焊接标准(铝和钢)

第一铝材焊接的标准焊接方法：几乎各种焊接方法都可以用于焊接铝及铝合金，但是铝及铝合金对各种焊接方法的适应性不同，各种焊接方法有其各自的应用场合。

气焊和焊条电弧焊方法，设备简单、操作方便。

气焊可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。

焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。

惰性气体保护焊(TIG或MIG)方法是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法。

铝及铝合金薄板可采用钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊。

铝及铝合金厚板可采用钨极氦弧焊、氩氦混合钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊。

熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊应用越来越广泛(氩气或氩/氦混合气) 焊前准备1、焊前清理：铝及铝合金焊接时，焊前应严格清除工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污;1)化学清洗：化学清洗效率高，质量稳定，适用于清理焊丝及尺寸不大、成批生产的工件。

可用浸洗法和擦洗法两种。

可用丙酮、汽油、煤油等有机溶剂表面去油，用40℃～70℃的5%～10%NaOH溶液碱洗3 min～7 min(纯铝时间稍长但不超过20 min)，流动清水冲洗，接着用室温至60℃的30%HNO3溶液酸洗1 min～3 min，流动清水冲洗，风干或低温干燥。

2)机械清理:在工件尺寸较大、生产周期较长、多层焊或化学清洗后又沾污时，常采用机械清理。

先用丙酮、汽油等有机溶剂擦试表面以除油，随后直接用直径为0.15 mm～0.2 mm的铜丝刷或不锈钢丝刷子刷，刷到露出金属光泽为止。

一般不宜用砂轮或普通砂纸打磨，以免砂粒留在金属表面，焊接时进入熔池产生夹渣等缺陷。

另外也可用刮刀、锉刀等清理待焊表面。

清理后如存放时间过长(如超过24 h)应当重新处理。

2、垫板:铝合金在高温时强度很低，液态铝的流动性能好，在焊接时焊缝金属容易产生下塌现象。

为了保证焊透而又不致塌陷，焊接时常采用垫板来托住熔池及附近金属。

垫板可采用石墨板、不锈钢板、碳素钢板、铜板或铜棒等。

垫板表面开一个圆弧形槽，以保证焊缝反面成型。

也可以不加垫板单面焊双面成型，但要求焊接操作熟练或采取对电弧施焊能量严格自动反馈控制等先进工艺措施。

3、焊前预热:薄、小铝件一般不用预热，厚度10 mm～15 mm时可进行焊前预热，根据不同类型的铝合金预热温度可为100℃～200℃，可用氧一乙炔焰、电炉或喷灯等加热。

预热可使焊件减小变形、减少气孔等缺陷。

焊后处理(1)焊后清理焊后留在焊缝及附近的残存焊剂和焊渣等会破坏铝表面的钝化膜，有时还会腐蚀铝件，应清理干净。

形状简单、要求一般的工件可以用热水冲刷或蒸气吹刷等简单方法清理。

要求高而形状复杂的铝件，在热水中用硬毛刷刷洗后，再在60℃～80℃左右、浓度为2%～3%的铬酐水溶液或重铬酸钾溶液中浸洗5 min～10 min，并用硬毛刷洗刷，然后在热水中冲刷洗涤，用烘箱烘干，或用热空气吹干，也可自然干燥。

(2)焊后热处理铝容器一般焊后不要求热处理。

焊材分类我国的标准只规定了同类焊条碱性焊条可以借用酸性焊条的评定，但强度等级不同则要评定。

而ASME和API1104等国外标准却对焊材进行了分类，将强度等级及焊接特征类似的焊材划为一类，同类组中焊材在限定的评定范围内可替换。

国内标准与国外标准在此相比，明显落后，主要原因是国产焊材的标准化和规范化的程度较低，此项工作做起来有一定难度。

我国焊材生产标准目前可分为三类：一是自行编制；二是参照国外标准编制；三是等效采用国外标准。

对于自行编制和参照国外标准编制的焊材标准应有国家主管部门委托有关部门、协会等组织编制分类表，而等效采用国外标准的则可等效采用该国焊接工艺评定焊材分类的规定。

我国相当一部分焊材的标准等效或参照采用了美国AWS标准，这就为我们开展这项工作打下了良好的基础。

2 国外材料和焊材的评定目前，我国进口材料和焊材的品种和数量都很多。

按现有GB50236-98，进口材料的每个钢号都要做评定。

JB4708-2000 5.3.2.3条b规定：国外钢材首次使用时，按每个钢号（国家标准命名）进行焊接工艺评定。

当已掌握该钢号焊接性能，且其化学成分与《钢号分类分组表》中某钢号相当，且某钢号已进行过焊接工艺评定时，该进口钢材可以不做焊接工艺评定。

可在本单位的技术文件中将此国外钢材归入某钢号所在分类分组内。

后者虽有松动，但条文非常谨慎，如业主或监理不予认可，生产单位难以操作。

国内现有标准对国外材料的焊接工艺评定要求过于严格，每个钢号都要做焊接工艺评定，浪费较大且没有必要。

合理地对待进口材料，特别是发达国家的材料是必须尽快解决的问题。

硬性将国外材料按力学性能和化学成分划入国产材料的分类分组表，显然不合理。

但对国外材料采用与生产国相应的焊接工艺评定标准的分组和分类标准则是合理的，等效采用国外先进标准也是我国编制标准的重要途径。

3 焊接工艺评定的通用性我国标准将焊接工艺评定严格限制在企业同一质量体系内使用。

一种材料无论可焊性再好，无论企业的焊接生产的技术能力再强，无论这种焊接工艺在同行业中多么成熟，只要你是第一次用，就必须进行评定。

这显然不合理，很多业内专业人士都意识到了这个问题。

有些工程项目如涩宁兰天然气长输管道建设工程十几个施工单位采用了经业主统一安排完成的焊接工艺评定，工程实际应用效果非常好。

这样做的优点非常明确：第一，由于业主指定的焊接试验单位技术力量雄厚，经验丰富，评定的质量高、速度快；第二，避免了大量重复评定，评定成本大大降低；第三，施工单位在招标过程中均经过严格的技术能力审查，正确执行既定焊接工艺的能力勿庸置疑。

