TIG焊接工艺参数选择方法演示文稿

TIG焊接工艺参数选择方法演示文稿目前一页\总数一百零八页\编于十七点优选TIG焊接工艺参数选择方法目前二页\总数一百零八页\编于十七点钨极氩弧焊（TIG

）概述钨极氩弧焊（TIG）定义：它是利用钨棒作为电极，以氩气、氦气等惰性气体为保护气体的一种焊接方法。钨极氩弧焊构成示意图如下：利用钨极与工件之间产生的电弧作为热源。电弧和熔化金属都处于惰性气体的保护之中，使其不受周围空气的有害作用。目前三页\总数一百零八页\编于十七点钨极氩弧焊（TIG

）概述

它适合于焊接铝及其合金、不锈钢、高温合金、钛合金及难熔的活泼金属（如钼、铌、锆等）。用难熔金属作为电极，以氩气等惰性气体保护，焊接过程中电极不熔化。因此焊接过程稳定，焊缝成形好，容易得到高质量的焊缝。焊接过程可以用手工进行，也可以实现自动化。当工件厚度小于3mm时，可经不开坡口和填或不填加焊丝进行焊接。这种方法容易控制焊缝成形，因此，它多用来焊接薄件或厚件的打底焊，容易保证单面焊背面成形。但钨极氩弧焊电极使用电流有限，焊缝熔深浅，焊接速度低，一般情况下适合于焊接厚度小于6mm工件。目前四页\总数一百零八页\编于十七点钨极氩弧焊（TIG

）的工艺特点

1.氩气具有极好的保护作用，本身既不与金属起化学作用，也不溶解于金属中，使得焊接过程的熔池冶金反应显得简单和容易控制，因此为获得高质量的焊缝提供了良好的条件。对于一般易氧化、氮化的活泼金属，高熔点的黑色金属以及异种金属都能进行焊接，应用面极广。

2.氩气在焊接过程中仅仅只是单纯保护隔离作用，因此对焊件表面状态要求较高。工件焊前都要进行表面清理。把工件表面的油泥、锈班、灰尘等杂质清除掉。

3.电弧在氩气中燃烧非常稳定，在小电流焊接情况下（＜10A）仍然稳定燃烧，而且填充焊丝是通过电弧间接加热，因而热输入容易调节，所以这种焊接方法适用于薄板及全位置焊接，也是实现单面焊双面成形的理想方法。目前五页\总数一百零八页\编于十七点钨极氩弧焊（TIG

）的工艺特点（续）

4.由于填充焊丝不通过电流，所以不存在熔滴过渡问题焊接过程中没有飞溅现象产生，焊缝成形非常美观。

5.钨棒承载电流能力较差，过大的电流会引起钨棒的熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池面引起夹钨。所以这种焊接方法焊接电流的大小会受到钨棒的限制，故熔敷速度较小，生产率较低。

6.氩弧焊采用氩气纯度较高，通常都要求达到99.99%以上，且氩弧焊机又较复杂，因此氩弧焊生产成本较高。基于以上特点，氩弧焊可以焊接所有的金属。在航空、原子能、石油化工、电站锅炉、机械等领域被广泛应用。目前六页\总数一百零八页\编于十七点TIG焊接工艺参数选择

影响TIG焊焊接质量的工艺参数很多。包括焊接电流的种类、极性和大小，焊接电压，焊接速度，保护气体的流量，焊接方向，钨极直径与端部形状，钨极伸出长度，喷嘴的直径、形状、喷嘴与工件间距离等。目前七页\总数一百零八页\编于十七点一、焊接电流1.焊接电流种类和极性：通常根据母材的材质按下表选择焊接电流的种类和极性。

直流反接时，工件接负极，弧柱氩气电离后形成的大量正离子在电场力的作用下，高速正离子流将猛烈地冲击熔池和它周围的工件表面，使难熔的金属氧化物破碎并将它们除去，这种现象叫阴极清理作用。由于阴极清理作用，在焊接过程能除掉金属表面难熔的氧化膜，可以使焊接铝、镁等活泼金属变得很容易。然而，直流反接时，阴极斑点在熔池表面活动范围较大;散热又快，发射电子能力较弱，故电弧稳定性较差。同时，因钨极接正极，它的发热量大，烧损严重，许用电流太小，因此，在一般情况下TIG焊时，不采用直流反极性接法，只在熔化极氩弧焊时才采用直流反接。电流的种类与极性被焊金属材料直流正极性低合金高强钢，不锈钢，耐热钢，铜及其合金。直流反极性适用于各种金属的熔化极氩弧焊。交流铝、镁及它们的合金。目前八页\总数一百零八页\编于十七点一、焊接电流（续）

直流正接时，工件接正极，钨极接负极。这时在钨极上的阴极斑点比较稳定，发射电子的能力强，电弧稳定，钨极的许用电流大，烧损小，而且工件上的温度较高，故适于用来焊接熔点较高或导热性较好的金属，如不锈钢、铜和铜合金等。交流TIG焊兼有上述两种接法的优点，钨极的许用电流较大，弥补了直流反接的不足，而且在工件为负极的半周内有阴极清理作用，故适于焊接铝、镁和它们的合金。目前九页\总数一百零八页\编于十七点一、焊接电流（续）

2.焊接电流的大小：焊接电流的选择应保证单位时间内给焊缝适宜的热量。焊接电流的大小主要影响熔深，对焊缝的宽度和余高影响不大。通常根据焊接条件（板厚、材质、接头形式、焊接速度等参数）选定合适的焊接电流。焊接热量三要素：热量=I2Rt。

