钢结构手工电弧焊焊接工艺

1、PAGE PAGE 17钢结构手工电弧焊焊接工艺目录 页数 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc299971848 1 前言 2 HYPERLINK l _Toc299971849 2 工程概况 PAGEREF _Toc299971849 h 2 HYPERLINK l _Toc299971850 3 执行的标准和规范 PAGEREF _Toc299971850 h 2 HYPERLINK l _Toc299971851 4 焊接工艺评定 3 HYPERLINK l _Toc299971852 5 焊接制作施工方案 5 HYPERLINK l _Toc2999718

2、53 6 焊接工艺要求 6 HYPERLINK l _Toc299971854 7 检验 7 HYPERLINK l _Toc299971855 8 安全质量保证 8 HYPERLINK l _Toc299971856 9 验收 91 前言手工电弧焊的HYPERLINK /view/882557.htm焊接技术使用不同的方法保护焊接熔池，防止和大气接触。热能也是由电弧提供。和MIG焊一样，电极为自耗电极。金属电极外由矿物质熔剂包覆，熔剂熔化时形成焊渣 HYPERLINK /albums/770843/770843.html#0$b258f5c4040e76ed8226acb5盖住焊接熔池。此外

3、，包覆的熔剂还释放出气体保护焊接熔池，而且，还含有合金元素用来补偿合金熔池的合金损失。在有些情况下，包覆的熔剂内含有所有合金元素，中部的焊条仅是碳钢。然而，在采用这些类型的焊条时，需要特别小心，因为所有飞溅都具有软钢性质，在使用过程中焊缝会锈蚀。 如果使用直流电弧，焊条连接到正极，但如果使用钛型焊条，也可以使用交流电弧。HYPERLINK /view/10954.htm电压一般为2030伏，电流取决于HYPERLINK /view/807540.htm焊接材料的厚度、焊条规格、焊接结构，范围在 15400安。2 工程概况2.1 工程概况工程名称：焊接施工工艺建设地点：武汉某房地产区域工程规模和

4、性质：2150MW机组烟气脱硫工程。计划工期：工程开始时间2011年11月26日至2010年12月26日止。2.2作业项目范围本作业指导书适用于新疆众和供热联产2150MW机组烟气脱硫技改工程焊接作业。2.3工程量本次施工中涉及的焊件材质主要有Q235-A、Q235-B等钢种.本次施工的焊接设备有：吸收塔、烟道、箱罐、管道、支吊架等系统的焊接。2.4工期要求工程进度以主工种工程进度为准，焊接作业必须满足主工种配合需要，当天组装的焊缝力争当天完成，确保工程进度的顺利完成。 3. 执行的标准与规范3.1建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300-20013.2钢结构工程施工质量验收规范 GB50

5、205-20013.3建筑钢结构焊接技术规程JGJ813.4钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法GB113453.5钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB33234 焊接工艺评定焊接工艺评定单位名称：武汉某建筑公司焊接工艺指导书编号：1101A 日期：2001年11月26日 焊接工艺评定报告编号：01D126焊接方法：手工电弧焊 机械化程度：手工焊接接头：坡口形式：K型衬垫（材料及规格）：无其他：全焊透角焊缝简图：（接头形式、坡口形式与尺寸、焊层、焊道布置及顺序） 母材：类别号 组别号-1 与类别号 组别号-1 相焊及标准号GB3274 钢 号Q235B 与标准号GB3274 钢 号Q23

6、5B 相焊厚度范围：母材： 对接焊 10.521mm (T1) 焊缝金属厚度范围： 对接焊 1.512mm(T2) 其他：无焊接材料：焊材类别焊材标准GB/T5117填充金属尺寸焊材型号E4303焊材牌号J422其他耐蚀堆焊金属化学成分（%）CSiMnPSCrNiMoVTiNbQ235BT00.0300.029Q235BT10.0200.031E43033.2E43034.00.0790.160.600.0240.020其他：焊接位置：对接焊缝位置：角焊缝焊接方向：角焊缝位置：无焊接方向：无焊后热处理：温度范围：（）无保温时间：（h）无预热：预热温度：（）（允许最低值）层间温度：（h）（允许最

