焊接方法范文

時(shí)間:2023-03-19 16:12:21

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焊接方法

篇1

威歐丁的自釬焊接,不用配焊粉焊接,常用于制冷行業(yè)和變壓器行業(yè);

M51的低溫179度的焊絲配合M51的焊劑焊接,常用于變壓器和電子,電器行業(yè)使用;

1、清潔被焊金屬焊接部油污、污垢和絕緣層,讓其露出金屬光澤;

2、工裝好所需焊接件,用氣焊槍均勻加熱被焊母材,待材溫度均勻上升到300度左右時(shí),熱源集中加熱預(yù)先設(shè)計(jì)好的焊接處,同時(shí)掃射加熱被焊母材。加熱順序是先厚件后薄件,先銅件后鋁件;

3、待焊接處焊接溫度達(dá)到400度左右時(shí),以一定的焊接角度填充焊接焊縫處,待焊接部位的釬料在焊接處形成均勻焊縫時(shí),移開焊槍,自然冷卻;

4、冷卻后,用鋼絲刷或者干抹布搽拭即可;

M51的低溫179度的焊絲配合M51的焊劑使用:

1、加熱被焊母材,破除金屬?gòu)埩Γ?/p>

篇2

關(guān)鍵詞:焊接方法;工藝參數(shù);修復(fù);抗腐蝕性

中圖分類號(hào):TG457 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2013) 12-0000-01

一、鋁合金性能簡(jiǎn)介和焊接準(zhǔn)備工作

(一)性能

鋁屬于輕金屬,自然界常見的鋁呈現(xiàn)為白銀色,便于塑造成需要的材料形狀。導(dǎo)電性能良好和導(dǎo)熱性能良好,出現(xiàn)氧化狀況不會(huì)大幅度改變自身性狀,便于長(zhǎng)期使用,對(duì)腐蝕不敏感,易于保存。但是它自身的性能也有缺點(diǎn),它容易和氧氣產(chǎn)生常見的三氧化二鋁。這種性能不利于進(jìn)行焊接,使得焊接出現(xiàn)困難,所以在實(shí)際焊接中要注意這一問題。

(二)具體準(zhǔn)備

首先在焊接前要及時(shí)進(jìn)行清理工作,去除表面的常見三氧化二鋁以及一些污物??梢圆捎玫姆椒ㄊ抢没瘜W(xué)藥劑進(jìn)行清理,使用有機(jī)的化學(xué)藥劑進(jìn)行浸潤(rùn),時(shí)長(zhǎng)根據(jù)不同的藥劑具體設(shè)定。當(dāng)然也可以采用快速的擦拭洗濯方法去除污漬。這種藥劑的清除方法,能在短時(shí)間能完成大量零件的清洗,但是對(duì)零件的尺寸有要求,適用于尺寸相應(yīng)較小的鋁合金清洗。當(dāng)然除了藥劑方式外也可以使用機(jī)械工具幫助清理,不如銅絲刷子、刮刀等工具。不可使用含其他不利于焊接物質(zhì)的工具如砂紙。這種方法適用于相對(duì)尺寸大的鋁合金零件。其次在清理工作完成之后進(jìn)行墊板的準(zhǔn)備,在高溫狀態(tài)鋁以液體形態(tài)存在,要讓焊接避免下陷,需要在焊接前在焊接位置附近利用板材墊住。比如不銹鋼板,碳板等等。當(dāng)然作為準(zhǔn)備工藝之一,當(dāng)然不是簡(jiǎn)單的放一個(gè)墊板就完成,墊板表面需要有形狀要求,通常為圓弧形狀,這樣可以促進(jìn)反面焊接縫隙的成型操作。進(jìn)一步準(zhǔn)備工作是不能直接進(jìn)行焊接,要提高材質(zhì)溫度,通常溫度范圍在100攝氏度以上200攝氏度以下。加熱工具有噴燈等工具。這樣做是為了避免在焊接時(shí),瞬間溫度過高出現(xiàn)氣孔,導(dǎo)致零件質(zhì)量不合格的情況出現(xiàn)。

二、常見焊接問題以及簡(jiǎn)單修復(fù)方法

在實(shí)際焊接工作中,也常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題,下面就常見問題進(jìn)行說明。在焊接中有時(shí)候焊縫變形和形成裂紋傾向大,使得過大的焊接變形的內(nèi)應(yīng)力較大,會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的裂縫,影響鋁合金零件質(zhì)量;另外導(dǎo)熱性能太好,也是鋁合金的一把雙刃劍,也會(huì)使得焊接的時(shí)候,大量的熱被消耗掉;同時(shí)焊接中常常伴有合金中部分元素在焊接中被燒掉燒壞,降低了鋁合金材料性能;焊接過程中由于高溫使得鋁的可塑性變差,成型困難;顏色變化小,對(duì)溫度的控制難度較大。對(duì)于新手而言,焊接中出現(xiàn)不合格材料,出現(xiàn)劣質(zhì)材料是正常過程,但也因?yàn)檫@個(gè)因素,新手贏掌握簡(jiǎn)單的修復(fù)方法,那就要熟悉加熱技術(shù),了解如何簡(jiǎn)單進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試,準(zhǔn)備焊接、加熱、打磨等簡(jiǎn)易工作,在出現(xiàn)錯(cuò)誤后,保證心態(tài)。這樣就可以解決大件鋁的連接,搭接,角接,補(bǔ)大洞小件鋁及精密鋁的磨損修復(fù),氣孔修復(fù),裂紋修復(fù),面與面的全面疊焊等簡(jiǎn)單修復(fù)問題。

三、常見鋁合金材料焊接技術(shù)操作方法介紹

首先TIG焊接在鋁合金焊接方面應(yīng)用較多,焊接的效率高。工藝有手工方式和自動(dòng)方式兩種。后期又出現(xiàn)了脈沖式。技術(shù)相對(duì)領(lǐng)先于另兩種方法,但也存在自身缺點(diǎn),使用過程要求高,不適合與批量生產(chǎn);激光焊接技術(shù),特點(diǎn)是對(duì)單點(diǎn)處理集中性能好,效率相對(duì)較高。焊縫出現(xiàn)的幾率很低;應(yīng)用最廣泛的是氬弧焊,TIG也可以劃分為氬弧焊的一種特殊焊接方法。在實(shí)際焊接操作中,要注意焊槍的角度,通常為70度左右,焊絲與零件的角度大約為20度。通常操作使用左焊接方法,移動(dòng)方向是由右方至左,用左手拿住焊絲,選擇舒服的拿焊絲方式,及時(shí)的反復(fù)送進(jìn)焊絲。完成收弧的時(shí)候,要使用自動(dòng)電流衰減裝置,如果是老設(shè)備,沒有自動(dòng)衰減裝置,就要利用角度的改變,減少熱量的傳遞,慣性收弧,不可直接收弧。

四、結(jié)束語(yǔ)

本問從鋁的特性入手,深入了解材料特性,由特性出發(fā),了解焊接工藝方法同時(shí)關(guān)注焊接時(shí)候常見問題,進(jìn)行簡(jiǎn)單歸納。同時(shí)注重了實(shí)際操作,不僅僅側(cè)重于設(shè)備的幫助,還要熟練操作設(shè)備,熟練掌握操作技術(shù)。注重實(shí)踐焊接工藝方法的使用,在錯(cuò)誤出現(xiàn)時(shí)要掌握簡(jiǎn)單的修復(fù)方法。

參考文獻(xiàn):

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篇3

關(guān)鍵詞:焊接模擬;焊接變形預(yù)測(cè);主要方法;特點(diǎn)

中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

引言

幾種常用的預(yù)測(cè)焊接變形的主要方法,包括解析法、熱彈塑性有限元法、焊縫收縮力法和固有應(yīng)變法。解析法是最早采用的方法,由于對(duì)模型要求較高,只能用于較簡(jiǎn)單、規(guī)則的小構(gòu)件,所以現(xiàn)在很少使用,但它作為其他幾種方法的基礎(chǔ)在本文中也有所介紹。熱彈塑性有限元法是能全面的模擬焊接過程的一種方法,計(jì)算過程中涉及到幾何非線性和材料非線性以及各種場(chǎng)的耦合,所以對(duì)計(jì)算機(jī)要求較高并且計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng),適用于小構(gòu)件的模擬。焊縫收縮力法和固有應(yīng)變法是只關(guān)注于最終變形結(jié)果的方法,是用來預(yù)測(cè)大型構(gòu)件焊接變形的主要方法。

