JB/T 6967-1993 电渣焊通用技术条件

中华人民共和国机械行业标准/T6967-93电渣焊通用技术条件1主题内容与适用范围夲标准规定了丝极电渣焊、熔嘴电渣焊对毛坯的要求,焊接装配、焊接材料及焊接参数选择和焊接过程控制的一般原则。本标准适用于含碳量≤0.5%的碳钢及低合金钢(铸钢件、锻件及轧板)的丝极和单个熔嘴电渣焊。本标准不适用于电渣堆焊。2引用标准GB1184形状和位置公差未注公差的规定3电渣焊工艺特点电渣焊工艺方法是依靠电流通过液态熔渣渣池时所产生的电阻热使填充金属和母材熔化而达到焊接的。但液态渣池的建立要先依靠电弧热来完成,故必需熟练掌握好由电弧过程到电渣过程的迅速转换4电渣焊常用接头形式电渣焊常用接头形式见表1。也可采用其他特定接头,可由企业按结构要求自行选定。表适用厚度mn焊缝名称基本型式焊缝形式丝极熔嘴备注单丝到单个三丝熔嘴对z2N:z小不等厚板对接,以16~450120薄板为准加对楼②N|c1-:m0120N不等厚板角接以薄直角接16~450120板为准中华人民共和国机械工业部19930727批准1994-07-01实施B/T696793续表1适用厚度mm焊缝名称基本型式焊缝形式丝极熔嘴备注单丝到单个丝熔嘴斜角接16~300带垫板角接16~150120T形接16~4501201)不等厚板T形接,以薄板为准2)对丝极电渣焊需机头能靠近焊缝使导电嘴能进入间带垫板T形接l6~400120注:1)直缝、环缝通用2)板状熔嘴、管状熔嘴通用。5丝极电渣焊通用技术条件5.1焊丝及焊剂的选择5.1.1焊丝的选择焊丝的选择主要根据被焊工件材质和设计要求(等强匹配和不等强匹配),对近似等强匹配的焊丝选用参考表2。不同强度母材焊接时焊丝可按低强度母材选用。表2母材型号丝备注Q235H08MnA H08A20、25.20gH1OMn2HO8MnAH:德国钢号16Mn 16MnR 25MnHO8MnMoA HlOMn2HIOMnSiSM50B日本钢号35、40、15HIOMn2 Ho8Mn 2si20Mn siHlOMn2HloMnSi15MnvHO8Mn2SiA19Mn6德国钢号JB/T6967-93续表2母材型号焊备注15MnVNHO8Mn 2MovSA204B美国钢号18MnMoNbHIOMn 2MoVAHIOMn2NiMoA13 MnNiMo54德囡钢号H12CrMo13CrMo44德国钢号OOCr13Ni5-6MoHOOCr17Ni6Mo5.1.2焊剂的选择焊剂的主要作用是熔化成渣池作为热源通常HJ431即可用于电渣焊。在有特殊要求时,由工艺选定5.2焊接参数的影响和选择5.2.1制定焊接参数的原则5.2.11电渣过程有良好的稳定性5.2.1.2不产生焊接缺陷,有良好的接头质量5.2.1.3改善焊接接头的综合性能5.2.1.4控制结构的焊接变形。5.2.1.5尽可能地提高生产率。从冶金及控制焊缝结晶考虑要控制焊缝成形系数:B/H………………………(1)式中:g焊缝成形系数,一般选取g=2~4;B-熔池宽度H-熔池深度。在实际应用中,也常用焊接速度来选定焊接规范般低碳钢:=0.7~1,2m/h;中碳钢及低合金钢:v=0.3~0.7m/h5.22主要焊接参数对成形系数和渣池稳定性的影响及推荐的焊接参数控制范围见表3。