時(shí)間：2023-05-29 17:59:05
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇焊接工藝規(guī)程，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵字：化工機(jī)械 設(shè)備 焊接工藝 規(guī)程
中圖分類號(hào)：TQ05 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2014）-01-0201-02
一、化工機(jī)械金屬材料的焊接性研究
在化工機(jī)械設(shè)備中，絕大部分設(shè)備金屬材料是可以進(jìn)行焊接作業(yè)的，但其設(shè)備材料的焊接工藝操作難度差異較大，其金屬材料焊接性能存在著較大區(qū)別。為此，在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接作業(yè)之前，應(yīng)對(duì)其焊接性能進(jìn)行研究。
（一）焊接性概述。焊接性，指的是金屬材料在一定工藝技術(shù)的操作下，通過(guò)焊接作業(yè)獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的焊接接頭的難易程度。在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接時(shí)，如采取一般的焊接工藝條件即可獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭，則表明該材料焊接性較好，反之，如采取一般焊接工藝無(wú)法保證焊接接頭質(zhì)量，應(yīng)用復(fù)雜的焊接工藝條件方可獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的焊接接頭，則表明該材料焊接性較差。其中，焊接工藝條件，主要指的是進(jìn)行焊接作業(yè)過(guò)程中所采取的焊接方法、焊接材料、焊接規(guī)范、工藝措施等內(nèi)容，焊接前預(yù)熱、焊接后進(jìn)行熱處理、接頭形式、環(huán)境溫度、坡口形式及坡口尺寸等均屬于焊接工藝措施的內(nèi)容。判斷金屬材料焊接接頭質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)在于焊接接頭承載力、抗腐蝕性、耐磨性等性能。
（二）化工機(jī)械設(shè)備焊接性評(píng)價(jià)。化工機(jī)械金屬材料焊接性評(píng)定主要是通過(guò)估算方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，影響鋼材焊接性的主要因素在于材料其本身化學(xué)成分，在各種元素中，碳含量屬于影響焊接性能的最大因素，含碳量越高，其焊接性則越差。為此，在當(dāng)前鋼材焊接中，將各種元素對(duì)焊接性影響折合為碳量成分影響。
（三）化工機(jī)械設(shè)備焊接性試驗(yàn)。為保證焊接質(zhì)量，一般在進(jìn)行正式焊接作業(yè)之前，會(huì)進(jìn)行焊接性試驗(yàn)。焊接性試驗(yàn)，是進(jìn)行鑒定焊接新材料、鑒定焊接材料及焊接工藝質(zhì)量的重要措施。焊接性試驗(yàn)主要包括抗裂性試驗(yàn)及焊接接頭使用性能試驗(yàn)兩個(gè)內(nèi)容。通過(guò)抗裂性試驗(yàn)，檢驗(yàn)焊接化工機(jī)械設(shè)備焊接接頭位置焊接是否存在質(zhì)量問(wèn)題，是否具備抗裂性，在提高焊接質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)焊接目標(biāo)等方面發(fā)揮著重要作用；焊接接頭使用性能試驗(yàn)，主要是對(duì)焊接接頭承載力、耐磨性能及抗腐蝕性進(jìn)行試驗(yàn)，保證其接頭使用性能。
二、化工機(jī)械設(shè)備焊接工藝規(guī)程
（一）焊接工藝規(guī)程的依據(jù)。在焊接工程師進(jìn)行焊接工藝規(guī)程編制時(shí)，應(yīng)充分保證焊接工藝規(guī)程的正確性。在多數(shù)國(guó)家中，其焊接規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)是通過(guò)公認(rèn)的科學(xué)技術(shù)成果為依據(jù)并進(jìn)行編制的。在焊接工藝規(guī)程編制中，不允許使用尚在研究階段、沒(méi)有獲得權(quán)威結(jié)構(gòu)認(rèn)可的材料、方法及技術(shù)。由此可以看出，進(jìn)行焊接工藝規(guī)程編制是有據(jù)可依的。在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接工藝規(guī)程編制時(shí)，應(yīng)在相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行編制，針對(duì)焊接設(shè)備特殊性，收集相關(guān)焊接相關(guān)技術(shù)資料，從而安排焊接工藝規(guī)范編制工作，其收集材料越充分，其焊接工藝規(guī)程編制正確性越高。
（二）焊接工藝規(guī)程。焊接工藝規(guī)程主要包括焊接結(jié)構(gòu)工藝性分析、焊接方法及焊接材料的選擇、焊接接頭、坡口形式的選擇、焊接規(guī)范、焊接技術(shù)要求等內(nèi)容。通過(guò)明確焊接工藝規(guī)程中各項(xiàng)內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)，保障焊接質(zhì)量及水平。
1、焊接結(jié)構(gòu)的工藝性。在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接作業(yè)時(shí)，需要考慮焊接結(jié)構(gòu)工藝性問(wèn)題。機(jī)械設(shè)備焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響著焊接作業(yè)的操作難度，影響著設(shè)備焊接接頭質(zhì)量及焊接效率等。在進(jìn)行熔焊作業(yè)時(shí)，以焊縫傾角及轉(zhuǎn)角為標(biāo)準(zhǔn)，可以劃分為平焊、立焊、橫焊、仰焊等形式。在進(jìn)行某些化工機(jī)械設(shè)備中，需要在機(jī)械設(shè)備加工后其焊接結(jié)構(gòu)方可進(jìn)行焊接，為避免焊接對(duì)設(shè)備加工精度造成影響，一般要求其焊縫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與加工表面保持一定距離。化工機(jī)械設(shè)備焊縫布置應(yīng)綜合考慮焊接操作空間問(wèn)題，保證其預(yù)留操作空間可以滿足焊接作業(yè)時(shí)其運(yùn)條角度調(diào)整的要求。如化工機(jī)械設(shè)備其焊縫為點(diǎn)焊或縫焊焊縫，則需要保證其焊縫位置滿足滾輪電極及柱狀電極的焊接特點(diǎn)等。
2、焊接方法。當(dāng)前，化工機(jī)械設(shè)備焊接方法種類較多，以焊接過(guò)程特點(diǎn)作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分，可以將焊接方法分為熔焊、壓焊及釬焊。其中熔焊指的是在沒(méi)有施加壓力的情況下，將需要焊接位置的母材金屬進(jìn)行熔化，并形成焊縫的一種焊接方法。熔焊其特點(diǎn)在于應(yīng)用局部熱源，將填充金屬在焊件結(jié)合處熔化并熔合，在熔合冷卻后形成牢固的焊接接頭，電弧焊及電渣焊均屬于熔焊方法；壓焊指的是在進(jìn)行焊件焊接操作的過(guò)程中，需要對(duì)焊件施加壓力方可完成焊接的一種方法，應(yīng)用壓焊進(jìn)行機(jī)械設(shè)備焊接，在焊接之前無(wú)論進(jìn)行加熱或不加熱，均需要施工一定壓力方可保證焊件焊接質(zhì)量，摩擦焊及接觸焊均屬于壓焊類型；釬焊與熔焊存在著本質(zhì)區(qū)別，其選擇較之焊接母材熔點(diǎn)低的金屬材料作為釬料，將釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)，將焊件加熱到低于母材熔化溫度，應(yīng)用熔化為液態(tài)釬料進(jìn)行接頭間隙填充，并通過(guò)擴(kuò)散連接完成焊接的一種方法，鐵釬焊、火焰釬焊均屬于釬焊方法。在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接方法選擇時(shí)，需要在分析焊件材質(zhì)、接頭厚度、焊縫位置及坡口形式的基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇與確定。
3、焊接材料選擇。焊接材料指的是在進(jìn)行焊接作業(yè)過(guò)程中所應(yīng)用的為提高焊接質(zhì)量附加的保護(hù)物質(zhì)及各種填充物質(zhì)，常見(jiàn)的焊接材料為焊條、焊絲、釬料、保護(hù)氣體、焊劑及釬劑等。在焊接材料選擇時(shí)，需要按照焊接材料可以滿足焊件母材及焊縫處理強(qiáng)度的要求進(jìn)行選擇，并綜合考慮工藝因素及焊接方法的冶金特點(diǎn)對(duì)焊接接頭可能產(chǎn)生的影響。一般在產(chǎn)品樣品性能說(shuō)明或焊接材料標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)焊接材料熔敷金屬性能進(jìn)行了說(shuō)明。在焊接中所采取的焊縫材料及焊接工藝直接影響著焊接接頭性能，在選擇焊接材料時(shí)，應(yīng)充分考慮焊接接縫金屬性能。在我國(guó)焊接操作規(guī)范中規(guī)定，焊接過(guò)程中其焊縫金屬性能應(yīng)等于或高于相應(yīng)母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值下限，或其焊縫金屬性能應(yīng)滿足技術(shù)條件要求。
（三）焊接接頭與焊接坡口形式。焊接接頭指的是應(yīng)用焊接方法后形成的不可拆接頭，以焊件結(jié)構(gòu)厚度、焊件結(jié)構(gòu)形狀及應(yīng)用條件為標(biāo)準(zhǔn)，可以將焊接接頭形式分為對(duì)接接頭、搭接接頭、角接頭、T形接頭等多種形式。其中對(duì)接接頭指的是將同一平面內(nèi)被焊工件相對(duì)焊接所形成的一種接頭形式，這種接頭受力狀況較好，其應(yīng)力分布集中程度較低，屬于化工機(jī)械設(shè)備焊接作業(yè)的理想接頭形式。T形接頭則是將存在一定角度或保持垂直的被焊工件通過(guò)應(yīng)用角焊縫連接形成的接頭形式，其承載力較好，在化工機(jī)械設(shè)備焊接應(yīng)用中十分廣泛。
為提高焊接質(zhì)量，按照焊接工藝要求，將被焊工件待焊部位進(jìn)行加工，形成具有幾何形狀的溝槽，這種溝槽即坡口。進(jìn)行坡口加工，其目的在于保證焊接焊縫焊透，并可以進(jìn)行熔合比調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)焊接質(zhì)量。在焊接作業(yè)中，為可以將焊縫根部焊透，當(dāng)板厚超過(guò)6mm時(shí)，應(yīng)進(jìn)行坡口加工，坡口多分為V形、X形、U形、K形等形式。在進(jìn)行焊件開坡口時(shí)，應(yīng)注意留出鈍邊，避免焊接過(guò)程中出現(xiàn)燒穿問(wèn)題，開坡口應(yīng)預(yù)留出一定間隙，保證焊接可以實(shí)現(xiàn)根部焊透。
（四）焊接規(guī)范。焊接規(guī)范主要為影響焊接質(zhì)量及焊接效率的所有工藝參數(shù)。焊接規(guī)范參數(shù)主要包括焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊條與焊絲直徑等。焊接規(guī)范參數(shù)的選擇，直接影響著焊縫熔深、熔寬、熔高，是決定焊接質(zhì)量的關(guān)鍵性因素。在選擇焊接電流時(shí)，如化工機(jī)械設(shè)備為厚板，為提高生產(chǎn)效率加大熔深，可以適當(dāng)增加焊接電流，但如焊接電流值過(guò)大，則容易出現(xiàn)咬邊問(wèn)題，對(duì)焊接質(zhì)量造成影響；如焊接電流值過(guò)小，則容易造成夾渣或未焊透等缺陷問(wèn)題。為此，應(yīng)保證焊接電流適中，保證其焊接質(zhì)量。電弧電壓的大小容易對(duì)焊件焊縫形狀及尺寸造成影響。如電弧電壓過(guò)高，則其焊縫較寬較淺，易產(chǎn)生焊透或咬邊等缺陷。如電弧電壓不足，則其焊縫較窄較高，同樣影響焊縫質(zhì)量。焊接速度過(guò)快容易產(chǎn)生咬邊、氣孔、為焊透等缺陷，焊接速度不足則會(huì)引起溢流、焊瘤等缺陷。焊條直徑的選擇，應(yīng)綜合考慮焊接板厚、接頭形式等，充分保證焊接質(zhì)量。
（五）焊接技術(shù)要求。在進(jìn)行一般焊接作業(yè)時(shí)，其焊接技術(shù)要求主要為：選擇合適的焊接方法、焊接材料、焊條、焊縫布置、焊接工藝、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等。在進(jìn)行化工機(jī)械設(shè)備焊接作業(yè)時(shí)，應(yīng)綜合考慮化工機(jī)械設(shè)備的工藝要求，分析其設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度及尺寸要求，合理編制其工藝規(guī)程，保證化工機(jī)械設(shè)備焊工藝規(guī)程可以滿足焊接使用性能要求，實(shí)現(xiàn)焊接目標(biāo)及綜合效益。
三、結(jié)語(yǔ)
在化工機(jī)械設(shè)備加工中，為保證設(shè)備加工質(zhì)量，需要進(jìn)行設(shè)備焊接作業(yè)。為保證焊接質(zhì)量，保證焊接接頭使用性能，需要編制焊接工藝規(guī)程。焊接工藝規(guī)程編制質(zhì)量直接影響著焊接質(zhì)量。焊接工藝規(guī)程主要內(nèi)容包括焊接方法、焊接材料、焊接接頭及坡口形式、焊接工藝規(guī)范參數(shù)與焊接技術(shù)要求等。本文在分析化工機(jī)械金屬材料的焊接性的基礎(chǔ)上，對(duì)當(dāng)前化工機(jī)械設(shè)備焊接工藝規(guī)程進(jìn)行分析。實(shí)踐證明，保證焊接工藝規(guī)程質(zhì)量，在實(shí)現(xiàn)焊接接頭質(zhì)量及焊接效益等方面發(fā)揮著重要現(xiàn)實(shí)意義。
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關(guān)鍵詞 壓力容器；焊接工藝規(guī)程；焊接工藝評(píng)定
中圖分類號(hào)TG44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）83-0168-02
0 引言
為了保障固定式壓力容器安全運(yùn)行，確保焊接工藝的正確性，《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》4.2條規(guī)定了應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定的焊縫。焊接工藝評(píng)定是為驗(yàn)證所擬訂的焊接工藝的正確性而進(jìn)行的試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果評(píng)價(jià)。
