力學(xué)性能見下表 表5.1.1H08A化學(xué)成分及力學(xué)性能 化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)力學(xué)性能 CMnSiSPCuσb/MPaδ(%) 0.090.380.010.0120.0170.0853728 HJ431焊劑屬于高錳、高硅、低氟型焊劑,電弧穩(wěn)定、焊波美觀,但抗銹能力一般。在使用前需在250℃下烘干1-2h。其化學(xué)成分見下表。 表5.1.2HJ431焊劑化學(xué)成分 MnOSiO2CaF2MgOCaOAl2O3FeOSP 34.5-3840-443-6.55-7.5≤5.5≤4≤1.5≤0.1≤0.1 5.2焊前準(zhǔn)備 埋弧焊接前應(yīng)選擇合適的坡口形式。由于埋弧焊可使用大電流焊接,故厚度為3~24mm的鋼板可開I型坡口,間隙為0~4mm,偏厚者可雙面焊,也可開帶鈍邊的單邊V形坡口或Y形坡口。厚度24~60mm的鋼板可開雙Y形坡口或帶鈍邊V形坡口等;厚度50~160mm的鋼板可開帶鈍邊的雙U形或UV形坡口等。V形或Y形坡口角度一般為60°~80°,單V形坡口角度為20°~40°。坡口可用刨邊機(jī)、銑邊機(jī)、氣割機(jī)或等離子弧切割機(jī)等設(shè)備加工,加工后坡口邊緣要求平直。具體形式及尺寸按設(shè)計(jì)要求或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T985-2008《埋弧焊的坡口》執(zhí)行。 焊前應(yīng)清除坡口、對(duì)接面及焊接部位兩側(cè)20-30mm范圍內(nèi)的表面銹蝕、油污、氧化皮及水分等有害物質(zhì)。也應(yīng)保證焊劑清潔、粒度均勻。清除焊絲表面的銹斑和油漬等污物。 焊件裝配必須保證間隙均勻、高低平整。定位焊一般采用焊條電弧焊,使用E4303焊條,焊條直徑4mm。焊縫長(zhǎng)度一般為30mm,間距為100-300mm。保證焊透、融合良好,無(wú)焊接缺陷。 Q235在埋弧焊前,一般不需預(yù)熱。如果焊接環(huán)境低于0℃,則應(yīng)將焊件預(yù)熱至30-35℃。對(duì)于厚度超過(guò)70mm的焊件,焊前應(yīng)預(yù)熱至100-120℃。對(duì)于壓力容器,焊后應(yīng)作消除應(yīng)力處理,可選擇在550-650℃下進(jìn)行。 埋弧焊時(shí),由于在焊接起始階段焊接參數(shù)不夠穩(wěn)定,達(dá)到預(yù)定的焊縫厚度需要有一個(gè)過(guò)程,而在焊縫收尾時(shí),由于熔池冷卻收縮會(huì)出現(xiàn)弧坑。這兩種情況都會(huì)影響焊接質(zhì)量,甚至產(chǎn)生缺陷。因此,在試板兩端分別焊上一塊引弧板和引出板。焊接開始時(shí),在引弧板上起弧,結(jié)束時(shí)在引出板上收弧。焊接結(jié)束后,用氣割將兩塊板割除。 焊接參數(shù) 采用對(duì)接雙面埋弧焊時(shí)參見下表的工藝參數(shù)。 表5.3.1對(duì)接雙面埋弧焊工藝參數(shù) 焊件厚度/mm焊絲直徑/mm焊接順序焊接電流/A電弧電壓/V焊接速度/(m/h) 42.0正240-2603036-40 反300-3403036-40 63.0正340-3603034-35 反460-4803032-33 84.0正530-5703030-31 反590-6403130-31 104.0正480-5203127-28 反640-6803327-28 124.0正620-6603524-25 反680-7203524-25 144.0正980-7203724-25 反730-7704022-23 165.0正800-85034-3637-38 165.0反850-90036-3825-26 185.0正850-90036-3835-36 反900-95038-4023-24 205.0正850-90036-3835-36 反900-100038-4023-24 225.0正900-95037-3932-33 反1000-105038-4023-24 對(duì)于厚度16mm以上的鋼板,焊接時(shí)先用手工電弧焊進(jìn)行反面封底,然后在正面進(jìn)行埋弧焊,焊后用碳弧氣刨清根,再進(jìn)行反面的埋弧焊接。