第 卷 焊接的工艺及发展 VOL NO
2016年 月 PROCESS AND DEVELOPMENT OF WELDING July2016
收到初稿日期：；收到修改稿日期： 基金项目：西安建筑科技大学
作者简介：韩金，女，1994年生，本科，学生，西安建筑科技大学金属1301，陕西，西安710016，电话：修改稿
焊接的工艺及发展
摘要；自改革开放以来，完成了许多具有标志性的重大产品，焊接在国民经济建设中发挥着不可替代的重要作用。虽然焊接材料生产总量及焊丝产量增加迅速，根据国际焊接技术的发展趋势，提出在造船业中应重视焊接机器人、数字化焊接电源和激光、搅拌摩擦焊和高效焊接等新工艺技术的发展与应用，吸引优秀人才到焊接生产第一线，加强政产学研的联合，以优质、高效、低成本的优势，增加我国造船业在国际竞争中的实力。 关键词：焊接工艺与设备；中国；焊接生产；焊接技术；现状与发展
中图法分类号：TG 文献标识码：A 文章编号：XXXXXXX
1焊接的分类
焊接方法种类很多，但按其过程特点不同，可分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。熔化焊是将两焊件的连接部位加热至熔化状态在不加压力的情况下，使其冷却凝固成一体，从而完成焊接。压力焊是在焊接过程中，必须对焊件施加压力，同时加热（或不加热）以完成焊接。钎焊是将低熔点的钎料熔化，使其与焊件金属（也加热，但仍处于固态）相互扩散，而实现连接。
1.1熔化焊
熔焊，又叫熔化焊，是一种最常见的焊接方法。所谓熔焊，是指焊接过程中，将联接处的金属在高温等的作用下至熔化状态而完成的焊接方法，可形成牢固的焊接接头。由于被焊工件是紧密贴在一起的，在温度场、重力等的作用下，不加压力，两个工件熔化的融液会发生混合现象。待温度降低后，熔化部分凝结，两个工件就被牢固的焊在一起， 完成焊接的方法。由于在焊接过程中固有的高温相变过程，在焊接区域就产生了热影
响固态焊接和熔焊正相反，固态焊接没有金
属的熔化。
1.2压力焊
压力焊是利用焊接时施加一定压力而完成焊接的方法，压力焊又称压焊。这类焊接有两种形式，可加热后施压，亦可直接冷压焊接，其压接接头较牢固 1.3钎焊
钎焊是用熔点低于母材的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到适当的温度，使焊件仍处于固态而钎料熔化后靠湿润及毛细管作用填充进接头间隙并与母材相互扩散实现连接的一种方法。也有人把钎焊定义为：加热到钎料熔化，母材不熔化，通过母材与钎料之间的溶解，扩散，凝固后实现冶金连接的焊接方法。
按钎料熔点，钎焊分为软钎焊和硬钎焊两类。钎焊按加热方式不同分为烙铁钎焊、火焰钎焊、电阻钎焊、感应钎焊及炉中钎焊等。无论哪种钎焊，都要有母材、钎料、焊剂三种材料。母材是要被焊接的材料；钎料是填充并连接母材的材料；焊剂是清除母材和钎料表面氧化膜和其它杂质，改善钎料性能并保护液化钎料不被氧化的材料。你问的松香就是一种简单的有机焊剂。由于材料来
源方便，污染小，效果还好，所以在原来手工锡焊中得到广泛应用。
2焊接的国内发展
我国焊接与切割设备制造行业市场现状在国际方面受到全球经济低迷的影响、国际原材料价格持续高位运行的压力和国际行业巨头的冲击;在国内方面，我国工业化、城市化进程加速和国家的政策支持对本行业也影响深远，使得本行业在市场表现上体现了以下方面的特点：
