焊接后热处理论文

焊接后热处理论文（共9篇）

焊接后热处理论文 篇1

铬钼合金钢主要是将合金元素添加, 将高温蠕变的强度提高。当前铬钼合金钢管道焊接施工的过程中, 往往采取严格的焊接工艺对铬钼合金钢管道进行焊接, 从而保证该类合金钢焊接质量。目前, 在对铬钼合金钢管道进行焊接时, 更加注重钢材在常温和高温情况下所具有的蠕变强度、持久强度以及抗腐蚀性, 本文在对铬钼合金钢管道焊接技术以及焊后热处理技术进行分析时, 主要结合A335-P11、A335-P22以及A335-P91钢的一些焊接技术和焊后热处理技术进行相关的探讨研究。

一、铬钼合金钢管道焊接施工

铬钼合金钢管道焊接施工的过程中, A335-P11、A335-P22以及A335-P91钢在不同的工况下往往有着不同的工作最高温度范围, 就其实质性而言, 高温高压条件下, A335-P11、A335-P22以及A335-P91钢的最高温度范围分别是550℃、570℃和620℃。而在炼油工艺装置中, A335-P11、A335-P22以及A335-P91钢的最高工作温度分别为530℃、560℃以及650℃。合成化工工艺工况下, A335-P11、A335-P22以及A335-P91钢最高工作温度分别为520℃、560℃以及650℃。铬钼合金钢管道焊接施工过程中, 其焊接工艺在评定的过程中往往需要依据相关的设计文件规定以及相应规范 (NB/T 47014-2011) 进行焊接工艺评定, 在实际的焊接过程中, 不同钢的类型往往有着不同的焊接方法和焊接材料。从事各类型的钢材焊接焊工, 获得相应的焊接资质之后, 方能进行相应合格项目的焊接操作。

二、铬钼合金钢管道焊接技术

随着焊接技术逐渐成熟和发展, 同时大多数施工过程主要是对自动和半自动的焊接工艺加以应用, 在焊接工厂化预制的推广应用过程中, 埋弧自动焊以及混合气体熔化极气体保护焊等焊接方法的推广应用, 对于生产效率的提高以及焊接质量的提高均有着非常明显作用。但自动焊设备往往需要有相对较大的投资, 仅仅适用于相对较大的项目中, 并在项目的预制阶段投入使用, 而手工焊过程主要是用于小型的项目及现场组焊的固定焊口。

铬钼合金钢管道在焊接之前必须进行预热, 做好对A335-P11、A335-P22以及A335-P91钢预热温度的控制, 常用的加热设备主要有绳式加热器、磁铁式加热器以及履带式加热器, 在保温的过程中其材料主要选取硅酸铝和陶纤毯等材料, 预热方法主要有电加热和火焰加热两种方法, 管道管径相对较小时 (一般不大于DN100) , 往往采取火焰加热法, 并做好均匀的预热, 而加热气体主要为煤气以及乙炔等, 采取加热炬进行加热。

铬钼合金钢管道焊接过程中, 管径相对较大的管道 (一般不小于DN150) , 采取电加热片进行预热, 采取双人对称施焊, 并对层间的温度加以控制, 测温采用热电偶进行测温及控制, 并将其测温点选取正对焊工工件表面的和坡口边缘相近的位置, 温度控制的过程中, 其层间温度尽可能地在相邻的母材金属的位置进行测量, 预热温度250℃。

铬钼合金钢管道焊接过程中, 一条焊缝尽量一次性焊完, 否则焊接中断时, 必须保证至少焊接两层, 同时保证焊接的壁厚相对较大, 并将其加热到330℃, 对其进行保温处理, 恒温时间一般在30分钟左右。在下次重新恢复焊接前, 首先要对焊缝表面进行表面检测 (渗透和磁粉检测均可) 确认没有裂纹, 然后再按原先的焊接工艺开始新的预热和焊接过程。

同时, 铬钼合金钢管道的焊接, 必须对施工人员进行系统的培训, 将施工人员的认知程度和质量控制意识全面提高, 并加强施工过程的监督, 及时地发现问题, 并制定一定的奖罚制度, 做好施工的合理控制, 确保消除延迟裂纹风险。

三、铬钼合金钢管道焊接焊后热处理技术

铬钼合金钢管道焊接完成后应立即进行热处理, A335-P11、A335-P22以及A335-P91钢热处理恒温温度控制为:分别不超过730℃、750℃以及760℃。热处理升温、降温速度应控制在150℃/h左右, 300℃以下可不控制升、降温速度。

就其实质性而言, A335-P11、A335-P22钢管道焊接过程中, 其热处理的A335-P11、A335-P22以及A335-P91钢在实际的焊接热处理过程中, 就要保证热处理时间不低于2个小时, 各个测量点在对温度进行测量的过程中, 就要严格地按照热处理的相关规定, 尽可能地使得温差小于和等于25℃, 加热的宽度大于焊缝宽度的5倍 (单侧) , 在加热区之外的100mm范围内对其进行保温处理, 同时在焊后热处理的过程中, 更要严格地依据工件的规格, 进而对合适的热电偶类型和热电偶的数量进行合理的选择。

总而言之, 在铬钼合金钢管道焊接之后的热处理过程中, 不仅仅要做好焊接温度的控制, 对温差控制进行科学合理的设定, 并严格地依据各种工件的技术规格要求, 着重提高焊接的质量, 做好焊接的整体技术控制工作, 进而将焊接的质量显著提高。

四、铬钼合金钢管道焊接的检验

铬钼合金钢管道焊接完成后, 要对其进行仔细的检查、检验, 首先就要做好清理工作, 将焊渣和飞溅物去除, 并对其外观进行充分的检查, 外观检查合格后, 对铬钼合金钢管道焊缝进行无损检测, 对有毒可燃介质管道焊缝进行检测的过程, 严格地依据SH3501及SH/T3520的相关规定。检测手段一般采用射线检测, Ⅱ级合格;在某些特殊情况下 (特别是某些现场条件无法进行射线检测时) 采用超声波检测, Ⅰ级合格。

铬钼合金钢管道现场焊接施工过程中, 其主要的焊接施工流程就要对材料的性能要求进行综合性的考虑, 对预热温度进行正确的选定, 并做好层间温度、焊接热输入温度以及焊后热处理温度的合理控制, 对焊后热处理工艺加以制定, 从而消除了产生延迟裂纹的风险。

五、结语

社会在发展, 科技在进步, 焊接技术同样也得到了空前的发展。铬钼合金钢管道焊接技术, 更要适应各种型号钢的预热温度控制及管道焊接过程中的层间温控制, 后热消氢处理;做好施工人员的焊接技能培训工作, 并加强施工人员焊接过程的监督管理, 保证焊接过程的科学化和规范化, 同时在铬钼合金钢管道焊接最终热处理过程中, 更要严格地执行相关工作的基本技术规格, 并对合适的热电偶类型以及热电偶的数量进行合理的选择, 做好对铬钼合金钢管道焊接的检验, 消除焊接过程的种种缺陷, 并在某种程度上显著提高焊接的合格率, 进而提高焊接的质量。

焊接后热处理论文 篇2

随着人民生活水平的提高，摩托车已成为人们日常生活中的一种重要交通工具。我国摩托车年产量已跃居世界首位，同时摩托车品种越来越多，其中座式车的产量约占总产量的一半。座式车多采用无级变速，这种机构中的离合器齿轮和中间齿轮组件的大齿轮外径大（Φ100mm以上），厚度小（通常5mm，最薄处3mm），给齿轮加工制造带来了难度。如何防止此类型薄壁件热处理变形过大，是生产厂家面临的新课题。我们在这类型产品加工制造过程中，经过探索、试验和生产实践，总结出一套较为成熟的加工工艺，达到了较为理想的效果。

