消除焊接缺陷的对策

消除焊接缺陷的对策（通用7篇）

消除焊接缺陷的对策 篇1

锅炉在使用过程中, 焊接质量会对其使用性和安全性造成严重影响, 如果不能达到相应的焊接标准, 会导致锅炉泄露或爆炸, 造成严重的社会影响和财产损失。因此必须对锅炉在焊接过程中产生缺陷的原因进行分析, 提升其焊接质量, 最终保障锅炉的正常运行。

1 未焊透的原因和措施

1) 出现未焊透缺陷的主要原因包括:a.膜式水冷壁管进行对接安装时, 由于间隙比较小, 对焊接造成阻碍, 最终导致未焊透。b.由于组对间隙不相同, 施工要同时对焊口进行对接, 因此组对非常困难。另外, 由于多个焊口不能进行同时焊接, 当部分焊口完成后, 剩余未焊接的焊口其间隙会变为零, 因此导致未焊透。c.焊接过程中由于侧管障碍或组对力量过大导致错口出现, 因此出现未焊透。

2) 避免未焊透的措施为:要进行细致的清根;焊接速度以及焊接电流要恰当, 推荐使用短弧焊。起弧的位置选择焊接最复杂的地方, 封口位置选择平整的地方, 防止焊接过程中阻碍到焊接操作以及工人视线;如果焊接部位有阻碍, 不能使喷嘴同焊接件维持标准的角度, 可以进行适当的调节, 当完成困难的焊接部分后, 可以将焊接调整到角度正常。针对膜式水冷壁焊接:a.要首先观察焊口是否对齐然后再进行组对, 如果焊口变形较小可以通过火焰或机械进行矫形然后再进行组对;如果变形非常大, 不能对其进行矫形时, 可以首先割开焊缝, 切割长度依据变形程度确定, 随后对单根管进行矫形。b.焊口组对时, 要对最小和最大间隙进行控制, 并且组对时的最小间隙要能符合焊接要求;组对间隙最大不能超过5mm。进行焊接时, 首先选择间隙小的焊口进行焊接, 然后选择间隙较大的焊口进行焊接, 这样做可以防止出现未焊透, 还能降低焊接时的应力以及焊接变形, 同时能够避免焊口出现浪费。c.当到达鳞片部位的时候, 由于管间距的原因, 可以将钨极修磨尖锐, 从而使焊枪到达焊接部位, 同时要减慢焊接速度, 提高电弧停留时间, 当金属熔化后再向前推进。d.如果最后焊接的焊口间隙比较小, 为了确保最佳的焊接, 可以对钨极进行修磨, 集中电弧, 从而使焊接更加方便。

2 未熔合的原因及对策

1) 分析未熔合的原因:焊接过程中由于焊接电流较小或焊接速度过快, 造成焊接热量不足, 不能充分熔化母材坡口以及焊缝金属;当焊接电流过大时, 造成熔化过快, 没有熔化到母材边缘便进行焊接。由于焊接件的散热速度过快, 或焊接开始的地方温度过低, 造成母材开始焊接部位没有熔化导致不能熔合;焊条焊丝位于坡口一侧, 或由于电弧处于一侧, 导致母材或焊缝金属没有熔化。当母材坡口或焊缝金属表面存有锈迹或杂质时, 由于焊接温度不足, 不能对其充分熔化, 会导致锅炉边缘以及层间不发生熔合, 同时当焊接过程中发生停弧, 也会出现层间不熔合的情况。

2) 防止未熔合的措施:要控制好焊条和焊炬之间的角度, 恰当的摆动焊条, 并对坡口熔合情况进行观察;焊接时要选择较大的焊接电流和焊炬, 降低焊接速度, 提高焊接温度使母材出现熔化;焊接时如果焊条出现偏心, 要对焊接角度进行调整, 控制好电弧方向;要对坡口和焊缝上面的杂质进行仔细清理;如果采用氢弧焊完成根层焊缝后, 要及时焊接次层焊缝。为了防止发生冷接头, 要控制好焊丝长度, 避免在焊接过程中对焊丝进行更换, 手握焊丝的部位不能远离焊丝末端, 推荐不停弧的热接头方式。这种方法是指当握丝部位有接头的时候, 首先使焊丝末端同熔池进行接触, 然后将电弧进行后移, 当熔池和焊丝粘合时, 将握丝部位迅速改变, 然后将电弧移到原位置, 继续进行焊接。这种方法的优点是既可以确保焊接质量, 又提高了焊接效率。

3 气孔出现原因及对策

1) 产生气孔的原因非常复杂, 当充分做好焊接前的准备后, 还要求做到以下几点:维持标准的焊接参数;控制好电流的极性;仔细清理焊接坡口, 将焊条烘焙后放置在保温筒内;保持较高的质量意识;做好细致的恶劣天气预防措施。出现气孔的常见原因通常是因为不恰当的引弧或收弧。

2) 预防措施:对坡口和焊丝表面的油漆和杂质等进行细致的清理, 使其呈现出金属光泽, 使用氩弧焊时, 要采用丙酮进行擦拭;要对焊条进行严格的烘焙, 然后将其放入保温筒内;如果风比较大时停止进行焊接;提高引弧电流, 提高母材熔化温度, 延缓熔池冷却速度。

进行引弧时, 要从距离接头较远的部位开始, 然后将电弧拉向接头部位;采用氩弧焊进行焊接时, 当气孔为蜂窝状时, 要停止进行焊接, 然后对其进行打磨, 不能采用电弧将其重新熔化, 因为出现气孔是由于氩气在输送过程中发生故障导致, 而气孔表面会出现氧化膜, 当重新熔化时会导致焊缝变得脆弱, 不能使气孔消除。如果管道规格较大采用氩弧焊进行焊接时, 要注意检查水冷焊炬, 一旦水冷焊炬不能正常工作就会导致气孔出现;要选择纯度比较高的氩气, 选择恰当的流量, 注意清洁喷嘴内壁。

4 裂纹出现原因和对策

1) 分析裂纹出现原因:裂纹通常出现在焊接过程中、焊接后以及持续一段时间后。焊接裂纹的出现原因包括:母材金属中含有较高的碳元素以及硫磷, 从而导致焊接性比较差, 出现裂纹;当焊条焊剂中含有较高的金属元素或硫磷时, 也会导致裂纹的出现;如果焊接过程中温度过低或风比较大时, 由于焊缝非常容易发生冷却也会导致裂纹的出现;焊接时厚度过大, 由于结构应力也经常导致裂纹的出现。

2) 防止出现裂纹的对策。裂纹对焊接结构影响最大, 同时也是最大的缺陷, 避免裂纹出现的主要措施有以下几点:焊缝要保持足够的厚度和长度;组对时不能过于用力;不能对焊缝进行强度过高的敲打;焊接异种钢材时, 要对两种钢材的不同物理特性、化学特性以及焊接性进行深入分析, 如焊接热强钢以及不锈钢时, 因为两种钢材具有不同的热膨胀系数, 因此在散热比较快的位置要延长电弧停留时间;合金钢在焊接时, 要选择具有引弧装置的设备, 既可以起到降低淬硬的效果, 又能避免出现夹钨。

5 结语

锅炉在焊接过程中由于各种原因经常导致出现缺陷, 本文针对锅炉在焊接过程中存在的未焊透问题、未熔合问题以及气孔和裂缝问题进行了深入分析, 对其原因进行了探讨, 并提出了相应解决措施, 希望为锅炉焊接工作提供一些参考, 保障锅炉的正常运行。

参考文献

[1]杨再东, 叶喜忠.锅炉焊接的质量控制[J].焊接, 2013.

