1、 焊接工藝基礎(chǔ)知識路機研究院工藝所2007年6月26日 一、焊接基本概念 焊接工藝基礎(chǔ)知識 焊接：是通過加熱或加壓或兩者并用，用（或不用）填充材料將同種（或異種）金屬材料實現(xiàn)原子之間結(jié)合的加工方法。 促進原子或分子之間產(chǎn)生結(jié)合和擴散的方法是加熱或加熱，或兩者并用。 兩件可為同種或異種材料（金屬和非金屬）。 二、焊接方法分類 焊接工藝基礎(chǔ)知識 根據(jù)在焊接過程中金屬材料所處的狀態(tài)，焊接方法分熔焊、壓焊和釬焊等三大類。 熔焊：將待焊處的母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法稱為熔焊。 常見的有電弧焊、氣焊、電渣焊、埋弧焊及各種氣體保護焊、激光焊等。 其中又分為熔化極和非熔化極： 熔化極有焊條電弧焊、藥芯焊

2、絲電弧焊（MAG）、氬弧焊（MIG）、氣保焊； 非熔化極有鎢極氬弧焊（TIG）、等離子弧焊等。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 壓焊：在焊接過程中，必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱），以完成焊接的方法，稱為壓焊。 加熱壓焊有電阻焊、氣壓焊、高頻焊、鍛焊、接觸焊、摩擦焊等； 不加熱壓焊有的方法有冷壓焊、超聲波焊、爆炸焊等。 釬焊：是硬釬焊和軟釬焊的總稱，是采用比母材熔點低的金屬作填充材料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點，低于母材熔點的溫度，利用液態(tài)釬料濕潤母材，并填充接頭間隙并與母材相互擴散實現(xiàn)連接焊件的方法。 硬釬焊：采用硬釬料，釬料熔點在450以上； 軟釬焊：采用軟釬料，釬料熔點在450以下。 常見的釬焊

3、方法有烙鐵釬焊和火焰釬焊。 主要特點是母材不熔化。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 熱作用局部性：與熱處理不同，屬于不均勻加熱。 瞬時間性：熱源以一定速度（300mm/min左、右）移動，加熱速度快，可達到1500/S，短時間內(nèi)可將大量熱量從加熱源傳遞到焊接工件上，而母材迅速將熱量導出而冷卻降溫。 焊接加熱過程對焊縫質(zhì)量的影響： 影響熔池金屬的理化反應，造成不完全偏析，形成氣孔、夾雜等缺陷。 由于熱傳導過程，使焊縫區(qū)域金屬產(chǎn)生淬硬、脆化、軟化等。 由于不均勻加熱及冷卻，產(chǎn)生不均勻應力狀態(tài)和變形，導致裂紋。 三、焊接過程特點及影響 焊接工藝基礎(chǔ)知識 焊縫熔池的一次結(jié)晶：在焊接過程中，當焊接熱源離開后金屬有液體

4、轉(zhuǎn)變成固體的過程為一次結(jié)晶；特點為： 熔池體積小，冷卻速度快，電弧焊時熔池體積為30cm3，質(zhì)量約為200g；冷速大約為100/S，當含C量高、合金元素較多的鋼材將較易產(chǎn)生淬硬組織（馬氏體），產(chǎn)生結(jié)晶裂紋。 熔池液態(tài)金屬處于過熱狀態(tài)，溫度為1770100，超過金屬熔點，合金元素燒損嚴重。 熔池在運動過程狀態(tài)下結(jié)晶，熔池與熱源作同速移動，熔池前半部處于熔化，后半部處于結(jié)晶狀態(tài)，熔池在運動下結(jié)晶。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 偏析：合金鋼中各組成元素在結(jié)晶時分布不均勻的現(xiàn)象。 在一次結(jié)晶過程中，冷速快，已凝固金屬中的化學成分來不及擴散，造成分布不均勻，從而產(chǎn)生偏析。 偏析分為顯微偏析、區(qū)域偏析、層狀偏析等三

5、種。 二次結(jié)晶：當高溫焊縫冷卻到室溫時，需要經(jīng)過一系列的組織相變過程稱為二次結(jié)晶。 焊接過程中，熔滴過渡形態(tài)有粗滴過渡、短路過渡和噴射過渡。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 目的：對焊接區(qū)域進行保護的目的是防止空氣侵入熔滴和熔池，以減少焊縫金屬中的H、N、O等含量。保護一般分為三種： 氣體保護：Ar、CO2等（目前公司主要采用富氬氣體保護，成分為80%Ar+20%CO2)； 渣保護：埋弧焊（采用焊劑HJ431、HJ330 等）； 氣渣聯(lián)合保護：焊條電弧焊（焊接材料采用電焊條）。 四、焊接過程中的保護原理及方法： 焊接工藝基礎(chǔ)知識 焊接方法表示法 焊接方法的英文縮寫： 電弧焊AW CO2氣體保護焊CO2W 埋

6、弧自動焊SAW 鎢極氬弧焊GTAW 電阻焊RW（其中：電阻點焊RSW；電阻縫焊RSEW） 焊接方法數(shù)字表示法：無氣體保護的電弧焊11（其中：手工電弧焊111）埋弧焊12（其中：絲極埋弧自動焊121）熔化極氣體保護電弧焊13（其中：CO2氣體保護焊135）非熔化極氣體保護焊14（其中：鎢極氬弧焊141）電阻焊2（其中：電阻點焊21；電阻縫焊22；電阻對焊25）氣焊3 五、幾種常用焊接方法的表示法 焊接工藝基礎(chǔ)知識 概念：金屬材料的焊接性能是指材料對焊接加工的適應性；即指金屬用一定的焊接方法和工藝要求下能否獲得優(yōu)良的接頭的性能和該接頭能否在使用條件下可靠地運行。 使用焊接性：焊接接頭或整個結(jié)構(gòu)滿足

7、產(chǎn)品技術(shù)要求條件規(guī)定的使用性能和要求。 焊接性不僅與材料本身的固有性能有關(guān)，同時也與許多焊接工藝條件有關(guān)。 通過焊接試驗來評定的主要標準，是產(chǎn)生裂紋的可能性和裂紋的多少，以及有無氣孔的產(chǎn)生。 六、常用金屬材料的焊接性能 焊接工藝基礎(chǔ)知識 金屬材料的焊接性能與金屬材料的化學成分有很大關(guān)系，如：碳鋼的焊接性能就比合金鋼好；合金元素含量低的材料比合金元素含量高的焊接性能好；含碳量低的碳鋼的焊接性能比含碳量高的好。 一般用碳當量的大小來衡量: 碳當量（CE）0.4%時，鋼材的淬硬傾向不明顯，可焊性優(yōu)良，焊接時不必預熱。 碳當量（CE）=0.4%0.6%時，鋼材的淬硬傾向逐漸明顯，需要采取適當預熱，控制

