一焊接基础知识

一、焊接基础知识（一）常用焊接方法1、焊条电弧焊（手工电弧焊）（SMAW）设备简单，便于操作，适用于室内外各种位置的焊接，可以焊接各种材料，应用十分广泛；生产效率低，劳动强度大；对焊工的技术水平及操作要求较高。

（一）常用焊接方法2、埋弧自动焊（SAW）生产率比手工电弧焊高5～10倍，节省焊材，自动操作使焊接规范参数稳定，焊缝成分均匀，外型光滑美观，因而焊接质量良好、稳定；设备比较复杂昂贵；由于电弧不可见，因而对接头加工与装配要求严格；焊接位置受到一定限制，一般在平焊位置焊接。3、氩弧焊非熔化极（TIG，GTAW），熔化极（MIG）手工，半自动，自动；适于焊接各种钢材、有色金属及合金，焊接质量优良；便于实现全位置自动化焊接；热量集中，熔池较小，焊接速度较快，热影响区较小，工件焊接变形较小；电弧稳定，飞溅小，成形美观，适于双面成形。氩气成本较昂贵，氩弧焊的设备和控制系统比较复杂；钨极氩弧焊的生产效率较低。（一）常用焊接方法（一）常用焊接方法4、CO2气体保护焊（GMAW）CO2气体，混合气体（富氩）成本低，效率高，质量好，操作性能好；控制或操作不当时，容易产生气孔。焊接设备比较复杂。二氧化碳气体保护焊在压力容器制造中可用于焊接低碳钢、低合金钢5、等离子弧焊（PAW）6、电渣焊（ESW）：用于大厚度件的纵缝立焊7、窄间隙焊（narrow-gap）：用于大厚度件的环缝焊接8、气电立焊（EGW）：用于中厚板以上的纵缝立焊9、带极堆焊（BESW）：用于表面耐蚀层堆焊（二）焊接材料包括：焊条，焊丝，焊剂，保护气体，焊剂垫1、标准GB/T5117—2012《非合金钢及细晶粒钢焊条》GB/T5118—2012《热强钢焊条》GB/T983—2012《不锈钢焊条》GB/T984—2001《堆焊焊条》GB/T8110—2008《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T10045—2001《碳钢药芯焊丝》GB/T5293—1999《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T12470—2003《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/T17854—1999《埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂》GB/T4842—2006《氩》NB/T47018.1~.7《承压设备用焊接材料订货技术条件》2、GB/T5117和GB/T5118GB/T5117—2012《非合金钢及细晶粒钢焊条》包括碳钢焊条、耐候钢焊条、低温钢焊条、高强钢焊条GB/T5118—2012《热强钢焊条》碳钼钢焊条和铬钼钢焊条GB/T5117的焊条型号示例

E4303

E—表示焊条；43—熔敷金属抗拉强度最小值为430MPa；03—药皮类型为钛型，适用于全位置焊接，采用交流或直流E5515–N5PUH10E—表示焊条；55—熔敷金属抗拉强度最小值为550MPa；15—药皮类型为碱性，适用于全位置焊接，采用直流反接；N5—熔敷金属化学成分分类代号；P—焊后状态代号，此处表示热处理状态；U—为可选附加代号，表示在规定温度下冲击功47J以上；H10—可选附加代号，表示熔敷金属扩散氢含量不大于10mL/100g。熔敷金属抗拉强度代号药皮类型代号抗拉强度代号最小抗拉强度MPa43430504905555057570代号药皮类型焊接位置电流类型03钛型全位置交流和直流正、反接10/11纤维素型全位置直流反接/交流和直流反接15碱性全位置直流反接16碱性全位置交流和直流反接18碱性+铁粉全位置交流和直流反接3、GB/T5118型号编制方法的变化焊条型号按熔敷金属力学性能、药皮类型、焊接位置、电流类型、熔敷金属化学成分等进行划分。其中熔敷金属化学成分用“×C×M×”表示，标识“C”前的整数表示Cr的名义含量，“M”前的整数表示Mo的名义含量。对于Cr或者Mo，如果名义含量少于1％，则字母前不标记数字。型号示例：E6215－2C1MH10E—表示焊条；62—熔敷金属抗拉强度最小值为620MPa；15—药皮类型为碱性，适用于全位置焊接，采用直流反接；2C1M—熔敷金属化学成分分类代号；H10—可选附加代号，表示熔敷金属扩散氢含量不大于10mL/100g。4、GB/T983GB/T983—2012《不锈钢焊条》将焊条熔敷金属化学成分铬含量小于11%的用于Cr5Mo、Cr9Mo、Cr11Mo的焊条型号，归入GB/T5118—2012《热强钢焊条》；E308：Cr18－Ni9型E316：Cr18－Ni12－Mo2型E317：Cr19－Ni13－Mo3型E309：Cr25－Ni13型E310：Cr25－Ni20型5、焊条药皮类型标准焊条型号牌号药皮类型电流种类GB/T5117《非合金钢及细晶粒钢焊条》E4303J422钛钙型交流、直流E4310J425高纤维素型直流反接E4315J427碱性低氢钠型直流反接E4316J426碱性低氢钾型交流、直流E5015J507碱性低氢钠型直流反接GB/T983《不锈钢焊条》E308-15A107低氢钠型直流反接E308L-15A007低氢钠型直流反接E347-15A137低氢钠型直流反接E316-15A207低氢钠型直流反接6、NB/T47018《承压设备用焊接材料订货技术条件》NB/T47018.1第1部分采购通则包括：焊条，焊丝，焊带，填充丝，焊剂规定了采购基本要求、批量划分，检验项目，复验要求焊条检验项目：化学分析，拉伸试验，冲击试验，射线检测，药皮含水量（限低氢型药皮焊条）NB/T47018.1第2部分钢焊条规定了各项试验合格指标增加熔敷金属纵向弯曲试验药皮含水量：GB/T5117—2012《非合金钢及细晶粒钢焊条》和GB/T5118—2012《热强钢焊条》已取消药皮含水量要求和试验方法熔敷金属扩散氢含量：

