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手工焊接技术赏析八篇

发布时间:2023-02-24 07:48:02

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的手工焊接技术样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

手工焊接技术

第1篇

关键词:净化手术室;温度过热;免费取冷;空冷器

中图分类号:TU246 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)01-0164-02

1 净化手术室过热

手术室一般位于建筑的内区,当整栋建筑都有空调系统时,手术部的维护结构基本处于恒温状态,不受外部环境温度变化的影响。维护结构的热传导可以保证手术室在不开空调系统时,也能维持与周围房间相同的温度(例如冬季供暖18℃~22℃)。目前国内流行的净化手术室平面布局为双通道型,手术室为清洁走廊和洁净走廊(设计温度22℃~24℃),手术室内人员、灯具、设备散热需要依靠手术室自身的净化空调系统来调节。

下面以百级手术室(送风10000m3/h、新风1000m3/h)为例讨论手术室的过热情况。手术室得热量为围护结构传热Qw、室内设备人员散热Q、得冷量为Qs,则手术室内热量变化ΔQ为:

ΔQ=Qw+Q+Qs

热量变化就是空气处理机组要消除的负荷,下面逐项分析:

1.1 维护结构传热Qw

维护结构通过周围房间的热传导维持手术室的室内温度,使手术部温度趋于平衡。

1.2 手术室设备人员散热Q

手术部的热负荷由医疗设备、灯具、人员的散热组成,根据手术室级别类型的不同,百级手术室热负荷一般估算为6kW,其中灯具散热1.68kW,设备散热1.5kW,人员散热2.82kW。

Q=Q1+Q2+Q3

式中:

Q—总散热量

Q1—手术室灯具散热量

Q2—手术室设备散热量

Q3—手术室人员散热量

1.3 得冷量Qs

供暖季,一般空调系统无制冷能力,得冷量等于新风所提供冷量。以东北某地区为例:冬季新风干球温度为-29℃、相对湿度为74%,回风温度为24℃、相对温度为50%,将新风预热至5℃后,新回风混合后为干球22.1℃、相对湿度50.6%,计算得新风焓差为18.6kJ/(kg·干空气),得冷量=-6.2kW。

则手术室热量变化为:

ΔQ=Q-Qs=-0.2kW

即供暖季百级手术室有0.2kW的热负荷,需要执行空调供热模式。但在净化手术室的实际应用中存在以下五个因素,使得手术室出现过热的情形:

(1)为防止机组盘管冻裂,新风往往预热到大于5℃才送入空气处理机组;(2)由于系统老化,过滤器更换不及时等原因造成新风量达不到设计的标准;(3)《GB50333医院洁净手术部建筑技术规范》征求意见稿中有减少新风量的趋势,降低了通过加大新风量以控制手术室过热的可能性;(4)空气循环机组风机的散热变相增加了手术室的热负荷;(5)冬季一般采用的蒸汽加湿会造成手术室显热的增加。

综合上述几个方面,类比夏季制冷工况,在手术室过热时,我们设定与夏季相同的送风温度(一般为21℃),根据送风量的不同,百级手术室具有10kW左右的制冷能力,千级、万级手术室分别有5kW、3kW的制冷能力,完全可以实现消除冬季手术室室内过热的目的。

但在寒冷季制冷机组制冷能力受到很大限制,许多冷水机组在气温5℃以下就停止工作,所以需要寻找节能环保的替代冷源。

2 冷却塔供冷方案

当室外空气温度低于一定数值时,可以直接利用空气中的“免费冷源”直接或间接向空调系统供冷。对于普通空调系统,可以采用将室外新风直接引入的方式利用“免费冷源”;而净化空调系统对空气的质量有较高要求,需要在不增加新风量的情况下消除室内冷负荷,即间接“免费取冷”。间接取冷一般通过冷却塔,根据各地气候条件的差异,采用不同的冷却塔供冷形式。

2.1 开式冷却塔供冷

开式冷却塔(简称开塔)直接冷却喷淋水,得到15℃的高温冷水,可以作为空调机组在过渡季和冬季等不除湿工况下的冷源。考虑冷幅为4℃,在室外湿球11℃以下(此时干球温度在16℃左右)的环境下均可以使用此种方式取冷。

此系统效率较高,但是也存在以下问题:(1)开塔不能在0℃以下使用;(2)开塔冷却的工质直接接触大气,水质较差。

如果将开塔冷却的喷淋水经过板换得到清洁的冷媒水,则属于开塔间接供冷。考虑板换带来的换热温差,为得到15℃高温冷水,系统可以在室外湿球温度10℃以下,0℃以上的环境使用。

2.2 闭式冷却塔供冷

系统等同于将开塔间接供冷系统的板换放置到开塔内组成闭塔,从而保证冷媒水的清洁的形式,系统运行温度区间等同于开塔间接供冷系统。

在环境温度低于0℃时,可以停掉管外喷淋水,只利用空气冷却管内工质,即采用空冷的形式,但会降低闭塔的换热效率,并且也存在冻坏闭塔换热盘管的风险。

系统适用于我国长江中下游冬季不易结冰的区域,以南京为例,每年有1~3月、12月的平均湿球温度低于10℃,可采用此系统。

2.3 空冷器供冷

系统包括设置于户外的空冷器、机房内的换热器以及管路系统,空冷器中的乙二醇水溶液等抗冻工质经空气冷却后输送到机房内,再通过换热器冷却蓄水箱中的冷媒水,此冷媒水作为净化空调机组冷源使用。

由于空冷器的冷却极限是环境的干球温度,为得到15℃高温冷水,环境干球温度需低于10℃(湿球温度约为6℃)。在我国北方地区,此系统有半年左右的可利用时间。以哈尔滨为例,每年有1~4月、10~12月的平均干球温度低于10℃。

3 净化手术室供冷系统

以哈尔滨某医院的气候条件为例,我们选取空冷器冬季供冷方案。系统如图1,主要包括空冷器、换热水箱、水泵等设备,还需要特殊定制的空气处理机组与之配合。在传统空气处理机组中再加入一冷却段,此段不能与夏季表冷段共用,考虑到冬季加湿比较困难,此段需位于加湿段后,出风口前。

图1 空冷器冬季供冷系统图

3.1 系统实施过程

3.1.1 系统包括两个循环,分别是乙二醇水溶液循环和冷媒水循环,其中除空气冷却器(2)放置于室外,其他设备均放置于室内,做好保温。

3.1.2 乙二醇水溶液首选通过变频泵(3)输送至空气冷却器(2),在其中通过换热,得到室外环境中的冷量,然后流回换热水箱(5)的换热管内,进入下一个

循环。

3.1.3 经过换热水箱(5)冷却的冷媒水送入空气循环机组(7)的换热盘内,冷却室内空气后流回换热水箱(5)中进行下一个循环。

3.2 系统控制过程

3.2.1 为便于空气循环机组(7)制冷量的控制和节省乙二醇变频泵(3)的泵功,需要控制出水温度恒定,通过测温点T1的反馈值调节乙二醇变频泵的转速。

3.2.2 通过测温点T2得到的温度反馈至调节风机(1)的起停,当T2高于设定值时,启动风机(1),加速乙二醇水溶液的冷却;当T2低于设定值时,关闭风机(1),这样既可以保护管壳式换热器不被冻裂,也节省了风机电耗。

3.2.3 为在不同数量的空气循环机组(7)的情况下节省冷媒水变频泵功,设定冷媒水循环系统的压力采集点,根据空气循环机组(7)数量的不同带来的系统循环压力的变化,调整冷媒水变频泵的频率。

为防止加湿后的空气有凝水析出,所以冬季冷盘管内水温要不低于15℃,按常规5℃温差设定冷盘管进水15℃,回水20℃;按照乙二醇水溶液与冷媒水5℃换热温差计算,乙二醇水溶液进换热水箱温度为10℃,回空冷器温度为15℃。此系统可在环境温度低于10℃的环境中使用,温度越低,空冷器换热效果越好。

4 结语

位于建筑内区的净化手术室与外界“隔绝”,存在冬季过热的问题。

寒冷季节,大楼一般不提供冷源,冷水机组呈低温保护状态不能正常启动。“净化手术室供冷系统”可以从室外“免费取冷”,很好地解决净化手术室冬季过热的

问题。

以环境温度为10℃为切换温度,低于此温度,可以使用此系统“免费取冷”,当环境高于此温度时,手术室进入过渡季工况,可以直接开启冷水机组制冷。

参考文献

[1] 许钟麟.洁净室及其受控环境设计[M].北京:化学

工业出版社,2008:344-347.

