焊接工法.docx

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焊接工法

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焊接工法

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1总则  

本工艺适用于我公司采用手工电弧焊工艺的焊接。

2焊工

2.1焊工必须取得安全考核证、焊工证，方能在有效期内从事合格项目的焊接工作。

2.2焊接前焊工必须了解所焊焊件的钢种、焊接材料、焊接工艺要点。

3焊接工艺流程

以下工艺主要针对的焊接方式为手工电弧焊的焊接方式。

对焊前清理、组对、核正复检、预留焊接收缩量、定位焊、焊前防护、焊前预热、焊接、焊后处理与无损检测等工序严格控制，才能确保焊接质量全面达标。

3.1焊前清理、组对

组对前用卡具对钢管同心度、圆率、纵向曲度认真复查核对，确认合格后，采用角磨机将坡口处管内外壁20~25㎜处仔细磨去锈蚀及污物。

组对时不得在接近坡口处管壁上点焊夹具或硬性敲打，以防四周出现凸凹不平、圆弧不顺滑的情况。

同外径管错口现象必须控制在2㎜以内，管内衬垫板必须紧密贴合牢固如下图方式处理。

3.2校正复验、预留焊接收缩量

根据管径大小、壁厚预留焊接收缩量，校正后固定，确保整个桁架系统的几何尺寸不因焊接收缩而引起改变。

3.3定位焊

定位焊对管口的焊接质量有直接影响，主桁架上下弦组对方式通常采用连接板预连接，定位焊位置为圆周三等份，定位焊使用经烘干合格的小直径焊条，采用与正式焊接相同的工艺进行等距离定位焊接，长度为L＞50㎜、H≥4㎜。

将定位焊起点与收弧处用角向磨光机磨成缓坡状，确认无未熔合、收缩孔等缺陷。

3.4焊前保护

桁架上下弦杆件接头处焊前搭设平台，焊接作业平台距离管的高度为600~700㎜，平台面宽度大于1.5m，密铺铁跳板，架子搭设要稳定牢固，确保焊接作业人员具有良好的作业环境。

3.5焊前预热

环境温度低于10℃且空气湿度大于80％时，采用氧、乙炔中性焰对焊口进行加热除湿处理，使对接口两侧100㎜范围温度均匀达100℃左右。

3.6焊接

上弦杆的对接焊采用左右两焊口同时施焊的方式，操作者采用外侧起弧逐渐移动到内侧施焊，每层焊缝均按此顺序实施，直至节点焊接完毕。

焊缝层间温度控制在低于250℃。

3.6.1根部焊接：

根部施焊采用手工电弧焊，以较大电流值、小直径焊条自下部超越中心线10㎜起弧，至定位焊接头处前行10㎜收弧，重点防止出现未熔合与焊渣超越熔池。

尽量保持单根焊条一次施焊完，收弧处应避免产生收缩孔。

再次施焊在定位焊缝上褪弧，在顶部中心处息弧时超越中心线10~15㎜，并添满弧坑。

另一半焊前采用角磨机除去已焊处至少20㎜焊渣，用角向磨光机把前半部接头处修磨成较大缓坡，确认无未熔合及夹渣等现象，在滞后10~15㎜处起弧焊，起弧处应在前半部已形成焊肉上，后半部与前半部接头处应至少超越20㎜，填满弧坑后方允许收弧。

首层焊接的重点是确保根部熔合良好，确保不出现假焊。

3.6.2次层焊接：

焊前清除首层焊道上的凸起部分及引弧造成的多余部分，并不得伤及破口边缘，在仰焊时采用较小电流和较大电压进行焊接，因仰焊部位由于地心引力引起铁水下坠，从而导致焊缝坡口边出现尖角，故采用增大电压来增强熔滴的喷射力来解决。

