焊接技術(shù)交流課件

1、2013年05月01日 一、焊接工藝評定焊接工藝評定 二、焊接材料焊接材料 三、焊接缺陷焊接缺陷 四、焊接質(zhì)量控制焊接質(zhì)量控制 五、焊接質(zhì)量控制具體措施焊接質(zhì)量控制具體措施 六、焊接質(zhì)量控點、控制內(nèi)容及等級表焊接質(zhì)量控點、控制內(nèi)容及等級表 1 1、概述：、概述： 焊接工藝評定是在項目實施前，施工承包單位用擬定的焊接工藝（焊接方法、焊材、母材及其厚度、接頭形式和各種焊接參數(shù)等）按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對所焊試件進行試驗，測定焊接接頭的性能是否能夠滿足設(shè)計要求。實際上是在施工準(zhǔn)備階段對焊接工藝進行規(guī)范化試驗，優(yōu)選合理的工藝參數(shù)，為使焊接接頭性能滿足設(shè)計要求提供技術(shù)依據(jù)。 2 2、焊接工藝評定的目的：、焊接工藝評

2、定的目的： 一是驗證施工單位擬定焊接工藝的正確性； 二是驗證施工單位焊接技術(shù)能力水平。 3 3、焊接工藝評定過程：、焊接工藝評定過程： 擬定焊接工藝指導(dǎo)書施焊試件無損檢驗制取試樣檢驗試樣填寫焊接工藝評定報告編制焊接工藝規(guī)程4 4、焊接工藝評定審查內(nèi)容：、焊接工藝評定審查內(nèi)容：焊接工藝指導(dǎo)書（評定對象、評定參數(shù)、檢驗項目）；焊接工藝評定報告（包括每種焊接方法的各種參數(shù)、保護氣體、電特性、焊接技術(shù)試驗、各項檢驗結(jié)果、試驗編號、日期、焊工鋼印號、責(zé)任人簽字）；無損檢驗報告 ；力學(xué)性能試驗報告；金相試驗報告；晶間腐蝕試驗報告；母材及焊材質(zhì)量證明書。1 1、焊條的基本要求：、焊條的基本要求：焊縫金屬應(yīng)具

3、有良好的力學(xué)性能或其它的物理性能，如結(jié)構(gòu)鋼焊條要求焊縫金屬應(yīng)具有規(guī)定的抗拉強度等力學(xué)性；不銹鋼、耐熱鋼焊條不但要求焊縫金屬應(yīng)具有規(guī)定的抗拉強度等力學(xué)性能，還應(yīng)具備耐腐蝕、耐熱等物理性能。焊條的熔敷金屬應(yīng)具有規(guī)定的化學(xué)成分，以保證其使用性能的要求。焊條應(yīng)具有良好的焊接工藝性能。如電弧穩(wěn)定，飛濺小、脫渣性好和焊縫成型好、生產(chǎn)率高、低塵毒（中毒案例）等性能。要求焊條應(yīng)具有良好的抗氣孔、抗裂紋能力。焊條應(yīng)具有良好的外觀質(zhì)量，藥皮應(yīng)均勻、光滑的包覆在焊芯周圍。2 2、常用焊條型號與牌號見下頁表、常用焊條型號與牌號見下頁表 3 3、焊條型號表示方法、焊條型號表示方法碳鋼及低合金鋼焊條表示方法：如 E501

4、5 其中字母“E”表示焊條，數(shù)字“50”表示熔敷金屬抗拉強度最小值為490MPa，第三位數(shù)字“1”表示全位置焊接，第四位數(shù)字“5”表示焊條藥皮為低氫鈉型，采用直流反接法焊接。不銹鋼焊條型號表示方法：E308-16其中字母“E”表示焊條，數(shù)字“308”表示熔敷金屬化學(xué)成分分類代號，“16”表示焊條為鈦鈣型藥皮，適用于全位置焊接，采用直流反接法焊接。4 4、常用鋼號焊接材料的選用見下表：、常用鋼號焊接材料的選用見下表： 5 5、焊材質(zhì)量控制：、焊材質(zhì)量控制： 焊材驗收 質(zhì)量證明書：檢查焊條型號、規(guī)格、焊條批號（質(zhì)證書批號必須于實物相對應(yīng)）、熔敷金屬化學(xué)成分檢驗結(jié)果、熔敷金屬或?qū)咏宇^各項力學(xué)性能檢

