焊接工艺规程编制.pdf
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1、焊接工艺规程编制焊接工艺评定的有关概念1、焊接工艺评定的定义和目的2、消除焊接工艺评定认识上误区:3、“焊接性能”与“焊接性”4、“焊接性能试验”与“焊接工艺评定”5、“焊缝”与“焊接接头”6、“焊接工艺评定”与“焊工技能考试”7、焊接工艺评定的基本条件8、常用焊接工艺评定标准8、常用焊接工艺评定标准:JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定GB50236-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收 规范第4章劳部发1996276号蒸汽锅炉安全监察规程附录IJGJ81-2000建筑钢结构焊接技术规程第5章GB128-90立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范 附录一ASME第IX卷焊接与钎焊
2、二、焊接工艺评定及使用管理程序1、焊接工艺评定程序(1)焊接工艺评定立项(2)焊接工艺评定委托(3)编制焊接工艺指导书(WPS)并批准(4)评定试板的焊接(5)评定试板的检验焊接工艺评定失败,重新修改焊接工艺指导书,重复进行 上述程序。(6)编写焊接工艺评定报告(PQR)并批准2、焊接工艺评定文件的使用与管理(1)焊接工艺评定文件的受控登记。(2)焊接工艺评定的有效版本及换版转换。(3)每季度编制焊接工艺评定文件的有效版本目录。(4)保证现场工程和产品的焊接工艺评定的覆盖率为 100%o(5)焊接工艺评定文件作为公司的一项焊接技术储备,属 于公司重要技术机密文件,应妥善保管。三、焊接工艺评定变
3、素及其评定规则1、焊接工艺评定的主要变素:试件形式母材类别焊接方法焊接工艺因素焊后热处理种类及参数母材厚度焊缝熔敷金属厚度U!、如何阅读焊接工艺评定报告1、如何认识焊接工艺评定报告的作用(1)焊接工艺评定报告的合法性:(2)焊接工艺评定报告的有效性:(3)焊接工艺评定报告及焊接工艺规程的局限性:(4)焊接工艺评定报告是一种必须由企业焊接责任工程师和 总工程师签字的重要质保文件,也是技术监督部门和用户代表 审核施工企业质保能力的主要依据之一。2、焊接工艺评定报告与焊接工艺规程的关系3、阅读焊接工艺评定报告的方法五、如何编制焊接工艺规程1、焊接工艺规程的作用2、焊接工艺规程的基本要求3、焊接工艺规
4、程的编写应遵循的原则3、焊接工艺规程的填写说明大家学习辛苦了,还是要坚持继续保持安静第二部分由焊接材料所想到的一、工程焊接相关标准、资料简介焊条型号与牌号的识别三、焊条的保管与使用、焊条的选用五、:瓠焊丝的选用 六、锦基合金的焊材选用一、工程婵接的用相关标准简介(一)工程焊接常用标准GB50236-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规 范JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定JB/T4809-2000钢制压力容器焊接规程JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程SH3085-1997石油化工管式加热炉碳钢和铭铝钢炉管焊接 技术条件SH/T3523-1999石油化工铭银奥氏体钢、铁
