埋弧自動焊工藝守則

1、埋 弧 自 動 焊 工 藝 守 則文件編號：CY/QG03-21-2003 編 制： 審 核： 標 準 化： 會 簽： 批 準：常 州 液 壓 成 套 設(shè) 備 廠 有 限 公 司二 三 年 一 月埋弧自動焊工藝守則1 引用標準：SL36水工金屬結(jié)構(gòu)焊接通用技術(shù)條件GB/T699優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件GB/T986埋弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸GB700碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T324焊縫符號表示方法GB1300 焊接用鋼絲GB5293 碳素鋼埋弧用焊劑2 應(yīng)用范圍：2.1本守則適用于母材為中碳鋼及碳鋼2.2本守則適用于液壓啟閉機產(chǎn)品油壓缸、氣缸等或直徑大于250mm的無縫管與無縫管、元鋼與無縫管、元鋼

2、與元鋼、法蘭中間套與無縫管的對接環(huán)縫、套接環(huán)縫或角焊環(huán)縫2.3本守則適用于埋弧自動平焊3 所需設(shè)備3.1MZ1-1000A型埋弧焊機3.2工件轉(zhuǎn)臺、電磁無節(jié)調(diào)速器3.3焊機頭工作臺（具有三維移動調(diào)節(jié)功能）3.4焊劑烘干機（可用焊條烘箱代）3.5工件預熱設(shè)備LCD-220-32型履帶式陶瓷加熱墊、保溫棉、LWK-90X220-A溫控儀、自動控制加熱溫度（火焰加熱設(shè)備）3.6焊劑分?；厥昭b置（網(wǎng)篩）4 焊接件坡口形式及尺寸4.1無縫管與無縫管、無縫管與法蘭拼接見圖表4.1說明：1.代號含義：1待焊管內(nèi)徑2待焊管外徑t鈍邊厚b1坡口尺寸坡口角坡口斜角（以下坡口尺寸代號類同）2.為節(jié)約焊材，坡口上口寬

3、b控制尺寸如附表附表4.12525-3035-5050-8080-100100-150B20-2222-2525-2828-3232-3535-403.坡口兩側(cè)應(yīng)各光出長度3（100-120）Ra6.3以便于探傷4.2法蘭（中間套）與筒體套接，其坡口及尺寸參數(shù)見圖表4.2說明：1.角焊縫尺寸，表中所注參數(shù)為一般角焊縫尺寸，對于重要零件，需經(jīng)焊縫強度計算標注2.其端面環(huán)縫用手工電弧焊或混合氣保護焊(MAG)。3.焊腳高H及5尺寸應(yīng)不影響法蘭螺孔（應(yīng)與螺孔邊緣留有5-10mm距離）4.角焊縫斜度tg-1=H/L（38°42°）4.3元鋼與無縫管對接及其它拼接，焊接坡口形式及尺寸

4、參數(shù)見圖表4.34.4坡口技術(shù)條件被焊件端面應(yīng)加工，以利施焊中軸向定位對接坡口兩側(cè)各100-120應(yīng)光出達Ra6.3，以利探傷，其它坡口離焊根距離1.5（30-60）應(yīng)車光達除銹標準元鋼與元鋼對接（直徑大于300）坡口深25的坡口參數(shù)參照圖表4.1中的序號5。法蘭與筒體套接，其內(nèi)側(cè)孔倒角1.5x45°3x45°中間套與筒體套接，其內(nèi)孔倒角1.5x45°3x45°有結(jié)構(gòu)限制的除外為便于測量、復查坡口加工尺寸，以角度換算長度尺寸，其各類坡口底寬、上口寬參見下圖尺寸A型坡口b2(4-3)/2*tg/2+b1/2 b/2=(2-4)/2* tg+b2B型坡口b/

5、2=b1/2+(2-3)/2* tg/2C型坡口b2=b1+(4-5)/2* tg/2 b3=L-l+b1+b2+(2-4)/2* tgD型坡口b2=(4-1)/2* tg/2 b/2=b2+(2-4)/2* tg A B C D5 埋弧焊用焊絲、 焊劑的選配5.1焊絲、焊劑選配要根據(jù)被焊母材機械性能要求，通常有兩種匹配原則：一是等強匹配，也就是焊縫的機械性能達到母材的機械性能，包括強度極限、屈服極限、延伸率、硬度等。二是低強匹配，也就是焊縫的屈服極限、延伸率達到母材要求，而強度極限、硬度達不到母材要求，由焊接工藝評定結(jié)果結(jié)合本廠產(chǎn)品特點，通常選用低強度匹配，埋弧焊用焊絲、焊劑匹配見下表表5.

