焊接標(biāo)準(zhǔn)化知識培訓(xùn)教程.ppt

1、1,路機研究院 2007年9月,標(biāo)準(zhǔn)化培訓(xùn)教程 焊接標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn),2,一、焊接基本概念,焊接：是通過加熱或加壓或兩者并用，用（或不用）填充材料將同種（或異種）金屬材料實現(xiàn)原子之間結(jié)合的加工方法。 促進(jìn)原子或分子之間產(chǎn)生結(jié)合和擴(kuò)散的方法是加熱或加壓，或兩者并用。,兩件可為同種或異種材料（金屬和非金屬）。,3,二、焊接方法分類,根據(jù)在焊接過程中金屬材料所處的狀態(tài)，焊接方法分熔焊、壓焊和釬焊等三大類。,熔焊：將待焊處的母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法稱為熔焊。常見的有電弧焊、氣焊、電渣焊、埋弧焊及各種氣體保護(hù)焊、激光焊等。其中又分為熔化極和非熔化極。,壓焊：在焊接過程中，必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱

2、），以完成焊接的方法，稱為壓焊。 釬焊：是硬釬焊和軟釬焊的總稱。其主要特點是母材不熔化。,4,熱作用局部性：與熱處理不同，屬于不均勻加熱。 瞬時間性：熱源以一定速度（300mm/min左、右）移動，加熱速度達(dá)到1500/S，短時間內(nèi)可將大量熱量從加熱源傳遞到焊接工件上，而母材迅速將熱量導(dǎo)出而冷卻降溫。 焊接加熱過程對焊縫質(zhì)量的影響： 影響熔池金屬的理化反應(yīng)，造成不完全偏析、氣孔、夾雜等缺陷。 由于熱傳導(dǎo)過程，使焊縫區(qū)域金屬產(chǎn)生淬硬、脆化、軟化等組織。 由于不均勻加熱及冷卻，產(chǎn)生不均勻應(yīng)力和變形，形成裂紋。,三、焊接過程的特點及影響,5,概念：金屬材料的焊接性能是指材料對焊接加工的適應(yīng)性；即指金

3、屬用一定的焊接方法和在一定的工藝要求下能否獲得優(yōu)良接頭的性能和該接頭能否在使用條件下可靠地運行的性能。 使用焊接性：焊接接頭或整個結(jié)構(gòu)滿足產(chǎn)品技術(shù)要求條件規(guī)定的使用性能和要求。 焊接性不僅與材料本身的固有性能有關(guān)，同時也與許多焊接工藝條件有關(guān)。,四、常用金屬材料的焊接性能,6,金屬材料的焊接性能與金屬材料的化學(xué)成分有很大關(guān)系；一般用碳當(dāng)量的大小來衡量: 碳當(dāng)量（CE）0.4%時，鋼材的淬硬傾向不明顯，可焊性優(yōu)良，焊接時不必預(yù)熱。 碳當(dāng)量（CE）=0.4%0.6%時，鋼材的淬硬傾向逐漸明顯，需要采取適當(dāng)預(yù)熱，控制線能量等工藝措施。 碳當(dāng)量（CE）0.6%時，淬硬傾向強，可焊性不好。,7,影響材料

4、焊接性的主要因素： 材料因素： 物理性能：熔點、熱導(dǎo)率、熱容量等。 化學(xué)性能：對氫、氮的敏感程度。 工藝因素：焊接方法、工藝參數(shù)、焊接順序、預(yù)熱、后熱、焊后熱處理等。 結(jié)構(gòu)因素：焊接結(jié)構(gòu)和接頭的設(shè)計形式（如形狀、尺寸、厚度、接頭坡口形式、焊縫布置及截面形狀）。 使用條件：結(jié)構(gòu)的工作溫度、負(fù)載情況和工作介質(zhì)等，如低溫工作要求抗脆性斷裂；交變載荷要求焊縫抗疲勞性能。,8,概念：用焊接方法把金屬材料連接起來的接頭叫焊接接頭。 接頭形式： 對接接頭：,五、焊接接頭及形式,對接接頭有形坡口、V形坡口、X形坡口、U形坡口、單邊U形坡口、雙面U形坡口等形式。,9,T形接頭：,T形接頭坡口有I形坡口、單邊V形

