焊接技术

焊接技术（通用12篇）

焊接技术 篇1

1 工程概况

老挝HOUAY LAMPHAN GNAI水电站位于老挝南部Bolaven高原的HOUAY LAMPHAN GNAI河流上。电站装机容量为86.7 MW, 水库最高蓄水位▽820 m, 最低水位▽790 m, 最大库容1.41亿立方米, 有效库容1.22亿立方米, 粘土心墙堆石坝最大坝高70 m。引水系统由低压隧洞、调压井、明管、竖井、高压钢管隧洞组成。厂房为地面式厂房, 内装2台冲击式水轮机。

2 压力钢管的制作特点

老挝会兰庞雅水电站压力钢管主要采用Q345R和WDB620材质的钢板, 通过下料、坡口、卷板、焊接、组圆、防腐等工序制作完成。钢管内径为2 000 mm, 外径为内径加上不同的板厚。本工程压力钢管使用的钢板有14~40㎜等12种板厚。压力钢管分为明管段和埋管段, 其中明管段总长2134 m, 钢板壁厚14~38 mm;洞内钢管分为上平段、竖井段及下平段, 总长度1 847 m, 钢衬壁厚14~40 mm。压力钢管标准节长度为2.5m。埋管钢管出厂前拟在加工厂内拼装成2节一组 (5m) 的长钢管, 明管段钢管可根据现场情况在车间内拼装为2节1组 (5 m) 的长钢管。压力钢管全部有1 688节。

3 研究重点

老挝会兰庞雅压力钢管制作工期为720工作日, 金结量6912 t。由于工期紧, 任务量大, 国际工程必须高质量的完成, 且施工现场工作面众多 (有明管段、竖井段、暗管段、闸门) , 需要同时施工, 所以高水平的焊接技术人员比较分散。因此需要在保证质量的前提下, 制定一套可行的制作工艺, 以期提高施工效率, 降低施工成本。

焊接纵缝和环缝是压力钢管制作非常重要的一道工序, 焊接的效率和质量直接影响到钢管制作的整体施工进度。目前, 水电单位进行压力钢管制作时一般还是采用手工焊接工艺, 一旦焊接进度跟不上, 将对后续施工造成极大的负面影响, 所以, 选择一套科学、高效、经济、实用的焊接工艺是保证老挝会兰庞雅水电站压力钢管制作如期完成的关键环节。

研究重点:选择一套合理的焊接工艺和方法, 在新工艺、新方法的工作环境下, 稳步提高焊接的质量、效率是保证压力钢管制作的重要前提。

4 施工调研

1) 企业调研:在老挝会兰庞雅前期筹备工作中, 筹备组人员根据对友好单位 (中国水电五局、中国水电七局、葛洲坝机电建设有限公司等) 施工现场的走访、学习, 发现由于施工现场环境以及生产成本的制约, 大部分还是采用普通的手工焊接 (CO2气体保护焊、普通手把焊等) 。这种传统的方法不能满足我们项目的实际生产条件, 所以还需要继续调查。

2) 行业调研:在对焊接行业的调查中, 我们发现隶属于北京时代的济南时代新纪元科技有限公司通过对焊接方法、工艺多年的实践经验, 以及对国内外焊接协会多年的交流, 改进了一套新型的焊接设备—回转式焊接操作中心, 已经在国内外多个大型船厂使用。由于其优良的性能在同行中引起了不少的好评。我们结合现场的实际情况以及对济南时代新纪元科技有限公司的调研走访, 在对焊接试件的外观检查和超声波探伤检测中, 其质量完全符合相关标准, 遂认为其设备及方法在我们项目部是切实可行的。

3) 调研结果:自动式回转焊接中心在国内外已有多个成功案例, 对我们项目也同样适用。

5 回转式焊接中心的应用

回转式焊接中心的工作原理:回转式焊接中心是通过自动焊接操作机以及一组滚轮架 (图2) 外加一台焊接设备和送丝小车组合而成的焊接设备 (图1) , 在把钢管放在滚轮架上后, 就可以通过滚轮架的转动焊接环缝, 亦可以使滚轮架不动, 而通过伸缩臂的伸缩来焊接纵缝。其焊接方式主要采用埋弧焊。由于其焊头部位是不动的, 仅通过滚轮架缓慢的转动和焊头的焊接, 滚轮架和伸缩臂为变频调速, 速度稳定无爬行, 所以其焊接点相对来说是非常稳定的。

1) 拖链:操作机控制箱和焊接电源通往机头位置的电缆全部在拖链中穿过, 使线缆束外形美观, 并且安全可靠。

2) 滑座:是完成横梁和横梁上下升降的主要部件。

3) 横梁 (伸缩臂) :其上安装有齿条, 通过安装在滑座上电机减速器的齿轮, 带动横梁在滑座上左右伸缩。

4) 焊丝盘支架:焊丝盘支架为操作机的标准配置, 焊丝盘直接安装在支架上面, 可以方便地进行拆卸和安装。

5) 二维十字托板:十字拖板能带动机头上下左右移动, 以调整机头对准焊缝。

6) 焊接送丝机头:机头及拖板安装在横梁的前端, 机头上有送丝电机和料斗。通过控制送丝电机实现送丝和退丝。料斗在焊接时提供焊剂。机头可沿横梁伸缩方向及垂直横梁运动的平面内进行角度调整, 以满足焊接所需最佳角度。

7) 立柱:立柱安装在回转支撑上, 可正负180°旋转, 其上有提升机构, 通过电机、减速器、链条带动滑座与横梁上下升降。立柱内设置有配重机构, 以平衡横梁和滑座。

8) 横梁提升减速机:横梁提升减速机为双级涡轮蜗杆减速机, 输出扭矩大, 自锁性好。配以合适的配重块, 可以保证横梁系统升降稳定。

9) 链条:横梁的升降通过链条的拉动实现, 本设备使用承载设备高的优质链条。

10) 安全爪:在紧急情况下, 如链条突然出现断裂情况, 安全爪可以迅速翻起, 紧扣在立柱的圆孔中, 阻止横梁的继续下落, 起到保护人员安全的作用。

11) 控制系统:控制系统由控制柜和手操器组成。

12) 电源支架:在配备标准的时代埋弧电源时, 可以直接将埋弧电源固定于电源支架之上, 快捷方便。

13) 台车:具备台车的设备, 可通过运行台车, 操作机在钢轨上滑行, 以扩大工作范围。

14) 序号18和19为手动刹车系统:手动刹车系统安装在回转支撑转盘上, 焊接时通过它锁定立柱, 可确保立柱的定位。

随着管径的不同, 滚轮架的A是可以调节的。管壁越大, A值越大 (最大可以达到1 440 mm) 。滚轮架型号为TR-20T, 最大可以承受20T的钢管。滚轮架主动部分有电机和传动齿轮, 主要通过控制柜和手操器控制, 控制柜的主要作用是给系统供电和控制系统, 手操器主要是用来选择滚轮运转方向和调节并显示焊接速度的。滚轮架调速方式为变频无级调速, 系统具有过载保护功能。

通过对自动回转式焊接中心主要组成设备的详细构造分析, 可以知道, 焊接中心是一种可以通过伸缩臂上下前后精密运动的机器, 而且由于其是变频调速, 速度稳定无爬行, 所以在焊接纵缝 (即钢管组圆后焊接的直边) 时, 只需将钢管放置于滚轮架上 (滚轮和钢管接触的部位为橡胶, 所以不用担心其滑动。又由于滚轮运动需要依靠电机, 所以在没有操作人操作的情况下, 滚轮是抱死的, 不用担心其会受外力影响运动) , 调整好角度, 就可以利用伸缩臂的前后精密运动来实现自动焊接。在焊接环缝时, 伸缩臂和所在的机头部位是不动的, 而是通过滚轮架在电机的带动下运动, 从而带动钢管运动。其运动时线速度为60~1 000 mm/min, 依据焊接时不同的作业面来自由调节。

而在机头前部有一红外线头, 在焊接过程中, 红外线可以直接对准焊缝中间, 从而引导焊头始终在正常的焊道内。如有偏差, 则通过手操器来控制二维十字拖板, 使十字拖板能带动机头上下左右移动, 以调整机头对准焊缝, 所以其焊接精度是很高的。又由于焊接过程中, 自动化程度高, 只需要一个熟练的技术工人和一个清理焊剂和焊渣的小工就可以了, 不必依赖高水平的焊接技术人员, 从而使工作的依赖性比较小, 焊接成本也有一定程度的降低。

6 实际施工中和手工焊的对比参数

在实际施工中, 我们依据现场的实际施工做出了埋弧自动焊和手工焊接的一些基本参数 (主要针对环缝) , 如6-1所示:

1) 表中焊接人员大写数字为专业焊接人员, 小写数字为小工 (老挝劳务人员) 。

2) 焊接完成时间和焊接道数为压力钢管一道环缝全部焊接完成所需时间和道数。

3) 自动回转式焊接中心焊接材料为CHW—S3焊丝, 手工焊焊接材料为CHE507电焊条。

施工质量的对比:在我们多次的实践操作中, 我们发现利用自动回转式焊接中心所焊接出来的焊缝质量非常完美, 在操作得当的情况下, 极少有咬边、未熔透、夹渣、和气孔, 外观一次通过率为99%, 而手工焊接仅为70%左右。而超声波探伤一次通过率自动焊接中心为95%, 手工焊接为75%左右。对此, 我们也做了研究, 我们发现影响自动回转式焊接中心外观通过率为轻微咬边, 而手工焊为咬边、未熔透、和明显的不美观, 影响自动回转式焊接中心探伤通过率的主要为气孔, 而手工焊接的为夹渣和气孔。由此我们可以发现自动回转式焊接中心的焊接质量不会过分依赖技术人员的水平, 而手工焊接则对焊接技术人员的焊接水平要求相当之高, 而高水平的焊接人才其人工费也相当之高, 所以无形中降低了一部分人工费。

7 自动式回转焊接中心的推广使用

自动式焊接中心具有焊接速度快、焊道宽、焊接外形美观、焊接质量高、节省效率、烟尘量小、返工率小、操作学习简单、上手快等优点, 在国内大型船厂及金属结构制作中有广泛应用。但由于其体积大, 操作中心必须固定在坚固的地基上, 一些异型板基本上不能应用等缺点, 导致使用受到了很大的限制。一般只在大批量生产大型钢结构时使用最多。不过, 我们应该尽量利用新设备、新工艺来进行施工, 尽量与友好单位及同行多交流, 以便改进工艺性能, 将好的工艺方法及技术、设备在更多的领域使用。

8 结语

从老挝会兰庞雅项目部目前的使用情况来看, 自动式回转焊接中心作为一种高效、低污染、高质量的设备, 特别适合大型金属结构的制作安装。不仅可以有效降低生产成本, 还与国家倡导的节能环保理念相符, 值得在水电行业金结制作及大型船厂中应用。

