IWE国际焊接工程师培训教程

©WTIHarbinChina哈尔滨焊接技术培训中心焊接工艺与设备材料及材料的焊接行为焊接结构与设计焊接生产与应用国际焊接工程师培训教程

过渡期IWE2001IIW焊接工程师过渡时期课程目录 ©2001

WTI

HarbinCHINA

1.0焊接方法

名称

概念和分类焊接方法分类DIN1910焊接方法名称标记和分类的中德英法文对照表1.1气焊

气割及火焰技术气焊及相关标准火焰切割及相关标准1.2手工电弧焊手工电弧焊基本概念手工电弧焊填充材料相关标准1.3TIG

焊TIG

焊基本概念TIG

焊填充材料及保护气体相关标准1.4MIG/MAG

焊MIG/MAG

焊基本概念MIG/MAG

焊填充材料及保护气体相关标准1.5埋弧焊埋弧焊基本概念埋弧焊填充材料及焊剂相关标准1.6焊接新工艺

新技术

新设备讲座焊接方法的新发展焊接生产过程的机械化和自动化1.7电阻焊电阻点焊各种材料点焊的焊接性及典型材料的焊接检验和质量控制1.8热喷涂及堆焊技术表面工程技术热喷涂技术介绍热喷涂的应用热喷技术的应用前景编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备1/18前言本章节根据德国标准

DIN

1910

焊接

进行部分摘录

DIN

1910

订由以下部分组成DIN

1910第1部分焊接概念 焊接方法分类DIN

1910第2部分焊接金属焊接 方法DIN

1910第3部分焊接塑料焊接 方法DIN

1910第4部分焊接气体保护焊 方法DIN

1910第5部分焊接金属焊接 电阻焊 方法DIN

1910第10部分焊接机械电弧熔化焊方法 定义DIN

1910第11

部分焊接金属焊接的材料概念DIN

1910第12部分焊接金属熔化焊接加工制作概念本章节主要介绍上述的第

1

第

2

第

4

和第

5

部分

包括焊接方法名称

概念和分类方法关于焊接方法名称本章节对上述

DIN

1910

第

2

第

4

第

5部分原德文

英文

法文的名称和分类对照表中加注了中文保留原有序号 以便查找关于方法的概念关于各焊接方法的概念在DIN1910

第2

部分有关方法的说明指出由于此标准关于方法部分无外文的定义因此不必偏重对于概念解释的正确性的理解和选择DIN1910

关于各个方法指出了一些说明和图示这里主要选择图示说明及其名称关于图示中的箭头表示说明如下工具移动方向工件移动方向力的方向关于焊接方法分类的原则和方法

DIN

1910

第

1

部分按照对所焊工件实施的能量载体分类按照所焊母材种类分类按照焊接目的分类按照焊接的物理过程分类按照机械化程度分类本章节分为三部分

第一部分主要介绍上述的

d

类即按照焊接的物理过程分类将焊接方法分为二大类

压力焊和熔化焊

对于它们的名称

图解和分类

DIN

1910第

2

部分

进行介绍

第二部分和第三部分对于其中的电阻焊

DIN

1910

第

5

部分

和气体保护焊

DIN

1910第

4

部分

虽属压力焊和熔化焊范畴

但各成体系且种类繁多

故另立章节介绍第一部分

按照焊接物理过程分类压力焊焊接在力的作用下 带或不带焊接填充材料 实施局部性加热 至熔化状态 的焊接加热元件焊接 见图

1

图

2

图

3编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备2/181.2压铸焊 见图

41.3压力气焊 见图

51.4轧制焊 见图

61.5锻焊 见图

71.6扩散焊 见图

81.7电弧压力焊 见图

9

图

10

图

11编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备3/181.8冷压焊见图121.9冲击焊 见图

13

图

14

图

151.10超声波焊 见图

16

图

171.11

摩擦焊 见图

18

图

19编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备4/18带或不带焊接填充材料的焊接1.12

电阻压力焊见DIN

1910

第5部分熔化焊

2使局部地区熔化 在无压力的作用下热剂铸模焊 见图

202.2气焊 见图

21

图

222.3电弧熔化焊 电弧焊注见图

23

24

25

26

27

28

29

30编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备5/182.3.5

气体保护焊见DIN

1910

第4部分编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备6/182.4射束焊 见图

31

32

332.5

电阻焊见DIN

1910

第5部分和本章第二部分中

德

英

法文焊接方法分类对照表

见附表

A分类方法中的数字符号说明根据DIN

1910

第1

部分的说明头3位数字意义如下4.64.6.14.6.25.25.2.15.2.2焊接 材料的连接压力连接焊熔化连接焊涂层焊压力涂层堆焊熔化压力涂层堆焊第

4位数字代表焊接方法所采取的能量载体

即固定体液体气体电气放电电子束移动电流第5和第6位是2位数字代表各自的焊接方法的编号编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备7/184.1焊接方法分类数字符号举例例

1 4.6.1.

6.

14超声波焊移动压力连接焊例

2 4.6.2.

4.

08手工电弧焊电气放电

熔化连接焊例

3 4.6.1.

7.

30压力对接焊电流压力连接焊第二部分

电阻焊

DIN

1910

第

5部分简介DIN

1910第

5

部分为电阻焊的名称

概念和分类方法

它的总序号为

DIN

1910

第

2部分熔化焊中的第2.5,电阻熔化焊及第一部分压力焊的

1.12电阻压力焊 本节主要介绍如下三部分电阻焊方法图示电阻焊方法图表分类电阻焊按照电流种类和电流以及力的短时变化分类情况其分类方法同DIN

1910

第2部分电阻焊名称

标记和分类的中

德

英

法文对照表

附表

B有关分类方法见4分类方法中的数字符号说明1

电阻焊方法图示注 括号中诒即为附表

B

中序号 下同编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备8/18编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备9/182

电阻焊方法图表分类

DIN

1910第

5部分电阻焊图表分类方法见下图 它是将电阻焊分为电阻压力焊和电阻熔化焊二大类 然后再细分类 此分类方法也不是将所有电阻焊方法包括在内编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备10/18图

