1.目的
為規(guī)范焊工操作，保證焊接質(zhì)量，不斷提高焊工的實(shí)際操作技術(shù)水平,特編制本指導(dǎo)書(shū)。
2. 編制依據(jù)
2.1. 設(shè)計(jì)圖紙
2.2.《手工鎢極氬弧焊技術(shù)及其應(yīng)用》
2.3.《焊工技術(shù)考核規(guī)程》
3. 焊接準(zhǔn)備
3.1. 焊接材料
焊絲：H1Cr18Ni9Ti φ1、 φ1.5、 φ2.5、φ3
焊絲應(yīng)有制造廠的質(zhì)量合格證，領(lǐng)取和發(fā)放有焊材管理員統(tǒng)一管理。焊絲在使用前應(yīng)清除油銹及其他污物，露出金屬光澤。
3. 2. 氬氣
氬氣瓶上應(yīng)貼有出廠合格標(biāo)簽，其純度≥99.95%，所用流量6-9升/分鐘，氣瓶中的氬氣不能用盡，瓶?jī)?nèi)余壓不得低于0.5MPa ，以保證充氬純度。
3.3. 焊接工具
3.3.1. 采用直流電焊機(jī)，本廠用WSE-315和TIG400兩種型號(hào)焊機(jī)。
3.3.2. 選用的氬氣減壓流量計(jì)應(yīng)開(kāi)閉自如，沒(méi)有漏氣現(xiàn)象。切記不可先開(kāi)流量計(jì)、后開(kāi)氣瓶，造成高壓氣流直沖低壓，損壞流量計(jì)；關(guān)時(shí)先關(guān)流量計(jì)而后關(guān)氬氣瓶。
3.3.3. 輸送氬氣的膠皮管，不得與輸送其它氣體的膠皮管互相串用，可用新的氧氣膠皮管代用，長(zhǎng)度不超過(guò)30米。
3.4. 其它工器具
焊工應(yīng)備有：手錘、砂紙、扁鏟、鋼絲刷、電磨工具等，以備清渣和消缺。
4．工藝參數(shù)
不銹鋼焊接工藝參數(shù)選取表
壁厚mm
焊絲直徑mm
鎢極直徑mm
焊接電流
A
氬氣流量L/min
焊接層次
噴嘴直徑mm
電源極性
焊縫余高mm
焊縫寬度mm
5. 工序過(guò)程
5.1. 焊工必須按照“考規(guī)”規(guī)定經(jīng)相應(yīng)試件考試合格后，方可上崗位焊接。
5.2. 嚴(yán)禁在被焊件表面隨意引燃電弧、試驗(yàn)電流或焊接臨時(shí)支撐物等。
5.3. 焊工所用的氬弧焊把、氬氣減壓流量計(jì)，應(yīng)經(jīng)常檢查，確保在氬弧焊封底時(shí)氬氣為層流狀態(tài)。
5.4. 接口前應(yīng)將坡口表面及母材內(nèi)、外壁的油、漆、垢銹等清理干凈，直至發(fā)出金屬光澤，清理范圍為每側(cè)各為10-15mm，對(duì)口間隙為2.5～3.5mm。
5.5. 接口間隙要?jiǎng)蛑保箯?qiáng)力對(duì)口，錯(cuò)口值應(yīng)小于壁厚的10%，且不大于1mm。
5.6. 接口局部間隙過(guò)大時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修整，嚴(yán)禁在間隙內(nèi)添加塞物。
5.7. 接口合格后，應(yīng)根據(jù)接口長(zhǎng)度不同點(diǎn)4-5點(diǎn)，點(diǎn)焊的材料應(yīng)與正式施焊相同，點(diǎn)焊長(zhǎng)度10-15mm，厚度3-4mm。
5.8. 打底完成后，應(yīng)認(rèn)真檢查打底焊縫質(zhì)量，確認(rèn)合格后再進(jìn)行氬弧焊蓋面焊接。
5.9. 引弧、收弧必須在接口內(nèi)進(jìn)行，收弧要填滿熔池，將電弧引向坡口熄弧。