5、、K形以及雙U形坡口等四種形式。,10,角接接頭：,角接接頭有I形坡口、單邊V形坡口、V形坡口及K形坡口等四種形式。,11,搭接接頭：,搭接接頭有I形坡口、圓孔內(nèi)塞焊及長孔內(nèi)角焊三種形式。,卷邊接頭：,12,六、焊接坡口形式及表示方法,焊接坡口主要有形坡口、卷邊坡口、V形坡口、X形坡口、單邊V形坡口、雙單邊V形坡口、Y形坡口、 U形坡口、單邊U形坡口、雙面U形坡口、雙U形坡口、J形坡口等形式。,焊縫坡口設(shè)計的基本知識： 一般手工焊和CO2氣體保護(hù)焊在板厚小于8mm，埋弧焊在板厚小于12mm時不開坡口，即通常所說的采用I形坡口。 坡口間隙根據(jù)不同焊接方法及板厚具體確定，一般手工焊和CO2氣體保護(hù)

6、焊為03mm，埋弧焊為26mm。 坡口鈍邊：手工焊和CO2氣體保護(hù)焊為12mm，埋弧焊為26mm。 坡口角度：以“V”坡口為例說明： 單面手工焊： （：812mm）坡口角度為：705； （：1220mm）坡口角度為：605。 雙面手工焊：（：812mm）坡口角度為：705； （：1220mm）坡口角度為：605。,13,單面CO2氣體保護(hù)焊（t：820mm）坡口角度為：505。 雙面CO2氣體保護(hù)焊（t：820mm）坡口角度為：455。 單面埋弧焊（t：1220mm）坡口角度為：605。 雙面埋弧焊（t：1630mm）坡口角度為：605。,1、形坡口：,2、卷邊坡口：,14,3、單邊V形坡口：

7、,4、V形坡口：,15,5、帶鈍邊單邊V形坡口：,6、雙單邊V形坡口：,16,7、帶鈍邊雙單邊V形坡口：,8、Y形坡口：,17,9、帶鈍邊（雙）U形坡口：,10、帶鈍邊（雙）J形坡口：,18,接頭的選擇原則： 根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材質(zhì)、技術(shù)要求等。 根據(jù)采用的焊接方法及接頭的基本特性。 根據(jù)承載荷的性質(zhì)、大?。ㄈ缋?、壓縮、彎曲、沖擊等）。 根據(jù)工作環(huán)境要求。 根據(jù)變形與控制及施焊的難易程度。 根據(jù)接頭的焊前準(zhǔn)備和焊接費用等。 坡口的選擇原則： 保證焊件的焊接質(zhì)量、焊縫能焊透。 坡口容易加工（如U型坡口比V型坡口加工困難，費用高）。 盡可能減少金屬填充量。 減少焊接變形。 保證焊接可達(dá)性

8、。 不同位置的焊接操作要求。,19,七、常見焊縫表示方法,（常見焊縫表示圖一）,常見焊縫主要有形焊縫、卷邊焊縫、V形焊縫、X形焊縫、單（雙）邊V形焊縫、Y形焊縫、單（雙）邊U形焊縫、點焊縫、堆焊縫、J形焊縫、喇叭形焊縫等形式。,20,（常見焊縫表示圖二）,焊縫輔助符號有平面、凸面、凹面、三面、周圍、現(xiàn)場、尾部等；焊縫詳細(xì)表示及具體要求見GB/T 324-1988焊縫符號表示法、GB/T 985-1988氣焊、手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫坡口的基本形式與尺寸等標(biāo)準(zhǔn)。,21,在標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)產(chǎn)品構(gòu)件的受力情況以及重要性，把焊縫分為A、B、C、D等四大類。 A類：承受動載、沖擊載荷、作為高強度結(jié)構(gòu)件以及

9、使用高強鋼板時的焊縫（如：泵車臂架、支腿、布料桿立柱、起重機各節(jié)臂和支腿、銑刨機支腿等）。 B類：承受高壓的焊縫（如：液壓油缸、高壓油管等焊縫）。 C類：主要部件的焊縫（如：拖泵車架、轉(zhuǎn)臺；攤鋪機機架、熨平板架；平地機前后機架；壓路機前后車架、滾輪等），密封焊縫（如：各產(chǎn)品油箱、水箱等）以及如攤鋪機覆蓋件、平地機機罩等影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量的焊縫。 D類：配焊焊縫和其它結(jié)構(gòu)焊縫。,八、Q/SY 2006-2005焊縫質(zhì)量檢驗通用標(biāo)準(zhǔn),22,A類對接焊縫分級檢驗標(biāo)準(zhǔn)：,23,A類對接焊縫分級檢驗標(biāo)準(zhǔn)：,24,A類對接焊縫分級檢驗標(biāo)準(zhǔn)：,25,A類對接焊縫分級檢驗標(biāo)準(zhǔn)：,26,A類對接焊縫分級檢驗標(biāo)準(zhǔn)：

