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焊接工艺论文范文

焊接工艺论文

焊接工艺论文范文第1篇

船体焊接工艺设计复杂,影响船体焊接质量工艺参数繁多。目前,大多数焊接工艺人员只能通过手工查阅相关标准,以及查阅企业历史资料,结合自身经验完成焊接工艺设计,工艺设计效率难以提高。另外,由于每个工艺人员能力、经验、工作习惯、责任心存在差异,使得焊接工艺规程标准化程度低,从而影响施焊工作开展。为了实现快速化、智能化焊接工艺设计,有必要开发船体工艺焊接知识库及工具包,在船体焊接工艺设计中引入知识管理技术,将焊接工艺员从繁重的查手册、查标准等重复劳动中解放出来,并且将企业焊接工艺人员多年来积累的丰富经验进行有效的利用,提高焊接工艺设计的效率。

2船体焊接工艺知识库

2.1船体焊接工艺知识要素分析

在船体生产制造中,焊接工艺必须根据相应的标准或规范进行严格的焊接工艺评定(WPQ),形成焊接工艺评定报告(PQR),其后,生成焊接工艺指导书(WPS),并且依据WPS制定焊接工艺规程,以保证产品的焊接质量和性能。船体焊接工艺设计中主要关注如下几个方面的问题:焊接方法的选择、焊接位置的选择、坡口形式的设计、加工步骤的安排和工艺成本分析等。船体焊接工艺设计中许多问题的可统计性差,影响因素多,因素与因素之间的相互联系难以明确表达。因此,解决这类问题要借助于经验知识,比较适合于选用工艺知识库。

2.2船体焊接工艺知识库组成

船体焊接工艺知识库包含6大类库:焊接工艺基础参数库、母材库、焊材库、焊接规范参数库、检验项目库、施焊要求库。其中:焊接工艺基础参数包括:焊接方法库、接头形式库、坡口信息库、设备信息库,母材库包括:种类及规格库、力学性能库。

2.3船体焊接工艺知识库信息模型

系统客户端依据系统功能,设计开发了不同的用户接口,满足不同工艺设计和管理人员的需求。系统服务端负责工艺数据的处理和工艺决策的推理。数据库服务器主要为焊接工艺设计系统提供信息的存储、查询和管理服务,积累基础焊接知识、推理规则和专家经验,是企业的重要信息资源之一。

3船体焊接工艺过程智能化应用工具包

基于知识库的快速化、智能化,实现了船体焊接工艺过程智能化应用工具包的系统设计。通过智能化应用工具包,根据焊接工艺设计的特点,可以选择产生式规则表示方法,作为船舶焊接工艺决策基础。选择产生式规则表示除了符合焊接工艺知识特点外,还具有易于扩展、易于进行一致性检查等实现方面的优势。根据对焊接工艺决策需求分析,在引入知识管理技术对焊接工艺知识库构建的基础上,焊接工艺设计系统可以建立焊接工艺决策过程。

3.1焊接工艺设计集成环境

作为用户建立产品结构的应用平台,是系统应用的重要前提,此模块将用以建立工艺评定数据、文档的存储线索,同时,也作为PDM与焊接工艺规程设计系统进行数据集成的接口模块,可以从PDM系统中得到产品数据,建立焊接工艺设计产品结构。

3.2焊接工艺指导工具

完成焊接工艺指导书(WPS)的编制、校对、审核、归档、浏览、打印等工作。焊接工艺指导为工艺人员提供一个方便实用的工艺设计环境和工具,将工艺人员从大量繁琐的工艺标准的选择、工艺资源的查找、工艺指导书的填写和工序图的绘制等工作中解放出来,减轻工艺人员的劳动强度,促进企业工艺设计的自动化、标准化和规范化。

3.3焊接工艺规划工具

焊接工艺规程,又称焊接细则,是指导焊工操作的详细工艺说明书,是以工艺评定为基础,以具体产品为服务对象的详尽焊接工艺。每当有新产品出现时,焊接工艺评定可能会有可替代的,但多数焊接工艺规程要重新编制,因此,企业内部积存了高于工艺评定1倍甚至几倍的焊接工艺规程,造成重复编制和遗漏等现象时有发生。

3.4焊接工艺评定工具

产品投产之前,必须对所采用的焊接工艺进行焊接工艺评定试验,验证合格后,方可用于产品的焊接生产。由于影响焊接性能和质量的工艺参数众多,每种重要参数的改变,如预热温度、热处理温度、焊接能量超出规定的范围,都要进行焊接工艺评定试验。因此,各船厂积累了大量的焊接工艺评定规则。

4结论

焊接工艺论文范文第2篇

铅是种特性十分适合焊接工艺的材料。当我们将它除去后,到目前还无法找到一种能够完全取代它的金属或合金。当我们在工艺、质量、资源和成本等方面找到比较满意的代用品时,我们在工艺和成本上都不得不做出让步。而在工艺上较不理想的情况有以下几个方面。

1.较高的焊接温度。大多数的无铅焊料合金的熔点都较传统锡铅焊料合金高。业界有少部份溶点低的合金,但由于其中采用如铟之类的昂贵金属而成本高。熔点高自然需要更高的温度来处理,这就需要较高的焊接温度。

2.较差的润湿性。无铅合金也被发现具有较不良的润湿性能。这不利于焊点的形成,并对锡膏印刷工艺有较高的要求。由于润湿效果可以通过较高的温度来提高,这又加强了无铅对较高温度的需求。熔化的金属,一般在其熔点温度上的润湿性是很差的,所以实际焊接中我们都需要在熔点温度上加上20度或以上的温度以确保能有足够的润湿。

3.较长的焊接时间。由于温度提高了,为了避免器件或材料经受热冲击和确保足够的恒温以及预热,焊接的时间一般也需要增长。

以上这些不理想的地方带给用户什么呢?总的来说就是器件或材料的热损坏、焊点的外形和形成不良、以及因氧化造成的可焊性问题等工艺故障。这些问题,在锡铅技术中都属于相对较好处理的。所以到了无铅技术时,我们面对的焊接技术挑战更大。

二、工艺窗口

简单来说,无铅的工艺挑战或工艺难处,在于其工艺窗口相对锡铅技术来说是缩小了。例如器件的耐热性,在锡铅技术中一般为240℃,到了无铅技术,IPC和JEDEC标准中建议必须能够承受260℃的峰值温度。这提高只是20℃。但在合金熔点上,从锡铅(Sn37Pb)的183℃到SAC305的217℃却是提高了34℃!这就使工艺窗口明显缩小。使工艺的设置、调整和控制都更加困难。

如果不采用较高成本的低温无铅合金,你的最低温度(约235℃),几乎已经是锡铅技术中的最高焊接温度了。而如果你采用美国NEMI的建议,也就是使用SAC305和焊接温度在245到255℃时,你的热-冷点温度窗口只有10℃,而在锡铅技术中这温度窗口有30℃之多。

无铅器件的耐热标准,目前多认同确保在260℃最高温度上,这距离推荐的SAC305合金的最高焊接温度只有5℃。如果我们考虑测量设置的系统误差(注二)的需要保留6℃,以及业界许多回流的波动性时,我们根本无法使用高达255℃的温度。

三、工艺设置

回流焊接的工艺设置,就是通过炉子的各温区温度,以及传送链速度的设置来取得最适当的“回流温度曲线”的工作。最适当的意思,表示没有单一的曲线是可以供所有用户使用的,而必须配合用户的材料选择、板的设计、锡膏的选择来决定。不论是锡铅技术还是无铅技术,其实工艺设置的方法都是一样的。所不同的是其最终的参数值。基本上,无铅由于前面提到的工艺窗口缩小的问题,使得工艺设置的工作难度较高。这需要更高的工艺能力,以及对技术的了解和掌握上做得更完整更细化。

工艺设置的首要条件,是用户必须知道所要焊接产品的温度时间要求。对于大多数用户来说,这就是回流曲线规范。为了方便技术管理,一般只制定了一个规范,规范中清楚地指出了各参数的调整极限。在锡铅技术中,绝大多数用户的这个规范曲线都来自锡膏供应商的推荐。在工艺窗口较大的锡铅技术中,人们遇到的问题似乎不大(但绝非没有问题)。但进入无铅后,这种法未必可靠。原因是锡膏并非决定焊接温度曲线的唯一因素,以及供应商提供的曲线并不精确。在掌握工艺技术较好的企业中,选择锡膏前都必须对锡膏等进行测试评估。

器件焊端镀层是另外一项没有被仔细了解和控制的材料参数。镀层的材料(例如NiPd或Sn等等)、镀层的工艺(例如无极电镀,浸镀等等)、以及镀层的厚度,将决定用户的库存能力,可焊性以及质量问题或故障模式。而这些也会因为无铅技术到来而有所变化。以往不太需要注意的,现在也许会成为不得不给予关注的。PCB焊盘的镀层也一样,材料、工艺和厚度都必须了解和给予适当的控制。总之,要有良好的工艺设置,用户必须首先知道自己的材料和设计需求。从需求上制定应该有的温度曲线标准。

四、工艺管制和监控

以上所谈的内容,如果掌握得好,就能协助用户设置出一个较好的回流焊接工艺。而在整个产品产业化过程中,以上的内容要点可以协助用户进行试制和试生产的工艺阶段。当以上工作处理好后,接下来的就是面对批量生产了。批量生产的重点,在与推动快速生产的同时,确保每一个产品都是完好地被制造出来。所以我们就有所谓的质量管理工作和责任部门。

时至今日,大多数工厂的质量管理,还是较依赖传统的一些检验和返修的做法。例如采用MVI(目检)、AOI(自动检验)等手段,配合以一些量化统计做法如SPC等。但在今天的先进生产技术中,这些都属于较落后的手段方法。以下指出几个常遇到的缺点。

1.对故障的改正成本高;

2.属于事后更正的概念,无法取得零缺陷成绩;

3.目前的检查技术无法检出所有问题(一些故障的可检性还不好);

4.目前检查技术在速度和精度上都还跟不上组装技术;

5.太多和滥用检查技术,反会对它形成不良的依赖性,而忽略了从工艺着手;

6.SPC不适合于小批量和高质量的生产模式。这情况下其能力非常低。

较好的做法是检查设备和工艺能力,控制过程,而不是检查加工的结果(也就是产出品的检查)。厂内的所有炉子的性能必须给予测量和量化。在保养管理中确保Cm和Cmk的受控。这是良好质量的前提条件之一。这方面的讨论不在本文的范围之内。而工艺能力以及加工过程的控制,在生产现场又如何进行呢?

我们不可能对每一个产品都焊上热耦。有一种技术可以做到,就是非接触式测量的红外测温技术。曾有炉子供应商在炉子内部设计这样的温度监控,但由于技术不成熟,效果不理想而最终没有大量推广。过后就没有见到有开发这类技术的。

这类系统通过以下的途径提供用户很好的质量控制方法:

1.100%不间断的检查;

2.实时测量和监督;

3.提供预警;

4.完整的纪录方便质量跟踪;

5.完整的报告可以提高客户的信心。

除了以上功能之外,其实这类系统还可以协助监控炉子的表现,提高炉子的维护保养管理,以及将来的采购工作。是个先进数据管理系统中重要的一个工具。

当我们进入无铅技术后,缩小的工艺质量窗口对于参数等的偏移敏感得多,也推动了我们对这类质量监控工具的需求。其作用就像质量管理学中的一句常用名言:“不要靠猜测,而要测量和理解它!”

