焊接要点范文

焊接要点范文（精选10篇）

焊接要点 第1篇

近几年来我国能源形势更为严峻, 虽然我国能源储量丰富, 但是鉴于开发和运输等方面的不足, 严重的影响到了经济的发展。长输管道的建设对缓解我国能源的紧张形势有着非常重要的作用, 我国国土面积广阔, 资源分布不均匀, 这些因素都迫使我国不得不大力建设长输管道。管道运输具有经济、高效、安全等特点, 这使得其成为油气资源运输的最佳选择。在管道建设的过程中, 路线选择、管道焊接、管道质量等是其中最需要注意的几个重要方面, 尤其是管道焊接。在焊接的过程中, 因为主客观因素的影响, 最容易引起焊接缺陷。如果不对其加以控制, 严重时就会导致运输管道出现一系列的问题, 进而影响到油气资源的运输安全。

1 常见的长输管道焊接缺陷

对于长输管道的焊接缺陷而言, 常出现的有咬边、未熔合、夹渣、烧穿、气孔、裂纹等。其中对管道的使用寿命影响最为巨大的是裂纹、未焊透等这类开口性缺陷。下文针对主要的焊接缺陷进行简要的分析:

1.1 夹渣

夹渣是长输管道焊接缺陷的重要表现之一, 夹渣主要是指焊缝中存在着铁锈、熔渣或是其他物质, 这种缺陷常出现于焊道层间、根部等地方, 施工中最为常见的就是层间夹渣。产生夹渣的原因有三个方面: (1) 在焊接过程中, 焊条、焊丝所产生的熔渣没有清理干净, 使其进入焊道层间; (2) 焊接过程中使用的焊接电流未达到要求, 致使熔渣不能完全融化; (3) 坡口过小, 亦或是坡口与焊道之间的夹角过小, 致使熔渣融化不充分。

1.2 气孔

气孔是指熔池中的气体在熔化金属凝固之前未逸出, 进而形成气孔。气孔的类型主要有深度极大的柱孔、面积较大的圆孔以及危害性较小的其他气孔, 有些气孔甚至还会产生止裂倾向。气孔产生的原因可从四方面进行阐述: (1) 未对坡口、焊材进行全面的清洁处理, 存在油污、铁锈等杂质; (2) 焊接时, 电源电压不稳定, 焊接电流不稳定; (3) 焊接的速度过快; (4) 焊接过程中采用的保护方式不合理。

1.3 未焊透

未焊透带来的影响极大, 它会极大的减少焊道的有效面积, 而且因为未焊透属于开口性缺陷, 又会引起严重的应力集中。未焊透产生的原因主要有三个方面: (1) 未对坡口进行规范性加工, 致使角度过小, 间隙不足, 钝边过厚; (2) 层面的清理打磨过度, 导致坡口变宽, 形成沟槽等现象; (3) 焊接电流过小, 线能量的输入不足, 或是焊接人员的手法不稳。

1.4 裂纹

相比于管道焊接中的其他缺陷而言, 裂纹是其中危害性最大的一种。由于裂纹具有延伸性, 故而当焊道受到内应力的影响时, 会导致裂纹不断延伸扩展, 最后破坏整个管道, 威胁到运输安全。因此, 在长输管道焊接工程中绝对不允许出现焊接裂纹。如果出现, 就必须要进行返修或是割口重焊。常见的裂纹缺陷有以下三种:结晶裂纹、液化裂纹、延迟裂纹。其中结晶裂纹是最常见的裂纹, 主要出现在焊缝凝固的过程中, 最常见的结晶裂纹是弧坑裂纹。液化裂纹与结晶裂纹的产生原因基本一致。延迟裂纹属于冷裂纹中的一种, 其出现时间较晚, 往往在焊接施工结束几小时以后或是几天以后才出现。随着时间的推移, 裂纹会逐渐增加, 其产生的主要原因是受母材的淬硬倾向以及焊接接头承受力、焊缝氢含量的影响。

1.5 烧穿

烧穿是指因为各种主客观原因的影响, 致使前层焊道金属被熔池烧穿, 溶化的金属自母材的坡口背面流出, 进而出现孔洞的现象。烧穿会减少焊缝的有效截面, 当管道受到内压时, 就会引起应力集中。对于这种情况, 如果不及时处理, 会导致后层焊道的焊接出现更多的烧穿现象, 使得孔洞变得更深。烧穿产生的原因主要体现在以下几个方面: (1) 焊接电流过大, 致使热输入过多; (2) 焊头停留时间过长, 摆动得过慢; (3) 层间打磨、清理过度, 致使前层焊道的厚度降低。

1.6 未熔合

焊缝金属与母材金属或焊缝金属之间未充分融化即焊接在一起形成的缺陷, 根据其出现的部位不同, 可将未融合分为3种, 分别为:层间未熔合、坡口未熔合、根部未熔合。未熔合属于面积缺陷, 根部未熔合及坡口未熔合对承载截面积减小问题特别明显, 同时对应力的集中问题也较为严重, 其产生的危害性仅次于裂纹。

2 长输管道焊接施工治理措施

2.1 夹渣治理措施

根焊前需认真清理坡口, 填充、盖面焊时 (特别在层间死角处) 要仔细清理熔渣, 确保送丝机均匀送丝, 同时要选用合理的焊接参数。

2.2 气孔治理措施

在焊接前对气路 (包括减压表、加热器、流量计、导管等) 进行检查, 保证气体的纯度;在焊接过程中, 要选择合适的电弧电压和送丝速度, 保持一定的焊丝伸出长, 下向立焊时控制合适的焊接速度。

2.3 未焊透治理措施

未焊透治理比较复杂, 因此, 在具体的实践中应该做到以下几点:在焊接前认真修磨并组对焊缝, 保证根焊时焊丝或焊条能够顺畅地伸入坡口根部;当根焊不能出现熔孔的时候, 打磨出应有的根部间隙并适当调节焊接参数。根部未熔合缺陷是比较难返修的, 尤其是一些大厚壁的焊道, 打磨和焊接都有很大的难度, 所以要尽量避免。

2.4 裂纹治理措施

裂纹的治理需要根据裂纹产生的原因进行, 具体来说: (1) 避免强力组对; (2) 焊前预热, 适度增加根焊焊道厚度, 根焊完成后立即热焊、填充、盖面; (3) 冬季施焊, 还要注意焊道的焊后缓冷, 以便扩散氢逸出。

2.5 烧穿治理措施

烧穿对管道质量的影响很大, 因此, 必须引起工作人员的重视。根焊道不要太薄, 以3mm厚为宜;根焊焊接工艺参数不要太大;烧穿后要立即停止焊接, 需打磨出坡口角度和根部间隙, 再重新进行根焊、热焊至完成本道工序。

2.6 未熔合焊接缺陷治理措施

未熔合缺陷治理效果直接关系到长输管道的质量, 因此, 焊接前应将坡口两侧50cm内的铁锈、油污、泥水等杂物清理干净, 层间清渣要彻底。起弧时适当拉长电弧, 放慢焊速;对母材进行局部预热, 待热量达到足以熔化母材或前一条焊道后再进行运条施焊。焊条倾角及运条速度要适当, 注意母材两侧的熔化情况。

3 长输管道缺陷预防措施

3.1 施工人员的控制

从事长输管道焊接的焊工必须持证上岗, 正式施焊前焊工经试焊合格后方能上岗。焊接机组人员都必须尽心、尽责、尽力做好本职工作, 保证焊接质量。

3.2 质量检验

加强对长输管道焊接治理的检验工作能够有效提高长输管道使用寿命, 长输管道一般都是长距离输送油气, 运行压力较高, 为确保管道使用寿命及安全, 必须对焊缝的施工质量进行检验, 以确保管道不会在运行中泄露、爆管等, 导致输送介质外泄, 造成经济损失和环境污染。长输管道质量检验目前主要是焊缝无损检测和管道耐压试验两个方面。无损检测是检验焊接质量的重要手段, 在长输管道工程中, 用得最为普遍的是X射线探伤和超声波探伤相结合的方法, 检测质量达到标准要求。另外管道耐压试验 (包括强度试验和严密性试验) 也是检验管道质量重要环节。长输管道耐压试验一般分段进行, 按照管道试压时最低点压力不超过管道屈服强度的90%, 最高点达到设计压力的要求进行分段试压。

3.3 焊接设备

用于焊接的设备有电焊机、保温桶、发电机等。焊接设备必须有专人管理。建立设备档案。制定相应的安全操作规定和维护保养规定并认真贯彻执行。保证设备参数稳定、调节灵活、安全可靠和满足焊接过程的基本工艺要求。

3.4 焊接环境

长输管道焊接过程要求湿度必须≤90%;同时对风速也做出了相应要求, 要求全自动≤2m/s、焊半自动焊风速必须≤8m/s、手工电弧焊风速≤5m/s;当超过规定时, 应采取措施。当焊件表面潮湿、覆盖有冰雪, 下雨、下雪刮风期间, 焊工及焊件无保护措施时, 不应进行焊接。

4 结束语

随着我国社会主义市场经济的进步和发展, 能源的需求量不断增加。为了缓解我国当前所面临的能源危机, 利用长输管道运送油气资源的方式得到了普遍的应用。为了保证管道焊接的质量, 必须要对焊接缺陷进行严格的控制和处理。

摘要：焊接技术的不断发展, 为高速建设国内外长输管道提供了可靠的保证, 使焊口的一次焊接合格率越来越高, 但是, 很难达到100%。焊接缺陷的存在, 对长输管道的使用寿命影响较大, 可能导致管道内输送介质的泄露、燃烧甚至爆炸, 给国家、企业财产和人的生命带来极大的损失, 因此, 焊接缺陷的防治是一个需要引起高度重视的问题。

关键词：长输管道,焊接施工,焊接缺陷,防治要点

参考文献

[1]刘雪松.长输管道焊接缺陷预防措施[J].电焊机, 2010 (06) .

