CO2焊接工艺及其在造船中的应用

第一篇：CO2焊接工艺及其在造船中的应用

CO2焊接工艺及其在造船中的应用

——焊接工艺及设备论文

作者：邱广贺

周凯莉

姜兴海

陈家奥

张世超

杜宗宪

分工情况：

邱广贺：负责整体概况，及所有章节编写。

周凯莉：负责焊接工艺部分资料查找。

姜星海：负责应用案例部分资料查找。

陈家奥：负责论文排版布局。

张世超：负责论文修改审查。

杜宗宪：负责论文打印装订。

2014.12

CO2焊接工艺及其在造船中的应用

摘 要：CO2气体保护焊是利用CO2作为保护气体的一种熔化极电弧焊方法，简称CO2焊。该项技术无论在研究开发的深度方面，还是在应用的广度方面, 都有了很大发展。本文通过对CO2气体保护焊的介绍，以及对CO2气体保护焊在造船业的应用的阐述，并通过对我国造船业焊接技术现状及日本造船业焊接技术现状的对比，从而展望我国船用焊接技术的发展前景。

关键词：CO2气体保护焊；焊接工艺；造船

正 文：

1.CO2气体保护焊的特点

CO2气体保护焊是用CO2作为保护气体,依靠焊丝与焊件之间产生的电弧来熔化金属的一种电弧焊接法。CO2气体比重大,受电弧加热后体积膨胀大,所以在保护电弧和焊接熔池、避免有害气体侵入方面,效果显著。其特点如下: 1.CO2气体是酒精厂的附产品,来源广,价格低,而且消耗的焊接电能少,其焊接成本只有埋弧焊和手弧焊的40%～60%；

2.因使用的焊接电流密度高达100～200安/毫米²,使熔深增大,焊丝熔化率提高, 熔敷速度加快。另外, 焊后没有焊渣,特别是在进行多层焊时,节省了清渣时间, 所以其生产率通常比手弧焊高1～4倍；

3.可使焊工不必在窄小舱室等恶劣环境下进行手工仰焊；

4.CO2气体保护焊中,熔池具有强烈的沸腾现象,有利于气体逸出,同时由于采用了高锰硅型焊丝,使焊缝金属的还原作用大为增加,对铁锈的敏感性大为降低。因此, 焊缝中不易产生气体,而且含氢量低,其强度和冲击韧性都较高；

5.由于熔深大,工作的钝边也可由手弧焊的2mm到4～6mm,坡口角度可由一般的60°减少到45°,这样也就大大减少了熔敷金属量； 6.由于电弧热量集中,加热面积小,焊速快,同时CO2气流具有较大的冷却作用, 因此焊接热影响区和焊接变形较小,特别适合于焊接薄板；

7.由于是明弧焊,可以看清电弧和熔池,能随时发现问题而加以调整。同时,CO2半自动焊具有手弧焊的灵活性,特别适宜于全位置焊接。CO2气体保护焊还易于实现机械化和自动化；

8.CO2气体保护焊也存在一些不容忽视的问题,如:飞溅较大,焊缝表面形成较差；不能在有风的地方施焊,否则容易出现气孔；很难用交流电焊接,焊接辅助设备较多。

2.CO2气体保护焊的焊接工艺参数的选择

合理地选择焊接工艺参数是获得优良焊接质量和提高焊接生产率的主要条件。

2.1 焊丝直径的选择

焊丝直径应根据焊件厚度、焊接位置及生产率的要求来选择。当焊接薄板或中厚板的立横、仰焊时,多采用直径在1.6mm以下的焊丝；在平焊位置焊接中厚板时,可以采用直径1.2mm以上的焊丝。焊丝直径的选择可参照下表：

2.2 焊接电流

用直径0.8～1.6mm的焊丝,短路过渡时,焊接电流通常在50～230A内；对于平板外缝和底板内缝这种水平位置的焊缝,为了提高焊接速度,可以选取25OA以上电流,与焊丝直径相适应。

2.3 电弧电压

当焊丝直径、电流、焊接位置一旦确定,最佳的焊接电弧电压往往只有2V左右的变化(通常电弧电压在17～24V范围内),必须仔细认真地进行调整,过高或过低都会影响焊缝成形或产生飞溅,或易生成气孔,或是电弧不稳定。

