1、Q235鋼焊接工藝1. 材料簡介Q235是一種普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，其屈服強(qiáng)度約為 235MPa隨著材質(zhì)厚度的 增加屈服值減小。由于 Q235 鋼含碳量適中，因此其綜合性能較好，強(qiáng)度、塑 性和焊接等性能有較好的配合，用途最為廣泛，大量應(yīng)用于建筑及工程結(jié)構(gòu)， 以及一些對性能要求不太高的機(jī)械零件。2. 焊接特點(diǎn)Q235的碳和其他合金元素含量較低，其塑性、韌性好，一般無淬硬傾向， 不易產(chǎn)生焊接裂紋等傾向，焊接性能優(yōu)良。Q235 焊接時，一般不需要預(yù)熱和焊后熱處理等特殊的工藝措施，也不需 選用復(fù)雜和特殊的設(shè)備。 對焊接電源沒有特殊要求， 一般的交、 直流弧焊機(jī)都 可以焊接。在實際生產(chǎn)中，根據(jù)工件的不同加工要

2、求，可選擇手工電弧焊、C02氣體保護(hù)焊、埋弧焊等焊接方法。3. 手工電弧焊手工電弧焊是一種根本的焊接方法，其設(shè)備簡單，操作方便、靈活，應(yīng)用 較為廣泛。 3.1 焊材選擇Q235是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，當(dāng)作為一般結(jié)構(gòu)焊接時，可搭配E43系列焊條使用，一般多使用 E4303 焊條。當(dāng)其作為動載荷或是復(fù)雜的厚板結(jié)構(gòu)時，一 般選用 E4315、 E4316、 E5015、 E5016 焊條。其化學(xué)成分及力學(xué)性能見表 3.1.1 。 焊條在使用前需進(jìn)行烘干處理。表 3.1.1 焊條化學(xué)成分及力學(xué)性能焊條型號熔敷金屬含量%抗拉 強(qiáng) 度MPa屈 服 強(qiáng) 度MPa伸長率%MnSiSPNiCrMoVE43034203

3、3022E4315E4316E5015490400E50163.2焊前準(zhǔn)備焊接前，焊件按工藝要求選擇坡口形式， 幵坡口并去除坡口、焊件對接面 及周圍的銹蝕、油污等有害物質(zhì)，防止產(chǎn)生焊接缺陷。同時也要保證焊條的表 面清潔、無污物。當(dāng)環(huán)境溫度低于0C,或者焊件較厚時，一般在 100-150 C下預(yù)熱。3.3 焊接工藝參數(shù)手工電弧焊一般分為平焊、橫焊、立焊、仰焊四種形式。焊接電流的選擇 主要取決于焊條直徑和焊縫位置，其次是焊件厚度、接頭類型、焊道層次等。 而電弧電壓主要由電弧長度來決定。因此，電弧長度要適中，以保證電弧燃燒穩(wěn)定，防止出現(xiàn)咬邊、未焊透、外觀成型不良等缺陷。在焊接過程中，焊接速度要適當(dāng)，

4、既要保證焊透、融合良好，又要保證不燒穿。對于厚度較大的焊件需采用多層焊。在多層焊接時第一層焊通常選用較小的焊接電流，一般用直徑 的焊條，焊層厚度最大不超過 5mm蓋面層要保證焊縫寬度和高度符合要求。各種位置焊縫的焊接工藝參數(shù)見下表表平對接焊縫焊接工藝參數(shù)坡口形式板厚/mm焊條直徑/mm焊接電流/A不幵坡口90-120100-130160-200200-260V型坡口100-130160-210200-260> 160-210220-280X型坡口> 12160-210220-280表3.3.2立對接焊縫焊接工藝參數(shù)坡口形式板厚/mm焊條直徑/mm焊接電流/A不幵坡口40-5080-

