焊接工艺员 焊接工艺编制

焊接工艺编制简介 焊接专业实习转正论文

技术论文

前言

焊接技术被喻为现代工业生产中的缝纫机，其广泛的应用在几乎所有的工业部门中。钢制压力容器生产过程中由一块块的钢板变为可承受压力的密闭容器焊接技术更是不可缺少的，而为了保证焊接接头质量使其屈服强度和冲击韧性达到设计要求，对产品施焊的过程中就必须严格执行以本单位已评定合格的焊接工艺评定报告（PQR）为依据编制的焊接工艺指导书（WWI）。本文将就产品施焊前焊接工艺指导书编写的内容、步骤以及注意事项做以描述。

1.概述

编制钢制压力容器焊接工艺过程中工艺员负责制定焊前的准备工作如根据母材选择焊材、待焊表面的清理、焊接坡口的确定，预热与否等；焊接过程中参数如电流、电压、焊接速度的确定，层间温度的控制；焊后探伤、热处理的选择。总之编写焊接工艺时既要做到严格按照设计参数保证质量，也要根据本厂设备情况制定合理工艺。首先，必须仔细审阅图纸，了解设计参数及要求如：执行标准、设计温度、设计压力、容器类别、工作介质、热处理要求、探伤（种类、位置、比例、合格等级等）、主体材料等；其次，结合图纸设计要求和本厂评定合格的焊接工艺评定编写焊接工艺指导书；最后，依据图纸标注焊缝长度，母材厚度，以及坡口形状，预算焊材质量。

2.工艺编制

1.焊前措施

根据母材种类（类、组别号）、厚度等规格，焊缝长度、类别（A、B、C、D、E），焊接位置（平焊、角焊），热处理要求，力学性能要求：

（1）选择本制造厂相应设备的焊接方法，压力容器生产多采用熔焊中的电弧焊如手工电弧焊（SMAW）应用最广泛的一种焊接方法，且其操作灵活适用各种位置的焊接。但是其焊接工艺参数选择范围小，与自动焊相比生产效率较低，且不适于薄板焊接；埋弧焊（SAW）电弧在焊剂下燃烧以进行焊接，电流可高达1000A以上，生产效率高，而且通过电弧自调节系统调节，焊缝成形好，确保焊接质量。不足是焊接位置受到限制（适用中厚板、长焊缝），坡口加工和工装要求较严；钨极氩弧焊（TIG）采用活化钨极作为非熔化电极采用氩气做保护气，所以TIG焊过程电弧非常稳定，而且熔池不易受其他气体干扰，使得其焊缝成型美观，接头质量好，可用于重要结构的焊接，单面焊双面成型，常用作打底焊。但是由于钨极载流能力有限，热输入小，焊接效率低，成本相对较高。

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（2）从合格的焊接工艺评定里选择相应的评定编号

（3）确定电源种类及极性。钢制压力容器的焊接大多采用直流电源，且除钨极氩弧焊外基本都采用直流反接的接法，就是说母材接电源的负极，这样焊件发射电子，电弧的热量集中于母材上，故熔深较大，不易产生熔合部位的缺陷。

（4）根据所选择的焊接方法确定是否焊接过程需要气体保护，背面保护，以及气体种类、配比、流量。

（5）设计合理的焊接坡口形式。一般常用的有U、V、X型坡口，并配合不同的坡口度数。选择焊接坡口形式时首先应考虑满足设计强度要求，同时从母材厚度、焊接方法，焊后变形，焊缝根部应力大小，接头是否容易产生焊接缺陷、容易焊透，使得焊接操作方便等方面考虑。坡口小易形成窄而小的形式，焊缝成形系数偏小，容易产生区域偏析导致热裂纹产生，且可能出现未焊透的缺陷。坡口太大，不仅仅是焊接量的加大，焊材的浪费，还使得焊缝残余应力增加，热影响区晶粒粗大，接头质量难以保证。所以设计坡口时应综合考虑。如图1为母材为Q345R，14mm厚的钢板的埋弧焊接头坡口选择，反V型6mm钝边，坡口度数75°。坡口宜采用机械加工的方式完成，也可采用火焰切割的方式加工，施焊前还应清除焊接坡口及两侧20mm内的油、锈、水、氧化皮等，见金属泽。

