焊接材料检验标准 The manuscript was revised on the evening of 2021
焊接材料检验标准 目的 为了保证公司焊接材料具有稳定的质量而提出检测规范性文件。 范围 适用于公司焊接材料在验收、库存保管及使用过程中的检验标准。 作业要求 验收 焊接材料的验收内容应依据焊接产品的制造规程、焊接产品的种类及实际需要确定。 包装检验 检验焊接材料的包装是否符合有关标准要求,是否完好,有无破损、受潮现象。 质量证明书检验 对附有质量证明书的焊接材料,核对其质量证明书所提供的数据是否齐全并符合规定要求。 焊条质量检验 取样 每批焊条进厂检验时,按需要数量至少在3个部位平均取有代表性的样品。 检验方法 对所抽取样品用目视或5倍放大镜进行外观检查,并从中抽取10根进行尺寸测量 焊接质量要求 a) 焊条药皮:药皮应均匀,紧密地包覆在焊芯周围,焊条表面应光滑,不允许有锈蚀、氧化皮、裂纹、气泡、杂质、剥落等缺陷。 b) 焊条露芯:药皮应有足够的强度,引弧端药皮应倒角,焊芯端面应露出,以保证易于引弧。焊条露芯应符合如下规定: ①低氢型焊条,沿长度方向的露芯长度不应大于焊芯直径的2/3或(两者的较小值)
②其他型号焊条,沿长度方向的露芯长度不应大于焊芯直径的2/3或(两者的较小值) 各种直径的焊条沿圆周的露芯不应大于圆周的一半。 c)焊条偏心度: ①直径≤焊条,偏心度≤7% ②直径为和焊条,偏心度不应大于5% ③直径≥焊条,偏心度不应大于4% 偏心度计算: ×100% 焊条偏心度= T1?T2 (T1+T2)/2 式中 T1—焊条断面药皮层最大厚度+焊芯直径; T2—同一断面药皮层最小厚度+焊芯直径。 d) 焊条直径、长度应分别符合GB/T5117、GB/T5118、GB/T983、GB/T984相应焊条标准的规定。 e)焊条包装:焊条按批号每、5kg或10kg净重或相应的根数作一包装。这种包装应封口,并能保证焊条在存放在干燥仓库中至少一年不变质损坏; 每包及每箱外面应标出下列内容:标准号、焊条型号及焊条牌号、制造厂名及商标、规格及净重或根数、批号及检验号; 制造厂对每一批号焊条,根据实际检验结果出具质量证明书,以供需方查询;当用户提出要求时,制造厂应提供检验的副本。 f)标记:在靠近焊条夹持端的药皮上,至少印有一个焊条型号或牌号。字型应采用醒目的印刷体,字体颜色与药皮间应有强烈的反差,以便在正常的焊接操作前后都可清晰可辨。 成分及性能试验 a) 首次使用的焊条种类或型号必须对全部的性能指标进行试验和检验,试验方法和检验结果应符合有关标准的规定。 b) 焊条的T型角接头、熔敷金属的机械性能、射线探伤、耐腐蚀性,扩散氢含量及药皮的水含量等项的性能指标,不需要每批进厂焊条都要做试验分析和检验。
焊接材料选用原则 编制说明 1.1本标准作为工厂产品设计,工艺文件编制和焊接材料定额制定的主要依据。 2. 焊接材料选用标准依据以下原则制定。 2.1结构钢焊接材料的选用主要考虑其熔敷金属的强度等于或略高于母材。但对于淬硬倾向较大的钢种,其底层焊缝或非主要受力焊缝,可以选用其熔敷金属强度略低于母材的焊接材料。 2. 2对于耐热钢或不锈钢的焊接材料,主要考虑其熔敷金属的化学成份应与母材基本接近。 2. 3同时要考虑到产品的工作条件和刚度大小。 2. 4同时要考虑到焊接工艺性能的因素。 2. 5为了便于工厂对焊接材料的采购和管理,尽量简化品种。 2. 6低合金钢与碳钢的异种钢焊,焊接材料选用基本原则是以机械性能达到较低一侧,而焊接工艺应按要求较高一侧。 2. 7不锈钢与其他的异种钢焊接,焊接材料选用的基本原则是考虑过渡层的焊接特性。 2. 8由于异种钢焊接情况比较复杂,某些情况下亦应通过焊接工艺试验或其它原则选定。 3.考虑到供应工作的困难及其它特殊原因,在选用标准中,专列一项“允许代用焊条(焊丝)”。 在一般情况下均应选用“应选用焊条(焊丝)”一栏中拟定的牌号。 4. 对于我厂第一次使用的新钢种,必须经过焊接工艺评定试验,
确定其焊接材料,包括本标准中已列出的钢种,也必须通过焊接工艺评定试验加以验证。 5. 焊接材料选用标准(表1、表2、表3、表4)
表1常用钢材焊接材料选用表
表2常用钢材焊接材料选用表
表3异种钢材焊接材料选用表 1.低合金钢与碳钢焊接 表4铬\铬镍不锈钢与其它钢焊接材料选用表 2)低合金钢包括:16Mn;16Mng;16MnR;20MnMo;19Mn6; 15MnV;14MnMoV;18MnMoNb;BHW-35 3)耐热钢包括:12CrMo;15CrMo;12Cr1MoV;12Cr2MoWVTiB 4)奥氏体不锈钢包括:0Cr18Ni9;1Cr18Ni9;0Cr18Ni9Ti; 1Cr18Ni9Ti;Cr20Ni14Si2;Cr25Ni13;Cr25Ni20 5)铁素体不锈钢包括:0Cr13;1Cr13 6)马氏体不锈钢包括:2Cr13;3Cr13;1Cr6Si2Mo