1 解析法

解析法是以結(jié)構(gòu)力學(xué)理論、殘余塑變理論等為基礎(chǔ),能準(zhǔn)確、有效的計(jì)算規(guī)則等截面梁焊接變形的方法。下面以求解T形梁焊接撓度為例說明解析法的計(jì)算過程[1]。

(1)

式中f——梁縱向撓度;C——縱向彎曲的曲率;L——梁的長(zhǎng)度

(2)

式中——單位長(zhǎng)度上沿焊縫方向的固有應(yīng)變總和;——中心到截面中心的距離;

——截面慣性矩。

(3)

式中——比例系數(shù)。焊接結(jié)構(gòu)剛度較大時(shí),一般取 cm3/J;——焊接熱輸入量。

2 熱彈塑性有限元法

2.1 焊接溫度場(chǎng)基本理論

焊接過程中高度集中的瞬時(shí)熱源在焊接構(gòu)件上造成的不均勻溫度場(chǎng)是引起焊接變形的根源,同時(shí),在加熱時(shí)熔化區(qū)發(fā)生的各種冶金反應(yīng)以及冷卻過程中發(fā)生的組織轉(zhuǎn)變也會(huì)對(duì)焊接變形造成不可忽略的影響,因此,準(zhǔn)確的模擬焊接溫度場(chǎng)是獲得可靠焊接變形結(jié)果的前提。

由傅里葉定律和能量守恒原理得到的焊接溫度場(chǎng)控制方程為[2]:

(4)

式中,是與坐標(biāo)和時(shí)間相關(guān)的溫度分布函數(shù),為材料的密度,為材料的比熱容,τ為時(shí)間,、、分別為材料沿、、方向的熱導(dǎo)率,為材料內(nèi)部的熱源密度(W/kg)。

通過初始條件和邊界條件求解微分方程,得到溫度分布函數(shù),即可求任意時(shí)刻任意位置的溫度值。

2.2 焊接本構(gòu)關(guān)系及平衡方程

材料屬于彈性或塑性狀態(tài)的本構(gòu)關(guān)系為[3,4]:

(5)

式中,為彈性或彈塑性矩陣,為與溫度相關(guān)的向量。

在彈性區(qū),

(6)

(7)

式中,為線膨脹系數(shù),為溫度。

在塑性區(qū),設(shè)材料進(jìn)入塑性狀態(tài)的條件為:

(8)

式中,為屈服函數(shù),為與溫度和塑性應(yīng)變有關(guān)的屈服應(yīng)力的函數(shù)。

考慮到焊件模型的某一單元,平衡方程如下:

(9)

式中,力在單元節(jié)點(diǎn)上的增量,溫度引起的節(jié)點(diǎn)力增量,為節(jié)點(diǎn)位移增量,單元?jiǎng)偠染仃嚒?/p>

3 焊縫收縮力法

焊接時(shí),焊縫及其附近金屬會(huì)受熱膨脹,這種變形受到周圍溫度較低的金屬的束縛,產(chǎn)生了壓縮塑性變形,它的存在相當(dāng)于在構(gòu)件上施加一個(gè)外力而使構(gòu)件發(fā)生變形,我們稱這個(gè)假想的外力為焊縫收縮力[5]。收縮力的大小主要取決于塑性區(qū)的尺寸,而塑性區(qū)的尺寸則由焊接工藝參數(shù)及材料的熱物理性能參數(shù)(如熱導(dǎo)率、比熱容、密度和導(dǎo)熱系數(shù)等)決定。此外收縮力還和構(gòu)件剛度和焊接接頭的熱流密度有關(guān)。

焊接過程主要的工藝參數(shù)為焊接熱輸入,焊接熱輸入是指熔焊時(shí),由焊接熱源輸入給單位長(zhǎng)度焊縫上的熱量。熱輸量和焊縫截面積成正比:

=(10)

式中,的單位為;的單位為mm2;為比例系數(shù),焊接方式不同取值不同,對(duì)于藥皮焊條電弧焊=61,金屬極氣體保護(hù)焊=41,埋弧焊=72。

對(duì)于結(jié)構(gòu)軟鋼,可以用下式求出焊接收縮力:

(11)

式中,為縱向剛度系數(shù),取值為0.335;為線膨脹系數(shù);E為彈性模量;為單位長(zhǎng)度的熱輸入量;為比熱容;為密度。

4 固有應(yīng)變法

焊接過程的固有應(yīng)變包括塑性應(yīng)變、溫度應(yīng)變和相變應(yīng)變。焊件恢復(fù)到室溫后,溫度應(yīng)變即變?yōu)榱悖宰詈髮?duì)焊件產(chǎn)生影響的就只剩下塑性應(yīng)變和相變應(yīng)變的殘余值之和。固有應(yīng)變法的計(jì)算過程是把求得的固有應(yīng)變值加到有限元模型上進(jìn)行一次彈性分析。下面以T形焊接接頭為例,說明固有應(yīng)變的求解方法。

在一個(gè)T型接頭中,焊接熱輸入按照一定的比例被分配到腹板和底板中[6]。分配到底板()和腹板()的熱量表達(dá)式如下:

(12)

(13)

式中,為總的熱量輸入;為腹板厚度;為底板厚度;、分別為左側(cè)和右側(cè)焊道的熱輸入。

縱向收縮力和熱輸入量之間存在線性關(guān)系,熱輸入量不同也會(huì)產(chǎn)生不一樣的縱向收縮力,所以底板和腹板的縱向收縮力分別為:

(14)

(15)

腹板和底板縱向固有應(yīng)變(、)表達(dá)式如下:

(16)

(17)

式中,為總的縱向收縮力;為腹板處固有應(yīng)變的高度;為底板處固有應(yīng)變的寬度;為彈性模量。

底板橫向固有應(yīng)變()的表達(dá)式為:

(18)

式中,為底板總的橫向收縮力。

縱向收縮變形會(huì)對(duì)橫向收縮變形產(chǎn)生影響,橫向固有應(yīng)變()的最終表達(dá)式應(yīng)為:

(19)

式中,為泊松比;為縱向收縮固有應(yīng)變。

此外,由于底板上下表面收縮量不同引起的角變形通過沿著x方向的曲率來描述:

(20)

式中,為焊縫左右兩側(cè)底板角度變形的平均值,曲率可以認(rèn)為是底板的角應(yīng)變。

固有應(yīng)變法計(jì)算快速,對(duì)于分析實(shí)際工程,尤其是大型構(gòu)件的變形問題很有意義。

5 小結(jié)

本文總結(jié)了預(yù)測(cè)焊接變形的一些基本理論和主要方法,闡述了各種方法的特點(diǎn)和適用條件,對(duì)于不同的構(gòu)件選擇不同的計(jì)算方法,規(guī)則的小構(gòu)件采用解析法,結(jié)構(gòu)復(fù)雜的小構(gòu)件可以采用熱彈塑性有限元法,大型構(gòu)件則采用固有應(yīng)變法和收縮力法。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]馬繼等. 預(yù)測(cè)焊接變形幾種方法的比較[C]. 第十次全國(guó)焊接會(huì)議論文集. 哈爾濱. 2001: 512-515.

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篇4

一、焊前檢查

焊接前的準(zhǔn)備工作主要從人員的配置,機(jī)械裝置,焊接材料,焊接方法,焊接環(huán)境,焊接過程的檢驗(yàn)這六個(gè)方面進(jìn)行控制。

(1)焊工資格審查

人員的配置主要從焊工資格檢查這方面進(jìn)行控制。主要檢查焊工資格證書是否在有效期內(nèi),所具有的焊接資格證書工種是否與實(shí)際從事的工種相適應(yīng)。

(2)焊接設(shè)備檢查

焊接設(shè)備檢查主要包括以下幾個(gè)方面:焊接設(shè)備的型號(hào),電源極性是否與焊接工藝相吻合,焊接過程中所用到的焊炬,電纜,氣管,以及其他焊接輔助設(shè)備,安全防護(hù)設(shè)備等是否準(zhǔn)備齊全。

(3)原材料檢查

焊接材料的質(zhì)量對(duì)焊接質(zhì)量有著重要的影響。焊接材料的檢查主要包括對(duì)焊接母材,焊條,焊劑,保護(hù)氣體,電極等進(jìn)行質(zhì)量控制。檢查這些原材料是否與合格證和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相符合,檢查期包裝是否有損壞,質(zhì)量是否過期等。

(4)焊接方法檢查

常用的焊接方法有電弧焊,(其中電弧焊包括焊條電弧焊,埋弧焊,鎢極氣體保護(hù)焊等),電阻焊,釬焊等。焊接方法是直接影響焊接質(zhì)量的重要因素,根據(jù)焊接工藝要求選擇合適的焊接方法是保證焊接質(zhì)量的重要手段。

