考点:焊接工艺
焊接工艺是指制造焊件所有关的加工方法和实施要求,包括焊接准备、材料选用、焊接方法选定、焊接参数、操作要求等。
1)焊接方法选择
(1)常用的焊接方法分类
焊接方法 | TSG Z6002-2010 NB/T 47014-2011 | |
电弧焊 | 焊条电弧焊 | SMAW |
单丝埋弧焊 | SAW | |
钨极气体保护焊 | GTAW | |
熔化极气体保护焊 | GMAW(MAG) | |
自保护药芯焊丝电弧焊 | FCAW | |
其他 | 电渣焊 | ESW |
气电立焊 | EGW | |
短路电弧螺柱焊 | SW |
(2)不同焊接方法的特点
焊接方法 | 优点 | 缺点 |
焊条电弧焊 (SMAW) | 焊接材料广、使用场合广、接头装配质量要求低; | 工作效率低、焊接质量依赖操作工人技术性较强。 |
钨极气体保护焊 (GTAW) | 焊变形小、适于焊接1.5mm以下的薄板材料,焊接无飞溅、无气孔、焊后可不去焊渣、焊接材料广、焊接质量高; | 工作效率低、成本高、易受钨极污染,特殊场合需增加防风措施。 |
熔化极气体保护焊 (GMAW) | 生产效率高、焊接成本低、焊缝抗锈蚀能力强,焊接形成过程易于控制焊接质量 | 焊接表面不平滑、飞溅较多、设备复杂、施工场合有限 |
(3)焊接方法的选择
设备元件 | 常用焊接方法 |
钢结构 | 焊条电弧焊SMAW、单丝埋弧焊SAW、熔化极气体保护焊GMAW、自保护药芯焊丝电弧焊FCAW、电渣焊ESW、气电立焊EGW、短路电弧螺柱焊SW及其组合。 |
工业管道 | 焊缝底层应采用钨极气体保护焊GTAW焊接方法 |
球罐 | 焊条电弧焊SMAW、自保护药芯焊丝电弧焊FCAW、钨极气体保护焊GTAW |
立式圆筒形 钢制焊接储罐 | 焊条电弧焊SMAW、熔化极气体保护焊GMAW、单丝埋弧焊SAW、气电立焊EGW。 |
2)焊接接头
(1)焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区和母材金属组成。
(2)焊接接头形式有:对接接头、T形接头、角接接头及搭接接头等。焊接接头形式主要是由两焊件相对位置所决定的。
例如,钢制储罐底板的幅板之间、幅板与边缘板之间、人孔(接管)或支腿补强板与容器壁板(顶板)之间等常用搭接接头连接。
3)焊缝形式
(1)焊缝坡口形式
根据坡口的形状,坡口分成I形(不开坡口)、V形、单边V形、U形、双U形、J形等各种坡口形式。
分类方式 | 焊缝 |
按焊缝结合形式 | 对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝、端接焊缝 |
按施焊时焊缝在空间所处位置 | 平焊缝、立焊缝、横焊缝、仰焊缝 |
(4)焊缝形状
焊缝形式 | 焊缝形状尺寸 |
对接接头、对接焊缝 | 焊缝长度、焊缝宽度、焊缝余高 |
T形接头对接焊缝或角焊缝 | 焊脚、焊脚尺寸、焊缝凸(凹)度 |
4)焊接线能量
决定焊接线能量的主要参数就是焊接速度、焊接电流和电弧电压
Q=I•U/v
式中q-线能量(J/cm);
I-焊接电流(A);
U-焊接电压(V);
v-焊接速度(cm/s)。
5)预热及焊后热处理
(1)20HIC任意壁厚均需要焊前预热和焊后热处理,以防止延迟裂纹的产生。若不能 及时热处理,则应在焊后立即后热200~350℃保温缓冷。
后热即可减小焊缝中氢的影响,降低焊接残余应力,避免焊接接头中出现马氏体组织,从而防止氢致冷裂纹的产生。
(2)其他牌号非合金钢用于压力容器时,最低预热温度15℃。
用于工业管道焊接接头母材厚度≥25mm时,最低预热温度80℃。母材厚度<25mm,最低预热温度10℃。
例如:非合金钢管道壁厚大于19mm时,应进行焊后消除应力热处理。
(3)焊后热处理应符合设计文件规定或相关施工标准、规范、焊接工艺评定报告。
(4)有焊后消除应力热处理要求的压力容器(压力管道),经挖补修理后,应当根据补焊深度确定是否需要进行消除应力处理。