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關(guān)鍵詞:H型鋼材質(zhì)埋弧自動(dòng)焊船形焊縫變形
1前言
隨著科技的不斷進(jìn)步和鋼產(chǎn)量的不斷提高,鋼結(jié)構(gòu)以其建設(shè)周期短、結(jié)構(gòu)性能好、資金投入小的優(yōu)點(diǎn)而越來(lái)越受到青睞,并得到廣泛的應(yīng)用。H型鋼作為鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的一種主要構(gòu)件而被大量的應(yīng)用于各種結(jié)構(gòu)中,承軌梁就是一種以H型鋼作為主體承重結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。H型鋼承軌梁制作施工的一個(gè)主要步驟就是對(duì)其四條縱向主焊縫的焊接。H型鋼承軌梁這四條主焊縫焊接質(zhì)量的好與壞,直接體現(xiàn)于焊縫質(zhì)量的好與壞和焊接變形控制的好與壞。對(duì)于如何保證焊縫質(zhì)量和控制好焊接變形的問(wèn)題,本文將從焊接材料、焊接方法、焊接變形等三個(gè)方面進(jìn)行焊接工藝分析和論述,并從中找出答案。
2焊接材料分析
焊接工藝分析的首要步驟就是對(duì)焊接母材進(jìn)行焊接性能分析,從而確定焊接材料的牌號(hào)。作為一般的H型鋼承軌梁結(jié)構(gòu)件,較常采用的結(jié)構(gòu)材質(zhì)為低碳鋼(如A3鋼)和低合金鋼(如16Mn鋼)。下面是對(duì)A3鋼和16Mn鋼兩種材質(zhì)的焊接性能和焊接工藝的簡(jiǎn)易分析。
通過(guò)上面的分析,我們可以根據(jù)不同材質(zhì)的特點(diǎn)和構(gòu)件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),選用相應(yīng)的焊材,從而從根本上保證了焊縫的內(nèi)部質(zhì)量,并為焊接方法的確定和焊接工藝參數(shù)的選擇提供了必要的依據(jù)。
2.1焊接方法的選擇和運(yùn)用
H型鋼的焊接一般都是選用埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行焊接,但是為何會(huì)選用埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行焊接?埋弧自動(dòng)焊又有何優(yōu)越性呢?下面是常用的三種可行性焊接方法相對(duì)于16毫米板厚對(duì)接焊縫的焊接比較:
通過(guò)以上的比較,綜合考慮焊接成本、焊接效率、焊縫成形質(zhì)量等因素,可以基本選定埋弧自動(dòng)焊作為H型鋼四條主焊縫的焊接方法。再進(jìn)一步結(jié)合埋弧自動(dòng)焊的特點(diǎn),可以看出H型鋼以其獨(dú)特的焊縫結(jié)構(gòu)特點(diǎn)得以避開(kāi)埋弧自動(dòng)焊無(wú)法進(jìn)行立焊、仰焊、薄板焊接和不適應(yīng)短焊縫焊接的致命缺點(diǎn),從而適應(yīng)于埋弧自動(dòng)焊這一焊接方法的使用。埋弧自動(dòng)焊亦以其生產(chǎn)效率高,焊縫質(zhì)量好,無(wú)弧光輻射和飛濺,不受環(huán)境風(fēng)力影響,室內(nèi)外都可以焊接的優(yōu)點(diǎn)而非常適用于H型鋼的焊接生產(chǎn)。
相對(duì)低于埋弧自動(dòng)焊焊接成本的焊接方法是CO2焊,且焊接時(shí)間和熔敷速度接近或優(yōu)于埋弧焊,但考慮到其焊接穿透力稍差,焊縫成形不如埋弧焊,焊縫質(zhì)量的控制難于埋弧焊,且焊接工作環(huán)境差于埋弧焊。特別是當(dāng)角焊縫大于10mm的時(shí)候,由于其焊接焊縫不適宜一次成形而導(dǎo)致要二次成形,并因此而大大降低了其焊接效率。從而相對(duì)于H型鋼四條主焊縫的焊接來(lái)說(shuō),選用埋弧焊要優(yōu)于選用CO2焊。
使用埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行H型鋼的焊接,較常采用的是船形焊縫的焊接(如下圖所示),因?yàn)榇魏缚梢宰尯附z處于垂直狀態(tài),熔池處于水平位置,從而容易保證焊縫質(zhì)量。
2.2實(shí)例運(yùn)用
在深圳龍華富士通公司剪裁廠承軌梁的焊接施工中,我們采用埋弧自動(dòng)焊的焊接方法,運(yùn)用船形焊的焊縫設(shè)置,成功地完成H型鋼的焊接施工,并通過(guò)超聲波無(wú)損探傷的檢測(cè),得出達(dá)到三級(jí)焊縫的檢測(cè)結(jié)果。
3焊接變形控制
焊接變形的形成是由于不均勻溫度場(chǎng)造成的,焊接時(shí)的不均勻溫度場(chǎng)引起了三個(gè):溫差變化、力學(xué)性能變化、金屬相變。這一系列的變化使得焊縫內(nèi)部產(chǎn)生了壓縮塑性變形,構(gòu)件的變形因此而產(chǎn)生。作為埋弧自動(dòng)焊,其焊接線能量較大,產(chǎn)生的溫度場(chǎng)范圍也較大,因而其產(chǎn)生的焊接變形較大。相對(duì)于H型鋼四條主焊縫的焊接變形,主要有兩個(gè)方向的變形:一是沿焊縫方向的縱向變形,它的主要表現(xiàn)形式是H型鋼在長(zhǎng)度方向上的撓曲變形;二是沿焊縫截面方向的橫向變型,它的主要表現(xiàn)形式是H型鋼上下翼緣板的下?lián)献冃巍?/p>
3.1撓曲變形的控制
結(jié)合我們的施工條件和已有的施工經(jīng)驗(yàn),可以從三個(gè)方面對(duì)H型鋼承軌梁焊接產(chǎn)生的撓曲變形進(jìn)行控制。
3.1.1選用合理的焊接順序和規(guī)范
對(duì)于用于承軌梁結(jié)構(gòu)的H型鋼焊接,可利用承軌梁本身就要求起拱且允許一定起拱誤差的特點(diǎn),采用如下圖所示的焊縫焊接順序進(jìn)行同方向焊接,有意識(shí)地造成焊接起拱,并結(jié)合H型鋼在下料和拼對(duì)時(shí)預(yù)設(shè)的起拱,以達(dá)到承軌梁的起拱要求,從而達(dá)到控制H型鋼相對(duì)于沿腹板中心方向上的焊縫焊接變形的目的。
3.1.2采取剛性固定法
在H型鋼被放置到焊接胎具上后,利用胎具骨架和相應(yīng)的夾具將H型鋼固定到焊接胎具上,借以利用焊接胎具的剛性來(lái)拘束H型鋼焊接時(shí)產(chǎn)生的變形。從而達(dá)到了控制H型鋼相對(duì)于垂直腹板中心方向上的焊縫焊接變形的目的。
3.1.3焊后矯形
在焊接完成后,對(duì)于檢查發(fā)現(xiàn)H型鋼焊接變形未達(dá)到規(guī)范要求的,可以使用火焰校正法對(duì)H型鋼的腹板或翼緣板進(jìn)行三角形加熱,以調(diào)校焊接產(chǎn)生的變形。在這里,必須要注意的是,當(dāng)H型鋼選用的結(jié)構(gòu)材質(zhì)類似于16Mn鋼材質(zhì)的時(shí)候,要絕對(duì)禁止使用冷水進(jìn)行強(qiáng)制冷卻,否則將改變材料的金相組織,并影響到焊縫的內(nèi)部質(zhì)量。
3.2下?lián)献冃蔚目刂?/p>
對(duì)于H型鋼上下翼緣板的下?lián)献冃?,?yīng)主要采取剛性固定法進(jìn)行焊接變形的控制,而后再輔以火焰矯形進(jìn)行補(bǔ)充。
3.2.1采取剛性固定法
在此,我們可以利用未拼接的翼緣板作為剛性固定的承載體,即使用相應(yīng)的夾具,將兩塊未拼接的翼緣板和待焊接的H型鋼翼緣板固定成一體,借以拘束待焊翼緣板的下?lián)献冃乌厔?shì),減小焊接變形量以達(dá)到規(guī)范要求。具體結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)下圖示意。
3.2.2焊后矯形
對(duì)于在焊接完成后,未能達(dá)到H型鋼規(guī)范要求的,可以采用火焰校正法對(duì)H型鋼翼緣板的焊縫背面進(jìn)行線形加熱,利用焊后反變形加熱來(lái)調(diào)校焊接產(chǎn)生的變形。
3.3實(shí)例運(yùn)用
對(duì)于以上所述的焊接變形控制方法,已在深圳龍華富士通公司剪裁廠承軌梁的焊接施工中取得了實(shí)際操作的成功。
4結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞 壓力容器;焊接工藝規(guī)程;焊接工藝評(píng)定
中圖分類號(hào)TG44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2013)83-0168-02
0 引言
為了保障固定式壓力容器安全運(yùn)行,確保焊接工藝的正確性,《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》4.2條規(guī)定了應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定的焊縫。焊接工藝評(píng)定是為驗(yàn)證所擬訂的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)。
焊接工藝評(píng)定是壓力容器產(chǎn)品安全性能A類監(jiān)督檢驗(yàn)項(xiàng)目,《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》明確指出“監(jiān)檢人員應(yīng)當(dāng)對(duì)焊接工藝的評(píng)定過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督,焊接工藝評(píng)定報(bào)告和焊接工藝規(guī)程除經(jīng)制造單位審批程序外,還應(yīng)經(jīng)過(guò)監(jiān)檢人員簽字確認(rèn)后才能存入技術(shù)檔案”。NB/T47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》是指導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定的基本標(biāo)準(zhǔn),正確理解與實(shí)施能有效地強(qiáng)化企業(yè)焊接工藝評(píng)定要求,保證壓力容器焊接質(zhì)量。但由于該標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)性和實(shí)踐性較強(qiáng),筆者在監(jiān)檢工作中發(fā)現(xiàn)有些制造單位對(duì)有些條款的認(rèn)識(shí)和理解有一定偏差。有些制造單位,對(duì)如何進(jìn)行焊接工藝評(píng)定,理解不透,把握不準(zhǔn),以致出現(xiàn)錯(cuò)誤。下面就焊評(píng)中的一些基本概念、焊評(píng)間的適用、厚度覆蓋范圍和焊工項(xiàng)目等一些易出錯(cuò)的問(wèn)題加以分析,旨在結(jié)合具體工作實(shí)踐來(lái)加深對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解。
