焊接技術(shù)發(fā)展史范文
時(shí)間:2023-12-09 16:59:45
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篇1
【關(guān)鍵詞】電子束焊接;焊接變形;厚板焊接;異種焊接;穿透深度
一、電子束焊接的發(fā)展
電子束的發(fā)現(xiàn)距今已有100多年的歷史,由于電子具有獲得容易并自身帶有電荷,在電場(chǎng)下能夠很容易被加速?gòu)亩@得很高的能量,所以電子束很早即被研究。電子束焊接設(shè)備與當(dāng)今一般應(yīng)用的電子束設(shè)備相似,電子束被加速到具有很高的能量并通過(guò)電磁透鏡聚焦于一點(diǎn),然后作用于工件表面,電子的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮軓亩M(jìn)行材料的焊接。電子槍產(chǎn)生電子束,電子束在電磁透鏡的聚焦下作用于工件表面,完成對(duì)工件的焊接。附屬設(shè)備包括真空室、抽真空設(shè)備、水冷系統(tǒng)、光學(xué)觀察系統(tǒng)以及各種閥門等。電子束能量密度D由下式?jīng)Q定:
D=k?I0.25V3.5
式中k為電子槍常數(shù)、I為電子束電流、V為加速電壓,從式中各參數(shù)的指數(shù)出發(fā),增大加速電壓能夠較大的增加電子束的能量密度,所以當(dāng)前電子束焊接設(shè)備已發(fā)展到了300kV或更高,再配合電磁透鏡的匯聚聚焦作用,以及真空度的提高,使得電子束作用于工件表面的能量密度越來(lái)越高,獲得較好的焊接和加工效果。
二、電子束焊接的優(yōu)點(diǎn)
電子束焊接在實(shí)驗(yàn)室研究以及工業(yè)生產(chǎn)方面均得到了廣泛的應(yīng)用,相對(duì)于其他焊接方式其具有特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)具體如下:
1、最小的焊接變形
扭曲變形與焊接過(guò)程中的熱傳導(dǎo)過(guò)程有關(guān),而且一般是熱量越高,焊接扭曲變形越大。電子束焊接過(guò)程熱影響區(qū)小,焊接過(guò)程中收縮應(yīng)變較小,所以適用于那些運(yùn)用傳統(tǒng)焊接方法焊接易開(kāi)裂金屬的焊接。
I. Magnabosco等[1]系統(tǒng)研究了電子束焊接過(guò)程中三種接頭(Cu+AISI 304L不銹鋼―接頭Ⅰ;Cu+ AISI 304不銹鋼―接頭Ⅱ和Cu+ AISI 316L不銹鋼―接頭Ⅲ)熱影響區(qū)的特性,焊接過(guò)程中除電子束電流、電子槍離工件的高度、焊接路徑和銅板-鋼板的厚度不同外,其他工藝參數(shù)均相同。得出以下結(jié)論:接頭Ⅰ的熱影響區(qū)基本可以忽略,接頭Ⅱ和接頭Ⅲ的熱影響區(qū)僅為幾十微米;三種接頭熱影響區(qū)的厚度大小與焊接過(guò)程中電子束能量相對(duì)應(yīng):接頭Ⅰ焊接過(guò)程中電子槍的功率較小,輸出能量較低,所以接頭處除了發(fā)現(xiàn)一些Cu的滲透外,沒(méi)有觀察到其他缺陷;接頭Ⅱ和接頭Ⅲ在焊接過(guò)程中電子槍的功率較大,Cu的大量擴(kuò)散使得奧氏體不銹鋼顆粒變脆,一般情況下,這種現(xiàn)象會(huì)促進(jìn)由于熱作用而導(dǎo)致的微觀裂紋的產(chǎn)生,使接頭性能變差。
2、長(zhǎng)焦長(zhǎng)使得焊接過(guò)程容易實(shí)現(xiàn)
電子束作為粒子束而不能通過(guò)傳統(tǒng)的光學(xué)透鏡進(jìn)行聚焦,能夠使其聚焦的電磁透鏡的具有較大的焦長(zhǎng),當(dāng)前一般高壓設(shè)備中電磁透鏡的焦長(zhǎng)可達(dá)180cm,且通過(guò)精確控制電子束能夠穿透寬度僅為630μm的縫隙。因此對(duì)于那些幾何形狀較復(fù)雜的工件,有些部位不適宜傳統(tǒng)焊槍的放置和焊接,但電子束焊接不受工件形狀的限制,使得焊接過(guò)程更容易實(shí)現(xiàn)。
3、電子束焊接能夠?qū)崿F(xiàn)較大厚度范圍工件的焊接
通過(guò)控制工藝參數(shù),電子束焊接能夠?qū)崿F(xiàn)從千分之一英尺厚的到幾英尺厚度金屬的焊接。而且同一設(shè)備還能實(shí)現(xiàn)厚度差異較大工件之間的焊接,這是傳統(tǒng)焊接方法所不能達(dá)到的。因?yàn)閭鹘y(tǒng)焊接方法是使工件發(fā)熱然后熔化完成焊接過(guò)程,但這一過(guò)程中,如果熱量恰好使厚件熔化,由于存在熱傳遞,此時(shí)薄件承受不了如此之大的熱量。反之,熱量不足以使厚件熔化,不能實(shí)現(xiàn)焊接。為了改善接頭的抗疲勞性能和韌性,必須獲得較好的微觀組織,這就需要在不改變工藝參數(shù)的前提下,改變接頭處的組成,以達(dá)到目的。試驗(yàn)證明在焊接過(guò)程中引入純Ti為填充物,對(duì)改善接頭性能具有一定作用。電子束焊接還能實(shí)現(xiàn)厚度更薄的工件的焊接,而且焊縫質(zhì)量良好,所以電子束焊接在薄件焊接方面具有較大優(yōu)勢(shì)。
