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1h412030 焊接技術(shù)
1h412031 掌握焊接方法與工藝評(píng)定
焊接方法是直接影響焊接成本、焊接效率和焊接質(zhì)量的主要因素。焊接工藝評(píng)定是指為驗(yàn)證所擬定的焊件焊接工藝的正確性而進(jìn)行的試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果評(píng)價(jià),是在具體條件下解決初步擬定的焊接工藝是否可行的問(wèn)題,是焊接質(zhì)量保證的有效措施,是施工單位對(duì)鍋爐、壓力容器、壓力管道和機(jī)電工程焊前準(zhǔn)備中的重要環(huán)節(jié)。
一、常用的焊接方法
1.電弧焊
以電極與工件之間燃燒的電弧作為熱源,是目前應(yīng)用最廣泛的焊接方法。
(1)焊條電弧焊aw
?。?)埋弧焊saw
埋弧焊可以采用較大焊接電流,其最大優(yōu)點(diǎn)是焊
2、接速度高.焊縫質(zhì)量好,特別適合于焊接大型工件的直縫和環(huán)縫。
?。?)鎢極氣體保護(hù)焊tig
(4)等離子弧焊paw
屬于不(非)熔化極電弧焊,等離子電弧挺直,能量密度大,電弧穿透能力強(qiáng)。焊接時(shí)產(chǎn)生的小孔效應(yīng),對(duì)一定厚度內(nèi)的金屬可不開(kāi)坡口對(duì)接,生產(chǎn)效率高,焊縫質(zhì)量好。
(5)熔化極氣體保護(hù)電弧焊
熔化極氣體保護(hù)焊的保護(hù)氣體有氬氣、氮?dú)?、co2或這些氣體的混合氣體, 優(yōu)點(diǎn)是可以方便地進(jìn)行各種位置焊接,焊接速度快、熔敷率較高。
?。?)藥芯焊絲電弧焊
2.電阻焊
主要有點(diǎn)焊、縫焊、凸焊及對(duì)焊等.
3.釬焊
4.螺柱焊
5.其他焊接方法
3、
二、焊接工藝評(píng)定
1.焊接工藝評(píng)定及其作用
(1)焊接工藝評(píng)定:是在產(chǎn)品正式焊接以前,對(duì)初步擬定的焊接工藝細(xì)則卡或其他規(guī)程中的焊接工藝進(jìn)行的驗(yàn)證性試驗(yàn)。即按準(zhǔn)備采用的焊接工藝,在接近實(shí)際生產(chǎn)條件下,制成材料、工藝參數(shù)等均與產(chǎn)品相同的模擬焊接試板,并按產(chǎn)品的技術(shù)條件對(duì)試板進(jìn)行檢驗(yàn)。
?。?)若全部有關(guān)指標(biāo)符合技術(shù)要求,則證明初步擬定的焊接工藝是可行的,此時(shí)即可根據(jù)焊接工藝評(píng)定報(bào)告編制正式的焊接工藝細(xì)則(卡),用以指導(dǎo)實(shí)際產(chǎn)品的焊接。
?。?)若檢驗(yàn)項(xiàng)目指標(biāo)中有一項(xiàng)不合格,則表明該焊接工藝不能用于生產(chǎn),需作相應(yīng)修改或重新擬定后,再做焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)。
?。?)焊接工藝評(píng)定
4、作用:用于驗(yàn)證和評(píng)定焊接工藝方案的正確性,其評(píng)定報(bào)告不直接指導(dǎo)生產(chǎn),是焊接工藝細(xì)則(卡)的支持文件,同一焊接工藝評(píng)定報(bào)告可作為幾份焊接工藝卡的依據(jù)。
2.焊接工藝評(píng)定依據(jù)
