（2）使熔敷金属的合金成分符合或接近母材。
◎举例：15CrMo （1Cr-0.5Mo）必须选用R307焊条（1Cr-0.5Mo），而不能选用R207焊条（0.5Cr-0.5Mo）。
（3）当母材化学成分中碳或硫、磷等有害杂质较高时，应选择抗裂性和抗气孔能力较强的焊条。如低氢型焊条等。
（4）对于异种钢焊接，尤其是奥氏体与铁素体异种钢焊接时的焊条选用，应考虑材料的线膨胀系数、热导率等热物理性能的差异。异种钢选用焊条的原则是：
◇当两侧母材均为非奥氏体钢或均为奥氏体钢时，可根据合金含量较低一侧母材或介于两者之间选用焊条。
◇当两侧母材之一为奥氏体钢时，应选用25Cr-13Ni型（A302、A307）、25Cr-20Ni型（A402、A407）焊条，或含镍量更高的焊条，或镍基焊条。
★注意：焊接构件对力学性能和化学成分的要求并不是均衡的：
☆有的焊件可能偏重于强度、韧性等方面的要求，而对化学成分不一定要求与母材一致。如选用结构钢焊条时，首先应侧重考虑焊缝金属与母材间的等强度，或焊缝金属的高韧性；
☆有的焊件可能偏重于化学成分方面的要求，如对于耐热钢、不锈钢焊条的选择，通常侧重于考虑焊缝金属与母材化学成分的一致；
☆有的也可能对两者都有严格的要求。如异种钢焊条的选择。 因此在选择焊条时应分清主次，综合考虑。
2）考虑焊件的工作条件和使用性能：
（1）焊件在承受动载荷和冲击载荷情况下，除了要求保证抗拉强度、屈服强度外，对冲击韧性、塑性均有较高的要求。此时应选用低氢型、钛钙型或氧化铁型焊条。
◎举例：16Mn钢用于非重要结构时可选用J502、J503等酸性焊条；而当用于重要结构时，则应选用J506、J507等碱性焊条。
（2）焊件在腐蚀介质中工作时，必须分清介质种类、浓度、工作温度以及腐蚀类型（一般腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等），从而选择合适的不锈钢焊条。
◎举例：焊接1Cr18Ni9不锈钢时，为了满足焊缝与母材金属成分相同的要求，对于在腐蚀要求不高的条件下工作的焊件，可选用A102、A107焊条；而对于工作温度低于300℃而耐腐蚀要求较高的焊件，则应选用A132、A137或A002焊条。
（3）焊件在受磨损条件下工作时，须区分是一般磨损还是冲击磨损，是金属间磨损还是磨料磨损，是在常温下磨损还是在高温下磨损等。还应考虑是否在腐蚀介质中工作，以选择合适的堆焊焊条。
（4）处在低温或高温下工作的焊件，应选择能保证低温或高温力学性能的焊条。 ◎举例：12CrMo在400℃下工作，焊接应选R207 ，而不能选J507。
16MnDR在-40℃下工作，焊接应选J507RH（ -40℃ ），而不能用J507、 J507Mo、 J507H等焊条（ -30℃ ）。
3）考虑焊件的复杂程度和结构特点、焊接接头型式等：
（1）形状复杂或大厚度的焊件，由于其焊缝金属在冷却收缩时产生的内应力大，容易产生裂纹。因此，必须采用抗裂性好的焊条，如低氢型焊条、和高韧性焊条焊条。 （2）对于某些坡口较小的接头，或对根部焊透控制严格的接头，应选用具有较大熔深或熔透能力的焊条。
◎举例：长输管线用钢X42焊接，为保证根部焊透又不至于有过大的焊瘤，常采用纤维素型焊条E6010进行向下立焊操作。
