焊接作业标准指导书及焊接基础工艺.doc

焊接作业指导书及焊接工艺

文件编号：005
版本/版次：A/0
日期：.2
1．目标：明确工作职责，确保加工合理性、正确性及可操作性。规范安全操作，防患于未然，杜绝安全隐患以达成安全生产并确保加工质量。
2．范围：
2.1.适适用于钢结构焊接作业。
2.2.不适用有特殊焊接要求产品及压力容器等。
3．职责：指导焊接操作者实施焊接作业等工作。
4. 工作步骤
查看当班作业计划
4.1作业步骤图
阅读图纸及工艺

按图纸领取材料或半成品件

校对工、量具；材料及半成品自检

焊接并自检

报检

4.2.基础作业:
4.2.1.查看当班作业计划：按作业计划次序及进度要求进行作业，以满足生产进度需要。
4.2.2.阅读图纸及工艺：施焊前焊工应仔细阅读图纸、技术要求及焊接工艺文件，明白焊接符号涵义。确定焊接基准和焊接步骤；自下料要计算下料尺寸及用料规格，参考工艺要求下料。有半成品分件要查对材料及尺寸，全部满足合焊图纸要求后再组焊。
4.2.3.校准：组焊前校准焊接所需工、量具及平台等。
4.2.4.自检、互检：全部焊接件先行点焊，点焊后全部要进行自检、互检，大型、关键件可由检验员配合检验，发觉问题须立即调整。
4.2.5.首件检验：在批量生产中，必需进行首件检验，合格后方能继续加工。
4.2.6.报检：工件焊接完成后立即报检，操作者需在图纸加工工艺卡片栏及施工作业计划上签字。（外加工件附送货单及自检汇报送检）。
5.工艺守则：
5.1.焊前准备
5.1.1.施焊前焊缝区（坡口面、I型接头立面及焊缝两侧）母材表面20～30mm宽范围内氧化物、油、垢锈等根本清理洁净，展现均匀金属光泽。
5.1.2.检验被焊件焊缝（坡口形式）组对质量是否符合图纸要求，对确保焊接质量进行评定，如有疑义应向相关部门联络，方便采取对应工艺方法。
5.1.3. 按被焊件对应焊接工艺要求领取焊接材料，并确定焊接牌号无误。
5.1.4. 检验焊接设备是否运转正常，各仪表指数是否正确可靠，然后遵照本工艺提供工艺规范参数预调焊接电流、电压及保护气体流量。
5.1.5.合焊前应先行组对点焊，点焊焊材应和正式施焊焊材相同，点焊长度通常应为10-15mm（可视情况而定），点焊厚度应是焊脚高度1/2（最少低于焊脚高度）。
5.1.6.对于有焊前预热要求焊件，依据工艺文件要求规范参数预热，温度必需经热电偶测温仪测定，预热范围宽度应符合工艺文件要求。
5.2.焊接过程
5.2.1.施焊过程应亲密注视电弧燃烧情况及母材金属和熔敷金属熔合情况，发觉异常应立即调整或停止焊接，采取对应改善方法。
5.2.2.多层焊时层间清渣要根本，并自检焊缝表面发觉缺点立即修复，如焊接工艺文件对层间温度有要求，必需确保层间温度符合工艺要求再焊下一层。
5.3.降低焊接应力变形方法
5.3.1.刚性固定法：通常见于角变形较大构件，施焊前加装若干块固定筋板其厚度通常大于8mm，对于较厚焊件固定筋板厚度应随之增大。
5.3.2.选择合理焊接次序：对于结构复杂较大型组装件焊接应从中间位置向四面施焊，使焊缝收缩拘束度减小。
5.3.3.收缩量大焊缝先焊（通常横向收缩大于纵向收缩），同时应考虑受拘束大焊缝后焊。
5.3.4.采取对称焊：即以焊缝轴线为基准左右对称，反正面对称，上下对称等焊接方法。
5.3.5.锤击焊缝方法：在中厚度焊件焊接过程中，通常多采取多层焊，第一层和填充层焊接时，每焊完一根焊条在焊缝金属热态情况下，立即用锥形园头手锤均匀敲击焊缝金属，使焊缝金属得到延展，从而减小或消除焊接应力，通常焊缝最终一层（盖面层）不敲击。
5.4.焊后自检
5.4.1.焊接过程结束后根本清除熔渣及飞溅物，自检焊缝外观尺寸及表面质量，外观尺寸应符合图纸要求。
5.4.2.对接焊缝金属不得低于母材，并和母材圆滑过渡，焊缝成型美观努力争取平直度及宽度基础一致，焊缝表面不许可存在气孔、夹渣、末熔合、焊瘤、裂纹、咬边、弧坑等焊接缺点，发觉以上缺点需进行修补修磨，并和原焊缝形状基础一致。
5.4.3.角焊缝焊脚高度应符合图纸要求，上下焊脚高度努力争取相等，焊缝表面不许可存在气孔、夹渣、末熔合、焊瘤、裂纹、咬边、弧坑等焊接缺点，发觉以上缺点需进行修补修磨，并和原焊缝形状基础一致，凡图纸未注明焊脚高度尺寸一律以两母材中较薄件厚度为准，焊脚厚度为：a=0.7×t（较薄板厚度）。
5.4.4.自检合格后主动交专检人员验收。
6. 焊接工艺：
6.1.低碳钢焊接
6.1.1.低碳钢焊条选择举例
钢材牌号
通常结构
包含壁厚不大中、低压容器
动载荷、复杂和厚板结构
关键受压容器、低温下焊接
施焊条件
焊条型号
焊条牌号
焊条型号
牌号示例
Q235

