常用焊接工艺资料手册

1、第一章 起重机金属结构件焊接常用钢材的性能1.碳素钢按含碳量分类类 别低 碳 钢中 碳 钢高 碳 钢含碳量, % 0.50焊接性良好一般不须特殊措施良好常须预热和后热不良必须特殊工艺措施使用部位主梁、端梁轴、轮毂钢轨2.碳素结构钢q235钢的性能 gb700-882.1 q235钢的化学成分牌号等级化 学 成 分, %脱氧方法cmnsispal不大于不小于q235a0.14 0.220.30 0.650.300.0500.045f、zb0.12 0.200.30 0.700.045c0.180.35 0.800.0400.040zd0.170.35 0.800.0350.0350.020tzq

2、235a、b级沸腾钢锰含量上限为0.60 %2.2 q235钢的力学性能2.2.1 q235钢的拉伸和冲击试验牌号等级拉 伸 试 验冲 击 试验屈 服 点s , mpa抗拉强度bmpa伸 长 率 5 ， %温度v型冲击功(纵向 ) j钢 材 厚 度，mm钢 材 厚 度，mm161640406060 100100150150161640406060100100150150不 小 于不 小 于不小于q235a235225215206195185375460262524232221b2027c0d-202.2.2 q235钢的弯曲试验牌 号试 样 方 向冷 弯 b=2a 180 b-试样宽度钢 材

3、厚 度a ，mm6060 100100 200弯 心 直 径 dq235纵a2a2.5a横1.5a2.5a3a3.常用优质碳素结构钢的性能 gb/t 69919993.1 常用优质碳素结构钢的化学成分序号统一数字代号牌号化 学 成 分， %csimnspcrnicu不 大 于1u2008008f0.050.110.030.250.500.0350.0350.100.300.252u2010010f0.070.130.070.250.500.0350.0350.150.300.253u2015015f0.12 0.180.070.250.500.0350.0350.250.300.254u200

4、82080.05 0.110.17 0.370.350.650.0350.0350.100.300.255u20102100.07 0.130.17 0.370.350.650.0350.0350.150.300.256u20152150.12 0.180.17 0.37 0.350.650.0350.0350.250.300.257u20202200.17 0.230.17 0.370.350.650.0350.0350.250.300.258u20252250.22 0.290.17 0.370.500.800.0350.0350.250.300.259u20302300.27 0.340

5、.17 0.370.500.800.0350.0350.250.300.2510u20352350.32 0.390.17 0.370.500.800.0350.0350.250.300.2511u20402400.37 0.440.17 0.370.500.800.0350.0350.250.300.2512u20452450.42 0.500.17 0.370.500.800.0350.0350.250.300.2513u20502500.47 0.550.170.370.500.800.0350.0350.250.300.253.2 常用优质碳素结构钢的纵向力学性能序号牌号试样毛坯尺寸m

6、m推 荐 热 处 理，力 学 性 能钢材交货状态硬度hbs10/3000 不大于正火淬火回火bmpas mpa5 %aku2j不 小 于未热处理钢退火钢108f259302951753560131210f259303151853355137315f25920355205295514340825930325195336013151025930335205315513761525920375225275514372025910410245255515682525900870600450275235071170930258808606004902952150631791035258708506005

7、303152045551971140258608406005703351945472171871245258508406006003551640392291971350258308306006303751440312412074 低合金高强度结构钢q345钢的性能 gb/t1591-944.1 q345钢的化学成分牌号质量等级化 学 成 分，%cmnsipsvnbtialq345a0.201.00 1.600.550.0450.0450.02 0.150.015 0.0600.02 0.20b0.201.00 1.600.550.0400.0400.02 0.150.015 0.0600.02

8、 0.20c0.201.00 1.600.550.0350.0350.02 0.150.015 0.0600.020.200.015d0.181.00 1.600.550.0300.0300.02 0.150.015 0.0600.020.200.015e0.181.00 1.600.550.0250.0250.02 0.150.015 0.0600.02 0.200.0154.2 q345钢的力学性能牌号质量等级屈 服 点 s ，mpa抗拉强度bmpa伸长率5 %冲 击 功 , a k v (纵向)j180弯曲试验d=弯心直径a=试样厚度钢 材 厚 度，m m试验温度 +200-20-401