[2]周新宝, 张治军, 郭伟.浅析长输管道焊接施工中裂纹的控制措施[J].能源与节能, 2014 (01) .

铜铝焊接技术要点 第2篇

铜铝焊接主要有两种形式：

第一种：摩擦焊接（两根铜棒高速旋转摩擦对压，通过高速摩擦产生热能，溶化铜铝棒，实现焊接）；

第二种：闪光焊接（通过大电流使铜铝棒同时达到熔点，实现焊接）

-6铝的熔点：657℃ ；比重系数：2.7膨胀系数：26.3×10/℃ 散

热系数：2.1

-6铜的熔点：1038℃；比重系数：8.89膨胀系数：17.7×10/℃散

热系数：3.9

环氧浇注树脂膨胀系数为（35——50）×10-6 /℃

带填料环氧浇注树脂膨胀系数为（30——40）×10-6 /℃

由于铜的膨胀系数小于环氧浇注树脂膨胀系数，所以线圈不会产生爆裂现象；

铝的抗拉伸强度：7.5——10kg/mm2铜的抗拉伸强度：23——30kg/mm2

设备对铜的最大拉力为1.27吨，一般说2mm厚的箔拉力调整1.2吨，而铝箔拉力去铜的1/3就可以了。1.5mm厚的箔产生间隙4mm，放置气道条位置一般在相当于两根铜排宽度。

焊接要点 第3篇

关键词：晶间腐蚀 热裂纹 角变形

1 概述

18-8不锈钢供货状态为固溶酸洗，固溶化处理将铬的碳化物溶到奥氏体中提高其耐腐蚀能力。18-8不锈钢焊接时易出现晶间腐蚀，因其导热系数小，焊接热影响区在450℃—850℃温度区停留时间长，易在晶界处形成铬的碳化物，其中铬来自晶粒的表层，而内部的铬来不及补充，造成晶粒表层含铬量不足，形成贫铬区域，在腐蚀严重的情况下贫铬区域优先腐蚀，这样就形成了热影响区晶间腐蚀；焊缝金属由于多层焊道施焊反复加热处于敏化温度的时间长，造成焊缝的晶间腐蚀。由于导热系数小，线膨胀系数大，在焊接期降温区焊接接头承受较大的应力，其次焊缝组织易形成柱状晶体，有利于杂质偏析及晶间液态夹层形成，再次，镍与硫磷等杂质形成易熔共晶体，为此18-8不锈钢易出现焊缝的热裂纹现象。由于18-8不锈钢电阻是碳素钢的5倍，导热系数为碳素钢的1/3，线膨胀系数为碳素钢的1.5倍，再次相对于管材及其他小直径的容器，大型储罐曲率小，相同厚度时，其径向刚性小，容易产生焊接角变形。

2 具体解决措施

2.1 避免晶间腐蚀的方法 引起晶间腐蚀的原因是复杂多样的，针对立式储罐的施工特点，有效可行的方法有以下几点①选用超低碳或添加了钛和铌合金的焊条；②采用小的焊接线能量，快速冷却，避免高温停留区；③采用双面焊接方法，与介质接触的焊接面后焊。选用超低碳或添加了钛和铌合金的焊条，利用钛和铌优先于铬与碳形成稳定的碳化物，从而阻止形成富铬碳化物，减少晶间腐蚀。但在母材不是超低碳不锈钢的情况时，采用超低碳或添加了钛和铌合金的焊条效果不是十分明显，因为熔合比的作用将会使母材向焊缝中增碳，达不道预期目的，反而造成浪费。采用小的焊接线能量，快速冷却。两者的目的都是减少高温过热区及中温敏化区停留时间，减少Cr23C6扩散及沉淀形成所需要的时间。小的线能量可采用短电弧（不摆弧）、窄焊道、快速焊、小电流来实现，而层与层、道与道之间焊接时要控制好间隔温度，将温度控制在100℃以下。采用水冷的方法，可以达到快速冷却，通过敏化区的目的，同时节省空冷时间，增加工效。水冷方法：采用海绵吸足水，将海绵敷在焊道及热影响区，水冷前勿需敲掉药皮，防止水蒸气侵入焊缝表层，待水冷却后药皮自行脱落。储罐内侧与介质接触，放在最后焊接，焊后做酸洗钝化处理，增强耐腐蚀能力。

2.2 避免热裂纹的方法 控制热裂纹的方法有:①使焊缝为A+F双相组织②控制焊缝金属Cr/Ni比大于2③控制P、S等杂质含量④控制合理的焊接工艺。对于既定的板材焊接,前三个因素通过焊材的选择来控制。以0Cr18Ni9钢焊接为例,选用A102焊条主要成分（见表一）：

采用该种焊材，焊缝中F组织占7－10％，能溶解P、S等杂质，阻止低熔点共晶体形成网状，从而阻止裂纹扩展和延伸。且，Cr/Ni比大于2，P、S杂质含量低于母材，有利于避免热裂纹形成。制定合理的焊接工艺（见表二）。储罐环缝焊接过程中，几乎没有热裂纹出现，而在立焊缝焊接过程中容易出现热裂纹。主要原因是：首先，由于储罐施工立焊缝先焊接，其组对焊接应力远远大于环焊缝受的应力；其次，横焊缝电弧连续，借助于电弧吹力，再加上横焊缝熔池流淌性好于立焊缝，能保证熔池内铁水饱满；再次，因为立焊缝采用灭弧焊手法，收弧、引弧点多，点与点之间时间间隔难控制，容易形成弧坑热裂纹。具体解决措施如下：横焊时操作手法：少摆动，窄焊道，多道焊；短电弧，快速焊。焊条与行走方向成85°角。立焊操作手法：灭弧焊，焊条与壁板成90°角，收弧时要慢，填满弧坑，成月牙型收弧。控制好每次引弧、灭弧时间间隔，应保证上一次弧点变为暗红色之前，进行下一点引弧焊接，否则容易在应力作用下出现热裂纹及弧坑裂纹；保证下一焊点压盖住上一焊点的3/4，即使上一焊点出现裂纹，进行下一焊点时也将其熔化；控制好运条角度及弧长，短电弧，电弧吹力小，再加上大的焊接角度能保证弧坑熔池内铁水，避免出现弧坑裂纹。

2.3 防止焊接角变形措施 预防焊接变形，焊前可以通过焊接工艺参数、坡口形式、反变形、刚性固定、焊接顺序等方面加以控制；焊后通过火焰局部加热、机械进行矫正。但针对不锈钢储罐的可操作方法不多，焊接工艺参数采用的是小电流、多道、多层焊，小线能量输入，有利于减小焊接变形，不需要调整；从罐板组装方式及规格来看，反变形法无法实现；焊后进行加热矫正变形对于不锈钢罐也行不通。为此可行的方法只有刚性固定、焊接顺序安排、坡口形式选择三种。储罐的立焊缝相对较短，受力简单，通过段焊（隔500mm焊500mm）及控制层间温度的方法即可控制住角变形量。但，环焊缝焊道长，总体收缩量大，受力复杂，角变形量随着板厚增大而不易控制。防止厚板环缝角变形根本的措施是开K型坡口。K型坡口保证在壁板两侧填充金属量相当，热输入量相当，消除角变形的根源，同时，K型坡口使焊缝的总填充量小于单V型坡口，节省了焊材。焊接环焊缝时，根据不同情况确定不同焊接顺序，见表三。

对于单V型坡口先焊内侧面，是因为内外焊道层数相差较多，热量输入相差大，易引起焊接角变形。先焊内侧焊道，增大焊道及热影响区刚度，能有效遏止焊接角变形，同时利用坡口在外侧清根容易。但此种焊接方法违背了不锈钢焊接时最后焊与介质接触部分的防晶间腐蚀原理，为此在外侧焊接时应及时对焊道进行水冷降温，快速通过奥氏体不锈钢的贫铬敏化温度区（450-850℃）。采用K型坡口的同时也必须严格控制焊接顺序。若先焊完一面再焊另一面，焊第二面时所产生的角变形不能完全抵消第一面的角变形，因为焊第二面时，第一面的焊缝已完成，接头刚度大大增加，角变形比第一面小。应该先在内侧焊接少数几层，然后焊外侧，焊的层数比内侧多，最好一次把外侧焊满，使它所产生的角变形抵消内侧所产生的变形并稍稍超过一点，然后焊内侧，将该面剩下的焊完。每一层环焊缝焊接时采用倒退跳焊的方法进行焊接(如图一)。焊工均布，隔1000mm焊500mm，每一层焊缝每个焊工分3次跳焊完毕，层与层之间跳焊位置错开上一层，避免焊缝接头重合。盖面焊接不分段。

3 结束语

大庆油田化工集团一期工程醋酸项目的不锈钢罐群，罐主体采用0Cr18Ni9不锈钢板，包括1台100m3储罐，2台600m3储罐，2台1000m3储罐，3台5000m3储罐。采用以上焊接工艺及手法收到良好效果。

参考文献：

[1]周振丰编.金属焊接性.

