二氧化碳气体保护焊H型钢板的焊接实践报告

毕业综合实践报告二氧化碳气体保护焊 H型钢板的焊接目 录摘要2弓I言3一、目的4二、适用 X围4三、H型钢梁柱制作根本工艺流程 4四、焊接材料的选择 4五、焊接工艺评定和焊工 5六、焊前准备 5七、焊接 7一、根本要求7二、H型钢梁柱的焊接8八、焊后热处理 10九、焊缝返修 10十、焊接检验11一、焊前检验11二、焊接过程中检验 11三、焊后检验 11十-一、C02旱接H型钢的工艺卡 15参考文献 21摘要摘要：CO气体保护焊是用喷枪喷出 CO2气体作为电弧的保护 介质，使熔化金属与空气隔绝，以保持焊接过程稳定。由于焊接 时没有焊剂产生的熔渣，故便于观察焊缝的成型过程，但操作时 须在室内避风处，在工地如此须搭设防风棚。气体保护焊电弧加热集中、焊接速度快、熔深大，故焊缝强度比手工焊的高，且塑性和抗腐性好，适合厚钢板或特厚钢板t100mm的焊接。本文主要讲了 CO2气体保护焊焊接H钢的主 要焊接工艺。CO 2气体保护焊采用的焊丝为高锰型，即Q235钢采用H08Mn2Si焊08锰2硅；16Mn钢和15MnV钢采用H08Mn2Si或H10Mn2焊 10锰2关键词：CO气体保护焊、Q235钢、焊接引言二氧化碳气体保护焊是50年代开展起来的一种新的焊接技术。 半个世纪来，它已开展成为一种重要的熔焊方法。 广泛应用于汽车工 业，工程机械制造业，造船业，机车制造业，电梯制造业，锅炉压力 容器制造业，各种金属结构和金属加工机械的生产。MIG气体保护焊焊接质量好，本钱低，操作简便，取代大局部手 工电弧焊和埋弧焊，已成定局。二氧化碳气体保护焊装在机器手或机 器人上很容易实现数控焊接，将成为二十一世纪初的主要焊接方法。 目前二氧化碳气体保护焊，使用的保护气体，分 CO和CO、H型钢的性能:H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高 效型材，因其断面与英文字母“ H 样而得名。由于H型钢的各个 部位均以直角排布，因此H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、 施 工简单、节约本钱和结构重量轻等优点，已被广泛应用二、H型钢的焊接优点：可以随工程任意加工、设计与组合，并可制造特殊规格，配合特 殊工程之实际需要H型钢规格系经过经济化的设计，其断面力矩、断面系数、耐压力、承荷重，远高于同单位重量之热压延型钢。三、H型钢梁柱制作根本工艺流程平板-切割下料-T型组立-H型组立-角缝焊接-翼缘板矫正-筋板配焊-外表抛丸处理-油漆-包装出厂四、焊接材料的选择一、焊条、焊丝、焊剂、电渣焊熔嘴等焊接材料与母材的 匹配应符合设计要求与国家行业标准建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002 的规定二、建筑钢结构用钢材与焊接填充材料的选用应符合设计 图的要求，并应具有钢材生产厂和焊接材料生产厂出具的质量证 明书或检验 报告；其化学成分、力学性能和其它质量要求必须符合国家现行 标准规定。当采用其它钢材和焊接材料替代设计选用的材料时， 必须经原设计单位同意。三、焊条应符合现行国家标准碳钢焊条 GB/T5117、低 合金钢焊条GB/T5118的规定；焊丝应符合现行国家标准熔化 钢用焊丝GB/T14957、气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 GB/T8110的规定；埋弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准埋 弧焊用碳钢焊丝和焊剂 GB/T5293低合金钢埋弧焊用焊剂 GB/T12470的规定；气体保护焊使用的二氧化碳气体应符合现行国 家标准焊接用二氧化碳HG/T2537的规定。