焊接标准化教程

1、1 一、焊接基本概念一、焊接基本概念 焊接：是通过加热或加压或两者并用，用（或不用）填充材料将同种（或异种）金属材料实现原子之间结合的加工方法。l 促进原子或分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压，或两者并用。l 两件可为同种或异种材料（金属和非金属）。 2 二、焊接方法分类二、焊接方法分类 根据在焊接过程中金属材料所处的状态，焊接方法分熔焊、压焊和钎焊等三大类。 l 熔焊：将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊。常见的有电弧焊、气焊、电渣焊、埋弧焊及各种气体保护焊、激光焊等。l 压焊：在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法，称为压焊。l 钎焊：主要特

2、点是母材不熔化。 3 热作用局部性：与热处理不同，属于不均匀加热。 瞬时间性：热源以一定速度（300mm/min左、右）移动，加热速度达到1500/S，短时间内可将大量热量从加热源传递到焊接工件上，而母材迅速将热量导出而冷却降温。 焊接加热过程对焊缝质量的影响：l 影响熔池金属的理化反应，造成不完全偏析、气孔、夹杂等缺陷。l 由于热传导过程，使焊缝区域金属产生淬硬、脆化、软化等组织。l 由于不均匀加热及冷却，产生不均匀应力和变形，形成裂纹。 三、焊接过程的特点及影响三、焊接过程的特点及影响4 概念：金属材料的焊接性能是指材料对焊接加工的适应性；即指金属用一定的焊接方法和在一定的工艺要求下能否获

3、得优良接头的性能和该接头能否在使用条件下可靠地运行的性能。l 使用焊接性：焊接接头或整个结构满足产品技术要求条件规定的使用性能和要求。l 焊接性不仅与材料本身的固有性能有关，同时也与许多焊接工艺条件有关。 四、常用金属材料的焊接性能常用金属材料的焊接性能5 金属材料的焊接性能与金属材料的化学成分有很大关系；一般用碳当量的大小来衡量: 碳当量（CE）0.2%时，钢材的淬硬倾向不明显，可焊性优良，焊接时不必预热。 碳当量（CE）=0.2%0.6%时，钢材的淬硬倾向逐渐明显，需要采取适当预热，控制线能量等工艺措施。 碳当量（CE）0.6%时，淬硬倾向强，可焊性不好。6 影响材料焊接性的主要因素：l

4、材料因素： 物理性能：熔点、热导率、热容量等。 化学性能：对氢、氮的敏感程度。l 工艺因素：焊接方法、工艺参数、焊接顺序、预热、后热、焊后热处理等。l 结构因素：焊接结构和接头的设计形式（如形状、尺寸、厚度、接头坡口形式、焊缝布置及截面形状）。l 使用条件：结构的工作温度、负载情况和工作介质等，如低温工作要求抗脆性断裂；交变载荷要求焊缝抗疲劳性能。7 概念：用焊接方法把金属材料连接起来的接头叫焊接接头。 接头形式：l 对接接头：对接接头： 五、焊接接头及形式五、焊接接头及形式 对接接头对接接头有形坡口、V形坡口、X形坡口、U形坡口、单边U形坡口、双面U形坡口等形式。8l T T形接头：形接头：

5、 T T形接头坡口形接头坡口有I形坡口、单边V形、K形以及双U形坡口等四种形式。9 l 角接接头：角接接头： 角接接头角接接头有I形坡口、单边V形坡口、V形坡口及K形坡口等四种形式。10 l 搭接接头：搭接接头： 搭接接头有搭接接头有I形坡口、圆孔内塞焊及长孔内角焊三种形式。l 卷边接头：卷边接头：11 六、焊接坡口形式及表示方法六、焊接坡口形式及表示方法 焊接坡口主要有形坡口、卷边坡口、V形坡口、X形坡口、单边V形坡口、双单边V形坡口、Y形坡口、 U形坡口、单边U形坡口、双面U形坡口、双U形坡口、J形坡口等形式。 焊缝坡口设计的基本知识：l 一般手工焊和CO2气体保护焊在板厚小于8mm，埋弧

