薄板焊接范文

導語：如何才能寫好一篇薄板焊接，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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1、不銹鋼薄板的焊接有以下特點：不銹鋼薄板的導熱性差，容易直接燒穿；焊接時不需要焊絲，母材直接熔合。因此，不銹鋼薄板焊接的質量與操作者、設備、材料、施工方法、焊接時的外部環境及檢測等因素息息相關。

2、焊接方法：電流不宜過大20~30A即可，電壓12~15v，鎢級伸出長度為鎢棒直徑的2~4倍，氬氣流量12~18Lmin，組隊時盡量采取無縫對接，縫大的情況可以在背面加墊板，控制好焊接速度，同時與焊工水平也有很大關系。

（來源：文章屋網 ）

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論文摘要：在大面積薄板焊接工程中．焊接變形量的大小是衡量該工程成功與否的重要標志，也是工程質量好環的關鍵，因此控制焊接變形是人們十分重視而致力于研究的課題。本文就煤氣柜底板焊接工程的成功經驗和失敗教訓闡述控制薄板焊接變形的一些行之有效的方法及一些初淺的見解，旨在類似工程中借鑒和參考。

如何控制焊接應力和變形到最小是大面積薄板焊接中最關鍵的一個環節。控制大面積薄板焊接工程的焊接變形不能單一行事，而應綜合治理。試驗經驗告訴我們，焊接工程中的焊接變形和焊后殘余應力并不是兩種孤立的現象。兩者之間的聯系是有機的，它們同時存在于同一焊件，相輔相成而又相互制約。大面積薄板焊接焊縫形式主要為對接和搭接。但這兩種焊縫形式產生的變形基本一樣，出產生橫向收縮和縱向收縮外，如圖一、二所示，還會產生失穩翹曲變形如圖三所示，即常見的薄板焊接后產生的鼓包。

圖一 焊接橫向收縮

圖二焊接縱向收縮

圖三 焊接失穩翹曲變形

在實際工程中要想獲得最佳的理想狀態。使三種方式的應力和變形合理分布在該結構中，使之相互制約、相互控制，正負壓力保持在一個平衡的狀態下。這一指導是控制大面積薄板焊接工程中焊接變形的有效途徑。本文一工程中常見的曼型煤氣柜的底板焊接為例進行分析。

1、以10萬立曼型煤氣柜的底板為例

煤氣柜底板焊接工程是十分典型的大面積薄板焊接工程。底板面積為1586.27m2，焊縫總長為

。底板由中心板和內外環板組成。中心板和內環板為δ=5mm厚鋼板組成，外環板為δ=8mm鋼板組成。鋼板材質均為Q235B。底板的結構形式如圖四所示。

圖四 罐底板焊接布置圖

2、技術難點

面積大，板比較薄，內外環板厚度不一致，為厚板與薄板對接，規范要求底板的平面度不大于D/500，且不大于60mm。這就要求在施工時根據理論與施工經驗來制定嚴格的施工工藝，稍不注意就會使產生較大的凸起，給后續施工帶來很大的麻煩。重新修理難度較大，同時會使生產成本大大地增加。而此問題的產生原因歸根到底就是由于焊接工程中由于對焊接應力和變形產生的機理不了解，不能合理地安排施工工藝而導致的結果。因此，合理的施工工藝安排，是在掌握其產生機理原理分析的基礎上產生的，也就是要理論與實踐要相結合。

3、焊接工藝及剖析

(1)分析焊接應力和變形產生的機理、影響因素及其內在聯系

如下圖四所示，給出了引起焊接應力和變形的主要因素及其內在聯系。

圖五 引起焊接應力于變形的主要因素及其內在聯系

由圖可看出，焊接時局部不均勻的熱輸入是產生焊接應力與變形的決定因素。而熱輸入是通過材料因素、制造因素和結構因素所構成的內拘束度和外拘束度而影響熱源周圍的金屬運動，最終形成焊接應力的變形。從圖可以看出，材料因素主要為材料特性、熱物理常數及力學性能（熱膨脹系數α=f（t），彈性模量E=f（T），屈服強度σs= f（T），σs（T）=0的溫度，Tk或稱“力學熔化溫度”以及相變等），在焊接溫度場中，這些特性呈現出決定熱源周圍金屬運動的內拘束度。制造因素（工藝措施、夾持狀態）和結構因素（構件形狀、厚度及剛性等）則更多地影響著熱源金屬的外拘束度。隨焊接熱過程二變化的內應力場和構件變形，稱為焊接瞬態應力與變化。而焊后，在室溫條件下殘留于構件中的內應力場和宏觀變化，稱為焊接殘余應力與焊接殘余變形。

轉貼于

由于焊接應力和變形問題的復雜性，在工程實踐中往往采用試驗測試與理論分析和數值計算相結合的方法來掌握其規律，以期能達到預測控制和調整焊接應力與變形的目的。

（2）工藝措施及剖析

根據多年的實際經驗和理論分析結果，不管哪種形式的底板，在焊接工藝上采取的工藝措施大致相同，其主要措施有：

① 先焊短焊縫后焊長焊縫，采取分段退焊，由內向外依次進行。

② 中心板和內環板之間的焊縫，可由數名焊工均布對稱施焊，并可同時進行。

③ 內環板與外環板的搭接焊縫暫時不焊，留待底層壁板與內環板角焊縫施焊完畢后在進行焊接。

其防焊接應力與變形的主要原理要點是：

① 焊接后自由收縮

② 減少焊接區與整體結構之間的溫差

③ 使焊接應力盡量減少并均勻布置

（3）工藝措施的具體剖析

以圖一為例分析

① 先焊短焊縫后焊長焊縫的基本原理

如圖中的中心板3、4、5短縫，將其由內向外焊接為一體，可自由收縮為一整體長條。同理，焊完所有短縫，所有中心板都成為焊接后得到自由收縮、基本無應力的若干長條。然后再將個長條由內向外連接起來，也屬于在自由收縮狀態下成型，這樣焊接應力很小，變形也很小。

反之，若先焊長縫A、B，則將Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四板皆固定在A、B兩長縫上，然后再去焊3、4、5短縫，三段縫必收縮，收縮時卻受到A、B長縫的限制而不能自由收縮，熱脹時產生壓應力，收縮時產生拉應力，因而存在較大的焊接應力，會產生很大的變形。整個底板若都這樣焊接或無次序地焊接，底板會產生更大的變形，定會導致底板大量的凸起變形，嚴重的甚至會報廢，造成重大的質量事故。

