焊工实用培训资料分享

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1、 目 录录1焊接概概述41.1 焊接接的定义义141.2 焊接接过程的的物理本本质1141.3 焊接接方法的的分类2441.4 常用用焊接方方法基本本特点与与应用2 341.5 焊缝缝符号4441.5.1 基本符符号41.5.2 辅辅助符号号81.5.3补充充符号991.5.4焊缝缝尺寸符符号91.5.5指引引线及说说明（见见表1-5-66）91.5.6焊缝缝符号标标注的原原则和方方法（见见表1-5-77）91.5.7常见见金属焊焊接方法法代号（见见表1-5-88）91.5.8 焊缝符符号标注注示例（见见表1-5-99）92焊接设设计1222.1 材料选选用1222.1.1 母母材材料料选用1

2、122.1.1.11 钢结结构对材材料的要要求551222.1.1.22 钢钢结构用用钢的分分类551222.1.1.22 钢钢结构用用钢选用用原则5 6132.1.2焊接接材料匹匹配33 7 8 99 10 1111162.2 焊接方方法的选选用1121162.3 焊接结结构设计计182.3.1焊接接应力5 122 13182.3.1.11 焊接接应力的的特点和和分类1182.3.1.22焊接残残余应力力对结构构的影响响192.3.1.33从设计计方面调调节和控控制焊接接残余应应力（工工艺措施施见下章章）2002.3.2焊接接变形5 122 13202.3.2.11 焊接接变形的的特点和和分

3、类2202.3.2.22 焊接接变形收收缩余量量计算2222.3.2.33从设计计方面控控制焊接接残余变变形（工工艺方面面见下章章）2332.3.3焊接接接头构构造的设设计与选选择（主主要是熔熔焊接头头）2442.3.3.11焊接接接头的基基本类型型1222442.3.3.22常用焊焊接接头头的工作作特性12 662442.3.3.33设计与与选择焊焊接接头头须考虑虑的因素素1222552.3.3.44 坡口口的设计计与选择择122 13144 15252.3.3.55 焊缝缝设计2262.3.3.66焊接接接头的静静强度计计算3003焊接制制造3883.1常常见焊接接方法工工艺要求求383.

4、1.1 焊焊条电弧弧焊工艺艺要求（定定位焊）12 16383.1.2 埋埋弧焊工工艺要求求122 5 1663883.1.3 二二氧化碳碳气体保保护焊工工艺要求求122 16393.1.4 栓栓钉（螺螺柱）焊焊要求12 1163393.1.5 焊焊缝磨修修和返修修焊要求求1663993.1.6 其其它要求求1664003.2 焊接工工艺评定定166 17 1184403.3 焊接残残余应力力与变形形的控制制5 112 1334113.3.1控制制焊接残残余应力力的工艺艺措施4413.3.2 焊焊后降低低或消除除残余应应力的方方法4113.3.3控制制焊接变变形的工工艺措施施413.3.4矫正正

5、焊接残残余变形形的方法法424焊接检检验与验验收4334.1焊焊接检验验方法分分类1194434.2 焊接检检验的依依据1194434.3 焊接缺缺陷4444.3.1焊接接缺陷的的概念19444.3.2 焊焊接缺陷陷的分类类2004444.4焊焊接接头头质量要要求及其其缺陷分分级4554.4.1钢结结构焊缝缝外形尺尺寸要求求211 22454.4.2钢熔熔化焊接接头缺陷陷分级23474.5 破坏性性检验4474.5.1 焊焊缝金属属及焊接接接头力力学性能能试验4494.5.1.11 拉伸伸试验24 2254494.5.1.22 弯曲曲试验26494.5.1.33 冲击击试验27494.5.1.

6、44 硬度度试验28494.5.1.55 断裂裂韧度CCOD试试验2295504.5.1.66 疲劳劳试验12504.5.2 焊焊接金相相检验12504.5.3 断断口分析析504.5.4 化化学分析析与试验验1225114.5.4.11 化学学成分分分析5114.5.4.22 扩散散氢的测测定5114.5.4.33 腐蚀蚀试验5514.6 非破坏坏性检验验514.6.1 外外观检验验122 21514.6.2 无无损探伤伤1225114.7 常见无无损探伤伤方法质质量评定定524.7.1 钢钢熔化焊焊焊缝超超声波探探伤3305524.7.1.11 检验验等级5524.7.1.22 缺陷陷评定

7、与与焊缝质质量等级级534.7.2 钢钢熔化焊焊对接接接头射线线探伤的的焊缝质质量分级级3115444.7.2.11 按缺缺陷性质质和数量量分级5544.7.2.22 圆形形缺陷的的分级5544.7.2.33 条状状夹渣的的分级5564.7.2.44 综合合评级5564.7.3 磁磁粉探伤伤磁痕等等级3325564.7.4 渗渗透探伤伤缺陷显显示迹痕痕的分级级3335774.8 钢结构构焊接工工程质量量验收规规范3345574.8.1一般般规定5574.8.2钢构构件焊接接工程5584.8.2.11主控项项目5884.8.2.22一般项项目6004.8.3焊钉钉（栓钉钉）焊接接工程6624.8

8、.3.11 主控控项目6624.8.3.22一般项项目6334.8.4 焊焊接H型钢633附录 GB/T9885-888气气焊、手手工电弧弧焊及气气体保护护焊焊缝缝坡口基基本形式式与尺寸寸644附录 GB/T9886-888埋埋弧焊焊焊缝坡口口基本形形式与尺尺寸778参考文献献881焊接概概述1.1 焊接接的定义义1被焊工件件的材质质（同种种或异种种），通通过加热热或加压压或两者者并用，并并且用或或不用填填充材料料，使工工件的材材质达到到原子（分分子）间间的结合合而形成成永久性性连接的的工艺过过程称为为焊接（WWelddingg）。随着现代代工业生生产的需需要和科科学技术术的蓬勃勃发展，焊焊接