5、110V型坡口90-120> 90-120120-160X型坡口> 1290-120120-160表333橫對接焊縫焊接工藝參數(shù)坡口形式板厚/mm焊條直徑/mm焊接電流/A不幵坡口50-5590-120120-160V型坡口> 90-120140-160X型坡口> 1490-120140-160表仰對接焊縫焊接工藝參數(shù)坡口形式板厚/mm焊條直徑/mm焊接電流/A不幵坡口50-5580-110120-160V型坡口> 90-120140-160220-260X型坡口> 1290-120140-160220-260表335角接縫焊接工藝參數(shù)焊縫類別焊腳高度/mm

6、焊絲直徑/mm焊接電流/A平角焊55-65100-130100-130160-200> 160-200220-280立腳焊50-6090-120> 90-120120-160仰角焊55-6090-120> 120-1604. CO氣體保護(hù)焊接工藝CO氣體保護(hù)焊是一種高效節(jié)能的焊接方法，其焊接變形小，焊接質(zhì)量好,易于實現(xiàn)過程控制自動化。焊絲選擇Q235 在CO2氣體保護(hù)焊時通常選用 ER49-1 (H08Mn2SiA和ER50-6焊絲其化學(xué)成分及力學(xué)性能見下表表4.1.1 ER49-1及ER50-6焊絲化學(xué)成分及力學(xué)性能焊絲型號熔敷金屬化學(xué)成分%抗拉強(qiáng)度MPa屈服強(qiáng)度MPa伸長

7、率%CSiMnSPER49-1< 0.65-0.1.80-2.< < > 490> 372> 209510ER50-60.06-0.0.80-1.1.40-1.< > 500> 420> 22151585焊前準(zhǔn)備焊接用CQ氣體的純度應(yīng)該較高，一般不低于99.5%，有些優(yōu)質(zhì)接頭的焊接那么要求CQ氣體的純度不低于99.8%，露點(diǎn)低于-40 Co坡口加工的精度是保證融合良好和焊縫美觀的重要因素之一，可采用機(jī)械加工、氣體火焰切割和等離子切割等方法進(jìn)行。 焊接前，應(yīng)清理坡口及坡口兩 側(cè)20mm以內(nèi)的油污、銹跡和氧化皮等污物。定位焊時根據(jù)板厚確定

8、焊縫長度和間距。一般薄板的定位焊縫應(yīng)該細(xì)而短，長度為3-50mm間距為30-150mm中厚板的定位焊縫長度為15-50mm焊縫間距為100-150mm焊接工藝參數(shù)CQ氣體保護(hù)焊在焊接時，采用細(xì)絲、短路過渡的方法，可以焊接薄板；采用粗絲、射滴過渡的方法，可以焊接中、厚板。從焊接位置上看，可以進(jìn)行 全位置焊接，也可以進(jìn)行平焊、橫角焊及其他空間位置的焊接。在焊接時，要 選擇正確的工藝參數(shù)，以保證焊件的焊接質(zhì)量。不同接頭形式對應(yīng)的焊接工藝參數(shù)見下表表431對接接頭焊接工藝參數(shù)板厚/mm坡口 形 式焊接 位 置有無 墊 板焊絲直徑/mm坡口角度(° )根部間隙/mm鈍邊/mm根部半徑/mm焊接

9、電流/A電弧電壓/V氣體流量L/min自動 焊焊 速m/hI型平無35-12017-216-1218-35有40-15018-236-1218-30立無35-10016-198-15有35-10016-198-15I型平無100-23020-2610-1520-30有120-26021-2710-1520-30立無70-12017-2010-15有70-12017-2010-15I型平無200-40023-4015-2020-42有250-42026-4115-2518-3510-12I型平無350-45032-4320-2520-425-60V型平無45-60200-45023-4315-2

10、520-42有30-50250-45026-4320-2518-35立無45-60100-15017-2110-15有35-50100-15017-2110-15橫無40-50200-40023-4015-25有30-50250-40026-4020-255-60V型平無45-60200-45023-4315-2520-42有35-60250-45026-4320-2518-35立無45-60100-15017-2110-15有35-60100-15017-2110-1510-100K型平無40-60200-45023-4315-2520-42立無45-60100-15017-2110-15橫