焊接工藝評(píng)定是壓力容器產(chǎn)品安全性能A類監(jiān)督檢驗(yàn)項(xiàng)目，《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》明確指出“監(jiān)檢人員應(yīng)當(dāng)對(duì)焊接工藝的評(píng)定過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督，焊接工藝評(píng)定報(bào)告和焊接工藝規(guī)程除經(jīng)制造單位審批程序外，還應(yīng)經(jīng)過(guò)監(jiān)檢人員簽字確認(rèn)后才能存入技術(shù)檔案”。NB/T47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》是指導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定的基本標(biāo)準(zhǔn)，正確理解與實(shí)施能有效地強(qiáng)化企業(yè)焊接工藝評(píng)定要求，保證壓力容器焊接質(zhì)量。但由于該標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)性和實(shí)踐性較強(qiáng)，筆者在監(jiān)檢工作中發(fā)現(xiàn)有些制造單位對(duì)有些條款的認(rèn)識(shí)和理解有一定偏差。有些制造單位，對(duì)如何進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，理解不透，把握不準(zhǔn)，以致出現(xiàn)錯(cuò)誤。下面就焊評(píng)中的一些基本概念、焊評(píng)間的適用、厚度覆蓋范圍和焊工項(xiàng)目等一些易出錯(cuò)的問(wèn)題加以分析，旨在結(jié)合具體工作實(shí)踐來(lái)加深對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解。
1 幾個(gè)概念
正確理解焊接術(shù)語(yǔ)，是正確執(zhí)行焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的前提。在壓力容器制造監(jiān)督檢驗(yàn)檢過(guò)程中，通過(guò)與質(zhì)量保證體系相關(guān)人員的交流，發(fā)現(xiàn)有些技術(shù)人員對(duì)于一些焊接術(shù)語(yǔ)的概念混淆不清，在此簡(jiǎn)單解釋，以便于焊接工藝評(píng)定的進(jìn)行。
1.1 對(duì)接焊縫和角焊縫，對(duì)接接頭和角接接頭
1）對(duì)接焊縫：在焊件的坡口面間或一焊件的坡口面與另一焊件表面間焊接的焊縫；
2）角焊縫：沿直交或近直交焊件的交線所焊接的焊縫；
3）對(duì)接接頭：兩焊件表面構(gòu)成大于或等于135°，小于或等于180°夾角的接頭；
4）角接接頭：兩焊件端部構(gòu)成大于30°、小于135°夾角的接頭。
對(duì)接接頭形式可能是對(duì)接焊縫連接，也可能是角焊縫連接；角接接頭形式可能是角焊縫連接，也可能是對(duì)接焊縫連接。也就是說(shuō)對(duì)接焊縫可能是對(duì)接接頭，也可能是角接接頭；角焊縫可能是角接接頭，也可能是對(duì)接接頭。盡管各個(gè)接頭形式各異，但是連接焊縫的形式可以相同。無(wú)論哪種接頭形式，確認(rèn)是對(duì)接焊縫，評(píng)定試件必須采用對(duì)接。焊接工藝評(píng)定試件分類對(duì)象是焊縫，而不是焊接接頭。
1.2 預(yù)焊接工藝規(guī)程（pWPS）、焊接工藝規(guī)程（WPS）和焊接作業(yè)指導(dǎo)書（WWI）
不少工廠將預(yù)焊接工藝規(guī)程、焊接工藝規(guī)程和焊接作業(yè)指導(dǎo)書，這三個(gè)完全不同的概念混淆起來(lái)。預(yù)焊接工藝規(guī)程（pWPS）是指“為進(jìn)行焊接工藝評(píng)定所擬訂的焊接工藝文件”，而焊接工藝規(guī)程（WPS）是指“根據(jù)合格的焊接工藝評(píng)定報(bào)告編制的，用于產(chǎn)品施焊的焊接工藝文件”，只是一個(gè)單純的用于施焊的焊接工藝文件，產(chǎn)生于工藝評(píng)定后，是根據(jù)PQR編制的，它與pWPS無(wú)關(guān)。而焊接作業(yè)指導(dǎo)書（WWI）是指“與制造焊件有關(guān)的加工和操作細(xì)則性作業(yè)文件。焊工施焊時(shí)使用的作業(yè)指導(dǎo)書，可保證施工時(shí)質(zhì)量的再現(xiàn)性”。內(nèi)容不僅包括焊接工藝，而且還包括與制造焊件有關(guān)的加工和操作等內(nèi)容。因此可以認(rèn)為焊接作業(yè)指導(dǎo)書才能指導(dǎo)焊工施工。如果只用WPS文件，指導(dǎo)焊工作業(yè)的文件是不完整的，還必須要有其它文件相配合。
1.3 焊工技能評(píng)定和焊接工藝評(píng)定
合格焊縫有兩個(gè)方面的要求，其一就是焊縫沒(méi)出現(xiàn)超標(biāo)缺陷；其二就是接頭的性能滿足要求。這兩方面的要求體現(xiàn)了焊工技能考試和焊接工藝評(píng)定之間的關(guān)系。對(duì)焊工技能評(píng)定就是焊工依照合格焊接工藝進(jìn)行焊接，不能夠出現(xiàn)超標(biāo)缺陷焊縫；焊接工藝評(píng)定的目的在于保證焊接接頭的使用性能符合要求。評(píng)定焊工技能時(shí)，要求采用經(jīng)過(guò)評(píng)定合格的焊接工藝，排除不當(dāng)?shù)暮附庸に嚨母蓴_；進(jìn)行焊接工藝評(píng)定時(shí)，要求焊工必須熟練操作，排除焊工操作的各種干擾因素；所以屬于評(píng)定焊工技能內(nèi)的問(wèn)題不要混淆到焊接工藝評(píng)定中來(lái)。比如對(duì)于焊工技能評(píng)定，變更焊接位置，焊工需重新考試。如果焊工僅僅具備橫焊資格，但是實(shí)際操作中需要進(jìn)行仰焊，那就一定要重新對(duì)焊工做仰焊位置的施焊技能評(píng)定。但NB/T47014-2011規(guī)定：在一般情況下焊接位置是次要因素，工藝不變，不會(huì)改變焊接接頭性能，所以變更焊接位置不需要重新做焊接工藝評(píng)定。焊工技能評(píng)定和焊接工藝評(píng)定兩者的目的不同，因而評(píng)定的內(nèi)容也不同。
2 關(guān)于焊評(píng)之間的適用問(wèn)題
在確定壓力容器焊接工藝評(píng)定項(xiàng)目時(shí)時(shí)，要注意評(píng)定之間的適用問(wèn)題。
1）板狀對(duì)接焊縫試件工藝評(píng)定項(xiàng)目不僅適用于板狀對(duì)接焊件，還適用管狀對(duì)接焊件，同樣，管狀對(duì)接焊縫試件工藝評(píng)定項(xiàng)目不僅適用于管狀對(duì)接焊件，還適用于板狀對(duì)接焊件。角焊縫工藝評(píng)定項(xiàng)目適用于任意形式的角焊縫焊件。需要強(qiáng)調(diào)的是對(duì)接和角接所用管材試件，僅僅與管材厚度存在關(guān)系，和直徑之間沒(méi)有關(guān)系；
2）受壓角焊縫的焊接工藝評(píng)定。對(duì)NB/T47014-2011中6.3.1.2的理解非常關(guān)鍵，“評(píng)定非受壓角焊縫預(yù)焊接工藝規(guī)程時(shí)，可僅采用角焊縫試件。”言外之意，評(píng)定受壓角焊縫焊接工藝時(shí)，需采用對(duì)接焊縫評(píng)定。這是因?yàn)榻呛缚p試件評(píng)定時(shí)本身未經(jīng)過(guò)力學(xué)測(cè)試，用于非受壓（受力）焊縫尚可，不可用于受壓焊縫。因此，在確定合理的焊接工藝評(píng)定項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)先找出所有焊接接頭，再確認(rèn)是哪種焊縫連接形式和焊件厚度。如果是對(duì)接焊縫連接，則取對(duì)接焊縫試件。
3 關(guān)于厚度覆蓋范圍問(wèn)題
3.1 試件厚度、焊件厚度與沖擊試驗(yàn)間的關(guān)系
試件厚度適用于焊件厚度與有無(wú)沖擊試驗(yàn)要求有關(guān)。不少?gòu)S家編制預(yù)焊接工藝規(guī)程，不分有無(wú)沖擊試驗(yàn)要求，全都按NB/T47014-2011中表7、表8規(guī)定填寫，擴(kuò)大了厚度適用范圍。按NB/T47014-2011中6.1.5.2條規(guī)定“當(dāng)規(guī)定進(jìn)行沖擊試驗(yàn)時(shí)，焊接工藝評(píng)定合格后，當(dāng)T≥6mm時(shí)，適用于焊件母材厚度的有效范圍最小值為試件厚度T與16mm兩者中的較小值；當(dāng)T＜6mm時(shí)，適用于焊件母材厚度的最小值為T/2”。如試件經(jīng)高于上轉(zhuǎn)變溫度的焊后熱處理或奧氏體材料焊后經(jīng)固溶處理時(shí)，仍按表7或表8規(guī)定執(zhí)行。
3.2 組合評(píng)定試件的沖擊試樣制取
比如某單位所用試件母材16mm厚，應(yīng)用鎢極氬弧焊打底，焊條電弧焊填充、蓋面，由于鎢極氬弧焊焊縫金屬厚度只有2mm~3mm，無(wú)法單獨(dú)制取打底層沖擊試樣，只在試件焊條電弧焊填充、蓋面層焊縫金屬中取了沖擊試樣，單位技術(shù)人員認(rèn)為該組合評(píng)定合格。筆者認(rèn)為，鎢極氬弧焊焊縫金屬?zèng)]有得到?jīng)_擊試驗(yàn)檢驗(yàn)，力學(xué)性能試驗(yàn)并沒(méi)有完成。當(dāng)鎢極氬弧焊焊縫金屬厚度無(wú)法單獨(dú)取樣時(shí)，也可以與焊條電弧焊聯(lián)合取樣制取沖擊試樣，當(dāng)聯(lián)合試樣沖擊試驗(yàn)合格后，才能認(rèn)為該工藝評(píng)定合格。
4 焊工項(xiàng)目問(wèn)題
4.1 焊縫金屬厚度
在施焊現(xiàn)場(chǎng)審查時(shí)，要注意焊工的項(xiàng)目是否能滿足其操作要求。如對(duì)接焊縫要注意所考項(xiàng)目能覆蓋的焊縫金屬厚度。某單位制作一奧氏體不銹鋼壓力容器，筒體規(guī)格DN800*5，筒體與封頭環(huán)縫采用GTAW，施焊焊工的持證項(xiàng)目為組合項(xiàng)目中的GTAW-FeIV-1G-2/60-FefS-02/10/12。這是不正確的，焊縫金屬厚度2mm只能覆蓋焊件最大焊縫金屬厚度為4mm，筒體和封頭厚度5mm，焊工應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)項(xiàng)目操作技能考試。
4.2 管板角接頭試件適用管板角接接頭焊件范圍
管板角接頭試件應(yīng)用于管板角接頭焊件時(shí)，對(duì)管外徑的限制容易被疏忽。某單位焊工的持證項(xiàng)目為SMAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG-12/60-F3J，卻焊接管外徑為20mm的管板垂直固定接頭是不正確的。管板角接頭試件應(yīng)用于管板角接頭焊件時(shí)，對(duì)外管徑有規(guī)定，試件管外徑為60mm應(yīng)用于焊件時(shí)，管外徑最小值為25mm，最大值不限。當(dāng)接管直徑小于25mm時(shí)，管板接頭試件直徑就是適用管板接頭焊件的最小直徑。此外要注意的是，管材對(duì)接考試合格后可以用于板材，但板材考試合格用于管材時(shí)，只適用于外徑為76mm（含76mm）以上的管材。
5 結(jié)論
上述焊接工藝評(píng)定監(jiān)督檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題只是筆者認(rèn)為比較重要且易被忽視的，有些問(wèn)題甚至是多家制造企業(yè)的“通病”，也是監(jiān)檢員工藝審查中的薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)然焊接工藝審查中還會(huì)發(fā)現(xiàn)其他問(wèn)題，也還會(huì)有很多未知的問(wèn)題等待去發(fā)現(xiàn)。這就需要監(jiān)檢人員不斷的努力去學(xué)習(xí)新知識(shí)以及積累相關(guān)的檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合具體工作實(shí)踐來(lái)加深對(duì)NB/T47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》標(biāo)準(zhǔn)的理解。
參考文獻(xiàn)
[1]NB/T47014-2011，承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定.
[2]TSG R0004-2009，固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程.
【關(guān)鍵詞】焊接工藝評(píng)定；壓力容器；研究
所謂的焊接工藝評(píng)定，就是指為使焊接接頭的力學(xué)性能、彎曲性能或堆焊層的化學(xué)成分符合規(guī)定，對(duì)預(yù)焊接工藝規(guī)程進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)和結(jié)果評(píng)價(jià)的過(guò)程。焊接工藝是保證焊接質(zhì)量的重要措施，它能確認(rèn)為各種焊接接頭編制的焊接工藝指導(dǎo)書的正確性和合理性。通過(guò)焊接工藝評(píng)定，檢驗(yàn)按擬訂的焊接工藝指導(dǎo)書焊制的焊接接頭的使用性能是否符合設(shè)計(jì)要求，并為正式制定焊接工藝指導(dǎo)書或焊接工藝卡提供可靠的依據(jù)。本文就壓力容器焊接工藝評(píng)定進(jìn)行了研究，以期能為壓力容器焊接工藝更好地進(jìn)行評(píng)定提供參考。
1.預(yù)焊接工藝規(guī)程的審查
預(yù)焊接工藝規(guī)程的內(nèi)容包括母材和焊接材料的牌號(hào)和規(guī)格、焊接接頭形式、焊接位置、預(yù)熱溫度、焊接電特性、技術(shù)措施、焊后熱處理溫度和保溫時(shí)間等方面，監(jiān)檢人員應(yīng)認(rèn)真審查上述內(nèi)容的各參數(shù)是否齊全、合理。有些單位焊評(píng)項(xiàng)目繁多，焊評(píng)覆蓋范圍相互重疊，監(jiān)檢人員應(yīng)指導(dǎo)其對(duì)焊評(píng)進(jìn)行整合，以減少焊接工藝評(píng)定數(shù)量。對(duì)本文所述的焊接工藝評(píng)定而言，選用Q345R板材4mm、8mm、38mm三種厚度規(guī)格的試件進(jìn)行評(píng)定，即能覆蓋厚度2～200mm的焊件母材，其覆蓋范圍如表1所示。
表1 三種厚度規(guī)格的試件覆蓋范
預(yù)焊接工藝規(guī)程還應(yīng)對(duì)一些重要因素和補(bǔ)加因素進(jìn)行優(yōu)化，如選用非低氫型藥皮焊條、焊條直徑選用大于6mm、焊接位置采用向上立焊、較低的預(yù)熱溫度、較高的層間溫度、較大的線能量、較長(zhǎng)的熱處理保溫時(shí)間等，以盡量擴(kuò)大焊接工藝評(píng)定的適用范圍。
2.施焊試件的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督
施焊試件應(yīng)由本單位操作技能熟練的焊接人員使用本單位設(shè)備在本單位焊接。施焊前監(jiān)檢員應(yīng)對(duì)母材和焊材是否符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)以及焊接設(shè)備、焊接儀表（電流表、電壓表、流量計(jì)、表面溫度計(jì)）的完好狀態(tài)進(jìn)行檢查。在焊接工藝評(píng)定試件焊接過(guò)程中，監(jiān)檢人員必須對(duì)焊接工藝評(píng)定施焊過(guò)程中各焊道的所有重要因素和補(bǔ)加因素進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，核對(duì)是否都在擬定的預(yù)焊接工藝規(guī)程范圍內(nèi)，并對(duì)焊接施焊記錄的真實(shí)性進(jìn)行確認(rèn)。
3.熱處理記錄曲線的審查
監(jiān)檢員應(yīng)對(duì)熱處理記錄曲線的進(jìn)出爐溫度、升降溫速率、保溫溫度和保溫時(shí)間是否符合NB/T47015《壓力容器焊接規(guī)程》進(jìn)行審查。NB/T47014《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》規(guī)定：“試件的焊后熱處理應(yīng)與焊件在制造過(guò)程中的焊后熱處理基本相同，低于下轉(zhuǎn)變溫度進(jìn)行焊后熱處理時(shí)，試件保溫時(shí)間不得少于焊件在制造過(guò)程中累計(jì)保溫時(shí)間的80%。”試件的最短保溫時(shí)間與焊后熱處理厚度成正比，焊后熱處理厚度越小，最短保溫時(shí)間也越短。對(duì)接管等厚度較薄的試件來(lái)說(shuō)，其焊后熱處理最短保溫時(shí)間主要取決于較厚的殼體焊縫，焊接工藝評(píng)定應(yīng)采用較長(zhǎng)的保溫時(shí)間，以避免熱處理保溫時(shí)間覆蓋不上。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，厚度較薄的試件保溫時(shí)間采用2h以上比較合適。
4.無(wú)損檢測(cè)的審查
