焊接工艺技术论文范文

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第1篇

关键词：管线钢 返修根焊

中图分类号：TG441文献标识码： A 文章编号：

现代焊接技术的快速进步（珠海高栏终端段塞流捕集器项目采用了埋弧自动焊），在一定程度上为国内外专业输送管道的建设提供了保证，虽然焊接的技术不断提高，但一次合格率还无法达到100%。焊缝出现的缺陷超标情况，对管道的使用寿命产生了严重的影响，还导致管道中的输送介质出现泄露、爆炸或燃烧等事故，使人民和国家生命财产遭受极大的损失。所以，焊接返修必须引起高度重视。本文重点探讨了返修要求、焊材与焊材性能、坡口设计、焊道的返修要点、潮湿环境下的焊接工艺、建议等，以供参考。

1、返修要求

按照非裂纹性缺陷在填充焊道及焊道中产生的状况，实施的返修焊接规程必须符合相关规定且经过评定合格并取得业主同意后才能够采用。可直接返修产生在盖面焊焊道中的非裂纹缺陷，一旦返修工艺与原始的焊接工艺存在差异，或者进行返修的位置是在原来返修过的地方，使用的返修焊接规程应能够保证韧性要求和焊缝力学性能，并通过力学性能试验确定、评定是合格的，这样才能保证施工质量满足相关要求。

2、焊材与焊材性能

用于返修焊口的焊材有一定的要求，必须严格按照业主和监理批准的返修焊接工艺技术文件实施，不可以随意变动。通常选用的焊材必须相匹配于管口焊接时的焊材，且需具有较好的抗裂性能。

因段塞流捕集器制作采用较大壁厚（THK=28.6mm）和较大管径（φ=1422mm）的管线，所以焊接量也比较大，从常用的管道焊接工艺进行充分考虑，为了提高焊接效率，整个管口焊接施工采用如下的焊接工艺：①地面预制焊接采用以E5016（焊材厂商牌号LB-52U）焊条手工打底，然后用H08MnMoA（焊材厂商牌号CHW-S9）埋弧焊丝通过半自动焊进行填充、盖面。②现场安装焊接采用以E5016焊条手工打底，然后用E5515-G（焊材厂商牌号CHE557GX）焊条进行手把填充、盖面。

3、清除缺陷及制备坡口

根据缺陷的性质和部位，彻底清除缺陷时可以通过砂轮机、气刨等工具进行，清理过程中一定要把坡口两边50mm区域内以及坡口面的油锈等杂质彻底处理干净。对清理完的地方,还需要通过表面磁粉探伤进行确认,达到要求并确认合格才能够进行焊接。清除处理完缺陷后, 对返修部位用角向磨光机进行打磨，打磨后的两端及表面过渡要平缓,宽度要均匀,有利于施焊的缓坡凹槽。如现场照片所示：

4、焊道的返修要点

4.1焊接前将返修位置坡口两边100毫米区域用烤枪预热,为80-100℃预热温度, 要均匀预热坡口两边的温度。进行焊接的时候宜为不小于100℃的控制层间温度。

4.2返修实施其它焊层PCAW向下，SMAW根焊向上的返修工艺, 采用直流正接电源极性。

4.3返修的焊接要求必须对焊接工艺严格执行, 要一次性完成返修焊缝。返修工作要选择技术水平较高的、经验丰富的持证焊工实施,确保一次返修合格。同一位置焊缝返修次数要求不得超过三次, 要根据相关规定审批焊缝返修工艺技术文件。

4.4焊缝应在焊完后立即去除渣皮，飞溅物，清理干净焊缝表面，然后进行焊缝外观检查。焊缝外观应成形良好，宽度每边坡口边缘2mm为宜，角焊缝高度应符合设计规定，外形应平滑过渡。

4.5焊层之间时间间隔限制在10分钟以内。

4.6焊接环境出现大于8m/s风速，或者焊接电弧周围1m范围内的相对湿度大于90%及焊件表面遭雨淋，出现潮湿等情况，焊接必须实施有效防护手段，不然禁止开展返修作业。

5、潮湿环境下的焊接工艺

5.1在预热温度达到80-100℃的前提下，控制X65钢层间温度在120-150℃以上，在为90%RH-95%RH的环境湿度下，焊接工艺中的焊条电弧焊的焊接接头效果不好，质量不符合标准，在焊缝中产生的气孔大于标准要求的范围，对其原因进行分析主要是：在潮湿环境下，水蒸气会导致其它合金元素与铁氧化，还会导致焊缝增氢。当含有碳较多的情况下，氧和碳发生反应溶解在熔池中，产生的CO不溶于金属，在熔池凝固的过程中来不及逸出的CO气泡就会形成气孔。生成了不溶于金属的氢分子，在液态金属中产生气泡。当气泡外逸速度相比凝固速度慢的情况下，就会形成气孔在焊缝中。

