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  • 来源:创业找项目
  • 时间:2018-05-06
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    焊接技术

    焊接技术概述

    1、 主要制造工艺技术简介

    1.1制造工艺简介

    组别1 原始成型:(铸造、连续铸造、??、热化学能量的熔化焊)

    组别2 成型: (弯曲、深压成形、挤压加工、??、火焰矫正)

    组别3 切割:(锯、铣、刨、钻、……、火焰切割、等离子切割)

    组别4 连接: (螺纹连接、铆接、夹持、??、熔化焊、压力焊)

    组别5 覆合层: (上釉、镀铬、阳极氧化、??、覆层、堆焊)

    组别6 材料改性: (冷变形 、渗氮、??、淬硬、消应力处理)

    1.2 金属构件的连接

    生产技术的一个重要任务是金属构件的连接。而金属构件的连接一般可区分为通过螺钉,销钉和热压配合的可拆连接和通过焊接、钎焊、铆接及粘接的不可拆连接。

    2、焊接技术

    2.1 焊接的定义

    传统意义上的焊接,是指采用物理或化学方法使分离的材料产生原子或分子结合,形成具有一定性能要求的整体。而焊接发展到今天已有各种焊接工艺技术近百种,并采用了力、热、电、光、声及化学等一切可利用的能源,实现焊接的目的。

    2.2 焊接、钎焊的区别:

    焊接——焊接是一种不可拆的连接方法,它是工件在加热或加压作用下,或者在加热与加压共同作用下实现材料连接的方法。在连接区,材料一般被熔化和/或产生塑性变形,焊接可分为:

    熔化焊接(采用加热方法时),

    压力焊接(采用加压或加压与加热共同作用时)

    钎焊——钎焊是一种不可拆的热连接方法,它是在采用熔化的钎料,而该处母材不被熔化或产生塑性变形的情况下实现材料连接的方法。在连接区,母材被熔化了的钎料所浸润,连接是通过母材与钎料之间的扩散过程实现的。钎焊可分

    软钎焊(钎料的液相温度<450℃),

    硬钎焊(钎料的液相温度为450-900℃),

    高温钎焊(钎料的液相温度>900℃)。

    2.3焊接方法的分类

    根据能量载体形式分类

    —气体(火焰)、—电流、—气体放电、—能量束、—运动、—液体

    根据母材种类分类

    —金属、—塑料、—复合材料

    根据焊接目的分类

    —连接(焊接)、—堆焊

    根据焊接过程分类

    —熔化焊、—压力焊

    根据生产形式分类

    —手工焊、—半机械化焊、—全机械化焊接、—自动焊

    金属材料焊接分为:

    2.3.1 熔化焊

    1) 其它熔化焊(—气焊、—手工电弧焊、—熔化极气体保护焊、—钨极压弧焊(WIG)、—埋弧焊、—激光焊、??)

    2) 电阻熔化焊 (—箱式焊、—电渣焊)

    2.3.2 压力焊

    1) 电阻压力焊 ( —电阻点焊、—电阻缝焊、—电阻对焊、—闪光电阻对焊)

    2) 其它压力焊 (—超声波焊、—扩散焊、—火焰焊、—气压焊、—电弧压力焊、—铸压焊、—冷压焊、—摩擦焊、—MISL 焊)

    2.4焊接基本术语介绍

    2.4.1 熔化焊:使局部地区熔化,在无压力的作用下,带或不带焊接填充材料的焊接。

    熔化焊焊缝通常在以下方面有较高的要求:

    ——强度和韧性

    ——具有较强耐高温和低温能力

    ——耐腐蚀和磨损能力

    ——对气体、蒸汽、压力或真空等条件下的密封性能

    如果考虑到不同母材(钢和有色金属),母材的不同形式(板、管和异型材,厚度.001-1000mm),焊接设备以及焊接填充材料(焊条、焊丝、保护气体等等)这些因素,目前已使用50 种以上的焊接方法。如果在考虑不同填充材料、辅助材料、焊接设备等方面的相互配合使用这一因素,所使用的焊接方法已超过百余种。

