焊接工程師課程IWE疲勞設(shè)計

1、關(guān)于焊接工程師課程IWE疲勞設(shè)計第一張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月2010第29期國際焊接工程師班 編稿上海交通大學陳立功IWE-3/3.3 12-13接頭和結(jié)構(gòu)疲勞強度21.2 不同點不同點脆性斷裂疲勞斷裂載荷性質(zhì)靜載、沖擊疲勞對溫度的敏感性敏感、低溫易脆斷不敏感受載次數(shù)大于臨界值，一次即可斷裂需幾十幾百萬次斷裂經(jīng)歷時間大于臨界值，瞬間斷裂需較長或很長時間斷裂經(jīng)歷過程彈性能釋放有余，連續(xù)自動開裂“張開閉合”循環(huán)斷裂機制需要大于臨界的擴展能張開擴展，閉合硬化、銳化宏觀斷口形貌沿薄弱環(huán)節(jié)擴展，錯落交織人字紋帶有幅射線的貝殼紋微觀斷口形貌錯層，河流樣花紋疲勞輝紋第二張，PPT共一百頁，創(chuàng)

2、作于2022年6月2010第29期國際焊接工程師班 編稿上海交通大學陳立功IWE-3/3.3 12-13接頭和結(jié)構(gòu)疲勞強度32 疲勞強度的基本概念2.1 疲勞應力循環(huán)應力的五個基本參數(shù)max、min、 r、m、a(1)最大主應力: maxma min/r(2)最小主應力: minma rmax(3)應力循環(huán)特征系數(shù): r=min/max=(m-a)/( ma); -1 r 1(4)平均應力: m=(max+min)/2=max(1+r)/2 (5)應力幅值: a=(max-min)/2=min(1-r)/2 ammintmax0第三張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月2010第29期國際焊

3、接工程師班 編稿上海交通大學陳立功IWE-3/3.3 12-13接頭和結(jié)構(gòu)疲勞強度42.2應力循環(huán)的基本類型max、min、 r、m、a(1)靜態(tài)拉、壓載荷： a=0,r=1, max=min=m(2)拉伸變載荷: 0r1,0min0R=0第四張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月2010第29期國際焊接工程師班 編稿上海交通大學陳立功IWE-3/3.3 12-13接頭和結(jié)構(gòu)疲勞強度52.3疲勞強度與疲勞極限(1)疲勞曲線： 通過疲勞試驗，測得發(fā)生疲勞破壞的應力（疲勞強度），與起所需的加載次數(shù)N(疲勞壽命）之間的對應關(guān)系曲線: f(N)=a+blnN(2)疲勞強度: 在某疲勞應力的作用下，經(jīng)

4、N次循環(huán)，發(fā)生破壞。稱該應力N次循環(huán)的疲勞強度。疲勞強度是循環(huán)應力的最大值max，用r表示。(3)疲勞極限： 在規(guī)定循環(huán)次數(shù)以后，疲勞強度不再下降，達到飽和的極限值。 如圖中水平虛線所對應的疲勞應力值稱疲勞極限。 (N/mm2)N(百萬) (N/mm2)ln(N)1 2 3 4 5 6 7 8 103 104 105 106 107 第五張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月2010第29期國際焊接工程師班 編稿上海交通大學陳立功IWE-3/3.3 12-13接頭和結(jié)構(gòu)疲勞強度62.4 疲勞強度在焊接結(jié)構(gòu)中的常用表示方法（1） max-r表示法直觀反映max與r的關(guān)系；（2）a-m表示法tg

5、 a/m=(1-r)/(1+r)，所以，r=(1- tg)/( 1+tg)OA: m =0，r=-1，對稱載荷疲勞OB：a=0，r=1，靜拉伸OC： a 和m皆不為0-拉伸變載荷疲勞OD：r=0，脈動疲勞OE：用s 、s線交E點，rrE時，疲勞強度max= m +a s，接頭塑性好時，殘余應力對疲勞強度沒影響。max -11 0 1 b0ra b(靜載）marm-1mOAEDCB45Os s 第六張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月2010第29期國際焊接工程師班 編稿上海交通大學陳立功IWE-3/3.3 12-13接頭和結(jié)構(gòu)疲勞強度7ammintmax0r rEs OE：用s 、s線交E

6、點，rrE時，疲勞強度max= m +a s，接頭塑性好時，殘余應力對疲勞強度沒影響。（理解與應用）0001）振動時效的輸入波形，動應力應小于s/3；3）在高殘余應力處的波形；實際應力實質(zhì)是由局部區(qū)域應變折算的等效應力，大于s區(qū)域發(fā)生屈服，塑性應變的積累使峰值殘余應力下降。2）當局部應力集中系數(shù)K1時的波形s由此證明，振動時效可以有效降低峰值殘余應力，對整體構(gòu)件的疲勞壽命則無明顯影響第七張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月2010第29期國際焊接工程師班 編稿上海交通大學陳立功IWE-3/3.3 12-13接頭和結(jié)構(gòu)疲勞強度8（3） max-min表示法r=-1max+min（拉伸）CrB

