最新《J33焊接与切割标准》JBT 9185-1999 钨极惰性气体保护焊工艺方法.pdf

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1、7 B/T 9 1 8 5 一1 9 9 9前言 本标准是对J B/Z 2 6 1-8“钨极惰性气体保护焊工艺方法 进行的修订。修订时对原标准徽了稍许变动。主要差异为:本标准的编写方法按现行的GB/T 1.1 规定;明确了本标准的范围;翻除了原标准中焊接人员职责、焊工培训、安全等方面的条款。本标准自实施之日 起代替J B/Z 2 6 1-8 6,本标准的附录 A,附录 B都是提示的附录。本标准由全国焊接标准化技术委员会提出并归口。本标准负贵起草单位:哈尔滨捍接研究所。本标准主要起草人:涂乃明。本标准于1 9 8 6 年首次发布，本次修订系首次修订。4 4 4中华人民共和国机械行业标准J B/T

2、 9 1 8 5 一1 9 9 9钨极情性气体保护焊工艺方法代替 1 B/z 2 6 1-8 6We l d i n g p r o c e d u r e s p e c i f i c a t i o n f o r g a s t u n g s t e n a r c w e l d i n g1 范.本标准规定了实施钨极惰性气体保护焊的基本规则及要求。本标准适用于碳钢、低合金钢、不锈钢、铝及镍基合金的钨极惰性气体保护焊。2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新

3、版本的可鹅性。G B/T 9 8 5-1 9 8 8 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸 G B/T 4 1 9 1-1 9 8 4 惰性气体保护焊和等离子焊接、切割用肺钨电极 G B/T 4 8 4 2-1 9 9 5 氮气 G B/T 4 8 4 4.1-1 9 9 5 工业氮气 G B/T 8 1 1 0-1 9 9 5 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 G B/T 9 4 6 0-1 9 8 8 铜及铜合金焊丝 G B/T 1 0 8 5 8-1 9 8 9 铝及铝合金焊丝 Y B/T 5 0 9 1-1 9 9 6 惰性气体保护捍接用不锈钢棒及钢丝3 接头设计与坡

4、 口加工 焊缝的坡口形式及尺寸在按 G B/T 9 8 5 确定的同时，还应做如下考虑。3.1 接头设计 在设计接头时，首先要考虑接头的开口应能允许电弧、纯净的保护气体与填充金属能达到接头底部，以保证良好的可达性。影响接头设计的因素有母材的化学成分、母材的厚度、要求达到的焊缝熔深以及被焊金属的特性(如表面张力、流动性、熔点等)。有五种基本的接头型式(见图1)适用于各种金属，当有特殊要求时，允许采用合理的其它接头型式。坡 口设计的一般原则如下:a)厚度不大于3 mm的碳钢、低合金钢、不锈钢、铝的对接接头及厚度不大于2.5 mm的高镶合金一般不开坡口。b)厚度在 3-1 2 mm 的上述材料，可开

5、 U形、V形或 J 形坡 口。c)厚度大于 1 2 mm的上述材料，采用双面U形或 X形坡口更好。d)V形接头的坡口角度，碳钢、低合金钢与不锈钢约6 0 0，高镍合金钢为8 0 0。当用交流电流焊接铂时，通常为 9 0 0。对大多数金属的典型接头尺寸如图 2 所示。国盆机械工业局1 9 9 9 一 0 6 一 2 4 批准2 0 0 0 一 0 1 一 0 1 实旅南,1 a/r 9 1 8 5 一 1 9 9 9图 1 五种基本接头型式8=3-1 2-;.-6 0 0 .9 0 0;6-3-m;p 1 2.m;-6 0 -9 0 ;b 簇3 m m;p 簇2 m.b)X形坡 口 图 2 典型