1.两种齿轮产品简图如下

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2.两种齿轮产品材料及工艺要求如下表

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二、两种热处理方式的比较

在实际生产过程中，我们对齿轮薄壁件（离合器齿轮、启动中间大齿轮）热处理方法进行创新，不是采用调质加齿部高频，而是采用软氮化。这样做的好处有三个方面：一是零件综合机械性能提高；二是降低生产成本；三是产品生产周期缩短。齿轮零件经软氮化后，与高频这种热处理方法相比，其耐磨性、抗疲劳性和强度等指标都比后者好。

齿轮零件软氮化热处理只有一次加热过程，且加热温度为640±10℃，通入气体为甲醇加氮气；而调质加高频热处理工艺，有三次加热过程（淬火加高温回火加齿面高频加热淬火），显然软氮化比调质加高频少两次加热，节约能源，降低生产成本。由于加热温度处于中低温的640℃，所以齿轮零件变形量较小，一般不超过0.10mm。

三、焊接中的难点和解决方法

焊接上述组件时，由于采用了新的热处理方法，产生了新的問题，氮化后的零件焊接性能较差，焊接处金属不平整，凹凸不平。分析原因，发现是氮化层所致。查找出原因，需要采取相应措施，经过反复试验，将焊接处零件沿着环状车成45°坡口，切深1mm左右，去掉了焊接处的氮化层，使焊接口和原先调质状态的零件一样光滑平整。

焊接后热处理论文 篇3

随着工业激光器的发展, 激光焊接已经成为工业生产中的一项常用技术, 在某些领域中, 激光焊接已经取代了一些传统的焊接方法。

目前, 焊接热处理已广泛应用于电力、石油、化工、船舶和核工业等领域的焊接过程, 为保证焊接质量起到了积极的作用。特别是推行ISO9000标准的单位, 由于热处理对焊件结构影响的特殊性, 一般均将热处理作为特殊过程而加以控制。此外, 由于热处理一般是影响焊接结构质量的最后工序, 所以, 对焊接热处理进行质量控制与考核对保证焊接质量有重要的实际意义。

焊接热处理质量控制是焊接质量控制的一个重要组成部分, 热处理作为一个独立的工序, 有其自身的工序特点。因而搞好热处理的质量控制是保证焊接质量控制的关键之一。

2 热处理质量控制的必要性

1) 母材、焊接材料质量的不均匀性, 主要反映在化学成分上的不均匀, 从而导致焊接接头的组织偏析和机械性能上的不均匀性。焊接热处理质量监督多采用硬度检验的方法, 硬度评定标准均以母材硬度为依据。所以, 这种不均匀性会导致检验标准的不确定性。

此外, 这种不均匀性还影响对焊接接头抗裂性的评定。一般用热影响区最高硬度作为评定焊接接头抗裂性的一项指标。如对σb=50~60kgf/mm2的钢材。

式中Hmax为热影响区的最高硬度。

Ceq为碳当量 (Ceq=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/5)

2) 工艺评定的局限性和不完善性, 主要是试验室评定与现场施工条件的差异, 短焊接试样与实际焊接结构的不一致 (如:电站焊接现场热处理采用的远红外电加热, 属外伸构件的加热, 与整体加热不同) , 少量试验与大量施工的不一致等, 使得在试验室评定合格的工艺在实际施工中引起新的问题。

3) 焊接过程的不稳定性与接头淬硬的可能性。特别是手工焊接, 使得接头质量的不稳定性更为突出。从质量控制考虑, 不希望得到淬硬组织。不同的组织状态对质量控制有不同程度的影响, 按其严重性程度排列为:M-B-T-S-P-F。避免淬硬组织, 削弱这种不稳定性对组织和性能的影响, 正是热处理工作的主要任务, 也是热处理质量控制的主要目的。

4) 焊接过程中不可避免的缺陷, 主要是组织和性能上的缺陷, 如成分, 组织的不均匀性, 应力集中, 过热组织等, 均需通过热处理的手段来改善。

5) 管理上的问题, 事实上这一问题更为突出。如英国管理学会在1970年对质量事故的统计分析指出, 因管理因素 (包括质量管理, 技术管理, 生产管理, 计划管理) 造成的事故占88%。因而, 要确保产品质量, 不单要靠先进的技术, 更重要的是抓好管理。

为此, 国际焊接学会第Ⅺ委员会的质量保证工作组对焊接质量控制作出了具体的规定, 并把热处理的控制规定了四个检验要点。国内的各有关标准, 如SD340-89, DL5007-92等对焊接热处理的工艺, 检验, 评定等方面都作出了相应的规定[9]。

高速钢与弹簧钢焊接过后, 使用能谱仪对焊缝中心观测, 如图1所示。在热循环过程中, C、Cr、Mo等元素发生了由齿材高速钢向焊缝中心区的扩散, 焊缝中其元素含量明显高于母材高速钢, 同时焊缝中W、V含量受到熔池稀释作用含量较母材低。W在焊接过程中, 易于C形成含W碳化物, 且该碳化物熔点较高, 在焊接过程中不易被溶解。表现为未熔碳化物。V、Mo、Cr元素为强碳化物形成元素, 在扩散过程中, C与它们的亲和力较强, 且C浓度越大, 越易于这些元素结合形成碳化物。

3 焊缝区显微硬度分布

对焊后材料进行硬度分析, 实验用设备为DHV-1000数显显微硬度计, 如图2所示, 两材料对应区域维氏硬度相差不大, 最高硬度出现在高速钢熔合区, 主要相为高碳马氏体。热影响区发生相变, 碳及合金元素从马氏体和残余奥氏体中脱溶, 析出高弥散性的碳化物, 发生马氏体二次硬化, 故此区域硬度值也很高。

4 试件退火保温时间对焊缝硬度的影响

两种不同组织的材料经过焊接后, 在齿背材组织不恶化的前提下, 通过退火消除焊接残余应力、降低焊缝维氏硬度, 为后续的轧平校直和洗齿及最终热处理作相关的准备。查阅相关高速钢和弹簧钢热处理工艺资料, 确定齿材高速钢和背材弹簧钢的奥氏体化温度分别为850℃和755℃。根据现有退火工艺, 选择先加热到低于奥氏体化温度后进行保温。根据保温时间的同观察退火后试件焊缝的实际情况。退火设备为RJX49箱型电阻炉最高温度1000℃。

退火前焊缝维氏硬度为879HV, 然而保温2h后迅速降至365HV, 此后保温时间逐渐增加, 但齿部硬度变化却很小, 直至保温10h后, 齿部最终硬度为309HV。背部硬度也有类似规律, 如图3所示。

退火试件在保温初期, 再结晶发生软化而导致硬度急剧下降, 随着保温时间的延长, 再结晶完成的同时硬度基本不再发生变化。退火后焊缝组织均匀, 焊缝中心区碳化物出现颗粒球化现象, 退火后的焊缝处晶粒多为柱状晶, 且沿着熔合线界面方向均匀分布。

5 结论

由于激光焊接的加工特性, 高速钢与弹簧钢在焊接时表面温度骤然升高后又在空气中冷却, 相当于将材料淬火, 且在焊接中, 不同元素之间的流动性增强, 会在部分区域内出现碳化物, 碳化物的形成提高了组织材料的硬脆行, 容易开裂, 这在加工生产中是不允许的, 故焊接后的热处理是十分必要的, 论文研究发现在加热到850℃后冷却2h时材料的组织性能最优且趋于稳定, 为生产加工提供了一定的技术理论支持。

参考文献

[1]祁峻峰, 牛振, 张冬云, 等.双金属带锯条异种接头的CO激光焊接试验研究[J].中国激光, 2007, 34:314-318.