② 所有焊縫均采用分段退焊法、由內向外依次基本原理

a、分段退焊基本原理 分段退焊的原理與間歇焊和減少焊接線能量的原理基本是一樣的，主要時縮小焊接區與結構整體之間的溫差，從然減少變形；同時由于頭尾相接的焊接順序，前一段焊縫剛冷卻下來，后一段焊縫的熱量就會給前一段一部分，使其得到一次退火的機會，同時減小了前后的溫差，因而消除應力、減少變形。根據實踐經驗，底板的分段退焊，應以一根焊條為一個循環，一根焊條約焊200mm，這樣要比500mm~600mm一個循環變形要小的多。這樣焊的缺點是接頭增加，降低美觀程度，但比變了形再去處理變形要合算的多（連續焊的接頭少且平滑）。

b、由內向外依次進行的基本原理 如圖中的短縫3、4、5，應先焊4縫，然后再焊3或5縫；長縫A、B，應先焊A后焊B。因為兩板相焊，焊縫會產生橫向收縮和縱向收縮，又因內部是封閉部位，外部屬自由端（越往外越明顯），由內向外可使焊縫的橫、縱焊縫自由收縮；反之，若先焊外，自由端被固定，在焊內部時，焊縫的橫、縱向收縮都會受到限制，因而產生較大應力，從而產生較大變形。

③ 底層邊板與外環板的角焊縫焊完后再焊內外環板之間的對接焊縫

在討論此焊接順序原理之前，請看一個受熱變形的實例，如圖六所示。

圖六 氣割周邊受熱形成的中凸變形

在一張δ=5mm厚的原平板上割下一個φ300mm的圓板，割完后便出現中凸變形，這是因為邊緣受熱后收縮，相對中部伸長，即常說的中部松邊緣緊。根據此例可以相應的分析：壁板與焊縫有兩條，一條是圖一所示邊板與外環板的焊縫①、②縫，一條時內外環板之間的焊縫CD縫，若先焊CD縫，再焊①、②縫，這三條焊縫所產生的收縮量全部疊加在整個底板的邊緣上，比引起底板的中凸變形；若先焊①、②縫并自由脹縮全冷后再焊CD縫，此時只有CD一道縫的收縮量時底板產生中凸變形，因而可最大限度減小變形量。

④ 由多名焊工均布對稱施焊的基本原理

在探討此原理之前，請看圖七，由于不對稱受熱而引起變形，長條板不對稱受熱而引起變形。在底板的焊接中也要由多名焊工均布對稱施焊，這樣可以防止由于不對稱受熱引起偏心力而引起變形，若對稱受熱，即使有應力存在，也不會引起變形，且越往外越明顯，這是因為兩側的應力相等而又有足夠的寬度，不會使中心板產生彎曲。

圖七 鋼板不對稱受熱產生的變形

4、結論

工程實踐告訴我們，大面積薄板焊接的應力和變形的控制必須綜合治理。此工藝經實踐證明對薄板焊接的應力和變形能有效地控制。但在工程實際的運用中還應具體問題具體分析，不斷地進行修改，以達到最優的效果。

參考文獻

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關鍵詞：二氧化碳氣體保護焊；薄板焊接；應用

二氧化碳氣體保護焊在薄板焊接中的應用有其必要性。我主要談以下幾點：

一、二氧化碳氣體保護焊的特點

目前，二氧化碳氣體保護焊在薄板焊接中的應用較為廣泛，主要包括以下幾點：

首先，成本比較低。在通常情況下，焊絲不需要清渣，可以直接應用，而且焊絲的價格和二氧化碳氣體的價格都相對較低，比起焊條電弧焊相比，其成本可以降低40%～50%。

其次，生產效率高，而且節能效果好。在焊接過程中，由于其電流密度較大，而且能量相對集中，所以，在焊接時，其熔透性比較強，可以達到電焊弧的1～3倍。

二氧化碳氣體保護焊所形成的焊縫，不僅抗裂性能好，而且抗銹能力強，更為重要的是可以進行全位置焊接。

二、二氧化碳氣體保護焊在薄板焊接中的應用

1.焊接工藝

在焊接時，宜采用簡單的端面進行處理，要求焊槍與焊接小車要設計成一體，并且一鍵控制，焊接夾具采用專業用具，最大夾持要達到500 mm寬鋼板。如中厚碳鋼板與不銹鋼薄板在采用二氧化碳氣體保護焊焊接時，由于兩塊鋼板是T空接，可以直接焊，但要注意層間溫度，避免產生焊接變形和出現裂紋，焊接前最好對焊縫附近區域進行預熱，因為碳鋼板比較厚。另外，在具體實施時，其主要的焊接步驟如下：要做好焊接前的準備工作，將端面油污、水分、銹蝕去掉，避免影響后期焊接，并且需要將接頭處進行打磨處理。組對、焊接，將鋼板夾放在夾具軌道上，要注意保持2 mm的間隙，接著通過爆絲引弧。焊后處理，在焊接完成后，不必要采取任何措施，只需要等到溫度下降后，將工件拆卸即可。

2.焊接參數控制

日常采用的是焊接方法有平焊、立焊和橫焊，為此，需要控制好二氧化碳保護焊的焊接參數：

首先，電流、電壓和氣壓的確定。如焊件是12 mm那么焊件破口應該是3～4 mm，電流是360～400 A，根據實際電壓調節合適，二氧化碳氣體保護焊滲透性能比較好，在作業的時候盡量手平穩擺動幅度和速度要均勻。

其次，二氧化碳氣體保護焊角焊焊接參數，如平焊A=310，V= 30，速度=320mm/min，這時，角焊的焊接參數，包括平角焊、立角焊、仰角焊，要以評定合格的焊接工藝為準。

三、二氧化碳氣體保護焊焊接薄板注意事項

由于CO2可以采用全位置焊接，不僅成本低，而且焊接速度是手工焊的1～2倍，但是在焊接高強度鋼，最好采用手工焊。

如果藥芯焊絲與實心焊絲焊接工藝不同，焊接效果也不同，如CO2氣體保護焊焊接2.0～6.0薄板的焊接工藝，藥芯焊絲6 mm，在實際操作時，沒有必要開坡口，自然平板對接I型坡口雙面焊即可。

總而言之，要想全面掌握二氧化碳氣體保護焊工藝和施工技術，就要了解其焊接特點，掌握正確的運用方法，把握注意事項，進而提高生產效率和質量。

參考文獻：

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關鍵詞：CO2氣體保護焊；船舶制造；焊接缺陷；工藝；焊接

引言

作為一種傳統的船舶制造工藝技術，船舶焊接技術是船舶建造的關鍵工藝技術之一。CO2氣體保護半自動焊是一種高效、低成本的焊接方法，目前已廣泛應用于我國船舶制造行業。CO2氣體保護半自動焊具有焊接速度較快、焊接性能較好等特點，但是CO2氣體保護半自動焊也具有焊縫成型差，并且抗風能力較差等缺點，難以避免產生各種缺陷。

作者根據近幾年來對船舶焊接質量的跟蹤，結合船廠建造過程中的實際情況，對CO2氣體保護半自動焊的焊接缺陷進行統計及實際分析，對實際生產過程中使用CO2氣體保護半自動焊接產生缺陷的原因進行闡述，總結了實際過程中焊接缺陷返修的經驗及預防缺陷產生的措施。

