焊接标准化教程(PPT).ppt

1 一、焊接根本(gnbn)概念 焊接：是通过加热或加压或两者并用，用或不用填充材料(cilio)将同种或异种金属材料(cilio)实现原子之间结合的加工方法。促进原子或分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压，或两者并用。l 两件可为同种或异种材料(cilio)金属和非金属。第一页，共五十四页。2 二、焊接方法二、焊接方法(fngf)(fngf)分类分类 根据在焊接过程中金属材料所处(su ch)的状态，焊接方法分熔焊、压焊和钎焊等三大类。l 熔焊(rn hn)：将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊(rn hn)。常见的有电弧焊、气焊、电渣焊、埋弧焊及各种气体保护焊、激光焊等。l 压焊：在焊接过程中，必须对焊件施加压力加热或不加热，以完成焊接的方法，称为压焊。l 钎焊：主要特点是母材不熔化。第二页，共五十四页。3 热作用局部性：与热处理不同，属于不均匀加热。瞬时间性：热源以一定速度300mm/min左、右移动，加热速度到达1500/S，短时间内可将大量热量从加热源传递到焊接工件上，而母材迅速将热量导出而冷却降温。焊接加热过程对焊缝(hn fn)质量的影响：影响熔池金属的理化反响，造成不完全偏析、气孔、夹杂等缺陷。由于热传导过程，使焊缝区域金属产生淬硬、脆化、软化等组织。由于不均匀加热及冷却，产生不均匀应力和变形，形成裂纹。三、焊接过程的特点三、焊接过程的特点(tdin)(tdin)及影响及影响第三页，共五十四页。4 概念：金属材料的焊接性能是指材料对焊接加工的适应性；即指金属用一定的焊接方法和在一定的工艺要求下能否获得优良接头的性能和该接头能否在使用条件下可靠地运行的性能。l 使用焊接性：焊接接头或整个结构满足产品技术要求条件规定(gudng)的使用性能和要求。l 焊接性不仅与材料本身的固有性能有关，同时也与许多焊接工艺条件有关。四、常用常用(chn yn)(chn yn)金属材料的焊接性能金属材料的焊接性能第四页，共五十四页。5 金属材料的焊接性能与金属材料的化学成分有很大关系；一般用碳当量的大小来衡量:碳当量CE0.2%时，钢材的淬硬倾向不明显(mngxin)，可焊性优良，焊接时不必预热。碳当量CE=0.2%0.6%时，钢材的淬硬倾向逐渐明显，需要采取适当预热，控制线能量等工艺措施。碳当量CE0.6%时，淬硬倾向强，可焊性不好。第五页，共五十四页。6 影响材料焊接性的主要因素：材料因素：物理性能：熔点、热导率、热容量等。化学性能：对氢、氮的敏感程度。工艺因素：焊接方法、工艺参数、焊接顺序、预热、后热、焊后热处理等。结构因素：焊接结构和接头的设计形式如形状、尺寸、厚度、接头坡口形式、焊缝布置及截面形状。使用条件：结构的工作温度、负载情况和工作介质等，如低温工作要求抗脆性断裂；交变(jio bin)载荷要求焊缝抗疲劳性能。第六页，共五十四页。7 概念：用焊接方法把金属材料连接起来的接头叫焊接接头。接头形式(xngsh)：l 对接接头：对接接头：五、焊接接头五、焊接接头(ji tu)(ji tu)及形式及形式 对接对接(du ji)(du ji)接头接头有形坡口、V形坡口、X形坡口、U形坡口、单边U形坡口、双面U形坡口等形式。第七页，共五十四页。8l T T形接头形接头(ji tu)(ji tu)：T T形接头坡口形接头坡口有I形坡口、单边V形、K形以及(yj)双U形坡口等四种形式。第八页，共五十四页。9 l 角接接头角接接头(ji tu)(ji tu)：角接接头角接接头有I形坡口、单边V形坡口、V形坡口及K形坡口等四种(s zhn)形式。第九页，共五十四页。10 l 搭接搭接(d ji)(d ji)接头：接头：搭接搭接(d ji)(d ji)接头有接头有I形坡口、圆孔内塞焊及长孔内角焊三种形式。