焊接技术 篇2

打样焊条件应和正式焊缝的焊接相同，由于焊道短，冷却快，焊接电流应比正常焊接的电流大15％～20％，对于刚度大或有淬火倾向的焊件，应适当预热，以防止焊缝开裂；收弧时注意填满弧坑，防止该处开裂。在允许的条件下，可选用塑性和抗裂性较好而强度略低的焊条进行定位焊接。对于开裂的定位焊缝，必须先查明原因，然后再清除开裂的焊缝，在保证杆件尺寸正确的条件下补充定位焊。

3.1.2埋弧焊工艺要求[12] [5] [16]（1）打底焊道熔深大师自动埋弧焊的基本特点，焊接有坡口的对接接头时，为保证能焊透但不至于烧穿，在接头根部焊接第一道焊缝，称为打底焊道。焊接方法可以是焊条电弧焊或二氧化碳气体保护焊。使用的焊条或填充焊丝必须使其焊缝金属具有相似于埋弧焊焊缝金属的化学成分和性能。打底焊道尺寸必须足够大，以承受住施工过程中所施加的任何载荷。焊完打底焊道之后，须打磨或刨削接头根部，以保证在无缺陷的清洁金属上熔敷第一道正面埋弧焊缝。如果打底焊道的质量符合要求，则可保留作为整个接头的一部分。焊接质量要求高时，可在埋弧焊缝完成之后用碳弧气刨或机械加工方法将此打底焊道除掉。然后再焊上永久性的埋弧焊缝。（2）其它要求1）采用埋弧焊焊接的焊缝，应在焊缝的端部连接引弧、熄弧板（引板）；引板的材质、厚度和坡口应与所焊件相同。引板长度不小于80mm；2）埋弧自动焊缝焊接过程中不应断弧，如有断弧则必须将停弧处刨成1：5斜坡，并搭接50mm再引弧施焊，焊后搭接处应修磨均匀。3.1.3二氧化碳气体保护焊工艺要求[12] [16]（1）CO2气体纯度应不大于99.5，气体流量：细丝（小于1.6mm）短路过渡焊接时一般5～15L/min，粗丝（大于1.6mm）焊接时在10～20L/min。如果焊接电流较大，焊接速度较快，焊丝伸出长度较长或在室外作业，气体流量应适当加大。（2）如有要求可采用药芯焊丝焊接，具体工艺见相关标准。3.1.4栓钉（螺柱）焊要求[12] [16]（1）栓钉和保护瓷环规格符合现行国家标准。（2）栓钉焊端和母材表面应具有清洁的表面，无漆层、轧鳞和油水污垢等。但允许有少量锈迹。（3）质量控制。投产前应对所选的焊接工艺进行评定，通常是与生产相同的条件下对焊成接头作破坏性试验。如弯曲等。3.1.5焊缝磨修和返修焊要求[16]1．杆件焊接后，两端的引板或产品试板必须用气割切掉，并磨平切口，不得损伤杆件；2．垂直应力方向的对接焊缝必须除去余高，并顺应力方向磨平；3．焊脚尺寸、焊坡或余高等超出规定的上限值的焊缝及小于1mm且超差的咬边必须修磨匀顺；4．焊缝咬边超过1mm或焊脚尺寸不足时，可采用手弧焊进行返修焊；5．应采用碳弧气刨或其他机械方法清除焊接缺陷，在清除缺陷时应刨出利于返修焊的坡口，并用砂轮磨掉坡口表面的氧化皮，露出金属光泽；6．焊接裂纹的清除长度应由裂纹端各外延50mm；7．用埋弧焊返修焊缝时，必须将焊缝清除部位的两端刨成1：5的斜坡；8．翻修焊缝应按原焊缝质量要求检验；同一部位的返修焊不宜超过两次。3.1.6其它要求[16]1．焊工和无损检测人员必须通过考试并取得资格证书，且只能从事资格证书中认定范围内的工作。2．焊接工艺必须根据焊接工艺评定报告编制，施焊时应严格执行焊接工艺，焊接工艺评定应符合相关标准。3．焊接工艺宜在室内进行，环境湿度应小于80%；焊接低合金钢的环境温度不低于5℃，焊接普通碳素钢不应低于0℃；主要杆件应在组装后24h 内焊接。4．焊接前必须彻底清除等焊区域内的有害物，焊接时严禁在母材的非焊接部位引弧，焊接后应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅。5．焊接材料应通过焊接工艺评定确定；焊剂、焊条必须按产品说明书烘干使用；焊剂中的脏物，焊丝上的油锈等必须清除干净；CO2气体的纯打样焊条件应和正式焊缝的焊接相同，由于焊道短，冷却快，焊接电流应比正常焊接的电流大15％～20％。对于刚度大或有淬火倾向的焊件，应适当预热，以防止焊缝开裂；收弧时注意填满弧坑，防止该处开裂。在允许的条件下，可选用塑性和抗裂性较好而强度略低的焊条进行定位焊接。对于开裂的定位焊缝，必须先查明原因，然后再清除开裂的焊缝，在保证杆件尺寸正确的条件下补充定位焊。3.1.2埋弧焊工艺要求[12] [5] [16]（1）打底焊道熔深大师自动埋弧焊的基本特点，焊接有坡口的对接接头时，为保证能焊透但不至于烧穿，在接头根部焊接第一道焊缝，称为打底焊道。焊接方法可以是焊条电弧焊或二氧化碳气体保护焊。使用的焊条或填充焊丝必须使其焊缝金属具有相似于埋弧焊焊缝金属的化学成分和性能。打底焊道尺寸必须足够大，以承受住施工过程中所施加的任何载荷。焊完打底焊道之后，须打磨或刨削接头根部，以保证在无缺陷的清洁金属上熔敷第一道正面埋弧焊缝。如果打底焊道的质量符合要求，则可保留作为整个接头的一部分。焊接质量要求高时，可在埋弧焊缝完成之后用碳弧气刨或机械加工方法将此打底焊道除掉。然后再焊上永久性的埋弧焊缝。（2）其它要求1）采用埋弧焊焊接的焊缝，应在焊缝的端部连接引弧、熄弧板（引板）；引板的材质、厚度和坡口应与所焊件相同。引板长度不小于80mm；2）埋弧自动焊缝焊接过程中不应断弧，如有断弧则必须将停弧处刨成1：5斜坡，并搭接50mm再引弧施焊，焊后搭接处应修磨均匀。3.1.3二氧化碳气体保护焊工艺要求[12] [16]（1）CO2气体纯度应不大于99.5，气体流量：细丝（小于1.6mm）短路过渡焊接时一般5～15L/min，粗丝（大于1.6mm）焊接时在10～20L/min。如果焊接电流较大，焊接速度较快，焊丝伸出长度较长或在室外作业，气体流量应适当加大。（2）如有要求可采用药芯焊丝焊接，具体工艺见相关标准。3.1.4栓钉（螺柱）焊要求[12] [16]（1）栓钉和保护瓷环规格符合现行国家标准。（2）栓钉焊端和母材表面应具有清洁的表面，无漆层、轧鳞和油水污垢等。但允许有少量锈迹。（3）质量控制。投产前应对所选的焊接工艺进行评定，通常是与生产相同的条件下对焊成接头作破坏性试验。如弯曲等。3.1.5焊缝磨修和返修焊要求[16]1．杆件焊接后，两端的引板或产品试板必须用气割切掉，并磨平切口，不得损伤杆件；2．垂直应力方向的对接焊缝必须除去余高，并顺应力方向磨平；3．焊脚尺寸、焊坡或余高等超出规定的上限值的焊缝及小于1mm且超差的咬边必须修磨匀顺；4．焊缝咬边超过1mm或焊脚尺寸不足时，可采用手弧焊进行返修焊；5．应采用碳弧气刨或其他机械方法清除焊接缺陷，在清除缺陷时应刨出利于返修焊的坡口，并用砂轮磨掉坡口表面的氧化皮，露出金属光泽；6．焊接裂纹的清除长度应由裂纹端各外延50mm；7．用埋弧焊返修焊缝时，必须将焊缝清除部位的两端刨成1：5的斜坡；8．翻修焊缝应按原焊缝质量要求检验；同一部位的返修焊不宜超过两次，3.1.6其它要求[16]1．焊工和无损检测人员必须通过考试并取得资格证书，且只能从事资格证书中认定范围内的工作。2．焊接工艺必须根据焊接工艺评定报告编制，施焊时应严格执行焊接工艺，焊接工艺评定应符合相关标准。3．焊接工艺宜在室内进行，环境湿度应小于80%；焊接低合金钢的环境温度不低于5℃，焊接普通碳素钢不应低于0℃；主要杆件应在组装后24h 内焊接。4．焊接前必须彻底清除等焊区域内的有害物，焊接时严禁在母材的非焊接部位引弧，焊接后应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅。5．焊接材料应通过焊接工艺评定确定；焊剂、焊条必须按产品说明书烘干使用；焊剂中的脏物，焊丝上的油锈等必须清除干净；CO2气体的纯度应大于99.5%。6．焊前预热温度应通过焊接性试验和焊接工艺评定确定；预热范围一般为焊缝每侧100mm以上，距焊缝30~50mm范围内测温。7．采用埋弧焊、CO2气体(混合气体)保护焊及低氢型焊条手工焊方法焊接的接头，组装前必须彻底清除待焊区域的铁锈、氧化铁皮、油污、水分等有害物，使其表面显露出金属光泽。清除范围应符合图3-1-1的规定。图3-1-1组装前的清除范围3.2 焊接工艺评定[16] [17] [18]具体可参照GBT19866-《焊接工艺规程及评定的一般原则》、TB10212-《铁路钢桥制造规范》附录C和 DL/T868-《电力行业焊接评定规程》。3.3 焊接残余应力与变形的控制[5] [12] [13]3.3.1控制焊接残余应力的工艺措施（1）采用合理的焊接顺序和方向1）   先焊接收缩量较大的焊缝，使焊缝能较自由的收缩。2）   焊缝交叉时，先焊错开的短焊缝，后焊直通长焊缝，使焊缝有较大的横向收缩余地。3）   先焊在工作时受力较大的焊缝，使内应力合理分布。（2）降低焊缝的拘束度在焊接镶块的封闭焊缝或其它拘束度大的焊缝时，可采用反变形法降低焊件的局部刚度，从而减小焊缝的拘束度。（3）锤击焊缝可用头部带小圆弧的工具锤击焊缝，使焊缝得到延展，降低内应力，锤击应保持均匀适度，避免锤击过分，以防止产生裂缝。一般不锤击第一层和表面层。（4）局部加热造成反变形（加热减应区法）在焊接结构的适当部位加热使之伸长，加热区的伸长带动焊接部位，使它产生一个与焊缝收缩方向相反的变形。在加热区冷却收缩时，焊缝就可能比较自由地收缩，从而减少内应力。（5）采用线能量小的工艺措施和焊接方法，或强制冷却措施。（6）预拉伸补偿焊缝收缩（机械拉伸或加热拉伸）。3.3.2焊后降低或消除残余应力的方法有用机械力或冲击能的办法和热处理方法。具体工艺措施略。3.3.3控制焊接变形的工艺措施（1）反措施当构件刚度过大(如大型箱形梁等),采用上述强制反变形有困难时，可以先将梁的腹板在下料拼板时作成上挠的，然后再进行装配焊接（如桥式起重机箱形大梁）。在薄板上焊接骨架时，对薄板采用加热（SH法）、机械预拉伸（SS法）、或者两者同时使用(SSH法）使其伸长，然后再薄板上装配焊接骨架，薄板预拉伸和加热后再冷却所产生的拉应力可以有效地降低焊接应力防止失稳波浪变形。在薄板对接时也可采用在焊缝两侧一定距离处适当宽度上加热，使焊缝得到拉伸，从而减少压缩塑性变形，降低残余内应力，而消除波浪变形，此法即为低应力无变形法（LSND法）。（2）刚性固定法对防止弯曲变形的效果远不如反变形法。但对角变形和波浪变形较有效。例如法兰面的角变形。焊接薄板时为防止波浪变形，在焊缝两侧紧压固定，加压位置应尽量接近焊缝并保持压力均匀。为此，可采用带一定挠度的压块或者采用琴键式的多点压块。（3）选用合理的焊接方法和规范选用能量比较集中的焊接方法，如CO2保护焊、等离子弧焊代替气焊和手工电弧焊进行薄板焊接可减少变形量。焊缝不对称的焊件，可通过选用适当的焊接工艺参数，在没有反变形或夹具的条件下，控制弯曲变形。在焊缝两侧采用直接水冷或水冷铜块散热，可限制和缩小焊接热场，减少变形。但对有淬火倾向的钢材应慎用。（4）选择合理的装配焊接次序把结构适当地分成部件，分别装配焊接，然后再拼焊成整体。使不对称的焊缝或收缩量较大的焊缝能自由地收缩而不影响整体结构。按照这个原则生产复杂的大型焊接结构既有利于控制焊接变形，又能扩大作业面，缩短生产周期。3.3.4矫正焊接残余变形的方法147(1) 机械矫正法利用外力使构件产生与焊接变形方向相反的塑性变形，使两者互相抵消。(2) 火焰矫正法本法是利用火焰局部加热时产生压缩塑性变形，使较长的金属在冷却后收缩，来达到矫正变形的目的。(3) 强电磁脉冲矫正法（电磁锤法）其基本原理与电磁成形相同，不过反其道而行之，可以利用它来矫正变形。4焊接检验与验收4.1焊接检验方法分类[19]焊接检验可分为破坏性检验、非破坏性检验和声发射检测三种，每种中又有若干具体检验方法，见图4-1-1。图4-1-1焊接检验方法分类重要的焊接结构（件）的产品验收和在一种的产品，必须采用不破坏其原有形状、不改变或不影响其使用性能的检测方法来保证产品的安全性和可靠性，因此无损检验技术在当今获得了根大的注意和蓬勃发展。4.2 焊接检验的依据[19]焊接生产中必须按图样、技术标准和检验文件规定进行检验。1．            施工图样图样是生产中使用的最基本资料，加工制作应按图样的规定进行。图样规定了原材料、焊缝位置、坡口形状和尺寸及焊缝的检验要求。2．            技术标准包括有关的技术条件，它规定焊接产品的质量要求和质量评定方法，使从事检验工作的指导性文件。3．            检验文件包括工艺规程、检验规程和检验工艺等，它们具体规定了检验方法和检验程序，直到现场人员进行工作。此外，还包括检查工程中收集的检验单据：检验报告、不良品处理单、更改通知单，如图样更改、工艺更改、材料代用、追加或改变检验要求等所使用的书面通知。

