1、通用焊接工艺规范炜业石油钻采设备有限责任公司1通 用 焊 接 工 艺 规 范1 范围本规范规定了钢结构产品焊接的要求、常用焊接方法、工艺参数及检验等。本规范适用于钢结构产品的焊接件，其它产品的焊接件可参照执行。2 规范性引用文件本 规 范 引 用 下 列 文 件 中 的 条 款 而 成 为 本 规 范 的 条 款 。GB/T19867 电 弧 焊 焊 接 工 艺 规 程GB/T 985 气 焊 、 手 工 电 弧 焊 及 气 体 保 护 焊 焊 缝 坡 口 的 基 本 型 式 与 尺 寸GB/T3323 钢融化 焊 对 接 接 头 射 线 照 相 和 质 量 分 级GB 11345-88 钢
2、焊 缝 手 工 超 声 波 探 伤 方 法 和 探 伤 结 果 分 级GB 50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范GB/T 19804 焊接结构的一般尺寸公差和形位公差 JB/T9186 二氧化碳气体保护焊工艺规程JB/T 3223 焊 接 材 料 质 量 管 理 规 程JB/T 5943 工程机械焊接件通用技术条件JB/T 6046 碳钢、低合金钢焊接构件 焊后热处理方法JB/T 6061 焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级Q/XZ GY022 桥梁构件产品焊接工艺通用规范TB 10212 铁路钢桥制造规范通用焊接工艺规范炜业石油钻采设备有限责任公司23.要求3.1.1 焊接件的原材
3、料（钢板、型钢、钢筋等）和焊接材料（焊条、焊丝、焊剂、保护气体等）进厂时， 应经质检部门按有关标准检验合格后方可入库和使用。3.1.2 焊接件材料的钢号、规格尺寸应符合设计图样要求。3.1.3 焊接材料的使用及管理应符合 JB/T 3223 的规定。3.1.4 钢材在下料前的形状公差应符合国家或行业标准的有关规定，否则应予矫正，使之达到要求。矫正 时 ， 其 伤 痕 深 度 ： 钢 板 应 不 大 于 0.5mm,型 钢 应 不 大 于 1mm。3.2 焊接零件在下料后及焊装前的未注公差（一般公差）3.2.1 下 料 零 件 未 注 公 差 尺 寸 的 极 限 偏 差 应 符 合 TB 102
4、12 中的有关规定。3.2.2 下料零件的未注形位公差应符合 JB/T 5943 中 的 有 关 规 定 。3.3 焊前要求3.3.1 焊接前的零件应经检验合格后方可焊接。3.3.2 焊接前应清除焊接区域的铁锈、氧化皮、油污、油漆等杂质，使焊接零件表面露出金属光泽。 灰 尘 、 油 、 脂 可 用 挥 发 性 脱 脂 剂 或 无 毒 溶 剂 擦 洗 。 油 漆 和 其 它 不 溶 于 脱 脂 剂 的 材料 可 用 三 氯 甲 烷 、 碱 性 清 洗剂或专用化合物清洗。一般要求在清洗后 24h 内施焊，逾期应重新清洗。清理区域为离焊缝边缘不小于 15 mm。 3.3.3 焊接前电焊条应经过烘焙，
5、严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。焊丝应清洁、干燥。3.3.4 焊接零件的焊缝坡口型式与尺寸应符合 GB/T 985 或设计图样的要求(见附表 1)。坡口部位若有影响焊接质量的局部分层、夹杂、裂纹等缺陷应消除。 3.3.5 焊接装配 3.3.5.1 焊接装配应按设计图样及工艺文件要求进行。通用焊接工艺规范炜业石油钻采设备有限责任公司33.3.5.2 焊接装配所使用的铸铁或铸钢平台的平面度应不大于 1mm/ ，整块平台的平面度应不大于 1.5mm/ ，两块以上平台拼装成的平台的平面度应不大于 2mm/。3.3.5.3 焊接装配间隙应符合设计图样或有关标准规定。3.3.5.4 焊接装配所使用的工装