焊接工艺论文范文第3篇

铅是种特性十分适合焊接工艺的材料。当我们将它除去后,到目前还无法找到一种能够完全取代它的金属或合金。当我们在工艺、质量、资源和成本等方面找到比较满意的代用品时,我们在工艺和成本上都不得不做出让步。而在工艺上较不理想的情况有以下几个方面。

1.较高的焊接温度。大多数的无铅焊料合金的熔点都较传统锡铅焊料合金高。业界有少部份溶点低的合金,但由于其中采用如铟之类的昂贵金属而成本高。熔点高自然需要更高的温度来处理,这就需要较高的焊接温度。

2.较差的润湿性。无铅合金也被发现具有较不良的润湿性能。这不利于焊点的形成,并对锡膏印刷工艺有较高的要求。由于润湿效果可以通过较高的温度来提高,这又加强了无铅对较高温度的需求。熔化的金属,一般在其熔点温度上的润湿性是很差的,所以实际焊接中我们都需要在熔点温度上加上20度或以上的温度以确保能有足够的润湿。

3.较长的焊接时间。由于温度提高了,为了避免器件或材料经受热冲击和确保足够的恒温以及预热,焊接的时间一般也需要增长。

以上这些不理想的地方带给用户什么呢?总的来说就是器件或材料的热损坏、焊点的外形和形成不良、以及因氧化造成的可焊性问题等工艺故障。这些问题,在锡铅技术中都属于相对较好处理的。所以到了无铅技术时,我们面对的焊接技术挑战更大。

二、工艺窗口

简单来说,无铅的工艺挑战或工艺难处,在于其工艺窗口相对锡铅技术来说是缩小了。例如器件的耐热性,在锡铅技术中一般为240℃,到了无铅技术,IPC和JEDEC标准中建议必须能够承受260℃的峰值温度。这提高只是20℃。但在合金熔点上,从锡铅(Sn37Pb)的183℃到SAC305的217℃却是提高了34℃!这就使工艺窗口明显缩小。使工艺的设置、调整和控制都更加困难。

如果不采用较高成本的低温无铅合金,你的最低温度(约235℃),几乎已经是锡铅技术中的最高焊接温度了。而如果你采用美国NEMI的建议,也就是使用SAC305和焊接温度在245到255℃时,你的热-冷点温度窗口只有10℃,而在锡铅技术中这温度窗口有30℃之多。

无铅器件的耐热标准,目前多认同确保在260℃最高温度上,这距离推荐的SAC305合金的最高焊接温度只有5℃。如果我们考虑测量设置的系统误差(注二)的需要保留6℃,以及业界许多回流的波动性时,我们根本无法使用高达255℃的温度。

三、工艺设置

回流焊接的工艺设置,就是通过炉子的各温区温度,以及传送链速度的设置来取得最适当的“回流温度曲线”的工作。最适当的意思,表示没有单一的曲线是可以供所有用户使用的,而必须配合用户的材料选择、板的设计、锡膏的选择来决定。不论是锡铅技术还是无铅技术,其实工艺设置的方法都是一样的。所不同的是其最终的参数值。基本上,无铅由于前面提到的工艺窗口缩小的问题,使得工艺设置的工作难度较高。这需要更高的工艺能力,以及对技术的了解和掌握上做得更完整更细化。

工艺设置的首要条件,是用户必须知道所要焊接产品的温度时间要求。对于大多数用户来说,这就是回流曲线规范。为了方便技术管理,一般只制定了一个规范,规范中清楚地指出了各参数的调整极限。在锡铅技术中,绝大多数用户的这个规范曲线都来自锡膏供应商的推荐。在工艺窗口较大的锡铅技术中,人们遇到的问题似乎不大(但绝非没有问题)。但进入无铅后,这种法未必可靠。原因是锡膏并非决定焊接温度曲线的唯一因素,以及供应商提供的曲线并不精确。在掌握工艺技术较好的企业中,选择锡膏前都必须对锡膏等进行测试评估。

器件焊端镀层是另外一项没有被仔细了解和控制的材料参数。镀层的材料(例如NiPd或Sn等等)、镀层的工艺(例如无极电镀,浸镀等等)、以及镀层的厚度,将决定用户的库存能力,可焊性以及质量问题或故障模式。而这些也会因为无铅技术到来而有所变化。以往不太需要注意的,现在也许会成为不得不给予关注的。PCB焊盘的镀层也一样,材料、工艺和厚度都必须了解和给予适当的控制。总之,要有良好的工艺设置,用户必须首先知道自己的材料和设计需求。从需求上制定应该有的温度曲线标准。

四、工艺管制和监控

以上所谈的内容,如果掌握得好,就能协助用户设置出一个较好的回流焊接工艺。而在整个产品产业化过程中,以上的内容要点可以协助用户进行试制和试生产的工艺阶段。当以上工作处理好后,接下来的就是面对批量生产了。批量生产的重点,在与推动快速生产的同时,确保每一个产品都是完好地被制造出来。所以我们就有所谓的质量管理工作和责任部门。

时至今日,大多数工厂的质量管理,还是较依赖传统的一些检验和返修的做法。例如采用MVI(目检)、AOI(自动检验)等手段,配合以一些量化统计做法如SPC等。但在今天的先进生产技术中,这些都属于较落后的手段方法。以下指出几个常遇到的缺点。

1.对故障的改正成本高;

2.属于事后更正的概念,无法取得零缺陷成绩;

3.目前的检查技术无法检出所有问题(一些故障的可检性还不好);

4.目前检查技术在速度和精度上都还跟不上组装技术;

5.太多和滥用检查技术,反会对它形成不良的依赖性,而忽略了从工艺着手;

6.SPC不适合于小批量和高质量的生产模式。这情况下其能力非常低。

较好的做法是检查设备和工艺能力,控制过程,而不是检查加工的结果(也就是产出品的检查)。厂内的所有炉子的性能必须给予测量和量化。在保养管理中确保Cm和Cmk的受控。这是良好质量的前提条件之一。这方面的讨论不在本文的范围之内。而工艺能力以及加工过程的控制,在生产现场又如何进行呢?

我们不可能对每一个产品都焊上热耦。有一种技术可以做到,就是非接触式测量的红外测温技术。曾有炉子供应商在炉子内部设计这样的温度监控,但由于技术不成熟,效果不理想而最终没有大量推广。过后就没有见到有开发这类技术的。

这类系统通过以下的途径提供用户很好的质量控制方法:

1.100%不间断的检查;

2.实时测量和监督;

3.提供预警;

4.完整的纪录方便质量跟踪;

5.完整的报告可以提高客户的信心。

除了以上功能之外,其实这类系统还可以协助监控炉子的表现,提高炉子的维护保养管理,以及将来的采购工作。是个先进数据管理系统中重要的一个工具。

当我们进入无铅技术后,缩小的工艺质量窗口对于参数等的偏移敏感得多,也推动了我们对这类质量监控工具的需求。其作用就像质量管理学中的一句常用名言:“不要靠猜测,而要测量和理解它!”

焊接工艺论文范文第4篇

本次焊接工艺试验按照美国水下焊接规范AWSD3.6:2010的规定进行试件准备、焊接及焊后性能测试等工作,并按照标准中的要求进行评定。

1.1焊材及母材

本次焊接工艺试验采用的母材为舞阳钢铁厂生产的EH36海洋工程结构用钢,焊接材料选用BrocoSofTouch专用水下焊条。Broco焊条分为SofTouch和EasyTouch两个系列。其中SofTouch焊条可以满足或者超过AWSD3.6对于B型焊缝的规范要求,以及美国焊接协会用于检验水下焊缝的标准。美国海军指挥机构和海军船坞一直使用SofTouch对其舰艇进行修理和维护。

1.2焊接设备

本次工艺试验在水槽内进行,选用肯比公司生产的KemppiMaster2850型专用水下焊接电源,见图1a。与MMA弧焊机相比,KemppiMaster2850电焊机具有较大的电压储备和优异的焊接性能,多电压电源能降低开路电压,屏蔽焊接电流,防止电压和热量过剩,该焊机广泛用于如船舶、石油钻井平台和其他钢结构的水下缺陷的修理和维护。1.3焊接准备本次焊接工艺试验为平焊(1G)位置的平板对接。试件尺寸为250mm×200mm×13mm,坡口角度60°,预制反变形3°,试件两端加引弧板。每次焊接前先调节设备,使焊条和焊缝位置对中,然后注水、施焊,焊后将水抽出,进行下道焊缝的焊接。试验水深为0.5m,试验温度为12℃。

2评判标准

由于水下湿法焊接的特点,其接头质量的无损检测及性能测试不能采用陆地建造标准进行评判。美国水下焊接规范AWSD3.6:2010标准将接头的质量分为A、B和O级,每个级别对无损检测及接头性能有不同要求。其中A级焊缝质量最好,几乎能达到陆地焊接的水平,可以用于结构件焊接。B级焊缝一般适用于延展性要求比较低、气孔及其他缺陷要求不是很严格的非主要构件。根据国际惯例,对水下湿法焊接的要求一般为B级。。

3试验结果

按照美国水下焊接规范AWSD3.6:2010标准的规定,试验后对试件进行无损检测及相关性能测试。

3.1弯曲试验

弯曲试验按照ISO6947标准制备试验件并进行试验,试验在20t电子万能试验机上完成。弯辊直径为120mm,弯曲角度为180°。

3.2拉伸试验

拉伸试验按照ISO6892标准制备试验件并进行试验,试验在200tYDL-万能试验机上进行。

3.3金相试验

材料的性能与组织密切相关,分别在母材、焊缝和HAZ区域取样,经粗磨、精磨、抛光、腐蚀后,观察其微观组织。金相显微镜型号为OLYMPUS-GX51,试验腐蚀剂为4%的硝酸酒精溶液。

4结论

焊接工艺论文范文第5篇

1.1焊接材料

钢结构焊接工艺技术中运用的主要工具有电焊条和引弧板。选择焊接条时,其型号一定要严格按照设计要求进行,之后按照相关说明书将焊接条进行烘焙后,放入保温桶内以供之后取用。另外,在钢结构建筑焊接过程中,严禁使用焊芯生锈的一些焊条,同时酸碱性焊条不得混合在一起使用。最后,在焊接钢结构建筑的重要部位时适合选用碱性焊条。在焊接钢结构建筑部件需要采用坡口连接时,需要使用引弧板,而引弧板材质的选择一定要和所焊接部件的材质相同。