l 卷边接头卷边接头(ji tu)(ji tu)：第十页，共五十四页。11 六、焊接坡口形式六、焊接坡口形式(xngsh)(xngsh)及表示方法及表示方法 焊接坡口主要(zhyo)有形坡口、卷边坡口、V形坡口、X形坡口、单边V形坡口、双单边V形坡口、Y形坡口、U形坡口、单边U形坡口、双面U形坡口、双U形坡口、J形坡口等形式。焊缝坡口设计的根本知识：一般手工焊和CO2气体保护(boh)焊在板厚小于8mm，埋弧焊在板厚小于12mm时不开坡口，即通常所说的采用I形坡口。坡口间隙根据不同焊接方法及板厚具体确定，一般手工焊和CO2气体保护焊为0mm3mm，埋弧焊为2mm6mm。坡口钝边：手工焊和CO2气体保护焊为1mm2mm，埋弧焊为2mm6mm。坡口角度：以“V坡口为例说明：单面手工焊：双面手工焊：t：8mm12mm坡口角度为：(705)；t：12mm20mm坡口角度为：(605)。第十一页，共五十四页。12 单面CO2气体(qt)保护焊t：8mm20mm坡口角度为：(505)。双面CO2气体保护焊t：8mm20mm坡口角度为：(455)。单面埋弧焊t：12mm20mm坡口角度为：(605)。双面埋弧焊t：16mm30mm坡口角度为：(605)。l 1 1、形坡口：形坡口：l 2 2、卷边坡口：、卷边坡口：第十二页，共五十四页。13l 3 3、单边、单边V V形坡口：形坡口：l 4 4、V V形坡口：形坡口：第十三页，共五十四页。14l 5 5、带钝边单边、带钝边单边V V形坡口：形坡口：l 6 6、双单边、双单边V V形坡口：形坡口：第十四页，共五十四页。15l 7 7、带钝边双单边、带钝边双单边V V形坡口：形坡口：l 8 8、Y Y形坡口：形坡口：第十五页，共五十四页。16l 9 9、带钝边双、带钝边双U U形坡口：形坡口：l 10 10、带钝边双、带钝边双J J形坡口：形坡口：第十六页，共五十四页。17 接头的选择原那么：根据产品的结构形状、尺寸、材质、技术要求等。根据采用的焊接方法及接头的根本特性。根据承载荷的性质、大小如拉伸、压缩、弯曲、冲击等。根据工作环境要求。根据变形与控制及施焊的难易程度。根据接头的焊前准备和焊接费用等。坡口的选择原那么：保证(bozhng)焊件的焊接质量、焊缝能焊透。坡口容易加工如U型坡口比V型坡口加工困难，费用高。尽可能减少金属填充量。减少焊接变形。保证焊接可达性。不同位置的焊接操作要求。第十七页，共五十四页。18 七、常见焊缝七、常见焊缝(hn fn)(hn fn)表示方法表示方法 常见(chn jin)焊缝表示图一 常见焊缝主要常见焊缝主要(zhyo)(zhyo)有有形焊缝、卷边焊缝、形焊缝、卷边焊缝、V V形焊缝、形焊缝、X X形焊形焊缝、单双边缝、单双边V V形焊缝、形焊缝、Y Y形焊缝、单双边形焊缝、单双边U U形焊缝、点焊缝、形焊缝、点焊缝、堆焊缝、堆焊缝、J J形焊缝、喇叭形焊缝等形式。形焊缝、喇叭形焊缝等形式。第十八页，共五十四页。19 常见焊缝(hn fn)表示图二 焊缝辅助符号有平面、凸面、凹面、三面、周围、现场、尾部等；焊缝详细表示及具体要求见GB/T 324-1988?焊缝符号表示法?、GB/T 985-1988?气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的根本形式与尺寸(ch cun)?等标准。第十九页，共五十四页。20 在标准中，根据产品构件的受力情况以及重要性，把焊缝分为A、B、C、D等四大类。A类：承受动载、冲击载荷、作为高强度结构件以及使用高强钢板时的焊缝如：泵车臂架、支腿、布料杆立柱、起重机各节臂和支腿、铣刨机支腿等。B类：承受高压的焊缝如：液压油缸、高压油管等焊缝。C类：主要部件的焊缝如：拖泵车架、转台；摊铺机机架、熨平板架；平地机前后机架；压路机前后车架、滚轮等，密封焊缝如：各产品油箱、水箱等以及如摊铺机覆盖件、平地机机罩等影响(yngxing)产品外观质量的焊缝。