單面焊雙面成形的質(zhì)量控制

1、圖書分類號(hào)：密 級(jí)：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)論文題目單面焊雙面成形的質(zhì)量控制姓 名崔位偉學(xué) 號(hào)專 業(yè)焊 焊 接 自 動(dòng) 化指導(dǎo)教師李 興 會(huì)2011年4月11日 摘 要單面焊雙面成形的焊接質(zhì)量受到了焊接設(shè)備、焊材工藝流程、操作技術(shù)水平的限制。本文詳細(xì)的介紹了焊接電源、焊接電流、焊接速度、電弧電壓、焊接層數(shù)、焊條類形、焊條直徑等工藝因素對(duì)單面焊雙面成形技術(shù)焊接質(zhì)量的影響和造成的相關(guān)缺陷。通過(guò)分析單面焊雙面成形技術(shù)焊接質(zhì)量差所引起的一系列問(wèn)題及造成質(zhì)量差的原因，提出了相應(yīng)的防止措施，解決單面焊雙面成形技術(shù)的缺陷，使單面焊雙面成形技術(shù)進(jìn)一步完善，并對(duì)單面焊雙面成形作業(yè)具有一定的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：?jiǎn)蚊婧鸽p面成

2、形；焊接；質(zhì)量；原因；措施 目 錄1 引言. . . . . . . . . . . . . . 12 單面焊雙面成形常見的焊接缺陷. . . . . . . . 2單面焊雙面成形質(zhì)量差引起的問(wèn)題. . . . . . . . 33.1質(zhì)量差引起的問(wèn)題. . . . . . . . . . . 33.2焊接質(zhì)量的控制因素. . . . . . . . . . 34 防止焊接缺陷的措施. . . . . . . . . . .64.1做好焊前準(zhǔn)備. . . . . . . . . . . .64.2焊接操作. . . . . . . . . . . . . 6結(jié) 論. . . . . . . .

3、 . . . . . . .9參考文獻(xiàn). . . . . . . . . . . . . .11致 謝. . . . . . . . . . . . . .121 引言 焊接技術(shù)是一門重要的金屬加工技術(shù)，在現(xiàn)代化發(fā)展迅速的今天，焊接技術(shù)發(fā)展很快，自動(dòng)化程度越來(lái)越高，但手工電弧焊仍占有著不可替代的地位。尤其在小直徑容器和管道的焊接方面，單面焊雙面成形焊接技術(shù)的作用更顯突出。優(yōu)質(zhì)的單面焊雙面成形焊接焊縫表面應(yīng)圓滑過(guò)渡至母材，表面不得有裂紋、未熔合、夾渣、氣孔、焊瘤、咬邊等缺陷，焊縫內(nèi)部同樣不允許有缺陷。但焊接過(guò)程中由于設(shè)備、材料、工藝及操作等原因，使得形成的焊縫達(dá)不到質(zhì)量要求，從而對(duì)結(jié)構(gòu)的工作質(zhì)量

4、和使用壽命產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。 2 單面焊雙面成形常見的焊接缺陷焊接結(jié)構(gòu)的尺寸誤差和焊縫形狀不佳等。焊縫外表高低不平和波紋粗劣，焊縫寬度不均勻、太寬或太窄，焊縫余高過(guò)低或過(guò)高，角焊縫焊腳尺寸不等都屬于焊縫尺寸及形狀不符合要求。這些缺陷不僅使焊縫成形不美，而且容易造成應(yīng)力集中,影響焊縫與母材的結(jié)合強(qiáng)度。 氣孔、夾渣、非金屬夾雜物、熔合不良、未焊透、咬邊、裂紋、表面缺陷等。這些缺陷是焊接過(guò)程中最容易出現(xiàn)的缺陷。這些缺陷減弱了焊縫的有效面積，降低了焊接接頭的力學(xué)性能，而且易造成應(yīng)力集中，引起裂紋，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，使焊接結(jié)構(gòu)無(wú)法承受正常工作載荷1。 力學(xué)性能和化學(xué)性質(zhì)等不滿足焊件的使用要求的缺陷。（力學(xué)性能

