焊接工藝參數范文
時間：2023-03-20 08:51:39
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篇1
中圖分類號：TG457 文獻標識碼：A
焊接時，為保證焊接質量而選定的諸物理量的總稱叫做焊接工藝參數，例如：焊接電流、電弧電壓、焊接速度等。合理的焊接工藝參數是焊縫質量的保證。
1 焊接電流對焊縫質量的影響
焊接電流，是指焊接時流經焊條、焊絲的回路電流。它是焊接的重要參數，對焊接質量和成型有極大影響。
1.1 焊接電流過小，則不易起弧、易息弧、電弧不穩定、熔深不足，焊道窄余高大，容易造成未焊透、夾渣、焊瘤和冷裂紋等問題。
1.2 焊接電流過大，則焊縫熔深大，焊道寬余高大，容易造成燒穿、咬邊、夾鎢、氣孔、熱裂紋等缺陷，且增加了金屬飛濺導致浪費，還會導致焊縫及熱影響區金屬晶粒粗大（熱脆化），影響物理性能。
1.3 為保證焊接效率，一般情況下，在保證焊接質量的前提下盡可能采用較大電流。
1.4 一般情況下，采用較細的焊條，應選擇較小的焊接電流；采用直徑較粗的焊條，應選擇較大的焊接電流，以供給熔化焊條所需之熱量。
1.5 特殊情況下，為了獲得合理的焊接電流，焊接前必須做焊接工藝評定。焊接電流的確定，應結合焊接的類型、母材性質、焊條焊絲牌號、電壓、焊速等因素綜合確定，最好經過工藝試驗。焊接結構的焊縫尺寸不符合要求時，將直接影響焊接接頭的質量：尺寸過小的焊縫，使焊接接頭強度降低；尺寸過大的焊縫，不僅浪費焊接材料，還會增加焊件的變形；塌陷量過大的焊縫使接頭強度降低；余高過大的焊縫，造成應力集中，減弱結構的工作性能。
2 電弧電壓對焊縫質量的影響
電弧電壓指電弧部的電壓，與電弧長大致成比例地增加，一般電壓表所示電壓值包括電弧電壓及焊絲伸出部，焊接電纜部的電壓下降值。
2.1 電弧長短決定了電弧電壓的高低，電弧長則電弧電壓高，電弧短，則電弧電壓低。電弧長短對焊縫的質量有較大的影響，一般是電弧長度超過焊條的直徑時稱長弧，小于焊條的直徑時稱為短弧，用長弧焊接時，電弧燃燒不穩定，所獲得焊縫質量差，焊縫表面魚鱗紋不均勻。因此，施焊時一般都采用短弧焊接.
2.2 電弧電壓太大，熔池較深，容易產生裂紋。但是焊波較為平整，美觀。
電弧電壓太小，會造成焊縫未融合，和未焊透等缺陷。
2.3 為了獲得合理的電弧電壓，焊接前必須做焊接工藝評定。
3 焊接速度對焊縫質量的影響
焊接速度，即單位時間內完成的單道焊縫長度。
3.1 一般情況下，其他條件不變，焊接速度過快，熔化溫度不夠，容易造成未熔合、夾渣、焊縫成型不良等缺陷。
3.2 一般情況下，其他條件不變，焊接速度過慢，在母材單位面積停留時間就長，熱影響區寬度增加，會造成焊接接頭晶粒粗大，力學性能降低。尤其是焊接薄板時，過慢的焊接速度會造成燒穿現象。
3.3 當然，從焊接生產率考慮，焊接速度越快越好。根據產品性能考慮，為了得到良好的焊接接頭，需要把焊接電流、電弧電壓和焊接速度三因素綜合考慮。
3.4 為了獲得合理的焊接電流，焊接前必須做焊接工藝評定。
4 其它工藝參數對焊縫質量的影響
除了焊接電流、電弧電壓、焊接速度參數外，還有一些其他參數對焊縫成形也有一定的影響。
4.1 焊條（焊絲）直徑。當其它條件不變時，減小焊條（焊絲）直徑使得電弧截面減小，而且還將減小電弧的擺動范圍，導致焊縫厚度和焊縫寬度減小；反之，亦然。
4.2 焊絲干伸長。焊絲干伸長，是指焊絲端頭至導電嘴端頭的距離。這段焊絲在焊接時會產生電阻熱，焊絲的熔化速度由電弧和電阻熱共同決定。焊絲熔化速度與焊絲干伸長成正比，即干伸長越長，焊絲熔化速度越快。為保證焊道成形良好，不同直徑的焊絲須選擇合適的伸出長度（干伸長）。
4.3 坡口尺寸。當其它條件不變時，改變坡口尺寸，也會影響焊縫的成形。如果增加坡口深度或坡口寬度時，焊縫厚度將略有增加，焊縫寬度將略有減少，而余高將顯著增加。為了保證焊材能夠接近接頭根部，并能在多層焊時側邊熔合良好，如果減小坡口角度， 必須增大根部間隙。注意，前者減小，可用較少的填充金屬量；而后者增大，卻增加填充金屬量，須綜合考慮。研究發現：板厚δ20mm宜采用小坡口角度、大根部間隙的坡口形式才算比較經濟的。
4.4 保護氣體成份。氣體保護焊時，保護氣體的成份以及與此密切相關的熔滴過渡形式對焊縫形狀有顯著的影響。二氧化碳氣體保護焊的氣體流量與焊接電流、焊接速度、焊絲伸出長度及噴嘴直徑等有關。氣體流量應隨焊接電流的增大、焊接速度和焊絲伸出長度的增加而加大。一般二氧化碳氣體流量的范圍為8～25L/min。一般經驗是：氣體流量為焊絲直徑的十倍，即Φ1.2mm焊絲選擇12L/ min的氣體流量；當采用大電流快速焊接，或室外焊接及仰焊時，應適當提高氣體流量。如果二氧化碳氣體流量太大，由于氣體在高溫下的氧化作用，會加劇合金元素的燒損，減弱硅、錳元素的脫氧還原作用，在焊縫表面出現較多的二氧化硅和氧化錳的渣層，使焊縫容易產生氣孔等缺陷；如果二氧化碳氣體流量太小，會對熔池和熔滴的保護效果不好，也容易使焊縫產生氣孔等缺陷。
4.5 母材的化學成份。 焊接前，必須考慮母材的可焊性。可焊性一般可以估算碳當量，碳影響焊接熱影響區淬硬性的程度，是產生冷裂紋及脆化的因素。從焊絲上考慮就要選擇和母材化學成份相似的焊材，特別要注意焊材上每種化學成份的比例，焊接前一般都要進行焊接工藝評定。
結語
選擇合適的焊接工藝參數，對提高焊接質量和提高生產效率是十分重要的。雖然焊接缺陷是不可避免的，但如果采用了合理的焊接工藝參數，可以減少焊接缺陷的發生，提高焊接質量。不同的焊接方法和焊接條件需要采取不同的焊接工藝參數。所以在生產過程中，工藝技術人員必須根據實際工況調整出合理的焊接工藝參數。
篇2
船體焊接工藝設計復雜，影響船體焊接質量工藝參數繁多。目前，大多數焊接工藝人員只能通過手工查閱相關標準，以及查閱企業歷史資料，結合自身經驗完成焊接工藝設計，工藝設計效率難以提高。另外，由于每個工藝人員能力、經驗、工作習慣、責任心存在差異，使得焊接工藝規程標準化程度低，從而影響施焊工作開展。為了實現快速化、智能化焊接工藝設計，有必要開發船體工藝焊接知識庫及工具包，在船體焊接工藝設計中引入知識管理技術，將焊接工藝員從繁重的查手冊、查標準等重復勞動中解放出來，并且將企業焊接工藝人員多年來積累的豐富經驗進行有效的利用，提高焊接工藝設計的效率。
2船體焊接工藝知識庫
2．1船體焊接工藝知識要素分析
在船體生產制造中，焊接工藝必須根據相應的標準或規范進行嚴格的焊接工藝評定（WPQ），形成焊接工藝評定報告（PQR），其后，生成焊接工藝指導書（WPS），并且依據WPS制定焊接工藝規程，以保證產品的焊接質量和性能。船體焊接工藝設計中主要關注如下幾個方面的問題：焊接方法的選擇、焊接位置的選擇、坡口形式的設計、加工步驟的安排和工藝成本分析等。船體焊接工藝設計中許多問題的可統計性差，影響因素多，因素與因素之間的相互聯系難以明確表達。因此，解決這類問題要借助于經驗知識，比較適合于選用工藝知識庫。
