焊接件通用技术要求.docx

焊接件通用技术要求一、主题内容与适用范围本标准规定了本公司产品焊接件的技术要求，试验方法和检验规则。本标准适用于本公司生产的各机型农机及其它焊接件的制造和检验。若本标准规定与图纸要求相矛盾时，应以图纸要求为准。本标准适用于手工电弧焊、CO2气体保护焊等焊接方法制造的焊接件。二、技术要求1、材料 用于制造组焊件的原材料(钢板、型钢和钢管等)、焊接材料(焊条、焊丝、焊剂、保护气体等) 进厂时，须经检验部门根据制造厂的合格证明书验收后，才准入库。对无牌号、无质证书的原材料和焊材，必须进行检验和鉴定。其成份和性能符合要求时方准使用。1.1焊接材料：1)焊条、焊丝应存放于干燥、通风良好的库房内，各类焊条必须分类、分牌号堆放，避免混乱。搬运过程轻拿轻放，不要损伤药皮。焊条码放不可过高2)仓库内，保持室温在0C以上，相对湿度小于60%。3)各类存储时，必须离地面高300mm，离墙壁300mm以上存放，以免受潮。4)一般焊条一次出库量不能超过两天的用量，已经出库的焊条，必须要保管好。焊条使用前应按其说明书要求进行烘焙，重复烘焙不得超过两次。1.2原材料 1.2.1各种钢材在划线前，不能有较大的变形，其形状公差不得超出下列规定：1)钢板的平面度不应超过表1规定表1 钢板平面度公差值f 1000:f简 图测量工具厚度16f=21米平尺厚度16f=12)型材的直线度和垂直度公差不超过表2的规定表2角钢槽钢钢管全长直线度误差f2/1000L，在每米长度内不超过2角钢垂直度误差f1/100b，但不大于1.5（不等边角钢按长边宽度计算）工字钢歪扭：当L1000时，f3；L1000时，f5槽钢腿相对腰的垂直度误差f1/100b3)歪扭不超过表2的规定，当超过规定，本公司无法矫正时，经检验部门同意，可用于次要结构。1.2.2下料：1.2.2.1尺寸偏差：钢材可采用机械剪切、气割、等离子切割、火焰切割、激光切割等下料方法，零件切割后的尺寸偏差应符合下列规定： 剪板机下料零件尺寸的极限偏差按表3规定：气割、等离子切割、火焰切割的零件尺寸的极限偏差按表4规定表3 剪板机下料零件尺寸的极限偏差mm 板材厚度基本尺寸1010-20205001.51.52.0500-10001.72.02.51000-25002.02.53.02500-40002.53.03.5表4 气割、等离子切割、火焰切割零件尺寸的极限偏差mm 板材 型材 厚度高度基本尺寸1010-2020-3030100100-200200-3003005001.51.52.02.5500-10001.72.02.53.01000-25002.02.53.03.52500-40002.53.03.54.0当板厚小于或等于18mm时，气割孔直径尺寸的极限偏差按表5规定：当板厚18-30时，极限偏差按表5放大0.5mm；当板厚30时，极限偏差按表5放大1mm。表5 气割孔直径尺寸极限偏差mm（18）基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差30-500+1.6500-6300+4.450-800+1.9630-8000+5.080-1200+2.2800-10000+5.6120-1800+2.51000-12500+6.6180-2500+2.91250-16000+7.2250-3150+3.21600-20000+9.2315-4000+3.62000-25000+11.0400-5000+4.02500-31500+13.51.2.2.2零件的形位公差应符合下列规定1)板材零件表面的直线度与平面度公差应符合表6规定。直线度应在被测面全长上测量。表6板材厚度直线度t平面度M简图L1000 L1000任1000长度4t2.0t2/1000L且不大于5.0M2.04-12t1.5t1.5/1000L且不大于5.0M1.512t1.0t1/1000L且不大于5.0M1.02)型材（角钢、槽钢、工字钢）零件的直线度、平面度、垂直度及歪扭公差应符合表7规定。