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焊接工艺范文1
关键词：异种金属焊接；异种钢；焊接性能；焊接工艺；热处理条件 文献标识码：A
中图分类号：TG142 文章编号：1009-2374（2016）25-0083-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.25.040
随着工业科学技术的发展和工程领域的扩大，在生产和使用中原有设备或其性能已经无法完全满足人们发展的需求，因此对各类工程构件、机械构件或材料本身提出了更高的性能要求。例如在航天航空中要求一些构件材料要同时具备耐高温、高比强度、高比刚度、抗疲劳、耐腐蚀和长寿命等性能。而在常见易得的材料中很少有能满足其要求的，对于能满足要求的材料的来源也是少的可怜，同时价格昂贵，使得不可能在工程中广泛应用。工业科技的进步犹如社会的进步，是人们发展的必然趋势。对此，人们在不断的创新中，对多种材料进行组合运用，其异种钢焊接正是其中一种。异种钢焊接使金属材料的性能得到更充分的发挥，同时减少昂贵材料的使用，使其生产成本得到显著的降低，从而得到不错的经济效益。在这巨大的利益下，使得异种钢焊接在近年有着突飞猛进的发展。本文将对异种钢焊接的焊接性能、焊接工艺等的选择方面进行简单的综述。
1 异种金属焊接性能
一般来说金属焊接性包含工艺焊接性和使用焊接性。工艺焊接性为得到良好的焊接接头的能力；使用焊接性为得到的焊接接头满足使用要求的能力，一般由相关实验和生产事件进行检验。
焊接性一般受其母材的物理化学性质、化学成分、焊接材料的选择、焊接工艺、结构设计、使用条件等多方面的影响。常见物理性质影响有以下四点：（1）熔点的不同造成热处理困难，母材熔化不能同步，如果熔点相差太悬殊，可能出现不能焊的情况；（2）电磁性的不同导致电弧焊时电弧燃烧不稳定；（3）线性膨胀系数不同容易造成焊接应力集中或裂纹产生；（4）热导率和比热容的不同使熔池的形成不能同步，由于使传热的速度不一样而导致热应力增大。
一般分析金属焊接性的方法有：直接法（做实验）；间接法（碳当量法、焊接低温裂纹敏感指数、利用CCT图分析、利用材料的物理或化学性能分析、利用合金相图分析等）。
对于金属材料焊接性分析不管是对于同种金属焊接，还是对于异种金属焊接，都是必不可少的，焊接性是焊接工艺选择的一个重要依据。焊接性能分析是焊接试验中的首要步骤，其地位可想而知。如在碳当量Ceq计算时，焊接性则在金属材料的淬硬性及碳当量的大小上体现出来，随着金属材料的淬硬性增大焊接性下降，在参考文献中介绍到一般情况下，碳当量小于0.4%时，金属材料的淬硬性不大焊接性好，而且在一般的焊接工艺条件下可以不用预热；碳当量在0.4%～0.6%时，金属材料就比较容易淬硬，焊接性就较差了，需要焊前预热减小冷裂倾向；碳当量大于0.6%时，金属材料的淬硬性和冷裂性都非常大，焊接性能差，则焊接时必须采用严格的工艺措施来保证其焊接质量；如果当碳当量达到一定程度时一般就会不采用焊接工艺或者采用特殊的焊接
工艺。
2 异种金属焊接工艺研究
2.1 焊接方法的选择
焊接方法的种类比较多，其焊机的种类更是多不胜数。每种焊接方法都可以对多种材料进行焊接，同时一种材料也可以用多种焊接方法焊接，这使得在焊接中焊接方法的选择方案多样化。在一种焊接试验中，不同的焊接方法对应着不同的焊接工艺或焊接缺陷，使得用不同的焊接方法焊接得到的焊接接头可能有着不同组织和性能，因此焊接方法的选择应该满足使用焊接性和工艺焊接性（使用要求和母材焊接性质），同时也要考虑产品的特点以及施工地点的环境影响、焊接效率和经济性等方面。薛根奇等在其30CrNi3与Q235B异种钢焊接工艺研究中介绍到异种钢焊接中焊接方法一般按照焊接性能差的母材选择并同时制定其他焊接工艺（如热处理工艺、工艺参数等）。刘继光在锅炉异种钢焊接实验指出焊接方法在很多大程度上影响着焊缝的韧性，由于母材厚4mm，焊后要有较好的塑韧性，选择了氩弧焊焊接方法（这种焊接方法焊接的焊缝有良好的塑性和韧性）。同时通过合理的工艺，得到了性能良好的焊接接头。不同的焊接方法堆焊使得到的熔合比不一样，Q345B与S31603异种钢焊接时所选择的焊接方法应使熔合比小稀释率低。其碱性焊条电弧焊的熔合比范围为20%～30%；酸性焊条电弧焊为15%～25%；熔化极气体保护焊为20%～30%；埋弧焊为30%～60%；钨极氩弧焊为10%～100%。
