焊接件通用技术要求

焊接件通用技术要求

一、主题内容与适用范围

本标准规定了本公司产品焊接件的技术要求，试验方法和检验规则。本标准适

用于本公司生产的各机型农机及其它焊接件的制造和检验。若本标准规定与图纸要

求相矛盾时，应以图纸要求为准。本标准适用于手工电弧焊、CO2气体保护焊等焊接

方法制造的焊接件。

二、技术要求

1、材料

用于制造组焊件的原材料(钢板、型钢和钢管等)、焊接材料(焊条、焊丝、焊剂、

保护气体等) 进厂时，须经检验部门根据制造厂的合格证明书验收后，才准入库。

对无牌号、无质证书的原材料和焊材，必须进行检验和鉴定。其成份和性能符合要

求时方准使用。

焊接材料：

1)焊条、焊丝应存放于干燥、通风良好的库房内，各类焊条必须分类、分牌号堆放，

避免混乱。搬运过程轻拿轻放，不要损伤药皮。焊条码放不可过高

2)仓库内，保持室温在0°C以上，相对湿度小于60%。

3)各类存储时，必须离地面高300mm，离墙壁300mm以上存放，以免受潮。

4)一般焊条一次出库量不能超过两天的用量，已经出库的焊条，必须要保管

好。焊条使用前应按其说明书要求进行烘焙，重复烘焙不得超过两次。

原材料

各种钢材在划线前，不能有较大的变形，其形状公差不得超出下列规定：

1)钢板的平面度不应超过表1规定

表1 钢板平面度公差值f

简图测量工具1000:f

厚度δ≤16 f=2

1米平尺厚度δ＞16 f=1

2)型材的直线度和垂直度公差不超过表2的规定

表2

3)歪扭不超过表2的规定，当超过规定，本公司无法矫正时，经检验部门同意，可用于次要结构。

下料：

尺寸偏差：钢材可采用机械剪切、气割、等离子切割、火焰切割、激光切割等下料方法，零件切割后的尺寸偏差应符合下列规定：

剪板机下料零件尺寸的极限偏差按表3规定：气割、等离子切割、火焰切割的零件尺寸的极限偏差按表4规定

表3 剪板机下料零件尺寸的极限偏差mm

表4 气割、等离子切割、火焰切割零件尺寸的极限偏差mm

当板厚小于或等于18mm时，气割孔直径尺寸的极限偏差按表5规定：当板厚＞18-30时，极限偏差按表5放大；当板厚＞30时，极限偏差按表5放大1mm。

表5 气割孔直径尺寸极限偏差mm（δ≤18）

零件的形位公差应符合下列规定

1)板材零件表面的直线度与平面度公差应符合表6规定。直线度应在被测面全长上测量。

表6

2)型材（角钢、槽钢、工字钢）零件的直线度、平面度、垂直度及歪扭公差应符合表7规定。

表7

3)零件机械切割的边棱，不应有高度大于的毛刺和深度大于1mm的划痕。零件气割边棱，不应有裂纹、氧化渣，割痕深度不得大于表8规定

表8

2、焊接参数选择

手工电弧焊：

焊条直径:

焊条直径是根据焊件厚度、焊接位置、接头形式、焊接层数等进行选择的。厚度较大的焊件，搭接和 T 形接头的焊缝应选用直径较大的焊条。对于小坡口焊件，为了保证底层的熔透，宜采用较细直径的焊条，如打底焊时一般选用Φ2.5mm 或Φ3.2mm 焊条。不同的焊接位置，选用的焊条直径也不同，通常平焊时选用较粗的Φ～mm 的焊条，立焊和仰焊时选用Φ～mm 的焊条；横焊时选用Φ～mm 的焊条。对于特殊钢材，需要小工艺参数焊接时可选用小直径焊条。?

