焊接钢管范文
焊接钢管范文(精选12篇)
焊接钢管 第1篇
随着科学技术的不断进步, 我国的钢管生产工艺也有了明显的提升, 当前, 常见的钢管主要有两种形式, 分别是焊接钢管和无缝钢管。由于焊接钢管的造价明显低于无缝钢管, 所以一些商家为了谋取更多的经济利益, 对焊接钢管进行加工, 进而冒充无缝钢管, 然后将其流入市场进行销售, 造成市场的混乱。从外表观看加工处理的焊接钢管并不能有效辨别, 一旦在工程建设过程中, 应该采用无缝钢管的却运用了焊接钢管, 将导致气体或者液体泄露, 严重者还容易引发爆炸, 所以必须辨别焊接钢管和无缝钢管, 从而确保工程质量。
1 焊接钢管和无缝钢管的含义
1.1 焊接钢管
焊接钢管一般是将钢带或钢板在外力的作用下, 使之变形成圆形或者方形, 然后再焊接表面的接缝, 从而构成焊接钢管。通常采用的工艺有电弧焊、高频或低频、冷轧制等, 但采用这些工艺进行焊接都将导致钢管有焊缝。当前, 按照焊缝形状可以分为直缝和螺旋焊接钢管, 但二者采用的工艺却有所不同。螺旋钢管利用埋弧焊进行焊接, 该焊接方法具有焊接效率高、灰尘少等优势。对于高频或低频焊接, 主要是根据电磁感应原理, 由于交流电荷在导体内将发生邻近和涡轮热效应, 能够实现将焊缝边缘的钢材达到熔融状态, 最终完成焊接。
1.2 无缝钢管
无缝钢管主要是将实心管坯或者钢锭进行穿孔, 制成毛管, 并通过热轧、冷轧处理, 继而形成无缝钢管。由于无缝钢管含有中孔截面, 所以这个中空截面可以用作传送流体的管道。
2 焊接钢管和无缝钢管辨别方法
2.1 金相法
金相法是辨别焊接钢管和无缝钢管的主要方法之一。高频电阻焊接钢管并没有添加焊接材料, 所以焊接完成的钢管中焊缝很窄, 如果采用粗磨再腐蚀的方法并不能清晰的看到焊缝。一旦高频电阻焊接钢管焊接完成, 并没有经过热处理, 将导致焊缝组织与钢管母材料有本质上的区别, 此时, 采用金相法可以辨别焊接钢管和无缝钢管。在对二者钢管进行辨别过程中, 需要在焊接处切取长度和宽度均为40mm的小样, 对其进行粗磨、细磨和抛光等处理, 然后将其放在金相显微镜下观察组织, 当观察到铁素体和魏氏体、母材与焊缝区组织时, 就可以准确辨别焊接钢管和无缝钢管[1]。
2.2 腐蚀法
在运用腐蚀法辨别焊接钢管和无缝钢管过程中, 应在加工处理的焊接钢管焊缝处进行打磨处理, 打磨完成后应该能够看到打磨过的痕迹, 然后在焊缝处用砂纸打磨端面, 并用5%的硝酸酒精溶液处理端面, 如果出现一道明显的焊缝, 就可以证明这个钢管是焊接钢管。而无缝钢管的端面经腐蚀后无明显差异。
3 焊接钢管和无缝钢管的性能
3.1 焊接钢管的性能
焊接钢管由于采用高频焊接、冷轧制等工艺进行处理, 所以其具有如下几点性能。第一, 保温功能好。焊接钢管管材热损程度比较小, 仅为25%, 这样不仅有利于运输, 而且降低了成本。第二, 具有防水性和耐腐蚀性, 在工程建设过程中, 并不需要单独设置管沟, 只是将钢管直接埋入地下或者水下即可, 从而降低了工程的施工难度。第三, 具有耐冲击性。即便在低温环境下, 钢管也不会受到损坏, 所以其性能具有一定的优势。
3.2 无缝钢管
由于无缝钢管金属材料拉伸强度较大, 所以其抗破坏能力更强, 而且其具有中空通道, 所以能够有效输送流体, 正是其输送能力强, 所以无缝钢管的抗腐蚀能力高于焊接钢管, 并且其刚度比较大[2]。因此, 无缝钢管承载的载荷越多, 从而可以被广泛应用于施工要求较高的工程。
4 按照工艺辨别焊接钢管和无缝钢管
按照工艺对焊接钢管和无缝钢管进行辨别过程中, 按照冷轧、挤压等工艺进行焊接的都是焊接钢管, 此外, 采用高频、低频电弧焊管和电阻焊管工艺对钢管进行焊接时, 会形成螺旋管焊和直缝管焊, 将形成圆形钢管、方形钢管、椭圆形钢管、三角形钢管、六角形钢管、菱形钢管、八角形钢管, 甚至是更加复杂的钢管。总之, 采用不同的工艺将形成不同形状的钢管, 这样可以清晰的辨别焊接钢管和无缝钢管。然而, 按照工艺辨别无缝钢管过程中, 主要是根据热轧和冷轧处理方式来辨别, 而且无缝钢管也主要有两种形式, 分别是热轧无缝钢管和冷轧无缝钢管[3]。热轧无缝钢管是通过穿孔、轧制等工艺形成, 尤其是大口径和厚度的无缝钢管均采用这种工艺进行焊接;冷拉管是用管坯进行冷拉成型, 材料的强度更低, 但其外表及内控表面光滑。
5 按用途分类辨别焊接钢管和无缝钢管
焊接钢管的抗弯曲和抗扭强度更高, 承重能力更足, 所以其一般被广泛应用于机械零件制造中。例如, 石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等均采用焊接钢管制造而成。然而无缝钢管由于具有中空截面, 而且其周边没有接缝的长条钢材, 所以可以作为输送流体的管道[4]。比如, 可以作为输送石油、天然气、煤气、水等的管道。另外, 无缝钢管的抗弯曲强度比较小, 所以一般被广泛用于低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管。总之, 通过用途的分类, 可以明确的辨别焊接钢管和无缝钢管。
6 结束语
为了确保我国工程建设质量更高, 必须对焊接钢管和无缝钢管加以辨别, 然后采用合适的钢管进行施工。在辨别焊接钢管和无缝钢管过程中, 可以运用金相法和腐蚀法, 通过观察组织和焊缝, 从而检验焊缝, 最终对其进行准确辨别。同时, 还可以根据两种钢管的性能、用途等对其予以区分, 继而选择合理的钢管进行施工。
摘要:常见的钢管主要有焊接钢管和无缝钢管两种形式, 在工程建设过程中, 会结合具体施工情况选择合适钢管, 并将成本作为首要因素。因此, 本文从钢管的性能、工艺以及辨别方法等方面对焊接钢管和无缝钢管进行辨别, 希望对工程建设过程中钢管的选择提供借鉴。
关键词:辨别,焊接钢管,无缝钢管
参考文献
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[2]王晓香.焊接钢管技术的新进展[J].焊管, 2011, 34 (03) :5-11.
[3]于辉, 杜凤山, 汪飞雪等.无缝钢管张力减径过程的有限元模型开发及应用[J].机械工程学报, 2011, 47 (22) :74-79.
