DB13_T1703-2013铝合金自动弧焊焊接工艺规程.pdf

ICS 25.160.10 J 33 DB13 河北省地方标准 DB13/T 17032013 铝合金自动弧焊焊接工艺规程 2013-01-21 发布 2013-02-20 实施河北省质量技术监督局 发 布 DB13/T 17032013 I 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。本标准由唐山市质量技术监督局提出。本标准起草单位：唐山轨道客车有限责任公司。本标准主要起草人：刘志平、胡文浩、王秀义、赵丽君、刘素钦。DB13/T 17032013 1 铝合金自动弧焊焊接工艺规程 1 范围 本标准主要规定了铝合金自动弧焊焊接工艺规程的术语和定义、技术要求、试验程序和产品无损检验方法及评定。本标准主要针对熔化极惰性气体保护焊的自动焊接方法，适用于焊丝传送和焊枪移动均自动完成的焊接设备，包括焊接机器人、焊接机械手、焊接专机以及其他自动焊接设备，涉及的焊接方法包括机械焊(MIG-v)和自动焊(MIG-a),在本标准中统称“自动焊接”。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 2651 焊接接头拉伸试验方法 GB/T 2653 焊接接头弯曲试验方法 GB/T 16672 焊缝工作位置倾角和转角的定义 GB/T 19805 焊接操作工技能评定 GB/T 19867.1 电弧焊焊接工艺规程 GB/T 19868.4 基于预生产焊接试验的工艺评定 GB/T 22087 铝及铝合金的弧焊接头 缺欠质量分级指南 DB13/T 1295-2010 轨道车辆用铝及铝合金气体保护焊焊接技术条件 ISO 15614-2-2005 金属材料焊接工艺规程及评定 焊接工艺评定试验第2部分 铝及其合金的弧焊（Specification and qualification of welding procedures for metallic materials.Welding procedure test.Part 2:Arc welding of aluminium and its alloys first edition）ISO 17636 焊接的无损检验 放射试验(Non-destructive testing of welds.Radiographic testing)ISO 17637 焊接无损检验 熔焊接头的视检（Non-destructive testing of welds visual testing of fusion-welded joints first edition）ISO 17639 金属材料焊接的破坏性试验 焊接头的低倍和显微镜检验（Destructive tests on welds in metallic materials macroscopic and microscopic examination of welds first edition）ISO 23277 焊接的无损检测 焊接的渗透检验 验收标准（Non-destructive testing of welds penetrant testing of welds acceptance levels first edition）EN 571-1 无损检测.渗透检测.第1部分:一般原理（Non-Destructive Testing.Penetrant Testing.Part 1:General Principles）NF EN 1418 焊接操作人员-金属材料全机械化和自动化焊接用熔焊和电阻焊定位器焊接人员的鉴定试验（Welding personnel.Approval testing of welding operators for fusion welding and resistance weld setters for fully mechanized and automatic welding of metallic materials）DB13/T 17032013 2 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 机械焊 mechanized welding 焊炬、焊枪或焊钳由机械装备夹持并要求随着观察焊接过程而调整设备控制部分的焊接方法，焊枪的移动和焊丝的传送均通过机械化方式完成而非手工操作直接完成。