[2] 李永安,常静,徐广利.闭式冷却塔供冷系统气象条

第2篇

[关键词]焊接技术;手工焊接;温度;把控

中图分类号:P755.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)44-0045-01

引言

焊接通常指的是将被焊工件的材质,通过加压或者是加热或者是两者并用,同时用一些或者是不用填充材料,从而使得工件的材质能够达到原子间的结合进而形成永久性的连接的工艺过程。在进行焊接的过程中,工件以及焊料熔化能够形成熔融区域,在熔池冷却凝固过后便可以形成材料之间的连接,而在焊接过程中,必须要进行压力施加。

焊接温度不仅能够影响焊接质量的好坏,而且对劳动生产率的高低也有一定的影响,因此,在焊接过程中一定要注意对温度的把控。本文首先从焊接方法、焊接工艺以及手工焊接技术这单方面简单介绍了焊接技术,其次简单分析了在焊接技术中对预热、层间温度以及熔池温度的把控。

1.焊接技术

1.1 焊接方法

焊接技术一般会应用到金属母材上, 进行金属焊接的方法很多,一般可以分为压焊、熔焊和钎焊。(1)压焊。压焊一般是通过加压,从而使得两工件能够在固态下实现原子间的结合,有时也将其称为固态焊接。经常会用的的压焊工艺为电阻对焊,这一方法是当电流通过两工件的连接端时,这一连接端会由于电阻较大使得其温度上升,一般将其加热直至塑性状态时便可在轴向压力的作用下进而连接成为一体。压焊一般在焊接过程中施加压力而并不加填充材料,其能够使得焊接过程有效简化,还能够在一定程度上改善焊接安全卫生条件。而且压焊的温度相对来说也比较低,而且加热时间也较短,因此热影响区也比较小。(2)熔焊。进行熔焊时,加热能够将两工件的界面迅速熔化,从而形成熔池,熔池能够随着热源向前移动,待冷却后能够形成连续焊缝,从而能够将两工件连接成为一体。在进行熔焊时,如果高温的熔池与大气进行直接接触,就会使得大气中的水蒸气以及氮等进入熔池,从而在冷却时会在焊缝形成裂纹、夹渣以及气孔等缺陷,使得焊缝的质量大大下降。(3)钎焊。钎焊一般使用的是比工件熔点更低的金属材料作为钎料,然后再焊接过程中将钎料以及工件均加热到高于钎料的熔点而低于工件熔点的温度,在工件中利用液态钎料润湿,使得工件以及填充界面间隙进行原子间的相互扩散,进而实现焊接目的的一种方法。(4)焊接工艺。现代的焊接技术已经能够焊出内外无缺陷的、机械性能等于甚至是高于被连接体的焊缝。

1.2 手工焊接技术

手工焊接技术是一种较为传统的焊接方法,尽管在现代的要求批量生产的电子产品已经较少的采用手工焊接了,但是对电子产品的调试、维修等方面还会用到手工焊接,而且手工焊接质量的好坏还能够在很大程度上影响焊接质量。由于手工焊接是一门实践性较强的技术,因此应该在了解原理的基础上不断的进行练习以及实践才能够实现较好的焊接质量。

2.焊接技术中温度控制

2.1 预热

在进行焊接之前时,首先应该对管端进行预热,一般预热宽度为距离管口的100mm 的范围内, 提前预热应该本着不破坏管内的涂层为原则。在开始焊接之前,应该使用电加热带进行预热,加热款度一般为坡口两侧的各75mm 处。电加热带一般都会有温度控制装置,可以设置温度的上下限,从而更为方便的对加热温度进行控制。电加热带一般会有灵活方便的特征,因此可以再根焊过程中便可以对下一根正在清管的管材进行电加热,使得在对管材进行预热当中可以充分利用根焊焊接以及关口组,从而使得预热时间能够大大的缩短,不仅能够使得焊接温度能够很好的保证,而且在很大程度上还能够保证焊接的速度。

2.2 焊接技术中对层间温度的把控

使用电热装置进行伴随加热。而且电热加热带的安装位置应该充分考虑既不破坏防腐层,而且还不影响焊工施焊的视线以及角度。电热加热带的安装位置应该在距离焊口坡口两侧的50mm 处的位置是最为合适的。在这里最值得注意的便是,电加热带的开关插口位置缺少隔热的装置,经常会使得防腐层烫伤,因此在进行电加热带的安装时应该注意加装一定的隔热设施。尽管电加热带的外壳是由铝合金制作而成的,在进行焊接时还应该注意对其进行保护,从而防止外壳的损坏,进而对其内部结构进行破坏,从而造成电路的损坏。在下雪天尤其得注意是否有漏电的现象,应该在现场安装二级漏电保护系统,从而避免安全事故的发生。进行层间温度的控制,应该将重心放到对焊接各工序的衔接上去, 在焊接的余温散发完后马上开始进行下一个环节的焊接,这样便可使得加热的时间大大的减少,而且还能够在很大程度上提高焊接的效率。在进行焊接的过程中,如果遇到局部温度没有达到要求的情况时,也可以利用火把进行辅助加热。

2.3 焊接技术中对熔池温度的把控

熔池温度能够对焊接质量产生直接的影响, 熔池温度过低时,熔池会比较小,铁水也教案,流动性差,比较容易产生未焊透,未熔合,夹渣等缺点,如果熔池温度较高,铁水就易产生下淌现象,成型较难控制,接头塑性也有所下降,容易产生弯曲开裂。要对熔池温度进行把控就要通过以下措施来实现:

(1)焊接电流和直径。应该根据焊接层次以及焊缝的空间位置来选用,在开始焊接时,选用的焊条直径以及焊接电流均较大,立、横养位也较小。

(2)运条方法。月牙形的运条温度比圆圈形的熔池温度要低,锯齿形的运条熔池温度比月牙形的运条温度又低, 在12mm 平焊封底层,应采用锯齿形的运条, 并且利用摆动的幅度以及在坡口两侧的停顿,对熔池温度进行有效的控制。

(3)焊条角度。焊接方向与焊条的夹角为90 度时,电弧集中,熔池温度高,夹角较小时,电弧分散,熔池温度也较低。

(4)电弧燃烧时间。可以利用电弧燃烧来对熔池温度进行控制,在熔池温度过高而且熔孔较大的情况下, 可以适当的减少电弧燃烧时间,从而使得熔池温度降低,此时,熔孔就会变小,管子内部会形成高度适中,从而能够避免管子内部焊缝超高或者是产生焊瘤。

