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S30408不锈钢压力容器封头环缝焊接工艺研究(焊接毕业设计)
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高碳钢的焊接工艺性毕业设计
高? 碳钢与铸铁材料的 焊接SJ0902-乔维星高碳钢的焊接? ? ? ? ? 高碳钢的定义及特点 高碳钢的性能 高碳钢的焊接工艺要点 典型的高碳钢零件的工艺要点 高碳钢的应用及推广一＼高碳钢的定义及特点非合金钢中按碳的质量分数可分为低碳钢(Wc＜ 0.25%)＼中碳钢(0.25%＜Wc＜0.6%) ＼和高碳钢(Wc＞0.6%)。非合金钢是指以铁为基础，以碳为合金元素，碳的质量 分数不超过1.4%的钢，其他常存在元素因其含量少而不作为 合金元素。因此其焊接性主要取决于碳的质量分数，随碳的 质量分数增加其焊接性越差。 因此，高碳钢的焊接性很差，在实际中不用作焊接结构， 一般用作工具钢和铸钢，用于要求高硬度高耐磨性的部件， 零件和工具，所以高碳钢的焊接大都为修复性焊接。二，高碳钢的性能１，由于碳的质量分数更大，因此焊接时更容易产生 裂纹。 ２，高碳钢对淬火更加敏感，焊接时更容易产生脆硬 的高碳马氏体组织，所以脆硬倾向和冷裂纹倾向都很大。 ３高碳钢的导热性比较差，在高温下晶粒长大快，且 碳化物容易在晶界上集聚长大，使焊缝脆性增大，从而使接 头冲击韧度降低，同时，在接头中容易引起内应力也较大， 更容易促使裂纹的产生。高碳钢的焊接工艺要点１焊接方法高碳钢焊接主要是高硬度，高耐磨性部件，零件和工具 的修复，所以主要的焊接方法是焊条电弧焊，钎焊和埋弧焊。２焊接材料高碳钢焊接一般不要求接头与母材等强度。 一般情况下选用去硫能力强，熔敷金属扩散氢含量低， 韧性较好的低氢型焊条。在要求焊缝金属与木材等强度时， 选相应级别的低氢型焊条；在不要求等强度时，选用强度级 别低于母材的低氢型焊条，如焊接强度等级为490MPA选用 E焊条，切不可选择强度等级级别比母材搞的焊 条。如果焊接时木材不许预热，为了防止热影响区冷裂纹， 可选用奥氏体不锈钢焊条，以获得塑性好，抗裂纹能力强的 奥氏体组织焊缝金属。用于焊接中碳钢的奥氏体不锈焊条有 E308-(A107),E308-16(A102),E309-15(A307)和E310-(A407) 等等３坡口制备为了限制焊缝金属中碳的质量分数，应减少熔合比， 所以一般采用Ｕ型或Ｖ型坡口，并注意将坡口及两侧20mm 范围内的油污＼铁锈等污物清理干净。４焊前热处理高碳钢零件一般经过淬火＋回火热处理，因此焊接前先行退 火，以减少裂纹倾向。５预热采用结构钢焊条焊接时，焊接前必须预热，预热和焊道间温 度控制在250~350℃６起弧在坡口内起弧，避免擦伤母材，注意起弧时填 满弧坑。６层间处理多层多道焊时，第一道焊采用小直径焊条，小电流焊接。 一般将工件置于半立焊或使用焊条横向摆动，以使母材热影 响区的任何一点都在短时间内多次受热，以获得预热和保温 效果。７焊中要求连续施焊整条焊缝，避免中断８焊接环境尽量改善严寒的劳动条件９焊后处理焊后将工件立即放入炉中，在650℃保温进行消除应力热处理。四典型高碳钢零件焊接工艺刀具钎焊在机加中使用的车刀，刨刀等很多刀具是由刀头与刀体 焊接而成的。刀头一般是合金工具钢，其中 Wc=0.8%~1.4%,属于高碳钢;刀体一般由Wc=0.4%~0.6% 的中碳钢或低碳合金钢(40Gr)制造。刀具在工具过程中承 受巨大的应力，尤其是受压缩弯曲和冲击，因此要求接头 强度高，质量可靠。合金工具刚的高硬度和高强度是考期 中的高碳来保证，因此，焊接时，保证其成分，组织和性 能不受损坏，特别是要防止材料受高温氧化脱碳。由于上 述原因，合金工具刚一般采用钎焊，并采用铜基或银基钎 料。火焰钎焊刀具，应用做光的铜钎料是黄铜，为 了提高钎料的强度或是湿润性，通常加入锰，钼 锆等元素。也可以脱水硼砂与硼酸混合作钎剂。 除此之外，还可以用电阻焊，感应，炉中等。高碳钢的应用及推广普遍用于切削、钻孔、车床、铣床等等 需要硬度要求高的环境当中。 发展会将高碳钢与合金元素结合应用， 将形成年优质的高碳钢材料，同时也会将 热处理条件改善，制造跟多型号的产品。