图1 坡口简图

（6）选择焊接材料，根据母材选用相应的焊材，如焊条、焊丝、焊剂等的牌号及规格。焊接低碳钢和强度等级较低的低合金钢时，应按等强匹配的原则选用与母材相匹配的焊接材料；焊接低合金高强钢时，除了要使焊缝与母材等强度外，还要特别注意保证焊缝的韧性和塑性；焊低温钢、耐热钢和耐腐蚀钢时，选用的焊材还要与母材有相同或相近的耐热、耐低温、耐腐蚀性能；焊奥氏体（A）或铁素体（F）高合金钢时，主要是保证焊缝与母材有相近的化学成分，使焊缝具有与母材相配的特殊性能，同时满足力学和抗裂方面性能。

（7）确定预热与否及预热温度，层间温度等。一般根据设计的图纸要求执行，不同母材、不同的厚度要求各异，预热主要是为了避免冷裂纹的出现。预热1.可以降低焊接接头的冷却

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速度，有利于焊缝金属中扩散氢溢出，避免氢致裂纹。2.可以延长t8-5从而避免出现马氏体（M）脆硬组织，提高了焊接接头抗裂性。3.预热（局部或整体）可以减小焊缝、热影响区与焊件整体之间的温度差值（温度梯度），其值越小，焊接区与焊件间的温度不均匀性也小，其结果降低了焊接应力。预热温度一般控制在在100-200℃。

2.焊接规范及施焊

以母材为Q345R，14mm厚的钢板的埋弧焊焊接为例，焊接规范如表1所示

表1.焊接规范

结合图1的焊接接头简图和表1数据可见焊接规范中明确给定了焊接顺序（先焊图1中所标注的1-n部分，然后清根，再焊2-n部分。如果是氩弧焊则不用清根，氩弧焊打底，手工焊填充、盖面）、焊接方法、清根方法、焊丝直径（焊材规格）、焊接电流、电压、焊接速度等工艺参数，其中焊接电流和焊接速度尤为重要，因为二者决定了焊接过程中焊接线能量，线能量太大会形成焊瘤、溢流等缺陷，线能量太小容易引起未焊透和夹渣，而且其对焊缝金属的力学性能起决定性的影响。

3.焊后处理及探伤

①焊后清理焊渣及飞溅，不圆滑处用砂轮打磨。

②用肉眼或放大镜检查不得有：裂纹、气孔、夹渣、未熔合，咬边及局部缺陷。若存在需砂轮打磨或用其它方式清理然后补焊，直到检测合格为止。

③探伤方法选择，需按照设计要求，也为了保证质量、保障安全制造厂自行选择。一般压力容器生产中主要用到的无损检测方法有射线（RT）、磁粉（MT）、超声（UT）和着色（PT）。其中MT和PT用作表面检测，MT用在铁磁性材料的表面检测，PT多用在异种钢焊缝的表面。RT和UT多用来检测焊缝内部是否存在缺陷。

④后热温度及保温时间。后热不属于热处理，它是一种缓冷措施，后热温度200-300°，有的单纯是为了缓冷，有的是针对消氢处理，一定的后热温度能使焊缝中氢扩散出来，不至于聚集导致裂纹。后热保温时间要根据工件厚度来定，一般不会小于0.5小时。

⑤热处理的温度及冷却速度，保温时间的选择。焊后热处理是强化金属材料、提高产品质量和寿命的主要途径之一，其选择比较多，主要有四种㈠低于下转变温度进行的焊后热处

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理，如消除应力退火，温度一般在600-700之间，主要目的是消除焊接残余应力。㈡高于上转变温度，如正火，温度在950-1150之间，细化晶粒、改善材料的力学性能。㈢先高于上转变温度再低于下转变温度。如淬火加回火的调质处理㈣在上下转变温度之间的热处理，用于一些材料的时效强化重结晶退火等。

3.结束语

由上叙述可以知道，焊接工艺员须是以设计图纸的要求为基础，并且结合制造厂自身的设施和条件，考虑各方面的因素以保证高质量、安全的完成产品生产为目的来编 …… 此处隐藏：1317字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……