焊接工藝評(píng)定的射線檢測(cè)不在于焊縫達(dá)到幾級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)檢員只需確認(rèn)試件底片無(wú)裂紋即合格，其余氣孔、夾渣、未焊透、未熔合等缺陷都允許存在。無(wú)損檢測(cè)的另一個(gè)作用在于了解施焊情況，避開焊接缺陷取樣。
5.試樣力學(xué)性能檢驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督
試樣的力學(xué)性能檢驗(yàn)是焊接工藝評(píng)定的重要環(huán)節(jié)，監(jiān)檢人員應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。其內(nèi)容包括下述幾個(gè)方面。
5.1 理化檢驗(yàn)人員資質(zhì)和理化檢驗(yàn)設(shè)備
應(yīng)核查理化檢驗(yàn)人員資質(zhì)，檢查理化檢驗(yàn)設(shè)備的完好狀態(tài)。理化檢驗(yàn)設(shè)備的完好狀態(tài)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有很大的影響，檢驗(yàn)用設(shè)備應(yīng)檢定合格。理化檢驗(yàn)人員應(yīng)進(jìn)行必要的培訓(xùn)，考核合格后方可持證上崗操作。
5.2 試樣的取樣和沖擊試樣的缺口位置
應(yīng)審查試件上試樣的取樣位置以及沖擊試樣的取向和缺口位置。焊接接頭的不同位置在焊接過(guò)程中受到的熱循環(huán)不一樣，其力學(xué)性能也不同，試驗(yàn)試樣應(yīng)在試件上性能最差的位置取樣。就沖擊試樣而言，應(yīng)在靠近板狀對(duì)接焊縫試件的收弧端部取樣；T≤40mm的沖擊試樣應(yīng)在距焊縫背面的材料表面0.5～2mm處取樣，其缺口軸線應(yīng)垂直于母材表面；熱影響區(qū)試樣的缺口軸線應(yīng)位于最后焊道的焊縫側(cè)，并盡可能多地通過(guò)熱影響區(qū)。
5.3 試樣的加工質(zhì)量和數(shù)量
試樣加工時(shí)，應(yīng)防止其過(guò)熱、加工硬化，以避免其力學(xué)性能受到影響。
（1）拉伸試樣采用緊湊型試樣，其受拉伸平行部分比板材復(fù)驗(yàn)采用的比例試樣要短，等于焊縫寬度加12mm，實(shí)質(zhì)上是焊縫寬度加熱影響區(qū)寬度。試樣設(shè)計(jì)的目的是強(qiáng)迫其在焊接接頭處斷裂，以測(cè)定焊接接頭的抗拉強(qiáng)度。另外，試樣本身的形狀不對(duì)稱易在拉伸試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力，從而造成試驗(yàn)結(jié)果的偏差。拉伸試樣表面的焊縫余高應(yīng)用機(jī)械加工方法去除，使之與母材齊平。若有錯(cuò)邊，可加工至與較低一側(cè)的母材齊平。試樣的受拉長(zhǎng)度內(nèi)，不應(yīng)有橫向刀痕和劃痕。
（2）面彎和背彎試樣應(yīng)從受壓面加工去除多余厚度。試樣拉伸表面應(yīng)齊平，不能有與試樣寬度方向平行的切痕和刀痕。試樣拉伸面棱角應(yīng)倒圓，圓角半徑不大于3mm。
（3）沖擊試樣的缺口深度、缺口根部曲率半徑和缺口角度決定著缺口附近的應(yīng)力集中程度，從而影響該試樣的沖擊功，試驗(yàn)前應(yīng)用光學(xué)投影儀檢查缺口尺寸。沖擊試樣的寬度、厚度也對(duì)沖擊功有較大影響，試驗(yàn)前應(yīng)用最小分度值不大于0.02mm的量具進(jìn)行測(cè)量。此外，缺口底部應(yīng)光滑，表面應(yīng)去除加工硬化層，不應(yīng)有與缺口軸線平行的加工痕跡和劃痕，否則會(huì)使沖擊功下降。
【摘要】本文闡述了焊接工藝參數(shù)及工藝因素對(duì)焊接質(zhì)量的影響。主要從焊縫形狀尺寸與焊接工藝規(guī)范參數(shù)的關(guān)系、焊縫與熔池的關(guān)系延伸到焊接工藝各規(guī)范參數(shù)與焊接質(zhì)量的關(guān)系進(jìn)行了論述，揭示了焊接質(zhì)量的關(guān)鍵在于焊接熱輸入的控制。
【關(guān)鍵詞】焊接工藝參數(shù)；工藝規(guī)程；焊接質(zhì)量
1. 前言
（1）焊接由于節(jié)省大量的材料，生產(chǎn)效率高，是制造業(yè)中主要的加工工藝之一，幾乎涉及到所有的產(chǎn)品。航空航天元器件及結(jié)構(gòu)的焊接制作，工業(yè)產(chǎn)品及廠房的制作安裝，民用產(chǎn)品的制造等等。利用現(xiàn)有設(shè)備及焊接材料和操作人員的技能情況，制定適合的焊接工藝規(guī)程，保證焊接質(zhì)量，是產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，最為重要的環(huán)節(jié)。
（2）焊接質(zhì)量的保證，是在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同材料的物理性能和化學(xué)成分，以及所采用的焊接設(shè)備、焊接方法和結(jié)構(gòu)特性，制定能保證其加工質(zhì)量的焊接工藝技術(shù)文件。在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中，如何確保焊接工藝規(guī)程的實(shí)施，是鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)及維修部門的重要工作。
（3）由于各企業(yè)所加工構(gòu)件的材料和結(jié)構(gòu)不同，使用的焊接方法不同，在焊接試驗(yàn)和工藝評(píng)定方面，所做的內(nèi)容也不盡相同，制定的焊接規(guī)程也有一定的差別。焊接規(guī)程做為焊接過(guò)程的技術(shù)性文件，不論生產(chǎn)何種產(chǎn)品，保證其質(zhì)量的前提，就是焊接生產(chǎn)全過(guò)程完整的執(zhí)行焊接工藝規(guī)程。
（4）焊接工藝規(guī)程是在滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)程要求的前提下，經(jīng)過(guò)焊接工藝評(píng)定制定的，是生產(chǎn)過(guò)程重要的技術(shù)文件之一。焊接工藝規(guī)程的完全執(zhí)行，是控制焊接產(chǎn)品質(zhì)量行之有效的程序和方法。
2. 在結(jié)構(gòu)材料已知的情況下，焊接工藝規(guī)程中，主要的幾個(gè)參數(shù)如焊接材料、接頭形式、焊接電流、焊接電壓、保護(hù)氣體流量、氣體純度、焊接層數(shù)，而合金鋼及有色金屬焊接過(guò)程，還要考慮層間溫度、預(yù)熱及后熱溫度。如任一參數(shù)的大幅度變動(dòng)，都可能產(chǎn)生焊縫尺寸超差、成形不好、裂紋、夾渣、未焊透、咬邊、焊瘤、燒穿、焊接變形等缺陷，甚至產(chǎn)品報(bào)廢
2.1焊接過(guò)程是一個(gè)不均勻加熱和冷卻過(guò)程。焊縫區(qū)及熱影響區(qū)溫度會(huì)隨著焊條（焊絲）的移動(dòng)而發(fā)生變化。是一個(gè)不均勻加熱和冷卻過(guò)程，熔池的冶金反應(yīng)也是不充分的。焊接電流作為焊接過(guò)程重要的工藝參數(shù)之一，是決定焊接熱輸入量的重要參數(shù)，即線能量的的大小。當(dāng)焊接電流增大時(shí)，焊接速度也應(yīng)加快。才能保證線能量基本不變。日常操作中，基本是以提高生產(chǎn)效率為前提，盡可能的采用大的電流參數(shù)。大的電流參數(shù)，固然提高了生產(chǎn)效率，但對(duì)焊接質(zhì)量和焊縫成形產(chǎn)生了一定的影響。會(huì)燒損一部分合金元素，隨著合金元素含量的減少，焊縫冷卻后的的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，而且熔滴過(guò)渡形式也發(fā)生改變。短路過(guò)渡變?yōu)樯淞鬟^(guò)度，熔滴尺寸變小，體表面積增大，氣體帶入熔池更多，產(chǎn)生氣孔的幾率增加。大的焊接電流作業(yè)時(shí)，熔合區(qū)和過(guò)熱區(qū)的的晶粒粗大，冷卻速度加快，極易出現(xiàn)脆化相，使焊縫的疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性降低。特別是淬火傾向大且有低溫沖擊韌性要求的材質(zhì)，對(duì)其焊接接頭的影響最為明顯。同時(shí)，焊接電流過(guò)大，產(chǎn)生的咬邊、焊穿、焊瘤、嚴(yán)重焊接變形致使焊接接頭應(yīng)力集中，疲勞強(qiáng)度和承載能力下降，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致焊縫開裂。焊接電流過(guò)小易產(chǎn)生氣孔、未焊透、夾渣等缺陷，降低接頭的致密性，減少承載面積，致使接頭強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度降低。
（1）焊接電流增加時(shí)，電弧的熱量增加，因此熔池體積和弧坑深度都隨電流而增加，所以冷卻下來(lái)后，焊縫厚度就增加。
（2）焊接電流增加時(shí)，焊絲的熔化量也增加，因此焊縫的余高也隨之增加。如果采用不填絲的鎢極氬弧焊，則余高就不會(huì)增加。
（3）焊接電流增加時(shí)，一方面是電弧截面略有增加，導(dǎo)致熔寬增加；另一方面是電流增加促使弧坑深度增加。由于電壓沒(méi)有改變，所以弧長(zhǎng)也不變，導(dǎo)致電弧潛入熔池，使電弧擺動(dòng)范圍縮小，則就促使熔寬減少。由于兩者共同的作用，所以實(shí)際上熔寬幾乎保持不變。
2.2焊條電弧焊的電弧電壓主要由電弧長(zhǎng)度來(lái)決定。
2.2.1電弧長(zhǎng)度越大，電弧電壓越高，電弧長(zhǎng)度越短，電弧電壓越低。在焊接過(guò)程中，應(yīng)盡量使用短弧焊接。立焊、仰焊時(shí)弧長(zhǎng)應(yīng)比平焊更短些，以利于熔滴過(guò)渡，防止熔化金屬下滴。堿性焊條焊接時(shí)應(yīng)比酸性焊條弧長(zhǎng)短些，以利于電弧的穩(wěn)定和防止氣孔。弧長(zhǎng)增加，金屬飛濺越多，對(duì)母材金屬的表面損傷嚴(yán)重。特別是對(duì)有防腐要求的不銹鋼類和鈦金屬構(gòu)件焊接過(guò)程中，應(yīng)盡量減少飛濺物。
2.2.2同時(shí)，焊接過(guò)程中，焊接速度應(yīng)該均勻適當(dāng)，既要保證焊透又要保證不焊穿，同時(shí)還要使焊縫寬度和余高符合設(shè)計(jì)要求。如果焊速過(guò)快，熔化溫度不夠，易造成未熔合、焊縫成形不良等缺陷；如果焊速過(guò)慢，使高溫停留時(shí)間增長(zhǎng)，熱影響區(qū)寬度增加，焊接接頭的晶粒變粗，力學(xué)性降低，同時(shí)使工件變形量增大。當(dāng)焊接較薄工件時(shí)，易形成燒穿。
2.2.3當(dāng)其它條件不變時(shí)，電弧電壓增長(zhǎng)，焊縫寬度顯著增加而焊縫厚度和余高將略有減少，電弧電壓增大，嚴(yán)重時(shí)引起磁偏吹。這也是使焊縫成型不好，形成氣孔、夾渣、未焊透的一個(gè)因素。在焊接電源為直流反接時(shí)，表現(xiàn)得尤為突出。
2.2.4由此可見(jiàn)，電流是決定焊縫厚度的主要因素，而電壓則是影響焊縫寬度的主要因素。因此，為得到良好的焊縫形狀，即得到符合要求的焊縫成形系數(shù)，這兩個(gè)因素是互相制約的，即一定的電流要配合一定的電壓，不應(yīng)該將一個(gè)參數(shù)在大范圍內(nèi)任意變動(dòng)。
2.2.5焊速對(duì)熔深和熔寬均有明顯影響，焊速較小時(shí)（例如單絲埋弧焊焊速小于）熔深隨焊速增加略有增加，熔寬減小。但焊速達(dá)到一定數(shù)值以后，熔深和熔寬都隨焊速增大而明顯減小。這是因?yàn)楹附铀俣仍黾訒r(shí)，焊縫中單位時(shí)間內(nèi)輸入的熱量減少了。
2.2.6從焊接生產(chǎn)率考慮，焊接速度愈快愈好。但當(dāng)焊縫厚度要求一定時(shí)，為提高焊接速度，就得進(jìn)一步提高焊接電流和電弧電壓，所以，這三個(gè)工藝參數(shù)應(yīng)該綜合在一起進(jìn)行選用。
2.2.7焊速的這種影響也可以從電弧的熱和力作用兩方面來(lái)加以解釋。
⑴焊速較小時(shí)，電弧力的作用方向幾乎是垂直向下的，隨著焊速增大，弧柱后傾有利熔池液體金屬在電弧力作用下向尾部流動(dòng)，使熔池底部暴露，因而有利于熔深的增加。
⑵焊速增加時(shí)，從焊縫的熱輸入和熱傳導(dǎo)角度來(lái)看，焊縫的熔深和熔寬都要減小。
2.2.8以上兩方面因素綜合的結(jié)果，低焊速時(shí)前者起主導(dǎo)作用，熔深隨焊速增加而略有增加。當(dāng)焊速超過(guò)一定值時(shí)，后者起主導(dǎo)作用，熔深就隨焊速增加而減小。熔寬及增高則總是隨焊速增加而減小的。
2.2.9從焊接生產(chǎn)率角度來(lái)考慮，焊速是愈快愈好，因此焊速減慢熔深降低的這一段區(qū)間是沒(méi)有實(shí)際意義的。當(dāng)焊件熔深要求確定時(shí)，為提高焊速，就得進(jìn)一步提高焊接電流和電弧電壓，即意味著電弧功率提高，因此，焊接電流和焊速的選取就要考慮綜合經(jīng)濟(jì)效果。簡(jiǎn)單的提高功率來(lái)提高焊速是有限制的。焊速對(duì)熔深和熔寬均有明顯影響，焊速較小時(shí)（例如單絲埋弧焊焊速小于）熔深隨焊速增加略有增加，熔寬減小。但焊速達(dá)到一定數(shù)值以后，熔深和熔寬都隨焊速增大而明顯減小。
2.2.10實(shí)踐證明，提高電弧電壓會(huì)使熔池保護(hù)性能變差，氮?dú)饪變A向增加。提高焊接速度，會(huì)使結(jié)晶速度增加，氣孔傾向也增加。
2.3常用焊接材料包括焊條、焊絲、保護(hù)氣體、焊劑。焊芯（焊絲）其作用主要是填充金屬和傳導(dǎo)電流。
2.3.1焊條按用途可分為10大類；按熔渣酸堿度分為酸性和堿性兩大類；焊劑有酸性、中性、堿性三大類。焊絲按結(jié)構(gòu)有實(shí)芯和藥芯兩類，按用途有8大類。手弧焊和埋弧焊作業(yè)中，焊縫區(qū)是通過(guò)氣渣聯(lián)合保護(hù)的。氣保焊和氣焊是以氣保護(hù)為主。堿性焊條由于加入CaF2，影響氣體電離，電弧的穩(wěn)定性變差，一般要求采用直流反接。焊條工藝性能是通過(guò)藥皮配方來(lái)實(shí)現(xiàn)的。以電弧穩(wěn)定性、焊縫脫渣性、再引弧性、飛濺率、熔敷系數(shù)、熔敷率、摻合金作用強(qiáng)弱等性能體現(xiàn)的。焊條（焊絲）質(zhì)量檢驗(yàn)有相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)。在實(shí)際使用中，一般都是定型生產(chǎn)的產(chǎn)品，可根據(jù)結(jié)構(gòu)和焊縫金屬?gòu)?qiáng)度要求，做相應(yīng)的檢驗(yàn)。焊條（焊絲）的選用的基本原則是，確保焊接結(jié)構(gòu)安全使用的前提下，盡量選用工藝性能好和生產(chǎn)率高的焊條（焊絲）和焊劑。根據(jù)被焊構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、母材性質(zhì)和工作條件，對(duì)焊縫金屬提出安全使用的各項(xiàng)要求，所選焊條（焊絲）、焊劑都應(yīng)使之滿足。必要時(shí)通過(guò)焊接性試驗(yàn)來(lái)確定。在生產(chǎn)中主要有同種金屬材料焊接和異種金屬焊接兩種情況，選用焊條（焊絲）焊劑時(shí)考慮的因素應(yīng)有所區(qū)別。焊條（焊絲）、焊劑的保管也是焊接質(zhì)量保證的重要環(huán)節(jié)之一，是不容忽視的。出現(xiàn)的藥皮脫落、焊絲表面銹蝕、藥皮（焊劑）含水量增加，均會(huì)導(dǎo)致焊縫含氫量過(guò)高，氣孔增加幾率升高，焊縫抗裂性能、韌性下降。有色金屬和不銹鋼構(gòu)件防腐性能下降等工藝質(zhì)量問(wèn)題。特別是壓力容器及特殊鋼結(jié)構(gòu)制造中尤為重要。
2.3.2為了保證焊接質(zhì)量，原材料的質(zhì)量檢驗(yàn)很重要。在生產(chǎn)的起始階段，就要把好材料關(guān)，才能穩(wěn)定生產(chǎn)，穩(wěn)定焊接產(chǎn)品的質(zhì)量。
（1）加強(qiáng)焊接原材料的進(jìn)廠驗(yàn)收和檢驗(yàn)，必要時(shí)要對(duì)其理化指標(biāo)和機(jī)械性能進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。