9、技术术进步很很快，到到现在焊焊接方法法已发展展到数十十种之多多。为了了能正确确选择和和使用各各种焊接接方法，必必须了解解焊接的的物理本本质、它它们的分分类、基基本特点点和使用用范围。1.2 焊接过过程的物物理本质质1焊接促使使原子或或分子之之间产生生结合和和扩散的的方法是是加热或或加压，或或者两者者并用。两材料原原子之间间不能产产生结合合和扩散散的主要要原因是是材料的的连接表表面有氧氧化膜、水、和和油等吸吸附层以以及两材材料原子子之间尚尚未达到到产生结结合力的的距离，对对金属而而言该距距离约为为35（1=100-7mmm）。焊接接时，加加压可以以破坏连连接表面面的氧化化膜，产产生塑性性变形以以

10、增加接接触面，使使原子间间达到产产生结合合力和扩扩散的条条件；加加热的目目的是使使接触面面的氧化化膜破坏坏，降低低塑性变变形阻力力，增加加原子振振动能，促促进再结结晶、扩扩散、化化学反应应等过程程。一般般只需要要加热达达塑性状状态或熔熔化状态态。对金金属材料料，加热热温度越越高，实实现焊接接所需的的压力越越小，当当达到熔熔化温度度时，可可以不需需要加压压。1.3 焊接方方法的分分类2金属的焊焊接，按按其工艺艺过程的的特点分分有熔焊焊、压焊焊和钎焊焊三大类类，见表表131。熔焊在连连接部位位需加热热至熔化化状态，一一般不加加压；压压焊必须须施加压压力，加加热是为为了加速速实现焊焊接；钎钎焊时母母

11、材不熔熔化，只只熔化起起连接作作用的填填充材料料（钎料料）。1.4 常用焊焊接方法法基本特特点与应应用23表1-44-1简简要地介介绍了本本单位常常用金属属焊接方方法的原原理、特特点及使使用范围围。1.5 焊缝缝符号41.5.1基本本符号 焊缝缝的基本本符号见见表1-5-11表1331 焊接接方法分分类焊 接熔焊电弧焊熔化极焊条电弧弧焊埋弧焊氩弧焊（MMIG)CO2气气体保护护焊药芯焊丝丝电弧焊焊非熔化极极钨极氩弧弧焊(TTIG)原子氢焊焊等离子弧弧焊气焊氧-氢焊焊接氧-乙炔炔焊空气-乙乙炔焊电子束焊焊电渣焊焊 激光焊焊 铝铝热焊压焊锻焊摩擦焊扩散焊冷压焊电阻焊超声波焊焊高频焊爆炸焊钎焊火焰钎

12、焊焊烙铁钎焊焊感应钎焊焊电阻钎焊焊盐浴钎焊焊炉中钎焊焊（注：常常见的栓栓钉焊属属于熔焊焊加压焊焊。）表1-44-1 常用焊焊接方法法基本特特点与应应用焊接方法法原理特点使用范围围熔 焊电弧焊焊条电弧弧焊 利用用焊条与与焊件间间的电弧弧热熔化化焊条和和焊件进进行手工工焊接 机动动、灵活活、适应应性强,可全位位置焊接接,设备备简单耐耐用,维维护费低低,劳动动强度大大,焊接接质量受受工人技技术水平平影响,不稳定定 在单单件、小小批生产产和修理理中最适适用,可可焊3mmm以上上的碳钢钢、低合合金钢、不锈钢钢和铜、铝等有有色金属属,以及及铸铁的的焊补埋弧焊 利用用焊丝与与焊件间间的电弧弧热熔化化焊丝和和

13、焊件进进行机械械化焊接接,电弧弧被焊剂剂覆盖而而与外界界隔离 焊丝丝的送进进与移动动依据机机械进行行,生产产率高,焊接质质量好且且稳定,不能仰仰焊和立立焊,劳劳动条件件好 适用用于大批批量生产产中长直直或环行行焊缝焊焊接,可可焊碳钢钢、合金金钢,某某种铜合合金等中中厚板结结构,只只能平焊焊、横焊焊和水平平角焊表1-44-1续续焊接方法法原理特点使用范围围熔 焊电弧焊气体保护护CO2气气体保护护焊 用二二氧化碳碳保护,用焊丝丝做电极极的弧焊焊 热热量较集集中,热热影响区区小,变变形小,成本低低,生产产率高,易于操操作.飞飞溅较大大,焊缝缝成形不不够美观观,余高高大,设设备较复复杂,须须避风 适用

14、用于1.6mmm以上由由低碳钢钢、低合合金钢制制造的各各种金属属结构等离子弧弧焊 利用用气体(多为AAr)和和特殊装装置压缩缩电弧获获得高能能量密度度的等离离子弧进进行焊接接,电极极有钨极极和熔化化极两种种 具有有Ar弧弧焊的一一些特点点,但等等离子弧弧温度很很高,穿穿透能力力强,可可正面一一次焊透透双面成成形.电电弧挺度度好可压压缩成束束状焊微微型件 一次次焊透厚厚度在00.022566.4mmm,低低碳钢88mm以以内,也也适用于于焊接微微小精密密构件气体保护护CO2气气体保护护焊 用二二氧化碳碳保护,用焊丝丝做电极极的弧焊焊 热热量较集集中,热热影响区区小,变变形小,成本低低,生产产率高