(5)焊接環(huán)境檢查

焊接環(huán)境對(duì)焊接質(zhì)量的影響也不容小視,焊接場(chǎng)所可能會(huì)遭遇環(huán)境溫度,濕度,風(fēng)雨等不利因素。檢查是否采取必要的防護(hù)措施。出現(xiàn)下列情況必須停止焊接作業(yè):采用電弧焊焊接工件時(shí),風(fēng)速≥8m/s;氣體保護(hù)焊焊接時(shí)風(fēng)速不大于2m/s;相對(duì)濕度不超過90%;采用低氫焊條電弧焊時(shí)風(fēng)速不大于5m/s;下雨或下雪。

(6)焊接過程檢查

為了保證焊接能夠正確按照焊接工藝指導(dǎo)書的焊接參數(shù)進(jìn)行焊接,經(jīng)常需要增加焊接過程的質(zhì)量檢查程序。焊接過程質(zhì)量檢查通常由專職或兼職質(zhì)量檢驗(yàn)員進(jìn)行,從焊接準(zhǔn)備工作開始,對(duì)人員配備,焊接設(shè)備,焊接材料,焊接環(huán)境,焊接方法,等各方面進(jìn)行檢查、監(jiān)控。

二、焊接過程中檢查

(1)焊接缺陷

尤其是采用多層焊焊接時(shí),檢查每層焊縫間是否存在裂紋,氣孔,夾渣等缺陷,是否及時(shí)處理缺陷。

(2)焊接工藝

焊接過程是否嚴(yán)格按照焊接工藝指導(dǎo)書的要求進(jìn)行操作,包括對(duì)焊接方法、焊接材料、焊接規(guī)范、焊接變形及溫度控制等方面進(jìn)行檢查。

(3)焊接設(shè)備

在焊接過程中,焊接設(shè)備必須運(yùn)行正常,例如焊接過程中的冷卻裝置,送絲機(jī)構(gòu)等。

三、焊后質(zhì)量檢查

(1)外觀檢查

包含以下幾個(gè)方面:1、對(duì)焊縫表面咬邊、夾渣、氣孔、裂紋等檢查,這些缺陷采用肉眼或低倍放大鏡就可以觀察。2、尺寸缺陷檢查,例如焊縫余高、焊瘤、凹陷、錯(cuò)口等,需采用焊接檢驗(yàn)尺進(jìn)行測(cè)量。3、焊件變形量檢查。

(2)致密性試驗(yàn)檢查

常用的致密性試驗(yàn)檢驗(yàn)方法有液體盛裝試漏、氣密性實(shí)驗(yàn)、氨氣試驗(yàn)、煤油試漏、氦氣試驗(yàn)、真空箱試驗(yàn)。1、液體盛裝試漏試驗(yàn)主要用于檢查非承壓容器、管道、設(shè)備。2、氣密性試驗(yàn)原理是:在密閉容器內(nèi),利用遠(yuǎn)低于容器工作壓力的壓縮空氣,在焊縫外側(cè)涂上肥皂水,當(dāng)通入壓縮空氣時(shí),由于容器內(nèi)外存在壓力差,肥皂水處會(huì)有氣泡出現(xiàn)。

(3)強(qiáng)度試驗(yàn)檢查

強(qiáng)度試驗(yàn)檢查分為液壓強(qiáng)度試驗(yàn)和氣壓強(qiáng)度試驗(yàn)兩種,其中液壓強(qiáng)度試驗(yàn)常以水為介質(zhì)進(jìn)行,對(duì)試驗(yàn)壓力也有一定的要求,通常試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的1.25~1.5倍。

四、無損檢測(cè)

常用的射線無損檢測(cè)方法有:

1、射線探傷檢驗(yàn)方法。射線探傷法的主要原理是利用射線源發(fā)出的射線穿透焊縫,在膠片上感光,焊縫的缺陷的影像便顯示出來。

2、超聲波探傷檢驗(yàn)方法。超聲波探傷與射線探傷相比較,具有一定優(yōu)勢(shì),例如,靈敏度高、成本低、周期短、效率高等,最主要對(duì)人體無傷害。但是超聲波探傷檢驗(yàn)方法也存在一定缺陷,例如顯示缺線不夠直觀,對(duì)探傷人員的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)要求比較高。

3、滲透探傷檢驗(yàn)方法。滲透探傷法的主要檢驗(yàn)原理是借助顏料或熒光粉滲透液涂敷在被檢焊縫表面,使其滲透到開口缺陷中,清理掉多余滲透液,干燥后施加顯色劑,從而觀察缺陷痕跡。

篇5

關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)焊接;質(zhì)量問題;質(zhì)量控制;方法分析

中圖分類號(hào): TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

引言

焊接工序是鋼結(jié)構(gòu)加工制作中一種特殊而且非常重要的工序。在焊接過程中會(huì)出現(xiàn)一些不可避免的焊接缺陷或殘余應(yīng)力,如果不加以控制,就會(huì)使某些局部缺陷,由于難以抵抗外部荷載和內(nèi)部應(yīng)力的共同作用而產(chǎn)生破壞,并影響到整體結(jié)構(gòu)安全,以致這些鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)生局部變形、脆性斷裂、結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、甚至倒塌等嚴(yán)重事故,所以,必須建立材料供應(yīng)、焊前準(zhǔn)備、組裝、焊接、焊后處理和成品檢驗(yàn)等全過程的焊接生產(chǎn)質(zhì)量控制體系,來保證鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接質(zhì)量。

一、鋼結(jié)構(gòu)焊接的重要性

在加工和安裝鋼結(jié)構(gòu)工件的過程中, 由于一些工件的外形尺寸較大、形狀多樣、焊縫多、焊接位置不對(duì)稱以及加工人員操作不當(dāng)?shù)榷喾N因素的影響, 如果鋼結(jié)構(gòu)焊接不當(dāng), 則危害很嚴(yán)重。 會(huì)造成多種焊接問題, 影響產(chǎn)品的質(zhì)量, 造成焊接接頭的承載力降低, 同時(shí)造成應(yīng)力集中, 最終導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)的破壞、降低工程質(zhì)量、縮短結(jié)構(gòu)壽命、間接延誤工程工期, 進(jìn)而增加施工成本和影響公司形象。

二、鋼結(jié)構(gòu)焊接存在的常見質(zhì)量問題

1、焊接設(shè)計(jì)、管理不完善

如焊接位置狹小工作面不能展開、坡口大小的設(shè)計(jì)不滿足施工要求、在焊接過程中采用的焊接電流不滿足要求、由于焊接工序不正確導(dǎo)致的不可矯正的變形、中厚板的加工事先沒有進(jìn)行預(yù)熱處理,焊接過程中的保溫措施及層間溫度的控制不當(dāng)?shù)取?/p>

2、鋼結(jié)構(gòu)焊接的變形過大

焊接變形包括有縱、橫向收縮和角變形的扭曲變形、彎曲變形等。焊接變形主要是因?yàn)槭軣岵痪?,變形不僅會(huì)改變鋼結(jié)構(gòu)外觀形狀、幾何尺寸,甚至?xí)档脱b配質(zhì)量,降低結(jié)構(gòu)的承載能力。比如焊接變形會(huì)造成鋼柱端板或H形鋼梁的平面翹曲,而翹曲的端頭板拼接時(shí)會(huì)因接觸面不緊貼而影響構(gòu)件的受力性能。因?yàn)榻饘賹儆谌蹩赡嫘圆馁|(zhì),一旦發(fā)生變形,往往需要投入大量工時(shí)及物資進(jìn)行修復(fù),變形嚴(yán)重者甚至無法修復(fù)只能報(bào)廢。

3、斷裂

斷裂在鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中時(shí)有發(fā)生。其特點(diǎn)是發(fā)生突然,斷口呈整齊的切割面狀,這種斷裂對(duì)鋼結(jié)構(gòu)極具破壞性,安裝施工過程中突然發(fā)生斷裂會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員造成很大危險(xiǎn)。焊縫突然斷裂的原因是因?yàn)楹附訒r(shí)電流增大或焊接速度降低,使得焊接線上的能量增大,造成熱影響區(qū)的晶粒變得粗大,而使得該區(qū)域的韌性大大降低,最終引發(fā)突發(fā)性斷裂。

4、焊縫咬邊

焊縫咬邊是金屬焊接的一種不良焊接狀態(tài),俗稱咬肉,即在焊縫邊緣的母材上出現(xiàn)被電弧燒熔的凹槽。咬邊會(huì)造成焊縫截面減小及產(chǎn)生應(yīng)力集中。產(chǎn)生這種情況的原因主要是焊接時(shí)速度過快或者電弧過長(zhǎng)。

