焊接质量监控(精选12篇)
焊接质量监控 篇1
1 焊接的概念及其分类
焊接是用加热或加压,或加热又加压的方法,在使用或不使用填充金属的情况下,使两块金属连接在一起的一种加工工艺方法。
焊接的分类方法很多,若按焊接过程中金属所处的状态不同,可把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三大类,每一类又包括许多焊接方法。
熔焊是在焊接过程中,将焊件接头加热至融化状态而不加压力完成的焊接方法。如气焊、手工电弧焊等。
压焊是在焊接过程中,对焊件施加压力(加热或不加热)以完成焊接的方法。如电阻焊、摩擦焊等。
钎焊是在焊接过程中,采用比母材熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料但低于母材熔点的温度,利用液态钎料润湿母材,充填接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。如软钎焊(加热温度在450度以下如锡焊)硬钎焊(加热温度在450度以上如铜焊)。
2 能针对学生特点进行教学
课前备课,对于以前没有进行专业理论课教学来讲,就是一次学习的过程,把对专业理论知识点的理解,用板书,语言或手势等方式准确的告诉学生。是把知识与实践经验结合的产物。在实践教学上,要遵循教学环节,集体指导个别指导,课后小节环环紧扣,同样成果是非常明显的。
一般学生对于焊接的学习比较乏味,对空洞的理论知识没有兴趣,上课无精打采提不起精神,怎么办?一般情况下,我们不要强制学生怎做。整顿课堂秩序是需要耗掉课时的!语言是授课的根本,板书再好,语言表达不清、不准也难以达到教学效果。把以前的大学生活、工作实践、经历,所见所闻,作为上课的举例、旁证索引提供丰富的资料来源,会吸引学生的注意力。这是关注理论学习的重要手段。
3 用理论指导实践教学,用实训体会验证专业理论
在规定的总课时内,可以根据需要调整课时,这就为教学提供了优越的条件。从讲焊接应力、焊接变形的原因和防止方法,到实训中去体验。实训焊缝出现气孔,再在课堂上讲产生的原因等等,如此反复,学生在不经意中学到了知识,也提高了操作技能。如果说理论知识教学是一个由浅入深,循序渐进的教学过程,那么,专业技能教学除此之外,还是一个养成教育的过程。在教学中,除按规律,按环节等等,在职业操守,职业道德的教育上更是如此。从劳动保护用品穿戴,到焊接操作的一招一式,一举一动,示范引领,严格要求,使学生对专业更加热爱,劳动和实训积极性非常之高。
3.1 抓住要点,重点讲解
比如,为什么要把焊缝的起头和收尾拿出来单讲?
焊缝的起头就是指开始焊接的部分,由于引弧后不可能迅速使这部分金属温度升高。所以起点部分的熔深较浅,焊缝余高较高。为了减少这种现象,可以采用较长的电弧对焊缝的起头处进行必要的预热,然后适当地缩短电弧的长度再转入正常焊接。
焊缝的收尾
焊缝的收尾时由于操作不当往往会形成弧坑,降低焊缝的强度,产生应力集中或裂纹。为了防止和减少弧坑的出现,焊接时通常采用三种方法:(1)划圈收弧法,适合于厚板焊接的收尾。(2)反复断弧收尾法,适合于薄板和大电流焊接的收尾。(3)回焊收弧法,适合于碱性焊条的收尾。
3.2 常见的焊接缺陷及其产生的原因
在焊接过程中,由于焊接规范选择、焊前准备和操作不当,会产生各种焊接缺陷,常见的有:
3.2.1 焊缝 尺寸不符合要求 主要是指焊缝过高或过低、过宽或过窄及不平滑过渡的现象。产生的原因是:(1)焊接坡口不合适。(2)操作时运条不当。(3)焊接电流不稳定。(4)焊接速度不均匀。(5)焊接电弧高低变化太大。
3.2.2 咬边 主要是指沿焊缝的母材部位产生的沟槽或凹陷。产生的原因是:(1)工艺参数选择不当,如电流过大、电弧过长。(2)操作技术不正确,如焊条角度不对,运条不适当。
3.2.3 夹渣 主要是指焊后残留在焊缝中的熔渣。产生的原因是:(1)焊接材料质量不好。(2)接电流太小,焊接速度太快。
3.2.4 弧坑 主要是指焊缝熄弧处地低洼部分。产生的原因是:操作时熄弧太快,未反复向熄弧处补充填充金属。
3.2.5 焊穿 主要是指熔化金属自坡口背面流出,形成穿孔的缺陷。产生的原因是:(1)焊件装配不当,如坡口尺寸不合要求,间隙过大。(2)焊接电流太大。(3)焊接速度太慢。(4)操作技术不佳。
3.2.6 气孔 主要是指熔池中的气泡凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。产生的原因是:(1)焊件和焊接材料有油污、铁锈及其它氧化物。(2)焊接区域保护不好。(3)焊接电流过小,弧长过长,焊接速度过快。
4 反思教学,不断创新
教学设计都是每一位教师课前酝酿,精心准备的。但实际教学是一个动态生成过程,任何一次课都不可能与事先设计完全一致。这就需要我们要善于发现问题,及时对教学进行反思,矫正教学行为,提高教学效果。
4.1 尝试编制一体化教材,教会学生学习的方法
如今,用人单位的多元化,用人单位“够用为准”的人才观将促使呆板的传统教材结构从中职教育领域内淡出,而具有可供选择的、反映时代进步的模块式教材必将取而代之。
根据《国家职业标准》及《教学大纲》的要求,根据技校学生的学习特点,以技能为主线,将焊接技术和简明的工艺理论相应地结合在一起,在教材上首先标明“学习目标”,使学生一打开教材就知道要学什么,要达到什么程度;其后,“任务、图纸、技术要求、操作步骤、注意事项、相关理论知识”等都明确标出,用以指导学生技能技巧的形成;“形成性测试”则引导学生掌握正确的学习方法和逐步培养自己良好的职业工作习惯;最后的目标测试则为学生提供了自我检验的标准。这种模块式的学习和测试让学生有了一个短期可追求的目标,每完成一个模块的学习和测试,就上了一个台阶,向目标模块就迈进了一步,既分享了学习带来的喜悦和成就感,同时还会增强自信,为下一个模块的学习带来动力。
大家都知道授人以“鱼”,不如授人以“渔”的道理,一个好的教师不是教书,不是教学生,而是教学生学。就是把教和学联系起来,教师负指导的责任,学生负学习的责任。对于一个问题,不拿现成的解决方法来传授学生,而是把这个解决方法如何找来的手续程序安排妥当,指导他,使他以最短的时间,经过相似的经验,自己将这个方法找出来,并且能够利用这种经验来找别的方法,解决别的问题。对于任何学生,教师的“教”只是学生学好的条件,只有通过学生的"学"才能发挥作用。
4.2 变革作业形式,让学生在观察和探究中获取知识
新的教学模式,须有相应的作业形式与之相对应,以便学生对知识的及时巩固消化。在二氧化碳气体保护焊模块的学习过程中,给学生布置的作业是一张图表。在这张图表中,假设了九种焊接条件,每种焊接条件下有若干个结果选项,目的是让学生在这张图表的引导下,通过自己在技能练习中对焊接现象的观察,逐一理解并归纳出不同焊接条件对焊接质量的影响。技能和理论相互渗透,具有一定的综合性。
在给学生布置作业时,首先,我把设计这个图表的初衷给学生讲清楚,并结合作业的具体内容,使学生明确地认识到,这个作业的目的是希望每个学生在技能练习过程中,保持注意力的高度集中,认真观察和及时记录,将感性认识转变成为文字,继而升华为理论,再反过来指导自己今后的技能练习。其次,明确作业的具体要求和评价方法:(1)三天以后交,每个人可根据自己的练习情况自行安排每天的观察重点;(2)独立完成,随身携带,以便教师检查进度;(3)作业评价方式为:正确完成七项以上为5分,5~6项为4分,3~4项为3分。
4.3 让幽默润色课堂,形成良好的乐学环境
书山有路趣为径,学海无涯乐作舟。把幽默引进课堂已经成为中外教育家的共识,正如一位教育家所说的:“教育最主要的也是第一位的助手,就是幽默。”幽默的教学语言,绝不只是为了博得学生一笑,它在给学生以愉快欢悦的同时,促使学生深入思索,悟出“笑外之音”,从而起到积极的教育作用。
4.4 将心理游戏引入课堂,真正做到寓教于乐之中
情顺而理通,入情入理方入心。刚开学时,上早班的一些学生每天都迟到,多次督促无效。我针对这个问题,没有采用说教、批评的方式,而是将道理融入一个游戏当中,鼓励学生改掉不良习惯。
总之,古人一贯倡导“朝闻道,夕死可也”,就是说学习不论早晚、不分长幼,都应该孜孜不倦,只有这样,才能不断提高自己的知识水平,扩大知识面。百年大计,教育为本。我会在今后的教学中,不断学习,做到知识的历久弥新,做学习型教师,与时代同行。
参考文献
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焊接质量监控 篇2
焊接质量的持续改进需要完善管理工作。建议从以下几个方面入手。
1、焊接人员管理:
(1)焊接操作人员技能等级管理。
建立焊接操作人员技能等级档案。为了加强焊接操作人员管理,我认为管理人员应该定期对焊接操作人员进行等级评定,根据焊接人员的焊接技能等级,设定不同档次的工薪等级,并根据产品的加工难易程度对加工产品人员进行定人定产品。(2)定人定岗。
根据现场了解,同一种产品焊接经常由不同人员操作。同一种产品频繁更换操作人员,可能会增加质量风险。因为每个生产产品的过程总是要有一个适应和熟悉的过程。同一产品同一生产人员很容易记住生产过程中的质量要点,对减少质量隐患大有好处。我认为制造部门为了恒昌质量的提高,尽快对焊接产品进行定人定岗。每个人规定生产几种产品,实现产品生产的专业化。如果为了适应生产的需求可能对产品生产人员进调整,但必须知会相关部门。(3)焊接相关人员的定期培训:
据现场了解,焊接相关人员包括焊工,焊接后处理工(打磨修整工)对焊接方面的知识极度缺乏,不了解焊接相关要求,以致不合格品在这些人手里不能发现。我认为焊接相关人员建立培训及考核档案,提高恒昌整体质量会很有帮助。
2、加强焊接工装及焊接设备管理
(1)加强焊接工装管理
A、建立对焊接工装进行定人定置管理
