Q高强钢焊接工艺的研
究
IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
Q420高强钢性能分析和焊接工艺研究
张宇
南通新华钢结构工程有限公司
摘要：通过对低合金高强度结构钢的焊接影响因素的分析,为制定合理的焊接工艺提供了依据,应用该工艺保证了低合金高强度钢的焊接效果。
关键词：焊接性；影响因素；工艺
引言
自20世纪60年代以来，低合金高强钢领域取得了惊人的进展，由此而形成了“现代低合金高强钢”，在合金设计及生产工艺诸方面导入了很多新的概念，主要的是：（1）Nb、V、Ti等强烈碳化物形成元素的应用，以及晶粒细化和析出强化为主要内容的钢的强韧化机理的建立，出现了新一代的低合金高强钢，即以低碳、高纯净度为特征的微合金化钢；
（2）低合金高强度钢不再是“简易”生产的普通低合金钢，而是采用一系列现代冶金新技术生产的精细钢类，包括铁水预处理、顶底复吹转炉冶炼、钢包冶金、连铸、控扎控冷（热机械处理）等技术得到普遍应用，已成为低合金高强度钢的基本生产流程。
高强钢的焊接性能也是塔杆设计和制造部门比较关心的一个问题，这主要包括两个方面，一时裂纹敏感性，二是焊接热影响区的力学性能。如果焊接工艺不当，高强钢焊接时，有焊接热影响区脆化倾向，易形成热裂纹，冷却速度较快时，有明显的冷裂倾向。
1、焊接性试验的相关内容
试验目的
评价母材焊接性能的好坏，确定合理的焊接工艺参数。
试验方法
最常用的方法（直接法）：焊接裂纹试验（冷裂纹试验、热裂纹试验、再热裂纹试验、脆性断裂）。
计算法（间接法）：碳当量法、焊接裂纹敏感指数法。
式中：
焊接冷裂纹敏感性分析
钢材的焊接冷裂纹敏感性一般与母材和焊缝金属的化学成分有关，为了说明冷裂纹敏感性与钢材化学成分的关系，通常用碳当量来表示。计算碳当量的公式很多，对于Q420钢，采用了国际焊接学会(IIW)推荐的非调质钢碳当量Ceq（IIW）计算公式（公式1）和日本工艺标准（JIS）推荐的碳当量Ceq（JIS）计算公式（公式2）进行计算。
根据JGJ81—2002规定：钢材碳当量小于，焊接难度一般；在—范围内，焊接程度较难。
热影响区最高硬度试验
热影响区最高硬度试验是以测定焊接热影响区的淬硬倾向来评定钢材的冷裂纹敏感性。试验按照—84《焊接热影响区最高硬度试验方法》的规定进行。
试验检测面经打磨抛光后，用2%硝酸酒精溶液浅腐蚀后，参照如图1所示。
图1硬度的检测位置
斜Y坡口焊接裂纹试验
斜Y坡口焊接裂纹试验（小铁研）主要是评定焊接热影响区产生冷裂纹的倾向性。试参照—84《斜Y坡口焊接裂纹试验方法》的规定进行。试验焊缝结束后，经48小时后进行裂纹检查。
钢材的韧脆转变温度
以得到27J的V型夏比冲击值所对应的试验温度作为韧脆转变温度，测定Q420的韧脆转变温度。测定方法如下：直接将角钢加工成冲击试样，并分别在20℃、0℃、-20℃和-40℃下进行冲击实验，根据实验结果推断出冲击值为27J时所对应的温度即为韧脆转变温度。冲击功值见图2。
图2Q420韧脆转变温度
结果表明：0℃时Q420角钢的冲击值大于27J，-5℃时冲击值约在27J，因此Q420的韧脆转变温度约在-5℃。
加工单位应注意：在寒冷地带施工时不要造成构件的损伤，如缺口等。
2、Q420焊接影响因素的控制
焊接方法的选择
高强钢常用的焊接方法有焊条电弧焊、CO2气体保护焊等，为了减少电弧热量对
母材的影响,应采用能量较为集中的焊接方式,如CO2气体保护焊和混合气体保护焊。为限制线能量,不能采用大直径的焊条或焊丝,CO2气体保护焊时宜采用ф或ф的焊丝。
焊接材料
选择焊接材料时一般要求所得焊缝金属在焊态下应具有接近于母材的机械性能,即“等强匹配”。在特殊条件下,如结构的刚度很大、冷裂纹很难避免时,选
择比母材强度稍低的材料作为填充金属,即“低强匹配”,在少许牺牲焊缝强度而提高韧性的情况下,对焊接接头的性能更为有利。
保护气体
在用CO2气体保护焊焊接高强钢时，CO2气体纯度是影响高强钢焊接的重要因素之一,应符合HG/T2537-1993规定或达到GB/T6052-1985规定的优等品要求，一般要求CO2的体积分数在%以上。试验表明:CO2的体积分数小于%时在焊缝中易出现气孔,当CO2体积分数高于%时才能得到致密焊缝。对CO2气体的提纯有两种方法:一是在使用前将气瓶倒立静置放水的简易方式;二是在供气装置和设备间设置2个～3个干燥器,以得到纯度较高的气体。
坡口处理
坡口内的锈蚀、水分、油污等也会导致气孔和冷裂的产生,所以在进行低合金高强钢的焊接时,一定要把坡口处理干净。为了减少焊接量,在板厚大于
20mm的钢板拼接时尽量采用熔敷量较小的U形或X形坡口。
3、工艺参数的选择
焊接顺序
焊接顺序的选择应遵循以下原则:
（1）尽可能让焊缝能自由收缩,减少施焊时的拘束度,图纸设计时应避免交叉焊缝,有交叉时设计应力释放孔；
（2）先焊接收缩量大的焊缝,减少内应力；
（3）把部件整体结构划分为若干个小部件,将小部件按要求焊接后再组装成大部件,这样就大大减少了总装时的焊接量,减少一次受热量。
焊接电流、焊接电压和焊接速度
从减少裂纹的方面出发,焊接电流要大,焊接速度慢些为佳；但从减少热影响区脆
化的角度出发,焊接电流要小,焊接速度要快。因此在焊接电流的选择上要兼顾两者的冷却速度范围,上限取决于不产生裂纹,下限取决于热影响区不出现脆化的混合组织。在支架生产中常用的高强钢板厚为10mm～50mm,接头形式有T形接头(主筋、筋板、顶板间),对接接头(板材拼接),角接接头(侧板与上板、顶板间)。在使用ф焊丝时,焊接
电流为280A～410A,焊接电压为29V～40V,焊接速度为20m/h～35m/h。
焊接层数
为限制过多热量的输入,降低母材的过热程度,高强钢焊接时应尽量采用多层、多道焊,而且最好采用窄道焊而不作横向摆动的运条技术。每层焊道以不超过7mm为宜。这样前一层焊道对后一层焊道有预热作用,后一层焊道又对前一层焊道起了缓冷的效果,相互影响,在严格控制层间温度(≤2000℃)的条件下,有效减少了裂纹的出现和热影响区性能的变化。
焊前预热和焊后热处理
高强钢经常在焊态下使用,焊后一般不进行焊后热处理。焊前预热应根据钢板厚度、屈服强度和母材温度决定。在外界温度太低时应进行焊前预热,板材强度越高、钢板越厚,预热温度就越高,预热温度一般为20℃～150℃。母材温度不能低于10℃,若低于10℃,必须进行预热。
4、Q420焊接工艺评定
选择焊接材料及确定焊接接头性能指标时应遵循与Q420钢材的化学成分及力学性能保持一致。
表Q420钢焊接接头性能指标
焊接接头的常见缺陷
（1）焊瘤