根據(jù)不同產(chǎn)品和焊接工藝評(píng)定的具體要求,按相應(yīng)的工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行評(píng)定。
3.焊接工藝評(píng)定的步驟
?。?)編制焊接工藝評(píng)定委托書。
(2)按焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)文件規(guī)定,擬定焊接工藝指導(dǎo)書或評(píng)定方案、初步工藝。
?。?)按照擬定的焊接工藝指導(dǎo)書(或初步工藝)進(jìn)行試件制備、焊接、焊縫檢驗(yàn)(熱處理)、取樣加工、檢驗(yàn)試樣。
(4)根據(jù)所要求的使用性能進(jìn)行評(píng)定;若評(píng)定不合格,應(yīng)重新修改擬定
5、的焊接工藝指導(dǎo)書或初步工藝,重新評(píng)定。
?。?)整理焊接記錄、試驗(yàn)報(bào)告,編制焊接工藝評(píng)定報(bào)告;評(píng)定報(bào)告中應(yīng)詳細(xì)記錄工藝程序、焊接參數(shù)、檢驗(yàn)結(jié)果、試驗(yàn)數(shù)據(jù)和評(píng)定結(jié)論,經(jīng)焊接責(zé)任工程師審核,單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn),存入技術(shù)檔案。
(6)以焊接工藝評(píng)定報(bào)告為依據(jù),結(jié)合焊接施工經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際焊接條件,編制焊接工藝規(guī)程或焊工作業(yè)指導(dǎo)書、工藝卡,焊工應(yīng)嚴(yán)格按照焊接作業(yè)指導(dǎo)書或工藝卡的規(guī)定進(jìn)行焊接。
本目重點(diǎn):焊接工藝評(píng)定的作用與步驟
【例題】在焊接工藝評(píng)定中,主持評(píng)定工作和對(duì)焊接及試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)定的人員,應(yīng)是(?。?
a.試驗(yàn)工程師 b.焊接工程師
c.焊接技師 d
6、.質(zhì)量工程師
『答案』b
1h412032 掌握焊接材料與設(shè)備選用原則
一、焊接材料的分類與選用原則
(一)焊條
1.焊條的分類
2.焊條的選用原則
(1)按焊接材料的力學(xué)性能和化學(xué)成分選用。
(2)按焊接的使用性能和工作條件選用。
(3)按焊件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力狀態(tài)。
?。ǘ┖附z
分實(shí)心焊絲和藥心焊絲。
選擇實(shí)心焊絲的成分主要考慮焊縫金屬應(yīng)與母材力學(xué)性能或物理性能的良好匹配,如耐磨性、耐腐蝕性;焊縫應(yīng)是致密的和無(wú)缺陷的。
?。ㄈ┍Wo(hù)氣體
1.惰性氣體:主要有氬氣和氦氣及其混合氣體,用以焊接有色金屬、不銹鋼和質(zhì)量要求高
7、的低碳鋼和低合金鋼。
2.惰性氣體與氧化性氣體的混合氣體:如ar+co2、ar+co2+o2等。
3.co2氣體:是唯一適合于焊接的單一活性氣體,co2氣體保護(hù)焊焊速高、熔深大、成本低和易空間位置焊接,廣泛應(yīng)用于碳鋼和低合金鋼的焊接。
?。ㄋ模┖竸?