目前恒昌没有对焊接工装进行定置管理,没有定置管理会经常导致工装寻找困难,焊接工装附件丢失。工装的定置管理应建立在可视化管理的基础之上,一方面可以显示恒昌管理水平,另一方面可以提高工作效率。B、建立工装档案及使用档案。
现在的情况是,焊接工装长期滞留现场,焊接工装的管理处于失控状态,建立焊接工装档案及使用情况档案,有利于及时发现焊接工装质量情况,为定期对焊接工装校验提供依据,为焊接产品质量提供有利保证。C、现场工装使用管理
使用焊接工装的及时清理。
根据目前现场检查发现,焊接操作人员进行焊接作业时,很少人对焊接工装进行清理,以致于焊接工装上焊渣灰尘堆积。焊接工装上焊渣及灰尘一方面很容易造成产品质量问题,另一方面有损公司形象。建议管理人员每日不定时对正使用的工装设备进行检查。(2)加强焊接设备管理。
A、焊机等焊接设备的5S管理。B、焊接设备的点检管理。发现问题及时处理,不能带病工作,及时处理不良焊接设备。
3、焊接材料管理:
(1)对易变形件有加工转运存储放置要求,避免因加工转运造成的产品变形。
(2)待焊接产品有合适的防锈作业要求,以避免材料锈蚀造成焊接后工序质量问题。
4、工艺工装改进:(1)工装的完善改进
利用新产品开发的间歇期,对现有的焊接工装的梳理完善工装图纸,并根据图纸对焊接工装的有序管理,同时根据工装图纸有结合生产中的实际情况有计划的评审并完善,以达到生产效率和生产品质的提高。目前公司焊接工装没有完善的图纸。
同时焊接工装的改进应增加工序间的互检功能,增加焊接工装的互检功能能防止上序的不良品继续向下流动,同时上序可以以此工装作为检具,减少检具的投入及保管成本。(2)焊接工艺的完善
目前公司的焊接工艺基本是嫁接客户的原图,识图难度大,在很大程度是焊接操作人员无法知道具体的焊接步骤,可能每次每人的焊接方法和步骤不能统一起来,这样就极大的影响了焊接质量。建议工程部门有计划的进行工艺更新,想法让操作人员使用简单易懂的生产工艺。以达到生产效率及质量的提高。(3)完善检验方法
对现有焊接产品进行分类:
一、现有焊接工装满足质量和生产效率需求的,二、现有焊接工装不能保证产品质量和生产效率要求的。
对于能够满足质量和生产效率需求的焊接工装,尽量采用焊接工装作为检具,并定期验证工装可靠性。列出清单作为检验方法依据。
对于不能作为检具使用的焊接工装,进行相应检验指导。
以上建议需要生产、工程及质保部门的紧密配合。
许军
焊接质量检验方法 篇3
一、焊前检查
焊接前的准备工作主要从人员的配置,机械装置,焊接材料,焊接方法,焊接环境,焊接过程的检验这六个方面进行控制。
(1)焊工资格审查
人员的配置主要从焊工资格检查这方面进行控制。主要检查焊工资格证书是否在有效期内,所具有的焊接资格证书工种是否与实际从事的工种相适应。
(2)焊接设备检查
焊接设备检查主要包括以下几个方面:焊接设备的型号,电源极性是否与焊接工艺相吻合,焊接过程中所用到的焊炬,电缆,气管,以及其他焊接辅助设备,安全防护设备等是否准备齐全。
(3)原材料检查
焊接材料的质量对焊接质量有着重要的影响。焊接材料的检查主要包括对焊接母材,焊条,焊剂,保护气体,电极等进行质量控制。检查这些原材料是否与合格证和国家标准相符合,检查期包装是否有损坏,质量是否过期等。
(4)焊接方法检查
常用的焊接方法有电弧焊,(其中电弧焊包括焊条电弧焊,埋弧焊,钨极气体保护焊等),电阻焊,钎焊等。焊接方法是直接影响焊接质量的重要因素,根据焊接工艺要求选择合适的焊接方法是保证焊接质量的重要手段。
(5)焊接环境检查
焊接环境对焊接质量的影响也不容小视,焊接场所可能会遭遇环境温度,湿度,风雨等不利因素。检查是否采取必要的防护措施。出现下列情况必须停止焊接作业:采用电弧焊焊接工件时,风速≥8m/s;气体保护焊焊接时风速不大于2m/s;相对湿度不超过90%;采用低氢焊条电弧焊时风速不大于5m/s;下雨或下雪。
(6)焊接过程检查
为了保证焊接能够正确按照焊接工艺指导书的焊接参数进行焊接,经常需要增加焊接过程的质量检查程序。焊接过程质量检查通常由专职或兼职质量检验员进行,从焊接准备工作开始,对人员配备,焊接设备,焊接材料,焊接环境,焊接方法,等各方面进行检查、监控。
二、焊接过程中检查
(1)焊接缺陷
尤其是采用多层焊焊接时,检查每层焊缝间是否存在裂纹,气孔,夹渣等缺陷,是否及时处理缺陷。
(2)焊接工艺
焊接过程是否严格按照焊接工艺指导书的要求进行操作,包括对焊接方法、焊接材料、焊接规范、焊接变形及温度控制等方面进行检查。
(3)焊接设备
在焊接过程中,焊接设备必须运行正常,例如焊接过程中的冷却装置,送丝机构等。
三、焊后质量检查
(1)外观检查
包含以下几个方面:1、对焊缝表面咬边、夹渣、气孔、裂纹等检查,这些缺陷采用肉眼或低倍放大镜就可以观察。2、尺寸缺陷检查,例如焊缝余高、焊瘤、凹陷、错口等,需采用焊接检验尺进行测量。3、焊件变形量检查。
(2)致密性试验检查
常用的致密性试验检验方法有液体盛装试漏、气密性实验、氨气试验、煤油试漏、氦气试验、真空箱试验。1、液体盛装试漏试验主要用于检查非承压容器、管道、设备。2、气密性试验原理是:在密闭容器内,利用远低于容器工作压力的压缩空气,在焊缝外侧涂上肥皂水,当通入压缩空气时,由于容器内外存在压力差,肥皂水处会有气泡出现。
(3)强度试验检查
强度试验检查分为液压强度试验和气压强度试验两种,其中液压强度试验常以水为介质进行,对试验压力也有一定的要求,通常试验压力为设计压力的1.25~1.5倍。
四、无损检测
常用的射线无损检测方法有:
1、射線探伤检验方法。射线探伤法的主要原理是利用射线源发出的射线穿透焊缝,在胶片上感光,焊缝的缺陷的影像便显示出来。
2、超声波探伤检验方法。超声波探伤与射线探伤相比较,具有一定优势,例如,灵敏度高、成本低、周期短、效率高等,最主要对人体无伤害。但是超声波探伤检验方法也存在一定缺陷,例如显示缺线不够直观,对探伤人员的技术和经验要求比较高。
3、渗透探伤检验方法。渗透探伤法的主要检验原理是借助颜料或荧光粉渗透液涂敷在被检焊缝表面,使其渗透到开口缺陷中,清理掉多余渗透液,干燥后施加显色剂,从而观察缺陷痕迹。
4、磁性探伤检验方法。磁性探伤检验方法和渗透探伤检验方法都是焊件表面质量检验方法的一种,主要用于检查表面及附近表面缺陷。以上所述的外观检查、致密性检查、无损探伤检查都属于对焊接构件非破坏性检验,其中焊接检验包括破坏性和非破坏性检验两种方式。针对于破坏性检验又可以划分为力学性能检验、化学分析及实验、金相检验、焊接性检验和其他检验等几种方式。本文主要针对非破坏性试验做了一些简单介绍。
焊接质量监控 篇4
焊接是制造工业中的重要生产技术之一, 其应用涵盖军工、民用产品制造、建筑施工等各行各业之中, 具有工艺简单、生产效率高等特点。做好焊接过程中的工艺规程、技术参数的选用和制定对确保工件的焊接质量有着十分重要的意义。
1焊接质量与焊接工艺参数、规程之间的关系
焊接工艺参数、规程的制定是在大量试验的基础上对焊接材料的物理性能和化学成分进行分析, 从而制定出在焊接的过程中所使用的方法、设备以及结构特性等, 对于焊接的质量有着十分重要的意义。在焊接工艺参数、规程的制定过程中, 各企业需要结合待焊接工件的材料和结构性能的不同, 制定出符合实际要求的焊接工艺和焊接参数。总的来说, 焊接工艺规程是在满足产品设计规程要求的前提下, 经过焊接工艺评定进行制定, 是生产过程重要的技术文件之一。焊接工艺规程的完全执行, 是控制焊接产品质量行之有效的程序和方法。
2焊接工艺参数、规程对焊接质量的影响
焊接工艺参数是指在焊接结构、材料已知的情况下, 对焊接过程中的参数 (如焊接材料、焊接时的接头形式、焊接时所使用的电流、焊接电压、保护气流量、保护气的纯度、坡口形式等) 进行划定。 在焊接的过程中如果参数选取不合理或是焊接时参数波动范围过大将会对焊接质量产生非常重要的影响, 例如:焊缝尺寸超差、焊缝存在裂纹、夹渣、焊瘤等, 严重的还会导致产品报废。
2.1做好焊接时电流的控制
在焊接的过程中会在焊缝的周围产生大量的热, 焊缝区域的温度会随着焊条的移动而发生变化, 从而导致工件受热不均匀, 这种受热不均匀将会在工件的内部形成一定的热应力从而影响焊接的质量。焊接电流是焊接热量产生的重要参数, 其中, 焊接电流的大小即是线能量的大小, 当增大焊接电流时, 为避免焊接时热量的堆积, 应当加快焊接时的速度。在企业的生产过程中, 生产效率是第一位的, 因此, 为提高生产效率, 需要在生产的过程中尽可能的选用较大的电流参数, 过大的焊接电流所产生的热量将会影响焊缝的焊接质量, 焊缝焊接时所产生的高温将会烧损一部分的合金元素, 从而影响焊后焊缝的组织形式, 导致焊缝熔合区和过热区的晶粒粗大, 从而使得焊缝的疲劳强度和抗冲击能力降低, 尤其是对于一些淬火倾向大且有低温冲击韧性要求的材质, 对其焊接接头的影响最为明显。焊接时选用过大的焊接电流将会导致热量的局部堆积, 从而容易产生咬边、焊穿、焊瘤等。严重影响焊缝的疲劳强度和承载能力。 在焊接时电流也不能过小, 较小的焊接电流将会造成焊缝中产生气孔、未焊透、夹渣等缺陷, 这些缺陷会降低接头的致密性, 减少承载面积, 致使接头强度和冲击强度降低。采用较高的焊接电流时, 所产生的热量会加大熔池的体积和弧坑的深度, 从而增加焊缝的厚度。 在焊接时如果采用不填丝的钨极氩弧焊可以有效的控制焊缝的余高。较大的焊接电流会导致熔宽的增加, 这是由于在焊接时电弧截面的增加和电弧弧长摆动范围的增大所导致的。
2.2做好焊接时电压的控制
焊接时所选用的焊接电压主要是由焊接电弧长度来决定的, 为取得较长的焊接电弧则需要选用较高的焊接电压, 反之亦然。为提高焊接效果, 在焊接时应选用短弧焊接为宜, 在采用立焊、仰焊时应选用更短的焊接电弧从而避免熔滴过度对焊接人员造成伤害。根据选用焊条的不同也需要对焊接电压进行一定的调整, 其中碱性焊条应使用较短的焊接电弧, 以利于电弧的稳定和防止气孔。弧长增加, 金属飞溅越多, 对母材金属的表面损伤严重。尤其是对于一些具有特殊防腐要求的不朽钢或是其他金属焊件应选用较短的焊接电弧。
