选择性焊接培训素材

1 引言

插装元件的减少以及表面贴装元件的小型化和精细化，推动了回流焊工艺的不断进步，目前已取代波峰焊成为一种主流焊接工艺。然而，并非所有的元件均适宜回流焊炉中的高温加热，在许多场合中，插装元件仍得到了较为广泛的应用，如在汽车工业中，继电器、连接器及一些在使用过程中需要承受较大机械应力的元件，仍需采用具有高结合强度的通孔型连接。常规的波峰焊可以实现插装元件的焊接，但在焊接过程中需要专用的保护膜保护其它的表面贴装元件，同时贴膜和脱膜均需手工操作。手工焊同样可以实现插装件的焊接，但手工焊的质量过于依赖操作者的工作技巧和熟练程度，重复性差，不适于自动化的生产。在上述背景下，选择性焊接应运而生。

2 选择性焊接的概念

可通过与波峰焊的比较来描述选择性焊接的概念。两者间最明显的差异在于波峰焊中PCB 的下部完全浸入液态焊料中，而在选择性焊接中，仅有部分特定区域与焊料接触。在焊接过程中，焊料头的位置固定，通过机械手带动PCB 沿各个方向运动。在焊接前也必须预先涂敷助焊剂。与波峰焊相比，助焊剂仅涂覆在PCB 下部的待焊接部位，而不是整个PCB。但是选择性焊接仅适用于插装元件的焊接。选择性焊接包含有两种类型:喷焊和浸入焊。喷焊是通过PCB 下固定的单一喷嘴来完成。利用喷焊可实现单个点或引脚等微小区域的焊

接。通过控制PCB 的移动速度以及PCB 与喷嘴间的夹角(通常在10°左右)来优化焊接的质量。而浸入焊接则是将PCB 上待焊区域浸入一专用的喷嘴盘中，从而一次实现多个焊点的焊接。但由于不同PCB 上焊点的分布不同，因而对不同的PCB 需制作专用的喷嘴盘。

典型的选择性焊接的工艺流程包括:助焊剂喷涂，PCB 预热、浸入焊和喷焊。某些情况下，预热这一步骤可以省略，有时只需喷焊即可完成。也可以先将PCB 预热，然后再喷涂助焊剂。使用者可根据具体的情况来安排选择性焊接的工艺流程。

3 几种不同插装元件焊接方法的比较

有几种不同的工艺均可实现插装型元件的焊接，将其加以详细的比较将有助于工程技术人员根据不同组件的技术要求来选择合适的焊接工艺，同时也可以加深我们对选择性焊接这一新技术的认识。手工焊接同样可以用于对插装元件的焊接，但由于其焊接质量难以得到保证，在自动化生产时代已很少使用，这里就不再加以讨论。插装型元件的焊接方式有三种:1波峰焊;2喷焊;3浸入焊。以上三种焊接方法均可实现规模化生产，也可进行小批量生产。

3.1 助焊剂的使用

在以上三种焊接工艺中助焊剂均起着非常重要的作用。使用助焊剂可防止加热过程中电路板的氧化，同时可以防止焊接桥连。为满足以上的各种要求，焊接过程中必须注意以下几点:

1须将适量的助焊剂均匀涂覆在待焊接区域;2合适的预热温度;3焊接

温度和接触时间的控制;4焊接后的清洗。

3.1.1 带有专用保护膜的波峰焊

波峰焊中使用的助焊剂的种类有很多，每一种都有各自不同的特点。与PCB 之间具有良好的润湿性是选择助焊剂的首要条件。波峰焊中助焊剂的涂敷是通过压缩空气雾化喷射器来实现的。液态助焊剂呈圆形或椭圆形分布。涂敷时，助焊剂并不能完全吸附在PCB 上，少量助焊剂会从PCB 上直接弹回。

对于Pb/Sn 合金焊料，我们选择了一种免清洗助焊剂。该种助焊剂以酒精作为溶剂，其密度为0.8g/m1，固含量为1.5%。使用该助焊剂时，焊接前要求PCB 板上表面的温度为70-°C100。对于无铅的Sn/Ag/Cu 焊料，我们选择了一种以水作为溶剂，同时含有VOC 的一种助焊剂，其密度为0.995g/m1，固含量为1.8%，使用该助焊剂时焊接前要求PCB 板上表面的温度在100~130°C这一温度范围。当使用Pb/Sn 焊料时，焊接面上助焊剂的含量要求不低于1,600μg/ in2(in2=6.45cm2)。对于免清洗助焊剂，所需涂覆的助焊剂的总量为:

PCB 的面积:100×160mm2=24.8in2

每个PCB 上所需液态助焊剂的总质量:助焊剂的固含量X 面积X 要求的固态助

焊剂的数量:100/1.5×24.8 ×0.0016=2.645g 所需助焊剂的总量=密度×(总质量+30%的损耗) ×2.645=0.8×1.3×

2.645=2.75lml/board

当使用Sn/Ag/Cu 作为焊料时，由于所使用的助焊剂在水中具有很高的溶解

度，因此所要求的助焊剂的量比前者低40%，此时:

每个PCB 上所需液态助焊剂的总质量=100/1.8×24.8×0.001=1.337g

所需助焊剂的总量=密度×(总质量+30%的损耗) × 2.645=0.8× 1.3×2.645=2.75lml/board

3.1.2 选择性焊接

在选择性焊接中，仅待焊部位需要助焊剂，因此使用专门的喷嘴来进行助焊剂的涂敷。喷涂的位置仅限于待焊接部位，而其它部位则完全不需要。由于目前还没有专门用于选择性焊接的助焊剂，因此这里仍选用和波峰焊相同的助焊剂，选择的标准也完全相同:

待焊部位的面积(Pb/Sn PCB)=3 ×(8×5)+16×6+32×6+50 ×6=708mm2=1.097in2 要求的固态助焊剂的数量:100/1.5×1.097×0.0016=0.117g 所需助焊剂的总量=0.8 ×1.3 ×0.117=0.12lml/board 所需助焊剂的总量(以Sn/Ag/Cu 作为焊料时)=0.079mi/board

3.2 焊接过程

为保证焊点的质量，焊接前需保证助焊剂中的溶剂完全挥发，因为焊接时残留或逸出的气体很容易导致焊点处缺陷的产生。典型的波峰焊设备中，其预热部分由总长度约1,800mm 三个区域组成，分别为:Calrod 加热器、强制性对流加热器和红外加热灯。焊料槽中配有

两个钎料泵，即采用双波峰焊来实现焊接。对Pb /Sn 焊料，其温度设定为250°C。由于所用的无铅焊料的熔点较高，而在相同的温度下其润湿性要低于Pb/Sn 焊料。因此，为保证焊料充填的质量，需提高焊料的温度及延长接触的时间。本次试验中，所用无铅焊料SnAg3.8Cu0.5 的温度为260°C(见表1)，从而不仅可以保证焊接接头的质量，而且也无须减小传送带的速度，进而避免了由此造成的生产率的下降。

选择性焊接的预热区由两个区域组成，且均通过红外加热来实现对PCB的预热。通常情况下只采用一个预加热区。当使用Pb/Sn 焊料时，喷焊的焊接时间不超过40 秒，因此只使用一个预热区。而在浸入焊中，焊接所需的时间要短的多，为减少整个工艺流程的工作周期，预热区则被分成了两个部分(见表2)。在PCB 顶部安装了热电偶，用来测试焊接过程中各工艺段的温度，如在预热区，通过测量的温度值可直观判断设定的温度是否达到完全排除助