[2]张文许编.焊接冶金学.

[3]吴越编.焊接结构.

焊接要点 第4篇

近几年来, 各个地区都逐渐出现了能源不足的问题。能源是加快经济发展不可缺少的关键因素。在油田管道的应用中, 长输管道的使用范围越来越广。长输管道在油田中扮演着关键的角色, 不可替代。长输管道的焊接是一项十分关键的程序, 焊接过程容易受到多种因素的影响, 从而引起焊接缺陷。以下就主要针对出现的焊接缺陷提出对应的防治措施。

1 长输管道焊接过程中常见的焊接缺陷及防治要点分析

综合之前长输管道的焊接过程进行分析, 焊接过程中出现的焊接缺陷种类繁多。有些缺陷的存在, 严重降低了长输管道的使用质量, 针对于这种缺陷, 必须要严加重视, 及时采取防治措施, 降低产生的危害。

(1) 气孔缺陷及防治要点分析。对长输管道进行焊接时, 由于熔池中的气体在熔化金属凝固之前没有及时地逸出来, 未逸出的气体就会在管道内部形成气孔。根据焊接的类型不同, 形成气孔的大小也有不同, 有的是深度极大的柱孔, 有的是面积较大的圆孔, 也有一些危害性较小的其他气孔, 有些气孔甚至还会产生止裂倾向。不论是哪一种气孔, 都会对后续长输气孔的使用产生影响。综合气孔产生的原因, 主要可以概述为以下四种原因:①在焊接的过程中没有及时对坡口、焊接的材料进行全面的清洁处理, 使得材料表面的油污、铁锈等杂质进入到焊接的过程中;②在焊接的过程中, 焊接使用的电源电压不稳定, 由此产生的电流也极其不稳定;③焊接的速度过快, 没有适应不同条件焊接的需求;④焊接过程中对长输管道采取的保护方式不合理, 反而影响了管道的质量, 引发了气孔的产生。

防治要点:为了降低气孔产生的概率, 严格控制焊接过程。首先需要对焊接的电路进行仔细检查, 确保使用电源电压的稳定, 包括使用的减压表、加热器、流量计等等相关的仪器设备的检查。其次, 焊接的过程中, 控制好焊接的速度, 不要过快也不要过慢, 尽可能与实际需求相协调。焊接的过程采取适当的保护方式, 考虑焊接过程中需要注意的事项, 并根据这些注意事项采取合理的保护方式。

(2) 未焊透缺陷及防治措施。长输管道在焊接过程中出现未焊透的现象, 产生的后续危害较为严重, 减少焊道的有效面积, 在运输中的运输效率也会大大降低。未焊透缺陷属于一种开口性缺陷, 而且会引起较为严重的应力集中现象。未焊透缺陷主要由以下三种原因引起:①在焊接的过程中, 没有对坡口进行规范性的加工, 使得角度较小, 间隙不足, 由此就很容易出现没有焊透的情况;②对焊接的层面进行清理的时候, 打磨过度, 导致坡口变宽, 以致形成沟槽的现象。一旦在管道内部形成沟槽, 焊接的质量就会大大降低。③焊接的电流较小。

防治要点:未焊透缺陷在长输管道的焊接过程中出现的比较普遍。加强对未焊透缺陷的治理, 强化控制措施对于提升长输管道的运用十分关键。首先, 在焊接之前对需要焊接的部位进行仔细地修磨, 根据不同的焊缝进行相应的组合, 便于焊接中更好地对其进行焊接, 同时也可以提高焊接的效率, 使得焊丝或者焊条能够顺畅地深入到坡口中, 避免未焊透缺陷的产生。其次, 当根焊在焊接的过程中不能熔孔时, 在打磨的时候可以根据根部的间隙适当调整焊接的参数, 使其适应整个焊接过程。此外, 根据焊接的需求, 事先检查焊接的电流, 保证其符合焊接过程的要求。

(3) 裂纹缺陷和防治要点。相比于前两种缺陷而言, 裂纹对长输管道产生的危害更为严重。由于裂纹自身具有延伸性, 一旦管道某个部位出现裂纹, 可能会影响到管道内部很大一部分面积的正常使用。一旦焊道受到内应力的影响, 此时的裂纹会不断地向外延伸, 最后有可能破坏整个管道, 威胁到管道的正常使用。为了保证长输管道的正常使用, 在焊接的过程中决不能出现裂纹, 一旦发现有裂纹缺陷, 必须对缺陷进行返修或者是割口重焊。常见的裂纹缺陷主要有三种:结晶裂纹、液化裂纹、延迟裂纹等。结晶裂纹和液化裂纹产生的原因基本一致。而延迟裂纹出现的时间比较晚, 在焊接施工结束几天之后, 通常是受到焊接接头承受力的影响而引发的。

防治要点:为了避免对长输管道进行焊接时出现裂纹, 需要及时做好防治措施。首先, 避免较大的强力直接焊接管道, 否则很容易将小裂纹引发大危害。其次, 在焊接之前对管道进行预热, 可以适当的增加焊道的厚度, 在根焊完成之后立即进行热焊、填充、盖面等操作。最后, 在冬季进行焊接时, 要注意焊接后的保护措施, 避免扩散氢的逸出。只有充分做好相应的防治措施, 降低问题的发生概率, 才能逐步提高长输管道的使用效率, 从而实现油田管道的正常运行。

2 长输管道缺陷的预防措施分析

长输管道在焊接的过程中容易出现各类的问题, 及时做好管道焊接的预防工作, 有助于进一步降低缺陷产生的概率, 从而保障长输管道的正常工作。首先, 加强施工人员的素质培养。施工人员是直接操作焊接过程的员工, 他们自身的操作水平直接关系到焊接的质量, 因而需要不断加强员工的技能培训和提升他们的综合素质。其次, 加强对焊接的长输管道的质量检验。从多方面检验焊接的质量, 保障长输管道的正常使用。现如今的质量检验主要采取焊缝无损检测和管道耐压检测这两种方法。焊缝无损检测使用的是X射线探伤和超声波探伤相结合的测试方法。

3 结语

综上所述, 随着国家经济的快速发展, 各行业对能源的需求逐步上升。长输管道是传输能源的重要载体, 更是油田管道不可或缺的重要组成部分, 加强对长输管道焊接的质量管理, 防治其存在的问题, 逐步提升长输管道的使用质量, 从而推动国家经济的进一步发展。

参考文献

[1]胡思亮.长输管道焊接施工常见的焊接缺陷及防治要点[J].低碳世界, 2014 (15) .

[2]陈建平, 冯柏军, 杨锁军, 张红松, 王秀娟, 王军, 李少奎.长输管道焊接施工常见的焊接缺陷及防治要点[J].焊接技术, 2013 (10) .

焊接工装夹具设计说明书要点范文 第5篇

课程名称：

焊接工艺与工装课程设计

设计题目： “长江750B摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计

班级：

学号： 指导教师(签名)： 专业： 焊接技术与工程 姓名： 评分：

2013 年 1 月 18 日

长江750摩托车”侧停支架焊接工艺与工装设计

学生姓名： 班级： 指导老师：

摘要：在“长江750B摩托车侧停支架”的焊接中，焊接的夹具在施焊的过程中必不可少，良好的焊接夹具可以保证焊接尺寸的准确性，保证焊接过程的快速稳定，以保证零件和产品的质量，并以提高生产效率。焊接工装设计是生产准备工作的重要内容之一，也是焊接生产工艺设计的主要任务之一，焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺装备。在现代焊接生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。

关键词：焊接；设计；侧停支架

目 录 序言....................................................................................................................................................................1

1.1 焊接工装夹具的运用..................................................................................................................................1 1.2 焊接工装夹具设计的基本要求................................................................................................................1 夹具设计任务.............................................................................................................................................3

2.1 焊接产品（复合件）“长江750B摩托车侧停支架”的产品图.....................................................3 2.2 焊接产品“侧停支架”连接的重点技术要求分析............................................................................3 侧停支架焊接组合装焊夹具装焊方案.....................................................................................4 4 主要零件设计的说明............................................................................................................................4

4.1 底板..................................................................................................................................................................4 4.2 插销机构.........................................................................................................................................................4 4.3 螺旋夹紧机构................................................................................................................................................4 4.4 V型块..............................................................................................................................................................5 4.5 钩形夹管器....................................................................................................................................................6 4.6 非标准主要零件的设计..............................................................................................................................6 夹具的装配...................................................................................................................................................6

5.1 夹具的操作步骤...........................................................................................................................................6 5.2 夹具使用注意事项.......................................................................................................................................7 本次课程设计小结..................................................................................................................................7 参考文献.................................................................................................................................................................9 致 谢...............................................................................................................................................................10 附 录 A 工艺规程路线单...........................................................................................................................11 附 录 B 焊接工艺规程................................................................................................................................12 序言