I2

：焊接电流的平方

R:电弧的等效电阻

t:对被焊部位施加热量的时间注意：焊接电流的选择不允许超过焊机的额定电流。目前十页\总数一百零八页\编于十七点二、焊接电压（电弧电压）

焊接电压主要影响焊缝的宽度，对熔深影响不大。电弧电压增高时，焊缝宽度增加，熔深稍减小。手工TIG焊时，焊接电压主要由弧长决定，电弧越长，焊接电压越高，观察熔池越清楚，加丝也比较容易(不易碰上钨极)。但弧长太长时，容易产生末焊透及咬边，而且保护效果差，容易出气孔。但电弧也不能太短，屯弧太短，很难看清熔池，，加丝时焊丝容易碰到钨极，引起短路或污染钨极，产生夹钨缺陷和加大钨极烧损。合适的弧长应近似等于钨极直径。焊接电流与焊接电压的关系如下:GB标准：

U=10+0.04I

式中，U为焊接电压(V)；I为焊接电流(A)电流大于600A时，电压保护34V恒定。目前十一页\总数一百零八页\编于十七点三、电弧长度电弧长度（钨极与工件间距离）：焊接过程中保持稳定的电弧长度是评定焊接熟练程度的一项重要内容。电弧长度发生变化将直影响到焊缝形状、熔深等，对焊接质量产生极大的影响。电弧长度增加:

焊道宽度增加，熔深减小，保护效果变差。电弧长度减少:

不宜观察熔池，填充焊丝易与钨极短路。L＝（1～1.5）倍板厚最大小于6㎜钨极伸出长度:对焊时:5～6㎜角焊时:7～8㎜（过长时钨极易氧化）钨极喷嘴填充焊丝工件电弧长度(L)钨极伸出长度目前十二页\总数一百零八页\编于十七点四、焊接速度在焊接电流一定的情况下,焊接速度的选择保证单位时间内给焊缝适宜的热量.焊接热量三要素：热量=I2RtI2

：焊接电流的平方

R:电弧的等效电阻

t:对被焊部位施加热量的时间焊接速度增加时，焊道窄，熔深浅。太快，易产和生未焊透。焊接速度慢时，焊道宽，熔深深。太慢，产生焊漏、烧穿。选择焊接速度应考虑以下因素：1.焊接铝及铝合金等高导热金属时，为了减少变形，应采用较快的焊接速度。2.焊接有裂纹倾向的合金时，不能采用高速焊接。3.非平焊位置焊接时，为保证较小的熔池，避免铁水下流，尽量选择较快的焊速。目前十三页\总数一百零八页\编于十七点四、焊接速度（续）4.焊接速度太快时，会降低保护效果，特别是在自动TIG焊时，由于焊速太高，可能使熔池裸露在空气中。见下图。目前十四页\总数一百零八页\编于十七点五、钨极直径与端部形状(1)钨极直径：手工TIG焊用钨极直径，是一个比较重要的参数，因为它的大小决定了TIG焊炬的结构尺寸、重量和冷却形式，直接影响焊工的劳动条件和焊接质量。必须根据焊接电流的种类、极性和大小选择合适的钨极直径。若钨极较粗，焊接屯流很小，由于电流密度低，钨极端部温度低，电弧会在钨极端部不规则地漂移，电弧很不稳定，破坏了保护区，熔池易被氧化。当焊接电流超过了相应直径的许用电流时，由于电流密度太高，钨极端部温度达到或超过了钨极的熔点，会出现端部局部熔化现象，端部很亮。当电流继续增大时，熔化了的钨极在端部形成一个小尖状突起，逐渐变大形成熔滴，电弧在熔滴尖端漂移，很不稳定，不仅破坏了氩气保护区，使熔池被氧化，焊缝成形不好，而且熔化的钨落入熔池后将产生夹钨缺陷。同一种直径的钨极，在不同的电源和极性条件下，允许使用的电流范围不同。相同直径的钨极直流正接时，许用电流最大；直流反接时，许用电流最小。交流时许用电流介于二者之间。目前十五页\总数一百零八页\编于十七点五、钨极直径与端部形状（续）当焊接电流合适时，电弧稳定，保护效果好，焊接质量好。脉冲TIG焊的许用电流可提高40%~100%。下表给出了不同直径、不同牌号钨极的许用电流：钨极直径(mm)直流交流正接（钨极接正极）反接（钨极接负极）纯钨钍钨、铈钨纯钨钍钨、铈钨纯钨钍钨、铈钨0.55～205～20——5～155～15110～7510～75——15～5515～701.640～13060～15010～2010～2045～9060～125275～180100～20015～2515～2565～12585～1602.4—150～250—15～3070～130100～1802.5130～230170～25017～3017～3080～140120～2103.2160～310225～33020～3520～35150～190150～2504275～450350～48035～5035～50180～260240～3504.8—500～675—50～70190～300290～3905400～625500～70050～7055～80240～350330～4606.3550～675650～95065～10065～100300～450430～5758—————650～830目前十六页\总数一百零八页\编于十七点五、钨极直径与端部形状（续）(2)钨极端部形状钨极端部的形状对焊接许用电流的大小、电弧燃烧的稳定性、焊缝成形也有影响。焊接薄板和焊接电流较小时，可用小直径钨极，并将端部磨成20°左有尖锐角，这样电弧容易引燃，并在端部稳定燃烧。但在焊接电流较大时，若仍用尖锐角，由于电流密度过大，电弧斑点会扩展到钨极末端的锥面上，使弧柱明显地扩散，漂移不定，不仅影响焊缝成形，而且由于未端过热，增大电极烧损。因此，在大电流焊接时，应将电极末端磨成钝锥角(大于90°)或磨成带有平顶的锥角，这样可使电弧斑点稳定，弧柱的扩散减小，对工件加热集中，焊缝成形均匀。交流TIG焊时，一般将钨极端部磨成半球形。d(mm)l(mm)d1(mm)l1(mm)12.50.51.21.640.822.461.233.281.6441025钨极直径与锥部尺寸的关系目前十七页\总数一百零八页\编于十七点六、钨极的选用焊接方法电极材质标志颜色直流TIG焊接2%氧化钍钨（钍）红色2%氧化铈钨（铈）