表3焊当焊接参数增加时接成送丝速度焊接焊丝渣池焊丝焊缝焊接电流形参摆动干伸参h200m/h<400A00A电压速度深度长度间隙HBy母材熔化↓y渣池稳定推荐规范400~500A400~50v40m/h40~60mm40~7mm28~36mm注:表中↑↑增加↑增加不显著↓↓减少↓减少不显著523焊丝直径及焊丝根数选择428jB/T6967-935.2.3.1焊丝直径一般为43mm5.2.32焊丝的根数选择取决于被焊工件的厚度及是否采用焊丝摆动(见表4)。表4被焊工件厚度焊丝根数焊丝不摆动焊丝横向摆动≤6060~100(15070~100(120)100~240(300)130~180(220)180~400(450)注:表中为推荐值括号内为设备能焊的最大厚度。5.24其他参数的选择5.2.4.1焊丝在冷却滑块旁停留时间,一般选取3~65.24.2焊丝与冷却滑块距离,一般选取8~12mm。5.2.4.3多丝焊摆动时两焊丝间的不重合距离一般选取20~30mm。5244冷却滑块出水温度,一般选取40~50℃。5.3直缝电渣焊5.3.1对毛坯的要求5.31.1毛坯应有材质报告单,化学成分、力学性能应符合标准或设计要求。53.1.2接头两端面及近缝区50mm范围内的锈蚀、油污等脏物应清除千净锻件两侧100mm内应加工并应符合GB1184中的B级。5.3.1.3铸件应进行清砂,铸钢件的冒口区不能做为焊接接头的端面,要保证接头端面化学成分均匀,如设计要求焊缝探伤,则毛坯端面以及端面两侧100mm内也应探伤,并不得有超标缺陷。5.3.2装配装配及其间隙如图1和表5。焊缝长度每增加1m,装配间隙应增加1.5~2mm。装配错边量不得超过2mm,使用移动式冷却滑块时,错边量控制在mm内。3图1直缝电渣焊装配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装配间隙34429JB/T6967-93引弧槽高度150mm,宽度同焊接端面.厚度>60mm。材质尽量和母材一致。引出板高度100mm,宽度同焊接端而,厚度>80mm。材质尽量和母材一致定位板的尺寸如图2,材质为Q235,厚度为30~50mm;定位板的间距为800~1000m,定位板可反复使用5.3.3焊接5.3.3.1焊前准备焊接材料用量按坡口尺寸计算,应准备充分,焊丝表面应除锈及消除油污。焊接设备应能正常运行,并考虑电渣焊过程不宜中断,要满足长时间运行的需要,保证连续供电。供水系统应畅通检查辅助工具及辅助材料,保证使用要求。160图2定位板5.3.3.2引弧造渣在引槽内填加一些铁屑或专用引弧剂用单丝引弧引弧电压应比正常焊接电压高2~4V用100120m/h速度送丝。电弧引燃后即填加焊剂造渣,逐步建立起正常渣池,在多丝焊时,引弧造渣后应尽快送入其余焊丝,并尽快转入正常焊接规范。也可用任何其他适宜的方法引弧造渣。5.3.3.3焊接必頒保持焊接规范稳定,保持渣池稳定。焊工要注意调整焊丝在接口间隙中的位置,测量渣池深度观察焊丝摆动情况。发生漏渣时,要及时用石棉泥等堵塞如漏渣严重,要降低送丝速度提高电压,以及时恢复电渣过程稳定。出现焊接过程中断要控制工件收缩并采用适当方法重新引弧造渣,恢复焊接过程随着渣池上升和焊缝形成,应适时割掉定位板。5.3.3.4引出板焊接收尾熔渣上升进入引出板时即应适当降低焊接电压及送丝速度停机前应断续通电送丝以填满熔池防止缩孔,焊接过程停止后不得放掉熔渣,凝固后乘热割掉引出板。5.4环缝电渣焊541对毛坯的要求5.4-1·1锻件和铸件毛坯应按热处理工艺要求进行处理,距焊接断面两侧10mm内应经探伤检查。5.4.1.2焊缝处毛坯内外径同心度应控制在1mm之内。