焊接件通用技术要求

焊接件通用技术要求
一、主题内容与适用范围
本标准规定了本公司产品焊接件的技术要求，试验方法和检验规则。

本标准适
用于本公司生产的各机型农机及其它焊接件的制造和检验。

若本标准规定与图纸要
求相矛盾时，应以图纸要求为准。

本标准适用于手工电弧焊、CO2气体保护焊等焊接
方法制造的焊接件。

二、技术要求
1、材料
用于制造组焊件的原材料(钢板、型钢和钢管等)、焊接材料(焊条、焊丝、焊剂、
保护气体等) 进厂时，须经检验部门根据制造厂的合格证明书验收后，才准入库。

对无牌号、无质证书的原材料和焊材，必须进行检验和鉴定。

其成份和性能符合要
求时方准使用。

1.1焊接材料：
1)焊条、焊丝应存放于干燥、通风良好的库房内，各类焊条必须分类、分牌号堆放，
避免混乱。

搬运过程轻拿轻放，不要损伤药皮。

焊条码放不可过高
2)仓库内，保持室温在0°C以上，相对湿度小于60%。

3)各类存储时，必须离地面高300mm，离墙壁300mm以上存放，以免受潮。

4)一般焊条一次出库量不能超过两天的用量，已经出库的焊条，必须要保管
好。

焊条使用前应按其说明书要求进行烘焙，重复烘焙不得超过两次。

1.2原材料
1.2.1各种钢材在划线前，不能有较大的变形，其形状公差不得超出下列规定：
1)钢板的平面度不应超过表1规定
表1 钢板平面度公差值f
简图测量工具1000:f
厚度δ≤16 f=2
1米平尺厚度δ＞16 f=1
2)型材的直线度和垂直度公差不超过表2的规定
表2
3)歪扭不超过表2的规定，当超过规定，本公司无法矫正时，经检验部门同意，可用于次要结构。

1.2.2下料：
1.2.2.1尺寸偏差：钢材可采用机械剪切、气割、等离子切割、火焰切割、激光切割等下料方法，零件切割后的尺寸偏差应符合下列规定：
剪板机下料零件尺寸的极限偏差按表3规定：气割、等离子切割、火焰切割的零件尺寸的极限偏差按表4规定
表3 剪板机下料零件尺寸的极限偏差mm
表4 气割、等离子切割、火焰切割零件尺寸的极限偏差mm
当板厚小于或等于18mm时，气割孔直径尺寸的极限偏差按表5规定：当板厚＞18-30时，极限偏差按表5放大0.5mm；当板厚＞30时，极限偏差按表5放大1mm。

表5 气割孔直径尺寸极限偏差mm（δ≤18）
1.2.2.2零件的形位公差应符合下列规定
1)板材零件表面的直线度与平面度公差应符合表6规定。

直线度应在被测面全长上测量。

表6
2)型材（角钢、槽钢、工字钢）零件的直线度、平面度、垂直度及歪扭公差应符合表7规定。

表7
3)零件机械切割的边棱，不应有高度大于0.5mm的毛刺和深度大于1mm的划痕。

零件气割边棱，不应有裂纹、氧化渣，割痕深度不得大于表8规定
表8
2、焊接参数选择
2.1手工电弧焊：
2.1.1焊条直径:
焊条直径是根据焊件厚度、焊接位置、接头形式、焊接层数等进行选择的。

厚度较大的焊件，搭接和 T 形接头的焊缝应选用直径较大的焊条。

对于小坡口焊件，为了保证底层的熔透，宜采用较细直径的焊条，如打底焊时一般选用Φ2.5mm 或Φ3.2mm焊条。

不同的焊接位置，选用的焊条直径也不同，通常平焊时选用较粗的Φ(4.0～6.0)mm 的焊条，立焊和仰焊时选用Φ(3.2～4.0)mm 的焊条；横焊时选用Φ(3.2～5.0)mm 的焊条。

对于特殊钢材，需要小工艺参数焊接时可选用小直径焊条。

根据工件厚度选择时，可参考表9。

对于重要结构应根据规定的焊接电流范围( 根据热输入确定 )参照表10焊接电流与焊条直径的关系来决定焊条直径。

表9 根据工件厚度选择焊接直径
2.1.2 焊接电流:
焊接电流是焊条电弧焊的主要工艺参数，焊工在操作过程中需要调节的只有焊接电流，而焊接速度和电弧电压都是由焊工控制的。