灰色2%氧化镧钨（镧）黄绿色交流TIG焊接2%氧化钍钨（钍）红色2%氧化铈钨（铈）灰色纯钨（纯钨）绿色150mm钨极标志颜色目前十八页\总数一百零八页\编于十七点七、钨极伸出长度

通常我们习惯上叫的钨极伸出长度，是指露在喷嘴外面的那段钨极长度，它是为了防止喷嘴过热或烧坏喷嘴必需的。钨极伸出的长度越短，喷嘴离工件越近，对钨极和熔池的保护效果越好，但妨碍观察熔池，并且容易烧坏喷嘴；钨极伸出长度超长，对钨极和熔池的保护效果越差，钨极寿命短。通常焊对接焊缝时，钨极伸出喷嘴外5～6mm为较好；焊T形焊缝时，为段长度为7～8mm较好。钨极喷嘴填充焊丝工件电弧长度(L)钨极伸出长度

严格的讲，钨极伸出的长度是指钨极端部到钨极卡子端部那一段钨极的长度，它不仅影响保护效果，还影响钨极的最大允许电流。因为这段钨极传导焊接电流不受电弧热作用，而且电流流过时，会产生电阻热。因此，这段长度超长，同一直径的钨极的许用电流越小。目前十九页\总数一百零八页\编于十七点八、喷嘴高度

喷嘴端面至工件表面的距离叫喷嘴高度。喷嘴高度越小，保护效果越好，但能观察的范围和保护区较小，填充焊丝比较困难，施焊难度较大；喷嘴高度太小时，容易使钨极与焊丝或熔池短路，产生夹钨缺陷；喷嘴高度越大，能观察的范围越大，但保护效果差。一般喷嘴高度应在8～14mm之间钨极喷嘴填充焊丝工件喷嘴高度(H)目前二十页\总数一百零八页\编于十七点九、填充焊丝为保证焊接强度或当焊缝有间隙时，TIG焊需插入适量的填充焊丝，使用填充焊丝时应注意以下事项：1.焊丝的化学成分应与母材的性能相匹配,严格控制其化学成分、纯度和质量。主要化学成分应比母材稍高，以弥补高温的烧损。2.TIG焊使用钢焊丝时应尽量选专用焊丝,以减少主要化学成分的变化,保证焊缝一定的力学性能和熔池液态金属的流动性,获得良好的焊缝成型,避免产生裂纹等缺陷。3.TIG焊使用有色金属焊丝焊接铜、铝、镁、钛及其合金时应注意成分相符。有时可将与母材成分相同的薄板剪成小条当焊丝。4.焊丝在使用前应采用机械或化学方法清除其表面的油脂、锈蚀等杂质，并使之露出金属光泽。5.填充焊丝直径的选择标准:焊接电流

(A)10～2020～5050～100100～200200～300300～400400～500焊丝直径

(mm)0～1.00～1.61.0～2.41.6～3.02.4～4.53.0～6.04.5～8.0目前二十一页\总数一百零八页\编于十七点十、喷嘴孔径与氩气流量

通常根据焊接电流的大小确定钨极直径，根据钨极直径确定喷嘴孔径。焊接电流越大，选用的钨极直径越粗，喷嘴孔径越大，相应的氩气流量也越大。对应于某一选定直径的喷嘴，有一个合适的氩气流量范围。氩气流量太小时，保护气体软弱无力（刚性不好），保护区小，抗风能力差；流量太大时，保护气体呈紊流喷出，会将空气卷入焊接区，很容易产生气孔，并使焊缝金属氧化、氮化，效果及差；流量合适时，保护气体呈层流状喷出，保护气体不仅刚性好，而且保护范围大，焊接质量好。喷嘴孔径与氩气流量的选用范围目前二十二页\总数一百零八页\编于十七点十、喷嘴孔径与氩气流量（续）

选用氩气流量时，还应考虑以下因素：

1.外界气流和焊接速度的影响：焊接速度越大，保护气体遇到的空气阻力越大，它使保护气体偏向运动的反方向；若焊接速度太快，对钨极、焊丝和熔池将失去保护作用。因此，在增加焊接速度的同时，应增加氩气流量。在有风的地方焊接时，应适当增加氩气流量，尽量在无风的地方焊接。如果必须在室外或风速大的地方焊接，应采取防风措施。2.焊接接头形式的影响：对接接头或J字形接头船形焊时，具有良好的保护效果，如图中(a)、(b)所示。焊接这类接头时，不必采用其它工艺措施；而进行端头焊和外角焊时，保护效果最差，如图中(c)、(d)所示，焊接这类接头时，除加大氩气流量外，最好加挡板，提高保护效果，如图(e)、(f)所示。目前二十三页\总数一百零八页\编于十七点钨极氩弧焊（TIG）设备的组成

