導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇焊接工藝，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

論文關(guān)鍵詞：鈦管焊接,氣體保護(hù)罩裝置,焊接工藝,參數(shù)

材質(zhì)為（ASME-B861 Ti2）鈦管，規(guī)格Φ57*5～Φ325*5共計(jì)10個(gè)規(guī)格尺寸。Ti2為工業(yè)純鈦，強(qiáng)度為σb 450～600 MPa，其具有良好的塑性、韌性和抗腐蝕性，尤其具有很好的低溫性能，所以鈦基材料廣泛用于化工、電力項(xiàng)目中。在管道預(yù)制安裝項(xiàng)目前我們制作了各種焊接試驗(yàn)，采用不同氣體保護(hù)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，最終獲得了最佳保護(hù)效果的焊接工藝，并對(duì)鈦管材料的焊接進(jìn)行了焊接工藝評(píng)定，編制了詳盡的焊接工藝卡，從而保證了焊接質(zhì)量。

1 鈦管的焊接工藝

1.1 焊接性分析

鈦及其合金具有很強(qiáng)的化學(xué)活潑性，當(dāng)溫度超過(guò)400 ℃時(shí)即開始與氧、氮、氫及碳發(fā)生反應(yīng)，高于600 ℃時(shí)反應(yīng)劇烈。而氧、氮、氫及碳含量的增加會(huì)導(dǎo)致鈦及其合金焊縫金屬的脆化，所以TA2鈦管焊接時(shí)的氣體保護(hù)是關(guān)鍵問(wèn)題，同時(shí)控制焊縫及熱影響區(qū)的溫度，避免因過(guò)熱產(chǎn)生粗大晶粒、過(guò)熱組織，導(dǎo)致金屬的機(jī)械性能降低。

1.2 焊接易出現(xiàn)的焊接缺陷

（1）氣孔問(wèn)題。焊接鈦及其合金時(shí)，經(jīng)過(guò)焊縫RT后經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)在熔合線附近產(chǎn)生聚集型氣孔。氣孔主要為氫氣孔；由于氫在鈦中的溶解度隨溫度的升高而降低，焊接時(shí)熔合線附近的溫度高，會(huì)引起氫脫溶而出。如果焊接區(qū)周圍氣氛中的氫分壓高，則熔融金屬中的氫不容易析出，于是便聚集形成氫氣孔。

（2）裂紋問(wèn)題。焊接鈦基材料時(shí)由于材質(zhì)的硫、磷雜質(zhì)含量很少，所以很少會(huì)出現(xiàn)熱裂紋；但是焊接鈦材時(shí)很有可能出現(xiàn)冷裂紋且具有延遲現(xiàn)象。主要是由于鈦的導(dǎo)熱性較差，熱量散失慢，容易出現(xiàn)焊縫晶粒粗大；當(dāng)氣體雜質(zhì)含量較高時(shí)，焊接接頭的塑性降低，特別是當(dāng)焊縫中溶解較多的氫時(shí)會(huì)形成氫脆。

1.3 氣體保護(hù)

鈦材焊接時(shí)由于對(duì)氣體的純度要求較高，所以我們選用 99.999%高純度氬氣；氬氣所要保護(hù)的范圍為熔池、熱影響區(qū)域以及兩側(cè)熔合線以外各10 mm區(qū)域的母材。為此需要制定特殊的氣體保護(hù)裝置；管道內(nèi)部使用氬氣室裝置進(jìn)行保護(hù)。

1.4 焊前準(zhǔn)備

1.4.1 坡口加工

鈦管切割后，采用氧化鋁砂輪機(jī)打磨出坡口，如圖1所示，加工坡口不允許使母材產(chǎn)生過(guò)熱變色。

1.4.2 坡口及焊絲清理

（1）坡口及其兩側(cè)各50 mm以內(nèi)的內(nèi)外表面進(jìn)行清理，清理程序如下：光機(jī)打磨→砂紙輪拋光→丙酮清洗。企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理論文清洗后不能直接進(jìn)行焊接作業(yè)，待坡口端面晾干后方可以作業(yè)。如果放置時(shí)間超過(guò)2小時(shí)，須重新清理一遍或者采用自粘膠帶及塑料布對(duì)坡口予以保護(hù)。

（2）操作人員在焊接過(guò)程中必須戴潔凈的手套。

1.5 焊接材料的選用

依據(jù)母材的分組故選擇匹配性較好的ERTi-2，規(guī)格為Φ2.0/2.4化學(xué)成分如表1所示。

1.6 主要的焊接參數(shù)

（1）氬氣的流量大小直接影響在焊接過(guò)程焊縫的保護(hù)效果，根據(jù)驗(yàn)證的結(jié)果得出能夠滿足要求的氣體流量參數(shù)。

（2） 焊接電流大小直接影響在焊接過(guò)程中的熱輸入量，所以根據(jù)驗(yàn)證的結(jié)果得出能夠滿足要求的焊接參數(shù)，如表2所示。

2 焊縫質(zhì)量評(píng)定

焊接完成后主要通過(guò)焊縫外觀表面顏色判斷焊縫質(zhì)量的好壞，焊縫表面的顏色主要與氬氣保護(hù)、破口清潔度等有直接關(guān)系；具體根據(jù)表面顏色判定焊縫質(zhì)量好壞如表3所示。

如果在焊接過(guò)程中焊縫表面出現(xiàn)藍(lán)色或是青紫色應(yīng)立即停止焊接，查找原因及時(shí)改進(jìn)焊接措施；如果焊縫表面出現(xiàn)暗灰色應(yīng)立即停止焊接進(jìn)行返修，將暗灰色部分全部鏟除，重新焊接。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在鈦管焊接過(guò)程中，需要從焊接可能產(chǎn)生的問(wèn)題即氣孔問(wèn)題、焊接裂紋問(wèn)題以及氣體保護(hù)問(wèn)題等，對(duì)焊接的流程進(jìn)行嚴(yán)格把控，做好焊接前的準(zhǔn)備工作，保證坡口加工過(guò)程中的溫度正常，確定坡口與焊絲的清理工作的有效完成，焊接材料選用的過(guò)程中，也需要嚴(yán)格按照具體要求參數(shù)執(zhí)行。另外，從焊接結(jié)果來(lái)看，外觀觀察上所有的焊縫表面色為銀白色時(shí)，其焊接工藝最佳。結(jié)合焊接流程而言，為了保證TA2鈦管在焊接時(shí)的氣體有效保護(hù)、控制焊縫和熱影響區(qū)溫度，盡可能避免因?yàn)闇囟冗^(guò)熱產(chǎn)生較大的晶粒、過(guò)熱組織等，需要在施工中注重各個(gè)環(huán)節(jié)流程，從焊接選材、材料清理、焊接過(guò)程中的溫度選擇、焊接各方面參數(shù)的設(shè)定角度入手，不斷進(jìn)行工作總結(jié)，以便鈦管焊接工藝水平的有效提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 王靜，趙睿.鈦管TIG焊接工藝探討[J].石油化工設(shè)備技術(shù)，2010（1）：48-51，72.

[2] 王中年，強(qiáng)栓榜，賈月華，等.鈦管的焊接[J].焊接技術(shù)，2011（3）：49-50.

篇2

關(guān)鍵詞鍍鋅鋼板正交試驗(yàn)工藝參數(shù)

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

1引言

為了提高汽車的耐蝕性及使用壽命，鍍鋅鋼板得到了廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)70年代，歐美各國(guó)開始在車身上采用鍍鋅鋼板，而且在汽車行業(yè)的應(yīng)用比例不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)各國(guó)焊接工作者就鍍鋅鋼板的焊接工藝規(guī)范及電極壽命等問(wèn)題開展了大量研究。隨著鍍鋅鋼板的大量采用，汽車車身薄壁件的焊接質(zhì)量問(wèn)題比較突出，由于每輛轎車有3500～5000個(gè)焊點(diǎn)，而轎車的生產(chǎn)模式采用大批量自動(dòng)化生產(chǎn)，因此對(duì)鍍鋅板可焊性惡化帶來(lái)一系列問(wèn)題。

2焊接特點(diǎn)

（1）鋅的熔點(diǎn)為 419℃，沸點(diǎn)為 907℃，均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鐵的熔點(diǎn) 1500℃，因此，焊接過(guò)程中，與銅電極接觸的鍍鋅層先于工件被連接部位的鋼板而熔化。熔化的鋅不但在電極壓力的作用下易飛濺出來(lái)，而且還會(huì)與電極粘連，致使電極表面形成 Cu-Zn 合金層。由于 Cu-Zn 合金電阻率大，易于過(guò)熱變形，這不但降低了電極壽命，而且改變了 焊接規(guī)范，破壞了焊接過(guò)程的穩(wěn)定性和焊接質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)甚至不能形成熔核。

（2）由于鋅比較軟，同樣電極尺寸下，電極與鍍鋅鋼板的接觸面積以及鍍鋅板與鍍鋅板之間的接觸面積均較大， 使工件中的電流密度減小，易于產(chǎn)生未焊透缺陷。

（3） 焊接過(guò)程中，工件連接點(diǎn)（熔核）部位的鋅層熔化后應(yīng)充分?jǐn)D出，否則會(huì)顯著降低焊點(diǎn)的連接強(qiáng)度。因此，為了保證將這部分液態(tài)鋅充分?jǐn)D出，應(yīng)使用較大的電極壓力，一般比非鍍鋅鋼高 20％～ 25％。

（4） 電極壓力過(guò)大或電流過(guò)大時(shí)，與電極接觸的鋅層可能會(huì)因粘到電極上而剝落下來(lái)，使工件失去了耐蝕性，也影響了表面美觀。為了避免這種現(xiàn)象，應(yīng)采用較大尺寸的電極，加強(qiáng)電極的冷卻。

3研究方案

（1）電極電極材料選用鉻鋯銅，電極形狀采用錐頭平面電極，電極直徑比相同料厚的無(wú)鍍層鋼板增加2mm，電極錐角為120º～140º，便于電極修磨，延長(zhǎng)電極使用壽命，采用外水冷，防止電極頭迅速過(guò)熱變形。

（2）工藝參數(shù)焊接電流比非鍍鋅鋼增大50%左右，鍍層越厚，越不均勻，所需電流越大；焊接時(shí)間也相應(yīng)增加25%～50%，以使兩焊件間的熔化鋅層能均勻地?cái)D于焊接區(qū)周圍，這樣焊后鋅層均布于熔核周圍，仍可保持原有保護(hù)作用。

4工藝試驗(yàn)

4.1選擇設(shè)備采用現(xiàn)有設(shè)備D(T)N-100，電流1和電流2分別為預(yù)熱電流和焊接電流，其數(shù)值不是通常意義上的電流值，而是以相對(duì)于焊機(jī)輸出能量的一個(gè)百分?jǐn)?shù)，本試驗(yàn)不選用預(yù)熱電流（電流1為0）。

4.2選擇試樣材料：熱鍍鋅板Q235A，厚度0.6mm

為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)焊接，必須選擇合適的工藝規(guī)范參數(shù)，而點(diǎn)焊工藝參數(shù)的選取取決于金屬材料的性質(zhì)、板厚以及所使用的設(shè)備。當(dāng)設(shè)備、電極材料、端面形狀和尺寸選定以后，焊接規(guī)范參數(shù)的選擇主要是焊接電流、電極壓力（氣動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)表現(xiàn)為氣體壓力）及焊接時(shí)間三大要素。采用上升加熱方式進(jìn)行焊接試驗(yàn)，對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行正交試驗(yàn)優(yōu)化。

