工程管道燃?xì)忾y門資料--焊接知識培訓(xùn)講義(設(shè)計)( 27頁)

1、工程公司技術(shù)質(zhì)量安全部工程公司技術(shù)質(zhì)量安全部東麗平東麗平二零零八年三月三十一日二零零八年三月三十一日2公司名稱信息 主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、常用鋼材和焊材的分類 二、焊接方法及其特點(diǎn)三、焊接工藝評定基礎(chǔ)知識四、焊接工藝基本知識五、焊接接規(guī)范基本知識3公司名稱信息1.1、承壓設(shè)備對材料的要求A、力學(xué)性能、力學(xué)性能強(qiáng)度：受載時抵抗塑性變形和防止破壞的能力。 鋼材常用的強(qiáng)度指標(biāo)有屈服強(qiáng)度s和抗拉強(qiáng)度b 。隨著溫度升高，材料的強(qiáng)度 降低，塑性增加。塑性：指材料在外力作用下，能夠產(chǎn)生永久變形而不破壞的能力。伸長率：標(biāo)準(zhǔn)試件在被拉斷時，總伸長長度與初始長度的比值百分?jǐn)?shù)。 通常以標(biāo)距長度與直徑比為5的短圓試樣作

2、為標(biāo)準(zhǔn)試樣。 以5表示。硬度：材料抵抗其他硬物劃傷或壓入其表面的能力。 可以間接的反映材料的彈性、塑性和強(qiáng)度等綜合性能。韌性：是材料對沖擊載荷的抵抗能力。以AK表示，單位J。 碳素鋼和低合金鋼在低溫下韌性大大降低。B、化學(xué)性能、化學(xué)性能 材料在所處的介質(zhì)環(huán)境中的化學(xué)穩(wěn)定性，主要指：耐腐蝕性（電化學(xué)腐蝕）、抗氧化性（化學(xué)腐蝕）。C、加工工藝性能、加工工藝性能 可焊性：要求材料在規(guī)定的焊接方法和條件下被焊接成為符合設(shè)計要求的構(gòu)件并能滿足預(yù)期的使用要求。一般講，低碳鋼、低合金鋼和常用的奧氏體不銹鋼具有良好的焊接性。4公司名稱信息1.2、壓力管道常用材料基礎(chǔ)知識A、碳素鋼 低碳鋼：含碳量不大于0.30

3、。 常用20、Q235B，應(yīng)用一般結(jié)構(gòu)，應(yīng)用廣泛。B、低合金鋼 當(dāng)合金元素的總含量不超過5的鋼材稱為低合金鋼，是在碳素鋼的基礎(chǔ)上加入少量硅、錳、銅、釩、鈮等合金元素冶煉成的。 壓力容器常用的有：16MnR、15MnNbR。S、P含量嚴(yán)格控制。 長輸管線常用鋼：L360、L415、L450、X70等。C、高合金鋼 奧氏體不銹鋼是應(yīng)用最廣泛的不銹鋼，常用18-8型。0Cr18Ni9,1Cr18Ni9。 5公司名稱信息1.3、壓力管道常用焊材基礎(chǔ)知識A、焊條a 、碳鋼焊條：E E表示焊條表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最小值，單位為MPa,E43、E50兩個系列分別代表其熔敷金屬抗拉強(qiáng)度分別等于和大于420MP

4、a和490MPa。第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置，“0”和“1”表示適用于全位置，“2”表示適用于平焊和平角焊，“4”表示焊條適用于向下立焊。第三四位組合，表示焊接電流種類和及藥皮類型。15表示適用直流反接，16表示適用交流和直流反接，均為堿性焊條（低氫型焊條）。b、低合金鋼焊條， E ，強(qiáng)度分為500、550、600、700、750、850MPa。c、不銹鋼焊條，主要表示E ，熔敷金屬中、碳、鉻、鎳及其其他合金元素含量。焊條藥皮類型均為堿性。 焊條使用前應(yīng)經(jīng)過烘干，堿性焊條必須烘干。 焊條的選用原則：碳鋼焊條，根據(jù)強(qiáng)度，等強(qiáng)得原則；低合金鋼，低強(qiáng)度考慮等強(qiáng)、高強(qiáng)度考慮塑性，特殊用鋼考慮所需要的