1.1 焊接工装夹具的运用

在机械加工、产品检验、装配和焊接等工艺过程中，使用这大量的工艺设备，简称焊接工装，用以安装加工的对象，使之占有正确的位置，以保证零件和产品的质量，并以提高生产效率。

焊接工装设计是生产准备工作的重要内容之一，也是焊接生产工艺设计的主要任务之一，对于汽车，摩托车和飞机制造业等，不夸张的说，没有焊接工装就没有产品。

焊接工装夹具的主要作用有以下几个方面：

（1）提高焊接制品的精度，保证其质量。

（2）降低生产成品，提高劳动率。

（3）劳动强度减轻，保证安全生产。使工件处于最佳的施焊部位，焊接速度得以提高。

（4）准确、可靠的定位和夹紧，减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性。

（5）易于实现焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展。

1.2 焊接工装夹具设计的基本要求

Ⅰ 使用目的和效果

（1）夹具的主要目的是为了将工件快速、准确地定位以及适合的支撑、维持，使在同一夹具上生产的所有工件都固定在特定的范围内，保证产品的精密性和互换性。

（2）使用夹具可以在各种加工、组装等工作当中减少工作时间，进行高效率的工作。（3）可以将复杂的工作单一化，提高经济效益，将只有熟练工完成的工作，完 全可以由未熟练工来完成。

Ⅱ 焊接工装夹具的种类

夹具的种类可大致分为装配用夹具，加工用夹具，检查用夹具等。装配用夹具 作为把单件通过结合，连接，焊接等方法装配为完制品的夹具，需满足以下条件：

（1）工件的取放要容易。

（2）所有的工作尽量在夹具夹紧的状态下完成。（3）工作条件要选择最方便的位置进行。（4）零件要固定在正确的位置。

（5）焊接的情况，要求俯视工作姿势的作业性，一般可分为机械装配夹具，焊接夹具，用粘合剂的装配夹具等。Ⅲ 焊接工装夹具的使用要求 ① 具有足够的强度和刚度。

② 结构简单、轻便，在保证强度和刚度前提下结构尽可能简单紧凑，体积小、质量轻和便于工件装卸。

③ 安装稳定牢靠。

④ 结构的工艺性好，便于制造、装配和检验。⑤ 尺寸要稳定且具有一定精度。⑥ 清理方便。

Ⅳ 焊接工装夹具的装配要求

(1)需要保证基面与夹具体横向中心线垂直。

（2）定位和夹紧，撑杆的挡板、螺旋夹紧器件装配到夹具体上时，需要保证基面与夹具体横向中心线平行；定位和夹紧管，插销机构、快撤式螺旋夹紧器件装配到夹具体上时，需要保证其中心线与夹具体横向中心线垂直。

（3）定位和夹紧，发动机衬管两件的插销机构、快撤式螺旋夹紧器件的装配，装上螺钉，配做销钉孔并由销钉保证插销机构和快撤式螺旋夹紧器件中心线与挡销基面的距离和公差。

（4）定位和夹紧序，撑杆的挡板、螺旋夹紧器件的装配，装上螺钉，配做销钉孔并由销钉保证挡板和螺旋夹紧器件右端面与挡销基面的距离。

（5）装上弹簧、压板等其他零件，完成整个装配。Ⅴ 夹具设计的基本要求

（1）工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。

（2）夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。

（3）焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间，使操作人员有良好的视野和操作环境，使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态。

（4）便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出，还要制品在翻转或吊运使不受损害。

（5）良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素，降低夹具制造成本。夹具设计任务

2.1 焊接产品（复合件）“长江750B摩托车侧停支架”的产品图

侧停支架焊接组合由拨杆、撑杆、弹簧挂耳和侧停支架转轴构成；侧停支架转轴的材料是35锻件钢板，拨杆的材料是20-9钢板，弹簧挂耳的材料是钢板20-7；侧停支架焊接组合的总体设计尺寸大约是460×260×25。附“侧停支架焊接组合”产品图：

图1左后连接盒

2.2 焊接产品“侧停支架”连接的重点技术要求分析

1、公差要求

（1）弹簧挂耳与拨杆之间的尺寸要求；

（2）左圆孔与拨杆中心线之间的尺寸要求为2500-0.40；

2、焊接要求

（1）撑杆与左端部带圆孔零件有圆形的封闭角焊缝；（2）撑杆与弹簧挂耳的连接处有一条圆形的封闭角焊缝；（3）撑杆与拨杆两边有两条封直线焊缝。侧停支架焊接组合装焊夹具装焊方案

主焊件“侧停支架”用底座板和钩形夹管器定位。底座板限制了侧停支架向下方向的平动自由度，钩形夹管器限制了侧停支向上和前后方向的平动自由度，插销机构体限制了侧停支架左右方向的平动自由度，螺旋夹紧器件限制了前后方向的转动自由度，共限制了6个自由度。

弹簧挂耳与撑杆之间螺旋夹紧机构夹紧；撑杆、拨杆用V型块及钩形夹管器夹紧固定；侧停支架转轴用插销机构固定位置。

装焊夹具采用夹具体，在夹具体上装上定位和夹紧侧停支架转轴、螺旋夹紧器件、V型块和撑杆后的插销机构。“侧停支架焊接组合”装焊夹具结构见装配图。

由焊接件产品图中看出，拨杆、侧停支架转轴和弹簧挂耳分别与撑杆进行焊接。撑杆为主焊零件同时也是主体件，由垫板和V型块定位。装焊方案初拟为先焊接左端部，在焊接右端部的拨杆与撑杆处的焊缝，最后焊接弹簧挂耳与撑杆之间的焊缝。

4主要零件设计的说明

4.1 底板

考虑到对V型块和钩形夹管器等组件的定位，在支架座上增加了螺纹孔和插销孔做定位作用；考虑到快速并顺利取出焊件综合考虑了结构合理性选择底板制造方法为铸造方式；考虑到定位的精确度，要求定位定位器和夹紧器的销孔在装配时配作。考虑到定位销钉需垂直取出焊件才能保证顺利脱离焊件，在设计底板的时候充分的考虑到了其长度的相关参数。

底板原材料，底板材料选择HT200，其刚度好，易机械加工且价格相对低廉，长度为460mm，宽度为260mm，厚度为25mm(见图纸J094001),下料时以设计尺寸为依据，尽量减少加工余量，时效强化处理。

4.2 插销机构

插销机构主体作为插销的支座，主要用于支架的定位和夹紧，考虑到支架和左合盖之间距离小，尺寸精度要求高，将支架座和左合盖挡板座以及消声器左支承做成一体；并且为了保证发支架圆孔的中心线的距离和平行度将在设计一体的挡板插销主体的插销孔时要求两孔中心线的距离和平行度。

4.3 螺旋夹紧机构

螺旋夹紧机构是指螺旋副与其他元件（压板、垫片、螺钉等）相结合，对工件实施夹紧的机构。螺旋夹紧机构在生产中使用极为普遍。螺旋夹紧机构结构简单，夹紧行程大，且自锁性能好，增力比大，是手动夹紧中用的最多的一种夹紧机构。常用的夹紧形式有：单个螺旋夹紧机构、螺旋压板夹紧机构。

工件装入后推动手柄使螺母套筒连同螺栓快速接近工件；转动手柄使定位销进入螺母套筒的圆周槽内，螺母不能轴向移动，再旋转螺栓便可夹紧工件；卸下焊件时，只要稍松螺栓，再用手柄转动螺母套筒使销钉进入螺母套筒外圆的直槽位置，撤回螺栓，取出焊件。

螺旋夹紧机构结构简单，夹紧可靠，由于螺旋升角很小，所以扩力作用比斜楔大，并能可靠自锁，在机床夹具中得到广泛应用。

图2 V型块示意草图

4.4 V型块

V型块的用途：用于轴类检验，校正，划线，还可用于检验工件垂直度，平行度。精密轴类零件的检测、划线、定仪及机械加工中的装夹。V型块的承载是指V型块单位面积承受的重量后，V型块的变形挠度。为了便于理解，我们可以看作V型块放好工件后，在不影响正常使用的情况下，V型块所能够承受的压力。

图3 V型块示意草图

4.5 钩形夹管器

钩型正压夹管器支座，此支座是定位固定“长江750B摩托车”侧停支架。在设计时，钩型正压夹管器支座上部正好有V形块支撑，选用B型钩型正压夹管器，支座底部长55mm、宽90mm、厚度为10mm、总高度60mm，材料选Q235；为使支座固定在夹具体上，打通孔Ф10mm方便螺栓（GB5782—86M10）穿过；为使Q235的钩装配在钩型正压夹管器支座，在支座上打孔Ф6mm用于圆柱销连接Q235的钩（型号HB2497-52）和钩型正压夹管器支座；同时注意支座V型面，支座底部和圆孔内部的表面粗糙度。

图4 钩形夹管器

4.6 非标准主要零件的设计

在焊接工装夹具中，非标准零件占主导地位，由于被焊接的工件往往是不规 则的，此外焊件在焊接式采取的焊接方法方位不相同，直接导致在设计焊装夹具 时必须充分考虑焊件的要求。在夹具中，非标准零件的设计也须遵循实用性、可 靠性、工艺性和经济性等原则，尽量避免设计复杂的非标准零件。夹具的装配