4.3確定正交試驗(yàn)試驗(yàn)水平

試驗(yàn)采用正交試驗(yàn)法，從大量的試驗(yàn)中挑選出具有代表性、典型性的試驗(yàn)點(diǎn)，合理安排試驗(yàn)過(guò)程。

(1)試驗(yàn)的考核指標(biāo)：進(jìn)行軸向拉力試驗(yàn)，以徑向力的大小衡量焊點(diǎn)的強(qiáng)度。

(2)因素位級(jí)表：

(3)選用正交表:根據(jù)試驗(yàn)中影響因素有3個(gè),位級(jí)3個(gè),決定選用L9(33)正交表。

注:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ———代表各列3個(gè)位級(jí)的試驗(yàn)結(jié)果的總和。

R———代表各列最大值與最小值之差。

對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果分析。 比較各列的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的大小，第一列Ⅰ

級(jí)差R的大小用來(lái)衡量試驗(yàn)中相應(yīng)因素作用的大小，級(jí)差大的因素(電流2)，意味著它的三個(gè)位級(jí)對(duì)于焊點(diǎn)軸向拉力的影響較大，通常是重要因素，而級(jí)差較小的因素 (例如第3列焊接時(shí)間) 對(duì)于軸向拉力的影響相對(duì)較小，是不太重要的因素。

由此次試驗(yàn)可見，對(duì)于鍍鋅鋼板點(diǎn)焊，電流是最重要的因素，氣體壓力在這里是相對(duì)次要的因素，只要保證凸點(diǎn)被壓潰而又不產(chǎn)生飛濺即可，而焊接時(shí)間對(duì)焊點(diǎn)強(qiáng)度影響不大，所以計(jì)算得到的最佳焊接工藝參數(shù)為:電流50,氣體壓力0.45Mpa，焊接時(shí)間7個(gè)周波。

本次試驗(yàn)中有3個(gè)3位級(jí)因素,可產(chǎn)生33=27個(gè)試驗(yàn)條件，由正交表選出的9個(gè)條件只是其中的一部分，即1/3。然而，憑借正交表的正交性，這9個(gè)條件均衡分散在這27個(gè)試驗(yàn)條件中,它們的代表性很強(qiáng)，所以，直觀分析得到好的工藝參數(shù)在全體27個(gè)試驗(yàn)條件中的效果會(huì)是相當(dāng)好的，本次試驗(yàn)也證明了這一點(diǎn)。

從正交實(shí)驗(yàn)中得出的最佳工藝參數(shù)是正交設(shè)計(jì)方案中所沒有的,為此進(jìn)行了工藝驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),采用同樣的測(cè)試方法,用通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)出的最佳工藝參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，焊點(diǎn)軸向斷裂拉力為2.90kN。說(shuō)明通過(guò)本試驗(yàn)很好地實(shí)現(xiàn)了焊接工藝參數(shù)的優(yōu)化。

5結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)，確定了0.6mm厚的熱鍍鋅板Q235A采用D(T)N-100焊接時(shí)的最佳工藝參數(shù)，用于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，提高了焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。

6參考文獻(xiàn)

篇3

根據(jù)L450M管線鋼的化學(xué)成分及力學(xué)性能，返修工藝打底焊采用伯樂(lè)公司生產(chǎn)的BOEHLERFOXCELE6010、φ3.2mm焊條，填充、蓋面焊采用低氫型焊條E5515—G，φ3.2mm，熔敷金屬的化學(xué)成分如表3所示。

2.返修焊接工藝

（1）缺陷的清除和坡口制

備根據(jù)射線底片上的缺陷種類、位置、深度及缺陷大小測(cè)量出缺陷所在的位置，并根據(jù)缺陷的性質(zhì)和部位，使用角向磨光機(jī)對(duì)缺陷進(jìn)行徹底的清除，并把坡口兩邊50mm區(qū)域內(nèi)及坡口面的油銹等雜質(zhì)清理干凈。對(duì)清理完的地方，還要通過(guò)表面探傷加以確認(rèn)，合格后方可施焊。清除缺陷后，用角向磨光機(jī)將返修部位打磨，打磨后的兩端及表面過(guò)渡要平緩，寬度要均勻，便于施焊緩坡凹槽。如需全壁厚返修，應(yīng)開V形坡口，坡口形式如附圖所示。

（2）返修工藝

為了滿足焊接施工的需要，保證返修后能得到良好的焊縫成形和接頭性能，必須采用合適的焊接參數(shù)。具體焊接參數(shù)如表4所示。

（3）返修工藝要點(diǎn)

主要包括以下幾個(gè)方面：第一，為避免出現(xiàn)冷裂紋，焊前必須將返修部位坡口兩側(cè)100mm區(qū)域預(yù)熱，預(yù)熱溫度為120~160℃，坡口兩邊預(yù)熱要均勻，施焊過(guò)程中層間溫度控制在120~250℃內(nèi)。第二，焊前焊條應(yīng)進(jìn)行350~400℃烘干，纖維素焊條烘干溫度70~80℃，并在保溫筒內(nèi)存放，隨用隨取。坡口附近的鐵銹、油污應(yīng)仔細(xì)清理干凈，以降低焊縫的含氫量，避免產(chǎn)生冷裂紋。第三，返修時(shí)SMAW根焊、填充蓋面都采用向上焊。根焊時(shí)，采用小鋸齒形運(yùn)條方式，短弧向上焊接。焊接過(guò)程中控制熔孔大小始終保持一致，以保證焊縫成形良好。第四，必須嚴(yán)格按照焊接工藝要求進(jìn)行返修，要一次性完成返修焊縫，焊層焊接的時(shí)間間隔要＜10min。如焊道中出現(xiàn)的非裂紋性缺陷，可直接返修。裂紋長(zhǎng)度小于焊縫長(zhǎng)度8%，采用返修工藝進(jìn)行返修；裂紋長(zhǎng)度大于焊縫長(zhǎng)度8%時(shí)，所有帶裂紋焊縫必須切除。焊縫在同一部位的返修不得超過(guò)一次，否則將全部焊縫切除。第五，為保證返修一次合格，返修工作要選擇技術(shù)水平較高的、責(zé)任心強(qiáng)的焊工進(jìn)行返修。完成返修工作后，焊縫余高不應(yīng)低于母材，打磨圓滑過(guò)渡，去除渣皮、飛濺物等，清理干凈焊縫表面。第六，返修時(shí)只有在環(huán)境溫度≥-20℃，環(huán)境風(fēng)速≤8m/s，環(huán)境濕度≤90%RH的條件下才能進(jìn)行，如出現(xiàn)其中任一情況不符合要求，應(yīng)采取可靠的防護(hù)措施，否則禁止進(jìn)行返修。

3.焊接試驗(yàn)

（1）無(wú)損檢測(cè)

根據(jù)SY/T4109—2005標(biāo)準(zhǔn)，返修焊縫進(jìn)行X射線探傷，未發(fā)現(xiàn)缺陷，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中Ⅱ級(jí)要求。

（2）力學(xué)性能試驗(yàn)

根據(jù)SY/T4103—2006《鋼制管道焊接及驗(yàn)收》標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合本工程設(shè)計(jì)文件的要求，對(duì)返修焊口試樣進(jìn)行了拉伸、彎曲試驗(yàn)、低溫沖擊、刻槽錘斷試驗(yàn)。拉伸試驗(yàn)：取4塊試樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。試樣抗拉強(qiáng)度數(shù)值較高，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。彎曲試驗(yàn)：彎曲試樣8塊，進(jìn)行側(cè)彎試驗(yàn)。焊接接頭沒有出現(xiàn)裂紋，試驗(yàn)結(jié)果合格。低溫沖擊試驗(yàn)：低溫沖擊試驗(yàn)結(jié)果如表7所示。結(jié)果表明，焊縫中心是焊接接頭低溫沖擊性能較低的部位，但是滿足設(shè)計(jì)文件要求?？滩坼N斷試驗(yàn)：刻槽試樣長(zhǎng)約230mm，寬25mm，用鋼鋸在試樣兩側(cè)焊縫端面中心（以根焊道為準(zhǔn)）鋸槽，每個(gè)刻槽深度約為3mm?？滩坼N斷試樣斷裂面完全熔合和焊透，無(wú)其他缺陷。

4.結(jié)語(yǔ)

篇4

1.1焊接變形原因

焊接的熱過(guò)程是導(dǎo)致殘余應(yīng)力和塑性應(yīng)變的根源。在焊接過(guò)程中,焊接熱過(guò)程對(duì)焊接質(zhì)量和焊接效率的影響,主要來(lái)自以下幾個(gè)方面的深層次原因:(1)在焊接件上,熔池的形狀和尺寸直接影響焊接質(zhì)量,而熔池大小與尺寸作用到焊接件上的熱量分布和大小息息相關(guān);(2)焊接的熱過(guò)程包含加熱和冷卻兩個(gè)過(guò)程,這兩個(gè)過(guò)程中的加熱和冷卻參數(shù)會(huì)直接影響熔池的相變過(guò)程,對(duì)金屬的凝固產(chǎn)生重要的影響,對(duì)熱影響區(qū)的金屬組織產(chǎn)生一定的破壞;(3)焊接中的熱過(guò)程直接決定熱量的輸入過(guò)程和熱量的傳遞效率,這直接導(dǎo)致焊接的母材的熔化速度;(4)焊接的熱過(guò)程如果不均勻,會(huì)對(duì)金屬構(gòu)件各部分產(chǎn)生不同的熱響應(yīng),導(dǎo)致出現(xiàn)不同的應(yīng)力,產(chǎn)生應(yīng)力形變。從以上理論探討,我們可知在金屬構(gòu)件焊接過(guò)程中出現(xiàn)變形,主要是由于焊接熱源是處于局部加熱,使得鋁合金構(gòu)件上的熱量分布存在差異,在構(gòu)件與母材之間的焊縫區(qū)域附近熱量吸收的較多,引起周圍鋁合金材料和母材都出現(xiàn)一定程度的受熱膨脹,而遠(yuǎn)離焊縫區(qū)域的鋁合金材料和母材材料由于吸收到的熱量相對(duì)較少,發(fā)生的體積膨脹相對(duì)較小甚至不發(fā)生體積膨脹,使得焊縫區(qū)域的體積膨脹過(guò)程受到一定的抑制,導(dǎo)致焊接過(guò)程中,焊接構(gòu)件和母材之間出現(xiàn)瞬間的熱變形,但是當(dāng)鋁合金構(gòu)件在焊接過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)了自身材料的彈性極限后,會(huì)出現(xiàn)一定的塑性應(yīng)變,當(dāng)焊接過(guò)程結(jié)束之后,焊接件又逐步冷卻而產(chǎn)生殘余變形。

1.2焊接變形分類

從機(jī)械領(lǐng)域考慮整個(gè)焊接過(guò)程,可以將焊接過(guò)程中出現(xiàn)的變形分為瞬間變形和殘余變形。其中,焊接過(guò)程瞬間熱變形分為三種,依次是面內(nèi)位移、面外位移和相變組織形變。焊后殘余變形分為面內(nèi)變形和面外變形兩大類,面內(nèi)變形又分為焊縫縱向收縮、焊縫橫向收縮、回轉(zhuǎn)變形;面外變形又分為角變形、彎曲變形、扭曲變形。