??根据工件厚度选择时，可参考表9。对于重要结构应根据规定的焊接电流范围( 根据热输入确定 )参照表10焊接电流与焊条直径的关系来决定焊条直径。

表9 根据工件厚度选择焊接直径

焊接电流:

??焊接电流是焊条电弧焊的主要工艺参数，焊工在操作过程中需要调节的只有焊接电流，而焊接速度和电弧电压都是由焊工控制的。焊接电流的选择直接影响着焊接质量和劳动生产率。

??焊接电流越大，熔深越大，焊条熔化快，焊接效率也高，但是焊接电流太大时，飞溅和烟雾大，焊条尾部易发红，部分涂层要失效或崩落，而且容易产生咬边、焊瘤、烧穿等缺陷，增大焊件变形，还会使接头热影响区晶粒粗大，焊接接头的韧性降低；焊接电流太小，则引弧困难，焊条容易粘连在工件上，电弧不稳定，易产生未焊透、未熔合、气孔和夹渣等缺陷，且生产率低。

??因此，选择焊接电流时，应根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头形式、焊缝位置及焊接层数来综合考虑。首先应保证焊接质量，其次应尽量采用较大的电流，以提高生产效率。板厚较的，T 形接头和搭接头，在施焊环境温度低时，由于导热较快，所以焊接电流要大一些。但主要考虑焊条直径、焊接位置和焊道层次等因素。

1) 考虑焊条直径焊条直径越粗，熔化焊条所需的热量越大，必须增大焊接电流，

每种焊条都有一个最合适电流范围，表10是常用的各种直径焊条合适的焊接电流参考值。

??当使用碳钢焊条焊接时，还可以根据选定的焊条直径，用下面的经验公式计算焊接电流：

???????????????I=dK

式中：I 一一焊接电流 (A) ：

??????d——焊条直径 (mm) ：

??????K——经验系数 (A／cra) ，见表 3-20。

表9 焊接电流经验系数与焊条直径的关系

2) 考虑焊接位置:在平焊位置焊接时，可选择偏大些的焊接电流，非平焊位

置焊接时，为了易于控制焊缝成形，焊接电流比平焊位置小 10％～20％。

3) 考虑焊接层次:通常焊接打底焊道时，为保证背面焊道的质量，使用的焊接电流较小；焊接填充焊道时，为提高效率，保证熔合好，使用较大的电流：焊接盖面焊道时，防止咬边和保证焊道成形美观，使用的电流稍小些。

??焊接电流—一般可根据焊条直径进行初步选择，焊接电流初步选定后，要经过试焊，检查焊缝成形和缺陷，才可确定。对于有力学性能要求的如锅炉、压力容器等重要结构，要经过焊接工艺评定合格以后，才能最后确定焊接电流等工艺参数。

表11 焊接电流与焊条直径的关系

电弧电压

当焊接电流调好以后，焊机的外特性曲线就决定了。实际上电弧电压主要是由电弧长度来决定的。电弧长，电弧电压高，反之则低。焊接过程中，电弧不宜过长，否则会出现电弧燃烧不稳定、飞溅大、熔深浅及产生咬边、气孔等缺陷：若电弧太短，容易粘焊条。一般情况下，电弧长度等于焊条直径的～1倍为好，相应的电弧电压为16—25V。碱性焊条的电弧长度不超过焊条的直径，为焊条直径的一半较好，尽可能地选择短弧焊；酸性焊条的电弧长度应等于焊条直径。

焊接速度

??焊条电弧焊的焊接速度是指焊接过程中焊条沿焊接方向移动的速度，即单位时间内完成的焊缝长度。焊接速度过快会造成焊缝变窄，严重凸凹不平，容易产生咬边及焊缝波形变尖；焊接速度过慢会使焊缝变宽，余高增加，功效降低。焊接速度还直接决定着热输入量的大小，一般根据钢材的淬硬倾向来选择。

焊缝层数

??厚板的焊接，一般要开坡口并采用多层焊或多层多道焊。多层焊和多层多道焊接头的显微组织较细，热影响区较窄。前一条焊道对后一条焊道起预热作用，而后一条焊道对前一条焊道起热处理作用。因此，接头的延性和韧性都比较好。特别是对于易淬火钢，后焊道对前焊道的回火作用，可改善接头组织和性能。