1

电阻焊图表分类方法电阻焊.03点焊.06凸焊.12缝焊.21滚压焊.24滑动接触焊.27闪光对接焊.30压力对接焊.35棒状式感应压力焊.38密封罩式感应压力焊.09电阻

销钉焊板条缝焊.16板条对接缝焊.18板条线性缝焊电导压力焊电感压力焊感应压力焊.03电渣焊.06箱式焊电阻熔化焊电阻压力焊编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备11/183

按照电流种类和电流以及力的短时变化分类按照

DIN

1910

第

5

部分 根据电阻焊的电流传送种类和电流以及力的短时变化分类见下表表 按照电流种类和电流以及力的短时变化分类序号电流传送种类电流和电流以及力的短时变化种类名称电阻焊方法举例1.2.1持续电流直流或交流持续电流焊接直流或交流电阻压力焊例如缝焊电阻熔化焊1.2.2断续电流直流或交流断续电流焊接直流或交流滚焊1.2.3相位截止式交流电交流和相位式焊接电导电阻压力焊1.2.4直流脉冲式脉冲式直流电焊接电容放电式电容储能焊电阻点焊凸焊1.2.5导线电流上升和/或下降式直流或交流电流上升和/或下降焊直流或交流电阻点焊凸焊缝焊闪光对接焊1.2.6电流和/或力程序控制电流和/或力程序控制1.2.7工频50

或60Hz工频焊接标记NF电阻点焊凸焊缝焊滚轮变压器式焊滑块接触焊闪光对接焊压力对接焊电阻熔化焊1.2.8导线或感应中频100

至10000Hz中频焊导线或感应中频焊标记MF滚点焊滑块接触焊感应压力焊1.2.9高频高于10000

多数超过100000Hz高频焊导线或感应高频焊标记HF感应压力焊4

电阻焊名称

标记和分类的中

德

英

法文对照

见附表

B第三部分

气体保护焊

DIN

1910

第

4

部分1

气体保护焊方法图解编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备12/182

气体保护焊图表分类气体保护焊图表分类方法见下图 它是将气体保护焊分为二大类 即金属极气体保护焊和钨极气体保护焊13/18编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备图 气体保护焊方法 分类表注注 表中分类号说明见第一部分第

4节.28金属极

气体保护窄间隙焊.30气电立焊.32等离子金属极气体保护焊.36CO2

焊接.38混合气体焊.44等离子束焊.46等离子弧焊.48等离子束等离子弧焊.43钨极惰性气体窄间隙焊.34

金属极惰性气体保护焊金属极活性气体保护焊.42钨极惰性气体焊钨极

等离子焊金属极气体保护焊钨极气体保护焊气体保护焊编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备14/183

气体保护焊名称

标记和分类的中

德

英

法文对照表

见附表

C中国焊接学会第 委编焊接方法与工艺说明 本章节参考资料德国标准

DIN

1910

第

1

部分 第

2部分 第

4部分 第

5部分焊接词典焊接工程师培训教程Prautikum

Widerstandsscchwei

en

德国DVS

教程焊接术语

GB/T375-94编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备15/18编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备16/18编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备17/18编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备18/18编者名孟宪知潘孚WTI

Harbin

2000.11焊接方法及设备1/10火焰技术前言火焰技术本节主要讲述气焊和火焰切割技术

以欧洲标准和德国标准为主线

着重介绍气焊焊接材料和火焰切割面质量技术要求1

气焊按

ISO

4063-78

标准

气焊符号标记为

O

数字标记为

3按

EN

4063

标准气焊的分类及其数字代号如下氧

燃气焊氧

乙炔焊氧

丙烷焊氢

氧焊空气燃气焊空气乙炔焊空气丙烷焊313113123133232132233氧

乙炔堆焊1.1气焊的基本概念利用可燃气体和助燃气体混合点燃后产生的高温火焰

热源

来熔化工件的待焊部位

如

坡口

并通过向熔池内填加填充材料

如

焊丝

使被熔化的金属形成一共有熔池

随着热源不断地向前移动

离开热源的部位开始冷却

熔池随之凝固

最后形成一条焊缝

这种工艺方法称之为气焊气焊经济性的应用范围为各种位置的连接焊

特别是管道安装

车体结构维修

堆焊等所能焊接的材料为非合金钢

低合金钢

有色金属

铸铁等工件厚度一般为6mm以下1.2燃气与助燃气体燃气是指与空气或氧气混合后可燃烧的气体常用于焊接和切割的燃气主要有乙炔C2H2丙烷C3H8即液化石油气

甲烷 CH4

即天然气

氢气

H2

煤气

CO+H2

和汽油 CnH2n

即烯烃+芳香烃

等助燃气体通常指氧气

O2焊接材料

焊丝

焊剂气焊丝气焊时

焊丝被不断地送到熔池内

与母材熔化的金属混合组成焊缝金属

因此焊缝的质量很大程度上取决于焊丝的质量

这就要求焊丝要保证质量

并且根据母材的成份和产品的重要性来选择焊丝

焊丝牌号规格

特别是化学成分必须符合有关标准的规定常用气焊丝一般为碳钢和低合金钢焊丝

德国标准

DIN

8554

碳钢和低合金钢气焊丝 对此做了规定表

1

为焊丝级别表

1

焊丝级别焊丝等级压痕颜色标记G无色G灰色G金色G红色G黄色G绿色G银色将焊丝等级以压痕的方式压在焊丝表面上且压痕清晰可见

颜色涂在焊丝的端部气焊焊丝标准及标记气焊焊丝的化学成份见表2编者名孟宪知潘孚WTI

Harbin

2000.11焊接方法及设备2/10焊丝等级化学成份%符号CSiMnPSCu1MoNiCrG0.030.100.020.200.350.650.0300.0250.30G0.030.200.050.250.501.200.0250.0250.30G0.050.150.050.250.951.250.0200.0200.300.35