焊接技术 篇3

【关键词】：焊接生产；焊接技术、

【中图分类号】TG40

1.我国目前焊接生产状况

焊接是一种将材料永久连接，成为具有给定功能结构的制造技术。从微小的电子元件到巨大的载重轮船无一不依赖焊接技术。焊接对产品的质量、可靠性和寿命，以及生产成本、效率和市场反应速度有着直接影响。钢材目前仍是我国最主要的结构材料并将继续在我国的今后几十年里占有重要地位，但是，钢材要成为有给定功能的产品则必须经过加工。而焊接结构由于具有质轻、成本低、生产周期短、高效益等优点，其应用必将日益增多。

我国为应对许多重要产品的焊接任务在近几十年来先后研制、开发和引进了一些先进的焊接设备、技术和材料。除应用规模和广度不同，国外生产中采用的成熟焊接技术等我国也都开始应用。但若要真正赶上世界水平，光靠焊接技术人员本身智能的提高是不够的，还需要政、产、学、研的共同努力。

1.1中国焊接材料的现状

一个国家的焊接技术的总体水平是可以通过该国焊接消耗材料的生产情况来反应的。我国焊材的总体增长是与钢材同步的，加上进口的焊材，我国是世界最大的焊材生产和消费国家。但若从种类不一的焊材产值结合来看，我国当前的问题也就明显了。焊条中手工焊产值超过普通的机械化和焊接的自动形式的总量的三倍，如此算来，在我们中国能达到焊接的机械化和焊接的自动化的是我们国家焊接机械化35%以上，远低于世界发达工业国家的60%以上。由此看来，我国焊接生产的总体在焊接的自动化比重中占得仍相当低，以上的数据已经证明中国在世界上只是属于焊接的一个大的国家并不是焊接实力很强的国家。

1.2焊接机器人在我国的应用状况

经过一段摸索期后，我国焊接机器人的应用在汽车制造业等方面的应用迅速加快。其中弧焊机器人多于点焊机器人，占全部的76%。近年来焊接机器人在金属家具行业中的应用明显增多，开始分布在全国各大经济区。但仍以东部沿海和东北地区最为集中。

焊接机器人在我国造船业的应用基本为空白，且机器人最多的日本目前也不足2%。单件生产以及工件尺寸大特点使得焊接技术难以达到很高的装配精度，也就使得焊接机器人在造船业的推广应用难度很大。但当今世界国际竞争激烈，为提高造船质量，缩短生产周期，高度自动化的焊接机器人系统的研发不容忽视。应采取企业主导的联合攻关方式，全面解决相关问题。

1.3焊接技术和焊接工人的技能状况

人是企业的核心竞争力。高新技术的竞争实质上也就是相应人才的竞争，包括技术人员的创新能力和工人素质。当前我国企业中高学历和高职称的焊接技术人员凤毛麟角。我国培养的焊接专业博士、硕士生并不少，当却并不在生产第一线工作锻炼。这成为焊接产业一个不容忽视的问题。

焊接技师是具有熟练技能和专门知识与经验的高级焊工，但目前企业中焊接技师与焊工的比例较低，不足5%。企业对培养焊接技师的培养力度不够，应引起企业与社会的重视。

2.我国焊接的发展趋势

2.1焊接材料的发展趋势

从美日西欧等发达国家和地区焊接材料的发展来看，手工电弧焊用焊条的减少，自动焊焊接材料不断增加时一个发展的必然趋势。我国焊接材料发展的主要关卡是气保护实芯焊丝及埋弧焊实芯焊丝的品种品质满足不了市场的需求。除此之外，自保护和堆焊用药芯额也是我国亟需研制和生产的方向。而至于国内外各厂家退出的无镀铜焊丝，又被叫做特别的涂层焊丝技术，其性能因为每个厂家在涂层的成分和表皮的处理方式的差异而不一样。质量技术很好的焊丝可以起到防止锈的产生还起到润滑的效果，在焊接的应用时为了不会产生铜烟尘，并且能够提高焊丝在电弧应用时的牢固作用还可以在焊接时降低飞溅。从现在来看这种焊丝的各种技术依旧在不断的发展改良中，也属于我国今后的焊接材料发展方向。

2.2焊接设备的发展趋势

随着现代工业自动化程度的增加，技术发展正向着高效、自动化、智能型、节能环保等方向发展。

我国正在向国外看齐，要调整产品结构、增加产品的层次，则需向着自动逆变方式的电源焊接盒、还有在半自动焊接机中的节能高效率的二氧化碳机器发展；电阻焊技术则大多数的研发内容和发展的方向是以不一样的功率作为研究；在焊接设备技术上得到推广运用的是电磁容的技术，在焊接设备产业中现在是需要低消耗和环保无害的设施；焊接的自动化功能以及设备正迅速发展。西气东输、航天事业、船舶事业等大型的国家重点发展基础事业以及在国内汽车工程的迅猛发展都加快了先进的焊接技术进步。在特指的领域中焊接机器人和智能型的焊接也是应用广泛。焊接设备的需求在成套和和专业的焊接中不断的增加，运用的地方越来越多，对技术的要求也越来越严苛，为了使得新工艺的设施能够更加完善和应用，在我国的设施制作企业必须要突破专用、成套设施的发展。

2.3焊接人才的发展

在未来的焊接业发展中，全面提高我国的总体焊接生产技术水平，与国际接轨；培养与吸引一批优秀的焊接专业技术人才，提高自主创新能力；在一些国际焊接相关尖端前沿科技领域占有一席之地等一系列措施是我国增加焊接业中核心竞争力的有效措施。

我国未来焊接技术发展的方向一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料；另一方面要提高焊接机械化和自动化水平，这都对焊接工作者提出了更高的要求，因此我们要运用现代科学技术，努力促进焊接技术的进步与发展。

【参考文献】：

[1]王元良，等.焊接科学与工程.电焊机.2003.7.

[2]雷世明.焊接方法与设备.机械工业出版社，2004.

