考點:焊接工藝
焊接工藝是指制造焊件所有關的加工方法和實施要求,包括焊接準備、材料選用、焊接方法選定、焊接參數、操作要求等。
1)焊接方法選擇
(1)常用的焊接方法分類
焊接方法 | TSG Z6002-2010 NB/T 47014-2011 | |
電弧焊 | 焊條電弧焊 | SMAW |
單絲埋弧焊 | SAW | |
鎢極氣體保護焊 | GTAW | |
熔化極氣體保護焊 | GMAW(MAG) | |
自保護藥芯焊絲電弧焊 | FCAW | |
其他 | 電渣焊 | ESW |
氣電立焊 | EGW | |
短路電弧螺柱焊 | SW |
(2)不同焊接方法的特點
焊接方法 | 優點 | 缺點 |
焊條電弧焊 (SMAW) | 焊接材料廣、使用場合廣、接頭裝配質量要求低; | 工作效率低、焊接質量依賴操作工人技術性較強。 |
鎢極氣體保護焊 (GTAW) | 焊變形小、適于焊接1.5mm以下的薄板材料,焊接無飛濺、無氣孔、焊后可不去焊渣、焊接材料廣、焊接質量高; | 工作效率低、成本高、易受鎢極污染,特殊場合需增加防風措施。 |
熔化極氣體保護焊 (GMAW) | 生產效率高、焊接成本低、焊縫抗銹蝕能力強,焊接形成過程易于控制焊接質量 | 焊接表面不平滑、飛濺較多、設備復雜、施工場合有限 |
(3)焊接方法的選擇
設備元件 | 常用焊接方法 |
鋼結構 | 焊條電弧焊SMAW、單絲埋弧焊SAW、熔化極氣體保護焊GMAW、自保護藥芯焊絲電弧焊FCAW、電渣焊ESW、氣電立焊EGW、短路電弧螺柱焊SW及其組合。 |
工業管道 | 焊縫底層應采用鎢極氣體保護焊GTAW焊接方法 |
球罐 | 焊條電弧焊SMAW、自保護藥芯焊絲電弧焊FCAW、鎢極氣體保護焊GTAW |
立式圓筒形 鋼制焊接儲罐 | 焊條電弧焊SMAW、熔化極氣體保護焊GMAW、單絲埋弧焊SAW、氣電立焊EGW。 |
2)焊接接頭
(1)焊接接頭由焊縫、熔合區、熱影響區和母材金屬組成。
(2)焊接接頭形式有:對接接頭、T形接頭、角接接頭及搭接接頭等。焊接接頭形式主要是由兩焊件相對位置所決定的。
例如,鋼制儲罐底板的幅板之間、幅板與邊緣板之間、人孔(接管)或支腿補強板與容器壁板(頂板)之間等常用搭接接頭連接。
3)焊縫形式
(1)焊縫坡口形式
根據坡口的形狀,坡口分成I形(不開坡口)、V形、單邊V形、U形、雙U形、J形等各種坡口形式。
分類方式 | 焊縫 |
按焊縫結合形式 | 對接焊縫、角焊縫、塞焊縫、槽焊縫、端接焊縫 |
按施焊時焊縫在空間所處位置 | 平焊縫、立焊縫、橫焊縫、仰焊縫 |
(4)焊縫形狀
焊縫形式 | 焊縫形狀尺寸 |
對接接頭、對接焊縫 | 焊縫長度、焊縫寬度、焊縫余高 |
T形接頭對接焊縫或角焊縫 | 焊腳、焊腳尺寸、焊縫凸(凹)度 |
4)焊接線能量
決定焊接線能量的主要參數就是焊接速度、焊接電流和電弧電壓
Q=I?U/v
式中q-線能量(J/cm);
I-焊接電流(A);
U-焊接電壓(V);
v-焊接速度(cm/s)。
5)預熱及焊后熱處理
(1)20HIC任意壁厚均需要焊前預熱和焊后熱處理,以防止延遲裂紋的產生。若不能 及時熱處理,則應在焊后立即后熱200~350℃保溫緩冷。
后熱即可減小焊縫中氫的影響,降低焊接殘余應力,避免焊接接頭中出現馬氏體組織,從而防止氫致冷裂紋的產生。
(2)其他牌號非合金鋼用于壓力容器時,最低預熱溫度15℃。
用于工業管道焊接接頭母材厚度≥25mm時,最低預熱溫度80℃。母材厚度<25mm,最低預熱溫度10℃。
例如:非合金鋼管道壁厚大于19mm時,應進行焊后消除應力熱處理。
(3)焊后熱處理應符合設計文件規定或相關施工標準、規范、焊接工藝評定報告。
(4)有焊后消除應力熱處理要求的壓力容器(壓力管道),經挖補修理后,應當根據補焊深度確定是否需要進行消除應力處理。