8、線能量等工藝措施。 碳當量（CE）0.6%時，淬硬傾向強，可焊性不好。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 影響材料焊接性的主要因素： 材料因素： 物理性能：熔點、熱導率、熱容量等，如Cu、Al等熱導率大，結(jié)晶快，易產(chǎn)生氣孔等； 化學性能：對氫、氮的敏感程度（主要影響元素C、S、P、O、N、H）； 工藝因素：焊接方法、工藝參數(shù)、焊接順序、預熱、后熱、焊后熱處理等。 結(jié)構(gòu)因素：焊接結(jié)構(gòu)和接頭的設計形式（如形狀、尺寸、厚度、接頭坡口形式、焊縫布置及截面形狀）。 使用條件：結(jié)構(gòu)的工作溫度、負載情況和工作介質(zhì)等，如低溫工作要求抗脆性斷裂；交變載荷要求焊縫抗疲勞性能。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 金屬材料分類： 按含碳量分：低碳鋼

9、、中碳鋼、高碳鋼 按品質(zhì)分：普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼 碳素鋼的焊接性： 碳素鋼的焊接性隨含C量的增加而變差，因為含C量較高的鋼焊接時溫度快速冷卻下來容易被淬硬，而被淬硬的焊縫和熱影響區(qū)因為塑性下降，在焊接應力作用下易產(chǎn)生裂紋。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 碳素鋼的焊接性能及工藝要求： 中碳鋼：淬硬傾向較大，熱影響區(qū)產(chǎn)生低塑性的馬氏體，焊接性能較差，35、45、55、ZG270-510、ZG310-570等， 中碳鋼的焊接方法及工藝要求： 預熱和控制層間溫度，一般在150左、右。 盡量保證焊縫淺熔深焊接：采用小電流、小直徑焊條或焊絲。 焊接完成后進行熱處理：消除應力處理580-650、后熱1

10、50-200保溫1.5-2小時。 錘擊焊縫法，消除焊接應力。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 高碳鋼：在焊接過程中會產(chǎn)生又脆又硬的高碳馬氏體，容易形成裂紋，難以焊接。一般不用這類鋼材制作焊接結(jié)構(gòu)件。 焊接方法及工藝要求： 先退火處理后再焊接操作。 預熱：預熱溫度及層間溫度控制在350左、右。 采用小電流、較低的焊接速度焊接。 焊后保溫緩冷。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 概念：用焊接方法把金屬材料連接起來的接頭叫焊接接頭。 接頭形式： 對接接頭：有形坡口、V形坡口、X形坡口、U形坡口、單邊U形坡口、雙面U形坡口。 T形接頭：有I形坡口、單邊V形、K形以及雙U形坡口四種形式。 角接接頭：有I形坡口、單邊V形坡口、V形坡口

11、及K形坡口四種形式。 搭接接頭：分為I形坡口、圓孔內(nèi)塞焊及長孔內(nèi)角焊三種形式。 卷邊接頭 七、接頭設計和形式 焊接工藝基礎(chǔ)知識 接頭的設計和選擇原則： 根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材質(zhì)、技術(shù)要求等。 根據(jù)采用的焊接方法及接頭的基本特性。 根據(jù)承載荷的性質(zhì)、大?。ㄈ缋?、壓縮、彎曲、沖擊等）。 根據(jù)工作環(huán)境要求。 根據(jù)變形與控制及施焊的難易程度。 根據(jù)接頭的焊前準備和焊接費用等。 坡口的選擇原則： 保證焊件的焊接質(zhì)量、焊縫能焊透。 坡口容易加工（如U型坡口比V型坡口加工困難，費用高）。 盡可能減少金屬填充量。 減少焊接變形。 保證焊接可達性（如不能兩面焊接的可選用單面V型或U型坡口） 不同位置的焊

12、接操作要求：（平焊、立焊、橫焊、仰焊等四種操作方法）。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 產(chǎn)生原理： 在焊接過程中，加熱是通過移動的高溫電弧熱源進行的，因此焊縫和焊縫附近的金屬溫度很高，其余大部分金屬不受熱。受熱金屬的膨脹。而周圍金屬不受熱，金屬不膨脹，相當于鋼性固定。于是，受熱金屬的膨脹受到阻礙和抑制，產(chǎn)生了壓縮塑性變形。而焊完冷卻后，焊縫和焊縫附近的金屬，因收縮而變短，但又受到周圍未受熱金屬的限制，就使焊件產(chǎn)生了內(nèi)應力，以致產(chǎn)生變形。 八、焊接應力與變形 焊接工藝基礎(chǔ)知識 應力分為： 按產(chǎn)生原因分為： 熱應力：由于溫差引起（溫差應力），產(chǎn)生熱裂紋。 相變應力：由于局部金屬發(fā)生組織相變。 塑變應力：金屬局部

13、發(fā)生拉伸或壓縮產(chǎn)生塑性變形后引起的內(nèi)應力。 按產(chǎn)生和存在時間分： 焊接瞬時應力：和熱應力無本質(zhì)區(qū)別，熱應力也是瞬時應力（暫時應力） 殘余應力：焊接完成冷卻后殘留在焊縫中的應力，其對結(jié)構(gòu)的強度、防腐蝕性能和尺寸穩(wěn)定均有影響。 焊接變形： 在焊接過程中產(chǎn)生的變形叫焊接變形。 焊接變形的種類：縱向和橫向的收縮變形、彎曲變形、扭曲變形、角變形和波浪變形等。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 焊接殘余應力的控制： 焊接殘余應力是可以通過結(jié)構(gòu)設計和焊接工藝措施等進行調(diào)節(jié)和控制的，如降低殘余應力產(chǎn)生的峰值，避免在大面積內(nèi)產(chǎn)生較大的拉應力等。 設計措施： 盡量減少結(jié)構(gòu)上的焊縫數(shù)量和尺寸：多一條焊縫就多一處內(nèi)應力源，過大的焊縫

14、尺寸，焊接時受熱區(qū)域就大。 避免焊縫過分集中，焊縫中間應保持足夠的空間。在壓力容器設計中要求較嚴格。 采用剛性較小的接頭形式。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 工藝措施： 采用合理的焊接順序。 降低焊縫拘束度。 錘擊焊縫：使焊縫金屬延展，抵消一些焊縫區(qū)域的收縮，降低內(nèi)應力，在焊縫強度高，塑性較差的材料中，一般在溫度較高時錘擊為好（溫度區(qū)間為800-500）。 加熱減應區(qū)：加熱那些阻礙焊接區(qū)域自由收縮的部位，使與焊接區(qū)域同時膨脹和收縮，減少焊接應力。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 消除焊接殘余應力的方法： 整體高溫回火（消除應力退火）：碳鋼及低合金鋼為580-680，時間一般不小于30min ,也不必超過3小時。 局部高

15、溫回火：只對焊縫及附近的局部區(qū)域加熱。 機械拉伸法。 溫差法。 振動法。 爆炸法。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 預防和減少焊接變形的措施 設計措施： 合理選擇結(jié)構(gòu)的截面形狀和尺寸。 合理選擇焊縫尺寸和形式：在保證焊縫強度、滿足焊接工藝條件下，盡可能采用較小的焊縫尺寸。對于受力較大的丁字接頭和十字接頭，在保證強度相同的條件下，采用開坡口角焊縫可減少變形。在薄板結(jié)構(gòu)中如果沒有密封性等要求，則可用點焊或塞焊來代替長縫的熔化焊。 盡可能減少不必要的焊縫：盡可能采用各種型材、沖壓件和鍛件。 合理地安排焊縫位置：盡可能使焊縫布置對稱于結(jié)構(gòu)截面的中性軸，或者靠近中性軸。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 工藝措施： 反變形法：是焊接