6、接头尺寸 e)U形坡口的单边侧壁夹角，对碳钢、低合金钢及不锈钢为 7 0 -9 0,高镍合金约为 1 5 0，铝合金约为2 0 -3 0 .f)T形接头的单边坡口角度，不同厚度的黑色金属约为4 5 0,铝合金大到6 0 0 0黑色金属的典型坡口尺寸如图3 所示E S-noEa)V 形b)A 形图 3 黑色金属的典型坡口尺寸4 4 6J B/T.9 1 8 5 一 1 9 9 9c)单边 V形d)K 形7。9.e)U 形f)双 U形 R)J 形h)双J 形 续图 33.2 坡口加工方法 坡口加工最好采用车削加工圆形或环缝坡口，采用铣削或刨削加工纵缝坡口。当切削加工后，应用溶荆洗净切削液。注自动焊

7、的坡口加工精度应比手工焊要求严格。3.3 坡 口清理3.3.1 坡口每侧至少2 0 m-范围内均应进行清理。3.3.2 坡口面及清理区段的金属表面不得留有诸如油、脂、漆、切削液、标记笔迹、墨水、潮气、处理化学剂、机械润滑剂及氧化物等有害异物。3.3.3 灰尘、油、脂可用挥发性脱脂剂或无毒溶剂擦洗。油漆和其他不溶于脱脂剂的材料可用三抓甲烷、碱性清洗剂或专用化合物清洗。3.3.4 坡口部位一般不得有夹层或其他缺陷。3.3.5 应按批准的工艺进行接头定位焊。3.3.6 应保持工件的标记，以便于准确地记录。月材料4.1 母材 母材应符合有关标准的规定。有特殊要求时可 由设计、制造、使用三方面协商解决。

8、确 咯?d B/T 9 1 8 5 一1 9 9 9 焊前必须清楚母材的化学成分，作为选择填充金属、预热、后热及其它工艺参数的重要依据。当采用正常焊接规范而出现意外缺陷(如熔深不足、大量气孔和徽裂纹等)时，需注愈查清母材或焊接材料中可能存在的未知徽量元素。4.2 保护气体4.2.1 保护气体的种类和质量 可用氮、氮或红氮棍合气体作为保护气体。在特殊应用场合，可添加氢或氮(各约5%，只限于焊接不锈钢、镍一 铜合金和镍基合金)。焊接用氮气应符合G B/T 4 8 4 2 的规定。氮气应符合G B/T 4 8 4 4.1 的规定。4.2.2 保护气体的选择 保护气体的选择和保护特点参见表1 和表2.

9、氮气流童一般为7 L/mi n;氦气流量应高于氢气。表 1 保护气体的选择材料厚度 m m采用的保护气体手工焊自动焊铝及其合金 3Ar 交流电 高频)A r(交流电，离扣),H eA x-He.He碳钢3 3ArArAr-He.He不份俐3夕 3ArAr,Ar-HeAr.A r-Hz.Ar-HeAr-He镶合金 3A rAr 一 He人r.He.Ar-HeAr,He铜镇3 3A r,A r-HeHe.ArAr.A r-HeHe,Ar傲及其合金(3夕 3ArAr,A r-H eArA r 一 HeA-He注A,-H e 含有 7 5 写H e aA r-H 2 含有 1 5%H x,表 2 保护

10、气体的保护特点金周焊接类型保护气体特点怕和懊手工焊妞引弧性，净化作用、焊缝质2都较好，气休耗t低盆一 筑可提高焊接速度自动焊盆一 氮焊缝质里较好，流t比纯盆时的低筑(直流正接)与扭一 氛相比，烙深大，焊速高.J s/T 9 1 8 5 一 1 9 9 9表 2(完)金月焊接类觅保护气体特点破俐点娜虹一舰可延长电极寿命，焊点轮脚较好，引弧容易，比笼的流t低手工焊翅容易控制烙他，特别在全位f焊接时自动娜筑比妞的焊速高不份娜手工牌奴焊薄件(夏2 m m)时可控制熔深自动掉奴焊落件时可很好地控制熔深组一 沉热怕人较高，对较厚件焊速可能高些 盆一 氢(H:不多于 3 5 写)防止咬边，在低电流下能捍出浦

