6mm板厚Q235ATIG焊对接立焊焊接工艺.doc

6mm板厚Q235A TIG焊对接立焊焊接工艺
明确任务；
制定板厚为6mm的Q235ATIG焊对接立焊焊接工艺设计，Q235A是屈服强度最大值为235Mpa的低碳钢。塑性，韧性良好，具有良好的焊接性能和热性能。
表1
牌号
等级
化学成分（质量分数）

Q235A

A

C
Mn
Si
S
P
≤
0.14~0.22
0.30~0.50
0.30
0.050
0.045
TIG焊；
1、可焊金属多，氩气能有效隔绝焊接区域周围的空气。它本身又溶于金属，不和金属反应。
2、适应能力强，钨极电弧稳定，不会产生飞溅。焊接成型美观。
3、焊接生产率低，因为TIG焊电流小，熔缝熔深浅，熔敷速度小，生产率低。
4生产成本搞，TIG焊惰性气体较贵。
一、 分析任务
1、试件尺寸：300mm×100mm×6mm
2、焊接要求；单面焊双面成形。
3、焊接位置要求；对接接头。
二、母材技术状况分析
1、种是否为Q235A钢（钢种型号）。
2、确定钢板尺寸是否合格。
3、钢板尺寸是否有较大的变形或质量问题（例如；屈服强度最大值为235Mpa等）。
4、对于木材的种类，厚度都要进行辨认与测量。抗拉强度和屈服强度都要做力学实验。
三、焊接材料选择与技术状况
1、焊丝类型；H058Mn2SiA(要求与母材要等强度匹配原则)。
2、钨极类型；铈钨极(放射性小，引弧性能好)。
3、保护气体；氩气，要求气体纯度大于99.99%。
4、喷嘴直径；根据钨极直径选择
5、气体流量；根据喷嘴直径选择
6、钨极伸出长度；一般为5mm或6mm。
7、钨极端部形状；锥形平端。
四．焊接设备
1、焊机设备；WSE-250.
2焊枪；采用气冷的方式。
五、焊前准备
1、坡口形式及加工方式；加工成V型坡口，火焰切割方式，坡口角度为60度。钝边为0.5mm左右。装配间隙2.5mm到3.5mm。强制反变形量为3度，错边量应不小于0.6mm。如图1所示。
2、坡口清理；对焊缝坡口两侧30mm到50mm宽度范围内氧化膜，油等杂质清除打磨。
3、焊丝烘干；焊丝烘干次数小雨两次，并在保温筒中保温。
4、工件的装配与定位如图2所示。定位焊缝长度为10mm到15mm。装配间隙大端为3.5mm，小端为2.5mm。
图1

5、焊机的调试；观察电流，电压，气体流量等是否稳定合理。
六、焊接工艺参数的确定
1、根据板厚6mm，焊接电流电压范围，可选择焊接钨极直径为Φ1.6mm 焊牌 WCe-13。
2、由喷嘴直径 D=(2.5~3.5)d 可得 D=(4~5.6)mm 选喷口直径D=5mm。
3、气体流量 Q=(0.8~1.2)D 即（4~6）L∕min 选气体流量为6L。
4、根据电流、板厚电压等可选择焊丝直径为Φ2.5mm 参数如表2.

表2
焊接层次
焊接规格∕min
焊接电流∕A
电弧电压∕V
气体流量∕(L∕min)
打底

2.5
85~95
12~14
6~10
填充层
90~100
12~13
盖面
85~100
12~14
6~8
5、电源；直流正接。
七、操作方法
1、打底焊
1）采用左焊法。焊枪的角度与填丝的相对位置如图3所示。钨极端部离熔池的高度为2mm（太低则易和熔池、焊丝相碰，形成短路；太高则氩气对熔池的保护效果不好）。试件终焊端的间隙要大于始焊端，始焊端定位焊缝要用锉刀或角向砂轮机打磨成斜坡状。
2）焊枪在始焊端定位焊缝处引燃电弧，并移至预先打磨出的斜坡处。起点接头不加或少加焊丝，当出现熔孔后即可转入正常焊接。焊枪作“之”字形窄幅摆动，摆动要平稳、均匀，并注意随时观察熔孔的大小（若发现熔孔不明显，则应暂停送丝，待出现熔孔后再送丝，避免产生未焊透；若熔孔过大，则熔池有下坠现象，应利用电流的衰减功能（或电弧的运调）来控制熔池温度，以减小熔孔，避免焊缝背面成形过高）。
3）.焊丝与焊枪的运动要配合协调，同步移动；根据根部间隙的大小，焊丝与焊枪可同步直线向上焊接或小幅度左右平行摆动向上施焊。
4）收弧时，要防止弧坑产生裂纹和缩孔，可采用电流衰减功能，逐渐降低熔池的温度，然后将熔池由慢变快引至前方一侧的破口上，以逐渐减小熔深，并在最后熄弧时保持焊枪不动，同时延长氩气对弧坑的保护直至熔池冷却。
5）.接头时，应先在接头处打磨出斜坡状；重新引弧位置在斜坡后5~10mm处；当电弧移至坡口内侧时，稍加焊丝，待移动至坡口端部并出现熔孔后，转入正常焊接。打底焊缝焊完后，应清理焊缝表面，准备填充层焊接。
6）具体角度操作如图2
图2