机械焊接技术研究 篇4

1 机械焊接

焊接是一种金属加工工艺, 它被广泛应用于航空航天、机械制造、汽车制造等现代工业生产中。近年来, 随着科技的进步, 新型焊接技术也不断发展和提高。

2 机械焊接技术

2.1 电子束焊接

电子束焊接首先应用在德国, 之后逐渐发展成熟。较之传统的焊接工艺, 它的能量密度更高, 并且热变形较小, 应用的范围也较为广泛。

电子束焊接的工作原理是:用电子枪中聚集的告诉电子束对工件的接缝处进行轰击, 在轰击的过程中, 会发生机械能的转变, 即动能转化为热能。这样就产生了焊接所需要的热源, 利用这些热能, 完成焊接工作。

以前, 电子束焊接主要被应用于国防、军工工业中。近些年来, 这种焊接技术开始在民用工业中推广使用。比如汽车工业的齿轮、发电站的锅炉等。

2.2 激光焊接技术

激光焊接技术是激光加工技术中的重要部分, 它是一种高能束的热传导性技术。与传统的焊接工艺相比, 激光焊接技术更加快捷方便, 同时焊接的质量和稳定性更高, 工件产生变形的可能也小, 因此被大量投入工业生产。

激光焊接技术主要是利用抛物镜或者凸透镜汇集周围的热量, 这时的激光就是一个高温度的热源, 将其应用于工件接缝的表面, 能够起到焊接的作用。根据工件的不同, 激光焊接的方式也有所不同, 常用的激光焊接方式是传导焊接和小孔焊接两种。

在航天航空工业中, 经常会利用激光焊接技术来进行工件的修复;在汽车制造领域, 激光焊接技术被广泛应用于散热器、传动轴等零部件的制造中。随着激光加工技术的不断发展, 激光焊接技术的应用领域必然还会扩大。

2.3 搅拌摩擦焊接技术

搅拌摩擦焊接技术, 顾名思义就是利用摩擦力产生的热量进行焊接, 这就决定了它的使用范围, 即低熔点的金属焊接。这种焊接技术的自动化水平更高, 接头的质量和稳定性更好, 并且节能低碳。

在进行搅拌摩擦焊接过程中, 会将一个搅拌针插进焊缝中, 利用摩擦力对金属进行加热, 让其呈现一种塑性状态, 同时金属会形成旋转的空洞, 随着搅拌针的不断前移, 旋转空洞和塑形金属各自向相反的方向移动, 金属在冷却之后, 焊接的缝隙密度会更高。

搅拌焊接技术主要用于造船业、航空航天业、建筑业、交通工具等领域。在造船业中, 它主要被用来焊接甲板上、船头上的部件;在航空航天业中, 飞机的机身、油箱都会用到它;而交通工具领域, 火车、高速列车等的车身、交换器等都要用搅拌摩擦焊旱季技术。

2.4 电渣焊接技术

电渣焊接技术是一种利用电阻热进行焊接的技术。它能够一次性焊接钢材、铁基金属等质地较厚的工件, 同时生产成本也较低, 焊接质量较高。

电渣焊接技术依据的原理是:把电热组作为一种热源, 用来熔化金属和木材, 之后冷却凝固, 使各金属原子之间相互连接。常用的电渣焊技术主要有熔嘴、非熔嘴电渣焊技术, 丝极电渣焊技术, 板级电渣焊技术等。

电渣焊技术主要被应用于一些特殊的地方或行业, 比如铁路各个站点的焊接;鼓风炉壳等厚壁容器的焊接等等。

2.5 等离子弧焊接技术

等离子弧焊接技术是一种基于等离子弧切割工业的新型焊接技术。它是一种较为及其精密的焊接技术。

等离子弧焊接技术准确地说应该是“压缩电弧焊接”, 它是焊炬将整个电弧进行最大限度的压缩, 促使其中的等离子效应加剧, 之后电弧就变成了一个具有稳定性、单向性的强大射流热源, 温度高达16000K~33000K, 然后可以直接进行金属的焊接。通常企业较为常用的等离子弧主要是转移型的和非转移型两种。

2.6 超声波焊接技术

超声波焊接技术主要是进行热塑性塑料制品焊接的高科技技术, 这种技术焊接出来的塑料制品档次和质地较高, 同时生产的成本和效率也就高。

在超声波进行焊接的过程中, 发生器会释放出20KHz或者15KHz具有高压性、高频性的信号, 通过能量转换系统, 可以将这种信号转化为一种高频的机械振动, 用于塑料品的工件中。然后通过摩擦力是接口的温度升高, 当温度达到工件的熔点时, 工件会自动融化来填充接口处的缝隙。冷却定型以后, 整个焊接工艺就顺利完成。

超声波焊接技术因为其本身的特性, 所以在塑料品加工行业中应用较为广泛, 而在机械类加工工业中, 应用较少。

2.7 爆炸焊接技术

自1944年Carl提出爆炸焊接技术之后, 美国、日本、德国等先后对其进行了研究。时至今日, 这项技术已经日趋成熟。

爆炸焊接技术热源的主要来源是炸药爆炸时, 产生的强大能量。这种能量能够是金属物质熔化变形, 之后重新进行各个原子之间的组合, 冷却之后增加焊接的稳定性。它是一门危险性较高、科技和人员要求也较高的焊接技术。

爆炸焊接技术由于在焊接的过程中, 需要大量炸药做引, 故而存在着安全隐患。一般的民用企业因为资金或者技术的缺乏, 安全措施不足, 通常不会采用这种技术。所以爆炸焊接技术主要应用于国防工业 (化工、石油、造船、航空航天) 和军工工业 (军事、核工业) 等。

2.8 机器人焊接技术

机器人技术其实是在焊接自动化的基础上发展而来的。在20世纪末期, 首次被应用于焊接技术领域。近年来, 随着市场经济的发展, 各企业订单量和交易量的不断增加, 生产线不断扩大, 机器焊接技术已经成为自动化焊接领域的主要发展趋势。

机器人焊接技术是一种容机械制造、计算机编程、物理力学等为一体的综合性学科。要使用这种技术, 首先要制造符合标准的机器人, 通过计算机编程将各种参数计算后安装至机器人的“大脑”中。这一系列工作完成之后, 机器人可以根据工作指令来进行焊接。

机器人焊接技术的发展至今还不太成熟, 故而各种行业的使用都比较少。

作为加工制造行业中的关键技术, 焊接技术和工艺的不断创新, 不仅能够促进其自身的发展, 也能够促进整个机械制造行业的发展壮大。

摘要：机械焊接技术在科技发展的时代出现了各种新技术, 本文主要介绍了电子束焊接、激光焊接、搅拌摩擦焊接、电渣焊接、等离子弧焊接、超声波焊接、爆炸焊接、机器人焊接等技术, 这些技术能够提升这个机械制造行业的焊接水平。

关键词：机械焊接,焊接技术

参考文献

[1]曹传民.焊接新技术及其发展趋势[J].机械管理开发, 2012 (4) .

焊接专业技术总结 篇5

扬州第二发电有限责任公司二期扩建工程是我们江苏电建第一工程公司继常熟发电厂3×600MW工程之后的又一个2×600MW大型发电主体工程。

扬州第二发电有限责任公司二期扩建工程，时间紧，质量起点要求高。但我们江苏电建一公司的领导和广大的职工并没有在困难面前低头，而是迎难而上，在扬二扩建工程上创下一个又一个奇迹：扬二扩建工程是在全国电力兴起又一高潮的情况下扩建的，厂家的设备不能及时到货，设备焊接缺陷较多，而且在这个工程上应用了大量的新工艺和新材料，给我们焊接专业带来了新的课题。

焊接专业是江苏电建一公司的重要专业，其焊接质量的优劣，将直接影响以后的发电机组正常运行。为此：公司专门制定了焊接管理制度；分包工程焊接管理办法；焊接材料管理规定；焊接工艺评定管理办法；焊接技术管理制度；焊接施工过程控制程序；焊接质量管理制度；焊接专业人员岗位责任制；热处理施工过程控制程序；及各类记录图表24份。分公司项目部严格执行各专业工地焊工进场报验制度，对焊工特别是分包单位的焊工报验时仔细核查焊工合格证原件是否在有效期内，并检查对其合格项目能否覆盖所承担的焊接施工项目。对于焊接压力管道的焊工，在参加压力管道焊接前必须焊接前的模拟考核，考核时由相关部门和监理全过程旁站，模拟练习的实物经表面检查合格并经无损检测合格后方可参加压力管道焊口的焊接。在平时的工作中，焊接专业质量检查人员每天深入现场，对于发现的问

题及时协调相关专业工地进行整改，防止质量问题的重复。

目前我们江苏电建一公司工程点较多，而焊接专业的检查人员较少，但焊接专业对现场需要负责管理的工作确是很多，不仅包括锅炉、汽机、电控、建筑还由金结公司等，焊接专业检查人员对各专业工地编制的涉及焊接的作业指导书必须进行认真审定，以确保作业指导书在工作中和报审监理无整改。

扬二扩建工程主厂房是采用全钢结构设计，江苏电力设计院在设计主柱头时采用高强钢螺栓和开坡口焊接两者结合的形式，主柱头的腹部是用高强螺栓连接，而翼缘板是由焊接而成，翼缘板厚度达到60mm以上，且坡口在制造厂开好到现场，坡口的超宽，翼缘板的超厚都超过了我们公司原有的工艺评定，公司领导念工程所急，想工程而想，拿出多种方案经由专家多次论证，并专门为该项目做了工艺质量评定，使之能够满足工程的要求，也给我们今后的工程中遇到该项目添加了有力的依据。施工的专业工地按照工艺评定给定的方案和数据，制定了钢结构焊接工艺评定作业指导书，并得到建设单位和监理单位的认可同意，从而确保了主厂房钢结构工程得以顺利完成。

2005年8月11日扬二扩建工程＃3锅炉受热面焊接工作全面展开，分公司项目部为确保焊接质量和每个焊接人员提高焊接质量意识，分公司项目部举行了隆重的受热面开焊仪式，并请建设单位、监理单位和分公司领导参加，从而极大的鼓舞了全体参焊人员的信心和决心。2006年5月30日前共完成一次门前受监焊口43517只，无损检测一次合格率达98.20％。#3锅炉质量验收96项，焊口表面合格

率为100％。＃3锅炉于2006年5月30日进行水压试验43517只焊口无一泄漏，一次成功。这充分体现了一公司焊接人员对质量意识的重视，也充分体现了树立“质量在我心中，质量在我手中”的理念在每个焊接人员头脑中根深蒂固。省质量中心检查站的专家对我公司在扬二现场的焊接质量给予了充分肯定，并称扬二扩建工程＃3锅炉焊接质量是全国同类型机组少有的。#3机受监焊口完成5327只，无损检测一次合格率99.20％，表面质量验收合格率100％。＃3号汽机焊接质量验收72项。扬二现场焊接管理人员严格按照验评标准进行验收，并加强巡视力度，督促施工单位加强焊接质量自检，对发现的质量问题及时进行整改，在对电控、建筑、金结等单位的焊接质量检查中突出重点，并加强和监理单位、业主的协作，加强对烟囱钢内筒的制作和安装的焊接管理、对输煤栈桥的管理和验收，加强对金结制作的循环水管和烟、风、煤等加工件的验收和管理，加强对电控所焊接的＃3机、炉重要的一次门前的仪表管的焊接管理和验收，重点验收电控铝母线焊接工作，通过协调和加强巡视力度从而确保了扬二现场所涉及的焊接工程始终处于 受控状态。2006年10月28日江苏电建一公司承建的＃3机组顺利通过了168小时试运行，现已投入商业运行。

目前＃4机组正在进行各项分部试转，焊接人员也在为2007年1月31日移交投产而努力奋斗。在扬二扩建工程现场我们焊接工作每取得一点成绩都是与领导的关心和支持分不开的，焊接管理人员在各领导的关心和支持下将继续抓好＃4机组的焊接质量收尾工作不放