10、,27,B類對接焊縫分級檢驗標(biāo)準(zhǔn)：,28,B類對接焊縫分級檢驗標(biāo)準(zhǔn)：,29,B類對接焊縫分級檢驗標(biāo)準(zhǔn)：,30,B類對接焊縫分級檢驗標(biāo)準(zhǔn)：,31,B類對接焊縫分級檢驗標(biāo)準(zhǔn)：,32,C類對接焊縫分級檢驗標(biāo)準(zhǔn)：,33,C類對接焊縫分級檢驗標(biāo)準(zhǔn)：,34,C類對接焊縫分級檢驗標(biāo)準(zhǔn)：,35,C類對接焊縫分級檢驗標(biāo)準(zhǔn)：,36,C類對接焊縫分級檢驗標(biāo)準(zhǔn)：,37,九、設(shè)計圖樣上應(yīng)表明的焊接要求內(nèi)容及焊縫標(biāo)注,正確完整的焊縫標(biāo)注符號； 選定的焊接方法及所選用的焊接材料（焊接材料也可不標(biāo)明而由工藝 確定）； 焊后消除應(yīng)力處理要求； 校正焊接變形要求； 焊縫質(zhì)量等級要求（如：X射線探傷、超聲波探傷的等級要求）。 焊接

11、件應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)：按標(biāo)準(zhǔn)Q/SY 2006-2005焊縫質(zhì)量檢驗通用標(biāo)準(zhǔn)及Q/SY 1187-2007焊接件通用技術(shù)條件等規(guī)定要求。,設(shè)計圖樣上應(yīng)表明的焊接要求內(nèi)容：,38,焊縫符號應(yīng)明確地表示所要說明的焊縫，而且不使圖樣增加過多的注解。 焊縫符號一般由基本符號與指引線組成。必要時還可以加上輔助符號、補充符號和焊縫尺寸符號等。 圖形符號的比例、尺寸和在圖樣上的標(biāo)注方法，按技術(shù)制圖有關(guān)規(guī)定。 允許制定專門的說明書或技術(shù)條件，用以說明焊縫尺寸和焊接工藝等內(nèi)容。必要時也可在焊縫符號中表示這些內(nèi)容。 完整的焊縫表示方法除了基本符號、輔助符號、補充符號以外，還包括指引線、一些尺寸符號及數(shù)據(jù)。 指引線一般由

12、帶有箭頭的指引線(簡稱箭頭線)和兩條基準(zhǔn)線(一條為實線，另一條為虛線)兩部分組成。如下圖所示。,焊縫標(biāo)注：,39,箭頭線的位置： 箭頭線相對焊縫的位置般沒有特殊要求，但是在標(biāo)注單邊V形、Y形、U形、J形坡口的焊縫時，箭頭線必須指向帶有坡口一側(cè)的工件。 必要時，允許箭頭線彎折一次。 基準(zhǔn)線的虛線可以畫在基準(zhǔn)線的實線下側(cè)或上側(cè)。 基準(zhǔn)線一般應(yīng)與圖樣的底邊相平行，但在特殊條件下亦可與圖樣的底邊相垂直。 基本符寫相對基準(zhǔn)線的位置：為了能在圖樣上確切地表示焊縫的位置，特將基本符號相對基準(zhǔn)線的位置作如下規(guī)定: 如果焊縫在接頭的箭頭側(cè)，則將基本符號標(biāo)在基準(zhǔn)線的實線側(cè)。 如果焊縫在接頭的非箭頭側(cè)，則將基本符號

13、標(biāo)在基準(zhǔn)線的虛線側(cè)。 標(biāo)對稱焊縫及雙面焊縫時，可不加虛線。,40,焊縫尺寸符號及標(biāo)注要求： 一般要求：基本符號必要時可附帶有尺寸符號及數(shù)據(jù)，尺寸符號主要有： 工件厚度（t）； 坡口角度（a) ； 根部間隙（b）； 鈍邊（p)； 焊縫寬度（c)； 焊縫段數(shù)（n）； 焊縫間距（e）； 焊角尺寸（K）； 熔核直徑（d）； 坡口深度（H）； 焊縫余高（k）； 焊縫有效厚度（S）； 坡口面角度（）；根部半徑（R）等。 焊縫尺寸符號及數(shù)據(jù)的標(biāo)注原則： a、焊縫橫截面上的尺寸標(biāo)在基本符號的左側(cè)； b、焊縫長度方向尺寸標(biāo)在基本符號的右側(cè)； c、坡口角度、坡口面角度、根部間隙等尺寸標(biāo)在基本符號的上側(cè)或下側(cè)； d