铸铁铸铁的类型及性能 灰铸铁的焊接 球墨铸铁的焊接１、铸铁的概要简介铸铁是指碳的质量分数大于2.11%的铁碳合金。 工业上常用主贴中碳的质量分数在3.0%~4.0%之 间，是以Fe/c/Si为主要主城元素并含有较多的 Mn/S/P/等杂志的多合金元素。铸铁的类型与性能铸铁的种类及成分特点１、铸铁的类别铸铁种类很多，按用途分为工程结构件铸铁 与特殊铸铁，按碳的存在形式及石墨形态不同分 为白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、可锻造铸铁和 蠕墨铸铁共五大类。２铸铁的组织及性能铸铁的性能与其内部的组织密切相关。铸铁的基体组织一般为铁素体、珠光体、或二者的混 合组织。由于铸铁中石墨的存在，使其具有优良 的铸造性、切削加工性、减震性、耐磨性和的缺 口的敏感性。灰铸铁的焊接灰铸铁的化学成分特点是碳、硅质量 分数高，同时，硫、磷杂质的质量分数也 高。这就增加了焊接接头对冷却速度及冷、 热类问的敏感性；灰铸铁的力学性能特点 是强度特别低、基本无塑性。灰铸铁的焊接出现的常见问题１、焊接接头白口及淬硬组织 ２、焊接冷裂纹 ３、焊接热裂纹一、焊接接头白口及淬硬组灰铸铁焊接时，由于熔池体积小，存在时间 短，加之铸铁内部的热导作用，是的焊缝及近缝 区的冷却速度远远大于逐渐在砂型中的冷却速度 因此，在焊接接头的焊缝及半融化区将会产生大 量的渗碳体，形成白口组织。焊接接头中白口组织区域主要是焊缝 区、熔合区和奥氏体区。 焊缝区 焊缝区中当焊缝为铸铁成 分时，由于熔池冷却速度快，碳来不及析 出形成石墨，焊缝主要由共晶渗碳体、二 次渗碳体和珠光体组成，即焊缝基本为白 口铸铁组织。增大焊接热输入，焊缝会出 现一定量的灰铸铁，但不能消除白口组织。 熔合区 焊接加热时部分铸铁母材熔 化变为液体，部分固态母材变为高碳奥氏 体。冷却时，液相铸铁将在共晶温度区间 转变为共晶渗碳体＋奥氏体? 等等，继续快冷还会出现奥氏体转变为马 氏体的过程。 ? 奥氏体区 由于加热温度超过共析线， 铸铁的基体被完全奥氏体化，但碳在奥氏 体的含量是不一样的，加热较高的部分碳 的扩散能力强，向奥氏体扩散较多，因而 奥氏体含量较高；加热较低时的部分，石 墨片中的碳扩散能力降低。在随后的冷却 过程中，冷却速度过快时，奥氏体直接转 变为马氏体，冷却速度慢时，奥氏体变为 珠光体类型组织。? 防止措施很多铸铁件补焊后要求机械加工，但接头中 出现白口组织和马氏体组织给机械加工带来很大 困难。常用方法有如下两种１、改变焊缝的化学成分 ２、减慢焊接冷却速度二、焊接冷裂纹灰铸铁焊接接头的裂纹主要是冷裂纹，其产 生原因主要有一下几个方面： １、灰铸铁本身强度低，基本无塑性，承受塑 性变形基本为零，因此容易引起开裂 ２、焊接过程对焊件的局部加热和冷却，势必 使焊件产生焊接应力。 ３、焊接接头的白口组织和脆硬组织又硬又脆， 不能产生塑性变形，在应力作用时容易引起开裂。防止灰铸铁冷裂纹的措施灰铸铁焊接冷裂纹的主要原因是焊接应力， 因此主要从降低应力着手。 １、预热 将焊件预热550~700℃使温差减小，降低焊接 应力 ２、焊接材料 采用铜基或镍基焊接材料，使焊缝成为塑性良好 的非铁合金，对冷裂纹不敏感。 ３、工艺措施用异质焊接材料焊接灰铸铁时，常采用“短 断焊，短续焊”等工艺措施。? 热裂纹锅炉压力容器压力管道 焊工考试规则第一十三条：焊接操作技能考试应从焊 接方法、试件材料、焊接材料及试件 形式等方面进行考核。 焊接方法及代号见表1， 焊条类别代号及适用范围见表2， 试件钢号分类及代号见表3， 各种试件形式、位置及代号见表4， 焊接要素及代号见表5。表1 焊接方法及代号焊接方法焊条电弧焊 钨极气体保护焊 熔化极气体保护焊代号SMAW GTAW GMAW（含药芯焊丝电弧 焊FCAW）埋弧焊SAW（一）、“2002年考规”对八种焊接方 法的焊工考试作出规定，除此以外的 焊接方法都按四十三条规定进行考试。 ? 药芯焊丝电弧焊考试规定与熔化极 气体保护焊相同，常用半自动与自动 焊方式( 实质上是手工焊与机械焊）。 ? 堆焊不能称为焊接方法，只是焊接 方法的运用，各种焊接方法焊接操作 技能考试规定也适用于堆焊的运用。 ? 