11、無45-60200-40023-4015-25X型平無45-60200-45023-4315-2520-42立無45-60100-15019-2110-1520-60U型平無10-12200-45023-4320-2520-4240-100雙U型平無10-12200-45023-4320-2520-42表432 T型接頭焊接工藝參數(shù)板厚/mm坡口 形 式焊接 位 置有無 墊 板焊絲直徑/mm坡口角度(° )根部間隙/mm鈍邊/mm焊接電流/A電弧電壓/V氣體流量L/min自動 焊焊 速m/h1.0-2.I平無0.5-1./40-12018-26-1218-30型2150.5-1.18

12、-2橫無240-12010.5-0.16-1立無835-10090.8-1.100-2320-220-3平無60602.0-4.I立無0.8-1./70-12017-210-15型0050.8-1.100-2320-2橫無6060.8-1.200-4523-415-220-4平無603525.0-6.I立無0.8-1./100-1517-210-10型20150.8-1.200-4523-415-2橫無60351.2-1.40-60-5.200-4523-415-220-4V平無60003525-60型有1.2-1.30-54.0-7.0-3.250-4526-420-218-36000035

13、5立無0.8-1.45-60-5.100-1517-210-12000150.8-1.35-54.0-7.0-2.100-1517-210-1有20000151.2-1.40-50-5.200-4023-415-2無5-60V橫600005型有1.2-1.30-54.0-7.0-3.250-4026-420-260000051.2-1.45-60-5.200-4523-415-220-4平無6000352K0.8-1.45-60-3.100-1517-210-110-100型立無2000151.2-1.45-60-5.200-4023-415-2橫無600000表433角接接頭焊接工藝參數(shù)板厚

14、/mm坡口 形 式焊接 位 置有無 墊 板焊絲直徑/mm坡口 角度(° )根部間隙/mm鈍邊/mm焊接電流/A電弧電壓/V氣體流量L/min自動 焊焊 速m/h1-2I平無0.5-1.2/40-12018-216-1220-35型立無0.5-0.835-8016-18橫無0.5-1.240-12018-210.8-1.100-2320-220-3平無6060I0.8-1.17-210-1型立無0/70-120050.8-1.100-2320-2橫無6060.8-1.200-4523-420-220-4平無60352I0.8-1.100-1517-210-15-30型立無2/0150.

15、8-1.200-4023-415-2橫無60051.2-1.45-60-3.200-4523-415-220-4平無60003521.2-1.30-52.0-7.0-3.200-4526-420-218-3有5-60V60000355型無0.8-1.45-60-3.100-1517-210-1立2000150.8-1.35-54.0-7.0-2.100-1517-210-1有2000015橫無1.2-1.640-500-5.0200-40023-4015-251.2-1.30-52.0-7.0-3.250-4026-420-2有60000051.2-1.45-60-5.200-4523-415

16、-220-4平無60000521.2-1.35-62.0-6.0-3.250-4526-420-218-3有5-60V60000355型無0.8-1.45-60-3.100-1517-210-1立2000150.8-1.35-63.0-7.0-2.100-1517-210-1有20000151.2-1.40-60-5.200-4523-415-220-4平無600035210-10K立無0.8-1.40-60-3.100-1517-210-10型2000151.2-1.40-60-5.200-4023-415-2橫無600005表434搭接接頭焊接工藝參數(shù)板厚坡焊接有焊絲直根部焊接電電弧氣體自

17、動/mm口位置無徑/mm間隙流/A電壓流量焊焊形墊/mm/VL/min速m/h式板I型橫無40-23017-268-1520-425-30I型橫無200-40023-4015-2520-424.4 金屬飛濺金屬飛濺是CO氣體保護(hù)焊的主要缺點(diǎn)。為了減少飛濺，要選擇適宜的焊接電流、電弧電壓和焊槍角度。一般短路過渡時焊接電流處于小電流區(qū)，細(xì)顆粒過渡時電流處于大電流區(qū)。5.埋弧焊接工藝自動埋弧焊利用機(jī)械裝置自動控制送絲、移動電弧，自動化程度高，生 產(chǎn)效率高，焊縫成形美觀，化學(xué)成分穩(wěn)定，焊縫質(zhì)量較高。5.1 焊材選擇Q235鋼板在埋弧焊接時按國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T14957-1944?熔化焊用鋼絲?及 GB