（2）建立嚴(yán)格的焊接原材料管理制度，防止儲(chǔ)備時(shí)焊接原材料的污損。
（3）實(shí)行在生產(chǎn)中焊接原材料標(biāo)記運(yùn)行制度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接原材料質(zhì)量的追蹤控制。
（4）選擇信譽(yù)比較高、產(chǎn)品質(zhì)量比較好的焊接原材料供應(yīng)廠和協(xié)作廠進(jìn)行訂貨和加工，從根本上防止焊接質(zhì)量事故的發(fā)生。
2.3.3總之，焊接原材料的把關(guān)應(yīng)當(dāng)以焊接規(guī)范和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，及時(shí)追蹤控制其質(zhì)量，而不能只管進(jìn)廠驗(yàn)收，忽視生產(chǎn)過(guò)程中的標(biāo)記和檢驗(yàn)。
2.4焊接接頭是組成焊接結(jié)構(gòu)的最基本要素。也是焊接結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。主要有對(duì)接、角接、搭接、T形、卷邊五種形式。
（1）為使焊縫的厚度達(dá)到規(guī)定的尺寸不出現(xiàn)焊接缺陷和獲得全焊透的焊接接頭，焊縫的邊緣應(yīng)按板厚和焊接工藝要求加工成各種形式的坡口。
（2）常用焊接接頭坡口形式有V形、X形、U形及雙U形。設(shè)計(jì)和選擇坡口焊縫時(shí)，應(yīng)考慮坡口角度、根部間隙、鈍邊和根部半徑。
（3）焊條電弧焊時(shí)，為保證焊條能夠接近焊接接頭根部以及多層焊時(shí)側(cè)邊熔合良好，坡口角度與根部間隙之間應(yīng)保持一定的比例關(guān)系。當(dāng)坡口角度減小時(shí)，根部間隙必須適當(dāng)增大。因?yàn)楦块g隙過(guò)小，根部難以熔透，必須采用較小規(guī)格的焊條，降低焊接速度；反之如果根部間隙過(guò)大，則需要較多的填充金屬，提高了焊接成本和增大了焊接變形。
（4）熔化極氣體保護(hù)焊由于采用的焊絲較細(xì)，且使用特殊導(dǎo)電嘴，可以實(shí)現(xiàn)厚板（大于200mm）I形坡口的窄間隙對(duì)接焊。
（5）開有坡口的焊接接頭，一般需要留有鈍邊來(lái)確保焊縫質(zhì)量。鈍邊高度以既保證熔透又不致燒穿為佳。焊條電弧焊V形或雙面U形坡口取0～3mm，雙面V形或雙面U形坡口取0～2mm。埋弧焊的熔深比焊條電弧焊大，因此鈍邊可適當(dāng)增加，以減少填充金屬。
（6）帶有鈍邊的接頭，根部間隙主要取決于焊接位置和焊接工藝參數(shù)，在保證焊透的前提下，間隙盡可能減小。
（7）坡口加工可以采用機(jī)械加工或熱切割法。V形坡口和X形坡口可以在機(jī)械氣割下料時(shí)，采用雙割據(jù)或三割據(jù)同時(shí)完成坡口的加工。
坡口加工的尺寸公差對(duì)于焊件的組裝和焊接質(zhì)量有很大的影響，應(yīng)嚴(yán)格檢查和控制。坡口的尺寸公差一般不超過(guò)±0.5mm。
2.5焊接方法。
2.5.1焊接質(zhì)量對(duì)工藝方法的依賴性很強(qiáng)，焊接方法在影響焊接工序質(zhì)量的諸因素中占有非常突出的地位。工藝方法對(duì)焊接質(zhì)量的影響主要來(lái)自兩個(gè)方面，一方面是工藝制訂的合理性；另一方面是執(zhí)行工藝的嚴(yán)格性。工藝方法是根據(jù)模擬相似的生產(chǎn)條件所作的試驗(yàn)和長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)以及產(chǎn)品的具體技術(shù)要求而編制出來(lái)的，是保證焊接質(zhì)量的重要基礎(chǔ)，它有規(guī)定性、嚴(yán)肅性、慎重性和連續(xù)性的特點(diǎn)。通常由經(jīng)驗(yàn)比較豐富的焊接技術(shù)人員編制，以保證它的正確性與合理性。在此基礎(chǔ)上確保貫徹執(zhí)行工藝方法的嚴(yán)格性，在沒(méi)有充足根據(jù)的情況下不得隨意變更工藝參數(shù)，即使確需改變，也得履行一定的程序和手續(xù)。
2.5.2不合理的焊接工藝不能保證焊出合格的焊縫，但有了經(jīng)評(píng)定驗(yàn)證的正確合理的工藝規(guī)程，若不嚴(yán)格貫徹執(zhí)行，同樣也不能焊出合格的焊縫。兩者相輔相成，相互依賴，不能忽視或偏廢任何一個(gè)方面。在焊接質(zhì)量管理體系中，對(duì)影響焊接工藝方法的因素進(jìn)行有效控制的做法是：
（1）必須按照有關(guān)規(guī)定或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)焊接工藝進(jìn)行評(píng)定。
（2）選擇有經(jīng)驗(yàn)的焊接技術(shù)人員編制所需的工藝文件，工藝文件要完整和連續(xù)。
（3）按照焊接工藝規(guī)程的規(guī)定，加強(qiáng)施焊過(guò)程中的現(xiàn)場(chǎng)管理與監(jiān)督。
（4）在生產(chǎn)前，要按照焊接工藝規(guī)程制作焊接產(chǎn)品試板與焊接工藝檢驗(yàn)試板，以驗(yàn)證工藝方法的正確性與合理性。
2.5.3還有，就是焊接工藝規(guī)程的制定無(wú)巨細(xì)，對(duì)重要的焊接結(jié)構(gòu)要有質(zhì)量事故的補(bǔ)救預(yù)案，把損失降到最低。可根據(jù)
表1確定它們之間的關(guān)系。
表1焊接工藝方法的重要因素、補(bǔ)加因素與焊接缺陷的關(guān)系
在特定環(huán)境下，焊接質(zhì)量對(duì)環(huán)境的依賴性也是較大的。焊接操作常常在室外露天進(jìn)行，必然受到外界自然條件（如溫度，濕度、風(fēng)力及雨雪天氣）的影響，在其它因素一定的情況下，也有可能單純因環(huán)境因素造成焊接質(zhì)量問(wèn)題。所以，也應(yīng)引起一定的注意。在焊接質(zhì)量管理體系中，環(huán)境因素的控制措施比較簡(jiǎn)單，當(dāng)環(huán)境條件不符合規(guī)定要求時(shí)，如風(fēng)力較大，風(fēng)速大于四級(jí)，或雨雪天氣，相對(duì)濕度大于90%，可暫時(shí)停止焊接工作，或采取防風(fēng)、防雨雪措施后再進(jìn)行焊接，在低氣溫下焊接時(shí)，低碳鋼不得低于-20℃，普通合金鋼不得低于-10℃，如超過(guò)這個(gè)溫度界限，可對(duì)工件進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱。
參考文獻(xiàn)
[1]李亞江《焊縫組織性能與質(zhì)量控制》ISBN 7-5025-6468-3 2005 化學(xué)工業(yè)出版社.
【關(guān)鍵詞】低溫管道；焊接；工藝
1.工程概述
某LNG項(xiàng)目天然氣低溫管道焊接工程，管道為不銹鋼材質(zhì)，而且在管道內(nèi)部存在易燃、易爆液體，管道設(shè)計(jì)壓力很高、管徑粗細(xì)規(guī)格懸殊、極不利于正常焊接。同時(shí)施工區(qū)域的天氣條件惡劣，常年平均氣溫約在7.8℃～8.5℃，冬季平均氣溫很低，約-20℃～-25℃。這就要求現(xiàn)場(chǎng)施工的焊工必須具備在低溫環(huán)境下，熟練焊接各種低溫性能不銹鋼管的技能，其焊接的接頭是否具備良好的低溫韌性，就成為焊接工程質(zhì)量的關(guān)鍵。本文以該本工程為例，介紹低溫管道的焊接施工技術(shù)。
2.焊接工藝評(píng)定及焊接工藝調(diào)整
本工程除大量使用了316L和304L不銹鋼管道外，還有304SS/304/316/TP321H/TP347H等不銹鋼管道，管道量大、管徑和壁厚等規(guī)格各不相同，但是這些管道的材質(zhì)均可劃歸為相同組織類型的奧氏體不銹鋼。為簡(jiǎn)化焊接工藝評(píng)定項(xiàng)目，提高焊評(píng)的覆蓋率，提高焊接水平和能力，經(jīng)分析研究，決定選用8mm厚的316L不銹鋼板作為焊接試驗(yàn)?zāi)覆模瑢?duì)不同焊接工藝進(jìn)行統(tǒng)一的焊接工藝評(píng)定。
根據(jù)《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》（NB/T47014-2011）的規(guī)定，板狀對(duì)接焊縫力學(xué)性能評(píng)定合格后，板狀焊接試件焊接工藝完全可以適用于其所覆蓋厚度范圍內(nèi)的各種管道的焊接，因?yàn)楹附庸に囋u(píng)定的對(duì)象是焊縫，該工藝所完成的焊接接頭的各種性能驗(yàn)證合格后，就可以互用在對(duì)接、角接、搭接等不同焊接接頭和各種焊接位置的焊接中。
在實(shí)際施工中，當(dāng)焊接母材的類別和組別均相同而材質(zhì)牌號(hào)不相同時(shí)，如果使用的焊接工藝評(píng)定記錄PQR相同，那么，就需要依據(jù)工程實(shí)際，更改提供的預(yù)焊接工藝規(guī)程PWPS，將其修訂為實(shí)際施工用焊接工藝規(guī)程WPS（或焊接工藝指導(dǎo)書WWI）并下發(fā)執(zhí)行，使實(shí)際焊接施工有科學(xué)的焊接工藝做指導(dǎo)。
本工程低溫管道使用的各種母材的焊接工藝基本相同，可用同一份PQR+PWPS來(lái)進(jìn)行焊接工藝支持，但各低溫不銹鋼材質(zhì)有所不同，且使用不同的焊接材料進(jìn)行焊接。
3.焊接工藝的確定和焊接工藝評(píng)定的實(shí)施
3.1焊接工藝評(píng)定試件及焊接工藝的確定
低溫管道工程設(shè)計(jì)材料，通常采用國(guó)外進(jìn)口的超低碳不銹鋼材料（如347H//304L/321H等奧氏體不銹鋼）以取代昂貴的低溫鋼。雖然不銹鋼不屬于低溫鋼，但是，其除具有低溫鋼的低溫設(shè)計(jì)特性外，還兼具耐酸、耐堿、耐腐蝕等優(yōu)越性能，而且材料本身強(qiáng)度高、韌性好，可以在-196℃甚至是-203℃的超低溫惡劣工況中做為低溫鋼使用，因此越來(lái)越受到低溫工程設(shè)計(jì)單位的青睞。但是，在實(shí)際施工中，從設(shè)計(jì)院到建設(shè)單位和施工監(jiān)理，都會(huì)對(duì)施工單位提出很高的焊接要求，這些要求往往涵蓋焊接管理和焊接施工所涉及到的各個(gè)施工環(huán)節(jié)，如焊接施工實(shí)施方案、焊接安全管理、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備焊材庫(kù)管理和焊接施工工藝紀(jì)律管理等。施工單位要達(dá)到這些要求，必須提高焊工對(duì)不同焊接位置管口實(shí)際焊接的操作技能，因此，現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝評(píng)定和現(xiàn)場(chǎng)焊接考試必不可少。
3.2低溫管道焊接工藝
3.2.1焊接方法
現(xiàn)場(chǎng)不銹鋼管道的管徑、壁厚不一，根據(jù)不銹鋼的焊接特點(diǎn)，要盡可能減小熱輸入量，因此確定采用焊條（手工）電弧焊（SMAW）、鎢極氬弧焊（TGAW）兩種焊接方法，其中d>Φ159 mm的管道焊接采用氬弧焊打底，焊條（手工）電弧焊蓋面；d≤Φ159mm的管道焊接采用氬弧焊。焊機(jī)采用電弧焊/氬弧焊兩用的WSM-315（直流脈沖）氬弧焊機(jī)或者WS7-400逆變（逆變電源式）焊機(jī)。
3.2.2焊接材料
奧氏體不銹鋼是特殊性能用鋼，為滿足接頭具有相同的性能，應(yīng)遵循“等成分”原則選擇焊接材料，同時(shí)為增強(qiáng)接頭抗熱裂紋和晶間腐蝕能力，使接頭中出現(xiàn)2%～3%的少量鐵素體（即焊縫形成雙相組織：奧氏體γ+2%～3%鐵素體δ），選擇型號(hào)為ER316L的氬弧焊用焊絲，手弧焊用焊條CHSO22（型號(hào)為E316L）作為填充材料。
3.2.3焊接工藝參數(shù)
因?yàn)閵W氏體不銹鋼對(duì)過(guò)熱敏感，因此采用小電流、快速焊。多層焊時(shí)要嚴(yán)格控制層間溫度≤60℃。
3.2.4坡口形式及裝配定位焊
采用V形坡口形式時(shí)，由于采用了較小的焊接電流，熔深小，因而坡口的鈍邊比碳鋼小，約為0～0.5mm，坡口角度比碳鋼大，約為65°～70°。
由于不銹鋼熱膨脹系數(shù)較大，焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，因此要求采用嚴(yán)格的定位焊。一般d≤Φ89mm的管道采用兩點(diǎn)定位，Φ89～Φ219mm的管道采用3點(diǎn)定位，d≥219mm的管道采用4點(diǎn)定位；定位焊縫長(zhǎng)度為6～8mm。
3.3焊接工藝評(píng)定和焊接操作技術(shù)要求
（1）焊條（手工）電弧焊時(shí)焊機(jī)采用直流反接，手工鎢極氬弧焊時(shí)采用直流正接。
（2）焊前用不銹鋼絲刷刷掉焊絲表面的氧化皮，并用丙酮清洗；焊條應(yīng)在200℃～250℃溫度下烘干1h，隨取隨用。
（3）焊前將工件坡口兩側(cè)25mm范圍內(nèi)的油污等清理干凈，并用丙酮清洗。
（4）氬弧焊時(shí)，噴嘴直徑為Φ2mm，鎢極為缽鎢極，規(guī)格為Φ2.5mm。
（5）氬弧焊焊接不銹鋼時(shí)，背面必須充氬氣保護(hù)，才能保證背面成形。采用在管道內(nèi)局部充氬的方法，流量為5～14L/min，正面氬氣流量為12～13L/min。
（6）打底焊時(shí)焊縫厚度應(yīng)盡量薄，與根部熔合良好，收弧時(shí)要成緩坡形，如有收弧縮孔，應(yīng)用磨光機(jī)磨掉。必須在坡口內(nèi)引弧、熄弧。熄弧時(shí)應(yīng)填滿弧坑，防止弧坑裂紋。
（7）由于316L等不銹鋼均為奧氏體不銹鋼，為防止碳化物析出敏化及晶間腐蝕，造成嚴(yán)重貧鉻（刃蝕），焊接實(shí)施過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制層間溫度和焊后冷卻速度，要求焊接時(shí)層間溫度必須控制在≤60℃，即低于60℃以下。
（8）因?yàn)楹附咏宇^總是處于管口局部高溫狀態(tài)，為保證層間溫度合理，焊后必須立即水冷，同時(shí)采用分段焊接。這種對(duì)稱分散的焊接順序，既可增大接頭的冷卻速度，又可減小焊接應(yīng)力。
4.低溫管道工程焊接實(shí)際焊接效果
上述焊接工藝經(jīng)榆林靖邊某LNG項(xiàng)目天然氣調(diào)峰工程中的低溫管道工程實(shí)際應(yīng)用，焊接效果如下：
（1）外觀檢查無(wú)氣孔、焊瘤、凹陷及咬邊等缺陷，成形良好。目視檢驗(yàn)100%合格。
（2）無(wú)損檢測(cè)，RT和UT，焊口合格率達(dá)到98%。
（3）對(duì)焊接工藝試件和焊接考試試件分別進(jìn)行拉伸、彎曲試驗(yàn)，各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)均滿足要求，未發(fā)現(xiàn)未熔合和裂紋等缺陷。
（4）宏觀金相檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)焊道根部以及整個(gè)接頭均熔合良好，熔深為1～1.5mm。微觀金相檢驗(yàn)，其母材及熱影響區(qū)都是全奧氏體組織，焊縫金屬為奧氏體γ十鐵素體α（2%～3%≤4%）組織，完全滿足抗晶間腐蝕和抗脆化的要求，保證了焊接工程質(zhì)量。
（5）采用光譜分析母材和焊縫成分，均符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
（6）經(jīng)焊縫應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)，腐蝕速率符合規(guī)定；腐蝕后彎曲試樣合格，均符合規(guī)定。
5.結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)榆林靖邊某LNG天然氣調(diào)峰工程中低溫管道的焊接實(shí)踐，證明了該焊接工藝科學(xué)性強(qiáng)，同時(shí)兼顧了野外施工的特殊性和經(jīng)濟(jì)性，合理而可行，可以在類似工程中大力推廣并應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1] NB/T47014-2011承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定. 2011
[2] TSG Z6002-2010特種設(shè)備焊接操作人員考核細(xì)則.