2.2 焊接材料的选择
在异种金属焊接中可以通过借助舍夫勒（Schaeffler）状态图中材的化学成分、焊接材料的化学成分和熔合比（母材金属在焊缝金属中算占的比值）之间的关系来估算和预设焊缝金属的化学成分和组织，以提高实验的效率和成功率，同时也可为后续分析提供依据，同样也可以通过焊接材料、母材和实验假设的或要求的焊缝组织（根据性能要求和相关信息可以预估和假设其对应性能较好的组织状态）来预算熔合比的范围，通过预算的熔合比范围是否可行，以初步判断所选焊材的可行性，同时为工艺参数、焊接方法、坡口形式等提供选择和设计依据。由此可见，异种金属焊接中焊接材料的选择在很大程度上决定着焊接接头的质量和性能的好坏，其重要性可谓不言而喻。
当然焊材的选择也因实际情况而异。韩炜在研究低碳钢与不锈钢焊接性中指出，焊材的选择应综合考虑以下方面要求：（1）在焊接接头满足工艺要求的情况下，在强硬与塑性中优先考虑塑性好的焊材；（2）焊材的选择应该使焊缝的性能至少不低于一种母材的性能；（3）焊材的选用应该满足异种金属的焊接性；（4）尽量选择便宜、易得的焊材，以降低生产成本提高其经济效益。其焊接材料的选择方案有低匹配、中匹配、高匹配和完全不同于母材的金属匹配4种。对于珠光体钢和奥氏体不锈钢焊接一般情况，选用Ni-Cr奥氏体钢做焊材（高匹配）。同时在采用钨极氩弧焊打底、焊条电弧焊盖面的焊接方法对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢和20珠光体钢进行焊接研究中，通过舍夫勒图初步选用成分相当的H1Cr25Ni13焊丝和A307焊条为焊材，并同时得出熔合比应控制在0.3以下。实验结果表明，焊接工艺符合技术要求，通过高匹配焊材和熔合比的控制得到了具有较好抗裂性和抗腐蚀性的A+F（γ+5%δ）双相组织。
黄本生等采用手工焊条电弧焊分别以A132+A022、A132、A042为堆焊材料及以A022为填充材料在相同的工艺条件下对Q235钢与316L钢进行不同焊材匹配的焊接实验，结果表明堆焊材料为A042（Cr、Ni含量高）时，可以得到组织和性能优异的焊接接头，表现为以A042为堆焊材料时，堆焊金属与母材Q235的结合能力、焊缝组织、抗拉强度以及热影响区和焊缝区的综合冲击韧性都优于其他两组。
2.3 工艺参数的选择
对于焊接的工艺参数，在现在的很多实验类文献中都很少具体说明它的选择过程和缘由。这并不代表着工艺参数的选择不重要。合理的选择焊接工艺参数，都是焊接接头质量保证的重要环节，同时合理工艺参数也能有效提高焊接效率。
焊接的工艺参数包括很多方面，其中大多数都为物理量，如电源、电流、电压、极性的选择、焊接速度、保护气体和焊条直径等。这些参数分别对焊接的一些方面有着影响，同时相互之间也有一定的影响。如使用低氢焊条的时候，必须使用直流反接的焊接方法，不然焊接是电弧燃烧会不稳定。在参考文献中分析了一些常用的工艺参数变化对焊接的影响，指出焊接电流增大，会使输入热增大，从而使焊接熔池变大，增大热影响区的范围；电压增大，会使电弧变长，电弧变长，焊接中易发生飞溅；焊接速度对焊接效率有影响，同时也影响着熔池的大小。这些影响在焊接过程中都是应该考虑的
问题。
对于异种金属焊接中工艺参数的选择，我们可以从许多文献中看出，工艺参数的选择主要是综合地考虑母材的焊接性能，同时根据大量的实验对比得出的，而在今天我们也可以站在前人的肩上（手册、文献）。
3 结语
由于异种金属焊接中母材的成分、金相组织和物理化学性质的不同，因此异种金属焊接在焊接中更容易产生缺陷，使得异种金属焊接的工艺设计对同种钢焊接而言更为复杂。对于异种钢焊接而言，工艺确定的主要依据是异种金属的焊接性能和产品的使用要求；确定合理工艺不仅改善焊后的组织和性能，而且能减少或避免焊接缺陷产生。其工艺之间有着相互影响和制约的性质，在工艺选择时必须加以注意。
参考文献
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能研究[J].金属加工热加工，2011，（6）.
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研究[J].石油与化工设备，2011，14（4）.
