12mm板厚Q235A SMAW焊对接向上立焊焊接工艺
一、母材技术状况
1、母材的选择:母材选用
为300mmx100mmx12mm的Q235A试板二块。.其交货状态为热轧。化学成分见下表一。
表一 Q235A化学成分
牌号
等级
化学成分(质量分数)(%)
Q235
A
C
Mn
Si
S
P
≦
0.14-0.22
00.30-0.65
0.31
0.050
0.045
二、焊接
选择及技术
1、焊条:选用低合金钢焊条(J) 牌号:H08A 低碳钢焊芯化学成分w(%)见表二
表二 低碳钢焊芯化学成分
牌号
C
≦
Si
≦
Mn
P
≦
S
≦
Ni
≦
Cr
≦
其他
H08A
0.10
0.030
0.30-0.55
0.030
0.030
0.030
0.020
Cu ≦0.020
三、焊前准备
1、坡口形式及加工方式:根据母材的材质与厚度确定应开Y形坡口。加工方式为气割,
2、接头形式:对接接头.
3、坡口尺寸:钝边高度0.5mm-1mm ,根部间隙3.2mm-4.0mm,坡口角度为60°。见图一
4、焊接区的清理:将坡口正反二面20mm范围内的铁锈和浊污用手工、机械加工或者化学方法清理干净,并且打磨,使之露出金属光泽。
5、焊条烘干:选用焊条为酸性焊条。使用前先在烘箱内保温1—1.5小时,烘箱温度取70—150゜C ,最高不超过250゜C。
技术要求
焊接方法:焊条电弧焊;接头形式:板对接接头;焊接位置:立焊(向上立焊);试件材质:Q235;根部间隙b=3.2-4,a=60゜,p=0.5-1.
图一 板对接立焊试工图
图二 坡口形式及钝边
四、焊接设备与工具
选用ZX5-250型焊机(奥菲达焊接技术有限公司) 300A规格焊钳 手持式面罩 烘箱 保温桶
五、焊接确定
1、定位焊:在试板二端头,离端头10mm处进行定位焊,从左向右依次焊接。定位焊长度为10-15mm。定位焊时,焊条等工艺参数与正式焊时相同。定位焊后,将焊缝两端用角磨机打磨成斜坡状并将坡口内的飞溅清理干净。
2、装配要求:起始端间隙为3.2mm左右,末端间隙为4.0mm左右。预留反变形量为2゜-3゜,错边量小于1.2mm。
六、焊接工艺参数确定
1、焊条直径:根据工件厚度选择焊条直径为3.2mm和4mm。
2、焊接电流:根据焊条直径选择焊接电流为160-210A。
3、焊接层次:根据钢板厚度、焊条直径、坡口形式和装配间隙可估算焊接层数为三层。详细参数见表三。
表三 Q235A SMAW焊对接立焊焊接参数
焊接层次
焊条直径/mm
焊接电流/A
电弧电压
/V
运条方法
焊接方式
电源极性
打底焊
Φ3.2
100-110
20-35
灭弧焊法
向上立焊
直流反接
填充焊
Φ4
110-120
20-37
锯齿形运条法
盖面焊
Φ3.2
95-105
21-30
锯齿形运条法
七、操作要点.
1、引弧:在焊缝起点前约10mm处用直击引弧法引燃,然后将电弧适当拉长并迅速移到焊缝的起点。
2、运条:打底用灭弧法,填充用锯齿形运条法,盖面用上月牙形。
3、接头:在弧坑前10mm附近引弧,电弧长度比正常焊时略长些,然后回到弧坑压低电弧稍作摆动再向前正常焊接。
4、收尾:划圆收尾法,焊条移到焊缝终时,在弧坑处作圆圈运动,直到填满弧坑在拉断电弧。
5、固定焊件、灭弧焊法打底焊:将焊件固定在工作台上,间隙小的一端在下,向上立焊,焊条与焊件下侧成80°-85°夹角,与两侧垂直.采用灭弧焊法打底,电弧引燃后迅速将电弧拉至定位焊缝上,长弧预热2-3s.压向坡口根部,使电弧的1/3对着坡口间隙,电弧的2/3覆盖在熔池上,注意控制有1/2的弧柱在焊缝的背面燃烧.当听到击穿声后,即向坡口根部两侧做小幅度摆动,形成第一个熔孔.当第一个熔孔形成后立即熄弧.当液体金属由亮变暗后,立即送入焊条施焊约0.8S,进而形成第二个熔孔.依次重复操作,直到焊完打底焊道.
6、锯齿形运条填充焊:填充焊时应将打底层焊道产生的飞溅物清理干净.在距离焊缝始端约10mm处引弧后,将电弧拉回到始焊端采用锯齿形摆动运条(上月牙)进行施焊,焊条摆动到坡口两侧要稍作停顿,以利于熔合及排渣.
7、锯齿形运条填充焊:盖面焊时应将前一层熔渣清理干净,引弧与填充焊相同,采用锯齿形运条.
八、 其它
1、焊前预热 可以有效降低冷却速度,从而改善接头组织,降低拘束应力,并有利于氢的析出,可有效地防止冷裂纹。
2、消氢 限制焊接材料中氢来源、清除焊件和焊丝表面杂质、冶金处理、合理的焊接参数、焊后脱氢处理都可以防止氢的危害。
3、焊后脱氧:一般是加热至300-400°,保温1h。保证焊接材料的干燥也能减少氢对工件的影响。
4、焊后热处理 起到消除扩散氢、降低和消除残余应力、改善组织或降低硬度等作用。
5、消除应力措施
(1)整体高温回火
(2)局部高温回火
(3)机械拉伸法
(4)温差拉伸法
(5)振动法
6、一定要防止气孔、烧穿、未熔合、飞溅大、焊缝形状不
、电弧不稳。
九、检验要求
焊件检验前要将焊件表面的焊渣飞溅物清理干净,焊缝不允许修磨和补焊,应保持原始状态。
1外观检查:焊缝正背面不得有气孔夹渣、焊瘤、未熔合缺陷,未焊透长度不超过0.2L(L为焊缝总长)且深度≦1.5mm。半自动焊的板对接焊缝外形尺寸要求见表-4
表-4 焊接外形尺寸要求
焊缝
比坡口每侧增宽
宽度差
余高
余高差
直线度
变形角度
正面
0.5-1.5
≦1.5
0-3
≦2
≦1.5
≦3°
背面
-
-
-
2无损探伤:执行GB∕T 3323《钢熔化对接接头照相和质量分级》
,Ⅱ级以上为合格。
十、参考文献
1、范少林.焊工操作技巧集锦【M】.北京:化学工业出版社2007
2、雷世明.焊接方法与设备【M】.北京.机械工业出版社2008
3、许志安.焊接实训【M】.北京.机械工业出版社2008
十一、致谢
本课程设计的完成,首先感谢我的母校的教育之恩。其次感谢学院提供给我的教育环境,使我学到了许多新的知识。本论文是在王老师的悉心指导下完成的。指导老师的治学严谨,为人诚恳,学识渊博,为我提供了一种良好的精神气氛。我从老师身上学到了很多自己平时都没有接触过的知识和学习方法,他在学习上给予我许多的帮助,在此,我表示崇高的敬意和诚挚的谢意。