焊接工藝規(guī)程的編制課件

1、第五章焊接工藝規(guī)程的編制第一節(jié) 焊接結(jié)構(gòu)工藝過程分析第二節(jié) 焊接工藝評定第三節(jié) 編制焊接工藝規(guī)程返回第一節(jié) 焊接結(jié)構(gòu)工藝過程分析一、分析產(chǎn)品技術(shù)要求 焊接產(chǎn)品的技術(shù)要求一般在產(chǎn)品圖樣上或技術(shù)條件中提出，從中可歸納為兩個方面。 1.分析焊接接頭質(zhì)量要求，它與金屬材料的焊接性密切相關(guān) 焊接接頭的質(zhì)量一般希望其工作性能等于或優(yōu)于母材，為此，須從母材的焊接性分析入手，尋找能保證焊接接頭質(zhì)量的方法。首先，分析工藝焊接性。從冶金角度和熱作用角度，根據(jù)該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點和材料的化學(xué)成分，分析用什么樣的焊接方法才能獲得最好的焊接接頭，而產(chǎn)生的問題最少(主要是焊接缺陷)。接著，根據(jù)選定的焊接方法的工藝特點，探求是否

2、可以通過調(diào)整焊接工藝參數(shù)或采取一些特殊措施，把可能產(chǎn)生的問題(缺陷)解決。下一頁返回第一節(jié) 焊接結(jié)構(gòu)工藝過程分析最后，分析使用焊接性。估計用所選的焊接方法和工藝措施焊成的接頭，其使用性能如強度、韌性、耐蝕性、導(dǎo)電性等是否接近或超過母材使用性能或是否符合設(shè)計要求。若不符合，則找出原因，提出解決辦法，為此，不排除重新選擇焊接方法或改變某些工藝參數(shù)的做法。當分析過程中遇到?jīng)]有把握的問題，如沒有現(xiàn)成資料或從沒焊接過的新金屬材料等，應(yīng)進行工藝試驗，其中主要是焊接性試驗 2.分析焊接結(jié)構(gòu)形狀和尺寸 對于產(chǎn)品幾何形狀與位置精度和尺寸精度方面的要求，在焊接產(chǎn)品圖樣及技術(shù)文件中已規(guī)定。如果生產(chǎn)過程中備料和裝配工

3、藝質(zhì)量得以保證，則焊后產(chǎn)生結(jié)構(gòu)形狀和尺寸超差的原因，主要是焊接時的殘余應(yīng)力和變形。上一頁下一頁返回第一節(jié) 焊接結(jié)構(gòu)工藝過程分析二、分析先進工藝技術(shù)的應(yīng)用 在焊接工藝過程分析中解決每一個技術(shù)問題時，首先應(yīng)考慮采用更為先進技術(shù)的可能性。如用先進的焊接方法、先進的焊接設(shè)備及檢測手段等。在操作方法上，應(yīng)盡量減少手工操作以提高機械化和自動化水平;在制造程序上，應(yīng)是用最少工序或最短流程完成整個制造過程，以縮短生產(chǎn)周期。 焊接是整個生產(chǎn)工藝過程的核心工序，因此，首先應(yīng)分析產(chǎn)品采用先進焊接技術(shù)的可能性。只有焊接方法及其機械化和自動化水平確定后，與之相適應(yīng)的焊前備料與裝配和焊后處理等工藝方法及其先進性才有可能確

4、定。上一頁下一頁返回第一節(jié) 焊接結(jié)構(gòu)工藝過程分析目前焊接工藝技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到較高的水平，基本上能實現(xiàn)機械化、自動化和機器人焊接，可以有更多的選擇余地。選用何種焊接方法，既要看產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的適用性，又要考慮采用的必要性。前者是技術(shù)問題，后者是經(jīng)濟問題。任何一種先進技術(shù)的應(yīng)用都是有條件的，若不滿足這些條件，它的先進性就發(fā)揮不出來。例如，鍋爐膜式水冷壁是由許多鋼管和扁鋼拼焊而成，其拼接接頭如圖5-1所示。 為了使產(chǎn)品能適應(yīng)某種先進焊接工藝，在不影響產(chǎn)品使用功能的前提下可以改變其結(jié)構(gòu)設(shè)計。例如，鍋爐膜式水冷壁可以改用鰭片管拼焊的結(jié)構(gòu)，如圖5-2所示。上一頁下一頁返回第一節(jié) 焊接結(jié)構(gòu)工藝過程分析這樣的結(jié)構(gòu)易于