1 幾個(gè)概念
正確理解焊接術(shù)語(yǔ),是正確執(zhí)行焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的前提。在壓力容器制造監(jiān)督檢驗(yàn)檢過(guò)程中,通過(guò)與質(zhì)量保證體系相關(guān)人員的交流,發(fā)現(xiàn)有些技術(shù)人員對(duì)于一些焊接術(shù)語(yǔ)的概念混淆不清,在此簡(jiǎn)單解釋,以便于焊接工藝評(píng)定的進(jìn)行。
1.1 對(duì)接焊縫和角焊縫,對(duì)接接頭和角接接頭
1)對(duì)接焊縫:在焊件的坡口面間或一焊件的坡口面與另一焊件表面間焊接的焊縫;
2)角焊縫:沿直交或近直交焊件的交線所焊接的焊縫;
3)對(duì)接接頭:兩焊件表面構(gòu)成大于或等于135°,小于或等于180°夾角的接頭;
4)角接接頭:兩焊件端部構(gòu)成大于30°、小于135°夾角的接頭。
對(duì)接接頭形式可能是對(duì)接焊縫連接,也可能是角焊縫連接;角接接頭形式可能是角焊縫連接,也可能是對(duì)接焊縫連接。也就是說(shuō)對(duì)接焊縫可能是對(duì)接接頭,也可能是角接接頭;角焊縫可能是角接接頭,也可能是對(duì)接接頭。盡管各個(gè)接頭形式各異,但是連接焊縫的形式可以相同。無(wú)論哪種接頭形式,確認(rèn)是對(duì)接焊縫,評(píng)定試件必須采用對(duì)接。焊接工藝評(píng)定試件分類對(duì)象是焊縫,而不是焊接接頭。
1.2 預(yù)焊接工藝規(guī)程(pWPS)、焊接工藝規(guī)程(WPS)和焊接作業(yè)指導(dǎo)書(WWI)
不少工廠將預(yù)焊接工藝規(guī)程、焊接工藝規(guī)程和焊接作業(yè)指導(dǎo)書,這三個(gè)完全不同的概念混淆起來(lái)。預(yù)焊接工藝規(guī)程(pWPS)是指“為進(jìn)行焊接工藝評(píng)定所擬訂的焊接工藝文件”,而焊接工藝規(guī)程(WPS)是指“根據(jù)合格的焊接工藝評(píng)定報(bào)告編制的,用于產(chǎn)品施焊的焊接工藝文件”,只是一個(gè)單純的用于施焊的焊接工藝文件,產(chǎn)生于工藝評(píng)定后,是根據(jù)PQR編制的,它與pWPS無(wú)關(guān)。而焊接作業(yè)指導(dǎo)書(WWI)是指“與制造焊件有關(guān)的加工和操作細(xì)則性作業(yè)文件。焊工施焊時(shí)使用的作業(yè)指導(dǎo)書,可保證施工時(shí)質(zhì)量的再現(xiàn)性”。內(nèi)容不僅包括焊接工藝,而且還包括與制造焊件有關(guān)的加工和操作等內(nèi)容。因此可以認(rèn)為焊接作業(yè)指導(dǎo)書才能指導(dǎo)焊工施工。如果只用WPS文件,指導(dǎo)焊工作業(yè)的文件是不完整的,還必須要有其它文件相配合。
1.3 焊工技能評(píng)定和焊接工藝評(píng)定
合格焊縫有兩個(gè)方面的要求,其一就是焊縫沒(méi)出現(xiàn)超標(biāo)缺陷;其二就是接頭的性能滿足要求。這兩方面的要求體現(xiàn)了焊工技能考試和焊接工藝評(píng)定之間的關(guān)系。對(duì)焊工技能評(píng)定就是焊工依照合格焊接工藝進(jìn)行焊接,不能夠出現(xiàn)超標(biāo)缺陷焊縫;焊接工藝評(píng)定的目的在于保證焊接接頭的使用性能符合要求。評(píng)定焊工技能時(shí),要求采用經(jīng)過(guò)評(píng)定合格的焊接工藝,排除不當(dāng)?shù)暮附庸に嚨母蓴_;進(jìn)行焊接工藝評(píng)定時(shí),要求焊工必須熟練操作,排除焊工操作的各種干擾因素;所以屬于評(píng)定焊工技能內(nèi)的問(wèn)題不要混淆到焊接工藝評(píng)定中來(lái)。比如對(duì)于焊工技能評(píng)定,變更焊接位置,焊工需重新考試。如果焊工僅僅具備橫焊資格,但是實(shí)際操作中需要進(jìn)行仰焊,那就一定要重新對(duì)焊工做仰焊位置的施焊技能評(píng)定。但NB/T47014-2011規(guī)定:在一般情況下焊接位置是次要因素,工藝不變,不會(huì)改變焊接接頭性能,所以變更焊接位置不需要重新做焊接工藝評(píng)定。焊工技能評(píng)定和焊接工藝評(píng)定兩者的目的不同,因而評(píng)定的內(nèi)容也不同。
2 關(guān)于焊評(píng)之間的適用問(wèn)題
在確定壓力容器焊接工藝評(píng)定項(xiàng)目時(shí)時(shí),要注意評(píng)定之間的適用問(wèn)題。
1)板狀對(duì)接焊縫試件工藝評(píng)定項(xiàng)目不僅適用于板狀對(duì)接焊件,還適用管狀對(duì)接焊件,同樣,管狀對(duì)接焊縫試件工藝評(píng)定項(xiàng)目不僅適用于管狀對(duì)接焊件,還適用于板狀對(duì)接焊件。角焊縫工藝評(píng)定項(xiàng)目適用于任意形式的角焊縫焊件。需要強(qiáng)調(diào)的是對(duì)接和角接所用管材試件,僅僅與管材厚度存在關(guān)系,和直徑之間沒(méi)有關(guān)系;
2)受壓角焊縫的焊接工藝評(píng)定。對(duì)NB/T47014-2011中6.3.1.2的理解非常關(guān)鍵,“評(píng)定非受壓角焊縫預(yù)焊接工藝規(guī)程時(shí),可僅采用角焊縫試件?!毖酝庵猓u(píng)定受壓角焊縫焊接工藝時(shí),需采用對(duì)接焊縫評(píng)定。這是因?yàn)榻呛缚p試件評(píng)定時(shí)本身未經(jīng)過(guò)力學(xué)測(cè)試,用于非受壓(受力)焊縫尚可,不可用于受壓焊縫。因此,在確定合理的焊接工藝評(píng)定項(xiàng)目時(shí),應(yīng)先找出所有焊接接頭,再確認(rèn)是哪種焊縫連接形式和焊件厚度。如果是對(duì)接焊縫連接,則取對(duì)接焊縫試件。
3 關(guān)于厚度覆蓋范圍問(wèn)題
3.1 試件厚度、焊件厚度與沖擊試驗(yàn)間的關(guān)系
試件厚度適用于焊件厚度與有無(wú)沖擊試驗(yàn)要求有關(guān)。不少?gòu)S家編制預(yù)焊接工藝規(guī)程,不分有無(wú)沖擊試驗(yàn)要求,全都按NB/T47014-2011中表7、表8規(guī)定填寫,擴(kuò)大了厚度適用范圍。按NB/T47014-2011中6.1.5.2條規(guī)定“當(dāng)規(guī)定進(jìn)行沖擊試驗(yàn)時(shí),焊接工藝評(píng)定合格后,當(dāng)T≥6mm時(shí),適用于焊件母材厚度的有效范圍最小值為試件厚度T與16mm兩者中的較小值;當(dāng)T<6mm時(shí),適用于焊件母材厚度的最小值為T/2”。如試件經(jīng)高于上轉(zhuǎn)變溫度的焊后熱處理或奧氏體材料焊后經(jīng)固溶處理時(shí),仍按表7或表8規(guī)定執(zhí)行。
3.2 組合評(píng)定試件的沖擊試樣制取
比如某單位所用試件母材16mm厚,應(yīng)用鎢極氬弧焊打底,焊條電弧焊填充、蓋面,由于鎢極氬弧焊焊縫金屬厚度只有2mm~3mm,無(wú)法單獨(dú)制取打底層沖擊試樣,只在試件焊條電弧焊填充、蓋面層焊縫金屬中取了沖擊試樣,單位技術(shù)人員認(rèn)為該組合評(píng)定合格。筆者認(rèn)為,鎢極氬弧焊焊縫金屬?zèng)]有得到?jīng)_擊試驗(yàn)檢驗(yàn),力學(xué)性能試驗(yàn)并沒(méi)有完成。當(dāng)鎢極氬弧焊焊縫金屬厚度無(wú)法單獨(dú)取樣時(shí),也可以與焊條電弧焊聯(lián)合取樣制取沖擊試樣,當(dāng)聯(lián)合試樣沖擊試驗(yàn)合格后,才能認(rèn)為該工藝評(píng)定合格。
4 焊工項(xiàng)目問(wèn)題
4.1 焊縫金屬厚度
在施焊現(xiàn)場(chǎng)審查時(shí),要注意焊工的項(xiàng)目是否能滿足其操作要求。如對(duì)接焊縫要注意所考項(xiàng)目能覆蓋的焊縫金屬厚度。某單位制作一奧氏體不銹鋼壓力容器,筒體規(guī)格DN800*5,筒體與封頭環(huán)縫采用GTAW,施焊焊工的持證項(xiàng)目為組合項(xiàng)目中的GTAW-FeIV-1G-2/60-FefS-02/10/12。這是不正確的,焊縫金屬厚度2mm只能覆蓋焊件最大焊縫金屬厚度為4mm,筒體和封頭厚度5mm,焊工應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)項(xiàng)目操作技能考試。
4.2 管板角接頭試件適用管板角接接頭焊件范圍
管板角接頭試件應(yīng)用于管板角接頭焊件時(shí),對(duì)管外徑的限制容易被疏忽。某單位焊工的持證項(xiàng)目為SMAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG-12/60-F3J,卻焊接管外徑為20mm的管板垂直固定接頭是不正確的。管板角接頭試件應(yīng)用于管板角接頭焊件時(shí),對(duì)外管徑有規(guī)定,試件管外徑為60mm應(yīng)用于焊件時(shí),管外徑最小值為25mm,最大值不限。當(dāng)接管直徑小于25mm時(shí),管板接頭試件直徑就是適用管板接頭焊件的最小直徑。此外要注意的是,管材對(duì)接考試合格后可以用于板材,但板材考試合格用于管材時(shí),只適用于外徑為76mm(含76mm)以上的管材。
5 結(jié)論
上述焊接工藝評(píng)定監(jiān)督檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題只是筆者認(rèn)為比較重要且易被忽視的,有些問(wèn)題甚至是多家制造企業(yè)的“通病”,也是監(jiān)檢員工藝審查中的薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)然焊接工藝審查中還會(huì)發(fā)現(xiàn)其他問(wèn)題,也還會(huì)有很多未知的問(wèn)題等待去發(fā)現(xiàn)。這就需要監(jiān)檢人員不斷的努力去學(xué)習(xí)新知識(shí)以及積累相關(guān)的檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合具體工作實(shí)踐來(lái)加深對(duì)NB/T47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》標(biāo)準(zhǔn)的理解。
參考文獻(xiàn)
[1]NB/T47014-2011,承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定.
[2]TSG R0004-2009,固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程.
