搜索
埋弧自动焊工艺守则文件编号：CY/QG03-21-2003编制：审核：标准化：会签：批准：常州液压成套设备厂有限公司二００三年一月1埋弧自动焊工艺守则1引用标准：SL36水工金属结构焊接通用技术条件GB/T699优质碳素结构钢技术条件GB/T986埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸GB700碳素结构钢GB/T324焊缝符号表示方法GB1300焊接用钢丝GB5293碳素钢埋弧用焊剂2应用范围：2.1本守则适用于母材为中碳钢及碳钢2.2本守则适用于液压启闭机产品油压缸、气缸等或直径大于250mm的无缝管与无缝管、元钢与无缝管、元钢与元钢、法兰中间套与无缝管的对接环缝、套接环缝或角焊环缝2.3本守则适用于埋弧自动平焊3所需设备3.1MZ1-1000A型埋弧焊机3.2工件转台、电磁无节调速器3.3焊机头工作台（具有三维移动调节功能）3.4焊剂烘干机（可用焊条烘箱代）3.5工件预热设备LCD-220-32型履带式陶瓷加热垫、保温棉、LWK-90X220-A温控仪、自动控制加热温度（火焰加热设备）23.6焊剂分粒回收装置（网筛）4焊接件坡口形式及尺寸4.1无缝管与无缝管、无缝管与法兰拼接见图表4.1说明：1.代号含义：Φ1—待焊管内径Φ2—待焊管外径t—钝边厚b1—坡口尺寸α—坡口角β—坡口斜角（以下坡口尺寸代号类同）2.为节约焊材，坡口上口宽b控制尺寸如附表附表4.1δ＜2525-3035-5050-8080-100100-150B20-2222-2525-2828-3232-3535-403.坡口两侧应各光出长度＞3δ（100-120）Ra6.3以便于探伤4.2法兰（中间套）与筒体套接，其坡口及尺寸参数见图表4.2说明：1.角焊缝尺寸，表中所注参数为一般角焊缝尺寸，对于重要零件，需经焊缝强度计算标注2.其端面环缝用手工电弧焊或混合气保护焊(MAG)。3.焊脚高H及Φ5尺寸应不影响法兰螺孔（应与螺孔边缘留有5-10mm距离）4.角焊缝斜度tgΦ-1=H/L＝（38°～42°）4.3元钢与无缝管对接及其它拼接，焊接坡口形式及尺寸参数见图表4.34.4坡口技术条件4.4.1被焊件端面应加工，以利施焊中轴向定位4.4.2对接坡口两侧各100-120应光出达Ra6.3，以利探伤，其它坡口离焊根距离1.5δ（30-60）应车光达除锈标准34.4.3元钢与元钢对接（直径大于Φ300）坡口深δ＜25的坡口参数参照图表4.1中的序号5。4.4.4法兰与筒体套接，其内侧孔倒角1.5x45°～3x45°中间套与筒体套接，其内孔倒角1.5x45°～3x45°有结构限制的除外4.4.5为便于测量、复查坡口加工尺寸，以角度换算长度尺寸，其各类坡口底宽、上口宽参见下图尺寸A型坡口b2＝(Φ4-Φ3)/2*tgα/2+b1/2b/2=(Φ2-Φ4)/2*tgβ+b2B型坡口b/2=b1/2+(Φ2-Φ3)/2*tgα/2C型坡口b2=b1+(Φ4-Φ5)/2*tgα/2b3=L-l+b1+b2+(Φ2-Φ4)/2*tgβD型坡口b2=(Φ4-Φ1)/2*tgα/2b/2=b2+(Φ2-Φ4)/2*tgβABCD5埋弧焊用焊丝、焊剂的选配5.1焊丝、焊剂选配要根据被焊母材机械性能要求，通常有两种匹配原则：一是等强匹配，也就是焊缝的机械性能达到母材的机械性能，包括强度极限、屈服极限、延伸率、硬度等。