2017年二級建造師《機電工程》講解：2H312031焊接工藝的選擇與評定

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　　2H312030 機電工程焊接技術(shù)

　　2H312031 焊接工藝的選擇與評定

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　　一、焊接工藝的選擇(環(huán)球網(wǎng)校二級建造師頻道整理焊接工藝的選擇與評定)

　　(一)焊接工藝的種類

　　隨著焊接工藝蓬勃的發(fā)展，焊接工藝的種類相繼發(fā)明。現(xiàn)有碳極電弧焊、鋁熱焊、氣焊、手工電弧焊、自動電弧焊、埋弧焊、鎢極和熔化極惰性氣體保護焊、電渣焊、二氧化碳?xì)怏w保護焊、混合氣體保護焊、藥芯焊絲氣渣聯(lián)合保護焊、自保護電弧焊、等離子弧焊、電子束焊、激光焊、電阻焊、閃光對焊、超聲波焊、摩擦焊、爆炸焊、真空擴散焊等。

　　(二)焊接工藝主要考慮的因素

　　焊接可產(chǎn)生粘合穩(wěn)固的接縫，其機械特性接近于母體材料。焊接工藝主要根據(jù)被焊工件的材質(zhì)、牌號、化學(xué)成分，焊件結(jié)構(gòu)類型，焊接性能要求來確定。要保證焊接質(zhì)量的可靠性、耐久性，選擇適合的焊接工藝尤為重要。主要考慮的因素有：母材的物理特性、母材的化學(xué)特性、焊縫的受力狀況、待焊部件的幾何形狀、焊接位置。

　　(三)焊接工藝參數(shù)的選擇

　　1.焊接工藝參數(shù)的種類確定焊接方法后，需制定焊接工藝參數(shù)。焊接工藝參數(shù)的種類各不相同，如手弧焊主要包括：焊條型號(或牌號)、直徑、電流、電壓、焊接電源種類、極性接法、焊接層數(shù)、道數(shù)、檢驗方法等。

　　2.主要焊接工藝參數(shù)的選擇

　　(1)焊條直徑。焊條直徑的選擇主要取決于焊件厚度、接頭形式、焊縫位置和焊接層次等因素。在一般情況下，可根據(jù)下表按焊件厚度選擇焊條直徑，并傾向于選擇較大直徑的焊條。焊條直徑與焊件厚度的關(guān)系見表2H312030。

　　焊條直徑與焊件厚度的關(guān)系(mm) 表2H312030

　　(2)焊接電流。焊接電流的過大或過小都會影響焊接質(zhì)量，所以其選擇應(yīng)根據(jù)焊條的類型、直徑、焊件的厚度、接頭形式、焊縫空間位置等因素來考慮，其中焊條直徑和焊縫空間位置最為關(guān)鍵。在一般鋼結(jié)構(gòu)的焊接中，焊接電流大小與焊條直徑關(guān)系可用經(jīng)驗公式進行試選。

　　I=10d (2H312030)

　　式中I-焊接電流(A); d-焊條直徑(mm)。

　　另外，立焊時，電流應(yīng)比平焊時小l5%～20%;橫焊和仰焊時，電流應(yīng)比平焊電流小10%～15%

　　(3)電弧電壓。根據(jù)電源特性，由焊接電流決定相應(yīng)的電弧電壓。電弧電壓還與電弧長有關(guān)。電弧長則電弧電壓高，電弧短則電弧電壓低。

　　(4)焊接層數(shù)。焊接層數(shù)應(yīng)視焊件的厚度而定。除薄板外，一般都采用多層焊。焊接層數(shù)過少，每層焊縫的厚度過大，對焊縫金屬的塑性有不利的影響。

　　(5)電源種類及極性。直流電源由于電弧穩(wěn)定，飛濺小，焊接質(zhì)量好，一般用在重要的焊接結(jié)構(gòu)或厚板大剛度結(jié)構(gòu)上。其他情況下，應(yīng)首先考慮交流電焊機。

　　3.正確選擇焊接工藝參數(shù)(環(huán)球網(wǎng)校二級建造師頻道整理焊接工藝的選擇與評定)

　　正確的焊接工藝參數(shù)主要是在保證質(zhì)量的前提下還要有最高的生產(chǎn)率，消耗最少的電能和焊接材料。

　　4.靈活選擇各種焊接參數(shù)

　　由于影響焊縫質(zhì)量的因素很多，各種焊接工藝參數(shù)在不同情況的組合下，會對焊縫成形產(chǎn)生不同或類似的效果，因此，不能將焊接工藝參數(shù)的選擇視為一成不變的，必須按照前述原則，靈活選擇各種焊接參數(shù)。

　　二、焊接工藝評定

　　(一)焊接工藝評定的定義焊接工藝評定為驗證所擬訂的焊件焊接工藝的正確性而進行的試驗過程及結(jié)果評價。

　　(二)焊接工藝評定的目的

　　(1)評定施焊單位是否有能力焊出符合相關(guān)國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范要求的焊接接頭;

　　(2)驗證施焊單位擬訂的焊接工藝指導(dǎo)書是否正確;

