焊接标准化知识培训教程

1、 路机研究院路机研究院2007年年9月月标准化培训教程标准化培训教程 焊接标准培训焊接标准培训1 一、焊接根本概念 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。 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。其中又分为熔化极和非熔化极。l 压焊：在

2、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：是硬钎焊和软钎焊的总称。其主要特点是母材不熔化。 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，加热速度到达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： 影响熔池金属的理化反响，造成不完全偏析、气孔、夹杂等缺陷。 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。 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

3、 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CE0.4%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=0.4%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

4、工艺措施。 碳当量CE0.6%时，淬硬倾向强，可焊性不好。6 影响材料焊接性的主要因素： 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。 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。 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。 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

5、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： 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。

6、 焊缝坡口设计的根本知识： 一般手工焊和CO2气体保护焊在板厚小于8mm，埋弧焊在板厚小于12mm时不开坡口，即通常所说的采用I形坡口。 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03mm，埋弧焊为26mm。 坡口钝边：手工焊和CO2气体保护焊为12mm，埋弧焊为26mm。 坡口角度：以“V坡口为例说明： 单面手工焊： ：812mm坡口角度为：705； ：1220mm坡口角度为：605。 双面手工焊：812mm坡口角度为：705； ：1220mm坡口角度为：605。12 单面CO2气体保护焊t：820mm坡口角度为：505。 双面CO2气体保护焊t：820mm坡口角

7、度为：455。 单面埋弧焊t：1220mm坡口角度为：605。 双面埋弧焊t：1630mm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 10 10、带钝边双、带钝边双J J形坡口：形坡口：17 接头的选择原那么： 根

8、据产品的结构形状、尺寸、材质、技术要求等。 根据采用的焊接方法及接头的根本特性。 根据承载荷的性质、大小如拉伸、压缩、弯曲、冲击等。 根据工作环境要求。 根据变形与控制及施焊的难易程度。 根据接头的焊前准备和焊接费用等。 坡口的选择原那么： 保证焊件的焊接质量、焊缝能焊透。 坡口容易加工如U型坡口比V型坡口加工困难，费用高。 尽可能减少金属填充量。 减少焊接变形。 保证焊接可达性。 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、单双边V

9、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根本形式与尺寸?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。 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、布料杆立柱、起重机各节

10、臂和支腿、铣刨机支腿等。 B类：承受高压的焊缝如：液压油缸、高压油管等焊缝。 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。 D类：配焊焊缝和其它结构焊缝。 八、Q/SY 2006-2005?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

11、 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

12、 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、设计图样上应说明的焊接要求内容及焊缝标注九、设计图样上应说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 焊接件应到达的标准：按标准Q/SY 2006-2005?焊缝质量检验通用标准?及Q/SY 1187-2007?焊接件通用技术条件?等规定要求。 设计图样上应说明的焊接要求内容：设计图样上应说明的焊接要求内容：37l焊缝符号应明确地表示所要说明的

13、焊缝，而且不使图样增加过多的注解。l焊缝符号一般由根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根本符号、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)两局部组成。如以下图所示。 焊缝标注：焊缝标注：38l 箭头线的位置：l 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

14、形、U形、J形坡口的焊缝时，箭头线必须指向带有坡口一侧的工件。l 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 根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，特将根本符号相对基准线的位置作如下规定:l 如果焊缝在接头的箭头侧，那么将根本符号标在基准线的实线侧。l 如果焊缝在接头的非箭头侧，那么将根本符号标在基准线的虚线侧。l 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：l 一般要求：根本符号必要时可附带有尺寸符号及数据，尺寸符号主要有：l 工件厚度

15、t； 坡口角度a) ； 根部间隙b；l 钝边p)； 焊缝宽度c)； 焊缝段数n；l 焊缝间距e； 焊角尺寸K； 熔核直径d；l 坡口深度H； 焊缝余高k； 焊缝有效厚度S；l 坡口面角度；根部半径R等。l 焊缝尺寸符号及数据的标注原那么：l a、焊缝横截面上的尺寸标在根本符号的左侧；l b、焊缝长度方向尺寸标在根本符号的右侧；l c、坡口角度、坡口面角度、根部间隙等尺寸标在根本符号的上侧或下侧；l d、相同焊缝数量符号标在尾部；l 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；l f、当箭头线方向变化时，上述原那么不变。l 具体标注要求见以下图示意：40l 焊缝标注