参考文献

第3篇

【关键词】不锈钢;焊接技术;性能特点

不锈钢是一种新型工业材料,工业当中以组织状态作为划分标准将不锈钢划分为马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体(双相)不锈钢以及沉淀硬化不锈钢;而以成分作为划分标准又可将不锈钢分为铬不锈钢、铬镍不锈钢以及铬锰氮不锈钢等一些种类。正是由于不锈钢具有特殊的化学元素结构,所以它据哟强烈的抗腐蚀性,这也是它逐渐取代了传统普通钢材的重要原因。不锈钢焊接技术是伴随不锈钢在工业生产当中应运而生的。按照不同的划分标准,焊接技术也分为很多种,目前,国内普遍使用的焊接技术是手工焊接、MIG/MAG焊接(一种自动气体保护电弧焊接的方法,在使用MIG/MAG焊接技术时,电弧在保护气体的屏蔽下,在电流载体金属丝和工件之间进行烧接,机器送入的金属丝作为焊条,在自身电弧下进行融化。)和TIG焊接(又称为惰性气体钨极保护焊,它是厚度在0.5~4.0mm之间的不锈钢进行焊接时最常用的焊接技术。)不锈钢焊接具有自身的一些特点、性能,而在不锈钢的焊接过程中也会存在一些常见的问题。

一、不锈钢焊接的性能特点

不同种类的不锈钢在焊接时的性能特点也不同,前面以不同的标准将不锈钢进行了分类,下面就以奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和铁素体不锈钢来研究分析不锈钢焊接的性能特点。

(一)奥氏体不锈钢。当奥氏体不锈钢当中含金属铬量在18%左右,金属镍含量810%时,便会形成稳定的奥氏体组织,这样的组织结构最有利于形成焊接的最佳条件。因而奥氏体不锈钢焊接性良好。此外奥氏体不锈钢也具有良好的地塑性和高温性能和耐腐蚀性能。

(二)马氏体不锈钢。由于马氏体不锈钢含碳量较高的原因,因而马氏体不锈钢的强度、硬度和耐磨性较高,但耐蚀性、塑性和可焊性较差。

(三)铁素体不锈钢。铁素体不锈钢的含铬量在12%~30%之间。因而其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。铁素体不锈钢因为含铬量高,耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。

二、不锈钢焊接的方法

不锈钢常见的有手工焊接、MIG/MAG焊接和TIG焊接,下面就以手工焊接和MIG/MAG焊接做一个分析说明。

(一)手工焊接。在不锈钢焊接技术当中,手工焊接是使用最简单和最普遍的焊接方法,绝大部分的材料都可以可以用手工进行焊接。它的操作原理是通过手工来调节电弧的长度,也是通过手工来控制于电焊条和工件之间缝隙的间隔大小。手工焊接的方法十分简单,特别是很多对于室外作业,它有很强的适用性,即使在特殊的工作环境下也能使用。具体的焊接步骤有以下几个方面:第一,焊接前准备。在准备的时候,首先要清洁被焊接元器件的灰尘和油污等不干净物质,然后将被焊元器件周围的元器件左右活动活动,这样做的目的是让电烙铁头可以接触到被焊元器件的焊锡处,从而避免烙铁头伸向焊接处时不慎对其他的元气造成损害。第二,焊接时加热。将沾有少许焊锡和松香的电烙铁头接触被焊元器件约几秒钟的时间。如果需要对印刷板上面的元器件进行拆卸,则要等到烙铁头加热后,用手或者镊子轻轻拉动元器件,试看能否将元器件顺利取下。第三,焊接面清理。若所焊部位焊锡过多,可将烙铁头上的焊锡甩掉(这个过程要注意安全),用光烙锡头“沾”一些些多余的焊锡出来。若焊点焊锡过少、看起来不圆滑时,可以用电烙铁头蘸些焊锡对焊点进行二次焊接。第四,焊接后检查。检查主要是看看焊点是否光亮、圆润、牢固,是否有连焊的现象,如果存在问题要及时解决。

(二)MIG/MAG焊接。第一,焊前准备。在焊接前,要对喷嘴,导电嘴进行清理。同时调整气体流量的大小,使其达到标准,另外要打底层的表面进行清理。另外要特别注意,由于填充、盖面层用气体保护焊,焊丝伸出长度的长短对焊接过程的稳定性影响较大。焊丝伸出长度和焊丝电阻成正比关系,也即焊丝伸出长度越长,焊丝电阻值增大,焊丝过热而成段熔化,结果焊接过程不稳定,金属飞溅严重,焊缝成形不良,不利于不熔池的保护;反之,焊丝伸出长度过短,则焊接电流增大,喷嘴与工件的距离缩短,同时若焊丝伸出长度过短,还会使喷嘴过热,造成飞溅物粘住或堵塞喷嘴,从而影响气体流量。第二,焊接。在焊接时,焊枪的角度要跟管子轴线垂直,因为管子是圆的,所以焊枪角度要随时变化,这样才能保证焊缝质量,避免焊缝产生气孔、夹渣等不良现象。焊接时采用小月牙形摆动,两侧稍作停留稳弧,中间速度稍快,这样可以避免焊出的焊缝凸起、不平整;上下接头都要越过中心线5到10mm,后半圈填充、盖面仰焊接头时,可以把前半圈引弧焊接位置磨一个缓坡,使后半圈接头时不致于产生缺陷;填充时,要防止坡口边缘不要被电弧擦伤。盖面时,需要在坡口边缘稍作停顿,以保证熔池与坡口更好地熔合,焊接过程中,焊枪的摆动幅度和频率要相协调,从而保证盖面层焊缝表面尺寸和边缘整齐的熔合。

三、不锈钢焊接的常见问题

(一)焊缝不合格。焊缝不合格是因焊接工艺参数选择不当,或操作技术不熟练,导致焊缝高低宽窄不一,焊缝成形不良,背面焊缝下凹。造成焊缝减弱过多,使焊缝强度不够。

(二)未焊透或被烧穿。未焊透是主要有以下原因,一是电流过小,二是操作技术不熟练,焊接速度太快,对接间隙小,三是电弧过长或电弧未对准焊缝等,如果导致焊丝与基体金属未熔合在一起或焊接金属中局部未熔合的时候,该部位应及时进行补焊。烧穿的原因是因焊接电流过大,熔池温度过高,焊丝加入不及时,带钢对接间隙过大,焊接速度过慢等,导致焊缝上出现单个或连续的穿孔。使焊缝强度减弱,从而被烧穿。

(三)裂纹和气孔。裂纹的出现频率很高,一般裂纹分为热裂纹和冷裂纹两种。由于液体金属在凝固过程中或略低于固相线温度下,产生沿晶间边界的、断口上就会形成具有氧化色的热裂纹。在固态时发生相变,或有扩散氢存在,以及冷却时在过大的焊接收缩应力作用下,就会生成的具有穿晶性质的、断口发亮、没有氧化色的冷裂纹。如果在使用焊丝时不合乎标准,焊接时高温停留时间过长,造成氧化、过热和晶粒度过度长大,材料本身杂质较多,或材料本身易淬硬时均易产生裂纹。而在焊件、焊丝表面有油污、氧化皮、铁锈等情况,或在潮湿环境中进行焊接,或者氩气纯度低,或氩气保护气不佳以及熔池高温氧化、飞溅等情况下都容易产生气孔。

结束语

不锈钢焊接技术对于不锈钢的使用具有重要作用和意义。它的实际操作性要求操作人员要详细了解不同种类的不锈钢的特性,此外,也要熟练掌握不锈钢焊接技术的具体方法,从而科学安全高效的完成焊接任务。

【参考文献】

[1]孙勃,时炎,方总涛.平台工艺管线用TP316L不锈钢焊接工艺研究[J].金属加工(热加工),2010(12).

