母材:20g 钢号: 20g 与钢号: 20g 相焊 焊后热处理: 热处理温度(C): 610~635C o o 材料标准: JB4708 保温时间(h): 4~10 气体: 类、组别号: Ⅰ﹣1 与类、组别号: Ⅰ﹣1 气体混合种类 混合比 流量相焊厚度: 30mm (L/min) 直径: / 保 护 气 / / 尾部保护气 / / / 背面保护气 / / / 填充金属: 电特性: 其他: / / 焊材标准: GB∕T5293—1999 电流种类: 直流 焊材牌号: H08MnA 极性: 反接 焊材规格: Φ5 钨极尺寸: / 焊缝金属厚度: 30~33mm 焊接电流(A): 650~700 其他: 电弧电压(V): 38~40 焊接位置: 对接焊缝位置: 向下 方向:(向上、向下) 角焊缝位置: 向下 方向:(向上、向下) 预热: 预热温度(C): / 层间温度(C): 450C o oo 其他: 技术错数: 焊接速度(m/h):25~30 摆动焊或不摆动焊: 不摆动焊 摆动参数: 2o ~3o 单道焊或多单焊(每面): 多层多道焊 单丝焊或多丝焊: 单丝焊 其他: (续) 拉伸试验编号: 2011B-D0022 实验报告编号: 2011B-D0022 10
试样编号 试样宽度(mm) 试样厚度(mm) 30 30 30 横断面积(cm) 25X30 24X30 26X30 2断裂载荷(kN) 600 580 620 抗拉强度(MPa) 600 580 620 断裂部位和特征 母材断 母材断 母材断 Ⅱ-10 Ⅱ-11 Ⅱ-12 25 24 26 弯曲试验 实验报告编号: Ⅱ 试验编号 试样类型 试样厚度(mm) Ⅱ-20 Ⅱ-21 Ⅱ-22 Ⅱ-23 侧弯 侧弯 侧弯 侧弯 30 30 30 30 弯心直径(mm) 30 40 50 60 o弯曲角度() o实验结果 180 180 180 180 合格 合格 合格 合格 冲击试验 实验报告编号: Ⅱ 试样编号 试样尺寸 缺口位置 试验温度(C) 冲击吸收功(J) Ⅱ-40 Ⅱ-41 Ⅱ-42 Ⅱ-43 Ⅱ-44 Ⅱ-45 Ⅱ-46 Ⅱ-47 Ⅱ-48 10x10x55 10x10x55 10x10x55 10x10x55 10x10x55 10x10x55 10x10x55 10x10x55 10x10x55 焊缝区 焊缝区 焊缝区 热影响区 热影响区 热影响区 熔合区 熔合区 熔合区 25 25 25 25 25 25 25 25 25 49 36 50 42 38 41 35 38 38 V V V V V V V V V 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 缺口类型 备 注 无损检验 实验报告编号: Ⅱ 金相检验(对接焊缝): 根部:(焊透、未焊透) 焊透 , 焊缝:(熔合、未熔合) 熔合 焊缝、热影响区:(有裂纹、无裂纹) 无裂纹 。 检测截面 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 无损检验: RT: 一级焊缝 UT: / MT: 合格 PT: / 其他: 耐蚀堆焊金属化学成分 (重量%) C 0.09 Si 1.05 Mn 1.5 P 0.005 S 0.015 Ni 0.01 V 0.05 Ti .08 11
