钣金常用焊接规范选编.docx
《钣金常用焊接规范选编.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钣金常用焊接规范选编.docx（29页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
钣金常用焊接规范选编
钣金常用焊接规选编
1、主题与围
1．1本规选编了薄板焊接常用方法及工艺要求。
1．2本规适用于我公司架、箱、柜、操作台等产品的焊接。
1．3本规可作为分析焊接不合格产生原因的依据
2、目的
掌握和实施本焊接技术规，可以保证产品的焊接质量，从而最终满足客户要求。
3、薄板常用焊接工工艺
3．1焊接方法代号和焊缝基本符号
3．1．1钣金常用焊接方法代号及注法
阿拉伯数字代号来表示金属焊接的各种焊接方法。
以数字代号均可在图样上作为焊接方法来标示，标在指引线尾部。
如
此焊缝符号表示角焊缝采用手工电焊弧焊
（表示角焊，指引线尾部阿拉伯数字111表示采用手工电弧焊）。
代号
焊接方法
111
手工电弧焊（涂料焊条熔化极电弧焊）
131
MIG焊（熔化极氩弧焊）
135
二氧化碳气体保护焊
141
TIG焊（钨极氩弧焊）
311
氧——乙炔焊
21
点焊
782
螺柱电阻焊（种焊）
表中数字代号为薄板焊接工艺常采用的焊接方法。
3．1．2薄板常用焊缝基本符号
焊接形式
对接
角接
丁字接
搭接
基本符号
卷边焊缝
I型焊缝
角焊缝
或糟缝焊
塞焊缝
点焊缝
3．2手工电弧焊（手弧焊）
手弧焊以涂料（药皮）焊条与工件为电极，利用电弧放电产生的高热（6000-7000℃）熔化焊条和焊件，使之成为一体，用手工操纵焊条进行焊接，它具有灵活、机动、适用性广泛，可进行全位置焊接；所用设备简单耐用性好、费用低。
焊缝质量决定于操作者的技术水平。
3．2．1手工电弧焊焊接规
手弧焊的焊接规是指焊条直径，焊接的电流强度，电弧电压、电源种类（交流或直流），在直流手工电弧焊中还包括极性的选择。
3．2．1．1焊条直径的
焊条直径对焊接质量有明显的影响，同时与提高生产率有密切的关系。
使用过粗的焊条焊接，会造成未焊透和焊缝成形不良；使用过细的焊条，会降低生产率。
焊条直径选择的主要依据是焊件的厚度，焊接位置等。
按焊件厚度选择直径推荐值（mm）
焊件厚度
0．5-1．0
1．5-2．0
2．5-3．0
3．5-4．5
5．0-7．0
焊条直径
1．6
1．6-2．0
2．5
3．2
3．2-4．0
选取焊答直径时还应考虑不同的焊接位置。
平焊时可以选用较大直径的焊条。
立焊、横焊、仰焊一般应选择直径较小的焊条。
3．2．1．2焊接电流的选择
焊接电流的大小对焊接质量有较大的影响。
当焊接电流过小时，不仅引弧困难，电弧也不稳定，还会造成未焊透和夹渣等缺陷。
焊接电流过大，不但容易产生烧穿和咬边等缺陷，而且不会使合金元素烧损过多使焊缝过热，影响焊缝机械性能，还会命名药皮脱落和失效而产生气孔。
焊接电流大小的选择。
与焊条的类型（药皮成分），焊条直径、焊缝位置、焊件接头形成等有关。
焊接电流强度与焊条直径的关系
焊条直径（mm）
1．6
2．0
2．5
3．2
4．0
5．0
电流强度
25-40
40-70
70-90
80-130
140-200
190-280
通常焊接电流与焊条直径有如下关系
I=K。
D
式中I–--焊接电流（A）
D---焊条直径（mm）
K---经验系数
焊条直径（mm）
1．6-2．0
2．0-4．0
4．0-6．0
经验系数K
15-30
30-40
40-60
