焊工需要掌握的焊接工艺，焊接作业时的温度要求，你了解吗？

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焊工需要掌握的焊接工艺，焊接作业时的温度要求，你了解吗？

焊工需要学习些什么知识？

焊接的技术要求一般都有哪些

焊接的技术要求

一、焊工需要掌握的焊接工艺，焊接作业时的温度要求，你了解吗？

09MnNiDR为铁素体+少量珠光低温钢，可用于制备-45 ~-70℃的低温压力容器。锰和镍是主要的合金元素。Mn可以通过固溶强化提高钢的强度，而Ni可以提高铁素体的低温韧性，明显降低冷脆转变温度。目前，09MnNiDR钢主要用于石油和化工设备的低温容器制造。

在标准GB 3531―2014《低温压力容器用钢板》中，09MnNiDR在-70℃时的低温冲击值提高到60 J，硫含量降低到≤0.008%，与GB 3531―2008《低温压力容器用低合金钢板》相比有较大提高。尤其是冲击值的要求增加了焊接和热成型的难度，以往的研究成果可能无法满足新标准的要求。因此，本文对焊接材料的选择、焊接规范的控制、焊后热处理温度和热成型温度的选择进行了研究。

1焊接工艺研究

1.1母材料要求

09MnNiDR低温钢母材的合金成分和力学性能见表1和表2。原材料供应状态正常化，正常化温度为910℃。

1.2焊接材料选择

1.2.1测试条件

根据母材的特性，选择了三种焊条电弧焊材料，即焊条M1、焊条M2和焊条M3。自动焊接材料有两种，即W1和W2。以上焊接材料，图1所示坡口用于堆焊全焊缝金属，焊接参数见表3。

在厚度为50 mm的试验板上堆焊后，焊后热处理在620℃下进行3小时，如图2所示。

1.2.2测试结果

焊接材料熔敷金属合金的化学成分见表4。堆焊焊缝金属拉伸、弯曲、冲击等力学性能试验结果见表5(按NB/T47014-2011《压力设备焊接工艺评定》，下同)。

从表4和表5可以看出，三种包覆电极都能满足标准要求的抗拉强度和屈服强度值，弯曲也合格。焊条药皮M2的抗拉强度最高，这与其化学元素硅和锰含量高有关，这两种元素都是强化元素。焊条M3的减震能不符合60 J标准，焊条M1和M2均符合要求，数据非常接近。因此，M1和M2焊条可作为09MnNiDR低温钢焊条电弧焊的焊接材料。

从表5的数据来看，自动焊接材料W1、W2的抗拉强度均满足GB 3531―2014《低温压力容器用钢板》的要求，弯曲合格，冲击能W1、W2满足要求，余量较大。因此，W1和W2埋弧焊材料能够满足标准要求，可用于焊接09MnNiDR低温钢。

根据以上试验，在后续试验中，焊条选用M1，埋弧焊材料选用W2。

1.3焊接工艺试验

1.3.1测试条件

试验在不同的焊接热输入和热处理规范下进行。具体考试条件见表6。斜率如图3所示。[LM]

1.3.2测试结果

样品的性能数据见表7。

从表7可以看出，焊接接头退火后，焊接接头中热影响区和焊缝的力学性能可以满足GB 3513―2014《低温压力容器用钢板》的要求。

1.3.3分析

【HJ * 4/7】三种覆盖电极沉积金属化的化学分数大致相似，但M2覆盖电极的Si含量较高，是M1覆盖电极的两倍，是M3覆盖电极的近4倍，Mn含量也比其他两种高1/3左右。通过对比可以看出，其强度明显高于其他两种焊接材料，因为Si和Mn两种元素都是强化元素。两种埋弧焊材料熔敷金属的化学成分非常接近，均满足低温钢埋弧焊丝的镍含量为3.50%左右的要求。