7、高值）无保持预热时间：无加热方式：无气体：气体种类 混合比 流量（L/min）保 护 气 无尾部保护气 无背部保护气 无电特性：电流种类：直流 极性：正极焊接电流范围：（A）120-160 电弧电压：（V）20-23（按所焊位置和厚度，分别列出电流电压范围，记入下表）焊道/焊层焊接方法填充材料焊接电流电弧电压（V）焊接速度(cm/min)线能量(kJ/cm)牌号直径mm极性电流（A）正1/1手工电焊J4223.2直正120208.018.000正1/2手工电焊J4224.0直正1602310-1222.08-18.4反1/1手工电焊J4223.2直正130207.022.286反1/2手工电焊

8、J4224.0直正160231120.073钨极类型及直径：无 喷嘴直径(mm)：无熔滴过渡形式：短路过渡 焊丝送进速度(cm/min):无技术措施：摆动焊或不摆动焊：摆动焊 摆动参数：微摆焊前清理和层间清理：符合要求 背面清根方法：碳弧气刨单道焊或多道焊（每面）：单道焊 单丝焊或多丝焊：无导电嘴至工件距离（mm）：无 锤击：有其他：无编制日期审核日期批准日期5 焊接工艺施工方案5.1 工艺流程下 料 拼 装 焊 接 校 正 二 次 下 料 制 孔 装 焊 其 它 零 件校 正 打 磨 打 砂 油 漆 搬 运 贮 存 运 输 售 后 服 务按工艺文件调整焊接工艺参数构件下料、组对定位焊按工艺文

9、件调整焊接工艺参数构件下料、组对定位焊清理焊接部位审 图焊接工艺评定清理焊接部位审 图焊接工艺评定校正矫正 自检、交检专职检验工作 自检、交检专职检验工作结束按合理顺序进行焊接清理施工现场合格不合格不合格不合格不合格焊缝返修焊缝返修5.2 操作工艺1 焊接参数的选择1）焊条直径的选择焊条直径主要根据焊件厚度选择，见表-1。多层焊的第一层以及非水平位置焊接时，焊条直径应选小一点。表1 焊条直径选择焊件厚度(mm)12焊条直径(mm)1.623.23.2445462） 焊接电流的选择 主要根据焊条直径选择电流，方法有二：方法一：查表 见表-2表2 焊接电流选择焊条直径(mm)1.62.05.05.

10、8焊接电流(A)254040605080100130160210200270260300注：立、仰、横焊电流应比平焊小10%左右。方法二：有近似的经验公式可供估算：I = (3055)式中 焊条直径，mm； I 焊接电流，A；焊角焊缝时，电流要稍大些。打底焊时，特别是焊接单面焊双面成形焊道时，使用的焊接电流要小；填充焊时，通常用较大的焊接电流；盖面焊时，为防止咬边和获得较美观的焊缝，使用的电流稍小些。碱性焊条选用的焊接电流比酸性焊条小10%左右。不锈钢焊条比碳钢焊条选用电流小20%左右。焊接电流初步选定后，要通过试焊调整。3）电弧电压 主要取决于弧长。电弧长，则电压高；反之，则低。在焊接过程中

11、，一般希望弧长始终保持一致，并且尽量使用短弧焊接。所谓短弧是指弧长为焊条直径的0.51.0倍。4）焊接工艺参数的选择，应在保证焊接质量条件下，采用大直径焊条和大电流焊接，以提高劳动生产率。5）手工电弧焊工艺参数示例见表-3。6）坡口底层焊道宜采用不大于4.0mm的焊条，底层根部焊道的最小尺寸应适宜，以防产生裂纹。7）在承受动载荷情况下，焊接接头的焊缝余高C应趋于零，在其它工作条件下，C值可在03mm范围内选取。8）焊缝在焊接接头每边的覆盖宽度一般为24mm。6.施工工艺要求焊接工艺评定要求焊缝层次焊接 方法填充金属焊接规范要求牌号规格极性电流（A）电压（V）焊速Mm/mi1SMAWJ4223.