4、電子束焊接能夠?qū)崿F(xiàn)不同金屬之間的焊接
為了滿足不同的需要,有時(shí)需要把不同材料焊接起來(lái),例如承受較大扭矩的軸類件,其傳動(dòng)部分可以用一種材料,但抗疲勞部分需用另一種材料,電子束焊接能夠?qū)崿F(xiàn)這一過(guò)程。這樣能夠集多種材料的優(yōu)點(diǎn)于一身,獲得更好的實(shí)用性能。隨著航空航天、軍事、醫(yī)學(xué)等的發(fā)展,Ti及其合金逐漸走進(jìn)人們的視野,由于其具有好的力學(xué)性能、密度小、良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn),使得對(duì)其可焊性能的研究也逐漸開(kāi)展起來(lái)。但傳統(tǒng)焊接方法在Ti及其合金的焊接過(guò)程中,Ti極易與氣氛中的O、N等氣體結(jié)合生成化合物,破壞接頭的性能。因此電子束焊接成為對(duì)Ti及其合金進(jìn)行焊接的首選方法。
Ti合金具有優(yōu)良的性能使得其與其他金屬組合時(shí)能夠表現(xiàn)出很多復(fù)合的優(yōu)異性能,所以現(xiàn)在越來(lái)的越多的金屬間焊接技術(shù)被研究。WANG Ting等[2]運(yùn)用電子束焊接技術(shù)對(duì)Ti-15-3鈦合金和304不銹鋼進(jìn)行了焊接性能研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在靠近Ti合金區(qū)域一側(cè),Cu與Ti的反應(yīng)優(yōu)先控制冶金學(xué)過(guò)程,生成Cu/Ti金屬間化合物,具有很高的硬度;焊縫中部是Cu的固溶體并在其中分散著TiFe2,TiFe2不但能夠增強(qiáng)焊縫的塑性,而且還能強(qiáng)化較軟的Cu固溶體;靠近不銹鋼一側(cè)是Cu與Fe的固溶體,其中彌散有TiFe2。對(duì)焊縫進(jìn)行抗拉強(qiáng)度試驗(yàn),抗拉強(qiáng)度可達(dá)234MPa。
5、電子束焊接具有更大的穿透深度
電子束具有較高的能量,所以其可以穿透厚板或穿透與厚板厚度相當(dāng)?shù)亩鄬影?,這使得電子束焊接的應(yīng)用范圍更廣,可以實(shí)現(xiàn)17mm厚的Ti6Al4V合金的焊接,像氬弧焊等傳統(tǒng)的焊接方法是很難達(dá)到性能要求的。
三、結(jié)論
電子束焊接自20世紀(jì)50年展至今,已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛研究與應(yīng)用。相對(duì)于其他幾種焊接方式,電子束焊接具有焊接變形??;聚焦透鏡焦長(zhǎng)大利于實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程;適用于較大厚度范圍工件的焊接;異種金屬焊接和更大的穿透深度等優(yōu)點(diǎn)。因此其在不銹鋼、鈦合金、銅合金等對(duì)焊接條件要求較為苛刻的材料體系方面,特別是厚度較大工件以及絕緣材料焊接方面具有獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景,正是由于這一系列優(yōu)勢(shì),電子束焊接在研究及工業(yè)生產(chǎn)方面均發(fā)揮著不可替代的作用。
參考文獻(xiàn):
篇2
摘要: 焊接在汽車制造過(guò)程中必不可少,不同的焊接技術(shù)對(duì)汽車產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不同的影響。本文就目前汽車制造中采用的主要焊接技進(jìn)行深入研究,分析對(duì)比電阻焊、氣體保護(hù)焊、激光焊的優(yōu)缺點(diǎn),分析今后汽車制造中焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:汽車焊接 技術(shù)現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)
1、汽車焊接技術(shù)現(xiàn)狀
