焊接技术的重要性篇1

关键词：现代焊接技术；发展；现状；展望

中图分类号：P755.1文献标识码：A

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，虽应用到工业中的历史并不长，但发展却非常迅速。短短几十年间，焊接技术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工业领域，并且为促进工业经济发展做出了重要贡献，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。

一、焊接技术发展的现状

(一)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，焊接已成为制造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及提高劳动生产效率。提高生产率的途径有两种:一是提高焊接熔敷率，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。二是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，均可采用对接形式，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。

（二）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，也是未来开展研究的重要方向。

（三）热源的研究和开发

热源是可提供热能以实现基本焊接过程的能源，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。

（四）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自动调节参数的智能型逆变焊接取代，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。

二、现代焊接技术的任务和展望

（一）寻求解决制约焊接新材料、新结构的应用途径

在研究开发新材料的焊接技术时，应从材料的研制与焊接技术两个方面着手。由于先进的材料在实际焊接过程中并不一定容易焊接，因此造成材料的高性能和良好的焊接性要求之间的矛盾，而往往这又是难以协调的，所以要把矛盾的主要方面指向材料的研制，并且在研制高性能材料时，要把焊接性纳入材料高性能的技术指标。因此，寻求解决制约焊接新材料、新结构的途径时，焊接工程师必须和材料工程师进行合作，使新型材料的焊接质量更好、成本更低、生产效率更高、焊接产品更受市场欢迎。

（二）提高焊接产品质量，使焊接不再成为制造过程中的“薄弱环节”

在实际焊接工程中，形成了焊接是制造过程中的“薄弱环节”这一固化思维，我们必须消除这种老化思维的影响，提高焊接质量。为此，焊接界将进行长期的研究工作，开发新的焊接工艺，进一步提高焊接质量控制的智能化技术水平，使焊缝达到“零缺陷”，并提出实现这一目标的可行性方法。

（三）改善焊接能效，提高生产效率，降低焊接成本

新材料的研制将向着高效能、高性能和有益于保护环境的方向发展，焊接界将研究出更佳的焊接工艺，研制出更优良的焊接电源并开发出相应的控制技术，提高自动化程度，扩大机器人的应用范围；减少废品率和返修率，降低焊接成本，提高生产效率，彻底消除“焊接是制造工序障碍”的观念。

（四）全面改善焊接生产环境，提升焊接行业的整体形象，吸引高素质人才的加盟

新材料的研制、先进焊接工艺的应用不仅降低了材料与能源的消耗，而且将焊接对自然资源的影响降到最低程度，通过消除烟尘、噪音和辐射，使焊接工作环境更具吸引力；新型焊接技术的应用、焊接自动化及机器人的发展和多种高新技术在焊接领域中的应用，必将改变焊接行业的负面影响，吸引更多的年轻科技工作者，保证焊接技术领域的人才需求。

三、结语

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。国内外专家认为，焊接作为一种精确、可靠、低成本并采用高科技连接材料的方法，在未来的数十年内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]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.

焊接技术的重要性篇2

【关键词】石油管道焊接技术焊接工艺

石油管道焊接技术水平是影响石油业及石油管道业发展的重要因素，但因受到焊接工作繁重、焊接时间漫长、焊接环境恶劣、焊接实际情况复杂等因素的影响，石油管道焊接技术水平普遍存在质量问题。基于此，本文主要从石油管道工艺水平、焊接材料、焊接环境、焊接检验检测等角度，探究如何提高石油管道焊接技术水平，以期提高石油管道焊接质量。

1提高管道焊接工艺水平

与国外管道焊接工艺的研究相比较，我国对石油管道换焊接工艺的研究更偏重力学性能指标的研究，即对潮湿气候条件、硫化物应力腐蚀性能及抗氢致裂纹等领域的研究尚不足。由此可见，必须加强对高强度长距离石油管道环焊缝焊接工艺系统的研究，以期提高石油管道环焊缝质量的可靠性。随着管线钢成分、性能、组织结构及加工制备四个要素的有机结合，高强度管线钢已具备高韧性、高强度、耐腐蚀性的要求，此外管线钢与焊缝也应具备良好的抗断裂性及韧性。

本章节主要从下列三个方面浅析石油管道焊接工艺水平的提高：一是焊接接头的力学性能。考虑到石油管道的焊接材料大多采用抗湿度、抗风、操作工艺性能优良的专用焊接材料，技能合格的焊接工人、合理的焊接工艺参数便可有效提高环焊缝断口的质量。二是环焊接头金相组织与硬度。考虑到环焊接头金相组织对焊接性能的决定性作用，石油管道焊接过程必须合理控制焊接热输入及层间温度，以免发生环焊接头粗大组织，进而从金相组织方面实现对环焊接头性能的控制。三是环焊缝抗SSCC性能。应力腐蚀的倾向必然随强度级别的提高而变大。硬度是影响强度的重要方面，其极限状态必须达到248HV，以防发生硫化物应力腐蚀。此外，应力腐蚀往往受到钢中合金元素的影响，且不断增加的碳当量必然使SSCC产生的倾向大幅度增加。