[2]冯兆龙,杨澍.00Cr21Ni14Mo2Mn5N不锈钢仰焊焊接接头组织与性能研究[J].金属加工(热加工),2010(22).

第4篇

目前,很多游乐设备的主要部件连接依靠焊接来完成,所以在这些游乐设施的设计制造、安装调试的过程中,焊接技术始终起着举足轻重的作用,从这一角度来看,保证游乐设施的焊接质量是这些特种设备安全运行的基础。因此,我们在当前研究游乐设施种设备焊接技术,发现其中易出现的问题以及技术操作要点显得很有必要。

游乐设施种设备焊接技术概述

首先,焊接指的是在加热或者高温高压下,将两种或多种材料结合在一起的过程,一般通过熔焊、压焊、钎焊三种途径来达到焊接效果,其原理是多种材料通过原子或者分子的结合和扩散形成永久性联接的过程。为了满足人们寻求刺激的心理,无论是运动方式还是自身结构,游乐设施都趋向于大型化和复杂化的设计,因此这对游乐设施所采用的焊接方式提出了更高的要求。目前,国内多数游乐设施主要为螺栓紧固和焊接这两种连接方式,其主要部件中往往采用焊接技术制作而成,例如常见的轨道、压力杆、摆臂等,这些主要结构通常会直接影响着游乐设施安全指数的高低。而在很多设备的现场焊接组装过程中,往往又会因为施工条件的限制,焊接的精度甚至焊接所用的焊条未能达到设计标准,这也是导致设备运行一段时间后出现裂缝的主要原因之一,从而直接影响着设备的安全性能。

目前,游乐设施正朝着大型化、轻量化的方向发展,在设备选材中,往往首先考虑高强度的材料,以此达到设计轻量化的目的。但出于成本上的考虑,多数设备的制作仍然以高强度钢板为主要材料。当前,高强度钢板的品种较多,例如,含磷冷轧钢板的强度较高、塑性较好,并且具有较优良的耐腐蚀性;而冷轧双相钢板的拉伸性能较好。游乐设施的组装多采用焊接技术及堆焊修复技术,主要分为手工电弧焊和钎焊两种方式。其中,手工电弧焊的质量较高,但是会降低零件的疲劳强度;钎焊则恰恰相反。所以,很多游乐设施在焊接后仍需要手工打磨等后期处理,以使设备更加整洁美观。当然,我们在对游乐设施进行修复时,大多也采用焊接方式。同时,部分游乐设施使用了大量铝合金材料,而铝合金材料表面具有致密氧化膜,因此在焊接过程中必须清除干净,以免影响焊接质量;另一方面,在铝合金的焊接过程中还要避免产生气孔,铝合金的这些特性给焊接带来了一定的难度。另外,游乐设施也会采用镀锌钢板,来提升设备的防腐性能,目前多采用电阻焊的方式对镀锌材料进行焊接加工,但仍然会出现很多问题,如钢板融化层发生分流、电流密度不均匀、焊接过程中电阻值发生变化等等。值得一提的是,当前我国越来越多的游乐设施开始采用玻璃钢材料进行制作,这种材料具有更轻的重量、更高的强度,并且易加工、易上色,因此逐渐应用于更多的游乐设施。

特种设备焊接中常见缺陷

a背面超高

在实际焊接操作过程中,被焊接物体背面的余高是无法用肉眼直接看到的,因此我们只能通过焊接速度、焊接间隙、钝边或者焊接形成的熔孔直径来判断余高,这就依赖于焊接者的工作经验。在实际焊接要求中,要求I 级焊缝的背面余高不得超过0.03cm。由于采用不同焊接方式产生的熔孔直径也有所不同,因此在实际焊接过程中,要针对不同焊接要求,合理选择焊接方式。例如对管道进行打底时,为了减少熔孔直径,常采用手工钨极轻弧焊的方式;在盖面时,则使用焊条电弧焊方式,避免打底时背面超高。

b背面凹陷

焊接部位的背面凹陷多发生在水平固定管位的5~7点处,这是因为在焊接时,材料融化形成的铁水会由于重力原因向下掉,进而产生背面凹陷。为了防止熔池温度过高,造成铁水下流而产生内凹的状况,我们常在焊条电弧焊开始的6~7点处控制电弧的拉长预热时间,避免因时间过长而造成更多的铁水下流;在使用手工钨极氢弧焊的过程中,遇到需要仰焊的位置时,可采用在内部填充焊丝的方法来抑制背面凹陷的形成

c未焊透与未熔合

这两者的概念相近,但又有所不同。未焊透通常为发生于焊缝底部的体积性缺陷,而未熔合则一般指的是发生于焊层与焊层间的面积性缺陷。我们通常采用以下几点措施来避免这两种情况的发生:一是对焊层进行清理,去除夹渣;二是要选择合适的焊接速度和焊接电流,并注意对接间隙的尺寸;三是适当拉长电弧并加大电流。

d气孔

在管状部件的焊接过程中,采用焊条电弧焊或者手工钨极轻弧焊经常会产生气孔。这是因为在熔化焊接的过程中,气体在熔池金属冷却凝固前未能及时逸出,所以残留在焊缝金属表面或者内部,形成空隙或者空穴。这些空隙、空穴会在一定程度上破坏金属的致密性,减少了焊缝金属的有效横截面积,直接造成焊缝的强度被削弱。因此我们可以设立合适的工作清洁区,对坡口表面进行清洁;另外,焊点对焊丝表面要清理干净,能够露出金属,并看到其金属光泽;再则,我们可以按照严格的规范标准保管和使用焊条,保持焊条的干燥,也可通过适当增大引弧电流的方式,延长熔池的冷却时间。值得注意的是,不能用电弧重熔的方式试图消除产生的气孔,因为产生的气孔往往是由于氢气泄露而导致的,这时电弧重熔只会导致焊缝变脆。

e夹渣

夹渣一般指的是熔化焊接时发生冶炼反应后的产物,这是因为熔池冷却过程中的非金属杂质和熔渣在焊接过程中未能及时逸出,进而遗留在焊缝金属内。我们可通过增大电流、提高电弧的方式,让熔渣与铁水对焊丝表面要清理干净更加充分。

f裂纹

裂纹是在焊接过程中,焊接区域中发生金属局部破坏的表现,也是焊缝中最具有危害性的因素。焊缝裂纹会极大降低焊接接头的强度,其产生的裂纹端部可能会成为应力集中点,进而导致焊缝的断裂。因此,我们可以通过增加焊接厚度或者采用更合理的焊接法来尽量避免裂纹的产生,以免产生较大危害。

游乐设施种设备焊接作业的要点

游乐设施具有自身固有特点,因此,在焊接过程中会出现各种问题,其不仅威胁到设备安全,还可能对操作人员的生命财产安全产生危害。例如,焊接作业不可避免地会产生射线、有害气体、粉尘等,而且游乐设施自身具有一些压力容器或者易燃易爆气体,当这些因素叠加在一起后,很有可能会发生火灾或者爆炸,进而导致巨大的生命财产损失。因此,在游乐设施的焊接作业中,最重要的就是要保证设备和操作人员的安全,注意检查作业环境是否符合相关安全标准;判断设备的通电情况是否有触电风险;检查各类用电设备是否接地等。同时,工作人员在焊接作业过程中,要注意周围是否存在安全隐患;若是高空作业,一定确保相应保护设备完好无损,并且注意避免焊头掉落伤及路人。

结论

笔者在文中针对游乐设施中所应用的主要焊接技术进行了概括,指出了在这些特种设备的焊接过程中容易出现的种种问题,并归纳总结出相应的预防措施,进而为我国特种焊接技术研究提供了理论补充,以期为广大同仁提供参考依据。

参考:

[1]崔锦.特种设备的钢结构焊接工艺评定和程序[J]. 中国质量技术监督,2006,11:41.