接口两端内外径公差绝对值不大于2mm。5.4.1.3其他与直缝电渣焊的要求相同。54.2筒体装配环缝电渣焊构件有:压机工作缸、压机柱塞、卷筒、各种罐体或空心轴类等现统称筒体5.4.21筒体装配视工件情况可立装、也可躺装。5.422筒体装配用间隙垫控制装配间隙可三点式、也可四点式,平均间隙见表6。考虑环缝电渣焊的角变形最小间隙和最大间欧差一般控制在4mm。430JBfT6967-93表6mm筒体壁厚60~10010~150151~250251~A00平均间隙31345,4.2.3筒体连接可用定位板,也可用间隙垫。采用定位板其尺寸见图2,通常用4块连接;采用间隙垫其尺寸应为100mm×40mm,焊脚尺寸应大于15mm,般在筒体重量小于3时采用。对于刚性大裂纹倾向严重的工件应考虑预热组装。5.4.2.4装配之前应先装入引弧槽,通常为斗式,如图3。引弧槽上的挡铁在引弧遺渣过程中逐个装点直至建立正常渣池,引弧位置应选在最小间隙附近。5.4.2.5引弧高度通常在水平轴线上,为减少引出板的几何尺寸减少最后气割引出板的工作量,可适当提高引弧高度。5.4.3整个筒体在滚轮上的装配5.4.3.1滚轮宜采用可驱动式,如不可驱动则应另附驱动装置。5.4.3.2筒体在滚轮上调整如图4所示为了使筒体作用在滚轮上的水平分力和垂直分力相等,应尽量控制圆心角为90°重大筒体尤为重要筒体装上滚轮,试运行一周轴向窜动应<5mm挡铁15°-30°90~120B图3引弧槽图4筒体在滚轮上的装配5.4.4焊接5.4.4.1焊前准备环缝电渣焊焊前准备基本同直缝电渣焊另要附加检查旋转驱动系统,并要制备引出板和切割样板引出板的尺寸如图5,厚度为100mm切割样板的几何尺寸如图6,厚度为1mm。43lJB/T6967-93+108六10图5引出板图6切割样板6壁厚如提高引弧高度,引出板和切割样板另行制造。批量生产相同直径的筒体可用钢引出板。54.42引弧造渣引弧造渣基本上和直缝电渣焊相同,首先装好内(外)滑块,引弧从靠近内〔外)径开始电压应比焊接电压高2v随渣池的扩大,开始摆动焊丝并送入第二根焊丝,随筒体的旋转,渣池扩大,逐个装点引弧挡铁依此送入第三根焊丝,适时装好外滑块,最后完成造渣过程,见图7外滑块内滑块挡快图7造渣过程示意图5443正常焊接在正常焊接过程中,要保持焊接规范稳定,保持渣池稳定。在工件转动时,应适时割掉间隙垫(或定位板),当焊至1/4环缝时,开始切除引弧槽及附近未焊透部分;如图8,切割表面凹凸不平度应在mm范围内,并要将残渣及氧化皮清除干净。气割工作按样板进行气割结束立即装焊预制好的引出板如发生焊接过程中断,也应控制筒体收缩变形,并采用适当方式重新建立电渣过程5.4.4.4焊接收尾当切割线转至和水平轴线垂直时,即停止转动,此时靠焊机上升焊直缝注意逐个在引出板外侧加条状挡铁。这一阶段电压应提高1~2v,靠近内径焊丝尽量接近切割线控制在6~10mm,为防止裂纹,宜适当减小焊接电流’当焊出工件之后即可减小送丝速度和焊接电压,焊接结束后,待引出板冷至200~432JB/T6967-9330C时,即可割掉引出板。如图9。小挡铁,·制炬割去部分图8切除引弧槽图9焊接衔接及引出部分6嬸嘴电渣爆熔嘴电渣焊的熔化电极除焊丝外还包括固定在装配间隙中的熔嘴,它除了作为填充金属调整焊缝化学成分外,还起导电和导丝作用。熔嘴电渣焊的设备,一般只需完成焊丝送进即可。