第一篇：选择性焊接工艺的优化
选择性焊接工艺的优化
合理的印制板布局和焊接喷嘴设计可以显著提高选择性波峰焊工艺的质量和成本
结构
市场全球化导致了基于成本压力上的激烈竞争。因此，在保证产品一贯高品质的基础上，电子 产品制造企业必须想方设法降低生产成本。基 于对品质和制造流程再现性的要求，人工焊接方式因其费 钱费时和成本敏感性强，已不再具有优势。
另外，高密度多层板及小型化和高引脚数的细间距器 件很难实现高质量/高效率的维修。因此，诸如生产率、操 作培训和错误装配所造成的“隐形成本”也必须在总成本 中加以考虑。还要特别关注的是，无铅工艺应用中人工返 修焊接过程将导致极大的热应力损伤问题。因此，目标是要建立一个零缺陷的选择性波峰焊 工艺。
在这里，一个合理的印制板设计是非常重要的。例 如，焊盘的形状和它们之间的间距如果采用了合理的设 计，就会大大降低短路缺陷发生的可能性。焊盘和邻近不 被润湿的焊盘之间的距离设计，也需要遵循一定的规则。引脚之间的距离和引脚的长度，也同样需要加以考虑。此外，选择合适的焊接喷嘴，可以避免在自动选择 性焊接工艺中发生焊接缺陷。焊接喷嘴的形状或尺寸以及 所采用的技术（比如润湿性和非润湿性焊接喷嘴）的设计 也是重要的考虑因素。新增的创新功能，比如“去桥接 刀”（debridging Knives），可以有效降低桥接缺陷的形成，特别是在浸焊（dip）工艺中。
不同的焊接工艺
在焊点和邻近器件之间没有空隙的条件下很难实施焊 接, 这是在选择性焊接工艺中最普遍的问题, 通常是因为焊 接过程中容易将SMD器件冲洗掉或焊接喷嘴容易刮擦和损 坏有引脚器件的封装外壳.在其他许多情况下，主要的缺陷是焊接短路和填充不 良；此外，锡珠也会导致缺陷。形成良好的焊点基于多种 因素，而选择性焊接工艺可提供可靠的焊接结果。通常，不同的选择性波峰焊工艺有不同的焊接模式。
如果采用单“迷你波”（Miniwave）焊接工艺（图1），可 选择拖焊（drag）或浸焊模式进行操作,并允许以一定的角 度进行焊接。这种系统柔性更强，而且对板子的设计约束 也较少。但是, 根据焊点的数量，采用单“迷你波”工艺所 需要的操作周期相对较长, 从1分钟到10分钟不等。
另一方面，多喷嘴浸焊工艺（图2）使用特定的焊接喷 嘴工具，在一定程度限制了柔性。不过，所有焊点在装配 过程中是同时被焊接的，多喷嘴浸焊工艺可以提供更短的 操作周期，大约20到30秒。这类设备大多数是不能设定焊接角度的。
部分这类工艺对设计有着不同的要求。
印制板设计规范
为避免在选择性焊接工艺中发生问题，相关印制板设计规范主要集中在对焊点周围间隙的设定上。可采取一 些措施来改善孔填充效率，比如正确的器件引脚长度，引脚直径和通孔之间的正确比例，热解耦效应（thermal decoupling）等。为了降低桥接缺陷产生的风险，必须考虑 器件引脚及其长度的范围；但是，采用特殊设计的焊接喷 嘴也可以帮助减少桥接缺陷。此外，通过合理的印制板设 计或采用特殊的焊接喷嘴设计，也可以降低锡珠缺陷的产 生。
焊点周围的间隙
为了获得可靠的焊接工艺效果，单“迷你波”焊接工 艺的喷嘴内径一般为3mm，外径则在4mm左右。如果采用 多喷嘴浸焊工艺，则外部尺寸至少为5mm×8mm。为避免由边界间隙导致的焊接困难，在多喷嘴 浸焊工艺过程中，需要焊接的焊点与周边器件或不需 要焊接的焊点之间必须至少保持2 mm 的间距。一个 最小为5 mm × 8 mm 的喷嘴至少需要在焊点周围留出 9mm×12mm的空间（图3）。
根据特殊的工艺条件，很小间距的焊接也能实现；当 然，这需要做彻底的检查。它主要根据周围器件的型号以 及可能需要采取特殊地措施，例如使用有定位脚的夹子或 润湿型焊接喷嘴等。对于“迷你波”焊接工艺，板子设计 者需要在引脚或引脚排的三边留出2mm的空间，并在器件 离开波峰的一边留出5mm的空间，以便正确进行焊接脱离（图4）。
让波峰保持一定的角度或者采用润湿型焊接喷嘴 将有利于解决有时根本不可能留出的5 mm空间的问题（图5）。
当设计者难于在焊点三边留出至少2mm间隙时，周边 的SMD器件应该进行内部对齐（图6）。这种设计的好处在 于，如果这些回流焊接器件必须在选择性焊接工艺中进行浸润，它们不会被立即冲洗掉。
使用在拖焊中的单“迷你波”焊接还需要考虑焊点及 其附近高度超过10mm器件之间的距离。当以一定角度进行焊接时，高于10mm的器件可能碰到焊接喷嘴或气体罩。根据经验，对于这类特殊器件的设计，要求必须保证焊点与器件之间的距离等于或大于器件的高度。改善孔填充率
焊点孔填充率不足的现象主要来自于不完全的热传导 率，合理的印制板设计可以改善这一问题。特别在多喷嘴 浸焊工艺中，器件引脚的长度在改善焊点孔填充率不足的 过程中扮演着重要的角色。