碳弧氣刨的工藝參數(shù)如下:碳棒直徑6mm,刨削電流280-300A,壓縮空氣壓力0.4-0.6MPa。 角接接頭可在船型位置或橫焊位置下進(jìn)行埋弧自動(dòng)焊。在船型位置可焊接焊腳尺寸大于8mm的角焊縫,焊接厚度相同的底板和腹板時(shí),焊絲與工件夾角為45°;若兩者尺寸不同,則焊絲靠近厚板一側(cè)。在橫焊位置焊接時(shí),焊縫成形不易控制,通常將焊絲偏向底板,焊絲與底板的夾角在30-40°之間。 角接埋弧焊接工藝參數(shù)見下表。 表5.3.2角接船型位置埋弧焊工藝參數(shù) 焊腳高度/mm焊絲直徑φ/mm焊接電流/A電弧電壓/V焊接速度m/h 6.02.0450-48034-3640-42 8.03.0550-60034-3630-32 8.04.0580-62034-3630-32 103.0600-65034-3623-25 104.0650-70034-3623-25 123.0600-65034-3615-17 124.0720-75036-3820-22 125.0750-80036-3818-20 表5.3.3角接橫向埋弧焊工藝參數(shù) 焊腳高度/mm焊絲直徑φ/mm焊接電流/A電弧電壓/V焊接速度m/h 3.02.0200-22025-2858-60 4.02.0280-30028-3054-55 4.03.0340-36028-3054-55 5.02.0380-40030-3254-55 5.03.0340-36028-3054-55 5.04.0480-50023-2664-65 7.02.0380-40030-3227-28 7.03.0480-50030-3247-48 7.04.0600-65030-3250-51 8.04.0680-70032 Q235鋼焊接工藝 材料簡(jiǎn)介 Q235是一種普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,其屈服強(qiáng)度約為235MPa,隨著材質(zhì)厚度的增加屈服值減小。由于Q235鋼含碳量適中,因此其綜合性能較好,強(qiáng)度、塑性和焊接等性能有較好的配合,用途,大量應(yīng)用于建筑及工程結(jié)構(gòu),以及一些對(duì)性能要求不太高的機(jī)械零件。 焊接特點(diǎn) Q235的碳和其他合金元素含量較低,其塑性、韌性好,一般無(wú)淬硬傾向,不易產(chǎn)生焊接裂紋等傾向,焊接性能優(yōu)良。 Q235焊接時(shí),一般不需要預(yù)熱和焊后熱處理等特殊的工藝措施,也不需選用復(fù)雜和特殊的設(shè)備。對(duì)焊接電源沒有特殊要求,一般的交、直流弧焊機(jī)都可以焊接。 在實(shí)際生產(chǎn)中,根據(jù)工件的不同加工要求,可選擇手工電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、埋弧焊等焊接方法。 3.手工電弧焊 手工電弧焊是一種基本的焊接方法,其設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便、靈活,應(yīng)用較為廣泛。3.1焊材選擇 Q235是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,當(dāng)作為一般結(jié)構(gòu)焊接時(shí),可搭配E43系列焊條使用,一般多使用E4303焊條。當(dāng)其作為動(dòng)載荷或是復(fù)雜的厚板結(jié)構(gòu)時(shí),一般選用E4315、E4316、E5015、E5016焊條。其化學(xué)成分及力學(xué)性能見表3.1.1。焊條在使用前需進(jìn)行烘干處理。 