一、焊接工艺的选择

焊接工艺是指与制造焊件有关的加工方法和实施要求,包括焊接准备、材料选用、焊接方法、焊接参数、操作要求。

焊接准备

1)针对各种材料进行焊接性分析;
2)针对焊接作业人员,应进行专门的培训,考试合格后持证上岗;
3)进行焊接工艺评定,编制焊接工艺评定报告,并根据焊接工艺评定报告编制焊接作业指导书;

焊接方法

A级高压及以上锅炉(P≥9.8MPa 时),锅筒和集箱、管道上管接头的组合焊缝,受热面管子的对接焊缝、管子和管件的对接焊缝,应采用氩弧焊打底;

锅炉受压元件不应采用电渣焊;

球形储罐的焊接方法宜采用焊条电弧焊、药芯焊丝自动焊和半自动焊。

焊接参数

焊接时,为了保证焊接质量而选定的各项参数,如焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接线能量等,他们是编制焊接作业指导书的重要内容,是焊工必须严格遵守的工艺参数。

决定焊接线能量的主要参数就是焊接电流、电弧电压、焊接速度。(q=I·U/v)

后热

1)焊接后立即对焊件的全部(或局部)进行加热或保温,使其缓冷的工艺措施,不等于焊后热处理。

2)有延迟裂纹倾向的钢材、一般都要求焊后及时热处理,以防止延迟裂纹的产生,若不能及时热处理,则应在焊后立即后热200℃~350℃保温缓冷。

3)后热即可减小焊缝中氢的影响,降低焊接残余应力,避免焊接接头中出现马氏体组织,从而防止氢致裂纹的产生。

焊后热处理

1)为改善焊接接头的焊后组织和性能或消除残余应力而进行的热处理。例如:非合金钢管道壁厚大于19mm时,焊后应进行消除应力热处理。

2)焊后热处理应符合设计文件规定或相关施工标准、规范、焊接工艺报告。

3)有焊后消除应力热处理要求的压力容器,经挖补修理后,应当根据补焊深度确定是否需要进行消除应力处理。

焊接位置种类

熔焊时,焊件焊接缝所处的空间位置,可用焊缝倾角和焊缝转角来表示。有平焊、立焊、横焊和仰焊位置

操作要求

1)焊接设备及辅助装备应确有保证,仪表应定期校验;

2)焊接坡口应进行清理;铝及铝合金焊接坡口及其附近各 50mm 处采用化学方法或机械方法去除表面氧化膜,并用丙酮等有机溶剂去除油污及对焊接质量有害的物质;

3)对于需要预热的多层焊焊件,其层间温度应不低于预热温度;焊接中断时,应控制冷却速度或采取其他措施防止对管道产生有害影响;恢复焊接前,应按规定重新预热;

4)不得在焊件表面引弧或试验电流;

5)不得在根部焊道和盖面焊道上锤击。

二、焊接工艺评定

焊接工艺评定的定义

为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价是焊接工艺评定。

焊接工艺评定的目的

1)评定施焊单位是否有能力焊出符合要求的焊接接头;

2)验证施焊单位拟定的焊接工艺指导书是否正确;

3)为制定正式的焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供依据。

焊接工艺评定的规则

1)按接头、填充金属、焊接位置、预热、后热、气体、电特性、技术措施分别对各种
焊接方法的影响程度可分为重要因素、补加因素、次要因素;

2)当改变任何一个重要因素时,都要重新进行焊接工艺评定;

3)当增加或变更任何一个补加因素时,可按增加或变更的补加因素,增焊冲击韧性试
件进行试验;

4)当增加或变更次要因素时,不需要重新评定,但需要重新编制预焊接工艺规程。

焊接质量的检测

一、焊前检验

1.焊工应取得相应资格,获得了焊接工艺指导书,并接受了技术交底;

2.钢结构焊接前,应根据施工图、施工方案、施工规范规定的焊缝质量检查等级编制检验和试验方案,经项目技术负责人批准并报监理工程师备案;检验方案应包括检验批的划分、抽样检验的抽样方法、检验项目、检验方法、检验时机及验收标准。

二、焊中检验

焊接工艺检验

在进行焊条电弧焊时,应检查其执行的焊接工艺参数包括:焊接材料、焊接电流、焊接电压、电流种类、电压极性、焊接方法、焊接速度、焊接顺序、焊接层(道)数。

焊接过程目视检测

1)每条焊道或焊层在下一道焊层覆盖前应清理干净,特别要注意焊缝金属和熔合面的结合处。

2)焊道之间、焊缝与母材之间的过渡成型良好,便于完成下一道焊接。

焊缝返修过程检验

压力容器修理挖除焊缝或母材部位的缺陷时,经无损检测确认缺陷清除后,方可进行焊接,焊接完成后应当再次进行无损检测。

三、焊后检验

焊接接头缺陷

(1)焊接缺欠:分为六个种类:裂纹、空穴、固体夹杂、未融合(未焊透)、形状和尺寸不良、其他缺欠。
(2)焊接缺陷:分为平面型缺陷(裂纹、未融合等);体积型缺陷(气孔、夹渣等)

外观检查(目视检测)

1)焊缝应在焊完后立即去除渣皮、飞溅物,清理干净焊缝表面,并应进行焊缝的外观检查(目视检测);

2)对于直接目视检测,在待检表面 600mm 之内,应提供人眼足够的观测空间,且检测视角不小于30°。当不能满足时,应考虑采用镜子、内窥镜、光纤电缆或相机进行间接目视检测

3)可以采用辅助光源以提高欠缺和背景之间的对比度和锐度。

无损检测

1)表面无损检测通常是指磁粉检测和渗透检测;内部无损检测通常是指射线检测和超声波检测;

2)对有延迟裂纹倾向的接头,无损检测应在焊接完成 24 后进行(如低合金高强钢、铬钼合金钢);

3)对设计没有规定进行射线检测或超声波检测的焊缝,则应对全部焊缝的可见部分进行外观检查。

热处理

1)对于局部加热热处理的焊缝,应检查和记录升温速度、降温速度、恒温时间、恒温温度、任意两测温点间的温差、加热区域宽度;

2)局部加热热处理的焊缝应进行硬度检验;

强度试验

(1)焊缝的强度试验及严密性试验应在射线检测或超声波检测及热处理后进行。
(2)液体压力试验介质应使用工业用水。当生产工艺有要求时,可用其他液体。不锈钢设备或管道用水试验时,水中氯离子含量不得超过50mg/L,试验结束应立即排放干净

其他检验

1)焊接施工检查记录至少应包括:焊工资格认可记录、焊接检查记录、焊缝返修检查记录。

2)要求无损检测和热处理的焊缝,应在设备排版图或管道轴测图上标明焊工代号、焊缝编号、焊缝位置、焊缝补焊位置、无损检测方法、无损检测焊缝位置、热处理和硬度检验的焊缝位置。

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