中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/T6967-93電渣焊通用技術(shù)條件1主題內(nèi)容與適用范圍夲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了絲極電渣焊、熔嘴電渣焊對毛坯的要求,焊接裝配、焊接材料及焊接參數(shù)選擇和焊接過程控制的一般原則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于含碳量≤0.5%的碳鋼及低合金鋼(鑄鋼件、鍛件及軋板)的絲極和單個熔嘴電渣焊。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于電渣堆焊。2引用標(biāo)準(zhǔn)GB1184形狀和位置公差未注公差的規(guī)定3電渣焊工藝特點電渣焊工藝方法是依靠電流通過液態(tài)熔渣渣池時所產(chǎn)生的電阻熱使填充金屬和母材熔化而達(dá)到焊接的。但液態(tài)渣池的建立要先依靠電弧熱來完成,故必需熟練掌握好由電弧過程到電渣過程的迅速轉(zhuǎn)換4電渣焊常用接頭形式電渣焊常用接頭形式見表1。也可采用其他特定接頭,可由企業(yè)按結(jié)構(gòu)要求自行選定。表適用厚度mn焊縫名稱基本型式焊縫形式絲極熔嘴備注單絲到單個三絲熔嘴對z2N:z小不等厚板對接,以16~450120薄板為準(zhǔn)加對樓②N|c1-:m0120N不等厚板角接以薄直角接16~450120板為準(zhǔn)中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部19930727批準(zhǔn)1994-07-01實施B/T696793續(xù)表1適用厚度mm焊縫名稱基本型式焊縫形式絲極熔嘴備注單絲到單個絲熔嘴斜角接16~300帶墊板角接16~150120T形接16~4501201)不等厚板T形接,以薄板為準(zhǔn)2)對絲極電渣焊需機(jī)頭能靠近焊縫使導(dǎo)電嘴能進(jìn)入間帶墊板T形接l6~400120注:1)直縫、環(huán)縫通用2)板狀熔嘴、管狀熔嘴通用。5絲極電渣焊通用技術(shù)條件5.1焊絲及焊劑的選擇5.1.1焊絲的選擇焊絲的選擇主要根據(jù)被焊工件材質(zhì)和設(shè)計要求(等強(qiáng)匹配和不等強(qiáng)匹配),對近似等強(qiáng)匹配的焊絲選用參考表2。不同強(qiáng)度母材焊接時焊絲可按低強(qiáng)度母材選用。表2母材型號絲備注Q235H08MnA H08A20、25.20gH1OMn2HO8MnAH:德國鋼號16Mn 16MnR 25MnHO8MnMoA HlOMn2HIOMnSiSM50B日本鋼號35、40、15HIOMn2 Ho8Mn 2si20Mn siHlOMn2HloMnSi15MnvHO8Mn2SiA19Mn6德國鋼號JB/T6967-93續(xù)表2母材型號焊備注15MnVNHO8Mn 2MovSA204B美國鋼號18MnMoNbHIOMn 2MoVAHIOMn2NiMoA13 MnNiMo54德囡鋼號H12CrMo13CrMo44德國鋼號OOCr13Ni5-6MoHOOCr17Ni6Mo5.1.2焊劑的選擇焊劑的主要作用是熔化成渣池作為熱源通常HJ431即可用于電渣焊。在有特殊要求時,由工藝選定5.2焊接參數(shù)的影響和選擇5.2.1制定焊接參數(shù)的原則5.2.11電渣過程有良好的穩(wěn)定性5.2.1.2不產(chǎn)生焊接缺陷,有良好的接頭質(zhì)量5.2.1.3改善焊接接頭的綜合性能5.2.1.4控制結(jié)構(gòu)的焊接變形。