D类：配焊焊缝和其它结构焊缝。八、Q/SY 2006-2005?焊缝质量检验通用(tngyng)标准?第二十页，共五十四页。21 A A类对接焊缝分级类对接焊缝分级(fn j)(fn j)检验标准：检验标准：第二十一页，共五十四页。22 A A类对接焊缝类对接焊缝(hn fn)(hn fn)分级检验标准：分级检验标准：第二十二页，共五十四页。23 A A类对接焊缝分级检验类对接焊缝分级检验(jinyn)(jinyn)标准：标准：第二十三页，共五十四页。24 A A类对接焊缝分级检验类对接焊缝分级检验(jinyn)(jinyn)标准：标准：第二十四页，共五十四页。25 A A类对接焊缝分级检验类对接焊缝分级检验(jinyn)(jinyn)标准：标准：第二十五页，共五十四页。26 B B类对接焊缝分级检验类对接焊缝分级检验(jinyn)(jinyn)标准：标准：第二十六页，共五十四页。27 B B类对接焊缝分级类对接焊缝分级(fn j)(fn j)检验标准：检验标准：第二十七页，共五十四页。28 B B类对接类对接(du ji)(du ji)焊缝分级检验标准：焊缝分级检验标准：第二十八页，共五十四页。29 B B类对接焊缝类对接焊缝(hn fn)(hn fn)分级检验标准：分级检验标准：第二十九页，共五十四页。30 B B类对接焊缝分级类对接焊缝分级(fn j)(fn j)检验标准：检验标准：第三十页，共五十四页。31 C C类对接焊缝类对接焊缝(hn fn)(hn fn)分级检验标准：分级检验标准：第三十一页，共五十四页。32 C C类对接焊缝分级类对接焊缝分级(fn j)(fn j)检验标准：检验标准：第三十二页，共五十四页。33 C C类对接焊缝分级检验类对接焊缝分级检验(jinyn)(jinyn)标准：标准：第三十三页，共五十四页。34 C C类对接焊缝类对接焊缝(hn fn)(hn fn)分级检验标准：分级检验标准：第三十四页，共五十四页。35 C C类对接焊缝分级类对接焊缝分级(fn j)(fn j)检验标准：检验标准：第三十五页，共五十四页。36九、设计图样上应说明的焊接要求九、设计图样上应说明的焊接要求(yoqi)内容及焊缝标注内容及焊缝标注l 正确完整的焊缝标注符号；l 选定的焊接方法及所选用(xunyng)的焊接材料焊接材料也可不标明而由工艺 确定；l 焊后消除应力处理要求；l 校正焊接变形要求；l 焊缝质量等级要求如：X射线探伤、超声波探伤的等级要求。l 设计图样上应说明设计图样上应说明(shumng)的焊接要求内容：的焊接要求内容：第三十六页，共五十四页。37l焊缝符号应明确地表示所要说明的焊缝，而且不使图样增加过多的注解。l焊缝符号一般由根本符号与指引线组成。必要时还可以加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号等。l图形符号的比例、尺寸和在图样上的标注方法，按技术(jsh)制图有关规定。l允许制定专门的说明书或技术条件，用以说明焊缝尺寸和焊接工艺等内容。必要时也可在焊缝符号中表示这些内容。l完整的焊缝表示方法除了根本符号、辅助符号、补充符号以外，还包括指引线、一些尺寸符号及数据。l指引线一般由带有箭头的指引线(简称箭头线)和两条基准线(一条为实线，另一条为虚线)两局部组成。如以下图所示。焊缝焊缝(hn fn)标注：标注：第三十七页，共五十四页。38l 箭头(jintu)线的位置：l 箭头线相对焊缝的位置般没有特殊要求，但是在标注单边V形、Y形、U形、J形坡口的焊缝时，箭头线必须指向带有坡口一侧的工件。l 必要时，允许箭头线弯折一次。l 基准线的虚线可以画在基准线的实线下侧或上侧。l 基准线一般应与图样的底边相平行，但在特殊条件下亦可与图样的底边相垂直。