1.2主要工具

钢结构建筑工程中使用焊接工艺技术时所需要的机具主要有焊钳、焊条保温桶、烘箱和电焊机等。

1.3焊接条件及要求

温度较低时进行焊接会造成热量迅速散失,为此,当钢材厚度达到一定程度时,可以适当采用多层焊接工艺技术。另外,为防止温度的迅速降低,在进行某条缝隙焊接时,一定要一次性完成,避免发生焊接中断的现象。若发生中断,应进行正确恰当地处理。最后,在风雪天气环境下,应尽可能避免焊接,若确实需要焊接,应搭建帐篷等,之后在室内进行钢结构建筑的焊接。同时,焊接过程中要保证风速在恰当的局限范围之内。焊接结束后,要运用适当材料使得焊接物体进行缓慢的降温。

2焊接变形的原因探讨

2.1焊接变形的主要类型

焊接变形主要是指钢结构在焊接中因高温引起的变形和焊接结束后在钢结构构件中出现的残余变形问题。在以上两种焊接变形中,最影响焊接质量莫过于焊接残余变形。焊接残余变形对钢结构建筑的影响具体可分为整体和局部变形,而依据变形的形状特点又可分为角变形、波浪变形和扭曲变形等,局部变形又包括角变形和波浪变形,整体变形又包括扭曲变形等。在钢结构焊接过程中,最易发生变形类型是整体变形。

2.2焊接变形的缘由

钢结构的刚度无疑是影响焊接变形的主要因素之一,钢结构的刚度主要是针对结构体对弯曲及拉伸等变形的抵抗力而言的,而钢结构的刚度强弱则主要取决于钢结构尺寸的大小及其截面形状。另外,焊接连接缝的所在位置和数量也在一定程度上影响着焊接变形的程度及状况。在钢结构刚度不能达到一定的标准时,应将钢结构体的对称位置作为焊接的连接缝,这时若焊接顺序合理的话,结构体就只能产生线性变形,而不可能产生弯曲变形。最后,焊接工艺也在某种程度上影响着焊接变形的程度。例如,在焊接电流较大、焊接速度较慢时,就会导致更加严重的焊接变形。为此,在钢结构焊接过程中,一定要定制科学合理的焊接工艺措施和方法。

3钢结构焊接工艺造成的变形防治工作

3.1焊接节点的构造控制

为进一步避免和改善焊接变形的状况,在进行钢结构焊接节点构造设计时,要注意以下几个方面:

a.首先,应对焊缝的数量及大小进行一定的控制。当钢结构在焊接过程中存在焊缝数量多、尺寸大的问题时,就会给焊接变形提供更多的可能。为此,在进行钢结构焊接节点构造设计时,应尽可能在一定程度上控制焊缝的数量和大小,进而改善焊接变形的状况;

b.其次,要尽可能选择适当的焊缝坡口大小及形状。对焊缝坡口的大小和形状进行合理科学的选择,不仅可以在一定程度上保证钢结构的承载能力,同时还可以在某种程度上减少截面积,进而对焊接变形数量起到一定的控制作用;

c.此外,在钢结构焊接过程中,应尽可能使焊接节点的位置处于物体截面的对称处。而对于中性轴焊接节点的选择,应尽可能使焊接节点靠近中性轴,同时避免处于或接近高应力区。

d.最后,节点形式的选择,应尽可能选择刚性较小一些的节点形式。同时,节点不应设置在多向交叉位置,只有这样才能避免因焊缝高温集中和应力集中而造成的焊接变形。

3.2钢结构建筑焊接工艺的改进

钢结构焊接工艺的改进对焊接变形的改善有着至关重要的作用,其具体操作主要集中于以下几个不同的方面:

a.首先是钢结构的组装和焊接过程中所选择的焊接顺序。对钢结构的组装及制作,相关人员应严格依照有关规定和要求在标准的层面上进行操作。只有这样,才能在一定程度上确保相应的自重压力承受情况,进而更好地满足于构件组装的要求和标准。在钢结构焊接过程中,对焊接小型构件的焊接,可一次性完成,之后再选择合适的焊接顺序进行组装。而对于一些相对较大的钢结构焊接与组装,应首先将小构件焊接完成,之后再进行相应的组装和焊接工作。为防止部件组装过程中产生变形的状况,零部件型号的选择一定要符合相关的规定和要求,此外,组装时应尽可能避免过度的外力强制性拼接。最后,在构件焊接和组装过程中,应尽可能保持焊接接头的热量均匀性和温度适当性,防止因热量不均造成的焊接变形。

b.其次,要做好相应的反变形工作。钢结构的焊接工艺过程中,由于冷却后的收缩原理,焊缝会发生一定的收缩反应,这也就在一定程度上减少了构件原有的尺寸大小。为此,在焊接过程中人们常常采用反变形的方式来进一步弥补因热胀冷缩而出现的变形问题。反变形方法就是在进行焊接工作前期首先人为使构件发生一定的变形,其变形方向与后来的焊接变形方向相反,变形程度与后来的变形程度相同。

焊接工艺论文范文第6篇

1.1焊接光斑大

由于焊接区域很小,在实际生产过程中,放置产品的位置存在一定误差,为了保证焊接光斑不偏离焊接区域,就需要焊接光斑尽量小。经过大量实际生产验证,焊接光斑直径在0.4mm以下可以很好地解决上述问题。这就需要对激光器的光路部分进行改造,在减小焊接光斑的同时保证光束质量不变。

1.2焊接良品率低

手机扬声器弹片焊接的具体需求为:

(1)焊接拉力大于10N;

(2)不能击穿下层材料;

(3)光斑不能大于0.4mm。通过以上三个指标评价产品的良品率,不良品率应低于2%。在原有配置(激光棒直径7mm,传导光纤芯径400μm)条件下,不良率高达5%以上。

2改造方案及结果

2.1光学部分改造

首先需要解决光斑偏大的问题,结合聚焦光斑大小基本原理由此可见,若要得到较小的聚焦光斑,需要减小传导光纤的芯径D、增加扩束镜焦距f2及减小聚焦镜焦距f1。但是这些配置都不能随意更改,原因一:如传导光纤的芯径太小,将加大光纤耦合的难度,增加激光烧毁光纤的风险;原因二:扩束镜焦距的焦距直接决定了聚焦光束的焦深,焦距越大,焦深越短,这样激光束对工件的高低公差要求更高,不便于后续的工艺调试;原因三:聚焦镜的焦距直接影响到焊接的幅面,焦距越小,幅面越小。综合以上分析,结合实际需求,将外光路系统设计为光纤芯径D=0.2mm,扩束镜焦距f2=180mm,聚焦镜焦距f1=170mm,根据式可求得聚焦光斑为0.2mm,但是实际焊接的光斑约为0.45mm。仍然无法达到实际生产的要求。对激光器内部光学进行改造,常规的Nd:YAG焊接使用的激光棒直径(工作物质)为φ7mm。为了得到更小的光斑,将激光棒的直径改造成φ4mm,相应的结构件(如激光棒与腔体的连接件、密封圈等)也做一些改造。为提高装配的便利性及后期的稳定性,激光器腔体的大小也相应减小,使得与激光棒的配合更加紧密。在其他条件一样的情况下,激光棒直径为φ7mm时,焊接半径为0.22mm,如图2a所示。激光棒直径为φ4mm时,焊接半径为0.177mm,如图2b所示,相对于φ7mm的激光棒,光斑减小了20%以上,可以达到焊接光斑直径小于0.35mm的要求。

2.2焊接工艺优化

在光学部分改造后,为解决拉力不够10N和良品率低的问题,通过大量工艺测试,对生产工艺进行改造。在保持其他条件不变的情况下,对激光峰值功率、脉冲宽度、离焦量三因素进行三水平正交试验,所取因素水平见表1,并分析其对焊接拉力及良品率的影响。当激光峰值功率较低,为800W时,产品的不良率主要是平均拉力小造成的,无击穿现象发生,表明峰值功率对焊接拉力大小起到主要因素。当峰值功率较大,为1000W时,主要的不良率是由于击穿现场产生的,这是因为下层材料本身很薄(0.08mm),功率稍大,即容易击穿(脉冲激光的激光功率稳定性一般在3%左右)。脉冲宽度主要影响焊接光斑的大小及拉力的大小,脉宽越宽表示单个脉冲与材料的作用时间越长,这样焊接光斑较大,拉力也较强,但是由于工件本身焊接的区域较小,要求焊接光斑小于0.35mm。所以在保证上层材料光斑大小一定的情况下,需要优化工艺参量,使得下层材料的熔缝宽度足够大(将上下两层材料拉拖开,测试下层材料的熔缝宽度大小)。其结果如图3所示,图3a是脉冲宽度为1.5ms时下层材料的熔缝宽度,半径为0.08mm;图3b是脉冲宽度为2.0ms时下层材料的熔缝宽度,半径为0.112mm。拉力测试表明图3b的熔缝宽度的拉力比图3a的大30%。这两种不同的熔缝宽度表明了上下两层材料之间的熔合面积不同,直接对焊接拉力的大小产生影响。

3结论

(1)改造激光器外部光路及内部光路,具体改造方案为光纤芯径D=0.2mm,扩束镜焦距f2=180mm,聚焦镜焦距f1=170mm,激光棒直径由φ7mm改造为φ4mm,达到了焊接光斑小于0.35mm的要求。

焊接工艺论文范文第7篇

铝的化学性质活泼,表面易形成氧化膜,在焊接时容易形成未熔合及夹渣缺陷,使接头的性能降低;氧化膜对水分有很高的吸附能力,易产生气孔缺陷;另外,还出现裂纹、接头软化和耐蚀性降低等问题。

1.1气孔

铝合金焊接时主要产生的气孔是氢气孔,而氢的来源有三:空气中的水分侵入熔池;保护氩气中含水分大;坡口及焊丝清理不干净。因此,解决气孔的主要措施是:

a)适当预热,降低熔池的冷却速度,有利于气体逸出;

b)制定合理的焊接工艺,采用短弧焊接;

c)提高氩气的纯度;

d)清除焊丝和母材坡口及其两侧的氧化膜、水、油等污物。

1.2裂纹

铝合金焊接中产生的裂纹主要是热裂纹,其中大部分是产生在焊缝中的结晶裂纹,有时在热影响区也出现液化裂纹。除了接头中拘束力的影响之外,结晶裂纹的产生主要是受铝合金化学成分和高温物理性能的影响。当焊接线能量过大时,在铝合金多层焊的焊缝中,或与熔合线毗连的热影响区,常会产生显微液化裂纹。防止裂纹的主要途径是:

a)选配合适的焊丝和尽可能优选母材成分;

b)正确选择焊接方法和工艺参数,宜采用功率大、加热集中的热源;

c)应避免不合理的工艺和装配所引起的应力增大,尽量将焊接应力降低到最小;

d)避免接头在高温下受力,人为地造成裂纹。

1.3焊接接头软化

铝合金管焊接后会产生明显的软化现象,其主要原因是由于焊缝和热影响区的组织与性能变化引起的。防止焊接接头软化的主要方法是:

a)采用加热迅速、热量集中的焊接方法,以减小接头的强度损失;

b)选择合适的焊丝。

1.4焊接接头的耐蚀性

铝合金接头耐蚀性降低的原因,主要与接头的组织不均匀、焊接缺陷、焊缝铸造组织和焊接应力等有关。采取的措施有:

a)选用高纯度的焊丝;

b)调整焊接工艺可以减小热影响区,并防止过热,同时应尽可能减少工艺性焊接缺陷;

c)碾压或锤击焊缝有利于提高焊接接头的耐蚀性;

d)减少焊接应力。

2焊接工艺

2.1焊接方法

通过以上分析和结合现场实际情况,确定焊接方法采用交流钨极氩弧焊。其优点是:具有阴极破碎作用;设备结构和线路简单,不易出现故障;TIG保护性好,电弧稳定、热量集中、焊缝成形美观、强度和塑性高、管材变形小;现场地面施焊,管材可以转动,以平焊位为主,操作容易;可形成较大的熔池,有益于气体逸出,故焊缝中气孔极少。

