焊接是一种低成本、高科技连接材料的可靠工艺方法。到目前为止，还没有另外一种工艺比焊接更为广泛地应用于材料间的连接，并对所焊产品产生更大的附加值。在国内，无论是从目前焊接设备和材料产量构成比的发展趋势，还是从焊接设备和材料的制造技术和发展方向上看，我国现化焊接技术已有很大发展,部分产品技术已达到或接近国外先进水平，特别是逆变式焊机技术。因此无论现在和将来，焊接都是成功地将各种材料加工成可投入市场产品的首选工艺。焊接技术已发展成为融材料学、力学、热处理学、冶金学、自动控制学、电子学、检验学等学科为一体的综合性学科。焊接作为一种现代的先进主导制造工艺技术，正逐步集成到产品的主寿命过程，即从设计开发、工艺制定、制造生产，到运行服役、失效分析、维护、再循环等产品的各个阶段。焊接技术从单一的加工工艺发展成新兴的综合性工程技术，已涉及到原材料、结构设计、焊接工艺方法、焊接设备及工艺装备、焊接材料、焊接预热处理、切割下料、坡口加工、焊接工艺制定及相关标准、焊接生产、焊接过程监控和管理、焊后处理和涂装、检验、焊接环境保护、焊接接头运行等众多技术过程。焊接作为一种广泛的系统工程，其应用范围不仅应用于重型机械、电力设备、石油化工、交通运输、建筑工程、航天航空等行业，还扩大到电子器件、家用电器、医疗器械、通讯工程等领域。

一、 焊接方法

本工程主要采用手工电弧焊，使用45 kv交流弧焊机。

二、 焊接材料

  焊条型号、焊条型号与木材相匹配（见设计要求）

三、 焊接工艺参数

1、 电源极性。采用交流电源时，焊条与工件的极性随电源频率而变换，电弧稳定性较差，碱性低氢型焊条药皮中需要增加低电离电势的物质作为稳弧剂才能稳定施焊。采用直流电源时，工件接正极称为正极性（或正接），工件接负极称为反极性（或反接），一般药皮焊条直流反接可以获得稳定的焊接电弧，焊接时飞溅较小。

2、 弧长与焊接电压。焊接时焊条与工件距离变化立即引起焊接电压的改变。弧长增大时，电压升高，使焊缝的宽度增大，熔深减小。弧长减小则得到相反的效果。一般低氢型焊条要求短弧、低电压操作才能得到预期的焊缝性能要求。

3、 焊接电流。焊接电流对手工电弧焊的电弧稳定和焊缝成形有极为密切的影响，焊接电流大则焊缝熔深大，易得到凸起的表面堆高，反之则熔深浅。电流太小时不易起弧，焊接时电弧不稳定、易熄弧。电流太大时则飞溅很大。不适当的电流值还会造成其他的焊缝缺陷。详见表1焊接电流对焊接质量的影响               

焊接电流的选择还应与焊条直径相配合，直径大小主要影响电流密度。电流密度太小，电弧不稳；电流密度太大时焊条发红，影响正常焊接过程。一般按焊条直径的4倍值选择焊接电流，但立、仰焊位置时宜减少20％。焊条药皮的类型对选择焊接电流值有影响，主要是由于药皮的导电性不同，如铁粉型焊条药皮导电性强，使用电流较大。

4、 焊接速度。焊接速度太小时，母材易过热变脆。此外熔池凝固太慢也使焊缝成形过宽；焊接速度过大时熔池长、焊缝很窄，熔池冷却太快也会造成夹渣、气孔、裂纹等缺陷。一般焊接速度的选择应与电流相配合。

5、 运条方式。手工电弧焊时的运条方式有直线形式及横向摆动式，横向摆动式还分螺旋、月牙形、锯齿形、八字形等，均由焊工具体掌握以控制焊道的宽度。但要求焊缝晶粒细密、冲击韧性较高时，宜指定采用多道、多层焊接。

6、焊接层次。无论是角接还是坡口对接，均要根据板厚和焊道厚度、宽度安排焊接层次以完成整个焊缝。多层焊时由于后焊焊道对先焊焊道（层）有回火作用，可改善接头的组织和力学性能。