四、焊条、焊剂、熔嘴应储存在枯燥、通风良好的地方， 由专人保管；焊条、焊剂、熔嘴等在使用前，应按其产品说明书 与焊接工艺卡的规定进展烘烤；低氢型焊条烘干温度为350至450C，保温时间为1至2h,烘干后应缓冷放置于110至120C的 保温筒中存放、待用；烘干后的低氢型焊条在大气中放置时间超 过4h应重新烘干；焊条重复烘干次数不宜超过 2次。五、焊接工艺评定和焊工一、焊工必须按建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002或国家质量监视检验检疫总局锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规如此的规定经考试合格并取得合格证书，持证焊 工在其考试合格项目与其认可 X围内施焊。二、对本企业首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊 后热处理等，应在钢结构构件制作和安装之前按建筑钢结构焊 接技术规程JGJ81-2002的规定进展焊接工艺评定，并根据评定 报告确定焊接工艺参数。六、焊前准备一、焊接坡口形式应根据图样要求或工艺条件选用标准坡口。二、坡口制备1、碳素钢和标准抗拉强度下限值540MPa 的强度型低合金钢，应采用冷加工方法。三、焊前坡口检查1、焊接坡口应保持平整，不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷，对接间隙尺寸、 坡口形状、坡口角度、钝边厚度要符合要求。2、将坡口外表与两侧以离坡口边缘的距离计焊条电弧焊各 10mm埋弧焊、气体保护焊各20mm电渣焊各40mri的水、铁锈、 油污、积渣和其它有害杂质清理干净。四、焊条、焊剂要按规定烘干、保温，焊丝需去除油锈，保护气体应保持枯燥五焊前预热：1、根据母材的化学成分、焊接性能、厚度、焊接接头的拘束 程度、焊接方法和焊接环境等综合考虑是否预热，必要时通过试 验确定。2、 1预热能减缓焊后的冷却速度，有利于焊缝金属中扩散氢的 逸出，防止产生氢致裂纹。同时也减少焊缝与热影响区的淬硬程度， 提高了焊接接头的抗裂性。2预热可降低焊接应力。均匀地局部预热或整体预热，可以 减少焊接区域被焊工件之间的温度差也称为温度梯度。这样， 方面降低了焊接应力，另一方面，降低了焊接应变速率，有利于防止 产生焊接裂纹。3预热可以降低焊接结构的拘束度，对降低角接接头的拘束 度尤为明显，随着预热温度的提高，裂纹发生率下降。预热温度和层间温度的选择不仅与钢材和焊条的化学成分有关， 还与焊接结构的刚性、焊接方法、环境温度等有关，应综合考虑这些 因素后确定。另外，预热温度在钢材板厚方向的均匀性和在焊缝区域 的均匀性，对降低焊接应力有着重要的影响。局部预热的宽度，应根 据被焊工件的拘束度情况而定，一般应为焊缝区周围各三倍壁厚， 不得少于150-200毫米。如果预热不均匀，不但不减少焊接应力，反 而会出现增大焊接应力的情况。六焊接设备与辅助设备应处于正常工作状态，安全可靠, 仪表应定期校验，并在有效期内。七、组对定位1、组对时，坡口间隙，错边量应符合规定；2、尽量防止强力组装，定位焊缝间距要符合规定。3、焊接接头拘束度大时，应采用抗裂性能好的焊条施焊。4、定位焊缝不得有裂纹，否如此应去除重焊。5、熔入永久焊缝内的定位焊缝两端应便于接弧，否如此应予 以修整。