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文檔簡介

焊接基礎(chǔ)知識(shí)介紹(完整版)一、焊接的定義與分類(一)定義焊接是一種通過加熱、加壓或兩者并用,并且用或不用填充材料,使被焊工件材質(zhì)(同種或異種)達(dá)到原子間結(jié)合,從而形成永久性連接的工藝過程。在實(shí)際操作中,加熱可使金屬熔化,加壓能促進(jìn)原子擴(kuò)散,填充材料則用于補(bǔ)充焊縫金屬,確保連接的強(qiáng)度與質(zhì)量。(二)分類熔化焊:利用局部加熱使焊件的結(jié)合處母材和填充金屬熔化,形成熔池,冷卻凝固后實(shí)現(xiàn)連接。常見的熔化焊方法有氣焊、電弧焊、激光焊、鋁熱焊等。例如,電弧焊是利用電弧產(chǎn)生的熱量熔化焊條和焊件,廣泛應(yīng)用于各類金屬結(jié)構(gòu)的焊接。壓力焊:通過對焊件施加壓力(加熱或不加熱),使接觸表面的原子相互接近并擴(kuò)散,實(shí)現(xiàn)焊接。像閃光對焊、電阻對焊、摩擦焊等都屬于壓力焊。以電阻對焊為例,它利用電流通過焊件接觸電阻產(chǎn)生的熱量加熱焊件,同時(shí)施加壓力完成焊接。釬焊:采用比母材熔點(diǎn)低的釬料,加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于母材熔點(diǎn)的溫度,使釬料熔化并填充在母材連接間隙內(nèi),通過液態(tài)釬料與固態(tài)母材間的相互擴(kuò)散形成牢固連接。分為硬釬焊和軟釬焊,硬釬焊用于承受較大載荷的結(jié)構(gòu)件,軟釬焊常用于電子元件的連接。二、焊接工藝的優(yōu)缺點(diǎn)(一)優(yōu)點(diǎn)節(jié)省材料與減輕重量:焊接結(jié)構(gòu)相比鉚接結(jié)構(gòu)重量可減輕15%-20%,比鑄件輕30%-40%,比鍛件輕30%,有效降低材料成本,在航空航天、汽車制造等對重量敏感的領(lǐng)域意義重大。簡化工序與提高效率:焊接簡化了加工與裝配工序,生產(chǎn)周期大幅縮短。無需像鉚接那樣進(jìn)行大量的鉆孔、鉚接操作,提高了生產(chǎn)效率。結(jié)構(gòu)性能優(yōu)異:焊接接頭的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,密封性好,能有效承受各種載荷,保證結(jié)構(gòu)的安全性。在壓力容器、管道等領(lǐng)域,焊接接頭的密封性至關(guān)重要。設(shè)計(jì)靈活性大:拼焊方法突破了鑄鍛能力的限制,可生產(chǎn)特大型鍛-焊、鑄-焊結(jié)構(gòu),滿足特大、特重型設(shè)備的制造需求,促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。易于自動(dòng)化:焊接工藝過程容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化,減少人工操作的不確定性,提高焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性,適用于大規(guī)模生產(chǎn)。(二)缺點(diǎn)應(yīng)力集中問題:焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中變化范圍比鉚接結(jié)構(gòu)大,在焊縫處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,降低結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度,可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)提前失效。應(yīng)力與變形:焊接過程中不均勻的加熱和冷卻會(huì)使焊件產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力和變形,影響焊件的尺寸精度和外觀質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)甚至需要進(jìn)行矯正處理。性能不均勻性:焊接接頭區(qū)域的化學(xué)成分、組織和性能存在較大差異,性能不均勻性可能影響結(jié)構(gòu)的整體性能,如耐腐蝕性、力學(xué)性能等。缺陷存在:焊接接頭中可能存在氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,這些缺陷會(huì)降低接頭的強(qiáng)度和密封性,威脅結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行。止裂效果受限:焊接接頭的整體性使得一旦出現(xiàn)裂紋,裂紋可能迅速擴(kuò)展,影響結(jié)構(gòu)的止裂效果,增加了結(jié)構(gòu)破壞的風(fēng)險(xiǎn)。三、管道常用焊接方法(一)焊條電弧焊(SMAW)焊接原理:焊工手工操作焊條,在焊條和焊件之間產(chǎn)生電弧,電弧熱將焊條和焊件局部加熱至熔化狀態(tài),焊條端部熔化后的熔滴與熔化的母材融合形成熔池,隨著電弧移動(dòng),熔池液態(tài)金屬冷卻結(jié)晶形成焊縫。優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):工藝靈活,可在各種位置、各種形狀的焊件上進(jìn)行焊接;熱影響區(qū)小,對焊件的組織和性能影響較小,焊接質(zhì)量好;通過調(diào)整焊接工藝參數(shù),能有效控制變形和改善應(yīng)力分布;設(shè)備簡單,操作方便,便于現(xiàn)場施工。缺點(diǎn):對焊工的操作技能要求高,焊工的技術(shù)水平直接影響焊接質(zhì)量;勞動(dòng)條件差,焊接過程中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)光、煙塵和有害氣體;生產(chǎn)效率低,不適用于大規(guī)模生產(chǎn)。(二)熔化極氣體保護(hù)弧焊(GMAW)普通電源特性半自動(dòng)實(shí)心焊絲焊接原理:連續(xù)等速送進(jìn)可熔化焊絲,焊絲與焊件之間產(chǎn)生電弧,電弧熱熔化焊絲和母材,外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)熔滴、熔池金屬及焊縫區(qū)高溫金屬免受空氣有害作用。