焊接通用工艺规范2HTGYTGA1-001

1、 中联重科混凝土机械公司 HTGYTGA1-001焊接通用工艺规程编号 HTGYTGA1-001编制 审核 批准 中联重科混凝土机械公司焊接工序通用工艺规程1 主要内容与适用范围1.1 焊接工序是产品制造过程中必须严格控制的特殊工序，本规程规定了一般零件的焊接工序须遵照执行的通用工艺规程。检验人员应按图纸、工艺和本规程进行工序质量监督和验收焊接结构件。图纸、工艺中有与本规范不一样的要求，应按图纸、工艺执行；工艺技术人员根据生产现场做出具体技术要求的，应临时按工艺技术人员要求执行。1.2 本规程适用于MAG焊（CO2、富氩混合气等非惰性气体保护焊），其中所列出的电焊条供参考选用。1.3 本规程生

2、效后，HTGY2006-TG-002-2屈服强度700MPa钢 焊接通用工艺规程和HTGY2006-TG-003-2屈服强度900MPa钢 焊接通用工艺规程同时失效。2 材料2.1钢材举例2.1.1 中低强度钢屈服强度小于590Mpa常用的中低强钢有：20、Q235、Q345B、HJ58、HG60等，其焊接性能良好。2.1.2 700Mpa级别低合金高强钢典型材料 厚度（mm） 最小屈服强度（Mpa） 抗拉强度（Mpa）WELDOX700E 4-50 700 780-930WELDOX700E （50）-100 650 780-930WELDOX700E钢具备良好的焊接性能，其合金元素和含碳量

3、很低，是高强度、高韧性和良好的焊接性的统一，其化学成分与普通结构钢十分相似，与普通结构钢有很好的兼容性。2.1.3 900Mpa级别低合金高强钢 典型材料 厚度（mm） 最小屈服强度（Mpa） 抗拉强度（Mpa）WELDOX900E 4-50 900 940-1100WELDOX900E (50)-80 830 880-1100WELDOX900钢t8/5（800500的焊接冷却时间）为5-20秒，而WELDOX700的t8/5为5-25秒，因此WELDOX900E钢的焊接线能量范围较WELDOX700更窄。2.2焊接用焊材：2.2.1焊丝屈服强度900Mpa钢之间的对接焊用：ER120S-G

4、，1.2（典型材料：Carbofil FK1000）屈服强度900Mpa钢种的角焊及屈服强度900Mpa钢与2.1.1、2.1.2所列异种钢间焊接用焊丝：ER76-G或ER100S-G，1.2（典型材料：Carbofil NiMoCr）屈服强度700Mpa钢间焊接及屈服强度700Mpa钢与2.1.1所列异种钢间焊接用焊丝：ER76-G或ER100S-G，1.2（典型材料：Carbofil NiMoCr）中低强度钢（如2.1.1所列）间焊接均用：ER506，1.22.2.2焊条（供参考选用）屈服强度700Mpa以上的钢焊接均用：SAFER ND80，中低强度钢（如2.1.1所列）间焊接用：E50

5、152.3钢材、焊材必须有产品质量证明书，进厂时按JG/T5112检验。3 工艺规范焊工在焊接施工前，应熟悉相应的图纸及相关的技术资料、文件，按要求准备好焊接材料、选好焊接设备、调好焊接工艺参数。3.1 焊前准备3.1.1在组装前，应清除焊件相互接触面及焊缝两边的污物（如：铁锈、油污、氧化皮、油漆等），并须去除潮湿(可采用火焰烘烤，烘烤过程最高温度不得超过75)；具体清理范围： 对接焊：接头两边每侧20-30mm；角焊：焊角高+20mm3.1.2 坡口制备应尽量以机械加工的方法进行。如使用火焰切割坡口，则应将割口表面的氧化物、熔渣等磨除，并将不平处磨平。其刻痕深度应符合表1规定。刻痕的累积长度