[2]田燕.焊接区端口金相分析[M].机械工业出版社, 1992, 23.

焊接后热处理论文 篇4

关键词： 焊接转向架；残余应力；热处理

中图分类号： TG454

Research on the welding bogie process without heat treatment

Chen Jianhua， Duan Lianxiang， Liu Shaoxiang， Zhang Maosen， Zhai Pengjun， Yu Lianyu

（Jinan Railway Transportation Equipment Co.， Ltd.， Jinan 250022， China）[JZ）]

Abstract：There are still controversial in the world whether the bogie welding heat treatment is needed. The influence of heat treatment on the fatigue strength of welded bogie were analyzed and discussed based on the bogie fatigue test results， the finite element simulation analysis and manufacturing processes.

Key words：welded bogie； residual stress； heat treatment

0 前言

转向架作为机车车辆的主要承载部件之一，对行车安全起着至关重要的作用。随着社会发展，对铁路运输的高速、重载要求越来越高，焊接转向架以其自重小、具有足够的强度刚度等优点，越来越受到人们的重视。但是由于焊接过程是一个局部不均匀的加热过程，不均匀的温度场会导致受约束的热变形和塑性变形，不可避免的产生残余应力。残余应力不仅影响构架外观尺寸精度和尺寸稳定性，还会降低焊接构架的疲劳强度，对构架的疲劳寿命有很大的影响[1]。

为了消除残余应力和稳定结构尺寸，人们采取了许多调整残余应力的方法，比如对焊接转向架进行消除应力热处理或振动时效，可以有效的降低或均化残余应力。但是不论是热处理还是振动时效，都大大降低了生产效率，提高了成本，尤其是热处理，对设备要求高，需要配备构架整体热处理炉，生产周期长还要耗费大量能源。

目前世界范围内，焊接构架生产工艺分为两种，一种是焊后进行热处理，一种焊后不进行热处理。根据出口欧洲的焊接转向架结构特点，研究采用不进行整体热处理的工艺保证了产品质量。文中通过对有限元分析结果及疲劳实验数据、制造工艺及实际运行情况的探讨了解不进行热处理工艺对焊接转向架疲劳寿命的影响。

1 有限元分析

此转向架主要由构架、基础制动装置、轴箱弹簧悬挂装置及轮对等组成，构架采用焊接式结构。采用有限元分析程序Ansys 9.0对此型号转向架构架进行疲劳强度分析与评估，载荷条件和强度评估方法依据TSI（铁路货车附属系统的联运性能技术规范）的有关内容确定。根据TSI规程的要求，在模拟运营载荷作用下，结构上任意两种载荷工况所产生的应力差及平均应力应在相应材料或接头的Goodman极限线图的界限之内。构架主体结构用材为 S355J2+N 钢板，疲劳强度许用应力为母材/焊接接头的Goodman疲劳极限，如图1所示。对于焊接区域，考虑图1中的 曲线a2 （适用于非完全焊透的连接），对于非焊接区域，考虑曲线b。在结构模型上施加表1中所列模拟运营载荷工况，通过Goodman图表对构架的疲劳强度进行效验，一些关键部位的疲劳强度评价结果一并列于表2中。

评价结果表明各模拟运行组合工况下构架的安全系数均大于1，该构架的疲劳强度满足规范要求。模拟计算结果表明（图2），该构架的疲劳薄弱部位为制动吊与端梁连接区﹑轴箱座与侧梁连接区和侧梁与端梁连接区等处。因此实际生产时，须对这些焊缝重点关注。

2 疲劳试验分析

试验在电液伺服疲劳试验台上进行，构架的疲劳试验包括模拟曲线运行载荷试验、制动载荷试验和轨道扭曲试验。

疲劳试验包括3个阶段，试验载荷或位移量包括垂向载荷、横向载荷、轨道扭曲位移及制动载荷（制动座载荷及构架纵向载荷）。

第一阶段动态部分共循环6×106次，载荷值计算如下（Fz为静态载荷，由侧滚系数α产生的载荷为准静态载荷，由浮沉系数β产生的载荷为动态载荷）：

由于轨道扭曲疲劳试验时要将轴箱弹簧换为刚性弹簧，根据静强度试验，构架扭曲位移量取值为3.0 mm，为准静态位移。

制动载荷峰谷值： -6～6 kN（每制动座），-24～24 kN（每车轴）。

第二阶段动态部分共循环2×106次，载荷值为：第一阶段载荷值或位移量的静态部分不变，准静态及动态部分均为第一阶段的1.2倍。

第三階段动态部分共循环2×106次，载荷值为：第一阶段载荷值或位移量的静态部分不变，准静态及动态部分均为第一阶段的1.4倍。

进行垂向载荷、横向载荷及扭转载荷疲劳试验时，每循环1×106次都对构架进行一次探伤检查，没有发现裂纹。制动载荷试验分别在第一、二、三阶段结束时进行探伤检查，没有发现裂纹。这说明此转向架焊接构架疲劳试验满足相关要求。

3 工艺措施

公司经过前期对国内、外其它型号焊接转向架制造工艺的摸索与研究，针对该焊接构架的结构特点，在保证产品质量的前提下采用了不进行热处理和整体机加工的工艺方案，以降低成本、提高生产效率。主要工艺流程如下：

侧梁组成：板材预处理→板材下料、校平→坡口加工→压型→侧梁组焊→检测；

横梁组成：板材预处理→板材下料、校平→坡口加工→压型→横梁组焊→检测；

构架总成：构架组成组焊→无损检测→构架调平→抛丸→涂装→构架总成组焊→检测。

在工艺方面采取以下措施，保证焊缝质量，降低接头应力集中，保证构架焊缝疲劳寿命：

（1） 制定板材、零部件的工艺内控要求，控制板材下料、压型加工精度符合要求。

（2） 采用机器人工作站并辅以工装保证焊接质量。例如横梁、侧梁上下盖板与腹板之间的焊缝、横梁与侧梁插接的焊缝，采用机器人进行焊接，同时对机器人焊接起弧收弧处进行打磨，消除焊接缺陷。焊接过程中将焊接变形始终控制在允许范围内，确保焊后构架尺寸精度满足要求。

（3） 严格控制侧梁、横梁及构架等的焊接顺序，并严格控制层间温度，减小内应力，控制变形量。

（4） 焊工上岗前焊接角接和对接焊缝AP试样，检测合格后才能上岗焊接。对于焊接重要焊缝的焊工，须对相应焊缝焊接专门的AP试样，检测合格后才能对相关焊缝进行焊接。

（5） 对构架焊缝加强磨修处理，包括：组焊前磨修、定位焊磨修、层间磨修、焊缝接头磨修、焊缝成型磨修等（如图3所示）。尤其是该构架的疲劳薄弱部位制动吊与端梁之间的焊缝﹑轴箱座与侧梁之间的焊缝和侧梁与端梁之间的焊缝，磨修焊趾处使焊缝与母材之间圆滑过渡。

4 结论

（1） 经过实践证明，生产的此型号焊接转向架虽未经热处理和整体机加工，但是结构尺寸精度达到要求且稳定。经过近几年上线运行未发生任何质量问题，说明未进行热处理的工艺可行，同样可以满足车辆安全运行的需要。

（2） 采用不进行热处理的工艺制造构架，既能保证产品质量又显著提高生产效率、降低成本，为公司赢得了良好的经济效益和社会效益，值得借鉴。

参考文献

[1] [ZK（#]李庆庆，李晓延，杨东霞，等. 5E83铝合金TIG残余应力分布研究[J]. 焊接，2013（4） ：22-25.