表7项目公差简图直线度tL1000，t1.0，L1000，t1/1000L且角钢最大不大于6.0，工字钢最大不大于4.0平面度M在每1000长度范围内M1.0垂直度N边宽垂直度N1/100b，且最大不大于2.0角钢 工字钢 槽钢歪扭度N型材高度H长度L10010020001.0N1.52000N0.5/1000LN0.75/1000L但N最大不大于33)零件机械切割的边棱，不应有高度大于0.5mm的毛刺和深度大于1mm的划痕。零件气割边棱，不应有裂纹、氧化渣，割痕深度不得大于表8规定表8零件厚度mm割痕深度t不大于局部割痕深度不大于手工气割火焰气割201.00.52.020-301.51.02.530-502.01.53.02、焊接参数选择2.1手工电弧焊：2.1.1焊条直径:焊条直径是根据焊件厚度、焊接位置、接头形式、焊接层数等进行选择的。厚度较大的焊件，搭接和 T 形接头的焊缝应选用直径较大的焊条。对于小坡口焊件，为了保证底层的熔透，宜采用较细直径的焊条，如打底焊时一般选用2.5mm 或3.2mm 焊条。不同的焊接位置，选用的焊条直径也不同，通常平焊时选用较粗的(4.06.0)mm 的焊条，立焊和仰焊时选用(3.24.0)mm 的焊条；横焊时选用(3.25.0)mm 的焊条。对于特殊钢材，需要小工艺参数焊接时可选用小直径焊条。根据工件厚度选择时，可参考表9。对于重要结构应根据规定的焊接电流范围 ( 根据热输入确定 )参照表10焊接电流与焊条直径的关系来决定焊条直径。表9 根据工件厚度选择焊接直径板厚mm441212焊条直径不超过焊件厚度3.24.04.02.1.2 焊接电流:焊接电流是焊条电弧焊的主要工艺参数，焊工在操作过程中需要调节的只有焊接电流，而焊接速度和电弧电压都是由焊工控制的。焊接电流的选择直接影响着焊接质量和劳动生产率。焊接电流越大，熔深越大，焊条熔化快，焊接效率也高，但是焊接电流太大时，飞溅和烟雾大，焊条尾部易发红，部分涂层要失效或崩落，而且容易产生咬边、焊瘤、烧穿等缺陷，增大焊件变形，还会使接头热影响区晶粒粗大，焊接接头的韧性降低；焊接电流太小，则引弧困难，焊条容易粘连在工件上，电弧不稳定，易产生未焊透、未熔合、气孔和夹渣等缺陷，且生产率低。因此，选择焊接电流时，应根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头形式、焊缝位置及焊接层数来综合考虑。首先应保证焊接质量，其次应尽量采用较大的电流，以提高生产效率。板厚较的，T 形接头和搭接头，在施焊环境温度低时，由于导热较快，所以焊接电流要大一些。但主要考虑焊条直径、焊接位置和焊道层次等因素。 1) 考虑焊条直径 焊条直径越粗，熔化焊条所需的热量越大，必须增大焊接电流，每种焊条都有一个最合适电流范围，表10是常用的各种直径焊条合适的焊接电流参考值。当使用碳钢焊条焊接时，还可以根据选定的焊条直径，用下面的经验公式计算焊接电流：I=dK式中：I 一一焊接电流 (A) ：d焊条直径 (mm) ：K经验系数 (Acra) ，见表 3-20。表9 焊接电流经验系数与焊条直径的关系焊条直径 dmm1.622.53.246经验系数K20252530304040502) 考虑焊接位置:在平焊位置焊接时，可选择偏大些的焊接电流，非平焊位置焊接时，为了易于控制焊缝成形，焊接电流比平焊位置小 1020。3) 考虑焊接层次:通常焊接打底焊道时，为保证背面焊道的质量，使用的焊接电流较小；焊接填充焊道时，为提高效率，保证熔合好，使用较大的电流：焊接盖面焊道时，防止咬边和保证焊道成形美观，使用的电流稍小些。焊接电流一般可根据焊条直径进行初步选择，焊接电流初步选定后，要经过试焊，检查焊缝成形和缺陷，才可确定。