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焊接工藝范文第1篇

關(guān)鍵詞：焊接工藝；探索；實踐

前言

機械制造的發(fā)展與進步，與焊接工藝的改進與升級是分不開的。基于傳統(tǒng)焊接工藝，根據(jù)機械制造的具體需要，以保證產(chǎn)品質(zhì)量為前提，進行焊接新工藝的開發(fā)與升級。當前的機械制造生產(chǎn)當中，新型焊接工藝得以開發(fā)和利用，極大的提升了機械制造產(chǎn)品的質(zhì)量。隨著機械制造業(yè)的發(fā)展，焊接工藝正在深入的探索和實踐當中。

1焊接工藝的應(yīng)用

1.1主要的焊接工藝

焊接工藝在多個領(lǐng)域行業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用，主要應(yīng)用于機械制造領(lǐng)域當中。根據(jù)實際的應(yīng)用需要，焊接工藝的類型也在不斷的擴展，其功能也越發(fā)的完善。當前，氣體保護焊、壓力焊、手工電弧焊以及釬焊是應(yīng)用是最為普遍的幾種焊接工藝類型。氣體保護焊接是利用二氧化碳、氬氣等作為保護氣體，由噴嘴噴出，以達到隔開空氣的效果，進而將保護部位與焊接部位焊接在一起；壓力焊接是在施加一定壓力的基礎(chǔ)上進行焊接操作，摩擦焊接以及電阻焊接都是壓力焊接的主要形式，也是最常見的壓力焊接形式，在機械制造當中得以有效的應(yīng)用；作為日常生產(chǎn)生活當中普遍應(yīng)用的焊接方式，手工電弧焊以鏈條焊接的方式來加固機械零部件，操作起來簡單便捷；在釬焊過程中，需要事先進行高溫加熱處理。一般進行釬焊的機械部件，焊接的材料的熔點要高于釬料的熔點，這就需要對于釬焊過程中的溫度予以有效把握，能夠保持在釬料和焊接材料熔點的中間值。釬料熔化后能夠有效潤濕焊接材料，有效完成焊接流程[1]。

1.2保證高質(zhì)量的焊接效果

焊接工藝的有效應(yīng)用，除了保證先進的焊接技術(shù)之外，還需要保證焊接的質(zhì)量，并予以有效的控制。在焊接的過程中，對于關(guān)鍵點予以有效把握，控制好焊接的“度”，以達到良好的焊接效果。在進行焊接操作的過程中，必須嚴格按照規(guī)范和標準進行操作。焊接是焊料經(jīng)過加熱、熔化、再結(jié)晶的過程，將相關(guān)材料緊密結(jié)合在一起。在焊接過程中，焊料熔化后的溫度很高，如果操作不規(guī)范，很容易發(fā)生危險。進行焊接操作的過程中，要具有安全和質(zhì)量意識，設(shè)備調(diào)試、工件和焊料準備等工作必須落實到位，做到精確細致，明確操作流程，進行規(guī)范化操作，以保證焊接的安全性，焊接的質(zhì)量也自然得到保證。焊接材料的質(zhì)量以及焊接設(shè)備的性能也是十分關(guān)鍵的，焊接的環(huán)境、工藝選擇都要一一明確。根據(jù)焊接的具體要求和產(chǎn)品的特點，保證高質(zhì)量的焊接效果[2]。

2焊接工藝的發(fā)展與探索

隨著機械制造業(yè)的發(fā)展。對于機械制造產(chǎn)品的質(zhì)量提出了更高的要求。焊接在傳統(tǒng)焊接工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，有效的改進和升級，充分滿足當前機械制造的要求，焊接工藝的功能更加完善，焊接質(zhì)量也顯著得以提升。許多焊接新工藝得以開發(fā)和利用，比如反變形焊接工藝、低溫焊接工藝以及振動時效。

2.1反變形

反變形工藝主要針對機械焊接當中經(jīng)常面臨的情況，也就是變形。鋼鐵結(jié)構(gòu)的材料在進行焊接的過程中，受到高溫的影響，會發(fā)生一定程度的變形，在很大程度上影響著焊接的質(zhì)量。反變形工藝的應(yīng)用，則妥善解決了焊接變形的問題。在焊接之前，通過對焊接結(jié)構(gòu)施加反向的變形，然后在焊接過程中，變形力與反變形了力相互抵消，最終趨近與零，能夠有效保證焊接的質(zhì)量，有效解決了變形的影響。該過程中，需要對板厚、熱源等條件進行綜合考慮，尋找焊接結(jié)構(gòu)的彈性變形規(guī)律，科學、合理的應(yīng)用反變形焊接工藝，以達到良好的焊接效果。

2.2低溫焊接

低溫焊接是為了改善由于失效事故以及缺口效應(yīng)而導致鋼結(jié)構(gòu)脆斷的情況，保證在環(huán)境溫度變化的情況下，對焊接的質(zhì)量不會造成影響。做好預(yù)熱和后熱的準備工作，對焊縫金屬的相關(guān)性能予以調(diào)整，提升其強韌性。對于焊接區(qū)的冷卻速度予以控制，參考焊接結(jié)構(gòu)的物理化學性質(zhì)以及冷卻條件，保證預(yù)熱區(qū)域的受熱均勻，采取緊急保溫緩冷，做好焊后處理工作，避免焊接處出現(xiàn)裂縫。

2.3振動時效

振動時效焊接工藝通過外力振動，進而在工件當中產(chǎn)生一定的周期性作用力，并予以有效的疊加。當周期性作用力逐漸產(chǎn)生粘性力變化時，能夠有效控制工件的變形，進而保證焊接的質(zhì)量。降低共振頻率、選擇合適的振型和激振頻率，都是提升振動時效焊接工藝質(zhì)量的有效途徑[3]。

3結(jié)論

在機械制造業(yè)當中，焊接工藝的技術(shù)水平起到關(guān)鍵性的作用。為了提升機械焊接的工藝技術(shù)水平，保證機械焊接的安全可靠，需要在實踐當中不斷進行探索，進而開發(fā)焊接工藝新技術(shù)，在很大程度上推動了機械制造業(yè)的發(fā)展進步，提升產(chǎn)品質(zhì)量，以更好的服務(wù)于社會生產(chǎn)生活當中。

參考文獻：

[1]譚鑫.機械焊接工藝探索與實踐[J].科技資訊，2015，03:99.