[2]杨松.锅炉压力容器焊接技术培训教材[M].北京:机械工业出版社, 2010.

[3]李秀峰, 白鹤峰.锅炉制造企业的焊接管理工作[J].焊接技术, 2011.

消除焊接缺陷的对策 篇2

关键词：摊铺机,混凝土,凸起,凹槽,熨平板

1 中国摊铺机概况

目前, 国内沥青混凝土路面摊铺施工中存在一个普遍性的问题:沥青混合料的拌和能力与摊铺机的摊铺能力不协调, 且绝大多数情况是拌和能力小于摊铺能力, 导致摊铺机经常处于停机待料状态。国产摊铺机已得到道路施工的广泛应用, 其比例不断升高, 已成为主导机型。

2 中国摊铺机的技术发展

发达国家的摊铺机制造和应用已有80余年的历史。我国是从20世纪60年代才正式开始, 快速发展阶段不足10年, 目前已具有年生产制造1500台套以上的能力。但是, 相比其他机械发达大国我们还差的很远。

3 停机待料再启动后的摊铺质量缺陷及原因

在停机待料期间, 摊铺机熨平板的自重将会使熨平板下处于热态且流变性较好的沥青混合料发生变形, 熨平板因此出现一定程度的下降, 在重新起步工作后, 熨平板的停机部位就形成一沟槽。同时, 在停机待料期间, 熨平板前后挡料板间的剩余沥青混合料的温度随停机待料时间的增加而不断下降, 其流变性逐渐变差, 硬度增加, 当重新起步时, 这些变“冷”的沥青混合料对熨平板的“浮动”作用力远远大于正常摊铺情况下的作用力, 使熨平板上浮爬升, 由于熨平板的受力平衡条件的变化, 会使摊铺层变厚, 产生凸起的铺层。不管是凹槽还是凸起, 靠压实来消除缺陷是很难奏效的。现场施工中对这些缺陷修整效果也不是很大而且繁琐, 既加大了工人的劳动强度, 且路面的均匀性、平整度和密实度也难以得到保证。

4 对策

两个设计方案具体设计如下。

(1) 方案一。

针对凹槽, 我们可以这样设计:将熨平板和前轮之间的后轮设计成可调 (可收缩) 的轮子, 轮子位于车底座中间, 为提高支撑能力, 设计成并靠着的。双轮子既可以起支撑摊铺机没有工作时的正常行驶的作用以及支撑熨平板来避免其不工作时出现的凹槽, 也可以让其正常工作时收缩, 只让熨平板和前轮共同工作。我们将驾驶室设计成可滑移的斜面结构, 并在此斜面上设计增加一个减震器来减轻熨平板工作时带给驾驶室和工作人员的强大震动, 以及可以调节熨平板工作时的摊铺压力, 一举两得。当然, 还要安装一个压力传感器调节熨平板工作时的摊铺压力, 而且原理很简单, 以前轮为支撑点设计一个力矩相等就行了:以驾驶室重心到前轮的距离为L1, 驾驶室重力为G, 熨平板压力为F, 熨平板质心到前轮距离为L2, 根据G×L1=F×L2由压力传感器调节熨平板压力。

(2) 方案二。

针对凸起, 我们可以这样设计:我们可以在熨平板周围设计一个加热保温系统这个加热保温系统可以设计成在装混合料的混料箱侧面周围, 在侧面周围可以设计一个将连接发动机的冷却循环系统连到挡料板的底面和侧面来作为加热保温系统将冷却发动机的高温水来对混合料进行加热保温, 实现其混合料的加热, 使其维持在较好的流动性和硬度, 另外, 如果温度过高, 我们还可以进一步加一个温度传感器和电信号提醒装置来控制加热保温系统的工作, 保温系统里的传感器和电信号提醒装置, 因制作简单以及市场有售就不作概述了。

整体车身设计结构如图1所示。

参考文献

[1]何挺继, 朱文天, 邓世新.筑路机械手册[M].北京:人民交通出版社, 1998, 5, 1.

[2]郭小宏.建筑机械与施工机械化[M].北京:人民交通出版社, 1989.

消除焊接缺陷的对策 篇3

一、压力管道焊接质量问题是如何造成的

焊接点在整个管道构件中是最脆弱的地方, 压力管道作为一个整体, 对其中传送的物质所形成的压力的承受能力, 基本上是取决于管道接口的焊点上。如果接口处的焊点质量不达标存在瑕疵, 将埋下事故的隐患, 泄漏也好, 爆炸也好, 这些事故的发生将是早晚的事。焊接不过关主要有如下几种形式:1、断裂痕迹;2、焊接马虎;3、焊口接缝处有缝隙结合不好;4、母材部位产生沟槽或凹陷而形成咬边;5、焊接处有熔渣杂质;6、因操作不当焊接面出现气泡。虽然以上这些问题人的肉眼很难看出来, 但却埋下了事故的隐患, 由于整个金属接面不能融为一体, 在运行过程中会产生应力聚集现象, 当压力达到一定数值时候, 就会产生开裂现象, 发展到最后, 若不及时发现, 泄漏和爆炸将成为不可避免的事故。所以说, 焊接质量问题, 是关乎到压力管道能否安全运行的关键因素。一般来说, 造成焊接质量问题的因素有以下几点:材料、依据的参数、坡口、工人技术水平、责任心。

二、关于压力管道焊缝缺欠的几种种类

1. 所形成的夹渣

所谓夹渣, 就是在焊接过程当中, 由于操作不当, 在焊缝中残留的熔渣。这是电焊工在操作中常见的失误, 夹渣一般分为金属夹渣和非金属夹渣。样式有以下几种:1、像金钱豹花纹样的斑点形状的;2、像斑马表皮花纹的条纹状;3、像蟒蛇花纹的锁链状;4、像雀斑样的密集形状。等等。表面看不到, 深深埋藏在焊接缝里面的斑点夹渣和条纹夹渣, 是在实际生产运行过程的检验当中发现数量和比例最多的焊接瑕疵和缺欠。通过剖面发现, 大都是接近椭圆形状的光洁面。