TIG焊接设备的组成：

TIG焊接设备根据其自动化程度、机种和外观的不同而具有较大的差异。但其基本组成是相似的，由以下七个部分组成。（1）焊接电源；（2）控制箱（分体式）；（3）自动填丝机；（4）焊枪；（5）遥控盒；（6）Ar气减压表及流量计；（7）冷却水循环装置（用于大电流焊接时冷却焊枪）。焊接电源一般为陡降外特性目前二十四页\总数一百零八页\编于十七点TIG焊机的组成TIG焊机由以下几个部分组成：目前二十五页\总数一百零八页\编于十七点焊接方法分类手工焊CO2埋弧焊

MAGMIGTIG等离子弧焊熔化极非熔化极电弧焊气焊铝热焊电渣焊电子束焊激光焊熔化焊接压力焊钎焊电弧焊：以气体导电时产生的电弧热为热源熔化极：焊丝或焊条既是电极又是填充金属非熔化极：电极（钨极）不熔化MIG焊：金属极惰性气体保护焊MAG焊：金属极活性气体保护焊TIG焊：钨极惰性气体保护焊CO2焊：二氧化碳气体保护焊目前二十六页\总数一百零八页\编于十七点锅炉压力容器压力管道

焊工考试规则目前二十七页\总数一百零八页\编于十七点第一十三条：焊接操作技能考试应从焊接方法、试件材料、焊接材料及试件形式等方面进行考核。焊接方法及代号见表1，焊条类别代号及适用范围见表2，试件钢号分类及代号见表3，各种试件形式、位置及代号见表4，焊接要素及代号见表5。目前二十八页\总数一百零八页\编于十七点表1焊接方法及代号

焊接方法代号焊条电弧焊SMAW钨极气体保护焊GTAW熔化极气体保护焊GMAW（含药芯焊丝电弧焊FCAW）埋弧焊SAW目前二十九页\总数一百零八页\编于十七点（一）、“2002年考规”对八种焊接方法的焊工考试作出规定，除此以外的焊接方法都按四十三条规定进行考试。药芯焊丝电弧焊考试规定与熔化极气体保护焊相同，常用半自动与自动焊方式(实质上是手工焊与机械焊）。堆焊不能称为焊接方法，只是焊接方法的运用，各种焊接方法焊接操作技能考试规定也适用于堆焊的运用。对于焊接方法按“2002年考规”分为手工焊接和机械化焊接两种方法；目前三十页\总数一百零八页\编于十七点

对焊工操作技能“2002年考规”分为手工和焊机操作技能两种。对试件对接形式分为板材对接焊缝、管材对接焊缝和管板角接头试件三种。

焊接不锈钢复合钢之间焊缝及过渡焊缝的焊工，应取得耐蚀堆焊资格目前三十一页\总数一百零八页\编于十七点表2焊条类别、代号及范围焊条类别焊条类别代号相应型号牌号适用焊件的焊条范围钛钙型F1EXX03J422/J502F1纤维素型钛型F2EXX10J505GXF1、F2钛型、钛钙型F3EXXX(X)-16/-17G202F1、F3低氢型、碱性F3JEXX15/-16J427/J507R507/R307F1、F3、F3J钛型、钛钙F4EXXX(X)-16/-17A132/A302F4碱性F4JEXXX(X)-16/-17A137/A307F4、F4J目前三十二页\总数一百零八页\编于十七点.二、锅炉、压力容器和压力管道使用国产焊条所执行的国家标准有三个：GB/T983－1995，GB/T5117－1995，GB/T5118－1995，行业标准一个：JB/T4747－2002。表2焊条代号、类别及适用范围①F1

钛钙型EXX03

F1（J422、J502)

GB/T5117这类焊条为钛钙型，药皮中含30%以上的氧化钛和20%以下的钙或镁的碳酸盐目前三十三页\总数一百零八页\编于十七点矿，熔渣流动性良好，脱渣容易，电弧稳定熔池适中，飞溅少，焊波整齐。这类焊条适用于全位置焊接，焊接电流为交流或直流正、反接，主要焊接较重要的碳钢结构。②F2纤维素型EXX10，EXX11，（GB/T5117）

EXX10－X，EXX11－X，（GB/T5118）

EXX10、EXX10－X型焊条为高纤维素钠型药皮中纤维素含量较高，电弧稳定，焊接时有机物在电弧区分解产生大量的气体，保护熔敷金属，电弧吹力大，熔深较深。

目前三十四页\总数一百零八页\编于十七点熔化速度快，熔渣少，脱渣容易，熔渣覆盖较差，通常限制采用大电流焊接。这类焊条适用于全位置焊接，特别适用于立焊、仰焊的多道焊和有较高射线检测要求的焊缝，也可用于向下立焊，焊接电流为直流反接。如J505GX（GB/T5118）

适用焊件的焊条范围：F1、F2

目前三十五页\总数一百零八页\编于十七点③F3

钛型、钛钙型型号：（GB/T983)

EXXX（X）－16型焊条（G202),药皮可以是碱性的，也可以是钛型或钛钙型。适用于交流或直流焊接，为了在交流施焊时获得良好的电弧稳定性，这类焊条药皮中一般都含有易电离元素如钾，直径不大于4.0mm的焊条可用于全位置焊接。适用焊件的焊条范围：F1、F3。