5、實現(xiàn)機械化和自動化裝配及焊接，且生產(chǎn)率大大提高，如圖5-3所示。三、擬定工藝方案 對于大型或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的新產(chǎn)品，應(yīng)根據(jù)總工程師審批的產(chǎn)品施工圖編制完整的焊接工藝方案，其編制原則是在確保焊接質(zhì)量的前提下，盡可能地采用既經(jīng)濟又合理的焊接工藝，并同時體現(xiàn)科學(xué)性和先進性。在工藝方案的編制中應(yīng)全面考慮產(chǎn)品的技術(shù)要求、接頭性能、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點、所選鋼種的基本特性、生產(chǎn)車間現(xiàn)有的工藝裝備、所積累的生產(chǎn)經(jīng)驗、焊工的技能水平、文明生產(chǎn)條件和勞動保護設(shè)施等。 焊接工藝方案應(yīng)包括下列主要內(nèi)容。 上一頁下一頁返回第一節(jié) 焊接結(jié)構(gòu)工藝過程分析(1)按產(chǎn)品焊接節(jié)點的接頭類型、壁厚和所用鋼材的特性，擬定初步設(shè)想的焊接工藝流程，

6、如原材料(鋼板、管子、鍛件、鑄件)預(yù)處理、毛坯切割下料工藝、焊接坡口形式及其加工方法、焊接方法、焊接材料、焊接工藝參數(shù)和焊接順序、焊前焊后熱處理方法及制度、焊后無損檢測方法和抽產(chǎn)率、水壓試驗和焊縫表面的后處理等。 (2)按所選用的結(jié)構(gòu)材料和擬采用的焊接工藝，提出焊接新材料、新工藝試驗項目和焊接工藝評定項目。 (3)按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和接頭的技術(shù)要求，提出需配制的焊接新設(shè)備和工藝裝備以及需立項的技改措施。 上一頁下一頁返回第一節(jié) 焊接結(jié)構(gòu)工藝過程分析(4)按擬采用的新工藝、新材料和新設(shè)備提出焊工培訓(xùn)項目。 (5)焊接工藝方案的綜合經(jīng)濟指標分析 焊接工藝方案應(yīng)經(jīng)工廠有關(guān)技術(shù)部門討論，有關(guān)人員審核，最后由企

7、業(yè)總工程師批準。上一頁返回第二節(jié) 焊接工藝評定一、焊接工藝評定的概念和重要性 焊接工藝評定是為驗證所擬訂的焊接工藝的正確性和合理性而進行的試驗過程及結(jié)果評價。 對于受監(jiān)督的重要焊接結(jié)構(gòu)和法規(guī)產(chǎn)品如壓力容器、鍋爐、能源與電力設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)、橋梁、重要的建筑結(jié)構(gòu)等，每家承包商或制造焊接結(jié)構(gòu)的企業(yè)都應(yīng)按國家有關(guān)標準、監(jiān)督規(guī)程或國際通用的法規(guī)如蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)督規(guī)程壓力容器安全技術(shù)監(jiān)督規(guī)程等，自行組織并完成焊接工藝評定工作。任何承包商和制造廠不準將焊接工藝評定的關(guān)鍵工作，如焊接工藝規(guī)程設(shè)計書的編制、評定試板的焊接等委任另一單位完成。下一頁返回第二節(jié) 焊接工藝評定但如果本企業(yè)因設(shè)備或檢測手段不完備，可

8、將試件的下料和坡口加工、試板的無損檢測、試板取樣及加工、力學(xué)性能試驗及其他性能的檢驗等一些程序委托其他單位完成，但承包商或制造廠對整個評定工作及試驗結(jié)果負全部責(zé)任。二、焊接工藝評定的程序 焊接工藝評定一般過程是:擬定焊接工藝評定指導(dǎo)書、施焊試件和制取試樣、檢驗試件和試樣、測定焊接接頭是否具有所要求的使用性能、提出焊接工藝評定報告以對擬定的焊接工藝進行評定。焊接工藝評定驗證施焊單位擬定的焊接工藝的正確性，并評定施焊單位能力。 (1)統(tǒng)計焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)進行焊接工藝評定的所有焊接接頭的類型及各項有關(guān)數(shù)據(jù)。上一頁下一頁返回第二節(jié) 焊接工藝評定 (2)編制“焊接工藝評定任務(wù)書”其內(nèi)容見表5-1. (3)焊