电阻焊接用什么焊接材料之焊接信息 第2篇
焊接信息
今天,现代技术已经允许更大的精度和工作的大桥焊条焊工获得焊缝强过好日子。第一次世界大战促使焊接技术的发展,许多国家都在寻求更好的船只和飞机在战争中的方法和有效的密封。此后,焊接技术发达的现代艺术也可以进行手动,自动机。特别是,它可以在不同的环境条件,如在水下,在该网站的研讨会。尽管进步神速,在焊接过程中似乎非常危险的,危险的,可以公开焊工灼伤,有毒或有毒气体,甚至伤害你的眼睛。
今天是气体,电弧,而不是抵抗机器人,电子束和激光焊接密封最常用的方法是实行。通常被称为焊接氧气乙炔气与氧气产生气体和高温火焰熔化的焊缝金属的边缘结合。因此,氧乙炔焊接通常需要两个或瓶子储存氧气和乙炔燃料。这种方法是最古老的方法之一,在世界上仍然实行。这主要是由于设备,如便携式容器,便于储存。它被广泛用于连接管道和简单加工。
弧焊使用的电极之间的对象,同时结合起来,建立一个强大的债券或焊接电弧。弧焊被广泛应用在工业应用中,因为它便宜。与程序的问题是,有时弧焊由于氧气和氮气的流量是脆弱和薄弱。为了克服这个问题,远离作为氢气,氩气和氦气。
电阻焊接用焊接材料的物理压力和热。通过高强度焊接材料电电流通过产生的热量。这种方法是许多工业应用中非常流行,因为它很容易自动化和大批量的生产成本。由于初始投资成本高未必可行,使用小批量的生产。
点焊是另一种形式加入四大板块电阻焊。电焊焊接两个板块的发展都锁在一起,作为高压流发送给他们。点焊可以自动化和能源效率,被广泛用于工业应用,如汽车装配。
梁高速材料的电子束大桥焊丝焊接工艺。当高速电子轰击材料,高温融化材料,并创建一个强力胶缝。由钨丝热阴极发射的电子束产生的。这种方法非常准确,通常被用在航空航天和半导体。激光焊接过程中加入金属部件,使用浓缩的热量来源。这种方法不仅充分和有效的损失,而且还热,因为极少数特定域。此外,激光的热穿透深入熔化的金属。激光焊接用于在自动汽车装配。
关于机械振动焊接对焊接质量的影响 第3篇
【关键词】机械振动焊接 冲击功 焊接质量 影响
机械振动焊接是在焊接工件过程中给焊接工件施加周期性的激振力,使焊接的工件发生振动,降低焊接残余应力的一种新型焊接工艺。目前,该种焊接工艺在工程实践中得到了广泛的推广及应用。机械振动焊接工艺除了能够有效降低焊接时产生的残余应力,还能够对焊缝组织细化,提高焊缝的机械性能及焊接质量。该种焊接所用的工时比传统的焊接工艺缩短了很多,有效提高了焊接生产效率。下文笔者通过机械振动焊接和埋弧自动焊接钢板对比实验方法,探讨机械振动焊接对焊接质量的影响。
一、实验的方法
实验采用规格为500mm×150mm×16mm16MnR的两块钢板对接;经过组对后截面为N型坡口,坡口角度为70度,钝边为5mm。如图1所示:
图1 样板简图
实验时将其中的一组试板采用埋弧自动焊接,其他各组采用机械振动焊接。机械振动焊接前,应将振动设备振动频率档位归零,在确定试块固有频率后将振动设备的偏心块旋转固定在二档,在固有频率周边选取四组频率实施机械振动焊接。然后再将机械振动设备的频率规定在固有频率,并依次将机械振动设备激振力选在其他档实施振动焊接,采用多个频率进行机械振动焊接试验,通过摆锤冲断试样后的回升高度和原先提升高度差,计算出破坏期间能量,也就是说实验变形所消耗的功,该种功我们通常称其为冲击功。固定激振力在二档,在改变振动设备振动频率后,对试样的平行焊缝分别去焊缝、热影响区式样。
二、实验结果
在不同参数条件下的实验结果是不相同的,同时,在规定激振力改变振动频率的振动焊接条件下的试样冲击功所提高的百分率也是不一样的。实验结果表明,实验的冲击功会随着振动频率提高而增加,频率越低,冲击功提高的百分率越小,频率越高,冲击功提高的百分率越大。此外,在固定振动频率,改变激振力振动焊接条件下,试样冲击功会随着激振力增大而增加,激振力越小,冲击功提高的百分率也越小。激振力越大,冲击功提高的百分率也越大。从上述中我们可归纳总结出:试样冲击功同振动频率、激振力(振幅)有密切关系。就本实验条件而言,振动频率越低,激振力越小,冲击功提升的百分率也就越低。
三、实验结果的分析和讨论
埋弧自动焊接法下的焊缝中存在表面细晶区、柱状晶区和等轴晶区三个不同晶体形态的区域。采用埋弧自动焊接法对工件进行焊接,焊接过程中输入大量的热,使柱状晶区域变大,枝晶也变得越来越发达。这些都需等到焊接热处理之后消除对柱状晶区的影响。所以,在焊接过程中,如果能够控制柱状晶的形成和生长,只需细化焊缝组织就可有效提高焊接缝的韧度和强度,并且不需要对焊缝进行热处理,对缩短工期,降低工程成本投入意义重大。从凝固理论角度分析,金属在凝固时,单位体积内的晶粒数量同生长速度和形核率两个因素相关。所以,我们这里说的细化焊缝组织,也就是控制生长速度和形核率。就埋弧自动焊接而言,一般是通过增加过冷度来提高其生长速度。
采用机械振动焊接时,基于振动对熔池具有一定的搅拌作用,使得熔池散热加快,从而有效提高焊缝金属凝固时的冷却速度和生长速度,对细化焊缝组织有利。振动焊接细化晶粒的主要方式是增加形核率。机械振动加速结晶过程中液体运动,进而提高形核率,即动态晶粒细化。金属材料中含有的非金属夹杂物等第二相质点的存在对焊接缝的脆性有巨大影响,影响程度同第二相质点的大小、分布有关。不管是第二相分布于晶界上,还是独立在基体中,其夹杂物尺寸越大,材料的韧性越差,冲击功越小。如能减少焊缝中夹杂物的数量和夹杂物尺寸,可有效提高机械振动冲击功。通常情况下,夹杂在焊缝中的非金属物质都是在焊接后冷却过程中产生的。这些物质基本上都是氧化物,氧化物形核后,不断生长。熔池金属施加机械振动后,使熔池金属对流速度加快,使较大夹杂物碰撞吞噬较小的夹杂物,进而形成较大夹杂物概率增加。由于夹杂物的密度低于液态金属密度,夹杂物会上浮到液态金属表面,成为熔渣被去除掉。对于夹杂物,其半径越大,上浮的速度也越快,半径越小,上浮速度越慢。夹杂物的上浮同夹杂物半径有直接性联系。此外,机械振动作用于熔池,在搅拌作用下使焊缝金属粘度系数减小,同样也有利于比较大的夹杂物上浮除掉。
从上述分析我们可以得知,机械振动使氧化物夹杂的形核率增加,加剧了较大的夾杂物吞噬较小的夹杂物,成为较大夹杂物,提高了其浮到熔渣中的概率。此外,机械振动焊接不仅具有消除柱状晶、细化等轴晶、减少夹杂物数量和缩小尺寸功能性,还能有效避免或者减少偏析,利于气体排出,对提高焊接接头金属性能有着重要影响。
四、结语
机械振动焊接工艺除了能够有效降低焊接时产生的残余应力,并且还能够对焊缝组织细化,提高焊缝的机械性能及焊接质量。该种焊接所用的工时比传统的焊接工艺缩短了很多,有效提高了焊接生产效率和质量。
【参考文献】
输送流体用焊接钢管的选用 第4篇
焊接钢管是用钢板或钢带经过卷曲成型后焊接制成的有缝钢管, 具有尺寸偏差小, 壁厚均匀, 生产工艺简单, 生产效率高, 品种规格多, 设备投资少等优点, 但由于焊接钢管的焊接性能低于无缝钢管, 其在石油化工装置中使用率很低。随着现代工业技术的发展以及焊接和检验技术的进步, 焊接钢管的焊缝质量不断提高, 品种规格也日趋增多, 在石油化工装置中使用范围越来越广。当管道公称直径DN≥600时, 生产无缝钢管已比较困难, 焊接钢管替代无缝钢管成为流体输送的主要选择。