目前三十六页\总数一百零八页\编于十七点

④F3J低氢型、碱性

GB/T5117J426、J506、J507GB/T5118

J427、J507、J507RHGB/T983

G207目前三十七页\总数一百零八页\编于十七点

EXX15、EXX15－X型焊条，这类焊条为低氢钠型。药皮主要组成物是碳酸盐矿和萤石，碱度较高，熔渣流动性好，焊接工艺性能一般，焊波较粗，角焊缝略凸，熔深适中，脱渣性能好，焊接时要求焊条干燥，并采用短弧焊。这类焊条可全位置焊接，焊接电流为直流反接。这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性能和力学性能。目前三十八页\总数一百零八页\编于十七点

EXX16、EXX18－X型焊条，这类焊条为低氢钾型药皮。在与EXX15、

EXX15－X型焊条药皮基本相似的基础上添加了稳弧剂，如钾水玻璃等，电弧稳定，工艺性能、焊接位置与EXX15型焊条相似，焊接电流为交流或直流反接。这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性能和力学性能。适用焊件的焊条范围：

F1、F3、F3J

目前三十九页\总数一百零八页\编于十七点⑤F4钛型、钛钙型GB/T983

EXXX（X）－15

EXXX（X）－17（A132、A302）GB/T983⑥F4J

GB/T983

EXXX（X）－15

EXXX（X）－17（A137）（A307）目前四十页\总数一百零八页\编于十七点上述三个焊条国家标准都是等效采用美国国家标准，所谓等效采用则是将国外标准的技术内容全部照搬，只是计量单位从英制改为中国习惯采用的公制。当焊工考试时若采用了美国焊条，便可直接按（2002考规）表2的规定将美国焊条划入相应的类别中。GB/T983－1995等效ANSI/AWS

A5.4－1992

《不锈钢手工电弧焊焊条》GB/T5117－1995等效ANSI/AWS

A5.1－1991

目前四十一页\总数一百零八页\编于十七点

《碳钢药皮电焊条规程》

GB/T5118－1995等效ANSI/AWS

A5.5－1981

《低合金钢药皮电焊条规程》三、试件母材钢号及代号见表3焊工焊接操作技能考试是要求焊工按照评定合格的焊接工艺施焊出没有超标缺陷的焊缝。从焊接缺陷角度出发，焊工焊接操作技能与母材钢号没有关系，对于焊条电弧焊，焊工焊接操作技能与药皮类别密切相关。但因钢材合金成分不同造成焊接性能不同，施焊时所采取的焊接工艺措施

目前四十二页\总数一百零八页\编于十七点不一样，从焊接工艺复杂程度出发而将试件母材钢号进行分类，并制定出替代规则，手工焊焊工焊接操作技能也相应分成四个等级。目前四十三页\总数一百零八页\编于十七点表3试件钢号分类及代号表

类别代号典型钢号示例碳素钢ⅠQ195、Q215、Q235、10、20、20R、20G、20gHP245、HP265、L175、L210、S205低合金钢ⅡHP295、HP325、L245、L290、马氏体钢铁素体不锈钢Ⅲ奥氏体不锈钢、双相不锈钢Ⅳ目前四十四页\总数一百零八页\编于十七点

表3中钢号都是锅炉、压力容器、压力管道和气瓶现行标准中所列钢号。

GB6653－1994《焊接气瓶用钢板》中所列气瓶用钢的牌号都用“HP”打头，例如HP245、HP365。“245”表示钢材屈服点σs下限值。气瓶用钢的化学成分

都有控制范围。目前四十五页\总数一百零八页\编于十七点

SY5297－1991《石油天然气输送管道用直缝电阻焊钢管》中所列的钢种等级都用“S”打头，例如S240、S480。

“240’表示该等级钢种的σt0.5下限值，（规定总伸长应力即试样标距长度上产生0.5%的总伸长所需的拉应力）对于每个等级钢种化学成分都有控制范围。

目前四十六页\总数一百零八页\编于十七点“

GB/T9711－1999《石油天然气输送钢管交货技术条件》中所列的钢种等级都用“L”打头，例如L175、L155。155”表示该等级钢种的Rt0.5下限值，对于每个等级钢种化学成分都有控制范围。碳素钢（Ⅰ类）：焊接性能良好，大多数情况下焊前不要求预热，焊后不要求后热，部分钢号因为没有冲击要求，因而也不需要控制线能量。低合金钢（Ⅱ类）：这类钢号焊前要求预热，焊后要求后热，而且有冲击目前四十七页\总数一百零八页\编于十七点试验要求，因而要求控制线能量上限。马氏体钢、铁素体不锈钢（Ⅲ类）：这类钢焊接裂纹倾向较大，焊前不要求预热，焊后要进行热处理，焊接工艺要求严格，要求控制焊接线能量范围。

1Co5Mo与1Co9Mo1是代表这一类别钢号，1Co5Mo钢供货状态的金相组织与热处理状态有关。即便退火供货时为珠光体，在焊后其焊缝与热影响区将出现马氏体组织，所以将它列入Ⅲ类。目前四十八页\总数一百零八页\编于十七点奥氏体不锈钢、双相不锈钢（Ⅳ类）：这类钢材用相应的焊条施焊时熔池不易摊开，熔滴过渡不暢特点与碳钢、低合金钢很不同，故另列一类。表3内所列钢号只是典型钢号示例，包含了锅炉、压力容器、压力管道标准中所列钢号。对于没有列入表3的钢号（例如新钢号、国外钢号）可根据第四十四条规定由焊工考委会将其列入相应类别中。对焊机操作工来讲，焊接操作技能考试是考核焊工掌握焊机能力，焊接过程“自动”目前四十九页\总数一百零八页\编于十七点完成与钢号无关，焊机操作工用某一钢号经焊接操作技能考试合格后，则焊接所有钢号都可免除考试。