16、生產(chǎn)中常用的工藝措施。 剛性固定法：在裝配時可以用夾具、專用胎具、壓鐵、臨時工藝支撐桿等來對構(gòu)件進行剛性固定。 合理地選擇焊接方法和焊接規(guī)范：選用能量比較集中的焊接熱源，可減少焊接塑性變形區(qū)，有效防止焊接變形。如：CO2氣體保護焊，電流密度大，能量集中，線能量比較小，不僅生產(chǎn)效率高，而且構(gòu)件的焊接變形比手工電弧焊小。 選擇合理的組裝、焊接順序：這是焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中防止或減少變形十分重要的工藝措施。合理的裝配焊接順序不僅能減少構(gòu)件的焊接變形，而且還能降低結(jié)構(gòu)的焊接應力。在對焊接結(jié)構(gòu)進行裝配焊接時，有的需要整體裝配后再進行焊接，而有的結(jié)構(gòu)需分小總成裝配焊接后再總裝焊接。要根據(jù)具體的情況正確選擇合理的

17、裝配焊接順序。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 焊接變形的矯正： 機械矯正：對低碳鋼結(jié)構(gòu)，可在焊后直接用此法進行矯正；但對于一般合金鋼焊接結(jié)構(gòu)，焊后應先進行消除應力處理，然后才能進行機械矯正，否則矯正困難，并可能因此而產(chǎn)生構(gòu)件的斷裂。對于薄板焊后的波浪變形，可采用錘擊焊縫區(qū)的拉伸應力區(qū)域的方法，使該區(qū)域的纖維伸長，減少板邊的壓應力而得到矯正。 火焰加熱矯正：對構(gòu)件進行局部加熱，使加熱區(qū)產(chǎn)生壓縮塑性變形，冷卻后發(fā)生收縮，從而達到矯正目的。一般加熱部位溫度控制在600800左右。對于有淬火敏感性的鋼一般不采用此法，對于低合金結(jié)構(gòu)鋼，應根據(jù)各種鋼材的特點，嚴格控制加熱溫度和冷卻速度。 加熱方法：點狀加熱（適用于板

18、厚小于8mm的波浪式變形矯正）； 線狀加熱（多用于變形較大或剛性較大的結(jié)構(gòu)）； 三角形加熱（適用于矯正板厚較大，剛性較強的彎曲變形）。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 概述：在焊接接頭中由于焊接所引起的各種裂紋統(tǒng)稱焊接裂紋。焊接裂紋在焊縫金屬和熱影響區(qū)都可能產(chǎn)生。焊接結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的破壞事故大部分都是由焊接裂紋所引起。 裂紋的危害： 減少了焊接接頭的工作截面，因而降低了焊接結(jié)構(gòu)的承載能力。 構(gòu)成了嚴重的應力集中，既降低了結(jié)構(gòu)的疲勞強度，又容易引發(fā)結(jié)構(gòu)的脆性破壞。 造成泄漏。 表面裂紋容易造成或加速結(jié)構(gòu)的腐蝕。 留下隱患，使結(jié)構(gòu)變得不可靠。 九、焊接裂紋分類及產(chǎn)生原理 焊接工藝基礎(chǔ)知識 裂紋的分類 按焊接裂紋的分

19、布形態(tài)分： 按裂紋產(chǎn)生的區(qū)域焊縫裂紋和熱影響區(qū)裂紋； 按相對于焊道的方向縱向裂紋和橫向裂紋； 按裂紋的尺寸大小宏觀裂紋和微觀裂紋； 按裂紋分布位置表面裂紋、內(nèi)部裂紋和弧坑（火口）裂紋； 按相對于焊縫斷面位置焊趾裂紋、根部裂紋、焊道下裂紋。 按裂紋產(chǎn)生的機理分： 熱裂紋包括結(jié)晶裂紋、液化裂紋、多邊化裂紋； 冷裂紋包括延遲裂紋、淬硬脆化裂紋、低塑性脆化裂紋； 再熱裂紋； 層狀撕裂； 應力腐蝕裂紋。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 焊接熱裂紋：在焊接過程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)時所產(chǎn)生的焊接裂紋稱為熱裂紋。其斷口為藍黑色。焊接熱裂紋可分為：結(jié)晶裂紋、液化裂紋、多邊化裂紋三類。 結(jié)晶裂紋：只產(chǎn)

20、生在焊縫中，多呈縱向分布在焊縫中心，也有呈弧形分布在焊縫中心線兩側(cè)?；】恿鸭y亦屬結(jié)晶裂紋。 液化裂紋：在母材近縫區(qū)或多層焊的前一焊道因受熱作用而在液化的晶界上形成的焊接裂紋稱液化裂紋。 多邊化裂紋：焊接時在金屬多邊化晶界上形成的一種熱裂紋稱多邊化裂紋。是由于在高溫時塑性很低而造成的，故又稱高溫低塑性裂紋。這種裂紋多發(fā)生在純金屬或單相奧氏體焊縫中。目前對這種裂紋還缺乏深入研究。 焊接再熱裂紋：焊后，工件在一定溫度范圍再次加熱而產(chǎn)生的裂紋稱再熱裂紋 有些結(jié)構(gòu)在焊后并未發(fā)現(xiàn)裂紋，而在焊后消除應力的熱處理過程中才出現(xiàn)裂紋，這種裂紋又稱消除應力處理裂紋，簡稱SR裂紋。 有些焊接結(jié)構(gòu)焊后沒有裂紋，而在一定

21、溫度下長期工作時才產(chǎn)生裂紋。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 焊接再熱裂紋特點 只發(fā)生在某些金屬內(nèi)，即僅在含有一定沉淀強化元素的金屬焊件中產(chǎn)生。而一般的低碳鋼和固溶強化類的低合金高強鋼均無再熱裂紋傾向。 只發(fā)生在某一溫度區(qū)，與再熱溫度和再熱時間有關(guān)。 只發(fā)生在熱影響區(qū)粗晶區(qū)的晶界上，在母材、焊縫和熱影響區(qū)的細晶部位均不產(chǎn)生再熱裂紋。 在焊接區(qū)必須同時存在有殘余應力和不同程度的應力集中，因此在大拘束焊件或應力集中部位最容易產(chǎn)生再熱裂紋。 預防熱裂紋的主要措施： 控制焊縫金屬中有害物質(zhì)的含量； 預熱：減小焊縫熔池的冷卻速度，降低焊接應力； 采用堿性焊條或堿性焊劑：增強脫S能力，提高焊縫抗熱裂紋性； 調(diào)整焊接工藝