5、焊瘤

焊接過程中,熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤。形成的主要原因是因?yàn)槲覀兊暮腹げ僮鞑皇炀毣蛘卟蛔⒁舛沟煤笚l熔融量過多而溢出冷卻所致。

6、夾渣

夾渣是指殘留在焊縫中的熔渣。形成原因主要有以下幾個(gè):焊接過程中的層間清渣不干凈;焊接電流太??;焊接速度太快;焊接過程中操作不當(dāng);焊接材料與母材化學(xué)成分匹配不當(dāng);坡口不合適等。夾渣的存在會(huì)使得在受應(yīng)力作用下,焊縫中夾渣處會(huì)先出現(xiàn)裂紋并沿展,導(dǎo)致此處的強(qiáng)度下降,最后焊縫開裂。

7、氣孔

氣孔是只在焊接時(shí),熔池中的氣泡在凝固時(shí)未能及時(shí)逸出而殘留下來所形成的空穴。形成氣孔的主要原因有:焊接部位的坡口表面不清潔;焊接電流過大;焊接電壓、電弧過高;焊接速度是否過快;焊接時(shí)環(huán)境濕度過大;保護(hù)氣體純度是否不夠。氣孔的出現(xiàn)會(huì)直接導(dǎo)致焊縫的強(qiáng)度與韌性降低。

三、鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制的基本方法

1、熟悉鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量控制流程圖

2、制定合理的焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書

焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書是指導(dǎo)操作人員按照一定的方法進(jìn)行焊接施工的操作規(guī)程,沒有作業(yè)指導(dǎo)書,按照個(gè)人想法隨意施工會(huì)導(dǎo)致焊接施工的質(zhì)量過程不受控,造成產(chǎn)品質(zhì)量下降。制定書面的的焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書并嚴(yán)格執(zhí)行,質(zhì)量才不會(huì)失控。

3、合理的形式和尺寸

焊接尺寸的大小差異,直接影響了焊接變形和焊接工作量的大小。焊接的尺寸越大,那么焊接的工作量也就越大,所對(duì)應(yīng)的焊接變形也隨之越大。所以,在結(jié)構(gòu)承載能力允許的情況下,設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該采用相對(duì)較小的焊接尺寸。對(duì)于承受力較大的十字接頭和丁字接頭,在保證一樣的強(qiáng)度前提下,應(yīng)盡量采用最少的焊接填充量,以有利于減小變形的力量。

4、規(guī)避多余的焊縫

在設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)的時(shí)候,應(yīng)該合理的選擇排版的位置,適當(dāng)?shù)倪x擇筋板的形狀,爭(zhēng)取減少焊接縫隙的數(shù)量,規(guī)避不必要的焊接縫隙,從這個(gè)方面減少焊接的變形。

5、保證焊接材料質(zhì)量,建立嚴(yán)格的領(lǐng)用制度。

焊接過程中所使用的一些焊條、焊絲、焊劑等焊接材料,很容易受潮、變質(zhì),直接影響焊接質(zhì)量,所以在運(yùn)輸、儲(chǔ)存工程中必須注意防潮,在使用前還要按照規(guī)定的烘焙時(shí)間和溫度進(jìn)行烘焙。低氫型焊條取出后應(yīng)立即放入焊條保溫桶。在常溫下使用,一般不超過4小時(shí),若超過時(shí)間就要重新烘焙,但不能超過2次。焊條烘焙,由工段長(zhǎng)及時(shí)準(zhǔn)確填寫烘焙記錄,記錄上要對(duì)牌號(hào)、規(guī)格、批號(hào)、烘焙溫度和時(shí)間等內(nèi)容詳細(xì)記錄清楚,并由專職質(zhì)量檢驗(yàn)員進(jìn)行核查簽字確認(rèn)。

1)母材的控制

母材所選用的鋼材除滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、塑料、韌性和疲勞性能要求外,還要求有良好的可焊性,因?yàn)槟覆膶?duì)焊接質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在金屬材料的焊接性上。

利用碳當(dāng)量CEV可以從理論上來間接評(píng)價(jià)碳素鋼和低合金鋼產(chǎn)生脆化傾向和冷裂紋的傾向從而評(píng)價(jià)母材的可焊性。檢驗(yàn)?zāi)覆目珊感宰钪苯拥姆椒ㄊ沁M(jìn)行焊接工藝評(píng)定,因此對(duì)特殊鋼種和首次采用的鋼材要進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。

2)焊接材料的控制

焊接材料的選擇對(duì)焊接質(zhì)量的影響很重要。為獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭,在選擇焊接材料時(shí)應(yīng)遵循以下原則:

① 在焊接同種材質(zhì)時(shí),一般應(yīng)按焊接接頭與母材等強(qiáng)的原則來選擇焊接材料。在焊接厚板時(shí),由于冷卻速度快,焊接應(yīng)力較大,容易產(chǎn)生焊接裂紋,所以在第一層打底焊接時(shí),就要選用塑性好,強(qiáng)度稍高的低氫焊條來焊接,其他各層可用等強(qiáng)度的碳素鋼或低合金鋼焊條來焊接。

② 形狀復(fù)雜和大厚度工作,焊接金屬冷卻時(shí)收縮應(yīng)力大,容易產(chǎn)生裂縫,因此必須選用抗裂性能好的低氫型焊條。

③ 焊接碳鋼與低合金鋼或不同強(qiáng)度等級(jí)的低合金鋼時(shí),可按兩者中強(qiáng)度級(jí)別較低的一種選用焊接材料。

④ 受條件限制不能翻轉(zhuǎn)的工作,應(yīng)選用能全位置焊接的焊接材料。

6、鋼結(jié)構(gòu)工程施工過程監(jiān)督

在工程施工過程中實(shí)施監(jiān)督前,應(yīng)該結(jié)合工程特點(diǎn)及難點(diǎn)、施工企業(yè)管理水平的質(zhì)量和綜合技術(shù)能力、地區(qū)性質(zhì)量通病情況以及監(jiān)督重點(diǎn)作出選擇,但強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目必須保留。在施工過程中,所有焊工必須嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)方案進(jìn)行焊接并接受現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督,對(duì)于重要焊口必須有規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行30%的超聲波無損探傷,并做實(shí)時(shí)記錄。一旦發(fā)現(xiàn)問題馬上上報(bào)并研究解決方案然后及時(shí)進(jìn)行返修。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之,焊接環(huán)節(jié)是鋼結(jié)構(gòu)建筑的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響著整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的剛韌程度與穩(wěn)定性。根據(jù)構(gòu)件的接頭形式編制合理的焊接工藝,必要時(shí),通過焊接工藝評(píng)定試驗(yàn),為編制焊接工藝提供有效的工藝參數(shù)。焊接操作時(shí),要求焊工及質(zhì)檢人員把好每一個(gè)細(xì)節(jié)的關(guān),做到嚴(yán)格認(rèn)真,保證每一個(gè)焊口的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]吳俊峰.淺談鋼結(jié)構(gòu)焊接分析與質(zhì)量控制[J].山西建筑.2010年

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1合理選擇焊接件材料

焊接件的材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著密切的關(guān)系我們?cè)谠O(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí).首先要根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)件的受力情況、工作條件、設(shè)計(jì)要求等,選擇焊接結(jié)構(gòu)件的材料。選擇材料時(shí),應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)。

1.1盡量選用同種材料焊接結(jié)構(gòu)件是多個(gè)零件或構(gòu)件焊接在一起而形成的考慮到焊接過程的特點(diǎn).各零件的材科應(yīng)盡可能地選擇一致這樣購(gòu)料、焊接方法的選擇、焊接工藝的制訂、焊條的選用等比較簡(jiǎn)單容易但有時(shí)為減少使用貴重金屬材料f如:不銹鋼1,也可以使用不同材料。

1.2盡量選用焊接性能好的材料在選擇焊接結(jié)構(gòu)件材料時(shí).應(yīng)考慮材料的強(qiáng)度及焊接結(jié)構(gòu)件的工作條件要求f如耐腐蝕、抗沖擊、交變載荷等)。當(dāng)多種材料能同時(shí)滿足使用要求時(shí),這些材料當(dāng)中,有的焊接性能較好.而有的焊接性能較差。有的適用這種焊接方法,有的適應(yīng)另一種焊接方法。所以,選擇材料時(shí),應(yīng)選擇焊接方法普通、焊接性能好的材料。

1.3盡量選用價(jià)格低的材料在選擇焊接結(jié)構(gòu)件材料時(shí).除滿足了各方面的要求以外.還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性焊接結(jié)構(gòu)件應(yīng)選用價(jià)格低、資源豐富的材料.這樣才符合勤儉節(jié)約、降低成本、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的基本原則。