5、特殊性能。不銹鋼焊條考慮化學(xué)成分于母材相同或相近，以滿足焊縫得耐腐蝕性能。 注：可參照焊接工藝評定來選擇B、焊絲 a、依據(jù)材質(zhì)分類 b、實(shí)心焊絲，藥心焊絲（CO2焊用）。普通焊絲，自保護(hù)焊絲。 H ：依順序分別表示：實(shí)心焊絲，焊絲含碳量，合金元素符號，焊絲質(zhì)量品級，其中E為高級優(yōu)質(zhì)品，SP含量不大于0.025，A為優(yōu)質(zhì)品， SP含量不大于0.030，不加符號標(biāo)注， SP含量不大于0.040。 C、焊劑 埋弧焊工程中保證焊接質(zhì)量的重要焊接材料。保護(hù)，滲合金、成形、穩(wěn)弧作用。 分酸性、堿性焊劑，使用前需要烘干。D、氣體、電極襯墊等 氬氣、氧氣、乙炔、二氧化碳、混合氣體。 鎢電極 襯墊是埋弧焊時用來

6、保證成形的輔助型材。 6公司名稱信息二、焊接方法及其特點(diǎn)手工電弧焊手工電弧焊：1、設(shè)備簡單，使用靈活方便；2、適應(yīng)性強(qiáng)，適用于室內(nèi)外平、立、橫、仰各種位置的焊接。3、生產(chǎn)率低；4、焊工勞動強(qiáng)度大；5、對焊工操作技能要求高，焊縫質(zhì)量在很大程度上決定于焊工的操作水平。手工電弧焊的焊接工藝參數(shù)主要指：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊接層數(shù)、電源種類和極性等。埋弧自動焊：埋弧自動焊：1、生產(chǎn)效率高；2、焊縫質(zhì)量穩(wěn)定，表面美觀；3、節(jié)省焊接材料和電能；4、改善了工人勞動條件；5、坡口精度要求高；6、應(yīng)用范圍比較窄。工藝參數(shù):焊接電流、電弧電壓、焊接速度，焊絲直徑、焊絲伸出長度，焊絲于焊接表面的

7、相對位置，電源種類和極性，焊件種類以及焊件的坡口形式。鎢極氬弧焊鎢極氬弧焊：1、引弧比較困難，燃燒穩(wěn)定；2、適用于大多數(shù)金屬材料焊接3、可見度好，可全位置焊接，焊縫表面光滑。4、工件變形小5、弧光輻射性強(qiáng)。工藝參數(shù)：鎢極材質(zhì)、直徑，氬氣純度，流量，噴嘴形狀、焊接電流，電弧電壓，焊接速度。其他還有： 氧乙炔氣焊、熔化極氬弧焊，、二氧化碳保護(hù)焊、等離子焊、擴(kuò)散焊、電阻焊等等。7公司名稱信息幾個焊接概念形狀系數(shù)：熔化焊時，在單道焊縫橫截面面上，焊縫寬度（或熔寬）于焊縫計算厚度之比值，稱為焊縫的形狀系數(shù)。熔合比：指被熔化的母材在焊縫金屬中所占的百分比?？珊感裕涸谝欢ǖ墓に嚄l件下獲得優(yōu)良焊接接頭的能力,

8、包括工藝可焊性（亦稱抗裂性），和使用可焊性。焊接線能量：單位長度焊縫內(nèi)輸入的焊接熱量于電流電壓成正比，與速度成反比。焊縫焊縫：是指焊件經(jīng)焊接后所形成的結(jié)合部分。焊縫形式有：對接焊縫、角焊縫、塞焊縫、槽焊縫和端接焊縫5種。焊接接頭焊接接頭：是指由兩個或兩個以上零部件要用焊接組合或已經(jīng)焊合的接點(diǎn)。焊接接頭形式分為：對接接頭、T形接頭、十字接頭、搭接接頭、塞焊搭接接頭、槽焊接頭、角接接頭、端接接頭、套管接頭、斜對接接頭、卷邊接頭、鎖底接頭，共12種。檢驗(yàn)接頭應(yīng)考慮焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū)等。8公司名稱信息三、了解一下三、了解一下焊接工藝評定焊接工藝評定9公司名稱信息一、焊接工藝評定的一般過程 1、應(yīng)以