2提高焊接材料质量水平

石油管道焊接材料对焊接质量具有决定性的影响，此外焊接材料的正确使用对焊接成本具有直接性的影响，所以必须从焊接材料的采购到使用的全过程对焊接材料进行严格控制，具体做法包括下列几大方面：一是焊接材料的进场应提供有效的质量证明书；二是焊接材料的机械性能及化学成分与设计文件要求及有关标准必须相符；三是有毒有害介质及高温高压所使用的合金材料必须进行光谱分析确认，严禁使用不合格材料；四是施工现场最好设立焊材Ⅰ级库、Ⅱ级库，注意必须控制好库内的湿度与温度；五是焊接材料质量的检验合格后方可入库，同时按规格、品种分类堆放，此外焊接材料应建账立卡且具有材料标记号；六是焊条使用前必须烘干，同时焊条烘干的相关信息必须记录在案；七是焊条出库后必须马上存入保温桶，此外二次使用的焊条应再次烘干至要求程度，注意同一焊条烘干次数应≤2次。

3改善焊接环境

石油管道焊接环境对焊接质量具有直接性的影响，其中石油管道焊接环境必须具有适宜的相对湿度、环境温度及风速，由此提高焊缝组织的内在质量及外观成型，同时确保金相组织及机械性能与设计要求相符。石油管道施焊环境若出现下列情况，且未采取任何有效的防护措施，严禁施焊：一是雨雪天气；二是低氢型焊条电弧焊，风速>5m/s；三是自保护药芯焊丝半自动焊，风速>8m/s；四是酸性焊条电弧焊，风速>8m/s；五是气体自保护焊，风速>2m/s；六是大气相对湿度>90%；七是环境温度较焊接工艺规程要求的温度低。

4加强焊接检验检测

石油管道焊接检验检测是确保管道焊接质量的重要途径，其通常要求必须特别注意下列事项：一是焊前焊接质检员必须对焊缝坡口表面状况、钝边、错边数量、坡口角度、组对间隙等进行仔细检查，以确保上述技术指标皆与工艺文件相符。二是施焊的全过程必须安排专人进行监督控制，具体做到下列事项：对焊接工艺的执行情况进行全面检查、及时处理监督过程发现的问题或及时向有关部分反应发现的问题。三是每条焊缝焊接完毕后，焊接人员必须及时把熔渣、飞溅及有关缺陷清理干净，待自检合格后，必须做好并记录好焊口标识，最后必须交由焊接质检员进行二次确认与专检，其中对焊接工人自检合格的焊缝必须交由焊接质检员进行外观检查。四是焊接质检员必须根据规定的施焊外观质检情况、探伤比例及焊接作业指导书的要求对需要无损检测的焊缝进行无损检测委托，注意禁止焊接前制定待探的焊口。五是必须重视焊接咬边问题，焊接咬边势必导致应力集中，进而引起疲劳裂纹源及管道早期疲劳断裂失效，因此必须尽量对钢制管道焊缝咬边进行补焊及修磨，以确保母材与焊缝圆滑过渡，进而消除焊缝咬边对焊接接头的不良影响。

5结语

综上所述，石油管道是石油工业快速发展的关键性保障，同时石油管道焊接质量对石油管道正常运行起着决定性的作用，所以提高石油管道焊接技术水平是石油工业深入发展的必然要求。本文主要对如何提高石油管道焊接技术水平做了简要论述，由此提出提高管道焊接工艺水平、提高焊接材料水平、改善焊接环境、加强焊接检验检测等措施。除此以外，石油管道焊接还必须重视焊接工人技术水平的提高，例如：管道焊接工人必须持有有效的焊工合格证，切实规避无证上岗的现象；施工企业与焊接工人必应签订劳动合同，由此实现管工对管口的质量负责；定期组织焊接工人进行专业技能的培训，注意对不同工程项目的焊接人员必须采用不同的培训方法，对不同的焊工人员必须采取不同的教学方案，此外还应选派优秀的焊接人才参与国际焊接技师培训班等，由此提高石油管道的焊接技术水平。

参考文献：

[1]焦克飞，张俊松，薛淑雅.我国高纬度高寒地区的石油管道建设[J].焊接技术，2012，41（8）.

[2]孙娟.论石油管道焊接技术与质量控制探讨[J].世界华商经济年鉴·城乡建设，2013，（6）.

[3]吴昭，张小俊，颜非非等.油气管道在线动火焊口返修焊接技术[J].油气储运，2010，29（10）.

