CWAN 0057-2021埋弧自动横焊焊接工艺规范

ICS25.160.20

CCSJ33

团体标准

T/CWAN0057—2021

Vcbh更好的听个人

GB/T13814—92

埋弧自动横焊焊接工艺规范

Weldingprocedurespecificationforautomatichorizontalsubmergedarcwelding

2021-05-21发布2021-07-01实施

中国焊接协会发布

T/CWAN0057—2021

埋弧自动横焊焊接工艺规范

1范围

本文件规定了船舶和钢结构建造中埋弧自动横焊的术语和定义、一般要求、焊接设备、焊接材料、

焊接坡口及焊接工艺要求、焊后检测和返修、安全防护等内容。

本文件适用于厚度10mm~60mm碳素结构钢（Q235A、Q235B、Q235C、Q235D、Q275A、Q275B、

Q275C、Q275D钢）、低合金高强度结构钢（Q355B、Q355C、Q355D、Q355NB、Q355NC、Q355ND、

Q355MB、Q355MC、Q355MD、Q390B、Q390C、Q390D、Q390NB、Q390NC、Q390ND、Q390MB、

Q390MC、Q390MD、Q420B、Q420C、Q420NB、Q420NC、Q420ND、Q420MB、Q420MC、Q420MD

钢）及其他化学成分相近且力学性能相当钢材的埋弧自动横焊焊接。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB50661钢结构焊接规范