立焊部位电流电压适中，焊至立爬坡时电流逐渐增大，至平焊部位电流再次增大。

3.6.3填充层焊接：

正常电流，快速焊速。

注意搭头部位逐层逐道错开50㎜，要逐层逐道清除氧化渣皮、飞溅，刨削雾状附着物。

在接近面层时注意均匀留出1.5~2㎜的面层预留量，且不得伤及坡口边缘。

3.6.4面层焊接：

面层焊接直接关系外观质量及尺寸检查要求。

施焊前对全焊缝进行一次检查与修补，清除凸凹处。

焊接面层采用手工电弧焊进行，用偏小快速进行深层多道焊接并注意在坡口两边稍做停留，保证熔合良好，接头处焊条与重新起弧动作要快，最后一道焊缝防止出现咬边或道间凹沟缺陷。

3.7焊后处理及无损检测

3.7.1焊后处理

焊缝焊接完成后，清理焊缝表面的熔碴和金属飞溅物，焊工自行检查焊缝的外观质量；如不符合要求，应焊补或打磨，修补后的焊缝应光滑圆顺，不影响原焊缝的外观质量要求。

焊缝余高要求≤3mm。

对于重要构件或重要节点焊缝，焊工自行检查焊缝外观合格后，在焊缝附近打上焊工的钢印。

外露钢构件对接接头，应磨平焊缝余高，达到被焊材料同样的光洁度。

3.7.2焊缝质量无损检测

焊缝无损探伤检测发现超标缺陷时,应对缺陷产生的原因进行分析,提出改进措施,焊缝的返修措施应得到焊接技术人员同意,返修的焊缝性能和质量要求与原焊缝相同.返修次数原则上不能超过两次,超次返修需要经焊接工程师批准.焊缝返修应注意以下几点：

返修前需将缺陷清除干净,经打磨出白后按返修工艺要求进行返修。

待焊部位应开好宽度均匀、表面平整、过渡光顺、便于施焊的凹槽,且两端有1:

5的坡度。

焊缝返修之后,应按与原焊缝相同的探伤标准进行复检。

要求一级焊缝的进行100％超声波无损探伤，评定Ⅱ级。

要求二级焊缝的进行20％的超声波无损探伤，评定Ⅲ级。

4焊接材料

4.1  根据图纸说明的规定选用相应的焊接材料。

本工程选用E5016，规格3.2mm和4mm这两种焊条。

4.2  焊条必须具有产品质量证明书，并符合相应的标准规定，经验收或复验合格后方可使用。

4.3  焊条存放处必须干燥，焊条应堆放整齐，分类、分牌号存放，避免混乱。

4.4  焊条在350°C条件下烘烤1h后，随炉冷却到150°C保温，随用随取，取出的焊条放入保温筒内。

4.5焊条由保温箱（筒）取出到施焊的时间不宜超过2h（酸性焊条不宜超过4h）。

不符上述要求时，应重新烘干后再用，但焊条烘干次数不宜超过2次。

5主要机具

表5.1焊接用机械设备表

设备名称

设备型号

数量

单位

备注

电动空压机

根据工程实际情况确定

根据工程实际情况确定

台

碳弧气刨用

直流焊机

台

结构焊接

焊条烘干箱

台

烘干焊条

超声波探伤仪

台

检查焊缝内部缺陷内部缺陷

焊缝检验尺

台

检验焊缝外观尺寸

钢卷尺

台

测量构件长度

5焊缝坡口形式与基本尺寸

5.1当焊管壁厚<6mm时，采用全周角焊缝。

5.2当焊管壁厚≥6mm时，所夹锐角θ>75°时，采用全周带坡口的全熔透焊缝。

5.3当焊管壁厚≥6mm时，所夹锐角θ<75°时，A、B区采用带坡口的全熔透焊缝，C区采用带坡口的部分熔透焊缝（当A夹角<35°时可采用角焊缝），各区相接处坡口及焊缝应圆滑过渡。

对全熔透和部分熔透焊缝，其有效焊缝高度，其有效焊缝高度he应满足:

1.15t

对角焊缝，最小焊脚尺寸为1.5t（t为较厚焊件厚度）。

6焊前准备

6.1  全面检查电源、焊机、焊枪、供气系统、工装等设备是否正常。

6.2  确认焊条、焊剂、焊丝牌号、规格及质量是否符合要求。

6.3  检查焊件的装配质量和坡口情况。

6.3.1  焊接的坡口形式和基本尺寸以及装配公差必须符合产品图纸要求及技术工艺文件的规定，坡口应保持平整，不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷。