第5篇

关键词:焊接技术 发展 趋势

焊接技术是在高温或高压条件下,使用焊接材料(焊条或焊丝)将两块或两块以上的母材(待焊接的工件)连接成一个整体的操作方法。焊接技术作为制造业中传统的基础工艺和技术,虽然应用到工业中的历史并不长,但是发展却非常迅速。短短几十年间,焊接已被广泛应用于航空航天、汽车、桥梁、高层建筑、造船以及海洋钻探等许多重要的工业领域,并且为促进工业的经济发展做出了重要的贡献,使得焊接已经成为一个重要的制造技术和材料科学的重要专业学科。焊接技术随着工业以及科学技术的不断发展和进步,其发展的趋势呈现出以下几个特点:

1 提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力

连接简单的构件以及制造毛坯是最初的焊接方式,随着技术的不断更新,焊接已经成为制造行业中一项不可代替的基础工艺以及生产精确尺寸制成品的生产手段。目前,焊接技术最需要的就是有效的保证焊接产品质量的稳定性以及提高劳动生产效率。提高生产率的途径有二:第一提高焊接熔敷率,焊条电弧焊中的铁粉焊条、重力焊条、躺焊条等工艺以及埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类,其效果显著。第二减少坡口断面及熔敷金属量,其中窄间隙焊接效果最显著。窄间隙焊接采用气体保护焊为基础,利用单丝、双丝或三丝进行焊接。无论接头厚度如何,均可采用对接型式,所需熔敷金属量会数倍、数十倍地降低,从而大大提高生产率。窄间隙焊接的关键是保证两侧熔透和电弧中心自动跟踪处于坡口中心线上。为解决这两个问题,世界各国开发出多种不同方案,因而出现了种类多样的窄间隙焊接法。如果能够在以下方面取得进展,焊接方法的先进性会得到更高的评价:提高熔敷速度、减少生产周期、提高过程控制水平、减少返修率、减少接头准备时间、避免焊工在有害区域工作、减小焊缝尺寸、减少焊后操作、改进操作系数、降低潜在的安全风险、简化设备设置。高效快速优质焊接方法将成为主力军。

2 焊接过程自动化,智能化

国外焊接技术发展速度快,国内焊接技术发展存在较大差距。工业发达国家焊接机械化、自动化率水平,由1996年的19.6%增加到2008年的70-80%以上,目前焊接技术与现代制造技术、焊接科学与工程、焊接自动化与焊接机器人不断融合,焊接技术已经向自动化,智能化方向发展。焊接过程自动化,智能化以提高焊接质量稳定性,推进焊接自动化进程,学习、吸收、借鉴、提高是十分重要的环节,应加强现有工艺的学习和提高。但是我国目前的工艺大多数都为手工操作,存在一定的局限性。目前我国焊接的自动化率还不到30%,相对而言,焊接生产的机械化以及自动化水平非常低,但是如果能够在学习的基础上利用现代的自动化技术进行嫁接改造,往往可以实现一定的突破。20世纪90年代以来,我国逐渐在各个行业推广气体保护焊来取代传统的手工电弧焊,现在已经取得了一定的效果。目前我国在焊接生产自动化、过程控制智能化、研究和开发焊接生产线以及柔性制造技术、发展应用计算机辅助设计以及制造技术等方面取得了很大的进步。计算机技术、控制理论、人工智能、电子技术及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础,并已渗透到焊接各领域中,取得了很多成果,焊接过程自动化已成为焊接技术的生长点之一。焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一,也是我们未来开展研究的重要方向。

3 热源的研究和开发

热源是可提供热能以实现基本的焊接过程的能源,热源是运动的。在焊接过程中,热源以点、线、面等的传热方式来传导热能。焊接热源具有如下特点:能量密度高度集中、快速实现焊接过程、保证高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。当前,焊接热源已十分丰厚,如电弧焊、化学热、电阻热、高频感应热、摩擦热、电子束、等离子焰、激光束等。焊接热源的研讨与开拓始终在延续,焊接新热源的开发将推动焊接工艺的发展,促进新的焊接方法的产生。每出现一种新热源,就伴随一批新的焊接方法出现。焊接工艺已成功地利用各种热源形成相应的焊接方法。今后的发展将从改善现有热源使它更为有用、便利、经济合用和开发新的更有效的热源两方面着手。改善现有热源,提高效率方面,如扩大激光器的能量、有效利用电子束能量、改善焊机性能、提高能量利用率都取得了较好成绩。开拓更好、更有用的热源,采用两种热源叠加以求取得更强的能量密度,例如在电子束焊中参加激光束等。

4 节能技术

随着社会的发展,节约能源已经成为各行各业首要考虑的问题,焊接行业也不例外。焊接产业发展节能、环保的焊接已成为必然的趋势;同时,高效焊接工艺的应用,对提高焊接效率,节约能源消耗意义很大。为了顺应节约环保的要求,手弧焊机以及普通的晶闸管焊机正在逐步被高效节能并能够自动调节参数的智能型的逆变焊接取代,同时为了适应当今淡化操作技能的趋势,焊接的操作也逐渐趋向智能化、简单化。像这样节能环保高效技术在焊接生产中的应用越来越广泛。

5 新材料,新技术发展

材料作为21世纪的支柱已显示出几个方面的变化趋势,即从黑色金属向有色金属变化;从金属材料向非金属材料变化,从结构材料向功能材料变化,从多维材料向低维材料变化;从单一材料向复合材料变化,新材料连接必然要对焊接技术提出更高的要求。新材料的出现成为焊接技术发展的重要推动力,许多新材料,如耐热合金,钛合金,陶瓷等的连接都提出了新的课题。特别是异种材料之间的连接,采用通常的焊接方法,已经无法完成,固态连接的优越性日益显现,扩散焊与磨擦焊已成为焊接界的热点,比如金属与陶瓷已经能够进行扩散连接,这在以前是不可想象的,所以固态连接是21世纪将有重大发展的连接技术。新兴工业的发展迫使焊接技术不断前进,焊接新技术更迅速地投入使用可以提高产品质量和性能。任何一个重要的新技术、新方法(如STT、CMT、Cold Arc等),无不与焊接工艺相关。这说明逆变焊机产品的技术竞争焦点已经开始从电源技术、控制技术转移到焊接工艺性能方面。熔化极气体保护焊逐渐取代手工电弧焊将成为焊接的主流、逆变焊机、智能机器人、振动焊接技术、激光复合焊和低应力无变形焊接新技术――LSND焊接法等,这些节能环保高效技术广泛应用于焊接中。

6 机械化,自动化水平提高

想要很好的完成焊接工作,得充分做好准备工作,包括焊工个人业务熟悉、工件准备和焊接设备的准备等。因此人们也逐渐重视起了焊接设备(电焊机)的放置车间即准备车间的改造。提高准备车间的机械化,自动化水平是当前世界先进工业国家的重点发展方向。如用微电子技术改造传统焊接工艺装备,是提高焊接自动化水平的根本途径。将数控技术配以各类焊接机械设备,以提高其柔性化水平;焊接机器人与专家系统的结合,实现自动路径规划、自动校正轨迹、自动控制熔深等功能。简单来说就是数字化控制:把“粗活”做成“细活、快活”。