表3.1.1焊條化學(xué)成分及力學(xué)性能 焊條型號(hào)熔敷金屬含量%抗拉強(qiáng)度MPa屈服強(qiáng)度MPa伸長(zhǎng)率% MnSiSPNiCrMoV E4303————0.0350.040————————42033022 E43151.250.900.300.200.300.08 E4316 E50151.600.75490400 E5016 3.2焊前準(zhǔn)備 焊接前,焊件按工藝要求選擇坡口形式,開坡口并清除坡口、焊件對(duì)接面及周圍的銹蝕、油污等有害物質(zhì),避免產(chǎn)生焊接缺陷。同時(shí)也要保證焊條的表面清潔、無(wú)污物。 當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃,或者焊件較厚時(shí),一般在100-150℃下預(yù)熱。 3.3焊接工藝參數(shù) 手工電弧焊一般分為平焊、橫焊、立焊、仰焊四種形式。焊接電流的選擇主要取決于焊條直徑和焊縫位置,其次是焊件厚度、接頭類型、焊道層次等。而電弧電壓主要由電弧長(zhǎng)度來(lái)決定。因此,電弧長(zhǎng)度要適中,以保證電弧燃燒穩(wěn)定,防止出現(xiàn)咬邊、未焊透、外觀成型不良等缺陷。 在焊接過(guò)程中,焊接速度要適當(dāng),既要保證焊透、融合良好,又要保證不燒穿。對(duì)于厚度較大的焊件需采用多層焊。在多層焊接時(shí)*層焊通常選用較小的焊接電流,一般用直徑3.2mm的焊條,焊層厚度大不超過(guò)5mm。蓋面層要保證焊縫寬度和高度符合要求。 各種位置焊縫的焊接工藝參數(shù)見下表。 表3.3.1平對(duì)接焊縫焊接工藝參數(shù) 坡口形式板厚/mm焊條直徑/mm焊接電流/A 不開坡口3.03.290-120 4.0-5.03.2100-130 4.0160-200 5.0200-260 V型坡口5.0-6.03.2100-130 4.0160-210 5.0200-260 ≥6.04.0160-210 5.0220-280 X型坡口≥124.0160-210 5.0220-280 表3.3.2立對(duì)接焊縫焊接工藝參數(shù) 坡口形式板厚/mm焊條直徑/mm焊接電流/A 不開坡口2.0-3.02.040-50 3.0-4.03.280-110 V型坡口5.0-6.03.290-120 ≥7.03.290-120 4.0120-160 X型坡口≥123.290-120 4.0120-160 表3.3.3橫對(duì)接焊縫焊接工藝參數(shù) 坡口形式板厚/mm焊條直徑/mm焊接電流/A 不開坡口2.02.050-55 3.0-4.03.290-120 4.0120-160 V型坡口≥5.03.290-120 4.0140-160 X型坡口≥143.290-120 4.0140-160 表3.3.4仰對(duì)接焊縫焊接工藝參數(shù) 坡口形式板厚/mm焊條直徑/mm焊接電流/A 不開坡口2.02.050-55 3.0-5.03.280-110 4.0120-160 V型坡口≥5.03.290-120 4.0140-160 5.0220-260 X型坡口≥123.290-120 4.0140-160 5.0220-260 表3.3.5角接縫焊接工藝參數(shù) 焊縫類別焊腳高度/mm焊絲直徑/mm焊接電流/A 平角焊2.02.055-65 3.03.2100-130 4.03.2100-130 4.0160-200 ≥5.04.0160-200 5.0220-280 立腳焊2.02.050-60 3.0-4.03.290-120 ≥5.03.290-120 4.0120-160 仰角焊2.02.055-60 3.0-4.03.290-120 ≥5.04.0120-160 CO2氣體保護(hù)焊接工藝 CO2氣體保護(hù)焊是一種節(jié)能的焊接方法,其焊接變形小,焊接質(zhì)量好,易于實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制自動(dòng)化。 4.1焊絲選擇 Q235在CO2氣體保護(hù)焊時(shí)通常選用ER49-1(H08Mn2SiA)和ER50-6焊絲。其化學(xué)成分及力學(xué)性能見下表。 