中國(guó)焊接協(xié)會(huì)發(fā)布I I1范圍 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)與定義 24一般要求 5工藝要求 46焊接質(zhì)量要求 77焊接檢驗(yàn) 附錄A(資料性)焊接工藝規(guī)程 1本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件由中國(guó)焊接協(xié)會(huì)提出并歸口。本文件起草單位：江西昌景航空制造有限公司、南昌航空大學(xué)、中焊科技發(fā)展(哈爾濱)有限公司、北部灣大學(xué)、河北創(chuàng)力機(jī)電科技有限公司、南昌職業(yè)技術(shù)大學(xué)、中國(guó)機(jī)械總院集團(tuán)鄭州機(jī)械研究所有限公司、廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院。本文件主要起草人：張?bào)w明、鄭敏、陳玉華、申洋、徐宇欣、王善林、李旭、武鵬博、秦建、黎泉、方乃文、馮志強(qiáng)、牛董山鈺、陳昊睿。本文件適用于板厚范圍為≤12mm的鈦合金板材和型材的等離子弧焊接，鈦合金管的等離子弧焊接僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本GB/T2650金屬材料焊縫破壞性試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)GB/T3075金屬材料疲勞試驗(yàn)軸向力控制方法GB/T3323.1焊縫無損檢測(cè)射線檢測(cè)第1部分：X和伽瑪射線的膠片技術(shù)GB/T9445無損檢測(cè)人員資格鑒定與認(rèn)證GB/T18851.1無損檢測(cè)滲透探傷第1部分：總則GB/T26955金屬材料焊縫破壞性試驗(yàn)焊縫宏觀和微觀檢驗(yàn)2GB/T32259焊縫無損檢測(cè)熔焊接頭目視檢測(cè)T/CWAN0009焊接術(shù)語(yǔ)熔化焊4.1人員4.1.3焊接檢驗(yàn)人員應(yīng)經(jīng)過相關(guān)檢驗(yàn)知識(shí)理論學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，并取得相應(yīng)的資格證書，且證書應(yīng)在有效期4.2.5相關(guān)設(shè)備連入的電源網(wǎng)路電壓波動(dòng)范圍不應(yīng)超過額定值的±10%,否則應(yīng)配備穩(wěn)壓器。4.3材料34.3.2鈦合金板應(yīng)符合GB/T3621、GB/T31910和GB/T38916等標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定或符合設(shè)計(jì)技術(shù)條件中所提出的要求。4.3.4焊前應(yīng)仔細(xì)清理母材及焊絲，清理可選以下方法進(jìn)行：4.3.4.1用5%~10%氫氧化鈉溶液或工業(yè)丙酮去除母材、焊絲表面殘存的油脂等污物；4.3.4.2需要時(shí)，宜采用2%~5%氫氟酸(HF)+30%~40%硝酸(HNO?)+水(H?O)的溶液，在室溫條件下酸洗2min~20min,酸洗后應(yīng)立即用清水沖洗干凈。4.3.5鈦合金焊絲應(yīng)存放在干燥、通風(fēng)良好的庫(kù)房中，不允許露天存放或放在有有害氣體和腐蝕性介質(zhì)的室內(nèi)，室內(nèi)溫度應(yīng)控制在10°℃~15℃,相對(duì)濕度≤60%。室內(nèi)應(yīng)保持整潔。堆放時(shí)不宜直接放在地面上，宜放在離地面和墻壁≥300mm的架子或墊板上，以保持空氣流通，防止受潮。4.3.6鈦合金焊絲應(yīng)在開包后48h內(nèi)用完，對(duì)于已開包未用完的鈦合金焊絲要從送絲裝置中取出進(jìn)行密封儲(chǔ)存；開包后的焊絲要防止其表面被冷凝結(jié)露，或被銹、油脂及其他碳?xì)浠衔锼廴?，保持焊絲表面干凈和干燥。4.3.7焊接過程所使用的保護(hù)氣體應(yīng)符合GB/T4842和GB/T39255等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，純度不小于99.99%,露點(diǎn)在-50℃以下。4.3.8鎢極應(yīng)符合GB/T31908相關(guān)規(guī)定。