6、不得超过切割边长的10%。 表1 单位：mm 零件厚度刻痕深度（t）不大于局部刻痕深度不大于公差带简图手工切割切割机切割201.00.52.020301.51.02.530502.01.53.0备注：切割圆和圆弧时，刻痕的深度允许加大0.5mm。3.1.3 焊丝在使用前进行检查，其表面应无锈垢、油污、水分；保护气体应保持干燥。3.2 装配3.2.1定位焊前零件应按图纸及工艺要求检验合格。3.2.2 装焊时应控制装配间隙：对接焊间隙1-3mm；角焊间隙0-4mm。局部间隙过大时，应设法修整或堆焊到规定尺寸再组装，严禁在间隙内加填塞物。组装后接头需经检验合格，方可施焊。3.2.3组焊时，应避免强力

7、组对，以减少构件的残余应力。临时性工艺支撑在去除时，应砂轮打磨，以避免破坏母材。若母材表面有缺陷需补焊时，应将板材预热到120，再进行补焊。起弧、收弧需适当拉长以避开补焊位置。3.2.4定位焊时，预热与否应与构件焊接的要求一致，定位焊所用焊材应与产品焊接的填充材料相一致。3.2.5定位焊应有足够的强度，定位焊缝的长度要求见表2；定位焊缝的厚度0.50.6a(a为图纸要求有效焊缝厚度尺寸)，且最大不超过6mm。定位焊时不得在焊缝区以外引弧，如图1所示，定位焊缝应布置在交叉口50mm以外，并避开端、角位置；起弧与收弧处应平滑过渡。 表2 单位：mm 序号板厚定位焊缝长度定位焊缝间距12612207

8、0200262050100300备注：定位焊缝的长度一般为焊接接头中较薄板厚度的45倍（最大长度小于50 mm），间距300mm。 图1：交叉口处定位焊缝 布置示意图3.2.5定位焊后应对定位焊缝进行修磨，除去飞溅，发现有裂纹或不符合要求的定位焊缝应清除重焊（缺陷部分须除尽）。3.3 焊接3.3.1基本操作要求3.3.1.1 引弧：引弧时焊丝伸出保护套长度为58mm，超长部分应剪除，焊丝端头出现小球时，必须预先剪除；不允许在焊接区外的工件表面引弧。3.3.1.2 焊接：焊接时采用左焊法（电弧指向待焊金属），焊枪前倾10°15°3.3.1.3 接头：焊缝交叉处不允许有接头，接

9、头应距交叉口50mm以上；焊缝之间必须平滑过渡，避免应力集中。焊缝接头处应先用砂轮机打磨成斜面，然后在斜面前1020mm处引弧，引燃电弧后快速将电弧移至斜面处，待熔化金属填满坡口时立即向前进行正常焊接。3.3.1.4填充焊或盖面焊前应先清理打底焊道或坡口表面的飞溅、熔渣等，并用角向砂轮机打磨成形不良的焊缝（如需磨掉焊道上局部过高部分的焊肉）。3.3.1.5 收弧：收弧时焊枪停止前进，使用收弧电流填满弧坑。若焊机无收弧控制电路，收弧时应在熔池未凝固时，反复断弧,引弧几次，直至弧坑填满为止。操作时动作要快，若熔池凝固才引弧，则可能产生气孔及未熔合等缺陷；收弧时除焊枪停止前进外，不能抬高喷嘴，即使弧

10、坑已经填满，电弧已经熄灭，也要让焊枪在弧坑停留几秒钟才能移开。让熔池在凝固时得到可靠的保护，以免产生缺陷。收弧电流一般为0.6I，按一般焊接规范，收弧电流约100-150A。3.3.1.6焊丝干伸长度：在焊接过程中，导电嘴到母材间的距离为焊丝直径的1015倍，约1020mm。3.3.1.7 气体流量：焊接过程中保护气流量一般为1520L/min，焊接电流越大，焊接速度越快，以及仰焊时应采用较大的气流量。3.3.1.8焊接时应采用合理的焊接顺序以减少变形，起弧、收弧处焊缝要平滑过渡，弧坑要求填满，不允许在焊接区外的工件表面引弧。引弧点最好选在离焊缝起点20mm左右的待焊部位上，电弧引燃后移至焊缝

