畢業(yè)設(shè)計（論文）16Mn鋼焊接坡口設(shè)計與焊縫質(zhì)量控制

1、 畢 業(yè) 論 文16mn鋼焊接坡口設(shè)計與焊縫質(zhì)量控制系 別： 專 業(yè)： _班 級: _ 學(xué)生姓名: _ _指導(dǎo)教師： _完成時間： _ _畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告 學(xué)生姓名專業(yè)班級焊接技術(shù)及自動化08.1指導(dǎo)教師論文題目焊接坡口設(shè)計與焊縫質(zhì)量控制研究的目標(biāo)、內(nèi)容及方法研究目標(biāo)：焊縫坡口的設(shè)計與焊縫質(zhì)量控制內(nèi) 容： 1.焊縫坡口設(shè)計的原則及寒風(fēng)破口的基本形式。2.焊縫質(zhì)量控制的方法及措施。3.16mn剛的平板對接焊接。方 法：通過查閱有關(guān)資料了解焊縫坡口的設(shè)計的原則及焊接過程中容易出現(xiàn)的問題，分析所產(chǎn)生的原因，利用所學(xué)的知識及實踐經(jīng)驗解決采取合理的控制措施。分階段完成的工作1、2010年7月8日

2、2010年8月28日確定畢業(yè)論文的選題，收集資料，完成論文的任務(wù)書和開題報告；2、2010年8月28日2010年9月28日撰寫論文，完成第一稿，并交指導(dǎo)老師；3、2010年9月28日2010年10月4日指導(dǎo)教師閱改論文；4、2010年10月4日2010年10月20日修改論文，完成第二稿，并交指導(dǎo)教師；5、2010年10月20日2010年10月25日指導(dǎo)教師閱改論文；6、2010年10月25日2010年11月1日修改論文，完成第三稿，并交指導(dǎo)教師；7、2010年11月1日2010年11月5日指導(dǎo)教師閱改論文，確定是否可以參加論文答辯；8、2010年11月6日2010年11月10日畢業(yè)論文答辯，評

3、定論文成績，評出優(yōu)秀論文。指導(dǎo)老師意見年 月 日 系（部）主 任意 見年 月 日 目 錄第一章 我國焊接自動化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢11.1我國焊接自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢11.2我國焊接自動化技術(shù)的發(fā)展的現(xiàn)狀1第二章 焊接坡口形式42.1焊接坡口的選擇原則4第三章 焊接工藝參數(shù)對焊縫質(zhì)量的影響63.1選擇合適的工藝參數(shù)6第四章 焊縫質(zhì)量控制84.1 作好焊前準(zhǔn)備84.2焊接過程中的質(zhì)量控制9第五章 焊接產(chǎn)品的檢驗145.1焊縫外觀檢查145.2磁粉探傷155.3煤油滲透檢驗16第六章 平對接板焊176.1.焊前準(zhǔn)備176.2.焊接工藝參數(shù)的選擇176.3.焊接電源極性的選擇18極性選擇：正接、反接

4、186.4焊前預(yù)熱焊后緩冷及焊條的使用186.5 16mn鋼鋼板平對接焊的具體操作196.6焊后檢驗22結(jié)論25參考文獻(xiàn)26致 謝27摘要16mn鋼水平固定單面焊雙面成形的焊接質(zhì)量受到了焊接設(shè)備、焊材工藝流程、技術(shù)水平的限制。本文詳細(xì)的介紹了焊接電源、焊接電流、焊接速度、電弧電壓、焊接層數(shù)、焊條類形、焊條直徑等焊接工藝參數(shù)對單面焊雙面成形技術(shù)焊接質(zhì)量的影響，闡述了焊接質(zhì)量控制對焊接質(zhì)量的影響。并以水平固定單面焊雙面成形技術(shù)為例介紹了焊接坡口和焊接質(zhì)量控制在焊接過程中的應(yīng)用，充分證明單面焊雙面成形技術(shù)在焊接生產(chǎn)中的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：水平固定平對接焊，單面焊雙面成形，質(zhì)量控制the level o

5、f the fixed single-sided double-sided shape of the welding quality of welding by the welding equipment, welding consumables process, the operation level of technology limitations. this paper introduces welding power, welding current, welding speed, arc voltage, welding layers, electrode type shape,

6、electrode diameter welding process parameters on forming single-sided welding welding quality expounded welding quality control welding quality. and to the level of a fixed single-sided welding forming, for example describes the welding groove and welding quality control in the welding process the a

7、pplication, fully proved that double-sided single-sided welding forming technology in welding production guide. key words: horizontal fixed tube welding, forming single-sided double-sided welding, quality control前 言焊縫破口的設(shè)計與焊接質(zhì)量控制是理論和實踐性較強的綜合性技術(shù)。由于焊縫破口的設(shè)計與焊接質(zhì)量控制直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和成型狀況。因此，它在焊接生產(chǎn)過程中一個比不可少的重要環(huán)節(jié)。

8、特別是焊接技術(shù)發(fā)展以來，焊接質(zhì)量已經(jīng)成為影響產(chǎn)品質(zhì)量的直接因素。目前，鋼結(jié)構(gòu)和焊接結(jié)構(gòu)件正向輕型化 高層化 大跨度預(yù)應(yīng)力的方向發(fā)展。高235m的深圳帝王大廈、201m的大連遠(yuǎn)洋大廈、北京體育場“鳥巢”等結(jié)構(gòu)建筑 隨著料新材料、新工藝、新方法的不斷涌現(xiàn)，焊縫破口的設(shè)計與焊縫質(zhì)量口之將會在來的發(fā)展及焊接質(zhì)量方面得到廣泛的應(yīng)用第一章 我國焊接自動化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢1.1我國焊接自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢 現(xiàn)代自動化技術(shù)主要依靠計算機(jī)控制技術(shù)來實現(xiàn)。焊接生產(chǎn)自動化是焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的方向?，F(xiàn)代焊接自動化技術(shù)將在高性能的微機(jī)波控焊接電源基礎(chǔ)上發(fā)展智能化焊接設(shè)備，在現(xiàn)有的焊接機(jī)器人基礎(chǔ)上發(fā)展柔性焊接工作