多喷嘴浸焊工艺要求引脚长度超过2.5mm，这与影响 通孔渗透情况的能量传输率是直接相关的。稍长的器件引 脚可以更深地浸入液态焊料中，由此可增加热量的传导并 最终得到较满意的孔填充率。
另一个影响孔填充率的因素是引脚和通孔直径间的 合理比例。如果比例过大，就不能形成毛细管作用；如果 比例太小，助焊剂无法深入通孔，也无法形成良好的焊 点。根据经验，通孔的直径必须等于引脚直径加上0.2～ 0.4mm。在无铅工艺中，可能要求加上0.5mm。
如果焊盘尺寸放大到一定的程度或者采用椭圆形焊 盘，热能传导的效果会比较好。如果可能，应避免阻焊膜 过分靠近焊点，这样可以帮助在焊盘上保持一定的热量，同时也可以帮助防止锡珠的产生。
热解耦设计也是一个值得注意的因素。考虑了合理热 解耦设计的PCB板，热能就不会完全被引脚带走，而是会在 焊盘上保留更长的一段时间（图7）。
在浸焊工艺中，通常也希望在焊接过程中有连续流动 的焊锡流，这样可以防止焊接过程中发生氧化，而且可以 源源不断地提供正常加温的焊接合金以形成焊点。这样能 够保证即使是在最消耗热能的接触阶段，附雍辖鹨膊换? 冷却。无论是在焊接很多引脚的情况下,还是引脚需要连接 到印制板内层抑或引脚置于组件边缘的情况下，系统都可 以达到显著改善孔填充率的效果。
减少桥接缺陷
桥接是发生在选择性焊接过程中的主要缺陷，主要是 由于器件引脚间距离过小。所以，多喷嘴浸焊焊接工艺要 求引脚间距大于2.54mm，而单“迷你波”焊接工艺要求相 对较低，引脚间距要求大于1.27mm。满足上述条件后，系统可以设定合适的焊接角度以帮助达成良好的焊接脱离效果，减少桥接风险；或系统可配置润湿型焊接喷嘴，以达到同样的效果。
尽管引脚间距小于2.54mm的焊点排在浸焊工艺中有 较大的桥接缺陷风险，但是，如果考虑板面的基本布局规 则，这些引脚也是可以被良好焊接的。在引脚附近设计 不同形状的引流焊盘，比如小尺寸的焊盘或者椭圆形的 焊盘，可以帮助将多余的液体焊料引离焊点，以减少桥 接缺陷。对多喷嘴焊接工具进行特殊的调整，也可以使 2.0mm引脚间距的焊接应用达到良好的效果。
器件引脚的长度对桥接缺陷的产生有着相当重要的影 响。多喷嘴浸焊工艺要求引脚长度大于2.5mm（图8）。器 件引脚长可以增加焊接脱离速度，使多余焊料不再堆积在 焊点上，从而降低桥接风险。
在单迷你波焊接工艺中，板子是移动的，并通常设置 一定的焊接角度以改善焊接脱离效果。这时对引脚长度的 要求大约为1mm（图9）。较短的引脚可能造成有缺陷的焊 点形状，例如：较差的半月板焊点和球状焊点。
在浸焊工艺中，有一种特别的焊接喷嘴设计，也可 以减少桥接缺陷。这种设计被称为“去桥接刀”；举例来 说，就是在焊接喷嘴内安装润湿性金属板，在浸焊后用于 从引脚上移除多余的液体焊料（图10）。“去桥接刀”可 用于特殊的焊接应用，例如对不能满足先前所提及的理 想设计标准，引脚长度小于2.5mm，以及引脚间距介于2.0mm 到2.54mm 之间的情况。
减少锡珠缺陷
锡珠现象存在于所有的波峰焊工艺中，在无铅焊接过 程中更易发生，因为无铅的工艺温度较之传统的焊接工艺 有了较大的提高。较高的工艺温度对阻焊膜有不利影响。取决于质量状况，阻焊膜可能在预热期间就被软化，由此 增加了锡珠粘连的机会。在传统有铅相关或者高质量无铅 阻焊膜的工艺应用中，生成的锡珠会即刻弹散开。所以，在条件许可下，应使阻焊膜远离焊点（图11）。
在多喷嘴浸焊工艺中，特殊设计的喷嘴可以帮助避免 锡珠缺陷的产生。通过采用引流片的方法引导需要产生的 锡流。同时，完整的喷嘴工具上部还覆盖有一层金属板，图11：阻焊膜应远离焊点 任何在液体焊料回流过程中可能出现的飞溅，都没有机会 接触到印制板上。结论
在所有的自动焊接工艺中，选择性焊接也许是要求 最高的工艺，它需要很多经验以及有关于工艺本身和相关 材料的基本知识。不过，最新的选择性焊接系统已经排除 了大多数可能在工艺过程中发生的问题。对比一些基本 的PCB设计规范，耗时和成本敏感型的返修焊接将成为过去，采用选择性焊接将获得良好的焊接效率并保持产品的 高质量水准。
关于作者： Reiner Zoch是SEHO公司的产品经理；Christian Ott是SEHO公司的高级销售和产品经理。
第二篇：焊接工艺指导书
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湖北鄂东长江公路大桥 A、D 匝道 钢箱梁制作与安装 焊接工艺指导书
中国十五冶金建设有限公司 湖北鄂东长江大桥项目经理部 湖北鄂东长江大桥项目经理部 二 OO 九年五月
目
一、编制依据
二、焊接质保体系程序
三、焊接工艺规程 录
目前进场焊接 焊接设备技术参数及操作细
四、目前进场 焊接 设备技术参数及操作细 则 附件： 附件：
1、焊接人员证件复印件、2、焊接工艺评定报告、编制依据
