研發(fā)人員焊接培訓(xùn)教程12月上海第1頁/共78頁2

目錄

一、焊接基本概念二、焊接方法分類三、焊接過程的特點(diǎn)及影響四、常用金屬材料的焊接性能五、焊接接頭的基本形式及其選擇六、介紹GB/T324《焊縫符號(hào)表示方法》七、介紹GB/T12212《技術(shù)制圖焊縫符號(hào)的尺寸、比例及簡化表示法》八、介紹Q/SY2006-2005《焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)通用標(biāo)準(zhǔn)》九、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與要求十、焊縫探傷檢驗(yàn)基本方法簡介第2頁/共78頁3一、焊接基本概念焊接：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(shí)現(xiàn)原子之間結(jié)合的加工方法。促進(jìn)原子或分子之間產(chǎn)生結(jié)合和擴(kuò)散的方法是加熱或加壓，或兩者并用。兩件可為同種或異種材料（金屬和非金屬）第3頁/共78頁4二、焊接方法分類根據(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(hù)焊、激光焊等。其中又分為熔化極和非熔化極。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。釬焊：是硬釬焊和軟釬焊的總稱。其主要特點(diǎn)是母材不熔化。

第4頁/共78頁5三、焊接過程的特點(diǎn)及影響熱作用局部性：與熱處理不同，屬于不均勻加熱。瞬時(shí)間性：熱源以一定速度（300mm/min左、右）移動(dòng)，加熱速度達(dá)到1500℃/S，短時(shí)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(dǎo)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(yīng)，造成不完全偏析、氣孔、夾雜等缺陷。由于熱傳導(dǎo)過程，使焊縫區(qū)域金屬產(chǎn)生淬硬、脆化、軟化等組織。由于不均勻加熱及冷卻，產(chǎn)生不均勻應(yīng)力和變形，形成裂紋。第5頁/共78頁6

概念：金屬材料的焊接性能是指材料對焊接加工的適應(yīng)性；即指金屬用一定的焊接方法和在一定的工藝要求下能否獲得優(yōu)良接頭的性能和該接頭能否在使用條件下可靠地運(yùn)行的性能。使用焊接性：焊接接頭或整個(gè)結(jié)構(gòu)滿足產(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(shí)也與許多焊接工藝條件有關(guān)。四、常用金屬材料的焊接性能第6頁/共78頁7金屬材料的焊接性能與金屬材料的化學(xué)成分有很大關(guān)系；一般用碳當(dāng)量的大小來衡量:碳當(dāng)量（CE）＜0.4%時(shí)，鋼材的淬硬傾向不明顯，可焊性優(yōu)良，焊接時(shí)不必預(yù)熱。碳當(dāng)量（CE）=0.4%~0.6%時(shí)，鋼材的淬硬傾向逐漸明顯，需要采取適當(dāng)預(yù)熱，控制線能量等工藝措施。碳當(dāng)量（CE）＞0.6%時(shí)，淬硬傾向強(qiáng)，可焊性不好。判斷鋼的可焊性最簡單的方法是碳當(dāng)量法，是根據(jù)化學(xué)成分對鋼材熱影響區(qū)淬硬性的影響程度，粗略評價(jià)焊接時(shí)產(chǎn)生冷裂縫傾向及脆化傾向的一種估價(jià)方法。碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼常用的碳當(dāng)量公式如下：

CE=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15第7頁/共78頁8影響材料焊接性的主要因素：材料因素：物理性能：熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率、熱容量等?；瘜W(xué)性能：對氫、氮的敏感程度。工藝因素：焊接方法、工藝參數(shù)、焊接順序、預(yù)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(shè)計(jì)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(fù)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。第8頁/共78頁9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：

五、焊接接頭及形式對接接頭有Ⅰ形坡口、V形坡口、X形坡口、U形坡口、單邊U形坡口、雙面U形坡口等形式。第9頁/共78頁10

T形接頭：

T形接頭坡口有I形坡口、單邊V形、K形以及雙U形坡口等四種形式。第10頁/共78頁11

角接接頭：

角接接頭有I形坡口、單邊V形坡口、V形坡口及K形坡口等四種形式。第11頁/共78頁12搭接接頭：搭接接頭有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：第12頁/共78頁13

