复合板焊接工艺全
复合钢的焊接
石油、化工、航海和军工生产中广泛使用复合钢制造各类耐腐蚀设备。目前应用较多的复合钢是由较薄的不锈钢与较厚的低合金钢通过爆炸焊、轧制或堆焊等工艺方法制成的双金属板材。较厚的珠光体钢部分为基层，基层多半由低碳钢或低合金钢组成，主要满足复合钢在使用中强度和刚度的要求。不锈钢部分为复层，主要满足复合钢的耐蚀性等要求。随着复合钢的应用范围不断扩大，其焊接日益引起人们的关注。
1.复合钢的基本性能
1.1复合钢的力学性能
生产中应用较多的复合钢板是以不锈钢、镍基合金、铜基合金或钛合金板为复层，低碳钢或低合金钢为基层，以爆炸焊、复合轧制、堆焊或钎焊方法制成的双金属板材。还可以采用电渣焊生产大厚度（100～150mm）的轧制复合钢。通常复层只占复合钢板总厚度的5%～50%，一般为10%～20%，最小实用厚度为1.5mm。复合钢可以节约大量的不锈钢或钛等贵重金属，具有很大的经济价值。
碳钢与不锈钢（或镍基合金、钛等）用复合轧制或爆炸焊方法形成的复合钢板，要求具有一定的拉伸、弯曲等力学性能。为了保证复合钢板不失去原有的综合性能，对基层和复层必须分别进行焊接，焊接性、焊接材料选择、焊接工艺等由基层、复层材料决定。
①拉伸强度复合钢中的不锈钢复层的力学性能比基层碳钢优良，抗接强度高于碳钢。
复合钢的拉伸强度（σ
b 、σ
s
）可用下式求出。
σbcδcσbdδd
σb＝────────
δcδd
式中σ
bc
——碳钢的抗拉强度，MPa；
δc——碳钢的厚度，mm；
σbd——不锈钢的抗拉强度， MPa；
δd——不锈钢的厚度，mm。
在实际设计中，美国在ASMF标准中规定：复合钢的整体厚度按基层碳钢的厚度进行设计。日本有关标准通常也按这种规定进行设计。
②弯曲性能测定复合钢的弯曲性能时，可把不锈钢复层放在外侧，也可把碳钢基层放在外侧进行弯曲试验。无论采取哪种方法，都必须根据处于外侧材料的弯曲试验规定进行，目的是为了判断外侧材料的性能。
如果把不锈钢放在外侧进行弯曲试验，弯曲半径按与复合钢整体厚度相等的不锈钢厚度弯曲试验所规定的半径进行弯曲，弯曲时外侧必须不产生裂纹。在碳钢为外侧的弯曲试验时，应按碳钢整体厚度的规定进行试验。
判断复合钢的弯曲性能时，把不锈钢放在内侧，当不锈钢的厚度为4.9～9.5mm时，半径R可按复合钢整体厚度的一半（R=δ/2）进行弯曲。当不锈钢厚度δ>9mm时，弯曲半径R按等于复合钢整体厚度（R=δ）进行弯曲。通常规定三个试样中至少一个试样不能在弯曲处的两端有超过50%的分离现象。
碳钢与不锈钢爆炸焊时，由于工艺参数不当，有时在接合面交界处能产生硬化的合金层，当进行弯曲试验时，这种合金层容易形成裂纹。因此，使用爆炸焊复合钢制造承受弯曲载荷的结构时，必须选用没有硬化合金层的爆炸焊复合钢。
1.2不锈复合钢的种类与性能
不锈复层钢板是由较厚的珠光体钢（基层）和较薄的不锈钢（复层）复合轧制而成的双金属板。基层多为碳钢或低合金钢，复层多为1CR18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti、Cr23Ni28Mo3Cu3Ti 等奥氏体不锈钢，主要满足耐蚀性能等要求。不锈钢复层通常是在容器里层，厚度一般只点总厚度的10%～20%。
我国生产的不锈钢复合钢板种类和力学性能见表1。目前应用较多的是奥氏体系复合钢板和铁素体系复合钢板。不锈复合钢冷轧薄板和钢带宽度900～1200mm、长度2000mm的允许偏差应符合GB/T 708-1988的规定。成卷交货时钢卷头、尾厚度不正常的长度分别不超过6000mm。不锈复合冷轧薄钢板的厚度允许偏差见表2。不锈复合钢板总厚度及其允许偏差见
的表面粗糙度。
不锈复合钢板表面的质量特征如下。
Ⅰ级表面钢板两面允许有深度不大于钢板厚度公差之半，且不使钢板小于允许最小厚度的一般的轻微麻点、轻微划伤和辊印。
Ⅱ级表面钢板表面允许有深度不大于钢板厚度公差之半，且不使钢板小于允许最小厚度的下列缺陷。正面：一般的轻微麻点、轻微划伤、凹坑和辊印。反面：一般的轻微麻点、局部的深麻点、轻微划伤、压痕或凹坑。钢板两面超出上述范围的缺陷允许用砂轮清除，清除深度正面不得大于钢板复层厚度之半，反面不得大于钢板公差。
不锈复合钢冷轧薄钢板的力学性能应符合基层材料相应标准的规定，当基层材料选用深冲拉延钢时，力学性能应符合表4的规定。在弯曲部分的外侧允许产生裂纹，复合界面不允许分层。
注：复层为0Cr13钢时，力学性能按复层为铁素体不锈钢的规定。
基层为其他钢号时，冷轧复合薄钢板的力学性能按基层牌号相应标准的规定执行。α为复合钢板总厚度。
不锈复合钢板标准中没有弯曲试验规定时，可不做弯曲试验；如需求方要求做时，弯曲直径d=4α。对称型复合钢板任做一个弯曲试验、非对称型复合钢板进行冷弯试验时，复层厚度大的面在外侧。
1.3复合钢板的接头设计
复合钢板焊接接头设计必须考虑便于分别对基层、复层及过渡层焊接施工和避免或减少焊接第一焊道时被稀释的问题。图1为不锈钢复合钢板、铜及铜合金复合钢板对接接头的常用坡口形式。
钛及钛合金或铝及铝合金复层冶金相容性差。因此在接头设计上应尽量避免或减少基层金属熔入复层金属。所以在接头构造上与不锈钢复合钢板有较大区别。图2为钛及钛合金或铝及铝合金复合钢板对接接头的常用坡口形式。
对接接头尽可能采用X 形坡口双面焊。同时考虑过渡层的焊接特点，尽量减少复层一侧的焊接工作量。当焊接位置受限，必须单面焊时，可采用单面V 形坡口。
2. 钛－钢复合板的焊接
采用钛－钢复合板可以大大扩展钛的应用范围和降低结构件的造价，许多国家已经掌握这种复合板的生产技术。我国已经采用爆炸成形以及爆炸－轧制技术来生产制造这种复合板并取得良好效果。
2.1 钛－钢复合板的分类及性能
目前，生产钛－钢复合板最适宜的方法是爆炸成形。也有同时采用两种工艺来生产钛－钢复合板的：先爆炸成形，然后再进行轧制。在真空条件下轧制钛－钢复合板比最初采用的真空钎焊工艺更便宜。
钛－钢复合板和钛－不锈钢复合板用于制造在腐蚀环境中承受一定压力、温度的塔、罐、槽等工程结构。钛－钢复合板的分类见表5。钛－钢复合板的力学和工艺性能见表6。钛－不锈钢复合板的分类见表7。钛－不锈钢复合板的力学和工艺性能见表8。
注：爆炸钛－钢复合板以“爆”字汉语拼音第一个字母B 表示，爆炸－轧制钛－钢复合板以BR 表示。
注：复合钢板抗拉强度σB 按式（7-1）计算。
注：爆炸钛－钢复合板以“爆”字汉语拼音第一个字母B 表示。
表8 钛－不锈钢复合板的力学和工艺性能
注：复合钢板抗拉强度σB 按式（7-1）计算。
2.2 钛－钢复合板焊接工艺特点
钛－钢复合板的复层（钛）厚度一般为1.5～3.0mm ，基层厚度为8～20mm 。钛复层和钢基层之间如果不加入中间金属层，经加热后会产生脆性层，使钛－钢复合板的层间结合强度降低。因此，可在钛与钢之间加入V 、Nb 或者V Cr 等中间合金层。
通过加入各种中间金属层轧制的钛－钢复合板加热工艺对界面抗拉强度的影响见表9。 由表可见，加入V 作为中间层的效果最好。加双金属中间层（V Cu 或Nb Cu ）的结果并不好。因为Cu 的熔点低，会形成低熔点共晶体，从而使钛－钢复合板的焊接工艺变得更复杂。
钛－钢复合板的焊接主要采用以下两种工艺：焊缝上加盖板，见图3(a)；加中间层，见图3(b)。
采用第一种焊接工艺时（在焊缝上加盖板），对接接头处的强度性能主要靠基层钢焊缝来保证，而加盖板的目的是用来防止侵蚀性介质腐蚀焊接接头。在焊缝和盖板之间填加的地、填充材料，通常是
Ag（Ag与Ti熔合得很好）或熔点较低的银钎料，也可以填充环氧树脂型聚合物。加填充材料的目的是为了提高接头的抗腐蚀性能。焊缝可以是如图4(a)所示的单面焊缝，也可以是如图4(b)所示的双面焊缝。
焊接钛－钢复合板的第二种工艺是在钛复层的坡口中镶入一层很薄的难熔金属衬片（见图1b）,如厚度0.1mm的铌箔或钼箔等。焊接钛－钢复合板的复层时，采用钨极氩弧焊（TIG），填加钛焊丝，钛丝直径取决于钛－钢复合板的复层厚度及坡口形式。钨极电弧在钛丝和钨极之间燃烧，不要使电弧直接作用在铌箔上，焊枪应沿着钛丝移动，钛丝熔化后即形成钛－钢复合板的焊缝。因为Nb的熔点高，钨极电弧又不直接作用在铌箔上，所以只有很少部分Nb 熔化，防止了钛与钢的相互熔合，可以有效地防止脆性相的形成。
2.3钛－钢复合板焊接实例
被焊母材钛－钢复合板，复层为工业纯钛TA2（厚度2mm），基层为低碳钢（厚度8mm）。焊接工艺用厚度0.1mm的铌箔作为中间层，采用钨极氩弧焊（TIG）进行焊接，钨极直径3mm。填加钛焊丝，钛丝直径4mm。焊接工艺参数为，焊接电流160～170A，焊接电压10～12V，焊接速度13.3cm/min，喷嘴直径18mm。用氩气作为保护气体，保护熔池的氩气流量为8～
10L/min，在冷却过程中保护焊缝的氩气流量为3～4L/min。
通过上述工艺获得的钛－钢复合板焊接接头的抗拉强度为387～397MPa，基层金属的抗拉强度为426～431MPa。在拉伸实验时，焊接接头首先在铌箔与钛复层的界面上断裂，然后在钢基层上破断。这说明钛复层的塑性比低碳钢基层的塑性差。
用上述工艺焊接的钛－钢复合板接头在盐酸（HC1）、硫酸（H
2SO
4
）等侵蚀性溶液中，耐
