焊接控制要点(共12篇)
焊接控制要点 篇1
我国正处于社会和经济快速发展的关键时期, 交通运输是经济稳定运行的重要支撑。随着我国基础建设的增多和科学技术的进步, 海运已经成为交通运输业的关键部分。船舶是海洋运输的主要工具, 船舶质量对于海运的健康稳步发展, 具有重要的意义。焊接技术在船舶制造业中属于基础技术, 也是船舶制造过程中广泛应用的技术类型。船舶焊接质量控制需要做好基础技术的严格掌控, 同时, 根据船舶不同的类型, 实施不同程度的焊接技术, 形成船舶焊接的安全指数。研究船舶焊接质量控制要点, 就是要从专业技术角度, 分析船舶焊接技术的核心价值。
1 船舶焊接质量普遍存在的问题。
1.1 焊接结构设计的缺乏稳定性
焊接结构设计的稳定性主要体现在船舶的强度和硬度上, 没有标准化的强度和硬度, 船舶的质量就没有一定的质量标准。在传统的技术操作中, 焊接材料与母材会出现质量不匹配的现象, 焊接材料与母材存在质量差异, 在焊接点就难以完整融合到一起, 及时焊接完成后, 也不能经历时间和环境的考验。焊接结构设计普遍存在的问题就是无法辅助原有设计的优势, 不能保证焊接结构对船舶整体结构的推进。缺乏结构设计稳定性, 严重影响了船舶制造的整体发展水平。
1.2 焊接使用的材料和设备配置不合理
虽然现阶段的造船工艺比过去有了明显的进步, 但是, 焊接材料与焊接设备的升级与配置, 仍然需要进一步提高。在很大范围内, 对焊接材料的选择比较封闭, 对新材料的使用缺乏实践性。船体较大就要求焊接质量更加牢固, 如果没有选择高级材料, 就会造成焊接部位的稳定, 对船体整体制造造成损害。例如大型轮船需要选择多丝埋弧单面焊的焊丝和焊剂, 对运行快和电流大, 电极多的船体平面分段纵骨角焊缝需要选择防锈功能强的焊接材料。焊接材料与焊接设备不能出现质量和技术的差异, 如果材料与设备达不到统一标准, 同样严重影响船舶制造的过程与质量。
1.3 操作人员的专业化程度不高
我国船舶制造业伴随着重工业的进步, 逐渐走向流水化和机械化的操作模式, 但是, 焊接人员的专业化程度, 仍然占据主导地位。在实际操作中, 一些焊接人员缺乏对焊接技术的足够了解和掌控, 对焊接标准没有足够的认知, 造成焊接过程的松懈和焊接质量的问题。船舶焊接是一项专业化程度较高的工作, 焊接人员的操作情况对于焊接质量具有重要的影响作用。如果焊接人员在焊接过程中, 出现操作上的错误, 或者对材料选择缺乏质量控制, 船舶焊接的整体质量就会出现严重的问题。焊接操作人员的专业化程度在一定范围仍存在很大问题, 这是影响我国船舶焊接整体质量控制的重要因素。
2 提高焊接质量控制的措施和方法
2.1 加强焊接质量的风险控制
焊机结构设计选择要遵循船舶制造的整体技术标准, 稳定性就是可靠性, 而船舶焊接的可靠性, 来源于焊接点的位置选择以及焊接整体结构是否协调。焊接质量的风险控制, 就是要充分掌控焊接过程带来的风险因素。例如焊接材料的选择、焊接方式的准确性、焊接人员的操作规程等。在焊接工作的各个环节和各个阶段, 都要有专业的人员进行管理和控制。设置职能标准就是为了能够把焊接工作细化到实处, 将各个负责人的职能清晰化、明确化, 通过准确高效的工作, 使船舶焊接技术的应用和操作, 能够符合船舶焊接的技术和管理标准。质量风险控制主要是为了更好规避矛盾, 使船舶焊接过程严格按照程序进行, 保证现代化船舶生产全过程的优质化管理。
2.2 掌握船舶焊接使用的设备性能和材料质量
我国的船舶制造业发展水平, 受多个经济领域的影响和控制, 例如钢材生产质量, 焊接材料生产质量等。随着我国船舶制造业的发展, 大型船舶营运而生, 大型船舶焊接材料与设备的选择更具严格性。船舶焊接的设备选择需要符合船舶制造的类型, 同时, 对于焊接材料的选择要遵循材料与设备的统一性原则, 也就是说, 焊接的材料与设备要符合船舶制造的整体技术标准。随着工业化程度的提高, 船舶焊接新材料应用而生, 对新材料的选择和使用, 需要经过严格的实验, 才能够大范围应用, 同时, 实验过程和使用过程要进行环境因素和技术因素的对比, 使焊接技术提升更具现实意义。
2.3 提高船舶焊接工艺水平和专业化操作水平
我国船舶制造业与工业发展关系紧密, 船舶焊接工艺水平的升级和进步, 要以传统工艺为基础, 以新技术应用为前提, 焊接工艺的升级要符合船舶设计理念, 根据船舶设计技术的进步而进行适当调整。我国船舶焊接工艺需要与世界船舶制造业相融合, 在焊接工艺水平上实现根本性突破。同时, 焊接人员的专业化程度需要进一步提高, 在技术水平和工作纪律上, 能够实现基础性变革, 将技术与操作规程完整统一, 使船舶焊接的过程能够在稳定的环境下进行。
3 结语
交通运输是经济发展的依托, 交通运输业的发展程度, 体现着经济发展的整体水平。海洋运输依托于船舶制造业的发达, 船舶制造业发展水平, 受船舶制造技术的深刻影响。船舶焊接技术在船舶制造业的发展变化中, 也会经历技术的革新, 焊接技术的进步由焊接设备决定, 也受船舶制造技术的影响。船舶焊接质量控制是一项细致严格的工作, 焊接质量控制与其他技术一样, 具有操作上的严谨性和技术上的进步性。船舶焊接质量控制是船舶制造质量的重要保障, 在船舶制造工艺上具有重要的意义。
参考文献
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[5]黄振华.船体型材对接焊的焊接顺序优化研究[D].大连:大连理工大学, 2009.
