轴管焊透率

『壹』 pE管材热熔焊接技术参数

1、吸热时的温度

PE80 国标210度/正负10度。英标233度/正负3度;PE100国标225度/正负10度。

2、焊接时间：

SDR11国标 管径÷×10=焊接时间，SDR17.6国标 管径÷17.6×10=焊接时间。

3、冷却时间

90-315SDR11依次为：11、14、19、23、28、35分钟。英标有另外的计算公式，算出的时间和国标有较大的出入，特别是冷却时间。

压力：国标是拖动压吸热，英标是带压吸热，拖动压+熔接压=对接压力。拖动压：就是机器运行时刚好能拖动管材的压力。熔接压：国标给定的压力÷焊机油缸截面积=熔接压。

(1)轴管焊透率扩展阅读

pe管连接一般规定

1、管道连接前，应对管材和管件及附属设备按设计要求进行核对，并应在施工现场进行外观检查，符合要求方可使用。主要检查项目包括耐压等级、外表面质量、配合质量、材质的一致性等。

2、 应根据不同的接口形式采用相应的专用加热工具，不得使用明火加热管材和管件。

3、采用熔接方式相连的管道，宜使用同种牌号材质的管材和管件，对于性能相似的必须先经过试验，合格后方可进行。

4、管材和管件应在施工现场放置一定的时间后再连接，以使管材和管件温度一致

5、在寒冷气候（--5度以下）和大风环境条件下进行连接时，应采取保护措施或调整连接工艺。

6、管道连接时管端应洁净，每次收工时管口应临时封堵，防止杂物进入管内。

7、管道连接后应进行外观检查，不合格者马上返工。

『贰』 钢管等级

1.结构用无缝钢管（GB/T8162-1999）是用于一般结构和机械结构的无缝钢管。
2.流体输送用无缝钢管（GB/T8163-1999）是用于输送水、油、气等流体的一般无缝钢管。
3.低中压锅炉用无缝钢管（GB3087-1999）是用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管用的优质碳素结构钢热轧和冷拔（轧）无缝钢管。
4.高压锅炉用无缝钢管（GB5310-1995）是用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝钢管。
5.化肥设备用高压无缝钢管（GB6479-2000）是适用于工作温度为-40~400℃、工作压力为10~30Ma的化工设备和管道的优质碳素结构钢和合金钢无缝钢管。
6.石油裂化用无缝钢管（GB9948-88）是适用于石油精炼厂的炉管、热交换器和管道无缝钢管。
7.地质钻探用钢管（YB235-70）是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管，按用途可分为钻杆、钻铤、岩心管、套管和沉淀管等。
8.金刚石岩芯钻探用无缝钢管（GB3423-82）是用于金刚石岩芯钻探的钻杆、岩心杆、套管的无缝钢管。
9.石油钻探管（YB528-65）是用于石油钻探两端内加厚或外加厚的无缝钢管。钢管分车丝和不车丝两种，车丝管用接头联结，不车丝管用对焊的方法与工具接头联结。
10.船舶用碳钢无缝钢管（GB5213-85）是制造船舶I级耐压管系、Ⅱ级耐压管系、锅炉及过热器用的碳素钢无缝钢管。碳素钢无缝钢管管壁工作温度不超过450℃，合金钢无缝钢管管壁工作温度超过450℃。
11.汽车半轴套管用无缝钢管（GB3088-82）是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管。
12.柴油机用高压油管（GB3093-2002）是制造柴油机喷射系统高压管用的冷拔无缝钢管。
13.液压和气动缸筒用精密内径无缝钢管（GB8713-88）是制造液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧精密无缝钢管。
14.冷拔或冷轧精密无缝钢管（GB3639-2000）是用于机械结构、液压设备的尺寸精度高和表面光洁度好的冷拔或冷轧精密无缝钢管。
选用精密无缝钢管制造机械结构或液压设备等，可以大大节约机械加工工时，提高材料利用率，同时有利于提高产品质量。
15.结构用不锈钢无缝钢管（GB/T14975-2002）是广泛用于化工、石油、轻纺、医疗、食品、机械等工业的耐腐蚀管道和结构件及零件的不锈钢制成的热轧（挤、扩）和冷拔（轧）无缝钢管。
16.流体输送用不锈钢无缝钢管（GB/T14976-2002）是用于输送流体的不锈钢制成的热轧（挤、扩）和冷拔（轧）无缝钢管。
17.异型无缝钢管是除了圆管以外的其他截面形状的无缝钢管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝钢管（代号为D）、不等壁厚异型无缝钢管（代号为BD）、变直径异型无缝钢管（代号为BJ）。异型无缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。和圆管相比，异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯抗扭能力，可以大大减轻结构重量，节约钢材。

『叁』 常见的焊接缺陷有哪几种产生原因有哪些

常见的焊接缺陷有哪几种？产生原因有哪些
①气孔：焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。气孔可分为条虫状气孔、针孔、柱孔，按分布可分为密集气孔，链孔等。

气孔的生成有工艺因素，也有冶金因素。工艺因素主要是焊接规范、电流种类、电弧长短和操作技巧。冶金因素，是由于在凝固介面上排出的氮、氢、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。

②夹渣：焊后残留在焊缝中的溶渣，有点状和条状之分。产生原因是熔池中熔化金属的凝固速度大于熔渣的流动速度，当熔化金属凝固时，熔渣未能及时浮出熔池而形成。它主要存于焊道之间和焊道与母材之间。

③未熔合：熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分；点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分，称之。

未熔合可分为坡口未熔合、焊道之间未熔合（包括层间未熔合）、焊缝根部未熔合。按其间成分不同，可分为白色未熔合（纯气隙、不含夹渣）、黑色未熔合（含夹渣的）。

产生机理：a.电流太小或焊速过快（线能量不够）；b.电流太大，使焊条大半根发红而熔化太快，母材还未到熔化温度便覆盖上去。C.坡口有油污、锈蚀；d.焊件散热速度太快，或起焊处温度低；e.操作不当或磁偏吹，焊条偏弧等。

④未焊透：焊接时接头根部未完全熔透的现象，也就是焊件的间隙或钝边未被熔化而留下的间隙，或是母材金属之间没有熔化，焊缝熔敷金属没有进入接头的根部造成的缺陷。

产生原因：焊接电流太小，速度过快。坡口角度太小，根部钝边尺寸太大，间隙太小。焊接时焊条摆动角度不当，电弧太长或偏吹（偏弧）

⑤裂纹（焊接裂纹）：在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，焊接接头中区域性地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新介面而产生缝隙，称为焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。按其方向可分为纵向裂纹、横向裂纹，辐射状（星状）裂纹。按发生的部位可分为根部裂纹、弧坑裂纹，熔合区裂纹、焊趾裂纹及热响裂纹。按产生的温度可分为热裂纹（如结晶裂纹、液化裂纹等）、冷裂纹（如氢致裂纹、层状撕裂等）以及再热裂纹。

产生机理：一是冶金因素，另一是力学因素。冶金因素是由于焊缝产生不同程度的物理与化学状态的不均匀，如低熔共晶组成元素S、P、Si等发生偏析、富集导致的热裂纹。此外，在热影响区金属中，快速加热和冷却使金属中的空位浓度增加，同时由于材料的淬硬倾向，降低材料的抗裂效能，在一定的力学因素下，这些都是生成裂纹的冶金因素。力学因素是由于快热快冷产生了不均匀的组织区域，由于热应变不均匀而导至不同区域产生不同的应力联络，造成焊接接头金属处于复杂的应力——应变状态。内在的热应力、组织应力和外加的拘束应力，以及应力集中相叠加构成了导致接头金属开裂的力学条件。

⑥形状缺陷

焊缝的形状缺陷是指焊缝表面形状可以反映出来的不良状态。如咬边、焊瘤、烧穿、凹坑（内凹）、未焊满、塌漏等。

产生原因：主要是焊接引数选择不当，操作工艺不正确，焊接技能差造成。
常见焊接缺陷产生的原因及预防措施
你好，不同的焊接缺陷产生的机理和预防措施是不一样的。介绍如下：