15、,易于操操作.飞飞溅较大大,焊缝缝成形不不够美观观,余高高大,设设备较复复杂,须须避风 适用用于1.6mmm以上由由低碳钢钢、低合合金钢制制造的各各种金属属结构等离子弧弧焊 利用用气体(多为AAr)和和特殊装装置压缩缩电弧获获得高能能量密度度的等离离子弧进进行焊接接,电极极有钨极极和熔化化极两种种 具有有Ar弧弧焊的一一些特点点,但等等离子弧弧温度很很高,穿穿透能力力强,可可正面一一次焊透透双面成成形.电电弧挺度度好可压压缩成束束状焊微微型件 一次次焊透厚厚度在00.022566.4mmm,低低碳钢88mm以以内,也也适用于于焊接微微小精密密构件电渣焊 利用用电流通通过熔渣渣产生的的电阻热热熔

16、化金金属进行行焊接,可熔化化的金属属电极有有丝状和和板状两两种 直缝缝须立焊焊,任何何厚度不不开坡口口一次焊焊成,生生产率高高,但热热影响区区宽、晶晶粒粗大大,易生生成过热热组织,焊后须须正火处处理改善善接头组组织和性性能 适用用于厚度度25mmm以上上的重大大型机件件的焊接接,直焊焊碳素钢钢、合金金钢熔化加压压焊栓钉焊(也叫螺螺柱焊) 引弧弧与焊条条电弧焊焊相似,先将栓栓钉的尖尖端与钢钢结构接接触,通通过强大大焊接电电流,短短路,瞬瞬间达到到高温,焊枪中中磁力提提升栓钉钉、引弧弧、产生生熔池;之后,立即释释放磁力力,利用用弹簧使使栓钉压压入熔池池,断电电后冷却却形成接接头.栓栓钉提升升高度在

17、在焊枪中中提前调调定 加热热过程是是稳定的的电弧燃燃烧过程程,为了了防止空空气侵入入溶池,恶化接接头质量量,要采采用陶瓷瓷环保护护.焊接接质量可可靠,效效率高,无烟雾雾弧光,劳动条条件好 在钢钢-混凝凝土结构构,为了了提高钢钢构件与与混凝土土间的结结合力,多采用用此焊接接方法.也可焊焊接固定定小器具具的受柄柄、支脚脚用螺柱柱等.可可焊材料料有碳钢钢、高碳碳钢、低低合金高高强度钢钢、不锈锈钢和铝铝合金表1-55-1 焊缝的的基本符符号序号名称示意图符号1卷边焊缝缝(卷边边完全熔熔化)2I 形焊焊缝3V 形焊焊缝4单边V形形焊缝5带钝边VV形焊缝缝6带钝边单单边V形形焊缝7带钝边UU形焊缝缝8带钝

18、边JJ形焊缝缝9封底焊缝缝10角焊缝11塞焊缝或或槽焊缝缝12点焊缝13缝焊缝 不完全熔熔化的焊焊缝用II形焊缝缝表示，并并加注焊焊缝有效效厚度。1.5.2辅助助符号焊缝的辅辅助符号号是表示示焊缝表表面形状状特征的的符号，见见表1-5-22。表1-55-2 焊缝的的辅助符符号序号名称示意图符号说明1平面符号号焊缝表面面齐平 (一一般通过过加工)2凹面符号号焊缝表面面凹陷3凸面符号号焊缝表面面凸起不需要确确切地说说明焊缝缝的表面面形状时时，可以以不用辅辅助符号号。焊缝缝的辅助助符号的的应用见见表1-5-33。表1-55-3 焊缝的的辅助符符号的应应用名称示意图符号平面V形形对接焊焊缝凸面X形形对

19、接焊焊缝凹面角焊焊缝平面封底底V形焊焊缝1.5.3补充充符号 焊缝的的补充符符号是为为了补充充说明焊焊缝的某某些特征征而采用用的符号号，见表表1-55-4。 1.5.4焊缝缝尺寸符符号基本符号号必要时时可附带带有尺寸寸符号及及数据，这这些尺寸寸符号见见表1-5-55。1.5.5指引引线及说说明（见见表1-5-66）1.5.6焊缝缝符号标标注的原原则和方方法（见见表1-5-77）1.5.7常见见金属焊焊接方法法代号（见见表1-5-88）1.5.8 焊缝符符号标注注示例（见见表1-5-99）表1-55-4焊焊缝的补补充符号号序号名称示意图符号说明1带垫板符符号表示焊缝缝底部有有垫板2三面焊缝缝符号

20、表示三面面有焊缝缝3周围焊缝缝符号表示环绕绕工件周周围焊缝缝4现场符号号表示在现现场或工工地上进进行焊接接5尾部符号号可以参照照GB551855标注焊焊接工艺艺方法等等内容 ISO225533标准中中未做规规定。表1-55-5 焊缝尺尺寸符号号符号名称示意图符号名称示意图工件厚度度e焊缝间距距坡口角度度K焊角尺寸寸b根部间隙隙d熔核直径径p钝边S 焊缝有效效厚度c焊缝宽度度N相同焊缝缝数量R根部半径径H坡口深度度l焊缝长度度h余高n焊缝段数数坡口面角角度 对焊缝尺尺寸符号号，ISSO25553标标准未做做规定表1-55-6指指引线及及说明基准线有一条实实线和一一条虚线线,均应与与图样底底边平行

21、行,特殊情情况允许许与底边边垂直.虚线可可画在实实线上侧侧或下侧侧.如焊缝缝在接头头的箭头头侧,则将基基本符号号标在实实线侧;反之标标在虚线线侧;对称、双面焊焊缝时可可不加虚虚线.箭头线一般没有有特殊要要求;但是在在标注单单边V形、带带钝边单单边V形和带带钝边JJ形焊缝缝时,箭头线线应指向向带坡口口一侧的的工件;必要时时,允许箭箭头线弯弯折一次次.尾部一般剩去去,只有对对焊缝有有附加要要求或说说明时才才加上尾尾部部分分.表1-55-7焊焊缝符号号标注的的原则和和方法基本符号号焊缝在接接头的箭箭头侧,则将基基本符号号标在实实线侧;反之标标在虚线线侧;对对称、双双面焊缝缝时可不不加虚线线.基本本符