3.2 自动焊 automatic welding 用自动焊接装置完成全部焊接操作（包括焊枪的移动、焊丝的传送和工件的进给）的焊接方法。3.3 焊接操作工 welding operator 指进行机械焊或自动焊的操作人员。3.4 焊接工艺预规程 preliminary welding procedure specification(pWPS)待评定的焊接工艺规程。3.5 焊接工艺评定报告 welding procedure qualification report(WPQR)记录评定焊接工艺过程中，有关试验数据及结果的文件。3.6 焊接工艺规程 welding procedure specification(WPS)制造焊件所有关的加工和实践要求的细则文件，可保证由熟练焊工或操作工操作时质量的再现性。3.7 焊接工艺评定试验 welding procedure test 为了评定焊接工艺，按照pWPS规定，制备标准试件和试样并进行试验的过程。4 技术要求 4.1 焊接工艺试验阶段技术要求 4.1.1 焊接工艺试验阶段 是指设备已安装调试完成，能够满足正常的焊接要求，但是未投入正式生产前的焊接准备阶段。如果正式生产后，设备频繁出现焊接质量不稳定的情况，则设备仍应进入焊接工艺试验阶段。4.1.2 焊接工艺试验阶段任务 应完成下列任务：DB13/T 17032013 3 a)根据待生产焊接件的板厚和焊缝形式，确定焊接工艺评定项目，并取得 WPQR；b)焊接操作工通过 NF EN 1418 或 ISO 14732 或 GB 19805 的焊接操作工资格考试；c)通过焊接工作试件的考核。4.2 焊接工艺评定 4.2.1 焊接工程师可根据生产需要增加或细化焊接工艺评定项目。4.2.2 由于焊接受环境影响较大，如果需要，焊接工程师可组织不同环境下的焊接工艺评定试验。4.2.3 WPQR 应记录试件焊接工艺信息和试验结果，其中包括 pWPS 中的有关项目，并由检验员签字、检验机构盖章并注明日期。WPQR 应作为编制 WPS 的依据。4.2.4 对于型号不同的自动焊接设备，同一焊接工艺评定项目不能互相替代；对于电源、设备、控制单元型号和跟踪系统完全相同的多台自动焊接设备，其中任何一台自动焊接设备通过焊接工艺评定，可视为该工厂同型号所有自动焊接设备该焊接工艺评定项目合格。4.2.5 由于设备老化或较大维修，焊接工程师应重新组织焊接工艺评定试验。4.3 焊接操作工资格考试 4.3.1 焊接操作工资格考试依据 NF EN 1418 或 ISO 14732 或 GB/T 19805 执行。4.3.2 焊接操作工应进行半年期考核确认。4.3.3 完成焊接工艺评定试验的焊接操作工，如试验评定合格，即视为该焊接操作工具有该项目的 NF EN 1418 或 ISO 14732 或 GB/T 19805 资格。4.4 工作试件的考核 4.4.1 工作试件的考核应符合 GB/T 19868.4 中的相关规定。4.4.2 焊接工作试件之前，应编制工作试件考核单，工作试件合格后应由相关焊接工程师签字确认。4.4.3 工作试件的考核应在正式焊接生产前完成。4.4.4 工作试件的材质、断面结构、焊缝形式、装配坡口间隙及错边情况、焊接位置应尽可能模拟正式焊接生产时的状态。4.4.5 焊接工作试件时，采用的焊前预留反变形量及分布、压卡方式、焊接顺序及焊接方向等工艺要求应尽可能模拟正式生产时的相关要素。4.4.6 工作试件的定位焊焊缝长度应与正式焊接生产时一致。4.4.7 焊接工作试件时应记录采用的焊接参数，工作试件考核合格后，应完善 WPS。4.5 工作试件的重新考核 如果自动焊接设备在正式生产过程中出现任何一种意外情况，主管焊接工程师应重新组织工作试件试验：a)连续 3 个工件焊缝质量不稳定，造成大量返修，且已经排除设备稳定性、坡口尺寸、装配工艺和压卡工艺时；b)因为人员变化，导致某一部位的焊接操作工均未参与过该部件的工作试件焊接时；DB13/T 17032013 4 c)设备搬迁时；d)设备经过重大改造而直接影响焊接时，如焊接控制单元更换、焊枪数量更改、焊丝送丝数量更改、坡口跟踪方式根本性改变等；e)正式生产时的坡口及装配情况发生较大更改时；f）装配顺序或焊接顺序发生重大变化时；f)焊接参数模式发生改变时，如单脉冲改为双脉冲焊接；g)主管焊接工程师对焊接质量产生质疑时；h)其他情况。4.6 产品生产焊接技术要求 4.6.1 开工前准备 每次开工前，应对以下项目进行检查：a)检查焊接周围区域空气温湿度情况是否满足焊接要求。