松，为把扬二扩建工程建成精品工程、样板工程，铸就品牌，向公司领导和扬二的业主上交一份满意的答卷。同时希望公司各级领导继续的给予我们焊接专业更大的关心和支持。

项目管理部金少武

关于钢筋焊接技术的探讨 篇6

关键词:钢筋焊接 危害 因素 质量

1、焊接缺陷的危害

焊缝缺陷是造成钢筋失效和工程结构质量事故的主要原因之一，因此，必须对焊缝缺陷的危害性有充分的认识。其具体表现主要有以下一些：a）焊缝弧坑及焊瘤缺陷对焊接接头的强度和应力水平有不利的影响，不仅影响焊缝的外观，而且往往掩盖焊缝的质量情况，会在该部位出现未熔合缺陷；b）咬边是一种危险性较大的外观缺陷，它不但会减少焊缝的承载面积，而且往往在咬边根部形成较尖锐的缺口，造成应力集中，很容易形成应力腐蚀裂纹和应力集中裂纹；c）气孔、夹渣等体积性缺陷的危害性主要表现为降低焊接接头的承载能力，夹渣边缘如果有尖锐形状，还会在该处形成应力集中现象；d）未熔合和未焊透等缺陷的端部和缺口是应力集中的地方，在交变载荷作用下很可能生成裂纹；e）裂纹是最尖锐的一种缺口，它的缺口根部曲率半径接近于零，尖锐根部有明顯的应力集中，当应力水平超过尖锐根部的强度极限时，裂纹就会扩展，特别是当焊接接头处于脆性状态时，裂纹的扩展速度极快，易造成脆性破裂事故，裂纹还会加剧疲劳破坏和应力腐蚀破坏。这些危害主要体现在焊接结构的疲劳问题上，疲劳是由重复应力引起裂纹缓慢扩展而造成的结构部件的损伤。对焊接结构而言，在反复荷载作用下，焊接接头的疲劳破坏占结构破坏的很大一部分。

2、钢筋焊接施工前的准备

建筑工程不象其他行业机械化程度较高，它的很大一部分工作需要手工作业来完成。施工人员是施工的主体。工程质量的形成受到所有参加工程项目施工的工程技术干部、操作人员、服务人员共同作用，他们是形成工程质量的主要因素。钢筋焊接是建筑工程中一种重要的钢筋连接方法，焊工的素质、技能水平、工作态度等都是决定了钢筋的焊接质量的主要因素，所以施工时要重点考虑到对人的因素的控制。首先是焊工的技能水平。从事钢筋焊接施工的焊工必须持有考试合格证书，才能持证上岗。一是检查焊工是否持证上岗；二是钢筋正式焊接前要求焊工进行现场条件下的焊接工艺试验，经试验合格后，方可正式焊接。其次是焊工除了应有精湛的技术技能外，还应具有一丝不苟的工作作风，严格执行质量标准和操作规程的法制观念。三是提高焊工的素质。针对焊接施工中经常出现的问题进行技能培训，提高焊工的焊接水平，从而提升工程焊接质量。

3、影响焊接质量的因素分析

3.1焊接材料

材料是工程施工的物质条件，材料质量的好坏直接影响到工程质量。所以加强材料的质量控制，是提高工程质量的重要保证。钢筋焊接主要涉及到的材料是钢材、焊条和焊剂。这些材料的进厂都必须具有质量保证书、出厂合格证和使用说明书等材质书。钢筋在使用前还须进行现场复检，经试验合格后方可进行焊接加工。

3.2施工机械

钢筋焊接前必须综合考虑施工现场条件、建筑结构形式、施工工艺和方法、建筑技术经济等因素合理选择焊机的类型和性能参数，合理使用机械设备，正确操作。如若操作人员不经常维护保养和定期维修，可能会经常出现焊机故障，既影响施工进度，也影响焊接质量。所以在施工过程中，操作人员必须认真执行各项规章制度，严格遵守操作规程，加强对焊机的维护、保养和管理，使焊机始终保持完好状态。

3.3施工环境

影响工程质量的环境因素较多，有工程地质、水文、气象、噪音、通风、振动、照明、污染等。环境因素对工程质量的影响具有复杂而多变的特点，如气象条件就变化万千，温度、湿度、大风、暴雨、酷暑、严寒都直接影响工程质量。因此，根据工程特点和具体条件，应对影响质量的环境因素，采取有效的措施严加控制。

4、提高焊接质量的建议

4.1切实重视原材料的检测

钢材应选购正规生产厂家的产品，检查生产厂家提供的材质检验单，内容包括：材料牌号、规格、炉批量、检验编号、数量、供货状态、力学性能、化学成分等是否齐全有效，并且按照国家标准进行见证取样，送检测部门检测，经检验合格后方能正式进入施工现场。核查焊接材料的质量证明文件是否齐全有效，检查储存和烘焙是否严格按制度执行，检查发放的焊接材料表面情况，焊丝应该清洁、无绣，焊条药皮无开裂或霉变。

4.2严格控制施工条件

当露天操作出现温度低于0℃相对湿度大于90%，四级以上或雨、雪、雾气候时应采取必要措施后才能进行焊接。严格检查焊接区的清洁质量，不得留有水、油、铁锈和氧化膜等有害污物，这是防止一切焊接质量的先决条件。确定合适的焊接工艺流程，对不同的母材应选择合适的焊接方法，可靠的焊接线和适当的焊接材料，对不同直径的母材都应实行先试焊，后施焊的原则以保证焊接接头质量的优良。

4.3严格监督加强管理

焊工要做到思想上重视，具体操作上细心，现场最好使用便携式焊条保温筒，随用随取，以防焊条受潮，含氢量增加，影响焊接质量。对焊接质量控制应实行焊工，焊接工长，专职质检员三级管理责任制，焊工应对违反焊接工艺流程及操作不当造成的质量事故承担责任，焊接质检员应漏检，误检造成的质量事故承担责任。

4.3抽样检验与见证

按规定检验批及时抽样检验，并在实施见证取样的同时，加强见证送检制度的执行，见证员及时了解检测结果。

4.4重视检测结果

在外力作用下钢筋发生延性断裂，而不是脆性断裂。因此，施工单位应始终把质量放在第一位，重视检测结果。在检测报告中，发现钢筋接头试件发生脆性断裂时，即使抗拉强度达到钢筋规定抗拉强度的1.10倍时，也应作为警示。另外，如报告中要求进行双倍复验时，应及时取双倍复验的试件送检；对一次判定不合格的接头进行返工处理，并从中吸取教训，分析原因，改进焊接工艺参数，多做试验。

5、结束语

钢筋焊接广泛应用于钢筋工程中，作为焊工和质量检测人员应严格按照规程进行操作和验收。对于上述存在的问题，只要认真加以把关，均能避免接头质量问题的出现。

参考文献：

[1]刘洋.浅谈钢筋工程施工质量控制[J].中国住宅设施,2010,(07).

[2]曹玉华.焊接常见缺陷的预防措施[J].宁夏机械,2008,(04).

[3]车月明，张华俊.焊接结构中常见缺陷的成因和防止措施[J].机械管理开发， 2009，(03).

水下焊接技术探究 篇7

(一)水下湿法焊接。

湿法焊接是指被焊部件和焊枪直接暴露在水下环境中,电弧的形成、燃烧是在水中完成的。水下焊接时电弧周围能否形成一定大小、稳定的电弧气泡是水下焊接成功的首要条件。电弧气泡中的气体主要是由水蒸气高温解离形成的氢和氧,以及焊条药皮中燃烧分解的一氧化碳和二氧化碳气体组成,还有少量的氮气和微量气态金属构成。由于电弧气泡内氢的含量很大,所以氢脆敏感性成为特别关键的问题,极大地降低了焊缝强度。但由于湿法焊接具有设备简单、成本低廉、操作灵活、适用性强等优点,现已广泛用于海洋工程的建造安装及维修,目前采用的主要方法有水下焊条电弧焊和药芯焊丝半自动焊两种。

(二)水下干法焊接。

干法焊接是指将包括焊接部位在内的一个较大范围内的水人为地排开,使潜水焊工能在一个干的气相环境中进行焊接。根据工程结构的具体形状、尺寸和位置的不同,通常需要设计相应的气室,气室中需备有一套生命维持、湿度调节、监控、照明、安全保障、通信联络的系统。辅助工作时间长,水面支持队伍庞大,施工成本较高。因此,这种方法多用于深水,且需要预热或焊后热处理的材料或质量要求很高的结构焊接。按水下气室中气体压力的不同,干法焊接又分为高压干法焊接和常压干法焊接。

(三)局部干法水下焊接。

局部干法水下焊接是 20 世纪 60 年代末发展起来的,利用气体把被焊部件周围局部区域的水人为排开,形成一个较小的气相区,使电弧在其中稳定燃烧。局部干法焊接综合了湿法和干法两者的优点,由于降低了水的有害影响,使得焊接接头质量与湿法焊接相比有了明显的改善;与干法焊接相比,又无需大型昂贵的排水气室,其适应性和灵活性大大提高。因此,它是一种比较先进的水下焊接方法,也是当前水下焊接技术研究的重要方向之一。

二、水下焊接存在的问题

由于水环境和水下压力的影响,水下电弧燃烧,熔滴过度,冶炼状态以及接头性能都会产生较大变化,主要影响因素有以下几点:一是可视度低。水对光有较强的反射吸收作用,对光削弱比较明显,同时,焊接时产生的烟雾和气泡,使水下视觉效果非常差,操作者对焊接熔池焊缝的成型及焊接的弧光很难做到精确把握,致使整个焊接过程基本属于“盲焊”,严重影响了焊接质量。二是产生气孔较多。焊接时电弧高温使水分解产生氢气,易溶于焊缝,当熔融金属冷固时,气孔不易排出,接头处容易产生裂纹,难以保证焊接质量。三是冷却速度过快。水的热导率高于空气 40 多倍,水对焊缝及热影响区金属有较强的冷却作用。由于焊缝处冷却速度过快,形成内应力,导致焊缝组织脆化,韧性降低,产生裂纹。四是压力过大。随着水深的增加,施焊环境压力增加,电弧柱变细,同时导电介质的密度增大,电离难度增加,电弧燃烧的稳定性下降。因此,压力增加时,不利于形成良好的焊接工艺特性和接头性能。五是焊接的连续性差。由于水下的特殊环境,焊接操作的不便性,焊接过程很难连续操作。

三、水下焊接技术发展趋势探讨

同欧美等发达国家相比,我国对水下焊接的研究工作起步较晚,仍有许多问题亟待解决,水下焊接技术发展趋势研究应着重关注以下内容:一是水下电焊焊条和药芯焊丝是影响湿法焊接质量的主要因素,因此,加快研制高质量水下焊条和药芯焊丝,实现 250m 水深焊接技术突破 ,是我们今后努力的方向之一。二是摩擦焊接属于固相连接技术,具有高效、高精度、低能耗等特点,且焊接接头质量优异。2006 年水下摩擦焊接实验表明,摩擦焊接不受水环境及水深影响,因此,摩擦焊接技术是适应深水焊接开发的新方向。三是模拟技术在焊接技术中的应用,实现了从理论到模拟实验再到生产的有机结合,使焊接技术完成了由经验到科学、由定性到定量的跨越。当前陆上焊接过程的温度、粘度、熔池及焊缝金属应力等方面的模拟取得了较大进展,但对水下焊接环境的模拟开发仍然相对滞后,应着重进行水下焊接要素模拟的研究开发工作。四是自动化、智能化等先进技术在焊接技术方面的研究,有利于突破水下焊接深度的限制。该技术已在干法和局部干法焊接中有了探索性的应用,克服了常态干法和局部干法焊接技术存在的一些问题,但是当前水下焊接自动化、智能化系统仍然存在许多缺陷,如灵活性、施焊环境、检测能力、监控技术及作业可靠性分析等方面需要进一步改善和提高。五是计算机仿真技术在制定焊接工艺、研制焊接设备、改进控制系统等方面的研究,有助于提前构思及发现和解决存在的问题,实现高效焊接,这也是今后应当研究开发的新领域。

