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第一部分 焊接工藝評(píng)定的使用管理&焊接工藝規(guī)程的編制 一焊接工藝評(píng)定的有關(guān)概念 1、焊接工藝評(píng)定的定義和目的 2、消除焊接工藝評(píng)定認(rèn)識(shí)上誤區(qū)： 3、“焊接性能”與“焊接性” 4、“焊接性能試驗(yàn)”與“焊接工藝評(píng)定” 5、“焊縫”與“焊接接頭” 6、“焊接工藝評(píng)定”與“焊工技能考試” 7、焊接工藝評(píng)定的基本條件 8、常用焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)： JB4708－2000《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》 GB50236－98《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》第4章 勞部發(fā)1996[276]號(hào)《蒸汽鍋爐安全監(jiān)察規(guī)程》附錄I JGJ81-2000《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》第5章 GB128-90《立式圓筒形鋼制焊接油罐施工及驗(yàn)收規(guī)范》附錄一 ASME第IX卷《焊接與釬焊》 二焊接工藝評(píng)定及使用管理程序 1、焊接工藝評(píng)定程序 ?。?）焊接工藝評(píng)定立項(xiàng) ?。?）焊接工藝評(píng)定委托 （3）編制焊接工藝指導(dǎo)書(shū)（WPS）并批準(zhǔn) ?。?）評(píng)定試板的焊接 （5）評(píng)定試板的檢驗(yàn)：焊接工藝評(píng)定失敗，重新修改焊接工藝指導(dǎo)書(shū)，重復(fù)進(jìn)行上述程序。 ?。?）編寫(xiě)焊接工藝評(píng)定報(bào)告（PQR）并批準(zhǔn) 2、焊接工藝評(píng)定文件的使用與管理 ?。?）焊接工藝評(píng)定文件的受控登記。 （2）焊接工藝評(píng)定的有效版本及換版轉(zhuǎn)換。 ?。?）每季度編制焊接工藝評(píng)定文件的有效版本目錄。 ?。?）保證現(xiàn)場(chǎng)工程和產(chǎn)品的焊接工藝評(píng)定的覆蓋率為100%。 ?。?）焊接工藝評(píng)定文件作為公司的一項(xiàng)焊接技術(shù)儲(chǔ)備，屬于公司重要技術(shù)機(jī)密文件，應(yīng)妥善保管。 三焊接工藝評(píng)定變素及其評(píng)定規(guī)則 1、焊接工藝評(píng)定的主要變素： 試件形式 母材類(lèi)別 焊接方法 焊接工藝因素 焊后熱處理種類(lèi)及參數(shù) 母材厚度 焊縫熔敷金屬厚度 四如何閱讀焊接工藝評(píng)定報(bào)告 1、如何認(rèn)識(shí)焊接工藝評(píng)定報(bào)告的作用 ?。?）焊接工藝評(píng)定報(bào)告的合法性： ?。?）焊接工藝評(píng)定報(bào)告的有效性： （3）焊接工藝評(píng)定報(bào)告及焊接工藝規(guī)程的局限性： ?。?）焊接工藝評(píng)定報(bào)告是一種必須由企業(yè)焊接責(zé)任工程師和總工程師簽字的重要質(zhì)保文件，也是技術(shù)監(jiān)督部門(mén)和用戶(hù)代表審核施工企業(yè)質(zhì)保能力的主要依據(jù)之一。 2、焊接工藝評(píng)定報(bào)告與焊接工藝規(guī)程的關(guān)系 3、閱讀焊接工藝評(píng)定報(bào)告的方法 五如何編制焊接工藝規(guī)程 1、焊接工藝規(guī)程的作用 2、焊接工藝規(guī)程的基本要求 3、焊接工藝規(guī)程的編寫(xiě)應(yīng)遵循的原則 3、焊接工藝規(guī)程的填寫(xiě)說(shuō)明 第二部分 由焊接材料所想到的…… 一工程焊接常用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介 （一）工程焊接常用標(biāo)準(zhǔn) GB50236-98《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 JB4708-2000《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》 JB/T4809-2000《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》 JGJ81-2002《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》 SH3085-1997《石油化工管式加熱爐碳鋼和鉻鉬鋼爐管焊接技術(shù)條件》 SH/T3523-1999《石油化工鉻鎳奧氏體鋼、鐵鎳合金和鎳合金管道焊接規(guī)程》 SH3524-92《石油化工鋼制塔類(lèi)容器現(xiàn)場(chǎng)組焊施工工藝標(biāo)準(zhǔn)》 SH3525-92《石油化工低溫鋼焊接規(guī)程》 SH3526-92《石油化工異種鋼焊接規(guī)程》 SH/T3527-1999《石油化工不銹鋼復(fù)合鋼焊接規(guī)程》 SHJ520-91《石油化工工程鉻鉬耐熱鋼管道焊接技術(shù)規(guī)程》 SY/T4103-1995《鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收》 SY/T4071-93《管道下向焊接工藝規(guī)程》 HGJ222-92《鋁及鋁合金焊接技術(shù)規(guī)程》 HGJ223-92《銅及銅合金焊接及釬焊技術(shù)規(guī)程》 ?。ǘ┕こ毯附映Ｓ煤附硬牧蠘?biāo)準(zhǔn) JB3223-1996《焊接材料質(zhì)量管理規(guī)程》 JB/T4747 -2002《壓力容器用鋼焊條訂貨技術(shù)條件》 GB/T5117-1995《碳鋼焊條》 GB/T5118-1995《低合金鋼焊條》 GB/T983-1995《不銹鋼焊條》 GB/T14957 -94《熔化焊用鋼絲》 GB/T14958-94《氣體保護(hù)焊用鋼絲》 GB/T8110-1995《氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》 GB/T10045-88《碳鋼藥芯焊絲》 GB/T4242-84《焊接用不銹鋼絲》 GB/T13814—92《鎳及鎳合金焊條》 GB/T9460—1988《銅及銅合金焊絲》 GB/T15620-1995《鎳及鎳合金焊絲》 GB/T3623-1998《鈦及鈦合金絲》 GB4842-1995《純氬》 GB6052《工業(yè)液體的二氧化碳》 ?。ㄈ┩扑]實(shí)用的焊接參考書(shū) 焊接手冊(cè)：推薦《焊接手冊(cè)》（中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì)編） 焊接材料使用手冊(cè)：推薦《電焊條選用指南》（吳樹(shù)雄編著） 焊材制造廠提供的《焊接材料樣本》 二焊條型號(hào)與牌號(hào)的識(shí)別 ?。ㄒ唬┖笚l藥皮的作用與類(lèi)型 1、焊條藥皮的基本功能： ?。?）保護(hù)電弧與熔池。藥皮比焊芯熔化慢，形成一個(gè)套筒，保護(hù)金屬熔滴順利地向熔池過(guò)渡；同時(shí)藥皮放出氣體和形成熔渣，保護(hù)電弧及熔池免受空氣的有害作用。熔渣覆蓋于熔敷金屬表面，也降低了焊縫金屬的冷卻速度，有利于改善接頭性能。 ?。?）冶金處理。通過(guò)冶金反應(yīng)直到脫氧、脫硫、脫磷等去除雜質(zhì)作用，同時(shí)還對(duì)焊縫金屬起合金化作用。 ?。?）