1 CO2氣體保護半自動焊基本要求

1.1 基本工藝要求

1.1.1 焊前清理及設備檢查

焊接部位應清除水分，鐵銹，氧化皮，油污等雜物，始能焊接。坡口附近30mm區域的油污、水分、氧化皮及鐵銹等清理干凈。檢驗確認焊機及其附屬設備以及供氣系統都能正常工作。

1.1.2 防風、防雨措施

由于風對氣體的保護效果危害較大，室外焊接施工時在風速超過2m/s環境下使用時，應采取相應的防風措施。在焊縫周圍有水或焊縫周圍已潮濕時，要對焊縫周圍吹干后才能進行焊接作業，如遇惡劣天氣要停止施焊。

1.1.3 引熄弧板、襯墊的使用

引熄弧板一般采用100×100mm的規格，厚度盡量與母材一致，并切割出與正式焊縫相似的坡口和間隙，坡口延長一般至少30mm。安裝襯墊時必須保證成形槽與坡口中心一致，襯墊之間推緊無間隙，焊前要確保襯墊里無氧化鐵等雜質。

1.2 焊接過程基本操作要求及注意事項

1.2.1 焊接過程中，在保證焊縫質量的前提下應合理安排焊接順序，以減小變形。對于船體拼板對接焊縫，當板縫錯開時，應先焊橫焊縫，后焊縱縫，當板縫未錯開時，應先焊縱縫，后焊橫縫。

1.2.2 焊接打底焊時，第一道焊縫要有足夠的厚度（一般不小于4mm），以防止裂紋的產生。焊接過程中，焊槍橫向擺動時，要保證兩側坡口有一定熔深，避免焊縫兩側形成夾角，產生未焊透、夾渣等缺陷。采用多道焊時， 要控制每層焊道厚度，焊工在每一道焊后須清除焊渣與飛濺，清除缺陷后再進行下一道的焊接。蓋面焊接時，焊槍擺動的幅度比填充層要大一些，擺動時幅度應一致，速度要均勻。

1.2.3 焊工應對自己所焊的焊縫正反面進行檢查，用肉眼檢查有無缺陷。當發現有害的缺陷時必須選用打磨，氣刨等方法進行清除，不能直接補焊。并且查明原因，采取必要措施。

2 CO2氣體保護半自動焊缺陷情況分析

2.1 CO2氣體保護半自動焊焊縫的RT無損檢測

RT無損檢測，即Radiographic testing射線檢測，是指用X射線或g射線穿透試件，以膠片作為記錄信息的器材的無損檢測方法，該方法是最基本的，應用最廣泛的一種非破壞性檢驗方法。可以獲得缺陷的直觀圖像，定性準確，對長度、寬度尺寸的定量也比較準確；對體積型缺陷（氣孔、夾渣、夾鎢、燒穿、咬邊、焊瘤、凹坑等）具有很高的檢出率。

2.2 CO2氣體保護半自動焊缺陷數據統計

結合在船廠的實際工作，對近兩千份RT無損檢測的CO2氣體保護半自動焊接的不合格焊接缺陷片位數據進行了統計，如下表1所示。

圖1 RT無損檢測不合格片位焊接缺陷統計

如圖1顯示，CO2氣體保護半自動焊缺陷大部分都是夾渣與氣孔，超過了90%，其他的如裂紋、未熔合、未焊透、咬邊缺陷只占少數部分，而且在統計中發現，夾渣以及氣孔缺陷有相當一部分是條狀夾渣、樹枝狀氣孔或者密集型氣孔的嚴重缺陷。如圖2、3是RT無損檢測出比較嚴重的焊接缺陷底片。

圖2 條狀夾渣 圖3 樹枝狀氣孔

2.3 CO2氣體保護半自動焊缺陷成因分析

2.3.1 針對缺陷產生的原因主要從幾個方面來分析：人，機，料，法，環。

（1）人。現場員工的質量意識非常重要，是否遵守作業指導書及工藝要求進行操作，發生不良情況下的應對，并對本工序實行自檢，互檢并且操作技能熟練程度等方面都對焊接質量直接造成影響。

（2）機。現場的設備狀態如何，設備的保養，焊機、焊槍等是否正常，需要保持設備在正常的工作狀況下工作。

（3）料。確認現場使用的焊材是否符合要求，特別是不能潮濕或者有油污等情況。現場中發現一些用掉一部分的焊絲盤遺留在現場或者放在現場的工具箱中，被雨水打濕或者夜間水汽大的原因，造成了焊絲變潮，如果拿來繼續使用極大的造成了焊接不穩定及焊接缺陷的產生。

（4）法。生產過程的工藝方法及操作手冊，工藝參數的合理性，特別是各種船型，不同區域位置鋼材型號及規格不一樣，需要使用不同的工藝方法以及焊接參數。

（5）環。現場焊接過程中環境也是影響焊接缺陷產生的一大因素，特別是在露天作業時，需要用防風工裝，并且在雨天時如未能很好的防雨則不能進行焊接作業。

2.3.2 現場實際情況調查分析

焊接質量是和每一位焊工的質量責任心是息息相關的。如果工人抱著僥幸心理、得過且過的思想就會導致焊接質量的惡化，絕大部分的質量事故不是因為技能的欠缺，而是敷衍的態度。

在生產實際的巡查以及調查中發現，很大部分缺陷的產生主要是由于工人操作不規范或者焊接規范不合理造成的。由于工人在焊接過程中沒有按照焊接規范進行焊接，如焊接電流電壓過高等；操作不規范，如焊槍傾角不合理、焊接速度不當等。個別工人責任心不強，為了趕施工進度，未嚴格按照施工要求進行施焊，故意調整焊接參數，有意加快焊接速度，而忽視了施工質量，都極大機率造成了焊接缺陷的產生。而工人操之過急，未清除或者沒有完全清清除上一道產生的缺陷，就直接進行下一道的焊接，焊接完畢后又沒有進行相應的返修處理，從而造成了焊縫缺陷的存在。

為了深入了解缺陷產生的原因，經過現場實際的現場調查，走訪了許多工人師傅，對現場的焊接設備進行了檢查，對現場進行蹲守觀察等手段，發現了在實際工作中造成了不同缺陷產生的主要原因。

（1）針對夾渣缺陷，夾渣產生主要是在打底焊，或者是填充焊時的焊渣沒有清理干凈以及操作不當造成的。如打底焊后，焊縫兩邊焊渣沒有清除干凈，填充焊時，焊槍擺動不到位造成將焊渣覆蓋在里面；或者由于焊縫中間高兩邊低，下一道施焊時操作不當造成焊渣遺留在焊縫兩邊。此外，在起弧或者熄弧位置造成了夾渣，而焊接過程中并沒有對接頭中產生的缺陷進行處理就進行下一層的焊接，并且在焊接完畢后又沒有進行翻修處理，從而造成了缺陷遺留在焊縫中。如圖4典型夾渣缺陷示意圖。