焊瘤，亦称满溢。熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上，堆积形成焊瘤。在焊瘤处，常伴有局部未熔合。焊瘤是由填充金属过多引起的，与间隙和坡口尺寸大小、焊速高低有关。
（2）咬边
沿着焊缝与母材交界部位烧熔形成凹陷或沟槽的现象，称之为咬边。由于焊缝与母材交界处被熔去一定深度，而填充金属又未能及时补充，即形成咬边，如图所示。焊接时电流过大且焊速高时，以及焊条角度不当时，都可能产生这种缺陷。
（3）烧穿
烧穿是指部分熔化金属自焊缝背面流出，形成穿孔的现象。这种缺陷在管壁较薄地钢管相贯节点焊接时，最容易发生。当焊接电流过大，焊速过慢或电弧在某处停过久或间隙坡口尺寸过大时，都有可能形成这种缺陷。
（4）弧坑
弧坑，是指在焊缝末端所形成的椭圆形凹坑。它是由操作者在即将焊完收弧时，电弧突然撤离所造成的。
（5）为焊透
熔焊时，焊接接头根部未完全焊透的现象，称为未焊透，如图所示。未焊透意味着焊接接头受力截面减少，严重影响焊接接头，而且，它是应力最容易集中的地方。在钢管相贯节点焊缝中，是不允许有未焊透缺陷存在的。这种缺陷无法用肉眼发现，一般
要经过X光、超声波等探伤才能发现。形成未焊透的主要原因，是焊接电流太小，焊速过高或坡口角度太小，钝边太厚以及焊条直径过大等。
（6）未融合
熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间，未能完全熔化的部分称为未熔合。（7）夹渣
残留在焊缝中的熔渣和其他外来物即为夹渣。焊接时，电流过小，焊速过快，致使焊缝金属冷却太快，夹渣来不及浮出；运条不正确，熔渣不易浮出，多层焊时前层焊缝的熔渣未清除干净等都能造成夹渣。
（8）气孔
气孔是焊缝常见的工艺缺陷之一，按其在焊缝的位置可分为表面气孔和内部气孔。
（9）裂纹
生产中由于各钢种和焊接结构本身特点的不同，可能出现各种裂纹，其中有焊缝的表面裂纹、内部裂纹，有热影响区的横向裂纹、纵向裂纹，有焊道下得裂纹、弧坑处的裂纹等。裂纹有时出现在焊接过程中，有时出现在放置或运行过程中，即延迟裂纹。这种裂纹在其发展前至今无法检测。
（10）角焊缝焊角尺寸hf过大
hf≈t/2时，T形试样弯曲合格。
5、结论
通过对Q420高强钢的焊接性尤其是焊接生产中易出现问题的分析,在制定了相应的工艺措施后,及焊后的工艺评定后，保证了焊接效果,得到了良好的高强钢焊接接头,完善了焊接工艺,拓宽了产品的生产范围,使Q420高强钢焊接能力又上了一个新的台阶。
高强钢焊接通用工艺 一、适用范围 本工艺适用于本公司已通过焊接工艺评定的船用高强钢的焊接，对于尚未做过焊接工艺评定的高强度钢不在本通用工艺适用范围内。 二、工艺内容 1．焊接材料的选用及焊接方法 1.1.焊接方法主要采用埋弧自动焊，CO 气体保护焊及手工电弧焊。 2 焊丝TWE-711，1.2.焊接材料采用自动焊丝H10Mn2G（牌号为BHM-5），焊剂HJ331，CO 2焊条TL-507。定位焊采用手工电弧焊。自动焊丝在焊前需经100℃保温，手工焊条及焊剂需经350℃~400℃烘焙1~2个小时后方可保温使用。以上材料一旦受潮，则禁止使用。 2．定位焊及装配要求 2.1.定位焊装配时要避免强力装配，对接错边量不得超过1mm，定位焊缝长度为50mm， 角焊缝的焊喉厚度应小于正式焊缝的厚度，严禁在非焊接处引弧。正式焊接前焊道两侧10mm及坡口内均应打磨干净，不得有油污、水份、毛刺、铁锈等杂物，定位焊缝若有裂纹，则在正式焊接前要求彻底去除。 2.2.装配马板、起吊马板及加强排等的焊缝应离开正式焊缝的边缘不少于30mm。拆除时， 不允许用锤击法拆除，只能用气割拆除后用碳刨铲平，不得损伤母材表面，然后用砂轮磨平。 2.3.因所用的船用钢板均为高强钢，所以所有的焊接，无论是正式焊接还 ．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．是定位焊接， 包括补焊，均应在焊前进行预热，预热温度为 ．．．℃。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．120 3．焊接要求及施工工艺 3.1.高强钢的长直焊缝对接采用埋弧自动焊，采用多层多道焊。正面焊缝焊3层7~8道， 反面焊缝焊2层5道。正面焊缝焊完后，反面焊缝碳刨清根，用8mm碳棒扣槽8mm(出白为止)，再采用自动焊接。为减少焊接变形，焊正面焊缝时放5mm的反变形，焊反面焊缝时加马板固定。在焊接时需控制焊接线能量，保持层间温度在120℃左右。 焊接坡口见图3-1，焊接参数见附表1。 3.2.每焊完一道焊缝后，需将焊渣清理干净，并检查焊缝中有无气孔、裂纹等缺陷，如 有上述缺陷，必须将其彻底清除后，方可继续焊接下一道焊缝。 3.3.高强钢其它各种位置的对接采用手工电弧焊及CO2气体保护焊，手工焊条为 TL-507，焊丝为TWE-711及Supercored81-K2。Supercored81-K2焊丝仅用于大于60mm厚的高强钢的对接焊。25mm及以下的钢板之间的对接采用CO2衬垫焊，开V型坡口；大于25mm的钢板之间的对接采用CO2焊，开双面不对称X型坡口。为防止焊接收缩引起焊接变形，在焊前需加排，加强排的规格为-20×200×300，间隔150mm。焊完一面焊缝后，将排移到另一面。坡口详见图3-2。焊接参数详见附表2。
钢桶的焊接工艺研究 辛巧娟 在钢桶生产中，焊接工序是钢桶生产的主要质量控制工序，焊接质量的好坏，将直接影响钢桶的质量。现在全世界的钢桶焊接几乎都是采用电阻焊技术。 一、钢桶电阻焊焊接原理 钢桶电阻焊是将被焊桶件压紧于两电极之间，并能以电流，利用电流流经桶件接触及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态，断电后，在压力继续作用下，使之形成牢固接头的金属结合的一种方法。 电阻焊的主要方法有4种。即点焊、缝焊、凸焊、对焊。在钢桶生产中应用最频繁的是点焊和缝焊。 1．钢桶电阻焊的特点 钢桶电阻焊有两个显著特点： ·采用内部热源——利用电流通过焊接区的电阻产生的热量进行加热。 ·必须施加压力——在压力的作用下，通电加热、经过水冷或风冷冷却后，形成接点。 由此可见，要获得适当的电阻热，必须有外加电源，并始终在压力的作用下进行焊接。所以，焊接电流IW，电极压力Fw是形成电阻焊接头的最基本条件。至于焊接过程中这两个参数如何变化，则要根据焊件的材料、结构特点、性能及焊接设备而定。 2．电阻（焊接）热的产生及影响产热的因素 焊接时产生的热量可由下式计算： Q=I2Rt (1) 式中Q-产生的热量(J)； I——焊接电流(A)； R——电极间电阻(Q)；