对于有力学性能要求的如锅炉、压力容器等重要结构，要经过焊接工艺评定合格以后，才能最后确定焊接电流等工艺参数。表11 焊接电流与焊条直径的关系1焊条直径mm焊接电流A6焊条直径mm焊接电流A21.6254074.015020032.0407085.018026042.5508095.822030053.2801202.1.3电弧电压当焊接电流调好以后，焊机的外特性曲线就决定了。实际上电弧电压主要是由电弧长度来决定的。电弧长，电弧电压高，反之则低。焊接过程中，电弧不宜过长，否则会出现电弧燃烧不稳定、飞溅大、熔深浅及产生咬边、气孔等缺陷：若电弧太短，容易粘焊条。一般情况下，电弧长度等于焊条直径的0.51倍为好，相应的电弧电压为1625V。碱性焊条的电弧长度不超过焊条的直径，为焊条直径的一半较好，尽可能地选择短弧焊；酸性焊条的电弧长度应等于焊条直径。2.1.4焊接速度焊条电弧焊的焊接速度是指焊接过程中焊条沿焊接方向移动的速度，即单位时间内完成的焊缝长度。焊接速度过快会造成焊缝变窄，严重凸凹不平，容易产生咬边及焊缝波形变尖；焊接速度过慢会使焊缝变宽，余高增加，功效降低。焊接速度还直接决定着热输入量的大小，一般根据钢材的淬硬倾向来选择。2.1.5 焊缝层数厚板的焊接，一般要开坡口并采用多层焊或多层多道焊。多层焊和多层多道焊接头的显微组织较细，热影响区较窄。前一条焊道对后一条焊道起预热作用，而后一条焊道对前一条焊道起热处理作用。因此，接头的延性和韧性都比较好。特别是对于易淬火钢，后焊道对前焊道的回火作用，可改善接头组织和性能。对于低合金高强钢等钢种，焊缝层数对接头性能有明显影响。焊缝层数少，每层焊缝厚度太大时，由于晶粒粗化，将导致焊接接头的延性和韧性下降。表12 手工电弧焊工艺参数示例焊缝空间位置焊缝断面示图焊件厚度或焊角尺寸(mm)第一层焊缝以后各层焊缝封底焊缝焊条直径(mm)焊接电流(A)焊条直径(mm)焊接电流(A)焊条直径(mm)焊接电流(A)平对接焊缝225560255602.53.53.2901203.2901204.05.03.21001303.210013041602004160210520026052202505.66.041602103.2100130520026041802106.04160210416021041802105220280522026012416021041602105220280立对接焊缝225055250552.54.03.2801103.2801105.06.03.2901203.2901207.0103.29012041201603.2901204120160113.29012041201603.2901204120160516020012183.29012041201604120160193.2901204120160412016051602002.2 CO2 气体保护焊： CO2气体保护焊在实际生产中用到的比较多，选择焊接工艺参数时，应做到以下几点;(1)根据母材先确定焊丝直径和焊接电流；（2）根据选择的焊接电流，在试板上试焊，细心调整出相匹配的电弧电压；（3）根据试板上焊缝成型情况，细调整焊接电流，焊接电压，气体流量，达到最佳的焊接工艺参数；（4）在工件上正式焊接过程中，应注意焊接回路，接触电阻引起的电压降低，及时调整焊接电压。2.2.1 焊丝直径：根据焊件情况，首先应选择合适的焊丝直径。常用焊丝直径为0.6mm1.2mm，各种直径的焊丝都有其通用的电流范围、适合的焊接位置，见表12。从表10中可以看到，小于1.2mm的焊丝，适合于全位焊。大于1.2mm的焊丝主要适用于平焊。表12焊丝直径/mm焊接电流适合焊件厚度适合焊接位置0.640901.04.0全位置0.8501200.960150170802.012.01.2803501.63005006平焊位置2.2.2 焊接电流：焊接电流主要根据母材厚度，接头形式以及焊丝直径等正确选择。