分析表面或取样开始表面之熔合线的距离(mm): 附加说明: 附加说明:根据GB713-2008附录A《新旧标准牌号对照》GB6654-1996中16MnR对应GB713-2008中的 Q345R,经查原PQR22-2007中的试验数据均满足GB713-2008中对材料Q345R的要求,本次按质检特函 (2008)64号第一条第三款规定要求,由焊评PQR22-2007直接转换,原焊评PQR22-2007有效期至 2009年8月31日24时终止。 相关原始数据记录见原PQR22-2007。 结论:本评定按JB4708-2000规定焊接试件、检验试样,测定能力,确认试验记录正确 评定结果: 合格 焊工姓名 编编制 第第三方检验 日期 审核 日期 批准 日期 焊工代号 施焊日期 5、操作技术 焊前准备 焊前准备包括坡口的制备、清理、焊剂的烘干、焊丝的清理、缠绕以及接头的组装、定位、夹紧或打底焊等。 焊接坡口的准备 埋弧焊时坡口的制备对焊缝质量起着至关重要的作用。因为焊机行走小车或焊件转动是等速的,对坡口角度、钝边或间隙的误差不能自适应调整焊接速度或其他焊接参数加以弥补。因此特别要严格控制钝边和间隙尺寸。对于主焊缝坡口最好用机械加工方法制备,对于某些暂不能用机械加工制备坡口的受压部件,也应采用自动热切割机或靠模切割机或靠模切割机加工坡口。根据资料知,不同板厚所开坡口不同,一般可依据下表。
表4 坡口形式与焊接参数的关系
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焊缝坡口表面状态对焊缝质量也有重要的影响。焊前必须将残留在坡口表面的锈斑、氧化皮、气割残渣、潮气和油污等清除干净。在低合金钢和不锈钢埋弧焊时,焊缝坡口的清理更为重要。坡口表面的锈蚀、水分和油污等不但会引起气孔,而且可能促使产生氢裂纹、增碳,甚至降低不锈钢焊接接头的耐蚀性和低合金钢焊缝的力学性能。
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焊材的准备 碳钢埋弧焊用焊剂焊前应在200~300C下进行烘干,消除焊剂的水分,
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防止焊缝中气孔的形成。低合金钢埋弧焊时,碱性焊接应在400~500C温度下烘干,防止白点、氢致裂纹等缺陷,在湿度较大(相对湿度85%以上)的工作环境下,熔炼焊剂在大气中存放24h,烧结焊剂在大气中存放8h后要重新烘干。碳钢和低合金钢焊丝表面的油、锈和其他有害涂料焊前应清除干净,避免器口的产生。不锈钢的焊丝表面应用丙酮等清除油污,以防止焊缝金属增碳。
焊接的组装 在同一焊缝上装配间隙的误差不应超过1.0mm,否则很难保证焊缝背面的均匀熔透和成形,如下图2。错变量超标不仅影响焊缝外形,而且还会引起咬边,夹渣等缺陷,其应控制在不超过板厚的10%,最大不应超过3.0mm。需用焊条电弧焊封底的埋弧焊接头,推荐选用E5015或E5016等低氢型碱性焊条而不是E4313或E4303等酸性焊条,因埋弧焊焊缝与酸性药皮焊条焊缝金属混合后往往会出现气孔。
图2 锅筒环焊缝的组装与焊接
焊接电流 焊接电流对熔透深度的影响最大,与熔透深度成正比关系,公式为:H=Km.I H为荣透深度;Km为熔透系数;I为焊接电流。在其他参数不变的条件下,随着焊接电流的提高,熔深和余高同时增大焊缝形状系数(熔宽/熔深之比)变小,为防止接缝烧穿和焊缝裂纹,焊接电流不易选用过大,但电流过小也会使焊接过程不稳定并造成未焊透或未熔合,因此对于直边对接接头,焊接电流按所要求的最低熔透厚度来选择,而对于开坡口接头的填充层焊接电流主要按焊缝最佳成型的原则来选定。
电弧电压 在其他参数不变的条件下,随着电弧电压的提高,焊缝宽度明显增多,而
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熔深和余高略有减少。电弧电压过高时,形成宽而浅的焊道,从而导致未焊透和咬边等缺陷的产生,此外焊剂熔化量增加,使焊波表面粗糙,脱渣困难较低电弧电压能提高电弧挺度,增大熔隙。但电弧电压过低会形成高而窄的焊道,使边缘熔合不良。为获得成型良好的焊道,电弧电压与焊接电流应相互匹配,当焊接电流增大时,应适当提高电弧电压。