焊接电流的选择直接影响着焊接质量和劳动生产率。

焊接电流越大，熔深越大，焊条熔化快，焊接效率也高，但是焊接电流太大时，飞溅和烟雾大，焊条尾部易发红，部分涂层要失效或崩落，而且容易产生咬边、焊瘤、烧穿等缺陷，增大焊件变形，还会使接头热影响区晶粒粗大，焊接接头的韧性降低；焊接电流太小，则引弧困难，焊条容易粘连在工件上，电弧不稳定，易产生未焊透、未熔合、气孔和夹渣等缺陷，且生产率低。

因此，选择焊接电流时，应根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头形式、焊缝位置及焊接层数来综合考虑。

首先应保证焊接质量，其次应尽量采用较大的电流，以提高生产效率。

板厚较的，T 形接头和搭接头，在施焊环境温度低时，由于导热较快，所以焊接电流要大一些。

但主要考虑焊条直径、焊接位置和焊道层次等
因素。

1) 考虑焊条直径焊条直径越粗，熔化焊条所需的热量越大，必须增大焊接电流，每种焊条都有一个最合适电流范围，表10是常用的各种直径焊条合适的焊接电流参考值。

当使用碳钢焊条焊接时，还可以根据选定的焊条直径，用下面的经验公式计算焊接电流：
I=dK
式中：I 一一焊接电流 (A) ：
d——焊条直径 (mm) ：
K——经验系数 (A／cra) ，见表 3-20。

表9 焊接电流经验系数与焊条直径的关系
2) 考虑焊接位置:在平焊位置焊接时，可选择偏大些的焊接电流，非平焊位
置焊接时，为了易于控制焊缝成形，焊接电流比平焊位置小 10％～20％。

3) 考虑焊接层次:通常焊接打底焊道时，为保证背面焊道的质量，使用的焊接电流较小；焊接填充焊道时，为提高效率，保证熔合好，使用较大的电流：焊接盖面焊道时，防止咬边和保证焊道成形美观，使用的电流稍小些。