賦予焊條良好的焊接工藝性能。使電弧容易引燃，燃燒穩(wěn)定，減少飛濺，增大熔深，保證焊縫成形等。 （4）滿(mǎn)足某些專(zhuān)用焊條的特殊功能。如鐵粉焊條藥皮內(nèi)含較多的鐵粉，增加了焊條的熔敷系數(shù)，提高了焊接生產(chǎn)率。  3、酸性焊條與堿性焊條： ●藥皮在焊接時(shí)熔化形成熔渣。焊后熔渣為酸性的焊條稱(chēng)為酸性焊條，反之為堿性焊條。 ●酸性焊條的缺點(diǎn)：酸性焊條的熔渣組成物以酸性氧化物為主，對(duì)焊縫金屬有較強(qiáng)的氧化性，致使焊縫金屬中合金元素的燒損量較大。同時(shí)焊縫金屬中氫和氧的含量較高，焊縫金屬的力學(xué)性能，特別是塑性和韌性較低。 ●酸性焊條的優(yōu)點(diǎn)：對(duì)鐵銹、油污及水分引起的氣孔敏感性小。酸性焊條用交流或直流電源均可焊接。 ●堿性焊條的優(yōu)點(diǎn)：堿性焊條的熔渣組成物以堿性氧化物為主，對(duì)焊縫金屬的氧化性很小，冶金處理效果好。堿性焊條焊接時(shí)，藥皮分解出CO2作保護(hù)氣體，保護(hù)氣體中氫含量很低，因此用堿性焊條焊成的焊縫金屬含氫量低，綜合力學(xué)性能好，特別是塑性、韌性較高。 ●堿性焊條的缺點(diǎn)：對(duì)氣孔的敏感性較大。 ?。ǘ┖笚l統(tǒng)一編號(hào)的意義 焊條通常用型號(hào)和牌號(hào)來(lái)反映其主要性能特點(diǎn)及類(lèi)別。 ◇焊條型號(hào)是以焊條國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)、反映焊條主要特性的一種表示方法。 ◇焊條牌號(hào)是根據(jù)焊條的主要用途及性能特點(diǎn)，對(duì)焊條產(chǎn)品的具體命名。由焊條廠家制定。 ◇我國(guó)焊條行業(yè)采用統(tǒng)一牌號(hào)：屬于同一藥皮類(lèi)型、符合相同焊條型號(hào)、性能相似的產(chǎn)品統(tǒng)一命名為一個(gè)牌號(hào)。如J422、J507。 ★注意：不管是焊條廠自定的牌號(hào)，還是全國(guó)焊接材料行業(yè)統(tǒng)一牌號(hào)，都必須在產(chǎn)品樣本或標(biāo)簽、質(zhì)量證明書(shū)上注明該產(chǎn)品是“符合國(guó)標(biāo)”、“相當(dāng)國(guó)標(biāo)”或不加標(biāo)注（即與國(guó)標(biāo)不符），以便用戶(hù)結(jié)合產(chǎn)品性能要求，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)去選用。 ★每種焊條產(chǎn)品只有一個(gè)牌號(hào)，但多種牌號(hào)焊條可同時(shí)對(duì)應(yīng)一個(gè)型號(hào)。 如：牌號(hào)J507RH和J507R，型號(hào)均為E5015-G。  ?。ㄈ┖笚l牌號(hào)的表示方法 ◆通常用一個(gè)漢語(yǔ)拼音字母（或漢字）與三位數(shù)字表示。如A302（奧302）、W607（溫607） ◆有的焊條牌號(hào)在三位數(shù)字后面加注后綴字母和/或數(shù)字。如J507RH、A022Mo 、J422Fe16 第一位字母：表示焊條種類(lèi)； 前兩位數(shù)字：表示熔敷金屬?gòu)?qiáng)度或合金類(lèi)型； 第三位數(shù)字：表示藥皮類(lèi)型及電流種類(lèi)； 數(shù)字后面的字母和數(shù)字：附加合金元素或焊條特性（具有特殊性能和用途）。 ■如： G——高韌性焊條； R——壓力容器用焊條； Fe——高效鐵粉焊條： X——向下立焊用焊條； H——超低氫焊條； RH——高韌性超低氫焊條； ?。ㄋ模┖笚l型號(hào)的表示方法 1、碳鋼焊條： ●根據(jù)GB/T5117-1995《碳鋼焊條》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，碳鋼焊條型號(hào)按熔敷金屬的力學(xué)性能、藥皮類(lèi)型、焊接位置和焊接電流種類(lèi)劃分。 ●碳鋼焊條型號(hào)的編制方法： 首位字母“E”表示焊條； 前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值，單位為kgf/mm2； 第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置：“0”和“1”表示焊條適用于全位置焊接；“2”表示焊條適用于平焊及平角焊；“4”表示焊條適用于向下立焊。 第三位和第四位數(shù)字組合時(shí)表示焊接電流種類(lèi)及藥皮類(lèi)型。 在第四位數(shù)字后面附加字母或數(shù)字：“R”表示耐吸潮焊條， “M”表示對(duì)吸潮和力學(xué)性能有特殊規(guī)定的焊條， “-1”表示沖擊性能有特殊規(guī)定的焊條。 ■舉例： E4303：43kgf/mm2；全位置；鈦鈣型；交直流兩用。 E5015：50kgf/mm2；全位置；低氫鈉型；直流反接。 E5018－1 ：50kgf/mm2；全位置；鐵粉低氫型；交流或直流反接；-46℃低溫沖擊保證值 。 2、低合金鋼焊條： ●根據(jù)GB/T5118-1995《低合金鋼焊條》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，低合金鋼焊條型號(hào)按熔敷金屬的力學(xué)性能、化學(xué)成分、藥皮類(lèi)型、焊接位置和焊接電流種類(lèi)劃分。 ●低合金鋼焊條型號(hào)的編制方法： 首位字母“E”表示焊條； 前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值（kgf/mm2）； 第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置：“0”和“1”表示焊條適用于全位置焊接；“2”表示焊條適用于平焊及平角焊。 第三位和第四位數(shù)字組合時(shí)表示焊接電流種類(lèi)及藥皮類(lèi)型； 后綴字母為熔敷金屬的化學(xué)成分分類(lèi)代號(hào)，并以短劃“-”與前面分開(kāi)。若還具有附加化學(xué)成分時(shí)，附加化學(xué)成分直接用元素符號(hào)表示，并以短劃“-”與前面后綴字母分開(kāi)。 ■如：E5515-B2-V（R317） 對(duì)于E50XX-X、E55XX-X、E60XX-X型低氫焊條的熔敷金屬化學(xué)成分分類(lèi)后綴字母或附加化學(xué)成分后面加字母“R”時(shí)，表示耐吸潮焊條。 ■舉例： ?。?）E5015-G（J507RH、J507R等） ： 50kgf/mm2 （490 MPa）；低氫鈉型；高韌性（低溫沖擊保證值）；直流反接；全位置焊接 。 ?。?）E6015-G（J607RH）： 60kgf/mm2（ 610 MPa ）；低氫鈉型；超低氫高韌性；（ -40℃低溫沖擊保證值）；直流反接；全位置焊接 。 ?。?）E5515-C1（W707Ni）：低氫鈉型；含2.5Ni； 55kgf/mm2 （540 MPa）；高韌性（-70℃沖擊保證值）；直流反接；全位置焊接 。 （4）E5515-C2（W907Ni）：低氫鈉型；含3.5Ni ； 55kgf/mm2 （540 MPa）；高韌性（-90℃沖擊保證值）；直流反接；全位置焊接 。 ?。?）E5515-B1（ R207）：低氫鈉型；0.5Cr-0.5Mo；540 MPa，常溫沖擊保證值；直流反接；全位置焊接。 ?。?）E5515-B2（R307）：低氫鈉型；1Cr-0.5Mo；540 MPa，常溫沖擊保證值；直流反接；全位置焊接。 ?。?）E5515-B2-V（R317）：低氫鈉型；1Cr-0.5Mo-V；540 MPa，常溫沖擊保證值；直流反接；全位置焊接。 ?。?）E6015-B3（R407）：低氫鈉型；2.5Cr-1Mo；590 MPa，常溫沖擊保證值；直流反接；全位置焊接。 3、不銹鋼焊條： ●根據(jù)GB/T983-1995《不銹鋼焊條》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不銹鋼焊條型號(hào)按熔敷金屬的化學(xué)成分、藥皮類(lèi)型、焊接位置和焊接電流種類(lèi)劃分。 ●不銹鋼焊條型號(hào)的編制方法： 首位字母“E”表示焊條； “E”后面的數(shù)字表示熔敷金屬化學(xué)成分分類(lèi)代號(hào)，如有特殊要求的化學(xué)成分，該化學(xué)成分用元素符號(hào)表示，放在數(shù)字的后面； 短線“-”后面的兩數(shù)字表示藥皮類(lèi)型、焊接位置及焊接電流種類(lèi)?！?5”表示堿性、鈦型或鈦鈣型藥皮，全位置焊接，交流或直流反接； “16”表示堿性藥皮、全位置焊接、直流反接；“17”是“16”的變型。 ★不銹鋼焊條型號(hào)與美國(guó)、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的不銹鋼焊條型號(hào)相同。 ■舉例： ?。?）E308L-16（A002）：鈦鈣型；超低碳（C≤0.04%）；公稱(chēng)成分00-19Cr-10Ni；交流或直流反接（盡可能采用直流電源 ）；全位置焊接。 （2）E308-15（A107）：堿性；低碳（C≤0.08%）；公稱(chēng)成分0-19Cr-10Ni ；直流反接；全位置焊接。 （3）E316L-16（A022）：鈦鈣型；超低碳（C≤0.04%）；公稱(chēng)成分00-18Cr-12Ni-2Mo；交流或直流反接（盡可能采用直流電源 ）；全位置焊接。 （4）E316-15（A207）：堿性；低碳（C≤0.08%） ；熔敷金屬公稱(chēng)成分0-18Cr-12Ni-2Mo；直流反接；全位置焊接。 ?。?） E347-15（A137）：堿性；低碳（C≤0.08%） ；含Nb穩(wěn)定劑；公稱(chēng)成分0-19Cr-10Ni-Nb ；直流反接；全位置焊接。 ?。?）E309-15（A307）：堿性；含C≤0.15%；公稱(chēng)成分1-23Cr-13Ni；直流反接；全位置焊接。 ?。?）E310-16（A402）：鈦鈣型；含C= 0.08-0.20%；純奧氏體組織，公稱(chēng)成分2-26Cr-21Ni；交流或直流反接（盡量采用直流電源 ）；全位置焊接。 （注：L表示碳含量較低（C≤0.04%）；H表示碳含量較高（C＞ 0.15%）） ◆特殊情況： E5MoV-15（R507）：低氫鈉型；5Cr-0.5Mo-V；520 MPa E9Mo-15（R707）：低氫鈉型； 9Cr-1Mo，590 MPa 按牌號(hào)：屬于珠光體耐熱鋼（低合金鋼）焊條 。按型號(hào)：屬于不銹鋼焊條。GB/T983-1995提出：將放入下次修訂的GB/T5118標(biāo)準(zhǔn)中。  三焊條的保管與使用 ?。ㄒ唬┖笚l的工藝性能 1、焊條的使用性能： ?。?）焊條的工藝性能——通常指焊條的操作性能：焊條是否容易地進(jìn)行焊接作業(yè)。 ?。?）焊條的焊接性能——被焊件是否得到充分的連接（有無(wú)焊接缺陷），以及焊接接頭是否滿(mǎn)足使用要求（接頭的力學(xué)性能和耐熱、耐蝕等特殊性能）。 ?。?）焊條的效率——焊接施工中能否使焊接效率提高，人工和材料等費(fèi)用降低。 2、焊條的工藝性能 ： ?。?）焊條的穩(wěn)弧性：電弧在焊接過(guò)程中保持穩(wěn)定、不易晃動(dòng)和熄滅的特性。焊條的偏心與受潮對(duì)穩(wěn)弧性也有影響。 （2）對(duì)各種焊接位置的適用性：焊條對(duì)各種空間位置操作的適用性如何，是焊條的一個(gè)重要工藝性能。各種牌號(hào)的焊條適用的焊接位置一般在焊條說(shuō)明書(shū)中有規(guī)定。 ?。?）焊縫的成形性能：指焊縫的幾何形狀和焊縫的表面質(zhì)量。 （4）脫渣性：其好壞對(duì)焊工的勞動(dòng)條件、焊接生產(chǎn)率和焊縫質(zhì)量等都有直接影響。氧化性強(qiáng)的熔渣脫渣性較差。如J422比J426的脫渣性就好。 ?。?）焊縫的熔深：在焊條因素中，藥皮的組成和厚度是影響焊縫熔深的主要因素。厚藥皮焊條的熔深比薄藥皮大。厚鋼板對(duì)接焊時(shí)采用熔深較大的焊條可以不開(kāi)坡口或開(kāi)小坡口，使生產(chǎn)效率提高。 （6）焊條的熔敷系數(shù)：焊接過(guò)程中，焊條在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位焊接電流熔敷到焊件上的金屬量稱(chēng)為熔敷系數(shù)（α）。焊條熔敷系數(shù)的大小標(biāo)志著焊接過(guò)程中生產(chǎn)率的高低。 （7）焊接飛濺的大?。猴w濺大不僅會(huì)增加焊后清理的時(shí)間，也浪費(fèi)了焊條。焊條的飛濺程度主要與焊條藥皮類(lèi)型有關(guān)。焊條藥皮受潮，飛濺也增大。當(dāng)然也與焊機(jī)的性能、極性等因素有關(guān)。 3、影響焊接工藝操作性能的因素： （1）焊條的工藝性能 ?。?）焊工技能 ?。?）電焊機(jī)特性 （4）使用的焊接工具（如焊槍?zhuān)?br> ?。?）母材的材質(zhì) （6）板厚 ?。?）接頭形式和尺寸 ?。?）焊接工藝參數(shù)（如電流、電壓、焊速等） （9）焊接位置 ?。?0）其他焊接條件（如焊接環(huán)境、保護(hù)氣體等） ◆因此，要準(zhǔn)確地評(píng)定焊條的工藝性能，應(yīng)固定焊工、電焊機(jī)、其他焊接工具、試驗(yàn)材料、焊接條件等上述因素，以排除這些因素的影響。 4、評(píng)定焊條工藝性能的方法： 可通過(guò)觀察下列項(xiàng)目來(lái)判斷： ?。?）電弧的發(fā)生：開(kāi)始引弧的難易；再引弧性（斷弧后重新引弧的難易）。 ?。?）電弧的狀態(tài)：穩(wěn)弧性，包括持續(xù)性（有否斷弧、喘息等）和集中性；吹力大小。 ?。?）熔融狀態(tài)：套筒形狀；藥皮熔化的均勻性。 ?。?）熔渣：流動(dòng)性；清除的難易程度；覆蓋的均勻性。 ?。?）飛濺：發(fā)生的狀態(tài)（飛濺的大小及數(shù)量）；清除的難易程度。 ?。?）焊縫外觀：焊波的粗細(xì)；成形（焊縫余高）。 ?。?）氣體和煙塵的發(fā)生狀態(tài)：發(fā)生量及煙塵成分。 ?。ǘ┖笚l使用前的檢驗(yàn)——以評(píng)定焊條的質(zhì)量和使用性能。 一般按以下步驟進(jìn)行： 1、焊條的進(jìn)廠驗(yàn)收： 一般情況下應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量證明書(shū)核對(duì)、包裝檢查和焊條外觀檢驗(yàn)。 ?。?）核對(duì)焊條質(zhì)量證明書(shū)。焊條質(zhì)量證明書(shū)的內(nèi)容除說(shuō)明該批焊條質(zhì)量符合相應(yīng)焊條標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外，還應(yīng)包括： ?。╝）焊條型號(hào)、牌號(hào)、規(guī)格（直徑和長(zhǎng)度）； ?。╞）批號(hào)、數(shù)量及生產(chǎn)日期； ?。╟）熔敷金屬化學(xué)成份檢驗(yàn)結(jié)果； （d）熔敷金屬或?qū)咏宇^各項(xiàng)性能檢驗(yàn)結(jié)果； ?。╡）生產(chǎn)廠名稱(chēng)與地址； ?。╢）生產(chǎn)廠技術(shù)檢驗(yàn)部門(mén)與檢驗(yàn)人員簽章。 ?。?）