形状缺欠

外观质量粗糙，鱼鳞波高低、宽窄发生突变；焊缝与母材非圆滑过渡。

主要原因：操作不当，返修造成。

危害：应力集中，削弱承载能力。

尺寸缺欠

焊缝尺寸不符合施工图样或技术要求。

主要原因：施工者操作不当

危害：尺寸小了，承载截面小； 尺寸大了，削弱了某些承受动载荷结构的疲劳强度。

咬边

原因：⒈焊接引数选择不对，U、I太大，焊速太慢。

⒉电弧拉得太长。熔化的金属不能及时填补熔化的缺口。

危害：母材金属的工作截面减小，咬边处应力集中。

弧坑

由于收弧和断弧不当在焊道末端形成的低洼部分。

原因：焊丝或者焊条停留时间短，填充金属不够。

危害：⒈减少焊缝的截面积；

⒉弧坑处反应不充分容易产生偏析或杂质集聚，因此在弧坑处往往有气孔、灰渣、裂纹等。

烧穿

原因：⒈焊接电流过大；

⒉对焊件加热过甚；

⒊坡口对接间隙太大；

⒋焊接速度慢，电弧停留时间长等。

危害：⒈表面质量差

⒉烧穿的下面常有气孔、夹渣、凹坑等缺欠。

焊瘤

熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的区域性未熔合。

原因：焊接引数选择不当； 坡口清理不干净，电弧热损失在氧化皮上，使母材未熔化。

危害：表面是焊瘤下面往往是未熔合，未焊透； 焊缝几何尺寸变化，应力集中，管内焊瘤减小管中介质的流通截面积。

气孔

原因：⒈电弧保护不好，弧太长。

⒉焊条或焊剂受潮，气体保护介质不纯。

⒊坡口清理不干净。

危害：从表面上看是减少了焊缝的工作截面；更危险的是和其他缺欠叠加造成贯穿性缺欠，破坏焊缝的致密性。连续气孔则是结构破坏的原因之一。

夹渣

焊接熔渣残留在焊缝中。易产生在坡口边缘和每层焊道之间非圆滑过渡的部位，焊道形状突变，存在深沟的部位也易产生夹渣。

原因：⒈熔池温度低（电流小），液态金属黏度大，焊接速度大，凝固时熔渣来不及浮出；

⒉运条不当，熔渣和铁水分不清；

⒊坡口形状不规则，坡口太窄，不利于熔渣上浮；

⒋多层焊时熔渣清理不干净。

危害：较气孔严重，因其几何形状不规则尖角、棱角对机体有割裂作用，应力集中是裂纹的起源。

未焊透

当焊缝的熔透深度小于板厚时形成。单面焊时，焊缝熔透达不到钢板底部；双面焊时，两道焊缝熔深之和小于钢板厚度时形成。

原因：⒈坡口角度小，间隙小，钝边太大；

⒉电流小，速度快来不及熔化；

⒊焊条偏离焊道中心。

危害：工作面积减小，尖角易产生应力集中，引起裂纹

未熔合

熔焊时焊道与母材之间或焊道与焊道之间未能完全熔化结合的部分。

原因：⒈电流小、速度快、热量不足；

⒉坡口或焊道有氧化皮、熔渣等，一部分热量损失在熔化杂物上，剩余热量不足以熔化坡口或焊道金属。

⒊焊条或焊丝的摆动角度偏离正常位置，熔化金属流动而覆盖到电弧作用较弱的未熔化部分，容易产生未熔合。

危害：因为间隙很小，可视为片状缺欠，类似于裂纹。易造成应力集中，是危险性较大的缺陷。

焊接裂纹

危害最大的一种焊接缺陷

在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，材料的原子结合遭到破坏，形成新介面而产生的缝隙称为裂纹。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征，易引起较高的应力集中，而且有延伸和扩充套件的趋势，所以是最危险的缺陷。

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焊接缺陷的的种类及成因？
焊接缺陷的分类：

①从巨集观上看，可分为裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔、及形状缺陷，又称焊缝金属表面缺陷或叫接头的几何尺寸缺陷，如咬边，焊瘤等。在底片上还常见如机械损伤（磨痕），飞溅、腐蚀麻点等其他非焊接缺陷。

②从微观上看，可分为晶体空间和间隙原子的点缺陷，位错性的线缺陷，以及晶界的面缺陷。微观缺陷是发展为巨集观缺陷的隐患因素。

六大焊接缺陷的形态及产生机理：

①气孔：焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。气孔可分为条虫状气孔、针孔、柱孔，按分布可分为密集气孔，链孔等。

气孔的生成有工艺因素，也有冶金因素。工艺因素主要是焊接规范、电流种类、电弧长短和操作技巧。冶金因素，是由于在凝固介面上排出的氮、氢、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。

②夹渣：焊后残留在焊缝中的溶渣，有点状和条状之分。产生原因是熔池中熔化金属的凝固速度大于熔渣的流动速度，当熔化金属凝固时，熔渣未能及时浮出熔池而形成。它主要存于焊道之间和焊道与母材之间。

③未熔合：熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分；点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分，称之。

未熔合可分为坡口未熔合、焊道之间未熔合（包括层间未熔合）、焊缝根部未熔合。按其间成分不同，可分为白色未熔合（纯气隙、不含夹渣）、黑色未熔合（含夹渣的）。

产生机理：a.电流太小或焊速过快（线能量不够）；b.电流太大，使焊条大半根发红而熔化太快，母材还未到熔化温度便覆盖上去。C.坡口有油污、锈蚀；d.焊件散热速度太快，或起焊处温度低；e.操作不当或磁偏吹，焊条偏弧等。

④未焊透：焊接时接头根部未完全熔透的现象，也就是焊件的间隙或钝边未被熔化而留下的间隙，或是母材金属之间没有熔化，焊缝熔敷金属没有进入接头的根部造成的缺陷。

产生原因：焊接电流太小，速度过快。坡口角度太小，根部钝边尺寸太大，间隙太小。焊接时焊条摆动角度不当，电弧太长或偏吹（偏弧）

⑤裂纹（焊接裂纹）：在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，焊接接头中区域性地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新介面而产生缝隙，称为焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。按其方向可分为纵向裂纹、横向裂纹，辐射状（星状）裂纹。按发生的部位可分为根部裂纹、弧坑裂纹，熔合区裂纹、焊趾裂纹及热响裂纹。按产生的温度可分为热裂纹（如结晶裂纹、液化裂纹等）、冷裂纹（如氢致裂纹、层状撕裂等）以及再热裂纹。

产生机理：一是冶金因素，另一是力学因素。冶金因素是由于焊缝产生不同程度的物理与化学状态的不均匀，如低熔共晶组成元素S、P、Si等发生偏析、富集导致的热裂纹。此外，在热影响区金属中，快速加热和冷却使金属中的空位浓度增加，同时由于材料的淬硬倾向，降低材料的抗裂效能，在一定的力学因素下，这些都是生成裂纹的冶金因素。力学因素是由于快热快冷产生了不均匀的组织区域，由于热应变不均匀而导至不同区域产生不同的应力联络，造成焊接接头金属处于复杂的应力--应变状态。内在的热应力、组织应力和外加的拘束应力，以及应力集中相叠加构成了导致接头金属开裂的力学条件。

⑥形状缺陷

焊缝的形状缺陷是指焊缝表面形状可以反映出来的不良状态。如咬边、焊瘤、烧穿、凹坑（内凹）、未焊满、塌漏等。

产生原因：主要是焊接引数选择不当，操作工艺不正确，焊接技能差造成。
焊接缺陷（裂纹）概念 、形成缺陷原因、解决措施！！！（字越多越好、越详细越好！） 5分
1、产生裂纹的概念：

焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属区域性破裂的表现。

焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化，有较大的冷收缩应力存在，而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力，更加上母材非焊接部位处于冷固态状况，与焊接部位存在很大的温差，从而产生热应力等等，这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限，材料将发生塑性变形，超过材料的强度极限则导致开裂。裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度，并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点，成为结构断裂的起源。

裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部，或者在焊缝附近的母材热影响区内，或者位于母材与焊缝交界处等等。根据焊接裂纹产生的时间和温度的不同，可以把裂纹分为以下几类：

a.热裂纹（又称结晶裂纹）：

产生于焊缝形成后的冷却结晶过程中，主要发生在晶界上，金相学中称为沿晶裂纹，其位置多在焊缝金属的中心和电弧焊的起弧与熄弧的弧坑处，呈纵向或横向辐射状，严重时能贯穿到表面和热影响区。热裂纹的成因与焊接时产生的偏析、冷热不均以及焊条（填充金属）或母材中的硫含量过高有关。

b.冷裂纹：

焊接完成后冷却到低温或室温时出现的裂纹，或者焊接完成后经过一段时间才出现的裂纹（这种冷裂纹称为延迟裂纹，特别是诸如14MnMoVg、18MnMoNbg、14MnMoNbB等合金钢种容易产生此类延迟裂纹，也称之为延迟裂纹敏感性钢）。冷裂纹多出现在焊道与母材熔合线附近的热影响区中，其取向多与熔合线平行，但也有与焊道轴线呈纵向或横向的冷裂纹。冷裂纹多为穿晶裂纹（裂纹穿过晶界进入晶粒），其成因与焊道热影响区的低塑性组织承受不了冷却时体积变化及组织转变产生的应力而开裂，或者焊缝中的氢原子相互结合形成分子状态进入金属的细微孔隙中时将造成很大的压应力连同焊接应力的共同作用导致开裂（称为氢脆裂纹），以及焊条（填充金属）或母材中的磷含量过高等因素有关。

c.再热裂纹：

焊接完成后，如果在一定温度范围耿对焊件再次加热（例如为消除焊接应力而采取的热处理或者其他加热过程，以及返修补焊等）时有可能产生的裂纹，多发生在焊结过热区，属于沿晶裂纹，其成因与显微组织变化产生的应变有关。

2、产生裂纹的原因：

（1）焊件含有过高的碳、锰等合金元素。

（2）焊条品质不良或潮溼。

（3）焊缝拘束应力过大。

（4）母条材质含硫过高不适于焊接。

（5）施工准备不足。

（6）母材厚度较大，冷却过速。

（7）电流太强。

（8）首道焊道不足抵抗收缩应力。

3、解决措施：

（1）使用低氢系焊条。

（2）使用适宜焊条，并注意干燥。

（3）改良结构设计，注意焊接顺序，焊接后进行热处理。

（4）避免使用不良钢材。

（5）焊接时需考虑预热或后热。

（6）预热母材，焊后缓冷。

（7）使用适当电流。

（8）首道焊接之焊著金属须充分抵抗收缩应力。
手工电弧焊常见焊接缺陷产生的原因及预防措施
一、缺陷名称：气孔（Blow Hole）

1、原因

（1）焊条不良或潮溼。

（2）焊件有水分、油污或锈。

（3）焊接速度太快。

（4）电流太强。

（5）电弧长度不适合。

（6）焊件厚度大，金属冷却过速。

2、解决方法

（1）选用适当的焊条并注意烘干。

（2）焊接前清洁被焊部份。

（3）降低焊接速度，使内部气体容易逸出。

（4）使用厂商建议适当电流。

（5）调整适当电弧长度。

（6）施行适当的预热工作。

二、缺陷名称 咬边（Undercut)

1、原因

（1）电流太强。

（2）焊条不适合。

（3）电弧过长。

（4）操作方法不当。

（5）母材不洁。

（6）母材过热。

2、解决方法

（1）使用较低电流。

（2）选用适当种类及大小之焊条。

（3）保持适当的弧长。

（4）采用正确的角度，较慢的速度，较短的电弧及较窄的执行法。

（5）清除母材油渍或锈。

（6）使用直径较小之焊条。

三：缺陷名称：夹渣（Slag Inclusion)

1、原因

（1）前层焊渣未完全清除。

（2）焊接电流太低。

（3）焊接速度太慢。

（4）焊条摆动过宽。

（5）焊缝组合及设计不良。

2、解决方法

（1）彻底清除前层焊渣。

（2）采用较高电流。

（3）提高焊接速度。

（4）减少焊条摆动宽度。

（5）改正适当坡口角度及间隙。

四、缺陷名称：未焊透（Inplete Penetration)

1、原因

（1）焊条选用不当。

（2）电流太低。

（3）焊接速度太快温度上升不够，又进行速度太慢电弧冲力被焊渣所阻挡，不能给予母材。

（4）焊缝设计及组合不正确。

2、解决方法

（1）选用较具渗透力的焊条。

（2）使用适当电流。

（3）改用适当焊接速度。

（4）增加开槽度数，增加间隙，并减少根深。

五：缺陷名称：裂纹（Crack)