焊接电流—一般可根据焊条直径进行初步选择，焊接电流初步选定后，要经过试焊，检查焊缝成形和缺陷，才可确定。

对于有力学性能要求的如锅炉、压力容器等重要结构，要经过焊接工艺评定合格以后，才能最后确定焊接电流等工艺参数。

表11 焊接电流与焊条直径的关系
2.1.3电弧电压
当焊接电流调好以后，焊机的外特性曲线就决定了。

实际上电弧电压主要是由电弧长度来决定的。

电弧长，电弧电压高，反之则低。

焊接过程中，电弧不宜过长，否则会出现电弧燃烧不稳定、飞溅大、熔深浅及产生咬边、气孔等缺陷：若电弧太短，容易粘焊条。

一般情况下，电弧长度等于焊条直径的0.5～1倍为好，相应的电弧电压为16—25V。

碱性焊条的电弧长度不超过焊条的直径，为焊条直径的一半较好，尽可能地选择短弧焊；酸性焊条的电弧长度应等于焊条直径。

2.1.4焊接速度
焊条电弧焊的焊接速度是指焊接过程中焊条沿焊接方向移动的速度，即单位时间内完成的焊缝长度。

焊接速度过快会造成焊缝变窄，严重凸凹不平，容易产生咬边及焊缝波形变尖；焊接速度过慢会使焊缝变宽，余高增加，功效降低。

焊接速度还直接决定着热输入量的大小，一般根据钢材的淬硬倾向来选择。

2.1.5 焊缝层数
厚板的焊接，一般要开坡口并采用多层焊或多层多道焊。

多层焊和多层多道焊接头的显微组织较细，热影响区较窄。

前一条焊道对后一条焊道起预热作用，而后一条焊道对前一条焊道起热处理作用。

因此，接头的延性和韧性都比较好。

特别是对于易淬火钢，后焊道对前焊道的回火作用，可改善接头组织和性能。

对于低合金高强钢等钢种，焊缝层数对接头性能有明显影响。

焊缝层数少，每层焊缝厚度太大时，由于晶粒粗化，将导致焊接接头的延性和韧性下降。

表12 手工电弧焊工艺参数示例
2.2 CO
气体保护焊：
2
气体保护焊在实际生产中用到的比较多，选择焊接工艺参数时，应做到以下 CO
2
几点;(1)根据母材先确定焊丝直径和焊接电流；（2）根据选择的焊接电流，在试板上试焊，细心调整出相匹配的电弧电压；（3）根据试板上焊缝成型情况，细调整焊接电流，焊接电压，气体流量，达到最佳的焊接工艺参数；（4）在工件上正式焊接过程中，应注意焊接回路，接触电阻引起的电压降低，及时调整焊接电压。

2.2.1 焊丝直径：
根据焊件情况，首先应选择合适的焊丝直径。

常用焊丝直径为¢0.6mm～¢1.2mm，各种直径的焊丝都有其通用的电流范围、适合的焊接位置，见表12。

从表10中可以看到，小于¢1.2mm的焊丝，适合于全位焊。

大于¢1.2mm的焊丝主要适用于平焊。

表12
2.2.2 焊接电流：
焊接电流主要根据母材厚度，接头形式以及焊丝直径等正确选择。

在保证焊头的前提下，尽量选择小电流，因为当电流太大时，易造成熔池翻滚，不仅飞溅大，焊缝成型也非常差。

焊接电流与焊丝直径的关系件表10。

2.2.3电弧电压：
确定焊接电流的范围后，调整电弧电压。

使电弧电压与焊接电流形成良好的匹配。

焊接过程中电弧稳定，飞溅小，能听到沙、沙的声音。

能看到的焊剂电流表、电压表的指针稳定，搬动小，焊接电流和电弧电压也就达到了最佳匹配。

最佳的电弧电压一般在16V～24V之间，粗滴过渡时，电压为25V-45V，所以电弧电压应细心调试。

2.2.4 焊接速度：
随着焊接速度增大（或减小）。

则焊缝熔宽、熔深和堆积高度都相应减小（或增大）。

当焊接速度过快时，会使气体保护的作用受到破坏，易使焊缝产生气孔。

同时
焊缝的冷却速度也会相应提高，也降低了焊缝金属的塑形和韧性，并会使焊缝中间
出现一条棱，造成成型不良。

当焊接速度过慢时，熔池变大，焊缝变宽，易因过热
造成焊缝金属组织粗大或烧穿。

因此焊接速度应根据焊缝内部与外观的质量选择。

一般自动焊速为15m/h～30 m/h。

2.2.5 焊丝伸出长度：
焊丝伸出长度一般为焊丝直径的10～20倍。

焊丝伸出长度与电流有关，电流越
大，伸出长度越长。

焊丝伸出长度与焊接电流的关系，见表13。

焊丝伸出长度越长
时，焊丝的电阻热越大，焊丝熔化速度越快，易造成成段焊丝熔断，飞溅严重，焊
接过程不稳定；焊丝伸出长度太短时容易使飞溅物堵住喷嘴，有时飞溅物熔化到熔
池中，造成焊缝成型差。

一般经验公式是，伸出长度为焊丝直径的十倍，即¢1.2mm
焊丝选择伸出长度为12mm左右。

表13
2.2.6 气体流量：
气体流量会直接影响焊接质量，一般根据焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径来选择。

