怎麼判斷焊接的工藝

『壹』 淺談焊接工藝評定

焊接工藝評定是確保焊接結構製造質量的關鍵步驟，旨在驗證特定焊接工藝能否生成符合要求的焊接接頭，判斷其正確性和可行性。它不涉及焊接操作人員技藝水平的評估，而是聚焦於保障焊接結構的質量和性能。本文聚焦於對接焊接接頭力學性能試驗方法的比較，包括取樣差異、力學性能測試內容差異和評定依據的差異，以供相關試驗人員參考。

焊接工藝評定的過程相對簡化，對焊接人員技能要求不高。焊接工藝評定報告是支持文件，沒有支持的焊接工藝規程則沒有意義。評定流程包括以下步驟：

1. **試驗設計**：通過拉伸、彎曲、沖擊等力學性能試驗，評估金屬材料的焊接性。焊接性好表示工藝過程簡單、接頭質量高且性能優良；反之，則表示焊接性差。

2. **試驗內容**：不同標准對試驗內容的要求存在差異，例如，對於拉伸和彎曲試驗，所有標准都要求進行，但沖擊試驗的必要性則根據材料類型和設計要求有所不同。此外，沖擊試驗中試樣的取樣位置和數量也各具特色。

3. **試樣制備**：制備試樣時，應去除焊縫處的余高，使試樣與母材齊平。拉伸試樣的形狀和尺寸要求各標准有所不同，尤其在試樣平行段長度的差異上。彎曲試樣則關注面彎、背彎與側彎的尺寸差異和應用場合。沖擊試樣的尺寸和取樣位置也各標准有別。

4. **試驗過程**：在進行試驗時，需遵循相應體系的試驗標准。試驗過程中的關鍵點包括拉伸試驗的速度、彎曲試驗的試樣布置和冷彎試驗的壓頭直徑選擇。

5. **評定依據**：不同標准對力學性能的評定要求不盡相同，主要關注抗拉強度、彎曲試驗中裂紋及其他缺欠的長度限制以及沖擊試驗中單個值的最低要求。

總之，焊接工藝評定是確保焊接結構質量的重要環節，涉及多個方面的比較和標准化流程。各標准在試驗內容、取樣數量和位置、試樣尺寸等方面各有特色，因此在評定過程中需嚴格遵循相關標准和指導原則，以確保結果的准確性和有效性。

『貳』 焊接工藝評定的步驟是什麼

1、熔焊

熔焊是在焊接過程中將工件介面加熱至熔化狀態，不加壓力完成焊接的方法。熔焊時，熱源將待焊兩工件介面處迅速加熱熔化，形成熔池。熔池隨熱源向前移動，冷卻後形成連續焊縫而將兩工件連接成為一體。

2、壓焊

壓焊是在加壓條件下，使兩工件在固態下實現原子間結合，又稱固態焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊，當電流通過兩工件的連接端時，該處因電阻很大而溫度上升，當加熱至塑性狀態時，在軸向壓力作用下連接成為一體。

3、釺焊

釺焊是使用比工件熔點低的金屬材料作釺料，將工件和釺料加熱到高於釺料熔點、低於工件熔點的溫度，利用液態釺料潤濕工件，填充介面間隙並與工件實現原子間的相互擴散，從而實現焊接的方法。

焊接工藝和焊接方法等因素有關，操作時需根據被焊工件的材質、牌號、化學成分，焊件結構類型，焊接性能要求來確定。

首先要確定焊接方法，如手弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊等等，焊接方法的種類非常多，只能根據具體情況選擇。

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溫度控制

熔池溫度，直接影響焊接質量，熔池溫度高、熔池較大、鐵水流動性好，易於熔合，但過高時，鐵水易下淌，單面焊雙面成形的背面易燒穿，形成焊瘤，成形也難控制，且接頭塑性下降，彎曲易開裂。熔池溫度低時，熔池較小，鐵水較暗，流動性差，易產生未焊透，未熔合，夾渣等缺陷。

熔池溫度與焊接電流、焊條直徑、焊條角度、電弧燃燒時間等有著密切關系，針對有關因素採取以下措施來控制熔池溫度。

直徑

焊接電流與焊條直徑：根據焊縫空間位置、焊接層次來選用焊接電流和焊條直徑，開焊時，選用的焊接電流和焊條直徑較大，立、橫仰位較小。如12mm平板對接平焊的封底層選用φ3.2mm的焊條，焊接電流：80-85A，填充，蓋面層選用φ4.0mm的焊條，焊接電流：165-175A，合理選擇焊接電流與焊條直徑，易於控制熔池溫度，是焊縫成形的基礎。

『叄』 焊接工藝評定是如何進行的

在設計或選擇坡口焊縫角度時，必須注意施焊可達性，其中主要考慮根部間隙、鈍邊和根部半徑等參數。需要綜合多方面因素，才能選擇出最合適的焊接坡口角度。以下是所慮因素：

（1）焊條電弧焊時，為了保證焊條能夠接近接頭根部，並能在多層焊時側邊熔合良好，當減小坡口角時，根部間隙必須增大。

注意，前者減小，可用較少的填充金屬量。而後者增大，卻增加填充金屬量。研究發現，板厚δ＜20mm時，用大坡口角度而用小根部間隙，δ＞20mm時用小坡口角度大根部間隙的坡口形式才算經濟的。