9、61635355050100不 小 于钢材厚度，mm不 小 于1616 100q345a34532529527547063021d=2ad=3ab3453252952754706302134d=2ad=3ac3453252952754706302234d=2ad=3ad3453252952754706302234d=2ad=3ae3453252952754706302227d=2ad=3a5.船体用结构钢的性能 gb712-20005.1 船体用结构钢的化学成分钢类等级化 学 成 分， %cmnsipscucrnimoalsnbvti一般强度钢a0.21 2.5c0.500.0350.0350

10、.350.300.30b0.210.801.200.35d0.210.601.200.015e0.180.701.20高强度钢a320.180.901.600.500.0350.0350.350.200.400.080.0150.020.050.050.100.02d32e32a36d36e365.2 船体用结构钢的力学性能钢 材等 级屈服点smpa不小于抗拉强度bmpa断 后伸长率%不小于试验温度冲 击 功， akv, j, 不小于厚 度， mm50507070100纵向横向纵向横向纵向横向a235400520222034244127b02720d-20e-40a32315440570220

11、312238264631d32-20e32-40a36355490630210342441275034d36-20e36-406.常用合金结构钢的性能 gb/t3077-19996.1 合金结构钢的化学成分代号牌号化 学 成 分，%csimncrmospcunia3035235crmo0.320.400.170.370.400.700.801.100.150.250.0350.0350.300.30a3042242crmo0.380.450.170.370.500.800.901.200.150.250.0350.0350.300.30a0020220mn20.170.240.170.371.

12、401.800.0350.0356.2合金结构钢热处理试样的纵向力学性能牌号热 处 理力 学 性 能供应状态布氏硬度hb淬 火回 火bmpas mpa5 %a k u 2j加热温度冷却剂加热温度冷却剂不 小 于35crmo850油550水、油98083512456322942crmo850油560水、油108093512456321720mn2880水、油200水、空7855901040471877 各种金属材料的焊接性7.1 金属材料在焊接和使用过程中可能出现的问题金 属 材 料可 能 出 现 的 问 题工 艺 方 面使 用 方 面低碳钢1. 厚板的刚性拘束裂纹2. 硫带裂纹1. 板厚方向伸

13、长率减少2. 厚板缺口韧性低中、高碳钢1. 焊道下裂纹2. 热影响区硬化疲劳极限降低高强度钢(非调质型)1. 焊道下裂纹2. 热影响区硬化1. 焊缝区延性低2. 抗拉强度低，疲劳极限低3. 容易引起脆性破坏4. 板的异向性大5. 引起h2s应力腐蚀裂纹 高强度钢(调质型)1. 热影响区软化2. 厚板焊道裂纹1. 焊缝区延性低2. 抗拉强度低，疲劳极限低3. 容易引起脆性破坏4. 板的异向性大5. 引起h2s应力腐蚀裂纹低温用低碳钢1. 焊缝金属晶粒粗化2. 高温加热引起的脆化1. 热影响区冲击韧性低2. 缺口韧性低奥氏体不锈钢1. 焊缝热裂纹2. 由于高温加热碳化物脆化3. 焊接变形大1. 高

14、温使用时相脆化2. 焊接热影响区耐腐蚀性下降3. 氯离子引起的应力腐蚀裂纹4. 焊缝低温冲击韧性下降7.2 焊接裂纹的分类裂 纹 分 类基 本 特 征敏感的温度区间被 焊 材 料位 置热裂纹结晶裂纹在结晶后期，由于低熔共晶形成的液态薄膜削弱了晶粒间的联结，在拉伸应力作用下发生开裂在固相线温度以上稍高的温度(固液状态)杂质较多的碳钢、低中合金钢、奥氏体钢焊缝上，少量在热影响区多边化裂 纹已凝固的结晶前沿，在高温和应力的作用下，晶格缺陷发生移动和聚集，形成二次边界，它在高温处于低塑性状态，在应力的作用下产生的裂纹固相线以下再结晶温度纯金属及单相奥氏体合金焊缝上，少量在热影响区液化裂纹在焊接热循环峰

