焊接工艺(作业指导书)

1.总则

1.1 编制目的

为正确指导焊工进行焊接操作，让焊工熟悉焊接的基本要求，特制订本通用焊接工艺指导书，以利于提高焊接质量，工程局所有焊接原则上必须遵守本作业指导书。

1.2适用范围

本通用焊接工艺指导书适用于起重机安装工程中钢结构制作与安装手工电弧焊焊接工程。

1.3主要参考标准及规范

1.3.1 GB50661-2011 《钢结构焊接规范》

1.3.2 TSGZ6002-2010《特种设备焊接操作人员考核细则》

1.3.3 GB/T 19867.1-2005 《电弧焊焊接工艺规程》

1.3.4 GB/T985.1-2008《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》

1.3.5 GB/T985.2-2008《埋弧焊的推荐坡口》

2.基本规定

2.1 安全操作

2.1.1 电焊机应靠墙(柱)放置安装,一次电缆要尽量短。

2.1.2 相关电线必须正确安装，电缆接头要牢固、可靠。

2.1.3 焊工必须正确穿戴防护用品，注意操作安全。

2.1.4 下班后应关掉焊机的电源。

2.1.5 应经常检查焊接电缆有无破损，如有，应立即停止使用并报修。

2.2 对焊接人员的要求

2.2.1 所有焊工必须经过操作考核和岗位培训并取得上岗证后，方能上岗。

2.2.2 关键工序必须定人定岗。

2.3 对焊接设备的要求

2.3.1 所有焊接设备必须可靠接地, 稳定地提供正常焊接所需要的规范。

2.3.2 常用焊接方法见表1

表1 常用焊接方法

2.4.1 当环境出现下列任一情况，且无有效的防护措施时，严禁焊接。

(1).作业点风速≥10 m/s 时。

(2).作业点相对湿度≥90%时。

(3).焊件有水，淋到雨或接触到雪、雾时。

2.4.2焊工应具备相应的合格证项目并在有效期内。

2.4.3机具工况良好，个人工具、劳保用品、辅助材料备齐。

2.4.4焊工上岗前必须经焊接工艺技术交底和安全技术交底，并在交底单上签名登记、记录。

2.4.5施工现场必须有可靠的挡风、防雨措施。

2.4.6施工现场安全消防设施齐全，脚手架要经过安监人员验收合格。

3.焊前准备

3.1 气体保护焊：应根据焊丝类别（实心/药芯）和规格（∮1.0、∮1.2、∮1.6）选择相应的档位（如果没有相应的档位，就选择最相近的档位）。

交流电焊机：根据使用的焊接电流大小，选择Ⅰ档或Ⅱ档。

3.2 ∮1.0的焊丝配用∮1.2孔径的导电嘴，∮1.2的焊丝配用∮1.4孔径的导电嘴；应经常检查导电嘴磨损情况，及时更换。

3.3 焊前应检查焊接电源、送丝机、控制器、指示仪表和焊枪等是否正常；如有异常现象，应及时通知有关部门检修，以保证焊接过程的稳定性。

3.4 检查气体通路是否通畅和有无泄漏现象，否则检修管路。

3.5 焊前应在喷嘴端部浸粘适量的硅油或防飞溅剂,焊接一定时间后, 应对喷嘴进行清理, 并再次浸粘硅油。

3.6 焊接前，应对焊接部位进行必要的清理：清除接缝旁边20mm范围内的铁锈及油污等异物。

3.7 清除定位焊产生的焊渣和飞溅。

3.8 埋弧焊前应填充好焊剂；焊剂在使用前应进行烘干；烧结焊剂300～400℃烘干1～2小时，熔炼焊剂200～240℃烘干1～1.5小时。

3.9 碱性焊条(如J506、J506Fe、J606等)，使用前必须在电焊条烘干中经350～400℃烘干1～2小时，然后放到110～160℃的保温箱内，焊接前把焊条放到保温筒中，随用随取。

3.10 牵引销在装配前一般应加热炉中进行120～200℃的预热；如果零件图纸或焊接工艺文件另有要求的，则根据零件图纸或焊接工艺卡具体要求执行。

4.焊接材料的选用

4.1 常用的母材组合的焊接材料选用原则上应遵循表2的规定，特殊情况和这里未提及的接头组合按零件图纸或焊接工艺卡执行。

表2 焊接材料的选配

缝）按等强原则选配焊接材料（熔敷金属的抗拉强度不得低于母材抗拉强度的下限），一般焊缝指联系焊缝（非工作焊缝）可根据生产时的具体情况采取低匹配或等强匹配。

（2）关于异种接头（形成接头的两种配件材质不一样）：焊接材料按强度较低的母材选择；焊接工艺按强度较高的母材的要求来定（如是否需要预热、缓冷或消除应力处理等）。

（3）气体保护焊用的保护气体原则上为CO2气体，但也可富氩气体（氩气含量在70%左右，其余为CO2）；但焊接工艺卡中明确要求采用富氩气体的焊缝则只能采用富氩气体进行焊接。