表4.1.1ER49-1及ER50-6焊絲化學(xué)成分及力學(xué)性能 焊絲型號(hào)熔敷金屬化學(xué)成分%抗拉強(qiáng)度MPa屈服強(qiáng)度MPa伸長(zhǎng)率% CSiMnSP ER49-1≤0.110.65-0.951.80-2.10≤0.03≤0.03≥490≥372≥20 ER50-60.06-0.150.80-1.151.40-1.85≤0.035≤0.025≥500≥420≥22 4.2焊前準(zhǔn)備 焊接用CO2氣體的純度應(yīng)該較高,一般不低于99.5%,有些接頭的焊接則要求CO2氣體的純度不低于99.8%,露點(diǎn)低于-40℃。 坡口加工的精度是保證融合良好和焊縫美觀的重要因素之一,可采用機(jī)械加工、氣體火焰切割和等離子切割等方法進(jìn)行。焊接前,應(yīng)清理坡口及坡口兩側(cè)20mm以內(nèi)的油污、銹跡和氧化皮等污物。 定位焊時(shí)根據(jù)板厚確定焊縫長(zhǎng)度和間距。一般薄板的定位焊縫應(yīng)該細(xì)而短,長(zhǎng)度為3-50mm,間距為30-150mm;中厚板的定位焊縫長(zhǎng)度為15-50mm,焊縫間距為100-150mm。 4.3焊接工藝參數(shù) CO2氣體保護(hù)焊在焊接時(shí),采用細(xì)絲、短路過(guò)渡的方法,可以焊接薄板;采用粗絲、射滴過(guò)渡的方法,可以焊接中、厚板。從焊接位置上看,可以進(jìn)行全位置焊接,也可以進(jìn)行平焊、橫角焊及其他空間位置的焊接。在焊接時(shí),要選擇正確的工藝參數(shù),以保證焊件的焊接質(zhì)量。 不同接頭形式對(duì)應(yīng)的焊接工藝參數(shù)見下表 表4.3.1對(duì)接接頭焊接工藝參數(shù) 板厚/mm坡口形式焊接位置有無(wú)墊板焊絲直徑/mm坡口角度(°)根部間隙/mm鈍邊/mm根部半徑/mm焊接電流/A電弧電壓/V氣體流量L/min自動(dòng)焊焊速m/h 1.0-2.0I型平無(wú)0.5-1.2 0-0.5 35-12017-216-1218-35 有0.5-1.2 0-1.0 40-15018-236-1218-30 立無(wú)0.5-0.8 0-0.5 35-10016-198-15 有0.5-1.0 0-1.0 35-10016-198-15 2.0-4.5I型平無(wú)0.8-1.2 0-2.0 100-23020-2610-1520-30 有0.8-1.6 0-2.5 120-26021-2710-1520-30 立無(wú)0.8-1.0 0-1.5 70-12017-2010-15 有0.8-1.0 0-2.0 70-12017-2010-15 5.0-9.0I型平無(wú)1.2-1.6 1.0-2.0 200-40023-4015-2020-42 有1.2-1.6 1.0-3.0 250-42026-4115-2518-35 10-12I型平無(wú)1.6 1.0-2.0 350-45032-4320-2520-42 5-60V型平無(wú)1.2-1.645-600-2.00-5.0 200-45023-4315-2520-42 有1.2-1.630-504.0-7.00-3.0 250-45026-4320-2518-35 立無(wú)0.8-1.245-600-2.00-3.0 100-15017-2110-15 有0.8-1.235-504.0-7.00-2.0 100-15017-2110-15 橫無(wú)1.2-1.640-500-2.00-5.0 200-40023-4015-25 有1.2-1.630-504.0-7.00-3.0 250-40026-4020-25 5-60V型平無(wú)1.2-1.645-600-2.00-5.0 200-45023-4315-2520-42 有1.2-1.635-602.0-6.00-3.0 250-45026-4320-2518-35 立無(wú)0.8-1.245-600-2.00-3.0 100-15017-2110-15 有0.8-1.235-603.0-7.00-2.0 100-15017-2110-15 10-100K型平無(wú)1.2-1.640-600-2.00-5.0 200-45023-4315-2520-42 立無(wú)0.8-1.245-600-2.00-3.0 