6.1单板熔嘴电渣焊(不包括大断面、变断面熔嘴电渣焊)6.1.1单板熔嘴电渣焊如图10图10单熔嘴电渣焊丞意图1—焊丝:2一熔嘴;3-熔嘴夹持架:4-收尾板;5-工件6一绝缘垫块;一引弧板8-冷却滑块6.1.2熔嘴制造61.21熔嘴是由板条和导丝管组焊而成,一般板条厚10mm,导丝管宜选用4omm×2.5mm的无缝钢管,其长度由被焊工件的尺寸决定,结构如图11。熔嘴板条的材质,应根据设计对焊接接头性能的要求而定。433JB/T6967—93a)双丝熔嘴b)单丝熔嘴图11熔嘴结构1一定位连系焊缝;2—板条;3-导丝管6.1.2.2熔嘴板和钢管应去除油污要求管与板之问对称间断焊,焊缝长50mm,焊后熔嘴要平直。6.1.3装配61.31装配用定位板尺寸,如图12,定位板间距800~1000mm16060460310厚度:30;材质:Q235a直缝定位板b角焊缝定位板图12定位板6.1.32装配间隙28~35mm,要预反变形。6.1.3.3熔嘴装于间隙中间(角接缝偏于厚板一侧)并把熔嘴固定在夹持杌构,注意防止熔嘴和工件短路6.1.34为便于观察焊接过程和测量渣池深度滑块高度应为200~30mm6.1.4焊接参数的选择6.1.4.1熔嘴电渣焊的规范参数主要有:送丝速度、渣池深度和焊接电压。送丝速度般控制在100m/h以下渣池深度:30~50mm焊接电压:40~48V,此为渣池附近的电压,要考虑在熔嘴上的电压降。6.14.2焊接速度主要与送丝速度有关其他参数为相对确定值,故选择焊接参数时,先选定焊接速度,再换算为送丝速度:(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;中碳钢v=0.35~0.6m/h;低合金钢v=0.3~0.7m/h434JB/T696793F娜熔敷金属总面积,mm2;F熔嘴截面积ΣF丝焊丝总截面积mm2。6.1.4.3熔嘴电渣焊常用参数见表7表7板条宽板厚S送丝速度焊接电压渣池深度图例/hmm6020407040~42E矿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)送丝速度送丝,进行引弧。引弧电压应高于正常焊接电压2~4V为便于引弧可填加专用引弧剂。引弧剂配方:焊剂粉末50%镁粉25%硝酸钾25%。5.1.5.2焊接时注意控制渣池深度和熔嘴在间隙中的位置,防止漏渣,随渣池上升和焊缝形成,应适时割掉定位板。6.1.5.3焊缝收尾时焊接电压应降低,注意填满熔池以防止产生裂纹,焊接工作结束后适时割掉引弧槽和引出板。62管状熔嘴电渣焊621管状熔嘴电渣焊如图]3。62.2管状熔嘴制造管状熔嘴由钢管外面涂以药皮面成6.221钢管为20号无缝钢管,可选中4mm×4mm,12mm×3mm,中0rmm×3mm。6.2.2.2药皮成分如表8。表8成分锰矿粉滑石粉钛白粉白云粉石英粉萤石粉%36218221I2根据不同需要,可在药皮内填加合金。435JB/T6967-93图13管极电渣焊示意图1—焊丝;2—送丝轮3-导电板4—涂料管极;5—工件6渣池:7-电源;8-金属池;9—焊缝6.2.2.3将上述粉料混合均匀加入适量水玻璃涂在钢管上,自然干燥然后在250℃下烘干2h即6.2.2.4管状熔嘴长度一般为2m,过长则应考虑加中间导电装置。623焊前准备及装配6.2.3.1坡口表面及近缝区需清理千净。6.232装配采用定位板连接原则上同单熔嘴电渣焊。装配间腺控制在20~30mm6.24焊接规范的选择焊接规范各厂有自己的经验和习惯,现推荐如表9、表10。