【關(guān)鍵詞】焊接工藝評(píng)定;壓力容器;研究
所謂的焊接工藝評(píng)定,就是指為使焊接接頭的力學(xué)性能、彎曲性能或堆焊層的化學(xué)成分符合規(guī)定,對(duì)預(yù)焊接工藝規(guī)程進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)和結(jié)果評(píng)價(jià)的過(guò)程。焊接工藝是保證焊接質(zhì)量的重要措施,它能確認(rèn)為各種焊接接頭編制的焊接工藝指導(dǎo)書的正確性和合理性。通過(guò)焊接工藝評(píng)定,檢驗(yàn)按擬訂的焊接工藝指導(dǎo)書焊制的焊接接頭的使用性能是否符合設(shè)計(jì)要求,并為正式制定焊接工藝指導(dǎo)書或焊接工藝卡提供可靠的依據(jù)。本文就壓力容器焊接工藝評(píng)定進(jìn)行了研究,以期能為壓力容器焊接工藝更好地進(jìn)行評(píng)定提供參考。
1.預(yù)焊接工藝規(guī)程的審查
預(yù)焊接工藝規(guī)程的內(nèi)容包括母材和焊接材料的牌號(hào)和規(guī)格、焊接接頭形式、焊接位置、預(yù)熱溫度、焊接電特性、技術(shù)措施、焊后熱處理溫度和保溫時(shí)間等方面,監(jiān)檢人員應(yīng)認(rèn)真審查上述內(nèi)容的各參數(shù)是否齊全、合理。有些單位焊評(píng)項(xiàng)目繁多,焊評(píng)覆蓋范圍相互重疊,監(jiān)檢人員應(yīng)指導(dǎo)其對(duì)焊評(píng)進(jìn)行整合,以減少焊接工藝評(píng)定數(shù)量。對(duì)本文所述的焊接工藝評(píng)定而言,選用Q345R板材4mm、8mm、38mm三種厚度規(guī)格的試件進(jìn)行評(píng)定,即能覆蓋厚度2~200mm的焊件母材,其覆蓋范圍如表1所示。
表1 三種厚度規(guī)格的試件覆蓋范
預(yù)焊接工藝規(guī)程還應(yīng)對(duì)一些重要因素和補(bǔ)加因素進(jìn)行優(yōu)化,如選用非低氫型藥皮焊條、焊條直徑選用大于6mm、焊接位置采用向上立焊、較低的預(yù)熱溫度、較高的層間溫度、較大的線能量、較長(zhǎng)的熱處理保溫時(shí)間等,以盡量擴(kuò)大焊接工藝評(píng)定的適用范圍。
2.施焊試件的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督
施焊試件應(yīng)由本單位操作技能熟練的焊接人員使用本單位設(shè)備在本單位焊接。施焊前監(jiān)檢員應(yīng)對(duì)母材和焊材是否符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)以及焊接設(shè)備、焊接儀表(電流表、電壓表、流量計(jì)、表面溫度計(jì))的完好狀態(tài)進(jìn)行檢查。在焊接工藝評(píng)定試件焊接過(guò)程中,監(jiān)檢人員必須對(duì)焊接工藝評(píng)定施焊過(guò)程中各焊道的所有重要因素和補(bǔ)加因素進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查,核對(duì)是否都在擬定的預(yù)焊接工藝規(guī)程范圍內(nèi),并對(duì)焊接施焊記錄的真實(shí)性進(jìn)行確認(rèn)。
3.熱處理記錄曲線的審查
監(jiān)檢員應(yīng)對(duì)熱處理記錄曲線的進(jìn)出爐溫度、升降溫速率、保溫溫度和保溫時(shí)間是否符合NB/T47015《壓力容器焊接規(guī)程》進(jìn)行審查。NB/T47014《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》規(guī)定:“試件的焊后熱處理應(yīng)與焊件在制造過(guò)程中的焊后熱處理基本相同,低于下轉(zhuǎn)變溫度進(jìn)行焊后熱處理時(shí),試件保溫時(shí)間不得少于焊件在制造過(guò)程中累計(jì)保溫時(shí)間的80%。”試件的最短保溫時(shí)間與焊后熱處理厚度成正比,焊后熱處理厚度越小,最短保溫時(shí)間也越短。對(duì)接管等厚度較薄的試件來(lái)說(shuō),其焊后熱處理最短保溫時(shí)間主要取決于較厚的殼體焊縫,焊接工藝評(píng)定應(yīng)采用較長(zhǎng)的保溫時(shí)間,以避免熱處理保溫時(shí)間覆蓋不上。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),厚度較薄的試件保溫時(shí)間采用2h以上比較合適。
4.無(wú)損檢測(cè)的審查
焊接工藝評(píng)定的射線檢測(cè)不在于焊縫達(dá)到幾級(jí)標(biāo)準(zhǔn),監(jiān)檢員只需確認(rèn)試件底片無(wú)裂紋即合格,其余氣孔、夾渣、未焊透、未熔合等缺陷都允許存在。無(wú)損檢測(cè)的另一個(gè)作用在于了解施焊情況,避開(kāi)焊接缺陷取樣。
5.試樣力學(xué)性能檢驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督
試樣的力學(xué)性能檢驗(yàn)是焊接工藝評(píng)定的重要環(huán)節(jié),監(jiān)檢人員應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。其內(nèi)容包括下述幾個(gè)方面。
5.1 理化檢驗(yàn)人員資質(zhì)和理化檢驗(yàn)設(shè)備
應(yīng)核查理化檢驗(yàn)人員資質(zhì),檢查理化檢驗(yàn)設(shè)備的完好狀態(tài)。理化檢驗(yàn)設(shè)備的完好狀態(tài)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有很大的影響,檢驗(yàn)用設(shè)備應(yīng)檢定合格。理化檢驗(yàn)人員應(yīng)進(jìn)行必要的培訓(xùn),考核合格后方可持證上崗操作。
5.2 試樣的取樣和沖擊試樣的缺口位置
應(yīng)審查試件上試樣的取樣位置以及沖擊試樣的取向和缺口位置。焊接接頭的不同位置在焊接過(guò)程中受到的熱循環(huán)不一樣,其力學(xué)性能也不同,試驗(yàn)試樣應(yīng)在試件上性能最差的位置取樣。就沖擊試樣而言,應(yīng)在靠近板狀對(duì)接焊縫試件的收弧端部取樣;T≤40mm的沖擊試樣應(yīng)在距焊縫背面的材料表面0.5~2mm處取樣,其缺口軸線應(yīng)垂直于母材表面;熱影響區(qū)試樣的缺口軸線應(yīng)位于最后焊道的焊縫側(cè),并盡可能多地通過(guò)熱影響區(qū)。
5.3 試樣的加工質(zhì)量和數(shù)量
試樣加工時(shí),應(yīng)防止其過(guò)熱、加工硬化,以避免其力學(xué)性能受到影響。
(1)拉伸試樣采用緊湊型試樣,其受拉伸平行部分比板材復(fù)驗(yàn)采用的比例試樣要短,等于焊縫寬度加12mm,實(shí)質(zhì)上是焊縫寬度加熱影響區(qū)寬度。試樣設(shè)計(jì)的目的是強(qiáng)迫其在焊接接頭處斷裂,以測(cè)定焊接接頭的抗拉強(qiáng)度。另外,試樣本身的形狀不對(duì)稱易在拉伸試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力,從而造成試驗(yàn)結(jié)果的偏差。拉伸試樣表面的焊縫余高應(yīng)用機(jī)械加工方法去除,使之與母材齊平。若有錯(cuò)邊,可加工至與較低一側(cè)的母材齊平。試樣的受拉長(zhǎng)度內(nèi),不應(yīng)有橫向刀痕和劃痕。
(2)面彎和背彎試樣應(yīng)從受壓面加工去除多余厚度。試樣拉伸表面應(yīng)齊平,不能有與試樣寬度方向平行的切痕和刀痕。試樣拉伸面棱角應(yīng)倒圓,圓角半徑不大于3mm。
(3)沖擊試樣的缺口深度、缺口根部曲率半徑和缺口角度決定著缺口附近的應(yīng)力集中程度,從而影響該試樣的沖擊功,試驗(yàn)前應(yīng)用光學(xué)投影儀檢查缺口尺寸。沖擊試樣的寬度、厚度也對(duì)沖擊功有較大影響,試驗(yàn)前應(yīng)用最小分度值不大于0.02mm的量具進(jìn)行測(cè)量。此外,缺口底部應(yīng)光滑,表面應(yīng)去除加工硬化層,不應(yīng)有與缺口軸線平行的加工痕跡和劃痕,否則會(huì)使沖擊功下降。
【摘要】本文闡述了焊接工藝參數(shù)及工藝因素對(duì)焊接質(zhì)量的影響。主要從焊縫形狀尺寸與焊接工藝規(guī)范參數(shù)的關(guān)系、焊縫與熔池的關(guān)系延伸到焊接工藝各規(guī)范參數(shù)與焊接質(zhì)量的關(guān)系進(jìn)行了論述,揭示了焊接質(zhì)量的關(guān)鍵在于焊接熱輸入的控制。
【關(guān)鍵詞】焊接工藝參數(shù);工藝規(guī)程;焊接質(zhì)量
1. 前言
(1)焊接由于節(jié)省大量的材料,生產(chǎn)效率高,是制造業(yè)中主要的加工工藝之一,幾乎涉及到所有的產(chǎn)品。航空航天元器件及結(jié)構(gòu)的焊接制作,工業(yè)產(chǎn)品及廠房的制作安裝,民用產(chǎn)品的制造等等。利用現(xiàn)有設(shè)備及焊接材料和操作人員的技能情況,制定適合的焊接工藝規(guī)程,保證焊接質(zhì)量,是產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中,最為重要的環(huán)節(jié)。
(2)焊接質(zhì)量的保證,是在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)不同材料的物理性能和化學(xué)成分,以及所采用的焊接設(shè)備、焊接方法和結(jié)構(gòu)特性,制定能保證其加工質(zhì)量的焊接工藝技術(shù)文件。在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中,如何確保焊接工藝規(guī)程的實(shí)施,是鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)及維修部門的重要工作。
(3)由于各企業(yè)所加工構(gòu)件的材料和結(jié)構(gòu)不同,使用的焊接方法不同,在焊接試驗(yàn)和工藝評(píng)定方面,所做的內(nèi)容也不盡相同,制定的焊接規(guī)程也有一定的差別。焊接規(guī)程做為焊接過(guò)程的技術(shù)性文件,不論生產(chǎn)何種產(chǎn)品,保證其質(zhì)量的前提,就是焊接生產(chǎn)全過(guò)程完整的執(zhí)行焊接工藝規(guī)程。
(4)焊接工藝規(guī)程是在滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)程要求的前提下,經(jīng)過(guò)焊接工藝評(píng)定制定的,是生產(chǎn)過(guò)程重要的技術(shù)文件之一。焊接工藝規(guī)程的完全執(zhí)行,是控制焊接產(chǎn)品質(zhì)量行之有效的程序和方法。
2. 在結(jié)構(gòu)材料已知的情況下,焊接工藝規(guī)程中,主要的幾個(gè)參數(shù)如焊接材料、接頭形式、焊接電流、焊接電壓、保護(hù)氣體流量、氣體純度、焊接層數(shù),而合金鋼及有色金屬焊接過(guò)程,還要考慮層間溫度、預(yù)熱及后熱溫度。如任一參數(shù)的大幅度變動(dòng),都可能產(chǎn)生焊縫尺寸超差、成形不好、裂紋、夾渣、未焊透、咬邊、焊瘤、燒穿、焊接變形等缺陷,甚至產(chǎn)品報(bào)廢
2.1焊接過(guò)程是一個(gè)不均勻加熱和冷卻過(guò)程。焊縫區(qū)及熱影響區(qū)溫度會(huì)隨著焊條(焊絲)的移動(dòng)而發(fā)生變化。是一個(gè)不均勻加熱和冷卻過(guò)程,熔池的冶金反應(yīng)也是不充分的。焊接電流作為焊接過(guò)程重要的工藝參數(shù)之一,是決定焊接熱輸入量的重要參數(shù),即線能量的的大小。當(dāng)焊接電流增大時(shí),焊接速度也應(yīng)加快。才能保證線能量基本不變。日常操作中,基本是以提高生產(chǎn)效率為前提,盡可能的采用大的電流參數(shù)。大的電流參數(shù),固然提高了生產(chǎn)效率,但對(duì)焊接質(zhì)量和焊縫成形產(chǎn)生了一定的影響。會(huì)燒損一部分合金元素,隨著合金元素含量的減少,焊縫冷卻后的的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,而且熔滴過(guò)渡形式也發(fā)生改變。短路過(guò)渡變?yōu)樯淞鬟^(guò)度,熔滴尺寸變小,體表面積增大,氣體帶入熔池更多,產(chǎn)生氣孔的幾率增加。大的焊接電流作業(yè)時(shí),熔合區(qū)和過(guò)熱區(qū)的的晶粒粗大,冷卻速度加快,極易出現(xiàn)脆化相,使焊縫的疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性降低。特別是淬火傾向大且有低溫沖擊韌性要求的材質(zhì),對(duì)其焊接接頭的影響最為明顯。同時(shí),焊接電流過(guò)大,產(chǎn)生的咬邊、焊穿、焊瘤、嚴(yán)重焊接變形致使焊接接頭應(yīng)力集中,疲勞強(qiáng)度和承載能力下降,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致焊縫開(kāi)裂。焊接電流過(guò)小易產(chǎn)生氣孔、未焊透、夾渣等缺陷,降低接頭的致密性,減少承載面積,致使接頭強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度降低。
(1)焊接電流增加時(shí),電弧的熱量增加,因此熔池體積和弧坑深度都隨電流而增加,所以冷卻下來(lái)后,焊縫厚度就增加。
(2)焊接電流增加時(shí),焊絲的熔化量也增加,因此焊縫的余高也隨之增加。如果采用不填絲的鎢極氬弧焊,則余高就不會(huì)增加。