??对于低合金高强钢等钢种，焊缝层数对接头性能有明显影响。焊缝层数少，每层焊缝厚度太大时，由于晶粒粗化，将导致焊接接头的延性和韧性下降。

表12 手工电弧焊工艺参数示例

CO

2

气体保护焊：

CO

2气体保护焊在实际生产中用到的比较多，选择焊接工艺参数时，应做到以下

几点;(1)根据母材先确定焊丝直径和焊接电流；（2）根据选择的焊接电流，在试板上试焊，细心调整出相匹配的电弧电压；（3）根据试板上焊缝成型情况，细调整焊接电流，焊接电压，气体流量，达到最佳的焊接工艺参数；（4）在工件上正式焊接过程中，应注意焊接回路，接触电阻引起的电压降低，及时调整焊接电压。

焊丝直径：

根据焊件情况，首先应选择合适的焊丝直径。常用焊丝直径为￠～￠，各种直径的焊丝都有其通用的电流范围、适合的焊接位置，见表12。从表10中可以看到，小于￠的焊丝，适合于全位焊。大于￠的焊丝主要适用于平焊。

表12

焊接电流：

焊接电流主要根据母材厚度，接头形式以及焊丝直径等正确选择。在保证焊头的前提下，尽量选择小电流，因为当电流太大时，易造成熔池翻滚，不仅飞溅大，焊缝成型也非常差。焊接电流与焊丝直径的关系件表10。

电弧电压：

确定焊接电流的范围后，调整电弧电压。使电弧电压与焊接电流形成良好的匹配。焊接过程中电弧稳定，飞溅小，能听到沙、沙的声音。能看到的焊剂电流表、电压表的指针稳定，搬动小，焊接电流和电弧电压也就达到了最佳匹配。最佳的电弧电压一般在16V～24V之间，粗滴过渡时，电压为25V-45V，所以电弧电压应细心调试。

焊接速度：

随着焊接速度增大（或减小）。则焊缝熔宽、熔深和堆积高度都相应减小（或增

大）。当焊接速度过快时，会使气体保护的作用受到破坏，易使焊缝产生气孔。同时

焊缝的冷却速度也会相应提高，也降低了焊缝金属的塑形和韧性，并会使焊缝中间

出现一条棱，造成成型不良。当焊接速度过慢时，熔池变大，焊缝变宽，易因过热

造成焊缝金属组织粗大或烧穿。因此焊接速度应根据焊缝内部与外观的质量选择。

一般自动焊速为15m/h～30 m/h。

焊丝伸出长度：

焊丝伸出长度一般为焊丝直径的10～20倍。焊丝伸出长度与电流有关，电流越

大，伸出长度越长。焊丝伸出长度与焊接电流的关系，见表13。焊丝伸出长度越长

时，焊丝的电阻热越大，焊丝熔化速度越快，易造成成段焊丝熔断，飞溅严重，焊

接过程不稳定；焊丝伸出长度太短时容易使飞溅物堵住喷嘴，有时飞溅物熔化到熔

池中，造成焊缝成型差。一般经验公式是，伸出长度为焊丝直径的十倍，即￠焊丝

选择伸出长度为12mm左右。

表13

气体流量：

气体流量会直接影响焊接质量，一般根据焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径来选择。当焊接电流越大，焊接速度越快，焊丝伸出长度越长时，气体流量应大些。气体流量越大或越小时，都会造成成型差、飞溅大、产生气孔。一般经验公式是，数量为焊丝直径的十倍，即￠焊丝选择12L/min。当采用大电流快速焊接，或室外焊接及仰焊时，应适当提高气体流量。

气体纯度不低于%。

CO

2

焊枪倾角：

当喷嘴与工件垂直时，飞溅都很大，电弧不稳。其主要原因是运条时产生空气阻力，使保护气流后偏吹。为了避免这种情况的出现，一般采用左向焊法焊接，可将喷嘴前倾10°～15°，不仅能够清楚观察和控制熔池，而且能够保证焊缝成型良好，焊接过程稳定。

