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焊接工艺的要求有哪些

不同的焊接方法有不同的焊接工艺,焊接工艺是焊接质量优劣的重要保证,焊接工艺的重要性可想而知,那么焊接工艺有哪些要求呢?

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一、焊接方法

在确定焊接工艺之前要确定焊接方法,金属焊接方法有40种以上,主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。


1、熔焊

熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。

在熔焊过程中,如果大气与高温的熔池直接接触,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。

为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。

2、压焊

压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。
各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。

3、钎焊

钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。

焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用,而发生组织和性能变化,这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料、焊接材料、焊接电流等不同,焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象,也使焊件性能下降,恶化焊接性。这就需要调整焊接条件,焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。


二、焊接操作要求及工艺参数

1、焊接作业场所出现以下情况时必须采取措施,否则禁止施焊。

a)当焊条电弧焊焊接作业区风速超过8m/s、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊焊接作业区风速超过2m/s时;制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时;

b)相对湿度大于90%;

c)焊接Q345以下等级钢材时,环境温度低于-10℃;焊接Q345钢时,环境温度低于0℃;焊接Q345以上等级钢材时,环境温度低于5℃。

2、焊缝坡口型式和尺寸,应以GB/T 985.1、GB/T 985.2的有关规定为依据来设计,对图纸特殊要求的坡口形式和尺寸,应依据图纸并结合焊接工艺评定确定。

3、 坡口加工应优先采用机械加工,也可选用自动或半自动气割或等离子切割、手工切割的方法制备。但应保证焊缝坡口处平整、无毛刺,坡口两侧50mm范围不得有氧化皮、锈蚀、油污等,也不得有裂纹、气割熔瘤等缺陷。

4、严禁在焊缝间隙内嵌入填充物。

5、定位焊的工艺措施及质量要求应与正式焊缝相同。定位焊高度不宜超过设计焊缝高度的2/3,长度不小于25mm。定位焊点一般不少于3点,且应均匀分布。

6、焊接过程中应严格按照焊接工艺评定确定的焊接方法、焊接参数进行焊接。 
焊接完毕,焊工应在距焊缝端头50㎜明显处打上自己的钢印代号,且在防腐处理后清晰可见。

7、宜采用调整焊接工艺参数的方法控制焊接变形,也可采用反变形、刚性固定等方法控制焊接变形。

8、影响镀锌质量的焊缝缺陷应在装配前进行修磨或补焊,且补焊的焊缝应与原焊缝间保持圆滑过渡。


三、焊接检验

1、外观检验一般采用焊缝检验尺、放大镜等器具用目视检验的方法进行。裂纹的检查应辅以5倍以上的放大镜并在合适的光照条件下进行,必要时可进行表面探伤。

2、当出现下列情形之一时,应对焊缝进行表面检测,表面检测可采用磁粉或渗透检测的方法,依据JB4730进行。

a)焊缝外观检查发现裂纹时,应对该批同类焊缝进行100%的表面检测。 b)焊缝外观检查怀疑有裂纹时,应对怀疑的部位进行表面探伤。 c)钢管塔设计图纸规定进行表面探伤时。 
d)法兰与钢管插接式连接的角焊缝,应进行100%的表面检测。

焊接接头内部质量检验应在焊接完成24小时后进行。

3、设计要求全焊透的一、二级焊缝一般采用超声波检测的方法进行内部质量检验,当超声波检测不能满足规范要求、或设计文件有要求时、或进行仲裁时,应采用射线检测的方法进行检验。超声波检验按GB/T 11345的规定进行;射线检验按GB/T3323的规定进行。 

4、 一、二级焊缝要求进行内部质量检验的比例、评定等级应符合表12的规定。要求达到二级焊缝质量要求的角焊缝进行外观质量检验,

5、二级焊缝无损检测发现有超标缺陷时,应对该条焊缝进行加倍抽检,如仍不合格,则应对该条焊缝全部进行检验。

 选择焊接工艺时,主要根据被焊工件的材质、牌号、化学成分,焊件结构类型,焊接性能要求来确定,不同的焊接工艺就有不同的焊接方法,因而要求也会不一样。


 

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