从B1与B2、C1与C2、D1与D2的对比可以看出，在其他条件相同的情况下，590℃和620℃热处理的焊缝和热影响区的冲击吸收能均可满足标准要求，且590℃热处理的焊缝冲击吸收能相对高于620℃热处理的焊缝，与相关数据的研究结果吻合较好[1]。通过B1与C1、B2和C2的对比，可以得出焊接热输入的增加对热影响区和焊条电弧焊焊缝的冲击吸收能有明显的影响，热输入的增加降低了冲击吸收能。在一定范围内，对埋弧焊焊缝影响不大，冲击能量不降低，但仍能保持较高的冲击吸收能量。对比C1与D1、C2与D2，可以得出热影响区的冲击吸收能随着层间温度的升高而降低的规律，焊条药皮弧焊缝的冲击吸收能也随之降低，对埋弧焊没有明显影响。

2热成型工艺研究

在制造过程中，母材必须经过高温轧制，材料的冷脆转变温度与铁素体晶粒直径呈线性关系，因此热成形后母材的晶粒度等级不应降低。因此，母材高温卷取加热温度的选择是在保证合金元素充分溶于固溶体的前提下，控制加热温度高于正火温度。如果高温卷取得加热温度过高，容易造成晶粒粗大，后续正火成圆过程中细化晶粒和恢复性能的效果会稍差。由于正火成圆的变形相对较小，其温度正好控制在原材料的正火温度范围内，这样既可以正火成圆，又可以正火母材。根据GB 150――2011《压力容器》，最终产品还需要进行焊后热处理，因此基材的热处理状态为正火+倒圆、正火+焊后热处理。为了便于热压，一般希望热压温度更高，但更高的热压温度是否会影响性能，需要在实验中研究。

2.1原材料热成型工艺研究

2.1.1测试条件

对于热卷筒接头和封头的压制，由于热成型和后续的热成圆或正火，需要进行两次Ac3以上的热处理，然后进行整体焊后热处理。因此，具体考试条件如表8所示。

2.1.2测试结果

不同正火热处理后原材料的力学性能如表9所示。

由表9数据可知，2#热处理方案热处理后综合力学性能最佳。3#和4#冲击吸收能力各有一个低于标准要求的值，这与正火线圈温度高有关。

2.2接头热成型技术研究

2.2.1测试条件

对于热卷筒接头，由于热卷是在纵缝焊接之前进行的，焊缝只经过一次正火和一次焊后热处理。对于封头，由于焊缝是热压+正火+焊后热处理，所以需要两次正火+一次焊后热处理。结合2.1中的结果，为了保证原材料的性能，选择经过两次正火的焊缝为910 ℃+910 ℃+590℃进行验证试验。具体测试条件见表10。

2.2.2测试结果

不同热处理规范下焊接接头的力学性能见表11。

从表11中的数据可以看出，单次正火加焊后热处理后，焊条电弧焊接头的力学性能更加优异，但两次正火后，虽然焊缝冲击值明显降低，但仍能满足要求。

2.3分析

正火温度通常在奥氏体化温度以上，不同的正火温度对试样的显微组织有很大的影响。奥氏体化的保温温度和保温时间对晶粒尺寸有重要影响。在相同的奥氏体化保温时间下，奥氏体化温度越高，原子扩散越快，晶界迁移越快，晶粒生长越快。奥氏体晶粒越粗，最终冷却后的组织越粗糙[2]。根据公式σs=σKd-1/2 [3]，可以知道金属材料晶粒的粗化会导致金属材料强度的降低。因此，焊缝正火后晶粒明显长大，导致强度不同程度下降。

结论3

(1)焊接热输入和层间温度对减震能力有影响。随着热输入和层间温度的增加，热影响区和焊条电弧焊焊缝的吸震能降低。焊条药皮电弧焊热输入应在15 kJ/cm以内，埋弧焊热输入应在15 kJ/cm以内，层间温度不应超过160℃，满足要求。