（3）因受条件限制而使某些焊接部位难以清理干净时，就应考虑选用氧化性强，容易脱渣，对铁锈、氧化皮和油污反应不敏感的酸性焊条，以免产生气孔等缺陷。
4）考虑焊缝的空间位置：
有的焊条只适用于某一位置的焊接，其它位置焊接时效果较差，有的焊条则是各种位置均能焊接的全位置焊条，选用时要考虑焊接位置的特点：
（1）对于仰焊、立焊缝较多的焊件，应选用钛钙型、钛型、低氢型或钛铁矿型的全位置焊条。
（2）焊接部位所处的位置不能翻转时，必须选择能进行全位置焊接的焊条。
5）考虑施焊工作条件：
（1）没有直流焊机的场合，应选用交直流两用的焊条。
（2）某些钢材（如珠光体耐热钢）需进行焊后消除应力热处理，但受设备条件限制或本身结构限制而不能进行时，应选用与母材金属化学成分不同的焊条（如奥氏体不锈钢焊条A302等），可以免进行焊后热处理。
（3）应根据施工现场条件，如野外操作、焊接工作环境等来合理选用焊条。
6）考虑改善焊接操作环境和保证工人身体健康：
（1）尽量选用发尘量小、产生有害气体少的焊条。
（2）在酸性焊条和碱性焊条都可以满足的地方，鉴于碱性焊条对操作技术及施工准备要求高，故应尽量采用酸性焊条。
（3）对于在密闭容器内或通风不良场所焊接时，应尽量采用低尘低毒焊条或酸性焊条。
7）考虑焊接的经济性：
（1）在保证使用性能的前提下，尽量选用价格低廉的焊条。根据我国的矿藏资源，应大力推广钛铁矿型焊条（×××3型） 。
（2）对性能有不同要求的主次焊缝，可采用不同焊条，不要片面追求焊条的全面性能。 （3）根据结构的工作条件，合理选用焊条的合金系统。如：对在常温下工作，用于一般腐蚀条件的不锈钢，就不必选用含铌的不锈钢焊条。
8）考虑焊接效率：
（1）对焊接工作量大的结构，有条件时应尽量采用高效率焊条，如：铁粉焊条、高效率不锈钢焊条、重力焊条、底层焊条、立向下焊条之类的专用焊条。
（2）水平位置焊接时采用铁粉焊条，垂直位置焊接时采用下向焊条等，均可大大提高生产率和降低成本。
9）考虑焊条的工艺性能：
焊条工艺性能的好坏是焊条使用的前提。工艺性能不好的焊条会产生各种焊接缺陷 。 （1）对于同一牌号（型号）的焊条，不同的生产厂家，其工艺性能差别很大，需要我们在采购时认真分析。
（2）采购不同厂家同一牌号的焊条时，还应考虑焊工的习惯问题和对该焊条工艺性能的适用性。
4.3 焊接坡口的设计、加工和组对 4.3.1 焊接坡口的设计
当设计文件对坡口的形式和尺寸（坡口角度、纯边、组对间隙）有明确规定时，在方案中应注明“坡口的形式和尺寸应符合设计文件的规定”。
当设计文件未明确规定坡口形式和尺寸时，应根据焊件的结构特点（结构刚性、接头型式、材质、厚度、焊接位置）、使用条件、焊接方法及工艺要求，结合现场施工条件选用标准的坡口形式和尺寸（即相关标准规范推荐的坡口形式和尺寸），也可根据经验自行设计坡口。坡口形式和尺寸由本方案或焊接工艺规程给出（画出坡口图）。
当设计文件规定的坡口形式和尺寸不能满足现场施工条件时，也可修改坡口形式和尺寸，但必须报设计认可。
当有焊接衬垫要求时，应规定焊接衬垫的形式、材质和规格尺寸。必要时应提出衬垫的加工或采购技术要求。
当有非金属或非熔化的焊接熔池金属成形块（或焊缝背面成形块）要求时，应规定其型式、材质和规格尺寸。必要时应提出成形块的加工或采购技术要求。