2．2船體焊接工藝知識庫組成
船體焊接工藝知識庫包含6大類庫：焊接工藝基礎參數庫、母材庫、焊材庫、焊接規范參數庫、檢驗項目庫、施焊要求庫。其中：焊接工藝基礎參數包括：焊接方法庫、接頭形式庫、坡口信息庫、設備信息庫，母材庫包括：種類及規格庫、力學性能庫。
2．3船體焊接工藝知識庫信息模型
系統客戶端依據系統功能，設計開發了不同的用戶接口，滿足不同工藝設計和管理人員的需求。系統服務端負責工藝數據的處理和工藝決策的推理。數據庫服務器主要為焊接工藝設計系統提供信息的存儲、查詢和管理服務，積累基礎焊接知識、推理規則和專家經驗，是企業的重要信息資源之一。
3船體焊接工藝過程智能化應用工具包
基于知識庫的快速化、智能化，實現了船體焊接工藝過程智能化應用工具包的系統設計。通過智能化應用工具包，根據焊接工藝設計的特點，可以選擇產生式規則表示方法，作為船舶焊接工藝決策基礎。選擇產生式規則表示除了符合焊接工藝知識特點外，還具有易于擴展、易于進行一致性檢查等實現方面的優勢。根據對焊接工藝決策需求分析，在引入知識管理技術對焊接工藝知識庫構建的基礎上，焊接工藝設計系統可以建立焊接工藝決策過程。
3．1焊接工藝設計集成環境
作為用戶建立產品結構的應用平臺，是系統應用的重要前提，此模塊將用以建立工藝評定數據、文檔的存儲線索，同時，也作為PDM與焊接工藝規程設計系統進行數據集成的接口模塊，可以從PDM系統中得到產品數據，建立焊接工藝設計產品結構。
3．2焊接工藝指導工具
完成焊接工藝指導書（WPS）的編制、校對、審核、歸檔、瀏覽、打印等工作。焊接工藝指導為工藝人員提供一個方便實用的工藝設計環境和工具，將工藝人員從大量繁瑣的工藝標準的選擇、工藝資源的查找、工藝指導書的填寫和工序圖的繪制等工作中解放出來，減輕工藝人員的勞動強度，促進企業工藝設計的自動化、標準化和規范化。
3．3焊接工藝規劃工具
焊接工藝規程，又稱焊接細則，是指導焊工操作的詳細工藝說明書，是以工藝評定為基礎，以具體產品為服務對象的詳盡焊接工藝。每當有新產品出現時，焊接工藝評定可能會有可替代的，但多數焊接工藝規程要重新編制，因此，企業內部積存了高于工藝評定1倍甚至幾倍的焊接工藝規程，造成重復編制和遺漏等現象時有發生。
3．4焊接工藝評定工具
產品投產之前，必須對所采用的焊接工藝進行焊接工藝評定試驗，驗證合格后，方可用于產品的焊接生產。由于影響焊接性能和質量的工藝參數眾多，每種重要參數的改變，如預熱溫度、熱處理溫度、焊接能量超出規定的范圍，都要進行焊接工藝評定試驗。因此，各船廠積累了大量的焊接工藝評定規則。
4結論
篇3
Abstract: With aluminum alloy is widely used in electrical equipment, people developed aluminum alloy bus welding expert system by computer, this paper studied this expert system.
關鍵詞：鋁合金；母線焊接；專家系統；設計
Key words: aluminum alloy；bus welding；expert system；design
中圖分類號：TG47 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）03-0317-02
0引言
由于鋁合金的質量比較輕輕、強度較高，而且具有良好的導電性和耐腐蝕性，所以在電氣設備中常常作為銅的替代材料，特別在是變電站及發電廠多采用鋁舍金材料制作大電流母線。利用計算機技術對鋁合金母線焊接工藝進行優化選擇，并且開發了鋁母線焊接專家系統，以利于制定合理的工藝方案，并保證工藝參數的穩定可靠性，從而提高發電廠運行的安全性。
1總體設計思路
在鋁合金大電流母線的焊接過程中，經常出現未熔合、夾渣、氣孔、裂紋等缺陷，焊縫晶粒粗大，并存在焊縫組織影響區軟化的問題。提高鋁合金母線的焊接質量可從分析鋁母線焊接接頭缺陷形成及強度偏低的原因入手，研制開發改善焊縫結晶條件、提高鋁母線焊接接頭質量的新設備、新工藝。但焊接工藝之間的關系對焊接質量的影響沒有系統管理，其調整也有隨意性。筆者所進行的鋁母線焊接專家系統的編制，有利于焊接工藝的優化選擇。
專家系統（Experts System，簡稱ES）就是具有相當于專家的知識和經驗水平，能夠解決專門問題能力的計算機系統。它將模仿人類思維規律的解題策略與大量的專門知識結合在一起，是一種具有信息處理能力、知識利用能力、知識推理能力和咨詢解釋能力的軟件系統。焊接領域內專家系統的研究始于20世紀80年代中期。在國外，ES已進入焊接領域的各個方面，并開始向商品化轉移。國內外開發的焊接專家系統主要涉及工藝設計或工藝選擇，包括單因素的焊接材料選擇或焊接方法選擇、焊接缺陷或設備故障診斷以及焊接成本估算、實時監控、焊接接頭疲勞設計、符號繪制等，幾乎包括了焊接生產的所有主要方面。英、美等國已有一些商品化的焊接專家系統。利用計算機技術對焊接工藝進行優化選擇，開發鋁母線焊接專家系統，充分利用經過前人實踐檢驗過的經驗，可以在一定程度上改善焊接質量和結構穩定性，保證工藝參數的穩定可靠，從而提高發電廠運行的安全性。
2鋁合金母線焊接專家系統的設計
2.1 技術人員根據工程的需要確定所焊鋁材的板厚及型號，然后根據焊材的匹配性選擇鋁焊絲、焊接方法、接頭類型，系統根據存儲在數據庫中的焊接工藝數據確定最佳的焊接工藝，并給出相應的焊接接頭形式以及接頭的尺寸數據，同時可以根據以上數據制定焊接工藝卡，在確定得出的工藝卡合乎要求時，可以將工藝卡保存并打印出來。
2.2 為了不斷充實知識庫，有必要將新的、經過試驗驗證的焊接工藝添加到數據庫中。故系統還必須有添加模塊，該模塊中不僅包括焊接工藝的添加，還包括坡口及接頭形式的添加。同時，還必須有刪除模塊，刪除那些過時的焊接工藝方案，整理數據庫中的知識，以便更好地管理。另外，技術人員在選擇鋁材和鋁焊絲時，應盡可能符合國家制定的鋁母線的焊接工藝規程，特別是要考慮到系統的用戶還包括經驗欠缺的工作人員，所以還需要有幫助文檔，其中包括鋁母線的焊接規程和焊接過程可能出現的缺陷和預防方法。專家系統的設計開發工具有多種，相應的開發語言也有多種。筆者選用Visual Foxprm6．0作為開發平臺，并在Windows98及其以上版本操作系統中運行。
