HB Z 5134-2000 结构钢和不锈钢熔焊工艺.pdf

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1、中华人民共和国航空工业标准HB/Z 5134 - 2000 结构钢和不锈钢熔焊工艺2000-09-20发布2001-01-01实施国防科学技术工业委员会批准HBIZ 5134-2000 前-Z F习本标准是因l5134一79结构钢和不锈钢熔焊工艺的修订版。此次修订除保留原标准，中适用而合理的部分外，主要在以下方面作了补充和完善:原标准中的焊条牌号，此次修订均采用现行合法的焊条牌号编写;在安全技术中增加了从事熔焊工艺的焊工必须进行技术考核，并应持有相应的由航空工业总公司颁发的焊接操作证书。本标准从生效之日起，同时代替HBl5134一79。本标准由中国航空工业总公司航空材料热工艺标准化技术归口单位

2、提出并归口。本标准由北京航空材料研究院和沈阳飞机工业(集团)有限公司负责起草。本标准主要起草人:郝俊明、王大鹏、张文扬、刘东升。本标准首次发布于1979年。中华人民共和国航空工业标准结构钢和不锈钢熔焊工艺HBIZ 5134-20 代替HBIZ5134 -79 1m回本标准规定了结构钢、不锈钢烙焊(包括焊条电弧焊、埋弧辉、氧乙快焊、原子氢焊、鸽极氢弧焊、细丝二氧化碳气体保护焊、熔化极氧气和二氧化碳混合气体保护焊)的材料、设备与工具、焊前准备、焊接工艺、焊件的校正、缺陷修补工艺和安全技术。本标准适用于航空产品用碳素结构钢:10、15、20、25;低合金结构钢:10Mn2A、12Mn2A、25CrM

3、凶iA、3OCrMnSiA;不锈钢:OCr18Ni9、1Crl9Ni9Ti、lCr18NillSi4AI币的烙焊接头的设计、制造和俭验。其它牌号的结构钢和不锈钢亦可参照执行。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。在标准出版时，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版本的可能性。GBf到63-1995 工业用氧GBf 4842 -1995 纯氢GBf 6819-1996 溶解乙焕HB 5299-96 航空工业孚工熔焊焊工技术考核规程3 姆镰材料3.1 -簸要求焊接材料应符舍相应的技术条件。3.2 电佩雷量和姆丝3.2.1

4、电焊条和焊丝的牌号应t/(图样的规定选择。当图样元规定时，按表1、表2选择。被焊材料牌号10、15、20、25、10Mn2A、12Mr也A热处理状态褒1姆条牌号tITJ-4 tITJ-5 国防科学技术工业委员会20-09-20发布焊条钢芯牌号Hl8A E也8A2001-01-0.1实施HBIZ 5134-勿续表1被焊材料牌号热处理状态焊条牌号焊条钢芯牌号焊后热处理HTJ -4,HTJ-l E也8A、HI8Cr也A豆88O!-1Pa1-HJ-5、HT-H08A、H18CrMoA焊后热处理HTJ -1 25CrMnSiA 。、880Ml、I H18CrMoA HTJ-2 30CrMnSiA HT-

5、 日前同时在雨雨HTJ-5、HTJ-3H08A,HI8CrMoA 卡一一-阿fG-LHTJ-2r 1-也H30剑、HGH到41。Cr18Ni9HTB-l E亚K丁r19Ni9lCr18:-li9日HICrI9Ni91 1Cr19Nil1Si4AJ丁1HTI卜3i H1Cr19Nil阳AI1表2被焊材料牌号热处理状态焊丝牌号10、15、20、25H08A、H08Mn2SiA、HI8C丁rMoA四n2A，12恤2A2贝:rL仰后热处理、1-用A，1-部8Mr也SiA、Hl8C，MoA30CrMnSiA 血税lOMPa焊后热处理用8Mn2SiA、Hl8C.r也A0. 880MPa 焊前热处理到任何强