5.10. 點(diǎn)焊、氬弧焊、蓋面焊，如產(chǎn)生缺陷，必須用電磨工具磨除后，再繼續(xù)施焊，不得用重復(fù)熔化方法消除缺陷。
5.11. 應(yīng)注意接頭和收弧質(zhì)量，注意接頭熔合應(yīng)良好，收弧時(shí)填滿熔池。為保證焊縫嚴(yán)密性。
5.12. 蓋面完畢應(yīng)及時(shí)清理焊縫表面熔渣、飛濺。
6. 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：
6.1. 質(zhì)量按Q/ZB74-73 焊接通用技術(shù)條件和機(jī)械結(jié)構(gòu)用不銹鋼焊接管(GB/T12770—2002)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)。
6.2. 缺陷種類(lèi)、原因分析及改進(jìn)方法
氬弧焊焊接產(chǎn)生缺陷的原因及防止方法
焊縫缺陷
產(chǎn)生原因
防止方法
氣孔
氬氣不純，氣管破裂，或氣路有水份，打鎢極，金屬煙塵過(guò)渡到熔池里
調(diào)換純氬氣，檢查氣路，修磨或調(diào)換鎢極，將焊縫清理好
穿透不好有焊瘤
焊速不勻，技術(shù)不熟練
堅(jiān)強(qiáng)基本功訓(xùn)練，均勻焊速
焊縫黑灰氧化嚴(yán)重
氬氣流量小，焊速慢，溫度高或電流大
增強(qiáng)氬氣流量，加快焊速，或適當(dāng)減小電流
縮孔
收弧方法不當(dāng)，收弧突然停下來(lái)
改變收弧方法，采用增加焊速的方法停下來(lái)
裂紋
焊接溫度高或低，穿透不好或過(guò)燒
確保焊透，電流和焊速要適當(dāng)，改變收弧位置
未焊透
焊速快，電流小
減慢焊接速度或增加電流
熔合不好
錯(cuò)口、焊槍角度不正確、或焊速快電流小
改進(jìn)對(duì)口的錯(cuò)誤誤差，掌握好焊槍角度，適當(dāng)?shù)胤怕杆俸驮黾与娏?
燒穿
技術(shù)不熟練，電流大或焊速慢
減小電流或加快焊速，并加強(qiáng)基本功訓(xùn)練
焊縫表面擊傷
引弧不準(zhǔn)確，地線接觸不好
引弧要準(zhǔn)確，不得在焊件表面引弧，地線接好
焊縫夾鎢
打鎢極，鎢極與焊件接觸
引弧時(shí)，鎢極與工件要有一定距離
焊縫成型不整齊
走槍速度不均，送絲速度不均
焊速、送絲要均勻，多加強(qiáng)基本功訓(xùn)練
咬邊
焊槍角度不正確，熔池溫度不均，給送焊絲不合理
調(diào)整焊槍角度，以達(dá)熔池溫度均勻，注意給送焊絲的位置、時(shí)間和速度
7. 安全技術(shù)措施
7.1. 焊工工作時(shí)必須穿工作服，戴絕緣手套，穿絕緣鞋。
7.2. 焊工必須遵守安全、文明施工的規(guī)定。
7.3. 高空作業(yè)必須系安全帶，高空搭設(shè)的腳手架應(yīng)安全、可靠、并便于施焊。
7.4. 焊工在使用電磨工具時(shí)采取防護(hù)措施。使用前檢查電磨工具砂輪片是否松動(dòng)，是否需要更換砂輪片。
7.6. 空中作業(yè)區(qū)下方如有易燃易爆物品時(shí)，要做好防止飛濺物落下的措施。
7.7. 應(yīng)避免電焊線與帶有感應(yīng)線圈的設(shè)備相連，電焊線與焊鉗連接部分應(yīng)放置可靠，避免工作時(shí)電弧擊傷管子或設(shè)備。