1.3鋁合金的焊接性能分析

熟悉化學(xué)原理的人都清楚,各種鋁合金的化學(xué)成分并不一致,導(dǎo)致不同鋁合金的物理性能和化學(xué)性能存在一定的差異,但是,由相關(guān)研究試驗(yàn)并結(jié)合以上的焊接熱理論和焊接應(yīng)力應(yīng)變理論分析可知,鋁合金的焊接性能主要與鋁合金中的含鋁量和含鎂量有關(guān)。隨著含鎂量的增高,鋁合金強(qiáng)度增高,焊接性能改善;但是,當(dāng)含鎂量超過(guò)7%的極限值之后,鋁合金容易出現(xiàn)應(yīng)力集中,降低焊接性能。但是,鋁合金與其他金屬相比,由于在空氣中或者是進(jìn)行焊接時(shí),比較容易與氧反應(yīng)被氧化,生產(chǎn)的氧化鋁薄膜由于熔點(diǎn)高,在焊接時(shí)會(huì)阻礙焊接過(guò)程;焊接過(guò)程中,在接頭內(nèi)容以出現(xiàn)一些焊接缺陷,因此,在焊接前需要進(jìn)行表面處理后盡快進(jìn)行焊接。此外,由于鋁合金的其他物理化學(xué)性能如熱導(dǎo)率、比熱等比鋼大,在焊接時(shí)容易造成較多的焊接熱量的流失,因此,在焊接時(shí)需要采用高度集中的熱源進(jìn)行焊接,才能有效提升焊接質(zhì)量,降低應(yīng)力形變的出現(xiàn)。

1.4鋁合金構(gòu)件焊接變形控制措施

從上述對(duì)鋁合金構(gòu)件焊接性能和焊接熱過(guò)程的分析,對(duì)于鋁合金構(gòu)件在焊接過(guò)程中出現(xiàn)的瞬間變形和焊接結(jié)束后出現(xiàn)的殘余變形,需要采取一定的控制措施,減少變形甚至是消除變形,促進(jìn)鋁合金構(gòu)件在裝備整體結(jié)構(gòu)中發(fā)揮應(yīng)用的作用。在鋁合金構(gòu)件設(shè)計(jì)階段結(jié)合整體裝備,做好其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并采取優(yōu)質(zhì)的焊接技術(shù),能夠顯著減小焊接變形量。為此,我們可以從兩個(gè)階段進(jìn)行鋁合金焊接變形量的控制。一個(gè)階段是設(shè)計(jì)階段,另一個(gè)是制造階段。在設(shè)計(jì)階段,主要遵循如下幾個(gè)原則即可實(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)過(guò)程做好對(duì)鋁合金焊接變形的有效控制:首先是要對(duì)焊接的工藝進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)與選擇,一般在這個(gè)過(guò)程中,遵循的原則就是盡量選擇那些實(shí)踐反饋效果好應(yīng)用成熟的焊接工藝;其次,對(duì)于焊接過(guò)程中,鋁合金構(gòu)件和主體裝備結(jié)構(gòu)之間焊接縫隙的尺寸、形狀、布局以及位置都應(yīng)進(jìn)行有效的設(shè)計(jì),盡量通過(guò)好的焊縫設(shè)計(jì)鋁合金構(gòu)件在主體結(jié)構(gòu)上的位置,控制好焊縫的布局和位置,然后減少焊縫的數(shù)量,選擇最優(yōu)的焊縫尺寸,實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接結(jié)束之后可能出現(xiàn)的殘余形變;最后,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要做好一系列的仿真實(shí)驗(yàn)和小比例模型的模擬實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的基礎(chǔ)之上,確定最終的設(shè)計(jì)方案,以便正確指導(dǎo)鋁合金的焊接,減小甚至防止鋁合金構(gòu)件的焊接變形。在制造階段對(duì)鋁合金構(gòu)件焊接變形的控制,主要是指焊接準(zhǔn)備過(guò)程、焊接過(guò)程和焊接結(jié)束之后的過(guò)程中進(jìn)行控制。首先,在焊接準(zhǔn)備過(guò)程中,需要對(duì)焊接工藝設(shè)計(jì)到的參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的熟記,并對(duì)相關(guān)的理論知識(shí)做到熟記于心。另外,在焊接準(zhǔn)備過(guò)程中,需要預(yù)先對(duì)焊接構(gòu)件進(jìn)行一定的拉伸然后再采取剛性固定措施進(jìn)行組裝拼接,做好這些準(zhǔn)備工作是控制變形的前提;其次,在焊接過(guò)程中,除了要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的焊接工藝進(jìn)行焊接之外,還應(yīng)按照優(yōu)秀的焊接工藝實(shí)現(xiàn)對(duì)瞬時(shí)變形的控制,例如,采取那些能量密度高的熱源,對(duì)焊接過(guò)程中的焊接受熱面積進(jìn)行技術(shù)控制;最后,在焊接結(jié)束之后,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鋁合金構(gòu)件焊接水平的檢測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)存在著殘余變形,及時(shí)采取加熱矯正或者是利用機(jī)械外力作用進(jìn)行矯正,達(dá)到對(duì)變形量的減小。

2鋁合金構(gòu)件焊接工藝優(yōu)化

對(duì)于鋁合金構(gòu)件在焊接過(guò)程中出現(xiàn)的焊接變形,可采取多種手段進(jìn)行。如在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段,可通過(guò)相關(guān)的應(yīng)力形變實(shí)驗(yàn),分析應(yīng)力出現(xiàn)的大小,結(jié)合設(shè)計(jì)的允許值,調(diào)節(jié)焊縫的尺寸,盡量降低焊縫的數(shù)量,對(duì)焊接后出現(xiàn)的殘余變形進(jìn)行控制;在焊接過(guò)程中,采取一定的反變形或者是剛性固定組裝的方法在焊前進(jìn)行預(yù)防;焊接結(jié)束之后,為了減小已經(jīng)出現(xiàn)的殘余變形,可以采取加熱矯正或者是利用機(jī)械外力進(jìn)行矯正的方法。當(dāng)然,最為有效的方法還是在相關(guān)變形研究理論的基礎(chǔ)之上,結(jié)合焊接試驗(yàn),對(duì)焊接工藝進(jìn)行一定的優(yōu)化,結(jié)合實(shí)際的鋁合金構(gòu)件進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定,科學(xué)控制鋁合金構(gòu)件的焊接應(yīng)力變形,最終生產(chǎn)出符合設(shè)計(jì)要求的產(chǎn)品。對(duì)于鋁合金構(gòu)件的焊接,在焊接過(guò)程中,焊絲直徑、成分和表面質(zhì)量關(guān)系到焊縫金屬及熱影響區(qū)的力學(xué)性能,尤其是焊接變形。因此,選取合理的焊絲直徑,選擇表面質(zhì)量上等和化學(xué)成分達(dá)標(biāo)的焊絲就是優(yōu)化焊接工藝的主要步驟之一。在通常的情況下,為了保證焊接的質(zhì)量,主要選擇焊絲直徑大的焊絲。不過(guò),由于焊絲直徑選擇太大,對(duì)于薄板鋁合金構(gòu)件的焊接并不利。因此,在現(xiàn)有實(shí)踐的基礎(chǔ)之上,對(duì)于焊絲直徑的選擇一般是隨著鋁合金構(gòu)件厚度的增加而逐步增加。此外,在進(jìn)行平焊時(shí),焊絲直徑應(yīng)相對(duì)選大一點(diǎn);立焊或橫仰焊時(shí),則選擇較小直徑的焊絲。焊接電源作為焊接過(guò)程中的主要能量來(lái)源,為了使焊接質(zhì)量達(dá)標(biāo),在選擇電源種類與極性時(shí),需要選取那些既能夠滿足焊接工藝需求,又能夠符合用戶物質(zhì)、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等條件的電源。

一般,由于直流電源的電弧具有較好的穩(wěn)定性、焊接質(zhì)量?jī)?yōu)和飛濺少等特點(diǎn),在鋁合金構(gòu)件的焊接時(shí)是作為首選的。選擇直流反接電源進(jìn)行焊接,能夠借助焊件金屬為負(fù)極的電弧產(chǎn)生的陰極霧化效果,對(duì)鋁合金構(gòu)件表面致密的氧化鋁薄膜產(chǎn)生快速熔化,而且在焊接過(guò)程中,能夠避免產(chǎn)生大量的焊渣和污染性氣體,不僅方便了焊工對(duì)反應(yīng)熔池的觀察,及時(shí)調(diào)整焊接的速度和角度,而且還能對(duì)焊工的職業(yè)健康危害程度有所下降。例如,在焊接6毫米的鋁合金薄板構(gòu)件時(shí),一般主要采用直流反接電源進(jìn)行焊接。對(duì)焊接工藝進(jìn)行優(yōu)化,目的就是為了使鋁合金構(gòu)件焊接的質(zhì)量和焊接形變?cè)谠试S的范圍之內(nèi)。由以上對(duì)鋁合金焊接熱過(guò)程和變形理論的分析和探討之后,我們發(fā)現(xiàn)選擇適宜的焊接電流,是優(yōu)化焊接的重要考慮方向。在焊接過(guò)程中,焊接電流是指流經(jīng)焊接回路的電流,這個(gè)電流的大小對(duì)焊接生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量有著直接的影響。一般為了提高焊接生產(chǎn)效率,在質(zhì)量保證前提下,選擇盡可能大的焊接電流,以達(dá)到提高焊接效率的目的。不過(guò),由于電流過(guò)大,引起熱量輸入過(guò)大和較大的電弧力存在而導(dǎo)致的焊縫熔深和余高增大,而且還會(huì)使熱影響區(qū)的晶粒變得粗大,出現(xiàn)應(yīng)力集中區(qū),使接頭的強(qiáng)度和承載能力下降。同時(shí),由于電流鍋小,電弧燃燒不充分不穩(wěn)定,容易形成氣孔和夾渣等焊接缺陷,使得焊接接頭的沖擊韌性降低,不利于焊接質(zhì)量的提升,因此,在焊接電流選擇上,還是需要通過(guò)實(shí)踐選取適宜的電流。由于電弧長(zhǎng)短對(duì)焊接質(zhì)量也有顯著影響,而電弧電壓決定電弧長(zhǎng)短,因此,在焊接時(shí),依據(jù)焊接試驗(yàn),需要控制好電弧電壓,產(chǎn)生適宜長(zhǎng)度的電弧長(zhǎng)度進(jìn)行焊接。例如,對(duì)于6mm厚度的鋁合金板材進(jìn)行焊接時(shí),焊接電流定義為170A,焊接電弧電壓為25V,通過(guò)實(shí)驗(yàn)論證,焊接接頭強(qiáng)度可以達(dá)到良好的效果。由焊接熱過(guò)程分析得到,在鋁合金構(gòu)件焊接過(guò)程中,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接變形量的控制與減小,一般應(yīng)采用能量密度高的焊接熱源,同時(shí),對(duì)焊接速度進(jìn)行優(yōu)化,保證焊接速度既不會(huì)過(guò)快也不會(huì)過(guò)慢。例如,從相關(guān)實(shí)踐表明,對(duì)于6mm厚度的鋁合金板材進(jìn)行焊接時(shí),焊接電流定義為170A,焊接電弧電壓為25V,通過(guò)此實(shí)驗(yàn)論證,焊接接頭強(qiáng)度可以達(dá)到良好的效果。

3總結(jié)

篇5

關(guān)鍵詞 焊接工藝；傳統(tǒng)；條件；操作

中圖分類號(hào)TG44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）89-0043-02

0 引言

焊接工藝在金屬出現(xiàn)以后就開始產(chǎn)生，并且經(jīng)過(guò)歷代人的不斷鉆研逐漸完善和發(fā)展成熟。焊接藝術(shù)在方式方法、材料應(yīng)用、操作條件等方面都有了很多的變化和進(jìn)步，讓焊接工藝成為工業(yè)生產(chǎn)、人們生活，甚至是科研工作中不可缺少的一種工藝?，F(xiàn)在的焊接工藝也突破了傳統(tǒng)的局限性，不僅僅是在金屬范圍內(nèi)，而且還發(fā)展到非金屬領(lǐng)域。焊接工藝的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，在生產(chǎn)和生活中的地位也越來(lái)越高。