11、起点处，再沿焊接方向进行正常焊接。焊接结束时，如果直接拉断电弧，则会形成弧坑。凹陷的弧坑会减弱焊缝接头强度和产生应力集中而导致弧坑裂纹。避免弧坑的方法是当电弧移至焊缝终端时，焊丝端部做圆圈运动，直至填满弧坑后再拉断电弧；也可回焊一小段后收弧。3.3.1.9焊接过程中，发现缺陷（如气孔、夹渣等）时，应立即停止施焊。一般情况，焊工须彻底清除缺陷，继续焊接；若缺陷严重应经检验同意，并须彻底清除缺陷，方可继续焊接。严禁不经任何处理措施，在缺陷处敷焊。3.3.1.10采用火焰矫正时，严禁在同一部位重复加热，防止钢材金相组织和机械性能变化。高强度钢（700Mpa）结构件一般不允许采用火焰加热法矫正。重要件

12、，严禁使用水冷、风冷等急速冷却的方法，也不允许在同一部位进行造成拉、压应力的反复矫正。3.3.2 对接平焊 3.3.2.1焊前必须在焊缝两端点焊好引（收）弧板，引（收）弧面应不高于焊接平面1mm，引、收弧的位置以距焊缝始未端不少于20mm为宜，如图2所示；去除引、熄弧板严禁锤击敲打卸除，可在接头两端近处采用气割、并用砂轮将边缘磨平。3.3.2.2打底焊电弧始终在坡口内作小幅度横向摆动，并在坡口两侧稍作停留，使熔孔直径比间隙大0.51mm，焊接时要仔细观察熔孔，并根据间隙和熔孔直径的变化调整横向摆动幅度和焊接速度，尽可能维持熔孔直径不变，以保证获得宽窄和高低均匀的反面焊缝。依靠电弧在坡口两侧的停

13、留时间，保证坡口两侧熔合良好，使打底焊道两侧与坡口结合处稍下凹，焊道表面保持平整。打底焊时，要严格控制喷嘴的高度，电弧应在坡口底部23mm处燃烧，保证打底层不超过4mm。3.3.2.3填充、盖面焊填充焊前，应先清除打底焊道或坡口表面的飞溅，熔渣，并用角向砂轮机打磨掉焊道上局部过高部分的焊肉。填充焊时，应注意掌握填充焊道的厚度，保证盖面时前一层的焊缝表面略低于工件表面1.52mm（这样盖面焊缝可以做到趾端平滑，成形美观）填充焊时不得烧熔棱边。盖面焊时保持喷嘴的高度，特别注意观察熔池边缘，熔池边缘必须超过坡口上表面棱边0.51.5mm，并防止咬边。要求焊角更大时，需要采用三层或三层以上的焊接方法，

14、3.3.2.4当板厚较大时，需多层多道焊以控制单道焊缝的热输入。中低强度钢每层不超过6mm，700Mpa低合金钢每层不超过4mm，900Mpa低合金钢每层不超过3mm。3.3.2.5对接焊焊后要求打磨平整，余高0-1mm。3.3.3 水平角焊3.3.3.1水平角缝单道焊水平角缝单道焊时，最大焊脚高度可达78mm。焊脚尺寸与板厚相对应，不同的焊脚高度时焊枪指向位置也应不同：焊脚小于5mm时，焊枪指向根部；焊脚大于5mm时，焊枪指向距根部12mm处。3.3.3.2水平角缝多层焊焊接第一层时，焊枪与立板夹角20-30°，并指向距根部23mm处。电流稍大，略有小幅度摆动，获得带有下淌倾向的不

15、等脚长的焊道。然后焊第二层，焊枪指向第一层焊道的凹处，焊枪与立板夹角45-50°，根据情况采用直线法或小幅度摆动法。此时电流稍小，焊接速度稍快。例如，第一层焊接电流为225A250A，则第二层时可为175A200A。电弧电压由第一层的22V25V降到19V22V。这样最终可得到表面平滑的等脚长焊缝。3.3.3.3当要求焊角更大时，需要采用三层或三层以上的焊接方法，焊角尺寸与层数、道数的关系见表3。其中第一层可按单道焊要领施焊，得到6mm7mm焊脚。第二层，焊枪指向第一层焊道与底板的焊趾处，可采用直线或小幅度摆动焊接法。要注意水平板一侧达到所要求的焊脚尺寸，同时保证焊趾整齐美观。如果焊