5、银合金和银合金管道焊接规程SH3524-92石油化工钢制塔类容器现场组焊施工工艺标准SH3525-92石油化工低温钢焊接规程SH3526-92石油化工异种钢焊接规程SH/T3527-1999石油化工不锈钢复合钢焊接规程SHJ520-91石油化工工程辂铝耐热钢管道焊接技术规程SY/T4103-1995钢质管道焊接及验收SY/T4071-93管道下向焊接工艺规程HGJ222-92铝及铝合金焊接技术规程HGJ223-92铜及铜合金焊接及钎焊技术规程(二)工程焊接常用焊接材料标准JB3223-1996焊接材料质量管理规程JB/T4747-2002压力容器用钢焊条订货技术条件GB/T5117-1995碳
6、钢焊条GB/T5118-1995低合金钢焊条GB/T983-1995不锈钢焊条GB/T14957-94熔化焊用钢丝GB/T14958-94气体保护焊用钢丝GB/T8110-1995气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T10045-88碳钢药芯焊丝GB/T4242-84焊接用不锈钢丝GB/T1381492银及银合金焊条GB/T94601988铜及铜合金焊丝GB/T15620-1995银及银合金焊丝GB/T3623-1998钛及钛合金丝GB4842-1995纯氮GB6052工业液体的二氧化碳(三)推荐实用的焊接参考书焊接手册:推荐焊接手册(中国机械工程学会焊接学会编)焊接材料使用手册:推荐电焊
7、条选用指南(吴树雄编 著)焊材制造厂提供的焊接材料样本二、墀条型号与牌号的识别(一)焊条药皮的作用与类型1、焊条药皮的基本功能:(1)保护电弧与熔池。药皮比焊芯熔化慢,形成一个套筒,保护金属熔滴顺利地向熔池过渡;同时药皮放出气体和形成熔渣,保护电弧及熔池免受空气的有害作用。熔渣覆盖于熔敷金属表面,也降低了焊缝金属的冷却速度,有利于改善接头性能。(2)冶金处理。通过冶金反应直到脱氧、脱硫、脱磷等去除杂质作用,同时还对焊缝金属起合金化作用。(3)赋予焊条良好的焊接工艺性能。使电弧容易引燃,燃烧稳定,减少飞溅,增大熔深,保证焊缝成形等。(4)满足某些专用焊条的特殊功能。如铁粉焊条药皮内含较多的铁粉,
8、增加了焊条的熔敷系数,提高了焊接生产率。2、焊条药皮的类型:3、酸性焊条与碱性焊条:药皮在焊接时熔化形成熔渣。焊后熔渣为酸性的焊条 称为酸性焊条,反之为碱性焊条。酸性焊条的缺点:酸性焊条的熔渣组成物以酸性氧化 物为主,对焊缝金属有较强的氧化性,致使焊缝金属中合金元 素的烧损量较大。同时焊缝金属中氢和氧的含量较高,焊缝金 属的力学性能,特别是塑性和韧性较低。酸性焊条的优点:对铁锈、油污及水分引起的气孔敏感 性小。酸性焊条用交流或直流电源均可焊接。碱性焊条的优点:碱性焊条的熔渣组成物以碱性氧化物 为主,对焊缝金属的氧化性很小,冶金处理效果好。碱性焊条 焊接时,药皮分解出CO2作保护气体,保护气体中
9、氢含量很低,因此用碱性焊条焊成的焊缝金属含氢量低,综合力学性能好,特别是塑性、韧性较高。碱性焊条的缺点:对气孔的敏感性较大。(二)焊条统一编号的意义焊条通常用型号和牌号来反映其主要性能特点及类别O焊条型号是以焊条国家标准为依据、反映焊条主要特性的一种表示方法。焊条牌号是根据焊条的主要用途及性能特点,对焊条产 品的具体命名。由焊条厂家制定。我国焊条行业采用统一牌号:属于同一药皮类型、符合相同焊条型号、性能相似的产品统一命名为一个牌号。如J422、J507o注意:不管是焊条厂自定的牌号,还是全国焊接材料行 业统一牌号,都必须在产品样本或标签、质量证明书上注明该 产品是“符合国标”、“相当国标”或不
10、加标注(即与国标不 符),以便用户结合产品性能要求,对照标准去选用。每种焊条产品只有一个牌号,但多种牌号焊条可同时对 应一个型号。如:牌号J507RH和J507R,型号均为E5015.G。焊条分类对照(三)焊条牌号的表示方法通常用一个汉语拼音字母(或汉字)与三位数字表示。如A302(奥302)、W607(温607)有的焊条牌号在三位数字后面加注后缀字母和/或数字。如J507RH、A022Mo J422Fel6第一位字母:表示焊条种类;前两位数字:表示熔敷金属强度或合金类型;第三位数字:表示药皮类型及电流种类;数字后面的字母和数字:附加合金元素或焊条特性(具有 特殊性能和用途)。如:G高韧性焊条