t——焊接时间(S)。 电阻R及影响R的因素式(1)中的电极问电阻包括桶件本身电阻Rw，两桶件间接触电阻Rc电极与桶件间接触电阻Rw（图1）。 R = 2Rw + Rc + 2Rew (2) 当桶件和电极已定时，桶件的电阻取决于它的电阻率。因此，电阻率是被焊钢桶材料的重要性能指标。电阻率高的材料其导热性差，电阻率低的材料其导热性好。这是因为，电阻率与电阻成反比。 电极压力的变化将改变桶件与桶件、桶件与电极间的接触面积，从而也将影响电流线的分布（参见图1）。随着电极压力的增大，电流线的分布将较分散，因此桶件电阻将减小。 图1 点焊时的电阻分布和电流线 熔核开始形成时，由于溶化区的电阻增大，将迫使更大部分电流从其周围的压接区（塑性焊接环）流过。使该区再陆续熔化，熔核不断扩大，但熔核直径受电极端面直径的制约，一般不超过电极端面直径的20 070，熔核过分扩大，将使塑性焊接因失压而难以形成，从而导致熔化金属的溅出（飞溅）。 接触电阻R是桶件与桶件之间接触通电时所形成的电阻。当桶件和电极表面都清理得十分洁净时，接触电阻仅在通电开始极短的间内存在，随后就会迅速减小以至消失。 接触电阻尽管存在的时间极短，但在以很短的加热时间点焊薄钢板时，对熔核的形成和焊点强度的稳定性仍有非常显著的影响
哈尔滨理工大学荣成学院专科生毕业设计 题目：铝及铝合金焊接工艺研究专业年级： 09焊接技术及自动化 学生姓名：金杰 学号：0930150223 指导教师：杨丽丽 哈尔滨理工大学荣成学院 完成时间：2012年6月25日
专科生毕业设计（论文）评语 学院：荣成学院专业：焊接技术及自动化任务起止时间：2012年5月13日至2012年6月25日 毕业设计（论文）题目： 铝及铝合金焊接工艺研究 指导教师对毕业设计（论文）的评语： 指导教师签名：指导教师职称： 评阅教师对毕业设计（论文）的评语： 评阅教师签名：评阅教师职称： 答辩委员会对毕业设计的评语： 答辩委员会评定，该生毕业设计（论文）成绩为： 答辩委员会主席签名：职称： 年月日
专科生毕业设计（论文）任务书 学生姓名：金杰学号：0930150223 学院：荣成学院专业：焊接技术及自动化 任务起止时间：2012年5月13日至2012年6月25日 毕业设计（论文）题目： 铝及铝合金焊接工艺研究 毕业设计工作内容： 铸钢是生产中常用的材料,但是由于其成分中含有杂质较多,铸造过程中冷却缓慢,使其组织粗大偏析比较严重给焊接带来困难.本文通过对ZG270-500及其焊接接头的常见缺陷进行分析，选用适当的焊接工艺参数进行焊接，并对焊后裂纹进行探伤及修补。 1、了解毕业设计的内容，查阅资料（5月13日—5月17日） 2、对铸钢的焊接性及焊接工艺进行分析，总结ZG270-500的焊接工艺及修补措施.撰写题纲（5月17日-5月19日） 3、撰写论文（5月20日-5月21日） 资料： 1.中国机械工程学会焊接学会.焊接手册（第一卷）焊接方法与设备【M】.北京：机械工业出版社，2001 2.美国焊接学会黄静文等[译].焊接手册(第二卷）焊接方法【M】.北京：机械工艺出版社（第七版）.1988 3.关桥.刘方君.董春林.高能束流焊接技术的应用与发展趋势【C】.第九次全国焊接会议论文集.1999 4.李亚江.王娟.有色金属焊接及应用.北京：化学工艺出版社.2006 指导教师意见： 签名： 年月日系主任意见： 签名： 年月日
高强钢超长、超厚板现场焊接工法 中建三局股份钢结构公司 二00七年二月
高强钢超长、超厚板现场焊接工法 中建三局股份钢结构公司 一、前言 近年来，随着经济的发展、产钢量的提高，钢结构工程由于其优越的力学和环保节能等性能得到了迅速的发展，特别是2008年奥运会、2010年上海世博会、2010年广州亚运会即将在我国举行，大型体育场馆、公共建筑、构筑物以及大跨经的厂房及市政共用工程等建设方兴未艾，给我国的钢结构设计施工带来了前所未有的挑战。随着各类特大型复杂钢结构工程的涌现，高强超厚板（如60~100mm 厚的Q390D、Q420D、Q460E等材质钢板）的现场焊接就越来越多，焊接难度也越来越大，特别是多杆件汇交形成的复杂节点，为满足节点构造要求和现场吊装要求，一些超长、超厚焊缝在施工现场进行焊接也就在所难免，而高强钢材的可焊性程度、焊接参数、焊接应力和变形控制等受现场条件、焊接位臵及环境的影响，存在较多的不确定性因素，尚无成熟的规范及焊接工艺参数作参照。研究、探索高强超厚板现场焊接工艺具有十分重要的理论意义和实际意义，也是十分必要迫切需要解决的问题；同时对施工单位也提出很高的要求，需要根据工程本身特点与实际工况，依托传统、成熟的焊接技术，开展科技创新、大胆探索，进行施工工艺革新。 中建三局股份钢结构公司近年来在钢结构厚板焊接方面不断总结经验，推陈出新。通过在中央电视台新台址工程CCTV主楼钢结构安装中，以10根超大型复杂蝶形节点的多箱型分体钢柱为代表的超长、超厚焊缝的成功焊接，总结了一整套关于高强钢超长、超厚
板的现场焊接思路和方法，形成本焊接工法。 二、工法特点 2.1使用半自动实芯焊丝C02气体保护焊（FCAW-G）和半自动药芯焊丝C02气体保护焊（GMAW）相结合的焊接方法，模拟工况进行焊接工艺试验，获取焊接参数。 2.2用电脑控制的电加热设备进行焊前预热、焊中层间温度控制以及焊后后热消氢处理，确保母材受热均匀，有效控制了冷裂纹的产生，提高了焊接工效、保障了连续施焊，避免了大量火焰烘烤工的集中作业，节约了焊接时间和焊接成本。 2.3采取分段退焊顺序，并在焊前、焊中与焊后用全站仪进行时实监测，及时调整加热能量，减少焊接变形。 2.4焊后48小时焊接探伤和15天后延迟裂纹探伤检验，进一步保障了焊接质量。 三、适用范围 本工法适用于厚板、长焊缝的焊接，最适用于钢结构安装工程中高强材质Q390D、Q420D、Q460E的长焊缝的二氧化碳气体半自动保护焊、立焊位臵的焊接；对于其它板厚在100mm以上的现场焊缝焊接同样具有很大的参考价值。 四、工艺原理 4.1 施工前，根据焊接形式有针对性地进行焊接工艺评定。 4.2 钢分体安装，先安装本体钢柱、并部分焊接，然后安装分离下来的一部分钢柱。 4.3 焊接前先对焊接坡口两侧的母材进行超声波无损探伤检测，检查母材内部有无缺陷，同时用焊缝量规对焊缝坡口大小、角度以及安装组对情况进行仔细的检查。