GB/T5117—2012和GB/T5118—2012未给出合格指标

NB/T47018.1第2部分钢焊条中给出了指标。GB150.4－2011中要求：低温容器焊条应按批进行药皮含水量或熔敷金属扩散氢含量复验NB/T47018NB/T47018.3第3部分气体保护电弧焊钢焊丝和填充丝NB/T47018.4第4部分埋弧焊钢焊丝和焊剂NB/T47018.5第5部分堆焊用不锈钢焊带和焊剂NB/T47018.6第6部分铝及铝合金焊丝和填充丝NB/T47018.7第7部分钛及钛合金焊丝和填充丝焊材采购除了应按照相关焊接材料的技术标准外，还应按照NB/T47018-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件》提出有关技术要求焊材验收也要按照NB/T47018-2011有关技术要求进行应当按照有关标准法规进行复验，如：按批进行熔敷金属扩散氢含量的复验。

（三）焊缝与焊接接头“焊缝”是指焊件经焊接后所形成的结合部分焊接接头包括：焊缝、熔合区、热影响区1、焊接结构四个特点焊接过程是一个局部的不均匀的快速加热和冷却过程，其中伴随着剧烈的冶金反应和固态相变。焊接接头的组织和性能往往存在着严重的不均匀性，往往导致接头与母材相比性能下降。焊接结构中往往存在较严重的残余应力和变形倾向。焊接接头中容易产生各种焊接缺陷（如裂纹、夹渣、气孔、未焊透等）。（四）焊接缺陷2、焊接缺陷（1）气孔（H、N、CO）焊接过程中，熔池金属中的气体在金属冷却以前未能来得及逸出，在焊缝金属中（内部或表面）形成的孔穴。形状：球形，条形，密集，虫形2、焊接缺陷（2）夹渣焊接熔渣残留在焊缝金属中的现象形状：点状，条状（3）夹杂物由焊接冶金反应产生的，焊后残留在焊缝金属中的非金属杂质（如氧化物、硫化物等）（4）夹钨钨极惰性气体保护焊时，钨极颗粒混入焊缝金属的现象2、焊接缺陷（5）未焊透熔焊时，接头根部未完全熔透的现象2、焊接缺陷（6）未熔合熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间，未能完全熔化结合的部分2、焊接缺陷（7）咬边在沿着焊趾的母材部位，由于焊接参数选择不正确，或者操作工艺不正确，烧熔形成的凹陷或沟槽（8）焊瘤在焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的金属瘤。（9）凹坑焊后在焊缝表面或背面形成的低于母材表面的局部低凹部分2、焊接缺陷（10）裂纹冷裂纹：焊后焊接接头冷却到较低温度下（马氏体转变点Ms以下）产生的裂纹；氢致裂纹，延迟裂纹冷裂纹三要素：扩散氢，淬硬组织，拉伸应力冷裂纹敏感性判断：碳当量方法Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15Ceq<0.4％，焊接性优良；Ceq=0.4~0.6％，淬硬倾向增大，需预热、缓冷等；