蚀性良好，与复层金属的耐蚀性实际上没有差别。例如，钛在硫酸中的腐蚀速订为0.13mm/a，而钛－钢复合板焊接接头的腐蚀速率为0.15mm/a。
采用钛－钢复合板焊接工艺时，首先要引起注意的是，对基层（钢基体）主要是热影响区淬硬问题，对复层（钛）主要是脆化问题。
不锈复合钢板基层和复层交界处的焊接属异种钢焊接，焊接性主要取决于复层和基层的物理性能、化学成分、接头形式及填充金属种类。焊接低碳钢（或低合金钢）与不锈钢的复合钢板时，容易产生高温结晶裂纹、延迟裂纹和脆化问题。
3.1不锈复合钢板的加工特点
不锈复合钢板在焊接之前，一般经过下料切割成零件，坡口加工以及热成形、冷成形加工等。
（1）复合钢板的切割
不锈复合钢板总厚度在12mm以下时，主要是采用机械剪断和冷冲压加工等方法。加工时，复合层必须向下，而碳钢基层向上，不可损伤复层表面和结合处。在基层钢和复层钢都较厚的情况下，可采用等离子切割和氧－乙炔火焰切割。在用氧－乙炔火焰切割时，要注意以下问题。
①所采用的喷嘴直径应当比同一厚度钢板稍大一些。
②切割时应先从基层钢板一侧开始，氧压应是同等厚度钢板切割时氧压的一半，特别当基层钢板较薄时更要低些。不锈钢复合板氧－乙炔火焰切割的速度要比切割低碳钢时的速度慢（见表10）。
如果复合钢板较厚，氧－乙炔火焰不能切割时，应采用等离子弧切割。等离子弧切割时，一般都从复层开始，即复合层在上面一侧开始切割，切割速度和切口质量比氧－乙炔火焰切割时高。
（2）复合钢板的成型加工
不锈复合钢板的成型加工，应尽可能实行常温冷态弯曲成型，不可在滚床或压床进行急剧弯曲，要施行逐段的缓慢成型加工。加工过程中复层表面不可有油污，不可导致伤痕。
一般化工容器和原子能装置结构，所用的复合钢板在焊接之前常需要加热成型加工。在热成型的加工过程中应注意加工之前应清除工件表面上的油污及杂物；加热要保持弱性焰，注意避免还原性焰产生增碳现象。热加工后，对于低碳钢基层可以空冷，对低合金钢的基层要进行保温缓冷。不锈复合钢板加热成型的温度范围见表11。
3.2焊接性特点
（1）奥氏体系复合钢的焊接性
奥氏体系复合钢板是指基层是低碳钢或低合金钢，复层是奥氏体不锈钢的复合钢板。复合钢板焊接时，复层和基层分开各自进行焊接。焊接中的主要问题在于基层与复层交接处的过渡层焊接。焊接这类复合钢板时主要存在以下几个问题。
①焊缝容易产生结晶裂纹结晶裂纹是热裂纹的一种形式。焊缝金属在结晶过程中冷却到固相线附近的高温时，液态晶界在焊接应力作用下产生的裂纹。影响结晶裂纹的因素主要有两个。
稀释率的影响焊接奥氏体复合钢板时，由于基层钢板的含碳量高于复层，复层受基层的稀释作用，使焊缝中奥氏体形成元素减少，含碳量增多，焊缝结晶时易产生微裂纹。
结晶区间的影响奥氏体钢结晶温度区间很大，熔池结晶时在枝晶的晶界上存在S、P、Si等低熔点共晶物呈现薄膜状，这种液态薄膜在拉伸应力作用下易产生裂纹。
若焊接材料选择不合适或焊接工艺不恰当，不锈钢焊缝就可能严重稀释，形成马氏体淬硬组织；或由于铬、镍强烈渗入珠光体钢基层而严重脆化，产生裂纹。因此，焊接过渡层时，要使用含铬、镍量较多的焊接材料，保证焊缝金属含一定量的铁素体组织，以提高抗裂性，使之即使受到基层的稀释，也不会产生马氏体淬硬组织；同时，也应采用合适的焊接方法和焊接工艺，减小基层一侧熔深和焊缝的稀释。
②热影响区容易产生液化裂纹复合钢焊接时，奥氏体钢热影响区由于受焊接热循环影响，低熔点杂质被熔化，在焊接应力作用下产生液化裂纹。焊接时，热影响区受熔池金属的热膨胀作用产生压缩应力，当电弧移开后，随着温度的降低，压缩应力变拉伸应力。之后，热影响区晶界上存在的低熔点共晶物的液膜被拉开产生裂纹。这种裂纹是由于奥氏体系复合钢板的热影响区晶界受焊接热循环作用，低熔点共晶物液化产生的，所以称为液化裂纹。如果晶界析出物的熔点高，即使受焊接热作用瞬时产生液态膜，但在压缩应力作用下已完成结晶，当转变为拉伸应力时晶界已不存在液态膜了，所以也就不产生裂纹。
防止奥氏体系复合钢板焊缝及热影响区产生结晶裂纹和液化裂纹的主要措施为：正确制定焊接工艺，严格遵守操作规程；合理选择填充材料。
③熔合区脆化焊接奥氏体系复合钢板时，熔合区出现脆化的原因有如下几个。
a.结构钢焊条的影响用E4303或E4315焊条焊接基层钢板时，由于热作用使复层钢板局部熔化，合金元素渗入焊缝。在熔合区附近狭小区域中，搅拌作用不充分而产生马氏体组织，使熔合区硬度和脆性增加。
b.不锈钢焊条的影响用E347-16或E347-15焊条焊接复层钢板时，容易熔化基层钢板，使焊缝金属成分稀释，焊缝金属为奥氏体马氏体组织，使塑性和耐蚀性降低，而熔合区的脆性明显增加。
c.碳迁移的影响焊接时碳由低Cr的基层钢板（碳钢或低合金钢）向高Cr的不锈钢复层焊缝金属扩散迁移，因此在基层和复层的交界形成高硬度的增碳层和低硬度的脱碳层，引起熔合区的脆化或软化。
为了防止碳的迁移，可在基层和复层之间采用“隔离焊缝”（也称过渡层）。生产中常选用含Nb的铁素体焊条在基层钢板上焊接“隔离焊缝”，然后用奥氏体钢焊条焊接复层，最后用结构钢焊条焊接基层。这种工艺措施可有效地防止碳的迁移，避免在熔合区附近出现脱
（2）铁素体系钢的焊接性
①焊缝易产生结晶裂纹焊接铁素体复合钢板时，焊缝金属产生结晶裂纹的原因和防止措施，与焊接奥氏体复合钢板时基本相同。
②焊接接头易产生延迟裂纹延迟裂纹是焊接接头冷却到室温并在一定时间后才出现的焊接冷裂纹，多产生在热影响区。焊接铁素体系复合钢板产生延迟裂纹的影响因素有：焊接接头区出现脆硬组织；焊缝金属中有明显的扩散氢聚集；焊接接头刚度大；有明显的焊接应力。延迟裂纹有潜伏期，用不同的填充材料焊接时，延迟裂纹的潜伏期和裂纹数目不同，试验结果见表12。因此，焊缝延迟裂纹检验不能焊后立即进行。
为了防止产生延迟裂纹，应采取下列措施。
①焊条要充分干燥选用的焊条要放置在通风处储藏，严禁焊条受潮或杂乱无章地堆放。
②施焊前焊条要烘干焊条烘干可去除水分和氢，如采用G302或G307焊条，焊前在100℃以上烘干；采用G202或G207焊条，焊前在50℃以上烘干，焊后就不产生延迟裂纹。
③严格遵守操作规程焊接铁素体复合钢板的操作规程应根据板厚、接头形式及技术条件的要求制定。
3.3焊接程序
（1）复合钢板的焊接方法
焊接方法应根据复合钢板材质、接头厚度、坡口尺寸及施焊条件等确定。目前焊接复合钢常用手工电弧焊，也可用氩弧焊、埋弧自动焊或气体保护焊。为了减小熔合比，可用双丝埋弧焊。实际生产中常用埋弧自动焊焊接基层，用手工电弧焊和氩弧焊焊接复层和过渡层。
为了保证复合钢板不失去原有的综合性能，基层和复层必须分别进行焊接。基层的焊接工艺与珠光体钢相同，复层的焊接工艺与相应的不锈钢（或镍基合金、钛及钛合金等）相似，只有基层与复层交界处的焊接是属于异种金属的焊接。
（2）复合钢焊接的坡口形式
复合钢板下料时要特别注意，如果采用氧－乙炔切割时，复层应向下，热影响区约为6～10mm。等离子弧切割时，复层应向上，热影响区约为0.5～1mm。压缩弧等离子切割的热影响区最小或几乎没有。无论采用哪种方法下料，焊前都必须打磨接口处，使接口平整并除去切割的热影响区部分。
焊接坡口的形式，一般尽可能采用V形或X形坡口双面焊。先焊基层，然后焊过渡层，最后焊复层（见图5）。这样的焊接顺序是为了保证复合钢焊接接头具有良好的耐腐蚀性能。当焊接现场的位置不允许作上述顺序的焊接时，可采用V形坡口单面焊。无论是单面焊还是双面焊时，都应考虑过渡层的焊接特点，并尽量减少复层一侧的焊接工作量。单面焊时应尽量保证复层中不溶入或少溶入基层成分。
复合钢板接头设计和坡口形式见表13。薄件可采用I形坡口，较厚的复层钢板可采用V 形、U形、X形、V和U联合形坡口。也可以在接头背面一小段距离内进行机械加工，去掉复层金属（见图6），以确保焊条一道基层焊道不受复层金属过大的稀释，以致脆化基层珠光体钢的焊缝金属。复合钢板焊接角接头形式见图7。
一般尽可能采用X形坡口双面焊。先焊基层，再焊过渡层，最后焊复层，以保证焊接接头具有较好的耐蚀性。同时考虑过渡层的焊接特点，尽量减少复层一侧的焊接工作量。当因焊接位置限制只可采用单面焊时，可采用V形坡口单面焊，先焊复层，再焊过渡层，最后焊基层。焊接时尽量使复层中少溶入基层成分。
（3）复合钢焊接材料的选用
焊接材料选择不合适，不锈钢焊缝就可能严重稀释，形成马氏体淬硬组织。由于铬、镍强烈渗入珠光体钢基层而严重脆化，产生裂纹。因此焊接过渡层时，为了减少基层对过渡层焊缝的稀释作用，要选用含铬、镍当量较高的焊接材料，施焊时采用小电流，降低熔合比，保证焊缝金属含有一定量的铁素体组织，以提高抗裂性，且之即使受到基层的稀释，也不会产生马氏体淬硬组织。
当复合板度小于25mm时，基层也可全用Cr25-Ni13系（A302）焊条，但焊接残余应力大，消耗不锈钢焊条多。当复合板厚度大于25mm时，可先用纯铁焊条焊一层过渡层，然后用钢焊条焊接基层。
常用不锈复合钢板焊接材料的选用见表14。表中列出了基层、复层和过渡层焊接推荐采用的焊条类型。这些焊条是根据复合钢板基层、复层的性能要求而选定的。不锈复合钢双面焊和埋弧焊时焊接材料的选用见表15。
注：括号内为GB/T 983-1985型号。