焊剂中溶剂的要求(见表3)。

3.3 生产率

除焊接的质量以外，对每一种焊接工艺的生产效率还需加以认真的考察。在绝大多数的生产线上，焊接这一步骤不会是影响整个工艺生产线生产率的瓶颈。当PCB 中包含84 个待焊的通孔接口时，手工焊的平均焊接时间为2.7 秒/个。而对于无铅焊料，由于其熔点的升高，润湿性较差，所需焊接的时间增至 3.5 秒/个。

选择性焊接中，助焊剂的喷涂及预热均在同一传送带上完成。如果把线上的某一工艺段所需的最长时间定义为该生产线的工作周期，那么工作周期有可能是助焊剂的喷涂、预热、当然也可能是焊接部分所消耗的时间。对于Pb/Sn 焊料，焊接所需的时间最长，喷焊为59.3 秒，而浸入焊为27.4 秒。对无铅焊料的选择性焊接，由于焊接的速度完全相同(25mm/s)，喷焊所需的焊接时间仍为59.3 秒。而对浸入焊而言，由于预热区的延长，此时的工作周期变为36 秒(预热的30 秒加上传输所需的6 秒)。

波峰焊中焊接过程中的传输速度为20mm/s(120cm/min)。如果每个PCB 之间相距160mm，工作周期则为16.5 秒。

3.4 成本比较

焊接工艺的成本包含有以下几个方面:消耗品(包括助焊剂、氮气、焊料等，详见表4)，劳动力，设备投资以及厂房。可用不同的方法以及采用专门的模型对各种不同工艺的成本加以比较。

3.4.1 劳动力成本

计算劳动力成本时应当将操作时间、调试时间和维护保养的时间统统包含在内。对于使用专用保护膜的波峰焊，PCB 板的装卸以及夹具的清洗时间也应当计算

在内。

3.4.2 投资成本

选择性焊接设备包括设备本身的花费、喷嘴盘、喷嘴以及各种零部件

的费用。波峰焊中也必须将夹具的成本计算在内。每个夹具的使用寿命约为20,000 次。专用保护膜的价格从200 到1,0005 不等。装卸保护膜的平均时间约为20 秒。

3.4.3 厂房

对选择性焊接和典型的波峰焊所需的厂房面积分别为5m3 和4m3，手工焊需2m3

的空间。

由于劳动力，常用消耗品以及厂房的价格在各地并不统一，因而很难对不同焊接工艺的盈亏平衡点作出精确的计算。但总体上说，与波峰焊相比，选择性焊接在劳动力成本、能源消耗等方面占有较大的成本优势。与手工焊相比，选择性焊接的最大优势在于焊接质量的极大提高。

4 结论

选择性焊接完全可以替代带有专用保护膜的波峰焊来实现对插装元件的焊接。尽管波峰焊具有较高的生产率，但选择性焊接具有更强的灵活性，而且也不需要使用价格昂贵的夹具。同时，在波峰焊中，焊接过程对板上已焊的表面贴装元件有着很大的影响。对于已焊有表面安装元件的PCB 的焊接，除了需要在已焊元件的表面贴覆专用的保护膜外，为保证焊点的质量，对钎料波的高度和压力提出了更为严格的要求。通常钎料波的高度要求达12mm，此时液态焊料的紊流增大，更容易发生氧化并产生毛刺，必须用氮气加以保护。

手工焊接的劳动力成本较高，同时容易产生诸如焊料过多或不足、助

焊剂残留、残余热应力过大多种缺陷。选择性焊接则极大地提高了焊接的质量，这足以弥补其设备昂贵的不足。

目前，在线的绝大多数产品平均约有20 到400 个待焊接点。选择性焊接由于具有很强的灵活性，同时整个工艺过程可以采用程序控制，从而为PCB 的设计者提供了新的选择，并将逐渐成为最佳的焊接方法。

焊接技术人员培训办法

焊接技术人员培训手册第一部分焊接工艺评定的使用治理&焊接工艺规程的编制一、焊接工艺评定的有关概念二、焊接工艺评定及使用治理程序三、焊接工艺评定变素及其评定规则四、如何阅读焊接工艺评定报告五、如何编制焊接工艺规程一、焊接工艺评定的有关概念 1、焊接工艺评定的定义和目的 2、消除焊接工艺评定认识上误区： 3、“焊接性能”与“焊接性” 4、“焊接性能试验”与“焊接工艺评定” 5、“焊缝”与“焊接接头” 6、“焊接工艺评定”与“焊工技能考试” 7、焊接工艺评定的差不多条件 8、常用焊接工艺评定标准：

JB4708－2000《钢制压力容器焊接工艺评定》 GB50236－98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》第4章劳部发1996[276]号《蒸汽锅炉安全监察规程》附录I JGJ81-2000《建筑钢结构焊接技术规程》第5章 GB128-90《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》附录一 ASME第IX卷《焊接与钎焊》二、焊接工艺评定及使用治理程序 1、焊接工艺评定程序（1）焊接工艺评定立项（2）焊接工艺评定托付（3）编制焊接工艺指导书（WPI）并批准（4）评定试板的焊接

（5）评定试板的检验焊接工艺评定失败，重新修改焊接工艺指导书，重复进行上述程序。（6）编写焊接工艺评定报告（PQR）并批准 2、焊接工艺评定文件的使用与治理（1）焊接工艺评定文件的受控登记。（2）焊接工艺评定的有效版本及换版转换。（3）每季度编制焊接工艺评定文件的有效版本目录。（4）保证现场工程和产品的焊接工艺评定的覆盖率为100%。（5）焊接工艺评定文件作为公司的一项焊接技术储备，属于公司重要技术机密文件，应妥善保管。三、焊接工艺评定变素及其评定规则 1、焊接工艺评定的要紧变素：