優(yōu)缺點(diǎn):生產(chǎn)率高,焊接速度快;易于實(shí)現(xiàn)焊接過程的自動(dòng)化和全位置焊接;CO?焊抗銹能力強(qiáng),成本低;富氬焊電弧穩(wěn)定,可焊材質(zhì)范圍廣,焊接質(zhì)量高。但抗風(fēng)能力差,在有風(fēng)環(huán)境下焊接時(shí)需采取防風(fēng)措施;CO?焊難以焊接易氧化金屬,且焊縫成形不美觀。氣保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊(FCAW-G)焊接原理:與普通熔化極氣體保護(hù)焊類似,但藥芯焊絲的藥芯在焊接過程中產(chǎn)生熔渣,覆蓋在熔池表面,起到保護(hù)和改善焊縫成形的作用。優(yōu)缺點(diǎn):與SMAW相比,飛濺少且顆粒細(xì),易于清除;焊縫外觀比實(shí)芯焊絲CO?焊的焊縫成型美觀;熱效率高,生產(chǎn)率為焊條電弧焊的3-5倍;藥芯成分調(diào)整方便,能適應(yīng)不同鋼種的焊接;對焊接電源無特殊要求,交流和直流均可使用,平特性和陡降特性都適應(yīng)。不過,送絲比實(shí)芯焊絲困難,芯料易吸潮,需要妥善保存。STT特性焊接原理:STT(SurfaceTensionTransfer)輸出波形與常規(guī)的CV工藝不同。在形成短路“小橋”后,焊接電流瞬間減小,在表面張力、重力和電磁力作用下,拉斷金屬“小橋”,使熔滴由短路過渡轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂蛇^渡。通過檢測電弧電壓,根據(jù)電壓變化控制瞬時(shí)電弧電流,實(shí)現(xiàn)熔滴平穩(wěn)過渡。優(yōu)缺點(diǎn):焊接過程穩(wěn)定,焊肉厚,熔敷速度快;焊縫含氫量低,飛濺較少,焊縫成形美觀;熱輸入量小,變形小,合格率較高(95%左右);特別適于全位置下向焊接,廣泛應(yīng)用于管道根焊焊接。焊接速度一般為20-30cm/min。RMD特性焊接原理:RMD(RegulatedMetalDeposition)是精確控制短路過渡控制技術(shù),通過對焊絲短路過程的高速監(jiān)控,動(dòng)態(tài)檢測焊絲短路,控制并減少焊接電流上升速度,從而控制熔滴過渡和電弧吹力大小,使熔滴過渡迅速而有規(guī)律,形成高質(zhì)量穩(wěn)定的熔池。優(yōu)缺點(diǎn):規(guī)范適應(yīng)性強(qiáng),能適應(yīng)不同的焊接規(guī)范要求;電弧穿透性強(qiáng),能保證焊縫根部熔深;過渡頻率快,焊接效率高;飛濺小,熱影響區(qū)小,溶池穩(wěn)定,容易控制;焊縫兩端熔合好,錯(cuò)邊適應(yīng)能力強(qiáng),焊縫質(zhì)量高,焊道成形更加美觀。焊接速度25-35cm/min。CMT技術(shù)焊接原理:CMT(ColdMetalTransfer)技術(shù)是一種全新的MIG/MAG焊接工藝。焊絲不僅有向前送絲的運(yùn)動(dòng),還有頻率高達(dá)70Hz的往回抽的動(dòng)作,幫助熔滴脫落。通過精確的弧長控制并結(jié)合脈沖電弧,大大降低了焊接的熱輸入,實(shí)現(xiàn)無電流或小電流狀態(tài)下的熔滴過渡,過渡熔滴溫度較低。優(yōu)缺點(diǎn):成形美觀,熱輸入低,焊接變形小;搭橋能力強(qiáng),對口精度容忍性好、焊接效果重復(fù)精度高;焊接效率比傳統(tǒng)焊接方法提高60%以上,焊接速度40-60cm/min。(三)自保護(hù)藥芯焊絲電弧焊(FCAW/FCAW-S)焊接原理:藥芯焊絲由金屬外皮和芯部藥粉組成,焊接時(shí)不需要使用保護(hù)氣體或焊劑,藥粉中的造氣劑、造渣劑產(chǎn)生的氣和渣對焊接區(qū)域進(jìn)行保護(hù)。優(yōu)缺點(diǎn):保護(hù)效果好,焊接質(zhì)量高;抗風(fēng)能力強(qiáng),適用于野外等有風(fēng)環(huán)境下的焊接;可焊材質(zhì)范圍廣;與手弧焊相比效率高;適于全位置下向焊接,廣泛用于長輸管道施工中。但有一定的飛濺,焊接煙霧較大,不利于勞動(dòng)保護(hù),需要配備良好的通風(fēng)設(shè)備。(四)埋弧自動(dòng)焊(SAW)焊接原理:焊劑覆蓋焊絲端部、電弧和工件,焊接過程中電弧在焊劑層下燃燒,熱量集中,熔池保護(hù)效果好。優(yōu)缺點(diǎn):生產(chǎn)率高,焊接速度快;焊接規(guī)范穩(wěn)定,熔池保護(hù)效果好,焊縫質(zhì)量高;節(jié)省材料和電能;勞動(dòng)條件好,焊工勞動(dòng)強(qiáng)度低。但適于近乎水平位置的焊接,對焊接位置要求較高;適于長直工件和厚件的焊接,對工件形狀和尺寸有一定限制;難焊易氧化金屬;設(shè)備復(fù)雜,投資成本高。(五)不熔化極電弧焊——鎢極氬弧焊(GTAW)焊接原理:用鎢棒作為電極,加上氬氣進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)需要填充金屬時(shí),需額外添加。電弧在鎢極和焊件之間燃燒,利用電弧熱熔化母材和填充金屬(如有)。優(yōu)缺點(diǎn):電弧穩(wěn)定,保護(hù)效果好,焊接質(zhì)量高;易于實(shí)現(xiàn)焊接過程的自動(dòng)化和全位置焊接;可焊材質(zhì)范圍廣;適于薄板焊接,能保證薄板焊接的質(zhì)量和精度。但抗風(fēng)能力差,在有風(fēng)環(huán)境下焊接需采取防風(fēng)措施;存在高頻影響,對焊工和周圍設(shè)備有一定干擾;效率低,焊接速度較慢;易導(dǎo)致夾鎢缺陷,影響焊縫質(zhì)量。(六)管道焊接工藝的選擇要點(diǎn)鋼管基本情況:考慮鋼管的材質(zhì)、規(guī)格(管徑、壁厚)等因素,不同材質(zhì)和規(guī)格的鋼管對焊接方法和工藝參數(shù)有不同要求。例如,高合金鋼鋼管可能需要采用特殊的焊接材料和工藝,以保證焊接質(zhì)量。沿線工況:包括環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)力等因素。