焊接 1G 2G 3G 4G：位置代号的含义

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  焊接 1G 2G 3G 4G：G 和数字代表什么
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  六个位置及其定义条件
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  位置代号能说明什么、不能说明什么
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  为什么位置决定焊接组件的工装夹具设计
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  位置、方向以及难点所在

位置代号分两部分。字母表示接头类型：G 为坡口焊缝，F 为角焊缝。数字表示焊缝轴线相对焊工和重力的位置，从平焊到仰焊。当有人问焊接 1G 2G 3G 4G 5G 6G 时，几乎都是指资格评定试件上的坡口焊缝，而不是生产焊接图纸。

等级从易到难。1G 是平焊，在台面上将金属放平施焊。6G 是管子固定在 45°、焊工无法旋转。位置关乎可达性和重力，与合金或工艺无关。碳钢 6G 试件和不锈钢 6G 试件使用相同的几何形状。

这些代号出自 ASME 和 AWS 资格评定体系。它们的存在是为了让一个车间评定的工艺能在另一个车间被审核。如果图纸标注了位置，它是在告诉焊工零件将如何装夹，而不是接头如何设计。

注意一点。位置代号不出现在大多数机加工零件的生产图纸上。它们出现在焊接工艺规程（WPS）、工艺评定记录（PQR）和焊工证书上。如果你在看图纸时看到 3G，找一下旁边的 WPS 编号。

1G 是平焊坡口焊缝。焊缝轴线水平或接近水平，焊工从上方施焊。重力将熔池拉入接头，所以这是每个焊工最先学习的位置。板材试件平放在台面上。管材则旋转管子，使焊缝保持在顶部。

2G 是横焊。板材竖直放置，焊缝轴线水平，焊工从一侧在接头面上施焊。熔池有下坠倾向，所以行走速度和摆宽比 1G 更重要。这是大多数气孔和咬边问题最先出现的位置。

3G 是立焊。焊缝轴线竖直，板材立起。焊工向上或向下施焊。向上焊熔深更大，是结构件的默认选择；向下焊更快但熔深较浅。两者都比 1G 或 2G 需要更严格的热输入控制。

4G 是仰焊。焊工从下方施焊，熔池悬垂。主要风险是塌陷和烧穿，所以通常降低电流并保持短弧。车间通常只在薄壁件或带衬垫时采用 4G。

5G 和 6G 适用于管材。5G 中管子轴线水平且固定；焊工绕管施焊，一趟覆盖平焊、立焊和仰焊。6G 中管子固定在 45°，同样固定，在一个试件中组合了所有困难位置。两者都要求焊工调整身体位置，而不是零件。

关于角焊缝的简短说明。同样的逻辑对应 1F 到 4F，没有 5F 或 6F。角焊缝没有与坡口焊缝相同的管材测试结构。看证书时不要混淆这两个系列。

证书上的位置代号是对焊工的声明，不是对零件的声明。它表示焊工在给定工艺、厚度范围和填充金属下通过了该方向的考试。它并不表示焊工能在所有合金或所有接头设计上胜任该位置。

厚度很重要。在 10 mm 板上评定合格的焊工不会自动在 25 mm 板上合格，因为散热和道数会变化。大多数代号设定合格厚度范围，通常从试件厚度到其两倍。安排工作前先核对范围。

工艺也很重要。GTAW、GMAW、FCAW 和 SMAW 各有自己的资格评定。持有 GTAW 6G 的焊工在单独考试前不具备 FCAW 资格。运行多种工艺的车间维护的是矩阵表，而不是单张证书。

对于还要焊接的机加工零件，位置问题通常来得较晚。用于 3 轴铣削装夹的工装夹具可能无法用于 3G 焊接。如果焊接在同一装夹中完成，预计工装夹具需要重新设计，或将焊接移到第二道工序。

早期评审能在这里省钱。我们在报价前查看焊接标注、零件几何形状和可达性。如果位置迫使增加第二套工装夹具，这笔成本会体现在报价中，而不是出现在车间现场。

可达性比图纸更能决定位置。在台面上是 1G 的接头，一旦焊入无法翻转的框架就变成 3G。几何形状没变，搬运方式变了。面向焊接的设计工程师会让接头在至少一个容易的位置上可达。

热输入是第二个约束。在 3G 和 4G 中，熔池要对抗重力，因此电流降低、行走速度提高。这会降低热输入，也可能降低熔深。在厚截面上，可能需要背衬条、更大的根部间隙或换用其他工艺，以在不塌陷的前提下保证熔深。

变形是第三个。平焊和横焊比立焊和仰焊冷却更均匀，因此变形更小。在长框架上，采用平衡焊道的 1G 焊接顺序通常比同一接头用 3G 焊接更能保持平面度。

对于先加工后焊接的零件，要规划好顺序。先焊接，再加工关键面，这样热量不会使已完成的基准发生位移。如果必须在加工后焊接，留出余量，冷却后再做一次轻切削精加工。

我们加工大量 6061、304 不锈钢和 4130 钢的待焊零件。焊接准备、装配间隙和焊接位置都会在第一次切削前审核。