5、驗結(jié)果、檢驗部門與檢驗人員簽章。 外觀檢驗：焊條藥皮應(yīng)均勻、光滑的包覆在焊芯周圍。偏心度不大于4%。藥皮無開裂、脫落、起泡等缺陷，焊芯無銹跡。焊條烘干（烘干溫度及烘干時間見下頁表（烘干溫度及烘干時間見下頁表 ） 烘干焊條時嚴(yán)格按焊條說名書的規(guī)定執(zhí)行，防止焊條因驟冷驟熱而導(dǎo)致藥皮開裂，破損脫落，影響焊條的正常使用和焊接質(zhì)量。使用在使用過程中應(yīng)注意保持焊接材料的識別標(biāo)志，不得將兩種不同型號的焊條放在同一個保溫桶內(nèi)，以免發(fā)生錯用，造成焊接質(zhì)量事故。 焊接工作結(jié)束時，應(yīng)及時回收剩余的焊接材料，回收的焊接材料必須標(biāo)記清楚、整潔、無污染。 6 6、焊材選用原則、焊材選用原則 、相同鋼號相焊的焊縫金屬、相同

6、鋼號相焊的焊縫金屬 碳素鋼、低合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能，且其抗拉強度不應(yīng)超過母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的上限值加30Mp。耐熱型低合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證化學(xué)成分。 高合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能和耐腐蝕性能。 不銹鋼復(fù)合鋼基層的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能，且其抗拉強度不應(yīng)超過母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的上限值加30Mp；復(fù)層的焊縫金屬應(yīng)保證耐腐蝕性能，當(dāng)有力學(xué)性能要求時還應(yīng)保證力學(xué)性能。 復(fù)層焊縫與基層焊縫以及復(fù)層焊縫與基層鋼板的交界處宜采用過渡焊縫。 、不同鋼號相焊的焊縫金屬、不同鋼號相焊的焊縫金屬 不同強度鋼號的碳素鋼、低合金鋼之間的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能，且其抗拉強度不應(yīng)超過強度較高母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的上限值。 奧氏

7、體高合金鋼與碳素鋼或低合金鋼之間的焊縫金屬應(yīng)保證抗裂性能和力學(xué)性能。宜采用鉻鎳含量較奧氏體鋼合金鋼母材高的焊接材料。 概述 焊接缺陷會導(dǎo)致應(yīng)力集中，降低承載能力，縮短使用壽命，甚至造成脆斷。因此在焊縫金屬中象裂紋、未焊透、未熔合和表面夾渣等缺陷是不允許有的；咬邊、內(nèi)部夾渣和氣孔等缺陷不能超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，對于超標(biāo)缺陷必須進行徹底的修補處理。常見缺陷的產(chǎn)生原因、危害及防止措施簡述如下： 1 1、焊縫尺寸不符合要求、焊縫尺寸不符合要求 定義定義：焊縫尺寸不符合要求主要指焊縫余高及余高差、焊縫寬度及寬度差、錯邊量、焊后變形量等不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸。 危害危害：當(dāng)焊縫寬度不一致時，一是造成焊縫成型不美觀

8、，二是影響焊縫與母材的結(jié)合強度；焊縫余高過大，造成應(yīng)力集中，而焊縫低于母材時，接頭強度不夠；錯邊和變形過大時，會使傳力扭曲而產(chǎn)生應(yīng)力集中，使接頭強度下降。 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因：坡口角度不當(dāng)或裝配間隙不均勻；焊接工藝參數(shù)選擇不合理；焊工的操作技能水平低。 預(yù)防措施預(yù)防措施：選擇適當(dāng)?shù)钠驴诮嵌群脱b配間隙；提高裝配質(zhì)量；選擇合適的焊接工藝參數(shù)；提高焊工的操作技能水平。 2 2、咬邊、咬邊 定義定義：由于焊接工藝參數(shù)選擇不正確或焊工操作技術(shù)不當(dāng)，在沿著焊趾的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷稱為咬邊。 危害危害：減弱焊接接頭強度，造成應(yīng)力集中引發(fā)裂紋的產(chǎn)生。 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因：電流過大，電弧過長，焊條角度不正確，

9、運條方法不當(dāng)。 預(yù)防措施預(yù)防措施：選擇合適的焊接電流和焊接速度，調(diào)整焊條角度和電弧長度，選擇正確的運條方法。 3 3、未焊透、未焊透 定義定義：未焊透是焊接時焊接接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象。 危害危害：未焊透處會造成應(yīng)力集中，并容易引起裂紋。 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因：坡口角度和間隙過小、鈍邊過大，裝配不良；焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)，電流小、焊速快，焊工操作技術(shù)不良。 預(yù)防措施預(yù)防措施：正確選用和加工坡口尺寸，合理裝配，保證間隙，選擇合適的焊接電流和焊接速度，提高焊工操作技術(shù)水平。 4 4、未熔合、未熔合 定義定義：未熔合是指熔焊時，焊道與母材之間或焊道與焊道之間，未完全熔化結(jié)合的部分。 危害危害：降低接頭