(3)焊接電流增加時(shí),一方面是電弧截面略有增加,導(dǎo)致熔寬增加;另一方面是電流增加促使弧坑深度增加。由于電壓沒(méi)有改變,所以弧長(zhǎng)也不變,導(dǎo)致電弧潛入熔池,使電弧擺動(dòng)范圍縮小,則就促使熔寬減少。由于兩者共同的作用,所以實(shí)際上熔寬幾乎保持不變。
2.2焊條電弧焊的電弧電壓主要由電弧長(zhǎng)度來(lái)決定。
2.2.1電弧長(zhǎng)度越大,電弧電壓越高,電弧長(zhǎng)度越短,電弧電壓越低。在焊接過(guò)程中,應(yīng)盡量使用短弧焊接。立焊、仰焊時(shí)弧長(zhǎng)應(yīng)比平焊更短些,以利于熔滴過(guò)渡,防止熔化金屬下滴。堿性焊條焊接時(shí)應(yīng)比酸性焊條弧長(zhǎng)短些,以利于電弧的穩(wěn)定和防止氣孔?;¢L(zhǎng)增加,金屬飛濺越多,對(duì)母材金屬的表面損傷嚴(yán)重。特別是對(duì)有防腐要求的不銹鋼類和鈦金屬構(gòu)件焊接過(guò)程中,應(yīng)盡量減少飛濺物。
2.2.2同時(shí),焊接過(guò)程中,焊接速度應(yīng)該均勻適當(dāng),既要保證焊透又要保證不焊穿,同時(shí)還要使焊縫寬度和余高符合設(shè)計(jì)要求。如果焊速過(guò)快,熔化溫度不夠,易造成未熔合、焊縫成形不良等缺陷;如果焊速過(guò)慢,使高溫停留時(shí)間增長(zhǎng),熱影響區(qū)寬度增加,焊接接頭的晶粒變粗,力學(xué)性降低,同時(shí)使工件變形量增大。當(dāng)焊接較薄工件時(shí),易形成燒穿。
2.2.3當(dāng)其它條件不變時(shí),電弧電壓增長(zhǎng),焊縫寬度顯著增加而焊縫厚度和余高將略有減少,電弧電壓增大,嚴(yán)重時(shí)引起磁偏吹。這也是使焊縫成型不好,形成氣孔、夾渣、未焊透的一個(gè)因素。在焊接電源為直流反接時(shí),表現(xiàn)得尤為突出。
2.2.4由此可見(jiàn),電流是決定焊縫厚度的主要因素,而電壓則是影響焊縫寬度的主要因素。因此,為得到良好的焊縫形狀,即得到符合要求的焊縫成形系數(shù),這兩個(gè)因素是互相制約的,即一定的電流要配合一定的電壓,不應(yīng)該將一個(gè)參數(shù)在大范圍內(nèi)任意變動(dòng)。
2.2.5焊速對(duì)熔深和熔寬均有明顯影響,焊速較小時(shí)(例如單絲埋弧焊焊速小于)熔深隨焊速增加略有增加,熔寬減小。但焊速達(dá)到一定數(shù)值以后,熔深和熔寬都隨焊速增大而明顯減小。這是因?yàn)楹附铀俣仍黾訒r(shí),焊縫中單位時(shí)間內(nèi)輸入的熱量減少了。
2.2.6從焊接生產(chǎn)率考慮,焊接速度愈快愈好。但當(dāng)焊縫厚度要求一定時(shí),為提高焊接速度,就得進(jìn)一步提高焊接電流和電弧電壓,所以,這三個(gè)工藝參數(shù)應(yīng)該綜合在一起進(jìn)行選用。
2.2.7焊速的這種影響也可以從電弧的熱和力作用兩方面來(lái)加以解釋。
⑴焊速較小時(shí),電弧力的作用方向幾乎是垂直向下的,隨著焊速增大,弧柱后傾有利熔池液體金屬在電弧力作用下向尾部流動(dòng),使熔池底部暴露,因而有利于熔深的增加。
⑵焊速增加時(shí),從焊縫的熱輸入和熱傳導(dǎo)角度來(lái)看,焊縫的熔深和熔寬都要減小。
2.2.8以上兩方面因素綜合的結(jié)果,低焊速時(shí)前者起主導(dǎo)作用,熔深隨焊速增加而略有增加。當(dāng)焊速超過(guò)一定值時(shí),后者起主導(dǎo)作用,熔深就隨焊速增加而減小。熔寬及增高則總是隨焊速增加而減小的。
2.2.9從焊接生產(chǎn)率角度來(lái)考慮,焊速是愈快愈好,因此焊速減慢熔深降低的這一段區(qū)間是沒(méi)有實(shí)際意義的。當(dāng)焊件熔深要求確定時(shí),為提高焊速,就得進(jìn)一步提高焊接電流和電弧電壓,即意味著電弧功率提高,因此,焊接電流和焊速的選取就要考慮綜合經(jīng)濟(jì)效果。簡(jiǎn)單的提高功率來(lái)提高焊速是有限制的。焊速對(duì)熔深和熔寬均有明顯影響,焊速較小時(shí)(例如單絲埋弧焊焊速小于)熔深隨焊速增加略有增加,熔寬減小。但焊速達(dá)到一定數(shù)值以后,熔深和熔寬都隨焊速增大而明顯減小。
2.2.10實(shí)踐證明,提高電弧電壓會(huì)使熔池保護(hù)性能變差,氮?dú)饪變A向增加。提高焊接速度,會(huì)使結(jié)晶速度增加,氣孔傾向也增加。
2.3常用焊接材料包括焊條、焊絲、保護(hù)氣體、焊劑。焊芯(焊絲)其作用主要是填充金屬和傳導(dǎo)電流。
2.3.1焊條按用途可分為10大類;按熔渣酸堿度分為酸性和堿性兩大類;焊劑有酸性、中性、堿性三大類。焊絲按結(jié)構(gòu)有實(shí)芯和藥芯兩類,按用途有8大類。手弧焊和埋弧焊作業(yè)中,焊縫區(qū)是通過(guò)氣渣聯(lián)合保護(hù)的。氣保焊和氣焊是以氣保護(hù)為主。堿性焊條由于加入CaF2,影響氣體電離,電弧的穩(wěn)定性變差,一般要求采用直流反接。焊條工藝性能是通過(guò)藥皮配方來(lái)實(shí)現(xiàn)的。以電弧穩(wěn)定性、焊縫脫渣性、再引弧性、飛濺率、熔敷系數(shù)、熔敷率、摻合金作用強(qiáng)弱等性能體現(xiàn)的。焊條(焊絲)質(zhì)量檢驗(yàn)有相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)。在實(shí)際使用中,一般都是定型生產(chǎn)的產(chǎn)品,可根據(jù)結(jié)構(gòu)和焊縫金屬?gòu)?qiáng)度要求,做相應(yīng)的檢驗(yàn)。焊條(焊絲)的選用的基本原則是,確保焊接結(jié)構(gòu)安全使用的前提下,盡量選用工藝性能好和生產(chǎn)率高的焊條(焊絲)和焊劑。根據(jù)被焊構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、母材性質(zhì)和工作條件,對(duì)焊縫金屬提出安全使用的各項(xiàng)要求,所選焊條(焊絲)、焊劑都應(yīng)使之滿足。必要時(shí)通過(guò)焊接性試驗(yàn)來(lái)確定。在生產(chǎn)中主要有同種金屬材料焊接和異種金屬焊接兩種情況,選用焊條(焊絲)焊劑時(shí)考慮的因素應(yīng)有所區(qū)別。焊條(焊絲)、焊劑的保管也是焊接質(zhì)量保證的重要環(huán)節(jié)之一,是不容忽視的。出現(xiàn)的藥皮脫落、焊絲表面銹蝕、藥皮(焊劑)含水量增加,均會(huì)導(dǎo)致焊縫含氫量過(guò)高,氣孔增加幾率升高,焊縫抗裂性能、韌性下降。有色金屬和不銹鋼構(gòu)件防腐性能下降等工藝質(zhì)量問(wèn)題。特別是壓力容器及特殊鋼結(jié)構(gòu)制造中尤為重要。
2.3.2為了保證焊接質(zhì)量,原材料的質(zhì)量檢驗(yàn)很重要。在生產(chǎn)的起始階段,就要把好材料關(guān),才能穩(wěn)定生產(chǎn),穩(wěn)定焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。
(1)加強(qiáng)焊接原材料的進(jìn)廠驗(yàn)收和檢驗(yàn),必要時(shí)要對(duì)其理化指標(biāo)和機(jī)械性能進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。
(2)建立嚴(yán)格的焊接原材料管理制度,防止儲(chǔ)備時(shí)焊接原材料的污損。
(3)實(shí)行在生產(chǎn)中焊接原材料標(biāo)記運(yùn)行制度,以實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接原材料質(zhì)量的追蹤控制。
(4)選擇信譽(yù)比較高、產(chǎn)品質(zhì)量比較好的焊接原材料供應(yīng)廠和協(xié)作廠進(jìn)行訂貨和加工,從根本上防止焊接質(zhì)量事故的發(fā)生。
2.3.3總之,焊接原材料的把關(guān)應(yīng)當(dāng)以焊接規(guī)范和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),及時(shí)追蹤控制其質(zhì)量,而不能只管進(jìn)廠驗(yàn)收,忽視生產(chǎn)過(guò)程中的標(biāo)記和檢驗(yàn)。
2.4焊接接頭是組成焊接結(jié)構(gòu)的最基本要素。也是焊接結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。主要有對(duì)接、角接、搭接、T形、卷邊五種形式。
(1)為使焊縫的厚度達(dá)到規(guī)定的尺寸不出現(xiàn)焊接缺陷和獲得全焊透的焊接接頭,焊縫的邊緣應(yīng)按板厚和焊接工藝要求加工成各種形式的坡口。
(2)常用焊接接頭坡口形式有V形、X形、U形及雙U形。設(shè)計(jì)和選擇坡口焊縫時(shí),應(yīng)考慮坡口角度、根部間隙、鈍邊和根部半徑。
(3)焊條電弧焊時(shí),為保證焊條能夠接近焊接接頭根部以及多層焊時(shí)側(cè)邊熔合良好,坡口角度與根部間隙之間應(yīng)保持一定的比例關(guān)系。當(dāng)坡口角度減小時(shí),根部間隙必須適當(dāng)增大。因?yàn)楦块g隙過(guò)小,根部難以熔透,必須采用較小規(guī)格的焊條,降低焊接速度;反之如果根部間隙過(guò)大,則需要較多的填充金屬,提高了焊接成本和增大了焊接變形。
(4)熔化極氣體保護(hù)焊由于采用的焊絲較細(xì),且使用特殊導(dǎo)電嘴,可以實(shí)現(xiàn)厚板(大于200mm)I形坡口的窄間隙對(duì)接焊。
(5)開(kāi)有坡口的焊接接頭,一般需要留有鈍邊來(lái)確保焊縫質(zhì)量。鈍邊高度以既保證熔透又不致燒穿為佳。焊條電弧焊V形或雙面U形坡口取0~3mm,雙面V形或雙面U形坡口取0~2mm。埋弧焊的熔深比焊條電弧焊大,因此鈍邊可適當(dāng)增加,以減少填充金屬。
(6)帶有鈍邊的接頭,根部間隙主要取決于焊接位置和焊接工藝參數(shù),在保證焊透的前提下,間隙盡可能減小。
(7)坡口加工可以采用機(jī)械加工或熱切割法。V形坡口和X形坡口可以在機(jī)械氣割下料時(shí),采用雙割據(jù)或三割據(jù)同時(shí)完成坡口的加工。
坡口加工的尺寸公差對(duì)于焊件的組裝和焊接質(zhì)量有很大的影響,應(yīng)嚴(yán)格檢查和控制。坡口的尺寸公差一般不超過(guò)±0.5mm。
2.5焊接方法。
2.5.1焊接質(zhì)量對(duì)工藝方法的依賴性很強(qiáng),焊接方法在影響焊接工序質(zhì)量的諸因素中占有非常突出的地位。工藝方法對(duì)焊接質(zhì)量的影響主要來(lái)自兩個(gè)方面,一方面是工藝制訂的合理性;另一方面是執(zhí)行工藝的嚴(yán)格性。工藝方法是根據(jù)模擬相似的生產(chǎn)條件所作的試驗(yàn)和長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)以及產(chǎn)品的具體技術(shù)要求而編制出來(lái)的,是保證焊接質(zhì)量的重要基礎(chǔ),它有規(guī)定性、嚴(yán)肅性、慎重性和連續(xù)性的特點(diǎn)。通常由經(jīng)驗(yàn)比較豐富的焊接技術(shù)人員編制,以保證它的正確性與合理性。在此基礎(chǔ)上確保貫徹執(zhí)行工藝方法的嚴(yán)格性,在沒(méi)有充足根據(jù)的情況下不得隨意變更工藝參數(shù),即使確需改變,也得履行一定的程序和手續(xù)。
2.5.2不合理的焊接工藝不能保證焊出合格的焊縫,但有了經(jīng)評(píng)定驗(yàn)證的正確合理的工藝規(guī)程,若不嚴(yán)格貫徹執(zhí)行,同樣也不能焊出合格的焊縫。兩者相輔相成,相互依賴,不能忽視或偏廢任何一個(gè)方面。在焊接質(zhì)量管理體系中,對(duì)影響焊接工藝方法的因素進(jìn)行有效控制的做法是:
(1)必須按照有關(guān)規(guī)定或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)焊接工藝進(jìn)行評(píng)定。
(2)選擇有經(jīng)驗(yàn)的焊接技術(shù)人員編制所需的工藝文件,工藝文件要完整和連續(xù)。
(3)按照焊接工藝規(guī)程的規(guī)定,加強(qiáng)施焊過(guò)程中的現(xiàn)場(chǎng)管理與監(jiān)督。
(4)在生產(chǎn)前,要按照焊接工藝規(guī)程制作焊接產(chǎn)品試板與焊接工藝檢驗(yàn)試板,以驗(yàn)證工藝方法的正確性與合理性。
2.5.3還有,就是焊接工藝規(guī)程的制定無(wú)巨細(xì),對(duì)重要的焊接結(jié)構(gòu)要有質(zhì)量事故的補(bǔ)救預(yù)案,把損失降到最低。可根據(jù)
表1確定它們之間的關(guān)系。
表1焊接工藝方法的重要因素、補(bǔ)加因素與焊接缺陷的關(guān)系
在特定環(huán)境下,焊接質(zhì)量對(duì)環(huán)境的依賴性也是較大的。焊接操作常常在室外露天進(jìn)行,必然受到外界自然條件(如溫度,濕度、風(fēng)力及雨雪天氣)的影響,在其它因素一定的情況下,也有可能單純因環(huán)境因素造成焊接質(zhì)量問(wèn)題。所以,也應(yīng)引起一定的注意。在焊接質(zhì)量管理體系中,環(huán)境因素的控制措施比較簡(jiǎn)單,當(dāng)環(huán)境條件不符合規(guī)定要求時(shí),如風(fēng)力較大,風(fēng)速大于四級(jí),或雨雪天氣,相對(duì)濕度大于90%,可暫時(shí)停止焊接工作,或采取防風(fēng)、防雨雪措施后再進(jìn)行焊接,在低氣溫下焊接時(shí),低碳鋼不得低于-20℃,普通合金鋼不得低于-10℃,如超過(guò)這個(gè)溫度界限,可對(duì)工件進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱。
參考文獻(xiàn)
[1]李亞江《焊縫組織性能與質(zhì)量控制》ISBN 7-5025-6468-3 2005 化學(xué)工業(yè)出版社.