摘要：随着海洋工程的发展与深海资源的进一步开发,水下焊接技术的重要性愈显突出,本文探讨了常用水下焊接技术、水下焊接存在的问题以及水下焊接技术发展趋势。

焊接技术专家龙伟民 篇8

1989年毕业于北京航空航天大学, 获得机械制造工程学士学位;2002年毕业于清华大学, 获得材料加工工程硕士学位;2004年合肥工业大学MBA结业。

1989年—1993年任职于郑州机械研究所焊接室, 任助理工程师;1995年—1999年任职于郑州机械研究所焊接室, 任工程师;1999年至今, 任职于郑州机械研究所焊接室, 任副总经理、高级工程师、所副总工程师、室主任、省焊接中心副主任、研究员。

龙伟民, 现任郑州机械研究所副总工程师、新型钎焊材料国家重点实验室研究员、河南省焊接工程技术研究中心副主任、郑州机械研究所钎焊室主任、郑州机械研究所技术委员会委员、郑州机械研究所纪委委员、全国焊接标准化技术委员会委员、中国焊接学会钎焊及特种连接委员会常务委员、郑州机械研究所学位委员会副主任、河南省焊接学会理事、河南省材料学会理事、郑州市焊接学会理事。

技术研发及应用情况

20多年来, 龙伟民先后从事焊接材料研究、焊接设备及工艺研究、焊接材料加工技术开发等工作。他先后承担国家、部省下达的科研攻关项目33项, 已取得科研成果20项, 其中荣获机械院一等奖5项、省部级二等奖10项、三等奖8项。这些成果均在行业中获得推广应用, 取得了重大技术经济效益和社会效益。

在铝合金钎焊材料及钎焊技术、硬质合金工具钎焊材料及钎焊技术等研究领域, 龙伟民进行了深入研究。他先后主持开发了药芯铝焊料、铜磷钎料、无镉钎料、眼镜焊线、豪华客车专用钎料、PDC专用钎料、硬质合金焊接系列钎料、口腔用生物功能材料、带芯锡铅钎料等10大系列、100多个品种的新型钎焊材料。尤其是他开发的药芯锌铝钎焊材料, 不仅生产工艺为国内首创、产品取代进口, 并且在此基础上提出了“基于药芯铝焊丝的TIG正极性焊接”新方法, 为焊接工艺基础理论增添了新的内容。

龙伟民带领学术团队开展了多方位、深层次的钎焊技术研究, 先后突破了众多技术难关。例如, 解决了国家大科学工程“氢核聚变实验装置”超导线圈钎焊、神州七号换热器高温钎焊、苏-27热交换器真空钎焊、远洋科学考察船电波波导精密钎焊、国家体育场鸟巢游动节点补偿焊接等多专业交叉的复杂技术难题, 使郑州机械研究所的钎焊专业达到国内领先水平。

2009年, 龙伟民组织申报的新型钎焊材料国家重点实验室获批组建。国家重点实验室的申报成功不仅为郑州机械研究所搭建了一个更高更大的科技平台, 成为郑州市第一家国家级重点实验室, 而且实现了河南省国家级重点实验室零的突破。

论文发表情况

近年来, 龙伟民先后在核心期刊、国际和国内会议上发表论文122篇, 其中, 在《机械工程学报》、《中国机械工程》、《焊接技术》、《金刚石与磨料磨具工程》、《汽车工艺与材料》、《焊接》、《客车技术研究》、《电焊机》等核心期刊上发表的论文受到国内同行专家的关注和引用;发表于《机械工程学报》上的“粉末合成钎料的探讨”一文被EI收录。

已获专利情况

1.轴承挂底用增强型锡基合金:发明专利, 已公开。

2.滑动轴承钎涂用高强合金:发明专利, 已公开。

3.一种新型无铅钎料:发明专利, 已公开。

4.无缝药芯铝焊丝及制造方法:发明专利, 已获申请号。

无缝线路的焊接技术 篇9

1 我国无缝线路钢轨焊接技术

1957年，长钢轨的焊接技术开始广泛应用在中国的铁路建设中，最早引进的是电弧焊接技术，其后又引进了前民主德国的铝热焊技术。到1963年后我国科学家发明了钢轨焊接机，钢轨气压焊和接触焊技术开始受到业界的关注。现如今，只有工地焊接联合接头采用气压焊以外，在焊轨厂已停止使用了。热焊技术在我国的推广和应用经历了一个曲折的过程，国内的科学家发明了大剂量三片模定时预热焊法和相关材料、工艺的创新，使我国铁路无缝线路焊接技术水平大幅提升。现阶段，移动式小型气压焊机已在我国铁路建设中区间联合接头的焊接工程中得到了推广和应用。

2 以气压焊接法为例加以介绍

气压焊接法操作工序简单、焊接质量优良、成本低廉，因此受到世界各国铁路部门的青睐，而且随着科技的发展，气压焊也在不断创新。在大多数情况下，通过气压焊接法铺设长钢轨后，经整道作业，线路基本稳定，即可在施工现场焊接钢轨，并参考施工设计锁定线路，再按照气压焊接法的相关操作对长轨联合接头施焊。

2.1 气压焊工艺

施焊阶段先进行气压焊焊轨工艺实验。采用双导柱卧式压接机以斜铁夹紧轨腰的新型移动式气压焊机施焊，对开单混合室的射吸式加热器，双流量计控制箱和一套三段顶压法焊接工艺。

2.2 工艺流程

施工准备→锯配轨→拉轨→轨端处理→对轨固定→点火焊接→焊缝正火→打磨及矫直→焊缝探伤→焊缝验收→现场清理。

2.3 施工工艺

2.3.1 施工准备。

(1) 检查设备。设备检查：施工前仔细排查设备故障，确保乙炔路、氧气路存气量充足，油路不漏油;推凸刀的刀刃完好无损;压接机、电源、加热器、泵站工作状态良好;各运动部件要活动自如。 (2) 安全情况检查。操作人员应按要求穿戴好劳动保护用品。施工现场及其附近区域若存在易燃、易爆物和挥发性气体，必须立即转移或采取安全防护措施。

2.3.2 锯轨配轨：

联合接头的相错量>100mm时就必须锯轨。

2.3.3 拉轨：

用拉轨器实施拉轨，松开钢轨扣件，将钢轨支撑在滚轮上。钢轨接头用枕木作支撑使接头位置对正。

2.3.4 轨端处理。

(1) 钢轨调直。焊接前借助1m的直尺调直钢轨，同时将钢轨矢度<±0.5mm。 (2) 端面打磨。打磨钢轨端面时，钢轨必须与打磨机的两个定位面贴实;打磨时，切记轻拿轻放端面打磨机，确保打磨机精准无误。

2.3.5 对轨固定，待焊轨装压接机并夹紧后，用300mm钢板尺检查其固定效果，一般应符合以下条件：

(1) 焊缝部位矢度≤0.3mm，两轨顶面高低错位应控制在0.2mm以内，轨顶面要平顺;若两轨顶面高差超限制，可用垫片调平。 (2) 误差≤0.3mm，注意作业面应该是平顺的。如果因轨头宽度与设计要求存在较大差异，或轨端发生旁弯，造成调直后无法达到理想状态，此时就要围绕基本轨轮廓面，在1m范围内将作业面直线度偏差控制在0.5mm以内。 (3) 两轨底面高低错位量不应超过1mm。 (4) 根据设计要求实施预顶后，端面要紧贴钢轨，两底角要密贴，将局部间隙控制在0.3mm以内。 (5) 若偏差超限制，固定时施工效果不达标，此时要启动压接机，按设计要求重新处理钢轨端面，切忌强行开焊而破坏焊接质量。

2.3.6 点火焊接。

(1) 安装加热器。从钢轨与压接机导杆之间分别将加热器两侧侧向掐入，旋转90°置于导杆之上，同时以操作规范为基准将二者连接;转动加热器支承小车的转动轴，调整压接机摆动机构的挂钩长度，使加热器的焊接端与火孔面平行，最大偏差≤1mm;摇动加热二、三次，使焊接端平行于火孔平面。调整加热器支承块小车构件，使钢轨外轮廓附近和加热器火孔端面之间保持在 (25±1) mm的间距。 (2) 预顶高压泵站加油门使预顶力达到18MPa到20MPa。 (3) 点火焊接。点火焊接时，为防止发生安全事故，必须在启动氧气路和乙炔路开关三、四秒后立即点火;摆动加热器加热，从0～3.5分钟到顶锻前，摆动频率为60次/min，摆动量为15～20mm。 (4) 降压并保压。点火加热，当钢轨发生塑性变形，焊缝及其附近就会稍微向上凸起，此时的顶锻压力宜设置为8～10MPa，并进行保压。 (5) 顶锻。完成上一工序后继续加热。当轨底角上表面产生多个1.5～3mm2的单个熔池，轨头顶面产生“镜面熔池”时进行顶锻。顶锻时，摆动频率为每分钟80次，摆动量约为30mm。 (6) 推凸。完成顶锻施工后停止加热，拆除加热器上的挂钩，随即把加热器推至压机右侧横梁的极限;泵站换向、左侧横梁 (活动端) 的轨顶螺栓松开后，泵站给油倒车，当左横梁松动时，迅速将这一端的斜铁打松后开始倒车，目测焊瘤和推刀垫之间的距离能够容下刀体即可停止倒车，立即放置前刀体，推入腰刀并安装底刀，泵站换向给油开始推凸，将焊瘤推离焊缝后，泵站换向给油倒车，将两横梁的间距拉至最大限值立即关闭泵站，拆除推凸装置。推凸时，若压力达到40MPa，推凸刀仍无法将焊瘤推除，就应立即中止推凸，将推凸装置拆除后人工推除。

2.3.7 焊缝正火。

(1) 钢轨接头的正火起始和终了的温度分别是400～500℃、850～900℃。 (2) 焊缝摆动总宽度是0～2min时为40mm, 50～60次/min;摆动总宽度在2～3min时大概在60～80mm, 1分钟平均摆动35～40次。 (3) 被正火部位的温度下降到全黑后再将垫轨的枕木墩撤下，以防焊接部位变形。 (4) 焊缝部位正火后温度超过250℃，不得对该部位浇水或火烤，也不能敲击该部位，以免使焊缝出现塑性变形的问题。

2.3.8 焊后打磨及矫直。

(1) 采用仿形打磨机对焊接接头的轨顶面和各个侧面进行打磨，注意控制打磨温度。 (2) 打磨前先用1米直尺量测焊缝，通过弯轨机调直弯曲或变形的焊缝再开始打磨。 (3) 严格按验收要求打磨钢轨。