焊接技术的重要性篇3

中国石油天然气管道局第三工程分公司第三管道工程处河南郑州451450

摘要伴随着我国能源结构的调整，天然气在我国能源中所占的比重也越来越大。作为天然气运输主要途径的天然气管道建设总长也在不断增加，一些天然气管道建设中的新技术也在不断的出现和运用。焊机天然气管道建设中发挥着至关重要的作用，也是一项非常常见的应用技术。天然气管道建设的发展对焊接标准及技术都有了新的要求。

关键词焊机技术；天然气管道；应用

最近几年，随着我国对天然气用气量需求的加大，我国的天然气管道的建设也随之也随着加快了建设步伐。伴随着天然气管道建设速度的加快，天然气管道的施工技术也在不断的提升。下面就这几种不同的焊接技术在我国天然气管道建设中的实际应用一一进行说明。

1天然气管道焊接时的手工焊接技术及应用

手工电弧焊下向焊技术可具体分为纤维素焊条和低氢型焊条下向焊。相对传统的天然气管道焊接技术来说，手工下向焊是比较先进的手工焊接技术，手工下向焊因为采用大钝边、小间隙、小坡口角度的技术参数，使天然气管道工程加快了焊接速度，并且焊接的质量比较好，对焊接材料浪费少，加之操作难度不大，进行焊接时的抗风能力也很强，应用十分广泛。淤纤维素下向焊在天然气管道焊接中的应用。纤维素下向焊的显著特点是根焊的适应性极强。纤维素下向焊的焊接工艺有很大的熔透能力，与此同时纤维素下向焊能很好的填充连接处间隙，焊缝背面成形也比较平整，而且气孔敏感性很小，极易形成质量很高的焊缝，在钢材为X70以下的薄壁大口径管道上主要应用的焊接工艺就是纤维素下向焊。纤维素下向焊要注意防止产生冷裂纹。因为纤维素下向焊的焊条熔敷金属扩散氢含量高，不易控制预热温度和层间温度。于天然气管道手工焊接的另一种工艺就是低氢下向焊。利用低氢下向焊工艺进行焊接的管道接口具有较好的抗冷裂纹性和冲击韧性，焊缝质量相对较高，在焊接天然气管道中比较重要的部件时应用较多。低氢下向焊工艺的缺点是进行焊接时熔化速度较慢，对从事焊接的工人技艺要求比较高，不易掌握焊接时机。低氢下向焊根焊的适应性相对于纤维素焊条要差一些，所以常被用于填充盖面等部位的焊接。

2半自动焊接技术及应用

半自动焊接技术是我国从美国引进的自保护半自动焊设备和工艺，引进后陆续应用于国内外的一些天然气管道施工中使用，技术日渐成熟，也是目前天然气管道施工中重要的焊接方法。半自动焊焊接工艺效率高、劳动强度低、质量好等优点，而且焊接工艺相对较简单，从事焊接的技术人员易学习掌握。缺点在于根焊时焊缝质量不能够得到保证，所以在天然气管道施工中的半自动焊接技术主要用于管道的填充和盖面焊道等方面。目前常见的主要有：淤CO2活性气体保护焊技术。半自动焊接技术CO2活性气体保护焊是一种高效、优质的天然气管道焊接技术。对根焊部位主要采用STT半自动焊进行焊接，这种焊接通过控制基值和峰值电流及电压，熔滴过渡成型非常有利，焊接过程稳定，能够很好地解决飞溅问题及大口径管道根部焊环节单面焊双面成型的难题，而且在全位置单面焊双面成形的打底焊也同样有很好的效果。半自动焊中的STT型CO2半自动下向焊技术工艺具有电弧稳定、飞溅少、速度快、韧性好等一系列的优点，但在进行STT型CO2半自动下向焊时，需要有相应的防风措施，要求现场风速不能大于2m/s。于天然气管道焊接的自保护药芯焊丝半自动焊。所谓的自保护药芯焊丝半自动焊，就是把焊药填灌在管状焊丝的内部，不需要保护气体就可以进行的一种焊接技术。在冶金过程利用管状焊丝中所含合金元素及焊药中保护熔池，彻底清除熔池中氮所造成的不良影响，得到合格的焊缝。这种焊接工艺具有性能优良、熔敷效率高、环境适应能力强等一系列优点，加之焊接成本相对较低，而且焊接技术简单，焊接合格率高。这种焊接技术的缺点是焊根熔合不易，仅仅在填充和盖面时有所运用。

3自动焊技术及应用

天然气管道的自动焊就是指使用一定的工艺和技术使整个焊接过程实现自动化，常用的是机械方法和电气方法。自动焊技术焊接效率高、进行焊接工作的劳动强度较小，焊缝稳定可靠，质量可靠，进行焊接时几乎不受人为操作因素影响，所以在焊接大口径管道和厚壁管道时使用非常方便，发挥了极大的作用。但是全自动气体保护焊设备昂贵，后期修理、维护不易操作，根部焊接也有局限性，所以全自动气体保护焊并未大规模应用于天然气管道焊接。现阶段常用的自动焊技术主要有：淤实芯焊丝气体保护自动焊接。这种自动焊是在可熔实芯焊丝与被焊金属间形成电弧，强大的电流把焊丝熔化，并与母材相结合形成焊缝，从而实现管道焊接。这种自动焊接技术工艺易于掌握，广泛应用大口径、大壁厚的管道焊接领。但缺点是进行焊接时，需要有较高的焊接装备及控制系统，而且对现场的风力有一定的要求。于药芯焊丝自动焊接。药芯焊丝自动焊有两种类型，分别是药芯焊丝自保焊和药芯焊丝气保焊。这种自动焊的原理和实芯焊丝气体保护焊基本相同。区别在于，药芯焊丝熔敷的速度很快、焊接的接缝韧性好、在不同的场合适应性也不错。盂电阻闪光对焊。电阻闪光对焊是利用低电压和强电流，使得要焊接的连接管两管端在极短的时间内达到极高的温度，利用蒸发金属保护焊接区域，进而用顶锻压力使熔化的管端形成连接接头，达到焊接目的。电阻闪光焊接技术工艺、焊接效率很高，也能很好的适应不同的环境，焊接质量好。但是电阻闪光对焊设备庞大且昂贵、针对性强，对焊缝无法进行标准的无损检测。所以并未在天然气管道施工焊接中得到普及。