5、指的是抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、伸長(zhǎng)率、硬度、沖擊吸收功、塑性、疲勞強(qiáng)度、彎曲角度等?；瘜W(xué)性質(zhì)指的是化學(xué)成分和耐腐蝕性等）這些缺陷使焊縫結(jié)構(gòu)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求的力學(xué)性能和化學(xué)性能3 單面焊雙面成形質(zhì)量差引起的問(wèn)題 3.1質(zhì)量差引起的問(wèn)題焊接生產(chǎn)中，優(yōu)質(zhì)的焊接質(zhì)量可以滿足設(shè)計(jì)要求，保證結(jié)構(gòu)的正常使用壽命。 而一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的焊接缺陷，就會(huì)增加板材、焊材、電力及人力的消耗等。 否則，這些缺陷在使用過(guò)程中會(huì)引起嚴(yán)重的應(yīng)力集中，降低結(jié)構(gòu)的使用壽命。單面焊雙面成形焊接主要用于鍋爐及壓力容器等重要構(gòu)件的焊接生產(chǎn)中, 一旦有嚴(yán)重缺陷,質(zhì)量不合格,焊件的焊補(bǔ)非常困難,而且在生產(chǎn)過(guò)程中受各種交變載荷及壓力的作用,

6、使焊縫的缺陷產(chǎn)生應(yīng)力集中,加之焊縫的有效使用面積減小,減弱了焊接接頭的強(qiáng)度. 輕則使產(chǎn)品的使用壽命受到影響,重則導(dǎo)致焊縫斷裂,產(chǎn)品破壞,釀成嚴(yán)重的事故2 3.2焊接質(zhì)量差的原因分析 焊接電源是焊接工藝執(zhí)行過(guò)程中最重要的因素。若焊接電源自身性能不好，必然不會(huì)產(chǎn)生良好的焊件。當(dāng)焊機(jī)的引弧性能差，電弧燃燒不穩(wěn)定，就不能保證工藝參數(shù)穩(wěn)定，焊接過(guò)程就無(wú)法正常進(jìn)行，焊接質(zhì)量就得不到保證。 用交流電源焊接時(shí)，電弧穩(wěn)定性差。采用直流電源焊接時(shí)，電弧穩(wěn)定、柔順、飛濺少，但電弧磁偏吹較交流嚴(yán)重。低氫型焊條穩(wěn)弧性差，通常必須采用直流弧焊電源。用小電流焊接薄板件時(shí)，也常用直流弧焊電源，因?yàn)橐”容^容易，電弧

7、比較穩(wěn)定。低氫型焊條用直流電源焊接時(shí)，一般用反接，因?yàn)榉唇拥碾娀”日臃€(wěn)定，飛濺少，不容易偏吹。焊接薄板時(shí)，焊接電流小，電弧不穩(wěn)定，因此焊接薄板時(shí)，不論是用堿性焊條還是用酸性焊條，都選用直流反接。3 焊接電流大小選擇恰當(dāng)與否直接影響到焊接的最終質(zhì)量。焊接電流過(guò)大，可以提高生產(chǎn)率，并使熔透深度增加，但易出現(xiàn)咬邊、焊穿、增加焊件變形和金屬飛濺量，也會(huì)使焊接接頭的組織由于過(guò)熱而發(fā)生變化，并增大氣孔傾向。 尤其在立焊操作時(shí)熔池難以控制，易出現(xiàn)焊瘤，弧長(zhǎng)增加，就會(huì)產(chǎn)生咬邊。4焊接電流過(guò)小，使電弧不穩(wěn)，熔透深度減小，易出現(xiàn)未焊透、熔合不良、夾渣、脫節(jié)等缺陷。焊接電流應(yīng)根據(jù)板件厚度、接頭形式、焊接位置、焊接

8、層數(shù)、焊條類形、焊條直徑和焊接經(jīng)驗(yàn)等因素綜合考慮。對(duì)于一定直徑的焊條有一個(gè)合適的焊接電流范圍。5 焊接速度是表征焊接生產(chǎn)效率的主要參數(shù)。合理選擇焊接速度對(duì)保證焊接質(zhì)量尤為重要。焊接速度應(yīng)該均勻適當(dāng)，既要保證焊透又要保證不焊穿，同時(shí)還要使焊縫寬度和余高等符合設(shè)計(jì)要求。焊速過(guò)快，使熔池溫度不夠，易造成未焊透、未熔合、焊縫成形不良等缺陷。焊速過(guò)慢，使高溫時(shí)間長(zhǎng)，熱影響區(qū)寬度增加，焊接接頭的晶粒變粗，機(jī)械性能降低，焊件的變形量增大，同時(shí)焊速過(guò)慢還會(huì)使每層的厚度增大，導(dǎo)致熔渣倒流，形成夾渣等缺陷6。 焊接過(guò)程中合理的控制電弧長(zhǎng)度是保證焊縫質(zhì)量穩(wěn)定的重要因素。焊條電弧焊電弧電壓主要由電弧長(zhǎng)度決定的。電弧長(zhǎng)

