【正文】 amp。 三、焊接工藝評(píng)定變素及其評(píng)定規(guī)則 焊接工藝評(píng)定的主要變素： 試件形式 母材類別 焊接方法 焊接工藝因素 焊后熱處理種類及參數(shù) 母材厚度 焊縫 熔敷金屬厚度 四、如何閱讀焊接工藝評(píng)定報(bào)告 如何認(rèn)識(shí)焊接工藝評(píng)定報(bào)告的作用 （ 1）焊接工藝評(píng)定報(bào)告的合法性： （ 2）焊接工藝評(píng)定報(bào)告的有效性： （ 3）焊接工藝評(píng)定報(bào)告及焊接工藝規(guī)程的局限性： （ 4）焊接工藝評(píng)定報(bào)告是一種必須由企業(yè)焊接責(zé)任工程師和總工程師簽字的重要質(zhì)保文件，也是技術(shù)監(jiān)督部門和用戶代表審核施工企業(yè)質(zhì)保能力的主要依據(jù)之一。 （ 4）滿足某些專用焊條的特殊功能。 ●堿性焊條的優(yōu)點(diǎn)：堿性焊條的熔渣組成物以堿性氧化物為主，對(duì)焊縫金屬的氧化性很小，冶金處理效果好。如 J42 J507。 ●碳鋼焊條型號(hào)的編制方法： 首位字母 “E”表示焊條； 前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值，單位為 kgf/mm2； 第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置： “0”和 “1”表示焊條適用于全位置焊接； “2”表示焊條適用于平焊及平角焊； “4”表示焊條適用于向下立焊。 第三位和第四位數(shù)字組合時(shí)表示焊接電流種類及藥皮類型； 后綴字母為熔敷金屬的化學(xué)成分分類代號(hào)，并以短劃 “”與前面分開。 （ 6） E5515B2（ R307）：低氫鈉型； ； 540 MPa，常溫沖擊保證值；直流反接；全位置焊接。 （ 2） E30815（ A107）：堿性；低碳（ C≤ %）；公稱成分 019Cr10Ni ；直流反接；全位置焊接。 GB/T9831995提出：將放入下次修訂的 GB/T5118 標(biāo)準(zhǔn)中。 （ 3）焊縫的成形性能：指焊縫的幾何形狀和焊縫的表面質(zhì)量。焊條熔敷系數(shù)的大小標(biāo)志著焊接過程中生產(chǎn)率的高低。 （ 3）熔融狀態(tài)：套筒形狀；藥皮熔化的均勻性。焊條質(zhì)量證明書的內(nèi)容除說明該批焊條質(zhì) 量符合相應(yīng)焊條標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外，還應(yīng)包括： （ a）焊條型號(hào)、牌號(hào)、規(guī)格（直徑和長(zhǎng)度）； （ b）批號(hào)、數(shù)量及生產(chǎn)日期； （ c）熔敷金屬化學(xué)成份檢驗(yàn)結(jié)果； （ d）熔敷金屬或?qū)咏宇^各項(xiàng)性能檢驗(yàn)結(jié)果； （ e）生產(chǎn)廠名稱與地址； （ f）生產(chǎn)廠技術(shù)檢驗(yàn)部門與檢驗(yàn)人員簽章。當(dāng)空氣中水蒸汽分壓≤ 5mmHg時(shí)，藥皮吸濕量很小，但一般建議空氣中的相對(duì)濕度低于 60%，并離開地面和墻壁一定的距離（約 20cm）。 受潮焊條對(duì)焊接工藝性能的影響： （ 1）電弧強(qiáng)烈，燃燒不穩(wěn)定； （ 2）飛濺多，顆粒大； （ 3）熔深大，容易產(chǎn)生咬邊； （ 4）熔渣覆蓋不均勻，焊波粗糙，造成壓坑； （ 5）熔渣清除困難，低氫型焊條的熔渣表面氣孔多。 （ 3）將幾根焊條放在手中滾動(dòng)，吸潮后的焊條失去了清脆的金屬聲。 （ 10）在焊接操作過程中檢查，受潮焊條的工藝性能會(huì)出現(xiàn)下列變化： ●同一電流值時(shí)，電弧吹力變大，熔深增加； ●飛濺數(shù)量增多，顆粒變大； ● 對(duì)酸性焊條，熔渣覆蓋不良，且焊縫成形變差； ● 對(duì)低氫型焊條，熔渣的內(nèi)面（指與焊縫接觸的一面）出現(xiàn)許多小孔。 （ 4）焊條烘烤速度控制：應(yīng)緩慢升溫，然后保溫和緩慢冷卻。 （ 2）在 4 小時(shí)內(nèi)回收的焊條應(yīng)堆放在恒溫箱內(nèi)指定的位置，不得混淆。 （一）選擇焊條的基本要點(diǎn) 考慮焊件材料的物理性能、力學(xué)性能和化學(xué)成分： （ 1）按等強(qiáng)度的原則，選擇滿足接頭力學(xué)性能要求的焊條。如選用結(jié)構(gòu)鋼焊條時(shí)，首先應(yīng)側(cè)重考慮焊縫金屬與母材間的等強(qiáng)度，或焊縫金屬的高韌性； ▼有的焊件又可能偏重于化學(xué)成分方面的要求，如對(duì)于耐熱鋼、不銹鋼焊條的選擇，通常側(cè)重于考慮焊縫金屬與母材化學(xué)成分的一致； ▼有的也可能對(duì)兩者都有嚴(yán)格的要求。 （ 3）焊件在受磨損條件下工作時(shí)，須區(qū)分是一般磨損還是沖擊磨損，是金屬間磨損還是磨料磨損，是在常溫下磨損還是在高溫下磨損等。 ■舉例： 長(zhǎng)輸管線用鋼 X42焊接，為保證根部焊透又不至于有過大的焊瘤，常采用纖維素型焊條 E6010 進(jìn)行向下立焊操作。 （ 2）在酸性焊條和堿性焊條都可以滿足的地方，鑒于堿性焊條對(duì)操作技術(shù)及施工準(zhǔn)備要求高，故應(yīng)盡量采用酸性焊條。 （ 2）水平位置焊接時(shí)采用鐵粉焊條，垂直位置焊接時(shí)采用下向焊條等，均可大大提高生產(chǎn)率和降低成本。 （ 4）按用途分：結(jié)構(gòu)鋼；工具鋼。 （ 5）橋梁用碳素結(jié)構(gòu)鋼（ YB/T1081） ? 16q： C=%；屈服強(qiáng)度 225MPa。 低碳鋼在低溫環(huán)境下的焊接措施： （ 1）焊前預(yù)熱，焊時(shí)保持道間溫度 （ 2）采用低氫或超低氫型焊條 （ 3）整條焊縫連續(xù)焊完，盡量避免中斷 （ 4）不在坡口以外的母材上打弧 （ 5）彎板、矯正和裝配時(shí)盡可能不在低溫下進(jìn)行 （ 6）盡可能改善嚴(yán)寒下勞動(dòng)生產(chǎn)條件 低碳鋼的焊條選用要點(diǎn)： （ 1）按照等強(qiáng)度匹配的原則，通常選用 E43 系列的焊條。且熱處理后的焊接會(huì)使母材熱影響區(qū)軟化。 （ 2）個(gè)別情況下也可采用鈦鐵礦型或鈦鈣型焊條，但一定要有嚴(yán)格的工藝措施配合，如控制預(yù)熱溫度和盡量減少母材熔深以減少焊縫含 C 量。 ■舉例： 45 鋼與低碳鋼 Q235 的焊接： 方案一：先在 45 鋼坡口面預(yù)熱 300℃，然后用 J427 或 J507 焊條進(jìn)行焊接，焊后進(jìn)行650℃后熱并緩冷。 ●防止硬化的措施： 采用適中的線能量配合以適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，以獲得適當(dāng)小的 焊接冷卻速度。 ?