在寒冷地區(qū)焊接時(shí),需要對焊件進(jìn)行預(yù)熱和保溫;在有風(fēng)環(huán)境下,要選擇抗風(fēng)能力強(qiáng)的焊接方法或采取防風(fēng)措施。焊接方法、裝備現(xiàn)實(shí)、人員配備及技能要求:根據(jù)實(shí)際擁有的焊接設(shè)備、人員的技能水平選擇合適的焊接方法。例如,若現(xiàn)場缺乏自動(dòng)化焊接設(shè)備,且焊工手工焊接技能熟練,則可優(yōu)先考慮焊條電弧焊等手工焊接方法。焊接材料選擇:根據(jù)鋼管材質(zhì)、焊接方法和焊接接頭的性能要求選擇焊接材料。如焊接碳鋼管道時(shí),可選用相應(yīng)強(qiáng)度等級的焊條;焊接不銹鋼管道時(shí),要選擇匹配的不銹鋼焊條或焊絲。預(yù)熱和層溫控制要求:對于一些易產(chǎn)生裂紋的鋼材,需要在焊接前進(jìn)行預(yù)熱,控制層間溫度,以降低焊接應(yīng)力,防止裂紋產(chǎn)生。預(yù)熱溫度和層間溫度的控制要根據(jù)鋼材的材質(zhì)、厚度等因素確定。焊接線能量:焊接線能量過大或過小都會(huì)影響焊接質(zhì)量,需要根據(jù)焊接方法、鋼材材質(zhì)和厚度等因素合理選擇焊接線能量,確保焊縫的組織和性能符合要求。焊后及時(shí)后熱或熱處理工藝要求:某些鋼材焊后需要進(jìn)行后熱或熱處理,如消氫處理、消除應(yīng)力熱處理等,以改善焊縫的組織和性能,提高結(jié)構(gòu)的可靠性。坡口型式確定,對口質(zhì)量:根據(jù)鋼管的厚度、焊接方法和接頭性能要求確定坡口型式,保證坡口加工精度和對口質(zhì)量,確保焊接時(shí)電弧能深入接頭根部,使接頭根部焊透。焊接應(yīng)力變形與裂紋延遲問題:在焊接過程中要采取措施控制焊接應(yīng)力和變形,如合理安排焊接順序、采用反變形法等;同時(shí)要注意防止裂紋延遲產(chǎn)生,對可能產(chǎn)生延遲裂紋的鋼材,要嚴(yán)格控制焊接工藝和焊后處理。四、焊縫和焊接接頭(一)焊縫焊件經(jīng)焊接后所形成的結(jié)合部分。在管道工程中,常見的焊縫形式有對接焊縫和角焊縫。對接焊縫用于連接兩個(gè)對接的焊件,承受較大的拉力和壓力;角焊縫用于連接兩個(gè)相互垂直或成一定角度的焊件,主要承受剪切力。(二)焊接接頭由兩個(gè)或兩個(gè)以上零件用焊接組合或已焊合的接點(diǎn)。管道工程焊接接頭形式主要有對接接頭、角接接頭、T形接頭、搭接接頭、端接接頭、套管接頭等。不同的接頭形式適用于不同的結(jié)構(gòu)和受力要求,選擇合適的接頭形式對保證焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和可靠性至關(guān)重要。五、坡口(一)坡口的定義與作用坡口是焊件的待焊部位加工并裝配成的一定幾何形狀的溝槽。開坡口的主要目的是保證電弧能深入接頭根部,使接頭根部焊透,確保焊接質(zhì)量;便于清渣,獲得較好的焊縫成形;調(diào)節(jié)焊縫金屬中的母材和填充金屬比例,滿足不同的性能要求。(二)鈍邊的作用與尺寸要求鈍邊是焊件開坡口時(shí),沿焊件厚度方向未開坡口的端面部分。鈍邊的作用是防止根部燒穿,但鈍邊的尺寸要保證第一層焊縫能焊透。鈍邊尺寸過大,容易導(dǎo)致根部未焊透;鈍邊尺寸過小,則容易燒穿焊件。在實(shí)際焊接中,要根據(jù)焊件的厚度、焊接方法和工藝要求合理確定鈍邊尺寸。六、焊接位置管道焊接位置主要有水平轉(zhuǎn)動(dòng)、垂直固定、水平固定、45°固定等。不同的焊接位置對焊接操作的難度和焊接質(zhì)量有不同影響。例如,水平固定位置焊接時(shí),熔池金屬在重力作用下容易下淌,操作難度較大,需要焊工具備較高的技能水平;而水平轉(zhuǎn)動(dòng)位置焊接相對較容易,焊接質(zhì)量也較易保證。焊接位置通常用代號表示,如1G(轉(zhuǎn)動(dòng))、2G、5G、6G等,在焊接工藝評定和焊工考試中,焊接位置是重要的考核因素之一。七、焊接設(shè)備和材料(一)焊接電源及電特性弧焊電源類型交流弧焊電源:適用于SMAW、SAW、GTAW等焊接方法。交流弧焊電源結(jié)構(gòu)簡單,成本低,但電弧穩(wěn)定性相對較差。直流弧焊電源:可用于SMAW、FCAW、SAW、GMAW、GTAW等多種焊接方法。直流弧焊電源電弧穩(wěn)定性好,能滿足不同焊接工藝的要求。脈沖弧焊電源:主要用于GMAW-PWT等焊接工藝,通過脈沖電流控制熔滴過渡,可實(shí)現(xiàn)精確的焊接控制,提高焊接質(zhì)量。逆變式弧焊電源:具有體積小、重量輕、效率高、焊接性能好等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于FCAW、SAW、SMAW、GMAW等焊接方法。弧焊電源輸出特性陡降外特性:適用于SMAW、GTAW等焊接方法。在焊接過程中,當(dāng)電弧長度發(fā)生變化時(shí),焊接電流變化較小,能保證電弧的穩(wěn)定性和焊接質(zhì)量。緩降外特性:適用于SMAW(特別適合立焊、仰焊)、粗絲CO?焊和粗絲SAW。緩降外特性在保證電弧穩(wěn)定的同時(shí),能更好地控制熔滴過渡和焊縫成形。恒流帶外拖特性:適用于SMAW,能提供穩(wěn)定的焊接電流,同時(shí)在短路時(shí)具有一定的外拖特性,便于引弧和防止焊條粘連。上升外特性:一般電源均不開發(fā)這種電源外特性,因?yàn)槠湓诤附舆^程中穩(wěn)定性較差,不利于焊接操作。平外特性:適用于等速送絲的粗細(xì)絲氣保焊、FCAW和Φ<3mm的SAW。平外特性電源能保證送絲速度與熔化速度相匹配,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的焊接過程。焊接極性選擇不熔化極焊接方法:一般采用直流正接(DC-),此時(shí)焊件接正極,電極接負(fù)極,可使母材獲得較多熱量,得到足夠的熔深,減小變形。但焊鋁、鎂、鈦等易氧化金屬薄件時(shí),采用直流反接(DC+),利用反接時(shí)的陰極破碎作用,去除氧化膜,保證焊接質(zhì)量。熔化極焊接方法(FCAW、E6010根焊除外):通常采用直流反接(DC+),此時(shí)焊件接負(fù)極,焊絲接正極,可使熔滴過渡更穩(wěn)定,焊縫成形更好。薄板焊反之,采用直流正接,以減少母材的熱量輸入,防止燒穿。FCAW、E6010根焊采用直流正接(DC-),這是由其焊接工藝特點(diǎn)決定的。