在保证焊头的前提下，尽量选择小电流，因为当电流太大时，易造成熔池翻滚，不仅飞溅大，焊缝成型也非常差。焊接电流与焊丝直径的关系件表10。2.2.3电弧电压：确定焊接电流的范围后，调整电弧电压。使电弧电压与焊接电流形成良好的匹配。焊接过程中电弧稳定，飞溅小，能听到沙、沙的声音。能看到的焊剂电流表、电压表的指针稳定，搬动小，焊接电流和电弧电压也就达到了最佳匹配。最佳的电弧电压一般在16V24V之间，粗滴过渡时，电压为25V-45V，所以电弧电压应细心调试。2.2.4 焊接速度：随着焊接速度增大（或减小）。则焊缝熔宽、熔深和堆积高度都相应减小（或增大）。当焊接速度过快时，会使气体保护的作用受到破坏，易使焊缝产生气孔。同时焊缝的冷却速度也会相应提高，也降低了焊缝金属的塑形和韧性，并会使焊缝中间出现一条棱，造成成型不良。当焊接速度过慢时，熔池变大，焊缝变宽，易因过热造成焊缝金属组织粗大或烧穿。因此焊接速度应根据焊缝内部与外观的质量选择。一般自动焊速为15m/h30 m/h。2.2.5 焊丝伸出长度：焊丝伸出长度一般为焊丝直径的1020倍。焊丝伸出长度与电流有关，电流越大，伸出长度越长。焊丝伸出长度与焊接电流的关系，见表13。焊丝伸出长度越长时，焊丝的电阻热越大，焊丝熔化速度越快，易造成成段焊丝熔断，飞溅严重，焊接过程不稳定；焊丝伸出长度太短时容易使飞溅物堵住喷嘴，有时飞溅物熔化到熔池中，造成焊缝成型差。一般经验公式是，伸出长度为焊丝直径的十倍，即1.2mm焊丝选择伸出长度为12mm左右。表13焊接电流/A焊丝伸出长度/mm2506-1525015-252.2.6 气体流量：气体流量会直接影响焊接质量，一般根据焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径来选择。当焊接电流越大，焊接速度越快，焊丝伸出长度越长时，气体流量应大些。气体流量越大或越小时，都会造成成型差、飞溅大、产生气孔。一般经验公式是，数量为焊丝直径的十倍，即1.2mm焊丝选择12L/min。当采用大电流快速焊接，或室外焊接及仰焊时，应适当提高气体流量。CO2气体纯度不低于99.5%。2.2.7 焊枪倾角：当喷嘴与工件垂直时，飞溅都很大，电弧不稳。其主要原因是运条时产生空气阻力，使保护气流后偏吹。为了避免这种情况的出现，一般采用左向焊法焊接，可将喷嘴前倾1015，不仅能够清楚观察和控制熔池，而且能够保证焊缝成型良好，焊接过程稳定。2.2.8 电源极性：CO2气体保护焊电源极性一般采用直流反接焊接，因为直流反接时熔深大，飞溅小，电弧稳定，焊缝成型好。 3、点固定位焊零件须检验合格后，方可装配定位焊。焊缝间隙在其全长上的不均匀度，应在间隙量公差范围之内。3.1装配焊接零件时，两个焊件（或焊边）的相互位置偏差应符合下列规定1)钢板对接，如图1 图12)型钢对接，如图2 图23)对接接头的错边量，应小于板厚的10%，且最大不超过3mm，当两板厚不同时，应以两者中薄板计算，如图3 图34)装配工字梁或箱形梁或类似结构，应符合表14规定表14型式简图偏差腹板偏移t2.0筋板距离当b80时，b3当b80时，b5腹板倾斜当H500时，t1.5当H500时，t2.0盖板倾斜t0.01b，且最大t2腹板距离3.2焊接结构件点固定位焊焊缝，应符合下列要求1)定位焊缝的高度和宽度，不应超过焊接焊缝的尺寸，其长度和间距，根据焊接结构件的大小确定。2)定位焊与正式焊接用相同型号的焊条。3)若焊件焊接需要预热时，定位焊也应预热相同的温度。4)定位焊缝有裂纹时，必须铲掉重焊。4、 焊接4.1结构件焊接时应符合下列要求：1）应对装配定位焊的焊接结构件进行检验合格后，方可进行焊接。2)焊接前应将焊缝处及两侧各20mm范围内工件表面的油、锈及其它污物清理干净。3）焊接时，不得在非焊缝区引弧，对多层焊道，应每焊一层焊缝，彻底清渣后，检查无缺陷时，方可再焊。