[2]唐闖.論析機械焊接工藝探索與實踐[J].化工管理，2015，18:166.

焊接工藝范文第2篇

[關(guān)鍵詞]傳統(tǒng)焊接；水下焊接

中圖分類號：T856 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）43-0266-01

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對結(jié)構(gòu)和材料的要求越來越高，如造船和海洋工程要求解決大面積拼板、大型立體框架結(jié)構(gòu)自動焊及各種低合金高強鋼的焊接問題；石油化學工業(yè)要求解決各種耐低溫及耐各種腐蝕性介質(zhì)壓力容器的焊接問題；航空航天工業(yè)中要求解決鋁、鈦等輕合金結(jié)構(gòu)的焊接問題；重型機械工業(yè)中要求解決大截面構(gòu)件的拼接問題；電子及精密儀表制造工業(yè)要求解決微精密焊件的焊接問題。因此，優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能的現(xiàn)代焊接技術(shù)正逐步取代能耗大、效率低和工作環(huán)境差的傳統(tǒng)焊條電弧焊焊接工藝，焊接技術(shù)結(jié)構(gòu)性的轉(zhuǎn)變必將對裝備制造業(yè)技術(shù)水平與生產(chǎn)能力的提升發(fā)揮更加重要的作用。

1.傳統(tǒng)焊接工藝簡介

傳統(tǒng)上焊接更多地被認為是一種技藝而不是技術(shù)性很強的制造方法。很多傳統(tǒng)焊接方法嚴重依賴于操作人員的熟練程度，還有很多傳統(tǒng)焊接方法相對生產(chǎn)成本較高而且工藝重復(fù)性很差。但事實上，雖然焊接過程可能是一個多物理場耦合的復(fù)雜過程，國際上仍然開展了大量的高水平研究，人們對焊接過程中的很多基本物理現(xiàn)象有了更深入的了解，這些研究為焊接工藝技術(shù)的飛速發(fā)展提供了科學基礎(chǔ)。金屬焊接方法有40種以上，主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。

（1）熔焊熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。熔焊時，熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化，形成熔池。熔池隨熱源向前移動，冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。為了提高焊接質(zhì)量，人們研究出了各種保護方法。例如在鋼材焊接時，在焊條藥皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進行脫氧，就可以保護焊條中有益元素錳、硅等免于氧化而進入熔池，冷卻后獲得優(yōu)質(zhì)焊縫。

（2）壓焊是在低于被焊金屬熔點的溫度下，不添加填充金屬，施加一定的壓力，使接頭產(chǎn)生必要的塑性變形，實現(xiàn)焊接的方法。各種壓焊方法的共同特點是在焊接過程中施加壓力而不加填充材料。多數(shù)壓焊方法如擴散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化過程，因而沒有象熔焊那樣的有益合金元素燒損，和有害元素侵入焊縫的問題，從而簡化了焊接過程，也改善了焊接安全衛(wèi)生條件。同時由于加熱溫度比熔焊低、加熱時間短，因而熱影響區(qū)小。許多難以用熔化焊焊接的材料，往往可以用壓焊焊成與母材同等強度的優(yōu)質(zhì)接頭。

（3）釬焊釬焊是使用比工件熔點低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點、低于工件熔點的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕工件，填充接口間隙并與工件實現(xiàn)原子間的相互擴散，從而實現(xiàn)焊接的方法。焊接時形成的連接兩個被連接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側(cè)在焊接時會受到焊接熱作用，而發(fā)生組織和性能變化，這一區(qū)域被稱為熱影響區(qū)。焊接時因工件材料焊接材料、焊接電流等不同，焊后在焊縫和熱影響區(qū)可能產(chǎn)生過熱、脆化、淬硬或軟化現(xiàn)象，也使焊件性能下降，惡化焊接性。這就需要調(diào)整焊接條件，焊前對焊件接口處預(yù)熱、焊時保溫和焊后熱處理可以改善焊件的焊接質(zhì)量。

2.新型焊接工藝――水下焊接

水下焊接由于水的存在，使焊接過程變得更加復(fù)雜，并且會出現(xiàn)各種各樣陸地焊接所未遇到的問題。由于水對光線的吸收、反射及折射作用，使光線在水中傳播的距離顯著縮短，水下電弧的能見度非常低，加上電弧周圍產(chǎn)生的氣泡影響，嚴重妨礙了潛水焊工技術(shù)的正常發(fā)揮。另外，水的熱傳導系數(shù)較高，約為空氣的20倍左右。在濕法焊接時，往往易出現(xiàn)高硬度的淬硬組織。因此，水下焊縫含氫量一般都較高，容易引起氫脆或諸如白點及冷裂紋等缺陷。