5.2在预热温度为80-100℃的情况下，控制X65钢层间温度在120-150℃以上，在90%RH-95%RH的环境湿度下，焊接工艺参数和层间温度要严格控制，焊接工艺中具有较好质量的焊接接头当属药芯焊丝半自动焊。

5.3焊接管线钢的过程中，通常规定在90%RH以上的环境湿度下是不允许进行焊接施工的。通过项目组全面考虑，不断试验，在严格管理和科学试验的前提下，应用药芯焊丝半自动焊可以减少对环境湿度的要求。

6、体会及建议：

6.1虽然对焊口一次合格率的要求比较高，但返修工作是不可缺少的一个关键步骤，具有极为重要的意义。

6.1.1对于焊工来讲，焊口返修工作是一项细致而艰苦的工作。在施工过程中，有时环境特别不好，尤其是段塞流捕集器施工现场处于南方的水网区域，为了使一道焊口的返修顺利完成，焊工有时需在泥水里躺着或坐着来工作。尤其是在盛夏酷暑难当，焊工还需钻进通风条件不好的狭窄闷热的管口内实施返修作业。

6.1.2焊缝的返修工作是一项尤其复杂的系统工程，对于每一项管道工程来讲都相当重要。焊缝返修质量决定该工程的使用寿命，高超、精湛的焊口技术无疑会提高施工企业的经济和社会效益。

6.2选择进行返修工作的焊工应当具有良好的身体素质，较高的敬业精神，要不断强化培训焊工，使其返修焊口的技术水平不断提高。

6.2.1对焊工的培训与管理要加强。普遍提高焊工的技术水平，使焊口的一次合格率得以提高，降低不必要的经济损失，为单位创造更大的经济效益。

6.2.2对焊工的管理要不断加强，实施静态与动态管理相结合的措施，管理要科学，用人要合理，对有经验的老焊工要多加重视，积极选用，使其参与返修，发挥效能；对年轻焊工也要给予重任，大胆启用，使其在焊口返修工作中有所参与，从而提高技术水平。

6.2.3积极为焊口返修工作创造有利的条件，施工时质量责任人、辅助人员及设备到位必须及时，确保焊口返修工作顺利开展。

7、结束语：

通过段塞流捕集器项目对以上返修技术的实施，返修后的焊缝射线探伤和管口外观检查合格，各项性能指标都能满足相关要求，一次性合格率达到100%，这充分证明该工艺具有较高的可行性。

参考文献：

[1]《承压设备无损检测》JB/T4730-2005；

[2]《承压设备焊接工艺评定》NB/T47014-2011；

[3] 张玉芝、陶勇寅、李建军、孟庆丽：X65管线钢返修焊接工艺 [A]；石油工程焊接技术交流研讨会论文集[C]；2005年

第2篇

关键词：高频焊 管接头 工艺

中图分类号：TG4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（b）-0090-05

1 测试方案

1.1 取样

本次分析主要以管接头GJT-B09为主，随机抽样来料管接头20件，市场外退泄漏管接头5件，按表1进行分组。

1.2 制样

根据经验，目前高频焊接功率在1000～1600 W之间进行取值，本试验高频焊接功率取值1050 W、1350 W、1400 W、1550 W，在此功率下焊接温度控制在750℃～1100 ℃之间；焊接时间根据频率进行调定；冷却方式有水冷（在水中冷却）、空冷（在空气中冷却）两种。

具体实验方式如表2所示。

按照表2进行焊接，根据焊接效果选取制样，成品如图1所示，将样品进行区分，作相应的保护，待金相分析。

1.3 测试方法

管接头高频焊焊接受力主要集中在横截面、纵截面（以下称横面、纵面），将焊接好的管接头用线割解剖研磨如图1所示，分别在横面、纵面上任意取3个点，用400×显微镜进行金相分析。

2 实验结果

根据高频焊焊接管接头状况，挑选2#、4#、6#、9#、11#、13#、14#样品按照图示位置切开，并研磨横面、纵面，如图2～10所示。

3 实验分析

为得出最终的结论，将试验所得的金相照片进行比对、分析，在管接头未经过任何加工的时候，其金相分布较为均匀，而且比例分布比较合理，见图11。

与加工（焊接）过后的管接头金相进行对比，当焊机功率增大的时候（焊接温度提高、焊接时间减短），即：焊接过程中，焊接问题突然提高，部分金属原子来不及扩散，使得原子与原子之间进行激烈碰撞，熔合为一体，导致管接头内部金相逐渐变得扁平化、细长化，各相均连接在一起；在1350 W的时候，金相可以看出，α相的数量明显多于β相；到了1400 W时，各项均在增大，β相的增大幅度大于α相增大的幅度，比例趋于平衡；到1550 W之后，β相基本连成一片，且占的面积较大；如图12所示。