2.3做好焊接时焊速的控制
在焊接的过程中, 焊接的速度应当均匀, 焊接速度应当保证待焊工件在焊透的同时不能焊穿工件, 同时确保焊缝的宽度和余高在要求限定的范围内, 如果在焊接时焊接速度过快, 焊接的温度将来不及熔化工件影响焊接质量, 如果焊接速度过慢, 使得热量在一定的距离内积聚, 会使得相应区域的温度较快升高, 热影响区宽度增加, 焊接接头的晶粒变粗, 力学性降低, 同时使工件变形量增大。对于较薄的焊接工件, 热量的积聚将很容易造成工件被焊穿。
焊接时电弧电压升高将会增加焊缝的宽度和焊缝的厚度同时减小余高, 焊接电流是影响焊缝厚度的主要因素, 而焊接速度对焊接时的熔深和熔宽会产生明显的影响。因此在焊接的过程中应当对以上三点进行综合考虑, 在焊接的过程中选择适当的参数以提高焊接的质量。
2.4做好焊接过程中所使用焊接材料的选取
在焊接的过程中, 使用较多的焊接材料主要有焊条、焊丝、保护气体、焊剂。焊芯 (焊丝) 其作用主要是填充金属和传导电流等。其中焊条根据其熔渣的酸碱性可以分为碱性焊条和酸性焊条, 在选用焊条时需要注意待焊工件的材料特性, 选用合适的焊条。在焊剂的选择上需要注意, 焊剂可以分为酸、碱、中三大类, 焊丝按照结构可分为实芯和药芯两大类, 在焊接工艺上, 可以分为手弧焊和埋弧焊等。 在焊接的过程中使用气体作为保护焊时, 碱性焊条由于加入Ca F2, 影响气体电离, 电弧的稳定性变差, 一般要求采用直流反接。在焊条的选用过程中尽量选用工艺性能好和生产率高的焊条 (焊丝) 和焊剂。根据被焊构件的结构特点、母材性质和工作条件, 选取合适的焊条 (焊丝) 、焊剂用以确保焊接质量。在生产中主要有同种金属材料焊接和异种金属焊接两种情况, 选用焊条 (焊丝) 焊剂时考虑的因素应有所区别。
2.5焊缝接头时注意要点
焊缝接头是焊接结构的最基本要素之一, 同时也是焊接结构的薄弱环节, 其主要分为对接、角接、搭接、T形、卷边等形式。为确保焊接质量, 在焊接的过程中, 需要根据焊接的需要对坡口进行加工, 其中, 所使用的坡口形式主要分为V形、X形、U形及双U形等几种, 在开坡口时需要注意坡口的角度、坡口根部的间隙、钝边和根部半径的选取。在焊接时, 为了使得焊条能够接近焊接接头根部以及多层焊时侧边熔合良好, 应当按照一定的比例开设置坡口角度和根部的间隙, 当坡口的角度减小时, 根部的间隙应当同比例增大。当根部间隙较小时, 为保证焊接质量, 应当选用较小规格的焊条以使得焊缝坡口的根部能够熔透.开有坡口的焊接接头, 为确保焊接质量, 需要在坡口处留有一定的钝边, 对于钝边高度的确定以能焊透但不焊穿为宜, 在带有钝边的接头焊接时, 坡口根部的间隙应当根据焊接位置和焊接工艺参数来进行确定, 在确保焊缝能够焊透的前提下, 根部间隙应当尽量取较小的值。
3结束语
焊接是工业制造领域应用极为广泛的一种技术, 在焊接的过程中需要根据焊接材料特性, 选择合理的焊接参数提高焊接质量。文章在分析焊接参数对焊接质量影响的基础上对焊接过程中需要注意的要点进行了分析介绍。
摘要:随着我国经济的快速发展, 工业制造领域也获得了长足的进步。焊接是在工业生产领域中应用较多的一种加工技术, 做好工业生产中的焊接质量对于提高产品的生产效率, 降低企业生产成本、提高产品质量有着十分重要的意义。在焊接的过程中, 焊接工艺参数及焊接工艺因素对焊接质量有着十分重要的影响。文章将在分析焊接工艺参数的基础上对焊接过程中的各项工艺参数规范等进行分析阐述。
关键词:焊接工艺参数,焊接质量,工艺因素
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焊接质量通病总结 篇5
焊接质量缺陷的产生原因与预防
焊接质量缺陷的产生原因与预防
一、气孔
主要原因:一是焊工施焊过程中不认真,焊接电流过大,电弧过长,焊条运行速度过快,熔池反应不充分冷却过快;二是焊条烘焙不符要求,现场保管不妥或存放时间过长;三是焊缝清理不彻底和间隙过大;四是母材潮湿或因制造周期长而导致接头锈蚀严重。
防止措施:焊接过程中要仔细观察熔池情况,发现缺陷立即处理;采用合适的焊接电流和焊接速度,采用短弧焊接;焊条使用前,应按规定要求进行烘烤,合格焊条保温桶。不得使用药皮开裂、剥落、变质、偏芯或焊芯锈蚀的焊条。焊接前,对焊丝、母材坡口及两侧进行清理,彻底去除油污、铁锈等物。焊接时,应有可靠的防风、防雨措施,管内不得有穿堂风。氩弧焊时,使用高纯度氩气,母材潮湿锈蚀进行适当的预热。
二、夹渣
主要原因有:一是施焊过程中焊层间清渣不彻底,表面有杂质;二是焊道表面污渍杂质清理不干净,焊缝坡口角度过小;三是焊条运行过快,熔池冷却速度快,熔渣来不及浮出表面,四是母材和焊条受潮等。
防止措施:彻底清量母材坡口表面及附近区域的铁锈、油污等污物。多层道焊时,层间清理要彻底,选择适当的焊接规范,使熔池足以使熔渣充分浮出。正确运条,始终保持熔池清晰可见,促进熔渣与铁水良好分离,选用符合要求的焊接材料和适当预热。
三、未焊透
主要原因:一个是焊接坡口角度过小,钝边太厚,间隙太小,在一个就是焊接电流使用不合理,过小的电流,焊接速度快输入的焊接线能量不够,无法良好的融化焊缝母材,钝边坡口未熔化,造成未焊透。
防止措施:控制焊口坡口尺寸,符合要求,选择合适的焊接电流和焊接速度。焊接时要经常从焊缝间隙中观察背面溶合情况,及时消除缺陷或调整焊接参数。
四、未熔合
电弧焊方面主要原因:焊接线能量过小,焊条偏芯或操作不当,使电弧偏于坡口侧,使母材或前焊道未被熔化而被熔化金属覆盖。母材坡口或前一焊道表面有锈斑或未清理净的熔渣等脏物时,焊接温度不够未能将共熔化结合。过小的焊接电流,焊接时电弧偏吹,药皮铁水分离不清都会造成焊缝外部的未熔合,防止措施:操作时要注意焊条的角度,运条摆动要适当,注意坡口两侧的熔化情况。
第1页 亚太纸业(广东)有限公司PM11项目电厂机电仪安装(MEI)工程2#机组
焊接质量缺陷的产生原因与预防 选用稍大的焊接电流,焊速不宜过快,使热量适当增加,以保证母材和熔敷金属或前一焊道焊缝金属和熔敷金属充分熔化结合。禁止使用偏芯焊条。认真清理坡口及附近区域的铁锈,油污等污物,层间清理要干净。发现电弧偏吹要及时调整操作手法,偏吹严重应停止焊接查找原因。
氩弧焊方面主要原因:未熔合现象分为四种:
① 反接头未熔合---表现形式为反接头熔化不良,焊缝反接头时高低差过大,接头有背靠背现象,焊缝接头处没有良好的熔合过渡。
② 反接头熔孔未熔合---表现形式为反接头熔孔填充金属熔化不良,焊缝反接头填充金属(焊丝头)未熔化,焊缝接头金属熔合不好。
③ 脱节未熔合---表现形式为在正接头或正常填丝过程中,由于填充金属(焊丝)未能及时、均匀的填送至熔池中所造成的脱节现象。
④ 根部未熔合---既根部焊缝与管子母材边缘没有良好的圆滑过渡,有以下几种表现形式:
a、焊口间隙过小,焊口母材熔化不良,填充金属不够或不均匀,管子切割坡口时有内部缺口,焊接时管子内坡口边缘出现内咬边现象。
b、打底不均匀造成急陡急降的现象出现,形成凸起部和较低部的夹角未溶合。c、打底过高与管子两侧母材边缘没有良好的圆滑过渡。
预防措施:①修磨反接头,减少焊缝接头处高低差,注意接头熔化情况,待接头处充分熔化后再将焊把移至坡口边沿熄弧。
②反接头熔孔填充金属时不宜采用压、捅的方法送丝,应采用点送法将焊丝填送至熔池中熔化填充,待熔孔封闭后继续用电弧熔化运行一会再将焊把移至坡口边沿熄弧。③脱节未熔合主要是要求焊工在填充金属(焊丝)时能准确、均匀的填送至熔池中。④ 根部未熔合应注意对口间隙要合理,填送焊丝要准确、均匀,焊把运行时注意坡口两侧熔化情况,尤其是靠近焊工身体的一侧,打底时注意透度不宜过高,透度与焊口内壁高低差也不能过大,要有良好的圆滑过渡。
⑤对口前焊工要检查坡口质量,发现有缺口、沟痕要修补后再对口点焊。
五、焊瘤,熔穿现象
产生原因:焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯),焊接电源特性不稳定及操作姿势不当等都容易带来焊瘤。在横、立、仰位置更易形
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焊接质量缺陷的产生原因与预防 成焊瘤。焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物堵塞。
防止措施:彻底清理坡口及其附近的污物,对口间隙要合适,选择适当的焊接电流,控制好电弧长度,严格掌握熔池温度,采用相应的运条手法,出现焊瘤时,若伴有未熔合裂缝等缺陷时,应彻底清除,进行补焊。
六、未焊满,弧坑,缩孔。
未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽。填充金属不足是产生未焊满的根本原因。弧坑是焊接结束时,收弧填充金属不够,造成弧坑凹陷,缩孔的产生,通常都是由于使用电流过大,收弧时速度过快,熔化的金属熔池在电弧熄灭后,失去电弧气体保护,从而形成缩孔,也有因为母材和填充材料不纯净,杂质太多形成低熔点共晶结核而形成的缩孔,解决方法就是合理选用焊接规范,注意焊缝金属焊接前的清理。
防止措施:收弧时,在熔池处短暂停留或作连续几次点焊,防止电弧突然熄灭,以产生足够的熔化金属填满熔池。氩弧焊时,可利用衰减装置使收弧电流逐渐减少,通过添加填充金属,获得饱满的焊缝。
七、成型不良
是指焊缝的外观几何尺寸不符合要求。有焊缝高低不一,表面不光滑。焊缝宽窄差超标,焊缝金属偏置,波纹粗糙,焊道脱节,焊缝向母材过渡不圆滑等。焊缝成型差、焊缝表面不清理或清理不干净、电弧擦伤焊件焊接变形、表面裂纹和夹渣、咬边、错口、弯折。