复合钢板的基体和复层分别选用各自适用的焊接材料进行焊接。关键是接近复层的过渡层部分，必须考虑基层的稀释作用，应选用Cr、Ni含量较高的奥氏体填充金属来焊接过渡层部分，以免出现脆硬组织。复合钢板的基层较薄时（如总厚度不大于8mm），可以用奥氏体焊条或填充金属焊接复合钢的全厚度，这时更需考虑基层材料的稀释作用。
当复合钢板的厚度小于25mm时，基层也可全用E309-16等焊条，但焊接残余应力稍大些，消耗不锈钢焊条多。当复合钢板的厚度大于25mm时，可先用铁素体焊条施焊一层过渡层，然后再用碳钢焊条焊接基层。复合钢单面焊焊接材料的选用见表16。
3.4焊后热处理
不锈复合钢热处理时，在复合钢交界面上会产生碳元素从基层向复层的扩散，并随温度升高，保温时间增长而加剧。结果在基层一侧形成脱碳层，在不锈钢一侧形成增碳层，使其硬度增高，韧性下降。脱碳层一侧软化，强度降低。基层与复层的热膨胀系数相差很大，在焊接加热、冷却过程中，在钢板的厚度方向上会产生很大的残余应力。这种残余应力在复层的不锈钢表面上形成拉伸应力，成为设备使用过程中产生应力腐蚀开裂等事故的原因，不可忽视。
在不锈复合钢的焊接接头中，既不进行复层的固溶处理，一般也不进行消应力热处理。但是，在极厚的复合钢的焊接中，往往要求采取中间退火和消除应力热处理。消除焊接残余应力的热处理最好在基层焊完后进行，热处理后再焊过渡层和复层。如需整体热处理时，选择热处理温度时一考虑对复层耐蚀性的影响、过渡层组织不均匀性及异种钢物理性能的差异。热处理温度一般为450～650℃（多数情况下是选择下限温度而延长保温时间）。
奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性，但是焊接接头存在拉应力的情况下，容易引起应力腐蚀裂纹。因此必须设法使其表面残余拉应力减小。减小不锈复合钢表面残余应力的方法有如下几种。
①退火处理可以减小不锈复合钢表面的残余应力，但是在不锈复合钢中，焊接接头的不锈钢一侧和碳钢一侧的物理化学和力学性能有很大差异，即奥氏体不锈钢的线膨胀系数比碳钢大得多，在退火后的冷却过程中会产生热应力，所以退火并不能达到完全消除不锈钢残余拉伸应力的预期效果。但在相当高的温度下退火时，由于焊缝金属在常温下的屈服应力降低，使不锈钢部分的残余拉伸应力有一定的降低。另外，退火可以消除基层部分的残余应力。
②借助变形法消除应力对于存在残余拉伸应力的焊接结构件，从外部施加拉伸变形（以弹性变形的大小为限），则存在残余拉伸应力的地方会引起塑性变形而使残余应力降低。从
实际效果看，通过应用变形法达到减轻双层不锈复合钢容器上不锈钢部分的残余应力是可行的。
③喷丸处理采用喷丸处理双层复合钢的不锈钢部分，使材料表面造成残余压缩应力，从而防止应力腐蚀裂纹的产生。
4.铜－钢复合钢板的焊接
4.1铜－钢复合钢板的焊接特点
铜－钢复合钢板常用脱氧铜或无氧铜作复层。钢和铜在高温时的晶格类型、晶格常数和原子半径等都很接近，这对焊接是有利的。但是熔点、热导率、线膨胀系数等物理性能差异较大，给焊接造成一定的困难。
钢与铜的线膨胀系数相差较远，而且铜－铁二元合金的结晶温度区间很大，故在焊接时容易产生热裂纹。铜对铁的表面活性高，液态铜或铜合金有可能向其所接触近缝区的钢表面内部渗透，使钢的近缝区形成渗透裂纹。实践证明，含Ni、Al、Si铜合金的焊缝金属对钢的渗透较少，而含Sn的青铜则渗透严重。此外，钢的组织状态也对渗透裂纹有重要影响。液态铜能浸润奥氏体而不能浸润铁素体，所以单相奥氏体钢比奥氏体－铁素体双相钢更易发生渗透裂纹。
4.2铜－钢复合钢板焊接工艺
铜和钢镍合金复层的最好焊接方法是气体保护焊。铜复层厚度大于3.2mm时，推荐预热温度不小于150℃，用直径小于1.6mm的铜焊条焊接。复层较薄时，若采用预热，则先去除一部分过渡层后再焊复层，以控制复层焊缝因稀释带入的铁量，保证耐蚀性。复层厚度小于2.3mm时，应在钢上小心地熔敷一层铜，再用后倾焊法的半自动MIG焊，电弧直接作用在熔池上，而不作用在钢上，使第一层焊道的含铁量小于5％，以防止热裂纹和渗透裂纹。
铜－钢复合板过渡层的焊接材料可按表19选取。铜－钢复合钢板对接时的坡口形式及尺寸见表20。表中后两种是先焊复层后焊基层的坡口形式。
5.复合渗铝钢的焊接
渗铝钢管具有优异的抗高温氧化性和耐蚀性，可代替人格昂贵的不锈钢和耐热钢，大大提高石化设备的使用寿命，具有十分显著的经济效益。在美、日、英、德等工业发达国家渗铝钢被广泛应用于石油、化工和电力等工业部门中。但是，渗铝钢管的焊接问题多年来一直阻碍着渗铝钢的推广应用。渗铝钢管的焊接有其复杂性，不同的渗铝工艺（如热浸铝法、固体粉末法、喷渗法等），渗铝钢管的焊接性能差异极大。生产中应根据不同渗铝钢的性能特点制定相应的焊接工艺。
5.1渗铝钢的特性
渗铝钢是碳钢和低合金钢经过渗铝处理，在钢材表面渗入铝元素，形成0.2～0.5mm铁铝合金层的新型复合钢铁材料。渗铝钢具有优异的抗高温氧化性和耐蚀性，具有十分显著的经济效益。与原来未渗铝的钢材相比，渗铝钢可明显地提高抗氧化性的临界温度约200℃以上，
S介质中的耐蚀性可提高数十倍以上。
在高温H
2
近年来，渗铝钢也开始在我国一些产业部门（如电力、石油化工、汽车工业等领域）得到应用，并已显示出优越性。我国对渗铝钢焊接的研究大多是针对热浸渗铝钢的焊接，热浸渗铝工艺生产的渗铝钢渗层中Al、Fe含量，显微硬度及主要相组成见表21，渗层深度变化
对渗铝层中的Al含量及显微硬度的影响如图8所示。
表21 热浸渗铝钢渗层中Al、Fe含量，硬度及主要相组成
①焊接裂纹倾向焊缝金属或熔合区产生裂纹是渗铝钢焊接中的主要问题之一。铝是铁素体化元素，焊接时渗层中铝元素的熔入易使焊缝和熔合区韧性下降。所以研制的专用焊条必须含有一定的合金含量（如Cr、Mo、Mn等），具有高的抗裂性，焊后不产生裂纹。
②熔合区耐蚀性下降焊接区熔合不良或熔合区附近渗层中铝元素的降低，易导致渗铝钢焊接熔合区附近区域耐蚀性的下降，影响渗铝钢焊接结构的使用寿命。焊接中应采用尽可能小的焊接线能量或采取必要的工艺措施，减少熔合区附近铝元素的降低。
（2）解决渗铝钢焊接问题的途径
国内外在生产中解决渗铝钢焊接问题主要有以下两个途径，并已取得良好的效果。
①将接头处的渗铝层去掉，用普通焊条焊接，焊后在焊接区域再喷涂一层铝。
②采用不锈钢焊条或渗铝钢专用焊条进行焊接。
5.3渗铝钢的焊接工艺
渗铝钢管渗铝后一般不降低原有的强度性能或差异不大（见表22），从焊接角度看焊缝金属的强度性能是容易满足的。
注：括号中的数据为试验平均值。
复合渗铝钢管的焊接工艺步骤如下。
①渗铝钢焊接接头区域钢管内壁焊后无法再用喷涂或其他方法处理，除了选用使焊缝金属本身耐热抗蚀的焊条以外，还必须从焊接工艺操作上保证单面焊双面成形。
②施焊前在渗铝钢管对接接头内壁两侧涂敷焊接涂层，该涂层在焊接过程中对熔池有托敷作用，防止焊穿和确保焊缝背面熔合区熔合良好；在焊接条件下使涂层中的化学渗剂迅速分解，产生活性铝原子并使之向焊接熔合区渗入，以补偿焊接接头背面熔合区渗层中铝的烧损，达到提高焊接熔合区抗高温氧化性和耐蚀性的目的的。焊接涂层由化学渗剂层和保护剂层构成。化学渗剂层的作用是向焊接熔合区渗层提供补偿渗铝所必需的活性铝原子源和产生较高的铝势。保护剂层的作用是阻止焊接区域氧化性气氛对化学渗剂析出的活性铝原子氧化，保证补偿渗铝过程的进行。
③在渗铝钢管焊接区域外侧涂敷白垩粉以防止焊接飞溅，确保渗铝层质量。
④用坡口机在渗铝钢管对接接头处开单面V形坡口，坡口角度60o～65o，钝边1mm 以下，接头间隙3mm左右。焊接装配时应严格保证钢管接口处内壁平齐，错边量应小于壁厚的10%，最大不得超过1mm。点固焊点应尽可能小，点固后不得随意敲击。
⑤打底层是渗铝钢管单面焊双面成形的关键，施焊时必须密切注视熔池动向，严格控制熔孔尺寸，使焊接电弧始终对准坡口内角并与工件两侧夹角成90o。更换焊条要迅速，应将
焊条向下压，以保证根部熔合。打底层焊接要求接头背面焊缝金属与两侧渗层充分熔合；盖面层焊接要求焊道表面平滑美观，两侧不出现咬边。
⑥在整个焊接过程中不能随意在渗铝钢管表面引弧，以免烧损渗铝层。焊后应立即将焊接区域缠上石棉，以防止冷却过快产生淬硬而导致微裂纹，特别是铬钼渗铝钢焊接更应注意焊后缓冷。
采用专用焊条或Cr25-Ni13奥氏体焊条，严格按单面焊双面成形工艺进行焊接，推荐的工艺参数见表23。
应确保渗铝钢焊缝金属与渗层熔合良好，焊接接头背面渗铝层从热影响区连续过渡到焊缝，基体金属不外露，保证渗铝钢管焊接区域具有良好的抗腐蚀性能。这种焊接工艺简便实用，为推动渗铝钢管在我国石化设备中的广泛应用提供了有利条件。
5.4渗铝钢的焊接接头性能
（1）渗层厚度及和显微硬度
酒精溶液金相观察表明，渗铝钢管渗层厚度均匀，无裂纹、夹杂和渗漏现象。用3%HNO
3
侵蚀渗铝钢管试样断面，可使渗铝层与基体组织显露出来。碳素渗铝钢管与Cr25Mo渗铝钢管内壁渗层厚度分别为0.17～0.23mm和0.12～0.16mm，外壁渗层厚度分别为0.15～0.20mm、0.10～0.14mm。
渗铝层显微硬度是在50g载荷下加载
12s后测定的，显微硬度从渗层表面到基体是逐渐降低的，渗铝层平均显微硬度值在500～310MH的范围。显微硬度值较低表明渗铝层具有一定的抗变形能力，塑韧性较好，明显改善了焊接性能。