6、应符合工艺文件规定。3.3.5.5 焊接装配定位焊 3.3.5.5.1 焊接装配定位焊所使用的焊接材料性能应与正式焊缝焊接时所使用的焊接材料的性能相同。 3.3.5.5.2 定位焊缝应有足够的强度，一般定位焊缝的长度和间距见下表。焊脚尺寸不得大于设计焊脚尺寸的一半，且不应大于 8mm。定位焊一般应距焊缝端部 30mm 以上，(特殊情况除外)。定位焊缝的长度和间距板厚 定位焊缝长度 定位焊缝间隔6 2050 2005003.3.5.5.3 定位焊缝不应有裂纹，不应有超标的夹渣、气孔等缺陷，如发现有焊接缺陷，应彻底清除，重新进行定位焊。定位焊缝应填满弧坑。 3.3.5.5.4 在焊缝交叉处和焊缝方
7、向急剧变化处不得有定位焊缝，定位焊缝一般应离开该处 40mm 以上。 3.3.5.5.5 当正式焊缝焊接需要预热时，装配定位焊时也要预热，而且预热温度要比正式焊缝焊接预热温度高 30以上。 3.3.5.5.6 与母材焊接的工卡具其材质宜与母材相同或同一类别号，应在整个焊缝焊接及热处理完毕并经检验合格后方可拆除。拆除工卡具时不应损伤母材，拆除后应将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。通用焊接工艺规范炜业石油钻采设备有限责任公司43.3.6 焊前预热 3.3.6.1 低碳钢的焊接件，一般无须预热就可进行焊接。当环境温度低于 0或者厚度较大时，焊前也应根据工艺要求进行预热和缓冷。3.3.6.2 低合金
8、结构钢的焊接件，应综合考虑碳当量、构件厚度、焊接接头的拘束度、环境温度以及所使用的焊接材料等因素。焊接预热温度可按表 4 的规定选用。当采用非低氢焊接材料焊接时，应适当降低临界板厚或者适当提高预热温度。具体构件的预热温度由技术人员根据结构具体情况确定。 焊接预热温度钢 号 厚度（mm） 焊前预热（）Q295 不预热40 不预热Q345 4010032 不预热Q39032 1003.3.6.3 不同材质之间焊接预热温度按焊接性差的一种选定。3.3.6.4 同种材质而厚度不同时，焊接预热温度按厚度大的确定。 3.3.6.5 预热区域为焊缝每侧距焊缝中心不小于 2t (t 为板厚)，且不小于 50
9、mm。 3.3.6.6 特殊材料或特殊结构焊接预热温度、层间温度、后热或焊后热处理按工艺要求进行。3.3.7 氩弧焊和 CO2 保护焊的作业条件 a) 相对湿度不大于 90%； b) 温度不低于 5； c) 风速不大于 2m/s，否则应设置挡风装置； d) 雨雪天气禁止露天焊接。 3.3.8 首次采用的新钢种、新焊条和焊丝的焊接工艺，应在正式焊接前做出工艺试验，评定合格后，方能焊接。3.3.9 焊件应采用下列防止变形措施：通用焊接工艺规范炜业石油钻采设备有限责任公司53.3.9.1 焊接顺序应对称进行，当从中心向外进行焊接时，具有大收缩量的焊缝宜先施焊，整条焊道应连续焊完。3.3.9.2 焊件
10、宜进行刚性固定或采取反变形方法，并应留有收缩余量。3.4 焊接要求 3.4.1 焊接应在焊接装配合格后进行，并严格按照设计图样及工艺文件中所规定的焊接设备、工艺参数、焊接方法及步骤等要求施焊。3.4.2 焊件应放置平整，不允许随便摆放进行焊接。3.4.3 对有预热和后热要求的焊缝，要严格按照焊接工艺规定的预热温度、预热范围、后热温度及时间做好焊前预热、后热和缓冷工作。有预热要求的焊缝，最低层（道）间温度不得小于预热温度，最高层（道）间温度应不超过 250。3.4.4 焊接前应在废钢板上调试好焊接电流后才允许正式施焊在零件上。3.4.5 焊接电源地线应与焊件母材紧固，保证接触良好。 3.4.6
11、严禁在焊缝以外区域引弧。对于重要焊缝，在焊缝两端应设置尺寸合适的引弧板和引出板。当不能使用引弧板和引出板时，应注意防止在引弧处和收弧处产生焊接缺陷。3.4.7 焊接时应注意焊道的起焊点、终焊点及焊道的接头处，防止产生焊接缺陷。多层多道焊时，每层（道）换焊条处的接头应相互错开，每焊完一道焊缝，应把熔渣、飞溅等杂质清理干净，并认真检查焊缝质量，确认无缺陷后，再焊下一道焊缝（若发现前道焊缝有缺陷，则应彻底清除焊接缺陷后才允许继续焊接）。3.4.8 除工艺或检验要求需分次焊接外，每条焊缝宜一次连续焊完，当因故中断焊接，再次焊接前应检查焊层表面，确认无裂纹后，方可按原工艺要求继续施焊。3.4.9 采用“