本质保资料按《公路桥涵施工技术规范》 本质保资料按《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000、施工技术规范、《铁路钢桥制造规范》TB10212-98、低合金高强度结构钢》 铁路钢桥制造规范》、低合金高强度结构钢》 《 GB/T1591-94、《 金 属 材 料 室温拉伸试验方法》
GB/T228-2002、金 属 材 料 夏 比 摆 锤 冲 击 试 验 方 法 》 《 GB/T229-2006、金属材料 弯曲试验方法》、《 弯曲试验方法》 GB232-1999、承、《 压设备无损检测第二部分:射线检测》 《钢 压设备无损检测第二部分 射线检测》JB/T4763.2-2005、钢 射线检测、《 焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》 焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-89 等 编制。编制。焊接质保体系程序
1、优化生产管理体系和质量保证体系的人员组成，建立健全责任制。建立了以项目经理为组长、项目总工程师为副组长、项目经理部各部 门负责人、各施工主任、技术负责人为主要成员的质量管理领导小组，建立健全岗位责任制，完善质量监督控制网络，实行全面质量管理，使焊接的每个环节都得到控制。
2、宣传教育，改变人们对质量的陈旧观念，提高质量意识。加强了 宣传教育力度，严格执行质量管理制度，实行科学管理，召开多种形 式的评比会、现场会、分析会、宣传会。在项目施工中做到“三工教 育”（工前教育、工中指导、工后讲评）；“三不交接”（无自检记录不 交接、无施工记录不交接、无专职质检员签字不交接）；
3、增加自检与抽检频率。对每道切割切口严格把关，保证自检频率。由项目总工组织项目经理部工程部和质检部对施工队伍的原材料、机 械设备、人员数量质量、焊接工艺方法、关键工序和焊接质量进行抽 检。
4、建立健全对各岗位人员在岗及责任落实情况的检查制度，即上级 对下级检查，监理对承包人的检查等。建立健全项目经理、项目副经理、总工程师、项目经理部各部门 及负责人、施工技术负责人、检测员的岗位责任制，加强岗位责任制 的落实工作的检查，项目经理部检查各部、各施工队的质量保证体系，施工队检查各施工组乃至各序操作人的质量保证体系。
6、加强工地检测的管理，确保仪器设备符合规定、检测操作符合标
准、检测结果数据可信。配备齐全的检测、测量仪器设备。仪器设备均经过国家计量部门 标定。操作人员熟悉检测规程、操作步骤和注意事项，并对所使用的 仪器设备性能完全了解，操作过程中检测人员应在规定范围操作，保 证检测数据真实可信，严禁伪造修改数据。
7、完善科技文件的管理制度，所有科技文件、科技材料及时归档，确保所提交的科技文件、材料（质量保证资料）全面、真实、完整。建立健全完善的资料管理体系和资料流程，按照流程和分类对质量保 证资料进行上报、收集、整理、归档，上述过程，由工程部、质检部 组织人员对质量保证资料的全面性、真实性、完整性、及时性进行检 查。焊 接 工 艺 规 程
1、基本要求： 1.1 钢箱梁结构件的所有焊缝必须严格按照焊接工艺评定报告所制定 的焊接工艺执行。1.2 焊工应经过考试并取得合格证后方能从事焊接工作。焊工停焊时 间超过六个月，应重新考核。1.3 焊缝金属表面焊波均匀，无裂纹。不允许有沿边缘或角顶的未熔 合溢流、烧穿、未填满的火口和超出允许限度的气孔、夹渣咬肉等缺 陷。焊接后应等焊缝稍冷却后再敲去熔渣。1.4、所有对接焊缝均为I级焊缝，必须焊透，咬合部分不小于0.2 mm。腹板与面板及底板之间贴角焊缝，并开坡口焊透，焊缝标准为I级，支座处横隔板与面底板及腹板为贴角焊缝，必须焊透，焊缝标准为I 级焊缝。其它横隔板与腹板必须焊透，焊缝均为II级焊缝。1.5、所有 I、II 级焊缝都应进行外观检查，内部质量检验以超声波和
射线探伤为主。
2、焊接用材料： 2.1、所有水平对接焊缝用埋弧自动焊，焊丝用 H08MnA,规格： φ4。焊剂 HJ350。《熔化焊用钢丝》GB/T14957-94。2.2、腹板与顶板、底板，隔板与顶板、底板及加劲肋与各板的焊接 均采用 C02 气保焊，焊丝为 ER50-6,焊丝直径为φ1.2。执行标准《焊 丝选用指南》 《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》。GB/T8110-1995。2.3 CO2 气体保护焊的气体纯度应大于 99.5%。