11、;R压力容器用焊条;Fe高效铁粉焊条:X向下立焊用焊条;H超低氢焊条;RH一高韧性超低氢焊条;(四)焊条型号的表示方法1、碳钢焊条:根据GB/T5U7U995碳钢焊条标准规定,碳钢焊条型 号按熔敷金属的力学性能、药皮类型、焊接位置和焊接电流种 类划分。碳钢焊条型号的编制方法:首位字母“E”表示焊条;前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值,单位为kgf/mm2;第三位数字表示焊条的焊接位置:“0”和“1”表示焊条 适用于全位置焊接;“2”表示焊条适用于平焊及平角焊;“4”表示焊条适用于向下立焊。第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型o在第四位数字后面附加字母或数字:“R”表示耐吸潮焊
12、条,“M”表示对吸潮和力学性能有特殊规定的焊条,“4”表示 冲击性能有特殊规定的焊条。举例:E4303:43kgf/mm2;全位置;钛钙型;交直流两用。E5015:50kgf7mm2;全位置;低氢钠型;直流反接。E5018-1:50kgf/mm2;全位置;铁粉低氢型;交流或直 流反接;-46低温冲击保证值。2、低合金钢焊条:根据GB/T5U8U995低合金钢焊条标准规定,低合金 钢焊条型号按熔敷金属的力学性能、化学成分、药皮类型、焊 接位置和焊接电流种类划分。低合金钢焊条型号的编制方法:首位字母“E”表示焊条;前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值(kgf/mm2);第三位数字表示焊条的焊接位
13、置:“0”和“1”表示焊条 适用于全位置焊接;“2”表示焊条适用于平焊及平角焊。第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型;后缀字母为熔敷金属的化学成分分类代号,并以短划 与前面分开。若还具有附加化学成分时,附加化学成分直接用 元素符号表示,并以短划与前面后缀字母分开。如:E5515-B2-V(R317)对于E50XXX、E55XX-X E60XXX型低氢焊条的熔敷金 属化学成分分类后缀字母或附加化学成分后面加字母“R”时,表示耐吸潮焊条。举例:(1)E5015-G(J507RH J507R 等):50kgf7mm2(490 MPa);低氢钠型;高韧性(低温冲击保证值);直流反接;全位
14、置焊接O(2)E6015-G(J607RH):60kgf/mm2(610 MPa);低氢钠型;超低氢高韧性;(4(TC低温冲击保证值);直流 反接;全位置焊接。(3)E5515-C1(W707Ni)低氢钠型;含 2.5Ni;55kgf/mm2(540 MPa);高韧性(70冲击保证值);直流 反接;全位置焊接。(4)E5515-C2(W907Ni)低氢钠型;含3.5Ni;55kgf/mm2(540 MPa);高韧性(90冲击保证值);直流 反接;全位置焊接。(5)E5515-B1(R207):低氢钠型;0.5Cr-0.5Mo;540MPa,常温冲击保证值;直流反接;全位置焊接。(6)E5515
15、-B2(R307):低氢钠型;lCr-0.5Mo;540MPa,常温冲击保证值;直流反接;全位置焊接。(7)E5515-B2-V(R317):低氢钠型;lCr-0.5Mo-V;540 MPa,常温冲击保证值;直流反接;全位置焊接。(8)E6015-B3(R407):低氢钠型;2.5Cr-lMo;590MPa,常温冲击保证值;直流反接;全位置焊接。3、不锈钢焊条:根据GB/T983-1995不锈钢焊条标准规定,不锈钢焊 条型号按熔敷金属的化学成分、药皮类型、焊接位置和焊接电 流种类划分。不锈钢焊条型号的编制方法:首位字母“E”表示焊条;“E”后面的数字表示熔敷金属化学成分分类代号,如有特 殊要求