    2.4.2 压力焊:在力的作用下,带或不带焊接填充材料,实施局部性加热(至熔化状态)的焊接。

    2.4.3 连接(焊接):两个或更多的工件通过焊接而形成永久性的连接。

    2.4.4 堆焊:为增大或恢复焊件尺寸,或使焊件表面获得具有特殊性能的熔敷金属而进行的焊接。

    在AWS 中单为增大或恢复尺寸的堆焊称buildup,为满足耐热、耐蚀的堆焊称cladding,为满足耐磨要求的堆焊称hardfacing,为调整表面成分起隔离作用的称buttering。

    2.4.5 单道焊:只熔敷一条焊道完成整条焊缝或者一个焊层中只熔敷一条焊道的焊接。

    2.4.6 双道焊:熔敷两条焊道完成整条焊缝或者一个焊层中熔敷两条焊道进行的焊接。

    2.4.7 单面焊:仅在焊件的一面施焊,完成整条焊缝而进行的焊接。

    2.4.8 双面焊:在焊件的两面施焊,完成整条焊缝而进行的焊接。

    2.4.9 焊接操作:通过焊接完成工件的连接的过程。

    2.4.10 焊接条件:焊接时周围的条件,包括环境因素(例如天气);应力和环境因素(例如噪音、热度、拘束状态);工件因素(例如母材材质、坡口形状、工作位置)。

    2.4.11 焊接工艺参数:焊接时为保证焊接质量而需要的数据。

    2.4.12 熔化速度:填充材料熔化的速度。指填充材料在单位时间内熔化的长度。

    2.4.13 焊接速度:单位时间内完成焊缝的长度。

    2.4.14 焊接时间:完成焊接接头所需要的时间(不包括准备和完成操作),包括焊接生产时间和辅助时间。

    2.4.15 熔敷效率:熔敷在坡口或者工件上的焊缝金属量与熔化的填充金属量的比率,或者与药芯电弧焊中熔化焊丝的比率,常用百分比表示。

    2.4.16 焊接填充材料:焊接时被熔化用尽,并有利于焊缝形成的材料。例如填充金属、气体、焊剂。

    3、典型焊接方法简介

    3.1焊条电弧焊(SMAW)

    用涂药焊条进行焊条电弧焊接时,焊接电源提供焊接电流,使之在焊条和工件之间产生一个燃烧的电弧。电弧的温度高于4000℃,电弧的热量使母材和焊条熔化,熔化的焊条以熔滴状向母材过渡。焊条药皮受热作用产生气体与熔渣,保护焊条末端、过渡的熔滴以及母材上的液态金属,使其免受空气的有害影响。凝固的熔渣覆盖着焊缝金属,同样起着保护作用。

    应用范围:适用于全位置焊接,工件厚度3 ㎜以上的低碳钢、低合金钢和高合金钢的连接焊接及堆焊。 焊条电弧焊示意图:

    标识:

    ①电网连接、②焊接电源、③电源电缆(电极)、④电源电缆(工件)、⑤焊枪、⑥焊条、⑦工件夹、⑧工件、⑨电弧、⑩焊条芯、(11)焊条药皮、(12)过渡熔滴、(13)由焊条药皮产生的保护气体、(14)液态熔渣、(15)固态熔渣、(16)液态焊缝、(17)固态焊缝

    3.2钨极惰性气体保护焊(GTAW)

    钨极气体保护焊接法分为钨极惰性气体保护焊(WIG)、钨极等离子焊(WP)和钨极氢原子焊(WHG)三种。钨极惰性气体保护焊焊接时,在焊炬中夹持的非熔化的钨极和工件之间燃烧着的电弧所产生的能量使材料熔化。通常使用焊棒作为填充材料进行焊接。惰性保护气体如氩、氦或它们的混合气体保护钨极和焊缝,使之免受空气的侵入,工件的加热集中在由针状钨极产生的小电弧区域上,因此特别有利于薄壁构件的焊接。

    钨极惰性气体保护焊接时,既不形成熔渣,也不会出现焊缝表面的氧化现象。

    应用范围:适用于工件厚度0.5~4.0 ㎜范围内的钢及有色金属全位置连接焊接;以及打底焊。

    标识:

    ① 电网连接、②焊接电源、③电接电缆(电极)、④电接电缆(工件)、⑤工件夹、⑥保护气瓶(含压力表和流量计)、 ⑦保护气胶管、⑧焊枪、⑨焊丝、⑩工件、(11)钨极、(12) 钨极夹和导电咀、(13)电弧、(14)液态焊缝、(15)固态焊缝、

    (16)保护气层

    3.3熔化极气体保护焊(GMAW)

    熔化极惰性气体保护焊(MIG)和熔化极活性气体保护焊(MAG)均属于熔化极气体保护焊接法。通过软管束,将保护气体、焊接电流和作为焊接填充材料的焊丝送入焊炬。送丝机构通过焊炬导电咀的滑动接触面将焊接电流传输到焊炬中正在移动着的焊丝上。在焊丝与工件之间可见的燃烧电弧供给焊丝熔化和工件所需要的能量,电弧温度约高达10000℃。焊丝熔化成熔滴状。焊接有色金属时,用惰性气体(稀有气体)保护熔池,使之免受空气的侵入;焊接碳钢、低合金钢和高合金钢时,一般采用通过导电咀直接传输到离电弧很近的部位,如此可使焊丝具有较高的电流承载能力(例如直径1mm 的焊丝,可承载40~200 安培的焊接电流),从而也提高了熔敷率。

    应用范围:适于工件厚度0.6~100mm 范围内的全位置连接焊接,以及堆焊。

    篇二:焊接技术资料

    焊接技术资料

    一, CO2

    为了得到细密(坚实)的焊道,CO2气体纯度须大于95.5%,也就是杂质含量

    不超过0.5%,尤其是其中含水量影响最大,依重量计不得超过0.05%.CO2气体为无色无味无毒的气体,其密度为空气密度的1.5倍.沸点为-78.9℃,在常压下冷却时气体将直接变成固体,气体在高压力下变成液体,其密度随温度会有很大的变化.

    焊接用的CO2气体会以液态形式储存于气瓶中供用户使用,气瓶一般涂银白色,

    并有“CO2”标记

    二,氩气

    氩气是从液态的空气中分留制取的,所以制氩气的过程中不可避免的含有量的

    O2,N 2, CO2与水分等杂质.在焊接钢时,Ar的纯度为99.9%就能满足需求.但考虑旱道的成型,往往还要向Ar中加入1%-5%的O2或15%-50% CO2二元混合气体,还可以是Ar-20% CO2-5% O2的三元混合气体.市售的纯氩气大都装于钢瓶内,温度在0℃以下,气瓶涂成灰色,并在瓶上写有氩气字样.由于氩气在空气中的含量很少,制造一份氩气需处理约100份的空气,十分不经济.氩气的电离电压是15.7伏特,所谓电离电压是使气体除去一个电子所需要的电压.氩气的热能传导性很差,使电弧集中强度提高.也就是说使电弧集中于一点上的能力很好,氩气对电弧的稳定效果奇佳.

    三,氦气

    氦气的电离电压是24.5伏特.氦气的热传导性很好,比空气轻.在空气中存在的

    量微不足道.在美国氦气与氩气的价格十分接近,但是台湾的价格相差好几倍

    在台湾使用氦气或氦气混合气来行TIG焊接不太经济实惠.

    氦气用作TIG屏蔽气体时的特性如下:

    1,氦气比氩气弧散得较开,焊接时焊弧所覆盖范围较大,加热面积较大,使电弧中心

    得以容易地向下 方冷金属渗透.

    2,在焊弧长度相同的情况下,氦气弧比氩气弧电压高.而因为总热能与电压与电流

    的乘积成正比.所以氦气弧做产生的热量较高.

    3,由于氦弧电压较高,若弧长变动一点点,则输出的热量变化很大,不容易用手控制,

    通常用自动式焊枪.

    4,氦气不容易起弧,低电流时更困难.低于150安培时只能使用氩气焊接. 5,氦气比较轻,欲获得同样屏蔽效果,氦气使用量要比氩气多2-3倍.

    6,焊接很厚的材料时考虑是否采用昂贵的氦气以获得较强的渗透力.