2合理設(shè)計(jì)焊接件的結(jié)構(gòu)

焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是焊接件的關(guān)鍵.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理.關(guān)系到焊接結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度、壽命以及能否取得合格、優(yōu)質(zhì)的焊接結(jié)構(gòu)的問題。焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系到方方面面,下面僅從以下幾個(gè)方面談一下個(gè)人的體會(huì)。

2.1盡量減少焊縫的數(shù)量焊接結(jié)構(gòu)件一般是由多個(gè)零件組裝焊接而成。在焊接結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),要盡量減少零件數(shù)量,減少焊縫數(shù)量。只有這樣才能減少焊接工作量.減少焊接件的變形.同時(shí)也減少了焊接應(yīng)力.提高了焊接件的強(qiáng)度。

2.2焊縫盡可能布置在應(yīng)力較小處焊接結(jié)構(gòu)件在承受載荷時(shí).其材料內(nèi)部必然產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。由于零件的形狀不同、受力特點(diǎn)不同。所以零件的不同截面、不同部位可能產(chǎn)生的應(yīng)力大小也不同如果我們把焊縫布置在產(chǎn)生應(yīng)力較小的地方,這樣就減小了焊接缺陷、應(yīng)力集中等對(duì)零件破壞的影響.提高了焊接結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度和可靠性如圖2懸臂梁的截面設(shè)計(jì).焊縫在上下兩面就不如改在左右兩側(cè)面。

2.3選擇合適的接頭形式焊接結(jié)構(gòu)件的焊接接頭性能、質(zhì)量好壞直接與焊接結(jié)構(gòu)件的性能、安全性和可靠性有關(guān)多年來焊接工作者對(duì)焊接接頭進(jìn)行了廣泛的試驗(yàn)研究,這對(duì)于提高焊接結(jié)構(gòu)件的性能和可靠性,擴(kuò)大焊接結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用范田起了很大作用熔焊的焊縫主要有對(duì)接焊縫和角焊縫.以這兩種焊縫為主體構(gòu)成的焊接接頭有對(duì)接接頭、角接接頭、T形(十字)接頭、搭接接頭和塞焊接頭等。焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)該優(yōu)先采用接頭形式簡(jiǎn)單、應(yīng)力集中小、不破壞結(jié)構(gòu)連續(xù)性的焊接接頭形式。對(duì)接接頭應(yīng)力集中最小、形式最簡(jiǎn)單、力的傳遞也較少轉(zhuǎn)折,故是最合理的、典型的焊接接頭形式。

2.4盡量減小焊縫的截面尺寸焊接變形與熔敷金屬的數(shù)量有很大關(guān)系,所以應(yīng)盡量減小焊縫的截面尺寸。在條件許可的情況下.用雙u形坡口和雙v形坡口來代替v形坡口.熔敷金屬減少.且焊縫在厚度方向?qū)ΨQ。收縮一致.可減少焊接變形角焊縫引起的焊接變形較大.所以要盡量減小角焊縫的焊腳尺寸當(dāng)鋼板較厚時(shí),開坡口的焊縫比角焊縫的熔敷金屬量?。搴癫煌瑫r(shí).坡口應(yīng)開在薄板上。如圖3所示,顯然圖3(c)比圖3(a)、(b)的焊縫尺寸大大縮小。盡量縮小焊接變形預(yù)防和縮小變形可以從設(shè)計(jì)和工藝兩個(gè)方面來解決首先應(yīng)從設(shè)計(jì)上采取措施,在設(shè)計(jì)上充分估計(jì)制造中可能發(fā)生的焊接變形.選擇合理的設(shè)計(jì)方案,防止和減少焊接變形.因?yàn)閺脑O(shè)計(jì)上解決問題比采用工藝措施要方便得多焊后矯正焊接變形往往需要耗費(fèi)較多的人力和能源.延長(zhǎng)生產(chǎn)周期,提高產(chǎn)品的成本所以,應(yīng)立足在設(shè)計(jì)和工藝上解決問題生產(chǎn)實(shí)踐表明.如果采取了合理的設(shè)計(jì)方案和工藝路線.焊接變形是可以預(yù)防的.或者是能控制在允許的范圍內(nèi)。

2.5在設(shè)計(jì)上盡量選用對(duì)稱的構(gòu)件截面焊縫位置,這樣焊接引起的變形可以相互抵消,只要工藝正確.焊接變形易于控制。在工藝上應(yīng)根據(jù)焊接件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn).靈活地采用反變形法、合理的裝配焊接順序法、剛性固定法、熱平衡法、散熱法等等,合理地選擇焊接方法和焊接工藝參數(shù)。只有控制或減少了焊接變形.才能得到合格、優(yōu)質(zhì)的焊接結(jié)構(gòu)件。

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關(guān)鍵詞:長(zhǎng)輸管道;安裝焊接;方法選擇

【分類號(hào)】:TE988.2

長(zhǎng)輸管道和鐵路、公路、海運(yùn)、民用航空稱為五大運(yùn)輸行業(yè),其輸送的介質(zhì)除常見的石油、天然氣外,還有工業(yè)氣體,如乙烯、二氧化碳、氧氣、液氨等介質(zhì)。除煤漿管道仍在萌芽階段外,其他輸送介質(zhì)的管道在國(guó)內(nèi)都成功建設(shè)并有良好的運(yùn)行業(yè)績(jī)。長(zhǎng)輸管道焊接方法于長(zhǎng)輸管道的制造質(zhì)量非常重要,于其使用的可靠性、運(yùn)行的安全息相關(guān),所以,必須合理地選擇焊接方法和應(yīng)用這些焊接技術(shù),這樣才能確保長(zhǎng)距離管道焊接的質(zhì)量。

一、長(zhǎng)輸管線焊接方法選擇原則

長(zhǎng)輸管線安裝焊接方法的選擇一般要考慮到以下幾個(gè)方面的問題:(1)鋼管的類型、級(jí)別及其規(guī)格;(2)業(yè)主對(duì)焊接施工技術(shù)規(guī)范要求以及其它要求;(3)國(guó)內(nèi)外焊接設(shè)備和焊接材料價(jià)格情況以及各焊接方法的特點(diǎn);(4)國(guó)內(nèi)外對(duì)管線安裝焊接方法的施工經(jīng)驗(yàn);(5)施工現(xiàn)場(chǎng)的地貌特征、焊接方向、位置和焊接環(huán)境(包括焊接環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速);(6)輸送壓力和介質(zhì)性質(zhì);(7)相應(yīng)焊接設(shè)備及其配套裝置的再次投入所需成本;(8)相應(yīng)焊接設(shè)備及其配套裝置故障率及維修難易程度和維修費(fèi)用;(9)焊接操作技術(shù)掌握的難易程度;(10)施工隊(duì)伍素質(zhì)和設(shè)備擁有狀況;(11)現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接方法的適應(yīng)性及焊接質(zhì)量情況及要求;(12)安裝焊接施工效率及其經(jīng)濟(jì)性;(13)焊接新技術(shù)的推廣使用要求;(14)焊接用氣體的現(xiàn)場(chǎng)供應(yīng)情況;(15)對(duì)周圍環(huán)境和人員健康的影響及相應(yīng)法規(guī)和管理規(guī)范的要求等。這15方面需要焊接技術(shù)人員綜合考慮,來選定合適的焊接方法和焊接設(shè)備。

二、長(zhǎng)輸管材材質(zhì)對(duì)焊接方法的要求

目前長(zhǎng)輸管線的鋼主要是碳鋼和低合金鋼。碳鋼管線的焊接方法可以有很多,但是對(duì)于低合金鋼管線焊接方法選擇則比較少,主要是要注意焊接熱能量的輸入。不同低合金鋼管線可用焊接方法見下表1。對(duì)于X70及以下的管線鋼,可以選擇全自動(dòng)焊、半自動(dòng)焊或接手工焊,而對(duì)于X70以上的管線鋼,偏向于選擇手工焊或一些特殊的自動(dòng)焊接方法,因?yàn)槟壳白员Wo(hù)焊絲的工藝性能和綜合力學(xué)性能還不是特別好。對(duì)于輸送高含鹵、硫離子的石油天然氣用INCONY合金或雙相不銹鋼時(shí),焊接時(shí)的熱輸入量對(duì)焊接質(zhì)量影響尤為突出,例如對(duì)于SFA2205雙相不銹鋼,如果鐵素體含量在低于25%或者高于50%,管道的耐腐蝕性能就比較差。自動(dòng)焊因?yàn)榭梢跃_控制焊接線能量,成為了這類鋼管成型的第一選擇。