E4313
E4303
E4301
E4320
E4311

J421
J422
J423
J424
J425
E4303
E4301
E4320
E4311
E4316
E4315
J422
J423
J424
J425
J426
J427
通常不预热
Q255
厚板结构预热150℃以上
08、10、15、20
E4303
E4301
E4320
E4311
J422
J423
J424
J425
E4316
E4315
E5016
E5015
J426
J427
J506
J507
通常不预热
25
E4316
E4315
J426
J427
E5016
E5015
J506
J507
厚板结构预热150℃以上
6.1.2.按低碳钢板厚选择焊条
焊条牌号
板厚/mm
10 20 30 40
J421

J422

J423
J425

J424

J426
J427

6.1.3.按焊脚尺寸来选择低碳钢焊条
焊条
焊条直径（mm）
焊脚尺寸K/mm
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
J421
2
2.5
3.2
4

J422
J423
J426
J427
2.5
3.2
4
5
6

6.1.4.采取手工焊（SMAW）依据不一样直径焊条，推荐使用焊接电流规范参数及使用母材厚度
焊条直径（ф）
2.5
3.2
4.0
5.0
焊接电流（A）
70～90
90～120
140～200
220～280
母材厚度(mm)
1～3
3～5
≥6
≥10
注：各规格焊条所使用电流值和焊缝所处位置相关，通常情况下立焊时选择电流较小，横焊中等，平焊偏大。
6.1.5.采取混合气体保护焊（MAG）时焊接规范参数
焊丝直径（ф）
保护气体
气体流量L/min
焊丝伸长度（mm）
焊接电流(A)
电弧电压(V)
焊接速度(mm/min)
1.2
Ar+20％CO2
15～20
10～15
120～260
20～28
240～300
不一样焊接电流所适用母材厚度和焊接位置
焊接电流（A）
120～130
180～200
240～300
焊接位置
立焊
横焊
平焊
板厚（mm）
2～5
6～8
≥10
6.1.6.低碳钢焊接时预热及焊后消除应力热处理温度
钢号
材料厚度/mm
预热及层间温度 /℃
消除应力热处理 温度/℃
Q235、Q255、08、10、15、20
～50
－
－
﹥50～100
﹥100
600～650
25、20g、22g、20R
～25
﹥50
﹥25
﹥100
6.2.中碳钢焊接
6.2.1.中碳钢焊接用焊条、预热及消除应力热处理温度选择