电源极性：

CO

气体保护焊电源极性一般采用直流反接焊接，因为直流反接时熔深大，飞溅小，2

电弧稳定，焊缝成型好。

3、点固定位焊

零件须检验合格后，方可装配定位焊。焊缝间隙在其全长上的不均匀度，应在间隙

量公差范围之内。

装配焊接零件时，两个焊件（或焊边）的相互位置偏差应符合下列规定

1)钢板对接，如图1

图1

2)型钢对接，如图2

图2

3)对接接头的错边量，应小于板厚的10%，且最大不超过3mm，当两板厚不同时，应以

两者中薄板计算，如图3

图3

4)装配工字梁或箱形梁或类似结构，应符合表14规定

表14

焊接结构件点固定位焊焊缝，应符合下列要求

1)定位焊缝的高度和宽度，不应超过焊接焊缝的尺寸，其长度和间距，根据焊接结构件的大小确定。

2)定位焊与正式焊接用相同型号的焊条。

3)若焊件焊接需要预热时，定位焊也应预热相同的温度。

4)定位焊缝有裂纹时，必须铲掉重焊。

4、焊接

结构件焊接时应符合下列要求：

1）应对装配定位焊的焊接结构件进行检验合格后，方可进行焊接。

2)焊接前应将焊缝处及两侧各20mm范围内工件表面的油、锈及其它污物清理干净。3）焊接时，不得在非焊缝区引弧，对多层焊道，应每焊一层焊缝，彻底清渣后，检查

无缺陷时，方可再焊。

焊接结构件的尺寸公差（焊件焊后要求）

1）焊接结构件的非机械加工面未注公差的尺寸的极限偏差应符合表16的规定

表16

2）焊接结构件焊后须经机械加工面的尺寸的极限偏差应符合表17的规定，但尺寸偏差不得超过加工余量的2/3，且保证有不小于2mm加工余量。

表17

3）焊接结构件的角度偏差，根据产品精度不同，分A、B、C三级，列于表18，角度偏差可直接标注在基本尺寸上，也可在图样或技术要求中标注公差等级，凡无标注角度偏差者，按C级加工与检验。

表18 焊接结构件角度偏差

4）角度偏差规定以角的短边为基准边，其长度自规定的基准点，基准点必须在图样上绘出，其标准方法如图6中a、b

图6

5）焊接结构件平面的平面度，直线度公差应符合表19规定

表19 焊接结构件平面的平面度、直线度公差

6）焊接件的圆柱、圆锥表面的圆度，应在其直径公差之半范围内。

7）焊接件表面之间的同轴度不得大于相应尺寸最大公差之半，如图7

8）焊接件表面间的垂直度与平行度，不得大于相应尺寸公差之半，如图8

图8

9）焊接件表面间的对称度，不得大于相应基准面尺寸公差之半，如图9

图9

10）焊接件结构件的机加工余量按表20规定

表20 焊接结构件机加工余量

5、焊接变形的控制及矫正

在焊接中为防止和减小变形，应首先焊接薄的焊缝，再焊接厚的焊缝，对较长的焊缝应采取对称或反方向分段焊法，焊缝长度及间隔应均匀一致,同时应以最快的速度焊接。制作件要求密封连续焊接时，要求焊缝处不得出现气孔沙眼现象。各种焊法的焊缝要求平滑不能出现焊不透、焊穿、裂纹、咬边、气孔、砂眼、夹渣等现象。焊完后应除去药皮进行检查，如发现不合格的应立即返修。

减小变形的主要方法:

1）选择合理的焊接顺序；

2）尽可能用对称焊缝（如工字形截面）；

3）采用反变形法

焊接过程中控制变形的主要措施：

1)采用反变形

2)采用小锤锤击中间焊道

3)采用合理的焊接顺序

4)利用工卡具刚性固定

5)分析回弹常数。

焊接变形的矫正

焊接变形矫正可用人工、机械及火焰矫正，其要求同条钢材的矫正。焊缝形状偏差和外部缺陷应符合表21规定

表21

6、焊接缺陷

焊缝不应有咬边、焊瘤、烧穿、未焊透、焊缝尺寸不符合要求、气孔等。

咬边：

在工件上沿焊缝形成的凹陷称为咬边，它减少了接头的工作截面，且在咬边处形成严重的应力集中。产生的原因为：工件被熔化一定深度而填充金属未及时流进去补充所致。因而在电流过大，电弧拉得太长，焊条角度不当时均会造成咬边。