15、值温度的作用下，在热影响区和多层焊的层间发生重熔，在应力作用下产生的裂纹固相线以下稍低温度含s、p、c较多的镍铬高强钢 ，奥氏体钢、镍基合金热影响区及多层焊的 层 间再热裂纹厚板焊接结构消除应力处理过程中，在热影响区的粗晶区存在不同程度的应力集中时，由于应力松弛所产生附加变形大于该部位的蠕变塑性，则发生再热裂纹600700回火处理含有沉淀强化元素的高强钢、珠光体钢、奥氏体钢等热影响区的粗晶区冷裂纹延迟裂纹在淬硬组织、氢和拘束应力的共同作用下而产生的具有延迟特征的裂纹在m s点以下中、高碳钢，低、中合金钢热影响区，少量在焊缝淬硬脆化裂纹主要由淬硬组织，在焊接应力作用下产生的裂纹ms点附近含碳的n

16、icrmo钢、马氏体不锈钢、工具钢热影响区，少量在焊缝低塑性脆 化裂 纹在较低温度下，由于被焊材料的收缩应变，超过了材料本身的塑性储备而产生的裂纹在400以下铸铁、堆焊硬质合金热影响区及焊缝层状撕裂主要由于钢板的内部存在有分层的夹杂物(沿轧制方向)，在焊接时产生的垂直于轧制方向的应力，致使在热影响区或稍远的地方，产生台阶式层状开裂约400以下含有杂质的低合金高强钢厚板结构热影响区附近应力腐蚀裂 纹某些焊接结构(如容器和管道等)，在腐蚀介质和应力的共同作用下产生的延迟裂纹任何工作温度碳钢、低合金钢、不锈钢等焊缝和热影响区7.3 各种金属材料可能发生焊接裂纹的类型金 属 材 料热 裂 纹冷 裂 纹

17、(延迟裂纹)层 状 撕 裂再 热 裂 纹碳素钢s 0.01%中碳钢、中碳低合金钢高碳钢、铸铁低合金高强度钢中合金高强度钢高合金钢cr mo钢不锈钢马氏体铁素体奥氏体 常发生 有时发生第二章 电弧焊接常用焊接材料的性能1 焊条电弧焊常用焊条的性能1.1 常用结构钢焊条的性能 gb/t5117-1995和gb/t5118-19951.1.1 常用结构钢焊条熔敷金属的化学成分焊条型号焊条牌号熔 敷 金 属 化 学 成 分，%cmnsispmonicre4313j4210.120.30.60.350.0350.040e4303j4220.120.30.60.250.0350.040e4316j4260

18、.121.250.900.0350.040e4315j4270.121.250.900.0350.040e5003j5020.121.600.300.0350.040e5016j5060.121.600.750.0350.0400.300.300.20e5018j506lma0.121.600.750.0350.0400.300.300.20e5015j5070.121.600.750.0350.0400.300.300.20e5015-gj507r0.121.600.700.0350.0350.70e5015-gj507rh0.101.600.500.0250.0250.350.80e551

19、5-gj5570.121.000.300.700.0350.035e6015-d1j6070.121.251.750.600.0350.0350.250.45e8015-gj8070.092.00.400.0300.0300.801.0e8515-gj8570.151.00.400.800.0350.0350.601.20e8515-gj857crni0.101.302.250.600.0300.0300.300.551.752.500.301.50e9015-gj9070.201.402.00.400.800.0350.0350.801.201.1.2 常用结构钢焊条熔敷金属的力学性能焊条型

20、号焊条牌号bmpas mpa5 %akv, j常温0-20-30-40-50e4313j42142033017e4303j4224203302227e4316j4264203302227e4315j4274203302227e5003j5024904002027e5016j506490400224727e5018j506lma4904002227e5015j507490400224727e5015-gj507r4903902247e5015-gj507rh490410224734e5515-gj5575404401727e6015-d1j6075904901527e8015-gj8077806