7、-min（壓縮）m-1minr=+1BCDDr= min /max靜載強度br=0450450minmaxEECC:r=0，脈動CB:r=-1，對稱CD:r=1，靜拉伸CA:r-，壓縮黃虛線：按安全系數(shù)確定的工程應用曲線AAA第八張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月2010第29期國際焊接工程師班 編稿上海交通大學陳立功IWE-3/3.3 12-13接頭和結(jié)構(gòu)疲勞強度99.8Mpa可求得r=1/2時，200萬次的疲勞強度max412Mpa材料的靜強度b=588Mpa200萬次 r=0,脈動疲勞的許用應力max=304Mpa100萬次 的實驗曲線第九張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月2

8、010第29期國際焊接工程師班 編稿上海交通大學陳立功IWE-3/3.3 12-13接頭和結(jié)構(gòu)疲勞強度103、影響焊接接頭疲勞強度的因素3.1 影響疲勞載荷、環(huán)境效應的因素（外因）（1）疲勞載荷的性質(zhì)和大小 max、和 r直接影響疲勞裂紋每次的張開、閉合的幅度和向前推進的進程。max越大，r值越低， 則 越大，相應的Kmax和K越大，da/dN就越大，疲勞壽命就越短。大量實驗證明， da/dN只與K有關(guān)，不同組織，甚至不同材質(zhì)的焊縫金屬， da/dN相差無幾； a提高時， da/dN增大，疲勞裂紋擴展加快。（2）環(huán)境因素 腐蝕介質(zhì)會加速疲勞裂紋的萌生和擴展速率，減低疲勞壽命。102101103

9、da/dN（mm/次）1041000100K，N/mm3/2應力強度因子：K=（a)(1/2) K=(a)(1/2)第十張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月2010第29期國際焊接工程師班 編稿上海交通大學陳立功IWE-3/3.3 12-13接頭和結(jié)構(gòu)疲勞強度113.2 影響結(jié)構(gòu)抗力的因素（內(nèi)因）（1）結(jié)構(gòu)剛?cè)嵯酀某潭?構(gòu)件的整體剛度和強度是結(jié)構(gòu)承載的根基；接頭間的平滑、園滑、柔韌程度，是減低應力集中敏感性的重要手段；（2）結(jié)構(gòu)上，特別是接頭上的應力集中現(xiàn)像結(jié)構(gòu)表面形狀的突然變化；各種缺陷和孔洞；焊接變形錯邊、角變形；金屬表面的粗糙度（3）材質(zhì)的純度與材料的塑性和韌性 塑性和韌性對延緩裂

10、紋的萌生和擴展有明顯作用（4）結(jié)構(gòu)的殘余拉應力 殘余拉應力提高了疲勞循環(huán)的平均應力，加速疲勞破壞； 殘余壓應力可以阻止或減緩疲勞裂紋的萌生和擴展。第十一張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月2010第29期國際焊接工程師班 編稿上海交通大學陳立功IWE-3/3.3 12-13接頭和結(jié)構(gòu)疲勞強度12-1 0 1-1 0 1-1 0 1-1 0 1-1 0 1對接-材質(zhì)影響：低錳鋼VS低碳鋼對接-加工影響：加工VS未加工十字接頭未開坡口-材質(zhì)影響：低錳鋼VS低碳鋼十字接頭開坡口焊透-加工影響：加工VS未加工焊縫不承受工作應力的丁字和十字接頭，的疲勞強度maxrrrrr低碳鋼低錳鋼低錳鋼低碳鋼未加

11、工加工加工未加工十字丁字maxmaxmaxmax第十二張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月2010第29期國際焊接工程師班 編稿上海交通大學陳立功IWE-3/3.3 12-13接頭和結(jié)構(gòu)疲勞強度13對接+加工-好100%搭接-焊腳為1:1,40%搭接-焊腳為1:2,表面不加工，49%表面加工，51%搭接-焊腳為1:3.8,100%對接后加工再搭接，效果同搭接-不好；多此一舉！第十三張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月2010第29期國際焊接工程師班 編稿上海交通大學陳立功IWE-3/3.3 12-13接頭和結(jié)構(gòu)疲勞強度144提高環(huán)境結(jié)構(gòu)疲勞強度的措施4.1設(shè)計措施（1）整體設(shè)計：滿足產(chǎn)

