0109手工焊接工艺操作规程

手工焊接作业指导书

PCG0109-11

1.焊接名词

焊接——是通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子间结合的一种加工方法。

手工电弧焊——是手工操作电焊条，利用焊条与焊件两极之间电弧的热量，将焊件的焊接部件金属与焊条熔化，冷却后连成一体的一种熔化焊。手工电弧焊接时焊接的主要操作（引弧、焊条的送进与运行）。

手工电弧焊的特点——是设备简单，操作灵活方便，焊接可达性好，可进行全位置焊接，焊缝的力学性能好，可应用于钢板≥

0.5~150mm的各类接头和堆焊，但生产率不高。

电焊条——是在焊芯上涂以一定厚度的药皮用于手工电弧焊的焊接材料。它的用途是作电极传导焊接电流和作焊缝的填充金属。

熔池——是指在焊接热源作用下，焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分。

焊接接头——由焊缝、融合区、热影响区和母材金属组成的整体。

焊件在热能的作用下熔化形成熔池，热源离开熔池后，熔化金属（熔池里的母材金属和填充金属）冷却并结晶，与母材连成一体，即形成焊接接头。

2.焊前准备及注意事项

对于焊接构件必须根据结构特点、材料、构件尺寸和设备条件、工作

环境等编制焊接工艺，指导焊接操作。较复杂的焊接组合件点焊装配完毕后需经检验其装配是否符合图纸结构要求，合格后方可施焊。

焊接构件所采用的焊条必须有注明机械性能和化学成分的出厂证明书或合格证，应符合标准GB5117—85的要求。严禁使用牌号不明，未验收的各种焊条。

焊接工艺参数选择:同种钢按照焊接接头与母材等强度的原则，应选用强度级别相当的焊条。

异种钢的焊接，如低碳钢（Q235）与低合金钢（Q345），不同强度等级的焊接，一般选用与较低强度等级的钢材相配的焊条。

焊条直径大小的选择，主要取决于焊件厚度、接头形式、焊缝位置、焊道层次等因素。焊件厚度较大时，则应选用较大直径的焊条；平焊时允许使用较大电流进行焊接，焊条直径也可以大些；而立焊、仰焊及横焊，则宜选用较小直径的焊条；多层焊的第一层焊缝，为了防止产生未焊透缺陷，宜采用小直径焊条。焊条直径的选用见表1.

表1.

焊条的选择应符合产品图之规定，若产品图无规定时，可参考下表2执行。（本厂常用）

表2.

焊接电流的大小,主要根据焊条类型、焊条直径，焊件厚度以及接头形式，焊缝位置，焊道层数等因素确定。在使用结构钢焊条进行平焊时，焊接电流可根据下列经验公式初选。

I=K·d

I—焊接电流（A）d—焊条直径（mm）K—经验系数（A/mm）K和d的关系见表3.

表3.焊接电流经验系数与焊条直径的关系

立焊、横焊、仰焊时，焊接电流应比平焊电流小10~20%。

焊接电流的选择可参考表4执行.

焊缝层数视焊件厚度而定。中、厚板一般采用多层焊。焊缝层数多些，有利用提高焊缝金属的塑性、韧性，但层数增加，焊件变形倾向亦增加，应综合考虑后确定。

电流种类和极性。直流电源的电弧稳定、飞溅少、焊接质量好，因此重要焊件结构或厚板大刚度结构件的焊接，应采用直流弧焊电源。其余情况下，应优先考虑采用交流弧焊电源。碱性焊条施焊或薄板焊接，应采用直流反接。酸性焊条施焊，宜采用直流正接。

焊条在使用前应按焊条说明规定，经一定温度的烘焙，碱性焊条要求

300~400℃，酸性焊条要求150~200℃，烘焙1~2小时，并应现烘现用，对于包装好，未受潮储存时间短的，可不经烘焙。

焊前预热

低碳钢（Q235）焊接通常不需要焊前预热，只是在环境温度较低或结构钢性过大时，才考虑预热措施，见表5.

表5.低温环境下低碳钢焊接时预热温度

低合金钢（Q345）和中碳钢（35钢、45钢）在0℃以下均需预热和回火消除应力。见表6

参加施焊的焊工，必须经过考试合格、身心健康、并持有焊工考试合格证和安全操作合格证的，方可进行焊接工作。

在露天焊接时，焊接地点应有挡风装置，焊完后应使焊缝缓冷，下雨、下雪、大雾及钢材潮湿时严禁焊接。

未注明的焊缝高度一般采用不低于联接最薄板的厚度，作为焊缝高度。焊接时参照下表7执行。

表7

3.焊接工艺要点

焊前应清除焊接处表面的铁锈、油污、水分等杂质，应使用烘干的与焊件材质相配的焊条。

角焊缝、对接多层焊的第一层焊缝及单道焊焊缝要避免深而窄的坡口形式，以防出现未焊透和夹渣缺陷。

为了防止空气侵入焊接区而引起气孔，降低接头性能，宜尽量采用短弧焊。

焊件的刚性增大，焊缝的裂纹倾向性也大增，因此焊接刚性大的结构件时，宜采取焊前预热和焊后消除应力热处理的措施。

低合金钢（Q345）和中碳钢（30、35、45）的焊接要点。

在要求焊缝与母材等强度时，应选用强度级别相当的低氢碱性焊条焊接。在不要求强度相等时，可以选用强度级别低于母材的低氢碱性焊条，以提高焊缝的塑性和抗冷裂纹，热裂纹的能力。

预热可以降低热影响区的淬硬倾向，防止产生冷裂纹，是低合金钢和中碳钢行之有效的工艺措施。预热温度与焊接材料含碳量、焊件厚度、结构刚度及焊接规范等因素有关。

为了减小母材金属焊入焊缝中的比例，焊接接头最好开成U形或V

形坡口。

焊接时宜采用直流反极性及小规范参数。多层焊时，第一道焊缝量出现裂纹，应选用小直径焊条、小电流、低焊速。

焊接过程中，宜采用锤击焊缝金属的方法，以减小焊件残余应力。

焊后进行回火以消除应力，如果有没条件，则设法使焊件缓冷。

4.手工电弧焊设备及辅助设备

我厂使用的手工电弧焊机主要是BX型可调式交流电焊机，其次是IGBT逆变式可调式直流弧焊机，可根据焊接结构、焊接形式、材料厚度、焊缝宽度、环境等因素，进行可移动、可调节灵活机动的加工生产。

除弧焊电源外，手工电弧焊常用的设备、工具尚有：

电焊钳又称焊把，有300A、500A两种规格；

面罩和护目镜，面罩有盾式（手持式）和盔式（头戴式）两种。护目镜（又叫黑玻璃）常用规格见表8.

表8.护目镜玻璃片规格

电焊条保温筒，使用低氢焊条焊接重要结构时，焊条必须先进行烘箱烘焙，烘干温度和保温时间因材料和季节而异。一般烘干温度150~400℃，保温时间为1~2h。焊条从烘箱内取出后，应储存在烘条保温筒内，在施工现场逐根取出使用。

焊条接头尺寸检测器，用以测量坡口角度、间隙、错边以及余高，缝