《焊接工艺参数3篇》

奇文共欣赏，疑义相如析，该页是勤劳的编辑为大伙儿找到的焊接工艺参数3篇，仅供借鉴。

焊接工艺参数 篇1

关键词： 锅炉 焊接 受热面管道 氩电联焊

引言

目前在城市集中供热或新建居民小区供热多采用20～75吨的锅炉作为采暖热源，一般建设周期较短，基本上是当年建设当年投产，对于锅炉安装单位提出了较高的要求，既要保证质量，又要保证工期，锅炉受热面焊接选择合适的焊接工艺，是保证质量和按期完工的重要保证。采用氩电联焊工艺将是最佳的选择，氩电联焊工艺具有焊接质量高、焊接速度快、射线探伤合格率高、焊工易于掌握等特点，而被锅炉安装单位广泛采用。

1 采用氩电联焊工艺的优点

采用手工氩弧焊打底、手工电弧焊罩面焊接工艺(以下简称氩电联焊)比采用手工电弧焊焊接工艺有以下特点：

a．焊接质量好，射线探伤合格率高

根据焊接工艺评定选择合适的焊丝、钨极、焊接工艺参数及纯度符合要求的保护气体，能使焊缝根部得到良好的融合，且焊口内表面光滑、整齐，不易出现手工电弧焊打底焊接时可能出现的焊瘤、未焊透和凹陷等缺陷。当进行射线探伤时，氩电联焊工艺的探伤合格率明显高于手工电弧焊工艺，而且Ⅰ级片所占的比例显著增加，所以选用氩电联焊工艺更能满足锅炉受热面管道焊接的要求。

b．效率高、速度快、易于掌握

选用手工氩弧焊打底，由于氩弧焊为连续焊接工艺，而手工电弧焊为断弧焊，通过模拟实验发现，同一焊工采用氩电联焊工艺和手工电弧焊工艺焊接同样的焊口，氩电联焊工艺的焊接效率是手工电弧焊的2～4倍，而且焊口成型好。在同样的障碍下氩电联焊比手工电弧焊更容易克服障碍。

c．工艺易于掌握、容易操作

熟练的锅炉压力容器焊工操作氩弧焊明显比手工电弧焊顺手，经过培训可以胜任焊接工艺要求的焊接部位，可以大大降低焊工的劳动强度，而受到焊工们的欢迎。

d．综合效益明显

经过某单位两台循环流化床锅炉受热面管道的焊接，我们综合测定发现氩电联焊工艺效益明显，比手工电弧焊可以降低施工综合成本10～20％，而且明显缩短工期。

2 氩电联焊工艺

2.1 工艺简介

某单位两台循环流化床锅炉受热面管道焊接选用氩电联焊工艺，焊接时采用V型坡口、对接，焊层一般为2～3层（可视管壁厚度而定），焊机选用ZX7－500氩弧焊机，焊丝选用上海电力焊丝厂TIG－J50、Ф2.5mm焊丝，焊条选用天津大桥牌E4303、Ф2.5mm或Ф3.2mm焊条。

2.2 工艺参数

V型坡口角度а＝65°±5°，钝边P＝1～1.5mm，组对间隙b＝1～2.5mm，焊缝两边20mm内清理干净露出金属光泽，管道对接时采用对口管卡定位对口。

氩弧焊打底参数：

手工电弧焊罩面参数（略）

2.3 焊接检验

锅炉受热面管道焊缝在100％焊缝外观检查的基础上，按照GB3323－87进行射线探伤，探伤合格后进行锅炉水压试验，锅炉水压试验均一次成功。

某单位两台锅炉采用氩电联焊工艺射线探伤结果：

3 结论

氩电联焊工艺对于锅炉受热面管道焊接是一种焊接质量可靠、经济效益明显、焊接速度快的焊接工艺，锅炉安装施工过程中可以广泛采用。

焊接工艺参数 篇2

关键词：筒体；厚钢板；焊接工艺参数；埋弧焊

随着风电事业的迅猛发展，兆瓦级机组设计越来越大，从1.5MW逐步发展到3.0MW，目前5.0MW的机组设计也在试验中。设计应用比较成熟的多为1.5MW和2.0MW级地机组。随着机组级别的加大，塔筒钢板厚度的设计也在增大，尤其是在塔筒基础环和筒体下段部位，钢板厚度多为30mm至40mm之间，材质一般根据风场环境不同选择分别选择Q345C、Q345D和Q345E。

