GMW 14058
GMW焊接标准和修复过程
电弧焊—钢
3.要求
3.1 一般可接受标准
3.1.1 电弧焊的类别
3.1.1.1 电弧焊结构
电弧焊结构对产品焊接性能有所要求,除非焊接设计文件中有具体说明,所有的电弧焊是结构性的。
3.1.1.2 电弧焊工艺
电弧焊是在过程装配中安装到相关设备上进行的工艺,对产品的结构性能不做要求,此工艺必须获得产品项目人的认可并在焊接设计文件上签字
3.1.2 电弧焊评估
3.1.2.1 电弧焊结构
评估要求见3.1.3,3.2和3.3
3.1.2.2 电弧焊工艺
评估见3.1.3,3.2.1,3.2.2和3.2.3
3.1.3 填充物
填充金属应使用指定的,若使用非指定的填充金属会造成不一致性
3.2 目测可接受标准
3.2.1 焊接位置
焊接设计文件上一般会指明,从焊接位置到安装6mm内,焊缝位置不正确那么也认为是有差异性的,若要求焊缝是“全部包围”的,那么需要在焊接设计文件中说明,可使用焊接模板确定焊接位置
3.2.2 表面破裂
未经过放大就可视的焊缝表面破裂是不符的
3.2.3 烧穿
若有烧穿情况也是不符要求的
3.2.4 回熔
焊缝若有回熔是不符要求的
3.2.5 焊穿
当底面焊缝焊穿超过2×t最小(最薄的焊接板),对后续装配无任何影响,调试焊接工艺至初始合格设置,对后续装配有影响的,需去除多余焊接金属,调试焊接工艺至初始合格状态,焊穿是不符合要求的
3.2.6 漏焊
对焊接设计文件上要求的一些焊接有遗漏的,也是不符合要求的
3.2.7 多焊
焊接数量不能超过焊接设计文件上规定,当超过要求焊接数量,焊接工艺需调整至初始合格状态,多焊是不符合要求的
3.2.8 凹陷
凹陷一般发生在焊缝末端,且是不连续的,凹陷不算做有效长度
3.2.9 焊接方向
焊缝不得偏离规定的焊接方向(若在焊接设计文件上有说明)
3.2.10 焊接的可视外观
当焊缝形状变化或焊渣数量增加,焊接工艺需调整至初始合格状态
3.2.11 跳焊
非连续性跳焊,跳焊长度不算做有效长度
3.2.12 翻模
包含翻模的焊缝长度是非连续性的,不算做有效长度
3.2.13 咬边
当焊缝上出现咬边时,根据图1B确定咬边区是否符合要求
图1A 咬边
图1B 可接受咬边
3.2.14 表面气孔
当焊缝上出现气孔,使用图2B确定是否符合要求,表面气孔是一个独立属性,不能包含在表1允许的最大连续长度中,需单独进行评估,焊缝长度的任25mm的气孔是可接受的,或满足图2B 要求,
图2A表面气孔
图2B可接受性气孔
3.3 可接受测量标准
3.3.1 有效焊接长度(L e)
假设允许最大非连续值未超过表1中所给值,焊缝的有效长度大于或等于要求的焊缝长度(如表
1所示)是可接受的,焊缝超过允许最大焊接长度(L W+2L t)需将焊接工艺调整至初始状态
有效焊接长度:L e=L a-L d
L e=有效焊接长度
L a =实际焊接长度
L d=连接的间断长度
图3 确定焊接长度的可接受性
3.3.2 凸起
假设凸起不会对后续生产或产品性能造成影响,那么对凸起的数量不做限制,对后续装配有影响的,需去除多余焊接金属,调试焊接工艺至初始合格状态
3.3.3 焊接截面
附件A所示横截面是典型的用于汽车焊接设计的焊缝,其他类型的焊缝也可根据附件A所示方法进行评估,表2给出通过规定焊接长度确定要求数量,横截面位置
表2 横截数量和位置要求
3.3.3.1 焊脚长度
从一个焊件上的焊趾到另一个焊件表面的最小距离,当焊脚长度≥0.9×t min(焊接最薄金属),是可接受的
3.3.3.2 焊喉厚度
焊喉厚度是指最小距离减去任意焊根与焊面之间凸起,焊喉≥0.7×t min(焊接最薄金属),是可接受的
3.3.3.3 熔深
熔深<10%t min(焊接最薄金属)时,调试焊接工艺至初始合格状态
3.3.3.4 咬边
满足3.2.13要求的咬边是可接受的
3.3.3.5 内部气孔
满足下列条件的气孔是可接受的:
* 是随机非线性的
* 椭圆孔孔长不超过三倍孔宽
* 任一孔径:
≤t min0.5mm≤3.0mm
≤t min1.0mm>3.0mm
* 所有孔的总面积<焊接横截面的25%
若不能满足以上任一条件,调试焊接工艺至初始合格状态
3.3.3.6 内裂
用15倍或更小放大镜观测,焊接横截面不能有任何可视破裂
3.3.3.7 翻模
满足3.2.12要求
3.4 电弧焊修复要求