2. 气孔问题

由于焊接时电弧区和熔池中进行的反应非常复杂, 在金属凝固之前, 某些气体没有被赶出来, 在焊缝当中安营扎寨结果形成了小洞穴。各种合金成分对气孔形成的影响也很复杂。

造成洞孔的气体可能是一氧化碳, 也可能是氢气。在气孔的内壁要么有锈斑, 要么有污渍。其直接原因除操作者水平外, 主要是焊条因潮湿含有水分和熔池冷却降温速度太快所致。因为大都处在浅层位置, 故容易导致管子外表出现裂纹。

3. 未焊透或未熔合

何为未焊透?就是在焊接时对接部位还没有来得及整个熔合就冷却成型, 造成咬合不紧, 这是最主要的一种瑕疵。其原因有二:一是电焊工不按操作规程进行;二是生手技术不过关。此外, 没融合也是经常出现的瑕疵。所谓未熔合, 是指焊条与被焊接的材料之间的缝隙过大。X型焊接坡口是在管道的焊接操作中最常用的焊接方式, 焊接坡口的中间部位, 一般距离表面不浅, 不管是焊不透还是没融合, 大都存在于这个位置, 很难发现和补救。剖面形状要么不规则, 要么是椭圆形状。

4. 焊缝表面的裂缝痕迹

焊接是通过焊材与母材在高温的情况下, 让两种材质的原子紧密结合在一起而成为一个整体的。假如两种材质的原子不能有机熔合, 就会互相排斥产生破坏力, 便会导致焊缝位置的表面出现裂缝的纹路, 继而会出现裂缝.这一隐患之于管道是非常可怕的, 一般这是造成管道破裂的直接原因。裂缝纹路大致可以分为如下几类:1、由结晶造成的;2、因液化所造成的;3、因受热后热应力造成的;4、因延迟造成的;5、因锈蚀造成的;6、其他。

三、如何控制压力管道的焊接缺失瑕疵

1. 若是角变形或者错边该如何控制?

在施工过程组装的时候, 压力管道一般是先进行现场对接, 然后再电焊, 在对接的时候, 稍有不慎就可能造成错边或者角变形的错误。如果组装好后或者在使用的过程当中再发现出现了上述问题, 则就木已成舟, 纠正和消除就变得非常困难。那么该怎么办呢?其实也很简单, 就是重在预防, 防患于未然, 高标准严要求, 严格施工纪律和施工流程, 严把质量关, 将可能出现的问题严格控制在允许的公差之内。否则, 几何应力就会非常强大, 继而会因发生弯曲的强大应力导致断裂。

2. 关于气孔与夹渣的问题如何控制

对这类深埋于内部的缺失和瑕疵, 除作业时候严格标准外, 若在施工完毕后的检验时发现, 必须认真对待坚决消除, 必要时候要返工重焊, 若存在侥幸心理而放任不管或敷衍了事, 将来一旦使用起来, 泄漏或爆炸将是必然的。根据经验和统计, 针对炭化管道, 用氩弧焊焊接打底, 是克服气孔与夹渣的有效方法。

3. 未焊透或未熔合

用手工和自动焊接这两种方式最容易出现未焊透, 出现这种情况后, 若在允许的公差范围内, 是不用返工的。而在焊接缝与坡口的对接部位则容易出现没熔合的问题, 出现这种情况, 最好的补救措施就是补焊, 防止留下隐患。管道质量的高下, 焊材是起决定作用的要素, 所以, 必须重视焊材的质量, 选用名牌, 以保障管道焊接的质量。

4. 裂痕纹路

裂痕纹路简称裂纹, 顾名思义, 就是压力管道上出现了要开裂的纹路。在管道所有存在的问题中, 裂纹的危害最大, 隐患最严重。处理裂纹的方式有如下几种:1、浅表层存在的裂纹可以用砂轮打磨, 用磨平的方式处理;2、若裂纹又深又长, 超过了所允许的数值, 则需要通过用电焊补平的方式来处理;3、对一些非常细小的小纹路, 可以忽略不计, 留着用作研究之用, 以获取研究预防的第一手资料。

结束语

保障管道安全需要把握三个重要环节:1、加强管理, 包括在运行与检修两个方面;2、严格检测, 尤其在安装环节;3、处理及时, 即有问题要及时处理, 不能带病运行。只要做到这三点, 管道运行的安全性就有了可靠保障。

参考文献

[1]赵俊岭.长输管道常见焊接缺陷分析控制[J].科技传播, 2012 (13) .

消除焊接缺陷的对策 篇4

工业管道的安装与维修都与焊接技术息息相关,由于焊接质量问题产生的管道泄漏事故或者管道出现漏点需要维修的现象,约占管道总维修量的50%。可见,管道的焊接质量对管道使用安全性、可靠性有直接关系,本文将对工业管道安装过程中常见的焊接缺陷原因及防范对策进行分析与阐述,为今后工作提供有意义的参考。

1 工业管道安装过程中的焊接缺陷产生原因

1.1 未熔合

未熔合主要指焊道和母材、焊道和焊道之间,没有完全熔化结合。一般多发生在管道的时钟11点钟和1点钟接头位置,以及管道底部的6点钟位置。为熔合缺陷可分为坡口未熔合、层间未熔合及根部未熔合三种情况。坡口未熔合是指焊缝金属和母材坡口之间的未熔合;层间未熔合主要指施焊过程中层与层间的焊缝金属未熔合;根部未熔合则是在打底过程中,焊缝金属和母材金属、焊缝接头未熔合,这也是出现几率较大的情况。未熔合是管道安装的面状缺陷,容易集中应力,危害性较高。

1.2 夹渣

夹渣主要指在焊接过程中,熔渣留在焊缝金属中的现象,是管道安装较常见的缺陷之一,产生的位置不确定。产生夹渣的主要原因为操作人员技术不佳,造成熔渣在熔池冷却凝固之前没有及时浮出水面,而是留在焊缝中。层间熔渣清除不彻底、焊接电流过小等都是造成夹渣的主要原因。

1.3 裂纹

裂纹主要在焊接应力和其他相关因素的共同作用下,金属材料中原子结合被破坏,产生新界面的缝隙。裂缝是工业管道安装中,焊接接头中危害最大的缺陷,不仅难于返修,而且会给管道运行带来直接影响,因此必须引起足够的重视。