渗铝钢管焊缝的成分和组织性能取决于填充金属的成分和熔合比。用Cr18Ni9和
Cr18Ni12Mn2焊条焊接渗铝钢管，焊缝金属易形成马氏体（M）＋奥氏体（A）。增大焊缝脆性，促成焊接冷裂纹产生。采用Cr25Ni13系焊条时，焊缝成分离（M＋A）区较远，不易产生马氏体组织，焊缝金属为奥氏体＋δ铁素体的双相组织。而Cr25-Ni20系焊条的焊缝组织为单相奥氏体，抗热裂性和抗晶间腐蚀性都较双相组织差。
采用Cr25-Ni13奥氏体不锈钢焊条，在渗铝钢管接头处内壁涂敷焊接工艺涂层，严格按单面焊双面成形工艺焊接渗铝钢管，可确保渗铝钢管焊接接头焊缝金属与渗层熔合良好。焊接接头背面的渗铝层从热影响区连续过渡到焊缝（见图9），基体金属不外露，保证了渗铝钢管焊接区域良好的使用性能。实际焊接施工时只要保证渗铝钢管焊接接头处焊缝金属与渗铝层熔合良好，无咬边现象，就可使焊接接头区域具有良好的耐蚀性和抗高温氧化性能。
焊接工艺评定条件
焊接工艺评定条件
５．３．１焊条手工电弧焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定： １焊条熔敷金属抗拉强度级别变化； ２由低氢型焊条改为非低氢型焊条； ３焊条直径增大１ｍｍ以上。 ５．３．２熔化极气体保护焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定： １实芯焊丝与药芯焊丝的相互变换；药芯焊丝气保护与自 保护的变换； ２单一保护气体类别的变化；混合保护气体的混合种类和 比例的变化； ３保护气体流量增加２５％以上或减少１０％以上的变化； ４焊炬手动与机械行走的变换； ５按焊丝直径规定的电流值、电压值和焊接速度的变化分 别超过评定合格值的１０％、７％和１０％。 ５．３．３非熔化极气体保护焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定： １保护气体种类的变换； ２保护气体流量增加２５％以上或减少１０％以上的变化； ３添加焊丝或不添加焊丝的变换；冷态送丝和热态送丝的 变换； ４焊炬手动与机械行走的变换；
５按电极直径规定的电流值、电压值和焊接速度的变化分 别超过评定合格值的２５％、７％和１０％。 ５．３．４埋弧焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定： １焊丝钢号变化；焊剂型号变换； ２多丝焊与单丝焊的变化； ３添加与不添加冷丝的变化； ４电流种类和极性的变换； ５按焊丝直径规定的电流值、电压值和焊接速度变化分别 超过评定合格值的１０％、７％和１５％。 ５．３．５电渣焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定： １板极与丝极的变换，有、无熔嘴的变换； ２熔嘴截面积变化大于３０％，熔嘴牌号的变换，焊丝直径 的变化，焊剂型号的变换； ３单侧坡口与双侧坡口焊接的变化； ４焊接电流种类和极性变换； ５焊接电源伏安特性为恒压或恒流的变换； ６焊接电流值变化超过２０％或送丝速度变化超过４０％，垂 直行进速度变化超过２０％； ７焊接电压值变化超过１０％； ８偏离垂直位置超过１０°；
全自动焊接工艺
For personal use only in study and research; not for commercial use 管道全自动焊接工法 天津大港油田集团工程建设有限责任公司 近几年，长输管道市场明显地向着高压力、大口径、厚壁厚的趋势发展。目前中国石油行业大多数施工单位采用全自动焊接的方式从事长输管道施工。 目前中国石油行业各施工单位都在管道焊接装备、施工能力等方面取得长足的进步，陆续装备了自动焊接机组，进入了大口径管道施工市场。 近年来，成品油管线工程及各种天然气支线工程建设累计将有数万公里正在施工。在未来的几年里，石油天然气管输管道工程施工市场容量巨大，给大港油田集团工程建设公司带来了更大的商机，市场发展前景看好。 通过近几年的研究，从室内试验到现场实践，进行了全自动焊接设备优化配置及各项资源的优化配置，合理调整了工艺参数，并针对不同地形地貌制定了适宜性的施工方案和施工组织方式，目前已形成了一套行之有效的施工工法——大口径长输管道全自动焊接工法，并在全公司范围内推广应用，达到了预期的研究效果，取得了良好的经济效益和社会效益。 一、工法特点 1．全自动焊接采用药心焊丝和气体保护，可以获得优良的焊接质量。该焊接工艺以其小电流、低电压、细直径实心焊丝、短路过渡为主要特点，下向焊时熔池体积小、 气可实现全焊接及抗锈低氢的内在优势，特别适合于填充焊，盖面焊时Ar气体和CO 2 体的保护作用使其焊缝表面成型规则、饱满，且与母材过渡圆滑。 2．全自动焊接合格率高，焊接参数调定之后，即可实现自动化作业，减少人为操作因素对焊接质量的影响，提高焊口一次合格率。 3．全自动焊接参数调定后能进行连续性作业，提高了生产效率，与其他焊接方法比较，减少了频繁更换焊条、焊丝产生的材料浪费，降低施工成本。同时全自动化焊接作业也降低了工人的劳动强度，但对工人的自身素质和操作能力有更高的要求。 4．全自动焊接工艺对管道组对坡口质量和坡口型式要求严格，需要配套的坡口整
焊接工艺评定报告模板
中石化工建设 预焊接工艺规程（pWPS ） 表号/装订号 共 页 第 页 单位名称 海盛石化建筑安装工程 预焊接工艺规程编号WPS-HP0101 日期 2014.8 所依据焊接工艺评定报告编号HP0101 焊接方法 GTAW+SMAW 机动化程度（手工、机动、自动） 手工 焊接接头： 坡口形式： V 型坡口 衬垫 （材料及规格） Q235B 其他 坡口采用机械加工或火焰切割 简图：（接头形式、坡口形式与尺寸、焊层、焊道布置及顺序） 母材： 类别号 Fe-1 组别号 Fe-1-1 与类别号 Fe-1 组别号 Fe-1-1 相焊或 标准号 GB3274-2007 材料代号Q235B 与标准号GB3274-2007 材料代号Q235B 相焊 对接焊缝焊件母材厚度围： 4~12mm 角接焊缝焊件母材厚度围： 不限 管子直径、壁厚围：对接焊缝 --- 角焊缝 --- 其他： 同时适用返修焊和补焊 填充金属： 焊材类别： 焊丝（GMAW ） 焊丝（SAW ） 焊材标准： GB/T8110-2008 JIS Z3351 填充金属尺寸： φ1.2mm φ4.8mm 焊材型号： ER50-6 YS-S6 焊材牌号（金属材料代号）： THT-50-6 US-36 填充金属类别： Fe-1-1 FeMS1-1 其他： / 对接焊缝焊件焊缝金属厚度围：GMAW ≤6mm,SAW ≤12角焊缝焊件焊缝金属厚度围： 不限 耐蚀堆焊金属化学成分（%） C Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb
编制： 审核： 批准： 日期： 日期： 日期： 中石化工建设 焊接工艺评定报告 表号/装订号 共 页 第 页 单位名称 中石化工建设 焊接工艺评定报告编号 日期 预焊接工艺规程编号 焊接方法 机动化程度（手工、机动、自动） 接头简图：（接头形式、坡口形式与尺寸、焊层、焊道布置及顺序） 60° 母材： 材料标准 材料代号 类、组别号 与类、别号 相焊 厚度 其他 焊后热处理： 保温温度（℃） 保温时间 ( h ) 保护气体： 气体 混合比 流量（L/min ） 保护气体 尾部保护气 / / / 背部保护气 / / / 填充金属： 焊材类别 焊材标准 焊材型号 焊接牌号 焊材规格 焊缝金属厚度 其他 / 电特性： 电流种类 极性 钨极尺寸 焊接电流（A ） 电弧电压（V ） 焊接电弧种类 / 其他
工程项目焊接工艺评定细则
版次日期章节页码修改范围及依据 Rev. C Rev.D Rev.E 1999.4.16 2001.8.3 全部 1 3 5 6.3 6.4 7.2 5.2 6.6 附录A 附录B 附录C 全部 全部 4/10 4/10 4/10 5/10 5/10 4/10 5/10 6/10 7/10 8/10 9/10 10/10 全部 根据业主监查意见和SEPC管理评审 报告对组织机构名称进行修改,并将 WP改为QWP。 对此条内容进行了补充。 增加“BSEN288”一条。 对此条内容进行了修改。 对此条内容进行了修改。 对此条内容进行了修改。 对此条内容进行了补充完善。 对此条内容进行了补充完善。 增加该条。 对此条内容进行了补充完善。 对此条内容进行了补充完善。 对此条内容进行了补充完善。 对此条内容进行了补充完善。 增加该条。 根据业主监查意见修改 SEPCO 修改记录
目录 1. 目的 2. 范围 3. 定义 4. 相关文件 5. 职责 6. 程序 6.1焊接工艺评定项目的确定 6.2 工艺评定的实施 6.3 检验和试验 6.4 焊接工艺评定的批准 7. 记录 8. 附录