焊接技术自诞生以来,一直受到很多学科最新发展的影响和引导,在新材料以及信息科学技术的影响下,出现了数十种焊接的新工艺,并且使得焊接工艺正从手工焊向自动焊以及智能化过渡。焊接技术进步的需求是在经济和社会等多方面因素影响下形成的,这显著地促进了高效材料和设备的开发以及自动化技术的应用,规模生产和专业化生产开创新局面,高效快速优质焊接方法成为主力军,一个明显的趋势是在传统焊接过程中使用更先进的控制和监测技术。焊接新方法和先进材料技术的引入,提高了焊接技术的水平,同时也提出了新的挑战。国外专家认为,焊接作为一种精确、可靠、低成本并且采用高科技连接材料的方法,到2020年仍旧是制造业的重要加工工艺。我们广大焊接工作者任重而道远,务必树立知难而上的决心。抓住机遇,为我国焊接自动化水平的提高而努力奋斗。

参考文献:

[1]李洪涛.浅析中国焊接技术的现状与发展[J].黑龙江科技信息,2009(05).

[2]郭新军.中国焊接技术的发展趋势[J].才智,2010(31).

[3]陈字刚.现代焊接技术的应用与发展[J].大连铁道学院学报,1987年01期.

[4]郑国禹.机器人焊接技术在薄壁钢质特种车辆上的应用研究[D].重庆大学,2008年.

第6篇

【关键词】焊接技术;轨道客车制造行业

近年来我国焊接技术实现了飞速的发展,特别是在应用领域这一方面,现如今焊接技术在轨道客车制造行业中,逐渐得到了应用,主要体现在材料的焊接上,同时焊接技术的应用,也为材料质量提供了保障。然而在实际应用的过程中,经常会出现焊接技术应用与推广方面的不足,导致其无法发挥真正优势,长此以往也对焊接技术的发展造成影响,所以深入分析轨道客车制造中焊接技术的应用与推广十分必要。

1不锈钢与碳钢车体制造

一般轨道客车制造的前期,车体钢结构材料主要为碳钢,也就是铁路客车专用的耐候钢。在焊接技术方面,采用的则是焊条电弧焊与常规CO2气保护焊两种焊接技术,在此基础上也研制出了一些相关的焊接工艺,如激光焊工艺、螺柱焊工艺等,这些焊接技术多在小范围生产中发挥作用。受生产技术发展的影响,进行铁路车辆制造的同时,焊接技术也实现了飞速发展,常规焊条电弧焊技术与CO2气体保护焊技术已经无法满足轨道客车的要求,所以一些全新的焊接技术逐渐将其替代,然而对新技术进行应用时,其范围与比例却体现了一定的差异。在不锈钢车体钢结构角度进行分析,客车制造时主要运用的压焊技术为点焊工艺技术和缝焊工艺技术两种[1];而熔焊技术方面则包括了熔化极非惰性气体保护焊、螺柱焊和激光焊工艺等多种技术;一般对于车体钢结构的焊接而言,钎焊技术比较少使用,只是在少量位置与结构中进行氧乙炔焰的焊接。由此可见,对于不锈钢钢结构制造中运用的焊接技术可将其总结为以下内容:将点焊技术作为主要焊接技术,同时针对部分结构的焊接可以运用缝焊工艺技术;另外,在熔焊技术方面,则主要有MAG焊工艺和TIG焊工艺两种,在此基础上又研发了螺柱焊与激光焊等多种焊接工艺。在不锈钢结构制造角度进行分析,以上所提到的MAG焊、TIG焊等焊接技术均在制造中得到了广泛的运用,由于不锈钢材料所具备结构特点的原因,点焊技术对于轨道客车制造也占据了无可取代的地位,按照不锈钢车体结构与材料特征要求,点焊装置主要体现了焊钳刚性、焊接电流与加压力大,质量与稳定性佳的特点。另外,点焊技术在实际应用时,必须要结合焊接内容使用正确的焊接形式,一般电焊技术根据焊钳可以被分为单面双点技术与双面单点技术,根据形式可以分为轻便式点焊机、移动式点焊机以及定置式点焊机等。与此同时,MAG焊技术的应用,主要是基于普通直流与脉冲直流形式而言,在这两种焊接领域中获得了广泛的推广。MAG焊技术的焊接电源主要以数字逆变电源为主,这种电源在熔滴稳定性、焊接外型以及效率等方面都体现了极大的优势。

2铝合金车体制造

铝合金车体焊接技术主要有以下几种:1)简易自动焊。在轨道车辆车体结构制造中,铝合金材料的应用最早出现于20世纪,因为当时的焊接技术受限,所以也缺乏先进的焊接自动化设备方面作为支持。因此,当时更多的是研制一些较为简单的自动焊设备进行零部件的焊接,例如仿形自动焊、有轨道自动焊等。尽管当时所研制的那些自动焊技术已经逐渐被替代,但是这些焊接技术所留下的意义与理念依然支持着现代焊接技术的发展。2)专机自动焊。对铝合金车体大部件进行焊接的过程中,一般在结构角度进行分类,可以将专机分成龙门专机、悬臂专机以及吊挂专机等;在焊缝跟踪形式角度进行分类,被分为机械跟踪与激光跟踪;在送丝角度进行分类,主要有单丝与双丝焊接两种形式[2]。专机所呈现的最大优势其实是体现在调节、操作与维护方面,但是专机也存在一些不足:其一,专机枪头锁紧机构的使用过于频密,导致设备的牢固性降低。此外则是进行焊接时,并没有在中性方面体现出较好的性能,必须要进行人为干预;其二,专机持枪机缺乏稳定性,行走过程震动会导致焊缝表面纹理杂乱。3)机械手自动焊接。运用该焊接技术进行铝合金车体焊接时,对于大部件的焊接一般都是运用龙门式与悬臂式焊接技术,对于焊缝跟踪则是使用激光跟踪,一般机械手焊接大部件都是使用双丝,单丝焊接多用于早期设备系统中。该焊接技术的最大特点体现在持枪结构上,持枪结构十分牢固且焊接过程具有较强的稳定性,为焊接状态的一致性与焊接质量提供了保障。但是机械手自动焊接更换焊丝速度较慢,且操作复杂度,难以维护,以此也为其实际应用带来了挑战。

3转向架构架焊接

一般轨道客车的转向架构架多以低合金钢为主要材料,受近年来高速列车技术发展的影响,这一材料也逐渐被改良,在此之后也被广泛应用于高速车与A型地铁。转向架构架中主要包括了牵引梁、横梁、侧梁以及制动吊座等小件组焊,结构焊接的形状受结构复杂性与材质焊接性质影响。通常转向架构架有一定数量的焊缝,且板材厚度也比较大,除了一些小件以外,更多的是厚度超过8mm的厚板,对于这一部分材料的焊接,都是使用多层多道焊接工艺[3]。现阶段,侧梁外部长大焊缝的焊接多运用机械手单丝(双丝MAG)焊,对于一些小件弧形与环形焊缝,均是运用小型机械手自动焊工艺,剩余一些无法使用机械手焊接的焊缝则是使用手工MAG焊,只有极少数高质量、高等级且无法用机械手完成的焊缝,才会运用手工TIG焊接。除此之外,也有少数填充量比较大的焊缝是用药芯焊条实现焊接。

4结束语

综上所述,焊接技术是确保轨道客车运行质量的重要前提,只有掌握了焊接技术的精髓,才能在实际焊接过程中保证其焊接质量,进而推动我国轨道客车制造行业的全面发展。

作者:刘佳宇 高 斌 高洪山 宁 朋 单位:中车青岛四方机车车辆股份有限公司

【参考文献】

[1]张欣盟,何广忠,韩凤武.轨道客车铝合金车体制造搅拌摩擦焊技术的应用研究[J].金属加工(冷加工),2016(S1):561-563.