2.2焊前准备

2.2.1焊接设备与焊材的选用:采用交直钨极氩弧焊机WSE-315,焊材选用HS5356,直径5mm。

2.2.2清理铝合金管母和衬管都有包装,保护比较好,为了避免碰损和油污,在组装焊接时才拆除包装。现场使用坡口机开坡口,用丙酮擦拭坡口及其附近处,然后用铜丝刷清理管母坡口及其内外壁30mm范围、衬管和加强孔附近,之后再用丙酮擦拭,如图1所示。焊丝用化学方法进行清理。管母、衬管、焊丝的清理应根据焊接进度完成,不要一次清理过多,以免造成再次氧化和污染。

2.2.3组装对口制作焊接支架如图2所示,要求管母的轴心线重合,安装可转动胶轮可使管母免受损伤,且焊接位置一直处于水平位置便于焊工施焊,减小了操作难度,保证了焊接质量。衬管的加工要求见图3。制作对口卡具如图4所示,便于定位焊和焊接过程中转动管子时,使高温的焊缝不受外力而产生缺陷。

2.3焊接工艺参数

铝合金管母焊接电流与加热温度的选择尤为重要,如果焊接电流过大,熔池形成速度较快,容易造成烧穿、塌陷等缺陷;如果焊接电流过小,母材较难熔化,熔深浅,易产生气孔、未焊透和熔合不良等缺陷。可通过适当提高预热温度来补偿焊接区热源不足,使焊接顺利进行。具体焊接工艺参数见附表。焊接Φ110mm×4mm铝合金管母线时,焊接电流可适当减小,为160~170A,焊加强孔选择电流200~210A。

3结束语

焊接工艺论文范文第8篇

1常用焊接工艺评定标准

目前国内第一台压水堆核电机组引进了国外的压水堆核电机组,组成了新型的压水堆的核电机组,核电机组包含了具有自主知识产权的压水堆、重水堆等堆型,在大部分的压水堆核电机组上;在建的核电站成为我国首台30万kW核电机组。另外,在消化引进核电机组的优势的基础上又设计了新一代能动压水堆核电机组,布置了改进型的半核电机组,经过自主设计、引进和消化吸收之后,构成了目前由核岛、常规岛及BOP组成的核电机组。我国民用核安全机械设备制造中的焊接工艺评定标准在我国目前有着评定不统一的特点,遵照法国的和美国的核武岛机械设备设计制造要求以及焊接评定标准的。国内的核电站核武岛设计的设计院进行焊接工艺评定标准的特点,又编制了相关的核安全评定标准,并且结合核电工程焊接工艺评定的技术条件制定了相关的法规和要求。核电站具体的引用标准是按照文件设计中关于焊接工艺评定进行的,设备、产品的焊接工艺的评定技术标准。

2核电工程焊接工艺评定转移依据

核电工程中项目的焊接工艺为了使之成为企业的重要质保活动,使施工单位能够按照焊接的标准要求生产处合格的产品,对于焊接工艺的正确性进行了相关试验,并得到了结果评价。焊接工艺评定管理是一项重要的工作。焊接工艺评定工作对于核电工程承包商来说,必须加以规范化,并且成为焊接工艺评定转移实施的依据。(1)根据核电安全局在评定转移研讨会的主要议题,其中包含了核工业焊接工艺评定的转移申请,根据焊接工艺评定的单位按照要求执行,焊接的工艺评定转移具有如下要求。按照核电项目承诺的标准体系开展焊接的工艺评定转移工作,并获得了项目的营运单位的批复;按照营运单位焊接的工艺评定项目的转移标准和法规进行焊接工艺评定转移事项的实施,国家核安全局和地区监督站堆焊接工艺应该按照工艺评定转移的项目和运营单位的批复,抄送国家核安全局的地区监督站,评定实施监督和转移工作,以及焊接部位的信息;负责堆焊接工艺转移评定,清单中包含了焊机评定项目的实施日期,对于焊接工艺转移的责任单位实施监督检查控制,确保转移工作能够按照法规标准和转移方案进行工作。(2)进行焊接工艺的评定,按照压水堆核导机械设备设计和建造的规则要求,两个不同的核电国内工程项目需要将转移工作进行评定,将焊接工艺的评定扩大到车间后者现场,符合下列要求方可。首先是在车间或现场完成焊接工艺的评定试验,要求条件不允许在制造商之间进行转让;按照核岛安装企业中的技术注意事项和监督的规定,进行技能和经验的转移,保证其连续性。对于工艺评定中的转移项要求同一承包商能够实现相互的转移,并且遵循相同的设计和建造标准以及规范,进行工艺的评定和相互的转换;在转移的焊接工艺进行评定的时候,焊接的工艺评定及使用的焊材牌号和商标,焊材要具有相同的型号,并且符合相同的采购技术条件,方能与焊接的工艺评定相符;根据国际性焊接和钎焊评定的相关规定,焊接工艺的评定转移要符合锅炉和压力容器规范的国际性转移要求。要求规定,制造商和承包商是按照规范的要求,将生产中具有责任控制的组织,包括两家和两家以上的不同的名称的公司,在焊接工艺上加以评定,并进行有效的操作和控制。这一组织是包含了质量控制体系以及质量保证程序的组织,不要求重复进行工艺评定。制造商和承包商拥有了不同拥有者的操作管理权限,能够规范制造商和承包商在原工艺评定期间的PQR和WPS,当操作管理被保持并使用后不需要进行重新评定。(3)常规岛和BOP工程焊接的工艺评定,符合焊接工艺评定转移的要求。按照人员、管理、评定的等效性规定,加以技能和经验的连续性,使之具有同等的效力,在同一施工单位进行现场评定后,质量管理体系中的设备、和将同一施工单位的监督经验及另一个车间或现场对应焊接,进行不重复的评定。根据工艺评定的转移要求,电力行业的全部焊接经过审批后的评定资料得到了批准及描述,同一个质量管理体系内的通用章节以及工艺评定、标准在实施后的焊接工艺评定中基本可以进行覆盖。核电工程中的常用的焊接工艺评定标准,包含了焊接工艺评定转移的要求,其中缺少明确的条款规定,如现场设备和工业管道焊接的工程施工规范要求。此外,不可重复进行焊接,统一在同一效力的设备和质量管理体系中,施工规范对焊接工艺评定转移的规定应保证技能和经验的连续性,升级后的现场设备和同一项评定工业管道焊接进行了取消。

3焊接工艺的评定转移

转移材料、人员、车间、环境等的焊接工艺是设置在同一个车间,承包商的现场的活动按照焊接技术规格束和图纸要求进行项目的转移,为将核电工程项目的焊接工艺转移,核电工程承包商要做好以下工作。首先,对焊接工艺的评定标准要进行熟悉,并保证焊接工艺的评定能够符合转移的要求。(1)对核电工程项目的质保体系,焊接工程的技术人员应进行分析和对比,应熟练使用组织机构、职责、焊接管理模式和相关的程序,做好核电工程焊接的工艺评定标准的制定工作,对焊接工艺评定进行转移的同时,包括对焊接设备的无损监测,施工技术上要进行评定考试等,焊接的工艺评定转移的可行性焊接的工程师和技术人员在经验、资格、母材和焊接材料的试验,施工环境的对比分析等。(2)负责两个核电工程以上项目的焊接工程技术人员,要确定焊接工艺评定转移的标准,进行焊接工艺评定转移分析的工作,主要进行的内容包括做好焊接工艺评定转移的报告,编制核电工程焊接工艺评定转移标准,做好焊接工艺评定转移的清单。承包商方面的项目经理担负的责任包括对比和分析承包商在两个核电工程项目中的质量保证体系,对比分析核电工程项目的人、机情况,评定焊接的工艺技术和制订注意事项、质量监督管理、焊接工艺评定转移清单、焊接工艺评定报告管理等内容等清单。(3)焊接工艺评定转移管理程序的编制。将焊接工艺评定转移的规范进行有序的编制,在焊接工艺实施前,做好工艺评定,完成焊接工艺评定,并要求相关人员遵照评定转移管理的程序,签字并。要求承包商的内部部门在进行焊接工艺评定转移时,明确自身职责、焊接工艺评定转移流程及焊机工艺评定转移的管理,做好焊接评定转移的相关记录。(4)焊接工艺转移报告的评定,由核电工程总承包商负责审查和评定,由承包商工程技术人员负责完成报告,将报告转移到总承包单位,总承包商收到焊机工艺评定转移报告后,综合考虑焊机工艺评定转移报告,对核电工程焊机工艺评定转移报告进行评审,实地考察承包商焊接能力,重点审查内容包括:焊接工艺评定报告、焊接质量保证体系、焊接材料、设备、资格、环境等方面的标准。在进行承包商的焊接工艺评定转移报告的审查的时候,总承包单位应组织评审专家,邀请核电工程设计的设计院设计专家等,并要求负责核电工程的总承包商、监理单位和业主单位的代表全程参与焊接工艺评定转移报告评审。(5)焊机工艺评定转移实施流程为承包商编制焊机工艺评定转移管理程序,进行焊接工艺评定转移前的焊接技术条件对比,承包商完成焊接工艺评定转移报告和拟转移项目清单的编校、审批并签署总经理承诺,承包商向总承包单位上报焊接工艺评定转移报告和拟转移项目清单,总承包单位根据对承包商焊机能力考查实际情况,编制考察报告,总承包单位组织对承包商递交的焊机工艺规定转移报告和拟转移项目清单进行审查。拟转移的焊机工艺评定报告是否用于该安全相关设备焊接,如果是,则核电业主批复总承包单位复查后的焊接工艺评定转移报告和拟转移项目清单,承包商对批复的焊接工艺评定转移报告和拟转移项目清单以及批复意见归档,承包商根据批复意见整理被转移的焊接工艺评定报告并报告总承包单位好监理单位审核,承包商根据总承包单位审核结果被转移的焊接工艺评定报告,并下发相关部门。

4结束语

为保证核电工程的承包商对焊接工艺的质量控制,对于核电工程项目的质量监督主体进行审核应由监理单位负责。核电工程承包商的焊接工艺负责对评定转移报告进行审查,质量保证体系的运行是对核电工程项目图纸中的材料、焊接方法等加以重点的审查,关注核电工程承包商的焊接工艺评定能否满足项目的要求,并做好现场施工的巡检,及检查旁站等,做好超标的焊缝返修方案的审查,对焊接不符合项的跟踪处理等环节加以控制。

作者:刘新收 单位:中国核工业二三建设有限公司

参考文献

[1]唐识.总承包模式下的核电工程焊接工艺评定转移管理[J].电焊机,2016,46(4):92–97.