2 常用焊接钢管分类及特点
2.1 根据焊缝形式分类及使用范围
焊接钢管按焊缝的形式分为直缝焊接钢管和螺旋缝焊接钢管。直缝焊接钢管生产工艺简单, 生产效率高, 成本低, 发展较快。螺旋焊接钢管能用较窄的坯料生产管径较大的焊接钢管, 还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊接钢管。但是与相同长度的直缝管相比, 焊缝长度增加30%~100%, 而且生产速度较低。受生产工艺限制, 在国内较小口径的焊接钢管大都采用直缝焊, 大口径焊接钢管则大多采用螺旋缝焊, 目前我国已具备生产大口径的直缝埋弧焊钢管的能力, 并在石油天然气输送工程中得到了使用。
2.2 根据焊接工艺分类及使用范围
焊接钢管按照焊接工艺分为连续炉焊钢管、电阻焊钢管和电弧焊钢管三种。
2.2.1 连续炉焊钢管
连续炉焊钢管是在加热炉内对钢带加热成型后用机械加压的方法使其焊接在一起, 形成带直缝的焊接钢管。其特点是生产效率低, 性能差, 成本低。
根据SH3059-2001规定, 炉焊管仅用于输送水、空气系统介质, 且使用温度在0~100℃, 设计压力不高于1.0MPa。在GB/T 3091-2001删除了炉焊管部分内容后, 连续炉焊钢管在石油化工装置中使用越来越少。
2.2.2 电阻焊钢管
电阻焊钢管是通过电阻焊或者电感应焊焊接方法生产的有缝钢管, 其特点是生产效率高, 自动化程度高, 无需焊条即可焊接, 对母材损伤小, 但其投资较大, 焊缝处的冲击韧性较低。一般情况下, 电阻焊为直缝钢管, 但在SY/T5038中也规定了螺旋缝高频焊钢管的制造方法。
SH3059-2001中规定其用于设计温度低于200℃的无毒介质管道上。
2.2.3 电弧焊钢管
电弧焊钢管是通过电弧焊接方法生产的钢管, 其特点是焊接性能好, 机械性能接近母材的机械性能, 焊接接头达到完全的冶金结合。电弧焊的保护方法有埋弧焊和熔化极气体保护焊, 熔化极气体保护焊钢管通常有一道直缝, 而埋弧焊则有螺旋缝焊钢管和直缝焊钢管两种。螺旋缝电弧焊钢管是在焊接过程中, 焊枪与母体处于旋转运动和相对直线运动中, 使其焊缝呈螺旋形。
SH3059-2001规定, 电弧螺旋缝焊管主要用于不高于300℃的非高度、极度危害介质管道, 一般用于设计温度为0~200℃, 设计压力不高于1.0MPa的无毒介质。SH3059-2001对电弧焊直缝管的使用介质没做要求, 仅对其使用温度做了要求, 即碳钢管不高于425℃, 不锈钢管不高于600℃。电弧焊直缝管的焊缝在100%探伤后焊缝系数可取1.0, 等同于无缝管, 由此可见电弧焊直缝管性能已经是非常可靠, 目前我国已具备了生产大口径直缝埋弧焊钢管的能力。
各种焊接钢管中, 钢管性能由低到高分别是连续炉焊管, 电阻焊管, 电弧焊管, 其中电弧焊管中, 直缝管的性能又优于螺旋缝管。
3 焊接钢管的相关标准
3.1 低压流体输送用焊接钢管 (GB/T3091-2001)
低压流体输送用焊接钢管 (GB/T3091-2001) 在合并了原低压流体输送用焊接钢管 (GB/T3092-1993) 、低压流体输送用镀锌焊接钢管 (GB/T3091-1993) 和低压流体输送用大直径电焊钢管 (GB/T14980-1994) 的基础上, 增加了直缝埋弧焊内容。该标准的一般为电阻焊钢管及镀锌管, 有时也用于直缝埋弧焊钢管及镀锌管的制造。管道规格在DN6至DN1600之间, 管道壁厚在DN150以下只有普通加厚两种, 材料牌号仅限于部分屈服钢。因此该标准只用于输送水、煤气、空气、油和取暖蒸汽等一般较低压力流体的管道和仪表风等需要镀锌的低压管道, 该标准也是我国目前唯一适用于石化装置上、含有碳钢直缝电弧焊的规范。
3.2 直缝电焊钢管 (GB/T13793-2008)
直缝电焊钢管 (GB/T13793-2008) 替代了原带式输送机托辊用电焊钢管 (GB/T 13792-1992) 和直缝电焊钢管 (GB/T13793-2008) , 生产工艺为电阻焊, 管道规格符合GBT21835-2008 焊接钢管尺寸及单位长度重量, 材料牌号为屈服钢及高碳素钢08、10、15、20号钢, 亦可根据要求生产部分低合金钢电阻焊试验方法严于低压流体输送用焊接钢管 (GB/T3091-2001) 。
3.3 普通流体输送管道用螺旋缝高频焊钢管 (SY5038-92)
普通流体输送管道用螺旋缝高频焊钢管 (SY5038-92) 合并了原一般低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管 (SY5039-83) 和承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管 (SY5038-83) , 生产工艺为高频电阻焊, 是以热轧钢带卷作管坯, 经常温螺旋成型, 采用高频搭接焊法焊接的螺旋缝钢管。管道规格范围为DN150~DN500, 壁厚从4.0~10mm, 材料牌号有Q195、Q215、Q235三种, 适用于用于输送水、煤气、空气、采暖线等普通流体。
3.4 普通流体输送管道用螺旋缝高频焊钢管 (SY5037-2000)
普通流体输送管道用螺旋缝高频焊钢管 (SY5037-2000) 合并了原一般低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管 (SY5037-83) 和承压流体输送用螺旋缝高频焊钢管 (SY5036-83) , 生产工艺为双面埋弧焊。管道规格范围为DN250~DN2500, 壁厚从5.0~20mm, 材料牌号有Q195、Q215、Q235三种, 适用于用于输送水、煤气、空气、采暖线及可燃性流体等普通低压流体。
3.5 流体输送用不锈钢焊接钢管 (GB/T12771-2000)
流体输送用不锈钢焊接钢管 (GB/T12771-2000) 生产工艺为自动埋弧焊。管道规格范围为DN6~DN600, 壁厚从1.5~16mm, 材料包括0Cr18Ni9等13中不锈钢牌号, 在满足相关标准对焊接钢管要求的情况, 使用条件同不锈钢无缝钢管。
4 结束语
目前国内市场上的焊接钢管品种多, 焊接工艺主要为电阻焊和电弧焊, 除了埋弧焊钢管和高频电阻焊钢管有螺旋焊缝外, 其余均为直缝焊接钢管, 分清处各种焊接钢管的焊接工艺和形式, 对焊接钢管的选材使用都有很大的帮助。
摘要:针对焊接钢管的品种规格较多, 国内相关标准繁多, 从焊接钢管的种类、适用范围、相关标准等方面对焊接钢管的选用进行阐述。
关键词:石油化工,焊接钢管,标准
参考文献
[1]张远生, 李延丰.大口径直缝埋弧焊钢管生产线简介[J].工业技术, 2001 (6) :146-149.
[2]曾乐.现代焊接技术手册[M].上海:上海科技出版社.