22、号标标在基准准线两侧侧焊缝形状状尺寸焊缝截面面尺寸标标在基本本符号左左侧;焊焊缝长度度尺寸标标在基本本符号右右侧;坡坡口角度度,根部部间隙等等标在基基本符号号的上侧侧或下侧侧.其 他他相同焊缝缝符号、焊接方方法代号号、检验验方式符符号、其其他要求求和说明明等标在在尾部右右侧表1-55-8常常见金属属焊接方方法代号号代号焊接方法法代号焊接方法法1电弧焊12埋弧焊11无气体保保护电弧弧焊135MIG焊焊（包括括CO22气体保保护焊）111手弧焊72电渣焊114药芯焊丝丝电弧焊焊78栓钉焊（又又叫螺柱柱焊） 摘自GBB/T551855-855金属焊焊接及钎钎焊方法法在图样样上的表表示代号号表1-55

23、-9焊焊缝符号号标注示示例标注例子子含义标注例子子含义两面对称称的焊角角尺寸KK=5mmm的角角焊缝，在在工地上上用焊条条电弧焊焊施焊带钝边VV形焊缝缝，先用用CO22气保焊焊打底，后后用埋弧弧焊盖面面2焊接设设计2.1 材料选选用2.1.1母材材材料选选用2.1.1.11钢结构构对材料料的要求求5钢结构所所用的钢钢必须符符合下列列要求：1） 较高的抗抗拉强度度fu 和屈屈服点ffyfy是衡衡量结构构承载能能力的指指标，ffy高则可可减轻结结构自重重、节约约钢材和和降低造造价。ffu是衡量量钢材经经过较大大变形后后的抗拉拉能力，它它直接反反映钢材材内部组组织的优优劣，同同时fuu 高可可以增加

24、加结构的的安全保保障。2） 较高的塑塑性和韧韧性 塑性和韧韧性好，结结构在静静载和动动载作用用下有足足够的应应变能力力，既可可减轻结结构脆性性破坏的的倾向，又又能通过过较大的的塑性变变形调整整局部应应力，同同时又具具有较好好的抵抗抗交变荷荷载作用用的能力力。3） 良好的工工艺性能能 良好的工工艺性能能不但能能保证通通过冷加加工、热热加工和和焊接加加工成各各种形式式结构，而而且不致致因加工工而对结结构的强强度、塑塑性、韧韧性等造造成较大大的不良良影响。此外，根根据结构构的具体体工作条条件，有有时还要要求钢材材具有适适应低温温、高温温和腐蚀蚀性环境境能力。按以上要要求，钢钢结构设设计规范范具体规规

25、定：承承重结构构的钢材材应具有有抗拉强强度、伸伸长率、屈服点点和碳、硫、磷磷含量的的合格保保证；焊焊接结构构尚应具具有冷弯弯试验的的合格保保证；对对某些承承受动力力荷载的的结构以以及重要要的受拉拉或受弯弯的焊接接结构尚尚应具有有常温或或负温冲冲击韧性性的合格格保证。2.1.1.22钢结构构用钢的的分类 5在钢结构构中采用用的钢材材主要有有两种：碳素结结构钢（或或称普通通碳素钢钢）和低低合金结结构钢。1） 碳素结构构钢根据国家家标准碳碳素结构构钢（GGB7000-888）的的规定，将将碳素结结构钢分分为Q1195、Q2115、QQ2355、Q2255和和Q2775等五五种牌号号，钢的的牌号有有屈

26、服强强度字母母（Q）、屈服强强度值、质量等等级符号号（A、B、CC和D）、脱氧方方法符号号等四部部分顺序序组成。常见用用钢具体体参数见见表2-1-11。2） 低合金钢钢根据低低合金高高强度结结构钢（GGB15591-94）的规定，低合金高强度结构钢分为Q295、Q345、Q390、Q420和Q460等五种，其中Q345、Q390为钢结构常用钢种，Q420已在九江长江大桥中成功使用。具体参数见表2-1-1。2.1.1.22 钢钢结构用用钢选用用原则56钢材的选选用在钢钢结构设设计中是是重要的的一环，选选择的目目的是既既要保证证结构的的安全，又又要做到到可靠和和经济合合理。选选择钢材材时应考考虑以

27、下下几点。1） 结构的重重要性 对重型工工业建筑筑钢结构构、大跨跨度钢结结构、压压力容器器、高层层或超高高层民用用建筑或或构筑物物等重要要结构，应应考虑选选用质量量好的钢钢材；其其他按工工作性质质分别选选用普通通质量的的钢材；另外，安安全等级级不同，要要求的钢钢材质量量也应不不同。2） 载荷情况况 一般承承受静载载荷的结结构，应应主要以以满足强强度要求求来选取取。直接接承受交交变载荷荷的结构构，若属属于低周周疲劳，在在保证一一定强度度要求下下，着重重考虑材材料的塑塑性和韧韧性；若若属于高高周疲劳劳，这时时强度队队疲劳抗抗力起着着主导作作用，应应选择强强度高的的材料。承受冲冲击载荷荷的结构构，所

28、选选材料应应具有足足够的延延性和韧韧性。按按刚度条条件设计计的结构构，其工工作应力力一般比比较小，但但其壁厚厚较厚，此此时选材材不应是是高强度度的，而而应是塑塑性和韧韧性好的的一般强强度的材材料。在在厚度方方向受到到拉伸载载荷，应应选择层层状夹杂杂少，厚厚度方向向塑性好好的材料料，以防防止产生生层状撕撕裂。3） 连接方法法 焊接结结构对材材质的要要求应严严格一些些。例如如，在化化学成分分方面必必须严格格控制碳碳、硫、磷的含含量；非非焊接结结构对碳碳当量可可放宽要要求。4） 结构所处处的温度度和环境境 在低温温条件下下工作的的结构，尤尤其是焊焊接结构构，应选选用具有有良好抗抗低温脆脆断性能能的镇

