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焊接培训教材


广 泰 焊 材
教育训练教材

电弧焊接

SMAW:遮护金属棒电弧焊法(Shield Metal Arc Welding) GMAW:遮护金属棒电弧焊法(Gas Metal Arc Welding) FCAW:包药焊线电弧焊法(Fiux Cored Arc Welding) GTAW:惰性气体钨极电弧焊法(Inert Gas

Tungsten Arc Welding) SAW:潜弧焊线电弧焊法(Submerged Arc Welding) PAW:电浆电弧焊法(Plasma Arc Welding) CAW:碳棒电弧焊法(Carbon arc welding) EGW:电热气体焊法(Electrogas welding) ESW:电热熔渣焊法(Electroslag welding) SW:植钉焊法(Stud welding)

手焊条焊接/遮护金属棒电弧焊法/ SMAW 手焊条焊接

手焊条相当规范说明

例:AWS E 6010 AWS
(1) (1) (2) (3) (4)

E
(2)

60
(3)

1

0

(4) (5)

AWS:美国焊接协会 E:电焊条 数字代表抗拉强度等级,以每平方吋仟磅,60 为 6 万磅(Psi) 焊接位置,1 为全姿势(平、横、立、仰),2 为平焊与水平角焊,4 为立焊

下进等 (5) 焊条被覆剂种类,0 为高纤维素钠系、0 为高纤维素钾系…等

气体遮护焊接(CO2 焊接)/遮护金属棒电弧焊法/GMAW 气体遮护焊接

气体遮护焊接(包药焊线焊接 气体遮护焊接 包药焊线焊接)/包药焊线电弧焊法/FCAW 包药焊线焊接

机器自动焊接(气体遮护焊接 潜弧焊接 机器自动焊接 气体遮护焊接\潜弧焊接 气体遮护焊接 潜弧焊接)

钨极电弧焊接(氩焊 钨极电弧焊接 氩焊)/ 惰性气体钨极电弧焊法/GTAW 氩焊

焊材目录范例: 焊材目录范例:

软钢/高张力 KT-401 KT-403 KT-410 KT-411 KT-413 KT-413V KT-416 KT-427 KT-440 KT-26 KL-516 KL-50V KL-50U KL-53 KL-507 KL-508 KL-524 KL-526 KL-526L KL-816 KL-916 KL-916N KL-916LT KL-106 KL-116 KL-126 KL-716A1 KL-718A1 KN-718G KL-816B1 KL-816B2 KL-818B2 KL-916B3 KL-918B3 KS-502

相当规格 被覆系 E6019 钛铁矿系 盐基钛矿系 E6010 E6011 E6013 E6013 E7016 E6027 高纤维系 高纤维系 高氧化钛系 高氧化钛系 低氢系

KS-505 KN-816G KN-816C1 KN-816C2 KN-816C3 KN-818C1 KN-818C2 KN-818C3

E505-16 E8016-G E8016-C1 E8016-C2 E8016-C3 E8018-C1 E8018-C2 E8018-C3 E7018-W E8018-W

低氢系 低氢系 低氢系 低氢系 低氢系 铁粉低氢系 铁粉低氢系 铁粉低氢系 盐基钛矿系 铁粉低氢系 铁粉低氢系

铁粉氧化铁系 KAC-03G KAC-516G 不定型系 不定型系 KAC-816W 不锈钢 KS-307 KS-308 KS-308H KS-308L KS-308LT KS-309 KS-309L KS-309Mo KS-309MoL KS-310 KS-310Mo KS-310HC KS-312 KS-316 KS-316L KS-316ULC KS-317 KS-317L KS-318 KS-347 KS-410 低氢系 低氢系 低氢系 盐基钛矿系 低氢系 铁粉低氢系 铁粉低氢系 铁粉低氢系 低氢系 低氢系 低氢系 低氢系 低氢系 低氢系 低氢系 低氢系 铁粉低氢系 铁粉低氢系 低氢系 低氢系 铁粉低氢系 低氢系 铁粉低氢系 盐基钛矿系

E7016 E7048 7016 E7015 E7018 E7024 E7028 E7028 E8016-G E9016-G E9016-G E8016-C1 E10016-G E11016-G E12016-G E7016-A1 E7018-A1 E7018-G E8016-B1 E8016-B2 E8018-B2 E9016-B3 E9018-B3 E502-16

相当规格 被覆系 E307-16 高氧化钛系 E308-16 高氧化钛系 E308H-16 E308L-16 E308L-16 E308L-16 E309-16 E309L-16 E309Mo-16 E310-16 E310Mo-16 E310H-16 E312-16 E613-16 E316L-16 E316L-16 E317-16 E317L-16 E318-16 E347-16 E410-16 盐基钛矿系 高氧化钛系 盐基钛矿系 盐基钛矿系 盐基钛矿系 盐基钛矿系 盐基钛矿系 盐基钛矿系 盐基钛矿系 氧化钛低氢系 盐基钛矿系 盐基钛矿系 高氧化钛系 高氧化钛系 高氧化钛系 盐基钛矿系 盐基钛矿系 盐基钛矿系 盐基钛矿系 盐基钛矿系

铁粉氧化钛系 KS-308EL

E309MoL-16 盐基钛矿系

KS-312BLUE E312-16

KS-410NiMo E410NiMo-16 低氢系

KS-2209 KS-2553 硬面耐磨钢 KH-25-R KH-40-B KH-45-B KH-50 KH-50N-1 KH-50N-4 KH-50-MN KH-60-B KH-60-R KH-61-BR KH-61-B KH-70-B KH-70HS KH-CR25 KH-CR30M KH-CRX KH-22CANE KH-W KH-13W KH-13MN KH-SLA KH-SLB KH-SLC 铸铁 K-CAST KNi-50 KNi-70 KNi-100