由于厚板焊接金属填充量较大，在施工条件允许的情况下应尽量选择效率比较高的焊接方法。风电塔筒筒体主要焊接工作一般为纵向焊缝和环向焊缝，埋弧自动焊具有焊接效率高、焊接质量好以及劳动条件好等优点，从而很好地满足生产要求。但由于受到焊接环境、焊接材料和操作等因素的影响，埋弧焊也容易出现一些常见的缺陷，如气孔、未融合、未焊透和裂纹等，所以在焊接生产中要合理选择焊接材料，规范焊接操作，以避免焊接缺陷的产生。现以许昌许继风电科技有限公司设计的河南省陕县雷振山风电场2.0MW风力发电机筒体焊接为例，对埋弧焊焊接工艺参数进行分析。

1 焊接材料分析

1.1 钢板材料：Q345D；钢板厚度：25mm～38mm。

1.2 钢板材质分析见表1：

表1 钢板化学成分Q345D材料成分（%）

C≤0.18 Si≤0.50 Mn≤1.70 P≤0.03 S≤0.025 Nb≤0.07 V≤0.15

1.3 焊接填充材料的选择标准见表2：

表2 埋弧焊常用焊丝

焊丝牌号 C（%） Mn（%） Si（%） Cr（%） Ni（%） Cu（%） S（%） P（%）

H08A ≤0.10 0.30-0.60 ≤0.03 ≤0.20 ≤0.30 ≤0.20 ≤0.030 ≤0.030

H08E ≤0.020 ≤0.020

H08C ≤0.10 ≤0.10 ≤0.015 ≤0.015

H15A 0.11-0.18 0.35-0.65 ≤0.20 ≤0.30 ≤0.030 ≤0.030

中锰焊丝

H08MnA ≤0.10 0.80-1.10 ≤0.07 ≤0.20 ≤0.30 ≤0.20 ≤0.030 ≤0.030

H15Mn 0.11-0.18 ≤0.03 ≤0.035 ≤0.035

高锰焊丝

H10Mn2 ≤0.12 1.50-1.90 ≤0.07 ≤0.20 ≤0.30 ≤0.20 ≤0.035 ≤0.035

H08Mn2Si ≤0.11 1.70-2.10 0.65-0.95

H08Mn2SiA 1.80-2.10 ≤0.030 ≤0.030

1.4 焊剂材料的选择见表3

表3 常用烧结焊剂

牌号 焊剂类型 组成成分/%

SJ101 氟碱型 SiO2+TiO2 25 CaO+MgO 30 Al2O3+MnO 25 CaF2 20

SJ301 硅钙型 SiO2+TiO2 40 CaO+MgO 25 Al2O3+MnO 25 CaF2 10

SJ401 硅锰型 SiO2+TiO2 45 CaO+MgO 10 Al2O3+MnO 40

SJ501 铝钛型 SiO2+TiO2 30 Al2O3+MnO 55 CaF 25

SJ502 铝钛型 SiO2+TiO2 45 CaO+MgO 10 Al2O3+MnO 30 CaF2 5

1.5 焊接材料的匹配要求

焊接材料的要求一般是等强原则，在施工中选择焊缝金属强度要略高于母材，所以选择焊丝时要首先考虑其填充而成的焊缝强度要与母材相匹配，且在焊接过程中由于焊剂成分和焊道杂质高温分解等原因会产生氧等元素，可以将Fe和其他有益元素氧化，并漂浮到熔渣中去，甚至会直接以夹杂形式存在于焊缝中，严重危害焊缝质量，所以应尽量将这部分氧元素清除。

1.6 脱氧元素分析

元素Si是焊丝中最常用的脱氧元素之一，可以防止铁与氧化合，并可以在熔池中还原FeO，但是单独使用Si脱氧时生成的SiO2熔点太高，且颗粒较小，很难从容熔池中浮出，容易产生夹渣等缺陷。

元素Mn也是焊丝中最常用的脱氧元素，其脱氧能力比Si稍差一些，生成的MnO由于密度较大同样难以从熔池中浮出，但是MnO和SiO2可以复合成硅酸盐MnO.SiO2，熔点低且密度小，可以从熔池中凝聚成大块的熔渣而浮出。

元素Mn还是重要的合金元素，对焊缝金属的韧性有很大的影响，当Mn含量=0.6～1.8%时焊缝金属具有较高的韧性和强度。

1.7 综合

以上考虑，应选择高锰焊丝和氟碱性焊剂相配合，在保证除氧效果和焊缝力学性能的同时还要避免焊缝夹渣等缺陷。基于以上原因，Q345D材料焊接时选择H10Mn2焊丝和SJ101焊剂配合使用，焊剂中的锰硅比为1：1，可以生成易于浮出的MnO.SiO2的同时并不影响焊缝中Mn的含量，最大限度的保证焊缝质量。

2 坡口形式选择

坡口形式直接关系到焊接质量的好坏，同时对焊接变形也有较大影响。厚钢板焊接时必须要加工坡口，根据焊接条件选择合适的坡口形式，如X型、V型、Y型等，坡口角度结合焊接方法和预变形量综合考虑。基于对经济效益和焊接质量等因素的考虑，压力钢管厚钢板埋弧焊焊接时采用Y型坡口，钝边6-8mm，对接坡口角度为55-60°，背面清根方式，焊接时内外焊缝交替焊接。