当利用上计算出的电流值，在实际应用时还应考虑焊缝位置的不同选用的电流大小也要不同。
平焊时，可选用较大的焊接电流值；立焊时，所用电流应减小为平焊时电流的85-90%；而横焊、仰焊时应减小为平焊时电流的80-85%；对于平焊接不锈钢工件时，因焊芯电阻大，易发红，要选用较小的焊接电流。
焊接电流选用中要注意相述几点：
（1）焊接电流选用合适否
a）可通过看飞溅（电流过大，飞溅大；电流过小，飞溅小，铁水与熔渣不易分离）；
b）看焊缝成形：
（电流过大，余高低，熔深大，易产生咬边；电流过小，焊缝余高大，焊缝与母材熔合不良）；
c）看焊条：
（电流过大，焊条发红，药皮脱落；电流过小，电弧不稳，易粘条）。
（2）焊接电流的选用，还应考虑工伯厚度，接头形式，焊接位置及现场状况。
在焊厚工件、菜焊缝、环境气温低、但通风好的情况下，焊接电流可选得大些。
（3）总之在保证焊缝质量的前提下，应尽量采用大直径焊条及大的焊接电流，以提高焊接生产率。
3．2．1．3电弧电压
电弧电压即电弧两端（两电极）之间的电压降，当焊条和母材一定时，电弧长，则电弧电压高；电弧短则电弧电压低。
在焊接的过程中，焊条端头至工件间的距离称为弧长。
电弧的长短对质量有很大的影响。
一般可按下列经验公式确定：
L=（0.5-1.0）D
式中：
L——电弧长度（mm）
D——焊条直径（mm）
当电弧长度大于焊条直径时的弧，称为长弧，小于焊条直径的弧称为短弧。
使用酸性焊条时，采用长弧焊，这样电弧能稳定燃烧，并能得到良好的焊接接头。
使用碱性焊条时，应采用短弧焊。
在焊接时，电弧不宜过长，否则电弧燃烧不稳定，所获得的焊缝质量也较差，而且焊缝表面的鱼鳞不均匀。
3．2．1．4电源种类和极性的选择
电源种类选择的主要依据是焊条类型。
通常，酸性焊条可选用交流或直流电源，而碱性焊条则要用直流电源才能保证焊接质量。
（当交、直流电均可用时，应尽量采用交流电源，因为交流电源构造简单、选价低、使用维修方便。
）
若采用直流电焊机时，存在极性选择问题。
当电焊机的正极与焊件相接，负极与焊条相接时，这种接法就称为正接法或称正极性；当电焊机的负极与焊件相接，正极与焊条相接时，称为反接法或称反极性。
采用直流电焊机焊接时，极性选择的主要依据是焊条的性质和焊件所需的热量。
选用原则如下：
当焊接重要结构时，可采用型号E4315（牌号J417）、E5015（J507）等碱性低氢焊条，为了减少气孔的产生，规定使用直流反接法焊接。
而用型号4303（牌号J422）酸性钛钙型焊条时，可采用交流电焊接或直流电焊接。
焊接薄钢板、铝及铝合金、黄铜等焊件时，宜采用直流反接法。
3．2．2手工电弧焊缝常见缺陷分析
缺陷
缺陷特征
产生原因
预防措施
尺寸偏差过大
焊缝密度、余高、焊脚尺寸等焊缝尺寸过大或过小
焊条直径及焊接规选择不当
坡口设计不当
运条手势不良
正确选用焊条直径及焊接参数，提高操作技术水平
咬边
焊缝母材部分产生凹陷
焊接规不当，电流过大，电弧过长，焊速过快
焊条角度不对，操作手势不良，电弧偏吹接头位置不正确
减小焊接电流，电弧不要拉得过长，边缘运条速度稍慢些，中间运条可稍快些。
焊条倾斜角度适当
气孔
焊缝中夹有气孔
焊件表面氧化物、锈蚀、油污未清理
焊条吸潮
焊接电流过小，电弧过长，焊速太快
药皮保护效果不佳，操作手势不良
焊件坡口清理干净，焊条按规定烘干
适当加大焊接电流，降低焊接速度，以使气体逸出
未焊透
焊条与母材未完全结合
坡口、间隙设计不良焊条角度不正确，操作手势不良，热输入不足，电流过小，焊速太快
坡口焊渣氧化物未清除
选择合适坡口尺寸选用较大的焊接电流或减慢焊接速度提高操作技术
烧穿