焊接工藝通俗的解釋就是把金屬或者非金屬通過(guò)一定的材料在高溫或者高壓條件下，把兩個(gè)或者兩個(gè)以上的金屬或者非金屬連接在一起的工藝?，F(xiàn)在的焊接工藝，在焊接材料和條件方面都有了新的突破和發(fā)展，讓這種技術(shù)更好的為人們生產(chǎn)生活服務(wù)，有更大的利用價(jià)值和發(fā)展空間。隨著焊接工藝的不斷進(jìn)步，對(duì)于工藝的精確性和穩(wěn)定性要求越來(lái)越高，這就需要更加專業(yè)的焊接人才的培養(yǎng)。我國(guó)也正在逐漸的加強(qiáng)這種專業(yè)的高素質(zhì)焊接人才的培養(yǎng)，讓焊接這項(xiàng)古老的傳統(tǒng)工藝有更深的發(fā)展[1]。

1 焊接工藝存在的不足

焊接工藝雖然相對(duì)于以前有了很大的突破和進(jìn)步，也在被人們通過(guò)各種創(chuàng)新手段與其他工藝相結(jié)合，發(fā)展新型焊接技術(shù)和方法。但是由于各方面原因還是讓焊接工藝存在著一些不足，讓焊接的質(zhì)量和效率不能夠達(dá)到預(yù)期的目的。

1.1 焊接操作問(wèn)題

現(xiàn)在的焊接工藝雖然有了一定的操作程序和規(guī)格，但是在實(shí)際操作過(guò)程中還是難免不能夠達(dá)到非常精確和穩(wěn)定的地步。在操作過(guò)程中由于操作人員焊接過(guò)程中手法快慢控制不準(zhǔn)確，即使是非常細(xì)小的失誤和不正當(dāng)操作都會(huì)帶來(lái)焊接質(zhì)量的問(wèn)題，如焊瘤、氣孔和焊縫不理想等狀況出現(xiàn)。還有就是操作時(shí)，技術(shù)人員對(duì)焊接電流、電壓、保護(hù)氣體和焊接材料的控制，如果電流或者電壓控制不穩(wěn)定，或者是保護(hù)氣體和焊接材料用量或者用法不合理也會(huì)導(dǎo)致焊接質(zhì)量的下降。這些都是由于技術(shù)人員操作所產(chǎn)生的問(wèn)題，可以說(shuō)是人為造成的，但是這也是焊接工藝的一部分，也是焊接工藝的不足之處。一種工藝無(wú)論能夠帶來(lái)多大的效益和好處，如果沒有很好的執(zhí)行能力，也是這種工藝的不足之處，因?yàn)閳?zhí)行者也是工藝的一部分[2]。

1.2 焊接質(zhì)量問(wèn)題

焊接工藝雖然很好的解決了人們?cè)谏a(chǎn)和生活中的很多難題，但是焊接工藝中還是存在焊接后母材料的質(zhì)量問(wèn)題。如果焊接質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，那么被焊接的金屬或者是非金屬不能夠被很好的使用，甚至不能夠被使用，那么焊接工藝就失去了應(yīng)有的意義和價(jià)值。如在鋼筋的焊接時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)咬邊、焊瘤和焊縫過(guò)大的情況，這些問(wèn)題的出現(xiàn)讓焊接質(zhì)量大大下降，嚴(yán)重的甚至?xí)绊戜摻畹氖褂?，如果在建筑行業(yè)中鋼筋質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，那么帶來(lái)的安全問(wèn)題讓我們不敢去想象。

1.3 焊接安全問(wèn)題

任何操作和工藝都應(yīng)該注意的就是安全問(wèn)題，焊接工藝也不例外。在技術(shù)人員進(jìn)行操作的時(shí)候可能出現(xiàn)火星、鐵水、廢渣的迸濺問(wèn)題，而且焊接時(shí)帶有高溫、高壓和可燃性氣體的工作，這些都是一些潛在的安全問(wèn)題?；鹦?、金屬液體的迸濺對(duì)技術(shù)人員，甚至是其他人員都造成了很大的威脅。高溫、高壓、電流、可燃性氣體更是要特別注意的，這些焊接過(guò)程中運(yùn)用到的，如果出現(xiàn)問(wèn)題處理不當(dāng)，不但會(huì)導(dǎo)致焊接失敗，而且對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全也是個(gè)極大的威脅[3]。

2 提高焊接工藝水平的措施分析

2.1 規(guī)范操作程序，培訓(xùn)專業(yè)焊接人員

焊接工藝的操作是有著非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ば虻?，要穩(wěn)定、精確和熟練的操作手法，這就要求我們要不斷的規(guī)范焊接操作的程序，培養(yǎng)專業(yè)的焊接人員?，F(xiàn)在的焊接工藝由很多的焊接方法和手段組成，每一種焊接方法都有著不同的注意事項(xiàng)和關(guān)鍵操作過(guò)程，所以要把每一項(xiàng)焊接方法都制定相應(yīng)的操作程序和規(guī)范，讓人們?cè)诤附舆^(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行。

同時(shí)專業(yè)的焊接人員培養(yǎng)也是對(duì)焊接工藝水平提高的一種體現(xiàn)，因?yàn)楹附硬僮魇呛附庸に嚨囊徊糠?，這方面專業(yè)人才的培養(yǎng)，是對(duì)焊接工藝的完善。只有專業(yè)的技術(shù)人員，才能夠保證規(guī)范焊接，達(dá)到良好的焊接質(zhì)量，在焊接過(guò)程中不出現(xiàn)過(guò)多的失誤。在焊接時(shí)能夠很好的控制焊接速度，電流、電壓等，而且能夠注意焊接的環(huán)境是不是符合規(guī)定，是不是能夠讓焊接達(dá)到最佳效果。

2.2 焊接與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合

焊接存在的一個(gè)最大問(wèn)題就是操作不夠精確和穩(wěn)定，而且安全問(wèn)題不能夠保證。如果焊接工藝與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，就可能很好的避免以前的不足之處。計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠通過(guò)軟件編程，非常精確的控制焊接速度、電壓、電流和氣壓等一些關(guān)鍵要素。而且自動(dòng)化操作，可以避免一些人為操作所帶來(lái)的危險(xiǎn)，讓操作人員處于一個(gè)相對(duì)安全的工作環(huán)境。

2.3 做好焊接前的檢查工作

焊接工作要進(jìn)行，必須要在檢查所有器材和周圍環(huán)境以后才能開始。因?yàn)楹附訉?duì)風(fēng)速、電流、壓力有著很高的要求，如果不能達(dá)到規(guī)范的要求，焊接時(shí)不能夠很好的展開和達(dá)到預(yù)期效果的。同時(shí)焊接前要檢查被焊接金屬是否有油漬、鐵銹，還要對(duì)環(huán)境進(jìn)行檢查，是否有明火、可燃物、危險(xiǎn)氣體泄漏等問(wèn)題[4]。

3 結(jié)論

焊接工藝水平在不斷地提高中，但是當(dāng)前我們的條件和技術(shù)手段都非常有限，雖然能夠不斷的進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展。但是在此同時(shí)，我們提高焊接工藝水平還可已通過(guò)嚴(yán)格把握焊接要素，減少焊接失誤和焊接危險(xiǎn)的等方面進(jìn)行[5]。只有全方面的提高焊接工藝，才能讓這項(xiàng)傳統(tǒng)工藝更好的為人們服務(wù)，作出更大的貢獻(xiàn)，在科技進(jìn)步過(guò)程中也不斷的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]熊臘森.焊接工程基礎(chǔ)[J].機(jī)械工業(yè)出版社，2005-03-01.

[2]《焊接工藝與操作技巧叢書》編委會(huì).CO2氣體保護(hù)焊工藝與操作技巧[J].遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2010-06-01.

[3]李頒宏.實(shí)用長(zhǎng)輸管焊接技術(shù)[J].化學(xué)工業(yè)出版社，2009-03-01.

篇6

關(guān)鍵詞：螺柱焊；車身焊接工藝；應(yīng)用研究

伴隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)汽車密封性的要求也隨之提高，所以汽車企業(yè)在對(duì)車身進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要考慮汽車的密封性問(wèn)題，防止泄漏的情況發(fā)生。想要保證汽車的密封性，就需要在車身結(jié)構(gòu)上避免不必要的開口，由于汽車車身是由低碳鋼構(gòu)成的，具有很好的焊接性能，通過(guò)將許多薄板件焊接起來(lái)進(jìn)而組成汽車車身。在焊接的過(guò)程中，螺柱焊接工藝具有速度快、操作簡(jiǎn)便和無(wú)空連接的優(yōu)點(diǎn)，在汽車制造過(guò)程中取代了柳接、鉆孔和攻螺紋等技術(shù)，并且在汽車車身焊接工藝中得到了廣泛的應(yīng)用。

一、螺柱焊接工藝的概括

螺柱焊接工藝是一種采用壓力熔焊的焊接方法，在焊接的過(guò)程中，將螺柱的一側(cè)與板件進(jìn)行接觸，等待觸面融化后，對(duì)螺柱施加一定壓力進(jìn)而使焊接完成的方法。螺柱焊接工藝具有熔焊和壓焊兩種特征，并且具有壓力焊和弧焊的屬性。根據(jù)螺柱焊機(jī)工作原理上的不同，將螺柱機(jī)分為拉弧式和儲(chǔ)能式螺柱機(jī)兩種類別。在當(dāng)前的汽車行業(yè)中，廣泛應(yīng)用的焊接工藝是短周期拉弧式螺柱焊機(jī)工藝。

二、螺柱焊接工藝的工作原理

由于不同的螺柱焊機(jī)工作原理的不同，在通常情況下，拉弧式螺柱焊機(jī)所使用的是晶閘管，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)弧焊整流器的控制。一些先進(jìn)的拉弧式螺柱焊機(jī)的電源，采用的是逆變式電源為焊接提供能源。在焊接的過(guò)程中，通過(guò)提高焊槍的磁力，使螺柱上升，并且使其和焊接工件分離開來(lái)。與此同時(shí)，在螺柱和焊接工件之間施加電壓，使螺柱和焊接工件之間引出電弧，促使工件融化，進(jìn)而達(dá)到焊接的目的。在螺柱提升到預(yù)定溫度時(shí)，在工件之間施加焊接電壓，在焊接時(shí)間達(dá)到預(yù)計(jì)時(shí)間后，再切斷焊接電壓。螺柱焊接工藝對(duì)于其他焊接工藝來(lái)說(shuō)具有很多優(yōu)點(diǎn)，由于螺柱焊接工藝的功率較大，在批量生產(chǎn)的過(guò)程中，具有很高的生產(chǎn)效率，而且螺柱焊接工藝具有非常簡(jiǎn)單的施工工藝，不需要進(jìn)行穿孔和{整的工序。使用螺柱焊接工藝大大縮短了生產(chǎn)時(shí)間，而且所焊接的工件具有較高的質(zhì)量，不需要進(jìn)行調(diào)整，使生產(chǎn)成本也相應(yīng)的降低。而且螺柱焊接技術(shù)具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，使用螺柱焊接技術(shù)進(jìn)行焊接的工件都具有較高的質(zhì)量，使廢品率得到降低，而且螺柱焊槍的類型有很多種類型，在材料和設(shè)備方面都具有較低的費(fèi)用。