5.1 夹具的操作步骤

（1）将V型块按照侧停支架焊接组合图将其放置于底板上，由底板将其固定在地板上定位。（2）然后将撑杆放在V型块上放置好位置。（3）用钩形夹管器将撑杆固定好

（4）将左侧的侧停支架转轴固定在垫板上，并用插销机构将其固定好。（5）将拨杆放置在V型块和钩形夹管器的组合位置中，并固定好位置。

（6）将弹簧挂耳放置在V型块和钩形夹管器的组合位置中，固定好，再通过螺旋夹紧器夹紧弹簧挂耳。

5.2 夹具使用注意事项

（1）如果挡销磨损超差，可以进行打磨修复；如果挡板、插销、定位锥头销磨损超差，可以重新组装，错开磨损部位后继续使用。

（2）使用前对限位尺寸检查是否还保持正确位置。（3）按规范顺序组装和拆卸。（4）使用后需要涂防绣油。

（5）定位好中心线与中心线之间的距离和公差，保证拨杆中心线和左端面的距离。（6）定位撑架和侧停支架左端面的距离、撑杆与螺旋夹紧器件的装配，装上螺钉的距离。配做销钉孔并由销钉保证插销机构和螺旋夹紧器件右边中心线与左端基面的距离和公差。（7）插销装配到底板上时，需要保证基面与夹具体横向中心线垂直；装上销钉等其他零件，完成整个装配。本次课程设计小结、体会及建议

这次专业课程设计历时2周，理论联系实际的能力还急需提高。这次的课程设计也让我看到了团队的力量，我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。刚开始的时候，大家就分配好了各自的任务，有的积极查询相关资料，并且经常聚在一起讨论各个方案的可行性；在课程设计中只有一个人知道设计是远远 不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们成功的一项非常重要的保证。而这次设计也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为 我人生旅途上一个非常美好的回忆。

大多数焊接工装是为某种焊接组合件的装配焊接工艺而专门设计的，属于非标准装置，往往需要根据产品机构特点、生产条件和你实际需要自行设计制造。焊接工装设计是生产准备工作的重要内容之一，也是焊接生产工艺设计的主要任务之一。对于汽车、摩托车和飞机等制造业，可以毫不夸张地说，没有焊接工装就没有产品。通过在工艺设计时，提出所需要的工装类型、结构草图和简要说明，在此基础上完成详细的结构和零件设计及全部图样。

工装设计的质量，对生产效率、加工成本、产品质量以及生产安全等有直接的影响，为此，设计焊接工装时必须考虑实用性、经济性、可靠性、艺术性等。

相信在今后的课程设计中，自己也都能扛的起并高质量 的完成项目。对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。让我知道 了学无止境的道理。没有尝过饥与渴是什么味道的人，永远也享受不到饭与水的 甜美。快乐的时光总是弥足珍贵，短暂的经历总是耐人寻味。

将专业知识、设计能力和实践能力的有机的结合在一起。收获更深的应该是夯实并拓宽了设计工装夹具的思路以及对设计的思维原则性和灵活性的锻炼。

参考文献

1、陈焕明.焊接工装设计基础.北京：航空工业出版社，2004.2、祖业发.现代机械制图.北京：机械工业出版社.2002.3、贾安东.焊接结构及生产设计.天津:天津大学出版社,1989.4、中国机械工程学会焊接学会.焊接手册（第2版）.北京：机械工业出版社，2001.5、胡家秀.简明机械零件设计使用手册.北京：机械工业出版社，1999.6、王政.焊接工装夹具及变位机械.北京：机械工业出版社，2001.7、许杏根等.简明机械设计手册.北京:机械工业出版社,1999.8、甘肃工业大学焊接教研室.焊接机械装备图册.北京：机械工业出版社，1982.9、曾乐.焊接工程学.北京：新时代出版社，1986.致

谢

钢制焊接油罐罐体的垂直度控制要点 第6篇

对有关壁板下料精度的控制主要体现在两方面: (1) 保证单件罐壁板为矩形, 即保证壁板的两条对角线长度相等。如果罐体壁板为非矩形, 或呈矩形但其边缘不平直, 在组装的过程中就会出现问题, 如焊缝不均匀, 导致壁板收缩不均匀, 引发焊缝角形增大, 不利于壁板垂直度的有效控制。 (2) 在壁板下料阶段, 钢板材料的切割是其重要的环节。一般来说, 对壁板的切割使用火焰切割机, 并且下料切割与坡口开设一起完成, 这能够避免由于坡口开设引起的切割偏差, 在切割完毕后, 对切割的尺寸进行复核, 并做好编号及存放工作。

在下料精度控制阶段, 其垂直度控制要点包括三方面: (1) 壁板施工过程中所用到的量具, 在使用前须经过严格的质检, 检定合格后才能使用, 并对壁板的测量、划线等工作须由专人负责。 (2) 在尺寸线量划过程中同时划出切割机轨道线, 并保证尺寸线与轨道线平行。 (3) 对下料的切割, 必须有专业的人员操作半自动火焰切割机完成。并在切割的过程中, 要先切割短边, 后切割长边, 可减少钢板受热变形量。

2 壁板预制成型控制及其控制要点

在壁板预制成型阶段, 主要内容包括: (1) 对弧形样板制作进行检测。壁板成型过程中要用到弧形样板进行质量检测, 工具的标准性对成型质量有很大的影响。在弧形样板制作中, 必须严格按照相关的设计图纸进行, 其中样板外弧半径应该与油罐壁板内圆半径保持一致, 保证检测面弧长大于1.5米。弧形样板的制作材料需选用10毫米厚的钢板, 在制作完成后需要进行必要的直连检验, 验收合格后需做好标记编号。 (2) 油罐壁板预制过程其实是一个卷制的过程, 在预制的过程中, 要保证卷板机轴线与钢板的长边垂直, 这能够避免制作后出现弹性变形。 (3) 在壁板卷制的过程中, 需要随时对壁板的弧形进行检测, 根据有关内壁相关参数, 对卷板机上的棍位进行调整, 保证壁板的弧形与油罐内壁吻合。 (4) 用弧形样板对预制壁板进行检测, 保证其在水平方向上的偏差小于4毫米, 允许垂直方向上的偏差小于2毫米。

在壁板预制阶段, 油罐垂直度控制要点体现在四方面: (1) 在弧形样板制作过程中, 必须对其进行质量检测, 检验合格后才能投入使用。检验完成后, 需要在弧形样板上做好其规格、用途等标示, 并将其放置于专用的轮胎架上, 避免样板发生变形。 (2) 在壁板制作过程中, 为了实现对垂直度的控制, 要保证卷板机滚轴轴线与钢板长边相互垂直。 (3) 制作过程中对壁板弧度进行检测时, 必须保证壁板及弧形样板处于自由状态, 不能对样板及壁板施加额外的压力。 (4) 在壁板制作完成后, 需进行质量检测, 合格后将其放于专用的轮胎架上。

3 壁板组装质量控制及其控制要点

在油罐壁板组装阶段, 对其质量控制主要体现在四方面: (1) 在壁板组装前, 需要完成罐底板铺设以及罐顶板组装等工作。 (2) 顶板安装过程中, 影响油罐壁板垂直度的因素还包括包边角钢安装质量, 所以要保证包钢的立面与油罐避免内圆圆弧相互重合, 在安装前划好相应的安装线, 并设置相应的定位块及支撑底座。 (3) 在壁板组装前, 还需在油罐的内部设置胀圈。其材料一般选用槽钢, 在制作完成后也需要用弧形样板进行质量检测, 保证胀圈胀紧后与有关内弧重合。 (4) 在提升过程中, 有关壁板与胀圈同时进行, 只有下圈壁板完全组装完成后, 才能拆除胀圈。

这个阶段控制要点包括: (1) 在壁板组装前, 在壁板内弧中设置相应的样冲标记, 在底板上划出内壁圆圈, 为壁板任意点半径偏差的检测提供方便。 (2) 胀圈在使用前, 必须用弧形样板检测其质量与规格, 检测合格后才能使用。 (3) 壁板底板定位块的设置要结实可靠。

4 油罐壁板焊接变形控制及其控制要点

壁板的焊接变形控制是油罐体垂直度控制的重点, 在焊接前需对焊缝采取相应的措施。对于立焊焊接, 需要在其外侧增加竖向的板筋, 避免壁板存在竖向变形;在壁板的内侧需要增加环向弧形板筋, 避免壁板产生环向焊接变形。竖向及环向板筋必须采用弧形样板进行测验。其焊接控制要点包括: (1) 所有焊接需要严格的遵循焊接工艺; (2) 相应的焊接措施只有在焊接完成后才能拆除。 (3) 在焊接前需对坡口进行检查, 并对焊缝做相应的处理; (4) 保证壁板外侧的焊缝焊接到位, 尽可能减少壁板内侧焊缝的清根深度。