第7篇

关键词:油田管道;焊接工艺;技术;质量

原油和天然气是人们生产生活中不可缺少的自然资源,确保原油和天然气的安全运输是保证人们生产生活顺利进行的重要条件。目前,我国原油和天然气的主要运输方式是管道,这种方式不仅安全有效,而且经济适用。管道的焊接是管道施工过程中最重要的环节之一,一旦焊接出现质量问题,会给原油和天然气的运输带来巨大的安全隐患,因此,提高油田管道焊接工艺是提高油田运输质量和水平的重要途径。

1 管道焊接工艺

管道焊接工艺的种类比较多,正确选择合适的焊接方法可以有效提高焊接质量。目前,我国的管道焊接工艺主要包括以下几种:

1.1 全自动向下焊接技术和手工向下焊接技术

1.1.1 全自动向下焊接技术。油气管道全自动向下焊接技术的工作原理是使用具有熔化性能的焊丝,借助与焊金属之间的电弧来实现对焊丝和钢管的熔化。全自动向下焊接技术可以有效的将输送气体和空气中的有害物质进行隔离,确保油气的安全运输。这种焊接方式的优点是程序简单,便于操作,生产效率高。

1.1.2 手工向下焊接技术。手工向下焊接技术目前在我国还属于新型的焊接技术,其焊接顺序为根焊、热焊、填充焊和盖帽焊。

(1)根焊。根焊的主要运条为直拉式和往返式,又以直拉式最为常用,有一种情况例外,如出现间隙或溶孔长度过大的情况,则往返式更为合适。(2)热焊。为了防止根焊产生裂纹,进行热焊是非常有必要的。热焊可以使管道保持一定的高温,防止根焊产生裂纹。需要注意的是,因为焊接速度快,边缘融合性高,在热焊之前必须要进行清根操作。(3)填充焊。填充焊主要有单道和多道两种形式,采用这两种中的哪一种都可以,但需要注意的是厚度,该种焊接形式对厚度的要求特别高。为了保证焊接完成后的饱满状态,在填充焊时运条要稍微摆动,一定要掌握好焊层厚度。(4)盖帽焊。盖帽焊主要采用摆动焊接,其主要作用是对焊道外进行加固,确保其美观光滑。

1.2 低氢焊条下向焊接技术

低氢焊条下向焊接技术对管道在恶劣环境条件下的焊接具有重要意义,比如在高寒环境或腐蚀环境中的焊接。该焊接技术可以有效提高焊条的抗裂性能和低温韧性。低氢焊条下向焊接技术的工作原理是通过使焊缝处金属含氢量达到一定数值来确保抗断性能和韧性。低氢焊条下向焊接技术是对根焊的强化,目的是为了保证在进行根焊时坡口尺寸的精准度,避免出现焊接不透彻和内延咬边的情况发生。

1.3 组合焊接技术

顾名思义,组合焊接技术即在对管道进行焊接的过程中同时采用多种焊接技术以确保焊接能够达到最佳的设计效果。比如说,在进行热焊或者根焊时,可以采用焊条向下焊接法,在进行盖帽焊或者填充焊时,可采用焊条向上焊接法。

2 管道焊接技术存在的问题

受经济发展水平及历史条件的制约,我国的管道焊接技术还存在一些问题,主要包括以下两个方面:

2.1 技术基础相对薄弱

近年来,随着科学技术的不断发展,我国的焊接技术有了很大的进步,但与发达国家相比,我国焊接技术的技术基础还是比较薄弱,主要表现在两个方面,其一是油田管道焊接工艺的具体技术比较薄弱,其二是从事焊接工艺的人才储备和人才培养薄弱。与发达国家相比,我国油田管道焊接工艺起步较晚,加之缺乏对专业人才的培养,导致焊工数量和系统设备数量不成正比,久而久之必然会对焊接技术质量及焊接技术的提高产生不利影响。

2.2 技术研究薄弱

不断的进行焊接技术的研究是提高焊接工艺质量的重要途径,而目前我国的技术研究还相对比较薄弱,许多核心的焊接材料还在依靠进口且需求量较大,此种情形不但不利于我国油田管道焊接工艺技术质量的提高,还会加大设备配置的投入资金,因此,为焊接工艺技术提供全方面的技术支持,加强焊接体系的科学技术研究,提高焊接工艺技g质量是相关单位的工作重点。

3 油田管道焊接工艺质量控制措施

油田管道焊接工艺的质量受多种因素的影响,提高油田管道焊接工艺质量需要做好以下几个方面的工作:

3.1 焊接环境管理

焊接作业对环境要求比较高,温度,风速,适度都是需要考虑的因素,特别是在恶劣环境下进行焊接操作时要注意对施工材料的管理。比如,如果天气特别寒冷,在焊接前要把焊条放在保温桶里,还要对木材进行预热,需要注意的是,不同牌号的焊条要分开放,不能放在同一个保温桶。在焊接过程中,同样需要考虑环境因素对焊接工作带来的影响,比如,要安排专人进行温度测量,如果温度低至标准温度时要停止焊接工作,在进行加热处理后再重新焊接工作。

3.2 焊接材料管理

焊接材料的质量是确保焊接工艺质量的最基本条件,焊接材料管理主要包括采购和日常管理两个方面。在采购环节,要确保所选用的材料是正规厂家生产的、符合国家质量标准的优质产品,避免三无产品、劣质产品流入管道施工现场。在施工前后,要根据材料的性能对材料妥善保管,避免因为保管不善导致材料性能发生改变,从而对焊接工艺产生不良影响。

3.3 焊接施工过程管理

3.3.1 做好焊接前的准备工作。在焊接操作之前,要做好焊接准备工作,比如,要检查材料是否准备齐全且按照规定要求放置,检查焊接坡口角度的大小及性质,根据施工要求选择最适合的焊接工艺,确保施工表面的清洁等等。

3.3.2 焊接前的预热处理。在焊接之前按照相关的工艺操作规程对管线焊口进行预热处理,确保焊接过程中不会出现裂纹,防止脆化和裂变情况的产生。

3.3.3 严格遵守焊接规程。在焊接操作过程中要严格遵守相关的规章制度和技术规范,充分掌握操作要点,比如,在操作过程中要掌握好电流的大小,防止电流过大造成咬边或电流过小造成焊接未熔。

3.4 焊接人员管理

焊接工作需要依赖人的操作才能完成,因此,焊接人员的技艺水平、工作态度对焊接质量有着直接影响。加强对焊接人员的管理主要有以下几个方面,其一,加强对焊接人员的技术培训,确保焊接人员能够独立承担相应的焊接任务并保障焊接质量。其二,加强对焊接人员的考核力度,持证上岗,优胜劣汰。

3.5 制定统一的技术标准

技术标准的统一可以有效地控制焊接工艺的施工质量,反之,如果技术标准不统一,不但会导致焊接质量层次不齐,还会威胁整体管道的安全。

3.6 加强焊接科研体系研究

加强焊接科研体系研究,摆脱焊接产品及相关核心技术对进口的依赖,是确保我国焊接技艺不断提高,管道建设顺利进行的重要条件。在今后的发展中,无论是政府相关部门还是企业,都要注重焊接科研技术的发展,加大具有自主知识产权新产品的研发力度,摆脱对进口产品的依赖,确保管道建设能够顺利进行。

综上所述,焊接技术的质量对油田管道建设具有重要影响,不断提高焊接技术是确保原油和天然气安全运输的基础条件。在未来的发展中,国家要加大对焊接技术的研究力度,大力培养焊接专业人才,不断提高焊接工艺技术质量,切实做好焊接工程的质量控制工作,确保原油和天然气的安全输送。

参考文献

[1]叶霜.油田管道焊接工艺技术及质量控制措施研究[J].化工管理,2016(31):178.