天然气管道焊接时的焊接质量、焊接效率和焊接技术水平与天然气管线建设的质量密切相关，鉴于天然气管线本身的特点，在进行管道焊接时，一定要结合现场的实际情况，正确的选择合适的焊接技术，保证焊缝质量，确保天然气管道的安全。对于新的天然气管道焊接技术，要严格按照相关的操作规范来进行。对出现的问题，要认真研究，及时总结、处理，坚决避免因操作失误而造成的损失。

参考文献

[1]陆文清，张扬军，蒋云峰.简谈天然气管道安装焊接技术的应用[J].民营科技，2008（4）:35-36.

焊接技术的重要性篇4

关键词：船舶制造；焊接技术；质量；对策

中图分类号：U66文献标识码：A文章编号：

在船舶制造过程中，其中的一个关键技术为焊接技术，焊接质量是衡量船只质量的重要指标。自从进入21世纪以来，随着海洋工程的大力发展，新型船舶和新型材料的应用迎来了更大的挑战。在船舶制造中，焊接技术有着非常重要的地位，属于一类技术性、专业性的系统工程。文章探讨了国内船舶焊接技术中影响焊接质量的因素，提出了相应的解决措施。

1、影响船舶焊接质量缺陷的因素和解决措施

国内船舶制造过程中，焊接工艺仍然存在一定的质量问题，总结影响焊接质量缺陷的影响因素，并提出相应的解决措施可以提升我国船舶建造效率。船舶焊接过程中几种焊接质量缺陷如图1所示。

图1船舶焊接中的各种质量缺陷

1.1气孔

所谓气孔，是指传播焊接时，熔池内的气泡没有及时的凝固之前溢出而形成的空穴。通常情况下，在焊接过程中形成气孔的因素主要有：坡口的边缘因为存在水分、油污、锈迹等，不够干净；未能以正常的程序对焊条或焊剂进行烘焙；焊芯锈蚀或者药皮变质、剥落等。除此之外，低氢型焊条电弧过长，自动焊、埋弧焊电压过高，过快的焊接速度等因素也会产生气孔。在船舶制造中，气孔的存在使焊缝的有效截面相对减小，甚至会使焊缝的强度降低，损害焊缝金属的致密性。为了避免气孔的出现，在实际操作过程中，防止气孔出现的方法有；将坡口边缘的水分、油污、锈迹清理干净；选择合适的焊接电流和焊接速度；焊接材料要按照相关规定进行保管、清理、烘焙，坚决不可以将变质的焊条应用在船舶制造中。倘若发现焊条变质、药皮脱落或者焊芯锈蚀的情形，需要在一定的限度内控制其使用范围。在进行埋弧焊时，需要选用较为合适焊接的工艺参数，特别是进行薄板自动焊时，要对焊接速度进行相应的调整。

1.2夹渣

夹渣指的是有溶渣残留在焊缝中，可降低焊缝的强度和致密性。形成夹渣的因素有焊缝边缘有氧割、碳弧气刨残留、坡口角度过小、焊接电流过小、焊接速度过快等。除此之外，在碱性焊条的使用过程中，电弧过长或极性不正确也会产生夹渣；在酸性焊条使用过程中，若运条不当或电流过小，将可能产生“糊渣”。防止夹渣形成的措施有：选取恰当的坡口尺寸，同时要认真清洗坡口边缘；确保运条的摆动合适。在进行多层焊时，还需仔细观察坡口两侧融化状况，并要将每个焊层的焊渣认真地清理。最后，应该彻底清除焊渣后再进行封底。

1.3咬边

咬边是指有凹陷留在焊缝边缘，这就在一定程度上减小了母材接头的工作截面。形成咬边的因素有：焊接电流过大、运动速度过快、电弧拉的过长、焊条角度不适当等。埋弧焊过快的焊接速度或不平的焊机轨道等因素，均会对焊机深度产生不同程度的融化，倘若填充金属不及时或填充不满时均会形成咬边。由于应力常常在咬边的地方较为集中，因此在重要的受动载荷结构，或者其他重要结构中，均会限制咬边深度，不允许存在咬边。具体的预防咬边措施有：埋弧焊的工艺参数要进行恰当的设置，尤其焊接速度不可设置的过高，同时焊机轨道要保持平整；选取适合的运条手法和焊接电流，并注意控制焊条角度和电弧长度。