参考文献

[1]梁剑雄.浅谈立式圆筒形钢制焊接油罐垂直度控制[J].设备与结构.2013, 28 (2) :122-123

海洋石油工程水下焊接技术要点分析 第7篇

1 海洋石油工程水下焊接技术的重要作用

在未来一段时间内, 随着陆地石油资源的日趋枯竭, 海洋石油势必会得到越来越多的关注, 很多海洋石油装备由于长期浸泡在海水中, 其生产环境要远比陆地上复杂, 因此对设备的强度、抗腐蚀性及抗突变载荷的能力要求也就更高。而水下焊接技术作为海洋石油装备在安装调试过程中的重要技术手段, 对海洋石油装备的使用性能有着重大影响。海上石油钻井平台的建设、海底管网的铺设以及海油开采装备的安装等工作都离开水下焊接技术, 可以说水下焊接技术在海洋石油工程中占有举足轻重的地位。

2 传统水下焊接方法简析

2.1 传统湿法水下焊接

传统湿法水下焊接是直接在水中对石油装备进行焊接操作, 由于在海水中能见度很低, 在很多情况下焊接工作人员可能并不能完全看清楚焊接点的实际状况, 也就是说在焊接过程中焊接工作人员要根据自己的工作经验以及模糊的视觉影像判断焊接点, 有时甚至是“盲焊”, 这不仅对焊接操作人员的技术水平要求极高, 同时焊接质量也无法得到可靠保证。当然, 传统湿法水下焊接也有优势, 主要体现在焊接设备简单, 焊接成本低廉。

2.2 传统干法水下焊接

传统干法水下焊接与湿法水下焊接的最主要区别是前者利用气体隔离等技术实现焊接件与海水的分离, 在两者分离之后再对焊接件进行焊接操作, 相较于湿法焊接, 干法焊接在焊接过程中能够始终保持焊接件的干燥, 因此焊接质量更高, 但是相对应的, 干法焊接操作复杂, 需要大量的专业设备如压力舱等, 焊接成本较高。

2.3 传统局部干法水下焊接

局部干法水下焊接是对干法水下焊接的创新, 即只保持待焊接部分焊件的干燥, 利用与干法焊接相同的技术实现焊件与海水的分离, 这样使隔离区更加集中, 也更有利于电弧的充分燃烧, 焊接质量较高, 且不需要制作像干法水下焊接中使用的复杂的排水气室等设备, 操作相对简单。可以说局部干法水下焊接集中了湿法焊接和干法焊接的优点, 操作相对简单, 焊接质量较高。

3 水下焊接新方法介绍

随着目前海洋石油的开采工作逐渐向深海发展, 对焊件焊接头的质量提出了更高的要求, 传统的焊接技术已经不能很好地满足目前深海石油装备对焊接质量的要求。而随着科技水平的不断提高, 一些新技术也被逐渐应用到海洋石油工程水下焊接工作中来, 传统的水下焊接技术不断进行着革新, 同时很多新的焊接技术也在不断产生, 下面就对近几年来诞生的水下焊接新技术进行简要介绍。

3.1 高压TIG焊接新技术

高压TIG焊接技术主要应用于500m水深以下的海洋石油装备焊接, 其主要用途是对水下的石油装备进行安装和修复等相关的焊接操作。高压TIG焊接主要利用惰性气体作保护极, 利用焊接加填丝的方式对处于高压下的压力容器等装备进行焊接。

3.2 高压MIG焊接新技术

相较于高压TIG焊接, 高压MIG焊接技术的使用水深更广, 能够对1000m以内的水下石油装备进行焊接修复工作, 适用范围更广。但是需要指出的是, 高压MIG焊接技术在进行焊接操作时, 需要对焊件施加较强的纵向磁场, 以达到强化熔滴的效果。施加纵向磁场能够保证焊接过程中的稳定性, 确保焊接质量。

3.3 摩擦叠焊技术

摩擦叠焊技术是一项新兴的水下焊接技术, 其最大的优势在于能够满足不同水深条件下对不同设备和结构的修复, 摩擦叠焊技术的原理类似于高压MIG焊接, 但该技术比较复杂, 一般对水下机器人的制造水平要求较高, 因此也是未来一段时间内水下焊接技术主要的发展方向之一。

4 结语

随着世界各国的石油战略逐渐向海洋发展, 水下焊接技术的重要性也越来越突出, 深海石油探测和开采是海洋石油发展的大趋势, 传统的水下焊接技术已经不能很好地满足深水焊接对焊接质量的要求。目前, 一些焊接新技术还处于初期的发展阶段, 因此水下焊接工作从业者应当积极探索, 对当前的水下焊接技术进行进一步改良以提高焊接质量, 降低焊接成本, 使水下焊接新技术能够满足深海石油设备的焊接工作要求, 为海洋石油开采工作的顺利进行提供保障。

摘要：海洋石油装备在制造和安装过程中不仅要考虑其在投入生产以后所要承受的自身载荷以及工作负载, 还要考虑装备在水下要承担的水的压力以及海底的一些突发情况, 因此对于那些工作在水下的石油装备, 在其焊接过程中要保证它具有更高的强度, 所要求的技术水平相较于陆地石油装备也更高。本文对海洋石油工程的水下焊接技术要点进行简要分析, 并介绍了水下焊接的新方法。

关键词：海洋石油工程,水下焊接,技术分析

参考文献

[1]马除勇.水下焊接技术在海洋工程中的应用及发展趋势[D].第十三届中国海洋工程学术讨论会论文集.

[2]唐德渝.海洋石油工程水下焊接技术的现状及发展[J].焊接与切割, 2009 (1) :24-28.

汽轮机套装油管路焊接工艺要点 第8篇

套装油管路是汽轮机供油系统的重要部件, 其作用是向机组各轴承提供润滑油, 同时向调节系统提供压力。汽轮机套装油管路由进油管、回油管和其它辅助设备组成。由于各段管路的连接均采用焊接工艺完成, 因此焊接是套装油管路制造的重点工艺。

1 焊接前准备

1) 焊接人员。参加施焊的焊工必须经过考试, 并取得焊工合格项目证。焊接的项目要在焊工考试项目范围内。

2) 焊接设备。对焊接设备进行检查, 确保设备性能完好。

3) 焊材领取。根据焊接工艺卡领取相应的焊接材料, 领取量不得超过半个工作日用量, 填写焊条领用发放记录。焊条应按照要求烘干, 领用后放保温筒内保温。焊条、焊丝头要回收, 填写回收记录。

4) 坡口清理。用丙酮清理坡口表面及两边各15~20 mm范围, 去除油污等杂质。

2 套装油管路进油管焊接工艺

1) 充氩。为保证焊接质量, 需要对焊缝背面进行充氩。由于进油管的管径较小, 焊缝两端的管子长度又较长, 所以制做专门的氩气室不容易安放到指定位置。因此, 通常是将管段两端使用管帽进行封堵, 坡口间隙使用胶布进行封堵。对于长度较长、管径较大的管路, 为缩短充氩时间, 则将封堵位置移至焊接位置附近。充氩时间的长短取决于管内空间的大小, 尽量将其它气体排尽。

2) 焊接。进油管焊接设备为逆变式直流氩电联合焊机, 采用氩弧打底反面成形的焊接方法, 施焊需按焊接工艺卡执行。为保证最佳的焊接质量, 进油管焊接应在焊接变位器上进行。对于不能放在焊接变位器上的焊件, 应放在支架上, 并使对口位置有利于焊接操作。外径准≤108mm的焊件, 焊接时采用全氩焊接方法;外径准>108mm的焊件, 焊接时采用氩弧打底, 电弧填层、盖面的方法, 电弧焊接前应在焊缝周围涂上白垩粉。

3 套装油管路回油管焊接工艺

3.1 回油管纵缝焊接工艺

1) 引弧板和熄弧板。在筒节两端坡口处应分别焊上引弧板和熄弧板, 其厚度应与筒节一致, 长宽不小于100 mm。

2) 焊接设备。ZP7-630 型埋弧自动焊机和WS-400Ⅲ型逆变式直流氩电联合焊机。

3) 焊接。根据回油管的管径不同, 采用不同的焊接方法, 施焊需按焊接工艺卡执行。

a.回油管管径Ф≥508 mm的筒节, 纵缝采用每面单道埋弧焊的焊接方法。由于筒体卷圆时直边经压头, 因此先焊内纵缝, 后焊外纵缝。

内纵缝焊接:将筒体坡口置于底部, 并固定筒体。将埋弧焊机的使用轨道放在筒体内底部, 使轨道中心与坡口中心相重合。将焊机放在轨道上, 来回行走几趟, 调整轨道和焊机的位置, 使焊丝位于坡口中心的正上方, 并调整焊丝到坡口的距离, 焊接起始位置应在引弧板上。开始焊接, 调整焊机的行走速度和方向, 焊接到熄弧板上停止焊接。

外纵缝焊接:内纵缝焊接完成后, 需对筒节进行碳弧气刨清根并开坡口, 因此外纵缝焊接前, 应仔细打磨坡口, 去除渗碳层, 并使坡口的深度和宽度尽量保持一致。清除坡口附近的油污、飞溅等杂质。焊接需要使用支架, 支架平台应稍高于筒体, 将焊接用轨道放在支架平台上。将筒体外坡口置于顶部, 并固定筒体于支架平台的侧面, 调整轨道与筒体平行。将焊机放在轨道上, 来回行走几趟, 调整轨道和焊机的位置, 使焊丝位于坡口中心的正上方, 并调整焊丝到坡口的距离, 焊接起始位置应在引弧板上。开始焊接, 调整焊机的行走速度和方向, 焊接到熄弧板上停止焊接。

b. 回油管管径Ф=426 mm的筒节, 纵缝采用氩弧打底+电弧填层+埋弧自动焊盖面的焊接方法。氩弧打底时需在背面充氩, 打底焊接完成后, 进行电弧填层。填层之前在焊缝周围涂上白垩粉。最后采用埋弧自动焊盖面, 焊前清理焊缝上的药皮、飞溅等杂质。埋弧焊焊接方法同管径准≥508 mm的筒节外纵缝的焊接方法一样。