9、可靠的鋼材焊接性能為依據(jù)并在產(chǎn)品施焊之前完成。 2、焊接工藝評定的一般過程是：按照圖樣設(shè)計技術(shù)條件、服役條件和制造工藝擬定焊接工藝規(guī)程（指導(dǎo)書）、施焊試件和制取試樣、檢驗(yàn)試件和試樣、測定焊接接頭是否具有所要求的使用性能、并提出焊接工藝評定報告對擬定的焊接工藝規(guī)程進(jìn)行評定。3、檢驗(yàn)試驗(yàn)項(xiàng)目包括：外觀、探傷、拉伸、彎曲、沖擊、化學(xué)成分檢驗(yàn)（必要時）、耐腐蝕試驗(yàn)（必要時） 目的：驗(yàn)證施焊單位所擬定的焊接工藝的正確性，并評定施焊單位能力。10公司名稱信息 二、 焊接工藝評定的一般要求 焊接工藝評定必須在編制焊接工藝文件前進(jìn)行。一般一般要在管道正式焊接前一個月左右進(jìn)行要在管道正式焊接前一個月左右進(jìn)行，因

10、為評定過程需要試件加工、焊接、檢驗(yàn)、試樣機(jī)加工、力學(xué)性能試驗(yàn)及出具評定報告等一系列工作。 另外還要給編制焊接工藝卡及實(shí)際焊接時必須采取的措施留有準(zhǔn)備的時間。 焊接工藝評定的試件應(yīng)由本單位技能熟練的焊工使用本單位的焊接設(shè)備焊接試件。 評定所用焊機(jī)必須配備校驗(yàn)合格并在有效期內(nèi)的電流表、電壓表（即設(shè)備、儀表處于正常工作狀態(tài)），評定的鋼材、焊接材料必須符合響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)（均應(yīng)有質(zhì)量證明文件），在出具工藝評定報告時，連同各項(xiàng)檢驗(yàn)報告，一并附在評定報告中。11公司名稱信息三、焊接工藝評定使用的規(guī)定1、時效性：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不變，工藝評定將終身有效。2、見證材料：工藝評定報告和試驗(yàn)件相輔相成缺一不可。3、適用范圍：

11、本公司4、標(biāo)準(zhǔn)選擇：JB47082000鋼制壓力容器焊接工藝評定12公司名稱信息四、焊接工藝基本知識13公司名稱信息4.1、手弧焊的原理和特點(diǎn)1、手弧焊的原理 手弧焊是用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電焊弧方法，即是利用焊條與焊件間的電弧熱，將焊條與焊件溶化，從而形成接頭的焊接方法。焊接過程中，焊條藥皮熔化分解生成氣體和溶渣，在氣、渣的聯(lián)合保護(hù)下，有效的排除了周圍空氣的有害影響，通過高溫下融化金屬與熔渣間的冶金反應(yīng)、還原與凈化金屬得到優(yōu)質(zhì)的焊縫。 2、手弧焊的特點(diǎn) A、設(shè)備簡單，使用靈活、方便。 B、適應(yīng)性強(qiáng)，適用于室內(nèi)外平、立、橫、仰各種位置的焊接。 C、生產(chǎn)率低。 D、焊工勞動強(qiáng)度大。 E、對焊工

12、的操作技能要求高，焊縫質(zhì)量在很大程度上決定于焊工的操作水平14公司名稱信息4.2、鎢極氬弧焊的原理和特點(diǎn)1、鎢極氬弧焊原理 鎢極氬弧焊，是用鎢做電極，氬氣作保護(hù)氣體和電弧介質(zhì)，通過鎢極與工件間的電弧熱，熔化母材和焊絲的焊接方法。2、鎢極氬弧焊的特點(diǎn)鎢極氬弧焊的特點(diǎn)如下：A、引弧比較困難，特別是冷態(tài)引弧或交流電焊接時重復(fù)引燃困難。但直流電焊接時，一旦引燃，就能穩(wěn)定燃燒。（現(xiàn)在焊機(jī)多為高頻引弧，引弧難的問題已不存在）B、適于非鐵金屬及其合金的焊接。C、可見度好，可全位置焊接，焊縫表面光滑。D、與熔化極氬弧焊相比，其電流密度小，熱量集中性及熱效率低，生產(chǎn)效率低。但是與手工電弧焊比電流密度大，熱量集中