1、原因

（1）焊件含有过高的碳、锰等合金元素。

（2）焊条品质不良或潮溼。

（3）焊缝拘束应力过大。

（4）母条材质含硫过高不适于焊接。

（5）施工准备不足。

（6）母材厚度较大，冷却过速。

（7）电流太强。

（8）首道焊道不足抵抗收缩应力。

2、解决方法

（1）使用低氢系焊条。

（2）使用适宜焊条，并注意干燥。

（3）改良结构设计，注意焊接顺序，焊接后进行热处理。

（4）避免使用不良钢材。

（5）焊接时需考虑预热或后热。

（6）预热母材，焊后缓冷。

（7）使用适当电流。

（8）首道焊接之焊著金属须充分抵抗收缩应力。

六：缺陷名称：变形（Distortion）

1、原因

（1）焊接层数太多。

（2）焊接顺序不当。

（3）施工准备不足。

（4）母材冷却过速。

（5）母材过热。（薄板）

（6）焊缝设计不当。

（7）焊著金属过多。

（8）拘束方式不确实。

2、解决方法

（1）使用直径较大之焊条及较高电流。

（2）改正焊接顺序

（3）焊接前，使用夹具将焊件固定以免发生翘曲。

（4）避免冷却过速或预热母材。

（5）选用穿透力低之焊材。

（6）减少焊缝间隙，减少开槽度数。

（7）注意焊接尺寸，不使焊道过大。

（8）注意防止变形的固定措施。

七：其它焊接缺陷

搭叠（Overlap)

1、原因

（1）电流太低。

（2）焊接速度太慢。

2、解决方法

（1）使用适当的电流。

（2）使用适合的速度。

焊道外观形状不良（Bad Appearance)

1、原因

（1）焊条不良。

（2）操作方法不适。

（3）焊接电流过高，焊条直径过粗。

（4）焊件过热。

（5）焊道内，熔填方法不良。

2、解决方法

（1）选用适当大小良好的干燥......
焊接有哪些缺陷？
在焊接过程中，由于焊接规范选择、焊前准备和操作不当，会产生各种焊接缺陷，常见的有。

（一）焊缝尺寸不符合要求

主要是指焊缝过高或过低、过宽或过窄及不平滑过渡的现象。产生的原因是：

1、焊接坡口不合适。

2、操作时运条不当。

3、焊接电流不稳定。

4、焊接速度不均匀。

5、焊接电弧高低变化太大。

（二）咬边

主要是指沿焊缝的母材部位产生的沟槽或凹陷。产生的原因是：

1、工艺引数选择不当，如电流过大、电弧过长。

2、操作技术不正确，如焊条角度不对，运条不适当。

（三）夹渣

主要是指焊后残留在焊缝中的熔渣。产生的原因是：

1、焊接材料质量不好。

2、接电流太小，焊接速度太快。

（四）弧坑

主要是指焊缝熄弧处地低洼部分。产生的原因是：操作时熄弧太快，未反复向熄弧处补充填充金属。

（五）焊穿

主要是指熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷。产生的原因是：

1、焊件装配不当，如坡口尺寸不合要求，间隙过大。

2、焊接电流太大。

3、焊接速度太慢。

4、操作技术不佳。

（六）气孔

主要是指熔池中的气泡凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。产生的原因是：

1、焊件和焊接材料有油污、铁锈及其它氧化物。

2、焊接区域保护不好。

3、焊接电流过小，弧长过长，焊接速度过快。
求：焊接缺陷（未焊透）概念 、形成缺陷原因、解决措施！！！（字越多越好、越详细越好！）
1、产生未焊透的概念：

母体金属接头处中间（X坡口）或根部（V、U坡口）的钝边未完全熔合在一起而留下的区域性未熔合。未焊透降低了焊接接头的机械强度，在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点，在焊接件承受载荷时容易导致开裂。

2、产生原因：

（1）焊条选用不当。

（2）电流太低。

（3）焊接速度太快温度上升不够，又进行速度太慢电弧冲力被焊渣所阻挡，不能给予母材。

（4）焊缝设计及组合不正确。

3、解决措施：

（1）选用较具渗透力的焊条。

（2）使用适当电流。

（3）改用适当焊接速度。

（4）增加开槽度数，增加间隙，并减少根深。
钢结构施工常见的焊缝缺陷有哪些？并分析这些焊缝缺陷产生的主要原因
埋弧焊焊接时出现气孔，通常的原因有：焊接的表面有杂质，焊剂没有烘干
出现焊锡缺陷的原因有哪些
排除本身人为操作不熟练，技术不到位之外、就是焊锡选择、焊锡本身质量等等，一般情况下，就高不就低，含锡量越高的相对来说 出现这情况比较少，比如含一般线路板 元件之类，用50%以上甚至63%的含锡量的 焊接绝对没问题，但是要用含锡量10%以下的 基本就有焊接不牢固、焊点不光亮、虚焊 假焊 之类问题了。另外，尽量选择大型厂家的 有品牌的，焊锡质量有保证一点，有的厂家用回收锡， 锡含量不达标。 目前国内用的牌子推荐 强力 友邦
手工电弧焊常见焊接缺陷产生的原因及预防措施
你如果说的是氩弧焊焊接3毫米的板，如果是不锈钢板的话，你可以这样试试，先把电流大点进行点焊，密度要大点，点焊时尽量焊透它，然后在采取两头 中间 分段式进行满焊，这样的焊的话我想它的变形度会更小了。

『肆』 用电焊焊管道怎么焊

电焊焊接管道步骤如下：

1. 合理选择电流与焊条，对口间隙为焊条直径。

2. 从底部开始，点弧在最下方靠前一点 ，焊条倾斜角度70°—75°，施焊中在两侧短暂停留，焊条走月牙形，弧长要短。

3. 要做到一看、二听、三准。一看是看好熔池，看好铁水温度，温度高时及时断弧。二听是听焊透的“噗噗”声，这是里面成型的关键。三准是熔孔的位置要把握准。

4. 勤总结经验，多实际操作。

5. 管道一般焊两遍，第二遍焊接更容易控制。

(4)轴管焊透率扩展阅读

电焊是利用焊条通过电弧高温融化金属部件需要连接的地方而实现的一种焊接操作。其工作原理是：通过常用的220V或380V电压，通过电焊机里的变压器降低电压，增强电流，并使电能产生巨大的电弧热量融化焊条和钢铁，而焊条熔融使钢铁之间的融合性更高。电弧焊是应用最广泛的焊接方法，包括手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极气体保护焊等。

用电焊几乎可实现任何两种金属材料，以及某些金属材料与非金属材料之间的焊接；可实现以小拼大，制成大型的、经济合理的结构；可以在结构的不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特点；电焊件具有气密性好、重量轻的特点；用电焊还可实现超薄、超细材料之间的焊接。