圖4 焊道兩邊夾渣 圖5密集氣孔

（2）而針對氣孔缺陷，氣孔的產生主要是坡口內的水分及油銹沒有清理，或者在焊接過程中由于沒有很好的防風、氣管漏氣或者堵塞造成氣壓不足、操作不規范等都造成焊縫中產生氣孔。而由于下雨，焊工質量意識弱，又趕進度，沒有嚴格執行工藝紀律要求更增加了氣孔的產生機率。如圖5典型氣孔缺陷示意圖。

（3）裂紋主要是在CO2打底焊收弧時，由于縮孔尾部產生的；此外還有焊接過程中焊接參數不當也造成裂紋的產生。其他的如焊瘤、未熔合、未焊透等基本都是由于焊接規范不合理、焊接操作不合理造成的。

3 CO2氣體保護半自動焊接缺陷返修及預防

3.1 焊接缺陷翻修

從事焊縫焊接修補的焊工必須經過專業培訓和考試，并取得船級社或有關的檢驗部門認可的技能證書，方能上崗。

一般情況下條狀氣孔、密集氣孔在焊縫的任何位置都可能；樹枝狀氣一般存在于焊縫表面；夾渣、未熔合一般在焊縫的兩邊或分道焊搭接位置；裂紋一般在襯墊焊的第一道焊或者焊縫引熄弧處。返修作業時，根據具體情況采用打磨或碳刨去除缺陷，焊縫表面有氣孔、夾渣、未熔合等焊接缺陷時，則需用砂輪或碳弧氣刨剔除缺陷后進行修補焊接。許多缺陷從焊縫表面上看是看不出來的，通過RT等無損檢測方法可對焊縫進行檢測，如果焊縫內部存在超標焊接缺陷時，通過觀察RT缺陷片位，觀察缺陷類型及缺陷特點進行預測焊接缺陷所處的深度及位置，如條狀裂紋則最有可能是打底焊時出現的缺陷，此時應該優先從焊縫反面先進行碳刨清除缺陷；而如果是密集氣孔或者夾渣之類的缺陷，則焊道里面的所有位置都有可能存在，此時則選擇從焊縫一面先進行碳刨把缺陷清除，如果未能完全找到，則在焊縫反面再進行碳刨把缺陷清除，打磨后進行封底補焊。通常情況下通過經驗能判斷出容易產生缺陷的位置，如焊接接頭比較同意產生夾渣及裂紋缺陷，如圖6-9所示焊接接頭缺陷返修狀況。在返修前從表面上看焊縫是良好的，但經過打磨掉約2mm后顯現出了裂紋的跡象；繼續打磨到約3mm后清晰看到了裂紋缺陷；繼續打磨，直至打磨掉約5mm后缺陷完全被清除。

圖6接頭未處理前 圖7 接頭打磨約2mm后

圖8 接頭打磨約3mm后 圖9接頭打磨約5mm后

3.2 焊接缺陷的預防簡述

為了提高產品質量，確保焊接質量，避免焊接缺陷的產生，首先必須提高焊工的操作技能，提高焊工的質量意識，要求操作人員嚴格根據操作規范要求進行，嚴格按照焊接工藝規程進行，按規范要求使用合適的焊接參數，選擇適當的焊接電流和焊接速度，掌握適當的擺動，嚴格控制位置和焊絲角度，改善焊道成型。此外，焊縫裝配間隙要適當并均勻，控制好裝配質量，選用合適正確的坡口。焊前焊工必須持有相應類別的焊工上崗證，施焊前要檢查相關焊接設備，保證焊接設備能夠正常使用，仔細檢查焊縫的坡口、間隙等情況，并認真做好焊縫的清潔工作，清除母材和焊絲表面鐵銹、油污、水分等雜物，適當預熱除去水分，CO2焊絲、襯墊要確保干燥沒有受潮，下雨或濕度超過90%的天氣應停止焊接，如確要施工，必須做好防護措施，用火焰烘干焊縫表面的水汽。當采用多層多道焊時，應仔細清除每層焊道及坡口側壁的熔渣，焊絲的擺幅不應太大，注意焊后嚴禁用點焊修補方式修補焊縫缺陷，焊后做好自檢互檢工作，對發現的缺陷及時返修。

4 結束語

目前船舶制造所使用的焊接方法中CO2氣體保護半自動焊接所占的比例非常大，深入了解CO2氣體保護半自動焊接缺陷的產生，制定有效的預防及應對措施成為造船業避不開的一個重要課題。文章通過在船廠實際工作過程中對CO2氣體保護半自動焊接產生缺陷進行了統計分析，并對在實際操作過程中產生缺陷原因進行總結分析并總結了預防措施，具有積極的借鑒意義。

參考文獻

[1]陳家本，鄭惠錦，朱若凡，等.中國船舶焊接技術進展[J].焊接，2007（5）.

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關鍵詞：外國留學生；漢語學習；問題與對策

中圖分類號：H195.3 文獻標識碼：A 收稿日期：2016-01-13

渤海大學的留學生來自世界各地，主要以非洲和韓國為主。在課堂上，韓國學生不愛發言；非洲學生積極發言，掌握程度較好。聲調和漢字是他們學習漢語的難點，而外國語言學習屬于留學生跨國文化交際問題。在國外，跨國文化得到了深入研究，但在亞洲還處于起步階段，可用文獻很少。隨著大量外國留學生到中國生活和學習，漢語學習問題日益凸顯。

1.漢語綜合課的主要問題

（1）漢字系統復雜。漢語有很難發準確的聲調，還有書寫復雜的漢字，而漢字的書面表達使用的符號有上千個，常用漢字大約有3000個，各種偏旁部首進行復雜組合形成了漢字系統。漢字教學一直為漢語教學的瓶頸。漢字的數量大、漢語的一致性差、方言分歧嚴重、普通話的普及程度不高、漢字有繁體字與簡化字之別等，使得在開始階段留學生很難掌握方法。當今社會語言文字使用比較混亂，各種方言、語法結構變異很明顯，不規范語音和語法使用隨處可見。漢字為表意文字，筆畫繁復，對初學者而言，難認、難寫、難記。另一方面，漢語的書面語和口頭語存在較大差別，是以教授書面語為主還是以教授口頭語為主，在學界仍存在很大爭議，未形成統一的認識。

（2）漢語學習中的焦慮心理。留學生在學習過程中，往往利用自己的母語思維來思考問題，難以轉換成漢語思維。對部分留學生來說，焦慮可以增強他們的學習動力；而對另一些人來說， 焦慮使他們產生逃避和排斥心理，增加了漢語言學習的難度。事實上，焦慮的消極作用在漢語學習過程中占主導地位。

（3）教材的編寫和使用問題。現在大部分對外漢語教材出自高校教師之手，編寫目的是為了滿足教學中的需要，編寫者往往只有國內漢語教學經驗，而沒有國外漢語教學的經驗，這使得針對本土留學生的對外漢語教材并不適用于國外的漢語教學。對外漢語教材的目的性、階段性、國別性、實用性等方面都存在相當大的問題，不能滿足留學生學習漢語的需要。目前真正針對外國學生使用的教材只有百余部，難以達到預期效果。