2.2.1 有關數據庫的設計。利用Visual Foxpm6．0自帶的功能建立數據庫datal．dbf，該數據庫中存放了系統中所耍用到的所有數據庫表，在這些表中存放了各種焊接工藝參數和坡口形式等信息。系統正是通過輸入、查詢、刪除其中的某些數據來實現其功能的。
2.2.2 有關界面的設計。用戶界面是人機交流的主要通道，數據庫系統的界面設計主要涉及菜單制作、輸入輸出屏幕設計、打印報表設計和幫助設計等。Visual Foxpro提供了豐富的建立用戶界面的功能，并且很大一部分都是用可視化的編程方法建立。與用戶直接進行交流的有菜單和各種表單，菜單使用戶進入到各種操作界面，而表單則幫助用戶完成各種功能操作。其中菜單包含了該系統的主要功能：選擇、添加、刪除和幫助等。點擊菜單中的“選擇”項，程序執行下一條命令：DOFORM選擇焊材．SCX，將出現選擇鋁材表單。該表單用于選擇鋁材，焊接前用戶必須清楚鋁材的牌號，了解其化學成分、物理性能和力學性能，以便正確選擇焊接材料和制定合理的焊接工藝。在該系統中，事先在其數據庫中的鋁材表中存放好各種鋁材的牌號和性能參數，用戶可以從第1個下拉式列表框中選擇鋁材牌號，系統根據用戶選擇的鋁材牌號給出該鋁材的一些相關的性能參數，如其中Cu，Si，Fe，Mn，Mg和Al等成分的含量，以及該材料的抗拉強度和伸長率。確定鋁材后，用戶需要在第1個編輯框中輸入所需焊接的板材厚度，如果用戶沒有做到這一步，將無法進入下一步。系統將用戶選擇的鋁材牌號和輸入的板厚存放到臨時數據表中。點擊“下一步”按鈕，表單關閉，系統將進入下一界面，即選擇焊絲，用戶可在第一個下拉式列表框中選擇鋁焊絲的牌號，同樣，系統將根據用戶所選的牌號給出其相應的性能參數，如其中Mg，Fe，Si，Mn和Al的．含量，以及該種焊絲的用途。用戶可點擊“幫助”按鈕來察看這些信息。根據這些標準選擇最佳的焊絲，以保證焊接質量。對于所選擇的焊絲牌號，系統同樣將其存人臨時表中。接下來用戶可選擇希望使用的焊接方法，點擊“下一步”按鈕，將出現“工藝參數和坡口”。如果用戶覺得所選的工藝和接頭滿足要求，可按“預覽工藝卡”按鈕生成一個報表并預覽生成報表的文件，此文件為系統根據用戶通過上述過程所選擇的各種參數生成的。試品試焊后，根據焊接檢測情況，如果用戶覺得滿意，可以返回前一界面按“打印”按鈕將工藝卡打印出來。否則，可退回前幾步重新選擇各種參數，直到滿意為止。
3結束語
利用計算機技術開發的鋁母線焊接專家系統，可以對典戶已經畫好并保存*．Bmp格式的文件圖中選擇欲添加的一個，然后再輸入相應的接頭參數，按“確定”按鈕即可將該坡口數據添加到數據庫中。當然，坡口可單獨添加，從首頁的菜單中的“添加”項中也可直接進入此界面。添加工藝圈添加坡口型的焊接方法如MIG和TIG焊接工藝進行優化選擇，對鋁母線的各種焊接工藝數據進行有效的管理，包括對坡口形式等圖形信息的管理；模似人類專家進行完整的焊接工藝設計，設計結果須保證焊接質量，并符合有關焊接工藝標準、規范或規程的要求：能夠自動生成焊接工藝卡，并打印出來供焊接操作人員使用；能夠給用戶提供相應的幫助，以利于其制定工藝方案，并保證工藝參數的穩定可靠。此外，專家系統的知識庫易于修改更新。
參考文獻：
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篇4
[關鍵詞]CO2氣體保護焊；焊接工藝；鋼管混凝土格構柱；力學性能；
中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）21-0023-02
鋼結構是指以鋼材作為建筑承重主體，相比于傳統建筑方式具有綜合造價低，安全性和實用性高、節能環保等優勢。鋼結構的大部分構件都在工廠制作生產，生產過程主要以焊接為主，因此生產過程中亟待解決的便是生產效率和焊接質量的問題。
本文以沈陽鼓風機壓縮機實驗廠房格構柱焊接為研究對象，采用特定的焊接順序和反面貼陶瓷襯墊的單面焊接工藝，焊接過程中對焊縫焊接順序、焊接電流、電弧電壓、焊接速度等工藝參數進行嚴格控制，實現了焊縫成型美觀、內在質量好的目的，并使生產效率得到了顯著提高。
1.焊接材料
母材為Φ500×16的鋼管和δ=18的鋼板，材質均為Q345B。為了減少熱輸入，采用焊絲牌號為E501T-1L的藥芯焊絲，直徑1.2mm。母材和焊絲化學成分見表1。
2.焊接工藝
2.1 焊接順序
四柱肢鋼管混凝土格構筑在特定的胎架上面組裝完畢后，首先焊接鋼管對接焊縫，其次焊接牛腿以及肩梁與鋼管之間的T型熔透焊縫，最后焊接綴管與柱肢鋼管之間的角焊縫。
2.2 坡口形式及參數
坡口形式參考GB50661中對坡口形式的相關規定并通過焊接工藝性試驗確定，焊縫形式為鋼管和鋼板的貫穿焊縫，接頭坡口形式及尺寸如圖1所示，具體參數為：鈍邊p為2mm，坡口角度為45°，間隙b為6mm，背面貼90°陶瓷襯墊。焊接前，接頭位置50mm范圍內打磨至出現金屬光澤，徹底清除接頭部位的銹、油污和雜物。
2.3 焊接工藝參數
焊接電流是確定熔深的主要因素，當焊接電流過大時，容易出現燒穿、咬邊、焊瘤等焊接缺陷；電流過小時，容易出現未咬合、未焊透、以及夾雜等缺陷。電壓偏低時，焊絲插向母材，飛濺增加，焊道變窄，熔深和余高大。電壓偏高時，弧長變長，飛濺顆粒變大，易產生氣孔，焊道變寬，熔深和余高變小。為保證焊縫成型良好及滿足力學性能要求，二者關系須匹配。通過反復的工藝性試驗確定了各個焊接參數。具體參數如表2所示。
2.4 力學實驗檢測方法
焊接試樣經UT探傷合格后，分別進行了拉伸試驗、彎曲試驗和20℃時的沖擊試驗。
（1）沖擊試驗。每個試件截取6個試樣（熱影響區、焊縫各三個），按GB2650規定的試驗方法進行。試驗溫度：20℃，缺口形式：夏比V形缺口。要求焊縫及熱影響區的各3個試樣的沖擊吸收功平均值分別達到母材標準規定。
（2）側彎試驗。取3個試樣，根據GB2653規定的試驗方法測定焊接接頭的完好性和塑性，試樣寬度鄧禹試件厚度，試件厚度為18mm，彎心直徑應符合母材標準對冷彎的要求（d=30mm），彎曲角度180°。
（3）拉伸試驗。每段焊縫取3個試樣，根據GB2651規定的試驗方法測定焊接接頭抗拉強度，要求每個試樣的抗拉強度不低于母材相應規格規定的下限值。
3.實驗結果
3.1 焊接檢驗
焊縫外觀良好，未出現咬邊、氣孔、弧坑裂紋、電弧擦傷、咬邊等缺陷，焊縫外觀質量符合GB50205-2001《鋼結構工程施工質量驗收規范》中Ⅰ級焊縫的質量規定。尺寸檢驗包括下撓彎曲變形、水平度、同心等，超聲波探傷焊縫內部質量，各項指標均符合圖紙要求。
3.2 力學性能結果與分析
通過表3可以看出，采用本焊接工藝參數的陶瓷襯墊單面焊雙面成型的方法，低溫沖擊韌性、抗拉強度以及彎曲試驗都符合GB/T1591-2008中的各項規定。
按照上述焊接工藝進行焊接完畢后，經檢驗鋼管混凝土格構柱外形尺寸偏差在GB50205-2001[6]鋼結構施工質量驗收規范規定的允許偏差范圍內。