对于焊接方法按“2002年考规”分 为手 工焊接和机械化焊接两种 方法；对焊工操作技能“2002年考规”分 为手工和焊机操作技能两种。 对试件对接形式分为板材对接焊缝、 管材对接焊缝和管板角接头试件三种。 焊接不锈钢复合钢之间焊缝及过渡 焊缝的焊工，应取得耐蚀堆焊资格表2 焊条类别、代号及范围焊条类别钛钙型 纤维素型钛 型焊条类别代 号相应型号EXX03 EXX10牌号J422/J502 J505GX适用焊件的 焊条范围F1 F1、F2F1 F2钛型、钛钙 型低氢型、碱 性 钛型、钛钙 碱性F3F3J F4 F4JEXXX(X)16/-17EXX15/-16G202J427/J507 R507/R307 A132/A302 A137/A307F1、F3F1、F3、 F3J F4 F4、F4JEXXX(X)16/-17 EXXX(X)16/-17.二、锅炉、压力容器和压力管道使用国产焊 条所执行的国家标准有三个：GB/T983－ 1995， GB/T， GB/T5118－ 1995， 行业标准一个： JB/T。 ? 表2 焊条代号、类别及适用范围? ①F1 钛钙型 EXX03 F1 （J422、 J502) GB/ T5117 ? 这类焊条为钛钙型，药皮中含30%以上的 氧化钛和20%以下的钙或镁的碳酸盐矿，熔渣流动性良好，脱渣容易，电弧稳定 熔池适中，飞溅少，焊波整齐。这类焊条 适用于全位置焊接，焊接电流为交流或直 流正、反接，主要焊接较重要的碳钢结构。 ②F2纤维素型EXX10，EXX11， （GB/T5117） EXX10－X，EXX11－X， （GB/T5118） EXX10、 EXX10－X型焊条为高纤维素钠型 药皮中纤维素含量较高，电弧稳定，焊接 时有机物在电弧区分解产生大量的气体， 保护熔敷金属，电弧吹力大，熔深较深。熔化速度快，熔渣少，脱渣容易，熔渣 覆盖较差，通常限制采用大电流焊接。 这类焊条适用于全位置焊接，特别适 用于立焊、仰焊的多道焊和有较高射 线检测要求的焊缝，也可用于向下立 焊，焊接电流为直流反接。 如J505GX （GB/T5118） 适用焊件的焊条范围：F1、F2③F3 钛型、钛钙型 型号：（GB/T983) EXXX（X）－16型焊条（G202),药皮可 以是碱性的，也可以是钛型或钛钙型。 适用于交流或直流焊接，为了在交流 施焊时获得良好的电弧稳定性，这类 焊条药皮中一般都含有易电离元素如 钾，直径不大于4.0mm的焊条可用于全 位置焊接 。适用焊件的焊条范围：F1、F3。④F3J 低氢型、碱性 GB/T 、J506、J507 GB/T、J507、J507RH GB/T983 G207EXX15、EXX15－X型焊条，这类焊 条为低氢钠型。药皮主要组成物是碳酸 盐矿和萤石，碱度较高，熔渣流动性好， 焊接工艺性能一般，焊波较粗，角焊缝 略凸，熔深适中，脱渣性能好，焊接时 要求焊条干燥，并采用短弧焊。这类焊 条可全位置焊接，焊接电流为直流反接。 这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性 能和力学性能。EXX16、EXX18－X型焊条，这类 焊条为低氢钾型药皮。在与EXX15、 EXX15－X型焊条药皮基本相似的基础 上添加了稳弧剂，如钾水玻璃等，电弧 稳定，工艺性能、焊接位置与EXX15型 焊条相似，焊接电流为交流或直流反接。 这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性 能和力学性能。适用焊件的焊条范围： F1、F3、F3J⑤F4 钛型、钛钙型 GB/T983 EXXX（X）－15 EXXX（X）－17 （A132、A302） GB/T983⑥F4J EXXX（X）－15 （A137） GB/T983 EXXX（X）－17 （A307）上述三个焊条国家标准都是等效采用 美国国家标准，所谓等效采用则是将 国外标准的技术内容全部照搬，只是 计量单位从英制改为中国习惯采用的 公制。当焊工考试时若采用了美国焊 条，便可直接按（2002考规）表2的规 定将美国焊条划入相应的类别中。