14、、相同焊縫數(shù)量符號標(biāo)在尾部； e、當(dāng)需要標(biāo)注的尺寸數(shù)據(jù)較多又不易分辨時，可在數(shù)據(jù)前面增加相應(yīng)的尺寸符號； f、當(dāng)箭頭線方向變化時，上述原則不變。 具體標(biāo)注要求見下圖示意：,41,焊縫標(biāo)注具體要求圖示：,42,焊縫符號的標(biāo)注方法：,當(dāng)同一圖樣上全部焊縫所采用的焊接方法完全相同時，焊縫符號尾部表示焊接方法的代號可省略不注，但必須在技術(shù)要求或其他技術(shù)文件中注明“全部焊縫均采用焊”等字樣；當(dāng)大部分焊接方法相同時，也可在技術(shù)要求或其他技術(shù)文件中注明“除圖樣中注明的焊接方法外，其余焊縫均采用焊”等字樣。 在焊縫符號中標(biāo)注交錯對稱焊縫的尺寸時，允許在基準(zhǔn)線上只標(biāo)注一次。 當(dāng)斷續(xù)焊縫、對稱斷續(xù)焊縫和交錯斷續(xù)焊

15、縫的段數(shù)無嚴(yán)格要求時，允許省略焊縫段數(shù)。 在同一圖樣中，當(dāng)若干條焊縫的坡口尺寸和焊縫符號均相同時，可采用集中標(biāo)注（多條指引線）；當(dāng)這些焊縫同時在接頭中的位置均相同時，也可采用在焊縫符號的尾部加注相同焊縫數(shù)量的方法簡化標(biāo)注；但其他型式的焊縫，仍需分別標(biāo)注。,43,關(guān)于焊縫尺寸符號的幾點說明： 確定焊縫位置的尺寸不在焊縫符號中給出，而是將其標(biāo)注在圖樣上。 在基本符號的右側(cè)無任何標(biāo)注且又無其他說明時，意味著焊縫在工件的整個長度上是連續(xù)的。 在基本符號的左側(cè)無任何標(biāo)注且又無其他說明時，表示對接焊縫要完全焊透。 塞焊縫、槽焊縫帶有斜邊時，應(yīng)該標(biāo)注孔底部的尺寸。,當(dāng)同一圖樣中全部焊縫相同且已用圖示法明確表

16、示其位置時，可統(tǒng)一在技術(shù)要求中用符號表示或用文字說明，如“全部焊縫為 ”；當(dāng)部分焊縫相同時，也可采用同樣的方法表示，但剩余焊縫應(yīng)在圖樣中明確標(biāo)注。 當(dāng)焊縫長度的起始和終止位置明確（已由構(gòu)件的尺寸確定）時，允許在焊縫符號中省略焊縫長度。 在不致引起誤解的情況下，當(dāng)箭頭線指向焊縫，而非箭頭側(cè)又無焊縫要求時，允許省略非箭頭側(cè)的基準(zhǔn)線(虛線)。,44,焊接結(jié)構(gòu)件設(shè)計時應(yīng)注意的事項： 在設(shè)計焊接結(jié)構(gòu)時，應(yīng)盡可能采用最合理的結(jié)構(gòu)形式和焊接工藝，以保證： 在滿足設(shè)計功能要求下，焊接工作量能減至最少； 焊接件可不再需要或只需要少量的機械加工； 焊接變形和焊接應(yīng)力能減至最少； 能為焊接操作者創(chuàng)造良好的勞動條件；

17、 結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高。 概括起來講就是要保證產(chǎn)品的制造合理性、經(jīng)濟(jì)合理性、使用安全性。 下面就一些具體的事項說明如下：,十、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計與要求,45,毛坯上與其他件連接的部分應(yīng)離開焊縫至少3mm。,制造合理性方面： 焊接件應(yīng)具有好的定位基準(zhǔn)保證組裝的可操作性。 考慮焊接時操作方便，結(jié)構(gòu)特殊更應(yīng)考慮焊縫的布置，在設(shè)計圖1結(jié)構(gòu)中應(yīng)保證焊接作業(yè)時的最小間距L；在圖2中（a）結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，（b）結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。,46,焊縫的位置應(yīng)使焊接設(shè)備的調(diào)整次數(shù)和工件的翻轉(zhuǎn)次數(shù)為最少。,經(jīng)濟(jì)合理性方面： 考慮最有效的焊接位置，以最小量焊接達(dá)到最大量效果。 在不影響產(chǎn)品性能的前提下，長焊縫盡量采用間斷焊縫