關(guān)鍵詞：壓力容器；焊接；熱點(diǎn)；工藝
1.壓力容器焊接特點(diǎn)
根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)和特性，一種壓力容器殼體選用Q345R低合金鋼，板厚為22 mm，設(shè)備由2個(gè)封頭和1個(gè)筒體組成，按GB150-1998《鋼制壓力容器》和NB/T47015-2011《壓力容器焊接規(guī)程》進(jìn)行制造、檢驗(yàn)、試驗(yàn)及驗(yàn)收，其結(jié)構(gòu)和焊接節(jié)點(diǎn)如圖1所示。
圖1 壓力容器結(jié)構(gòu)及焊接節(jié)點(diǎn)圖
2.焊接工藝
壓力容器焊接過(guò)程中關(guān)鍵因素之一就是焊接工藝，它直接關(guān)系著焊接質(zhì)量的好與壞，因此，要將焊接工藝重視起來(lái)。
2.1焊接工藝評(píng)定
影響壓力容器焊接質(zhì)量的因素很多，其中焊接工藝評(píng)定是一個(gè)重要因素。在進(jìn)行壓力容器焊接之前，應(yīng)對(duì)焊接工藝指導(dǎo)書進(jìn)行審查，焊接工藝評(píng)定其實(shí)就是對(duì)這個(gè)焊接工藝指導(dǎo)書進(jìn)行評(píng)定，看那些措施比較合適。制造廠的焊接制造能力可以從焊接工藝評(píng)定中反映出來(lái)。焊接工藝評(píng)定執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為NB/T47014-2011，換熱管與管板的工藝評(píng)定按GB 151―1999附錄B執(zhí)行。事實(shí)上，在執(zhí)行過(guò)程中常出現(xiàn)一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，用立焊的焊接位置替代評(píng)定合格的焊接位置時(shí)沒(méi)有增加焊沖擊韌性試件進(jìn)行試驗(yàn)；第二，評(píng)定采用不等厚試件，經(jīng)過(guò)評(píng)定之后，合格的都是能夠適應(yīng)不等厚焊件母材厚度的范圍，計(jì)算時(shí)要分別進(jìn)行，厚邊與厚邊相對(duì)，薄邊與薄邊相對(duì)。第三，評(píng)定拼焊鋼板熱沖壓成形封頭的焊接工藝。在評(píng)定過(guò)程中，都認(rèn)為熱沖壓是熱加工，因?yàn)闆](méi)有對(duì)熱沖壓過(guò)程進(jìn)行考慮，其不會(huì)被認(rèn)為是焊后熱處理，而且上轉(zhuǎn)變溫度是沒(méi)有熱沖壓溫度高的，因此，焊件的最大厚度要為試件厚度的1.1倍。第四，沒(méi)有對(duì)改變焊后熱處理進(jìn)行重新焊接工藝評(píng)定。
2.2焊接工藝參數(shù)的選擇
焊接工藝參數(shù)的確定受很多因素影響，如材料、焊接方法和規(guī)格等。焊接工藝參數(shù)其實(shí)就是在焊接時(shí)，為了確保焊接質(zhì)量而對(duì)焊接電流、焊接速度以及電弧電壓的選擇。焊接熱輸入就是指在熔焊時(shí)，焊接能源將熱量輸入給單位長(zhǎng)度。焊接熱輸入能夠?qū)⒑附庸に噮?shù)對(duì)焊縫性能的影響充分地體現(xiàn)出來(lái)。針對(duì)低碳鋼而言，其具有優(yōu)良的鋼的塑性和沖擊韌性，并且也具有優(yōu)良的焊接接頭的塑性和沖擊韌性。一般而言，對(duì)線能量的限制是不會(huì)太嚴(yán)格的。但是如果使用埋弧焊時(shí)，熱影響區(qū)粗晶區(qū)的晶粒會(huì)由于焊接線能量較大而比較粗，甚至有時(shí)還會(huì)引起魏氏組織的產(chǎn)生，從而降低了該區(qū)的沖擊韌性和彎曲性能，進(jìn)而使沖擊韌性和彎曲性能不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)于低合金鋼，一般應(yīng)注意不要使用過(guò)大的線能量。含碳量偏下限的Q345R鋼焊接時(shí)，焊接線能量相對(duì)要求較松，因?yàn)檫@種鋼焊接熱影響區(qū)脆化傾向較小。但對(duì)于碳及合金元素含量較高、屈服強(qiáng)度也較高的低合金高強(qiáng)鋼，如18MnMoNbR，由于這種鋼淬硬傾向較大，又要考慮其熱影響區(qū)的過(guò)熱傾向，則在選用較小線能量的同時(shí)，還要增加焊前預(yù)熱、焊后及時(shí)后熱等措施。低溫鋼和不銹鋼焊接時(shí)，為保證焊接接頭的韌性和耐蝕性，也應(yīng)選用小線能量，且快速焊，嚴(yán)格控制層間溫度。還有一點(diǎn)要注意的是，在容器生產(chǎn)中會(huì)常常遇到異種鋼焊接。焊接時(shí)，為了防止焊縫金屬的擴(kuò)散，應(yīng)采用小線能量焊接。焊接工藝卡上的焊接工藝參數(shù)是根據(jù)評(píng)定合格的焊接工藝評(píng)定制定的，實(shí)際施焊時(shí)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行，不得隨意改變。因?yàn)椴话春附庸に嚿系暮附庸に噮?shù)施焊，即使在無(wú)損檢測(cè)中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)缺陷，但其焊縫的性能仍可能會(huì)與工藝評(píng)定結(jié)果有所不同，這種無(wú)法查出的缺陷更具有危險(xiǎn)性。因此，對(duì)焊接工藝執(zhí)行情況的控制是得到合格的焊接接頭，保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。
2.3產(chǎn)品試板
產(chǎn)品試板用于考證按照所制定的焊接工藝施焊時(shí)焊縫的質(zhì)量，對(duì)試板的檢驗(yàn)就是對(duì)焊工實(shí)際施焊工藝、焊工技能和焊接條件等因素的綜合檢驗(yàn)。產(chǎn)品試板就是不同焊接后熱處理的容器分別制作試板。因此，它代表實(shí)際產(chǎn)品的焊接接頭性能。產(chǎn)品試板的制定主要是按照TSGR0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和GB 150-1998《鋼制壓力容器》以及NB/T 47016―2011《承壓設(shè)備產(chǎn)品焊接試件的力學(xué)性能檢驗(yàn)》進(jìn)行。在筒節(jié)縱向焊縫的延長(zhǎng)部位與筒節(jié)部位，產(chǎn)品焊接試板施焊，試板要求焊工要具有專業(yè)的素質(zhì)，并與焊接工藝施焊。
2.4焊縫返修
如果焊縫經(jīng)過(guò)無(wú)損檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)有不允許缺陷的存在，不應(yīng)該繼續(xù)進(jìn)行，應(yīng)立馬進(jìn)行返修。首先對(duì)于返修問(wèn)題的原因進(jìn)行分析，根據(jù)具體情況制定具體的返修方案，并且制定出具有針對(duì)性的返修工藝。對(duì)于同一部位，不能無(wú)限的進(jìn)行返修，規(guī)定返修次數(shù)不能超過(guò)2次。如果返修次數(shù)確實(shí)超過(guò)了2次，應(yīng)該在返修時(shí)經(jīng)過(guò)制造單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，并且將返修的次數(shù)、部位和具體情況詳細(xì)記錄好。
3.結(jié)語(yǔ)
綜上所述，做好壓力容器焊接工藝工作，可以避免覆蓋范圍的重疊，降低單位生產(chǎn)成本，提高壓力容器焊接質(zhì)量。焊接質(zhì)量是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，總而言之，確保壓力容器焊接質(zhì)量的一個(gè)重要因素就是控制好壓力容器焊接工藝。
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關(guān)鍵詞：鋁合金；焊接工藝；計(jì)算機(jī)輔助；系統(tǒng)設(shè)計(jì)
鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)是鋁合金焊接工作中必不可少的環(huán)節(jié)，它是通過(guò)現(xiàn)有的鋁合金材料、鋁合金技術(shù)、鋁合金設(shè)備以及工藝知識(shí)和人員等，按照鋁合金產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能和質(zhì)量等需求來(lái)對(duì)相關(guān)的焊接接頭形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)鋁合金的焊接方法進(jìn)行合理的選擇，并對(duì)鋁合金的焊接工藝參數(shù)、焊接工藝規(guī)程進(jìn)行制定[1，2]，從而讓焊接出來(lái)的鋁合金產(chǎn)品可以達(dá)到相關(guān)質(zhì)量、功能和效益等標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)計(jì)活動(dòng)。鋁合金焊接工藝的設(shè)計(jì)過(guò)程比較繁雜，而利用鋁合金焊接工藝計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)可以很好幫助鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)人員減少工藝設(shè)計(jì)周期[3-5]，有利于鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)工作效率的提高。
1鋁合金焊接工藝計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.1鋁合金焊接工藝計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能模塊
本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)模塊主要有鋁合金產(chǎn)品焊接工藝設(shè)計(jì)，鋁合金產(chǎn)品信息與結(jié)構(gòu)管理、鋁合金焊接工藝評(píng)定，鋁合金焊接質(zhì)量管理，鋁合金焊接材料和焊接設(shè)備管理，鋁合金焊接質(zhì)量管理、用戶管理與應(yīng)用工具幾部分組成。此模塊安裝在Client/Server上。功能模塊如圖1所示。鋁合金焊接產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與技術(shù)文檔管理。此模塊的功能是對(duì)于鋁合金焊接產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和信息進(jìn)行系統(tǒng)化的管理。鋁合金焊接產(chǎn)品的裝配結(jié)構(gòu)、鋁合金產(chǎn)品不同應(yīng)用角度所展示的視圖都通過(guò)鋁合金焊接產(chǎn)品管理來(lái)完成，其中包括鋁合金焊接工藝信息和鋁合金焊接結(jié)構(gòu)各個(gè)層次的鋁合金焊接接頭。鋁合金焊接產(chǎn)品信息子模塊主要由與鋁合金焊接產(chǎn)品有關(guān)的所有類別的技術(shù)性文件、鋁合金焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)、鋁合金產(chǎn)品圖紙、鋁合金焊接工藝文件以及鋁合金焊接質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告等內(nèi)容組成。其中鋁合金焊接工藝文件通常以Word文檔形式顯示。隨著鋁合金焊接產(chǎn)品的增多，鋁合金焊接工藝文件也會(huì)隨之增加。鋁合金焊接工藝文件對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)非常重要，它可以說(shuō)是鋁合金焊接技術(shù)的重要檔案資料，在以后的鋁合金新品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中可以隨時(shí)借鑒和參考，因此必須謹(jǐn)慎存儲(chǔ)。此模塊具有對(duì)不同的人員進(jìn)行不同的查詢方法設(shè)置的功能，并對(duì)工藝信息的各種查詢方法進(jìn)行了設(shè)置，以便于設(shè)計(jì)人員對(duì)工藝文檔進(jìn)行復(fù)制、刪除等操作。鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)。此模塊是本系統(tǒng)的核心部分，鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)由此模塊完成。鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)主要由鋁合金焊接方法、鋁合金焊接接頭設(shè)計(jì)、鋁合金焊接工藝過(guò)程規(guī)劃、鋁合金焊接質(zhì)量檢驗(yàn)要求和鋁合金焊接工藝參數(shù)等子模塊組成。鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)中的重要技術(shù)工作就是鋁合金焊接接頭的設(shè)計(jì)。鋁合金焊接接頭設(shè)計(jì)是通過(guò)鋁合金焊接工藝特點(diǎn)和鋁金產(chǎn)品條件按照鋁合金產(chǎn)品的零部件圖紙或者鋁合金產(chǎn)品的整體規(guī)劃圖對(duì)鋁合金焊接產(chǎn)品的各種接頭類型和尺寸參數(shù)進(jìn)行選擇。本系統(tǒng)利用了OLE技術(shù)在該模塊中嵌入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件來(lái)標(biāo)識(shí)鋁合金焊接結(jié)構(gòu)部件圖中的不同的焊接接。此模塊對(duì)所有鋁合金接頭進(jìn)行種類的劃分，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件來(lái)對(duì)鋁合金焊接接頭進(jìn)行參數(shù)化的設(shè)計(jì)。通過(guò)此種方法使鋁合金焊接接頭設(shè)計(jì)工作的效率得到了有效的提高。在鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)中還需要對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行冗余檢查，包括鋁合金焊接熱輸入和鋁合金焊接耗材的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算等，此模塊就可以很很的實(shí)現(xiàn)上述功能操作。此模塊中還設(shè)置了對(duì)于不同工作內(nèi)容的技術(shù)人員進(jìn)行導(dǎo)航的功能，使他們都可以利用此系統(tǒng)進(jìn)行需要的操作。鋁合金焊接工藝測(cè)評(píng)。此模塊功能主要用于對(duì)鋁合金焊接工藝進(jìn)行測(cè)評(píng)。鋁合金焊接工藝測(cè)評(píng)模塊由鋁合金焊接工藝測(cè)評(píng)任務(wù)書、焊接工藝評(píng)定報(bào)告、化學(xué)和力學(xué)測(cè)試管理以及不同類別的鋁合金焊接接頭機(jī)械組成。鋁合金焊接工藝質(zhì)量管理。此部分的功能由鋁合金焊接工藝的質(zhì)量檢驗(yàn)要求、鋁合金焊接工藝檢驗(yàn)方法、鋁合金焊接工藝檢驗(yàn)結(jié)果、鋁合金焊接工藝焊縫返修等內(nèi)容組成。鋁合金焊接工藝用戶管理與軟件應(yīng)用。此部分主要實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁合金焊接工藝系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的所有用戶信息進(jìn)行管理以及對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的信息進(jìn)行安全管理的功能操作。此系統(tǒng)可以根據(jù)使用者的使用權(quán)限給所有用戶設(shè)置不同權(quán)限的登錄帳戶。此模塊對(duì)于信息的安全管理體現(xiàn)在，系統(tǒng)對(duì)于使用者信息能夠進(jìn)行有效認(rèn)證，對(duì)于使用者的訪問(wèn)權(quán)限進(jìn)行不同的控制操作，并能夠確保傳輸信息與存儲(chǔ)信息的完整性和保密性。軟件應(yīng)用是指通過(guò)嵌入性技術(shù)將各種應(yīng)用軟件嵌入到系統(tǒng)中，使系統(tǒng)具有更多的實(shí)用性，例如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件AutoCAD，文檔應(yīng)用軟件Word都是本系統(tǒng)所使用的嵌入性軟件。
1.2鋁合金焊接工藝計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)
鋁合金焊接工藝中的焊接接頭的參數(shù)設(shè)計(jì)中使用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件AutoCAD技術(shù)。本系統(tǒng)模塊中的鋁合金焊接接頭的參數(shù)設(shè)計(jì)就是對(duì)AutoCAD的參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了利用與模仿。此參數(shù)設(shè)置一次之后可以在以后的設(shè)計(jì)中重復(fù)使用。本系統(tǒng)還使用了進(jìn)行了網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)，使此系統(tǒng)可以在web環(huán)境下運(yùn)行，并且程序可以在服務(wù)器端口運(yùn)行，以此降低對(duì)于客戶端的要求。
2結(jié)語(yǔ)
鋁合金焊接工藝計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)可以有效的提升鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)人員的工作質(zhì)量與工作效率。網(wǎng)絡(luò)化與信息化的工作方式也可以幫助生產(chǎn)企業(yè)不斷提高鋁合金焊接產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。
［1］劉仕偉.計(jì)算機(jī)輔助鋁合金焊接工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)[D].重慶大學(xué),2004.