GB/T700碳素结构钢

GB/T1591低合金高强度结构钢

GB/T5293埋弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合分类要求

GB/T34000中国造船质量标准

CB3910船舶焊接与切割安全

CB/T3558船舶钢焊缝射线检测工艺和质量分级

CB/T3559船舶钢焊缝超声波检测工艺和质量分级

CB/T3761船体结构钢焊缝修补技术要求

CB/T3958船舶钢焊缝磁粉检测、渗透检测工艺和质量分级

T/CWAN0008焊接术语焊接基础

T/CWAN0009焊接术语熔化焊

3术语和定义

T/CWAN0008和T/CWAN0009界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

埋弧自动横焊automatichorizontalsubmergedarcwelding

采用特殊自动装置将焊剂有效铺设在横焊、横角焊位置坡口后，再将焊丝送进焊接坡口内使焊接电

弧在焊剂内燃烧的自动焊接方法。

4一般要求

4.1环境要求

4.1.1遇到雨、雪天气时，应避免露天施焊，采取防雨、雪措施。

4.1.2施焊环境相对湿度原则上不宜大于90％。若施焊环境相对湿度大于90％时，在焊接前宜对焊接

坡口及其周围100mm范围内的母材进行烘干处理。

4.1.3施焊环境温度应符合GB50661的要求，原则上不宜低于0℃。若施焊环境温度低于0℃但不低于

-10℃时，应采取加热措施，确保焊接坡口及其周围不小于2倍母材板厚且不小于100mm范围内的母材

温度不低于20℃或最低预热温度二者的较高值；若施焊环境温度低于-10℃时，应进行相应施焊环境下

的工艺评定试验，评定合格后再进行施焊。

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T/CWAN0057—2021

4.1.4若施焊环境风速过大而对焊剂铺设造成影响时，应采取挡风、防风措施。

4.2人员要求

4.2.1装配定位焊工应具备第三方机构认可的资质，对应焊接方法和焊接位置应符合焊接资质允许范围。

4.2.2埋弧自动横焊焊工应经过专业的技能培训，熟悉埋弧自动横焊设备中管路、线路等的连接要求和

设备操作流程，熟悉焊丝和焊剂使用要求及焊接工艺参数特点。

4.2.3所有操作人员应熟悉焊接施工相关的设计图纸、焊接工艺文件等，能够按照设计图纸、焊接工艺

文件等要求进行施工。

5焊接设备

5.1埋弧自动横焊设备应包含自动横焊行走小车、焊接导轨、焊接电源、送丝机构、焊枪、动力输送电

缆、控制信号输送电缆等，若焊枪的冷却方式为液体冷却方式时，埋弧自动横焊设备还应包括液体冷却

装置。

5.2焊接电源至自动横焊行走小车的动力输送电缆和控制信号输送电缆长度应根据施工场地条件进行

选配。

5.3埋弧自动横焊设备的额定焊接电流应大于或等于600A，额定焊接电流下的负载持续率应达到

100％。

5.4埋弧自动横焊设备及其附属设备的各项仪表应定期进行检定，确保其仪表读数准确。

5.5焊接电源应具备漏电保护功能。

5.6焊接过程中应确保焊接电源通风畅通，焊接电源通风口应远离墙壁等障碍物。

6焊接材料

6.1埋弧自动横焊用焊丝-焊剂组合的熔敷金属力学性能不应低于相应母材标准的下限值或应满足设计

文件要求。

6.2埋弧自动横焊用焊丝-焊剂组合宜按表1的规定选用。

表1埋弧自动横焊用焊丝-焊剂组合推荐表

序号母材焊丝-焊剂组合

GB/T700的Q235A、Q235B、Q235C、Q235D钢，

1

以及化学成分相近且力学性能相当的其他钢材

GB/T700的Q275A、Q275B、Q275C、Q275D钢，

2

以及化学成分相近且力学性能相当的其他钢材GB/T5293的S49A(P)2XX-XXXX，以

及强度等级、低温冲击韧性等级相当或

的、、、、

GB/T1591Q355BQ355CQ355DQ355NB更高的其他标准及型号

3Q355NC、Q355ND、Q355MB、Q355MC、Q355MD

钢，以及化学成分相近且力学性能相当的其他钢材

GB/T1591的Q390B、Q390C、Q390D、Q390NB、

4Q390NC、Q390ND、Q390MB、Q390MC、Q390MD

钢，以及化学成分相近且力学性能相当的其他钢材

GB/T1591的Q420B、Q420C、Q420NB、Q420NC、GB/T5293的S55A(P)4XX-XXXX，以

5Q420ND、Q420MB、Q420MC、Q420MD钢，以及化及强度等级、低温冲击韧性等级相当或

学成分相近且力学性能相当的其他钢材更高的其他标准及型号

6.3焊丝-焊剂组合用于焊接生产前，应经过相应的焊接工艺评定试验。

6.4所用焊丝的表面不应存在铁锈、油污、水分以及其他影响焊接质量的杂质。

6.5焊丝在使用过程中，应保持其标签完好，以备查证。

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T/CWAN0057—2021

6.6焊剂在使用前应按照说明书推荐要求进行烘焙，焊剂在使用和回收过程中应保持干燥。烘焙后的焊

剂在大气中暴露的时长不应超过4h。

6.7衬垫保存时应有防潮措施，焊接过程中不应使用受潮的衬垫。

7焊接坡口要求

7.1埋弧自动横焊的焊接坡口应符合附录A的要求。

7.2焊接坡口加工可采用火焰切割、等离子切割或机械切削等方法。若采用火焰切割或等离子切割方法

进行坡口加工时，坡口加工后宜采用机械打磨方法去除坡口面氧化层。

7.3焊接坡口面应平直，坡口面粗糙度应小于或等于0.2mm。焊接坡口局部缺口深度应小于2mm，若

焊接坡口局部缺口深度过大时，宜采用堆焊法对缺口进行修补，再采用机械打磨方式将修补区域打磨平

整。

8焊接工艺要求

8.1装配

8.1.1焊接前可采用卡马或定位焊缝对待焊构件进行装配。若采用卡马进行装配时，卡马安装间距应控