焊薄板时，基体金属上烧出孔洞
焊接规不对（电流过大）
焊接方法不对
选用较小焊接电流适当加快焊接速度
3．3熔化极气体保护电弧焊（CO2气体焊、MIG焊、MAG焊）
CO2保护焊是以CO2气体作为保护气体，用焊丝做电极的一种熔化极气体保护弧焊。
它的特点如下：
a）CO2气体来源广、成本代、成本相当于手工电弧焊的40-50%；
b）熔敷率高、熔深大、无焊渣，CO2电弧热量集中因而生产率高；
c）采用细丝、短路过渡方法可进行全位置焊接；
d）采用细丝、可以焊接1-3mm薄板，工件焊后变形小；
e）焊缝含氢量较低，搞锈蚀能力较强，抗裂性好；
f）CO2保护焊为明弧焊便于观察电弧和熔池情况，可以随时发现问题及时进行调整，从而保证焊缝质量；
g）由于CO2气体在电弧空间氧化作用强烈，故飞溅严重，焊缝易产生气孔。
CO2保护焊电弧受气流干扰能力差，因而在室外施工受到一定限制。
3．3．1二氧化碳气体保护焊焊接规：
二氧化碳气体保护焊的主要焊接参数有焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、气全流量、电源极性和焊丝伸出长度。
3．3．1．1焊丝直径选择
焊丝直径（mm）
熔滴过渡形式
板厚（mm）
焊缝位置
0．5-0．8
短路
1．0-2．5
全位置
颗粒
2．5-4．0
水平
1．0-1．4
短路
2．0-8．0
全位置
颗粒
2．0-12
水平
CO2气体保焊所用焊丝直径围较宽。
细丝可用于焊薄板、平焊和全位置焊接（短路过渡）。
粗丝只适用焊厚板、水平位置焊接（颗粒过渡）。
3．3．1．2焊丝材料
通常焊接低碳钢和低合金结构可选用Ho8Mn2SiA实芯焊丝。
焊丝力学性能σb≥490MPa,σ0.2≥392MPa.
3．3．1．3焊接电流和电弧电压选择
焊丝直径
（mm）
短路过渡
颗粒状过渡
电流（A）
电压（V）
电流（A）
电压（V）
0．5
30-60
16-18
0．6
30-70
17-19
0．8
50-100
18-21
1．0
70-120
18-22
1．2
90-150
19-23
160-400
25-38
1．6
140-200
20-24
200-500
26-40
3．3．1．4焊接速度
适宜的焊接速度控制在30-60cm/min
3．3．1．5CO2气体流量
通常情况下，保护气体流量与焊接电流有关。
当采用小电流焊接薄板时气体流量可小些；采用大电流焊接厚度时，气体流量要适当加大，细丝焊接时，CO2气体流量为5-15L/min，粗丝焊接厚板时，CO2气体流量为15-25L/min
3．3．1．6电源极性
CO2气体保护焊焊接低碳钢及低合金结构钢时通常采用直流反接（直流焊机的负极与工件相接，正极与焊条相接称反接法）。
3．3．1．7焊丝伸出长度
焊丝伸出长度是指焊丝端头至嵌装载喷嘴导电嘴头部的距离。
一般约为焊丝直径10倍左右为宜。
3．3．2CO2气保焊焊接规举例
细丝CO2气保焊焊薄板焊接规
焊件厚度（mm）
接头形式
装配间隙（mm）
焊丝直径（mm）
电弧
电压
（V）
焊接
电流
（A）
气体流量（L/min）
≤1.21.5
≤0.3
0.60.7
18-1919-20
30-5060-80
6-7
2.0
≤0.5
0.8
20-21
80-100
7-8
2.5
≤0.5
0.8-0.9
21-23
90-115
8-10
≤1.2
≤0.3
0.6
19-20
35-55
6-7
1.5
≤0.3
0.7
20-21
65-85
8-10
2.0
≤0.5
0.7-0.8
21-22
80-100
10-11
2.5