二是低强匹配，也就是焊缝的屈服极限、4延伸率达到母材要求，而强度极限、硬度达不到母材要求，由焊接工艺评定结果结合本厂产品特点，通常选用低强度匹配，埋弧焊用焊丝、焊剂匹配见下表表5.1钢号强度关系焊剂焊丝简要说明Q235Q275等强HJ431H08A、SJ501H08MnA可用于焊缝尺寸、强度足够的法兰与筒体的焊接20等强HJ431H08MnA、SJ50135、45低强HJ431H08MnA用于液压启闭机缸筒、活塞杆、拉杆焊接，此匹配经几次工艺试验，焊缝σS≥母材的σS35、45等强HJ350HJ431H10Mn2可用于重要的工业缸焊接，但应做工艺评定后选用16MnQ345等强SJ503SJ301H08MnM0AH08MnSi5.2与45钢低强匹配焊接的有关机械性能见表5.2母材、焊缝机械性能表5.2焊接材料抗拉强度σb(N/mm2)σs(N/mm2)冲击值(CJ/cm2)备注45#(正火态)60035539Ak/J母材机械性能45#正火态焊丝H08MnA焊剂HJ431454~568⑴502~556⑵348~423⑴390~443⑵135~172⑴沿环状缝试件⑵垂直焊缝试件5.3焊丝直径选用不同焊丝直径，其熔池大小不同，选用焊丝直径应根据工件直径、坡口5尺寸选用，焊丝直径与工件直径、坡口底宽b1关系见表4.1及表5.3焊丝(d)工件3.2456说明工件直径250-300300-500500-650＞650本焊丝代号为H08MnA坡口底宽5-66-77-88-9小直径焊丝可以用于大直径工件焊接，但不能充分发挥焊接效益。大直径焊丝不能用于小直径工件焊接，否则会产生坡口咬边、挂流成埂，影响焊缝质量。锈蚀焊丝不可用，必须经除锈方可使用。6焊前准备：焊前准备工作关系到焊接质量。6.1检查焊丝的牌号、材质是否符合，焊丝是否锈蚀，锈蚀要除锈方可使用。焊丝盘绕是否整齐。6.2按焊剂烘焙要求进行烘焙，彻底清除水份。6.2.1产品常用焊剂的烘焙温度、时间见表6.2表6.2焊剂项目HJ431HJ430HJ330SJ101SJ201SJ501SJ301SJ302烘焙温度(℃)250300～350300～350300～350保温时间(h)2222选用电流种类交直流交直流直流直流焊剂粒度(mm)2.5～0.452～0.282～0.282～0.286.2.2焊剂烘焙方法可以选择下列三种方法加热：6.2.2.1使用YJJ-A系列焊剂烘干机可对焊剂进行远红外线加热自动控温，连续进料和出料，焊剂烘干均匀。6.2.2.2铁皮盘堆放厚50-60mm在电焊条烘箱内进行烘干。6.2.2.3可散堆在回火炉中进行烘干66.2.3购进的焊剂应放置离地面的木板上，以防吸潮。6.2.4焊剂在搬运中要轻拿轻放，堆高不超过3层，以防破坏粒度。6.2.5回收焊剂应分粒、去渣，随回收，随使用。6.3焊件组装：6.3.1焊件装于工件转胎上，插止口组装，装配定位精度H10/f9，无止口对接，其错位＜2mm，全长度内直线度用Φ0.6钢丝同方向管体母线拉直，调节工件转胎上的滚轮水平两个位置达到全程直度要求。6.3.2套接两端法兰，长度上应留加工余量3-5mm，并注意是否有孔位要求。6.3.3转胎驱动滚轮、支承滚轮尽可能支承在工件的支承挡。6.3.4调节好轴向支承定位装置，并予以固定（认证工件转向）6.4工件预热：中碳钢具有较高的淬硬倾向，在冷焊时，热影响区极易形成马氏体组织，焊前通常要求预热100℃～200℃，但由于埋弧焊的热输入特性，特别是环焊缝的热处理效应(循环均匀加热，焊道预热保温等作用)。工件预热温度可较手工焊低，工件预热温度一是由含碳量确定。二是根据工件厚度确定。6.4.1液压缸、气缸焊接工件预热见表6.3表6.3壁厚mm＜2525～4040～6060～80＞80预热温度℃100100～150150～200200～2502506.4.2预热方法：工件预热可以根据工厂条件任选下列一种。1.采用LCD－220－32型履带式陶瓷加热垫，上覆盖保温被，并用LWK－9×220型温度仪自动控制加温保温。2.用中性(弱碳化)火焰加热（工件转动）76.4.3工件预热中，无缝管两端应用石棉堵封，起减少散热、保温作用6.4.4预热达要求后随即进行定位焊，埋弧焊由于调整焊丝位需时间，预热加温可高于表6.3中加热温度50℃。6.5坡口（焊缝两侧20mm范围内）彻底清除锈、油、水（经预热加温可达到除油水）7焊接7.1焊接电流7.1.1电流极性：埋弧焊采用直流反接法即工件接负极7.1.2工件搭电，采用负极，电缆用M16螺栓紧固于14号槽钢，中（下）部槽钢倾斜搭在工件外元上。