18、。 根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點，盡量設(shè)計為平焊、橫焊，避免立焊、仰焊。,47,正確選用角焊縫的計算厚度。角焊縫在較小的負(fù)載下，不必計算強度，可按經(jīng)驗確定焊角高度尺寸k，即按連接鋼板中較薄的板厚考慮。單面角焊縫k0.6；雙面角焊縫k0.3。一般k不應(yīng)超過12mm，根據(jù)強度計算k值需大于12mm時，應(yīng)選擇其他形式的焊縫。,一般情況下盡量不要把焊縫布置在加工面上。,48,根據(jù)不同的焊接方法和板厚確定合理的坡口形式：如V形坡口焊縫制備簡單，但焊接工作量大，使焊接成本提高；X形坡口焊縫，但制備較復(fù)雜，焊接工作量小，在對接焊縫中可適當(dāng)選用，在角焊縫中雙面角焊縫填充金屬小，并能承受較高負(fù)載，變形也小，應(yīng)優(yōu)先采用。,使

19、用安全性方面： 避免將焊縫設(shè)計在應(yīng)力容易集中的地方，特別是重要部件或承受反復(fù)載荷的焊接件，更應(yīng)注意這一點。合理布置構(gòu)件的相互位置，以保證焊接件的剛性。,49,焊縫的根部在避免處于受拉應(yīng)力的狀態(tài)。,直接傳遞負(fù)載的焊接件，采用整體嵌接為好，將工作焊縫轉(zhuǎn)為聯(lián)系焊縫。,50,箱形焊接結(jié)構(gòu)件應(yīng)設(shè)計為折彎件的拼焊。,避免焊縫過分集中，以防止裂紋、減少變形；同時，焊縫間應(yīng)保持足夠的距離。,51,焊接端部產(chǎn)生銳角的地方，應(yīng)盡量使角度變緩；薄板筋的銳角必須去掉，因為尖角處易熔化。,焊縫應(yīng)交錯布置，避免交叉焊縫，特別是厚截面時更應(yīng)注意。,52,合理安排焊縫位置，焊縫應(yīng)相對構(gòu)件中性軸對稱，或靠近中性軸，以減少收縮力

20、矩或彎曲變形。如有困難，則應(yīng)使較厚的焊縫布置在靠近中性軸，較薄的焊縫布置在另一邊。,盡量減少焊縫的數(shù)量，在可能的情況下，用沖壓結(jié)構(gòu)代替筋板結(jié)構(gòu)，特別是對薄板結(jié)構(gòu)十分有效。 蒙皮采用接觸點焊代替熔化焊，可減少變形。,53,丁字接頭受集中載荷作用時，必須使集中載荷作用處有足夠的剛度。,54,在不同厚度鋼板的對接焊接件設(shè)計時，兩板的厚度差（t2-t1）超過下列允許數(shù)值時，應(yīng)在較厚板上作出單面或雙面削薄，其削薄長度為 L=3（t2-t1）： 較薄板厚度t1為25mm時，允許厚度差（t2-t1）為1mm； 較薄板厚度t1為59mm時，允許厚度差（t2-t1）為2mm 較薄板厚度t1為912mm時，允許厚

21、度差（t2-t1）為3mm； 較薄板厚度t1為大于12mm時，允許厚度差（t2-t1）為4mm。,55,十一、焊縫探傷檢驗基本方法簡介,GB/T 3323-87 鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了2200mm母材厚度鋼熔化焊焊縫的X射線和射線照相方法以及焊縫的質(zhì)量分級。分為X射線和射線照相兩種方法。 按射線源、工件和膠片之間的相互位置關(guān)系，透照方式分為縱縫透照法、環(huán)縫外透法、環(huán)縫內(nèi)透法、雙壁單影法和雙壁雙影法五種。 按所需要達(dá)到的底片影象質(zhì)量，射線照相方法分為A級(普通級)，A B級(較高級)和B級(高級)。選用B級時，焊縫余高應(yīng)磨平。 焊縫質(zhì)量分級： 根據(jù)缺陷的性質(zhì)和數(shù)量，焊縫質(zhì)量分為四級： I級焊縫內(nèi)應(yīng)無裂紋、未熔合、未焊透和條狀夾液。 II級焊縫內(nèi)應(yīng)無裂紋、未熔合和未焊透。,56,級焊縫內(nèi)應(yīng)無裂紋、未熔合以及雙面焊和加墊板的單面焊中的未焊透。不加墊板的單面焊中的未焊透允許長度按條狀夾渣長度的級評定。 焊縫缺陷超過級者為級。 條狀夾渣的分級：長、寬比大于