1. 目的 根据常规岛安装合同的要求，SEPC应对现场使用的焊接程序进行工艺评定，对材料（母材和填充材料）和焊接方法进行验证，由于对“一核”中所做的工艺评定进行了转移，在岭澳CI安装上只需对新出现的材料和新工艺进行评定。 2. 范围 常规岛安装中的碳钢、铬钼合金钢、不锈钢及三者之间的异种钢焊接的 焊接工艺等，及常规岛中出现的新的焊接钢种和新的焊接工艺。 3. 定义 无 4. 相关文件 BSEN288 金属材料焊接工艺及评定 BS2633 碳素钢管道电弧焊焊接Ⅰ级焊缝 BS2971 碳素钢管道电弧焊焊接Ⅱ级焊缝 BS4677 不锈钢管道焊缝 BS5500 不受明火加热的熔解焊压力容器 BS2910 钢管熔化焊对接接头射线探伤 BS6072 磁粉探伤 BS6443 渗透探伤方法 BS709 金属焊缝的破坏性试验标准 5. 职责 5.1 焊接工程处负责试件的准备加工及工艺评定的实施。 5.2 QC部负责编制焊接工艺评定质量计划和检查监督以及工艺评定试件验 证。 5.3 NDE负责试件的无损检验工作 6. 程序 6.1焊接工艺评定项目的确定 由焊接工程师根据工程需要确定焊接工艺评定项目（见附录A）。根据已了解的同类型材料工艺评定的经验和有关焊接技术资料编写焊接工艺初 稿（PWPS），并负责准备焊接工艺评定记录表和试验记录表（附录B）。
管道全自动焊接技术及工艺控制
管道全自动焊接技术及工艺控制 管道全位置自动焊接就是指在管道相对固定的情况下，焊接小车带动焊枪沿轨道围绕管壁运动，从而实现自动焊接。一般而言，全位置自动焊接装置由焊接小车、行走轨道、自动控制系统等部分组成。研制全位置自动焊接装置的目的就是为了提高焊接质量和劳动生产率、减轻工人的劳动强度。 一、焊接小车 焊接小车是实现自动焊接过程的驱动机构，它安装在焊接轨道上，带着焊枪沿管壁作圆周运动，是实现管口自动焊接的重要环节之一。焊接小车应具有外形美观、体积小、重量轻、操作方便等特点。它的核心部分是行走机构、送丝机构和焊枪摆动调节机构。行走机构由电机和齿轮传动机构组成，为使行走电机执行计算机控制单元发出的位置和速度指令，电机应带有测速反馈机构，以保证电机在管道环缝的各个位置准确对位，而且具有较好的速度跟踪功能。送丝机构必须确保送丝速度准确稳定，具有较小的转动惯量，动态性能较好，同时应具有足够的驱动转矩。而焊枪摆动调节机构应具有焊枪相对焊缝左右摆动、左右端停留、上下左右姿态可控、焊枪角度可以调节的功能。焊接小车的上述各个部分，均由计算机实现可编程的自动控制，程序启动后，焊接小车各个部分按照程序的逻辑顺序协调动作。在需要时也可由人工干预焊接过程，而此时程序可根据干预量自动调整焊接参数并执行。 二、焊接轨道 轨道是装卡在管子上供焊接小车行走和定位的专用机构，其的结构直接影响到焊接小车行走的平稳度和位置度，也就影响到焊接质量。轨道应满足下列条件：装拆方便、易于定位；结构合理、重量较轻；有一定的强度和硬度，耐磨、耐腐蚀。轨道分为柔性轨道和刚性轨道两种。所谓刚性轨道就是指轨道的本体刚度较大、不易变形，而柔性轨道则是相对刚性轨道而言。两种类型的轨道各自有各自的特点。刚性轨道定位准确、装卡后变形小，可以确保焊接小车行走平稳，焊接时焊枪径向调整较小，但重量较大、装拆不方便。而柔性轨道装拆方便、重量较
焊接工艺基本知识
焊接工艺基本知识 1什么是焊接接头？它有哪几种类型？ 用焊接方法连接的接头称为焊接接头（简称为接头）。它由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成。在焊接结构中焊接接头起两方面的作用，第一是连接作用，即把两焊件连接成一个整体；第二是传力作用，即传递焊件所承受的载荷。 根据GB/T3375—94《焊接名词术语》中的规定，焊接接头可分为10种类型，即对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底接头，如图1。其中以对接接头和T形接头应用最为普遍。
2什么是坡口？常用坡口有哪些形式？ 根据设计或工艺需要，将焊件的待焊部位加工成一定几何形状的沟槽称为坡口。开坡口的目的是为了得到在焊件厚度上全部焊透的焊缝。 坡口的形式由 GB985—88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》、GB986—88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》标准制定的：常用的坡口形式有I形坡口、Y型坡口、带钝边U形坡口、双Y形坡口、带钝边单边V形坡口等，见图2。
3表示坡口几何尺寸的参数有哪些？它们各起什么作用？ ⑴坡口面焊件上所开坡口的表面称为坡口面，见图3。
⑵坡口面角度和坡口角度焊件表面的垂直面与坡口面之间的夹角称为坡口面角度，两坡口面之间的夹角称为坡口角度，见图4。
开单面坡口时，坡口角度等于坡口面角度；开双面对称坡口时，坡口角度等于两倍的坡口面角度。坡口角度（或坡口面角度）应保证焊条能自由伸入坡口内部，不和两侧坡口面相碰，但角度太大将会消耗太多的填充材料，并降低劳动生产率。
⑶根部间隙焊前，在接头根部之间预留的空隙称为根部间隙。亦称装配间隙。根部间隙的作用在于焊接底层焊道时，能保证根部可以焊透。因此，根部间隙太小时，将在根部产生焊不透现象；但太大的根部间隙，又会使根部烧穿，形成焊瘤。 ⑷钝边焊件开坡口时，沿焊件厚度方向未开坡口的端面部分称为钝边。钝边的作用是防止根部烧穿，但钝边值太大，又会使根部焊不透。 ⑸根部半径 U形坡口底部的半径称为根部半径。根部半径的作用是增大坡口根部的横向空间，使焊条能够伸入根部，促使根部焊透。 4试比较Y形、带钝边U形、双Y形三种坡口各自的优缺点？ 当焊件厚度相同时，三种坡口的几何形状见图5。
焊接工艺评定规范
焊接工艺评定规范 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 焊接工艺评定(Welding Procedure Qualification，简称WPQ) 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。焊接工艺评定是保证质量的重要措施，为正式制定焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠依据。 目的 1.评定施焊单位是否有能力焊出符合相关国家或行业标准、技术规范所要求的焊接接头; 2.验证施焊单位所拟订的焊接工艺规程(WPS或pWPS)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可靠的技术依据。 意义 焊接工艺是保证焊接质量的重要措施，它能确认为各种焊接接头编制的焊接工艺指导书的正确性和合理性。通过焊接工艺评定，检验按拟订的焊接工艺指导书焊制的焊接接头的使用性能是否符合设计要求，并为正式制定焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠的依据。 焊接工艺评定应用范围： 1、适用于锅炉，压力容器，压力管道，桥梁，船舶，航空航天，核能以及承重钢结构等钢制设备的制造、安装、检修工作。 2、适用于气焊，焊条电弧焊，钨极氩弧焊，熔化极气体保护焊，埋弧焊，等离子弧焊，电渣焊等焊接方法。评定过程： 1、拟定预备焊接工艺指导书（Preliminary Welding Procedure Specification，简称PWPS) 2、施焊试件和制取试样
3、检验试件和试样 4、测定焊接接头是否满足标准所要求的使用性能 5、提出焊接工艺评定报告对拟定的焊接工艺指导书进行评定 工艺评定常规测试 >>外观检测 >>无损探伤 >>拉伸测试 >>弯曲测试 >>冲击测试 >>硬度测试 >>低倍金相测试 >>表面裂纹检测 工艺评定相关标准 评定参考标准： 工艺评定的标准国内标准 SY∕T4103－1995 （相当于API 1104) NB/T47014-2011 《承压设备用焊接工艺评定》 SY∕T0452－2002 《石油输气管道焊接工艺评定方法》（注：供石油，化工工艺评定）JGJ81－2002 《建筑钢结构焊接技术规程》（注：公路桥梁工艺评定可参照执行）GB50236－98 《现场设备，工业管道焊接工程施工及压力管道工艺评定》 《蒸汽锅炉安全技术监察规程（1996）》注：起重行业工艺评定借用此标准 欧洲标准
全自动焊接工艺
管道全自动焊接工法 天津大港油田集团工程建设有限责任公司 近几年，长输管道市场明显地向着高压力、大口径、厚壁厚的趋势发展。目前中国石油行业大多数施工单位采用全自动焊接的方式从事长输管道施工。 目前中国石油行业各施工单位都在管道焊接装备、施工能力等方面取得长足的进步，陆续装备了自动焊接机组，进入了大口径管道施工市场。 近年来，成品油管线工程及各种天然气支线工程建设累计将有数万公里正在施工。在未来的几年里，石油天然气管输管道工程施工市场容量巨大，给大港油田集团工程建设公司带来了更大的商机，市场发展前景看好。 通过近几年的研究，从室内试验到现场实践，进行了全自动焊接设备优化配置及各项资源的优化配置，合理调整了工艺参数，并针对不同地形地貌制定了适宜性的施工方案和施工组织方式，目前已形成了一套行之有效的施工工法——大口径长输管道全自动焊接工法，并在全公司范围内推广应用，达到了预期的研究效果，取得了良好的经济效益和社会效益。 一、工法特点 1．全自动焊接采用药心焊丝和气体保护，可以获得优良的焊接质量。该焊接工艺以其小电流、低电压、细直径实心焊丝、短路过渡为主要特点，下向焊时熔池体积小、可实现全焊接及抗锈低氢的内在优势，特别适合于填充焊，盖面焊时Ar气体和CO 气 2 体的保护作用使其焊缝表面成型规则、饱满，且与母材过渡圆滑。 2．全自动焊接合格率高，焊接参数调定之后，即可实现自动化作业，减少人为操作因素对焊接质量的影响，提高焊口一次合格率。 3．全自动焊接参数调定后能进行连续性作业，提高了生产效率，与其他焊接方法比较，减少了频繁更换焊条、焊丝产生的材料浪费，降低施工成本。同时全自动化焊接作业也降低了工人的劳动强度，但对工人的自身素质和操作能力有更高的要求。 4．全自动焊接工艺对管道组对坡口质量和坡口型式要求严格，需要配套的坡口整形机等设备。 气体，因此与其他焊接方法比较，施工5．全自动焊接的保护气体为Ar气体和CO 2 环境更为苛刻，现场施工时要求环境风速小于2m/s。 二、适用范围