電弧偏吹電弧的剛直性與偏吹:電弧作為一種柔性導(dǎo)體,在自身磁場的作用下,具有抵抗外界干擾力求保持沿電極軸向燃燒的性能,稱為電弧的剛直性。由于外界干擾導(dǎo)致自身磁場分布不均而使得電弧偏離軸線的現(xiàn)象,稱為電弧偏吹。電弧偏吹形式主要有磁偏吹、風(fēng)偏吹、藥皮偏心偏吹等。防止措施:盡量用厚皮焊條代替薄皮焊條,厚皮焊條藥皮較厚,對電弧的保護(hù)和穩(wěn)定作用更好;避免周圍鐵磁物質(zhì)的影響,減少外界磁場干擾;加強(qiáng)防風(fēng)措施,如設(shè)置防風(fēng)屏障、使用防風(fēng)罩等;氣保焊在不引起缺陷前提下增大氣流量,增強(qiáng)保護(hù)氣體對電弧的保護(hù)作用;采用脈動(dòng)頻率高的弧焊電源,利用高頻脈動(dòng)電流抑制電弧偏吹;外加磁場,通過外部磁場的作用來平衡電弧自身磁場,糾正電弧偏吹方向。(二)油氣用管材管線用材執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):油氣管線用材執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)主要有GB/T9711-2011和API5L2007等。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了管線鋼的化學(xué)成分、力學(xué)性能、尺寸公差等要求,確保管材在油氣輸送中的安全性和可靠性。代表性管材:常見的管線用管材包括無縫鋼管(如20#、Q345、1Cr18Ni9Ti)、16Mn、L系列(如L245、L290(X42)、L290R(X42R)、L320(X46)等)。其中,字母后的數(shù)字表示名義最小屈服強(qiáng)度,字母代表交貨狀態(tài),如R表示熱軋,N表示正火,M表示熱機(jī)械扎制或熱機(jī)械成型,Q表示淬火加回火。管線鋼字母L后數(shù)字和字母X后數(shù)字存在特定關(guān)系,將X后數(shù)字乘以7而后減去不到5的數(shù),然后接近個(gè)位數(shù)為5和0的數(shù)即可。站場及站場用材站場功能與設(shè)備:站場涵蓋管道的泵站、加熱站、計(jì)量站等,主要功能包括接收上游油氣并計(jì)量后輸往下站;對不合格天然氣切換流程經(jīng)站內(nèi)放空火炬放空;收發(fā)清管器;在事故狀況、維修期間進(jìn)行放空和排污;在站內(nèi)發(fā)生災(zāi)害性事故時(shí)將油氣輸送至站外(或去放空管);根據(jù)下游用戶需求進(jìn)行增壓輸送;當(dāng)壓力超限時(shí)自動(dòng)截?cái)?。站場主要設(shè)備有調(diào)壓器、分離器、絕緣接頭、清管設(shè)施、閥門等。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)與材質(zhì):站場用材執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)除了GB/T9711-2011和API5L2007外,還有ASTM、ASME相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、EN10028、GB20878-2007等。常用材質(zhì)包括無縫鋼管(20#、Q345、1Cr18Ni9Ti等)、16Mn及其變種(16MnD、16MnⅢ)、L系列管線鋼以及P460NH、P275NH等。(三)焊材焊材分類:焊材主要分為電渣焊、埋弧焊、氣保焊等使用的實(shí)心焊絲和藥芯焊絲,以及配套的保護(hù)氣體(如CO?、Ar、混合氣)。其中,藥芯焊絲按制造方法可分為有縫藥芯焊絲和無縫藥芯焊絲;按焊接時(shí)保護(hù)方式可分為氣保護(hù)藥芯焊絲和自保護(hù)藥芯焊絲;按用途可分為低溫鋼藥芯焊絲、不銹鋼藥芯焊絲等;按填充藥粉組成可分為熔渣型藥芯焊絲和金屬粉型藥芯焊絲。焊條牌號和型號焊條牌號含義:焊條牌號一二位數(shù)字表示焊縫金屬抗拉強(qiáng)度等級(MPa或kgf/mm2),如J42×表示焊縫金屬抗拉強(qiáng)度為420MPa(42kgf/mm2)。第三位數(shù)字表示焊條的類型和適用電源種類,如××1表示氧化鈦型,可采用直流或交流電源焊接。碳鋼和低合金鋼焊條型號編制:碳鋼和低合金鋼焊條型號以“E”開頭,后面的數(shù)字和字母分別表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最小值、焊接電流的種類及藥皮類型、熔敷金屬化學(xué)成分分類代號等。例如,E××00表示特殊型藥皮,適用于全位置焊,可采用交流或直流正、反接焊接。實(shí)心焊絲和藥芯焊絲實(shí)心焊絲:埋弧焊用實(shí)心焊絲執(zhí)行GB/T5293-1999標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)含錳量不同分為低錳、中錳、高錳焊絲等,不同類型焊絲配合相應(yīng)焊劑用于不同鋼種焊接,直徑一般在1.6-6.4mm?;钚詺怏w保護(hù)焊用實(shí)心焊絲執(zhí)行GB/T14947-1994等標(biāo)準(zhǔn),常用焊絲如H08Mn2SiA,適用于焊接σs≤500MPa的管線鋼,焊接高強(qiáng)度鋼時(shí)需選用含Mo的焊絲,常見規(guī)格有φ0.9mm、φ1.0mm、φ1.2mm等。藥芯焊絲:管道常用自保護(hù)藥芯焊絲如E71T8-Ni1、E71T8-K6等,執(zhí)行AWSA5.29、GB/T17493標(biāo)準(zhǔn)。型號中E后數(shù)字表示熔敷金屬最小抗拉強(qiáng)度,“1”表示全位置焊接,“T”表示非金屬粉型藥芯焊絲,“8”表示自保護(hù)型。此類焊絲全位置操作性能好,但焊接時(shí)需嚴(yán)格控制規(guī)范參數(shù),防止焊縫金屬出現(xiàn)粗大柱狀晶組織。焊材的烘干:不同類型焊材烘干制度不同。低氫型下向焊條烘干溫度為350℃-400℃,時(shí)間1-2小時(shí);超低氫型下向焊條烘干溫度400℃-450℃,時(shí)間1-2小時(shí);纖維素型下向焊條在包裝不好或受潮時(shí)需在70℃-100℃烘干0.5-1小時(shí);低氫型上向焊條烘干溫度350℃-450℃,時(shí)間1-2小時(shí)。