4.2焊接结构件的尺寸公差（焊件焊后要求）1）焊接结构件的非机械加工面未注公差的尺寸的极限偏差应符合表16的规定表16基本尺寸限偏差极基本尺寸限偏差极3152.08000-1250010.0315-10003.012500-1600012.01000-20004.016000-2000014.02000-40006.020000-2500016.02）焊接结构件焊后须经机械加工面的尺寸的极限偏差应符合表17的规定，但尺寸偏差不得超过加工余量的2/3，且保证有不小于2mm加工余量。表17基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差1801.01250-16002.60180-2501.151600-20003.00250-3151.302000-25003.50315-4001.452500-31504.00400-5001.603150-40004.50500-6301.804000-50005.00630-8002.05000-63005.50800-10002.206300-80006.001000-12502.408000-100007.003）焊接结构件的角度偏差，根据产品精度不同，分A、B、C三级，列于表18，角度偏差可直接标注在基本尺寸上，也可在图样或技术要求中标注公差等级，凡无标注角度偏差者，按C级加工与检验。表18 焊接结构件角度偏差 精度等级尺寸LABC315451130315-100030451501000203014）角度偏差规定以角的短边为基准边，其长度自规定的基准点，基准点必须在图样上绘出，其标准方法如图6中a、b图65）焊接结构件平面的平面度，直线度公差应符合表19规定表19 焊接结构件平面的平面度、直线度公差基本尺寸公差基本尺寸公差1201.04000-80008.0120-3151.58000-1250010.0315-10003.012500-1600012.01000-16004.516000-2000014.01600-20005.02000016.02000-40006.06）焊接件的圆柱、圆锥表面的圆度，应在其直径公差之半范围内。7）焊接件表面之间的同轴度不得大于相应尺寸最大公差之半，如图78）焊接件表面间的垂直度与平行度，不得大于相应尺寸公差之半，如图8图89）焊接件表面间的对称度，不得大于相应基准面尺寸公差之半，如图9图910）焊接件结构件的机加工余量按表20规定表20 焊接结构件机加工余量基本尺寸加工余量基本尺寸加工余量2503-44000-630012-16250-8004-66300-1000016-20800-16006-810000-1250020-221600-25008-1012500-2500022-265、焊接变形的控制及矫正在焊接中为防止和减小变形，应首先焊接薄的焊缝，再焊接厚的焊缝，对较长的焊缝应采取对称或反方向分段焊法，焊缝长度及间隔应均匀一致,同时应以最快的速度焊接。制作件要求密封连续焊接时，要求焊缝处不得出现气孔沙眼现象。各种焊法的焊缝要求平滑不能出现焊不透、焊穿、裂纹、咬边、气孔、砂眼、夹渣等现象。焊完后应除去药皮进行检查，如发现不合格的应立即返修。5.1减小变形的主要方法:1）选择合理的焊接顺序；2）尽可能用对称焊缝（如工字形截面）；3）采用反变形法 5.2焊接过程中控制变形的主要措施： 1)采用反变形 2)采用小锤锤击中间焊道 3)采用合理的焊接顺序 4)利用工卡具刚性固定 5)分析回弹常数。 5.3焊接变形的矫正焊接变形矫正可用人工、机械及火焰矫正，其要求同2.2.2条钢材的矫正。