『伍』 大型洞内压力钢管自动化工艺研究

下面是中达咨询给大家带来关于大型洞内压力钢管自动化工艺的相关内容，以供参考。
摘要：在水电站安装工程中，压力钢管的设计制造安装始终是工程控制的关键环节之一，本文着重于钢管洞内施工的现代机械自动化工艺研究，为水电站的规划设计和施工组织设计的优化提供技术支持。
一、前言
继十三陵、二滩等国内已建工程和三峡、龙滩在建的重大水电工程之后，大型电站输水压力钢管和钢衬（以下简称钢管）的结构等变化十分明显，第一：尺寸巨大，长江三峡大坝的管钢直径为12.4m，乌江彭水水电站管钢最大直径为14m，超过了国内外已有的大型压力钢管尺寸；第二：管壁钢板强度等级高，500MPa级应用广泛，600MPa级调质钢得到了较大范围的推广。第三：工程数量大而建设工期短，制造安装生产强度高。为了适应这样的形势变化，钢管制造安装技术在传统的技术基础上得到了大的发展，自动焊接技术在压力钢管制造中得到了较为广泛的运用，大型专用施工设备在坝内钢管安装中发挥了重要的作用，相对而言，由于施工空间的限制，大型钢管在洞内埋管方面受到限制，通常的运输吊装设备不能发挥作用，特别对于地处高山峡谷地带的大型水电工程，钢管在工地运输和安装时存在较大困难，目前的施工方法还过多地依赖于传统的土法运输和手工焊接，这些问题将导致施工工期较长并可能在支洞开挖等方面多花费数以百万计的费用。因此，针对近期即将大规模开发建设的水电站（如瀑布沟、溪洛渡、向家坝、锦屏等）大型洞内钢管工程的共同特点，结合现代工程的先进技术，研究与之相适应的洞内钢管制造安装工艺是十分必要的。
二、国内外相关行业发展状态
为提高生产效率，降低工人劳动强度，国外焊接生产机械化、自动化已达到很高的程度。工业发达国家焊接机械化、自动化程度已达到熔敷金属量的65%以上。气体保护焊作为高效优质节能节材的焊接方法在国外已得到广泛应用，日本在1998年已达到熔敷金属量的77.6%.国外大型造船厂开始应用的门架式钢板纵缝拼焊机技术，采用多丝高速埋弧焊工艺，配真空吸盘平台或电磁平台，其最大焊接行程达12m，一次行程可焊板厚最大为40mm.一些高效优质的焊接方法如电子束焊、激光焊、等离子焊、焊接机器人工作站、焊接柔性生产系统、窄间隙焊接技术、双丝高效气体保护焊技术等在国内已经得到运用，但我国焊接自动化率为熔敷金属量的约30%-50%，应用的广度和水平与工业发达国家相比尚有一定的差距。
目前，国际上技术先进的重型焊接滚轮架最大的承载重量达1600T，自动防窜滚轮架的最大承载重量达800T，采用PLC和高精度位移传感器控制，防窜精度为±0.5mm.变位机的最大的承载重量达400T，转矩可达450KNm.框架式焊接翻转机和头尾架翻转机的最大承载重量达160T.焊接回转平台的最大承载重量达500T.立柱横梁操作机和门架式的操作机的最大行程达12m.龙门架操作机的最大规格为8m×8m.我国已能生产6m×6m以上大型立柱—横梁埋弧焊或窄间隙埋弧焊操作机，500T重型滚轮架及重型、轻型自动防窜滚轮架，防窜精度为±1.5mm，100T大型变位机和大、中型翻转机等。批量生产H型钢和箱形梁焊接生产线以及各种类型的按用户需要定制的专用成套焊接设备，并大量采用交流电机变频调整技术，PLC控制技术和伺服驱动及数控系统，焊接装备的自动化程度有了很大的提高，某些操作机还配备了焊缝自动跟踪系统和工业电视监控系统。近年来，在厚壁管道生产中，窄间隙MAG焊、窄间隙热丝TIG焊等工艺的应用范围日趋扩大，因此为窄间隙设备发展提供了有利的条件。从600MW锅炉开始采用了8000吨油压机压制汽包筒体瓦瓣片和窄间隙埋弧自动焊工艺焊接筒体纵缝，实现了厚壁长筒节（单节最大长度7000mm，最大厚度250mm）压制工艺自动化和焊接工艺高效率化。新型燃气加热器和电加热设备得到广泛的应用，例如，红外燃气加热器，引射式液化气加热器等比传统的燃气加热器提高热效率30%以上，而且更加安全和方便。
自动控制技术在制造业中的广泛应用正在彻底改变传统制造业的面貌，其中焊接生产过程的全自动化已成为一种迫切的需求，它不仅可大大提高焊接生产率，更重要的是可确保焊接质量，改善操作环境。随着整个制造业水平的提高，企业的经营理念发生了很大的变化，高产量已让位于高质量、劳动密集型已逐步被知识密集型所取代。大量采用自动化焊接专机，生产线和柔性制造系统已成为一种不可阻挡的趋势，这同样也是水电金属结构专业发展的大方向。
三、大型钢管结构及现有工艺分析
大型洞内钢管的结构型式由设计根据发电枢纽结构要求及岩土力学条件，结合施工要求确定，一般为单管单机布置，基本的结构有四种：
一、水平管，包括水平或接近水平的直管、锥管（渐变段），二、弯管，分上弯管和下弯管。三、斜井直管。四、竖井直管。实际钢管结构多为水平管与其它结构的组合，形成“？N”型、单梯度或多梯度型式布置，也有完全以水平管布置的。不难理解，对于施工而言采用水平管是最有利的，电站输水隧洞工程的优化方案多采用此种结构，而多梯度型式的施工较为困难。隧洞结构要求每个钢管的内径是渐变的，但主要部分的公称尺寸相同且变化幅度不大，说明每个工程的钢管结构的单一性，其直径相对最大有约30%的变化，事实上每个大型钢管工程都是由数百以至上千个结构尺寸相近的瓦片组成。
在现有工艺方面，以龙滩为例，典型的大型洞内钢管的整个制造安装工艺流程是：
①材料采购；②钢材运输；③钢管下料；④坡口加工；⑤卷板：1/3（或1/4圆弧）；⑥钢管组圆；⑦纵缝焊接；⑧矫形；⑨加劲环安装焊接；⑩内支撑安装；11焊接检验；12厂内防腐；13出厂验收；14凹心台车公路立运（钢管轴线与汽车轴线平行，高度大于宽度，故名）运输；15交通支洞运输（台车平运）；16主洞运输（台车立运）；17安装就位；18安装环缝焊接；19安装检验；20钢管砼回填后安装防腐。其中，①～②由业主方直接负责，③～12由制造承包方在现场钢管厂完成，14～20由安装承包商实施。部分工程（例如三峡、天生桥等）在现场钢管厂内进行管节大组和环缝焊接。
根据钢管的施工时间顺序和工作状况可以整个制造安装过程分为五个方面：
（1）材料采购供应，（2）运输，（3）制造，（4）安装，（5）防腐，以下分别进行针对性的工艺分析。
（1）材料采购供应
通常在正式的施工设计图具备后，即具备采购条件。钢板的长度和宽度尺寸应当由制造安装工艺确定。可以计算，钢管焊缝总长度为管壁的纵缝环缝与加劲环环缝之和，即
F＝mLπDL／B2πDn（1）
m为钢管制造分瓦片数量，L为钢管长度，D为钢管直径，B为钢管板宽，
n为钢管加劲环数量
大型钢管的瓦片数量为2个到5个，钢板的长度尺寸为1/3或1/4周长，这对材料运输和保证卷板速度更为有利。当钢管直径长度加劲环等结构尺寸确定后，焊接工作量的大小与板宽成正比。以往，我国工业基础较差，钢板轧制、卷板等配套设备能力不足，大多采用了2m左右宽度的钢板。现在，不仅我国水电、石化、冶金等行业均有现代化的数控卷板机，宽度均按3-4m宽度设计，而且市场上可以采购到国内外生产的3m以上板宽钢管用材。在设备条件许可时，钢管板宽增加自然地形成了施工效率同比例的增长，若以2m板宽为基准，板宽每增加10%，每条钢管的环缝数量可以相应减少约10%，减少比率Q
Q＝（B-2）/B×100%（2）
可以节省的实际焊缝数量W
W＝L×πD×（B-2）/B（3）
现有的情况是：我们在采购钢板时可能少花费10%的费用，却增加了30%的制造安装成本及50%的施工时间。这是目前的一个盲点，站在社会经济宏观价值角度考虑，我们可以制定相应的行业技术标准，从一个方面提高我国节能降耗水平。可以认为，钢管宽度的确定只是受到了钢铁厂生产能力和陆路运输的限制（例如汽车、火车），综合分析，对于大多数钢管工程2.5m-3.2m板宽是一个适合的宽度选择范围。
（2）钢管制造
最常用的制作程序是：划线、切割、刨边、卷板、对圆、纵缝焊接、纵缝矫正、探伤、调圆、装加劲环、焊加组环、除锈、涂装、大节组装、环缝焊接、出厂检验。
钢管厂规划方式的不同形成不同的生产工艺，主要有两种，一种是钢管全部在现场加工的模式，另一种为全部瓦片在水工厂卷制的模式。龚嘴、隔河岩等水电站的实践证明，将划线到卷板的程序放在工厂完成，是一种很有特点的做法，特别是在现有技术和市场条件下更据优势，原因在于：
一、瓦片制作工艺简单，质量易于保证，为提高钢管的拼装质量和自动焊接工艺提供有利条件；
二、在工厂易于实现规模化生产，大型的卷板机、数控切割机和刨边机等设备利用率可以大大增加，工效高成本低，一台大型的数控卷板机年产量可以达到20000吨左右，而目前一般只有20%的利用率；
三、氧气乙炔等主要消耗性材料可就近采购；
四、临建工程量投入减少，施工人员减少，工程建设期征地相应减少。有利于钢管生产的节能降耗和施工环保，对所有在高山峡谷地区电站的施工规划有重要的借鉴意义。
钢管的对圆传统上采用了平组（管口向上）的方式，其投入小，可同时多位焊接、矫形、安装加劲环内支撑容易等，其适应尺寸范围大，应用非常普遍。但我们也不应忽略实现钢管立组（轴线水平）后可能带来的优点，管壁的纵缝和环缝均为平焊，在立组状态下可容易地实现更高效的自动焊接，钢管在对圆中逐步用纵向操作的全自动焊机完成纵缝焊接以及矫正，并完成加劲环的安装和焊接，可以在钢管制造阶段形成机械化，所有的纵缝和环缝实现自动化焊接，可以有效地减小翻身等吊装工作。它的另一个优点是占地面积小，以直径10m的钢管为例，立组时每个平台的面积为120m2，而平组只需要50m2，即使在隧洞狭小的作业空间内也能够方便地组装钢管，这为大型洞内钢管工艺改进提供了必要的条件。当然，实现钢管立组的关键在于设计制造一种大型专业的立式回转平台，要求其结构稳定，操作方便，外形尺寸紧凑，具有旋转驱动机构，设备自身运输安装拆卸方便，配备专用的活动内支撑、装夹工具和多台自动焊接设备后，具备完成钢管对圆、纵缝焊接、纵缝矫正、探伤、调圆、安装加劲环焊接的工作条件。
无论如何，高效的自动焊接设备是优先的选择，因大多数钢管的壁厚设计在20-50mm之间，将多丝高速埋弧焊工艺应用到水电站钢管的焊接中是非常必要的，这与水电金属结构业目前流行的全自动氩弧焊工艺比较在效率和成本上存在较大的优势，而加劲环的焊接采用CO2气体保护自动焊则是既高效又经济的工艺。
（3）钢管运输