2.4 焊接速度

在一定的焊丝直径、焊接电流和电弧电压条件下,焊速增加,熔宽与熔深减小, 焊速过大, 容易产生咬边及熔合等缺陷, 且气体保护效果变差,可能出现气孔；但焊速过低,则生产率下降。一般焊接速度控制在15～40m/h。

2.5 焊丝伸出长度

焊丝伸出长度对焊接过程的稳定性、飞溅、焊缝的成形及气体保护均有影响, 伸出过长过短都不合适。焊丝伸出长度取决于焊丝直径,一般约等于焊丝直径的10倍,且不超过15mm。

2.6 CO2气体的流量

CO2气体流量应根据焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径等选择, 细丝为5L/min～15L/min ,粗丝为2OL/min。

2.7 电源极性及电路电感值

为了减少飞溅,保证焊接电弧稳定燃烧,一般都采用直流反接。

电路电感值应根据焊丝直径和电弧电压来选择。电感值通常随焊丝直径增加而增大,可通过试验来确定,若焊接过程稳定,飞溅很少,则此电感值是合适的。

3.我国船用焊接技术发展现状 3.1 我国船用焊接设备技术发展现状 从图2中分析可知，我国的机械化、自动化焊接主要是半自动CO 焊和埋弧自动焊等，焊接机器人几乎等于零,因此处于自动化焊接的初级阶段，与日本、韩国相比存在较大的差距，尤其在机器人焊接方面存在较大的发展空间。

3.2 我国船用焊接材料技术发展现状

一个国家焊接消耗材料的生产情况可以反映该国焊接技术的总体水平。近8年来我国产量增加了两倍多。仅统计焊条与焊丝，1996年产量为62.96万吨，发展到2003年已达192万吨，如果加上进口的焊材，总耗量超过200万吨，成为世界最大的焊材生产与消费国家。

但从不同焊材的产量构成看（表4）,在我国生产的焊材中，手工焊的焊条产量一直占75%以上，而机械化、自动化焊接需要的各种焊丝总量不足25%。按熔敷金属计算，我国焊接机械化、自动化率仅能达到35%左右，而世界工业发达国家一般都在60%以上。可见我国焊接生产的总体自动化率仍比较低。埋弧焊多在船舶、压力容器、管道和钢结构件的制造中使用。我国埋弧焊丝的产量近年来也有较大增长，但是只占焊材总量的5%左右。而工业发达国家埋弧焊丝的比例一般在8%～10%。

目前我国船厂焊接高效化率平均已达到90%以上，而且所应用的焊接材料除小部分的专用药芯焊丝需要进口外，其余均已采用国产焊接材料，这也为降低焊接成本作出一定的贡献。表5为2003年我国船厂使用的焊材比率。

4.日本船厂应用CO2气保护焊近况 总的说,日本造船焊接技术朝着效率更高、更机械化、更实用的方向发展。一些原有的焊接工艺更成熟,配套装置更完善,机器人的应用在船用管子焊接中基本过关,在造船的其他工位也开始逐步应用。

4.1 部件装配阶段的应用

由于日本船厂目前采用的钢板日趋大型,最大的钢板尺寸达4.5×22m。因此, 有些船厂已开始采用单板法工艺进行造船,即在钢板拼板焊接前预先焊装加强筋板的方法。

拼板焊接多见FCB法,机头大多为多头焊机。如长崎造船厂在拼板工位上的埋弧焊机为三丝埋弧焊机。焊接时,前丝通常采用中4.8mm焊丝,后二根丝则较祖, 均为巾φ6.4mm。焊机导向采用前导向轮在焊缝坡口内导向的办法,以减少搬运安装轨道的工作量。实际施工时,则根据不同的板厚选择单丝、双丝或三丝,保证一次焊接即能完成一条捍缝。