表1不同管線低合金鋼焊接方法

管材型號(hào) 焊條電弧焊 半自動(dòng)自保護(hù)焊 埋弧焊 自動(dòng)焊

氣體自動(dòng)焊 藥芯焊絲自動(dòng)焊

X42-X70 可選 可選 可選 可選 可選

X80-X100 可選 少選 少選 可選 可選

三、長(zhǎng)輸管道焊接方法選擇

1.焊條電弧焊

對(duì)于管線直徑不太大(如609mm以下),并且管線長(zhǎng)度是特別長(zhǎng)(如1000km以下)的管線的安裝焊接和應(yīng)用其它焊接方法很難進(jìn)行的場(chǎng)合,應(yīng)首選考慮焊條電弧焊。這種情況之下,焊條電弧焊是最經(jīng)濟(jì)、最有效、最可行的焊接方法。相對(duì)于自動(dòng)焊,它需要更少的設(shè)備和勞動(dòng)力,且維修費(fèi)用低、施工隊(duì)伍技術(shù)比較成熟。此外,操作靈活,在各種位置一般都能用,尤其是其下向焊和上向焊的結(jié)合與具有良好根焊適應(yīng)性的高纖維素型焊條在很多場(chǎng)合下其它焊接方法仍不能替代。

焊條電弧焊很早就用于安裝焊接,各種焊條和操作方法在技術(shù)上都很成熟。API5LX70級(jí)以下各種級(jí)別的鋼的管道焊接積累了很多資料,質(zhì)量評(píng)定簡(jiǎn)單。要注意的是高強(qiáng)度級(jí)別鋼管的焊接,對(duì)焊條和工藝措施進(jìn)行合適的選擇和控制。經(jīng)培訓(xùn)考試合格的焊工如果焊接按照相應(yīng)的管線焊接施工規(guī)范施工,那么進(jìn)行100%射線探傷時(shí),就可以使把焊縫返修率控制在3%以下。

由于成本和維護(hù)費(fèi)用比較低,并且質(zhì)量有所保證,焊條電弧焊是大多數(shù)項(xiàng)目承包商的首選。

2.手工鎢極氬弧焊(TIG)

手工鎢極氬弧焊多用于小口徑管或薄壁管的焊接工程。在一般情況下,不銹鋼管多采用氬弧焊,因?yàn)榇朔椒梢詼p弱外部環(huán)境對(duì)焊縫根部的腐蝕。而對(duì)于鉻、鉬鋼來說,氬弧焊又有著不同的功效,其可以防止根焊開裂又能保證焊透焊縫根部。但是TIG焊也有著其弊端,其成本比較高,也受環(huán)境的影響,不宜在野外施工。手工鎢極氬弧焊根據(jù)不同的環(huán)境狀況和不同的要求也有不同的處理方式,有的采用手工鎢極氬弧焊打底、其他工藝方法做主體,有的全采用手工鎢極氬弧焊。手工鎢極氬弧焊的工藝參數(shù)不能想當(dāng)然的確定,要依據(jù)坡口尺寸、坡口型式以及管材厚度等多方面來確定。

3.埋弧自動(dòng)焊優(yōu)先原則

埋弧自動(dòng)焊的進(jìn)行在為管道專設(shè)的管子焊接站來完成。如果想減少主干線上的焊縫施工數(shù)量,可以在靠近現(xiàn)場(chǎng)的地方焊好兩根管子,此種方法一般可以將施工數(shù)量減少將近原來數(shù)量的一半之多,很大程度上縮短了管道鋪設(shè)的工作周期。在管道安裝焊接技術(shù)中,埋弧自動(dòng)焊的高質(zhì)量性和高效率性是不容置否的。如果經(jīng)濟(jì)條件不允許,直徑小于或等于406mm、壁厚不低于9.5mm,鋪設(shè)距離又很長(zhǎng)的管線,埋弧自動(dòng)焊一般推舉為最佳選擇。但是我們都知道,不是所有的選擇都具有絕對(duì)性,埋弧自動(dòng)焊亦是如此。在埋弧自動(dòng)焊選擇時(shí)有時(shí)還需考慮路況是否允許、運(yùn)輸雙聯(lián)管或三聯(lián)管的道路是否可行,是否具備運(yùn)輸長(zhǎng)于25m雙聯(lián)管的條件,如果忽略這些因素,埋弧自動(dòng)焊即使再高效性在此時(shí)也會(huì)不具有任何效力。因此,對(duì)于直徑小于或等于406mm的管道,大壁厚的長(zhǎng)輸管線在運(yùn)輸方面不具有任何問題以及路況允許時(shí),埋弧自動(dòng)焊是雙聯(lián)管或三聯(lián)管施工過程中最具備優(yōu)勢(shì)的選擇,其能夠保證施工的高效益和高質(zhì)量。

4.藥芯焊絲自保護(hù)半自動(dòng)下向焊

在戶外有風(fēng)的場(chǎng)合,藥芯焊絲自保護(hù)半自動(dòng)焊技術(shù)是焊接技術(shù)的最佳選擇。其的工作原理是依靠藥芯在高溫情況下分解釋放出的大量氣體來保護(hù)電弧和熔池,與此同時(shí)產(chǎn)生的少量熔渣對(duì)熔池和凝固焊縫金屬也有一定的保護(hù),這充分體現(xiàn)其高效性和優(yōu)質(zhì)性。我們都知道在焊接過程中接頭眾多,而藥芯焊絲的連續(xù)工作的方式正好優(yōu)化了此點(diǎn),同時(shí)保證了焊接的質(zhì)量、提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。藥芯焊絲存在很多的優(yōu)點(diǎn),其保證了工藝性能的優(yōu)良性、成形的美觀性和電弧的穩(wěn)定性。而這些都是其適用于全位置管道焊接的優(yōu)越條件。一定牌號(hào)的藥芯焊絲含有的合適過渡元素的甄選在一定程度上能夠提高力學(xué)沖擊韌性。在進(jìn)行野外工作時(shí),多選擇該方法,但此方法也存在一定的弊端,在打底焊時(shí),焊根比較容易出現(xiàn)未熔合的現(xiàn)象,要想減小此現(xiàn)象發(fā)生的可能性要謹(jǐn)慎依據(jù)工藝規(guī)范參數(shù)實(shí)施焊接技術(shù)。

5.熔化極氣體保護(hù)焊

熔化極活性氣體保護(hù)焊在壁厚較大的長(zhǎng)輸管線在埋弧焊使用條件受到限制、直徑超過609mm的情況下多被選擇實(shí)施,它能確保了施工的高質(zhì)量、高效益,能保證安裝焊接的質(zhì)量。在管線用于輸送具有酸性的介質(zhì)或者對(duì)韌性的要求比較高時(shí),這種方法焊接高級(jí)別的鋼管可獲得穩(wěn)定的焊接質(zhì)量,因?yàn)槠浜瑲淞坎桓撸鋵?duì)焊絲的制造要求和成分也有著非常嚴(yán)格的要求。在野外作業(yè)時(shí),要有一定的擋風(fēng)設(shè)施。全位置焊接具有標(biāo)志性的實(shí)例是管道環(huán)縫,其對(duì)控制系統(tǒng)和焊接裝備有著很嚴(yán)格的要求。熔化極氣體保護(hù)焊也存在一定的弊端,例如其設(shè)備目前維修難度很大、造價(jià)很高等。

以上就是本人對(duì)焊接方法的系統(tǒng)介紹,希望能為廣大從事長(zhǎng)輸管道施工的決策人員和技術(shù)人員在焊接工藝和焊接材料選擇上起到一定的技術(shù)指導(dǎo)作用。假如在焊接工作實(shí)施前,能夠充分考慮,就能保證可以有效的解決焊接過程中出現(xiàn)的各種問題。同時(shí)運(yùn)輸管道的正確安裝和焊接,可以保證管道運(yùn)輸工作的順利實(shí)施。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅猛的今天,管道的安裝技術(shù)會(huì)越來越科技化、越來越完善。

參考文獻(xiàn)

[1] 辛希賢.管線鋼的焊接[J].焊接工藝,1997(2):102-104.