6.3.2  坡口表面及两侧50mm范围内的水分、铁锈、油污等有害杂质应清理干净。

7焊接要求

7.1  焊接环境出现下列任一情况时，须采取有效防护措施，否则禁止施焊。

7.1.1  风速大于10m/s；

7.1.2  相对湿度大于90%；

7.1.3  雨、雪环境；

7.1.4  焊件温度低于-20℃。

7.2  焊接环境必须符合安全卫生要求。

7.3 焊工的工作环境应有足够的光线。

7.4  当焊件温度为0℃时，应在施焊处100mm范围内预热到15℃左右。

有预热要求时，应不低于预热温度。

7.5 应在引弧板或坡口内引弧，禁止在非焊接部位引弧。

应防止地线、电缆线、焊钳与焊件打弧。

7.6定位缝若存在裂纹必须清除定位焊重焊；如存在气孔、夹渣时应去除气孔、夹渣。

7.7 熔入永久焊缝内的定位焊两端应修磨至便于接弧。

7.8 受压元件的角焊缝根部应保证焊透。

7.9 双面焊需清理焊根，显露出正面打底的焊缝金属，接弧处应保证焊透与熔合。

7.10 每条焊缝应尽可能一次焊完，当中断焊接时，对冷裂纹敏感的焊件应及时采取后热、缓冷措施，重新施焊时，仍需按规定进行预热。

7.11 按焊接工艺执行焊接规范，并注意及时调整电流、电压和焊速，以确保焊接质量。

7.12 采用控制线能量，选择合理焊接次序等措施，防止和减少焊接变形。

7.143 当焊缝出现大量气孔、裂纹及成型不良时，应立即停止焊接，分析原因，进行修补和调整后方可继续施焊。

8焊接工艺参数的选择

8.1手工电弧焊工艺

8.1.1一般根据焊件厚度选择焊条直径，见表8.1.1。

  表8.1.1焊条直径的选择

材料厚度（mm）

＜4

4-12

12

焊条直径（mm）

2.5-3.2

3.2-4

≥4

8.1.2  碱性焊条采用直流电源且反极性焊接，酸性焊条采用交流或直流电源，正或反极性焊接。

8.1.3  焊接电流的选择一般根据焊条直径来确定。

在采用同样直径的焊条焊接时，当焊件较厚，可选择电流上限，立、横、仰焊一般应比平焊时小10%左右。

8.1.4  应尽量采用低电压短弧焊，焊接速度应保证焊缝成型良好。

8.1.5  焊接电流、电压匹配关系见表8.1.5。

  表8.1.5焊接电流、电压匹配关系

焊条直径（mm）

2.5

3.2

4.0

5.0

电流（A）

50-80

100-130

160-200

200-250

电压（V）

16-18

18-20

21-23

23-25

9焊工操作安全

9.1、工作前应认真检查工具、设备是否完好，焊机的外壳是否可靠地接地。

焊机的修理应由电气保养人员进行，其他人员不得拆修。

9.2、工作前应认真检查工作环境，确认为正常方可开始工作，施工前穿戴好劳动保护用品，戴好安全帽。

高空作业要戴好安全带。

敲焊渣、磨砂轮戴好平光眼镜。

9.3、接拆电焊机电源线或电焊机发生故障，应会同电工一起进行修理，严防触电事故。

9.4、接地线要牢靠安全，不准用脚手架，钢丝缆绳等作接地线。

9.5、在靠近易燃地方焊接，要有严格的防火措施，必要时须经安全员同意方可工作。

焊接完毕应认真检查确无火源，才能离开工作场地。

9.5、焊钳、电焊线应经常检查、保养，发现有损坏应及时修好或更换，焊接过程发现短路现象应先关好焊机，再寻找短路原因，防止焊机烧坏。

9.6、焊接吊码、加强脚手架和重要结构应有足够的强度，并敲去焊渣认真检查是否安全、可靠。

9.7、工作完毕，检查现场，灭绝火种，切断电源

10焊缝质量要求

桁架弦杆对接焊缝一级，全熔透焊缝为二级，角焊缝和部分熔透焊缝为三级（外观等级二级）