首先，从技术层面划分，我国焊接与切割设备制造行业的产品技术集中在中低端，中高端大部分市场领域由国外产品垄断。国内焊接与切割设备制造行业经过几十年的发展，焊接与切割技术日趋成熟，在某些领域与国外产品质量没有太大差别，国内大部分产品主要集中在中低端，产品销售数量要优于国外品牌，但在高铁、核电等高新领域则基本是国外
其次，从产品层面划分，以产品价值估算，2007年手工弧焊机、气体保护焊机、氩弧焊机、切割机市场容量估计分别占焊接与切割设备整体容量的比重约为56%，25%，7%和3%;2010年手工弧焊机、气体保护焊机、氩弧焊机、切割设备市场容量分别占焊接与切割机整体容量的比重约为46%是销售数量上都会超过传统的手工焊，成为我国焊接与切割设备市场主导产品的趋势已被业内人士所公认。预计到2015年全行业气体保护焊机的应用比例将会达到约48%。机器人的推进等四个方面。在行业技术趋势上将逐渐淘汰高能耗、高污染、低效率、低附加值的传统机型已成为必然趋势。
再次，行业发展趋势以低碳环保、节能高效、自动化、成套为发展方向，体现在产品上则表现为逆变技术进一步普及、气保焊机进一步推广、切割设备自动化进一步提升、特种专用成套设备和松下电器公司、ITW焊接集团等国际行业巨头持续冲击国内行业;国内企业普遍存在知识产权保护不完善、高端人才缺口严重、制造成本上涨的压力等问题。另一方面，我国经济的快速发展客观上为本行业提供了广阔的市场空间;国家一系列政策支持效果明显。本行业生命周期所处的成长期末端显示行业集中度提升、资源有效整合的历史机遇即将出现;国内行业起步晚，吸收国外先进技术实现跨越发展的机遇持续存在。预计我国2015年的焊接与切割设备制造行业的市场容量为420亿元。最后，本行业市场现状深受国内外经济大环境影响，表现为机遇与挑战并存的局面。一方面，美国林肯电气公司、伊萨公司。
3焊接的国外发展
3.1电子束焊接技术
电子束焊接技术的优点在于能量密度高,焊接变形很小,得到的焊缝强度高且质量稳定,焊接可靠性也大大提高,因此满足了航空航天、核工业等高技术领域对焊接质量的高要求,在许多场合已逐步取代其它焊接方法.电子束能轻易地穿透loomm的钢材,可以经济地实现10kw以上的大功率焊接,这为解决航空航天、能源及化学工业中大型容器的焊接提供了可靠的手段.为适应厚板焊接的需要,大功率电子束焊已成为电子束焊接技术发展的一个重要特点.目前国外生产的和市场上销售的电子束焊机的功率为l一120kw,其中
高压大功率电子束焊机的焊接熔深最大可达250mm,焊缝深宽比可达50:l;低压电子束焊机最薄可焊0.05mm.焊缝深宽比可达20:1.为完成大厚度金属高质量精密焊接,各国都在开展大功率电子枪的研究.日本大阪大学焊接研究所近年研制成功T500kV、500kw的11级加速式电子枪,由l级100kV和10级40kV 电子枪叠加构成,枪高 2.sm,外径 2.sm,壁厚25mm.由束源发出的电子束经强收缩电磁会聚,在焦点0.sm的位置可获得lo7w/emZ的超高能量密度束流,一次穿透焊接0.Zm超厚度不锈钢材,焊缝深宽比达70:1。
法国Framatome公司设计和制造的装有200kw电子枪的大功率FE一200电子束焊机,焊机真空室容积99m3,工件重量可达55t.电子枪可在两个方向分别移动1850mm和4000mm.可焊厚达350mm的板材.为了解决高能束流自身对材料造成的焊接缺陷,法国、日本等国正在对双枪电子束焊接方法进行开发研究,第一电子枪实现金属所必须的熔化,第二电子枪则可以有效地控制焊缝形状,消除焊接缺陷并改善焊缝质量。日本大阪大学焊接研究所研制的3OkW+k6w电子束焊接装置如图2所示,第二电子枪与第一电子枪成25翎倾斜固定安装,阴极采用旁热方式,在使用300小时内可以获得再现性良好的稳定束斑。