GB/T983－1995 等效 ANSI/AWS A5.4－1992 《不锈钢手工电弧焊焊条》 GB/T 等效 ANSI/AWS A5.1－1991《碳钢药皮电焊条规程》 GB/T 等效 ANSI/AWS A5.5－1981 《低合金钢药皮电焊条规程》三、试件母材钢号及代号见表3 焊工焊接操作技能考试是要求焊工按照评定 合格的焊接工艺施焊出没有超标缺陷的焊缝。 从焊接缺陷角度出发，焊工焊接操作技能与 母材钢号没有关系，对于焊条电弧焊，焊工 焊接操作技能与药皮类别密切相关。 但因钢材合金成分不同造成焊接性能不同， 施焊时所采取的焊接工艺措施? 不一样，从焊接工艺复杂程度出发而 将试件母材钢号进行分类，并制定出 替代规则，手工焊焊工焊接操作技能 也相应分成四个等级。表3 试件钢号分类及代号表类别 碳素钢 低合金钢 马氏体钢铁素 体不锈钢 代号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 典型钢号示例Q195、Q215、Q235、10、20、20R、20G、 20g HP245、HP265、L175、L210、S205HP295、HP325、L245、L290、奥氏体不锈钢、 Ⅳ 双相不锈钢表3中钢号都是锅炉、压力容器、压 力管道和气瓶现行标准中所列钢号。 GB《焊接气瓶用钢板》 中所列气瓶用钢的牌号都用“HP”打头， 例如HP245、HP365。“245”表示钢材屈 服点σs 下限值。气瓶用钢的化学成分 都有控制范围。SY《石油天然气输送 管道用直缝电阻焊钢管》中所列的钢 种等级都用“S”打头，例如S240、S480。 “240’表示该等级钢种的σt0.5下限 值， （规定总伸长应力即试样标距长 度上产生0.5%的总伸长所需的拉应力） 对于每个等级钢种化学成分都有控制 范围。“ GB/T《石油天然气输送 钢管交货技术条件》中所列的钢种等级 都用“L”打头，例如L175、L155。155” 表示该等级钢种的Rt0.5下限值，对于每 个等级钢种化学成分都有控制范围。 碳素钢（Ⅰ类）：焊接性能良好， 大多数情况下焊前不要求预热，焊后不 要求后热，部分钢号因为没有冲击要求， 因而也不需要控制线能量。 低合金钢（Ⅱ类）：这类钢号焊前 要求预热，焊后要求后热，而且有冲击试验要求，因而要求控制线能量上限。马氏体钢、铁素体不锈钢（Ⅲ类）： 这类钢焊接裂纹倾向较大，焊前不要求预 热，焊后要进行热处理，焊接工艺要求严 格，要求控制焊接线能量范围。 1Co5Mo与1Co9Mo1是代表这一类别钢 号， 1Co5Mo钢供货状态的金相组织与热 处理状态有关。即便退火供货时为珠光体， 在焊后其焊缝与热影响区将出现马氏体组 织，所以将它列入Ⅲ类。? ?奥氏体不锈钢、双相不锈钢（Ⅳ类）： 这类钢材用相应的焊条施焊时熔池不易 摊开，熔滴过渡不程氐阌胩几帧⒌秃辖 钢很不同，故另列一类。 ? 表3内所列钢号只是典型钢号示例，包含 了锅炉、压力容器、压力管道标准中所列 钢号。对于没有列入表3的钢号（例如新钢 号、国外钢号）可根据第四十四条规定由 焊工考委会将其列入相应类别中。 ? 对焊机操作工来讲，焊接操作技能考试 是考核焊工掌握焊机能力，焊接过程“自? 完成与钢号无关，焊机操作工用某一钢号 经焊接操作技能考试合格后，则焊接所有 钢号都可免除考试。? ? 表4 试件形式、位置及代号见图：表4 试件形式、位置及代号试件形式 试件位置 代号板材对接焊缝平焊 横焊 立焊1G 2G 3G仰焊4G管材 对接 焊缝 试件水平转动1G2G 5G 5GX垂直固定向上焊水平固定向下焊向上焊 45°固定 向下焊6G6GX管板角 接头试 件水平转动垂直固定平 焊 垂直固定仰 焊 水平固定 45°固定2FRG2FG 4FG 5FG 6FG? 第十四条焊接操作技能考试合格的焊工，当试件钢号或焊材变化时，属 下列情况之一的不需重新进行焊接操 作技能考试： ? （一）手工焊焊工采用某类别钢号 经焊接操作技能考试合格后，焊接该 类别其它钢号时； ? （二）手工焊焊工采用任一钢号， 经焊接操作技能考试合格后，焊接该? 类别钢号与类别代号较低钢号所组成 的异种钢号焊接接头时； ? （三）除Ⅳ类外，手工焊焊工采用 某类别任一钢号，经焊接操作技能考 试合格后，焊接较低类别钢号时； ? （四）焊机操作工采用某类别任一 钢号，经焊接操作技能考试合格后， 焊接其它类别钢号时； ? （五）变更焊丝钢号（或型号）、? 