3、焊缝质量要求： 3.1 试板焊接后对焊缝进行外观检查，不得有裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤等缺陷，外观质量符合 TB10212-98 中表 4.7.11-1 的规定。3.2 焊缝无损检验 3.3 无损检验在焊接 24 小时后进行。3.4 对接焊缝及熔透角焊缝应符合 GB11345-89Ⅰ级标准； 顶板、底板、腹板的对接焊缝应符合 GB11345-89Ⅰ级标准，腹板与顶板、底 板坡口角焊缝应符合 GB11345-89Ⅰ级标准，横隔板与腹板间坡 口角焊缝应符合 JB/T6061-92Ⅱ级标准。3.5 接头力学性能试样的制取及试验 3.5.1 接头力学性能试验项目及试样数量按 TB10212-98 的规定执行，即： 试件型式 对接接头试件 验 试验项目 接头拉伸（拉板）试 1 试样数量（个）
焊缝金属拉伸试验 接头侧弯试验① 低温冲击试验② 接头硬度试验 熔透角焊缝、坡口角焊 缝、T 型接头试件 焊缝金属拉伸试验 接头硬度试验 1 1 6 1 1 1 注：①侧弯试验弯曲角度 α=180o。板厚≤16mm°时，d=2a，板厚 ＞16mm 时，d=3a。②低温冲击试验缺口开在焊缝中心及热影响区（熔合线外 1mm）处各 3 个。3.5.2 焊接接头力学性能的试样的制取和试验按照 GB2649～2655-89 执行。3.5.3 每一组试板进行一次宏观断面酸蚀试验，试验方法应符合《钢 的低倍组织及缺陷酸蚀试验方法》（GB226）的规定。另外，通 过断面检查，还应满足以下要求： 1）等厚或不等厚板对接焊缝，必须全熔透。2）熔透角焊缝必须全熔透。3）坡口角焊缝的熔深达到设计要求。
4、工艺要求 4.1、钢箱梁零部件制作的切割、焊接设备其使用性能必须满足要求。4.2、焊接时，不得使用生锈的焊丝和受潮结块的焊剂及熔烧过的渣 壳。4.3、焊丝在使用前应清除油污、铁锈，焊剂的粒度埋弧自动焊宜用 1.0～3.0mm，埋弧半自动焊宜用 0.5～1.5mm。4.4、为防止气孔和裂纹的产生，焊条使用前应按产品说明书规定的 烘焙时间和温度进行烘焙，低氢型焊条经烘焙后应放入保温桶内，随 用随取。4.5、施焊前，焊工应复查焊件接头质量和焊区处理情况，当不符合 要求时应经修整合格后方可施焊。4.6 施焊前应对焊缝边缘 30～50mm 范围内的铁锈、油污、水分等杂 质进行清除和烘烤。4.7、对接接头、T 型接头、角接接头及对接焊缝及对接和角接配合焊 缝，应在焊缝两端设置引弧板和引出板，其材质和坡口形式应与焊件 相同，引弧和引出的焊缝长度：埋弧焊应为 80mm 以上，手工焊和气 保焊为 50mm 以上，焊接完毕应采用气割切除引弧和引出板，并应磨平整，不得用锤击落。4.8、为防止起弧坑缺陷出现在应力集中的端部，角焊缝转角处宜连 续绕角施焊，起落弧点距焊缝端全部宜大于 10 mm。4.9、每层焊接宜连续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理检查清除 缺陷后再焊。施焊时母材的非焊接部位严禁引弧。4.10、总体组装时，则先将各小构件焊接校正后再与底板和腹板焊接，对于底板、腹板之间焊接则需采用分段退焊法和合理的焊接顺序等措 施，防止焊接变形。有顶紧要求的肋板，应从顶紧端开始向另一端施 焊。4.11、定位焊缝所采用的焊接材料型号应与焊件材质相匹配，焊脚尺 寸不得大于设计焊脚尺寸的 1/
2、焊缝长度为 50～100 mm 并应在距 端部 30 mm 以上。4.12、焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查清原因，定出修补 工艺并经批准后方可处理。
4.13、焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检查 焊缝外观质量，检查合格后应在两端明显部位打上焊工钢印。其内部 质量的检查应在焊后 24 小时进行。4.14、埋弧自动焊焊接中不应断弧，如有断弧则必须将停弧处刨成 1： 5 斜坡后在继续搭接 50 mm 施焊。4.15、埋弧自动焊焊剂覆盖厚度不应小于 20mm，埋弧半自动焊不应 小于 10 mm，焊接后应稍冷却再敲去熔渣。
5、工艺要点： 5.1 本工程的接头形式 5.1.1 对接焊缝 a．板单元制造中对接焊缝 1）底板对接； 2）顶板对接； b．工地连接对接焊缝 1）节段间顶、底板横向对接焊缝； 2）边腹板、中腹板对接焊缝。3）边纵腹板肋板嵌补段对接焊缝； 4）底板及顶板 T 型肋嵌补段对接焊缝。5.1.2 熔透角焊缝 a．节段整体焊接中熔透角焊缝 1）顶板与腹板间熔透角焊缝； 2）底板与腹板间熔透角焊缝； 3）横隔板与腹板间熔透角焊缝； b 工地连接融透角焊缝 1)腹板与顶板及底板熔透角焊缝； 5.1.3 坡口角焊缝 a．节段整体焊接中坡口角焊缝 1）横隔板与顶板间坡口角焊缝。2）横隔板与底板间坡口角焊缝。3）挑梁与顶板、腹板及堵板角焊缝。