（2）根部間隙過小，根部難以熔透，並須採用較小規定的焊條，從而減慢焊接過程;若根部間隙過大，雖然應用襯墊可保證焊接質量，但需較多的填充金屬，從而提高焊接成本，並增加焊接變形。

（3）熔化氣體保護焊由於焊絲細，且使用特殊導電嘴，可以實現厚板（＞200mm）L 形坡口的窄間隙（＜10mm)的對接焊。

（4）開坡口的接頭，不留鈍邊的坡口稱銳坡口，背面無襯墊情況下焊接第一層焊道時極易燒穿，而且需用較多的填充金屬，故一般都留鈍邊。鈍邊的高度以既保證熔透又不至燒穿為度。

焊條電弧焊V或U形坡口的鈍邊一般取0～3mm，雙面V或U形坡口取0～2mm。埋弧焊的熔深比焊條電弧焊大，故鈍邊可適當加大以減小填充金屬。

留鈍邊的接頭，根部間隙的大小主要決定於焊接工藝與焊接位置。在保證焊透的前提下，間隙盡可能小。平焊時，可允許用較大焊接電流，根部間隙可為零；立焊時根部間隙宜大些，焊厚板時可在3mm以上。

（5）J形或U形坡口上常做出根部半徑，主要是為了在深坡口內焊條或焊絲能接近焊縫根部，並降低第一層焊道的冷卻速度，以保證根部良好的熔合和成型。

焊條電弧焊時，根部半徑一般取R=6～8mm，隨板厚增加和坡口角減小而適當增大。

（6）若條件允許，板厚結構宜設計或選用雙面開坡口的焊縫，雙面V形焊縫不僅比單面V形焊縫少用一半的填充材料，而且可作兩面交替焊接，把焊接角度控制到最小。

（7）背面無襯墊的對接接頭，在鈍邊部位常有未焊透或夾雜等缺陷，一般都要求從背面進行清根。現廣泛採用碳弧氣刨方法清根。清根深度應確保露出無缺陷的焊縫金屬，而且清根後的溝槽輪廓形狀也應便於運條施焊。

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在電流、電壓相同的情況下，坡口角度越大，熔深越深；坡口角度越小，熔深越小。

焊絲只要接觸到被焊工件產生短路就會形成電弧開始溶化。但是，開有坡口焊縫的焊接，關鍵是焊絲在坡口的什麼位置地方接觸產生短路。用4.8mm直徑焊絲做試驗，在坡口夾角大小不同的焊縫里焊絲端部所伸到坡口內的位置是不同的。

夾角大，焊絲端部接近坡口根部近；相反，夾角小，焊絲端部離坡口根部距離就大。也就是說開有V形或Y形坡口的焊縫焊絲是在坡口斜坡面隨著坡口夾角大小的變化所接觸到不同的點產生短路。

而沒有坡口的拼板對接縫焊絲端部是在鋼板平面接觸產生電弧開始融化。

1、電弧形狀

當電流電壓一定的情況下，電弧的形狀是不變的，而會隨著坡口夾角的大小上下移動，不會發生左右的變化。很明顯，在電弧電壓不變的情況下，電弧熔化點到母材的距離相同。

坡口角度越小，電弧為保持原來形狀，電弧上移，電弧下坡口根部的距離就越大；反之，坡口角度越大，電弧為保持原來形狀，電弧下移，這個距離就越小。

由於電弧是由電壓控制，電弧長度與電壓成正比，隨著電壓的變化而變化。改變坡口角度，電弧所能到達坡口根部的距離明顯不同。

2、穿深厚度

在12個不同角度坡口的試驗中，穿透深度也是隨著坡口角度大小的變化而變化的，30°～45°坡口形成了負數，50°正好為零，隨著坡口角度的加大穿透深度也隨著加大直至焊穿。

同時可以看出隨著坡口角度由小到大，電弧至根部距離是由大變小，未融合深度也是由大變小，而穿透深度是由小變大。不難分析，角度越小，鈍邊需要隨著減小甚至不留鈍邊，角度加大，鈍邊也要適當地加大。

所以角度大小與鈍邊成正比。根據以上分析，45°以下角度坡口留8mm鈍邊不能滿足焊縫要求，需減小鈍邊厚度來保證焊縫質量，但是角變形較難控制。

70°以上角度坡口雖然能充分焊透，但是有些浪費材料。恰到好處的坡口角度與達到理想焊縫質量要求的坡口角度為50°～60°。

3、節能分析

以直徑4.8mm焊絲，焊劑SJ101為例。

以每1m焊縫計算，板厚25mm，開V形坡口不留根。坡口角度分別為50°、60°、70°。試驗結果顯示：50°坡口需用焊絲1900g，焊劑1580g；60°坡口需用焊絲2294g，焊劑2276g；70°坡口需用焊絲2648g，焊劑2644g。

以40萬t船為例。

對接焊縫約86600m，埋弧焊焊縫就以50km計算。50°坡口消耗焊絲95000kg，焊劑79000 kg；60°坡口消耗焊絲114700kg，焊劑113800kg；

70°坡口消耗焊絲132400kg，焊劑132200kg。另外在氣能、電能、工時方面也有一定的節減，在一定程度上縮短了場地周期。