Q420高强钢性能分析和焊接工艺研究 张宇 南通新华钢结构工程有限公司 摘要：通过对低合金高强度结构钢的焊接影响因素的分析, 为制定合理的焊接工艺提供了依据, 应用该工艺保证了低合金高强度钢的焊接效果。 关键词：焊接性；影响因素；工艺 引言 自20世纪60年代以来，低合金高强钢领域取得了惊人的进展，由此而形成了“现代低合金高强钢”，在合金设计及生产工艺诸方面导入了很多新的概念，主要的是：（1）Nb、V、Ti等强烈碳化物形成元素的应用，以及晶粒细化和析出强化为主要内容的钢的强韧化机理的建立，出现了新一代的低合金高强钢，即以低碳、高纯净度为特征的微合金化钢； （2）低合金高强度钢不再是“简易”生产的普通低合金钢，而是采用一系列现代冶金新技术生产的精细钢类，包括铁水预处理、顶底复吹转炉冶炼、钢包冶金、连铸、控扎控冷（热机械处理）等技术得到普遍应用，已成为低合金高强度钢的基本生产流程。 高强钢的焊接性能也是塔杆设计和制造部门比较关心的一个问题，这主要包括两个方面，一时裂纹敏感性，二是焊接热影响区的力学性能。如果焊接工艺不当，高强钢焊接时，有焊接热影响区脆化倾向，易形成热裂纹，冷却速度较快时，有明显的冷裂倾向。 1、焊接性试验的相关内容 试验目的 评价母材焊接性能的好坏，确定合理的焊接工艺参数。 试验方法 最常用的方法（直接法）：焊接裂纹试验（冷裂纹试验、热裂纹试验、再热裂纹试验、脆性断裂）。 计算法（间接法）：碳当量法、焊接裂纹敏感指数法。 式中： 焊接冷裂纹敏感性分析 钢材的焊接冷裂纹敏感性一般与母材和焊缝金属的化学成分有关，为了说明冷裂纹敏感性与钢材化学成分的关系，通常用碳当量来表示。计算碳当量的公式很多，对于Q420钢，采用了国际焊接学会(IIW)推荐的非调质钢碳当量Ceq（IIW）计算公式（公式1）和日本工艺标准（JIS）推荐的碳当量Ceq（JIS）计算公式（公式2）进行计算。 根据JGJ81—2002规定：钢材碳当量小于，焊接难度一般；在—范围内，焊接程度较难。 热影响区最高硬度试验 热影响区最高硬度试验是以测定焊接热影响区的淬硬倾向来评定钢材的冷裂纹敏感性。试验按照—84《焊接热影响区最高硬度试验方法》的规定进行。 试验检测面经打磨抛光后，用2%硝酸酒精溶液浅腐蚀后，参照如图1所示。 图1 硬度的检测位置 斜Y坡口焊接裂纹试验 斜Y坡口焊接裂纹试验（小铁研）主要是评定焊接热影响区产生冷裂纹的倾向性。试参照—84《斜Y坡口焊接裂纹试验方法》的规定进行。试验焊缝结束后，经48小时后进行裂纹检查。
HS367M焊丝焊接OCr13Ni4-6M0材料的焊接工艺 试验研究 摘要：本文通过HS367M焊丝用于OCr13Ni5M0材料的焊接工艺性试验及焊接接头性能试验，并对试验结果进行分析，进一步验证HS367M焊丝的可靠性，从而得出该焊丝适用于我厂推广使用的结论。 关键词可靠性综合机械性能 一、前言 我厂焊接OCr13Ni4-6M0马氏体不锈钢材料传统工艺都是使用A307不锈钢焊条，由于该焊条的焊缝组织和机械性能均与OCr13Ni4-6M0材料有较大差别，往往不能保证产品的耐磨，耐腐蚀，汽蚀及强度要求。为了提高产品的质量，我厂特从哈尔滨焊接研究所引进了用于焊接OCr13Ni4-6M0材料的专用焊丝HS367M，为了验证该焊丝的可靠性，在我厂现有条件下进行了焊接工艺性能试验。 1焊丝工艺性试验 1.1 焊接试板 焊接试板为130×20×400×2件OCr13N i5M O板材,采用两块板“×”坡口对接（坡口由机加工成形）试板焊后经590°±10℃退火，保温8小时，出炉温度≤150℃。 1.2选择最佳工艺规范：为了满足焊接过程中飞溅小，电弧燃烧稳定，焊缝成型良好，无工艺缺陷，根据焊丝使用规范要求，经多次反复试验得出最佳焊接工艺规范：焊接电流200—230A，电压25—28V，旋焊速度30cm/min，焊接使用保护气体为95%Ar十5%CO2混合气体。 本试验用焊机为CO2焊机，焊缝清根焊透，焊缝打磨与母材表面平齐，焊缝经超声波探伤无缺陷后进行接头性能试验取样。2焊接接头性能试验及结果分析 焊接接头性能试验的取样位置，试样尺寸，试验要求及方法按工艺文件及相应国家标准由我厂质检处理化室进行试验，分别进行了拉伸试验，冲击试验，硬度试验，弯曲试验。试验结果如下： 2.1 焊接接头的拉伸试验 共5根拉伸试样，编号为C1-C5，试验设备WE-600（60吨万能材料试验机），试验方法按GB228-87）进行，试验结果见表1
Q高强钢焊接工艺的研 究 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
Q420高强钢性能分析和焊接工艺研究 张宇 南通新华钢结构工程有限公司 摘要：通过对低合金高强度结构钢的焊接影响因素的分析,为制定合理的焊接工艺提供了依据,应用该工艺保证了低合金高强度钢的焊接效果。 关键词：焊接性；影响因素；工艺 引言 自20世纪60年代以来，低合金高强钢领域取得了惊人的进展，由此而形成了“现代低合金高强钢”，在合金设计及生产工艺诸方面导入了很多新的概念，主要的是：（1）Nb、V、Ti等强烈碳化物形成元素的应用，以及晶粒细化和析出强化为主要内容的钢的强韧化机理的建立，出现了新一代的低合金高强钢，即以低碳、高纯净度为特征的微合金化钢； （2）低合金高强度钢不再是“简易”生产的普通低合金钢，而是采用一系列现代冶金新技术生产的精细钢类，包括铁水预处理、顶底复吹转炉冶炼、钢包冶金、连铸、控扎控冷（热机械处理）等技术得到普遍应用，已成为低合金高强度钢的基本生产流程。 高强钢的焊接性能也是塔杆设计和制造部门比较关心的一个问题，这主要包括两个方面，一时裂纹敏感性，二是焊接热影响区的力学性能。如果焊接工艺不当，高强钢焊接时，有焊接热影响区脆化倾向，易形成热裂纹，冷却速度较快时，有明显的冷裂倾向。 1、焊接性试验的相关内容 试验目的 评价母材焊接性能的好坏，确定合理的焊接工艺参数。
试验方法 最常用的方法（直接法）：焊接裂纹试验（冷裂纹试验、热裂纹试验、再热裂纹试验、脆性断裂）。 计算法（间接法）：碳当量法、焊接裂纹敏感指数法。 式中： 焊接冷裂纹敏感性分析 钢材的焊接冷裂纹敏感性一般与母材和焊缝金属的化学成分有关，为了说明冷裂纹敏感性与钢材化学成分的关系，通常用碳当量来表示。计算碳当量的公式很多，对于Q420钢，采用了国际焊接学会(IIW)推荐的非调质钢碳当量Ceq（IIW）计算公式（公式1）和日本工艺标准（JIS）推荐的碳当量Ceq（JIS）计算公式（公式2）进行计算。 根据JGJ81—2002规定：钢材碳当量小于，焊接难度一般；在—范围内，焊接程度较难。 热影响区最高硬度试验 热影响区最高硬度试验是以测定焊接热影响区的淬硬倾向来评定钢材的冷裂纹敏感性。试验按照—84《焊接热影响区最高硬度试验方法》的规定进行。 试验检测面经打磨抛光后，用2%硝酸酒精溶液浅腐蚀后，参照如图1所示。 图1硬度的检测位置 斜Y坡口焊接裂纹试验 斜Y坡口焊接裂纹试验（小铁研）主要是评定焊接热影响区产生冷裂纹的倾向性。试参照—84《斜Y坡口焊接裂纹试验方法》的规定进行。试验焊缝结束后，经48小时后进行裂纹检查。