16、的化学成分,该化学成分用元素符号表示,放在数字的 后面;短线后面的两数字表示药皮类型、焊接位置及焊接电 流种类。“15”表示碱性、钛型或钛钙型药皮,全位置焊接,交 流或直流反接;“16”表示碱性药皮、全位置焊接、直流反接;“17”是“16”的变型。不锈钢焊条型号与美国、日本等工业发达国家的不锈钢 焊条型号相同。举例:(1)E308L-16(A002):钛钙型;超低碳(C0.04%);公称成分0019Cr10Ni;交流或直流反接(尽可能采用直流电 源);全位置焊接。(2)E308-15(A107):碱性;低碳(C0.08%);公称 成分019Cr10Ni;直流反接;全位置焊接。(3)E316L-
17、16(A022):钛钙型;超低碳(C0.04%);公称成分0018Cr12Ni2Mo;交流或直流反接(尽可能采用直 流电源);全位置焊接。(4)E316-15(A207):碱性;低碳(C0.08%);熔敷 金属公称成分018Cr12Ni2Mo;直流反接;全位置焊接。(5)E347-15(A137):碱性;低碳(CW0.08%);含 Nb稳定剂;公称成分019Cr10NiNb;直流反接;全位置焊接。(6)E309-15(A307):碱性;含CW0.15%;公称成分 23Cr-13Ni;直流反接;全位置焊接。(7)E310-16(A402):钛钙型;含C=0.08-0.20%;纯奥氏体组织,公称成
18、分226Cr21Ni;交流或直流反接(尽量采用 直流电源);全位置焊接。(注:L表示碳含量较低(CW0.04%);H表示碳含量较高(O 0.15%)特殊情况:E5MoV-15(R507):低氢钠型;5Cr-0.5Mo-V;520 MPaE9MO-15(R707):低氢钠型;9Cr-lMo,590 MPa按牌号:属于珠光体耐热钢(低合金钢)焊条。按型号:属于不锈钢焊条。GB/T983-1995提出:将放入下次修订的 GB/T5118标准中。(五)国内外牌号、型号对比(举例)三、墀奈的保管与使用(一)焊条的工艺性能1、焊条的使用性能:(1)焊条的工艺性能通常指焊条的操作性能:焊条是 否容易地进行焊
19、接作业。(2)焊条的焊接性能被焊件是否得到充分的连接(有 无焊接缺陷),以及焊接接头是否满足使用要求(接头的力学 性能和耐热、耐蚀等特殊性能)。(3)焊条的效率焊接施工中能否使焊接效率提高,人 工和材料等费用降低。2、焊条的工艺性能:(1)焊条的稳弧性:电弧在焊接过程中保持稳定、不易晃 动和熄灭的特性。焊条的偏心与受潮对稳弧性也有影响。(2)对各种焊接位置的适用性:焊条对各种空间位置操作 的适用性如何,是焊条的一个重要工艺性能。各种牌号的焊条 适用的焊接位置一般在焊条说明书中有规定。(3)焊缝的成形性能:指焊缝的几何形状和焊缝的表面质 量。(4)脱渣性:其好坏对焊工的劳动条件、焊接生产率和焊
20、缝质量等都有直接影响。氧化性强的熔渣脱渣性较差。如J422 比J426的脱渣性就好。(5)焊缝的熔深:在焊条因素中,药皮的组成和厚度是影 响焊缝熔深的主要因素。厚药皮焊条的熔深比薄药皮大。厚钢 板对接焊时采用熔深较大的焊条可以不开坡口或开小坡口,使 生产效率提高。(6)焊条的熔敷系数:焊接过程中,焊条在单位时间内通 过单位焊接电流熔敷到焊件上的金属量称为熔敷系数(a)。焊 条熔敷系数的大小标志着焊接过程中生产率的高低。(7)焊接飞溅的大小:飞溅大不仅会增加焊后清理的时间,也浪费了焊条。焊条的飞溅程度主要与焊条药皮类型有关。焊条 药皮受潮,飞溅也增大。当然也与焊机的性能、极性等因素有关。3、影响