9、站和焊接生產(chǎn)線，最終實現(xiàn)焊接計算機(jī)集成制造系統(tǒng)cims。在我國焊接自動化技術(shù)50年的發(fā)展基礎(chǔ)上，本文著重在以下3個領(lǐng)域展望我國焊接自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢。在焊接設(shè)備中發(fā)展應(yīng)用微機(jī)自動化控制技術(shù)，如數(shù)控焊接電源、智能焊機(jī)、全自動專用焊機(jī)和柔性焊接機(jī)器人工作站。微機(jī)控制系統(tǒng)在各種自動焊接與切割設(shè)備中的作用不僅是控制各項焊接參數(shù)，而且必須能夠自動協(xié)調(diào)成套焊接設(shè)備各組成部分的動作，實現(xiàn)無人操作，即實現(xiàn)焊接生產(chǎn)數(shù)控化、自動化與智能化。微機(jī)控制焊接電源已成為自動化專用焊機(jī)的主體和智能焊接設(shè)備的基礎(chǔ)。如微機(jī)控制的晶閘管弧焊電源、晶體管弧焊電源、逆變弧焊電源、多功能弧焊電源、脈沖弧焊電源等。微機(jī)控制的igbt式

10、逆變焊接電源，是實現(xiàn)智能化控制的理想設(shè)備，目前我國正大力發(fā)展和推廣應(yīng)用。發(fā)展成套焊接設(shè)備的微機(jī)控制自動化技術(shù)，優(yōu)化選擇目前已較成熟的微機(jī)控制焊機(jī)研究成果，在制造工藝上加以改進(jìn)，使之便于批量生產(chǎn)，形成規(guī)模，產(chǎn)生效益，可以收到事半功倍的效果。微機(jī)控制晶閘管焊接電源，具有制造容易、成本低廉、過載能力強、維修方便等傳統(tǒng)優(yōu)點，其數(shù)控功能中除波控功能差一些外，可實現(xiàn)靜、動特性優(yōu)化控制，焊接參數(shù)編程記憶控制與自適應(yīng)控制，還可實現(xiàn)一機(jī)多能。這種焊機(jī)在今后仍將是埋弧焊、tig焊等通用或?qū)Ｓ煤附釉O(shè)備的基本組成部分。如能通過批量生產(chǎn)來提高其性能與可靠性的話，微機(jī)控制晶閘管焊接電源將以其制造及調(diào)試容易、系列化、多功能

11、化、程控化方便等突出優(yōu)點受到廣大焊接工作者的歡迎。igbt逆變焊機(jī)，國內(nèi)的研究水平已相當(dāng)高，這種焊機(jī)加上微機(jī)波形控制后是較理想的智能化焊接電源。目前要形成規(guī)模生產(chǎn)的關(guān)鍵問題之一是器件參數(shù)分散對電路可靠性的影響，其解決途徑之一可能就是利用微機(jī)的自適應(yīng)控制功能。另外，也應(yīng)借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)來發(fā)展有前途的高檔焊接電源，以促我國的co2、mig焊、mag焊1.2我國焊接自動化技術(shù)的發(fā)展的現(xiàn)狀 我國的焊接自動化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用起步較晚。50年代初期，國家建設(shè)了一批大型現(xiàn)代化骨干企業(yè)，首先從研制自動焊接裝備開始發(fā)展焊接自動化技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和我國工業(yè)化的發(fā)展，我國的焊接自動化技術(shù)水平不斷發(fā)展與提高

12、，50年來已取得了很大的成就。(1) 各種機(jī)械化與自動化焊接機(jī)及切割機(jī)愈來愈多地替代了手工操作的焊機(jī)與切割機(jī)“九五”計劃時，國產(chǎn)自動和半自動焊接機(jī)占焊機(jī)總量的57%，加上進(jìn)口自動和半自動焊機(jī)達(dá)67%左右。特別是電站鍋爐、壓力容器等焊接結(jié)構(gòu)所需的專用自動焊機(jī)及數(shù)控切割機(jī)，經(jīng)過“七五”和“八五”期間的不懈努力，研制、開發(fā)的系列成套焊接設(shè)備基本上滿足了國內(nèi)生產(chǎn)的需要，部分改變了依賴進(jìn)口的被動局面。(2) 各種焊接輔助機(jī)械化與自動化裝置及技術(shù)也得到了發(fā)展，多自由度轉(zhuǎn)胎架、變位器、機(jī)械手等研制成功，并先后用于焊接生產(chǎn)過程。到“八五”計劃末期，在汽車、鍋爐、船舶、工程機(jī)械和重型機(jī)械等行業(yè)中，建成的不同規(guī)模

13、的原材料和毛坯預(yù)處理生產(chǎn)線已超過20條。(3) 發(fā)展焊縫對中技術(shù)，建立焊接生產(chǎn)線。發(fā)展焊縫自適應(yīng)控制技術(shù)，建立焊接中心。到80年代后，我國的汽車、摩托車、鍋爐、壓力容器、船舶、工程機(jī)械和重型機(jī)械等行業(yè)的大中型骨干企業(yè)，都開發(fā)了自動化程度不同的各種焊接生產(chǎn)線及焊接中心技術(shù)。50年來，我國的焊接生產(chǎn)自動化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用取得了很大的成就，但就焊接工程整體而言，我國焊接生產(chǎn)自動化技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比差距仍較大。一是國產(chǎn)自動和半自動焊機(jī)的使用性能、品種和質(zhì)量還不能完全滿足國內(nèi)大多數(shù)用戶的需求，品種構(gòu)成不適應(yīng)焊接結(jié)構(gòu)制造業(yè)采用先進(jìn)自動焊工藝的需要，到1995年，我國的自動和半自動焊機(jī)的產(chǎn)量僅1.16萬臺(