各种常用材料焊接的焊接材料选择原则

各种常用材料焊接的焊接材料选择原则为得到高质量的焊接接头，首先要合理选择焊接材料。由于焊接部件在运行中的工况有很大差异，母材的材质性能、成分千差万别，部件的制造工艺错综复杂，因此需要从各方面综合考虑确定对应的焊接材料。选择焊接材料应遵循以下原则：满足焊接接头使用性能的要求。包括常温、高温短时强度、弯曲性能、冲击韧性、硬度、化学成分等，以及一些技术标准和设计图纸中对街头性能的特殊要求，诸如持久强度，入编极限、高温抗氧化强度、抗腐蚀性能等。满足焊接接头制造工艺性能和焊接工艺性能的要求。焊接接头组成的构件，在制造过程中不可避免要进行各种成型和切削加工，例如冲压、车、刨等，要求焊接接头具有一定的塑性变形能力和切削性能、高温综合性能等。合理的经济性。在满足上述性能外，应选择价格便宜的焊接材料，降低制造成本。例如重要部件的低碳钢手工电弧焊时，应优先选择碱性药皮焊条，因为碱性焊条脱硫、脱氧充分，且氢含量低，焊缝金属抗裂性能及冲击韧性性能好。而对于一些非重要不见，可选用酸性焊条，因为酸性焊条仍能满足费重要部件的性能要求，而且工艺性良好，价格便宜，可降低制造成本。第二节碳素钢、低合金钢焊接材料的选择碳素钢、低合金钢（包括低合金耐热钢、低合金高强钢）焊接材料的选择，应考虑下列因素：等强性和等韧性原则承压承载的部件，通常根据材料的拉伸应力进行强度计算，拉伸需用应力与材料的标准抗拉强度下限值有关，即许用应力（σ）=σb/nb（各种标准nb的取值同）（σ）为材料的拉伸许用应力 σb为材料的标准抗拉强度下限值 nb 为安全系数（各种标准nb的取值不同）所以焊接接头作为部件的一部分，其焊缝抗拉强度应不小于母材标准抗拉强度规定的下限。同时应注意焊接材料熔敷金属的抗拉强度不能大大高于母材的抗拉强度，而导致焊缝塑性性能降低，硬度增大，不利于随后的制造成型。尽管强度计算仅考虑材料的抗拉强度，各种工艺评定标准对焊缝的屈服强度均无要求，但选择焊接材料时也应考虑焊接材料熔敷金属的屈服强度不应低于母材的屈服强度，并注意保证一定的屈强比。当接头在高温运行通常用工作温度（或设计温度）下材料的高温短时抗拉强度规定下限进行需用应力计算即 [σt]= σbt/nb 其中[σt]为材料t温度下，短时抗拉强度规定值下计算的高温许用应力 σbt为材料t温度下，短时抗拉强度规定值下限或工作温度下材料的持久强度蠕变极限进行许用应力计算 [σDt]= σDt/nD 其中，[σDt]为材料t温度下持久强度计算的许用应力 σDt为材料t温度下的持久强度 nD为安全系数（各种标准的取值不同）因此，选择高温运行焊接接头的焊接材料时，应考虑其高温短时抗拉强度或持久强度不得低于母材的对应值。一般碳素钢和普通低合金钢选择焊接材料只要考虑焊接材料的考拉强度，可不考虑熔敷金属的化学成分与母材匹配，但对于Cr-Mo耐热钢材料的焊接，选择焊接材料不仅考虑其等强性，还应考虑合金元素的匹配以保证焊接接头的综合性能与母材一致。在特殊情况下，部件按材料的屈服强度计算许用应力进行设计时，就必须以屈服强度的等强

焊接材料选用的原则

焊接材料选用的原则公司各工地、项目部经常询问焊材选用的问题，而且大多为检修、技改工程急用。现将焊接材料选用的原则做以下描述：焊接材料是指焊接时消耗材料的通称（包括：焊条、焊丝、焊剂、气体、电极等），这里描述的是指焊条和焊丝 1 焊接材料如何选用 1.1 根据母材的化学成份、力学性能、焊接性能并结合工件的结构特点和使用条件综合考虑，选用焊接材料。 1.2 合理的经济性，选用焊材时应在保证以上条件的基础上应选用价格便宜的焊材，以降低成本，如：重要承压部件应优先选用碱性低氢型焊条，因为该焊条脱硫脱氧充分，且含氢量低，焊缝金属抗裂性及冲击韧性能好，而对于一些非常重要部位不是重要承压的焊缝可选用酸性焊条，因为酸性焊条在强度上完全能满足焊缝的性能要求，而且工艺性能良好，价格便宜。 1.3 在焊接之前仅通过焊接工艺评定确定焊接材料的使用也是不全面的，如：Q345R钢的焊接，如评定中用了J507焊条，在施工中就用J507焊条也不完全合适。因J506、J507R、J507G、J507RH、J507DF等焊材，都在这个评定适用范围之内，所以在选用焊材之前应考虑诸多因素。（1）从焊接设备，J506交直流焊机两用，J507只能使用于直流电源。（2）从抗裂性能方面，J507RH大于J507。（3）安全方面，J507DF（低尘）要好于J507，（尤其在封闭、空气不流通的环境焊接）。（4）生产效率方面，J507Fe（铁粉焊条）生产效率高于J507，所以要综合考虑后确定焊材的选用。 2 相同钢号的焊接 2.1 通常要求焊缝金属与母材等强度，应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条，对于合金钢主要应选合金成分与母材相同或接近，抗拉强度相同应以保证焊缝力学性能，且不超过母材规定的抗拉强度上限为原则的焊材。 2.2 铬钼低合金耐热钢的焊材选用应保证焊缝金属的化学成份，使用温度且保证力学性能。 2.3 低温钢用焊材选用时应保证焊缝金属低温状态下的冲击韧性和力学性能。 2.4 高合金钢的焊材首先应保证焊缝金属的耐腐蚀及其它特殊要求，且应保证焊缝的力学性能。不同钢号的镍铬奥氏体钢的焊接宜按照合金含量数低的母材选用焊材。 2.5 不锈复合钢板基层的焊材选用应保证焊缝金属应保证力学性能且控制抗拉强度的上限，

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一、焊接基本知识 1、何谓点焊焊接点焊是通过电极对要连接的材料加压，对此在短时间内供应大电流，通过此时的电阻发热使焊接局部融化结合。在焊接部产生被称为焊点的融化部。 2、点焊的要素左右点焊强度的原因有很多，其中主要的有4个，这被称为点焊的四大条件。 1，焊接电流 2,电极压力 3 焊接时间 4 电极顶端直径(电极端径) A、焊接电流I：焊接时流经焊接回路的电流。点焊时I一般在8—13KA以上，焊接电流是影响焊接区吸热的主要因数:Q=I2Rt,在其它参数一定时I也应有一个合理数值。 I过小→吸热小→不能形成熔核或尺寸小； I过大→加热速度快会产生飞溅，使焊点质量降低。 B、焊接时间t:一般在数十周波以内，一周波=0.02秒，每一焊接循环中，自焊接电流接通到停止的持续时间。焊接时间同时影响吸热和散热。通常，在规定焊接时间内焊接区析出的热量除部分散失外，将逐渐积累用以加热焊接区，使熔核逐渐扩大到要求的尺寸。焊接时间对熔核尺寸的影响与焊接电流的影响基本类似。 C、电极压力F:数千牛顿N，电极力影响接触电阻，即影响热源的强度和分布，同时影响电极散热的效果和焊接区的塑性变形，当其它参数不变时： 1）电极压力过小由于焊接区金属的塑性变形范围及变形程度不足。接触电阻增大，电流密度过大而引起加热过快，引起严重喷溅，使融核形状和尺寸发生变化。2）电极压力大，使焊接区接触面积增大，总电阻和电流密度均减小，焊接区散热增大，熔核尺寸下降，严重时会出现未焊透缺陷。 3）一般情况下，增大电极压力同时适当增大焊接电流或焊接时间，维持焊接区加热程度，从而焊接强度不变。 D、电极工作面的形状及尺寸：(直径5—6.5MM) 常用电极头有圆锥分型和球面型、平电极。电极管理对质量影响很大，所以在作业中要特别注意。电极端面及电极体的结构形状、尺寸和冷却条件影响熔核几何尺寸和焊点强度。电极材料冷却效果好，则散热快，电极端面的颜色则不变；冷却效果不好，则电极端面会先变蓝后变黑，火花变大。电极前端径（D）越大，电流密度越小，焊点越小（这时焊点看起来好象焊的很大，实际上这只是表面烧焦而已，实际焊接部分很小）。