100-15017-2110-15 橫無(wú)1.2-1.645-600-3.00-5.0 200-40023-4015-25 X型平無(wú)1.2-1.645-600-2.00-5.0 200-45023-4315-2520-42 立無(wú)1.0-1.245-600-2.00-3.0 100-15019-2110-15 20-60U型平無(wú)1.2-1.610-120-2.02.0-5.08.0-10200-45023-4320-2520-42 40-100雙U型平無(wú)1.2-1.610-120-2.02.0-5.08.0-10200-45023-4320-2520-42 表4.3.2T型接頭焊接工藝參數(shù) 板厚/mm坡口形式焊接位置有無(wú)墊板焊絲直徑/mm坡口角度(°)根部間隙/mm鈍邊/mm焊接電流/A電弧電壓/V氣體流量L/min自動(dòng)焊焊速m/h 1.0-2.0I型平無(wú)0.5-1.2/0-0.5/40-12018-216-1218-35 橫無(wú)0.5-1.240-12018-21 立無(wú)0.5-0.835-10016-19 2.0-4.5I型平無(wú)0.8-1.6/0-1.0/100-23020-2610-1520-30 立無(wú)0.8-1.070-12017-20 橫無(wú)0.8-1.6100-23020-26 5.0-6.0I型平無(wú)0.8-1.6/0-2.0/200-45023-4315-2520-42 立無(wú)0.8-1.2100-15017-2110-15 橫無(wú)0.8-1.6200-45023-4315-25 5-60V型平無(wú)1.2-1.640-600-2.00-5.0200-45023-4315-2520-42 有1.2-1.630-504.0-7.00-3.0250-45026-4320-2518-35 立無(wú)0.8-1.245-600-2.00-5.0100-15017-2110-15 有0.8-1.235-504.0-7.00-2.0100-15017-2110-15 5-60V型橫無(wú)1.2-1.640-500-2.00-5.0200-40023-4015-25 有1.2-1.630-504.0-7.00-3.0250-40026-4020-25 10-100K型平無(wú)1.2-1.645-600-2.00-5.0200-45023-4315-2520-42 立無(wú)0.8-1.245-600-2.00-3.0100-15017-2110-15 橫無(wú)1.2-1.645-600-3.00-5.0200-40023-4015-20 表4.3.3角接接頭焊接工藝參數(shù) 板厚/mm坡口形式焊接位置有無(wú)墊板焊絲直徑/mm坡口角度(°)根部間隙/mm鈍邊/mm焊接電流/A電弧電壓/V氣體流量L/min自動(dòng)焊焊速m/h 1-2I型平無(wú)0.5-1.2/0-0.5/40-12018-216-1220-35 立無(wú)0.5-0.835-8016-18 橫無(wú)0.5-1.240-12018-21 2-4.5I型平無(wú)0.8-1.6/0-1.5/100-23020-2610-1520-30 立無(wú)0.8-1.070-12017-20 橫無(wú)0.8-1.6100-23020-26 5-30I型平無(wú)0.8-1.6/0-2.0/200-45023-4320-2520-42 立無(wú)0.8-1.20-1.0100-15017-2110-15 橫無(wú)0.8-1.60-2.0200-40023-4015-25 5-60V型平無(wú)1.2-1.645-600-2.00-3.0200-45023-4315-2520-42 有1.2-1.630-502.0-7.00-3.0200-45026-4320-2518-35 立無(wú)0.8-1.245-600-2.00-3.0100-15017-2110-15 有0.8-1.235-504.0-7.00-2.0100-15017-2110-15 橫無(wú)1.2-1.640-500-2.00-5.0200-40023-4015-25 