药芯焊丝类型、焊剂型号、保护气体 种类和钨极种类时；? 第十五条经焊接操作技能考试合格的焊工，属下列情况之一的，需重新 进行焊接操作技能考试： ? ㈠、改变焊接方法； ? ㈡、在同一焊接方法中，手工焊考试 合格，从事焊机操作工时； ? ㈢、在同一种焊接方法中，焊机操作? 考试合格，从事手工焊工作时； ? ㈣、表五中焊接要素（代号）01、02、 03、04、06和08之一改变时； ? ㈤、焊件焊接位置超出表11规定的适 用范围时。表5 焊接要素及代号焊接要素 手工焊钨极气体保护焊填 ? 充金属焊丝?要素代号 无 实芯 药芯 有 无 有 无 单道 多道 01 02 03 04 05 06 07 08 09机械化焊钨极气体保护焊 自动稳压系统自动跟踪系 统 每面坡口内 焊道焊接要素实际上是影响焊工焊接操作技能 的工艺因素和条件，增加表5焊接要素及代号是 “2002年考规”特点，从表5可见，分两种情况： 一是手工焊，只对钨极气体保护焊填充金属规 定了三种情况（无焊丝、实芯、药芯焊丝）； 二是机械化焊对钨极气体保护焊的自动稳压系 统和其他焊接方法的自动跟踪系统及单道焊、 多道焊重新考试规定。 “㈣表5中焊接要素（代号）01、02、03、04、 06和08之一改变时”这一句话中说明?表5中共有9个焊接要素，只有上述6个焊 接要素改变时，需要重新进行焊接操作技 能考试，要素改变的含义是： 01改变含义：手工钨极气体保护焊增加 或取消填充金属焊丝。 02改变含义：手工钨极气体保护焊从实 芯填充金属焊丝变为药芯填充金属焊丝， 或取消填充金属焊丝。 03改变含义：手工钨极气体保护焊从药 芯填充金属焊丝变为实芯填充金属焊丝， 或取消填充金属焊丝。??04改变含义：自动钨极气体保护焊取消自动稳压系统； ? 06改变含义：所有机械化焊接方法取消 自动跟踪系统。 ? 08改变含义：所有机械化焊接方法在每面坡口内从单道焊变为多道焊。 ? 焊缝金属中的焊层与焊道是两个概念， 其定义可看GB/T《焊接术语》， 在图A所示焊缝中有四个焊层6条焊道，在 图B所示焊缝中有两个焊层2个焊道。?? 表5中“08”和“09”是指“每面坡口内焊 道”。如图C所示双面坡口的焊缝内，正 面为单道，而背面为多道。?图B图A 图C? 第十六条? 焊接操作技能考试可以由一名焊工在 同一试件上采用一种焊接方法进行，也 可以由一名焊工在同一试件上采用不同 焊接方法进行组合考试；或由两名（或 以上）焊工在同一试件上采用相同或不 同焊接方法进行组合考试。由三名（含 三名）以上焊工 的组合考试试件，厚 度不得小于20mm。?例一、如16MnR，板厚12mm，平焊对 接、一焊工用实芯焊丝，钨极气体保 护焊打底2mm，焊条电弧焊用低氢型焊 条盖面10mm。考试合格后，他即具有 两个项目： ? GTAW－Ⅱ－1G-2-02 ? SMAW－Ⅱ－1G（K）－10－F3J ??例二、一管板角接头试件，管外径 为φ57，材质为20号钢，壁厚4mm； 板厚12mm，材质为16MnR，垂直固 定，一焊工用实芯焊丝钨极气体保护 焊打底2mm，再用低氢型焊条电弧焊 焊完，考试合格后，他即具有两个项 目： ? GTAW－Ⅰ/Ⅱ－2FG－2/57－02 ? SMAW－Ⅰ/Ⅱ－2FG（K）－10/57－F3J? 手工焊焊工进行焊接操作技能考试合格时， 焊条熔敷金属成分和组织应与试件母材类 同，不得用奥氏体不锈钢焊条或双相钢焊 条焊接Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类钢号。 ? 当使用GB/T983中的焊条进行耐蚀堆焊时， 手工焊焊工采用某类别任一钢号作基层经 操作技能考试合格后，在较低类别钢号上 堆焊时不需重新进行焊接操作技能考试。 ? 手工焊焊工采用Ⅳ类中任一钢号经焊接操 作技能考试合格后，当使用奥氏体不锈钢 焊条或双相钢焊条焊接Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类钢焊 件时不需重新进行焊接操作技能考试。? 第十七条考试试件? ? 试件形式 各种试件形式如图所示，包括：对 接焊缝试件、管板角接头试件、堆焊 试件。管板角接头形式见图4。对接焊 缝试件、管板角接头试件分带衬垫和 不带衬垫两种。 ? 双面焊、部分焊透的对接焊缝和部 分焊透的管板角接头均视为带衬垫。