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關(guān)鍵詞：焊接質(zhì)量；焊接評(píng)定；質(zhì)量檢驗(yàn)；優(yōu)化
中圖分類號(hào)：F253.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
焊接質(zhì)量決定著壓力容器的安全性與可靠性，而焊接質(zhì)量除了受焊接工藝的影響以外，還取決于對(duì)焊接過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的管理與控制。因此，針對(duì)焊接過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行研究，采取相應(yīng)的優(yōu)化措施，是提高壓力容器焊接質(zhì)量的重要保證。
一、壓力容器焊接中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題
檢測(cè)壓力容器的質(zhì)量就是重點(diǎn)檢測(cè)壓力容器的氣密性與穩(wěn)定性，而壓力容器的氣密性與穩(wěn)定性是由壓力容器的焊接決定的。焊接中常見(jiàn)的問(wèn)題通常與制造容器的原材料及焊接工藝有關(guān)。一旦壓力容器在焊接中存在問(wèn)題，輕者可能影響容器的外觀，或容器的斷裂、滲漏等；重者則有可能引起爆炸，造成大規(guī)模的人員傷亡。有研究小組對(duì)壓力容器的事故進(jìn)行調(diào)查，得出的結(jié)論表明：40%的壓力容器事故是從焊縫缺陷處開始的。壓力容器焊接的常見(jiàn)問(wèn)題有裂紋、氣孔、夾渣、未焊透、未熔合等。
1．裂紋
裂紋是焊接缺陷中危害性最大的一種，它將顯著減少承載面積，嚴(yán)重的是裂紋端部形成尖銳缺口，應(yīng)力高度集中，很容易擴(kuò)展導(dǎo)致破壞。裂紋主要分為熱裂紋、冷裂紋和再熱裂紋。冷裂紋又稱延遲裂紋，由于其延遲特性和快速脆斷特性，帶來(lái)的危害往往是災(zāi)難性的；熱裂紋是由于焊縫凝固收縮而受到拉應(yīng)力，最終開裂形成裂紋；再熱裂紋是近縫區(qū)金屬在高溫?zé)嵫h(huán)作用下，強(qiáng)化相碳化物沉積在晶內(nèi)的位錯(cuò)區(qū)上，使晶內(nèi)強(qiáng)化程度大大高于晶界強(qiáng)化，由于應(yīng)力松弛而帶來(lái)的塑形變形主要由晶界金屬來(lái)承擔(dān)，于是晶界區(qū)金屬會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)。
世界上的鍋爐、壓力容器、壓力管道事故除少數(shù)是由于設(shè)計(jì)不合理，選材不當(dāng)?shù)脑蛞鸬囊酝猓^大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。
2．氣孔
在焊接過(guò)程中，熔池中的氣體在凝固時(shí)未能逸出而在其中形成的空穴叫做氣孔。氣孔形成的原因多種多樣，在坡口邊緣存在的污漬、水跡等都有可能在焊接過(guò)程中轉(zhuǎn)化為無(wú)法溢出的氣體。焊條在烘焙過(guò)程中沒(méi)有按照相關(guān)規(guī)定、焊芯因久置而引發(fā)變質(zhì)生銹、電弧選擇過(guò)長(zhǎng)、電流過(guò)大、電壓過(guò)高都有可能造成氣孔。氣孔對(duì)金屬的致密性影響極大，致密性小的焊縫金屬在很大程度上穩(wěn)定性差。小的氣孔假如沒(méi)擴(kuò)散跡象的話，對(duì)壓力容器整體影響并不大，可是一旦氣孔變大，就極易產(chǎn)生裂紋，這對(duì)容器來(lái)說(shuō)有著致命的影響。
3．夾渣
焊接完成之后殘留在焊縫中的熔渣就是夾渣了。夾渣尺寸通常比夾雜物大，一般有一至幾毫米長(zhǎng)，且呈現(xiàn)不規(guī)則的形狀，分散也極不均勻。由于外形不規(guī)則，一些夾渣通常有棱有角，存在尖角的夾渣，在尖角處會(huì)造成應(yīng)力集中，因而容易在焊縫中形成焊縫裂紋。夾渣會(huì)降低焊接接頭的韌性及穩(wěn)定性。
夾渣產(chǎn)生的原因不外乎與坡口邊緣不干凈有關(guān)。而多層焊接的過(guò)程也是最易形成夾渣的過(guò)程，一旦下層熔渣沒(méi)有清理干凈，就會(huì)變成夾渣。焊接過(guò)程中熱量不夠會(huì)使得熔渣浮不起來(lái)，不能將熔渣清理干凈而形成夾渣。焊接材料選擇不當(dāng)也有可能造成夾渣。
4．未焊透
由于母材金屬未熔化，焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)入焊接接頭根部產(chǎn)生了未焊透缺陷。未焊透減少了焊縫的有效面積、使接頭強(qiáng)度下降。其次，未焊透引起的應(yīng)力集中嚴(yán)重降低了焊縫的疲勞強(qiáng)度，所造成的危害比強(qiáng)度下降還要大的多。未焊透可能成為裂紋源，是造成焊縫破壞的重要原因。
5．未熔合
未熔合是焊縫金屬與母材金屬、或焊縫技術(shù)之間未熔化結(jié)合在一起的缺陷。未熔合分為坡口未熔合、層間未熔合、根部未熔合三種。未熔合是一種面積型缺陷，坡口未熔合、根部未熔合會(huì)使承載截面積明顯減少，使應(yīng)力集中變得比較嚴(yán)重，其危害性僅次于裂紋。
二、壓力容器焊接質(zhì)量的優(yōu)化措施
1．優(yōu)化焊接材料
焊接材料是直接影響壓力容器焊接質(zhì)量的主要因素，焊接材料的好壞從根本上決定了焊接過(guò)程中的焊接質(zhì)量，再好的焊接工藝和焊接操作方法以及環(huán)境，如果沒(méi)有符合標(biāo)準(zhǔn)的焊接材料作保障，都會(huì)影響壓力容器的焊接質(zhì)量。焊接材料在選擇過(guò)程中必須嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行選材，選用符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，選擇有質(zhì)量保證書的材料。如果要求焊縫的力學(xué)性能不低于原材料的力學(xué)性能，或者在焊接過(guò)程中，對(duì)承力、承壓要求高的部位都應(yīng)當(dāng)選擇高強(qiáng)度焊接材料。焊接材料的選擇還要綜合考慮結(jié)構(gòu)、剛度和工藝因素等特點(diǎn)，如冷沖壓卷要求焊接接頭有較高的塑性變形能力，熱卷或熱處理則要求焊接接頭經(jīng)高溫?zé)崽幚砗笕员ＷC所要求的強(qiáng)度與韌性，不銹鋼要保證其焊縫有與母材一樣的耐腐蝕性能，因此應(yīng)選用合金成分較高的焊材。壓力容器通常母材的厚度較大，焊件的體積較大，因此應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用抗裂性能較好的焊接材料。
2．優(yōu)化焊接工藝與工藝評(píng)定控制
焊接工藝是指導(dǎo)焊接過(guò)程、規(guī)范焊接操作、控制焊接質(zhì)量、并將焊接流程標(biāo)準(zhǔn)化的重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。焊接工藝又叫焊接工藝規(guī)程，包括焊接的使用材料、焊接操作方法、母材的型號(hào)、焊接接頭的形式、焊接操作的技術(shù)規(guī)程、以及焊接質(zhì)量驗(yàn)收方法等參數(shù)，幾乎包含了焊接過(guò)程中的全部質(zhì)量參數(shù)。針對(duì)壓力容器焊接過(guò)程中的難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，要制定有針對(duì)性的焊接工藝規(guī)程，根據(jù)壓力容器的母材厚度和壓力容器的用途科學(xué)選擇合理的焊接材料，根據(jù)壓力容器的使用特性選擇焊接接縫的坡度、焊縫形狀；同時(shí)由于壓力容器對(duì)焊接質(zhì)量的較高要求，在焊接過(guò)程中，要對(duì)焊接質(zhì)量的控制方法和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)提高要求。同時(shí)在編制焊接工藝規(guī)程時(shí)，要精確所有焊接參數(shù)，要將所有焊接性能參數(shù)優(yōu)化，以從理論上充分保證壓力容器焊接過(guò)程的科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)。焊接過(guò)程中對(duì)焊接工藝的評(píng)定能夠?qū)附庸に囘M(jìn)行控制，通過(guò)焊接工藝評(píng)定的過(guò)程保證了焊接過(guò)程符合焊接工藝規(guī)程中要求的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，保證焊接操作人員在各道工序嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程的要求，避免將缺陷帶入下一道工序。
3．優(yōu)化焊接質(zhì)量檢驗(yàn)
焊接質(zhì)量檢驗(yàn)是控制焊接質(zhì)量的最后一道防線。通過(guò)材料、工藝、操作規(guī)程、工藝評(píng)定重重工序，焊接質(zhì)量的優(yōu)劣與否就需要焊接質(zhì)量檢驗(yàn)來(lái)掌握控制。焊接質(zhì)量檢驗(yàn)包括焊前、焊中、焊后三道檢驗(yàn)。焊前檢驗(yàn)主要檢驗(yàn)焊件的裝配質(zhì)量和焊接接口的材料特性、焊縫間隙等；焊中檢驗(yàn)要檢測(cè)中間工序的焊接質(zhì)量，焊縫是否工整、焊接過(guò)程是否嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝規(guī)程和操作規(guī)程，以及焊接要求是否符合圖紙尺寸和技術(shù)要求；焊后檢驗(yàn)是通過(guò)外觀檢查、無(wú)損檢測(cè)、壓力試驗(yàn)、外觀檢查等方式現(xiàn)場(chǎng)檢查焊接后工件的焊接質(zhì)量。針對(duì)壓力容器的特殊用途，對(duì)焊接后的質(zhì)量檢查應(yīng)當(dāng)采用多層次、多角度、多方法的檢查方式對(duì)其進(jìn)行全面檢查，一旦發(fā)現(xiàn)焊接缺陷立即采取補(bǔ)救措施，返修或直接報(bào)廢。
4．優(yōu)化焊接環(huán)境
焊接環(huán)境管理除廣義上的施焊環(huán)境以外，還包括與焊接有關(guān)的焊接作業(yè)條件。焊接環(huán)境的溫度和相對(duì)濕度應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測(cè)量。對(duì)于在制造車間焊接的壓力容器，焊接環(huán)境條件易于得到保障。而對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)焊接的容器，如球罐、塔器等，就要采取搭設(shè)防風(fēng)(雨)棚、生爐子等措施來(lái)解決上述問(wèn)題。對(duì)于不銹鋼制壓力容器，除了要滿足以上焊接環(huán)境的要求外，在制造過(guò)程中還應(yīng)注意不銹鋼制壓力容器表面鈍化膜的保護(hù)及鐵離子的防護(hù)。
三、結(jié)論
綜上所述，在壓力容器制造過(guò)程中，焊接是一種比較特殊的重要工藝，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到壓力容器的使用壽命。因此，在焊接壓力容器時(shí)，要從細(xì)微處著眼，避免違規(guī)操作，以提升壓力容器的制造質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]田立志.壓力容器焊接質(zhì)量分析及控制[J].應(yīng)用技術(shù)，2012(08)
[2]劉彩梅.壓力容器焊接質(zhì)量控制[J].化學(xué)工程與裝備，2010(08)
【關(guān)鍵詞】控制箱梁；焊接質(zhì)量
各梁段及導(dǎo)梁連接處強(qiáng)度缺陷：鋼箱梁及導(dǎo)梁在橋面進(jìn)行焊接拼裝，如果焊接施工控制不合理，產(chǎn)生焊接質(zhì)量問(wèn)題，各梁段及導(dǎo)梁連接處存在強(qiáng)度缺陷，則有可能為此后的頂推施工工作埋下隱患。深入探討其原因可以看出，除結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理外，就是制造工藝上常出問(wèn)題，經(jīng)常是由于焊接工藝不當(dāng)產(chǎn)生了焊接缺陷所致。焊接缺陷是產(chǎn)生應(yīng)力集中的主要原因，焊接結(jié)構(gòu)在焊接接頭部位要出現(xiàn)幾何尺寸、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能等方面的不連續(xù)性。當(dāng)承受外荷載作用時(shí)，常在街頭部位產(chǎn)生應(yīng)力集中，各種工藝缺陷(如裂縫、未焊透及咬邊等)，都能引起較大的應(yīng)力集中。從而焊接缺陷常常成為結(jié)構(gòu)破壞的發(fā)源地，成為降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的重要原因。
焊接缺陷的缺口效應(yīng)：在實(shí)踐中，許多焊接結(jié)構(gòu)都是采用塑性良好，并且脆性轉(zhuǎn)變溫度較低的材料焊接而成，如碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼及奧氏體不銹鋼等，焊接缺陷等缺口部位會(huì)誘發(fā)脆性裂紋。許多材料處于單軸或雙軸拉伸應(yīng)力下，呈塑性狀態(tài)，當(dāng)處于三軸拉伸應(yīng)力下，因不易發(fā)生塑性變形，呈現(xiàn)脆性，會(huì)使構(gòu)件在低于屈服強(qiáng)度的外載應(yīng)力作用下發(fā)生脆性斷裂。在實(shí)際的焊接結(jié)構(gòu)中承受三軸應(yīng)力可能不多，但同一材料在不同條件下可以顯示出不同的破壞型式。
焊接質(zhì)量控制：由于頂推施工是在固定的場(chǎng)地上進(jìn)行焊接，故焊接質(zhì)量相比吊裝現(xiàn)場(chǎng)焊接要更有質(zhì)量保證，對(duì)鋼箱梁焊接質(zhì)量控制要做到：
1. 嚴(yán)格控制焊工素質(zhì)，控制好焊接質(zhì)量第一關(guān)。
焊工是鋼箱梁焊接的操作主體，焊工操作水平高低是保證焊縫質(zhì)量最關(guān)鍵的因素，在嚴(yán)格審查焊工操作證、實(shí)行持證上崗的基礎(chǔ)上，施工單位開工前還應(yīng)對(duì)所有焊工進(jìn)行短期(2～3天)學(xué)習(xí)、培訓(xùn)，并進(jìn)行嚴(yán)格的考核，根據(jù)考核結(jié)果進(jìn)行挑選，競(jìng)爭(zhēng)上崗使焊工在工程開工前就從思想上重視質(zhì)量。在施工過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)焊工的職業(yè)道德和質(zhì)量意識(shí)教育，使焊工自覺(jué)按照焊接工藝規(guī)程進(jìn)行操作。
2. 焊接材料質(zhì)量控制。
焊接材料必須有生產(chǎn)廠家出具材料質(zhì)量合格證。焊接材料的金屬化學(xué)成分及外形尺寸必須符合相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如有疑問(wèn)，必須重新檢驗(yàn)，直到確認(rèn)合格方可驗(yàn)收入庫(kù)。焊材庫(kù)管理人員必須按照J(rèn)B3223一83《焊條質(zhì)量管理規(guī)程》要求保管焊接材料，按照焊接工藝規(guī)程要求，按焊接材料種類和規(guī)格發(fā)放。
3. 焊接工藝評(píng)定。
焊接工藝評(píng)定是對(duì)焊接工藝規(guī)程中各項(xiàng)工藝參數(shù)和措施的驗(yàn)證，焊接工藝評(píng)定必須由參加焊接的焊工，使用施工時(shí)所用設(shè)備，按照J(rèn)B4708一92標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定完成，即必須與施工時(shí)的工作條件相同。是否合格，一般是通過(guò)被評(píng)定的焊接接頭的各項(xiàng)理化結(jié)果來(lái)判斷的。在進(jìn)行焊接工藝評(píng)定時(shí)，焊接責(zé)任人和質(zhì)量責(zé)任工程師都要對(duì)評(píng)定試驗(yàn)全過(guò)程的工作質(zhì)量進(jìn)行控制，確保所有的指標(biāo)都符合評(píng)定指導(dǎo)書的要求；當(dāng)評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果不合格時(shí)，應(yīng)分析原因，并重新制定工藝參數(shù)和工藝措施，再次進(jìn)行評(píng)定直至合格為止。它所能適用的范圍必須在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍之內(nèi)，一旦超出規(guī)定范圍，必須按標(biāo)準(zhǔn)重新進(jìn)行評(píng)定。
4. 施工組織方案制定。