14、套)，且大部分國產(chǎn)自動和半自焊機(jī)的使用性能還停留在70年代的水平上，節(jié)能型自動或半自動焊機(jī)偏少；二是機(jī)械化自動化專用成套焊接設(shè)備、焊接機(jī)器人及其工作站和焊接生產(chǎn)線的設(shè)計、制造技術(shù)落后，生產(chǎn)能力低，產(chǎn)品的使用性能和質(zhì)量與國外同類產(chǎn)品相比差距較大；三是不同行業(yè)、不同地區(qū)、不同企業(yè)的機(jī)械化自動化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用不平衡，且差距很大，相當(dāng)多的企業(yè)焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)仍以手工操作為主，機(jī)械化與自動化程度極低；四是科研力量不足，既懂焊接技術(shù)又會計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的人員缺乏，發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)代焊接自動化最新技術(shù)(計算機(jī)控制、逆變、信息傳感、參數(shù)控制等)滯后，開發(fā)出的計算機(jī)軟硬件技術(shù)實用性和商品化程度差；五是企業(yè)管理水平低、建成的焊

15、接工作站、生產(chǎn)線、柔性制造系統(tǒng)等開工率不足，利用率低。上述問題應(yīng)引起我們的重視并予以解決。第二章 焊接坡口形式2.1焊接坡口的選擇原則2.1.1焊接坡口的選擇一般應(yīng)遵循以下幾條原則對于焊縫技術(shù)條件要求焊透的厚板，不管是對接頭、t形接頭、角接接頭等，都要進(jìn)行開坡口。坡口的形式和次寸主要根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的板厚、選用的焊接方法、焊接位置和焊接工藝等來選擇和設(shè)計。 此外，還應(yīng)做到：1 焊縫中填充的材料少這樣可以降低焊接材料的消耗，減少熱量的輸入和焊接工件連量。在相同厚板的情況下，雙面坡口比單面坡口、u形坡口比v形坡口、雙u形坡口比x形坡口節(jié)省焊料。2 具有良好的可焊達(dá)性對于不能翻轉(zhuǎn)或內(nèi)徑較小的封閉焊縫，可采

16、用帶鈍邊的v形或u形坡口，也可以采用加襯墊的坡口。3 坡口的形狀應(yīng)容易加工v形、x形坡口可采氣割，也可以采用刨邊機(jī)。u形或雙u形坡口不能采用氣割，所以無在刨邊機(jī)的條件下盡量采用v形、x形坡口。4 便于調(diào)整焊接變形雙v形雙u形坡口容易調(diào)整焊件角變形，單v形單u形坡口容易產(chǎn)生角變形等。 對于焊條手弧焊，當(dāng)板厚小于6mm是，在保證技術(shù)要求條件的前提下，可采用i形坡口。雙面埋弧焊當(dāng)板厚小于16mm，也可以采用i形坡口。當(dāng)板厚超過以上厚度時，則根據(jù)具體結(jié)構(gòu)開坡口。2.1.2對接接頭的坡口形式兩件表面構(gòu)成大于或等于135，小于或等于180夾角的接頭，叫做對接接頭。在各種焊接結(jié)構(gòu)中它是采用最多的一種接頭型式

17、。鋼板厚度在6mm以下，除重要結(jié)構(gòu)外，一般不開坡口。厚度不同的鋼板對接的兩板厚度差(1)不超過表2-1規(guī)定時，則焊縫坡口的基本形式與尺寸按較厚板的尺寸數(shù)據(jù)來選?。环駝t，應(yīng)在厚板上作出如圖21所示的單面或雙面削薄；其削薄長度l3(1)。圖21 不同厚度板材的對接(a)單面削薄，(b)雙面削薄表2-1較薄板厚度1255991212允許厚度差(1)12342.1.3角接接頭和t形接頭的坡口形式（1）交接街頭兩焊件端面間構(gòu)成大于30、小于135夾角的接頭，叫做角接接頭，見圖2-2。這種接頭受力狀況不太好，常用于不重要的結(jié)構(gòu)中。圖2-2 角接接頭(a)i形坡口；(b)帶鈍邊單邊v形坡口 兩件表面構(gòu)成大于

18、或等于135，小于或等于180夾角的接頭，叫做對接接頭。在各種焊接結(jié)構(gòu)中它是采用最多的一種接頭型式。(2)t形接頭一件之端面與另一件表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭，叫做t形接頭，見圖2-3；圖2-3 t形接頭第三章 焊接工藝參數(shù)對焊縫質(zhì)量的影響3.1選擇合適的工藝參數(shù)3.1.1焊接電流焊接電流是焊條電弧焊中最重要的一個工藝參數(shù)，它的大小直接影響焊接質(zhì)量及焊縫成形。當(dāng)焊接電流過大時，焊縫厚度和余高增加，焊縫寬度減少，且有可能造成咬邊、燒穿等缺陷；當(dāng)焊接電流過小時，焊縫窄而高，熔池淺，熔合不良，會產(chǎn)生未焊透、夾渣等缺陷。選擇焊接電流大小時，要考慮焊條類型、焊條直徑、焊件厚度以及接頭型式、焊縫位置、焊

19、道層次等因素。其中最主要焊條直徑、焊接位置和焊道層次三大因素。 焊條直徑焊條直徑越大，焊接電流就越大，如表3-1所示。表3-1焊條直徑與焊接電流的關(guān)系焊條直徑/mm1.62.02.53.24.05.06.0焊接電流/a254040655080100130160210260270260300焊接位置較厚板或t形接頭和搭接接頭以及施焊環(huán)境溫度低時，焊接電流應(yīng)大些；平焊位置焊接時，可選擇偏大些的焊接電流；橫焊和立焊時，焊接電流應(yīng)比平焊位置電流小10%15%，仰焊時，焊接電流應(yīng)比平焊位置電流小10%20%；角焊縫電流比平位置電流稍大些。焊道層次在多層焊或多層多道焊的打底焊道時，為了保證背面焊道質(zhì)量和便