焊接高级技师考评论文异种钢焊接 第5篇
焊接高级技师考评论文
SA213-TP347H/12Cr1MoV异种钢焊接工艺
作者:广利发
2013年6月
SA213-TP347H/12Cr1MoV异种钢焊接工艺
[摘要] 本文介绍了某电厂检修中锅炉屏式再热器的更换,对SA213-TP347H/12Cr1MoV异种钢焊接所遇到的问题以及所采取的改进措施和方法。因为焊接是影响工程质量的关键,为提高工程质量,创造了良好的社会效益和经济效益,希望能为以后类似工程提供一些很好的借鉴。
[关键词]薄壁管异种钢单面焊双面成型焊接工艺
前言
工程简介
电厂锅炉检修中,对锅炉原有屏式再热器进行局部更换成SA213-TP347H材质的屏管与集箱连接小管(材质为12Gr1MoV)相连接,屏式再热器管屏一共有54排每排20根管,每排间距300mm,管子间距15mm,焊口位置在穿顶棚管250mm处,规格为57.5×4.5。在这管子密集焊接空间位置狭窄,每根管间焊口的填充和盖面都存在焊接‘盲区’、焊缝背面易过烧及氧化等不利因素增加了焊接施工的难度,对于这种焊接性能相对较差的异种钢的焊接,要保证质量需要有可行的焊接工艺和焊接方法。
一、钢材的焊接性分析
1.SA213-TP347H钢为奥氏体不锈钢、12Cr1MoV钢为珠光体耐热钢,其化学成分和机械性
能如下表一~表二。表一
表二
12Cr1MoV钢和SA213-TP347H钢都具有优良的高温化学稳定性和足够的高温强度,且SA213-TP347H钢有很强的抗高温腐蚀能力,由于金相组织和合金成分的不同的异种钢在焊接时会出现以下问题:
1,由于12Cr1MoV钢的碳含量高于SA213-TP347H钢和其它元素含量差异,焊接接头在高温条件下会在焊缝的熔合区中出现碳扩散现象。
2.由于两种钢材线膨胀系数不同,使焊缝和熔合区附近产生附加拉应力,很容易引起焊接裂纹。
3.而SA213-TP347H钢属于奥氏体不锈钢,焊接时存在450~850℃晶间腐蚀倾向。由以上问题会导致焊缝的早期失效,所以需要选择合理的焊接工艺措施、焊接工艺参数和相匹配的焊接材料来克服和抑制以上问题从而获得满意焊接接头。二.焊接方法和焊材
电厂建设中,薄壁小管焊接通常采用手工钨极氩弧焊的方法焊接,采用手工钨极氩弧焊打底,手工钨极氩弧焊填充盖面。
通过焊接性的分析,选择超低碳、含有稳定碳元素的合金元素Nb或Ti和线膨胀系数接近于珠光体耐热钢的镍基合金型材料是(珠光体耐热钢/奥氏体不锈钢)这类异种钢焊接最理想的焊接材料,目的能抑制焊缝的熔合区中碳的扩散,改变焊接接头的应力分布。从而改善了焊缝及熔合区的组织和性能,焊材由业主提供的ERNiCr-3,规格为φ2.4。焊材化学成分和机械性能.如表
(三)。
表三
三.难点分析和相应措施
由于屏式再热器管口的管壁较薄,壁厚为4.5mm,管子密集度大,焊口管与管之间仅为15mm,给施焊带来了很大的困难,在接头位置很容易产生过烧、未熔合、气孔等缺陷。在平时安装中类似该部件都是作为攻关难点来焊接的,这就要求我们必须找出缺陷产生的原因,并选用合适规范,以确保此次检修的焊接质量。
1.困难分析
通过大家分析后一致认为容易产生缺陷的主要原因是屏式再热器管口之间的距离较小(仅15mm),管排与管排之间太密集(仅可将头的前部探入),从而导致了焊接“盲区”,在该处的焊接头容易产生过烧和未熔合,如图
(一)所示
在正常氩弧焊时,钨极伸出瓷嘴3-5mm氩气保护状态为最好。但为了让电弧作用到管口间隙
最小的焊接“盲区”,只有将钨棒比正常情况下多伸出2mm左右,这样会使氩气对电弧熔化区域的保护减弱,从而易产生气孔。再者,由于管壁薄,过烧、气孔、未熔合等缺陷容易超标,也是薄壁管口焊接质量不高的一个重要原因。如果在两管之间“盲区”的接头处产生超标缺陷,给焊口返修带来很大的困难。
2.相应措施
为了制定最有效的措施,我们进行了一个现场环境相似的模拟焊接试验,采用相同材质、规格的管子以及相同的位置,做好准备工作,在两根管子的背面堵上保温材料或防火布,和管口里面150mm处用水溶性纸或面巾纸堵住,使两管之间不至有空气流动,管子里充氩气保护。以三层焊完焊口(即打底、填充和盖面),由于位置的限制必须采用头戴皮面罩,将钨极必须比正常伸出多2mm(约6-7mm)才能完成“盲区”位置接头的焊接,为得到良好的氩气保护,我们调整焊枪的角度及采用特定的焊接顺序,进行多次试焊,直到得出理想的结果。最后确定了可在实际焊接中运用相应措施。如图
(二):
四.焊接过程 1.焊前准备
㈠.焊机选用V300-1型林肯逆变焊机,焊机性能优良。
㈡.焊材选用氩弧焊丝ERNiCr3,除去表面的油垢等脏物。选用氩气作保护气体,氩气纯度≥99.95%。
㈢.坡口制备
①.对口间隙控制2.5-3.0mm,钝边0-0.5mm,60~70度V型坡口详见图
(三);
②.坡口及其内外管壁两侧10-15mm范围内用角磨机将锈、油垢和氧化物等杂物清理
干净,直至露出金属光泽;
③.对口装配应避免损坏坡口,不得强行对口,严禁在焊缝坡口外弧,严禁在管子上焊接与支撑物。
五
.焊接工艺措施
1.要求钳工认真对口、钝边、间隙、错口等应符合规范的要求。
2.为保证质量,屏式再热器所有管口均选用全氩焊接工艺。根据广东火电工程总公司提供的工艺卡要求如下表
(一):
注:a.氩气流量8~10L/min,背面氩气流量8~10L/min;
b.层间温度小于100℃。
3.在焊接方面,采取以下措施:焊口组对前首先将水溶性纸或面巾纸揉成适当的团状在管口两侧焊口壁内150mm处堵住,间隙处使用医用胶布封住,使管壁内形成一个气室。
4.将球针做成U型,氩气通过球针从焊口间隙的正面位置充入,在整个焊接过程中,一边焊接一边往管口里面充氩气保证根部有足够的氩气保护作用。对焊口充氩气一分钟左右后,从“盲区”位置进行打底(即12点钟过一点开始),在对盲区焊接时将起头尽量越过盲区的中心点,让下一次接头时方便些,在打底完前正面位置预留一个小孔(约六分之一焊缝)作为氩气入口和观察孔。如图
(四):
5,用笔型小手电对根层焊缝再作仔细检查,检查是否有焊接缺陷,如果发现有焊接缺陷应该马上处理,为了避免焊接温度过高可以两至三个焊口同时进行打底,盖面是要继续对焊口充氩气约一分钟,再进行层间填充或盖面。第二、第三层焊到离预留的孔15mm处收弧(焊接顺序与打底相同),把冲气针拉出,再把第一层小孔焊上,然后尽快回到第二、第三层将其焊完,以免里面的氩气跑掉而失去保护作用。注意每一次收弧时应该填满弧坑使熔池逐渐缩小并将电弧逐渐移向焊缝边缘5mm处熄弧,电弧熄灭后应该保持对收弧处供气延迟保护10秒钟,注意打底焊接时,当焊接到点固焊位置时,为保证根层焊接质量,须将点固焊焊缝用磨角机磨去。
6.焊接完成后认真进行自检,发现有咬边或表面气孔等缺陷马上进行处理,如需补焊的则应及时进行补焊。
八.结束语