≤0.5
0.8
22-23
90-110
10-11
3.0
≤0.5
0.8-0.9
21-23
95-115
11-13
4.0
≤0.5
0.8-0.9
21-23
100-120
13-15
3.3.3CO2气保焊焊接缺陷产生原因及预防措施
缺陷名称
产生原因
预防措施
裂
纹
焊缝深宽比太大
增高电弧电压或减小焊接电波，以加宽焊道而减小熔深
焊道太小（特别是角焊缝和根部焊道）
减慢行走速度以加大焊道横截面
焊缝末端处的弧坑冷却快
采用衰减措施以减小冷却速度，适当地填满弧坑
夹
渣
采用短路电弧多道焊，存在熔渣型夹杂物
在焊接下一焊道之前清除掉焊道上发亮的渣壳
高的行走速度，存在氧化膜型夹杂物
减小行走速度，采用含脱氧剂较高的焊丝（药芯、焊丝），提高电弧电压。
气
孔
气体保护不足
增加保护气体的流量以排除焊接区的全部空气。
清除气体喷嘴部的飞溅，避免空气流（由风扇、开门等引起的）吹入焊接区，采用较慢的行走速度，减小喷嘴与焊件的距离，焊枪在焊缝的尾部要一直保持到弧坑凝固为止
焊丝被污染
采用清洁而干燥的焊丝，清除焊丝在送丝装置中或导丝管中粘附上的油污
工件被污染
焊前清除坡口处的油污、锈、油漆和尘土，采用含较高脱氧剂的焊丝
电弧电压太高
减小电弧电压
喷嘴与工件距离太大
减小焊丝伸出长度
未
熔
合
焊接区有氧化膜或锈皮
焊前清除坡口和工件表面的氧化皮和杂质
线能量不足
提高送丝速度和电弧电压，减小行走速度
焊接技术不合适
采用摆动操作以使在坡口顺上有瞬间停歇，焊丝的指向保持在焊接熔池前沿
接头设计不合理
开坡口接头的夹角要保持足够大，以便采用合适的焊丝伸出长度和电弧特性来达到坡口的度部。
坡口V型改为U型
未
焊
透
坡口尺寸不合适
坡口听设计必须合理，以便熔深能达到坡口听底部，同时要保持喷嘴至工件间的合适距离减小钝边。
设置或增大对接接头的根部间隙
焊接操作不合适
使焊丝定位在适当的行走角度上以达到最大熔深，电弧保持在焊接熔池的前沿
线能量不合适
提高送丝速度，以获得较大的焊接电流，保持喷嘴与工件的适当距离。
熔透
过大
线能量过大
减小送丝速度和电弧电压，提高行走速度
坡口加工不当
减小过大的根部间隙，增大钝边。
3．4非熔化极气体保护焊（TIG）
非熔化极气体保护焊又称为钨极惰性气体保护电弧焊（简称钨极氩弧焊）。
是一种以惰性气体（氩气）作保护气体，以钨极作不熔化电极的电弧焊方法。
它以钨极与母材（焊件）之间产生的电弧作为热源而进行熔焊。
采用这种方法施焊可以采用填充金属（焊丝），也可以不采用填充金属靠被焊母材自身熔化（通常用于板厚≤1.5毫米结构焊件）。
3．4．1钨极惰性气体保护焊（下称TIG焊）工艺；
钨极氩弧焊（TIG焊）适用于铝及铝合金、不锈钢、普通碳素结构钢等金饷材料的薄板结构焊接。
TIG焊时，氩气只起机械保护作用，它对焊件与填充金饷（焊丝）表面的油、锈及其它污物非常敏感，如清理不当，焊缝中容易产生气孔、夹渣等缺陷。
所以焊前必须经化学清理或机械方法去除焊件接头30-50毫米围表面上的油污及锈蚀（焊丝也应清除油污、锈蚀），这样才能保证焊缝质量的可靠。
3．4．1．1焊接参数
TIG焊的焊接参数主要有焊接电源和极性、焊接电流、电弧电压、焊接速度、钨极直径及端部形状，喷嘴直径和气体流量、喷嘴至焊件表面距离和焊抢倾角等。
①电源和极性的选择
金属材料
直流电源
交流电源
正接
反接
铝
铝合金
不锈钢
碳钢
低合金钢
×
×
良好
良好
良好
可用
可用
×
×
×
良好
良好
可用
可用
可用
②焊接电流
焊接电流是决定焊缝熔深的最主要焊接参数。
焊接电流根据所要求的焊道熔深和钨极所能承受的电流来选择。