钢号
焊条
板厚/mm
预热及层间温度/℃
消除应力热处理 温度/℃
不要求等强度
要求等强度
要求高塑、韧性
型号
牌号
型号
牌号
型号
牌号
25
E4303
J422
E5016
J506
E308-16
E309-16
E309-15
E310-16
E310-15
A102
A302
A307
A402
A407
≤25
﹥50
600～650
E4301
J423
E5015
J507
30
E4316
J426
-
-
25～50
﹥100
E4315
J427
35
E4303
J422
E5016
J506
50～100
﹥150
E4301
J423
E5015
J507
ZG270～500
E4316
J426
E5516
J556
E4315
J427
E5515
J557
45
E4316
J426
E5516
J556
≥100
﹥200
E4315
J427
E5515
J557
ZG310～570
E5016
J506
E6016
J606
E5015
J507
E6015
J607
注：用铬－镍奥氏体不锈钢焊条时，预热温度可降低或不预热。
6.2.2.中碳钢焊接工艺关键点
1） 预热及层间温度：预热是焊接和补焊中碳钢预防裂纹有效工艺方法。因为预热可降低焊缝金属和热影响区冷却速度、抑制马氏体形成。
2） 浅熔深：为了降低母材金属熔入焊缝中百分比，焊接接头可做成U形或V形坡口。多层焊时应采取小直径焊条，小焊接电流，以降低熔深。
3） 焊后处理：最好是焊后冷却到预热温度之前就进行消除应力热处理，尤其大厚度工件或大刚性结构更应如此。假如焊后不能立即消除应力热处理，则应优异行后热，方便扩散氢逸出。后热温度约150℃保温2小时。
4） 锤击焊缝金属：没有热处理消除焊接应力条件时，可在焊接过程中用锤击热态焊缝金属方法去降低焊接应力，并设法使焊缝缓冷。
6.3.不锈钢焊接
6.3.1.部分奥氏体不锈钢弧焊用焊接材料选择
钢号
电焊条
氩弧焊丝
型号
牌号
0Cr18Ni9
0Cr19Ni9
E308L-16
A002
H00Cr21Ni10
0Cr18Ni9Ti
E308-16
A102
H0Cr20Ni10Ti
1Cr18Ni9Ti
E347-16
A132
H0Cr20Ni10Nb
0Cr18Ni11Nb
E347-16
A132
H0Cr20Ni10Nb
1Cr18Ni11Nb
0Cr18Ni12Mo2Ti
E316L-16
A022
H00Cr19Ni12Mo2
1Cr18Ni12Mo2Ti
0Cr18Ni12Mo3Ti
E316L-16
A022
H00Cr19Ni12Mo2
1Cr18Ni12Mo3Ti
E317L-16
A242
H0Cr20Ni14Mo3
0Cr17Ni14Mo2
E316L-16
A022
H00Cr19Ni12Mo2
H0Cr20Ni14Mo3
6.3.2.不锈钢焊接工艺关键点
1） 热输入：焊接奥氏体不锈钢不能用大焊接热输入，通常焊接所需热输入比碳钢低20％～30％。过高焊接热输入会造成焊缝开裂、降低抗蚀性、变形严重和接头力学改变。故宜采取小电流、低电压（短弧焊）和窄焊道，快速焊可使热输入减小，采取必需急冷方法可预防接头过热不利影响。