表9板耳t坡口形状焊丝直径熔嘴外径根部间隙《焊接电流焊接电压「焊接速度mnmmmnA/h请块熔嘴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滑块20-28480-~55038~460.54~0.726熔嘴滑块25~28430~522138~460.72~1.022.4或3210或120025~30450~55038~460.57~0.9滑块注:1)均指丝极电流。436JB/T6967—93表10板厚t焊丝直径熔嘴外径」垫板根部间蠍坡口形状焊接电流焊接电压焊接速度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垫板滑块熔嘴10或1222420~50036~440.24或3210或12255025~28450~55040~460.6~0.8410或1225480~60040~460.06~0.84垫板熔嘴24或3210或12285025~28420-5038~42.72~0.96垫板块熔嘴i0024或3210或12325025~30450~55040~46.72~0.96垫扳注:1)指丝极电流值。7电渣焊焊后热处理7.1常规电渣焊由于其热循环的特点焊后使焊缝晶粒长大焊接接头的力学性能有所降低,并存在定内应力,故通常进行焊后热处理7.2电渣焊常用的三种热处理7.2.1退火处理437J/T696793℃500~700℃出炉时间t,h图14退火处理此时不发生相变,只能消除焊接应力机械性能无明显变化,可用于复杂工件的中间热处理和冲击性能要求不高的工件7.2.2高温退火处理温度℃Ac3+(30~50)℃出炉时间t,h图15高温退火处理此时魏氏体组织基本消除,晶粒细化冲击功提高但不如正火+回火完善在无法正火的条件下采用7.2.3正火十回火处理温度℃Ac3+(30-50)C500~700℃出炉时间t,h图16正火十回火处理此时不仅魏氏体组织消除,晶粒细化而且冲击功提髙7.3单熔嘴电渣焊和管状熔嘴电渣焊由于热输入量减少,可以考虑不进行热处理或只进行消除应力处理7.4随着技术的发展对电渣焊焊后热处理的认识正在发生变化是否热处理,也可由用户周厂家或设JB/T6967-93计同工艺部门协商处理8电渣爆工艺评定及质量控制8.1电渣焊通用技术条件是从生产实践中总结出来的,在重要产品施焊之前,应进行工艺评定。8.2电渣焊工件材质皆应有报告单,并要符合相关标准83电渣焊焊接材料应具有合格报告单,并严格领发制度。84必须严格工艺纪律,修改工艺必须由技术人员认可。8.5电渣焊过程应备有记录卡,以备查询。8.6电渣焊接头根据设计要求进行探伤检验合格后,检查人员签章转入下道工序8.7电渣焊的缺陷处理应备有专门工艺。8.8焊接操作人员应经培训,必须是持证合格焊工。9电渣焊安全技术9.1电渣焊工地应有除尘、通风等设施,并要求照明充分。9.2电渣焊焊工应着防护服。9.3注意有害气体中春,特别是使用含有氟化物的焊剂时,不宜长时间面对渣池9.4进入半封闭的筒体、梁体时间不许过长,外面应有人监护9.5防止烧伤、烫伤,漏渣时要戴帆布手套进行处理。9.6注意防止水分进人渣池,引起爆渣。9.7注意触电事故发生,接触电器应带干燥手套。9.8高空作业时防止摔落。9.9焊接时,应设专(兼)职安全员,负责安全事宜附加说明:本标准由全国焊接标准化技术委员会提出。本标准由机械工业部哈尔滨焊接研究所归口。本标准由太原重型机器厂负责起草。本标准起草人张承德、潍美翠、阎晓东。