13、性及熱效率高。15公司名稱信息4.3、影響焊接接頭性能的因素1、焊接材料的選擇2、焊接方法選擇3、熔合比4、焊接規(guī)范參數(shù)選擇5、母材和焊材的處理6、焊后熱處理7、焊工技能16公司名稱信息4.4、影響焊接接頭性能的工藝因素（規(guī)范參數(shù)）1、焊材直徑2、焊接電流3、電弧電壓4、焊接層數(shù)5、電源種類和極性6、保護(hù)氣體7、鎢極直徑8、填絲17公司名稱信息4.5、影響焊接接頭質(zhì)量的技術(shù)因素1、焊接材料和復(fù)驗(yàn)2、焊材保管3、焊材烘干和發(fā)放4、焊接工藝評定5、焊工技能6、定位焊7、引弧、收弧，運(yùn)條及焊縫的連接8、焊接位置的選擇（盡量選擇平焊、轉(zhuǎn)動焊）9、焊接檢驗(yàn)18公司名稱信息4.6、焊接工藝不當(dāng)引起的外部缺

14、陷及原因1、焊縫成形及尺寸不符合要求2、咬邊3、焊瘤4、燒穿5、表面裂紋6、未焊透7、焊接變形的危害及其預(yù)防焊接變形的危害及其預(yù)防19公司名稱信息4.7、焊接工藝不當(dāng)引起的內(nèi)部缺陷及原因1、夾渣（鎢）的危害及原因 夾渣的存在，會降低焊縫金屬的強(qiáng)度。在焊縫金屬塑性較差、承受疲勞載荷的情況下，還有可能發(fā)展成裂紋。 2、氣孔的危害及原因 為降低接頭的承載能力，因?yàn)檫@些缺陷占據(jù)了焊縫金屬一定的體積，使焊縫金屬截面減小，從而也就相應(yīng)降低了焊接接頭的強(qiáng)度 ，穿透表面的氣孔可能形成腐蝕穿孔3、內(nèi)部裂紋的危害及原因 具體成因和機(jī)理比較復(fù)雜，工作中遇到較少，這里不再細(xì)說。但是應(yīng)該知道，焊縫中決不允許裂紋存在，裂

15、紋是形成脆性瞬時破壞的主要原因。4、未熔合的危害及原因空穴型未熔合的危害性和體積性夾渣類似，而面積型（片狀）未熔合的危害性與裂紋類似。產(chǎn)生未熔合的原因是電流過小或電弧偏移和運(yùn)條不當(dāng)，使母材或下層，鄰近焊道未能充分熔化；在焊接有色金屬時，還可能由于坡口面上高熔點(diǎn)的氧化膜清除不凈，焊接時氧化膜沒能熔解而形成未熔合。20公司名稱信息4.8、無損探傷適用范圍概述 無損探傷包括射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷、聲發(fā)射探傷1、射線探傷、射線探傷 最常用的為X射線探傷。X射線探傷適用于檢查內(nèi)部缺陷，而且檢查結(jié)果可用底片作為依據(jù)，所以應(yīng)用極為廣泛。其對于氣孔、夾渣、凹坑等體積性缺陷很容易查出來。而對于

16、裂紋、未熔合、未焊透那樣的面狀缺陷，只有在與X射線平行方向有一定厚度的缺陷才容易檢查出來。如果與射線垂直或傾斜角較大，就很難查出。適合與對接焊縫.2、超聲波探傷、超聲波探傷 超聲波探傷也是承壓焊縫檢驗(yàn)的一種主要探傷方法。超聲波探傷特點(diǎn)表現(xiàn)在它對面狀性缺陷探傷靈敏度高，而對于體狀性特別是球面體狀缺陷如氣孔，探傷靈敏度不如射線探傷。由于超聲波探傷的可靠性在很大程度上取決于探傷人員的技術(shù)水平和工作責(zé)任感以及探傷儀的靈敏度，加之探傷過程不能自動記錄，只能由探傷人員自行記錄，因此探傷結(jié)果的憑證不如射線探傷底片可靠。3、磁粉探傷和滲透探傷、磁粉探傷和滲透探傷 磁粉探傷又稱磁力探傷，它是通過磁性材料在磁場的