二、常用的焊接設(shè)備及選用原則
1.電弧焊機(jī)電源
(1)弧焊變壓器
?。?)直流弧焊發(fā)電機(jī)已被列入淘汰產(chǎn)品。
?。?)晶閘管弧焊整流電源(包括逆變弧焊電源)是理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
2.埋弧焊機(jī)特性
(1)生產(chǎn)效率高,焊接質(zhì)量好,勞動(dòng)條件好。
(2)埋弧自動(dòng)焊是依靠顆粒狀焊劑堆積形成保護(hù)條件,
8、主要適用于平位置(俯位)焊接。
(3)埋弧焊劑的成分主要是mno、sio2等金屬及非金屬氧化物,難以焊接鋁、鈦等氧化性強(qiáng)的金屬及其合金。
?。?)只適用于長(zhǎng)縫的焊接。
?。?)不適合焊接薄板。
3.鎢極氬弧焊機(jī)特性
?。?)氬氣能充分而有效地保護(hù)金屬熔池不被氧化,焊縫致密,機(jī)械性能好。
?。?)明弧焊,觀察方便,操作容易。
(3)穿透性好,內(nèi)外無(wú)熔渣,無(wú)飛濺,成型美觀,適用于有清潔要求的焊件。
(4)電弧熱集中,熱影響區(qū)小,焊件變形小。
(5)容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。
4.熔化極氣體保護(hù)焊機(jī)特性
(1)co2氣體保護(hù)焊生產(chǎn)效率高,成本
9、低,焊接應(yīng)力變形小,焊接質(zhì)量高,操作簡(jiǎn)便。但是飛濺較大,弧光輻射強(qiáng),很難用交流電源焊接,設(shè)備復(fù)雜;
有風(fēng)不能施焊,不能焊接易氧化的有色金屬。
(2)熔化極氬弧焊的焊絲既作為電極又作為填充金屬,焊接電流密度可以提高,熱量利用率高,熔深和焊速大大增加,生產(chǎn)率比手工鎢極氬弧焊提高3~5倍;
最適合鋁、鎂、銅及其合金、不銹鋼和稀有金屬中厚板的焊接。
5.等離子弧焊機(jī)特性
具有溫度高、能量集中、較大沖擊力、比一般電弧穩(wěn)定、各項(xiàng)有關(guān)參數(shù)調(diào)節(jié)范圍廣的特點(diǎn)。
6.焊接設(shè)備選用原則
選用原則:安全性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性、適用性。
本目重點(diǎn):
co2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)
鎢極氬弧
10、焊機(jī)特性
焊接設(shè)備選用原則 :安全性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性、適用性
1h412033 熟悉焊接質(zhì)量檢驗(yàn)方法
焊接的檢驗(yàn)必須從焊前各項(xiàng)準(zhǔn)備、焊接過(guò)程中的檢驗(yàn)和焊后對(duì)焊縫的檢驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格地進(jìn)行。
一、焊前檢驗(yàn)
1.料:原材料的檢查,包括對(duì)母材、焊條(焊絲)、保護(hù)氣體、焊劑、電極等進(jìn)行檢查,是否與合格證及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相符合,包裝是否破損,是否過(guò)期等。
2.法:焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施焊技術(shù)文件的檢查,焊件結(jié)構(gòu)是否設(shè)計(jì)合理、便于施焊、易保證焊接質(zhì)量,工藝要求是否表達(dá)齊全;新材料、新方法、新工藝是否均進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)。
3.法:對(duì)焊工進(jìn)行技術(shù)交底的檢查,明確焊接工藝要求
11、、焊接質(zhì)量要求和安全防范要求。
4.機(jī):焊接設(shè)備質(zhì)量檢查,包括焊接設(shè)備型號(hào)、電源極性是否符合工藝要求,焊炬、電纜、氣管、焊接輔助工具、安全防護(hù)等是否齊全。
5.法:對(duì)工件裝配質(zhì)量檢查,包括對(duì)裝配質(zhì)量是否符合圖樣要求,坡口表面是否清潔、裝夾具及點(diǎn)固焊是否合理,裝配間隙和錯(cuò)邊是否符合要求,是否考慮焊接收縮量。