2.針對以上問題提出的解決辦法

（1）采用多種方法提高漢語教學活動效率。目前教師喜歡的教學活動包括分組、語言游戲、閱讀、角色扮演四類。學生喜歡的教學活動有幾個調查結果，結果之一是課堂自由討論、情景會話、抄寫、語法練習。結果二是語音練習、對話練習、修正錯誤、看錄像。而學生對不喜歡的教學活動的觀點基本一致，即多采用對話交談、角色扮演、語言游戲。所以老師可以通過更多的教學方法和手段以提高學生學習漢語的興趣和熱情。

（2）提高使用漢語學習的教輔工具。情景教學在現在的課堂教學模式中比較常見，漢語教學也可以借助教學場景，讓漢語學習內容變得更加生動、直觀。感官的刺激有助于加強記憶的持久性，還可以很好地激發留學生對漢語的興趣。

（3）加強課堂的多樣化練習。綜合課就要綜合提高學生的聽、說、讀、寫等方面的能力，但就目前而言，綜合課并沒有做到這一點，詞匯講解還是占大部分課堂時間，其他能力訓練欠缺。老師應增加提問環節，板書要鮮明、醒目；學生記筆記也應清晰明了，而不是一塌糊涂。

（4）老師可靈活講漢語。講課可以不死板，課本也可以根據教師自己的需要而有選擇地使用，并不一定必須按照它的排版順序來講，教師自己完全可以為自己的課堂重新編寫課本。

3.結語

隨著漢語學習環境的改善和漢語教學形式的變化，筆者相信，對外漢語教學能夠迅速發展，為外國留學生的漢語學習掃除障礙。

參考文獻：

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【關鍵詞】居住區；防變形材；設置

一、引言

居住區主要是給船員居住的，包括廚房、衛生間、活動室、駕駛室等，一般位于船艉，基本無受強力區劃，所以居住區的強度要求低，一般均采用薄板設計，薄板在焊接組裝過程中容易產生較大的變形，嚴重影響居住區外觀，同時對船裝、電裝管路布置產生影響，影響內部裝潢，搭載精度難以控制等諸多問題，以睪螅需要對變形部分進行水火校正，將變形控制在造船標準容許的范圍內，水火校正是純手工操作，對工人的技術水平要求高，且水火校正耗時耗力，延長了制造工期。

二、研究背景

減少薄板變形可通過增加薄板板厚、增加防變形材、薄板做成波形壁三種途徑來達成目標；

波形壁雖然耗材多、加工成本高，但是為了減少變形，波形壁是最優的選擇，實際設計中，波形壁的運用受一定條件的限制，不是所有的墻壁均可以采用波形壁，原則上，盡量采用波形壁。一般為了方便制作波形壁，一個船廠一般只有一個統一規格的波形設計，受剛度、美觀要求、規格書要求等客觀條件限制，有些地方不能采用波形壁，比如居住區暴露外墻、居住區內層高較高處所的墻壁。

增加薄板板厚能有效控制薄板變形，通過制造部門的實踐來看，薄板板厚達到10mm以上，變形基本上能控制在容許的范圍內，無需特別進行變形校正；但單純增加板厚，居住區重量增加20%～30%，鋼材成本大幅度增加，空船重量增加，減少了有效載荷量。

增加防變形材，能有效控制薄板變形，雖然增加了一些加工安裝成本，但鋼材重量增加不多，從綜合成本來考慮，優于單純增加板厚，且增加的防變形材劃小了板格，增加了板格的剛度，也能在一定程度上減少板格的振動。

綜合考慮各種方案，減少波形，應首先優先采用波形壁，不能采用波形設計時，優先采用增加防變形材來減少變形，增加板厚僅作為一種特殊的補充手段。采用波形壁、增加板厚的措施比較簡單直觀，無需特別研究，但增加防變形的設計就比較復雜了，加什么規格的比較有效？哪里需要加？如何加有效？如何焊接？引申出許多課題需要進行研究，防變形材設置成為一個重要的課題。歷史上，大家根據自己的經驗、憑感覺增加防變形材，設計五花八門，效果良莠不齊，所以有必要研究制定一個有效的防變形設置要領，統一指導防變形材的設置。

三、如何設置防變形材

壁板厚度我司一般為6～12mm，一般板厚越厚，變形越小，但鋼材成本提高，根據前船經驗和制造試驗，在鋼材成本和防變形CARLING布置量之間得出最佳的配置方案，形成要領，經幾條船的實踐，不斷優化和豐富。

居住區防變形材的布置分甲板和壁板來分別研討：

（一）居住區甲板防變形材布置要領

甲板上的防變形材主要在DECK BEAM間縱向布置，甲板厚度不同，防變形材的檔距不同，具體見下表：

圖1

圖2

（二）居住區壁板防變形材布置要領

居住區走道兩側壁板，若板厚小于10mm時，因走道側薄板平整度要求高，除按1，2情況布置防變形材，還須在甲板上沿向下300mm布置100X9 F.B.的通長防變形材，防變形材取付在走道側。若與他件干涉，可在天花板取付高度范圍內調整。

居住區走道兩側、內壁有裝潢板時，可降低要求，只需均勻布置兩檔防變形材。

圖3

圖4

以上是防變形材的布置原則，經我司多船型實踐，不斷優化，應是比較經濟合理的。但防變形材的布置可能會適當增加居住區的重量，在沒有裝潢板的情況下，暴露出來，影響美觀，同時容易積灰。

波形壁不需布置防變形材，當防變形材與管、風管、電路、舾裝品等干涉時，盡量移動或取消防變形材。

居住區分段P和S側合攏時，由于焊接分段縫時，變形較大，須跨分段縫布置三檔防變形材，防變形材大組時貼付處理，待P、S合攏好，預付和分段縫一起焊接，防變形效果較好！

四、防變形材的規格

對防變形效果進行比較確認研究，我司選擇的防變形材規格為為75X9、100X9的扁鋼，材質為A級鋼， 裝配面原則上為部材裝配面，除特殊指示。

五、防變形材的焊接型式研討

因居住區防變形材不參與強度，只需焊接達到防變形要求即可，還有一般防變形材都是永久固定在居住區內，有些船東可能在顯眼處要求拆掉防變形材，考慮拆卸方便，所以一般采用間斷焊接，焊腳為3mm；

暴露區劃和居住區內部潮濕區劃，如廚房、衛生間、洗衣房、冰柜，從防銹角度考慮，采用雙面焊接。

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[關鍵詞]AZ31鎂合金；機器人焊接；自動及半自動焊接，焊接工藝