7.2定位焊：工件预热后随即进行定位焊。7.2.1定位焊：法兰焊于内侧，中间套只需焊任一侧。7.2.2定位焊可用手工焊，焊条应与母材匹配（见手工电弧焊工艺手则），也可用混合气体保护焊（MAG）7.2.3定位焊长20-30mm，焊厚≤3mm，不宜过厚，且在圆周上基本均布，定位焊点数4-8点。7.3埋弧自动焊工艺参数选择7.3.1焊接电流：焊接电流与焊丝直径、工件直径及坡口形状尺寸有关。7.3.2为发挥焊接效益，根据工件直径选择焊丝直径，焊丝直径确定后，其焊接电流值范围也确定，一般为A=80d～120d。焊丝直径与焊接电流关系见下表7.3.2焊接电流与焊丝直径的关系表7.3.2焊丝直d3.2456说明8(mm)焊接电流A250-350320-500400-600480-700焊丝为H08MnA环焊缝7.3.3焊丝直径选定后，不同工件直径，其焊接电流也不同，工件直径大，焊接电流可选大值，工件直径小，焊接电流选小值。工件直径与电流关系见下表7.3.3焊接电流与工件直径的关系表7.3.3工件直径焊丝直径项目250-300300-500500-6506503.2456电流260-320320-480420-580520-700说明焊丝牌号H08MnA，工件35、45无缝管，焊剂HJ431低强匹配焊接7.3.4焊接电流大小与坡口形状尺寸有关：坡口形状尺寸，特别是坡口底宽b1，第一坡口角，钝边厚度将影响第一、二层道埋弧焊电流值的选择。当d+1＜b1≤d+2时，焊接电流取表7.3.3中的焊丝电流的下限值，否则将会产生咬边当b1＞d+2时，焊接电流取表7.3.3中的焊丝电流的上限值，否则将会与侧边熔合不好。是指钝边厚t≥1.2d，且圆周均匀，不用手工打底焊的正常情况，如用手工焊打底，可直接取焊接电流中的上限值。第一坡口角α＜65°，焊接电流取小值；α≥70°，焊接电流可取中间值。当坡口钝边t＜1.2d或t＞1.2d且圆周不均匀，应手工焊打底焊，再用埋弧自动焊。7.4电弧电压值9本产品埋弧焊熔池是在圆弧面上，在焊接过程中，始终必须确保弧面熔池不流动、不挂，电弧电压关系到熔池大小，电弧电压应根据焊接部位尺寸、工件直径、熔深、焊缝形状等合理选择，一般选用电弧电压为30～40V，通常为32～38V用手工打底焊的第一焊缝，常取下限值30～34V，接缝上坡口或盖面焊、堆焊可取较大值36～40V，但最高不大于42V。工件直径小，电弧电压取小值28～32V，反之取较大值坡口底宽b1小时取小值，b1大时可适当取大值30～34V。7.5焊接速度焊接速度影响埋弧自动焊线能量，焊缝尺寸、焊合比，并与焊接电流应有合理的匹配，一般焊接速度选择415～665mm/min当接头坡口底宽b1较窄时b1＜d+2同，第一坡口角α＜70°时第一道焊宜选中、下焊速465～500mm/min，以保证熔宽小些，不咬边、易脱碴，以后各道焊速一般选择在485～530mm/min。工件直径小，焊速宜选小值465～490mm/min，反之可取较大值，但焊速不宜超过600mm/min，为正确选择焊速，现将实测焊速与调速表指针值对应值列入下表，供焊接时选调表7.5（V＝220П/t*60m/min）指针值300350375400425450475500550焊速V387.5436.5466.7496.7526.7556.7587.8619668.3注：驱动滚轮直径D＝220mm7.6焊丝伸出长度焊丝伸出长度将影响焊丝电阻值，对焊丝的预热温度，伸出长度长，电阻10值大，焊丝温度高，由于磁偏力原因，焊丝定位不稳；伸出长度短，则与之相反，一般伸出长度为（10～12）d，甚至可达15d，因为焊接筒体类工件环缝选用的电流比平焊直缝小，其线能量也少，所以焊丝伸出长度较大时，不致于使焊丝达到过热或红热状态而影响施焊正常进行。7.7焊丝对筒体轴线水平偏移量埋弧自动焊是在圆弧上部进行焊接，焊接熔池在圆弧面上为使要熔池金属有一定时间熔合凝固而不产生金属流挂现象，焊丝必须逆向偏