施工前，技術(shù)人員要編制詳細(xì)、具體、實(shí)用、操作性強(qiáng)的施工組織方案。它的內(nèi)容包括：工程概況及特點(diǎn)、鋼箱梁施工工藝、吊裝拼接細(xì)則、材料及勞動(dòng)力用量計(jì)劃、工期要求及質(zhì)量、環(huán)保、文明施工措施等。在工期安排上要根據(jù)整個(gè)工程的總工期，分解出每個(gè)部件的進(jìn)度工期，規(guī)定要詳細(xì)并落實(shí)到人。焊工施工前必須認(rèn)真閱讀焊接工藝，施焊時(shí)必須嚴(yán)格按照焊接工藝的規(guī)定執(zhí)行。對(duì)于關(guān)鍵或有特殊要求的焊縫，焊接技術(shù)人員必須親自向施焊焊工交待注意事項(xiàng)及安全技術(shù)規(guī)定，并經(jīng)常到生產(chǎn)第一線指導(dǎo)焊接工作。
5. 采用先進(jìn)的設(shè)備與檢測(cè)儀器。
施工中能用自動(dòng)埋弧焊的地方不用手工電弧焊，埋弧焊的效率是手工電弧焊的5倍以上。用埋弧焊不僅可提高效率，還可以大大減小變形，提高焊接質(zhì)量，改善工作條件。另外，施工單位還必須配備超聲波探傷儀等檢測(cè)儀器，以便在施工中自檢。
6. 焊接質(zhì)量檢驗(yàn)。
焊接質(zhì)量檢驗(yàn)包括焊縫外觀檢驗(yàn)及無(wú)損探傷檢驗(yàn)，施工中必須派專人對(duì)焊接過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，并要求焊工在操作過(guò)程中進(jìn)行自檢和互檢。每道焊縫焊接完成后先進(jìn)行外觀檢查，合格后再由無(wú)損檢測(cè)人員按設(shè)計(jì)要求對(duì)每條焊縫進(jìn)行超聲波探傷，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)返修，且同一位置的返修次數(shù)不得超過(guò)兩次。在整個(gè)焊接過(guò)程中，監(jiān)理單位派專人進(jìn)行跟蹤監(jiān)理。在施工單位完成自檢報(bào)告后，監(jiān)理單位對(duì)鋼箱梁外觀和內(nèi)部質(zhì)量重新檢查，合格后由監(jiān)理單位重新驗(yàn)收，直到驗(yàn)收合格。與此同時(shí)，業(yè)主單位和質(zhì)監(jiān)單位在工作中要從嚴(yán)要求，嚴(yán)格檢查各項(xiàng)工作。
7. 焊接設(shè)備管理。
【關(guān)鍵詞】低溫鋼；焊接材料；焊接工藝評(píng)定；線能量；低溫沖擊韌性
低溫鋼主要用于制造-20℃～-253℃低溫下工作的壓力容器管道等。
低溫用鋼的主要特點(diǎn)是在低溫條件下具有足夠韌性，并且鋼的的脆性轉(zhuǎn)變溫度低于最低設(shè)計(jì)溫度。低溫鋼主要為了適應(yīng)石油化工生產(chǎn)需要發(fā)展起來(lái)的專業(yè)鋼，低溫鋼主要分含Ni或不含Ni兩大類。
低溫鋼中N i 、Mn等元素，能抑制脆性轉(zhuǎn)變溫度的提高為有益元素。而C 、P 、Si 、O會(huì)提高脆性轉(zhuǎn)變溫度是有害元素，其中C 、P的影響尤其為顯著。低溫鋼回火溫度過(guò)高，沿晶界會(huì)有碳化物析出分布長(zhǎng)大，影響鋼的低溫沖擊韌性。我們以板厚16mm 09MnNiDR 低溫壓力容器的焊接來(lái)論述低溫鋼焊接應(yīng)注意的要點(diǎn)。
一、焊接工藝評(píng)定
低溫鋼通過(guò)調(diào)質(zhì)處理后，有很細(xì)的晶粒度，焊接接頭組織同樣也要有細(xì)的晶粒度，才能保證有較大的晶界面積。影響焊縫的強(qiáng)度及低溫沖擊韌性的因素，主要是焊接線能量、焊接材料及操作方法。
E=η IU/V
η――電弧有效功率系數(shù)
焊條電弧焊取0.8
E――焊接線能量（KJ、cm） I――焊接電流（A）
U――電弧電壓（V） V――焊接速度（cm/s）
由此公式可以看出；焊接電流、電弧電壓增大，焊接速度減小，會(huì)使焊接線能量增大。線能量增大，焊縫冷卻凝固緩慢使焊縫厚度、寬度增加，焊縫結(jié)晶組織晶粒粗大晶界面積減小，焊縫晶粒間會(huì)出現(xiàn)連續(xù)的碳化物析出分布，使低溫沖擊韌性顯著下降。同時(shí)新焊道對(duì)上一層焊道有回火作用，正常線能量的回火作用會(huì)使焊縫性能提高，而大的線能量會(huì)造成回火溫度過(guò)高會(huì)降低低溫沖擊性指標(biāo)，相關(guān)資料介紹，焊條電弧焊時(shí)線能量最大不能超過(guò)20KJ/cm。
低溫鋼焊接目前多數(shù)采用焊條電弧焊，前文以加以論證。正確選用焊接材料電焊條牌號(hào)。是保證焊接接頭具有低溫下使用性能的重要因素，而合金系統(tǒng)的選擇和化學(xué)成分的確定，主要應(yīng)保證低溫性能為依據(jù)，因此，低溫鋼焊接時(shí)要選用良好低溫韌性的特定合金系統(tǒng)和成分的焊條。目前，為了提高韌性，低溫鋼焊條多采用低氧氫型藥皮，而且還要向熔敷金屬中加入一定數(shù)量Ni元素。選用低溫鋼焊條時(shí)，按照使用性能（強(qiáng)度、塑性、韌性、耐腐蝕和抗氧化性等），應(yīng)考慮如下因素；低溫鋼的化學(xué)成分、性能和焊接特點(diǎn)；焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求和工作條件；焊接方法和工藝特點(diǎn)。我們選用W707Ni；低溫鋼焊條。
W707Ni化學(xué)成分
由上可知W707Ni焊條無(wú)論是化學(xué)成分還是熔敷金屬的力學(xué)性能都能滿足09MnNiDR的焊接要求。選擇直流焊機(jī)，反極性接法。
從以上分析可能看出；低溫鋼焊接時(shí)必須正確選擇焊接材料及控制線能量，控制線能量尤為關(guān)鍵。因此我們對(duì)焊接工藝評(píng)定試板采用小的線能量多層多道焊，保持較低層間溫度（提高過(guò)冷度），以獲得較好的力學(xué)性能。試驗(yàn)試板的焊接必須由本單位有相應(yīng)技能證書技術(shù)熟練焊工進(jìn)行超作，嚴(yán)格遵守工藝操作規(guī)程。因?yàn)樵嚢宓暮附咏宇^質(zhì)量代表著所制造設(shè)備的焊接接頭質(zhì)量。試板坡口形式選擇必須符合低溫鋼焊接要求。低溫鋼焊接時(shí)，在滿足焊接根部焊透的狀況下，坡口角度及間隙不應(yīng)過(guò)大，應(yīng)盡量減少焊縫金屬的填充量，從而避免由于焊接應(yīng)力較大而引起裂紋。但也不宜過(guò)小，過(guò)小的坡口尺寸會(huì)在焊縫中產(chǎn)生未熔合未焊透缺陷。正確選擇坡口形式和尺寸，將獲得焊接熱影響區(qū)較小而力學(xué)性能較好的焊接接頭。試驗(yàn)試件采取V型坡口60°±3°焊前清理必須徹底，坡口兩端20mm之內(nèi)用角向打磨機(jī)打磨漏出金屬光澤，清理掉修蝕、氧化物薄膜及油污，避免焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔、未熔合、夾渣等現(xiàn)象。裝配固定焊錯(cuò)邊量要小于1mm反變形角度3°～4°，只有這樣才能保證焊件的整體尺寸符合要求。整個(gè)焊接操作過(guò)程要嚴(yán)格遵守工藝要求，從引弧-運(yùn)條-接頭-收狐要無(wú)一疏漏。焊接工藝評(píng)定試板焊后經(jīng)消應(yīng)力處理，對(duì)試板進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)取得較理想數(shù)據(jù)，說(shuō)明制定的焊接工藝規(guī)范參數(shù)可以滿足焊接要求。各項(xiàng)數(shù)據(jù)如下：
試板材料厚度焊接方法層數(shù)焊條牌號(hào)焊條規(guī)格焊接焊接A電弧電壓V焊接速度cm/min線能量KJ/cm焊后熱處理
09MnNiDR16SMAW166W707NiΦ3.2Φ4.080～110140～16022～2414～199～16消應(yīng)力
焊接工藝評(píng)定力學(xué)性能
二、焊接生產(chǎn)操作
根據(jù)焊接工藝評(píng)定結(jié)果，編制焊接工藝規(guī)程。并對(duì)車間焊工進(jìn)行培訓(xùn)及考核，取得相映資格證書。在焊接過(guò)程中必須按工藝規(guī)程去做，焊接工藝參數(shù)都是根據(jù)合格焊接試件評(píng)定數(shù)據(jù)而定的，不是工藝人員憑空設(shè)計(jì)出來(lái)的。如果不能完全貫徹工藝，偏離了這些規(guī)范參數(shù)，就會(huì)使焊縫性能出現(xiàn)偏差。采用較小的線能量所得焊縫薄而窄，而采用較大的線能量焊出的焊縫寬而厚，晶粒粗大，性能變差。焊條在使用時(shí)要按照工藝規(guī)定烘干保溫隨用隨取。
這里重點(diǎn)提出的是，焊接試板的力學(xué)性能代表了設(shè)備所具有性能，試板力學(xué)性能不合格，代表設(shè)備焊接接頭不合格。補(bǔ)做試件或重新調(diào)整設(shè)備熱處理狀態(tài)，既耽誤工期又增加費(fèi)用，甚至是設(shè)備無(wú)法通過(guò)檢驗(yàn)而出廠，給企業(yè)帶來(lái)?yè)p失。所以如何焊好試板就是整個(gè)設(shè)備制造中重要的環(huán)節(jié)之一。焊接操作過(guò)程中還應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
⑴、焊條的使用必須按照工藝要求烘干350℃-400℃保溫一小時(shí)利用保溫桶隨用隨取。
⑵、在焊接過(guò)程中必須滿足的焊接條件下取較小的焊接電流，電弧電壓和較快的焊接速度以保證得到較小的線能量。
⑶、采取多層道焊，每層焊到厚度低于3mm，層間溫度在100℃～200℃左右，焊條坐直運(yùn)動(dòng)，不擺動(dòng)，有利于控制焊道間回火溫度，提高焊縫縫力學(xué)性能。
⑷、按正確焊接工藝順序進(jìn)行焊接，減小設(shè)備焊后不必要的應(yīng)力產(chǎn)生。
⑸、盡可能減少焊接缺陷，提高焊縫金屬密度和抗裂能力。
⑹、焊件裝配間隙不能過(guò)大、過(guò)大會(huì)使焊接速度減慢，保護(hù)效果變差，使焊接線能量增大，影響焊縫力學(xué)性能。
三、結(jié)論
本文所示數(shù)據(jù)和分析可以看出焊接試板的力學(xué)性能代表著設(shè)備的具有性能。試板的力學(xué)性能不合格，代表設(shè)備焊接接頭不合格，所以如何焊好試板是整個(gè)設(shè)備制造中重要的環(huán)節(jié)之一。低溫鋼焊接的好壞會(huì)直接影響壓力容器在低溫工況下正常運(yùn)行，因此我們?cè)诤附舆^(guò)程中在思想上要重視，加強(qiáng)理論知識(shí)學(xué)習(xí)，對(duì)圖紙、工藝要求充分理解。正確選用焊接材料及焊接工藝參數(shù)，實(shí)際操作中嚴(yán)格執(zhí)行工藝，重視試板的焊接及檢驗(yàn)，確保焊接試板力學(xué)性能試驗(yàn)一次通過(guò)。
參考文獻(xiàn)
[1] 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)編 ，焊接手冊(cè)第一卷《焊接方法與設(shè)備》，北京機(jī)械工業(yè)出版社2001年
[2] 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)編，焊接手冊(cè)第二卷《金屬材料的焊接》，第二版北京機(jī)械工業(yè)出版社2001年
[3] 英若采，《熔化焊基礎(chǔ)》，機(jī)械工業(yè)出版社2000年
關(guān)鍵詞：高壓天然氣；管道焊接；焊接工藝
Abstract: the introduction of the GA-class high-pressure natural gas pipeline welding process.
Key words: high-pressure natural gas; pipe welding; welding process
中圖分類號(hào)：TG44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）
一、前言
天然氣長(zhǎng)輸管線，屬于國(guó)家GA級(jí)高壓壓力管道，輸送極易燃?xì)怏w，其焊接工藝尤為重要。管線的設(shè)計(jì)壓力很大；輸送速度極快；牽涉重要大都市、重要工業(yè)區(qū)的正常生活和生產(chǎn)；管線的穿越地貌復(fù)雜。鋼管長(zhǎng)期在自然條件下工作，受地下水、土壤、地面侵進(jìn)物、甚至地震的影響，服役條件及其惡劣，維修非常困難，所以對(duì)施工質(zhì)量尤其是焊接質(zhì)量要求極高。
二、工藝特點(diǎn)
管道環(huán)形焊縫的焊接總體方案為：現(xiàn)場(chǎng)焊接環(huán)形焊口全部采用手工下向焊纖維素焊條根焊、半自動(dòng)藥芯焊絲焊接填充、蓋面焊接技術(shù)。該技術(shù)不僅焊接速度快，而且焊接合格率高。焊縫返修口采用上向焊技術(shù)（略）。焊后進(jìn)行外觀檢查、超聲檢驗(yàn)和射線檢驗(yàn)。本工藝針對(duì)的天然氣長(zhǎng)輸管道工程鋼管材質(zhì)為L(zhǎng)360(X52)，管徑以及壁厚為Ф508×7.9，設(shè)計(jì)壓力6.4Mpa。本工程采用奧太ZX7-400S型逆變焊接電源和Miller XMT304逆變半自動(dòng)焊接設(shè)備及SP32送絲機(jī)來(lái)滿足本工程焊接施工的要求。
三、施工準(zhǔn)備工作
1、焊工培訓(xùn)資格審定
按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和焊接工藝規(guī)程的要求，對(duì)焊工進(jìn)行針對(duì)性焊接基礎(chǔ)理論、焊接質(zhì)量要求和操作技能的培訓(xùn)和考試取證。管線施工的焊工取證項(xiàng)目：SMAW-FeⅡ-5GX-2.5/377-Fef2和FCAW-FeⅡ-5GX(K)-5/377-FefS-11/15。
2、焊接設(shè)備、機(jī)具的準(zhǔn)備
用于管道焊接的主要設(shè)備機(jī)具是移動(dòng)式電站(包括XMT304焊機(jī)、SP32半自動(dòng)送絲機(jī)等)，內(nèi)對(duì)口器、外對(duì)口、管口預(yù)熱器、焊材烘干箱，角向磨光機(jī)，防風(fēng)棚等。
四、主要焊接工藝
1、現(xiàn)場(chǎng)焊前準(zhǔn)備
清除坡口及兩側(cè)的水、銹、油、污，用鋼絲輪打磨管內(nèi)外坡口兩側(cè)25mm范圍內(nèi)使其顯現(xiàn)金屬光澤。
組對(duì)死口時(shí)，短節(jié)及其坡口用火焰切割方法制備，現(xiàn)場(chǎng)用角向磨光機(jī)打磨掉坡口表面的割渣、氧化皮，用鋼絲輪除去坡口兩側(cè)25mm范圍的鐵銹等污物，露出金屬光澤。
嚴(yán)格按照焊接工藝評(píng)定的規(guī)定制作坡口。為有效地防止焊機(jī)二線與管子外表面接觸不佳或因固定不牢固而造成管子外表面的電弧燒傷，采用專用連接夾具，焊前在焊縫兩端的管口纏繞一周寬度為0.8m的厚石棉布，以防焊接飛濺灼傷防腐層。
2、焊口組對(duì)
管道組裝嚴(yán)禁采用斜坡口，組對(duì)時(shí)坡口的間隙、錯(cuò)邊量誤差等滿足標(biāo)準(zhǔn)和焊接工藝要求。
對(duì)于正常的流水作業(yè)施工段，采用內(nèi)對(duì)口器組對(duì)管口。管子原有焊縫相互錯(cuò)開距離不小于lOOmm。
直管段兩相鄰環(huán)焊縫之間的距離不得小于1.5倍的管徑。
撤離內(nèi)對(duì)器前應(yīng)完成全部根焊道。
對(duì)于死口和無(wú)法應(yīng)用內(nèi)對(duì)口器時(shí)，采用外對(duì)口器，撤離外對(duì)口器前，必須在焊口整個(gè)圓周上均勻分布6--8處的定位焊，每一處定位焊長(zhǎng)度不小于100mm，且在卸下對(duì)口器之前定位焊的長(zhǎng)度不得小于管周長(zhǎng)的50%。
3、環(huán)型焊口焊接措施
對(duì)于正常地段環(huán)形焊口焊接采用下向焊流水作業(yè)施工工藝；對(duì)于管道焊縫返修采用上向焊方法。
下向焊焊接流水工序?yàn)椋菏止じ浮岷浮⑻畛浜负蜕w帽焊半自動(dòng)焊接，每道工序由兩名焊工分左右從管頂向管底焊接。焊哪一層的焊工，不能隨意變動(dòng)，只是為了提高一次合格率時(shí)才做調(diào)整。
使用的焊條直徑、焊接極性、電流、電壓、焊接速度、運(yùn)條方法等應(yīng)符合焊接工藝規(guī)程的要求；
下向焊根焊后，由專職砂輪打磨工修磨，清理根焊外表面熔渣、飛濺物、砂輪粉末等，表面缺陷及焊縫中線凸高。修磨時(shí)，不準(zhǔn)傷害坡口邊緣及管子外表面。修磨時(shí)間不超過(guò)5分鐘。
各焊層間在保證清理干凈徹底的基礎(chǔ)上，應(yīng)遵從短時(shí)間、快速度的原則。
根焊施焊時(shí)采用流水作業(yè)，每層焊道由兩名焊工同時(shí)施焊: 填充以及蓋面施焊時(shí)亦采用流水作業(yè)，每層焊道由兩名焊工同時(shí)施焊，施焊順序如圖所示：其中D=508mm，圖為根焊、填充、蓋面施焊順序:
其主要焊接工藝規(guī)程詳見(jiàn)附錄。
4、焊縫外觀檢查和焊縫修補(bǔ)
焊口完成后，將接頭及兩側(cè)母材金屬表面上的熔渣、藥皮等飛濺物用鋼絲輪或鋼絲刷清理掉； 焊后檢查焊縫，蓋面尺寸應(yīng)符合下列規(guī)定：