通过以上的焊接方法对沙角C电厂1#炉屏式再热器检验1080个焊口的RT探伤一次合格率达到了99.6 %,取得了良好的效果。只有科学的制度,工艺规范,并严格遵照执行,才能获得满意的焊接接头。我们认识到现场施工会遇到各种各样的问题,只要合理运用焊接工艺和方法,采用有效的措施,并加强对焊工优良作风的培养,增强质量意识,才能提高工程焊接质量。
九.致谢
焊接工程公司焊接工程师郑电文对本文的修改提供了宝贵意见,仅此致谢。十.参考文献和编制依据 1.《技师论文撰写与答辩》广东省职业技能鉴定指导中心 编 2.W3.8V3-110焊接工艺卡 3.锅炉屏式再热器检修作业指导书
钢管舞 揭秘中国首辆钢管越野赛车 第6篇
在達喀尔和很多长距离越野赛场上,我们可以看到很多改装越野车的身影,而“改装”程度最高的,莫过于这类用钢管焊接车架的赛车,俗称“钢管车”。
钢管车架的优点
“钢管车架”是世界上高端赛车采用得最多的车架结构方式。相比普通的量产车(包括用量产车改装而成的赛车),钢管车架的赛车车身更结实,更稳定,刚性更好。由于普通量产车的车架由钢板冲压而成,其梯形结构会在受到外力影响时发生变形,尤其在激烈的比赛中,这种梯形的大梁会更容易发生扭曲。哪怕在平时行驶中,日积月累的力量累积,车架的结构多多少少都会发生改变,严重时车架还会出现裂痕。而钢管车由于力学结构的原因,理论上不会出现这种情况,只要不是重大的碰撞或翻滚,钢管车架始终能长时间保持其原始的设计。这就是钢管车架比普通量产车架最突出的优势。
另外一个优点是钢管车安装减震器的位置是不受限制的,可以进行更随意的设计,而量产车的位置相对更死板一些,其调校和设定也会受到诸多限制。
焊接钢管压扁试验开裂原因分析 第7篇
1 影响焊接钢管压扁试验结果的因素
1.1 钢管材料质量的影响
焊接钢管的压扁试验结果对于钢管物理、化学等综合性能指标的评价意义重大。对于结果的准确性是由钢管材料质量决定的, 所以对于压扁试验结果影响最大。钢管一般根据碳含量的不同称为生铁、熟铁和钢铁。其中生铁的碳含量最高, 约占整体质量的4%左右。生铁在压扁试验过程中容易断裂, 因此, 其强度和柔韧性较差。熟铁的碳含量降低2%左右, 具有一定的延展性, 容易加工, 在压扁试验测试中, 容易出现局部开裂。钢铁一般不开裂。
1.2 压扁试验装备的影响
对于焊接钢管压扁试验, 不同地区采用的试验装备不同, 压扁试验处理方法存在一定的差别。目前, 较为普遍的压扁焊接钢管测试是采用两端压扁法, 通过万能试验机或压力拉伸机, 对于焊接钢管试样的两端进行开裂试验。然而, 一些地区采用焊接钢管中端压扁试验测试, 这就使得不同挤压量和挤压部位的差异引起压扁试验结果的不同。经过调查发现, 采用德国或日本制造的压扁试验装备检测结果更趋于真实值, 检测方法简单高效。
1.3 压扁试验人员操作的影响
压扁试验人员操作对于焊接钢管试验结果的影响主要由两个方面产生:一方面, 压扁装备操作人员素质和能力不同。对于操作能力较强的人员, 获得的焊接钢管压扁试验结果越准确, 对于试样的选择更具代表性, 可以科学评价焊接工艺水平和钢管生产制造水平。另一方面, 操作不规范引起的结果误差。具有相同水平的压扁试验检测人员, 由于压扁试验设计的操作顺序较多, 不同的操作习惯对于焊接钢管的试验结果影响较为明显。
2 焊接钢管压扁试验开裂的具体原因探究
2.1 焊接钢管材质差别大
钢铁根据不同的锻造温度分为体心立方晶体结构的α铁、面心立方晶体结构的β铁和体心立方双锥晶体结构的γ铁。我们对于不同开裂程度的焊接钢管材质进行检测分析发现, α铁开裂程度最大, 开裂断面成纵裂纹;β铁也存在一定的开裂现象, 但是裂纹成横向分布;钢铁中γ铁的成分比重越大, 开裂程度越小, 对于钢管的整体性能提升越有益。
2.2 焊接钢管中存有杂质
对于一些钢材材质较好的钢管开裂原因探究发现, 断面层含有一定含量的硫化物或氯化物。而硫化物杂质普遍存在与开裂钢管中, 由于其属于钢铁内部杂质, 在进行压扁试验过程中, 由于需要高温测试, 嵌入内部的硫化物会析出, 将其余部分的铁共同体隔开, 在冷却后形成裂纹。同时, 硫与铁在相同温度下膨胀收缩系数不同, 通过开裂释放内在应力。
2.3 钢管焊接条件控制弱
经过实际分析, 钢管焊接条件控制水平直接影响开裂与否及开裂程度的强弱。由于钢管焊接是在一定温度下进行的, 温度的高低对于焊缝的质量影响重大。焊接钢管温度过高, 致使钢管焊缝处钢铁熔化面积增加, 在进行压扁试验时, 可承受的压力大大降低, 容易出现开裂现象。除此之外, 焊接时挤压量也对压扁试验开裂与否有关。
3 解决策略
3.1 完善钢管生产工艺控制
对于焊接钢管的压扁试验方案的选择, 要以性能需求为导向, 严格控制钢管生产工艺, 从源头提升钢管的物理化学性能, 减少焊接钢管在压扁试验的开裂机率。一方面, 加强钢管成分的比例混合研究。通过不同材质成分的结果建立相应的物理化学性能指标, 为日后开展压扁试验提供科学标准。一方面, 提升钢管的锻轧工艺水平。及时采用先进的钢材生产设备和工艺。
3.2 加强钢管中杂质预处理
对于杂质引起的焊接钢管出现的开裂, 可以通过化学处理法, 加强杂质前期处理。首先, 在选矿时, 进行成分分析, 及时利用氧化还原或高温煅烧去除硫化物和氯化物。其次, 在炼铁时, 加强钢铁成分的检测力度, 在处理过程中, 及时将杂质去除。最后, 钢铁在成型时, 要避免引入其他杂质。可以充分利用硫化物和氯化物的化学特性, 有针对性的选择去除工艺。
3.3 提升钢管焊接工艺水平
前文已经提到, 焊接工艺水平的高低也会直接影响在进行压扁试验过程中是否开裂。一方面, 优化现有的焊接技术, 根据性能指标和实际需求, 建立完善的钢管焊接工艺解决方案。一方面, 加大焊接条件的精确控制。根据焊接技术现状, 实现焊接温度和焊接挤出量的科学控制, 保证焊接处不会因为外界受力而开裂。进而提升焊接钢管的耐压能力和可加工能力。
4 结论
钢管应用在钢材市场上发挥着重要作用, 钢管焊接压扁试验检测分析, 有利于进行开裂原因探究。希望通过本文, 读者对于焊接钢管压扁试验中开裂有一个系统的认知, 根据影响钢管性能的因素和开裂具体原因, 合理采取改进措施, 提升钢管焊接和制造水平。
摘要:作为钢铁生产和需求大国, 钢材质量的好坏直接影响各行各业的建设和发展。钢管作为建筑构建的基本建材, 一般通过焊接压扁试验、力学拉伸试验和高温疲劳试验等测试手段, 检验焊接钢管质量水平的高低。其中焊接钢管压扁试验是检测较为准确的手段之一, 可以快速得出检验结果, 通过观察压扁后钢管的开裂和形变程度, 进行定量检测分析。然而, 在实际检测的过程中对于焊接钢管压扁试验性能测试中开裂的程度不同, 需要进一步探究原因, 指导钢管生产和锻造, 进而不断提升我国钢管制备控制工艺水平。
关键词:钢管焊接,压扁试验,原因研究,开裂分析
参考文献
[1]冯敏.Q235B在ERW钢管生产中压扁试验开裂的原因分析[J].中国科技纵横, 2014 (11) .
