焊接方法与设备

焊接方法与设备（精选11篇）

焊接方法与设备 第1篇

1课程改革的背景及意义

《焊接方法与设备》是焊接专业的一门核心专业课程,是培养焊接高技能人才所必须的“焊接操作”与“焊接工艺制定与实施”两个首要岗位能力的关键课程,是培养学生数量掌握焊接技术操作的主要平台[2,3]。

传统的《焊接方法与设备》课程注重知识的系统性[4],以传授理论知识为主,更多的时间是教师在教室讲授各种焊接方法的原理及理论,学生缺乏焊接设备的感性认识,导致学完盖门课程后学生即没见过实际的焊接设备、更不会进行操作。通过对往届毕业生和用人单位的调查发现,学生在走上工作岗位后需要单位花费大量的时间和精力进行强化培训才能操作相应的焊接设备,可以说当前的焊接专业学生的培养与社会需求存在一定的脱节。

为适应当前高职教育的客观需要,克服传统教学内容及教学模式中出现的诸多不适,培养出更多合格的高技能应用型焊接专业人才,本项目对《焊接方法与设备》课程进行改革与尝试,调整教学内容,优化课程结构,选择合适的教学模式,增加课程的趣味性,增强学生的学习主动性和学习兴趣,提高教学效果。

2课程改革的方法

2.1教学内容的选取

参照国家职业技能鉴定标准,基于焊接岗位和工作过程对知识、能力和素质的要求,遵循理论联系实际的原则,合理选取课程内容,结合典型的焊接生产实例,增强课程的实践性和应用性,同时结合新材料、新结构对焊接提出的新的更高的要求,增加焊接新材料、新工艺的内容。例如,按照传统的教学内容,电弧焊的基础知识这部分比较晦涩难懂,在教师要花费大量时间和精力进行讲解时学生普遍听不懂、没兴趣,而现在通过课程内容的适当选取,在不允许整体要求的情况下只需要学生结合焊接认识实习能理解几个术语及现象对焊接质量的影响即可。除此之外,因为焊接专业有专门介绍压力焊的课程,因此在该课程中就相应删除了该部分内容。结合相关其他课程,在整个教学过程中重点介绍采用电弧焊方法进行焊接时的工艺制定及其实施,让学生带着任务和问题进行实训周的实习,做到理论与实践相结合。

2.2教学模式与方法的改革

在教学过程中,突破传统的以教师为主体的传授知识型的教学模式转化为以学生为主体的教学模式,采取多种形式的互动式教学,实现“教、学、做”一体的教学模式,充分发挥学生的自主性和创造性,在实训现场教师边讲授边演示、学生边学习边练习。在上理论课时,采用多媒体教学,大量引入实物、实例、实际操作过程,让学生对焊接方法及设备产生较为直观的感受,提高学生的学习兴趣和积极性。

针对焊接专业的学生,我院专门配置了包括焊条电弧焊、二氧化碳气体保护焊、惰性气体保护焊、等离子弧切割、气焊与气割、电阻焊、埋弧焊等焊接设备,能满足学生的日常教学和实训需要。

2.3课程考核方法的改革

打破传统的平时成绩和期末成绩各占50%的课程考核形式,考核方式采用单项考核与综合考核项结合的方式,其中平时成绩(出勤率、课堂提问、参与讨论)占10%、期末考试占50%、过程考核(按照要求进行产品焊接工艺编制并操作实施的能力)占40%。

3改革效果

通过《焊接方法与设备》课程改革项目近两个学期的实践,获得了不错的效果。通过问卷调查发现,同学们普遍认为以下几方面的效果最为明显:(1)学习目标更为明确;(2)喜欢理论联系实践的教学模式;(3)通过直观的感受焊接设备及焊接过程,能更好的理解理论知识;(4)过程性的考核方法能把相关课程有机结合在一起,便于知识的综合掌握。

结束语

通过对《焊接方法与设备》课程的改革与实践,学生不仅能学习到枯燥的理论知识,还能锻炼动手能力、提高自己的综合素养。通过问卷调查和考核结果发现,该门课程改革后增强了学生的学习兴趣,提高了教学效果,有利于教学质量的进一步提升。

在后续的教学过程中,将不断探索,继续完善课程标准、改进教学方法,进一步提升教学效果。

摘要：在当前就业形势下,传统的教学模式已很难适应时代发展的需求,为了满足企业对焊接专业人才质量的不断增长的要求。所以,必须探索新型教育教学方法,以期提高毕业生人才质量和就业能力。主要分析了《焊接方法与设备》课程改革的背景及意义,提出课程改革的方法。该课程改革的方法经过实践,取得了不错的效果,为进一步深化改革提供了基础。

关键词：焊接方法与设备,课程改革,实践

参考文献

[1]马天凤,韩艳艳.浅谈焊接方法与设备的教学改革.河南机电高等专科学校学报[J].2010,18(2):82-84.

[2]万春锋.《焊接方法与设备》课程项目化教学的改革与实践[J].职业时空,2014(10):64-66.

[3]杨坤玉.基于工作过程的焊接方法与设备课程学习领域涉及[J].机械职业教育,2012(2):57-59.

焊接方法与设备使用实训指导书 第2篇

实训一 焊条电弧焊方法与设备的操作实训

一、实训目的

1．掌握焊条电弧焊设备及用具使用方法；

2．掌握焊条电弧焊的点燃、调节、保持和熄灭方法。

3．掌握低碳钢普通低合金钢的平对接焊条电弧焊的基本操作技能。

二、实训内容

1．焊条电弧焊设备及用具使用练习；

2．焊条电弧焊的点燃、调节、保持和熄灭练习；

3．碳钢普通低合金钢的平对接焊条电弧焊的基本操作练习。

三、实训步骤

（一）焊条电弧焊设备实训

对照实物，了解常用焊条电弧焊设备的各个组成部分，了解焊机的结构，各部分的工作情况，调整范围和方法。

（二）焊条电弧焊基本操作实训

1.引弧 引弧方法通常有两种(1)接触引弧法：电焊条垂直对焊件碰击，然后迅速将焊条离开焊件表面4～5毫米，便产生电弧，多适用于酸性焊条或在狭窄的地方焊接。

(2)擦火引弧法：将焊条象擦火柴一样擦过焊件表面，随即将焊条提起距焊件表面4—5毫米便产生电弧。

2.焊接过程中，焊条同时进行以下几种运动：

（1）送条动作 它的要求是填满熔池并保持适当的电孤长度。随着焊接的进行焊条不断地熔化，焊条下端与悍件之间的距离越来越大，为了保持适当的电弧长度和把熔池填满，必须沿着焊条轴心向熔池送焊条。如果不送焊条或者送进焊条太慢，电弧自然越来越长，最后电弧必将自动熄灭。

焊条电弧焊正常弧长(L弧)通常为焊条直径(d)的 0.5～1.2倍，具体根据焊接条件和焊条牌号而定。焊工技术越熟练，越能保持弧长的恒定。过度地减小电弧长度，就不能充分地发挥电弧的吹力和热能，造成焊缝熔合不良，焊缝成型恶化，甚至短路或粘住工件；电弧过长，使飞溅增加，焊缝成型和力学性能变坏。

（2）焊缝纵向运条

其动作是沿焊缝纵方向移动焊条，其目的是形成焊道。纵向运条要求作横向摆动，横向摆动的目的是使焊缝具有一定的宽度。其动作是将焊条沿焊缝宽度方向来回摆动。摆动幅度越大，焊缝越宽。直线形（）和带火形（），两种手法适用在薄小构件和要求焊肉小的地方，焊缝宽度b为焊条直径d的0.8～1.5倍。但一般正常成型焊缝的宽度为焊条直径的3～5倍，故要求作横向摆动。

3.熄弧

(1)将焊条端部逐渐往坡口边斜前方拉，同时逐渐抬高电弧，以逐渐缩小熔池。这样，由于熔池的缩小，液体金属量减少及热量的降低，就使熄弧处不致产生裂纹、气孔等。

(2)用灭弧法堆高弧坑的焊缝金属使熔池饱满过度，焊好后，应将多余的部分锉去或铲去。

四、实训成绩评定方法

实训时，教师根据学生基本技能的掌握情况，结合相关理论知识的提问，评定学生的实训成绩

五、实训注意事项

1．必须穿戴规定的工作服、手套和防护面罩；

2．焊接设备及用具须经指导教师检查确认安全后，方可使用。3．实训结束后，应将焊接设备电源关闭。

六、思考题

1． 焊条电弧焊时，引弧、运条和熄弧应如何操作？ 2． 焊条电弧焊时焊接接头的引弧、收尾应注意什么？

实训二CO2气体保护焊方法与设备的操作实训

一、实训目的

1.熟悉CO2焊机的结构特点，了解设备组成及主要元器件的作用。2.学习CO2焊的操作和工艺参数的调节方法。

二、实训准备

1．检查焊机各运动部件是否正常。

2．检查送丝机及焊丝盘上焊丝是否充足。3．检查气瓶表压(不得小于0.1MPa)、减压器、预热器等供气系统是否正常。4．检查电源是否正常。

5．将焊件表面清理干净并平放。

三、操作要点

1．设备认识练习

(1)在操作CO2半自动焊焊机之前需查明焊接电源所规定的输入电压、相数、频率，确保与电网相符再接人配电盘上。

(2)对照设备实物，熟悉与设备相连的气路、电路，认清相应各开关的位置并掌握其作用；在不接通气、电的情况下，对各开关和调节器进行调整练习。(3)合上电源开关，将焊机上的转换开关扭到通的位置。电源应接地线。焊接电源输出端负极与焊件相连接，正极与焊枪供电部分连接。2． CO2焊焊机的操作练习