常用焊接材料选用表

常用焊接材料选用明细序号母材材质焊接材料第一部分:压力管道用焊接材料 1、Ⅰ类材料 120J422 220H08Mn2Si 320TIG-J50 420H08Mn2Si+J422 520H08A 620TIG-J50+J427 7A106Gr.B H08Mn2SiA+J427 8A234WPB+A106Gr.B H08Mn2Si+J427 2、Ⅱ类材料 916Mn H08Mn2Si+J507 3、Ⅳ类材料 10A335 P22TIG-R40 R407 1112Cr1MoV H08CrMoVA 1212Cr1MoV H08CrMoVA+R317 1312Cr2MoG TIG-R40/R407 1415CrMo H05CrMoTiRe+R307 1515CrMo H13CrMoA+R307 1615CrMo+P11H13CrMoA+R307 17P11H13CrMoA+R307 18P22TIG-R40 19P22TIG-R40,R407 20P22+12Cr1MoV H08CrMoVA/R317 4、Ⅴ类材料 21Cr5Mo HCr5Mo+R507 22Cr5Mo TIG-R40+R507 23STFA-25HCr5Mo+R507 241Cr5Mo TIG-R40+R507 25P5（1Cr5Mo）A302 5、Ⅵ类材料 2609Mn2VDR TGS-1N+W707Ni 6、VII类材料 27A312 TP304TGF-308L，A137 28A312 TP316L TGF-316L A022 290Cr18Ni10Ti H0Cr20Ni10Ti 300Cr18Ni10Ti H0Cr20Ni10Ti/A137 310Cr18Ni12Mo2Ti TGF-316L A022 320Cr18Ni9E308L-T 330Cr18Ni9TGF308L-T 341Cr18Ni9Ti A132 35316L H00Cr19Ni12Mo2/A022 36TP304H1Cr19Ni9Ti/A132 37TP316H0Cr19Ni12Mo2/A202 38TP321H0Cr20Ni10Ti/A137

焊接材料选用原则

焊接材料选用原则应根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能并结合压力容器的结构特点、使用条件及焊接方法综合考虑选用焊接材料，必要时通过试验确定。焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准规定值的下限或满足图样规定的技术条件要求。对各类钢的焊缝金属要求如下：焊接材料标准或产品样本上所列性能都是焊材熔敷金属(不含母材金属)性能，而焊接接头性能取决于焊缝金属(包括焊；材熔敷金属和母材金属)和焊接工艺，目前没有任一焊接材料在焊接过程中可以作用于焊接接头中的热影响区而改变它的性能，从选用焊接材料来说只能考虑焊缝金属性能，为保证焊接接头性能还需焊接工艺(特别是焊后热处理，线能量)配合。JB/T4709-2000中原则规定“焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准规定值的下限或满足图样规定的技术条件要求”作为选用焊接材料总方针： JB/T4709-2000将GB 150中的低合金钢按其使用性能分为强度型低合金钢、耐热型低合金钢和低温型低合金钢，这样划分实际上也与它们的焊接特点相适应。有人认为“通过焊接工艺评定，确定了焊接材料”这种说法是不全面的—例如焊接 16MnR钢，下列焊条都可以通过焊接工艺评定：J506，J507，J507R，J507G，J507RH， J507DF……，但施焊产品使用哪个牌号则要考虑诸多因素，如：①从焊接设备考虑，J506 使用交流焊机，J507使用直流焊机；②从抗裂性考虑，J507RH优于J507；C在容器内部施焊从劳动保护考虑，J507DF(低尘)要优于J507；④从提高效率考虑，铁粉焊条J507Fe优于了507。综合考虑上述因素后才最终确定焊条牌号。相同钢号相焊的焊缝金属碳素钢、低合金钢的焊缝金属应保证力学性能，且不应超过母材标准规定的抗拉强度上限。耐热型低合金钢的焊缝金属还应保证化学成分。高合金钢的焊缝金属应保证力学性能和耐腐蚀性能。对于压力容器而言，焊接接头的力学性能是基本性能，而对碳素钢和低合金钢而言，焊缝金属强度与母材强度匹配又是压力容器行业和焊接行业的“热点”，研究争论甚多。焊缝金属与母材力学性能匹配应该统一考虑强度匹配、塑性匹配和韧性匹配；对于强度型低合金钢按“等强”原则选用焊接材料，焊接接头可具有足够的韧性储备，而适当“超强”也确实有利于提高接头抗脆断性能。用强度级别为700—800 MPa的高强度钢(HQ70及15MnMoVNRe)作母材，选择不同强度级别焊条焊接，进行落锤试验和深缺口宽板拉伸试验结果表明，焊缝金属过份超强或过份低强，均易促使脆性断裂，接近等强的接头最为理想。焊缝低强在工艺上还可降低预热温度、减少冷裂纹敏感性。通常都是按熔敷金属名义保证值来选用焊接材料，而熔敷金属实际强度又往往超出名义保证值很多，如再考虑冶金因素或熔合比的作用，实际焊缝金属的强度水乎将远远高出焊接材料熔敷金属的名义保证值。愿望是“低强”匹配，现实可能是“等强”；愿望是“等强”，现实可能是“超强”。必须根据焊缝实际强度水平来分析匹配问题。焊条、焊剂与碳钢药芯焊丝国家标准和产品样本都没有规定熔敷金属拉伸强度上限，在压力容器用焊材订货技术条件出台前，JB/T4709-2000 规定“焊缝金属应保证力学性能，且不应超过母材标准规定的抗拉强度上限值加30 MPa”。对于耐热型低合金钢和高合金钢的焊缝金属在保证力学性能前提下还应分别保证化学成分或耐腐蚀性能，“保证”的实际意义对铬钼钢来讲是化学成分，对高合金钢来讲则是耐腐蚀性能“应高于或等于相应母材标准规定值下限或满足图样规定的技术要求”。对高合金钢的焊缝金属来讲，JB/T4709-2000只提“耐腐蚀性能”而不提“化学成分”，这是因为高合金钢化学成分是保证耐腐蚀性能的，Cr、Ni含量提高时只会对耐腐蚀

焊接工艺培训资料

汽车行业常用焊接方法及工艺操作要求焊装白车身工艺流程图：焊接的概念：通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法汽车行业常用焊接方法：气体保护电弧焊和电阻焊一、气体保护电弧焊 1、实质：这种焊接方法是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，由焊枪喷嘴喷出的气体保护电弧来进行焊接的。 2、分类： ⑴惰性气体保护电弧焊（在国际上简称为MIG焊,常以氩气或氦气作为保护气），适用于不锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金等。 ⑵活性气体保护电弧焊（在国际上简称为MAG焊、常以CO2为保护气），适用于大部分主要金属，包括碳钢、合金钢 3、主要优点： ⑴成本低 ⑵生产效率高 ⑶操作性能好：明弧焊可清楚看到焊接过程，另象手弧焊一样灵活，适于多种位置的焊接。 ⑷质量较好缺点：是熔滴飞溅比较严重，因此焊缝不够光滑，另外，焊接烟雾大，弧光强烈，如果控制或操作不当，易产生气孔。二、电阻焊 1、电阻焊的实质：电阻焊一般是使工件处在一定电极压力作用下并利用电流通过工件时所产