4.生產應用及效果
上述焊接工藝與焊接方法在沈陽鼓風機壓縮機實驗廠房的生產中得到了成功的應用，同時由于在生產中采用CO2氣體保護焊單面焊接雙面成型的焊接方法，省去了反面清根補焊的麻煩，不僅保證了焊接質量而且對焊接變形和生產效率的提高起到了明顯的效果。
5.結論
（1）焊縫外觀無缺陷、內部質量探傷合格、尺寸檢驗符合規定。
（2）陶瓷襯墊雙面成型焊接方法，雙面焊縫20℃低溫沖擊韌性、焊縫金屬力學性能、硬度均能達到性能要求。
（3）陶瓷襯墊單面焊接雙面成型的方法操作簡單、質量可靠，各項指標符合技術規定，適用于鼓風機壓縮實驗廠房的生產，并在生產中取得良好的效果。
（4）通過以上焊接工藝的采用，提高了鋼管砼格構柱的制作效率。
參考文獻
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篇5
關鍵詞：焊接工藝；主要內容；設計階段
1 焊接工藝設計的主要內容
在焊接產品的整個生產過程中，工藝設計貫穿始終。焊接企業生產的產品類型、產品結構、工藝裝備、生產技術水平等都與焊接工藝設計緊密相關，但工藝設計人員實際操作經驗以及生產管理體制對焊接產品也有一定的影響。由此可見，加強對焊接工藝的管理對焊接企業的生產效益有著重要的影響。焊接工藝設計方案多種多樣，某一項數據的變化均會導致焊接產品的不同，因此，焊接工藝的設計是十分靈活的。在傳統的焊接領域中，焊接工藝設計方案均由相關技術人員依據自身經驗進行操作，這就對技術人員提出了很高的要求。然而由于工作量大以及技術人員的局限性，不可避免的就會出現一些不盡如人意的地方。在現代焊接領域中，在焊接工藝選擇、焊工n案管理和焊接工藝評定數據庫系統等方面，均使用了計算機輔助焊接工藝系統幫助研究焊接工藝的設計。這使得焊接工藝技術飛速發展。
1.1 焊接工藝設計的工作內容
在許多的以焊接工藝為主導的現代生產企業之中，其焊接工藝設計系統已經較為完善，該系統涉及到的焊接工作種類繁多形式多樣。其主要工作內容有以下幾點。
第一，進行產品圖樣的工藝性審查。對產品進行圖樣的工藝性審查主要針對于具有獨立設計產品能力的企業，之所以要針對產品進行圖樣的工藝性審查，其主要目的就在于決定產品是否能夠被繼續加工下去，以及保證焊接質量。而在對于施工圖樣進行工藝性審查的過程之中，必須要嚴格地遵循相應的國家標準、制造法規以及安全監督管理措施以及企業內部規定的焊接要求等。一旦沒有按照章程進行工藝性審查，那么焊接產品的質量就得不到保證。對于那些不具有自行設計能力的企業，就不必做產品圖樣的工藝性審查。
第二，產品焊接工藝方案的制定。對于一些新產品而言，其往往需要進行焊接，而在對其進行焊接之前，需要對于焊接工藝方案加以有效地制定。為了保證焊接產品的質量，首先應該仔細分析施工圖樣的各項參數，結合相應的技術要求，自身生產車間的可用設備等各個細節，制定出詳細的制作方案。工藝設計方案應該集技術部門、生產部門等各個部門一起討論，最后由總工程師審批，通過審批方可開始進行下一步的生產工作。
第三，進行焊接新材料、新工藝和新設備試驗。焊接技術的不斷進步離不開一系列試驗的實施。人們總是在不斷的實驗中得到啟發，從而推動一項新技術的產生。因此焊接工藝設計的工作內容當然也包括了一系列的實驗。通過實驗過程中的數據分析得出一系列的結論，從而推動焊接領域的發展。
當然焊接工藝設計的工作內容形式多樣，不可能僅僅局限在這三方面。還有許多其他方面的內容，比如說產品焊縫識別卡的編制、焊接工藝規程的制定等，也都是在焊接工藝設計的范疇之內。
1.2 焊接工藝規程的編制
在開展焊接作業的過程之中，焊接工藝規程對于焊接產品質量有著非常重要的影響。隨著人們經驗的不斷積累以及技術水平的不斷提高，當前在開展焊接作業的過程中，所使用的焊接工藝規程主要有三種，分別是通用焊接工藝規程、標準焊接工藝規程以及專用焊接工藝規程，對于焊接工藝規程有效地加以制定，就可以很容易的依據相關規程正確選用焊接材料、焊接參數和操作技術，除此以外，焊接工藝規程也可以作為接頭質量檢查規程的依據。
2 焊接工藝設計工作程序
由于焊接工藝設計工作范圍的廣泛性，必須遵守一定的工作程序才能保證焊接工藝設計工作的有序進行。通常，把焊接工藝設計階段分為基礎焊接工藝設計標準準備階段、焊接生產工藝設計準備階段、焊接工藝試驗和技改措施實施階段以及產品焊縫質量檢查階段。
2.1 基礎焊接工藝設計標準準備階段
在進行準備的過程中，首先需要對于產品的焊接技術條件加以明確，根據實際的情況來從目前的焊接工藝方法中選取最適合產品的焊接工藝方法，使所有的結構材料焊接材料焊縫等達到國家規定的標準。在準備階段相關工作人員需要熟知國家法律、法規、技術標準以及本企業的制造規程。在對于相應的工藝進行使用的過程中，對于工藝使用方法以及技術標準等內容，企業應該每隔三四年進行調整用以保證企業標準與時俱進。
2.2 焊接生產工藝設計準備階段
在對于焊接生產工藝進行設計的過程中，主要需要開展兩個方面的工作，第一是對于產品施工圖樣的公益性加以審查，第二則是對于焊接工藝方案加以確定。其中，產品施工圖樣的工藝性審查仍舊僅限于具有獨立設計產品能力的企業。焊接工藝方案策劃人員不僅要熟知產品生產工藝流程以及加工方法，還要清楚本行業的發展水平。不能當本行業已經研究出更好的制作方法時仍舊采用過時的老方案來解決問題。
2.3 焊接工藝試驗和技改措施實施階段
焊接實驗的研究工作制約著整個焊接領域技術的發展。為了提高整個領域焊接水平。建立具有一定規模的實驗室用以相應的焊接實驗研究工作是具有積極意義的。且由于新產品的需求日益增高，所以當前要想更好地對于新產品進行研發，就必須要通過實驗來對于新的產品進行研究，從而使得焊接工藝能夠滿足當前發展的需求，并且在完成了相關的實驗之后，還必須要將研究成果以報告的形式交由總工程師審批，在審批完成之后，再將其編訂為基礎焊接工藝標準。
2.4 產品焊縫質量檢查階段
在完成了焊接之后，還需要對焊縫的質量進行有效的檢查，焊縫質量檢查也是焊接工藝的一個重要組成部分，而一般在進行焊縫質量檢查的過程中，檢查的主要內容包括外觀檢查、無損檢測以及產品試板的破壞性試驗。焊縫質量檢查是保證焊接產品質量的一個重要手段，通過對焊縫進行無損檢測以及開展破壞性試驗，能夠更好地對焊縫的質量進行判斷。
3 結束語
為了保證焊接產品質量，在焊接過程中的每一步都需要格外遵循一系列的焊接章程。焊接工藝設計技術越來越受到企業的重視。在技術更新如此迅速的時代，焊接企業在保質保量完成相應工作的同時還應該大力進行創新探索，提高企業核心競爭力，為推動我國焊接技術領域的發展做出貢獻。
參考文獻
[1]張振宇.焊接工藝設計原理[J].化工管理，2015（33）：181，183.