(1)接通配电盘开关，合上电源控制箱上的开关，此时电源指示灯亮，电源电路进入工作状态。调整焊接电流到150～160A。

(2)合上预热器开关及气流开关，打开气阀，调整C02气体流量到15L／min左右。(3)打开送丝机构上压丝手柄，将焊丝通过导丝孔送人送丝轮V形槽内，然后进入软管。

(4)点动焊枪上的开关，使焊丝伸出导电嘴约15mm左右(此长度称为焊丝的伸出长度)，多余部分用钢丝钳剪断，以利于引弧。

(5)焊丝与焊件夹角为85°～90°，焊丝距焊件表面2～4mm，准备开始引弧。

(6)启动焊枪上的开关，气阀动作提前送气，焊丝自动送进到达焊件并短路引弧，此刻要稍用力压住焊枪，因焊丝刚接触焊件时有反作用力。

(7)引弧成功后要保持好焊丝与焊件的距离以及伸出长度并进行焊接，焊接长度150mm左右。可进行直线或摆动焊接，手法同焊条电弧焊。

(8)收弧时再次压一下焊枪上的开关，焊丝停止送进，控制电路自动控制减小焊接电流和电弧电压，填满弧坑并断电(对于无弧坑控制电路的焊机在收弧时采用与焊条电弧焊相同的手法收弧)，经过几秒钟后气阀关闭停止送气。

四、注意事项

1．本课题的实训是后续课题实训操作及实际生产操作的基础，因此，要认真反复地进行练习。

2．点动送进焊丝时不可将焊枪口对着人，以防伤人。3．由于弧光较强，要特别注意焊接防护。

4．焊接完毕应将压丝手柄抬起，避免弹簧失去弹性。5．训练结束后，必须及时将气源、电源关闭。6．安全防护措施

(1)进行CO2焊焊接时，必须穿好帆布工作服，带好电焊手套和面罩。(2)应根据焊接电流的大小选择不同号数的护目玻璃镜片。焊接电流在30～100A时，用9—10号玻璃镜片；焊接电流大于300A时，应选用11～12号镜片。

(3)多人焊接时，为防止邻近操作者受弧光的照射，可加设隔光屏板。(4)提供良好的通风条件，将焊接烟雾排除或吹散，或直接在焊枪上装上抽风装置，改善劳动条件。

(5)为减少焊接缺欠及焊接烟尘，焊接前应除去焊丝表面的油污。

实训三 钨极惰性气体保护焊方法与设备的操作实训

一、实训目的

1.熟悉钨极氩弧焊机的结构特点，了解设备组成及主要元器件的作用。2.学习TIG焊的操作和工艺参数的调节方法。

二、实训准备

1．接通冷却水，检查有无漏水等情况。检查焊机各运动部件是否正常。2．打开气瓶调节阀，调整氩气体流量到8L／min左右。

3．检查气瓶表压(不得小于0.1MPa)、减压器等供气系统是否正常。4．检查电源是否正常。

5．将焊件表面清理干净并平放。

三、实训要点

1．设备认识练习

(1)在操作焊机之前需查明焊接电源所规定的输入电压、相数、频率，确保与电网相符再接人配电盘上。

(2)合上电源开关，将控制箱上的转换开关扭到通的位置。电源应接地线。(3)安装气体减压流量调节器，并将出气口与送丝机构的气管连接。(4)对照设备实物，熟悉与设备相连的气路、电路，认清相应开关的位置并掌握其作用。

(5)将擦干净的铝板焊丝放到工作台上准备焊接。

(6)在不接通气、电的情况下，对各开关和调节器进行调整练习。

(7)将焊枪接近工件使钨极与工件间有1—2mm距离，按动手把上的启动开关引燃电弧，观察电弧燃烧情况。2．TIG焊焊机的操作练习

(1)接通配电盘开关，合上电源控制箱上的开关，此时电源指示灯亮，电源电路进入工

作状态。调整焊接电流到150～160A。

(2)打开气阀，调整氩气体流量到10L／min左右。

(3)焊枪与焊件夹角为70°～85°，焊丝与焊件夹角为10°～15°，焊丝距焊件表面2～4mm，准备开始引弧。

(4)启动焊枪上的开关，气阀动作提前一两秒送气。采用非接触引弧，应先使钨极端头与工件之间保持较短距离，然后接通引弧器电路，在高频电流或高压脉冲电流的作用下引燃电弧。

(5)引弧成功后要保持好焊丝与焊件的距离以及夹角并进行焊接，焊接长度100mm左右。可进行直线或摆动焊接，手法同焊条电弧焊。

(6)收弧时再次压一下焊枪上的开关，控制电路自动控制减小焊接电流和电弧电压，填满弧坑并断电(对于无弧坑控制电路的焊机在收弧时采用与焊条电弧焊相同的手法收弧)。

(7)熄弧后，不要立即抬起焊枪，要使焊枪在焊缝上停留3~5s，待钨极和熔池冷却后，再抬起焊枪，停止供气，以防止焊缝和钨极受到氧化。

(8)关断焊机，切断水、电、气路，至此焊接过程结束。

四、注意事项

1．本实训是实习TIG焊操作及实际生产操作的基础，因此，要认真反复地进行练习。

2．操作练习时焊丝不可对着人，以防伤人。3．由于弧光较强，要特别注意焊接防护。

4．训练结束后，必须及时将气源、电源关闭。5．安全防护措施：

(1)进行TIG焊操作时，必须穿好帆布工作服，带好电焊手套和面罩。(2)应根据焊接电流的大小选择不同号数的护目玻璃镜片。焊接电流在30～100A时，用9—10号玻璃镜片；焊接电流大于300A时，应选用11～12号镜片。(3)多人操作时，为防止邻近操作者受弧光的照射，可加设隔光屏板。(4)提供良好的通风条件，将焊接烟雾排除或吹散，改善劳动条件。

(5)为减少焊接缺欠及焊接的烟尘，焊接前应除去焊丝表面的油污。

实训四 埋弧焊方法与设备的操作实训

一、实训目的

1．了解常用埋弧焊机各组成部分包括机构特点、工作原理、焊接参数调节方法。

2．初步掌握通用型埋弧焊机的操作方法。

二、实训内容

1．埋弧焊设备观察。

2.初步掌握MZ—1000型埋弧焊机的操作方法。

三、实训原理

MZ—1000型埋弧焊机是采用发电机---电动机电弧电压反馈调节器的一种典型的埋弧焊机。实验要求根据课堂教学内容，对照焊机电气原理图，了解焊机的结构和各部分的组成及工作情况，在老师的指导下进行焊机的调整，并按正确的程序进行操作练习。

四、实训步骤

（一）埋弧焊设备结构实训

1．对照实物，了解MZ---1000焊机的各个组成部分，了解焊机的结构，各部分的工作情况，调整范围和方法。

2．分析MZ---1000型焊机的电气线路和工作原理，重点理解引弧过程中送丝发电机—电动机的工作状态和变化过程。

（二）埋弧焊设备操作实训

1．焊前准备

（1）用钢丝刷对焊缝两侧各20mm的范围内的铁锈、氧化皮进行清理；用棉纱将试板的油污和水分擦净；焊剂事先进行烘干，焊丝用砂纸除锈并擦掉油污；根据焊丝直径换上相同孔径的导电嘴。

（2）合上焊接变压器和控制电源的闸刀开关，控制电源的转换开关扭到“通”的位置（接通控制电源）。按照预先选择好的焊接参数在控制盘上进行调整（根据板厚，大致选一组焊接参数，进行试焊）。为启动焊接作好准备工作。

（3）按“焊丝向上”或“焊丝向下”按扭使焊丝回抽或下送，调节到焊丝端头与工件表面轻轻接触顶住，既不太松又不太紧（可移动焊接小车的方法检查接触情况）。

（4）打开焊剂漏斗开关，预送焊剂到引弧区。

2．焊接

（1）按下“启动”按扭，主接触器动作，焊接电源接通，开始引燃电弧（可观察引弧过程中送丝速度和方向的变化）。

（2）待电弧稳定后，合上焊车的离合器，焊车开始沿焊接方向行走，正常焊接过程开始。

3．停焊

（1）按下“停止”按扭的一半（“停止”是两次按钮），送丝电动机断电停转，焊丝停止送进，电弧逐渐烧长自然熄灭。

（2）将“停止”按扭按到底，主接触器断开，切断焊接电源，小车停止，焊接工作停止。

（3）关闭焊剂开关，将焊丝稍稍回轴后移开焊车，清理焊剂、焊渣。

（4）若不再继续焊接，逐级切断电源。

操作时要特别注意，不要将“停止”按扭一下按到底，否则由于送丝电动机的惯性，焊丝将会继续下送一段，容易插到熔池中去“粘住”，若发生这种情况，剪断焊丝后才能移动焊车。