生的电阻热将两工件之间的接触表面熔化而实现连接的焊接方法。以点焊为例说明焊点的生成过程： ⑴预压阶段：作用是在电极压力作用下清除部分接触表面的不平和氧化膜，形成物理接触点，为以后焊接电流的顺利通过及表面原子的键合作好准备。 ⑵通电加热阶段：作用是在热和机械（力）作用下形成熔核，并随着通电加热的进行而长大，直到获得需要的熔核尺寸。 ⑶冷却结晶阶段：其作用是使液态熔核在压力作用下的冷却结晶，即凝固过程 2、分类：常见的电阻焊主要有点焊、缝焊、凸焊及对焊等。这类焊接通常使用较大的电流。为了防止在接触面上发生电火花并且为了锻压焊缝金属，焊接过程中始终要施加压力。进行这一类电阻焊时，被焊工件的表面清洁对于获得稳定的焊接质量是非常重要的。因此，焊接前必须将电极与工件以及工件与工件间的接触表面进行清理。 3、优点：生产效率高、焊接质量好、焊接成本低、劳动条件好。缺点：焊后很难进行无损伤检测、结构受较多限制、设备功率大、复杂。另外还有一些焊接方法，比如：高能束焊（电子束焊和激光焊）、钎焊、电渣焊、爆炸焊、超声波焊等。不常用，不作介绍。三、焊接工艺及作业要求 1、焊点（熔核）尺寸大小不应小于规定要求(可参考下图)； 2、焊点周围无裂纹； 3、焊点无穿孔； 4、焊点无遗漏； 5、无边缘焊点； 6、位置偏差不应太大；

焊接材料选用原则

焊接材料选用原则 1.编制说明 1.1本标准作为工厂产品设计，工艺文件编制和焊接材料定额制定的主要依据。 2. 焊接材料选用标准依据以下原则制定。 2．1结构钢焊接材料的选用主要考虑其熔敷金属的强度等于或略高于母材。但对于淬硬倾向较大的钢种，其底层焊缝或非主要受力焊缝，可以选用其熔敷金属强度略低于母材的焊接材料。 2. 2对于耐热钢或不锈钢的焊接材料，主要考虑其熔敷金属的化学成份应与母材基本接近。 2. 3同时要考虑到产品的工作条件和刚度大小。 2. 4同时要考虑到焊接工艺性能的因素。 2. 5为了便于工厂对焊接材料的采购和管理，尽量简化品种。 2. 6低合金钢与碳钢的异种钢焊，焊接材料选用基本原则是以机械性能达到较低一侧，而焊接工艺应按要求较高一侧。 2. 7不锈钢与其他的异种钢焊接，焊接材料选用的基本原则是考虑过渡层的焊接特性。 2. 8由于异种钢焊接情况比较复杂，某些情况下亦应通过焊接工艺试验或其它原则选定。 3．考虑到供应工作的困难及其它特殊原因，在选用标准中，专列一项“允许代用焊条（焊丝）”。在一般情况下均应选用“应选用焊条（焊丝）”一栏中拟定的牌号。 4. 对于我厂第一次使用的新钢种，必须经过焊接工艺评定试验，确定其焊接材料，包括本标准中已列出的钢种，也必须通过焊接工艺评定试验加以验证。 5. 焊接材料选用标准（表1、表2、表3、表4）

表2常用钢材焊接材料选用表

表3异种钢材焊接材料选用表 1.低合金钢与碳钢焊接注：1）碳钢包括Q235-A，20，20g 2）低合金钢包括：16Mn；16Mng；16MnR；20MnMo；19Mn6； 15MnV；14MnMoV；18MnMoNb；BHW-35 3）耐热钢包括：12CrMo；15CrMo；12Cr1MoV；12Cr2MoWVTiB 4）奥氏体不锈钢包括：0Cr18Ni9；1Cr18Ni9；0Cr18Ni9Ti； 1Cr18Ni9Ti；Cr20Ni14Si2；Cr25Ni13；Cr25Ni20 5）铁素体不锈钢包括：0Cr13；1Cr13 6）马氏体不锈钢包括：2Cr13；3Cr13；1Cr6Si2Mo

焊接工艺培训资料

汽车行业常用焊接方法及工艺操作要求焊装白车身工艺流程图: 焊接的概念：通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法汽车行业常用焊接方法：气体保护电弧焊和电阻焊、气体保护电弧焊 1、实质: 这种焊接方法是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，由焊枪喷嘴喷出的气体保护电弧来进行焊接的 2、分类： ⑴ 惰性气体保护电弧焊（在国际上简称为MIG 焊,常以氩气或氦气作为保护气），适用于不锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金等。 ⑵ 活性气体保护电弧焊（在国际上简称为 MAG 旱、常以C02为保护气），适用于大部分主要金属，包括碳钢、合金钢 3、主要优点： ⑴成本低 ⑵生产效率高 ⑶ 操作性能好：明弧焊可清楚看到焊接过程，另象手弧焊一样灵活，适于多种位置的焊接。 ⑷质量较好缺点：是熔滴飞溅比较严重，因此焊缝不够光滑，另外，焊接烟雾大，弧光强烈，如果控制或操作不当，易产生气孔。二、电阻焊 1、电阻焊的实质：电阻焊一般是使工件处在一定电极压力作用下并利用电流通过工件时所产生的电阻热将两工件之间的接触表面熔化而实现连接的焊接方法。以点焊为例说明焊点的生成过程： ⑴ 预压阶段：作用是在电极压力作用下清除部分接触表面的不平和氧化膜，形成物理接触点, 为以后焊领料螺母螺栓凸焊车身骨架组焊车身骨架补焊车身表面修整 —1 车身气保焊缝打磨修前地板组焊后地板组焊发动机舱组焊侧围组焊顶棚组焊

接电流的顺利通过及表面原子的键合作好准备。 ⑵ 通电加热阶段：作用是在热和机械（力）作用下形成熔核，并随着通电加热的进行而长大，直到获得需要的熔核尺寸。 ⑶ 冷却结晶阶段：其作用是使液态熔核在压力作用下的冷却结晶，即凝固过程 2、分类：常见的电阻焊主要有点焊、缝焊、凸焊及对焊等。这类焊接通常使用较大的电流。为了防止在接触面上发生电火花并且为了锻压焊缝金属，焊接过程中始终要施加压力。进行这一类电阻焊时，被焊工件的表面清洁对于获得稳定的焊接质量是非常重要的。因此，焊接前必须将电极与工件以及工件与工件间的接触表面进行清理。 3、优点：生产效率高、焊接质量好、焊接成本低、劳动条件好。缺点：焊后很难进行无损伤检测、结构受较多限制、设备功率大、复杂。另外还有一些焊接方法，比如：高能束焊（电子束焊和激光焊）、钎焊、电渣焊、爆炸焊、超声波焊等。不常用，不作介绍。三、焊接工艺及作业要求 1焊点（熔核）尺寸大小不应小于规定要求（可参考下图）； Metal Thickness Thinnest Sheet Din of Button or Fused Area mm mni 0.40 - 0.59 3.0 0.60 — 0.79 0.30 - 1,39 4.0 1.40 - 134,5 2.00 - 2,495*0 NSO - 2.995,5 3.00 - 3.496,0 3,50 - 3.99&S 4.00 - 4.507,0 2、焊点周围无裂纹； 3、焊点无穿孔； 4、焊点无遗漏； 5、无边缘焊点； 6、位置偏差不应太大; 7、板材无明显的扭曲变形（上下电极尽量保持垂直）、焊点压痕不要过深;