5.1.4T 型角焊缝 a．板单元制造中 T 型角焊缝 1）T 型加劲肋角焊缝 b ．梁段整体焊接和梁段间焊接 T 型角焊缝 1）横隔板与底板间角焊缝； 2）T 型肋与底板间角焊缝； 3）T 型肋与底板角间焊缝； 4）腹板与纵向加劲板间角焊缝： 5）顶板与加劲板间间角焊缝： 6)支点处加劲板与底板间角焊缝： 7）支点处加劲板与腹板间角焊缝： 8）支点处加劲板与隔板间角焊缝 C 工地连接 T 型角焊缝 1）T 型肋嵌补段与顶板、底板角焊缝 2)腹板加劲肋嵌补段角焊缝 5.2 本工程拟采用的焊接方法 焊接方法 手工电弧焊 CO2 气体保 护焊（底）板的组合焊 埋弧自动焊平顶板、底板、适用位置平、横、立、仰 施焊部位 附属设施焊接 顶板、底板、对接缝组合焊的打底、平、横、立、仰 腹板对接、横隔板对接焊，腹板与顶 对接缝组合焊等
6、熔化焊缝缺陷返修： 6.1、焊缝表面缺陷超过相应的质量验收标准时，对气孔、夹渣、焊 瘤、余高过大等缺陷应用砂轮打磨、铲凿、钻等方法去除，必要时应 进行焊补；对焊缝尺寸不足、咬边、弧坑未填满等缺陷应进行焊补。6.2、经无损检测确定焊缝内部存在超标缺陷时，应进行返修，返修 应符合下列规定：
1、返修前应由施工企业编写返修方案；
2、应根据无损检测确定的缺陷位置、深度，用砂轮打磨或碳弧 气刨清除缺陷。
3、清除缺陷时应将刨槽加工成四侧边斜面角大于 10°的坡口，并应修整表面、磨除气刨渗碳层。
4、焊补时应在坡口内引弧，熄弧时应填满弧坑；多层焊的焊层 之间接头应错开，焊缝长度不小于 100mm。
5、返修部位应连续焊成。如中断焊接时，应采取后热、保温措 施，防止产生裂纹。再次焊接前宜用磁粉或渗透探伤方法检查，确认 无裂纹后方可继续补焊；
6、焊缝 正、反面各作为一个部位，同一部位返修不宜超过两次；
7、对两次返修后仍不合格的部位应重新制订返修方案，经工程 技负责人审批并报监理工程师认可后方可执行；
8、返修焊接应填报返修施工记录及返修前后的无损检测报告，作为工程验收及存档资料。6.3、碳弧气刨应符合下列规定：
1、碳弧气刨工必须经过培训合格后方可上岗操作；
2、如发现“夹碳”，应在夹碳边缘 5～10mm 处重新起刨，所刨 深度应比夹碳处深 2～3mm；发生“粘渣”时可用砂轮打磨。
7、钢箱梁焊接顺序： 7.1、焊缝标准和位置及焊角高度按设计焊接图纸进行焊接 7.2、根据以上质量要求，总体装配的焊接顺序为： 腹板与底板 板、顶板
8、焊接工艺 8.1、对接接头埋弧自动焊工艺参数见下表: 腹板与顶板 支点处加劲板 横隔板与腹板 装饰板 挑梁与腹 板厚
第三篇：焊接工艺规程
焊接工艺规程
一、材料介绍
1.Q345化学成分如下表（%）：
元素
C≤
Mn
Si≤
P≤
S≤
Al≥
V
Nb
Ti
含量
0.2
1.0-1.6
0.55
0.035
0.035
0.015
0.02-0.15
0.015-0.06
0.02-0.2
Q345C力学性能如下表（%）：
机械性能指标
伸长率（%）
试验温度0℃
抗拉强度MPa
屈服点MPa≥
数值
δ5≥22
J≥34
σb（470-650）
σs（324-259）
其中壁厚介于16-35mm时，σs≥325Mpa；壁厚介于
35-50mm时，σs≥295Mpa
2.Q345钢的焊接特点
2.1
碳当量(Ceq)的计算
Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5
计算Ceq=0.49%，大于0.45%，可见Q345钢焊接性能不是很好，需要在焊接时制定严格的工艺措施。
2.2
Q345钢在焊接时易出现的问题
2.2.1
热影响区的淬硬倾向
Q345钢在焊接冷却过程中，热影响区容易形成淬火组织-马氏体，使近缝区的硬度提高，塑性下降。结果导致焊后发生裂纹。
2.2.2
冷裂纹敏感性
Q345钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。
二、焊接施工流程
坡口准备→点固焊→预热→里口施焊→背部清根（碳弧气刨）→外口施焊
→里口施焊→自检/专检→焊后热处理→无损检验（焊缝质量一级合格）
三、焊接工艺参数的选择
通过对Q345钢的焊接性分析，制定措施如下：
1.焊接材料的选用
由于Q345钢的冷裂纹倾向较大，应选用低氢型的焊接材料，同时考虑到焊接接头应与母材等强的原则，选用E5015
（J507）型电焊条。
化学成分见下表（%）：
元素
C
Mn
Si
S
P
Cr
Mo
V
Ti
含量
0.071
1.11
0.53
0.009
0.016
0.02
0.01
0.01
0.01
力学性能见下表：
机械性能指标
σb（Mpa）
σs（Mpa）
δ5（%）
Ψ（%）
AkvJ-30℃
数值
440
540
164
114