4.2 表2中的钢材对应见表3

表3 相关钢材牌号对应

4.3 常用焊接材料的对应关系见表4

表4 常用焊接材料的对应

5.焊接规范的选择

5.1 焊接规范的选择原则上应该遵循表5的规定，操作者应根据具体的接头形式，工件厚度灵活掌握。

表5 合理的焊接规范

（2）定位焊的焊接规范应比正式焊接的规范小10%左右，但如果同一台焊机既要点焊，又要焊接，应选择一个可共用的规范，以方便操作。

（3）低合金钢焊接的保护气体是纯CO2或富Ar气（70～80%的Ar，20～30%的

CO2）；保护气体流量的选择以不产生气孔为前提，流量越小越好。一般，半自动焊以10～15L/min为宜，自动焊以15～25L/min为宜。

（4）铝合金熔化极氩弧焊的保护气体是纯Ar气，流量15～25L/min。

（5）不锈钢熔化极氩弧焊的保护气体是98%Ar+2%O2，保护气体流量为15～25L/min。

（6）经长期使用后，每台焊机的性能和状态可能不一样，所以每台焊机应分别进行调试，以寻找本焊机的最佳焊接规范；若二次电缆太长，电弧电压提高2V左右，以弥补电压降。

6.工艺要求

6.1 选择合适的范围

6.1.1 根据焊接工艺卡选择焊接材料和焊接规范;如果没有焊接工艺卡,则可根据具体的焊接接头的板厚和焊角大小及表5选择合适的规范,规范太大容易焊穿和过烧,规范太小又不能保证完全熔合;对于气体保护焊,还必须使用合适的气体流量。

6.1.2 调节焊接电流与电弧电压至最佳匹配点，保证电弧稳定且飞溅最少。

6.2 选择合理的焊接顺序和焊接位置

6.2.1 选择焊接顺序要本着控制变形和降低应力二者相结合的原则。

6.2.2 要被封闭的焊缝、后续配件装配后影响焊接操作的焊缝（或其中一段）要先焊。

6.2.3 所有焊缝，应尽量通过翻转等手段在平焊位置进行施焊。

6.3 关于焊缝大小

焊缝尺寸必须根据零件图纸和焊接卡片而定。

6.4 焊枪角度

焊枪与下板的夹角α为45o±5o（见图1的A向视图）；采用左焊法时，焊枪的后倾角

β应大于80o（见图1的B向视图），同样采用右焊法时，焊枪的前倾角β应大于80o。

6.5 关于定位焊

6.5.1 点焊之前应检查装配质量,对装配不合格的部件不要点焊。

6.5.2 定位焊位置：应避开焊缝拐弯处，且离焊缝端部20mm以上。

6.5.3 焊点长度及间距：长度10～20mm，间距150～300mm（可根据具体接头灵活掌握）。

6.5.4 如果点焊是立焊，则焊接方向必须是由下往上焊。

6.6 一般情况下，不要在母材焊缝区域以外引弧，不要造成工件表面电弧擦伤；否则必须进行打磨处理；客户要求将焊缝起弧和收弧引出焊缝线的除外。

6.7 对于单纯的角焊缝，两端一般应预留一段不焊，这一段的长度应等值于该条焊缝的焊角大小（零件图纸中有特殊要求的除外，如封闭焊）；对于对接焊缝、坡口焊缝和复合焊缝（坡口焊缝+角焊缝）应焊满全长。

图2 焊缝两端预留情况举例

6.8 焊缝接头：所有非直线的连续焊缝（包括包角焊）的接头位置应离拐角点或圆弧20mm以上；手工电弧焊在接头前，须对前面的焊缝末端进行清渣处理。

6.9 零件图纸（工艺文件）中如有预热的要求时，必须严格按要求进行预热。预热的区域包括待焊区各个方向75mm范围；如果是多层多道焊，则层间温度也必须在预热温度的下限以上。但当其他焊缝（不需要进行预热的）的焊接热量使得待焊

区温度升高至（或超过）预热温度的下限时，可不进行预热。

6.10 8mm及以下的焊角可以一次性完成，8mm以上的角焊缝必须采用多层多道完成。

6.11 保证引弧、收弧质量，不允许有没填满的弧坑存在（至少填满至规定的焊角尺寸或有效厚度）。

6.12 焊接之前，自动焊焊缝、带坡口的全焊透对接焊缝两端应加引弧板和收弧板，焊完后切掉并进行打磨处理。

6.13 对于装配间隙较大的焊缝，应先进行打底焊，以免焊穿或成形不良；同时焊角尺寸应根据间隙大小进行等值补偿，即装配间隙有2mm，则由原来要求6mm的焊缝，现在要焊8mm。