三、螺柱焊接工藝的參數(shù)

拉弧式螺柱焊接的參數(shù)有焊接時(shí)間、引弧時(shí)間、螺柱提升高度、焊接電流、螺柱伸長(zhǎng)和送釘時(shí)間等。其中焊接電流、提升高度、焊接時(shí)間和螺柱伸長(zhǎng)度是拉弧式螺柱焊接工藝中的四個(gè)重要組成參數(shù)，在實(shí)際的工作中，需要根據(jù)螺柱的型號(hào)、規(guī)格和工件的材質(zhì)、厚度進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)定，在進(jìn)行多次試焊后，調(diào)整出合適的工藝參數(shù)。焊接電流主要通過(guò)螺柱的直徑進(jìn)行控制，焊接的時(shí)間與焊接電流形成焊接輸入熱量，并且進(jìn)行相互配合，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的靈活性。螺柱的提升高度也是決定焊接質(zhì)量的重要參數(shù)，通過(guò)高度的提升，能夠很好的解決在熔滴過(guò)渡時(shí)，因短路所引起的焊接成型不良問(wèn)題，但是高度的提升也容易導(dǎo)致磁偏吹現(xiàn)象，還會(huì)使焊縫氣孔的數(shù)量增加，導(dǎo)致焊接質(zhì)量下降。螺柱伸出長(zhǎng)度通常為1.2毫米，其作用時(shí)是方便螺柱和工件之間的接觸。而引弧電流和引弧時(shí)間這兩個(gè)參數(shù)僅出現(xiàn)在短周期拉弧式螺柱焊接中，具有清除工件表面油污的作用。

四、螺柱焊接工藝中需要注意的事項(xiàng)

在螺柱焊接過(guò)程中需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：在接通焊機(jī)電源和壓縮空氣的過(guò)程中，需要檢查焊接電纜是否進(jìn)行可靠的連接；檢查送料機(jī)中螺柱的數(shù)量是否正常；種類規(guī)格和送釘情況是否正常；在焊接的過(guò)程中，需要保持焊槍與工件表面角度的垂直，如果角度出現(xiàn)偏差情況，需要及時(shí)采取措施對(duì)其進(jìn)行調(diào)整；需要定期檢查螺柱夾持器的情況，如果有發(fā)現(xiàn)損毀的情況，需要及時(shí)進(jìn)行更換；定期將防護(hù)套內(nèi)壁中的焊接飛濺物進(jìn)行清理，并且還要將工件表面的焊接飛濺物同時(shí)進(jìn)行清理；在進(jìn)行焊接工作的人員需要受到過(guò)專門的訓(xùn)練和具有良好的專業(yè)技能，明確焊機(jī)的使用和維護(hù)的方法，了解工藝參數(shù)的選擇原則，在需要時(shí)能夠和設(shè)備調(diào)整人員對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。

五、螺柱焊接質(zhì)量的測(cè)評(píng)

對(duì)螺柱焊接質(zhì)量的測(cè)評(píng)方面包括：焊接螺柱的數(shù)量、位置、種類、規(guī)格和焊接強(qiáng)度等。不能出現(xiàn)燒損、螺柱傾斜、未熔合的情況，使焊接強(qiáng)度能夠滿足工藝的需求。對(duì)螺柱的位置、數(shù)量和規(guī)格方面，都需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行焊接。通過(guò)使用肉眼進(jìn)行外觀檢查，查看接頭處是否有未熔合、裂紋、無(wú)氣孔等缺陷；在螺柱根部的焊縫工作是否連續(xù)進(jìn)行；螺柱與工件表面角度情況；在螺柱規(guī)格、種類、數(shù)量、位置方面都需要符合設(shè)計(jì)的要求。在進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中，可以使用手錘對(duì)焊接螺柱進(jìn)行檢查，在錘擊檢查完畢后，需要使用CO2焊進(jìn)行補(bǔ)焊加強(qiáng)工作。使用錘子對(duì)帶頂帽的螺柱進(jìn)行彎曲傾斜實(shí)驗(yàn)，在傾斜角度不小于150時(shí)，并且沒有出現(xiàn)肉眼可見的開裂即可視為合格。使用專業(yè)的檢查裝置對(duì)螺柱進(jìn)行拉伸檢查，當(dāng)螺柱的受力達(dá)到要求的檢查拉力時(shí)，如果焊接接頭沒有被破壞，則證明焊接強(qiáng)度符合相應(yīng)要求。對(duì)于安裝力矩要求的焊接螺柱，需要使用測(cè)力矩扳手進(jìn)行相應(yīng)的檢查，在螺柱被加載1.5倍的安裝力時(shí)，接口處不開焊即可視為合格。在檢查完帶帽螺柱后需要將螺帽松開，在使用力矩扳手將螺帽擰緊，避免在對(duì)車身進(jìn)行上漆的過(guò)程中，油漆滲透到螺柱螺紋和螺帽的間隙之中，影響焊接的質(zhì)量。

六、總結(jié)

伴隨著我國(guó)焊接工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，螺柱焊接工藝技術(shù)得以在汽車行業(yè)中廣泛使用，在有效的提高汽車質(zhì)量的同時(shí)，很好的解決了客戶所擔(dān)心的密封性問(wèn)題，螺柱焊接在車身焊接工藝中的應(yīng)用可以提高企業(yè)生產(chǎn)的效率，降低成本造價(jià)的作用。伴隨著汽車企業(yè)對(duì)汽車車身的要求不斷提高，螺柱焊在車身焊接工藝中廣泛應(yīng)用同時(shí)，也向著自動(dòng)化、數(shù)字化和智能化的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭中付，宋亞?wèn)|.螺柱焊在車身焊接工藝中的應(yīng)用[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2014（5）：99-101.

篇7

關(guān)鍵詞：石油化工；管道；焊接；質(zhì)量；工藝

一、石油化工管道焊接施工特點(diǎn)

首先其管材鋼級(jí)的跨度較大，在規(guī)格上種類較多，鋼級(jí)、管徑、壁厚等方面等級(jí)跨度不等，規(guī)格型號(hào)有較大的選擇空間。

其次在施工過(guò)程中焊材品種齊全、等級(jí)跨度較大、多種規(guī)格，焊條、焊絲等類型多樣，其力學(xué)上的等級(jí)跨度應(yīng)與管材鋼級(jí)一致；但在焊條規(guī)格上大多為3.2mm和4.0mm，焊絲規(guī)格則有選擇余地。

再次焊接方法多樣，焊接工藝較為復(fù)雜，隨著先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)，逐漸使焊接方法傾向于自動(dòng)化方向，而焊接工藝?yán)碚撝R(shí)較為豐富，常用的焊接作業(yè)規(guī)程類型較為繁多。

最后焊接施工作業(yè)主要展現(xiàn)出其較強(qiáng)的流動(dòng)性，對(duì)于焊接工藝的順序性要求較高，給確保焊接質(zhì)量控制帶來(lái)挑戰(zhàn)，并且石油化工管道施工現(xiàn)場(chǎng)地形地貌起伏明顯，將會(huì)影響到管口組對(duì)和焊接質(zhì)量，更有甚者在野外作業(yè)時(shí)遇到風(fēng)、雨、雪等自然環(huán)境變化，將會(huì)為焊接工藝的施展和焊接質(zhì)控帶來(lái)不利影響。

二、石油化工管道焊接工藝要點(diǎn)

中東地區(qū)大部屬于熱帶沙漠氣候，夏季炎熱潮濕 （5～10 月），氣溫40.6～55.2℃，冬季（11～翌年 4 月），氣溫 7～20 ℃， 全年相對(duì)濕度較大， 從 1%～100%不等。全年的高溫酷暑對(duì)長(zhǎng)輸管線施工進(jìn)行著嚴(yán)酷的考驗(yàn)，尤其是高溫高濕的天氣對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生很多不利影響。 為此， 筆者針對(duì)高熱高濕的施工環(huán)境制定出獨(dú)特的防范措施，提高焊接質(zhì)量。

（一）做好焊接準(zhǔn)備工作

首先，要認(rèn)真分析管道焊接工程的具體情況，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察，選擇科學(xué)合理的焊接技術(shù)，并制定出相應(yīng)的作業(yè)指導(dǎo)書和工程整體方案。在方案中，要全面考慮管道焊接施工中可能遇到的問(wèn)題，并設(shè)置針對(duì)性的解決方案。

其次，要對(duì)管道焊接所需要用到的焊接材料、焊條、焊接工具等進(jìn)行全面細(xì)致的檢查，查看其是否符合施工標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，同時(shí)，對(duì)于初次使用的材料和施工方案，必須進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，確保施工方案可以滿足管道焊接的要求。然后，在一切準(zhǔn)備完成后，要結(jié)合施工工藝，制作焊接工藝卡，在實(shí)際施工中對(duì)施工人員進(jìn)行指導(dǎo)，保證施工的順利進(jìn)行。

（二）管道焊接常見質(zhì)量通病的防治

1、焊接過(guò)程中對(duì)焊氣孔的控制

（1）由于氣體保護(hù)焊對(duì)風(fēng)的影響特別敏感， 因此要求防風(fēng)棚密封嚴(yán)實(shí)， 而且焊接中要用塑料布并加透明膠帶對(duì)管口兩端進(jìn)行嚴(yán)密的封堵。

（2）焊工在進(jìn)行引弧時(shí)要注意起弧后手部穩(wěn)定，以免干伸長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)造成空氣入侵。

（3）在保持焊接連續(xù)性的同時(shí)適當(dāng)?shù)乩L(zhǎng)干伸長(zhǎng)來(lái)降低電壓，以避免氣孔的產(chǎn)生。

（4）管道組對(duì)時(shí)，避免因?yàn)榻M對(duì)間隙過(guò)窄，過(guò)大的母材稀釋作用而妨礙除氣過(guò)程。

2、余溫過(guò)高或者過(guò)低的控制

（1）在5 點(diǎn)鐘到7 點(diǎn)鐘仰焊位置易出現(xiàn)余高過(guò)高，這是因?yàn)楹腹ぴ谶@一空間不容易掌握熔池的變化，往往會(huì)出現(xiàn)擺幅變窄，焊接速度變慢的現(xiàn)象。

（2）在3 點(diǎn)鐘或者9 點(diǎn)鐘位置往往會(huì)造成余高不夠甚至過(guò)低，這是因?yàn)榇罅康暮附z熔化的鐵水由于自身重力的作用而迅速下墜，從而使熔敷金屬過(guò)少而造成余高過(guò)低。

（3）要求焊工的動(dòng)作要跟得上，針對(duì)不同位置的焊接特點(diǎn)迅速有針對(duì)性地調(diào)節(jié)焊接過(guò)程中的焊接工藝參數(shù)。

3、夾渣缺陷的控制

（1）由于藥芯焊絲有焊劑和藥皮，所以要求層間必須清理干凈，否則易出現(xiàn)夾渣缺陷。

（2）全自動(dòng)焊的工藝參數(shù)不得調(diào)整過(guò)大，否則會(huì)使焊道熔深過(guò)大，以至于藥皮等焊渣沒有浮出或吹出而產(chǎn)生夾渣。

4、未熔合和未焊透的控制

未熔合是在焊縫金屬與母材之間或焊道金屬與焊道金屬之間未完全熔化結(jié)合部分，產(chǎn)生未熔合原因，主要是待焊金屬表面不干凈；未焊透是在焊接時(shí)接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象，產(chǎn)生未焊透是焊接電流過(guò)小，鈍邊太大，根部間隙太小，焊接速度太快等原因造成的。