0.80G0.080.150.100.250.951.200.0200.0200.300.45

0.65G0.100.150.100.250.801.200.0200.0200.300.45

0.650.80

1.20G0.030.100.100.250.400.700.0200.0200.300.90

1.202.00

2.20G0.140.250.100.350.801.200.0250.0250.300.65

0.90表

2

气焊焊丝的化学成分注

1

此值适合于包括镀铜其它合金的组成部分

V

最大

0.10%其它最大

0.05%

个别可达

0.30%气焊焊丝的焊接性各种焊丝对气体熔化焊的适应程度反映在他们的性能上

即

流动性及渗透性

在焊接过程中

和在熔池中的气孔倾向

见表

3表

3

气焊焊丝的焊接性焊丝等级GGGGGGG流动性好较好粘性渗透性大小无气孔倾向有有小无小对于不同的碳钢和低合金钢的焊接性见表4编者名孟宪知潘孚WTI

Harbin

2000.11焊接方法及设备3/10表

4

所例钢种的不同等级焊丝的适应性母材根据表1适合的焊丝等级钢材类别钢种GGGGGGS185

St331S235JRSt37-2S235JRG1USt37-2普通结构钢

DIN

17100EN

10025S235JRG2USt37-2S275JRSt44-2

St37-3S235J2G3St44-32

S235J0St52-32S355J2G3无特殊要求的碳钢焊接钢管DIN

1615St331

USt37.0P235T有特殊要求的合金钢焊接钢管St37.0DIN

1626EN

10217P275TSt44.02

P355TSt52.02有特殊要求的碳钢焊接钢管

DIN

1628St37.4St44.42)St52.02)

P235T有特殊要求的无缝钢管

DIN

1629EN

10216St37.0P275TSt44.02P355T

St52.02有特殊高要求的无缝钢管

DIN

1630St37.4St44.42)St52.02)

按DIN

17175标准要求的钢管P195St35.8

EN

10216-2P285St45.8

热强钢焊接钢管P195St37.8

DIN

17177EN

10217-2P265St42.815Mo3

热强钢钢板及钢带

DIN

17155EN

10028-2P265GHHP295GHH

热强钢钢板钢带及无缝钢管

DIN

17155

DIN

17175EN

10028-2

EN

10216-217Mo315Mo313CrMo4410CrMo9

10

3)

3)2

焊缝的正火抗拉强度可比母材的抗拉强度小注 St33

钢仅是有条件可焊1

焊缝的正火抗拉强度可比母材的抗拉强度小3

在多层焊的时候编者名孟宪知潘孚WTI

Harbin

2000.11焊接方法及设备4/10对于表

4

相对应所采用的焊丝焊接的焊接接头

对于所有焊接位置都可达到所焊材料的最低屈服强度和抗拉强度

焊丝等级

G

至

G

用于单道焊接

G

至

G

用于多道焊接

对于特殊要求例如冲击韧性须协火焰温度约为900

机械和技术质量商商定

其韧性数值与单道或多道焊有关

此外

与热输入量有关数值详见

DIN

8554

第

3

部分等级

的焊丝的机械和技术质量指标的检验条件是可商议的气焊焊丝规格见表5表

5

气焊焊丝规格直径mm长度mm规格标准1.62*2.53*(3.2)按照DIN

1771000

54*5*(6.3)注带*号标记符合ISO

544-1975标准带括号的尽量避免采用无特殊要求时

气焊焊丝长度一般为

1000mm气焊焊丝标记举例例150kg

焊丝DIN

8554

G

注

V

3750包装重量名称标准焊接方法

气焊

注等级

表

1

表

3直径

表

5长度注 ISO

标准应为

O

此处为

DIN

标准例250kg

包装重量为50kgSchwei St>be

DIN

8554

G

2焊丝标准为

DIN

8554

级别为

G焊丝直径为2mm例350kg

Schwei St>be

DIN

8554

G

3

750包装重量为

50kg,焊丝标准为

DIN

8554

级别为

G焊丝直径为

3mm

长度为

750mm.1.3.2焊剂焊剂是氧

乙炔焊时的助熔剂

它的主要作用是消除坡口

焊丝表面的油污和脏物的有害作用

与金属中的氧

硫化合

使金属还原

补充合金元素

起到合金化的作用等等焊剂主要用于铸铁

合金钢及各种有色金属的气焊

低碳钢气焊不使用焊剂有关硬钎料焊剂详见

EN

1045

和

prEN

1044

软钎料见

DIN

EN

29453

这里不作详细介绍2

火焰切割火焰切割是热切割方法之一

热切割包括燃烧切割和熔化切割

火焰切割除用于下料生产外

还广泛用于焊接坡口的准备

就尺寸公差和切割面质量而言

它可以被认为是一种高质量的加工方法5/10编者名孟宪知潘孚WTI

Harbin

2000.11焊接方法及设备2.1切割原理气割过程是通过对金属的预热

燃烧和分离三个阶段实现的

见图

1图

1

气割过程通过割咀的预热火焰将工件待切割部位加热到点燃温度同时对其表面也进行了清理如氧化皮铁锈等氧气束使材料燃烧同时将稀薄的熔渣吹出割口随着割炬向前移动则形成了割口钢在燃烧时析出的热量又同时对待割部位预热使切割过程能连续不断地进行燃烧切割过程是化学反应过程不能进行燃烧切割的金属可采用熔化切割的方法进行切割熔化切割过程是物理反应过程2.2金属的火焰可切割性见表6钢化学成分氧乙炔焰切割性

ECC%Si%Mn%Cr%Ni%Mo%Cu%Co%St

370.20.2St

520.20.30.60.4St700.50.20.40.57H0.20.350.50.2915Mo30.20.250.60.30.3713CrMo440.150.250.550.850.450.5110CrMo9100.150.320.52.21.00.88St35.80.180.290.860.570.870.480.61StE700.20.351.50.560.51HY800.140.210.241.32.880.350.10.7020MnCrSiMoZr430.180.760.90.850.360.60WT