7.8. 焊接時(shí)應(yīng)注意避免飛濺或電弧損傷設(shè)備、飛濺或焊渣落入已清潔干凈的產(chǎn)品表面。
二 CO2焊接
1、 準(zhǔn)備工作
1．1熟悉圖紙和工藝文件，弄清焊縫尺寸和技術(shù)要求。
1．2按工藝要求取用焊絲，無(wú)要求的則按焊件材質(zhì)，焊縫質(zhì)量要求取用焊絲，焊絲應(yīng)符合國(guó)標(biāo)，焊絲用前去油去銹。
1．3焊前對(duì)CO2氣體進(jìn)行去水處理。
1．3．1氣瓶倒置1—2小時(shí)，開(kāi)閥放水，每隔3分鐘放一次，連續(xù)2—3次。
1．3．2經(jīng)放水的氣瓶正立2小時(shí)，放出雜氣即可使用。
1．3．3在輸入焊槍的氣路中設(shè)置干燥器。定時(shí)檢查干燥劑。
1．4檢查坡口及間隙是否符合要求，不符合者予以返修或報(bào)廢，重要工件要檢查引、熄弧板是否齊全。
1．5清除工件坡口兩側(cè)10mm內(nèi)的鐵銹、油污。
1．6準(zhǔn)備好焊接用的工具和保護(hù)用品。
1．7 CO2焊機(jī)，檢查焊機(jī)電源的運(yùn)轉(zhuǎn)檢查CO2焊機(jī)頭是否正常。
1．8 CO2焊的氣路應(yīng)保證通暢，瓶壓降至1兆帕應(yīng)更換。
2、 焊接
2．1 CO2焊焊接工藝參數(shù)按表三選取.
二氧化碳焊接工藝參數(shù)表
接頭形式
母材厚度（mm）
坡口形式
焊接位置
墊板
焊絲直徑（mm）
焊接電流（A）
電弧電壓（V）
氣體流量（L/min）
自動(dòng)焊焊速（m/h）
極性
F-平焊位置 V立焊位置 H-橫焊位置
2．2焊前要按確定的規(guī)范進(jìn)行焊機(jī)調(diào)核，不允許在工件上進(jìn)行。
2．3引弧前將焊絲端部球狀部分剪去，焊絲端部與工件保持2—3mm的距離，引弧用短路法引弧，引弧位置距焊縫端路2—4 mm，然后移向端部，金屬熔化后再正常焊接。重要件在引弧板上進(jìn)行引弧。
2．4對(duì)于有預(yù)熱要求的，要按工藝規(guī)定預(yù)熱后再進(jìn)行焊接。
2．5焊縫位置不同要用不同的操作方法。
2．5．1 平焊時(shí)可按焊件結(jié)構(gòu)，用左焊法或右焊法，與不平板的夾角分別為80o—90o和60 o—75 o。平角焊縫，槍與水平板的夾角為40 o—50 o。
2．5．2立焊時(shí)可上焊或下焊，焊槍與豎板的夾角為45 o—50 o。
2．5．3橫焊時(shí)焊槍?xiě)?yīng)作適當(dāng)?shù)闹本€往返運(yùn)動(dòng)，焊槍與水平的夾角為5 o—15 o。
2．5．4仰焊應(yīng)用較小的電流和電壓，焊槍可作小幅度的直線往返運(yùn)動(dòng)。
2．6為獲一定的焊縫寬度，焊絲可擺動(dòng)，但擺動(dòng)時(shí)不得破壞CO2氣體保護(hù)效果。
2．7收弧時(shí)須填滿弧坑，熔池凝固前不得停氣，平板時(shí)一般用熄弧板收弧。
2．8 CO2焊焊接時(shí)應(yīng)盡可能量避風(fēng)施焊，且環(huán)境溫度不得低于-10 o。
2．9焊接時(shí)要隨時(shí)檢查規(guī)范是否穩(wěn)定，有問(wèn)題時(shí)要做及時(shí)調(diào)整。
3、焊縫修整
焊后對(duì)焊縫進(jìn)行檢查、清除熔渣、飛濺。
4、 不良品處置。
4．1對(duì)缺陷進(jìn)行分析，找出原因，制訂返修措施，對(duì)裂紋必須找出首尾。