国外电子束焊机普遍采用微机控制,并向计算机闭环控制和自适应控制发展,目前电子束焊接已进人盘类零件先进集成制造系统(罗·罗公司、普·惠公司)、各类齿轮的柔性制造系统(艾利逊公司)和未来工厂(莱康明公司)中。美国Gencorp公司的Aerojet分部采用电子束焊连接F一22的钦合金主结构件,设计工作全部在计算机上完成,整个焊接过程均编人程序,焊接时不断变化的电子束的速度、角度,焊枪与工件的距离等参数均由计算机控制,这是CNC电子束焊机首次用于焊接大型飞机结构件.英国焊接研究所为法国核公司制造的100kw电子束焊机几乎能对所有
金属及合金(厚度为200mm以内)进行高精度的焊接,采用计算机控制射束偏转系统和工艺过程内装组件程序,不仅焊接质量高,而且降低了成本,目前已用于大型压力容器焊接。
3.2 激光焊接技术
随着中小功率激光器性能不断完善,薄板的激光焊接技术已相当成熟,美国、日本及西欧国家1一skw的中等功率COZ激光器在焊接0.lmm一6mm厚度的金属方面得到了广泛的生产应用。国外试验表明,激光焊接接头的硬度、塑性与电子束焊接头差不多,但抗交变负荷要好得多。用激光可在大气中焊接,夹具装卸也很容易、而且激光易用反射镜或棱镜改变光路,可在工件的任意位置上焊接,因此对比较薄的板材,目前正用激光取代电子束焊.如厚度在10mm以下的钦合金和不锈钢的激光焊已有取代电子束焊的趋势.未来大型结构件多采用厚板材,因此大功率激光器在焊接生产中具有日益增长的意义.美、英、日、德、意及前苏联等国在大功率C02激光焊机的研究中均取得重大进展并已应用于生产.目前5一IOkW大功率C02激光可一次焊透8~13mm 板材,试验表明用skWCoZ激光器可焊透10一15mm厚钢板,焊缝宽度及热影响区都较窄,焊缝深宽比为4:l、与电子束焊接效果相同。英国独立开发的高速轴流型COZ激光焊机,功率1k0w.能够对20mm厚的钢板进行焊接,具有世界先进水平。
日本大阪大学焊接研究所近年开展了大功率15kwCOZ激光厚板陶瓷焊接技术的研究工作,研究结果表明,对87%1A2O3陶瓷在10kw功率输出、焊速400mm/min时可进行20mm厚板的焊接,对10mm厚的陶瓷板通过焊速与激光功率的最佳选择可获得优良的熔透焊缝。通常COZ激光器和YAG激光器的电能转变成光电的效率仅为5%一15%.而且要配备冷却装置,而化学激光器的效率可达30%左右,并易于实现大功率化,很有可能在今后的焊接领域中广泛推广应用.其中尤以碘激光器作为纯化学激光器更引人注目,这种激光器效率高、功率大、能以光纤传导,材料的吸收率高,具有很大的发展潜力。
3.3复合束流焊接技术
近二十年来发展起来的复合束流焊接技术,是将两种或两种以上单一焊接方法集于一体,取其所长形成的更为先进的焊接技术.它主要是由电子束、激光束和等离子束等高能束流与其他热源组合而形成新的连接方法,包括激光一电弧焊、电子束一ITG焊、激光一等离子弧焊、电子束一等离子弧焊、等离子一MIG焊、高频一激光焊等等,本文对其中研究和应用较多的几种方法作一简单的介绍. (TIG、MIG)焊单独用激光进行焊接时大量能量被激光等离子体吸收及工件反射损失掉了,因此能量利用率低.