1.4 气孔

气孔主要是在焊接时,由于熔池金属中的气体没有在熔池凝固之前及时逸出,而残留在焊缝金属的内部或者表面,形成孔穴。气孔的大小、形状、数量等均与母材材质、焊接位置、焊条性质、焊工操作技术等有关。对于形成气孔的气体,一些是原本溶解在母材与焊条钢芯中的气体;一些则是在药皮熔化过程中产生的气体,也有些来自母材上的油垢、锈迹等受热后分解产生。

2 防范焊接缺陷的有效对策

2.1 提高管道焊接工艺

(1)选择合适的坡口角度与装配间隙;选择合理的焊接电流,同时要求施工操作者对运条方式、焊条或者焊把的速度与角度等充分掌握,以满足焊件装配的间隙变化,确保焊接缝均匀。当焊角焊缝时,应注意保持正确的角度,避免焊缝尺寸不满足要求。(2)引弧时,尽量拉长电弧,通过预热的形式逐渐形成熔池;在收弧时,应将焊条在熔池中短暂停留,或者进行几次环形运条处理,以保证足够的焊条金属将熔池填满,以避免焊缝收尾的位置产生弧坑。(3)将坡口和焊层之间的熔渣认真清理干净,并铲平凹凸处,再进行焊接。适当加大焊接的电流,必要时则缩短电弧长度,并提高电弧停留时间。根据熔化的实际情况,适当调整焊条角度与运条方法,让熔渣上浮到铁水表面;正确选择焊条金属的母材与化学成分,以降低熔渣的熔点与粘度,避免产生夹渣缺陷。(4)在焊接前,做好准备工作。清除坡口两侧约20-30mm范围内的焊件表面油污;在焊接前,将焊条根据说明书中规定的时间与温度进行烘干,并选择符合规定的焊接方式。如果使用碱性焊条施焊,应尽量控制电弧长度,在风大的情况下则采取防风手段;如果焊条产生焊心锈蚀,且药皮开裂、变质、剥落、偏心时,都不能再使用,以避免气孔的产生。(5)选择合适的优质链条及焊接规范,合理安排焊接的次序与方向,减少焊接应力。另外,在焊接前还应对坡口周围的水、锈、油等污物进行认真清除,避免产生裂纹。

2.2 加强先进设备的应用

在检修装置时,为了确保工业管道的焊接质量,提高施工单位的整改标准、改善不合格工序,质量检查人员应使用数码相机查出现场存在的低标准问题,并制成幻灯片在检修会上重点通报,促进施工人员自我查找、自我反馈、自我整改,从根本上提高焊接质量。

2.3 采用高效焊接法

在全焊结构管道中,焊接工作强度也随之加强,并且质量标准更高。但是通过多年来焊接工作者积累的丰富经验,目前全焊结构管道已经获得客观技术的进步。在生产过程中,大直径厚壁管的管道要求最为严格,主要运用将钢板压制成形的方式,确保管道正常发挥使用性能。

2.4 加强焊接的全过程控制

焊接施工人员是控制管道焊接质量的关键,施工人员的业务水平、资历、责任心等主观因素都对管道的焊接质量有直接影响。其他人员的检查工作实际仅是对施工人员的监督,但是这种监督很有必要,效果也比较理想。为避免管道焊接缺陷,质量检查小组应在焊接过程中要求全体人员参加到焊接控制管理中。例如看火员的焊接质量,要求随时对焊接过程中可能产生缺陷的控制点加强检查,以及车间设备管理人员、机动处设备管理人员的执行情况抽查等。对查出存在的问题,应填写检修质量定期整改报告,反馈到施工单位,限令其定期整改,再对施工单位进行复检,从材料入库、坡口加工、管道预制再到焊接的全过程加强控制,尤其提高焊接的工艺要求执行水平。对管道安装过程中焊接工艺的确定,既要充分考虑施工现场的实际条件,又要严格遵守规章制度,并在检修过程中,加强施工方质检人员与厂方质检人员的配合,定期开展联合检查,对于查出来的焊接缺陷问题及时提出并整改。

由上可见,通过对可能出现的缺陷问题原因分析,并采取针对性的防控措施,可有效提高施工人员意识,避免缺陷再次发生,实现高质量、高效率的管道焊接,同时保证焊接外形的美观,在工业管道安装中得以广泛推广与应用。

参考文献

[1]廖庆喜,王发选.管道焊接质量控制方案[J].油气田地面工程.2007(4).

[2]周鑫.数字化管道焊机控制系统研究[J].天津工业大学:机械电子工程.2008.

[3]张艳花.浅谈大型工业厂房内工业管道的安装工艺[J].科技情报开发与经济.2008(14).

[4]段鸯钟.焊接管道“先漏后断”评定裂纹张开面积研究[J].天津大学:材料加工工程.2007.

[5]张存威.大口径管道法兰连接安装工艺探讨[J].广东建材.2008(12).

消除焊接缺陷的对策 篇5

在采煤工作中, 刮板输送机是施工人员经常使用的一种重要设备。送输机想要正常进行运行, 施工人员必须做好中部槽处理。作为整体输送机关键构建, 中部槽如果不能正常进行工作, 采煤工作就无法正常运行。所以, 工作人员在制作中部槽时, 一定要保证中部槽具有足够的强度和韧性, 从而满足实际使用过程中机器能够承受足够压力、腐蚀以及摩擦。

1 机器生产线基本概念

1.1 生产线的设计原则和工艺要求

因为我国传统采用人工进行中部槽的生产工艺存在很多问题, 所以有必要针对中部槽结构采用机器生产生产线。机器生产线进行中部槽生产是指按照中部槽结构特点, 采用半自动化设备进行。生产环节只需少数生产人员, 且对生产人员技巧要求不高。采用机器进行生产, 生产人员只需要进行一段时间的事前培训, 就能够基本胜任。使用机器进行中部槽生产, 工作人员需要注意生产线设计。第一, 生产线配置应该保持技术上的先进性。和国际上相同行业相比, 应该尽量达到领先水平。第二, 技术方面, 机器生产流程线必须尽可能满足技术要求, 不仅要保证焊接生产效率, 施工人员还应尽可能保证焊接质量。第三, 生产流程线应该便于维修。除了方便工作人员维修以及维护之外, 生产流程线本身还应该具有安全装置。机器人并不具备智能化, 如果使用机械机器人进行生产, 只要前面的生产流程线出现问题, 就会导致接下来的生产过程失误。生产线如果具有相应防护措施, 在相关机器人出现生产问题时就停止整条生产线路的运行, 就会对整个生产线起到限制维护作用。第四, 在进行中部槽生产过程中, 因为中部槽属于机械零件, 需要使用重金属进行生产, 这个过程会产生大量废水和有害气体, 所以生产工厂要做好产生物质的后续处理工作, 防止生产过程对环境造成影响。