各种常用材料焊接的焊接材料选择原则 为得到高质量的焊接接头,首先要合理选择焊接材料。由于焊接部件在运行中的工况有很大差异,母材的材质性能、成分千差万别,部件的制造工艺错综复杂,因此需要从各方面综合考虑确定对应的焊接材料。选择焊接材料应遵循以下原则: 满足焊接接头使用性能的要求。包括常温、高温短时强度、弯曲性能、 冲击韧性、硬度、化学成分等,以及一些技术标准和设计图纸中对街头性能的特殊要求,诸如持久强度,入编极限、高温抗氧化强度、抗腐蚀性能等。 满足焊接接头制造工艺性能和焊接工艺性能的要求。焊接接头组成的构 件,在制造过程中不可避免要进行各种成型和切削加工,例如冲压、车、刨等,要求焊接接头具有一定的塑性变形能力和切削性能、高温综合性能等。 合理的经济性。在满足上述性能外,应选择价格便宜的焊接材料,降低 制造成本。例如重要部件的低碳钢手工电弧焊时,应优先选择碱性药皮焊条,因为碱性焊条脱硫、脱氧充分,且氢含量低,焊缝金属抗裂性能及冲击韧性性能好。而对于一些非重要不见,可选用酸性焊条,因为酸性焊条仍能满足费重要部件的性能要求,而且工艺性良好,价格便宜,可降低制造成本。 第二节碳素钢、低合金钢焊接材料的选择 碳素钢、低合金钢(包括低合金耐热钢、低合金高强钢)焊接材料的选择,应考虑下列因素:等强性和等韧性原则 承压承载的部件,通常根据材料的拉伸应力进行强度计算,拉伸需用应力与 材料的标准抗拉强度下限值有关,即许用应力 (σ)=σb/nb(各种标准nb的取值同) (σ)为材料的拉伸许用应力 σb为材料的标准抗拉强度下限值 nb 为安全系数(各种标准nb的取值不同) 所以焊接接头作为部件的一部分,其焊缝抗拉强度应不小于母材标准抗拉强度规定的下限。同时应注意焊接材料熔敷金属的抗拉强度不能大大高于母材的抗拉强度,而导致焊缝塑性性能降低,硬度增大,不利于随后的制造成型。尽管强度计算仅考虑材料的抗拉强度,各种工艺评定标准对焊缝的屈服强度均无要求,但选择焊接材料时也应考虑焊接材料熔敷金属的屈服强度不应低于母材的屈服强度,并注意保证一定的屈强比。当接头在高温运行通常用工作温度(或设计温度)下材料的高温短时抗拉强度规定下限进行需用应力计算即 [σt]= σbt/nb 其中[σt]为材料t温度下,短时抗拉强度规定值下计算的高温许用应力 σbt为材料t温度下,短时抗拉强度规定值下限 或工作温度下材料的持久强度蠕变极限进行许用应力计算 [σDt]= σDt/nD 其中,[σDt]为材料t温度下持久强度计算的许用应力 σDt为材料t温度下的持久强度 nD为安全系数(各种标准的取值不同) 因此,选择高温运行焊接接头的焊接材料时,应考虑其高温短时抗拉强度或持久强度不得低于母材的对应值。一般碳素钢和普通低合金钢选择焊接材料只要考虑焊接材料的考拉强度,可不考虑熔敷金属的化学成分与母材匹配,但对于Cr-Mo耐热钢材料的焊接,选择焊接材料不仅考虑其等强性,还应考虑合金元素的匹配以保证焊接接头的综合性能与母材一致。 在特殊情况下,部件按材料的屈服强度计算许用应力进行设计时,就必须以屈服强度的等强
焊接材料选用的原则 公司各工地、项目部经常询问焊材选用的问题,而且大多为检修、技改工程急用。现将焊接材料选用的原则做以下描述: 焊接材料是指焊接时消耗材料的通称(包括:焊条、焊丝、焊剂、气体、电极等),这里描述的是指焊条和焊丝 1 焊接材料如何选用 1.1 根据母材的化学成份、力学性能、焊接性能并结合工件的结构特点和使用条件综合考虑,选用焊接材料。 1.2 合理的经济性,选用焊材时应在保证以上条件的基础上应选用价格便宜的焊材,以降低成本,如:重要承压部件应优先选用碱性低氢型焊条,因为该焊条脱硫脱氧充分,且含氢量低,焊缝金属抗裂性及冲击韧性能好,而对于一些非常重要部位不是重要承压的焊缝可选用酸性焊条,因为酸性焊条在强度上完全能满足焊缝的性能要求,而且工艺性能良好,价格便宜。 1.3 在焊接之前仅通过焊接工艺评定确定焊接材料的使用也是不全面的,如:Q345R钢的焊接,如评定中用了J507焊条,在施工中就用J507焊条也不完全合适。因J506、J507R、J507G、J507RH、J507DF等焊材,都在这个评定适用范围之内,所以在选用焊材之前应考虑诸多因素。 (1)从焊接设备,J506交直流焊机两用,J507只能使用于直流电源。 (2)从抗裂性能方面,J507RH大于J507。 (3)安全方面,J507DF(低尘)要好于J507,(尤其在封闭、空气不流通的环境焊接)。 (4)生产效率方面,J507Fe(铁粉焊条)生产效率高于J507,所以要综合考虑后确定焊材的选用。 2 相同钢号的焊接 2.1 通常要求焊缝金属与母材等强度,应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条,对于合金钢主要应选合金成分与母材相同或接近,抗拉强度相同应以保证焊缝力学性能,且不超过母材规定的抗拉强度上限为原则的焊材。 2.2 铬钼低合金耐热钢的焊材选用应保证焊缝金属的化学成份,使用温度且保证力学性能。 2.3 低温钢用焊材选用时应保证焊缝金属低温状态下的冲击韧性和力学性能。 2.4 高合金钢的焊材首先应保证焊缝金属的耐腐蚀及其它特殊要求,且应保证焊缝的力学性能。不同钢号的镍铬奥氏体钢的焊接宜按照合金含量数低的母材选用焊材。 2.5 不锈复合钢板基层的焊材选用应保证焊缝金属应保证力学性能且控制抗拉强度的上限,
焊条得选用原则 焊条得选用须在确保焊接结构安全、可靠使用得前提下,根据被焊材料得化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊接结构特点、受力状态、结构使用条件对焊缝性能得要求、焊接施工条件与技术经济效益等综合考查后,有针对性地选用焊条、必要时还需进行焊接性试验。 1) 考虑焊缝金属力学性能与化学成分对于普通结构钢,通常要求焊缝金属与母材等强度,应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材得焊条。对于合金结构钢,有时还要求合金成分与母材相同或接近。在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹得不利情况下,应考虑选用比母材强度低得焊条、当母材中碳、硫、磷等元素得含量偏高时,焊缝容易产生裂纹,应选用抗裂性能好得碱性低氢型焊条、2) 考虑焊接构件使用性能与工作条件对承受动载荷与冲击载荷得焊件,除满足强度要求外,主要应保证焊缝金属具有较高得冲击韧性与塑性,可选用塑、韧性指标较高得低氢型焊条。在高温、低温、耐磨或其她特殊条件下工作得焊接件,应选用相应得耐热钢、低温钢、堆焊或其她特殊用途焊条、 3) 考虑焊接结构特点及受力条件对结构形状复杂、刚性大得厚大焊接件,由于焊接过程中产生很大得内应力、易使焊缝产生裂纹,应选用抗裂性能好得碱性低氢焊条、对受力不大、焊接部位难以清理