16、具体要求图示：41l 焊缝符号的焊缝符号的标注方法：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；当大局部焊接方法相同时，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，当假设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

17、用在焊缝符号的尾部加注相同焊缝数量的方法简化标注；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：l 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。l 在根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。l 在根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。l 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 ；当局部焊缝相同时，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

18、终止位置明确已由构件的尺寸确定时，允许在焊缝符号中省略焊缝长度。 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： 在满足设计功能要求下，焊接工作量能减至最少； 焊接件可不再需要或只需要少量的机械加工； 焊接变形和焊接应力能减至最少； 能为焊接操作者创造良好的劳动条件； 结构的生产本钱低，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、使用平安性。 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

19、要求44l 毛坯上与其他件连接的局部应离开焊缝至少3mm。 制造合理性方面： 焊接件应具有好的定位基准保证组装的可操作性。 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： 考虑最有效的焊接位置，以最小量焊接到达最大量效果。考虑最有效的焊接位置，以最小量焊接到达最大量效果。 在不影响产品性能的前提下，长焊缝尽量采用间断焊缝。在不影响产品性能的前提下，长焊缝尽量采用间断焊缝。 根据产品结构特点，尽量设计为平焊、

20、横焊，防止立焊、仰焊。根据产品结构特点，尽量设计为平焊、横焊，防止立焊、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，使焊接本钱提高；X形坡口焊缝，但制备较复杂，焊接工作量小，在对接焊缝中可适中选用，在角焊缝中双面角焊缝填充金属小，并能承受较高负载，变

21、形也小，应优先采用。 使用平安性方面：使用平安性方面： 防止将焊缝设计在应力容易集中的地方，特别是重要部件或承受防止将焊缝设计在应力容易集中的地方，特别是重要部件或承受反复载荷的焊接件，更应注意这一点。合理布置构件的相互位置，以反复载荷的焊接件，更应注意这一点。合理布置构件的相互位置，以保证焊接件的刚性。保证焊接件的刚性。48l 焊缝的根部在防止处于受拉应力的状态。l 直接传递负载的焊接件，采用整体嵌接为好，将工作焊缝转为联系焊缝。49l 箱形焊接结构件应设计为折弯件的拼焊。l 防止焊缝过分集中，以防止裂纹、减少变形；同时，焊缝间应保持足够的距离。50 l 焊接端部产生锐角的地方，应尽量使角度

22、变缓；薄板筋的锐角必须去掉，因为尖角处易熔化。 l 焊缝应交错布置，防止交叉焊缝，特别是厚截面时更应注意。51 l 合理安排焊缝位置，焊缝应相对构件中性轴对称，或靠近中性轴，以减少收缩力矩或弯曲变形。如有困难，那么应使较厚的焊缝布置在靠近中性轴，较薄的焊缝布置在另一边。 l 尽量减少焊缝的数量，在可能的情况下，用冲压结构代替筋板结构，特别是对薄板结构十分有效。l 蒙皮采用接触点焊代替熔化焊，可减少变形。52 l 丁字接头受集中载荷作用时，必须使集中载荷作用处有足够的刚度。 53 l 在不同厚度钢板的对接焊接件设计时，两板的厚度差t2-t1超过以下允许数值时，应在较厚板上作出单面或双面削薄，其削

23、薄长度为lL=3t2-t1：l较薄板厚度t1为25mm时，允许厚度差t2-t1为1mm；l较薄板厚度t1为59mm时，允许厚度差t2-t1为2mml较薄板厚度t1为912mm时，允许厚度差t2-t1为3mm；l较薄板厚度t1为大于12mm时，允许厚度差t2-t1为4mm。54十一、焊缝探伤检验根本方法简介十一、焊缝探伤检验根本方法简介 GB/T 3323-87 GB/T 3323-87 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级l 本标准规定了2200mm母材厚度钢熔化焊焊缝的X射线和射线照相方法以及焊缝的质量分级。分为X射线和射线照相两种方法。l 按射线源、工件和胶