l 根本符写相对基准线的位置：为了能在图样上确切地表示焊缝的位置，特将根本符号相对基准线的位置作如下规定:l 如果焊缝在接头的箭头侧，那么将根本符号标在基准线的实线侧。l 如果焊缝在接头的非箭头侧，那么将根本符号标在基准线的虚线侧。l 标对称焊缝及双面焊缝时，可不加虚线。第三十八页，共五十四页。39l 焊缝尺寸符号(fho)及标注要求：l 一般要求：根本符号必要时可附带有尺寸符号及数据，尺寸符号主要有：l 工件厚度t；坡口角度a)；根部间隙b；l 钝边p)；焊缝宽度c)；焊缝段数n；l 焊缝间距e；焊角尺寸K；熔核直径d；l 坡口深度H；焊缝余高k；焊缝有效厚度S；l 坡口面角度；根部半径R等。l 焊缝尺寸符号及数据的标注原那么：l a、焊缝横截面上的尺寸标在根本符号的左侧；l b、焊缝长度方向尺寸标在根本符号的右侧；l c、坡口角度、坡口面角度、根部间隙等尺寸标在根本符号的上侧或下侧；l d、相同焊缝数量符号标在尾部；l e、当需要标注的尺寸数据较多又不易分辨时，可在数据前面增加相应的尺寸符号；l f、当箭头线方向变化时，上述原那么不变。l 具体标注要求见以下图示意：第三十九页，共五十四页。40l 焊缝标注具体(jt)要求图示：第四十页，共五十四页。41l 焊缝符号焊缝符号(fho)(fho)的的标注方法：标注方法：当同一图样上全部焊缝所采用的焊接方法完全相同时，焊缝符号尾部表示焊接方法的代号可省略不注，但必须在技术要求或其他技术文件中注明(zh mn)“全部焊缝均采用焊等字样；当大局部焊接方法相同时，也可在技术要求或其他技术文件中注明(zh mn)“除图样中注明(zh mn)的焊接方法外，其余焊缝均采用焊等字样。在焊缝符号中标注交错对称焊缝的尺寸时，允许在基准线上只标注一次。当断续焊缝、对称断续焊缝和交错断续焊缝的段数无严格要求时，允许省略焊缝段数。在同一图样中，当假设干条焊缝的坡口尺寸和焊缝符号均相同时，可采用集中标注多条指引线；当这些焊缝同时在接头中的位置均相同时，也可采用在焊缝符号的尾部加注相同焊缝数量的方法简化标注；但其他型式的焊缝，仍需分别标注。第四十一页，共五十四页。42l 关于焊缝尺寸符号的几点说明：l 确定焊缝位置的尺寸不在焊缝符号中给出，而是将其标注在图样(tyng)上。l 在根本符号的右侧无任何标注且又无其他说明时，意味着焊缝在工件的整个长度上是连续的。l 在根本符号的左侧无任何标注且又无其他说明时，表示对接焊缝要完全焊透。l 塞焊缝、槽焊缝带有斜边时，应该标注孔底部的尺寸。当同一图样中全部焊缝相同且已用图示法明确表示其位置时，可统一(tngy)在技术要求中用符号表示或用文字说明，如“全部焊缝为 ；当局部焊缝相同时，也可采用同样的方法表示，但剩余焊缝应在图样中明确标注。当焊缝长度的起始和终止位置明确已由构件的尺寸确定时，允许在焊缝符号中省略焊缝长度。在不致引起误解的情况下，当箭头线指向焊缝，而非箭头侧又无焊缝要求时，允许省略非箭头侧的基准线(虚线)。第四十二页，共五十四页。43 焊接结构件设计(shj)时应注意的事项：在设计(shj)焊接结构时，应尽可能采用最合理的结构形式和焊接工艺，以保证：在满足设计功能要求下，焊接工作量能减至最少；焊接件可不再需要或只需要少量的机械加工；焊接变形和焊接应力能减至最少；能为焊接操作者创造良好的劳动条件；结构的生产本钱低，生产效率高。概括起来讲就是要保证产品的制造合理性、经济合理性、使用平安性。下面就一些具体的事项说明如下：十、焊接十、焊接(hnji)(hnji)结构设计与要求结构设计与要求第四十三页，共五十四页。44l 毛坯上与其他件连接的局部应离开焊缝(hn fn)至少3mm。制造合理性方面：焊接件应具有好的定位基准保证组装的可操作性。考虑焊接(hnji)时操作方便，结构特殊更应考虑焊缝的布置，在设计图1结构中应保证焊接(hnji)作业时的最小间距L；在图2中a结构设计不合理，b结构设计合理。第四十四页，共五十四页。