当焊接电流越大，焊接速度越快，焊丝伸出长度越长时，气体流量应大些。

气体流量越大或越小时，都会造成成型差、飞溅大、产生气孔。

一般经验公式是，数量为焊丝直径的十倍，即¢1.2mm焊丝选择12L/min。

当采用大电流快速焊接，或室外焊接及仰焊时，应适当提高气体流量。

气体纯度不低于99.5%。

CO
2
2.2.7 焊枪倾角：
当喷嘴与工件垂直时，飞溅都很大，电弧不稳。

其主要原因是运条时产生空气阻力，使保护气流后偏吹。

为了避免这种情况的出现，一般采用左向焊法焊接，可将喷嘴前倾
10°～15°，不仅能够清楚观察和控制熔池，而且能够保证焊缝成型良好，焊接过程稳
定。

2.2.8 电源极性：
CO
气体保护焊电源极性一般采用直流反接焊接，因为直流反接时熔深大，飞溅小，2
电弧稳定，焊缝成型好。

3、点固定位焊
零件须检验合格后，方可装配定位焊。

焊缝间隙在其全长上的不均匀度，应在间隙
量公差范围之内。

3.1装配焊接零件时，两个焊件（或焊边）的相互位置偏差应符合下列规定
1)钢板对接，如图1
图1
2)型钢对接，如图2
图2
3)对接接头的错边量，应小于板厚的10%，且最大不超过3mm，当两板厚不同时，应以
两者中薄板计算，如图3
图3
4)装配工字梁或箱形梁或类似结构，应符合表14规定
表14
3.2焊接结构件点固定位焊焊缝，应符合下列要求
1)定位焊缝的高度和宽度，不应超过焊接焊缝的尺寸，其长度和间距，根据焊接结构件的大小确定。

2)定位焊与正式焊接用相同型号的焊条。

3)若焊件焊接需要预热时，定位焊也应预热相同的温度。

4)定位焊缝有裂纹时，必须铲掉重焊。

4、焊接
4.1结构件焊接时应符合下列要求：
1）应对装配定位焊的焊接结构件进行检验合格后，方可进行焊接。

2)焊接前应将焊缝处及两侧各20mm范围内工件表面的油、锈及其它污物清理干净。

3）焊接时，不得在非焊缝区引弧，对多层焊道，应每焊一层焊缝，彻底清渣后，检查无缺陷时，方可再焊。

4.2焊接结构件的尺寸公差（焊件焊后要求）
1）焊接结构件的非机械加工面未注公差的尺寸的极限偏差应符合表16的规定
表16
2）焊接结构件焊后须经机械加工面的尺寸的极限偏差应符合表17的规定，但尺寸偏差不得超过加工余量的2/3，且保证有不小于2mm加工余量。

表17
3）焊接结构件的角度偏差，根据产品精度不同，分A、B、C三级，列于表18，角度偏差可直接标注在基本尺寸上，也可在图样或技术要求中标注公差等级，凡无标注角度偏差者，按C级加工与检验。

表18 焊接结构件角度偏差
4）角度偏差规定以角的短边为基准边，其长度自规定的基准点，基准点必须在图样上绘出，其标准方法如图6中a、b
图6
5）焊接结构件平面的平面度，直线度公差应符合表19规定
表19 焊接结构件平面的平面度、直线度公差
6）焊接件的圆柱、圆锥表面的圆度，应在其直径公差之半范围内。

7）焊接件表面之间的同轴度不得大于相应尺寸最大公差之半，如图7
8）焊接件表面间的垂直度与平行度，不得大于相应尺寸公差之半，如图8
图8
9）焊接件表面间的对称度，不得大于相应基准面尺寸公差之半，如图9
图9
10）焊接件结构件的机加工余量按表20规定
表20 焊接结构件机加工余量
5、焊接变形的控制及矫正
在焊接中为防止和减小变形，应首先焊接薄的焊缝，再焊接厚的焊缝，对较长的焊缝应采取对称或反方向分段焊法，焊缝长度及间隔应均匀一致,同时应以最快的速度焊接。

制作件要求密封连续焊接时，要求焊缝处不得出现气孔沙眼现象。

各种焊法的焊缝要求平滑不能出现焊不透、焊穿、裂纹、咬边、气孔、砂眼、夹渣等现象。

焊完后应除去药皮进行检查，如发现不合格的应立即返修。

5.1减小变形的主要方法:
1）选择合理的焊接顺序；
2）尽可能用对称焊缝（如工字形截面）；
3）采用反变形法
5.2焊接过程中控制变形的主要措施：
1)采用反变形
2)采用小锤锤击中间焊道
3)采用合理的焊接顺序
4)利用工卡具刚性固定
5)分析回弹常数。