(2)焊后热处理温度对接头的减震能有一定影响，590℃热处理的接头减震性能优于620℃。

(3) 对于热成型产品，热成型温度应为910 ~ 960℃，正火温度应为910℃，最终退火温度应为590 ~ 620℃，最佳规格为910 ℃+910 ℃+590℃。

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一、焊工需要学习些什么知识？

第一点、掌握一定的焊接理论知识

焊接理论来源于实践操作，总结的理论又指导操作，只有技能操作和理论紧密结合，干好“电焊工”。

焊接的理论知识非常丰富而广泛，很多电焊工在起初的工作中，对焊接知识了解太少，大部分焊工只是从一些老师傅传艺过程中了解的皮毛而已，只掌握了比较单一的操作技术，遇到焊接难题时不知如何解决。

如采用碳钢焊条焊手法焊接不锈钢材料时，就会造成焊缝成形非常不良，这是由于不锈钢材料比较碳钢材料导热性较差，电弧形成的熔池不容易凝固造成的。

随着科技的发展以及材料、工艺、方法的发展，非常需要焊工学习和掌握更多的理论知识。

第二点、学习掌握焊接材料的知识

焊接过程中会接触到很多金属材料，每一种材料都有它的特性，如金属材料的力学性能有强度、塑性、硬度、韧性等；金属物理性能有密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性和磁性等。这些都和焊接过程息息相关。

如奥氏体不锈钢在焊接时，由于其物理特性是热膨胀系数大、变形大；导热性差，焊缝外观成形较难控制。

所以不锈钢焊接时就要采用采用小线能量，小电流短弧快速焊，加快冷却速度，使其在敏化温度区停留时间短，严格控制层间温度，防止晶间腐蚀，降低焊接应力和变形。

避免焊接缺陷也可以从宏观到微观结合理论知识进行分析，如施工现场的焊接气孔从理论上分为氢气孔、氮气孔、CO气孔三种，通过三种气孔的宏观特点，对现场焊缝气孔进行鉴别、定性，结合定性的气孔的理论产生原因对现场和焊接条件进行分析，找到产生原因和克服措施，从而避免气孔的产生。

如此种种，很多现场焊接现象都可以通过理论知识的研究分析得到答案。同时，现在焊接材料的发展层出不穷，需要电焊工认真学习，才能成为一名“高级电焊工”。

3、学习掌握焊接“法规”

焊接“法规”就是焊接标准规范、焊工考核细则等，也就是执行焊接工艺的依据，就像人在社会上要遵守法律、法规一样，每一种材料的焊接工艺方法，都是经过几代人反复研究、实验、探索出来的，经过反复验证，只有遵循这个工艺焊接出来的产品，才能满足使用要求。

焊接工艺标准是焊接过程中的一整套技术规定。包括焊接方法、焊前准备、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、工艺参数以及焊后热处理等。不同的焊接方法有不同的焊接工艺。

焊接工艺根据被焊工件的材质、牌号、化学成分、焊件结构类型、焊接性能要求来确定。电焊工工作之余，也要加强相关焊接规范标准的学习掌握。

同时，国际、国家、行业、地方都出台了很多相关的焊接规范标准，作为一名电焊工，都应该经常查阅、查询。

4、焊接环境因素

就是环境因素、环保、劳保意识以及环境对焊接过程中的影响。如要注意下雨天、潮湿天气对焊接工艺、焊接缺陷的影响。

还有焊接环境的污染、安全对人的影响。三是烟尘、飞溅等对人的伤害，不良习惯对人身体的影响。

5、锻炼过硬的操作技能

很多焊工在工作中只知道快速的完成工作，不去寻求良好的操作技巧，以致工作后感觉较累，同时在技术上提升较慢。怎样才能有过硬的技能操作水平呢？

首先，除了掌握一定的焊接理论知识外，还要了解金属材料、焊接熔池特性等有关知识，焊接中注意观察熔池形状，及时选择正确的焊接运条方法及焊接角度，才能完成一条良好的焊缝。