9、接試件的準備。按標準規(guī)定的圖樣，選用材料并加工待焊試件，試件的材質(zhì)必須與實際結(jié)構(gòu)相同。試件的類型和數(shù)量必須根據(jù)評定的接頭的類型和數(shù)量來選擇。試件的類型如圖5-4所示 (4)焊接設(shè)備和工藝裝備的準備。 (5)焊工準備。 (6)試件的焊接。 (7)焊接工藝評定試件的性能試驗。 (8)編制“焊接工藝評定報告”。各種評定試件的各項試驗報告匯集之后，即可進行“焊接工藝評定報告”的編制。其推薦格式參見表5-2。上一頁下一頁返回第二節(jié) 焊接工藝評定三、鍋爐、壓力容器焊接工藝評定程序 鍋爐、壓力容器焊接工藝評定的程序按照產(chǎn)品的類型和等級而定，對于自行設(shè)計的大型焊接結(jié)構(gòu)，其程序如下。 1.焊接工藝評定立項 (1

10、)按焊接工藝方案立項。 (2)按新產(chǎn)品施工圖立項。 (3)按產(chǎn)品制造過程中的重大更改立項。 2.下達編制焊接工藝評定任務(wù)書 立項后，通過審批程序，根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)條件編制焊接工藝評定任務(wù)書。其內(nèi)容包括產(chǎn)品訂貨號、接頭形式、母材金屬牌號及規(guī)格、焊接方法、對焊接接頭性能的要求、檢驗項目和合格標準。其推薦格式見表5-2上一頁下一頁返回第二節(jié) 焊接工藝評定3.編制焊接工藝規(guī)程設(shè)計書 按焊接工藝評定任務(wù)書提出的條件和技術(shù)要求編制焊接工藝規(guī)程設(shè)計書。設(shè)計書格式與焊接工藝規(guī)程相似，但比較簡單。在設(shè)計書中，原則上只要求填寫所要評定的焊接工藝的所有重要參數(shù)，而次要參數(shù)如操作技術(shù)參數(shù)可列也可不列，由編制者自行決定。

11、但為便于正式焊接工藝規(guī)程的編制，大多數(shù)焊接工藝規(guī)程設(shè)計書都列出焊接工藝的次要參數(shù)，特別是那些對評定試板焊接質(zhì)量有較大影響的次要參數(shù)。 4.編制焊接工藝評定試驗執(zhí)行計劃 該執(zhí)行計劃的內(nèi)容包括完成所列焊接工藝評定試驗的全部工作，如試板備料、焊后熱處理、無損探傷和理化檢驗等的計劃進度、費用預(yù)算、負責(zé)單位、協(xié)作單位分工及要求。 上一頁下一頁返回第二節(jié) 焊接工藝評定5.評定試板的焊接 評定對接焊縫焊接工藝時，采用對接焊縫試件。對接焊縫試件評定合格的焊接工藝亦適用于角焊縫。評定非受壓角焊縫焊接工藝時，僅采用角焊縫試件。試件形式示意如圖5-4所示。 6.評定試板的檢驗 焊接工藝評定試板原則上不作無損探傷，應(yīng)

12、在試板焊接后或焊后熱處理之后直接取樣。對接焊縫試件和試樣的檢驗項目包括外觀檢查、無損檢測、拉伸試驗、沖擊試驗(當規(guī)定時)和彎曲性能試驗。角焊縫試件和試樣的檢驗項目包括外觀檢查、金相檢驗(宏觀)。 上一頁下一頁返回第二節(jié) 焊接工藝評定7.編寫焊接工藝評定報告 完成所要求的試驗項目，且試驗結(jié)果全部合格后，即可編寫焊接工藝評定報告。 編寫焊接工藝評定報告最重要的原則是如實記錄，無論是試驗條件和檢驗結(jié)果都必須是實測記錄數(shù)據(jù)，并應(yīng)有相應(yīng)的記錄卡和試驗報告等原始證據(jù)。焊接工藝評定報告是一種必須由企業(yè)管理者代表簽字的重要質(zhì)保文件，也是技術(shù)監(jiān)督部門和用戶代表審核企業(yè)質(zhì)保能力的主要依據(jù)之一。因此，編寫人員必須認