6、度F旬8Mn2.i!气、Hl以:出10A、HGH3030、HGH3041阪丁，18:1. 5 b 0-0.8 50.-65 锁底对接.I 仿杀书二注4P 0-1.0 b 1.5-3.5 端接自非0.3 b 0-0.2 嵌入接t运dl2L D I2+2 Da+2 a为插片厚度6 HB!.l 5134 - 2000 5.2.3 对接t牵头的错边应符合表7的规定。表7口un对接接头铺边材料厚度B允许错边C，不大于字E斗5.0 0.7 5.3 定位想5.3. 1 零件的装配和定位焊宜在央具中进行，夹具应保证零件装配准确。5.3.2 定位焊的焊丝应与焊接时采用的焊丝牌号相同。在保证质量的情况-F，允许采

7、用其他焊接方法和不同牌号的知丝进行定位焊.也可以不加焊丝迸h定位焊。5.3.3 定位焊点应对称布置c在应力集中的地方(尖角、急剧过渡及其他类似的地方)不允许进行定位焊。着同-接头两面都要定位知肘，则正反两面焊点的位置不应重合。5.3.4 定位焊点不宜过高或过短，其尺寸一般不应包过焊缝宽度与高度的75%，焊点的长度一般为3-20mm，间距为30-1mm。5.3.5 为使焊点焊透，定位焊时的rt!流应比焊接时大10-20%0焊条电弧焊定位饵，其焊条直径比焊接时小0.5-1.0mmo5.3.6定位焊点不允许有裂纹、烧穿、焊漏，若出现上述缺陷，应迸行排除。5.3.7 零件有孔时.定位焊点应布置在距孔边

8、不小于10mm的地方。6 焊接工艺6.1 -要求6.1.1 焊接过程尽可能不要间断。尤其避免在焊缝纫角、交叉处及材料厚度突变处中断焊接。因故断弧和更换焊条应在原弧坑前局面引弧后，倒行焊按约20mm再向前焊。6. 1. 2 焊接时如使用夹具，则零件可自由地膨胀和收缩。为防止零件焊缝的背面氧化并使背面得到良好的成形，可采用铜垫板或气体保护装置。6. 1. 3 焊接封闭零件时，应开有排气孔，在表面处理前庇进行塞焊。6. 1. 4 为提高焊接接头的动载强度和使用寿命，其应力集中处(如:管状结构的交角，嵌入构件和附加构件的末编、盖板和加强饭焊缝的末瑞以及其他瑞丽急剧过渡的地方)的焊缝应平滑地过渡到基体金

9、属。6.1.5 得到j焊缝平滑过渡的方法:综合焊接;须状焊接:机械方法。6.1.5.1 综合焊接法7 HBIZ 5134-20 用氧弧焊(或原子氢焊)或氧乙然焊对应力集中处的焊缝进行焊簇(填焊或封口虫，)，使焊缝平滑过渡(见图1);对嵌入构件和管子切口的末精，应全部烙透并平滑地过渡见图2)。6.1.5.2 须状堆焊法用氢弧焊(或原子氢焊)氧乙侠焊对焊缝进行须状堆焊(见图3)，以编大得缝与基体金属接合处的孤度，使应力集中处远离焊逢，其长度一般为20-3Omrn。但由猝火至拉伸强度大于1侃OMPa的材料制成的管状结构，则不允许用气焊。图1图2图36. 1. 5. 3机械方法6.1.6厚度大的和复杂

10、的到CrMnSiJ气钢制焊件.焊前可采用25O-35Ot预热，焊后650-680t回火。6.1.7 为减少焊缝应力，提高接头强度，可进行表面冷作硬化处理。焊接接头表面冷作硬化应拨专用的技术条件进行。6.2 保镰规范选#草原则焊接规范的选择应考虑以下情况:一-/.串缝尺寸、按照焊接方法、被焊材料厚度和焊接接头形式!褒8选择:一一金属熔池随着电流的糟大利焊接速度的减小而增大s8 HBIZ5134-2以泪一窑化深度随着电流的增大而增大，在电流值不变时，熔化深度随着电弧长度和解丝直径的精大而减小3一一份化极气体保护焊时.随着焊丝伸出长度的增大而熔深减小;一一熔化极气体保护焊时，焊接回路的电感值对焊接过