    四,TIG焊接法

    TIG焊接法,原名叫做TUNGSTEN INERT GAS WELDING 直译应叫做钨电极惰性气体焊接.“TIG”焊接是一种电弧焊接的方法,由一非耗性钨电极棒与焊件间电弧所产生的热量将金属加热结合在一起,屏蔽气体则以一种气体或者混合气体为之.屏蔽气体可能加压,可能不加压供给.可能使用或者不需用填充金属材料.TIG焊法,电弧中心温度可高达19,000℃.焊接热量由焊枪输入,焊接时可以加入填充金属料材,方法简便.

    TIG焊接时具有许多优点,分述如下:

    一 :高度集中的电弧,这种优点使热量能随意控制集中于某一点,使TIG焊接法得

    以对热传导良好的金属(如铜,铝等)施焊.由于焊弧集中,焊接时必需注意到下列安全要素:

    1,勿使皮肤直接暴露于焊弧光之下,眼睛需要以适当暗度的墨镜保护,接近焊弧区的非焊接作业者应避免直视电弧

    2,在一闭塞的空间作业时,所产生之臭氧及氧化氮含量很快就会达到危险的标准,故应注意,通风良好

    二 :惰性气体屏蔽,惰性气体是化学上极不活跃的气体,焊接时惰性气体所表演的角色是形成一道屏蔽之气墙把钨电极棒,焊弧,熔融金属全部包围与外界空气绝隔免于氧化.它不燃烧,不从金属中填加或取得任何东西,不与其他任何气体化合.不产生任何有害气体.本身透明,使焊接者得清楚地观察焊弧的变化情形

    三 :不用助焊剂,没有焊渣阻拦视线.焊道重叠时不需除渣即可覆盖施焊.

    四 :没有烟雾,本焊接法,不会产生金属烟雾(除非母材中含有低熔点的,如铅,锌等金属的保护层).母材若含油污,且焊接前不清理干净的话,焊接时油污会燃烧发烟.

    五 :没有火花或飞溅物,TIG焊接法十分平静,不会有火花或飞溅物产生

    五,等离子焊接原理

    当气体从炽热的电弧中经过时,因为高温气体原子的电子释放而离子化了,这中状态叫等离子态.等离子焊接时,电弧被集中在水冷管小孔的范围内利用氩气通过高温电弧变成等离子产生的热量来进行焊接.和其他焊接方法相比等离子焊能形成热量高度集中的线装热能带.等离子焊接深度更高,所以不开坡口,不用焊材能焊厚材,大于10mm,同时对狭长材料,薄板的热变形小,夹紧力不大的情况也能焊接 等离子焊的应用范围:

    1,各种医用器材,比如牙科器械 2,各种精密钣金作业,如控制箱,配电箱,分电箱,

    电脑箱 3,航空业等的精密加工,如蒙皮,翼及其他内部精密部件 4,冷冻,空调业的零部件,如管件,波纹管. 5,汽机车及其配件业,如外壳,面板,油箱,桥架,消声器等,是

    各方面运用PLASMA最多的行业. 6,机电业,如变压器芯,热电对等 7,压力容器业 8,五金器具业,如刀具,水壶,料理台,水瓶金属内胆等 9,电池业 10,精密机械业,如精密齿轮,精密传动件等 11,型材制造业 12,建筑业

    PLASMA的组成:

    焊丝 送丝装置 保护气钢瓶 PLASMA气钢瓶,流量计 焊接电缆 钨棒 保护

    气软管 水道管 等离子弧焊枪 冷却循环系统 焊接机 界面机 机器人本体 机器人控制箱 变稳压器 焊丝掉架

    应用:保护气体 适用材料

    Ar 低碳钢,低合金钢,黄铜

    Ar+5%H2不锈钢

    Ar OR Ar+50%He钛合金

    Ar OR He 纯铜

    六,CO2.焊接原理

    不保护气体电弧焊,为电极与母材之间产生电弧利用约6,000℃的电弧热,将母材熔融而接合.在电弧焊中,熔融的金属为防止空气中的氧,氮及水气等侵入而导致性能劣化,多用CO2或者Ar气等加以屏蔽.