5.2.1.5盡可能地提高生產(chǎn)率。從冶金及控制焊縫結(jié)晶考慮要控制焊縫成形系數(shù):B/H………………………(1)式中:g焊縫成形系數(shù),一般選取g=2~4;B-熔池寬度H-熔池深度。在實際應(yīng)用中,也常用焊接速度來選定焊接規(guī)范般低碳鋼:=0.7~1,2m/h;中碳鋼及低合金鋼:v=0.3~0.7m/h5.22主要焊接參數(shù)對成形系數(shù)和渣池穩(wěn)定性的影響及推薦的焊接參數(shù)控制范圍見表3。表3焊當(dāng)焊接參數(shù)增加時接成送絲速度焊接焊絲渣池焊絲焊縫焊接電流形參擺動干伸參h200m/h<400A00A電壓速度深度長度間隙HBy母材熔化↓y渣池穩(wěn)定推薦規(guī)范400~500A400~50v40m/h40~60mm40~7mm28~36mm注:表中↑↑增加↑增加不顯著↓↓減少↓減少不顯著523焊絲直徑及焊絲根數(shù)選擇428jB/T6967-935.2.3.1焊絲直徑一般為43mm5.2.32焊絲的根數(shù)選擇取決于被焊工件的厚度及是否采用焊絲擺動(見表4)。表4被焊工件厚度焊絲根數(shù)焊絲不擺動焊絲橫向擺動≤6060~100(15070~100(120)100~240(300)130~180(220)180~400(450)注:表中為推薦值括號內(nèi)為設(shè)備能焊的最大厚度。5.24其他參數(shù)的選擇5.2.4.1焊絲在冷卻滑塊旁停留時間,一般選取3~65.24.2焊絲與冷卻滑塊距離,一般選取8~12mm。5.2.4.3多絲焊擺動時兩焊絲間的不重合距離一般選取20~30mm。5244冷卻滑塊出水溫度,一般選取40~50℃。5.3直縫電渣焊5.3.1對毛坯的要求5.31.1毛坯應(yīng)有材質(zhì)報告單,化學(xué)成分、力學(xué)性能應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計要求。53.1.2接頭兩端面及近縫區(qū)50mm范圍內(nèi)的銹蝕、油污等臟物應(yīng)清除千凈鍛件兩側(cè)100mm內(nèi)應(yīng)加工并應(yīng)符合GB1184中的B級。5.3.1.3鑄件應(yīng)進(jìn)行清砂,鑄鋼件的冒口區(qū)不能做為焊接接頭的端面,要保證接頭端面化學(xué)成分均勻,如設(shè)計要求焊縫探傷,則毛坯端面以及端面兩側(cè)100mm內(nèi)也應(yīng)探傷,并不得有超標(biāo)缺陷。5.3.2裝配裝配及其間隙如圖1和表5。焊縫長度每增加1m,裝配間隙應(yīng)增加1.5~2mm。裝配錯邊量不得超過2mm,使用移動式冷卻滑塊時,錯邊量控制在mm內(nèi)。3圖1直縫電渣焊裝配1—引出板;2一工件;3一定位板;4一引弧板表mm焊接端面厚度30~6061--100101~15015I~200201~300301~400裝配間隙34429JB/T6967-93引弧槽高度150mm,寬度同焊接端面.厚度>60mm。材質(zhì)盡量和母材一致。引出板高度100mm,寬度同焊接端而,厚度>80mm。材質(zhì)盡量和母材一致定位板的尺寸如圖2,材質(zhì)為Q235,厚度為30~50mm;定位板的間距為800~1000m,定位板可反復(fù)使用5.3.3焊接5.3.3.1焊前準(zhǔn)備焊接材料用量按坡口尺寸計算,應(yīng)準(zhǔn)備充分,焊絲表面應(yīng)除銹及消除油污。焊接設(shè)備應(yīng)能正常運(yùn)行,并考慮電渣焊過程不宜中斷,要滿足長時間運(yùn)行的需要,保證連續(xù)供電。