汽車焊接技術(shù)是指通過(guò)加熱或加壓,或者兩者并用;加或不加填充材料,使汽車零部件與零部件之間,汽車車身與零部件之間達(dá)到原子間的結(jié)合,形成汽車零部件、車身之間永久性連接的一種工藝方法。汽車焊接技術(shù)是汽車工業(yè)的三大工藝之一,其汽車焊接技術(shù)水平直接決定著汽車產(chǎn)品的質(zhì)量,在汽車整體外觀、車身漏雨、風(fēng)噪、路噪中起決定因素。21世以來(lái),由于等離子物理、電子束、紅外線、真空、超聲、聲學(xué)、微電子等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在汽車焊接技術(shù)中廣泛運(yùn)用,焊接技術(shù)的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和耐久性成為現(xiàn)代汽車焊接技術(shù)研究領(lǐng)域,電阻焊、氣體保護(hù)焊、激光焊三種各具特色的汽車焊接方法在汽車制造中得到廣泛運(yùn)用。
1.1電阻焊。
電阻焊是工件組合后通過(guò)電極施加壓力,利用電流通過(guò)接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法,在點(diǎn)焊過(guò)程中,影響焊點(diǎn)質(zhì)量的因素有:焊接電流,焊接壓力,電極的端面形狀,穿過(guò)電極的鐵磁性物質(zhì),分流等;特別在阻焊設(shè)備較多的焊接車間,同時(shí)工作的焊機(jī)相互感應(yīng),對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響,導(dǎo)致焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性較差。因此,電阻點(diǎn)焊控制技術(shù)顯得尤為重要;目前控制模式已由單模式控制發(fā)展為多模式控制;調(diào)節(jié)參量已由初始的單變量調(diào)節(jié)發(fā)展為多變量調(diào)節(jié),在焊接過(guò)程中可同時(shí)對(duì)焊接電流、焊接時(shí)間和焊接壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。
1.2.氣體保護(hù)焊。用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊接區(qū)的電弧焊,簡(jiǎn)稱氣體保護(hù)焊。 CO2氣體保護(hù)焊作為一種高效的焊接方法,具有焊接變形小和焊接成本低的特點(diǎn)。同時(shí),CO2氣體保護(hù)焊在實(shí)際應(yīng)用中還暴露出一些問(wèn)題:焊接電弧不穩(wěn)定、飛濺以及未焊透等,對(duì)焊縫成形、焊縫的機(jī)械性能有較大影響。另外,短路過(guò)渡焊接時(shí)對(duì)焊接電源的動(dòng)特性要求很高。如果選型錯(cuò)誤,穩(wěn)定焊接電弧的參數(shù)范圍狹窄,會(huì)影響焊接的質(zhì)量。,
1.3.激光焊。激光焊是利用激光器受激產(chǎn)生的激光束,通過(guò)聚焦系統(tǒng)并調(diào)焦到焊件接頭處,將光能轉(zhuǎn)換為熱能,使金屬熔化形成接頭。與傳統(tǒng)的點(diǎn)焊相比,激光焊接在焊接精度、效率、可靠性、自動(dòng)化、輕量化、降低成本等方面都具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性。激光焊接設(shè)備的關(guān)鍵是大功率激光器,目前主要有兩大類,一類是固體激光器,主要優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生的光束可以通過(guò)光纖傳送,適用于柔性制造系統(tǒng)或遠(yuǎn)程加工。另一類是氣體激光器,又稱CO2激光器,以分子氣體作工作介質(zhì),可以連續(xù)工作并輸出很高的功率。但激光焊接要求焊件裝配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有顯著偏移。否則很容易造成焊接缺陷。
2、汽車焊接技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
2.1發(fā)展焊接機(jī)器人生產(chǎn)系統(tǒng)。在汽車焊接過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體、焊接煙塵和金屬蒸氣,人體長(zhǎng)期暴露在電弧輻射、高頻磁場(chǎng)、噪聲和射線下,面臨著觸電、灼傷、火災(zāi)、爆炸、中毒、窒息等危險(xiǎn),對(duì)人體健康產(chǎn)生不良影響,同時(shí)由于機(jī)器人具有重復(fù)精度高,焊接質(zhì)量好、運(yùn)動(dòng)速度快、動(dòng)作穩(wěn)定可靠、對(duì)環(huán)境要求低等優(yōu)點(diǎn),使焊接機(jī)器人在汽車焊接中獲得了廣泛應(yīng)用前景。且焊接機(jī)器人具有焊鉗儲(chǔ)存庫(kù),可根據(jù)焊裝部位的不同要求或焊裝產(chǎn)品的變更,自動(dòng)從儲(chǔ)存庫(kù)抓換所需焊鉗。在以后汽車焊接中,六自由度點(diǎn)焊機(jī)器人和弧焊機(jī)器人等焊接機(jī)器人生產(chǎn)系統(tǒng)將替代人工進(jìn)行作業(yè)。