22、參數(shù)：減少電流、減少焊縫厚度，提高抗裂性能； 采用收弧板：焊縫弧坑冷卻速度較快，因偏析在弧坑產(chǎn)生熱裂紋。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 冷裂紋：焊接接頭冷卻到較低溫度下（鋼在Ms溫度以下）時產(chǎn)生的焊接裂紋。主要特點： 鋼在焊接接頭冷卻到室溫后并在一定時間（幾小時、十幾小時或十幾天）才才出現(xiàn)的焊接冷裂紋稱延遲裂紋（最常見）。 焊接冷裂紋主要發(fā)生在中碳鋼、高碳鋼、低合金鋼或中合金高強鋼、Ti及Ti合金鋼中，多發(fā)生在接頭熱影響區(qū)或熔合線上，個別情況下出現(xiàn)在焊縫中。 開始時少量出現(xiàn)，隨時間增長逐漸增多和擴展。 冷裂紋分類： 淬硬脆化裂紋：又稱淬火裂紋，一些淬硬傾向較大的鋼種易出現(xiàn)。一般焊后立即出現(xiàn)，在熱影響區(qū)和焊

23、縫上都可產(chǎn)生。 低塑性脆化裂紋：是某些塑性較低的材料冷至低溫時，由于收縮而引起的應變超過了材料本身所具有的塑性儲備或材料變脆而產(chǎn)生裂紋。如鑄鐵補焊，堆焊硬質(zhì)合金和焊接高鉻合金時易出現(xiàn)，通常是焊后立即出現(xiàn)，無延遲現(xiàn)象。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 延遲裂紋：可分為三類： 焊道下裂紋：是在靠近堆焊焊道的熱影響區(qū)內(nèi)所形成的焊接冷裂紋，常與熔合線平行，有時也垂直。 焊趾裂紋：是沿應力集中的焊趾處所形成的焊接冷裂紋，其走向常與焊縫縱向平行，并由焊趾表面開始向母材深處延伸。 焊根裂紋：是沿應力集中的焊縫根部所形成的，其走向從焊縫根部開始伸向熱影響區(qū)或焊縫中。 防止冷裂紋的主要措施： 控制焊縫金屬的含氫量。 預熱：減

24、慢焊接接頭的冷卻速度以降低淬硬傾向。 后熱（消氫處理）：指焊接結(jié)束或焊完一條焊縫后，將焊件或焊接接頭區(qū)立即加熱到150-250并保溫一段時間，消氫處理是在300-400加熱溫度內(nèi)進行。 采用較大的焊接線能量，減慢接頭的冷卻速度。 采用奧氏體不銹鋼焊條，由于奧氏體組織塑性好，可減少焊接應力，并能溶解較多的氫。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 焊接結(jié)構(gòu)件設計時應注意的事項： 在設計焊接結(jié)構(gòu)時，應盡可能采用最合理的結(jié)構(gòu)形式和焊接工藝，以保證： 在滿足設計功能要求下，焊接工作量能減至最少； 焊接件可不再需要或只需要少量的機械加工； 焊接變形和焊接應力能減至最少； 能為焊接操作者創(chuàng)造良好的勞動條件； 結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)成本低

25、，生產(chǎn)效率高。 概括起來講就是要保證產(chǎn)品的制造合理性、經(jīng)濟合理性、使用安全性。 下面就一些具體的事項說明如下： 十、焊接結(jié)構(gòu)設計與要求 焊接工藝基礎(chǔ)知識 制造合理性方面： 焊接件應具有好的定位保證組裝的可操作性。 考慮焊接時操作方便，結(jié)構(gòu)特殊更應考慮焊縫的布置。 毛坯上與其他件連接的部分應離開焊縫至少3mm。 焊縫的位置應使焊接設備的調(diào)整次數(shù)和工件的翻轉(zhuǎn)次數(shù)最少。 經(jīng)濟合理性方面： 考慮最有效的焊接位置，以最小量焊接達到最大量效果。 在不影響產(chǎn)品性能的前提下，長焊縫盡量采用間斷焊縫。 根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點，盡量設計為平焊、橫焊，避免立焊、仰焊。 正確選用角焊縫的計算厚度。角焊縫在較小的負載下，不必

26、計算強度，可按經(jīng)驗確定焊角高度尺寸k，即按連接鋼板中較薄的板厚考慮。單面角焊縫k0.6；雙面角焊縫k0.3。一般k不應超過12mm，根據(jù)強度計算k值需大于12mm時，應選擇其他形式的焊縫。 一般情況下盡量不要把焊縫布置在加工面上。 根據(jù)不同的焊接方法和板厚確定合理的坡口形式。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 使用安全性方面： 避免將焊縫設計在應力容易集中的地方，特別是重要部件或承受反復載荷的焊接件，更應注意這一點。合理布置構(gòu)件的相互位置，以保證焊接件的剛性。 焊縫的根部在避免處于受拉應力的狀態(tài)。 直接傳遞負載的焊接件，采用整體嵌接為好，將工作焊縫轉(zhuǎn)為聯(lián)系焊縫。 箱形焊接結(jié)構(gòu)件應設計為折彎件的拼焊。 避免焊縫

27、過分集中，以防止裂紋、減少變形；同時，焊縫間應保持足夠的距離。 焊接端部產(chǎn)生銳角的地方，應盡量使角度變緩；薄板筋的銳角必須去掉，因為尖角處易熔化。 焊縫應交錯布置，避免交叉焊縫，特別是厚截面時更應注意。 合理安排焊縫位置，焊縫應相對構(gòu)件中性軸，或靠近中性軸，以減少收縮力矩或彎曲變形。如有困難，則應使較厚的焊縫布置在靠近中性軸，較薄的焊縫布置在另一邊。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 盡量減少焊縫的數(shù)量，在可能的情況下，用沖壓結(jié)構(gòu)代替肋板結(jié)構(gòu)，特別是對薄板結(jié)構(gòu)十分有效。 蒙皮采用接觸點焊代替熔化焊，可減少變形。 丁字接頭受集中載荷作用時，必須使集中載荷作用處有足夠的剛度。 在不同厚度鋼板的對接焊接件設計時，兩

28、板的厚度差（1）超過下列允許數(shù)值時，應在較厚板上作出單面或雙面削薄，其削薄長度L=3（1）：較薄板厚度1為25mm時，允許厚度差（1）為1mm；較薄板厚度1為59mm時，允許厚度差（1）為2mm較薄板厚度1為912mm時，允許厚度差（1）為3mm；較薄板厚度1為大于12mm時，允許厚度差（1）為4mm。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 焊接結(jié)構(gòu)組焊件設計圖樣上應表明的焊接方面的內(nèi)容： 正確完整的焊縫標注符號； 選定的焊接方法及所選用的焊接材料（焊接材料也可不標明而由工藝確定）； 焊后消除應力處理要求； 校正焊接變形要求； 焊縫質(zhì)量等級要求（如：X射線、超聲波探傷的等級要求）； 當同一圖樣上全部焊縫采用的焊接

29、方法完全相同時，焊縫符號尾部表示焊接方法的代號可省略不標注，但必須在“技術(shù)要求”中注明“全部焊縫均采用焊”等字樣；當大部分焊接方法相同時，也可在“技術(shù)要求”中注明“除圖樣中注明的焊接方法外，其余焊縫均采用焊”等字樣； 當斷續(xù)焊縫、對稱斷續(xù)焊縫、交錯斷續(xù)焊縫的段數(shù)無嚴格要求時，允許省略焊縫段數(shù)標注； 焊接工藝基礎(chǔ)知識 同種鋼材焊接時焊材選用原則： 從焊件的力學性能和化學成分方面考慮，焊材的選用原則為： 根據(jù)等強原則選擇滿足母材力學性能的焊材。 焊材的化學成分符合或接近母材。 母材中含C、S、P等有害成分較高時，應選擇抗裂性和抗氣孔性能好的焊材。 從焊件的工作條件和使用性能方面考慮，焊材的選用原則