焊接后热处理论文 篇5

1 焊工管理

1.1 焊接受压元件或承重钢结构的焊工, 应按

国家质量监督检验检疫总局《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》进行考试, 并取得合格证, 方可担任相应的受压元件的焊接工作。

1.2 取得合格证的焊工应妥善保管好个人钢

印, 如有丢失, 由本人申请, 焊接检验人员核实后补发与原钢印不同的钢印号, 原钢印号5年内本公司不再使用。旧钢印磨损经焊接检验人员确认后可更换与原钢印号相同的钢印。焊工调离本岗位或本公司将其钢印收回, 该钢印5年内不得使用。

1.3 焊工档案由焊接工程处负责建立, 应包括但不限于以下内容:

(1) 焊工焊绩; (2) 焊缝质量检验结果; (3) 焊接质量事故登记表。

1.4 合格焊工每三年需重新考试, 持证焊工中

断受压元件的焊接工作6个月以上, 又重新担任受压元件焊接工作时, 必须重新进行考试取证。

1.5 新材料、新工艺、新产品的焊接, 焊接与热

处理责任工程师认为需要时, 在焊工上岗前进行焊工技能考核评定。

2 焊接工艺评定

2.1 工程开工前, 焊接工程处把焊接工程数据

报焊接与热处理责任师, 焊接与热处理责任师确定项目, 并下达《焊接工艺评定任务》。在焊接工程中首次采用的材料, 以及改变焊接材料类型, 焊接方法、焊接工艺时应进行焊接工艺评定。

2.2 焊接工程处专责工程师根据《焊接工艺评

定任务书》编制《焊接工艺评定方案》, 该方案中所涉及的焊接工艺指导书按照《蒸汽锅炉安全技术监察规程》附录I执行, 电站锅炉可以参照DL T868-2004《焊接工艺评定规程》执行, 但应满足《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的要求。

2.3 焊接工程处根据《焊接工艺评定方案》准备试件, 并记录所采用的工艺参数进行焊缝外观及断口检验。

2.4 焊接工艺评定试件的无损检测、全相分

析、力学性能试验由焊接工程处委托, 检测按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的规定进行。

2.5 焊接试件的综合评定工作由焊接工程处专

责工程师负责, 并组织编制《焊接工艺评定报告》, 经焊接与热处理责任师审核, 总工批准, 报告的内容应参照《蒸汽锅炉安全技术监察规程》执行。

2.6 焊接工程处技术员, 专责工程师依据《焊

接工艺评定报告》, 结合工程的具体特点编制作业指导书 (该作业指导书中应当明确所依据的《焊接工艺评定报告》的编号) 作为指导焊接施工的技术准则。

2.7 焊接工艺评定试件及技术资料应由焊接工程处长期保存。

3 焊材管理

3.1 焊接工程处根据焊接的实际情况编写焊

材计划, 经焊接与热处理责任人审核后, 由材料采购人员采购。

3.2 焊材进库前, 材料检验员负责验收, 其质量应符合国家标准行业标准或有关专业标准。

焊条、焊丝应有制造厂的质量合格证, 经验收合格, 方可入库, 并由材料检验员填写《焊材验收入库通知单》。凡对质量有怀疑时, 应按批号进行复验。

3.3 焊接工程处根据施焊任务, 填写领料单,

经焊接工程处专责工程师或焊接与热处理责任人审核后, 二级库管理员负责从一级库领取焊材, 并索取焊材合格证和建立入库台账。受压元件的焊材更改须由焊接与热处理责任人审核, 项目质量管理师批准。

3.4 二级库内的焊条应分类放在离地面大于

300mm, 离墙壁距离大于300mm的架子上, 挂牌标识, 标识内容完整, 字迹清晰。库内相对湿度小于60%。由焊材管理员填写《焊材保管环境条件记录表》。

3.5 项目施焊前, 技术人员通知二级库所用焊条种类、规格及烘培要求。

3.6 焊条烘培一般按照说明书进行, 说明书无

规定时, 酸性焊条80~150℃烘培1h, 碱性焊条350~400℃时烘培1~2h, 并做好烘培及保温记录;烘好的焊条必须放在100~250℃的恒温箱或桶内, 以防再次受潮, 并由焊材保管员填写《焊材烘干记录》。

3.7 二级库建立焊材发放台账, 焊工必须凭班长填写的《焊材领用卡》领取焊条。

明日所用焊条, 今日下班前焊接班长通知二级库。焊条发放后回收焊条头和剩余焊条。

3.8 受压元件的焊接接头施焊, 焊条必须放在焊条保温箱内, 并正确使用。

4 焊接与热处理设备

4.1 焊接与热处理设备的仪表热电偶及附件应定期进行校验, 不合格的不得继续使用。

4.2 焊机应尽可能由固定的焊工使用, 并负责对其维护和保养。

5 焊接施工

5.1 施焊前焊接工程处技术员应向施焊人员进行技术交底并作好记录。

5.2 施焊过程中, 遇到与作业指导书要求不符时, 焊工拒绝施焊。

当出现重大质量问题时, 应及时报告有关人员, 不得自行处理。当焊接环境出现下列情况之一时, 如无有效防护措施, 应停止施焊。

(1) 手工焊时风速大于10m/s, 气体保护焊时风速大于2m/s。 (2) 相对湿度大于90%。 (3) 温度低于0℃, 应考虑在始焊处100mm范围内预热到手感温暖的温度 (约15℃) 。

5.3 受压元件的坡口形式、尺寸应按设计规定加工。

设计无规定时, 按DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》的规定加工。

5.4 采用钨板氩弧焊打底的根层焊缝检查后, 应及时进行次层焊缝焊接。

多层多道焊缝焊接时, 应逐层进行检查, 经自检合格后, 方可焊接层次, 直至完成。

5.5 受压元件的同一部位不要多次补焊, 一般不能超过3次, 中高合金钢不得超过两次。

当钢材有再热裂纹倾向或热应变脆化倾向时, 更应严格限制焊补次数。补焊时应由焊接工程处专责工程师制订具体的补焊措施并参照工艺要求进行。

5.6 除设计规定的冷拉焊口外, 焊件装配时不允许强力对口。

焊接和焊后热处理时, 焊件应垫牢, 禁止悬空和受外力作用。安装冷拉焊口使用的冷拉工具应待整焊口焊完并热处理完毕后方可拆除。

5.7 受压元件的焊接工作, 应由经过培训并取

得与所焊项目相对应的考试合格的焊工担任, 并应当在被焊件的焊缝附近 (易查看, 打写方便的地方) 打上焊工钢印代号。

(1) 所打 (写) 钢印与焊缝平行, 距焊缝边缘30~50mm范围内; (2) 如同一条焊缝的打底焊道和填充、盖面焊道分别由不同焊工完成, 则用斜线将焊工钢印号隔开, 斜线左上侧为打底焊道焊工钢印, 右下侧为填充、盖面焊道焊工钢印。

5.8 对于工作压力大于或等于9.