E2209-16 E2553-16 相当规格

盐基钛矿系 盐基钛矿系 被覆系 高氧化钛系 低氢系 低氢系 盐基钛矿系

KNi-70C KNi-60-3 KNi-60-4 KNi-60-7 KCu-70 KCu-90 CO2 焊线

ENiCrFe-3 ENiCrMo-3 ENiCrMo-4 ENiCu-7 ECuNi-3 相当规格 ER70S-G ER70S-3 ER70S-4 ER70S-6 ER70S-7 ER70S-G ER80S-G ER70S-6 ER70S-G ER70S-3 ER70S-2 ER70S-G ER80S-G 相当规格 E71T-1 E71T-1 E70T-1 E71T-9

低氢系 低氢系 低氢系 低氢系

被覆系

氧化钛低氢系 KM-51(Z) KM-53(Z) 盐基钛矿系 高氧化钛系 低氢系 高氧化钛系 盐基钛矿系 低氢系 低氢系 盐基钛矿系 低氢系 低氢系 低氢系 低氢系 特殊系 低氢系 EFeMn-A ECoCr-A ECoCr-B ECoCr-C 相当规格 Est ENiFe-CI ENiCu-B ENi-CI 低氢系 盐基钛矿系 盐基钛矿系 盐基钛矿系 被覆系 低氢系 石墨系 石墨系 石墨系 KM-54(Z) KM-55(Z) KM-56(Z) KM-57(Z) KM-58(Z) KM-60(Z) KM-70(Z) TG-50(Z) TG-51(Z) TG-52(Z) TG-53(Z) TG-80(Z) 包药焊线 KFX-71T KFX-71Z KFX-70T KFX-719

被覆系

镍基合金钢 相当规格 被覆系 KNi-96 ENi-1 低氢系 KNi-70A KNi-70B ENiCrFe-1 ENiCrFe-2 低氢系 低氢系

焊条再干躁条件一览表
钢 种

被复系统
钛铁矿系

广泰产品名称
KT-401, JT-401

水分
3% 2% 6% 3% 0.5% 2% 3%

温度
70-100℃ 70-100℃ 70-80℃ 70-100℃ 300-350℃ 100-150℃ 70-100℃

时间
30-60 分 30-60 分 30-60 分 30-60 分 60 分 30-60 分 30-60 分

盐 基 钛 矿 KT-403, JT-403 系 KT-410, KT-411,JT-10, JT-11 高纤维系 软 高 氧 化 钛 KT-413, KT-413V, JT-413, JT-413V 钢 系 用 KT-416, JL-426 低氢系 铁 粉 氧 化 KT-427, JT-424 Fe14 铁系 不定型系 KT-440, KT-26, JT-26 KT-516, KL-50V, KL-50U KL-507, KL-816, KL-916, KL-916N, 高 低氢系 张 力 钢 用 系 铁 粉 高 氧 KL-524, JL-56 化钛系 KC-716A1, KL-816B1, KL-816B2, 耐 KL-916B3,KL-505,JR-716A1,JR-816B1 低氢系 热 JR-816B2, JR-816B3, KS-505 钢 铁 粉 低 氢 KL-718A1, KL-818B2, KL-918B3 用 系 耐 侯 钢 用 铁 粉 低 氢 KAC-516G, KAC-816W, JAC-516G, JAC-816W 系 盐基钛矿 KAC-03G, JAC-03G 系 KL-916L, KL-916N, KL-916L, KL-106, KL-116, KL-126, JL-50, JL-50V, JL-50U, JL-507, JL-508, JL-56, JL-56L, JL-816, JL-916, JL-916N, JL-619L, JL-106, JL-116, JL-126

0.5%

300-350℃

30-60 分

铁 粉 低 氢 KL-508,KL-526,KL-526L,JL-508,JL-56L 0.5% 2%

30-350℃ 150-200℃

30-60 分 30-60 分

0.5% 0.5%

350-400℃ 350-400℃

60 分 60 分

0.5% 2%

350-400℃ 80-120℃

60 分 30-60 分

低 温 钢

低氢系

KN-816G, KN-816C1, KN-816C2, KN-816C3, JW-816G, JW-816C1, JW-816C2, JW-816C3

0.5%

350-400℃

60 分

KN-718G, KN-818C1, KN-818C2, 铁 粉 低 氢 KN-818C3, JW-718G, JW-818C1, 用 JW-818C2, JW-818C3 系 KS-307, KS-308, KS-308L, KS-316, 高氧化钛 KS-316L, KS-316ULC, JS-307, JS-308, 系 JS-308L, JS-316L, JS-316ULC KS-308H, KS-308LT, KL-308EL, KS-309, KS-309L, KS-309Mo, 不 锈 盐 基 钛 矿 KS-2209, KS-2553, JS-308H, 钢 系 JS-308LT, JS-308EL, JS-309, JS-309L, 用 JS-309Mo, JS-309MoL, JS-310, JS-310Mo, JS-312, JS-312BLUE, JS-317, JS-317L, JS-318, JS-347, JS-410, JS-2209, JS-2253 氧 化 钛 低 KS-310HC, JS-310HC 氢系 低氢系 KS-410NiMo, JS-410NiMo 高 氧 化 钛 KH-25-R, KH-50-MN, KH-60-R JH-25-R, JH-50-MN, JH-60-R 系 KH-50, KH-50N-4, KH-61-BR, KH-70HS, KH-LSA, KH-SLB, KH-SLC, JH-50, JH-50N-4, JH-61-BR, JH-70HS, JH-SLA, JH-SLB, JH-SLC KH-50N-1, JH-50N-1 KH-40-B, KH-45-B, KH-60-B, KH-61-B KS-309MoL, KS-310, KS-310Mo, KS-312, KS-312BLUE, KS-317, KS-317L, KS-318, KS-347, KS-410,