供水系統(tǒng)應(yīng)暢通檢查輔助工具及輔助材料,保證使用要求。160圖2定位板5.3.3.2引弧造渣在引槽內(nèi)填加一些鐵屑或?qū)Ｓ靡┯脝谓z引弧引弧電壓應(yīng)比正常焊接電壓高2~4V用100120m/h速度送絲。電弧引燃后即填加焊劑造渣,逐步建立起正常渣池,在多絲焊時,引弧造渣后應(yīng)盡快送入其余焊絲,并盡快轉(zhuǎn)入正常焊接規(guī)范。也可用任何其他適宜的方法引弧造渣。5.3.3.3焊接必頒保持焊接規(guī)范穩(wěn)定,保持渣池穩(wěn)定。焊工要注意調(diào)整焊絲在接口間隙中的位置,測量渣池深度觀察焊絲擺動情況。發(fā)生漏渣時,要及時用石棉泥等堵塞如漏渣嚴(yán)重,要降低送絲速度提高電壓,以及時恢復(fù)電渣過程穩(wěn)定。出現(xiàn)焊接過程中斷要控制工件收縮并采用適當(dāng)方法重新引弧造渣,恢復(fù)焊接過程隨著渣池上升和焊縫形成,應(yīng)適時割掉定位板。5.3.3.4引出板焊接收尾熔渣上升進(jìn)入引出板時即應(yīng)適當(dāng)降低焊接電壓及送絲速度停機(jī)前應(yīng)斷續(xù)通電送絲以填滿熔池防止縮孔,焊接過程停止后不得放掉熔渣,凝固后乘熱割掉引出板。5.4環(huán)縫電渣焊541對毛坯的要求5.4-1·1鍛件和鑄件毛坯應(yīng)按熱處理工藝要求進(jìn)行處理,距焊接斷面兩側(cè)10mm內(nèi)應(yīng)經(jīng)探傷檢查。5.4.1.2焊縫處毛坯內(nèi)外徑同心度應(yīng)控制在1mm之內(nèi)。接口兩端內(nèi)外徑公差絕對值不大于2mm。5.4.1.3其他與直縫電渣焊的要求相同。54.2筒體裝配環(huán)縫電渣焊構(gòu)件有:壓機(jī)工作缸、壓機(jī)柱塞、卷筒、各種罐體或空心軸類等現(xiàn)統(tǒng)稱筒體5.4.21筒體裝配視工件情況可立裝、也可躺裝。5.422筒體裝配用間隙墊控制裝配間隙可三點式、也可四點式,平均間隙見表6。考慮環(huán)縫電渣焊的角變形最小間隙和最大間歐差一般控制在4mm。430JBfT6967-93表6mm筒體壁厚60~10010~150151~250251~A00平均間隙31345,4.2.3筒體連接可用定位板,也可用間隙墊。采用定位板其尺寸見圖2,通常用4塊連接;采用間隙墊其尺寸應(yīng)為100mm×40mm,焊腳尺寸應(yīng)大于15mm,般在筒體重量小于3時采用。對于剛性大裂紋傾向嚴(yán)重的工件應(yīng)考慮預(yù)熱組裝。5.4.2.4裝配之前應(yīng)先裝入引弧槽,通常為斗式,如圖3。引弧槽上的擋鐵在引弧遺渣過程中逐個裝點直至建立正常渣池,引弧位置應(yīng)選在最小間隙附近。5.4.2.5引弧高度通常在水平軸線上,為減少引出板的幾何尺寸減少最后氣割引出板的工作量,可適當(dāng)提高引弧高度。5.4.3整個筒體在滾輪上的裝配5.4.3.1滾輪宜采用可驅(qū)動式,如不可驅(qū)動則應(yīng)另附驅(qū)動裝置。5.4.3.2筒體在滾輪上調(diào)整如圖4所示為了使筒體作用在滾輪上的水平分力和垂直分力相等,應(yīng)盡量控制圓心角為90°重大筒體尤為重要筒體裝上滾輪,試運(yùn)行一周軸向竄動應(yīng)<5mm擋鐵15°-30°90~120B圖3引弧槽圖4筒體在滾輪上的裝配5.4.4焊接5.4.4.1焊前準(zhǔn)備環(huán)縫電渣焊焊前準(zhǔn)備基本同直縫電渣焊另要附加檢查旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng),并要制備引出板和切割樣板引出板的尺寸如圖5,厚度為100mm切割樣板的幾何尺寸如圖6,厚度為1mm。