运输工作包括材料运输、管节公路运输和洞内运输，运输工具为汽车、火车或轮船，其中汽车运输是必不可少的，材料运输可以使用通用的运输工具完成，国内水电工程较多地采用了火车和汽车运输方式，部分水运条件较好的采用轮船远程运输后，汽车或火车倒运到现场，管节运输除个别工程外，都采用特制汽车拖车运输。运输的最后阶段是由平板台车完成的（垂直管例外），平板台车由卷扬机进行牵引。
实际上，钢管在现场的运输是工程规划和施工的一个关键点。绝大部分水电工程施工道路设计为二级公路，根据国家公路技术标准，其宽度在7m～9m之间，当钢管外形尺寸在9m以内时，公路具备钢管平运条件，但必须在钢管节运输时对所经过的路段实施交通管制，由专用运输车通过，特殊情况下，可以采用凹心台车的方式拖运，但由于运输时钢管重心高，钢性差，装车难，运输速度低，近年较少采用。若管径大于9m时，可能为此提高公路的设计等级，当然施工交通洞的等级也要相应地提高，钢管运输所经过的公路和隧洞将产生大量的土石扩挖和砼回填工程量，产生的直接费用是以百万计算的。与此相对应，最大程度地减小汽车运输尺寸可能产生的数以百万计的经济价值，同时可以减少交通干扰、节省施工时间，并且有利于环境保护，无疑对工程建设是十分有利的。
（4）钢管安装
大量的工程实践表明，钢管安装质量和进度的关键控制点的是其焊缝的焊接，这一点在大中型钢管中更为明显。我国在云峰电站建设中首次将埋弧自动和焊滚焊台车结合应用于钢管环缝焊接，可以将两节钢管组成大节后运输，有效地减少了安装焊缝，较好地提高了环缝焊接效率和质量，被广泛地用于在工地钢管厂钢管制造，但是由于运输尺寸和重量的限制，四十多年来滚焊台车和埋弧自动焊的工艺设备技术在水电行业中没有得到大的发展，与国内外相关行业技术发展水平形成了巨大的差异，同时也表明，在钢管安装技术上存在巨大的开发潜力。我们完全可以设想，直接将大型的滚焊台车安装施工部位，比如输水隧洞的主洞内，这样，可以进行两节或两节以上的大节组装，70%以上的环缝可以实现自动化焊接，钢管安装环缝减到更少，与此同时，钢管主洞以外的运输的尺寸可以继续减小，钢管主洞内的运输的尺寸反而可以增大，事实上，尺寸越大的钢管越有这种必要，主洞以外的运输工具通常用汽车，尺寸越小其稳定性更好，速度可以相应提高，对施工交通的干扰减少，而钢管主洞内的运输由于洞挖结构的限制只能立运，在钢管大节组装之后其宽高比成倍增加，无论在平洞还是斜洞段运输的稳定性变得更好了，有利于整个的施工安全。更一步地设想，若在滚焊台车上设置行走驱动机构，代替以往结构功能简单的运输台车，钢管水平运输的效率有望从根本上得到提高，可以达到一举多得的效果，这对以水平结构为主的钢管工程无疑是理想的施工设备。
（5）防腐
现在水电站钢管绝大部分防腐工作是分两个阶段进行：大面积的工厂防腐和钢管安装后防腐。目前我国的防腐技术标准和国外是基本一致的，国外类似工程的防腐使用寿命可以达到20～30年，而我国普遍为3-5年，差别巨大。在岩滩等工程中，钢管防腐在安装和浇筑混凝土后一次完成，质量明显较好，这与国外成功经验相同的。由于安装过程和混凝土回填施工中不可避免要伤害到工厂防腐的部位，这些部位与安装焊缝区域的防腐一样成为钢管内壁防腐的薄弱环节。用“围桶理论”的观点分析，提高安装阶段的防腐质量是提高其使用寿命的关键板。现在，越来越多的工程技术专家达成一致，应当在安装后一次性地完成防腐涂装工作，为了进一步提高我国钢管施工水平，我们不仅应当在钢管工程设计和施工规范中加以明确，而且借签国内外石油、化工等相关行业的先进技术工艺以及设备应用经验，可以研制高效、清洁的自动喷砂和自动喷涂设备，解决长期以来钢管防腐用简易的设备进行大量的手工操作产生的高污染、低效率局面，满足防腐质量要求和工程的进度要求。
四、现代大型钢管工程的基本要求
1、满足工程设计工期和质量的要求
针对目前钢管制造安装量在和质量要求高的趋势，应当尽可能选用技术成熟、自动化程度高的工艺和设备。无论是在材料采购，还是在钢管制造、安装、焊接、防腐及相应的检测过程都应当体现。
在我国大规模开发大中型水电站的背景下，为符合钢管工程结构的单一性、高强度和质量要求，研制大型钢管制造的自动化焊接单机十分必要，借鉴国内外的先进焊机技术，采用多丝高速埋弧焊工艺，完全可以从根本上解决大型钢管工程的焊接效率和质量控制难题。
2、降低工程总造价
根据洞内钢管工程的特点，其成本包括材料采购和制造安装等直接费用，同时应计算为此工程产生的临时工程投入的大小，并尽可能减少后期运行管理成本。
3、生产系统具有柔性，可以适应结构和尺寸相近的钢管需要
由具有自适应焊缝跟踪系统功能的单台或多台焊接操作机与工件装夹，机械组合而成的加工中心适用于产品规格多变的小批量生产。大型自动化焊接装备或生产线的一次投资额相对较高，在设计这种焊接装备时必须考虑柔性化，形成柔性制造系统，以充分发挥装备的效能，满足同一工程或类似工程不同的生产需要。
4、减少交叉作业，避免施工互相干扰：
这一点在洞内施工时尤为关键，不合理的工艺线路设计不仅影响到钢管的安装安全和质量，而且极可能影响到整个隧洞工程的施工进度。
5、实现均衡生产，避免劳动力、施工设备等资源使用出现大的波动，工程施工易于实现过程控制，可以有效地降低施工管理难度。
6、创造有利的施工环境，这既符合国家相关法律（《劳动法》《环境保护法》等），又是现代企业以人为本的文化价值观的直接体现。
五、大型洞内钢管新型自动化工艺及其特点
在以上的工艺分析的基础上，结合现代技术的原则，我们可以确定这样一个新的大型洞内钢管的自动化工艺，它分为三个阶段：
1、钢板加工卷制；2、钢管组圆焊接及安装；3、钢管防腐。
1、钢板加工卷制
一钢管下料、切割刨边：钢板宽度在3m左右较为合理；
二钢管卷板（根据情况制作成1/2、1/3或1/4圆弧）；
三加劲环制造：可以数控切割；
四圆弧钢板运输，包括长途运输到施工洞内，或仓储后二次运输到施工洞内。
2、钢管组圆焊接及安装
一洞内组圆及纵缝焊接：组圆采用大型的立式组圆回转平台，焊接方法为全自动埋弧焊接或气体保护焊接；
二钢管矫圆，采用可移动的半自动液压校形机；
三安装钢管活动内支撑；
四两个或多个管节组圆及环缝焊接：在大型滚焊台车上进行全自动埋弧焊接或气体保护焊接；
五钢管加劲环安装及焊接；
六台车运输到安装部位，调正，焊接，检验。
「这是新工艺最关键的部分，采用了洞内立组的方法，结合立式回转平台、大型或超大型滚焊台车和高效的自动焊接设备，将形成一套移动的钢管拼装焊接生产线，代替现有工地钢管厂的功能，同时调整现有的安装工艺，拼装和焊接的自动化程度大大地提高了，大量复杂的钢管大件运输吊装以及翻身换位工作没有了，起重、安装、焊接及其探伤的劳动强度降低了，施工安全和质量可靠性增加，钢管制造安装的强度易于提高。此项工艺突破了现有技术的限制，将促使水电站压力钢管制造安装实现量变到质变的飞跃发展，更能体现我国大型水电站建设规划中高技术高质量高效率低投入少（施工）人员的现代设计理念。」
3、钢管防腐：回填管壁外混凝土及灌浆后，内壁防腐，采用高效、清洁的自动喷砂、喷涂设备。
新型钢管工艺的特点是：
1.钢管初步加工可由设备完善的机械厂或钢结构制造厂完成，将切割划线、下料、刨边、卷板形成流水线作业。大型钢管专用的弧形钢板形成集中工厂加工的方式，促进钢管制造向标准化、专业化和规模化方向发展。可能形成一个工厂对多个中小工程或多个工厂对一个大工程的市场网格状态的分布，实现市场资源的合理配制。
2.现场的钢管制造和安装由专业化的机械设备进行组圆，焊接和防腐工作自动化程度大大提高，既能保证施工质量，又可以加快总体施工进度。
3.施工安全性提高，钢管运输只在主洞内进行，大件的运输和吊装工作量大为减少，运输效率易于提高，完全避免了现有工程中通常存在的大型钢管运输造成施工交通受阻的现象。
4.节省了现场钢管厂的建造，与此相关的公路、施工支洞等可以按普通标准设计施工等级降低，此方面可以节省大量前期投入。不仅如此，还将节省了工地钢管厂的建设费用和数控切割机、刨边机、数控卷板机等大型设备的一次性投入。目前一个中等规模的工地钢管厂的临时建设费用在300万以上，相应的设备投入约1000万，占地总面积在10000m2以上。
5.专用设备投入增加，需要设计制造大型钢管立式旋转组装平台，选择适合大型钢管的滚焊台车，并开发钢管内壁防腐专用的自动化设备，但这些在技术上没有大的难题，而且相关设备费用可由多个工程分摊，总体设备投入与现有工艺相当或适当降低。
6.工作环境改善，劳动强度降低，现场施工人员减少，主要表现为焊接和起重技术工人数量减少，通常一个中型规模的工地钢管厂需要200人左右，而按照此工艺只需要50-60人左右，施工人员劳动生产率将提高2-4倍，管理工作量相应减少。
7.与此相关的土建工程开挖量和临时建筑减少，相应地减少了对施工区域自然环境的影响。
8.随着整个施工过程机械化自动化程度的提高，特别是手工焊条电弧焊只在少量环缝和加劲环接头等局部使用，焊接自动化程度将达到熔敷金属量的70%以上，生产能耗相对降低，使钢管制造安装工艺技术得到大的提升，达到甚至超过发达国家的先进水平。
9.既适用于交通运输或场地条件有限的水电站大型钢管工程，也非常适用于钢管直径大数量不多的水电站中小型钢管工程。
六、结束语
水电站钢管工程是一个系统的工程，涉及到水电站建设的规划、设计和施工等多个环节，其发展与现代冶金、机械制造、交通运输以及水电建筑等基础工业的发展密切相关，钢管的新型自动化工艺是一个既符合我国大规模水电站开发建设的高质量快速施工原则，又能大幅提升钢管制造安装水平的现代化施工工艺，它可以综合钢板机械加工、数控卷板与全自动焊接等多项国内外成熟的工程技术，可以应用先进的大型数控卷板机、大型钢管滚焊台车、多丝高速埋弧焊焊接工艺及设备等，同时提出了大型钢管立式组圆回转平台、大型钢管内壁自动喷砂、自动喷涂设备研发的新课题。
水电站洞内钢管的新工艺十分适应我国目前日益发展的工业化水平和市场经济要求，符合改革开放条件下的中国现代水电建设管理思想，通过进一步的技术开发利用，不仅可以为水电建设的优化方案提供技术支持，有利于节约电站投资，有利于改善施工环境，有利于提高工效，有利于工程质量控制，有利于提高施工管理效率，而且，在大规模推广应用之后，能充分利用市场资源，提高能源利用效率，展示我国水电站建设现代化水平，使我国水电站钢管制造安装的技术达到国际领先水平。
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『陆』 氩弧焊：管与管对接仰焊方法及焊接角度