有1.2-1.630-502.0-7.00-3.0250-40026-4020-25 5-60V型平無(wú)1.2-1.645-600-2.00-5.0200-45023-4015-2520-42 有1.2-1.635-602.0-6.00-3.0250-45026-4320-2518-35 立無(wú)0.8-1.245-600-2.00-3.0100-15017-2110-15 有0.8-1.235-603.0-7.00-2.0100-15017-2110-15 10-100K型平無(wú)1.2-1.640-600-2.00-5.0200-45023-4315-2520-42 立無(wú)0.8-1.240-600-2.00-3.0100-15017-2110-15 橫無(wú)1.2-1.640-600-3.00-5.0200-40023-4015-25 表4.3.4搭接接頭焊接工藝參數(shù) 板厚/mm坡口形式焊接位置有無(wú)墊板焊絲直徑/mm根部間隙/mm焊接電流/A電弧電壓/V氣體流量L/min自動(dòng)焊焊速m/h 1-4.5I型橫無(wú)0.8-1.20-1.040-23017-268-1520-42 5-30I型橫無(wú)1.2-1.60-2.0200-40023-4015-2520-42 4.4金屬飛濺 金屬飛濺是CO2氣體保護(hù)焊的主要缺點(diǎn)。為了減少飛濺,要選擇合適的焊接電流、電弧電壓和焊槍角度。一般短路過(guò)渡時(shí)焊接電流處于小電流區(qū),細(xì)顆粒過(guò)渡時(shí)電流處于大電流區(qū)。 埋弧焊接工藝 自動(dòng)埋弧焊利用機(jī)械裝置自動(dòng)控制送絲、移動(dòng)電弧,自動(dòng)化程度高,生產(chǎn)效率高,焊縫成形美觀,化學(xué)成分穩(wěn)定,焊縫質(zhì)量較高。 5.1焊材選擇 Q235鋼板在埋弧焊接時(shí)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14957-1944《熔化焊用鋼絲》及GB/T4241-1984《焊接用不銹鋼盤條》規(guī)定,常選用HJ431型焊劑,配合H08A、H08MnA焊絲。 鍍銅焊絲H08A化學(xué)成分和力學(xué)性能見下表 表5.1.1H08A化學(xué)成分及力學(xué)性能 化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)力學(xué)性能 CMnSiSPCuσb/MPaδ(%) 0.090.380.010.0120.0170.0853728 HJ431焊劑屬于高錳、高硅、低氟型焊劑,電弧穩(wěn)定、焊波美觀,但抗銹能力一般。在使用前需在250℃下烘干1-2h。其化學(xué)成分見下表。 表5.1.2HJ431焊劑化學(xué)成分 MnOSiO2CaF2MgOCaOAl2O3FeOSP 34.5-3840-443-6.55-7.5≤5.5≤4≤1.5≤0.1≤0.1 5.2焊前準(zhǔn)備 埋弧焊接前應(yīng)選擇合適的坡口形式。由于埋弧焊可使用大電流焊接,故厚度為3~24mm的鋼板可開I型坡口,間隙為0~4mm,偏厚者可雙面焊,也可開帶鈍邊的單邊V形坡口或Y形坡口。厚度24~60mm的鋼板可開雙Y形坡口或帶鈍邊V形坡口等;厚度50~160mm的鋼板可開帶鈍邊的雙U形或UV形坡口等。V形或Y形坡口角度一般為60°~80°,單V形坡口角度為20°~40°。坡口可用刨邊機(jī)、銑邊機(jī)、氣割機(jī)或等離子弧切割機(jī)等設(shè)備加工,加工后坡口邊緣要求平直。具體形式及尺寸按設(shè)計(jì)要求或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T985-2008《埋弧焊的坡口》執(zhí)行。 焊前應(yīng)清除坡口、對(duì)接面及焊接部位兩側(cè)20-30mm范圍內(nèi)的表面銹蝕、油污、氧化皮及水分等有害物質(zhì)。也應(yīng)保證焊劑清潔、粒度均勻。清除焊絲表面的銹斑和油漬等污物。 焊件裝配必須保證間隙均勻、高低平整。定位焊一般采用焊條電弧焊,使用E4303焊條,焊條直徑4mm。