43lJB/T6967-93+108六10圖5引出板圖6切割樣板6壁厚如提高引弧高度,引出板和切割樣板另行制造。批量生產(chǎn)相同直徑的筒體可用鋼引出板。54.42引弧造渣引弧造渣基本上和直縫電渣焊相同,首先裝好內(nèi)(外)滑塊,引弧從靠近內(nèi)〔外)徑開始電壓應(yīng)比焊接電壓高2v隨渣池的擴(kuò)大,開始擺動焊絲并送入第二根焊絲,隨筒體的旋轉(zhuǎn),渣池擴(kuò)大,逐個裝點引弧擋鐵依此送入第三根焊絲,適時裝好外滑塊,最后完成造渣過程,見圖7外滑塊內(nèi)滑塊擋快圖7造渣過程示意圖5443正常焊接在正常焊接過程中,要保持焊接規(guī)范穩(wěn)定,保持渣池穩(wěn)定。在工件轉(zhuǎn)動時,應(yīng)適時割掉間隙墊(或定位板),當(dāng)焊至1/4環(huán)縫時,開始切除引弧槽及附近未焊透部分;如圖8,切割表面凹凸不平度應(yīng)在mm范圍內(nèi),并要將殘渣及氧化皮清除干凈。氣割工作按樣板進(jìn)行氣割結(jié)束立即裝焊預(yù)制好的引出板如發(fā)生焊接過程中斷,也應(yīng)控制筒體收縮變形,并采用適當(dāng)方式重新建立電渣過程5.4.4.4焊接收尾當(dāng)切割線轉(zhuǎn)至和水平軸線垂直時,即停止轉(zhuǎn)動,此時靠焊機(jī)上升焊直縫注意逐個在引出板外側(cè)加條狀擋鐵。這一階段電壓應(yīng)提高1~2v,靠近內(nèi)徑焊絲盡量接近切割線控制在6~10mm,為防止裂紋,宜適當(dāng)減小焊接電流’當(dāng)焊出工件之后即可減小送絲速度和焊接電壓,焊接結(jié)束后,待引出板冷至200~432JB/T6967-9330C時,即可割掉引出板。如圖9。小擋鐵,·制炬割去部分圖8切除引弧槽圖9焊接銜接及引出部分6嬸嘴電渣爆熔嘴電渣焊的熔化電極除焊絲外還包括固定在裝配間隙中的熔嘴,它除了作為填充金屬調(diào)整焊縫化學(xué)成分外,還起導(dǎo)電和導(dǎo)絲作用。熔嘴電渣焊的設(shè)備,一般只需完成焊絲送進(jìn)即可。6.1單板熔嘴電渣焊(不包括大斷面、變斷面熔嘴電渣焊)6.1.1單板熔嘴電渣焊如圖10圖10單熔嘴電渣焊丞意圖1—焊絲:2一熔嘴;3-熔嘴夾持架:4-收尾板;5-工件6一絕緣墊塊;一引弧板8-冷卻滑塊6.1.2熔嘴制造61.21熔嘴是由板條和導(dǎo)絲管組焊而成,一般板條厚10mm,導(dǎo)絲管宜選用4omm×2.5mm的無縫鋼管,其長度由被焊工件的尺寸決定,結(jié)構(gòu)如圖11。熔嘴板條的材質(zhì),應(yīng)根據(jù)設(shè)計對焊接接頭性能的要求而定。433JB/T6967—93a)雙絲熔嘴b)單絲熔嘴圖11熔嘴結(jié)構(gòu)1一定位連系焊縫;2—板條;3-導(dǎo)絲管6.1.2.2熔嘴板和鋼管應(yīng)去除油污要求管與板之問對稱間斷焊,焊縫長50mm,焊后熔嘴要平直。6.1.3裝配61.31裝配用定位板尺寸,如圖12,定位板間距800~1000mm16060460310厚度:30;材質(zhì):Q235a直縫定位板b角焊縫定位板圖12定位板6.1.32裝配間隙28~35mm,要預(yù)反變形。6.1.3.3熔嘴裝于間隙中間(角接縫偏于厚板一側(cè))并把熔嘴固定在夾持杌構(gòu),注意防止熔嘴和工件短路6.1.34為便于觀察焊接過程和測量渣池深度滑塊高度應(yīng)為200~30mm6.1.4焊接參數(shù)的選擇6.1.4.1熔嘴電渣焊的規(guī)范參數(shù)主要有:送絲速度、渣池深度和焊接電壓。送絲速度般控制在100m/h以下渣池深度:30~50mm焊接電壓:40~48V,此為渣池附近的電壓,要考慮在熔嘴上的電壓降。