2020年(发展战略)我国焊接技术的发展方向
（发展战略）我国焊接技术的发展方向
我国焊接技术的发展趋势 国外专家认为：“到2020年焊接仍将是制造业的重要加工工艺。它是壹种精确、可靠、低成本，且且是采用高科技连接材料的方法。目前仍没有其他方法能够比焊接更为广泛地应用于金属的连接，且对所焊的产品增加更大的附加值。 世界上钢及其它金属产量、品种的不断增长及其对制品质量、性能要求的日益提高，特别是随着我国的入世及世界制造加工基地向我国不断转移，作为工业缝纫和线（材料）的焊割机和焊丝、焊条的数量、质量和品位及其自动化生产水平，也将有限大提高。按每亿吨钢材需求25万台焊机，我国每年消耗钢材3亿吨（焊接结构约1.2吨），需要焊机约75万台，不难预测，今后8~10年内它们将会继续保持高速发展。为适应国内外市场急速发展和激烈竞争的需求，焊接设备和制造业将以市场为目标，进行传统、通用产品改造、产品结构的调整、质量认证和规范管理，组织化规模化、专业化、自动化的批量生产；同时加强对现代焊接技术的研究开发，特别是发展高效、节能、高性能、优质和多丝高速焊接设备、重大装备及其数字化控制技术和新焊接材料，取代进口，争取出口。 1.焊接自动化技术的现状和展望 随着数字化技术日益成熟，代表处动地接技术的数字焊机、数字化控制技术业已稳步进入市场。三峡工程、西气东输工程、航天工程、船舶工程等国家大型基础工程，有效地促进了先进焊接特别是焊接自动化技术的发展和进步。汽车及零部件的制造对焊接的自动化程度要求日新月异。我国焊接产业逐步走向“高效、自动化、智能化”。目前我国的焊接自动化率仍不足30%，同发达工业国家的80%差距甚远。从20世纪未国家逐渐于各个行业推广自动焊的基础焊接方式——气体保护焊，来取代传统的手工电弧焊，现已初见成效。能够预计于未来的10年，国内自动化焊接技术将以前所未有的速度发展。 2.高效、自动化焊接技术的现状
PE管焊接工艺..
全自动电热熔焊机PE管焊接工艺指导书 编制： 审核： 批准： 2015年2月25日
（一）对操作人员的要求 全自动电热熔焊机操作人员必须经过培训合格且持有《全自动电热熔焊机操作证书》和《PE焊接上岗证》方可进行聚乙烯管道施工（培训和发证授权单位为：南昌市锅炉设备安装公司）。证书有效期为1年，在有效期满3个月前，继续从事聚乙烯管道施工的操作人员，应当向发证授权单位提出申请，由授权单位安排重新进行复证。 （二）聚乙烯管材、管件的检验 用户对材料的检验，应做到如下几点： 1)合格证与检验报告。应检查有无产品出厂合格证，并索要出厂检验报告。 2)外观检查。进行外观及几何尺寸检查。检查管子内外表面是否清洁光滑，是否有沟槽、划伤、凹陷、杂质和颜色不均等。 3)长度检查。定尺管的长度应均匀一致，误差不应超过20mm。注意检查管口端面是否与管子的轴线垂直，是否存在气孔，若有气孔则管材不合格。凡长短不一的管子多系厂家自检时发现有气孔、端面有明显缺陷或其它原因而被截短，这种管材在未查明原因前应不予使用。 4)颜色检查。燃气管材应为黄色或黑色，当为黑色时管上必须有醒目的黄色条纹。同时管材上应有连续的、间距不超过2m的永久性标志，写明用途（燃气或水）、原料牌号、标准尺寸、标准代号和顺序号、生产厂名或商标、生产日期。 （三）热熔焊接操作程序 以PILOTEFUSE系列全自动热熔焊机为例。 ?焊接前准备 (1)清洁油路接头，正确连接焊机各部件； (2)测量电源电压，确认电压符合焊机要求（187V～253V）； (3)检查清洁加热板，当涂层损坏时，加热板应当更换,加热板表面聚乙烯的残留物只能用木质工具去除，油污油脂等必须用洁净的棉布和酒精进行处理； (4)按照焊接工艺正确设置吸热、冷却时间和加热板温度等参数，焊接前，加热板应当在焊接温度下适当预热，以确保加热板温度均匀； ?PILOTEFUSE控制器将给操作者提示一系列信息如下: ?提示输入管理信息 按PILOTEFUSE控制器显示屏提示输入以下信息：
国内焊接工艺评定标准的对比及差异
价值工程 序号标准号名称批准部门使用范围标准简称1JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》国家机械工业局、国家石油和化学工业局联合发布。钢制压力容器的气焊、焊条手弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、钨极气体保护焊、电渣焊、耐蚀层堆焊的焊接工艺评定JB4708标准2GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》第4条：焊接工艺评定中华人民共和国建设部和国家技术监督局联合发布。工程建设中施工现场设备和工业金属管道焊接工程的碳素钢、合金钢、铝及铝合金、铜及铜合金、工业纯钛、镍及镍合金的气焊、手弧焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊、埋弧焊焊接工艺评定“设计压力不大于42MPa ，设计温度不超过材料允许使用温度的管道工程”不适用于锅炉、压力容器、核装置的专用管道、矿井专用管道、长输管道 GB50236标准3蒸汽锅炉安全技术监察规程》附录Ⅰ焊接工艺评定中华人民共和国劳动部用于承压的以水为介质的固定式蒸汽锅炉及锅炉范围内的管道制造、安装焊接工艺评定或汽水两用锅炉的焊接工艺评定。 不适用水容量小于30L 的固定式承压蒸汽锅炉和原子能锅炉。需评定的焊缝。《蒸规》4SHJ509-88《石油化工工程焊接工艺评定》 中国石油化工总公司用于石油化工常压容器、工业管道和特殊的钢结构施工采用气焊、手弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊等焊接方法的焊接工艺评定SHJ509标准5SHJ509-88《石油天然气金属管道焊接工艺评定》国家经济贸易委员会适用于陆上石油天然气工程（不含炼油工程）中各类金属管道的气焊、焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、自保护管状药芯焊丝自动及半自动焊、埋弧自动焊及它们的组合等焊接方法的焊接工艺评定 SY/T0452标准表1常用的焊接工艺评定标准1我国焊接工艺评定现行标准我们国家对焊接工艺评定管理工作，同世界先进国家一样，把它也纳入了标准化管理，随着与国际标准化接轨日趋完善。但我国行业管理在国民经济中还占有较大的比重，各行各业就各自产品工程的焊接特点，对焊接工艺评定均制定了相应的标准。本文对国内的焊接工艺评定标准（以下简称“标准”，常用标准见表1）进行对比分析，谈谈焊接工艺评定（以后简称“焊评”）管理的建议。2标准的分析与对比 为了减少焊接工艺评定数量，各“标准”根据母材的化学成分、 力学性能和焊接性能进行分类分组，由于各“标准”涉及产品范围不 一样，各自所列母材分类分组也有所区别。《蒸规》标准中附录Ⅰ第 10条第2款把母材钢号分4类，没有再分组，仅涉及碳素钢、低合 金结构钢、耐热钢，对同类钢号评定合格范围(替代)规定不具体、操 作不方便。但对其它“标准”正文中没涉及到的国外钢材，作出了具 体规定。2.1JB4708标准和SHJ509标准中，母材钢号分类分组基本一 致，区别在于类别号对应钢号顺序排列，在JB4708标准中Cr5Mo 钢单独列为一类，列出8类14组52种钢材牌号；SHJ509标准Cr5Mo 钢列入了耐热合金钢类别单独一组，共计7类19组58种钢材牌号。另外，有色金属铝及铝合金、铜和铜合金单独分列为两类。但这些不同之处,在母材替代方面没有矛盾。JB4708标准中有一项独特内容，即耐蚀层堆焊其合金弯曲试验合格指标。2.2GB50236标准中表4.2.3对母材分类分组更全面细致，分列了23类28组64种牌号钢材，除铝、镁、铜及其合金外，增列了镍合金和钛，对耐热钢和不锈钢又细分出分类号，它主要依据美国机械工程师协会标准ASM —Ⅸ分类分组。