为了提高加强筋板的焊接效率,日本各船厂广泛在多头焊机上下功夫。例如前面提到的香烧工场20头CO2自动角焊机,一次可同时完成5根肋骨板的角焊, 效率极高。整个装置较为庞大,所有的焊机、焊丝都固定在可移动横梁架上,而控制系统则负责对中、焊接工艺参数、焊接同步等的控制。另外,在香烧工场还见到1台“十点同时点焊机双,主要用以焊接“L”型加强筋板,目的是减少焊接工作量和焊接变形, 提高焊接效率。焊点的间距约为200mm,焊后的焊点直径通常达25mm。由于不同于塞焊,其筋板厚度通常以小于6mm为宜。完成10点焊接仅需时7s。点焊时采用中φ1.6mmCO2气保护焊丝进行焊接,效率颇高。而对于大型“T”排。以及重复性较大的零件,则大都在专用的角焊装置上进行角接焊,尽可能减少手工操作。

4.2 船台装配阶段的应用

日本造船焊接的一大特点是尽可能多地采用单面焊接方法。船台装配阶段CO2气保护焊的应用情况大致如下:(1)甲板的焊接

甲板的纵缝由于装配条件较好,因此大都采用单丝或双丝的FAB单面焊法,而横接缝的焊接由于装配间隙、板边差、焊接位置等因素,不少部位则采用CO2气保护单面焊接法,其反面衬垫在香烧工场多见新日铁提供的SB-41衬垫。盖面层考虑到提高焊接效率,多数采用埋弧自动焊盖面。

(2)舷侧板的焊接

三家船厂对舷侧边板横向对接缝的焊接,均采用SB-41衬垫的CO2气保护半自动单面焊方法。衬垫粘贴在舷侧板内侧,焊工则在外侧面焊接。为防止风的干扰,焊接区局部用一矩形挡风框。立向对接焊缝所用衬垫亦同,不同的是,对于弯曲段的焊接大都见衬垫粘贴于舷侧板外侧,即焊工在内侧面进行焊接。平直段则采用SEGARC-2装置的垂直自动气电焊(国内部分船厂已有引进),衬垫为KL-4GT专用衬垫,悍丝为DWS-43G。据介绍,工艺上要求坡口伺隙通常为6±2mm , 板边差应小于1mm。

5.我国船用焊接技术的发展前景

5.1 大力发展逆变焊机，提高逆变焊机的使用比例

电弧焊是造船厂最重要、应用最广泛的一种焊接工艺，在船舶建造中要获得优良的焊接质量，就必须有好的焊接设备作保证。逆变式弧焊机具有良好的电气性能和焊接工艺性能，是目前国际上公认的最先进的电焊机，也是最具有发展潜力的一种焊机。在造船厂推广应用IGBT逆变式CO2焊机最具有现实和长远的技术经济价值。

5.2 大力推广应用药芯焊丝

药芯焊丝是20世纪后期飞速发展起来的一种新型焊接材料，它摒弃了焊条和实芯焊丝的缺点，并进一步发展了两者的优越性。其特点是高效（熔敷效率是手工焊条的4倍，比实芯焊丝也高许多）、焊接质量优良、节能、节材、综合成本低、焊接工艺性能好，且可与CO2焊接工艺相结合，目前船厂已普遍采用CO2气保药芯焊丝来焊接船舶结构。

5.3 大力发展新工艺、新方法

重点推广应用平面分段装焊流水线拼板工位多丝埋弧自动焊单面焊双面成形新工艺、新装备。船体平面分段构架装焊采用半自动或自动气体保护角焊工艺，船台大合拢时的垂直对接缝（长度达15～30m）采用CO2气电垂直自动焊工艺提高焊接速度的双丝单面MAG焊接技术与装备。

参考文献：

[1] 刘斌.金属焊接技术基础.国防工业出版社，2012.7.[2] 张洪涛，陈玉华.特种焊接技术.哈尔滨工业大学出版社，2013.8.[3] 黄新珍,马玉江,陈家本.船舶工业技术经济信息.《现代船舶工业中逆变焊机与气保护焊丝的应用情况》,2004.227(3):38-41.[4] 陈家本,郑惠锦.船舶焊接技术与可持续发展.机械工人,2005.10.[5] 船舶高效焊接技术指导组2003年工作总结和2004年工作计划，2004.7.[6] 陈家本.船舶焊接机械化、自动化的概况与发展趋势.船舶高效焊接,2004.7.[7] 林尚扬.我国焊接生产现状与焊接技术的发展.船舶工程,2005.2.