11、要的挥缝成形，要求的流f低红一 氢一 组高速焊管作业中的最佳选择饭可提供最高的热抽人与最深的熔深俐.与钥一 合金妞容易控制薄件熔池、烙深与焊道成形红一 虹高的热箱人，以补偿大厚度的导热性氮焊大厚皮金脚时热粉人最大伙笼低拢t能降低紊谊与空气对焊缝的污染，改普热影响区性健氮 大厚度手工烬时始深较大(背面需加保护气体，以保护背面烽趁不受污染)硅*翻红减少这种.热脆”金属的裂纹倾向侣*侧红母材的烙深较浅4.3 钨极4.3.1 钨极的种类 s)纯钨极;b)牡钨极(含氧化牡);e)们钨极(含氧化翻);d)钻钨极(含氧化错);e)怖钨极(含载化钟)应符合G B/T 4 1 9 1 的规定。4.3.2 钨极载

12、流I 钨极载流t的大小，主要受钨极直径的影响。表3 列出按电极直径推荐的电流范围。超过钨极产品说明书规定的载流量上限。表 3 按电极直径推荐的电流范围焊接 电流不得电极直径 劝匀 m直流文流电极为负(一)电极为正(+)纯鸽加人载化物的钨纯钨加人氧化物的钨纯钨加人暇化物的鸽0.52 -2 02 -2 02-1 52 1 51 1 01 0-7 51 0-7 51 5-5 51 5 .7 01.64 0-1 3 06 0 -1 5 01 0-2 01 0-2 04 5-9 06 0-.1 2 52.07 5 -1 8 01 0 0 2 0 01 5-2 51 5-2 56 5-1 2 58 5 1

13、 6 04 49J B/T 9 1 8 5 一1 9 9 9表 3(完)电极直径 幻1 m .直流交流电极为负(一)电极为正(十)纯钨加人氧化物的钨纯钨加人氧化物的钨纯钨加人暇化物的铸2.51 3 0-2 3 01 7 0-2 5 01 7 3 01 7-3 08 0-1 4 01 2 0-2 1 03.21 6 0-3 1 02 2 5 3 3 02 0-3 52 0-3 51 5 0-1 9 01 5 0-2 5 04.02 7 5-45 03 5 04 8 03 5-5 03 5 5 01 8 0 2 6 02 4 0-3 5 05.04 0 0-6 2 55 0 0-6 7 55 0-

14、7 05 07 02 4 0 3 503 3 0-4 6 06.35 5 0-6 7 56 5 0-9 5 06 5-1 0 06 5-1 0 03 0 0-4 5 04 3 0-5 7 58.06 5 0-8 3 01 03 钨极端头几何形状及加工常用的钨极端头形状如图4 所示。小电流大电流交流电流 图 4 常用的钨极端头形状钨极应采用专用的硬磨料精磨砂轮磨削，应保持钨极几何形状的均一性。在磨削牡、饰钨极时，应采用密封式或抽风式砂轮磨削。磨削完毕，工人应洗净手脸。填充金属，口月44.钨极惰性气体保护焊采用的填充金属，一般可与母材的化学成分相近 不过，从耐腐蚀性、强度及表面形状考虑，填充金属的

15、成分也可不同于母材。选用的填充金属应符合以下相应规定:a)碳钢及低合金钢焊丝应符合GB/T 8 1 1 0的规定;b)不锈钢焊丝应符合Y B/T 5 0 9 1的规定;c)铜及铜合金焊丝应符合G B/T 9 4 6 0的规定;d)铝及铝合金焊丝应符合G B/T工。8 5 8 的规定;e)在没有相应标准时，可由供需双方商定 填充金属应保存在清洁干燥的仓库内。5 主要娜接工艺参数选择原则 当上述各项材料确定之后，应通过工艺试验和工艺评定来确定工艺参数。焊接工艺参数可参见附录A(提示的附录)和附录B(提示的附录)中的各项内容。5.1 引弧方法 根据生产条件和要求，可选择下列方法引弧:a)短路引弧，斋