焊接控制要点 篇2
铜铝焊接主要有两种形式:
第一种:摩擦焊接(两根铜棒高速旋转摩擦对压,通过高速摩擦产生热能,溶化铜铝棒,实现焊接);
第二种:闪光焊接(通过大电流使铜铝棒同时达到熔点,实现焊接)
-6铝的熔点:657℃ ;比重系数:2.7膨胀系数:26.3×10/℃ 散
热系数:2.1
-6铜的熔点:1038℃;比重系数:8.89膨胀系数:17.7×10/℃散
热系数:3.9
环氧浇注树脂膨胀系数为(35——50)×10-6 /℃
带填料环氧浇注树脂膨胀系数为(30——40)×10-6 /℃
由于铜的膨胀系数小于环氧浇注树脂膨胀系数,所以线圈不会产生爆裂现象;
铝的抗拉伸强度:7.5——10kg/mm2铜的抗拉伸强度:23——30kg/mm2
设备对铜的最大拉力为1.27吨,一般说2mm厚的箔拉力调整1.2吨,而铝箔拉力去铜的1/3就可以了。1.5mm厚的箔产生间隙4mm,放置气道条位置一般在相当于两根铜排宽度。
焊接控制要点 篇3
关键词:汽车底盘件;焊接工艺;生产线设计
作为汽车整体结构中的重要一环,汽车底盘件的质量优劣将会直接影响到汽车的安全性能。汽车底盘件对焊接技术的要求十分严苛,生产线上的任何失误均有可能引发严重后果。机器人焊接自动化程度高,具备良好的柔性,可按照不同指令完成各类规格产品的焊接工作。为充分发挥出机器人的柔性特点,提高生产效率与质量,充分结合汽车底盘机器人柔性焊接生产线的设计要点,对其进行不断的优化与改良很有必要。
1.机器人焊接生产线的设计要点
1.1机器人焊接生产线的工作需求
机器人生产线的组成部分主要包括机械系统与控制系统两大板块,机械系统涵盖机器人焊接防护房、两套专用夹具、机器人本体以及一系列周边设备;控制系统则主要涵盖机器人控制系统、周边设备识别与控制系统、人机界面等。在对机器人焊接生产线的相关设备进行设计时,应对机器人焊接生产线的工作需求进行充分考量。从焊接生产线的工作需求来看,设计出的机器人焊接生产线不但要能够顺利完成生产活动,还要确保具有一定的柔性特点,同时能够为焊接产品的质量提供可靠保障。
1.2机器人焊接生产设计注意事项
1.2.1焊接机器人生产线机械系统的设计
考虑到前车架工件焊接长度长,工作量大,易在焊接过程中,产生大量热能,因此,夹具设计的合理性十分关键,倘若夹具设计不够合理,焊接后的成品非常容易发生变形,产品尺寸精度明显会发生改变。所以,夹具设计是机器人焊接生产设计中的重要环节。在对焊接夹具进行设计时,需要格外注意这几个方面的内容:①通过标准化、模块化设计,实现电控气动加紧定位。②于长焊缝的定位夹紧部位,使用整体铜材,采取通水冷却的方式,进一步增强生产线的散热能力。③使用具有自动锁定功能的压紧气缸。④提高总成夹的刚性,以满足生产线对压紧力的需求。另外,为避免焊接成品发生变形,提高产品尺寸的精度,机器人生产线应采取双机器人协调的方式,同时进行焊接活动,尽量减少误差。为提高机器人工作的安全性,可在机器人生产线四周添加防护措施,在机器人与回转台间设置弧光挡板,以减轻对其他操作者的干扰。
1.2.2焊接机器人生产线控制系统的设计
主控系统可充分利用PLC控制技术,并设置远程操控装置,以实现对机器人生产线一体化控制。PLC选择SIMATIC S8-500,利用Profibus DP总线,和夹具上两个ET500S远程模块相连。在这样的系统环境中,现场接线数量明显减少,系统稳定性明显增强。另外,ET500S具备热插拔与延伸性特点,能够大大简化系统后期维护保养工作。同时,ET500S极高的自动识别功能,能够实现对系统各环节的动态检测,一旦系统中的任一环节出现故障均能尽快发现。PLC程序使用的是结构化方程编制,每一个子程序均具备特有的功能。在生产不同规格的汽车底盘件时,仅需通过适当调整便能实现。同时各类不同规格产品的生产动作完成后,可永久储存,在有需要的时候可调处历史记录直接使用。
2.机器人焊接生产线的优化
2.1柔性方面
经优化后的机器人焊接生产线具有极强的互换性特点,通用性强,能够在短时间内根据生产需求,调整生产模式,最大化满足多元化产品的生产需求。工装夹具与安装支座的连接更加标准化,水、电、气均采用的是快装接头,能最大化提高生产效率。此外,机器人本身具有极强的互换性特点,柔性强,能够自由转换。焊接生产线中,设有一个公用底板,底板上各方向均具有规格为8t的叉车搬运孔,有效提升了搬运的便捷性。采取柔性控制,在调整夹具的过程中,系统会对人工选择进行识别,识别通过则自动转换焊接程序,识别不通过则出现更换提示,要求工作人员重新选择,有效提高了工作的精确度。
2.2安全性方面
为提高机器人焊接生产线的安全性,经优化的机器人焊接生产线设立封闭机器人焊接防护放,并配备了焊接烟尘净化装置,有效减少了烟尘对机器人生产活动的影响。韩解放均设有自动卷帘门,在焊接环节中自动关闭,以免焊接弧光或火花对人体或机器设备造成损害。于卷帘门的上设置到位开关,方便工作人员更为清楚地掌握卷帘门的工作动态。另外,在门的开关部位设置位置锁,以免装置出现松动,卷帘门异常活动等现象。于自动卷帘门外侧设置安全光柵,在生产线正常运转的情况下,当检测到有人进入工作环境内或夹具操作环节有人,机器生产线将自动暂停。
3.案例分析
以某越野车底盘构件为例,某越野车底盘构件形状为“口”字型组焊接构件,冲压件材料厚度3~5mm。材料具有极强的回弹性,不易成型。组焊件各零部件配合间隙要求最高不可超过1mm。考虑到产品机构较为复杂,因此在生产过程中,要求各配件孔位尺寸精度偏差最高不可超过0.5mm。结合前车架总成焊接的工艺特点,将该底盘构件分级呈A部横梁总成、B部横梁总成以及左右纵梁总成三部分,各部分总成分别焊接后在进行整个底盘构件的总成焊接。为避免变形,增强总成刚性,提高产品尺寸精度,底盘构件左右纵梁总成与A部横梁总成焊接前,均对各组成部件进行了点定,并将焊接流程为:首先对A部横梁总成、左右纵梁总成以及B部横梁总成进行拼焊;然后进行支架与底盘件的总成焊接。结合焊接件的特点,工艺上选取的是工件预留变形焊接量,利用调整机器人焊接生产线的控制程序,提高了焊件受热的均匀性,有效降低了变形风险。完工后部件尺寸精度均满足使用标准,经初步评估鉴定为合格产品。
4.结束语
综上所述,在机器人焊接生产线的辅助下,汽车底盘件的生产效率与质量均获得进一步的提升。机器人焊接生产线的设计是提高产品生产效率与生产质量的关键,作为汽车底盘件生产的发展法相,机器人焊接生产线具有良好的应用前景。今后,有关该课题的研究还应进一步跟进,争取通过对机器人焊接生产线的不断优化,促进汽车底盘件生产工艺的不断进步。
参考文献:
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[2]张瑞海,王淑营.基于机器人三维模拟仿真的焊接生产线柔性主拼技术研究[J].计算机应用研究,2014,14(02):435-439.
[3]王大鹏,杨小刚.汽车机器人柔性焊接工作站仿形工装技术[J].制造业自动化,2012,23(06):125-126.
焊接控制要点 篇4
1. 焊接材料的选择
2205双相钢含有的主要元素有Cr,Ni,Mo,Mn,Si,N,其中Cr,Mo,Si是铁素体形成元素,Ni,Mn,N是奥氏体形成元素,焊丝和焊条的化学成分种类与母材相近,但由于焊接热循环中合金元素的烧损和熔敷金属向母材的过渡多用,焊材中的合金元素含量要高于母材;从另一方面讲,双相钢的焊接接头两相中单相比例在30~60% 可以满足接头的力学性能要求,奥氏体含量稍占优势(含量在60~65%)时,既可以保证焊接接头的力学性能,又可提高耐蚀性能,所以焊材的选择时Ni,Mn含量应稍高于母材,氮元素也是奥氏体形成元素,可是N元素高温下会和Cr结合形成脆性相,会使接头熔合区强度陡增并降低接头的耐蚀性能,所以焊材中氮元素应稍低于母材金属。
考虑到工艺管线现场施工的生产效率,焊接作业均采用氩弧打底加焊条电弧焊填充盖面的焊接方法,为了保证焊接接头根部不被氧化,根部要采用充氩保护,通常采用Ar+2.5%N2以补充N元素的烧损造成焊缝区硬度过低的现象。
2. 焊接材料的保护及坡口的加工
2205双相钢对污染敏感,任何形式的油污,油脂和水分的污染都会影响接头的抗腐蚀性能和力学性能,所以现场焊接一定要控制好双相钢管线的成品保护,不得与碳钢,铜,低熔点点金属或其他接触杂质接触。