难以形成深熔焊缝,为解决这一问题,70年代末出现了激光一电弧焊接方法,其主要特点为:
(l)高效、节能、利用电弧对激光的增强作用可大大提高激光的利用率,增加有效能量,
从而在获得同样焊接效果的条件下减小激光功率,用小功率激光器代替大功率激光器,减少了设备投资,降低了成本;
(2)可进行高速焊接,由于激光加热斑点有强烈吸附电弧的作用,可以在高速(10m/min 以上)下将小电流电弧牢牢地吸引前进.双热源焊熔透性增加,使焊速也比单独激光焊提高好几倍;
(3)增加熔透,改善焊缝成形.在相同激光能量和焊速条件下,外加电弧(30一50A)即可使焊缝熔探增加一倍多,调节两种热源参数可获得不同的深宽比,满足不同的焊接需要;
(4)可获优质的焊接接头,用激光加电弧双热源焊接,不仅热影响区小,而且可以避免单独电弧高速焊时易出现的焊缝咬边、根切等缺陷,也可避免单独激光焊时易出现的焊道不均匀成型。0.5一sm/min,获得的熔深是单独使用skw激光束焊接时的1.3一1.6倍。加TIG电弧时要获得最大熔深需选择合适的参数,主要参数有钨极与激光束之间的距离、一般越近越好;
同时与电流大小、焊速、激光功率以及激光焦点距工件表面距离等参数也有关。此时要获得最大熔深也要调整好激光焦点到熔池根部距离,选择合适的电源,激光功率和焊速等参数.日本四国工业技术研究所对此进行研究时,发现激光束焦点置于溶池最深处时,电弧力将熔化金属排开,形成表面下凹低坑,从而获得最大溶深。由于激光的辅助作用,电弧的稳定性得到提高,电弧电流增加且熔深加大,skw激光束与400A的MIG电弧相复合,焊速为0.sm/min,可焊12mm厚的钢板,在焊速达2.7m/min时电弧仍稳定不熄灭。
4国内外相关专利和标准总结
4.1标准总结
4.1.1焊接变形预测的发展
20世纪中叶以来,不少学者对薄壁结构焊接变形问题进行了研究。20世纪50年代,WatanabeM和Satoh K开始关注低碳钢薄板结构焊接变形的翘曲现象,他们第一次提出了焊缝收缩的概念,并给出了一系列预测焊接变形的公式。20世纪70年代,Taniguchi C利用完整的数值分析和试验方法研究了铝板结构角接头的变形情况,得到了各种角焊缝的板厚与角变形之间的相互关系。Pattee F M对不同约束条件下铝板的翘曲情况进行了试验研究,并得到相似的结论。1976年,Satoh K[4]在系统研究的基础上得出了低碳钢、高强钢、铝合金及不锈钢等不同材料制造的焊接结构中残余应力、角变形、横向收缩与焊接热输入之间的简单关系式。
多年来,Karlsson L、Masubuchi K与McDill JMJ等许多专家学者对大型复杂焊接结构进行三维热弹塑性有限元分析,他们建立了很多复杂的数学模型。这些模型有助于认识焊接变形机理,能够较为准确地预测焊接结构的变形。Teng T L对T形接头角焊缝进行了热弹塑性有限元模拟,分析了焊接过程的热力行为与焊接残余应力和角变形问题,应用死活单元法模拟焊缝金属的填充过程,并讨论了法兰厚度、焊接穿透深度以及约束条件对焊接残余应力和焊接变形的影响。由于热弹塑性有限元分析计算复杂、收敛困难,很难用于实际焊接结构的应力与变形分析。后来,Ueda 等发展了基于线弹性有限元的固有应变模型。Daniewicz S R对大型海洋船体结构进行了试验和数值模拟的研究,以试验方法确定焊缝的固有收缩值,并将其应用于有限元结构分析的模型中,利用线弹性有限元成功地预测了大形海洋船体结构的焊接变形。