2.坡口形式：（根据图纸和设备供货）
3.焊接方法：采用手工电弧焊（D）。
4.焊接电流：为了避免焊缝组织粗大，造成冲击韧性下降，必须采用小规范焊接。具体措施为：选用小直径焊条、窄焊道、薄焊层、多层多道的焊接工艺（焊接顺序如图一所示）。焊道的宽度不大于焊条的3倍，焊层厚度不大于5mm。第一层至第三层采用Ф3.2电焊条，焊接电流100-130A；第四层至第六层采用Ф4.0的电焊条，焊接电流120-180A。
5.预热温度：由于Q345钢的Ceq＞0.45%，在焊接前应进行预热，预热温度T0=100-150℃，层间温度Ti≤400℃。
6.焊后热处理参数：为了降低焊接残余应力，减小焊缝中的氢含量，改善焊缝的金属组织和性能，在焊后应对焊缝进行热处理。热处理温度为：600-640℃，恒温时间为2小时（板厚40mm时），升降温速度为125℃/h。
四、现场焊接顺序：
1.焊前预热
在翼缘板焊接前，首先对翼缘板进行预热，恒温30分钟后开始焊接。
焊接的预热、层间温度、热处理由热处理控温柜自动控制，采用远红外履带式加热炉片，微电脑自动设定曲线和记录曲线，热电偶测量温度。预热时热电偶的测点距离坡口边缘15mm-20mm。
2.焊接
2.1
为了防止焊接变形，每个柱接头采用二人对称施焊，焊接方向由中间向两边施焊。在焊接里口时（里口为靠近腹板的坡口），第一层至第三层必须使用小规范操作，因为它的焊接是影响焊接变形的主要原因。在焊接一至三层结束后，背面进行清根。在使用碳弧气刨清根结束后，必须对焊缝进行机械打磨，清理焊缝表面渗碳，露出金属光泽，防止表层碳化严重造成裂纹。外口焊接应一次焊完，最后再焊接
里口的剩余部分。
2.2
当焊接第二层时，焊接方向应与第一层方向相反，以此类推。每层焊接接头应错开15-20mm。
2.3
两名焊工在焊接时的焊接电流、焊接速度和焊接层数应保持一致。
2.4
在焊接中应从引弧板开始施焊，收弧板上结束。焊接完成后割掉并打磨干净。
3.焊后热处理：焊口焊接完成后应在12小时内进行热处理。如不能及时进行热处理应采取保温、缓冷措施。在进行热处理时，应采用两根热电偶测温，热电偶点焊在焊口的里外侧。
Q345钢的焊接温度曲线如下图
4.焊接检验
根据《钢结构工程施工及验收规范》的要求，焊口采用超声波探伤法进行检验，检验比例为100%。
五、现场技术管理
1.编制详细的焊接施工作业指导书。
2.全过程控制焊接工艺是确保质量的核心。
每个柱接头的焊接时，应有专人监控焊接工艺，如焊工不按作业指导书施工应立即终止焊接。在焊接过程中，热处理人员应全程监控层间温度，如超标应立即通知焊工暂停。
3.提高施工人员质量意识是贯彻焊接工艺的关键
在施工前，进行全员交底，并且开取施工工艺卡。交底中详细讲解焊接工艺特点及严格控制现场焊接工艺的必要性和控制要点。
六、结论
按此焊接工艺措施施工，经过实际施工的验证，此焊接工艺措施不仅能在现场指导对Q345钢的焊接，而且能够保证焊接质量。
对Q345钢，是一种可焊性很好的钢材，采用埋弧焊丝H08MnA没有问题。只是焊剂，所用的SJ301属烧结焊剂，建议用熔炼焊剂HJ431完全满足质量要求，并且对焊剂的烘干要求也不是太高。q345钢板也就是热轧钢16Mn，这种钢的焊接性比较好，对焊接线能量的敏感性比正火钢以及调质钢等小，在选择焊接材料的时候除了要考虑强度匹配的问题，还要考虑熔合比和冷却速度以及热处理等方面因素。
q345钢板埋弧焊是采用H08MNA和H08A，要具体情况而定。当不开坡口对接焊时，由于母材溶入量较多，用普通的低碳钢焊丝H08A配合高硅高锰焊剂即能达到要求。如是大坡口对接焊时，由于母材熔入量减少，如再用H08A就使焊缝的强度偏低，因此要采用含Mn高的焊丝H08MNA或H10Mn2来补充焊缝中的含Mn量。另外不开坡口的角焊缝时，虽然母材的溶入量也不多，但是由于冷却速度比对接焊接时大，因此在焊接的时候还是采用低碳钢焊丝效果好些，如采用H08MNA或H10Mn2可能会引起焊缝强度偏高、塑性偏低的后果
焊接Q345R对应的焊丝为H10Mn2
+SJ101或者H10MnSi+HJ431
表7
低合金高强钢焊接材料的选用
钢 号
强度级别
（MPa）
手弧焊
埋 弧 焊
电 渣 焊
CO2焊焊丝
焊条
焊剂
焊丝
焊剂
焊丝
09Mn2
09Mn2Si
09MnV
294
E43
HJ430
HJ431
SJ301
H08A
H08MnA
H10MnSi
H08Mn2Si
H08Mn2SiA
16Mn
16MnCu
14MnNb
343
E50
SJ501
薄板：H08A
H08MnA
HJ431
HJ360
H08MnMoA
H08Mn2Si
H08Mn2SiA
YJ502-1
YJ502-3
YJ506-4
HJ431
HJ430
中板开坡口对接
开I形坡口对接
SJ301
H08MnA