焊缝形状偏差和外部缺陷应符合表21规定表21 项目简图偏差焊缝余高h焊接焊缝：手工焊，h=0-3 埋弧自动焊，h=0-2角焊缝：当K6时，h=11，K6-12时，h=1.51，K12时，h=21焊缝宽度沿长度方向的不均匀度当C20时，C=2+10当C20-30时，C=2.5+1-0.5当C30时，C=3+1-0.5焊缝焊脚尺寸不正确当K6时，K1.0当K6-12时，K1.5当K12时，K2.0焊波不均匀，高低不一致焊缝应在焊缝余高范围之内露出弧坑状缺陷不允许焊缝间断不允许裂纹：（1）纵向裂纹（2）横向裂纹（3）母材裂纹不允许咬边在焊缝全长的15%之内，咬边深度h不超过板厚的5%，最大不超过1.5焊瘤重要结构不允许气孔或夹渣（1）在焊缝任何100mm长度上，直径不大于2mm的气孔、夹渣，不得多于一个。在全长上不得多于3个。（2）承受内压的焊缝不允许有气孔或夹渣。未焊缝内部不允许根部未焊透深度不得超过母材厚度的15%，且最大不大于2mm6、焊接缺陷焊缝不应有咬边、焊瘤、烧穿、未焊透、焊缝尺寸不符合要求、气孔等。6.1咬边：在工件上沿焊缝形成的凹陷称为咬边，它减少了接头的工作截面，且在咬边处形成严重的应力集中。产生的原因为：工件被熔化一定深度而填充金属未及时流进去补充所致。因而在电流过大，电弧拉得太长，焊条角度不当时均会造成咬边。6.2焊瘤：熔化金属流淌到熔池边缘未熔化的工件上，堆积而形成焊瘤。它与工件未熔合，焊瘤对静载强度无影响，但会引起应力集中，使动载强度降低。产生的原因：在角焊、立焊、横焊、仰焊时电弧过长，焊速太慢，焊条角度和运转方法不正确。在平时对接电流太大，造成后半根焊条过热，致使熔池铁水猛增而造成焊瘤。预防措施：在角焊、立焊、横焊、仰焊时要压低电弧，适当增加焊接速度，保持正确焊条角度，在对接时注意焊接电流即可。6.3烧穿：部分熔化金属从焊缝反面漏出，甚至烧穿成洞，这种缺陷在底层焊缝和薄板焊接时容易发生，它使接头强度降低，焊接时需将漏出部分铲掉，进行补焊。产生原因为：焊接电流过大、焊接速度过慢，电弧在一处停留过久，装配间隙过大。预防措施：选用适当焊接电流和焊接速度，焊接操作方法熟练，可在焊缝背面加铜垫板，在装配间隙过大处可用跳焊法或灭弧法上一层薄焊缝后在施焊。6.4未焊透：工件与焊缝金属或焊缝层间局部未熔合，它削弱了焊缝的工作面积，造成严重的应力集中，大大降低了焊接接头的强度，成为焊缝开裂的根源。产生原因：焊接电流过小，坡口角度太小，钝边太厚，间隙太小，焊条直径过大没有清理表面的氧化皮、油污，多道焊接时没有清理干净熔渣。预防措施：选择合适的焊接电流，清理干净焊件的氧化皮、油污，作好焊道后清理。6.5焊缝尺寸不符合要求：主要指焊缝宽度（角焊指焊角高度）和焊缝增高量不符合技术要求，沿焊缝长度方向焊缝尺寸不均匀，这几种缺陷均会降低街头强度。产生原因：焊条（焊丝）选择不当，操作不熟练。6.6气孔：焊缝金属在高温时吸收了过度气体，熔池内部冶金反应产生的气体在熔池冷却凝固时来不及排除，而在焊缝内部或表面形成气孔。它减少了焊缝的有效工作面积，降低了接头的机械强度，如果有穿透或连续性气孔会严重影响焊件的气密性。产生原因为：焊前工件表面有油污、氧化皮未清理干净，焊条受潮，焊条药皮脱落，焊条烘干温度过高或过低，电弧过长。预防措施：选用抗气孔能力强的酸性焊条，焊前清理干净工件表面，焊接电流和焊接速度适中，焊条受潮需烘干，尽量采用短弧焊接。三、 试验方法3.1密封性试验3.1.1煤油试验，例如1GD-C侧箱体焊合件在试件外部焊缝涂上白粉，内部涂上足够的煤油。经30分钟后，检查白粉的表面是否出现黑色油斑。若无油斑，则认为此焊缝无缺陷；若出现油斑，则此处焊缝有缺陷，应进行返修。3.1.2 对于有工作压力的容器，应进行水压试验。（暂时不用）水压试验的压力，不得小于工作压力的1.5倍，压力达到试验压力时，保压15分钟，检查焊缝有无渗漏现象。如有渗漏处，作出标记，进行返修。3.2 焊缝机械性能试验。3.3焊件由本厂质量检验部门按图样、有关技术文件、本标准及焊接通用质量标准进行检查和验收。焊接件检查项目如下3.3.1焊缝形状偏差和外部缺陷3.3.2焊缝内部缺陷3.3.3焊缝密封性3.3.4焊缝机械性能3.3.5几何形状尺寸详细检验方法及规则见焊接通用质量标准20