『壹』 为了保证焊缝质量,需要什么措施
焊接从母材和焊条熔化到熔池的形成、停留、结晶,其过程发生了许多的冶金化学反应,这样就影响了焊缝的化学成分、组织、力学性能(强度、硬度、韧性和疲劳极限) 、物理和化学性能,因此,焊缝的质量好坏关系到焊件的质量好坏,会影响到焊件的使用性能。所以我们应该对如何提高焊缝的质量进行分析。
一、熔焊冶金机理
1. 氧化
熔池的体积很小,受电弧加热升温很快,温度可达2000 ℃或更高。在高温下氧气发生分解,成为氧原子,这样,其化学性质非常活泼,容易与金属和碳发生氧化反应,形成大量的金属氧化物和非金属氧化物,反应方程式如下:
Fe + O = FeO Mn + O = MnO
Si + 2O = SiO2 2Cr + 3O = Cr2O3
C + O = CO
这样,Fe 、Mn、Si 、C 等元素大量烧损,使焊缝金属含氧量增加,焊缝力学性能大大下降(如低温冲击韧性明显下降,引起冷脆,使得焊件在低温条件下的安全性降低) 。当焊缝凝固冷却后,FeO 转变为Fe3O4 ,它使焊缝金属的屈服极限、冲击韧度、疲劳极限。SiO2 、MnO 如果没有充足的时间上浮,则成为夹杂物。CO如果没有析出,则成为焊缝中气孔。这些夹杂物和气孔都会降低焊缝的性能。焊接高碳钢和铸铁时容易发生CO 气孔;焊接灰口铸铁时,由于碳、硅的烧损,冷却快,焊缝会成为硬脆的白口组织。
2. 熔池吸气
(1) 吸氮。由于受到高温的影响,氮气也要发生分解,形成氮原子,溶于液态金属中,在冷却过程中要发生相变(奥氏体转变为铁素体) ,氮在固溶体中的溶解度发生突降,最后以Fe4N 析出,由于Fe4N 呈片状夹杂物,虽然使得焊缝金属的硬度增高,但塑性下降。
(2) 吸氢。焊接接头表面附着的油、铁锈所含水分、焊条药皮中配用的有机物等,经高温分解产生氢,氢以原子的形式被液态金属所吸收。当温度降低时,过饱和的氢将从液态金属中析出,成为气孔。当焊缝凝固至室温时,过饱和氢原子扩散到微孔中结合成氢
分子。在微孔中氢的压力逐渐增大,使焊缝产生裂纹。高碳钢和合金钢容易产生氢裂。
3. 焊接应力
由于焊缝不能自由收缩而引起焊接应力,焊接应力可以引起变形,降低结构的承载能力,引发焊接裂纹,甚至造成结构脆断。
二、提高焊缝质量措施
为了保证焊接质量,在焊接过程中,通常采取下列措施:
1.脱氧及掺合金。为了补偿烧损的合金,提高焊缝的力学性能和物理化学性能,在焊条药皮中加入锰铁合金等进行脱氧、脱硫、脱磷、去氢、渗合金等,从而保证焊缝的性能。
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、硅酸盐MnO. SiO2 和稳定的复合物(CaO) 3&8226;P2O5 不溶于金属,进入焊渣,最终被清理掉。
2. 焊前进行清理。对坡口以及焊缝两侧的油、锈及其它杂物进行清理;对焊条、焊剂进行烘干,可降低吸氢现象。
3. 合理的焊接顺序和焊接方向。先焊收缩量大的焊缝,以保证焊缝能够自由收缩;拼板时,先焊错开的短焊缝,后焊通直的长焊缝。另外,焊前预热、焊后锤击焊缝金属,使之延伸,可以减少焊接应力。
4. 形成保护气氛( 如CO2 、氩气等) ,限制空气侵入。
5. 控制电弧长度。因为电弧越长, 侵入的氧越多。
61. 对于重要的焊接结构,若焊接接头的组织和性能不能满足要求时,可采取焊后热处理(退火、回火、淬火) 改善焊接接头的组织和性能,同时也可以消除或减少焊接应力。
通过以上措施,可以提高焊缝的质量,同时也使得焊件的质量得到保证。
首先要确定母材的焊接方式,其次是看出现焊接不良的几率,如果普通422不可以,那就选用别的焊条,以及预热,用气焊枪就可以局部预热,并可进行焊后热处理进行应力消除,振动时效和超声冲击处理效果也不错,尤其超声冲击,应力消除率可大100%,就是投入大点,估计要15W左右吧!!!