8MPa的受压元件, 其管子或管件的对接接头、全焊透管座的角接接头, 应采用氩弧焊打底电焊盖面工艺或全氩弧焊接。

6 热处理

6.1 热处理人员应经过专业培训、考核并应取得电力锅监机构颁发的资格证书。

进行热处理前, 热处理技术员应向热处理人员进行技术交底, 并做好交底记录。

6.2 热处理工艺文件由焊接工程处专责工程

师随同焊接工艺一同编制, 经焊接与热处理责任人审核, 项目质量保证师批准。

6.3 受压元件的热处理工艺和焊接接头的焊

后热处理, 严格按DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》、DL/T819-2002《火力发电厂焊接热处理技术规程》及其他有关标准执行。

6.4 受压元件焊补后的热处理采用整体热处理。

采用局部热处理时, 应整段加热, 同时要控制同向和壁厚方向的温度梯度。

6.5 焊接接头热处理后, 应做好记录和标记, 并打上热处理工的代号钢印或永久性标记。

6.6 热处理后检验不合格时, 由检测人员向焊接工程处发出通知单。

焊接工程处技术安人员根据通知单, 查对热处理记录, 分析原因, 在原热处理基础上提出改进措施, 重新热处理。超过两次热处理不合格的焊缝由焊接工程处专责工程师制定重新热处理工艺, 焊接与热处理责任人审核, 项目质量管理师批准。

7 受压元件的焊接与热处理应有焊接与热处理技术记录

焊接热处理技术记录的内容应包括焊口编号、规格、材质、位置、检验方法、抽检比例及数量、检验报告编号、返修部位、返修检验报告编号、焊后热处理记录和焊接作业指导书编号。

摘要：介绍了为了保证锅炉的焊接与热处理质量, 防止发生安全事故, 必须对焊接与热处理质量实施控制。

镍合金材料的焊接处理 篇6

关键词：镍,镍合金,焊接工艺

随着镍合金材料在化工设备和化学处理设备、海面技术、环境与能源技术领域中的应用越来越广泛,其焊接工艺问题就显得越来越重要。焊缝的质量对设备的使用寿命及安全性能起着决定性的影响,选择合适的焊丝与焊接工艺也起着至关重要的作用。在手工操作过程中,操作人员的技能要符合非黑色金属焊工的要求。

1 焊前准备

对所有镍或镍合金材料进行热处理时,要特别注意清洁,表面必须无硫化或铅化物质,甚至指纹也可能是有害的。经过冷弯、倒角、卷边、深拉的材料,在焊接之前要进行软化退火或固溶退火。退火气体也应该是无硫的,且应处于受控状态,使其环境稍微偏碱或保持中性。如不能保证环境完全无硫的话,可使用轻微偏氧化气体。退火气体不能在氧化和还原条件之间波动。

对材料的热处理所做的清洁度要求同样适用与焊接,尤其在焊接区及其热影响区。

镍合金的物理性能与碳钢不同,导热性差、热膨胀性强。可通过采用较大的咬根间隙来处理这些问题,用较大的开角来抵消材料的收缩,最好用切削加工,如车、磨、刨等方法来准备焊接角。

2 焊接工艺介绍

用于镍合金材料焊接的熔焊工艺有以下几种:

GTAW(气体钨弧焊);GTAW-HW(有预热焊丝的气体钨弧焊);PAW(等离子弧焊);GMAW(惰性气体金属保护弧焊);GMAW(活性保护气金属弧焊);SMAW(涂层棒电极的手工金属弧焊);SAW(埋弧焊);L(激光焊)。

气体钨弧焊用焊丝焊接时,在很低的热量输入情况下的焊接质量较好。气体钨弧焊常常用于低、中厚度的板的焊接,以及根道焊缝、大壁厚衬板的焊接。对于镍合金材料用直流电来焊接(负电极)。

预热焊丝的气体钨弧焊可以得到与GTAW工艺同样高的焊接质量。焊丝直径0.8～1.2mm,经过焊丝进给系统不停的被送到焊接池上,焊丝浸入焊池的某一位置并在焊接过程中保持。火头的正确倾向对热焊丝的GTAW最佳操作来说是很重要的。连接管的倾角对材料平面或水平面应该在20～40°之间。用0.8mm直径的焊丝,焊丝自由端的长度不应超过15mm,否则焊丝在浸入焊池之前就由于持续受热燃烧了。通常GTAW吹管连接到负极上,而工件连接到正极上。一个单独的可调整电压的交流电源用来加热焊丝,电压在5～12伏之间,为了避免加热之后焊丝被氧化,连接管可以装一个保护气体供给器。用冷焊丝的GTAW焊接中,焊接速度可以达到10～15cm/min,用热焊丝的焊接速度可达20～30cm/min或更快。与其它焊接工艺相比,GTAW-HW焊接性能很好,变形小,热影响区窄,基材的热裂风险降低。

在GTAW工艺过程中,利用氩气并含有2-3%的氢气作为保护气对形成高速、平直和光滑的焊缝是很有利的。

在等离子弧焊中,被转移的弧在钨电极与水冷锥形铜管之间燃烧,作为阴极的钨电极和作为阳极的管连起来,电离气体被吹进钨电极和管子之间的环形空间。保护气通常是不含或仅含一点氢气的氩气,保护焊池不受其它气体的影响。PAW焊接工艺如下:离子束穿透材料或工件,被一方形的对焊缝连接在一起,锁眼沿着工件要焊接的边缘移动,熔化的材料在锁眼后流到一起形成了焊缝金属。PAW工艺有很高的焊接质量,在无焊接准备且无论有没有焊丝的情况下,对于2～8mm厚度的材料可以使用。

在惰性保护气体金属弧焊中,热源就是在保护气体下不断进给的熔化金属和基材之间所产生的弧。在大部分情况下用脉冲弧来焊接镍合金材料。调整焊接电流的频率控制叠加电流的脉冲弧,可实现薄横断面在相当低的热量输入下的焊接。

在用H2作为活性保护气的气体金属弧焊中,CO2加入到氩(氦)保护气中,在脉冲弧的成分中气体成分是:Ar+50%He+0.05%CO2或Ar+30%He+2%H2+0.05%CO2。这种气体混合物有助于:i)减少飞溅;ii)提高焊接速度。

有涂层棒电极的手工焊由于其多种不同的使用可能性,一直有着特定的应用领域。对于低设备成本的焊接,可以在其它焊接工艺设备难以达到或受限制的部件区进行施焊,这种工艺过程在所有熔化金属焊接工艺中产生的热量和能量是最低的,在多层式焊接中表现尤为突出。它通常使用直流电且连在正极。

在埋弧焊(SAW)中,不断进给的焊丝电极在流粉的覆盖下熔化,粉末熔化形成充满弧光燃烧电离气的熔渣泡。因为此焊接工艺完全在覆盖层发生,所以热效率非常的高,这种高的热效率使得热输入比棒电极焊接的7倍还高,相应的就有高的熔化率。如果基材有敏化或金属间相的沉淀,就很有必要降低热输入量。在这些情况下,电极直径应该限制在2mm以内。