3.1 水冷与空冷的比对

由图13可见，直接水冷会导致大面积的β相出现，而且极不规则，主要是由于当材料处于高温状态的时候，内部的金属原子在移动，突然的冷却，导致活动原子活动骤然停止，所以呈现出不规则的状态，处于该状态下的接头内部应力较大，容易产生开裂、泄露等不良；而先空冷10 s再水冷，与放置空气中冷却至常温的金相基本一致。

3.2 手工焊接与高频焊接的对比

由图14可见，手工焊接是传统的焊接方法，而我司目前使用的是1350 W高频焊接，由金相图可见，手工焊接的金相较繁杂，主要是手工焊接的时候，接头各个部位的受热不一致，导致有些地方金相发生变化，某些地方保持原来的状态；而高频焊接出来的产品的金相基本一致，受热较均匀，一致性较好。

4 实验结论

（1）当温度骤然温度骤然升高的时候，内部金相均变大，温度越高β相的增大幅度大于α相增大的幅度。

（2）焊接完后直接水冷会导致内部的金相极不规则，且内部应力较大，易产生开裂、泄露等的不良显现，后面一种情况内部金相相对较规则。日本东芝专家对日本东芝泄露的管接头进行分析，也得出相应的结论。

由此可见，在控制好高频焊焊接工艺的前提下，推广高频焊焊接工艺不单可以提高生产效率，而且可以保证焊接一致性，提高产品质量。

5 整改措施

综合考虑产品的质量、一致性及效率方面的问题，目前仍需要使用高频焊接，但必须将高频焊接方法变成可控的焊接方法，在一些关键的参数上必须作出规定，及部分检测手段也应该相应的提高，具体方案如下：

（1）全面分析现有高频焊焊机的特性，规范设置合理的焊接电流、焊接时间。

（2）完善高频焊焊接工艺作业指导书，强调焊接要点和冷却时间规范。

（3）编制管接头高频焊焊接工艺稽查表，不定期对高频焊工艺纪律、焊接质量进行稽查。

（4）管接头来料检增加金相组织检测项目，指定管接头棒料供应商并连同来料日期标记在管接头成品上。

6 结语

通过对管接头高频焊接的研究，找出影响焊接的相关因素和具体的解决方案，从而提高高频焊接质量和效率。本文主要通过实际方案分析，从焊接频率、焊接时间和冷却条件之间的联系进行分析，将焊接工艺作业指导应用在实际生产中，在实际中发现问题，解决问题，选择最优的高频焊接工艺方法，为高频焊接创造更多的有利的发展条件，提高高频焊接工艺技术，这对于高频焊接工艺的发展具有十分重要的意义。

参考文献

[1] 祖国胤，王宁.复合钎焊铝箔技术在汽车热交换器生产中的应用[J].汽车工艺与材料，2003（12）：37-38.

第3篇

【关键词】机械制造工艺；精密加工技术；工艺

随着科技的发展和时代的进步，机械制造工艺也在不断地提高，以往的机械制造工艺已经跟不上时代的步伐，满足不了对现在需求的生产水平。为了能够使企业稳步的发展，提高机械制造水平，引入先进的机械制造工艺和精密加工技术已是大势所趋。

1.现代机械制造工艺与精密加工技术的特点

1.1具有关联性

现在的机械制造工艺和精密加工技术涉及的技术范围比较广，不仅是体现在制作过程中，而且在产品的开发和调研也大量采用。在产品的设计和加工以及销售方面都涉及到制造工艺和精密技术，这些环节都是相互关联的，任何一个环节出现问题都会影响整个技术的应用效果。所以，想要通过提高技术达到更好的收益，必须掌握好机械制造工艺和精密加工技术在生产中的关联性。

1.2具有一定的系统性

随着科技的不断发展，机械制造业的生产技术也在不断的发展，随着现代先进技术引入，加快了机械制造业的发展。机械制造产业采用的现代科技包括计算机技术、数字信息、自动化系统、传感技术以及现代管理技术对生产过程中的设计、生产、销售等得到广泛应用。

1.3技术全球化发展

随着经济全球化发展，技术的竞争也越来越激烈，只有最先进最有效的技术才能占据现代市场的主导地位，所以发展先进技术刻不容缓。只有全面的提高先进的技术才能更好的让企业甚至过的得到更好地发展。所以，现代化机械制造工艺与精密技术对于全球化发展是非常重要的。