6、1鋼號強度關(guān)系焊劑焊絲簡要說明Q235Q275等 強HJ431H08A、SJ501H08MnA可用于焊縫尺寸、強度足夠的法蘭與筒體的焊接20等 強HJ431H08MnA、SJ50135、45低 強HJ431H08MnA用于液壓啟閉機缸筒、活塞桿、拉桿焊接，此匹配經(jīng)幾次工藝試驗，焊縫S母材的S35、45等 強HJ350HJ431H10Mn2可用于重要的工業(yè)缸焊接，但應(yīng)做工藝評定后選用16MnQ345等強SJ503SJ301H08MnM0AH08MnSi5.2 與45鋼低強匹配焊接的有關(guān)機械性能見表5.2 母材、焊縫機械性能 表5.2焊接材料抗拉強度b(N/mm2)s(N/mm2)沖擊值(CJ/c

7、m2 ) 備 注45#(正火態(tài))60035539Ak/J母材機械性能45#正火態(tài)焊絲H08MnA焊劑HJ431454568 502556 348423 390443 135172沿環(huán)狀縫試件垂直焊縫試件5.3焊絲直徑選用 不同焊絲直徑，其熔池大小不同，選用焊絲直徑應(yīng)根據(jù)工件直徑、坡口尺寸選用，焊絲直徑與工件直徑、坡口底寬b1關(guān)系見表4.1及表5.3 焊絲(d)工件 3.2456說 明工件直徑250-300300-500500-650650本焊絲代號為H08MnA 坡口底寬5-66-77-88-9小直徑焊絲可以用于大直徑工件焊接，但不能充分發(fā)揮焊接效益。大直徑焊絲不能用于小直徑工件焊接，否則會產(chǎn)

8、生坡口咬邊、掛流成埂，影響焊縫質(zhì)量。銹蝕焊絲不可用，必須經(jīng)除銹方可使用。6 焊前準備：焊前準備工作關(guān)系到焊接質(zhì)量。6.1檢查焊絲的牌號、材質(zhì)是否符合，焊絲是否銹蝕，銹蝕要除銹方可使用。焊絲盤繞是否整齊。6.2按焊劑烘焙要求進行烘焙，徹底清除水份。產(chǎn)品常用焊劑的烘焙溫度、時間見表6.2表6.2焊劑項目HJ431HJ430 HJ330SJ101SJ201SJ501SJ301SJ302烘焙溫度 ()250300 350300 350300 350保溫時間 (h)2222選用電流種類交直流交直流直流直流焊劑粒度(mm)2.50.4520.2820.2820.28焊劑烘焙方法可以選擇下列三種方法加熱：Y

9、JJ-A系列焊劑烘干機可對焊劑進行遠紅外線加熱自動控溫，連續(xù)進料和出料，焊劑烘干均勻。50-60mm在電焊條烘箱內(nèi)進行烘干。購進的焊劑應(yīng)放置離地面的木板上，以防吸潮。焊劑在搬運中要輕拿輕放，堆高不超過3層，以防破壞粒度?；厥蘸竸?yīng)分粒、去渣，隨回收，隨使用。6.3焊件組裝：焊件裝于工件轉(zhuǎn)胎上，插止口組裝，裝配定位精度H10/f9，無止口對接，其錯位2mm，全長度內(nèi)直線度用0.6鋼絲同方向管體母線拉直，調(diào)節(jié)工件轉(zhuǎn)胎上的滾輪水平兩個位置達到全程直度要求。套接兩端法蘭，長度上應(yīng)留加工余量3-5mm，并注意是否有孔位要求。轉(zhuǎn)胎驅(qū)動滾輪、支承滾輪盡可能支承在工件的支承擋。調(diào)節(jié)好軸向支承定位裝置，并予以固

10、定（認證工件轉(zhuǎn)向）6.4工件預熱：中碳鋼具有較高的淬硬傾向，在冷焊時，熱影響區(qū)極易形成馬氏體組織，焊前通常要求預熱100200，但由于埋弧焊的熱輸入特性，特別是環(huán)焊縫的熱處理效應(yīng)(循環(huán)均勻加熱，焊道預熱保溫等作用)。工件預熱溫度可較手工焊低，工件預熱溫度一是由含碳量確定。二是根據(jù)工件厚度確定。液壓缸、氣缸焊接工件預熱見表6.3表6.3壁厚mm2525404060608080預熱溫度100100150150200200250250預熱方法：工件預熱可以根據(jù)工廠條件任選下列一種。1. 采用LCD22032型履帶式陶瓷加熱墊，上覆蓋保溫被，并用LWK9×220型溫度儀自動控制加溫保溫。2.