焊瘤：

熔化金属流淌到熔池边缘未熔化的工件上，堆积而形成焊瘤。它与工件未熔合，焊瘤对静载强度无影响，但会引起应力集中，使动载强度降低。产生的原因：在角焊、立焊、横焊、仰焊时电弧过长，焊速太慢，焊条角度和运转方法不正确。在平时对接电流太大，造成后半根焊条过热，致使熔池铁水猛增而造成焊瘤。预防措施：在角焊、立焊、横焊、仰焊时要压低电弧，适当增加焊接速度，保持正确焊条角度，在对接时注意焊接电流即可。

烧穿：

部分熔化金属从焊缝反面漏出，甚至烧穿成洞，这种缺陷在底层焊缝和薄板焊接时容易发生，它使接头强度降低，焊接时需将漏出部分铲掉，进行补焊。产生原因为：焊接电流过大、焊接速度过慢，电弧在一处停留过久，装配间隙过大。预防措施：选用适当焊接电流和焊接速度，焊接操作方法熟练，可在焊缝背面加铜垫板，在装配间隙过大处可用跳焊法或灭弧法上一层薄焊缝后在施焊。

未焊透：

工件与焊缝金属或焊缝层间局部未熔合，它削弱了焊缝的工作面积，造成严重的应力集中，大大降低了焊接接头的强度，成为焊缝开裂的根源。产生原因：焊接电流过小，坡口角度太小，钝边太厚，间隙太小，焊条直径过大没有清理表面的氧化皮、油污，多道焊接时没有清理干净熔渣。预防措施：选择合适的焊接电流，清理干净焊件的氧化皮、油污，作好焊道后清理。

焊缝尺寸不符合要求：主要指焊缝宽度（角焊指焊角高度）和焊缝增高量不符合技

术要求，沿焊缝长度方向焊缝尺寸不均匀，这几种缺陷均会降低街头强度。产生原因：焊条（焊丝）选择不当，操作不熟练。

气孔：

焊缝金属在高温时吸收了过度气体，熔池内部冶金反应产生的气体在熔池冷却凝固时来不及排除，而在焊缝内部或表面形成气孔。它减少了焊缝的有效工作面积，降低了接头的机械强度，如果有穿透或连续性气孔会严重影响焊件的气密性。产生原因为：焊前工件表面有油污、氧化皮未清理干净，焊条受潮，焊条药皮脱落，焊条烘干温度过高或过低，电弧过长。预防措施：选用抗气孔能力强的酸性焊条，焊前清理干净工件表面，焊接电流和焊接速度适中，焊条受潮需烘干，尽量采用短弧焊接。

三、试验方法

密封性试验

煤油试验，例如1GD-C侧箱体焊合件

在试件外部焊缝涂上白粉，内部涂上足够的煤油。经30分钟后，检查白粉的表面是否出现黑色油斑。若无油斑，则认为此焊缝无缺陷；若出现油斑，则此处焊缝有缺陷，应进行返修。

对于有工作压力的容器，应进行水压试验。（暂时不用）

水压试验的压力，不得小于工作压力的倍，压力达到试验压力时，保压15分钟，检查焊缝有无渗漏现象。如有渗漏处，作出标记，进行返修。

3.2焊缝机械性能试验。

焊件由本厂质量检验部门按图样、有关技术文件、本标准及《焊接通用质量标准》进行检查和验收。焊接件检查项目如下

焊缝形状偏差和外部缺陷

焊缝内部缺陷

焊缝密封性

焊缝机械性能

几何形状尺寸

详细检验方法及规则见《焊接通用质量标准》