干净得焊件,应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感得酸性焊条。对受 条件限制不能翻转得焊件,应选用适于全位置焊接得焊条、4) 考虑施工条件与经济效益在满足产品使用性能要求得情 况下,应选用工艺性好得酸性焊条、在狭小或通风条件差得场合,应选用酸性焊条或低尘焊条。对焊接工作量大得结构,有条件时应采用高 效率焊条,如铁粉焊条、高效率重力焊条等,或选用底层焊条、立向下焊条之类专用焊条,以提高焊接生产率 1) 强度级别不同得碳钢+低合金钢(或低合金钢+低合金高强钢) 一般要求焊缝金属或接头得强度不低于两种被焊金属得最低强度,选 用得焊条熔敷金属得强度应能保证焊缝及接头得强度不低于强度较 低侧母材得强度,同时焊缝金属得塑性与冲击韧性应不低于强度较高 而塑性较差侧母材得性能。因此,可按两者之中强度级别较低得钢材 选用焊条、但就是,为了防止焊接裂纹、应按强度级别较高、焊接性 较差得钢种确定焊接工艺,包括焊接规范、预热温度及焊后热处理等。 2) 低合金钢+奥氏体不锈钢应按照对熔敷金属化学成分限定 得数值来选用焊条,一般选用铬、镍含量较高得、塑性、抗裂性较好 得Cr25—Ni13型奥氏体钢焊条,以避免因产生脆性淬硬组织而导致得裂纹、但应按焊接性较差得不锈钢确定焊接工艺及规范、
焊接材料选用原则 应根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能并结合压力容器的结构特点、使用条件及焊接方法综合考虑选用焊接材料,必要时通过试验确定。 焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准规定值的下限或满足图样规定的技术条件要求。 对各类钢的焊缝金属要求如下: 焊接材料标准或产品样本上所列性能都是焊材熔敷金属(不含母材金属)性能,而焊接接头性能取决于焊缝金属(包括焊;材熔敷金属和母材金属)和焊接工艺,目前没有任一焊接材料在焊接过程中可以作用于焊接接头中的热影响区而改变它的性能,从选用焊接材料来说只能考虑焊缝金属性能,为保证焊接接头性能还需焊接工艺(特别是焊后热处理,线能量)配合。JB/T4709-2000中原则规定“焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准规定值的下限或满足图样规定的技术条件要求”作为选用焊接材料总方针: JB/T4709-2000将GB 150中的低合金钢按其使用性能分为强度型低合金钢、耐热型低合金钢和低温型低合金钢,这样划分实际上也与它们的焊接特点相适应。 有人认为“通过焊接工艺评定,确定了焊接材料”这种说法是不全面的—例如焊接 16MnR钢,下列焊条都可以通过焊接工艺评定:J506,J507,J507R,J507G,J507RH, J507DF……,但施焊产品使用哪个牌号则要考虑诸多因素,如:①从焊接设备考虑,J506 使用交流焊机,J507使用直流焊机;②从抗裂性考虑,J507RH优于J507;C在容器内部施焊从劳动保护考虑,J507DF(低尘)要优于J507;④从提高效率考虑,铁粉焊条J507Fe优于了507。综合考虑上述因素后才最终确定焊条牌号。 相同钢号相焊的焊缝金属 碳素钢、低合金钢的焊缝金属应保证力学性能,且不应超过母材标准规定的抗拉强度上限。耐热型低合金钢的焊缝金属还应保证化学成分。 高合金钢的焊缝金属应保证力学性能和耐腐蚀性能。 对于压力容器而言,焊接接头的力学性能是基本性能,而对碳素钢和低合金钢而言,焊缝金属强度与母材强度匹配又是压力容器行业和焊接行业的“热点”,研究争论甚多。焊缝金属与母材力学性能匹配应该统一考虑强度匹配、塑性匹配和韧性匹配;对于强度型低合金钢按“等强”原则选用焊接材料,焊接接头可具有足够的韧性储备,而适当“超强”也确实有利于提高接头抗脆断性能。用强度级别为700—800 MPa的高强度钢(HQ70及15MnMoVNRe)作母材,选择不同强度级别焊条焊接,进行落锤试验和深缺口宽板拉伸试验结果表明,焊缝金属过份超强或过份低强,均易促使脆性断裂,接近等强的接头最为理想。焊缝低强在工艺上还可降低预热温度、减少冷裂纹敏感性。 通常都是按熔敷金属名义保证值来选用焊接材料,而熔敷金属实际强度又往往超出名义保证值很多,如再考虑冶金因素或熔合比的作用,实际焊缝金属的强度水乎将远远高出焊接材料熔敷金属的名义保证值。愿望是“低强”匹配,现实可能是“等强”;愿望是“等强”,现实可能是“超强”。必须根据焊缝实际强度水平来分析匹配问题。 焊条、焊剂与碳钢药芯焊丝国家标准和产品样本都没有规定熔敷金属拉伸强度上限,在压力容器用焊材订货技术条件出台前,JB/T4709-2000 规定“焊缝金属应保证力学性能,且不应超过母材标准规定的抗拉强度上限值加30 MPa”。 对于耐热型低合金钢和高合金钢的焊缝金属在保证力学性能前提下还应分别保证化学成分或耐腐蚀性能,“保证”的实际意义对铬钼钢来讲是化学成分,对高合金钢来讲则是耐腐蚀性能“应高于或等于相应母材标准规定值下限或满足图样规定的技术要求”。 对高合金钢的焊缝金属来讲,JB/T4709-2000只提“耐腐蚀性能”而不提“化学成分”,这是因为高合金钢化学成分是保证耐腐蚀性能的,Cr、Ni含量提高时只会对耐腐蚀