12、品的總體功能要求和整體強度、剛度的要求，注意從宏觀角度分散集中載荷，減小應力集中，做到剛?cè)嵯酀?；影響結(jié)構(gòu)抗力的因素（內(nèi)因）（2）細部設(shè)計：通過細部尺寸、形狀的處理，做到粗細、厚薄、寬窄截面間的圓滑過渡，減小應力集中；（3) 結(jié)構(gòu)兩部份相接區(qū)應平緩圓滑過渡；4.2 工藝措施易產(chǎn)生裂紋的缺口部位預制壓應力；區(qū)分靜載與動載的結(jié)構(gòu)設(shè)計區(qū)別：避免焊接缺陷；避免空間交叉焊縫，同時又要考慮降低應力集中；減低焊接殘余應力，預制壓應力；4.3 使用中的維護措施 防腐蝕處理。加強對運行結(jié)構(gòu)的檢查，及時發(fā)現(xiàn)和修復裂紋。第十四張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月2010第29期國際焊接工程師班 編稿上海交通大學陳

13、立功IWE-3/3.3 12-13接頭和結(jié)構(gòu)疲勞強度15美國國家標準AWS D1.12000-鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范中C8.3節(jié)提出了延長疲勞壽命可以考慮的措施：1）打磨焊趾2）焊趾重熔3）焊趾錘擊4）打磨+錘擊具體工藝應受材料強度和接頭形式的限制。先焊縱向主焊縫。焊縫區(qū)表面消應力及壓應力預制。配合的細節(jié)處理。后焊筋板；焊縫交叉點外引弧，焊到頂點，回程重熔，消除引弧缺陷。新焊縫區(qū)表面消應力及壓應力預制。第十五張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試規(guī)則第十六張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月第一十三條：焊接操作技能考試應從焊接方法、試件材料、焊接材料及試件形式等方面進

14、行考核。 焊接方法及代號見表1， 焊條類別代號及適用范圍見表2， 試件鋼號分類及代號見表3， 各種試件形式、位置及代號見表4， 焊接要素及代號見表5。第十七張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月表1焊接方法及代號焊接方法代號焊條電弧焊SMAW鎢極氣體保護焊GTAW熔化極氣體保護焊GMAW（含藥芯焊絲電弧焊FCAW）埋弧焊SAW第十八張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）、“2002年考規(guī)”對八種焊接方法的焊工考試作出規(guī)定，除此以外的焊接方法都按四十三條規(guī)定進行考試。藥芯焊絲電弧焊考試規(guī)定與熔化極氣體保護焊相同，常用半自動與自動焊方式( 實質(zhì)上是手工焊與機械焊）。堆焊不能稱為焊接方法，

15、只是焊接方法的運用，各種焊接方法焊接操作技能考試規(guī)定也適用于堆焊的運用。對于焊接方法按“2002年考規(guī)”分為手工焊接和機械化焊接兩種方法；第十九張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月對焊工操作技能“2002年考規(guī)”分為手工和焊機操作技能兩種。 對試件對接形式分為板材對接焊縫、管材對接焊縫和管板角接頭試件三種。焊接不銹鋼復合鋼之間焊縫及過渡焊縫的焊工，應取得耐蝕堆焊資格第二十張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月表2焊條類別、代號及范圍焊條類別焊條類別代號相應型號牌號適用焊件的焊條范圍鈦鈣型F1EXX03J422/J502F1纖維素型鈦型F2EXX10J505GXF1、F2鈦型、鈦鈣型F3E

16、XXX(X)-16/-17G202F1、F3低氫型、堿性F3JEXX15/-16J427/J507R507/R307F1、F3、F3J鈦型、鈦鈣F4EXXX(X)-16/-17A132/A302F4堿性F4JEXXX(X)-16/-17A137/A307F4、F4J第二十一張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月.二、鍋爐、壓力容器和壓力管道使用國產(chǎn)焊條所執(zhí)行的國家標準有三個：GB/T9831995， GB/T51171995， GB/T51181995，行業(yè)標準一個： JB/T47472002。表2焊條代號、類別及適用范圍F1鈦鈣型EXX03F1（J422、J502) GB/ T5117 這

17、類焊條為鈦鈣型，藥皮中含30%以上的氧化鈦和20%以下的鈣或鎂的碳酸鹽第二十二張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月礦，熔渣流動性良好，脫渣容易，電弧穩(wěn)定熔池適中，飛濺少，焊波整齊。這類焊條適用于全位置焊接，焊接電流為交流或直流正、反接，主要焊接較重要的碳鋼結(jié)構(gòu)。F2纖維素型EXX10，EXX11，（GB/T5117）EXX10X，EXX11X， （GB/T5118） EXX10、 EXX10X型焊條為高纖維素鈉型藥皮中纖維素含量較高，電弧穩(wěn)定，焊接時有機物在電弧區(qū)分解產(chǎn)生大量的氣體，保護熔敷金屬，電弧吹力大，熔深較深。第二十三張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月熔化速度快，熔渣少，脫渣