6.人:焊工資格檢查,包括焊工資格是否在有效期內(nèi),考試項(xiàng)目是否與實(shí)際焊接相適應(yīng),包括焊接方法、焊接材料及工件規(guī)格。
7.環(huán):焊接環(huán)境的檢查,包括是否考慮焊接環(huán)境中的風(fēng)、雨、雪襲擊和采取防護(hù)措施。焊接環(huán)境溫度低于規(guī)范允許值時(shí),與所焊材質(zhì)、焊件厚度及預(yù)熱措施是否相適應(yīng)。
12、
二、焊接中檢驗(yàn)
1.焊接中是否執(zhí)行了焊接工藝要求,包括焊接方法、焊接材料、焊接規(guī)范(電流、電壓、線能量)、焊接順序、焊接變形及溫度控制。
2.焊接層間是否存在裂紋、氣孔、夾渣等表面缺陷。
三、焊后檢驗(yàn)
1.外觀檢驗(yàn)
?。?)利用低倍放大鏡或肉眼觀察焊縫表面是否有咬邊、夾渣、氣孔、裂紋等表面缺陷。
(2)用焊接檢驗(yàn)尺測(cè)量焊縫余高、焊瘤、凹陷、錯(cuò)邊等。
(3)用樣板和量具測(cè)量焊件收縮變形、彎曲變形、波浪變形、角變形等。
2.致密性試驗(yàn)
?。?)液體盛裝試漏:用不承壓設(shè)備直接盛裝液體,檢驗(yàn)其焊縫致密性。
(2)氣密性試驗(yàn):壓縮空氣通人
13、容器或管道內(nèi),焊縫外部涂肥皂水檢查滲漏。
(3)氨氣試驗(yàn):焊縫一側(cè)通入氨氣,另一側(cè)貼上酚酞-酒精溶液試紙,檢查滲漏。
(4)煤油試漏:焊縫一側(cè)涂刷白堊粉水,另一側(cè)浸煤油,白堊上留下油漬即有滲漏。
(5)氦氣試驗(yàn):對(duì)致密性要求嚴(yán)格的焊縫,用氦氣檢漏儀來(lái)測(cè)定。
3.強(qiáng)度試驗(yàn)
(1)常用水進(jìn)行容器的液壓強(qiáng)度試驗(yàn),也稱水壓試驗(yàn)。
耐壓試驗(yàn)壓力一般為設(shè)計(jì)壓力的1.25倍。
對(duì)不銹鋼進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí),要控制水的氯離子含量不超過(guò)25ppm。
(2)用氣體為介質(zhì)進(jìn)行氣壓強(qiáng)度試驗(yàn),試驗(yàn)壓力一般為設(shè)計(jì)壓力的1.15倍。
4.常用的焊縫無(wú)損檢測(cè)方法
焊縫的無(wú)損檢測(cè)方法,
14、一般包括射線探傷(x、γ)、超聲波探傷、磁粉、滲透和渦流探傷等,其中射線探傷和超聲探傷適合于焊縫內(nèi)部缺陷的檢測(cè),磁粉、滲透和渦流適用于焊縫表面質(zhì)量的檢驗(yàn)。無(wú)損檢測(cè)方法應(yīng)根據(jù)焊縫材質(zhì)與結(jié)構(gòu)特性來(lái)選擇。
(1)射線探傷(x、γ)方法(rt):是目前應(yīng)用較廣泛的無(wú)損檢驗(yàn)方法,能發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi)部氣孔、夾渣、裂紋及未焊透等缺陷。射線探傷基本不受焊縫厚度限制,但無(wú)法測(cè)量缺陷深度,檢驗(yàn)成本較高、時(shí)間長(zhǎng),射線對(duì)探傷操作人員有損傷。
(2)超聲波探傷(ut):超聲波比射線探傷靈敏度高、靈活方便、周期短、成本低、效率高、對(duì)人體無(wú)害,但顯示缺陷不直觀,對(duì)缺陷判斷不精確,靠探傷人員經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)熟練程度影響較大。
15、
(3)磁性探傷(mt):主要用于檢測(cè)焊縫表面或近表面缺陷。
(4)滲透探傷(pt):此法主要用于焊縫表面檢測(cè)或氣刨清根后的根部缺陷檢測(cè)。
(5)渦流探傷(et):其檢驗(yàn)參數(shù)控制相對(duì)困難,可檢驗(yàn)導(dǎo)電材料表面或焊縫與堆焊層表面或近表面缺陷。
本目重點(diǎn):焊接前檢驗(yàn)內(nèi)容 (材料、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施焊技術(shù)文件、焊工、環(huán)境)、強(qiáng)度試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力、各種無(wú)損檢測(cè)的優(yōu)缺點(diǎn)
【例題】焊縫外觀檢驗(yàn)時(shí),用焊接檢驗(yàn)尺測(cè)量焊縫的(?。?