EH36高强钢焊接工艺评定（2G） 、试板 ABS —EH36 t=65mm 65X250X600 一组两块（标示V） 二、焊接设备 CO2焊接 三、焊接材料 焊丝SQJ501 3Y （所用的材料必需要有ABS证书） 保护气体CO2 四、坡口形式 五、焊接位置 横焊 六、装配 装配钢板，焊缝间隙为0~2mm,定位焊条CHE50, ? 3.2，焊在板正面，定位焊长度20~30mm,间距150~200mm。 七、焊前预热温度80C ~150C； 层间温度< 150C； 焊后保温缓冷
八、焊接参数 九、试样 600 1、试板取样图 （1）试板取样前先要在取样部位打上ABS钢印 （2）将焊缝刨至与试板表面齐平。
(3) 用机械切割，相邻的两块试样中间隔 10mm 。 2、拉伸试样 (1) 拉伸试样加工后尺寸见下图。 (2) 试板编号为 V1，V2，V3，加工完成后编号钢印敲在 40x30mm 端面上。 (3) ABS 钢印需要在加工时先进行转移 3. 侧弯试样 (1) 侧弯试样加工后尺寸见下图。 (2) 试板侧弯试样编号为 V4、V5、V6、V7 ,受拉伸的一边倒圆角 1~2。完工后将编号钢印敲在10X65mm 端面上 ' R1~2
(3)ABS钢印要加工时先要进行钢印转移。 4、冲击试样 (1)冲击试样组1~5取样时从试板表面下2mm处开始，冲击试样组1 长度中心线在焊缝中心，冲击试样组2长度中心线为焊缝熔合线，冲击试样组3长度中心线距熔合线外侧1mm处，冲击试样组4长度中心线距熔合线外侧3mm处，冲击试样组5长度中心线距熔合线外侧5mm 处。取样时5组试样分别沿厚度方向取。 (2)、将各冲击试样组一剖为三，每只尺寸为10.4X10.4X55mm。冲击试样组1的三个冲击试样编号为V8-10;冲击试样组2的三个冲击试样编号为V11-13;冲击试样组3的三个冲击试样标号为V14-16;冲击试样组4的三个冲击试样标号为V17-19;冲击试样组5的三个冲击试样标号为 V20-22。 (3)、对冲击试样沿板厚方象在试样长度中心开V型槽，V型槽尺寸见节点。 10 J ■ 4
30CrMo焊接工艺研究 前言 30CrMo为中碳调质钢，由于其自身具有较高的强度、硬度，且具有一定的冲击韧性，多应用于大型工程机械、压力容器、潜艇制造等。在中型机械制造业中主要用于制造截面较大、在高应力条件下工作的调质零件，如轴、主轴以及受高负荷的操纵轮、螺栓、双头螺栓、齿轮等；在化工工业中用来制造焊接零件、板材与管材构成的焊接结构和在含有氮氢介质中工作的温度不超过250℃的高压导管；在汽轮机、锅炉制造业中用于制造450℃以下工作的紧固件，500℃以下受高压的法兰和螺母，尤其适于制造300大气压、400℃以下工作的导管。 公司生产的重点产品主油缸，其缸体和缸盖均为30CrMo，属于较高载荷的焊接结构件，且工作条件恶劣，承受一定的压力，在使用过程中，由于运动产生强烈摩擦，因此，要求材质必须具有足够的强度和良好的抗疲劳性能，以保证产品的使用寿命。 1 试验前期准备 1.1焊接性分析 30CrMo的化学成分及力学性能如表1、表2所示。 表3 GHM70+GM70熔敷金属化学成分（%）根据国际焊接学会推荐的碳当量计算公式：Ce=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15（1） 根据式（1）及表1可知，30CrMo的碳当量为0.52%～0.73%。随碳当量增加，冷裂纹敏感性增大。当合金元素含量处于下限时，焊接性相对较好，越接近上限淬硬倾向逐渐加大，产生冷裂纹的倾向增大，焊接性逐渐变差。30CrMo合金结构钢又是在调质状态下焊接，热影响区的冷裂倾向会表现得更突出，其焊接性差。如焊接工艺不合理，存在焊接热影响区脆化、热应变脆化及产生焊接延迟裂纹的危险。只有采取合理的焊接工艺措施，才能保证焊接质量。 1.2 焊接方法及焊接材料 本产品拟采用埋弧自动焊进行焊接。参照表3，并结合焊缝与母材等强度、等韧性的原则，选择焊丝GHM70 +GM70，其性能如表4所示。
底盘焊接工艺研究 随着我国汽车行业的迅速发展，我国各个汽车制造企业之间的竞争进入白热化阶段，为了提高企业的竞争力，汽车行业逐步深入到汽车底盘焊接工艺的研究中，期望能够通过更好的焊接工艺提高汽车底盘焊接的整体质量，并实现降低费用成本和时间成本的效益，从而有效促进企业的稳定发展。鉴于此，本文就针对底盘焊接工艺做一些分析，并提出相应建议以供参考，希望能为底盘焊接工艺的创新发展提供有效参考价值。 标签：底盘；焊接工艺 在汽车产品的制造过程中，底盘焊接的整体水平将直接影响到整个产品的制造质量和成本，一般汽车的摆臂、副车架以及非承載式车架都是选择电弧焊接工艺，这种工艺具有较高的热输入量，在焊接过程中出现的变形情况也较为复杂，这就给底盘的焊接工作带来较高难度。同时，虽然我国电弧焊接工艺已经相对成熟，但是汽车底盘的焊接结构较为复杂，而且还具有空间小和焊接走向不规则等多项特征，这些问题都给焊接工艺的应用和开发带来一定难度。此外，在我国汽车工业的持续发展背景下，我国对于汽车底盘焊接质量的要求越来越高，这就需要根据时代发展不断创新焊接工艺，并在焊接工艺的设计过程中充分考虑其他工艺的结合运用，以此满足于不同的工作需求，从而有效提高底盘的焊接质量，有效促进汽车行业的稳定发展。 1 科学合理的焊接工艺设计 焊接工艺设计是否具备科学性及合理性将直接影响到底盘焊接的整体质量，而且焊接工艺设计对于焊接的变形情况和焊接的变形方向都有着决定性的影响作用，在很大程度上也能够确保焊接产品具有良好的精度，例如在两个支架的焊接过程中要保证其对成型，这种情况下就要通过一个工序完成对称焊接，不能采取分工作业。同时，在进行焊接工艺的设计过程中，设计人员也要着重考虑到产品的相关功能，并合理选择不同种类和不同规格的设备。例如在对称支架的焊接过程中，应确保两者的焊接作业能够同时进行，以此有效提高焊接工艺的有效性[1]。但是一般通过人力只能够完成单个支架的焊接工作，其中后桥支架作为底盘结构中的受力件，对于焊接强度的要求也相对较高，这种情况下就很容易出现支架焊道的断裂情况，最终造成后桥支架的功能失效，所以在条件允许的情况下可以通过机器人同时进行双支架的焊接作业，从而有效控制后桥支架的变形情况，使焊接质量能够得到有效保障。此外，设计人员也要针对各个底盘结构的焊接变形规律进行详细观察，以便能够在焊接工艺的创新开发过程中，根据焊接的变形规律进行科学合理的工艺设计，从而有效促进焊接工艺的创新发展。 2 焊接夹具的可调性设计 焊接夹具的设计质量对于焊接工件的变形情况能够起到良好的控制效果，一般在焊接夹具的设计过程中可以根据焊接变形规律进行焊接夹具的设计，这种设