10、的力學(xué)性能。 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因：焊接電流小，焊接速度快，焊接熱輸入太低；焊條偏心，焊條與焊件夾角不當(dāng)，電弧指向偏斜；坡口側(cè)壁有銹垢及污物，層間清渣不徹底。 預(yù)防措施預(yù)防措施：正確選擇焊接工藝參數(shù)；認(rèn)真操作，加強層間清理，提高焊工操作技術(shù)水平。 5、氣孔氣孔 定義定義：焊接時，熔池中的氣體在凝固時未能逸出而殘留下來所形成的孔穴稱為氣孔。 危害危害：影響焊縫的致密性，減少焊縫有效截面，降低焊縫的力學(xué)性能。 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因：焊件表面和坡口處有油、銹、水分等污物存在；焊條藥皮受潮，使用前未烘干；電弧過長或偏吹，熔池保護效果不好，空氣侵入熔池；焊接電流過大，焊條發(fā)紅，藥皮提前脫落，失去保護作用；操作方

11、法不當(dāng)，如收弧動作太快，產(chǎn)生縮孔，接頭引弧動作不正確，產(chǎn)生密集氣孔。 預(yù)防措施預(yù)防措施：焊前清除坡口兩側(cè)20-30mm范圍內(nèi)的油、銹、水分等污物；嚴(yán)格按焊條說明書規(guī)定的溫度和時間烘焙焊條；選擇正確的焊接工藝參數(shù)和焊接操作方法；盡量采用短弧焊接，采取擋風(fēng)措施；不用焊芯銹蝕、藥皮開裂、剝落、偏心過度的焊條。 6 6、夾渣、夾渣 定義定義：夾渣是殘留在焊縫中的熔渣。 危害危害：削弱焊縫的有效斷面，降低焊縫的力學(xué)性能；引起應(yīng)力集中，使焊接結(jié)構(gòu)在承載時遭受破壞。 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因：焊接過程中層間清理不干凈；焊接電流太小，焊接速度太快；焊接過程中操作不當(dāng)。 預(yù)防措施預(yù)防措施：選擇脫渣性能好的焊條；認(rèn)真清理

12、層間熔渣；合理選擇焊接工藝參數(shù)；調(diào)整焊條角度和運條方法。 7 7、裂紋、裂紋 定義定義：裂紋按其產(chǎn)生的溫度和時間的不同可分為冷裂紋、熱裂紋和再熱裂紋。 危害危害：裂紋是焊接結(jié)構(gòu)中最危險的一種缺陷，它不但會使產(chǎn)品報廢，而且會引起嚴(yán)重的質(zhì)量事故。 冷裂紋產(chǎn)生原因冷裂紋產(chǎn)生原因：焊縫存在著淬硬組織；較大的拘束度；焊縫中的氫含量。 預(yù)防措施預(yù)防措施：選用低氫型焊接材料，并嚴(yán)格按規(guī)定烘干；清除焊件上的油污、水分等雜質(zhì)；選擇合理的焊接工藝參數(shù)和熱輸入，減少焊縫的淬硬傾向；焊后進行消氫處理。使氫從接頭中逸出； 焊前質(zhì)量控制主要以預(yù)防為主，監(jiān)督施工單位充分做好工程施焊前的各項準(zhǔn)備工作，最大限度避免或減少焊接缺

13、陷的產(chǎn)生，提高焊接一次合格率。 1 1、焊前控制內(nèi)容、焊前控制內(nèi)容 核對設(shè)計文件中，設(shè)計對母材、焊接材料、焊縫系數(shù)及焊縫坡口的形式，以及對焊接方法、焊前預(yù)熱、焊后熱處理、焊接檢驗的要求能否滿足相關(guān)規(guī)范的要求。 根據(jù)圖紙中需焊接的各類鋼材，核對焊接工藝評定覆蓋情況，對缺少的工藝評定開工前要求施工分包商補做。使工藝評定覆蓋率達(dá)到100%。 焊工資格審查（焊接方法、母材類別、試件位置、焊條類別、合格證期限）焊工上崗前，必須報驗勞動部門頒發(fā)的焊工資格證書，作到100%持證上崗 ；（焊工合格項目表見下頁表（焊工合格項目表見下頁表 ） 焊接工藝方案（適用范圍、編制依據(jù)、焊工管理、焊接設(shè)備、焊接材料、焊接環(huán)