29、静静钢。露露天结构构易产生生时效，有有害介质质作用的的钢材易易腐蚀、疲劳和和断裂，应应区别地地选择不不同的材材质，宜宜采用耐耐候钢，其其质量要要求应符符合现行行国家标标准GBB/T441722焊接接结构有有耐候钢钢的规规定。5） 钢材厚度度 厚钢材材辊轧次次数少 ，轧制制压缩比比相对薄薄板小。所以厚厚度大的的钢材不不仅强度度较小，而而且塑性性、冲击击韧性和和焊接性性能也较较差。因因此，厚厚度大的的焊接结结构应采采用材质质好的钢钢材。推推荐采用用Z向钢钢，其材材质应符符合现行行国家标标准GBB/T553133厚度度方向性性能钢材材的规规定。6）对于于需要演演算疲劳劳的焊接接结构的的钢材，应应具用

30、常常温冲击击韧性的的合格保保证。当当结构工工作温度度不高于于0但高于于-200时，QQ2355钢和QQ3455钢应具具用0冲击韧韧性的合合格保证证；对QQ3900钢和QQ4200钢应具具有-220冲击韧韧性的合合格保证证。当结结构工作作温度不不高于-20时，QQ2355钢和QQ3455钢应具具用-220冲击韧韧性的合合格保证证；对QQ3900钢和QQ4200钢应具具有-440冲击韧韧性的合合格保证证。吊车起重重量不小小于500t的中中级工作作制吊车车梁，对对钢材冲冲击韧性性的要求求应与需需要演算算疲劳的的构件相相同。表2-11-1 常见结结构钢力力学性能能及匹配配焊接材材料钢材手工电弧弧焊焊条

31、条CO2气体保保护焊实实心焊丝丝埋弧焊焊焊接材料料牌号等级抗拉强度度Re/Mpaa屈服强度度冲击吸收收功型号示例例型号示例例焊剂型号号-焊丝丝牌号166mm5001000mmmT/AKV/JQ2355A3754600235205E43003ER499-1F4A00-H008AB2027E43003、EE43228、EE43115、EE43116C027ER500-6D-2027F4A22-H008AQ2955A3905700295235E43003ER499-1ER449-66F50004-HH08AA、F550044-H008MnnAB2034E43228、EE43115、EE43116ER

32、500-3、ER550-66F50114-HH08AA、F550144-H008MnnAQ3455A4706300345275E50003ER499-1F50004-HH08AA、F550044-H008MnnAF50004-H100Mn22B2034E50003、E550155、E550166、E550188ER500-3F50114-HH08AA、F550144-H008MnnA、F550144-H110Mnn2、F550111-H008A、F550111-H008MnnA、F550111-H110Mnn2C034E50115、EE50116、EE50118ER500-2F50224-HH

33、08AA、F550244-H008MnnA、F550244-H110Mnn2、F550211-H008A、F550211-H008MnnA、F550211-H110Mnn2D-2034F50334-HH08AA、F550344-H008MnnA、F550344-H110Mnn2、F550311-H008A、F550311-H008MnnA、F550311-H110Mnn2表2-11-1续续钢材手工电弧弧焊焊条条CO2气体保保护焊实实心焊丝丝埋弧焊焊焊接材料料牌号等级抗拉强度度Re/Mpaa屈服强度度冲击吸收收功型号示例例型号示例例焊剂型号号-焊丝丝牌号166mm5001000mmmT/AKV/

34、JQ3900A4906500390330E50115、EE50116、EE55115-DD3、EE55115-GG、E555166-D33、E555166-GER500-3F50111-HH08MMnA、F550111-H110Mnn2、F550111-H008MnnMoAAB2034C034F50221-HH08MMnA、F550211-H110Mnn2、F550211-H008MnnMoAAD-2034ER500-2F50331-HH08MMnA、F550311-H110Mnn2、F550311-H008MnnMoAAE-4027F50441Q4200A5206800420360E5511

35、5-DD3、EE55115-GG、E555166-D33、E555166-GER555-D22F60111-HH10MMn2、F660111-H008MnnMoAAB2034C034F60221-HH10MMn2、F660211-H008MnnMoAAD-2034F60331-HH10MMn2、F660311-H008MnnMoAAE-4027F60441 表中钢材材力学性性能的单单值均为为最小值值。 板厚601000mm时时的Ree值。 用于一般般结构，其其他用于于重大结结构。 由供需双双方协议议。 含Ar-CO22混合气气体保护护焊。 薄板I形形坡口对对接。 中、厚板板坡口对对接。7）下列

36、列情况的的承重结结构和构构件不应应采用QQ2355沸腾钢钢：焊接结结构。a 直接承受受动力载载荷或振振动载荷荷且需要要演算疲疲劳的结结构。b 工作温度度低于-20时的直直接承受受动力载载荷或振振动载荷荷但不需需要演算算疲劳的的结构以以及承受受静力载载荷的受受弯及受受拉德重重要承重重结构。c 工作温度度等于或或低于-30的所有有承重结结构。 非焊接结结构。 工作温度度等于或或低于-20时的直直接承受受动力载载荷且需要演算算疲劳的的结构。8）承重重结构采采用的钢钢材应具具有抗拉拉强度、伸长率率、屈服服强度和和硫、磷磷含量的的合格保保证，对对焊接结结构尚应应具有碳碳含量的的合格保保证。对对焊接结结构