氩弧焊焊接管子常来采源用对接接头，除I形对接接头外，坡口形式多为V形，对壁厚2mm管不开坡口，不留间隙，一次焊完。例如：如果焊接所使用的不锈钢管，管壁厚度4mm，要开V形坡口，坡口角度为65º，钝边为1.5mm，装配间隙1mm。坡口两侧周围及内外壁和焊丝要求清理，最好用丙酮或汽油擦洗一下，达到无油、无污物，以免焊接时产生气孔、夹渣等缺陷。
装配时，管子轴线中心对正、内外壁要齐平，避免产生错位现象。定位焊只需要两点，位于斜平焊位置，定位焊缝长度为10mm，高1~2mm，必须是熔透坡口双面成形的焊缝。

『柒』 自制直缝焊专机，二台二保焊机同时焊一个工件的直缝正向焊接效果比较好反向一面效果好一面不好为什么

缝焊是用一对滚盘电极代替点焊的圆柱形电极，与工件作相对运动，从而产生一个个熔核相互搭叠的密封焊缝的焊接方法。
焊件装配成搭接或对接接头并置于两滚轮电极之间，滚轮加压焊件并转动，连续或断续送电，形成一条连续焊缝的电阻焊方法。
缝焊广泛应用于油桶、罐头罐、暖气片、飞机和汽车油箱，以及喷气发动机、火箭、导弹中密封容器的薄板焊接。
缝焊电极
缝焊用的电极是圆形的滚盘，滚盘的直径一般为50-600mm，常用的直径为180-250mm。滚盘厚度为10-20mm。接触表面形状有圆柱面和球面两种，个别情况下采用圆锥面（如图12-1）。圆柱面滚盘除双侧倒角的形式外，还可以做成单测倒角的形式，以适应折边接头的缝焊。接触表面宽度ω视工件厚度不同为3-10mm，球面半径R为25-200mm。圆柱面滚盘广泛用于焊接各种钢和高温合金，球面滚盘因易于散热、压痕过渡均匀，常用于轻合金的焊接。
滚盘通常采用外部冷却方式。焊接有色金属和不锈钢时，用清洁的自来水即可，焊接一般钢时，为防止生锈，常用含5%硼砂的水溶液冷却。滚盘有时也采用内部循环水冷却，特别是焊接铝合金的焊机，但其构造要复杂得多。
缝焊方法
按滚盘转动与馈电方式分，缝焊可分为连续缝焊、断续缝焊和步进缝焊。
连续缝焊时，滚盘连续转动，电流不断通过工件。这种方法易使工件表面过热，电极磨损严重，因而很少使用。但在高速缝焊时（4-15m/min）50Hz交流电的每半周将形成一个焊点，交流电过零时相当于休止时间，这又近似于下述的断续缝焊，因而在制缸、制桶工业中获得应用。
断续缝焊时，滚盘连续转动，电流断续通过工件，形成的焊缝由彼此搭迭的熔核组成。由于电流断续通过，在休止时间内，滚盘和工件得以冷却，因而可以提高滚盘寿命、减小热影响区宽度和工件变形，获得较优的焊接质量。这种方法已被广泛应用于1.5mm以下的各种钢、高温合金和钛合金的缝焊。断续缝焊时，由于滚盘不断离开焊接区，熔核在压力减小的情况下结晶，因此很容易产生表面过热、缩孔和裂纹（如在焊接高温合金时）。尽管在焊点搭叠量超过熔核长度50%时，后一点的熔化金属可以填充前一点的缩孔，但最后一点的缩孔是难以避免的。不过目前国内研制的微机控制箱，能够在焊缝收尾部分逐点减少焊接电流，从而解决了这一难题。
步进缝焊时，滚盘断续转动，电流在工件不动时通过工件，由于金属的熔化和结晶均在滚盘不动时进行，改善了散热和压固条件，因而可以更有效地提高焊接质量，延长滚盘寿命。这种方法多于铝、镁合金的缝焊。用于缝焊高温合金，也能有效地提高焊接质量，但因国内这种类型的交流焊机很少，因而未获应用。当焊接硬铝。以及厚度为4+4mm以上的各种金属时，必须采用步进缝焊，以便形成每一个焊点时都能像点焊一样施加锻压力，或同时采用暖冷脉冲。但后一种情况很少使用。
按接头型式分，缝焊可分为搭接缝焊、压平缝焊、垫箔对接缝焊、铜线电极缝焊等。
搭接缝焊同点焊一样，搭接接头可用一对滚盘或用一个滚盘和一根芯轴电极进行缝焊。接头的最小搭接量与点焊相同。
搭接缝焊除常用的双面缝焊外，还有单面单缝缝焊、单面双缝缝焊和小直径圆周缝焊等。小直径圆周缝焊可采用1、偏离加压轴线的滚盘电极；2、横向缝焊机上附加一定位装置；3、采用环形电极，电极的工件表面呈锥形，锥尖必须落在小直径圆周焊缝中心，以消除电极在工件上的滑移。
压平缝焊时的搭接量比一般缝焊时要小得多，约为板厚的1-1.5倍，焊接时同时压平接头，焊后的接头厚度为板厚的1.2-1.5倍。通常采用圆柱形面的滚盘，其宽度应全部覆盖接头的搭接部分。焊接时要使用较大的焊接压力和连续的电流。为了获得稳定的焊接质量，必须精确地控制搭接量。通常要将工件牢固夹紧或用定位焊预先固定。这种方法可以获得具有良好外观的焊缝，常用于低碳钢和不锈钢制成的食品容器和冷冻机衬套等产品的焊接。
垫箔对接缝焊是解决厚板缝焊的一种方法。因为当板厚达3mm时，若采用常规搭接缝焊，就必须用很慢的焊接速度，较大的焊接电流和电极压力，这会引起工件表面过热和电极粘附，使焊接困难。若用垫箔缝焊，就可以克服这些困难。垫箔对接缝焊简单介绍：先将面板件边缘对接，并在接头通过滚盘时，不断地将两条箔带铺垫于滚盘和板件之间。箔带的厚度为0.2-0.3mm，宽度为4-6mm.由于箔带增加了焊接区的电阻，并使散热困难，因而有利于熔核的形成。这种方法的优点是：接头有较平缓的加强高；良好的外观；不管板厚如何箔带的厚度均相同；不易产生飞溅，因而对应于一定电流的电极压力均应相同；不易产生飞溅，因而对应于一定电流的电极压力均可减小一半；焊接区变形小。其缺点是：对接精度要求高；焊接时必须准备地将箔带铺垫于滚盘与工件间，增加了自动化的困难。
铜线电极缝焊是解决镀层钢板缝焊时，镀层粘着滚盘的有效方法。焊接时，将圆铜线不断地送到滚盘与板件之间。铜线呈卷状连续输送，经过滚盘后又连续绕在另一绕线盘上。镀层仅粘附铜线上，而不会污染滚盘。虽然铜线用过后要报废。但镀层钢板、特别是镀锡钢板，还没有别的缝焊方法可以代替它。由于报废铜线的售价与铜线相差不多，所以焊接成本并不高。这种方法主要用于制造食品罐。
我国最近生产的FHGX-1型罐身电阻焊自动线，是这一方法的最新发展。铜线在送至滚盘前先扎成扁平线。搭接接头和压平缝焊一样（如图12-7b）。铜线用完后又自动切成短段回收。这种方法的焊接速度非常高，板厚0.2mm时，焊速可达15m/min。自动线包括板件的送进、成形、焊接、焊缝的涂漆和烘干。
缝焊工艺
一、工艺参数对缝焊质量的影响
缝焊接头的形成本质上与点焊相同，因而影响焊接质量的诸因数也是类似的。主要有焊接电流、电极压力、焊接时间、休止时间、焊接速度和滚盘直径等。
1、焊接电流
缝焊形成熔核所需的热量来源与点焊相同，都是利用电流通过焊接区电阻产生的热量。在其他条件给定的情况下，焊接电流的大小决定了熔核的焊透率和重叠量。在焊接低碳钢时，熔核平均焊透率为钢板厚度的30-70%，以45-50%为最佳。为了获得气密缝焊熔核重叠量应不小于15-20%。
当焊接电流超过某一定值时，继续增大电流只能增大熔核的焊透率和重迭量而不会提高接头强度，这是不经济的。如果电流过大，还会产生压痕过深和焊接烧穿等缺陷。
焊缝时由于熔核互相重叠而引起较大分流，因此，焊接电流通常比点焊时增大15-40%。
2、电极压力
缝焊时电极压力对熔核尺寸的影响与点焊一致。电极压力过高会使压痕过深，同时会加速滚盘的变形和损耗。压力不足则易产生缩孔，并会因接触电阻过大易使滚盘烧损而缩短其使用寿命。
3、焊接时间和休止时间
缝焊时，主要通过焊接时间控制熔核尺寸，通过冷却时间控制重叠量。在较低的焊接速度时，焊接与休止时间之比为1.25:1-2:1，可获得满意结果。当焊接速度增加时，焊点间距增加，此时要获得重叠量相同的焊缝，就必须增大比例。为此，在较高焊接速度时，焊接与休止时间之比为3:1或更高。
4、焊接速度
焊接速度与被焊金属、板件厚度、以及对焊缝强度和质量的要求等有关。通常在焊接不锈钢、高温合金和有色金属时，为了避免飞溅和获得致密性高的焊缝，必须采用较低的焊接速度。有时还采用步进缝焊，使熔核形成的全过程均在滚盘停止的情况下进行。这种缝焊的焊接速度要比常用的断续缝焊低得多。
焊接速度决定了滚盘与板件的接触面积、以及滚盘与加热部位的接触时间，因而影响了接头的加热和散热。当焊接速度增大时，为了获得足够的热量，必须增大焊接电流。过大的焊接速度会引起板件表面烧损和电极粘附，因而即使采用外部水冷却，焊接速度也要受到限制。
二、缝焊工艺参数的选择
与点焊相似，主要是根据被焊金属的性能、厚度、质量要求和设备条件来选择的。通常可参考已有的推荐数据初步确定，在通过工艺试验加以修正。
滚盘尺寸的选择与点焊电极尺寸的选择原则一致。为减小搭边尺寸，减轻结构重量，提高热量效率，减小焊机功率，近年来多采用接触面宽度为3-5mm的窄边滚盘。
滚盘的直径和板件的曲率半径均影响滚盘与板件的接触面积，从而影响电流场的的分布与散热，并导致熔核位置的偏移。当焊盘直径不同而板件厚度相同时。熔核将偏向小直径滚盘一边。滚盘直径和板件厚度均相同，而板件呈弯曲形状时，则熔核偏向板件凸向电极的一边。
不同厚度或不同材料缝焊时，熔核偏移的方向和纠正熔核偏移的方法也类似于点焊，可采用不同的滚盘直径和宽度，不同的滚盘材料，以及在滚盘与板件间加垫片等。
在不同厚度板件缝焊时，由于经过已焊好的焊缝区有显著的分流，可以减小熔核向厚件的偏移。但在厚度差较大时，薄件的焊透率仍然是不足的，必须采用上述纠正熔核偏移的措施。例如在薄件一边采用导电性较低的铜合金做滚盘，并将其宽度和直径也做得小一些。
缝焊接头的设计
缝焊的接头型式、搭边宽度与点焊类似（压平缝焊与垫箔对接缝焊的接头例外）。
滚盘不象点焊电极那样可以做成特殊形状，因此设计缝焊结构时，必须注意滚盘的可达性。
当焊接小曲率半径工件时，由于内侧滚盘半径的减小受到一定限制，必然会造成熔核向外测偏移，甚至使外侧板件未焊透。为此应避免设计曲率半径过小的工件。如果在一个工件上既有平直部分，又有曲率半径很小的部分，如摩托车油箱那样。为了防止小曲率半径处的焊接未焊透，可以在焊到此部位时，增大焊接电流。这在微机控制的焊机上尤其容易实现。