『贰』 如何保证钢筋的焊接质量
必须是有技术技能的电焊工,而不是没有经过严格培训的一般人员进行电焊作内业;容
必须采用与母材相匹配的电焊条,而不是随便那些电焊条用用;
必须严格控制作业的电流的大小,更不允许为了快速完工而加大电焊机的电流;
必须严格按设计要求,保证电焊缝的长度和厚度满足设计要求。
电焊完毕,严禁急速冷却,尤其禁止浇水冷却。
『叁』 怎么保证焊缝质量
保证焊缝质量做好以下五点:
1、焊工的工作技能、职业习惯、质量意识问题。
一个好的焊工,首先拥有较好的业务技能。在这一点上,无论国家,还是焊工本人、用人单位都非常重视。锅炉压力容器受压部件焊接制作时,相关标准对焊工技能、焊接范围等都作了明确规定。
一个好的焊工,一般都有一个良好的职业习惯:焊前准备工作做得好,从心态、设备调试、工件准备到焊材准备等都非常到位;焊接过程中专心致志,不为外界因素所打扰;焊后检查做得好,对工件进行细致的检查,自己认为满意了,方可转下道工序。一个好的职业习惯一旦养成,将受益终生,在做其它事情上也将有一些连本人也意识不到的益处。
一个好的焊工,质量意识非常强,也非常敬业爱岗,真正能够做到干一行、爱一行、钻一行,能够把所加工产品质量与个人的荣誉结合起来,认为‘焊品即人品’,干不好工作是很丢人的事情。
所以,企业对焊工的培训教育,不仅仅局限于技能培训,在良好习惯养成上也需要下一番功夫,并增强其荣誉感。
2、焊接设备性能问题。
在员工劳动强度要降低,生产效率要提高的客观情况下,选用综合性能指标较好的专用设备也就显得非常重要了。在国内外,许多焊接设备生产厂家都是专机专做,并打出了品牌。同样,选用设备的原则也是专机专用,设备性能指标优中选优 。只有这样,才能确保焊接质量的稳定并提高。
3、材料选用问题
材料选用,包括母材、焊材,都是由专业技术人员经过计算、筛选并经过试验选定的,材料选用的原则一般是:在保证各种技术数据的情况下,材料可焊性好,容易采购。
4、焊接工艺问题
由于焊接方法种类较多,技术人员在焊接工艺方法确定时,需要充分考虑单位的产品特点、经济性、工作效率等因素。比如:一般材料轻型钢结构制作,由于大多焊道长而直,对熔深要求不高,对尺寸控制较严,加工单位无足够的产品变形校正能力,又对现场管理要求较严格,熔化极二氧化碳气体保护焊无疑是最佳选择;一般材料重型钢结构的长直焊道,要求熔深要大,单位对生产效率要求较高,又有足够的变形校正能力,采用埋弧自动焊是最好的。
许多单位对焊接工艺的执行力度不够,个别员工甚至存在‘焊接工艺是应付检查的’的错误思想。尤其许多材料的焊接性较差,需要制定系统的工艺,从材料加工、焊前预热、焊材管理、装配定位、焊接规范参数、层道间温度控制、后热缓冷,到热处理等环节,一一作了详细规定,如若一个环节出现问题,将导致废品的出现,关键产品部件会给单位带来很大的损失。所以,必须加强焊接工艺纪律,严格执行规定的焊接工艺方法。
《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第64条明确规定:焊工应按焊接工艺指导书或焊接工艺卡施焊,充分阐明了执行焊接工艺的严肃性。
5、环境问题
在产品制作时,对材料的存放环境、产品制作环境的要求较低, 有些材料不仅要防止风吹日晒,对干湿度也有明确的要求。如《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第72条对制作环境明确规定:锅炉制造过程中,焊接环境温度低于0℃时,没有预热措施不得进行焊接。
总之,为确保焊接质量的稳定及其提高,以上五个环节都是非常重要的
『肆』 如何提高和控制焊接施工质量
焊接性试验。对于某些钢材,在焊接工艺评定前,应按规定和要求进行焊接性试验。