12、2正接1002125506023SMAWJ4223.2正接13022261301404SMAWJ5073.2正接11022261001207.检验钢板厚度不小于0.6d，并不宜小于6mm。7.1钢筋应采用、级。受力锚固钢筋直径不宜小于8mm，构造锚固钢筋直径不宜小于6mm。锚固钢筋直径在625mm以内，可采用贴角焊；锚固钢筋直径为2032mm时，宜采用穿孔塞焊。7.2采用级钢筋时，贴角焊缝焊脚K不小于0.5d；采用级钢筋时，焊缝焊脚k不小于0.6d。7.3焊接电流不宜过大，严禁烧伤钢筋。7.4 钢筋与钢板搭接焊：钢筋与钢板搭接焊时，接头形式见图4-31。级钢筋的搭接长度l不小于5d。焊缝宽度b

13、不小于0.5d，焊缝厚度h不小于0.35d。图4-31钢筋与钢板搭接头7.5在装配式框架结构的安装中，钢筋焊接应符合下列要求。7.6两钢筋轴线偏移较大时，宜采用冷弯矫正，但不得用锤敲击。如冷弯矫正有困难，可采用氧乙炔焰加热后7.7焊接时，应选择合理的焊接顺序，对于柱间节点，可对称焊接，以减少结构的变形。7.8 钢筋低温焊接：7.9在环境温度低于- 5的条件下进行焊接时，为钢筋低温焊接。低温焊接时，除遵守常温焊接的有关规定外，应调整焊接工艺参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却。风力超过4级时，应有档风措施。焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪。7.10钢筋低温电弧焊时，焊接工艺应符合下列要求：a.进行帮条平

14、焊或搭接平焊时，第一层焊缝，先从中间引弧，再向两端运弧；立焊时，先从中间向上方运弧，再从下端向中间运弧，以使接头端部的钢筋达到一定的预热效果。在以后各层焊缝的焊接时，采取分层控温施焊。层间温度控制在150350之间，以起到缓冷的作用。b. 、级钢筋电弧焊接头进行多层施焊时，采用“回火焊道施焊法”，即最后回火焊道的长度比前层焊道在两端各缩短46mm，见图4-32，以消除或减少前层焊道及过热区的淬硬组织，改善接头的性能。图4-32钢筋低温焊接回火焊道示意图()帮条焊；()搭接焊；()坡口焊c.焊接电流略微增大，焊接速度适当减慢。8 安全质量保证 主控项目1 焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国

15、家产品标准和设计要求。 检查数量：全数检查。检验方法：检查焊接材料的质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。2 重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验，复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。 检查数量：全数检查。检验方法：检查复验报告。3 焊条、焊丝、焊剂、电渣焊熔嘴等焊接材料与母材的匹配应符合设计要求和国家现行行业标准建筑钢结构焊接技术规程JGJ81的规定。焊条、焊剂、药芯焊丝、熔嘴等在使用前，应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放。 检查数量：全数检查。检验方法：检查质量证明书和烘焙记录。4 焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。

16、 检查数量：全数检查。检验方法：检查焊工合格证及其认可范围、有效期。5 施工单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，应进行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺。 检查数量：全数检查。检验方法：检查焊接工艺评定报告。6 设计要求全熔透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法GB 11345或 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB 3323的规定。焊接球节点网架焊缝、螺栓球节点网架焊缝及圆管T、K、Y形节点相贯线焊缝，其内部缺陷分级及

17、探伤方法应分别符合国家现行标准焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法JBJ/T 3034.1、螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法JBJ/T3034.2、建筑钢结构焊接技术规程JGJ81的规定。一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合表-1的规定。 检查数量：全数检查。检验方法：检查焊缝探伤报告。9 验收 1.所用钢材及焊接材料均应符合设计图纸和规程的要求。2 焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。3 重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验，复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。4 焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷；焊剂不应受潮结块。5.建筑

18、钢结构焊接质量检查应由专业技术人员担任，并须经岗位培训取得质量检查员岗位合格证书。附录资料：不需要的可以自行删除 型腔的数控加工工艺拟加工型腔类零件图待加工的零件是一个典型的带型腔的凸台零件，整体为凸台，中间带有型腔。具体形状如图1所示。图1零件图的工艺分析首先，分析一下尺寸标注方法。零件图上尺寸标注的方法为同一基准标注，适应了数控加工零件的特点。18mm，8mm，6mm三个尺寸是以上表面为设基金准，80mm，72mm，71.5mm，40mm是以原点O为设计基准。这种标注方法便于编程、又利于设计基准、工艺基准和编程原点的同一。但是尺寸40mm不便于测量，应以圆弧的直径端为终端，标注为60mm。

