焊接检验作业指导书

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焊接检验作业指导书

一、焊接概念

1. 焊接定义

两种或两种以上的材料（同种或异种）通过原子或分子之间的结合和扩散造成永久性联接的工艺过程。

2. 主要焊接方法分类

1）熔化焊

A．电弧焊

a. 熔化极

Ⅰ. 手工电弧焊（SMAW）

Ⅱ. 埋弧焊（SAW）

Ⅲ. 熔化极气体保护电弧焊（GMAW）

Ⅳ. 药芯焊（FCAW）

Ⅴ. 螺柱焊

b. 非熔化极

Ⅰ. 钨极氩弧焊（GTAW）

Ⅱ. 等离子焊（PAW）

B. 气焊（OFW）

C. 电渣焊（ESW）

D. 电子束焊（EBW）

E. 激光焊（LBW）

2）固相焊（压力焊）

A.电阻焊（接触焊）

a. 点焊

b. 缝（滚）焊

c. 对焊

B.超声波焊

C.爆炸焊

D．扩散焊

二、熔化极气体保护焊（GMAW）

1.概念及特点

通常熔化极气体保护焊是采用实心焊丝作电极，CO2或CO2+Ar作保护气体，可以采用半自动或全自动焊接设备完成的焊接过程。与手工电弧焊相比，它具有如下特点：

1）由于是连续送丝，生产效率高。

2）焊缝表面无熔渣，不需清渣。

3）可采用小直径焊丝(0.8mm)，提高了电流密度和焊丝的熔敷速度。

4）焊缝金属含氢量低，抗裂性好。

5）具有较深的穿透能力。

6）可采用直径很细的焊丝，适用于较薄件的焊接。

2.电源特性

电源应是直流电源，其外特性为平特性或缓降性。

3.保护气体（CO2气体保护焊）

CO2气体是一种无色无味气体，比重为空气的1.5倍，具有氧化性。焊接时要求的纯度为99%以上，用黑色钢瓶盛装。

用它作保护气体时具有电弧穿透能力强、熔深较大、熔池体积较小、热影响区窄、焊接变形小、抗锈能力强和抗裂性好等特点。但焊接时飞溅较多［但如采用ESAB（瑞典伊萨公司）生产的镀膜焊丝飞溅可大大减少］、焊缝金属容易产生气孔和合金元素的烧损。

为了在焊接时减少或避免纯CO2气体保护的缺点，有时在CO2气体中加入氩气作为混合气体来进行焊接的保护，一般为50%CO2+50%Ar，或20%CO2+80%Ar 的混合气体。

4.焊材选用

焊材选用应与所焊母材相匹配，并按评定合格的WPS选用。常用的焊丝一般为镀铜实芯焊丝。也有镀膜的实芯焊丝，因价格较贵，目前应用较少。

对于碳素钢、合金钢和不锈钢焊丝，其相关中国和美国标准有：

1）GB/T8110-1995 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝

2）GB/T14957-1994 熔化焊用钢焊丝

3）YB/T5092-2005 焊接用不锈钢丝

4）ASME SFA-5.9/ SFA-5.9M 不锈钢光焊丝和填充焊丝

5）ASME SFA-5.18/ SFA-5.18M 气体保护焊用碳钢焊丝和填充焊丝

6）ASME SFA-5.28/ SFA-5.28M 气体保护焊用低合金钢焊丝和填充焊丝

三、非熔化极气体保护焊-钨极氩弧焊（GTAW）

1. 概念及特点

是一种以惰性气体-氩作为保护气体，以钨极作为电极的非熔化极气体保护焊方法，其特点是：

1）由于惰性气体与任何金属不发生化学反应，熔池金属也不发生冶金变化，可以用来焊接几乎所有的钢种和合金。

2）氩弧具有相当好的稳定性，即使在相当低的电流下（20-30A），电弧还能稳定地燃烧，故特别适合于极薄材料和各种难焊位置的焊接。

3）氩弧热量集中，熔透能力较强，熔化金属因无氧化还原反应，表面张力较大，故是完成封底焊缝的理想方法。

4）缺点是钨极承载电流的能力较差，过大的电流将引起钨极的熔化和蒸发，故不宜用于厚壁工件的焊接。另外氩气的价格较贵，造成此焊接方法成本较高。

2. 电源特性

电源应为陡降或垂直陡降外特性，交直流电源均可。当采用直流电源时，一般采用直流正接（DCEN）。但当焊接铝、镁及其合金时，由于直流反接（DCEP）具有阴极雾化作用，所以采用直流反接（DCEP）。

3.保护气体

氩气是无色无味气体，比空气重25%，其纯度可达99.99%，用灰色钢瓶盛装。氩气具有如下特点：

1）是一种惰性气体，在焊接时，它既不与金属发生化学反应，也不溶解于金属中。因此，可以避免焊缝金属中的合金元素的烧损以及由此带来的其它焊接缺陷，使焊接冶金反应变得简单和容易控制。

2）不像其它气体，它没有脱氧或去氢作用。所以该焊接方法对焊前的除油，去绣、去水等准备工作要求较高。

3）导热系数小，而且是单原子气体，高温时不分解吸热，所以在氩气中燃烧的电弧热量损失较少。在氩气中，电弧一旦引燃，燃烧就很稳定。

4.焊材选用

焊材选用应与所焊母材相匹配，并按评定合格的WPS选用。对于碳素钢、合金钢和不锈钢焊丝，其相关中国和美国标准有：

1）GB/T8110-1995 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝

2）YB/T5092-2005 焊接用不锈钢丝

3）ASME SFA-5.9/ SFA-5.9M 不锈钢光焊丝和填充焊丝

4）ASME SFA-5.18/ SFA-5.18M 气体保护焊用碳钢焊丝和填充焊丝

5）ASME SFA-5.28/ SFA-5.28M 气体保护焊用低合金钢焊丝和填充焊丝

四、药芯焊丝电弧焊（FCAW）

1. 概念及特点

药芯焊丝电弧焊分为气体保护电弧焊和自保护电弧焊。由于目前大部分应用的是前一种，因此只讨论CO2气体保护药芯焊丝电弧焊。

药芯焊丝是由薄钢带卷成圆形钢管的同时，填进一定成分的药粉，经拉制而成的一种焊丝。药芯焊丝根据制造方法的不同可分为无缝药芯焊丝和有缝药芯焊丝，根据焊丝截面的不同又可分为O型、丁型、中间填丝型和梅花型等。

CO2气体保护药芯焊丝电弧焊的主要特点如下：

1）在焊接过程中比实心的CO2气体保护电弧焊飞溅少，能使电弧燃烧稳定，接