2、填充层焊接
1）.填充层焊接时，焊接电流稍大于打底焊时的电流，焊丝、焊枪与试件的夹角与打底焊时相同。
2）由于填充焊缝逐渐变宽，焊枪作“之”字形摆动，幅度也逐渐加大；在坡口两侧稍作停顿，使坡口两侧充分熔化，且使打底层可能出现的非金属夹渣物浮出填充层表面，但千万注意不能破坏坡口棱边，否则盖面层每侧增宽的控制将失去基准。
3）填充层的接头应注意与打底层的接头错开，错开距离不小于50mm；接头时，电弧的引燃位置应在弧坑前5~8mm处，引燃电弧后，焊枪横向窄幅摆动，当焊接电弧移至弧坑处时，稍加焊丝使接头平整，随后转入正常焊接。
4）.填充层焊完后，焊缝表面应低于试板表面约1mm。
3、盖面焊接
1）先清理前道焊缝，再进行盖面焊接。其操作、焊接参数与填充层焊接基本相同。
2）焊枪摆动幅度逐渐增大，在坡口棱边处稍作停顿，使熔池金属将坡口两侧边缘覆盖1~2mm左右。
3）注意盖面层的接头与填充层的接头错开，错开距离不小于50mm。
保护、保证焊缝质量。
八、焊接过程中的操作要求
将装配好的试板装夹在焊接工位上，使焊缝与工作面垂直，把间隙小的一端作为始焊端，焊接方向由下而上，左手持焊枪，右手填充焊丝。如图3所示；
图3

技术要求：
1、 焊接方法：手工钨极氩弧焊；接头形式：板对接接头；焊接位置：立焊（向上立焊）；试件材质：Q235A。
2、根部间隙 b=2.5到3.5；α=60º；p=0.5到1.
九、注意事项
1、焊前应先供气，焊后应滞后停气，即提前供气，滞后停气，这样有助于气体保护、保证焊缝质量。
2、气体的纯度。氩气的纯度要大于99.99%。
3.、焊前可以不需要加热，焊后也可以不后热，因为条件环境的影响。
十、 其他
1、安全防范措施：
1)通风措施
2)防护射线措施
3)防护高频的措施。
因为氩弧焊的时候会产生有毒气体、烟尘、以及放射量极低的钨极。
2、 焊前预热
根据具体条件和环境来决定，对于比较炎热的地区，无需焊前预热和焊后热处理。但是对于，比较寒冷的自然环境就需要加热和后热了。
3、 清理现场：焊接结束后，必须整理工具设备，关闭电源，清理打扫场地；做到“完工清场”；并有值日生或指导教师检查，作好记录。
4、 检验要求：
根据GB/T3323—2005标准中规定，由缺陷性质、数量和大小将焊接接头质量分为四等级，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，质量依次降低。
Ⅰ级焊接接头：不允许存在任何裂纹、未熔合、未焊透以及条形缺陷，允许一定数量和一定尺寸的圆形缺陷存在。
Ⅱ级焊接接头：不允许存在任何裂纹、未熔合及未焊透，允许一定数量和一定尺寸的条形缺陷和圆形缺陷存在。
Ⅲ级焊接接头：不允许存在任何裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透，允许一定数量、一定尺寸的条形缺陷和圆形缺陷及未焊透（指非氩弧焊封底的不加垫板的单面焊）存在。
Ⅳ级焊接接头：焊接接头中缺陷超过Ⅲ级者
5、参考资料
(1).雷世明主编. 焊接方法与设备. 北京：机械工业出版社，2008
(2).杨跃主编. 典型焊接接头电弧焊实作. 北京：机械工业出版社，2009
(3).殷树言主编.气体保护焊工艺基础. 北京：机械工业出版社，2007
十一、总结
在这次课程设计过程中，我学会了更多专业的知识和能力。同时我学会的不仅仅是专业方面的知识。在专业方面来说，在课程设计过程中看了许多平时没看过的书和图纸，也在设计过程中对学过的知识进行了良好的巩固。比如：焊接参数的选择和分析，材料的了解，焊接准备，焊前的处理等.也从中学到许多课外的知识。比如：CAD的操作，照片的反色，图片的剪切等。总的来说这次课程设计还是收获颇丰的。在此，我要感谢王老师对我的帮助！