在替代范围上较其它“标准”放宽，体现在：2.2.1P+P3（12CrMo+12CrMo ）可替代P3+P2A 、P2B 或P1组成的异种钢接头，其中：P2A ：16Mn\16MnR\16MnRc\15MnV\15MnNR 等P2B ：16MnDR 、09Mn2VD 、09MnVDR P1：Q235—A 、B 、\20R\20G\20HP\10\20等；2.2.2P4+P4（15CrMo+15CrMo ）可替代P4+P2A 、P2B 或P1组成的异种钢焊接接头； 2.2.3P5A ＋P5A （12Cr2Mo+12Cr2Mo ）可替代P5A+P2A 、P2B 或P1组成的异种钢焊接接头。但这三种情况适用性不强，因为P3、P4、P5A 各自同类钢评定合格，各自与低合金钢、碳素钢组成异种焊接，焊条牌号前三位（或焊丝钢号）要改变，属于改变重要因素，必须重新进行“焊评”。对于未列入“标准”中钢号，各“标准”都给予了一致的规定。2.3GB50236标准中较三个“标准”缺少角焊缝和组合焊缝的试件、试样和检验、评定内容；弯曲试样的厚度的规定也不甚一致，但不矛盾。它规定弯曲试样（面弯、背弯）厚度为:当试件厚度T<10mm 时，试样厚度t ＝T （与其他“标准”相同）。当试件厚度T ≥10mm 时， 试样厚度t ＝10mm ，与其他标准有不同之处，不同材质试件弯曲试验所用的弯轴直径与其它“标准”要求也不一样。同时，GB50236———————————————————————作者简介：张军锋（1975-），男，河南灵宝人，焊接工程师，主要从事压力容器的焊接工艺评定和焊接质量管理工作。国内焊接工艺评定标准的对比及差异 Comparison of Domestic Welding Procedure Qualification Standards and the Differences 张军锋①Zhang Junfeng ；彭建良②Peng Jianliang （①东方电气河南电站辅机制造有限公司，灵宝472501；②三门峡市锅炉压力容器检验所，三门峡472000） （①DEC He ′nan Station Auxiliary Equipment Co.，Ltd.，Lingbao 472501，China ； ②Sanmenxia Boiler &Pressure Vessel Inspection Institute ，Sanmenxia 472000，China ） 摘要：目前，我国用于焊接工程的常用材料，其焊接性已基本掌握，要确保焊接质量，施焊前应进行焊接工艺评定，以评定施焊单位是否有能 力焊出符合相应规程、 规范和产品技术条件所要求的焊接接头。然而，国内不同行业的产品对其焊接工艺评定规定却不太一致，本文通过对国内常用的焊接工艺评定标准的对比，发现其不同点，因而在实际中应用时根据不同的要求选用不同的焊接工艺评定标准。 Abstract:At present,the weldability of materials commonly used in welding engineering has already been grasped basically,and we should make welding procedure qualification before welding when ensuring the quality of welding,so as to assess whether the welding units weld the welding joint which meets corresponding regulations,standards and the requirements of product technology conditions or not.However,there are consistent provisions of domestic different industries ′products to its welding procedure qualification.Through the comparison of domestic commonly used welding procedure qualification standards,this paper finds the differences,thus choose different welding procedure qualification standards according to different requirements in practical application. 关键词：焊接工艺评定；标准 Key words:welding procedure qualification ；standard 中图分类号：P755.1文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）03-0014-02 ·14·
对接焊焊接工艺评定资料讲解
焊接工艺评定资料 （WPQ） 编号: DZ/WPQ-17 名称: WCB与A105 用J422手工电弧焊的对接焊工艺评定执行标准：ASME锅炉及压力容器规范1X 《焊接和钎焊评定标准》 母材型号：WCB与A105 焊材型号（牌号）：E4303(J422) 完成日期： 大众阀门集团有限公司
WPQ资料目录
焊接工艺指导书 WPS
大众阀门集团有限公司
接头(QW-402) 接头形式： 破口对接焊 根部间隙： 衬垫：有 无 √ QW-482 焊接工艺规程（WPS ）的推荐格式 （参见ASME 锅炉及压力容器规范第Ⅸ卷，QW-200.1） 公司名称 大众阀门集团有限公司 签字人 WPS No. W/J4-17 日期 2012.5.15 所根据的PQR No DZ/PQR-17 修改号 日期 焊接方法 手工电弧对接焊（SMAW ） 自动化程度（自动、手工、半自动） 手工 母材（QW-403） P-No ： 1 Group No. 2 与 P-No ： 1 Group No. 2 相焊 钢号和等级或UNS No ：A216 WCB 、J03002 与钢号和等级或UNS No ：A105、K03504相焊 化学成分和力学性能： C Mn Si P S δb MPa δsMPa A216 WCB ≤0.30 ≤1.00 ≤0.60 ≤0.04 ≤0.045 485-655 ≥250 A105 ≤0.35 0.60-1.05 0.10-0.35 ≤0.035 ≤0.040 ≥485 ≥250 厚度范围： 母材：坡口焊缝 1.5~20mm 角焊缝 不限 最大焊道厚度≤1/2in （13mm ） 是： √ 否： 填充金属（QW-404） SFA No ： GB/T5177 AWS No ： J422（E4303） F-No ： N/A A-No ： 1 填充金属尺寸： Φ3.2、Φ4.0 填充金属产品形式 实芯焊条 附加填充金属： N/A 评定的焊缝金属厚度范围 Max.20mm 坡口焊： 其他; 焊材金属化学成分(%) C Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb ≤0.12 ≤0.25 0.3~0.6 ≤0.04 ≤0.035 / / / / / /
焊接技术及自动化专业毕业实习报告范文
焊接技术及自动化专业 毕 业 实 习 报 姓名：杜宗飞 学号：2011090118 专业：焊接技术及自动化 班级：焊接技术及自动化01班指导教师：赵建明 实习时间：XXXX-X-X—XXXX-X-X 20XX年1月9日
目录 目录 (2) 前言 (3) 一、实习目的及任务 (3) 1.1实习目的 (3) 1.2实习任务要求 (4) 二、实习单位及岗位简介 (4) 2.1实习单位简介 (4) 2.2实习岗位简介（概况） (5) 三、实习内容（过程） (5) 3.1举行计算科学与技术专业岗位上岗培训。 (5) 3.2适应焊接技术及自动化专业岗位工作。 (5) 3.3学习岗位所需的知识。 (6) 四、实习心得体会 (6) 4.1人生角色的转变 (6) 4.2虚心请教，不断学习。 (7) 4.3摆着心态，快乐工作 (7) 五、实习总结 (8) 5.1打好基础是关键 (8) 5.2实习中积累经验 (8) 5.3专业知识掌握的不够全面。 (8) 5.4专业实践阅历远不够丰富。 (8) 本文共计5000字，是一篇各专业通用的毕业实习报告范文，属于作者原创，绝非简单复制粘贴。欢迎同学们下载，助你毕业一臂之力。