檢查焊條的包裝：包裝是否完好，有無(wú)破損、受潮現(xiàn)象；檢查包裝上的標(biāo)記內(nèi)容是否齊全，是否清晰可辨；其型號(hào)、牌號(hào)、規(guī)格、生產(chǎn)批號(hào)、檢驗(yàn)號(hào)、制造廠與商標(biāo)等是否與質(zhì)量證明書(shū)相一致。 ?。?）檢查焊條的外觀質(zhì)量：是否受污染，在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中是否有可能影響焊接質(zhì)量的缺陷產(chǎn)生；識(shí)別標(biāo)記是否清晰、牢固，與產(chǎn)品實(shí)物是否相符。 2、進(jìn)行實(shí)際操作試焊： 通過(guò)試焊以評(píng)定焊條的工藝性能。 3、必要的化學(xué)成分和力學(xué)性能等復(fù)驗(yàn)： 應(yīng)根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或供貨協(xié)議的要求進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。如球罐使用的焊條要進(jìn)行擴(kuò)散氫測(cè)定。 （三）焊條的保管 1、焊條保管的基本原則： ?。?）焊條的保管要特別注意環(huán)境濕度?？諝庵邢鄬?duì)濕度和溫度越高，水蒸汽分壓也就越高，則藥皮越容易吸濕。當(dāng)空氣中水蒸汽分壓≤5mmHg時(shí)，藥皮吸濕量很小，但一般建議空氣中的相對(duì)濕度低于60%，并離開(kāi)地面和墻壁一定的距離（約20cm）。溫度以10-25℃為宜。 ?。?）分清焊條型號(hào)（牌號(hào)）、規(guī)格，不能錯(cuò)用。 （3）焊條運(yùn)輸、堆放過(guò)程中應(yīng)注意不要損傷藥皮，堆放不要太高。對(duì)藥皮強(qiáng)度較差的焊條（如高強(qiáng)度焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條等））更要當(dāng)心。 2、焊條受潮后的明顯特征： ●焊條受潮后，藥皮的顏色發(fā)深，焊條相碰沒(méi)有清脆的金屬聲。 ●有的焊條表面長(zhǎng)期受潮甚至反堿出現(xiàn)“白花”。 ●有些焊條表面雖然沒(méi)有特殊的變化，但焊接時(shí)電弧強(qiáng)，飛濺增多。 3、受潮焊條對(duì)焊接工藝性能的影響： ?。?）電弧強(qiáng)烈，燃燒不穩(wěn)定； ?。?）飛濺多，顆粒大； ?。?）熔深大，容易產(chǎn)生咬邊； ?。?）熔渣覆蓋不均勻，焊波粗糙，造成壓坑； （5）熔渣清除困難，低氫型焊條的熔渣表面氣孔多。 4、受潮焊條對(duì)焊接質(zhì)量的影響： ?。?）產(chǎn)生焊接裂紋和氣孔。焊條受潮吸收的水份在焊接電弧熱的作用下，變成氣體，分解出氫，致使形成焊接裂紋和氣孔。堿性焊條尤甚。焊條包裝時(shí)用聚乙烯塑料袋封口，也不能保證長(zhǎng)期的徹底防潮。 （2）力學(xué)性能各項(xiàng)指標(biāo)偏低。 5、現(xiàn)場(chǎng)檢查焊條受潮情況的簡(jiǎn)易方法： ?。?）檢查焊條的包裝情況，包裝破損，焊條吸潮肯定嚴(yán)重。 （2）檢查焊條的制造日期，制造后長(zhǎng)期存放的焊條表面容易出現(xiàn)白霉?fàn)畹陌吆邸?br> ?。?）將幾根焊條放在手中滾動(dòng)，吸潮后的焊條失去了清脆的金屬聲。 （4）取一根焊條微彎10-15度，如果彎曲時(shí)發(fā)出明顯的脆裂聲音，則說(shuō)明焊條比較干燥。 （5）取一根焊條豎著落地，觀察其彈跳力，干燥的焊條彈跳力較好，回彈較高。 ?。?）將焊條接入焊接回路中短路數(shù)秒種，如果藥皮表面有水蒸汽出現(xiàn)，則是不干燥的焊條。 ?。?）取一根焊條直接進(jìn)行試焊，若是受潮的焊條，在焊接過(guò)程中會(huì)有藥皮爆裂或藥皮成塊脫落現(xiàn)象，并產(chǎn)生較多的水汽。 （8）觀察焊芯端部表面，看是否有銹跡。 （9）取一束焊條，用肉眼檢查：如果藥皮表面有黑斑存在，則表明焊條內(nèi)部的焊芯已銹蝕。也可敲掉藥皮，直接檢查焊芯是否銹蝕。 ?。?0）在焊接操作過(guò)程中檢查，受潮焊條的工藝性能會(huì)出現(xiàn)下列變化： ●同一電流值時(shí)，電弧吹力變大，熔深增加； ●飛濺數(shù)量增多，顆粒變大； ● 對(duì)酸性焊條，熔渣覆蓋不良，且焊縫成形變差； ● 對(duì)低氫型焊條，熔渣的內(nèi)面（指與焊縫接觸的一面）出現(xiàn)許多小孔。 6、焊接材料有效期限的確定： ★JB3223-96《焊接材料質(zhì)量管理規(guī)程》規(guī)定： 自生產(chǎn)日期算起按下述方法確定： （1）焊材質(zhì)量證明書(shū)或說(shuō)明書(shū)推薦的期限； ?。?）酸性焊材及防潮包裝密封良好的低氫型焊材為兩年； ?。?）石墨型焊材及其他焊材為一年。 ☆超過(guò)上述規(guī)定有效期限的焊條、焊劑及藥芯焊絲，應(yīng)按規(guī)定復(fù)驗(yàn)合格后才能發(fā)放使用。 （四）焊條的使用 1、焊條烘烤注意事項(xiàng)： ?。?）焊條吸潮，如果焊芯不生銹和藥皮不變質(zhì)，焊條重新烘干后可確保原來(lái)的性能而不影響使用。 ?。?）烘烤溫度應(yīng)遵照焊條說(shuō)明書(shū)的規(guī)定。 ▲烘烤溫度低了達(dá)不到除去水份的目的； ▲烘烤過(guò)高，容易引起粘結(jié)劑的分解造成藥皮開(kāi)裂，焊接時(shí)產(chǎn)生脫落現(xiàn)象，而且藥皮內(nèi)的合金元素會(huì)氧化，影響合金的過(guò)渡。  ?。?）焊條在烘箱中疊起層數(shù)：一般以直徑4mm的不超過(guò)3層；直徑3.2mm的不超過(guò)5層，且堆放不應(yīng)超過(guò)隔層高度的2/3，避免烘烤時(shí)受熱不均和潮氣不易排出。 ▲焊條疊起太厚易造成烘烤溫度不均勻，不能烘透或局部過(guò)熱而使藥皮脫落。 ?。?）焊條烘烤速度控制：應(yīng)緩慢升溫，然后保溫和緩慢冷卻。推薦焊條進(jìn)箱溫度為100℃以下，升降溫速度不宜超過(guò)150℃/小時(shí)。 ▲不可將焊條突然放入高溫箱內(nèi)，或者突然從高溫箱內(nèi)取出，這樣也會(huì)引起藥皮開(kāi)裂、剝落。 （5）烘干后的焊條應(yīng)及時(shí)放入100—150℃恒溫箱內(nèi)恒溫保存。 ?。?）重新烘干次數(shù)一般不超過(guò)2次，超過(guò)2次應(yīng)征求焊條制造廠的意見(jiàn)。 ▲烘烤次數(shù)過(guò)多易造成藥皮脫落。 2、焊條使用注意事項(xiàng)： （1）焊條放在保溫筒內(nèi)隨用隨取。同一保溫筒內(nèi)嚴(yán)禁混裝不同牌號(hào)焊條。 ?。?）在4小時(shí)內(nèi)回收的焊條應(yīng)堆放在恒溫箱內(nèi)指定的位置，不得混淆。 （3）超過(guò)4小時(shí)或低于規(guī)定溫度的焊條回收后應(yīng)重新進(jìn)行烘烤。 四焊條的選用 ★為什么要重視對(duì)焊接材料的正確選擇？ ●正確選擇焊材是保證焊接質(zhì)量的最重要、也是最基本的條件。 ●工程所采用的焊接材料一般要求在設(shè)計(jì)文件中作出規(guī)定。 GB50236-98第2.0.2條規(guī)定：設(shè)計(jì)文件應(yīng)標(biāo)明母材、焊接材料、焊縫系數(shù)及焊縫坡口的形式，并對(duì)焊接方法、焊前預(yù)熱、焊后熱處理及焊接檢驗(yàn)提出要求。 ●作為施工單位的工程技術(shù)人員要求掌握焊材選擇的基本知識(shí)，目的是： ?。?）