16、脚要求较小，为8mm12mm时，第二层焊两道即可；如果焊脚尺寸为12mm14mm，第二层需焊三道。焊脚尺寸超过14mm时，应按以上要领进行三层以上的焊接。但应注意：焊接层数越多，热量累计越多，因而焊道易下淌。所以层数越多时，焊接电流和电弧电压都相应地减小，而焊接速度却要相应地增加。表3：焊角尺寸及层数、道数关系焊角尺寸K（mm）89-1010-121416焊接层次1-233-4463.3.3 立焊3.3.3.1立焊分向上立焊和向下立焊，在泵车的焊接过程中，不允许采用向下立焊。对接焊尽量避免摆动焊。3.3.3.2立焊时焊枪角度应基本上保持与工件垂直，即焊枪倾角应保持在工件表面垂直线上下约10&#

17、176;的范围内。3.3.3.3摆动焊时，要注意摆幅与摆动波纹间距的匹配，并且要注意摆动纹路的取向（如图3）。可根据具体情况采用图中a或b的摆动方式。其中a所示为小摆幅（打底焊时），热量集中，要注意防止焊道过分凸起。b所示摆动幅度较大，焊道平滑。为防止下坠，摆动时中间应稍快；为防止咬边，在两侧趾端要稍作停留。图中c的摆动方式不易采用，因为这种向下弯曲的月牙形的摆动方式易造成铁水下流，焊道中心凸起，并易在两侧产生咬边。 图33.3.4焊接参数泵车上使用的细晶粒高强度结构钢在焊接时，必须注意焊接线能量所产生的热循环（即冷却时间t8/5）对焊接组织、熔敷金属以及母材热影响区在机械与力学性能方面所产生

18、的不良影响。因此焊接时必须严格控制影响焊接线能量的各项参数。如：预热温度、焊接电流、焊接电压、焊接速度等。3.3.4.1预热 施焊时环境温度应在10以上，当环境气温低于10或湿度高于85%，图表1中推荐不需预热的工件也应将工件焊缝区加热到5080以后再焊接，而需要预热的工件在原预热温度的基础上再提高3050以后再焊接。多层焊时应注意层间温度的控制，最高不超过200°，焊前要求预热的焊件，层间温度应不低于预热温度，若中途因故停止焊接，需重新预热焊接。异种钢板间的焊接按钢板间较低层间温度执行,但不低于预热温度。3.3.4.1.1预热温度测量位置及当量板厚采用局部预热时，在预热范围内均匀预

19、热，防止局部应力过大；在预热过程中，为避免母材过热，局部最高温度不得超过350。预热范围为焊缝两侧各不小于焊件厚度的3倍，且不小于100mm。定位焊和清根时应采用正常焊接时的预热温度，如果采用气焊枪预热，火焰芯应距工件表面50mm。组合板厚SK的确定及预热温度测量方法见图4。 图43.3.4.1.2预热温度的确定参见图表1。图表1：预热温度与当量板厚关系 注：1.本图表适用焊接热输入在17KJ/cm左右。2.不同强度级别钢之间的焊接按强度高的钢所需预热温度执行。 举例:1.WELDOX900不需预热的极限当量板厚对应为20mm，即对T型接头必须从20/37mm板厚开始预热。 2.已知：S1=S

20、2=15mm， S3=10mm； 则Sk=S1+S2+S3=40(mm) 即对Q235、Q345、Q450和Q590无需预热；而对Q700须预热75100，Q900须预热125150。从图表1可看出：WELDOX900不同组合板厚(Sk)所要求的预热温度具体为当Sk20mm时，不要求预热；当20mmSk30mm时，预热温度为100125；当Sk30mm时，预热温度为125150；WELDOX700不同组合板厚(Sk)所要求的预热温度具体为当SK40mm时，不需预热；当40mmSK60mm时，预热温度75-100；当SK60mm，预热温度120-150。3.3.4.1.3泵车结构件轴套或孔形环焊

21、缝焊接时，均需预热100125，其中按图表1推荐预热温度高于125的，其预热温度区间按图表1所推荐预热温度执行；0.2700Mpa级别钢焊后轴套焊缝需覆盖石棉布保温缓冷。3.3.4.2 焊接参数规范不同的板厚，应采用不同的焊接线能量进行焊接（焊接线能量过大会使焊缝热影响区软化以及接头冲击韧性降低，线能量过小又易导致产生冷裂纹）。输入线能量计算：Q=0.85×U×I×60/1000V 其中Q=输入线能量（KJ/mm），U=电压（V），I=电流（A）V=焊接速度（mm/min）。3.3.4.2.1 中低强度钢采用1.2mm焊丝、80%Ar+20%CO2保护气体焊接角焊