9、度越大，電弧電壓越高，電弧長(zhǎng)度越短，電弧電壓越小。電弧過(guò)長(zhǎng)對(duì)熔化金屬保護(hù)差，空氣中的氧、氮等有害氣體容易侵入，使焊縫易產(chǎn)生氣孔，焊接金屬的機(jī)械性能降低。但弧長(zhǎng)也不易過(guò)短，若弧長(zhǎng)過(guò)短，就會(huì)引起粘條現(xiàn)象，且由于電弧對(duì)溶池的表面壓力過(guò)大，不利于溶池的攪拌，使溶池中氣體及溶渣上浮受阻，從而引起氣孔、夾渣等缺陷的產(chǎn)生。 單面焊雙面成形焊接層數(shù)的選擇對(duì)焊縫質(zhì)量也有一定的影響。焊接層數(shù)主要根據(jù)焊件厚度、焊條直徑、坡口形式和裝配間隙等來(lái)確定。 焊縫金屬的性能主要由焊條和焊件金屬相互熔化來(lái)決定。因此，焊條類形選擇恰當(dāng)與否是影響焊縫質(zhì)量的重要因素。焊條直徑的大小除了對(duì)生產(chǎn)率有一定的影響外，對(duì)焊接質(zhì)量也有一定的影響

10、。焊條直徑一般根據(jù)焊件的厚度選擇：同時(shí)還要考慮接頭形式、施焊位置和焊接層數(shù)，對(duì)于重要的結(jié)構(gòu)還要考慮焊接熱輸入的要求。4 防止焊接缺陷的措施 4.1做好焊前準(zhǔn)備 焊前應(yīng)對(duì)焊機(jī)進(jìn)行試焊，確認(rèn)焊機(jī)的引弧性能和穩(wěn)定性能好，工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)方便、靈活、方可使用。工件應(yīng)開Y形的坡口，鈍邊的尺寸一般選在0.51.0mm之間，坡口邊緣20mm以內(nèi)處用磨光機(jī)打磨，并將表面的鐵銹、油污等清除干凈，露出金屬光澤。鍋爐壓力容器及重要結(jié)構(gòu)的焊接一律采用堿性焊條，打底層焊接應(yīng)選擇直徑3.2mm的焊條，中間層和蓋面層可選用4mm的焊條，并對(duì)焊條進(jìn)行400烘干，保溫24h。使用時(shí)需要將焊條放在保溫筒內(nèi)，隨用隨取。焊條在爐外停留

11、時(shí)間不得超過(guò)4h，且反復(fù)烘干次數(shù)不能多于三次，藥皮開裂和偏心度超標(biāo)的焊條不得使用8。 4.2焊接操作電弧焊的工藝參數(shù)通常包括：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、電源種類和極性、焊接層數(shù)等。焊接工藝參數(shù)選擇的正確與否直接影響焊縫形狀、尺寸、焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率。因此選擇合適的焊接工藝參數(shù)是焊接生產(chǎn)中不可忽視的一個(gè)重要問(wèn)題。 焊接電流應(yīng)根據(jù)板件厚度、焊接位置、焊接層數(shù)、焊條類形、焊條直徑和焊接經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇，保證所選擇的電流不易造成焊縫咬邊、燒穿、夾渣、未焊透等缺陷。焊接過(guò)程中應(yīng)盡量選擇使用短弧焊接，立焊、仰焊時(shí)比平焊更短些，以利于熔滴過(guò)渡，防止熔化金屬下滴，堿性焊條焊接時(shí)應(yīng)比酸性焊條弧長(zhǎng)短些，以