焊接材料选用

2.1 材料选用 2.1.1 母材材料选用 2.1.1.1 钢结构对材料的要求[5] 钢结构所用的钢必须符合下列要求： 1）较高的抗拉强度f u和屈服点f y f y是衡量结构承载能力的指标，f y高则可减轻结构自重、节约钢材和降低造价。f u是衡量钢材经过较大变形后的抗拉能力，它直接反映钢材内部组织的优劣，同时f u高可以增加结构的安全保障。 2）较高的塑性和韧性塑性和韧性好，结构在静载和动载作用下有足够的应变能力，既可减轻结构脆性破坏的倾向，又能通过较大的塑性变形调整局部应力，同时又具有较好的抵抗交变荷载作用的能力。 3）良好的工艺性能良好的工艺性能不但能保证通过冷加工、热加工和焊接加工成各种形式结构，而且不致因加工而对结构的强度、塑性、韧性等造成较大的不良影响。此外，根据结构的具体工作条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境能力。按以上要求，钢结构设计规范具体规定：承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服点和碳、硫、磷含量的合格保证；焊接结构尚应具有冷弯试验的合格保证；对某些承受动力荷载的结构以及重要的受拉或受弯的焊接结构尚应具有常温或负温冲击韧性的合格保证。 2.1.1.2 钢结构用钢的分类[5] 在钢结构中采用的钢材主要有两种：碳素结构钢（或称普通碳素钢）和低合金结构钢。 1）碳素结构钢根据国家标准《碳素结构钢》（GB700-88）的规定，将碳素结构钢分为Q19 5、Q215、Q235、Q255和Q275等五种牌号，钢的牌号有屈服强度字母（Q）、屈服强度值、质量等级符号（A、B、C和D）、脱氧方法符号等四部分顺序组成。常见用钢具体参数见表2-1-1。 2）低合金钢

焊接工艺质量培训教材

焊装车间工艺质量培训教材一、焊接工艺简介 1、定义焊接是通过加热或者加压，或者两者并用；用或不用填充材料；使两分离的金属表面达到原子间的结合，形成永久性连接的一种工艺方法。 2、焊接的本质金属等固体所以能保持固定的形状是因为其内部原子之间距（晶格）十分小，原子之间形成牢固的结合力。除非施加足够的外力破坏这些原子间结合力，否则，一块固体金属是不会变形或分离成两块的。要使两个分离的金属构件连接在一起，从物理本质上来看就是要使这两个构件的连接表面上的原子彼此接近到金属晶格距离。 2、焊接分类（按照形成晶格距离连接的途径）：压力焊接（固相焊接）：电阻点（凸）焊；熔化焊接：电弧焊、螺柱焊、CO2气体保护焊；钎焊：火焰钎焊。 3、焊装车间的主要焊接方法有：点焊，凸焊，螺柱焊，铜钎焊，CO2气体保护焊二、电阻点（凸）焊简介 1、点焊的定义点焊：焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。凸焊：在一焊件的贴合面上预先加工出一个或多个突起点，使其与另一焊件表面相接触并通电加热，然后压溃，使这些接触点形成焊点的电阻焊方法。 2、点焊的用途：主要用于板材的连接，并承受一定的应力凸焊的用途：低碳钢和低合金钢的板件、螺母、螺钉的连接，并承受一定的应力 3、点（凸）焊的原理 1)点焊的热源是电流通过焊接区产生的电阻热。根据焦耳定律，总热量：Q=I 2 Rt ew R 总——焊接区总电阻 Rew ——电极与焊件之间接触电阻

Rw——焊件内部电阻 Rc——焊件之间接触电阻 2)点焊时的电流场和电流密度的特点 a)电流线在两焊件的贴合面处产生集中收缩，使贴合面处产生了集中加热效果；b)贴合面边缘电流密度出现峰值，该处加热强度最大，因而将首先出现塑性连接区，保证熔核正常生长；c)通过选择不同的焊接电流波形、改变电极形状和端面尺寸等均可改变电流场形态并控制电流密度分布，以达到控制熔核形状及位置的目的。 3）电阻的特性研究表明，接触电阻R c+2R ew所产生的热量约占总热量的10%左右；而而焊件内部电阻2R w所产生的热量约占总热量的90%左右。 4）电阻的热平衡热平衡方程：Q=Q1+Q2+Q3+Q4 式中：Q——焊接区总热量； Q1——熔化母材金属形成熔核的热量； Q2——通过电极热传导而损失的热量； Q3——通过焊件热传导而损失的热量； Q4——通过对流、辐射散失到空气介质中的热量；点焊时 Q1≈（10～30）%Q，Q2≈（30～50）%Q，Q3≈20%Q，Q4≈5%Q，因此，最高温度总是处于焊接区中心，即熔核形成于焊接中心。 4、点（凸）焊的基本循环：预压，焊接，维持，休止。一个完整的点焊形成过程包括预压程序，焊接程序，维持程序，休止程序。在预压阶段没有电流通过，只对母材金属施加压力。在焊接程序和维持程序中，压力处于一定的数值下，通过电流，产生热量熔化母材金属，从而形成熔核。在休止程序中，停止通电，压力也在逐渐减小。预压的作用：在电极压力的作用下清除一部分接触表面的油污和氧化膜，形成物理接触点。为以后焊接电流的顺利通过及表面原子的结合作好准备。焊接、维持的作用：其作用是在热和机械（力）的作用下形成塑性环、熔核，并随着通电加热的进行而长大，直到获得需要的熔核尺寸。休止的作用：其作用是是液态金属（熔核）在压力作用下更好的冷却结晶。 5、点焊的主要焊接参数：焊接电流，焊接压力，电极端面直径，焊接时间。（1）焊接电流：焊接时流经焊接回路的电流称焊接电流。对点焊质量影响最大，电流过大产生喷溅，焊点强度下降。（2）焊接时间：电阻焊时的每一个焊接循环中，自电流接通到停止的持续时间，称

常用焊接材料选用表

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一、一般情况下的焊材选用 2 / 10

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注： (1)焊接二、三类容器承压焊缝时，必须选用结427焊条。 (2)对于16MnR、15MnVR钢，在下列情况之一者，必须选用J507焊条： a)产品工作压力：Pg≥16Kg/cm2的容器承压焊缝； b)产品工作温度：T≤-20℃的容器承压焊缝； c)盛装液化石油气等易燃介质容器的承压焊缝； d)筒体板厚δ≥20mm，且整个焊缝厚度全部由手工焊完成的承压焊缝，包括接管外补强圈的外角缝。（对于板厚δ≥20mm的 5 / 10