a.余高、凹陷、裂紋、錯(cuò)口
b.余高、錯(cuò)口、凹陷、焊瘤
c.錯(cuò)口、氣孔、裂紋、焊瘤
d.余高、焊瘤、夾渣、咬邊
『答案』b
16、【例題】利用低倍放大鏡觀察焊縫表面,目的是檢查焊縫是否有(?。┑缺砻嫒毕荨?
a.余高 b.氣孔 c.焊瘤 d.凹陷
『答案』b
1h412034 了解焊接應(yīng)力與焊接變形及其控制
焊接殘余應(yīng)力和變形,嚴(yán)重影響焊接構(gòu)件的承載力和構(gòu)件的加工精度,應(yīng)從設(shè)計(jì)、焊接工藝、焊接方法、裝配工藝著手降低焊接殘余應(yīng)力和減小焊接殘余變形。
一、焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生機(jī)理
二、焊接殘余應(yīng)力的危害及降低焊接應(yīng)力的措施
(一)焊接殘余應(yīng)力的危害
?。ǘ┙档秃附討?yīng)力的措施
1.設(shè)計(jì)措施
(1)盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸,在減小變形量的同時(shí)降低焊接應(yīng)力。
?。?/p>
17、2)防止焊縫過(guò)于集中,從而避免焊接應(yīng)力峰值疊加。
?。?)要求較高的容器接管口,宜將插入式改為翻邊式。
2.工藝措施
三、焊接變形的危害性及預(yù)防焊接變形的措施
?。ㄒ唬┖附幼冃蔚姆诸?
(二)焊接變形的危害
降低裝配質(zhì)量;影響外觀質(zhì)量,降低承載力;增加矯正工序,提高制造成本。
(三)預(yù)防焊接變形的措施
1.進(jìn)行合理的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
?。?)合理安排焊縫位置。焊縫盡量以構(gòu)件截面的中性軸對(duì)稱;焊縫不宜過(guò)于集中。
?。?)合理選擇焊縫尺寸和形狀。在保證結(jié)構(gòu)有足夠承載力的前提下,應(yīng)盡量選擇較小的焊縫尺寸,同時(shí)選用對(duì)稱的坡口。
(3)盡可能減少焊縫數(shù)
18、量,減小焊縫長(zhǎng)度。
2.采取合理的裝配工藝措施
(1)預(yù)留收縮余量法
?。?)反變形法
反變形法常用來(lái)控制角變形和防止殼體局部下塌。
?。?)剛性固定法
(4)合理選擇裝配程序
如儲(chǔ)罐底板焊接,可以先焊短焊縫,再焊長(zhǎng)焊縫。
3.采取合理的焊接工藝措施
(1)合理的焊接方法。盡量用氣體保護(hù)焊等熱源集中的焊接方法。不宜用焊條電弧焊,特別不宜選用氣焊。
(2)合理的焊接規(guī)范。盡量采用小規(guī)范,減小焊接線能量。
?。?)合理的焊接順序和方向。
(4)進(jìn)行層間錘擊(打底層不適于錘擊)。
本目重點(diǎn):
預(yù)防焊接變形的措施(工藝措施)
【例題】把焊接變形降到最小的焊接方法是( )。
a.氣體保護(hù)焊 b.電弧焊
c.埋弧自動(dòng)焊 d.氣焊
『答案』a
窗體底端