篇8

1 焊接技術(shù)在煤礦機(jī)械維修中存在的問題

目前我國(guó)大多數(shù)煤礦為三班連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的企業(yè),為保證設(shè)備安全、正常的運(yùn)轉(zhuǎn),每月廠部都對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修定保,對(duì)于已磨損、能夠更換的配件在檢修中都要進(jìn)行更換,更換下來的具有修復(fù)價(jià)值的構(gòu)件被送到檢修車間進(jìn)行焊接修復(fù)。但有些設(shè)備比較大,如四立鏟的大臂,牙輪鉆的立架,無法拆卸更換但已有開裂跡象,只能在現(xiàn)場(chǎng)緊急搶修。在焊接修復(fù)的過程中,焊件受到局部不均勻加熱和冷卻,容易產(chǎn)生應(yīng)力和變形;受工作環(huán)境條件影響,易引發(fā)夾渣、裂紋等焊接缺陷;或是焊前準(zhǔn)備、預(yù)熱、焊后熱處理等工作做得不到位等原因,易產(chǎn)生氣孔、裂紋等焊接缺陷。這些具有焊接缺陷的焊件進(jìn)入工作狀態(tài)后,很快又會(huì)出現(xiàn)裂紋,有的裂紋會(huì)很快擴(kuò)展,又要重新進(jìn)行修復(fù)。如此循環(huán)不但會(huì)增加更多的焊修成本,延誤更多的時(shí)間,甚至?xí)绊懮a(chǎn)任務(wù)的順利完成。為保證焊修工件的修復(fù)質(zhì)量,除了加強(qiáng)焊接技術(shù)的應(yīng)用管理外,還要采取有針對(duì)性的措施。

2 產(chǎn)品分析

2.1產(chǎn)品焊接工作量分析

在煤機(jī)“三機(jī)一架”產(chǎn)品中以刮板輸送機(jī)和液壓支架的質(zhì)量重,以一套200m左右的中型綜采生產(chǎn)線為例,刮板輸送機(jī)和液壓支架的重約為3500t,結(jié)構(gòu)件比重超過70%、液壓件的比重達(dá)到20%,焊接工作量大(填充金屬的重量占結(jié)構(gòu)件比重達(dá)4%左右),其焊材的消耗量超過100t。以富氬氣體保護(hù)焊為主導(dǎo)的焊接工藝情況下,提高焊材的熔化效率(或減少填充金屬量)即可提高焊接效率。

2.2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析

(1)刮板輸送機(jī)主要部件為中部槽,中部槽由兩個(gè)槽幫、中板和底板焊接而成,共有6條對(duì)稱的焊縫組成,且兩兩在同一平面內(nèi),易于實(shí)現(xiàn)工裝定位和焊接自動(dòng)化。

(2)液壓件(立柱和千斤頂)要求高的密封性,焊接可靠性要求高。

以雙伸縮立柱為例,外缸壁厚超過20mm,常規(guī)以“V”坡口與缸底焊接,填充金屬量大、焊接時(shí)間長(zhǎng)和焊縫晶粒粗大的特點(diǎn)。立柱中缸壁厚一般在40mm左右,由于無縫鋼管的尺寸序列和壁厚限制,市面采購(gòu)困難,以前采用圓柱型鍛材或特厚壁鋼管金切加工而成,材料成本高,生產(chǎn)效率低,刀具磨損快。

3 焊接方法選擇

(1)針對(duì)中部槽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、焊縫規(guī)則的特點(diǎn),可采用焊接機(jī)器人或焊接專機(jī),輔以焊接變位機(jī),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接。某煤礦機(jī)械廠采用TANDEM焊接系統(tǒng),其原理是將兩根焊絲按一定角度放在一個(gè)特制的焊槍內(nèi),由兩根焊絲具有各自的電源,可以獨(dú)立調(diào)整參數(shù),最佳的控制電弧。其工藝特點(diǎn)如下:①可以大大提高熔敷速度和焊接效率,保持較低的熱輸入量,細(xì)化焊縫組織,減少焊接變形和焊接應(yīng)力。

②中板和底板焊接機(jī)器人含兩套TANDEM雙絲焊機(jī),兩個(gè)機(jī)器臂同時(shí)施焊,提高焊接效率,減少焊接變形;自帶焊接變位機(jī),實(shí)現(xiàn)一次裝卡,完成中板和底板的焊接,節(jié)省焊接輔助時(shí)間。

③雙絲處于同一焊槍,節(jié)約焊接保護(hù)氣體,降低焊接成本。

(2)采用窄間隙焊接方法,改“V”型坡口為“U”型坡口,可節(jié)約焊材30%左右,氣體保護(hù)熔化極電弧焊的焊接形式應(yīng)用于外缸與缸底的焊接,采用中低線能量,實(shí)現(xiàn)多層多道熔覆而不需清理,降低焊接電能的消耗,提高焊接效率,同時(shí)由于焊接熱輸入量的減少使焊縫晶粒細(xì)化,提高焊縫的機(jī)械性能和抗疲勞性能,減少缸體漏液現(xiàn)象的發(fā)生,提高了液壓缸的使用壽命。

(3)對(duì)立柱中缸的加工工藝,采用高壓無縫鋼管堆焊工藝再精車表面的工藝方案代替切屑工藝,減少加工量。利用原有臥式車床的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工件的旋轉(zhuǎn)和焊接速度的控制,車床拖板加持焊槍實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給,形成半自動(dòng)焊接系統(tǒng),提高加工效率,減少工時(shí)50%左右。

4 使用效果及效益分析

通過某煤礦機(jī)械廠的試驗(yàn)對(duì)比,對(duì)于中部槽的焊接,采用TANDEM焊接系統(tǒng)的焊接效率是手工半自動(dòng)焊接的6倍,大大提高焊接效率,降低人工成本,保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。

通過某煤礦機(jī)械廠的立柱的實(shí)際數(shù)據(jù)分析,以年產(chǎn)70000t立柱計(jì)算,以φ360×2000m立柱計(jì)算(折合約為35000根),采用窄間隙焊焊接立柱外缸可節(jié)省焊材35t,按焊材2萬元/t,節(jié)省費(fèi)用合計(jì)為70萬/年。

立柱中缸采用堆焊的方案與金切方案相比,設(shè)備及制造費(fèi)用大致相當(dāng),僅考慮材料費(fèi)用,假設(shè)無縫鋼管與鍛材價(jià)格均為2萬元/t,單根可節(jié)省材料0.2t,則可節(jié)省材料費(fèi)14000萬元。同時(shí),采用窄間隙焊和堆焊的方法可以提高效率,降低人工成本。

5 結(jié)論

篇9

鋁合金焊接方法:

鋁合金焊接方法很多,氣焊和焊條電弧焊方法,設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便。氣焊可用于對(duì)焊接質(zhì)量要求不高的鋁薄板及鑄件的補(bǔ)焊。焊條電弧焊可用于鋁合金鑄件的補(bǔ)焊。惰性氣體保護(hù)焊(TIG或MIG)方法是應(yīng)用最廣泛的鋁及鋁合金焊接方法。鋁及鋁合金薄板可采用鎢極交流氬弧焊或鎢極脈沖氬弧焊。鋁及鋁合金厚板可采用鎢極氦弧焊、氬氦混合鎢極氣體保護(hù)焊、熔化極氣體保護(hù)焊、脈沖熔化極氣體保護(hù)焊。熔化極氣體保護(hù)焊、脈沖熔化極氣體保護(hù)焊應(yīng)用越來越廣泛。

(來源:文章屋網(wǎng) )

篇10

電烙鐵是焊接中最常用的工具,作用是把電能轉(zhuǎn)換成熱能對(duì)焊接點(diǎn)部位進(jìn)行加熱焊接是否成功很大一部分是看對(duì)它的操控怎么樣了。一般來說,電烙鐵的功率越大,熱量越大,烙鐵頭的溫度也越高。像我們對(duì)硬件改造選用20W的內(nèi)熱式(30-40W外熱式)電烙鐵足夠了,使用功率過大容易燒壞元件,一般二極管、三極管結(jié)點(diǎn)溫度超過200℃就會(huì)損壞。一般最恰當(dāng)?shù)谋仨氃?.5~4s內(nèi)完成一個(gè)元件的焊接。

現(xiàn)在常用的電烙鐵有外熱式和內(nèi)熱式兩種,外熱式電烙鐵熱效率高,加熱速度快。內(nèi)熱式電烙鐵功率較高,使用方法相同,但據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在市場(chǎng)上內(nèi)熱式電烙鐵的配件較多(主要是不同種類,不同價(jià)格的內(nèi)熱式烙鐵頭在市場(chǎng)采購(gòu)容易),所以建議使用內(nèi)熱式電烙鐵。在許多文獻(xiàn)中都有闡述,如果電烙鐵尖被氧化后,要用小刀等刮除前端氧化層。筆者認(rèn)為現(xiàn)在市場(chǎng)上普通價(jià)格的烙鐵尖(外層有電鍍層)都有防氧化層,在使用時(shí)不能刮,否則影響使用壽命,如果烙鐵尖上有氧化層,要用濕透的吸錫海綿擦拭干凈,后馬上鍍錫防止再次氧化。