中圖分類號：TG376 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）47-0343-02

1.AZ31鎂合金的性質及特點

室溫狀態下金屬鎂的密度是1.74g/cm3，在標準大氣壓下，金屬鎂的熔點是（650±1）℃，沸點為1090℃。鎂金屬的密度小，易于燃燒，這是由于它的物理、化學性質所決定的。工業用鎂的純度最高可以達到99.99%，但是純鎂不能用作結構材料，一般情況下需在純鎂金屬中加入鋁、鋅、鋰、錳、鋯和稀土等元素，從而形成的鎂合金具有較高的強度，可以作為結構材料而廣泛應用。

鎂合金材料具有以下優點：

（1）重量輕。可以制作3C產品的外殼、內部構件，還是汽車、飛機等零件的優秀材料。

（2）比強度、比剛度高。鎂合金的比強度明顯高于鋁合金和鋼，比剛度與鋁合金和鋼相當，而遠遠高于工程塑料，為一般塑料的8-12倍。

（3）耐振動性好。在相同載荷下，減振性是鋁的100倍，是鈦合金的300-500倍。

（4）散熱性好。一般金屬的熱傳導性是塑料的數百倍，鎂合金的熱傳導性略低于鋁合金及銅合金，遠高于鈦合金，比熱則與水接近，是常用合金中最高者。

（5）穩定的資源。提供鎂元素在地殼中的儲量居第八位，大部分的鎂原料自海水中提煉，所以它的資源穩定、充分。

AZ31鎂合金是目前應用最廣泛的變形鎂合金，其主要化學成分見表1。

2.設備與焊接材料的選擇

（1）焊接設備

選用通用6kg焊接機器人進行自動焊接，電源電壓220V，機械手臂最大幅度半徑1.5m，采用示教盒的示教/執行操作系統。

焊接過程中機器人行走路徑采用MOVL直線行走，行走速度為5-15v/ mm?s-1。

（2）焊機

采用鎢極惰性氣體保護焊進行焊接，采用鎢極噴嘴，氬氣作為保護氣體。

（3）焊接材料

AZ31鎂合金試板300*100mm，3mm厚度薄板。

3.焊接工藝參數選擇

在機器人自動焊接AZ31鎂合金薄板之前，設計五組焊接工藝參數，具體工藝參數見表2-表6。

4.工藝參數分析

通過5組不同的焊接工藝參數，觀察焊縫并比較焊縫質量得出結論，選擇第3組焊接工藝參數所得到的焊縫質量最為優秀，焊縫外觀美觀。

第一組焊接工藝參數，選擇較小的焊接電流，較細的焊絲，采用這樣的焊接工藝，對于薄板鎂合金工件來說，產生較大的焊腳角度，極容易產生未焊透的焊接缺陷。采用第二組焊接工藝參數，增大了焊接電流，雖然降低了焊縫的焊腳角度，但是仍然采用直徑為1.0mm的焊絲進行自動化焊接，焊后達不到所要求的焊縫熔寬，不能形成良好的焊縫成形系數。

第三組焊接工藝參數相對來說是比較完整的一套工藝，無論從焊接電流的選擇，還是焊絲直徑的選擇，都恰到好處，能夠形成良好的焊縫成形系數，焊縫外觀美觀，不容易出現未焊透以及塌陷等焊接缺陷。

第四組焊接工藝是在第三組焊接工藝的基礎上，增大了焊接電流以及焊接速度，通過實踐結果顯示，這顯然不符合鎂合金薄板的焊接工藝，一方面焊接電流的增大，容易使鎂合金薄板產生焊穿的焊接缺陷，另一方面焊接速度的增大極容易對焊接工件造成損害，因此不建議增大焊接電流以及焊接速度。通過實驗，第五組的工藝參數數據更不符合AZ31鎂合金薄板的焊接。

5.鎂合金的應用前景

全球鎂合金的需求年均增長達到12%左右，西方鎂合金的市場需求增長率達到了18%？以上，未來鎂合金的市場需求將呈現快速增長的趨勢。鎂合金主要應用于汽車、3C、航空航天領域，其中應用于汽車產業（74%）、3C行業（22%）、軍事和航空航天（14%）。

目前，鎂合金主要作為以下汽車零件使用：儀表盤和托架、座椅框架、轉向柱部件、手動變速箱殼體、發動機進氣管、氣缸蓋等。其它的如需要安全及高斷裂韌性的零部件，也將是鎂合金正在并將繼續深入拓展應用的領域，如座椅框架、車身保護板、發動機前的散熱格柵加強板及一些車身結構支撐件。

隨著鎂合金結構件在汽車上的廣泛使用，鎂合金結構件的焊接也日益得到了重視。從焊接工藝來看，主要集中在氬弧焊、激光焊、非真空電子束焊、摩擦焊等方面。尤其以氬弧焊、激光焊居多，但由于鎂合金的性質活潑、熔點低、導熱快、熱膨脹系數和線膨脹系數大等特點，氬弧焊時易造成鎂合金的熱影響區寬、晶粒粗大、焊件變形嚴重等缺陷，激光焊時易造成氣孔、裂紋等焊接缺陷。

6.總結

（1）鎂合金材料具重量輕；比強度、比剛度高；耐振動性好；散熱性好；穩定的資源等優點，這就足以使鎂合金在日后的工業生產中優廣泛的應用。

（2）焊接機器人的出現，增加了焊接生產率，大大提高了焊接的效率，降低了人工的成本，降低了對焊工的技術水平的要求，很大程度上保證了焊縫的質量。

篇8

XX年6月1日，她被派往xxx分公司xxx冷軋薄板廠新增etl機組項目部負責經營與計劃工作。冷軋薄板廠建筑鋼結構實物量約為3000噸，合同總造價1921萬元。xxx分公司承擔鋼結構及工藝鋼結構的制作與安裝。

負責材料計劃的她積極參與工程前期的開工準備工作，認真審圖，及時編制材料計劃，由于工期緊、設計院出圖晚、主材采購周期長，往往要求在施工詳圖不到的情況下，就要根據設計圖紙三天內提出材料預算。設計圖紙的不完善給工作帶來了相當大的難度，而且施工前期設計圖紙與施工詳圖之間出入比較大，為了能夠及時準確地報出材料預算，她虛心向項目技術人員請教，有問題及時與技術負責人溝通，對工程進行成本預計，分析工程中人工費、材料費、機械費、其它費用等，為項目部提供了確切而詳實的數據。從而確保了項目的順利開工。