1.4未熔合、未焊透

未熔合是指焊缝金属和焊件之间，或者是焊缝层之间出现了局部未熔透的情况；未焊透指的是焊接时并没有完全将接头的根部熔透。这种焊接质量缺陷会产生较为严重的后果，使焊缝出现间断或者突变，甚至使焊缝强度大大降低，形成裂纹。因此，未熔合、未焊透这类焊接质量缺陷坚决不能出现在船体的重要结构。产生这些质量缺陷的因素有：电弧过长、电流过小、焊接速度过快、钝边过厚、焊条直径过大、焊件装配的间隙或坡口角度过小等。其预防措施有：将坡口表层的氧化皮和油污清除干净，选择恰当的焊接电流、焊接速度、坡口尺寸，运条的摆动要保持适当，同时对坡口两侧的熔合状况进行密切的观察。

1.5焊接裂纹

在船舶制造过程中，出现焊接裂纹将会产生更为严重的后果，焊接裂纹会破坏众多的结构。因此一定要采取相应的措施预防焊接裂纹的发生，同时在焊接完毕后，需及时进行全面地检查，及时修补已经发现的裂纹，直至彻底的清除裂纹。

2、焊接缺陷对焊接强度的影响

在船舶制造的焊接过程中，由于技术缺陷而产生的焊接缺陷会在一定程度上影响结构强度。由于焊接接缝处受到的应力较多，而焊接缺陷常常是在焊接接缝处发生，这就在很大程度上会对结构产生威胁，降低焊接强度，影响产品质量。

船舶制造中若发生了焊接缺陷，均会对结构产生不同程度的影响。同样，对结构静载的破坏也如此，通常情况下，材料的破坏形式多为塑性断裂。而焊接缺陷的出现，会使结构强度相应的降低。由于焊接缺陷而降低的焊接强度，和缺陷减小的承载面积的比例基本一样。有标准表明，除去非常重要的结构部位，焊接缝中允许出现少量气孔，需要注意的是这些气孔的必须为不连续、小面积，且气孔总量不可超过工作界面的5%，否则将会影响接缝处的抗拉强度，同时也会使金属的机械性能降低。为了避免对焊接强度产生影响，船舶制造的焊接过程还需减少气孔的形成，尤其是要杜绝焊缝表面气孔的形成。夹渣对结构抗拉强度的影响与夹渣物的截面积成比例，但是对屈服强度的影响不大。单个间断的夹渣和相同形状尺寸的气孔引起的强度危害基本类似；但是细小的、直线排列，且排列方向和受力相互垂直的连续夹渣，产生的焊接强度危害较大。而未透和未熔合产生的强度危害比夹渣和气孔更大，在一定条件下，这类缺陷将可能引发焊接部位出现脆性断裂。为了能够解决船舶制造中焊接缺陷引起的质量强度问题，还需在制造过程中减小缺陷的发生率，如文章中第一部分所讲，从焊接时的各个细小环节做起，提高焊接技术水平，进而促进我国船舶制造业加快发展步伐，为我国在海洋领域的发展提供先进的基础设备。

结束语

在船舶制造中，焊接质量的好坏直接影响着船舶质量。分析国内焊接技术和焊接质量存在的问题及影响因素，对我国今后船舶焊接技术的发展提供相应的指导意义，深刻认识焊接缺陷对焊接强度的影响。在解决当前焊接质量影响因素的基础上，以国际先进技术为引导方向，使我国的船舶制造焊接技术得到快速的发展。

参考文献

[1]马晓丽,华学明,沈甘迪,王静,吴毅雄.高效弧焊设备与方法在船舶制造中的应用现状[J].焊接技术.2008(1).

[2]陈飞.激光焊接技术在船舶制造中的应用与前景[J].造船技术.2011(5).

[3]王伟伟,司海恩,王学胜,刘洪花,罗智琴.DY30焊剂在船舶制造高效焊接技术中的应用[J].焊接.2012(2).

焊接技术的重要性篇5

关键词:变质铸铁电弧焊技术铸造模具

中图分类号:TG47文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0099-01

所谓铸铁是碳的质量分数大于2.11%,以铁、碳、硅为之要元素的多元合金。铸铁具有较低的熔点,优良的铸造性能,良好的耐磨性和减振性以及低的缺口敏感性,但铸铁的焊接性差。由于铸铁良好的性能,简单的生产工艺,低廉的成本,所以大量用于汽车制造领域。

那么,何谓变质铸铁呢？变质铸铁就是指铸铁通过反复加热及各种化学溶剂和油脂的长期浸蚀,使铸铁组织内部成分发生变化,铁的含量减少,杂质增多使铸铁的金相组织产生复杂的变化,并且随着碳含量的增加,它的焊接性能大大降低。变质铸铁的焊接技术,多年来一直是铸造行业待以解决的难点问题,尤其是铸造模具工装长期在加热状态下使用,进一步如快了模具自身材质的变异,同时也大大地增加了模具维修保养的难度。怎样才能解决好上述问题,通过不断地学习和实践,初步获得了一些可行的成功经验,现就关于变质铸铁的焊接技术的应用加以阐述。