（1）未熔合的控制

①注意層間修整，避免出現(xiàn)溝槽及運(yùn)條不當(dāng)而導(dǎo)致未熔合。

②嚴(yán)格按WPS要求，采用合理的焊接電流。

③正確處理鎢棒的打磨角度和焊接停留時(shí)間。

（2）未焊透的控制

①加強(qiáng)坡口質(zhì)量檢查，控制合理的鈍邊量。

②加強(qiáng)裝配質(zhì)量檢查，嚴(yán)把裝配質(zhì)量關(guān)，控制合理的錯(cuò)邊量。

③正確處理鎢棒的打磨角度。

三、石油化工管道焊接質(zhì)量控制措施

（一）建立完善的質(zhì)控體系

引導(dǎo)焊接技術(shù)人員重視焊接工作需促使其樹立質(zhì)量第一，兼顧工作效率的理念，完善的質(zhì)控體系將能保障施工人員采用科學(xué)、合理的工作方法，嚴(yán)格管理、控制焊材、焊接技術(shù)以及焊接設(shè)備的質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理不合理現(xiàn)象，以提高工作效率。在焊接操作之前需做好準(zhǔn)備工作，包括焊接口檢查、焊接前預(yù)熱等，同時(shí)還應(yīng)在正式施工之后，嚴(yán)格按照企業(yè)制定的焊接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及制度性規(guī)定進(jìn)行操作。結(jié)合焊接工作實(shí)際需求及現(xiàn)實(shí)情況，嚴(yán)格踐行質(zhì)量保障體系及質(zhì)量控制機(jī)制，并對(duì)于焊接材料、焊接設(shè)備等相關(guān)的焊接工作重要組成部分進(jìn)行常規(guī)檢查，以確保其符合相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

（二）重視質(zhì)控操作及焊接設(shè)備管理

焊接施工完成后需嚴(yán)格其后期質(zhì)量檢驗(yàn)工作，檢驗(yàn)人員應(yīng)具備相應(yīng)的檢驗(yàn)技能和專業(yè)化知識(shí)，對(duì)易出問(wèn)題部位和關(guān)鍵環(huán)節(jié)予以仔細(xì)檢查，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，定期完成焊接施工質(zhì)量檢驗(yàn)，其促進(jìn)油氣管道的維修工作效率提升。重視質(zhì)控操作不僅需要加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)工作關(guān)，還應(yīng)有效控制焊接工藝，這就需要在焊接施工之前合理評(píng)定焊接工藝，進(jìn)而依據(jù)油氣管道現(xiàn)狀，選擇出較為科學(xué)、合理的技術(shù)方案，以求滿足相關(guān)過(guò)程設(shè)計(jì)的需求。

（三）焊接材料控制

焊接材料是焊接質(zhì)量保證的基本條件，焊接材料的質(zhì)量和正確使用，直接影響到焊接質(zhì)量和工程成本。因此應(yīng)控制焊接材料的采購(gòu)、驗(yàn)收、保管、發(fā)放及使用等幾個(gè)環(huán)節(jié)。焊接材料必須要有質(zhì)量證明書，化學(xué)成分及機(jī)械性能符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)文件要求，用于高溫高壓及有毒有害介質(zhì)的合金材料還應(yīng)做光譜分析確認(rèn)，經(jīng)檢驗(yàn)不合格材料嚴(yán)禁入庫(kù)和使用?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)立焊材一級(jí)庫(kù)和二級(jí)庫(kù)，庫(kù)內(nèi)的溫度和濕度應(yīng)進(jìn)行有效控制，符合要求。入庫(kù)的焊接材料應(yīng)該經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)合格，有材料標(biāo)記號(hào)、建帳立卡，按品種、規(guī)格、分區(qū)堆放。焊條使用前應(yīng)進(jìn)行烘干并做好焊條烘干記錄。

（四）對(duì)焊接過(guò)程的控制

1、管口預(yù)熱和道間溫度控制預(yù)熱有利于去除母材表面的水分和加速氫氣的逸出，從而降低焊道中裂紋的敏感性，同時(shí)能減少熱影響區(qū)的硬化。管口組對(duì)完成后，其兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，加熱方法采用電中頻加熱器或環(huán)形火焰加熱器均可。

2、焊接時(shí)，每道焊口處配置一個(gè)帶排氣扇的防風(fēng)棚，防風(fēng)棚能有效地改善焊接環(huán)境，對(duì)風(fēng)沙、雨雪有明顯的隔離效果，對(duì)高溫高濕天氣也有一定改善。防風(fēng)棚的排風(fēng)扇能將棚內(nèi)焊接時(shí)產(chǎn)生的煙塵排除，有助于保持棚內(nèi)陰涼干爽。

3、如果焊接過(guò)程中斷，必須是在熱焊層完成后中斷，中斷時(shí)間不得超過(guò)24h。重新焊接前，對(duì)焊道表面進(jìn)行認(rèn)真打磨清理，并進(jìn)行表面滲透或磁粉無(wú)損探傷，在確認(rèn)焊道表面無(wú)氣孔、裂紋等缺陷后，方可進(jìn)行加熱、焊接。

結(jié)語(yǔ)

綜上，對(duì)于新建、擴(kuò)建的石油化工管道焊接施工過(guò)程中，建立焊接施工質(zhì)量管理體系、實(shí)行全面質(zhì)量控制，所以為保證工程質(zhì)量，首先指定好焊接工藝，并且對(duì)焊接過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制，從而保證整個(gè)工程質(zhì)量，這也是各個(gè)施工單位在今后施工過(guò)程中的質(zhì)量控制重點(diǎn)。

篇8

【關(guān)鍵詞】焊接、發(fā)展、認(rèn)可、工藝

中圖分類號(hào)： P755.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

The welding procedure qualification and its application

【Abstract】In recent years, with the rapid development of the shipping industry and shipbuilding, the world shipbuilding industry to China's industrial transfer, led to large-scale shipbuilding heat in coastal areas along the Yangtze River in China. Of all sizes, ranging from private shipbuilding enterprises throughout the more economically developed coastal areas along the Yangtze River. Emerging private shipbuilding enterprises to apply for the construction of CCS-class ship, the welding process is one of the necessary conditions for recognition as he began to build the shipyard and surveyor attaches great importance to the reasonable development of the welding process and the implementation of the construction process welding process directly affects the the quality of the construction of the ship.

【Key words】Welding, development, approval, process

近幾年，隨著航運(yùn)業(yè)和造船業(yè)的迅猛發(fā)展，世界造船業(yè)向中國(guó)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，在我國(guó)沿海沿江地區(qū)引發(fā)了較大規(guī)模的造船熱。各類規(guī)模不等的民營(yíng)造船企業(yè)遍布在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的沿海沿江地區(qū)。新興的民營(yíng)造船企業(yè)申請(qǐng)建造CCS級(jí)船舶時(shí)，焊接工藝認(rèn)可作為開工建造的必要條件之一受到船廠和驗(yàn)船師的高度重視，焊接工藝的合理制定和建造過(guò)程中焊接工藝的執(zhí)行程度直接影響著船舶的建造質(zhì)量。

一、焊接工藝規(guī)程的制定

船舶開工建造前，造船廠應(yīng)根據(jù)自身的技術(shù)條件和生產(chǎn)設(shè)備等因素，同時(shí)結(jié)合批準(zhǔn)圖紙中的鋼材使用型號(hào)制定詳細(xì)的工藝規(guī)程。

工藝規(guī)程因鋼材等級(jí)或焊接方式而不同。按鋼材等級(jí)可分為一般強(qiáng)度鋼和高強(qiáng)度鋼的焊接工藝規(guī)程，一般強(qiáng)度鋼按韌性分為A、B、D、E 4個(gè)等級(jí)，高強(qiáng)度鋼按其最小屈服強(qiáng)度劃分強(qiáng)度等級(jí)，其中每一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)又按其沖擊韌性的不同分為A、D、E、F 4級(jí)。通常情況韌性級(jí)別高的材料焊接工藝試驗(yàn)通過(guò)后，可將此工藝用于韌性級(jí)別較低的材料中。按焊接方式可分為：對(duì)接焊工藝、角接焊工藝、T型全焊透工藝等，對(duì)接焊又可細(xì)分為埋弧自動(dòng)焊、手工對(duì)接焊（平、立、橫、仰）、CO2氣體保護(hù)對(duì)接焊（平、立、橫、仰）等；角接焊可細(xì)分為手工角接焊（平、立、橫、仰）、CO2氣體保護(hù)角接焊（平、立、橫、仰）等；T型全焊透工藝在船舶建造中一般使用在高應(yīng)力區(qū)，如主甲板和舷頂列板、主甲板和艙口圍板、雙層底旁桁材和內(nèi)底板斜坡板的折角處的角焊縫。焊接工藝因鋼材等級(jí)和焊接方式的不同而名目繁多，因此船廠要結(jié)合自身的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)條件制定一套適合自身發(fā)展的工藝規(guī)程尤為重要。

通常中小型船廠最常用的板材焊接工藝規(guī)程包括以下幾種（鋼材等級(jí)按船廠需要）：

a、埋弧自動(dòng)平板對(duì)接焊（焊接位置為平焊；焊接材料有一般強(qiáng)度鋼焊絲如H08MnA，高強(qiáng)度焊絲如H10Mn2A等）。

b、手工對(duì)接焊（焊接位置分平、立、橫、仰；焊接材料有鈦鈣型焊條如J422，低氫型堿性焊條如J507。）

c、CO2氣體保護(hù)對(duì)接焊（焊接位置分平、立、橫、仰；焊絲有一般強(qiáng)度鋼焊絲如H08MnA，高強(qiáng)度鋼焊絲如H08Mn2A。）

d、手工角接焊（焊接位置分平、立、橫、仰；焊接材料有鈦鈣型焊條如J422，低氫型堿性焊條如J507。）

e、CO2氣體保護(hù)角接焊（焊接位置分平、立、橫、仰；焊絲有一般強(qiáng)度鋼焊絲如H08MnA，高強(qiáng)度鋼焊絲如H08Mn2A。）

f、CO2氣體保護(hù)單面焊雙面成形對(duì)接焊（焊接位置多為平焊、立焊。）

g、T型全焊透角接焊（因分段可翻身，焊接位置以平焊居多；焊接區(qū)域多為高應(yīng)力區(qū)，以手工507和CO2氣體保護(hù)焊為主。）

h、鑄鋼件對(duì)接焊（通常適用于尾柱焊接，尾柱多為鑄鋼件，一般采用電渣焊，但中小型船廠通常無(wú)電渣焊設(shè)備，可采用手工507焊接。）

編制整套焊接工藝規(guī)程時(shí)，每一種焊接工藝均應(yīng)按CCS《材料與焊接規(guī)范》要求包括以下所適用的內(nèi)容：

1）鋼材的牌號(hào)、級(jí)別和厚度；

2）焊接材料（包括焊條、焊絲、焊劑和保護(hù)氣體）的型號(hào)、等級(jí)和規(guī)格，尤其應(yīng)該注意是否與焊接母材的等級(jí)相匹配；

3）焊接設(shè)備的型號(hào)；

4）鋼材焊接時(shí)的坡口型式；

5）焊接位置（如平、立、橫、仰等）；

6）焊道布置和多道焊接順序；

7）焊接規(guī)范參數(shù)（焊接電流-交流或直流、電源極性-正極性或反極性、電壓、焊接速率、保護(hù)氣體流量等）；

8）焊前預(yù)熱和道間溫度、焊后熱處理及焊后消除應(yīng)力的措施；

9）焊接環(huán)境。

二、焊接參數(shù)的正確選擇

焊接參數(shù)是指焊接過(guò)程中的一些基本參數(shù)，因不同的焊接方式而不同，現(xiàn)分別以手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊和CO2氣體保護(hù)焊進(jìn)行分析。