13、真負責(zé)，一絲不茍，如實填寫，不得錯填和涂改。報告應(yīng)經(jīng)有關(guān)人員校對和審核上一頁下一頁返回第二節(jié) 焊接工藝評定 焊接工藝評定試驗可能由于接頭的某項性能不符合標準要求而失敗。在這種情況下，首先應(yīng)分析失敗的原因，然后重新編制焊接工藝規(guī)程設(shè)計書，重復(fù)進行上述程序，直至評定試驗結(jié)果全部合格。上一頁返回第三節(jié) 編制焊接工藝規(guī)程一、焊接工藝規(guī)程的定義和重要性 按照美國ASME鍋爐與壓力容器法規(guī)第九卷條款，對焊接工藝規(guī)程可做如下定義:焊接工藝規(guī)程是一種經(jīng)評定合格的書面焊接工藝文件，用來指導(dǎo)工人按法規(guī)的要求焊制產(chǎn)品。具體地說，焊接工藝規(guī)程可用來指導(dǎo)焊工和焊接操作者施焊產(chǎn)品接頭，以保證焊縫的質(zhì)量符合法規(guī)要求。 焊接

14、工藝規(guī)程必須由生產(chǎn)該焊件的企業(yè)自行編制，不得沿用其他企業(yè)的焊接工藝規(guī)程，也不得委托其他單位編制用以指導(dǎo)本企業(yè)焊接生產(chǎn)的焊接工藝規(guī)程因此，焊接工藝規(guī)程也是技術(shù)監(jiān)督部門檢查企業(yè)是否具有按法規(guī)要求生產(chǎn)焊接產(chǎn)品資格的證明文件之一，目前已成為焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)認證檢查中的必查項目之一。下一頁返回第三節(jié) 編制焊接工藝規(guī)程二、編制焊接工藝規(guī)程遵循的原則 (1)名詞術(shù)語標準化和通用化。 (2)用詞簡潔、明了、易懂，切忌用詞模糊不清，含義不明確 (3)書寫字跡應(yīng)工整，簡體字符合規(guī)范，數(shù)字不連寫，不準涂改 (4)插圖描繪要符合制圖標準，尺寸及公差應(yīng)標準清晰、正確。 (5)物理量名稱及符號應(yīng)符合GB 3102. 18

15、-93，計量單位應(yīng)采用法規(guī)計量單位。三、焊接工藝規(guī)程編制程序?qū)τ谝话愕暮附咏Y(jié)構(gòu)或非法規(guī)產(chǎn)品，焊接工藝規(guī)程可直接按產(chǎn)品技術(shù)條件、產(chǎn)品圖樣、工廠有關(guān)焊接標準、焊接材料和焊接工藝試驗報告以及積累的生產(chǎn)經(jīng)驗編制焊接工藝規(guī)程，上一頁下一頁返回第三節(jié) 編制焊接工藝規(guī)程經(jīng)過一定的審批程序即可投入使用，無須事先經(jīng)過焊接工藝評定。 焊接工藝規(guī)程的格式大多數(shù)選用表格形式，每一企業(yè)可根據(jù)自己的經(jīng)驗設(shè)計符合本企業(yè)實際需要的格式。但任何格式都必須便于焊工使用和保管，表5-3是推薦格式。四、焊接工藝規(guī)程編寫方法 1.編制單位名稱 編制單位的名稱應(yīng)以醒目的字體印在焊接工藝規(guī)程的表頭，不應(yīng)用簡稱，必須用全稱。這一方面說明所編

16、寫的焊接工藝規(guī)程只適用于本企業(yè)，另一方面也顯示焊接工藝規(guī)程是企業(yè)的重要質(zhì)量文件，企業(yè)管理者對其正確性負全部責(zé)任。上一頁下一頁返回第三節(jié) 編制焊接工藝規(guī)程2.焊接工藝規(guī)程編號 為便于管理和檢索，每份焊接工藝規(guī)程都有編號，編號可以是數(shù)字，也可以是漢語拼音字母加數(shù)字組合。規(guī)程編號應(yīng)有編寫日期，如該份焊接工藝規(guī)程要求相應(yīng)的焊接工藝評定報告作為支持，則應(yīng)在相應(yīng)的空格上填寫工藝評定報告的編號 3.焊接工藝規(guī)程修改本的編寫 焊接工藝規(guī)程在執(zhí)行過程中，如所焊焊縫質(zhì)量達不到技術(shù)要求或焊接工藝不盡合理，生產(chǎn)成本較高，則應(yīng)及時修改焊接工藝規(guī)程。如修改的工藝參數(shù)為重要工藝參數(shù)，且該規(guī)程用于受監(jiān)督的產(chǎn)品，則該焊接工藝規(guī)