4.3.8.1鎢極宜選用無放射性綠色環(huán)保的鈰鎢極。4.3.8.2根據(jù)焊接鈦合金封頭、管嘴壁厚及板厚選擇鎢極直徑，宜為Φ1.0mm~Φ4.0mm,鎢極端部宜磨成30°~45°錐形。4.4環(huán)境4.4.1焊接環(huán)境應(yīng)保持通風(fēng)良好，焊接環(huán)境清潔，無灰塵、煙霧等。4.4.2焊接作業(yè)環(huán)境風(fēng)速宜≤1.5m/s。4.4.3焊接作業(yè)環(huán)境濕度宜<80%。4.4.4禁止在下雨、下雪等室外環(huán)境作業(yè)。4.4.6鈦合金的焊接操作區(qū)域應(yīng)與其他材料的作業(yè)區(qū)分開，建議設(shè)立獨(dú)立的恒溫恒濕的焊接車間。4.5坡口制備鈦合金等離子弧焊的坡口可按GB/T985.1的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，尺寸的選擇上應(yīng)兼顧等離子弧焊穿透能力強(qiáng)的工藝特點(diǎn)，推薦采用的坡口形式見表1,其他形式接頭由供需雙方協(xié)商確定。4坡口角度λI形坡口一--Y形坡口U形坡口一J形坡口55.2.2將待焊接工件放置在焊接夾具上，完成工件裝夾。檢查工件的裝夾狀態(tài)，測(cè)量工件裝夾后的間隙、錯(cuò)變量等情況，保證組隊(duì)及裝夾條件滿足焊接要求。5.3設(shè)備狀態(tài)檢查5.3.1檢查弧焊設(shè)備、保護(hù)氣體、送絲系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)和焊接程序等是否滿足焊接工藝要求，確認(rèn)無誤后方可準(zhǔn)備焊接。5.3.2為了確保氣路的通暢、潔凈，可在焊接之前先送氣排出氣路內(nèi)的空氣、水分等。5.4.1為了減少氣孔和裂紋等缺陷的產(chǎn)生，在焊接前8h以內(nèi)應(yīng)采用機(jī)械打磨、酸洗清理鈦合金板待焊坡口兩側(cè)≥30mm區(qū)域內(nèi)的表面氧化膜和油污，清理后應(yīng)對(duì)坡口區(qū)域進(jìn)行隔離保護(hù)。5.4.2為消除工件表面二次氧化、附著水分油污等問題并提升生產(chǎn)效率，可采用激光清洗集成于自動(dòng)焊接設(shè)備，在焊接過程中同時(shí)在熔池前端完成工件的表面清洗。5.4.3必要時(shí)可采用定位焊固定工件，定位焊長(zhǎng)度宜控制在2mm~5mm之間，間距宜控制在50mm~150mm之間。當(dāng)采用定位焊方法固定工件時(shí)，若定位焊縫不構(gòu)成焊接接頭的一部分，則在焊前或焊接過程中應(yīng)將其完全清除；若定位焊縫熔入焊接接頭，則其表面上應(yīng)無縮孔、弧傷、裂紋、氣孔、咬邊和可能影響焊接實(shí)施的其他缺陷；施焊定位焊應(yīng)采用與主焊縫相同的焊接工藝進(jìn)行焊接；若定位焊縫質(zhì)量不合格，應(yīng)將它全部清除，且不得在同一部位重新實(shí)施定位焊。5.4.4定位焊時(shí)可根據(jù)產(chǎn)品尺寸精度和性能要求，采用單激光焊接、激光填絲焊和電弧焊等方式。5.4.5雙面坡口推薦采用雙面打底焊，熔深需超過鈍邊厚度。單面坡口推薦采用單面打底焊，保證單道焊透雙面成形；打底焊接時(shí)焊縫背面需要通入惰性氣體進(jìn)行保護(hù)。5.4.6打底焊接后應(yīng)觀察焊縫表面及熔深情況，如發(fā)現(xiàn)焊縫表面成形不良或熔深不足應(yīng)進(jìn)行焊縫修正或返修處理。5.4.7在每道次焊接之前應(yīng)清理干凈焊縫內(nèi)待焊區(qū)域內(nèi)及周圍氧化物和飛濺。5.4.8焊接過程可采用拖罩、拖罩與噴嘴結(jié)合的方式對(duì)焊接熔池和高溫區(qū)域進(jìn)行保護(hù)，特殊情況下可在惰性氣體保護(hù)艙或真空艙內(nèi)焊接。5.4.9焊接過程中應(yīng)至少提前15s送氣，焊后直到焊縫及熱影響區(qū)金屬冷卻到300℃以下時(shí)方可移開焊槍停氣，若在惰性氣體保護(hù)艙內(nèi)焊接時(shí)，保護(hù)艙內(nèi)氧氣含量應(yīng)不大于213mg/m3。若在真空艙內(nèi)焊接時(shí)，真空艙內(nèi)環(huán)境壓力應(yīng)低于5Pa。5.4.10儲(chǔ)存惰性氣體的氣瓶壓力小于0.5MPa時(shí)應(yīng)停止使用。