11、 用中性(弱碳化)火焰加熱（工件轉(zhuǎn)動）工件預熱中，無縫管兩端應(yīng)用石棉堵封，起減少散熱、保溫作用預熱達要求后隨即進行定位焊，埋弧焊由于調(diào)整焊絲位需時間，預熱加溫可高于表6.3中加熱溫度50。6.5坡口（焊縫兩側(cè)20mm范圍內(nèi)）徹底清除銹、油、水（經(jīng)預熱加溫可達到除油水）7 焊接7.1焊接電流電流極性：埋弧焊采用直流反接法即工件接負極工件搭電，采用負極，電纜用M16螺栓緊固于14號槽鋼，中（下）部槽鋼傾斜搭在工件外元上。7.2定位焊：工件預熱后隨即進行定位焊。定位焊：法蘭焊于內(nèi)側(cè)，中間套只需焊任一側(cè)。定位焊可用手工焊，焊條應(yīng)與母材匹配（見手工電弧焊工藝手則），也可用混合氣體保護焊（MAG）定位焊長

12、20-30mm，焊厚3mm，不宜過厚，且在圓周上基本均布，定位焊點數(shù)4-8點。7.3埋弧自動焊工藝參數(shù)選擇焊接電流：焊接電流與焊絲直徑、工件直徑及坡口形狀尺寸有關(guān)。為發(fā)揮焊接效益，根據(jù)工件直徑選擇焊絲直徑，焊絲直徑確定后，其焊接電流值范圍也確定，一般為A=80d120d。焊絲直徑與焊接電流關(guān)系見下表 7.3.2 焊接電流與焊絲直徑的關(guān)系 表7.3.2焊絲直d(mm)3.2456說明焊接電流A250-350320-500400-600480-700焊絲為H08MnA環(huán)焊縫7.3.3焊絲直徑選定后，不同工件直徑，其焊接電流也不同，工件直徑大，焊接電流可選大值，工件直徑小，焊接電流選小值。工件直徑與

13、電流關(guān)系見下表7.3.3焊接電流與工件直徑的關(guān)系 表7.3.3工件直徑焊絲直徑項目250-300300-500500-650>6503.2456電流260-320320-480420-580520-700說明焊絲牌號H08MnA，工件35、45無縫管，焊劑HJ431低強匹配焊接7.3.4焊接電流大小與坡口形狀尺寸有關(guān)：坡口形狀尺寸，特別是坡口底寬b1，第一坡口角，鈍邊厚度將影響第一、二層道埋弧焊電流值的選擇。當d+1b1d+2時，焊接電流取表7.3.3中的焊絲電流的下限值，否則將會產(chǎn)生咬邊當b1d+2時，焊接電流取表中的焊絲電流的上限值，否則將會與側(cè)邊熔合不好。是指鈍邊厚t1.2d，且圓

14、周均勻，不用手工打底焊的正常情況，如用手工焊打底，可直接取焊接電流中的上限值。第一坡口角65°，焊接電流取小值；70°，焊接電流可取中間值。當坡口鈍邊t1.2d或t1.2d且圓周不均勻，應(yīng)手工焊打底焊，再用埋弧自動焊。7.4電弧電壓值本產(chǎn)品埋弧焊熔池是在圓弧面上，在焊接過程中，始終必須確保弧面熔池不流動、不掛，電弧電壓關(guān)系到熔池大小，電弧電壓應(yīng)根據(jù)焊接部位尺寸、工件直徑、熔深、焊縫形狀等合理選擇，一般選用電弧電壓為3040V，通常為3238V用手工打底焊的第一焊縫，常取下限值3034V，接縫上坡口或蓋面焊、堆焊可取較大值3640V，但最高不大于42V。工件直徑小，電弧電壓取