水下焊接有干法、濕法和局部干法三種。

（1）干法焊接

干法焊接是指把包括焊接部位在內(nèi)的一個較大范圍內(nèi)的水人為地排開，使?jié)撍腹つ茉谝粋€干的氣相環(huán)境中進行焊接的方法，即焊工在水下一個大型干式氣室中焊接。這種方法多用于深水，需要預(yù)熱或焊后熱處理的材料，或質(zhì)量要求很高的結(jié)構(gòu)的焊接。與濕法和局部干法焊接相比，干法焊接安全性最好，但使用局限性很大，應(yīng)用不普遍。

（2）濕法焊接

濕法焊接是焊工在水下直接施焊，而不是人為地將焊接區(qū)周圍的水排開的水下焊接方法。電弧在水下燃燒與埋弧焊相似，是在氣泡中燃燒的。焊條燃燒時焊條上的涂料形成套筒使氣泡穩(wěn)定存在，因而使電弧穩(wěn)定，如圖8-1所示。要使焊條在水下穩(wěn)定燃燒，必須在焊條芯上涂一層一定厚度的涂藥，并用石蠟或其他防水物質(zhì)浸漬的方法，使焊條具有防水性。氣泡由氫、氧、水蒸氣和由焊條藥皮燃燒產(chǎn)生的氣泡；渾濁的煙霧生的其他氧化物。為克服水的冷卻和壓力作用造成的引弧及穩(wěn)弧困難，其引弧電壓要高于大氣中的引弧電壓，其電流較大氣中焊接電流大15%～20%。水下濕法焊接與干法和局部干法焊接相比，應(yīng)用最多，但安全性最差。由于水具有導電性，因此防觸電成為濕法焊接的主要安全問題之一。

（3）局部干法焊接

局部干法焊接是用氣體把正在焊接的局部區(qū)域的水人為地排開，形成一個較小的氣相區(qū)，使電弧在其中穩(wěn)定燃燒的焊接法。由于它降低了水的有害影響，使焊接接頭質(zhì)量比濕法焊接得到明顯改善。與干法焊接相比，無需大型昂貴的排水氣室，適應(yīng)性明顯增大。它綜合了濕法和干法兩者的優(yōu)點，是一種較先進的水下焊接方法，也是當前水下焊接研究的重點與方向。

3.未來發(fā)展趨勢

未來水下焊接技術(shù)主要朝著智能化和自動化方面發(fā)展。自動化體現(xiàn)在軌道焊接系統(tǒng)和水下焊接機器人系統(tǒng)，焊接過程自動監(jiān)控，焊接質(zhì)量好，節(jié)省工時，而且減輕潛水員的工作強度是目前的發(fā)展方向。自動化的應(yīng)用時遙控焊接，可以突破潛水焊工所能達到的水深限制。目前較為成熟的是軌道焊接系統(tǒng)。它采用模塊結(jié)構(gòu)，維護簡單。但軌道焊接受安裝和維護的限制，水深不超過600 m。最近快速發(fā)展的水下焊接機器人系統(tǒng)具有更大的靈活性，在高壓干法焊接下，可進行GTWA、GMAW 及FCAW 焊接，在水深1100 m 仍能得到滿意的焊接質(zhì)量。水下爬壁焊接機器人系統(tǒng)在激光裝置的引導下可更加靈活地實現(xiàn)焊縫和缺陷的檢測與控制，并有利于焊接質(zhì)量的提高。由于水深的影響，送絲系統(tǒng)是水下焊接的一個難點，一種新型高可靠性的水下翻轉(zhuǎn)和送絲反饋系統(tǒng)已經(jīng)得到應(yīng)用。

4.總結(jié)

未來的焊接工藝，一方面要研制新的焊接方法、焊接設(shè)備和焊接材料，以進一步提高焊接質(zhì)量和安全可靠性，如改進現(xiàn)有電弧、等離子弧、電子束、激光等焊接能源；運用電子技術(shù)和控制技術(shù)，改善電弧的工藝性能，研制可靠輕巧的電弧跟蹤方法。另一方面要提高焊接機械化和自動化水平，如焊機實現(xiàn)程序控制、數(shù)字控制；研制從準備工序、焊接到質(zhì)量監(jiān)控全部過程自動化的專用焊機；在自動焊接生產(chǎn)線上，推廣、擴大數(shù)控的焊接機械手和焊接機器人，可以提高焊接生產(chǎn)水平，改善焊接衛(wèi)生安全條件。

焊接工藝范文第3篇

【關(guān)鍵詞】焊接工藝 高強鋼 壓力鋼管 母材

金屬的焊接性是指金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性，主要是指在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度，包括兩方面內(nèi)容：結(jié)合性能（在一定的焊接工藝條件下，一定的金屬形成焊接缺陷的敏感性）和使用性能（在一定的焊接工藝條件下，一定金屬的焊接接頭對使用要求的適應(yīng)性）。影響材料焊接性的好壞主要決定于材料的化學成分，并與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、剛性、焊接法、采用的焊接材料、焊接工藝條件及結(jié)構(gòu)的使用條件有密切的關(guān)系。具體說，焊接就是由材料、人員、焊接工藝、配套熱處理工藝、質(zhì)檢及焊補等構(gòu)成的一門系統(tǒng)科學。

1、高強鋼自身因素分析

材料因素包括焊件本身和使用的焊接材料，在焊接時都參與熔池或半熔化區(qū)內(nèi)的冶金過程，直接影響焊接質(zhì)量。母材或焊接材料選用不當時，會造成焊接金屬化學成分不合格，機械性能和其他使用性能降低，還會出現(xiàn)氣孔，裂紋等缺陷，使結(jié)合性能變差。因而正確選用焊件和焊接材料是保證焊接性良好的重要基礎(chǔ)，必須十分重視。