6、焊在板厚小于12mm时不开坡口，即通常所说的采用I形坡口。l 坡口间隙根据不同焊接方法及板厚具体确定，一般手工焊和CO2气体保护焊为0mm3mm，埋弧焊为2mm6mm。l 坡口钝边：手工焊和CO2气体保护焊为1mm2mm，埋弧焊为2mm6mm。l 坡口角度：以“V”坡口为例说明： 单面手工焊： 双面手工焊：（t：8mm12mm）坡口角度为：(705)； （t：12mm20mm）坡口角度为：(605)。12 单面CO2气体保护焊（t：8mm20mm）坡口角度为：(505)。 双面CO2气体保护焊（t：8mm20mm）坡口角度为：(455)。 单面埋弧焊（t：12mm20mm）坡口角度为：(605

7、)。 双面埋弧焊（t：16mm30mm）坡口角度为：(605)。l 1 1、形坡口：形坡口：l 2 2、卷边坡口：、卷边坡口：13l 3 3、单边、单边V V形坡口：形坡口：l 4 4、V V形坡口：形坡口：14l 5 5、带钝边单边、带钝边单边V V形坡口：形坡口：l 6 6、双单边、双单边V V形坡口：形坡口：15l 7 7、带钝边双单边、带钝边双单边V V形坡口：形坡口：l 8 8、Y Y形坡口：形坡口：16l 9 9、带钝边（双）、带钝边（双）U U形坡口：形坡口：l 1010、带钝边（双）、带钝边（双）J J形坡口：形坡口：17 接头的选择原则：l 根据产品的结构形状、尺寸、材质、技

8、术要求等。l 根据采用的焊接方法及接头的基本特性。l 根据承载荷的性质、大小（如拉伸、压缩、弯曲、冲击等）。l 根据工作环境要求。l 根据变形与控制及施焊的难易程度。l 根据接头的焊前准备和焊接费用等。 坡口的选择原则：l 保证焊件的焊接质量、焊缝能焊透。l 坡口容易加工（如U型坡口比V型坡口加工困难，费用高）。l 尽可能减少金属填充量。l 减少焊接变形。l 保证焊接可达性。l 不同位置的焊接操作要求。18 七、常见焊缝表示方法七、常见焊缝表示方法 （常见焊缝表示图一） 常见焊缝主要有常见焊缝主要有形焊缝、卷边焊缝、形焊缝、卷边焊缝、V V形焊缝、形焊缝、X X形焊形焊缝、单（双）边缝、单（双

9、）边V V形焊缝、形焊缝、Y Y形焊缝、单（双）边形焊缝、单（双）边U U形焊缝、点形焊缝、点焊缝、堆焊缝、焊缝、堆焊缝、J J形焊缝、喇叭形焊缝等形式。形焊缝、喇叭形焊缝等形式。19 （常见焊缝表示图二） 焊缝辅助符号有平面、凸面、凹面、三面、周围、现场、尾部等；焊缝详细表示及具体要求见GB/T 324-1988焊缝符号表示法、GB/T 985-1988气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸等标准。20 在标准中，根据产品构件的受力情况以及重要性，把焊缝分为A、B、C、D等四大类。l A类：承受动载、冲击载荷、作为高强度结构件以及使用高强钢板时的焊缝（如：泵车臂架、支腿、布料杆

10、立柱、起重机各节臂和支腿、铣刨机支腿等）。l B类：承受高压的焊缝（如：液压油缸、高压油管等焊缝）。l C类：主要部件的焊缝（如：拖泵车架、转台；摊铺机机架、熨平板架；平地机前后机架；压路机前后车架、滚轮等），密封焊缝（如：各产品油箱、水箱等）以及如摊铺机覆盖件、平地机机罩等影响产品外观质量的焊缝。 l D类：配焊焊缝和其它结构焊缝。 八、八、Q/SY 2006-2005Q/SY 2006-2005焊缝质量检验通用标准焊缝质量检验通用标准21 A A类对接焊缝分级检验标准：类对接焊缝分级检验标准：22 A A类对接焊缝分级检验标准：类对接焊缝分级检验标准：23 A A类对接焊缝分级检验标准：类