2） 焊缝污染：奥氏体不锈钢焊缝受到污染其耐蚀性能和强度变差。所以焊前必需对焊接区表面（坡口及其周围）做根本清理，清除全部碳氢化合物及其它污染物。薄氧化膜可用侵蚀（酸性）方法清除，也可用机械方法去除。层间若有焊渣必需清除洁净，以预防产生夹渣，最终焊道表面也需清渣，最好用钢丝刷或机械抛光去除。
3） 焊条电弧焊：在确保焊透和熔合良好条件下用小电流快焊速，使焊接熔池受热尽可能小。平焊时，弧长通常控制在2～3mm，直线焊不做横向摆动，为是降低熔池热量，预防铬等有力元素烧损。多层焊时，层间温度不宜过高，可待冷到60℃以下再清理渣和飞溅物，然后再焊。其层数不宜多，每层焊缝接头相互错开。焊缝收弧一定要填满弧坑不然产生弧坑裂纹成为腐蚀起源点。
4） 奥氏体不锈钢焊芯碱性焊条和适用电流：焊条为奥氏体不锈钢焊芯时，因为焊芯电阻大，热导率小，焊接时热量不宜散发，加之线膨胀系数大，药皮跟不上焊芯膨胀，出现焊芯发红和药皮开裂、剥落现象。通常应在焊条使用说明书中要求焊接电流、电压许用范围内使用。若无要求可参考下表：
焊条直径/mm
平均焊接电流/A
最高电弧电压/V
1.6
35～45
24
2.0
45～55
24
2.4
65～80
24
3.2
90～110
25
4.0
120～140
26
5.0
160～180
27
7. 规范内容
7.1.1.焊工应备有：手锤、砂纸、扁铲、钢丝刷、电磨工具等，以备清渣和修整。
7.1.2.严禁在被焊件表面随意引燃电弧、试验电流等。焊接临时支撑物完工后需去除并修磨平。
7.1.3.焊口局部间隙过大时，应进行修整，严禁在间隙内添加塞物。
7.1.4.打底完成后，应认真检验打底焊缝质量，确定合格后再进行盖面焊接。
7.1.5.引弧、收弧必需在坡口内进行，收弧要填满熔池，将电弧引向坡口熄弧。
7.1.6.点焊、氩弧焊、盖面焊，如产生缺点，必需用电磨工具磨除后，再继续施焊，不得用反复熔化方法消除缺点。
7.1.7.应注意接头和收弧质量，注意接头熔合应良好，收弧时填满熔池。为确保焊缝严密性，全部焊口最少焊两层，不得一遍完成，层间接头应错开10mm以上，为减轻打底焊道氧化程度，应适应降低层间温度。
7.1.8.盖面完成应立即清理焊缝表面熔渣、飞溅，经自检合格后交检。
7.1.9.图纸及工艺有没有损检测要求，焊接完成后由操作者负责报验。焊缝经无损检验，如有超标缺点，可用挖补方法返修，但同一位置上挖补次数不得超出三次，并做到：a.根本清楚缺点。 b .补焊时， 应按原工艺要求进行。
8. 安全及注意事项
8.1.焊工工作时必需按企业要求穿戴好工作服及防护用具。
8.2.焊工必需遵守安全、文明施工要求。
8.3.高空作业必需系安全带，高空搭设脚手架应安全、可靠、并便于施焊并指定专员监护。
8.4.焊工在使用电磨工具时采取防护方法。使用前检验电磨工具砂轮片是否松动，是否需要更换砂轮片。使用完成后应立即切断电源，拔下插头，停止转动后再放下。
8.6.空中施焊时在作业区下方如有易燃易爆物品时，要做好预防飞溅物落下方法。
8.7.应避免电焊线和带有感应线圈设备相连，电焊线和焊钳连接部分应放置可靠，避免工作时电弧击伤工件及设备。
8.8.在仓库及存放化学等易燃危险品区域施工，需提前向企业安保部门提出申请，待同意后有监护人员在现场监督下方可施工。
8.9.下班前及作业完成后立即清理现场，并由专员全方面检验设备并切断电源、气瓶是否按要求关闭并归位，在检验确实不存在火险隐患后方可离开。