6.14.2焊接速度主要與送絲速度有關(guān)其他參數(shù)為相對確定值,故選擇焊接參數(shù)時,先選定焊接速度,再換算為送絲速度:(F焊一F)/∑F2)式中;v-焊接速度,m/h;一般:低降碳w娜=07~1.2m/h;中碳鋼v=0.35~0.6m/h;低合金鋼v=0.3~0.7m/h434JB/T696793F娜熔敷金屬總面積,mm2;F熔嘴截面積ΣF絲焊絲總截面積mm2。6.1.4.3熔嘴電渣焊常用參數(shù)見表7表7板條寬板厚S送絲速度焊接電壓渣池深度圖例/hmm6020407040~42E礦707041~4380409050708043~4535~381009043~4538~45120100i0045~4838~46.1.5焊接6.1.5.1引弧造渣采用正常(或稍低)送絲速度送絲,進(jìn)行引弧。引弧電壓應(yīng)高于正常焊接電壓2~4V為便于引弧可填加專用引弧劑。引弧劑配方:焊劑粉末50%鎂粉25%硝酸鉀25%。5.1.5.2焊接時注意控制渣池深度和熔嘴在間隙中的位置,防止漏渣,隨渣池上升和焊縫形成,應(yīng)適時割掉定位板。6.1.5.3焊縫收尾時焊接電壓應(yīng)降低,注意填滿熔池以防止產(chǎn)生裂紋,焊接工作結(jié)束后適時割掉引弧槽和引出板。62管狀熔嘴電渣焊621管狀熔嘴電渣焊如圖]3。62.2管狀熔嘴制造管狀熔嘴由鋼管外面涂以藥皮面成6.221鋼管為20號無縫鋼管,可選中4mm×4mm,12mm×3mm,中0rmm×3mm。6.2.2.2藥皮成分如表8。表8成分錳礦粉滑石粉鈦白粉白云粉石英粉螢石粉%36218221I2根據(jù)不同需要,可在藥皮內(nèi)填加合金。435JB/T6967-93圖13管極電渣焊示意圖1—焊絲;2—送絲輪3-導(dǎo)電板4—涂料管極;5—工件6渣池:7-電源;8-金屬池;9—焊縫6.2.2.3將上述粉料混合均勻加入適量水玻璃涂在鋼管上,自然干燥然后在250℃下烘干2h即6.2.2.4管狀熔嘴長度一般為2m,過長則應(yīng)考慮加中間導(dǎo)電裝置。623焊前準(zhǔn)備及裝配6.2.3.1坡口表面及近縫區(qū)需清理千凈。6.232裝配采用定位板連接原則上同單熔嘴電渣焊。裝配間腺控制在20~30mm6.24焊接規(guī)范的選擇焊接規(guī)范各廠有自己的經(jīng)驗和習(xí)慣,現(xiàn)推薦如表9、表10。表9板耳t坡口形狀焊絲直徑熔嘴外徑根部間隙《焊接電流焊接電壓「焊接速度mnmmmnA/h請塊熔嘴20-25400~45034~420.12~1.8620~25420~48036~441.08~1.620~25430~49033~460.96~1.4424或3210或1220~28430~52036~460.78~0.995020~28456~55038~460.06~0.86460滑塊20-28480-~55038~460.54~0.726熔嘴滑塊25~28430~522138~460.72~1.022.4或3210或120025~30450~55038~460.57~0.9滑塊注:1)均指絲極電流。436JB/T6967—93表10板厚t焊絲直徑熔嘴外徑」墊板根部間蠍坡口形狀焊接電流焊接電壓焊接速度mmerAA/h嘴20101930~42032~400.9~1.6224或3.210或12194520~25380~46032~400.9~1,26G10或1222400~48034~420.84~1.14墊板滑塊熔嘴10或1222420~50036~440.24或3210或12255025~28450~55040~460.6~0.8410或1225480~60040~460.06~0.84墊板熔嘴24或3210或12285025~28420-5038~42.72~0.96墊板塊熔嘴i0024或3210或12325025~30450~55040~46.72~0.96墊扳注:1)指絲極電流值。