华通石化—手工电弧焊作业指导书

QB/HT-07-14

山东华通石化工程建设有限公司企业标准

2006年 3 月

焊条电弧焊作业指导书

编制：杨洪贵

审核：张彬

批准：滑道斌

发放单位：质量部

接收单位：

接收人：

日发布 2006年4月 1日实施

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手工电弧焊作业指导书

1 适用范围

根据公司施工的实际情况，焊接材料有A3,20#和16Mn。焊条可根据材料选用E4303、E5015及同类型焊条.

2 材料A3、20#，焊条E4303的作业指导书

2.1根据焊接材料选用焊条，应根据钢材的化学成分，耐腐蚀性能，焊接性能及焊接条件进行

综合考虑，还应保证焊缝金属机械性能不低于母材的机械性能。

2.2选用优良的焊接设备是保证获得优质焊接接头的主要因素。电弧能否稳定燃烧，可以灵活

的调节电流的范围。有良好的机动特性，适应的空载电压和陡降的外特性。焊机型号ZX1—330。

2.3焊接接头形式及坡口准备

2.3.1在手工电弧焊中，由于结构形状、工件厚度及对质量要求的不同，其接头及坡口型式也

有所不同。一般接头型式有对接、搭接、角接及丁字接头等。 2.3.2焊接坡口边缘的加工，有刨边、车削、坡口机、手工气割等。

2.3.3坡口的基本形式有如下几种：I形坡口、Y形坡口、单边V形坡口、V形坡口、X形坡

口。

2.4钢管的组对工程，钢管组对前应做下述准备工作： 2.4.1彻底清理管内杂物。

2.4.2管端校圆，管端椭圆度不得大于3DW/1000(DW为管外径)，钢管端部不得有超过0.5㎜

深的锤痕或压痕。

2.4.3管端20㎜内，外壁及破口表面应进行清理，达到无水、无油污、无泥、无锈、无裂纹

或重皮等缺陷。

2.4.4管道组对不得强力对口，对口间隙应根据材料厚度来确定，开V形坡口，δ﹤9对口间

隙为1.5≤d≤2.5，9≤δ≤34对口间隙为1≤d﹤3.5。 2.4.5坡口角度：V形坡口3≤δδ﹤9为70°±5°。

V形坡口9≤δ﹤34为60°±5°。

2.4.6钝边的厚度（㎜）V形坡口时1≤P≤2。 2.4.7管道对口的错边量（㎜）

I II III类管道允许偏差≤10%壁厚，且不大于1㎜。ⅣⅤ类管道应不超过壁厚的20%，且

不大于2㎜。

2.4.8管道组对中心线偏斜：地上管道不应大于1㎜，埋地管道不应大于2㎜。 2.4.9螺纹管道的组对，两管道的环向焊缝按规范要求错开100㎜以上。 2.4.10管道焊缝上不得开孔，开孔焊缝与管道焊缝间距不得小于100㎜。 2.4.11钢管的纵向焊缝应置于易检修位置，不宜放在底部。

2.4.12环向焊缝到煨制弯头起弯点的距离不得小于1.3倍钢管外径，且不得小于100㎜ 2.4.13管口组对合格后，方可进行定位焊接，定位焊应于正式焊接相同，焊缝厚度为2--4㎜，

且不超过壁厚的2/3，定位焊不应少于3处，且沿圆周均匀分布，定位焊缝长度为10--15㎜。

2.5 A3、20#钢的焊接工艺要求

2.5.1根据母材选用焊条或焊丝，应按照母才的主要成分、力学性能、焊接接头的抗裂性、焊

前预热、焊后热处理、使用条件及施工条件等因素综合确定。并应符合下列规定： a焊接工艺性能良好。

b同种钢材焊接时，焊缝金属的性能和化学成分应与母材相当。如A3、20#钢材，选用焊材为E4303,焊丝采用08、焊15。

2.5.2焊接定位焊缝时，应采用于根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并应由合格焊工施焊。 2.5.3定位焊缝的长度、厚度和间距，应能保证焊缝在正式焊接过程中不至裂开。 2.5.4在根部焊接前，应对定位焊缝进行检查，发现缺陷时应处理后方可施焊。 2.5.5严禁在坡口之处的母材表面引弧和试验电流，并防止电弧擦伤母材。 2.5.6焊接时应采取合理的施工方法和施工顺序。