防止措施:焊件的坡口角度和装配间隙必须符合图纸设计或所执行标准的要求。焊件坡口打磨清理干净,无锈、无垢、无脂等污物杂质,露出金属光泽提高焊接操作技术水平。根据不同的焊接位置、焊接方法、不同的对口间隙等,按照焊接工艺卡和操作技能要求,选择合理的焊接电流参数、施焊速度和焊条的角度。采取合理的焊接顺序。增强责任心,提高质量意识。施工中如遇火焊枪割伤管道,割穿等,不可私下自己随便仓促补焊,出现问题及时上报相关技术人员,采取正规补焊措施。
八、其他原因导致的焊接缺陷
除人为因素外,电焊条好坏也会影响到焊缝质量,手工电焊条由焊芯和药皮两部份组成,焊芯既是导电电极,又是填充金属。药皮是焊接过程中保证焊条稳定燃烧、焊缝外形美观、性能良好不可缺少的物质,是决定焊缝金属质量的主要因素。它在焊接过程中可以提高电弧燃烧的稳定性,保护电弧和溶池防止空气侵入,事实上,药皮仍系颗粒形状差异很大的粉料构成,其内部虽经挤压也仍然多孔,这些都是吸附水份的极好场合,焊条药皮
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焊接质量缺陷的产生原因与预防 对潮湿极为敏感,药皮一旦含有水份对焊接工艺产生很大影响,以致出现焊接缺陷,降低焊缝质量。
防止措施:为了保证焊缝质量,焊接前焊条必须经过焙烘。并随焊条药皮成份的不同,焙烘的温度、保温时间也有所差异。对酸性焊条(比如J422),如果包装完好,未接触水分或未存于潮湿环境中,焊条使用前不需作烘干处理。但一般情况下,焊条从生产到使用要经历较长时间的装卸、运输、存放;因此适当予以焙烘也是必要的。
酸性焊条的焙烘温度建议控制在70~100℃,最大不超过150℃。因为酸性焊条的药皮中或多或少含有有机物,其含量的多少依药皮类型和各制造厂的配比而定,若焙烘温度过高,焙烘时间过长,则有机物成份将会发生分解,从而使性能恶化而得到相反的结果。
低氢焊条(比如J507 J427 R317等)的药皮中不含有有机物,其药皮中的水分是焊缝金属中扩散氢的主要来源,因此低氢焊条在使用前必须经过较高温度的焙烘,以使吸附水的含量降低到最低限度。一般焙烘温度约为300~400℃。综上所述,焊接时使用焊条保温桶,并连线加温,维持在150-180°是应对焊缝缺陷的一个极好方法,根据规程,焊接重要部件时,碱性焊条的保管必须使焊条保温桶,并盖紧保温桶的盖子,施工中随取随用,如焊缝中产生大量气孔、夹渣的原因主要不是焊接技术问题,而是由于焊工质量意识不强以及上道工序(包含装配、气割)没有严格执行工艺程序要求所致。只要焊工增强质量意识,细心操作。焊接过程中严格按工艺施工,彻底清除焊缝处及焊材的油、锈、水及其它杂质,施焊时避免潮湿环境,使用合格保温桶,保证焊接电流和电压的稳定,做好防风措施,焊缝质量是可以得到保证的。
综述机械焊接质量的控制措施 篇6
摘要:机械制造行业中,机械焊接的质量是工作人员关注的重点内容,只有确保机械焊接的质量才能够延长产品的使用寿命,避免在加工过程中出现安全事故。本文主要从机械焊接的质量和焊接质量的控制措施方面做了简要分析。
关键字:机械焊接;质量;控制
一、前言
随着社会经济的发展以及科学技术水平的不断提高,机械焊接技术在建筑行业以及机械制造行业当中得到了广泛的应用。在实际工作中如果出现焊接质量问题,必然会引起不同程度的安全事故。因此我们需要严格把控机械焊接的质量,以避免出现各种质量问题。
二、机械焊接质量
机械焊接结构中,金属焊接的质量问题一直是摆在人们面前的主要难题,也是整个机械设备质量主要衡量基础。在机械制造的过程中,焊接质量效果与整个机械制造质量产生极大的影响,是机械使用安全性能的主要衡量依据。在现代管理工作中认为,为了使得产品能够达到设计要求的质量指标,应当在生产中对每一个工序和环节进行严格控制,调整影响工序质量影响因素,进而保证机械焊接质量。可以说工序质量是通过工作质量来衡量和显示的,在这个过程中就需要加强质量管理工作,要以工作管理为基础来提高焊接质量,增加机械的使用寿命。
1.工序质量
工序质量是指在焊接工作中对加工工序和产品质量的确保程度,是在生产加工过程中以管理工作为基础的衡量标准。可以这么说,产品质量是通过工序质量为基础加工和制造的,因此在焊接中做好优良的加工工序是生产高质产品的主要手段。焊接产品的质量不仅是在完成全部加工和装备工作之后实现和发现的,也是通过专业技术检验人员通过技术参数的检验和检查来衡量的。所以来说,工序是整个机械焊接质量的基本环节,也是机械焊接质量的基础。
2.人为因素
人是焊接施工工作中不可缺少的主体,也是决定焊接质量不容忽视的重要因素。在焊接工作中,各种焊接方法的不同对操作人员的依赖程度也不尽相同。对于埋弧自动焊机械焊接而言,焊接工艺参数的调整离不开施工人员,也离不开人的合理操作。而对于各种半自动焊,电弧沿着焊接的接头位置移动,这也是靠焊工操作来掌握和确保移动合理的要求。
3.裂缝
(一)刚性裂缝:这种裂缝是指通身的纵裂缝,产生的原因是焊接的应力作用,比如被焊的机械的结构部件的刚性太大,或者焊接时的电流过大等等,都会造成焊接的应力过大。
(二)硫元素引起的裂缝:母材中硫和碳的含量过高、偏析很大等的时候,容易产生裂缝。
(三)隙裂缝:是指金属内部产生的毛状微细的裂缝,是被焊的金属由于迅速降温而发生的脆化现象,要避免这种情况的发生,可以降低被焊金属的冷却速度,如果条件允许,可以对被焊的结构进行预热。
4.夹渣现象
当焊接完毕后,如果有熔渣留在焊缝中,即被称作夹渣。一般夹渣的形状比较复杂,如颗粒状、线状、长条状等多种形式,夹渣的出现会降低焊缝的致密度与强度。夹渣大多发生在每层焊道之间的过渡位置或者焊口边缘,如果焊道的形状发生了变化或者在深沟位置,也容易出现夹渣。同时采取仰焊、立焊或者横焊方式,则会比平时产生更多夹渣当细微的金属夹杂物混入其中,那么在焊缝金属的凝固过程中,可能出现孔洞或者微裂纹。同时,抛后工件的存放时间不宜过程,否则可能出现二次氧化,对喷涂效果造成影响。
三、机械焊接质量的具体控制因素
1.焊接资格的控制
焊接工人是产品焊接的主体,要想确保产品的焊接质量,那么我们需要对焊接工人入手,要求焊接工人具备较高的专业知识水平与技能,拥有丰富的工作经验,并且要求持有相关专业的资格证书与上岗证书,在实际焊接工作中,焊接工人还必须要严格按照规定要求进行操作,这样才能够使产品的焊接达到规定的要求,从而提高机械产品的焊接质量。
2.工艺过程的控制
焊接过程中的一整套技术规定。包括焊接方法、焊前准备、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、工艺参数以及焊后热处理等。只有工艺过程得到保证,才能获得优质的机械。焊接过程中,应控制好预热的温度(35和45钢的温度范围是:150℃~250℃;裂纹倾向特别大时,温度范围可控制为:250℃~400℃);焊条应选择碱性焊条;控制好破口的形式;严格控制工艺参数等。通过实行焊接工艺的试验,来验证焊接工艺的焊接接头能否满足性能指标。
3.焊接材料控制
焊接过程中,要想焊出高质量的接头,必须严格控制焊接材料的选择,焊丝、焊剂以及焊接的辅助等,都要严格符合质量标准,同时,对于焊接材料的说明文件,要全面而且有效,材料的标识、标注等要清晰可辨。
4.焊接设备的控制
机械的焊接过程中,电焊机是主要设备,没有焊机,整个焊接施工将无法进行。电焊机能够准确显示焊接施工时的电流,电流强弱的控制是焊接质量好坏的关键因素。对于电焊机进行控制的关键所在,就是控制其对电流的显示,切忌偏差和超标,电焊机电流、电压的显示装置,务必经过检定后才可进入施工环节,在实际施工过程中,工作人员依然需要对焊接设备的运行情况进行全面监控,确保其正常运行,这样才能够有效地提高其焊接质量。
5.裂缝焊接控制
焊接中可能出现的裂缝,主要指在金属的焊接应力、致脆原因等多重作用下,焊接的接头局部金属原子遭到破坏,进而形成新界面,出现缝隙。这种裂缝长宽比大、缺口尖锐,也是机械焊接构件中最容易出现、最危险的缺陷,机械结构的破坏大多从裂缝开始,因此在焊接过程中需加强控制。如果在焊接后发现裂缝,应采取措施清除或修补。
6.表面缺陷控制
良好的焊接工艺,是机械焊接质量的根本保障。通过严格的焊接工艺测评,得出焊接数据参数,并加强对焊接工艺试验,确保每项工艺都与焊接接头的性能指標相符。因此,对于已经测评合格的焊接工艺参数,应在施焊过程中严格遵守,不能随意变更。(1)布置焊缝。在拼接钢板时,不能出现十字焊缝,且错开的距离在20cm以上;对于焊接梁的腹板及翼缘板的焊接,不能处于同一个截面位置,且间距控制在20cm以上;横向加劲肋应该与平行腹板相分离,且间距不小于腹板的4倍厚度。(2)焊缝对接。一方面,假设主要的受力构件对接焊缝错边为b,那么对接位置钢板的名义控制在≤12mm,此时b≤(1/4);如果>12mm,则b≤3mm。另一方面,在主要的承载结构中,一般不相等的板厚或者板宽实现对接,则应在一侧位置或者两侧将过渡斜坡控制在1:4范围内。(3)焊缝处理。对于同一位置的焊缝,不能超过两次以上的返修次数,如果不得超过两次,那么在返修之前必须经过计数单位相关技术人员的指导与批准,并做好返修位置、返修情况、返修次数等记录。
另外,机械焊接的施工环境也会对焊接质量产生直接影响,需加强控制:首先,空气的温度会对焊接热循环产生直接影响,因此一般焊接施工的温度应控制在20℃以上,否则温度过低,就会造成金属的过快冷却,改变其表面组织,不利于焊接接头;其次,空气湿度与焊接质量密切相关,一般焊接施工的湿度应控制在90%以下,由于氢气主要来自水,水分如果进入熔池,就会出现氢气孔;再次,在雨雪季节不得实行野外作业或者露天作业,必须采取一定的防护措施,确保焊接质量。
四、结束语
机械焊接技术随着各行业的机械化发展,显得更加重要,又因为机械材质的不同和机器的精密程度的不同,导致机械焊接的技术要求变得复杂和多变,要想提高机械的质量,必须加强焊接工艺的控制。
参考文献:
[1]廖鸿钧,胡立华.钢结构焊接变形的讨论[J].网络财富.2010(15)