1.2 使用机器生产的优点

实践证明, 采用机器人进行中部槽生产环节和传统生产流程相比, 存在很多优点。首先, 采用机器人进行生产, 能够大大提高零部件生产效率。使用机器人进行生产, 可以实现半自动化, 减少工厂不必要的劳动输出, 降低生产成本。操作工人也可以仅仅简单进行机械操作, 减轻了生产工人的压力。其次, 传统焊接过程虽然可以根据人们生产规格的不同灵活产生改变, 但是人肉眼能够达到的精度毕竟有限。利用机器人进行生产, 零件批量生产, 精度和质量都比较好, 使用机械切割产生的断面也比较光滑, 提高了零部件的使用寿命。其实, 使用机器人进行中部槽生产还有很多优点, 且优点在具体生产流程中处处可以得到体现。这项技术自从第一次在国外出现后, 由于本身具有的特点, 被生产企业争先引进。因此, 这项技术不断获得发展。现在, 整体生产流程线已经向自动化方向发展。机器人进行生产, 会从现今自动化的基础上不断发展。

1.3 机器生产线主要工作设备

在使用机器人生产中部槽过程中, 整个机器生产线需要由众多机器设备组成。首先, 需要进行具体焊接工作的机器人。机器人的主要工作原理为, 施工人员在生产线上建立两个巨型机器转轴, 机器人固定在转轴上, 和外部两个转轴相配合。进行工作时, 先完成机器底部的焊接工作。由于零件不同, 机器人想要完成生产线上的装备工作, 可以在中板和底板的相互配合下完成。C型机甲主要为机器人上下移动进行服务。机器人上配有生产必须备有的机器设备, 主要包括跟踪仪器、清理装置、位置传感器等。这些辅助装置配合机器工作人完成装配工作。一般来说, 一条生产线上有两个机器人。通过辅助设备的辅助, 两个机器人可以同时进行生产工作却又不会相互产生影响。如果生产产量不大, 施工人员也可以只控制一个机器人进行工作。整体上, 整体焊接流程全部自动, 工作人员很轻松就可以进行操作。

生产线除了工作机器人和一系列辅助设备外, 还包括焊接工作站。工作站的主要作用就是防止各种固定设施出现问题以及为零件提供焊接具体位置。工作人员可以通过工作站防止相应外部轴随着机器工作人进行实时移动。焊接工作站则实现两个机器人工作过程中的交替变化。工作站作为一个载体, 固定机器工作可移动设备。工作站布置合理, 能够提高整体机器的工作效率。在进行具体工作流程中, 倒挂机器人一般配置有各种型号焊枪, 能够保证对零件焊接的质量和焊接精确程度。除此之外, 机器人在进行生产过程中, 还可以自动对焊枪尽心抓取, 保证工作流程线路能够符合生产质量, 制作出更加精确的中部槽零件。

2 缺陷模拟实验分析

采用机器人进行中部槽位置焊接是当前时代发展的要求。采用机器人进行中部槽焊接不仅能够提高单位时间内产品制造的数量, 还能够提高中部槽质量。但是, 实际工作环节中, 工作人员经过不断研究, 发现即使采用机器人进行机器焊接, 焊接部分仍然会存在部分缺陷, 有些也不能适应具体生产需求。所以, 如果生产企业想要将机器人技术广泛推广和应用, 必须首先掌握相关机器人的焊接先进技术, 对中部槽结构进行充分了解, 从而避免在焊接过程中造成某些缺陷, 提高机器人的整体生产质量。进行验证的主要方法是进行相关模拟实验。施工人员进行相关焊接实验, 分析在机器人焊接过程中存在的主要问题。

2.1 准备实验材料

根据运输设备中部槽具体结构, 施工人员在准备模拟实验前应该事先将需要的材料准备好。准备的模拟焊接结构应该尽可能采用对接接头进行焊接工作。对接接头和普通接头大致相同, 但是在材料构成方面, 对接接头主要有相应铸钢件和强度比较高的钢铁相互对接。为了方便模拟实验顺利进行, 在进行模拟实验过程中, 应该采用40mm厚度, 长度可以维持在铸件接头厚度10倍左右, 宽度尽可能保持在300mm左右。

2.2 在焊接过程中具体使用的施工工艺

焊接过程可以具体分为两个过程。第一个流程为打底焊接。打底焊接过程中, 施工人员有需要同时进行正面和背面的焊接过程。打底焊接完成后, 施工人员才可以进行机器人焊接工艺。机器人焊接过程基本为半自动化, 中部槽机器人焊接部分分为好几层, 现今工艺机器人焊接可以从第一层一直焊接到第七层。需注意的是, 不同焊接过程都要将电压和电流维持在一定数值, 以保证中部槽焊接能够顺利进行。此外, 焊接过程中, 速度应该维持在300mm/min左右。

2.3 检测断面缺陷

除了在焊接过程中保证焊接工艺维持在一定条件之外, 在进行模拟实验过程中, 施工人员为了保证焊接缝隙外观美观, 表面光滑, 能够承受设备运行过程中产生的巨大压力。还应该具体检测两块模拟检验设备。使用超声波进行检测, 观看焊道断面是否存在不足。检测焊道断面可以使用化学实验进行检测, 具体方式是实验人员先切割一部分实验零件, 切割完成后进一步用酸溶液进行侵蚀。如果实验结果不合格, 检验人员再进一步对模件进行检验。采用酸溶液浸泡后, 如果断面之间存在缺陷, 检验人员就可以从两块断面发现, 断面出现熔合程度不够或者两个断面之间有夹杂的情况。如果进行拉伸实验, 存在缺陷部分也可以被施工人员轻易观察到焊层和母体材料之间有气泡, 或者没有熔合紧密。这样的焊接中部槽如果应用在具体生产过程中, 对生产环节危害极大。再生产过程中, 这些缺陷如果存在, 非常致命。细小的裂纹会造成模件其他部分断裂, 降低焊缝寿命, 并且焊缝能够承担的压力也会随着焊缝断裂而降低。