11、对接焊缝分级检验标准：24 A A类对接焊缝分级检验标准：类对接焊缝分级检验标准：25 A A类对接焊缝分级检验标准：类对接焊缝分级检验标准：26 B B类对接焊缝分级检验标准：类对接焊缝分级检验标准：27 B B类对接焊缝分级检验标准：类对接焊缝分级检验标准：28 B B类对接焊缝分级检验标准：类对接焊缝分级检验标准：29 B B类对接焊缝分级检验标准：类对接焊缝分级检验标准：30 B B类对接焊缝分级检验标准：类对接焊缝分级检验标准：31 C C类对接焊缝分级检验标准：类对接焊缝分级检验标准：32 C C类对接焊缝分级检验标准：类对接焊缝分级检验标准：33 C C类对接焊缝分级检验标准：类

12、对接焊缝分级检验标准：34 C C类对接焊缝分级检验标准：类对接焊缝分级检验标准：35 C C类对接焊缝分级检验标准：类对接焊缝分级检验标准：36九、设计图样上应表明的焊接要求内容及焊缝标注九、设计图样上应表明的焊接要求内容及焊缝标注l 正确完整的焊缝标注符号；l 选定的焊接方法及所选用的焊接材料（焊接材料也可不标明而由工艺 确定）；l 焊后消除应力处理要求；l 校正焊接变形要求；l 焊缝质量等级要求（如：X射线探伤、超声波探伤的等级要求）。l 设计图样上应表明的焊接要求内容：设计图样上应表明的焊接要求内容：37l焊缝符号应明确地表示所要说明的焊缝，而且不使图样增加过多的注解。l焊缝符号一般由

13、基本符号与指引线组成。必要时还可以加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号等。l图形符号的比例、尺寸和在图样上的标注方法，按技术制图有关规定。l允许制定专门的说明书或技术条件，用以说明焊缝尺寸和焊接工艺等内容。必要时也可在焊缝符号中表示这些内容。l完整的焊缝表示方法除了基本符号、辅助符号、补充符号以外，还包括指引线、一些尺寸符号及数据。l指引线一般由带有箭头的指引线(简称箭头线)和两条基准线(一条为实线，另一条为虚线)两部分组成。如下图所示。 焊缝标注：焊缝标注：38l 箭头线的位置： 箭头线相对焊缝的位置般没有特殊要求，但是在标注单边V形、Y形、U形、J形坡口的焊缝时，箭头线必须指向带有坡口一侧

14、的工件。 必要时，允许箭头线弯折一次。l 基准线的虚线可以画在基准线的实线下侧或上侧。l 基准线一般应与图样的底边相平行，但在特殊条件下亦可与图样的底边相垂直。l 基本符写相对基准线的位置：为了能在图样上确切地表示焊缝的位置，特将基本符号相对基准线的位置作如下规定: 如果焊缝在接头的箭头侧，则将基本符号标在基准线的实线侧。 如果焊缝在接头的非箭头侧，则将基本符号标在基准线的虚线侧。 标对称焊缝及双面焊缝时，可不加虚线。39l 焊缝尺寸符号及标注要求： 一般要求：基本符号必要时可附带有尺寸符号及数据，尺寸符号主要有： 工件厚度（t）； 坡口角度（a) ； 根部间隙（b）； 钝边（p)； 焊缝宽度

15、（c)； 焊缝段数（n）； 焊缝间距（e）； 焊角尺寸（K）； 熔核直径（d）； 坡口深度（H）； 焊缝余高（k）； 焊缝有效厚度（S）； 坡口面角度（）；根部半径（R）等。 焊缝尺寸符号及数据的标注原则： a、焊缝横截面上的尺寸标在基本符号的左侧； b、焊缝长度方向尺寸标在基本符号的右侧； c、坡口角度、坡口面角度、根部间隙等尺寸标在基本符号的上侧或下侧； d、相同焊缝数量符号标在尾部； e、当需要标注的尺寸数据较多又不易分辨时，可在数据前面增加相应的尺寸符号； f、当箭头线方向变化时，上述原则不变。 具体标注要求见下图示意：40l 焊缝标注具体要求图示：41l 焊缝符号的焊缝符号的标注方法