[2]马新朝.核电项目建造阶段中的焊接工艺评定转移[J].焊接,2011(1):13–17.

[3]王成林.核电站常规岛和BOP工程焊接工艺评定转移[J].电焊机,2013,43(1):46–48.

[4]王恒,陈闽峰.ACP1000核电厂焊接工艺评定要求的研究与制定[J].焊接,2016(10):65–68.

[5]路浩,肖金枝,魏艳红,等.基于ISO15614–2标准的焊接工艺评定数据库系统[J].焊接,2013(6):42–45.

[6]钟荣高.压力容器焊接工艺评定的监督检验[J].电焊机,2013,43(9):84–86.

焊接工艺论文范文第9篇

1.埋弧焊接工艺的的开发由于传统的管制焊接工艺存在着一些问题和缺陷,无法满足现代海洋石油的建设与生产,一些石油工程建设公司研制了大钝边无间隙埋弧焊接工艺。该工艺采用的丝埋弧含,精简一些不必要的工序,如SST封底焊工序,这样可以极大提高焊接效率。将焊接的坡口形式进一步改进,做到无坡口间隙。增大相应的坡口钝边,不再进行对埋弧焊接工艺没有帮助的碳弧气刨作业,这样既可以节约焊材,还可以缩短工时。

2.埋弧焊接工艺的评定埋弧焊接工艺的具有四大优势:第一、在合理选择焊接参数的基础上,焊接时严格控制了线能量的强弱,这样做可以得到机械性能良好的焊接接头。新型的埋弧焊接工艺完全由机械操控,它一方面可以保证焊接质量,另一方面可以提高焊接效率;第二,由于不在使用碳弧气刨作业,也就减小了气刨噪声,在一定程度上减小了对焊接施工中的环境污染;第三,新工艺中不用采用STT焊接设备,减少了焊接工作中投入的人力与物力,在节约了焊材的基础上,优化了整个焊接工艺;第四,随着焊接参数的提高,焊丝熔覆率也得到了相对的提高,单层焊接厚度加大,缩短了焊缝焊接时间。

二、埋弧焊接工艺的优化与应用

1.消除横焊接咬边的机理横焊、立焊、仰焊中通常会出现焊缝咬边的现象,而平焊中却极少出现这种现象。熔焊金属与熔池扰动具与埋弧焊横焊中出现的咬边现象有着紧密的联系。熔池扰动程度通常要将熔滴流入熔池,经过合理扰动之后,凝固的表皮形成一种焊接的波纹反映。通过提高熔池的搅拌力度,可以不断提高熔池周围的液态温度,致使焊接熔池的温度场地达到平衡,这也就间接降低了表面张力,适当改变表面张力可以改善熔池周边金属咬边的情况。熔池周期性电弧力变化、表面张力和熔滴冲击力会产生相互作用,形成振荡,振荡可以使熔池溶液精确的流向焊趾处,与此同时,还可以增加母材和熔池的接触面积,这些方法从根本上解决由于焊速过快而导致的咬边现象。

2.整合公司的技术资源优势本公司长期在海洋石油工程的建设使用埋弧焊接工艺,对工艺的钢桩生产拥有熟练的技术和丰富的焊接经验。结合埋弧焊接熔深大、生产效率高的特点,在使用大电流的情况下,加大单位时间内的焊丝融化量,提升施工效益。如果手工焊接12mm厚的钢板时,一分钟只能焊接12cm左右,而使用埋弧焊接工艺则可以在一分钟焊接55cm左右。埋弧焊接速度大约是手工焊接的4倍。埋弧焊接在焊接过程中采用多丝带状电机,可以显著提高埋弧焊接生产的效率。在海洋石油开采过程中,整合公司所有的技术资源优势,在确保自动焊机良好运行和焊件、焊丝的质量合格的基础下,达到焊接质量优异和焊接外表美观的效果。

3.有效的结合管道自动气保和表面张力过度根焊技术在管道相对稳定的情况下,焊接车固定焊枪沿着轨道做管壁运动,按照标准的工序流程完成填充、盖面等自动焊接工作。这种全自动焊接流程优点就是可以较大减轻焊接工人的劳动强度,提高焊接的精准度。表面张力过度焊接根焊接是打底焊接的最佳方法之一,它以其柔和的电弧良好的完成管道焊接工作。波形控制技术STT半自动焊接机可以确保焊接过程的稳定以及焊接外表的美观,降低焊接中的飞溅,减少了焊接形成的烟雾。管道自动气保和表面张力过度根焊技术可以有效的解决传统焊接存在的钢管变形、板面烧穿和发热、焊工的劳动强度大等问题,它有效的结合管道自动气保和表面张力过度根焊技术,采用动态的控制焊接方法,极大的优化了埋弧焊接工艺。

三、结束语

焊接工艺论文范文第10篇

关键词:中等职业学校;焊工工艺学;教学方法;教学创新

课堂是指课堂教学,它是教师给学生传授知识和技能的全过程。要想使学生在课堂上能够高效率地学习,教师就必须综合运用各种教学方法,并进行一系列的教学改革。常用的教学方法有讲授法、讨论法、练习法、阅读法、演示法。如果只单纯地运用这些方法,学生就会觉得乏味,失去学习兴趣。因此教师在教学的活动中要善于激发学生的学习兴趣,可以将这些方法有效地结合起来,再增加一些有效的学习方法,以提高学生的学习兴趣,增强学习效果。

一、采用“一体化”的教学方法

增加“练”的内容,在教学中,采取“边讲边练,讲练结合”的方法。在讲完一个内容或者一个工艺后,学生结合所学在焊接车间进行操作,也可以采用焊接车间上课的形式,这样使教与学融为一体,充分体现“学中练,练中学”。如讲焊条电弧焊工艺参数一节,讲完工艺的重要性、工艺的选择应用后,教师根据现场要求进行演示操作,规范操作,学生跟进,这样完全减少学生对工艺只注重理论的误区。学会理论不代表掌握,学生在掌握了工艺后教师还要再进行拓展,没有完全掌握的学生会找到问题及时补就。可将讨论法、分析法、演示法有机地融为一体。在操作的同时还可以对工艺参数相关的章节,如焊接材料、焊接方法、焊接缺陷产生的原因进行综合分析,实现理论为实践的服务。对工艺参数选择进行讨论分析,然后进一步进行规范演示,这样学生就变被动接受为主动探索,成为了学习的主体,也就乐于主动去探索分析。

一体化教学的成效可以帮助学生掌握理论与实践的关联度,解决学生死记硬背的纯理论上课模式,进而要求师资力量向一体化方向发展,实现教与学的共同提高。

二、采用现场教学

运用现场教具帮助学生理解教学内容,化抽象的理论为直观的实物。如讲到焊接材料,现场提供焊条类型、规格、焊丝、焊剂、焊接设备,可以让学生现场学习,让学生参与到车间管理,这样既降低了学生学习难度,又提高了学生感性认知;既提高了学生的理论转化能力,也让学生明确了自身对专业的定位,解决了纯理论教学的乏味。

为了更好地把理论融入实践,采用理论课时与实践教学课时应保持七三比例,对重要课题如焊接设备、焊接缺陷内容进行现场教学;比较直观,对原理性的,工艺性的教学内容采用理论分析法,学生掌握后,再到现场根据合适的工艺与不合适的工艺进行分别施焊,比较焊接的质量,实现理论对实践的正确指导,为学生今后学会解决生产工艺问题提供良好的理论依据。

三、运用多媒体课件进行教学

多媒体课件能激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性,增大信息量,是很好的教学辅助工具,但多媒体课件的运用要适度、适量。焊接工艺课程是要培养学生焊接基础知识的最重要的课程之一,采用多媒体课件可以增强学生的学习兴趣。课件中加载学生的实习演示,教师的规范演示,比较焊接质量,安全规范要求,让学生印象深刻,使他们真正掌握了焊接工艺理论与技能的关系。

多媒体课件要有特色,体现个性化,以结合学生的状况为最佳。模块化的课件以课题方式开发为好;结合学校开发的自编教材展开制作,把文字教学进行动态教学,根据不同的单元,按照规范制作视频教材,把理论通过视频展示,学生更易于掌握,可以反复教学;对关键要领可以分解操作过程,解决文字解释的困难,如焊条的运条在打底焊中的技巧,盖面焊的注意问题等都可以实现分解教学。

多媒体课件可以发送到学生的邮箱,作为学生课后观摩的参考依据,同时多媒体还能解决新课题、新的焊接方法硬件不具备的知识内容,比如:气电立焊、摩擦焊等内容,实现了教学的补充。

四、引入项目教学法

其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来。如对焊件制作过程控制,可进行分组操作,由教师布置任务,学校课桌椅的维修、宿舍钢制床架的维修等可以安排学生制作,完成后给予一定的费用,既激活了学生的学习兴趣又降低了学校的维修成本。从小项目开始,小组讨论确定制作方案,按焊接工艺要求规范操作,进行CAD绘图、材料的放样、冷作工艺的展开,各小组间也可以讨论交流,各自选择团队,分工协作,教师负责指导和解疑,各小组独立完成项目任务,然后进行成果展示、自评、互评和教师评议,最后教师对项目完成情况进行总结。这样可以加深学生对课程的理解,强化了学生实战的技能。

项目教学法是行为引导型教学的一个补充,学生带任务完成教学,可以培养学生的管理水平、成本理念、动手能力,提升学生的成就感,增强学生的产品质量观念,为企业培养合格人才打下基础。

五、参观教学法

焊工工艺学与生产实际有着紧密联系,我们组织学生到工厂参加实习或观看有关录像,了解零件生产的加工步骤,材料的选择,焊接缺陷的修复等,使学生对焊接工艺增强感性认识。在教学中,教师应尽量采用生产中的实际要求,让学生进行材料的准备、设备的使用和工艺的制定,使理论和实际紧密结合,以达到学以致用的目的。

考虑到现代企业的生产管理,生产任务通常采用标准化的管理,焊接生产采用工艺卡的模式比较普遍,因此组织学生参观可以增长他们的见识,弥补书本不具备的知识;可以参观具有先进设备和工艺的生产车间,看一些大型的先进设备,如等离子弧焊等,看不同材料的焊接工艺,如镍材的焊接等。加强学生对《焊接工艺学》的理解。