30、為： 在承受動載荷和沖擊載荷情況下，選擇焊材時除保證強度外，對沖擊韌性、延伸率均有較高要求。 接觸腐蝕介質(zhì)的，必須根據(jù)介質(zhì)的種類、濃度、工作溫度以及區(qū)分是一般腐蝕還是晶間腐蝕等，選擇合適的焊材。 在磨損條件下，應區(qū)分是一般磨損還是受沖擊磨損，是常溫還是受高溫磨損等，選擇相應的耐磨焊材。 非常溫條件下工作時，應選擇相應的保證低溫或高溫力學性能的焊材。 十一、焊接材料的選用原則 焊接工藝基礎(chǔ)知識 從焊件的結(jié)構(gòu)特點和受力狀態(tài)考慮，焊材的選用原則為： 形狀復雜，剛性大或大厚件的焊件，焊縫金屬在冷卻時收縮應力大，容易產(chǎn)生裂紋，必須選擇抗裂性好的焊材。 受條件限制不能翻轉(zhuǎn)的焊件，須選擇能進行相應位置（或全

31、位置）焊接的焊材。 從施焊條件和設備方面考慮，焊材的選用原則為： 某些鋼材（如珠光體耐熱鋼）需焊后消除應力熱處理，但受熱處理設備條件限制（或本身結(jié)構(gòu)限制）不能進行熱處理時，應改用非母材金屬材料焊材（如奧氏體不銹鋼焊材），可不必焊后熱處理。 在狹小或通風條件差的施焊場合，應選用低塵低毒焊材。 從經(jīng)濟合理性方面考慮，焊材的選用原則為：在使用性能相同的情況下，應盡量選擇價格較低的焊材。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 異種鋼、復合鋼焊接時焊材選用原則 一般碳鋼和低合金鋼的焊接（如Q235A與Q345A、45與Q345A等）： 應使焊接接頭的強度大于被焊鋼材中最低的強度。 應使焊接接頭的塑性和沖擊韌性不低于被焊鋼材

32、。 為防止焊接裂紋，應根據(jù)焊接性較差的母材選取焊材。 低合金鋼與不銹鋼的焊接： 一般選用含Cr、Ni比母材高，塑性、抗裂性較好的奧氏體不銹鋼焊材。 對于不重要的焊件，可選用與不銹鋼相應的焊材。 焊接工藝基礎(chǔ)知識 手工電弧焊：利用電弧熱熔化焊條和局部工件，形成連接的一種焊接方法。 特點：具有靈活、機動，適用性廣泛，可進行全位置焊接；所用設備簡單、耐用性好、維護費用低等優(yōu)點。但勞動強度大，質(zhì)量不夠穩(wěn)定，決定于操作者水平。 富氬氣體保護焊：利用富氬氣體（80%Ar+20%CO2）進行保護，以燃燒于工件與焊絲間的電弧做熱源的一種焊接方法。 特點：成本低，為埋弧焊和手工焊的40%左右，質(zhì)量較好，生產(chǎn)效率

33、高，操作性能好，大電流時飛濺較大，成型不夠美觀，設備較復雜。 鎢極氬弧焊：利用高熔點鎢棒作為一個電極，以工件作為另一個電極，并利用氬氣作為保護介質(zhì)的一種焊接方法。簡稱TIG焊。 特點：熱量集中，熔池小，焊接速度快，熱影響區(qū)窄，焊接變形小，電弧穩(wěn)定，飛濺小，成形美觀，設備較貴。 氣焊：利用可燃氣體與氧氣混合燃燒的火焰所產(chǎn)生的高熱（可達3000）熔化焊件和焊絲進行焊接的一種焊接方法。 十二、目前公司主要的焊接方法 焊接工藝基礎(chǔ)知識 整個公司目前的焊接裝備與同行競爭企業(yè)比較還相對滯后。同行企業(yè)于90年代初期就開始采用焊接機器人進行產(chǎn)品的焊接，90年代中期開始大規(guī)模采用這種先進的制造技術(shù)進行金屬結(jié)構(gòu)件

34、的焊接自動化生產(chǎn)。采用焊接專機、弧焊機器人等自動化焊接方法進行生產(chǎn)，已成為一個企業(yè)結(jié)構(gòu)件制作能力的象征。公司目前只有平地機前機梁焊接專機、滾輪焊接專機、攪拌車（站）筒體焊接操作機、起重機各節(jié)臂焊接專機、轉(zhuǎn)塔臺環(huán)焊專機等幾臺半自動焊接設備，少部分關(guān)重件配置了焊接變位機，基本上還是以手工焊接為主，暫未配置弧焊機器人。 同行業(yè)狀況： 廣西柳工于上世紀九十年代就購置了4臺igm弧焊機器人用于焊接裝載機前車架中的主焊縫。 江蘇常林采用一臺igm弧焊機器人焊接裝載機前車架主要焊縫，主要部件都配置了焊接變位機 。 陜建采用了兩臺igm弧焊機器人用于攤鋪機熨平板架的焊接。 天工采用兩臺瑞典ABB公司的弧焊機器

35、人（IRB2400型）用于平地機牽引架和前機架的焊接。 十三、目前公司焊接生產(chǎn)狀況十四、世界焊接技術(shù)發(fā)展趨勢 焊接工藝基礎(chǔ)知識 隨著焊接技術(shù)迅速發(fā)展，從過程的控制到焊接工藝及裝備都不斷有新的突破，為焊接生產(chǎn)向優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的方向發(fā)展提供了前所未有的良好條件。焊接過程的機械化、自動化是機械企業(yè)焊接生產(chǎn)技術(shù)改造的主要方向。 目前較先進的焊接技術(shù)： 弧焊機器人焊接系統(tǒng)（工作站） 激光焊接技術(shù) 變位焊接技術(shù) 焊接工藝基礎(chǔ)知識 弧焊機器人焊接的特點： 焊接過程穩(wěn)定：可以保證產(chǎn)品焊接質(zhì)量的穩(wěn)定和提高。 生產(chǎn)效率高：焊接實際生產(chǎn)操作時間長，最少占整個操作過程時間的70%以上，能提高生產(chǎn)效率一倍以上。 定

36、位精度高（可達0.010.02mm）：采用先進的傳感技術(shù)（如激光跟蹤傳感器、電弧傳感器及噴嘴傳感器等）全程跟蹤和控制焊接操作過程，能保證焊縫不焊偏以及焊縫的平直度，從而能夠有效的保證產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，特別是能夠大大提高焊縫的表面質(zhì)量，并能降低對工人操作技術(shù)的要求。 設備柔性高：可縮短產(chǎn)品改型換代的準備周期，并減少相應的設備投資。 能減輕勞動強度。 可在特殊環(huán)境中進行焊接作業(yè)。 焊接工藝基礎(chǔ)知識弧焊機器人 焊接工藝基礎(chǔ)知識 激光是一束高能量密度的熱能源，因此采用激光從事焊接作業(yè)，其熱交換熱量遠比熱傳導和熱幅射的能量高。為此它不僅可以使被焊接材料迅速熔化，同時還可以使其一部分得到汽化，這樣就可以使焊