16、加引弧板;甚 6 0.l s/T 9 1 8 5 一 1 9 9 9 b)高频引弧:借助于高频发生器。对于手工焊和自动焊，使用直流电或交流电时均可采用，c)脉冲引弧:在钨极与工件之间瞬间加一高电压造成电离;d)诱导引弧:用于点焊。52 焊接电流 焊接电流有三种，各种电流的适用范围如下:a)交流电流:焊接铝、镁及其合金，焊接带氧化膜的铜;b)直流电流:正极性直流电流可以焊接几乎所有的黑色金属。反极性直流电流采用很少;。)程序电流(电流脉冲技术):可以控制和改善焊根和焊道成型、改善熔深和晶粒尺寸及特殊位!的焊接。5.3 电弧电压 电弧电压指钨极尖端到工件之间的电压降，其大小主要受焊接电流的种类以及

17、所甩的保护气体的影响。在相同的电弧间隙下，氦比缸能产生更大的压降。两者约差4 V.因此，采用氮气保护可获得更深的熔深。电极端头的几何形状也影响电弧电压的大小。在钨极尖端到工件距离相同的条件下，较尖的锥形电极的电弧电压要高些。可根据具体产品及电源型式任选电弧电压的控制方法，但应控制电弧电压保持相对的毯定。5.4 焊接速度 电弧穿透深度通常与焊接速度成反比。金属的导热性、构件的厚度和尺寸是控制焊接速度的主耍考虑因素。改变焊接速度的目的是保持恒定电弧穿透力所要求的恒定热量。焊接速度一般应遵循以下原则:a)在焊接铝等高导热率金属时，为了减少变形，应采用比母材导热速度快的焊接速度;b)焊接有热裂倾向的合

18、金，不能采用高速焊接;c)焊缝熔池的尺寸直接受焊速影响，当在非平焊位置时，只能是较小的熔池，应适当提高焊接速度;d)焊接电流脉冲控制技术的发展，在低导热率的金属(如钦)和固定管子及厚壁管子的焊接时，对接头熔池的控制十分有利。5.5 送丝方式 根据生产条件分以下三种:a)焊工手送;b)送丝机 自动送进;c)焊前预置填充金属。6 质f检验 钨极惰性气体保护焊缝表面一般不经修整，可直接进行检验。a)目侧检查，应检查所有影响质量的因素，如坡 口加工、坡口清理和装配以及整个焊缝表面可看到的情况，焊缝尺寸、熔深、表面气孔、咬边与裂纹等;b)常用的其他检验方法为渗液法、磁粉法、超声波法、涡流法与射线法，选用

19、方法取决于对产品质t水平的要求;c)检验规程必须有检验工艺与验收标准，以保证产品质量4 5 1J s/T 9 1 8 5 一 1 9 9 9 附录A (提示的附录)推荐的不拐栩娜接工艺.欲材料厚度mm1.6-3.0 3.0-6.0 6.0-1 2接头设计直边对接V形坡 口X形坡口电渡A5 0-9 07 0-1 2 01 0 0-1 5 0极性直流正极性电弧电压V1 2娜接速度按技术耍求电桩种类杜钨极电 彼尺寸m m2.5坡充金.种类1 8-8型峨充金属尺寸mm1.6-2.52.5-3.2保护气体妞气体of d m /m i n8-1 21 0-1 4背面气体流f d m/m i n2-4喷，尺

20、寸m m8 1 01 0.1 2喷，至工件距离m m蕊1 2预热沮度(最低)1 5层间沮度2 5 0娜后热处理无禅接位t平横立仰4 5 2J B/T 9 1 8 5 一 1 9 9 9 附录B (提示的附录)推称的碳钥娜接工艺.盆材料厚度mm1.5-3,0 3.0-6.0 6.0-1 2按头设计直边对接V 形坡 口X形位 口电流A5 0-1 0 07 0-1 2 09 0 -1 5 0极性直谁正极性电班电压V1 2娜接速度按技术要求鸽极种类牡鸽极电极尺寸m m2.43.2坟充金月种类按技术要求坟充金月尺寸mm1.6-2.52.5-3.2保护气体妞保护气体Al d m /m in8-1 21 0 -1 4背面保护气体流f d m /m in2-4峨嘴尺寸mm8-1 01 0-1 2峨嘴至工件距离m m蕊1 2预热沮度(最低)1 5层间沮度(最高)2 5 0焊后热处理无焊接位t平横立仰4 5 3