五、实训注意事项

1．实训时必须携带实训指导书，实训前必须仔细阅读实训指导书，熟悉实训目的和实训内容。

2．实训时各组应明确分工，认真作好实验记录。

3．设备实训时必须有指导老师在场，在关断电源的情况下进行。

磁县职教业技术教育中心

国际先进自动焊接工艺与设备及发展 第3篇

【关键词】焊接工艺；先进设备；发展

1.日本的先进焊接工艺与设备

在日本的先進自动焊接技术中具有代表性的是NKK（日本钢管株式会社）开发的焊接机械人系统，系统基本上由焊头（伺服机构）、控制器和电源等三大部分组成，在此系统中NKK公司采用了三项新技术。

1.1高速旋转电弧焊

NKK公司发现高速旋转的电弧能改善许多焊接性能，主要体现在：

（1）对工件的角焊侧壁可充分熔化焊透。

（2）可改善焊缝界面的形状。

（3）能防止熔池中深穿透。

（4）提高焊接速度。

该工艺既适合狭间隙焊，也适于熔角焊。电弧通过偏心机构，绕熔池旋转以达到技术目的。

1.2电弧传感器系统

系统特点是利用电弧本身，即电弧电压或电流的反馈作为传感器，在焊头周围不需要采用专门的装置，因此可保证高度的可靠性。其优点是显而易见的，由于电弧电压或电流直接反馈，因此反应精确迅速，即真实事件反馈，而且还能同时控制焊缝轨迹和焊缝高度。这些性质使得即使碰到在钢材之间具有严重切削坡口的情况下，仍然能进行焊接。

1.3单面焊背部焊道控制

关于单面焊双面成形工艺中背部焊道主要通过光学反馈和反电动势反馈实现控制。

1.3.1光学反馈(光电传感器)

（1）背部焊道控制。其主要原理是通过电匙孔的电弧光强度加以换算而反映背部焊道的宽度。根据这种设想，通过控制输入端电极龟流，使之保持恒定，从而使电弧光强度保持常量，仪便保证背部焊遗宽度始终维持常数。

（2）正面焊道控制。在背部焊道控制运行的同时，正面焊道高度亦得到控制。输入端电极电流的弧压能通过熔融金属引起重心高差的关系而得到平衡。根据此原理，采用控制熔化焊丝进给速度的方法，使输入端的电极电流与给定电流相当，从而能使正面焊道的高度保持恒定。

（3）光电反馈原理。光电传感器安装在铜滑块驱动系统内。该系统也是由它自己的光电传感器所控制。

1.3.2反电势反馈

在用固定焊剂铜衬垫单面埋弧焊方面，母材与铜衬垫之间的反电动势能很好地反映背面焊道宽度的情况。通过控制输入端电极电流，以保持反电动势不变，从而使背面焊道宽度维持恒定的常数。

2.瑞典的先进焊接工艺与设备

瑞典不仅在焊接结构材料和焊接材料方面处于世界领先地位，近年来，在焊接设备和焊接工艺技术方面也不断有所创新和有所突破，一直走在世界先进工业国家的前列，使瑞典的焊接工业在全国经济不大景气的情况下，在国际市场激烈的竞争中始终处于不败之地。

2.1焊接工艺技术

在瑞典，建立在优质焊接材料和精良焊接设备基础上的现代化焊接工艺技术体现了高度机械化、高度自动化、高速度、高质量、高效益等特点。

在今天的瑞典，几乎所有的自动焊机都装备了微处理器或微机，对焊接过程实现了闭环自动控制。许多专业生产车间还安装了焊接机器人工作站，实现了工件的焊接、装卸、翻转、移动自动化。有的专业生产厂家还建立了焊接机器人柔性生产系统(FMS)，实现了工件下料、拼装、焊接、运输、打磨、检验等工序全部自动化。这种柔性生产系统特别适合批量不大、品种较多的生产类型。为了充分发挥焊接机器人的工作潜力，缩短下岗时间，MOTOMANROBOTICS公司还开发了计算机通讯软件，利用这种软件可以通过主计算机在机器人工作时向他示教。高度机械化和自动化所产生的高效益不言而喻，同时也保证了高质量。

值得一提的是瑞典的造船工业。在二十世纪七十年代曾一度辉煌，号称世界第二造船大国。到八十年代，由于劳动力成本太高，许多造船厂纷纷倒闭。从九十年代开始，他们不惜巨额投资，一改过去主要靠人工的状况，采用高度机械化和自动化的焊接设备和焊接机器人，建立起仿形切割线和各种部件的自动焊接生产线，节省了大量人力，且大大提高了生产率，使生产成本大幅度下降，似有重整旗鼓，再度崛起的势头。

2.2激光焊和电子束焊的应用

在瑞典激光和电子束技术在金属切割和焊接方面应用发展很快。早期只用于电子元件等精细产品和钛、锌等易氧化的贵重金属材料的激光焊和电子束焊，现在已应用到仪表、车辆乃至造船和核工业。CO2激光器的功率已达到25kW，可以用来焊接厚板。由于激光焊接容易实现机械化，它在汽车制造业中的应用最为突出。如著-名的VOLVO公司就用激光焊机器人焊接轿车顶棚，斯堪尼亚卡车和客车公司用激光切割底盘和后桥轴的坯料。电子束焊具有能量密度大、焊接热影响区窄、吸收氧、氮等气体的可能性小等特点，瑞典A原子能公司用它将装有核燃料的锌合金管组焊到一起。到1995年，瑞典全国激光焊机的数量已达到120台，电子束焊机30台，与北欧其它国家相比，其安装数量遥遥领先。

3.美国的先进焊接工艺与设备

林肯电气公司（TheLincolnElectricCo.）是有悠久历史的焊接设备及焊接材料生产厂家。

3.1焊接设备

该公司生产各种型式的手工焊机、埋弧焊机、气保护焊及自保护焊机，每种焊机都有一个固定的生产线。

该公司有一个焊接机器人部，所用的焊机、焊材是本公司的，而机器人及计算机硬件是法拿克公司的；机器人焊接应用程序软件，则由本公司根据用户的不同要求开发。机器人适用于焊缝短断、位置多变的结构的焊接，其重复精度为±1mm左右。最近，该公司的这项技术已在杰弗船厂试用，据称，一旦实际投产，将有100余名工人会被从原来的岗位上替换下来。

在气保护焊方面，该公司推出了 本文来自文秘114 http://www.wenmi114.com，转载请保留此标记。 一种被称为动力波表面张力过渡的CO2焊接电源(STT)，在纯CO2气体保护条件下，用实芯焊丝施焊，电弧稳定、飞溅很小，用于管子对口的单面焊双面成形时可获得非常良好的背面成形。只是售价较高，约是普通CO2焊机的3倍(9000美元)。但该设备亦有缺点，即其送丝机构较为笨重，所以在造船行业的销售业绩一直不佳。他们决定推出一种多头式的CO2气体保护焊电源，以适用于造船行业中分段制造及船台大合拢的焊接需求。其基本思路是，一台焊接电源可同时点燃三个电弧，从电源到电弧的距离可达100m，并同时具备手工焊和气刨的功能，即一机多人用，一机多功能。

3.2 FCB拼板流水线

该公司设计制造的FCB拼板流水线由门架、磁床、衬垫机构、钢板传输机构组成，同日本及欧洲的模式基本一样。所不同的是，它靠具有强大吸力的磁床来固定钢板，不用在坡口里封焊，采用I形坡口，对坡口的加工精度要求不高。它所采用的焊剂是上下同种的，不像日本神钢，还需要专门的背面成形焊剂。它采用两台交流1200A的电源，前两丝相串联，后一丝独立，减少了热输入，有效地防止了终端裂纹的产生。

当板厚为16mm时，每块磁铁的吸力约为25kN，在15m长的焊缝两侧，共计布置这种磁铁80余块。对16mm以下的板，采用I形坡口;而16-25mm的板，则采用Y形坡口。整套FCB流水线的价格在40万美元左右。

4.应用体会

使产品质量外观登上一个新台阶，引进先进的焊接设备和工艺装备是不可缺少的，尤其是焊接机械人和焊接加工中心，要充分利用现有的成熟技术和先进的焊接装备，真正实现产品质量大跨越。

焊接方法与设备 第4篇

关键词：工学交替,“2+1”校企合作,工厂实践,教学模式

1 高职专业课程教学体系改革的背景

随着我国社会整体经济的发展和科技的进步, 职业教育作为与之联系紧密的教育类型, 成为我国实用型人才培养的一个发展方向, 产学研结合、校企合作被公认为是职业教育人才培养的有效途径。

我校作为一所以职业培养为目标的高职院校, 按照《国务院关于大力发展职业教育的决定》的要求, 已经成功由校内课堂型教学的模式转化为“2+1”校企合作、工学结合教学的实用型技能人才培养模式。