高強鋼焊接性通常出現(xiàn)兩方面的問題：一是焊接引起的各種焊接缺陷，主要是各類裂紋問題。高強鋼焊接產(chǎn)生的裂紋一般是焊接熱裂紋和焊接延遲性冷裂紋。二是焊接時材料性能的變化，主要是熱、影響區(qū)及焊縫組織發(fā)生變化。

2、氣孔

原因分析：

1.焊條或焊絲受潮，特別是低氫型焊條受潮極易產(chǎn)生氣孔，低氫型焊條前端引弧劑脫落；

2.斷弧時焊絲離開熔池過快，熔池缺少氣體保護，出現(xiàn)弧坑氣孔；

3.重新起弧時，未進行有效的打磨處理和在斷弧前的焊道處起弧焊接；

4.現(xiàn)場風力較大，防風措施不到位；

5.焊口有污物、結(jié)露或有潮氣；

6.焊條偏弧或電弧過長；

7.焊接手法不夠熟練。

防治措施：

1.焊條或焊絲應(yīng)保持干燥，低氫型焊條按要求烘干，限量領(lǐng)取和保溫桶存放，當日用不完的焊條需重新烘干，低氫型焊條必須保證引弧劑完好，裝卸時輕拿輕放避免引弧劑脫落和藥皮受損；

2.斷弧時，焊條應(yīng)在斷弧處作短暫停留或作回焊運條，以控制不良氣體的進入；

3.重新起弧時，對弧坑有缺陷部位采用砂輪打磨處理，打磨到原斷弧處，在斷弧前的焊道處起弧焊接，且能夠完全覆蓋斷弧時焊道部位；

4.防風措施要到位，低氫型焊條對風極其敏感，更要嚴格防風，采用超短弧焊接，無防風措施不能焊接作業(yè)，經(jīng)驗證明二級風以下同樣可能出氣孔；

5.管口必須保持清潔干燥，不得有鐵銹、油污、雜質(zhì)等；

6.焊條偏弧時，應(yīng)斷弧更換焊條和打磨處理；

7.焊工的焊接手法不熟練應(yīng)加強針對性練習，盡快掌握控制缺陷的能力。

3、裂紋

原因分析：

1.施工方法不當，管子處于受力狀態(tài)，或長距離懸空，在焊接收弧點（或應(yīng)力集中處）容易出現(xiàn)應(yīng)力裂紋；

2.焊接方法不當，局部反復(fù)焊接打磨導致母材晶體組織改變，硬度（脆性）增加，塑性下降；

3.在根焊過程中，過早撤離對口器，熔池中鐵水未來得及完全凝固，在焊接收弧處易產(chǎn)生裂紋；

4.錯邊量大造成焊縫中心線偏移，形成中心裂紋；

5.焊道有雜質(zhì)，內(nèi)對口器震動焊渣掉在焊道上，焊接時進入熔池，夾渣降低了焊縫強度，容易出現(xiàn)根部裂紋；

6.管材結(jié)露或焊材受潮未烘干，焊縫中擴散氫含量偏高；

防治措施：

1.組對焊接時，杜絕管線產(chǎn)生強制扭力，采用降低焊接應(yīng)力的各種措施，嚴格控制焊接過程中焊口受外力影響；

2. 收弧時將弧坑填，滿根焊結(jié)束后才能起吊；

3.局部不得反復(fù)施焊和打磨，杜絕工藝要求以外的打磨和焊接；

4. 盡量減小錯邊量，防止焊縫中心線裂紋；

5. 管材結(jié)露需加熱除濕，焊材受潮必須烘干，減少焊縫熔池中的擴散氫含量。低氫焊條應(yīng)嚴格按規(guī)定要求進行烘干，裝入保溫筒，隨用隨取，超出規(guī)定時間不允許繼續(xù)使用；

6.經(jīng)常清理內(nèi)對口器端部脹塊，清除焊渣塵垢，防止掉進焊縫進入熔池而產(chǎn)生缺陷，（出現(xiàn)翻漿，鐵水熔合不好）降低了焊道強度，可用焊條端部（無藥皮處）砸扁煨彎，伸進仰臉處焊口內(nèi)側(cè)劃掉焊渣雜質(zhì),可避免和減少仰臉處根焊道缺陷。

4、焊接工藝要點

首先以廠家提供的焊接工藝指導書結(jié)合現(xiàn)場的實際情況分析擬訂工藝評定的焊接工藝，再通過實驗驗證各項機械性能無誤后編制正式焊接的工藝。

高強鋼的焊接要點：

高強鋼板焊接采用預(yù)熱措施，預(yù)熱寬度以焊縫中心線兩側(cè)各3倍板厚，且不小于100mm。須預(yù)熱的焊縫在背縫清根前也須預(yù)熱。預(yù)熱溫度測定寬度為焊縫兩側(cè)各3倍板厚范圍，且不小于100mm，距焊縫中心線各50mm處對稱測量，每條焊縫測量點不應(yīng)少于3對。

焊接層間溫度＜220℃，焊接線能量控制在20-35KJ/CM。

對參加高強鋼焊接的施工人員和施工管理人員進行技術(shù)交底 ，以了解高強鋼的焊接特點、控制項目及控制方法。焊工按水利部要求進行培訓并考核合格，持操作證書和等級證書的合格焊工上崗。