3.2 回油管环缝焊接工艺

1) 焊接设备。ZP7-630 型埋弧自动焊机和WS-400Ⅲ型逆变式直流氩电联合焊机。

2) 焊接。根据回油管的管径不同, 采用不同的焊接方法, 施焊需按焊接工艺卡执行。

a.回油管管径Ф≥508 mm的筒节, 环缝采用每面单道埋弧焊的焊接方法, 先焊内环缝, 后焊外环缝。

内环缝焊接:将组对好的筒节置于滚轮支架上, 使用内环缝焊接支架将焊机送入筒节内, 启动滚轮支架, 调整焊机使焊丝位于坡口中心的正上方, 并调整焊丝到坡口的距离。调整好焊机后, 先启动滚轮支架, 再开启焊机, 焊接过程中应随时调整滚轮支架的转速和焊接的方向, 以保证焊接质量。

外环缝焊接:内环缝焊接完成后, 需对筒节进行碳弧气刨清根并开坡口, 因此外环缝焊接前, 应仔细打磨坡口, 去除渗碳层, 并使坡口的深度和宽度尽量保持一致。清除坡口附近的油污、飞溅等杂质。将筒节置于滚轮支架上, 焊机置于筒节上方的支架上。启动滚轮支架, 调整焊机使焊丝位于坡口中心的正上方, 并调整焊丝到坡口的距离。调整好焊机后, 先启动滚轮支架, 再开启焊机, 焊接过程中应随时调整滚轮支架的转速和焊接的方向, 以保证焊接质量。

b.管径Ф=426 mm的筒节, 环缝采用氩弧打底+电弧填层+埋弧自动焊盖面的焊接方法。氩弧打底时需在背面充氩, 打底焊接完成后, 进行电弧填层。填层之前在焊缝周围涂上白垩粉。氩弧和电弧焊接时, 筒节应转动, 使焊接位置处于最佳焊接位置。最后采用埋弧自动焊盖面, 焊前清理焊缝上的药皮、飞溅等杂质。

c.管径Ф≤377 mm的筒节, 环缝采用氩弧打底+电弧填层、盖面的焊接方法。

3) 角焊缝焊接。角焊缝坡口的质量直接影响焊缝的质量, 因此采用人工打磨坡口的方式。角焊缝采用氩弧打底+电弧填层、盖面的焊接方法。

4 焊接后检查

焊接完成后由焊工进行自检, 发现缺陷应及时修补。通知检查员进行焊缝外观检查, 合格后操作者和检查员在质量计划上签字。

5 结论

套装油管路的加工质量直接影响着汽轮发电机组运行的可靠性, 本文着眼于套装油管路制造过程中的重要工艺———焊接工艺, 具体介绍了该工艺的实施方法, 为各类油管路的制造提供一些参考。

参考文献

[1]王辅方.大型汽轮机套装油管路质量控制与验收[J].机械工人 (热加工) , 2002 (3) :62-63.

电子元器件焊接质量监督要点分析 第9篇

焊接是电子产品制造过程的重要环节, 在军品科研开发、设计试制、小批量生产的电子产品中大都还是采用手工焊接。随着电子技术的迅速发展, 电子产品日趋复杂, 贴片元器件 (无引线或引线很短的元器件) 向精细化发展, 表面安装器件本身的体积也越来越小, 引脚和走线越来越密, 印制电路板尺寸越来越小, 使得元器件焊接质量成为直接影响印制电路板质量乃至整机质量的关键因素, 焊接质量也从而成为军方及军品承研承制单位关注的焦点之一。因此, 对焊接质量监督进行系统研究, 有的放矢地开展焊接质量监督工作, 采取切实有效的措施保证军用电子产品焊接质量, 无疑具有重要意义。

1 常见焊接缺陷及其分析

常见焊接缺陷如图一所示。

1.1 虚焊

保证焊点质量最重要的一点, 就是必须避免虚焊。虚焊的外观特点是焊锡与元器件引线和铜箔之间有明显的黑色界限, 焊锡间界限凹陷。产生虚焊的原因有:焊锡质量差;助焊剂的还原性不良或用量不够;被焊接处表面未预先清洁好, 镀锡不牢;烙铁头的温度过高或过低, 表面有氧化层;焊接时间太长或太短, 掌握得不好;焊接中焊锡尚未凝固时, 焊接元件松动;元器件引脚氧化。

1.2 焊料堆积

焊料堆积的外观特点是焊点呈白色、无光泽、结构松散。焊料堆积易引起机械强度不足和虚焊。造成焊料堆积的主要原因有:焊料质量不好;焊接温度不够;焊料没有浸润开;焊接未凝固前元器件引线移位;焊丝撤离过迟。

1.3 焊料过少

焊料过少的外观特点是焊点面积小于焊盘的80%, 焊料未形成平滑的过渡面。焊料过少易引起焊点机械强度不足。造成焊料过少的主要原因有:焊锡流动性差或焊锡撤离过早;助焊剂不足;助焊时间太短。

1.4 拉尖

拉尖的外观特点是焊点出现尖端。拉尖的外观不佳, 容易造成桥接短路。造成拉尖的主要原因有:助焊剂过少;加热时间过长, 造成助焊剂全部挥发;烙铁撤离角度不当。

1.5 桥接

桥接的外观特点是相邻焊点连接。桥接易引起电气短路。造成桥接的主要原因有:焊锡过多;烙铁撤离角度不当。

常见的焊接缺陷还有铜箔翘起、不对称、松香焊、浸润不足、过热、冷焊、针孔、松动、气泡、剥离等。

2 焊接过程质量监督要点

2.1 对焊接准备状态的监督

检查焊接设备、检验设备、设施齐全完好, 环境符合规定;工艺文件齐全并符合规定;质量保证大纲、批次管理、技术状态管理、检验系统和不合格品管理符合有关规定。

2.2 对焊接材料控制的监督

(1) 焊料。焊料按其组成成分不同, 可分为锡铅焊料、银焊料、铜焊料和无铅焊料, 不同的焊料具有不同的焊接特性, 应根据焊点的不同要求来合理选择。 (2) 助焊剂。助焊剂按活性可分为低活性、中等活性、高活性、特别活性, 应根据焊接方式、焊接对象和清洗方式等的不同来选用, 当焊接对象可焊性好时, 不必采用活性强的助焊剂;当焊接对象可焊性差时, 必须采用活性较强的助焊剂。

2.3 对焊接工序质量的监督

抽查人、机、料、法、环等生产要素, 确认其符合GJB467的规定;对工厂的焊接工艺进行评审, 在生产中检查是否按照焊接工艺要求进行作业, 严格工艺纪律。

2.4 对产品标示和可追溯性的监督

监督承制单位制定并执行产品标示和可追溯性制度, 确认其符合规定的要求;通过抽查确认, 经过检验的半成品、在制品都通过标记、履历卡、检验记录等表明了产品的合格与否。

2.5 对批次管理的监督

监督承制单位制定并执行批次管理制度, 确认其符合GJB1330和GJB9001的规定;通过抽查, 确认批次管理、质量记录与产品实物一致;抽查按批次建立的随工流动卡, 确认其详细记录了投料、焊接、检验的数量、质量、操作者和检验者, 并按规定进行了保存。

2.6 对不合格品控制的监督

监督承制单位不合格品审理系统按不合格品审理要求和程序开展工作, 并能独立行使职权;对提请的不合格品进行审查;对不合格品进行统计, 摸清实物质量实际状况, 掌握承制单位质量控制的薄弱环节, 及时要求其采取纠正措施。

2.7 对焊接质量记录的监督

监督承制单位建立并保持焊接过程质量记录, 质量记录类型一般包括:检验报告、鉴定报告、确认报告、不合格品审理报告等;抽查质量记录, 验证质量记录与实物的符合性。

3 焊接质量检验方法

3.1 目测法

目测法可以利用万能投影仪和十倍放大镜来进行, 检测人员能力的好坏直接关系着检测速度和精度, 基本上能满足对除了球阵列封装 (BGA) 和芯片规模组件 (CSP) 等以外元件焊点的观察, 但是对于焊点缺陷人工视觉检查是很难发现的, 人工目测检验可以观测的焊点缺陷包括:桥连、漏焊、错位、错焊等。检查中, 还可以借助金属针或竹制牙签, 以适合的力量和速度划过方形扁平封装 (QFP) 器件的引脚, 依靠手感及目测来综合判断, 特别是对IC引脚是否有虚焊或桥连的检查有着良好的效果。人工目测检验方法具有灵活性, 是最基本的检测手段。

3.2 自动光学检测 (AOI)