当然，对焊接工艺评定的通用性必须做严格的规定。

否则，必然产生严重后果。

国家技术监督局的锅炉压力容器和压力管道施工资质认证，为焊接工艺评定在一定条件和范围内通用奠定了基础。

在新修订的SY4052标准中，对此做出了规定：经业主同意，资质相同的施工单位可以相互利用焊接工艺评定，但必须经评定单位的授权许可和本单位焊接责任工程师的同意。

笔者认为，将规定中"经业主同意"取消也是可行的。

因为规定中的二句话是非常严格的，一个单位要想利用其它单位的工艺评定必须同时具备三个条件：第一，资质相同即焊接技术能力相当；第二，评定单位同意；第三，本单位焊接责任工程师同意。

一些人担心这样规定会使一些不具备焊接工艺评定能力的单位单纯靠利用其它企业的评定进行焊接生产，这种情况是不会发生的。

因为技术监督部门在对企业进行资质认证时，焊接工艺评定能力、评定数量和覆盖范围是有严格要求的，这个环节不过硬是不可能取得资质认证的。

二、钢结构焊接规范钢结构从下料、组对、焊接、检验等工艺钢结构手工电弧焊焊接施工工艺标准依据标准：《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.1《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.2《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ811、范围本工艺标准适用于一般工业与民用建筑工程中钢结构制作与安装手工电弧焊焊接工程。

2、施工准备2.1材料及主要机具2.1.1电焊条：其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。

按要求施焊前经过烘焙。

严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。

设计无规定时，焊接Q235钢时宜选用E43系列碳钢结构焊条；焊接16Mn钢时宜选用E50系列低合金结构钢焊条；焊接重要结构时宜采用低氢型焊条（碱性焊条）。

按说明书的要求烘焙后，放入保温桶内，随用随取。

酸性焊条与碱性焊条不准混杂使用。

2.1.2引弧板：用坡口连接时需用弧板，弧板材质和坡口型式应与焊件相同。

2.1.3主要机具：电焊机（交、直流）、焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、焊条保温桶、钢丝刷、石棉条、测温计等。

2.2作业条件2.2.1熟悉图纸，做焊接工艺技术交底。

2.2.2施焊前应检查焊工合格证有效期限，应证明焊工所能承担的焊接工作。

2.2.3现场供电应符合焊接用电要求。

2.2.4环境温度低于0℃，对预热，后热温度应根据工艺试验确定。

3、操作工艺3.1工艺流程：作业准备→电弧焊接（平焊、立焊、横焊、仰焊）→焊缝检查。

3.2钢结构电弧焊接：3.2.1平焊3.2.1.1选择合格的焊接工艺，焊条直径，焊接电流，焊接速度，焊接电弧长度等，通过焊接工艺试验验证。

3.2.1.2清理焊口：焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊缝周围不得有油污、锈物。

3.2.1.3烘焙焊条应符合规定的温度与时间，从烘箱中取出的焊条，放在焊条保温桶内，随用随取。

3.2.1.4焊接电流：根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素，选择适宜的焊接电流。

3.2.1.5引弧：角焊缝起落弧点应在焊缝端部，宜大于10mm，不应随便打弧，打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开，使焊条与构件间保持2～4mm间隙产生电弧。

对接焊缝及时接和角接组合焊缝，在焊缝两端设引弧板和引出板，必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区，中途接头则应在焊缝接头前方15～20mm处打火引弧，将焊件预热后再将焊条退回到焊缝起始处，把熔池填满到要求的厚度后，方可向前施焊。

3.2.1.6焊接速度：要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离（2～3mm）为宜。

3.2.1.7焊接电弧长度：根据焊条型号不同而确定，一般要求电弧长度稳定不变，酸性焊条一般为3～4mm，碱性焊条一般为2～3mm为宜。

3.2.1.8焊接角度：根据两焊件的厚度确定，焊接角度有两个方面，一是焊条与焊接前进方向的夹角为60～75°；二是焊条与焊接左右夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件夹角均为45°；当焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。

3.2.1.9收弧：每条焊缝焊到末尾，应将弧坑填满后，往焊接方向相反的方向带弧，使弧坑甩在焊道里边，以防弧坑咬肉。

焊接完毕，应采用气割切除弧板，并修磨平整，不许用锤击落。

3.2.1.10清渣：整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检（包括外观及焊缝尺寸等）确无问题后，方可转移地点继续焊接。

3.2.2立焊：基本操作工艺过程与平焊相同，但应注意下述问题：3.2.2.1在相同条件下，焊接电源比平焊电流小10%～15%。

3.2.2.2采用短弧焊接，弧长一般为2～3mm。

3.2.2.3焊条角度根据焊件厚度确定。

两焊件厚度相等，焊条与焊条左右方向夹角均为450；两焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄一侧的夹角。

焊条应与垂直面形成600～800角，使角弧略向上，吹向熔池中心。