37、接生產(chǎn)相對能耗小，易于進行高速焊接。 目前激光焊接技術(shù)較成熟的是使用1l0kw間的中等功率激光器用于低合金鋼以及特種合金鋼的焊接。 對于10kw以上的大功率的激光器正處在研究應用推廣階段，功率達到20kw的二氧化碳激光器，一次可以焊接20mm的厚鋼板 。 激光焊接技術(shù) 焊接工藝基礎(chǔ)知識 激光焊接的特點： 焊接速度快：激光的高能量可使焊接材料快速熔化 焊接質(zhì)量高：快速熔化產(chǎn)生的汽化現(xiàn)象可改善焊接質(zhì)量 應用范圍廣：可焊接各種難熔的金屬、非金屬材料 可以不用焊料，對焊縫材質(zhì)不稀釋、不污染 生產(chǎn)效率高，操作控制方便 變位焊接技術(shù) 變位焊接技術(shù)指工件在焊接過程中，通過將工件位置變動（旋轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)），使焊縫

38、處于平焊或船形焊狀態(tài)，從而使焊接操作過程簡單，降低對操作者的要求，更易保證焊接質(zhì)量，特別是焊縫外觀質(zhì)量可得到可靠保證。 焊接工藝基礎(chǔ)知識變位焊接 各種焊接方法比較分析 焊接工藝基礎(chǔ)知識 主要焊接方法及原理比較 焊接方法手工焊變位焊接專機焊接機器人焊接激光焊接特點人工操作，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，隨機性較大適應范圍廣，可根據(jù)焊接需要調(diào)整相應工件位置一般適應于特殊工件的焊接焊接不同的工件將增加輔助設備，投資比較大可焊接20mm以下鋼板，但在薄板焊接領(lǐng)域（如汽車行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)）適應較廣生產(chǎn)效率較低較高較高高高焊接質(zhì)量一般較好較好好好設備投資（萬元）252030160280220300適應范圍廣廣窄較廣較廣對

39、工件組裝要求低低較低高高生產(chǎn)成本低低較低較高較高 焊接工藝基礎(chǔ)知識 主要機器人焊接系統(tǒng)廠家及性能比較 生產(chǎn)廠家奧地利IGM瑞典ABB神鋼ARCMAN首鋼莫托曼設備價格（萬元）17522019024015017580120糾偏功能好好較好稍差對工件的組裝、定位精度要求較高較高較高高配套零件加工精度要求較高較高較高高配套設備投資及加工費用較高較高較高高謝 謝 !鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試規(guī)則第一十三條：焊接操作技能考試應從焊接方法、試件材料、焊接材料及試件形式等方面進行考核。 焊接方法及代號見表1， 焊條類別代號及適用范圍見表2， 試件鋼號分類及代號見表3， 各種試件形式、位置及代號見表4， 焊

40、接要素及代號見表5。表1焊接方法及代號焊接方法代號焊條電弧焊SMAW鎢極氣體保護焊GTAW熔化極氣體保護焊GMAW（含藥芯焊絲電弧焊FCAW）埋弧焊SAW（一）、“2002年考規(guī)”對八種焊接方法的焊工考試作出規(guī)定，除此以外的焊接方法都按四十三條規(guī)定進行考試。藥芯焊絲電弧焊考試規(guī)定與熔化極氣體保護焊相同，常用半自動與自動焊方式( 實質(zhì)上是手工焊與機械焊）。堆焊不能稱為焊接方法，只是焊接方法的運用，各種焊接方法焊接操作技能考試規(guī)定也適用于堆焊的運用。對于焊接方法按“2002年考規(guī)”分為手工焊接和機械化焊接兩種方法；對焊工操作技能“2002年考規(guī)”分為手工和焊機操作技能兩種。 對試件對接形式分為板材

41、對接焊縫、管材對接焊縫和管板角接頭試件三種。焊接不銹鋼復合鋼之間焊縫及過渡焊縫的焊工，應取得耐蝕堆焊資格表2焊條類別、代號及范圍焊條類別焊條類別代號相應型號牌號適用焊件的焊條范圍鈦鈣型F1EXX03J422/J502F1纖維素型鈦型F2EXX10J505GXF1、F2鈦型、鈦鈣型F3EXXX(X)-16/-17G202F1、F3低氫型、堿性F3JEXX15/-16J427/J507R507/R307F1、F3、F3J鈦型、鈦鈣F4EXXX(X)-16/-17A132/A302F4堿性F4JEXXX(X)-16/-17A137/A307F4、F4J.二、鍋爐、壓力容器和壓力管道使用國產(chǎn)焊條所執(zhí)行

42、的國家標準有三個：GB/T9831995， GB/T51171995， GB/T51181995，行業(yè)標準一個： JB/T47472002。表2焊條代號、類別及適用范圍F1鈦鈣型EXX03F1（J422、J502) GB/ T5117 這類焊條為鈦鈣型，藥皮中含30%以上的氧化鈦和20%以下的鈣或鎂的碳酸鹽礦，熔渣流動性良好，脫渣容易，電弧穩(wěn)定熔池適中，飛濺少，焊波整齊。這類焊條適用于全位置焊接，焊接電流為交流或直流正、反接，主要焊接較重要的碳鋼結(jié)構(gòu)。F2纖維素型EXX10，EXX11，（GB/T5117）EXX10X，EXX11X， （GB/T5118） EXX10、 EXX10X型焊條為高

43、纖維素鈉型藥皮中纖維素含量較高，電弧穩(wěn)定，焊接時有機物在電弧區(qū)分解產(chǎn)生大量的氣體，保護熔敷金屬，電弧吹力大，熔深較深。熔化速度快，熔渣少，脫渣容易，熔渣覆蓋較差，通常限制采用大電流焊接。這類焊條適用于全位置焊接，特別適用于立焊、仰焊的多道焊和有較高射線檢測要求的焊縫，也可用于向下立焊，焊接電流為直流反接。 如J505GX （GB/T5118） 適用焊件的焊條范圍：F1、F2F3鈦型、鈦鈣型型號：（GB/T983)EXXX（X）16型焊條（G202),藥皮可以是堿性的，也可以是鈦型或鈦鈣型。適用于交流或直流焊接，為了在交流施焊時獲得良好的電弧穩(wěn)定性，這類焊條藥皮中一般都含有易電離元素如鉀，直徑不

44、大于4.0mm的焊條可用于全位置焊接 。適用焊件的焊條范圍：F1、F3。 F3J低氫型、堿性 GB/T5117 J426 、J506、J507 GB/T5118J427、J507、J507RH GB/T983G207EXX15、EXX15X型焊條，這類焊條為低氫鈉型。藥皮主要組成物是碳酸鹽礦和螢石，堿度較高，熔渣流動性好，焊接工藝性能一般，焊波較粗，角焊縫略凸，熔深適中，脫渣性能好，焊接時要求焊條干燥，并采用短弧焊。這類焊條可全位置焊接，焊接電流為直流反接。這類焊條的熔敷金屬具有良好的抗裂性能和力學性能。 EXX16、EXX18X型焊條，這類焊條為低氫鉀型藥皮。在與EXX15、 EXX15X型