焊接材料选用原则 1.编制说明 1.1本标准作为工厂产品设计,工艺文件编制和焊接材料定额制定的主要依据。 2. 焊接材料选用标准依据以下原则制定。 2.1结构钢焊接材料的选用主要考虑其熔敷金属的强度等于或略高于母材。但对于淬硬倾向较大的钢种,其底层焊缝或非主要受力焊缝,可以选用其熔敷金属强度略低于母材的焊接材料。 2. 2对于耐热钢或不锈钢的焊接材料,主要考虑其熔敷金属的化学成份应与母材基本接近。 2. 3同时要考虑到产品的工作条件和刚度大小。 2. 4同时要考虑到焊接工艺性能的因素。 2. 5为了便于工厂对焊接材料的采购和管理,尽量简化品种。 2. 6低合金钢与碳钢的异种钢焊,焊接材料选用基本原则是以机械性能达到较低一侧,而焊接工艺应按要求较高一侧。 2. 7不锈钢与其他的异种钢焊接,焊接材料选用的基本原则是考虑过渡层的焊接特性。 2. 8由于异种钢焊接情况比较复杂,某些情况下亦应通过焊接工艺试验或其它原则选定。 3.考虑到供应工作的困难及其它特殊原因,在选用标准中,专列一项“允许代用焊条(焊丝)”。 在一般情况下均应选用“应选用焊条(焊丝)”一栏中拟定的牌号。 4. 对于我厂第一次使用的新钢种,必须经过焊接工艺评定试验,确定其焊接材料,包括本标准中已列出的钢种,也必须通过焊接工艺评定试验加以验证。 5. 焊接材料选用标准(表1、表2、表3、表4)
表2常用钢材焊接材料选用表
表3异种钢材焊接材料选用表 1.低合金钢与碳钢焊接 注:1)碳钢包括Q235-A,20,20g 2)低合金钢包括:16Mn;16Mng;16MnR;20MnMo;19Mn6; 15MnV;14MnMoV;18MnMoNb;BHW-35 3)耐热钢包括:12CrMo;15CrMo;12Cr1MoV;12Cr2MoWVTiB 4)奥氏体不锈钢包括:0Cr18Ni9;1Cr18Ni9;0Cr18Ni9Ti; 1Cr18Ni9Ti;Cr20Ni14Si2;Cr25Ni13;Cr25Ni20 5)铁素体不锈钢包括:0Cr13;1Cr13 6)马氏体不锈钢包括:2Cr13;3Cr13;1Cr6Si2Mo
各种常见钢材的焊接焊条及焊接工艺选用一览表 序号材质 焊接工艺及焊接材料焊接检验方法及数量 工艺方 法 焊丝焊条 光谱 检验 及复 查 无损检验 1 1Cr18Ni9Ti 对于管壁 厚度 ≤6mm 的管道, 采用全氩 焊接方 法,对于 管道壁 厚>7mm 的管道可 以才用氩 电联焊的 焊接方 法。对于 采用不锈 钢焊条的 焊缝可以 不进行热 处理,其 它焊缝根 据管道壁 厚进行选 择是否采 用预热、 热处理等 工艺。H1Cr19Ni9Ti、 H0Cr18Ni9Ti A137、A132 合金 焊缝 需要 进行 100 %光 谱复 查检 验 根据温度与 压力两个参 数定 2 0Cr19Ni9 H1Cr19Ni9、 H0Cr20Ni10 A102、 A107、132 3 0Cr18Ni11Nb H1Cr19Ni10Nb、 H1Cr19Ni9Ti A137、A132 4 0Cr18Ni11Ti H1Cr19Ni10Nb、 H1Cr19Ni9Ti A137、A132 5 0Cr23Ni13 H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A407 6 1Cr20Ni14Si2 H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A407 7 0Cr25Ni20 H1Cr25Ni20、 H0Cr25Ni13 A407 8 12Cr1MoVG TIG-R31 R317 9 12Cr2Mo TIG-R40 R407 10 10CrMo910 TIG-R40 R407 11 SA335P22 TIG-R40 R407 12 15CrMo (WC6) TIG-R30 R307 13 SA335P11、SA182F11、 SA335P12 TIG-R30 R307 14 15CrMo+12Cr1MoVG TIG-R30 R307 15 20+12Cr1MoVG TIG-J50 J507 16 20+SA335P22 TIG-J50 J507 17 20+15CrMoG TIG-J50 J507 18 SA335P22+15CrMo TIG-R30 R307 19 SA335P22+12Cr1MoV TIG-R31 R317 20 12Cr1MoV+1Cr18Ni9Ti H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A302、A307 A335P11+1Cr18Ni9Ti H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A302、A307 #20+1Cr18Ni9Ti H1Cr24Ni13、 H0Cr25Ni13 A302、A307 21 12Cr1MoV+12Cr1MoV TIG-R31 R317