20、于操作，應(yīng)使用較小電流；焊填充焊道時，為了提高效率，可使用較大的焊接電流；蓋面焊時，為了防止出現(xiàn)焊接缺陷，應(yīng)選用稍小電流。另外，當(dāng)使用堿性焊條時，比酸性焊條的焊接電流減少10%左右。3.1.3電弧電壓電弧電壓主要影響焊縫寬度，電弧電壓越高，焊縫就越寬，焊縫厚度和余高減少，飛濺增加，焊縫成形不易控制。電弧電壓的大小主要取決于電弧長度，電弧長，電弧電壓就高；電弧短，電弧電壓就低。焊接電弧有長弧與短弧之分，當(dāng)電弧長度是焊條直徑的0.51.0倍時，稱為短?。划?dāng)電弧長度大于焊條直徑時，稱為長弧。一般在焊接過程中，希望電弧長度始終保持一致且盡量使用短弧焊接。3.1.4焊接層數(shù) 當(dāng)焊件較厚時，要進(jìn)行多層焊或

21、多層多道焊。多層焊時，后一層焊縫對前一層焊縫有熱處理作用，能細(xì)化晶粒，提高焊縫接頭的塑性。因些對于一些重要結(jié)構(gòu)，焊接層數(shù)多些好，每層厚度最好不大于45mm。實踐經(jīng)驗表明，當(dāng)每層厚度為焊條直徑的0.81.2倍時，焊接質(zhì)量最好，生產(chǎn)效率最高。3.1.5 焊條類形及焊條直徑的影響通常根據(jù)焊條的類型決定焊接電流的種類,除低氫鈉型的焊條必須采用直流反接外,低氫鉀型焊條可采用直流反接或交流,所有酸性焊條都采用交流電源焊接,但也可以用直流電源,焊厚板時用直流正接,焊接薄板時采用直流反接。為了提高生產(chǎn)率應(yīng)盡可能采用直徑較大的焊條。但是用直徑過大的焊條焊接,因焊接電流過大,要求焊接速度快,對焊工的技術(shù)要求高,否

22、則容易產(chǎn)生燒穿 焊漏 未焊透 焊逢成形不良等缺陷.選用焊條的直徑主要考慮焊件的厚度,厚度較大的焊件應(yīng)選用直徑較大的焊條,反之易然.焊件與焊接電流的關(guān)系如下表3-2 表3-2焊條直徑與焊件厚度之間的關(guān)系(單位:mm)焊件厚度234561213焊條直徑23.23.244546焊條直徑越粗，焊條融化所需的熱量越大，必須增大焊接電流:若焊接電流太小，引弧困難，甚至?xí)匙『笚l。每種直徑的焊條都有一個合適的電流范圍，表3-3給出各種直徑焊條合適的焊接電流的參考值。表3-3焊條直徑/mm1.62.02.53.24.05.06.0焊接電流/a2540406550801001301602102002702603

23、003.1.6 操作因素在焊接生產(chǎn)過程中，焊工的單面焊雙面成形操作技術(shù)水平低，就意味著打底層的運條方法、焊條角度、接頭方法、中間層及蓋面層的運條方法、接頭、收尾等操作方法掌握不熟練，這是造成焊縫質(zhì)量差的重要原因之一。焊前對工件上的油、銹、水分清理不嚴(yán)格，焊條未經(jīng)烘干處理或烘烤溫度不夠而投入使用，會促使焊縫產(chǎn)生大量的氣孔，從而使焊接縫質(zhì)量達(dá)不到要求。第四章 焊縫質(zhì)量控制4.1 作好焊前準(zhǔn)備4.1.1焊前控制焊接前質(zhì)量控制包括焊接原材料檢驗、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計鑒定、焊接設(shè)備檢查、焊工資質(zhì)及操作技能檢查等。 1 ）焊接原材料檢驗 焊接原材料包括母材、焊材兩大類。 (l)母材檢驗焊接結(jié)構(gòu)的母材種類很多，如低

24、碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、高速鋼、工具鋼、鋁等，每一類又有不同的型號。 對焊接結(jié)構(gòu)母材的焊前檢驗，主要是根據(jù)材料的型號、出廠質(zhì)量檢驗合格證進(jìn)行檢驗。同時，還應(yīng)進(jìn)行外部檢查和抽樣復(fù)核，以檢查在運輸過程中產(chǎn)生的外部缺陷和防止型號錯亂。對于沒有出廠合格證或新使用的材料必須進(jìn)行化學(xué)成分分析、力學(xué)性能試驗及焊接性試驗，合格后方可投入使用。 對用于重要焊接結(jié)構(gòu)如壓力容器的母材，在使用前應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)定抽樣復(fù)驗其力學(xué)性能、化學(xué)成分等是否與訂購合同的要求相符。 (2)焊絲、焊條的檢驗對用于重要焊接結(jié)構(gòu)的焊絲，在使用前應(yīng)進(jìn)行化學(xué)成分復(fù)核、外部檢查和直徑測量。對用于重要焊接結(jié)構(gòu)的焊條，在使用前應(yīng)核實其化學(xué)成分、力學(xué)性

25、能、焊接性能等。 2）捍接結(jié)構(gòu)設(shè)計鑒定 對于焊后必須進(jìn)行無損檢測的焊接結(jié)構(gòu)，在開始制造前應(yīng)對其結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行鑒定，以確保該焊接結(jié)構(gòu)的焊縫設(shè)計能進(jìn)行焊后無損檢測，即要求該焊接結(jié)構(gòu)要有適當(dāng)?shù)臒o損檢測空間位置，要有便于進(jìn)行無損檢測的探測面，要有適宜無損檢測的探測部位的底面等。 若焊接結(jié)構(gòu)制成后不能滿足可無損檢測的條件，則應(yīng)當(dāng)在該結(jié)構(gòu)裝焊過程中逐步進(jìn)行無損檢測，但最后裝焊的焊縫必須具有進(jìn)行無損檢測的條件。 3）焊機(jī)檢查 焊機(jī)焊前檢查，主要檢查焊機(jī)的電源、機(jī)械部分是否正常，各種電纜絕緣層是否有損壞，焊機(jī)的水路、氣路是否連接正常，焊機(jī)外殼是否可靠地接地等。主要是確保焊接工作開始時焊機(jī)能正常運行用電安全性能良