手工焊接工具和焊接技术 第8篇
从焊锡连接的本质上来说,不是靠压力,而是靠焊接过程中形成合金层达到电气连接的目的。我的看法是:焊接不光是解决电气连接的问题,还会涉及到机械和结构方面的问题。既要保证焊接质量又要满足一定的机械强度,才能提高产品的总体质量。另外一个变化是,现在的电子制作,越来越小型化和艺术化,很多时候结构部分与电子部分是融合在一起的,电子元件就是结构,结构就是电子元件。
为了帮助读者理解,请看下面的实物图。这是我制作的一只蟋蟀机器人,采取用电子元件直接搭建出结构的方式,使作品微小紧凑。
蟋蟀机器人的底部,电子部分整体搭建在一片废电源插板里拆出的铜片上。
这种方式有点类似网上模型高手用废电子零件和小零件搭出来的摩托车等小模型。只不过咱们玩的高级一点,这个模型是会动的。
再请看下面这两只仿生机器人的电子控制部分,我从艺术的角度出发,把它们做的比较形象直观,电路是导线与零件围绕在一起构成的一团东西,仿佛这只机器生物真的有一个大脑在控制一样。
说了这么多,我想表达的意思是,随着技术的发展,传统的烙铁、焊锡、偏口钳这三大件的焊接工具和工艺已经不能满足喜欢追求新鲜好玩的爱好者的需要了。我们不光要知道原理,会设计,还想玩出点与众不同的花样来。跳出传统插板焊接的束缚,用元件作为素材来搭建电路,抒发自己的想象力和创造力。可以通过焊接一个电路,来展现一些电路以外的东西,试想用有限的几只零件,搭出一个立体的电路与模型的混合体,达到使人过目难忘的效果,是不是比插焊一块看起来很复杂的电路板更有趣?当然,这就需要用到一些特殊的工具和技术,请接着往下看,
本文不想花太多的文字介绍基础焊接工具和技巧,网上有很多这类的说明。对焊接流程简单概述一笔,可以分为四个步骤:准备材料和工具,对焊接面进行处理处理,镀锡,焊接。
下面介绍一下我常用的焊接工具,给大家做个参考。
焊台,我强烈建议喜欢电子制作的玩家准备一只焊台。作为一个有着20多年烧龄的电子爱好者,我在各个时期使用过当时最流行的焊接工具:烙铁,调温烙铁;铜头,合金长寿头;5元一只的国产烙铁,100多元的白光。恒温烙铁用起来的感觉就温度不好控制。特别是元件规格不一,有粗脚,细脚,还有贴片混合在里面,或是边想边做的焊接洞洞板,焊接起来会很抓狂。恒温烙铁可以满足偶尔为之或焊点比较简单的电路制作,对于电子狂人来说就有点局促了。
焊台的好处是可以迅速切换温度(一般在20秒),这样我可以在小焊点或贴片元件上使用200度的焊接,在大焊点或机器人的骨架上(比如车条构成的外框)使用700度的焊接。不管是焊接元件或大尺寸的材料,我最大的体会就是一个字“快!”在焊接时设定一个恰到好处的温度,使焊接部位瞬间达到融锡,移走烙铁头能够较快的降温凝固的效果。速度快可以避免工件表面的氧化,加强焊锡与材料的融合质量。这里用一句英文可以精确的描述这个过程“touch&go”。
焊接工作表面看起来似乎就是把需要连接的部分对在一起,烙铁头加热堆锡那么简单,其实不然。你可以三分钟学会焊接,但是想焊好,起码要完成300个以上焊点的焊接,才能摸到点门道。此外,装配工艺越精致,对工具的要求就越高,性能差一点都会令人很扫兴。还有一个重要原因,现在焊锡的质量下降了。低熔点焊锡虽然好用,但是价格高昂,一般制作中用起来又显得不太经济。在焊接时为了保证焊点的效果,我经常会完成一两个焊点就用湿海绵擦去多余的焊锡,去除焊锡过热后的氧化出来的杂质。这种做法有点浪费,还会加快烙铁头的老化,但是为了焊接品质,也只好牺牲一点了。
解决好焊接工具和焊锡,就要说说辅助工具了。不知道读者在焊接过程中遇到过恨自己少长两只手的情况没有?我经常会遇到,既要扶稳元件,一只手要拿烙铁,还要有一只手帮助拿焊锡丝。插板焊接还好说,但是立体焊接或者搭棚焊就很麻烦。对于一些小零件,贴片元件,不固定好是无法妥善焊接的,烙铁头轻轻一碰或者融化以后焊锡流动的张力都会造成元件移位。此时就需要焊接辅助工具了。
为了方便焊接操作,爱好者还会用到尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀这类常见的辅助工具,我们应该学会正确使用这些工具。此外还有一些不常用的工具,这里也分类说明一下。
1.放大镜架子,也称为机器手。
这是一种带有两只铁夹子,一个放大镜的小架子,铁夹子可以在焊接电路模块(没有电路板依托,只是元件的搭棚)的时候,可以起到辅助把持的作用,非常方便。需要注意的是,放大镜一般用不到,建议把它拆下去,防止意外被阳光照射到,聚焦,产生安全隐患。
2.止血钳。
止血钳的头部是弯曲的,而且这种医用钳子带有锁紧功能,如果想在芯片的引脚上搭棚焊接,用它辅助是最理想的。还有一点,医用设备用起来给人的感觉很酷!就像下面提到的手术刀一样。
3.手术刀,雕刻刀。
有时候需要对焊接部位一些非常细小的地方进行修整,这里有两个选择,医用手术刀和模型常用的雕刻刀。这两种刀都是刀柄和刀片的结构,可以很方便的替换刀片,而且它们就是为切割细小部位而设计的,手感非常好。不知道读者有没有这样的体验,随着我们制作的东西越来越讲究细节和追求小型化,在装配一个电路的时候真有一种动手术的感觉!