第8篇

【关键词】长输管道 焊接工艺 质量控制

1 影响长输管道焊接的因素

在长输管道焊接施工中,会有各种因素影响着管道焊接的质量,主要有以下几个因素:

(1)气候环境。温度、湿度等环境条件会对焊接的质量产生一定的影响。

(2)流动性施工。在长输管道的焊接施工中,工作地点会随工程的进度不断的发生变化,使得焊接质量难以保证。

(3)地形、地貌。长输管道在铺设施工过程中会遇到各种的地形、地貌,导致焊缝位置变化多端,会对焊接质量产生直接的影响。

(4)施工场地如果比较狭窄,也会使机械化的焊接工艺的适用性差,不能应用先进的焊接技术。

2 长输管道的焊接工艺

焊接的方式主要可以分为手工焊、半自动焊和自动焊三个大类,下面分别阐述:

2.1 手工电弧焊工艺

手工电弧焊工艺根据焊接的方向和使用不同的焊条,可以分为四种:低氢焊条上、下向焊、高纤维素焊条下向焊和组合焊。高纤维素焊条下向焊是我国最普遍和常用的焊接方法,它电流大、焊接速度快(根焊速度达20-50cm/min)、利于野外作业、合格率高,适用于钢级X60以下、口径大于254毫米、厚度在7-16毫米的钢管。低氢焊条下向焊采用低氢型焊条药皮,含氢量小于5mL/100g,相比高纤维焊条焊缝有很好的低温韧性和抗冷裂性,可以应用在低温环境中和H2S含量比较高的腐蚀环境。低氢焊条上向焊主要应用在小管径管道,它抗冷裂能力强,在接头尺寸不规则的情况下焊接仍能有良好的焊接效果。组合不同的焊接方式来完成一道焊接工序,通常能达到不错的效果,这样的组合焊接方式称为组合焊,如根焊用纤维素焊条下向焊,填充、盖帽用上向焊等。

2.2 半自动焊工艺

半自动焊工艺主要包括药芯焊丝自保护半自动焊接技术和CO2气体保护半自动焊接方式。其中第一种工艺能适用于各种位置的焊接,药芯在高温下分解出的大量气体能保护电弧和熔池,所以特别适合于室外有风条件下的作业。CO2气体保护半自动焊接方式成本比较低、焊接效率和质量较高,可应用于全位置单面焊双面成形的打底焊,但是缺点是现场需要有防风设施。

2.3 自动焊接工艺

自动焊的最大优势在于对坡口的设计上,即在保证接头性能和节省焊材的基础上对坡口进行了最优化的设计。主要介绍两种工艺:

2.3.1内焊机封底和外部自动焊机填充盖面

内焊机是我国针对西气东输工程从国外引进的根焊专机,在管口周围一般都有4-6个焊炬,对接之后可以同时进行焊接,大大提高了封底的速度,而且这样封底之后成型很规则。但是设备非常复杂,在施工焊接过程中出现故障的概率很大,这就需要有足够的配套装置和专业的维修保护人员。同时,内焊机适用的管径范围小(只能在沙漠、戈壁发挥性能),因此这种工艺的推广被限制。

2.3.2带内衬垫对口器外部管道自动焊

这种工艺中,单、双焊炬自动焊机都可以应用其中,这类工艺有很多优点:设备简单易操作、故障率低、适用范围广等。在很多管道的施工上得到了应用,特别是海洋管道。

3 长输管道的焊接质量的控制

焊接的质量应该从焊接人员、设备和检验仪器、材料、焊接环境、焊前和焊接检验检测、焊缝返修等多个方面进行控制。

3.1 施工人员的控制

任何的施工工程,人都是施工的主体。对施工进行质量的控制,首先要做好对施工人员的控制,焊接的质量控制也不例外。当前的长输管道的焊接工艺主要还是以手工为主,所以焊接人员的焊接水平和焊接技术就成为影响焊接质量的最重要的因素之一。所以必须对焊接人员进行岗前培训,掌握专业知识和专业技能,通过基本知识和操作技能考核并取得质量技术监督部门的焊工合格证之后,才能在有效期内持证上岗作业。焊接的检验是焊接质量控制的最后一关,也是非常重要的一关,因此对检验人员也要做好严格的岗前培训工作和技能培训,这样才能在质量检验中对焊接质量严格把关,保证施工质量。

3.2 设备和检验仪器的控制

要保证焊接管道用的各种工具的质量,如手弧焊机、氩弧焊机、自动焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置等,设备的性能指数和参数达到标准,这样才能保证设备的焊接能力和焊接质量。

温度湿度仪、电流表、电压表、风速仪、焊口检验尺等检验工具也要检定合格并保证其检验的能力,保证在焊接质量出现问题时能及时、准确的检验出来。

3.3 焊接环境的控制

焊接工作时周围的气候环境是影响焊接质量的一个重要因素。下面的几种自然环境下是不宜进行焊接的:有风天气(气体保护焊:风速大于2m/s;低氢型焊条电弧焊:风速大于5m/s;酸性焊条电弧焊,风速大于8m/s;药芯自保护焊丝半自动焊,风速大于8m/s)情况下不能焊接;雨雪天气;大气湿度达到90%以上;环境温度过低(低于焊接工艺规定的最低焊接温度)。

3.4 材料的控制

长输管道元件,如钢管、焊材、管件等材料,应该于有长输管道元件生产许可证的生产商处采购,管道元件的质量说明书等内容应该清晰、齐全,管道元件的质量要符合施工标准,这是保证焊接质量的重要环节。要坚决禁止不合格、伪劣的产品投入使用。

3.5 焊前和焊接检验检测

要确保管口表面质量、坡口的表面和角度、对口间隙、组对间隙、错边量、坡口尺寸的误差在合理的范围内,并确定是否符合工艺文件的规定。每次焊接完成后,焊工应先自行检测飞溅、熔渣等缺陷病并将之清除,然后交给检验员检验。检验员应该根据相关的检测标准进行检测,监督并检查焊接工艺的施工情况,一旦发现问题应该及时处理,或者向上进行反馈。

4 结束语

目前的长输管道焊接技术应用相当广泛,除了西气东输管道,还有中俄输油管道、西南成品油管道等都在实施过程中。长输管道焊接的施工现场情况复杂,焊缝数量较多,各种不可预期因素都在影响着焊接的质量,这都对管道焊接技术提出了更高的要求。我们只有不断地深入研究焊接技术,创新焊接方法,才能更好的保证长输管道的焊接质量,从而保证其经济利益和社会效益。

参考文献

[1] 李俊超. 关于长输管道焊接工艺研究分析[J].中国新技术新产品,2012(12)