2.2發(fā)展復(fù)合焊接技術(shù)。在汽車制造中,焊接質(zhì)量的優(yōu)劣是制造商和用戶共同關(guān)注的焦點(diǎn),不同的焊接技術(shù)焊接的產(chǎn)品質(zhì)量不同,采用復(fù)合焊接技術(shù),取長(zhǎng)補(bǔ)短,大膽創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)不同焊接技術(shù)之間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),發(fā)揮不同焊接技術(shù)最大的優(yōu)越性。以激光電弧復(fù)合熱源焊接技術(shù)而言,激光焊與電弧焊是兩種不同的焊接工藝,激光焊是通過(guò)光纖將能量傳輸?shù)焦ぜ?,而電弧焊則是通過(guò)弧柱傳輸能量,激光焊的熱影響區(qū)非常窄,焊縫的深寬比很高,具有較高的焊接速度。但由于焦點(diǎn)直徑很小,所以焊縫“搭橋”能力很差。電弧焊的能量密度比較低,加熱面積較大,焊接速度相對(duì)較低。激光電弧復(fù)合熱源焊接技術(shù)是將這兩種焊接技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái),激光束和電弧同時(shí)作用于焊接區(qū),互相影響和支持,從而獲得優(yōu)良的綜合性能,在改善焊接質(zhì)量和生產(chǎn)工藝性的同時(shí),也提高了效率成本比。
2.3廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)在汽車焊接中的運(yùn)用,促進(jìn)了傳統(tǒng)的焊接生產(chǎn)向“精量化”的制造方式轉(zhuǎn)變?;谔摂M現(xiàn)實(shí)建模的機(jī)器人焊接過(guò)程仿真技術(shù)提供了關(guān)于工件、夾具和機(jī)器人焊槍姿態(tài)的三維信息,已大量地應(yīng)用于焊接過(guò)程策劃、工藝參數(shù)優(yōu)化以及焊接夾具設(shè)計(jì)等各個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)加快焊接程序的編制、縮短現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間及焊接過(guò)程位置信息的準(zhǔn)確獲取具有重要應(yīng)用價(jià)值。同時(shí),仿真技術(shù)也運(yùn)用于焊縫質(zhì)量的評(píng)估及焊后的應(yīng)力與變形預(yù)測(cè)。在新車型設(shè)計(jì)階段還可以對(duì)多種材料的連接方式及疲勞性能、沖擊性能等進(jìn)行綜合考慮,通過(guò)對(duì)接頭的仿真作出適用性評(píng)價(jià)。以計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)為平臺(tái)的焊接生產(chǎn)過(guò)程信息系統(tǒng)對(duì)汽車焊接生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量分析與優(yōu)化、企業(yè)的管理與決策有著非常重要的意義。
3、結(jié)論
通過(guò)電阻焊、氣體保護(hù)焊、激光焊的分析對(duì)比,大力應(yīng)用焊接機(jī)器人生產(chǎn)系統(tǒng),將多種焊接技術(shù)有機(jī)結(jié)合,深化計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)在汽車焊接自動(dòng)化、智能化、系統(tǒng)化發(fā)面的研究運(yùn)用,汽車焊接技術(shù)必將取得更大的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):
[1]張曉勝.一汽轎車輕量化技術(shù)[A].2009年中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)制造分會(huì)年會(huì)論文集[C].安徽:中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)制造分會(huì),2009年.
[2]許瑞麟,于成哉,熊萬(wàn)里.汽車車身焊接技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].電焊機(jī),2011(5).