4.弯头尖嘴钳。
这种钳子在手工艺品行业里用的很多,可以串女生的手链,弯制挂坠等一些小玩意儿。我们可以把它作为一只高强度镊子来用。几元钱一只的镊子的头部太软了,有时候甚至折弯稍微硬一点的元件的管脚都会变形。有了这种钳子就不用担心这类问题了。
5.热胶枪。
焊接车间焊接烟尘的有效控制 第9篇
1 焊接烟尘的相关知识介绍以及危害
1.1 焊接烟尘的产生原理和特点
从形成上来说, 产生焊接烟尘属于一个物理过程, 在高温电弧的作业环境中, 金属以及非金属物质逐步熔化, 并同时产生大量高温高压的蒸汽, 依照气流流动的原理, 高温蒸汽会向周围环境流动, 这一过程蒸汽冷却氧化就形成了烟尘, 焊接烟尘属于气固混合物, 存在于其中的固体主要由粉尘颗粒, 气体则是以有害气体为主, 焊接烟尘究竟包含何种物质主要受到焊接材料以及被焊接材料的构成以及两者熔点水平的影响。就目前的检测结果来看, 焊接烟尘是一种囊括二十余种元素的复杂的物质, 其化合物主要由氧化铁、氧化钙以及氧化锰等。
1.2 焊接烟尘的危害
一般来说, 焊接烟尘的颗粒大小在10μm上下, 因此其在污染环境的同时, 还十分轻易就可以通过人体的呼吸道, 最终进入肺部, 危害人体健康, 导致人体容易出现肺病的主要成分来自于烟尘中不可溶的粉尘颗粒等, 这是出现矽肺病的主要原因。在职业病越来越被人们重视的今天, 如何采取有效措施保证操作人员的身体健康, 已经成为备受社会关注的一项民心工程。
2 控制焊接烟尘的有效措施
2.1 将通风作为一项关键任务来抓
做好通风工作的重要意义在于, 通过让室外的新鲜空气进入室内, 可以有效地降低施工现场的焊接烟尘浓度, 从而达到焊接烟尘浓度能够保持在国家的行业标准之内。其基本原理是依照着施工场所有多少新鲜空气进入就有多少含有焊接烟尘被排除作业现场的基本原则。常用的方式有自然通风以及机械通风两种方式。前者最常见的做法为, 工厂在作业区的屋顶上安装排烟天窗, 并且在外墙下部开设有足够大进风面积的进风口。在进行自然通风时, 需要注意以下四点问题:首先进风面积必须有足够大, 这是焊接工作的性质所决定的, 必须高度重视。其次, 研究证实单跨的焊接厂房最适合自然通风, 至于多跨厂房, 施工方应当尽可能将焊接工位设置临外墙部位。第三, 焊接车间中工艺布置需要尽可能避开高侧窗和天窗气流短路情况, 同时要注意尽量不要使焊接烟气伴随气流, 污染环境相对较好的区域。第四天窗全部设在厂房的屋顶高处或屋脊处, 这就导致人工开关窗子相对困难, 因此工厂需要尽可能的选用电动开窗机构。机械通风的形式并没有固定的规制, 在现实作业中针对气候环境相对寒冷的地方, 往往会选择机械通风的方式保证室内可以有效的换气。常见的机械通风的形式有在侧墙上设置轴流风机, 从底部送风之后再在工作区的屋顶天窗进行排烟, 由底部送风, 然后在屋顶用风机排烟以及在底部送风直至屋顶, 风机则在工作区的侧墙进行排烟工作。
通过各种焊接工艺及焊条的烟尘产生量对比, 不难发现, 实心焊丝在焊接的过程中, 每g/kg产生的烟尘量要明显的比其他焊接工艺产生的烟尘量小很多, 因此, 为了达到更好的控制烟尘目的, 建议在焊接工艺上尽可能使用实心焊丝。
2.2 在焊接车间控制焊接烟尘的其他方法
除此之外, 在焊接车间有效控制焊接烟尘的方法还有选择烟尘的净化设备来控制焊接烟尘以及利用吸附法去除烟尘两大重要手段, 这是因为尽管焊接烟尘颗粒的大小通常为0.1μm左右, 但是其毕竟有一定的体积, 因此只要使用数量足够多的毛细孔滤料, 就可以达到将烟尘中的颗粒物控制在滤料上的目的, 吸附法的工作原理使使用多孔性固体吸附剂对存在与车间的烟尘进行去除, 利用吸附剂, 可以让空气中的有害物质停留在在吸附剂表面, 这样便可以有效的达到保证空气干净、较小污染的目的。
3 结语
随着现代化建设的不断深入发展, 我国的环境质量以及施工者的生命健康情况, 已经受到越来越多公众的关注, 为体现以人为本的经营理念以及为响应国家构建环境友好型社会的建设目标, 采用多种多样通风方式以及利用净化设备、吸附剂的方式, 对焊接车间焊接烟尘的有效处理已经成为现今时代下企业的必然选择, 这不仅仅是时代发展的客观要求, 更是企业要想获得持续发展, 在激烈市场竞争中立于不败之地的必然选择, 随着科学技术的不断发展, 相信会有越来越多有效、科学的方法出现, 为保证企业生产效率同时, 切实改善工人的作业条件, 为降低职业病发生提供有效的技术支持。
摘要:本文通过对焊接车间焊接烟尘的特点以及所产生的危害介绍, 使广大读者了解焊接烟尘的相关知识后, 根据长期实践经验, 指出控制焊接烟尘的有效措施, 希望在保证正常生产的同时, 为焊接车间的绿色环保运行提供有效的文献参考。
关键词:焊接车间,焊接烟尘,控制
参考文献
[1]刘歆, 鲍鸿春.焊接烟尘的危害与处理[J].科技资讯.2010 (11) :186-188
[2]黄少明, 曹文贵.大型工业厂房应用吹吸式通风方式控制焊烟的可行性分析[J].中国科技信息.2009 (14) :142-143
焊接钢管 第10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。
焊接钢管 第11篇
关键词:铝合金;焊接;变形;工艺
在我国大力发展现代装备业背景下,铝合金构件在机械制造行业发挥了巨大的作用,尤其铝合金应用到现代高端设备中实现了机械设备性能的进一步完善,但是铝合金材料由于具有传热性强、膨胀系数大一级散热速度快的特点,因此其在焊接的过程中容易出现变形量超过允许值的问题,因此需要我们在进行铝合金焊接时注重其变形研究,通过合理的控制措施,提高铝合金构件焊接工艺,以此提升我国装备制造技术水平。
一、铝合金构件焊接变形的表现形式及原因
铝合金构件焊接是铝合金应用到装备制造业中的重要形式,由于铝合金材料导热性强、散热快的特点使得在焊接过程中极容易出现铝合金构件变形的现象,影响产品的外观及性能的应用。结合实际铝合金构件焊接变形主要分为:瞬间变形和残余变形。瞬间变形就是在铝合金构件焊接过程中由于铝合金焊接温度超过铝合金自身的结构极限而出现的变形。残余变形则是在经过焊接之后,余热导致铝合金构件出现变形,因此导致焊接变形的主要根源是残余应力和塑性应变,影响铝合金构件变形的因素包括:(1)焊接热过程的参数会影响焊池的相变过程,从而对热区金属的组织结构形成一定的影响;(2)焊接过程热不均匀导致铝合金构件产生的热响应不同,从而产生应力变形;(3)熔池大小与尺寸影响焊接件的焊接质量。
导致焊接变形的原因是多方面的,根据焊接变形类型的不同导致其变形的原因也是不同。实践中由于焊缝区域的温度高于焊接周围的温度,因此也会造成焊接缝变形量比较大,以此产生偏心拉应力,该力会造成出现纵向绕曲。而错边变形主要发生在焊接的初期阶段,一旦出现焊接错边问题就会导致焊接无法继续的问题。
二、铝合金焊接焊接变形的诱发机制
根据铝合金焊接变形的产生原因,导致焊接变形出现的诱发机制主要是:一是接头中间与周围产生的温度差导致出现残余应力;二是接头两边的温度不同而导致变形;三是焊接力导致弹塑性形变;四是金属流变阻力和焊接牵引力同时作用导致变形。
三、铝合金构件焊接工艺优化的举措