由于压力钢管为内部过水，一般制造时内部要求平滑，同时板厚变化要求过渡平缓，过渡要求为1：4。

3 焊前预热

依据日本JIS和WES标准规定当碳当量超过0.49%时钢的淬硬性较大，或板厚超过一定厚度，环境温度低于某一温度时，焊前应进行必要的预热，根据其碳当量公式计算材质碳当量为：

Ceq（JIS）=0.18%+1.7%/6+0.50%/24+0.15%/14=0.495%

由于碳当量超过0.49%，所以依据JIS标准焊前必须进行有条件预热，具体预热标准见表4

表4 焊前预热温度简表板材厚度（mm） 不同温度下的预热温度

≤24 不低于-10℃时不预热，低于-10℃时预热100℃～150℃

25～40 不低于0℃时不预热，低于0℃时预热100℃～150℃

≥40 均需要预热100℃～150℃

此预热标准经过长时间生产经验总结而成，对于实际生产具有很大的指导意义。

预热温度的测量采用红外线测温仪，以距离焊缝中心约50mm处测量为宜，测量部位不能修磨，尽量避免影响测量温度的精度。

4 焊接工艺参数

厚钢板焊接工艺参数的选择应首先遵循保证焊接质量，达到相应的焊缝类别，并保证采用RT或UT探伤合格。在此前提下选择合适的焊接工艺参数，并最大限度的提高生产效率的原则。同时考虑不应用过大的工艺参数，否则会增加热输入，增加了钢板的热膨胀和冷收缩幅度，产生较大的焊接残余应力，同时还有可能造成焊缝中有益元素的烧损，形成组织晶粒粗大，危及焊缝力学性能。内部焊缝首批焊接时，焊接电流过大还容易造成烧穿，电压过大则可能造成药皮脱落困难，增加焊接缺陷出现的概率，因此应严格焊接工艺参数。具体工艺参数见表5。

表5 焊接工艺参数焊丝牌号规格 H10Mn2 φ4.0mm 焊剂牌号 SJ101

焊接批次 顺序 焊接电流（A） 焊接电压（V） 焊接速度cm/min

内缝 1 1 550-580 28-30 30-32

2 2 580-620 32-36 32-34

中间层 5 620-650 32-36 32-34

盖面层 7 580-620 32-36 30-32

外缝 1 3 580-620 32-36 30-32

2 4 620-650 32-36 32-34

中间层 6 620-650 32-36 32-34

盖面层 8 580-620 32-36 30-32

注：表中根据板厚不同情况，中间层适当调整。

5 焊接过程注意事项

（1）焊前需将坡口、焊道周围油污、水分、氧化铁等杂质清理干净，点焊部位用角磨机修磨，以防止焊接时出现未熔合、夹渣、气孔、裂纹等缺陷。

（2）背面碳弧气刨清根时，应清到可见内部焊接填充金属，清根完成后，用角磨机磨光，清除气刨渗碳层。

（3）每层焊完后应认真清除熔渣，如发现表面存在缺陷应用砂轮清除后进行补焊，并修磨平整，再继续施焊。

6 焊接检验

6.1 超声波（UT）探伤检验

按风电塔筒制作技术要求，筒体纵缝、环缝均为一类焊缝。所有纵缝、环缝采用UT进行了100%探伤检验合格。

6.2 射线检验（RT）

按风电塔筒制作技术要求，筒体纵缝与环缝相交处地丁字接头要求100%RT探伤检验，按一类焊缝检验合格。

7 总结

通过对河南省陕县雷振山风电场2.0MW风力发电机筒体厚钢板焊接工艺研究，确定了合理的焊接工艺参数，并在施工过程中进行了严格控制，该项目Q345D厚钢板共约2300吨，近5200m焊缝，UT一次探伤合格率达98%，RT一次探伤检验合格率达99%，外观检验合格，达到规范要求，保证了整体工程质量。

实践证明厚钢板焊接时，只要正确选择焊接工艺参数，注重焊接环境温度，做好焊接准备工作以及规范操作，均可达到理想效果。此工艺已成功应用于金风科技股份有限公司设计的山西平鲁风电场、内蒙古洪格尔风电场等项目1.5MW级的筒体焊接。

参考文献：

[1]《塔筒（含基础环制造技术规范》[Z].com2000/93/80/50/N/L-2010（许昌许继风电科技有限公司）.

[2] 金风MW塔架技术条件[Z].Q/GW2CG.60.2-2010.

[3]埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂[Z].GB/T 5293-1999.