26、好。 4）焊工資質(zhì)及操作技能檢查 焊工屬于特種作業(yè)，按國家有關(guān)規(guī)定焊工必須持證上崗。因此，在焊接生產(chǎn)開始前，必須檢查焊工是否已有“電焊工操作證”。堅決杜絕無證上崗，確保焊接生產(chǎn)過程的安全。 對于使用各種手工電弧焊進(jìn)行焊接的結(jié)構(gòu)，其焊接接頭質(zhì)量好壞主要取決于焊工的操作技能。即使是埋弧焊、自動mig焊（熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊）等，焊接工藝參數(shù)的調(diào)整和施焊也與焊工的操作技能密切相關(guān)。因此，在生產(chǎn)開始前要對焊工焊接技能進(jìn)行考核，達(dá)不到要永的要先進(jìn)行培訓(xùn)，以確保其焊技能能滿足設(shè)計要求，從而保證焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。5）檢查焊接工藝說明書或焊接工藝卡是否齊備 焊接工藝說明書或焊接工藝卡是焊接生產(chǎn)過程中重要的施

27、焊依據(jù)，是確保焊接產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)。在焊接生產(chǎn)開始前，要檢查是否已有齊備的焊接工藝說明書或焊接工藝卡。這些焊接工藝文件是指導(dǎo)焊接生產(chǎn)、準(zhǔn)備技術(shù)裝備、進(jìn)行生產(chǎn)管理以及確保生產(chǎn)進(jìn)度的依據(jù)。6）各崗位作業(yè)人員對本工序內(nèi)容以及工藝卡的熟悉程度檢查 在焊接生產(chǎn)開始前，必須對各崗位作業(yè)人員進(jìn)行工藝交底，確保作業(yè)人員熟悉焊接工藝說明書或焊接工藝卡等文件中的所有內(nèi)容，才能順利地進(jìn)行焊接生產(chǎn)，確保焊接生產(chǎn)過程的質(zhì)量。4.2焊接過程中的質(zhì)量控制根據(jù)焊接過程方法和步驟，進(jìn)行分部質(zhì)量控制。對不同管壁厚度的管子，焊接層次有不同的要求。按照焊接操作方法一般分為定位焊、根焊、熱焊、填充焊和蓋面焊五個過程。1.定位焊的質(zhì)量控制

28、定位焊俗稱點固焊，通常定位焊比較短小，焊接過程中都不去掉，而成為正式焊縫的一部分保留在焊縫中，因此定位焊的質(zhì)量好壞、位置、長度和高度是否合適，將直接影響正式焊縫的質(zhì)量。(1)必須按照焊接工藝規(guī)定的要求焊接定位焊，定位焊用的焊接材料與正式焊接材料應(yīng)相同。(2)定位焊為間斷焊，工件表面溫度較正常焊接時低，由于熱量不足容易產(chǎn)生未焊透，焊接時電流應(yīng)采用比正式焊接時高1015左右。(3)定位焊縫的引弧和收弧端應(yīng)圓滑不應(yīng)過陡，防止焊縫接頭時兩端焊不透。(4)在管道的縱向焊縫或螺旋焊縫處不得點焊。定位焊的厚度應(yīng)與第一層焊接厚度相近，且不應(yīng)超過管壁厚度的70。定位焊的質(zhì)量與正式焊縫相同。定位焊的長度和間距，可

29、按表選用，其位置要求均勻?qū)ΨQ。(5)為防止焊接過程中工件裂開，應(yīng)盡量避免強制裝配。若必須強行對接，其定位焊縫長度應(yīng)適當(dāng)加大，并減少定位焊縫的間距。在焊接根層前，應(yīng)對定位焊進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)裂紋應(yīng)完全鏟除，重新點焊。 2根焊的質(zhì)量控制根焊是焊接根部第一層焊道。(1)預(yù)防未焊透在固定口焊接中，未焊透容易出現(xiàn)仰焊部位。施焊前，操作人員應(yīng)在焊接試板上試焊，調(diào)整焊接參數(shù)；檢查管口打磨質(zhì)量，管內(nèi)外表面坡口兩側(cè)25mm范圍內(nèi)應(yīng)打磨至顯現(xiàn)金屬光澤；施焊中，嚴(yán)格控制熔孔直徑，一般控制在2.53mm，并保持勻速運條；每次?；『螅蒙齿啓C(jī)對接頭進(jìn)行打磨，其長度一般為1520mm，且形成圓滑過渡。(2)預(yù)防內(nèi)凹。內(nèi)凹均

30、產(chǎn)生在焊縫的仰焊部位。施焊中，其焊接電流一般比平焊小10左右，采用頂弧焊即沿焊接方向成105110的夾角，焊接熔孔控制在2.5mm以內(nèi)，焊條盡量伸向根部。(3)預(yù)防內(nèi)焊瘤內(nèi)焊瘤一般產(chǎn)生在焊縫的平焊部位。施焊中，在保證熔孔直徑的前提下，注意運條速度，如果熔池溫度過高，可?；〗禍亍?熱焊的質(zhì)量控制根部焊道完成后應(yīng)立即進(jìn)行第二層焊道焊接，即熱焊。進(jìn)行熱焊時，與根焊時間間隔不宜太長(最長10min)。熱焊層焊接一般易產(chǎn)生夾渣、燒穿等缺陷，因此在熱焊層的質(zhì)量控制中，主要預(yù)防夾渣。施焊前，操作人員應(yīng)徹底清除表面焊渣，尤其是焊縫與坡口表面交界處應(yīng)仔細(xì)清除干凈；施焊中，注重電弧在坡口邊緣的停留時間，根據(jù)焊接位