19、其次，进行零件图的完整性与正确性进行分析。零件尺寸标准完整，各部位都能用正确的尺寸标注方法标注出来，无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸。图中所有圆弧均为R10，这样便减少了刀具的数量和换盗的辅助时间。构成零件轮廓的几何元素的条件，是数控编程的重要依据。期中一个重要的环节就是零件的技术要求分析。只有符合技术要求的零件才能合格。零件的技术要求主要是指尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度。这个零件只给出了尺寸精度、粗糙度，没给出形状精度、位置精度，尺寸72+0.04、71.5+0.04上下偏差为0.04。孔20H8公差等级为8级，其中粗糙度统一为3.2，所以，所有面都需要精加工。零件材

20、料的分析。此零件选用的是45号钢，这种材料在功能方面能满足要求；而且它的切削性能也较好。并且无需热处理。毛坯的余量：毛坯的余量在X轴、Y轴、Z轴方向上个余4mm，满足数控加工的背吃刀量。毛坯装夹的适应性：毛坯为矩形块，且待加工零件的底面也为正方形。在加工是利于零件的定位和装夹，并且可靠，方便。选择加工设备机床的类型应与工序划分的原则相适应。机床的主要规格要求尺寸应与加工的外形尺寸和加工表面尺寸相适应。根据零件和现有条件，按照上述要求选择XK713A数控铣床。零件的定位基准和装夹方式 4.1零件的定位基准的确定合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。第一道工序一般只能以

21、为加工的毛坯面作为定位基准，这种基准称为粗基准。此零件以一个底面作为定位基准，铣削出定位粗基准。然后翻转装夹，再以这个粗基准作为定位基准加工上端面。然后加工侧面，将一个加工过的侧面作为精基准，加工零件的最大外轮廓。在第一道工序之后，根据基准统一原则，纵向铣削应使尽量多的表面加工时都用已加工的上端面作为定位基准，加工型腔、梯台面、20孔。横向的铣削都以加工过的侧面作为定位基准。以保证各加工面的位置精度。 4.2零件的裝夹方式工件的装夹：在卧式数控铣床上，使用机用虎钳直接装夹零件，利用X向、y向运动的单向运行或联动运行控制加工中进刀、退刀和轨迹曲线加工的运动，先加工零件的两周边和型腔的型面轨迹，再

22、加工零件另外两周边。采用此方式加工的零件轮廓精度较为理想。优点是装夹简单可靠，利用通用夹具就可以进行零件的装夹定位；缺点是在一次装夹定位中，只能完成零件周边两平面和型腔轨迹加工，零件周边另外两平面的加工需要进行二次装夹定位。适合于单件和中小批量的零件加工。这种装夹方式在保证了车削加工基准，装夹定位基准与设计基准重合的同时，敞开了加工中铣刀运行的空间。确定零件加工顺序与进给路线5.1加工顺序的确定 在加工中心上加工零件，一般都有多个工步，使用多把刀具，因此加工顺序安排得是否合理直接影响到加工精度、加工效率、刀具数量和经济效益。 在安排加工顺序时同样要遵循“基面先行”“先面后孔”、“先主后次”及“

23、先粗后精”的一般工艺原则。 首先将毛坯料装夹在虎钳上粗、精铣削出一个底面作为定位粗基准面，卸下工件，翻转，进行第二次装夹，粗、精铣削上端面，将上端面作为纵向加工的定位基准。 换刀。加工两个未被装夹的侧面，以其中一个侧面作为横向加工的定位基准，加工零件的外轮廓。 换上中心钻，在上端面中心钻铣刀的引导孔。 换上铣刀，粗铣型腔轮廓，由于型腔轮廓的特殊性，首先铣削出一个直径为30mm的孔，然后沿型腔轮轨迹铣削出型腔的轨迹。然后粗铣20H8的孔最后粗铣梯台面然后对所有型腔、孔，梯台面进行精加工。5.2进给路线的确定 工序1 铣基准面。将毛坯准装夹在机用虎钳上，铣削出一个底面，然后再用这个粗基准面进行第二