St370.120.50.30.80.650.40.30StE430.120.41.30.60.60.44StE360.20.31.30.4317MnMoV640.190.31.51.00.30.5917MnCrMo330.20.710.910.90.070.330.63Perlitarmer

Stahl珠光体钢0.090.41.30.3322MiMoCr370.20.30.80.40.80.70.6220MnMoNi550.20.21.20.50.50.50.63GS-C250.20.410.690.050.040.080.35Betonstahl螺纹钢0.20.60.23X8Ni90.060.240.649.080.83X2NiCoMo18950.040.020.0217.84.9492.2X10Cr130.091.01.0132.9X20Cr130.2132.8X4CrNiMoNb2570.042575.51X10CrNiTi1890.11.02.01894.58X10CrNiMoTi18100.11.02.017.511.52.255.2X8CrNiNb1990.081994.3X15CrNiSi20120.22.052.020125.4X45NiCrMo40.450.250.41.341.06注

适合于切割

不适合6/10编者名孟宪知潘孚WTI

Harbin

2000.11焊接方法及设备表

6

钢的火焰可切割性2.3火焰切割面质量技术要求主要介绍

EN

ISO

9013

本标准适用于可进行火焰切割的材料尺寸偏差厚度从3mm至300mm质量技术分级及其2.3.1

火焰切割的图解定义见图

2

有关参数定义见图

3定

义代号图

解切割后拖量是指在切割方向上两个切槽点之间的间距n直角和斜角误差是指切割面最高点与最低点的切线的理论垂直距离u切槽深度是指平均粗糙度Ry5h边缘熔化是指切面上棱边一定型状的尺寸r图

3

有关切割面质量参数的定义2.3.2有关切割质量等级的说明关于切割面的质量升级将采用下列参数进行分等直角和斜角误差

u

见图

3平均粗糙度

Ry5

见图

3以下参数以目视进行判断

c

后拖量

见图

3编者名孟宪知潘孚WTI

Harbin

2000.11焊接方法及设备7/10d

边缘熔化度

r

见图

3此外还有垂直度

即指实际切断面与被切割表面的垂线之间的最大偏差

见表

9

表中将其偏差等级分为

3

级在测量直角和斜角误差

u

时

应按图

4

将测定范围先确定下来

即切割面上下缘的

a

去除图

4

直角和斜角误差

u

的确定根据不同切割厚度

a

的确定见表7表

7

不同切割厚度

a

的

a

值尺寸mm切割厚度a

a3

a

60.36<a

100.610<a

201.020<a

401.540<a

1002.0100<a

1503.0150<a

2005.0200<a

2508.0250<a

30010.0级

见表

8

其中主要是直角和斜角误差

u表

8

切割面质量等级按图

5

平均粗糙度2.3.3切割面的质量分级根据表

8

切割面的质量可分为

和Ry5

按图

6

来确定切割面等级直角和斜角误差u平均粗糙度Ry5Felder

1

und

2Felder

1

und

2Felder

1

bis

3Felder

1

bis

3图中Fdlder为区域如果

u

经测定在区域

并不意味

Ry5

也在此区域

经测定

二者均在区域

1

或者

2

则切割面质量等级为

级

若其中有

1

个在

3

区域则属

级表

9

垂直度偏差等级尺寸mm偏差等级工件厚度工件极限尺寸可到10000(mm)F10<t

1000.2G6<t

1000.5H6<t

1001.58/10编者名孟宪知潘孚WTI

Harbin

2000.11焊接方法及设备图

5

直角与斜角误差

u图

6

平均粗糙度

Ry5图

7 允许平均粗糙度

Ry5编者名孟宪知潘孚WTI

Harbin

2000.11焊接方法及设备9/10图

8

直角与斜角误差

u2.3.4工件尺寸偏差工件尺寸偏差是指工件基本尺寸

或称名义尺寸

与切割后的实际尺寸之差值

工件尺寸偏差见表

10表10工件尺寸偏差尺寸mm偏差等级工件厚度工件尺寸偏差35至315315至10001000至20002000至4000A3

t

121.01.52.03.012<t

500.51.01.52.050<t

1001.02.02.53.0100<t

1502.02.53.04.0150<t

2002.53.03.54.5200<t

2503.03.54.5250<t

3004.05.06.0B3

t

122.03.54.55.012<t

501.52.53.03.550<t

1002.53.54.04.5100<t

1503.04.05.06.0150<t

2003.04.56.07.0200<t

2504.56.07.0250<t

3005.07.08.0表10所列工件尺寸偏差适用于图纸上未注公差尺寸长宽比 4:1

的工件切割周长 350mm

的工件2.3.5切割面质量标记举例例1ISO

9013-

A例2按

ISO

9013

标准

质量等级为

工件尺寸偏差为

A

级ISO

9013-23A编者名孟宪知潘孚WTI

Harbin

2000.11焊接方法及设备10/10Ry5

为区域

3

见图

5

图

6按

ISO

9013

标准

u

为区域

2工件尺寸偏差为

A

级

见表

10例

3

用文字描述ISO

9013-

G按

ISO

9013

标准

质量等级为级

垂直度偏差等级为

G

见表

92.4火焰切割质量的影响因素见图图

9

火焰切割质量的影响因素编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备1/161

手工电弧焊原理按

ISO标准

手工电弧焊符号标记为

E

数字标记为

111电弧在熔化的电极和工件之间燃烧电弧和焊接熔池通过焊条产生的气体和渣的保护防止空气的侵入见图1图

1

手工电弧焊原理焊接电源直流发电机

弧焊整流器

直流焊接变压器

交流直流焊时焊条的极性酸性药皮和金红石型药皮

负极性碱性和所有高合金钢焊条

正极性引弧

通过短路接触起弧电源形式见表1直流交流焊接变流器焊接变压器焊接整流器小型焊接变压器多档变流器中频变流器多档整流器交流电变流器50HZ电控电源多档变压器组合电源G/W表