第二篇：材料热力学在焊接中的应用

材料热力学在焊接中的应用

1.材料热力学在吕铁异种材料连接中的应用

铝及铝合金具有比强度大、重量轻等特性“而钢具有高强度、抗腐蚀性等优点”因此铝和钢的焊接结构具有越来越广泛的应用前景。但对铝/钢异种金属材料连接而言“两者之间的固溶度很低”物理化学性能差异明显“极易反应生成一定厚度的Fe-Al金属间化合物”，生成的金属间化合物主要以脆性相为主, 根据二元相图,铁和铝两者相互作用可以形成Fe3Al , FeAl2 , Fe2Al5 与FeAl3等一系列金属间化合物"。为进一步探明铝/镀锌钢板界面反应区的组织结构与生成物和进一步说明在铝/钢异种金属焊接过程中各Fe-Al金属间化合物的生成机理，可以采用热力学计算的方法，预测铝/镀锌钢板焊接接头界面处各Fe-Al金属间化合物相生成的可能性。

各种Fe-AL-金属间化合物相的吉布斯标准自由能可表示为

纯液态铁的自由能为:

左式中的一项是体心立方晶格的铁的标准吉布斯自

由能，第二项是具有磁性的铁的吉布斯自由能，第三项是非磁性Bcc铁转化为液态铁时的吉布斯自由能的变化

在二元组分体系中,某一组分的偏摩尔吉布斯自由能即为该组分的化学势,因此可得:

同理,可得AI的化学势。金属间化合物的吉布斯自由能变化计算和绘图的结果如下图所示：

通过计算可以得出Fe Al形成相的标准吉布斯自由能最大，当温度介于300~1500 K时，形成Fe Al的吉布斯自由能大于零，所以在焊接铝和钢的过程中Fe Al不可能生成Fe Al而其他化合物在此温度区间内均可形成。

另外，有关研究发现，FeAl2是一种亚稳相，因而在焊接过程中，这种化合物也不可能生成。而Fe3Al的生成吉布斯自由能在温度低于900 K时小于零，当温度超过900 K时大于零。且整个温度范围内几乎接近于零，说明在温度小于900 K时，该化合物在铝铁界面上可能生成，当温度超过900K时，该化合物在铝铁界面上不可能生成。由计算还可得Fe2Al5的吉布斯自由能变化比生成FeAl3的要小得多。根据吉布斯判据，吉布斯自由能的值越负，说明反应的自发性越强，故在铝/镀锌钢板焊接接头界面处开始形成的金属间化合物可以认是Fe2Al5此 外Fe2Al5相具有斜方型晶体结构，沿C轴具有较多原子空位，AL原子容易占据此处，因此Fe2Al5长大很快，在随后的冷却过程中Fe2Al5与多余的Al原子结合而生成层次不齐的Fe3Al相。通过上面的热力学分析可知，在铝/镀锌钢板焊接接头界面处可以生成Fe2Al5和FeAl3这两种化合物相。

通过对Fe-Al金属间化合物的热力学计算，结果表明，在铝/钢异种金属焊接界面处可以生成Fe2Al5和FeAl3两种化合物相，与实验结果基本一致。并且由于生成的Fe2Al5的吉布斯自由能变化比生成FeAl3的要小得多，故在界面上Fe2Al5要比FeAl3优先生成，而FeAl3相是在熔体冷却过程中Fe2Al5与Al原子结合而生成的。

2材料热力学在研究焊缝形成过程中的应用

研究钛合金电子束焊接接头相变的热力学特征，从热力学角度分析钛合金电子束焊接接头在不同的热处理条件下形成不同组织结构的机制，可以为通过改变热处理制度控制钛合金电子束焊接接头相变的方法提供理论基础。通过热力学研究钛合金电子束焊接接头相变的热力学特征表明，钛合金电子束焊接接头的相变驱动力来源于新相马氏体和母相的化学自由能差，形成的马氏体贯穿整个晶粒，并且其取向呈一定的角度；低于Ms点的焊后热处理只能使马氏体长大，而高于Ms点的焊后热处理不仅使马氏体长大，还使部分β相成为饱和固熔体，并残留在马氏体片层之间。