焊接注意事項：

（1）焊工要嚴格按照高強鋼的焊接工藝評定實驗指導書進行施焊。

（2）焊接檢查員在施焊過程中，必須嚴格監(jiān)測和控制預(yù)熱溫度、層間溫度和焊接線能量，并對每條焊縫的實際施焊規(guī)范技術(shù)參數(shù)進行監(jiān)控。

（3）焊接時不能在母材上引弧，應(yīng)在坡口內(nèi)或引弧板上引弧。

（4）工卡具的去除嚴禁用錘擊法，應(yīng)用碳弧氣刨或氣割在離管壁2mm以上外切除，嚴禁損傷母材，然后用砂輪打磨平整，并進行滲漏探傷和磁粉探傷。由于特殊原因中途停焊時，應(yīng)立即進行后熱保溫，再次焊接時應(yīng)全部進行預(yù)熱后方可按原焊縫的質(zhì)量要求進行焊接。

5、焊后消氫處理與熱處理

消氫處理：焊后應(yīng)立即進行消氫處理，溫度為250—300℃，保溫1h，如果焊后能及時進行熱處理，可省去后熱工藝，同樣能達到消氫的目的。

熱處理：焊后熱處理能消除焊接殘余應(yīng)力，改善焊縫組織和力學性能，并能降低接頭的含氫量，是防止延遲裂紋的主要措施之一。熱處理工藝為：自由升溫到300℃后，以150～180℃/h的溫升速度升到740±10℃，保溫50min后，以150～200℃的速度降溫，降至300℃后，自由降溫。熱處理方法為電加熱法，加熱寬度為坡口兩側(cè)100mm，保溫層寬度為600mm，保溫層厚度為100mm。

6、焊縫質(zhì)量檢驗

焊縫焊后，首先進行外觀檢查。外觀檢查合格后方可進行內(nèi)部質(zhì)量檢查，內(nèi)部質(zhì)量無損檢查在焊縫焊完后48h后進行。

如果出現(xiàn)了問題就要進行修補，修補時注意以下幾點：

在焊縫內(nèi)部超標缺陷、表面裂紋修補前，應(yīng)分析其產(chǎn)生原因，制定切實可行的修補方案。

局部焊縫修補時預(yù)熱應(yīng)在修補處四周150mm范圍內(nèi)進行，預(yù)熱溫度控制在80-100℃。

焊縫缺陷修補施焊與原焊縫相同，焊接修補后要后熱，后熱溫度與原焊縫相同。

焊接工藝范文第4篇

關(guān)鍵詞：閃光焊接；加速；無縫鋼軌；質(zhì)量；工藝

中圖分類號：P755.1文獻標識碼： A 文章編號：

一、前言

當今鐵路的發(fā)展正在向著高速度和大載重量的方向發(fā)展，而鋼軌的接頭是影響鐵路提速關(guān)鍵之一，鋼軌接頭對鋼軌設(shè)備、車輛的使用壽命、旅客的舒適度、能源的消耗等有影響，更關(guān)系著列車與旅客安全。在各種原因的驅(qū)動下鐵路正向無縫線路發(fā)展，無縫線路沒有鋼軌接頭，減少了列車的沖擊與振動，延長了輪軌部件的使用壽命，給列車運行和行車安全帶來了好處。而鋼軌接頭的焊接質(zhì)量有直接影響著無縫線路的壽命安全，所以鋼軌焊接技術(shù)是實現(xiàn)無縫線路鋪設(shè)的技術(shù)關(guān)鍵。

高速鐵路鋼軌主線焊接中以機械化程度高閃光焊接為主,其優(yōu)點是焊縫材質(zhì)與母材等同,且焊機有質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng),保證每個焊接頭質(zhì)量穩(wěn)定一致。

二、焊接工藝原理

閃光焊接開始時，兩個金屬工件端面接觸，通過端面的接觸點導電，接觸電阻產(chǎn)生的電阻熱加熱工件端部，當溫度達到一定程度時，工件接觸面的金屬熔化形成液態(tài)金屬層，通過外加縱向力擠出液態(tài)金屬，并使高溫金屬產(chǎn)生塑性變形，獲得致密的熱鍛組織形成對接接頭。

三、焊接工藝及應(yīng)注意事項

（一）焊接施工中操作流程

K922焊軌機工藝流程為：型式試驗確定焊接參數(shù)焊機焊前檢查測試鋼軌待焊接頭外觀質(zhì)量檢查有缺陷的將缺陷部位鋸切除鋼軌除銹打磨鋼軌焊接對軌并焊接鋼軌焊后粗打磨鋼軌焊后正火鋼軌焊后精打磨鋼軌探傷，若合格則焊接下一頭，不合格鋸掉重新焊接。

按照《中華人民共和國鐵道行業(yè)標準 TB/T 1632.1—2005》要求進行參數(shù)調(diào)整并通過型式試驗后方可以進行線路鋼軌焊接。型式試驗類型包括，落錘型式試驗、靜彎型式試驗、拉伸型式試驗、沖擊型式試驗、疲勞型式試驗。