前言 随着社会的快速发展，用人单位对大学生的要求越来越高，对于即将毕业的焊接技术及自动化专业在校生而言，为了能更好的适应严峻的就业形势，毕业后能够尽快的融入到社会，同时能够为自己步入社会打下坚实的基础，毕业实习是必不可少的阶段。毕业实习能够使我们在实践中了解社会，让我们学到了很多在焊接技术及自动化专业课堂上根本就学不到的知识，受益匪浅，也打开了视野，增长了见识，使我认识到将所学的知识具体应用到工作中去，为以后进一步走向社会打下坚实的基础，只有在实习期间尽快调整好自己的学习方式，适应社会，才能被这个社会所接纳，进而生存发展。 刚进入实习单位的时候我有些担心，在大学学习焊接技术及自动化专业知识与实习岗位所需的知识有些脱节，但在经历了几天的适应过程之后，我慢慢调整观念，正确认识了实习单位和个人的岗位以及发展方向。我相信只要我们立足于现实，改变和调整看问题的角度，锐意进取，在成才的道路上不断攀登，有朝一日，那些成才的机遇就会纷至沓来，促使我们成为焊接技术及自动化专业公认的人才。我坚信“实践是检验真理的唯一标准”，只有把从书本上学到的焊接技术及自动化专业理论知识应用于实践中，才能真正掌握这门知识。因此，我作为一名焊接技术及自动化专业的学生，有幸参加了为期近三个月的毕业实习。 一、实习目的及任务 经过了大学四年焊接技术及自动化专业的理论进修，使我们焊接技术及自动化专业的基础知识有了根本掌握。我们即将离开大学校园，作为大学毕业生，心中想得更多的是如何去做好自己专业发展、如何更好的去完成以后工作中每一个任务。本次实习的目的及任务要求： 1.1实习目的 ①为了将自己所学焊接技术及自动化专业知识运用在社会实践中，在实践中巩固自己的理论知识，将学习的理论知识运用于实践当中，反过来检验书本上理论的正确性，锻炼自己的动手能力，培养实际工作能力和分析能力，以达到学以致用的目的。通过焊接技术及自动化的专业实习，深化已经学过的理论知识，提高综合运用所学过的知识，并且培养自己发现问题、解决问题的能力 ②通过焊接技术及自动化专业岗位实习，更广泛的直接接触社会，了解社会需要，加深
几种焊接的优缺点
钨极氩弧焊的优缺点 1钨极氩弧焊的优点： ①氩气能有效的隔绝空气，本身又不溶于金属，不和金属反应，施焊过程 中电弧还能自动清除熔池表面氧化膜的作用，因此，可成功的焊接易氧 化、氮化、化学活泼性的有色金属，不锈钢和各种合金。 ②钨极电弧稳定，几十在很小的焊接电流（小于10A）下仍可稳定的燃烧， 特别适合用于薄板，超薄材料的焊接。 ③热源和填充焊丝可分别控制，因而热输入容易调节，可进行各种位置的 焊接，也是实现单面焊双面成型的理想方法。 ④由于填充焊丝熔滴不通过电弧，所以不会产生飞溅，焊缝成型美观。 2钨极氩弧焊的缺点 ①焊缝熔深浅，熔敷速度小，生产率较低。 ②钨极承载电流较差，过大的电流会引起钨极融化和蒸发，其微粒有可能 进入熔池，造成污染（夹钨）。 ③惰性气体（氩气、氮气）较贵，和其他电弧焊方法（如手弧焊、埋弧焊、 二氧化碳气体保护焊等）相比，生产成本较高。 注：脉冲钨极氩弧焊适宜于焊接薄板，特别是全位置对接焊。钨极氩弧焊一般只适用于焊接厚度小于6mm的焊件。 二：熔化极氩弧焊的特点： ①与TIG焊一样，几乎可焊接所有的金属，尤其适合于焊接铝及铝合金、 铜及铜合金以及不锈钢等材料。 ②由于焊丝作电极，可采用高密度电流，因而母材熔深大，填充金属熔敷 速度快，用于焊接厚铝板，铜等金属时生产率比TIG焊高，焊接变形比 TIG小。 ③熔化极氩弧焊可直流反接，焊接铝及其合金有着很好的阴极雾化作用。 ④熔化极氩弧焊焊接铝及其合金时，亚射流电弧的固有调节作用比较显 著。 三：MIG焊的特点：（MIG焊通常采用惰性气体（氩、氦或其混合气体））作焊接区的保护气体。 MIG焊的优点： ①惰性气体几乎不与任何金属产生化学作用，也不溶于金属中，所以几 乎可以焊接所有金属。 ②焊丝外表没有涂料层，焊接电流可提高，因而母材熔深较大，焊丝熔 化速度快，熔敷率高，与TIG（Tungsten Inert Gas Arc Welding ）焊相 比，其生产效率高。
焊接工艺评定条件
５．３．１焊条手工电弧焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定： １焊条熔敷金属抗拉强度级别变化； ２由低氢型焊条改为非低氢型焊条； ３焊条直径增大１ｍｍ以上。 ５．３．２熔化极气体保护焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定： １实芯焊丝与药芯焊丝的相互变换；药芯焊丝气保护与自 保护的变换； ２单一保护气体类别的变化；混合保护气体的混合种类和 比例的变化； ３保护气体流量增加２５％以上或减少１０％以上的变化； ４焊炬手动与机械行走的变换； ５按焊丝直径规定的电流值、电压值和焊接速度的变化分 别超过评定合格值的１０％、７％和１０％。 ５．３．３非熔化极气体保护焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定： １保护气体种类的变换； ２保护气体流量增加２５％以上或减少１０％以上的变化； ３添加焊丝或不添加焊丝的变换；冷态送丝和热态送丝的 变换； ４焊炬手动与机械行走的变换；
５按电极直径规定的电流值、电压值和焊接速度的变化分 别超过评定合格值的２５％、７％和１０％。 ５．３．４埋弧焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定： １焊丝钢号变化；焊剂型号变换； ２多丝焊与单丝焊的变化； ３添加与不添加冷丝的变化； ４电流种类和极性的变换； ５按焊丝直径规定的电流值、电压值和焊接速度变化分别 超过评定合格值的１０％、７％和１５％。 ５．３．５电渣焊时，下列条件之一发生变化，应重新进行工艺评定： １板极与丝极的变换，有、无熔嘴的变换； ２熔嘴截面积变化大于３０％，熔嘴牌号的变换，焊丝直径 的变化，焊剂型号的变换； ３单侧坡口与双侧坡口焊接的变化； ４焊接电流种类和极性变换； ５焊接电源伏安特性为恒压或恒流的变换； ６焊接电流值变化超过２０％或送丝速度变化超过４０％，垂 直行进速度变化超过２０％； ７焊接电压值变化超过１０％； ８偏离垂直位置超过１０°；
浅析ABB机械臂自动化焊接工艺
浅析ABB机械臂自动化焊接工艺 文章简要介绍ABB机械臂的结构和动作原理，然后结合横梁钢管与连接座焊接实例，具体研究ABB机械臂的自动化焊接技术原理和参数控制要求，为ABB 机械臂在工业领域的广泛应用进行有益的探索和实践。 标签：ABB机械臂；自动化焊接工艺；参数控制 1 ABB机械臂的结构和动作原理 ABB机械手臂又称关节机器人，多数有6轴，6个关节可联动、也可以单个的运动、也可沿着X＼Y＼Z三个坐标方向移动，从而实现三维柔性工作。ABB 机械手包括控制装置、悬式示教作业操纵按钮台、操作箱和机器人主体等几个部分。除此以外，机械手上还配装了两轴旋转变位机，适用于转向架横梁钢管与连接座、横向止挡座的焊接作业。 ABB自动化焊接机械臂的主体结构及动作原理如下：控制系统：由微型计算机和控制箱组成。控制箱主要包括焊枪位置控制模板、输入/输出接口电路以及功率驱动电路等组件；微型计算机不单单是指主机和键盘，还应该有配套的显示器和输入/输出设备。焊枪位置控制模板：焊枪位置由相应的机械电弧摆动模板、弧压控制模板以及调控信号等组件进行调控。在管道360度自动焊接的过程中，操作员应该多注意焊枪位置，根据焊接需要随时调整焊枪的位置。 焊枪焊接方式：用来调控焊接工艺参数的旋钮由专用的焊接电源进行控制，调控按键主要分布在机头或专门的箱盒内。在焊接时，可对照所需的工艺参数，用旋钮和相应的按键进行参数调整。 2 ABB机械臂焊接工艺 经济型点焊机器人适用于任务量和劳动强度较大、焊点分布相对简单的工况，并且对作业环境不挑剔。通常要求焊接机器人的传动精度要高于其周边设备。要实现高效率焊接，需要两个前提：一是下料精度要，产品一致性高，才能更好的实现自动化焊接。二是工件的装配精度要高，装配误差小于焊丝的直接。 2.1ABB机械臂自动化焊接操作流程 ABB机械臂自动化焊接的操作流程如图1所示。 2.2关键环节的设计 2.2.1系统运动方式的确定 按照焊接要求，焊接机械臂须采用5轴联动式运动模式。其伺服系统的旋转、
焊接方法有哪几种
●闪光焊，钢轨形成对接接头，通电并使其端面逐渐移近，达到局 部接触，利用电阻热加热这些接触点（产生闪光），使端面全部熔化，直至端部在一定深度范围内达到预定温度时，迅速施加顶锻力完成焊接。 优点：闪光焊自动化程度高，工艺稳定，焊接质量优良，焊接接头为致密锻造组织，接头韧性好，力学性能接近钢轨母材，生产效率高，主要用于厂焊或基地焊，部分用于单元轨节焊接。缺点：焊机价格昂贵，一次性投资大，设备复杂且需配备大功率电源、柴油发电机组，焊接工艺参数较多，调节繁琐；同时闪光焊焊接过程中钢轨烧损严重，每个接头消耗钢轨25.1-50mm。 ●气压焊，是利用气体燃料产生的热能将钢轨端部加热到熔化状态 或塑性状态，再施加一定的顶锻压力，完成钢轨焊接。 优点：气压焊的一次性投资少，焊接时间短，焊接质量好，焊接接头也为致密锻造组织，主要用于现场联合接头焊接。钢轨烧损较少，焊接后钢轨缩短约30mm。缺点：焊接时对接头断面的处理要求十分严格，焊接工艺受诸多人为因素影响，接头质量波动较大，不易控制。 ●铝热焊，是利用铝和氧化铁（含添加剂），在一定温度下进行氧化 还原反应，形成高温液态金属注入特制的铸模内，将两个被焊钢轨端部熔化而实现连接的一种焊接方法。 优点：设备简单、操作方便，生产成本较低，且没有顶锻过程，接头外观平顺性好，占用封锁时间短，尤其适用于断轨修复、跨区间无缝线路道岔联焊和运输任务繁忙的线上联焊。缺点：强度低、质量欠稳
定，断头率高，综合性能差，是无缝线路最薄弱环节。 电弧焊，接头间隙，并利用铜挡块强迫成型，冷却后形成焊接接头，属于熔化焊方法。 优点：采用合适的焊条和焊丝成分，电弧焊接头可以得到性能优异的贝氏体组织，综合性能可达到母材水平，抗拉强度和耐磨性能等有时甚至超过钢轨母材。缺点：目前推广较少，此外对焊接工艺、技术水平要求严格。