六、自动更新法

由于教材的编制有一定的滞后性,教师对照书本全部讲课不切实际,因此可以删除没有实用价值的教学内容,比如,删除乙炔的制造工艺,直流发电机的教学内容,增加新标准的教学,包括材料标准、工艺评定标准等教学,为学生的适应性打下基础;考虑到现在的许多企业的技术升级,设备的更新,产业结构的调整,加强标准教学的融入非常必要,如ASME、DIN、JIS等国外标准的介绍,有助于提高学生就业在不同企业的适应性,关键是拓宽了学生的知识面,实现高级技能性人才的知识储备。

教师积极寻求新工艺的使用,如气电立焊法、钛材的焊接工艺要求,复合材料的焊接技术使用,进行理论的更新教学,为今后的自编实用型教材的编制打下良好的基础。

总之,中等职业院校的课程教学要突出自身特色,结合学生实际和学校实际以及课程教学特点及要求,优化教学内容,转变教学观念,改革教学方法,创新教学方法,把理论和实践教学有机结合起来,才能提高学生的综合能力,才能培养全面发展的高技能人才。

参考文献:

焊接工艺论文范文第11篇

关键词:钢轨;对接堆焊;电弧焊;工艺流程;工艺参数

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.002

0 引言

随着铁路向高速重载方向的发展,无缝线路因其具有高可靠性和高稳定性,故成为高速重载轨道结构的最优选择,作为无缝线路关键技术之一的钢轨焊接技术,对无缝线路的发展有着重要影响。常用的钢轨焊接方法很多,但各自有其优势和不足。钢轨闪光焊需要专门设备,且其适合于厂内不适合于现场。钢轨铝热焊适合于野外操作,但其焊缝为铸态组织,接头组织和性能较差。钢轨气压焊对表面要求高,且不适合于超长钢轨的焊接。钢轨电弧焊接头性能较好,但对焊接工艺及焊工技术要求比较高。几种焊接方法相比较而言钢轨电弧焊方法需要的设备简单、操作灵活方便、焊接成本低而且接头性能能够满足需求。因此本文主要讨论钢轨电弧焊工艺问题。

1 试验材料及设备

本试验所使用的材料为U71Mn钢轨,即截取钢轨部分轨头做为试验用工件,并且在轨头上表面开槽做为模拟焊口,焊件成分如表1所示。焊材采用低氢碱性焊条,焊接设备采用直流焊机,采用手工电弧焊、直流反接焊接方式。

2 焊接工艺流程

(1)焊件的准备:考虑到轨道钢硬度较高,现场加工坡口比较困难,因此采用对接方式,利用钢轨既有的端面做为操作面,如果端面锈蚀比较严重需要利用角磨将表面打磨光亮即可。

(2)确定对接间隙:考虑到钢轨本身的高度问题,间隙不能过小,否则无法将焊条深入其中进行焊接操作,因此需要预留出足够的间隙。

(3)焊件预热:预热过程采用了气焊焊炬进行预热,并利用红外测温枪确保预热达到指定的温度。

(4)对接堆焊过程:整个焊接过程采取多层多道焊的焊接方式,这种方式虽然效率相对较低,但能够保证焊接强度,同时还要确保层间温度。

(5)焊后热处理:加热方法扔采用气焊焊炬,加热到指定温度后,利用石棉毡进行保温,以防止焊后急冷导致裂纹出现。

(6)焊后工件打磨:使焊缝与钢轨母材保持平滑。

3 试验过程及其工艺参数

3.1 焊条的烘干工艺

因为采用的是低氢碱性焊条,所以焊条在使用之前需要进行烘干处理,烘干过程在烘干箱中进行,烘干温度经试验在350-400℃为宜,为避免焊条使用过程中受潮,烘干后的焊条置于120℃的保温箱中备用。

3.2 对接间隙

因为整个钢轨在厚度方向大约150mm,为确保焊条顺利施焊,需要预留出一定的间隙,否则焊条无法触及轨底。在参考相关文献和试验后,两段轨道之间的对接间隙确定为20mm比较适宜。

3.3 预热温度

因钢轨的碳含量很高,属于高碳钢范畴。其特点是淬硬倾向大、可焊性差,焊接热影响区易产生硬化和脆化,焊接接头易形成高碳马氏体,从而造成冷裂纹和产生热裂纹。针对该特点,宜采取焊接前对母材预先加热、焊接后热处理等措施来消除钢轨内部应力和改善材质,已达到预期的焊接效果为防止焊接冷裂纹的产生。经试验焊前预热热温度为300-350℃较适宜,预热方法是利用气焊焊炬对焊口及周边母材进行烘烤,并实时用红外点温仪检测焊件温度,当达到预定温度即可以实施焊接。

3.4 对接堆焊工艺

为确保对接强度,采用多层多道焊工艺,并且特别强调的是焊接过程不能摆条,否则度会受到影响。并且每焊完一道要将焊渣清理干净,否则容易造成夹渣缺陷,影响钢轨使用。另外层间温度一定要保证,经试验验证层间温度保持在300-350℃之间能够保证焊接过程顺利进行,焊接每层前要用红外点温仪测温。

3.5 焊后热处理工艺

焊后为防止焊接裂纹产生及消除应力,需要将焊好的对接焊件加热,经试验加热温度在650-750℃为宜,用红外点温仪测量达到指定温度后,将石棉保温毡覆盖到焊件上,保温一段时间即可。

4 结论

综上的工艺流程和工艺参数经过试验验证,能够满足钢轨的焊接要求,但试验过程只针对U71Mn牌号的钢轨。如果将本工艺应用到其他牌号的钢轨焊接中,还需要在此基础上进行小规模的试验为宜。最后希望本文的试验流程和工艺参数能够为钢轨焊接的相关实训教学和工业生产中的相关工艺技术提供参考。

参考文献:

[1]车军,郑韶先等.国内钢轨焊接的现状及发展趋势[J].高铁焊接专题,2011(10).

[2]龚佩毅,窦可乐.钢轨现场电弧焊焊接工艺与技术[J].铁道工务,2005(06).

[3]陈立强.应用焊条电弧焊方法焊接钢轨[J].起重运输机械,2009(03).

焊接工艺论文范文第12篇

关键词:高层建筑,钢结构,焊接

 

钢结构由于其优越性,在我国(超)高层建筑中越来越普遍采用。钢结构施工技术含量高,其中焊接是其关键的施工技术之一。焊接质量常常是施工质量控制的难点,特别是在较低温度下焊接施工时,由于环境温度较低,加之高空风速较大,增加了焊接接头的冷却速度,导致焊接裂纹倾向加大甚至出现焊接裂纹。因此我国有关标准、规范规定,在环境温度为O℃以下施焊时,应进行工艺试验,以确定相应的施焊工艺,但具体做哪些工艺试验及如何进行,尚无统一标准和明确规定。本文结合具体工程实例,综合考虑环境温度和风速的影响,对0℃以下高层钢结构焊接施工工艺和质量控制进行了探讨。。

1.工程概况

某大厦是一座多功能、高智能、综合性的高层建筑,由A座、B座和连体群房等组成。其中A座建筑地下4层地上52层,高度200.80m,设计采用内核心筒一外框柱结构体系,±0.000以上采用全钢框架柱梁,金属压型模板和现浇钢筋混凝土楼板;外框架柱为箱型截面,内筒钢骨柱为H型截面,钢梁为I型截面。所用钢材材质为SM490B。根据施工进度和施工地点气象资料,该大厦42F一52F楼层施工时,存在0℃以下焊接施工问题。其焊接接头主要结构形式如下。

A、接头形式箱型柱—柱、材质SM490B、焊件厚度25/mm、焊接方法手式电弧焊、施焊位置横位;

B、接头形式柱—梁、材质SM490B、焊件厚度16.25/mm、焊接方法手式电弧焊、施焊位置平位;

2.冬季焊接施工存在的问题

所用钢材为SM490B钢,属日本钢号(符合JISG3106标准),其化学成分C≤0.18、Mn≤1.50、Si≤0.55、P≤0.040、S≤0.040

该钢材属于普通低合金结构钢,其CE(IW)=0.43%,焊接时对冷却速度较敏感。当在温度较低的环境下焊接施工而无有效工艺措施时,由于冷却速度较大,有可能出现马氏体淬硬组织,而增大冷裂倾向甚至出现裂纹,故较低环境温度给焊接质量造成不利影响。同时现场的风速较大也是必须考虑的因素,因此必须根据现场情况,通过工艺试验制定相应的工艺措施,以确保施工质量。

3.焊接性试验

为确定SM490B钢在现场条件下焊接时的抗裂性能,模拟现场情况(施焊位置、环境温度、环境风速、冷却方式等)进行斜Y型坡口焊接裂纹试验。

3.1试验内容

试验内容如下。

试验序号1,材质SM490B,板厚25,焊条型号E5015,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度125℃,冷却方式空冷;

试验序号2,材质SM490B,板厚25,焊条型号E5015,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度100℃,冷却方式空冷;

试验序号3,材质SM490B,板厚16,焊条型号E5015,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度100℃,冷却方式空冷;

试验序号4,材质SM490B,板厚16,焊条型号E5015,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度50℃,冷却方式空冷;

确保试验可靠,每一板厚各制备备用试件一套。。

3.2试验方法、评定标准

按《斜Y型坡口焊接裂纹试验方法》(GB4675.1-84)标准执行。焊接工艺参数为:焊条直径φ4、接电流170±1OA、焊接电压24±2V、焊接速度150±10mm/min。

3.3试验结果

对上述试件取样进行检验,试验序号1,2,4试样未发现任何裂纹,而试样3在焊缝根部和表面均发现裂纹。表明在试验环境条件下,SM490B钢当板厚为25mm时,焊前预热至100℃可避免裂纹产生;当板厚为16mm时,焊前预热至50℃时,可避免裂纹产生,而在环境温度下施焊,不能避免焊接裂纹。

4.焊接工艺性能试验

4.1试验内容

试验内容如下:

试验序号1,材质SM490B,板厚25,焊接位置横位,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度1100℃,冷却方式石棉保温;

试验序号2,材质SM490B,板厚25,焊接位置平位,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度1100℃,冷却方式石棉保温;

试验序号3,材质SM490B,板厚16,焊接位置平位,环境温度-5℃,环境风速5m/s,预热温度1100℃,冷却方式石棉保温;

焊接工艺参数为:焊条直径φ4、焊接电流160~170A、焊接电压23~24V、焊接速度150 mm/min、焊接过程中注意层间温度不低于预热。

为确保试验可靠,每一板厚各制备备用试件一套。

4.2试件的形状和尺寸

试件的形状和尺寸如图所示。

工艺试验试件形状和尺寸

4.3试验方法、步骤

1)在试件上打上钢印,作好标记。

2)测定施焊环境温度、湿度及施焊处风速,并作记录。

3)上述施焊环境符合要求后,进行焊接试验,当需要预热时用氧一乙炔焰加热至规定温度。

4)由持证焊工按拟定的焊接工艺施焊试件。

4.4试样检验殛结论

1)试验检验及合格标准按《钢制压力容器焊接工艺评定》(JB4708-92)执行。

2)所焊试样经上述检验,均满足标准要求,拟定的焊接工艺合格。同时序号1较之序号2冲击性能有所改善,表明石棉保温的后热措施有效。

5.冬季焊接施工措施

以上述评定合格的焊接工艺为依据,制定冬季焊接施工工艺,并采取以下工艺施工。

1)焊接前对焊工进行冬季焊接施工技术培训,使焊工明确冬季焊接工艺,严格按工艺纪律施工。

2)焊接前,每天由专职焊接管理人员测定环境温度及风速,并随时注意天气变化。

3)雨、雪天禁止施焊。。当环境温度低于试验温度时禁止施焊。

4)注意冷空气对焊件表面对流散热的影响。当风速大于5m/s时,禁止柱一梁焊接施工,否则须搭设防风棚,当风速大于2 m/s时,箱型柱一柱焊接须搭设防风棚(防风棚应可靠,采用四面围帆布挡风,并且顶部来风处也应遮挡)。

