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P42~P53 焊接技术 ★★
1. 焊接材料
1）焊条的分类及选用
(1)同种钢焊接时焊条的选用原则
① 焊缝金属的力学性能和化学成分匹配的原则。规定要求焊缝金属与母材等强度，应
选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条；对于合金钢，要求焊缝金属合金成分与
母材相同或接近；在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹的不利情况下，应考
虑选用比母材强度低的焊条；当母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高时，焊缝中易产生裂
纹，应选用抗裂性能好的低氢型焊条。
② 保证焊接构件的使用性能和8工作条件的原则。对承受动载荷和冲击载荷的焊件，除
7
1
9
4
8
满足强度要求外，主要应保信证3焊缝金属具有较高的塑性和韧性，可选用塑性和韧性指标较
微
系
高的低氢型焊条；接触联腐蚀介质的焊件，应根据介质的性质及腐蚀特征选用不锈钢类焊条
题
押
或其他耐腐蚀焊条准；在高温、低温、耐磨或其他特殊条件下工作的焊件，应选用相应的耐
精
热钢、低温钢、堆焊或其他特殊用途焊条。
③ 满足焊接结构特点及受力条件的原则。对结构形状复杂、刚性大的厚大焊件，在焊
接过程中，冷却速度快，收缩应力大，易产生裂纹，应选用抗裂性好、韧性好、氢裂纹倾
向低的焊条，如低氢型焊条、超低氢型焊条和高韧性焊条。
④ 考虑施工条件和可操作性的原则。当焊件的焊接部位不能翻转时，应选用适用于全
8
7
1
位置焊接的焊条；对受力不大、焊接部位难以清理的焊件，应选用对铁锈4 9、氧化皮、油污
8
3
信
微
不敏感的酸性焊条；没有直流焊机时，必须选用可交、直流两用的焊条；在狭小或通风条
系
联
一
件差的场合，在满足使用性能要求的条件下，应选用酸性焊条唯或低尘焊条。
(2)异种钢焊接时焊条的选用原则
① 碳钢和低合金钢的焊接， 一般要求焊缝金属或接头的强度不低于两种被焊金属的
最低强度，选用的焊条强度应能保证焊缝及接头的强度不低于强度较低侧母材的强度，同
时焊缝金属的塑性和冲击韧性应不低于强度较高而韧性较差侧的母材性能。
② 低合金钢和奥氏体不锈钢的焊接，一般选用铬镍含量较高、塑性和抗裂性能较好的
奥氏体不锈钢焊条，但应按焊接性能较差的不锈钢确定焊接工艺。
2）钨极材料的特性及种类
(1)钨极的特性
手工钨极氩弧焊用的电极材料应具有较强的电子发射能力，能形成稳定的电弧，具有
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耐高温性，在电弧高温下不易蒸发和损耗，能承受较大的焊接电流，具有足够的强度和耐
磨性等。
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7
(2)钨极的种类 1
9
4
8
3
信
序号 类型 特点
微
系
熔点联3387℃，沸点5900℃，发射电子要求的电压较高，
题
1 纯钨极 因押此要求焊机具有高的空载电压，纯钨极易烧损，逐渐被
准
精钍钨极取代
在 纯钨中加入1%~2%的氧化钍，即为钍钨极；它具有较高的热电子
发射 能力和耐熔性，具有容易引弧、所需空载电压低的性能，许用
2 钍钨极
电流比同直径的纯钨极可提高1/3，不易烧损，但钍钨极的粉尘具
有微量的放 射性
在纯钨中加入 2%以下的氧化铈，即为铈钨极；它比钍钨极具有更
多的优点，易引弧 、电弧稳定、弧束细长、热量集中，最大许用电
3 铈钨极
流密度可增加5%~8%， 烧损小、寿命长，由于几乎没有放射性，因
8
此是目前应用最广的一种 电极材料 1 7
9
8
4
3）焊丝的分类及选用 信
3
微
系
焊丝按截面结构形式分类，可分为实心焊丝和药芯 焊丝两类；联实心焊丝主要用于钨极
一
唯
气体保护焊和熔化极气体保护焊；药芯焊丝用于采用CO₂和 A r+CO₂为保护气体的熔化极气
体保护焊，前者用于普通结构，后者用于重要结构。
自保护药芯焊丝与焊条相似，不用另加气体保护焊，抗风能力优于气体保护焊，可在
4级风力下施焊，适用于野外或高空作业。
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4）焊接气体的分类及应用
(1)焊接气体的分类
① 气焊切割气体：助燃气体，氧气；可燃气体，乙炔、丙烷、石油气、天然气等。
② 焊接保护气体：二氧化碳（CO₂）、氦气（He）、氩气（Ar）、氮气（N₂）、氧气
（O₂）和氢气（H₂）。
(2)焊接气体的应用
① 用N₂作保护气体可焊接铜和不锈钢，也用于等离子弧切割，作外层保护气体。
② 用H₂作还原性气体，焊接时与O₂混合燃烧，作为气焊热源。
③ 焊接低合金高强钢，从减少氧化物夹杂和焊缝含氧量出发，希望采用纯Ar做保护