14、境、焊接方法、焊接順序、坡口型式、焊接參數(shù)、焊縫質(zhì)量、焊接熱處理、無損檢測及返修措施）要求方案中必須明確重要及關(guān)鍵技術(shù)問題的解決辦法。 工程所采用的材料，必須具有制造廠的質(zhì)量證明書，其質(zhì)量不低于國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。施焊前施工分包商必須嚴(yán)格按程序報驗，對無質(zhì)量證明書的材料應(yīng)由制造廠按材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定補作試驗，證明材料合格后方可使用。 參加焊接特種材料或焊接難度大的重要工程焊工，除焊工資格證在有效期內(nèi)外。施工分包商應(yīng)結(jié)合焊接工程的實際情況，組織焊工進行現(xiàn)場技能考試，考試項目應(yīng)能代表現(xiàn)場實物質(zhì)量水平。監(jiān)理工程師監(jiān)督檢查考試和試驗結(jié)果。 施工用的焊接設(shè)備、熱處理設(shè)備、焊接材料烘干設(shè)備、焊材庫除濕機及無損檢測

15、設(shè)備，必須滿足焊接工程質(zhì)量要求。焊接使用的電流表、電壓表、焊接速度表、氬氣流量計、遠(yuǎn)紅外線測溫儀、風(fēng)速儀、干濕度表、烘干設(shè)備上的溫度計以及焊縫檢驗尺。必須經(jīng)法定計量部門計量合格，并在有效期內(nèi)。 施工分包商應(yīng)制定切實可行的焊條領(lǐng)用、保管、烘烤、發(fā)放、回收制度。杜絕焊條錯用、保管不當(dāng)、烘烤溫度不夠等現(xiàn)象。 施工分包商應(yīng)在現(xiàn)場設(shè)立焊條二級庫，庫內(nèi)應(yīng)設(shè)置溫度計、濕度計和除濕控制設(shè)備。焊條材料保管及烘干，應(yīng)符合焊條質(zhì)量管理規(guī)程JB3223有關(guān)規(guī)定。焊條二級庫應(yīng)指定專人管理，并及時作好保管、烘烤、發(fā)放及回收記錄。 焊工領(lǐng)用焊條必須使用保溫筒，一次領(lǐng)用焊條不得超過四小時用量，剩余應(yīng)交還焊條庫重新烘烤，重復(fù)烘

16、烤次數(shù)不得超過兩次。 無損探傷檢測人員必須持有國家有關(guān)部門頒發(fā)的，并與其工作相適應(yīng)的資格證書，且在有效期內(nèi)。焊縫底片質(zhì)量評定工作，應(yīng)由中、高級人員擔(dān)任。 2 2、焊接過程中檢驗、焊接過程中檢驗 從焊接開始到焊接結(jié)束形成優(yōu)良的焊接接頭和焊后熱處理的整個過程稱為焊接過程。焊接過程中檢驗?zāi)康氖欠乐购图皶r發(fā)現(xiàn)焊接缺陷，進行有效的焊接缺陷修復(fù)，保證焊件在制造過程中的質(zhì)量。 監(jiān)督檢查焊接工藝的執(zhí)行情況監(jiān)督檢查焊接工藝的執(zhí)行情況 監(jiān)督施工分包商焊接技術(shù)人員在施焊前向焊工進行技術(shù)交底，使所有的焊工掌握焊接規(guī)程技術(shù)要領(lǐng)。 要求施工分包商焊接質(zhì)檢員應(yīng)隨時檢查坡口尺寸、組對錯邊量、預(yù)熱溫度、層間溫度、焊接材料牌號、

17、直徑、焊接方法、層數(shù)及每層熱輸入（焊接電流、焊接電壓、焊接速度）等工藝參數(shù)是否符合焊接工藝要求。監(jiān)理工程師在過程中監(jiān)督檢查工藝紀(jì)律的執(zhí)行情況。檢查焊接材料領(lǐng)用單與實際使用焊接材料是否相符；查看烘干記錄，現(xiàn)場是否按規(guī)定使用焊條保溫桶。 焊接環(huán)境控制焊接環(huán)境控制 當(dāng)施焊環(huán)境出現(xiàn)下列情況之一者，必須采取有效的防護措施，否則禁止施焊： 雨、雪天氣；（現(xiàn)場目測）； 手工電弧焊時風(fēng)速超過8m/s，氬弧焊時風(fēng)速大于2m/s；（采用風(fēng)速儀現(xiàn)場監(jiān)測） 相對濕度在90%及以上；（用濕度表在焊接電弧1米范圍內(nèi)現(xiàn)場監(jiān)測） 施工分包商質(zhì)量檢查員應(yīng)每日四次記錄焊接環(huán)境條件，監(jiān)理工程師應(yīng)隨時抽查。以便及時采取保證焊接質(zhì)量的