18、/T4241-1984?焊接用不銹鋼盤條? 規(guī)定，常選用HJ431型焊劑，配合H08A H08 MnA旱絲。鍍銅焊絲H08A化學(xué)成分和力學(xué)性能見下表表5.1.1 H08A化學(xué)成分及力學(xué)性能化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%力學(xué)性能CMnSiSPCu(Tb/MPa8 (%53728HJ431焊劑屬于高錳、高硅、低氟型焊劑，電弧穩(wěn)定、焊波美觀，但抗銹能力一般。在使用前需在250C下烘干1-2h。其化學(xué)成分見下表表5.1.2 HJ431 焊劑化學(xué)成分MnOSiO2CaF2MgOCaOA|2ObFeOSP40-44< < 4< < < 5.2焊前準(zhǔn)備埋弧焊接前應(yīng)選擇適宜的坡口形式。由于

19、埋弧焊可使用大電流焊接，故 厚度為324mm勺鋼板可幵I型坡口，間隙為04mm偏厚者可雙面焊，也可 幵帶鈍邊的單邊 V形坡口或Y形坡口。厚度2460mm的鋼板可幵雙Y形坡口或 帶鈍邊V形坡口等；厚度50160mn的鋼板可幵帶鈍邊的雙 U形或UV形坡口等。 V形或Y形坡口角度一般為 60°80°，單 V形坡口角度為20°40°。坡口 可用刨邊機(jī)、銑邊機(jī)、氣割機(jī)或等離子弧切割機(jī)等設(shè)備加工，加工后坡口邊緣要求平直。具體形式及尺寸按設(shè)計要求或國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 985-2021?埋弧焊的推薦坡口?執(zhí)行。焊前應(yīng)去除坡口、對接面及焊接部位兩側(cè)20-30m m范圍內(nèi)的外

20、表銹蝕、油污、氧化皮及水分等有害物質(zhì)。也應(yīng)保證焊劑清潔、粒度均勻。去除焊絲表 面的銹斑和油漬等污物。焊件裝配必須保證間隙均勻、上下平整。定位焊一般采用焊條電弧焊，使用E4303焊條，焊條直徑4mm焊縫長度一般為 30mm間距為100-300mm 保證焊透、融合良好，無焊接缺陷。Q235在埋弧焊前，一般不需預(yù)熱。如果焊接環(huán)境低于0C,那么應(yīng)將焊件預(yù)熱至30-35 C。對于厚度超過70mm!勺焊件，焊前應(yīng)預(yù)熱至100-120 C。對于壓力容器，焊后應(yīng)作消除應(yīng)力處理，可選擇在550-650 C下進(jìn)行埋弧焊時，由于在焊接起始階段焊接參數(shù)不夠穩(wěn)定，到達(dá)預(yù)定的焊縫厚度需要有一個過程，而在焊縫收尾時，由于熔

21、池冷卻收縮會出現(xiàn)弧坑。這兩種情況都會影響焊接質(zhì)量， 甚至產(chǎn)生缺陷。因此，在試板兩端分別焊上一塊引弧 板和引出板。焊接幵始時，在引弧板上起弧，結(jié)束時在引出板上收弧。焊接結(jié) 束后，用氣割將兩塊板割除。焊接參數(shù)采用對接雙面埋弧焊時參見下表的工藝參數(shù)。表5.3.1對接雙面埋弧焊工藝參數(shù)焊件厚度焊絲直徑焊接順焊接電流電弧電壓焊接速度/mm/mm序/A/V/(m/h)4正240-2603036-40反300-3403036-406正340-3603034-35反460-4803032-338正530-5703030-31反590-6403130-3110正480-5203127-28反640-6803327-2812正620-6603524-25反680-7203524-2514正980-7203724-25反730-7704022-2316正800-85034-3637-3816反850-90036-3825-2618正850-90036-3835-36反900-95038-4023-2420正850-90036-3835-36反900-100038-4023-2422正900-95037-3932-