自保護(hù)藥芯焊絲原則上不用烘干,若長時(shí)間露置受潮但未銹蝕,需在200℃-230℃烘干1-2小時(shí)。烘干后的低氫或超低氫型焊條應(yīng)存于100℃-150℃恒溫箱內(nèi),現(xiàn)場使用時(shí)放入保溫筒,根據(jù)環(huán)境濕度控制使用時(shí)間,當(dāng)天未用完的焊條應(yīng)回收存放,低氫型焊條重新烘干次數(shù)不得超過兩次。八、管道無損檢測技術(shù)(一)無損檢測概述無損檢測是在不損壞試件的前提下,運(yùn)用物理或化學(xué)方法,借助先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,對試件內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行檢查和測試的手段。常用的無損檢測方法有射線檢測(RT)、超聲波檢測(UT)、磁粉檢測(MT)和滲透檢測(PT),其中RT和UT主要用于檢測試件內(nèi)部缺陷,MT和PT主要用于檢測試件表面缺陷。此外,還有渦流檢測(ET)、聲發(fā)射檢測(AE)等用于承壓類特種設(shè)備的檢測。(二)射線檢測(RT)檢測原理:當(dāng)強(qiáng)度均勻的射線束透照射物體時(shí),若物體局部區(qū)域存在缺陷或結(jié)構(gòu)差異,會(huì)改變物體對射線的衰減程度,使不同部位透射射線強(qiáng)度不同。通過采用膠片等檢測器檢測透射射線強(qiáng)度,可判斷物體內(nèi)部的缺陷和物質(zhì)分布情況,從而完成對被檢測對象的檢驗(yàn)。檢測特點(diǎn):檢測結(jié)果有直接記錄,可獲得缺陷的投影圖像,便于分析缺陷形狀和位置;對缺陷定性和體積型缺陷(氣孔、夾渣類)的長度、寬度尺寸確定準(zhǔn)確;體積型缺陷檢出率高,但面積型缺陷檢出率受多種因素影響;適宜檢測對接焊縫,檢測角焊縫效果較差;確定缺陷在工件中厚度方向的位置和尺寸(高度)較困難;射線對人體有傷害,檢測過程中需注意防護(hù)。(三)滲透檢測(PT)檢測原理:在工件表面施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑,在毛細(xì)作用下,滲透劑滲入表面開口缺陷中。去除工件表面多余滲透劑并干燥后,施涂顯像劑,顯像劑在毛細(xì)作用下吸引缺陷中的滲透劑。在黑光或白光下,缺陷處的滲透劑痕跡顯示為黃綠色熒光或鮮艷紅色,從而探測出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。檢測特點(diǎn):不受被檢工件磁性、形狀、大小、組織結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分及缺陷方位的限制,一次操作能檢查出各個(gè)方向的缺陷;操作簡便,設(shè)備簡單;缺陷顯示直觀,靈敏度高,常用于檢測角焊縫。但只能檢測材料的表面開口缺陷,無法檢測埋藏在材料內(nèi)部的缺陷;滲透劑成分對被檢工件有一定腐蝕性,需嚴(yán)格控制硫、鈉等微量元素;滲透劑所用有機(jī)溶劑具有揮發(fā)性,工業(yè)染料對人體有毒性,檢測時(shí)需注意防護(hù)。(四)超聲檢測(UT)檢測原理:超聲波進(jìn)入物體遇到缺陷時(shí),一部分聲波會(huì)產(chǎn)生反射,接收器接收反射波并進(jìn)行分析,可精確測出缺陷的位置和大小。檢測特點(diǎn):穿透能力較大,可檢測較厚的工件;對平面型缺陷(如裂紋、夾層等)探傷靈敏度較高,并可測定缺陷的深度和相對大?。辉O(shè)備輕便,操作安全,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢驗(yàn)。但不易檢查形狀復(fù)雜的工件,要求被檢查表面有一定的光潔度,并需使用耦合劑填充探頭和被檢查表面之間的空隙,以保證充分的聲耦合。(五)磁粉檢測(MT)檢測原理:鐵磁性材料工件被磁化后,由于不連續(xù)性(如缺陷)的存在,使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場,漏磁場吸附施加在工件表面的磁粉,在合適光照下形成目視可見的磁痕,從而顯示出不連續(xù)性的位置、大小、形狀和嚴(yán)重程度。檢測特點(diǎn):只能用于檢測鐵磁性材料的表面或近表面缺陷;能直觀顯示出缺陷的形狀、位置和尺寸,并可大致確定其性質(zhì)。(六)全自動(dòng)超聲波檢測技術(shù)(AUT)全自動(dòng)超聲波檢測技術(shù)大量用于長輸管線特別是海洋管線的檢測。全自動(dòng)相控陣超聲檢測系統(tǒng)基于斷裂力學(xué),采用區(qū)域劃分法,將焊縫分成垂直方向上的若干個(gè)區(qū),再由電子系統(tǒng)控制相控陣探頭對其進(jìn)行分區(qū)掃查。檢測結(jié)果以雙門帶狀圖的形式顯示,并輔以TOFD(衍射時(shí)差法)和B掃描功能,對焊縫進(jìn)行分析、判斷,具有檢測效率高、準(zhǔn)確性好等優(yōu)點(diǎn)。九、管道常見缺陷分析(一)裂紋熱裂紋產(chǎn)生原因:焊接熔池在結(jié)晶過程中存在偏析現(xiàn)象,偏析出的低熔點(diǎn)共晶物和雜質(zhì)在結(jié)晶后期以液態(tài)間層存在。由于其熔點(diǎn)低、強(qiáng)度低,當(dāng)焊接拉應(yīng)力足夠大時(shí),液態(tài)間層會(huì)被拉開或在凝固后不久被拉斷,從而形成裂紋。防止措施:限制鋼材及焊材中易偏析元素(如硫、磷等)和有害雜質(zhì)的含量;調(diào)節(jié)焊縫金屬化學(xué)成分,改善焊縫組織,細(xì)化焊縫晶粒,提高塑性,減少或分散偏析程度,控制低熔點(diǎn)共晶的有害影響;提高焊條和焊劑的堿度,降低焊縫中雜質(zhì)含量,改善偏析;控制焊接規(guī)范,適當(dāng)提高焊縫形狀系數(shù),采用多層多道焊法,避免中心線偏析,防止中心線裂紋;采取降低焊接應(yīng)力的工藝措施,如合理安排焊接順序、預(yù)熱和后熱等;斷弧時(shí)采用收弧板,填滿弧坑;采用盡量小的焊接線能量,防止液化裂紋產(chǎn)生。冷裂紋產(chǎn)生原因:由形成淬硬組織、擴(kuò)散氫的存在和濃集以及較大的焊接拉伸應(yīng)力單獨(dú)或共同作用引起。