2.4 对原因进行具体分析

在进行模拟实验过程中, 操作人员如果发现零件出现缺陷部位, 应该及时进行处理。操作人员应该根据零件产生的缺点进行具体判断, 找出零件精确缺陷位置, 按照规定程序处理。找到零件具体缺陷后, 操作施工人员应该对零件产生缺陷原因进行分析。一般来说, 零件产生缺陷的原因一般可以分为几种。第一种, 在零件生产过程中零件口两侧位置存在铁锈和油渍留存, 施工人员没有及时清理。这些铁锈会对零件产生持续腐蚀作用, 影响零件正常使用, 并且会大幅度降低零件的使用寿命。第二种, 零件在主要生产线上进行加工时, 生产线上有一些铁屑和杂志没有清理干净, 运动时零件在生产过程中如果被飞溅的杂志和焊接物质影响, 非常容易造成残缺情况的发生。在实际生产过程中, 零件受到这种影响造成缺损的几率较高, 所以在具体生产过程中, 工程线生产人员一定要注意这一因素对零件造成的影响, 要在日常对生产线进行维护过程中, 尽可能将中部槽生产线上带有的杂志清理干净。由于生产线为半自动生产线, 根据具体使用不同要求, 工作人员需要在机器上输入相应参数, 分别根据具体情况生产不同规格的零件。如果在具体生产制造过程中生产人员输入的参数存在问题, 零件生产完成后, 肯定不会符合正常生产要求。或者在进行自动焊接过程中, 参数设置正确, 但是焊枪角度存在问题, 如生产过程中焊枪角度发生偏移, 都有可能导致零件存在缺陷。最后, 除了本文以上浅述的中部槽生产过程存在缺陷的原因外, 生产过程中零件存在缺陷的原因还有很多, 如生产过程中操作人员没有做好坡口方向的设计, 直接影响焊接零件熔化程度。但是, 上文讲解的原因是零件产生缺陷的主要原因, 且是在实验环境进行零件缺陷实验, 并不能代表实际生产环节。在实际生产过程中, 还会存在更多未知因素影响零件。所以, 在实际生产过程中, 操作人员必须更加小心操作。这需要生产线操作人员和生产线日常维修人员注意。

3 试验和效果探析

3.1 第一阶段

整个实验过程根据操作方式的不同分为几个阶段。在进行实验过程中, 每一阶段实验步骤都是必须的。在进行实验过程中, 实验人员必须小心操作, 对实验结果的分析也要分阶段进行。在第一个阶段的生产过程中, 实验的主要任务是通过一系列操作程序, 对零件破口形式和零件焊接顺序进行改变。在生产线上, 在中板破口一般采用双面U型结构, 结构和尺寸都要按照相应标准进行。槽帮试件和中板位置的试件都需要采用机械模式进行加工。机械化加工和人工施工相比, 机械能够按照一定规格对零件进行加工, 从而保持破面的光滑, 有利于后续加工程序的进行。同时, 在第一个加工阶段, 施工人员还需注意在焊接前做好生产线准备工作和生产线日常清理流程。因为生产线清理不当会导致零件出现破损现象, 所以模拟实验操作过程中, 操作人员一定要将生产线进行全部清理。清理应该具体包括生产线的铁锈清理和生产过程产生的油类物质清理。如果生产线上油脂较多, 实验人员可以对生产线进行适当加热, 除掉生产线上带有的油脂。

实验分析证明, 第一个阶段的生产过程为零件进一步加工打下了坚实的基础。在第一个阶段实验过程中, 操作人员应该进行两件试件的实验过程。实验完成后, 对半成品采用超声波检测, 目的是检测半成品零件存在的缺陷。探测结果表明, 在第一个生产阶段, 一件半成品存在缺陷, 如图2所示;另一件半成品基本合格。存在缺陷的产品焊道表面凹凸不平, 缺陷样貌和大小也有很大不同。在缺陷品生产线上可以发现, 缺陷品生产线上存在很多细小的细渣, 且缺陷零件存在没有焊熔状况。这种中部槽零件如果进行探伤检测会发现, 评价级别一般在三级左右, 缺陷具体表现型和由于其他因素导致的缺陷表面基本类似。如果按照产品标准进行划分, 可以认定为未融合状态。产生不融合现象的主要原因为焊道缺陷主要位于主要生产线圆弧部位。按照其他残次零件产生原因进行类比可以发现, 缺陷会产生的主要原因为生产人员在生产环节中设置的参数由于参数输入人员不注意输入错误。参数输入轻微错误, 虽然没有直接影响零件生产规格, 但是焊接部分焊接质量不高。如果焊道内部仍然存在缺陷, 机器人焊接过程中不能将焊接零件部位全部熔化完毕。

3.2 实验第二阶段

实验流程在第一个生产阶段已经基本完成生产准备工作。实验流程的第二个生产阶段和第一个生产流程有所不同, 主要是针对第一个生产工艺流程中发现的问题、缺陷以及造成缺陷的原因进行。比如, 第一个生产工程中零部件产生缺陷原因主要是由于参数输入不正确。第二个实验过程就可以依据第一个阶段实验结果进行进一步分析, 将参数进一步改进。首先, 打底焊过程。这是整个工程进行的最关键生产工序。和普通实验工艺相关参数比较, 实验要求的具体电流电压也有变化。想要完善第一个阶段产生的缺陷问题, 在第二步骤生产过程中, 反面零件焊接电流和电压都要有相应提高。实验人员要保证正面电流维持在280A左右, 但是背面要比正面电流高出40A左右。这样设置电流可以保证底焊前后都熔化完毕。实验第二个阶段, 施工人员需要完善机器人在生产过程中的相关参数。机器人参数如果在输入参数环节存在错误, 变化范围较大, 实验人员不容易具体对实验物品进行具体控制。所以, 为了避免在焊接过程中出现零件缺陷, 操作人员应该尽可能提高焊接零件的数值规范性, 改变坡口形式和焊接零件焊接顺序。

通过这两个实验阶段, 实验操作人员可以通过模拟生产环节, 具体分析在实际生产过程中会造成中部槽产生缺陷的原因, 并且根据在实验情况下零件产生缺陷的原因, 对零部件进行结构上的改进。机器人生产线生产中部槽虽然存在众多优点, 但是由于种种因素, 在实际生产环节, 生产线仍然会发生种种问题, 造成零件规格不符合生产规范, 导致生产失败。因此, 在实际生产环节, 施工人员一定要根据具体情况不断对生产线进行维护和清理。

4 结束语

总体说来, 和传统生产流程相比, 采用机器人进行中部槽生产不仅可以解放劳动力, 降低生产成本, 还可以极大增强生产企业的市场竞争力。但是, 机器人生产仍然存在很多问题, 非常容易生产出缺陷零件。为了避免缺陷零件生产, 生产企业有必要进行生产线模拟实验, 寻找生产线中出现的问题, 并且及时对实验过程中出现的问题进行分析和改正。

参考文献

[1]张正兵, 李晓娜.机器人在焊接中的应用[J].电焊机, 2014, 38 (6) :44-47.

[2]刘文武.焊接机器人在工程机械行业中的应用[J].科技致富向导, 2016, (23) :276-277.

[3]侯建伟, 吴亚鹏.焊接机器人出现气孔的排查方法及解决措施[J].现代焊接, 2015, (5) :26-28.

[4]裴旭.如何提高焊缝质量的方法[J].信息技术教学与研究, 2014, (49) :118-119.

[5]宋金虎.我国焊接机器人的应用与研究现状[J].电焊机, 2013, 39 (4) :18-20.