【關(guān)鍵詞】低溫管道;焊接;工藝
1.工程概述
某LNG項(xiàng)目天然氣低溫管道焊接工程,管道為不銹鋼材質(zhì),而且在管道內(nèi)部存在易燃、易爆液體,管道設(shè)計(jì)壓力很高、管徑粗細(xì)規(guī)格懸殊、極不利于正常焊接。同時(shí)施工區(qū)域的天氣條件惡劣,常年平均氣溫約在7.8℃~8.5℃,冬季平均氣溫很低,約-20℃~-25℃。這就要求現(xiàn)場(chǎng)施工的焊工必須具備在低溫環(huán)境下,熟練焊接各種低溫性能不銹鋼管的技能,其焊接的接頭是否具備良好的低溫韌性,就成為焊接工程質(zhì)量的關(guān)鍵。本文以該本工程為例,介紹低溫管道的焊接施工技術(shù)。
2.焊接工藝評(píng)定及焊接工藝調(diào)整
本工程除大量使用了316L和304L不銹鋼管道外,還有304SS/304/316/TP321H/TP347H等不銹鋼管道,管道量大、管徑和壁厚等規(guī)格各不相同,但是這些管道的材質(zhì)均可劃歸為相同組織類型的奧氏體不銹鋼。為簡(jiǎn)化焊接工藝評(píng)定項(xiàng)目,提高焊評(píng)的覆蓋率,提高焊接水平和能力,經(jīng)分析研究,決定選用8mm厚的316L不銹鋼板作為焊接試驗(yàn)?zāi)覆?,?duì)不同焊接工藝進(jìn)行統(tǒng)一的焊接工藝評(píng)定。
根據(jù)《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》(NB/T47014-2011)的規(guī)定,板狀對(duì)接焊縫力學(xué)性能評(píng)定合格后,板狀焊接試件焊接工藝完全可以適用于其所覆蓋厚度范圍內(nèi)的各種管道的焊接,因?yàn)楹附庸に囋u(píng)定的對(duì)象是焊縫,該工藝所完成的焊接接頭的各種性能驗(yàn)證合格后,就可以互用在對(duì)接、角接、搭接等不同焊接接頭和各種焊接位置的焊接中。
在實(shí)際施工中,當(dāng)焊接母材的類別和組別均相同而材質(zhì)牌號(hào)不相同時(shí),如果使用的焊接工藝評(píng)定記錄PQR相同,那么,就需要依據(jù)工程實(shí)際,更改提供的預(yù)焊接工藝規(guī)程PWPS,將其修訂為實(shí)際施工用焊接工藝規(guī)程WPS(或焊接工藝指導(dǎo)書WWI)并下發(fā)執(zhí)行,使實(shí)際焊接施工有科學(xué)的焊接工藝做指導(dǎo)。
本工程低溫管道使用的各種母材的焊接工藝基本相同,可用同一份PQR+PWPS來(lái)進(jìn)行焊接工藝支持,但各低溫不銹鋼材質(zhì)有所不同,且使用不同的焊接材料進(jìn)行焊接。
3.焊接工藝的確定和焊接工藝評(píng)定的實(shí)施
3.1焊接工藝評(píng)定試件及焊接工藝的確定
低溫管道工程設(shè)計(jì)材料,通常采用國(guó)外進(jìn)口的超低碳不銹鋼材料(如347H//304L/321H等奧氏體不銹鋼)以取代昂貴的低溫鋼。雖然不銹鋼不屬于低溫鋼,但是,其除具有低溫鋼的低溫設(shè)計(jì)特性外,還兼具耐酸、耐堿、耐腐蝕等優(yōu)越性能,而且材料本身強(qiáng)度高、韌性好,可以在-196℃甚至是-203℃的超低溫惡劣工況中做為低溫鋼使用,因此越來(lái)越受到低溫工程設(shè)計(jì)單位的青睞。但是,在實(shí)際施工中,從設(shè)計(jì)院到建設(shè)單位和施工監(jiān)理,都會(huì)對(duì)施工單位提出很高的焊接要求,這些要求往往涵蓋焊接管理和焊接施工所涉及到的各個(gè)施工環(huán)節(jié),如焊接施工實(shí)施方案、焊接安全管理、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備焊材庫(kù)管理和焊接施工工藝紀(jì)律管理等。施工單位要達(dá)到這些要求,必須提高焊工對(duì)不同焊接位置管口實(shí)際焊接的操作技能,因此,現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝評(píng)定和現(xiàn)場(chǎng)焊接考試必不可少。
3.2低溫管道焊接工藝
3.2.1焊接方法
現(xiàn)場(chǎng)不銹鋼管道的管徑、壁厚不一,根據(jù)不銹鋼的焊接特點(diǎn),要盡可能減小熱輸入量,因此確定采用焊條(手工)電弧焊(SMAW)、鎢極氬弧焊(TGAW)兩種焊接方法,其中d>Φ159 mm的管道焊接采用氬弧焊打底,焊條(手工)電弧焊蓋面;d≤Φ159mm的管道焊接采用氬弧焊。焊機(jī)采用電弧焊/氬弧焊兩用的WSM-315(直流脈沖)氬弧焊機(jī)或者WS7-400逆變(逆變電源式)焊機(jī)。
3.2.2焊接材料
奧氏體不銹鋼是特殊性能用鋼,為滿足接頭具有相同的性能,應(yīng)遵循“等成分”原則選擇焊接材料,同時(shí)為增強(qiáng)接頭抗熱裂紋和晶間腐蝕能力,使接頭中出現(xiàn)2%~3%的少量鐵素體(即焊縫形成雙相組織:奧氏體γ+2%~3%鐵素體δ),選擇型號(hào)為ER316L的氬弧焊用焊絲,手弧焊用焊條CHSO22(型號(hào)為E316L)作為填充材料。
3.2.3焊接工藝參數(shù)
因?yàn)閵W氏體不銹鋼對(duì)過(guò)熱敏感,因此采用小電流、快速焊。多層焊時(shí)要嚴(yán)格控制層間溫度≤60℃。
3.2.4坡口形式及裝配定位焊
采用V形坡口形式時(shí),由于采用了較小的焊接電流,熔深小,因而坡口的鈍邊比碳鋼小,約為0~0.5mm,坡口角度比碳鋼大,約為65°~70°。
由于不銹鋼熱膨脹系數(shù)較大,焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力,因此要求采用嚴(yán)格的定位焊。一般d≤Φ89mm的管道采用兩點(diǎn)定位,Φ89~Φ219mm的管道采用3點(diǎn)定位,d≥219mm的管道采用4點(diǎn)定位;定位焊縫長(zhǎng)度為6~8mm。
3.3焊接工藝評(píng)定和焊接操作技術(shù)要求
(1)焊條(手工)電弧焊時(shí)焊機(jī)采用直流反接,手工鎢極氬弧焊時(shí)采用直流正接。
(2)焊前用不銹鋼絲刷刷掉焊絲表面的氧化皮,并用丙酮清洗;焊條應(yīng)在200℃~250℃溫度下烘干1h,隨取隨用。
(3)焊前將工件坡口兩側(cè)25mm范圍內(nèi)的油污等清理干凈,并用丙酮清洗。
(4)氬弧焊時(shí),噴嘴直徑為Φ2mm,鎢極為缽鎢極,規(guī)格為Φ2.5mm。
(5)氬弧焊焊接不銹鋼時(shí),背面必須充氬氣保護(hù),才能保證背面成形。采用在管道內(nèi)局部充氬的方法,流量為5~14L/min,正面氬氣流量為12~13L/min。
(6)打底焊時(shí)焊縫厚度應(yīng)盡量薄,與根部熔合良好,收弧時(shí)要成緩坡形,如有收弧縮孔,應(yīng)用磨光機(jī)磨掉。必須在坡口內(nèi)引弧、熄弧。熄弧時(shí)應(yīng)填滿弧坑,防止弧坑裂紋。
(7)由于316L等不銹鋼均為奧氏體不銹鋼,為防止碳化物析出敏化及晶間腐蝕,造成嚴(yán)重貧鉻(刃蝕),焊接實(shí)施過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制層間溫度和焊后冷卻速度,要求焊接時(shí)層間溫度必須控制在≤60℃,即低于60℃以下。
(8)因?yàn)楹附咏宇^總是處于管口局部高溫狀態(tài),為保證層間溫度合理,焊后必須立即水冷,同時(shí)采用分段焊接。這種對(duì)稱分散的焊接順序,既可增大接頭的冷卻速度,又可減小焊接應(yīng)力。
4.低溫管道工程焊接實(shí)際焊接效果
上述焊接工藝經(jīng)榆林靖邊某LNG項(xiàng)目天然氣調(diào)峰工程中的低溫管道工程實(shí)際應(yīng)用,焊接效果如下:
(1)外觀檢查無(wú)氣孔、焊瘤、凹陷及咬邊等缺陷,成形良好。目視檢驗(yàn)100%合格。
(2)無(wú)損檢測(cè),RT和UT,焊口合格率達(dá)到98%。
(3)對(duì)焊接工藝試件和焊接考試試件分別進(jìn)行拉伸、彎曲試驗(yàn),各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)均滿足要求,未發(fā)現(xiàn)未熔合和裂紋等缺陷。
(4)宏觀金相檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)焊道根部以及整個(gè)接頭均熔合良好,熔深為1~1.5mm。微觀金相檢驗(yàn),其母材及熱影響區(qū)都是全奧氏體組織,焊縫金屬為奧氏體γ十鐵素體α(2%~3%≤4%)組織,完全滿足抗晶間腐蝕和抗脆化的要求,保證了焊接工程質(zhì)量。
(5)采用光譜分析母材和焊縫成分,均符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
(6)經(jīng)焊縫應(yīng)力腐蝕試驗(yàn),腐蝕速率符合規(guī)定;腐蝕后彎曲試樣合格,均符合規(guī)定。
5.結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)榆林靖邊某LNG天然氣調(diào)峰工程中低溫管道的焊接實(shí)踐,證明了該焊接工藝科學(xué)性強(qiáng),同時(shí)兼顧了野外施工的特殊性和經(jīng)濟(jì)性,合理而可行,可以在類似工程中大力推廣并應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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[2] TSG Z6002-2010特種設(shè)備焊接操作人員考核細(xì)則.