[2]吴龙海,盛建群.12Cr1MoV钢管安装焊接裂纹的产生及其防治[J].中国高新技术企业.2010(04
P91钢管道焊接质量监控 篇7
1.1 P91钢 (法国NF标准中用TUZ10CBVNb09.
01表示, 德国曼内斯曼钢管公司用X10Cr Mo VNb91表示, 日本住友金属株式会社用HCM9S表示) 是按照美国ASME标准生产的一种中合金耐热钢, 属于9Cr-1Mo V钢种, 是一种改进的9Cr-1Mo钢, 它实质上是以原P9钢为基础加上强化元素V、Nb、N等而形成的一种交质新钢种。在常规含碳量下, 组织特征为马氏体, 它填补了低合金珠光体耐热钢和高合金奥氏体耐热钢之间的空缺。大唐鸡西B厂工程安装两台300MW机组, 其主蒸汽管道选用了P91管材, 规格为φ448×40。笔者参加了主蒸汽管道安装工作, 就此谈一下P91管材的焊接技术, 供参考。
1.2 P91钢对热处理温度控制的严格性。
9Cr-1Mo VNb钢是多元素强化而成, 合金元素含量较高, 其理论AC1温度在800~830℃之间。热处理温度为760±10℃, 接近AC1下限温度, 若热处理过程发生温度控制偏差就可能超过AC1温度。另一方面, 为了获得良好的工艺性能和塑韧性, 在焊接材料中加入的镍元素 (属扩大奥氏体区元素) 会降低焊缝的AC1温度, 使其接近热处理温度。当热处理温度超过AC1温度时室温冲击韧性急剧下降, 从而使热处理危险性加大。
1.3 P91钢材产生冷裂纹的原因。
冷裂纹是焊后缓冷至380℃及以下温度过程在马氏体转变点附近产生的。主要原因:第一是在接头母材近缝区会形成脆而硬的马氏体组织, 通过控制焊接热循环避免产生粗大的马氏体组织。第二是母材和焊接材料中含氢量越高越容易产生冷裂纹。可选用低氢型焊材、控制母材坡口表面质量或在焊后进行消氢处理来降低产生冷裂纹的可能性。第三是焊接接头由于强行对接产生的内应力和焊接应力释放。应力越大, 接头产生裂纹的倾向和程度也越大。
2 工艺评定
工艺评定是验证焊接工艺参数的正确性和指导现场焊接技术的措施性文件, 是工程重点监控的技术资料, 直接反映焊接技术水平。通过对国外的几种焊材进行优化评定, 选用英国曼彻特公司ER-90S-B9焊丝和E9018-B9焊条, 焊缝接头质量优良、性能可靠。
3 焊接人员
焊工是影响焊接质量的重要因素, 是焊接质量控制的关键点。焊前必须严格按照工艺评定进行培训、仿样及实际操作, 试样合格方可实际施焊。
4 焊前准备
4.1 措施制定。严格按照工艺评定要求编制焊接技术措施和作业指导书, 施工前对焊工进行交底, 让操作人员做到心中有数。
4.2 坡口制备及检验。
安装前用角向磨光机对坡口内外壁30mm范围内的铁锈、油污等杂质打磨干净, 检查坡口型式及角度是否符合设计要求。
4.3 P91不允许在管道表面焊接任何临时构件以减少裂纹产生的可能性。
4.4 根据焊接作业指导书, 采用材质为16Mn或20G的定位块在
坡口内部预热后点焊, 待根部焊接完成后用磨光机将焊点打磨干净并取出定位块, 检查确认无裂纹后方可进行施焊。
4.5 焊材入库前应仔细检查外包装是否完好, 用光谱分析抽样复查其材质。
焊条使用前严格按说明书要求进行烘焙, 使用保温筒并维持焊材温度在100~110℃之间。
4.6 在雨天、冬季或者风速超过2米/秒等恶劣环境条件下, 需要采取防护可靠措施。
5 工艺控制重点
5.1 焊前预热及层间温度跟踪。
根据P91焊接性能的分析, 必须严格控制焊前预热温度和焊缝层间温度, TIG焊的预热温度选择100~150℃, SMAW升温至250~300℃, 在整个焊接过程中, 采用远红外测温仪监控焊缝层间温度。
5.2 充氩保护。
P91钢由于合金含量高, 铁水流动性差, 根部易烧焦。氩气能够充分保护金属熔池不被氧化、提高焊缝机械性能。焊接前根据现场实际制作一套简易充氩装置, 在管道内部形成气室, 可以确保焊接接头质量。
5.3 多层多道焊。
P91钢焊接要求小线能量输入, 采用多层多道焊即可以解决此问题。对前层的热处理作用可起到细化晶粒、提高焊缝的冲击韧性, 且每层焊缝厚度越薄, 后层对前层的热处理作用越明显, 焊缝的冲击韧性越高。在施焊过程中严格控制焊道宽度不得超过焊条直径 (焊条直径最大选用φ3.2) 的3倍, 且每层厚度不超过焊条直径。
5.4 中间检验。
根据《焊接规程》要求:壁厚大于70mm的焊口, 必须进行层间检验。当焊缝厚度达到20~25mm时停止焊接, 立即进行保温等后热处理, 待RT检验合格后连续施焊。
5.5 焊后热处理。在焊接后接头冷却到100-120℃之间, 立即进行750-760℃恒温4h的焊后热处理。
6 结论
通过施工单位技术人员的努力和严格把关, 大唐鸡西B厂电厂主蒸汽管道焊缝的各项检验指标均符合标准要求———焊缝外观合格;UT探伤I级合格;硬度值180~270 (焊缝区) 之间, 另外, 从电厂主汽管道水压试验和投入运行以来的情况来看, 焊接质量没有问题。因此, 焊接工艺质量赢得了业主和工程监理单位的一致好评, 对同类型材质焊接工艺有一定参考和指导意义。
摘要:由于P91钢具有良好的高温性能, 近年来在我国的电力设备中得到了广泛应用。介绍了P91管材的基本特征、焊前准备、焊接工艺控制重点, 并阐述如何做好焊接质量控制。
焊接质量监控 篇8
关键词:石油化工管道,焊接工艺,焊接质量
一、石油化工管道焊接工艺
1. 手工下向焊接
手工下向焊接是目前我国石油化工管道焊接工艺一种较为先进的方式,该工艺主要通过根焊、热焊、填充焊和盖帽焊等步骤来实现。根焊主要运用在直拉式的运条中,并且是在没有任何摆动的情况下才能使用。但如果在焊接过程中,出现间隙或融孔长度过大的情况,就应该使用返式运条的方式。不过在使用该方式时应注意温度的控制,避免温度过高出现烧穿的情况。热焊的目的是加强根焊的效果,使焊道始终保持在一定高温内以防止裂纹的出现。填充焊的方式可适用于单道和多道,但需要对管道的厚度进行把控。在填充焊时可以轻微的左右摆动,保证焊接工艺完毕后,整个焊接结果都处于良好的状态。盖帽焊的目的是对焊道外围进行最后的加固,在保证焊接质量的同时也能够保证其美观性。
2. 全自动向下焊接
全自动向下环节主要是使用可熔化的焊丝在焊金属与焊接实现焊丝和钢管的熔化的方式完成焊接。在焊接的过程中,要注意空气与焊接保护气体的分离,并保证持续送丝。该工艺在熔化极气保护焊的区域中容易完成作业,对整个焊接质量的控制系数也比较高。
3. 组合焊接
组合焊接是采用多种焊接方式,在保证良好的焊接效果的同时完成对一道环焊接的作业。在选择焊接时,要注意热焊和根焊的区别与注意事项,使用纤维素焊条并使用下向焊的工艺操作。而填充焊与盖帽焊在作业时要保证壁厚在7~17毫米之间。焊接层数量越多,焊接壁就会越厚,但这样就会延长焊接的作业时间,进而影响整个焊接工作的时间。因此在管口的位置会多采用下向焊接方式,而大于17毫米的焊接壁则会需要合理的上向和下向两种焊接方式。
4. 低氢焊条下向焊接
低氢焊条下向焊接主要是指使用低氢焊条并用下向焊接方式完成。这种焊接工艺能保证焊接缝处的金属融合中的氢保持在一定程度,并提升焊接缝处具有良好的韧性、防腐蚀性和抗寒性。在根焊中,为保证坡口尺寸的高精度,应合理的使用低氢焊条,不然很容易会出现焊接不透彻、内延咬边、熔合价低的情况。但在长输管道中的焊接操作中,应合理使用其他焊接方式,而不是仅仅只使用该焊接工艺。
二、焊接工艺中常见的质量问题
1. 气孔
气孔是焊接过程中常见的问题,其产生原因是熔池中的气体还未完全溢出,熔化金属就已经凝固了。气孔的类型比较多,主要分为柱孔、圆孔。柱孔的深度比较大,而圆孔的面积较大。这些气孔都会影响焊接的质量,增加焊接缝出现裂缝的几率。产生气孔的原因可以分为四种:(1)在焊接前,没有对焊接材料和坡口进行清洁处理,使之存在油污、铁锈等杂质;(2)在焊接时,电源电压不稳定;(3)焊接的速度过快,导致熔池中的气体还未完全排除时,已经完成了焊接工作;(4)在焊接的过程中,没有使用有效、合理的保护方式。
2. 裂缝
裂缝是在焊接的过程中,焊道的内应力会受到影响,进而使得裂缝不断延伸、扩展,最后导致整个管道遭受致命的破坏。裂缝是破坏石油化工管道焊接工艺质量的常见问题,对管道的安全使用埋下了安全隐患。常见的裂缝主要为结晶、液化和延迟。结晶裂缝是管道中最容易出现的,其在焊接工作完成,焊接逐步凝固的过程中出现。液化裂纹与结晶裂缝的产生过程一样,但裂化裂缝是在焊接工作完成后的几小时或者几天后才会出现。延迟裂缝是由于裂缝本身就具有延伸性,由于受焊接母材焊缝氢气的含量和焊接接头承受力的影响,且在长时间的变化中,裂缝会逐渐变大,危害管道的使用质量和安全性。
3. 夹渣
夹渣是焊接质量中较为严重的质量问题之一。夹渣是焊接缝中存在大量的铁锈、熔渣等杂质,从而影响焊接的质量。夹渣多出现在焊道的层间和根部,其产生的主要原因有:(1)在焊接前,工作人员没有对焊接磁疗和焊道层间进行仔细的清理干净,导致铁锈等杂质随着焊接进入到焊道中;(2)在焊接过程中,电流或电压不稳,导致焊接的温度也不稳定致使一些熔渣没有完全融化,停留在层道中;(3)在焊接时,坡口过小,或者与焊道之间的夹角过小,导致熔渣不能够得到完全的熔化,停留在层道中。