對接坡口型式選擇見表：第13頁/共78頁14接頭的選擇原則：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)、大小（如拉伸、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(zhǔn)備和焊接費(fèi)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(fèi)用高）。盡可能減少金屬填充量。減少焊接變形。保證焊接可達(dá)性。不同位置的焊接操作要求。第14頁/共78頁15六、介紹GB/T324-2008《焊縫符號(hào)表示方法》本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO1553焊縫在圖樣上的符號(hào)表示法第15頁/共78頁16第16頁/共78頁17第17頁/共78頁18第18頁/共78頁19第19頁/共78頁20第20頁/共78頁21第21頁/共78頁22第22頁/共78頁23第23頁/共78頁24第24頁/共78頁25第25頁/共78頁26第26頁/共78頁27第27頁/共78頁28第28頁/共78頁29第29頁/共78頁30第30頁/共78頁31第31頁/共78頁32第32頁/共78頁33第33頁/共78頁34第34頁/共78頁35第35頁/共78頁36第36頁/共78頁37第37頁/共78頁38第38頁/共78頁39第39頁/共78頁40第40頁/共78頁41七、GB/T12212《技術(shù)制圖焊縫符號(hào)的尺寸、比例及簡化表示法》

該標(biāo)準(zhǔn)與GB/T324配套使用。第41頁/共78頁42第42頁/共78頁43第43頁/共78頁44第44頁/共78頁45第45頁/共78頁46第46頁/共78頁47第47頁/共78頁48第48頁/共78頁49綜合示例見GB/T12212表8圖20第49頁/共78頁50焊接結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：在設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)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(shè)計(jì)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(jī)械加工；焊接變形和焊接應(yīng)力能減至最少；能為焊接操作者創(chuàng)造良好的勞動(dòng)條件；結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)成本低，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(jì)合理性、使用安全性。下面就一些具體的事項(xiàng)說明如下：八、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與要求第50頁/共78頁51制造合理性方面：焊接件應(yīng)具有好的定位基準(zhǔn)——保證組裝的可操作性?？紤]焊接時(shí)操作方便，結(jié)構(gòu)特殊更應(yīng)考慮焊縫的布置，在設(shè)計(jì)圖1結(jié)構(gòu)中應(yīng)保證焊接作業(yè)時(shí)的最小間距L；在圖2中（a）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，（b）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。毛坯上與其他件連接的部分應(yīng)離開焊縫至少3mm。第51頁/共78頁52焊縫的位置應(yīng)使焊接設(shè)備的調(diào)整次數(shù)和工件的翻轉(zhuǎn)次數(shù)為最少。

經(jīng)濟(jì)合理性方面：考慮最有效的焊接位置，以最小量焊接達(dá)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(diǎn)，盡量設(shè)計(jì)為平焊、橫焊，避免立焊、仰焊。第52頁/共78頁53正確選用角焊縫的計(jì)算厚度。角焊縫在較小的負(fù)載下，不必計(jì)算強(qiáng)度，可按經(jīng)驗(yàn)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k≥0.6δ；雙面角焊縫k≥0.3δ。一般k不應(yīng)超過12mm，根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算k值需大于12mm時(shí)，應(yīng)選擇其他形式的焊縫。第53頁/共78頁54

根據(jù)不同的焊接方法和板厚確定合理的坡口形式：如V形坡口焊縫制備簡單，但焊接工作量大，使焊接成本提高；X形坡口焊縫，制備較復(fù)雜，但焊接工作量小，在對接焊縫中可適當(dāng)選用，在角焊縫中雙面角焊縫填充金屬小，并能承受較高負(fù)載，變形也小，應(yīng)優(yōu)先采用。使用安全性方面：避免將焊縫設(shè)計(jì)在應(yīng)力容易集中的地方，特別是重要部件或承受反復(fù)載荷的焊接件，更應(yīng)注意這一點(diǎn)。合理布置構(gòu)件的相互位置，以保證焊接件的剛性。第54頁/共78頁55焊縫的根部在避免處于受拉應(yīng)力的狀態(tài)。