17、程需重做焊接工藝評定。上一頁下一頁返回第三節(jié) 編制焊接工藝規(guī)程 4.焊接方法 焊接方法是焊接工藝的重要參數(shù)之一。焊接方法的名稱必須正確填寫，并注明焊接過程自動化等級，注明是手工、機械化或自動化焊接。按照現(xiàn)在的觀點和ASME法規(guī)的定義，自動焊接是指焊接過程全部由焊機完成，包括焊接時各種電參數(shù)的自動調(diào)整，焊接操作工只需按啟動按鈕即可。 5.焊接接頭 焊接接頭應(yīng)寫出確切的接頭名稱，并按施工圖樣的要求描繪出坡口詳圖，注明坡口的主要尺寸及公差、焊縫裝配尺寸及公差，便于專職檢查員對焊件的坡口加工尺寸和裝配質(zhì)量進行檢查。焊縫符號、名稱、標注方法應(yīng)符合相應(yīng)的國家標準。上一頁下一頁返回第三節(jié) 編制焊接工藝規(guī)程坡

18、口尺寸中也應(yīng)該標出根部裝配間隙及公差。如采用襯墊，也應(yīng)標出襯墊的尺寸及其與焊件的裝配間隙要求。 6.母材金屬 填寫方法分下列幾種情況。 (1)采用標準材料。 (2)采用ASME法規(guī)材料。 (3)采用非標準材料。 (4)母材金屬厚度范圍。(5)管子直徑范圍。 7.填充金屬 填充金屬包括焊條、焊絲、焊劑及可熔襯墊，應(yīng)按下列原則填寫 (1)焊條型號及牌號。當采用已列入國家標準的焊條時，可填寫該焊條的標準型號及對應(yīng)的牌號，如抗拉強度為500 MPa級低氫鈉型焊條，其標準型號為E5015，相對應(yīng)的牌號為,T507。上一頁下一頁返回第三節(jié) 編制焊接工藝規(guī)程我國現(xiàn)行的焊接工藝評定標準對焊接填充材料未作分類和

19、分組，故不必填寫分類號和分組號。 (2)氣體保護焊焊絲。 (3)埋弧焊填充材料。 (4)填充材料的規(guī)格 藥皮焊條標注焊芯直徑，實芯焊絲、藥芯焊絲應(yīng)標出外徑。焊劑應(yīng)標出顆粒度，襯墊應(yīng)注明全尺寸 8.保護氣體 氣體保護焊所用的保護氣體可按氣體用途分類填寫，通?？煞譃閲娮毂Ｗo氣體、脫罩保護氣體、背面成形保護氣體，在等離子焊中還有離子氣。 保護氣體流量以L/min為單位，應(yīng)填寫每種保護氣體的最低流量。上一頁下一頁返回第三節(jié) 編制焊接工藝規(guī)程當焊接工藝規(guī)程適用于不同厚度的工件時，則應(yīng)標出合適的保護氣體流量范圍，由焊工按所焊焊件厚度合理選擇。 9.預(yù)熱及層間溫度 預(yù)熱溫度通常填寫工藝要求的最低預(yù)熱溫度。對于過高的預(yù)熱溫度可能降低接頭力學(xué)性能的材料，則應(yīng)規(guī)定預(yù)熱溫度范圍，即預(yù)熱溫度上限值加以限制。 10.焊后熱處理 對需要焊后熱處理的接頭，應(yīng)填寫焊后熱處理的名稱如固溶處理、正火、正火+回火、調(diào)質(zhì)、時效處理、消除應(yīng)力處理等，熱處理溫度范圍及保溫時間范圍。對升溫速度和降溫速度有要求的焊件，也應(yīng)注明。 上一頁下一頁返回第三節(jié) 編制焊接工藝規(guī)程對要求嚴格控制熱處理溫度的焊件，除了要規(guī)定熱處理溫度容許偏差外