4. 未完全焊透
造成未完全焊透的原因主要有三种:(1)在焊接前,对管道层面进行过度的清理和打磨,导致坡口变宽,形成了沟槽;(2)在焊接过程中,对坡口的加工不够规范,导致角度过小,钝边过厚或间隙不足等;(3)焊接作业人员的自身技术不过关,导致在电焊时电流过小,电线能量输入不足。
从以上四种焊接过程中的常见的质量问题可以发现,焊接人员的自身素质与焊接材料都是影响焊接质量的重要因素。而焊接施工方案的制定是否合理,选择怎样的焊接工艺,都会在不同程度影响焊接质量的。
三、有效提升焊接质量的办法
1. 做好焊接施工前的准备工作
焊接前的准备工作是为之后焊接工作的顺利进行打下良好的基础,以制定有效的焊接施工方案、选择合适的焊接工艺提供主要的支持。在焊接线,工作人员应对施工环境进行详细的考察,了解施工场所周围的地质环境、水文条件、气候特点及建筑分布情况,从而制定出有效、具有实际操作意义的焊接施工方案。
在确定焊接施工方案后,就需要根据相关的施工图纸对焊件进行检查,检查的内容包括坡口的角度、大小和形状,并在此检查所使用的焊接工艺和流程是否合理、规范。在检查焊件时,应重点注意管口形状的椭圆度是否有出现严重超标的情况。注重保持焊件表面的清洁,避免出现鳞状情况,保证焊件表面无油污、铁锈和磨损过度的情况。注意焊件管口的大小,管口过大会增加未完全焊透的情况,过小,又会出现烧穿、焊接瘤的情况。因此,在选择焊件时,应优先使用内对口器组对的焊件。
确定好焊件后,要进行焊接前的预热处理。预热处理能有效降低在焊接过程中裂缝的出现几率,并有效避免焊件在低温的条件下出现脆化和裂变的情况。同时,预热能有效延长焊接的冷却时间,让焊接头的温度实现有效降低,从而防止淬火组织增加塑性和轻质裂纹的出现。但在进行预热处理时,要保证所有的操作流程都必须符合相关的操作规范与工艺要求。
2. 建立并遵守焊接施工中的相关标准和规范
目前我国对于石油化工管道焊接施工方面并没有建立完善的施工标准和规范,许多焊接施工人员都是根据自身的施工经验或者遵循企业内部制定的相关标准完成的。如此就很容易造成焊接工艺质量良莠不齐,无法实现对焊接施工的整体质量控制。因此在焊接施工前,要结合施工方案图纸和实际施工环境建立焊接施工的标准和规范。在建立焊接施工标准和规范的同时,也要建立有效的施工材料检查办法,保证所使用的焊接材料的质量合格,为焊接施工质量打下良好的基础和前提条件。
3. 重视对每个焊接环节的质量控制
在焊接过程中,要对每一个焊接环节进行质量控制。如规定焊接时,电流的大小,保证电流、电压的稳定,避免出现因电流不稳定而造成的未完全焊接或咬边、烧穿的情况。当焊缝成形后,要对焊缝进行全面的检查。焊缝的增宽单边焊及缝余高一般会控制在1.5毫米以下,并且要尽可能的避免裂缝过宽、高低差距过大等情况的出现。每一个焊接环节都尤其需要注意这些施工要点,因此施工人员要重视这些施工要点,严格按照施工流程完成。
4. 注重提升焊接施工人员和检测人员的专业性
焊接施工人员的专业素质在很大程度上决定着焊接质量,其原因是因为施工人员是焊接工艺的主要完成者。在焊接前,施工单位应对施工人员进行专业培训,保证每一位施工人员都能掌握必要的焊接工艺,了解焊接施工的要点及相关的注意事项。企业要对施工人员进行资质考察,做到对每位施工人员的专业素质心中有数。
当焊接施工完成后,需要专门的检测人员再次检查焊接完成的情况,因此检测人员更需要具备足够的专业。专业的检测人员不能仅仅满足与对相关专业知识的了解,还应该就焊接常见的质量问题、位置和原因进行全面了解。检测人员应多与施工人员沟通,了解焊接工艺的流程与施工要点,了解选择焊接技术的原因与周围环境对焊接施工的影响。此外,检测人员应定期检查焊接管道的情况,并做好详细的记录。
结论
焊接质量监控 篇9
随着激光器制造技术的发展, 不断推进高科技的研发和应用, 激光焊接将是一门21世纪发展迅速的新制造技术, 是对我国传统工业的技术改造新兴工业领域以及制造业的现代化提供先进的技术设备, 在现有的激光焊接技术基础上, 以及传统工艺上进行改造更新, 使激光焊接可以发挥出更好的优势。在激光焊接过程中, 掌握好参数的一些变化规律, 就可以根据不同要求来调整参数, 通过控制激光焊接参数来获得最好的焊接质量, 来保证焊接质量的可靠性和稳定性。
1 激光焊接的原理和特点
1.1 激光焊接的原理
激光焊接工作是应用高能脉冲激光来实现, 脉冲氙灯作为泵浦源, 激光电源把脉冲氙灯点着, 通过激光电源对氙灯放电, 形成一定频率的光波, 光波经过激光聚光腔照射到激光晶体上, 使晶体受激辐射, 再经过谐振腔之后发出波长的脉冲激光, 该脉冲激光经过扩束, 反射聚焦于所要焊接的物体, 在控制器的控制下, 移动工作台面完成焊接。
1.2 激光焊接的特点
激光焊接具有高的深宽比, 热影响区小, 变形小, 速度快, 焊缝平整, 美观, 焊后无需微小处理, 焊后质量高, 可细化组织, 焊缝强度韧性高, 精细控制, 光点小, 易实现自动化。
2 影响焊接质量的参数
2.1 激光功率
确保足够的功率, 便得到好的焊接效果, 激光焊接的首要参数是功率的大小, 根据焊接厚度速度, 确定输出功率的数值, 再加上气体保护, 可得好的焊接效果。激光功率小时, 产生小孔效应, 但效果不好, 焊缝内有气孔, 焊接功率大时, 焊缝内气孔消失, 会引起材料成分吸收, 使小孔内气体喷溅或者焊缝产生疤痕, 甚至使工件焊穿。为使焊缝平整光滑, 激光功率在开始和结束时都设计有渐变过程, 启动时激光功率由小变大到预定值, 结束焊接时激光功率由大到小, 焊缝才没有凹坑或斑痕, 图1为激光输出功率与熔深的关系。
2.2 激光脉冲波形
激光脉冲波形由斩波电路获得, 不考虑氙灯放电光波形前后沿的变化于激光波形的区别时, 激光脉冲波形基本是一个矩形脉冲, 矩形的宽度由斩波电路的开通时间决定, 一般脉冲重复频率是的100Hz至于200Hz, 图2为斩波电路示意图。
2.3 激光脉冲宽度
脉宽根据熔深的要求来确定, 最大的熔深是表面的吸收激光功率密度的函数, 也与材料热力学特性有关, 即
设脉冲终止时刻材料表面达到沸点, 根据公式得, 其功率密度qc2为
式中, T1为激光脉冲宽度, T1取不同的值, 求得不同的qc2之值, 则可获得最大熔深和T1的关系为
可见, 若获得较大的熔深, 脉冲宽度应该加长, 且熔深的增加随脉宽的二分之一次方增加。
2.4 离焦量
激光器发出高斯光束, 在光学系统中按照高斯光束传播变换的规律行进, 激光束通过聚焦镜后, 会出现束腰。其焊接工艺是使焦平面离工件表面一小段距离, 即为离焦量, 焦平面深入工件的称为负离焦, 在工件之外的称为正离焦, 所需熔深较大时, 应用负离焦, 对熔深要求不高时, 用正离焦来获得牢固美观的焊缝, 在激光器的各参数设置完后, 通过微调离焦量来达到完美的焊接效果。
离焦量的选择和聚焦镜的焦距数字大小有关, 焦平面处的光斑尺寸D与聚焦镜的焦距F, 以及激光束的发散角ɑ有关, 即
当激光器工作条件确定后, 发散角是一个确定值, 最小光斑的尺寸, 正比与焦距F焊接0.5至少1mm厚板时, 焦距通常是的100至200mm, 离焦量也有较大的选择范围。
2.5 焊接速度
熔深与焊接速度成反比, 功率可以焊接一定厚度范围的材料, 其焊接速度范围, 随板厚增加而减小, 焊接速度由脉冲频率上限及满足要求的熔斑重叠率共同决定, 即焊接速度必须保证后续脉冲熔斑有一定程度的重和。图3是焊接速度与熔深的关系。
2.6 电流和频率
电流大小决定激光功率的大小, 电流越大, 功率越大, 每个脉冲形成一个熔斑, 改变激光频率, 改变熔斑数, 焊件与激光束移动速度决定熔斑的重叠率, 激光密封焊接是单点重叠方式进行的, 为了实现密封焊接, 对光斑的重复频率有一定的要求, 一般重叠率在70%以上。
3 各参数对焊接质量的影响
3.1 焊接质量重要参数控制树
在激光焊接过程中, 对所需的参数进行设置, 来达到焊接所要的完美焊缝。各参数形成了焊接重要度控制树, 如图4。
3.2 各参数对焊接质量的影响
在生产中, 压力膜片是一个厚度仅为0.06mm的不锈钢膜片, 孔径在50mm左右, 将膜片固定在一个不锈钢架子上, 采用激光焊接, 不仅焊缝美观, 而且密封效果好。用激光焊接薄金属片, 首选参数适宜, 激光平均功率不能过大, 否则金属蒸发, 金属薄片被打穿。将薄片与被焊框架压紧, 使其紧密接触, 在热传导方式的焊接中, 上层吸收激光能的薄片, 才能通过紧密接触传导到下层被焊零件上, 在激光束的作用下, 上层薄片和下层被焊接金属框架同时熔化, 冷却凝固后, 熔接到一起, 不仅焊接牢固, 而且密封不漏气, 完全能够满足压力传感器的技术要求。
压力薄片激光焊接装置通过大的压力, 迫使薄片与框架紧密接触, 以保证焊接过程达到充分热传导效果。通过压力使两者紧密接触成一体, 使热量充分传导扩散, 就不会产生打孔、烧穿等缺陷。凡是薄片的焊接, 都可以根据热传导原理设计工装, 使焊接零件紧密接触, 保证良好的热传导过程, 完成高质量的激光焊接。在激光焊接中各参数焊接对应表如表1。
