『壹』 為了保證焊縫質量,需要什麼措施
焊接從母材和焊條熔化到熔池的形成、停留、結晶,其過程發生了許多的冶金化學反應,這樣就影響了焊縫的化學成分、組織、力學性能(強度、硬度、韌性和疲勞極限) 、物理和化學性能,因此,焊縫的質量好壞關繫到焊件的質量好壞,會影響到焊件的使用性能。所以我們應該對如何提高焊縫的質量進行分析。
一、熔焊冶金機理
1. 氧化
熔池的體積很小,受電弧加熱升溫很快,溫度可達2000 ℃或更高。在高溫下氧氣發生分解,成為氧原子,這樣,其化學性質非常活潑,容易與金屬和碳發生氧化反應,形成大量的金屬氧化物和非金屬氧化物,反應方程式如下:
Fe + O = FeO Mn + O = MnO
Si + 2O = SiO2 2Cr + 3O = Cr2O3
C + O = CO
這樣,Fe 、Mn、Si 、C 等元素大量燒損,使焊縫金屬含氧量增加,焊縫力學性能大大下降(如低溫沖擊韌性明顯下降,引起冷脆,使得焊件在低溫條件下的安全性降低) 。當焊縫凝固冷卻後,FeO 轉變為Fe3O4 ,它使焊縫金屬的屈服極限、沖擊韌度、疲勞極限。SiO2 、MnO 如果沒有充足的時間上浮,則成為夾雜物。CO如果沒有析出,則成為焊縫中氣孔。這些夾雜物和氣孔都會降低焊縫的性能。焊接高碳鋼和鑄鐵時容易發生CO 氣孔;焊接灰口鑄鐵時,由於碳、硅的燒損,冷卻快,焊縫會成為硬脆的白口組織。
2. 熔池吸氣
(1) 吸氮。由於受到高溫的影響,氮氣也要發生分解,形成氮原子,溶於液態金屬中,在冷卻過程中要發生相變(奧氏體轉變為鐵素體) ,氮在固溶體中的溶解度發生突降,最後以Fe4N 析出,由於Fe4N 呈片狀夾雜物,雖然使得焊縫金屬的硬度增高,但塑性下降。
(2) 吸氫。焊接接頭表面附著的油、鐵銹所含水分、焊條葯皮中配用的有機物等,經高溫分解產生氫,氫以原子的形式被液態金屬所吸收。當溫度降低時,過飽和的氫將從液態金屬中析出,成為氣孔。當焊縫凝固至室溫時,過飽和氫原子擴散到微孔中結合成氫
分子。在微孔中氫的壓力逐漸增大,使焊縫產生裂紋。高碳鋼和合金鋼容易產生氫裂。
3. 焊接應力
由於焊縫不能自由收縮而引起焊接應力,焊接應力可以引起變形,降低結構的承載能力,引發焊接裂紋,甚至造成結構脆斷。
二、提高焊縫質量措施
為了保證焊接質量,在焊接過程中,通常採取下列措施:
1.脫氧及摻合金。為了補償燒損的合金,提高焊縫的力學性能和物理化學性能,在焊條葯皮中加入錳鐵合金等進行脫氧、脫硫、脫磷、去氫、滲合金等,從而保證焊縫的性能。
Mn + FeO = MnO + Fe Si + 2FeO = SiO2 + 2Fe
MnO + FeS = MnS + FeO CaO + FeS = CaS + FeO
2Fe3P + 5FeO = P2O5 + 11Fe
生成的MnS、CaS、硅酸鹽MnO. SiO2 和穩定的復合物(CaO) 3&8226;P2O5 不溶於金屬,進入焊渣,最終被清理掉。
2. 焊前進行清理。對坡口以及焊縫兩側的油、銹及其它雜物進行清理;對焊條、焊劑進行烘乾,可降低吸氫現象。
3. 合理的焊接順序和焊接方向。先焊收縮量大的焊縫,以保證焊縫能夠自由收縮;拼板時,先焊錯開的短焊縫,後焊通直的長焊縫。另外,焊前預熱、焊後錘擊焊縫金屬,使之延伸,可以減少焊接應力。
4. 形成保護氣氛( 如CO2 、氬氣等) ,限制空氣侵入。
5. 控制電弧長度。因為電弧越長, 侵入的氧越多。
61. 對於重要的焊接結構,若焊接接頭的組織和性能不能滿足要求時,可採取焊後熱處理(退火、回火、淬火) 改善焊接接頭的組織和性能,同時也可以消除或減少焊接應力。
通過以上措施,可以提高焊縫的質量,同時也使得焊件的質量得到保證。
首先要確定母材的焊接方式,其次是看出現焊接不良的幾率,如果普通422不可以,那就選用別的焊條,以及預熱,用氣焊槍就可以局部預熱,並可進行焊後熱處理進行應力消除,振動時效和超聲沖擊處理效果也不錯,尤其超聲沖擊,應力消除率可大100%,就是投入大點,估計要15W左右吧!!!