45、焊條藥皮基本相似的基礎(chǔ)上添加了穩(wěn)弧劑，如鉀水玻璃等，電弧穩(wěn)定，工藝性能、焊接位置與EXX15型焊條相似，焊接電流為交流或直流反接。這類焊條的熔敷金屬具有良好的抗裂性能和力學性能。適用焊件的焊條范圍：F1、F3、F3JF4鈦型、鈦鈣型GB/T983EXXX（X）15EXXX（X）17（A132、A302） GB/T983F4J GB/T983EXXX（X）15EXXX（X）17（A137）（A307）上述三個焊條國家標準都是等效采用美國國家標準，所謂等效采用則是將國外標準的技術(shù)內(nèi)容全部照搬，只是計量單位從英制改為中國習慣采用的公制。當焊工考試時若采用了美國焊條，便可直接按（2002考規(guī)）表2的規(guī)

46、定將美國焊條劃入相應的類別中。GB/T9831995等效ANSI/AWSA5.41992不銹鋼手工電弧焊焊條GB/T51171995等效ANSI/AWSA5.11991碳鋼藥皮電焊條規(guī)程 GB/T51181995等效ANSI/AWSA5.51981低合金鋼藥皮電焊條規(guī)程三、試件母材鋼號及代號見表3焊工焊接操作技能考試是要求焊工按照評定合格的焊接工藝施焊出沒有超標缺陷的焊縫。從焊接缺陷角度出發(fā)，焊工焊接操作技能與母材鋼號沒有關(guān)系，對于焊條電弧焊，焊工焊接操作技能與藥皮類別密切相關(guān)。但因鋼材合金成分不同造成焊接性能不同，施焊時所采取的焊接工藝措施不一樣，從焊接工藝復雜程度出發(fā)而將試件母材鋼號進行分

47、類，并制定出替代規(guī)則，手工焊焊工焊接操作技能也相應分成四個等級。表3試件鋼號分類及代號表類別代號典型鋼號示例碳素鋼Q195、Q215、Q235、10、20、20R、20G、20gHP245、HP265、L175、L210、S205低合金鋼HP295、HP325、L245、L290、馬氏體鋼鐵素體不銹鋼奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼表3中鋼號都是鍋爐、壓力容器、壓力管道和氣瓶現(xiàn)行標準中所列鋼號。GB66531994焊接氣瓶用鋼板中所列氣瓶用鋼的牌號都用“HP”打頭，例如HP245、HP365?！?45”表示鋼材屈服點s 下限值。氣瓶用鋼的化學成分都有控制范圍。SY52971991石油天然氣輸送管道用直

48、縫電阻焊鋼管中所列的鋼種等級都用“S”打頭，例如S240、S480?！?40表示該等級鋼種的t0.5下限值， （規(guī)定總伸長應力即試樣標距長度上產(chǎn)生0.5%的總伸長所需的拉應力）對于每個等級鋼種化學成分都有控制范圍?！癎B/T97111999石油天然氣輸送鋼管交貨技術(shù)條件中所列的鋼種等級都用“L”打頭，例如L175、L155。155”表示該等級鋼種的Rt0.5下限值，對于每個等級鋼種化學成分都有控制范圍。碳素鋼（類）：焊接性能良好，大多數(shù)情況下焊前不要求預熱，焊后不要求后熱，部分鋼號因為沒有沖擊要求，因而也不需要控制線能量。低合金鋼（類）：這類鋼號焊前要求預熱，焊后要求后熱，而且有沖擊試驗要求，

49、因而要求控制線能量上限。馬氏體鋼、鐵素體不銹鋼（類）：這類鋼焊接裂紋傾向較大，焊前不要求預熱，焊后要進行熱處理，焊接工藝要求嚴格，要求控制焊接線能量范圍。1Co5Mo與1Co9Mo1是代表這一類別鋼號， 1Co5Mo鋼供貨狀態(tài)的金相組織與熱處理狀態(tài)有關(guān)。即便退火供貨時為珠光體，在焊后其焊縫與熱影響區(qū)將出現(xiàn)馬氏體組織，所以將它列入類。奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼（類）：這類鋼材用相應的焊條施焊時熔池不易攤開，熔滴過渡不暢特點與碳鋼、低合金鋼很不同，故另列一類。表3內(nèi)所列鋼號只是典型鋼號示例，包含了鍋爐、壓力容器、壓力管道標準中所列鋼號。對于沒有列入表3的鋼號（例如新鋼號、國外鋼號）可根據(jù)第四十四條規(guī)

50、定由焊工考委會將其列入相應類別中。對焊機操作工來講，焊接操作技能考試是考核焊工掌握焊機能力，焊接過程“自動”完成與鋼號無關(guān)，焊機操作工用某一鋼號經(jīng)焊接操作技能考試合格后，則焊接所有鋼號都可免除考試。表4試件形式、位置及代號見圖： 表4試件形式、位置及代號試件形式試件位置代號板材對接焊縫平焊1G橫焊2G立焊3G仰焊4G管材對接焊縫試件水平轉(zhuǎn)動1G垂直固定2G向上焊水平固定向下焊5G5GX向上焊45固定向下焊6G6GX管板角接頭試件水平轉(zhuǎn)動2FRG垂直固定平焊2FG垂直固定仰焊4FG水平固定5FG45固定6FG第十四條焊接操作技能考試合格的焊工，當試件鋼號或焊材變化時，屬下列情況之一的不需重新進行

51、焊接操作技能考試：（一）手工焊焊工采用某類別鋼號經(jīng)焊接操作技能考試合格后，焊接該類別其它鋼號時；（二）手工焊焊工采用任一鋼號，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，焊接該類別鋼號與類別代號較低鋼號所組成的異種鋼號焊接接頭時；（三）除類外，手工焊焊工采用某類別任一鋼號，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，焊接較低類別鋼號時；（四）焊機操作工采用某類別任一鋼號，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，焊接其它類別鋼號時；（五）變更焊絲鋼號（或型號）、藥芯焊絲類型、焊劑型號、保護氣體種類和鎢極種類時；第十五條經(jīng)焊接操作技能考試合格的焊工，屬下列情況之一的，需重新進行焊接操作技能考試：、改變焊接方法；、在同一焊接方法中，手工焊考試合格，

52、從事焊機操作工時；、在同一種焊接方法中，焊機操作考試合格，從事手工焊工作時；、表五中焊接要素（代號）01、02、03、04、06和08之一改變時；、焊件焊接位置超出表11規(guī)定的適用范圍時。表5焊接要素及代號 焊接要素要素代號手工焊鎢極氣體保護焊填充金屬焊絲無01實芯02藥芯03機械化焊鎢極氣體保護焊自動穩(wěn)壓系統(tǒng)有04無05自動跟蹤系統(tǒng)有06無07每面坡口內(nèi)焊道單道08多道09焊接要素實際上是影響焊工焊接操作技能的工藝因素和條件，增加表5焊接要素及代號是“2002年考規(guī)”特點，從表5可見，分兩種情況：一是手工焊，只對鎢極氣體保護焊填充金屬規(guī)定了三種情況（無焊絲、實芯、藥芯焊絲）；二是機械化焊對鎢