一般选用瞬时功率在105-107W/cm2, 平均功率在50-80W之间, 重复频率10-35Hz, 脉冲宽度在3-7ms之间, 焊接速度在5mm/s焊缝质量较好, 焊接时不需要添加如何焊剂和焊料, 焊接完成后, 零件变形小, 热影响区小, 一般熔深在0.3-0.5mm左右, 焊缝的金相组织为马氏体, 测试硬度, 抗拉强度均达到标准要求。
4 结论
激光功率、激光脉冲波形、激光脉冲宽度、离焦量、工作电流、频率和焊接速度等参数是决定焊接能力的重要因素, 直接影响着激光焊接的焊接质量。在连续激光焊接过程中, 控制好焊接的技术参数以及一些变化规律, 就可以对技术参数进行设置, 通过微调离焦量来获得牢固美观的焊接效果, 保证焊接质量的可靠性和稳定性。激光焊接在汽车制造业中, 焊接技术在微小压力薄片上的应用, 是一种低成本、高效率的加工技术, 针对不同的加工材料分别设定不同的激光焊接参数, 选择适当的焊接参数, 发展激光焊接过程实时监测与控制, 以优化参数, 到达工件的激光功率和离焦量的变化, 实现闭环控制, 提高激光焊接质量的可靠性和稳定性。
摘要:文章分析了激光焊接的工作原理和特点, 以及激光焊接在汽车工业中的应用和发展前景, 着重研究焊接参数如激光焊接, 激光脉冲波形, 激光脉冲宽度, 离焦量, 焊接速度, 电流和频率对焊接质量的影响。
关键词:激光焊接,焊接参数,焊接质量
参考文献
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压力管道焊接质量控制 篇10
管道焊接是管道工程中最主要、应用最为广泛的连接方式, 管道与阀门、视镜等在线元件或设备的的连接大多采用焊接方式。如管道焊接质量不好, 容易引起裂纹、未焊透、未熔合、气孔、夹渣、咬边、焊瘤、未焊满、下塌、焊缝超高、烧穿和飞溅等缺陷。这些缺陷会降低管道强度和严密性, 对系统的运行安全和人民的生命财产安全造成严重威胁。因此, 焊接过程中的质量控制是管道安装质量控制的关键, 是工程竣工验收和系统安全运行的保证。
1 管道焊接质量控制的要点
1.1 管道焊接方法和焊接工艺
(1) 管道焊接方法的选择。
(1) 经常采用的焊接方式有手工电弧焊、氩弧焊、埋弧焊、二氧化碳气体保护焊和氧-乙炔焊。只有选用哪种焊接方式, 由管道材料、介质、管径等因素决定。
(2) 对于薄板和小直径管子 (≤57 mm) , 以及铜、铝及其合金的管道焊接, 一般采用氧-乙炔、氧-液化烃和氧-氢气焊接。其优点是气焊时熔池温度容易控制, 容易实现单面焊合双面成形;缺点是由于气体火焰温度低、热量分散、焊接变形大, 导致接头性能差。
(3) 不锈钢管 (单面焊缝) 、纯铜管易采用手工钨极氩弧焊。其特点是焊接时线能量较气焊、埋弧焊和电渣焊小, 金相组织细, 热影响区小, 焊接质量好。
(4) 管道内壁清洁度要求高的, 且焊接后不易清理的管道, 其焊缝底层易采用氩弧焊。其特点是惰性气体不与焊缝金属发生化学反应, 同时又隔离了熔池金属与空气的接触, 所以焊缝金属中的合金元素就不会氧化烧损, 焊缝中也不会产生气孔。
(5) 二氧化碳气体保护焊除有色金属管道外, 其它所有金属管道都是用。
(6) 中厚板的长焊缝易用埋弧焊。
(2) 焊接工艺评定的作用。
焊接工艺评定时在管道在正式焊接以前, 对初步议定的焊接工艺细则卡或其他规程中的焊接工艺进行的验证性试验。既准备采用的焊接工艺, 在接近实际生产条件下, 制成材料、工艺参数等均与管道相同的模拟焊接试板, 并按管道的技术条件对焊接试板进行检验。其主要作用是用于验证和评定焊接工艺方案的正确性, 其评定报告不能直接指导生产, 是焊接工艺细则卡的支持文件, 同一焊接工艺评定报告可作为几份焊接工艺卡的依据。
1.2 施焊前的检验
(1) 对焊工的检验。
焊前需对焊工进行技术交底的检查, 明确焊接工艺要求、焊接质量要求和安全防范要求。对焊工进行资格检查, 查看其焊接资格是否在有效期内;并按相应规定对焊工进行考试, 考试合格后, 方可持证上岗。
(2) 焊条和焊接机具的选用原则。
根据不同的金属材料和施焊工况、条件, 选择不同的焊条和焊接设备是保证焊接质量、焊接效率和成本的关键。
不同材料的管道对焊条的要求有所不同。焊条按其用途主要分为碳钢焊条、低合金钢焊条和不锈钢焊条。其主要的选用原则是: (1) 按焊接管道的力学性能和化学成分选用。 (2) 按焊接的使用性能和工作条件选用。 (3) 按管道的结构特点和受力状态选用。
用于焊接的设备有电弧焊机、氩弧焊机、焊条烘干箱和保温箱等, 工程项目应从安全性、经济性、先进性和适用性来选择焊接机具。对每台设备的性能和能力进行检查, 每台用于检测焊接设备的电流表和电压表需完好、准确、可靠, 并有周检合格标识。
(3) 管道坡口加工及接头组对。
一般采用机械方式对管道的坡口进行加工。铜、铜合金及不锈钢管的坡口加工, 必须采用机械方法。如采用等离子弧、氧-乙炔切割时, 应除净其加工表面的氧化皮、熔渣热及影响接头质量的表面层。坡口加工完后, 表面不得有裂纹、夹层、毛刺等缺陷, 并清理坡口内外侧的锈质和污物。
管接头的组对应在确认坡口加工完成, 且清理干净后进行。壁厚相同管道组对时, 其内壁要平齐, 钢管组对的内壁错边量不得超过壁厚的10%, 且不大于2 mm;铜及铜合金、钛管内壁错边量不得超过壁厚的10%, 且不大于1 mm。壁厚不同管道组对时, 其内壁错边量超过上述规定或外壁错边量超过3 mm时, 应按规定进行调整。
1.3 焊接环境的控制
(1) 焊接环境温度控制。
当管道各种材质的焊接环境温度低于下述温度时, 应采取相应措施提高环境温度才能进行施工:非合金钢焊接-20℃、低合金钢焊接-10℃、奥氏体不锈钢焊接-5℃、其它合金钢焊接0℃。
(2) 焊接环境检查。
当管道的焊接环境出现下列状况之一的, 应该采取相应的防护措施才能施工:电弧焊接时, 风速≥8 m/s;气体保护焊时, 风速≥2 m/s;相对湿度>90%;下雨或下雪。
1.4 预热和热处理
为降低和消除焊接接头处的残余应力, 防止产生裂纹, 保证焊接质量, 应根据母材的淬硬性、焊件厚度和使用条件等因素综合考虑进行焊前预热和焊后热处理。
预热应在坡口两侧均匀进行, 内外热透并防止局部过热。中断焊接后在继续施焊的, 需重新预热。低压管道管材大多为Q235-A, 壁厚≤26 mm, 一般无需进行焊前预热和焊后热处理。铜及铜合金管道, 需要进行焊前预热和焊后热处理, 壁厚为5~15 mm时, 预热温度为400℃~500℃;壁厚>15 mm时, 预热温度为550℃;焊后热处理温度为400℃~600℃。凡经过热处理合格的部位, 不得再从事焊接工作, 否则应重新进行热处理。
1.5 焊缝的质量检查
焊缝质量检查应按如下次序进行:外观检查、无损检测、硬度和致密性试验。
管道焊接后利用放大镜或肉眼观察焊缝表面是否有咬边、夹渣、气孔、裂纹等表面缺陷;用焊缝检验尺测量焊缝余高、焊瘤、凹陷、错边等;用样板和量具测量管道的收缩变形量。
焊缝的无损检测方法一般包括射线探伤、超声波探伤、磁粉、渗透和涡流探伤等。射线和超声波探伤适合于焊缝内部缺陷的检测;磁粉、渗透和涡流适用于焊缝表面的质量检查。焊缝的无损检测方法应根据管道的设计温度、设计压力、介质特性或管道类别来确定。为保证焊接质量, 规定必须进行无损检测的焊缝, 应对每一焊工所焊的焊缝按比例抽查, 每条管线最少探伤长度不得少于一个焊缝。如发现不合格者, 需对被抽查焊工所焊的焊缝, 按原标准加倍探伤。如仍不合格, 需对该焊工在所有管线上的焊缝全部进行无损检测。凡检测出不合格的部位, 必须进行返修。返修后仍按原方法进行检测。
致密性试验用于检验焊缝是否有渗漏, 常用的检验方法有液体盛装试漏、气密性试验、氨气试验、煤油试验和氦气试验。应根据管道材质和相关规定选择合适的方法对焊缝进行致密性试验。
热处理后的焊接接头应测量焊缝金属及热影响区的硬度值, 其值应符合设计文件的相关规定。当设计文件没有明确规定时, 碳素钢焊缝金属及热影响区的硬度不得大于母材的硬度的120%;合金钢焊缝金属及热影响区的硬度值不得大于母材硬度的125%。检验数量不得少于热处理焊接接头总数的10%。当硬度值超过规定时, 应重新进行热处理, 并重新做硬度试验。
2 结语
压力管道焊接过程的质量控制, 对压力管道工程顺利安装起着至关重要的作用, 是项目得以顺利竣工验收和系统安全运行的保证。因此严格做好压力管道焊接过程的质量控制是工程团队的基本要求只有认真按照规范进行操作、环环相扣、实事求是、严格检查才能取得良好的焊接质量, 才能保证系统安全运行和人民生命财产的安全。
摘要:压力管道是生产、生活中广泛使用的可能引起燃爆或中毒等危险性较大的特种设备。焊接是压力管道安装的主要控制内容, 焊接质量的优劣直接影响着工程的竣工验收和系统的安全运行。本文从焊接方法与工艺评定、焊前准备、焊接环境的控制、预热和热处理、以及焊后的质量检查等方面来浅析下对压力管道焊接质量的控制。
关键词:压力管道,管道焊接方法,管道焊接质量控制
参考文献
[1]张徳姜, 赵勇.石油化工工艺管道设计与安装.北京:中国石化出版社, 2001.
[2]宋苛苛.压力管道设计及工程实例.北京:化学工业出版社, 2007.
[3]动力管道设计手册编写组编.动力管道设计手册[M].北京:机械工业出版社, 2006.