1、手工電弧焊焊接參數(shù)主要包括焊條直徑、焊接電源極性、焊接電流強(qiáng)度、電弧電壓、焊接速度和焊接層數(shù)等。

焊條直徑的選擇取決于鋼材厚度、接頭型式、焊接位置和焊接層數(shù)。厚度較大的焊件應(yīng)選用較大直徑的焊條，搭接、T型接頭和平焊縫用焊條直徑應(yīng)大些、立焊次之、仰焊和橫焊應(yīng)最小，這主要是為了溶池的大小，仰焊和橫焊時(shí)用較小的焊條可形成較小的溶池，減少熔化金屬的下滴并便于操作。在多道焊時(shí)，為防止產(chǎn)生未焊透缺陷，第一道焊應(yīng)采用直徑較小的焊條（通?！?mm），以后各層可根據(jù)焊件厚度選用較大直徑的焊條。

焊接電源的極性是對(duì)直流焊機(jī)而言，分直流正接和直流反接兩種，規(guī)定用焊接重要構(gòu)件的J507堿性低氫焊條時(shí)須直流反接；使用直流電焊接厚鋼板時(shí)，一般采用正接，焊接薄板時(shí)一般采用直流反接。對(duì)于交流焊機(jī)而言，由于極性的交替變化，無(wú)需選擇極性接法。

焊接電流是影響焊接質(zhì)量的重要因數(shù)之一。電流過(guò)小，電弧會(huì)不穩(wěn)定，容易造成未焊透或夾渣等缺陷；電流過(guò)大，容易產(chǎn)生咬邊或焊穿缺陷，同時(shí)增加飛濺，因此焊接電流需適當(dāng)。通常的電流選擇原則：焊條越粗電流越大；酸性焊條所需電流比堿性焊條略大；焊件越厚所需電流越大，厚度相同時(shí)，不開坡口比開坡口所需電流大；平焊時(shí)大、橫焊次之、仰焊和立焊較小。

電弧電壓即工作電壓，由弧長(zhǎng)而定。電弧長(zhǎng)電壓高，電弧短電壓低。焊接時(shí)電弧不宜過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)出現(xiàn)電弧不穩(wěn)、減小溶深等缺陷，還會(huì)使空氣成份侵入而使焊縫產(chǎn)生氣孔。因此因盡量保持短弧焊接，尤其使用低氫堿性焊接時(shí)更要采用短弧焊接。

焊接速度應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定，焊接電流大的焊接速度比電流小的快些，焊接薄板時(shí)比焊接厚板時(shí)快。焊接速度過(guò)慢容易造成溶深太深。電流、電壓和焊接速度三者是密切聯(lián)系，只有合理的選擇，才能使焊縫成形完美、質(zhì)量良好。

焊接層數(shù)應(yīng)根據(jù)焊件厚度、焊條直徑、焊接電流和焊接位置而定。若焊件厚度尺寸相同，在平焊時(shí)，采用較大直徑焊條和較大電流，即可少焊層數(shù)；若立焊或仰焊時(shí)，用小焊條和小電流，則必須加多層數(shù)。通常每層焊縫厚度不超過(guò)4-5mm。

2、埋弧自動(dòng)焊應(yīng)其生產(chǎn)效率高，焊縫成形美觀、機(jī)械性能良好而被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代造船業(yè)，尤其是船底板、內(nèi)底板、主甲板和舷側(cè)外板等平直部位。其主要焊接參數(shù)有焊接電流、電弧電壓、焊接速度等。

焊接電流增加，電弧給母材的熱量增多，同時(shí)對(duì)母材的吹力增大，焊縫溶深會(huì)相應(yīng)增加。但當(dāng)電流過(guò)大時(shí)，會(huì)限制電弧的搖擺作用，溶深雖深，但溶寬減小，此時(shí)的焊縫中往往留有未能充分逸出的氣體和夾雜物，容易使焊縫產(chǎn)生氣孔、夾渣和裂縫等缺陷。

增大電弧電壓也即拉長(zhǎng)電弧弧長(zhǎng)，電弧的搖擺寬度增加，溶寬隨之加寬，而溶深相應(yīng)減小。單純地提高電壓，會(huì)使溶深變小，造成焊件未焊透。因此適當(dāng)增大電壓的同時(shí)，焊接電流也應(yīng)相應(yīng)加大，以獲得良好的焊縫形狀和尺寸。

焊接速度的變化將影響線能量的大小。隨著焊接速度的增加，焊縫線能量減小，溶寬變窄。當(dāng)焊接速度正常增加時(shí)，反而會(huì)使電弧對(duì)溶池金屬的排出力加強(qiáng)，溶深會(huì)有所增加。但過(guò)分加大焊接速度，會(huì)使線能量顯著減小，造成未焊透缺陷，因此必須有效地控制焊接速度。

3、CO2氣體保護(hù)焊采用CO2氣體作為保護(hù)介質(zhì)，焊接時(shí)用CO2把電弧和溶池與外界空氣有效地隔離，從而避免有害氣體成分地侵入，獲得良好的焊縫質(zhì)量。同時(shí)因其抗裂性能好并適用于全位置焊接，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代的造船業(yè)。其主要的焊接參數(shù)包括焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、CO2氣體流量等。

焊絲直徑應(yīng)以焊件厚度、焊接位置為依據(jù)。對(duì)于4mm以下的薄板進(jìn)行全位置焊接時(shí)應(yīng)采用直徑0.5-1.2mm的細(xì)絲，當(dāng)鋼板厚度大于4mm時(shí)，應(yīng)采用直徑為1.5mm以上的焊絲。

焊接電流是CO2氣體保護(hù)焊的重要參數(shù)，應(yīng)根據(jù)母材厚度、坡口形狀、焊絲直徑來(lái)定。通常直徑為0.5-1.6mm的焊絲進(jìn)行全位置焊接時(shí)，電流控制在250A以下。

電弧電壓影響到焊接過(guò)程的穩(wěn)定性，對(duì)焊縫的成形、飛濺的多少有直接影響。要獲得穩(wěn)定的焊接過(guò)程和良好的焊縫成形，必須使電弧電壓和焊接電流達(dá)到良好的匹配，并在焊接時(shí)加以準(zhǔn)確和仔細(xì)地調(diào)整。

焊接速度對(duì)焊縫形狀尺寸有一定影響，隨著焊接速度的增大，溶寬減小，溶深也有一定減小。當(dāng)焊接速度過(guò)快時(shí)，氣體保護(hù)作用受到破壞，焊接的冷卻速度加快，降低了焊縫的塑性，并使成形不好。當(dāng)焊接速度過(guò)慢時(shí)，溶寬加大，溶池變大，熱能量集中，容易產(chǎn)生焊穿等缺陷。CO2氣體半自動(dòng)保護(hù)焊速度一般不超過(guò)0.5米/分鐘。

CO2氣體的流量主要影響其保護(hù)性能。對(duì)焊接電流大、焊接速度快時(shí)應(yīng)相應(yīng)加大氣流量。但流量過(guò)大時(shí)，氣體沖擊溶池，容易使焊縫產(chǎn)生氣孔；流量過(guò)小時(shí)，會(huì)降低對(duì)溶池的保護(hù)作用，使外界空氣侵入，也容易產(chǎn)生氣孔等缺陷。

三、焊接工藝認(rèn)可證明

焊接試件焊接結(jié)束后，首先應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行全面外觀檢查，再嚴(yán)格按照CCS《材料與焊接規(guī)范》中規(guī)定要求進(jìn)行各項(xiàng)性能試驗(yàn)。

該項(xiàng)工藝應(yīng)船廠實(shí)際需要焊接材料采用低氫藥性焊絲、焊條，焊接方式為CO2手工平板對(duì)接雙面焊及手工電弧焊。因母材較厚，必須開坡口，坡口型式為60oV型，留根2mm，對(duì)接裝配間隙2mm，焊前將坡口清理干凈，焊條烘焙保溫，然后進(jìn)行封底蓋面，反面碳弧氣刨清根、再封底蓋面，焊縫焊接按Ⅰ類焊縫標(biāo)準(zhǔn)焊接，焊接結(jié)束后按規(guī)范要求對(duì)焊縫進(jìn)行外觀檢查，X光拍片，超聲波探傷檢測(cè)等各項(xiàng)試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)。

四、常見的焊縫缺陷分析

造船過(guò)程中，船舶結(jié)構(gòu)焊接后須對(duì)焊縫進(jìn)行外觀檢查和射線透視、超聲波探傷，總會(huì)發(fā)現(xiàn)不同程度焊接缺陷的存在，其型式是多樣性的。焊縫缺陷按存在位置可分為兩類，即位于焊縫表面的外部缺陷和位于焊縫內(nèi)部的內(nèi)部缺陷。外部缺陷主要有：焊縫尺寸不符合要求、咬邊、焊瘤、焊穿、弧坑、表面氣孔、表面裂縫等；內(nèi)部缺陷主要有：未焊透、內(nèi)部氣孔、內(nèi)部裂縫、夾渣等。就其原因，分析如下：

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鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，表面易形成氧化膜，在焊接時(shí)容易形成未熔合及夾渣缺陷，使接頭的性能降低；氧化膜對(duì)水分有很高的吸附能力，易產(chǎn)生氣孔缺陷；另外，還出現(xiàn)裂紋、接頭軟化和耐蝕性降低等問(wèn)題。

1.1氣孔

鋁合金焊接時(shí)主要產(chǎn)生的氣孔是氫氣孔，而氫的來(lái)源有三：空氣中的水分侵入熔池；保護(hù)氬氣中含水分大；坡口及焊絲清理不干凈。因此，解決氣孔的主要措施是：

a）適當(dāng)預(yù)熱，降低熔池的冷卻速度，有利于氣體逸出；

b）制定合理的焊接工藝，采用短弧焊接；

c）提高氬氣的純度；

d）清除焊絲和母材坡口及其兩側(cè)的氧化膜、水、油等污物。

1.2裂紋

鋁合金焊接中產(chǎn)生的裂紋主要是熱裂紋，其中大部分是產(chǎn)生在焊縫中的結(jié)晶裂紋，有時(shí)在熱影響區(qū)也出現(xiàn)液化裂紋。除了接頭中拘束力的影響之外，結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生主要是受鋁合金化學(xué)成分和高溫物理性能的影響。當(dāng)焊接線能量過(guò)大時(shí)，在鋁合金多層焊的焊縫中，或與熔合線毗連的熱影響區(qū)，常會(huì)產(chǎn)生顯微液化裂紋。防止裂紋的主要途徑是：

a）選配合適的焊絲和盡可能優(yōu)選母材成分；

b）正確選擇焊接方法和工藝參數(shù)，宜采用功率大、加熱集中的熱源；

c）應(yīng)避免不合理的工藝和裝配所引起的應(yīng)力增大，盡量將焊接應(yīng)力降低到最?。?/p>

d）避免接頭在高溫下受力，人為地造成裂紋。

1.3焊接接頭軟化

鋁合金管焊接后會(huì)產(chǎn)生明顯的軟化現(xiàn)象，其主要原因是由于焊縫和熱影響區(qū)的組織與性能變化引起的。防止焊接接頭軟化的主要方法是：

a）采用加熱迅速、熱量集中的焊接方法，以減小接頭的強(qiáng)度損失；

b）選擇合適的焊絲。

1.4焊接接頭的耐蝕性

鋁合金接頭耐蝕性降低的原因，主要與接頭的組織不均勻、焊接缺陷、焊縫鑄造組織和焊接應(yīng)力等有關(guān)。采取的措施有：

a）選用高純度的焊絲；

b）調(diào)整焊接工藝可以減小熱影響區(qū)，并防止過(guò)熱，同時(shí)應(yīng)盡可能減少工藝性焊接缺陷；

c）碾壓或錘擊焊縫有利于提高焊接接頭的耐蝕性；

d）減少焊接應(yīng)力。

2焊接工藝

2.1焊接方法

通過(guò)以上分析和結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定焊接方法采用交流鎢極氬弧焊。其優(yōu)點(diǎn)是：具有陰極破碎作用；設(shè)備結(jié)構(gòu)和線路簡(jiǎn)單，不易出現(xiàn)故障；TIG保護(hù)性好，電弧穩(wěn)定、熱量集中、焊縫成形美觀、強(qiáng)度和塑性高、管材變形?。滑F(xiàn)場(chǎng)地面施焊，管材可以轉(zhuǎn)動(dòng)，以平焊位為主，操作容易；可形成較大的熔池，有益于氣體逸出，故焊縫中氣孔極少。