1变质铸铁电弧焊技术

铸造行业常用的铸铁,主要是以藺?并加入一定量的碳、硅、锰等元素,但碳对合金性能影响较大,所以通常把铸铁看成是金属铁与非金属碳所组成的合金体。我们知道铸铁中的碳元素通常是以化合状态或游离状态的形式存在,由于铸铁模具经过长期加热和油浸就会产生质的变异。空气中的氧在高温的作用下渗入铸铁内部,造成铁、锰、硅等元素氧化而生成氧化物,或者高温使渗碳体分解产生碳游离,形成为变质铸铁。由于铸铁自身的焊接性能就差,产生变异后的铸铁的焊接性能就更差,主要表现在焊接过程中飞溅大、成形不好、咬肉、气孔和焊后裂纹、易产生白口、增加切削加工难度,这些缺陷直接影响模具质量,降低了模具的使用寿命。为了解决这一难题,通过对焊接材料的选择、焊件的焊前处理以及焊接手法的运用,工艺参数的检测,切削加工性能的对比,反反复复地进行了上百次的探讨和实现,发现采用Z308纯镍焊芯的铸铁焊条,效果最理想。例如:我们在解决2401011-K5H后桥桥腿芯盒砂芯假壳问题。需要把体积为50×30×35的搭子加高加宽,采用普通铸铁焊条焊接时,不但没加高加宽,反而因飞溅、咬肉产生下沉现象。后来,经过焊前打磨清理,加大打磨深度去掉表面化变氧化变质层,并对有油质浸入的焊接部位用强火焰洪烤,去油质。热处理,以保证铸铁对温度的要求。采用Z308纯镍焊芯的铸铁焊条进行焊接,在焊接过程中为了防止因受热不抣引起裂纹和变形,采用了间断焊接法,并且在初焊时电流稍大,加大溶深,然后减小电流焊一层换一个搭予,适时冷却,往复堆焊,同时用锤击焊道法减少应力,焊后用石锦被覆盖缓冷,后经加工处理,完全符合工艺技术要求,变质铸铁电弧焊接技术适用于因长期加热和油浸的变质铸铁模具工装的焊接工作。

2变质铸铁的铜焊接技术

我们都知道铸铁与铜是两种不易结合的金属,铁在铜中的溶解度相当小,在1094℃时溶解度为4.0%;在700℃时溶解度为0.3%;在常温下溶解度小于1.3×10-50％。所以在焊接时,铁在铜中的含量超过其溶解度,铁以游离铁的形式存,使铁与铜不能形成连续的固溶体,产生焊缝,严重时导致断裂。因此,铸铁的铜焊接技术,掌握好异种金属焊接技能,两种材质膨胀系数的差异,是焊接过程中的关键所在,因为焊接温度过低容易产生二者脱离,出现起皮现象。在焊接过程中,要严格把握住技术要领,适时地调整焊接温度,防止降温变形。我们在利用已经报废的解放卡车柴油机缸体壳芯盒时,就是采用了氧乙炔铜焊接技术。这套模具已经报废,材质变质严重,内部组织疏松。在焊接前采用净化处理,打磨焊接部位。去除表面氧化层和杂贡,用高温烘烤的办法去除油质,为防止焊接过程中出现变形,采用芯盒整体加热到400℃,然后进行焊接,在焊接中,严格控制焊层温度,调整好焊把与焊件母体角度,注意观察焊件颜色的变化,适时地递送铜焊丝,在焊肉还在缓慢冷却时,用尖锤敲击表面消除应力,挤压气孔,细化组织,促进铜相铸铁组织的渗透,焊后缓冷避免风吹,冷却后经加工处理,达到工艺要求,符合生产技术要求。

3变质铸铁渗透焊技术

所谓铸铁渗透焊就是通过对铸铁基材的焊补部位经过打磨处理后加热使其产生变异,脱碳、脱氧、去渣,达到可焊性能进行浸蚀性焊补的方法。

采用铸铁渗透焊,由于对其焊接表面进行加热处理,使其表面性能趋于稳定,使铸铁母体与焊材在平稳的状态下溶合为一体,避免了裂纹、咬肉等现象的发生。变质铸铁的渗透焊技术,就是有效地利用母体由于长期加热或油质使碳元素形成渗碳体,并且以游离的状态存在于母体中的特点。在焊接前容易进行脱理,使焊接表面状态平稳。由于渗透焊技术在整个工艺过程中,加热温度始终控制在一个临界温度的范围内,使焊接母体不发生溶化。因此,不会产生渗碳体,菜氏体等硬脆相。

我们在498发动机四缸体冷芯盒焊接维修时,由于这种冷芯盒体积大,生产过程中使用化学制剂多,尤其是促进制芯固化的氨,对冷芯盒母体产生铸铁组织变异影响极大,如果采用普通焊接技术,往往会出现重复作业现象的发生,采用渗透焊技术即可避免普通焊接技术的缺陷,又可提高工作效率和焊接质量。但是,在焊接完成后,保温缓冷是保证焊接质量的重要环节,对于焊接区来说,芯盒本体相当于一个大冷铁,由于它有很强的吸热性。因此,在焊接完成后．应对焊接区域进行适当的保温,减缓冷却速度,以避免出现硬相组织。