2205双相钢管线下料、坡口加工宜采用机械加工法,避免坡口氧化;双相钢含有铁素体,显弱磁性,焊口打磨时切勿同一方向长时间重复打磨,造成焊接磁偏吹现象象,,影影响响焊焊缝缝金金属属的的熔熔合合。。
3. 焊前组对及预热
2205不锈钢不仅有较好的耐蚀性,而且含有相当比例的铁素体相及N的固溶强化作用,材质的强度级别较高但延伸率较小,应严格公职组对质量,禁止带强力组对,避免焊后产生较大残余应力,生产焊接变形,无法有效的矫正,严重影响管线焊接的直线度。组对好管线,宜用锡箔纸将坡口密封,管道内部制作全程充氩保护装置置,,对对焊焊道道背背面面进进行行保保护护。。
双相钢焊前不需要预热处理,管线壁厚较大或环境温度过低时,为防止冷却速度过快造成焊缝合金元素局部偏析,必要时采取预热。
二、焊接过程中的质量控制要点
1. 定位焊的要求
管线组对好后进行定位焊时应采用较大的焊接热输入,且对定位焊缝的最小长度进行规定,防止焊缝冷却速度过大,铁素体含量升高和氮化物析出而影响焊缝耐蚀性。
2. 焊接线能量和层间温度的控制
2205双相不锈钢因其良好的导热性和较小的热膨胀系数,可以适当采用较大线能量而不至于使接头产生热烈纹和很大残余应力,从而提高生产效率。当采用较大的线能量时,应合理安排焊接顺序以保证焊缝间有足够的冷却时间[2],控制层间温度不大于150℃。但随着线能量的增大,冷却速度降低,延长了奥氏体析出时间,焊缝和热影响区的铁素体含量减少,焊缝组织粗大,产生过热组织,影响接头的韧性及耐蚀性,所以焊接线能量应控制在适当的范围内,保证焊接的两相组织区域平衡,另外,焊接时随着管线壁厚的增加,残余应力和轴向应力都随之增加,采用窄焊缝多次焊接,焊条尽量不做横向摆动的技术措施,如下图焊缝,这样既可以降低焊接的残余应力又保证了层间温度不至于过高。
3. 焊接过程中其他注意事项
焊接过程中,应严格按照焊接工艺评定执行,层间及时打磨焊道上的熔渣,以保证焊缝的成型良好,焊后冷却温度应注意800~475℃和350~280℃的停留时间,因为在475~800℃有可能产生碳化物、氮化物等中间相,280~350℃区间会产生过渡时效,两者皆导致焊接接头韧性的下降。
三、焊后对控制要点可行性的讨论分析
1. 无损检测证实焊缝的缺陷情况
通过对以上控制要点的执行,对上面提及的集气和脱水脱烃装置区,SAF2205双相钢工艺管线焊接作业面一个月内的394道焊口进行射线检测,得到的焊口一次探伤合格率为98.9%,较之前一个月的焊后合格率高出近4个百分点,可以证明此控制要点对焊缝缺陷的控制是有效可行的。
2. 测定两相比例的均衡性
对焊接作业探伤合格的焊口中,随机抽取20道焊口,利用铁素体检测仪测定焊缝相比例,得到的结论是20道口中铁素体所占比例均在30~45% 之间,铁素体、奥氏体相比例均衡性良好,能够满足接头各方面的性能要求。
3. 焊缝硬度的测定分析
在焊接作业探伤合格的焊口中,随机抽取20道焊口,利用HV-30铁素体检测仪检定焊缝热影响区的硬度,可知焊缝的硬度与母材硬度相近,热影响区的硬度稍高于母材,焊道至母材之间没有明显的硬度起伏,不至于引起应力集中使焊缝强度下降,综合力学性能能够得到保证。
四、结论
1. 通过焊接前材料的合理选择、管线的正确组对、可以为2205双相不锈钢的焊接质量的有效控制打下良好的基础。
2. 焊接时选择合适的焊接工艺,严格控制焊接线能量和层间温度对焊缝的成型良好,两相比例的均衡性和综合力学性能的提高起着至关重要的作用。
3. 在实际焊接生产过程中,严格执行焊接工艺规程,遵守工艺纪律,对各焊接要点彻底的贯彻执行,才能在不影响生产效率的情况下保证焊接质量的良好。
摘要:2205双相不锈钢凭借优越的力学性能和耐蚀性能已广泛应用于石油化工行业,双相钢管线的焊接技术也随着行业的发展而得以深入,该材料焊接工序复杂,工艺要求高,加上管线焊接的特殊性和现场条件的限制,现场施焊难度很大[1],为了保证焊接接头的优良性能,控制焊接热循环,注意焊接的质量控制要点成为了焊接施工的关键,文章以克拉苏克深天然气处理厂一期工程中,集气和脱水脱烃装置区SAF2205双相钢工艺管线的焊接作业为研究对象,通过对双相钢材质,焊接机理,双相组织比例等各方面的影响因素,分析出焊接施工中应该注意质量控制要点,为以后类似工艺站场中双相钢管线的焊接提供技术支持和理论指导。
焊接控制要点 篇5
焊接工艺主要包括手工电弧焊、熔化极气体保护电弧焊、非熔化极气体保护电弧焊、电渣焊、电阻焊、钎焊、气焊等几种方法,多用于工业、民用、船舶、发电、航天、电子等行业的管道、钢结构、船体、制造等工程。焊接的质量好坏直接关系到产品的外观、承受压力等参数是否达到标准要求,就是产品合格与否的关键所在。
在机电安装行业,主要涉及焊接工艺的有支架、钢结构、管道、压力容器、设备配管、水箱等工程。为了提高机电安装工程的整体工程质量,作为整体工程的一个小分项工程——焊接工程,就必须要提高焊接效率,同时要加强质量管理与过程控制,从而提升焊接工艺的工程质量,为整体工程验收、评杯、评奖打好基础。
首先,提高焊接效率是焊接工艺的第一要素。那如何提高焊接效率呢?第一,要有先进的焊接设备及辅助装置,电焊、氧炔焊、氩弧焊、氩电联焊等焊接工艺都需要有完整可靠安全的设备保证。有了优良的焊接设备,接着就需要会熟练操作的具有焊接资格证的焊工,他们通过学习培训、素质教育、考试等一系列岗前培训,具备了焊工必备的技术与素质,通过几年甚至几十年的工作积累,获得了丰厚的实践经验,这又是一个焊接质量与效率的根本保证。第三,焊接操作步骤的合理优化选择,从而提高焊接效率,主要体现在以下方面:(1)焊接过程中,多采用必须的焊接辅助装置、辅助板、良好的固定夹具和夹持设备等;(2)确保采用恰当的焊接速度、焊接电流、焊接电压;(3)在较大焊接电流下采用大尺寸焊条;(4)应尽量采用在平焊位置进行焊接,因为采用仰焊或立焊费用要贵一些,速度要慢一些;(5)如有可能应采用最高焊接速度在平焊位置对角焊缝进行焊接;(6)采用低氢型焊条消除或降低预热温度;(7)在各部件无拘束应力方向进行焊接;(8)采用合适的焊接工艺措施以消除电弧偏吹现象;(9)对在冷却条件下极易产生
收缩的接头先进行焊接。(10)采用自动焊接设备焊接角焊缝接头时,调整焊缝位置可以在接头的根部获得良好的熔深,并且不会影响焊缝的强度,水平板在水平方向30°的角焊缝位置焊接和垂直板在水平方向60°的角焊缝位置焊接;(11)采用半自动或全自动焊接方法更加有利于获得良好的熔深和均匀的熔敷金属,(12)气体保护焊接与焊缝冷却处理方法的采用等。以上是一些焊接工艺采用的小窍门,能大大提高焊接效率和美观度,并确保焊接质量。
其次,焊接工艺的质量管理也是不可缺少的。工程质量是企业的生命,那么焊接质量就是焊工的饭碗。只有加强质量管理措施,并落实到位,就一定能抓好焊接质量。从以下几方面去层层落实:第一,做好焊接准备工作,主要是(1)操作者必须经过培训并持证上岗,要严格按照安全操作规程进行操作;(2)要明确和核对焊接件的型号、规格、尺寸、数量与设计图纸、工艺规范、技术要求等是否相符;(3)检查焊件表面质量,不得有油污、锈迹等影响焊接质量的缺陷;(4)检查焊接设备及设施(如焊机、焊炬、氧气、乙炔、各种气体、仪器仪表)是否正常,是否满足工件的工艺要求;(5)按工艺要求准备好焊接模具,并检查模具尺寸是否符合要求、模具状态是否良好;(6)按工艺要求准备好焊条、焊丝、焊剂、电极、通针等辅助材料,调整电压、电流、气压及气体流速;(7)焊工穿戴好防护用品,准备好面罩、电焊钳、焊枪、防护镜、消除焊渣用的必备工具,防止中暑、飞溅、灼伤等事故发生;(8)按工艺要求准备好工位器具,工件堆放、保证工序周转。第二,编制专项施工方案并审批,对施工人员做好技术交底,焊接工艺评定标准及规程的宣贯。为确保工程焊接质量,根据优质优价的原则,建立焊接质量奖罚措施,以提高焊接人员的质量意识。第三,制定并落实系列管理措施与奖罚制度及考核目标:1.严格按照焊接工艺规范施工。2.做到文明施工,爱护焊接机工具,节约焊材。3.返修认真及时。4.认真做好自检工作,外观质量符合标准要求,及时填写自检单。5.受热面焊口以分项工程为单位,拍片一次合格率达到95%以上。