焊縫長(zhǎng)度一般為30mm,間距為100-300mm。保證焊透、融合良好,無(wú)焊接缺陷。 Q235在埋弧焊前,一般不需預(yù)熱。如果焊接環(huán)境低于0℃,則應(yīng)將焊件預(yù)熱至30-35℃。對(duì)于厚度超過(guò)70mm的焊件,焊前應(yīng)預(yù)熱至100-120℃。對(duì)于壓力容器,焊后應(yīng)作消除應(yīng)力處理,可選擇在550-650℃下進(jìn)行。 埋弧焊時(shí),由于在焊接起始階段焊接參數(shù)不夠穩(wěn)定,達(dá)到預(yù)定的焊縫厚度需要有一個(gè)過(guò)程,而在焊縫收尾時(shí),由于熔池冷卻收縮會(huì)出現(xiàn)弧坑。這兩種情況都會(huì)影響焊接質(zhì)量,甚至產(chǎn)生缺陷。因此,在試板兩端分別焊上一塊引弧板和引出板。焊接開始時(shí),在引弧板上起弧,結(jié)束時(shí)在引出板上收弧。焊接結(jié)束后,用氣割將兩塊板割除。 焊接參數(shù) 采用對(duì)接雙面埋弧焊時(shí)參見下表的工藝參數(shù)。 表5.3.1對(duì)接雙面埋弧焊工藝參數(shù) 焊件厚度/mm焊絲直徑/mm焊接順序焊接電流/A電弧電壓/V焊接速度/(m/h) 42.0正240-2603036-40 反300-3403036-40 63.0正340-3603034-35 反460-4803032-33 84.0正530-5703030-31 反590-6403130-31 104.0正480-5203127-28 反640-6803327-28 124.0正620-6603524-25 反680-7203524-25 144.0正980-7203724-25 反730-7704022-23 165.0正800-85034-3637-38 165.0反850-90036-3825-26 185.0正850-90036-3835-36 反900-95038-4023-24 205.0正850-90036-3835-36 反900-100038-4023-24 225.0正900-95037-3932-33 反1000-105038-4023-24 對(duì)于厚度16mm以上的鋼板,焊接時(shí)先用手工電弧焊進(jìn)行反面封底,然后在正面進(jìn)行埋弧焊,焊后用碳弧氣刨清根,再進(jìn)行反面的埋弧焊接。碳弧氣刨的工藝參數(shù)如下:碳棒直徑6mm,刨削電流280-300A,壓縮空氣壓力0.4-0.6MPa。 角接接頭可在船型位置或橫焊位置下進(jìn)行埋弧自動(dòng)焊。在船型位置可焊接焊腳尺寸大于8mm的角焊縫,焊接厚度相同的底板和腹板時(shí),焊絲與工件夾角為45°;若兩者尺寸不同,則焊絲靠近厚板一側(cè)。在橫焊位置焊接時(shí),焊縫成形不易控制,通常將焊絲偏向底板,焊絲與底板的夾角在30-40°之間。 角接埋弧焊接工藝參數(shù)見下表。 表5.3.2角接船型位置埋弧焊工藝參數(shù) 焊腳高度/mm焊絲直徑φ/mm焊接電流/A電弧電壓/V焊接速度m/h 6.02.0450-48034-3640-42 8.03.0550-60034-3630-32 8.04.0580-62034-3630-32 103.0600-65034-3623-25 104.0650-70034-3623-25 123.0600-65034-3615-17 124.0720-75036-3820-22 125.0750-80036-3818-20 表5.3.3角接橫向埋弧焊工藝參數(shù) 焊腳高度/mm焊絲直徑φ/mm焊接電流/A電弧電壓/V焊接速度m/h 3.02.0200-22025-2858-60 4.02.0280-30028-3054-55 4.03.0340-36028-3054-55 5.02.0380-40030-3254-55 5.03.0340-36028-3054-55 5.04.0480-50023-2664-65 7.02.0380-40030-3227-28 7.03.0480-50030-3247-48 7.04.0600-65030-3250-51 8.04.0680-70032-3335-36 -3335-36 |