『貳』 如何保證鋼筋的焊接質量
必須是有技術技能的電焊工,而不是沒有經過嚴格培訓的一般人員進行電焊作內業;容
必須採用與母材相匹配的電焊條,而不是隨便那些電焊條用用;
必須嚴格控製作業的電流的大小,更不允許為了快速完工而加大電焊機的電流;
必須嚴格按設計要求,保證電焊縫的長度和厚度滿足設計要求。
電焊完畢,嚴禁急速冷卻,尤其禁止澆水冷卻。
『叄』 怎麼保證焊縫質量
保證焊縫質量做好以下五點:
1、焊工的工作技能、職業習慣、質量意識問題。
一個好的焊工,首先擁有較好的業務技能。在這一點上,無論國家,還是焊工本人、用人單位都非常重視。鍋爐壓力容器受壓部件焊接製作時,相關標准對焊工技能、焊接范圍等都作了明確規定。
一個好的焊工,一般都有一個良好的職業習慣:焊前准備工作做得好,從心態、設備調試、工件准備到焊材准備等都非常到位;焊接過程中專心致志,不為外界因素所打擾;焊後檢查做得好,對工件進行細致的檢查,自己認為滿意了,方可轉下道工序。一個好的職業習慣一旦養成,將受益終生,在做其它事情上也將有一些連本人也意識不到的益處。
一個好的焊工,質量意識非常強,也非常敬業愛崗,真正能夠做到干一行、愛一行、鑽一行,能夠把所加工產品質量與個人的榮譽結合起來,認為『焊品即人品』,干不好工作是很丟人的事情。
所以,企業對焊工的培訓教育,不僅僅局限於技能培訓,在良好習慣養成上也需要下一番功夫,並增強其榮譽感。
2、焊接設備性能問題。
在員工勞動強度要降低,生產效率要提高的客觀情況下,選用綜合性能指標較好的專用設備也就顯得非常重要了。在國內外,許多焊接設備生產廠家都是專機專做,並打出了品牌。同樣,選用設備的原則也是專機專用,設備性能指標優中選優 。只有這樣,才能確保焊接質量的穩定並提高。
3、材料選用問題
材料選用,包括母材、焊材,都是由專業技術人員經過計算、篩選並經過試驗選定的,材料選用的原則一般是:在保證各種技術數據的情況下,材料可焊性好,容易采購。
4、焊接工藝問題
由於焊接方法種類較多,技術人員在焊接工藝方法確定時,需要充分考慮單位的產品特點、經濟性、工作效率等因素。比如:一般材料輕型鋼結構製作,由於大多焊道長而直,對熔深要求不高,對尺寸控制較嚴,加工單位無足夠的產品變形校正能力,又對現場管理要求較嚴格,熔化極二氧化碳氣體保護焊無疑是最佳選擇;一般材料重型鋼結構的長直焊道,要求熔深要大,單位對生產效率要求較高,又有足夠的變形校正能力,採用埋弧自動焊是最好的。
許多單位對焊接工藝的執行力度不夠,個別員工甚至存在『焊接工藝是應付檢查的』的錯誤思想。尤其許多材料的焊接性較差,需要制定系統的工藝,從材料加工、焊前預熱、焊材管理、裝配定位、焊接規范參數、層道間溫度控制、後熱緩冷,到熱處理等環節,一一作了詳細規定,如若一個環節出現問題,將導致廢品的出現,關鍵產品部件會給單位帶來很大的損失。所以,必須加強焊接工藝紀律,嚴格執行規定的焊接工藝方法。
《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》第64條明確規定:焊工應按焊接工藝指導書或焊接工藝卡施焊,充分闡明了執行焊接工藝的嚴肅性。
5、環境問題
在產品製作時,對材料的存放環境、產品製作環境的要求較低, 有些材料不僅要防止風吹日曬,對干濕度也有明確的要求。如《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》第72條對製作環境明確規定:鍋爐製造過程中,焊接環境溫度低於0℃時,沒有預熱措施不得進行焊接。
總之,為確保焊接質量的穩定及其提高,以上五個環節都是非常重要的
『肆』 如何提高和控制焊接施工質量
焊接性試驗。對於某些鋼材,在焊接工藝評定前,應按規定和要求進行焊接性試驗。