总之，材料热力学在焊接中有着重要的应用，材料热力学是研究焊缝成型与熔渣的重要理论基础。焊缝成型过程中金属的凝固是非常快的，在较大温度梯度下组织转变必然与其他不同，但它也不可例外的符合热力学规律，因此利用热力学研究焊缝成型过程及产物是可靠的。热力学在焊接熔渣的活度研究方面也有着重要的应用，由于焊剂的复杂性研究各个成分的活性，从而确定各成分的作用与配比，以有助于焊接质量的提高。利用材料热力学的知识研究气体夹杂等对焊缝的影响方面也是和有用的。

第三篇：超声波探伤仪在焊接中的应用

超声波探伤仪在焊接中的应用

一、无损检测的方法: 无损检测的常规方法有直接用肉眼检查的宏观检验和用射线照相探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤等仪器检测。肉眼宏观检测可以不使用任何仪器和设备，但肉眼不能穿透工件来检查工件内部缺陷，而射线照相等方法则可以通过各种各样的仪器或设备来进行检测，既可以检查肉眼不能检查的工件内部缺陷，也可以大大进步检测的正确性和可靠性。至于用什么方法来进行无损检测，这需根据工件的情况和检测的目的来确定。

二、超声波的常识: 超声波频率超过人耳听觉，频率比20千赫兹高的声波叫超声波。用于探伤的超声波，频率为0.4-25兆赫兹，其中用得最多的是1-5兆赫兹。利用声音来检测物体的好坏，这种方法早已被人们所采用。例如，用手拍拍西瓜听听是否熟了；医生敲敲病人的胸部，检验内脏是否正常；用手敲敲瓷碗，看看瓷碗是否坏了等等。但这些依靠人的听觉来判定声响的检测法，比声响法要客观和正确，而且也比较轻易作出定量的表示。由于超声波探伤具有探测间隔大，探伤装置体积小，重量轻，便于携带到现场探伤，检测速度快，而且探伤中只消耗耦合剂和磨损探头，总的检测用度较低等特点，目前建筑业市场主要采用此种方法进行检测。

三、超声波探伤在焊接中的应用: 首先要了解图纸对焊接质量的技术要求。目前钢结构的验收标准是依据GB50205-95《钢结构工程施工及验收规范》来执行的。标准规定：对于图纸要求焊缝焊接质量等级为一级时评定等级为Ⅱ级时规范规定要求做100%超声波焊接；对于图纸要求焊缝焊接质量等级为二级时评定等级为Ⅲ级时规范规定要求做20%超声波探伤；对于图纸要求焊缝焊接质量等级为三级时不做超声波内部缺陷检查。在此值得留意的是超声波探伤用于全熔透焊缝，其探伤比例按每条焊缝长度的百分数计算，并且不小于200mm。对于局部探伤的焊缝假如发现有不答应的缺陷时，应在该缺陷两真个延伸部位增加探伤长度，增加长度不应小于该焊缝长度的10%且不应小于200mm，当仍有不答应的缺陷时，应对该焊缝进行100%的探伤检查，其次应该清楚探伤时机，碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度后、低合金结构钢在焊接完成24小时以后方可进行焊缝探伤检验。另外还应该知道待测工件母材厚度、接头型式及坡口型式。截止到目前为止在实际工作中接触到的要求探伤的尽大多数焊缝都是中板对接焊缝的接头型式，所以下面主要就对焊缝探伤的操纵做针对性的总结。

一般地母材厚度在8-16mm之间，坡口型式有I型、单V型、X型等几种形式。在弄清楚以上这此东西后才可以进行探伤前的预备工作。在每次探伤操纵前都必须利用标准试块（CSK-IA、CSK-ⅢA）校准仪器的综合性能，校准面板曲线，以保证探伤结果的正确性。具体的方法如下：

1、探测面的修整：应清除焊接工作表面飞溅物、氧化皮、凹坑及锈蚀等，光洁度一般低于▽4。焊缝两侧探伤面的修整宽度一般为大于即是2KT+50mm，（K:探头 K值，T：工件厚度）。一般的根据焊件母材选择K值为2.5探头。例如：待测工件母材厚度为10mm,那么就应在焊缝两侧各修磨100mm。