在審圖時(shí)核對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)焊材選擇的正確性； （2）當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定或現(xiàn)場(chǎng)條件滿(mǎn)足不了設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，為自選焊材提供方便。 ★特別注意：施工單位自選的焊材最終仍應(yīng)報(bào)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)同意。 ★特別提醒：焊條選擇是否合理，不完全由焊接工藝評(píng)定所決定。 ?。ㄒ唬┻x擇焊條的基本要點(diǎn) 1、考慮焊件材料的物理性能、力學(xué)性能和化學(xué)成分： ?。?）按等強(qiáng)度的原則，選擇滿(mǎn)足接頭力學(xué)性能要求的焊條。 ■舉例：Q235，按等強(qiáng)度的原則應(yīng)選用J42×焊條，而不應(yīng)選用J50 ×焊條。 ◆特殊情況：根據(jù)母材的焊接性，選用不等強(qiáng)度（高強(qiáng)度匹配或低強(qiáng)度匹配）、而韌性好的焊條，但需通過(guò)改變焊縫結(jié)構(gòu)形式，以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度和剛度的要求。 （2）使熔敷金屬的合金成分符合或接近母材。 ■舉例：15CrMo必須選用R307焊條（1Cr-0.5Mo），而不能選用R207焊條（0.5Cr-0.5Mo)。 ?。?）當(dāng)母材化學(xué)成分中碳或硫、磷等有害雜質(zhì)較高時(shí)，應(yīng)選擇抗裂性和抗氣孔能力較強(qiáng)的焊條。如低氫型焊條等。 ★注意：焊接構(gòu)件對(duì)力學(xué)性能和化學(xué)成分的要求并不是均衡的： ▼有的焊件可能偏重于強(qiáng)度、韌性等方面的要求，而對(duì)化學(xué)成分不一定要求與母材一致。如選用結(jié)構(gòu)鋼焊條時(shí)，首先應(yīng)側(cè)重考慮焊縫金屬與母材間的等強(qiáng)度，或焊縫金屬的高韌性； ▼有的焊件又可能偏重于化學(xué)成分方面的要求，如對(duì)于耐熱鋼、不銹鋼焊條的選擇，通常側(cè)重于考慮焊縫金屬與母材化學(xué)成分的一致； ▼有的也可能對(duì)兩者都有嚴(yán)格的要求。如異種鋼焊條的選擇。 因此在選擇焊條時(shí)應(yīng)分清主次，綜合考慮。 2、考慮焊件的工作條件和使用性能： ?。?）焊件在承受動(dòng)載荷和沖擊載荷情況下，除了要求保證抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度外，對(duì)沖擊韌性、塑性均有較高的要求。此時(shí)應(yīng)選用低氫型、鈦鈣型或氧化鐵型焊條。 ■舉例：16Mn鋼用于非重要結(jié)構(gòu)時(shí)可選用J502、J503等酸性焊條；而當(dāng)用于重要結(jié)構(gòu)時(shí)，則應(yīng)選用J506、J507等堿性焊條。 （2）焊件在腐蝕介質(zhì)中工作時(shí)，必須分清介質(zhì)種類(lèi)、濃度、工作溫度以及腐蝕類(lèi)型（一般腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等），從而選擇合適的不銹鋼焊條。 ■舉例：焊接1Cr18Ni9不銹鋼時(shí)，為了滿(mǎn)足焊縫與母材金屬成分相同的要求，對(duì)于在腐蝕要求不高的條件下工作的焊件，可選用A102、A107焊條；而對(duì)于工作溫度低于300℃而耐腐蝕要求較高的焊件，則應(yīng)選用A132、A137或A002焊條。 （3）焊件在受磨損條件下工作時(shí)，須區(qū)分是一般磨損還是沖擊磨損，是金屬間磨損還是磨料磨損，是在常溫下磨損還是在高溫下磨損等。還應(yīng)考慮是否在腐蝕介質(zhì)中工作，以選擇合適的堆焊焊條。 ?。?）處在低溫或高溫下工作的焊件，應(yīng)選擇能保證低溫或高溫力學(xué)性能的焊條。 ■舉例： ▲12CrMo在400℃下工作，焊接應(yīng)選R207 ，而不能選J507。 ▲16MnDR在-40℃下工作，焊接應(yīng)選J507RH（ -40℃ ），而不能用J507、 J507Mo、 J507H等焊條（ -30℃ ）。 3、考慮焊件的復(fù)雜程度和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、焊接接頭型式等： ?。?）形狀復(fù)雜或大厚度的焊件，由于其焊縫金屬在冷卻收縮時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力大，容易產(chǎn)生裂紋。因此，必須采用抗裂性好的焊條，如低氫型焊條、和高韌性焊條焊條。 ?。?）對(duì)于某些坡口較小的接頭，或?qū)Ω亢竿缚刂茋?yán)格的接頭，應(yīng)選用具有較大熔深或熔透能力的焊條。 ■舉例： 長(zhǎng)輸管線用鋼X42焊接，為保證根部焊透又不至于有過(guò)大的焊瘤，常采用纖維素型焊條E6010進(jìn)行向下立焊操作。 ?。?）因受條件限制而使某些焊接部位難以清理干凈時(shí)，就應(yīng)考慮選用氧化性強(qiáng)，容易脫渣，對(duì)鐵銹、氧化皮和油污反應(yīng)不敏感的酸性焊條，以免產(chǎn)生氣孔等缺陷。 4、考慮焊縫的空間位置： 有的焊條只適用于某一位置的焊接，其它位置焊接時(shí)效果較差，有的焊條則是各種位置均能焊接的全位置焊條，選用時(shí)要考慮焊接位置的特點(diǎn)： （1）對(duì)于仰焊、立焊縫較多的焊件，應(yīng)選用鈦鈣型、鈦型、低氫型或鈦鐵礦型的全位置焊條。 ?。?）焊接部位所處的位置不能翻轉(zhuǎn)時(shí)，必須選擇能進(jìn)行全位置焊接的焊條。 5、考慮施焊工作條件： ?。?）沒(méi)有直流焊機(jī)的場(chǎng)合，應(yīng)選用交直流兩用的焊條。 ?。?）某些鋼材（如珠光體耐熱鋼）需進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理，但受設(shè)備條件限制或本身結(jié)構(gòu)限制而不能進(jìn)行時(shí)，應(yīng)選用與母材金屬化學(xué)成分不同的焊條（如奧氏體不銹鋼焊條），可以免進(jìn)行焊后熱處理。 ?。?）應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)條件，如野外操作、焊接工作環(huán)境等來(lái)合理選用焊條。 6、考慮改善焊接操作環(huán)境和保證工人身體健康： ?。?）盡量選用發(fā)塵量小、產(chǎn)生有害氣體少的焊條。 ?。?）在酸性焊條和堿性焊條都可以滿(mǎn)足的地方，鑒于堿性焊條對(duì)操作技術(shù)及施工準(zhǔn)備要求高，故應(yīng)盡量采用酸性焊條。 ?。?）對(duì)于在密閉容器內(nèi)或通風(fēng)不良場(chǎng)所焊接時(shí)，應(yīng)盡量采用低塵低毒焊條或酸性焊條。 7、考慮焊接的經(jīng)濟(jì)性： ?。?）在保證使用性能的前提下，盡量選用價(jià)格低廉的焊條。根據(jù)我國(guó)的礦藏資源，應(yīng)大力推廣鈦鐵礦型焊條（×××3型） 。 ?。?）對(duì)性能有不同要求的主次焊縫，可采用不同焊條，不要片面追求焊條的全面性能。 ?。?）根據(jù)結(jié)構(gòu)的工作條件，合理選用焊條的合金系統(tǒng)。如對(duì)在常溫下工作，用于一般腐蝕條件的不銹鋼，就不必選用含鈮的不銹鋼焊條。 8、考慮焊接效率： ?。?）對(duì)焊接工作量大的結(jié)構(gòu)，有條件時(shí)應(yīng)盡量采用高效率焊條，如鐵粉焊條、高效率不銹鋼焊條、重力焊條、底層焊條、立向下焊條之類(lèi)的專(zhuān)用焊條。 （2）水平位置焊接時(shí)采用鐵粉焊條，垂直位置焊接時(shí)采用下向焊條等，均可大大提高生產(chǎn)率和降低成本。 9、考慮焊條的工藝性能： 焊條工藝性能的好壞是焊條使用的前提。工藝性能不好的焊條會(huì)產(chǎn)生各種焊接缺陷 。 （1）對(duì)于同一牌號(hào)（型號(hào)）的焊條，不同的生產(chǎn)廠家，其工藝性能差別很大，需要我們?cè)诓少?gòu)時(shí)認(rèn)真分析。 ?。?）采購(gòu)不同廠家同一牌號(hào)的焊條時(shí)，還應(yīng)考慮焊工的習(xí)慣問(wèn)題和對(duì)該焊條工藝性能的適用性。 ?。ǘ┨妓劁摰暮笚l選用 1、對(duì)碳素鋼的認(rèn)識(shí)： ●碳鋼的主要分類(lèi)方法： ?。?）按含碳量分類(lèi)：低碳鋼：C≤0.30%（有的國(guó)家稱(chēng)為軟鋼）；中碳鋼：C=0.30-0.60%；高碳鋼：C＞0.60%。 ?。?）按冶煉方法分：平爐鋼；轉(zhuǎn)爐鋼；電爐鋼。 ?。?）按鋼的脫氧程度的不同分：沸騰鋼；半鎮(zhèn)靜鋼；鎮(zhèn)靜鋼。 ?。?）按用途分：結(jié)構(gòu)鋼；工具鋼。 ?。?）根據(jù)鋼中有害雜質(zhì)S、P的含量分： 普通碳素鋼：S ≤0.050%， P ≤0.045%； 優(yōu)質(zhì)碳素鋼： S ≤0.035%， P ≤0.035%； 高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼： S ≤0.030%， P ≤0.035%。 ★注意：經(jīng)常需要焊接的鋼是各種碳素結(jié)構(gòu)鋼，包括普通碳素結(jié)構(gòu)鋼（如Q235）、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（20鋼）、專(zhuān)門(mén)用途碳素結(jié)構(gòu)鋼等。 ☆高碳鋼實(shí)際上不用于制造焊接結(jié)構(gòu)。 ●與焊接關(guān)系密切的專(zhuān)門(mén)用途碳素結(jié)構(gòu)鋼： ?。?）船體用碳素鋼（GB712-88）： ▲A、B、D、E: C≤0.18-0.22%；屈服強(qiáng)度235MPa。 ?。?）焊接氣瓶用碳素鋼（GB6653-94）： ▲HP245、HP265、HP295： C≤0.16-0.20%；屈服強(qiáng)度245-295MPa。 ?。?）壓力容器用碳素鋼（GB6654-1996）： ▲20R： C≤0.20%；屈服強(qiáng)度225-245MPa。 ?。?）鍋爐用碳素鋼（GB713-1997） ▲20g： C≤0.21%；屈服強(qiáng)度225-245MPa。 （5）橋梁用碳素結(jié)構(gòu)鋼（YB/T10-81） ▲16q： C=0.12-0.20%；屈服強(qiáng)度225MPa。 ?。?）石油天然氣管道用螺旋縫埋弧焊碳素鋼（GB9711-88） ▲S205、S240、S290： C≤0.17-0.22%；屈服強(qiáng)度205-290MPa ?。?）鐵道鋼軌用碳素鋼（GB2585-81）： ▲U、71、U74、U71Cu： C=0.64-0.80%；抗拉強(qiáng)度≥785MPa。 ?。?）核壓力容器用碳素結(jié)構(gòu)鋼 ▲20HR： C≤0.20%；屈服強(qiáng)度235MPa。 ?。?）汽車(chē)制造用碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB3275-91） ▲08Al： C= 0.05-0.12%；抗拉強(qiáng)度315-440MPa 15Al：C= 0.12-0.17%；抗拉強(qiáng)度345-490MPa 2、低碳鋼的焊接特點(diǎn)： ?。?）焊接性能優(yōu)良，一般不會(huì)因焊接而引起淬硬組織。 （2）冶煉方法落后或非正規(guī)小型鋼廠生產(chǎn)，造成碳鋼含N、O高，焊接裂紋傾向大。 ?。?）母材成分不合格（如C、S過(guò)高）時(shí)，焊接裂紋傾向大。 ?。?）焊條質(zhì)量不好時(shí)造成焊縫中C、S偏高，焊接裂紋傾向大。 ?。?）厚度大、剛性大的結(jié)構(gòu)件在低溫條件下焊接可能出現(xiàn)裂紋。 3、低碳鋼在低溫環(huán)境下的焊接措施： ?。?）焊前預(yù)熱，焊時(shí)保持道間溫度 ?。?）采用低氫或超低氫型焊條 ?。?）整條焊縫連續(xù)焊完，盡量避免中斷 ?。?）不在坡口以外的母材上打弧 ?。?）彎板、矯正和裝配時(shí)盡可能不在低溫下進(jìn)行 ?。?）盡可能改善嚴(yán)寒下勞動(dòng)生產(chǎn)條件 4、低碳鋼的焊條選用要點(diǎn)： ?。?）按照等強(qiáng)度匹配的原則，通常選用E43 × ×系列的焊條。有時(shí)也可選用E50 × ×系列焊條代用，但不應(yīng)作為首選，否則違背了等強(qiáng)的原則。 ?。?）一般結(jié)構(gòu)選用酸性焊條或堿性焊條。 ?。?）焊接動(dòng)載荷、復(fù)雜和厚板結(jié)構(gòu)和重要受壓容器，以及低溫下焊接時(shí)，應(yīng)選用堿性、低氫型焊條，如E4316（J426）、E4315（J427）。 ☆各國(guó)根據(jù)自己的資源及使用習(xí)慣，選用的藥皮類(lèi)型均有所不同。在我國(guó)，鈦鈣型焊條（如J422）的消耗量最大，要占全部焊條產(chǎn)量的80%以上 。  5、中碳鋼的焊接特點(diǎn)： ?。?）隨著含C量的增加，焊接性逐漸變差，焊接接頭的硬化傾向、裂紋傾向和氣孔敏感性均增大，雜質(zhì)S控制不嚴(yán)時(shí)裂紋傾向更加明顯。 （2）若對(duì)已經(jīng)熱處理（正火或調(diào)質(zhì)）的中碳鋼部件進(jìn)行焊接，裂紋傾向較大。且熱處理后的焊接會(huì)使母材熱影響區(qū)軟化。 6、中碳鋼的焊接工藝要點(diǎn)： ?。?）正確選擇焊接材料。 ?。?）大多數(shù)情況下，需要焊前預(yù)熱和保持一定的層間溫度。 ?。?）焊后立即進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，熱處理溫度一般為600-650℃。 ?。?）不能立即進(jìn)行熱處理的，則應(yīng)立即后熱。 ?。?）對(duì)已經(jīng)熱處理的中碳鋼部件進(jìn)行焊接，應(yīng)采取防裂紋的措施。 7、中碳鋼的焊條選用要點(diǎn)： （1）在要求焊縫與母材等強(qiáng)度的情況下，應(yīng)選用相應(yīng)強(qiáng)度等級(jí)而塑性、韌性較高的低氫或超低氫焊條。 ■舉例：35鋼選用J506、J507；45鋼選用J556、J557；55鋼選用J606、J607焊條。 ?。?）個(gè)別情況下也可采用鈦鐵礦型或鈦鈣型焊條，但一定要有嚴(yán)格的工藝措施配合，如控制預(yù)熱溫度和盡量減少母材熔深以減少焊縫含C量。 ?。?）在僅要求實(shí)現(xiàn)完整連接而不要求強(qiáng)度，或不要求焊縫與母材等強(qiáng)度的場(chǎng)合，或者焊件結(jié)構(gòu)復(fù)雜對(duì)采取防裂紋措施有困難時(shí)，可采用強(qiáng)度等級(jí)較母材低一檔的焊條。但須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)。 ■舉例： 35鋼選用J422、J423、J426、J427； 45鋼選用J422、J423、J426、J427 、J506、J507； 55鋼選用J422、J423、J426、J427 、J506、J507 焊條。 ?。?）特殊情況也可采用鉻鎳奧氏體不銹鋼焊條，此時(shí)可不預(yù)熱或適當(dāng)降低預(yù)熱溫度。理由是奧氏體焊縫金屬塑性好、溶解氫的能力強(qiáng)。