37、还应应具有碳碳含量的的合格证证。焊接接承重结结构以及及重要的的非焊接接承重结结构采用用的钢材材还应具具有冷弯弯试验的的合格保保证。2.1.2焊接接材料匹匹配37891011 焊接不不同类别别钢材时时，焊接接材料的的匹配应应符合设设计要求求。常见见结构钢钢材采用用焊条电电弧焊、CO22气体保保护焊和和埋弧焊焊进行焊焊接，焊焊接材料料可按表表2-11-1中中的规定定。2.2 焊接方方法的选选用12选择焊接接方法时时必须符符合以下下要求：能保证证焊接产产品的质质量优良良可靠；生产率率高，生生产费用用低，工工作条件件好，能能获得较较好的经经济效益益。影响这两两方面的的因素很很多，概概括如下下： 产品特

38、特点1 产品结构构类型 本单位焊焊接的产产品按结结构特点点大致可可分为以以下三大大类。1） 结构类 如桥桥梁钢结结构、起起重机械械等的钢钢结构；2） 机械零件件类 如机械械产品的的零部件件等；3） 半成品类类 如如工字梁梁、管子子等。这些不同同结构的的产品由由于焊缝缝的长短短、形状状、焊接接位置等等个不相相同，因因而适用用的焊接接方法也也会不同同。结构类产产品中规规则的的的长焊缝缝和环缝缝宜采用用埋弧焊焊；手弧弧焊用于于打底焊焊和短焊焊缝焊接接，机械械类产品品接头一一般较短短，根据据其准确确度要求求，选用用气体保保护焊（一一般厚度度）、电电渣焊（重重型构件件易于立立焊的）；半成品品类的产产品的

39、焊焊接接头头往往是是规则的的，宜采采用适于于机械化化的焊接接方法，如如埋弧焊焊和气体体保护焊焊。表2-11-2焊接方方法影响响因素焊接方法法适用材料料下焊接接厚度(mm)接头形式式焊接位置置费用自动化程程度对接T接搭接平焊立焊横焊仰焊设备费焊接费手工电弧弧焊碳钢单道26 多道66以上AAAABBC少少差低合金钢钢单道26 多道66以上二氧化碳碳气保焊焊碳钢射流过渡渡:单道道3110;多多道100以上 短路过过渡:单单道0.566;多道道6220 AAAAABC中少好低合金钢钢射流过渡渡:单道道3110;多多道100以上 短路过渡渡:单道道0.556;多道66200 埋弧焊碳钢单道524 多多道

40、244以上AAAADBD中少好低合金钢钢单道524 多多道244以上栓钉焊碳钢少少好低合金钢钢电渣焊碳钢24以上上AABCADD大少好低合金钢钢24以上上 栓钉的的材料为为ML115 和和ML115All。（GGB/TT64778-220011 冷冷镦和冷冷挤压用用钢）； 栓钉钉的规格格有：MM10、M133、M116、MM19、M222、M225等（GGB/TT104433-20002 电电弧螺柱柱焊用圆圆柱头焊焊钉）2 工件厚度度 工件的厚厚度可在在一定程程度上决决定所适适用的焊焊接方法法。每种种焊接方方法由于于所用热热源不同同，都有有一定的的适用的的材料厚厚度范围围。对于于熔焊而而言，是

41、是以焊透透而不烧烧穿为前前提。可可焊最小小的厚度度是指稳稳定状态态下单面面单道焊焊恰好焊焊透而不不发生烧烧穿的厚厚度。显显然，焊焊件越薄薄，越须须注意烧烧穿问题题；可焊焊最大厚厚度则决决定于该该焊接方方法在最最大热输输入下单单面单道道焊的最最大熔深深。焊件件越厚，越越须注意意焊透问问题。如如果该结结构允许许开坡口口又能采采用双面面多层多多道焊，则则可焊的的最大厚厚度在技技术上不不再有困困难，此此时焊接接方法由由生产率率和经济济因素决决定。在在推荐的的厚度范范围内焊焊接时较较易控制制焊接质质量和保保持合理理的生产产率。3 接头形式式和焊接接位置 焊接接头头形式通通常由产产品结构构形式、使用要要求

42、和母母材的厚厚度等因因素决定定。对接接、搭接接、T形形接和角角接是最最基本的的形式，这这些接头头形式对对大部分分熔焊方方法均适适用。4 焊接位置置在不能变变位的情情况下焊焊接焊件件上所有有的焊缝缝，就会会因焊缝缝处于不不同空间间位置而而须采用用平焊、立焊、横焊、或仰焊焊等四种种不同的的位置的的焊接。一种焊焊接方法法能进行行这四种种位置的的焊接称称可全位位置焊的的方法。就熔焊焊而言，埋埋弧焊只只适用于于平焊位位置，电电渣焊适适用于立立焊。其其他如焊焊条电弧弧焊、各各种气体体保护电电弧焊均均能全位位置焊。各种焊焊接方法法中以平平焊最容容易操作作，生产产率高，焊焊接质量量容易保保证，而而仰焊操操作最

43、难难，极易易产生焊焊接缺陷陷。因此此有条件件的应是是焊件变变位，让让焊缝都都处于平平焊位置置施焊。 母材特性性母材的特特性考虑虑的包括括母材的的物理性性能、力力学性能能和冶金金性能。由于焊焊接结构构中最常常用是普普通碳钢钢和低合合金钢，几几乎所有有焊接方方法都能能选用，但但随着含含碳量或或合金含含量的增增加，其其焊接性性能变差差。高碳碳钢或碳碳当量高高的合金金结构钢钢宜采用用冷却速速度慢的的焊接方方法，已已减少热热影响区区开裂倾倾向。选择好焊焊接方法法的影响响因素还还包括技技术水平平、设备备和焊接接用消耗耗材料等等。所有有的因素素须综合合考虑，选选择最经经济最适适用的方方法。表表2-1-2提供