目测法由于越来越小的印制电路板而变得不可靠, 人的视觉疲劳是导致误差的一大重要因素, 对于生产和质量控制的需要, 人工目测的稳定和可靠性是难以满足要求的。因此, 采用专用检查仪器进行检测已经越来越受欢迎。自动光学检测设备的基本原理就是被测物图形的获取采用光学手段来进行, 一般情况下, 检测物的照明图像的获取并对其进行数字化都是通过一个传感器来进行, 然后以某种方法进行比较、检验、分析和判断。自动光学检测可以在整个过程中发现和纠正缺陷, 主要应用于回流焊中, 其检测时机一般为丝网印刷后AOI、器件贴装后AOI、回流焊后AOI。

3.3 X射线检测

X射线具有很强的穿透性。X射线检测仪是最早用于各种检测场合的仪器。X射线透视图可显示焊点厚度、形状及质量的密度分布, 这些指标能充分反映焊点的焊接质量, 包括开路、短路、孔、洞、内部气泡以及锡量不足等缺陷, 并能做到定量分析。目前, X-Ray还不能检测亚微米范围内的焊点微小开裂, 其检测范围一般在1~5μm。

3.4 超声波检测

超声波检测是利用超声波束向金属材料的深处射入, 从一个截面深入到另一个截面, 焊接缺陷的检测就是通过在界面边缘发生反射的特点来进行的。进入金属内部来自焊点表面的超声波, 当遇到缺陷和焊点底部时就会有反射现象发生, 将反射波束收集到荧光屏上形成脉冲波形, 缺陷的位置、性质和大小的判断根据波形的特点来进行。超声波检验具有很多的优点, 例如灵敏度高、对人体无害、检验速度快、操作方便和成本低等, 但是在定性和定量判定缺陷时仍存在困难。

如何选择适合实际生产质量控制需要的检验方法, 应该根据产品的实际情况而定。目前常见和广泛使用的焊接质量检测方法是人工目测检验, 其主要问题是其主观性, 只能用来检测电子元件的形状、尺寸、颜色、表面特征及焊点的外观质量。自动光学检测 (AOI) 可以在整个过程中发现和纠正缺陷, 但只是外在的焊接缺陷。X射线检测系统可以分析焊接微米级水平的缺陷, 找出其他检测所不能可靠地发现的缺陷, 包括空洞、焊点形状差和冷焊锡点等。

4 结束语

我们要正确认识焊接质量的监督, 保证焊接质量、开展焊接质量监督成为电子产品质量监督的重要内容。笔者按照焊接质量监督要点并采用适宜的焊接质量检验方法, 在装备电子产品中进行了不少验证。实践证明, 严把焊接质量监督要点, 采用适宜的焊接检验方法, 能够有效提高电子产品质量。同时, 本文只是起到一个抛砖引玉的作用, 对元器件焊接质量监督仍需进一步研究和探讨。

摘要：电子元器件焊接质量是直接影响印制电路板质量乃至整机质量的关键因素, 因此加强电子元器件焊接质量监督显得尤为重要。本文介绍了几种常见的焊接缺陷及其产生的原因, 同时论述了电子元器件焊接过程质量监督重点, 最后针对几种焊接质量检验方法的检验能力进行了分析。

关键词：电子元器件,焊接,质量监督

参考文献

[1]蔡建军.电子产品工艺与标准化[M].北京:北京理工大学出版社, 2008.

[2]欧阳高飞, 邝泳聪, 谢宏威, 等.电子元件焊接质量的自动光学检测系统研究[J].机械设计与制造, 2011, (07) :122-124.

焊接要点 第10篇

连接钢筋常用的三种方式有绑扎搭接、焊接、机械连接。为保证钢筋连接的工程质量,在施工的各个阶段有一些注意事项必须严格遵守,比如对进行机械连接与焊接的工人在上岗前必须核实其是否持证上岗。

在结构工程中,钢筋是钢筋混凝土构件的主要材料,起着关键作用。钢筋工程质量检验一定要认真,以保证强度。

1焊接钢筋的方式

焊接的钢筋方式主要有以下几种:电阻点焊、电弧焊、闪光对焊、气压焊、电渣压力焊。

2焊接钢筋的过程

钢筋正式焊接前,应该试焊。只有在试焊合格后,才可以进行钢筋的施工。所试焊的结果一定要符合钢筋质检和钢筋验收要求,这是硬性要求,所以要认真监督,以节省时间和保证质量。

3钢筋接头位置设置时需要注意的事项

3.1钢筋接头的位置应设置在受力薄弱的地方,而不宜设置在受力集中的区域,以避免发生破坏。

3.2以焊接或者机械连接对受力钢筋的接头进行连接时,最好将同一构件内的接头错开,如果确实无法避免,则尽量在相同的连接范围内,所设置的纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求。若没有相关要求,要达到如下标准:

3.2.1受拉区的钢筋设置≤50%;

3.2.2在设置钢筋接头时,尽量避免设置在有抗震要求的地方;如确实需要设置,则应该对等强度高质量机械连接接头,要求≤50%;

3.2.3如果有构件直接承受动力荷载,那么尽量避免采用焊接接头的方式。

4钢筋的机械连接和焊接的操作控制

钢筋的操作人员在进行操作时,一定要遵循各种不同类型的规程。钢筋电弧焊、电渣压力焊、闪光对焊和机械连接施工方面都有各自要注意事项。

4.1电弧焊在焊接时的注意事项

4.1.1合理挑选焊条、选择焊接工艺、焊接参数,特别要注意焊条的选择;

4.1.2焊接时,不能烧伤主筋,引弧应放在垫板、帮条或形成焊缝的部位;

4.1.3焊接地线应与钢筋接触紧密;

4.1.4焊接过程中要及时清渣,以保证焊缝表面光滑。

4.2电渣压力焊的注意事项

4.2.1应根据所焊钢筋直径选定电渣压力焊的焊机容量,并调整好电流量;

4.2.2为便于操作,焊接的夹具要求具有一定的刚度;

4.2.3控制焊接电流、电压和通电时间,一定要符合电渣压力焊焊接参数的相关规定。此项尤为重要,这是保证焊接成功的最重要部分;

4.2.4焊接夹具夹紧钢筋后,不得晃动,以保证上下钳口夹紧靠于上下钢筋;

4.2.5引弧可采用铁丝圈、焊条头引弧法或直接引弧法。

4.3闪光对焊的注意事项

4.3.1采用闪光对焊时,应选择合适的焊接系数。连续进行闪光焊时的留量必须包括烧化留量、有电顶锻留量和无电顶锻留量。闪光-预热闪光焊时的留量应包括一次烧化留量、预热留量、二次烧化留量、有电顶锻留量和无电顶锻留量;

4.3.2钢筋的调伸长度是按照钢筋的级别和直径来确定的,以焊接HRB400级钢筋为例,调伸长度必须控制在40~60毫米内。调伸长度过小,会增强电极的散热程度,促使加热区变窄,不利于塑性变形,顶锻时所需压力较大。反之,调伸长度过大,会促使加热区变宽,此时若钢筋比较细,则容易产生弯曲;

4.3.3要根据焊接工艺方法来确定烧化留量的选择。当连续进行闪光焊时,烧化的时间持续较长,烧化留量的长度等于两根钢筋在断料时切断机刀口严重压伤部分,再加上8毫米;

4.3.4当采用预热闪光焊进行焊接时,一定要区分好一次烧化留量和二次烧化留量。一次烧化留量的大小是通过两根钢筋在断料时切断机刀口严重压伤部分来确定的,二次烧化留量应大于等于10毫米。预热闪光焊时的烧化留量也应大于等于10毫米;

4.3.5在采用预热闪光焊的方式或电流密度比较大的时候,烧化速度明显提高。在烧化留量不变的前提下,提高烧化速度会不适当地变窄加热区,需要的焊机容量变大,从而增加爆破灭口的深度;

4.3.6采用预热闪光焊焊接方式,注意预热留量应为1~2毫米,每次预热时间1.5~2.0秒,预热1~4次,间歇时间3~4秒;

4.3.7预热时温度不可以太高,预热留量不可以太大,否则会降低接头的塑性。但是预热温度不够时,会产生闪光困难的现象,造成加热区过窄,不能确保顶锻时有足够的塑性变形。

4.4钢筋机械的连接方式

钢筋机械的连接方法是将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋,并通过连接件的机械咬合或钢筋端面来承压。常用的机械连接接头有挤压套筒接头、锥螺纹套筒接头、直螺纹套筒接头等。在施工过程中应注意挤压套筒接头的安装方式:

4.4.1挤压操作过程中,所用到的压模亮度、挤压力、压痕直径或挤压后套筒长度、向波动范围以及挤压道数都应该符合经型式检验确定的技术参数的标准要求;

4.4.2在对钢筋与套筒试套的过程中,如果钢筋有马蹄、弯折或者纵肋尺寸过大的,应该预先矫正或用砂轮进行打磨。

5结语

对钢筋进行质量验收的时候,一定要严格执行设计标准,应按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》、《钢筋机械连接通用技术规程》、《钢筋焊接及验收规程》等相关规范要求进行操作。工作人员在工作过程中应不断积累经验,也是保证钢筋分项工程质量要求的重要因素。

参考文献

[1]陈青来,刘其祥.混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图[D].中国建设标准设计研究院,2003,17(3):223-256.

[2]游科,游浩.钢筋混凝土结构工程[M].北京:中国建材工业出版社,2004,19(3):301-304.