篇3
1、科研機(jī)構(gòu)缺乏資金,研發(fā)投入較少。我市的科研力量雖然較強(qiáng),但近幾年由于資金的匱乏,影響了新產(chǎn)品的研制開(kāi)發(fā)。
2、科技與企業(yè)結(jié)合不緊密,科研成果產(chǎn)業(yè)化能力較低。有些科研成果不能及時(shí)產(chǎn)業(yè)化,一定程度上制約了焊接產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
3、焊接行業(yè)條塊分割,沒(méi)有很好地進(jìn)行整合。缺乏整體規(guī)劃,各自發(fā)展,沒(méi)有形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的良性發(fā)展態(tài)勢(shì),缺少一個(gè)全市綜合協(xié)調(diào)的部門統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)調(diào)指導(dǎo),整體競(jìng)爭(zhēng)力比較弱。
4、我市的焊接產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模尚小,沒(méi)有形成支柱產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)業(yè)集群。
整個(gè)焊接行業(yè)的年產(chǎn)值不過(guò)10億元,沒(méi)有形成優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)及上下游產(chǎn)業(yè)鏈,沒(méi)有起到大項(xiàng)目示范的作用,對(duì)地方經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)不大。
5、高層次、高水平的科研人員較少,人才流失較嚴(yán)重。
為加快我市焊接產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提出幾點(diǎn)建議:
一、市政府應(yīng)責(zé)成有關(guān)部門高度重視,加大政策扶持力度。成立協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組,專項(xiàng)推進(jìn)我市焊接產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。市財(cái)政的專項(xiàng)資金向焊接行業(yè)傾斜,扶持重點(diǎn)焊接科研項(xiàng)目的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,積極支持新項(xiàng)目的發(fā)展,可將新建項(xiàng)目引入哈大齊工業(yè)走廊范疇加以扶持。
二、統(tǒng)一規(guī)劃引導(dǎo),發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),盡快形成支柱產(chǎn)業(yè)。根據(jù)“哈市十一五規(guī)劃”要求,在調(diào)研和專家論證的基礎(chǔ)上,制定我市焊接產(chǎn)業(yè)的近中遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃,由政府主管部門負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)實(shí)施。
三、引進(jìn)外埠人才與培養(yǎng)本土人才相結(jié)合。開(kāi)闊眼界,居安思危,積極引進(jìn)高水平的專業(yè)人才,以哈工大為依托,努力培養(yǎng)本土人才。
四、增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。努力研制擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù),開(kāi)發(fā)高端新產(chǎn)品。各院所企業(yè)要投入更多的科研經(jīng)費(fèi)和科技力量,做到生產(chǎn)一代、儲(chǔ)備一代、研制開(kāi)發(fā)一代,不斷開(kāi)拓創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)我市焊接產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
篇4
【關(guān)鍵詞】石油天然氣 管道 焊接工藝 質(zhì)量控制 技術(shù)人員
隨著石油天然氣的發(fā)展,我國(guó)長(zhǎng)輸管道向大口徑、高壓力、新材質(zhì)、高級(jí)別的方向發(fā)展。同樣,隨著 X70、X80、X100 等高級(jí)別鋼的研制與應(yīng)用也給長(zhǎng)輸管道焊接工藝帶來(lái)新的課題。但是要想保證石油化工行業(yè)的安全發(fā)展就要重視石油化工管道的質(zhì)量。
1 石油天然氣管道焊接工藝概述