調(diào)整 焊接工藝： ◇限制過熱：降低線能量，并采用小的焊接電流和小的焊接速度。 ◇降低拘束度。 ★ JB/T4709規(guī)定：碳素鋼、低合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能，且其抗拉強(qiáng)度不應(yīng)超過母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的上限值加 30MPa。 （ 4）對(duì)于一些在腐蝕介質(zhì)中工作的低合金鋼，則主要根據(jù)焊縫金屬耐腐蝕性能來選擇焊條。 ●低溫鋼的分類：根據(jù)化學(xué)成分和組織特點(diǎn)，分為三大類： ?低合金鐵素體型低溫鋼：含合金元素總量不超過 5%。 低溫鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性斷裂的必要 條件： （ 1）必須具備由外載荷及殘余內(nèi)應(yīng)力引起的一定應(yīng)力水平； （ 2）由結(jié)構(gòu)、材料、制造缺陷引起的缺口效應(yīng)，其中由焊接而引起的缺陷（幾何的或冶金的）往往是脆斷的裂源。 ■舉例： 9Ni鋼 的焊接特點(diǎn) （ 1）焊接接頭的低溫韌性問題（ 包括焊縫金屬、熔合區(qū)和粗晶區(qū)）。 ◇ 避免使用大電流的碳弧氣刨清根，而改用砂輪打磨。 ●焊件表面的電弧擦傷是應(yīng)力集中源，所以規(guī)定焊接時(shí)不得在焊件表面引弧、收弧和試驗(yàn)電流，嚴(yán)禁有電弧擦傷。 （ 2）使用條件在 60℃以下的低溫鋼，一般均采用含鎳的低溫鋼焊條。 （四）鉻鉬珠光體耐熱鋼的焊條選用 對(duì)耐熱鋼的認(rèn)識(shí)： 在高溫下能夠保持化學(xué)穩(wěn)定性（耐腐蝕、不起皮）叫做熱穩(wěn)定性；在高溫下具有足夠的強(qiáng)度叫做熱強(qiáng)性。供貨狀態(tài)主要為退火、或正火 +回火。 ●耐熱鋼的高溫性能： （ 1）抗蠕變性能。 （ 3）接頭的組織穩(wěn)定性：要求接頭各區(qū)的組織不應(yīng)產(chǎn)生明顯的變化及由此引起的脆變或軟化。 ★防止措施： ◇通過預(yù)熱盡可能提高焊接加熱速度； ◇ 適中的焊接線能量。 ★防止措施： ◇降低焊縫金屬中的 O、 Si和 P 含量； ◇控制線能量（ 43kJ/cm 以下）。 ★再熱裂紋的防止措施： ◇合理設(shè)計(jì)接頭形式，降低接頭的拘束度。 ★ JB/T470920xx規(guī)定：低合金耐熱鋼的焊縫金屬除應(yīng)保證力學(xué)性能、抗拉強(qiáng)度不應(yīng)超過母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的上限值加 30MPa 外，還應(yīng)保證化學(xué)成分。 ◇正確選擇熱處理工藝： ①采用低溫焊后熱處理及高加熱速度（如 CrMoV鋼可提高 500720℃區(qū)間最終回火的加熱速度為 400460 ℃ /h）； ②盡量縮短在敏感溫度區(qū)間的保溫時(shí)間； ③采用中間分段消除應(yīng)力熱處理（如 CrMoV鋼 480500 ℃ 1h） ； ④完全正 火處理； ⑤錘擊焊縫表層。 ◇焊接殘余應(yīng)力：再熱裂紋發(fā)生在高焊接殘余應(yīng)力的部位。當(dāng)焊縫強(qiáng)度和氫含量較高時(shí)也會(huì)發(fā)生在焊縫內(nèi)。 鉻鉬珠光體耐熱鋼的焊接特點(diǎn)： ●鉻鉬珠光體耐熱鋼的基本合金元素是 Cr 和 Mo，有的還含有 V、 W、 Si、 Ti、 B 等。 （ 4）高溫抗氧化能力。 ■如： 、 、 9Cr1MoV等。組織主要為珠光體 +鐵素體，所以也稱珠光體耐熱鋼。 （ 4）對(duì)于 9Ni 鋼的焊接，常用的焊接材料有三種，即：含 Ni 約 60%以上的 Inconel型、含 Ni約 40%的 FeNi基型、含 Ni13%Cr16%的奧氏體不銹鋼改進(jìn)型。 （ 5）焊后消除應(yīng)力熱處理可以降低低溫鋼焊接產(chǎn)品的脆斷危險(xiǎn)性。 （ 4）避免工藝缺陷：防止焊接接頭產(chǎn)生各種應(yīng)力集中源。 （ 4）焊接時(shí)電弧的磁偏吹問題： 9Ni鋼系鐵磁性鋼，焊接時(shí)易發(fā)生電弧的磁偏吹，造成夾渣、未熔合等焊接缺陷的產(chǎn)生 。當(dāng)板厚較大 或拘束較大時(shí)，應(yīng)采用適當(dāng)預(yù)熱。組織與熱處理方法有關(guān)：淬火后的組織為低碳馬氏體；正火后的組織為低碳馬氏體、鐵素體及少量奧氏體；回火后的組織為含鎳鐵素體和少量富碳奧氏體。 ☆低氫型焊條的含氫量標(biāo)準(zhǔn)是 510mL/100g；超低氫型焊條為≤ 5mL/100g。 ★壓力容器制造和現(xiàn)場(chǎng)組焊時(shí)，應(yīng)注意所采購(gòu)的焊條其質(zhì)量證明書標(biāo)注的 S、 P 量是否符合 JB/T474720xx 的規(guī)定。必要時(shí)還應(yīng)通過焊接性試驗(yàn)最終確定。 ◇控制成形系數(shù)（焊縫寬度與焊縫厚度之比）： 焊縫系數(shù)影響枝晶成長(zhǎng)方向及其會(huì)合面的偏析情況。 ?控制拘束應(yīng)力： ◇通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減少剛度或拘束度； ◇預(yù)熱； ◇采取合理焊接順序，使焊縫有收縮余地； ◇坡口設(shè)計(jì)以減少焊縫金屬填充量； ◇焊后消除應(yīng)力熱處理 （ 3）焊縫金屬的熱裂紋傾向 ●產(chǎn)生熱裂紋的兩要素： ?焊縫中 S、 P 雜質(zhì)偏析，易形成低熔點(diǎn)共晶體偏析于晶界處。常用的低合金結(jié)構(gòu)鋼的屈服強(qiáng)度在300600MPa 范圍內(nèi)。 （ 4）特殊情況也可采用鉻鎳奧氏體不銹鋼焊條，此時(shí)可不預(yù)熱或適當(dāng)降低預(yù)熱溫度。 （ 4）不能立即進(jìn)行熱處理的，則應(yīng)立即后熱。 ☆各國(guó)根據(jù)自己的資源及使用習(xí)慣，選用的藥皮類型均有所不同。 （ 2）冶煉方法落后或非正規(guī)小型鋼廠生產(chǎn)，造成碳鋼含 N、 O 高，焊接裂紋傾向大。 ●與焊接關(guān)系密切的專門用途碳素結(jié)構(gòu)鋼： （ 1）船體用碳素鋼（ GB71288）： ? A、 B、 D、 E: C≤ %；屈服強(qiáng)度 235MPa。 （ 2）采購(gòu)不同廠家同一牌號(hào)的焊條時(shí)，還應(yīng)考慮焊工的習(xí)慣問題和對(duì)該焊條工藝性能的適用性。 （ 2）對(duì)性能有不同要求的主次焊縫，可采用不同焊條，不要片面追求焊條的全面性能。 考慮施焊工作條件： （ 1）沒有直流焊機(jī)的場(chǎng)合，應(yīng)選用交直流兩用的焊條。 ? 16MnDR在 40℃下工作，焊接應(yīng)選 J507RH（ 40℃ ），而不能用 J50 J507Mo、 J507H 等焊條（