如温度高于 15，相对湿度 60%以下；b)焊接前，焊接操作工应确认焊接程序以及其他参数的正确性，如焊接速度、焊丝干伸长、焊枪角度、焊枪高度调用等；c)进行试焊，以确定设备是否能正常焊接，如电弧是否稳定、焊缝质量是否良好、焊接过程中是否有设备报警等问题出现；d)导电嘴是否已经烧损；e)传感器跟踪情况是否满足正常焊接要求；f)焊丝剩余情况、新换焊丝的包装、规格、牌号、批号等是否满足使用要求；g)焊丝送丝是否平稳、流畅；h)保护气体流量是否控制在 WPS 规定范围以内。4.6.2 设备相关工艺要求 自动焊接设备应满足以下工艺要求：a)应根据自动焊接设备的使用情况，清理送丝管内部，并及时更换送丝管；b)更换焊丝时，在焊丝穿入送丝管前，将焊丝端部打磨光滑；c)双丝焊接时，应检查前后两丝的布置是否符合具体焊接的要求。4.6.3 定位焊 自动焊接焊缝的定位焊接应满足以下工艺要求：a)对于长度较长的焊缝，正式焊接前，应进行定位焊。定位焊缝的要求应符合 DB13/T 1295-2010中 4.8.3 节中的规定；b)定位焊缝应磨平表面，并加工出与坡口断面形式一致的沟槽；c)定位焊缝的布置：沿焊接方向，第一个定位焊缝的位置与起弧端的距离应不小于 200mm，最后一个定位焊缝应布置在收弧端。4.6.4 自动焊接 4.6.4.1 正式焊接前，焊接操作工应检查工装压卡情况是否到位，焊枪可达性是否满足。4.6.4.2 焊接操作工应按照焊接顺序计划规定的焊接顺序执行，如需更改焊接顺序，定位焊前应得到焊接工程师或焊接监督人员的更改确认。DB13/T 17032013 5 4.6.4.3 焊接参数应以工作试件的参数为基准，允许焊接操作工根据坡口间隙及错边等情况进行微调，但是调整范围不能超过相应 WPS 规定的参数范围。5 试验程序 5.1 焊接工艺评定试验程序 5.1.1 焊接工艺评定的试验方法、技术要求和资格评定等内容应符合 ISO 15614-2，焊缝倾角、焊接位置应符合 GB/T 16672。5.1.2 焊接工程师负责确定焊接工艺评定试验的项目，采购所需的母材、保护气体和焊丝应符合 DB 13/T 1295-2010 中 4.1 条的规定，其中焊丝材质证明书还应符合合同要求。5.1.3 试板采用对接焊缝或/和角接焊缝形式焊接，长度应大于 500mm。5.1.4 试板装配前，应确认与焊接工艺评定试验相关的信息，包括试板的板厚和坡口形式、钝边尺寸、是否装配垫板、装配间隙、焊接参数等，并进行记录。5.1.5 试板应使用夹具夹紧，并将起弧端和收弧端进行点固焊接。5.1.6 焊接工程师应按 GB/T 19867.1 编制 pWPS，试件的焊接应按照 pWPS 进行，焊接过程中不应调整焊接参数，焊后应如实填写焊接工艺试验施焊记录。5.1.7 待焊缝自然冷却至室温后，分别按照 ISO 17637、EN 571-1 和 ISO 17636 的要求进行外观检测、渗透检测和射线检测。5.1.8 外观、渗透、射线检测合格后应按 ISO 15614-2 要求取样，进行破坏性试验。对接焊试样横向拉伸试验应符合 GB/T 2651，弯曲试验应符合 GB/T 2653，宏观、微观金相试验应符合 ISO 17639。5.2 焊接工作试件试验程序 5.2.1 若工件长度不足 3m，工作试件长度应与工件相同；工件长度大于 3m 时，工作试件的长度至少为 3m。5.2.2 按照本标准 4.4 的要求装配工作试件型材并进行定位焊，定位焊缝的技术要求见本标准 4.6.3。5.2.3 按照焊接顺序计划或主管焊接工程师确定的焊接顺序焊接工作试件。5.2.4 工作试件焊完后，应对所有焊缝进行外观检测，检测标准依据 GB/T 22087，具体的检验等级应与正式生产时相同。5.2.5 根据工作试件考核单的要求标定所有焊缝的金相试样的取样位置，取样位置应避开定位焊缝；如果检验定位焊缝的内部质量，应专门取样。5.2.6 待焊缝自然冷却至室温后，方可切取金相试样。6 产品无损检验方法及评定 6.1 外观检测 6.1.1 焊前、焊中和焊后外观检验条件依据 ISO 17637。DB13/T 17032013 6 6.1.2 焊前应重点检查沿焊缝方向坡口间隙和错边的均匀性。6.1.3 焊后检验依据 GB/T 22087，具体检验等级根据焊缝质量等级进行确定。6.1.4 当对焊缝质量质疑时，可采用辅助手段检测验证。6.2 渗透检测 渗透检测工艺执行EN 571-1，检验标准依据ISO 23277，具体检验等级根据焊缝质量等级进行确定。6.3 射线检测 射线检测工艺执行ISO 17636，检验标准依据GB/T 22087，具体检验等级根据焊缝质量等级进行确定。_