筒体环缝自动焊手工焊打底焊缝除外）； e)焊接操作环境温度低于0℃时，除上述情况外，均可选用J502焊条施焊（包括δ≥20mm的自动焊手工打底焊缝）。 (3)对于16MnR、15MnVR钢的自动焊丝选用如下：当需要预热焊接时（即16MnR δ>30mm，15MnVR δ>28mm）均需选用高档的焊材。16MnR应选用H10MnSi；15MnVR 应选用H108MnMoA，否则选用低档焊丝。 (4)18MnMoNbR自动焊时，本选用250焊剂，但鉴于目前国内不生产该种焊剂，故采用250G焊剂代用。 (5)与之相对应的美国牌号为：ASTM A387-72a标准中：A387B ASTM A387-74a标准中：A387Gr12 (6)与之相对应的美国牌号为：ASTM A387-72a标准中：A387D ASTM A387-74a标准中：A387Gr22 (7)a) 按化学成分对照，SUS403相当于我国钢号1Cr13；SUS405相当于我国钢号0Cr13，但鉴于我厂订货要求SUS403板含碳量均≤0.08%，故相当于0Cr13。 b) 表中所列的奥302焊条只限于复合板的复层材质为SUS403、SUS405或板厚δ≤6mm的单层钢板焊接时所用。其它情况下应另行考虑焊材。 6 / 10

焊接用焊丝的选用原则方法及选用表(详细资料)

焊接用焊丝的选用详细资料及选用表 1 焊丝选用的要点焊丝的选择要根据被焊钢材种类、焊接部件的质量要求、焊接施工条件（板厚、坡口形状、焊接位置、焊接条件、焊后热处理及焊接操作等）、成本等综合考虑。焊丝选用要考虑的顺序如下。 ①根据被焊结构的钢种选择焊丝对于碳钢及低合金金高强钢，主要是按“等强匹配”的原则，选择满足力学性能要求的焊丝。对于耐热钢和耐候钢，主要是侧重考虑焊缝金属与母材化学成分的一致或相似，以满足对耐热性和耐腐蚀性等方面的要求。 ②根据被焊部件的质量要求（特别是冲击韧性）选择焊丝与焊接条件、坡口形状、保护气体混合比等工艺条件有关，要在确保焊接接头性能的前提下，选择达到最大焊接效率及降低焊接成本的焊接材料。 ③根据现场焊接位置对应于被焊工件的板厚选择所使用的焊丝直径，确定所使用的电流值，参考各生产厂的产品介绍资料及使用经验，选择适合于焊接位置及使用电流的焊丝牌号。焊接工艺性能包括电弧稳定性、飞溅颗粒大小及数量、脱渣性、焊缝外观与形状等。对于碳钢及低合金钢的焊接（特别是半自动焊），主要是根据焊接工艺性能来选择焊接方法及焊接材料。采用实芯焊丝和药芯焊丝进行气体保护焊的焊接工艺性能的对比见表1。

2 实芯焊丝的选用（1）埋弧焊焊丝焊丝和焊剂是埋弧焊的消耗材料，从碳素钢到高镍合金多种金属材料的焊接都可以选用焊丝和焊剂配合进行埋弧焊接。埋弧焊焊丝的选用既要考虑焊剂成分的影响，又要考虑母材的影响。为了得到不同的焊缝成分和力学性能，可以采用一种焊剂（主要是熔炼焊剂）与几种焊丝配合，也可以采用一种焊丝与几种焊剂（主要是烧结焊剂）配合。对于给定的焊接结构，应根据钢种成分、对焊缝性能的要求及焊接工艺参数的变化等进行综合分析之后，再决定所采用的焊丝和焊剂。 1）低碳钢和低合金钢用焊丝低碳钢和低合金钢埋弧焊常用焊丝有如下三类。 ①低锰焊丝（如H08A）常配合高锰焊剂用于低碳钢及强度较低的低合金钢焊接。

焊接材料对照表

焊接材料对照表焊接检验知识学习：一、焊接目视检查视力：在12英寸的距离处可达到Jaeger J2, 同时还应完成色盲测试（相当于中国视力规定的1.2）二、气瓶储放区的温度不应低于-20℉也不能高于130℉ 三、华氏摄氏度温度换算公式：℃=5/9(℉-32); ℉=(9/5℃+32) 四、焊条识别：E XX X X E代表焊条； XX溶敷金属的最小抗拉强度， X焊接位置，数字1表示焊条可用于任何焊接位置，数字2表示熔融金属流动性非常好，只能用于平焊或角缝焊，数字4表示焊条可以用于立向下焊，数字`3不再使用； X涂层/操作特性，表示焊条药的组织和性能，药决定了可焊性和推荐的电流类别AC 交流、DCEP直流反接、DCEN直流正接，焊条最后一个数字为5、6和8表示为“低氢焊条”，应贮存于烘箱内，温度150-350℉范围，潮湿度低于0.2%。,不低于250℉（120℃）的烘箱中。 ER XX S-X ER代表焊条棒； XX溶甫敷金属的最小抗拉强度， S固态焊丝，数字1表示焊条可用于任何焊接位置，数字2表示熔融金属流动性非常好，只能用于平焊或角缝焊，数字4表示焊条可以用于立向下焊，数字`3不再使用； X化学成份，表示焊条药的组织和性能，药决定了可焊性和推荐的电流类别AC交流、DCEP直流反接、DCEN直流正接，焊条最后一个数字为5、6和8表示为“低氢焊条”，应贮存于烘箱内，温度150-350℉范围，潮湿度低于0.2%。,不低于250℉（120℃）的烘箱中。 EXXT-X：E表示焊丝，第一位强度，第二位是位置，T是管状焊丝，最后是极性分类药芯焊丝焊气体包括：Co2或75%氩气+25%Co2,其它的混合气体也可适用。五、焊接接头：对接、角接、T形、搭接、端接接头。六、圆整惯例：四舍五入；七、转换系数：面积尺寸:mm2=6.452*102in2; in2=1.550*10-3mm2 电流密度:A/mm2=1.550810-3A/in2; A/in2=6.542*102A/mm2

焊接工艺培训教材

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两焊件端面间构成大于30°、小于135°夹角的接头，叫做角接接头，见图1—9。这种接头受力状况不太好，常用于不重要的结构中。 (三)T形接头一件之端面与另一件表面构成直角或近似直角的接头，叫做T形接头，见图1—10。 (四)搭接接头两件部分重叠构成的接头叫搭接接头，见图1—11。搭接接头根据其结构形式和对强度的要求，分为不开坡口、圆孔内塞焊和长孔内角焊三种形式，见图1—11。 I形坡口的搭接接头，一般用于厚度12mm以下的钢板，其重叠部分≥2(δ