常用焊接材料选用明细 序号母材材质焊接材料 第一部分:压力管道用焊接材料 1、Ⅰ类材料 120J422 220H08Mn2Si 320TIG-J50 420H08Mn2Si+J422 520H08A 620TIG-J50+J427 7A106Gr.B H08Mn2SiA+J427 8A234WPB+A106Gr.B H08Mn2Si+J427 2、Ⅱ类材料 916Mn H08Mn2Si+J507 3、Ⅳ类材料 10A335 P22TIG-R40 R407 1112Cr1MoV H08CrMoVA 1212Cr1MoV H08CrMoVA+R317 1312Cr2MoG TIG-R40/R407 1415CrMo H05CrMoTiRe+R307 1515CrMo H13CrMoA+R307 1615CrMo+P11H13CrMoA+R307 17P11H13CrMoA+R307 18P22TIG-R40 19P22TIG-R40,R407 20P22+12Cr1MoV H08CrMoVA/R317 4、Ⅴ类材料 21Cr5Mo HCr5Mo+R507 22Cr5Mo TIG-R40+R507 23STFA-25HCr5Mo+R507 241Cr5Mo TIG-R40+R507 25P5(1Cr5Mo)A302 5、Ⅵ类材料 2609Mn2VDR TGS-1N+W707Ni 6、VII类材料 27A312 TP304TGF-308L,A137 28A312 TP316L TGF-316L A022 290Cr18Ni10Ti H0Cr20Ni10Ti 300Cr18Ni10Ti H0Cr20Ni10Ti/A137 310Cr18Ni12Mo2Ti TGF-316L A022 320Cr18Ni9E308L-T 330Cr18Ni9TGF308L-T 341Cr18Ni9Ti A132 35316L H00Cr19Ni12Mo2/A022 36TP304H1Cr19Ni9Ti/A132 37TP316H0Cr19Ni12Mo2/A202 38TP321H0Cr20Ni10Ti/A137
选用焊条的基本原则如下: 1)等强度原则即选用与母材同强度等级的焊条。一般用于焊接低碳钢和低合金钢。 2)同成分原则即选用与母材化学成分相同或相近的焊条。一般用于焊接耐热钢、不锈钢等金属材料。 3)抗裂纹原则选用抗裂性好的碱性焊条,以免在焊接和使用过程中接头产生裂纹。一般用于焊接刚度大、形状复杂、使用中承受动载荷的焊接结构。 4)抗气孔原则受焊接工艺条件的限制,如对焊件接头部位的油污、铁锈等清理不便,应选用抗气孔能力强的酸性焊条,以免焊接过程中气体滞留于焊缝中,形成气孔。 5)低成本原则在满足使用要求的前提下,尽量选用工艺性能好、成本低和效率高的焊条。焊条的选用须在确保焊接结构安全、可行使用的前提下,根据被焊材料的化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊接结构特点、受力状态、结构使用条件对焊缝性能的要求、焊接施工条件和技术经济效益等综合考查后,有针对性地选用焊条,必要时还需进行焊接性试验。 (1)同种钢材焊接时焊条选用要点 ①考虑焊缝金属力学性能和化学成分对于普通结构钢,通常要求焊缝金属与母材等强度,应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条。对于合金结构钢,有时还要求合金成分与母材相同或接近。在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹的不利情况下,应考虑选用比母材强度低的焊条。当母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高时,焊缝中容易产生裂纹,应选用抗裂性能好的碱性低氢型焊条。 ②考虑焊接构件使用性能和工作条件对承受载荷和冲击载荷的焊件,除满足强度要求外,主要应保证焊缝金属具有较高的冲击韧性和塑性,可选用塑、韧性指标较高的低氢型焊条。接触腐蚀介质的焊件,应根据介质的性质及腐蚀特征选用不锈钢类焊条或其他耐腐蚀焊条。在高温、低温、耐磨或其他特殊条件下工作的焊接件,应选用相应的耐热钢、低温钢、堆焊或其他特殊用途焊条。 ③考虑焊接结构特点及受力条件对结构形状复杂、刚性大的厚大焊接件,由于焊接过程中产生很大的内应力,易使焊缝产生裂纹,应选用抗裂性能好的碱性低氢焊条。对受力不大、焊接部位难以清理干净的焊件,应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。对受条件限制不能翻转的焊件,应选用适于全位置焊接的焊条。 ④考虑施工条件和经济效益在满足产品使用性能要求的情况下,应选用工艺性好的酸性焊条。在狭小或通风条件差的场合,应选用酸性焊条或低尘焊条。对焊接工作量大的结构,有条件时应尽量采用高效率焊条,如铁粉焊条、高效率重力焊条等,或选用底层焊条立向下焊条之类的专用焊条,以提高焊接生产率。 (2)异种钢焊接时焊条选用要点 ①强度级别不同的碳钢+低合金钢(或低合金钢+低合金高强钢)一般要求焊缝金属或接头的强度不低于两种被焊金属的最低强度,选用的焊条熔敷金属的强度应能保证焊缝及接头的强度不低于强度较低铡母材的强度,同时焊缝金属的塑性和冲击韧性应不低于强度较高而塑