各种接头手工钨极氩弧焊焊接电流
板厚（mm）
接头形式
焊接电流（A）
平焊
立焊
仰焊
1．5
对接
800-100
70-90
70-90
搭接
100-120
80-100
80-100
角接
80-100
70-90
70-90
2．5
对接
100-120
90-110
90-110
搭接
110-130
100-120
100-120
角接
100-120
90-110
90-110
3．2
对接
120-140
110-130
105-125
搭接
130-150
120-140
120-140
角接
120-140
110-130
115-135
注：
当板厚小于1.5毫米、2.5毫米、3.2毫米时，焊接电流分别可取本表所列电流下限值。
③电弧电压
电弧电压是决定焊道宽度的主要参数。
TIG焊中为获得良好的熔池保护，通常采用较低的电弧电压。
常用的电弧电压围为10-20V。
④钨极直径和端部形状
钨极直径的选择取决于拟采用的焊接电源种类；极性及电流大小。
同时钨极端部尖度对焊缝的熔深和熔宽及稳定性也有一定影响。
推荐下表参数供选用。
各种钨极直径的允许焊接电流围
钨极直径（mm）
直流电（A）
交流电（A）
正接
反接
纯钨
钍钨铈钨
纯钨
钍钨铈钨
纯钨
钍钨铈钨
1．6
40-130
60-150
10-20
10-20
45-90
60-120
2．0
75-180
100-200
15-25
15-25
65-125
85-160
2．5
130-230
170-250
17-30
17-30
80-140
120-210
钨电极在使用前要确保钨电极表面无毛刺及其它金属或非金属夹杂物，无疤痕、裂纹及其他污物一定要清理干净，否则会引起在焊枪夹头打弧和污染焊缝熔池。
钨电极伸出长度通常按钨电极直径的1-2倍选取。
钨极尖端开关和电流围
钨极直径（mm）
尖端直径（mm）
尖端角度
（°）
直流正接
恒定直流（A）
脉冲电流（A）
1.0
0.125
12
2-15
2-25
1.0
0.25
20
5-30
5-60
1.6
0.5
25
8-50
8-100
1.6
0.8
30
10-70
10-140
2.4
0.8
35
12-90
12-180
2.4
1.1
45
15-150
15-250
⑤焊接速度
TIG焊的焊接速度按焊件的厚度和焊接电流而定。
由于钨极所能承载的电流较低，焊接速度通常在20m/h以下（控制在15-18m/h）。
⑥气全流量和喷嘴直径
喷嘴直径取决于焊件厚度和接头的形式，随着喷嘴直径增大，气体流量需相应增加。
当喷嘴的孔径为8-12毫米时，保护气体流量为5-15L/min；当喷嘴增大到14-22毫米时，气体流量为10-20L/min，气体流量还与施焊环境有关，在空气流大的场合，应增大气体流量。
有经验的焊工可以通过观察时缝金属表面的颜色，来判别氩气保护的效果，若保护效果不理想，则应仔细调节氩气流量，加大喷嘴直径，增大区，必要时增加背面氩气保护。
3．4．2手工钨极氩弧焊焊接铝合金和不锈钢薄板的典型工艺参数
材料
板厚（mm）
焊接
位置
焊接
电流
（A）
焊接
速度（M/MIN）
钨极
直径
（MM）
填丝
直径（MM）
氩气
流量（L/MIN）
喷嘴
直径
（MM）
铝合金
1．2
平立横
65-8050-70
0.35-0.450.2-0.3
1.6-2.4
1.6-2.4
5-85-8
8-9.5
2
平立
横仰
110-14090-120
0.28-0.380.2-.34
2.42.4
2.42.4
5-85-10
8-9.5