6.14 包角焊是指焊缝在拐点处必须连续，两个方向的焊缝要连接起来，但每条焊缝的非拐点端一般还是留一个焊角的长度不焊。

6.15 会影响后面的配件装配的焊缝要打磨平整（焊缝符号上有一横杆的焊缝）。

6.16 风扇不能直接对着焊接点吹，以免焊接区风速过大（对于气体保护焊，风速一般不能大于2m/s），以保证焊接质量。

6.17 对于会被后面装配的配件所密封或遮盖而无法喷到面漆的焊缝，在焊完后应对焊缝涂刷富锌底漆，对于不需要进行焊接的接缝（包括图纸中不要求焊缝的接缝以及焊缝两端的预留段），应在焊完后喷面漆前涂密封胶；但当客户另有要求时，按客户要求执行。

6.18 焊后检查（自检）：焊完后必须进行质量检查，对焊接缺陷及时进行处理；当出现重大缺陷时必须申报技术部，由技术部确定返修方案。

6.19 焊后清理：焊完后必须用扁铲或风铲等工具将飞溅和焊渣清除干净，封闭内腔的飞溅物不清理，位于部件内腔的焊缝在清理后仍牢固粘附的飞溅允许存在。

7.焊缝质量判定

7.1 焊缝尺寸的要求

7.1.1 角焊缝：名义尺寸为K，焊角尺寸应符合K 0+3，我们内腔按K 0+2来控制（但不能超过板厚）特殊焊缝可放大一些。当焊缝有效厚度尺寸合格时，局部焊角尺寸允许比规定值最多小0.5mm,但同一条焊缝内焊角尺寸不足的部分累计长度不得超过该焊缝全长的10%。

7.1.2 对接焊缝：应焊满，焊缝不能低于母材表面。

7.2 焊缝成形要求

7.2.1 角焊缝截面合格与否的判断标准见表6。

表6 角焊缝截面合格与否的判断标准

整条焊缝宽度或单独的表面焊道宽度W 最大凸度C

W≤8 C≤1.5

8＜W＜25 C≤3

7.2.2优良的角焊缝见图3

7.2.3 合格的角焊缝见图4

7.2.4 不合格的角焊缝见图5

7.2.5 对接焊缝余高的规定表7(单位:mm)

表7 对接焊缝余高的要求

对接焊缝厚度(较薄件) 焊缝余高R

t≤12.7 0≤R≤2.4

12.7≤t≤25 0≤R≤3.2

t＞25 0≤R≤4.0

7.2.7 不合格的对接焊缝如图7所示(截面图)

7.3 裂纹

任何裂纹都不允许,不论其在任何部位或长度大小。

7.4 焊缝/母材的熔合

所有焊道之间以及焊缝与母材之间必须完全熔合，任何部位不得出现未熔合现象，且焊缝应与母材平缓过渡。

7.5 弧坑横截面

除了超出断续角焊缝有效长度的断续角焊缝的端部外，所有弧坑必须填满至规定的尺寸。

7.6 咬边

一般焊缝的咬边不能超过0.8mm,重要焊缝的咬边不能超过0.4mm,且咬边的连续长度都不得超过100 mm。

7.7 气孔

任意100 mm内不超过1个，且气孔直径不得大于2mm。

7.8 焊瘤

所有焊缝不得有焊瘤。

7.9 飞溅

除封闭内腔内的飞溅外，所有飞溅和焊渣应清理干净，位于部件内腔的焊缝在清理后仍牢固粘附的飞溅允许存在。

8.缺陷的返修

8.1 焊接缺陷（焊缝的不合格部分）必须清除，但尽量不要伤及焊缝区域以外的母材，清除方法可采用机械打磨或碳弧气刨，如果采用碳弧气刨，应打磨掉渗碳层，直至露出光亮金属，清除后的接头经技术人员或检查人员认可后方可补焊；对于允许修磨成型的焊接缺陷，必须保证磨完后的焊缝成型良好，与母材圆滑过渡，并且最后的打磨痕迹必须垂直于焊缝轴线（与最大应力方向一致最好）。