44、了了综合各各种因素素而适用用的焊接接方法，以以供参考。2.3 焊接结结构设计计2.3.1焊接接应力512132.3.1.11 焊接接应力的的特点和和分类 特点点没有外力力作用的的情况下下，平衡衡于物体体内的应应力称内内应力。引起内内应力的的原因很很多，由由焊接引引起的内内应力称称焊接应应力。焊接应力力也和其其他原因因引起的的内应力力一样，有有一个基基本特点点，即在在整个焊焊件内构构成一个个平衡力力系，其其内力与与内力矩矩的总和和都为零零：xdF=0 xydF=0图2-3-1长板对接焊后横截面上的纵向应力 x的分布因此，在在焊件横横截面上上内应力力的分布布（图22-3-1），总总是既有有拉应力力

45、，又有有压应力力，是双双值同时时出现的的。而且且应力分分布图上上拉应力力的面积积（图中中用表示示的影线线面积）等等于压应应力得面面积（用用表示的的影线面面积）。2 分类（见见表2-3-11）表2-33-1焊焊接应力力分类焊接应力力分类说明按应力在在焊件内内的空间间位置分分一维空间间应力单向（或或单轴）应应力。应应力沿焊焊件一个个方向作作用二维空间间应力双向（或或双轴）应应力。应应力在一一个平面面内不同同方向作作用三维空间间应力三向（或或三轴）应应力。应应力在空空间所有有方向作作用按应力产产生的原原因分热应力焊接过程程中焊件件内部温温度有差差异所引引起的应应力，故故又称温温差应力力，它随随温差消

46、消失而消消失。热热应力是是引起热热裂纹的的力学原原因相变应力力焊接过程程中局部部金属发发生相变变，其比比容增加加或减小小而引起起的应力力塑变应力力金属局部部发生拉拉伸或压压缩塑性性变形后后引起的的内应力力。焊接接过程中中在近缝缝高温区区德金属属热膨和和冷缩受受阻时产产生这种种塑性变变形，从从而引起起焊接的的内应力力按应力存存在的时时间分焊接瞬时时应力在焊接过过程中，某某一瞬时时的焊接接应力，随随时间而而变化。它和焊焊接热应应力没有有本质区区别，当当温度也也随时间间而变化化时，热热应力也也是瞬时时应力。统称暂暂时应力力。焊接残余余应力焊完冷却却后残留留在焊件件内的应应力。图图2-33-1所所示即

47、为为残余应应力。它它对焊接接结构的的强度、腐蚀和和尺寸稳稳定性等等使用性性能有影影响。2.3.1.22焊接残残余应力力对结构构的影响响熔化焊必必然会带带来焊接接残余应应力，焊焊接残余余应力在在钢结构构中并非非都是有有害的。根据钢钢结构在在工程中中的受力力情况、使用的的材料、不同的的结构设设计等，正正确选择择焊接工工艺，将将不利的的因素变变为有利利的因素素。同时时要做到到具体情情况具体体分析。 1）对对静载强强度的影影响塑性良好好的金属属材料，焊焊接残余余应力的的存在并并不影响响焊接结结构的静静载强度度。在塑塑性差的的焊件上上，因塑塑性变形形困难，当当残余应应力峰值值达到材材料的抗抗拉强度度时，

48、局局部首先先发生开开裂，最最后导致致钢结构构整体破破坏。由由此可知知，焊接接残余应应力的存存在将明明显降低低脆性材材料钢结结构的静静载强度。 2）对对构件加加工尺寸寸精度的的影响图2-3-2带气割边及带盖板的焊接杆 件的内应力 对尺寸寸精度要要求高的的焊接结结构，焊焊后一般般都采用用切削加加工来保保证构件件的技术术条件和和装配精精度。通通过切削削加工把把一部分分材料从从构件上上去除，使使截面积积相应减减小，同同时也释释放了部部分残余余应力，使使构件中中原有残残余应力力的平衡衡得到破破坏，引引起构件件变形。 3）对对受压杆杆件稳定定性的影影响 焊接后后工字梁梁（H形形）中的的残余压压应力和和外载

49、引引起的压压应力叠叠加之和和达到材材料的屈屈服点时时，这部部分截面面就丧失失进一步步承受外外载的能能力，削削弱了有有效截面面积。这这种压力力的存在在，会使使工字梁梁的稳定定性明显显下降，使使局部或或整体失失稳，产产生变形形。焊接残余余应力对对杆件稳稳定性的的影响大大小，与与内应力力的分布布有关，若若能使有有效截面面远离压压杆的中中性轴，如如图2-3-22所示的H形焊焊接杆件件，可以以改善其其稳定性性。图中a是用气割翼板外边缘，图中是翼板板上加盖盖板在边边缘进行行焊接，均均使边缘缘存在较较大拉内内应力。这样的的结构内内应力状状态其失失稳临界界应力比比一般焊焊接的HH形截面面高。4）对应应力腐蚀蚀

50、裂纹的的影响金属材料料在某些些特定介介质和拉拉应力的的共同作作用下发发生的延延迟开裂裂现象，称称为应力力腐蚀裂裂纹。应应力腐蚀蚀裂纹主主要是由由材质、腐蚀介介质和拉拉应力共共同作用用的结果果。采用熔化化焊焊接接的构件件，焊接接残余应应力是不不可避免免的。焊焊件在特特定的腐腐蚀介质质中，尽尽管拉应应力不一一定很高高都会产产生应力力腐蚀开开裂。其其中残余余拉应力力大小对对腐蚀速速度有很很大的影影响，当当焊接残残余应力力与外载载荷产生生的拉应应力叠加加后的拉拉应力值值越高，产产生应力力腐蚀裂裂纹的倾倾向就高高，产生生应力腐腐蚀开裂裂的时间间就越短短。所以以，在腐腐蚀介质质中服役役的焊件件，首先先要选