關(guān)鍵詞:壓力容器;焊接;熱點(diǎn);工藝
1.壓力容器焊接特點(diǎn)
根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)和特性,一種壓力容器殼體選用Q345R低合金鋼,板厚為22 mm,設(shè)備由2個(gè)封頭和1個(gè)筒體組成,按GB150-1998《鋼制壓力容器》和NB/T47015-2011《壓力容器焊接規(guī)程》進(jìn)行制造、檢驗(yàn)、試驗(yàn)及驗(yàn)收,其結(jié)構(gòu)和焊接節(jié)點(diǎn)如圖1所示。
圖1 壓力容器結(jié)構(gòu)及焊接節(jié)點(diǎn)圖
2.焊接工藝
壓力容器焊接過(guò)程中關(guān)鍵因素之一就是焊接工藝,它直接關(guān)系著焊接質(zhì)量的好與壞,因此,要將焊接工藝重視起來(lái)。
2.1焊接工藝評(píng)定
影響壓力容器焊接質(zhì)量的因素很多,其中焊接工藝評(píng)定是一個(gè)重要因素。在進(jìn)行壓力容器焊接之前,應(yīng)對(duì)焊接工藝指導(dǎo)書進(jìn)行審查,焊接工藝評(píng)定其實(shí)就是對(duì)這個(gè)焊接工藝指導(dǎo)書進(jìn)行評(píng)定,看那些措施比較合適。制造廠的焊接制造能力可以從焊接工藝評(píng)定中反映出來(lái)。焊接工藝評(píng)定執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為NB/T47014-2011,換熱管與管板的工藝評(píng)定按GB 151―1999附錄B執(zhí)行。事實(shí)上,在執(zhí)行過(guò)程中常出現(xiàn)一些問(wèn)題,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,用立焊的焊接位置替代評(píng)定合格的焊接位置時(shí)沒(méi)有增加焊沖擊韌性試件進(jìn)行試驗(yàn);第二,評(píng)定采用不等厚試件,經(jīng)過(guò)評(píng)定之后,合格的都是能夠適應(yīng)不等厚焊件母材厚度的范圍,計(jì)算時(shí)要分別進(jìn)行,厚邊與厚邊相對(duì),薄邊與薄邊相對(duì)。第三,評(píng)定拼焊鋼板熱沖壓成形封頭的焊接工藝。在評(píng)定過(guò)程中,都認(rèn)為熱沖壓是熱加工,因?yàn)闆](méi)有對(duì)熱沖壓過(guò)程進(jìn)行考慮,其不會(huì)被認(rèn)為是焊后熱處理,而且上轉(zhuǎn)變溫度是沒(méi)有熱沖壓溫度高的,因此,焊件的最大厚度要為試件厚度的1.1倍。第四,沒(méi)有對(duì)改變焊后熱處理進(jìn)行重新焊接工藝評(píng)定。
2.2焊接工藝參數(shù)的選擇
焊接工藝參數(shù)的確定受很多因素影響,如材料、焊接方法和規(guī)格等。焊接工藝參數(shù)其實(shí)就是在焊接時(shí),為了確保焊接質(zhì)量而對(duì)焊接電流、焊接速度以及電弧電壓的選擇。焊接熱輸入就是指在熔焊時(shí),焊接能源將熱量輸入給單位長(zhǎng)度。焊接熱輸入能夠?qū)⒑附庸に噮?shù)對(duì)焊縫性能的影響充分地體現(xiàn)出來(lái)。針對(duì)低碳鋼而言,其具有優(yōu)良的鋼的塑性和沖擊韌性,并且也具有優(yōu)良的焊接接頭的塑性和沖擊韌性。一般而言,對(duì)線能量的限制是不會(huì)太嚴(yán)格的。但是如果使用埋弧焊時(shí),熱影響區(qū)粗晶區(qū)的晶粒會(huì)由于焊接線能量較大而比較粗,甚至有時(shí)還會(huì)引起魏氏組織的產(chǎn)生,從而降低了該區(qū)的沖擊韌性和彎曲性能,進(jìn)而使沖擊韌性和彎曲性能不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)于低合金鋼,一般應(yīng)注意不要使用過(guò)大的線能量。含碳量偏下限的Q345R鋼焊接時(shí),焊接線能量相對(duì)要求較松,因?yàn)檫@種鋼焊接熱影響區(qū)脆化傾向較小。但對(duì)于碳及合金元素含量較高、屈服強(qiáng)度也較高的低合金高強(qiáng)鋼,如18MnMoNbR,由于這種鋼淬硬傾向較大,又要考慮其熱影響區(qū)的過(guò)熱傾向,則在選用較小線能量的同時(shí),還要增加焊前預(yù)熱、焊后及時(shí)后熱等措施。低溫鋼和不銹鋼焊接時(shí),為保證焊接接頭的韌性和耐蝕性,也應(yīng)選用小線能量,且快速焊,嚴(yán)格控制層間溫度。還有一點(diǎn)要注意的是,在容器生產(chǎn)中會(huì)常常遇到異種鋼焊接。焊接時(shí),為了防止焊縫金屬的擴(kuò)散,應(yīng)采用小線能量焊接。焊接工藝卡上的焊接工藝參數(shù)是根據(jù)評(píng)定合格的焊接工藝評(píng)定制定的,實(shí)際施焊時(shí)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行,不得隨意改變。因?yàn)椴话春附庸に嚿系暮附庸に噮?shù)施焊,即使在無(wú)損檢測(cè)中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)缺陷,但其焊縫的性能仍可能會(huì)與工藝評(píng)定結(jié)果有所不同,這種無(wú)法查出的缺陷更具有危險(xiǎn)性。因此,對(duì)焊接工藝執(zhí)行情況的控制是得到合格的焊接接頭,保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。
2.3產(chǎn)品試板
產(chǎn)品試板用于考證按照所制定的焊接工藝施焊時(shí)焊縫的質(zhì)量,對(duì)試板的檢驗(yàn)就是對(duì)焊工實(shí)際施焊工藝、焊工技能和焊接條件等因素的綜合檢驗(yàn)。產(chǎn)品試板就是不同焊接后熱處理的容器分別制作試板。因此,它代表實(shí)際產(chǎn)品的焊接接頭性能。產(chǎn)品試板的制定主要是按照TSGR0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和GB 150-1998《鋼制壓力容器》以及NB/T 47016―2011《承壓設(shè)備產(chǎn)品焊接試件的力學(xué)性能檢驗(yàn)》進(jìn)行。在筒節(jié)縱向焊縫的延長(zhǎng)部位與筒節(jié)部位,產(chǎn)品焊接試板施焊,試板要求焊工要具有專業(yè)的素質(zhì),并與焊接工藝施焊。
2.4焊縫返修
如果焊縫經(jīng)過(guò)無(wú)損檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)有不允許缺陷的存在,不應(yīng)該繼續(xù)進(jìn)行,應(yīng)立馬進(jìn)行返修。首先對(duì)于返修問(wèn)題的原因進(jìn)行分析,根據(jù)具體情況制定具體的返修方案,并且制定出具有針對(duì)性的返修工藝。對(duì)于同一部位,不能無(wú)限的進(jìn)行返修,規(guī)定返修次數(shù)不能超過(guò)2次。如果返修次數(shù)確實(shí)超過(guò)了2次,應(yīng)該在返修時(shí)經(jīng)過(guò)制造單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn),并且將返修的次數(shù)、部位和具體情況詳細(xì)記錄好。
3.結(jié)語(yǔ)
綜上所述,做好壓力容器焊接工藝工作,可以避免覆蓋范圍的重疊,降低單位生產(chǎn)成本,提高壓力容器焊接質(zhì)量。焊接質(zhì)量是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,總而言之,確保壓力容器焊接質(zhì)量的一個(gè)重要因素就是控制好壓力容器焊接工藝。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:鋁合金;焊接工藝;計(jì)算機(jī)輔助;系統(tǒng)設(shè)計(jì)
鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)是鋁合金焊接工作中必不可少的環(huán)節(jié),它是通過(guò)現(xiàn)有的鋁合金材料、鋁合金技術(shù)、鋁合金設(shè)備以及工藝知識(shí)和人員等,按照鋁合金產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能和質(zhì)量等需求來(lái)對(duì)相關(guān)的焊接接頭形式進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)鋁合金的焊接方法進(jìn)行合理的選擇,并對(duì)鋁合金的焊接工藝參數(shù)、焊接工藝規(guī)程進(jìn)行制定[1,2],從而讓焊接出來(lái)的鋁合金產(chǎn)品可以達(dá)到相關(guān)質(zhì)量、功能和效益等標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)計(jì)活動(dòng)。鋁合金焊接工藝的設(shè)計(jì)過(guò)程比較繁雜,而利用鋁合金焊接工藝計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)可以很好幫助鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)人員減少工藝設(shè)計(jì)周期[3-5],有利于鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)工作效率的提高。
1鋁合金焊接工藝計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.1鋁合金焊接工藝計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能模塊
本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)模塊主要有鋁合金產(chǎn)品焊接工藝設(shè)計(jì),鋁合金產(chǎn)品信息與結(jié)構(gòu)管理、鋁合金焊接工藝評(píng)定,鋁合金焊接質(zhì)量管理,鋁合金焊接材料和焊接設(shè)備管理,鋁合金焊接質(zhì)量管理、用戶管理與應(yīng)用工具幾部分組成。此模塊安裝在Client/Server上。功能模塊如圖1所示。鋁合金焊接產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與技術(shù)文檔管理。此模塊的功能是對(duì)于鋁合金焊接產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和信息進(jìn)行系統(tǒng)化的管理。鋁合金焊接產(chǎn)品的裝配結(jié)構(gòu)、鋁合金產(chǎn)品不同應(yīng)用角度所展示的視圖都通過(guò)鋁合金焊接產(chǎn)品管理來(lái)完成,其中包括鋁合金焊接工藝信息和鋁合金焊接結(jié)構(gòu)各個(gè)層次的鋁合金焊接接頭。鋁合金焊接產(chǎn)品信息子模塊主要由與鋁合金焊接產(chǎn)品有關(guān)的所有類別的技術(shù)性文件、鋁合金焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)、鋁合金產(chǎn)品圖紙、鋁合金焊接工藝文件以及鋁合金焊接質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告等內(nèi)容組成。其中鋁合金焊接工藝文件通常以Word文檔形式顯示。隨著鋁合金焊接產(chǎn)品的增多,鋁合金焊接工藝文件也會(huì)隨之增加。鋁合金焊接工藝文件對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)非常重要,它可以說(shuō)是鋁合金焊接技術(shù)的重要檔案資料,在以后的鋁合金新品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中可以隨時(shí)借鑒和參考,因此必須謹(jǐn)慎存儲(chǔ)。此模塊具有對(duì)不同的人員進(jìn)行不同的查詢方法設(shè)置的功能,并對(duì)工藝信息的各種查詢方法進(jìn)行了設(shè)置,以便于設(shè)計(jì)人員對(duì)工藝文檔進(jìn)行復(fù)制、刪除等操作。鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)。此模塊是本系統(tǒng)的核心部分,鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)由此模塊完成。鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)主要由鋁合金焊接方法、鋁合金焊接接頭設(shè)計(jì)、鋁合金焊接工藝過(guò)程規(guī)劃、鋁合金焊接質(zhì)量檢驗(yàn)要求和鋁合金焊接工藝參數(shù)等子模塊組成。鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)中的重要技術(shù)工作就是鋁合金焊接接頭的設(shè)計(jì)。鋁合金焊接接頭設(shè)計(jì)是通過(guò)鋁合金焊接工藝特點(diǎn)和鋁金產(chǎn)品條件按照鋁合金產(chǎn)品的零部件圖紙或者鋁合金產(chǎn)品的整體規(guī)劃圖對(duì)鋁合金焊接產(chǎn)品的各種接頭類型和尺寸參數(shù)進(jìn)行選擇。本系統(tǒng)利用了OLE技術(shù)在該模塊中嵌入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件,通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件來(lái)標(biāo)識(shí)鋁合金焊接結(jié)構(gòu)部件圖中的不同的焊接接。此模塊對(duì)所有鋁合金接頭進(jìn)行種類的劃分,通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件來(lái)對(duì)鋁合金焊接接頭進(jìn)行參數(shù)化的設(shè)計(jì)。通過(guò)此種方法使鋁合金焊接接頭設(shè)計(jì)工作的效率得到了有效的提高。在鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)中還需要對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行冗余檢查,包括鋁合金焊接熱輸入和鋁合金焊接耗材的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算等,此模塊就可以很很的實(shí)現(xiàn)上述功能操作。此模塊中還設(shè)置了對(duì)于不同工作內(nèi)容的技術(shù)人員進(jìn)行導(dǎo)航的功能,使他們都可以利用此系統(tǒng)進(jìn)行需要的操作。鋁合金焊接工藝測(cè)評(píng)。此模塊功能主要用于對(duì)鋁合金焊接工藝進(jìn)行測(cè)評(píng)。鋁合金焊接工藝測(cè)評(píng)模塊由鋁合金焊接工藝測(cè)評(píng)任務(wù)書、焊接工藝評(píng)定報(bào)告、化學(xué)和力學(xué)測(cè)試管理以及不同類別的鋁合金焊接接頭機(jī)械組成。鋁合金焊接工藝質(zhì)量管理。此部分的功能由鋁合金焊接工藝的質(zhì)量檢驗(yàn)要求、鋁合金焊接工藝檢驗(yàn)方法、鋁合金焊接工藝檢驗(yàn)結(jié)果、鋁合金焊接工藝焊縫返修等內(nèi)容組成。鋁合金焊接工藝用戶管理與軟件應(yīng)用。此部分主要實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁合金焊接工藝系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的所有用戶信息進(jìn)行管理以及對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的信息進(jìn)行安全管理的功能操作。此系統(tǒng)可以根據(jù)使用者的使用權(quán)限給所有用戶設(shè)置不同權(quán)限的登錄帳戶。此模塊對(duì)于信息的安全管理體現(xiàn)在,系統(tǒng)對(duì)于使用者信息能夠進(jìn)行有效認(rèn)證,對(duì)于使用者的訪問(wèn)權(quán)限進(jìn)行不同的控制操作,并能夠確保傳輸信息與存儲(chǔ)信息的完整性和保密性。軟件應(yīng)用是指通過(guò)嵌入性技術(shù)將各種應(yīng)用軟件嵌入到系統(tǒng)中,使系統(tǒng)具有更多的實(shí)用性,例如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件AutoCAD,文檔應(yīng)用軟件Word都是本系統(tǒng)所使用的嵌入性軟件。
1.2鋁合金焊接工藝計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)
鋁合金焊接工藝中的焊接接頭的參數(shù)設(shè)計(jì)中使用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件AutoCAD技術(shù)。本系統(tǒng)模塊中的鋁合金焊接接頭的參數(shù)設(shè)計(jì)就是對(duì)AutoCAD的參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了利用與模仿。此參數(shù)設(shè)置一次之后可以在以后的設(shè)計(jì)中重復(fù)使用。本系統(tǒng)還使用了進(jìn)行了網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì),使此系統(tǒng)可以在web環(huán)境下運(yùn)行,并且程序可以在服務(wù)器端口運(yùn)行,以此降低對(duì)于客戶端的要求。
2結(jié)語(yǔ)
鋁合金焊接工藝計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)可以有效的提升鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)人員的工作質(zhì)量與工作效率。網(wǎng)絡(luò)化與信息化的工作方式也可以幫助生產(chǎn)企業(yè)不斷提高鋁合金焊接產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。
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關(guān)鍵詞:焊接質(zhì)量;焊接評(píng)定;質(zhì)量檢驗(yàn);優(yōu)化
中圖分類號(hào):F253.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
焊接質(zhì)量決定著壓力容器的安全性與可靠性,而焊接質(zhì)量除了受焊接工藝的影響以外,還取決于對(duì)焊接過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的管理與控制。因此,針對(duì)焊接過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行研究,采取相應(yīng)的優(yōu)化措施,是提高壓力容器焊接質(zhì)量的重要保證。
一、壓力容器焊接中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題
檢測(cè)壓力容器的質(zhì)量就是重點(diǎn)檢測(cè)壓力容器的氣密性與穩(wěn)定性,而壓力容器的氣密性與穩(wěn)定性是由壓力容器的焊接決定的。焊接中常見(jiàn)的問(wèn)題通常與制造容器的原材料及焊接工藝有關(guān)。一旦壓力容器在焊接中存在問(wèn)題,輕者可能影響容器的外觀,或容器的斷裂、滲漏等;重者則有可能引起爆炸,造成大規(guī)模的人員傷亡。有研究小組對(duì)壓力容器的事故進(jìn)行調(diào)查,得出的結(jié)論表明:40%的壓力容器事故是從焊縫缺陷處開(kāi)始的。壓力容器焊接的常見(jiàn)問(wèn)題有裂紋、氣孔、夾渣、未焊透、未熔合等。
1.裂紋
裂紋是焊接缺陷中危害性最大的一種,它將顯著減少承載面積,嚴(yán)重的是裂紋端部形成尖銳缺口,應(yīng)力高度集中,很容易擴(kuò)展導(dǎo)致破壞。裂紋主要分為熱裂紋、冷裂紋和再熱裂紋。冷裂紋又稱延遲裂紋,由于其延遲特性和快速脆斷特性,帶來(lái)的危害往往是災(zāi)難性的;熱裂紋是由于焊縫凝固收縮而受到拉應(yīng)力,最終開(kāi)裂形成裂紋;再熱裂紋是近縫區(qū)金屬在高溫?zé)嵫h(huán)作用下,強(qiáng)化相碳化物沉積在晶內(nèi)的位錯(cuò)區(qū)上,使晶內(nèi)強(qiáng)化程度大大高于晶界強(qiáng)化,由于應(yīng)力松弛而帶來(lái)的塑形變形主要由晶界金屬來(lái)承擔(dān),于是晶界區(qū)金屬會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)。
世界上的鍋爐、壓力容器、壓力管道事故除少數(shù)是由于設(shè)計(jì)不合理,選材不當(dāng)?shù)脑蛞鸬囊酝?,絕大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。
2.氣孔
在焊接過(guò)程中,熔池中的氣體在凝固時(shí)未能逸出而在其中形成的空穴叫做氣孔。氣孔形成的原因多種多樣,在坡口邊緣存在的污漬、水跡等都有可能在焊接過(guò)程中轉(zhuǎn)化為無(wú)法溢出的氣體。焊條在烘焙過(guò)程中沒(méi)有按照相關(guān)規(guī)定、焊芯因久置而引發(fā)變質(zhì)生銹、電弧選擇過(guò)長(zhǎng)、電流過(guò)大、電壓過(guò)高都有可能造成氣孔。氣孔對(duì)金屬的致密性影響極大,致密性小的焊縫金屬在很大程度上穩(wěn)定性差。小的氣孔假如沒(méi)擴(kuò)散跡象的話,對(duì)壓力容器整體影響并不大,可是一旦氣孔變大,就極易產(chǎn)生裂紋,這對(duì)容器來(lái)說(shuō)有著致命的影響。
3.夾渣
焊接完成之后殘留在焊縫中的熔渣就是夾渣了。夾渣尺寸通常比夾雜物大,一般有一至幾毫米長(zhǎng),且呈現(xiàn)不規(guī)則的形狀,分散也極不均勻。由于外形不規(guī)則,一些夾渣通常有棱有角,存在尖角的夾渣,在尖角處會(huì)造成應(yīng)力集中,因而容易在焊縫中形成焊縫裂紋。夾渣會(huì)降低焊接接頭的韌性及穩(wěn)定性。
夾渣產(chǎn)生的原因不外乎與坡口邊緣不干凈有關(guān)。而多層焊接的過(guò)程也是最易形成夾渣的過(guò)程,一旦下層熔渣沒(méi)有清理干凈,就會(huì)變成夾渣。焊接過(guò)程中熱量不夠會(huì)使得熔渣浮不起來(lái),不能將熔渣清理干凈而形成夾渣。焊接材料選擇不當(dāng)也有可能造成夾渣。
4.未焊透
由于母材金屬未熔化,焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)入焊接接頭根部產(chǎn)生了未焊透缺陷。未焊透減少了焊縫的有效面積、使接頭強(qiáng)度下降。其次,未焊透引起的應(yīng)力集中嚴(yán)重降低了焊縫的疲勞強(qiáng)度,所造成的危害比強(qiáng)度下降還要大的多。未焊透可能成為裂紋源,是造成焊縫破壞的重要原因。
5.未熔合
未熔合是焊縫金屬與母材金屬、或焊縫技術(shù)之間未熔化結(jié)合在一起的缺陷。未熔合分為坡口未熔合、層間未熔合、根部未熔合三種。未熔合是一種面積型缺陷,坡口未熔合、根部未熔合會(huì)使承載截面積明顯減少,使應(yīng)力集中變得比較嚴(yán)重,其危害性僅次于裂紋。
二、壓力容器焊接質(zhì)量的優(yōu)化措施
1.優(yōu)化焊接材料
焊接材料是直接影響壓力容器焊接質(zhì)量的主要因素,焊接材料的好壞從根本上決定了焊接過(guò)程中的焊接質(zhì)量,再好的焊接工藝和焊接操作方法以及環(huán)境,如果沒(méi)有符合標(biāo)準(zhǔn)的焊接材料作保障,都會(huì)影響壓力容器的焊接質(zhì)量。焊接材料在選擇過(guò)程中必須嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行選材,選用符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,選擇有質(zhì)量保證書的材料。如果要求焊縫的力學(xué)性能不低于原材料的力學(xué)性能,或者在焊接過(guò)程中,對(duì)承力、承壓要求高的部位都應(yīng)當(dāng)選擇高強(qiáng)度焊接材料。焊接材料的選擇還要綜合考慮結(jié)構(gòu)、剛度和工藝因素等特點(diǎn),如冷沖壓卷要求焊接接頭有較高的塑性變形能力,熱卷或熱處理則要求焊接接頭經(jīng)高溫?zé)崽幚砗笕员WC所要求的強(qiáng)度與韌性,不銹鋼要保證其焊縫有與母材一樣的耐腐蝕性能,因此應(yīng)選用合金成分較高的焊材。壓力容器通常母材的厚度較大,焊件的體積較大,因此應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用抗裂性能較好的焊接材料。