11、程的稳定性和焊缝成形有很大影响.过小的电感值使焊缝边缘不齐，成形不良;过大的电感值使焊接过程不稳定.引起大颗位飞溅以及熄孤，使起弧困难，容易产生焊丝成段的爆炸;表8mm 对在墨、外角接T形接B h k ;0.5 2.5-3.5 2.5-5.0 1. 0 3.0-7.0 不小于被掰材料2.5-6.5 1. 5 3.0-7.5 的最小厚度的3.5-8.0 114且不越过2.0 4.0-9.0 2.臼lUll4.0-9.0 2.5 5.0-10.0 4.5-9.5 3.0 6.0-11.0 5.5-10.0 4.0 7.0-12.0 7.0-10.0 5.0 9.0-14.0 7.0-10.0 10

12、.0 12.0-18.。1-3 13.0-17.。15.0 17.0-24.0 18.0-24.0 注I 表中缚量尺寸范围应根蟹不同的焊接方法具体选定。2 不同材料厚度组合时，戳事件选择焊锺尺寸。3 其它材料厚度的姆缝尺寸，以插入法研究。4 k 2.5-5.0 2.5-6.0 3.5-7.0 4.0-9.0 4.5-9.5 5.5-10.0 7.0-11.0 10.0-12.0 20.0-22.0 30.0-32.0 指鑫h 不小子上都板材的厚度5-6 10-11 15-16 一-随着焊接电流、焊接速度和电极伸出长度的精大.应相应增加保护气体流量;一一与焊条电弧焊相比，自动煤可采用较大的焊接电

13、流和较快的焊接速度。6.3锦枪与工件夹角6.3.1 T形按时，为使腹极有足够的熔透深度，电饭与立板之间的角度约为40。6.3.2尽量采用水平位置和船形位置焊接。电极与焊缝的夹角:焊条电弧焊和半自动焊为9 HBI/, 5134-2000 6(t -80. ，自动焊为80.-90.。6.33 氧乙焕焊、原子氢焊、鸽极氢弧焊时，焊丝与焊枪的夹角约为90.。6.4 焊後过程6.4.1 在焊接有多条焊缝的零件时，应遵守以下次序:a) 先焊长的和大截面的焊缝，然后再焊短的和小截面的焊缝。b) 先焊不会产生刚位约束的焊缝。c) 焊接相邻焊缝时，后一条焊缝应在前-条焊缝稍冷却后再饵，援。d) 零件采用多种焊接

14、方法时.得接顺序一般是先进行电阻烨.然后烙姆，最后舒焊。6.4.2 多层，得时，各层焊缝的起点和终点应交叉分布，得下一层烬缝之前要仔细清理前一层焊缝的熔渣。6.4.3 在焊接过程中，得工应仔细观察熔池，注意孤坑及熔透程度，当焊工确信有问题时，须停止焊接而采取消除措施。6.4.4 材料厚度不等时，焊接热源应朝向厚度较大的材料。6.5 焊条电弧焊6.5.1 焊条咆弧焊适宜焊接材料厚交大于1.2nun的结构钢和不锈钢零件c6.5.2 参照表9选择电焊条直径、焊缝层数、焊接电流强度。按焊条技术条件选择焊条极性c表9材料1-t t董T形援和衔接厚度写手1阜焊缉层数电流强度焊条直径mm A nUll -一

15、1. 2 30-50 2 1. 5 35-50 2 I 40-75 2.5 1 2.0 145-70 2.5 i 1 50-85 2.5-3 2.5 60-90 2.5-3 70-110 3.0 负)-1303 i 1 90-130 4.0 120-1 3-4 1 120-1 3-4 1 5.0 130-180 3-4 1-2 130-180 4 1-2 10.0 ! 140-220 4-5 2-3 150-220 4-5 2-3 15.0 l-250 4-5 3-4 l-250 4-5 4-5 20.0 160-250-340 4-5-5 4-6 1-250-340 4-5-5 5-6 25