5)预热用2~4把燃气烘枪烘烤。预热区在焊道两侧,每侧宽度均应大于焊件厚度的2倍,且不应小于100mm。预热温度用测温笔在距焊缝中心50 mm处测量,达到规定的温度后方可进行焊接作业。

6)每条焊缝应一次焊完,中途不得中断,如因意外原因(如停电、下雨、下雪等)中断,应及时采取后热、缓冷措施。重新施焊前应对已焊焊缝进行检查,且焊前需按规定进行预热。

7)箱型柱一柱对接时由两名焊工对称施焊,并根据现场情况安排一名焊工辅助施工,如领取焊条、层问烘烤、中途接换焊接等,以确保层间温度和连续施焊。

8)箱型柱一柱对接焊接完成后,立即存焊缝区上下250mm范围内用厚30mm的石棉包裹三层,以减缓接头冷却速度。

6.实际结构的焊接

按上述工艺对实际的柱一柱、柱一粱接头进行焊接,所有焊接接头焊后经100%超声波探伤和磁粉探伤,未发现裂纹。焊缝按《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB 11345—89)标准检验,I级焊缝一次合格率达99.8%。证明拟定的工艺试验方案和焊接工艺合理。

参考文献

[1] GB 50205—2001.钢结构工程施工质量验收规范[s].

[2] JGJ 99—98.高层民用建筑钢结构技术规范[s].

焊接工艺论文范文第13篇

Abstract: In recent years, aerospace, transportation, marine engineering and other industrial development has greatly promoted the development of welding technology. With the development of welding technology and the increasing level of welding, welding quality is more and more concerned by people, which highlights the importance of welding quality control. To strengthen the welding quality control can effectively reduce production costs and improve the welding quality. This paper introduces the concept and significance of the welding quality control, and analyzes the various factors that affect the quality of the welding, and simply expounds how to control them. The implementation of a comprehensive and effective welding quality control can significantly improve the quality.

关键词: 焊接;焊接质量;控制;影响

Key words: welding;welding quality;control;influence

中图分类号:TG441 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)20-0123-02

0 引言

随着现代焊接技术的迅猛发展、焊接生产水平的不断提高和国际焊接制品贸易的日益扩大,为了保证焊接产品的质量,有效地利用资源,保护用户的利益,焊接产品的质量管理逐步走上了规范化、标准化的道路。焊接作为现代先进制造技术的关键工艺,受到各行各业的关注并逐步集成到产品的主寿命过程,即从设计开发、工艺制定、制造生产到运行服役、失效分析、维护和再循环等产品的各个阶段。焊接质量控制涉及到原材料、结构设计、焊接设备及工艺装备、焊接材料、切割下料及坡口加工、焊接工艺及相关标准、焊接过程监控和管理,焊后处理与涂装、检验、环境保护、焊接结构安全运行等众多过程,在焊接结构生产和运行中起着非常重要的作用,日益受到人们的关注。

1 焊接质量控制的概念和意义

1.1 焊接质量控制的概念和必要性 随着锅炉、压力容器、化工机械、海洋构造物、航空钪天器和原子能工程等向髙参数及大型化-方向发展,焊接工作条件日益苛刻、复杂。任何一个焊接接头不合格都将引起危险和事故。锅炉的爆炸、压力容器和管道的泄漏、刚制桥梁的倒塌、船体断裂、大型吊车断裂等重大事故,很多是由于焊接接头质量问题造成的。迅速发展的现代焊接技术,已能在很大程度上保证其产品质量,但由于焊接接头为一性能不均匀体,应力分布又复杂,制造过程中亦作不到绝对的不产生焊接缺陷,更不能排除产品在役运行中出现新的缺陷。因此,焊接已经成为受控产品制造的关键工艺,必须对焊接结构与工程进行严格的全过程控制。

1.2 焊接质量控制可以降低成本 由于焊接过程的特殊性,得到一个合格的焊接接头往往要经过焊接坡口准备、焊件组对、点焊、焊前预热、正式施焊、无损检测、焊后热处理等工作过程。但对于一些焊缝中的缺陷,只有经过一些无损检测,才能发现问题,然后进行必要的修补,之后再做无损检测,以确定缺陷修复。这样将耗费大量的人力,物力和时间,那些因为多次返修而不得不割口的焊接缝隙造成的损失会更大。如果在整个焊接过程中行使有效的控制,焊接质量会有明显的提高,会大大降低因为焊接质量方面所造成的人力,物力和时间的损失,使焊接过程中的成本大大降低。

2 焊接质量控制的要素

焊接质量控制,其涉及的范围比较宽,影响焊接质量的因素,概括起来有:人员、设备、材料、工艺方法和生产环境五个方面,简称“人、机、料、法、环”五因素。各个因素对不同工序质量的影响程度有很大差别,应具体情况具体分析。从对这五个因素进行管理控制以达到对焊接质量的全过程进行控制和管理。

2.1 人——人员的控制 焊工是焊接施工关键一环,优秀的焊接人员及相关技术人才是高质量焊接结构制造的重要保证。焊接工程师是焊接工艺文件的制定者、焊接生产的指导者和焊接工艺的管理者。企业聘用的焊工一定要有专业资格证书,应让有经验的优秀的焊接工程师来带新的焊工,进行手把手的技术传授,还应该定期对焊接及相关技术人员进行技术培训、更新,并对焊工进行理论和实践技能培训,不断提高第一线焊接操作者的技能水平。

2.2 机——焊接设备的管理控制 先进的焊接和相关设备是焊接结构质量和提高焊接生产效率的重要保证,各种焊接设备的性能及其稳定性与可靠性直接影响焊接质量。企业应该花费一定资金采购先进的焊接设备,其中大型和关键设备要招标采购,要求这类设备具有很好的性能及稳定性。企业要对焊接设备如焊机进行专人管理、保养、定期维修。焊机电流、电压显示装置要经过检定合格才能使用,要实行定期检验制度。

2.3 料——焊接材料的管理控制 焊接生产所使用的原材料包括母材、焊接材料焊条、焊丝、焊剂,保护气体等,这些材料的自身质量是保证焊接产品质量的基础和前提,所用焊接材料的证明文件应齐全有效,标识应清晰可辩,外观质量应合格,因此应该完善材料管理制度。使用和保管好焊接材料是保证焊接质量的基本条件,焊接材料的管理内容包括焊接材料的采购、入库验收、保管、烘干、发放、回收制度等等。

2.4 法——焊接工艺方法的控制 焊接质量对工艺方法的依赖性很强,在影响焊接工序质量的诸因素中占有非常突出的地位。因此对焊接工艺的控制是得到合格的焊接接头、保证焊接质量的关键。工艺方法对焊接质量的影响主要来自两个方面,一方面是工艺制订的合理性;建立健全严格的焊接工艺规程是保证焊接质量保证体系的重要内容。要做好新、旧标准和工艺文件的更换,以及旧标准或工艺文件和作废标准或工艺文件的回收工作,确保焊接技术人员和第一线操作者使用的标准和工艺文件是有效文件。另一方面是执行工艺的严格性,经过焊接工艺评定验证合格的焊接工艺数据在施焊时必须严格遵守不得随意改变。

2.5 环——焊接生产环境的控制 良好的生产环境是提高产品质量的重要保证,企业要保证有一个安全、干净、通风、温湿度合适、无污染等等条件的焊接环境。环境条件对焊接的影响主要表现在温度、湿度、风速等方面。焊接的环境温度应能保证焊件焊接所需的足够温度和焊工技能不受影响。当焊件表面潮湿、覆盖有冰雪,或在下雨、下雪及湿度较高时候需要将母材加热处理后再焊接,湿度过高(80%-90%)的环境不宜焊接。焊接时风速不可高于相关标准,当超过规定时,应该有防风设施。刮风期间,焊工及焊件无保护措施时,不应进行焊接。

3 结论

焊接质量控制归纳起来可总结为“合格的焊工使用合格的材料和设备按照有效的工艺进行操作。”企业必须分析影响焊接质量的各种因素,采取切实有效的控制措施,才能保证焊接产品的质量。实施全面地、有效地控制可使焊接质量显著提高,企业质量管理工作有明显提升,产品和企业的竞争力都将得到有效增强。

参考文献:

[1]王府强.浅论焊接质量控制[J].焊接技术,2001(12).

[2]郑颖硕,王万军.压力容器D类焊缝质量浅析[J].河北建筑工程学院学报,2008(03).

[3]王绍霞,徐国军,张海涛.浅谈压力容器焊接质量控制措施[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011(02).

焊接工艺论文范文第14篇

关键词:改扩建工程;工艺管线;碰头口;焊接管理

中图分类号:TG43文献标识码: A 文章编号:

新老工艺管线的碰头口焊接问题是石油化工装置改扩建工程建设中经常遇见的问题。新老工艺管线的碰头口不仅规格不一,而且材料相对复杂,同时还可能涉及到异种钢之间的焊接问题。此外,新老工艺管线的碰头口多是一些固定性焊接,焊接条件相对较低,而且焊接完成后的系统压力试验无法有效完成。这些接踵而至的不利因素均给石油化工改扩建工程带来了严重的质量隐患。因此,如果能够根据石油化工改扩建工程的具体特点,采取行之有效的措施,提高焊接质量,已经成为石油化工装置实现安全生产的关键。

一、改扩建工程工艺管线碰头口焊接管理的准备工作

改扩建工程工艺管线碰头口焊接管理的准备工作具有非常重要的意义,主要体现在以下几个方面:

第一点是对相关的焊接技术进行科学的评定,确保管理工作可以有效展开。良好的准备工作是提高管理效率的第一步。碰头口的焊接技术水平的评定过程比较复杂,在进行技术评定的时候需要评定的工况条件比较多,一般包括新、旧管线的具体规格及材质,所使用的不同焊接材料,原来使用的管线的温度、压力等数据分析。做焊接管理准备工作的时候,需要依据原先的设计图和有关的文件材料,并和现场的管理情况进行有效对接,使得理论与实际吻合。