焊接用焊丝的选用详细资料及选用表 1 焊丝选用的要点 焊丝的选择要根据被焊钢材种类、焊接部件的质量要求、焊接施工条件(板厚、坡口形状、焊接位置、焊接条件、焊后热处理及焊接操作等)、成本等综合考虑。 焊丝选用要考虑的顺序如下。 ①根据被焊结构的钢种选择焊丝对于碳钢及低合金金高强钢,主要是按“等强匹配”的原则,选择满足力学性能要求的焊丝。对于耐热钢和耐候钢,主要是侧重考虑焊缝金属与母材化学成分的一致或相似,以满足对耐热性和耐腐蚀性等方面的要求。 ②根据被焊部件的质量要求(特别是冲击韧性)选择焊丝与焊接条件、坡口形状、保护气体混合比等工艺条件有关,要在确保焊接接头性能的前提下,选择达到最大焊接效率及降低焊接成本的焊接材料。 ③根据现场焊接位置对应于被焊工件的板厚选择所使用的焊丝直径,确定所使用的电流值,参考各生产厂的产品介绍资料及使用经验,选择适合于焊接位置及使用电流的焊丝牌号。 焊接工艺性能包括电弧稳定性、飞溅颗粒大小及数量、脱渣性、焊缝外观与形状等。对于碳钢及低合金钢的焊接(特别是半自动焊),主要是根据焊接工艺性能来选择焊接方法及焊接材料。采用实芯焊丝和药芯焊丝进行气体保护焊的焊接工艺性能的对比见表1。
2 实芯焊丝的选用 (1)埋弧焊焊丝 焊丝和焊剂是埋弧焊的消耗材料,从碳素钢到高镍合金多种金属材料的焊接都可以选用焊丝和焊剂配合进行埋弧焊接。埋弧焊焊丝的选用既要考虑焊剂成分的影响,又要考虑母材的影响。为了得到不同的焊缝成分和力学性能,可以采用一种焊剂(主要是熔炼焊剂)与几种焊丝配合,也可以采用一种焊丝与几种焊剂(主要是烧结焊剂)配合。 对于给定的焊接结构,应根据钢种成分、对焊缝性能的要求及焊接工艺参数的变化等进行综合分析之后,再决定所采用的焊丝和焊剂。 1)低碳钢和低合金钢用焊丝 低碳钢和低合金钢埋弧焊常用焊丝有如下三类。 ①低锰焊丝(如H08A)常配合高锰焊剂用于低碳钢及强度较低的低合金钢焊接。
焊接材料的选择标准 前言: 在地面工艺流程施工建设中,大到工艺流程安装,小到管道阀门的焊补更换都离不开焊接,而只要焊接就离不开焊接材料,因此,在焊接工作中,焊接材料的工艺性能决定了焊缝质量。焊接材料的选择标准就成为保证焊接质量的关键之所在。 碳钢、铸铁、不锈钢等是目前工艺流程施工中应用最广泛的材料,对于这些不同的材质应根据母材的成分、性能及工作条件来选择焊接材料。从而保证焊缝达到施工工艺要求的焊接质量。日常工作中,此三种材料的焊接均采用手工电弧焊。因此,为满足施工工艺要求,确保焊接质量,焊条的选择标准就显得尤为重要。 众所周知,焊条是由焊芯和药皮(涂料)两部分组成。焊芯起导电和填充焊缝金属的作用,药皮则是用于保证焊接顺利进行并使焊缝具有一定的化学成分和力学性能。但是,焊条焊芯的成分和药皮的原料、名称及其作用则是不为人了解的。 一、焊芯 焊芯是焊条中的金属芯部,在电弧高温作用下熔化,与焊件金属母材熔合形成焊缝。焊芯的成分对焊缝质量有很大的影响。因此用作焊芯的钢丝通常使用平炉冶炼的优质钢,先轧制成盘条,然后再拔制成不同直径的焊芯。E4303(J422)、E5015(J507)、E5016(J506)三种焊条均使用“H08”钢芯,其中“H”表示焊芯的牌号,“08”表示焊芯中的碳含量为0.08%。“08#”钢属于低碳钢,其塑性好,易于拉拔。 二、药皮
1、焊条药皮的组成 药皮主要由矿物、铁合金、有机物和水玻璃等四类物质组成。根据原材料的作用特点还可以分为稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂、稀释剂、粘接剂等。 2、焊条药皮的作用 焊接是一个复杂的冶金反应过程,在这个过程中,焊条药皮起很大作用,主要有:①稳弧作用②造气保护作用③造渣保护作用④脱氧、去硫、去磷作用⑤渗合金作用⑥套筒保护作用。通过以上六个作用保证了焊接过程的稳定,并且使焊缝达到所要求的成分和性能。 3、根据药皮类型及特点可分为: 钛铁矿型、钛钙型、铁粉钛钙型、铁粉钛型、高纤维素钾型、高纤维素钠型、氧化铁型、铁粉氧化铁型、铁粉低氢型、低氢纳型、低氢钾型药皮。 三、药皮的酸碱度 焊条药皮中的氧化物多为酸性氧化物,其熔渣的化学性质呈酸性,药皮中主要有TiO2、MnO2、FeO、SiO2等氧化物,氧化性强,元素烧损量大,含氧、氮高,所以机械性能差。又因为酸性渣脱硫脱磷能力差,所以抗裂性能差,但其工艺性能好,对油、锈、水不敏感,抗气孔能力强,并且可用交、直流电源,因此适用于一般碳钢结构的焊接。此类焊条称为酸性焊条。如:E4303(J422) 药皮中含有大量碱性氧化物同时还含有氟化钙的焊条,药皮中主要有CaCO3、CaF2、SiO2、MgCO3及大量铁合金,脱氧能力强,脱硫、脱磷能力也较强,所以机械性能和抗裂性能均较好;但是工艺性能差,对油、
选用焊条的基本原则如下: 1)等强度原则即选用与母材同强度等级的焊条。一般用于焊接低碳钢和低合金钢。 2)同成分原则即选用与母材化学成分相同或相近的焊条。一般用于焊接耐热钢、不锈钢等金属材料。 3)抗裂纹原则选用抗裂性好的碱性焊条,以免在焊接和使用过程中接头产生裂纹。一般用于焊接刚度大、形状复杂、使用中承受动载荷的焊接结构。 4)抗气孔原则受焊接工艺条件的限制,如对焊件接头部位的油污、铁锈等清理不便,应选用抗气孔能力强的酸性焊条,以免焊接过程中气体滞留于焊缝中,形成气孔。 5)低成本原则在满足使用要求的前提下,尽量选用工艺性能好、成本低和效率高的焊条。 焊条(covered electrode) 气焊或电焊时熔化填充在焊接工件的接合处的金属条。焊条的材料通常跟工件的材料相同。 焊条的组成 焊条由焊芯及药皮两部分构成。焊条是在金属焊芯外将涂料(药皮)均匀、向心地压涂在焊芯上。焊条种类不同, 焊芯也不同。