45 l 焊缝的位置应使焊接设备的调整(tiozhng)次数和工件的翻转次数为最少。经济合理性方面经济合理性方面(fngmin)(fngmin)：考虑最有效的焊接位置，以最小量焊接到达最大量效果。考虑最有效的焊接位置，以最小量焊接到达最大量效果。在不影响产品性能的前提下，长焊缝尽量采用间断焊缝。在不影响产品性能的前提下，长焊缝尽量采用间断焊缝。根据产品结构特点，尽量设计为平焊、横焊，防止立焊、仰焊。根据产品结构特点，尽量设计为平焊、横焊，防止立焊、仰焊。第四十五页，共五十四页。46 l 正确选用角焊缝(hn fn)的计算厚度。角焊缝(hn fn)在较小的负载下，不必计算强度，可按经验确定焊角高度尺寸k，即按连接钢板中较薄的板厚考虑。单面角焊缝k0.6；双面角焊缝k0.3。一般k不应超过12mm，根据强度计算k值需大于12mm时，应选择其他形式的焊缝。l 一般情况(qngkung)下尽量不要把焊缝布置在加工面上。第四十六页，共五十四页。47 l 根据不同的焊接方法和板厚确定合理的坡口形式：如V形坡口焊缝制备简单，但焊接工作量大，使焊接本钱提高；X形坡口焊缝，但制备较复杂，焊接工作量小，在对接焊缝中可适中选用，在角焊缝中双面角焊缝填充金属小，并能承受较高负载(fzi)，变形也小，应优先采用。使用平安性方面使用平安性方面(fngmin)(fngmin)：防止将焊缝设计在应力容易集中的地方，特别是重要部件或承受反复载荷防止将焊缝设计在应力容易集中的地方，特别是重要部件或承受反复载荷的焊接件，更应注意这一点。合理布置构件的相互位置，以保证焊接件的刚性。的焊接件，更应注意这一点。合理布置构件的相互位置，以保证焊接件的刚性。第四十七页，共五十四页。48l 焊缝的根部在防止处于(chy)受拉应力的状态。l 直接传递负载的焊接件，采用(ciyng)整体嵌接为好，将工作焊缝转为联系焊缝。第四十八页，共五十四页。49l 箱形焊接结构件应设计(shj)为折弯件的拼焊。l 防止焊缝过分集中，以防止裂纹(li wn)、减少变形；同时，焊缝间应保持足够的距离。第四十九页，共五十四页。50 l 焊接(hnji)端部产生锐角的地方，应尽量使角度变缓；薄板筋的锐角必须去掉，因为尖角处易熔化。l 焊缝应交错(jiocu)布置，防止交叉焊缝，特别是厚截面时更应注意。第五十页，共五十四页。51 l 合理安排焊缝位置，焊缝应相对构件中性轴对称，或靠近中性轴，以减少收缩力矩或弯曲变形。如有困难(kn nn)，那么应使较厚的焊缝布置在靠近中性轴，较薄的焊缝布置在另一边。l 尽量减少焊缝的数量(shling)，在可能的情况下，用冲压结构代替筋板结构，特别是对薄板结构十分有效。l 蒙皮采用接触点焊代替熔化焊，可减少变形。第五十一页，共五十四页。52 l 丁字接头受集中载荷作用时，必须(bx)使集中载荷作用处有足够的刚度。第五十二页，共五十四页。53 l 在不同厚度(hud)钢板的对接焊接件设计时，两板的厚度(hud)差t2-t1超过以下允许数值时，应在较厚板上作出单面或双面削薄，其削薄长度为lL=3t2-t1：l较薄板厚度t1为2mm5mm时，允许厚度差t2-t1为1mm；l较薄板厚度t1为5mm9mm时，允许厚度差t2-t1为2mml较薄板厚度t1为9mm12mm时，允许厚度差t2-t1为3mm；l较薄板厚度t1为大于12mm时，允许厚度差t2-t1为4mm。第五十三页，共五十四页。内容(nirng)总结1。使用条件：结构的工作温度、负载情况和工作介质等，如低温工作要求抗脆性断裂。坡口钝边：手工焊和CO2气体保护焊为1mm2mm，埋弧焊为2mm6mm。在根本符号的左侧无任何标注且又无其他说明时，表示对接焊缝要完全焊透。焊接件可不再需要或只需要少量的机械加工。防止焊缝过分集中，以防止裂纹、减少变形。丁字接头受集中载荷作用(zuyng)时，必须使集中载荷作用(zuyng)处有足够的刚度。L=3t2-t1：第五十四页，共五十四页。