18、控制措施。 熱處理控制熱處理控制 需要預(yù)熱的焊縫，焊前必須按工藝規(guī)程進行預(yù)熱。對于有層間溫度控制要求的焊縫，施工分包商焊接質(zhì)檢員應(yīng)連續(xù)監(jiān)控。 對有應(yīng)力腐蝕的焊縫，應(yīng)按熱處理工藝進行焊后熱處理。 對易產(chǎn)生焊接延遲裂紋的鋼材，焊后應(yīng)及時進行焊后熱處理。 嚴(yán)格按熱處理工藝控制升溫速度、保溫時間、降溫速度及各部位的溫差，并采用自動記錄儀記錄“溫度 時間”曲線。使之符合工藝要求。 熱處理后的焊縫進行返修或硬度檢查超過規(guī)定要求的焊縫應(yīng)重新進行熱處理，并按規(guī)定重新進行檢查確認(rèn)。 3 3、焊后質(zhì)量檢驗、焊后質(zhì)量檢驗 焊后質(zhì)量檢驗主要包括焊縫外觀質(zhì)量檢驗和無焊后質(zhì)量檢驗主要包括焊縫外觀質(zhì)量檢驗和無損探傷檢驗。其

19、中外觀質(zhì)量檢驗是利用肉眼、損探傷檢驗。其中外觀質(zhì)量檢驗是利用肉眼、樣板、量具或低倍放大鏡等對焊縫外觀尺寸和樣板、量具或低倍放大鏡等對焊縫外觀尺寸和焊縫成型情況進行檢驗。無損探傷檢驗是利用焊縫成型情況進行檢驗。無損探傷檢驗是利用探傷設(shè)備對焊縫的內(nèi)部或外部進行無損檢測，探傷設(shè)備對焊縫的內(nèi)部或外部進行無損檢測，確定焊縫質(zhì)量等級。確定焊縫質(zhì)量等級。 焊后主要檢驗內(nèi)容如下焊后主要檢驗內(nèi)容如下: : 焊縫外觀焊縫外觀：主要檢查焊道尺寸（焊縫寬度、加強高、錯邊量等）內(nèi)凹、咬邊、焊瘤及表面氣孔、夾渣、裂紋等表面缺陷；管道外觀質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范GB50236-98 、石油

20、化工有毒.可燃介質(zhì)管道工程施工及驗收規(guī)范SH3501 的規(guī)定；塔器現(xiàn)場組焊環(huán)縫外觀質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合石油化工鋼制塔、容器現(xiàn)場組焊施工工藝標(biāo)準(zhǔn)SH3524的規(guī)定。 無損探傷無損探傷：外觀檢驗合格后，應(yīng)按焊接施工方案的要求對焊縫進行射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷或滲透探傷檢測。探傷比例、方法、部位、評判標(biāo)準(zhǔn)及合格級別必須符合設(shè)計文件要求及承壓設(shè)備無損檢測JB/T4730.14730.62005規(guī)范的要求。 耐壓及嚴(yán)密性試驗?zāi)蛪杭皣?yán)密性試驗：焊接工程完成后，應(yīng)按有關(guān)規(guī)程進行水壓（氣壓）試驗、煤油滲漏、真空試漏等嚴(yán)密性試驗及氣密性試驗。 1、管道焊縫的布置：同一直管段上兩對接焊縫中心距離不小于100m

21、m，且不小于管子外徑；管子對接焊縫的中心到管子彎曲起點的距離不應(yīng)小于管子外徑，且不小于100mm；管子對接焊縫與支、吊架邊緣之間的距離不應(yīng)小于50mm。 2、焊接接頭組對錯邊量為管道壁厚的10%，且不大于1mm。組對前應(yīng)用手工或機械方法清理，管子內(nèi)外表面在坡口兩側(cè)20mm范圍內(nèi)不得有油漆、毛刺、銹斑、氧化皮及其它對焊接質(zhì)量有影響的物質(zhì)。 3、管道焊接方法選擇：DN50以下的(不包括DN50)承插口用手工電弧焊，對接焊縫用氬弧焊；DN50以上的對接縫采用氬電聯(lián)焊；所有的壓力管道焊接，不得使用氧-乙炔方法進行焊接。 4、不宜在焊縫及其邊緣上開孔，否則被開孔周圍一倍孔徑范圍內(nèi)的焊接接頭，應(yīng)100%進行射線探傷。 5、不銹鋼焊縫焊接前坡口兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)要涂白堊粉。防止表面污染，便