2 校内专业课程教学改革的目标

我校焊接技术及自动化专业校内专业课程教学改革的目标是:通过借鉴已有的职业教育成功经验, 实践、探索本专业“学校教学———工厂实践———学校教学———企业顶岗”的“工学交替”教学新模式, 以满足社会对焊接实用型技能人才的需求。

通过增加的“工厂实践”教学模块, 使学生能够更好地理解课程标准, 将理论知识与实际生产紧密结合, 同时也希望学生在工厂实践结束后, 能够通过后续的理论学习, 印证现场实际问题解决方案的理论依据, 从而学会将来工作时处理专业问题的方法, 巩固学习成果, 激发不断学习的热情。

3 校内专业课程教学改革的实践

3.1 教改实践专业课程的选定

我校焊接技术及自动化专业, 专业课共18门, 包括:《焊接方法与设备》、《金属熔焊原理及材料焊接性》、《焊接检验》、《电气焊安全上岗培训》、《焊工中级取证》等7门核心专业课。我们教研组经过对核心专业课程的比对、分析, 最终选定了《焊接方法与设备》这门课程进行教改实践。因为该课程从内容上不单讲述了各种常见焊接方法的原理与特点, 同时也给出了不同焊接方法的生产实例, 并与其他核心课程联系紧密, 完全符合选课的要求。

3.2《焊接方法与设备》课程“工厂实践”教学模块的设计

为了延续“2+1”校企合作、工学结合教学模式的优点, 较好地进行课程教改的实践探索, 我们进过认真的研究, 决定对《焊接方法与设备》课程“学校教学”环节进行调整, 期间增加“工厂实践”的教学环节, 以弥补原教学环节中“校内实训”无法达到的生产一线综合能力培养的效果, 同时对原教学环节中的“企业顶岗”环节予以保留。

3.2.1 课程教学计划设计

《焊接方法与设备》课程教学课时为72学时, 主要安排在第二学期内完成, 为了增加学生在企业生产一线的实践环节, 在第13周, 安排了40学时的“工厂实践”教学环节。

3.2.2“工厂实践”教学模块的内容

此次教学实践的内容是按照工厂实际产品的图纸, 完成产品的下料、装配和焊接工作, 具体教学内容有入厂安全教育、识读结构图纸、切割下料、划线、打磨除锈、装配、焊接、焊后检查等。

3.2.3“工厂实践”教学师资安排

我校在学生“工厂实践”过程中全程安排一名“双师型”教师进行全程辅助教学, 一方面可以对学生进行全日制的管理, 另一方面可以密切学校教研与企业培训之间的联系, 获得将来教学的方向性意见。合作企业安排两名师傅进行现场培训、指导, 使学生在“学中干、干中学”, 迅速提升学生的职业技能;同时也可以发现学生在专业课程学习上的突出问题, 为进一步完善专业课的教学模式提供建议。

3.3“工厂实践”教学的收获

通过十几天的“工厂实践”教学, 参加的学生都感觉时间很短、收获很多。因为绝大多数学生是第一次来到了生产一线, 在实际的生产岗位上接受师傅的言传身教, 并切身体验企业严格的生产纪律、一丝不苟的技术要求, 感受劳动的艰辛、协作的价值和成功的快乐。

学生通过“工厂实践”教学, 加强了组织纪律性、树立了的基本的职业道德观、培养了团队协作精神, 同时, 也提高了专业操作能力和知识的综合应用能力, 并初步掌握了岗位安全风险的辨识、强化了岗位安全风险意识。

4“工学交替”教学模式的评价

通过“工学交替”模式的教学, 使学生直接了解了企业一线生产岗位的职业需求, 锻炼和提高了职业操作技能, 为顶岗实习奠定了基础。同时, 经过在工厂的观察、学习和实践, 学生对专业知识在实际岗位上的应用产生了好奇, 对实践过程中专业问题的发生有了许多疑问, 激发了他们的求知欲。返校学习时教师再进行有针对性的教学, 解决他们的所有疑惑, 使学生理解为什么学习、掌握怎么去学习, 学生专业学习的积极性、主动性被调动起来, 学技能的热情也随之高涨。

通过“工学交替”模式的教学, 能够在学生步入社会之前培养学生的组织纪律观念, 树立良好的职业道德和认真负责的工作态度, 发扬团结协作的团队精神和坚定乐观的生活态度。

通过“工学交替”模式的教学, 不仅能够为企业锻炼出一批很快适应专业工作岗位需求的技能型人才, 而且参与其中的教师与技术工人在一起, 互相学习、取长补短, 使教师的实践技能得到强化, 同时也能使教师第一时间了解到企业对专业知识领域最迫切的需求, 及时调整和充实授课内容, 促进专业教学工作的提升。

5 结论

我校在《焊接方法与设备》课程上实行的“工学交替”教学模式取得了较好的教学效果, 我们将在总结本课程成功教改经验的基础上, 对其它核心专业课程也进行相应的教改设计, 形成以《焊接方法与设备》为核心、其它核心专业课为辅助、“工学交替”的专业人才培养模式, 并由专业带头人带头实践, 使专业技能型人才的培养真正贴近社会的需求。

参考文献

关于承压设备焊接工艺评定的探析. 第5篇

薛 朋，孔凡利

(青岛海众环保锅炉股份有限公司,青岛266314)On the Welding Procedure Qualification for Pressure Equipment

Xue Peng ,Kong Fan-li（Qingdao Haizhong Environmental Protection Boiler Co.Ltd，Qingdao 266314，China）

摘要：简单介绍了《承压设备焊接工艺评定》的重大变化，结合96版《蒸汽锅炉安全技术监察规程》附录1、2000版《钢制压力容器焊接工艺评定》进行了探讨分析。关键词：承焊评；组合焊缝；试件形式 前言

焊接工艺评定是保证产品焊接质量的重要措施，世界各国均制订了有关于焊接工艺评定的规范和标准，规定了焊接工艺评定的内容和方法。压力容器与锅炉在设计、材料、制造与管理等方面有极大的相似性，统一材料、焊接、检验等方面的标准是锅炉、压力容器两大行业的共同愿望。经过大量的准备、筹划工作，国家能源局2011年7月1日发布、10月1日实施了NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》（以下简称“承焊评”），满足了行业内人士的愿望。经过与锅炉焊接工艺评定（96版蒸规附录1，以下简称“锅焊评”）、2000版《钢制压力容器焊接工艺评定》（以下简称“容焊评”）比照学习，笔者感觉到：为更好的应用承焊评，需要更加深入的学习，并在实践应用中进行总结，以期做到不漏评、不错评、不多评。笔者结合多年的焊接工作经验，就承焊评的有关内容进行探析。

一、焊接工艺评定的定义

在承焊评中定义为：为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的实验过程及结果评价。是指为使焊接接头的力学性能、弯曲性能或堆焊层的化学成分符合规定，对预焊接工艺规程进行验证性试验和结果评价的过程。在容焊评中，焊接工艺评定的定义是：为验证所拟订的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。

二、焊接工艺评定的意义

通过焊接工艺评定，可以验证施焊单位拟订的焊接工艺的正确性，并评定施焊单位的生产加工能力。同时，焊接工艺评定为制订正式的焊接工艺规程和焊接工艺指导书提供了可靠的依据，这对于制订合理的焊接工艺，确保锅炉、压力容器生产的焊接质量有着重要的意义。

96版《蒸汽锅炉安全技术监察规程》附录1中第1条规定，焊接工艺评定是用以评定施焊单位是否有能力焊出符合本规程和产品技术条件所要求的焊接接头,验证施焊单位制定的焊接工艺指导书是否合格。

笔者认为，锅焊评中“评定焊接接头”的提法不够妥当，在NB/T47014-2011中明确规定为焊缝。另外，接头形式是由设计要求所决定的，焊接工艺评定就是验证施焊单位有无完成设计要求接头的焊缝制作成型能力。

三、适用范围

承焊评明确规定了承压设备（锅炉、压力容器、压力管道）的对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定、耐蚀堆焊工艺评定、复合材料焊接工艺评定、换热管与管板焊接工艺评定和焊接工艺附加评定以及螺柱电弧焊工艺评定的规则、试验方法和合格指标。

承焊评从焊接的专业角度出发，将锅炉、压力容器、压力管道焊接工艺评定彻底的综合起来，对于兼营锅炉、压力容器、压力管道的制造企业来说，大大降低了工作量，解决了困 扰已久的焊评标准不统一的问题。

四、焊接工艺评定的前提条件

规程、标准要求在施焊该项产品前做焊接工艺评定。规程规定以下焊缝需做工艺评定

1）受压元件焊缝；

2）与受压元件相焊的焊缝；

3）熔入永久焊缝内的定位焊缝；

4）受压元件母材表面堆焊、补焊；

5）上述焊缝的返修焊缝。

产品设计对生产有要求时，应做焊接工艺评定。产品在设计时对一些焊缝在生产，安装前就要求生产单位或安装单位进行焊接工艺评定，以确定企业的施焊能力和是否有能力制定合格的焊接工艺来保证产品要求焊接接头的使用性能。原有焊接工艺评定不能覆盖产品生产范围时，应做焊接工艺评定。基于焊接工艺评定主要是验证焊接接头的力学性能，所以在工艺评定规程中，都将母材化学成分、力学性能和焊接性进行分类分组，以减少评定数量。同时，做到不漏评、不错评、不多评。