16、.0 I缸)-2到)-3404-5-5 6-8 I-250-340 4-5-5 6-8 卫).01-250-340 4-5-5 8-10 1-250-340 4-5-5 注:l 焊接不同厚度的材料时，掰接电流强度和焊条直径按厚度小的材料的上限选择。2 焊f毫不锈钢时.采用的焊接电流比焊接结构钢时小1596-2596。10 HBJZ 5134-20 6.5.3 焊撞电弧的长度应尽量短，一般为电焊条条芯的直径。6.5.4 为防止产生气孔，焊接时焊条可仿效图4a作往返运动。6.5.5 多层焊时.第二层以后电焊条可仿效图4b、图4c作链状运动。图4焊条电孤焊时电焊靠运动a b c 6.5.6 焊接结束

17、时.电焊条应很快地重复寻|燃一媳灭电弧2-3次，将弧坑填满，以防止产生弧坑裂纹和编孔。6.6 埋弧熄6.6. , 埋弧焊适宜焊接材料厚度大于2.5mm的结构钢零件。6.6.2 参照表10选择焊丝直径、焊接电流强度、电弧电压、焊接速度。表10材料厚度焊丝直径焊接电流电弧电压零件转速焊缝层数焊丝伸出生串mm rrun A V ml、嘴长度rrun7 2.0-2.5 150-250 20-25 25-35 2-8 30-35 7-15 2.5-3.0 2-3 25-30 20-40 3-10 卫)-35 15-25 4.0-5.0 280-450 25-35 20-30 8-16 30-35 25

18、4.0-5.0 280-450 30-35 20-30 ;12 30-35 注.1 埋孤自动焊可在不预热状态下焊援s2 当环型焊缝的零件直径为220-280rrun时.焊世偏移20-25rrun。6.6.3 纵向焊缝可加引弧饭和号(lfl板或留下工艺余量.其长度为30-mm。6.6.4 环型焊缝的末端和始端应重叠10-3Omm，为防止熔化金属和您渣的淌流，保护焊缝的正常成形，必须将焊丝逆零件旋转方向偏移一定距离(见图5)，偏离距离的大小要依零件的直径及焊接规范而确定。11 HBIZ 5134-2创)0图56.6.5 焊缝末曲曲不应有未填满的弧坑.为此在停止送丝后曾迟缓串串间(不多于2.)再熄灭

19、电弧。6.6.6 焊接过程中焊lilJ应可靠地覆盖电弧。6.6.7 当溶渣完全凝固后再清除渣壳。6.7 氯乙缺德6.7.1 氧乙烧得适宜焊接材料厚度小于1.5mm的结构钢和不锈钢零件。6.7.2 参照袭II选择焊嘴直径、氧气压力和焊丝直径。表II材料厚度，mm啧嘴直径，rrun氧气压力，MP.娜丝直径，mm。.50.7 1.5 1. 6 0.8 0.7 1. 5 1. 6 1. 0 0.9 1. 5 1. 6 1. 5 0.9-1. 2 1. 5 1. 6 6.7.3 焊接应采用中位焰或轻微的碳化焰。6.7.4 不允许从零件的边缘开始焊接，始焊瑞应距零件边缘不小于10-15mm.留下的一段儒从

20、相反的方向进行焊接。6.7.5焊接过程中.不允许将焊矩火焰急剧离开熔池，焊接结束时，应缓慢将火焰向上移开，这时焊缝周围的金属呈暗红色。6.8 原子氢焊6.8.1 原子氧得适宜焊接材料厚度小于5mm的短得缝及气密性结构钢零件。6.8.2 参照褒12选择焊丝直径、焊接电流强度、鸽丝直径和氢气流量。12 HBIZ 5134-20 褒12材料厚度电流强度鸽丝直径掰丝直径氧气流量nun A nun nun LIh 30 1.5-2 1. 6 12 3 40 2 1. 6 14 5 50 2 2.0 15 6.8.3鸽丝端头伸出长度为20-30mm，6.8.4 为使电弧稳定燃烧，电极可稍向侧面偏斜。6.8

21、.5 号l强前将电极间的问隙调整至1-2nun，并将电极末端与石墨tH章触即可引燃咆弧36.8.6 焊接厚度lmm以下的零件，采用r静孤，它是当两电极末端距离为O.5-1.5mm时产生。焊接厚度lmm以上的零件.采用响孤，它是当两电极末端距离为3mm时产生。焊接结束时应采用静弧。6.8.7扇形电孤距离焊缝应保持2-3mm。6.8.8 焊接厚度小于3mm的零件，焊枪可作前后移动;厚度大于3mm的零件，焊枪可作横向摆动。6.8.9 应从离边缘不小于1伽nm的地方开始得接.留下一段从相反方向焊接。6.9 细丝二氧化.气体保妒爆6.9.1 细丝二氧化碳气体保护焊用08Mn2SiA焊丝，当焊后热处理抗拉