篇6
關鍵詞:海洋鋼結構;焊接工藝;免氣刨概述
隨著“海上大慶”的建成，海洋石油能源從淺海向深海過渡，海洋鋼結構平臺建造趨于大型化，隨之帶來了越來越多的制管埋弧焊焊接工作量。制管作業作為海洋石油平臺建造中的首道工序，傳統的制管焊接工藝采用STT表面張力過渡氣體保護電弧焊進行封底后，埋弧焊填充、蓋面。該工藝伴隨有封底及清根作業，增加了焊材使用量及焊接時間，作業中噪聲大，已不能滿足目前的作業需要。為保證焊接質量和焊接生產效率，縮短制造周期，改善作業環境，本公司進行技術革新，針對某導管架項目開發了免氣刨埋弧焊焊接工藝。
1焊接工藝評定
1.1母材
母材使用GB712—2011船舶及海洋工程用結構鋼EH36，厚度為38mm，其化學成分和力學性能分別。
1.2坡口形式和下料組對要求
為了獲得根部良好的熔透，必須一方面控制組對質量，減小組對錯邊量，采用小鈍邊，另一方面需要在坡口正面第1道采用合理的參數防止燒穿，反面第1道需要加大參數，以保證熔透。經過多次試驗，最終確定的坡口組對技術要求如圖1所示。(1)下料要求板材切割施工中，在保證坡口成形良好的情況下，嚴格控制坡口根部對中成形情況，根尖直線度好，切割對中應盡量控制在理論尺寸±0.5mm范圍內，單邊坡口角度偏差控制在±2.5°之間。(2)組對要求組對前，對2試件坡口根部(根尖)用角尺進行測量，確認切割坡口根部對中情況及坡口深度。對于根尖誤差約1mm的試件，可直接進行組對。對于根尖誤差＞1.5mm的試件，需進行調整，保證根尖內錯量在2mm之內。
1.3焊材選擇
焊材選擇依據等強匹配原則，選用國產JW－1焊絲和SJ101焊劑。
1.4焊接工藝參數
除了優化組對外，采用對應的焊接工藝參數，也是保證該工藝成功的另外一個關鍵控制點。經過多次試驗，最終優化后的無間隙焊接工藝參數見表5，焊接方法為SAW，焊絲直徑為4.0mm，填充金屬牌號為JW－1，電源極性DC(+)。
1.5試驗結果
無損檢測:焊縫正面和背面無外觀缺陷，外觀檢驗合格;通過磁粉檢測，結果100%合格;按照ASTMA578/A578M進行超聲波檢測，達到B級標準，焊縫根部未出現未熔合、未焊透等內部缺陷。破壞性試驗:焊接接頭的拉伸、彎曲、沖擊試驗(試驗溫度－40℃)結果均滿足AWSD1.1標準及項目技術要求，試驗數據分別見表6～8。通過宏觀分析，焊縫及熱影響區剖面完全熔合，無裂紋等焊接缺陷。
2工藝控制措施分析
除嚴格控制坡口切割質量和組對質量以及焊接過程要嚴格控制正、反第1道焊縫的焊接外，焊接過程中還需要采取以下焊接質量控制措施:(1)焊接人員需具有高度責任心和良好的埋弧焊設備操作能力;(2)焊前的設備檢查:焊工需檢查焊槍的牢固程度，避免焊槍頭晃動;焊工需調整好焊絲垂直度，避免焊絲送絲不暢或出現扭曲現象;焊工需調整好指針和焊道直線方向，以保證焊縫直線度;(3)正、反面第1道焊接時，焊工應全神貫注地控制好焊絲的直線度，保證焊絲中心與坡口根部尖端在同一直線上，避免產生偏差;(4)反面焊接前，需要進行打磨以確認根部熔合情況。重點是無間隙位置和根部錯邊的熔合情況。在預熱溫度滿足要求的情況下，對熔合線深度＞1.5mm的局部焊縫需進行打磨至熔合線深度＜1.5mm的情況下，按照工藝參數要求進行焊接，確保根部缺陷完全去除。
3工藝在項目中的應用
在某導管架項目中，單節導管的最小管徑為2000mm，最大壁厚達50mm，縱縫長度3m。現場施工中，該焊接工藝有效地避免了傳統工藝的弊端，解決了氣刨施工中的噪聲和粉塵問題，減少了一半的吊裝次數，減少了安全隱患，極大地提高了施工效率，同時減少了滲碳層的打磨作業量，起到安全、節能、降本、增效的作用，在導管和鋼樁制管工作中得到了良好的應用。實際焊縫外觀成形如圖6所示。
4結論
篇7
[關鍵詞]GTAW；Inconel600；壓力容器
一、前言
2009年8月份，我校協助通達公司生產一臺Inconel600的三氯化鋁發生器的壓力容器，雖然國外已經有相關的標準，但當時國內相關經驗還比較欠缺，我校通過走訪、學習、借鑒相關企業的有色金屬容器的生產制造經驗，經過反復的焊接工藝試驗驗證后，將GTAW用于Inconel600焊縫接頭的焊接方法，焊后經RT和UT檢驗，焊縫質量達到要求。
二、焊接材制的選用
Inconel600的焊接材制的選擇。首先，要保證其熔敷金屬的化學成分與母材相當，S、P等雜質元素的含量要控制的很低，使焊縫金屬具有相應的性能指標。其次，母材厚度為l6mm，為了保證焊縫每層的質量，飛濺少層間易清理等因素，我公司綜合上述因素，采用單面U型坡口，焊接方法為GTAW,焊絲為2.5 Inconel82焊絲其化學成分和力學性能見表1、表2。
三、焊接工藝評定
在進行焊接工藝評定之前，我查閱了許多相關的資料，選擇不不同的規范參數匹配，并在試板上進行一系列的焊接工藝試驗。通過觀察飛濺大小，電弧穩定性，焊接表面的成形，母材的熔合情況，確定焊接電流為l60~210(A)電弧電壓為16~18(V)。電流太小，不僅生產效率低，還容易產生未熔合，氣孔等缺陷，電流過大，會引起鎢極熔化和蒸發，其微粒有可能進入熔池而造成污染，而且還容易引起燒穿或焊縫下陷，咬邊等缺陷，選擇合理的焊接規范參數，參照JB4708-2000和GB50236的標準，試板規格500×150×16對接，保護氣體為Ar,氣體純度99.99％焊槍中Ar氣流量為14~18L／Min，尾部Ar氣流量為l0~12l/Min，焊縫背面Ar氣流量為12~14L／Min，對焊接工藝評定試板進行l00％RT無損檢測，符合JB／T4730.2-2005的規定，Ⅱ級合格然后進行理化解剖和力學性能試驗，其結果見表3。
四、產品焊接
1.焊接坡口的準備。對接焊縫的坡口型式，采用機加工，焊前對坡口區域進行仔細清理，用丙酮或乙醇清洗并去除坡口附近50mm區域的氧化色等雜質
2.焊接要點。在焊接之前，經焊工需進行相關資格的考試，焊工用焊接評定給出的規范參數范圍，在非產品試件上進行試焊，調節焊接電流，電壓。