31、置的變化變換運條方式。4填充焊的質(zhì)量控制填充焊道是為蓋面焊接打基礎(chǔ)的，在填充層除了防止夾渣外，同時要預(yù)防氣孔的產(chǎn)生。施焊中一是要嚴(yán)格控制電弧長度，一般以不超過焊條直徑為宜；二是要清除上層的熔渣及焊件上的污垢；三是施焊前按焊條說明書中的規(guī)定進(jìn)行焊條烘干；四是適當(dāng)延長焊縫金屬的保溫時間；五是施焊中密切注視熔池的冷卻，發(fā)生氣孔馬上?；√幚怼?蓋面焊的質(zhì)量控制蓋面焊道是保證焊縫外觀及尺寸的關(guān)鍵工序，蓋面焊層外觀檢查必須達(dá)到如下要求：(1)焊縫外觀成形均勻一致，焊縫及附近表面上沒有裂紋、未熔合、氣孔、夾渣、飛濺、夾具焊點等缺陷；(2)焊縫寬度比外表面坡口寬度每側(cè)長0.52.0mm；(3)焊縫表面不應(yīng)低于

32、母材表面，用焊縫檢驗尺進(jìn)行測量，焊縫余高應(yīng)不大于1.6mm，局部不得大于3mm，超標(biāo)部分可以進(jìn)行打磨，但不得傷及母材，要與母材圓滑過渡，以防在進(jìn)行防腐時，與防腐材料之間形成氣孔，而產(chǎn)生銹蝕點；(4)咬邊深度不得超過0.5mm，長度不得大于焊縫全長的7。蓋面焊接一般易產(chǎn)生咬邊、接頭超高等缺陷，因此在表面層的質(zhì)量控制中，一要預(yù)防咬邊超標(biāo)，咬邊超標(biāo)一般發(fā)生在仰焊部位。施工前，焊接電流的選擇要比平焊時小1015；施焊中，嚴(yán)格控制熔池形狀，一般情況下，把焊接熔池控制在扁橢圓形為好，同時注重坡口邊緣的停留時間，在坡口邊緣運條速度稍慢些，停留時間稍長些，在中間運條速度要快些。二要預(yù)防接頭超高，接頭超高一般發(fā)

33、生在平焊位置。施焊前，先用沙輪機(jī)在起焊處打磨出斜坡形過渡帶，然后在接頭前方10mm處引弧，電弧引燃后稍微拉長一些，然后移到接頭處，稍作停留，待形成熔池后再繼續(xù)向前焊接，這樣接頭可以得到必要的預(yù)熱，壓弧后快速運條。4.2.1焊接環(huán)境的檢查焊接環(huán)境對焊縫質(zhì)量有較大的影響。例如，過低的環(huán)境溫度，會使焊件與焊縫之間的溫差增大，因而增加了焊縫金屬的冷卻速度，有可能使材料變脆，在焊接應(yīng)力作用下出現(xiàn)裂紋；雨雪天氣或濕度過大時，由于焊接區(qū)水分較多而使焊縫容易出現(xiàn)氣孔；風(fēng)力較大時會影響焊條電弧焊及氣體保護(hù)焊的保護(hù)效果等。而在許多情況下，焊接工作是在露天條件下進(jìn)行的，如橋梁、大型儲罐、長距離輸油管道的施工等，焊接

34、質(zhì)量在很大程度上受季節(jié)、地理位置及天氣情況的影響。因此，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對焊接環(huán)境做出具體規(guī)定。例如，gb1501998鋼制壓力容器中規(guī)定，當(dāng)施焊環(huán)境出現(xiàn)以下任一情況，且無有效防護(hù)措施是，禁止施焊。 1）雨雪天氣。2）相對濕度大于90。3）焊條電弧焊時風(fēng)速大于10ms。4）氣體保護(hù)焊時風(fēng)速大于2ms。氣溫對焊接過程也有一定影響，且與材料的性能，特別是焊接性有關(guān)，上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)焊接環(huán)境溫度低于0時，應(yīng)在施焊范圍內(nèi)預(yù)熱到15左右。在現(xiàn)場施焊條件下，不同性能的鋼材其允許焊接的最低溫度規(guī)定為：低碳鋼，-20；低合金結(jié)構(gòu)鋼，-10；中、高合金鋼，0。4.2.2焊接規(guī)范執(zhí)行情況的檢查不同焊接方法要求監(jiān)控的焊接參

35、數(shù)各不相同。1. 焊條電弧焊焊接工藝的檢查焊條電弧焊的焊縫質(zhì)量在很大程度上取決于焊工的操作技術(shù)，因而對焊接參數(shù)要求不嚴(yán)格，通常只規(guī)定各層的焊條型號和直徑，電源種類和極性，而對焊接電流只規(guī)定一個范圍，焊工可以根據(jù)自己的經(jīng)驗，在該范圍之內(nèi)選擇合適的焊接電流。2. 埋弧焊焊接規(guī)范的檢查埋弧焊需要檢查的焊接參數(shù)較多，主要有焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲直徑和伸出長度等。焊接電流和電弧電壓可直接從電流表和電壓表上讀出；焊接速度則由牽引焊車的一對齒輪的傳動比 ，只要檢查所選用齒輪的齒數(shù)符合對應(yīng)的速度即可。當(dāng)采用滾輪架組焊環(huán)縫時，則要檢查滾輪架轉(zhuǎn)速下該直徑環(huán)縫的線速度是負(fù)符合要求。3. 氣體保護(hù)焊焊接參