22、强度不大于880MPa或焊前热处理至任何强度时，被焊材料小于4nun;焊后热处理抗拉强度为(1180土1)MPa时，被焊材料小子2.5nun。6.9.2 参照表13选择焊丝直径、焊接电流强度、焊接电压，气体流量。表13材料厚度焊丝直径电流强度nun lffi A 1. 0 0.6-0.7 35-45 1. 5 O. 70. 8 -70 2.0 0.8-0.9 75-95 3.0 0.9-1. 0 90-120 4.0 0.9-1. 0 120-140 6.9.3 焊丝伸出长度根据焊丝直径参照表14选择。姆丝直径伸出长度0.6-0.7 5-10 表140.8-0.9 10-13 焊接电压V 18

23、-19 19-21 20-22 21-23 22-24 气体流量I且m6-7 6-7 7-8 7-8 9-10 自un1. 0 13-15 13 HB/.t; 5134-2000 6.9.4 应经常清理焊枪啧嘴上的飞溅物，以免堵塞气路。6.9.5 采用直流反援。6. 10 熔化银氯气和二氧化磁混合气体保妒燥6.10.1 熔化极氧气和二氧化碳混合气体保护焊适宜于焊接材料厚度小于4mm结构钢零件。6.10.2 焊接规范参数可参照表13下限选择，但电感值要比二氧化碳气体保护焊时大。6.10.3 氢和l二氧化碳气体的比例可根据焊接的不同对象和条件由试验确定.一般氧气为75%、二氧化碳为25%(流量比)

24、。混合后供焊接使用的混合气，应均匀一致。6.10.4 采用直流反援。6.11 铭银氢弧熄6. 11. 1 鸽极氢弧焊适宜于焊孩厚度小于3mm的结构钢和不锈钢零件。6.1 1. 2 手工烨时采用直流正接电源，自动焊时也可采用交流电源。6.11.3 手工鸽极氢弧得时参照表15、自动鸽极组弧焊时参照表16选择鸽丝直径、焊接电流强度、电弧咆压、气体流量初焊丝直径。表15材料厚度鸽丝直径电流强度电弧电压气体流量掰丝直径R苗n白宫nA V nun mm 。.51. 5 11-15 1. 0 1. 5 35-70 11-15 3.5-4 1. 6 1. 5 1. 5 45-刷ll-15 4-5 1. 6 2

25、.0 2.0 75-120 11-15 5-6 2.0 3.0 2.0-2.5 110-1 11-15 6-7 2.0 表16材料厚度鸽丝直径电流强度咆弧电压气体流量焊接速度mm mm A V L/min mlh 卡一-25 2.0 140-150 11-13 7-9 20-22 3.5 2.5 210-220 11-13 8-10 18-20 4.0 2.5 270-290 11-13 9-11 12-14 5.0 2.5 270-290 11-13 10-1l 8-10 6.1 1. 4 鸽极梢部制成如阁6所示平底锥形。焊接时防止鸽极与焊丝、熔池中的金属相接触，如有按触，应停止焊接，并修磨

26、或更换电极。14 HB/.5134-20 图66.1 1. 5 鸽丝伸出长度约为8-12nun。6. 11. 6 子工焊时可在紫铜板或石墨上接触引孤，然后移3.焊接处，也可用高频振荡器引弧:自动焊可用使钩极瞬间短路的方法引弧。6.1 1. 7 焊接前应仔细校正电极，使之处于啧嘴的中心位置。6.1 1. 8 焊接时焊丝端部应置于气体保护区域之内。6.11.9 熄弧时采用衰减焊拨电流或增加焊接速度的方法缩小熔池以修整弧坑。在熔池未凝固前不允许中断保护气体。6.1 1. 10 真空充氢焊接前，真空室抽至1.33Pa的真空后，再充氢气至1.33 x lOPa(相对值)。7 焊件的饺正焊件的焊接变形，应