12、气体保护焊”时，应将气体流量按规定调试好，并送气约半分钟，把输气管内的空气排放干净后，才允许在焊件上施焊。当气瓶压力低于 0.5MPa 时，该气瓶必须重新充气后方可使用。应及时清除附在导电嘴和喷嘴上的飞溅物，确保良好的保护效果。 3.4.10 打底焊层高度应不超过 4mm；填充焊层高度一般为 3mm5mm；盖面焊时，焊接熔池边缘应超过坡口棱边 0.5mm1.5mm, 防止咬边。3.4.11 应经常清理送丝软管内的污物。半自动焊接时，送丝软管的曲率半径不得小于 150。3.4.12 焊接完后，应将焊缝表面的熔渣、飞溅等杂质清除干净3.5 焊后要求 3.5.1 焊接件的未注公差（一般公差） 3.5
13、.1.1 焊接件的线性尺寸未注极限偏差和未注形位公差应按表 5 的规定选用。当设计图样中未注明公差等级时，伸缩装置产品的线性尺寸的未注极限偏差按 C 级执行，通用焊接工艺规范炜业石油钻采设备有限责任公司6未注形位公差按 G 级执行，其它产品的线性尺寸的未注极限偏差按 B 级执行，未注形位公差按 F 级执行。表中未规定的形位公差按 JB/T 5943 中的有关规定执行。 表 5 焊接件的线性尺寸未注极限偏差和未注形位公差 mm 线性尺寸极限偏差 直线度、平面度、平行度公差公差等级 公差等级公称尺寸 范围A B C D E F G H230 130 120 1 2 3 4 0.5 1 1.5 2.
14、5120 400 1 2 4 7 1 1.5 3 5400 1000 2 3 6 9 1.5 3 5.5 91000 2000 3 4 8 12 2 4.5 9 142000 4000 4 6 11 16 3 6 11 184000 8000 5 8 14 21 4 8 16 268000 12000 6 10 18 27 5 10 20 3212000 16000 7 12 21 32 6 12 22363.5.1.2 角度尺寸的未注极限偏差按 GB/T 19804 中的有关的规定选用。当设计图样中未注明公差等级 时，按 B 级执行。3.5.2 焊缝质量要求 3.5.2.1 焊缝外形应均匀、
15、成型良好，焊道与焊道及焊道与基本金属之间应平滑过渡。焊渣和飞溅物等杂质应清除干净。 3.5.2.2 焊缝的形状偏差和外部缺陷要求应符合 JB/T 5943 中的有关规定。当设计图样中未注明焊缝表面质量等级或探伤要求时，一般按普通焊缝等级执行。3.5.2.3 焊缝的内部缺陷要求，用超声波探伤和射线照相方法检验时，应分别符合GB/T 11345 和 GB/T3323 中的规定。对于关键焊缝一般不低于级质量要求，对于普通焊缝一般不低于级质量要求。 3.6 焊后处理 3.6.1 变形的焊接件,可用机械(冷矫)或在严格控制温度下加热(热矫)的方法进行矫正。3.6.2 焊后消除应力处理可按 JB/T 60
16、46 的规定进行。3.7 焊接的其它要求应符合有关标准或设计图样和工艺文件的规定。通用焊接工艺规范炜业石油钻采设备有限责任公司74.主要焊接方法及工艺参数4.1 CO2 气体保护焊4.1.1 主要焊接设备 KR-350、KR-500、HKR500、 CO2 气保焊机、NBC-500 、IGBT 逆变式气保焊机等 4.1.2 主要焊接工艺参数见表 6。 表 6 CO2 气体保护焊的主要焊接工艺参数焊丝牌号焊丝 直径 mm焊接电流 A焊接电压 V焊接 速度 cm/min送丝速度 cm/min焊丝伸 出量 mm气体 流量 L/min气体 纯度 %H08Mn2SiA等 1.2180300 1830 3
17、5508501200 1016 1020 99.54.2 钨极氩弧焊4.2.1 主要焊接设备 WSM7-400 IGBT 逆变式直流脉冲氩弧焊机、 TX-400 IGBT 直流氩弧焊机等 4.2.2 主要焊接工艺参数见表 7。 表 7 钨极氩弧焊的主要焊接工艺参数 钨级直径 mm焊接电流 A焊接电压 V氩气流量 L/min钨级伸出长度 mm焊接速度 cm/min气体纯度 %23 90130 1216 815 78 2335 99.74.3 手工电弧焊 4.3.1 主要焊接设备 BX3 系列交流弧焊机等4.3.2 主要焊接工艺参数见表 8。表 8 手工电弧焊的主要焊接工艺参数 常用焊条牌号 焊丝