2.2焊前準(zhǔn)備

2.2.1焊接設(shè)備與焊材的選用：采用交直鎢極氬弧焊機(jī)WSE-315，焊材選用HS5356，直徑5mm。

2.2.2清理鋁合金管母和襯管都有包裝，保護(hù)比較好，為了避免碰損和油污，在組裝焊接時(shí)才拆除包裝。現(xiàn)場(chǎng)使用坡口機(jī)開坡口，用丙酮擦拭坡口及其附近處，然后用銅絲刷清理管母坡口及其內(nèi)外壁30mm范圍、襯管和加強(qiáng)孔附近，之后再用丙酮擦拭，如圖1所示。焊絲用化學(xué)方法進(jìn)行清理。管母、襯管、焊絲的清理應(yīng)根據(jù)焊接進(jìn)度完成，不要一次清理過(guò)多，以免造成再次氧化和污染。

2.2.3組裝對(duì)口制作焊接支架如圖2所示，要求管母的軸心線重合，安裝可轉(zhuǎn)動(dòng)膠輪可使管母免受損傷，且焊接位置一直處于水平位置便于焊工施焊，減小了操作難度，保證了焊接質(zhì)量。襯管的加工要求見圖3。制作對(duì)口卡具如圖4所示，便于定位焊和焊接過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)管子時(shí)，使高溫的焊縫不受外力而產(chǎn)生缺陷。

2.3焊接工藝參數(shù)

鋁合金管母焊接電流與加熱溫度的選擇尤為重要，如果焊接電流過(guò)大，熔池形成速度較快，容易造成燒穿、塌陷等缺陷；如果焊接電流過(guò)小，母材較難熔化，熔深淺，易產(chǎn)生氣孔、未焊透和熔合不良等缺陷?？赏ㄟ^(guò)適當(dāng)提高預(yù)熱溫度來(lái)補(bǔ)償焊接區(qū)熱源不足，使焊接順利進(jìn)行。具體焊接工藝參數(shù)見附表。焊接Φ110mm×4mm鋁合金管母線時(shí)，焊接電流可適當(dāng)減小，為160~170A，焊加強(qiáng)孔選擇電流200~210A。

3結(jié)束語(yǔ)

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1.1焊接材料

鈦合金焊接一般使用成分與母材相同的焊絲，有時(shí)為了提高接頭的韌性，在焊接接頭強(qiáng)度方面降低要求，應(yīng)當(dāng)選擇低于母材強(qiáng)度的焊絲。通常將在真空有條件下經(jīng)過(guò)退火處理TA1～TA6和TC3等焊絲用做鈦合金焊接，如果以上提到的焊絲無(wú)法供應(yīng)時(shí)，可將母材剪切成窄條作為焊絲。

1.2焊前清理

鈦合金的焊前清理工作非常重要，通常因?yàn)楦街畚飼?huì)引發(fā)氣孔和夾雜雜質(zhì)等問(wèn)題影響焊絲焊接后焊縫的抗腐蝕性和強(qiáng)度，因而鈦合金在焊接前必須進(jìn)行清理。表面處理的常見方法為物理處理和化學(xué)處理法，物理處理主要包括表面污垢通過(guò)噴砂噴丸和拋光等方式的處理，化學(xué)處理主要是通過(guò)酸堿等化學(xué)物質(zhì)將鈦合金表面的污垢溶解，除去鈦合金表面的氧化物，直至表面為鈦合金基材為止。

1.3常見的鈦合金焊接方法

對(duì)于鈦合金的焊接方法一發(fā)展多年，眾多的研究主要集中在鎢極氬弧焊、熔化極氬弧焊、等離子弧焊、真空電子束焊等方法等常見的鈦合金焊接方法。

1.3.1鎢極氬弧焊工藝

對(duì)于焊接10mm以上的鈦合金母材通常選擇鎢極氬弧焊工藝，常采用直流正接。張裝生等研究人員對(duì)對(duì)鎢極氬弧焊工藝的研究結(jié)果表明，在母材焊接過(guò)程中要要使用氬氣保護(hù)氣氛來(lái)保護(hù)焊件的正面、背面，盡可能的使用拖罩保護(hù)進(jìn)行氣氛保護(hù)。

1.3.2熔化極氬弧焊工藝

MIG焊主要用于焊接鈦合金厚板，常采用直流反接。焊接方式依據(jù)焊接母材薄厚而不同，通常薄板采用工藝為短路過(guò)渡的熔滴過(guò)渡焊接方法，而厚板采用工藝為噴射過(guò)渡的熔滴過(guò)渡方法。該工藝對(duì)保護(hù)氣氛的要求很高，保護(hù)氣氛氣體純度、焊前清理的要求，MIG焊比TIG焊更為嚴(yán)格。

1.3.3等離子弧焊工藝

一般的等離子弧焊，除了使用熱壓縮、機(jī)械壓縮、磁壓縮三種基本手段收縮電弧外，是保護(hù)氣氛中該工藝一般使用氬氣與一定比例的氫氣來(lái)保護(hù)，該保護(hù)氣氛可以提高焊接過(guò)程中焊接電弧的收縮性，基于以上原因，使用等離子弧焊焊接工藝焊接鈦合金母材時(shí)，鈦很容易與保護(hù)氣中的氫形成氫化物，只能使用純氬氣或氬與氦的混合氣作為保護(hù)氣體。當(dāng)鈦板厚度為較薄時(shí)，通常采用小孔法焊接，而厚板母材使用熔入法加反面成形墊板焊接工藝。

1.3.4電子束鈦合金焊工藝

該工藝通常電子是以熱發(fā)射或場(chǎng)致發(fā)射的方式從發(fā)射體逸出功率密度很高的電子束撞擊到焊材表面，電子的動(dòng)能就轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使金屬迅速熔化和蒸發(fā)。在高壓金屬蒸氣的作用下熔化的金屬被排開，電子束就能繼續(xù)撞擊深處的固態(tài)金屬，很快在被焊工件上形成小孔，小孔的周圍被液態(tài)金屬包圍。隨著電子束與工件的相對(duì)移動(dòng)，液態(tài)金屬沿小孔周圍流向熔池后部，逐漸冷卻、凝固形成了焊縫。但電子束焊焊接鈦合金會(huì)在接頭中產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，并隨著焊接件厚度的增大而增加，只有焊后對(duì)焊件進(jìn)行完全真空退火方可消除。

1.3.5激光束鈦合金焊工藝

激光束焊接適合于某些特殊的焊接，已經(jīng)成為鈦合金焊接的重要手段。鄒世坤等采用激光焊接TC4鈦合金，獲得接頭性能與母材相當(dāng)。郭鵬等人對(duì)采用激光束焊接TC4鈦合金進(jìn)行焊接研究，研究結(jié)果表明TC4鈦合金通過(guò)焊接后焊縫平整光滑，外觀色澤漂亮，對(duì)焊接試樣通過(guò)無(wú)損檢測(cè)結(jié)果表明鈦合金焊縫質(zhì)量達(dá)到國(guó)標(biāo)Ⅱ級(jí)要求。

1.3.6摩擦焊工藝

鈦合金自身良好性能很適合摩擦焊，工藝若調(diào)整到合適的范圍，也可以在無(wú)特殊保護(hù)措施的條件下，獲得良好的焊接接頭。摩擦焊焊接鈦合金獲得的焊縫硬度略低于母材，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)試樣斷裂于母材側(cè)，斷口呈現(xiàn)韌性斷裂特征。研究人員對(duì)TC4鈦合金進(jìn)行攪拌摩擦焊接方式進(jìn)行焊接，研究結(jié)果表明焊接接頭的抗拉強(qiáng)度達(dá)到母材的92%，焊接接頭的攪拌區(qū)域?yàn)楹附淤|(zhì)量最差區(qū)域，該區(qū)域韌性和強(qiáng)度都較差。

2、鈦及鈦合金焊接常見缺陷與防止措施

2.1鈦合金焊接常見缺陷

2.1.1脆化

高溫下鈦與氧、氮、氫很容易發(fā)生反應(yīng),而氧和氮在空氣中廣泛存在。因此，在焊接熱循環(huán)作用下鈦很難不受影響。因氧和氮固溶于鈦中，導(dǎo)致鈦金屬晶格畸變，因鈦合金晶格結(jié)構(gòu)的改變使鈦合金擁有高的強(qiáng)度，但塑韌性卻弱于母材。隨著氫含量在鈦合金焊縫中增加,會(huì)以片狀或針狀化合物形態(tài)析出，致使焊接接頭的沖擊韌性降低。焊接過(guò)程中焊縫金屬和高溫近縫區(qū)必須受到有效的保護(hù),正反面都很容易在焊接高溫下與空氣等雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致脆化。

2.1.2焊接裂紋

鈦合金因含有硫、磷、碳等雜質(zhì)很少，鈦合金具有很窄的有效結(jié)晶溫度區(qū)間，因而鈦合金低熔點(diǎn)共晶很難在晶界出現(xiàn)，因此對(duì)熱裂紋不敏感。但是焊接過(guò)程中保護(hù)不好，會(huì)有應(yīng)力裂紋和冷裂紋出現(xiàn)。焊接時(shí)由于焊接過(guò)程中母材中的氫會(huì)向熱影響區(qū)擴(kuò)散，導(dǎo)致影響區(qū)氫含量增加，在不當(dāng)?shù)膽?yīng)力情況下就會(huì)出現(xiàn)裂紋。另外在氣氛中氧氮含量高時(shí)，鈦合金焊接接頭產(chǎn)生一定程度的脆化，因而在出現(xiàn)的強(qiáng)焊接應(yīng)力導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋。

2.1.3焊接氣孔

在鈦合金的焊接過(guò)程中，由于焊接母材和焊絲含有污染物、水或其他氣氛雜質(zhì)，很容易造成在焊縫中形成氣孔缺陷，在眾多的研究結(jié)果同樣表面母材或焊絲中的氫、水、氧都會(huì)使焊縫的氣孔產(chǎn)生率增加。因此，必須嚴(yán)格做好母材及焊絲的焊前清理工作，在焊接前要對(duì)母材進(jìn)行拋光打磨處理，務(wù)必保證基材和焊絲的干凈，確保焊接的質(zhì)量。

2.2缺陷的防止措施