1

手工焊电源形式2.2

电源任务(>100V

是等离子切割)为电弧提供合适的电流和电压焊接电压

10

40V引弧电压

42

90V40V

是等离子切割100V

是高离子切割电特性由电源特性曲线确定要求足够高的空载电压

保证引弧最佳工作点

稳定的电弧良好的动态特性

保证再引弧足够的功率

保证操作电源标准规定见表2结构形式检验及要求VDE0543(EN50060)VDE0544(EN60974)VDE0545只限于手工电弧焊的电源电弧焊设备保护要求电阻焊设备网路连接保护措施VDE0100TABVBG115低压设备也包含一般的保护规定供给企业的技术规定EVUUVV

焊接切割操作VDE0544/DIN57544电弧焊的设备和焊接装置的规定表

2

电源标准规定编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备2/16单相变压器铭牌举例见表3表

3

单相变压器铭牌举例2.5手工电弧焊设备的构造手工电弧焊设备的构造简图 包括焊接发电机 变压器和正流器 见图

2图

2

手工电弧焊设备构造焊接电源具有陡降电流电压的特性曲线 手工电弧焊额定暂载率

60%焊接发电机焊接变压器焊接整流器VDE0540VDE0541和0543VDE0542注

VDE=德国电气工程学会2.6弧焊电源的暂载率弧焊电源 工作方式/暂载率

ED

%100ED其中

I

S

=

I

D

I

S

=焊接电流I

D

=持续电流图

3

焊接电源 额定暂载率ED=工作时间×100%接通时间ED=暂载率连接时间=10分钟已标准化编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备3/16图

4

几种

ED

的图解100%其中

DB=连续施焊Hemm HSB=额定手工焊操作HSB=手工焊操作下降特性的暂载率

35%

60%平降性的暂载率

60%

100%2.7三种电源的特性三种电源的特性见表4特性变流器整流器变压器VDE

规程10544054405430544网路联接三相三相单相网路负载对称对称不对称载荷对网路的作用衰减衰减不衰减对网路电压波动的影响无临界值至15%成比例成比例利用程度45~60%60~80%80~90%功率因数0.85~0.90.6*~0.8**0.5*~0.8**允许空载电压113V113V80V

有效在狭窄空间里许用空载电压113V113V48V

有效S引弧性能很好好一般焊接性能很好好至很好一般至好偏吹强强无应用范围广范围广受限制购置费用100%80%50%维护费用较高较低较低噪音较大较低无表

4

变流器 整流器和变压器的特性注

*没有补偿**经过补偿1

VDE

德国电气工程学会2.8焊机的选择在选择中必须考虑到电流形式

=电流强度 调节范围许用空载电压在一定电流强度下的许用暂载率特性曲线形式特殊的操作要求例如 网路连接的形式 网路电压的波动 运输的可能性 必要的焊接电缆长度电源的冷却等等编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备4/16三种电源的应用范围见表5(1)(2)(3)(4)(5)(5)(2)表

5

变流器 整流器和变压器的应用注

1=先选择交流电 有高的暂载率2=需高的引弧电压3=根据控制系统而定

U

或

I4=平滑的降特性5=陡降特性 接近于微弧等离子6=特性曲线形式

f=降

k=平3

手工电弧焊焊条药皮焊条药皮的作用有以下几点提高电弧的导电性电弧引弧变易提高焊接性能造渣影响熔滴的大小防止熔滴过渡及熔池空气的侵入决定焊缝的成型防止焊缝快速冷却造气通过有机物通过碳酸盐 比如

CaCO3脱氧及合金化图

5 焊条药皮作用图介3.1重要的药皮类型分析

%几种重要药皮类型的主要成份见表

6

其药皮特点见表

7焊接方法电源形式变流器整流器变压器fkfkfkE手工焊SK重力焊FK弹力焊MF<T>药芯焊丝U躺焊UP<S>埋弧焊UIUIB螺柱焊WIG<W>钨极氩弧焊WP<P>钨极等离子焊WHG<W>钨极氢弧焊MSG<G>气体保护焊R电阻焊RES<ES>电渣焊编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备5/16纤维素型酸性金红石型碱性纤维素

40金红石

TiO2

20石英

SiO2

25Fe

Mn

15水玻璃磁铁矿

Fe3O4

50石英

SiO2

20碳酸钙

CaCO3

10Fe

Mn

20水玻璃金红石

TiO2

45磁铁矿

Fe3O4

10石英

SiO2

20碳酸钙

CaCO3

10Fe

Mn

15水玻璃荧石

CaF2

45碳酸钙

CaCO3

40石英

SiO2

10Fe

Mn

5水玻璃表

6

几种重要药皮的成份纤维素型酸性金红石型碱性几乎没有渣渣的凝固周期长渣的凝固周期中渣的凝固周期长熔滴过渡中等熔滴颗粒熔滴过渡细颗粒至喷射过渡熔滴过渡中等毛细小颗粒熔滴过渡中等至大颗粒韧性好韧性一般韧性好韧性很好表

7

几种重要药皮的特点3.2焊条药皮成份的作用焊条药皮对焊接性能的作用石英SiO2提高导电性降低渣的厚度金红石TiO2改善脱渣性和焊缝成型好的再引弧性磁铁矿Fe3O4熔滴过渡细化碳酸钙CaCO3降低电弧电压造气造渣荧石CaF2碱性焊条中减薄渣但使电离作用变坏K2OAl2O36SiO2电离作用降低增加电弧稳定性Fe

Mn/Fe

Si脱氧纤维素造气Al2O3

2SiO2

2H2O润滑剂钾或钠水玻璃K2SiO3/Na2SiO3粘接剂表

8

焊条药皮成份的作用焊条药皮在三相相图中的位置酸性药皮焊条在三相图中的位置 图

5图

5

酸性药皮焊条在三相 硅酸盐 碳酸钙 氧化物 相图中的位置3.3.2金红石型药皮在三相相图中的位置 图

6图

6

金红石型药皮在三相 硅酸盐 碳酸钙 金红石编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备6/163.3.3碱性药皮在三相相图中的位置 图