在焊接高強(qiáng)度鋼等易淬火鋼時(shí),由于冷卻速度快,焊縫及熱影響區(qū)易形成淬硬組織,氫原子在淬硬組織中擴(kuò)散困難,容易聚集形成較大的氫分壓,加上焊接拉伸應(yīng)力的作用,導(dǎo)致冷裂紋的產(chǎn)生。防止措施:選用堿性低氫焊條和堿性焊劑,減少焊縫中的擴(kuò)散氫含量;焊條和焊劑嚴(yán)格按規(guī)定烘干,隨用隨??;選擇合理的焊接規(guī)范和線能量,如焊前預(yù)熱,控制層間溫度、緩冷等,降低冷卻速度,避免形成淬硬組織;焊后立即進(jìn)行消氫處理,使氫充分逸出焊接接頭;焊后及時(shí)進(jìn)行熱處理,改善接頭韌性;提高鋼材質(zhì)量,減少鋼材中層狀?yuàn)A雜物,防止層狀撕裂;采用降低焊接應(yīng)力的各種工藝措施,如合理的裝配和焊接順序、錘擊焊縫等。(二)未熔合產(chǎn)生原因:焊接時(shí)熱能過小,使母材或前一層焊縫金屬未得到充分熔化就被填充金屬覆蓋;焊條、焊絲偏于坡口一側(cè),自動(dòng)焊擺頻與焊速不匹配,或焊條偏心、偏弧使電弧偏于一側(cè);母材坡口或前一層焊縫表面有鐵銹或污物,焊接時(shí)溫度不夠,未能將其熔化而被填充金屬覆蓋,從而形成邊緣及層間未熔合。防止措施:調(diào)整焊條和焊槍的角度,確保運(yùn)條適當(dāng),注意觀察坡口兩側(cè)熔化情況;選用稍大的焊接電流和火焰能率,適當(dāng)控制焊速,使熱量足以熔化母材或前一層焊縫金屬;發(fā)現(xiàn)焊條偏心或偏弧,及時(shí)調(diào)整角度,使電弧處于正確方向;仔細(xì)清理坡口和焊縫上的臟物,確保焊接區(qū)域清潔。(三)未焊透產(chǎn)生原因:接頭的坡口角度小、間隙過小或鈍邊過大,導(dǎo)致電弧無法深入根部;管子厚薄不均、錯(cuò)邊量過大,影響焊接時(shí)的熱量傳遞和熔合;焊接電流過小或焊速過大,使母材未被充分熔化,容易形成未焊透。防止措施:嚴(yán)格控制接頭坡口尺寸,管道單面焊雙面成形的接頭,裝配間隙應(yīng)為焊條直徑,并有合適的鈍邊;管子對口時(shí)嚴(yán)格控制錯(cuò)邊量,壁厚不同的管子按要求加工成緩坡形,保證焊接時(shí)的熔合良好。(四)夾渣產(chǎn)生原因:坡口角度過小,焊接電流過小,熔渣粘度大,使熔渣浮不到表面;焊條藥皮塊狀脫落未被熔化;多層多道焊時(shí),熔渣沒有清理干凈,殘留在焊縫中。防止措施:適當(dāng)調(diào)整焊接電流,使熔池達(dá)到一定溫度,讓熔渣充分浮出;采用工藝性能良好的焊條;仔細(xì)清理母材上的臟物或前一層(道)上的熔渣;焊接過程中保持清晰的熔池,使熔渣和液態(tài)金屬良好分離。(五)氣孔產(chǎn)生原因焊接材料方面:焊條、藥芯焊絲或焊劑受潮,未按規(guī)定烘干;焊條藥皮變質(zhì)、脫落,或烘干溫度過高使藥皮中部分成分變質(zhì)失效;焊芯銹蝕,焊絲清理不干凈,焊劑中混入污物;藥芯焊絲藥粉填充不均勻,保護(hù)氣體含水量太高。焊接工藝方面:手工電弧焊時(shí),電流過大造成焊條藥皮發(fā)紅而失去保護(hù)效果;使用堿性低氫焊條焊接時(shí)電弧拉得過長;埋弧焊或自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊時(shí)電弧電壓過高,或網(wǎng)路壓力波動(dòng)太大;氣體保護(hù)焊時(shí)氣路不暢、流量不合適或焊速過快;手工鎢極氬弧焊時(shí)焊絲填加不均勻。防止措施:不使用藥皮脫落、開裂、變質(zhì)、藥皮偏心、焊芯銹蝕的焊條;各種焊條、焊劑按規(guī)定烘干;焊接坡口兩側(cè)按要求清理干凈;選用合適的焊接電流、電弧電壓和焊接速度;堿性焊條施焊時(shí)采用短弧操作,發(fā)現(xiàn)焊條偏心及時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)和調(diào)整傾斜角度;氬弧焊時(shí),嚴(yán)格按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)選擇氬氣純度;自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊時(shí)適當(dāng)降低電壓;氣保焊時(shí)依據(jù)外界環(huán)境調(diào)整流量并關(guān)注氣瓶壓力變化。(六)咬邊產(chǎn)生原因:SMAW/FCAW焊時(shí),焊接電流過大、電弧過長、焊條焊槍角度及運(yùn)條不當(dāng);埋弧自動(dòng)焊時(shí),焊速過快,熔寬下降;氣體保護(hù)焊時(shí),焊槍傾斜角度不當(dāng),焊槍和焊絲擺動(dòng)不當(dāng)。防止措施:SMAW/FCAW焊時(shí)選擇合適的電流和電弧長度,調(diào)整焊條操作角度;焊條運(yùn)條擺動(dòng)時(shí)在坡口邊緣稍作停留,中間略快;自動(dòng)焊時(shí)控制好焊接速度。(七)內(nèi)凹產(chǎn)生原因:手工電弧焊單面焊雙面成型管子仰焊時(shí),熔池在高溫下表面張力小,鐵水在自重作用下下墜,導(dǎo)致根部焊縫低于母材表面,形成內(nèi)凹。防止措施:選擇合理的焊接坡口,控制角度和組裝間隙不宜過大,鈍邊不宜過?。缓附与娏鬟m中,施焊過程中調(diào)整好電流,嚴(yán)格控制熔池形狀和大小,操作時(shí)注意兩側(cè)穩(wěn)弧。(八)焊瘤產(chǎn)生原因:熔池溫度過高,液態(tài)金屬凝固較慢,在自重作用下外流形成焊瘤。立焊、仰焊時(shí),重力對熔池金屬的影響更大,更容易產(chǎn)生焊瘤。防止措施:立焊、仰焊時(shí)嚴(yán)格控制熔池溫度,避免過高,盡量采用短弧焊;焊條擺動(dòng)時(shí)中間宜快,兩側(cè)稍慢;控制坡口間的組裝間隙不宜過大,選擇適當(dāng)?shù)暮附与娏?,避免過大;當(dāng)熔池溫度過高過大時(shí),可滅弧,待溫度稍下降后再引弧焊接。(九)弧坑產(chǎn)生原因:焊縫收尾處產(chǎn)生下陷,主要是熄弧時(shí)沒有再次引弧填滿,或電流過大,埋弧焊時(shí)沒有分兩步按下“停止”按鈕。防止措施:手工焊收弧時(shí),焊條需在熔池處作短時(shí)間停留或進(jìn)行幾次點(diǎn)焊,確保有足夠的填充金屬填滿熔池;焊接薄壁管時(shí),要精確選擇焊接電流,避免電流過大;自動(dòng)焊時(shí),嚴(yán)格按照規(guī)范分兩步按“停止”按鈕,即先停止送絲,再切斷電源。