2、耦合剂的选择应考虑到粘度、活动性、附着力、对工件表面无腐蚀、易清洗，而且经济，综合以上因素选择浆糊作为耦合剂。

3、由于母材厚度较薄因此探测方向采用单面双侧进行。

4、由于板厚小于20mm所以采用水平定位法来调节仪器的扫描速度。

5、在探伤操纵过程中采用粗探伤和精探伤。为了大概了解缺陷的有无和分布状态、定量、定位就是精探伤。使用锯齿形扫查、左右扫查、前后扫查、转角扫查、环绕扫查等几种扫查方式以便于发现各种不同的缺陷并且判定缺陷性质。

6、对探测结果进行记录，如发现内部缺陷对其进行评定分析。焊接对头内部缺陷分级应符合现行国家标准GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》的规定，来评判该焊否合格。假如发现有超标缺陷，向车间下达整改通知书，令其整改后进行复验直至合格。

四、焊缝检验 焊缝检验方法: 1,外观检查.2,致密性试验和水压强度试验.3,焊缝射线照相.4,超声波探伤.5,磁力探伤.6,渗透探伤.关于返修规定:具体情况具体对待,总之要力争减少返修次数在厂房建设及设备安装中大量使用钢结构，钢结构的焊接质量十分重要，无损检测是保证钢结构焊接质量的重要方法。一般的焊缝中常见的缺陷有：气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。到目前为止还没有一个成熟的方法对缺陷的性质进行正确的评判，只是根据荧光屏上得到的缺陷波的外形和反射波高度的变化结合缺陷的位置和焊接工艺对缺陷进行综合估判。对于内部缺陷的估判以及缺陷产生原因和防止措檀越有有以下几点：

1.气孔：单个气孔回波高度低，波形为单缝，较稳定。从各个方向探测，反射波大体相同，但稍一动探头就消失，密集气孔会出现一簇反射波，波高随气孔大小而不同，当探头作定点转动时，会出现此起彼落的现象。产生这类缺陷的原因主要是焊材未按规定温度烘干，焊条药皮变质脱落、焊芯锈蚀，焊丝清理不干净，手工焊时电流过大，电弧过长；埋弧焊时电压过高或网络电压波动太大；气体保护焊时保护气体纯度低等。假如焊缝中存在着气孔，既破坏了焊缝金属的致密性，又使得焊缝有效截面积减少，降低了机械性能，特别是存链状气孔时，对弯曲和冲击韧性会有比较明显降低。防止这类缺陷防止的措施有：不使用药皮开裂、剥落、变质及焊芯锈蚀的焊条，生锈的焊丝必须除锈后才能使用。所用焊接材料应按规定温度烘干，坡口及其两侧清理干净，并要选用合适的焊接电流、电弧电压和焊接速度等。2.夹渣：点状夹渣回波信号与点状气孔相似，条状夹渣回波信号多呈锯齿状波幅不高，波形多呈树枝状，主峰边上有小峰，探头平移波幅有变动，从各个方向探测时反射波幅不相同。这类缺陷产生的原因有：焊接电流过小，速度过快，熔渣来不及浮起，被焊边沿和各层焊缝清理不干净，其本金属和焊接材料化学成分不当，含硫、磷较多等。防止措施有：正确选用焊接电流，焊接件的坡口角度不要太小，焊前必须把坡口清理干净，多层焊时必须层层清除焊渣；并公道选择运条角度焊接速度等。

3.未焊透：反射率高，波幅也较高，探头平移时，波形较稳定，在焊缝两侧探伤时均能得到大致相同的反射波幅。这类缺陷不仅降低了焊接接头的机械性能，而且在未焊透处的缺口和端部形成应力集中点，承载后往往会引起裂纹，是一种危险性缺陷。其产生原因一般是：坡口纯边间隙太小，焊接电流太小或运条速度过快，坡口角度小，运条角度不对以及电弧偏吹等。防止措施有：公道选用坡口型式、装配间隙和采用正确的焊接工艺等。

4.未熔合：探头平移时，波形较稳定，两侧探测时，反射波幅不同，有时只能从一侧探到。其产生的原因：坡口不干净，焊速太快，电流过小或过大，焊条角度不对，电弧偏吹等。防止措施：正确选用坡口和电流，坡口清理干净，正确操纵防止焊偏等。

第四篇：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

第五篇：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