渗透焊技术工艺简单,操作方便,它是以氧乙炔气体作为热源,采用专用焊炬,在加热的同时能输送焊补材料多元合金粉末,这种枝术应用范围广,焊接质量可靠。

变质铸铁焊接技术的应用,对于铸造行业来说,越来越引起行业的重视,随着铸造行业的快速发展,铸造模具使用频率的增加,为了适应这种快节奏的发展速度,解决好模具维修质量是决定性因素,合理运用变质铸铁焊接技术,也是提高生产力发展水平的重要手段。

参考文献

焊接技术的重要性篇6

关键词：专用焊接；转炉；技术；自动化

Abstract:Chinaweldingareaoftheweldingprocesstorealizemechanization,automationasthestrategictarget,hasbeeninvarioussectorsofthedevelopmentofscienceandtechnologyintopractice,inthedevelopmentofautomationweldingproductionandprocesscontrolintelligent,researchanddevelopmentandweldingproductionlineandflexiblemanufacturingtechnology,thedevelopmentoftheapplicationofcomputeraideddesignandmanufacturingtechnologyandsoon,hasmadegoodprogress.Inthispaper,thisasabriefintroductionof.

Keywords:specialwelding;Theconverter;Technology;automation

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：

我国焊接设备行业形成于五十年代，目前，行业规模已发展到900家以上，产品种类包括交流弧焊机、直流弧焊机、自动、半自动弧焊机、电阻焊机、特种焊机及各类专用成套焊接设备、辅机具等45个系列、150余个品种、1000多个规格。

1.我国焊接技术的发展现状

近年来，国内各大钢厂均在积极进行技术改造，扩大生产规模，引进新设备，以适应钢铁形势的发展，120吨转炉就是其中之一。为此，机械制造业也加快步伐，推行先进的焊接新工艺，以适应转炉容量、参数和炉型的变化，满足转炉新材料的制造要求。与此同时，二氧化碳焊接设备也得到飞速的应用与发展。我公司应用二氧化碳焊接，已成功为莱钢永锋、陕西龙钢等单位制作了多套120吨转炉。下面着重介绍转炉关键部件的焊接技术与二氧化碳焊接工艺发展现状。

1.1转炉关键部件焊接工艺现状

120吨转炉的关键部件主要有炉体、托圈、炉底、水冷炉口等组成，水冷炉口一般为铸件，炉底一般为冲压件。由于炉体、托圈尺寸较大，受运输条件的限制，炉体、托圈一般分体制作，为焊接件。

1.1.1转炉炉体的焊接

炉壳立焊缝采用AUT0一EGW―CNC气电立焊机焊接。焊接时从下向上进行，焊前对焊缝预热，预热温度为100~150℃。根据不同的板厚选择工艺参数进行焊接，焊接工艺参数见表1。

表1气电立焊工艺参数

环形焊缝和角焊缝采用松下KRII350C02气体保护焊，多层多道焊。焊前对焊缝预热，预热温度为100～150℃；并且先焊大坡口，然后在焊缝背面用碳弧气刨清根，用砂轮机打磨后再焊小坡口。

1.1.2转炉托圈焊接

120t转炉是氧气顶吹转炉，托圈是三支点承重，内水冷箱体结构，全部为焊缝联接，托圈内径为Φ6870mm，断面箱形高2000mm，宽800mm，上下盖板厚100mm，腹板厚80mm，箱内筋板厚60mm，托圈箱体分剖分（一）（二）两半体制做，每段重40多吨（如图1），我们把托圈剖分（一）（二）的焊接变形的预防及控制做为重点攻关项目来控制。

图1转炉托圈

在构件组装时，要求点焊长度100mm~150mm，以防撕裂，施焊时，随时监测焊点变化。由于托圈腹板自由度大于翼板，所以采用工字钢I56作支撑加固，将此支撑上、下两层固定在腹板上，两层之间拉筋加固，间距1500mm，此方法有效地控制了箱体向心收缩引起的焊接变形。

由于托圈剖分为半圆箱体形结构，刚度大，板材厚，焊接变形较复杂，如果不采取合理的焊接顺序，产生焊接变形将难以修复。为此，我们采用了如下的焊接顺序。先焊一遍箱体内立筋板，由中间向两边焊，对称分段，反向跳焊。（如图2）

图2焊接顺序图

1.2二氧化碳焊接设备

CO2气体保护焊是一种高效、优质、低成本的焊接方法。国家早在“七五”期间就将此列入重点推广的技术项目之一。1977年天津焊接研究所在《CO2气体保护焊的应用》一书中指出，CO2焊与焊条电弧焊相比，可提高效率2～4倍，降低成本和节约电能50%以上。

1.2.1CO2焊接具有较高的熔化速度和熔化系数

1.CO2焊熔敷速度是3～5kg/h，是焊条的1~2.5倍，CO2焊采用细焊丝（φ0.8～φ1.6），有较大的电流。电流密度大（CO2焊100―300A/mm2，焊条10～25A/mm2）电弧热量集中，不需要为熔化药皮消耗能量，熔化系数比焊条大1～3倍，可提高工效1～2倍。