1.1 焊接前的準(zhǔn)備工作
圖1為天然氣管道穿越某地縱斷面,做好焊接工藝的準(zhǔn)備工作可以很好的保障石油天然氣的管道安全以及質(zhì)量。焊接的技術(shù)人員不僅僅要詳細(xì)了解管道工程的施工狀況,還要依據(jù)這些了解到的數(shù)據(jù)去制定關(guān)于焊接工作的科學(xué)焊接方案以及指導(dǎo)書。在焊接的時(shí)候需要選擇合適的焊接技術(shù),除了這些之外還要謹(jǐn)慎分析焊接的過(guò)程當(dāng)中很可能會(huì)出現(xiàn)的一些其他問(wèn)題,從而進(jìn)行對(duì)應(yīng)的預(yù)警措施以及解決方法。與此同時(shí),還要嚴(yán)格的檢查焊接方式、焊接材料以及焊絲,看看他們的質(zhì)量等問(wèn)題是不是嚴(yán)格的按照規(guī)定還有標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行的。除了這些,還要評(píng)定焊接工藝的科學(xué)性。然后依據(jù)評(píng)定得出來(lái)的結(jié)果去制定焊接的工藝卡。在準(zhǔn)備開(kāi)工的時(shí)候需要對(duì)焊工進(jìn)行考試還有培訓(xùn),確定各項(xiàng)都合格之后才能正式上崗,這些都是為了更好的指導(dǎo)焊接工作,從而加強(qiáng)焊接的質(zhì)量,也可以保障建設(shè)出來(lái)的管道安全度更高。
1.2 焊接的施工階段
在焊接的施工開(kāi)始的時(shí)候就要嚴(yán)格住喲,這樣可以保證焊接的質(zhì)量,要嚴(yán)格根據(jù)規(guī)定做好每一步的工作,只有這樣才能夠讓焊接的工作正常進(jìn)行,讓管道修建的工作更加順利。
1.2.1 根焊打底
管道在焊接之前要使用特殊的坡口機(jī)根據(jù)要求嚴(yán)格規(guī)范加工出V型坡口,然后對(duì)坡口的兩端進(jìn)行除銹,使用外對(duì)口器管線組對(duì),完成之后用電加熱帶對(duì)他預(yù)熱,在他完成預(yù)熱之后才能進(jìn)行根焊,根焊要使用RMD,然后選擇METALLOY 80N1的金屬粉芯焊絲進(jìn)行打底,這樣可以使根焊的焊縫均勻,從而預(yù)防焊穿。根焊焊接的時(shí)候應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):首先,提前對(duì)試板試焊進(jìn)行測(cè)試,檢查氬氣里面有沒(méi)有摻雜雜質(zhì);在焊接的時(shí)候要使用防風(fēng)棚,以便于預(yù)防因?yàn)楣物L(fēng)而導(dǎo)致的焊接質(zhì)量;在焊接之前進(jìn)行的預(yù)熱必須要達(dá)到規(guī)定的溫度,禁止出現(xiàn)焊接出現(xiàn)裂紋;反復(fù)檢查焊接質(zhì)量,及時(shí)熱焊。
1.2.2 熱焊和填充焊接
填充以及熱焊要使用自保護(hù)藥芯半自動(dòng)焊接方法。采用E81T8-G 焊絲:隨時(shí)清理由于底層焊接之后存留的飛濺物以及熔渣等等,尤其要注意接口處;還要注意底層焊縫接頭以及中層焊縫接頭的距離不能低于0.1cm;焊縫的厚度要保持在0.3-0.5cm之間;及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、反復(fù)檢查工作、及時(shí)清理殘留雜質(zhì)這些都要做到位。
1.2.3 蓋面焊接
蓋面同樣使用自保護(hù)藥芯半自動(dòng)焊接方法,選用 E81T8-G 焊絲:焊縫的外觀要光滑,顏色要盡可能的接近于管道的顏色,并且要保持過(guò)渡自然,爭(zhēng)取做到天衣無(wú)縫,給人渾然一體的視覺(jué)感受;焊縫的寬度要大于坡口兩側(cè)大約0.2cm,高度大約是在0.15-0.25cm之間;蓋面表層出現(xiàn)的殘留物體要及時(shí)進(jìn)行處理,使用合適的方法做好蓋面的防腐工作以及保溫工作,只有這樣才可以禁止發(fā)生侵蝕破壞的現(xiàn)象,從而提升焊接的質(zhì)量;在冬季施工之后,要對(duì)焊道進(jìn)行保溫,禁止他有裂紋出現(xiàn);在焊接施工結(jié)束之后,質(zhì)檢人員要嚴(yán)格根據(jù)要求對(duì)外觀進(jìn)行檢查,如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題就要及時(shí)的進(jìn)行處理。
1.2.4 記錄工作
焊接管道的時(shí)候,焊接的技術(shù)人員不僅要根據(jù)需求嚴(yán)格遵守焊接工藝指導(dǎo)書實(shí)施焊接工藝,還要隨時(shí)記錄好相關(guān)的數(shù)據(jù)。比如說(shuō),電焊的電壓、電流、每層焊縫使用的材質(zhì)、焊前的預(yù)熱和焊后的熱處理等。在這里需要注意的一點(diǎn)是,每一道焊縫咋完工之后都要用編號(hào)進(jìn)行標(biāo)記,方便日后的檢查。
2 焊接工藝的質(zhì)量控制發(fā)展分析2.1 建立質(zhì)量保證體系