2.5.7根据焊件的厚度，合理的选用焊条直径（φ2.5—φ4.0）

2.5.8根据焊条直径和焊件的厚度合理的调整焊接电流。φ2.5焊条，电流调整范围50—80A，

φ3.2焊条，电流调整范围100—130A,φ4.0焊条，电流调整范围160—200A。 2.5.9根据母材的厚度，合理的选用焊接层数。 管板厚度3.5--6㎜时，焊接层数为二层。 管板厚度7—9㎜时，焊接层数为二层。 管板厚度10—12㎜时，焊接层数为三层。 管板厚度14—22㎜时，焊接层数为五层。 管板厚度24--28㎜是，焊接层数为六至七层。

每一层焊缝焊完后都要清除焊渣、飞溅物，修补焊缝的缺陷，并用磨光及打磨后，经

检验合格后再焊下一层焊缝。

2.5.10各种位置的手弧焊操作技术要掌握好四个动作：A焊条角度，B横摆动作，C稳弧动作，

D根据各种焊接位置选用不同横向摆动方法。

2.5.11焊条的烘干要求：焊条在使用前应按规定进行烘干，酸性焊条E4303,烘干温度70-150℃，

烘干一小时，碱性焊条E5015，烘干温度250--350℃烘干时间1—2小时，含氢量有特殊要求的焊条，烘干温度应提高到400℃，使用前应装入温度控制通内，保持80—100℃，并随用随取。

2.5.12施焊过程中应保证起弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满。多层的层间接头应错

开。

2.5.13钢管焊接时，管内应防止穿堂风。

2.5.14处工艺或检验要求需分次焊接外，每条焊缝宜一次连续焊完，当因故中断焊接时，应

根据工艺要求采取保温缓冷或后热等防止产生裂纹的措施，再次焊接前检查焊层表面，确认无裂纹后方可按原工艺要求继续施焊。

2.5.15应在焊接作业指导书规定范围内，在保证焊透和熔合良好的条件下，采用小电流、短

电弧、快速焊和多层多道焊接工艺，并应控制层间温度。 2.5.16焊接层数和焊条直径。

2.5.17在现场和设备允许的条件下，应尽量采用转动焊接，减少固定焊接。

2.5.18每道焊缝附近应打上焊工代号，代号应位于焊缝隙下游上方距焊缝50㎜处（根据管道

内介质流向来判断）。 2.6焊前预热及焊后热处理

2.6.1进行焊前预热及焊后热处理应根据钢材的淬硬性，焊件厚度、结构钢性、焊接方法及使

用条件等因素综合确定。

2.6.2要求焊前预热的焊件，其层间温度应在规定的预热温度范围内。钢材厚度≤26㎜时，焊

前预热温度100—200℃，焊后热处理温度600℃。

2.6.3当焊件温度低于0℃时，所有钢材的焊缝应在施焊处100㎜范围内预热到15℃以上。 2.6.4对有应力腐蚀的焊缝，应进行焊后热处理。

2.6.5焊前预热的加热范围，应以焊缝中心线为准，每侧不应小于焊件厚度的三倍，焊后热处

理的加热范围，每侧不应小于焊缝宽度的三倍，加热带径外部分应进行保温。 2.6.6焊前预热及焊后热处理过程中，焊件内壁温度应均匀。

2.6.7焊前预热及焊后热处理时，应测量和记录器温度，测量点的部位和数量应合理，测量仪

表应经鉴定合格。

2.6.8对容易产生焊接延时裂纹的钢材，焊后应及时进行热处理，当不能及时进行焊后热处理

时，应在焊后立即均匀加热至200--300℃，并保温缓冷,其加热范围应与焊后热处理要求相同。

2.6.9焊前预热及焊后热处理温度应符合设计或作业指导书的规定,当无规定时,常用管材焊接

的焊前预热及焊后热处理应符合现行国家标准和有关规定。

2.6.10焊后热处理的加热速率,热处理温度下的恒温时间及冷却速率应符合下列规定： 加热速率:升温至300℃后,加热速率不应超过220×25.4/S℃/时,且不大于220℃/时。 恒温时间:碳素钢每毫米厚度为2—2.5分钟;合金钢每毫米厚度为3分钟,且不少于0分