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焊接工艺范文2
关键词：异种钢焊接；工艺；研究
1 异种钢焊接的工艺原则
1.1 选择合宜的焊丝
异种钢的焊接质量，在很大程度决定于所选择的焊丝。因为焊缝与熔合区的化学成分以及金相组织的不平均性，也会引起联合性能差与运用性能低。选用焊丝时，第一要考虑的是联合性能，第二才考虑应用性能。还有当焊缝金属的强度与塑性不可以互相兼顾时，要选择塑性好的焊丝。2种强度等级不一样的构造钢中间的异种钢焊接时，依据强度等级低的母材选用焊丝是选择焊丝的原则，这样能保障焊缝的塑性不低于强度等级高的母材的塑性。异种耐热钢焊接时，焊丝的选用依照“低匹配”的原则，就是耐热钢与低碳钢或低合金钢焊接时，依照低碳钢或低合金钢母材选择焊丝。当不一样Cr、Mo含量的异种耐热钢焊接时，依照Cr、Mo含量低的耐热钢选择焊丝。
1.2 熔合比与坡口角度
焊缝金属中被熔化的母材金属所占的百分比就是熔合比。焊缝中母材量小就是熔合比小，而焊丝熔入到焊缝中量多。2种不一样钢结构的异种钢焊接时，希望有比较多的焊丝熔入量到焊缝金属中，这样焊缝的性能关键决定于焊丝，容易获得优秀的焊接接头。也就是说异种钢焊接需要熔合比小。坡口增大，就是把焊丝熔人焊缝的量增加，也就是把熔合比减小。假如2种钢结构比较接近的异种钢焊接时，就不可以使用大坡口以及小熔合比。
1.3 焊接工艺参数
对熔合比有着直接影响的是焊接工艺参数，大线能量焊接也就是单位长度焊缝吸收电弧的热量多，母材被熔化的量多，就是熔合比大。异种钢焊接需要熔合比小，就要用小线能量焊接，一般用小电流、高焊速、多层多道焊。
1.4 预热
一件麻烦之事就是预热。钢如果焊接性差的话，需要预热来预防出现冷裂纹。不需要预热的是一种钢焊接，另一种钢焊接需要预热，两种钢焊接在一起，则应采取预热措施。例珠光体耐热钢（要预热）和低碳钢（不要预热）焊在一起，则应按珠光体耐热钢来选择预热温度。一种钢预热温度高，另一种钢需要低温度来预热，2种钢焊在一起，要选择预热温度高的作为预热标准。总结就是：异种钢焊接的预热温度要依照焊接性差的选定。
1.5 焊后热处理
焊后热处理的目的有二：一是把焊接残余应力消除；二是把焊接接头的金相组织与性能完善。对于热物理性能接近的异种钢焊接，完全能够用退火来把焊接残余应力消除。而对于热物理性能差别比较大的异种钢焊接，要用退火来把焊接残余应力消除是没用的。
2 异种钢的焊接材料
双相不锈钢能和别的双相不锈钢、奥氏体不锈钢、低碳钢和低合金钢实施焊接（如表1所示）。
两种不一样的双相钢焊接时，一般要应用2种中高一级的双相不锈钢的配套焊材，比如2205-2507焊接要使用25-10-4的焊材。
在焊接双相不锈钢以及低碳钢、低合金钢时，亦能够使用E309L焊条与E309L焊丝。当然运用AWS E309LMo ER309LMo也是能够的，但由于低碳钢、低舍金钢中不含有Mo，所以含Mo的焊材不需要。双相不锈钢与低碳钢、低合金钢焊接，也能够运用镍基台金焊材，但这类焊材中不能含有铌，由于少量的铌也许会引发热裂纹。
3 异种钢焊接工艺
（1）焊材选择。1）在焊接接头不出现裂纹等缺点的前提下，如果焊缝金属的强度与塑性不可以兼顾时，就要选用塑性与韧性比较好的焊材；2）焊缝金属性能只需要跟两种母材中的一种相符，就能够认为满足运用技术要求。通常状况下，选择焊材让焊缝金属的力学性能和别的性能不低于母材中性能相对低一侧的指标，就是认为满足了技术需要；3）构造钢的异种钢号焊接时，对一样强度等级的构造钢焊条，通常要选择抗裂性能好的低氢焊条。对于金相结构差别相对大一点的异种钢接头；4）想要选择工艺性能好、价低、易得的焊材就要在满足性能要求的条件下；5）对于不一样异种钢接头，通常都选择用高铬镍奥氏体不锈钢焊条或镍基合金焊条。对于工作条件严格的关键接头，第一选择用镍基合金焊条，由于它价格虽然较贵，但能够把碳迁移减少或防止，而且其焊缝金属的线膨胀系数介于铁素体钢与奥氏体钢中间，对接头的结构和力学性能都有好处。
（2）焊接预热需求。确定预热温度，通常依照预热需求高的一侧来决定焊接预热温度，但对于异类异种钢接头，能够合理的把预热温度降低，需要时经试验后决定。
（3）确定焊接标准。对于不一样的异种钢接头，在选用焊接标准时，由于设法把熔合比降低。所以，要选用小直径焊条或焊丝，尽量选用小电流快速焊。
（4）使用预堆边焊的办法实施焊接。异种钢接头预热与焊后热处理难的问题，常常使用预堆边焊的办法实施焊接。这种做法，能把熔合区成分不平均所带来的一些问题减少，也为接头的热处理带来方便，但一定要记住这时预堆边焊层的厚度必须要确保大于或等于4mm，以把隔离层的功能起到。