H10Mn2
HJ350
厚板深坡口
H10Mn2
H08MnMoA
15MnV
15MnVCu
16MnNb
392
E50
E55
HJ430
HJ431
开I形坡口对接
H08MnA
中板开坡口对接
H10Mn2
H10MnSi
HJ431
HJ360
H10MnMo
H08Mn2MoVA
H08Mn2Si
H08Mn2SiA
HJ250
厚板深坡口
HJ350
SJ101
H08MnMoA
15MnVN
15MnVNCu
15MnVTiRe
441
E55
E60
SJ431
H10Mn2
HJ431
HJ360
H10MnMo
H08Mn2MoVA
H08Mn2Si
H08Mn2SiA
HJ350
HJ250
SJ101
H08MnMoA
H08Mn2MoA
18MnMoNb
14MnMoV
14MnMoVCu
490
E60
E70
HJ250
HJ350
SJ101
H08Mn2MoA
H08Mn2MoVA
H08Mn2NiMo
HJ431
HJ360
H10Mn2MoA
H10Mn2MoVA
H10Mn2NiMoA
H08Mn2SiMoA
16Mn钢的焊接工艺。
16Mn钢属于碳锰钢，碳当量为0.345%～0.491%，屈服点等于343MPa（强度级别属于343MPa级）。16Mn钢的合金含量较少，焊接性良好，焊前一般不必预热。但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在低温下（如冬季露天作业）或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为防止出现冷裂纹，需采取预热措施。不同板厚及不同环境温度下16Mn钢的预热温度，见表8。
16Mn钢手弧焊时应选用
E50型焊条，如碱性焊条E5015、E5016，对于不重要的结构，也可选用酸性焊条E5003、E5001。对厚度小、坡口窄的焊件，可选用E4315、E4316焊条。
表8
焊接16Mn钢的预热温度
焊件厚度（mm）
不同气温下的预热温度计（℃）
16以上
16～24
25～40
40以上
不低于－10℃不预热，－10℃以下预热100～150℃
不低于－5℃不预热，－5℃以下预热100～150℃
不低于0℃不预热，0℃以下预热100～150℃
均预热100～150℃
16Mn钢埋弧焊时H08MnA焊丝配合焊剂HJ431（开I形坡口对接）或H10Mn2焊丝配合焊剂HJ431（中板开坡口对接），当需焊接厚板深坡口焊缝时，应选用H08MnMoA焊丝配合焊剂HJ431。
16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢，用于制造焊接结构的16Mn钢均为16MnR和16Mng钢。
低温用钢的焊接工艺。
工作温度等于或低于－20℃的低碳素结构钢和低合金钢称为低温用钢，其牌号及成分，见表9。对低温用钢的主要要求是应保证在使用温度下具有足够的塑性及抵抗脆性破坏的能力。
表9
低温容器用钢的牌号及成分
钢
号
化学成分（质量分数）（%）
C
Mn
Si
V
Ti
16MnDR
09MnTiCuREDR
09Mn2VDR
06MnNbDR
≤0.20
≤0.12
≤0.12
1.20～1.60
1.40～1.70
1.40～
0.20～0.60
≤0.40
0.20～0.05
0.04～0.10
0.03～0.08
≤0.07
1.70
1.20～1.60
0.17～0.37
钢
号
化学成分（质量分数）（%）
Cu
Nb
RE
S
P
≤
16MnDR
09MnTiCuREDR
09Mn2VDR
06MnNbDR
0.20～0.40
0.02～0.05
0.15(加入量)
0.035
0.035
0.035
0.030
0.035
0.035
0.035
0.030
低温用钢由于含碳量低,淬硬倾向和冷裂倾向小，所以焊接性良好。焊接时，为避免焊缝金属及热影响区形成粗晶组织而降低低温韧性，要求采用小的焊接线能量，焊接电流不宜过大，宜用快速多道焊以减轻焊道过热，并通过多层焊的重热作用细化晶粒，多道焊时要控制层间温度不得过高，如焊接06MnNbDR低温用钢时，层间温度不得大于300℃。
焊接低温用钢的焊条，见表10。
表10
焊接低温用钢焊条
焊
条
牌
号
焊条型号
主
要
用
途
J506G
J507GR
W707
W707Ni
W907Ni
W107Ni
E5016G
E5015G
TW70-7Cu
E5515C1
E5515C2
TW10-7Cu
焊接－40℃工作的16MnDR
钢
焊接－70℃工作的09Mn2V及09MnTiCuRe钢
焊接－70℃工作的低温钢及2.5%Ni钢
焊接－90℃工作的3.5%Ni钢
焊接－100℃工作的06MnNb、06AINbCuN及3.5%Ni钢