目录 1、概述 2、焊接高强度钢注意事项 3、操作要点 4、焊接材料的选用及焊接方法 5、定位焊及装配要求 6、焊接要求及施工工艺 7、手工焊及CO2焊接要点 8、焊缝缺陷的返修及补焊 9、焊接参数规范
高强度钢在船体焊接中的要点 1、概述 高强度钢建造的船舶其“应力水平”普遍高过一般强度钢，这样对船舶建造工艺水准提出挑战我们的工艺要求，工艺纪律不能随便。，随着我厂建造的大吨位单壳散货船临近开工在，对于高强度钢的焊接施工工艺方案采用正确与否直接涉及到船体焊接质量。对焊接程序、定位焊要求、焊缝缺陷返修补焊，以及手工焊、CO2焊、埋弧焊焊接规范参数都有一定要求，在此特编写如下： 2、使用高强度钢注意事项 （1）、标示：高强度钢标示所指是：AH32、DH32、AH36、DH36、EH36，钢板上必须有标示、构件上必须有标示。 （2）、预热：高强度钢在定位焊前必须预热，预热温度80℃-100℃，预热范围为板厚的5倍，但不小于100㎜。 （3）、保温：507焊条在烘箱拿出后使用必须放入保温筒，带入施工现场，且每4小时换用。 （4）、清洁：焊前必须对待焊的焊缝边缘宽30㎜内的氧化皮、油污等杂质清除干净，不能及时焊接，会使焊缝及焊缝边缘宽30㎜重新生锈或污染，焊前应重新清理。 （5）、焊接方法：必须采用多层多道层间温度100℃，同一层焊道的焊接方向要一致，各层的焊接方向相反，但接头要错开。 （6）、焊前应对CO2焊机送丝顺畅情况和气体流量作认真检查。 3、操作要点 1.垂直或倾斜的位臵开坡口的街头必须从下到上焊接，对不开坡口的薄板对接和立角焊可采用向下焊接；平、横、仰对接接头可采用坐向焊接法。 2.必须根据被焊接工件的结构及室外作业再风速大于1M/S时，选择合理的焊接顺序。 3.对接两端应设臵同板厚150*150的引弧和熄弧板。 4.有坡口的板缝，尤其是板厚是多道焊缝，焊丝摆动时再坡口的两侧应稍作停留，锯齿形运条每层厚度不大于4mm，以使焊缝熔合良好。 5.应经常清理软管内的污物及喷嘴的飞溅，送丝软管焊接时必须拉顺，不能盘曲，送丝软管半径不小于150mm，施焊前应将送气软管内残存的不纯气体排出。 6.根据焊丝直径正确选取焊丝导电阻，导电阻磨损后孔径增大，引起焊接不稳定，需重
20# 钢含硫天然气管线焊接工艺 应用研究 大庆油田工程建设有限公司培训中心 2010年12月 20# 钢含硫天然气管线焊接工艺应用研究 大庆油田工程建设有限公司培训中心 刘庆忠 张先龙 都宏海 概要：本文从降低成本、缩短进料周期等角度出发，根据前线施工单位具体情况，灵活应用，提出以国产J427焊条替代进口焊条，采用氩电联焊方法进行了20#钢含硫管线的焊接。焊接接头经应力腐蚀试验等检测后完全满足标准要求，其工艺已应用于现场施工，大大降低了生产成本，取得了令人满意的效果。 关键词：J427焊条、焊接、应力腐蚀 0 前言 近年来，随着天然气在国民经济中各个行业的广泛应用，与天然气相关的管道、场站建设也越来越多，但天然气中含有的硫化氢是导致焊接接头应力腐蚀失效的主要原因之一，直接威胁到管道设施的安全运行。以往对于此种含硫管线焊接经常采用进口专用高韧性低氢焊条，成本高、进料周期长。如能采用国产焊条替代进口焊条，将大大降低施工成本及缩短工期，对于大庆油田乃至外部市场含硫天然气管道焊接将具有重要意义。本文即基于此点，对国产焊条在含硫管线的应用展开研究，其结果已得到建设方认可，并应用到工程施工中。 1 工程简介 本研究依托工程为工程建设公司承揽的哈萨克斯坦希望油田第四油气处理厂，该处理厂为中油（国际）阿克纠宾油气股份公司新建的油气处理厂，一期建成原油处理规模 400
万吨/年，其中配套集输管线42.5公里，地上工艺管道18.9公里，地下管道23.6公里。含硫管线全长13.42公里，共3937道口，材质为20#，规格为Φ219×6mm 。根据要求，工艺试验除需正常的力学检测外，还需对管线焊接接头进行硬度（HV10）、抗氢致开裂（HIC ）和抗硫化物应力开裂（SSC ）试验。 2 焊接工艺研究 2.1 焊接方法及材料 焊接方法为氩电联焊。焊材选择主要考虑适用性和普遍性原则。通过调研发现，针对20#钢，在大庆油田以大西洋焊材使用最为普遍，份额约占到了工程建设公司承揽工程的80%左右，因此本研究实际选用四川大西洋产H08Mn2SiA 焊丝和J427焊条进行试验，其中J427与进口E7018-1H4R 两种低氢焊条化学成分见表1，力学性能见表2。 表1 化学成分 由于焊缝中的Ni 对介质中的硫化物比较敏感，在残余应力和工作应力等作用下，易导致应力腐蚀，因此在含硫管线焊接中一般规定焊材中Ni 含量≤1%。从表1中可以看出，E7018-1H4R 和J427的Ni 含量都满足上述规定，并且J427的Ni 含量还要稍低于E7018-1H4R 。此外，从表2也可看出，J427虽然属于碳钢类焊条，但是其韧性实测值并不低于E7018-1H4R ，且扩散氢含量较低，对于在低合金高强钢中易出现的阴极氢脆（HEC ）型应力腐蚀敏感性还是较低的。综合以上两点，为采用国产J427焊条进行抗硫管线焊接提供了理论依据。 2.2 坡口形式 坡口形式可参照GB/T985.1-2008标准或根据经验自行拟定，本试验具体坡口尺寸见 焊条 屈服强度（MPa ） 抗拉强度(MPa) 伸长率 (%) 冲击韧性 （J ） 药皮中含水量 J427 标准值 实测值 ≥330 410 ≥420 520 ≥22 27.5 ≥27/-30℃ 162 ≤0.6% 0.15% E7018-1H4R 标准值 实测值 ≥420 490 ≥520 560 ≥22 27 ≥27/-20℃ 160 ≤5ml/100g 4ml/100g
焊接工艺评定报告
目录 钢筋电渣压力焊工艺评定作业指导书 (1) 一、编制目的 (1) 二、编制依据 (1) 三、实施范围 (1) 四、施工工艺评定的基本条件 (1) 1、材料准备 (1) 2、施工机具 (1) 3、施工准备 (2) 五、施工工艺 (2) 1、工艺流程 (2) 2、操作细则 (2) 2.1、检查设备、电源 (2) 2.2、钢筋端头制备 (2) 2.3、选择焊接参数 (2) 2.4、安装焊接夹具和钢筋 (3) 2.5、安放铁丝圈（可省去）、焊剂盒、装填焊剂 (3) 2.6、试焊、作试件、确定焊接参数 (3) 2.7、施焊操作要点 (3) 六、质量标准 (4) 1、主控项目 (4) 2、一般项目 (4) 七、成品保护 (5) 八、安全与环境管理 (5) 钢筋电渣压力焊工艺评定记录报告 (7)