（5）焊后热处理温度的确定。通常是依照热处理温度需求高的一侧母材来决定异种钢接头的PWHT温度，着时必须要提前做焊接工艺评定，避免让强度低的一侧母材强度严重下降，产生强度不合格。
4 结语
国内焊接生产技术的发展因为缺乏全面统一的规划，在不一样行业中还很不平衡，面上仍很突出存在的矛盾。经过拟定适当的焊接工艺方案，产品质量在加工经过中获得了保障，产品质量稳定，全面满足质量和生产进度需求，为不压井修井机整机质量提供了有力保证。
焊接工艺范文3
[关键词]焊接 焊弧 工艺特点
中图分类号：TG457.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0135-01
一、焊条电弧焊
1、焊接电弧
电弧是两带电导体之间持久而强烈的气体放电现象。
电弧的形成：（1）焊条与工件接触短路。短路时，电流密集的个别接触点被电阻热Q=I2Rt所加热，极小的气隙的电场强度很高。 结果：①少量电子逸出。②个别接触点被加热、熔化，甚至蒸发、汽化。③出现很多低电离电位的金属蒸汽。（2）提起焊条保持恰当距离。在热激发和强电场作用下，负极发射电子并作高速定向运动，撞击中性分子和原子使之激发或电离。结果：气隙间的气体迅速电离，在撞击、激发和正负带电粒子复合中，其能量转换，发出光和热。
电弧由三部分构成，即阴极区（一般为焊条端面的白亮斑点）、阳极区（工件上对应焊条端部的溶池中的薄亮区）和弧柱区（为两电极间空气隙）。
电弧稳定燃烧的条件应有符合焊接电弧电特性要求的电源。做好清理工作，选用合适药皮的焊条。防止偏吹。电极的极性在焊接中，采用直流电焊机时，有正接和反接两种方法。而大量使用的是交流电弧焊设备，电极的极性频繁交变，不存在极性问题，焊件接电源正极，焊条接负极。一般焊接作业均采用正接法。焊件接电源负极，焊条接正极。一般焊接薄板时，为了防止烧穿，采用反接法进行焊接作业。
2、焊条电弧焊加热特点
焊条电弧焊加热特点：加热温度高，而且使局部加热。焊缝附近金属受热极不均匀，可能造成工件变形、产生残余应力以及组织转变与性能变化的不均匀。加热速度快（1500度/秒），温度分布不均匀，可能出现在热处理中不应出现的组织和缺陷。热源是移动的，加热和冷却的区域不断变化。
3、电弧焊的冶金特点有反应区温度高，使合金元素强烈蒸发和氧化烧损。金属熔池体积小，处于液态的时间很短，导致化学成分均匀，气体和杂质来不及浮出而易产生气孔和夹渣等缺陷。
4、焊条
焊条的组成 。手弧焊焊条由焊芯和药皮两部分组成。焊芯作为电弧焊的一个电极，与焊件之间导电形成电弧，在焊接过程中不断熔化，并过渡到移动的熔池中，与熔化的母材共同结晶形成焊缝。药皮对熔池起到有效的气渣联合保护；使熔池内金属液脱氧、脱硫以及向熔池金属中渗合金，提高焊缝的力学性能，同时起稳弧作用，以改善焊接的工艺性。
焊条的种类。焊条共分为十大类，即结构钢焊条、低温钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条和特殊用途焊条。
焊条的选用原则。选用时要选择与母材化学成分相同或相近的焊条，选择与母材等强度的焊条，根据结构的使用条件选择焊条药皮的类型。
5、焊接变形
焊接应力与变形的原因。焊接时局部加热是焊件产生焊接应力与变形的根本原因。焊接变形的基本形式。防止与减小焊接变形的工艺措施有反变形法、加余量法、刚性夹持法、选择合理的焊接工艺。减小焊接应力的工艺措施。选择合理的焊接顺序，预热法，焊后退火处理。
二、埋弧自动焊
电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法，称为埋弧焊。埋弧焊的引弧、送进焊条一般均由自动装置来完成，因此又称为埋弧自动焊。
埋弧自动焊的主要特点是生产率高；焊接质量高而且稳定；节约焊接材料；改善了劳动条件；适用于平焊长直焊缝和较大直径的环形焊缝。对于短焊缝、曲折焊缝、狭窄位置及薄板的焊接，不能发挥其长处。
埋弧自动焊的工艺特点是焊前准备工作要求严格 ；焊接熔深大；采用引弧板和引出板；采用焊剂垫或钢垫板；采用导向装置
三、气体保护焊
气体保护焊分为氩弧焊和二氧化碳气体保护焊。使用氩气作为保护气体的气体保护焊称为压弧焊。
氩气是惰性气体，可保护电极和熔化金属不受空气的有害作用。氩弧焊按所用电极的不同分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊两种。
二氧化碳气体保护焊是利用CO2作为保护气体的气体保护焊，称为二氧化碳气体保护焊。它的保护作用主要是使焊接区与空气隔离，防止空气中的氮气对熔化金属的有害作用。