0.5%

350-400℃

60 分

3%

70-100℃

30-60 分

1%

150-200℃

30-60 分

1% 0.5% 3%

200-250℃ 300-350℃ 70-100℃

30-60 分 60 分 60 分

硬 面 盐基钛矿 耐 系 磨 用 氧化钛低 氢系 低氢系

2%

80-120℃

30-60 分

3% 0.5%

150-200℃ 300-350℃

30-60 分 30-60 分

KH-70-B, KH-CR25, KH-CR30M, KHCRX, KH-22CANE, KH-13M, KH-13MN, JH-40-B, JH-45-B, JH-60-B, JH-61-B, JH-70-B, JH-CR25, JH-CR30M, JH-CRX, JH-22CANE, JH-13M, JH-13MN 钨碳钢系 铸 低氢系 铁 石墨系 镍 基 合 低氢系 金 KH-W, JH-W K-CAST, J-EST KNi-50, KNi-70, KNi-100, JNi-50C, JNi-70B, JNi-100 KNi-96, KNi-70A, KNi-70B, KNi-70C, KNi-60-3, KNi-60-4, KNi-60-7, JNi-96, JNi-70A, JNi-70, JNi-70C, JNi-60-3, JnI-60-4, JNi-60-7 1% 200-250℃ 30-60 分 0.5% 1.5% 100-200℃ 300-350℃ 70-100℃ 30-60 分 30-60 分 30-60 分

高张力钢异材接头匹配焊材
钢种 焊接手法 HT-80 E7016 E6019 HT-70 E7016 E6019 ER70S-6 E71T-1 TG-50 ER70S-G E7016 ER70S-6 E71T-1 TG-50 ER70S-G E9016-G ER80S-G 811Ni1 E81T1-Ni1 TG-80 ER80S-G E10016-G ER100S-G ER100S-G HT-60 E7016 E6019 ER70S-6 E71T-1 TG-50 ER70S-G E7016 ER70S-6 E71T-1 TG-50 ER70S-G E9016-G ER80S-G 811Ni1 E81T1-Ni1 TG-80 ER80S-G SM-490 E7016 E6019 ER70S-6 E71T-1 TG-50 ER70S-G E7016 ER70S-6 E71T-1 TG-50 ER70S-G SM-400 E7016 E6019 ER70S-6 E71T-1 TG-50 ER70S-G

手焊

SM-400

气 遮 护 电 ER70S-6 E71T-1 弧焊 氩焊 手焊 TG-50 ER70S-G E7016

SM-490

气 遮 护 电 ER70S-6 E71T-1 弧焊 氩焊 手焊 TG-50 ER70S-G E9016-G

HT-60

气 遮 护 电 ER80S-G 811Ni1 弧焊 E81T1-Ni1 氩焊 手焊 TG-80 ER80S-G E10016-G

HT-70

气 遮 护 电 ER100S-G 弧焊 氩焊 手焊 ER100S-G E11016-G

HT-80

气 遮 护 电 ER110S-G 弧焊 氩焊 ER110S-G

沃斯田铁系不锈钢
不 锈 钢 母 材 钢材 铸 件 手 焊 条 推 荐 的 焊 材 包 药 焊 线 实 心 焊 线

201 202 205 216 301 302
303,303Se

E209,E219,E308 E209,E219,E308 E240 E209 E308 CF-20 CF-8 CF-3 E308 E312 E308,E309 E308 E308,E347 E308,E347 E308,E309 E308H E308,E309 E308,E309 E308,E347 CH-20 CH-10 E309,E310 E309,E309Cb E309Cb E309Cb CK-20 CE-30
CF-8M CF-12M

ER209,ER219,ER308 E308T-X ER209,ER219,ER308 E308T-X ER240 ER209 ER308 ER308 ER312 ER308,ER309 ER308 ER308,ER347 ER308,ER347 ER308,ER309 ER308H ER308,ER309 ER308,ER309 ER308,ER347 ER309,ER310 ER309 E308T-X,E309T-X E308T-X,E309T-X E308T-X,E347T-X E309T-X,E310T-X E309T-X,E309CbLT-X E309CbLT-X E309CbLT-X ER310 ER310 ER312 ER310 ER316,ER308Mo ER316H ER316L,ER308MoL ER316,ER317L ER316 E310T-X E310T-X E312T-X E310T-X E316T-X,E308MoT-X E316T-X,E308MoT-X E316LT-X, E308MoLT-X E316T-X,E317L E316LT-X E308T-X,E309T-X E308T-X E308T-X,E347T-X E308T-X,E347T-X E308T-X,E309T-X E316T-X E308T-X E308T-X

304 304H 304L 304LN 304N 304HH 305 308 308l 309 309S 309SCb 309CbTa 310 310S 312 314 316 316H 316L 316LN 316N

E310 E310Cb,E310 E312 E310 E316,E308Mo E316H E316L,E308MoL E316,E317L E316

CF-3M

316Ti 317 317L 321 321H 329 330 330HC 332 347 347H 348 348H
Nitroic 33 Nitroic 40 Nitroic 50 Nitroic 60