2.分析现代机械制造工艺

现代机械制造工艺所涉及的范围比较广。突出的制造工艺包括气体保护焊、电阻焊、埋弧焊、螺柱焊以及搅拌摩擦焊等五个方面，以下针对这五项技术在机械制造工艺中的应用进行分析。

2.1气体保护焊工艺

气体保护焊主要是以电弧为热源的一种新型焊接工艺，主要特点是通过气体保护被焊接的物体。在焊接过程中，其工作原理是在电弧周围产生气体保护层，将空气与电弧和熔池相隔离，有效地预防焊接在空气中受到影响，并确保电弧稳定且充分的燃烧。通常使用二氧化碳作为保护气体，由于二氧化碳气体能够有效地起到隔离作用，并且价格相对较低，所以在机械制造业中被广泛采纳。

2.2电阻焊工艺

电阻焊工艺指的是将被焊接物体紧压并进行通电，通过电流使被焊接物体的接触表面产生电阻热效应，从而进行加入融化，在通过压力将被焊接物体链接为一体，达到焊接的效果。采用电阻焊接工艺能够确保焊接质量，机械化程度高、加热时间短以及生产效率高和无污染等特点。所以被广泛应用在现代的机械制造领域。但是也存在一定的缺陷，比如设备成本较高，维修难度比较大，缺乏有效地检测技术。

2.3埋弧焊工艺

埋弧焊工艺就是在焊剂层下燃烧电弧而进行的焊接工艺。埋弧焊焊接工艺通常可以分为两种焊接方式，自动焊接和半自动焊接。自动埋弧焊的操作比较简单，可以直接进行焊接，通过小车来完成送进焊丝和移动电弧等操作。半自动埋弧焊需要进行手动送进焊丝，且在移动电弧时同样需要人工进行完成，因为半自动埋弧焊比较麻烦，而且需要人力比较大，在现代机械制造中已经很少被采用。就焊接钢筋而言，电渣压力焊已经完全取代了传统的手工焊接模式，具备更高的生产效率，能够更好的保证焊接质量。在选用这种焊接进行工作时，也要注意焊剂的选择，注重选择焊剂的碱度，因为焊剂的碱度是衡量焊接水平的一个重要标准。

2.4螺柱焊工艺

螺柱焊就是将螺柱的一端与管件表明相接，引通电弧以至于表面融化，在对螺柱进行压紧融合，而达到焊接的目的。螺柱焊接工艺一般也可以分为两种方式，包括储能式焊接和拉弧式焊接。采用储能式焊接时其熔身比较小，所以大多数应用在接触面大而材料薄的焊接，例如薄板的焊接，但是拉弧式焊接恰恰相反，用于焊接熔身比较大的地方，一般应用在重工业之中。但两种方式都能够单面焊接，具有不需要钻孔和铆接等特点。采用螺柱焊工艺不会产生漏气和漏水等现象，也被广泛应用在现代机械制造工艺中。

2.5搅拌摩擦焊工艺

搅拌摩擦焊接工艺起始于上世纪九十年代，由英国人研究出来的焊接工艺，并且被广泛应用在铁路、车辆、飞机以及船舶等制造行业里，并且应用领域不断扩大。采用搅拌摩擦焊工艺只通过消耗搅拌头就可以来完成焊接，不需要消耗焊以上几种工艺中的消耗品，而且在焊接铝合金时，可以很好的控制器焊缝的温度，使温度快速降低，并且非常节约材料，一个搅拌头可以焊接八百米的焊缝。

3.精密加工技术

精密加工技术种类繁多，主要包含精密切削技术、磨具成型技术、超精密研磨技术、微细加工技术和纳米技术。目前精密切削技术应用较广泛，精密切削技术是直接采用切削的方式获得高精度的方法，但是要想采用切削的方式获得高精度的加工水平，必须保证机床、工具等不受到外界因素的影响。例如采用机床进行加工时，必须保证机床具高刚度、热变形小、抗震性良好等特点，才能确保加工的精密度。

4.总结

机械制造行业要想不断的发展，必须跟随现代科技的发展步伐，积极引进现代机械制造工艺，保证技术与时俱进，同时引进高精度的加工技术，保证机械制造的生产质量，提高生产水平，使企业得到更有利的发展。根据文章的分析，我们必须认识到现代机械制造工艺和精度加工在制造业中占据的地位，并不断创新，为现代机械制造行业的发展提供有力的保障。 [科]

【参考文献】

[1]王美，宋广彬，张学军.对现代机械制造企业工艺技术工作的研究[J].新技术新工艺，2011.

[2]贾文佐，李晓军.精密和超精密加工的应用和发展趋势[J].科技与企业，2012（3）.