气体；从稳定电弧和焊缝成型出发8，希望向Ar中加入氧化性气体。
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1
9
4
8
5）焊接材料的复验要求信 3
微
系
(1)钢结构的焊接材联料复验
题
押
建筑结构安全准等级为一级的一、二级焊缝，建筑结构安全等级为二级的一级焊缝、大
精
跨度的一级焊缝、重 级工作制吊车梁结构中的一级焊缝所用的焊接材料应按到货批次进行
复验，复验合格方可使用。
(2)特种设备的焊接材料复 验
球罐用的焊条和药芯焊丝应按批 号进行扩散氢复验。
焊条、焊丝、焊剂等超过期限时，应 经复验合格后方可使用。
8
1
7
2. 焊接方法
8
4 9
信
3
方法 特点 种类 微
系
依靠金属 电弧焊、电渣焊、气焊 、电子束焊
联
、激光焊
一
熔化焊
唯
熔化焊接 【电气电子和激光】
依靠施加 爆炸焊、冷压焊、摩擦焊、扩散焊、超声焊、高频焊、
压力焊
压力焊接 电阻焊
依靠熔点低的 软钎焊（钎料熔点低于450℃）
钎焊
钎料焊接 硬钎焊（钎料熔点高于450℃）
3. 焊接工艺评定
1）焊接工艺评定的实施
焊接工艺评定是为了验证所拟定的焊接工艺正确性而进行的试验过程及结果评价；焊
接工艺评定应在本单位进行，并由本单位操作技能熟练的焊接人员使用本单位的设备焊接
试件。
(1)焊接工艺评定预规程：为进行焊接工艺评定拟定的焊接工艺文件。
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(2)焊接工艺评定报告：记载验证性试验及其结果，对拟定的预焊接工艺规程进行评价
的报告。
(3)焊接工艺规程：根据焊接工艺评定报告编制，用于产品施焊的焊接工艺文件。
(4)焊接工艺指导书：与制造焊件有关的加工和操作的细则性作业文件。一个焊接工艺
评定报告可用于编制多个焊接作业指导书；一个焊接作业指导书可以依据一个或多个焊接
工艺评定报告编制。
2）焊接工艺评定的规则
(1)按照《承压设备焊接工艺评定》把焊接所有工艺参数分为重要因素、次要因素、补
加因素。
(2)重要因素变化需要重新进行8评定，如焊接方法、母材分类、母材厚度、焊丝类别、
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1
9
4
8
预热、焊后热处理、保护气信体3种类、电流的种类和极性等。
微
系
(3)次要因素变化则联无需重新评定，如坡口形式尺寸、焊丝规格、保护气体流量等，但
题
押
需要重新编制焊接准工艺规程。
精
(4)有冲击韧性要 求时，补加因素上升为重要因素，如线能量、平焊改立焊、多道焊改
单道焊等，反之下降为次要因素。
4. 降低焊接应力的措施
设计措施 减少焊缝的数量 和尺寸、避免焊缝过于集中、优化设计结构
合理安排装配焊接顺序
8
采用较小的焊接线能量、焊 接高强钢时选用塑性较好的
1
焊7条
9
工艺措施 层间锤击、利用振动法消除 焊 接残余应力
信
3 8
4
微
预热拉伸补偿焊缝收缩（机械拉伸或加热拉伸）
系
预热、焊后热处理、消氢处理 一
联
唯
5. 预防焊接变形的措施
面内变形 纵向收缩变形、横向收缩变形、焊缝回转变形
面外变形 角变形、弯曲变形、扭曲变形、失稳波浪变形
降低外观质量、降低装配质量、降低承载力、
变形危害
增加矫正工序、提高制造成本
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合理安排焊缝位置（焊缝的位置要对称且不宜过于集中）
设计措施 合理选择焊缝数量和长度（选择较小的焊缝数量、长度和截面尺寸）
合理选择坡口形式
装配
合理选择装配程序、预留收缩余量法、反变形法、刚性固定法
工艺措施 8
7
1
合理的焊接方法4（9尽量选用气体保护焊等热源集中的焊接方法）
焊接 3 8
合理的焊接线信能量（尽量减小焊接线能量的输入）
工艺措施 微
合理的焊接系顺序和方向
联
题
6. 焊接检验方法押
准
精
力学性能试验 拉伸、弯曲、冲击、硬度、疲劳、断裂性试验
化学成分分析、焊条扩散氢含量测试、
破坏性 化学分析试验
不锈钢晶间腐蚀试验
检验
金相试验 宏观组织、微观组织
焊接性试验 ~
外观检查 ~
射线检测：金属材料的对接、角接、管板角焊缝
非破坏
超声检测 ：金属材料的对接、角接、T接、堆焊层
性检验 无损检测
磁粉检测：铁磁性材料的对接、角接、T接
8
渗透检测：非多 孔性金属材料不限制接头 9 1
7
8
4
7. 焊接过程质量检验 信
3
微
系
1）焊缝表面不允许存在的缺陷包括：裂纹、未焊 透、未焊满一
联
、未熔合、表面气孔、外
唯
露夹渣。
2）工业管道的焊接接头，热处理后应测量硬度值，焊接接头硬度测量区域包括焊缝和
热影响区；
3）奥氏体-铁素体型双相不锈钢焊缝铁素体含量应与母材一致，母材奥氏体含量均为
40%～60%。
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