制在300mm~500mm范围内；若采用定位焊缝进行装配时，定位焊缝长度应控制在30mm~50mm范围

内，定位焊缝间距应控制在300mm~500mm范围内。

8.1.2焊接前应在待焊构件的焊接坡口两端安装引、熄弧板，引、熄弧板长度、宽度均应大于或等于100

mm。引、熄弧板的安装宜采用焊条电弧焊或CO2气体保护焊进行。

8.1.3引、熄弧板材料焊接性应与母材焊接性相当或相近，且引、熄弧板材料强度不应大于母材强度。

8.1.4原则上引、熄弧板厚度宜与母材厚度相同。若母材存在厚度差时，引、熄弧板厚度宜与薄板侧母

材厚度相同。

8.2焊前准备

8.2.1清理焊接坡口时，焊接坡口及其附近30mm范围内不应存在铁锈、油污、水分、割渣、毛刺、氧

化层等影响焊接质量的杂质。

8.2.2对于需要衬垫辅助的单面焊焊接坡口，应在焊接坡口背面安装衬垫，衬垫中心线应对齐坡口根部

间隙中心。

8.2.3安装焊接导轨时，焊接导轨应安装于焊接坡口上方，且应平行于焊接坡口，焊接导轨到焊接坡口

的距离应符合自动横焊行走小车的调节范围。

8.2.4检查埋弧自动横焊设备时，应确保电路、管路、送丝系统、控制按钮和指示灯、参数表、机械运

动及调节装置等能够正常运行。

8.2.5检查自动横焊行走小车带动下的焊枪运行轨迹时，若焊枪运行轨迹与焊接坡口偏差过大，应对焊

接导轨的位置进行微调。

8.3焊接

8.3.1埋弧自动横焊的焊接参数宜按表2的规定选用。

表2埋弧自动横焊的焊接参数推荐表

焊丝直径焊接电流电弧电压焊接速度焊丝伸出长度

序号

mmAVcm/minmm

1Φ2.0320~36020~2425~3020~30

2Φ2.4360~40022~2630~3520~30

3Φ3.2400~44026~3045~5525~35

8.3.2驱动自动横焊行走小车使焊枪在引弧板上引弧时，引弧点位置至待焊构件焊接坡口起始端的距离

应大于或等于50mm。

8.3.3焊剂铺设时应保证焊接弧光不外露。

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T/CWAN0057—2021

8.3.4后续焊道焊接前应清理前道焊道的焊渣，且焊渣应待温度冷却至小于或等于200℃后再进行清理。

8.3.5道间温度不宜过高，道间温度应小于或等于230℃。

8.3.6焊接过程中原则上宜在熄弧板上收弧，收弧点位置至待焊构件焊接坡口终端的距离应大于或等于

50mm。若在熄弧板收弧前发生焊接中断，可采用机械打磨方式对焊接断弧位置进行打磨清理，再在断

弧位置前20mm~30mm范围内起弧。待焊接至熄弧板并完成熄弧后，采用机械打磨方式对断弧位置前

的起弧点进行打磨处理，确保焊道整体高度均匀。

8.3.7对于双面焊焊接坡口，背面焊接前应从背面进行清根，清根后的凹槽应形成开口角度大于或等于

10°的U形坡口。

9焊后检测和返修

9.1对焊缝及其周围的焊渣和飞溅物进行清理，再采用目视检测方法对焊缝表面进行外观检测。

9.2焊缝外观质量应满足GB/T34000的要求或其他相当标准的要求。

9.3焊缝表面的无损检测可采用磁粉检测或渗透检测方式。磁粉检测或渗透检测应符合CB/T3858的要

求，除特殊要求外，其质量等级不应低于II级。

9.4焊缝内部的无损检测可采用射线检测或超声波检测方式。射线检测应符合CB/T3558的要求，除特

殊要求外，其质量等级不应低于II级。超声波检测应符合CB/T3559的要求，除特殊要求外，其质量等

级不应低于II级。

9.5检测人员检测发现的所有缺陷，应做明显标识，并反馈给返修人员。

9.6焊缝返修应按CB/T3761的要求执行。

10安全防护

10.1进入作业区域的所有人员应穿戴齐全的劳动保护用品，应遵循作业区域相关的安全管理规定。

10.2不能接近强磁场的人员应远离设备和电缆。

10.3作业人员应熟悉生产环境及布局，应随时关注设备运行状态，防止发生砸伤、挤伤、摔伤、烫伤

等安全事故。

10.4焊接设备的接线应由专业电工实施，应确保设备保护地线接线良好。

10.5所有电器接头及电缆接线柱应具有良好的导电作用，如电器接头及电缆接线柱发生锈蚀、断裂等

现象时应及时更换。

10.6焊接过程中焊接设备输出电流较大，作业人员不应徒手触摸其电源线、电极等，以避免发生触电、

烫伤等安全事故。

10.7焊接安全防护应符合CB3910的要求。

4

T/CWAN0057—2021

附录A

（规范性）

埋弧自动横焊的焊接坡口

A.1埋弧自动横焊的焊接坡口如表A.1所示。

表A.1埋弧自动横焊的焊接坡口

焊接类型坡口形式坡口说明适用范围

t——钢板厚度，取10mm≤t≤60mm

b——根部间隙，取b=7+3-2mm

用于横焊焊缝

p——钝边尺寸，取0mm≤p≤3mm

的单面焊接。

α——上坡口角度，取α=400-5°

α1——下坡口角度，取α1=0+50°

单面焊

t——腹板厚度，取10mm≤t≤60mm

t1——面板厚度，取10mm≤t1≤60mm用于横角焊焊

b——根部间隙，取b=7+3-2mm缝的单面焊

p——钝边尺寸，取0mm≤p≤3mm接。

α——坡口角度，取α=40+5-5°

t——钢板厚度，取10mm≤t≤26mm

b——根部间隙，取b=0+20mm

p——钝边尺寸，取p=3+20mm

α——上坡口角度，取α=450-5°

α1——下坡口角度，取α1=0+50°

用于横焊焊缝

双面焊

的双面焊接。

t——钢板厚度，取26mm＜t≤60mm

b——根部间隙，取b=0+20mm

p——钝边尺寸，取p=3+20mm

α——上坡口角度，取α=450-5°

α1——下坡口角度，取α1=0+50°

表A.1（续）

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焊接类型坡口形式