焊接技術(shù)人員以及單位必須做到質(zhì)量第一,使用循環(huán)工作方法建立QC小組,嚴(yán)格控制焊接技術(shù)、方法、材料等因素,并且不斷改善不合理的部分,做好事后檢查。最重要的就是建立質(zhì)量考核制度,定期檢查,便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并且解決問(wèn)題。
2.2 嚴(yán)格控制焊接技術(shù)人員和檢驗(yàn)人員的專業(yè)素質(zhì)
手工焊接還是管道焊接工藝的主要手段,所以,技術(shù)人員的技術(shù)以及水平成了首要問(wèn)題。為了保證他的質(zhì)量,必須進(jìn)行崗前培訓(xùn),各項(xiàng)考試合格才能上崗,還要對(duì)他們進(jìn)行實(shí)時(shí)培訓(xùn),以便于及時(shí)進(jìn)入工作狀態(tài)。檢驗(yàn)人員為了保證焊接的質(zhì)量必須嚴(yán)格檢驗(yàn)。然后針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn),以便于更好的控制日后的質(zhì)量問(wèn)題。
參考文獻(xiàn)
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篇5
【關(guān)鍵詞】焊接;連續(xù)涂層;電焊條;深溶特性;大電流;動(dòng)態(tài)輸電;焊縫
一、概述
焊接技術(shù)包含著電學(xué)、熱學(xué)、化學(xué)、光學(xué)和力學(xué)等多種學(xué)科的理論綜合,區(qū)區(qū)焊接熔池,混合進(jìn)行著復(fù)雜而激烈的電弧燃燒、熔滴過(guò)渡、冶金熔煉、力學(xué)攪拌、化學(xué)反應(yīng)和渣氣排逸等過(guò)程,其影響因素之多,以及千變?nèi)f化的各種隨機(jī)現(xiàn)象,給大幅度的科技突破造成嚴(yán)重障礙。所以,已往焊接技術(shù)的發(fā)展,多為單項(xiàng)改進(jìn)性的科研成果,而本質(zhì)性的整體技術(shù)變革少見(jiàn)。
由于CCEW所獨(dú)具的技術(shù)特性和工程實(shí)用價(jià)值,這意味著焊接技術(shù)發(fā)展史上又一個(gè)里程碑的出現(xiàn)。近年來(lái),這一高新焊接技術(shù)以它的技術(shù)先進(jìn)性和它的強(qiáng)大生命力在各個(gè)行業(yè)工程建設(shè)中正在逐步徹底替代傳統(tǒng)焊接技術(shù)。
二、連續(xù)涂層電焊條簡(jiǎn)介
連續(xù)涂層電焊條是采用特殊的擠壓工藝和專門設(shè)備,將各種配方的焊劑涂復(fù)在長(zhǎng)度為幾十米至幾百米的焊芯鋼絲上,經(jīng)自烘干筒繞制成圓盤狀產(chǎn)品。
連續(xù)涂層電焊條第一代產(chǎn)品的鋼芯直徑的選擇范圍比手工電弧焊條為寬,批量生產(chǎn)的規(guī)范為Φ1毫米~Φ6毫米,也可為用戶特制小于1毫米的超細(xì)連續(xù)涂層電焊條。目前推向市場(chǎng)的連續(xù)涂層電焊條有兩大類:一是全自動(dòng)焊連續(xù)焊條(Automatic連續(xù)涂層電焊條),另一類是半自動(dòng)連續(xù)焊條(Semi-Automatic連續(xù)涂層電焊條)。
連續(xù)涂層藥皮的類型很多,有氧化鈦和氧化鐵型,鈦鐵礦和氧化鈦鈣型,低氫鉀和低氫鈉型,纖維和石墨型,鹽基型等。此外根據(jù)用戶之需尚可配制特殊型的藥皮涂料。
連續(xù)涂層電焊條焊條的種類幾乎復(fù)蓋了目前工程上應(yīng)用的所有鋼種。在工程大量使用的結(jié)構(gòu)鋼焊條,分別按焊縫金屬抗拉強(qiáng)度從420Mpa到980Mpa做成8個(gè)檔次的連續(xù)涂層電焊條。耐熱鋼連續(xù)涂層電焊條亦按鉻和鉬元素的含量做成8個(gè)檔次,鉻含量分別為0.5~11%,鉬含量0.5~1%。不銹鋼焊條,其鉻含量分別為13%和17%兩種;另一類為鉻鎳奧氏體不銹鋼焊條,分別由不同鉻鎳含量比制成8個(gè)品種。此外還有碳量小于0.04%的超低碳不銹鋼焊條。適用于堆焊的連續(xù)涂層電焊條按主要用途也分為8種類型,包括:不同硬度的常溫焊條,常溫度錳鋼焊條,刀具焊條,工具焊條,鈷基合金焊條等。在高強(qiáng)度耐氣蝕鋼的連續(xù)涂層電焊條系列中,包括耐火氣腐蝕,耐海水腐蝕,抗高溫硫和硫化氫腐蝕,抗高溫氫、氯、氨腐蝕和中溫高壓介質(zhì)工況下耐氯、氨腐蝕結(jié)構(gòu)的連續(xù)涂層電焊條,還有海洋鉆井平臺(tái)、船舶和壓力容器等低合金鋼結(jié)構(gòu)的連續(xù)涂層電焊條。在低溫連續(xù)涂層電焊條系列中,包含有能適應(yīng)工作溫度為—90℃含鎳4.5%的低溫結(jié)構(gòu)連續(xù)涂層電焊條??傊a(chǎn)品系列的范圍可以任意滿足當(dāng)今各種工程焊接的要求。