在激光束焊接工艺过程中,利用非常高的激光束能量来熔化材料,需要结合面相互平行,结合面之间的间隙非常小(<0.2mm)。可实现高速度焊接并且焊接质量非常好,被焊接材料的热应力低,焊接区变形量小。激光焊接的缺点是只能用作纯机械化工艺,而且这种焊接工艺主要用于纵向焊接管的生产。

在所有这些焊接过程中,焊接保护起着决定性的作用,特别是要尽可能排除导致氧化与燃烧的环境影响。涂层、流粉和气体也必须没有碳化物成分,否则会导致沉淀金属的碳含量大大增加,同时温度必须尽可能的保持低点,因为它增加了气孔变形的倾向。放在焊接区附近的铜基焊条有助于驱散热量并减小变形,夹紧装置建议用来排列工件。工件允许在夹紧装置中冷却。在不能用夹紧装置的地方,建议使用比较密的间断焊。

对于多层焊接来说,许多情况下采用几次小而窄的焊道方式比一两层焊道好的多,一两层焊道可能会导致耐腐蚀力的降低,同时条状焊比交叉焊更合适。在每一层焊接之后,下一层焊接实施之前都应将焊缝细心的清理干净,在V型或U型焊缝中不可能实施底焊的地方应该反过来焊。

从焊接工艺角度看,近来从带涂层棒电极手工金属弧焊到气体保护弧焊已经有了相当大的变化,这种变化的原因是气体保护焊比起手工金属弧焊来说更容易保证焊接质量。另外一个优点就是易于生产出均匀光滑、精美规则表面的焊缝,这种焊缝的底层和顶层均匀光滑、精美规则,因此不可能发生沉积变形和由此而产生的裂缝腐蚀。

3 焊丝选择

高合金特种钢,为了达到与母材相同的耐蚀性常用更高合金成分的焊条来焊接。相比较,镍和镍合金通常用相同或相似成分的焊丝来焊接。

4 焊后处理

焊接后热处理论文 篇7

1 当前压力管道的焊接技术分析

1.1 焊接之前必须要充分做好准备工作

准备工作的好坏将直接关系到过程的成功与否, 焊接准备工作在焊接之前一定要安排到位, 例如, 根据压力管道的具体情况制定出相关的焊接作业指导书, 评定焊接工艺的预计效果, 相关技术人员的基本信息要认真填写在焊接工艺卡片上。具体步骤是, 根据工程的实际, 依据焊接作业指导书, 制定具体的焊接方案及相应的技术措施。如果钢种、焊接材料与工艺方法是焊接单位首次进行使用, 则要求完成对焊接工艺的评定工作。在焊接工作开展前, 要确保焊接施工单位的焊接接头的高质量, 认真验证工艺指导书, 并结合钢材焊接的具体性能试验完成对焊接工艺的评定工作, 这要求评定结果合格, 假如评定结果显示不合格, 则需要对焊接工艺重新制定后, 进行重新评定, 直至合格为止, 这就需要工作人员在认真分析其原因的基础上, 对一些相关参数进行重新修正。

1.2 焊接施工过程中的关键点

1) 坡口加工与组对。压力管道在焊接的过程中必须要结合实际情况, 当相关要求和条件达到标准时, 对坡口的加工, 可以依据工艺卡对其几何形状和尺寸的明确规定, 采用氧乙炔以及等离子弧等方法来进行。使用磨光机对坡口进行打磨时, 要求管子轴线与端面相互垂直, 这样打磨后才会呈现出金属光泽的最佳效果。要在管子上面进行开孔, 需焊接管嘴, 分2 种情况实施切割钻孔工作:一是用火焰对碳钢管道进行开孔;二是用机械或者是等离子对不锈钢管道进行开孔。管道开孔需在预制的时候结束工作, 在对管道实施切割以后, 还要使用机械方法将污染层去除才算完成工作。当开孔工作需在已安装完成的管道上面进行时, 一定要防止在施工过程中铁屑与氧化物因为预防工作做得不到位而尽到管道内部坡口的斜面和钝边断面上, 因此在施工的过程中必须要小心, 一定要根据规定或者是技术指标, 制定一系列相应的措施来确保此项工作的顺利完成。与此同时, 需要对坡口进行加工和清理工作, 完工质量得到验收后, 才可进行接头的组对工作。组对工作中比较重要的工作是定位焊, 此项工作是保证焊接质量的重要前提。但是, 在工作中会出现一些不良的现象, 例如, 内凹、焊瘤和未焊透, 究其原因是因为坡口的形式以及组对间隙和钝边大小不匹配造成的。因而, 在实际的工作中, 为了能够最大程度的保持组对间隙的均匀, 而且为了达成内壁在定位的环节中可以保持的平齐的目标, 因此我们尽可能的要让错变量的范围小于等于管壁厚的十分之一。

2) 打底工作要做扎实。使用氢弧焊进行打底工作时, 要达到接头斜日的合理与科学的目的, 需使用角磨机在电焊的起点和收尾的位置按照自上而下的步骤完成焊接任务。要确保整个底层焊缝的均匀性, 一定不要焊穿。使用氢弧焊进行打底过程中, 先要在试板上进行试焊, 保证氢气的质量, 在施焊过程中, 要想提高整体的质量和标准, 最好的办法就是用板把操作坑位置的管沟围挡好, 这样就能够在有风的天气里不让风刮进去。有的时候要想防止焊缝底部因为重力的因素导致焊肉下塌以及顶板内陷等问题, 需要使用角磨机在接头的位置进行仔细打磨。为避免出现裂纹的问题, 需要认真检查打底的焊缝情况, 并焊接好次层的焊缝。

3) 把中层施焊工作做到位。当底部打底工作结束后, 必须要认真检查其外观是否整洁, 要确保熔渣以及飞溅物等都彻底清理干净。一旦发现隐患, 必须进行重新焊接工作, 但这次必须要对焊缝和母材之间进行交接的位置进行磨透和彻底的清除工作。与此同时, 对焊缝接头和底层焊缝接头之间错开的距离, 根据有关规定必须要对其进行限制, 即大于等于10mm。当中层中, 在施焊过程中, 当遇到9mm厚的管壁时, 焊缝应保持到3 层, 为了达到理想的要求处于中层位置上的焊缝厚度一定要是焊条直径的4/5 到3/2 倍, 引弧技术不能应用在焊接层的表面。当中层焊接工作完成后, 要认真检查杂物的清理情况, 如果发现隐患, 就必须要根据实际情况及时做出应对措施, 第二次焊接的时候必须要更加仔细认真, 并高效率地完成重新焊接任务。

4) 需要将盖面工作认真落实好。在这一层实施焊接工作中, 要依据焊缝已焊好的厚度, 一定要能够让所有的焊条在起弧与收弧的位置上, 可以最大程度的和中层焊缝接头的位置错开, 这样就能够尽可能的保持盖面层中焊缝有一个完整的表面, 进而达到和管道圆滑过渡的目的。同时, 还要求避免焊缝表面出现裂纹、气孔、夹渣等不良的现象。为避免锈蚀现象的发生, 要确保焊接工作完成后, 使用钢丝刷对表面的熔渣进行彻底的清理, 并完成覆盖工作。

1.3 认真检查焊接完毕之后的现状

在进行无损检测和耐压试验之前, 在焊接工作完成之后需要对焊缝表面的质量进行认真的检验。为达到标准要求, 对焊缝表面质量的外观检验需要把标准样板量规以及硬度计进行有机的结合, 并如实记录检验的结果。要做到焊缝外观合格, 就必须使焊缝表面不出现裂纹、气孔、弧坑、夹渣、熔渣和飞溅物等一系列的问题。施工单位要在无损检测工作完成之后, 在单线图上画好标注。检测报告和RT底片必须由相关检验人员进行及时检查, 一旦出现问题, 就要严格按照相关返修工艺的程序进行返修。