表4试件形式、位置及代号见图：

目前五十页\总数一百零八页\编于十七点表4试件形式、位置及代号试件形式试件位置代号板材对接焊缝平焊1G横焊2G立焊3G仰焊4G目前五十一页\总数一百零八页\编于十七点管材对接焊缝试件水平转动1G垂直固定2G

向上焊水平固定向下焊5G5GX

向上焊45°固定向下焊6G6GX目前五十二页\总数一百零八页\编于十七点管板角接头试件水平转动2FRG垂直固定平焊2FG垂直固定仰焊4FG水平固定5FG45°固定6FG目前五十三页\总数一百零八页\编于十七点第十四条焊接操作技能考试合格的焊工，当试件钢号或焊材变化时，属下列情况之一的不需重新进行焊接操作技能考试：（一）手工焊焊工采用某类别钢号经焊接操作技能考试合格后，焊接该类别其它钢号时；（二）手工焊焊工采用任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接该目前五十四页\总数一百零八页\编于十七点类别钢号与类别代号较低钢号所组成的异种钢号焊接接头时；（三）除Ⅳ类外，手工焊焊工采用某类别任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接较低类别钢号时；（四）焊机操作工采用某类别任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接其它类别钢号时；（五）变更焊丝钢号（或型号）、目前五十五页\总数一百零八页\编于十七点药芯焊丝类型、焊剂型号、保护气体种类和钨极种类时；第十五条经焊接操作技能考试合格的焊工，属下列情况之一的，需重新进行焊接操作技能考试：㈠、改变焊接方法；㈡、在同一焊接方法中，手工焊考试合格，从事焊机操作工时；㈢、在同一种焊接方法中，焊机操作目前五十六页\总数一百零八页\编于十七点考试合格，从事手工焊工作时；㈣、表五中焊接要素（代号）01、02、03、04、06和08之一改变时；㈤、焊件焊接位置超出表11规定的适用范围时。目前五十七页\总数一百零八页\编于十七点表5焊接要素及代号

焊接要素要素代号手工焊钨极气体保护焊填充金属焊丝无01实芯02药芯03机械化焊钨极气体保护焊自动稳压系统有04无05自动跟踪系统有06无07每面坡口内焊道单道08多道09目前五十八页\总数一百零八页\编于十七点

焊接要素实际上是影响焊工焊接操作技能的工艺因素和条件，增加表5焊接要素及代号是“2002年考规”特点，从表5可见，分两种情况：一是手工焊，只对钨极气体保护焊填充金属规定了三种情况（无焊丝、实芯、药芯焊丝）；二是机械化焊对钨极气体保护焊的自动稳压系统和其他焊接方法的自动跟踪系统及单道焊、多道焊重新考试规定。

“㈣表5中焊接要素（代号）01、02、03、04、06和08之一改变时”这一句话中说明

目前五十九页\总数一百零八页\编于十七点

表5中共有9个焊接要素，只有上述6个焊接要素改变时，需要重新进行焊接操作技能考试，要素改变的含义是：

01改变含义：手工钨极气体保护焊增加或取消填充金属焊丝。

02改变含义：手工钨极气体保护焊从实芯填充金属焊丝变为药芯填充金属焊丝，或取消填充金属焊丝。

03改变含义：手工钨极气体保护焊从药芯填充金属焊丝变为实芯填充金属焊丝，或取消填充金属焊丝。

目前六十页\总数一百零八页\编于十七点

04改变含义：自动钨极气体保护焊取消自动稳压系统；

06改变含义：所有机械化焊接方法取消自动跟踪系统。

08改变含义：所有机械化焊接方法在每面坡口内从单道焊变为多道焊。焊缝金属中的焊层与焊道是两个概念，其定义可看GB/T3375－1994《焊接术语》，在图A所示焊缝中有四个焊层6条焊道，在图B所示焊缝中有两个焊层2个焊道。

目前六十一页\总数一百零八页\编于十七点

图B

表5中“08”和“09”是指“每面坡口内焊道”。如图C所示双面坡口的焊缝内，正面为单道，而背面为多道。

图A图C目前六十二页\总数一百零八页\编于十七点第十六条焊接操作技能考试可以由一名焊工在同一试件上采用一种焊接方法进行，也可以由一名焊工在同一试件上采用不同焊接方法进行组合考试；或由两名（或以上）焊工在同一试件上采用相同或不同焊接方法进行组合考试。由三名（含三名）以上焊工的组合考试试件，厚度不得小于20mm。目前六十三页\总数一百零八页\编于十七点例一、如16MnR，板厚12mm，平焊对接、一焊工用实芯焊丝，钨极气体保护焊打底2mm，焊条电弧焊用低氢型焊条盖面10mm。考试合格后，他即具有两个项目：

GTAW－Ⅱ－1G-2-02

SMAW－Ⅱ－1G（K）－10－F3J

目前六十四页\总数一百零八页\编于十七点例二、一管板角接头试件，管外径为φ57，材质为20号钢，壁厚4mm；板厚12mm，材质为16MnR，垂直固定，一焊工用实芯焊丝钨极气体保护焊打底2mm，再用低氢型焊条电弧焊焊完，考试合格后，他即具有两个项目：