[6]唐新华.焊接机器人的现状及发展趋势 (二) [J].电焊机, 2016, 36 (4) :12-15.

不锈钢复合板焊接质量缺陷及对策 篇6

焊接是制造业的重要组成部分,应用广泛,发展迅速,在制造行业占有重要的地位。我国是世界产钢、用钢大国,也是焊接大国。随着高新技术和新工艺的不断出现,机械制造、安装、维修业也逐步向精细方向发展,对焊接技术和材料的要求的要求也越来越高。其中不锈钢复合材料是一类常用的重要焊接材料。

不锈钢复合板具备了不锈钢的耐腐蚀性和低合金高强钢的高强度的双重优点,同时还具备了价格较低的优势,因此在石油化工行业中应用十分广泛,有许多化工设备,如常压塔、催化装置、减压塔、分馏塔等,常大量采用不锈钢复合板。由于这种钢材主要由覆层不锈钢和基层低合金高强钢两种材料复合而成的,因此在形成焊接接头过程时,除了能出现焊接同种金属时可能出现的焊接缺陷外,还会出现因这两种金属复合到一起后,出现的焊接缺陷。如裂纹、夹渣、未熔合等等。

本文分析了这类复合钢板的覆层和过渡层在焊接时出现的各缺陷的原因,提出了防止出现这些缺陷应采用的工艺措施。能有效地提高焊接质量,大大提高了这类重要化工设备的使用安全性。

1 各种缺陷形成的原因

1.1 未熔合

这类钢板厚度大多在几至几十毫米之间,坡口形式多采用如图1所示的形式。但由于是异种金属焊接,在其过渡层部位,常会出现未熔合现象。

形成的原因是使用的焊接规范不正确。按照工艺规程要求,焊接过渡层时应采用较小的焊接线能量,在实际操作中,有些焊工由于经验不足,焊接时使用的电流过小,焊速偏快,结果出现电弧在两侧坡口上停留时间过短,运条角度不正确,坡口金属的熔合状态不好,形成了填充金属不能与母材金属充分熔合,出现未熔合现象。

1.2 夹渣

夹渣的形成原因是焊工使用的电流偏大,焊条角度不当,稳弧时间过短造成的。在图2中,焊接基层上靠近复层的最后一层焊道时如果电流偏大,会在两侧坡口上会出现明显的咬边现象,当再焊接过渡层时,由于改用了小规范,同时由于过渡层的填充金属在液态情况下粘度较大,焊接时存在于咬边内部的熔渣不易浮出,过渡层液态金属凝固后,存在于咬边空隙内的熔渣则成为夹渣。

1.3 裂纹

裂纹形成原因主要有以下几点:

(1)坡口两侧不锈钢层清除不彻底

在有些复合钢板中,为了更好地提高焊接质量,工件的坡口有时采用图1中(f)的形式。但在实际操作中,由于复合钢板的复层与基层熔合处熔合的厚薄不均的现象,加工坡口时,单从外观上很难确定不锈钢层是否彻底清除干净。如果坡口两侧的基层表面仍有少量的不锈钢成分,焊接基层时,残留的不锈钢就会融入基板焊缝中,结果出现焊道裂纹。

(2)焊工的工艺参数掌握得不好

这类接头中,各层焊道的焊接大多是用手工电弧焊和埋弧自动焊完成的,在实际的焊接中,常会出现由于焊工运条不当,或是没有掌握好相关的工艺参数,导致焊出的焊道高度、宽度偏离工艺规程要求的现象。

例如在图3中,基层上的最后一道焊道如果焊得过高,再焊随后的过渡层焊道时,就会出现基层金属的成分在过渡层金属中占的比例过大,可能出现裂纹。同时,如果基板上的最后一道焊道高度过低,随后焊出的过渡层焊道也偏低时,当焊接复层焊缝时,由于熔深过大,会有一定量的基层金属进入复层焊道中,也易导致裂纹。

(3)返修后的焊缝易出现裂纹

返修后的焊缝出现裂纹的主要原因是,焊工没能在焊道相对应的位置上使用相应的焊条,在焊接过渡层及覆层时,残留基层飞溅。

例如在图4中,经用磨光机打磨后的缺口的最深点是在基层焊道内,正常情况下,焊工应先用基层焊条焊接,再焊过渡层,最后焊覆层。但如果焊工错误地将缺口的最深点认为是过渡层位置,就会先用过渡层焊条焊接缺口底部,再用复层焊条焊补完整个焊道,结果造成过多的基板金属融入复层焊道中,形成开裂。

2 提高焊接质量的措施

2.1 根据不同的坡口形式正确选择焊接顺序

在可以进行双面焊接的情况下,图1中示出的大部分坡口都可以按照先焊基板焊道,再焊过渡层,最后焊复层的顺序进行焊接,为保证焊缝两侧良好的熔合,应把坡口两侧夹渣和咬边处用同材质钢丝刷或磨光机片清理干净必须采用排焊,焊条不要横向摆动。对图1中(e)示出的坡口形式,如果只能单面施焊,则只能按先焊复层再焊过渡层,最后焊基板焊道的顺序施焊。但焊接前还需要采取其他的保护措施,如在焊缝内侧充满保护气体等等,另外在焊接复层焊道时,要严格控制焊道厚度,不能过厚,以便在焊接过渡层时能获合适的熔合比。

2.2 严格控制焊道的熔深

焊接过程中熔深的大小是很难判断的,操作中焊工往往是根据电流的大小,熔池的大小,间接地判断熔深的大小,焊接复合钢板时,熔深的大小对焊接质量有着很大的影响。

例如焊接过渡层时,工艺上要求采用较小的焊接电流,就是为了减小熔深,如果电流过大,熔深过大,其基层金属可能会过多地融入过渡层,形成裂纹。同样,焊接复层时熔深过大,也会出现裂纹等问题。一般情况下,过渡层与基板焊道之间的熔合深度在1.5~2.5mm之间为好,焊接复层时,复层焊道与过渡层焊道之间的熔合深度在0.5~1.0mm之间为好,如图5所示。

2.3 严格控制各层焊道的尺寸

焊接基板时应对复板表面加以保护,防止飞溅物粘到复板表面,造成复板性能下降,基板最后一道焊道不能过高,出现焊道过高时,应用磨光机等工具将其打磨至合适的高度,然后再焊复层焊道。

3 结论

通过对不锈钢复合板焊接接头常出现的缺陷及形成原因进行分析,可以有效地防止缺陷,提高焊接质量。影响不锈钢复合板焊接质量的主要因素有以下3点:

(1)坡口形式

在图1中(f)所示的坡口形式对提高焊接质量最为有利,一方面这种x形的坡口,能减少焊缝金属的填充量,降低成本。又由于坡口两侧的不锈钢层被加工掉了4~6mm宽度,焊接基板时,坡口两侧的不锈钢板受热的影响不大,焊接接头性能好,焊接操作比较容易。

(2)工艺参数

最重要的是焊接电流和焊接速度等工艺参数,运用的不合理时,会造成多种焊接缺陷。

(3)焊工操作水平

实际焊接中,焊工焊出的各焊道的尺寸、熔深及合理的运条等与工艺规程中的要求越接近越好,如果偏差过大,同样能出现各种缺陷。

参考文献

[1]周振丰,张文钺.焊接冶金与金属焊接性[M].北京:机械工业出版社.1988.