当然好的电焊工还要充分了解发挥身体各个部位的作用，焊接中巧妙的选择合适的焊接姿势，运用好身体各部位的作用。

如用手腕控制焊条摆动来保证焊缝宽度，用胳膊肘控制焊条送进速度等。把身体各个部位协调好，焊接姿势舒服了，体力消耗自然就少了。

6、要充分了解身体各部位在焊接操作中的作用

焊接操作过程中，焊工的眼睛、胳膊肘、腰、手腕等部位都有相应的作用，在焊接中要合理应用。

如眼睛在焊接操作过程中主要起观察的作用，远、近都不容易观察熔池的变化，易造成视觉误差，从而引起熔池混乱，焊接出的焊缝不美观、并且容易出现缺陷。

同样，胳膊肘在焊接操作中起送进的作用，不能用身体或者腰部代替送进动作。手腕起到焊条摆动的作用，焊缝的宽窄度、摆频、花纹，是用手腕来完成的，焊条的摆动不能采用胳膊肘摆动。

所以焊工应充分了解身体各部位作用，在施工现场常常会看到有些焊工用身体送进焊条，焊工本人的整个身体都要贴上去，不仅不美观，容易烫伤，还会对人的腰椎、颈椎造成伤害。

好多焊工由于没有养成良好的焊接站位和焊姿，年纪轻轻就患上腰椎、颈椎疾病。

7、焊工的站位、焊姿

俗话说“站有站相、坐有坐相”，当然焊工在操作时，也要有正确的站位、焊姿。正确的站位和焊姿，不仅帮助焊工事半功倍的完成焊接任务，同时，能够有效的避免焊工烫伤，保护身体各关节、腰椎、颈椎不受伤害。

正确的站位，一般要求焊工根据焊缝的空间位置，选择合理的位置。站位时，要考虑身体各部位的作用有效发挥，如眼镜和焊缝的距离，会不会影响到手腕的摆动等。

焊接姿势也非常重要，正确的焊姿，就是焊工在焊接时，各个部位充分发挥作用，体力消耗小，不容易烫伤，视觉良好，操作起来焊工应该是较为轻松。

这就要求焊工在现场施工焊接时，从主观因素、客观因素摒弃“凑合”的心理，主观上认真对待、仔细分析、反复尝试，日积月累，正确的焊接姿势的经验就越来越丰富，客观上还要主动排除可能造成焊姿不正确的因素。

二、焊接的技术要求一般都有哪些

技术要求：

1、焊接时焊缝要求平滑，不得有气孔夹渣等焊接缺陷，发现缺陷及时修补。焊缝高度一般与钢板接近，采用断续焊时，焊缝长度及间隔应均匀一致。

2、制作件要求密封连续焊接时，要求焊缝处不得出现气孔沙眼现象。

3、焊接时要求焊缝高度不能小于母材（焊件）的厚度。不同厚度的母材（焊件）焊接时，焊缝高度不能小于最薄母材（焊件）厚度。

焊接通过下列三种途径达成接合的目的：

1、熔焊——加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池，熔池冷却凝固后便接合，必要时可加入熔填物辅助，它是适合各种金属和合金的焊接加工，不需压力。

2、压焊——焊接过程必须对焊件施加压力，属于各种金属材料和部分金属材料的加工。

3、钎焊——采用比母材熔点低的金属材料做钎料，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材互相扩散实现链接焊件。适合于各种材料的焊接加工，也适合于不同金属或异类材料的焊接加工。