(一)做好焊接准备工作。一是要选择与焊接质量要求相适应的电源,电源作为提供焊接的能量来源,合理选择电源,一般直流电源的电弧具有良好的稳定性以及能够避免出现焊接过程中的飞溅问题,因此一般选择直流电弧作为焊接电源的首选。而直流反接电源能够避免在焊接张出现大量焊渣以及污染气体的现象,这样便于对焊接过程进行观察,根据焊池及时调整焊接速度与角度;二是清理铝合金构件的表面,保证其干净;三是选择合理的焊丝直径。焊丝直径、成分等都会影响到焊接缝金属的力学性能,因此要选择合理的焊丝,选择表明质量与化学成分达标的焊丝。
(二)做好焊接设计。对于铝合金构件焊接变形问题主要举措就是做好设计,降低焊接变形量。为此我们从两个方面入手:一是做好焊接设计。在进行焊接工艺设计时需要采取比较成熟的方案,并且合理布局焊接的位置,尤其是要对铝合金构件与主体装备结构之间的焊接缝隙的大小、形状等进行优化设计,降低焊接缝的数量,以此实现对焊接结束后可能出现的残余变形问题;二是做好产品制造阶段的设计。对制造产品焊接的设计主要是对焊接工艺的参数等进行熟记,并对相关的理论知识做到熟记于心。并且做好焊接的检查工作,如果发现出现残余变形之后,要及时的采取相应的措施给予矫正,达到对变形量的控制,达到焊接要求。
(三)加强对焊接过程的工艺控制。在焊接过程中,采取一定的反变形或者是刚性固定组装的方法在焊前进行预防;焊接结束之后,为了减小已经出现的残余变形,可以采取加热矫正或者是利用机械外力进行矫正的方法。另外在焊接过程中,除了要严格按照设计的焊接工艺进行焊接之外,还应按照优秀的焊接工艺实现对瞬时变形的控制,例如,采取那些能量密度高的热源,对焊接过程中的焊接受热面积进行技术控制。
(四)优化焊后检查工作。首先工件焊接完毕之后,在进行焊缝无损检查之前,应及时清除焊缝及焊缝两侧的焊渣、残存焊剂,预防因焊渣、残存焊剂腐蚀工件表面而出现不良影响;其次焊接完毕后,若出现焊瘤或焊接接头余高过高等问题,必须及时去除缺陷。应通过射线探伤或超声波确定返修范围,具体返修范围应超过缺陷部位面积,通常可向缺陷两头分别扩展
80-100mm。如果探测结果明确指出缺陷靠近外侧或内侧,可先返修该侧。另外由于电弧长短对焊接质量也有显著影响,而电弧电压决定电弧长短,因此,在焊接时,依据焊接试验,需要控制好电弧电压,产生适宜长度的电弧长度进行焊接。
参考文献:
[1] 李怀珠.大型铝合金构件的焊接工艺设计.电子工艺技术 2015(11)
焊接钢管 第12篇
关键词:薄钢板,风管焊接,自动焊接
0 引言
薄板风管制造中, 最难控制的是焊接。目前薄钢板焊接中大多采用焊条电弧焊或氩弧焊技术, 在产品制造中有成功的经验, 也有许多失败的教训。本文通过将半自动CO2气体保护焊机与半自动切割装置相整合, 可实现薄板风管长直焊缝的自动焊接, 提高了焊接效率;通过焊接工艺研究, 优化工艺参数, 解决了薄板焊接易出现的焊接变形及焊接中烧穿等问题。
1 工艺原理
薄板风管自动焊焊接工艺主要是在半自动CO2气体保护焊焊接基础上, 为实现自动焊接技术, 加装了半自动切割机的自动行车装置, 利用半自动切割机的自动行车装置能够沿焊接方向连续匀速行进, 从而实现焊接过程的自动化。设备见图1 CO2气体保护自动焊设备。
2 薄板自动焊焊接工艺操作要点
2.1 选择适合的焊接材料及焊接设备。
以钢板厚度2mm, 角铁∠30×3, 材质为Q235的风管为例。选择焊丝型号ER50-6规格准0.8、准1.0、准1.2三种;CO2气体;二氧化碳焊机型号HB400-04;半自动切割机型号CG1-30。
2.2 制订2mm薄板钢板的自动焊焊接方案;研制出合格的焊接工艺评定。
(1) 加工薄板钢板试件。Q235厚度2mm钢板加工成600×200mm试件;∠30×3角铁加工成600mm试件。 (2) 焊接薄板钢板试件。将半自动CO2气体保护焊枪固定在半自动切割机上, 调试二氧化碳焊机、半自动切割机;使用牌号为ER50-6, 直径分别为准0.8、准1.0、准1.2三种规格的焊丝进行施焊试验, 确定合适的焊接参数见表1。
(3) 焊接工艺措施。1) 焊接时焊接位置采用平角焊 (横焊) , 焊枪调整角度为45°施焊。2) 引弧前首先按焊枪上的控制开关, 点动送出一段焊丝, 焊丝伸出长度小为12-15mm, 超长部分应剪去。若焊丝端部出现球状时, 必须先剪去, 否则引弧困难。3) 引弧时, 将焊机置于自锁状态, 再将焊枪放在引弧处, 保持45°倾角和喷嘴高度, 然后按焊枪上的控制开关, 焊机自动提前送气, 延时接通电源, 保持高电压、慢送丝, 当焊丝碰撞工件短路后, 自动引燃电弧。4) 引燃电弧后, 焊接过程中, 焊工应根据熔池的形状、飞溅的大小、电弧的稳定性和焊缝成形的好坏, 判断焊接工艺参数是否合适。若焊接过程中, 熔池平稳, 飞溅较小, 电弧稳定。同时, 可观察到周期性的短路, 听到均匀的周期性的啪啪声, 而且焊缝成形较好, 说明参数合适。否则应调整焊接工艺参数。5) 收弧时, 先停车后断弧保证填满弧坑, 应让焊枪在弧坑处停留几秒钟, 以保证熔池凝固时得到可靠的保护。
2.3 对焊接试件进行加工取样。
对分别采用三种规格焊丝施焊的焊接试件进行焊缝外观检查、无损检测、宏观金相检验等, 试验及合格标准执行GB228, 根据试验数据出具焊接试验报告。试件见图2。
2.4 对分析结果进行汇总, 确定焊接工艺的可行性。
对三组焊接试验数据进行综合, 分析焊缝外观记录、焊缝缝表面无损检测记录及焊缝金相试验报告, 最后确定可行焊接工艺 (见表2) 。
3 培训CO2气体保护自动焊焊工
依据优化的焊接工艺, 对施工现场风管焊接的施焊焊工进行培训, 使其能熟练掌握本项操作技能, 保证焊接质量。
4 薄板风管自动焊焊接工艺在产品中试用的操作要点
(1) 施焊时技术措施:焊接时焊枪为不摆动;喷嘴直径准20mm;焊丝伸出长度12-15mm:熔滴过渡形式为短路过渡。 (2) 施工现场每个施焊工位要有防风措施, 以保证CO2保护气体的稳定。 (3) 为防止焊枪导电嘴和喷嘴粘着飞溅物, 焊前应在导电嘴和气体喷嘴表面涂以硅油或其它防飞溅剂。 (4) 焊前检查焊接电源, 送丝机、控制器、指示仪表和焊枪等是否正常。如出现异常现象, 应及时通知有关部门检修, 以保证焊接过程的稳定性。
5 薄板风管自动焊焊接工艺的优点
薄板风管自动焊焊接工艺相对于传统的薄板风管手工焊接而言, 具有以下优点: (1) 解决焊接时极易出现烧穿、变形等焊接缺陷, 有利于对进度、质量控制。 (2) 变手工操作为自动施工, 减轻劳动强度, 提高工效。 (3) 节约焊接材料, 减少焊接接头焊材消耗, 从而节省施工费用。 (4) 随着焊接线能量减小, 焊接变形量也减小, 使薄板风管施工过程中受力均匀, 提高安装精度。 (5) 施工不受场地限制, 操作简单, 方法实用。 (6) 与传统风管制造相比, 采用薄板风管自动焊焊接工艺风管的生产效率提高了2倍, 见表3。
6 总结
利用薄板风管自动焊接工艺, 提高了CO2气体保护焊的效率, 有效地控制了焊接变形。该技术主要适用于大型通风空调工程1-3mm风管制作行业。随着城市地铁的大量使用, 采用薄板制造的风管越来越多, 因此推广应用前景广阔。
参考文献
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[5]林文华, 李华林.薄钢板风管保温中常出现的问题及预防措施[J].山西建筑, 2004 (05) .
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