通过一系列制度与表单,控制焊接工艺的质量:1.焊接材料进货检验记录表 ; 2.焊接材料领用通知单;3.焊材回收单4.焊接材料领用单;5.焊接工艺卡;6.焊工上岗证;7.热处理工艺卡;8.焊接自检记录表;9.分项工程焊焊接接头表面质量等级评定表;10.分项工程焊接综合质量等级评定表;11.焊接材料库温湿度记录表;12.焊接材料烘干记录表;13.受监焊口质量奖申请考核单;14.受监焊口质量罚款单;15.焊材库管理人员岗位职责;16.焊接材料烘焙规范及操作规程;17.焊接材料回收制度;18.焊材的贮存与保管制度。
提高了焊接效率,制定了质量管理措施和控制办法,接着就要求焊接工艺从事人员积极照章实施与管理。
焊接是在易燃、易爆、高温、强光、有毒气体等情况下进行工作的,国家已将从事金属材料焊接与切割的人员列为特种作业人员,特种作业人员必须持证上岗。从事该职业工作时,不但要注意自己的安全,而且要时刻关注周围环境和其他人员的安全。焊工安全生产的重要性。焊工在工作时要与电、可燃及易爆液体、压力容器等接触,在焊接过程中还会产生一些有害气体、金属蒸汽、烟尘、电弧光辐射和焊接热源(电弧、气体火焰)高温等,如果焊工不遵守安全操作规程,就可能引起触电、灼伤、火灾、中毒等事故,这不仅会给国家财产造成经济损失,而且会直接影响焊工及其他工作人员的人身安全。焊工工作要有必需的安全防护用品,以保证焊工的安全生产。
为了进一步贯彻执行“安全第一、预防为主”的精神,加强企业生产中安全工作的管理与领导,以保证职工的安全与健康,促进生产,我国制定了《中华人民共和国安全生产法》,并于2002年11月1日起正式实施。其中规定,对于“电气、起重、锅炉、受压容器、焊接等特种作业人员,必须进行专门的安全技术培训,经考试合格后持证上岗,并且两年复审一次”。这样经常对焊工进行安全技术教育和培训,从思想上重视安全生产,明确安全生产的重要性,增强责任感,了解安全生产的规章制度,熟悉并掌握安全生产的有效措施,对避免和杜绝事故的发生是具有重要意义的。加强对焊接作业人员的职业道德 3
浅谈焊接变形与控制 篇6
关键词:焊接变形 控制措施
焊接技术是机械制造业、建筑业及其他行业的关键技术之一,涵盖了机械矿山、航空航天、石油化工、建筑、起重及国防等各个行业。焊接为制造业的基础工艺与技术,为工业经济的发展做出了重要的贡献。据工业发达国家统计,每年需要经焊接加工才能使用的钢材就占钢材总产量的45%左右,我国也约有35%-45%的钢材要经过焊接才能变为最终的产品,而在钢材经过焊接成为最终产品的过程中我们经常会遇到焊接变形,如何控制焊接变形是钢材能否顺利成为产品的关键因素之一。因为在实际生产过程中焊接变形不仅影响焊件尺寸的准确性、外观质量和使用功能,而且很有可能降低焊件结构的承载力,轻则会使焊件报废,重则会造成安全生产事故。因此在实际生产中我们应从设计、焊接工艺,焊接方法、装配工艺着手来控制焊接变形,减小焊接变形,。
1.焊接变形产生的原因及类型
所谓焊接变形就是在焊接过程中,因为采用的是集中热源的局部加热,所以在焊件上会产生不均匀的温度场。不均匀温度场会使材料产生不均匀膨胀,处于高温区域的材料在加热过程中膨胀量大,温度较低的区域、膨胀量较小,冷热收缩不均匀就产生了变形。焊接变形可以区分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和室温条件下的残余变形。而残余变形是影响焊接质量的主要因素,也是破坏最强的变形类型。焊接结构焊后的残余变形主要有:
1.1.纵向和横向收缩变形:焊件在焊后延焊缝方向发生的纵向收缩变形和垂直于焊缝方向发生的横向收缩变形。这两种收缩变形都是难以修复的,应在焊前下料时留有一定的余量,避免焊件焊后返工或报废;
1.2.弯曲变形:是由焊缝的纵向收缩变形和横向收缩变形引起的构件焊后的弯曲,例如横向焊缝在构件上分布不对称引起的变形;
1.3.角变形:焊缝截面形状不对称,或施焊层次不合理致使焊件的平面围绕焊缝在厚度方向上横向收缩变形,例如T型接头的变形;
1.4.波浪变形:焊件在焊接内应力的压应力的作用下,焊件可能失稳,焊后呈波浪形。实际生产中薄板容易在焊后产生这种成波浪型的变形,例如:由几条相互平行的角焊缝横向收缩产生的组合变形就会形成波浪变形;
1.5.扭曲变形:焊后沿构件的长度方向出现的螺旋形变形,而造成扭曲变形的原因一般是由于装配不良,施焊顺序不合理,致使焊缝的纵向和横向收缩变形没有规律性而引起的。角变形和波浪变形属于局部变形,其他变形类型属于整体变形。
2.预防焊接变形采取的措施
2.1.首先焊接结构在设计时
2.1.1.选用合理的焊缝尺寸和形状,在保证结构有足够承载能力的前提下,应采用尽量小的焊缝尺寸,同时选用对称破口。
2.1.2.应合理的安排焊缝位置和数量,在设计焊接连接缝位置时,应按焊接件的构造进行对称布置,通过合理的焊接顺序,焊接件只能产生线性变形;当焊缝为不对称时,产生的多为弯曲变形。所以尽量以构件的截面的中性轴为对称轴,焊缝不宜过长、过多、过于集中;在设计焊接连接缝数量时,适当的选择壁板厚度,可以减少肋板的数量,这样可以节省焊后由于变形而产生的变形校正投入。对于要求不严格的焊接件,这样做即使重量稍大,但还是比较经济的。
2.2.其次应该采取合理的装配工艺,因为结构的整体刚性总是比它的部件的刚性大,抗变形能力也强。一般采用
2.2.1.预留收缩余量法,就是在焊接之前通过计算预先把焊接之后缩短的尺寸预留出来;
2.2.2.反变形法,由于在冷却过程中焊缝会产生收缩反应,结果减少了工件焊接后的尺寸。为了抵消这种由于冷却而产生的焊接变形,在焊前装配时,人为地将焊件向焊接变形相反的方向进行变形。一般情况下,只要预计准确,控制得当,就能取得良好的效果。
2.2.3.刚性固定法,刚性固定法防止弯曲变形的效果远不如反变形法,焊接薄板时常采用这种方法,为了防止薄板焊接时的变形,常在焊缝两侧加型钢、压铁或楔子压紧固定。这种方法在焊接施工中应用较多,对角变形和波浪变形有显著地效果。
2.2.4.选择合理的装配顺序也是控制焊接变形的有效手段,对于大型焊件结构,适当的分成几个部件,分别进行装配焊接,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的收缩,而不至于引起整体结构的变形,也可以有效的预防焊接变形。
2.3.最后采取合理的焊接工艺措施。
2.3.1.采用合理的焊接方法;在实际生产中尽量选择C02气体保护焊等热源比较集中的焊接方法,不易采用焊条电弧焊,特别是不宜选用气焊。因为对于相同焊件、相同焊缝,选择不同的焊接方法,其焊接变形也不同,埋弧焊的焊接变形最大,其次为手弧焊,最小的焊接变形为C02气体保护焊。
2.3.2.采用合理的焊接顺序和方向;对截面形状、焊缝布置均匀对称的焊件,应采用对称焊接施工,而对于一些不对称焊缝,应先焊焊缝少的一侧后焊焊缝多的一侧。这样可使后焊一侧的变形足以抵消先焊一侧的变形,以减少焊件整体变形。
2.3.3.进行层间锤击:锤击焊缝法是在焊缝的冷却过程中,用圆头小锤均匀迅速地锤击焊缝,使金属产生塑性延伸变形,抵消一部分焊接收缩变形,从而减小焊接变形
在焊接生产中,,焊接变形是不可避免的,由于设计、工艺和操作方法的不合理会产生不同的焊接变形,而不同种类的焊接变形往往又不是单独出现的,而是同时出现,它们互相作用,互相影响。所以只有全面分析影响焊接变形的各种因素,掌握其影响规律,才能采取合理有效的措施来控制焊接变形。
参考文献:
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[2]陈云祥. 焊接工艺 机械工业出版社 2002年
[3]高忠民 实用电焊技术 金盾出版社 2009年
[4]田锡唐 焊接手册 机械工业出版社 1992年
[5]付荣柏 焊接变形的控制与矫正 机械工业出版社 2006年
作者简介:
焊接控制要点 篇7
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
参考文献
[1]王府强.浅论焊接质量控制[C].中国工程建设焊接协会第八届年会论文集, 2001, 7.