21、901327e8515-gj85783074012e8515-gj857crni8307401227e9015-gj907880780121.1.3常用结构钢焊条的药皮含水量、熔敷金属扩散氢含量和焊缝射线探伤要求焊条型号焊条牌号药皮含水量不大于扩散氢含量，不大于，ml/100g射线探伤要求甘油法色谱法或水银法e4313j421e4303j422e4316j4260.608.012.0e4315j4270.608.012.0e5003j502e5016j5060.608.012.0e5018j506lma0.608.012.0e5015j5070.608.012.0e5015-gj507r0.3

22、06.010.0e5015-gj507rh0.306.010.0e5515-gj5570.306.010.0e6015-d1j6070.154.07.0e8015-gj8070.154.07.0e8515-gj8570.152.05.0e8515-gj857crni0.152.05.0e9015-gj9070.152.05.01.1.4 焊条熔敷金属中扩散氢含量的分类规定熔敷金属中扩散氢含量(水银法测定) ml/100g焊条分类焊条类型15高氢焊条酸性1015中氢焊条酸性或碱性510低氢焊条碱性5超低氢焊条碱性1.1.5 常用结构钢焊条的药皮类型、焊接位置、电流种类和主要用途焊条型号焊条牌号药

23、皮类型焊接位置电流种类主 要 用 途e4313j421高钛钾型平、立仰、横交流或直流正、反接适用于焊接低碳钢的薄板结构e4303j422钛钙型适用于焊接低碳钢的一般结构e4316j426低氢钾型交流或直流反接适用于焊接重要的低碳钢结构e4315j427低氢钠型直流反接e5003j502钛钙型交流或直流正、反接适用于焊接q345钢的一般结构e5016j506低氢钾型交流或直流反接适用于焊接q345钢等低合金钢的重要结构e5018j506lma铁粉低氢钾型e5015j507低氢钠型直流反接e5015-gj507r适用于焊接q345钢等低温重要的低合金钢结构e5015-gj507rhe5515-gj

24、557适于焊接35钢等中碳钢结构e6015-d1j607适用于焊接45钢等中碳钢结构e8015-gj807适用于焊接钢轨等高碳钢结构e8515-gj857适用于焊接20mn2、35crmo钢等合金结构钢的结构e8515-gj857crnie9015-gj907适用于焊接42crmo钢等合金结构钢的结构1.2 常用不锈钢焊条的性能 gb/t 983-19951.2.1 常用不锈钢焊条熔敷金属的化学成分焊条型号焊条牌号熔 敷 金 属 化 学 成 分，%cmnsicr ninbspmocue308-16a1020.080.52.50.9018.021.09.011.00.0300.0400.750.

25、75e347-16a1320.0818.021.09.011.08c1.000.0300.040e309-16a3020.1522.025.012.014.00.0300.040a1120.122.51.5017.022.07.011.00.0350.0401.2.2 常用不锈钢焊条熔敷金属的力学性能焊 条 型 号焊 条 牌 号bmpa5 %e308-16a10255035e347-16a13252025e309-16a30255025a112540251.2.3常用不锈钢焊条的药皮类型、焊接位置、电流种类和主要用途焊条型号焊条牌号药皮类型焊接位置电流种类主 要 用 途e308-16a102钛

26、钙型全位置交流或直流反接适用于焊接ocr19ni11ti的不锈钢结构e347-16a132适用于焊接重要的ocr19ni11ti不锈钢结构e309-16a302适用于焊接异种钢(1cr19ni9同低碳钢)以及高锰钢等结构a112适用于焊接一般耐腐蚀性能不高的1cr19ni9不锈钢结构1.3 常用堆焊焊条的性能 gb 984-851.3.1 常用堆焊焊条堆焊层金属的化学成分和硬度焊条型号焊条牌号堆 焊 层 金 属 化 学 成 分，%堆焊层硬度hrccmncr mowsifeco其它元素总量edpmn2-15d1070.203.522edpcrmo-a2-03d1320.503.001.5030e