Luo Y指出,焊接过程所产生的固有应变主要是由各点的约束情况以及各点所经历的最高温度决定的。根据热弹塑性有限元模拟结果与及试验结果的比较,引入弹性约束参数,分别获得弹性约束参数与固有应变以及最高温度与固有应变的相互关系,建立了简单而准确的固有应变分布模型。MyoungS H[12]对薄板焊接结构变形进行了全面系统的机理性研究,建立了考虑高温应力应变松弛效应的热弹塑性本构模型,利用考虑有效固有应变的收缩体积模型预测结构的角变形,并且对焊接结构的临界失稳状态进行了特征值屈曲分析。
中国关于焊接变形模拟的研究始于20世纪80年代。哈尔滨工业大学的田锡唐教授,上海交通大学的汪建华教授等做过不少关于
焊接热力过程有限元模拟方面的研究。另外,航空制造工程研究所的关桥院士在焊接变形预测与控制方面进行了深入的探讨,并在薄壁焊接结构低应力无变形控制技术方面取得诸多研究成果。近年来,清华大学的鹿安理教授在焊接力学模拟的动态可逆自适应网格技术、移动热源形式、相似理论及分布式并行计算等方面进行了很多创新性研究。
4.1.2焊接变形预测理论
方差分析法是一种基于试验的统计学分析方法。利用方差分析可以优化焊接变形公式,研究焊接变形影响因素,确定最佳焊接工艺参数等。GoglioL利用方差分析法研究了梁截面尺寸、焊缝长度和焊接方向对铝合金梁结构角变形的影响。解析法以焊接热传导理论、结构力学理论、残余塑变理论或弯曲理论为基础,能够确定一些较为简单的焊接变形。对于复杂构件,利用解析法求解则非常困难。以下主要论述热弹塑性有限单元法、固有应变法以及基于传统有限元的优化设计法与人工神经网络模型等先进的焊接变形预测方法。
4.1.3热弹塑性有限单元法
理论上讲,热弹塑性有限元法是预测焊接变形的最重要和最一般的方法,它可以同时考虑许多重要的影响因素。使用这种方法可以进行较为复杂的计算,模拟焊接时结构的整体力学行为。焊接变形的热弹塑性有限元模拟可以综合考虑焊接过程的几何非线性、材料非线性和状态非线性,考虑显微组织转变与液固相转变对热力过程的影响,研究移动热源作用下的瞬态温度场、热应力场与变形场。
4.1.4几何方面的考虑
(1)进行热弹塑性焊接变形模拟首先需要考虑几何非线性。几何非线性主要体现在大应变的有限变形分析,因为焊接变形一般包含有结构明显的转动。大应变几何非线性解决大的局部变形。大应变效应有两种表现形式,即单元形状的改变与单元取向的变化,它们都能引起单元刚度的改变。由于弹塑性有限元求解过程中结点移动采用修正的Lagrange描述和增量式求解,因此总的应变张量表示为应
增量的累加:
dεij= dεeij+ dεpij+ dεTij。
(2)几何建模时需要考虑分析类型。分析类型有平面分析壳分析和三维分析分别对应于平面单元、壳单元和三维实体单元。重的是,顺序热力耦合分析还必须考虑单元转换。
(3)当焊接变形包括有角变形和弯曲变形时,选择单元要注意防止闭锁现象选择线性单元容易发生“剪切闭锁”易出现“体积闭锁”。
(4)为了减少计算时间和存储空间,在几何建模时焊缝附近一般采用加密网格,而远离缝的结构部分采用较疏的网格或超单元技术。对于大形焊接结构的热力模拟,采用随热源。
4.1.5材料特性选择