E318 CG-8M E317,E317L E317,E316L E347,E308L E347 E312 HT E330 E330H E330 CF-8C E347,E308L E347 E347 E347 E240 E219 E209

ER318 ER317 ER317L ER321 ER321 ER312 ER330 ER330 ER330 ER347 ER347 ER347 ER347 ER240 ER219 ER209 ER218 E347T-X,E308LT-X E347T-X E347T-X E347T-X E317LT-X E317LT-X E347T-X,E308LT-X E347T-X E312T-3

麻田散铁系不锈钢
不 锈 钢 母 材 钢材 403 410 410S 414 416 416Se 416Plus X 420 420F 431 CB-30 CA-6N M CA-15 E410,E430 E410NiMo E430 CA-90 E410,E430 ER420,ER410 ER312 ER410 ER410NiMo ER430 E410T-X E410NiMoT-X E430T-X E410T-X CA-15 铸 件 手 焊 条 E410 E410,E410NiMo E410NiMo E410 E410 推 荐 的 焊 材 包 药 焊 线 E410T-X E410T-X E410NiMoT-X E410NiMoT-X E410T-X 实 心 焊 线 ER410 ER410,ER410NiMo ER410NiMo ER410 ER312,ER410 ER312 ER312

肥粒铁系不锈钢
不 锈 钢 母 材 钢材 405 409 429 430 430f 430fsE 434 442 444 446 26-1 CC-50 E442,E446 E316L E446 CB-30 E430 E430 E430 铸 件 手 焊 条 E410 NiMo, E430 推 荐 的 焊 材 包 药 焊 线 E410NiMoT-X E409T-X, E430T-X E430T-X E430T-X 实 心 焊 线 ER410 NiMo, ER430 ER409 ER409Cb ER430 ER430 ER430 ER434 ER442 ER316L ER446 ER26-1

异种材质接合焊材选用方法
母材 B 母材 A 碳钢及低合金 钢 KS-309 KS-309L KS-309MoL KNi-70A(※C) 100-200℃ KNi-70A KNi-70A(※C) 100-300℃ 200-400℃ KNi-70A KNi-70A(※C) 100-200℃ 100-300℃ KNi-70A 100-200℃ KNi-70A KNi-60-7 200℃ KNi-70A KNi-60-3 100-200℃ KNi-70A KNi-60-3 100-200℃ KNi-70A KNi-70A KNi-60-7 KNi-70A KNi-60-3 KS-309 KS-309L KS-309 KS-309L KNi-70A 100-300℃ KNi-70A KNi-60-7 100-300℃ KNi-70A KNi-60-7 100-200℃ KNi-70A KNi-60-7 KNi-70A 100-300℃ 镍及镍合金 Inconel Incoloy 镍及镍合金 Monel 镍 不锈钢 肥粒铁系(铁素体 系) KS-039 KS309L KS-309MoL KNi-70A(※C) 100-200℃ KS-309 200-400℃ 麻田散铁系(马氏铁 系) KS-309 KS-309L KNi-70A(※C) 100-300℃

沃斯田铁系 (奥氏体 系) 不 锈 钢

KNi-70A KNi-60-3

KNi-70A KNi-60-3

KNi-70A KNi-60-3

KNi-70A

麻田散铁系 (马氏铁 系) 肥粒铁系 (铁素体 系) 镍

KNi-70A 100-200℃ KNi-70A KNi-70A KNi-60-7

KNi-70A 100-200℃

※a:表示代表性的電銲條品號,相同成分的 TIG、MIG 銲條也可使 用。 ※b:表中的預熱條件為大致數值。當母材較厚、拘束較大時,需 要提高預熱溫度。但是即便是需要預熱,對於沃斯田鐵系不 銹鋼和鎳及鎳合金則不直接加熱,而是對另一方母材的碳鋼、 麻田散鐵、肥粒鐵系不鏽鋼進行充分的預熱。通常母材 A 為 低碳鋼,母材 B 為沃斯田鐵系不銹鋼或鎳及鎳合金時,兩種 母材均不預熱。 ※c:受熱循環時,加熱溫度大約 400℃以上場何使用 KNi-70A。

镍 及 镍 合 金

Monel

Incoloy

Inconel

手焊缺陷发生原因及防止措施
缺 陷 名 称 1.气孔(Blow Hole) 发 生 原 因 1.电弧遮护气体中含有 过多之氢气或ㄧ氧化碳 2.焊接金属急速冷却 3.母材中之含硫量与偏 析较高 防 止 措 施 选择适当焊条 藉摆弧与后热等使冷却速度趋缓 使用干燥后之低氢系焊条

4.开槽处附着油脂、锈层 开槽处充分清洁 或油漆等 5.电流值和电弧长度不 当 6.焊条或母材接合端处 过于潮湿 7.开槽处被锌层覆盖 2.焊蚀(Under Cut) 1.焊条角度和焊接移行 速度不当 2.焊接电流太高 3.焊条直径尺寸不当 在适当范围内选择适当电流值和电 弧长度 焊条或母材接合端处充分干燥 研磨去除锌层或增加入热量 配合焊条直径,保持摆弧的ㄧ致性 降低焊接速度或降低焊接电流值 视工件状态选用适当焊条

3.夹渣(Slag Inclusion)