5.4.11當(dāng)環(huán)境空氣相對(duì)濕度RH≥50%時(shí)，應(yīng)預(yù)熱鈦合金板材至50℃~80℃。5.4.12鈦合金激光-電弧復(fù)合焊接推薦工藝參數(shù)如表2所示。6表2鈦合金等離子弧單面焊雙面成形推薦工藝參數(shù)焊接速度5.4.13檢查自動(dòng)焊程序中各焊接工藝參數(shù)是5.4.14為保證焊接路徑的準(zhǔn)確性，可通過程序空運(yùn)行的方式校核焊接路徑，若出現(xiàn)位置偏離以及設(shè)備與工件、工裝干涉等情況，應(yīng)重新修訂校核程序，直至準(zhǔn)確無誤。5.4.15若連續(xù)焊過程中因異常導(dǎo)致中斷，應(yīng)立即關(guān)閉弧焊電源；排除異常后，將中斷處焊縫進(jìn)行焊前清理后完成后續(xù)焊接。5.5.1焊后一般待焊縫冷卻至室溫后再對(duì)焊縫正面、背面余高過高或向母材急劇過渡時(shí)，可采用機(jī)械或硬質(zhì)合金磨輪磨削對(duì)余高進(jìn)行修整至圓滑過渡。修整余高時(shí)應(yīng)避免過熱，防止發(fā)生氧化。5.5.2為提升生產(chǎn)效率，可在自動(dòng)焊接設(shè)備集成激光清洗裝置，在焊接完成后即可完成黑灰的自動(dòng)化激光清理。5.5.3焊后工件尺寸精度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)圖紙要求。當(dāng)工件因焊接變形需要調(diào)修時(shí)，可采用機(jī)械或加熱方法對(duì)其進(jìn)行矯正。5.6缺陷修復(fù)5.6.1修復(fù)前須確認(rèn)缺陷或損傷產(chǎn)生的原因和范圍。5.6.2焊接缺陷應(yīng)優(yōu)先通過機(jī)械或硬質(zhì)合金磨輪磨削去除，去除后通過滲透探傷確認(rèn)，經(jīng)過打磨能夠消除且符合設(shè)計(jì)圖紙要求的不需要補(bǔ)焊。5.6.3修復(fù)工藝原則上應(yīng)與原焊接工藝相同，兩者不一致時(shí)，修復(fù)工藝應(yīng)評(píng)定合格。5.6.4焊縫有缺陷時(shí)，原則上首先選用等離子弧焊進(jìn)行修補(bǔ)。修補(bǔ)方法為先清理磨平問題焊縫區(qū)域，再采用經(jīng)過評(píng)定合格的修復(fù)工藝重新焊接。5.6.5返修焊縫較短時(shí)，可采用手工電弧焊進(jìn)行修復(fù)。手工電弧焊修復(fù)前，應(yīng)通過機(jī)械或硬質(zhì)合金磨輪磨削方法將焊接缺陷徹底清除，然后通過滲透檢測(cè)和(或)射線檢測(cè)確認(rèn)焊縫無缺陷后再行補(bǔ)焊。7良好淡黃色很差6.3焊接接頭滲透檢驗(yàn)、射線檢驗(yàn)、超聲檢驗(yàn)及合格指標(biāo)由供需雙方協(xié)商確焊接接頭的檢驗(yàn)項(xiàng)目與數(shù)量或范圍見表4,試樣截取位置示意見圖1。若有特殊的使用條件所需的試8表4焊接接頭的檢驗(yàn)項(xiàng)目與數(shù)量或范圍檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)數(shù)量或范圍目視檢驗(yàn)彎曲試樣2個(gè)面彎試樣和2個(gè)背彎試樣1個(gè)試樣1個(gè)試樣1個(gè)試樣圖1試樣截取位置示意圖外觀目視檢驗(yàn)應(yīng)按照GB/T32259的規(guī)定進(jìn)行。檢查焊縫表面是否存在裂紋、表面溝槽和未焊透等缺陷；檢查接頭的錯(cuò)邊、表面下凹量等缺陷。滲透檢驗(yàn)應(yīng)按照GB/T18851.1的規(guī)定進(jìn)行，驗(yàn)收等級(jí)應(yīng)符合GB/T26953的規(guī)定進(jìn)行或由供需雙方協(xié)商確定。7.1.3射線檢驗(yàn)射線檢驗(yàn)應(yīng)按照GB/T3323.1的規(guī)定進(jìn)行或由供需雙方協(xié)商確定。7.1.4超聲檢驗(yàn)超聲檢驗(yàn)應(yīng)按照GB/T11345的規(guī)定進(jìn)行。97.6.3硬度試驗(yàn)應(yīng)覆蓋焊接接頭橫截面表層、中層、底層和縱向焊縫中心區(qū)硬度。橫向測(cè)量時(shí)每隔0.5mm~2mm的距離測(cè)試一個(gè)點(diǎn)，縱向測(cè)量時(shí)每隔1mm~2mm測(cè)試一個(gè)點(diǎn)。7.7金相檢驗(yàn)7.7.1焊接接頭宏觀金相與微觀金