24、次装夹。然后对刀加工上端面。将上端面作为定位基准。 工序 2 第三次，第四次装夹，粗、精铣削四个侧面。工序 3 安装中心钻，钻中心孔，以便于铣刀下刀。 工序4 铣花型型腔。起刀点为矩形上端面正中心，首先铣出一个直径为30mm的圆，然后在沿着花型内轮廓将内轮廓铣削出花型。加工路线为ABCDEFGA 工序5 铣削20孔。起刀点还是上端面正中心，竖直向下铣出直径为20mm的圆形凹槽。沿着轮廓铣削。铣削圆形凹槽 工序6 铣削凸台。这道工序所要加工的内容是凸台，计算出凸台外轮廓的节点。起刀点为上端面中心，沿矩形边向内铣削。加工路线为ABCDEFGHIA。工序7 沿工件轮廓精加工，是表面粗糙度达到3.2u

25、m。刀具的选择此次加工的是型腔凸台零件，结合零件实际情况，需要一把直径为125mm的面铣刀，粗加工型腔时需要一把直径为16mm的键槽铣刀，还需要一把直径为16mm,前角为15后角为25的高速钢立铣刀。零件加工型腔前需要进行钻孔，需要在上端面打工艺孔，所以要用到中心钻，中心钻的直径为5mm。 表8-1 数控加工刀具卡产品名称或代号零件名称零件图号02序号刀具号刀具规格名称数量加工表面备注01T01125mm的面铣刀1基准面和上表面02T025mm中心钻1钻中心孔手动03T0316mm硬质合金键槽铣刀1侧面、型腔与阶梯面粗铣04T0416mm硬质合金立铣刀1侧面、型腔与阶梯面精铣编制孙腾飞审核批准

26、共 页第 页切削用量的确定根据零件加工精度和表面粗糙度的要求，并考虑刀具的强度、刚度以及加工效率等因素，在该零件的各道加工工序中，切削用量选择如下。粗加工端面决定切削深度 由于加工余量不大，而且分为两次铣削，故可在一次走刀内切掉1.7mm，留0.3mm的精加工余量。则，ap=1.7mm决定每齿进给量f查表得，面铣刀粗加工是进给量在0.090.18mm之间。由于是粗加工，要求较低，所以这里选取fz=0.15mm选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.8mm，由于铣刀直径d=125mm，故刀具寿命T=180min.确定铣削速度和切削速度Vc=200m

27、/minn=200 x1000/3.14x125=509.5r/min根据XK713A型卧式数控铣床说明书选择n=500r/min,因此实际铣削速度及进给速度为Vc =3.14x125x500/1000=196.3mm/minVf=500 x6x0.15=450mm/min即粗加工端面的铣削用量ap=1.7mm，fz=0.15mm，Vc=196.3m/min，n=500r/min，Vf=450mm/min。精加工端面根据粗加工的余量，精加工背吃刀量ap=0.3mm。精加工对表面粗糙度要求较高，所以选择进给量较小的每齿进给量fz=0.09mm。确定精加工铣削速度和进给速度Vc=300m/minn

28、=300 x1000/3.14x125=764r/min根据XK713A型卧式数控铣床说明书选择n=800r/min，因此实际铣削速度及进给速度为Vc=3.14x125x800/1000=314mm/minVf=800 x6x0.09=432mm/min即精加工端面的铣削用量ap=0.3mm，fz=0.09mm，Vc=314m/min，Vf=432mm/min，n=800r/min。粗铣侧面、型腔轨迹和阶梯面 = 1 * GB2 决定铣削宽度ao。根据切削用量简明手册，表3.4查得铣削宽度ao=5mm。 = 2 * GB2 决定每齿进给量fz。根据表3.4，fz=0.080.05，这里取fz=0.08mm。 = 3 * GB2 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm，由于铣刀直径d=16mm，故刀具寿命T=60min. = 4 * GB2 确定铣削速度和切削速度根据表3.13 当d=16mm，z=6，ap=16mm ，ao=5mm，fz=0.08mm时，Vc=50m/