4．2重要件返修時(shí)同一部位不超過(guò)兩次，兩次不合格者，重訂返修措施并報(bào)有關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)。
三 手工電弧焊工藝
1 接口
焊條電弧焊的接頭主要有對(duì)接接頭、T形接頭、角接接頭和搭接接頭四種。
1．1 對(duì)接接頭
對(duì)接接頭是最常見(jiàn)的一種接頭形式，按照坡口形式的不同，可分為I形對(duì)接接頭（不開(kāi)坡口）、V形坡口接頭、U形坡口接頭、X形坡口接頭和雙U形坡口接頭等。一般厚度在6mm以下，采用不開(kāi)坡口而留一定間隙的雙面焊；中等厚度及大厚度構(gòu)件的對(duì)接焊，為了保證焊透，必須開(kāi)坡口。V形坡口便于加工，但焊后構(gòu)件容易發(fā)生變形；X形坡口由于焊縫截面對(duì)稱(chēng)，焊后工件的變形及內(nèi)應(yīng)力比V形坡口小，在相同板厚條件下，X形坡口比V形坡口要減少1/2填充金屬量。U形及雙U形坡口，焊縫填充金屬量更少，焊后變形也很小，但這種坡口加工困難，一般用于重要結(jié)構(gòu)。
1．2 T形接頭
根據(jù)焊件厚度和承載情況，T形接頭可分為不開(kāi)坡口，單邊V形坡口和K形坡口等幾種形式。T形接頭焊縫大多數(shù)情況只能承受較小剪切應(yīng)力或僅作為非承載焊縫，因此厚度在30mm以下可以不開(kāi)坡口。對(duì)于要求載荷的T形接頭，為了保證焊透，應(yīng)根據(jù)工件厚度、接頭強(qiáng)度及焊后變形的要求來(lái)確定所開(kāi)坡口形式。
1．3 角接接頭
根據(jù)坡口形式不同，角接接頭分為不開(kāi)坡口、V形坡口、K形坡口及卷邊等幾種形式。通常厚度在2mm以下角接接頭，可采用卷邊型式；厚度在2～8mm以下角接接頭，往往不開(kāi)坡口；大厚度而又必須焊透的角接接頭及重要構(gòu)件角接頭，則應(yīng)開(kāi)坡口，坡口形式同樣要根據(jù)工件厚度、結(jié)構(gòu)形式及承載情況而定。
1．4 搭接接頭
搭接接頭對(duì)裝配要求不高，也易于裝配，但接頭承載能力低，一般用在不重要的結(jié)構(gòu)中。搭接接頭分為不開(kāi)坡口搭接和塞焊兩種型式。不開(kāi)坡口搭接一般用于厚度在12mm以下的鋼板，搭接部分長(zhǎng)度為3～5δ（δ為板厚）
2 焊條電弧焊工藝參數(shù)選擇
2．1 焊條直徑
焊條直徑可根據(jù)焊件厚度、接頭型式、焊縫位置、焊道層次等因素進(jìn)行選擇。焊件厚度越大，可選用的焊條直徑越大；T形接頭比對(duì)接接頭的焊條直徑大，而立焊、仰焊及橫焊比平焊時(shí)所選用焊條直徑應(yīng)小些，一般立焊焊條最大直徑不超過(guò)5mm，橫焊、仰焊不超過(guò)4mm；多層焊的第一層焊縫選用細(xì)焊條。焊條直徑與厚度的關(guān)系見(jiàn)表4
表4 焊條直徑與焊件厚度的關(guān)系
焊件厚度/mm
2
3
4～5
6～12
≥13
焊條直徑/mm
2
3.2
3.2～4
4～5
4～6
2．2 焊接電流