提示：坡口设计应注意事项
设计焊接坡口的根本目的是确保接头根部的焊透，并使两侧的坡口面熔合良好。坡口设计对焊接质量有重要影响。
常用的坡口形式有：I形、V形、X形、U形、双U形、J形、双J形、半V 形、K形等，其中V形、X形、U形及双U形坡口又包括有钝边和无钝边两种。有的坡口还有加垫板的形式。
设计坡口应注意以下事项：
（1）考虑母材的焊接性。如镍及镍合金焊接时，溶池金属的流动性差，焊接时的熔透深度一般只有碳钢的50％左右，为使熔合良好且有一定熔深，坡口设计应与铁素体钢有所区别，坡口角度应适当增大，根部钝边应适当减小。
（2）焊缝填充金属尽量少。U形坡口焊缝填充金属少，根部应力集中小且有利于根部焊道的成形。带钝边的U形坡口还便于部件的组装，缺点是加工复杂。
（3）减少焊接残余应力和变形。坡口设计时应重视焊缝的对称性，对称的X坡口具有角变形量小和应力集中系数小的优点，在中厚板对接时得到广泛应用。但实际生产中（特别是较厚的板）若设计成对称的X坡口，先焊侧焊后要在背面清根，清根后使原对称的坡口变成不对称。即使不清根，先焊侧产生的角变形大，对称坡口的后焊侧因刚性增加，不可能具有先焊侧的角变形，最后仍有残余角变形。若选择几何尺寸适当的不对称X坡口，最终可获得较好的对称焊缝和较小的角变形。
不对称的X坡口在国内外已广泛应用，其坡口角度一般在60-70度。但随着板厚的增加，
先焊侧坡口的角度相应的减小（坡口的深度应增大），从而减少焊缝填充量，减少角变形和焊接残余应力。
（4）减少异种金属焊缝的稀释率（如复合板、奥氏体不锈钢与珠光体钢焊接）。 （5）有利于焊接防护。
（6）避免产生缺陷。设计坡口应排除的最大隐患是根部未焊透和侧壁未熔合。因此，应合理选用坡口角度、间隙和钝边。
（7）使焊工操作方便。
4.3.2 坡口加工：
明确坡口的加工方法、加工技术条件和质量要求。坡口加工质量应符合设计文件和相关标准规范的规定。
提示：
（1）坡口加工方法包括热加工（气焊火焰切割、等离子切割等）和冷加工（机械加工、砂轮机打磨等）。所有材料均首选机械方法加工坡口。
（2）碳钢、低合金钢、低温碳钢和铬钼珠光体耐热钢管道也可采用氧--乙炔火焰切割加工坡口。采用氧--乙炔火焰切割加工时，应用砂轮机打磨的方法除去坡口表面氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。
（3）不锈钢管道也可采用等离子弧切割坡口，但应打磨至金属光泽。 （4）奥氏体不锈钢、镍基合金及钛管采用砂轮修磨时，应使用专用砂轮片。 （5）管道的支管与主管焊接连接时，在主管上开孔首选机械方法（钻孔或砂轮切割）。当采用氧乙炔火焰或等离子切割开孔时，应防止熔渣等杂物落入主管内。应及时清除管端和管内的熔渣，加工出符合设计、标准或焊接工艺规程要求的坡口尺寸。
不锈钢和有色金属管严禁采用氧乙炔焰、电焊条和碳弧气刨方法切割开孔。
4.3.3 焊缝设置与坡口组对
（1）明确焊缝设置的原则（焊缝间的距离、丁字缝、十字缝等）、组对方法、组对尺寸要求（组对间隙、错边量、角变形（棱角度）允差等）、不等厚焊件的削薄处理方法等要求。 （2）对焊件和坡口组对用的工装卡具提出要求。应规定工卡具的材质、结构型式和尺
20090623112709 - 专题讲座：如何编制焊接工程施工方案