[2]中国机械工程学会焊接分会.焊接手册(第2卷)[M].北京:机械工业出版社.2000

[3]吴玖,姜世振,韩俊嫒,等.双相不锈钢[M].北京:冶金工业出版社.1999.

[4]中国机械工程学会焊接学会.焊接手册[M].北京:机械工业出版社.1992.

[5]张文钺,侯胜昌.双相不锈钢的焊接性及其焊接材料[J].焊接技术.2004,33(1):40-42.

消除焊接缺陷的对策 篇7

残余应力是在无外力作用时, 以平衡状态存在于物体内部的应力。焊接构件由焊接而产生的内应力成为焊接应力。按作用时间可分为瞬时应力和焊接残余应力。在某一瞬时的焊接应力称为焊接瞬时应力, 它随时间变化而变化, 焊后残留在焊件内的焊接应力成为焊接残余应力。焊接残余应力是由于焊接加热产生不均匀温度引起的。焊接时的温度变化大, 在焊缝区最高温度可达到材料的沸腾点, 而离开热源急剧下降直至室温, 所以焊件中都是有焊接残余应力存在的。

在焊接过程中, 焊接区以远远高于周围区域的温度被急剧加热, 并被局部熔化, 在加热过程中, 焊接区受热膨胀, 并受到周围较冷区域的约束, 使焊接区形成了塑性的拉压缩;冷却过程中焊接区的冷却收缩受到周围区域的约束, 最终, 焊接区域呈现拉伸残余应力, 相邻区域则呈现压缩残余应力。

二、焊接残余应力的影响

(一) 对结构刚度的影响。

当外载产生的应力与结构中某区域的内应力叠加之和达到屈服点时, 这一区域的材料就会产生局部塑性变形, 丧失了进一步承受外载的能力, 造成结构的有效截面积减小, 结构的刚度也随之降低。受弯曲时, 内应力对刚度的影响, 与焊缝的位置有关, 焊缝所在部位的弯曲应力越大, 则其影响也越大。

(二) 对受压杆件稳定性的影响。

当外载引起的压应力与内应力中压应力叠加之和达到屈服点, 这部分截面就丧失进一步承受外载的能力。这样就削弱了杆件的有效面积。并改变了有效面积的分布, 使稳定性有所改变。内应力对受压杆件稳定性的影响大小, 与内应力的分布有关。

(三) 对静载强度的影响。

如材料处于脆性状态, 则拉伸内应力与外载应力叠加有可能使局部区域的应力首先达到断裂强度, 导致结构早期破坏。

(四) 对疲劳强度的影响。

内应力的存在使变载荷的应力循环发生偏移, 这种偏移只改变其平均值, 不改变其幅值。结构的疲劳强度与应力循环的特征有关。当应力循环的平均值增加时, 其极限幅值就降低, 反之则提高。因此, 如应力集中处存在着拉伸内应力, 疲劳强度将降低。应力集中系数越高, 内应力的影响也就越显著。

(五) 对焊件加工精度和尺寸稳定性的影响。

机械加工把一部分材料从焊件上割除时, 此处的内应力也被释放。内应力的原来平衡状态被破坏, 焊件产生变形, 加工精度受影响。

(六) 对应力腐蚀开裂的影响。

应力腐蚀开裂是拉应力和化学腐蚀共同作用下产生裂缝的现象, 在一定的材料和介质的组合下发生。应力腐蚀开裂所需的时间与应力大小有关, 拉应力越大, 应力腐蚀开裂的时间越短。

三、焊接残余应力的消除措施

(一) 热处理法。

热处理就是将焊接构件整体或局部以一定加热速度加热到A1相变点以下的适当温度数小时或数日的长时间保温, 然后再进行缓冷的过程。这种方法不仅能消除焊接残余应力, 而且还能使焊接区材质得到改善。回火处理是通过加热调整组织, 使内应力得到松弛或调整的方法, 退火是通过加热促使金属在内应力的驱使下蠕变, 使残余应力同时消除或是调整的方法。

(二) 振动调整残余应力的处理。

振动调整残余应力的操作程序比较简单。首先, 用激振器扫频确定构件的固有频率, 根据构件的情况连续激振动, 然后用激振动器在共振频率或亚共振频率上施振数分钟, 用快速检测法确定振动时效的结果是否有效。振动时效技术可用于降低焊接残余应力和提高构件加工尺寸形状的稳定性。

(三) 锤击处理法。

锤击处理法是指用锤击轻击焊缝及周围区域, 用高速粒子直接冲击工作表面的工艺, 也称喷丸。锤击可以降低拉伸残余应力, 也可以在锤击表面诱导出残余压应力, 这是该处理方法主要有益的特点。

(四) 爆炸消除应力的处理法。

爆炸处理时非常简单有效的力学消除残余应力的方法, 通过粘贴在焊缝及其近区域表面的特种炸药的掠过爆轰造成的冲击波和残余应力的交互作用, 使金属产生适量的塑性变形, 从而达到松弛残余应力的目的。

(五) 温差拉伸消除应力处理法。

温差拉伸法或称低温消除应力法, 适用于中等厚度钢板焊后消除应力, 在焊缝两侧各用一个适当宽度的氧—乙炔焰炬平行于焊缝移动加热, 在焰炬后一定距离处跟随排管喷水枪冷却, 这样可造成一个两侧高, 焊缝区低的温度场, 两侧的金属因受膨胀对温度较低的焊缝区域进行拉伸, 从而消除残余应力。

(六) 点状加压和点状加热。

点状加压是指在压头挤压区产生双向压应力, 可用于处理存在疲劳破坏危险的焊缝端部, 也可以在电阻电焊的焊点上进行处理。点状加热与点状加压位置不同, 加热点应在垂直于焊缝端部线上, 以便使加热后形成的切向残余应力能起到有利于提高疲劳强度的作用, 但同时出现的径向拉应力则可能有不利影响。

以上讨论的是焊后用以消除焊接残余应力的措施, 其实在结构设计、选材、制造工艺等方面都应尽可能考虑焊接残余应力的影响, 选用合理的焊接工艺参数, 采用热输入和能量密度集中的焊接方法, 采用合理有效工艺措施等。

四、结语