焊接電流是焊條電弧焊中最重要的一個(gè)工藝參數(shù)，它的大小直接影響焊接質(zhì)量及焊縫成形。當(dāng)焊接電流過(guò)大時(shí)，焊縫厚度和余高增加，焊縫寬度減少，且有可能造成咬邊、燒穿等缺陷；當(dāng)焊接電流過(guò)小時(shí)，焊縫窄而高，熔池淺，熔合不良，會(huì)產(chǎn)生未焊透、夾渣等缺陷。選擇焊接電流大小時(shí)，要考慮焊條類(lèi)型、焊條直徑、焊件厚度以及接頭型式、焊縫位置、焊道層次等因素。其中最主要焊條直徑、焊接位置和焊道層次三大因素。焊條直徑與焊接電流關(guān)系見(jiàn)表5
表5 焊條直徑與焊接電流的關(guān)系
焊條直徑/mm
1.6
2.0
2.5
3.2
4.0
5.0
6.0
焊接電流/A
25～40
40～65
50～80
100～130
160～210
260～270
260～300
2．2．1 焊接位置 較厚板或T形接頭和搭接接頭以及施焊環(huán)境溫度低時(shí)，焊接電流應(yīng)大些；平焊位置焊接時(shí)，可選擇偏大些的焊接電流；橫焊和立焊時(shí)，焊接電流應(yīng)比平焊位置電流小10%～15%，仰焊時(shí)，焊接電流應(yīng)比平焊位置電流小10%～20%；角焊縫電流比平位置電流稍大些。
2．2．2 焊道層次 在多層焊或多層多道焊的打底焊道時(shí)，為了保證背面焊道質(zhì)量和便于操作，應(yīng)使用較小電流；焊填充焊道時(shí)，為了提高效率，可使用較大的焊接電流；蓋面焊時(shí)，為了防止出現(xiàn)焊接缺陷，應(yīng)選用稍小電流。
另外，當(dāng)使用堿性焊條時(shí)，比酸性焊條的焊接電流減少10%左右。
2．3 電弧電壓
電弧電壓主要影響焊縫寬度，電弧電壓越高，焊縫就越寬，焊縫厚度和余高減少，飛濺增加，焊縫成形不易控制。電弧電壓的大小主要取決于電弧長(zhǎng)度，電弧長(zhǎng)，電弧電壓就高；電弧短，電弧電壓就低。焊接電弧有長(zhǎng)弧與短弧之分，當(dāng)電弧長(zhǎng)度是焊條直徑的0.5～1.0倍時(shí)，稱(chēng)為短弧；當(dāng)電弧長(zhǎng)度大于焊條直徑時(shí)，稱(chēng)為長(zhǎng)弧。一般在焊接過(guò)程中，希望電弧長(zhǎng)度始終保持一致且盡量使用短弧焊接。
2．4 焊接速度
焊接速度主要取決于焊條的熔化速度和所要求的焊縫尺寸、裝配間隙和焊接位置等。當(dāng)焊接速度太慢時(shí)，焊縫高而寬，外形不整齊，易產(chǎn)生焊瘤等缺陷；當(dāng)焊接速度太快時(shí)，焊縫窄而低，易產(chǎn)生未焊透等缺陷。在實(shí)際操作中，焊工應(yīng)要把具體情況靈活掌握，以確保焊縫質(zhì)量和外觀尺寸滿足要求。
2．5 焊接層數(shù)
當(dāng)焊件較厚時(shí)，要進(jìn)行多層焊或多層多道焊。多層焊時(shí)，后一層焊縫對(duì)前一層焊縫有熱處理作用，能細(xì)化晶粒，提高焊縫接頭的塑性。因些對(duì)于一些重要結(jié)構(gòu)，焊接層數(shù)多些好，每層厚度最好不大于4～5mm。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)每層厚度為焊條直徑的0.8～1.2倍時(shí)，焊接質(zhì)量最好，生產(chǎn)效率最高，并且容易操作。
3焊條電弧焊的定位焊
進(jìn)行定位焊時(shí)應(yīng)主要考慮以下幾方面因素：
3．1 定位焊焊條
定位焊縫一般作為正式焊縫留在焊接結(jié)構(gòu)中，因而定位焊所用焊條應(yīng)與正式焊接所用焊條型號(hào)相同，不能用受潮、脫皮、不知型號(hào)的焊條或者焊條頭代替。