焊接工艺参数 篇3

关键词：焊接热输入；冲击性能；耐蚀性能；电流；电压；方法

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.043

在生产中，压力容器焊缝对冲击性能、耐蚀性能等有特殊要求，当技术文件中对产品的冲击韧性及耐腐蚀性提出了要求后，焊接文件就应当限制焊接过程中的焊接热输入。

1 焊接热输入的影响因素

1.1 影响因素

影响焊接热输入大小的因素主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、预热温度、多层多道焊的层间温度、焊缝尺寸、电流特性、电流种类、焊条特性、焊接位置、焊条直径等。

焊接热输入大小根据焊接工艺评定确定，在产品制造过程中以评定时的范围为准。

1.2 计算方法

产品制造时热输入的主要有两种计算方法，一种是根据焊接、电弧、焊接速度计算，一种是根据焊缝金属体积，通过焊缝金属体积变化计算。制造过程中主要使用：焊接热输入量=热效率系数×来计算焊接热输入。

热效率系数按照焊接方法进行确定。如：焊条电弧焊热效率系数为：0.8，钨极气体保护焊为：0.6。参照标准选取合适的焊接方法后，选取热效率系数。

2 焊接热输入控制方法

2.1 压力容器制造过程中控制热输入量的基本方法

对焊接热输入量进行控制的基本方法和原则如下：

a）采用窄焊道焊接；

b）控制焊前预热温度；使温度在要求的温度范围内；

c）控制焊接工艺参数，使焊接工艺参数满足热输入工艺要求及焊接工艺要求；例如：低碳钢、低合金钢和耐热钢材料的焊接，控制焊接电流，焊接电压和焊接速度等参数，使焊接热输入量在规定范围，不得高于最大值，也不得低于最小值。奥氏体不锈钢镍合金等材料控制焊接电流、焊接电压和焊接速度使热输入量极端结果不高于最大值；

d）控制焊接层数及焊道数，不得随意减少焊接层数及道数；

e）控制摆动幅度，摆动焊接时，摆动幅度不得超出规定值；

f）控制焊条直径，焊条直径不得大于允许使用的焊条直径；

g）当焊接工艺文件无要求时，施焊过程中控制焊道宽度及厚度，使之不超过焊接工艺评定时的尺寸；

h）焊条电弧焊时，焊条的单位施焊长度不低于要求的最小值。对于平焊、横焊、仰焊等焊接位置采用直焊道焊接，立向上焊摆动幅度不得超过焊条直径3倍。避免宽焊道焊接；

i） 焊道排布满足焊接工艺要求，不允许增加焊道厚度而减少焊接层数，也不允许增加焊道宽度而减少每层焊道数量；

j）每种规格焊条的单位施焊长度不得低于规定的最小值。

2.2 不同类型钢种及焊接方法焊接时焊接热输入控制要求

手工电弧焊焊接低碳钢时，焊接热输入量对接头性能影响不大，对低合金高强度钢，焊接热输入量增大，则晶粒粗大，导致韧性下降。通过焊接工艺评定合格后，做出焊接工艺规程，合理控制焊接热输入，在保证焊接质量的前提下，适当采用较大焊接电流，可以提高生产效率。

对于压力容器焊接结构通常作焊接工艺评定的同时考虑焊接热输入量，确定焊接电流的范围，再参照焊接电流与焊条直径的关系来确定焊条直接。在焊接工艺评定时去顶焊接线能量，合格后确定焊接电流等焊接工艺参数。当焊接热输入量确定后，则确定了焊接电流，焊接电压及焊接速度等参数。

厚度较大的板材焊接时一般开坡口采用多层焊或多层多道焊，每层焊接厚度一般为5mm以内。手工电弧焊熔深约为6-8mm，每层焊接厚度为焊条直径的0.8-1.2倍时，生产效率相对较高。多层多道焊焊接热输入较小，热影响区小，接头塑性。韧性较好。当焊接低合金钢等压力容器常见钢种时，若采用大的焊接热输入量，性能会大幅下降，但是若采用的焊接热输入量过小，则会产生裂纹。因此在焊接工艺评定r选取合适的焊接热输入量，当焊接热输入量满足要求时，可选取较大范围的热输入量，以便于焊接操作。

对于自动焊，焊接时要设定好焊接电流、电弧电压、焊接速度进行焊接。对于手工焊，焊接时还要注意电弧长度、焊炬移动，以及控制好焊道的宽度及厚度。

3 结论

在焊接过程中需要填写热输入记录表来记录焊接过程的热输入量。控制好焊接热输入量才能使压力容器制造既能满足使用要求，又能提高生产效率。

参考文献：

[1]低碳钢与低合金高强度钢焊接材料[M].机械工业出版社，1987.

[2]霍立兴。焊接结构工程强度[M].机械工业出版社，1995.