3
平立
横仰
150-180130-160
0.28-0.380.2-0.32
2.4-3.2
3.2
7-107-11
9.5-11
4
平立横
200-230180-210
0.15-0.250.1-0.2
3.2-4.0
3.2-4.0
7-11
11-13
不锈钢
1
平立
50-8050-80
0.1-0.120.08-0.1
2.0-2.5
1.5-2.0
4-6
8-10
2
平立
80-12080-120
0.1-0.120.08-0.1
2.0-2.5
1.5-2.0
6-10
8-10
3
平立
105-150
0.1-0.120.08-0.1
2.0-2.5
1.5-2.0
6-10
8-10
4
平立
150-200
0.1-0.120.08-0.1
2.0-2.5
1.5-2.0
6-10
8-10
3．4．3钨极氩弧焊特有的工艺缺陷
缺陷
生产原因
预防措施
夹钨
（1）接触引弧
（2）钨电极融化
（1）采用高频振荡器或高压脉冲发生器引弧
（2）减小焊接电流或加大钨电极直径，旋紧钨电极夹头和减小钨极伸出长度
（3）调整有裂纹或撕裂的钨电极
气保护效果差
气路中混入不必要的氢、氮、空气、水气等成分
（1）采用纯度为99.99%的氩气
（2）有足够的提前送气和滞后停气时间
（3）正确连接水管和气管、不可混淆
（4）做好焊前清理工作
（5）正确选择保护气体流量、喷嘴尺寸电极伸出长度等
电弧不稳定
（1）焊件上有油污
（2）接头坡口尺寸太窄
（3）钨电极污染
（4）钨电极直径过大
（5）电弧过长
（1）做好焊前清理工作
（2）加宽坡口，缩短电弧长
（3）去除污染部分
（4）选用合适的电极尺寸及夹头
（5）压低喷嘴距离
钨电极损耗过剧
（1）气体保护不好，钨电极氧化
（2）反极性连接
（3）夹头过热
（4）钨电极直径过小
（5）停焊时钨电极被氧化
（1）清理喷嘴，缩短喷嘴距离，适当增大大氩气流量
（2）改接电源极性
（3）磨光电极夹持端，调换来头
（4）增大钨电极直径
（5）延长滞后送气时间，不少于1S/10A
注：
TIG焊除上述特有缺陷，其余缺陷与手工电弧焊基本相同
3．5点焊工艺
电阻点焊是焊件装配搭接接头，并压紧在两电极之间利用电阻热熔化母村金属形成焊点的电阻焊方法。
点焊过程可以分为焊件在电极之间预先加压，将焊接部位加热到所需温度，焊接部位在电极压力作用下冷却等第三阶段。
点焊接头质量主要取决于熔核尺寸（直径和焊透率）。
同时若有压痕过深、表面裂纺、粘损等表面缺陷，也会使接头疲劳强度降低。
点焊工艺特点：
低电压、大电流、生产效率高、变形小、限于搭接，不需填加焊条、焊丝、熔剂等焊接材料，易实现自动化，主要用于薄板结构。
3．5．1电极结构与材料
点焊电极由端部、主体、尾部（锥体或管螺纹）和冷却木孔四部分。
常见电极有五种形式。
点焊电极的标准形状
a）锥形电极图中：
1-端部
b）夹头电极2-主体
c）球面电极3-尾部
d）偏心电极4-冷却水孔
e）平面电极
点焊电极材料
材料名称
含金成分
质量分数
%
性能
适用
抗拉强度
MPa
硬度
HB
导电率
IACSx10-2
软化温度
℃
冷硬纯铜
T2
Cu99.9
杂质<0.1
250-360
75-100
98
150-250
点焊防锈铝
5A02、2A21
（LF2、LF21）
镉青铜
Qcd0.1
Cd0.9-1.2
其余为Cu
400
100-120
80-88
250-300
点焊经淬火后硬铝2A12CZ
（LY12CZ）
铬青铜
Qcr0.5-0.2-0.1
Cr0.4-0.7
Al0.1-0.25
M
升级会员 