[2]周红梅.铁道焊接方法及质量对比研究[J].西南交大学报, 2013, 5.
焊接控制要点 篇8
关键词:长输管道,焊接缺陷,原因,防治方案
随着经济的迅速增长和人口的不断增加, 人们对于能源的需求量也越来越大, 而我国的能源资源非常有限, 因而保证能源安全成了我国经济建设当中的重要内容。作为能源运输的主要方式, 管道运输的安全性也变得十分重要。近年来, 我国的长输管道在实际运用过程当中出现了诸多的问题, 其中焊接缺陷是常见的问题之一, 长输管道焊接问题在阻碍了能源的安全运输的同时, 也给我国社会经济建设的进度带来了不利的影响。
1 长输管道焊接施工中常见的焊接缺陷
在长输管道的焊接施工当中, 主要包括包括咬边、夹渣、未熔合、未焊透、气孔和裂纹这几种焊接缺陷。
1) 咬边。咬边指的是焊接过程当中, 熔敷金属未能盖住母材坡口而在焊道边留下了一些低于母材的缺口导致焊道咬肉的现象, 通常较浅的咬边不会产生太大影响, 但在咬边较深的情况下就会阻碍焊道力学性能的正常发挥, 减少母材的有效截面积, 并在咬边处形成应力集中导致接头强度降低, 引发咬边边缘组织淬硬, 从而出现裂纹。
2) 夹渣。作为长输管道焊接缺陷的重要表现, 夹渣指的是焊缝当中夹杂着熔渣和铁锈等物质, 一般发生在焊道的层间和根部, 其中层间夹渣是最为常见的。夹渣的产生主要是由于焊接时对焊条焊丝产生的熔渣没有做好清理, 使得熔渣进入到焊道层间, 或者是焊接电流不达标导致熔渣未完全溶化。此外, 坡口太小或坡口和焊道间夹角太小, 也会造成熔渣无法充分融化, 引起夹渣。
3) 未熔合。未熔合是一种面积缺陷, 指的是焊缝金属和母材金属、焊缝金属在没有完全溶化的情况下就焊接到了一起的缺陷, 通常未熔合依据出现位置的不同被分为根部未熔合、坡口未熔合和层间未熔合这三种类型, 其中根部、坡口未熔合对承载截面积减小的影响较为突出, 造成了严重的对应力集中现象。
4) 未焊透。未焊透缺陷会导致焊道有效面积的大大减少, 属于一种开口性缺陷, 也会导致应力的严重集中。导致未焊透缺陷出现的主要因素包括:由于没有规范性地进行坡口加工, 使得角度太小、钝边太厚、间隙不足;对层面的过度清理与打磨使得坡口变宽, 引发沟槽等一系列现象;焊接电流不足、线能力输入过小以及焊接人员的手法不够稳当, 也是导致未焊透缺陷产生的重要原因。
5) 气孔。气孔是熔池气体在金属凝固时未逸出的情况下形成的, 包括条形、密集、球形和柱状气孔等, 一般体现在一些深度的柱孔或大面积圆形气孔当中。
6) 裂纹。作为焊接施工中最具危害性的缺陷, 裂纹包括了结晶、液化和延迟裂纹, 不同与其他缺陷, 裂纹具有一定的延伸性, 必须严格进行杜绝。裂纹主要是由于工艺规程不当执行、外部应力过大等原因造成的。
2 防治长输管道常见焊接缺陷的方案要点
对于上述的种种焊接缺陷, 我们需要结合实际情况来制定出有针对性的防治措施, 从而有效地保证长输管道焊接工作的顺利进行。
1) 咬边的防治方案。首先, 为了避免熔池溶敷受到电流太大、电弧太长或电弧力不集中因素的影响而产生不到位的情况, 我们需要对焊接的参数进行适当的调整;其次, 为避免偏吹状况应调整焊条焊丝的倾斜角度;最后, 施工人员应当保证操作过程中手法稳当, 做好运条的摆动, 尽量减少偏差和失误。
2) 夹渣的防治方案。在多层焊接的过程当中应当及时清理干净焊丝焊条等产生的熔渣, 确保焊道的整洁通畅。避免熔渣因为焊接电流平过小而无法充分溶化, 出现浮出熔池的情况。此外, 还需确保坡口适中、上层焊道和坡口间无夹角, 从而促使熔渣快速溶解。
3) 未熔合的防治方案。未熔合缺陷对于长输管道质量起到了决定性的影响作用, 需要引起高度的重视。在进行焊接前, 必须清理干净坡口两侧五十厘米以内的油污、铁锈和泥水等杂物, 切实做好层间清渣工作。在起弧时, 需适当拉长电弧并放慢焊接速度, 通过局部预热使母材的热量达到足够溶化母材和前一条焊道之后, 再进行运条与施焊, 同时要适当控制焊条倾角和运条的速度, 时刻注意母材两侧的实际溶化情况。
4) 未焊透的防治方案。在焊接之前需对焊缝进行仔细的修磨与组对, 确保根焊时的焊丝焊条可顺利深入坡口的根部。在根焊不可出现熔孔的情况下需打磨出应有的根部间隙, 同时对焊接参数做出适当的调整。
5) 气孔的防治方案。焊接前须清理干净焊材与坡口, 避免其受油污和铁锈等污染或受潮, 同时要严格控制好焊接的电流与电压, 确保焊接工作的正常进行。另外, 为免影响焊接效果, 焊接的速度需适当。
6) 裂纹的防治方案。首先, 应当确保焊接施工严格根据相关的工艺要求来进行, 尽量挑选一些具有强抗裂性的材料来制作钢管, 使焊缝组织结构具有更好的韧性、塑性。其次, 若在严寒天气下施工, 要采取一定的保温措施, 可适当进行热处理, 或于焊后进行加热。最后, 还需严格控制好对应力, 避免使用对口器来强制组对。
3 总结
近年来, 我国的焊接技术不断得到了很好的发展与完善, 给长输管道建设工作带来了很大的便利, 使得焊口一次焊接的合格率大大提升, 但是与此同时, 在焊接过程当中也存在着很多亟待解决的焊接缺陷, 这些缺陷严重影响了长输管道的使用寿命, 并且很可能致使管道内输送介质发生泄漏、燃烧和爆炸等问题。因此, 我们必须在综合考虑焊接设备、焊接技能、材料、地形等因素的基础上, 采取合理有效地防治措施来避免危害的出现, 从而保障人们的生命安全, 给国家和企业带来更佳的环境与经济效益。
参考文献
[1]李益平.长输管道施工常见焊接缺陷质量分析控制[A].中国工程建设焊接协会.全国焊接工程创优活动经验交流会论文集[C].中国工程建设焊接协会, 2011.
[2]胡思亮.长输管道焊接施工常见的焊接缺陷及防治要点[J].低碳世界, 2014.