5.3焊接变形的矫正
焊接变形矫正可用人工、机械及火焰矫正，其要求同2.2.2条钢材的矫正。

焊缝形状偏差和外部缺陷应符合表21规定
表21
6、焊接缺陷
焊缝不应有咬边、焊瘤、烧穿、未焊透、焊缝尺寸不符合要求、气孔等。

6.1咬边：
在工件上沿焊缝形成的凹陷称为咬边，它减少了接头的工作截面，且在咬边处形成严重的应力集中。

产生的原因为：工件被熔化一定深度而填充金属未及时流进去补充所致。

因而在电流过大，电弧拉得太长，焊条角度不当时均会造成咬边。

6.2焊瘤：
熔化金属流淌到熔池边缘未熔化的工件上，堆积而形成焊瘤。

它与工件未熔合，焊瘤对静载强度无影响，但会引起应力集中，使动载强度降低。

产生的原因：在角焊、立焊、横焊、仰焊时电弧过长，焊速太慢，焊条角度和运转方法不正确。

在平时对接电流太大，造成后半根焊条过热，致使熔池铁水猛增而造成焊瘤。

预防措施：在角焊、立焊、横焊、仰焊时要压低电弧，适当增加焊接速度，保持正确焊条角度，在对接时注意焊接电流即可。

6.3烧穿：
部分熔化金属从焊缝反面漏出，甚至烧穿成洞，这种缺陷在底层焊缝和薄板焊接时容易发生，它使接头强度降低，焊接时需将漏出部分铲掉，进行补焊。

产生原因为：焊接电流过大、焊接速度过慢，电弧在一处停留过久，装配间隙过大。

预防措施：选用适当焊接电流和焊接速度，焊接操作方法熟练，可在焊缝背面加铜垫板，在装配间隙过大处可用跳焊法或灭弧法上一层薄焊缝后在施焊。

6.4未焊透：
工件与焊缝金属或焊缝层间局部未熔合，它削弱了焊缝的工作面积，造成严重的应力集中，大大降低了焊接接头的强度，成为焊缝开裂的根源。

产生原因：焊接电流过小，坡口角度太小，钝边太厚，间隙太小，焊条直径过大没有清理表面的氧化皮、油污，多道焊接时没有清理干净熔渣。

预防措施：选择合适的焊接电流，清理干净焊件的氧化皮、油污，作好焊道后清理。

6.5
焊缝尺寸不符合要求：主要指焊缝宽度（角焊指焊角高度）和焊缝增高量不符合技
术要求，沿焊缝长度方向焊缝尺寸不均匀，这几种缺陷均会降低街头强度。

产生原因：焊条（焊丝）选择不当，操作不熟练。

6.6气孔：
焊缝金属在高温时吸收了过度气体，熔池内部冶金反应产生的气体在熔池冷却凝固时来不及排除，而在焊缝内部或表面形成气孔。

它减少了焊缝的有效工作面积，降低了接头的机械强度，如果有穿透或连续性气孔会严重影响焊件的气密性。

产生原因为：焊前工件表面有油污、氧化皮未清理干净，焊条受潮，焊条药皮脱落，焊条烘干温度过高或过低，电弧过长。

预防措施：选用抗气孔能力强的酸性焊条，焊前清理干净工件表面，焊接电流和焊接速度适中，焊条受潮需烘干，尽量采用短弧焊接。

三、试验方法
3.1密封性试验
3.1.1煤油试验，例如1GD-C侧箱体焊合件
在试件外部焊缝涂上白粉，内部涂上足够的煤油。

经30分钟后，检查白粉的表面是否出现黑色油斑。

若无油斑，则认为此焊缝无缺陷；若出现油斑，则此处焊缝有缺陷，应进行返修。

3.1.2 对于有工作压力的容器，应进行水压试验。

（暂时不用）
水压试验的压力，不得小于工作压力的1.5倍，压力达到试验压力时，保压15分钟，检查焊缝有无渗漏现象。

如有渗漏处，作出标记，进行返修。

3.2焊缝机械性能试验。

3.3焊件由本厂质量检验部门按图样、有关技术文件、本标准及《焊接通用质量标准》进行检查和验收。

焊接件检查项目如下
3.3.1焊缝形状偏差和外部缺陷
3.3.2焊缝内部缺陷
3.3.3焊缝密封性
3.3.4焊缝机械性能
3.3.5几何形状尺寸
详细检验方法及规则见《焊接通用质量标准》。