7图

7

碱性药皮在三相 硅酸盐 碳酸钙 萤石 相图中的位置手工电弧焊焊条标记

EN499

碳素钢用焊条 手工电弧焊表示方法用字母表示

E用数字表示

111抗拉强度 屈服强度和延伸率的标记见表

8标记最低屈服强度N/㎜2抗拉强度N/㎜2最低延伸率*%35355440~5702238380470~6002042420500~6402046460530~6802050500560~72018*

LO=5DO表

8

多道焊时焊缝金属内抗拉强度 屈服强度和延伸率的标记3.4.2双面单道焊焊接接头强度的标记见表9标记母材的最小屈服极限值N/㎜2焊接接头的最小抗拉强度N/㎜22T2753703T3554704T4205205T500600表9

双面单道焊焊接接头强度标记3.4.3冲击值的标记见表10标记最小冲击值为47J()Z无要求A+20002-203-304-405-506-60注该冲击值为三个ISO

V

型缺口冲击试样的中间值样的最小冲击值不得低于32J其中一个试表10冲击值的标记3.4.4焊条药皮类型的符号表示法A=酸性

C=纤维素R=金红石型RR=厚药皮金红石型RC=金红石 纤维素型RA=金红石

酸性RB=金红石 碱性B=碱性3.4.5熔敷率和电流种类的标记见表11编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备7/16标记熔敷率%电流种类1105W

和G

W交流2105G直流3105125W

和G

W交流4105125G直流5125160W

和G

W交流6125160G直流7160W

和G

W交流8160G直流注为证实该焊条适用于交流其空载电压最大值应为65V表11

熔敷率和电流种类数字标记3.4.6焊接位置符号标记按照EN499手工电弧焊用的焊接位置用下列符号表示角焊缝平角位置PB

对接焊缝垂直位对接焊缝水平位置

PA

角焊缝船形位置

PA对接焊缝水平位置

PA

角焊缝船形位置

PA全位置除向下立焊PG

外的所有的焊接位置对接焊缝置PF对接焊缝与3

相同同时推荐用于PG3.4.7

屈服极限最低值为500N/㎜2

焊缝的合金元素符号标记见表12合金元素符号化学成份%MnMoNi无2.0Mo

Mn

Mo1.4>1.4~2.00.3~0.60.3~0.60.6~1.21.8~2.62.6~3.80.6~1.20.6~1.21

Ni1.42

Ni1.43

Ni1.4Mn

1

Ni>1.4~2.01

Ni

Mo1.40.3~0.6Z其它合金组成其它元素Mo

0.2;

Ni

0.5;

Cr0.2;

V

0.08;Nb

0.05;

Cu

0.3;(Al2.0

仅用于保护药芯焊丝)每种成份均为最大值表

12焊缝合金元素符号的标记 屈服极限最低值为

500N/㎜

23.4.8扩散氢含量标记见表13标记每100

克焊缝的扩散氢含量㎝3

最大值H55H1010H1515表13扩散氢含量标记3.4.9碳素钢用焊条标记举例EN499E466Mn1NiB42H5药皮类型标记

3.4.4化学成份标记 表

12冲击值检验温度标记 表

10强度和延伸率标记 表

8焊接方法标记

3.4标准号 欧洲标准熔敷率和电流种类标记 表

11焊接位置标记

3.4.6扩散氢标记 表

13编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备8/16说明EN499=标准号 手工电弧焊碳素钢用焊条E=手工电弧焊46=屈服强度最低为

460N/mm2

抗拉强度为

530~680N/mm2

延伸率最低为

20%6=-60

时最低冲击值为47JMn1Ni=Mn>1.4~2.0%,Ni:0.6~1.2%(其它元素见表12

注)B=碱性4=熔敷率>105

125%

电流种类为直流2=除立向下焊位置外的所有焊接位置H5=每100克焊缝最大扩散氢含量为5㎝3注

用阴影线标记部份为强制性规定

无阴影部份为非强制规定 下同

重要钢件手工电弧焊的标准号和举例除碳素钢外 高强钢 热强钢和不锈钢用焊条的标准号如下EN757=高强钢注 择自

Schwei

en

von

EiSenstahl-undNickelwerkstoffen.DVS.高强钢焊条标记举例和说明

EN757EN757E794

Mn2Ni1CrMo

B

4

2

T

H5药皮类型标记

3.4.4化学成份标记 表

14冲击值检验温度标记 表

16强度和延伸率标记 表

15焊接方法标记

3.4标准号 欧洲标准熔敷率和电流种类标记 表

11注

T

为消除应力状态标记焊接位置标记

3.4.6消除应力标记

注扩散氢标记 表

13560~600

/1hT

表示该焊条所焊焊缝机械性能在消除应力处理所采取温度和时间

560~600

/15h高强钢焊条标记中的化学成份 机械性能和冲击值见表

14

表

15和表

16其它见EN499标记化学成份%m/mMnNiCrMoMnMo1.4

bis

2.00.3

bis

0.6Mn1Ni1.4

bis

2.00.6

bis

1.21NiMo1.5NiMo2NiMoMn1NiMoMn2NiMo1.41.41.41.4

bis

2.01.4

bis

2.00.6

1.21.2

bis1.81.8

bis2.60.6

bis

1.21.8

bis2.60.3

bis

0.60.3

bis

0.60.3

bis

0.60.3

bis

0.60.3

bis

0.6Mn2NiCrMoMn2Ni1CrMo1.4

bis

2.01.4

bis

2.01.8

bis2.61.8

bis2.60.3

bis

0.60.6

bis

1.00.3

bis

0.60.3

bis

0.6Z协商数值1

其它成份C0.03%bis0.10%,Ni<0.3%,Cr<0.2%,Mo<0.2%,V<0.05%,Nb<0.05%,Cu<0.3%,P<0.025%,S<0.020%2)表中单个数值为最大值3

本表确定数值与ISO31-0

附件B

中A

规定相符合表14纯焊缝金属化学成份标记编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备9/16标记最低屈服强度N/㎜21抗拉强度N/㎜2最低延伸率%255550610bis