五、对接焊缝和角焊缝试件形式

对接焊缝试件和角焊缝试件形式，在承焊评、容焊评、锅焊评中都有不同的描述，锅焊评中分别为板状试件、管状试件、管板试件（骑座式、插入式）、板-板试件五种形式；容焊评中分别为板状对接焊缝试件、管状对接焊缝试件、板状角焊缝试件、管与板角焊缝试件四种形式；承焊评的试件形式在容焊评的基础上增加了管与管角焊缝试件。

笔者认为，承焊评中的管管角焊缝试件完全可以由板状角焊缝、管与板角焊缝试件覆盖，没有必要作为一种独立的试件形式体现（以下图示分别为对接焊缝、角焊缝的两种表现形式）。

需要说明的是，从焊件形式上看，没有组合焊缝的工艺评定。96版蒸规评定中明确板板对接组合焊缝试件、管板组合焊缝（骑座式、插入式），这可以将焊接工艺评定的数量减少，覆盖范围拓宽。因此，在实际焊接工艺评定当中，板材角焊缝试件焊缝可以采用全焊透的组合焊缝形式，采用船形位焊接；管与板角焊缝可以采用全焊透的骑座式（或插入式）焊接形式（如下图示）。

结束语

焊接工艺评定是非常严谨的技术问题，既要做到覆盖产品制作的范围，又要做到不漏评、不错评，尽可能地做到不多评，需要焊接工程技术人员深入学习并熟练应用标准规范，确保满足设计、制作、检验等的需要，确保锅炉、压力容器的焊接质量。

主要参考文献

<1>NB/T47014-2011 《承压设备焊接工艺评定》 <2>《蒸汽锅炉安全技术监察规程》

<3> JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》 <4> GB/T3375《 焊接术语》

解析特种设备焊接中常见缺陷及控制 第6篇

【关键词】特种设备；焊接；缺陷；控制

对于特种设备来说，焊接不仅影响着设备整体的质量也关系着其外观的美观与否。在实际的工作操作当中，有时人们会为了注重其美观性而忽略了其安全性。焊接内在质量的控制不严格使得设备的安全使用寿命大大缩短，并且对其投入使用后的运行也留下了极大的隐患，一旦发生问题后果十分严重。因此做好特种设备焊接过程中的质量监控，对焊接过程中常见的缺陷进行分析总结，并在工作中做好相应的控制措施十分必要。

1.背面超高

在焊接的过程中，背面的余高通常是看不到的。在实际的工作当中，焊接人员只能通过钝边、间隙、焊速、摆宽或者由焊接而形成的熔孔直径等来判断和控制余高，其绝大程度上依靠焊接人员的经验判断。《电力建设施工及验收规范》中的火力发电厂焊接篇中有相关的规定，其要求I级焊缝的背面余高不得大于3mm。一般采用不同的焊接方式产生的熔孔大小不一，要根据设备的需要选择合适的焊接方式。如焊条电弧焊的熔孔通常比间隙宽0.5mm较好，而手工钨极氢弧焊时熔孔就要更小些。当对锅炉管道进行打底时常用手工钨极氢弧焊，而盖面时则优先选用焊条电弧焊，否则的话即使在打底的时候控制好背面不超高，但是盖面如果与打底之间时间间隔太短就会因为其电弧温度比焊条电弧焊高很多，而使得背面塌陷从而余高超过标准。除了这个原因，还要考虑到焊接的经济原因和效率问题，综合来说，盖面时还是一般不采用手工钨极氢弧焊。

2.背面凹陷

在水平固定管位的5～7点处是产生背面凹陷的常见位置。这是由于铁水由于自重原因而坠落，使得超标的背面产生凹陷的问题。焊条电弧焊开始焊时的6～7点的位置，为了防止熔池的温度太高而导致铁水往下流，产生内凹，其电弧的拉长预热时间要控制得不要太长。手工钨极氢弧焊时，遇到需要仰焊的位置时，最好采用在内部填充焊丝的操作方式，这样可以控制背面的形成。如果实际操作中由于间隙太小而不能用内填丝的方法时，要向上压低电弧，用电弧的吹力使熔滴移向坡口根部，在保证坡口两侧熔合得较好的情况下加快焊接的速度，避免管子焊接的部位熔池的温度较高。

3.未焊透和未熔合

未焊透和未熔合是两个相近的概念，但是又有所区别。未焊透一般侧重于发生在焊缝的底部，属于体积性的缺陷，而未熔合一般是指发生在焊层与焊层或者焊层与坡口之间，更接近于面积性缺陷。为了更好的避免这两种情况的发生，要做到以下的几点防控方法。一是要采取正确的焊接电流、速度等，并对对接间隙和钝边的尺寸加强控制。二是要对坡口和焊层进行清理，去除夹渣。三是适当调大电流和将电弧拉长，并且注意保护熔池。

4.气孔

在对锅炉的管道进行焊接的过程中，常用到的手工钨极氢弧焊和焊条电弧焊常易产生气孔。为了控制好这一问题，在焊接的过程中要注意以下几个方面，一是要对坡口表面的内外侧15～20mm的范围进行清洁，去除其表面的油、锈以及漆等污物，焊丝的表面也要清理干净，直至露出金属，能够看到金属的光泽。当采用氢弧焊时除了上面的清理工作还要用丙酮再擦拭一遍。二是焊条的保存和使用要按照严格遵照相关的规定，如焊条要烘干，并且在保温后放入焊条专用的保温筒中进行存放，随用随取，不可疏忽大意。三是要对焊接工作环境的条件进行辨别，当穿堂风较大时最好不进行相关的焊接工作。四是要在焊接的过程中适当增大引弧的电流，使产生的热量较大，减缓溶池的冷却速度。五是当进行引弧的操作时，要在离接头稍远的地方起弧，然后慢慢拉回接头处，使得气体的逸出时间加长。六是当采用氢弧焊接时，要密切注意焊接的情况，一旦发现出现蜂窝状的气孔时要立马停止焊接的工作，然后用砂轮机对其进行打磨。一定不能用电弧重熔的方法试图去消除产生的气孔，因为产生蜂窝状的气孔往往是由于氢气出现了问题，如送气系统出现故障使得氢气保护失灵，这时气孔的表面形成的是氧化膜，如果用电弧重熔的方式试图去掉气孔，不但不会起到作用而且会使得焊缝变脆。七是当采用氢弧焊来焊接管径较大的管道时，要确保其所使用的水冷焊矩可靠，如果其在焊接的过程中出现故障则较易产生气孔，不能达到很好的焊接效果。

5.夹渣

除了上述焊接过程中常见的缺陷和相应的防控措施，还要在焊接的过程中注意几个细节，能够有效地防止焊接过程中问题的产生。如在焊接合金钢时其电流要适当地增大，提高电弧，这样能够使得铁水和熔渣分离得更加充分。另一点是在焊接的过程中目镜的亮度不要太暗。对于经验较丰富的焊接工来说其往往能够通过熔池的亮度来控制夹渣的形成。

6.裂纹

裂纹是焊接过程中一定不允许出现的缺陷，焊接的位置一旦出现裂纹将会使得设备有较大的安全隐患，容易产生危险。为防止其产生可以从以下几点加以控制。一是点固焊缝的时间要够长，焊接厚度要够厚。二是不要用力地敲打焊缝。三是在对异种钢进行焊接时要注意两种材质的物理和化学性能，根据其焊接性来采用合适的有效的焊接方法和工艺，达到较好的焊接效果。

7.总结

焊接工作直接影响着特种设备在投入使用后的安全性能，在焊接过程中一定要加强对其质量的监控，对常见的缺陷进行控制，采用相应的对策减少和杜绝缺陷的产生。严格按照相关的国家标准和行业标准进行焊接的工作，加强对焊接工人责任意识和安全意识的培养，保证焊接工作高质量高效率地完成。不断地提高焊接工人的技术水平和专业知识水平，使得焊接的质量更有保障，特种设备的安全使用更加有保障。本文只是提出了一些常见的缺陷，希望相关的技术工作人员能够在工作的过程中及时发现问题并采用一定的措施解决问题，使得焊接的技术水平得到科学合理的发展。

8.参考文献

[1] 陈紫宏.特种设备焊接中常见缺陷及控制[J].大科技·科技天地.2011.10（1）：27-28.

[2] 綦丽.压力容器焊接中常见缺陷产生成因及控制措施[J].黑龙江科技信息.2013.6（25）：5-6.

[3] 申伟.浅谈压力管道焊接缺陷成因及控制对策[J].科技资讯.2012.01（34）：40-41.