27、按照有关的工艺文件进行校正。8 缺陷及修补工艺8.1 焊接缺陷的名称、产生的原因及修补方法见表17c表17缺陷名称产生原因裂纹1焊接工艺性差，布在应力集中。2焊缝内应力大。3零件准备和装配不良。4焊按规范租施焊次序不正确。5被焊材料的裂纹敏感性强，焊後材料选用不当或质量不好。修补方法用机械方法去除裂纹，然后用熔焊方法补焊.对于1.5nun以F的薄材料叮不必加工，仅在裂纹两端打止裂纹孔即可补焊。15 HBIZ 5134-2000 续表17缺陷名称产生原因修补方法未焊透l姆接规范不正确。用机械方法去除未焊透的姆缝，然后2操作技术不高。用烙焊方法补缚。能在焊锺背面补姆13 ;且抽抽咬边1焊接规范不正

28、确。可用熔燥方法补焊.在许可时也可用2操作技术不高。机械方法加工使其均匀过撞。13 jg 气孔1焊丝或保护气体的成分不合要求。用机械方法去除气孔，然后用烙焊方2焊丝或零件不清洁。法补焊.襄面气孔也可用机械方法徘3保护气体流量不合适，保妒效果不佳。除。14 X 夹杂物l零件或姆丝不清洁。用机械方法去除夹渣衡，然后用烙焊2定位姆点清理不干净。方法补燥。h I!J瘤1操作规范不正确。用机械方法去除堆积金属。2镰作技术不佳1缩沟焊接规范不正确，主要是焊接电流过大，可在背面用镶焊方法补姆，在许可时，|焊接速度太快。也可用机械方法加工统穿1装配间隙大。用饥饿方法去除熔穿孔洞边缘的金2焊接电流过大。属.然后

29、用熔焊方法补姆。1.植#站去末事背面余高过高l饵接规范不正确。用机械方法去隙。2接配间隙过大。13掘佑枪来不待弧坑操作技术不佳用烙焊方法补焊。焊量量尺寸过大或过小用机械方法去除过大的保缝，用烙焊补焊过4、焊锺8.2 焊接质量检验按田5135进行。8.3在最终热处理前及焊后已热处理至抗拉强度不大于郎。MPa焊件上的缺陷，允许采用任何焊接方法补焊。8.4 焊后已热处理至抗拉强度为郎。-l180MPa的焊件(含用已热处理的构件制成的焊件)上的缺陷，不允许用氧乙焕焊补焊。8.5 焊后曾热处理到抗拉强度大于能OMPa的焊件.当采用细丝二氧化碳气体保护知补焊时.其材料厚度不应组过2.5mm。8.6 焊后已

30、热处理到抗拉强度大于1180MPa的燥件(含用己热处理的构件制成的焊件)上的缺陷，应用焊条电弧焊、氢弧焊补焊。8.7 .用综合焊接法焊接的任何强度的焊件，其应力集中处的缺陷，应用氢弧焊、焊条电弧焊或原子氢焊补燥。8.8 补得时，应采用与焊接时相同的焊条或焊丝，补焊已经最终热处理的焊件上的缺陷t允许16 HBIZ5134-2o 采用HGH3030、HGH3041.经工厂同意也可采用四8A，H08Mn2SiA诸牌号的模充材料。8.9 应由技术熟练程度较高的焊工进行补婷。9 安全技术9.1 焊工必须遵守技安部门颁发的有关技术安全细则。9.2从事熔焊工艺的焊工必须按田5299进行技术考核，并应持有相应的自航空工业总公司焊工考核委员会颁发的焊接操作证书。17 ，、，、，、，、.、，bhr、，hhF中华人民共和国航空工业标准结构钢和不甥钢媲煤工艺F也IZ5134 - 2000 中国航空工业总公司第三。一研究所出版(北京东外京顺路7号)三0-研究所印刷享间印刷北京市1665号倩箱发行版钗膏有不得翻印赔开本787x121116 印张1)，字数32千字2001年10月第一版2001年10月第一次印刷印数1-500书号:标301.A047S定价8.元