7801862620690bis

8901869690760bis

9601779790880bis

10801689890980bis

118015屈服点为Rel

屈服点不明显时用Rpo.2

代替测量长度为5

倍试棒直径表

15

强度性能标记 焊缝金属标记最低冲击值47J时的温度标记最低冲击值47J时的温度Z5-50A+206-60007-702-208-803-309-904-4010-100表

16

焊缝金属冲击值标记3.5.2不锈钢焊条标记举例和说明

EN1600表17为所列不锈钢种类焊缝金属的机械性能编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备10/16表

17

焊缝金属的机械性能说明试样长度为试棒直径的五倍840

/2h

炉冷至

600

后空冷580

620

/2h

空冷760

790

/2h

炉冷至

600

后空冷使用的焊条在高温时使焊缝有较高的含碳量 室温下屈服点不明显编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备11/16说明1

表中各数值为最大值

2

此表原有关焊条标记需要时用

Z

表示

3

此表确定数值与

ISO31-0

1992

中附件

B

中

A

规定相符合P

和S

的合计数值不得超过0.050%此规定不适用于2572NL

18165NL

20163MnNL

188Mn

189MnMo

和299其它元素

Mo<0.75%,Cu<0.75%和

Ni<0.60%

6

Nb

最低为

8

%C

最大为

1.1%

当含量达

20%时

Nb

可以用

Ta

代替焊缝完全奥氏体化可能引起微裂纹和结晶裂纹产生为降低裂纹产生须提高焊缝金属锰含量为此合金组份中锰含量较高下采用的焊条应满足所要求的性能并不得更换表

18

焊缝金属化学成份标记编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备12/16焊接位置的标记标记焊接位置1所有位置2除向下焊位置外的全部位置3对接接头船型位置角接接头船型位置角接接头水平位置4对接接头船型位置角接接头船型位置5向下焊位置和同标记3

位置表

19

焊接位置标记合金元素按表18焊缝种类预热和层间温度1317马氏体和铁素体Cr-钢200bis

30013

4弱马氏体不锈钢100bis

180其它奥氏体和奥氏体铁素体Max.150表

20

预热和层间温度注1EN1600E19

12

2R3

4熔敷率和电流种类 表

11焊接位置 表

19药皮类型标记 注

2化学成份标记 表

18

注

1手工电弧焊标记

3.4标准号注

1

有关机械性能可按此标记查找表

17焊缝金属机械性能注

2

不锈钢用焊条药皮类型有二种R

金红石型B

碱性焊条3.6焊条及焊药的吸湿条件不同矿物质在+20

和

95%RF

条件下的吸湿率

RF

湿度*焊条药皮中的药粉成份特别容易吸潮 见图

8不同空气温度条件下碱性焊条的吸湿性见图9不同相对湿度下 空气中水份的含量与温度的关系见图

10焊条熔化率与熔敷率 焊接电流 焊条直径和药皮厚度的关系见图

11图

8

不同矿物质 药粉的吸湿率编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备13/16图

9

室温时 不同空气湿度条件下碱性焊条的吸湿性图

10

不同相对湿度下 空气中水份的含量与温度的关系说明

c=高效焊条b=碱性焊条 熔敷率

120%a=酸性和金红石型焊条 熔敷率

105%=RR6

>5㎜=RR11170

>5㎜图

11

焊条的熔化率受到熔敷率 焊接电流 焊条直径和药皮厚度的影响3.7金红石型药皮焊条的起弧性能金红石型药皮焊条外套筒上的再次引燃电弧

因其导电性好

故易起弧

特别是厚药皮类型如

RR

型见图

12

三类常用焊条焊渣的导电性见图

13编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备14/16图12金红石型药皮焊条的再引弧图

13

三类常用焊条的导电性3.8高效焊条的原理高效焊条主要是在焊条药皮中加入铁粉或金属粉从而提高金属的熔敷率和熔化率见图14图

14

焊条药皮中加入铁粉或金属粉以提高金属的熔敷率和熔化率手工电弧焊的操作技术运条方式手工电弧焊运条方式参见图15编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备15/16图