浅谈锅炉主要部件焊接要点 篇9
1.1 钢架焊接最关键的问题是防止焊接变形
的问题, 而影响变形的因素多种多样, 现场出现的变形状况又是复杂多变的, 不可能有适用所有钢架焊接, 而又确保万无一失的工艺模式。因此, 在钢架的整个施焊过程中, 必须随焊、随测、随校正。根据实际情况, 随时变更施焊顺序, 及时校正以确保最终最佳结果。1.2防止焊接变形的工艺措施。a.予留焊接收缩量。组合时适度将组合尺寸比设计尺寸放大。具体的放大量与组合架形式、钢架结构型式、重量、组合件刚性、焊接顺序、坡口、接头型式、散热状态、焊接工艺等有关, 一般立柱组合时的收缩量每个接口预留4mm左右为宜, 分片组合时的收缩量预留10mm左右为宜, 钢架整体组合时的收缩量, 下部预留5mm左右, 上部预留10mm左右为宜, 顶部钢架的主梁与次梁间的收缩量预留3mm左右为宜。b.采取对称方法施焊如立柱组合时, 每个对接处有8条焊缝 (4条纵缝、4条横缝) , 焊接时宜安排两名焊工同时焊接两条对称位置的焊缝, 以免产生弯曲或扭曲弯形。分片组合或整体组合施焊时也存在对称施焊的问题。c.长焊缝应采取分段退焊的方法施焊, 一般焊缝的长度超过500mm时均应采取分段退焊。d.控制焊接电流。特别是焊接非对称位置布置的焊缝时更应注意这一点, 如在立柱或横梁上焊接节点板, 应采用小电流、多层焊、控制层间温度、注意焊接顺序等措施来控制焊接变形。
2 旋风分离器焊接
2.1 旋风分离器的大部分构件为薄板结构, 所
以一定要采用小电流、小直径焊条进行焊接, 不得产生烧穿、漏焊、砂眼、裂纹等缺陷, 以保证设备的严密性要求。2.2为充分保证严密性, 还需双面焊接, 然后进行敲渣检查, 并做煤油渗漏试验。2.3旋风分离器的构件薄板多, 刚性差, 焊接量很大, 所以极容易产生焊接变形, 使外壁凹凸不平。可采用小电流焊接, 分段退焊等工艺措施, 必要时 (如小锥体拼接) 可采用加固措施, 如锥体内壁加十字撑、横跨焊缝设加强筋板等办法均可产生较好的加固效果。
2.4 因旋风分离器焊接量特别大, 高空作业, 困难位
置又多, 有些边角焊缝极易漏焊, 所以应加强检查, 不得有漏焊现象。
3 受热面水冷壁管的焊接
水冷壁一般有光管水冷壁和鳍片管水冷壁及刺管水冷壁三种, 对大型锅炉来说, 大都是鳍片管膜式水冷壁, 生产厂家以管排的形式出厂。
3.1 管排超宽势必造成管口问距不均或过大,
可割开部分鳍片加以调整、纠正, 待焊口焊好后再将割开的鳍片焊接好, 而且必须是双面焊透, 以免影响鳍片的导热性。3.2管排的管口切割线与联箱轴向中心线不平行, 即管排长度一侧大、一侧小。如果此缺陷不太严重, 则在管排对口时加大短侧的对口间隙, 减少长侧的对口间隙, 以此来进行调整。不可采取从长侧一端管口开始, 依次施焊, 利用焊接收缩量的方法来进行调整, 否则焊后管排将产生严重偏斜。如果此缺陷比较严重, 则只有打磨长侧管口, 牺牲一些长度。也可以通过适当加大其他管排之间的对口间隙来进行调整。如果此缺陷很严重, 则只能联系建设单位, 由制造厂家处理。3.3管排的宽度一头大, 一头小, 即各管中心线不平行, 其结果造成各管口间距不均, 以致无法对口, 此缺陷可以采取管排超宽处理办法来解决。3.4管排端面各管长短不一, 造成对口时间隙大小不均, 对口时应先对各焊口的对口间隙进行全面测量, 划分为间隙过小、适中、过大三类, 将间隙过小的进行修磨至适中, 施焊时先焊适中的, 由于焊接收缩变形将使间隙过大的变为适中。但要注意两个问题:a.定位管必须先焊的原则不能变, 就是说定位管必须是间隙适中的, 否则要修整;b.所谓间隙过大, 也最多大到6mm~8mm, 再大则采取换管的方法解决。3.5联箱就位时应预留焊缝收缩量, 然后应将所有经开箱检查过的各片管排都吊上组合架, 先全面了解一下各排焊口的组对问题, 根据上述的原则全面、综合地考虑调整方案, 另外根据图纸全面检查一下各管排正确与否。特别是人孔、窥视孔等方位是否正确, 以防装错、装反、装倒。3.6每片水冷壁各段管排之间的焊口应先焊, 最后再焊管排与集箱焊口。另外施焊时只能一排一排地施焊, 不得将几段管排的几排焊口同时施焊。3.7每段管排焊前通一次球, 各段管排之间的焊口焊完后通第二次球, 管排与集箱焊口焊好后通第三次球。管排施焊后不仅重量大而且刚性差, 因此须采用压缩空气吹的方法通球, 通球时先通气吹扫, 然后再放球。3.8管排焊口施焊时, 必须先将两侧各一根定位管焊好, 以减小焊接变形, 然后再采用交错焊或跳焊的顺序施焊, 不得从一侧向另一侧依次焊接, 以免产生过大的焊接变形和焊接残余应力。3.9排焊口组对、点固后, 应将打底焊道先全都焊好, 然后测量一下变形情况及有无异常, 经检查无误后再按打底的施焊顺序进行盖面。3.10管排焊接时, 必须将管排放置牢固, 下面须顶实, 可由上、下各一名焊工同时对称施焊。3.11后水冷壁各段管排间的焊接, 应在测量好并修正完对口间隙与坡口后, 按焊口多的管排先焊, 焊口少的管排后焊的顺序进行施焊。3.12包角管在漏灰斗处的管排, 其管与管之间的缝隙很小, 仅有约4mm左右。所以管排对口施焊时难以保证管口两侧的焊接质量。此时, 一定要安排好组焊顺序, 认真操作。
4 包墙过热器组焊:a.安装前必须认真检查管
子 (或管排) 及集箱的质量和材质;b.单根管组对时, 如单根管为分段供货, 则应先将各段组焊成一整根, 一根管子有几个焊口时, 必须一个焊好再焊另一个, 而不可同时施焊, 以免形成过大的变形和应力;c.管排组对时的注意事项和要求与水冷壁管相同;d.焊接顺序应先焊基准管, 单根应先焊孔位管, 后焊直管。孔位管的覆盖管的弯曲方向如朝炉膛内侧, 则先焊覆盖管, 后焊平整弯管, 否则反之。直管的焊接应采用跳焊或交错婷的顺序施焊。管排的焊接顺序按对口间隙确定, 先焊适中的, 后焊偏大的。焊接时也是先把打底焊道全部焊完, 经复查尺寸后再按上述顺序盖面;e.全部焊好后进行最后一次通球, 也可以焊几根, 通几根;f.后包墙过热器上部无联箱, 所以必须及时作好上管口的临时封闭工作。否则, 一旦掉入杂物, 将难以处理。必须先通球后封堵, 最后焊接, 焊后不必通球。
5 省煤器的安装组焊
5.1 省煤器安装组焊要点:a.焊前必须认真检
查管子 (或管排) 和集箱及所有零部件 (管夹、棱形板、吊支件等) 的质量和材质;b.联箱两端及中间先各组焊好一排基准管排。经检查确认其形、位尺寸无误后, 先予施焊, 以作其他管排的基准;c.从中间开始向两端依次将各管排就位、找正、点固, 管排上架前应再次通球, 并将有防磨罩的蛇形管先装好防磨罩和弯头处的防磨板。一、二级省煤器的防磨板、防磨罩的材质不同但形状一样, 切不可用错, 焊材也不可用错;d.防磨罩一端焊在管夹上, 另一端下面焊有半圆套圈, 防磨板用U形夹固定在蛇形管上。在组焊时应正确地留出接头处的膨胀间隙, 以保证管子和防磨件之间的自由热位移和热补偿;e.组焊时要注意管片的次序的搭配, 不得装错, 也不得装反, 但焊后应使管夹上端平齐, 在此前提下如下端长度不够时, 可以选择厚薄适当的不锈钢片垫牢后再与下空心梁焊接;f.管夹的组焊必须严格保证各蛇形管排的间距均匀、一致, 且稳定性好, 以免产生“烟气走廊”, 加速该处管子磨损;g.组合中应力求外形尺寸正确, 弯头处平齐, 在保证组合件热胀自由的前提下, 应尽量不使组件与炉墙或其他相邻部位间的间隙过大, 以防堵灰, 其间隙大小必须符合图纸要求。5.2省煤器悬吊管的组焊。大型锅炉的省煤器往往通过悬吊管吊在尾部烟道下方。省煤器蛇形管排的出口联箱通过悬吊管与炉顶出口联箱连接, 再由炉顶出口联箱通往锅筒, 有些大型锅炉的低温过热器也是通过悬吊管吊挂在烟井中的, 所以悬吊管的安装组焊应注意:a.先将炉顶出口联箱和悬吊管的上段在地面组合架上组焊在一起, 同时组焊上各悬吊管的吊耳, 暂不施焊的一端须临时封闭;b.在联箱两端及中间的两侧各先点固一根悬吊管作为基准管测量。找正后拉线, 以此为基准从中间向两侧依次组对施焊, 具体要求同前;c.将所有悬吊管通过上、下两排槽钢用螺栓夹紧, 做临时固定, 槽钢与管子之间须垫置术板;d.先在联:箱两端四角的悬吊管上预装4块吊耳, 测量找正后点固、焊接, 以此为基准在联箱两侧拉线从中间向两侧依次点固、施焊各吊耳, 使各吊耳的吊装孔保持在同一条直线上。施焊时必须保证各吊管的垂直度, 以免吊挂后各点受力不均;e.最后整体复查尺寸, 检查焊缝质量;f.悬吊管的下段一般是单根安装, 但在安装前应在平台上认真放样, 并在平台上焊好定位角铁, 先把每根管子的挂钩焊好, 然后再安装, 必须保证各管挂钩位置的一致性。
参考文献
[1]GB150-1998, 钢制压力容器[S].[1]GB150-1998, 钢制压力容器[S].