在進行型式試驗時要使焊接環(huán)境盡量與實際線路上的焊接環(huán)境一致，以保證實驗結(jié)果真實有效。

（二）線路閃光焊接工藝及要求

待焊鋼軌要進行外觀檢查應(yīng)滿足以下規(guī)定:①焊接用熱軋鋼軌應(yīng)符合TB/T 2344—2003的規(guī)定；焊接用熱處理鋼軌應(yīng)符合TB/T 2635—2004的規(guī)定；焊接用客運專線以及國外生產(chǎn)的鋼軌應(yīng)符合相關(guān)訂貨技術(shù)條件的規(guī)定;②焊軌焊接前要進行順直度檢查，必要時要進行調(diào)直處理,使鋼軌全長范圍內(nèi)直順,不得有硬彎,鋼軌兩端1m長內(nèi)不直度不得大于0.15mm;③鋸切斷面處的不平整度不得大于0.2mm;④鋼軌表面或內(nèi)部不得有裂痕、重皮、夾渣、嚴重偏析等缺陷。如果所用鋼軌存在以上任何缺陷均需要鋸切除以保證鋼軌質(zhì)量。鋸切后鋼軌的端面斜度不應(yīng)大于0.8mm。

焊前設(shè)備準備

在焊接前要檢查設(shè)備使用的參數(shù)是否正確。充分活動設(shè)備，并進行測試，使設(shè)備各動作正確且無卡滯現(xiàn)象。

軌端處理

鋼軌焊前應(yīng)對焊軌兩端進行除銹處理。要求表面光潔,不得有銹斑,打磨深度不超過0.2mm;待焊軌待焊時間超過24h或油水沾污,必須重新打磨處理,打磨長度750mm左右。在打磨時應(yīng)注意若鋼軌夾持端軌腰部位有鋼軌編號等凸出鋼軌表面的字號，應(yīng)將其打磨平，防止電極受損。如果鋼軌軌腰打磨不光潔，留有銹斑或者凹凸不平會影響焊接時導電效果，影響焊接質(zhì)量或者損壞焊軌機。經(jīng)過試驗證明，焊接2組每組5根，第一組鋼軌打磨有部分銹斑存在，第二組打磨后利用鋼絲刷查找未打磨光潔的部位之后進行焊接。焊接后落錘結(jié)果為：第一組一錘斷三根且灰斑面積較大，甚至出現(xiàn)未焊合的現(xiàn)象；第二組沒有出現(xiàn)一錘斷的現(xiàn)象，且只有兩根存在著細微的灰斑現(xiàn)象。實驗證明鋼軌軌腰打磨的潔凈與平整是鋼軌焊接質(zhì)量的一個重要因素。

鋼軌端面垂直度對焊接質(zhì)量的影響

如果鋼軌鋸切后鋼軌端面傾斜度過大會出現(xiàn)焊接起始過程中鋼軌端面點接觸導電，且單點接觸時間過長影響焊接過程中的熱量積累，甚至會出現(xiàn)焊接電流過小引起焊機加速前進從而形成短路的現(xiàn)象。焊接過程中短路會使閃光中斷而破壞了焊接過程中的保護環(huán)境從而使氣體和焊渣難以排除軌端影響焊接質(zhì)量。試驗表明焊接過程中出現(xiàn)短路的焊頭基本不能保證質(zhì)量。

對軌

將鋼軌待焊端面拉至使其接觸

在鋼軌1000mm外將鋼軌墊起，使用直尺測量，是鋼軌頂面預(yù)拱度留至2mm。

調(diào)整鋼軌使鋼軌頂面、工作面、軌底角的錯邊量都在標準范圍內(nèi)。

焊接鋼軌

檢查液壓油溫度是否在25℃以上。

在對位完畢的鋼軌上安裝已涂有防濺涂料的推瘤刀，位置為距離鋼軌焊接端頭50mm。

撥動箱體移動開關(guān)使鋼軌端面接觸，測量鋼軌對位是否符合標準。

將鋼軌分開0.5-2mm距離使鋼軌沒有點接觸。

按下焊接循環(huán)啟動按鈕，焊機開始自動焊接。

待焊接完畢后，拆除推瘤刀鏟除鋼軌上的擠出物。

焊接時如果液壓油溫過低，會影響焊軌機的動作靈敏度，嚴重影響焊軌機性能的穩(wěn)定。所以焊軌機系統(tǒng)液壓油的油溫需要保持在適當?shù)挠蜏胤秶灰诉^高或過低。

焊接過程共分為預(yù)閃光階段、閃光1階段、閃光2階段、閃光3階段、閃光4階段、加速1階段、加速2階段、頂鍛階段、推凸階段九個個階段。其中預(yù)閃光階段到閃光3階段的主要作用就是加熱鋼軌，使鋼軌成熱態(tài)以便于后邊的焊接過程穩(wěn)定進行。加速1與加速2階段的主要作用是使鋼軌的加熱出現(xiàn)明顯的溫度梯度，使頂鍛階段的頂鍛力及頂鍛量得到良好的控制。閃光焊接完成后,鋼軌夾緊裝置快速松開兩鉗口,焊機頭內(nèi)的推瘤刀立即進行推瘤,完成一個鋼軌接頭的焊接。

焊后粗打磨

焊后粗打磨要待鋼軌溫度低于200℃后才可以進行，利用鋼軌打磨機具打磨鋼軌焊接接頭的軌頂面、側(cè)面,打磨時不宜橫向打磨焊縫,且不使鋼軌表面“發(fā)藍”。在打磨時若溫度高,要暫停打磨,待溫度適宜時再進行打磨。粗磨應(yīng)保證焊接接頭的表面粗糙度能夠滿足探傷掃查的需要。應(yīng)沿鋼軌縱向打磨，鋼軌打磨表面不應(yīng)出現(xiàn)打磨灼傷。焊接接頭非工作面的垂直、水平方向錯邊應(yīng)進行縱向打磨過渡。且要做到鋼軌頂面縱向中心線的垂直方向不平整度