钟。

冷却速率:恒温后的降温速率不应超过275×25.4/S℃/时,且不大于275℃/时;300℃以下自然

冷却。

热处理后进行返修或硬度检查超过规定要求的焊缝应重新进行热处理。 3 16锰钢E5015焊条作业指导书

3.1焊接规范、焊条、电源的种类选择,应根据焊接金属和母材的强度及化学成分,对普通低合金16锰一般选用E5017。

3.2对要求塑性、韧性及抗裂性较高的重要结构件宜选用低氢钠型E5015焊条。

3.3电源除重要焊接结构或厚板,大钢度结构必须采用E5015及直流焊机外,其它情况下应首先考虑采用交流弧焊机,因为交流弧焊机构造简单、造价低、使用及维护均较直流焊机方便。 3.4焊条直径及焊接电流 3.4.1焊条直径的选择如下：

母材厚度(㎜) 1.5--8 10--14 14以上 焊条直径(㎜) 2.5—3.2 3.2—4.0 4.0 焊条直径(㎜) 焊接电流(A) 1.6 2.0 2.5 3.2 4.0 5.0 5.8 50～70 60～80 60～90 90～130 130～180 180～230 190～250 3.4.2焊接电流的选择如下： 3.4.3焊接层数的选择如下：

母材厚度(㎜) 3.5—6 7—9 10--12 16-20 3.5引弧、运条、收弧 3.5.1引弧

焊接层数(层) 手工电焊的引弧有两种---擦划法和碰击法,擦划法容易造成电弧擦伤和沾染飞溅,在母材表面留下缺陷。碰击法引弧时飞溅小,对工件危害小,但要求焊工用力适度,操作熟练。 3.5.2运条

手工电弧焊操作是由沿焊接方向前进、沿焊缝横向摆动和向熔池方向送进焊条等三个基本动作组合而成,运条手法的关键是横向摆动。操作时要根据工件材质、焊缝空间位置、熔池情况等灵活运用,对于16锰的焊接,应该采用快速少摆动的操作手法,避免对接头性能产生不利影响。 3.5.3收弧

收弧时应将熔池填满，熄弧时不要擦伤工件表面。 3.6各种位置的手工电弧焊操作技术

掌握合适的焊条角度和正确的运条动作,控制焊接熔池的形状和尺寸,保持自如的操作姿势,是手工电弧焊操作的基础,要经过较长时间的训练,才能运用自如. 3.6.1平焊

操作时焊条角度必须依据具体情况正确选择,运用灵活熟练的运条手法,将熔池控制为始

终如一的形状和大小,一般熔池形状应为半圆形或椭圆形,且表面略下凹,焊条直线速度不要过慢,否则容易造成熔渣过厚,看不清熔池,难于操作。 3.6.2立焊

操作时焊条角度应子下向上倾斜至60--80°，电弧指向熔池中心，操作中要特别注意控制

熔池温度不宜过高，为此焊接电流应较平焊小10—15%。采用短弧焊，可用半圆弧形的横向摆动加挑弧（灭弧）的操作法。在焊接坡口的第一道缝时，也可采用电弧均匀的速度向上运条，同时作较小的横向摆动。 3.6.3横焊

根据横焊的特点，操作时，由于坡口温度高于坡口，咋坡口处不做稳弧动作，并迅速带

至下破口根部上，做微小的横拉稳弧动作，如此匀速进行。

3.6.4仰焊

操作时应严格控制坡口两侧根部的很好熔合和焊接厚度不应太厚，以防止液体金属过多

而干坠。破口角度应略大于平焊，以保证操作方便，焊接带坡口的仰焊焊缝的第一层时，焊条与坡口两侧成90°角。与焊接方向成70—80°角，用最短弧做前后推拉的动作，熔池宜薄不宜厚，并确保与母材熔合良好。熔池温度过高时可以抬弧，使温度稍微降低，焊接其余各层时，焊条横摆并在两侧做稳弧动作。 3.6.5全位置焊接

操作时一般从仰焊部位起焊，按仰---仰立---立---立平---平焊的顺序分两个半圆圈焊接。 3.6.6单面焊双面成型

操作的技术关键是焊接过程中在熔池前端保持一个大小比较均匀的熔孔，其直径控制在

焊条直径的0.5—1.5倍之间。

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