18、容易，熔渣覆蓋較差，通常限制采用大電流焊接。這類焊條適用于全位置焊接，特別適用于立焊、仰焊的多道焊和有較高射線檢測要求的焊縫，也可用于向下立焊，焊接電流為直流反接。 如J505GX （GB/T5118） 適用焊件的焊條范圍：F1、F2第二十四張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月F3鈦型、鈦鈣型型號：（GB/T983)EXXX（X）16型焊條（G202),藥皮可以是堿性的，也可以是鈦型或鈦鈣型。適用于交流或直流焊接，為了在交流施焊時獲得良好的電弧穩(wěn)定性，這類焊條藥皮中一般都含有易電離元素如鉀，直徑不大于4.0mm的焊條可用于全位置焊接 。適用焊件的焊條范圍：F1、F3。 第二十五張，PPT共

19、一百頁，創(chuàng)作于2022年6月F3J低氫型、堿性 GB/T5117 J426 、J506、J507 GB/T5118J427、J507、J507RH GB/T983G207第二十六張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月EXX15、EXX15X型焊條，這類焊條為低氫鈉型。藥皮主要組成物是碳酸鹽礦和螢石，堿度較高，熔渣流動性好，焊接工藝性能一般，焊波較粗，角焊縫略凸，熔深適中，脫渣性能好，焊接時要求焊條干燥，并采用短弧焊。這類焊條可全位置焊接，焊接電流為直流反接。這類焊條的熔敷金屬具有良好的抗裂性能和力學性能。第二十七張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月 EXX16、EXX18X型焊條，這類焊

20、條為低氫鉀型藥皮。在與EXX15、 EXX15X型焊條藥皮基本相似的基礎(chǔ)上添加了穩(wěn)弧劑，如鉀水玻璃等，電弧穩(wěn)定，工藝性能、焊接位置與EXX15型焊條相似，焊接電流為交流或直流反接。這類焊條的熔敷金屬具有良好的抗裂性能和力學性能。適用焊件的焊條范圍：F1、F3、F3J第二十八張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月F4鈦型、鈦鈣型GB/T983EXXX（X）15EXXX（X）17（A132、A302） GB/T983F4J GB/T983EXXX（X）15EXXX（X）17（A137）（A307）第二十九張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月上述三個焊條國家標準都是等效采用美國國家標準，所謂等

21、效采用則是將國外標準的技術(shù)內(nèi)容全部照搬，只是計量單位從英制改為中國習慣采用的公制。當焊工考試時若采用了美國焊條，便可直接按（2002考規(guī)）表2的規(guī)定將美國焊條劃入相應的類別中。GB/T9831995等效ANSI/AWSA5.41992不銹鋼手工電弧焊焊條GB/T51171995等效ANSI/AWSA5.11991第三十張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月碳鋼藥皮電焊條規(guī)程 GB/T51181995等效ANSI/AWSA5.51981低合金鋼藥皮電焊條規(guī)程三、試件母材鋼號及代號見表3焊工焊接操作技能考試是要求焊工按照評定合格的焊接工藝施焊出沒有超標缺陷的焊縫。從焊接缺陷角度出發(fā)，焊工焊接操作

22、技能與母材鋼號沒有關(guān)系，對于焊條電弧焊，焊工焊接操作技能與藥皮類別密切相關(guān)。但因鋼材合金成分不同造成焊接性能不同，施焊時所采取的焊接工藝措施第三十一張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月不一樣，從焊接工藝復雜程度出發(fā)而將試件母材鋼號進行分類，并制定出替代規(guī)則，手工焊焊工焊接操作技能也相應分成四個等級。第三十二張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月表3試件鋼號分類及代號表類別代號典型鋼號示例碳素鋼Q195、Q215、Q235、10、20、20R、20G、20gHP245、HP265、L175、L210、S205低合金鋼HP295、HP325、L245、L290、馬氏體鋼鐵素體不銹鋼奧氏體不銹

23、鋼、雙相不銹鋼第三十三張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月表3中鋼號都是鍋爐、壓力容器、壓力管道和氣瓶現(xiàn)行標準中所列鋼號。GB66531994焊接氣瓶用鋼板中所列氣瓶用鋼的牌號都用“HP”打頭，例如HP245、HP365?！?45”表示鋼材屈服點s 下限值。氣瓶用鋼的化學成分都有控制范圍。第三十四張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月SY52971991石油天然氣輸送管道用直縫電阻焊鋼管中所列的鋼種等級都用“S”打頭，例如S240、S480?！?40表示該等級鋼種的t0.5下限值， （規(guī)定總伸長應力即試樣標距長度上產(chǎn)生0.5%的總伸長所需的拉應力）對于每個等級鋼種化學成分都有控制范圍。第