1+δ2)，双面焊接。这种接头用于不重要的结构中。当遇到重叠部分的面积较大时，可根据板厚及强度要求，分别采用不同大小和数量的圆孔内塞焊或长孔内角焊的接头型式。二、焊缝坡口的基本形式与尺寸 (一)坡口形式根据坡口的形状，坡口分成I形(不开坡口)、V形、Y形、双Y形、U形、双U形、单边V形、双单边Y形、J形等各种坡口形式。 V形和Y形坡口的加工和施焊方便(不必翻转焊件)，但焊后容易产生角变形。双Y形坡口是在V形坡口的基础上发展的。当焊件厚度增大时，采用双Y形代替V形坡口，在同样厚度下，可减少焊缝金属量约1/2，并且可对称施焊，焊后的残余变形较小。缺点是焊接过程中要翻转焊件，在筒形焊件的内部施焊，使劳动条件变差。 U形坡口的填充金属量在焊件厚度相同的条件下比V形坡口小得多，但这种坡口的加工较复杂。 (二)坡口的几何尺寸 (1)坡口面待焊件上的坡口表面叫坡口面。 (2)坡口面角度和坡口角度待加工坡口的端面与坡口面之间的夹角叫坡口面角度，两坡口面之间的夹角叫坡口角度，见图1—12。 (3)根部间隙焊前在接头根部之间预留的空隙叫根部间隙，见图1—12。其作用在于打底焊时能保证根部焊透。根部间隙又叫装配间隙。 (4)钝边焊件开坡口时，沿焊件接头坡口根部的端面直边部分叫钝边，见图1—12。钝边的作用是防止根部烧穿。 (5)根部半径在J形、U形坡口底部的圆角半径叫根部半径(见图1—12)。它的作用是增大坡口根部的空间，以便焊透根部。

焊接材料的选择

101 试述低碳钢与低合金钢的焊接工艺。 ⑴焊接性低碳钢具有优良的焊接性，因此，低碳钢和低合金钢焊接时的焊接性仅决定于低合金钢的焊接性。 ⑵预热根据低合金钢的要求选用合适的预热温度。 ⑶焊接材料选择的原则是焊缝金属的强度、塑性和冲击韧度都不低于被焊钢种中的最低值，具体选择见表7-80。表7-80 低碳钢与低合金钢焊接材料的选择 ①δ——板厚（mm）。 102 什么是不锈钢的组织图？焊缝的组织决定于焊缝的成分，而焊缝的成分决定于母材的熔入量，即熔合比。因此，一定的熔合比决定了一定的焊缝成分和焊缝组织。熔合比发生变化时，焊缝的成分和组织都要随之发生相应的变化。不锈钢的成分、组织和熔合比的关系图称为不锈钢的组织图，见图7-14。图中坐标为铬当量（Cr当量）和镍当量（Ni当量），其计算式为 Cr当量（%）=Cr+Mo+1.5Si+0.5Ni(质量分数)(%) Ni当量（%）=Ni+30C+0.5Mn(质量分数)(%)

当知道了两种母材金属的化学成分后，可分别算出其铬当量和镍当量，根据两者的值在不锈钢组织图上找出相应的点，然后根据熔合比，就能确定不锈钢焊缝的组织状态。 103 试分析 1Cr18Ni9Ti 不锈钢和Q235-A 低碳钢采用不加填充焊丝的手工钨极氩弧焊焊接时，焊缝的组织。 1Cr18Ni9Ti 不锈钢和Q235-A 低碳钢的铬当量和镍当量，见表7-81。表7-81 铬、镍当量值若假设两种母材的熔化数量相同，其熔合比分别为50%，则其组织应在不锈钢组织图a-b 连线的中点f （图7-14），由图中看出焊缝组织为马氏体。由此可见，1Cr18Ni9Ti 不锈钢和Q235-A 低碳钢采用手工钨极氩弧焊焊接时，如果不加填充焊丝，则在焊缝中要避免出现马氏体组织是不可能的。 104 为什么1Cr18Ni9Ti 不锈钢和Q235-A 低碳钢手弧焊时，应选用 E1-23-13-16、E1-23-13-15（A302、A307）焊条？今用E0-19-10-16（A102）、E1-23-13-15（A307）、E2-26-21-15（A407 ）三种焊条进行分析比较，该三种焊条的铬、镍当量值及在不锈钢组织图上的位置，分别见表7-82、图7-14。表7-82 奥氏体不锈钢焊条的铬、镍当量值

常用焊接材料选择及使用原则

常用焊接材料选择及使用原则焊工施焊前，必须对被焊工件的材质、技术要求和所用的焊接设备充分了解，正确选择焊接材料及焊接参数，保证工件的焊接质量。常用钢材的焊接材料焊条直径的选择焊条直径主要取决于焊件的厚度，焊件的厚度越大选用焊条直径

越粗。厚板对接接头坡口内，第一层焊接时要用较细的焊条或用CO2气体保护焊打底。另外焊条直径还要根据焊接接头型式、坡口形式、是否焊透的情况来选择。各种直径电焊条使用电流焊接电流增大能提高生产率，但电流过大易造成焊缝咬边、烧穿等缺陷。电流过小也易造成夹渣、未焊透等缺陷，且降低生产率。故应适当地选择、调整焊接电流。可参考下表：埋弧焊接使用电流使用焊条、焊丝、焊剂的注意事项 1.焊条：

1. 1使用的焊条必须具有制造厂质量合格证。 1.2分类分牌号存放、保管，避免混乱。存放地点应通风、干燥，离地、离墙距离应在0.3米以上，防潮变质。 1.3如发现焊条内部有锈迹，必须经试验合格后方可使用。焊条出现严重受潮，药皮脱落等情况禁止使用。 1.4焊条使用前应按说明书规定温度烘干。一般碱性焊条（如： J507等）烘干温度为300~350℃，保温1小时；一般酸性焊条烘干温度为75 ~ 150℃，保温1小时。烘干后的焊条缓冷至80 ~ 100℃左右，烘干升温及降温速度应缓缓增减，不宜太快，防止药皮开裂、脱落。 1.5烘干后的焊条轻拿轻放，用多少取多少，随取随用。剩余焊条应放入低温箱保存待用。重新烘干次数按焊条说明书执行，若无要求，一般可以重复烘干三次，超过三次必须征求焊条制造厂的意见。 2焊丝 2.1使用的焊丝必须具有制造厂质量合格证。 2.2分类存放、保管。存放地点应通风、干燥，离地、离墙距离应在0.3米以上，防止锈蚀。 2.3焊前应仔细对焊丝进行检查并清理，除去锈蚀、油污和杂质，防止焊接时产生气孔等缺陷。 3 焊剂 3.1使用的焊剂必须具有制造厂质量合格证。

常用焊接材料选用表

一、一般情况下的焊材选用

e)焊接操作环境温度低于0℃时，除上述情况外，均可选用J502焊条施焊（包括δ≥20mm的自动焊手工打底焊缝）。 (3)对于16MnR、15MnVR钢的自动焊丝选用如下：当需要预热焊接时（即16MnR δ>30mm，15MnVR δ>28mm）均需选用高档的焊材。16MnR应选用H10MnSi；15MnVR 应选用H108MnMoA，否则选用低档焊丝。 (4)18MnMoNbR自动焊时，本选用250焊剂，但鉴于目前国内不生产该种焊剂，故采用250G焊剂代用。 (5)与之相对应的美国牌号为：ASTM A387-72a标准中：A387B ASTM A387-74a标准中：A387Gr12 (6)与之相对应的美国牌号为：ASTM A387-72a标准中：A387D ASTM A387-74a标准中：A387Gr22 (7)a) 按化学成分对照，SUS403相当于我国钢号1Cr13；SUS405相当于我国钢号0Cr13，但鉴于我厂订货要求SUS403板含碳量均≤0.08%，故相当于0Cr13。 b) 表中所列的奥302焊条只限于复合板的复层材质为SUS403、SUS405或板厚δ≤6mm的单层钢板焊接时所用。其它情况下应另行考虑焊材。