二氧化碳气体保护焊的特点是焊速高，可实现自动焊，生产率高。为明弧焊接，易于控制焊缝成形。对铁锈敏感性小、焊后熔渣少。价格低廉。焊接飞溅与气孔仍是生产中的难点。
四、电渣焊
电渣焊就是利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热进行焊接的方法。电渣焊可一次焊成很厚的焊件。 生产率高，成本低。 焊缝金属比较纯净。适于焊接中碳钢与合金结构钢。焊缝区高温停留时间长，晶粒粗大，焊后需热处理来细化晶粒。
五、等离子弧焊与切割
一般焊接电弧为自由电弧，电弧区只有部分气体被电离，温度不够集中。 当自由电弧压缩成高能量密度的电弧，弧柱气体被充分电离，成为只含有正离子和负离子的状态时，即出现物质的第四态――等离子体。等离子弧具有高温（15000～30000K）、高能量密度（480千瓦/厘米2）和等离子流高速运动（最大可数倍与声速）。
等离子弧焊的特点为能量密度大，温度梯度大，热影响区小，可焊接热敏感性强的材料或制造双金属件。电弧稳定性好，焊接速度高，可用穿透式焊接，使焊缝一次双面成型，表面美观，生产率高。气流喷速高，机械冲刷力大，可用于焊接大厚度工件或切割大厚度不锈钢、铝、铜、镁等合金。电弧电离充分，电流下限达0.1A以下仍能稳定工作，适合于用微束等离子弧（0.2～30A）焊接超薄板（0.01～2mm），如膜盒、热电偶等。
六、真空电子束焊
真空电子束焊是利用定向高速运动的电子束流撞击工件使动能转化为热能而使工件熔化，形成焊缝。
真空电子束焊的特点是在真空中进行焊接，焊缝纯净、光洁，呈镜面，无氧化等缺陷。电子束能量密度高达108瓦/厘米2，能把焊件金属迅速加热到很高温度，因而能熔化任何难熔金属与合金。熔深大、焊速快，热影响区极小，因此对接头性能影响小，接头基本无变形。
七、激光焊
激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法。
激光焊的特点：激光焊能量密度大，作用时间短，热影响区和变形小，可在大气中焊接，而不需气体保护或真空环境。激光束可用反光镜改变方向，焊接过程中不用电极去接触焊件，因而可以焊接一般电焊工艺难以焊到的部位。激光可对绝缘材料直接焊接，焊接异种金属材料比较容易，甚至能把金属与非金属焊在一起。功率较小，焊接厚度受一定限制。
八、电阻焊
电阻焊是在焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的工艺方法。
电阻焊的种类很多，常用的有点焊、缝焊和对焊三种。点焊是将焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。缝焊是将焊件装配成搭接或对接接头，并置于两滚轮电极之间，滚轮加压焊件并转动，连续或断续送电，形成一条连续焊缝的电阻焊方法。对焊是使焊件沿整个接触面焊合的电阻焊方法。分为电阻对焊和闪光对焊。
九、摩擦焊
摩擦焊是利用焊件表面相互摩擦所产生的热量，使端面达到热塑性状态，然后迅速顶锻完成焊接的一种压焊方法。
摩擦焊的特点是由于摩擦，焊件接触表面的氧化膜和杂质被清楚，使焊接接头组织致密，不产生气孔和夹渣等缺陷。可焊同种金属，更适合于异种金属的焊接。生产率高。
焊接工艺范文4
关键词：再制造；焊接工艺；过程质量控制；质量测试
液压支架作为井下开采设备其工作面条件恶劣，要求安全系数大，使用率高，设备磨损快，维修周期短。为保证设备的正常运转，充分发挥设备的效能和延长使用寿命，针对再制造焊接检验及焊接过程控制，对在实际工作中所发现的焊接技术问题进行认真的剖析[1]。再制造焊接检验及焊接过程控制，就是通过严格把关焊接再制造产品的四个重要环节来确保再制造产品性能不低于新品：再制造毛坯的质量控制，再制造焊接过程的质量控制，再制造结构件的质量检测，再制造装配后整机测试。
一、再制造毛坯质量控制
再制造毛坯质量控制包括：高效无损拆解与分类回收，环保高效清理技术，再制造结构件缺陷检测技术。
（1）高效无损拆解与分类回收
拆解作为再制造的头道工序，直接影响再制造的加工效率和旧件再利用率。应用高效无损拆解技术和分类回收技术，可有效提高废旧零部件的回收利用率，提高再制造企业的规模化和自动化水平。
（2）环保高效清理技术
废旧结构件的清理工作是再制造过程的重要环节。国外先进再制造企业已能做到清理物理化，清理水平已完全达到零排放。应用无污染、高效率、适用范围广、对零件无损害的抛丸机除锈除漆清理技术与设备，可以显著提高再制造生产过程的清理标准。
（3）再制造结构件缺陷检测技术
再制造结构件缺陷检测技术是再制造质量控制体系的核心，它是保证再制造产品质量的关键技术。