24、三十五張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月“GB/T97111999石油天然氣輸送鋼管交貨技術(shù)條件中所列的鋼種等級都用“L”打頭，例如L175、L155。155”表示該等級鋼種的Rt0.5下限值，對于每個等級鋼種化學成分都有控制范圍。碳素鋼（類）：焊接性能良好，大多數(shù)情況下焊前不要求預熱，焊后不要求后熱，部分鋼號因為沒有沖擊要求，因而也不需要控制線能量。低合金鋼（類）：這類鋼號焊前要求預熱，焊后要求后熱，而且有沖擊第三十六張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月試驗要求，因而要求控制線能量上限。馬氏體鋼、鐵素體不銹鋼（類）：這類鋼焊接裂紋傾向較大，焊前不要求預熱，焊后要進行熱處理，焊接工藝

25、要求嚴格，要求控制焊接線能量范圍。1Co5Mo與1Co9Mo1是代表這一類別鋼號， 1Co5Mo鋼供貨狀態(tài)的金相組織與熱處理狀態(tài)有關(guān)。即便退火供貨時為珠光體，在焊后其焊縫與熱影響區(qū)將出現(xiàn)馬氏體組織，所以將它列入類。第三十七張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼（類）：這類鋼材用相應的焊條施焊時熔池不易攤開，熔滴過渡不暢特點與碳鋼、低合金鋼很不同，故另列一類。表3內(nèi)所列鋼號只是典型鋼號示例，包含了鍋爐、壓力容器、壓力管道標準中所列鋼號。對于沒有列入表3的鋼號（例如新鋼號、國外鋼號）可根據(jù)第四十四條規(guī)定由焊工考委會將其列入相應類別中。對焊機操作工來講，焊接操作技能考試是考

26、核焊工掌握焊機能力，焊接過程“自動”第三十八張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月完成與鋼號無關(guān)，焊機操作工用某一鋼號經(jīng)焊接操作技能考試合格后，則焊接所有鋼號都可免除考試。表4試件形式、位置及代號見圖： 第三十九張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月表4試件形式、位置及代號試件形式試件位置代號板材對接焊縫平焊1G橫焊2G立焊3G仰焊4G第四十張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月管材對接焊縫試件水平轉(zhuǎn)動1G垂直固定2G向上焊水平固定向下焊5G5GX向上焊45固定向下焊6G6GX第四十一張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月管板角接頭試件水平轉(zhuǎn)動2FRG垂直固定平焊2FG垂直固定仰焊4F

27、G水平固定5FG45固定6FG第四十二張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月第十四條焊接操作技能考試合格的焊工，當試件鋼號或焊材變化時，屬下列情況之一的不需重新進行焊接操作技能考試：（一）手工焊焊工采用某類別鋼號經(jīng)焊接操作技能考試合格后，焊接該類別其它鋼號時；（二）手工焊焊工采用任一鋼號，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，焊接該第四十三張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月類別鋼號與類別代號較低鋼號所組成的異種鋼號焊接接頭時；（三）除類外，手工焊焊工采用某類別任一鋼號，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，焊接較低類別鋼號時；（四）焊機操作工采用某類別任一鋼號，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，焊接其它類別鋼號時；（

28、五）變更焊絲鋼號（或型號）、第四十四張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月藥芯焊絲類型、焊劑型號、保護氣體種類和鎢極種類時；第十五條經(jīng)焊接操作技能考試合格的焊工，屬下列情況之一的，需重新進行焊接操作技能考試：、改變焊接方法；、在同一焊接方法中，手工焊考試合格，從事焊機操作工時；、在同一種焊接方法中，焊機操作第四十五張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月考試合格，從事手工焊工作時；、表五中焊接要素（代號）01、02、03、04、06和08之一改變時；、焊件焊接位置超出表11規(guī)定的適用范圍時。第四十六張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月表5焊接要素及代號 焊接要素要素代號手工焊鎢極氣體保護

29、焊填充金屬焊絲無01實芯02藥芯03機械化焊鎢極氣體保護焊自動穩(wěn)壓系統(tǒng)有04無05自動跟蹤系統(tǒng)有06無07每面坡口內(nèi)焊道單道08多道09第四十七張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月焊接要素實際上是影響焊工焊接操作技能的工藝因素和條件，增加表5焊接要素及代號是“2002年考規(guī)”特點，從表5可見，分兩種情況：一是手工焊，只對鎢極氣體保護焊填充金屬規(guī)定了三種情況（無焊絲、實芯、藥芯焊絲）；二是機械化焊對鎢極氣體保護焊的自動穩(wěn)壓系統(tǒng)和其他焊接方法的自動跟蹤系統(tǒng)及單道焊、多道焊重新考試規(guī)定?！氨?中焊接要素（代號）01、02、03、04、06和08之一改變時”這一句話中說明 第四十八張，PPT共一百