1.前层焊渣未完全清除 2.接头设计不当 3.焊接电流太小 4.焊接移行速度太慢 5.焊条摆动过宽

彻底清除前层焊渣 修正接头设计 提高焊接电流 提高焊接移行速度 减少焊条摆动宽度 配合母材选择适当电流值 选择适当速度使和焊渣约一半渗入 熔池中 调整焊接移行速度 选择焊渣被覆性佳之焊条 调整焊接移行速度 提高焊接电流 开槽角度加大或配合角度选用适当 之焊条直径

4.外观不良(Bad Appearances)

1.焊接电流太大 2.焊道过大和堆栈方式 不良 3.焊接移行速度不当 4.焊渣被覆性不佳

5.渗透不足(Incomplete Penetration )

1.焊接移行速度不当 2.焊接电流太小 3.开槽角度太小

6.搭迭(Overlapping)

1.焊接移行速度太慢 2.焊接电流太小

调整提高焊接移行速度 提高焊接电流

7.焊道龟裂(Crack)

1.母材偏析过高 2.焊道受热应力影响 3.接头设计不当 4.开槽角度太小太窄 5.焊条潮湿

选用低氢焊条 充分预热/后热以减少冷却速度 增大根部间隙 增大焊道断面积 使用充分干燥之焊条 使用充分干燥之焊条 充分预热/后热以减少冷却速度

8.母材龟裂(Crack)

1.焊条之遮护气体含水 分偏高 2.母材热脆性偏高

9.凹痕(Pit)

1.使用焊条不当 2.焊条潮湿 3.母材冷却过速

选用适当焊条或低氢焊条 使用干燥后之焊条 降低焊接移行速度避免急冷, 必要时 施予预热或后热

4.母材偏析,母材含碳与 使用盐基度较高之焊条 锰成分偏高 10.变形 1.母材过热 2.焊接层数太多 3.焊接顺序不当 4.施工准备不足 5.母材冷却过快 6.接头设计不当 采用低入热量焊接 使用较粗焊条与较大电流 修正焊接顺序 焊接前使用固定治具 适度预热母材或避免冷却过快 修正接头设计, 减小根部间隙和开槽 角度

GMAW (CO2) 焊接缺陷发生原因及防止措施
1.母材不洁, 有油脂、 锈与水分等存在 1.注意焊前母材的清洁 焊线 1.焊道气孔 2.有锈或潮湿,附油脂 3.电弧太长 CO2 气体保护不周密 4.风速太强、气体遮护不良 5.焊接速度太快、冷却过速 2.选用干燥清洁的焊线 3.选用正确电压,保持适当的电弧长度 4.加装挡风装置 5.减低焊接速度,使熔池凝固较慢,使气 体有足够时间逸出

6.火花飞溅物附着于焊嘴上造成气体 6.使用前清洁焊嘴,并喷涂焊渣防止剂 乱流、保护不完全 7.气体纯度不良含水份或空气 8.焊嘴内径太小 9.焊嘴与母材间距离过大 10.气体减压阀冻结无法流出 11.气体流量不足或用尽 12.焊枪角度过大,空气卷入 7.选用 JIS 第三级规格气体 (CO2 99.5%以上,水分 0.005%以下 8.换用正确尺寸焊嘴 9.缩短至适当距离 10.使用加热器,并检查减压阀 11.检查气体流量、电磁阀或换气瓶 12.依规定保持焊枪在正确的角度

2 焊道外观不 1.焊嘴内 TIP 磨损, 焊线输出产生摆动 1.换新 TIP 良 2.焊接操作不熟练 3.焊接条件配合不当 4.保护气体所产生的问题 5.行进间焊线之伸出长度一直变动 3.烧穿 4.焊道曲折 1.开槽对接焊接时,电流过大 2.开槽不良间隙过大 2.采用前进法练习,运行速度保持稳定 3.电压及电流稍做调整 4.气体流量稍增加 5.练习稳定手之操作高度 1.降低电流 2.减少间隙,或先补焊后再对接

1.焊线导直系统运作不良/滚轮压力不 1.调整矫正器,适当调整滚轮压力 适当 2.伸线长度过长 3.TIP 损坏 4.焊线架轴心设置不当 5.焊线弯曲 2.选用焊线径 10 倍以上,15 倍以下之距 离长度 3.换新 TIP 4.调整焊线架位置及角度使焊线能直线送 入导线滚轮 5.矫直焊线 1. 尽可能将焊件放置水平位置或增加焊 接速度 2. 注意每道焊道之完全清洁

5.夹渣

1.母材倾斜使焊渣超前 2.前一道焊接,焊渣未清楚

3.电流过小,速度慢 5.焊枪操作不良 6.开槽过窄 6.渗透不足 1.焊接电流过低 2.焊接电压过低 3.开槽设计不良 4.焊线指向位置不良 7.焊蚀

3. 增加电流和焊速,使焊渣容易浮起 5. 熟习操作稳定 6.增加开槽角度 1.增加焊接电流和速度 2.降低电压 3.增加开槽角度,增加间隙,减少根面 4.注意操作正确

4.前进法焊接时, 开槽内焊渣超前甚多 4. 增加焊接速度

1.电弧太长(电压太高) ,焊接速度太 1.降低电压及速度 快 2.焊接电流过高 3.角焊时,焊线对准部位不正确 2.降低电流 3.在水平角焊时,焊枪口位置应离交点 1-2mm