焊芯即焊条的金属芯,为了保证焊缝的质量与性能,对焊芯中各金属元素的含量都有严格的规定,特别是对有害杂质(如硫、磷等)的含量,应有严格的限制,优于母材。焊芯成分直接影响着焊缝金属的成分和性能, 所以焊芯中的有害元素要尽量少 焊接碳钢及低合金钢的焊芯,一般都选用低碳钢作为焊芯,并填加锰、硅、铬、镍等成分(详见焊丝国家标准GB1300 —77)。采用低碳的原因一方面是含碳量低时钢丝塑性好,焊丝拉拔比较容易,另一方面可降低还原性气体CO含量,减少飞溅或气孔,并可增高焊缝金属凝固时的温度,对仰焊有利。加入其他合金元素主要为保证焊缝的综合机械性能,同时对焊接工艺性能及去除杂质,也有一定作用。 高合金钢以及铝、铜、铸铁等其他金属材料,其焊芯成分除要求与被焊金属相近外,同样也要控制杂质的含量, 并按工艺要求常加入某些特定的合金元素。 焊条就是涂有药皮的供焊条电弧焊使用的熔化电极,它是由药皮和焊芯两部分组成的。在焊条前端药皮有45
焊条选用原则 焊条选用基本原则 焊条的种类繁多,每种焊条都有一定的特性和用途。为了保证产品质量、提高生产效率和降低生产成本,必须正确选用焊条。在实际选择焊条时,除了要考虑经济性、施工条件、焊接效率和劳动条件之外,还应考虑以下原则: a.等强度原则对于承受静载荷或一般载荷的工件或结构,通常按焊缝与母材等强的原则选用焊条,即要求焊缝与母材抗拉强度相等或相近。 b.等条件原则根据工件或焊接结构的工作条件和特点来选用焊条。如在焊接承受动载荷或冲击载荷的工件时,应选用熔敷金属冲击韧性较高的碱性焊条;而在焊接一般结构时,则可选用酸性焊条。 c.等同性原则在特殊环境下工作的焊接结构,如耐腐蚀、高温或低温等,为了保证使用性能,应根据熔敷金属与母材性能相同或相近原则选用焊条。 碳钢焊条的选用 根据我国碳钢焊条标准,目前主要使用的碳钢焊条主是有E43系列及E50系列两种型号。 低碳钢焊接时,一般结构可选用酸性焊条,承受动载荷或复杂的厚壁结构及低温使用时选用碱性焊条,如表2-2所示; 中碳钢焊接时,由于含碳量较高,易发生焊接裂纹,因而应选用碱性焊条或使焊缝金属具有良好塑性及韧性的焊条,并应进行预热和缓冷处理,如表2-3所示; 高碳钢焊接时,焊材的选用应视产品的设计要求而定,当强度要求高时,可用J707(E7015-G)或J607(E6015-G)焊条,而强度要求不高时,可选用J506(E5016)或J507(E5015)焊条。 低合金钢焊条的选用 焊接热轧及正火钢时,主要依据是保证焊缝金属的强度、塑性和冲击韧性等力学性能与母材相匹配,焊接大厚度构件时,为了防止产生焊接裂纹,可采用“低强匹配”原则, ~1~
常用焊接材料选择及使用原则 焊工施焊前,必须对被焊工件的材质、技术要求和所用的焊接设备充分了解,正确选择焊接材料及焊接参数,保证工件的焊接质量。 常用钢材的焊接材料 焊条直径的选择 焊条直径主要取决于焊件的厚度,焊件的厚度越大选用焊条直径
越粗。厚板对接接头坡口内,第一层焊接时要用较细的焊条或用CO2气体保护焊打底。另外焊条直径还要根据焊接接头型式、坡口形式、是否焊透的情况来选择。 各种直径电焊条使用电流 焊接电流增大能提高生产率,但电流过大易造成焊缝咬边、烧穿等缺陷。电流过小也易造成夹渣、未焊透等缺陷,且降低生产率。故应适当地选择、调整焊接电流。可参考下表: 埋弧焊接使用电流 使用焊条、焊丝、焊剂的注意事项 1.焊条:
1. 1使用的焊条必须具有制造厂质量合格证。 1.2分类分牌号存放、保管,避免混乱。存放地点应通风、干燥, 离地、离墙距离应在0.3米以上,防潮变质。 1.3如发现焊条内部有锈迹,必须经试验合格后方可使用。焊条 出现严重受潮,药皮脱落等情况禁止使用。 1.4焊条使用前应按说明书规定温度烘干。一般碱性焊条(如: J507等)烘干温度为300~350℃,保温1小时;一般酸性 焊条烘干温度为75 ~ 150℃,保温1小时。烘干后的焊条缓冷至80 ~ 100℃左右,烘干升温及降温速度应缓缓增减,不宜太快,防止药皮开裂、脱落。 1.5烘干后的焊条轻拿轻放,用多少取多少,随取随用。剩余焊条应放入低温箱保存待用。重新烘干次数按焊条说明书执行,若无要求,一般可以重复烘干三次,超过三次必须征求焊条制造厂的意见。 2焊丝 2.1使用的焊丝必须具有制造厂质量合格证。 2.2分类存放、保管。存放地点应通风、干燥,离地、离墙距离 应在0.3米以上,防止锈蚀。 2.3焊前应仔细对焊丝进行检查并清理,除去锈蚀、油污和杂质, 防止焊接时产生气孔等缺陷。 3 焊剂 3.1使用的焊剂必须具有制造厂质量合格证。
焊材选用基本的原则 1、考虑焊件材料的物理性能、力学性能和化学成分: (1)结构钢的焊接,一般考虑等强度原则,选择满足接头力学性能要求的焊材。(2)对于低碳钢与低合金钢之间的异种钢焊接接头,一般选用与强度等级较低的钢材相应的焊材。 (3)对于耐热钢和不锈钢的焊接,除了考虑强度以外,还要考虑焊缝金属主要化学成分与母材的化学成分接近。 (4)当母材化学成分中碳或硫、磷等有害杂质较高时,应选择抗裂性较强的焊材。如低氢型焊材等。 2、考虑焊件的工作条件和使用性能: (1)焊件在承受动载荷和冲击载荷情况下,除了要求保证抗拉强度、屈服强度外,对冲击韧性、塑性均有较高的要求。此时应选用低氢型焊材。 (2)焊件在腐蚀介质中工作时,必须分清介质种类、浓度、工作温度以及腐蚀类型(一般腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等),从而选择合适的不锈钢焊材。(3)焊件在受磨损条件下工作时,须区分是一般磨损还是冲击磨损,是金属间磨损还是磨料磨损,是在常温下磨损还是在高温下磨损等。还应考虑是否在腐蚀介质中工作,以选择合适的堆焊焊材。 (4)处在低温或高温下工作的焊件,应选择能保证低温或高温力学性能的焊材。 3、考虑焊件的复杂程度和结构特点、焊接接头型式等: (1)形状复杂或大厚度的焊件,由于其焊缝金属在冷却收缩时产生的内应力大,容易产生裂纹。因此,必须采用抗裂性好的焊材,如低氢型焊条、高韧性焊条。 (2)对于某些坡口较小的接头,或对根部焊透控制严格的接头,应选用具有较大熔深或熔透能力的焊材。 (3)因受条件限制而使某些焊接部位难以清理干净时,就应考虑选用对铁锈、氧化皮和油污反应不敏感的焊材,如酸性焊条,以免产生气孔等缺陷。4、考虑焊缝的空间位置:
WCB LCB LCC WC6WC9C5A105LF2LF2F11F22F5A216/---常用材料焊材选用一览表 壳体材料A216/A352/A350A352/A350A217/A182A217/A336A217/A336C-Si C-Si C-Mn-Si 1.25Cr-0.5Mo 2.25Cr-1Mo 5Cr-0.5Mo 2016Mn 16Mn 15CrMo 10Cr2Mo 1Cr5Mo J507J507J507R307R407R507E7015E7015E7015E8015-B2E9015-B3E502-15AWS焊材标准号公称成分对应GB牌号GB焊材CF8M CF8CF3M CF3F316F304F316L F304L A351/A182A351/A182A182A182A351/A182A351/A18218Cr-12Ni-2Mo 18Cr-8Ni 18Cr-10Ni-Ti 1Cr-0.5Mo 18Cr-12Ni-2Mo 18Cr-8Ni 0Cr18Ni12Mo2T 壳体材料F321F12标准号公称成分i 0Cr18Ni90Cr18Ni110Ti 00Cr17Ni14Mo2 00Cr18Ni9A202A102A132R307A022A002E316-16E308-16E347-16E8015-B2E316L-16E308L-16CF8C WC1CN7M F347F1ALLOY 20///IRON 对应GB牌号GB焊材AWS焊材壳体材料WCC MONEL A351/A182A217/ A182A216A351/B47318Cr-10Ni-Cb C-0.5Mo C-Mn-Si 70Ni-30Cu 19Cr-29Ni A132J507J507Ni202A902Z308E347-16E7015E7015ENiCu-7E320-16ENi-CI 标准号公称成分对应GB牌号GB焊材AWS焊材C12CD3MN/4A C12A F9F51F91A217/A336 A890/A182(双相 钢)A351 A352 B163 NO6600 A336 9Cr-1Mo 25Cr-8Ni3Mo-W-19Cr-10Ni-3Mo 3.5Ni 72Ni-15 Cr-8Fe 9Cr-1Mo-V CG8M LC3INCONEL600标准号 公称成分壳体材料Cu-N R707A242W107Ni357AWS A5.5-96E505-15E2209E317-16E7015-C2L ENiCrFe-2E9015-B9ZG354C CA15F6GB焊材AWS焊材壳体材料CD4MCu/1A CD4MCu N/1B AISI4130 对应GB牌号35 AISI8625F6a A890(双相钢) A890(双相钢) A487 A217/ A182 标准号
电焊条选用的一般原则 (1)等强匹配的原则 即所选用焊条,熔敷金属的抗拉强度相等或相近于被焊母材金属的抗拉强度,此法主要适用于对结构钢焊条的选用,理论上认为:焊缝强度不宜过高于母材的强度,否则往往由于焊缝抗裂性差或应力集中等原因而使焊接接头质量下降。 (2)等韧性匹配的原则 即所选用焊条熔敷金属的韧性相等或相近于被焊母材金属的韧性,此法主要适用于对低合金高强度钢焊条的选用。这样,当母材结构刚性大,受力复杂时,不致于因接头的塑性或韧性不足而引起接头受力破坏。 (3)等成分匹配的原则 即所选用焊条熔敷金属的化学成分符合或接近被焊母材。此法主要适用对不锈钢,耐候钢,耐热钢焊条的选用,这样就能保证焊缝金属具有同母材一样的抗腐蚀性,热强性等性能以及与母材有良好的熔合与匹配。 (4)根据特殊要求选用的原则 a 选用堆焊焊条应根据堆焊层要求是抗一般磨损还是冲击磨损;是金属间磨损还是磨粒磨损或者腐蚀介质磨损;是高温磨损还是常温磨损;是单一磨损还是综合性磨损等不同情况来选用堆焊焊条。 b 根据焊缝金属是否需要再进行机械加工或进行热处理以及对焊条的经济接 受能力来选用焊条。此法主要适用于对铸铁焊条、堆焊焊条、耐热钢焊条、不锈钢焊条的选用。 c 凡要求焊缝金属具有高塑性,高韧性,并有相应强度指标时,宜优先选用碱性低氢型焊条。 焊条使用前的烘干与保管 (1)酸性焊条对水分不敏感,而有机物,金红石型焊条能容许有更高的含水量。所以要根据受潮的具体情况,在70-150°烘干一小时,存储时间短且包装良好,一般在使用前可不再烘干。 (2)碱性低氢型焊条在使用前必须烘干,以降低焊条的含氢量,防止气孔、裂纹等缺陷产生,一般烘干温度为350°C一小时。不可将焊条在高温炉中突然放入或突然冷却,以免药皮干裂。对含氢量有特殊要求的,烘干温度应提高到 400-450°C一至两个小时。经烘干的碱性焊条最好放入另一个温度控制在 50-100°C低温烘干箱中存放,并随用随取。 (3)烘干焊条时,每层焊条不能堆放太厚(一般1-3层)以免焊条烘干时受热不均和潮气不易排除。