浅析钢结构焊接的技术要点 篇10
1 钢结构焊接的技术要点
根据钢结构焊接的技术特点和差异, 从高强钢焊接、低温焊接、厚钢板焊接三个技术方面进行论述。
1.1 高强钢焊接技术
焊材的选择: (1) 强匹配。强节点弱杆件:焊接材料熔敷金属的强度、塑性、冲击韧性高于母材标准规定的最低值。焊接接头 (焊缝及热影响区) 各项性能全面要求达到母材标准规定的最低值。 (2) 兼顾焊缝塑性。厚板焊接时按厚度效应后的强度选配焊材, 节点拘束度大时可在1/4板厚以下配用低强焊材。 (3) 满足冲击韧性要求。必需重点选择焊材的韧性, 使焊缝及热影响区韧性达到钢材的规范要求。
高强钢焊接性评价方法: (1) 碳当量计算评定法。 (2) 热影响区最高硬度试验评定法。 (3) 插销试验临界断裂应力评定法。最低预热温度确定方法: (1) 裂纹试验控制。根据斜Y坡口试样抗裂试验确定最低预热温度。 (2) 硬度控制。根据一定碳当量的钢材, 其不同板厚T形接头角焊缝热影响区硬度达到350HV对应的冷却速度 (540℃时) 查表确定焊接线能量。 (3) 根据裂纹敏感指数、板厚范围、拘束度等级、熔敷金属扩散氢含量确定最低预热温度。 (4) 根据接头热输入、冷却时间和钢材的特定曲线图确定最低预热温度。
焊接质量控制: (1) 控制热输入与冷却速度。控制焊接电流、电压、焊接速度以及熔敷金属800℃~500℃区间的冷却时间。 (2) 控制焊缝中碳/硫/磷/氮/氢/氧的质量百分比。选用优质碱性低氢焊材, 采用良好的操作手法充分维护熔池金属 (短弧、限制摆动、倾角稳定) 。 (3) 应力与变形控制。选用高能量密度、低热输入的焊接方法, 如气体保护焊;用小线能量, 多层多道焊接;减小焊接坡口的角度和间隙, 减少熔敷金属填充量;采用对称坡口, 对称、轮流施焊;长焊缝应分段退焊或多人同时施焊;用跳焊法防止变形和应力集中。
对于高强钢的焊接, 应根据钢材自身的强化机理和供货状态, 综合考虑其性能要求, 合理选择焊接材料和试验方法对其焊接性做出评价, 制定合理的焊接工艺, 以指导实际焊接生产。对该钢种的焊接应主要考虑采取措施以降低其冷裂倾向。焊接时应严格控制层间温度和焊接线能量, 防止接头出现弱化现象。
1.2 低温焊接施工工艺
焊材的选择, 低温环境中, 应尽量选择低氢或超低氢焊材, 对焊材严格执行烘焙和保温措施。焊前防护, 焊接作业区域搭防护棚, 使焊接区域形成相对封闭的空间, 减少热量的损失, 若无条件搭设防护棚, 应该采取其他有效措施对焊接区域进行防护;气体保护焊时, 焊接气瓶也应采取相应措施进行保温。
焊接质量控制: (1) 预热与层间温度。低温环境下的预热温度应稍高于常温下的焊接预热温度, 加热区域为构件焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材, 焊接层间温度不低于预热温度或标准 (JGJ812002规定的最低温度20℃两者取高值) 。 (2) 加大定位焊时的热输入。适当加大定位焊的热输入, 增大焊缝截面和长度, 并采用与正式焊接相同的预热条件, 不在坡口以外的母材上打弧, 熄弧时弧坑一定要填满, 可以有效减少由于定位焊接引起的收缩裂纹。 (3) 采用合理的焊接方法。尽量使用摆幅, 多层多道焊, 严格控制层间温度。 (4) 焊接后热及保温。焊接后及时对焊接接头进行后热保温处理, 利于扩散氢气的逸出, 防止因冷速过快而引起的冷裂纹, 同时适当的后热温度还可以适当降低预热温度。
1.3 厚钢板焊接技术
建筑钢结构中厚钢板得到大量的使用, 如北京新保利大厦工程使用的轧制H型钢翼板厚度达到125mm, 国家体育场 (鸟巢) 工程用钢最大板厚达110mm, 大量钢结构工程采用厚钢板, 促进了厚钢板焊接技术的发展, 同时也丰富了建筑用钢的范围。厚钢板焊接的关键是防止由于焊接而产生的裂纹和减少变形, 应主要考虑:选用合理的坡口形式。如尽量选用双U或X坡口, 如果只能单面焊接, 应在保证焊透的前提下, 采用小角度、窄间隙坡口, 以减小焊接收缩量、提高工作效率、降低焊接剩余应力。合理的预热和层间温度。
2 钢结构焊接的常见问题与解决方案
该工序属于隐蔽工程, 也是最易发生质量问题的工序之一。据统计, 发生在该工序的质量问题中:因为焊接质量导致的焊缝返修率高达80%以上, 其次是由于上道工序操作不当和操作人员的技术问题而导致焊缝质量问题约占10%, 这种问题主要产生原因:
在X类型坡口熔透焊缝中, 在施焊过程中由于反面的清根不彻底, 导致在焊缝中出现质量问题。采用垫板的V类型的坡口焊, 由于垫板靠焊缝的一侧垫板表面的氧化皮、铁锈、油污等未清理干净或者清除不彻底, 直接在上面施焊, 事后通过仪器检测发现垫板处存在质量问题。由于工艺文件编制的不合理, 如焊接位置狭小工作面不能展开、坡口大小的设计不满足施工要求、在焊接过程中采用的焊接电流不满足要求、由于焊接工序不正确导致的不可矫正的变形、中厚板的加工事先没有进行预热处理, 焊接过程中的保温措施及层间温度的控制不当等。
在构件的焊接过程中因焊接方法不合理而不满足焊接质量要求。采用焊缝手工打底操作时因焊接质量本身不满足要求而进行埋弧自动焊接盖面操作的;采用的埋弧自动焊接的焊丝焊剂没有按规定进行烘焙和温度控制;由于焊接操作者责任心不强而使焊缝表面产生缺陷问题。根据具体情况灵活多变的采取焊接技术和措施, 保证工程的流畅和正确性。根据具体情况可以采取以下几种处理措施:
编制正确的工艺文件, 特别是对于采用中厚板焊接的构件, 要结合具体的工程结构特点制订相关的焊接工艺评定, 做好试验过程中的记录, 为以后的施工积累经验。对于坡口的大小, 预留的间隙等严格的按国家标准进行确定。保证工艺文件制定的准确性、可操作性、经济性和适宜性。对于焊接材料的选择必须通过焊接工艺评定的试验和国家的标准加以确定, 在施工过程中的使用, 要求严格的按照国家标准进行用前存放、用时焙烘, 保温温度必须控制在规范要求的温度之内。
3 结论
总而言之, 在大多数的情况下, 通过采取正确的钢结构焊接技术, 可以有效地控制钢结构的焊接变形, 以达到确保工程质量的目的。但由于材料、结构以及焊接施工现场环境等因素的复杂多变, 还应该在实践中不断总结和积累焊接经验, 提高控制焊接应力和焊接变形技术水平。
参考文献
[1]杨鹏宇.钢结构高强螺栓连接施工[J].山西建筑, 2006, 32 (16) .
[2]郝燕春.大型钢网架安装技术[J].山西建筑, 2007, 33 (10) .