30、頁，創(chuàng)作于2022年6月 表5中共有9個焊接要素，只有上述6個焊接要素改變時，需要重新進行焊接操作技能考試，要素改變的含義是：01改變含義：手工鎢極氣體保護焊增加或取消填充金屬焊絲。02改變含義：手工鎢極氣體保護焊從實芯填充金屬焊絲變?yōu)樗幮咎畛浣饘俸附z，或取消填充金屬焊絲。 03改變含義：手工鎢極氣體保護焊從藥芯填充金屬焊絲變?yōu)閷嵭咎畛浣饘俸附z，或取消填充金屬焊絲。 第四十九張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月 04改變含義：自動鎢極氣體保護焊取消自動穩(wěn)壓系統(tǒng)；06改變含義：所有機械化焊接方法取消自動跟蹤系統(tǒng)。08改變含義：所有機械化焊接方法在每面坡口內(nèi)從單道焊變?yōu)槎嗟篮?。焊縫金屬中的焊層

31、與焊道是兩個概念，其定義可看GB/T33751994焊接術(shù)語，在圖A所示焊縫中有四個焊層6條焊道，在圖B所示焊縫中有兩個焊層2個焊道。 第五十張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月圖B 表5中“08”和“09”是指“每面坡口內(nèi)焊道”。如圖C所示雙面坡口的焊縫內(nèi)，正面為單道，而背面為多道。 圖A圖C第五十一張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月第十六條焊接操作技能考試可以由一名焊工在同一試件上采用一種焊接方法進行，也可以由一名焊工在同一試件上采用不同焊接方法進行組合考試；或由兩名（或以上）焊工在同一試件上采用相同或不同焊接方法進行組合考試。由三名（含三名）以上焊工的組合考試試件，厚度不得小于

32、20mm。第五十二張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月例一、如16MnR，板厚12mm，平焊對接、一焊工用實芯焊絲，鎢極氣體保護焊打底2mm，焊條電弧焊用低氫型焊條蓋面10mm?？荚嚭细窈?，他即具有兩個項目：GTAW1G-2-02SMAW1G（K）10F3J第五十三張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月例二、一管板角接頭試件，管外徑為57，材質(zhì)為20號鋼，壁厚4mm；板厚12mm，材質(zhì)為16MnR，垂直固定，一焊工用實芯焊絲鎢極氣體保護焊打底2mm，再用低氫型焊條電弧焊焊完，考試合格后，他即具有兩個項目：GTAW/2FG2/5702SMAW/2FG（K）10/57F3J 第五十四張，PP

33、T共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月手工焊焊工進行焊接操作技能考試合格時，焊條熔敷金屬成分和組織應與試件母材類同，不得用奧氏體不銹鋼焊條或雙相鋼焊條焊接、類鋼號。當使用GB/T983中的焊條進行耐蝕堆焊時，手工焊焊工采用某類別任一鋼號作基層經(jīng)操作技能考試合格后，在較低類別鋼號上堆焊時不需重新進行焊接操作技能考試。手工焊焊工采用類中任一鋼號經(jīng)焊接操作技能考試合格后，當使用奧氏體不銹鋼焊條或雙相鋼焊條焊接、類鋼焊件時不需重新進行焊接操作技能考試。第五十五張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月第十七條考試試件試件形式各種試件形式如圖所示，包括：對接焊縫試件、管板角接頭試件、堆焊試件。管板角接頭形式見圖

34、4。對接焊縫試件、管板角接頭試件分帶襯墊和不帶襯墊兩種。雙面焊、部分焊透的對接焊縫和部分焊透的管板角接頭均視為帶襯墊。第五十六張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十七張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十八張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十九張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月焊接操作技能考試試件分為：對接焊縫試件（下分板材對接焊縫試件和管材對接焊縫試件），管板角接頭試件，和堆焊試件。對接焊縫是鍋爐、壓力容器、壓力管道中最大量使用的焊縫形式，可將角焊縫看作坡口角度為90的對接焊縫，從焊工熔敷焊縫金屬過程而言，角焊縫與