????焊接操作技能考试试件分为：对接 焊缝试件（下分板材对接焊缝试件和 管材对接焊缝试件），管板角接头试 件，和堆焊试件。 ? 对接焊缝是锅炉、压力容器、压力 管道中最大量使用的焊缝形式，可将 角焊缝看作坡口角度为90°的对接焊 缝，从焊工熔敷焊缝金属过程而言， 角焊缝与对接焊缝是极其相似的，焊 工采用对接焊缝试件经焊接操作技能 考试合格后在一定条件下适用于焊接? 角焊缝，“2002考规”中不再设角焊 缝试件。? 第十八条? ㈠手工焊焊工采用对接焊缝试件，经 焊接操作技能考试合格后，适用于焊 件金属厚度范围见表7。t为每名焊工、 每种焊接方法在试件上的对接焊缝金 属厚度（余高不计），当某焊工用一 种焊接方法考试且试件截面全焊透时， t与试件母材T相等。表7手工焊对接焊缝适用于对接焊 缝焊件焊缝金属厚度范围mm焊缝形式 试件母材厚 适用于焊件焊缝金属厚度 度T 最小值 最大值＜12 不限 2t对接焊缝≥12不限不限（注）? 注：t不得小于12mm，且焊缝不得少于3层 ? 例①SMAW－Ⅱ－1G－8－F3J ? 焊条电弧焊，材质Ⅰ、Ⅱ类，水平 位置，焊缝金属厚度16mm ,低氢型焊 条施焊。（如果为T＞16则－－）? ②GTAW－ Ⅱ － 1G－3－02 ? 手工钨极气体保护焊，实芯焊丝， 材质Ⅰ、Ⅱ类，水平位置，焊缝金属 厚度≤6mm。 （如果为T＞6则－－）? ㈡、手工焊焊工采用管材对接焊缝试 件，经焊接操作技能考试合格后，适 用于管材对接焊缝焊件外径范围见表8 ；适用于焊缝金属厚度范围见表7。表8手工焊管材对接焊缝试件适用于对接焊缝 焊件外径范围mm 管材试件外径 适用于管材焊件外径范围 D 最小值 最大值＜2525≤D＜76 ≥76 ≥300（注）D25 76 76不限不限 不限 不限? 注：管材向下焊试件 ? 例：① SMAW－Ⅱ－1G－2/25－ F3J ? 焊条电弧焊，材质Ⅰ、Ⅱ类，水平 转动，焊缝金属厚度4mm ,管外径 ≥φ25mmn。（对φ24×4.5的管？） ? ②GTAW－Ⅱ－1G－2/25－02 ? 手工钨极气体保护焊，实芯焊丝， 材质Ⅰ、Ⅱ类，水平转动，焊缝金属 厚度4mm ,管外径≥φ25mmn。? ㈢、手工焊焊工采用管板角接头试件， 经焊接操作技能考试合格后，适用于 管板角接头焊件范围见表9，当某焊工 用一种焊接方法考试且试件截面全焊 透时，t与试件板材厚度S0相等。表9手工焊管板角接头试件适用于管板角 接头焊件范围mm管板角接头 试件管外径 管外径 D最小值 最大值适用焊件范围管壁厚度焊件焊缝金属厚度最小值 最大值＜2525≤D＜76D 25 76不限 不限 不限不限 不限 不限不限当S0＜12时 2t 当S0 ≥12时 （注） 不限≥76? 注：当S0≥12时，t应不小于12mm，且焊缝不得少于3层? 例①SMAW－Ⅰ/Ⅱ-2FG－8/57－F3J ? 焊条电弧焊，Ⅰ类和Ⅱ类材料相焊， 管φ57×4，管板角焊缝，焊缝金属厚 度t≤16mm，焊条为低氢型。 ? 如果Ⅱ－Ⅱ，或板厚18mm以上？ ? 例②GTAW－Ⅰ/Ⅱ-2FG-3/57-02 ? 手工钨极气体保护焊，实芯焊丝， Ⅰ类和Ⅱ类材料相焊，管板角焊缝， 焊缝金属厚度≤6mm。（如果Ⅱ－Ⅱ？）? ㈣、焊机操作工采用对接焊缝试件或 管板角接头试件考试时，母材厚度T 或S0自定，经焊接操作技能考试合格 后，适用于焊件焊缝金属厚度不限。 ? 例⑴SAW－1G（K）－07/08 ? 例⑵ SAW－1G（K）－07/09 ? 例⑶GTAW－5FG（K）－04/06/09 1. 例⑷ GTAW－5FG（K）－05/07/09? ㈤焊机操作工采用对接焊缝试件或管 板角接头试件考试时，管外径自定， 经焊接操作技能考试合格后，适用于 管材对接焊缝焊件或管板角接头焊件 管外径的最小值为试件外径，最大值 不限。 ? 例⑴GTAW－5FG（K）－04/06/09此时已看不出管径最小值，只能从焊工 考试档案中才可查出D值? ㈦手工焊焊工和焊机操作工采用不带 衬垫对接焊缝试件或管板角接头试件， 经焊接操作技能考试合格后，分别适 用于带衬垫对接焊缝试件或管板角接 头试件；反之不适用。 ? 例①按第十六条组合考试： ? 材质16MnR，板厚12mm，平焊试 件，用手工钨极氩弧焊打底，填充金 属为实芯焊丝，焊缝金属厚度2mm， 然后采用低氢型焊条手工焊填满坡口， 项目代号为：GTAW－Ⅱ－1G－2－02和 SMAW－Ⅱ－1G（K）－10－F3J 则焊条电弧焊只能用于双面焊、部分焊透 的对接焊缝。 例②管板角接头无衬垫水平固定试件，管 材壁厚2mm , φ25mm ,材质20号钢，板 材厚度12mm，材质16MnR，采用手工钨 极氩弧焊打底，填充金属为实芯焊丝， 焊缝金属厚度为2mm，然后采用低氢型 焊条手工焊填满坡口，项目代号为 ：? GTAW－Ⅰ/Ⅱ-2FG-2/25-02 ? SMAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG(K)-10/25-F3J ? 则焊条电弧焊只能用于双面焊、部分 焊透的对接焊缝。 ? ㈧手工焊焊工和焊机操作工采用对接 焊缝试件或管板角接头试件，经焊接 操作技能考试合格后，除规定需要重 新考试时，适用于焊件角焊缝，且母 材厚度和外径不限。 ? 上述“除规定需要重新考试”的规 定为：? ㈠手工焊焊工： ? ⑴第十五条规定： ? ①手工焊考试合格从事焊机操作工 ? ②表5中焊接要素01、02、03、04、 06和08改变时 ? ⑵焊条类别超出表2的规定： ? ⑶第十四条规定： ? ⑷第十九条规定：? ⑸第十八条㈡、㈢、㈤中关于管外径 的规定。 ? ㈡焊机操作工：第十五条规定内容： 焊机操作考试合格，从事手工焊工作 时。? ㈩耐蚀堆焊试件 ? 各种焊接方法的焊接操作技能考试 规定也适用于耐蚀堆焊。 ? 手工焊焊工和焊机操作工采用堆焊 试件考试合格后，适用于焊件的堆焊 层厚度不限，适用于焊件母材厚度范 围见表10。表10 堆焊试件适用母材厚度范围 mm堆焊试件母 材厚度T 适用于堆焊焊件母材厚度范 围 最小值 最大值T 25 不限 不限＜25 ≥25焊接不锈钢复合钢的复层之间焊 缝及过渡焊缝的焊工，应取得耐蚀 堆焊资格例：有一复合钢板，基层材质为16MnR， 板厚16mm，复合层为0Gr18Ni9，板 厚3mm ，平板对接，采用平焊位置、 低氢型和碱性焊条施焊，所需焊工项 目为： SMAW－Ⅱ－1G－12－F3J SMAW（N16）－Ⅱ－1G（K）－ F4J SMAW－Ⅳ－1G（K）－12－F4J值得注意是表7、表8、表9、表11中 试件厚度包括试件母材厚度和试件焊 缝金属厚度。对于焊接操作技能考试 来说是考核焊工堆敷焊缝金属时尽量 不出或少出焊接缺陷能力，而不是考 核在什么厚度试件坡口内施焊焊缝的 能力，因此考核焊工焊接操作技能应 按试件焊缝金属厚度考虑，而不是按 试件母材厚度考虑。焊工在试件上可 以不焊满坡口，为便于检验与结果评 定通常焊满坡口，“2002考规”只依 据试件焊缝金属厚度来确定适应于焊件焊缝 金属厚度范围。 参照ASME第Ⅸ卷规定出手工焊试件 合格后适应于焊件焊缝金属厚度范围 见表7、表9。从焊工焊接操作技能考 试目的出发，焊缝金属厚度越大，则 焊工施焊道数与层数越多，产生焊接 缺陷的几率也越大。因此，厚度大的 焊缝金属考试合格了，焊接厚度小的 焊缝金属焊件则可免除考试。（十一）手工焊焊工和焊机操作工，采 用对接焊缝试件或管板角接头试件， 经焊接操作技能考试合格后，适用于 焊件的焊接位置见表11。 表11 试件适用焊件焊接位置试件适用焊件范围对接焊缝位置形式 代号板材和外 外径≤600mm 行大于 的管材 600mm的管 材角焊 管板角 缝位 接头焊 置 件位置板材对 1G、2G 接焊缝 3G、4G 管材对 1G、2G、5G、 5XG、6G、 接焊缝 6XG 管板角 2FG、2FRG － 4FG、5FG、 接头 6FG－－ －?注：1.表中“立”表示向上立焊；向下立 焊表示为：立向下。 ? 2.板材对接焊缝试件考试合格后，适 用管材对接焊缝焊时，管外径应≥76mm。? 表11 试件适用焊件焊接位置 ? 表11规定实质是：对接焊缝试件适用 对接焊缝、焊件角焊缝；管板角接头试 件适用焊件角焊缝都只是指“焊缝位置” 适用。