(十)夾鎢產(chǎn)生原因:焊接電流過大超過極限電流值,或者鎢極直徑太小,會(huì)使鎢極強(qiáng)烈蒸發(fā)、端部熔化;氬氣保護(hù)不良,無法有效隔絕空氣,會(huì)導(dǎo)致鎢極燒損;焊接過程中,鎢極觸及熔池或焊絲,產(chǎn)生的飛濺會(huì)使鎢混入焊縫,從而引起焊縫夾鎢。防止措施:根據(jù)工件厚度合理選擇焊接電流和鎢棒直徑,確保焊接參數(shù)匹配;使用符合標(biāo)準(zhǔn)要求純度的氬氣,保證良好的保護(hù)效果;盡量采用高頻引弧,若采用接觸引弧,速度要快;在不影響操作的情況下,盡量采用短弧焊接,增強(qiáng)保護(hù)效果;操作時(shí)要格外仔細(xì),避免鎢極觸及熔池和焊絲,并按時(shí)修磨鎢棒端部,保持鎢極的良好狀態(tài)。(十一)典型缺欠影像特征通過展示各種缺陷的實(shí)際影像,如裂紋呈現(xiàn)出的不規(guī)則線狀、未焊透的黑色直線或區(qū)域、氣孔的黑色圓形或橢圓形等,幫助相關(guān)人員更直觀地識(shí)別和判斷焊接缺陷。這些影像資料通常來源于實(shí)際檢測案例,包括射線檢測底片、超聲檢測圖像、磁粉檢測磁痕等,對于焊接質(zhì)量檢測和缺陷分析具有重要的參考價(jià)值。十、管道焊接常用評定標(biāo)準(zhǔn)(一)干線焊接主要標(biāo)準(zhǔn):Q/SYGJX137.1—2012《油氣管道工程焊接技術(shù)規(guī)范—第1部分:線路焊接》對干線管道焊接的工藝、質(zhì)量控制等方面做出了詳細(xì)規(guī)定;API1104-2013或GB/T31032-2014(原SY/T4103)《鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收》是國際和國內(nèi)廣泛應(yīng)用的鋼質(zhì)管道焊接驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),涵蓋了焊接工藝、檢驗(yàn)方法和質(zhì)量驗(yàn)收準(zhǔn)則等內(nèi)容;NB/T47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評定》、JB4708-2007《承壓設(shè)備焊接工藝評定》以及ASMEIX202013《焊接和釬焊評定標(biāo)準(zhǔn)》,這些標(biāo)準(zhǔn)主要針對承壓設(shè)備的焊接工藝評定,確保焊接接頭滿足承壓要求,為干線焊接提供了重要的技術(shù)依據(jù)。補(bǔ)充要求:除上述標(biāo)準(zhǔn)外,還需結(jié)合具體工程的補(bǔ)充技術(shù)要求及設(shè)計(jì)文件,這些文件針對特定工程的工況、材質(zhì)等因素,對焊接工藝和質(zhì)量提出更具針對性的要求。(二)帶壓維搶修焊接相關(guān)標(biāo)準(zhǔn):API1104-2013《鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收》附錄B專門針對帶壓維搶修焊接的特殊情況,規(guī)定了焊接工藝、安全措施等要求;APIRP1107《管道維修焊接作業(yè)》提供了管道維修焊接作業(yè)的推薦做法,包括焊接前的準(zhǔn)備、焊接過程控制和焊后檢驗(yàn)等方面的指導(dǎo),確保帶壓維搶修焊接的質(zhì)量和安全性。(三)站場焊接適用標(biāo)準(zhǔn):Q/SYGJX137.2—2012《油氣管道工程焊接技術(shù)規(guī)范——第2部分:站場工藝管道焊接》對站場工藝管道焊接的技術(shù)要求進(jìn)行了明確;GB50236-2011《現(xiàn)場設(shè)備、管道焊接施工及驗(yàn)收規(guī)范》適用于現(xiàn)場設(shè)備和管道的焊接施工及驗(yàn)收,規(guī)定了焊接工藝、質(zhì)量檢驗(yàn)等方面的標(biāo)準(zhǔn);NB/T47014-2011、SY/T0452-2012《石油天然氣金屬管道焊接工藝評定》、JB4708-2007以及ASMEIX2013等標(biāo)準(zhǔn),同樣為站場焊接工藝評定提供了依據(jù);此外,還需遵循補(bǔ)充技術(shù)要求或設(shè)計(jì)文件中的具體規(guī)定。(四)關(guān)鍵要素的覆蓋焊材相關(guān):對于焊材規(guī)格,在Ф2.5-6.0mm范圍內(nèi),GB/T31032和NB/T47014均將其視為次要因素;在焊材型號方面,GB/T31032規(guī)定組別不變、型號不變時(shí)可以覆蓋,而NB/T47014規(guī)定同一類別填充金屬評定要求沖擊試驗(yàn)時(shí),非低氫型焊材不能覆蓋低氫型焊材,韌性驗(yàn)收指標(biāo)低的焊材不能覆蓋韌性指標(biāo)高的焊材(評定要求韌性驗(yàn)收指標(biāo)除外),但不同牌號而型號相同的焊材可以相互覆蓋。焊接工藝參數(shù):焊接位置上,GB/T31032規(guī)定2G、5G、6G中僅6G可覆蓋所有位置,其他位置不能相互覆蓋;NB/T47014將焊接位置作為次要因素。焊接方向上,GB/T31032規(guī)定上向焊和下向焊相互不能覆蓋;NB/T47014規(guī)定從其他方向不能覆蓋向上立焊,反之可以。預(yù)熱層溫方面,GB/T31032規(guī)定降低預(yù)熱溫度不能覆蓋,層間溫度為次要因素;NB/T47014規(guī)定預(yù)熱溫度降低50℃以上不能覆蓋,層間溫度高于50℃以上不能覆蓋。其他要素:施焊環(huán)境在兩焊評標(biāo)準(zhǔn)中均未明確規(guī)定,具體要求需參照施工驗(yàn)收規(guī)范執(zhí)行。坡口型式上,GB/T31032規(guī)定接頭設(shè)計(jì)的重大變化(如V型改為U型,或反之)不能覆蓋,坡口角度、鈍邊的變更不屬于基本要素;NB/T47014將坡口型式的變化作為次要因素。材質(zhì)類型、管徑與壁厚的覆蓋要求則需依據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行。