17、作用下的分布來監(jiān)測焊縫表面或淺層存的缺陷。 滲透探傷是利用毛細(xì)現(xiàn)象來檢查材料表面的缺陷，它的原理是將滲透性強(qiáng)的液體滲近材料表面缺陷后，再用顯示劑顯示出缺陷的部位和形狀。 滲透探傷可用來檢測材料和焊縫表面的裂紋、折疊、分層、疏松等。一般可發(fā)現(xiàn)深度0.030.04mm、寬0.01mm以上的缺陷。液體滲透探傷法按滲透液的顯示分為熒光法和著色法，最常用的是著色法。一般工藝管道要求X射線探傷級以上為合格，相應(yīng)超聲波和滲透級為合格。21公司名稱信息五、焊接施工規(guī)范基本知識22公司名稱信息一、焊縫的設(shè)置避開應(yīng)力集中區(qū)，便于焊接和熱處理：1.除焊接及成型管件外的其他管子對接焊縫的中心到管子彎曲起點(diǎn)的距離不應(yīng)小

18、于管子外徑，且不應(yīng)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。同一直管段上兩對接焊縫中心面之間的距離：當(dāng)公稱直徑大于或等于150mm時不應(yīng)小于150mm；公稱直徑小于150mm時不應(yīng)小于管子外徑。2.不宜在焊縫及其邊緣上開孔，當(dāng)不可避免時，應(yīng)對開孔直徑1.5倍范圍內(nèi)的焊縫進(jìn)行無損檢驗(yàn)，確認(rèn)焊縫合格后方可進(jìn)行開孔。23公司名稱信息二、焊前準(zhǔn)備1、 焊件組對前應(yīng)將坡口及內(nèi)外側(cè)表面不小于10mm范圍內(nèi)的油、漆垢、銹、毛刺及鍍鋅層等清除干凈，且不得有裂紋、夾層等缺陷。2、 除設(shè)計規(guī)定需進(jìn)行冷拉伸或冷壓縮的管道外，焊件不得進(jìn)行強(qiáng)行組對。3、 管子或管件對接焊縫組對時，內(nèi)壁應(yīng)齊平，

19、內(nèi)壁錯邊量不宜超過壁厚的10，且不應(yīng)大于2mm。4、 不等厚對接焊件組對時，當(dāng)內(nèi)壁錯邊量超過2mm時應(yīng)對接件進(jìn)行加工。5、 不銹鋼焊件坡口兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)，在施焊前應(yīng)采取防止焊件飛濺物粘污焊件表面的措施。6、 焊條在使用前應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行烘干，并應(yīng)在使用過程中保持干燥。焊絲使用前應(yīng)清除其表面的油污、銹蝕等。7、不銹鋼材料嚴(yán)禁與碳鋼材料接觸。24公司名稱信息三、定位焊1、焊接定位焊縫時，應(yīng)采用與根部焊道相同的焊接材料和焊接工藝，并應(yīng)由合格焊工施焊。2.定位焊縫的長度、厚度和間距，應(yīng)能保證焊縫在正式焊接過程中不致開裂。25公司名稱信息四、焊接工藝要求1、 嚴(yán)禁在坡口之外的母材表面引弧和試驗(yàn)電流，并應(yīng)防止電弧擦傷母材。2、 不銹鋼和部分合金鋼氬弧焊打底焊接時，焊縫內(nèi)側(cè)應(yīng)充氬氣或其他保護(hù)氣體，或采取其他防止內(nèi)側(cè)焊縫金屬被氧化的措施。3、施焊過程中應(yīng)保證起弧和收弧處的質(zhì)量，收弧時應(yīng)將弧坑填滿