七、焊接一、根本要求1、焊前应按接头形式编制焊接工艺卡，焊工应按图样、工艺 文件、技术标准进展施焊。2、焊接环境出现如下任一情况时，须采取有效防护措施，否 如此禁止施焊。风速：气体保护焊时大于2m/s，其他焊接方法大于10m/s;相对湿度大于90%雨雪环境；焊件温度低于-20 C。3、焊接时应在引弧板或坡口内引弧，禁止在非焊接部位引弧。4、焊接时防止地线、电缆线，焊钳与焊件打弧。5、电弧擦伤处的弧坑须经修磨，使其均匀过渡到母材外表，修磨的深度应小于该部位钢材厚度的 5%且不大于2mm否如此应 予以补焊。6、双面焊须清理焊根，显露出正面打底的焊缝金属。对于自 动焊，假如经试验确认能保证焊透，可不作清根处理。7、焊接时接弧处应保证焊透与熔合。&每条焊缝应尽可能一次焊完。当中断焊接时，对冷裂纹敏 感的焊件应与时采取后热、缓冷措施。9、采用锤击消除剩余应力时，第一层焊缝和盖面层焊缝不宜锤击。10、焊接时引弧板、引出板、产品焊接试板不应用锤击拆除。二、H型钢梁柱的焊接1、H型钢焊接生产工艺流程翼板与腹板的拼接t T型组立t H型组立t角缝焊接t矫正t 筋板配焊2、翼板与腹板的拼接母材钢号：Q345B Q235焊接方法：手工电弧焊或CO半自动焊焊接材料：H10Mn2/CO2 J507HO8A/CO2 、J427接头形式：对接接头见如下图工艺参数：详见H型钢梁柱的焊接工艺卡技术要求：、装配时，先将单块的板条铺在平台上，调整对接缝的间隙后即可进展定位焊。、拼接缝较短时采用手工电弧焊，长于 1m时采用CO2 半自动焊。、拼接时，焊缝的横向收缩使钢板长度缩短，应预先 留出收缩量。3、纵向连接角焊缝的焊接母材钢号：Q345B Q235焊接方法：埋弧自动焊焊接材料：H10 Mn 2/HJ431H08A/HJ431接头形式：角焊缝见右图工艺参数：详见H型钢梁柱的焊接工艺卡技术要求：、为保证焊接质量，控制焊接变形，应按右图所示焊从1到4的焊接顺序进展焊接。、焊接时使焊缝处于船形位置，将构件翻转 进展施焊。4、筋板、端板等零件的装配母材钢号：Q345B焊接方法：手工电弧焊或CO2气体保护焊焊接材料：H10 Mn 2/HJ431 J507H08A/HJ431、J427接头形式：角焊缝见右图工艺参数：详见H型钢梁柱的焊接工艺卡技术要求：、手工装配筋板画线定位，用直角尺检查垂直度。、筋板较多时，应从中间筋板向两端同时对称焊接。5、盖板与腹板的拼接参见H型钢梁柱的焊接。八、焊后热处理一、根据母材的化学成分，焊接性能、厚度、焊接接头的 拘束程度、使用条件和有关标准综合确定是否需要进展焊后热处 理。二、设计文件对焊后消除应力有要求时，根据构件的尺寸， 厂内预制宜采用电加热器局部退火对焊件消除应力，仅为稳定结 构尺寸时可采用振动法消除应力；工地安装焊缝宜采用锤击消除 应力。三、焊后热处理应符合现行国家标准碳钢、低合金钢焊 接构件焊后热处理方法GB/T-6046的规定。当采用电加热器 对焊接构件进展局部消除应力热处理时，尚应符合如下要求：1、使用配有温度自动控制仪的加热设备，其加热、测温、控 制性能应符合作用要求；2、 构件焊缝每侧面加热板的宽度至少为钢板厚度的3倍，且 应不小于200mm3、加热板以外构件两侧尚宜用保温材料适当覆盖。4、焊接剩余应力是由于焊接引起焊件不均匀的温度分布，焊 缝金属的热胀冷缩等原因造成的，所以伴随焊接施工必然会产生 剩余应力。消除剩余应力的最通用的方法是高温回火，即将焊件放在热 处理炉内加热到一定温度和保温一定时间，利用材料在高温下屈 服极限的降低，使内应力高的地方产生塑性流动，弹性变形逐渐 减少，塑性变形逐渐增加而使应力降低。