3.在焊接過程中，層間溫度嚴格控制在小于或等于90℃、隨時用測溫筆進行測量，施焊過程中背部和尾部需用氬氣進行保護(如圖2)，(尤其第一層、第二層)并且每焊完一層需用PT檢測，必須仔細檢查，如有缺陷，按照有關程序進行處理，合格后再繼續施焊。熄弧時定要填滿弧坑，以防止弧坑裂紋。
五、焊后檢驗
焊縫表面無裂紋，氣孔，咬邊等缺陷。焊縫按照JB／T4730.2-2005進行l00％RT檢測，II級合格。
六、小結
Inconel600是鎳基材料中焊接性比較好的一種材料，只要嚴格控制焊接工藝參數和層間溫度以及層間的清洗，選用匹配好焊接材制，焊縫完全達到產品制造技術的要求。將GTAW用于鎳基材料的焊接技術的成功，在焊接工藝、焊工培訓、現場操作和焊接質量管理方面積累了經驗，為學校以后在有色金屬壓力容器教學方面奠定了基礎。
參考文獻：
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化出版社.
[2]壓力容器安全技術監察規程[S].
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評定[P].北京：國家機械工業局，國家石
油和化工業局，2000.
[4]GB50236 現場設備、 工業管道焊接工
程施工及驗收規范[S].
篇8
關鍵詞：焊接接頭；失效分析；結構因素
熱交換器產品中的固定式不帶法蘭的管板與殼體的連接焊接接頭是產品上的主要焊接接頭，制造過程中焊接接頭內部組織的缺陷，如夾渣、氣孔、未熔合、未焊透、裂紋以及組織粗大等，將影響焊接接頭的機械性能，也影響產品使用的可靠性，給使用單位帶來不必要的經濟損失，是個不可忽視的問題。通過對焊接接頭性能影響因素的分析和實驗，調整相應的結構參數和焊接工藝參數，防止焊接接頭缺陷的產生，提高接頭機械性能，從而提高產品的使用壽命，減少損失，節約了材料。
1問題的提出
在產品生產過程中，焊接結構參數、焊接工藝參數、焊接前的準備和操作方法等因素都會影響焊接接頭的質量，在焊接時就要通過控制相關技術參數來控制焊接接頭內部質量，盡可能提高焊接接頭的機械性能。在諸多技術因素中以結構參數和焊接工藝參數對焊接接頭質量影響最大，為此，坡口尺寸變化對焊接接頭質量的影響及焊接工藝參數對焊接接頭質量的影響是本課題的主要內容。
通過研究不同尺寸的坡口用相同焊接工藝參數下焊成的接頭在焊接接頭組織、機械性能、焊接應力分布的變化；比較對焊接接頭質量影響最小的結構尺寸，選出最優技術參數。
2坡口尺寸的確定
產品的設計坡口尺寸如圖1所示，其中，管板車邊尺寸為0.25δ,與殼體組對后坡口間隙為0.4δ1，具體根據不同的板厚在國家標準中有明確的規定。
本課題根據中生產單位的實際情況，δ和δ1的取值如表1。根據表中的數據，按《鋼制壓力容器》標準的有關規定，可以分別計算出管板車邊尺寸和坡口間隙尺寸，也列于表1中。
在本次試驗中，為了減少工作量，試件的坡口組對成大小端，最大值取6mm，最小值取1mm。雖然該值與國家標準的要求有出入，但符合焊接工藝中保證焊接接頭質量的有關要求，對試驗結果的正確性影響不明顯。
3模擬試驗與檢測
為保證結構參數對焊接接頭的組織、應力和機械性能等方面影響的試驗結果準確，在焊接過程中，要求焊接工藝參數保持不變。
本試驗的試件結構與產品實際使用的結構相近。對焊接接頭的檢測主要包括焊接接頭熱影響區應力值、機械性能測試和熱影響區組織分析。
3.1應力測試
應力測試時采用了應力釋放法。
通過焊接接頭區或焊接熱影響區某點處的應變量測試，計算出該點的應力值。用此法檢測比較簡單，所需測試設備簡便。雖然數據不夠準確，但同一試件測試的數據有對比性，對本課題來說完全符合要求。
測試時，為使焊接熱影響區的應力相對準確且有對比性，試驗時選焊接接頭焊趾兩側5mm處平行于焊接接頭中心線的直線上作為測試焊接應力的位置，并以5mm的間距為一測試點，兩側兩端各測6點。
3.2機械性能測試
應力測試后的試件用機械加工的方法加工成拉伸試樣，測試其機械性能。
4數據分析
4.1測試點應力與焊接接頭距離的關系
以上數據表明，離焊接接頭不同的距離的各點間的應力是不同的。離熔合線越近，應力值越大；離熔合線越遠，應力值越小。表明高溫區更易產生較高的應力。
4.2坡口間距對應力的影響
坡口間距對應的影響也較為明顯，從表中可以看出，坡口間距越大，應力值也有明顯的增大，最大間隙處應力值（為最小間隙處應力值的3.5倍左右）。從理論上分析，坡口越大，需填充的金屬越多，焊接時熱作用時間越長，溫度也越高，因而產生更大的應力。
4.3坡口間距對機械性能的影響
可以看出，坡口間距對機械性能的影響較小，但坡口間距對缺陷有較大的影響。兩個試樣都做了宏觀金相檢查，坡口間距越小，未焊透缺陷傾向增加。所以，坡口間距間接地影響了焊接接頭的強度，降低疲勞強度。
5金相分析
在相應的最大坡口端和最小坡口端，分別取試樣進行金相分析，對比母材金相，組織變化差異很小。可見，因所用材料為普通碳素結構鋼（管板和筒體材料都選用了Q235-B），這類材料的組織在加熱時，長大傾向并不明顯。可以認為，坡口間距對焊接接頭及熱影響區金屬組織的影響是不大的。或者說，因焊接接頭及熱影響區金屬組織所引起的焊接接頭失效現象的因素要比焊接缺陷和應力變化所產生的影響小得多。
6結論
通過以上分析，造成管板與殼體連接焊接接頭失效的重要因素中，坡口尺寸大小是其中之一。因為坡口尺寸大小對焊接接頭內部缺陷的產生及熱影響區的焊接殘余應力大小有著重大的影響，坡口越大，焊接缺陷產生的可能性增加，焊接殘余應力增加。在焊接實踐中，可以通過選擇合適的坡口尺寸，配以合理的焊接工藝參數，盡可能降低焊接接頭及熱影響區的焊接殘余應力，則可以減少此類失效現象的發生，從而減小生產中的經濟損失。
參考文獻
[1]霍立興.焊接結構的斷裂行為及評定[M].北京：機械工業出版社，2000，6.