35、對接焊縫是極其相似的，焊工采用對接焊縫試件經(jīng)焊接操作技能考試合格后在一定條件下適用于焊接第六十一張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月角焊縫，“2002考規(guī)”中不再設(shè)角焊縫試件。第六十二張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月第十八條手工焊焊工采用對接焊縫試件，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，適用于焊件金屬厚度范圍見表7。t為每名焊工、每種焊接方法在試件上的對接焊縫金屬厚度（余高不計），當某焊工用一種焊接方法考試且試件截面全焊透時，t與試件母材T相等。第六十三張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月表7手工焊對接焊縫適用于對接焊縫焊件焊縫金屬厚度范圍mm焊縫形式試件母材厚度T適用于焊件焊縫金屬厚度

36、最小值最大值對接焊縫 12不限2t 12不限不限（注）第六十四張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月注：t不得小于12mm，且焊縫不得少于3層例SMAW1G8F3J焊條電弧焊，材質(zhì)、類，水平位置，焊縫金屬厚度16mm ,低氫型焊條施焊。（如果為T16則）GTAW 1G302手工鎢極氣體保護焊，實芯焊絲，材質(zhì)、類，水平位置，焊縫金屬厚度6mm。 （如果為T6則） 第六十五張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月、手工焊焊工采用管材對接焊縫試件，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，適用于管材對接焊縫焊件外徑范圍見表8；適用于焊縫金屬厚度范圍見表7。 第六十六張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月表8手工

37、焊管材對接焊縫試件適用于對接焊縫焊件外徑范圍mm管材試件外徑D適用于管材焊件外徑范圍最小值最大值25D不限25D7625不限7676不限300（注）76不限第六十七張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月注：管材向下焊試件例：SMAW1G2/25F3J焊條電弧焊，材質(zhì)、類，水平轉(zhuǎn)動，焊縫金屬厚度4mm ,管外徑25mmn。（對244.5的管？）GTAW1G2/2502手工鎢極氣體保護焊，實芯焊絲，材質(zhì)、類，水平轉(zhuǎn)動，焊縫金屬厚度4mm ,管外徑25mmn。第六十八張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月 、手工焊焊工采用管板角接頭試件，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，適用于管板角接頭焊件范圍見表9，

38、當某焊工用一種焊接方法考試且試件截面全焊透時，t與試件板材厚度S0相等。第六十九張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月表9手工焊管板角接頭試件適用于管板角接頭焊件范圍mm管板角接頭試件管外徑D適用焊件范圍管外徑管壁厚度焊件焊縫金屬厚度最小值最大值最小值最大值25D不限不限不限當S012時2t當S0 12時（注）不限25D7625不限不限7676不限不限第七十張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月注：當S012時，t應不小于12mm，且焊縫不得少于3層例SMAW/-2FG8/57F3J焊條電弧焊，類和類材料相焊，管574，管板角焊縫，焊縫金屬厚度t16mm，焊條為低氫型。如果，或板厚18mm

39、以上？ 例GTAW/-2FG-3/57-02 手工鎢極氣體保護焊，實芯焊絲， 類和類材料相焊，管板角焊縫，焊縫金屬厚度6mm。（如果？）第七十一張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月、焊機操作工采用對接焊縫試件或管板角接頭試件考試時，母材厚度T或S0自定，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，適用于焊件焊縫金屬厚度不限。例SAW1G（K）07/08例 SAW1G（K）07/09例GTAW5FG（K）04/06/09例 GTAW5FG（K）05/07/09第七十二張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月焊機操作工采用對接焊縫試件或管板角接頭試件考試時，管外徑自定，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，適用于管材對接焊

40、縫焊件或管板角接頭焊件管外徑的最小值為試件外徑，最大值不限。例GTAW5FG（K）04/06/09此時已看不出管徑最小值，只能從焊工考試檔案中才可查出D值第七十三張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月手工焊焊工和焊機操作工采用不帶襯墊對接焊縫試件或管板角接頭試件，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，分別適用于帶襯墊對接焊縫試件或管板角接頭試件；反之不適用。例按第十六條組合考試：材質(zhì)16MnR，板厚12mm，平焊試件，用手工鎢極氬弧焊打底，填充金屬為實芯焊絲，焊縫金屬厚度2mm，然后采用低氫型焊條手工焊填滿坡口，項目代號為：第七十四張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月GTAW1G202和SMAW1G

41、（K）10F3J則焊條電弧焊只能用于雙面焊、部分焊透的對接焊縫。例管板角接頭無襯墊水平固定試件，管材壁厚2mm , 25mm ,材質(zhì)20號鋼，板材厚度12mm，材質(zhì)16MnR，采用手工鎢極氬弧焊打底，填充金屬為實芯焊絲，焊縫金屬厚度為2mm，然后采用低氫型焊條手工焊填滿坡口，項目代號為 ：第七十五張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月 GTAW/-2FG-2/25-02 SMAW-/-2FG(K)-10/25-F3J則焊條電弧焊只能用于雙面焊、部分焊透的對接焊縫。手工焊焊工和焊機操作工采用對接焊縫試件或管板角接頭試件，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，除規(guī)定需要重新考試時，適用于焊件角焊縫，且母材厚