焊后热处理对金属抗拉强度、蠕变极限的影响与热处理的温 度和保温时间有关。焊后热处理对焊缝金属冲击韧性的影响随钢 种不同而不同。5、热处理方法的选择焊后热处理一般选用单一高温回火或正火加高温回火 处理。对于气焊焊口采用正火加高温回火热处理。这是因为气 焊的焊缝与热影响区的晶粒粗大，需要细化晶粒，故采用正火 处理。然而单一的正火不能消除剩余应力，故需再加高温回火 以消除应力。单一的中温回火只适用于工地拼装的大型普通低 碳钢容器的组装焊接，其目的是为了达到局部消除剩余应力和 去氢。绝大多数场合是选用单一的高温回火。热处理的加热和 冷却不宜过快，力求内外壁均匀 。九、焊缝返修一、对需要焊接返修的缺陷要分析产生原因，提出改良措 施，按评定合格的焊接工艺，编制焊接返修工艺。二、焊缝同一部位返修次数不宜超过二次。三、返修前需将缺陷去除干净，必要时可采用外表探伤检 验确认。四、待补焊部位应开宽度均匀，外表平整、便于施焊，且 凹槽两端有一定坡度。五、如需预热，预热温度应较原焊缝当提高。六、返修焊缝性能和质量要求应与原焊缝一样。十、焊接检验一、焊前检验：1、母材、焊接材料；2、焊接设备、仪表、工艺装备；3、焊接坡口、接头装配与清理；4、焊工资格；5、焊接工艺文件；二、施焊过程中检验:1、焊接规X参数；2、执行焊接工艺情况；3、执行技术标准情况；4、执行图样规定情况。三、焊后检验1、实际施焊记录；2、焊缝外观与尺寸；3、后热、焊后热处理；4、产品焊接试板；5、金相检验和断口检验;6、无损检测。、下料H型钢柱下料尺寸允许偏差单位：mm项目允许图示偏差腹+2板宽度板宽长度30mm的余或按相关技术标准要求执行-WWW-SWB -9。因耳番IM写00宙跡铳H昙餉i翊 4s。和最单陥出刼澎削轴型33申斡佔宙闻前跡御助询田出0玄 篱询倾少出0 J 圍姒询泯曾3山0召遨渤曇闪山94圍囿圭霹水昌供來壷孤w Wlt郦鮒家他孤理郦葩缈脣暉器荀胡SW俸壷P匕叫劉副出阪缈薰？第回斶粵时叫？回R葩 丫殊痕議山山00八/土圍腳3009 4/土弟醫胸副細隠牡至留粵缈戟乙丄応如钿编:X Wf iBW 5星牡韓融視丑it丄習率询曇沁宙罚圍迴讪宙酹悴陽卅寅曜曲乙君麹曇窗蒯屮眺乙华翎一圍粵麹曇曲直目書羽勒W学臬9琴壷甜繰丄4 ttWWWMWWB J來壷*洛H型钢组装尺寸允许偏差项目允许偏差图标h截面咼度+2+3e截面宽度垂直度b/200且技术要求1. 组装前先矫正板平度，变形超标的进展火焰或机械矫正，确保组装后偏差达 到允许X围内。2. 尽量使用组立机进展组装，根据实际生产情况也可在专用台架上组装。3. 上 下翼板拼接缝与腹板拼接缝应相互错开200m以上4. 定位焊采用对称连续点焊,点焊长度为5080m，点焊单面间隔长度为400-600m。定位焊焊缝两边错开，距焊缝端部30m以上，定位焊焊缝厚度不宜 超过设计厚度的2/3。定位焊焊材要与木材相匹配，定位焊不得存在裂纹、 夹渣、气孔焊瘤等缺陷。定位工装严禁采用捶击或疲劳破坏的方式拆除，采 用气割割除，切割时留23mr余量，然后铲掉余量磨平。三、H型钢焊接图一图二图三技术要求1、焊前应认真清理焊缝两侧50mnflX内的区域，不得有水、锈、氧化皮、油污、油漆或其它杂物。板厚大于36mr的Q34母材与板厚大于50mr的Q23母材焊接 时，焊前要预热：预热的加热区域应在焊接坡口两侧，宽度应各为焊件施焊处厚 度的1.5倍以上，且不小于100mm预热温度为150C左右 预热温度应在焊件 的反面测量，测温点应离电弧经过前的焊接点各方向不小于75m处;当用火焰 加热器预热时正面测温应在加热停止后进展。