埋弧焊焊接参数选择标准

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d<且<
2
一、二
d<且<

d<且<
当出现局部间隙过大时,可用性能相近的电弧焊进行修补。不允许随便塞入金属垫片或焊条头。
3.3.6.2定位焊
定位焊是为了装配和固定焊件接头的位置而进行的焊接。使用与母材性能相近而抗裂性能好的焊条。
定位焊焊缝尺寸要求如下表: 表3-4
焊脚尺寸(mm)
焊缝长度(mm)
焊缝间距(mm)
本标准所引用的技术规范与标准分为“执行技术规范与标准”和“参考技术规范与标准”两部分。
执行技术规范与标准
2.1.1GB50205-2002 《钢结构工程施工及验收规范》
2.1.2GB986-88 《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》
2.1.3JGJ81-2002 《建筑钢结构焊接技术规程》
2.1.4GB50205-2001 《钢结构工程施工质量验收规范》
3.4.1.2电弧电压对焊缝形状的影响
随着电弧电压的增加,焊缝的宽度将明显增加,而熔深和余高则有所下降。电弧电压的增加,实际上就是电弧长度的增加,这样母材加热面积增加,从而焊缝的熔宽也增加。当电弧拉长后,焊剂的熔化量也会相应的增加,而焊缝余高和熔深反而会有所减小,因此,单一的过份增加电弧电压,容易造成未焊透,焊播粗糙,脱渣困难,严重时还会造成焊缝咬边。
坡口加工完毕后,应对坡口面及周围50mm的范围内进行打磨,去除铁锈、氧化皮及焊点等杂物。
3.3.6组装和定位焊
3.3.6.1接头的组装
接头的组装是指组合件或者分组件的装配,它直接影响焊缝质量、强度和变形。应严格控制错边和间隙的允差,参照下表、