2.優(yōu)化焊接工藝與工藝評(píng)定控制
焊接工藝是指導(dǎo)焊接過(guò)程、規(guī)范焊接操作、控制焊接質(zhì)量、并將焊接流程標(biāo)準(zhǔn)化的重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。焊接工藝又叫焊接工藝規(guī)程,包括焊接的使用材料、焊接操作方法、母材的型號(hào)、焊接接頭的形式、焊接操作的技術(shù)規(guī)程、以及焊接質(zhì)量驗(yàn)收方法等參數(shù),幾乎包含了焊接過(guò)程中的全部質(zhì)量參數(shù)。針對(duì)壓力容器焊接過(guò)程中的難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn),要制定有針對(duì)性的焊接工藝規(guī)程,根據(jù)壓力容器的母材厚度和壓力容器的用途科學(xué)選擇合理的焊接材料,根據(jù)壓力容器的使用特性選擇焊接接縫的坡度、焊縫形狀;同時(shí)由于壓力容器對(duì)焊接質(zhì)量的較高要求,在焊接過(guò)程中,要對(duì)焊接質(zhì)量的控制方法和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)提高要求。同時(shí)在編制焊接工藝規(guī)程時(shí),要精確所有焊接參數(shù),要將所有焊接性能參數(shù)優(yōu)化,以從理論上充分保證壓力容器焊接過(guò)程的科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)。焊接過(guò)程中對(duì)焊接工藝的評(píng)定能夠?qū)附庸に囘M(jìn)行控制,通過(guò)焊接工藝評(píng)定的過(guò)程保證了焊接過(guò)程符合焊接工藝規(guī)程中要求的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù),保證焊接操作人員在各道工序嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程的要求,避免將缺陷帶入下一道工序。
3.優(yōu)化焊接質(zhì)量檢驗(yàn)
焊接質(zhì)量檢驗(yàn)是控制焊接質(zhì)量的最后一道防線。通過(guò)材料、工藝、操作規(guī)程、工藝評(píng)定重重工序,焊接質(zhì)量的優(yōu)劣與否就需要焊接質(zhì)量檢驗(yàn)來(lái)掌握控制。焊接質(zhì)量檢驗(yàn)包括焊前、焊中、焊后三道檢驗(yàn)。焊前檢驗(yàn)主要檢驗(yàn)焊件的裝配質(zhì)量和焊接接口的材料特性、焊縫間隙等;焊中檢驗(yàn)要檢測(cè)中間工序的焊接質(zhì)量,焊縫是否工整、焊接過(guò)程是否嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝規(guī)程和操作規(guī)程,以及焊接要求是否符合圖紙尺寸和技術(shù)要求;焊后檢驗(yàn)是通過(guò)外觀檢查、無(wú)損檢測(cè)、壓力試驗(yàn)、外觀檢查等方式現(xiàn)場(chǎng)檢查焊接后工件的焊接質(zhì)量。針對(duì)壓力容器的特殊用途,對(duì)焊接后的質(zhì)量檢查應(yīng)當(dāng)采用多層次、多角度、多方法的檢查方式對(duì)其進(jìn)行全面檢查,一旦發(fā)現(xiàn)焊接缺陷立即采取補(bǔ)救措施,返修或直接報(bào)廢。
4.優(yōu)化焊接環(huán)境
焊接環(huán)境管理除廣義上的施焊環(huán)境以外,還包括與焊接有關(guān)的焊接作業(yè)條件。焊接環(huán)境的溫度和相對(duì)濕度應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測(cè)量。對(duì)于在制造車間焊接的壓力容器,焊接環(huán)境條件易于得到保障。而對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)焊接的容器,如球罐、塔器等,就要采取搭設(shè)防風(fēng)(雨)棚、生爐子等措施來(lái)解決上述問(wèn)題。對(duì)于不銹鋼制壓力容器,除了要滿足以上焊接環(huán)境的要求外,在制造過(guò)程中還應(yīng)注意不銹鋼制壓力容器表面鈍化膜的保護(hù)及鐵離子的防護(hù)。
三、結(jié)論
綜上所述,在壓力容器制造過(guò)程中,焊接是一種比較特殊的重要工藝,其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到壓力容器的使用壽命。因此,在焊接壓力容器時(shí),要從細(xì)微處著眼,避免違規(guī)操作,以提升壓力容器的制造質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】控制箱梁;焊接質(zhì)量
各梁段及導(dǎo)梁連接處強(qiáng)度缺陷:鋼箱梁及導(dǎo)梁在橋面進(jìn)行焊接拼裝,如果焊接施工控制不合理,產(chǎn)生焊接質(zhì)量問(wèn)題,各梁段及導(dǎo)梁連接處存在強(qiáng)度缺陷,則有可能為此后的頂推施工工作埋下隱患。深入探討其原因可以看出,除結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理外,就是制造工藝上常出問(wèn)題,經(jīng)常是由于焊接工藝不當(dāng)產(chǎn)生了焊接缺陷所致。焊接缺陷是產(chǎn)生應(yīng)力集中的主要原因,焊接結(jié)構(gòu)在焊接接頭部位要出現(xiàn)幾何尺寸、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能等方面的不連續(xù)性。當(dāng)承受外荷載作用時(shí),常在街頭部位產(chǎn)生應(yīng)力集中,各種工藝缺陷(如裂縫、未焊透及咬邊等),都能引起較大的應(yīng)力集中。從而焊接缺陷常常成為結(jié)構(gòu)破壞的發(fā)源地,成為降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的重要原因。
焊接缺陷的缺口效應(yīng):在實(shí)踐中,許多焊接結(jié)構(gòu)都是采用塑性良好,并且脆性轉(zhuǎn)變溫度較低的材料焊接而成,如碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼及奧氏體不銹鋼等,焊接缺陷等缺口部位會(huì)誘發(fā)脆性裂紋。許多材料處于單軸或雙軸拉伸應(yīng)力下,呈塑性狀態(tài),當(dāng)處于三軸拉伸應(yīng)力下,因不易發(fā)生塑性變形,呈現(xiàn)脆性,會(huì)使構(gòu)件在低于屈服強(qiáng)度的外載應(yīng)力作用下發(fā)生脆性斷裂。在實(shí)際的焊接結(jié)構(gòu)中承受三軸應(yīng)力可能不多,但同一材料在不同條件下可以顯示出不同的破壞型式。
焊接質(zhì)量控制:由于頂推施工是在固定的場(chǎng)地上進(jìn)行焊接,故焊接質(zhì)量相比吊裝現(xiàn)場(chǎng)焊接要更有質(zhì)量保證,對(duì)鋼箱梁焊接質(zhì)量控制要做到:
1. 嚴(yán)格控制焊工素質(zhì),控制好焊接質(zhì)量第一關(guān)。
焊工是鋼箱梁焊接的操作主體,焊工操作水平高低是保證焊縫質(zhì)量最關(guān)鍵的因素,在嚴(yán)格審查焊工操作證、實(shí)行持證上崗的基礎(chǔ)上,施工單位開(kāi)工前還應(yīng)對(duì)所有焊工進(jìn)行短期(2~3天)學(xué)習(xí)、培訓(xùn),并進(jìn)行嚴(yán)格的考核,根據(jù)考核結(jié)果進(jìn)行挑選,競(jìng)爭(zhēng)上崗使焊工在工程開(kāi)工前就從思想上重視質(zhì)量。在施工過(guò)程中,加強(qiáng)對(duì)焊工的職業(yè)道德和質(zhì)量意識(shí)教育,使焊工自覺(jué)按照焊接工藝規(guī)程進(jìn)行操作。
2. 焊接材料質(zhì)量控制。
焊接材料必須有生產(chǎn)廠家出具材料質(zhì)量合格證。焊接材料的金屬化學(xué)成分及外形尺寸必須符合相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),如有疑問(wèn),必須重新檢驗(yàn),直到確認(rèn)合格方可驗(yàn)收入庫(kù)。焊材庫(kù)管理人員必須按照J(rèn)B3223一83《焊條質(zhì)量管理規(guī)程》要求保管焊接材料,按照焊接工藝規(guī)程要求,按焊接材料種類和規(guī)格發(fā)放。
3. 焊接工藝評(píng)定。
焊接工藝評(píng)定是對(duì)焊接工藝規(guī)程中各項(xiàng)工藝參數(shù)和措施的驗(yàn)證,焊接工藝評(píng)定必須由參加焊接的焊工,使用施工時(shí)所用設(shè)備,按照J(rèn)B4708一92標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定完成,即必須與施工時(shí)的工作條件相同。是否合格,一般是通過(guò)被評(píng)定的焊接接頭的各項(xiàng)理化結(jié)果來(lái)判斷的。在進(jìn)行焊接工藝評(píng)定時(shí),焊接責(zé)任人和質(zhì)量責(zé)任工程師都要對(duì)評(píng)定試驗(yàn)全過(guò)程的工作質(zhì)量進(jìn)行控制,確保所有的指標(biāo)都符合評(píng)定指導(dǎo)書的要求;當(dāng)評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果不合格時(shí),應(yīng)分析原因,并重新制定工藝參數(shù)和工藝措施,再次進(jìn)行評(píng)定直至合格為止。它所能適用的范圍必須在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍之內(nèi),一旦超出規(guī)定范圍,必須按標(biāo)準(zhǔn)重新進(jìn)行評(píng)定。
4. 施工組織方案制定。
施工前,技術(shù)人員要編制詳細(xì)、具體、實(shí)用、操作性強(qiáng)的施工組織方案。它的內(nèi)容包括:工程概況及特點(diǎn)、鋼箱梁施工工藝、吊裝拼接細(xì)則、材料及勞動(dòng)力用量計(jì)劃、工期要求及質(zhì)量、環(huán)保、文明施工措施等。在工期安排上要根據(jù)整個(gè)工程的總工期,分解出每個(gè)部件的進(jìn)度工期,規(guī)定要詳細(xì)并落實(shí)到人。焊工施工前必須認(rèn)真閱讀焊接工藝,施焊時(shí)必須嚴(yán)格按照焊接工藝的規(guī)定執(zhí)行。對(duì)于關(guān)鍵或有特殊要求的焊縫,焊接技術(shù)人員必須親自向施焊焊工交待注意事項(xiàng)及安全技術(shù)規(guī)定,并經(jīng)常到生產(chǎn)第一線指導(dǎo)焊接工作。
5. 采用先進(jìn)的設(shè)備與檢測(cè)儀器。
施工中能用自動(dòng)埋弧焊的地方不用手工電弧焊,埋弧焊的效率是手工電弧焊的5倍以上。用埋弧焊不僅可提高效率,還可以大大減小變形,提高焊接質(zhì)量,改善工作條件。另外,施工單位還必須配備超聲波探傷儀等檢測(cè)儀器,以便在施工中自檢。
6. 焊接質(zhì)量檢驗(yàn)。
焊接質(zhì)量檢驗(yàn)包括焊縫外觀檢驗(yàn)及無(wú)損探傷檢驗(yàn),施工中必須派專人對(duì)焊接過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格檢查,并要求焊工在操作過(guò)程中進(jìn)行自檢和互檢。每道焊縫焊接完成后先進(jìn)行外觀檢查,合格后再由無(wú)損檢測(cè)人員按設(shè)計(jì)要求對(duì)每條焊縫進(jìn)行超聲波探傷,發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)返修,且同一位置的返修次數(shù)不得超過(guò)兩次。在整個(gè)焊接過(guò)程中,監(jiān)理單位派專人進(jìn)行跟蹤監(jiān)理。在施工單位完成自檢報(bào)告后,監(jiān)理單位對(duì)鋼箱梁外觀和內(nèi)部質(zhì)量重新檢查,合格后由監(jiān)理單位重新驗(yàn)收,直到驗(yàn)收合格。與此同時(shí),業(yè)主單位和質(zhì)監(jiān)單位在工作中要從嚴(yán)要求,嚴(yán)格檢查各項(xiàng)工作。
7. 焊接設(shè)備管理。
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