36、數(shù)的檢查氣體保護(hù)焊的種類較多，需要監(jiān)控的焊接參數(shù)也有差別，除各自對應(yīng)于焊條電弧焊和埋弧焊相同的參數(shù)外，各種氣體保護(hù)焊所共同需要檢查的參是保護(hù)氣體的流量和混合氣體的配比。4.2.3預(yù)熱的檢查預(yù)熱是減少焊接應(yīng)力的重要措施。檢查預(yù)熱主要是檢查預(yù)熱方法，預(yù)熱溫度。在一般情況下，允許預(yù)熱溫度略高于規(guī)定溫度（通常焊接工藝卡給出的預(yù)熱溫度是下限值），特別是在施焊時焊接環(huán)境溫度較低的情況下，允許超出更多些，以彌補因溫差較大而增加的散熱損失。在焊接開始時，檢查的次數(shù)應(yīng)頻繁些；當(dāng)預(yù)熱溫度穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)時，說明焊接過程中向焊接接頭提供的熱量與散失的熱量大體失去平衡，這是正常焊接過程所需要的預(yù)熱狀態(tài)。4.2.4焊接

37、后熱的檢查 焊接后熱的主要作用是加快焊縫中氫的逸出，為達(dá)到這一目的，必須檢查一下幾點。（1）及時加熱 在焊縫冷卻到100以上時及時加熱。（2）加熱溫度 加熱溫度一般要求200350。加熱溫度過低，消氫效果不理想；架熱溫度過高，有可能使一些低合金鋼產(chǎn)生回火脆性。因此，應(yīng)檢查實際加熱溫度。（3）加熱持續(xù)時間 在上述加熱溫度下應(yīng)保持34h。（4）加熱寬度范圍 加熱時要保證足夠的加熱寬度范圍，要求焊縫每側(cè)的加熱寬度不小于板厚的5倍，且不小于100mm。（5）保溫措施 熱源撤除后應(yīng)采取良好的措施。4.2.5焊接試板的機(jī)械性能試驗焊接檢驗可以發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi)存在的缺陷，但不能說明焊縫熱影響區(qū)的金屬的機(jī)械性能如何

38、，因此有時對焊接接頭要作拉力、沖擊、彎曲等試驗需要通過試驗板完成。為了使從焊接試板是得到的實驗數(shù)據(jù)盡可能反映生產(chǎn)條件下的實際情況要求對試板進(jìn)行檢查并保證以下幾點: （1）試板材料要與產(chǎn)品使用的材料有相同的鋼號、規(guī)格和熱處理工藝。切取試板也要進(jìn)行標(biāo)記移植。（2）試板應(yīng)采用與焊接產(chǎn)品相同的坡口形式，而且加工坡口的方法也必須相同。（3）板應(yīng)由焊接正式產(chǎn)品的焊工進(jìn)行焊接，并采用相同的焊接方法。（4）對于器上的試板必須在筒體縱縫的延長部分與筒體連續(xù)施焊。在實際生產(chǎn)是將試板定位在筒體的端部，一保證試板和產(chǎn)品焊接工藝的一致性。（5）對有熱處理要求的產(chǎn)品，試板應(yīng)隨產(chǎn)品一起熱處理。第五章 焊接產(chǎn)品的檢驗5.1焊

39、縫外觀檢查1. 焊縫的目視檢驗?zāi)恳暀z驗是用眼睛直接觀察和分辨缺陷。一般情況下，目視檢驗的距離約為600mm，眼睛與被檢工件表面所成的視角不小于30。在檢查過程中，可以采用適當(dāng)照明、利用反鏡調(diào)節(jié)照射及觀察角度、借助低倍放大鏡觀察，以提高眼睛發(fā)現(xiàn)缺陷和分辨缺陷的能力。 對眼睛不能接近的焊縫必須借助望遠(yuǎn)鏡、內(nèi)孔管道鏡等進(jìn)行觀察。借助的設(shè)備至少應(yīng)具備有與直接目視檢驗效果相同的能力。目視檢驗應(yīng)在焊接工作結(jié)束后，將工件表面的焊渣和飛濺清理干凈，如表5-1。 表5-1焊縫目視檢驗的項目檢驗項目 檢驗部位質(zhì)量要求備 注清理質(zhì)量所有焊縫及其邊緣無焊渣、飛濺及阻礙檢驗的附著物幾何形狀焊縫與母材連接處焊縫完整不得有

40、漏焊，連接處應(yīng)圓滑過渡可用焊接檢驗尺測量焊縫形狀和尺寸急劇變化的部位焊縫高低、寬窄及結(jié)晶焊波應(yīng)均勻焊接缺陷1 整條焊縫和熱影響區(qū)附近2 重點檢查焊縫的接頭部位、收弧部位、幾何形狀和尺寸突變部位1無裂紋、夾渣、焊瘤、燒穿等缺陷2氣孔、咬邊應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定1接頭部位易產(chǎn)生焊瘤、咬邊等缺陷2收弧部位易產(chǎn)生弧坑、裂紋等缺陷傷痕補焊裝配拉肋板拆除部位無缺肉及遺留焊疤母材引弧部位無表面氣孔、裂紋、夾渣、疏松等缺陷2焊縫尺寸的檢驗 焊縫尺寸檢驗主要是測量焊縫外觀尺寸是否符合圖樣標(biāo)注尺寸或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸。 (1)對接焊縫尺寸的檢驗 檢查對接焊縫的尺寸主要是檢查焊縫的余高和熔寬，其中又以測量余高為主。因為

41、現(xiàn)行的一般標(biāo)準(zhǔn)只對焊縫余高有明確定量的規(guī)定和限制，而對焊縫寬度無定量規(guī)定，只要求焊縫寬度較均勻即可。 (2) 角焊縫尺寸的檢驗 檢查角焊縫的尺寸主要是檢驗焊縫的厚度，焊腳尺寸，凸度和凹度，但多數(shù)情況下，只測量焊腳尺寸；當(dāng)圖樣標(biāo)注中要求角焊縫厚度時，不但要求實際角焊縫厚度符合尺寸，而且還要求焊腳尺寸相等,因為只有這樣才能準(zhǔn)確測量角焊縫的厚度。5.2磁粉探傷磁粉探傷是利用磁場磁化鐵磁性金屬所產(chǎn)生的漏磁來發(fā)現(xiàn)缺陷可分為磁粉法，磁感應(yīng)法等，其中磁粉法應(yīng)用最廣。其探傷原理，如圖51所示從上圖可以看出，對于a、b缺陷因為距離表面較遠(yuǎn)，產(chǎn)生的磁力線不能產(chǎn)生漏磁，而對于c、d缺陷距離表面較近，產(chǎn)生漏磁現(xiàn)象。因