8.2 焊修时选用的焊接材料必须与原接头强度匹配。

8.3 常见的焊接缺陷及其返修措施见表8

表8 常见焊接缺陷的处理方法

序

号

缺陷类型

处理措施

1 焊瘤，过份凸起，或余高

过大

打磨清除焊瘤和过量的焊缝金属

2 过份凹陷或弧坑，焊缝尺

寸不足，咬边对表面清理干净之后直接焊补，或对焊缝进行局部磨除后再补焊，以满足外观质量和焊角尺寸K 0+3的要求

3 未熔合，未焊透，夹渣清除不合格部分并重焊

4 超标气孔对于重要焊缝：清除不合格部分并重焊

对于一般焊缝：直接补焊，然后打磨

5 焊缝裂纹彻底清除裂纹，经检查员确认后再进行补焊

6 难以返修的不合格焊缝一般焊缝由技术人员确定返修方案

重要焊缝须与客户协商的确定处理方案或报废

返修时用的焊接材料及规范原则上与原焊缝相同。

9.附件焊接图形符号

9.1 焊缝符号的表示方法如下:

焊缝符号一般由基本符号、指引线、焊缝尺寸符号、焊缝辅助符号和补充符号等构成。

9.1.1 指引线

基准线有一条实线和一条虚线，虚线可画在实线的上侧或下侧；标注对称焊缝或双面焊缝时，可不画虚线。

箭头线可位于接头的下、下或左右任一侧；焊缝可在接头的箭头侧或非箭头侧；对单边坡口焊缝，箭头应指向有坡口一侧工件。

尾部一般可以省去，当需标明相同焊缝数量或焊接方法时要加上

序号焊缝名

称

图示

基本

符号

序

号

焊缝

名称

图示

基本

符号

1 Ⅰ形对

接焊缝‖ 6

角焊

缝

2 Ⅴ形对

接焊缝Ⅴ7

J形焊

缝

3 带钝边

Ⅴ形对

接焊缝

8

封底

焊缝

4 单边Ⅴ

形对接

焊缝

9

塞焊

缝

5 带钝边

单边Ⅴ

形对接

焊缝

10

卷边

焊缝

基本符号 1. 基本符号标在基准线的实线侧时,焊缝在接头的箭头侧;

2. 基本符号标在基准线的虚线侧时,焊缝在接头的非箭头侧;

3.对称焊缝或双面焊缝时,可不画虚线, 基本符号标在基准线的两

侧

焊缝形状尺寸1.焊缝截面尺寸,标在基本符号的左侧;

2. 焊缝长度尺寸,标在基本符号的右侧;

3.坡口角度、根部间隙等，标在基本符号的上侧或下侧

其它相同焊缝数量符号，焊接方法代号及其它要求标在尾部右侧

符号焊缝尺

寸名称

图示

符

号

焊缝尺寸

名称

图示

α坡口角

度

K 焊角尺寸

β坡口面

角度

l 段焊长度

b 根部间

隙

e 段焊间距

P 钝边n 段焊段数h 余高H 坡口深度

N 相同焊

缝数量

S

焊缝有效

厚度

TYP 典型焊

缝

同类结构均按此标

注焊接

序号焊缝图形辅助符号图示符号说明

1 平面符号焊缝表面要齐平（通过打磨或加工）

2 凹面符号焊缝表面凹陷

3 凸面符号焊缝表面凸起

4 周围焊缝符号表示环绕工件焊一圈

5 三面焊缝符号表示三面有焊缝

6 现场焊接符号表示在装配现场进行焊接

注：上表中的平面符号、凹面符号、凸面符号是辅助符号，后面三个是补充符号。

序

号

焊缝符号图示说明

1 单面6mm角焊缝（在箭头侧），表面要外凸

2 单面6mm角焊缝（在非箭头侧），表面要内凹

3 双面6mm角焊缝

4 V形坡口对接焊，焊缝表面要凸起

5 正面半V形坡口对接焊，焊缝反面清根处理后封底焊；正反面焊缝表面均须磨平

6 圆管外焊一整圈4mm的焊缝，相同的焊缝有两条

7 表示三面有焊缝，6mm焊角

（两个端部各留6mm-10 mm不焊）

8 焊50mm，空100mm，这样的段焊共有10段（两个端部各留6mm-10 mm 不焊）

焊接工艺评定时，均按照一定的程序进行，具体焊接工艺评定的程序如图

如图所示。

10.1、评定试板的焊接与检验

评定试板的焊接

试板的焊接由考试合格的熟练焊工按焊接工艺规程设计的各种焊接参数焊接。试板焊接过程中要监控并记录焊接参数的实测数据。次要焊接参数一般可不作记录，如负责工艺评定试验的工程师认为有必要，也可记录试板焊接过程中各参数的

实际使用范围，供编制正式焊接工艺规程时参考。如试板要求作焊后热处理，则要记录热处理过程中试板的实际温度和保温时间。如热处理设备自动温度记录仪，也可利用打印机记录纸的复印件。