2.CO2焊采用小截面坡口形式，可使焊缝熔敷金属量减少，等于提高了焊接速度。

3.CO2焊无渣，无须清渣打磨，无需清坡口和换焊条，焊缝成形好，熔深大。CO2焊的辅助时间为焊条辅助时间的50%，由此提高工效0.3～0.8倍。

上述三项可得出CO2焊的工效与焊条电弧焊相比可提高工效倍数是2.02～3.88倍。

1.2.2CO2焊接具有较低的成本

1.CO2焊可以大幅度节约焊材，由于CO2焊采用小截面坡口，焊缝截面积可减少35～50%，可节约35～50%的填充焊丝。

2.CO2可节约大量电能，CO2焊机与硅整流弧焊机相比可节约用电平均达37%，与交流弧焊机相比可节约用电60%以上。

3.CO2生产效率高，减少了清渣和清根的工序，节省诸多辅助时间和辅助人工。

以上表明CO2焊与焊条电弧焊相比使焊接总成本降低50%以上。

1.2.3CO2焊接的质量问题

1.CO2焊缝中的氢含量降低，焊缝的抗裂性较好。CO2焊是一种低氢焊接方法，焊缝中扩散氢的含量远远低于碱性低氢型焊条，CO2焊对锈和水分不敏感，焊缝中产生气孔的倾向小于碱性低氢焊条，这也是CO2焊十分可贵的优点，是CO2焊的焊接接头质量可靠的主要原因。

2.采用专门牌号的焊丝增加焊缝金属的掺合金作用，改善焊缝的机械性能，众多压力容器制造单位经过大量的焊接工艺评定实验结果证明CO2焊缝具有良好的综合机械性能。

3.CO2焊的焊缝热影响小，焊接接头的变形小，提高了焊接接头承受有效载荷的能力，这是焊条电弧焊所不及的。

4.CO2焊缝成形好，表面缺陷少。一次探伤合格率高于焊条电弧焊，操作容易，焊工培训周期短。

2.焊接设备的发展趋势

2.1逆变式焊接电源所占比重将越来越大

逆变式焊接电源由于具有焊接性能好、动态反应速度快、动特性好、体积小、重量轻、效率高、焊接速度高、多功能、有利于实现焊接机械化、自动化和智能化的优点，已成为弧焊电源的发展方向。

2.2成套、专用焊接设备

成套专用焊接设备的开发、设计是一个国家技术水平的体现，因此无论从满足国民经济需要，还是我国电焊机事业的发展角度出发，我们都要加强这方面的工作。

我们还应注意到，用户会不断给专用成套设备提出更高的要求，我国的成套焊接设备制造企业不但要在提高技术、设计水平上做出努力，还要在企业质量管理、各种基础件、配套件的选用方面投入大功夫，争取在专用、成套焊接设备方面取得新的突破。

3.焊接自动化技术的展望

电子技术、计算机微电子技术和自动化技术的发展，推动了焊接自动化技术的发展。特别是数控技术、柔性制造技术和信息处理技术等单元技术的引入，促进了焊接自动化技术革命性的发展。

（1）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。我们应开展最佳控制方法方面的研究，包括线性和各种非线性控制。最具代表性的是焊接过程的模糊控制、神经网络控制，以及专家系统的研究。

（2）焊接柔性化技术也是我们着力研究的内容。在未来的研究中，我们将各种光、机、电技术与焊接技术有机结合，以实现焊接的精确化和柔性化。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，是我们当前的一个研究方向；另外，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，是我们近期研究的重点。

（3）焊接控制系统的集成是人与技术的集成和焊接技术与信息技术的集成。集成系统中信息流和物质流是其重要的组成部分，促进其有机地结合，可大大降低信息量和实时控制的要求。注意发挥人在控制和临机处理的响应和判断能力，建立人机一体的友好界面，使人和自动系统和谐统一，是集成系统的不可低估的因素。

（4）提高焊接电源的可靠性、质量稳定性和控制以及优良的动感性，也是我们着重研究的课题。开发研制具有调节电弧运动、送丝和焊枪姿态，能探测焊缝坡口、温度场、熔池状态、熔透情况，适时提供焊接规范参数的高性能焊机，并应积极开发焊接过程的计算机模拟技术。使焊接技术由“技艺”向“科学”演变是实现焊接自动化的一个重要方面。本世纪头十年，将是焊接行业飞速发展的有利时期。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。

总结

在我国专用焊接设备与技术进步的过程中还需要加快对国外先进制造技术的引进步伐，把重点放在消化吸收与发展创新上，立足于发展适合我国国情的焊接自动化技术。相信在今后激烈的市场竞争中，我国焊接界通过重视先进制造技术的发展，并为之不懈努力，专用焊接设备的发展一定能再创辉煌。

参考文献

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[2]杨惠宁，潘瑞娟;金刚石圆锯片激光焊接的研究[J];金刚石与磨料磨具工程;2002年02期

[3]马志华;大型转炉托圈焊接工艺分析[J];重工与起重技术;2009年03期