(五)破壞性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為確保焊接接頭的性能符合要求,需進(jìn)行一系列破壞性試驗(yàn),相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括:GB228.1-2010《金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分:室溫試驗(yàn)方法》用于測定焊接接頭的拉伸性能;GB/T229-2007《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法》檢測焊接接頭的沖擊韌性;GB232-2010《金屬材料彎曲試驗(yàn)方法》評估焊接接頭的彎曲性能;GB/T231.1-2002《金屬布氏硬度試驗(yàn)第1部分:試驗(yàn)方法》、GB/T4340.1-1999《金屬維氏硬度試驗(yàn)第1部分:試驗(yàn)方法》、GB/T230.1-2004《金屬洛氏硬度試驗(yàn)第1部分:試驗(yàn)方法》用于測試焊接接頭的硬度;GB/T6398-2000《金屬材料疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法》研究焊接接頭的疲勞性能;GB/T13298-1991《金屬顯微組織檢驗(yàn)方法》、GB13299-1991《鋼的顯微組織評定方法》用于分析焊接接頭的微觀組織;GB226-1991《鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗(yàn)法》檢測焊接接頭的低倍組織和缺陷;GB/T246-2007《金屬管壓扁試驗(yàn)方法》對焊接的金屬管進(jìn)行壓扁測試;GB/T8650-2006《管線鋼和壓力容器鋼抗氫致開裂評定方法》評估焊接接頭的抗氫致開裂性能;GB/T15970.1-1995《金屬和合金的腐蝕應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)第1部分》檢測焊接接頭的應(yīng)力腐蝕性能。(六)焊工證的含義根據(jù)TSGZ6002-2010《特種設(shè)備焊接操作人員考核細(xì)則》,手工焊焊工和焊機(jī)操作工的操作技能考試項(xiàng)目都有特定的表示方法。手工焊焊工:操作技能考試項(xiàng)目表示為①-②-③-④-⑤-⑥-⑦,其中①為焊接方法代號,耐蝕堆焊加代號(N與試件母材厚度);②為金屬材料類別代號,試件為異類別金屬材料用“X/X”表示;③為試件位置代號,帶襯墊加代號(K);④為焊縫金屬厚度(對于板材角焊縫試件為試件母材厚度T);⑤為外徑;⑥為填充金屬類別代號;⑦為焊接工藝因素代號。例如,厚度為14mm的Q345R鋼板對接焊縫平焊試件帶襯墊,使用J507焊條手工焊接,試件全焊透,項(xiàng)目代號為SMAW-FeⅡ-1G(K)-14-Fef3J。焊機(jī)操作工:操作技能考試項(xiàng)目表示方法為①-②-③,①為焊接方法代號,耐蝕堆焊加代號(N與試件母材厚度);②為試件位置代號,帶襯墊加代號“(K)”;③為焊接工藝因素代號。例如,管材對接焊縫無襯墊水平固定試件,壁厚為8mm,外徑為70mm,鋼號為16Mn,采用機(jī)動(dòng)熔化極氣體保護(hù)焊,使用實(shí)芯焊絲,脈沖弧施焊,實(shí)施遙控,在自動(dòng)跟蹤條件下進(jìn)行多道焊,試件全焊透,項(xiàng)目代號為GMAW-5G-06/09/20。了解焊工證項(xiàng)目代號的含義,有助于企業(yè)和監(jiān)管部門對焊工的資質(zhì)和技能進(jìn)行準(zhǔn)確評估和管理。焊接基礎(chǔ)知識(shí)介紹20150921.ppt接著由于原文檔內(nèi)容已全部梳理完畢,在現(xiàn)有內(nèi)容基礎(chǔ)上,可增加實(shí)際案例分析、行業(yè)發(fā)展趨勢展望等板塊,使文檔內(nèi)容更加豐富、前沿:十一、實(shí)際案例分析(一)長輸管道焊接項(xiàng)目案例在某長輸天然氣管道建設(shè)項(xiàng)目中,管道材質(zhì)為高強(qiáng)度管線鋼,管徑較大且輸送壓力高。施工團(tuán)隊(duì)根據(jù)管道特性和現(xiàn)場工況,選擇了自保護(hù)藥芯焊絲電弧焊(FCAW/FCAW-S)與熔化極氣體保護(hù)弧焊(GMAW)組合的焊接工藝。在根焊時(shí)采用FCAW-S,利用其抗風(fēng)能力強(qiáng)、全位置焊接性能好的特點(diǎn),確保根部焊接質(zhì)量;填充和蓋面焊采用GMAW的RMD特性,保證焊接效率和焊縫成型質(zhì)量。在焊接過程中,嚴(yán)格按照焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)控制各項(xiàng)參數(shù),對焊材進(jìn)行規(guī)范烘干和保存。然而,在焊接初期,部分焊縫出現(xiàn)了氣孔缺陷。經(jīng)排查發(fā)現(xiàn),是由于施工現(xiàn)場濕度較大,且部分保護(hù)氣體含水量超標(biāo)。隨后,施工團(tuán)隊(duì)加強(qiáng)了焊材管理,增加了保護(hù)氣體的干燥處理設(shè)備,有效解決了氣孔問題。該項(xiàng)目通過無損檢測技術(shù)對焊縫進(jìn)行了全面檢測,采用全自動(dòng)超聲波檢測技術(shù)(AUT)進(jìn)行內(nèi)部缺陷檢測,結(jié)合磁粉檢測(MT)和滲透檢測(PT)對焊縫表面進(jìn)行檢查。最終,焊接質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,管道投入使用后運(yùn)行穩(wěn)定。(二)站場工藝管道焊接案例某石油站場工藝管道施工項(xiàng)目,涉及多種管材和復(fù)雜的焊接接頭形式。在焊接過程中,對于碳鋼管道的焊接,選用了焊條電弧焊(SMAW)和CO?氣體保護(hù)焊(GMAW)。在焊接小直徑管道時(shí),采用SMAW,因其靈活性高,可滿足復(fù)雜空間位置的焊接需求;對于大直徑管道的焊接,則采用GMAW,以提高焊接效率。在焊接過程中,嚴(yán)格控制焊接電流、電壓和焊接速度等參數(shù),確保焊接質(zhì)量穩(wěn)定。同時(shí),針對不同的焊接位置,如水平固定、垂直固定等,制定了相應(yīng)的焊接操作規(guī)范。在進(jìn)行無損檢測時(shí),射線檢測(RT)發(fā)現(xiàn)部分

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