15

手工电弧焊运条方式手工电弧焊的摆动方式参见图16图

16

手工电弧焊的摆动方式4.2碱性焊条手工操作手工电弧焊碱性焊条在操作时应注意对填弧坑内的处理 操作方式见图

17图

17

错误的引弧造成的气孔4.3磁偏吹的影响手工电弧焊应注意磁偏吹对电弧的影响及纠正方法 见图

18编者名潘孚WTIHarbin2000.11焊接方法及设备16/16图

18

磁偏吹的产生和纠正方式5

焊条的生产焊条的压制方式参见图19图

19

焊条的压制方式编者名潘孚WTI

Harbin

2000.11焊接方法及设备1/6数字标记为141一般统称为TIG

焊具有下降特性TIG1

焊接方法原理按照

ISO

标准

钨极氩弧焊符号标记为

W焊焊接电流简图见图

1 TIG

焊方法原理见图

2图

1

具有下降

TIG

焊焊接电源的设备结构简图图

2 TIG

焊方法原理钨极惰性气体保护焊

TIG

焊

的分类按机械化

自动化程度分类见图

3 m

手工焊t

部分机械化焊接v

完全机械化焊接a

自动化焊接编者名潘孚WTI

Harbin

2000.11焊接方法及设备2/6注

WIG=TIG图

3

按机械化

自动化程度分类按填丝分类见图

4

图

5冷丝焊2.2.2

热丝焊图

4

冷丝焊填丝方式图

5

热丝焊填丝方式部分机械化焊接完全机械化焊接编者名潘孚WTI

Harbin

2000.11焊接方法及设备3/63 TIG

焊设备构成见图6图

6

钨极氩弧焊设备外部接线图3.1

交流TIG

焊接电路见图7图

7

交流

TIG

焊接电路简图3.2

直流

TIG

焊接整流器的构造

见图

8用直流进行焊接

此处无非接触式引弧装置

具有与水冷式焊炬连接的可能性图

8

直流

TIG

焊接整流器的构造说明

变压器

单相的与三相的降低网路电压到空载电压/焊接电压编者名潘孚WTI

Harbin

2000.11焊接方法及设备4/6提高网路电流强度到焊接电流强度整流器把交流电或三相电流转换成直流冷却风扇用来冷却整流器和变压器

否则它们可能由于过热而被损坏水压开关控制冷却水压力保护气体电磁阀导入保护气体的电磁开关控制单元焊接电流的接通与断开焊接电流强度的调节控制保护气体电磁阀

可调节提前送气及延滞停气当冷却水量不足时

断开焊接电流其它控制功能TIG

焊操作技术及钨极处理操作技术操作技术

通则TIG

焊接方法钨极惰性气体是用一根不熔化的钨极进行焊接同时将焊接填充材料近似于气焊时那样用一只手送入焊接熔池焊条药皮或乙炔火焰的外围火焰是用来防止空气侵入焊接熔池的而在TIG焊接时保护气体氩氦或者氩氦的混合气体也同样起着保护焊接熔池避免空气侵入的作用在露天或在车间内进行焊接时焊接场所必须要预防风或强烈的穿堂风不然保护气体就会被吹散所需要的保护气体量是根据喷咀大小和焊缝形状而进行调整的保护气体流量一般为5~10

升/分假如没有足够的防护屏则必须提高保护气体流量操作技术细则正确地调节焊接电流对焊接结果来说是至关重要的电极端部必须均匀地承受电流负荷当电流过载时电极尖端开始熔化形成一个颤动的钨滴因此使电弧极不稳定此外还会发生钨滴过渡进入熔池的危险一个承受电流负荷较小的电极不是在电极端部的整个面积上承受电弧电弧却是在电极端部游移因而电弧失去它的稳定性从而使焊接变得困难如果用直流进行焊接那么按照图8a

磨出电极端部用交流进行焊接时把电极磨成锥台状图8b

焊接时在电极端部形成一个半球形在正确地调节电流情况下半球形端部是完全光滑的图8c焊接结束后电极必须在保护气体下进行冷却保护气体在焊后延迟关闭一段时间这样不致于发生电极氧化一般可通过电极端部由棕色到兰色来进行判别氧化了的电极会引起电弧不稳定图

8

钨极尺寸4.2

钨极寿命取一根175

毫米长的钨棒作为电极通常可分为纯钨电极和钍钨电极两种钍钨电极含氧化钍可达2%编者名潘孚WTI

Harbin

2000.11焊接方法及设备5/6因此使用寿命较长

并能够承载较高的电流电极必须保持清洁

肮脏的

带油脂及油的电极会影响焊接接头的质量

焊接时

不允许电极与工件熔池或焊接填充材料相接触

否则会在钨极端部或在钨极端部的附近

有时也在喷咀的内部发生钨极合金化结果导致电弧不稳定地燃烧

同时使金属使用寿命缩短

并在保护气流中形成涡流

空气

氧气便会进入焊接熔池

此时

焊工必须中断焊接

而清洁电极

这种情况

在金刚砂片上打磨钨极是最好的

打磨时不要使钨极端必须去除钨极的末端

并将电极磨出新的端部

在受限制位置进行焊接时

必须谨慎地注意部变得太钝及渗合金表

2

列出了最常用的电极直径及它们对直流和交流的承载能力

这些数据是近似值电极直径直流负极直流正极交流㎜WWTWWTWWT0.552010152540558020304055801255~155~201.0158010~6015~801.67015050~10070~1502.4150250100~160140~2353.2250400150~210225~3254.0400500200~275300~4254.8500800250~350400~5256.48001100325~475500~700表

2

不同直径的纯钨极和钍钨极的电流负载能力TIG

焊用保护气体TIG

焊用保护气体为惰性气体

选用时应参照熔化极气体保护焊中的

6.1.2

中的表

3TIG

焊用填充材料见表

3

EN1668标记C[%]Si[%]Mn[%]P[%]S[%]Ni[%]Mo[%]Al[%]Ti+Zr[%]其它化学成份W0协议化学成份W10.060.500.90

1.300.0250.0250.150.150.020.15V

0.03Cr0.15Cu*)0.35%0.140.80W20.060.701.30

1.600.0250.0250.150.150.020.150.141.00W30.060.801.60

1.900.0250.0250.150.150.020.150.141.20W50.060.501.10

1.400.0250.0250.150.150.050.05

0.250.140.800.20W70.060.501.00

1.600.0200.0200.900.150.020.150.140.901.50W80.060.401.00

1.400.0200.0202.100.150.020.150.140.802.70W90.080.300.90

1.300.0200.0200.150.400.020.150.120.700.60表中数值为最大值*

填充材料表面镀铜不得超过0.35%表

3 TIG

时的填充材料标记

填充棒

填充丝根据

EN1668TIG

焊焊缝及填充材料标记应用举例TIG

焊焊缝标记EN1668W463W3说明

EN1668

=碳素钢和细晶粒结构钢

TIG

焊填充材料

棒

丝

和焊缝标准W=TIG

焊接焊缝金属和填充材料46

=最低屈服强度为

460N/㎜

2

参见

EN440

表

53=

30

时最低冲击值为

47J

参见

EN499

表

10W3=焊丝

棒

化学成份

参见表

36.1.2TIG

焊焊丝标记编者名潘孚WTI

Harbin

2000.11焊接方法及设备6/6EN1668W3焊丝

棒

化学成份

参见表

37 TIG

焊时

不同母材所用的电流种类及极性见表

4母材电流种类及极性低碳钢及合金钢铜及铜合金镍及镍合金钛及钛合金锆钽钨=铝及铝合金/=

用He

保护镁及镁合金表

4 TIG

焊在不同母材所用的电流种类及极性8 TIG

焊时由于准备及保护不足而造成的缺陷见表5缺陷原因避免措施焊缝表面无光泽边缘不光滑