第二点是要考核焊工的基本操作技能和知识水平。依据焊接技术人员的从业管理条例,要对焊工的焊接技术水平做出科学的评定,只有经过考试合格的焊工、并持有上岗准许证的焊工才可以上岗。不仅要重视焊工理论知识的考核,对一些特殊的材料和操作难点,应进行现场技能考核,通过后还要根据据具体的施工现场进行专项培训。进行现场模拟考核的时候需要将所有可能发生的情况都考虑进去,例如焊接空间比较狭窄的时候如何进行非常规操作,焊缝的周边存在一些不能移动的障碍物体时应该怎样进行焊接等。

第三点是要选择最为恰当的施工工艺,为焊接管理工作奠定良好的基础。对通常情况下对新管线实施压力测试的时候,不对再对旧管线进行压力测验,如此一来,新增加的管线要在无损检测以及压力试验之后,方才可以和原来的旧管线进行碰头焊接,这就会导致焊接以后无法实施系统压力试验。为了保证焊接的质量,可以通过采取以下的措施来达到预期的目的:

首先要在做准备工作的时候,与相关的技术人员进行有效的沟通,尽量在碰头的地方使用三通连接的方式,防止在旧管线处开马鞍口实施承插焊接技术。

其次可以在施工的具体操作中,加强焊缝根部的牢固程度,所以施工优先选择的施工工艺是“氩—电联焊”的方式,在具体的操作时,用氩弧焊对所有的接缝焊接打底,再使用电弧焊工艺对填充盖面进行焊接。

提高改扩建工程工艺管线碰头口焊接过程控制水平

在改扩建工程工艺管线碰头口焊接质量管理的过程中,关键的控制环节就是焊接过程的控制,在这一控制过程中,相关的技术人员要及时对现场焊接准备工作进行认真的检查,提高管理过程的流畅程度。焊接过程的检查主要包括以下几个方面:

一是要认真查看焊接材料是否符合标准,尤其是要仔细查看焊接材料内含的化学成分是否达到国家规定的要求或者是施工工程所需要的用量,同时也要确保焊接材料中的机械性能达到实际需要值。最后要确保所有的焊接材料的型号、规格和焊接工艺卡上的规定一致。有时候要根据施工的具体情况对施工的材料进行二次检验。

二是要认真检查在现场的焊条的存放环境和条件,尤其要查看周围的温度和湿度是否符合焊条的存放条件,需要烘烤焊条时要注意控制烘烤的程度,不能过度,避免损坏。此外可以建立相应的管理制度,规范领用和发放焊接材料的程序,防止施工的混乱。对一些特殊的材料,还可以建立一套完善的回收制度,避免材料浪费。

三是要及时检查焊接技术人员的操作工艺是否符合相关的标准,选择恰当的焊接工艺参数,同时要确保焊接电流值和电压值不能超过一定的标准。焊接的速度也会影响焊接的质量,因此要控制好焊接的速度,并查看焊接线能量有没有得到良好的控制。

四是在关键的位置采用承插焊接的方式时,可能会导致焊接完成后不能实施正常的射线探伤的检验,对焊接的质量有所影响,所以在进行碰头口的焊接时,可以视现场情况采用磁粉、表面着色方式进行检验,以此来确保焊接的质量。例如,可以在原油处理扩建工程工艺改造的施工现场中,要在原有的管线上另外凿孔,目的是方便焊接短管的接头。综合考虑现场施工的相关因素,该焊接过程使用的是承插焊接接头的方式,可以在很大程度上保证焊接的效果。

做好改扩建工程工艺管线碰头口焊后检查工作

焊后检查工作是确保焊接质量水平的最后一步,也是重要步骤,本文介绍的焊接方式更需要进行全面的、严谨的焊后检查,这是因为碰头口焊接缝不能进行系统的压力试验。做好焊后检查工作需从以下两方面着手:

一方面,要根据不同的情况选择最为适宜的检测方式,这样在降低试验检测成本的基础上还能够保证质量。当焊接位置周围有钢结构的或者其他障碍物的时候,单独使用射线探伤机就没有办法获取比较全面的检测资料,这时候只有在射线探伤的基础上再使用超声波检测的方式。有些焊接施工会受到焊接材料管壁厚度、口径大小、具置的限制。因此单独使用超声波的方式也无法进行全面的检测,在实际的操作时,要将射线探伤法、磁粉检测法、表面着色法结合起来使用。

另一方面,在检查的时候,也要抓住重点,避免重复检验,不仅浪费时间,还带来不必要的成本损耗。例如原油处理厂的排污管线碰头口焊接检查,可以直接使用表面着色的检查方式,或者使用磁粉检查法。因为这些管线本身承载的压力不大,焊接的工艺要求也不高,一般都是选用凿孔连接的焊接方式,焊接时的要求就是依据100%磁粉、着色探伤标准进行的,因而检查的方式也无需复杂化。

结束语:

综上所述,在石油化工装置的改扩建工程中,充分使用上述方法,不仅能够使现场的条件得到充分有效的应用,而且还能够将新老管线的碰头口焊接问题与检验问题得到良好的解决,同时有效实现了新老管线碰头口的焊接质量管理。实践证明,以改扩建工程的具体情况为基础,结合工程实际情况,采取相应的对策与措施是非常有效的,势必为石油化工装置改扩建工程的焊接质量提高保障。

参考文献:

[1]陶象明.改扩建工程工艺管线碰头口焊接管理[J].石油化工建设.2005(05)

焊接工艺论文范文第15篇

【关键词】油气长输管线;焊接;质量控制

1.油气长输管线常用的焊接工艺

目前较为的常用的油气长输管线焊接工艺主要有以下几种:

1.1焊条电弧向下焊

该焊接工艺具有以下特点:其一,焊条的熔敷效率相对较高;其二,能够在恶劣的施工环境中作业,生产效率较高;其三,采用多层焊接工艺,可显著提高焊接质量;其四,能够实现流水作业,单面焊接后双面成形较好。该焊接工艺与一些传统的焊接工艺相比从根本上确保了油气管线的整体焊接质量,并且还能显著提高管线的焊接速度。但是这种焊接工艺也并非十全十美的,其也存在一些不足之处,较为典型的是在焊接过程中需要频繁地更换焊条,这样一来就需要进行不断地引弧和熄焊,容易形成未焊透的质量缺陷。

1.2药芯半自动焊

该焊接工艺具有以下特点:其一,可以连续进行送丝,属于联合保护焊接,抗风能力极强,可在风速每秒8m左右的环境中作业,且不会对焊接质量造成任何影响;其二,便于操作,生产效率较高,焊接质量良好。唯一的缺点是不能进行根焊。

1.3全自动焊接

这种焊接工艺是目前为止最为先进的有一种焊接技术,其主要借助自动焊机和实心焊丝来完成整个焊接过程,在焊接时采用的二氧化碳气体保护。该焊接工艺具有以下特点:其一,能够实现大机组流水作业,并且可以确保焊接质量稳定,操作比较简单;其二,焊工的作业强度相对较小,效率明显高于半自动焊接。唯一的缺点是对管道坡口的质量要求相对较高,并且辅助设备相对较多,不方便移动,需要大量的人员配合才能完成焊接施工。

2.影响油气长输管线焊接质量的因素分析

由于油气长输管线内传输的介质比较特殊,一般都是易燃易爆的石油和天然气,从而油气长输管线对焊接质量的要求非常高,一旦管线焊接质量发生问题,轻则会引起石油和天然气泄漏,严重时甚至会引起火灾和爆炸,其后果可想而知。影响油气长输管线焊接质量的因素主要有以下几个方面:其一,地形地貌。油气长输管线的整条线路都是预先设计好的,不能进行更改,这就使得管线建设过程中需要通过各种不同的地形,如山区、沙漠、平原、丘陵、高地等等,从而使得地形地貌对焊接质量有着直接影响,为此,在现场焊接时,必须采用切实可行的焊接工艺,以此来确保油气长输管线的整体焊接质量,这是油气长输管线建设过程中非常重要的环节之一。除此之外,自然环境条件对于焊接质量也有着一定程度的影响,如温度、湿度、大风天气、降雨等等,这些因素都给焊接质量控制增添了很大的难度;其二,焊接工艺和人员素质。通常情况下,除了采用联管焊接以外,焊接材料、焊接工艺、焊接设备、焊接人员的技术水平等等都有可能对油气长输管线的焊接质量造成影响,这些也是油气长输管线焊接质量控制的要点之一;其三,作业流动性。由于油气长输管线本身的线路相对较长,故此施工人员经常需要变换作业地点,而焊接作业经常都会处于这种流动的状态下进行,从而使得焊接质量很难获得有效地控制。综上,为了进一步确保并提高油气长输管线的现场焊接质量,必须不断加强焊接质量控制。

3.油气长输管线现场焊接质量控制要点

3.1建立健全规章制度

为了确保油气长输管线的现场焊接质量,应当建立健全焊接质量保证体系及相应的质量管理规章制度,并将各项质量责任工作都落实到人。针对油气长输管线的特殊性,可在相关的焊接工艺操作规程之外,编制科学的焊接指导书,以此来指导现场焊接作业。

3.2焊工资质审核

从事油气长输管线现场焊接的焊工,必须具有专业资格证书,同时在施工开始前,还应对焊工进行资格考核,借此来检验焊工是否能够胜任油气长输管线的现场工作。对于通过考核的焊工可直接上岗作业,若是未通过考核应进行培训或是另行招聘新的焊工,以此来确保焊接质量。此外,只有单项资格证书的焊工,只可从事资格范围内的焊接作业,不得从事超出资格范围的焊接作业。

3.3原材料检查

这里的原材料主要是指管材和焊材,它们直接关系到现场焊接直接,为此,必须对原材料进行严格检验,以确保材料质量,这对于提高油气长输管线现场焊接非常重要。原材料应有专业负责检查验收,进场的材料都必须进行严格检验,并确保所有材料均有质保书和合格证,材料的规格、型号、数量应与相关要求相符,确认合格后方可入库保存,在领料时应遵循相关流程进行。

3.4焊接过程的质量控制要点

焊接过程是整个焊接质量控制的最主要环节之一,为此,焊工在进行油气长输管线现场焊接时必须严格按照有关焊接规范要求进行作业施工,决不允许焊工根据自己的习惯或喜好私自改变规范参数。同时,在完整一道焊接工序以后,应当对焊缝的外观进行检查,并确保下焊缝余高在1.6mm以内,焊缝增宽单边控制1.6mm以内。此外,在焊接过程中,除了必须严格遵守焊接操作规程作业之外,还应对以下环节加以注意:其一,在焊管时,应采取防风措施;其二,在两个收弧的交接位置上,先达到交接处的焊工应多焊部分焊道,便于后焊焊工的收弧。

参考文献

[1]刘法顺.长输管线对接环焊缝焊接缺陷的超声波识别与估判[J].中国科技信息.2008(17).

[2]史耀武.油气长输管线焊接技术的新发展[A].2009能源工程焊接国际论坛论文集[C].2009(5).

[3]都东,陈强,韩赞东,程晖,隋永莉.长输管线环缝自动焊接装备及其计算机控制系统[A].第九次全国焊接会议论文集选编[C].2009(10).