2 压力管道的消应热处理工艺

要达到消除内应力, 保证金属内部的适当温度时, 就要在对压力管道工件进行加热过程中要缓慢进行, 当温度较低时, 需要进行一段时间的保温, 保温时间需依据压力管道焊缝的详细情况和具体厚度来进行, 每一毫米的厚度要保温2.5min, 单最低时间不能小于30min。这种方法只能去除一部分内应力。要防止其产生不良的影响, 通常情况下, 有以下处理的方法。

第一, 对压力管道焊件整体进行高温回火。也就是将焊接整体放进加热炉进行加热, 使其达到一定的温度。之后进行保温, 是只在空气中慢慢冷却, 这样可以消除大部分的内应力;第二, 对焊件局部进行高温回。对应力比较大局部进行加热, 之后慢慢冷却, 可以消除大部分的应力;第三, 对焊件进行低温处理。对焊件, 进行不均匀加热, 产生温度差, 使得焊缝产生拉力变形, 这样可以消除大部分的内应力;第四, 对压力管道焊件整体结构进行加载。可以将焊接好的压力管道钢结构整体进行加载, 使内部应力与屈服强度相接近, 之后进行卸载, 这样可以消除大部分的内应力。

3 结论

总之, 焊接在压力管道施工过程中地位尤为突出, 焊接水平的高低直接影响着工程工期的进度以及工程的安全性, 要确保压力管道能够安全正常的进行必须要重视焊接技术与消应热处理工艺。因此, 在施工过程中, 必须要采取相应措施保证焊接的质量。

摘要：焊接技术水平的高低在压力管道安装过程中直接影响着管道整体安装的质量, 因此, 焊接技术的作用尤为突出。在实际的操作过程中, 一定要严格焊接质量, 避免压力管道中安全事故的发生。本文主要阐述了2个问题, 一是焊接技术在压力管道中的应用;二是消应热处理工艺的描述。

关键词：压力管道,焊接技术,消应热处理

参考文献

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[4]张刚, 史英彬.压力管道焊接技术与质量控制探析[J].城市建筑, 2013 (14) :267-268.

球罐焊接缺陷的评定及处理 篇8

1 表面缺陷的评定及处理

1.1 评定方法和处理原则

在宏观的检查中可以发现焊缝错边量和棱角度超标的部位,是因为原创制造的缺陷,根据相关原则,为了不妨碍球罐的合理使用,尽量的要保持原创制造,安全等级大约定为3级。

1.2 进一步研究评定方法

介于在宏观的检查中发现的边缘没能填满并出现机械损伤等有关的表面缺陷,用砂轮对其打磨,进行细致的处理,按照准确的比例进行圆弧过度,剩下的壁厚不能小于所能允许的最小壁厚。如果超过了壁厚,那么就要进行无量纲的计算,并给予相应的补焊,与之相关的打磨部位都要进行检测是否合格,确保表面缺陷的消除,安全状况等级可分为2级或是3级。

2 内部缺陷的评定及处理

2.1 缺陷补焊评定

如果在检验过程中发现内部裂纹类型的缺陷,那么就要进行清除,与此同时,对临近表面的隐藏裂纹挖除修复研磨后的凹坑可以利用无量纲计算,如果G9<0.10那么可以存在凹坑,与之相反,必须对凹坑进行补焊,如果是合格的补焊,那么就可以进行定级,2级或者是3级。

2.2 缺陷的处理

(1)对于裂纹产生的原因,我们可以分析为在制作过程中有可能出现焊接的裂纹,在挖除裂纹时可以仔细的观察,裂纹处是有微小的细孔,可能是因为在制造过程中,这些微小的气孔就演变成大的裂纹。还有一种就是这种球罐在冬天的时候施工,在温度比较低的情况下焊接,有时如果不按照规定焊接,焊条烘干程度不够,那么在焊接的时候出现的微孔就会慢慢的变成大的裂纹。

(2)对于技术的要求呢,就是在裂纹补焊的前面,修理单位一定要是专业正规的,工艺试件一定要由修理单位配合焊接,保证技术的要求。而且这些补焊的工作人员一定要有相应的资格证书,并且在焊接前应注意防止焊接处由于冷却过度,而产生的焊接内应力所带来的不良后果,以防止新的裂纹的出现。

(3)补焊步骤方面的处理

可以对缺陷的部位进行超生波检测定位,在有缺陷的地方进行标明注释,在缺陷和球罐壁板接近的一侧用碳弧气创挖除缺陷,并用砂轮打磨,去开坡口,坡口长度要大于100毫米,坡口深度是小于板厚的三分之二,如果缺陷还不能消除,那么就要进行补焊了。其步骤大致是检测,预热,补焊,热处理,补焊表面磨修,对焊接部位用磁粉检测,最后进行水压试验。

3 球罐焊接过程中的注意事项

3.1 焊条的烘干和使用情况

焊条的准确温度大约在350摄氏度进行烘干一个小时,焊条在使用前一定要把带在可以随身携带的保温瓶没,在四小时之内用完即可,要按照规定要求进行使用。

3.2 预热方面的应用

焊接前预热是为了防止焊接裂纹的出现,这个效果很好,预热不仅能降低焊接周围区的冷却速度,还能促进扩散氢的释放量,大大的减少了冷却裂纹的产生。对于顶部的极板还有上部的温带板,以及底部的极板和下部温带板,它们之间的焊接,还有接管和入孔的插入焊接,都是非常有拘束力的焊接,所以一定要把预热温度升高,为了更好的施工。

3.3 焊接有关应用

由于每台球罐最少要进行立焊,横焊和仰焊这三种试板各一块,焊接的试板要和被焊接的球罐瓣片的材质,规格大小,和批号的多少都要进行验证,必须要完全一致。焊接前应对坡口进行认真的处理,清洗污垢,残留的污水和铁锈都要进行严格的处理,处理完的坡口一定要有金属光泽表面。在焊接过程中,对于工艺的规定,要严格检测焊接电流的大小,焊接时要根据规定的顺序进行焊接,不能私自乱焊接。

4 结语

通过这篇论述,让我们了解了球罐焊接的缺陷,以及它的评定方法和处理方式,球罐焊接的类型有很多要求,不管是预热,还是表面缺陷,以及内部缺陷,都是要求很高的。而且对于有关的计算,温度的要求都是严谨的,让我们知道焊接球罐是一项很有技术的施工工程,对于缺陷的形成并给与了相应的处理方法,为球罐焊接工程发展越来越好。

参考文献

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[4]罗文进;段长海;马广强;球形储罐的安全质量监控关键技术及应用[J];江西科技师范大学学报;2014年第06期.