GTAW－Ⅰ/Ⅱ－2FG－2/57－02

SMAW－Ⅰ/Ⅱ－2FG（K）－10/57－F3J目前六十五页\总数一百零八页\编于十七点手工焊焊工进行焊接操作技能考试合格时，焊条熔敷金属成分和组织应与试件母材类同，不得用奥氏体不锈钢焊条或双相钢焊条焊接Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类钢号。当使用GB/T983中的焊条进行耐蚀堆焊时，手工焊焊工采用某类别任一钢号作基层经操作技能考试合格后，在较低类别钢号上堆焊时不需重新进行焊接操作技能考试。手工焊焊工采用Ⅳ类中任一钢号经焊接操作技能考试合格后，当使用奥氏体不锈钢焊条或双相钢焊条焊接Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类钢焊件时不需重新进行焊接操作技能考试。目前六十六页\总数一百零八页\编于十七点第十七条考试试件试件形式各种试件形式如图所示，包括：对接焊缝试件、管板角接头试件、堆焊试件。管板角接头形式见图4。对接焊缝试件、管板角接头试件分带衬垫和不带衬垫两种。双面焊、部分焊透的对接焊缝和部分焊透的管板角接头均视为带衬垫。目前六十七页\总数一百零八页\编于十七点目前六十八页\总数一百零八页\编于十七点

目前六十九页\总数一百零八页\编于十七点

目前七十页\总数一百零八页\编于十七点

目前七十一页\总数一百零八页\编于十七点焊接操作技能考试试件分为：对接焊缝试件（下分板材对接焊缝试件和管材对接焊缝试件），管板角接头试件，和堆焊试件。对接焊缝是锅炉、压力容器、压力管道中最大量使用的焊缝形式，可将角焊缝看作坡口角度为90°的对接焊缝，从焊工熔敷焊缝金属过程而言，角焊缝与对接焊缝是极其相似的，焊工采用对接焊缝试件经焊接操作技能考试合格后在一定条件下适用于焊接目前七十二页\总数一百零八页\编于十七点角焊缝，“2002考规”中不再设角焊缝试件。目前七十三页\总数一百零八页\编于十七点第十八条㈠手工焊焊工采用对接焊缝试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于焊件金属厚度范围见表7。t为每名焊工、每种焊接方法在试件上的对接焊缝金属厚度（余高不计），当某焊工用一种焊接方法考试且试件截面全焊透时，t与试件母材T相等。目前七十四页\总数一百零八页\编于十七点表7手工焊对接焊缝适用于对接焊缝焊件焊缝金属厚度范围mm

焊缝形式试件母材厚度T适用于焊件焊缝金属厚度最小值最大值对接焊缝

＜12不限

2t≥12不限不限（注）目前七十五页\总数一百零八页\编于十七点

注：t不得小于12mm，且焊缝不得少于3层

例①SMAW－Ⅱ－1G－8－F3J焊条电弧焊，材质Ⅰ、Ⅱ类，水平位置，焊缝金属厚度16mm,低氢型焊条施焊。（如果为T＞16则－－）②GTAW－Ⅱ－1G－3－02手工钨极气体保护焊，实芯焊丝，材质Ⅰ、Ⅱ类，水平位置，焊缝金属厚度≤6mm。（如果为T＞6则－－）

目前七十六页\总数一百零八页\编于十七点㈡、手工焊焊工采用管材对接焊缝试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于管材对接焊缝焊件外径范围见表8

；适用于焊缝金属厚度范围见表7。

目前七十七页\总数一百零八页\编于十七点表8手工焊管材对接焊缝试件适用于对接焊缝焊件外径范围mm

管材试件外径D适用于管材焊件外径范围最小值最大值＜25D不限25≤D＜7625不限≥7676不限≥300（注）76不限目前七十八页\总数一百零八页\编于十七点注：管材向下焊试件例：①SMAW－Ⅱ－1G－2/25－F3J焊条电弧焊，材质Ⅰ、Ⅱ类，水平转动，焊缝金属厚度4mm,管外径≥φ25mmn。（对φ24×4.5的管？）②GTAW－Ⅱ－1G－2/25－02手工钨极气体保护焊，实芯焊丝，材质Ⅰ、Ⅱ类，水平转动，焊缝金属厚度4mm,管外径≥φ25mmn。目前七十九页\总数一百零八页\编于十七点㈢、手工焊焊工采用管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于管板角接头焊件范围见表9，当某焊工用一种焊接方法考试且试件截面全焊透时，t与试件板材厚度S0相等。目前八十页\总数一百零八页\编于十七点表9手工焊管板角接头试件适用于管板角接头焊件范围mm管板角接头试件管外径D适用焊件范围管外径管壁厚度焊件焊缝金属厚度最小值最大值最小值最大值＜25D不限不限不限当S0＜12时2t当S0≥12时（注）不限

25≤D＜7625不限不限≥7676不限不限目前八十一页\总数一百零八页\编于十七点注：当S0≥12时，t应不小于12mm，且焊缝不得少于3层例①SMAW－Ⅰ/Ⅱ-2FG－8/57－F3J焊条电弧焊，Ⅰ类和Ⅱ类材料相焊，管φ57×4，管板角焊缝，焊缝金属厚度t≤16mm，焊条为低氢型。如果Ⅱ－Ⅱ，或板厚18mm以上？例②GTAW－Ⅰ/Ⅱ-2FG-3/57-02