2.3.9 焊缝探伤。

(1) 当焊缝温度<50℃时方可探伤。 (2) 对有疑问的焊接接头应进行复探。 (3) 如果焊缝内部未焊透，或存在气孔夹渣或裂纹，应报废焊头重新焊接。

2.3.1 0 焊缝验收。

仔细检查通过探伤的焊缝，以确保其外观尺寸符合设计要求。

3 几种无缝线路焊接技术的比较

铁路钢轨，当前通常采用分步焊接的方法来铺设，这种方法要求焊接工厂事先在沿路施工地点设立，再将标准钢轨运至工厂，将其焊接成便于短距离搬运的长钢轨，然后运抵施工现场进行拼接安装，铺设出跨区间性的无缝铁轨。从实际工作中来看，一般采用气压焊、接触焊、铝热焊、电弧焊等方法焊接铁轨。

3.1 铝热焊：

该技术是用燃烧铝热剂生成的热能来加热焊缝，融化的钢水导入到砂模内，由此实现无缝焊接。

铝热焊对设备和技术要求甚少，但焊接质量差，要控制焊接质量，必须加强现场质量监控。

3.2 气压焊：

气压焊是通过可燃气体燃烧后生成的热能使钢轨融化，同时对钢轨施加物理压力进行焊接。

气压焊的焊接速度快、质量优良，且成本低廉，对电源功率要求不高，但对接头断面的处理技术要求十分苛刻。

3.3 接触焊：

接触焊是利用电阻阻碍电流所形成的高温热量来实施焊接的。接触焊的焊接速度快、质量优良，但造价较高，对焊接设备和电源功率要求也高，目前只适用于工厂作业。

3.4 电弧焊：

普通维修常采用此法。焊接部位的金属机械性能几乎与母材无差异，其耐磨强度和硬度甚至优于母材。

4 结束语

目前，我国铁路施工技术已达到国际水准。作为铁路建设部门，应该不遗余力地继续探索更符合国内施工条件的铁路施工技术，特别要在无缝线路焊接上下功夫，以达到节能降耗的目的。无缝线路已在不同气候区的铁路与铁路桥桥梁上有较大的发展与突破。相信新型式超长无缝线路在今后会得到广泛而迅速的推广和使用。必须掌握好无缝线路的焊接技术，才能保证无缝线路的施工质量，以便更好地满足运营的需要，使旅客乘车更加舒适。

参考文献

[1]广钟岩, 高慧安.铁路无缝线路[M].北京:中国铁道出版社, 2011.

[2]张锋.我国铁路无缝线路焊接技术分析研究[J].硅谷, 2012 (11) .

焊接技术技巧的探讨 篇10

关键词：焊接,技术技巧,注意事项

前言

焊接技术看起来貌似简单, 在学习的时候却十分不容易掌握其技巧, 它是机械加工的一项比较难以掌握的专业技术。在焊接技术中涉及到焊接的方法和焊接技巧以及焊接注意事项等诸多方面, 因此要掌握焊接技术, 就要把焊接的方法、焊接的技巧熟练性有机的结合起来, 如何学好并使用这项技术, 成了大家共同讨论和关注的问题, 文章试就焊接的相关技术技巧, 以及焊接所注意事项进行探讨如下。

1 焊接技术

焊接技术就是在高温或高压的环境条件下, 使用焊接的工具材料 (即焊条或焊丝等) 把两块或者更多的材料 (需要焊接的工件等) 连接成为一个整体的操作方法。直白的说焊接技术就是熔化了两个物体的表面使其成为一个整体。焊接是使用加热、加压, 或者加热并加压的方法, 根据需要选择填充或者不填充材料, 使同性或者异性的两个工件的原子间相互结合成为一个局部接头的加工工艺和联接方式。利用焊接技术修复失效零件的方法称为焊接修复法。用于修补零件缺陷时成为补焊;用于恢复零件几何形状及尺寸, 或使其表面获得具有特殊性能的熔敷金属时称为堆焊。焊接应用广泛, 既可用于金属, 也可用于非金属。焊接技术主要应用在金属材料。常用主要的有电弧焊, 氩弧焊, CO2保护焊, 氧气-乙炔焊, 激光焊接, 电渣压力焊等等多种技术。塑料等非金属材料也可进行焊接。金属焊接方法有40种以上, 主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。

2 焊接技术技巧

2.1 焊接技术熔焊:

是在焊接的时候采用不加压的焊接方法, 用熔焊的方式将需要焊接接头的焊件加热至熔化的状态。当被焊的金属加热熔成液体时, 原子之间紧密接触, 冷凝固后就形成了非常牢固的焊接接头, 在熔焊的过程中常见的有以下几种:

A气焊:

气焊是利用可燃气体 (乙炔、液化石油气、天然气、煤气、氢气等) 与氧混合燃料时形成的高温火焰进行焊接的工艺方法。因乙炔、在纯氧中燃烧时, 放出的热量最多, 火焰温度最高, 故使用最为普遍。焊接火焰的温度要在3000℃左右。该种气焊称为氧-乙炔焊, 俗称气焊。气焊一般适用于薄钢板、有色金属材料、铸铁件等的焊接。

B手工电弧焊:

手工电弧焊是利用手工操作的焊接方法, 其电弧温度的要求在6000-8000℃左右, 应用范围相对较广, 把电弧用作热源熔化焊条与母材形成焊缝的手工焊接方法, 燃弧时间的长短对电弧能量大小和触头的侵蚀与熔焊起着很大的作用。

C、埋弧焊

埋弧焊是利用电弧作为热源, 是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接。其焊接方法利用本身固有的质量稳定、焊接生产率高、烟尘很少等优点, 使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法, 随着焊接技术与焊接材料生产技术的发展, 埋弧焊除了采用金属构件外, 还在基体金属表面堆焊出耐腐蚀且耐磨的合金层。在中厚板材料的碳钢、低合金钢、不锈钢、铜等直焊缝及规则焊缝中所被适用并采用。

D、气电焊

气电焊是一种气体保护焊, 它利用自身的保护气体来完成焊接区的电弧焊, 这种保护气体作为金属熔池的一种保护气层, 把空气隔绝进而达到焊接目的。一般所采用的气体有 (惰性气体、还原性气体、氧化性气体) 等适用于碳钢及合金钢的焊接

E、离子弧焊

离子弧焊是一种完全利用气体在电弧中电离后, 在经过热收缩、机械收缩、磁收缩这三种效应而产生超高温热源然后在进行焊接, 进行离子弧焊焊接时温度要达到20000℃左右。

2.2 焊接技术压焊:

焊接技术中的压焊技术是指:在焊接过程中必须对焊件施加压力, 加热和不加热均可以完成。这类焊接的形式需要施加一定的压力, 利用金属与原子之间的结合将焊接的接头焊接至牢固即可。像锻焊、接触焊等都是采用这种压焊方法。还有一种不加热就可以进行焊接, 在焊接金属的表面施加压力, 借助因施加足够的压力所引起的塑性变形、原子相互接近的缘故获得牢固的接头。这种方法主要使用与复合钢板压焊。常见的压焊方法有摩擦焊、电阻焊。

A、压焊中的摩擦焊:在焊接过程中利用焊件间相互摩擦的原理, 旋转产生的热能在施加一定的压力而形成焊接接头。在铝、铜、钢及异种金属材料的焊接中广泛适用。

B、压焊中的电阻焊:在焊接过程中利用电流通过焊件原材料产生的热力, 使焊件 (或母材) 局部熔化然后施加压力, 达到焊接的目的使焊件连接, 这种电阻焊是压焊的一种, 相对来讲比较适用于薄板、管材、棒料的焊接。

2.3 焊接技术钎焊:

焊接技术的钎焊一般是采用金属材料比母材熔点低的, 焊件和钎料的加热温度要高于300℃左右。液态钎料利用母材的湿度填充到接头与母材的间隙中实现焊接的联接, 常见的钎焊方法有两种分别为:烙铁钎焊和火焰钎焊

A、烙铁钎焊

利用母材局部的加热和电烙铁的使用, 用金属来填充物体的间隙, 并使其联接达到其使用效果。烙铁钎焊的焊接一般适用于导线、线路板原件等。

B、火焰钎焊

利用气体火焰为加热源, 加热母材, 并使填充金属材料熔入间隙, 达到连接目的适用于、不锈钢、硬质合金、有色金属等一般尺寸较小的焊件。

3 焊接注意事项

3.1 在焊接工作过程中, 因焊工的工作需要经常更换调节电流

电压, 在操作时身体将直接接触到电源, 而电源通常是220V/--380V。如果在焊接工作当电气安全保护装置出现故障时, 就会有触电的危险, 如有违规操作者还能引起触电事故。在焊接过程中还会产生明火, 整理不适当就会引发火灾。

3.2 如何避免事故的发生, 保证焊接工作质量, a我们需要做焊接实验, 这样能够更准确的搜索合适的参数。

b焊接工作人员必须要配有焊工合格证, 严格按照国家劳动部门制定的考试规则进行统一培训考核。c做好焊材的验收及保管工作, 所有入库的焊材都要经过工作人员的检查方能入库, 焊材的外包装要完好无缺, 进行一系列的反复试验, 确认合格才可以投入到工作中去。

4 结束语

从20世纪初, 焊接技术就已经进入到实用阶段。焊接机械化、自动化的进一步发展, 为今后开展的焊接技术起到了一个良好的开始。随着焊接技术一步步的发展至今所发明并使用的多种焊接技术, 给人类带来的方便与效益不计其数。怎样将这些焊接技术技巧发挥到最高境界, 使用得当都是我们应当继续为之更好的发展所需要探讨研究的话题。

参考文献

[1]《焊工》劳动和社会保障出版社2002ISBN7-5045-3819-1.[1]《焊工》劳动和社会保障出版社2002ISBN7-5045-3819-1.

[2]《焊接材料选择原则和实践》.石油化工设备.2001, 1 (30) :41-43.[2]《焊接材料选择原则和实践》.石油化工设备.2001, 1 (30) :41-43.

[3]《单面焊时终端裂纹的研究》.焊接学报, 2007, 7 (3) :123~132.[3]《单面焊时终端裂纹的研究》.焊接学报, 2007, 7 (3) :123~132.