51、择择抗介质腐腐蚀性能能好的材材料，此此外对钢钢结构的的焊缝及及其周围围处进行行锤击，使使焊缝延延展开，消消除焊接接残余应应力。对对条件允允许焊接接加工的的钢结构构，在使使用前进进行消除除应力退退火等。2.3.1.3从设设计方面面调节和和控制焊焊接残余余应力（工工艺措施施见下章章）焊接内应应力是可可以通过过结构设设计和焊焊接工艺艺措施等等进行调调节与控控制。工工艺措施施将在下下一章详详细介绍绍。1） 尽量减少少结构上上焊缝的的数量和和焊缝尺尺寸。多多一条焊焊缝就多多一处内内应力源源；过大大的焊缝缝尺寸，焊焊接时受受热区加加大。使使引起残残余应力力与变形形的压缩缩塑变区区或变形形量增大大。2） 避

52、免焊缝缝过分集集中，焊焊缝间应应保持足足够的距距离。焊焊缝过分分集中不不仅使应应力分布布更不均均匀，而而且可能能出现双双向或三三向复杂杂的应力力状态。3） 采用刚性性较小的的接头形形式。2.3.2焊接接变形 512132.3.2.1 焊接接变形的的特点和和分类 特点点 焊件由由于焊接接而产生生的变形形称焊接接变形。焊接变变形与焊焊件形状状尺寸、材料的的热物理理性能及及加热条条件等因因素有关关。如果果是简单单的金属属杆件在在自由状状态下均均匀的加加热或冷冷却，该该杆件将将按热膨膨冷缩的的基本规规律在长长度上产产生伸长长或缩短短的变形形，焊接接时不均均匀加热热过程，热热源只集集中在焊焊接部位位，且

53、以以一定速速度向前前移动。局部受受热金属属的膨胀胀能引起起整个焊焊件发生生平面内内或平面面外的各各种形态态的变形形。变形形是从焊焊接时便便产生，并并随焊接接热源的的移动和和焊件上上温度分分布的变变化而变变化。一一般情况况下一条条焊缝在在施焊处处受热发发生膨胀胀变形，后后面开始始在凝固固和冷却却处发生生收缩。膨胀和和收缩在在这条焊焊缝上不不同部位位分别产产生，直直至焊接接结束并并冷至室室温，变变形才停停止。分类焊接过程程中随时时间而变变的变形形称焊接接瞬时变变形，它它对焊接接施工过过程发生生影响。焊完冷冷后，焊焊件上残残留下来来的变形形称焊接接残余变变形，它它对结构构质量和和使用性性能发生生影响

54、。我们关心心最多的的是焊接接残余变变形，因因为它直直接影响响结构的的使用性性能。所所以在没没有特别别说明情情况下，一一般所说说的焊接接变形，多多是指焊焊接残余余变形。按变形形后的形形态分，焊焊接残余余变形可可归纳成成表2-3-22所示的的几种类类型。它它们与焊焊件的形形态、尺寸、焊缝在在焊件上上的位置置、焊缝坡坡口的几几何形状状等因素素有关。表2-33-2焊焊接残余余变形分分类类型示意图说明板平面内内的变形形横向收缩缩垂直焊接接方向的的收缩纵向收缩缩焊接方向向的收缩缩回转变形形在开坡口口焊接时时，焊接接过程中中坡口间间时而张张开时而而闭合的的变形。在热源源前方完完全没有有拘束的的情况下下，因连

55、连接焊接接坡口间间隙常常常张开，焊焊接热输输入量越越大，张张开量越越大板平面外外的变形形横向弯曲曲变形（角角变形）在板厚方方向由于于焊接而而使温度度分布不不均匀时时，沿板板厚方向向横向收收缩不同同，使板板件在焊焊缝中心心线处发发生弯曲曲变形。又叫角角变形纵向弯曲曲变形焊接方向向偏心收收缩引起起的弯曲曲变形波浪变形形在薄板焊焊接时，由由于焊接接产生的的压缩残残余应力力，使板板件出现现因压曲曲形成的的波浪变变形扭曲变形形细长构件件，纵向向焊缝的的横向收收缩不均均匀或备备料与组组装质量量不良，使使构件绕绕自身轴轴线扭转转2.3.2.22 焊接接变形收收缩余量量计算 11）纵向向收缩从理论上上精确计计

56、算变形形量目前前比较困困难。工工程上对对于钢制制细长焊焊件，如如梁、柱柱等结构构单层焊焊的纵向向收缩量量L，可可利用以以下经验验公式估估算：L=kk1AHLA式中 L单层焊焊纵向收收缩量，mmm； k1系数见见表2-3-33；AH塑性变变形区面面积，mmm2； L 焊件件长度，mmm； A 焊缝缝的截面面积，mmm2。表2-33-3 k11与焊接接方法的的关系（材材料为低低碳钢）焊接方法法二氧化碳碳焊埋弧焊焊条电弧弧焊系数0.04430.077100.07760.0776多层焊的的纵向收收缩量，将将上式中中的塑性性变形区区面积AAH改为一一层焊缝缝金属的的截面积积，并将将所计算算的结果果再与系系数k22相乘。k2=11+855sns=sE式中 n层数数。因双面角角焊缝焊焊接热输输入量有有一部分分重叠，所所以，估估算T形形接头纵纵向收缩缩量时可可按单面面焊再乘乘一个系系数进行行，即LT=（11.1551.40）L单（式中AH是指一条焊缝的截面积）。2）横向向收缩对接接头头的横向向收缩大大小与焊焊接线能能量、坡坡口形式式、焊缝缝截面积积以及焊焊接工艺艺有关。对接接接头的横横向收缩缩量B的估估算可按按下式进进行：B=00.2AA+ 0.005b式中 B对接接接头的的横向变变形量，mmm； AA焊缝缝的截面面积，mmm2；板板厚，mmm； b