4.立焊织动或操作不良, 使焊道两边填 4.改正操作方法 补不足产生焊蚀 8.搭迭 1.对应于焊接电流, 电弧电压过低, 1.降低电流或升高电压 电 弧长度太短 2.焊接速度太慢(大电流时) 3.角焊时焊线位置不适当 4.开槽角度过小 9.水平填角焊 焊接条件不适当: 接时, 焊道下 1.焊枪角度、方向不正确, 垂 10.偏弧 行进速度太慢 2.电压电流配合不当 向 2.增加焊接速度 3.焊线不可离交点太远 4.增加开槽角度 1.修正焊接条件 2.焊线指向正确位置 2.大工件焊接时,接地线尽可能远离焊道 处 3.小工件焊接时,将接地置于焊接开始之 处 4.采用短电弧 5.将焊线向偏弧的相反方向倾斜 6.在焊接起点及终点使用辅导引板 (end tab) 7.在电弧偏向的一方置一地线 11.高温龟裂 1.开槽断面形状不良 确认 H/W 之危险比例 (H/W≧1.2~1.8 就会发生龟裂之危险)

1.焊接时, 焊件所生磁场不均使电弧偏 1.向厚的假焊道方向焊接

2.最后凝固区熔于焊道内部

确认显微组织中最后凝固区与柱状晶之 结合状态 选用高锰系和高 Mn/S 比之焊接材料。 (C≦0.13;Mn/s>20-30, C≦0.16;Mn/s>50-60) 选用含 Ti,Zr 之焊接材料。

3.焊接金属中含碳、 磷、 硫之元素量偏 选用含碳、 硫较低之母材与焊接材料。 磷、 高

3.焊接金属中含 Ni 量偏高 4 焊接金属含硼量偏高 5 电流值过大,一次渗透太深

降低焊接金属之磷、硫含量(P+S≦0.2) 。 选用高 Mn 系焊材(Mn/S≧50) 。 选用含硼量较少之背衬材(B≦0.002) 在不引起渗透不足情况下,降低电流值。 调整 TIP 与母材间距离,降低电流值。 熔填量有要求时, 改用较细焊材电流值不 能下降时,调整开槽角度、间隙、摆幅、 电压或焊枪角度使焊道渗透较宽较浅

6.电压太低, 焊道宽度太窄最后凝固区 选择较高电流, 改良凝固状态适用电压范 熔于焊道内部 围较小时(横焊背面焊道等) ,以调整摆 幅,焊枪角度来配合

7.焊接速度太快,与柱状晶对向凝固 降低速度,使柱状晶之相结合提高。选择 适当电流和电压 8.开槽角度太窄产生梨形龟裂 增大开槽角度。 根部间隙加大。 选用适当摆幅,焊枪角度和电压值 较窄开槽应使用混合气 CO2+Ar(20-50%CO2) 高电流情况 Ar 混合比率过高易生龟裂。 减少焊枪角度(垂直 20?) 后退法会使焊道宽度变窄渗透变深, 应配 合摆弧实施 11.摆弧不适当 选择适当摆幅宽度和速度 (单面焊接高电 流情况下摆幅过宽过窄都会产生龟裂) (摆幅宽度=根部间隙+3~4mm)

9.遮护气体成份不当

10.焊枪角度过大

12.熔坑处理不当

使用导板,熔坑在导板上形成。 焊道上之熔坑必须处理 (处理电流=(0.6-0.7)X 焊接电流且于 熔坑尚未冷却前处理) 。 单面焊接时,以研磨或凿削方式除去熔 坑。前焊道之熔坑除去后,再使用后退法 续焊。

13.假焊之处理不当

开槽内尽量不要假焊(拘束板,治具和导 板灵活并用) 假焊焊道尽量不要通过以假焊焊道为接 续点) 选择适当的假焊焊接条件(低电流,较长 焊道)

14.拘束力太强/拘束应力过大

避免过大之拘束力。使用拘束板时,加大 扇形孔复杂焊件,必须考虑焊接顺序,拘 束力不要集中于局部区域厚板或双面焊 接之第一道焊接,拘束力较大时,在许可 范围内提高入热量, 厚板焊接选择宽度较 窄焊道。 施行预热, 降低应力 (250-300?C 可降低 拘束应力)

15.电弧不安定

清除开槽处之油脂、锈和油漆 确保气体之遮护效果 调整送线系统 彻底进行焊材管理 电气系统之维修

12.低温龟裂 1.母材热影响区硬度过大 2.母材易于硬化

计测热影响区之硬度 Hmax 确认发生龟裂 之危险值(Hmax≦350Hv) 选用碳当量 Ceq 和龟裂感受性(Pcm)较低 之母材。 Ceq(%)=C+Si/24+Mn/6+Ni/15 +Cr/5+Mo/4 Pcm(%)=C+Si/30+Mn/20+Cu/20 +Ni/60+Cr/20+Mp/15+V/10+5B (含碳量越低越好)

3.冷却速度太快

焊件之热容量较小时(薄板、小焊件),提 高入热量。大型焊件,选择预热处理。复 杂形状焊件预热和后热处理并用。

4.开槽处有油脂、锈和油漆附着 5.开槽处有水分 6.假焊道中氢元素过多 7.火焰切割和凿削留有毛边 8.气体遮护不良 9.焊材表面不洁 10.气体供给不顺 11.背衬材不当 12.板厚太大,焊道太短