『捌』 焊接接头的设计

一、焊接接头
焊接结构是由许多部件、元件、零件用焊接方法连接而成的，因此焊接接头的性能质量好坏直接与焊接结构的性能和安全性、可靠性有关。多年来焊接工程界对焊接接头进行了广泛的试验研究，这对于提高焊接结构的性能和可靠性，扩大焊接结构的应用范围起了很大作用。
(1)焊接接头的基本类型
用主要的焊接方法如熔焊、压焊和钎焊都可制成焊接结构，用这些焊接方法连接金属结构形成不可拆的连接接头—焊接接头，分别形成熔焊接头、压焊接头和钎焊接头，从而构成焊接结构。但应用最广泛的是熔焊，这里重点介绍熔焊接头。
1)熔焊接头：熔焊接头由焊缝金属、熔合线、热影响区和母材所组成。而焊缝金属是填充材料和部分母材熔化后凝固而成的铸造组织。熔焊接头各部分的组织是不均匀的，性能上也存在差异。这是由于以上四个区域化学成分和金相组织不同，并且接头处往往改变了构件原来的截面和形状，出现不连续，甚至有缺陷，形成不同程度的应力集中，还有焊接残余应力和变形，大的刚度等都对接头的性能有影响，结果使接头不仅力学性能不均匀，而且物理化学性能也存在差异。为保证焊接结构可靠地工作，希望焊接接头具有与母材相同的力学性能，有些情况下还希望获得相同的物理和化学性能，如导电、导磁、抗腐蚀性能和相同的光泽和颜色等。
就焊缝金属而言银山，往往形成柱状晶铸造组织，一般较母材的强度高且硬，而韧性下降。对于高强度钢，采用适当的工艺措施，如预热、缓冷或采用合适的热输人也可获得要求性能的焊缝金属。一般来说，焊缝金属强度相对母材强度可能要高或低，前者称为高匹配，后者称为低匹配。
宽度不大的热影响区，由于焊接温度场梯度大，各点的热循环大不相同，造成了组织和性能的不同。这种差别和被焊金属的组织成分、焊接热输人有关。特别要指出的是经过焊接热循环后发生的“动应变时效”(热应变时效)会使接头性能恶化。将钢材、铝材等经预应变后，会产生变脆的“时效”现象，这种预应变及时效都是在低温(室温)下发生的，通常称为“静应变时效”。而焊接热影响区经焊接热循环后会产生热应变，焊接的高温加速了时效脆化，所以“动应变时效”大大降低了接头的性能，要注意防止。
熔焊的焊缝主要有对接焊缝和角焊缝，以这两种焊缝为主体构成的焊接接头有对接接头、角接接头、T形(十字)接头、搭接接头和塞焊接头等。根据GB/T 985-1988《气焊、焊条电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》和GB/T 986-1988《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》常用的焊缝坡口基本形式与所构成的上述接头形式如图5 -1所示。图5 -1中给出了对接接头(见图5-1 a~n）、角接接头(见图5 -1o~u) 、T形和十字接头(见图5 -1 v~Y及z、a')及搭接接头(见图5 -1 b' 、c')的坡口形式、尺寸、熔化形成的焊缝金属(图中用细实线表示)。由符号字母代表的有关尺寸见表5-6。表5-6是参照GB/T 985-1988 , GB/T 986-1988标准规定列出的。选择哪一种坡口形式除按照上述两标准外，也可按行业和企业标准由焊件厚度确定，并且有一个合适的区间。例如厚度为30mm的板对接，既可以选择图5 -1 i所示的双Y形坡口(由表5-6可查得：用焊条电弧焊时，该坡口适于12~ 60mm厚的板；用埋弧焊时，适于24~60mm厚的板)，也可以选择图5 -1 m所示带钝边的双U形坡口。无论选择哪一种坡口形式，都首先模樱要保证接头质量，同时还要考虑经济性。
电渣焊接头是熔焊接头中重要的一种接头。当焊件厚度大于30mm时即可以考虑采用电渣焊接头，特别是大断面的焊缝，例如焊件厚度大于60 mm，则电渣焊比电弧焊接头效率要高。常用电渣焊接头的基本形式如图5 -2所示，各种形式电渣焊接头尺寸见表5 -7。当工件采用电渣焊时要使工件位置做到焊缝由下至上，即适于垂直位置焊接的焊缝。电渣焊焊缝由焊接材料和母材边缘被高温的渣池熔化堆积而成，因而焊缝的内外侧应该有挡块，电渣焊适于大和特大焊接截面的焊件，如厚壁压力容器、大直径的轴、大厚度的管道、大机器件的拼焊等。电渣焊旦搏丛的焊件焊后通常要经正火——回火或高温退火热处理，以消除大焊接热输人造成的宽热影响区、粗晶粒、高残余应力的不良影响。
电子束焊接接头是熔焊接头中一种特殊的接头。它是利用聚焦的高速电子流轰击焊件，使电子动能转化为热能而熔化焊接接头的焊缝区而进行的熔焊。其特点是可焊接各种特殊的金属，大厚度，焊缝的深宽比大(可达25 :1）。按其特点应用于核反应堆元件，航空、航天设备中的某些特殊金属、超高强度钢及耐热合金零件的焊接。由于电子束直径细、焊接能量集中，焊接时不加填充金属，形成了电子束焊接头的一些特点。这种接头也有对接、角接、T形接和搭接形式，还有一种类似于电渣焊的叠接的端接形式，只是焊件是贴紧的。
2)压焊接头：除了上述熔焊接头外，电阻焊、摩擦焊、扩散焊、超声波焊、冷压焊和爆炸焊统称为压焊，其中电阻焊和摩擦焊由于其具有高效率的特点，在许多部门得到了广泛的应用。特别是在汽车工业中，电阻焊和摩擦焊应用很普遍，电阻焊中的点焊(包括滚点焊)和缝焊多是采用搭接接头，凸焊是点焊的一种变异，但接头形式有多种多样，需要根据焊件形状尺寸，设计出适用和巧妙的接头来。高频电阻焊一般为对接，也有采用搭接接头的。电阻对焊显然是采用对接接头，应当指出的是，由于电阻对焊工艺的发展，目前其已经可以焊接100000mm2以上的截面，所以在锅炉压力容器的制造中，特别是钢管道的环缝中，例如石油、天然气的长输管线建设中(包括陆地和海洋)，电阻对焊获得了应用。摩擦焊接头通常也是采用对接接头。其他的阻焊接头形式和应用可参考有关资料。
3)钎焊接头：钎焊接头也有多种类型，但基本类型只有对接接头和搭接接头两种。
(2)熔焊坡口形式的选择
熔焊坡口形式根据其形状，可分三类，即基本型，如图5-1b, 1等即I形、V形和单V形、U形和单U形等；还有就是特殊型，如卷边的、带垫板的、锁边的和塞焊、开槽焊等；组合型，顾名思义这是上述各型组合而成，图5 -1中绝大多数都是这种组合型的坡口。坡口形式通常根据工厂条件、工艺要求等考虑以下问题来决定。
1)工厂的加工条件。例如采用双V形、Y形、单边V形、双单边V形、V形、I形等坡口可用气割、等离子弧切割，当然也可用金属切削方法加工。但双U形、带钝边U形、带钝边J形、U形、Y形坡口一般需用刨边机加工(最近也有采用气割加工U形坡口的报道)，效率较热切割低。
2)可达性的好坏。采用Y形、带垫板Y形(见图5-1e、f)、带垫板V形、VY形(见图5-1g)、带钝边的U形(见图5-1h)等坡口的接头，施焊时，一般可不需翻转，对内径较小的容器或管道，以及不便翻转的结构，为避免仰焊及不能从内侧施焊，则可采用这种坡口和焊缝形式。
3)减小焊接材料的消耗量，一般熔敷金属量小，焊接材料(焊条、焊丝和焊剂、保护气体)消耗也小，也节省加工时间。同样板厚：Y形比双Y形坡口的熔敷金属量增加最大可达50%，双U形或UY形则更加节省熔敷金属，因此对于大厚度的焊接接头，多采用这种较经济的坡口。
对于不适于电渣焊、电子束焊的特厚件焊缝还采用窄间隙焊。电渣焊的坡口。
4)考虑焊接变形与应力。例如单面焊可能引起角变形和焊缝根部的严重焊接残余应力，此时要考虑材料(母材)特点，采用适当的工艺和坡口形式，以便获得合格的接头。
应该指出，无论是对接焊缝还是角焊缝，其焊缝表面都可以是凹陷的、凸起的或是平齐的，后者有时通过加工来达到。而角焊缝除了上述三种等边角焊缝外，还有三种不等边角焊缝，图5 -3所示直角焊缝的四种形式，除三种等边平的、凹的和凸的直角焊缝外(见图5-3a~c），还有平的不等边直角焊缝(见图5-3d) 。焊脚尺寸K为角焊缝的特征尺寸，角焊缝的焊脚尺寸为焊缝内接等腰直角三角形的直角边，如图5 -3所示。
(3)工作接头、联系接头和密封接头
前述焊接接头的基本类型主要是根据采用的焊接工艺来区分的。实际上也是根据焊接结构焊缝的承载状况来分的。焊接结构的焊缝又可以按直接承受载荷与否分为承载焊缝和非承载焊缝，习惯上又称为工作焊缝和联系焊缝，如图5-4所示。前者将结构中的作用力由一个零件传至另一个零件，焊缝和零(构)件串联在一起，这种焊缝必须进行强度计算。后者的焊缝和零(构)件并联在一起，与零(构)件一起同时受力和变形，焊缝即使破坏，一般也不会影响整个结构的安全工作，传递作用力不是焊缝的主要任务，通常可不进行强度计算。但严格讲，应该认为是整个接头，除焊缝外，还有熔合线、热影响区等承担(串联或并联)直接作用载荷或不直接承受载荷(并联)，所以有资料提出了工作接头、联系接头和密封接头。后者的主要任务是防止泄漏，故多属于工作接头。
