12mm板厚Q345A(16Mn)CO2焊对接横焊焊接工艺参数.docVIP

焊接方法与设备课程设计 一、设计题目 12mm板厚Q345（16Mn）CO2焊对接横焊焊接工艺设计 二、原始材料 1、工件材质：16Mn是Q345过去的叫法，其主要特征是综合性能好，冷冲压性能、焊接性能和可切削性能好。其化学成分如表1所示。 表1 16Mn的化学成分 牌号 化学成分（质量分数）（%） C Si Mn P≤ S≤ Cr 16Mn 0.12-0.20 0.20-0.60 1.20-1.60 0.030 0.030 - 2、母材数量：2块 3、试件尺寸：300mm×100mm×12mm 4、焊接要求：单面焊双面成形 三、焊接材料的选择及技术要求 1、焊丝直径：φ16mm（根据板厚选择） 2、焊丝型号及类型：H08Mn2SiA(要求与母材等强匹配) 3、CO2气体纯度：99.5% 四、焊接设备与工具 焊接设备：CO2气体保护焊半自动焊机（NBC-200） 工具：手套、防护鞋、面罩、工作服、钢丝刷、敲渣锤、角向打磨机等。 五、焊前准备 1、坡口形式及加工方式：用火焰气割开60oV形坡口，如下图1-1所示： 2、焊接位置：横焊 3、坡口及坡口正反两侧20mm范围内的油、锈、水及其他污染物的清理，至露出金属光泽，并清除毛刺 4、清理焊丝上的油、锈、水等污物 5、焊接装配技术的要求 （1）、装配要求：如下表2所示。 表2 横焊定位装配要求 坡口角度（。） 装配间隙/mm 钝边/mm 反变形/(。) 错边量/（。） 60 始焊端：3.0 终焊端：4.0 0.5 3-4 1.2 技术要求 1、横位单面焊双面成形 2、α≤60°±5°; b=3.0~4.0 ; p=0~0.5 3、控制焊后变形量≤3° 4、焊缝表面平直，无缺陷 图1-1 V形坡口横焊试件图 （2）、定位焊：在试件反面距两端20mm之内进行定位焊，焊缝长度为10-15mm 六、焊接工艺参数选择 1、试板对接横焊参数，如表3所示。 表3 板对接横焊工艺参数 名 称 焊接 层次 焊丝 直径/mm 焊接 电流/A 电弧 电压/A CO2气体流量/(L/min) 第 二 组 打底焊 1.6 90-100 18-20 10-15 填充焊 110-120 20-22 盖面焊 110-120 20-22 2﹑焊接速度：熟练焊工在半自动焊时通常焊速在30-60（cm/min） 3、焊丝伸出长度：大约等于焊丝直径的10倍，也就是16mm左右 4﹑电源特性：直流反极性 七、焊接操作 横焊时，熔池虽有下面托着较易操作，但是焊道表面不易对称，所以焊接时必须使熔池尽量小，另外采用多道焊的方法来调整焊道外表面形状，最后获得较对称的焊缝外表。 横焊时，试件角变形较大，它除了与焊接参数有关外，又与焊缝层数，每道焊道数目及焊道间的间隙时间有关。通常熔池大，焊道间歇时间短，层间温度高时角变形则大，反之则小。 横焊采用左焊法，三层六道，按1-6顺序焊接，焊道分布如下图1-2所示。将试板装在夹具上，焊缝处于水平位置，间歇小的一端放于左侧。 图1-2 1、打底焊：调试好焊接参数后，按图1-3-a所示焊枪角度，从右向左进行焊接，在试件中定位焊缝上引弧，以小幅度锯齿形摆动，自右向左焊接，当预焊点左侧形成熔孔后，保持熔孔和边缘超过坡口上、下棱边0.5-1mm，焊接过程中要仔细观察熔池和熔孔，根据间隙调整焊接速度和焊枪摆幅，尽可能地维持熔孔直径不变，焊至左端收弧。 若打底过程中断，则应按下述步骤接头： （1）、将接头处焊缝打磨成斜坡。 （2）、在打磨的焊道最高处引弧，并以最小幅度锯齿形摆动，当接头区前端形成熔孔后，继续焊完打底焊道。 焊完打底焊道后，要清除熔渣，然后用角向磨光机将局部凸起的焊道磨平。 2、填充焊：调试好填充参数，按图1-3-b所示的焊枪对准位置及角度进行焊道2-3的焊接。整个填充层厚度应低于母材1.5-2mm，且不得熔化坡口棱边。 （1）、焊填充焊道2时，焊枪成0°-10°俯角，电弧以打底焊的下缘为中心做横向摆动，保证下坡熔合好。 （2）、焊填充焊道3时，焊枪成0°-10°仰角，电弧以打底焊的下缘为中心做横向摆动，保证下坡熔合好。 （3）、消除填充焊道的表面渣及飞溅，并用角向打磨机打磨局部凸起处。 3、盖面焊：调试好盖面焊参数，按图1-3-c所示的焊枪角度对中位置进行盖面焊接，操作要领基本同填充焊。收弧时，必须填满弧坑，并使弧坑尽量短。 图1-3-a 图1-3-b 图1-3-c 八、CO2气体保护平板对接横焊的评分标准，如表4所示。 表4 CO2气体保护平板对接横焊的评分标准 考核项目 考核要求 焊缝宽度 ≤20mm 焊缝宽度差 ≤3mm 焊缝余高 0-3mm 焊缝余高差 ≤3mm 错边 ≤1-2mm 背面凹坑 深度≤2mm 背面