    七, 电离气焊接

    电离气与TIG焊接法很相似,在美国厂家做广告时称之为“SUPER TIG”(超级氩焊).电离气与TIG一样都使用钨电极棒,四周以氩气为主的惰性气体保护.电离气可以说是TIG之延伸,但她比TIG更精密,与TIG不同点是它把电极棒及惰性气体都含盖在焊炬内.起弧时由电极棒及焊炬火口间的高周波引发两者之间之直流电产生导弧,导弧产生的热量将焊炬内的惰性气体(通常是氩气)离子化,使气体变成膨胀的电离气及电

    弧引导,强迫通过一狭窄的通道(火口),产生聚集而高密度的柱状高温电弧,电弧最热处温度高达15,00℃.

    电离气焊接的基本特性及优点如下:

    一,高热聚集

    使用利益:1,旱道细窄 2,热影响区域狭窄 3,熔透里力强大

    4,母材变形小 5,焊接同样厚度的材料所需电流比TIG焊

    接小约一半.

    二,焊炬和母材之间的容许距离较大

    使用利益:1,电弧启动确实可靠 2,不须熟练技术工人即可得到理想

    之焊接品质 3,焊炬及焊件间距离稍微变动,对焊道宽度

    及渗透力影响很小 4,填充料加入容易.

    三,钨电极棒含在焊炬内,受到完全保护

    使用利益:1,减少钨电极棒对焊道的污染 2,钨电极棒受到的电腐蚀

    减少,增长使用寿命 3减少换新或研磨电极棒之次数 4,

    电弧启动确实可靠

    四,聚集强化之柱状电离气电弧

    使用利益:1,电弧成柱状且聚集成束,容易引导其方向,不会漂游不定

    2,能在有微风或微磁场存在的环境下施焊

    接口品质,并且在许多特殊场合是TIG所做不到的下面是电离气焊接

    的一些典型实理:

    1,工具及模具的修补

    2,涡轮叶片缘的硬面焊补,输入热量少,减少龟裂及变形的情形,焊

    篇三:焊接技术措施

    1、 焊接措施

    焊接技术依据

    1)材料标准(钢材和焊接材料 ) 1、GB8162-87 结构用无缝钢管 2、GB699-88优质碳素结构钢技术条件 3、GB/T5117-85 碳钢焊条 4、GB/T5118-85 低合金钢焊条

    5、GB/T8110-95 气体保护焊用碳钢和低合金钢焊丝

    2)焊接标准

    1、焊工技术考核规程SD263-88

    2、电力建设施工及验收技术规范(火力发电厂焊接篇)DL5007-92 3、圆桶形钢制焊接贮藏罐施工及验收规范HGJ210-83 4、钢结构工程施工及验收规范GB50205-95

    5、火力发电厂锅炉压力容器焊接工艺评定规程SD340-89 6、工业管道工程施工及验收规范GB50235-97 7、焊条质量管理规程JB3223-83

    3)检验标准

    1、 火力发电厂烟气脱硫设计技术规程(DL/T 5196——2004)

    2、 火电厂烟气脱硫工程调整试运及质量验收评定规程(DL/T 5403——2007) 3、 火电厂烟气脱硫吸收塔施工及验收规程(DL/T 5418——2009)

    4、 石灰石——石膏湿法烟气脱硫装置性能验收试验规范(DL/T 998——2006) 5、 火电厂烟气脱硫工程施工质量验收及评定规程(DL/T 5147——2009) 6、 钢结构工程施工及验收规范GB50205-95

    7、 火电施工质量检验及评定标准(焊接篇) 1996年版 8、 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB3323-87

    9、 电力建设施工及验收技术规范(管道焊接接头超声波检验篇)DL/T5048-95 10、压力容器无损检测JB4730-94

    11、钢管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量分级GB/T12605-90 12、涂装前金属基体前处理DIN8501-1

    13、有机涂层和衬里化工设备和涂层表面焊接要求DIN28053

    2、 人员的资格和管理

    1)焊接质量的监督工作是保证脱硫装置设备安装质量的关键环节,必须在施工现场配备专门的焊接监督人员。焊接监督人员要熟悉德国的钢结构焊接标准和中国的钢结构验收标准GB50205-95,熟悉现行的有关焊接标准,能够按照脱硫装置的图纸要求,并结合标准对焊接施工人员进行指导和监督。