27、dcocr-a-03d8020.701.402.025.032.03.006.002.005.00余量4.00401.3.2 常用堆焊焊条的药皮类型、电流种类和主要用途焊条型号焊条牌号药皮类型电流种类主 要 用 途edpmn2-15d107低氢钠型直流反接适用于钢轨对接接头表面的堆焊edpcrmo-a2-03d132钛钙型交流或直流反接适用于岸桥钢轨接头表面的堆焊edcocr-a-03d802钛钙型直流反接适用于钳齿等高温表面的堆焊1.4 常用焊条牌号符合(等同)国内外标准的焊条型号焊 条 牌 号符合(等同)国内外标准的焊条型号中 国 gb美 国 aws日 本 jisj421e4313e601

28、3d4313j422e4303d4303j426e4316e6016d4316j427e4315e6015j502e5003d5003j506e5016e7016d5016j506lmae5018e7018j507e5015e7015d5015j507re5015-ge7015-gj507rhe5015-ge7015-gj557e5515-ge8015-gj607e6015-d1e9015-d1j807e8015-gj857e8515-ge12015-gj857crnie8515-ge12015-gj907e9015-gd107edpmn2-15d132edpcrmo-a2-03d802edc

29、ocr-a-03ecocr-adfcocraa102e308-16e308-16a132e347-16e347-16a302e309-16e309-162 埋弧焊常用焊接材料的性能 gb/t 5293-19992.1 埋弧焊常用焊丝的性能 2.1.1 埋弧焊常用焊丝的化学成分焊丝牌号化 学 成 分， %cmnsicrnicu sph08a0.100.300.600.030.200.300.200.0300.030h08mna0.100.801.100.070.200.300.200.0300.030h10mn20.121.501.900.070.200.300.200.0350.035当焊丝表

30、面镀铜时，铜含量应不大于0.35%2.1.2 埋弧焊常用焊丝牌号符合国内外标准的焊丝型号焊 丝 牌 号符合(等同)国内外标准的焊条型号中 国 gb美 国 aws日 本 jish08ah08ael8w11h08mnah08mnaem12w21h10mn2h10mn2eh14w412.2 埋弧焊常用焊剂的性能 2.2.1 埋弧焊常用焊剂的化学成分焊剂型号焊剂牌号化 学 成 分， %mnosio2caf2mgocaoal2o3feospsio2+tio2cao+mgoal2o3+ mnof4a0hj431323840443758861.80.060.08f4a2hj35014193035142010

31、1813181.00.060.08f4a4sj10115250.060.08203025351525f5a3sj5035150.060.0820255055f5a4sj10720300.060.08101535451525f4a2sj3015150.060.083545203020302.2.2 埋弧焊常用焊剂牌号符合(等同)国内外标准的焊剂型号焊 剂 类 别焊 剂 牌 号符合(等同)国内外标准的焊剂型号gbaws熔 炼hj431f4a0f6a2hj350f4a2f6a0烧 结sj101f4a4f6a4sj503f5a3f7a2sj107f5a4f7a4sj301f4a2f6a02.3 埋弧焊

32、焊丝配用焊剂熔敷金属的力学性能和射线探伤要求焊剂牌号焊丝牌号熔 敷 金 属 力 学 性 能射线探伤要求bmpas mpa5 %akv, j0-20-30-40hj431h08a41055033022.027hj350h10mn241055033022.027sj101h10mn241555033022.027sj503h08mna48065038022.027sj107h10mn248065038022.027sj301h08mna41055033022.0272.4 埋弧焊常用焊剂的主要用途及配用焊丝焊剂牌号焊剂类型焊剂颗粒度，mm电流种类焊丝牌号主 要 用 途hj431高锰高硅低氟型0.4

33、3.0交直流h08a适用于焊接q235低碳钢结构hj431高锰高硅低氟型0.43.0交直流h08mna适用于焊接q345低合金钢结构hj350中锰中硅中氟型 0.43.0交直流h10mn2适用于焊接q345低合金钢重要结构sj101氟碱型0.32.0交直流h08mna适用于焊接q235低碳钢重要结构sj101氟碱型0.32.0交直流h10mn2适用于焊接q345低合金钢重要结构sj503铝钛型0.32.0交直流h08a适用于焊接q345低合金钢重要结构sj503铝钛型0.32.0交直流h08mna适用于焊接q390低合金钢重要结构sj107氟碱型0.32.0交直流h08mna适用于焊接q345