21、焊接工艺操作性能的因素:(1)焊条的工艺性能(2)焊工技能(3)电焊机特性(4)使用的焊接工具(如焊枪)(5)母材的材质(6)板厚(7)接头形式和尺寸(8)焊接工艺参数(如电流、电压、焊速等)(9)焊接位置(10)其他焊接条件(如焊接环境、保护气体等)因此,要准确地评定焊条的工艺性能,应固定焊工、电 焊机、其他焊接工具、试验材料、焊接条件等上述因素,以排 除这些因素的影响。4、评定焊条工艺性能的方法:可通过观察下列项目来判断:(1)电弧的发生:开始引弧的难易;再引弧性(断弧后重 新引弧的难易)。(2)电弧的状态:稳弧性,包括持续性(有否断弧、喘息 等)和集中性;吹力大小。(3)(4)(5)易程
22、度。(6)熔融状态:套筒形状;药皮熔化的均匀性。熔渣:流动性;清除的难易程度;覆盖的均匀性。飞溅:发生的状态(飞溅的大小及数量);清除的难焊缝外观:焊波的粗细;成形(焊缝余高)。(7)气体和烟尘的发生状态:发生量及烟尘成分。(二)焊条使用前的检验以评定焊条的质量和使用性能。一般按以下步骤进行:1、焊条的进厂验收:一般情况下应进行质量证明书核对、包装检查和焊条外观 检验。(1)核对焊条质量证明书。焊条质量证明书的内容除说明 该批焊条质量符合相应焊条标准规定外,还应包括:(a)焊条型号、牌号、规格(直径和长度);(b)批号、数量及生产日期;(c)熔敷金属化学成份检验结果;(d)熔敷金属或对接接头各
23、项性能检验结果;(e)生产厂名称与地址;(f)生产厂技术检验部门与检验人员签章。(2)检查焊条的包装:包装是否完好,有无破损、受潮现 象;检查包装上的标记内容是否齐全,是否清晰可辨;其型号、牌号、规格、生产批号、检验号、制造厂与商标等是否与质量 证明书相一致。(3)检查焊条的外观质量:是否受污染,在储运过程中是否有可能影响焊接质量的缺陷产生;识别标记是否清晰、牢 与产品实物是否相符。92、进行实际操作试焊:通过试焊以评定焊条的工艺性能。3、必要的化学成分和力学性能等复验:应根据有关标准或供货协议的要求进行复验。如球罐使用 的焊条要进行扩散氢测定。(三)焊条的保管1、焊条保管的基本原则:(1)焊
24、条的保管要特别注意环境湿度。空气中相对湿度 和温度越高,水蒸汽分压也就越高,则药皮越容易吸湿。当空 气中水蒸汽分压W5mmHg时,药皮吸湿量很小,但一般建议空 气中的相对湿度低于60%,并离开地面和墙壁一定的距离(约 20cm)o温度以1025为宜。(2)分清焊条型号(牌号)、规格,不能错用。(3)焊条运输、堆放过程中应注意不要损伤药皮,堆放不要太高。对药皮强度较差的焊条(如高强度焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条等)更要当心。2、焊条受潮后的明显特征:焊条受潮后,药皮的颜色发深,焊条相碰没有清脆的金 属声。有的焊条表面长期受潮甚至反碱出现“白花”。有些焊条表面虽然没有特殊的变化,但焊接时电
25、弧强,飞溅增多。3、受潮焊条对焊接工艺性能的影响:(1)电弧强烈,燃烧不稳定;(2)飞溅多,颗粒大;(3)熔深大,容易产生咬边;(4)熔渣覆盖不均匀,焊波粗糙,造成压坑;(5)熔渣清除困难,低氢型焊条的熔渣表面气孔多。4、受潮焊条对焊接质量的影响:(1)产生焊接裂纹和气孔。焊条受潮吸收的水份在焊接 电弧热的作用下,变成气体,分解出氢,致使形成焊接裂纹和 气孔。碱性焊条尤甚。焊条包装时用聚乙烯塑料袋封口,也不 能保证长期的彻底防潮。(2)力学性能各项指标偏低。5、现场检查焊条受潮情况的简易方法:(1)检查焊条的包装情况,包装破损,焊条吸潮肯定严 重。(2)检查焊条的制造日期,制造后长期存放的焊条
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