16、：标注方法： 当同一图样上全部焊缝所采用的焊接方法完全相同时，焊缝符号尾部表示焊接方法的代号可省略不注，但必须在技术要求或其他技术文件中注明“全部焊缝均采用焊”等字样；当大部分焊接方法相同时，也可在技术要求或其他技术文件中注明“除图样中注明的焊接方法外，其余焊缝均采用焊”等字样。 在焊缝符号中标注交错对称焊缝的尺寸时，允许在基准线上只标注一次。 当断续焊缝、对称断续焊缝和交错断续焊缝的段数无严格要求时，允许省略焊缝段数。 在同一图样中，当若干条焊缝的坡口尺寸和焊缝符号均相同时，可采用集中标注（多条指引线）；当这些焊缝同时在接头中的位置均相同时，也可采用在焊缝符号的尾部加注相同焊缝数量的方法简化

17、标注；但其他型式的焊缝，仍需分别标注。42l 关于焊缝尺寸符号的几点说明： 确定焊缝位置的尺寸不在焊缝符号中给出，而是将其标注在图样上。 在基本符号的右侧无任何标注且又无其他说明时，意味着焊缝在工件的整个长度上是连续的。 在基本符号的左侧无任何标注且又无其他说明时，表示对接焊缝要完全焊透。 塞焊缝、槽焊缝带有斜边时，应该标注孔底部的尺寸。 当同一图样中全部焊缝相同且已用图示法明确表示其位置时，可统一在技术要求中用符号表示或用文字说明，如“全部焊缝为 ”；当部分焊缝相同时，也可采用同样的方法表示，但剩余焊缝应在图样中明确标注。 当焊缝长度的起始和终止位置明确（已由构件的尺寸确定）时，允许在焊缝符

18、号中省略焊缝长度。 在不致引起误解的情况下，当箭头线指向焊缝，而非箭头侧又无焊缝要求时，允许省略非箭头侧的基准线(虚线)。 43 焊接结构件设计时应注意的事项： 在设计焊接结构时，应尽可能采用最合理的结构形式和焊接工艺，以保证：l 在满足设计功能要求下，焊接工作量能减至最少；l 焊接件可不再需要或只需要少量的机械加工；l 焊接变形和焊接应力能减至最少；l 能为焊接操作者创造良好的劳动条件；l 结构的生产成本低，生产效率高。 概括起来讲就是要保证产品的制造合理性、经济合理性、使用安全性。l 下面就一些具体的事项说明如下： 十、焊接结构设计与要求十、焊接结构设计与要求44l 毛坯上与其他件连接的部

19、分应离开焊缝至少3mm。 制造合理性方面：制造合理性方面：l 焊接件应具有好的定位基准保证组装的可操作性。l 考虑焊接时操作方便，结构特殊更应考虑焊缝的布置，在设计图1结构中应保证焊接作业时的最小间距L；在图2中（a）结构设计不合理，（b）结构设计合理。45 l 焊缝的位置应使焊接设备的调整次数和工件的翻转次数为最少。 经济合理性方面：经济合理性方面：l 考虑最有效的焊接位置，以最小量焊接达到最大量效果。l 在不影响产品性能的前提下，长焊缝尽量采用间断焊缝。l 根据产品结构特点，尽量设计为平焊、横焊，避免立焊、仰焊。46 l 正确选用角焊缝的计算厚度。角焊缝在较小的负载下，不必计算强度，可按经验确定焊角高度尺寸k，即按连接钢板中较薄的板厚考虑。单面角焊缝k0.6；双面角焊缝k0.3。一般k不应超过12mm，根据强度计算k值需大于12mm时，应选择其他形式的焊缝。l 一般情况下尽量不要把焊缝布置在加工面上。47 l 根据不同的焊接方法和板厚确定合理的坡口形式：如V形坡口焊缝制备简单，但焊接工作量大，使焊接成本提高；X形坡口焊缝，但制备较复杂，焊接工作量小，在对接焊缝中可适当选用，在角焊缝中双面角焊缝填充金属小，并能承受较高负载，变形也小，应优先采用。 使用安全性方面：使用安