焊接后热处理论文 篇9

1 工程概况

沈阳绕城高速公路改扩建工程后丁香大桥全长2830m, 为单侧加宽。主桥钢箱梁共三联, 为跨越铁路而设, 总长492m。钢箱梁采用单箱三室, 桥面板为正交异性板结构, 标准梁高3.1125m, 桥面宽19.8m, 箱室底板总宽11.25m, 内侧腹板处梁高3m, 腹板间距3.75m。钢箱梁主体钢板采用Q345q ENH, 总重约5500t。为了控制焊接变形, 提高几何精度, 加快施工进度, 采用了工厂单元块加工、现场拼装焊接的制作方案。钢箱梁工地现场焊接由于施工条件较差, 外部环境变化大, 焊接质量控制难度大, 是焊接质量控制的重中之重, 况且耐候钢对焊接环境要求较一般钢材更高, 故工地焊接质量是影响钢箱梁焊接整体质量的主要因素, 本文结合沈阳绕城高速改扩建工程后丁香大桥钢箱梁现场焊接施工的实际情况对耐候钢工地焊接的质量控制进行初步探讨。

2 工地焊接工艺评定试验

按照设计文件及图纸要求对所有类型的焊缝在施焊前做焊接工艺评定, 并确定焊接工艺。焊接工艺确定后严格按照工艺要求进行焊接施工。

焊接工艺评定试验使用材料为工地实际生产用料, 焊接设备采用与工地现场设备相同型号的焊接设备, 坡口形式包括设计图纸的所有坡口形式。工地对接焊缝焊接采用CO2气体保护焊打底、填充, 埋弧自动焊盖面的单面焊接双面成型的焊接方法, 保护气体采用混合气体 (20%CO2+80%Ar组合, 其中Ar气具有防止大量飞溅, 保证焊缝外观质量的作用) , 主要板厚组合为δ16/16、δ16/20, 其平缝焊接材料采用实心焊丝JQ.T550-NQ-Ⅱ (Φ1.2) 、JQ.T550-NQ-Ⅲ (Φ4.0) , 立缝焊接材料采用药芯焊丝E551T1-W, 埋弧自动焊焊剂为SJ101q。焊接操作都应进行焊前预热, 并确定最佳预热温度。根据施工现场实际焊接工况模拟, 对各种焊接试件成品按规范进行力学性能试验, 试验结果满足设计要求, 据此确定焊接工艺, 并在实际施工时按照工艺要求进行焊接操作。焊缝试验结果及焊接工艺见下表1~表4。

3 工地焊接过程控制

按照焊接工艺评定报告进行工地焊接施工时影响焊接质量的因素还有很多, 尤其耐候钢的焊接对外部因素要求较高, 在焊接过程中很容易产生缺陷, 因此对工地焊接过程控制就尤为重要。

3.1 焊前准备

(1) 所有焊工必须经过考试合格取得合格证。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊, 对于所有上岗焊工定期进行再培训。为保证焊接质量施焊前进行试焊, 试焊合格才正式焊接。

(2) 钢箱梁焊接前应对焊接区域 (焊缝两侧3~5cm范围) 进行清理, 对焊接面的铁锈、油污、氧化皮等影响焊接质量的杂质进行打磨, 直到显现金属光泽, 在焊缝两端设置和母材同等级的引、熄弧板, 贴陶瓷衬垫时保证陶瓷衬垫干燥, 防止由于焊缝潮湿产生气孔。

(3) 由于后丁香大桥钢箱梁采用耐候钢, 根据耐候钢的特性, 对清理干净的焊接区域进行焊前预热, 预热温度为工艺评定确定的100~120℃, 对焊剂进行烘干处理, 搭设防风棚, 同时焊前预热也是防止冷裂纹产生、提高焊接接头抗裂性的重要措施, 焊材、焊剂烘干、防风棚的搭设对防止气孔的产生有重要作用。

3.2 焊接过程控制

(1) 焊接过程中为了防止裂纹的产生不仅要焊前预热还要注意焊接顺序。焊接顺序的选择应遵循先焊收缩大的焊缝后焊收缩小的焊缝, 最小化残余应力防止裂纹产生。对于整体钢箱梁的焊接顺序应采用先顶板后腹板最后底板的顺序, 以利于应力释放, 减少裂纹产生的可能。

(2) 多层焊接的焊缝接头错开, 接头50~80mm范围内必须打磨成1∶5的斜坡, 层间清理必须进行打磨, 防止夹渣产生。起弧和熄弧必须保证弧坑饱满, 避免弧坑裂纹的出现。焊接层间温度过低或超过200℃都会影响焊接性能, 降低其冲击韧性, 后丁香大桥钢箱梁焊接层间温度通过工艺评定试验确定为110~145℃ (现场通过点温计进行测量) 。

(3) 工地现场焊接必须严格按照工艺评定试验确定的焊接电流、保护气流量、电弧电压、焊接速度, 并根据现场实际情况和焊接经验在工艺评定给定的范围内确定最佳电流、最佳保护气流量、最佳电压、最合适焊接速度, 在环境发生变化的同时及时进行调整, 从而控制焊接缺陷的产生。

(4) 钢箱梁单元在工地现场拼装定位时采用码板定位, 为保证拼装准确度和焊缝质量, 定位焊接采用与正式焊缝相同的焊接标准、相同的焊接材料, 码板间距根据母材厚度、结构形式确定, 待焊缝打底填充二层时才能拆除码板。

(5) 按照设计图纸后丁香大桥钢箱梁现场焊接会有十字焊缝产生, 十字焊缝处是焊接应力集中区域因此也是焊接缺陷产生的高发区。十字焊缝的焊接必须按照评定工艺报告一次焊接成型, 先焊接完成收缩大的纵缝并将十字交叉点打断再焊接收缩小的横缝。焊接时必须清理焊接区域、进行焊前预热、焊后热处理, 打断先焊纵缝时采用碳弧气刨进行打断, 并打磨顺接待焊坡口, 焊接完成前禁止拆除定位码板, 以防止裂纹的出现。

3.3 焊后处理

根据耐候钢特性, 为了控制焊接质量焊前预热和焊后热处理都是必不可少。焊后热处理有利于消氢、消除焊接应力从而降低焊接缺陷产生的概率, 提高焊缝质量。焊后热处理采用陶瓷保温带对焊缝及焊缝附近区域加热至200~350℃保温2~6h然后缓慢冷却的方式, 加速金属内的氢溢出、降低焊接应力峰值使应力分布平缓从而消除焊接应力。对焊接缺陷高发区的十字焊缝区域的焊后热处理必须由具有丰富焊后热处理经验的专人进行实际操作, 排除人为因素对十字焊缝质量产生的影响。

4 焊接质量检验及缺陷修补

后丁香大桥钢箱梁是高速公路桥梁第一次使用耐候钢, 其材料特性决定了焊接施工的难度, 而且设计中又存在质量缺陷高发区的十字焊缝, 所以焊接质量的检验工作是控制焊接质量的重要手段。施工中项目部除了加强制作现场的焊前准备、焊接顺序、自检及焊接工艺外, 还聘用具有专业资质的检测单位就焊缝质量进行检测。

在焊接过程中, 通过无损检测技术在不损伤焊缝和构件表面的情况下及时发现检测焊缝存在的裂纹、夹渣、气孔、未熔透等多种质量缺陷, 发现焊接缺陷立即分析出现缺陷的原因, 并指派具有丰富焊接经验的专业焊工进行返修, 防止类似缺陷再次发生, 促进焊接质量的提升。依据《公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-2011》对焊缝进行无损检测, 十字焊缝采用超声探伤、射线探伤方式100%检测。

5 结语

后丁香大桥钢箱梁所有已完成焊缝经检测符合设计和规范要求。这也是耐候钢箱梁首次应用于高速公路桥梁, 针对其结构特点、钢材特性和现场焊接的复杂情况, 进行了焊接工艺评定试验, 制定了科学合理的焊接工艺和可行的焊接质量控制措施, 成功地指导了后丁香大桥钢箱梁制造施工。

参考文献

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