正火處理

鋼軌焊接接頭需進行焊后熱處理。熱處理采用(氧+乙炔)火焰正火。正火的目的是細化鋼軌內(nèi)部晶粒，消除鋼軌內(nèi)應(yīng)力。當鋼軌焊接頭溫度降至500℃以下時開始火焰正火。加熱器沿焊接頭縱向擺動,軌頭加熱的表面溫度不得超過950℃,軌底角加熱的表面溫度不低于850℃,同時要控制加熱時間，溫度提升不宜過快，溫升過快可能形成外部溫度升高速度遠高于鋼軌內(nèi)部溫升速度，從而影響正火效果。鋼軌表面正火加熱溫度采用紅外測溫儀進行測量,并作好正火記錄。如果溫度過低則起不到正火效果，如果溫度過高會在鋼軌內(nèi)部出現(xiàn)粗大晶粒，損壞鋼軌性能。

焊后精打磨

焊后精打磨應(yīng)使用精磨機對焊接接頭的軌頂面及軌頭側(cè)面工作邊進行外形精整。外形精整應(yīng)保證軌頭輪廓形狀，外形精整的長度不應(yīng)超過焊縫中心線兩側(cè)各450mm限度。外形精整不應(yīng)使焊接接頭或鋼軌產(chǎn)生任何機械損傷或熱損傷。不應(yīng)使用外形精整的方法糾正超標的平直度偏差和超標的接頭錯邊。對于焊接過程中形成的超限鋼軌禁止采用精整的方式進行修復(fù)。

焊縫探傷檢查

利用超聲波探傷儀對鋼軌焊縫進行探傷檢查,遵循以下規(guī)定:探傷要待焊縫自然冷卻到50℃以下才能進行;焊縫內(nèi)部任何部位發(fā)現(xiàn)有未焊透、裂紋、夾渣等缺陷時,該焊頭必須重焊，鋸切點應(yīng)距焊縫至少100mm處進行，避開熱影響區(qū)。

在焊軌機上線進行焊接前要采用與線上待焊鋼軌牌號、爐號、批次完全相同的鋼軌進行型式實驗并調(diào)整參數(shù)以檢驗焊軌機的性能是否符合該批次鋼軌的焊接性能，只有型式實驗通過后才可以進行線上正是焊接。并且在線上正式焊接中焊接參數(shù)不得進行更改。

四、施工安全注意事項

在焊軌過程中,除遵守機械本身的安全規(guī)則外,還應(yīng)注意以下事項:(1)焊接時人員應(yīng)避開飛濺的火花,并設(shè)防護;(2)正火區(qū)內(nèi)禁止吸煙,防止氧氣、乙炔泄露而爆炸。

五、結(jié)束語

在焊接過程中由于影響因素很多，由于環(huán)境原因很難保證與廠焊的環(huán)境相同，所以就要在工藝上保證質(zhì)量才能夠焊接出質(zhì)量合格可靠地無縫鋼軌。

參考文獻

1、李火明(中鐵十一局集團第三工程有限公司湖北十堰K920焊機固定式小型焊軌施工工法

焊接工藝范文第5篇

關(guān)鍵詞 鋼結(jié)構(gòu)焊縫手工電弧焊

中圖分類號：TG444 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）21-0109-01

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，選進的焊接工藝已是日新月異，如氣焊、電弧焊、電渣焊、氣體保護電弧焊和埋弧自動焊等。但手工電弧焊在我廠的生產(chǎn)中占有非常重要的位置。我廠近年來承攬的工程任務(wù)主要為大型鋼結(jié)構(gòu)井架，精通裝備，以及其他鋼結(jié)構(gòu)件的制作。鋼結(jié)構(gòu)的制作基本上都是以焊接的方式組合聯(lián)接，在很大程度上取決于焊接質(zhì)量。這不僅因為焊件本身要確保構(gòu)件至關(guān)重要的焊縫質(zhì)量外，還要求被焊構(gòu)件的幾體尺寸及聯(lián)接部位的相對控制尺寸不變，焊縫熱冷變形的影響而變化，這就要求施焊過程必須運用科學的工藝方法。否則就不能保證構(gòu)件質(zhì)量。因此，科學的掌握和應(yīng)用好手工電弧焊的焊接方法對我廠加工制作具有重要的意義。本文著重對鋼結(jié)構(gòu)施工中的手工電弧焊接工藝進行討論。

1 手工電弧焊概述

手工電弧焊在焊接實踐中具有無可比擬的優(yōu)越性，其便于操作、入手方便、設(shè)備攜帶較為容易，對焊接的外部條件沒有特殊的要求。因為在加工制作型鋼中制約的因素較多，比如焊接地形限制、焊接方式特殊、焊縫位置要求嚴密規(guī)范等，因此，手工電弧焊在此就可以大顯身手。所以我們經(jīng)常在鋼結(jié)構(gòu)的焊接施工中發(fā)現(xiàn)手工焊接的身影。

相關(guān)的技術(shù)參數(shù)：

焊接的質(zhì)量受到焊接的技術(shù)參數(shù)影響，技術(shù)參數(shù)運用的正確，質(zhì)量則萬無一失。焊接層數(shù)、電弧電壓、焊條的選擇、焊接的速率、焊接的電流等是主要的焊接技術(shù)參數(shù)。焊接工作中，焊縫的形狀、大小，焊接效益與焊接質(zhì)量都受到焊接技術(shù)參數(shù)的影響。焊接工作技術(shù)上的一流還不夠，參數(shù)的有效把握才是關(guān)鍵。