工藝評定試驗。產品製造單位應按產品相應的技術規定和技術要求,以及工藝評定標準的規定,對設計工藝評定試驗內容,工藝評定的試驗條件必須與產品生產條件相對應。工藝評定所使用的母材及焊接材料應與實際生產相同,工藝評定試驗必須由熟練焊工施焊。此外,在評定試驗時,還需考慮焊接方法、鋼材的種類與規格、焊接材料、預熱溫度、電流類別與極性、層間溫度、多層焊或單道焊、焊接熱輸入、接頭形式及焊接位置等。
確定工藝規程。工藝規程文件由製造單位的技術部門根據工藝評定試驗的結構確定,對於重要產品,還應通過產品模擬件的復核驗證後再最終確定。工藝規程是產品生產中必須遵循的法規。
焊前准備。焊前准備包括焊工資格審查、放樣、下料、坡口加工、冷熱成形、預處理、焊接材料烘乾等。產品製造中的放樣、下料等應按有關工藝要求進行。坡口形式、尺寸、公差及表面質量必須符合有關標准。
組裝焊接。參加施焊的焊工應按焊接工藝規程取得相應資格。在生產現場應有必要的技術資料。焊接與拆除裝配定位板應嚴格、仔細,並按工藝要求作適當的焊後修理。
焊後處理。當產品技術條件中要求進行焊後處理(如消除應力處理)時,應按產品的熱處理工藝進行。
『伍』 確保厚板焊接質量的常見措施和辦法有哪些
1 厚板焊接工藝
由於材料為低合金結構鋼,含有少量的合金元素,淬硬傾向大,焊接性差,焊縫中極易出現裂紋,因此厚板焊接是本工程的一大難題,為防止焊接缺陷的產生,除遵循上述「焊接通則」要求外,特製定如下工藝措施:
(1)焊接材料
①選擇強度、塑性、韌性相同的焊接材料,並且焊前要進行工藝評定試驗,合格後方可正式焊接,焊接材料選擇低氫型焊接材料。
②CO2氣體保護焊:選用葯芯焊絲E71T-1或ER50-6。
CO2氣體:CO2含量(V/V)不得低於99.9%,水蒸氣與乙醇總含量(m/m)不得高於0.005%,並不得檢出液態水。
③手工電弧焊時:選用焊條為E50型, 焊接材料烘乾溫度如下所示:
(2)焊前預熱
①為減少內應力,防止裂紋,改善焊縫性能,母材焊接前必須預熱。
②預熱最低溫度:
③T型接頭應比對接接頭的預熱溫度高25-50℃。
④操作地點環境溫度低於常溫時(高於0℃)應提高預熱溫度為15-25℃。
⑤預熱方法
採用電加熱和火焰加熱兩種方式,火焰加熱僅用於個別部位且電加熱不宜施工之處,並應注意均勻加熱。電加熱預熱溫度由熱電儀自動控制,火焰加熱用測溫筆在離焊縫中心75mm的地方測溫,測溫點應選取加熱區的背面。
(3)工藝參數選擇
為提高過熱區的塑性、韌性,採取小線能量進行焊接。根據焊接工藝評定結果,選用科學合理的焊接工藝參數。
(4)焊接過程採取的措施
①由於後層對前層有消氫作用,並能改善前層焊縫和熱影響區的組織,採用多層多道焊,每一焊道完工後應將焊渣清除干凈並仔細檢查和清除缺陷後再進行下一層的焊接。
②每層焊縫始終端應相互錯開50mm左右。
③層間溫度必須保持與預熱溫度一致。
④每道焊縫一次施焊中途不可中斷。
⑤焊接過程中採用邊振邊焊技術或錘擊消除焊接應力。
在邊焊邊振過程中,可以延遲焊縫組織結晶,使焊縫中的H等有害雜質有更充足的時間逸出,從而降低焊縫金屬含氫量及雜質偏析,減少裂紋及層狀撕裂趨向;可使焊縫晶粒更加細化,提高焊接接頭塑性和韌性,從而大大提高焊接接頭的機械性能;焊縫金屬在振動狀態下結晶,可降低焊接應力,提高焊縫抗層狀撕裂及抗疲勞能力。
⑥焊接過程要注意每道焊縫的寬深比大於1.1。
(5)採取合理的焊接順序及坡口形式可降低焊縫內應力:
厚板接料盡量採取對稱的X型坡口,並且對稱焊接。
(6)後熱:
後熱不僅有利於氫的逸出,可在一定程度上降低殘余應力,適當改善焊縫的組織,降低淬硬性,因此焊後立即將焊縫加熱至200-250℃,並且保溫時間不得小於1小時。
(7)外觀質量控制:
焊縫加強高及過渡角的圓滑過渡可適當提高接頭的疲勞強度,因此:
①對焊縫內部質量在焊後24小時按規定進行無損檢測。
②對焊縫的外表面要進行磁粉探傷。
對焊縫外觀進行打磨處理,不得出現加強高過高、焊縫咬邊等缺陷。
(8)厚板焊接防止層狀撕裂的措施
板厚方向承受焊接拉應力的板材端頭伸出接頭焊縫區;
工藝措施:
採用氣體保護焊施焊,並匹配葯芯焊絲。
消氫處理:
消氫處理的加熱溫度應為200-250℃,保溫時間應依據工件板厚按每25mm板厚不小於0.5h、且總保溫時間不得小於1h確定。達到保溫時間後應緩冷至常溫。
消氫處理的加熱和保溫方法按上述方法中規定執行。
採用邊振動邊焊接工藝:
在邊焊邊振過程中,可以延遲焊縫組織結晶,使焊縫中的H等有害雜質有更充足的時間逸出,從而降低焊縫金屬焊量及雜質偏析,減少裂紋及層狀撕裂趨向;可使焊縫晶粒更加細化,提高焊接接頭塑性和韌性,從而大大提高焊接接頭的機械性能;焊縫金屬在振動狀態下結晶,可降低焊接應力,提高焊縫抗層狀撕裂及抗疲勞能力。
2 厚板焊接t8/5值及焊接規范控制
(1)厚板焊接存在的一個重要問題是焊接過程中,焊縫熱影響區由於冷卻速度較快,在結晶過程中最容易形成粗晶粒馬氏體組織,從而使焊接時鋼材變脆,產生冷裂紋的傾向增大。因此在厚板焊接過程中,一定要嚴格控制t8/5。即控制焊縫熱影響區尤其是焊縫熔合線處,從800℃冷卻到500℃的時間,即t8/5值。
(2)t8/5過於短暫時,焊縫熔合線處硬度過高,易出現淬硬裂紋;t8/5過長,則熔合線處的臨界轉變溫度會升高,降低沖擊韌性值,對低合金鋼,材質的組織發生變化。出現這兩種情況,皆直接影向焊接結頭的質量。
(3)對於手工電弧焊,焊接速度的控制:在工藝上規定不同直徑的焊條所焊接的長度,規定焊工按此執行,從而確保焊接速度,其它控制採用電焊機控制,從而達到控制焊接線能量的輸入,達到控制厚板焊接質量之目的。
3 厚板加熱方法
厚板焊接預熱,是工藝上必須採取的工藝措施,對於本工程鋼結構焊接施工採用電加熱板預加熱的方法。加熱時應力求均勻,預熱范圍為坡口兩側至少2t,且不小於100mm
寬,測溫點應在離電弧經過前的焊接點各方向不小於75mm處;預熱溫度宜在焊件反面測量。
經研究表明產生氫致裂紋要以下四項基本先決條件:
(1)敏感的微觀組織(硬度是敏感度的一個粗略的指標)
(2)適當的擴散氫含量
(3)合適的拘束度
(4)適宜的溫度
其中一項或幾項是處於支配地位的,但這四項條件都必須具備才會產生氫致裂紋。防止氫致裂紋的實用方法就是預熱,就是設法控制這些因素中的一項或幾項。
一般來說有兩種不同的方法來預估預熱溫度。根據大量的裂紋試驗,提出一種基於熱影響區臨界值,就可消除氫致裂紋的危險。被認可的臨界硬度可能是氫含量的函數。另一種預估預熱溫度的方法是基於控制氫。為弄清低溫時的冷卻速度即300℃~100℃之間的冷卻速度的作用,已經通過高約束度下坡口焊縫試驗確立了臨界冷卻速度,化學成份以及氫含量之間的關系。
通過上述的理論分析,經實踐試驗證明對於板厚不小於36mm的鋼板預熱溫度達到120℃即可,對於t=60~70mm的鋼板預熱溫度需達到150℃。
4 層間溫度控制
(1)厚板為防止出現裂紋採取加熱預熱後,在焊接過程中應注意的一個重要問題,就是焊縫層間溫度控制措施。如果層間溫度不控制,焊縫區域會出現多次熱應變,造成的殘余應力對焊縫質量不利,因此在焊接過程中,層間溫度必須嚴格控制。
(2)層間溫度一般控制在200℃~250℃之間。為了保持該溫度,厚板在焊接時,要求一次焊接連續作業完成。
(3)當構件較長(L>10米)時,在焊接過程中,厚板冷卻速度較快,因此在焊接過程中一直保持預加熱溫度,防止焊接後的急速冷卻造成的層間溫度的下降,焊接時還可採取焊後立即蓋上保溫板,防止焊接區域溫度過快冷卻。