钢筋电渣压力焊工艺评定作业指导书 一、编制目的 明确钢筋电渣压力焊的施工工艺，确保施工工艺评定满足设计和施工规范规定的要求，验证设计和施工规范的可操作性与可执行性，同时用以指导现场施工。 二、编制依据 1、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015； 2、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012； 3、《钢筋焊接接头试验方法标准》JGJ/T27-2014； 4、《工程质量管理手册》； 5、施工图纸说明。 三、实施范围 钢筋电渣压力焊适用于柱、墙竖向（倾斜角度低于10°）HRB400级直径12cm 以上钢筋的连接接头。 四、施工工艺评定的基本条件 1、材料准备 钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有产品合格证、出厂检验报告和进场复试报告。 焊剂：在钢筋电渣压力焊中，必须采用合适的焊剂，常用的焊剂型号为HJ431，其性能应符合GB5293碳素钢埋弧焊用焊剂的规定。常用的为熔炼型高锰高硅低氟焊剂或HJ330中的锰高硅低氟焊剂。 焊剂应存放在干燥的库房内，当受潮时，在使用前应经250～350烘焙2h，以防产生气孔。 使用中回收的焊剂，应除去熔渣和杂物，并应与新焊剂混合均匀后使用。 焊剂应有出厂合格证。各种焊接材料应分类存放和妥善管理，并应采取防止锈蚀、受潮变质的措施。 2、施工机具 1）手工电渣压力焊设备包括：焊接电源、控制箱、焊接夹具、焊剂填装盒等。 2）焊接电源：钢筋电渣压力焊宜采用次级空载电压较高（75V以上）的交流或直流焊接电源（一般32mm直径及以下的钢筋焊接时，可采用容量为600A的焊接电
电力工程中的焊接工艺研究 发表时间：2018-08-20T10:44:43.420Z 来源：《电力设备》2018年第15期作者：余长海 [导读] 摘要：电力建设的施工应用中焊接施工工艺起着不可代替的作用。 （中国能源建设集团天津电力建设有限公司天津 300041） 摘要：电力建设的施工应用中焊接施工工艺起着不可代替的作用。当前，我国传统焊接工艺依靠着原有的施工技术，对一般普通的焊接加工还能胜任，然而对于电力建设等高技术高要求的施工上时已经无法完全满足要求，使得预计施工计划很难开展下去。所以，对传统焊接施工技术的改进与焊接工艺的创新是推进电力建设向高要求、高水平、高质量发展的重要保证。 关键词：电力工程；焊接；工艺 焊接技术作为一项非常传统的技术方法，是施工建设过程中非常重要的一部分，在电力建设过程中是不可替代的，由于我国这几年来工业迅速发展，现在的焊接技术已经不能满足机械工业的发展需求，尤其是在技术含量较高的电力建设中，所以对焊接工艺的创新必然会在很大程度上影响电力工程的质量，使得电力工程质量得到很大的提升。就焊接技术在电力建设中的重要性来看，电力焊接的好坏直接影响着整个电力建设的质量和工程进度；而电力建设焊接工程的管理方法对整个电力建设的焊接来说起着关键作用。一个好的焊接工程管理方法，对电力建设焊接过程中的每一个环节都能做到细化处理，严格把控每一个焊接环节，能够很大程度的提高电力建设焊接过程的安全性，使整个工作流程能够顺利进行，工作效率得到了大大提高。 1电力工程焊接工艺的历史 人们认为传统的焊接是一种技艺而不是制造方法，传统的焊接方法依赖于操作人员的熟悉程度。金属的焊接有很多种，主要分为压焊、钎焊、熔焊等三大类。压焊是在低于被焊金属熔点的温度下，不添加金属，对其施加一定的压力，使得接头产生塑料变形，实现焊接，压焊的共同特点是在焊接过程中不添加金属，还有很多的压焊方法都没有熔化过程，可以简化焊接的过程，对焊接的安全以及卫生情况都有一定程度的提高，许多难以熔化的材料，可以利用压焊的方法进行焊接；钎焊是使用比工件熔点低的金属做钎料，再将工件和钎料加热到低于工件熔点、高于钎料熔点的温度，用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现相互扩散，从而实现钎焊，在进行焊接时会形成焊缝，焊缝的两侧在焊接时会受到热作用，从而使组织和性能发生变化，焊接的时候由于焊机的材料、电流的不同，在焊缝与热影响区可能会产生一系列的现象，使得焊件的性能下降，出现这种情况时，就要调整焊接条件，对焊件的接口处进行预热，焊接时进行保温、焊后时进行热处理，这样可以改善焊件的焊接质量；熔焊相比于压焊和钎焊来说，是一种比较简单的焊接工艺，熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至融化状态的焊接方法，在熔焊的过程中，将两个工件接口处迅速融化，并且随着热源向前移动，冷却后两件工件就将连成一体，为了提高焊接的质量，人们研究出了各种保护的方法来获得优质的焊缝，例如在焊条药皮中加入钛铁粉。 2电力建设中焊接施工新工艺的具体控制 2.1焊接种类的控制 针对氩电联焊接采用的焊接工艺做设计，并且给出以下规定：焊丝，焊接厚度为2～2.5mm作为氩弧焊打底层，利用高温融化焊丝进行焊缝的焊接，同时要保证其焊接后边缘厚度和深度，一般控制在3mm以内，不能太小，过小会导致强度不够。根据经验，可以采用焊条作为判断的基础，在焊接管道内部时根据焊缝宽度调整焊丝的角度进行焊接，其厚度控制在使用焊条直径上下±0.1mm；当焊接管道外部时，特别是直径较大的管道，其控制的焊接厚度应比所用焊条多1～2mm即可。其中在使用氩电联焊接时，无论焊接什么都应该焊两层氩弧焊，这样才能发挥焊接新工艺技术的特点，使焊接的合格率提高。 2.2焊接人员技术要求的控制 为了保证新的焊接工艺在项目中达到预期要求，建立一系列的焊接施工模式和规划标准程序，以及加强焊接施工工艺的创新是必不可少的一步，与此同时也要保证参与焊接的技术人员对焊接的新工艺方法、新技术的掌握程度，对一般普通的焊接施工要很熟练，可通过平常的焊接设计重点训练和实操实练来提高焊接人员的技术水平，从而进一步完善焊接的施工工艺。此外，还要对一些监督管理措施的实施上以及工程交底会议上进行严格把关，让新工艺的有效、合理性不受到影响。 2.3焊接技术的控制 焊接施工新工艺还在发展，导致技术及操作更新较快，因此焊接人员对新工艺掌握速度要与焊接新工艺更新速度保持同步，同时也要在使用上提高焊接施工熟练程度。