15、小值2832V，反之取較大值坡口底寬b1小時取小值，b1大時可適當取大值3034V。7.5焊接速度焊接速度影響埋弧自動焊線能量，焊縫尺寸、焊合比，并與焊接電流應(yīng)有合理的匹配，一般焊接速度選擇415665mm/min當接頭坡口底寬b1較窄時b1d+2同，第一坡口角70°時第一道焊宜選中、下焊速465500mm/min，以保證熔寬小些，不咬邊、易脫碴，以后各道焊速一般選擇在485530 mm/min。工件直徑小，焊速宜選小值465490 mm/min，反之可取較大值，但焊速不宜超過600 mm/min，為正確選擇焊速，現(xiàn)將實測焊速與調(diào)速表指針值對應(yīng)值列入下表，供焊接時選調(diào)表7.5（V22

16、0/t*60m/min）指針值300350375400425450475500550焊速V387.5436.5466.7496.7526.7556.7587.8619668.3注：驅(qū)動滾輪直徑D220mm7.6焊絲伸出長度焊絲伸出長度將影響焊絲電阻值，對焊絲的預熱溫度，伸出長度長，電阻值大，焊絲溫度高，由于磁偏力原因，焊絲定位不穩(wěn)；伸出長度短，則與之相反，一般伸出長度為（1012）d，甚至可達15d，因為焊接筒體類工件環(huán)縫選用的電流比平焊直縫小，其線能量也少，所以焊絲伸出長度較大時，不致于使焊絲達到過熱或紅熱狀態(tài)而影響施焊正常進行。7.7焊絲對筒體軸線水平偏移量埋弧自動焊是在圓弧上部進行焊接，

17、焊接熔池在圓弧面上為使要熔池金屬有一定時間熔合凝固而不產(chǎn)生金屬流掛現(xiàn)象，焊絲必須逆向偏離工件水平軸線一定距離，其偏移量與工件直徑焊速有關(guān)，一般偏移量LKD， D工件直徑，K偏移系數(shù)，通常K6%10%。焊速大時，K取大值。焊速取小值時，K取小值。偏移量與工件直徑關(guān)系見圖6.7 l k (%) 11 10 1 9 l值區(qū)域 8 7 n 6 5 15 25 35 45 55 65 75 85 90 100 d(cm) 圖7.7 偏移值l與工件直徑關(guān)系7.8焊絲端部與坡口側(cè)壁的距離。為使焊道與母材熔合良好，焊絲端部距坡口側(cè)壁的距離f=(d±0.5)mm,如下圖7.8所示，f過小會產(chǎn)生咬邊，形

18、成側(cè)壁凹槽，脫渣困難，影響焊接質(zhì)量；f過大，會使焊縫與側(cè)壁熔合不好，強度差。焊接環(huán)縫時需適時調(diào)整焊絲位置，保證合理的f值，見圖7.8 圖7.87.9 采用自行設(shè)計的錐形導電嘴，平焊，多層多道焊，在對接焊時，第1、2層為單道焊，以后每層兩道焊，當觀察到本層兩道焊不相熔合，或兩道之間出現(xiàn)凹形時，再改為每層三道焊，接近坡口上部或蓋面層，可以大于三道焊，以達到美觀光滑的焊縫。在環(huán)縫焊中采用多層多道焊是一種循環(huán)連續(xù)的施焊過程，循環(huán)周期短，前后焊道有互補互成的熱處理作用。本道焊接為下一道焊道預熱，又對上一條焊道起保溫作用，確保了層間溫度。由于本焊道的熔深作用在某種程度上可以彌補上一層焊縫表面的缺陷，（表層

19、氣孔、表層裂紋）。電流、電弧電壓、焊速是三個重要的焊接工藝參數(shù)，并且與被焊筒體工件直徑、選用焊絲材質(zhì)、規(guī)格密切聯(lián)系著，通過多年的施焊經(jīng)驗，現(xiàn)匯總表7.6如下： 埋弧自動焊接工藝參數(shù)匯總表 表7.6mm 工件直徑焊絲直徑項目251-325325-495495-650650-10003.2445566焊接電流I260-320320-380350-500400-500450-550480-600600-700電弧電壓V28-3230-3635-3834-3635-3836-4036-40焊速mm/min470-480490-500480-490490-500490-510500-510510-530焊絲偏移量mm 15-2520-3218-2830-5030-4040-6050-70焊絲伸出長度mm32-4035-5535-6040-7045-7545-7050-80說明1本表坡口尺寸參數(shù)按表3.1制備，若坡口底寬小于表3.1值電流，電弧電壓取本表下限值2本表參數(shù)適用于焊劑HJ431、焊絲H08MnA3本表適用于45鋼工件環(huán)縫埋弧焊接4本表參數(shù)僅供參考，在選擇埋弧焊接工藝參數(shù)時，必須保證熔合良好，但不能