20xx年焊接技术人员培训教材手册(编辑修改稿)

20xx年焊接技术人员培训教材手册(编辑修改稿)内容摘要：

化： ●同一电流值时，电弧吹力变大，熔深增加； ●飞溅数量增多，颗粒变大； ● 对酸性焊条，熔渣覆盖不良，且焊缝成形变差； ● 对低氢型焊条，熔渣的内面（指与焊缝接触的一面）出现许多小孔。 焊接材料有效期限的确定： ★ JB322396《焊接材料质量管理规程》规定： 自生产日期算起 按下述方法确定： （ 1）焊材质量证明书或说明书推荐的期限； （ 2）酸性焊材及防潮包装密封良好的低氢型焊材为两年； （ 3）石墨型焊材及其他焊材为一年。 ☆超过上述规定有效期限的焊条、焊剂及药芯焊丝，应按规定复验合格后才能发放使用。 （四）焊条的使用 焊条烘烤注意事项： （ 1）焊条吸潮，如果焊芯不生锈和药皮不变质，焊条重新烘干后可确保原来的性能而 不影响使用。 （ 2）烘烤温度应遵照焊条说明书的规定。 ▢烘 烤温度低了达不到除去水份的目的； ▢烘烤过高，容易引起粘结剂的分解造成药皮开裂，焊接时产生脱落现象，而且药皮内的合金元素会氧化，影响合金的过渡。 焊条推荐烘烤规范 铬不锈钢和 铬镍奥氏体不锈钢焊条 酸性焊条 烘烤 150℃ /1 小时 碱性焊条 烘烤 250℃ /1 小时 其他类别焊条 酸性焊条 烘烤 150℃ /1 小时 碱性焊条 烘烤 350400℃ /1 小时 纤维素焊条 烘烤 80℃ / 小时 （ 3）焊条在烘箱中叠起层数：一般以直径 4mm 的不超过 3 层；直径 5层，且堆放不应超过隔层高度的 2/3，避免烘烤时受热不均和潮气不易排出。 ▢焊条叠起太厚易造成烘烤温度不均匀，不能烘透或局部过热而使药皮脱落。 （ 4）焊条烘烤速度控制：应缓慢升温，然后保温和缓慢冷却。 推荐焊条进箱温度为100℃以下，升降温速度不宜超过 150℃ /小时。 ▢不可将焊条突然放入高温箱内，或者突然从高温箱内取出，这样也会引起药皮开裂、剥落。 （ 5）烘干后的焊条应及时放入 100—150℃恒温箱内恒温保 存。 （ 6）重新烘干次数一般不超过 2 次，超过 2 次应征求焊条制造厂的意见。 ▢烘烤次数过多易造成药皮脱落。 焊条使用注意事项： （ 1）焊条放在保温筒内随用随取。 同一保温筒内严禁混装不同牌号焊条。 （ 2）在 4 小时内回收的焊条应堆放在恒温箱内指定的位置，不得混淆。 （ 3）超过 4 小时或低于规定温度的焊条回收后应重新进行烘烤。 第 四 部分 、焊条的选用 ★为什么要重视对焊接材料的正确选择。 ●正确选择焊材是保证焊 接质量的最重要、也是最基本的条件。 ●工程所采用的焊接材料一般要求在设计文件中作出规定。 GB5023698 第 条规定：设计文件应标明母材、焊接材料、焊缝系数及焊缝坡口的形式，并对焊接方法、焊前预热、焊后热处理及焊接检验提出要求。 ●作为施工单位的工程技术人员要求掌握焊材选择的基本知识，目的是： （ 1）在审图时核对设计对焊材选择的正确性； （ 2）当设计无规定或现场条件满足不了设计规定时，为自选焊材提供方便。 ★特别注意：施工单位自选的焊材最终仍应报请设计同意。 ★特别提醒：焊条选择是否合理，不完全由焊接工艺评定所决定。 （一）选择焊条的基本要点 考虑焊件材料的物理性能、力学性能和化学成分： （ 1）按等强度的原则，选择满足接头力学性能要求的焊条。 ■举例： Q235，按等强度的原则应选用 J42焊条，而不应选用 J50 焊条。 ◆特殊情况：根据母材的焊接性，选用不等强度（高强度匹配或低强度匹配）、而韧性好的焊条，但需通过改变焊缝结构形式，以满足 设计强度和刚度的要求。 （ 2）使熔敷金属的合金成分符合或接近母材。 ■举例： 15CrMo 必须选用 R307 焊条（ ），而不能选用 R207 焊条（ )。 （ 3）当母材化学成分中碳或硫、磷等有害杂质较高时，应选择抗裂性和抗气孔能力较强的焊条。 如低氢型焊条等。 ★注意：焊接构件对力学性能和化学成分的要求并不是均衡的： ▼有的焊件可能偏重于强度、韧性等方面的要求，而对化学 成分不一定要求与母材一致。 如选用结构钢焊条时，首先应侧重考虑焊缝金属与母材间的等强度，或焊缝金属的高韧性； ▼有的焊件又可能偏重于化学成分方面的要求，如对于耐热钢、不锈钢焊条的选择，通常侧重于考虑焊缝金属与母材化学成分的一致； ▼有的也可能对两者都有严格的要求。 如异种钢焊条的选择。 因此在选择焊条时应分清主次，综合考虑。 考虑焊件的工作条件和使用性能： （ 1）焊件在承受动载荷和冲击载荷情况下，除了要求保证抗拉强度、屈服强度外，对冲击韧性、塑 性均有较高的要求。 此时应选用低氢型、钛钙型或氧化铁型焊条。 ■举例： 16Mn 钢用于非重要结构时可选用 J50 J503 等酸性焊条；而当用于重要结构时，则应选用 J50 J507 等碱性焊条。 （ 2）焊件在腐蚀介质中工作时，必须分清介质种类、浓度、工作温度以及腐蚀类型（一般腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等），从而选择合适的不锈钢焊条。 ■举例：焊接 1Cr18Ni9 不锈钢时，为了满足焊缝与母材金属成分相同的要求，对于在腐蚀要求不高的条件下工作的焊件，可选用 A10 A107 焊 条；而对于工作温度低于 300℃而耐腐蚀要求较高的焊件，则应选用 A13 A137 或 A002 焊条。 （ 3）焊件在受磨损条件下工作时，须区分是一般磨损还是冲击磨损，是金属间磨损还是磨料磨损，是在常温下磨损还是在高温下磨损等。 还应考虑是否在腐蚀介质中工作，以选择合适的堆焊焊条。 （ 4）处在低温或高温下工作的焊件，应选择能保证低温或高温力学性能的焊条。 ■举例： ▢ 12CrMo 在 400℃下工作，焊接应选 R207 ，而不能选 J507。 ▢ 16MnDR在 40℃下工作，焊接应选 J507RH（ 40℃ ），而不能用 J50 J507Mo、 J507H 等焊条（ 30℃ ）。 考虑焊件的复杂程度和结构特点、焊接接头型式等： （ 1）形状复杂或大厚度的焊件，由于其焊缝金属在冷却收缩时产生的内应力大，容易产生裂纹。 因此，必须采用抗裂性好的焊条，如低氢型焊条、和高韧性焊条焊条。 （ 2）对于某些坡口较小的接头，或对根部焊透控制严格的接头，应选用具有较大熔深或熔透能力的焊条。 ■举例： 长输管线用钢 X42焊接，为保证根部焊透又不至于有过大的焊瘤，常采用纤维素型焊条 E6010 进行向下立焊操作。 （ 3）因受条件限制而使某些焊接部位难以清理干净时，就应考虑选用氧化性强，容易脱渣，对铁锈、氧化皮和油污反应不敏感的酸性焊条，以免产生气孔等缺陷。 考虑焊缝的空间位置： 有的焊条只适用于某一位置的焊接，其它位置焊接时效果较差，有的焊条则是各种位置均能焊接的全位置焊条，选用时要考虑焊接位置的特点： （ 1）对于仰焊、立焊缝较多的焊件 ，应选用钛钙型、钛型、低氢型或钛铁矿型的全位置焊条。 （ 2）焊接部位所处的位置不能翻转时，必须选择能进行全位置焊接的焊条。 考虑施焊工作条件： （ 1）没有直流焊机的场合，应选用交直流两用的焊条。 （ 2）某些钢材（如珠光体耐热钢）需进行焊后消除应力热处理，但受设备条件限制或本身结构限制而不能进行时，应选用与母材金属化学成分不同的焊条（如奥氏体不锈钢焊条），可以免进行焊后热处理。 （ 3）应根据施工现场条件，如野外操作、焊接工作环境等来合理选用 焊条。 考虑改善焊接操作环境和保证工人身体健康： （ 1）尽量选用发尘量小、产生有害气体少的焊条。 （ 2）在酸性焊条和碱性焊条都可以满足的地方，鉴于碱性焊条对操作技术及施工准备要求高，故应尽量采用酸性焊条。 （ 3）对于在密闭容器内或通风不良场所焊接时，应尽量采用低尘低毒焊条或酸性焊条。 考虑焊接的经济性： （ 1）在保证使用性能的前提下，尽量选用价格低廉的焊条。 根据我国的矿藏资源，应大力推广钛铁矿型焊条（ 3 型）。 （ 2）对性能有不同要求的主次焊缝，可采用不同焊条，不要片面追求焊条的全面性能。 （ 3）根据结构的工作条件，合理选用焊条的合金系统。 如对在常温下工作，用于一般腐蚀条件的不锈钢，就不必选用含铌的不锈钢焊条。 考虑焊接效率： （ 1）对焊接工作量大的结构，有条件时应尽量采用高效率焊条，如铁粉焊条、高效率不锈钢焊条、重力焊条、底层焊条、立向下焊条之类的专用焊条。 （ 2）水平位置焊接时采用铁粉焊条，垂直位置焊接时采用下向焊条等，均可大大提高生产率和降低成本。 考 虑焊条的工艺性能： 焊条工艺性能的好坏是焊条使用的前提。 工艺性能不好的焊条会产生各种焊接缺陷。 （ 1）对于同一牌号（型号）的焊条，不同的生产厂家，其工艺性能差别很大，需要我们在采购时认真分析。 （ 2）采购不同厂家同一牌号的焊条时，还应考虑焊工的习惯问题和对该焊条工艺性能的适用性。 （二）碳素钢的焊条选用 对碳素钢的认识： ●碳钢的主要分类方法： （ 1）按含碳量分类：低碳钢： C≤ %（有的国家称为软钢）；中碳钢： C=%；高碳钢： C＞ %。 （ 2）按冶炼方法分：平炉钢；转炉钢；电炉钢。 （ 3）按钢的脱氧程度的不同分：沸腾钢；半镇静钢；镇静钢。 （ 4）按用途分：结构钢；工具钢。 （ 5）根据钢中有害杂质 S、 P 的含量分： 普通碳素钢： S ≤ %， P ≤ %； 优质碳素钢： S ≤ %， P ≤ %； 高级优质碳素钢： S ≤ %， P ≤ %。 ★注意：经常需要焊接的钢是各种碳素结构钢，包括普通碳素结构钢（如 Q235）、优质碳素结构钢（ 20 钢）、专门用途碳素结构钢等。 ☆高碳钢实际上不用于制造焊接结构。 ●与焊接关系密切的专门用途碳素结构钢： （ 1）船体用碳素钢（ GB71288）： ▢ A、 B、 D、 E: C≤ %；屈服强度 235MPa。 （ 2）焊接气瓶用碳素钢（ GB665394）： ▢ HP24 HP26 HP295： C≤ %；屈服强度 245295MPa。 （ 3）压力容器用碳素钢（ GB66541996）： ▢ 20R： C≤ %；屈服强度 225245MPa。 （ 4）锅炉用碳素钢（ GB7131997） ▢ 20g： C≤ %；屈服强度 225245MPa。 （ 5）桥梁用碳素结构钢（ YB/T1081） ▢ 16q： C=%；屈服强度 225MPa。 （ 6）石油天然气管道用螺旋缝埋弧焊碳素钢（ GB971188） ▢ S20 S2 S290： C≤ %；屈服强度 205290MPa （ 7）铁道钢轨用碳素钢（ GB258581）： ▢ U、 7 U7 U71Cu： C=%；抗拉强度≥ 785MPa。 （ 8）核压力容器用碳素结构钢 ▢ 20HR： C≤ %；屈服强度 235MPa。 （ 9）汽车制造用碳素结构钢（ GB327591） ▢ 08Al： C= %；抗拉强度 31。