42、度和外徑不限。上述“除規(guī)定需要重新考試”的規(guī)定為：第七十六張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月手工焊焊工：第十五條規(guī)定：手工焊考試合格從事焊機操作工表5中焊接要素01、02、03、04、06和08改變時焊條類別超出表2的規(guī)定：第十四條規(guī)定：第十九條規(guī)定：第七十七張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月第十八條、中關(guān)于管外徑的規(guī)定。焊機操作工：第十五條規(guī)定內(nèi)容：焊機操作考試合格，從事手工焊工作時。第七十八張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月耐蝕堆焊試件各種焊接方法的焊接操作技能考試規(guī)定也適用于耐蝕堆焊。手工焊焊工和焊機操作工采用堆焊試件考試合格后，適用于焊件的堆焊層厚度不限，適用于焊件母

43、材厚度范圍見表10。第七十九張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月表10堆焊試件適用母材厚度范圍mm堆焊試件母材厚度T適用于堆焊焊件母材厚度范圍最小值最大值25T不限2525不限第八十張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月焊接不銹鋼復合鋼的復層之間焊縫及過渡焊縫的焊工，應取得耐蝕堆焊資格例：有一復合鋼板，基層材質(zhì)為16MnR，板厚16mm，復合層為0Gr18Ni9，板厚3mm ，平板對接，采用平焊位置、低氫型和堿性焊條施焊，所需焊工項目為：SMAW1G12F3JSMAW（N16）1G（K）F4JSMAW1G（K）12F4J第八十一張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月值得注意是表7、表8

44、、表9、表11中試件厚度包括試件母材厚度和試件焊縫金屬厚度。對于焊接操作技能考試來說是考核焊工堆敷焊縫金屬時盡量不出或少出焊接缺陷能力，而不是考核在什么厚度試件坡口內(nèi)施焊焊縫的能力，因此考核焊工焊接操作技能應按試件焊縫金屬厚度考慮，而不是按試件母材厚度考慮。焊工在試件上可以不焊滿坡口，為便于檢驗與結(jié)果評定通常焊滿坡口，“2002考規(guī)”只依據(jù)試件第八十二張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月焊縫金屬厚度來確定適應于焊件焊縫金屬厚度范圍。參照ASME第卷規(guī)定出手工焊試件合格后適應于焊件焊縫金屬厚度范圍見表7、表9。從焊工焊接操作技能考試目的出發(fā)，焊縫金屬厚度越大，則焊工施焊道數(shù)與層數(shù)越多，產(chǎn)生焊

45、接缺陷的幾率也越大。因此，厚度大的焊縫金屬考試合格了，焊接厚度小的焊縫金屬焊件則可免除考試。第八十三張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月（十一）手工焊焊工和焊機操作工，采用對接焊縫試件或管板角接頭試件，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，適用于焊件的焊接位置見表11。表11試件適用焊件焊接位置第八十四張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月試件適用焊件范圍對接焊縫位置角焊縫位置管板角接頭焊件位置形式代號板材和外行大于600mm的管材外徑600mm的管材板材對接焊縫1G、2G3G、4G管材對接焊縫1G、2G、5G、5XG、6G、6XG管板角接頭2FG、2FRG4FG、5FG、6FG第八十五張，PPT共

46、一百頁，創(chuàng)作于2022年6月注：1.表中“立”表示向上立焊；向下立焊表示為：立向下。2.板材對接焊縫試件考試合格后，適用管材對接焊縫焊時，管外徑應76mm。第八十六張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月表11試件適用焊件焊接位置表11規(guī)定實質(zhì)是：對接焊縫試件適用對接焊縫、焊件角焊縫；管板角接頭試件適用焊件角焊縫都只是指“焊縫位置”適用。管板角接頭試件適用管板角接頭焊件，只是指“焊縫位置”適用。執(zhí)行表11時應注意下列各點：板材對接焊縫試件考試合格的焊工適應于600mm管材對接焊縫焊件，但焊件管材應D76mm，對于D76mm管材焊件焊工資格應按表8進行考試。第八十七張，PPT共一百頁，創(chuàng)作于2022年6月管材對接焊縫試件考試合格的焊工適應于焊件范圍還要受到第十八條和對管材外徑的規(guī)定限制。管板角接頭試件考試合格的焊工適應于焊件范圍還要受到第十八條和對管材外徑的規(guī)定限制。對接焊縫試件、管板角接頭試件適用于焊件角焊縫，適應的只是焊縫位置，角焊縫焊件母材厚度和焊縫尺寸第八十八張，PPT共一百頁，創(chuàng)