18、直径 mm焊接电流 A 焊接电压 V 焊接速度 cm/min冷却方式3.2 100140J422(E4303)、J506、J507 等 4 130160 1823 5060 空冷通用焊接工艺规范炜业石油钻采设备有限责任公司85 焊接检验5.1 检验方法 5.1.1 用通用量具或样板检验焊缝的几何形状和尺寸。5.1.2 用目测或磁粉探伤等方法检验焊缝的外部缺陷。磁粉探伤应符合 JB/T 6061 的规定。 5.1.3用超声波探伤、射线照相或钻孔等方法检验焊缝的内部缺陷。超声波探伤应符合 GB/T 11345 的规定，一般选用 B 级检验等级；射线照相应符合 GB/T 3323 的规定；钻孔检验应
19、符合 JB/T 5943 中的有关规定。 5.2 检验规则 5.2.1 焊接件的检验应按设计图样、工艺文件及本规范的规定进行。5.2.2 对重要焊接件（属关键焊缝等级），应逐件对外观、几何形状尺寸及外部缺陷进行检验，必要时应进行无损探伤、钻孔检验和焊缝的机械性能试验。 5.2.3 一般焊接件（属普通焊缝等级），应逐件对外观和外部缺陷进行检验，对几何形状尺寸应进行抽检。抽检数量为每批同类构件的 10，但不少于 3 件，被抽检构件中每种焊缝按条数各抽检 5，但不少于 1 条，总抽检数不少于 10 条。 抽检后，若有一条不合格，则应再抽取双倍进行复检，复检后仍有一条不合格，则判定该批不合格。 5.2
20、.4 不合格的焊缝经有关人员同意后，可进行返修，并按返修工艺文件进行。经返修的焊缝应按原焊缝相同的要求和标准进行复检。焊缝同一部位的返修次数不超过两次。6.焊接应力控制构件焊接时产生瞬时内应力 ,焊接后产生残余应力 ,并同时产生残余变形 ,这是不可避免的现象。因此 ,对于一些构件截面厚大 ,焊接节点复杂 , 拘束度大 ,钢材强度级别高 ,使用条件恶劣的重要结构要注意焊接应力的控制。控制应力的目标是降低其峰值使其均匀分布 ,其控制措施有以下几种 :1)减小焊缝尺寸 : 焊接内应力由局部加热循环而引起 ,为此 , 在满足设计要求的条件下 ,不应加大焊缝尺寸和层高 ,要转变焊缝越大越安全的观念。2)
21、减小焊接拘束度 : 拘束度越大 ,焊接应力越大 , 首先应尽量使焊缝在较小拘束度下焊接 ,尽可能不用刚性固定的方法控制变形 ,以免增大焊接拘束度。通用焊接工艺规范炜业石油钻采设备有限责任公司93)采取合理的焊接顺序 :在焊缝较多的组装条件下 ,应根据构件形状和焊缝的布置 ,采取先焊收缩量较大的焊缝 ,后焊收缩量较小的焊缝 ;先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝 , 后焊拘束度较小而能自由收缩的焊缝的原则。4)降低焊件刚度 ,创造自由收缩的条件。5)锤击法减小焊接残余应力 :在每层焊道焊完后立即用圆头敲渣小锤或电动锤击工具均匀敲击焊缝金属 ,使其产生塑性延伸变形 ,并抵消焊缝冷却后承受的局部拉应力
22、。但根部焊道、坡口内及盖面层与母材坡口面相邻的两侧焊道不宜锤击 ,以免出现熔合线和近缝区的硬化或裂纹。高强度低合金钢 ,如屈服强度级别大于 345时 ,也不宜用锤击法消除焊接残余应力。先焊纵对接焊缝再焊横对接焊缝，使用分段分层法施焊，每 700MM 做一焊段由里往外方向施焊。附表 1 钢焊件常见坡口形式和尺寸坡口尺寸序号适用板厚厚度T(mm)坡口名称 坡口形式间隙 C(mm)钝边 P(mm)坡口角度( ) ()12 00.524.5 02194.59 1.0234.5 014.59 01.51312912I 型坡口02 2 550 510 V 型坡口 02 03 45505565通用焊接工艺规范炜业石油钻采设备有限责任公司101020 456020500550601020 45 03 3550510 24 02 35451020 45 35503 5502050带垫板V 型坡口560350601020 05 45502040 45604101004080X 型坡口 02 07506012 00.5 24.5 01 5 1604.5T 型接头I 型坡口02 510 03 40451020 45606 5402040T 型接头单边 V 型坡口02055060