    2)焊工

    焊工必须经过焊接基本知识和实际操作技能的培训,并按SD263-88《焊工技术考核规程》考核,取得焊工合格证书。

    焊接工作压力大于0.1Mpa的管道焊工必须经相应项目技术考核合格。

    焊工进入现场之前必须经过需方组织的焊工考试认可。(检验方法为χ射线及表面着色)

    3)施工现场的焊接管理

    焊接工作对施工质量有着极其重要的影响。因此,必须加强对焊接工作的有效管理。 ①在施工现场焊接专业人员配备如下

    焊接生产负责1人,劳动力组织和调配及生产组织。 焊接工程师1人,技术、质量管理。 焊接质量检查人员1人,质量验收及管理。 材料和机械人员1人,焊材管理和机械管理及维修。 焊工8--12人,焊接。 ②焊接管理要求

    现场使用的焊接工艺必须进行焊接工艺评定,并且提供焊接工艺评定合格的证明。 3、 焊接准备

    1) 焊接工艺的选择 ①焊接工艺

    根据脱硫装置安装工程的钢材(Q235B、C276、10#、20#)情况,结合供方的施工能力,本工程以手工电弧焊为主,辅之以下工艺:

    ——压力管道壁厚>6mm时,采用氩弧打底,电焊盖面的工艺。 ——压力管道壁厚≤6mm时,可采用全氩焊接工艺。 ——直径≤50mm,且壁厚<3mm时可采用气焊。 ②焊接材料

    电弧焊条:Q235B类和st35.8、st45.8、20类钢材一律采用E4303,其优点:E4303塑韧性极好,并且E4303容易采购,但为了防止现场使用混乱、故统一采用E4303。

    氩弧焊丝采用TIG—J50(我国GB8110-ER50-1) 气焊丝H08MnReA(相当于我国GB8110-95ER50-2) 2)焊接工艺的评定

    焊接工艺评定项目应满足总供方的要求,且能覆盖脱硫装置安装现场的焊接工艺。 ①确定的焊接工艺评定项目

    ②焊接工艺评定的检验项目和质量标准 ③焊接工艺评定文件

    焊接工艺评定文件的格式可参考电力SD340-89《火力发电厂锅炉压力容器焊接工艺评定规程》,完成的焊接工艺评定文件批准后方可用于现场。

    3)焊接坡口的加工 ①坡口加工

    板和管的下料一般采用爬行式半自动火焰切割机。吸收塔壳体板、石灰石粉仓壳体板等压型前采用刨边机加工,压型后采用爬行式半自动火焰切割机加工。板厚≥12mm的壳板,为了减少焊接应力和变形,立焊缝采用x型坡口,水平焊缝采用单边V形坡口。凡采用火焰切割加工的坡口,均要用角向磨光机打磨至见金属光泽。

    ②坡口要求

    吸收塔、事故浆罐壳板垂直焊缝外坡口角度为32±3°,钝边1~1.5mm。水平焊缝外坡口角度为55±3°,内坡口角度为45±3°,钝边为1~1.5mm。其它δ≤16mm,采用V型坡口,坡口角度32±3°,钝边为1~1.5mm。

    4)对口要求

    坡口面及焊缝内外壁距边缘10~15mm范围内要打磨至见到金属光泽,不得有油、漆、锈、垢等影响焊接质量的污物。

    对口间隙和错口

    单面焊钢板 1.5~2.5mm 双面焊钢板 1~4mm 单面焊钢管 2.0~3.5mm 错口不大于壁厚的10%,且不大于3mm。 ③对口工具

    吸收塔及事故浆罐在现场安装时,要使用专用的对口工具,不准在钢板上乱点乱焊。按规定尺寸在钢板上焊接带孔耳板,作用是吊装和对口。当设备基本就位时,在耳板上套上对口板,用楔形铁调整间隙和错口位置。耳板的分布间隙原则上为400mm。

    ④定位焊(点固焊)

    结构与管道定位焊要求与正式焊接的条件相同,定位焊长度一般不短于50mm,焊段间距不大于200mm。点固焊后应检查各个焊点质量,如有缺陷应立即清除,重新进行点焊。

    5)焊接材料

    焊接材料要有专人管理、专人保管、发放和回收。

    焊接材料必须有合格的材质证明,无证明的材料不准使用。焊接材料的材质证明要作为竣工资料。

    焊接材料的使用要做到可追溯。


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