　　(3)為制定正式的焊接工藝指導(dǎo)書或焊接工藝卡提供可靠的技術(shù)依據(jù)。

　　(三)焊接工藝評定的一般過程

　　(1)擬訂焊接工藝指導(dǎo)書;

　　(2)施焊試件和制取試樣;

　　(3)檢驗試件和試樣;

　　(4)測定焊接接頭是否具有所要求的使用性能;

　　(5)提出焊接工藝評定報告對擬訂的焊接工藝指導(dǎo)書進行評定。(環(huán)球網(wǎng)校二級建造師頻道整理焊接工藝的選擇與評定)

　　(四)標(biāo)準(zhǔn)選用原則

　　1.按照相關(guān)的國家和行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對焊接工藝評定的規(guī)定和要求。

　　2.按照設(shè)計文件選用的標(biāo)準(zhǔn)的要求做焊接工藝評定。在工程實踐中，國內(nèi)大型項目及中外合作的項目越來越多，焊接工藝評定的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品、施工項目性質(zhì)和行業(yè)的不同，按照設(shè)計文件選用的標(biāo)準(zhǔn)的要求做焊接工藝評定。例如：長距離原油管道焊接工藝評定選用的標(biāo)準(zhǔn)為《石油天然氣金屬管道焊接工藝評定》SY/T 0452-2002;而壓力容器焊接工藝評定的通用標(biāo)準(zhǔn)是《承壓設(shè)備焊接工藝評定》NBT 47014-2011(JBT 4708).

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　　(五)焊接工藝評定要求(環(huán)球網(wǎng)校二級建造師頻道整理焊接工藝的選擇與評定)

　　1.一般要求

　　(1)焊接工藝評定應(yīng)以可靠的鋼材焊接性能為依據(jù)，并在工程施焊之前完成。焊接工藝評定所用的焊接參數(shù)，原則上是根據(jù)被焊鋼材的焊接性試驗結(jié)果來確定的，尤其是熱輸入、預(yù)熱溫度及后熱溫度。施工企業(yè)應(yīng)收集相關(guān)資料，并進行焊接性試驗，以作為確定焊接工藝評定參數(shù)的依據(jù)。

　　(2)焊接工藝評定所用的設(shè)備、儀表應(yīng)處于正常工作狀態(tài)，鋼材、焊接材料必須符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，由本單位技能熟練的焊接人員使用本單位焊接設(shè)備焊接試件。

　　(3)主持評定工作和對焊接及試驗結(jié)果進行綜合評定的人員應(yīng)是焊接工程師。

　　(4)完成評定后資料應(yīng)匯總，由焊接工程師確認(rèn)評定結(jié)果。

　　(5)經(jīng)審查批準(zhǔn)后的評定資料可在同一質(zhì)量管理體系內(nèi)通用。

　　例如，對壓力容器焊接工藝評定的基本要求有，從焊縫處的部位來講，受壓殼體上的縱、環(huán)焊縫，法蘭、接管、管板上的焊縫和受壓元件上的點固焊、吊裝焊、組裝焊點及耐蝕堆焊層等均要求進行焊接工藝評定。評定時分別按對接焊縫、角焊縫和堆焊焊縫三種方式制備試板。其中對接焊縫試板要進行外觀檢查、射線探傷(無損探傷)、拉伸試驗和沖擊試驗等;耐蝕堆焊層試板要進行滲透探傷、彎曲試驗和化學(xué)成分分析。

　　2.評定規(guī)則

　　(1)改變焊接方法必須重新評定;當(dāng)變更焊接方法的任何一個工藝評定的重要因素時，須重新評定;當(dāng)增加或變更焊接方法的任何一個工藝評定的補加因素時，按增加或變更的補加困素增焊沖擊試件進行試驗。

　　(2)任一鋼號母材評定合格的，可以用于同組別號的其他鋼號母材;同類別號中，高組別號母材評定合格的，也適用于該組別號與低組別號的母材組成的焊接接頭。

　　(3)改變焊后熱處理類別，須重新進行焊接工藝評定。

　　(4)首次使用的國外鋼材，必須進行工藝評定。

　　(5)常用焊接方法中焊接材料、保護氣體、線能量等條件改變時，需重新進行工藝評定。

　　3.評定資料管理

　　(1)評定的所有原始資料應(yīng)全部收集、進行系統(tǒng)整理、建檔、作為技術(shù)資料保存。

　　(2)企業(yè)應(yīng)明確各項評定的適用范圍。

　　(3)評定資料應(yīng)用部門根據(jù)已批準(zhǔn)的評定報告，結(jié)合施焊工程或焊工培訓(xùn)需要，按工程或培訓(xùn)項目，分項編制《焊接工藝(作業(yè))指導(dǎo)書》，也可以根據(jù)多份評定報告編制一份《焊接工藝(作業(yè))指導(dǎo)書》。(環(huán)球網(wǎng)校二級建造師頻道整理焊接工藝的選擇與評定)

　　(4)《焊接工藝(作業(yè))指導(dǎo)書》的編制，必須由應(yīng)用部門焊接專業(yè)工程師主持進行。

　　(5)《焊接工藝(作業(yè))指導(dǎo)書》應(yīng)在工程施焊或焊工培訓(xùn)考核之前發(fā)給焊工，并進行詳細(xì)技術(shù)交底。

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