焊接方法与设备 第7篇

文献[1]采用了几种方法进行拱顶瓜瓣的放样方法,分别为理论法计算放样、近似放样法和改进的近似放样法。理论法计算放样比较繁琐,对几何和空间理解要求很高;近似放样法与实际差距太大,无法确知是否能满足安装的要求:改进的近似方法在瓜瓣两侧留有很大的余量,在拱顶安装时,延长了高空作业时间和安装难度。并且,上述几种方法都有大量的弧线长度确定问题,在实际作图时涉及大量的计算过程,过程比较繁琐。

本文采用一种几何作图法,来获得瓜瓣的几何尺寸。针对图2的拱顶瓜瓣进行放样,通过与理论法获得的瓜瓣放样尺寸数据对比,来确定这种方法的有效性。

1 放样方法

根据立体投影关系,近似得到各要求点的弧长点,再连线各弧长点,得到瓜瓣的展开图。具体步骤如下:

(1)从设计图纸可以获知如下数据:

——R(拱顶曲率半径)=14400mm

——r(拱顶中心孔半径)=1000mm

——n(瓜皮板块数)=36

——h(搭接宽度)=40mm

——d(罐顶水平投影半径)=9030mm

(2)通过计算,瓜瓣母线长为8760mm,计算公式为:L=(arcsin(d/R)-arcsin(r/R))·πR/180

作一线段AB,线段的长度等于瓜瓣母线长。

(3)将线段10等分,或从A点开始按1000mm分割,取点C1、C2、～C8,如图3所示。

(4)通过点C1、C2、～C8、B、A作线段①～⑩,各线段的长度对应各点在图2俯视图中通过该点的弦长长度加上搭接宽度40mm。

(5)以A点为顶点,α=arcsin(d/R),以rA=Rtan α为半径作圆弧ad,几何关系见图4。

(6)以点为顶点,以为半径,作圆弧。

(7)连接线段①～⑩各端点,并延长至圆弧,得到瓜瓣片的近似放样图,如图3所示。

由于安装的误差和焊接变形,有可能安装后罐顶修圆时局部偏短,因此可对圆弧向中心偏移30mm,增加修剪量。

2 数据对比

通过对这种方法放样和文献[1]中提到的理论计算法获得的瓜瓣放样数据对比,发现根据数据误差非常小,并且采用这种方法放样获得的瓜瓣弧线尺寸略大于理论计算值,最大值出现在点处,也就是拱顶水平投影最大半径处。在本文设备中,处尺寸略大于理论值4mm,可用来弥补实际安装中出现的下料误差。

3 结 论

采用几何放样法能快速获得瓜瓣的放样尺寸,避免了大量的弧线作图和弧线长度计算量,并且该尺寸略大于理论计算值,既不过度浪费材料,也不需在实际安装中进行裁切,降低了成本。采用这种方法,可以很好的解决罐顶下料中的问题。

参考文献

焊接方法与设备 第8篇

所谓材料的焊接性能,简单地说就是指某金属材料在采用了一定的焊接方法、规范以及结构形式等焊接工艺的情况下,获得比较优良的焊接接头的难易程度。如果某金属材料,仅仅用比较简便又非常普通的方式方法,就能获得非常优秀的焊接接头,那么我们就认定为这种金属是具有良好的焊接性能的材料。

以钢材为例,其焊接性能是否良好则与其化学成份有着不可分割的关系,尤其是碳元素对焊接性能的影响最为重要,材料中含碳量与焊接性能呈负向关系,含碳量越高,其可焊性能越差。可以毫不夸张地说,碳元素的含量多少完全可以决定钢材的可焊性如何,碳含量的多少是判定钢材焊接性能的主要标志。当然,钢材中的其他合金元素有很多对焊接性能有一定的影响,但是与碳元素相比都比较小。

2 不同材料的焊接技术探析

不同的材料有不同的焊接技术要求,下面笔者仅以中碳钢材料和低碳调质钢的材料为例,加以简单说明:

2.1 中碳钢所需要的焊接技术

低碳钢又被称为软钢,在化工设备中的应用比较广泛。其含碳量比较低,也就在0.1%0.3%之间,锰、硅含量也比较少,是所有的钢材中焊接性能最好的。因此,在对低碳钢设备进行焊接时,不需要采取其他的特殊工艺措施,便能够获得质量比较优良的焊接接头。也正因为低碳钢有这样的优点,所以对低碳钢(或是低碳钢结构的设备)进行焊接时,普遍使用的焊接方法是手工电焊弧。中碳钢与低碳钢有所不同,其碳含量相对较高,在0.25%-0.60%之间,其焊接性能与低碳钢相比较差。中碳钢的主要焊接缺陷是接头脆性、冷裂纹、热裂纹以及气孔,有时热影响区里的强度还会有明显的下降。所以,中碳钢的焊接就要加强工艺。焊接的方法与低碳钢相同,也可以采用手工电焊弧。在焊条的选择上要注意一下,笔者认为,可以选择相应强度级别的碳性低氢型焊条,以提高其抗冷裂纹和热裂纹的性能。而如果是对大型铸件进行焊接,而且修补量又比较大的时候,笔者认为不应该再使用手工电焊弧,而应该使用手工电渣焊。因为手工电渣焊在焊补大型铸件时,效果非常明显果。

2.2 低合金耐腐蚀钢的焊接技术

低合金钢就是指在碳素钢的基础上再进一步加入一定量的合金元素,是一种合金钢。这种合金钢内加入的合金元素通常不会高于5%。加入合金元素的目的之一是为了提高钢的强度,其二是为了保证材料具有良好的耐低温、耐高温或耐腐蚀等性能的低合金耐蚀钢。这种低合金耐腐蚀钢在化工设备中普遍使用,并且一般都是在热轧或正火状态下使用,属于非热处理强化钢。这种钢有很多优点是毋庸置疑的,但是,这种钢有比较明显的缺点就是淬火变脆,因此,在焊接时一定要充分保持焊缝合适的化学成分。比如,在对含铝的耐腐蚀钢进行焊接时,焊缝的合金化是至关重要的环节,所以在进行焊接操作时,必须尽最大的努力快热快冷,以便可以最大限度地缩短高温的停留时间,从而很好地抑制碳迁移,以达到避免铁素体带出现象发生的目的。

3 焊接质量控制策略

3.1 建立正确的质量观

行动是受思想支配的。因此,要想达到控制焊接质量的目的,首先要从思想上建立起正确的质量观。从领导到基层,都要建立起质量第一的理念。尤其是有关的项目负责人更要建立起牢固的质量第一的理念。其次,要通过制定并执行比较严密的质量操作、管理及监督机制,层层把关,将责任落实到个人,并且一定要做到所有上岗的人员都持证上岗,坚决杜绝无证上岗现象的发生。除此之外,还要坚持长期的安全培训、技术培训工作,以便全方位地保证设备的焊接质量。

3.2 材料的焊接性考察

在对设备进行焊接之前,一定要首先对焊接材料进行焊接性能考察、分析,尤其是对以前没有应用过的材料,必须在使用前进行相关的焊接性实验,然后根据实验的数据做好分析判断工作,制定出与之相适应的焊接方法,以保证焊接的质量。

3.3 焊接前的准备工作

焊接前的准备工作是控制质量的必不可少的一环。焊前的准备工作除了人员的技术准备之外,还要以下几个方面:一是焊接工件的准备。通常情况下,需要在工件组对之前,就核对好坡口形式以及工件的几何尺寸。如果发现有局部超差或是损伤现象发生的情况,还要进行相应的修复后才能焊接。二是焊接材料准备。焊接材料准备首先是要考虑按照设计图纸的要求,如果图纸中没有特别要求,可以考虑通常情况下普遍使用的材料。比如,如果要求冲击韧性的焊接接头,就一定要首选低氢碱性焊条;如果是不锈钢、耐热钢这类的材料,在进行焊接时就应该首选合金元素也与之相同的焊接材料。

3.3 焊接过程中质量控制的具体措施

焊接过程中的质量控制尤其重要,从事焊接的人员,一定要严格按照相关的规程、规章制度、焊接工艺及相关的计划书中所载的要求进行操作,切不可随意或仅凭工作经验去操作。尤其是对以下项目要进行确认:焊接顺序、焊接电源、电弧电压、焊接速度、运条方法、焊缝的设置方法、电弧的位置、前层的焊缝状态、清根、层间温度、焊条或焊丝直径的选择、后热、保温等。焊接工作完成后,还要焊缝进行认真查看,发现问题要进行及时处理。

3.4 记录并保存好焊接记录

在工作过程中,一定要注意随时做好记录,确保记录的真实性和有效性。切不可仅凭记忆,在工作结束后再补记录。同时要做好记录的保管存放工作,以便日后可以进行相关的追溯。施工记录应真实,有效。并具有可追溯性,这样才能保证每个施工过程的严肃性,才能保证焊接质量。

4 结束语

总之,在化工设备的焊接过程中,一定要注重每一个环节的质量控制,只有每个人都很好地履行了自己的职责,把好每一个关口,实行全程控制,才能使焊焊接的质量得到有效保证。

摘要：本文简要分析了材料焊接性能及其影响因素,并在此基础上,针对不同材料的焊接技术进行了探析,进而结合实例给出了化工设备在焊接过程中的质量控制策略。

关键词：化工设备,焊接,技术,质量

参考文献

[1]付建军,张泽存.化工设备安装中焊接质量控制[J].化工建设工程,2004(01).