管板角接头试件适用管板角接头 焊件，只是指“焊缝位置”适用。 ? 执行表11时应注意下列各点： ? ⑴板材对接焊缝试件考试合格的焊工适 应于φ≤600mm管材对接焊缝焊件，但焊 件管材应D≥76mm，对于D＜76mm管材 焊件焊工资格应按表8进行考试。? ⑵管材对接焊缝试件考试合格的焊工 适应于焊件范围还要受到第十八条㈡ 和㈤对管材外径的规定限制。 ? ⑶管板角接头试件考试合格的焊工适 应于焊件范围还要受到第十八条㈢和 ㈤对管材外径的规定限制。 ? ⑷对接焊缝试件、管板角接头试件适 用于焊件角焊缝，适应的只是焊缝位 置，角焊缝焊件母材厚度和焊缝尺寸? 不限，管材外径受到第十八条㈡、㈢、 ㈤规定限制。板材对接焊缝试件适用 于板材或管材外径D≥76mm角焊缝焊 件。 ? ⑸管板角接头试件考试合格的焊工只 适应于管板角接头焊件和焊件角焊缝， 不适用于焊件对接焊缝。 ? 从表11中可以明确看出对接焊缝试 件不能适用于管板角接头焊件；管板 角接头试件不能适用于对接焊缝焊件。? 例如管子开坡口的管板角接头（图D）， 板子开坡口的管板角接头（图E）相比，虽 然接头形式与位置相同，但图D接头中的对 接焊缝为横焊缝；而图E接头中的对接焊缝 为管板角焊缝。图D焊工持证项目为管子 2G，而图E焊工持证项目为2FG。图D图E?图F与图G所示接头形式与位置相同， 但图F接头中的对接焊缝为仰、立、平 三种位置，而图F接头中的对接焊缝为 立、横两种位置。图F为5G，而图为 5FG。图F图G? 可见图D与图E，图F与图G接头形式与 位置相同，但焊缝位置差别很大。 ? 对于图D所示管子开坡口的管板角接头 实质上是管材对接焊缝试件加障碍物， 如图I所示，因此采用管材对接焊缝试 件考试合格的焊工便能够焊接相应位 置的管子开坡口的管板角接头焊件， 而不能焊接板子开坡口的管板角接头 焊件。?图D图I? 焊接操作技能考试规则汇总 ? 现将各种焊接方法需要重新进行焊接 操作技能考试规则汇总如下： ? 一、手工焊焊工 ? 手工焊焊工需要重新进行焊接操作技 能考试规则见表10。 ? 表10 手工焊焊工需要重新进行焊 接操作技能考试规则类别 接头 母材焊接操作工艺条件有衬垫试件合格焊接 没有衬垫试件焊条电弧焊钨极气体保护焊熔化极气体保护焊 药芯焊丝电弧焊○ ○ ○○ ○ ○○ ○ ○1、焊件母材超出钢号 类别的规定范围（表3）2、焊件管子外径超出试件所 规定适应范围（表8、表9）3、堆焊焊件母材厚度超 出规定范围（表10）○ ○○○○○ ○填充 材料1、增加或取消填充金属2、焊件焊缝金属厚度超 出试件所规定的适应范 围（表7、表8）3、焊条类别超出表2规 定的范围 4、填充金属从药芯焊丝 变为实芯焊丝或反之○○焊接 位置1、焊件焊接位置超出规 定范围（表11) 2、向下立焊变更为向上 立焊或反之○○○○○○? 二、焊机操作工需要进行焊接操作技 能考试规则如下： ? ①、改变焊接方法； ? ②钨极气体保护焊取消自动稳压系 统； ? ③取消自动跟踪； ? ④焊件焊接位置超出规定范围； ? ⑤有衬垫试件考试合格的焊工焊接没 有衬垫的焊件； ? ⑥从每面单道焊改为每面多道焊。? 第三十七条焊工考试项目代号，应按 每个焊工、每种焊接方法分别表示。 ? ㈠手工焊焊工考试项目表示方法为： ? ①－②－③－④－⑤－⑥－⑦，其 中： ? ①焊接方法代号，见表1，耐蚀堆焊 代号加：（N及试件母材厚度） ? ②试件钢号分类代号，见表3，有色 金属材料按相应标准规定的代号。 ? 异种钢用X/X表示。? ③试件形式代号，见表4，带衬垫代号 加：（K） ? ④试件焊缝金属厚度。 ? ⑤试件外径。 ? ⑥焊条类别代号，见表2。 ? ⑦焊接要素代号，见表5。 ? 考试项目中不出现某项时，则不填。 ? ㈡焊机操作工考试项目表示方法为： ? ①－②－③，其中：? ①焊接方法代号，见表1，耐蚀堆焊代 号加：（N及试件母材厚度）。 ? ②试件形式代号，见表4，带衬垫代号 加（K） ? ③焊接要素代号，见表5，存在两种以 上要素时，用“/” 分开。 ? ㈢项目代号举例如下： ? 教材P332
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