助焊劑能使焊錫和元件更好的焊接到一起,一般采用得最多的是松香和酒精的混合物?,F(xiàn)在使用的焊錫絲中,有一部分焊錫絲中心是空芯的內(nèi)有助焊劑,使用這種焊絲作業(yè)時(shí)不用再另外使用助焊劑了,但如果是要焊接或修理的電路板焊點(diǎn)管腳表面已經(jīng)變?yōu)跹趸?最好使用少量的助焊劑來加強(qiáng)焊接質(zhì)量。

另外還有一些必不可少輔助工具,烙鐵架,吸錫器,鑷子,偏口鉗,毛刷等,烙鐵架應(yīng)該是在其底座部分有一個(gè)或二個(gè)槽(用于放吸錫海綿)的專用架子,而并不是隨便的架子,這樣可以隨時(shí)擦拭烙鐵尖,方便使用。吸焊器可以幫你把電路板上多余的焊錫處理掉。

現(xiàn)在的電路板上主要有兩大類元器件,一類是直插式引腳式元件,另一類是貼片類元件。以下就按這兩大類,元件來具體的說一說每類元件的焊接方法。

1 直插引腳式元件焊接方法

1.1 烙鐵頭與兩個(gè)被焊件的接觸方式。接觸位置:烙鐵頭應(yīng)同時(shí)接觸到相互連接的2個(gè)被焊接件(如焊腳與焊盤),烙鐵一般傾斜30-45度,應(yīng)避免只與其中一個(gè)被焊接件接觸。當(dāng)兩個(gè)被焊接元件受熱面積相差懸殊時(shí),應(yīng)適當(dāng)調(diào)整烙鐵傾斜角度,使烙鐵與焊接面積大的被焊接元件傾斜角減小,使焊接面積較大的被焊件與烙鐵的接觸面積增大,熱傳導(dǎo)能力加強(qiáng)。如LCD拉焊時(shí)傾斜角在30度左右,焊麥克風(fēng)、馬達(dá)、喇叭等傾斜角可在40度左右。兩個(gè)被焊件能在相同的時(shí)間里達(dá)到相同的溫度,被視為加熱理想狀態(tài)。

接觸壓力:烙鐵頭與被焊件接觸時(shí)應(yīng)略施壓力,熱傳導(dǎo)強(qiáng)弱與施加壓力大小成正比,但以對(duì)被焊件表面不造成損傷為原則。

1.2 焊錫絲的供給方法。焊錫絲的供給應(yīng)掌握3個(gè)要領(lǐng),既供給時(shí)間,位置和數(shù)量。

供給時(shí)間:原則上是被焊件升溫達(dá)到焊料的熔化溫度是立即送上焊錫絲。

供給位置:應(yīng)是在烙鐵與被焊件之間并盡量靠近焊盤。

供給數(shù)量:應(yīng)看被焊件與焊盤的大小,焊錫蓋住焊盤后焊錫高于焊盤直徑的1/3既可,焊點(diǎn)應(yīng)呈圓錐形。

1.3 焊接時(shí)間及溫度設(shè)置。

1.3.1 溫度由實(shí)際使用決定,以焊接一個(gè)錫點(diǎn)1-4秒最為合適,最大不超過8秒,平時(shí)觀察烙鐵頭,當(dāng)其發(fā)紫時(shí)候,溫度設(shè)置過高。

1.3.2 一般直插電子料,將烙鐵頭的實(shí)際溫度設(shè)置為(350~370度);表面貼裝物料(SMT),將烙鐵頭的實(shí)際溫度設(shè)置為(330~350度),一般為焊錫熔點(diǎn)加上100度。

1.3.3 特殊物料,需要特別設(shè)置烙鐵溫度。LCD連接器等要用含銀錫線,溫度一般在290度到310度之間。

1.3.4 焊接大的元件腳,溫度不要超過380度,但可以增大烙鐵功率。

1.4 焊接注意事項(xiàng)。]

1.4.1 焊接前應(yīng)觀察各個(gè)焊點(diǎn)(銅皮)是否光潔、氧化等,如果有雜物要用毛刷清理干凈在進(jìn)行焊接,如有氧化現(xiàn)象要加適量的助焊劑,以增加焊接強(qiáng)度。

1.4.2 在焊接物品時(shí),要看準(zhǔn)焊接點(diǎn),以免線路焊接不良引起的短路。

1.4.3 如果需要焊接的元件是塑殼等不耐熱封裝,可以在元件本體上涂無水酒精后進(jìn)行焊接,以防止熱損傷。

1.4.4 在焊接后要認(rèn)真檢查元件焊接狀態(tài),周圍焊點(diǎn)是否有殘錫,錫珠、錫渣。

2 貼片式元件焊接方法

2.1 在焊接之前先在焊盤上涂上助焊劑,用烙鐵處理一遍,以免焊盤鍍錫不良或被氧化,造成不好焊,芯片則一般不需處理。

2.2 用鑷子小心地將QFP芯片放到PCB板上,注意不要損壞引腳。使其與焊盤對(duì)齊,要保證芯片的放置方向正確。把烙鐵的溫度調(diào)到300多攝氏度,將烙鐵頭尖 沾上少量的焊錫,用工具向下按住已對(duì)準(zhǔn)位置的芯片,在兩個(gè)對(duì)角位置的引腳上加少量的焊錫,仍然向下按住芯片,焊接兩個(gè)對(duì)角位置上的引腳,使芯片固定而不能移動(dòng)。在焊完對(duì)角后重新檢查芯片的位置是否對(duì)準(zhǔn)。如有必要可進(jìn)行調(diào)整或拆除并重新在PCB板上對(duì)準(zhǔn)位置。

2.3 開始焊接所有的引腳時(shí),應(yīng)在烙鐵尖上加上焊錫,將所有的引腳涂上焊錫使引腳保持濕潤(rùn)。用烙鐵尖接觸芯片每個(gè)引腳的末端,直到看見焊錫流入引腳。在焊接時(shí)要保持烙鐵尖與被焊引腳并行,防止因焊錫過量發(fā)生搭接。

2.4 焊完所有的引腳后,用助焊劑浸濕所有引腳以便清洗焊錫。在需要的地方吸掉多余的焊錫,以消除任何可能的短路和搭接。最后用鑷子檢查是否有虛焊,檢查完成后,從電路板上清除助焊劑,將硬毛刷浸上酒精沿引腳方向仔細(xì)擦拭,直到焊劑消失為止。

2.5 貼片阻容元件則相對(duì)容易焊一些,可以先在一個(gè)焊點(diǎn)上點(diǎn)上錫,然后放上元件的一頭,用鑷子夾住元件,焊上一頭之后,再看看是否放正了;如果已放正,就再焊上另外一頭。如果管腳很細(xì)在第2步時(shí)可以先對(duì)芯片管腳加錫,然后用鑷子夾好芯,在桌邊輕磕,墩除多余焊錫,第3步電烙鐵不用上錫,用烙鐵直接焊接。當(dāng)我們完成一塊電路板的焊接工作后,就要對(duì)電路板上的焊點(diǎn)質(zhì)量的檢查,修理,補(bǔ)焊。符合下面標(biāo)準(zhǔn)的焊點(diǎn)我們認(rèn)為是合格的焊點(diǎn):

①焊點(diǎn)成內(nèi)弧形(圓錐形)。

②焊點(diǎn)整體要圓滿、光滑、無針孔、無松香漬。

③如果有引線,引腳,它們的露出引腳長(zhǎng)度要在1-1.2MM之間。

④零件腳外形可見錫的流散性好。

⑤焊錫將整個(gè)上錫位置及零件腳包圍。

不符合上面標(biāo)準(zhǔn)的焊點(diǎn)我們認(rèn)為是不合格的焊點(diǎn),需要進(jìn)行二次修理。

①虛焊:看似焊住其實(shí)沒有焊住,主要原因是焊盤和引腳臟,助焊劑不足或加熱時(shí)間不夠。

②短路:有腳零件在腳與腳之間被多余的焊錫所連接短路,亦包括殘余錫渣使腳與腳短路。

③偏位:由于器件在焊前定位不準(zhǔn),或在焊接時(shí)造成失誤導(dǎo)致引腳不在規(guī)定的焊盤區(qū)域內(nèi)。

④少錫:少錫是指錫點(diǎn)太薄,不能將零件銅皮充分覆蓋,影響連接固定作用。

⑤多錫:零件腳完全被錫覆蓋,即形成外弧形,使零件外形及焊盤位不能見到,不能確定零件及焊盤是否上錫良好。