34、低合金钢重要结构sj107氟碱型0.32.0交直流h10mn2适用于焊接q390低合金钢重要结构sj301硅钙型 0.32.0交直流h08mna适用于焊接q345低合金钢重要结构sj301硅钙型 0.32.0交直流h08a适用于焊接q235低碳钢重要结构3 气体保护电弧焊常用焊接材料的性能3.1 气体保护电弧焊常用焊丝的性能 gb/t8110-19953.1.1 气体保护电弧焊常用焊丝的化学成分焊丝型号焊丝牌号化 学 成 分 ，%csimnspcunicr其它元素总量er49-1mg49-10.110.650.951.802.100.0300.0300.500.300.20er50-6mg50

35、-60.060.150.801.151.401.850.0350.0250.500.50er49-1即为h08mn2sia3.1.2 焊丝直径的允许偏差及抗拉强度焊 丝 直 径，mm允 许 偏 差，mm抗 拉 强 度，mpa0.8，1.0，1.2+0.01-0.049301.4，1.6，2.08602.55503.0，3.2+0.01-0.074.0+0.01-0.083.1.3 盘装焊丝的松弛直径和翘距焊丝直径，mm焊丝盘外径，mm松弛直径，mm翘距，mm0.53.2100100 200250300350 3504003.1.4 气体保护电弧焊常用焊丝牌号符合(等同)国内外标准的焊丝型号焊丝

36、牌号符合(等同)国内外标准的焊丝型号gbawsjismg49-1er49-1er70s-7mg50-6er50-6er70s-6ygw123.2 气体保护电弧焊常用保护气体的性能3.2.1 二氧化碳保护气体 gb6052-85指 标 名 称指 标类类一级二氧化碳含量(体积法)，%99.899.5水分含量(重量法)，%0.0050.05气 味无异嗅3.2.2 80% ar+20%co2混合保护气体气 体 成 分指 标单 位ar80%co220%o2 0.2%n2 0.1%h2 10ppmh2o 50ppm3.3 气体保护电弧焊焊丝配用保护气体熔敷金属的力学性能和射线探伤要求焊丝型号焊丝牌号保护气

37、体熔 敷 金 属 力 学 性 能射线探伤要求bmpa0.2 mpa5 %akv, j室温-29er49-1mg49-1co24903722047er50-6mg50-6co25004002227 co2气体保护电弧焊焊接时飞溅较大3.4 气体保护电弧焊焊丝的主要用途及配用保护气体焊丝型号焊丝牌号焊丝直径，mm保 护 气 体主 要 用 途er49-1mg49-14co2或混合气体适用于焊接卷筒的环焊缝er50-6mg50-64co2或混合气体适用于焊接卷筒的环焊缝er50-6mg50-61.6co2或混合气体适用于焊接主梁的角焊缝er50-6mg50-61.2co2或混合气体适用于焊接q235、

38、q345钢的重要结构4 药芯焊丝电弧焊常用焊接材料的性能4.1 药芯焊丝电弧焊常用碳钢药芯焊丝的性能 gb10045-20014.1.1 药芯焊丝电弧焊熔敷金属的化学成分焊丝牌号熔 敷 金 属 化 学 成 分，%csimncrnimosptwe-7110.180.901.750.200.500.300.030.03lw-710.180.901.750.200.500.300.030.03yj502r-10.100.901.750.200.500.300.030.04yj707-10.150.300.601.201.700.201.01.200.100.500.030.03yg317-10.08

39、0.901.5015.517.55.06.500.301.500.030.035ya102-10.081.01.202.5018.021.09.011.00.300.030.044.1.2 药芯焊丝电弧焊熔敷金属的力学性能焊丝牌号保护气体熔 敷 金 属 力 学 性 能射线探伤要求bmpas mpa5 %akv, j0-20-30-40twe-711co24804002227lw-71co2480400222727yj502r-1co2500410224727yj707-1co26805901528yg317-1co27851540ya102-1co2550354.2 药芯焊丝电弧焊常用药芯焊丝牌号符合(或等同)国内外标准的焊丝型号焊 丝 牌 号符合(等同)国内外标准的焊丝型号gbawsbsjistw