浅谈压力管道焊接质量的控制 篇11
【关键词】管道施工;焊接质量;管理措施
0.引言
压力管道是指管内或管外承受压力,内部输送 “可能引起燃爆或中毒”的介质的管道。焊接是压力管道安装的主要控制内容,是质量形成过程中的关键工序,焊接质量的好坏直接影响着工程的竣工验收和系统的安全运行。
1.施工人员组织
施工单位必须取得相关压力管道安装的许可证,具备压力管道安装要求的能力,有与安装工作相适应的专业人员,其中质检人员和焊工必须取得质量技术监督部门颁发的特种作业人员资格证书。
2.施工机具准备
2.1焊机电源及焊机的选择
电弧能否稳定的燃烧是获得优良焊接接头的主要因素,电弧稳定燃烧时焊接电源的基本要求:①具有合适的外特性;②具有适当的空载电压;③具有良好的动特性;④具有良好的调节特性。选择电焊机时应当根据电焊机的主要用途,电源电压,功率以及焊接材料的特性进行。
2.2焊接设备的管理
用于焊接的设备有电弧焊机,氩弧焊机,焊条烘干箱、保温桶等,在确定设备的基础上,对焊接设备按《设备控制程序》进行控制,并有完好和专管标识。同时,对每台设备的性能和能力进行检查,每台用于检测焊接设备的电流表、电压表均须完好,准确,可靠,并有周检合格标识。
3.施工中的材料准备
焊接材料是压力管道焊接质量的基本保证条件,压力管道用焊材经检查、验收合格后,方能登记入库。企业应设焊材一级库,项目部设焊材二级库。一级库应具有保温、去湿的必要条件,入库、发料手续及记录齐全。二级库应具有良好的环境和烘干、保温设备,设备上的各种仪表应在周检期内使用。现场焊条烘干,应有专人负责,详细记录烘干的温度和时间,填写《焊条(剂)烘干与恒温存放记录》。根据领料单发放焊材,详细填写《焊材领用和发放记录》,焊工每次领用的焊条应放在保温桶内,每只筒只能领用同一牌号的焊条,以防错用,且数量不应超过3Kg,存放时间不应超过4h,逾期应重新进行烘干,重复烘干次数不得超过两次。
4.压力管道的焊接方法和工艺
4.1焊前技术准备工作
焊接前编制压力管道焊接作业指导书,进行焊接工艺评定和填写焊工工艺卡。焊接技术人员应当根据工程概况,编制焊接作业指导书,拟定技术措施,制定焊接方案。凡施焊单位首次采用的钢种、焊接材料和工艺方法,必须进行焊接工艺评定,用以评定施焊单位是否有能力焊出符合产品技术条件所要求的焊接接头,验证施工单位制定的焊接工艺指导书是否合适。焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能试验为依据,应在工程焊接之前完成。归档的焊接工艺评定报告应包括下列内容:①焊接工艺评定任务书;②焊接工艺评定指导书;③施焊记录;④焊接工艺评定报告;⑤附件:管材,焊材质保书或复验报告,外观检查记录,无损检测报告,物理性能试验报告(包括拉伸、弯曲、冲击韧性、金相等),热处理报告。
当评定不合格时,应分析原因,并修正不合理的参数,重新拟定工艺后,再进行评定,直到合格为止。最后完成的焊接工艺评定报告,经施焊单位技术总负责人审批后,编制“焊接工艺卡”,用于生产中指导焊接工作。
4.2压力管道焊接方法和工艺
4.2.1采用氩弧焊打底,电弧焊填缝和找补
氩弧焊即氩气保护焊,可以获得良好的焊接接头,返修率低,易于保证工程质量,目前已普遍用于质量要求较高的碳素钢和合金钢焊接接头的根部焊道焊接。电弧焊即手工电弧焊,是利用焊条与工件间产生的电弧热将金属熔化的焊接方法。电弧焊是适应性很强的焊接方法,可在室内或野外高空进行平、横、立、仰全位置焊接,是压力管道焊接中的主要焊接方法。
4.2.2焊接工艺
(1)打底:选用氩弧焊打底,由下往上施焊,点焊起、收尾处可用角磨机打磨出适合接头的斜口。整个底层焊缝必须均匀焊透,不得焊穿。氩弧打底必须先用试板试焊,检查氩气是否含有杂质。氩弧施焊时应将焊接操作坑处的管沟用板围挡。以防刮风影响焊缝质量。底部焊缝焊条接头位置可用角磨机打磨,严禁焊缝底部焊肉下塌、顶部内陷。并应及时进行打底焊缝的检查和次层焊缝的焊接,以防产生裂纹。
(2)中层施焊:底部施焊完后,清除熔渣,飞溅物,并进行外观检查,发现隐患必须磨透清除后重焊,焊缝与母材交接处一定清理干净。焊缝接头应与底层焊缝接头错开不小于10mm,该层选用焊条直径为Φ3.2(焊条材料和直径根据管材的材质和规格来确定),假如工程中管壁厚度为9mm时,焊缝层数选用底、中、面共三层。中层焊缝厚度应为焊条直径的0.8~1.2倍,运条选用直线型。严禁在焊缝的焊接层表面引弧。该层焊接完毕,将熔渣、飞溅物清除后进行检查,发现隐患必须铲除后重焊。
(3)盖面:该层选用焊条直径为Φ3.2。焊接时视其焊缝已焊厚度而选用。每根焊条起弧、收弧位置必须与中层焊缝接头错开,严禁在中层焊缝表面引弧,该盖面层焊缝应表面完整,与管道圆滑过渡,焊缝宽度为盖过坡口两侧约2mm,焊缝加强高度为1.5-2.5mm,焊缝表面不得出现裂纹、气孔、夹渣、熔合性飞溅等。不得出现大于0.5mm深度,且总长不大于该焊缝总长10%的咬边,焊接完毕,清理熔渣后,用钢丝刷清理表面,并加以覆盖,以免在保温、防腐前出现锈蚀。
(4)焊缝焊接过程中,设专人记录,对每个焊缝的材质,管道规格,焊接过程中的电压、电流、时间,焊工编号及姓名,外界温度,焊前预热及焊后热处理进行详细记录。焊缝焊接完毕后,对焊缝进行编号,在每道焊缝处都加盖焊工钢印号,以便后期检查及对焊工进行考核。
(5)压力管道焊接完毕后,对所有焊缝进行外观检查,检查完毕后按比例进行无损检测,无损检测包括焊缝表面无损检测和焊缝内部无损检测。当抽样检测时,对每一位焊工所焊焊缝按规定的比例进行抽查。
5.焊接的环境
施焊环境因素是制约焊接质量的重要因素之一。施焊环境要求要有适宜的温度、湿度、风速,才能保证焊缝获得良好的外观和内在质量,具有符合要求的机械性能与金相组织。因此施焊环境应符合下列规定:
5.1焊接的环境温度应能保证焊件焊接所需的足够温度和使焊工技能不受影响。当环境温度低于施焊材料的最低允许温度时,应根据焊接工艺评定提出预热要求。
5.2焊接时的风速不应超过所选用焊接方法的相应规定值。当超过规定值时,应有防风设施。①手工电弧焊、埋弧焊、氧乙炔焊<8m/s;②氩弧焊、二氧化碳气体保护焊<2m/s。
5.3焊接电弧1m范围内的相对湿度应不大于90%(铝及铝合金焊接时不大于80%)。
5.4当焊件表面潮湿,或在下雨、刮风期间,焊工及焊件无保护措施或采取措施仍达不到要求时,不得进行施焊作业。
6.结束语
压力管道的质量控制是环环相扣的,只有认真按照规范、规程进行操作,人尽其责、物尽其用,遵循实事求是的工作思想才能最终取得良好的施工质量。
【参考文献】
[1]张西庚.压力管道安装质量保证指南.2002.9.
铜母线焊接质量控制 篇12
关键词:铜母线,焊接,质量控制
1 工程概况
某核电项目常规岛铜母线 (共箱母线) 焊接包括辅助变、高厂变至至#1常规岛10k V配电柜8段、至辅助锅炉房10k V配电柜4段、至核附属厂房4段。铜母线采用手工TIG焊, 主要焊接材料及工作量见表1。
2 铜母线焊接特点
铜母线具有很高的导电性, 导热性和良好的塑性, 并具有较高的低温强度和延伸率。但同时铜母线焊接具有以下几个特点: (1) 导热系数大, 热散失快, 热输入不足时可能发生未熔合或未焊透; (2) 线膨胀系数大, 导热强, 焊接时热影响区宽, 焊件易变形, 若焊件刚性很大, 易产生很大的焊接应力; (3) 容易产生氢气孔。
3 铜母线焊接质量控制
3.1 总体原则
针对纯铜热导率高、散热快, 容易出现低熔点共晶体等特点, 采取针对性的应对措施。
(1) 由于铜热导率很高使其在焊接时散热很快, 升温困难, 导致焊接时母材难以熔化且不易与焊缝金属很好熔合。须采用预热和加大焊接热源功率等措施来保证焊缝质量。 (2) 由于铜的热导率高还使热影响区变宽, 从而使焊接变形更加严重。所以要采取相应措施 (如刚性夹具) 以减小变形, 但要注意防止因刚性过大而引起裂纹。 (3) 铜与很多杂质或化合物都会形成低熔点共晶体于晶界, 造成热脆性, 甚至引起结晶裂纹。裂纹的存在会使母线的电阻增大, 导电效率降低, 发热严重, 使用寿命缩短。所以, 必须加强对熔池的保护, 控制杂质及合金的含量, 同时在工艺上尽量减少接头的拘束, 或用预热来减缓冷却速度, 降低焊接应力。
3.2 焊接先决条件确认
(1) 施焊人员必须根据DL/T 754-2013《母线焊接技术规程》的要求取得相关的铜焊资质, 并经入厂考试合格后方可施焊。 (2) 焊接前必须经过安全技术交底, 并且配备专职安全监护人员。 (3) 所使用的焊机、磨光机等电动工器具以及各种计量器具必须具有效验合格证书, 并且在有效期内使用。
3.2.1 焊材选用
(1) 焊丝的选择:选用的焊丝应使在正常焊接工艺下的焊缝在焊后的力学性能和理化性能与母材退火状态下的性能相当。焊丝应符合国家标准GB/T 9460-2008《铜及铜合金焊丝》中的规定及要求。经试验选用S201纯铜焊丝。 (2) 焊剂的选择:针对较厚铜板的焊接难点和易出现的焊接缺陷, 焊接过程中需要对熔池进行保护。利用熔剂CJ301配备无水乙醇 (酒精) 调成糊状均匀涂抹于焊缝及其边缘具有很好的保护效果。
3.2.2 坡口制备
坡口的表面形状、尺寸和清洁度应符合图纸、规范或工艺文件的要求。坡口采用机械冷加工方法进行, 坡口不应有分层、折叠、裂纹、撕裂等缺陷。焊接前清理掉焊丝表面和铜板坡口两侧30mm以内的油脂、水分、氧化物及其他夹杂物。焊缝采用V型坡口, 具体参数详见图1。
3.2.3 预热
选择使用传统的电加热的方法, 即利用电加热片进行加热, 使用保温棉保温, 并利用热电偶测温使用传感器在集中控制室对预热温度进行有效监督与控制, 可以保证铜焊接部位的预热均匀, 温控稳定, 以克服使用火焰预热时造成的一些问题。通过购买符合尺寸要求的加热器, 经过多次试验证明电加热方法可以用于铜排预热。
3.3焊接过程
(1) 将焊缝坡口及其周围涂抹上糊状焊剂, 保证其均匀、用量适中。 (2) 将加热器通电升温, 温度控制在450℃左右。 (3) 选用Φ3.0S201纯铜焊丝, 采用TIG焊直流正接, 电流控制在220~250A, 以氩气作为保护气体, 流量为15~20L/min。 (4) 施焊过程中要做好防风、防火工作, 并配备专职监护人员。严格控制层间温度, 并以小摆幅、小线能量焊接。焊接中由于温度高所产生的黑斑应及时清理干净, 层间清理应选用专用钢丝刷。
4 现场中存在的问题
(1) 最初, 施工单位对铜母线焊前预热采用氧乙炔火焰加热, 人为主观影响因素较多, 同时无良好的保温措施, 温度散失较快, 焊接前难以达到施工方案中要求的350-500℃。焊后某些焊口的收弧部位出现了表面裂纹, 施工单位通过焊后缓冷, 降低冷却速度等措施, 消除了上述缺陷的再次发生。后来经过试验采用了电加热片预热的方式。 (2) 铜母线施工现场脚手架搭设密集, 母线相邻焊缝间距离较短, 施工空间狭小、位置困难不利于焊接质量控制。同时施工区域为露天作业, 风速较大, 围挡困难, 并且夏季雷雨天气较多, 空气潮湿, 加剧了焊缝气孔倾向。 (3) 共箱母线供货时间延迟、供货顺序不对、厂家设计及制造问题均影响共箱母线安装进度, 致使施工周期偏长。
5 结束语
共箱母线的焊接工作是电厂建设中一项主要内容, 材料的及时、准确的供应是保证焊接工作顺利进展的关键, 还应为焊接工艺评定提供充分的准备时间和所需的材料。为保证焊工的焊接质量, 现场的施工条件必须满足工艺试验确定的要求。
参考文献