再制造结构件缺陷检测是采用磁粉探伤技术，在不损坏结构件工作状态的前提下，对被检验结构件的表面和内部质量进行检查的一种测试技术。当工件磁化时，若工件表面有缺陷存在，由于缺陷处的磁阻增大而产生漏磁，形成局部磁场，磁粉便在此处显示缺陷的形状和位置，从而判断缺陷的存在。
二、再制造焊接过程质量控制
液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物，应能可靠而有效地支撑和控制工作面的顶板隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和推进输送机；其工作面条件恶劣，使用率高，磨损快，长期服役而报废的结构件大多存在因磨损、腐蚀而导致的失效，因疲劳导致的焊缝裂纹、变形等一系列问题。通过再制造焊接检验及焊接过程控制，使再制造液压支架产品质量达到或超过新品。
通过再制造发现的结构件质量问题：
（1）焊缝裂纹：结构件焊缝裂纹是在力（外力、内力）的作用下，在焊接接头中力学性能最薄弱的部位发生。根据焊接的钢种、焊接结构和引起裂纹的原因不同，裂纹有各种各样的形态和特征。焊缝裂纹不仅严重的削弱了结构件的承载能力和抗腐蚀能力，即使不太严重的裂纹，由于使用过程中造成应力集中，则成为各种断裂（脆性断裂、塑性断裂、疲劳断裂和腐蚀断裂）的断裂源，造成设备的破坏。再制造检验过程中一经发现裂纹，应彻底清除，然后给予修补。
（2）焊缝断裂：液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的结构物。因材质缺陷，焊接微裂纹，结构设计，受力状态，服役时间，工况等都是导致焊缝断裂的因素。
选择韧性好的板材，控制好焊接过程，设计出承载能力强的结构防止焊缝断裂的发生。对出现焊缝断裂问题的结构件进行系统分析，总结出原因，针对不同原因引起的断裂，采取不同的措施（设计、改造零/部件、更换）。
（3）结构件磨损
a、表面疲劳磨损：液压支架要有效地支撑和控制工作面的顶板，顶板岩石不规则，液压支架表面与顶板相互摩擦引起磨损。结构件在静配合的状态下，受结构件表面光洁度、膨胀系数和装配工艺等因素影响，结构件之间必存在一定的配合间隙。设备在强负荷的运行过程中，受到径向冲击力的影响，造成结构件硬对硬的冲击。因结构件抗冲击性以及退让性较差，长期的运行产生磨损，导致设备无法正常运行。此类磨损属于结构件正常失效，再制造过程中将原来焊缝打磨干净，采用堆焊的焊接工艺，可提高结构件耐磨损能力。
b、腐蚀磨损：结构件表面在摩擦的过程中，表面金属与周围介质发生化学或电化学反应，并伴随机械作用而引起材料损失，失去原有的结构性能。再制造过程中采用抛丸机对结构件表面进行除锈处理，表面处理对修补效果的影响很大，如果表面清理不彻底，焊缝与焊件间融合度达不到要求。再制造焊接过程中采用对焊的焊接方法，避免产生缝隙腐蚀；焊接完成后对结构件进行喷漆工艺，有效的将焊缝与周围空气隔离开，避免结构件腐蚀失效。
三、再制造结构件质量检测
结构件经过再制造焊接修复后，也要进行磁粉探伤检测，对焊接结构件进行严格的质量监控。其次，进行失效震动处理。
振动时效可视为一种以循环载荷的形式施加于零件上的一种附加应力。当工件受到振动，施加于零件上的交变应力与零件中的残余应力叠加。当应力叠加的结果达到一定的数值后，在应力集中最严重部位就会超过材料的屈服极限而发生塑性变形。这塑性变形降低了该处残余应力峰值，并强化了金属基体，而后振动又在另一些应力集中较严重的部位上产生同样作用，直至振动附加应力与残余应力叠加的代数和不能引起任何部位的塑性变形为止，消除、减少或均化金属工件内的残余应力，提高工件抗动静载、抗变形能力，稳定尺寸精度有超卓的功效。
四、再制造装配后整机测试
再制造结构件装配后整机采用4000t压力试验台检测，测试再制造液压支架是否能达到规定承载标准。4000t压力试验台包括加载框架、液压系统（含加载框架控制系统、被试支架试验系统两部分）、电气控制系统、电视监控系统、计算机测控系统。试验台液压系统是由液压泵站、升降油缸、充液阀、压机控制阀块、推拉缸及控制阀块等组成，配有计算机控制及数据管理系统，可以根据设定自动对被试支架进行加压、卸压、保压、压力采集和分析等功能，自动形成试验报告。对液压支架的操作性能、密封性能、支护性能、强度性能、耐久性能等进行综合测试。
通过对液压支架的再制造，实现液压支架的再次利用，通过最小的投入，能够让液压支架发挥最大的效能。在以后的工作中，充分利用再制造的技术，为社会带来更大的效益。
焊接工艺范文5
关键词：管线钢 返修根焊
中图分类号：TG441文献标识码： A 文章编号：