項目部的成本控制是項目管理的關鍵。她絞盡腦汁尋找節約成本的途徑。xxx冷軋薄板項目工程前期要求行車軌道采用鋁熱焊接工藝。她經過多方尋價，了解到鋁熱焊接的單價每個焊接接頭就要2377元，整個工程只此一項就需要17.1144萬元，而普通焊接只需要1.35萬元。考慮到成本問題，她向工程技術人員請教鋁熱焊接與普通焊接的施工工藝的差別。并了解到無論采用何種焊接只要施工方法與技術得當都能確保行車的正常運行。因此她主動向技術負責人建議，能否與設計院溝通、協商在同種情況下，將節約成本放在首位，采用普通焊接。最后甲方與設計院采納了我單位的建議，為企業節約了15.7644萬元。在雨排水管道安裝過程中，設計要求采用法蘭與異徑管等管道配件進行連接。這些配件屬我單位自采部分材料，她詳細審圖后，覺得異徑管可以在現場自行按角度切割后連接。由于是簡單的雨排水，她虛心向技術人員請教可否不采用法蘭連接。最后甲方與設計院采納了我單位的建議，為企業節約了2萬余元。以實際行動踐行了倡議活動。

xxx冷軋薄板廠新增etl機組項目開工伊始，正逢xxx冷軋1800帶鋼項目決算，她合理安排好工作時間，白天回公司整理決算資料，晚上加班編制薄板項目的材料計劃，每張圖紙都要看到，按圖紙詳細計算工程量，不放過每個細節，在短短的兩個月時間里， 1800工程鋼結構安裝就結算出了3554萬元的好成績，其中簽證部分達22萬元。在建工程有許多不確定性，所以會造成一些額外的施工程序。在這種情況下，簽證工作就尤為重要，盡管有些簽證金額同工程造價相比微不足道，但是為了分公司的利益，她一邊與技術人員交流，一邊深入現場實地察看，做到心中有數，以精準的數據讓業主誠服。簽證的數量雖然不多，涉及的金額不大，但是從細微處可見她高度的責任心和嚴肅的工作態度。在她的努力下，1800項目結算順利完成，xxx分公司也取得了應有的效益。

在對待外協隊伍問題上，她遵照公司管理制度，嚴格按合同執行，不卡、不故意刁難，做到有理有據，先算后審，堅持原則。

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關鍵詞: 大中型儲罐、底板、焊接變形、控制

Abstract: through the floor of large and medium-sized tank welding deformation of causes of the analysis, combining with the production practice, and developed a large and medium-sized storage tank bottom control welding deformation work or measures.; T process achieves good effects.

Keywords: large and medium-sized storage tanks, slab, the welding deformation, control

中圖分類號：TQ639.2文獻標識碼：A文章編號：

在石化行業中立式儲罐一般是由很多鋼板拼接制作而成，關鍵的部位之一是底板，底板焊接最不易控制的是變形。其中波浪變形最常見。采用合理的焊接方法和工藝可以有效地避免應力集中，提高罐底施工質量。本文以中原油田建設集團承建的10000m3油罐底板焊接為例，對大中型儲罐底板焊接變形產生的原因及控制措施進行討論。

一、 概述

10000m3儲罐內徑為30m，罐底邊緣板材質為16MnR，厚度為10mm；罐底中幅板材質為Q235-B，厚度為8mm。其化學成分和力學性能分別見表1表2。

表1 16MnR和Q235-B鋼板的化學成分 ％

表2 16MnR和Q235-B鋼板的力學性能

二、焊接應力分析[1]

底板焊接后變形的主要原因是由于搭焊接焊縫的縱向、橫向的收縮以及環形角焊縱向收縮造成的底板變形。

1 兩薄板搭接角焊應力的分析

兩板搭接角焊施焊時，焊接面溫度高，非焊接面溫度低，溫度高的一面產生壓縮塑性變形較大。冷卻時，沿板厚出現不均勻的收縮，產生了角變形。如果在薄板搭接縫兩側外加橫向水平力，兩板在近似鋼性固定條件下施焊，這樣焊后角變形很小。此時焊縫應力很小，而橫向應力對焊接變形起主導作用，如圖1所示。

圖1 薄板搭接焊縫應力分析

2 縱向應力引起的變形

電弧從板的一端施焊到另一端過程中，對薄板進行加熱，由于中間溫度高，受到兩邊溫度低的金屬反作用而產生壓力。中間的應力與兩邊的應力是相互影響的，所以在焊后冷卻時，中間部分產生拉應力，而在兩邊金屬內部產生壓應力，并達到相互平衡，最終焊縫縱向產生收縮變形，如圖2所示。

由經驗得知：薄板搭接連續角焊縫縱向收縮量為0.2～0.4mm/m。這樣縱向收縮量很小，對底板焊接影響不大，可由搭對余量來彌補。

3 橫向應力引起的變形

在平行及方向相反的兩外力作用下兩板搭接焊時，其施焊過程中是有先后的。先焊的一部分焊縫，因受后焊部分對它的壓縮作用，減低了橫向拉應力的數值，而鄰近焊縫區域內金屬因受熱產生的膨脹，受到相鄰冷金屬的約束，產生壓縮塑性變形，隨熱源移動，各點不斷重復這種過程。冷卻后，同鋼桿在加熱膨脹受阻時的情況相似，生成橫向收縮變形。由經驗得知：對于4-8mm厚的鋼板搭接連續角焊橫向收縮量為0.8～1.0mm/m。

三、焊接變形的控制

1、常見防變形措施

1.1邊緣板外緣300mm的焊接

根據焊接規范要求[2]，邊緣板的組對采用不等間隙，外側先焊的部分較小，為6～7 mm，內側較大，為8～12 mm，以便在先焊外側300 mm的過程中，由于焊縫的熱收縮間隙歸于一致，保證焊后邊緣板的平整度，防止出現局部突起。

1.2中幅板搭接縫的焊接

焊接順序總的原則先焊短縫，再焊長縫，最后焊預留收縮縫，從中心向四周放射性焊接。首先使中幅板由單塊焊接成兩塊一組，再由兩塊一組焊成四塊一組，以此類推。相鄰的焊縫不宜同時施焊，應該隔一道焊一道。手弧焊封底從中間向兩端采用分段退焊法焊接，分段長度以250-300mm為宜．每層焊道的接頭應錯開50～100mm。

1.3邊緣板與中幅板之間收縮縫的焊接

中幅板與邊緣板的接口作為環向預留收縮縫在組對時不點焊固定，而采用龍門卡具和斜鐵固定。焊接時先焊邊緣板的徑向預留縫，再焊中幅板的預留縫，最后才焊環向收縮縫。

2 改進焊接工藝防變形措施

將焊接工藝改進為CO2氣體保護自動焊打底、埋弧自動焊蓋面，可減少和預防焊接變形。焊接變形包括角變形及彎曲變形等。

2.1 角變形

若以V型坡口對接后焊接，由于焊縫截面的形狀不對稱(上寬下窄)，因而焊縫沿厚度方向上的橫向收縮不均勻(上大下小)，引起左、右兩鋼板繞焊縫的軸線轉動(翹起)形成角焊縫，如圖2所示。如果使熔深加大，熔寬減小，那么焊縫的下部所受到的橫向收縮必然要均勻得多，產生的角變形也就小。CO2氣體保護焊縫的橫向收縮，相比手工焊焊縫的橫向收縮均勻。CO2氣體保護焊加大了電流的輸入，可形成大熔深、小熔寬的焊縫，達到減少角變形的目的。