直接傳遞負(fù)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。第55頁/共78頁56

箱形焊接結(jié)構(gòu)件應(yīng)設(shè)計(jì)為折彎件的拼焊。避免焊縫過分集中，以防止裂紋、減少變形；同時(shí)，焊縫間應(yīng)保持足夠的距離。第56頁/共78頁57

焊接端部產(chǎn)生銳角的地方，應(yīng)盡量使角度變緩；薄板筋的銳角必須去掉，因?yàn)榧饨翘幰兹刍?/p>

焊縫應(yīng)交錯(cuò)布置，避免交叉焊縫，特別是厚截面時(shí)更應(yīng)注意。第57頁/共78頁58合理安排焊縫位置，焊縫應(yīng)相對構(gòu)件中性軸對稱，或靠近中性軸，以減少收縮力矩或彎曲變形。如有困難，則應(yīng)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。

盡量減少焊縫的數(shù)量，在可能的情況下，用沖壓結(jié)構(gòu)代替筋板結(jié)構(gòu)，特別是對薄板結(jié)構(gòu)十分有效。第58頁/共78頁59

丁字接頭受集中載荷作用時(shí)，必須使集中載荷作用處有足夠的剛度。。第59頁/共78頁60在不同厚度鋼板的對接焊接件設(shè)計(jì)時(shí)，兩板的厚度差（t2-t1）超過下列允許數(shù)值時(shí)，應(yīng)在較厚板上作出單面或雙面削薄，其削薄長度為L=3（t2-t1）：較薄板厚度t1為2~5mm時(shí)，允許厚度差（t2-t1）為1mm；較薄板厚度t1為5~9mm時(shí)，允許厚度差（t2-t1）為2mm較薄板厚度t1為9~12mm時(shí)，允許厚度差（t2-t1）為3mm；較薄板厚度t1為大于12mm時(shí)，允許厚度差（t2-t1）為4mm。第60頁/共78頁61Q/SY2006-2005《焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)通用標(biāo)準(zhǔn)》在標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)產(chǎn)品構(gòu)件的受力情況以及重要性，把焊縫分為A、B、C、D等四大類。

A類：承受動(dòng)載、沖擊載荷、作為高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件以及使用高強(qiáng)鋼板時(shí)的焊縫（如：泵車臂架、支腿、布料桿立柱、起重機(jī)各節(jié)臂和支腿、銑刨機(jī)支腿等）。

B類：承受高壓的焊縫（如：液壓油缸、高壓油管等焊縫）。

C類：主要部件的焊縫（如：拖泵車架、轉(zhuǎn)臺(tái)；攤鋪機(jī)機(jī)架、熨平板架；平地機(jī)前后機(jī)架；壓路機(jī)前后車架、滾輪等），密封焊縫（如：各產(chǎn)品油箱、水箱等）以及如攤鋪機(jī)覆蓋件、平地機(jī)機(jī)罩等影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量的焊縫。

D類：配焊焊縫和其它結(jié)構(gòu)焊縫。第61頁/共78頁62A類對接焊縫分級(jí)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：

第62頁/共78頁63第63頁/共78頁64A類對接焊縫分級(jí)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：第64頁/共78頁65

A類對接焊縫分級(jí)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)第65頁/共78頁66A類對接焊縫分級(jí)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)第66頁/共78頁67B類對接焊縫分級(jí)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)第67頁/共78頁68

B類對接焊縫分級(jí)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)第68頁/共78頁69B類對接焊縫分級(jí)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：第69頁/共78頁70B類對接焊縫分級(jí)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：第70頁/共78頁71●B類對接焊縫分級(jí)檢