22、缝所推荐的工艺参数见表4（考虑到电缆电压损失和电流电压表不准的影响，电弧电压可根据焊缝成形和飞溅情况作微调）。表4 ：中低强度钢角焊推荐工艺参数序号焊脚尺寸（mm）推荐焊接参数电流（A）电压（V）气体流量(L/min)134100150202215252451502502227152535-6220250242715252502802630152546-8220250242715252503002632152558-10230250252715252503002632152561023025025271525250300263215253.3.4.2.2 700Mpa低合金钢采用1.2mm焊丝

23、、80%Ar+20%CO2保护气体焊接角焊缝所推荐的工艺参数推荐见表5（考虑到电缆电压损失和电流电压表不准的影响，电弧电压可根据焊缝成形和飞溅情况作微调）。表5 ：700Mpa钢角焊推荐工艺参数序号组合板厚(mm)焊接线能量范围（KJ/cm）推荐焊接参数电流（A）电压（V）气体流量(L/min)18108111802302226152521012912180230222615253121661218023022261525230250242715254162081623025024271525250280263015255203012182302502427152525028026301525

24、630401222230250242715252502802630152574050122523025025271525260280283015258501230260280283015253.3.4.2.3 900Mpa低合金钢采用1.2mm焊丝、80%Ar+20%CO2保护气体焊接角焊缝所推荐的工艺参数推荐见表6（考虑到电缆电压损失和电流电压表不准的影响，电弧电压可根据焊缝成形和飞溅情况作微调）。表6 ：900Mpa钢角焊推荐工艺参数序号组合板厚(mm)焊接线能量范围（KJ/cm）推荐焊接参数电流（A）电压（V）气体流量(L/min)1912571802301922152521216581

25、80230192215253162069200240222615254202461020023022261525230250242715255253081223025024271525250280263015256304091523025024271525250280263015257405010202302502427152525028026301525850102523025024271525250280263015253.3.4.2.4 对接焊一般应开坡口，采用1.2mm焊丝、80%Ar+20%CO2保护气体焊所推荐的工艺参数见表7（考虑到电缆电压损失和电流电压表不准的影响，电弧电压可根

26、据焊缝成形和飞溅情况作微调）；不同的当量板厚，其焊接线能量范围与其角焊缝所推荐的一致（700Mpa低合金钢参见表5，900Mpa低合金钢参见表6）。表7 ：对接焊推荐工艺参数序号焊缝层道推荐焊接参数电流（A）电压（V）气体流量(L/min)1打底焊130180182215252中间层20023022251525230270252915253盖面20025022281525备注：当对接焊未开坡口或有垫板时，打底焊电流可适当调高。3.4 泵车焊接典型接头焊接3.4.1 WELDOX700钢典型接头推荐规范：对接焊：对接焊坡口如图5所示，每层不超过4mm，8的开单边V型坡口，焊接参数规范参见表8，8

27、的尽量按下图开X型坡口，焊接参数规范参见表9。 图5：对接接头坡口形式表8：6mm板开V型坡口对接焊规范焊缝层道电流A电压V气体流量l/min焊丝伸出长度mm预热和层间温度线能量KJ/mm接头型式打底130-16020-22152515-20不需预热0.6-1.2=6坡口角度50-55°其余2002402026152515-20不大于200表9：12mm板开X型坡口对接焊规范焊缝层道电流A电压V气体流量l/min焊丝伸出长度mm预热和层间温度线能量KJ/mm焊接层次打底130-18020-22152515-20不需预热1.2-1.5=12坡口角度50-60°，3-4道其余230-27024-29152515-20不大于2001.2-1.8盖面200-24021-26152515-20不大于2001.2-1.53.4.2 WELDOX900钢典型接头推荐规范：对接焊：对接焊坡口如图5所示，每层不超过3mm，8的开单边V型坡口，焊接参数规范参见表10，8的尽量按下图开X型坡口，焊接参数规范参见表11。表10：6mm板开V型坡口对接焊规范焊缝层道电流A电压V气体流量l/min焊丝伸出长度mm预热和层间温度线能量KJ/mm接头型式 打底130-16020-