7、 焊缝缺陷产生原因及防止措施

焊缝易产生的缺陷种类为：气孔、夹渣、咬边、熔宽过大、未焊透、焊瘤、表面成形不良如凸起太高、波纹粗等。

缺陷产生的原因和防止措施见 表2

注：*酸性焊条（钛型、钛钙型、氧化铁型药皮）一般烘干温度为100～120℃，保温时间为30～60min；碱性焊条（低氢型药皮）一般烘干温度为300～400℃，保温时间为60～120min。如加热温度取最高值，则保温时间可取低值。

四、焊接残余力的控制措施

1、 减小焊缝尺寸：焊接内应力由局部加热循环而引起，为此在满足设计要求的条件下，不应加大焊缝尺寸和余高，要转变焊缝越大越安全的观念。

2、 减小焊接拘束度：拘束度越大，焊接应力越大，首先应尽量使焊缝在较小拘束度下焊接。如长构件需要拼接板条时要尽量在自由状态下施焊，不要待到组装时再焊，避免组装焊接时拘束度较大的情况，例如梁、柱的接板焊。又如桁架弦杆的接长焊缝要在安装前完成。并且应尽可能不用刚性固定的方法控制变形，以免增大焊接拘束度。

3、 采取合理的焊接顺序：在焊缝较多的组装条件下，应根据构件形状和焊缝的布置，采取先收缩量较大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝；先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝，后焊拘束度较小而能自由收缩的焊缝的原则。

1） 如大块拼板焊接时，要先焊中间板条的横向拼接焊缝，后焊板条的纵向长焊缝，这样横焊缝和纵焊缝焊接时大的拘束度都相对较小。反之，如先焊纵向焊缝，则横向焊缝在焊接时已形成封闭的窗口，拘束度很大，焊接应力必然较大。

2） 对于大型结构宜采取分部组装焊接，结构各分部分别进行矫正后最后总装焊接或连接。

4、 降低焊件刚度，创造自由收缩的条件：如在平板上镶焊小块圆板，由于形成封闭窗口，焊接应力较大，如果把圆板加工成图示形状，造成圆周径向局部自由收缩的条件，便大大减小了焊接残余应力。 

锤击法减少焊接残余应力：在每层焊道完后立即用圆头敲渣小锤或电动锤击工具均匀敲击焊缝金属，使其产生塑性延伸变形，并抵消焊缝冷却后来承受的局部拉应力。但根部焊道、坡口内及盖面层与母材坡口面相邻的两侧焊道不宜锤击，以免出现熔合线和近缝区的硬化或裂纹。高强度底合金钢，如屈服强度级别大于345Mpa时也不宜用锤击法消除焊接残余应力。

8、 焊接裂纹及防止措施

a) 热裂纹防止措施

i. 控制焊缝的化学成分

ii. 控制焊接工艺参数、条件

b) 冷裂纹的形成原因与防止措施

冷裂纹的形成因素。冷裂纹发生于焊缝冷却过程中较低温度时，或沿晶或穿晶形成，视焊接接头所受的应力状态和金相组织而定。冷裂纹也可以在焊后经过一段时间（几个小时或几天）才出现，称之为延迟裂纹。

1焊接接头中金相组织的硬度、脆性较高；2焊接接头中焊接扩散氢的含量较高；3焊接接头的拘束应力较大。这三个因素是互相联系的，可以同时起作用也可以在不同条件下分别起主要作用。

9、 焊接材料的保管与烘干

焊条、焊剂用前应用专用设备烘干并设专人负责。烘干温度及时间按使用说明书的规定。焊条烘干后应放在100～120℃的高温箱内保存以备领用。

焊条发放、回收均需有记录，当班使用的焊条领取时应立即置于保温筒中随用随取，尽量当班用完。

各类标记按以下方式排列。焊接方法及焊透种类-接头形式及坡口形状-焊接面垫板种类及单面或双面焊。

低氢型焊条暴露于空气中允许时间为4h，对当班用剩和置于空气中的焊条及焊剂，回收后需要重新烘干方可使用。

焊条重复烘干次数不得超过2次，已经受潮或生锈的焊条不得再使用。

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