现代焊接技术的快速进步（珠海高栏终端段塞流捕集器项目采用了埋弧自动焊），在一定程度上为国内外专业输送管道的建设提供了保证，虽然焊接的技术不断提高，但一次合格率还无法达到100%。焊缝出现的缺陷超标情况，对管道的使用寿命产生了严重的影响，还导致管道中的输送介质出现泄露、爆炸或燃烧等事故，使人民和国家生命财产遭受极大的损失。所以，焊接返修必须引起高度重视。本文重点探讨了返修要求、焊材与焊材性能、坡口设计、焊道的返修要点、潮湿环境下的焊接工艺、建议等，以供参考。
1、返修要求
按照非裂纹性缺陷在填充焊道及焊道中产生的状况，实施的返修焊接规程必须符合相关规定且经过评定合格并取得业主同意后才能够采用。可直接返修产生在盖面焊焊道中的非裂纹缺陷，一旦返修工艺与原始的焊接工艺存在差异，或者进行返修的位置是在原来返修过的地方，使用的返修焊接规程应能够保证韧性要求和焊缝力学性能，并通过力学性能试验确定、评定是合格的，这样才能保证施工质量满足相关要求。
2、焊材与焊材性能
用于返修焊口的焊材有一定的要求，必须严格按照业主和监理批准的返修焊接工艺技术文件实施，不可以随意变动。通常选用的焊材必须相匹配于管口焊接时的焊材，且需具有较好的抗裂性能。
因段塞流捕集器制作采用较大壁厚（THK=28.6mm）和较大管径（φ=1422mm）的管线，所以焊接量也比较大，从常用的管道焊接工艺进行充分考虑，为了提高焊接效率，整个管口焊接施工采用如下的焊接工艺：①地面预制焊接采用以E5016（焊材厂商牌号LB-52U）焊条手工打底，然后用H08MnMoA（焊材厂商牌号CHW-S9）埋弧焊丝通过半自动焊进行填充、盖面。②现场安装焊接采用以E5016焊条手工打底，然后用E5515-G（焊材厂商牌号CHE557GX）焊条进行手把填充、盖面。
3、清除缺陷及制备坡口
根据缺陷的性质和部位，彻底清除缺陷时可以通过砂轮机、气刨等工具进行，清理过程中一定要把坡口两边50mm区域内以及坡口面的油锈等杂质彻底处理干净。对清理完的地方,还需要通过表面磁粉探伤进行确认,达到要求并确认合格才能够进行焊接。清除处理完缺陷后, 对返修部位用角向磨光机进行打磨，打磨后的两端及表面过渡要平缓,宽度要均匀,有利于施焊的缓坡凹槽。如现场照片所示：
4、焊道的返修要点
4.1焊接前将返修位置坡口两边100毫米区域用烤枪预热,为80-100℃预热温度, 要均匀预热坡口两边的温度。进行焊接的时候宜为不小于100℃的控制层间温度。
4.2返修实施其它焊层PCAW向下，SMAW根焊向上的返修工艺, 采用直流正接电源极性。
4.3返修的焊接要求必须对焊接工艺严格执行, 要一次性完成返修焊缝。返修工作要选择技术水平较高的、经验丰富的持证焊工实施,确保一次返修合格。同一位置焊缝返修次数要求不得超过三次, 要根据相关规定审批焊缝返修工艺技术文件。
4.4焊缝应在焊完后立即去除渣皮，飞溅物，清理干净焊缝表面，然后进行焊缝外观检查。焊缝外观应成形良好，宽度每边坡口边缘2mm为宜，角焊缝高度应符合设计规定，外形应平滑过渡。
4.5焊层之间时间间隔限制在10分钟以内。
4.6焊接环境出现大于8m/s风速，或者焊接电弧周围1m范围内的相对湿度大于90%及焊件表面遭雨淋，出现潮湿等情况，焊接必须实施有效防护手段，不然禁止开展返修作业。
5、潮湿环境下的焊接工艺
5.1在预热温度达到80-100℃的前提下，控制X65钢层间温度在120-150℃以上，在为90%RH-95%RH的环境湿度下，焊接工艺中的焊条电弧焊的焊接接头效果不好，质量不符合标准，在焊缝中产生的气孔大于标准要求的范围，对其原因进行分析主要是：在潮湿环境下，水蒸气会导致其它合金元素与铁氧化，还会导致焊缝增氢。当含有碳较多的情况下，氧和碳发生反应溶解在熔池中，产生的CO不溶于金属，在熔池凝固的过程中来不及逸出的CO气泡就会形成气孔。生成了不溶于金属的氢分子，在液态金属中产生气泡。当气泡外逸速度相比凝固速度慢的情况下，就会形成气孔在焊缝中。
5.2在预热温度为80-100℃的情况下，控制X65钢层间温度在120-150℃以上，在90%RH-95%RH的环境湿度下，焊接工艺参数和层间温度要严格控制，焊接工艺中具有较好质量的焊接接头当属药芯焊丝半自动焊。
5.3焊接管线钢的过程中，通常规定在90%RH以上的环境湿度下是不允许进行焊接施工的。通过项目组全面考虑，不断试验，在严格管理和科学试验的前提下，应用药芯焊丝半自动焊可以减少对环境湿度的要求。
6、体会及建议：
6.1虽然对焊口一次合格率的要求比较高，但返修工作是不可缺少的一个关键步骤，具有极为重要的意义。
6.1.1对于焊工来讲，焊口返修工作是一项细致而艰苦的工作。在施工过程中，有时环境特别不好，尤其是段塞流捕集器施工现场处于南方的水网区域，为了使一道焊口的返修顺利完成，焊工有时需在泥水里躺着或坐着来工作。尤其是在盛夏酷暑难当，焊工还需钻进通风条件不好的狭窄闷热的管口内实施返修作业。