清洁开槽 干布或压缩空气除去水分 加热使氢元素逸出, 避免焊道中氢元素入 侵 研磨机磨去毛边 改善气体遮护情况 清洁焊材表面 检查供气系统 选用适当背衬材 尽量设计较长焊道, 选择层数较少之开槽 设计, 必要时选用可形成软质焊接金属之 焊材。 第一层焊道尽可能焊于开槽中心位置(对 称 X、K 开槽) 许可范围内提高入热量和预热处理降低 冷却速度 预热处理 开槽内尽可能不用假焊(活动拘束板、治 具和导板),假焊之冷却速度不宜过快(入 热增加、较长焊道和预热) 确保气体之遮护效果。 送线顺畅。 焊材管理系统彻底执行。 电器系统定期维修。

13.开槽形状不当 14.入热量太小,冷却速度太快 15.焊件初温和室温过低 16.假焊不适当

17.电弧不安定

18.焊趾产生应力集中

避免焊道相交之设计。 焊道需要修补时先行预热。 起弧和熔坑不要落于绕边焊道或转角处。 选择角变形较小之焊接设计及进行适当 之预热处理。 避免焊趾产生过大之应变。 焊接金属强度不宜高于母材太多。 尽可能施行对称之双面焊接。 焊趾形状不良或补强太高以研磨机磨除。

19.焊接变形过大

不 锈 钢 焊 接

内容大纲

1. 不锈钢的种类 2. 不锈钢的物理性质 3. 不锈钢的机械性质 4. 不锈钢的耐蚀性 5. 不锈钢的焊接性 6. 不锈钢的开槽设计 7. 不锈钢的焊材选用 8. 不锈钢的异材焊接 9. 不锈钢焊接施工应注意事项

1. 不锈钢的种类
不锈钢分类架构图
不锈钢

CrNiMn 系

NiCr 系

Cr 系

低 Cr 系

200 系

300 系

600 系

400 系

500 系

奥斯田 组 织

奥斯田 组 织

双相 组织

奥斯田 组 织

半奥斯 田组织

麻田散 组 织

肥粒 组织

麻田散 组 织

麻田散 组 织

不能以热 处理硬化

不能以热 不能以热 处理硬化 处理硬化

析出 硬化

析出 硬化

析出 硬化

不能以热 处理硬化

能以热 处理硬化

能以热 处理硬化

无磁性

无磁性

有磁性

无磁性

有磁性

有磁性

有磁性

有磁性

有磁性

201 202 205 216

301 302 303 304 305 308 309 310 316 317

329 2205

635

631 632

630 635

405 409 410L 429 430 434 436 439 442 444

403 410 410S 414 416 420 431 440 450

501 502 503 504

2. 不锈钢的物理性质
(1) 热传导率
麻田散铁及肥粒铁系约为软钢的 1/2, 奥斯田铁系约为 1/3.

(2) 热膨胀系数
麻田散铁及肥粒铁系约与软钢相同, 奥斯田铁系约为软钢的 1.5 倍. 因此, 奥斯田铁系在焊接时易产生变型. 另外, 奥斯田铁系与肥粒铁系的异材焊接, 在温度剧烈 变化环境下, 因应力的产生, 必须留意容易产生龟裂.

(3) 电阻
不锈钢的电阻值为普通钢的 5 倍; 因此, 利用手焊条以过大电流焊接时, 焊条蕊线容易 烧红, 致焊药脱落.

(4) 熔融温度范围
奥斯田铁系的熔融温度范围, 约比碳钢低约 100℃, 在进行立焊时, 易造成焊道下垂现象.

3. 不锈钢的机械性质
(1) 麻田散铁系
具有淬火硬化性, 必须选择适当的热处理条件以获得最 合适的机械性质. 在回火状态下, 强度及硬度低, 但是延展性及韧性良好; 当自 950 – 1000 ℃急冷淬火情况下, 有硬化效果使强度 增加, 但却降低了延展性及韧性.

(2) 肥粒铁系
无淬火硬化性, 当从 800℃急冷再回火状态下, 则可得到最大的延展性. C 与 N 的含量, 会明显的影响肥粒铁系不锈钢的机械 性质.

(3) 奥斯田铁系
具有较宽广的温度范围内, 其均有高抗拉强度 / 良好的 韧性与延展性. 但, 其降伏强度值较低, 降伏比(降伏强度/抗拉强度)小, 所以冷作加工容易.

(4) 双相不锈钢
组织性质介于奥斯田铁系及肥粒铁系之间, 但其机械 性质均比两者高. 因此能耐高应力, 特别适合薄壁设计的需求; 在耐蚀管路方面的应用, 成为主要的选用材料.

4. 不锈钢的耐蚀性
不锈钢的耐蚀性, 主要是在不锈钢的表面形成保护的氧化膜, 使其材料表面钝化. 这层氧化膜必须是连续性很好, 否则在局部位置很容易出现局部 腐蚀------点蚀及隙蚀. 在腐蚀方的问题, 其中以粒界腐蚀及应力腐蚀, 这两像项与焊接有 直接的关联.

(1) 粒界腐蚀
不锈钢约加热至 500-800℃, 且又在该温度范围内缓慢 冷却, 则会在结晶粒界析出铬碳化物, 导致产生粒界腐蚀. 防治措施: (a) 选择低含碳量的钢材; (b) 降低入热量; (c) 采用固熔化处理.

(2) 应力腐蚀
在加工过程中, 工件的残留应力, 其耐蚀性会较弱. 其防治措施, 应尽量选择肥粒铁含量高的钢材及焊材, 可以抵抗应力腐蚀的产生.

5. 不锈钢的焊接性
(1) 奥斯田铁系 奥斯田铁系不锈钢的焊接, 主要有两个问题必须特别留意: (a) 热影响区的相变化 即前一节所述, 粒界腐蚀的产生.