7電渣焊焊后熱處理7.1常規(guī)電渣焊由于其熱循環(huán)的特點焊后使焊縫晶粒長大焊接接頭的力學(xué)性能有所降低,并存在定內(nèi)應(yīng)力,故通常進(jìn)行焊后熱處理7.2電渣焊常用的三種熱處理7.2.1退火處理437J/T696793℃500~700℃出爐時間t,h圖14退火處理此時不發(fā)生相變,只能消除焊接應(yīng)力機(jī)械性能無明顯變化,可用于復(fù)雜工件的中間熱處理和沖擊性能要求不高的工件7.2.2高溫退火處理溫度℃Ac3+(30~50)℃出爐時間t,h圖15高溫退火處理此時魏氏體組織基本消除,晶粒細(xì)化沖擊功提高但不如正火+回火完善在無法正火的條件下采用7.2.3正火十回火處理溫度℃Ac3+(30-50)C500~700℃出爐時間t,h圖16正火十回火處理此時不僅魏氏體組織消除,晶粒細(xì)化而且沖擊功提髙7.3單熔嘴電渣焊和管狀熔嘴電渣焊由于熱輸入量減少,可以考慮不進(jìn)行熱處理或只進(jìn)行消除應(yīng)力處理7.4隨著技術(shù)的發(fā)展對電渣焊焊后熱處理的認(rèn)識正在發(fā)生變化是否熱處理,也可由用戶周廠家或設(shè)JB/T6967-93計同工藝部門協(xié)商處理8電渣爆工藝評定及質(zhì)量控制8.1電渣焊通用技術(shù)條件是從生產(chǎn)實踐中總結(jié)出來的,在重要產(chǎn)品施焊之前,應(yīng)進(jìn)行工藝評定。8.2電渣焊工件材質(zhì)皆應(yīng)有報告單,并要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)83電渣焊焊接材料應(yīng)具有合格報告單,并嚴(yán)格領(lǐng)發(fā)制度。84必須嚴(yán)格工藝紀(jì)律,修改工藝必須由技術(shù)人員認(rèn)可。8.5電渣焊過程應(yīng)備有記錄卡,以備查詢。8.6電渣焊接頭根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行探傷檢驗合格后,檢查人員簽章轉(zhuǎn)入下道工序8.7電渣焊的缺陷處理應(yīng)備有專門工藝。8.8焊接操作人員應(yīng)經(jīng)培訓(xùn),必須是持證合格焊工。9電渣焊安全技術(shù)9.1電渣焊工地應(yīng)有除塵、通風(fēng)等設(shè)施,并要求照明充分。9.2電渣焊焊工應(yīng)著防護(hù)服。9.3注意有害氣體中春,特別是使用含有氟化物的焊劑時,不宜長時間面對渣池9.4進(jìn)入半封閉的筒體、梁體時間不許過長,外面應(yīng)有人監(jiān)護(hù)9.5防止燒傷、燙傷,漏渣時要戴帆布手套進(jìn)行處理。9.6注意防止水分進(jìn)人渣池,引起爆渣。9.7注意觸電事故發(fā)生,接觸電器應(yīng)帶干燥手套。9.8高空作業(yè)時防止摔落。9.9焊接時,應(yīng)設(shè)專(兼)職安全員,負(fù)責(zé)安全事宜附加說明:本標(biāo)準(zhǔn)由全國焊接標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出。本標(biāo)準(zhǔn)由機(jī)械工業(yè)部哈爾濱焊接研究所歸口。本標(biāo)準(zhǔn)由太原重型機(jī)器廠負(fù)責(zé)起草。本標(biāo)準(zhǔn)起草人張承德、濰美翠、閻曉東。