手工钨极气体保护焊，实芯焊丝，Ⅰ类和Ⅱ类材料相焊，管板角焊缝，焊缝金属厚度≤6mm。（如果Ⅱ－Ⅱ？）目前八十二页\总数一百零八页\编于十七点㈣、焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件考试时，母材厚度T或S0自定，经焊接操作技能考试合格后，适用于焊件焊缝金属厚度不限。例⑴SAW－1G（K）－07/08例⑵SAW－1G（K）－07/09例⑶GTAW－5FG（K）－04/06/09例⑷GTAW－5FG（K）－05/07/09目前八十三页\总数一百零八页\编于十七点㈤焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件考试时，管外径自定，经焊接操作技能考试合格后，适用于管材对接焊缝焊件或管板角接头焊件管外径的最小值为试件外径，最大值不限。例⑴GTAW－5FG（K）－04/06/09

此时已看不出管径最小值，只能从焊工考试档案中才可查出D值

目前八十四页\总数一百零八页\编于十七点㈦手工焊焊工和焊机操作工采用不带衬垫对接焊缝试件或管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，分别适用于带衬垫对接焊缝试件或管板角接头试件；反之不适用。例①按第十六条组合考试：材质16MnR，板厚12mm，平焊试件，用手工钨极氩弧焊打底，填充金属为实芯焊丝，焊缝金属厚度2mm，然后采用低氢型焊条手工焊填满坡口，项目代号为：目前八十五页\总数一百零八页\编于十七点

GTAW－Ⅱ－1G－2－02和

SMAW－Ⅱ－1G（K）－10－F3J则焊条电弧焊只能用于双面焊、部分焊透的对接焊缝。例②管板角接头无衬垫水平固定试件，管材壁厚2mm,φ25mm,材质20号钢，板材厚度12mm，材质16MnR，采用手工钨极氩弧焊打底，填充金属为实芯焊丝，焊缝金属厚度为2mm，然后采用低氢型焊条手工焊填满坡口，项目代号为：

目前八十六页\总数一百零八页\编于十七点GTAW－Ⅰ/Ⅱ-2FG-2/25-02SMAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG(K)-10/25-F3J则焊条电弧焊只能用于双面焊、部分焊透的对接焊缝。㈧手工焊焊工和焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，除规定需要重新考试时，适用于焊件角焊缝，且母材厚度和外径不限。上述“除规定需要重新考试”的规定为：目前八十七页\总数一百零八页\编于十七点㈠手工焊焊工：⑴第十五条规定：①手工焊考试合格从事焊机操作工②表5中焊接要素01、02、03、04、06和08改变时⑵焊条类别超出表2的规定：⑶第十四条规定：⑷第十九条规定：目前八十八页\总数一百零八页\编于十七点⑸第十八条㈡、㈢、㈤中关于管外径的规定。㈡焊机操作工：第十五条规定内容：焊机操作考试合格，从事手工焊工作时。目前八十九页\总数一百零八页\编于十七点㈩耐蚀堆焊试件各种焊接方法的焊接操作技能考试规定也适用于耐蚀堆焊。手工焊焊工和焊机操作工采用堆焊试件考试合格后，适用于焊件的堆焊层厚度不限，适用于焊件母材厚度范围见表10。目前九十页\总数一百零八页\编于十七点表10堆焊试件适用母材厚度范围mm堆焊试件母材厚度T适用于堆焊焊件母材厚度范围最小值最大值＜25T不限≥2525不限目前九十一页\总数一百零八页\编于十七点

焊接不锈钢复合钢的复层之间焊缝及过渡焊缝的焊工，应取得耐蚀堆焊资格例：有一复合钢板，基层材质为16MnR，板厚16mm，复合层为0Gr18Ni9，板厚3mm，平板对接，采用平焊位置、低氢型和碱性焊条施焊，所需焊工项目为：

SMAW－Ⅱ－1G－12－F3J

SMAW（N16）－Ⅱ－1G（K）－F4J

SMAW－Ⅳ－1G（K）－12－F4J目前九十二页\总数一百零八页\编于十七点值得注意是表7、表8、表9、表11中试件厚度包括试件母材厚度和试件焊缝金属厚度。对于焊接操作技能考试来说是考核焊工堆敷焊缝金属时尽量不出或少出焊接缺陷能力，而不是考核在什么厚度试件坡口内施焊焊缝的能力，因此考核焊工焊接操作技能应按试件焊缝金属厚度考虑，而不是按试件母材厚度考虑。焊工在试件上可以不焊满坡口，为便于检验与结果评定通常焊满坡口，“2002考规”只依据试件

目前九十三页\总数一百零八页\编于十七点焊缝金属厚度来确定适应于焊件焊缝金属厚度范围。参照ASME第Ⅸ卷规定出手工焊试件合格后适应于焊件焊缝金属厚度范围见表7、表9。从焊工焊接操作技能考试目的出发，焊缝金属厚度越大，则焊工施焊道数与层数越多，产生焊接缺陷的几率也越大。因此，厚度大的焊缝金属考试合格了，焊接厚度小的焊缝金属焊件则可免除考试。目前九十四页\总数一百零八页\编于十七点（十一）手工焊焊工和焊机操作工，采用对接焊缝试件或管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于焊件的焊接位置见表11。表11试件适用焊件焊接位置目前九十五页\总数一百零八页\编于十七点试件

适用焊件范围对接焊缝位置角焊缝位置管板角接头焊件位置形式代号板