[2]全國壓力容器委員會標準化委員會.GB150-1998，鋼制壓力容器[S].
篇9
關鍵詞：多層環縫焊接；CO2 焊；MAG焊；實芯焊絲；富氬（ A r+ CO2 ）混合氣體 ；氣保焊
【分類號】：TD353.5
1 前言
焊接作為汽車制造領域最重要的制造手段之一，在汽車制造過程中的應用也越來越廣泛，而如何選擇適合企業的高質量、高效率、高性能和低成本的焊接工藝成為企業競爭力的關鍵[7]。目前公司的桿筒焊接總成（如下圖1）中均采用實心焊絲MAG焊，焊接桿筒總成工藝流程為：焊接―粗車外圓（單邊1mm左右）―精車外圓。實芯焊絲MAG焊以其熔深大、焊接效率高、成本低下的特點在油缸行業的生產中得到廣泛應用， 但它存在著焊接電弧不穩定、飛濺大、焊縫成形較差等工藝性能差的缺點， 影響著油缸產品的外觀質量。由于設備的局限性，傳統的單層焊已經不能滿足生產的需要，為提高公司產品的焊接質量，尋求更先進的焊接工藝，本人在結合理論分析及桿筒焊接氣孔改善的焊接工藝試驗的基礎上，綜合效率和成本等因素分析所得出的數據作為現場改善課題，為公司油缸產品的焊接尋求最佳工藝提供依據。
2 理論分析
2.1 保護氣體的選擇
保護氣體的選擇直接影響著桿筒環焊縫的質量，良好的保護氣源能有效的改善焊接成形的質量。因為所有保護氣最主要的作用是隔絕空氣中氧氣、氮氣和水蒸氣，保護焊接熔池和電極。保護氣通過焊槍進入，從焊嘴噴出，包圍在電極的四周， 置換掉電極四周的空氣，在熔池和電弧四周形成一個臨時的保護氣罩[5]。
在實施氣保焊時，選擇焊接保護氣的時候，要重點考慮成本、質量、生產率等因素，目前油缸行業焊接工藝經常采用70%～80%的Ar和20%～30%的CO2混合氣體作為保護氣。公司焊接工藝普遍采用80%Ar+20%CO2混合氣體作為焊接工藝的保護介質，其中Ar作為惰性氣體，在焊接過程中不發生反應，因電弧熱量不易發散，提高了電弧的熱效率，加速了焊絲熔化，增加了噴嘴的受熱程度[3]。隨著保護氣中Ar含量的增加，焊絲中元素損失大量減小，大部分元素得以熔入到熔池中去，機械性能提高。而焊接熔敷金屬中Mn和Si含量越高，焊縫強度就越高，焊縫延伸率就越低，同時焊縫V型缺口沖擊韌性也會隨之降低[2]。
2.2 多層環縫焊接的優點介紹
實施多層環縫焊接時，因能在較大范圍內調整熱輸入和焊接速度，因此對焊接熱循環的調整較大，有利于提高生產效率與降低成本。對于易淬火鋼結構的焊接，可降低過熱區高溫停留時間，防止晶粒粗大，減少魏氏體組織。實施多層環縫焊時，焊道對前一焊道和熱影響區進行再加熱，相當于在AC3以上再加熱，發生正火那樣的組織轉變，形成細小等軸晶，細化晶粒，塑性和韌性得到改善。同時通過調節多層焊熱輸入和冷卻時間，改變焊接順序，可以達到控制結構變形和應力集中[1]。
采用多層環縫焊時，可獲取窄熱循環曲線，使得奧氏體轉變溫度AC3以上停留時間短，避免奧氏體晶粒粗化。同時當焊縫冷卻到馬氏體轉變溫度時，再立刻焊接第二層，這樣第一層焊縫及熱影響區金屬受到第二層焊縫焊接時熱的作用，溫度有所上升，減慢了冷卻速度，可有效避免淬硬組織出現，提高焊接總成的力學性能[6]。
2.3 桿筒焊接總成氣孔缺陷分析
針對桿筒焊接總成內部焊縫產生未焊透、未熔合、分散氣孔、密集氣孔等質量事故，我們結合理論分析對現場運用改善手法分析得出以下幾個影響因素。
1） 第一層焊接速度過慢，層間厚度超過厚，車加工時把第二層的焊縫全部車掉并車進到第一層（打底層焊接缺陷概率比第二層多）。
2） 操作者重視數量對質量輕視，不按頻次清除焊槍噴嘴內飛濺物，造成氣路堵塞而供氣不足
3） 設定的焊接角度在95°，熔敷金屬下淌覆蓋焊道形成虛焊或未熔合。
4） 焊接第一層接頭搭接尺寸365°，并且不設定擺弧動作，導致母材與焊接金屬熔合不良，有害氣體逸出不及時而形成氣孔。
5） 焊接件表面存在油污，焊接時易造成氣孔。
6） 送氣管老化，減壓閥供氣故障造成不足，保護氣體流量僅為8L/min 。
7） 焊接參數（電流、電壓.轉速）設定不合理，造成一層焊縫堆高過大，填充蓋面后焊縫余高過大。后續車加工時直接將兩層之間的焊接缺陷暴露出來，甚至可能因進刀量過大導致刀崩的現象。
3 試驗與改進措施
3.1 焊前準備及注意事項
1） 坡口清理：要求去除坡口表面一切污物，同時要求去處坡口內外兩側各20范圍內一切雜質；
2） 每次焊接完成后在下一次焊接前，需將焊槍噴嘴上的金屬及雜志清除，需將焊絲頭上已氧化段去除[4]。
3） 在實施封頭與桿筒的環焊縫焊接時，為避免桿筒外圓上鍍膜、銹跡及油污對焊接質量的影響，根據相關的資料適當調節焊槍角度設定在74°，確保焊接熔深和焊接熔合比 ，從而有效地防止了焊接未熔合、氣孔的產生。
4） 焊接點的水平設定。焊接時應將待焊部位旋轉調整至水平位置進行焊接，以保證焊縫的內部及外觀質量。
3.2 焊接參數以及改進措施
為驗證以上相關的理論正確性，我們制定了以下幾個方面的對策，力求從工藝的源頭上消除焊接未焊透、未熔合、分散氣孔、密集氣孔等質量缺陷，同時改善焊縫的余高過大問題，方便后續加工。實驗過程的相關工藝參數如表1所示
1） 改變焊接電流與電弧電壓，重點修改一層焊接參數（電流、電壓、轉速），確保打底層的高度比例值在50%-65%范圍內。
2） 第一層搭接設定360°，為第二層的過渡層提供平整的焊道，并設擺弧動作。
3） 加強對操作人員的培訓，要求認真觀察焊接熔合的情況，出現問題及時解決。
4） 按ISO9002“對特種工藝的要求”認真執行過程參數首檢、巡檢，以實現對過程參數的連續監控。
5） 更換新的氣管，更換有故障的減壓閥保證保護氣流量在10-15L/min。同時抽檢相關廠家的保護氣體純度是否達標，確保保護氣體的保護作用有效。
6） 下發相關措施單，禁止待焊接件機加工時擦油保護，同時要求在焊接前，用毛巾擦凈待焊零件表面油污
4 效 果
在實施改進措施后，經跟蹤驗證焊接1000件桿筒，出現了14件分散單個氣孔，未焊透、密集氣孔、未熔合都為零件，不合格率1.4%，在生產可控范圍值內。經焊縫橫斷面宏觀全面檢查，表明在各焊腳位置均無未熔合現象，完全滿足了GB 50661-2011鋼結構焊接規范的有關技術要求。車削加工反饋出來的結果也比較良好，刀崩現象得到緩解。
5 結束語
實踐證明，在桿筒焊接工藝采用多層焊接環縫工藝，選擇合理的焊接參數與焊接工藝措施，不但能夠控制鋼結構的焊接形變和應力集中，而且能保證焊縫的組織和性能，有效提高產品品質與外觀。對油缸行業焊縫質量要求（如韌性、外觀等）較高的重要構件（桿筒、缸筒），推薦采用富氬（ A r+ CO2 ）混合氣體+實芯焊絲進行多層環縫焊接工藝。
參考文獻
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[4] 焊接工藝500問. 徐粗雄主編 機械工業出版社.