圖4 焊縫截面的形狀不對稱引起的角變形

2.2 其他

理論上講，平焊位置的焊接，應首選埋弧焊，因為它既能保證焊接質量，又能獲得較高生產率。從《焊接數據資料手冊》[3] 查得焊道收縮量系數k(見表3)，可知CO2氣體保護焊與手工電弧焊相比，收縮量要小些，變形較小。

表3 焊道收縮系數k

焊接方法 手工電弧焊 CO2保護焊 埋弧焊

k 0.052 0.043 0.074

CO2氣體保護自動焊打底、埋弧自動焊蓋面焊接工藝的改進在理論上是完全可行的。而且CO2氣體價格便宜，電能消耗少，成本低，采用自動焊可大幅提高效率，縮短施工周期，經濟效益更加顯著。

四、結論

我單位承建的4座10000m3和8座20000m3儲罐采用了合理的焊接方法和有效的焊接工藝，經焊后實測，底板的局部凹凸度均小于50 mm，完全滿足了規范要求，達到了預期的效果，受到了用戶的好評，工程質量創優。

參考文獻：

【1】傅積和，孫玉林．焊接數據資料手冊[S]．北京：機械工業出版社，1994．754

【2】GB50128-2005，立式圓筒形鋼制焊接油罐施工及驗收規范

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關鍵詞：振動埋弧焊 焊接工藝 技術探討

中圖分類號：TG44 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（b）-0067-01

在焊接領域中，埋弧焊是工程中應用最為普遍的一種自動電弧焊工藝，并能夠有效地提高焊件的焊接性能，而振動埋弧焊是在振動時效基礎上發展起來的一種新的焊接工藝，比傳統的焊接工藝技術具有更誘人的應用前景。振動埋弧焊工藝技術主要是在正常焊接過程中，借助于外加的周期性的外力（激振力）并施加到焊件中，使焊件振動，從而達到減小熱影響區、降低焊接殘余應力、細化組織、提高焊接質量的目的。采用該工藝進行焊接是，還能夠省去繁瑣的后續工作，例如省去焊后消除應力處理，在一定程度上極大地縮短生產周期，降低生產成本。在常規焊接時，由于高溫停留時間短，加熱速度快、而后沒有經過相應的后續處理隨之自然冷卻，這種不均勻加熱和冷卻過程必然導致焊接殘余應力的產生，不利于提高焊件的質量。焊接殘余應力不但可能本文分別做了常規埋弧焊接和振動埋弧焊接的試驗，得到了相應的數據，并對這些試驗數據進行比較分析，為最終優化振動埋弧焊工藝技術提供可靠保障。

1 試驗過程與方法

本次試驗中主要是采用鋼A105做焊件，焊絲為直徑2 mm的H08MnA，試驗板尺寸比例為450 mm×200 mm×44 mm（52 mm），焊劑為OP122，采用帶襯底U形坡口。將兩試驗板進行點焊后，背面加焊兩塊16 mm厚凹形拘束筋板，然后再安裝在試驗平臺上。本實驗中選用了上海東升焊接設備有限公司生產的焊機其型號為ZD5-1250。同時，采用直流反接以及單電源雙絲埋弧自動焊方法。試驗采用的振動調制設備為ZH-A振動調制焊接控制儀，屬于為黑龍江海倫振動時效設備廠生產的，將振動加速度設定在0.6 g。用同樣的工藝參數分別進行常規焊接和振動焊接，然后將試驗數據進行對比分析。

2 振動對厚板變形的影響

由于本次試驗主要考慮振動對厚板角變形、橫向收縮變形、縱向

收縮變形的影響。如下圖1為厚板試樣的橫向收縮變形曲線，圖2為厚板試樣的縱向收縮變形曲線。

由上圖一可知，試板的橫向收縮變形隨著焊振動的增大而減小，起弧點的距離的增大，而常規焊接的變形和隨焊振動幾乎一致。因為，在焊接過程中焊點距起弧點的距離越遠，所受到的力越小，焊接時受到振動的時間越短，從而其變形量就越小。由圖二可知，由于薄板的拘束比厚板小，橫坐標的負值位于薄板，從而使得薄板的縱向收縮變形較厚板的大。此外，離起弧點的距離越遠，焊接時受到振動的時間越短，使減小變形的作用就越小，這也從另一個角度說明了隨焊振動能減小變形的作用。因此，厚板和薄板上有振動時縱向收縮變形大約均只有無振動時的一半大小。

3 振動對厚板殘余應力的影響

在焊接過程中，焊接殘余應力應該是盡量避免的要素，因為焊接殘余應力不但可能引起工藝缺陷，而且在一定條件下將影響結構承載能力與結構的加工精度、尺寸穩定性，諸如剛度。強度和受壓穩定性。本實驗主要是對常規焊接和0.6 g振動加速度焊接的鋼板進行對比，并采用盲孔法進行應力測量。通過在焊接后的厚板上表面取八個點，將橫向和縱向兩個方向上對殘余應力進行比較。在焊接中，引入焊振動以后，使得厚板上下表面的拉應力大小顯著下降，殘余應力分布有很大的改善。因為，在振動焊接時，振動導致產生了對熔池的攪拌作用力，有利于熔池散熱，也加快了熔池與周圍金屬的熱傳遞，從而極大地減少熱影響區，并降低焊接殘余應力。

4 振動對厚板金相組織的影響

關于振動對厚板金相組織的影響，從常規焊接后熔合線處金相和振動焊接后熔合線處金相的情況來看。常規焊接后熔合線處金相組織的致密度不高、不夠均勻，晶粒較粗大，左側焊縫中心處存在著大量柱狀樹枝晶組織，進而影響到整個焊件的力學性能。而引入振動后，組織變得更加均勻，晶體粒度較小，晶粒得到細化，這些組織均被擊碎，組織分布趨于均勻，力學性能也得到一定的提高。經過分析可知，這些變化是由于焊接振動的產生，受機械振動激發液態金屬不斷沖刷柱狀樹枝晶的枝晶，并呈湍流狀態的根部而使其斷面不斷縮小，在這些應力的聯合作用下，枝晶根部也易產生較大的彎曲應力，同時柱狀樹枝晶在做受迫振動時，使得柱狀樹枝晶的甚至一些較細的柱狀樹枝晶折斷。

5 結語

隨著科學技術的發展，人們硅焊接工藝技術提出了更高的要求與標準，使之面臨著新的挑戰與機遇。而作為當今應用較廣泛并具有其它焊接工藝無法比擬的優點的新型焊接工藝—— 振動埋弧焊，將會在焊接領域發揮著越來越重要的角色，并為企業帶來巨大的經濟效益。因為，采用振動埋弧焊工藝技術能夠極大地省去了焊后消應力處理，從而縮短生產周期，降低生產成本。通過建立振動加速度、焊接熱輸入與殘余最大主應力的相關性關系曲線，能夠得出降低殘余應力的最佳工藝，振動加速度選取在10～15m/s2范圍內，可獲得較低的殘余最大主應力。此外，還能夠有效的減低焊接變形和焊接殘余應力，并且細化了晶粒，從而提高焊接的力學性能。

參考文獻