2、主焊缝焊接前设引弧板和弓出板，其材质与母材一样，宽度大于80mm长度宜板厚的2倍且不小于10Q厚度应不小于10mm3、腹板不开坡口的H型钢采用埋弧焊焊接，如果组装时腹板与翼板的间隙过大，可用CO2气保焊进展打底，以免烧穿。角焊缝焊脚尺寸为0.7t左右t为腹板厚度，严禁焊脚尺寸超标。4、根据实际情况，熔透焊采用CO2气保焊打底、填充，埋弧焊盖面。CO2气保焊填充至离腹板外表12mn左右，严禁超出腹板夕b表，反面碳棒气刨清根并打磨见金属光泽，然后采用CO气体保护焊填充至腹板外表12mr左右，严禁超出腹板外表。焊脚尺寸为t/4（t为腹板厚度）,允许偏差04mm严禁焊脚尺寸超标。5、要求承载疲劳动荷载的熔透焊缝如吊车梁上翼板与腹板的焊缝，焊脚尺寸为t/2（t为腹板厚度）,允许偏差04mm但最大不得超过10mm严禁焊脚尺寸 超标。6、打底、填充焊采用四名焊工双面从中间向两端对称焊，可有效控制弯曲、扭 曲变形 如上图一或图二两种形式所示。如果操作人员空间有限可采用一名焊工 按图三顺序焊接。7、假如打底后检查发现H型钢两侧开口角度不等，埋弧焊施焊时先 焊开口较大侧，后焊开口较小侧，可减小角变形。四、H型钢矫正1、H型钢在矫正前，先检查四个角的角度是否都有变形与变形的大小并作好标记。调整控制腹板的四个压紧轮间距，以大于腹板厚度2 3mm为宜，但必须在矫正机的中心位置，抬高左右两边的压轮，H型钢进入矫正机，调整压轮与 H型钢的间距，第一次以吃力为宜，记下 压紧数据，出来后检查翼板的平面度与与腹板的垂直度， 根据变形情 况需屡次调整左右两边的下降数据直至合格。2、 如果两边的变形角度较大，根据实际情况往往可能只压一边的 压轮即可。整根H型钢由于各种因素焊接、组立等它的翼板与角 度变形是无规律的，必须通过屡次调整单边压轮达到矫正要求。3、 矫正机不便矫正的情况下，可用火焰进展矫正，可适当辅助外 力进展，每矫正一次，用角尺测量一次。加热最高温度不得超过900C。五、钻孔、端面定尺寸、划线装配附件与焊接1、根据我厂实际情况，H型梁、柱二次装配前先端面铣或锯切下 料一段作基准，柱一般为上端。2、H型梁、柱上的钻孔由机动台钻或磁力钻钻孔，钻孔前必须先划线定基准，基准以端铣面端柱一般为上端划线确定。3、以端铣面为基准，在H型梁柱上划出牛腿与连接板的装配线， 划线时加放焊接收缩余量。4、装配前，牛腿应预先组装、焊接、矫正、钻孔。牛腿、节点板与加筋的坡口形式按图纸与焊接工艺要求进展。5、 如果安装牛腿之后外形尺寸超出抛丸机规格2700X2000mm,在 安装牛腿之前，H型梁柱和牛腿进展抛丸处理，且在抛丸后 4小 时之内涂一遍底漆。6、装配牛腿和连接板时，保证熔透焊时的焊接收缩量，焊完后连接 孔与已铣端面和柱中心线的距离偏差不得超过 2mm焊接时在一个面 上局部施焊时间不宜过长，多人操作最好采用两侧对称施焊， 单人操 作沿全长方向分散穿插焊。7、在牛腿、连接板焊接完成后，进展构件取长，假如是中间柱按图 纸要求开好坡口。&装配梁柱底板端板：组装时端板或底板要与箱体贴合，接触面不应小于70%用0.3mm的塞尺通不过，边缘最大间隙不大于0.8mm9、除锈后焊接栓钉，根据图纸的排列尺寸划出栓钉的位置，按焊接工艺要求用栓钉枪焊接。2004.参考文献1、雷世明著焊接方法与设备M.:机械工业,2、雷世明著焊接方法与设备M.:机械工业，1998.3、姜焕中著电弧焊与电渣焊M.:机械工业，1988.2005.4、陈裕川著现代焊接生产使用手册M.:机械工业， 引用文件：建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002钢结构工程施工与验收规 XGB50205-2001质量手册QB/YA009-2002