42、此，磁粉探傷只能發(fā)現(xiàn)磁性材料表面及近表面缺陷，對于隱藏深處的缺陷不易發(fā)現(xiàn)。磁粉探傷只適用于磁性材料，對非磁性材料例如：有色金屬及不銹鋼不能采用。 氣孔波形 裂紋波形 夾渣波形 5-1 磁粉探傷原理圖5.1.3優(yōu)缺點磁粉探傷的優(yōu)點是：對鋼鐵材料或工件表面裂紋等缺陷的檢驗非常有效;設(shè)備和操作均較簡單;檢驗速度快，便于在現(xiàn)場對大型設(shè)備和工件進(jìn)行探傷；檢驗費用也較低。缺點是：僅適用于鐵磁性材料；僅能顯出缺陷的長度和形狀，而難以確定其深度；對剩磁有影響的一些工件，經(jīng)磁粉探傷后還需要退磁和清洗。5.3煤油滲透檢驗 煤油檢驗是檢驗密封性的一種簡便方法，用于檢查非受壓焊縫，其簡單的試驗過程如下： 試驗時在焊縫

43、的一面涂上石灰水或白堊糊，干燥后在焊縫的另一面涂上煤油，利用煤油表面張力小，能穿透極小孔及縫隙的能力，當(dāng)焊縫不致密有縫隙時，煤油便會滲透過來，在涂有石灰水或堊糊的焊縫上留下油跡。為判斷缺陷的大小和位置，在涂上煤油后應(yīng)立即觀察，最初出現(xiàn)油跡即為缺陷的位置及大小，一般觀察時間為1530min。在規(guī)定的時間內(nèi)不出現(xiàn)油痕即認(rèn)為焊縫合格。這種方法對于對接接頭最合適。而對于搭接接頭除試驗有一定困難外，因搭接處的煤油不易清理干凈，因而修補時，容易引起火災(zāi)，故一般很少采用。第六章 平對接板焊6.1.焊前準(zhǔn)備1） 焊件 16mn鋼鋼板一組，每組兩塊，每塊長寬厚為300mm125mm12mm.2） 焊接方法的選擇

44、 采用手工電弧焊進(jìn)行焊接，焊縫為平對接焊縫，焊機(jī)型號選擇為zx5400型弧焊整流器。3） 焊件坡口設(shè)計當(dāng)鋼板厚度大于6mm時，為了保證焊透，焊前必須開坡口。所以選擇開單邊v形坡口。4） 焊前清潔 焊前應(yīng)該認(rèn)真清理工件表面的污物，以保證焊接的質(zhì)量。6.2.焊接工藝參數(shù)的選擇焊接工藝參數(shù)（也稱焊接規(guī)范）。手工電弧焊的工藝參數(shù)通常包括焊條類型及直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度和焊接角度。 1、焊條直徑的選擇 焊條直徑的選擇主要取決于焊件厚度、接頭形式、焊縫位置和焊接層等因素。在一般情況下，可根據(jù)表6-1按焊件厚度選擇焊條直徑，并傾向于選擇較大直徑的焊條。另外，在平焊時，直徑可大一些；立焊時，所用焊

45、條直徑不超過5mm；橫焊和仰焊時，所用直徑不超過4mm；開坡口多層焊接時，為了防止產(chǎn)生未焊透的缺陷，第一層焊縫宜采用直徑為3.2mm的焊條。 表6-1 焊條直徑與焊件厚度的關(guān)系 mm 焊件厚度23451212焊條直徑23.24515焊接層數(shù)，多層焊時為保證根部焊透 ，第一層焊道應(yīng)采用小直徑焊條焊接，以后各層可以采用較大直徑焊條焊接，以提高盛產(chǎn)率。 2、焊接電流的選擇 增大焊接電流能提高生產(chǎn)效率。使熔深增大，但電流過大易造成焊縫咬邊和燒穿等缺陷，降低接頭的機(jī)械性能。焊接時，焊接電流的選擇可以從以下幾個方面考慮： 1）根據(jù)焊條直徑和焊件厚度選擇。焊條直徑越大，焊件越厚，要求焊接電流越大。平焊低碳鋼

46、時，焊接電流i(單位a)與焊條直徑d(單位mm)的關(guān)系式為： i = (35-55)d 2）根據(jù)焊接位置的選擇。在焊條直徑一定的情況下,平焊位置要比其它位置焊接時選用的焊接電流大。 3）電弧電壓的選擇（電弧長度的選擇） 電弧電壓的大小是由弧長來決定。電弧長則電壓高，電弧短則電壓低。在焊接過程中應(yīng)采用不超過焊條直徑的短電弧。否則會出現(xiàn)電弧燃燒不穩(wěn)、保護(hù)不好，飛濺大，熔深小，還會使焊縫產(chǎn)生未焊透、咬邊和氣孔等缺陷。 4）焊接速度 單位時間內(nèi)完成的焊縫長度稱為焊接速度。焊接速度過快或過慢都將影響焊縫的質(zhì)量。焊接速度過快，熔池溫度不夠，易造成未焊透、未融合和焊縫過窄等現(xiàn)象。若焊接速度過慢，易造成焊縫過厚、過寬或出現(xiàn)焊穿等現(xiàn)象。掌握合適的焊接速度有兩個原則：一是保證焊透，二是保證要求的焊縫尺寸。6.3.焊接電源極性的選擇 極性選擇：正接、反接正接：焊件接電源正極，焊條接電源負(fù)極的接線方法。反接：焊件接電源負(fù)極，焊條接