焊接是一件很繁琐追求细致的工作，对于一些对细节要求不高的大径管是焊接时最容易出现问题的，然而只能通过返修而增加成本，而新工艺的投入使用将会提高大径管焊接施工的有效性，可以减少重复焊接次数以节约成本，如此电力建设会更加高效安全稳定。 2.4焊接管理人员设置及管理体系 我们在电力建设焊接工程中一定要设定管理层和制定一个完整的管理体系。焊接管理人员在电力建设焊接工程中是一个至关重要的角色，焊接管理人员能够保证电力建设焊接工程的顺利进行，在现在的电力建设焊接工程中管理人员的设定也是一项非常重要的工作。对于一些工程量较小、难度相对较低的电力建设焊接工程来说，设立一名或两名经验丰富的电力建设焊接人员即可；而在一些工程量较大，焊接难度较高的电力建设焊接工程中一定要设立电力建设焊接工程师，以便指导解决在焊接过程中遇到的技术问题，同时对工程质量也能有一个相当优质的把关。一个完整的管理体系对于电力建设焊接工程来说，使电力建设焊接的工程管理更加系统、综合，为管理人员的管理工作的顺利进行奠定了坚实基础。 2.5做好事后管理工作 事后管理工作是确保电力焊接质量的最后环节，因此做好事后管理工作可以进一步保证焊接质量。电力工程焊接工作结束后首先要做好焊接质量的检验工作，目前我们所使用的检验方法主要包括非破坏性检验法和破坏性检验法。在进行实际的检验工作时非破坏性检验法是较常使用的方法。非破坏性检验法主要包括无损性探伤和气密性检查。在对电力工程焊接质量进行检验时，应先进行委托检测，再根据工程的实际情况做好相应的调研工作，在这个基础上保证检查的效果。可以利用超声波检测法和射线检测法进行检测，并对检测所得出的相关数据进行准确的分析同时做好记录和预判工作。最后，检验人员应对所得到的结果进行全面的校对和验证，并确保检验结果的可靠性和精准度。如果在验证的过程中发现结果有误差，应及时的进行复检并做好修改工作。所有的检验工作结束后，还应做好资料收集和管理工作，将工程中所涉及到的图片、检测报告等进行全面的整理，保证其完整性，为日后的查找工作创造便利条件。
镀锌钢板焊接工艺研究 1．镀锌钢电弧焊 锌层的存在给镀锌钢的焊接带来了一定困难，主要的问题有：焊接裂纹及气孔的敏感性增大、锌的蒸发及烟尘、氧化物夹渣及镀锌层熔化及破坏。其中焊接裂纹、气孔和夹渣是最主要的问题。 1．1 焊接性 （1）裂纹 在焊接过程中，熔化的锌浮在熔池的表面或位于焊缝根部。由于锌的熔点远远低于铁，熔池中的铁首先结晶，液态锌会沿着钢的晶界渗入其中，导致晶间结合变弱。而且锌与铁之间易形成金属间脆性化合物Fe3Zn10和FeZn10，进一步降低了焊缝金属的塑性。因此在焊接残余应力的作用下易沿晶界裂开，形成裂纹。 1) 影响裂纹敏感性的因素 ①锌层的厚度镀锌钢的锌层较薄，裂纹敏感性小，而热镀锌钢的锌层较厚，裂纹敏感性较大。 ②工件厚度厚度越大，焊接拘束应力越大，裂纹敏感性越大。 ③坡口间隙间隙越大，裂纹敏感性越大。 ④焊接方法用手工电弧焊焊接时裂纹敏感性小，而用CO2气体保护焊焊接时裂纹敏感性大一些。 2) 防止裂纹的方法 ①焊前在镀锌板焊接处开坡口V、Y形或X型坡口，用氧乙炔或喷砂等方法去除坡口附近的镀锌层，同时控制间隙不宜过大，一般1.5mm左右。 ②选用含Si量低的焊接材料。气体保护焊时应采用含Si量低的焊丝，手工焊时采用钛型、钛钙型焊条。 （2）气孔 坡口附近的锌层在电弧热的作用下产生氧化（形成ZnO）及蒸发，并挥发出白色烟尘和蒸气，因此极易在焊缝中引起气孔。焊接电流越大，锌的蒸发越严重，气孔敏感性越大。用钛型、钛钙型焊条焊接时，在中等电流范围内不易产生气孔。而用纤维素型和低氢型焊条焊接时，小电流和大电流下均易产生气孔。另外焊条角度应尽量控制在30°～70°范围内。 （3）锌的蒸发及烟尘 用电弧焊焊接镀锌钢板时，熔池附近的锌层在电弧热的作用下氧化成ZnO并蒸发，形成很大的烟尘。这种烟尘中主要成分为ZnO，对工人的呼吸器官具有很大的刺激作用，因此，焊接时必须采取良好的通风措施。在同样焊接规范下，用氧化钛型焊条焊接时所产生的烟尘量较低，而低氢型焊条焊接时产生的烟尘量较大。 （4）氧化物夹渣 焊接电流较小时，加热过程中形成的ZnO不易逸出，易造成ZnO夹渣。ZnO比较稳定，其熔点为1800℃。大块状的ZnO夹渣对焊缝塑性具有非常不利的影响。利用氧化钛型焊条时，ZnO呈细小均匀分布，对塑性及抗拉强度影响都不大。而用纤维素型或氢型焊条时，焊缝内的ZnO较大、较多，焊缝性能差。 1．2 镀锌钢的焊接工艺 镀锌钢可采用手工电弧焊、熔化极气体保护焊、氩弧焊、电阻焊等方法进行焊接。 （1）手工电弧焊 1) 焊前准备 为了降低焊接烟尘，防止焊接裂纹及气孔的产生，焊前除了开适当的坡口外，还应将坡口附近的锌层去除。去除方法可采用火焰烘烤或喷砂。坡口间隙应尽量控制在1.5～2mm内，
20#钢含硫天然气管线焊接工艺 应用研究 大庆油田工程建设有限公司培训中心 2010年12月
20#钢含硫天然气管线焊接工艺应用研究 大庆油田工程建设有限公司培训中心刘庆忠张先龙都宏海 概要：本文从降低成本、缩短进料周期等角度出发，根据前线施工单位具体情况，灵活应用，提出以国产J427焊条替代进口焊条，采用氩电联焊方法进行了20#钢含硫管线的焊接。焊接接头经应力腐蚀试验等检测后完全满足标准要求，其工艺已应用于现场施工，大大降低了生产成本，取得了令人满意的效果。 关键词：J427焊条、焊接、应力腐蚀 0 前言 近年来，随着天然气在国民经济中各个行业的广泛应用，与天然气相关的管道、场站建设也越来越多，但天然气中含有的硫化氢是导致焊接接头应力腐蚀失效的主要原因之一，直接威胁到管道设施的安全运行。以往对于此种含硫管线焊接经常采用进口专用高韧性低氢焊条，成本高、进料周期长。如能采用国产焊条替代进口焊条，将大大降低施工成本及缩短工期，对于大庆油田乃至外部市场含硫天然气管道焊接将具有重要意义。本文即基于此点，对国产焊条在含硫管线的应用展开研究，其结果已得到建设方认可，并应用到工程施工中。 1 工程简介 本研究依托工程为工程建设公司承揽的哈萨克斯坦希望油田第四油气处理厂，该处理厂为中油（国际）阿克纠宾油气股份公司新建的油气处理厂，一期建成原油处理规模400万吨/年，其中配套集输管线42.5公里，地上工艺管道18.9公里，地下管道23.6公里。含硫管线全长13.42公里，共3937道口，材质为20#，规格为Φ219×6mm。根据要求，工艺试验除需正常的力学检测外，还需对管线焊接接头进行硬度（HV10）、抗氢致开裂（HIC）和抗硫化物应力开裂（SSC）试验。 2 焊接工艺研究 焊接方法及材料 焊接方法为氩电联焊。焊材选择主要考虑适用性和普遍性原则。通过调研发现，针对20#钢，在大庆油田以大西洋焊材使用最为普遍，份额约占到了工程建设公司承