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.
焊接控制要点 篇12
制氧工程压力管道属于承压设备, 是一个流体介质通路, 用来输送高 (低) 温、高压、液态的氧、氮、氩等, 安全风险极高。它是由许多焊缝把压力管道元件连成一体的独立运行系统。在保证管材质量的前提下, 确保系统中每个焊缝的焊接质量至关重要, 管道焊接质量是压力管道安全运行的必要条件。下面我从焊接角度谈一谈制氧工程压力管道焊接的管控要点。
1 压力管道中焊接应用
制氧工程压力管道现场安装内容包括:施工告知、元件材料检验、加工制作、焊接和焊后热处理、组对安装、管道检验、系统试压和吹扫等。压力管道施工中, 材质特殊, 管径多杂, 工序复杂, 位置高低错落, 分布密度大, 质量要求高, 施工管控难度大, 因此该压力管道施工是制氧工程安装中的管控重点。为保证制氧工程的质量和安全, 管道焊缝质量是首先必须确保的条件之一。通常情况下, 压力管道施工时焊接工艺存在于加工制作、组对和安装工序中。压力管道焊接前, 必须根据设计要求和管道材质确定焊接方法、焊缝坡口及选用焊接设备、焊条、焊剂、焊接人员等。
一般来说, 制氧工程的管道材质有碳钢、不锈钢、铝镁合金等。对于管道焊接来说, 最易焊接和确保焊接质量的是碳钢管材管道。各种管材的熔点、强度、塑性、膨胀系数等不同, 其焊接特性不同, 选择施焊时的焊接方法、焊缝坡口及其焊接设备等都有所区别。比如, 铝镁合金管材焊接时, 由于熔点较低焊缝易产生氧化物夹渣、未熔合、气孔等缺陷, 高温下易塌陷, 操作不易掌握, 温度难控制, 所以其焊接方法、焊缝坡口及其焊接设备、焊接人员等就有别与碳钢管材管道, 难度更大、要求更高, 坡口形式选择V型、U型和X型, 焊接方法选择对称焊、单面焊双面成型等。同时, 准备相应措施科学合理控制焊接风速、施焊环境温度和湿度等, 确保管道焊缝焊接过程中的质量。
2 焊接特点
1) 工艺复杂, 工序多, 焊缝位置不固定, 施焊难度大, 且影响焊接质量的因素较多, 故管控过程有一定难度。
2) 焊接质量要求高, 不同级别的压力管道相应焊缝的质量要求不同, 对焊工的焊接技能和施焊项目等有严格要求, 焊工资格要求高。
3) 施焊前必须根据《焊接工艺评定报告》编制《焊接工艺规程》, 指导焊接作业过程。
4) 安全风险大, 安装过程中存在密闭空间、动火、高空、交叉、触电等高危险作业, 管控压力大, 难度大。
3 管控要点
3.1 人员管理
选择优秀的焊接管理和作业人员是确保制氧工程压力管道焊接质量的首选, 充分发挥人的能动性, 明确保证焊接质量的技术要求和操作要领, 实行PDCA循环的动态管理。
为确保焊接质量, 必须选择有焊接理论知识和有焊接经验的人员进行焊接管理, 负责焊接工艺评定, 编制焊接技术措施, 指导焊接作业, 参与焊接质量检查和焊接技术处理。焊接人员应满足《特种设备焊接操作人员考核细则》规定, 掌握压力管道焊接工艺和焊接方法等技能, 并要求持证上岗。对于焊接人员须建立焊接档案, 并定期组织培训考核强化提升焊接技能。
焊接时, 做好焊接人员标识, 确保与焊接质量记录一致。无损检测人员须经考核有相应资格和权限, 以确保焊缝质量的有效性。
3.2 焊接设备
压力管道焊接设备有交 (直) 流电弧焊机和氩弧焊机等, 具有结构简单, 便于移动, 价格低廉, 保养和维护方便, 使用方法简单灵活, 适应性强等特点。可行时, 选择直流弧焊机, 焊接电流稳定, 焊接质量高。
焊接设备使用前, 必须预先检查并确认接地装置的安全性和可靠性, 调整好极性、电压、电流等, 同时防雨、防潮、防晒、防砸等相关措施到位, 并有监护人员和动火证, 以便确保焊接质量的同时保障安全作业。使用时, 焊接设备应确保处于良好状态, 以便保证各焊接工艺参数能准确执行。另外, 焊接设备须设专人负责管理, 合理进行有效保养、维护, 定期进行检定和校验, 做好各种记录, 确保焊接设备的使用安全性和合规性。
3.3 焊接材料
压力管道焊接材质的选择原则是:焊缝金属的强度等级不得低于任何母材的强度等级。根据压力管道设计钢号选择焊接材料, 焊接材料通常包括焊条、焊剂、保护气体等。压力管道焊接材料可按照《压力容器焊接规程》 (NB/T 47015-2011) 中的表1 (常用钢号推荐选用焊接材料) 选用。可行时, 尽量采用酸性焊条, 以保障焊工身体健康。
现场焊接材料管理必须安排专人负责, 并应具备相应基本知识。负责焊接材料的入库验收、保管、烘干、发放、回收等, 并分类堆放, 做好标识, 确保焊接材料质量证明书齐全、有效。同时, 建立焊接材料的发放、使用和回收台账。焊接材料在使用前要求:焊条必须要烘干, 焊丝必须除油和锈, 保护气体必须保持干燥, 以便保证压力管道的焊接质量。
3.4 施焊环境
1) 焊接环境温度符合压力管道焊接所需要的温度, 不能影响焊工操作。
2) 焊接时, 电弧焊风速要小于8m/s, 气保焊风速要小于2m/s。
3) 焊接电弧1米范围内相对湿度应保证。
4) 在雨、雪天气施焊时, 搭防护棚进行保护实焊。
5) 当施焊环境温度低于0℃时, 宜对压力管道进行焊前预热。
3.5 焊接方法
压力管道焊接采用电弧焊和气保焊。以手工操作焊条, 使焊条和压力管道母材局部加热融化形成管道焊缝, 操作灵活, 焊工易掌握。通常采用氩气和二氧化碳气体进行气保焊, 利用气流减少熔渣, 使热影响区窄, 焊后变形小, 提高压力管道焊接质量。
焊接之前, 必须做好焊接技术方案, 并组织进行安全和技术措施后交底、签字形成记录。同时, 编制《焊接工艺规程》提出焊接要求指导焊接。焊接的前道工序是加工坡口, 一般采用V形和U形坡口, 坡口打磨成型后组对实施压力管道的焊接。
焊接时, 要求焊工、焊接设备、焊材和环境等达到压力管道焊接条件, 确保焊缝的焊接质量。同时, 安排焊接技术、安全管理等相关人员进行现场监护, 并做好动火防护措施。
焊接完成后, 针对不同级别压力管道焊缝的不同质量要求, 组织进行对焊缝的无损检测, 检验不合格时必须返修后重新检测。执行《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》 (GB 50236-2011) 。
3.6 焊接安全
1) 施焊前必须进行安全技术交底, 进行危险源辨识并制定有效防护措施。
2) 焊工必须进行危险作业员工体检, 并体检合格。施焊时, 戴好护目镜, 穿好焊接工装, 做好安全防护。
3) 焊接时须实行人工监护, 并办理动火手续。
4) 密闭空间施焊时, 做好监护、通风、降温等措施, 防止作业人员窒息、中暑等。
5) 高处焊接作业时, 必须设置并固定好生命绳, 系挂好安全带。
6) 临时用电必须执行《施工现场临时用电安全技术规范》 (JGJ46-2005) 的规定。
4 结束语
焊缝使管道元件连成一体, 独立运行, 确保焊缝质量是压力管道安全运行的重要条件, 只有严格控制焊接过程管理, 采取有效措施和方法, 做好重点管控, 才能有效确保焊接质量, 提升压力管道运行的安全性。
摘要:本文详细分析制氧工程压力管道施工焊接工艺的管控要点, 为同类工程施工焊接管控提供借鉴。
关键词:制氧工程,压力管道,焊接,管控要点
参考文献
[1]TSGZ6002-2010特种设备焊接操作人员考核细则[S].
[2]GB 50236-2011现场设备、工业管道焊接工程施工规范[S].
[3]NB/T 47015-2011压力容器焊接规程[S].
[4]JGJ46-2005施工现场临时用电安全技术规范[S].
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