6.1.2焊缝的返修工作是一项尤其复杂的系统工程，对于每一项管道工程来讲都相当重要。焊缝返修质量决定该工程的使用寿命，高超、精湛的焊口技术无疑会提高施工企业的经济和社会效益。
6.2选择进行返修工作的焊工应当具有良好的身体素质，较高的敬业精神，要不断强化培训焊工，使其返修焊口的技术水平不断提高。
6.2.1对焊工的培训与管理要加强。普遍提高焊工的技术水平，使焊口的一次合格率得以提高，降低不必要的经济损失，为单位创造更大的经济效益。
6.2.2对焊工的管理要不断加强，实施静态与动态管理相结合的措施，管理要科学，用人要合理，对有经验的老焊工要多加重视，积极选用，使其参与返修，发挥效能；对年轻焊工也要给予重任，大胆启用，使其在焊口返修工作中有所参与，从而提高技术水平。
6.2.3积极为焊口返修工作创造有利的条件，施工时质量责任人、辅助人员及设备到位必须及时，确保焊口返修工作顺利开展。
7、结束语：
通过段塞流捕集器项目对以上返修技术的实施，返修后的焊缝射线探伤和管口外观检查合格，各项性能指标都能满足相关要求，一次性合格率达到100%，这充分证明该工艺具有较高的可行性。
参考文献：
[1]《承压设备无损检测》JB/T4730-2005；
[2]《承压设备焊接工艺评定》NB/T47014-2011；
[3] 张玉芝、陶勇寅、李建军、孟庆丽：X65管线钢返修焊接工艺 [A]；石油工程焊接技术交流研讨会论文集[C]；2005年
焊接工艺范文6
关键词：驱动桥壳;焊缝断裂;焊接工艺
1.焊接工艺分析
厂家为提高焊接生产效率，将三部分先要装配完再将三部分焊接上，装配图如图1。
图1驱动桥壳装配图
1.1 原有的焊接顺序
因为连接板不是完全轴对称零件，其上面的孔需要连接其它零件，一般的焊接件的焊接过程是，先焊接再打孔，这样做得目的是以免焊接需要精确定位或焊接后变形影响孔的位置，但驱动桥壳比较长，三部分装配完长度达到2248mm，先焊接再打孔会带来更加复杂的加工过程，降低生产效率，所以在连接板与桥壳焊接之前，连接板的孔是先打出的。原有的实际焊接过程是先把连接板固定在桥壳正确的位置上，固定的方法是在连接板中心圆周的四个象限点人工通过焊接方式定位焊接，待连接板固定后，再转到自动焊接装置自动焊接连接板与桥壳的焊缝2，完成焊缝2再自动焊接连接板与桥壳的焊缝1，最后自动焊接桥壳与支撑轴的焊缝3。
1.2 原有的焊接顺序的缺点
原有的焊接顺序理论上是可行的，但实际操作过程中，在先固定连接板和桥壳或在焊接焊缝2时，有时会有熔渣掉落到桥壳与支撑轴的焊缝内形成焊缝3的夹渣，夹渣会使焊缝强度大大降低，而主要承受的力的焊缝是桥壳与支撑轴的焊缝3，由于先焊接连接板和桥壳造成了焊接缺陷，驱动桥在使用过程中会批量断裂。
1.3 利用超声检测断裂焊缝的缺陷
将未完全断裂的驱动桥壳切割成方便实验的两小块，其每块长宽尺寸大概为150mmX50mm，厚度为40mm，每个小块包括部分焊缝，部分支撑轴，部分连接板，将其表面用不同型号砂纸打磨，直至表面光滑，没有明显切痕，利用CTS-22型超声波探伤仪，可检测出在靠近焊缝底部存在夹渣缺陷，夹渣的是由于熔渣不能及时从熔池中上浮，从而留在焊缝3内部的非金属夹杂物，这种夹渣的来源一部分是由于在焊接焊缝3操作不当，比如在焊接焊缝3的时候焊接电流突然变小，这种原因极少出现，或者坡口尺寸设计的过小，但并非所有的焊缝3都会断裂，这种夹渣的另一个来源就是在定位连接板和焊接焊缝2时落在焊缝3中的熔渣。
2.焊接工艺的改进
通过分析：
2.1为了提高焊接效率，依然考虑采用先将连接板，桥壳和支撑轴装配好，因为如果先焊接重要的焊缝3可以改变连接板与桥壳的固定方法，从而在3部分装配完成之后不需要用人工焊接的方式固定，避免焊渣掉落在焊缝3中造成焊缝3形成不必要的缺陷，将连接板的中心线对称方向开槽，将与之焊接的桥壳之处在加工时加工凸起与连接板的开槽形成配合，虽然桥壳和连接板加工过程多了工序，但减少了焊接次数，间接提高了焊接效率，采用此方法连接板上孔的定位也更加准确。
2.2为了确保主要焊缝3的焊接质量，连接轴的材料为40Cr，检测40Cr的碳当量为0.79%，从碳当量来看出此40Cr焊接性较差，40Cr焊接前需要预热，根据Seferain法结合厚度22mm，40Cr的预热温度为259℃，采用先焊接焊缝1和2会造成预热过度，扩大热影响区的范围，使40Cr的变形量变大，焊缝质量变差，也是造成焊缝3断裂的原因之一，所以为了提高成品率减少损失，确保焊缝3的质量是必要的，预热后先焊接焊缝3及完成焊后热处理，再进行焊缝2的焊接，最后完成焊缝1的焊接。
参考文献：
[1]中国机械工程学会焊接学会.焊接手册第3卷焊接结构.机械工业出版社，2009年7月.