12、利于電弧的穩(wěn)定，以避免咬邊、未焊透、氣孔等缺陷的產(chǎn)生。焊速應(yīng)合適，不宜過(guò)慢，以每層厚度不大于45mm為宜，以避免高溫停留增長(zhǎng)，影響焊縫的機(jī)械性能，但焊速也不宜過(guò)快，以免造成未溶合、未焊透等缺陷9。焊接速度直接影響生產(chǎn)率，所以應(yīng)該在保證焊縫質(zhì)量的基礎(chǔ)上采用較大的焊條直徑和焊接電流，同時(shí)根據(jù)具體情況適當(dāng)加快焊接速度，以提高焊接生產(chǎn)率。對(duì)重要構(gòu)件要采取焊前先預(yù)熱、焊后緩冷等措施，以避免冷裂紋的產(chǎn)生。 焊接參數(shù)對(duì)熱影響區(qū)的大小和性能有很大的影響。采用小的焊接參數(shù)，如降低焊接電流，增大焊接速度等，都可以減小熱影響區(qū)的尺寸。采用小的焊接參數(shù)也可防止過(guò)熱組織生成和晶粒細(xì)化10。焊接生產(chǎn)中，焊工對(duì)單面焊雙面成

13、形操作技術(shù)掌握的水平和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，往往決定了焊縫的質(zhì)量。因此，加強(qiáng)焊工單面焊雙面成形操作技能的訓(xùn)練及各種單面焊雙面成形的焊接參數(shù)的掌握是保證焊縫質(zhì)量的關(guān)鍵。結(jié) 論 單面焊雙面成形焊接技術(shù)在現(xiàn)代手工電弧焊焊接領(lǐng)域仍占有不可替代的作用。尤其在小直徑容器和管道的焊接方面，單面焊雙面成形焊接技術(shù)的作用更顯突出。優(yōu)質(zhì)的單面焊雙面成形焊接質(zhì)量可以滿足設(shè)計(jì)要求，保證正常的使用壽命。而一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的焊接缺陷，就會(huì)影響產(chǎn)品的使用壽命，甚至給安全生產(chǎn)帶來(lái)威脅，引起安全事故。為了防止這些缺陷的產(chǎn)生，對(duì)單面焊雙面成形技術(shù)進(jìn)行更深一步探索。通過(guò)對(duì)造成質(zhì)量差原因的分析，逐步改善和提高單面焊雙面成形的焊接質(zhì)量。單面焊雙面成形

14、的焊接質(zhì)量受到了焊接設(shè)備、焊材工藝流程、操作技術(shù)水平的限制。通過(guò)對(duì)這些限制的深入研究，找出造成質(zhì)量差的原因，提出了相應(yīng)的防止措施，解決單面焊雙面成形技術(shù)的缺陷，使單面焊雙面成形技術(shù)進(jìn)一步完善，加以推廣，并對(duì)單面焊雙面成形的作業(yè)起到一定的指導(dǎo)作用。參考文獻(xiàn)1張應(yīng)力新編焊工使用手冊(cè)M北京：金盾出版社，20042戴樹新焊接生產(chǎn)管理與檢測(cè)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20043雷世明焊接方法與設(shè)備M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19984曾樂現(xiàn)代焊接技術(shù)手冊(cè)M上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，19935吳志強(qiáng)現(xiàn)代焊接方法與設(shè)備M北京：機(jī)械工程師進(jìn)修大學(xué)出版，19896周興中焊接方法與設(shè)備M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19907趙

15、熹華.焊接方法與機(jī)電一體化.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20018鄧洪軍.焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20049英若采.熔焊原理與金屬材料焊接.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200010高向東，黃石生.基于視覺傳感的焊縫跟蹤控制系統(tǒng).焊接技術(shù)，2000，6(1)致 謝 時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼間已經(jīng)在徐州工程學(xué)院內(nèi)學(xué)習(xí)了三個(gè)春秋，這三年是我人生中重要的三年，是難以忘卻的三年，是影響我一身的三年，在畢業(yè)即將來(lái)臨之際，心里的感激之情難以言表，我不舍得離開生活三年的校園，不舍得離開生活在一起的同學(xué)們，不過(guò)這一切結(jié)束是必然的，只能把這一切當(dāng)作一個(gè)美好的回憶。經(jīng)過(guò)三個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)?？粕漠厴I(yè)論文，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，沒有工作中部門領(lǐng)導(dǎo)的幫助以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。所以在這里我要感謝老師，感謝我親愛的同學(xué)們，感謝我的部門領(lǐng)導(dǎo)。 在論文寫作過(guò)程中，得到了李興會(huì)老師的親切關(guān)懷和耐心的指導(dǎo)。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，李興會(huì)老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，李興會(huì)老師不僅在工作上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