焊接速度 在其他参数不变的条件下,随着电弧电压的提高,单位长度焊缝上的热输入和填充金属量减少,使熔深、熔宽和余高都相应减少。焊接速度太快会产生咬边和气孔等缺陷,焊道外观变差。如果焊接速度太慢,可能引起焊缝烧穿,如电流电压同时较高,可能导致焊缝横截面呈蘑菇形。
焊接电流种类及其极性 埋弧焊使用直流电比交流电能更好的控制焊道成形和熔深且引弧容易。直流反接焊接时,可获得最大熔深和最佳焊缝表面。直流正接时焊丝熔化速度约提高35%,使焊缝余高增高,熔深变浅,其原因是直流正接时,电弧的大部分热量集中于焊丝顶端。因此,可用于要求浅熔深钢材的焊接及表面堆焊,已获得成性良好的焊道。直流正接时应适当提高电弧电压。
焊丝伸出长度 焊丝的熔化速度与伸出长度的电阻加热成正比。伸出长度愈长,电阻热
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愈大,熔化速度愈快。当电流速度大于125A/mm时,焊丝伸出长度对焊缝形状的影响变得较为明显,在较低的电弧电压下,增加伸长率焊道宽度会变窄,熔深减小,余高增加。在焊接电流保持不变的情况下,加大焊丝伸出长度,可是熔化速度提高25%~50%,因此为保证焊道成性良好,应适当提高电弧电压和焊接速度。在不要求熔深的情况下,可利用加大伸出长度来提高熔敷率,而要求熔深时,推荐采用以下最佳焊丝伸出长度和最大伸出长度:
对于直径为2.0mm、2.5mm和3.0mm的焊丝,最佳伸出长度为50~80mm,最大伸出长度为75mm。 对于直径为4.0mm、5.0mm和6.0mm的焊丝,最佳伸出长度为30~50mm,最大伸出长度为75mm。 焊剂粒度和堆散高度 细颗粒焊剂适用于大焊接电源,能获得较大熔深和宽而平坦的焊缝表面。如在低的电流使用细颗粒焊剂,就会因焊剂层密封性好,气体不易逸出而在焊缝表面留下斑点。相反,如在电流下使用粗粒焊剂,则因焊剂层保护不足而在焊缝表面形成凹坑或出现粗糙波纹。
表5 焊剂粒度与焊接电流的关系 焊剂粒度与焊接电流的关系 焊剂颗粒度 焊接电流 8x48 <600 12x65 <600 2212x150 500~900 20x200 600~1200 注:筛网目数,例8x48表示90%~95%的颗粒能通过每平方英寸(25mm)8孔的筛网,2%~5%的颗粒能通过每平方英寸(25mm)48孔的筛网。 焊剂堆散高度太薄或太厚都会在焊缝表面引起斑点、凹坑、气孔并改变焊道的形状。焊剂堆散高度太薄,电弧不能完全埋入焊剂中,电弧燃烧不稳定且会出现闪光,热量不集中,降低焊缝熔透深度。如焊剂堆散层太厚,电弧受到熔渣壳的物理约束而形成外形凹凸不平的焊缝,但熔透深度增加。按照焊丝直径和所使用的焊接电流值,焊剂层的堆散高度通常在25~40mm范围内。焊丝直径愈大,电流愈大,堆焊高度应愈高。
焊丝倾角和偏移量 焊丝前倾(焊丝顺着焊接方向倾斜)时,电弧大部分热量集中于焊缝熔池,电弧吹力使熔池向后推移,因此,形成熔透深,熔宽窄的焊道。而焊丝后倾(焊丝背着焊接方向倾斜)时,电弧热量大部分集中于为熔化的母材上,从而形成熔深浅,余高小,熔宽大的焊道。
环焊缝时,焊件在不断地旋转,熔化的焊剂和金属熔池由于离心力的作用而倾向于离开电弧区流动。因此为防止熔化金属的溢流和焊道成形不良,应将焊丝逆焊件旋转方向后移适当距离,使焊接熔池正好在焊件转到中心位置时凝固。如果后偏量过大则会形成熔深浅,表面下凹
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