(b) 焊道的高温龟裂 防止的方法, 主要依靠焊道熔金中的肥粒铁量来控制. 一般实际焊接施工中, 经常发生高温龟裂的焊接不位, 有很多情况是焊道几乎无肥粒铁量; 其原因, 主要是弧长太长 摆弧太大, 或者在多层焊时, 或异材焊接时, 母材稀释过大等, 大都为施工问题.

(2) 麻田散铁系 麻田散铁系组织, 在焊接时的硬度在(HV)300 以上, 且极脆弱, 焊接 时容易产生龟裂. 为防止焊接的龟裂, 焊前及焊后必须要做适当的热 处理.

(3) 肥粒铁系
SUS430 等的肥粒铁系不锈钢焊接热影响区, 与麻田散铁系不锈 钢有完全相同的性质, 均属于焊接性不良的钢种.

(4) 双相不锈钢
双相不锈钢为一新开发的钢种, 其兼具奥斯田铁相和肥粒铁相. 其机械性质的抗拉强度约 80 Kgf/cm?, 比肥粒铁相和奥斯田铁相 都强; 在低温冲击值方面, 比肥粒铁相优良, 但略低于奥斯田铁相. 在焊接作业时应注意, 尽量降滴入热量, 以免影响焊到金属的肥粒 铁相和奥斯田铁相之间的相平衡.

6. 不锈钢的开槽设计

开槽设计的原则:
(1) 设计时必须考虑到这些合金焊件的变形控制;

(2) 在接头内的焊接熔填金属量必须限制在最小量; 厚板应选用 U 形槽, 可较 V 形槽熔填量少; 两面焊接时, 应选用双 U 或双 V 开槽; 如此, 可以减少熔填量, 而且能平衡收缩应力;

(3) 应考虑接头位置及焊接顺序, 以减少焊接变形;

(4) 若有根部间隙的设计, 若是使用焊条作业, 其间隙

应与焊条直径相等;

(5) 根部间隙的设计, 应在考虑实际焊接脱渣和除渣 工作的需求; (6) 对高质量的焊接及减少变形量, 焊接前必须有精 度良好的铁工调整点与良好的开槽.

7. 不锈钢的焊材选用
焊接不锈钢的焊材, 依据 AWS 的规范有下列标准可以选择: (1) A5.4-92 SMAW 电焊条

(2) A5.9-93 GMAW/GTAW 实心焊线 (3)A5.22-95 FCAW 包药焊线

我们公司在最近一版的广泰焊接材料手册, 对于不锈钢的焊材所适 用的母材 / 适用规范的标准 / 适合的作业条件 等等, 已有详尽 的描述, 有兴趣深入了解不锈钢焊材的细节, 请参照手册.

为配合, 大规格工件的制作, 我们公司特别引进日本 SUMIKIN 的潜弧焊药, 可以满足低入热量的作业特别需求, 其实际客户施工验 证, 采用 SAW 方法施工, 其热影响区会较其它作业方式的小很多.

8. 不锈钢的异材焊接
母材 B 碳钢及 低合金钢 母材 A

镍及镍合金
INCONEL INCOLOY MONEL

不锈钢 镍
肥粒铁系 麻田散铁系

KNi-70A KNi-70A KNi-70A KNi-70A KS-309 KS-309 奥斯田铁系 KS-309 KS-309L KNi-60-3 KNi-60-3 KNi-60-7 KS-309L KS-309L KS-309MoL KNi-70A KNi-70A KNi-70A KNi-70A KNi-70A KNi-70A KNi-70A KS-309 麻田散铁系 KS-309 KS-309L KNi-60-7 KNi-70A 肥粒铁系 KS-309 KNi-70A KNi-70A KNi-70A KNi-70A KS-309L KNi-60-7 KNi-70A

选用广泰公司的产品, 其中(1) KS 代表 手焊条 (2) KMS 代表 GMAW 用实心焊线 (3) KTS 代表 GTAW 用实心焊线 (4) KFW 代表 FCAW 用包药焊线 这四种的品号是相同, 代表有相同的等级, 可以依客户的焊接设备 条件, 进行使用.

在不锈钢与含碳量较高的碳钢, 在进行异材焊接时; 有时必须使 用 KS312, 即含肥粒铁较多, 用以防治高温龟裂.

9. 不锈钢焊接施工应注意事项
(1) 在焊缝处, 应使用不锈钢刷清洁, 以免铁粉及杂质混入而生锈. (2) 选用电焊条, 必须执行再干燥的条件:

不锈钢种类 奥斯田铁系 肥粒铁系 麻田散铁系

干燥温度(℃) 100 – 200 300 – 350 300 – 350

干燥时间(分钟) 30 – 60 30 – 60 30 – 60

(3) 预热措施:

不锈钢种类 奥斯田铁系 肥粒铁系 麻田散铁系

预热温度(℃) 不需要 100 – 200 200 – 400

(4) 焊接作业时, 应尽量利用点焊˙夹具及冷却方法, 以减少变形. (5) 焊接作业时, 电弧长度尽可能的短, 以防止铬成份的氧化损失. (6) 奥斯田铁系, 容易发生高温龟裂, 收弧处应住注意ㄩ坑的填补. (7) 焊接作业时, 宜采用直线式运条法; 如果需要织动, 必需控制 织动宽度不超过焊条蕊线直径的 2.5 倍.

(8) 焊后热处理: 必须依母材和焊材及工件的接头状况, 依 AWS 规范的要求, 进行 焊后热处理.


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