53、極氣體保護焊的自動穩(wěn)壓系統(tǒng)和其他焊接方法的自動跟蹤系統(tǒng)及單道焊、多道焊重新考試規(guī)定?！氨?中焊接要素（代號）01、02、03、04、06和08之一改變時”這一句話中說明 表5中共有9個焊接要素，只有上述6個焊接要素改變時，需要重新進行焊接操作技能考試，要素改變的含義是：01改變含義：手工鎢極氣體保護焊增加或取消填充金屬焊絲。02改變含義：手工鎢極氣體保護焊從實芯填充金屬焊絲變?yōu)樗幮咎畛浣饘俸附z，或取消填充金屬焊絲。 03改變含義：手工鎢極氣體保護焊從藥芯填充金屬焊絲變?yōu)閷嵭咎畛浣饘俸附z，或取消填充金屬焊絲。 04改變含義：自動鎢極氣體保護焊取消自動穩(wěn)壓系統(tǒng)；06改變含義：所有機械化焊接方法取消

54、自動跟蹤系統(tǒng)。08改變含義：所有機械化焊接方法在每面坡口內(nèi)從單道焊變?yōu)槎嗟篮?。焊縫金屬中的焊層與焊道是兩個概念，其定義可看GB/T33751994焊接術(shù)語，在圖A所示焊縫中有四個焊層6條焊道，在圖B所示焊縫中有兩個焊層2個焊道。 圖B 表5中“08”和“09”是指“每面坡口內(nèi)焊道”。如圖C所示雙面坡口的焊縫內(nèi)，正面為單道，而背面為多道。 圖A圖C第十六條焊接操作技能考試可以由一名焊工在同一試件上采用一種焊接方法進行，也可以由一名焊工在同一試件上采用不同焊接方法進行組合考試；或由兩名（或以上）焊工在同一試件上采用相同或不同焊接方法進行組合考試。由三名（含三名）以上焊工的組合考試試件，厚度不得小于

55、20mm。例一、如16MnR，板厚12mm，平焊對接、一焊工用實芯焊絲，鎢極氣體保護焊打底2mm，焊條電弧焊用低氫型焊條蓋面10mm?？荚嚭细窈螅淳哂袃蓚€項目：GTAW1G-2-02SMAW1G（K）10F3J例二、一管板角接頭試件，管外徑為57，材質(zhì)為20號鋼，壁厚4mm；板厚12mm，材質(zhì)為16MnR，垂直固定，一焊工用實芯焊絲鎢極氣體保護焊打底2mm，再用低氫型焊條電弧焊焊完，考試合格后，他即具有兩個項目：GTAW/2FG2/5702SMAW/2FG（K）10/57F3J 手工焊焊工進行焊接操作技能考試合格時，焊條熔敷金屬成分和組織應與試件母材類同，不得用奧氏體不銹鋼焊條或雙相鋼焊條

56、焊接、類鋼號。當使用GB/T983中的焊條進行耐蝕堆焊時，手工焊焊工采用某類別任一鋼號作基層經(jīng)操作技能考試合格后，在較低類別鋼號上堆焊時不需重新進行焊接操作技能考試。手工焊焊工采用類中任一鋼號經(jīng)焊接操作技能考試合格后，當使用奧氏體不銹鋼焊條或雙相鋼焊條焊接、類鋼焊件時不需重新進行焊接操作技能考試。第十七條考試試件試件形式各種試件形式如圖所示，包括：對接焊縫試件、管板角接頭試件、堆焊試件。管板角接頭形式見圖4。對接焊縫試件、管板角接頭試件分帶襯墊和不帶襯墊兩種。雙面焊、部分焊透的對接焊縫和部分焊透的管板角接頭均視為帶襯墊。焊接操作技能考試試件分為：對接焊縫試件（下分板材對接焊縫試件和管材對接焊縫

57、試件），管板角接頭試件，和堆焊試件。對接焊縫是鍋爐、壓力容器、壓力管道中最大量使用的焊縫形式，可將角焊縫看作坡口角度為90的對接焊縫，從焊工熔敷焊縫金屬過程而言，角焊縫與對接焊縫是極其相似的，焊工采用對接焊縫試件經(jīng)焊接操作技能考試合格后在一定條件下適用于焊接角焊縫，“2002考規(guī)”中不再設角焊縫試件。第十八條手工焊焊工采用對接焊縫試件，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，適用于焊件金屬厚度范圍見表7。t為每名焊工、每種焊接方法在試件上的對接焊縫金屬厚度（余高不計），當某焊工用一種焊接方法考試且試件截面全焊透時，t與試件母材T相等。表7手工焊對接焊縫適用于對接焊縫焊件焊縫金屬厚度范圍mm焊縫形式試件母材厚

58、度T適用于焊件焊縫金屬厚度最小值最大值對接焊縫 12不限2t 12不限不限（注）注：t不得小于12mm，且焊縫不得少于3層例SMAW1G8F3J焊條電弧焊，材質(zhì)、類，水平位置，焊縫金屬厚度16mm ,低氫型焊條施焊。（如果為T16則）GTAW 1G302手工鎢極氣體保護焊，實芯焊絲，材質(zhì)、類，水平位置，焊縫金屬厚度6mm。 （如果為T6則） 、手工焊焊工采用管材對接焊縫試件，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，適用于管材對接焊縫焊件外徑范圍見表8；適用于焊縫金屬厚度范圍見表7。 表8手工焊管材對接焊縫試件適用于對接焊縫焊件外徑范圍mm管材試件外徑D適用于管材焊件外徑范圍最小值最大值25D不限25D762

59、5不限7676不限300（注）76不限注：管材向下焊試件例：SMAW1G2/25F3J焊條電弧焊，材質(zhì)、類，水平轉(zhuǎn)動，焊縫金屬厚度4mm ,管外徑25mmn。（對244.5的管？）GTAW1G2/2502手工鎢極氣體保護焊，實芯焊絲，材質(zhì)、類，水平轉(zhuǎn)動，焊縫金屬厚度4mm ,管外徑25mmn。 、手工焊焊工采用管板角接頭試件，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，適用于管板角接頭焊件范圍見表9，當某焊工用一種焊接方法考試且試件截面全焊透時，t與試件板材厚度S0相等。表9手工焊管板角接頭試件適用于管板角接頭焊件范圍mm管板角接頭試件管外徑D適用焊件范圍管外徑管壁厚度焊件焊縫金屬厚度最小值最大值最小值最大值2

60、5D不限不限不限當S012時2t當S0 12時（注）不限25D7625不限不限7676不限不限注：當S012時，t應不小于12mm，且焊縫不得少于3層例SMAW/-2FG8/57F3J焊條電弧焊，類和類材料相焊，管574，管板角焊縫，焊縫金屬厚度t16mm，焊條為低氫型。如果，或板厚18mm以上？ 例GTAW/-2FG-3/57-02 手工鎢極氣體保護焊，實芯焊絲， 類和類材料相焊，管板角焊縫，焊縫金屬厚度6mm。（如果？）、焊機操作工采用對接焊縫試件或管板角接頭試件考試時，母材厚度T或S0自定，經(jīng)焊接操作技能考試合格后，適用于焊件焊縫金屬厚度不限。例SAW1G（K）07/08例 SAW1G（