3.4.1 结构
所有已知不符合项都需修复
3.4.2 工艺
不能满足3.2.3要求的需修复,不能满足3.1.2.2调试焊接工艺至初始合格状态
3.5 电弧焊修复过程
3.5.1 所有不符的都需返工,并满足本标准要求,在返工前,先确认焊接修复设备和过程参数,负责修复的操作工也需具备满足本标准要求的能力,资历证书
3.5.2 电弧焊修复过程见附件C,修复数据表表明不同的情况使用不同的修复方法,所以修复时需附上修复数据表
4.注释
4.1 术语
可接受标准:是导致焊缝不符的规定的限制
实际焊接长度:沿着焊接中线测得的从焊接始端到末端的距离
电弧焊:通过加热或加压,或两者并用,也可能用填充材料,使工件达到结合的方法
属性:是对表面外观或焊缝的几何结构特征的确认,例如:咬边,气孔和破裂
基质:用来焊接的产品,板材,零件,材料等
烧穿:过度熔化致使焊缝上产生小洞
接合:将金属体焊接在一起
凹陷:焊接凹角垂直到焊趾的最大距离
连续焊接:从接头一端到另一个的连续焊接,若接头是圆形,那么焊接就是围绕接头
凸起:焊接凹角垂直到焊趾的距离
破裂:
坑:
熔深:熔深是指母材熔化部的最深位与母材表面之间的距离
中断,非连续:是一种典型的材料结构中断,例如缺少机械,冶金或物理特性的同质性,中断并不是造成焊缝不符的必要缺陷
焊接不符:焊缝不能满足本标准要求
有效焊脚:实际焊接长度减去焊缝长度,包括非连续的
角焊:焊接等腰直角边长
管状焊条电弧焊(FCAW):是一种用管状电极填充材料的电弧焊
熔化极气体保护焊(GMAW):在连续给送的填充金属(熔化极)和工件之间建立的电弧加热金属而获得金属结合
钨极惰性气体保护焊(GTAW):利用钨极(非自耗)与焊件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝(或不加填充焊丝),形成焊缝
回熔:
焊穿:
初始合格状态:焊接确认过程中焊接参数和文件的设置
等离子电弧焊(PAW):种是“非转移弧”,电弧在钨极与喷嘴之间燃烧,主要用於等离子喷镀或加热非导电材料;另一种是“转移弧”,电弧由辅助电极高频引弧后,电弧燃烧在钨极与工件之间,用於焊接
气孔:在焊接金属凝结过程中由流进/排出气体形成的非连续的凹洞,分为内部气孔和表面气孔要求焊接长度(Lr):规定长度减去任一允许公差,见表1
翻模:沿着焊趾或焊根凸起的焊接金属,不能熔合到基质中,当焊面与基质交角>90°时,会出现此类状况,也可参考层叠
屏蔽金属弧焊(SMAW):是通过电弧对覆盖的金属电极和工件进行焊接的工艺,防护物是从覆盖的电极流量分解得到
跳焊:焊缝缺少的任何一部分
焊渣:在焊接过程中,不是形成焊缝,但是会粘附在基质表面的金属物质
规定焊接长度(Lw):会在焊接设计文件中标明
较薄金属厚度(t min):将用来焊接的较薄金属的厚度
焊喉厚度:是指任一焊根到焊面的最小距离减去焊接凸点
咬边:沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷
焊缝:钢结构构件、部件或板件经焊接后所形成的结合部分
焊接设计文件:用来说明焊接要求的文件,例如:焊接数量,位置,适用的焊接标准,焊接模式等,此文件由产品设计工程师发布认可
焊接中心线:从焊接始端到末端等距的一条假想线
焊接方向:规定焊接需沿着的一条线
焊接末端:沿着焊接中心线边缘使得电弧熄灭,焊接停止的点
焊接长度公差:这个值减去规定的焊接长度(Lw)来确定要求的最小焊接长度(Lr)
焊接始端:沿着焊接中心线,电弧起始的点
焊接模板:用来评估焊接位置的检测装置
焊接面:焊接完成后暴露在外的表面
焊道:每一次熔敷所形成的一条单道焊缝
焊根:焊缝背面与母材的交界处
焊趾:焊缝表面与母材的交界处
附件A 典型的焊接横截面
图A1 两块金属层叠接头凹角焊
可接受焊脚长度(b)≥0.9 t min
可接受焊喉厚度(a)≥0.7t min
a= 焊喉厚度t min=最薄金属厚度
图A2:两块金属层叠接头—凹角焊图A3 三块金属层叠接头—凹角焊
图A4 三块金属层叠接头—凹角焊图A5 T型接头—凹角焊
图A6 T型接头—凹角焊
图A7 喇叭—V型—坡口焊—凹形
图A8 喇叭—V型—坡口焊—凹形图A9 喇叭—伞型—坡口焊—凹形
图A10 喇叭—伞型—坡口焊—凹形图A11 喇叭—边—坡口焊—凹形
图A12 喇叭—边—坡口焊—凹形
附件B
附件C。