如A102、A107、A302、A307、A402、A407等焊條均可采用。 （5）有時(shí)也可在中、高碳鋼的坡口表面堆焊一層含碳量很低（C≤0.03%）、強(qiáng)度低、塑性好的純鐵過(guò)渡層，然后再用與母材強(qiáng)度相匹配的焊條填滿(mǎn)坡口，能有效地防止焊接裂紋。 ■舉例： 45鋼與低碳鋼Q235的焊接： 方案一：先在45鋼坡口面預(yù)熱300℃，然后用J427或J507焊條進(jìn)行焊接，焊后進(jìn)行650℃后熱并緩冷。 方案二：在無(wú)預(yù)熱情況下，先用A302或A307焊條在45鋼及Q235鋼的坡口面上堆焊兩層隔離層，然后再用A302或A307焊條進(jìn)行對(duì)接焊。 ?。ǘ┑秃辖鸾Y(jié)構(gòu)鋼的焊條選用 1、對(duì)低合金結(jié)構(gòu)鋼的認(rèn)識(shí)： ●低合金鋼按其使用性能分為三類(lèi)： ▲低合金結(jié)構(gòu)鋼（也稱(chēng)強(qiáng)度型低合金鋼） ▲低合金低溫鋼（也稱(chēng)低溫型低合金鋼） ▲低合金耐熱鋼（也稱(chēng)耐熱型低合金鋼） ●低合金結(jié)構(gòu)鋼的合金總含量小于5%。 ●低合金結(jié)構(gòu)鋼一般按其屈服強(qiáng)度分級(jí)。常用的低合金結(jié)構(gòu)鋼的屈服強(qiáng)度在300-600MPa范圍內(nèi)。 ▲屈服強(qiáng)度為300-450MPa的低合金結(jié)構(gòu)鋼，以熱軋或正火狀態(tài)使用。如16MnR（屈服強(qiáng)度下限 285MPa） ▲屈服強(qiáng)度大于450MPa的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，以調(diào)質(zhì)狀態(tài)使用。如07MnNiCrMoVDR（屈服強(qiáng)度下限 490MPa） 2、低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接特點(diǎn)： ?。?）熱影響區(qū)的淬硬傾向（硬化）： ●強(qiáng)度等級(jí)和含碳量低的鋼，熱影響區(qū)淬硬傾向??； 屈服強(qiáng)度450MPa以上的低合金高強(qiáng)鋼，熱影響區(qū)可能出現(xiàn)硬而脆的馬氏體組織，沖擊韌性下降，冷裂敏感性增大，可焊性變差。 ●防止硬化的措施： 采用適中的線能量配合以適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，以獲得適當(dāng)小的焊接冷卻速度。因?yàn)榫€能量增大可使硬化傾向降低，但易使晶粒長(zhǎng)大。 （2）焊接接頭的冷裂紋傾向： ●產(chǎn)生冷裂紋的三要素： ▲熱影響區(qū)或焊縫金屬的淬硬傾向（組織硬化） ▲焊接接頭的拉應(yīng)力存在（拘束度大） ▲焊縫金屬內(nèi)的高含氫量（擴(kuò)散氫的影響） ●焊接冷裂紋的控制措施： ▲控制組織硬化： ◇預(yù)熱； ◇通過(guò)較大線能量降低接頭冷卻速度； ◇冬季和厚板多道焊時(shí)采取緩冷等措施。 ▲限制擴(kuò)散氫： ◇焊件坡口表面清理；采用低氫或超低氫焊材，并防止吸潮； ◇預(yù)熱或“緊急”后熱以減少擴(kuò)散氫； ◇采用奧氏體焊條來(lái)固溶氫，限制氫的擴(kuò)散，但帶來(lái)其它問(wèn)題（如熱裂紋、熔合區(qū)冷裂紋、不經(jīng)濟(jì)等），非特殊情況不采用。 ▲控制拘束應(yīng)力： ◇通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減少剛度或拘束度； ◇預(yù)熱； ◇采取合理焊接順序，使焊縫有收縮余地； ◇坡口設(shè)計(jì)以減少焊縫金屬填充量； ◇焊后消除應(yīng)力熱處理 ?。?）焊縫金屬的熱裂紋傾向 ●產(chǎn)生熱裂紋的兩要素： ▲焊縫中S、P雜質(zhì)偏析，易形成低熔點(diǎn)共晶體偏析于晶界處。 ▲焊接接頭的內(nèi)應(yīng)力存在 ☆在低合金結(jié)構(gòu)鋼及其常用的配套焊接材料中，由于能增大熱裂傾向的元素含量較少，故產(chǎn)生熱裂紋的敏感性不大。 ●焊縫熱裂紋的控制措施： ▲控制焊縫成分：關(guān)鍵是選擇適用的焊接材料，控制C、S、P含量。C含量最好小于0.12%。 ▲調(diào)整焊接工藝： ◇限制過(guò)熱：降低線能量，并采用小的焊接電流和小的焊接速度。因?yàn)槿鄢剡^(guò)熱易促使熱裂。 ★注意：不能通過(guò)提高焊接速度來(lái)降低線能量。因?yàn)楹附铀俣仍龃髸?huì)改變?nèi)鄢匦螤?，影響到偏析?br> ◇控制成形系數(shù)（焊縫寬度與焊縫厚度之比）： 焊縫系數(shù)影響枝晶成長(zhǎng)方向及其會(huì)合面的偏析情況。焊縫系數(shù)小，則使偏析集中于焊縫中心，形成焊縫中心薄弱面，熱裂傾向大。 一般希望避免出現(xiàn)焊縫系數(shù)小于1的情況，即焊縫實(shí)際厚度不要超過(guò)焊縫寬度。 ◇減小熔合比：通過(guò)開(kāi)大坡口，或減小熔深，或采取隔離層堆焊法，采用鎳基合金焊材等，來(lái)減小熔合比，防止母材向焊縫轉(zhuǎn)移某些有害雜質(zhì)。 ◇降低拘束度。如合理布置焊縫，合理安排施焊順序等。 ◇其它：如控制裝配間隙、改善接頭設(shè)計(jì)、改進(jìn)裝配質(zhì)量等。 3、低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊條選擇要點(diǎn)： 總體原則：一般根據(jù)母材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、接頭的裂紋敏感性、焊后是否熱處理、焊件的使用條件（耐蝕、耐高溫、耐低溫等）、結(jié)構(gòu)形式及受力情況、焊接施工條件等因素進(jìn)行綜合考慮。必要時(shí)還應(yīng)通過(guò)焊接性試驗(yàn)最終確定。 ?。?）首先考慮等強(qiáng)度原則。要求焊縫的強(qiáng)度等于或略高于母材金屬的強(qiáng)度，而不希望焊縫強(qiáng)度太高。 ★經(jīng)驗(yàn)證明，如果焊縫強(qiáng)度超過(guò)母材過(guò)多且塑性差時(shí)，可能造成冷彎角小，甚至出現(xiàn)橫向裂紋。 ★JB/T4709規(guī)定：碳素鋼、低合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能，且其抗拉強(qiáng)度不應(yīng)超過(guò)母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的上限值加30MPa。 ?。?）應(yīng)考慮化學(xué)成分的要求。一般情況選用焊條熔敷金屬的S、P含量應(yīng)與母材一致。 ★壓力容器焊接的焊接材料熔敷金屬硫、磷含量應(yīng)符合JB/T4747-2002《壓力容器用鋼焊條訂貨技術(shù)條件》的規(guī)定。 ★壓力容器制造和現(xiàn)場(chǎng)組焊時(shí)，應(yīng)注意所采購(gòu)的焊條其質(zhì)量證明書(shū)標(biāo)注的S、P量是否符合JB/T4747-2002的規(guī)定。 ?。?）滿(mǎn)足所要求的常溫或低溫沖擊韌性指標(biāo)要求。對(duì)于有沖擊韌性要求的焊件，一般情況選用的焊條其焊縫金屬?zèng)_擊值應(yīng)不低于相應(yīng)母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下限值。 ★用于壓力容器焊接的焊條應(yīng)符合JB/T4747-2002《壓力容器用鋼焊條訂貨技術(shù)條件》的規(guī)定。 ?。?）對(duì)于一些在腐蝕介質(zhì)中工作的低合金鋼，則主要根據(jù)焊縫金屬耐腐蝕性能來(lái)選擇焊條。 ■舉例：10MoWVNb抗氫鋼應(yīng)采用J507MoW 焊條，而不能用J507。 ?。?）對(duì)于同一強(qiáng)度等級(jí)的酸性焊條和堿性焊條的選用，主要取決于焊接件的結(jié)構(gòu)形狀（簡(jiǎn)單或復(fù)雜）、鋼板厚度、工作條件（靜載荷或動(dòng)載荷）和鋼材的抗裂性能等方面。 ●對(duì)于重要結(jié)構(gòu)及要求抗裂性好、塑性好、沖擊韌性好、低溫性能好的焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用堿性焊條（低氫型或超低氫型）。 ☆低氫型焊條的含氫量標(biāo)準(zhǔn)是5-10mL/100g；超低氫型焊條為≤5mL/100g。 ●對(duì)于非重要結(jié)構(gòu)或坡口表面有油、銹、氧化皮等臟物而又很難清理時(shí)，在結(jié)構(gòu)性能要求允許的前提下，可選用酸性焊條。 ?。?）在某些特殊情況下，例如鋼材冷裂紋傾向較大、結(jié)構(gòu)剛性大、板材較厚和接頭冷卻速度較快時(shí)，為防止裂紋，以及考慮母材金屬成分的過(guò)渡，有效的辦法是選用強(qiáng)度級(jí)別比母材金屬略低、塑性和韌性高、抗裂性好的焊條。 ?。ㄈ┑蜏劁摰暮笚l選用 1、對(duì)低溫鋼的認(rèn)識(shí)： ●用于制造-20～-253℃低溫下工作的焊接結(jié)構(gòu)的專(zhuān)用鋼材，稱(chēng)為低溫鋼。 ●低溫鋼的分類(lèi)：根據(jù)化學(xué)成分和組織特點(diǎn)，分為三大類(lèi)： ▲低合金鐵素體型低溫鋼：含合金元素總量不超過(guò)5%。組織為鐵素體加少量珠光體，在-40～-110℃范圍內(nèi)使用。 ■舉例：低合金低溫鋼16MnDR（-40 ℃ ）、低溫碳鋼ASTM A333Gr6（ -45 ℃ ） 、 3.5Ni 鋼ASTM A333Gr3 （-100 ℃ ）等。 ▲中合金低碳馬氏體型低溫鋼：合金元素含量大于5-10%。組織與熱處理方法有關(guān)：淬火后的組織為低碳馬氏體；正火后的組織為低碳馬氏體、鐵素體及少量奧氏體；回火后的組織為含鎳鐵素體和少量富碳奧氏體。 ☆典型鋼種有9Ni鋼：回火后的組織使9Ni鋼在-196℃低溫下仍具有優(yōu)良的低溫韌性。 ▲高合金奧氏體型低溫鋼：合金元素總含量大于10%，組織為奧氏體，在-196～-269℃的低溫下仍保持相當(dāng)高的韌性。 ■舉例：1Cr18Ni9Ti等。 2、低溫鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性斷裂的必要條件： ?。?）必須具備由外載荷及殘余內(nèi)應(yīng)力引起的一定應(yīng)力水平； ?。?）由結(jié)構(gòu)、材料、制造缺陷引起的缺口效應(yīng)，其中由焊接而引起的缺陷（幾何的或冶金的）往往是脆斷的裂源。 ?。?）設(shè)備和管道的工作溫度低于材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度 3、低合金低溫鋼的焊接特點(diǎn)： ?。?）不含鎳低溫鋼：由于其含碳量低、其他合金元素也不高，淬硬和冷裂傾向小，具有良好的焊接性。一般可不采用預(yù)熱，但應(yīng)避免在低溫下施焊。 ?。?）含鎳低溫鋼：由于添加了鎳，增大了鋼的淬硬性，但不顯著，冷裂傾向不大。當(dāng)板厚較大或拘束較大時(shí)，應(yīng)采用適當(dāng)預(yù)熱。 ◇雖然鎳可能增大熱裂傾向，但是嚴(yán)格控制鋼及焊接材料中的C、S、P含量，以及采用合理的焊接工藝，增大焊縫成形系數(shù)，可以避免熱裂紋。 ★特別提醒：低溫下使用的焊接結(jié)構(gòu)易于發(fā)生脆性斷裂。所以保證焊縫和粗晶區(qū)的低溫韌性是低溫鋼焊接時(shí)的技術(shù)關(guān)鍵。 ■舉例：9Ni鋼的焊接特點(diǎn) ?。?）焊接接頭的低溫韌性問(wèn)題（包括焊縫金屬、熔合區(qū)和粗晶區(qū)）。 ?。?）焊接熱裂紋問(wèn)題，尤其表現(xiàn)為弧坑裂紋。 ?。?）焊接冷裂紋問(wèn)題：在低氫條件下一般不會(huì)產(chǎn)生冷裂紋。但高氫下也有一定冷裂敏感性。 （4）焊接時(shí)電弧的磁偏吹問(wèn)題：9Ni鋼系鐵磁性鋼，焊接時(shí)易發(fā)生電弧的磁偏吹，造成夾渣、未熔合等焊接缺陷的產(chǎn)生 。 ◆焊接磁偏吹的消除及控制措施： ◇采用永久磁鐵平衡法來(lái)消除焊接磁偏吹的影響。在坡口焊縫的背側(cè)移動(dòng)永久磁鐵，并用特斯拉計(jì)監(jiān)測(cè)，可以保證焊縫內(nèi)的剩磁接近于零。 ◇采用交流焊接電源，由于電流方向的高頻率變換（每秒100次），磁場(chǎng)不會(huì)造成電弧偏吹。 ◇避免使用大電流的碳弧氣刨清根，而改用砂輪打磨。 4、低溫鋼焊接接頭的低溫韌性保證措施： ?。?）從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上充分考慮焊透，避免結(jié)構(gòu)不良而引起的人為缺陷。 ?。?）正確選擇焊材，保證焊縫足夠的沖擊韌性水平。 ?。?）正確制定焊接工藝，控制焊接線能量：采取小電流、快焊速、控制多層焊的層間溫度等措施。 ?。?）避免工藝缺陷：防止焊接接頭產(chǎn)生各種應(yīng)力集中源。 ●采用錘擊工件等強(qiáng)制手段進(jìn)行組裝會(huì)增加殘余應(yīng)力，易導(dǎo)致發(fā)生低應(yīng)力脆性斷裂破壞。所以規(guī)定低溫鋼在組裝過(guò)程中不允許采用錘擊等強(qiáng)制手段進(jìn)行組裝。 ●因?yàn)槿笨谛?yīng)往往是脆斷的裂源，所以不允許在受壓元件上刻劃或敲打材料標(biāo)記和焊工鋼印等導(dǎo)致產(chǎn)生缺口效應(yīng)的劃痕。 ●焊件表面的電弧擦傷是應(yīng)力集中源，所以規(guī)定焊接時(shí)不得在焊件表面引弧、收弧和試驗(yàn)電流，嚴(yán)禁有電弧擦傷。 ●對(duì)低溫鋼焊接實(shí)行表面退火焊道，對(duì)改善焊接接頭的韌性有相當(dāng)有利的作用。這種表面退火焊道通常可以用鎢極氬弧焊不填焊絲表面重熔來(lái)實(shí)現(xiàn)。 ◇為了消除表面層的柱狀組織，也可以最后多焊一層退火焊道，再把退火焊道加工掉。 ?。?）焊后消除應(yīng)力熱處理可以降低低溫鋼焊接產(chǎn)品的脆斷危險(xiǎn)性。 5、低合金低溫鋼的焊條選用要點(diǎn)： 低溫鋼焊接的主要矛盾是保證接頭的低溫韌性要求，防止接頭在使用過(guò)程中產(chǎn)生脆性斷裂，其強(qiáng)度通常均能滿(mǎn)足要求。故應(yīng)按以下原則選用與母材的使用溫度相適應(yīng)的焊條： ?。?）當(dāng)?shù)蜏劁摻Y(jié)構(gòu)的使用條件在-45℃以上時(shí)，可選用低溫韌性好的Ti-B系或高韌性普通低合金鋼焊條。如W507、J507RH。 ?。?）使用條件在-60℃以下的低溫鋼，一般均采用含鎳的低溫鋼焊條。如W607、W707Ni等。 ?。?）在-100℃左右使用的低溫鋼，通常均使用含3.5Ni或更高含鎳量并含一定量鉬的低溫鋼焊條。 如W907Ni。 ?。?）對(duì)于9Ni鋼的焊接，常用的焊接材料有三種，即：含Ni約60%以上的Inconel型、含Ni約40%的Fe-Ni基型、含Ni13%-Cr16%的奧氏體不銹鋼改進(jìn)型。 如： 如ENiCrFe-2 、 ENiCrFe-4 、 ENiCrMo-6等焊條 。 ★JB/T4709-2000規(guī)定：用于焊接低溫鋼的鎳鋼焊條的焊縫金屬夏比V型缺口沖擊吸收功在相應(yīng)低溫時(shí)應(yīng)不小于34J。 ★低溫鋼焊條藥皮一般均采用低氫型。 |
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