焊接方法与设备 第9篇

1.1 焊接结构要求控制变形 (一般是指塑

性好, 刚性小的薄壁焊接结构) 时, 可选用刚性固定法焊接、反变形法焊接和逆向分段焊接法等。

1.2 焊接结构要求控制应力 (一般是指空

淬倾向大, 塑性差的焊接材料, 合金钢管对接焊、缸体补焊等) 时, 可选用预热焊接、焊后回火焊接、锤击焊缝法焊接等。

1.3 焊接若以减少变形为主, 则尽可能使

各条焊缝的变形限制到最小值或其变形方向相反、相互抵消, 可选用对称焊、逐步退焊、分中对称焊、跳焊等。

1.4 焊接若以降低应力为主, 则尽可能使

各条焊接焊缝能自由收缩或受阻碍较小, 应先焊收缩量大的焊缝, 焊缝方向指向自由端, 焊后回火等。

1.5 焊接限制波浪变形, 以刚性固定法焊接较好;

限制角变形焊接和弯曲变形焊接, 以反变形法焊接或刚性固定法焊接联合使用。原则是:刚性小的焊件采用弹性反变形, 刚性大的焊件则以塑性反变形较好。

1.6 焊接纵向或横向收缩, 一般采用下料时预留长度来补偿其缩短量。

大厚度焊件焊接时, 焊缝存在的应力是沿空间三个方向作用的。三个方向的应力会显著降低焊缝金属的强度和冲击韧性, 导致裂纹。因此, 焊接厚壁管时要采取措施降低焊接残余应力, 通常采用的办法是焊前预热、对称焊和多层多道焊。

2 焊接应力的消除方法主要有:

2.1 利用锤击焊缝区来控制焊接残余应力。

焊接残余应力产生的根本原因是由于焊缝在冷却过程中的收缩, 因此, 焊后用小锤轻敲焊缝及其邻近区域, 使金属展开, 能有效地减少焊接残余应力。据测定, 利用锤击法可使残余应力减少1/2~1/4。锤击焊缝时, 构件温度应当维持在100~150℃之间, 或在400℃以上, 避免在200~300℃之间进行, 因为此时金属正处于蓝脆阶段, 若锤击焊缝容易造成断裂。

多层焊时, 除第一层和最后一层焊缝外, 每层都要锤击。第一层不锤击是为了避免产生根部裂纹;最后一层通常焊得很薄, 主要是为了消除由于锤击而引起的冷作硬化。

2.2 利用振动法来消除焊接残余应力。

构件承受变载荷应力达到一定数值, 经过多次循环加载后, 结构中的残余应力逐渐降低, 即利用振动的方法可以消除部分焊接残余应力。一种大型焊件使用振动器消除应力的装置。振动法的优点是设备简单、成本低, 时间比较短, 没有高温回火时的氧化问题, 已在生产上得到一定应用。

2.3 利用“加热减应区法”来控制焊接残余应力。

焊接时, 加热那些阻碍焊接区自由伸缩的部位, 使之与焊接区同时膨胀和同时收缩, 就能减小焊接应力, 这种方法称为“加热减应区法”, 加热的部位就称之为“减应区”。利用“加热减应区法”减小焊接应力, 关键在于正确选择“减应区”的部位, 总的原则是选择那些阻碍焊接区自由膨胀和伸缩的部位。必须注意, 焊接区本身绝不能作为减应区的部位, 因为那时焊接应力非但不减小, 相反还会增加。实际操作时, 检验减应区的部位是否选择正确, 可用气体火焰在该处加热一下, 若焊接缝隙处张开, 则表示选择正确。

2.4 利用降低结构局部刚来控制焊接残余应力。

构件的刚度增加时, 焊后的残余应力将显著加大。因此, 在条件许可时, 焊前采取一定的工艺措施, 将焊接区域的局部刚度降低, 能有效地降低焊接残余应力。例如, 一圆形封头补焊时, 需加一塞块。因封头较厚又是封闭焊缝, 所以焊接应力很大, 焊后在焊缝中经常发现裂纹。今在靠近焊缝处开两圈缓和槽, 降低了接头处的局部刚度, 使焊接应力大为降低, 有效地防止了裂纹。

2.5 利用预热法来控制焊接残余应力。

构件本体上温差越大, 焊接残余应力也越大。焊前对构件进行预热, 能减小温差和减慢冷却速度, 两者均能减小焊接残余应力。预热法经常用于减小合金钢 (奥氏体不锈钢除外) 、厚板、刚度大的构件焊接时产生的应力。若构件整体预热有困难时, 可采用局部预热, 即在焊缝及其两侧不少于80mm处进行加热。因为加热区太窄, 会造成新的温差应力。

2.6 利用高温回火来消除焊接残余应力。

由于构件残余应力的最大值通常可达到该种材料的屈服点, 而金属在高温下屈服点将降低。所以将构件的温度升高至某一定数值时, 应力的最大值也应该减少到该温度下的屈服点数值。如果要完全消除结构中的残余应力, 则必须将构件加热到其屈服点等于零的温度, 所以一般所取的回火温度接近于这个温度。

2.6.1 整体高温回火。

将整个构件放在炉中加热到一定温度, 然后保温一段时间再冷却。通过整体高温回火可以将构件中80%~90%的残余应力消除掉, 这是生产中应用最广泛、效果最好的一种消除残余应力的方法。回火时间随构件厚度而定, 钢按每毫米壁厚l~2min计算, 但不宜低于30min, 不必高于3h, 因为残余应力的消除效果随时间迅速降低, 所以过长的处理时间是不必要的。

2.6.2 局部高温回火。

只对焊缝及其局部区域进行加热消除残余应力。消除应力的效果不如整体高温回火, 此方法设备简单, 常用于比较简单的、刚度较小的构件, 如长筒形容器、管道接头、长构件的对接接头等焊接残余应力的消除。

2.7 利用温差拉伸法来消除焊接残余应力。

温差拉伸法消除焊接残余应力的基本原理与机械拉伸法相同, 主要差别是利用局部加热的温差来拉伸焊缝区。温差拉伸法是在焊缝两侧各用一个宽度适当的氧乙炔焰焊炬进行加热, 在焊炬后面一定距离, 用一根带有排孔的水管进行喷水冷却。氧乙炔焰和喷水管以相同速度向前移动。这就形成了一个两侧温度高 (峰值约为200℃) 、焊接区温度低 (约为100℃) 的温度差。两侧金属受热膨胀对温度较低的区域进行拉伸, 这样就可消除部分残余应力。据测定, 消除残余应力的效果可达50%~70%。

2.8 爆炸法。

通过布置在焊缝附近的炸药带, 引爆产生的冲击波与焊接残余应力的交互作用, 使金属产生适量的塑性变形, 从而消除焊接残余应力的方法, 叫焊接残余应力爆炸法。

责任编辑:孙兆杰

摘要：针对如何选用降低焊接应力, 减少焊接变形原则及焊接应力的消除方法进行论述。

浅析激光焊接技术的工艺与方法 第10篇

1 激光焊接技术的工艺及相关参数

1.1 激光焊接的功率密度

功率密度是激光焊接中最关键的参数之一。采用较高的功率密度, 在几秒或几微秒时间内, 可迅速将金属加热至熔点, 形成良好的熔融焊接激光光束的聚焦光斑直径与激光器输出光束的模式密切相关, 模式越低, 聚焦后的光点越小, 焊缝越窄, 热影响区越小。

1.2 激光焊接的脉冲波形

激光脉冲波形在激光焊接中十分重要 ( (尤其是对薄片焊接) 。当高强度激光束射至材料表面时, 金属表面将会有60%~90%的激光能量因反射而损失掉, 且反射率随表面温度不同而改变在一个激光脉冲作用期间内, 金属反射率的变化很大, 例如正弦波, 适用于散热快的工件, 飞溅小但熔深浅;方波适用于散热慢的工件, 飞溅大但熔深大。通过快速渐升、渐降功率的调整可使焊件避免激光功率开关瞬间突开、突闭造成的焊缝起始气孔和收尾弧坑裂纹缺陷。

1.3 激光焊接的离焦量

离焦量是指工件表面偏离焦平面的距离。离焦位置直接影响拼焊时的小孔效应。离焦方式有两种:正离焦和负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦, 反之为负离焦。当正负离焦量相等时, 所对应平面的功率密度近似相同, 但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时, 可获得更大的熔深这与熔池的形成过程有关。实验表明, 激光加热50~200us时材料开始熔化, 形成液相金属并出现部分汽化, 形成高压蒸气, 并以极高的速度喷射, 发出耀眼的白光。与此同时, 高浓度气体使液相金属运动至熔池边缘, 在熔池中心形成凹陷负离焦时, 材料内部功率密度比表面还高, 易形成更强的熔化、气化, 使光能向材料更深处传递。所以实际应用中熔深较大时, 应采用负离焦, 焊接薄材料时宜采用正离焦。