工艺评定试验。产品制造单位应按产品相应的技术规定和技术要求,以及工艺评定标准的规定,对设计工艺评定试验内容,工艺评定的试验条件必须与产品生产条件相对应。工艺评定所使用的母材及焊接材料应与实际生产相同,工艺评定试验必须由熟练焊工施焊。此外,在评定试验时,还需考虑焊接方法、钢材的种类与规格、焊接材料、预热温度、电流类别与极性、层间温度、多层焊或单道焊、焊接热输入、接头形式及焊接位置等。
确定工艺规程。工艺规程文件由制造单位的技术部门根据工艺评定试验的结构确定,对于重要产品,还应通过产品模拟件的复核验证后再最终确定。工艺规程是产品生产中必须遵循的法规。
焊前准备。焊前准备包括焊工资格审查、放样、下料、坡口加工、冷热成形、预处理、焊接材料烘干等。产品制造中的放样、下料等应按有关工艺要求进行。坡口形式、尺寸、公差及表面质量必须符合有关标准。
组装焊接。参加施焊的焊工应按焊接工艺规程取得相应资格。在生产现场应有必要的技术资料。焊接与拆除装配定位板应严格、仔细,并按工艺要求作适当的焊后修理。
焊后处理。当产品技术条件中要求进行焊后处理(如消除应力处理)时,应按产品的热处理工艺进行。
『伍』 确保厚板焊接质量的常见措施和办法有哪些
1 厚板焊接工艺
由于材料为低合金结构钢,含有少量的合金元素,淬硬倾向大,焊接性差,焊缝中极易出现裂纹,因此厚板焊接是本工程的一大难题,为防止焊接缺陷的产生,除遵循上述“焊接通则”要求外,特制定如下工艺措施:
(1)焊接材料
①选择强度、塑性、韧性相同的焊接材料,并且焊前要进行工艺评定试验,合格后方可正式焊接,焊接材料选择低氢型焊接材料。
②CO2气体保护焊:选用药芯焊丝E71T-1或ER50-6。
CO2气体:CO2含量(V/V)不得低于99.9%,水蒸气与乙醇总含量(m/m)不得高于0.005%,并不得检出液态水。
③手工电弧焊时:选用焊条为E50型, 焊接材料烘干温度如下所示:
(2)焊前预热
①为减少内应力,防止裂纹,改善焊缝性能,母材焊接前必须预热。
②预热最低温度:
③T型接头应比对接接头的预热温度高25-50℃。
④操作地点环境温度低于常温时(高于0℃)应提高预热温度为15-25℃。
⑤预热方法
采用电加热和火焰加热两种方式,火焰加热仅用于个别部位且电加热不宜施工之处,并应注意均匀加热。电加热预热温度由热电仪自动控制,火焰加热用测温笔在离焊缝中心75mm的地方测温,测温点应选取加热区的背面。
(3)工艺参数选择
为提高过热区的塑性、韧性,采取小线能量进行焊接。根据焊接工艺评定结果,选用科学合理的焊接工艺参数。
(4)焊接过程采取的措施
①由于后层对前层有消氢作用,并能改善前层焊缝和热影响区的组织,采用多层多道焊,每一焊道完工后应将焊渣清除干净并仔细检查和清除缺陷后再进行下一层的焊接。
②每层焊缝始终端应相互错开50mm左右。
③层间温度必须保持与预热温度一致。
④每道焊缝一次施焊中途不可中断。
⑤焊接过程中采用边振边焊技术或锤击消除焊接应力。
在边焊边振过程中,可以延迟焊缝组织结晶,使焊缝中的H等有害杂质有更充足的时间逸出,从而降低焊缝金属含氢量及杂质偏析,减少裂纹及层状撕裂趋向;可使焊缝晶粒更加细化,提高焊接接头塑性和韧性,从而大大提高焊接接头的机械性能;焊缝金属在振动状态下结晶,可降低焊接应力,提高焊缝抗层状撕裂及抗疲劳能力。
⑥焊接过程要注意每道焊缝的宽深比大于1.1。
(5)采取合理的焊接顺序及坡口形式可降低焊缝内应力:
厚板接料尽量采取对称的X型坡口,并且对称焊接。
(6)后热:
后热不仅有利于氢的逸出,可在一定程度上降低残余应力,适当改善焊缝的组织,降低淬硬性,因此焊后立即将焊缝加热至200-250℃,并且保温时间不得小于1小时。
(7)外观质量控制:
焊缝加强高及过渡角的圆滑过渡可适当提高接头的疲劳强度,因此:
①对焊缝内部质量在焊后24小时按规定进行无损检测。
②对焊缝的外表面要进行磁粉探伤。
对焊缝外观进行打磨处理,不得出现加强高过高、焊缝咬边等缺陷。
(8)厚板焊接防止层状撕裂的措施
板厚方向承受焊接拉应力的板材端头伸出接头焊缝区;
工艺措施:
采用气体保护焊施焊,并匹配药芯焊丝。
消氢处理:
消氢处理的加热温度应为200-250℃,保温时间应依据工件板厚按每25mm板厚不小于0.5h、且总保温时间不得小于1h确定。达到保温时间后应缓冷至常温。
消氢处理的加热和保温方法按上述方法中规定执行。
采用边振动边焊接工艺:
在边焊边振过程中,可以延迟焊缝组织结晶,使焊缝中的H等有害杂质有更充足的时间逸出,从而降低焊缝金属焊量及杂质偏析,减少裂纹及层状撕裂趋向;可使焊缝晶粒更加细化,提高焊接接头塑性和韧性,从而大大提高焊接接头的机械性能;焊缝金属在振动状态下结晶,可降低焊接应力,提高焊缝抗层状撕裂及抗疲劳能力。
2 厚板焊接t8/5值及焊接规范控制
(1)厚板焊接存在的一个重要问题是焊接过程中,焊缝热影响区由于冷却速度较快,在结晶过程中最容易形成粗晶粒马氏体组织,从而使焊接时钢材变脆,产生冷裂纹的倾向增大。因此在厚板焊接过程中,一定要严格控制t8/5。即控制焊缝热影响区尤其是焊缝熔合线处,从800℃冷却到500℃的时间,即t8/5值。
(2)t8/5过于短暂时,焊缝熔合线处硬度过高,易出现淬硬裂纹;t8/5过长,则熔合线处的临界转变温度会升高,降低冲击韧性值,对低合金钢,材质的组织发生变化。出现这两种情况,皆直接影向焊接结头的质量。
(3)对于手工电弧焊,焊接速度的控制:在工艺上规定不同直径的焊条所焊接的长度,规定焊工按此执行,从而确保焊接速度,其它控制采用电焊机控制,从而达到控制焊接线能量的输入,达到控制厚板焊接质量之目的。
3 厚板加热方法
厚板焊接预热,是工艺上必须采取的工艺措施,对于本工程钢结构焊接施工采用电加热板预加热的方法。加热时应力求均匀,预热范围为坡口两侧至少2t,且不小于100mm
宽,测温点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处;预热温度宜在焊件反面测量。
经研究表明产生氢致裂纹要以下四项基本先决条件:
(1)敏感的微观组织(硬度是敏感度的一个粗略的指标)
(2)适当的扩散氢含量
(3)合适的拘束度
(4)适宜的温度
其中一项或几项是处于支配地位的,但这四项条件都必须具备才会产生氢致裂纹。防止氢致裂纹的实用方法就是预热,就是设法控制这些因素中的一项或几项。
一般来说有两种不同的方法来预估预热温度。根据大量的裂纹试验,提出一种基于热影响区临界值,就可消除氢致裂纹的危险。被认可的临界硬度可能是氢含量的函数。另一种预估预热温度的方法是基于控制氢。为弄清低温时的冷却速度即300℃~100℃之间的冷却速度的作用,已经通过高约束度下坡口焊缝试验确立了临界冷却速度,化学成份以及氢含量之间的关系。
通过上述的理论分析,经实践试验证明对于板厚不小于36mm的钢板预热温度达到120℃即可,对于t=60~70mm的钢板预热温度需达到150℃。
4 层间温度控制
(1)厚板为防止出现裂纹采取加热预热后,在焊接过程中应注意的一个重要问题,就是焊缝层间温度控制措施。如果层间温度不控制,焊缝区域会出现多次热应变,造成的残余应力对焊缝质量不利,因此在焊接过程中,层间温度必须严格控制。
(2)层间温度一般控制在200℃~250℃之间。为了保持该温度,厚板在焊接时,要求一次焊接连续作业完成。
(3)当构件较长(L>10米)时,在焊接过程中,厚板冷却速度较快,因此在焊接过程中一直保持预加热温度,防止焊接后的急速冷却造成的层间温度的下降,焊接时还可采取焊后立即盖上保温板,防止焊接区域温度过快冷却。