低温用钢焊后可进行消除应力热处理，以降低焊接结构的脆断倾向。
3）埋弧焊焊接材料的选配：
钢材
焊剂型号，焊丝牌号
牌号
等级
Q235
A、B、C
F4A0——H08A
D
F4A2——H08A
Q345
A
F5004——H08A,F5004——H08MnA,F5004——H10Mn2
B
F5014——H08A,F5014——H08MnA,F5014——H10Mn2
F5011——H08A,F5011——H08MnA,F5011——H10Mn2
C
F5024——H08A,F5024——H08MnA,F5024——H10MnA
F5021——H08A,F5021——H08MnA,F5021——H10MnA
D
F5034——H08A,F5034——H08MnA,F5034——H10MnA
F5031——H08A,F5031——H08MnA,F5031——H10MnA
E
F5041
第四篇：焊接工艺纪律
关于在项目部严格执行焊接施工工艺纪律的通知
山东振远建设工程有限公司：
签发：
根据现场焊接管理需要和实际施工情况，为控制低温再热器及省煤器的焊接质量，严格按照公司作业指导书制定焊接工艺进行施工，依据公司焊接过程管理程序的相关规定，特制定此焊接施工工艺纪律，以严肃现场焊接施工工艺和现场管理，确保本工程各项焊接施工质量。
1．管理范围：此焊接施工工艺纪律，针对民权项目部内所有现场焊接施工项目及焊接相关人员。
2．项目施工前由公司技术人员负责编制焊接或热处理作业指导书，并进行技术交底和交底签证后，方可从事相应项目的焊接及热处理作业；焊口预热或热处理作业前，由公司焊接（热处理）技术人员编制热处理工艺卡由技术负责人批准后，热处理人员依据《焊接热处理工艺卡》进行热处理作业。
3．焊接作业人员须严格按照经审批的焊接作业文件以及有关标准、规范、规章、制度、交底要求等进行焊接作业，如有违反，一经发现将给予200元/次的罚款。4．持证上岗管理：所有进入现场焊接人员（从事锅炉受热面作业）必须经现场考核合格后，持证上岗，且不得超越其考核合格项目（允许施焊范围）进行焊接。5．焊接时，焊缝内严禁填塞异物；焊接引弧须在焊缝坡口内进行，坡口必须打磨干净，露出金属光泽；严禁在管道、支架或设备上随意引弧或试验电流；气割件须打磨、清理干净氧化物后方可进行焊接；焊后，及时清理熔渣，并对所焊焊缝进行自检。
6.用于集箱的焊口的焊接材料，应按要求烘烤，带保温筒领取焊接材料，保温筒到现场后立即接通电源，焊条随用随取。焊工在使用前应先确认焊接材料是否正确，避免导致错用焊材情况，错用材料将给与当事人500元的罚款。
7.现场疏水管道恢复，应先进行光谱分析后，再进行焊接，防止焊材错用。8.焊工在焊接时及焊后未对焊缝认真自检，致使焊缝存有：脱节、超标咬边、超标错口或弯折、坡口未熔合、严重未焊透、砂眼、焊瘤、药皮未清理、低于母材、尺寸不够等表面缺陷。对于现场出现的上述问题，将视情况而定，给与返工、整改，拒不整改者将给与200～500元罚款，并清除出民权项目部。
9.焊接作业人员须服从焊接管理人员（包括业主等相关管理人员）的质量、技术管理、监督，对于拒绝接受管理者，将给与500元/次的罚款，并清除出民权项目部。
10.水压试验焊口要求无泄漏，对于水压焊口的泄露处罚，将根据业主对公司的考核及影响，公司将加倍处罚，并从工程款中扣除。
11.本焊接施工工艺纪律自签发之日起生效，并根据现场施工情况及时补充修改。
民权检修维护项目部
2012年04月29日
抄送：山东振远建设工程有限公司 抄报：项目部领导
第五篇：焊接相关工艺英文缩写
焊接相关工艺英文缩写
/ARC WELDING(电弧焊),/ FLUX CORED ARC WELDING(药心焊丝电弧焊),/GASM ETAL ARC WELDING(熔化极气体保护电弧焊),/SHIELDED METALARCWELDING(焊条电弧焊), /STUD ARC WE(螺栓电弧焊), /SUBMERGED ARC WELDING(埋弧焊),/RESISTANCE SPOT WELDING(点焊).GAS WELDING(气焊)/GAS TUNGSTEN ARC WELDING(氩弧焊), /OXY ACETYLENE WELDING(氧乙炔焊),CUTTING(碳弧切割), /ARC CUTTING(电弧切割),/OXYFUEL GAS CUTTING(氧燃气切割),OC/OXYGEN CUTTING(气割),PAC/PLASMAARC CUTTING(等离子弧切割),/SHIELDED METAL ARC CUTTING(焊条电弧切割)
2007.08.13.
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