24、片之间的相互位置关系，透照方式分为纵缝透照法、环缝外透法、环缝内透法、双壁单影法和双壁双影法五种。 l 按所需要到达的底片影象质量，射线照相方法分为A级(普通级)，A B级(较高级)和B级(高级)。选用B级时，焊缝余高应磨平。l 焊缝质量分级：l 根据缺陷的性质和数量，焊缝质量分为四级：l I级焊缝内应无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹液。l II级焊缝内应无裂纹、未熔合和未焊透。55 级焊缝内应无裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透。不加垫板的单面焊中的未焊透允许长度按条状夹渣长度的级评定。 焊缝缺陷超过级者为级。 条状夹渣的分级：长、宽比大于3的夹渣定义为条状夹渣。用条状夹渣总长在

25、检测焊缝内所占的长度。 圆形缺陷的分级：长、宽比小于或等于3的缺陷定义为圆形缺陷。它们可以是圆形、椭圆形、锥形或带有尾巴等不规那么的形状(在测定尺寸时应包括尾部)；包括气孔、夹渣和夹钨。用缺陷点数进行评级。56l 本标准规定了检验焊缝及热影响区缺陷、确定缺陷位置、尺寸和缺陷评定的一般方法及探伤结果的分级方法；适用于母材厚度不小于8 mm的铁素体类钢全焊透熔化焊对接焊缝脉冲反射法手工超声波检验；不适用于铸钢及奥氏体不锈钢焊缝，外径小于159mm的钢管对接焊缝，内径小于或等于200 mm的管座角焊缝及外径小于250mm和内、外径之比小于80%的纵向焊缝。 GB/T 11345-1989 ?钢焊缝手

26、工超声波探伤方法和探伤结果分级?：l 检验等级的分级： 根据质量要求检验等级分为A、B、C三级，检验的完善程度A级最低，B级一般，C级最高，检验工作的难度系数按A、B、C顺序逐级增高。应按照工件的材质、结构、焊接方法、使用条件及承受载荷的不同合理的选用检验级别。A级难度系数为1、B级为56、C级为1012。57l 检验等级的检验范围 A级检验：采用一种角度的探头在焊缝的单面单侧进行检验，只对可以扫查到的焊缝截面进行探测。 B级检验：采用一种角度探头在焊缝的单面双侧进行检验，对整个焊缝截面进行探测。 C级检验：至少要采用两种角度探头在焊缝的单面双侧迸行检验。58检验等级板厚：mm评定等级ABC8

27、50830083002/3t、 最小121/3t、 最小10 最大301/3t、 最小10 最大203/4t、最小122/3t、 最小12 最大501/2t、 最小10 最大30t、最小203/4t、 最小16 最大752/3t、 最小12 最大50超过级的焊缝级的焊缝l 本在标准GB/T11345-1989中，焊缝质量等级可分为四级，根据检验等级及反射波幅的长短来评定焊缝的等级，具体可参照下表等级要求其中t为坡口加工侧母材厚度，母材板厚不同时，以较薄侧板厚为准 ：5960o9、静夜四无邻，荒居旧业贫。4月-224月-22Thursday, April 21, 2022o10、雨中黄叶树，灯下

28、白头人。17:30:3517:30:3517:304/21/2022 5:30:35 PMo11、以我独沈久，愧君相见频。4月-2217:30:3517:30Apr-2221-Apr-22o12、故人江海别，几度隔山川。17:30:3517:30:3517:30Thursday, April 21, 2022o13、乍见翻疑梦，相悲各问年。4月-224月-2217:30:3517:30:35April 21, 2022o14、他乡生白发，旧国见青山。21 四月 20225:30:35 下午17:30:354月-22o15、比不了得就不比，得不到的就不要。四月 225:30 下午4月-2217:

29、30April 21, 2022o16、行动出成果，工作出财富。2022/4/21 17:30:3517:30:3521 April 2022o17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。5:30:35 下午5:30 下午17:30:354月-22o9、没有失败，只有暂时停止成功！。4月-224月-22Thursday, April 21, 2022o10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。17:30:3517:30:3517:304/21/2022 5:30:35 PMo11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。4月-2217:30:3517:30Apr-2221-Apr-22o12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。17:30:3517:30:3517:30Thursday, April 21, 2022o13、不知香积寺，数里入云峰。4月-224月-