寬度：坡口上口寬+（2-4）mm。焊后錯(cuò)邊量不大于0.15倍壁厚，且不得大于1.6mm，因管子尺寸誤差造成的任何較大的錯(cuò)邊，都應(yīng)均勻分布在管子的整個(gè)圓周上。
余高：0-1.6mm，局部不超過(guò)3mm，且長(zhǎng)度不大于50mm，上向焊焊縫余高應(yīng)小于或等于0.1倍焊縫寬度加lmm，局部不得大于3mm，但長(zhǎng)度不得大于30mm，除咬邊缺陷外，焊縫外表面都不應(yīng)低于母材。
咬邊深度不得大于0.5mm，在焊縫任何304.8mm連續(xù)長(zhǎng)度中兩側(cè)內(nèi)外咬邊的累計(jì)長(zhǎng)度不得大于50.8mm；
在焊接過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)立即消除修補(bǔ)，外檢超標(biāo)缺陷則應(yīng)進(jìn)行焊接修補(bǔ)，每處焊接修補(bǔ)長(zhǎng)度應(yīng)大于50mm，同一處缺陷修補(bǔ)不應(yīng)超過(guò)二次。
5、焊縫返修
無(wú)損探傷不合格的焊口，應(yīng)進(jìn)行焊縫返修。返修時(shí)根焊采用纖維素型焊條+低氫型焊條手工電弧焊，由取得焊縫返修資格的焊工進(jìn)行返修作業(yè)。
根據(jù)焊縫返修通知單，明確缺陷位置、缺陷性質(zhì)和缺陷范圍，然后采用砂輪打磨清除缺陷。
缺陷清除后，修磨出便于焊接的坡口形狀，確認(rèn)缺陷已清除，坡口及其周圍25mm處應(yīng)露出金屬光澤。每處返修的焊縫長(zhǎng)度大于50mm。
根據(jù)缺陷性質(zhì)和缺陷范圍確認(rèn)進(jìn)行焊縫返修還是割掉重焊。當(dāng)裂紋長(zhǎng)度超過(guò)焊縫長(zhǎng)度的8％；需除去根部焊道的返修焊縫總長(zhǎng)超過(guò)焊口周長(zhǎng)的20％；需返修的焊縫總長(zhǎng)超過(guò)焊口周長(zhǎng)的30％：同一部位的補(bǔ)修及返修累計(jì)次數(shù)超過(guò)兩次的情況下，應(yīng)割掉整個(gè)焊口重焊。當(dāng)缺陷累計(jì)數(shù)量和長(zhǎng)度低于上述情況時(shí)，可進(jìn)行焊縫的返修。
返修后的焊口，焊工同樣要進(jìn)行焊縫外觀自檢，用焊接檢驗(yàn)尺測(cè)量焊縫成型尺寸；填好自檢記錄，返修焊接的原始記錄和接頭標(biāo)記交，焊縫由專檢人員進(jìn)行專檢。
五、結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞：火電廠；施工現(xiàn)場(chǎng)；焊接質(zhì)量；質(zhì)量監(jiān)督
中圖分類號(hào)：F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、火電廠施工影響焊接質(zhì)量的因素分析
1.人的因素
對(duì)其質(zhì)量影響的因素中，人是最決定性、最關(guān)鍵的因素，包括單位的從業(yè)資質(zhì)、個(gè)人執(zhí)業(yè)資格兩個(gè)方面的內(nèi)容。要求根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境特點(diǎn)和焊工持證項(xiàng)目，現(xiàn)場(chǎng)建造焊接培訓(xùn)房, 焊工合格證是焊工必須持有的, 上崗模擬培訓(xùn)、考試、練習(xí)等都是必須的。如果出現(xiàn)連續(xù)不合格、焊工批量等現(xiàn)象，要保證焊工接受下崗培訓(xùn)然后審核上崗。
2.機(jī)械設(shè)備的影響
在當(dāng)代工程建設(shè)的過(guò)程中，其項(xiàng)目技術(shù)新、規(guī)模大、精度高,只有先進(jìn)的施工機(jī)械才能協(xié)助施工更好的完成，在有些工程項(xiàng)目中，專業(yè)化的施工設(shè)備是必須的，否則具體的施工工作不能很好的勝任，工程質(zhì)量也不能很好的完成。進(jìn)行電力工程焊接的過(guò)程中，銅、不銹鋼等焊接材料被使用，需要不同的焊機(jī)對(duì)其施工進(jìn)行保證。
圖1
3.工程原材料的影響
一個(gè)完成的工程建設(shè)的過(guò)程，是不斷的循環(huán)投入產(chǎn)出的，從原材料的投入，到半成品、成品，工程建設(shè)是不斷循環(huán)完成的。在工程中，下道工序一般會(huì)覆蓋住上道工序，這樣有可能導(dǎo)致出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題不能被發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)大的問(wèn)題時(shí)就會(huì)比較難補(bǔ)救，而且補(bǔ)救的費(fèi)用比較高。當(dāng)工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，隨著時(shí)間的推移，質(zhì)量問(wèn)題并不會(huì)消失，因此進(jìn)行具體的生產(chǎn)過(guò)程中，要按照規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)原材料的質(zhì)量進(jìn)行保證，對(duì)半成品的質(zhì)量進(jìn)行保證。為了保證焊接的質(zhì)量，對(duì)焊材的質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，根據(jù)母材的力學(xué)性能、化學(xué)成分、焊接工藝評(píng)定的結(jié)果、焊接材料應(yīng)使用工況條件等對(duì)焊材進(jìn)行選擇和使用，要保證焊接質(zhì)量的合格，堅(jiān)決不能采用不合格的焊材。
4.施工工藝、方法的影響
在具體的工程建設(shè)中，其生產(chǎn)過(guò)程是比較復(fù)雜的，而且新的生產(chǎn)工藝層出不窮，更新速度比較快。具體的焊接工藝為：進(jìn)行焊前預(yù)熱要根據(jù)焊接工藝卡、設(shè)計(jì)文件等的相關(guān)規(guī)定，一般來(lái)說(shuō)管道氫弧焊中，100-1500C為打底層焊接預(yù)熱的溫度，150-2000C為焊條電弧焊焊接預(yù)溫度，遠(yuǎn)紅外電加熱被用在預(yù)熱方法中。一般來(lái)說(shuō)，預(yù)熱寬度的確定要以焊縫中心作為基準(zhǔn)，相比焊件厚度，每側(cè)應(yīng)不小于60mm少于其3倍，進(jìn)行溫度的測(cè)量時(shí)，可以選用測(cè)溫筆或觸點(diǎn)式溫度計(jì)，進(jìn)行焊接時(shí)，要按照焊接工藝卡的規(guī)定要求保證焊接工藝的嚴(yán)格執(zhí)行，要保證焊接順序的準(zhǔn)確無(wú)誤。
二、焊接工藝作業(yè)規(guī)范監(jiān)控管理
現(xiàn)代化焊接管理理念要求,焊工不但要熟練掌握焊接技藝,同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝作業(yè)規(guī)范。焊縫內(nèi)部無(wú)超標(biāo)缺陷、外表成形良好,并不代表焊接質(zhì)量合格。新型高合金耐熱鋼種, P91/T91馬氏體鋼焊接過(guò)程中,如果追求檢修工程進(jìn)度,選用焊接線能量過(guò)大,即使焊縫內(nèi)部無(wú)損探傷和外觀檢驗(yàn)合格,也可能因?yàn)闆](méi)有正確執(zhí)行焊接工藝而產(chǎn)生延遲熱裂紋,最終會(huì)導(dǎo)致焊縫超標(biāo)缺陷而引發(fā)事故。焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書編制是建立在焊接工藝評(píng)定基礎(chǔ)上的,目前吉林省大部分電廠都借鑒焊接培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的工藝標(biāo)準(zhǔn),編制了本企業(yè)常用鋼種焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書。通過(guò)對(duì)持證焊工調(diào)考發(fā)現(xiàn),大部分焊工在實(shí)際焊接作業(yè)中習(xí)慣于依賴經(jīng)驗(yàn),而不能準(zhǔn)確掌握焊接工藝參數(shù)。
要保證焊接工藝嚴(yán)格的執(zhí)行,對(duì)焊工的觀念要進(jìn)行轉(zhuǎn)變，經(jīng)驗(yàn)型違章作業(yè)在施工中要堅(jiān)決克服，對(duì)焊接工藝及西寧編制時(shí)，對(duì)其可操作性和實(shí)用性要進(jìn)行突出，在焊接作業(yè)前，要保證準(zhǔn)確的工藝參數(shù)能被有效的選擇，這樣就會(huì)避免因操作失誤引起的質(zhì)量事故，同時(shí)，可以按照工藝規(guī)范規(guī)定的對(duì)口間隙、焊接電流、坡口角度、熱處理工藝、焊接材料等參數(shù)對(duì)焊接過(guò)程中的具體情況進(jìn)行監(jiān)督，對(duì)焊接的質(zhì)量進(jìn)行保證。
三、焊接質(zhì)量驗(yàn)收技術(shù)監(jiān)控
焊接技術(shù)監(jiān)控的過(guò)程中，要做好焊接質(zhì)量驗(yàn)收工作,保證受監(jiān)金屬焊接部件能夠安全的運(yùn)行。進(jìn)行焊接質(zhì)量驗(yàn)收的過(guò)程中，要采用專業(yè)檢驗(yàn)與自檢相結(jié)合的方法進(jìn)行驗(yàn)評(píng)，實(shí)行三級(jí)檢查驗(yàn)收制度，要按照檢驗(yàn)程序和項(xiàng)目進(jìn)行，焊接前、焊接過(guò)程中和焊接結(jié)束后都要做好質(zhì)量檢查工作，在焊接的過(guò)程中進(jìn)行檢修時(shí)，要按照無(wú)損檢測(cè)相關(guān)規(guī)程要求及焊接技術(shù)規(guī)程，對(duì)其進(jìn)行全過(guò)程的技術(shù)監(jiān)控，焊縫外觀成型進(jìn)行自檢，對(duì)其熱處理的過(guò)程要進(jìn)行監(jiān)督，對(duì)熱影響區(qū)、焊縫的硬度等要做好檢驗(yàn)工作，焊縫無(wú)損探傷、焊縫光譜檢驗(yàn)等都是焊接質(zhì)量相關(guān)的驗(yàn)收項(xiàng)目，焊接重要部件時(shí)，要采用旁站式的方式做好監(jiān)督工作。
四、現(xiàn)場(chǎng)工作的具體內(nèi)容
1.正確執(zhí)行焊接工藝
進(jìn)行焊接的過(guò)程中，每一個(gè)技術(shù)人員和施工人員對(duì)焊接工藝都要認(rèn)真的執(zhí)行，這樣對(duì)其安全和質(zhì)量都能有效的進(jìn)行控制。技術(shù)人員對(duì)焊接工作的監(jiān)督工作要保證負(fù)責(zé)，焊工的具體施工要按照交底的焊接工藝進(jìn)行，只有在焊工同意的情況下，才能進(jìn)行已制定措施的修改。在實(shí)際工作中，有些焊工為了提高工作效率，隨意提高焊接電流，對(duì)焊接的工藝要求進(jìn)行無(wú)視，尤其是鐵水流動(dòng)性較差的鋼材，采用這種做法會(huì)導(dǎo)致不可挽回的損失出現(xiàn)。如某電廠P91鋼主蒸汽管道由于焊工隨意對(duì)焊接電流進(jìn)行提高，焊接的能量增加的很快，導(dǎo)致焊縫出現(xiàn)不可修復(fù)的網(wǎng)狀組織，焊口強(qiáng)度也達(dá)不到規(guī)定的要求，這些缺陷在無(wú)損檢驗(yàn)中是檢測(cè)不出來(lái)的，如果使用就會(huì)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的后果。
2.及時(shí)深入現(xiàn)場(chǎng)解決問(wèn)題
在現(xiàn)場(chǎng)巡視檢查的過(guò)程中，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，違規(guī)操作能有效的防止，對(duì)焊接的相關(guān)工作能進(jìn)行有效的知道，最新的焊接資料也能有效的獲得。
3.準(zhǔn)確做好施工記錄
為了保證技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，做好技術(shù)總結(jié)工作，施工過(guò)程中相應(yīng)的施工記錄是必不可少的，技術(shù)人員對(duì)焊接的過(guò)程要組號(hào)質(zhì)量檢查和監(jiān)督工作，保證施工記錄的完整準(zhǔn)確，在記錄中，焊接材料、焊口數(shù)量、母材材料、焊接工藝、焊口位置、焊接力一法、施焊焊工等都要做好記錄，這樣次啊能保證做好質(zhì)量監(jiān)督工作，保證金屬監(jiān)督和檢修的方便執(zhí)行。
4.保證焊接質(zhì)量的要素
1)焊件的對(duì)口
為了保證焊接的制冷量，對(duì)焊口的好壞要進(jìn)行把握，保證其能夠按照焊接的工藝要求進(jìn)行驗(yàn)收，一旦出現(xiàn)問(wèn)題技術(shù)人員要及時(shí)的做出判斷，焊口質(zhì)量不合格時(shí)，焊接人員可以拒絕施工，一般來(lái)說(shuō)焊口焊縫的質(zhì)量問(wèn)題都是焊工進(jìn)行負(fù)責(zé)的。
2)點(diǎn)焊工序
由于焊接設(shè)備不夠穩(wěn)定，進(jìn)行點(diǎn)焊的過(guò)程中，對(duì)口應(yīng)力就會(huì)出現(xiàn)，可以算是整個(gè)焊口比較薄弱的環(huán)節(jié)，存在一定的缺陷，點(diǎn)焊是由資質(zhì)比較深的焊工進(jìn)行施工的，進(jìn)行點(diǎn)焊的過(guò)程中，強(qiáng)制力不能過(guò)大，在寒風(fēng)中，鋼筋等填充物也不能出現(xiàn)。
五、火電廠施工現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量監(jiān)督的具體措施
1.注意環(huán)境因素的影響
焊接工作，尤其是一些特殊焊接力一法、焊接材料對(duì)環(huán)境的要求十分苛刻，如堿性焊條要求無(wú)水、銹、油，氫弧焊要求無(wú)風(fēng)、水、銹、油，因此，針對(duì)不同的焊接情況，應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的保護(hù)措施，以保證焊接質(zhì)量。
2.焊接控制流程圖的設(shè)計(jì)
對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，要按照具體的規(guī)范、規(guī)定、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、章程等對(duì)其進(jìn)行控制，對(duì)焊接的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，這是保證焊接質(zhì)量的重要手段之一，對(duì)焊縫中存在的質(zhì)量缺陷能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，對(duì)產(chǎn)品的安全和質(zhì)量進(jìn)行保證。進(jìn)行檢驗(yàn)的過(guò)程中，要保證其在整個(gè)焊接過(guò)程中貫穿，處理過(guò)程、操作前后都要進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)焊接材料、半成品、成品等都要做好質(zhì)量檢驗(yàn)。
3.做好火力發(fā)電廠安裝焊接的質(zhì)量分析
在火力發(fā)電廠中，為了對(duì)焊接安裝的質(zhì)量進(jìn)行確保，專門的人員對(duì)焊接的技術(shù)、質(zhì)量要進(jìn)行分析，對(duì)出現(xiàn)的質(zhì)量不合格的問(wèn)題要及時(shí)的分析解決，保證有效的合格解決措施的確定，保證出現(xiàn)問(wèn)題有效的進(jìn)行解決。
4.新的高參數(shù)發(fā)電機(jī)組的出現(xiàn)
目前，在火力發(fā)電廠的運(yùn)行中，隨著技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)高參數(shù)機(jī)組的使用變得越來(lái)越多，其在焊接中大量的使用對(duì)整個(gè)機(jī)組提出了更高的質(zhì)量要求，因此進(jìn)行焊接工作的過(guò)程中，要保證焊接人員素質(zhì)的不斷提升，在豐富的理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，保證其焊接技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的不斷提升，這樣才能促進(jìn)焊接質(zhì)量不斷的提升。
綜上所述，火力發(fā)電廠焊接工作的過(guò)程中，要保證全員參與、全方位監(jiān)控、全過(guò)程監(jiān)督 ，這樣才能促進(jìn)其質(zhì)量保證體系的不斷完善，保證焊接技術(shù)的不斷提高，施工人員素質(zhì)的不斷提升，焊接的質(zhì)量才能得到切實(shí)的保證，機(jī)組的運(yùn)行安全才能得到保證。
參考文獻(xiàn)：
[1]侯世勇. 耐熱鋼焊接技術(shù)在火電廠中的應(yīng)用研究[D].華北電力大學(xué)（北京）,2005.