1）焊條。①焊條的厚度。焊條的直徑大小隨著焊件的厚度變化而變化，并且二者成正相關(guān)。在現(xiàn)實焊接過程中，我們通常參考以下數(shù)據(jù)進行焊件的厚度與焊條直徑作對比。見以下對比值；②焊條的直徑在相同的板厚前提下可以就焊縫位置坐直徑大小選擇，以不大于5 mm的直徑進行立焊，以小于4 mm的直徑進行衡焊與仰焊，通過直徑的有效選擇，熔池得到減少，避免過多金屬下流；③焊接的層數(shù)。在頭層的焊接中出現(xiàn)大直徑的焊條往往會出現(xiàn)不可焊透的情況，這是由于太長的弧度造成的，因此根據(jù)焊體的厚度做好焊條直徑的選擇才是明智之選；④接頭選擇。焊接工作中的焊透問題不存在于T形接頭與搭接接頭，要想加快工作效率只能選擇大直徑焊條。

焊條直徑選擇的參考數(shù)據(jù)：

焊件厚度 ≤1.5；2；3；4-5；6-12 ；≥12

焊條直徑 1.5；2；3.2；3.2-4；4-5；4-6

2）焊接的電流。焊條的直徑受焊接電流影響，焊接的層數(shù)、接頭形式、焊縫的方位與焊體的厚度。焊條的直徑與焊接電流有以下對比關(guān)系。選擇小于平焊的電流的百分之十到百分之15為橫焊與立焊電流值，仰焊電流則是15%-20%，如果選擇低氫型焊條，那么電流應(yīng)該減小。

酸性焊條電流與直徑（d）關(guān)系：

焊條直徑 1.6；2；2.5；3.2；73.2

電流（安） 25-40；40-65；50-80；100-130；（35-40）d

3）配選電弧的電壓。弧的長度決定了電弧的電壓的大小。根據(jù)手工電弧焊分析得出，電壓的高低與電弧長度成正相關(guān)。但并不是電弧的電壓越高就越好，應(yīng)該長短適中，且根據(jù)實際分析，比如短弧實用于低氫型焊條。

4）焊接速率。所謂的速度就是在一定時間內(nèi)所做的焊接工作。焊接中要把握速度的快慢，要在焊實鋼筋前提下做到不焊穿，另外，焊接的高度和焊縫密度要規(guī)定設(shè)計相符合。在較慢焊接速度下，高溫在一處停留較久，長時間的緩慢前行熱度擴大，使得晶粒體積增大，不易靈活的操作。另外如果遇到較為薄弱的焊接板，可輕易的被燒穿。當然，過快的移動也會因熔池的低溫導致焊板間融合度不夠、未焊實等情況。整個焊接工作質(zhì)量受焊接速度制約。因此，應(yīng)在焊接電流與焊條的質(zhì)量增加上采取必要的速度保證焊接質(zhì)量過關(guān)與焊接寬窄高度一致。

5）焊接的層數(shù)。多層焊情況是在高厚度的焊體下產(chǎn)生的，在進行多層焊接時，對于普通鋼與低碳鋼應(yīng)該注意焊接的厚度，避免造成對焊接體的損壞。通常是以3 mm-4.5 mm的焊縫層高度來判斷焊接質(zhì)量的好壞。

例如：像以焊條直徑的0.9倍的焊層來說，即操作方便，又可提高生產(chǎn)效率。因此焊接層數(shù)可近似地按如下經(jīng)驗公式計算；

n=δ/md，式中：n—焊接層數(shù)；δ—焊接厚度，㎜；m—經(jīng)驗系靈敏，一般取m=0.8～1.2；d—焊條直徑，㎜。

2 低溫下手工電弧焊焊接工藝

1）多層焊接技藝往往被運用于低溫下的焊接，在大于10 mm的焊體上從下往上完成焊縫。要注意一條焊條應(yīng)一次性焊完。若有中斷，在重新施焊之前應(yīng)進行仔細檢查和清渣，如發(fā)現(xiàn)有缺陷，應(yīng)進行處理，達到合格要求后，方可重新預(yù)熱施焊。風、雨、雪天禁止焊接；確需焊接時，應(yīng)搭設(shè)棚罩，在室內(nèi)進行，焊點周圍風速不得超過10 m/s。在完成焊接后，要做好保溫工作，以毛巾等棉布圍爐保溫，減慢溫度下降過程。在焊體溫度比大氣溫度低時，可解除其他冰冷物體，如雪、雨。

2）焊前準備。如果不做事前的預(yù)熱準備，焊接鋼溫度過低，在觸不及防的焊接下質(zhì)量大減。因此，預(yù)熱的應(yīng)該包括厚皮鋼管或厚鋼板。預(yù)熱方法應(yīng)該分析焊接地點的溫度、所焊厚度。以燃燒氧乙炔來預(yù)熱大于5 mm的焊體。應(yīng)該以大于100 mm的預(yù)熱為范圍且溫度50

3）焊后的保溫。焊后的保溫出現(xiàn)在低溫條件下，應(yīng)溫差大，冷卻速度快，殘余應(yīng)力穩(wěn)定，焊體可能發(fā)生裂紋、變質(zhì)與脆斷情況。

3 結(jié)束語

手工電弧焊被廣泛的運用與焊接工作，其具有高度的適應(yīng)性與攜帶方便且掌握靈活，在適應(yīng)變化無常的地理條件中占優(yōu)勢。隨著技術(shù)的進步，科技的創(chuàng)新，新工藝的應(yīng)用，會有越來越多的焊接方式被推廣到廣大焊接工作者手中。但我們不可否認手工電弧焊還將在未來焊接實踐中發(fā)揮基礎(chǔ)性的作用。

參考文獻

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