浅析铍铜电阻焊接技术 篇11

关键词:铍铜电阻;电极设计;焊接技术

电阻焊接是将两块或两块以上的金属永久地连接到一起的一种可靠,低成本、有效的方法。虽然电阻焊接是一种真实的焊接是一种真实的焊接过程,但不用填料金属,不要焊接气体。焊后不存在要去除多余的金属。这一方法适用于大批量生产。焊缝牢固,并且几乎看不出,从历史上看,电阻焊接一直有效地用于连接高电阻金属。

常用于焊接铍铜元件的电阻焊接工艺,有点焊和凸焊。工件的厚度、合金材料、采用的设备和要求的表面状况来决定适合于各自的工艺。其它常用的电阻焊接技术,例如:火焰焊,对接焊,缝焊等不常用于铜合金,将不予以讨论。铜合金易于钎焊。

电阻焊接中的关键是电流,压力和时间。电极的设计和电极材料的选择对焊接质量的保证是很重要的。由于已有许多资料论述钢的电阻焊接,这里所介绍的焊接铍铜的几点要求以相同厚度作为参考。电阻焊接很难说是一门准确的科学,焊接设备及步骤对焊接质量有很大的影响。因此,在此介绍的仅作为指南,一系列的焊接试验可为每种用途确定最佳的焊接条件。

因为大多数工件表面的沾染物有高的电阻,所以应该常规清洗表面,被污染的表面会提高电极的操作温度、降低电极端的寿命,导致表面不能使用,使金属偏离焊接区域,对焊接接头处引起虚焊或者残渣。表面附着一层非常薄的油膜或防腐剂,一般对电阻焊接不存在问题,表面电镀的铍铜,焊接中的问题最少。

带有过多的没油污或冲洗或冲压润滑剂的铍铜,可以用溶剂清洗。如果表面锈蚀严重或轻热处理表面氧化,需要洗去除氧化物。与极明显的红棕色氧化铜不同,带材表面透明的氧化铍(在惰性气体或还原性气体中热处理产生的)难于觉察,但在焊接前也必须将其除掉。

一、铍铜合金

铍铜合金有两种。高强铍铜合金(合金165、15、190、290)具有比任何铜合金都高的强度,广泛地应用于电连接件,开关和弹簧。这此高强度合金导电导热性约是纯铜的20%;高导铍铜合金(合金3.10和174)有较低的强度,其导电率约为纯铜的、50%,用于电源连接件和继电器。高强度铍铜合金由于导电率较低,(或电阻率较高)较易于电阻焊。

铍铜经热处理后获得其高强度,两种铍铜合金可以在预先热处理或待热处理的状态供货。焊接操作一般应在热处理的状态供货。焊接操作一般应在热处理后进行,在铍铜的电阻焊中,热影响区通常很小,而且不要求焊后有铍铜工件进行热处理。合金M25是一种易切削铍铜棒制品。由于该合金含铅,不适于电阻焊。

二、电阻点焊

铍铜与钢比较具有较低电阻率,较高的导热率和膨胀系数。总的来看,铍铜比钢具有相同的或更高的强度。在使用电阻式点焊(RSW)铍铜自身或铍铜与其它合金时,采用较高的焊接电流,(15%),较低的电压(75%)和较短的焊接时间(50%)。铍铜比其它铜合金承受更高的焊接压力,但问题也能由低压力引起。

为了在铜合金中获得一致的结果,焊接设备必须能够精确控制时间和电流,交流焊接设备由于其电极温度较低和成本低而被优先选用。焊接时间为4-8周期的产生较好的结果。要焊接膨胀系数不相近的金属时,倾斜焊和过电流焊接可控制金属的膨胀,以限制焊接裂纹的隐患。铍铜与其它铜合金焊接,不必用倾斜和过电流焊。假如采用倾斜焊和过电流焊的次数取决于工件的厚度。

在电阻式点焊铍铜与钢,或者其它高电阻合金时,通过在铍铜的一侧采用的接触面小些的电极,可获得较好的热平衡。和铍铜接触的电极材料应比工件更高的导电率,一种RWMA2组级电极是适用的。难熔金属电极(钨和钼)具有非常高的熔点。不存在粘附铍铜的趋势。13和14极电极也可使用。难熔金属的优点是的较长的使用寿命。然而,由于这类合金的硬度,可能损伤表面。水冷电极将有助于控制顶端温度,延长电极的寿命。但在焊接非常薄截面的铍铜时,使用水冷电极,可导致金属急冷。

如果铍铜和高电阻率合金之间厚度差大于5,由于难得切实可行的热平衡,应使用凸焊。

三、电阻式凸焊

铍铜在电阻式点焊中的许多问题利用电阻凸焊(RPW)可以得到解决。由于其较小的热影响区,可以进行多次操作。不同厚度的不同金属易于焊接。在电阻式凸焊采用更宽截面的电极和各种电极形状,可以减少变形和粘附。电极导电性的问题比电阻式点焊中的问题少些。常用的是2、3、4极电极;电极越硬则寿命越长。

较软的铜合金不进行电阻式凸焊,铍铜的强度强度很高,足以防止早过的凸起部破裂,并能提供非常完整的焊缝。铍铜在厚度低于0.25mm的情况下也能进行凸焊.同电阻式点焊一样,通常使用交流设备。

焊接不同的金属时,凸起点位于较高导电合金。铍铜具有足够的延展性,能冲或压出几乎任一凸出的形状。包括很尖锐的形状。铍铜工件进行热处理之前就应该完成凸出成形,以避免开裂。

如同电阻式点焊,铍铜的电阻式凸焊工艺常规要求较高的电流强度。必须瞬时通电,而且电流大得足以在凸起部开裂前导致其熔化。调整好焊接压力和时间以控制住凸起部位的破裂,焊接压力和时间也取决于凸起部位的几何形状。在焊接前后,突增压力将减少焊缝缺陷。

四、铍铜的安全操作

像许多工业材料一样,铍铜仅在操作不当时,产生健康危害。铍铜在其通常的固体形状,加工成品件,以及大多数制造操作中完全是安全的。然而,少数面百分率的个别人,吸入了细微颗粒以后,可能导致其肺部状况变差。采用简单易行的工程控制方法,例如:对产生微细尘埃的操作进行排风,可将其危害性降低到最小程度。

由于焊接熔非常小,而且不是敞开式的,所以铍铜电阻焊接过程采取了控制后,不存在特殊的危险。如是焊接后要求进行机械清洗工序,则必须采用工作曝露在微细颗粒环境中的方法进行。

钛管焊接施工技术 篇12

1 焊接过程控制环节和控制点

1)焊接工艺评定→焊接工艺说明→焊接工艺试验→焊接工艺评定报告。2)焊接设备→焊接设备状况确认→焊接设备运行操作。3)焊接材料→焊接材料验收→焊接材料保管→焊接材料使用。4)焊工→焊工考试→焊工资格认证→焊工业绩。5)焊接施工→焊接工艺文件→焊接环境→焊接接头准备→焊接过程→焊接外观检查→焊接无损检测→焊接资料整理。

注:1)焊接设备、焊接材料、焊接施工为焊接过程控制环节,其他部分为控制点。2)焊缝经外观检查和无损检测不合格必须进行返修,但焊缝同一部位的返修不得超过两次。

2 焊接管理

1)工艺管理。

焊接过程中采用的焊接工艺,必须以合格的焊接工艺评定为依据。

2)焊工管理。

参加焊接的焊工必须按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规范》取得合格证书后方可进行焊接工作。

3)焊材管理。

现场设专用焊材库,所有入库焊材及施焊使用焊材均须有经焊接责任工程师确认的质量证明书及合格证。

4)现场施焊环境管理。

施工现场相对湿度小于90%;风速不大于2 m/s;天气:无雾雨。现场施焊环境不能满足以上要求时,应采取搭设防护棚,加热提高环境温度,降低空气相对湿度等措施后方可进行焊接施工。

3 焊接工艺及要求

1)焊接方法选择。

焊接方法应采用钨极氩弧焊。

2)焊接设备的选择。

焊接设备选用性能稳定的直流氩弧焊机,带有高频引弧和电流衰减装置的YC-300TSP型松下焊机。

3)焊接材料的选择。

焊接材料选用与钛管道母材同质的TA2焊丝,钨极选用铈钨极,保护气体使用纯度99.99%以上的氩气。

4)焊前准备。

a.管道主要焊接接头、坡口尺寸、形式及焊道分布见图1。b.焊前清理。坡口及两侧各50 mm以内的内外表面清除油污后,应用奥氏体不锈钢丝刷、绞刀等机械方法清除其氧化膜、毛刺和表面缺陷。经机械清理后坡口的表面填充焊丝,焊接前使用不含硫的丙酮或乙醇进行脱脂处理。焊丝如被污染、氧化变色时,污染部分应予切除。c.定位焊。管子或管件组对时应做到内壁齐平,对口错边量不应超过壁厚的10%。定位焊应采用与正式焊接相同的焊接材料及焊接工艺,定位焊缝长度一般为5 mm～10 mm,高度不超过壁厚的2/3。定位焊缝不得有裂纹、气孔、夹污及氧化变色等缺陷,发现缺陷应及时清除。

5)焊接工艺。

a.为了更好的控制焊接质量,施工时,应按照管线图进行管段预制,尽量减少管线上固定焊口的数量,预制时焊接位置尽量采用转动焊。b.焊接熔池及焊接接头的内外表面不论温度高低均应用氩气进行保护,熔池采用焊炬气体保护,热态焊缝及近缝区域的外表面采用焊炬拖罩保护。焊炬拖罩根据焊件形状及尺寸决定,拖罩长40 mm～100 mm,宽40 mm～60 mm,便于操作,喷嘴和拖罩做成一体,且采用不燃材料制作。管内采用充氩保护焊缝及近缝区的内表面。小直径(<100 mm)采用整体充氩气排除空气的方法,中等直径(100 mm～500 mm)可采用隔板式保护方法,隔板采用易溶材料制作,管内提前充氩,并保持微弱正压和呈流动状态,以得到优良的保护效果。焊接起弧前应提前送气,充气量为容积的5倍以上才能进行焊接,熄弧时,焊炬不能马上离开焊缝,应延长不少于30 s,对焊缝进行延时保护。c.焊接时应在合格的工艺参数范围内选用小规范焊接,层间温度不得高于200℃。d.焊接操作要求。焊接过程中电弧应保持稳定,避免钨极与焊件或焊丝接触造成夹钨。出现夹钨时应立即停止焊接,清除缺陷后方可继续施焊。定位焊使用定位片的材质与母材相同。定位片焊接时,应在氩气保护下进行。在各层焊接中,要仔细进行,以防止在焊接面上产生气泡、裂纹等缺陷。进行多层焊接时,在焊下一道前应将上一道上的氧化物清除干净。

4焊接检验

1)对接焊缝的射线检测应按GB 50236-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范,射线检测比例按设计要求进行,设计无要求时按规范执行。2)与管道连接的角焊缝应按JB 4730-94压力容器无损检测的规定进行渗透检测。3)底层焊道焊接完成后应进行渗透检测,检测方法按JB 4730-94压力容器无损检测执行,以无裂纹和其他任何表面缺陷为合格。4)管道焊后必须对焊缝进行外观检查,并符合下列要求:a.焊缝表面不得有咬边、气孔、夹钨、裂纹及未熔合等缺陷。b.焊缝外观尺寸应符合下列要求:焊缝宽度每边不超过坡口边缘2 mm。焊缝余高保持0 mm～1.5 mm。角焊缝的焊脚高度符合规定,其外形应平滑过渡。c.焊道焊接完成后及时采取酸洗法对焊道进行酸洗。

参考文献

[1]GB 50236-98,现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范[S].

[2]JB 4730-94,压力容器无损检测[S].