1.4 激光焊接的速度及辅助吹风

焊接速度决定了焊接表面质量、熔深、热影响区等。可以通过降低焊接速度或增大焊接电流来改善熔深。通常采用降低焊接速度的方法来改善熔深, 以延长设备使用寿命。辅助吹气在高功率激光焊接中是必不可少的一道工序。一方面是为了防止金属材料溅射而污染聚焦镜 (同轴保护气) ;另一方面是为了防止焊接过程中产生的高温等离子体过多集聚, 阻挡激光到达材料表面 (侧吹气) 。辅助气体的种类和吹气量大小对焊接结果有较大影响, 不同的吹气方法也会对焊接质量产生一定的影响。国内外在这方面的研究较多。

2 激光焊接技术的应领域及方法

2.1 制造行业的应用及方法

激光焊接技术在国外轿车制造中得到广泛的应用, 据统计, 2000条, 年产轿车构件拼焊坯板7000万件, 并继续以较高速度增长。国内生产的引进车型Passat也采用了一些剪裁坯板结构。日本在世界上首次成功开发了将YAG激光焊用于核反应堆中蒸汽发生器细管的维修等, 在国内苏宝蓉等还进行了齿轮的激光焊接技术一。

2.2 粉末冶金领域的应用及方法

由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造优点。在某些领域如汽车、飞机、工具刃具制造业中正在取代传统的冶铸材料, 随着粉末冶金材料的日益发展, 它与其他零件的连接问题显得日益突出, 使粉末冶金材料的应用受到限制。在20世纪80年代初期, 激光焊以其独特的优点进入粉末冶金材料加工领域, 为粉末冶金材料的应用开辟了新的前景, 采用激光焊接可以提高焊接强度以及耐高温性能。

2.3 汽车工业的应用及方法

德国奥迪、奔驰、大众、瑞典的沃尔沃等欧洲的汽车制造厂早在20世纪80年代就率先采用激光焊接车顶、车身、侧框等钣金焊接, 20世纪90年代美国通用、福特和克莱斯勒公司竟相将激光焊接引入汽车制造, 尽管起步较晚, 但发展很快。日本的日产、本田和丰田汽车公司在制造车身覆盖件中都使用了激光焊接和切割工艺, 高强钢激光焊接装配件因其性能优良在汽车车身制造中使用得越来越多, 激光焊接广泛应用到变速箱齿轮、半轴、传动轴、散热器、离合器、发动机排气管、增压器轮轴及底盘等汽车部件的制造, 成为汽车零部件制造的标准工艺。我国一些科研院所在一些具有特色的领域取得了具有特色的成果。随着我国汽车工业的快速发展, 激光焊接技术一定会在汽车制造领域取得丰硕的成果和广泛的应用。

2.4 电子工业的应用及方法

激光焊接在电子工业中, 特别是微电子工业中得到了广泛的应用。在集成电路和半导体器件壳体的封装中, 显示出独特的优越性。在真空器件研制中, 激光焊接也得到了应用, 如钼聚焦极与不锈钢支持环、快热阴极灯丝组件等。传感器或温控器中的弹性薄壁波纹片其厚度在0.05~0.1mm, 采用传统焊接方法难以解决, TIG焊容易焊穿, 等离子稳定性差, 影响因素多, 而采用激光焊接效果很好, 得到广泛的应用。

2.5 生物医学的应用及方法

生物组织的激光焊接始于20世纪70年代, Klink等用激光焊接输卵管和血管的成功焊接及显示出来的优越性, 使更多研究者尝试焊接各种生物组织, 并推广到其他组织的焊接。有关激光焊接神经方面目前国内外的研究主要集中在激光波长、剂量及其对功能恢复以及激光焊料的选择等方面的研究一。激光焊接作为一种焊接牙科合金的新技术, 经过十余年的设备改进, 技术更新, 在口腔修复领域的应用逐步增多, 日趋成熟。主要应用于钛合金, 金合金和镍铬, 钴铬合金的焊接, 适用于铸造支架、烤瓷冠桥、附着体等的焊接。

2.6 造船工业的应用及方法

造船业是激光焊接应用的一个重要领域, 造船的主要工艺是焊接, 采用激光焊接的优点在于可得到高强度的焊件, 从而在设计上可减小所用材料的厚度, 达到轻重量、高强度的目标。美国经计算得出航空母舰如采用激光焊接技术制造可减轻重量200t。实际上当前欧洲的一些大型游轮的建造中, 激光焊接的应用达到20%左右, 近期目标达到50%。此外, 海洋平台、潜艇的结构件还有许多激光焊接的例子。

随着现代焊接工艺及技术的不断发展, 激光焊接技术的应用前景必然十分广阔, 国内外技术研究部门和化工生产企业只有坚持不断研究、探索的理念, 才能促进激光焊接技术的不断发展和创新。

参考文献

[1]王宏宇.激光焊接技术在汽车制造中的应用与激光组焊单元设计[J].电焊机.2004, (2) .

[2]张敏东, 刘亮.汽车零部件的“热”加工技术——激光焊接技术的应用与发展[J].现代零部件.2009, (12) .

[3]魏新晨, 聂清潭.激光焊接技术的研究现状与展望[J].焊接技术.2005, (5) .

铝合金气缸盖的焊接难点与解决方法 第11篇

1. 气缸盖产生裂纹的原因

铝合金气缸盖是由铝-硅系合金铸造而成的, 其结构形状复杂, 厚薄不均, 厚度大约在6～10mm左右。裂纹多数发生在气缸盖的上部。

发动机气缸盖产生裂纹的原因有两种, 一是在铸造过程中产生延迟裂纹和夹渣, 二者在残余内应力和长时间振动的双重影响下产生裂纹, 这种裂纹由小到大, 不易被发现, 直到气缸盖漏水才知道出现了裂纹, 此时裂纹已经很长了;二是在寒冷地区运行的车辆, 如果添加了劣质的防冻液, 在冬季达到一定的低温后, 防冻液结冰, 导致出现冷冻裂纹。

2. 铝合金气缸盖的焊接难点

1) 容易产生变形和热裂纹

铝合金的膨胀系数是钢的2倍左右, 凝固时收缩率又很高, 因此在焊接过程中往往由于过大的收缩应力而导致气缸盖变形和产生裂纹。

2) 容易形成夹渣

铝合金有很强的氧化能力, 在常温下, 铝合金与空气中的氧结合生成Al2O3薄膜, 其熔点高达2050℃, 密度为3.96～4.11kg/m3, 约为铝合金的1.4倍, 它能吸附水分, 并在焊接过程中形成夹渣。

3) 容易出现气孔

铝合金液体熔池很容易吸收气体, 在高温下溶入的大量气体在冷却过程中来不及析出, 聚集在一起形成气孔。

4) 高温下其强度和塑性降低

铝合金在高温下其强度和塑性都很低, 以至不能支撑住液态金属, 使焊缝成型不良, 也很容易出现塌陷或烧穿。

5) 无色泽变化

铝合金从固态变为液态时, 其颜色没有明显的变化, 这给操作者观察加热情况带来一定的难度。

3. 铝合金气缸盖的焊接工艺与操作方法

1) 焊接前的准备

清洁焊件, 去除裂纹周围50mm范围内的油污;在裂纹端点2mm处钻直径3mm的止裂孔;清理表面氧化层, 可以用刮刀进行刮削。

2) 开坡口

用錾子开出V形坡口, 坡口的深度为板厚的2/3。注意:不能用砂轮开坡口, 因为磨削后坡口表面会产生氧化层。

3) 防止工件变形

焊接气缸盖时, 为了防止其变形, 需要采取一定的固定措施。可用50mm的角钢焊一个长方形的框, 其长宽尺寸与被焊接的气缸盖相等。然后, 在角钢的平面上钻10个以上直径比气缸盖螺孔直径大1mm的孔, 其位置与气缸盖螺孔相同, 平行对称。焊接时, 将被焊接的气缸盖用螺栓固定在角钢框上。

4) 焊丝准备

最好采用与工件成分基本相同的标准焊丝, 牌号为HS311。该焊丝为铝硅合金焊丝, 抗拉强度适中, 流动性好, 凝固时收缩率小, 接头力学性能好。如果没有这种焊丝, 用普通铝合金焊丝也可以。

5) 焊接工艺参数

采用交流手工钨极氩弧焊, 工件不必预热。焊接电流为210～220A, 氩气流量为16～20L/min, 喷嘴直径为14～16mm, 焊丝直径为5mm, 钨极直径5mm。

6) 操作方法

工件准备完毕后应马上进行焊接 (最多不可超过6h) , 并应一次焊接成型, 不得反复焊接。焊枪嘴指向坡口两侧循环划小圈, 要用焊丝不断触及加热处, 同时查看加热情况, 加热表面有流动现象出现时要及时加入焊丝。采用左焊法, 焊接过程中要控制温度, 不可过热, 若过热极易产生塌陷。

7) 焊后处理

裂纹焊接完毕后, 用氧-乙炔火焰加热焊缝两侧80mm处, 并逐渐减小火焰, 使其缓冷, 防止变形。焊件应冷却6h后再解除固定。焊缝如果不位于装配接触面, 不必进行加工。