序号
接头示意图
焊缝等级
错边允差(mm)
1
一、二
d<且<

在焊接有斜坡的焊件时,顺斜坡方向向上的焊缝余高呈凸型,而逆斜坡方向向下焊接的焊缝余高趋于凹型。
3.4.1.8焊剂的堆放高度
焊接时,焊剂的堆放高度对焊接熔池表面的压力成正比。焊剂堆放过高,焊缝表面波纹粗大,凹凸不平,有“麻点”。一般使用玻璃状焊剂的堆放高度以25~45mm为佳,高速焊时宜堆放低些,但不能太低,否则电弧外露,焊缝表面变得粗糙。
a.焊接的电压电流表和焊接速度调节钮上的刻度,应与焊接速度与刻度关系曲线相对应;
b.焊剂要完全覆盖熔池,不能露出弧光;
c.机体行走平稳,使用轨道时要保证平直和无振动;
d.焊丝传送正常,无时快时慢现象;
e.焊咀的角度和位置准确。
3.3.5埋弧自动焊坡口的制备
根据钢板厚度和技术要求制备坡口,坡口尺寸符合工艺标准,要求使用半自动切割坡口。
HJ431
H10Mn2
SJ101、HJ431
H08MnA
HJ431
中厚板开坡口对接
H10Mn2
SJ101
3.3.2焊接材料的保管和使用
3.3.2.1焊剂的烘焙
埋弧焊用焊剂的烘焙温度如下表:表
焊剂类型
烘陪温度(℃)
烘焙时间(h)
熔炼焊剂
150~350
约1
烧结焊剂
200~400
约1
3.3.2.2焊剂的保存
在焊接工艺上主要采取气保焊打底,埋弧自动焊填充及盖面,在船形位置施焊,过程中应着重注意以下几点:
1.焊接顺序应为:大坡口面打底焊一道,打底厚度根据板厚为10-20mm;反面碳弧气刨清根后,打底焊一道,打底厚度根据板厚为15-30mm,然后,填充、盖面;翻身后进行正面焊缝的填充、盖面。
2.在具体的施焊过程中,根据实际焊缝的高度、构件的变形情况,加强构件翻身的次数,防止扭曲变形。
图3-1焊缝截面形状
3.4.1.1焊接电流对焊缝形状的影响
焊接电流是决定熔深的主要参数,一般情况下,电流越大,熔深越深。随着电流的增加,由于电弧潜入熔池的深度增加,使电弧缩短,电弧摆动能力减弱,因此,这时熔宽增加不明显,若继续增加电流,电弧产生的热量大,焊丝熔化量增加,这时,熔深反倒不再增加。当焊接电流较高时,由于熔深增大,熔宽变化不大,这时焊缝截面的形状系数变小,这样的焊缝结晶方向不利于气体和杂质上浮逸出,容易产生气孔、夹渣和裂纹,为了改善这一情况,在增加焊接电流的同时,还必须相应的提高电弧电压,以利于得到较为合适的焊缝形状。
3.4.1.6焊丝伸出长度的影响:
焊丝伸出长度增加,焊丝产生的电阻热便随之增加,焊丝被预热,熔化速度加快,熔深和熔合比将稍有减小。当电流密度较大时,焊丝伸出长度的影响更为明显。
3.4.7焊丝和工件倾斜度的影响
焊丝倾斜角越大,则焊缝宽度增加,而熔深及余高减小,若焊丝顺焊接方向倾斜,则焊件熔深增加,而逆焊接方向倾斜,焊件的熔深会减小。
3.3.8埋弧焊的焊接衬垫和打底焊
焊接衬垫是为了防止烧穿,保证接头根部焊透和焊缝背面成形。垫板的厚度视母材的板厚而定,一般在5~10mm之间,其宽度在20~50mm之间。
打底焊就是焊接有坡口的接头时,在接头根部焊接的第一条焊道。其目的是使埋弧焊能焊透而不至于烧穿。埋弧自动焊接的打底焊可以采用手工电弧焊和CO2气体保护焊,焊条和焊丝的选择要与母材相匹配,焊完打底焊道后,须打磨或刨削接头根部,以保证在无缺陷的清洁金属上熔敷第一道正面埋弧焊缝。
焊接速度与熔深,熔宽的关系见图3-4:
b-焊缝宽度;h-焊缝深度;Vc-焊接速度(米/小时)
图3-4 焊接速度与熔深、熔宽的关系
3.4.1.4焊丝直径的影响
随着焊丝直径的减小,电流密度则增加,母材的熔深增大,成形系数提高,因此生产效率也将随之提高。由于增加了熔深,因此可以降低对母材的开槽要求,这样不但可以节省人工和焊丝消耗量,同时,还可节省电能和减小工件变形。
焊接低碳钢的熔炼焊剂在使用中放置时间不超过24h;焊接低合金钢的熔炼焊剂在使用中放置时间不超过8h;烧结焊剂经高温烘焙后,应转入100~150℃的低温保温箱中存放,从保温箱中取出时间不超过4h。
3.3.2.3焊剂的领用和使用
焊接所用的埋弧焊焊剂必须在二级库领取;埋弧焊过程中,未熔化的焊剂可以反复使用,但一般不超过10次。
当采用直流电源时,由于电弧较为稳定,电弧对母材的加热较为集中,因此,其熔深在采用相同电流值的情况下比交流电源要深,另外,在直流电源时采用反极性(工件接负)接法要比正极性接法要深,它与手工电弧焊时相反。
焊接电流对焊缝截面形状的影响规律见图3-2
b-焊缝宽度 ; h-焊缝深度; e-余高;I-电流
图3-2 焊接电流对焊缝截面形状的影响
1000-1200
电弧电压(V)
36-38
38-40
40-42
42-44
3.4.1.5焊剂类型和颗粒度的影响:
目前常用的焊剂有熔炼型焊剂和烧结型焊剂二类,由于前者的熔点低于后者,因此在相同焊接规范参数下,前者的熔深也低于后者。由于烧结型焊剂的熔点高,因此焊剂的消耗量应相应的减少,焊缝成型和脱渣性比熔炼焊剂要好,但烧结型焊剂的吸潮性比较强,所以在使用过程中应严格执行焊剂烘培制度。此外,焊剂的颗粒度越细,焊件的熔透深度也相应增加。
在进行箱型柱(梁)的焊接时,对于坡口焊缝在进行气保焊打底埋弧焊盖面时,应注意气保焊打底的质量,气保焊焊缝不应超过焊缝的坡口面。
埋弧焊焊接参考规范
3.5.1H型钢船型位置自动埋弧焊
焊脚高度
间 隙
电源极性
焊丝直径mm
电流
A
电压
v
速度
m/h
伸出长度mm
6
≤1

φ4mm
500-550
30-32
23~25
25-30
3.4.1.9工件间隙和定位焊的影响
工件的间隙大小,对熔深的影响明显,间隙越大,熔深也越深,所以,过大的间隙会造成焊穿。在封底焊时由于无间隙,若规范选择不当,焊缝的余高过凸,这也是不允许的。
定位焊的焊脚大小,对角焊缝的成型将产生影响,若焊接规范选择不当,在主焊缝上便会凸现定位焊缝的痕迹,影响焊缝的外型,因此,若定位焊缝焊后需要覆盖埋弧焊的焊件,定位焊脚的尺寸应控制在4~5mm。
3.3.3埋弧自动焊焊接方式的选择
根据工厂的设备情况,埋弧自动焊主要有小车式埋弧自动焊和门型埋弧自动焊,根据产品类型的不同选择相应的焊接方式,通常钢板的拼接采用小车式埋弧自动焊,箱型梁(柱)、工字梁(柱)等工件采用门型埋弧自动焊。
3.3.4焊接前对设备的检查
焊接前,先检查整个焊接系统的设备和工具全部运转正常,并确保安全的条件下才能运行,而且在焊接过程中应注意保持。主要检验指标如下:
埋弧焊焊接规范的选择
3.4.1焊接规范与焊缝形状的来自百度文库系
焊接规范是决定焊缝截面形状的重要参数,也是控制焊缝质量的重要手段。焊接规范参数主要是指焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊丝直径和送丝速度等。
所谓焊缝截面形状,一般是指对接焊缝宽度b、熔透深度h和余高e;角接焊缝的焊脚K、喉深H、凹凸度C和下陷等见图3-1:
焊丝直径与电流密度,熔深的关系见表:

焊丝直径(mm)
电流与电流密度
熔透深度
3
4
5
6
8
10
12
焊接电流(A)
450
500
550
600
725
825
925
电流密度(A/mm2)
23
26
28
31
37
42
47
焊接电流应在规定的范围内,不能为增大熔深过分的增加电流。埋弧自动焊焊丝直径与电流、电压的范围见表3-6:表
埋弧焊焊接施工工艺流程
不合格
不合格
焊前准备工作
3.3.1焊剂及焊丝的选择
根据目前钢结构的钢材类型,常用埋弧焊丝和焊剂的选择如下表:

类别
适用母材
焊丝牌号
焊剂牌号
备注
低碳钢
Q235
H08A
HJ431
——
H08MnA
HJ431
——
δs=340Mpa
级低合金钢
Q345
H08A
HJ431
薄板不开坡口对接
H08MnA
电弧电压对焊缝宽度、熔深和余高的影响规律见图3-3:
b-焊缝宽度 ; h-焊缝深度; e-余高; v-电弧电压
图3-3 电弧电压对焊缝截面的影响
3.4.1.3焊接速度的影响
增加焊接速度时,焊缝的线能量将减小,焊缝宽度明显变窄,而余高则稍有增加。当焊接速度过快时(如每小时超过40米左右),由于电弧对母材加热时间缩短,故熔深会逐渐减小。不适当的提高焊接速度,有发生母材未焊透和边缘未熔合的危险,但适当的提高焊接速度,对减小焊接变形是有利的。
焊丝直径(mm)
<
电流范围(A)
<400
300~500
350~800
500~1100
700~1300
电压范围(V)
25~27
25~30
27~32
29~40
29~40
电弧电压要与焊接电流相匹配,采用φ4.8mm焊丝时,电弧电压与焊接电流的配合关系可参考下表:
焊接电流(A)
600-700
700-850
850-1000
备注
4~5
40~60
500~600
——
3.3.7引弧板和引出板
通常始焊和终焊处最易产生焊接缺陷,例如焊瘤、弧坑等,避免这些缺陷落在接头的始末端,从而保证焊缝质量均匀。引弧板材质应与母材相同,其坡口尺寸形状也应与母材相同。埋弧焊焊缝引出长度应大于60mm,其引弧、引出板的板宽不小于100mm,长度不小于150mm;引弧板及熄弧板的设置形式及点焊位置如下示意图所示:
2.1.5GB5293 《碳素钢埋弧焊用焊剂》
参考技术规范与标准
2.2.1《钢结构制作安装手册》
2.2.2《建筑钢结构施工手册》
2.2.3《焊接手册》
2.2.4《钢结构工程施工工艺标准》
三部分:埋弧自动焊接技术
焊接原理:
焊接电弧是在焊剂层下的焊丝与母材之间产生,电弧热使其周围的母材、焊丝和焊剂熔化以致部分蒸发,金属和焊剂的蒸发气体形成一个气泡,电弧就在这个气泡内燃烧。气泡上部被一层熔化了的焊剂——熔渣构成的外膜所包围,这层外膜以及覆盖在上面的未熔化的焊剂共同对焊接起隔离空气、绝热、和屏蔽光辐射作用。焊丝熔化的熔滴落下与已局部熔化的母材混合而构成金属熔池,部分熔渣因密度小而浮在熔池表面。随着焊丝向前移动,电弧力将熔池中熔化金属推向熔池后方,在随后的冷却过程中,这部分熔化金属凝固成焊缝。熔渣凝固成渣壳,覆盖在焊缝金属表面上。在焊接过程中,熔渣除了对熔池和焊缝金属起机械保护作用外,还与熔化金属发生冶金反应(如脱氧、去杂质、渗合金等),从而影响焊缝金属的化学成分。
箱型柱(梁)坡口平焊单丝埋弧焊
序号
板厚
焊道
焊丝直径mm
电流
A
电压
v
速度
m/h
伸出长度mm
1
14~20
盖面
φ4.8mm
630~670
33-36
19~22
25-30
2
20~30
盖面
8
≤1

φ4mm
550-600
30-32
22~24
25-30
10
≤1

φ4mm
550-600
30-32
22~24
30-35
12
≤1

φ4mm
600-650
32-34
21~23
30-35
14
≤1

φ4mm
650-700
32-34
20~23
30-35
3.5.2厚板H型钢船型位置自动埋弧焊:
焊件的坡口形式在考虑施焊和坡口加工条件下,尽量减小焊接变形,提高劳动生产率,降低成本,通常在坡口形式的选择上主要按以下坡口形式进行选择:
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