連續(xù)涂層電焊條除了有能連續(xù)不間斷施焊和產(chǎn)品適用范圍廣這兩個(gè)特點(diǎn)之外,第三個(gè)特色是具有短的導(dǎo)電距離,可以承受比手工電弧焊大幾倍的焊接電流(一般可達(dá)3~5倍),這對(duì)提高熔敷效率、強(qiáng)化弧柱電流密度、促成電弧的高等離子化、提高電弧穿透能力等都有明顯的效果。正因?yàn)槭且源箅娏鲃?dòng)態(tài)輸電法焊接,所以連續(xù)涂層電焊條奇特的熔深特性是任何傳統(tǒng)焊接方法都不能比擬的。
三、連續(xù)涂層電焊條焊接的先進(jìn)性
在連續(xù)涂層電焊條技術(shù)中,包含有若干項(xiàng)國(guó)家發(fā)明技術(shù),國(guó)際專利技術(shù),以及幾十項(xiàng)國(guó)家專利技術(shù)??梢?jiàn)連續(xù)涂層電焊條技術(shù)不但技術(shù)含量高,且多數(shù)為當(dāng)今世界的高新技術(shù)。例如:
(一)多點(diǎn)動(dòng)態(tài)輸電方式是實(shí)現(xiàn)連續(xù)涂層電焊條焊接的關(guān)鍵,要求外接電源可靠的在施焊全過(guò)程中不間斷的導(dǎo)入焊芯,并根據(jù)不同鋼芯的比電陰阻、焊條直徑和相應(yīng)的焊接電流,以及藥皮涂料類別的燃燒特性等,綜合選擇各導(dǎo)電點(diǎn)間距離,以保證連續(xù)焊的最佳匹配。
(二)根據(jù)目前工程中的應(yīng)用條件,也顧及到由手工電弧焊向連續(xù)涂層電焊條全自動(dòng)焊轉(zhuǎn)換尚須一過(guò)渡時(shí)期,采用半自動(dòng)小型連續(xù)涂層焊接設(shè)備加上焊接電流的遠(yuǎn)方遙控,操作者在連續(xù)焊的過(guò)程中根據(jù)焊件對(duì)口位置變化需隨機(jī)調(diào)整焊接電流,能夠自行在不間斷電弧情況下任意調(diào)節(jié)。
(三)等離子弧連續(xù)涂層電焊條焊接設(shè)備的開(kāi)發(fā),是當(dāng)前連續(xù)涂層電焊條技術(shù)發(fā)展的制高點(diǎn)。它能確保焊接過(guò)程中的等離子現(xiàn)象得到充分的表現(xiàn),以使連續(xù)涂層電焊條焊接的三大優(yōu)勢(shì)更上新的臺(tái)階。
四、連續(xù)涂層電焊條焊接的性能
連續(xù)涂層電焊條焊接技術(shù)具有如下特殊的性能:
(一)焊接工藝的連續(xù)性。這是手工塌弧焊和氣體保護(hù)焊無(wú)法相比的,也是它所以能夠取代其它傳統(tǒng)焊接方法居首位的條件。
(二)能量密度的集中性。連續(xù)涂層電焊條電流數(shù)倍于手工電弧焊和氣體保護(hù)焊,在相同焊接電弧柱直徑下,弧柱的能量的密度也就成倍的增加,更兼連續(xù)涂層電焊條特殊焊藥涂層在高能密度電弧燃燒作用下,出現(xiàn)等離子現(xiàn)象后,促使弧柱的能量更加集中,焊接電弧的穿適力也大為增強(qiáng)。焊接時(shí)出現(xiàn)了奇特的熔深特性,例如在40毫米厚的鋼板不開(kāi)坡口對(duì)接成窄間隙,以ф4毫米連續(xù)涂層電焊條全自動(dòng)施焊,焊接電流為400安,單側(cè)焊雙面成型良好,表面及根部焊縫平整美觀,經(jīng)切片金相檢驗(yàn)和X-Ray透高檢驗(yàn),焊縫內(nèi)部未見(jiàn)氣孔、夾渣、未焊透和裂紋等缺陷。再如6毫米鋼板不開(kāi)坡口對(duì)接,以ф1.2毫米連續(xù)涂層電焊條半自動(dòng)施焊,同樣在大電流密度的電弧深熔特性作用下,達(dá)到了單面焊雙面成型的優(yōu)質(zhì)效果。
(三)熔池冶金的強(qiáng)烈性。連續(xù)涂層電焊條焊接熔池與傳統(tǒng)焊接方法的熔池外形迥然不同,由于弧柱能量高度集中和具有大的能量密度,在強(qiáng)大的焊接電弧穿透力度作用下,其焊接熔池呈大的深寬比(傳統(tǒng)方法則相反,熔池寬大于深),加上連續(xù)涂層電焊條焊接熔滴速度快,熔池冷凝也快,為保證熔池的各種反應(yīng)強(qiáng)烈化,否則焊接接頭就不能獲得優(yōu)良的質(zhì)量。
(四)參數(shù)調(diào)節(jié)的靈活性。由于配套了可變焊接電流的焊接電源設(shè)備,和隨機(jī)調(diào)整的控制器,使施焊過(guò)程的參數(shù)調(diào)節(jié)非常靈活。焊工手持焊槍進(jìn)行操作時(shí),可根據(jù)焊接過(guò)程中隨時(shí)出現(xiàn)的工況變化,及時(shí)隨意調(diào)節(jié)焊接電流和其它焊接參數(shù),不僅操作方便,調(diào)節(jié)靈活,且調(diào)幅范圍較寬。
(五)焊縫質(zhì)量的致密性。對(duì)于大厚度的焊件,欲求接頭熔接焊縫內(nèi)部致密性高,且在不開(kāi)坡口條件下進(jìn)行窄間隙施焊,以手工電弧焊或氣體保護(hù)焊方法是很難保證質(zhì)量的,甚至連工藝過(guò)程也無(wú)法實(shí)施。而采用連續(xù)涂層電焊條焊接,則能獲得微密的熔金屬質(zhì)量并保證焊接頭各項(xiàng)力學(xué)性能的高指標(biāo)。
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