扩展资料：

焊接原理：

1 预热

预热能降低焊后冷却速度，有利于降低中碳钢热影响区的最高硬度，防止产生冷裂纹，这是焊接中碳钢的主要工艺措施。预热还能改善接头塑性，减小焊后残余应力。

通常，35和45钢的预热温度为150～250℃。含碳量再高或者因厚度和刚度很大，裂纹倾向大时，可将预热温度提高至250～400℃。

若焊件太大，整体预热有困难时，可进行局部预热，局部预热的加热范围为焊口两侧各150～200mm。

2 焊条条件：许可时优先选用酸性焊条。

3 坡口形式：将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。如果是铸件缺陷，铲挖出的坡口外形应圆滑，其目的是减少母材熔入焊缝金属中的比例，以降低焊缝中的含碳量，防止裂纹产生。

4 工艺参数：由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右，所以第一层焊缝焊接时，应尽量采用小电流、慢焊接速度，以减小母材的熔深，也就是我们通常说的灼伤（电流过大时母材被烧伤）。

5 热处理：焊后应在200-350℃下保温2-6小时，进一步减缓冷却速度，增加塑性、韧性，并减小淬硬倾向，消除接头内的扩散氢。所以，焊接时不能在过冷的环境或雨中进行。

焊后最好对焊件立即进行消除应力热处理，特别是对于大厚度焊件、高刚性结构件以及严厉条件下(动载荷或冲击载荷)工作的焊件更应如此。焊后消除应力的回火温度为600～650℃，保温1-2h,然后随炉冷却。

三、焊接的技术要求

技术要求：

1、焊接时焊缝要求平滑，不得有气孔夹渣等焊接缺陷，发现缺陷及时修补。焊缝高度一般与钢板接近，采用断续焊时，焊缝长度及间隔应均匀一致。

2、制作件要求密封连续焊接时，要求焊缝处不得出现气孔沙眼现象。

3、焊接时要求焊缝高度不能小于母材（焊件）的厚度。不同厚度的母材（焊件）焊接时，焊缝高度不能小于最薄母材（焊件）厚度。

焊接通过下列三种途径达成接合的目的：

1、熔焊——加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池，熔池冷却凝固后便接合，必要时可加入熔填物辅助，它是适合各种金属和合金的焊接加工，不需压力。

2、压焊——焊接过程必须对焊件施加压力，属于各种金属材料和部分金属材料的加工。

3、钎焊——采用比母材熔点低的金属材料做钎料，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材互相扩散实现链接焊件。适合于各种材料的焊接加工，也适合于不同金属或异类材料的焊接加工。

扩展资料：

焊接原理：

1 预热

预热能降低焊后冷却速度，有利于降低中碳钢热影响区的最高硬度，防止产生冷裂纹，这是焊接中碳钢的主要工艺措施。预热还能改善接头塑性，减小焊后残余应力。

通常，35和45钢的预热温度为150～250℃。含碳量再高或者因厚度和刚度很大，裂纹倾向大时，可将预热温度提高至250～400℃。

若焊件太大，整体预热有困难时，可进行局部预热，局部预热的加热范围为焊口两侧各150～200mm。

2 焊条条件：许可时优先选用酸性焊条。

3 坡口形式：将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。如果是铸件缺陷，铲挖出的坡口外形应圆滑，其目的是减少母材熔入焊缝金属中的比例，以降低焊缝中的含碳量，防止裂纹产生。

4 工艺参数：由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右，所以第一层焊缝焊接时，应尽量采用小电流、慢焊接速度，以减小母材的熔深，也就是我们通常说的灼伤（电流过大时母材被烧伤）。

5 热处理：焊后应在200-350℃下保温2-6小时，进一步减缓冷却速度，增加塑性、韧性，并减小淬硬倾向，消除接头内的扩散氢。所以，焊接时不能在过冷的环境或雨中进行。

焊后最好对焊件立即进行消除应力热处理，特别是对于大厚度焊件、高刚性结构件以及严厉条件下(动载荷或冲击载荷)工作的焊件更应如此。焊后消除应力的回火温度为600～650℃，保温1-2h,然后随炉冷却。

参考资料：