3．2 定位焊部位
雙面焊反面清根的焊縫，盡量將定位焊縫布置在反面；形狀對(duì)稱(chēng)的構(gòu)件上，定位焊縫應(yīng)對(duì)稱(chēng)排列；避免在焊件的端部、角度等容易引起應(yīng)力集中的地方進(jìn)行定位焊，不能在焊縫交叉處或焊縫方向發(fā)生急劇變化的地方進(jìn)行定位焊，通常至少應(yīng)離開(kāi)這些地方50mm。
3．3 定位焊縫尺寸
一般根據(jù)焊件的厚度來(lái)確定定位焊縫的長(zhǎng)度、高度和間距。如表6所示。
定位焊縫參考尺寸 單位：mm
焊件厚度
定位焊縫高度
定位焊縫長(zhǎng)度
定位焊縫間距
＜4
＜4
5～10
50～100
4～12
3～6
10～20
100～200
＞12
＞6
15～30
200～300
3．4 定位焊工藝要求
3．4．1 定位焊縫短，冷卻速度快，因而焊接電流應(yīng)比正式焊縫電流大10%～15%。
3．4．2 定位焊起弧和結(jié)尾處應(yīng)圓滑過(guò)渡，焊道不能太高，必須保證熔合良好，以防產(chǎn)生未焊透、夾渣等缺陷。
3．4．3 如定位焊縫開(kāi)裂，必須將裂紋處的焊縫鏟除后重新定位焊。在定位焊后，如出現(xiàn)接口不齊平，應(yīng)進(jìn)行校正，然后才能正式焊接。
3．4．4 盡量避免強(qiáng)制裝配，以防在焊接過(guò)程中，焊件的定位焊縫或正式焊縫開(kāi)裂，必要時(shí)可增加定位焊縫的長(zhǎng)度，并減小定位焊縫的間距，或者采用熱處理措施。
4焊條電弧焊基本操作技術(shù)
4．1 引弧：焊條電弧焊采用接觸引弧方法引弧，主要有劃擦法和直擊法兩種。
4．1．1 劃擦法 先將焊條對(duì)準(zhǔn)引弧處，手腕扭轉(zhuǎn)一下，像劃火柴一樣使焊條在引弧處輕微劃擦約20mm長(zhǎng)度，然后提起2～4mm的高度引燃電弧。其特點(diǎn)是：容易損傷焊件表面，比較容易掌握，一般適用于堿性焊條。
4．1．2 直擊法 先將焊條對(duì)準(zhǔn)引弧處，手腕下彎，使焊條垂直地輕輕敲擊工件，然后提起2～4mm的高度引燃電弧。其特點(diǎn)是：引弧點(diǎn)即為焊縫起點(diǎn)，避免損傷焊件表面，但不易掌握，一般適用于酸性焊條或在狹窄地方的焊接。
引弧時(shí)，如果焊條粘住焊件，只要將焊條左右擺動(dòng)幾下，就可以脫離焊件，如不能脫離焊件，則應(yīng)立即使焊鉗脫離焊件，待焊條冷卻后，用手將其扳掉；如果焊條端部有藥皮套筒時(shí)，可用戴好手套的手將套筒去掉再引弧。
4．2 焊縫的起焊
4．2．1 正確選擇引弧點(diǎn) 應(yīng)選在離焊縫起點(diǎn)10mm左右的待焊部位上，電弧引燃后移至焊縫起點(diǎn)處，再沿焊接方向進(jìn)行正常焊接；焊縫連接時(shí)，引弧點(diǎn)應(yīng)選在前段焊縫的弧坑前方10mm處，電弧引燃后移至弧坑處，待填滿弧坑后再繼續(xù)焊接。
4．2．2 采用引弧板 即在焊前裝配一塊與焊件相同材料和厚度的金屬板，從這塊板上開(kāi)始引弧，焊后再割掉。
這種方法適用于重要焊接結(jié)構(gòu)的焊接。
4．3 運(yùn)條
4．3．1 運(yùn)條的基本動(dòng)作 運(yùn)條可分解為三個(gè)基本動(dòng)作，即：沿焊條軸線的送進(jìn)、沿焊縫軸線方向縱向移動(dòng)和橫向擺動(dòng)。