(4)焊接接头工作应力的分布
图5 -1所示的熔焊接头，如前述主要有对接接头、角接接头、T形接头(十字接头)和搭接接头，塞焊接头实际上也是一种搭接接头。在焊接接头中工作应力的分布不是均匀的，也就是存在应力集中，而各种接头应力集中的情形亦不相同。其中对接接头应力集中最小，形式最简单，力的传递也较少转折，故是最合理的、典型的焊接接头形式。即使如此，对接接头如果出现较大的余高和过渡处圆弧半径较小，则应力集中将增大，图5 -5是对接接头中应力分布的情形。图5-6则是应力集中系数Kσ随余高h和过渡圆弧半径r变化而变化的情形。
T形(十字)接头由母材向焊缝过渡急剧，力的传递转折大，力线扭曲，应力分布不均，易出现较大的应力集中，其应力分布如图5 -7所示。由图5-7a可见，由不开坡口角焊缝构成的T形(十字)接头，即图5 -1a所示T形接头，其最大应力在角焊缝的根部，如Ⅰ - Ⅰ、 Ⅱ - Ⅱ截面的A点和Ⅲ - Ⅲ截面的B点。如开坡口焊透，则应力分布大为改善，如图5-7b所示。T形(十字)接头也是典型的熔焊接头，应用亦很广，该接头在造船业中占所有接头的70%，所以改善其应力分布十分重要。对于Ⅰ形坡口的角焊缝构成的T形(十字)接头，随着焊脚尺寸的增大和θ角的减小(图5-7a)，应力集中下降，当θ角小于或大于45°，即属图5-3d的不等边角焊缝时，只有长边顺着力线方向(即θ<45°)，才会改善应力分布不均的状况。
由角焊缝构成的搭接接头，其应力分布很不均匀，它不是理想的结构接头形式，在动载和低温时尤其应避免采用。但由于采用搭接接头，装配工作十分简便，焊前准备工作简单，构件收缩量小，故在一些受静载的建筑结构中和用薄板制造的储罐结构中仍被采用。应该指出：搭接接头又可分为正面搭接和侧面搭接，搭接接头中不仅存在角焊缝横截面上应力分布不均的情形(和T形接头角焊缝类似)，而且正面和侧面搭接焊缝中的应力分布也不同，侧面搭接焊缝沿焊缝长度的应力分布不均，如图5-8所示。该图是仅有侧面搭接焊缝的情况，A1、A2表示搭接板的截面积，曲线为切应力Tx的分布。由图5-8c可见，当焊缝长度增加，应力分布不均加剧，中段几乎不受力，故一些标准规定了承载搭接焊缝(侧面搭接)的长度。
二、焊接接头的设计
(1)焊接接头的设计特点 优良的接头设计是防止结构破坏的条件之一。实际受力十分复杂的接头，进行设计应考虑以下问题：
1)焊接结构应该优先采用接头(焊缝)形式简单、应力集中小、不破坏结构连续性的，即不使或很少使力线密集或出现转折的接头和焊缝形式。
上述熔焊接头中，对接接头是最符合上述条件的，因此应优先考虑采用，其次应考虑采用T形(十字)接头，而搭接接头则应避免采用，但如上述在一些静载的，不是很重要的结构中为了施工方便仍有采用。
2)在有可能的条件下，尽量将焊接接头布置在工作载荷较小处，以及构件几何尺寸和形状不变的地方。
3)角焊缝的焊脚尺寸不宜过大，搭接角焊缝不宜过长。如前所述，应力分布沿角焊缝截面是不均匀的，截面越大，应力分布不均匀的程度越大，故大截面的角焊缝承载能力低。而焊接材料与工时消耗却随焊脚尺寸成平方地增加。在搭接接头中，正面角焊缝的刚度大于侧面角焊缝，实际强度也大，所以具有正侧面角焊缝的联合搭接角焊缝中的应力分布不均，侧面角焊缝沿焊缝长度方向的应力分布亦不均，故对重要的结构、变形能力差的接头，尤其要注意。
4)钢板在厚度方向上(Z向)性能差，因此组成T形(十字)接头，如要在厚度方向上传递外力，应选用Z向钢。
5)焊接接头刚度大，焊缝未达屈服前变形量很小，故对于作为铰接点的接头(如桁架的节点)可能产生高的附加应力，此时应采取诸如减小焊接截面、改变焊缝位置等措施来增加接头的柔性。
6)充分考虑制造厂的条件，提高设计接头的工艺性。如使焊接结构的接头种类少，采用的焊接方法种类少，接头尺寸单一；施工时的可达性好，包括焊接时的可达性和焊接完成后的可检验性(如射线探伤便于布片，超声探伤有合适的探头移动范围等)；施焊性好等等。
7)计算接头时不考虑应力分布不均及焊接残余应力，下面还要介绍到这种计算是作了一些假定和简化的。而对于工作条件苛刻，如在低温或动载下或接头刚度大的场合，则要适当考虑这些因素。而对于在腐蚀环境下工作的焊接结构的接头，接头的细节设计也需要特殊考虑。
(2)焊接接头静载强度的计算
1)以许用应力法为基础的计算
①对接接头强度的计算：图5 -9为典型对接接头及其受力情况，可按表5-8的公式进行计算。由计算公式中可以看出，计算不考虑接头中的应力集中(应力分布不均)，也不考虑焊接残余应力，并认为工作应力沿焊缝是均匀分布的。从图5-9a可以看出，当不同厚度的两板对接，厚度差(δ一δ1)超过规定值时(按GB 985标准，允许厚度差1~4mm)，需在厚板上削出斜面，斜面长L>3(δ一δ1)，也可两面削出斜面。
②搭接接头强度的计算：图5-10为典型的搭接接头及受力情况，这里还列出了塞焊和电铆焊搭接接头(见图5-10g、h)，除此以外，搭接接头都是角焊缝组成的，和对接接头强度计算主要是验算对接焊缝的强度一样，搭接接头强度计算则主要是计算角焊缝的强度。在搭接角焊缝的计算中进行了下述假定：
第一，对于此种角焊缝的形状(见图5 -3)都将内接等腰直角三角形的高即
K0，作为计算厚度，不计及焊缝的凸凹度，也不考虑熔深的差别，这样
K0≈0. 7K，K为焊脚尺寸。当熔深较大，如埋弧焊时，可考虑K0≈0. 8K，甚至等于K。
第二，角焊缝一律按计算截面，即计算厚度(习惯称喉厚)截面处受切应力破坏来计算，即使接头承受弯矩，抵抗弯矩产生的应力亦假定为切应力，见表5-8中，式(5-12 )、式(5-15 )、式(5-17 )等等。
第三，不考虑正、侧面角焊缝上应力的差别和焊缝上应力分布的不均，这给计算带来了方便。由于侧面搭接焊缝随焊缝长度的增加，应力不均匀程度增大，上述计算规定限制了计算焊缝的长度。
第四，限制角焊缝的最小焊脚尺寸，一般不应小于4mm，当板厚小于4mm，则焊脚尺寸可与板厚相同。图5 -10各种搭接接头强度的计算见表5-8的相关部分。
③T形接头强度的计算：如图5-7所示，T形接头和十字接头可以由角焊缝构成(见图5 -7a)，这种接头会产生应力集中，也可以由对接焊缝，如K形坡口(见图5-7b)焊缝构成，后者应力集中要小得多。表5-8所列包括了两种焊缝的强度计算。可以看出，角焊缝的强度计算与搭接角焊缝的强度计算是一样的，而后者又和对接焊缝强度的计算相同。应该指出，T形接头承受压力(见图5 -11a)时，由于立板可与盖板抵紧，承受压力能力大为提高，可用式(5 -20 )进行强度计算。很多情况下，集中力既不平行、又不垂直于焊缝，可以将作用力分解成两部分，分别进行强度计算，如图5 -11 d及表5-8中式(5 -26 )。
2)极限状态设计法焊缝连接的计算。根据GB 50017-2003《钢结构设计规范》，采用焊接连接时，对于对接接头、T形接头、角接头和搭接接头上的焊缝，采用了对接焊缝、直角角焊缝(图5 -3 )、斜角角焊缝(图5 -13)和对接与角接的组合焊缝(图5-12)等形式。焊缝则应根据结构的重要性、载荷特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况选用是否熔透和不同质量等级，如承受疲劳构件的对接焊缝均应焊透且焊缝质量为I 、II级；虽不计疲劳，但要求与母材等强的，也要求焊透，并应不低于II级的焊缝质量；重级工作制的吊车梁、起重量>50t的中级工作制的吊车梁，腹板与盖板间的角焊缝，要求开坡口焊透等。
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『玖』 燃气管道的焊接技术

管道焊接技术包括钢管的组对定位方式、大管径钢管的焊接两个方面。具体如下：

1、钢管的组对定位方式

定位钢管轴线必须对正，以免出现中心线偏斜或坡度差异。组对定位采用定位点固定，对于直径较大的钢管，通过使用对口器辅助对口，为了达到焊接标准，需要仔细查看并处理好定位焊缝的问题，一旦出现焊接缺陷，就需要铲掉重焊，还需要彻底清理定位焊当中的熔渣和飞溅物，并将定位焊缝修成两边有缓坡的焊点。