[5] 混合保護氣體成分對焊縫成形的影響 許先果主編 重慶大學
篇10
關鍵詞：焊接接頭；失效分析；結構因素
熱交換器產品中的固定式不帶法蘭的管板與殼體的連接焊接接頭是產品上的主要焊接接頭，制造過程中焊接接頭內部組織的缺陷，如夾渣、氣孔、未熔合、未焊透、裂紋以及組織粗大等，將影響焊接接頭的機械性能，也影響產品使用的可靠性，給使用單位帶來不必要的經濟損失，是個不可忽視的問題。通過對焊接接頭性能影響因素的分析和實驗，調整相應的結構參數和焊接工藝參數，防止焊接接頭缺陷的產生，提高接頭機械性能，從而提高產品的使用壽命，減少損失，節約了材料。
一、問題的提出
在產品生產過程中，焊接結構參數、焊接工藝參數、焊接前的準備和操作方法等因素都會影響焊接接頭的質量，在焊接時就要通過控制相關技術參數來控制焊接接頭內部質量，盡可能提高焊接接頭的機械性能。在諸多技術因素中以結構參數和焊接工藝參數對焊接接頭質量影響最大，為此，坡口尺寸變化對焊接接頭質量的影響及焊接工藝參數對焊接接頭質量的影響是本課題的主要內容。
通過研究不同尺寸的坡口用相同焊接工藝參數下焊成的接頭在焊接接頭組織、機械性能、焊接應力分布的變化；比較對焊接接頭質量影響最小的結構尺寸，選出最優技術參數。
二、坡口尺寸的確定
產品的設計坡口尺寸如圖1所示，其中，管板車邊尺寸為0.25δ,與殼體組對后坡口間隙為0.4δ1，具體根據不同的板厚在國家標準中有明確的規定。
本課題根據中生產單位的實際情況，δ和δ1的取值如表1。根據表中的數據，按《鋼制壓力容器》標準的有關規定，可以分別計算出管板車邊尺寸和坡口間隙尺寸，也列于表1中。
在本次試驗中，為了減少工作量，試件的坡口組對成大小端，最大值取6mm，最小值取1mm。雖然該值與國家標準的要求有出入，但符合焊接工藝中保證焊接接頭質量的有關要求，對試驗結果的正確性影響不明顯。
三、模擬試驗與檢測
為保證結構參數對焊接接頭的組織、應力和機械性能等方面影響的試驗結果準確，在焊接過程中，要求焊接工藝參數保持不變。
本試驗的試件結構與產品實際使用的結構相近。對焊接接頭的檢測主要包括焊接接頭熱影響區應力值、機械性能測試和熱影響區組織分析。
3.1應力測試
應力測試時采用了應力釋放法。
通過焊接接頭區或焊接熱影響區某點處的應變量測試，計算出該點的應力值。用此法檢測比較簡單，所需測試設備簡便。雖然數據不夠準確，但同一試件測試的數據有對比性，對本課題來說完全符合要求。
測試時，為使焊接熱影響區的應力相對準確且有對比性，試驗時選焊接接頭焊趾兩側5mm處平行于焊接接頭中心線的直線上作為測試焊接應力的位置，并以5mm的間距為一測試點，兩側兩端各測6點。
3.2機械性能測試
應力測試后的試件用機械加工的方法加工成拉伸試樣，測試其機械性能。
四、數據分析
4.1測試點應力與焊接接頭距離的關系
以上數據表明，離焊接接頭不同的距離的各點間的應力是不同的。離熔合線越近，應力值越大；離熔合線越遠，應力值越小。表明高溫區更易產生較高的應力。
4.2坡口間距對應力的影響
坡口間距對應的影響也較為明顯，從表中可以看出，坡口間距越大，應力值也有明顯的增大，最大間隙處應力值（為最小間隙處應力值的3.5倍左右）。從理論上分析，坡口越大，需填充的金屬越多，焊接時熱作用時間越長，溫度也越高，因而產生更大的應力。
4.3坡口間距對機械性能的影響
可以看出，坡口間距對機械性能的影響較小，但坡口間距對缺陷有較大的影響。兩個試樣都做了宏觀金相檢查，坡口間距越小，未焊透缺陷傾向增加。所以，坡口間距間接地影響了焊接接頭的強度，降低疲勞強度。
五、金相分析
在相應的最大坡口端和最小坡口端，分別取試樣進行金相分析，對比母材金相，組織變化差異很小。可見，因所用材料為普通碳素結構鋼（管板和筒體材料都選用了Q235-B），這類材料的組織在加熱時，長大傾向并不明顯。可以認為，坡口間距對焊接接頭及熱影響區金屬組織的影響是不大的。或者說，因焊接接頭及熱影響區金屬組織所引起的焊接接頭失效現象的因素要比焊接缺陷和應力變化所產生的影響小得多。
六、結論
通過以上分析，造成管板與殼體連接焊接接頭失效的重要因素中，坡口尺寸大小是其中之一。因為坡口尺寸大小對焊接接頭內部缺陷的產生及熱影響區的焊接殘余應力大小有著重大的影響，坡口越大，焊接缺陷產生的可能性增加，焊接殘余應力增加。在焊接實踐中，可以通過選擇合適的坡口尺寸，配以合理的焊接工藝參數，盡可能降低焊接接頭及熱影響區的焊接殘余應力，則可以減少此類失效現象的發生，從而減小生產中的經濟損失。
參考文獻：
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