(1)进行焊接变形热弹塑性有限元模拟需要考虑材料非线性,即考虑材料特性的温度相关性。材料参数要求定义至少两种热物理参数以及五种基本力学参数,包括热传导系数、比热容、热膨胀系数、屈服强度、硬化模量、弹性模量和泊松比。其中,弹性模量、热膨胀系数与屈服强度对焊接变形预测有极为重要的影响。
(2)焊接变形热弹塑性有限元模拟考虑率无关性塑性,并且综合考虑温度对本构关系的影响。这样热弹塑性本构关系可以表为: {dσ}=[ Dep]{dε}-[ Cth][ M][ΔT] ,
式中:[ Dep]为弹塑性刚度矩阵;[ Cth]为热刚度矩阵;[ M]为温度形函数。
4.1.6单元的活动状态
进行精确的焊接变形预测有时还应当考虑工件材料的状态非线性。材料在高温出现熔化与凝固, 此时屈服强度与弹性模量很小,几近于零。可以考虑设置单元的活动状态,即单元的“生”与“死”。应用“死活”单元技术也可以改善解的收敛性。
4.1.7固有应变法
对于大型复杂焊接结构,完全的热弹塑性模拟难于分析这种非线性问题,而且也需要消耗大量的计算时间。为了确保焊接结构的完整性,有必要建立焊接变形模拟的合理的计算方法,而不跟踪整个焊接过程的热弹塑性热力学行为,因此引入了固有应变的概念。固有应变是热应变、塑性应变与相变应变三者之和。因热循环以后的热应变为零,所以固有应变也
就是塑性应变与相变应变残余量之和。通常,固有应变可以当作焊接残余应力源和焊接变形源,分布于焊缝及其热影响区附近。若已知给定焊接过程的固有应变,使用线弹性有限元代替热弹塑性有限元求解焊接残余应力和焊接变形,这就大大缩短了计算时间。在实际焊接结构的变形预测中,使用固有应变模型很容易由线弹性有限元分析求得焊接残余应力和焊接变形的分布。固有应变法可分为三维实体单元的固有应变法和板壳单元的固有应变法。其中,板壳单元固有应变计算的结果更为精确,而且网格划分简单,因此对于厚度不是很大的焊接结构,采用板壳单元固有应变法计算焊接变形具有很大的优越性。固有应变法原理:当固有应变作用于自由应力状态的弹性体,则弹性体产生弹性应变处,弹性应变是构件几何体
4.2相关专利
4.2.1阴面对接斜立焊接方法
本发明提供了一种阴面对接斜立焊接方法，该方法包括如下步骤：提供一焊接件以及与该焊接件焊接的焊接板，其中，焊接件上欲与焊接板焊接结合的一端设置有第一焊接面及第二焊接面，该第一焊接面与第二焊接面形成尖锥形，第一焊接面对应为第一焊接区，第二焊接面对应为第二焊接区；在第一焊接区焊接位置为尖锥最内侧，形成第一焊接道；在第二焊接区，焊接位置为尖锥最内侧形成第二焊接道，接着焊接第二焊接道的外侧并紧邻第二焊接道，形成第三焊接道；在第一焊接区焊接第一焊接道的外侧，形成第四焊接道，接着焊接紧邻第四焊接道的位置，形成第五焊接道；在第二焊接区焊接第三焊接道的外侧，形成第六焊接道；通过该方法，可克服残余应力及变形控制。
4.2.2金属折弯卷圆焊接全自动一体化小型备
本实用新型属于机械设计技术领域，涉及一种改进的金属折弯卷圆焊接全自动一体化小型设备。该设备包括矫直机构、新型牵引机构、新型折弯卷曲引导系统、新型卷圆切丝系统、新型焊接系统、自动爬升脱离系统、电气系统、控制系统。本实用新型特点是将金属材料的折弯卷曲和焊接整合成一体化的设备，在折弯卷曲整一圈的圆周正上方切点处进行自动切丝焊接，并在焊接同时后续的卷圆工作继续进行，互不干扰，焊接完毕的成品圆环通过自动爬升脱离系统完成成品的自动脱离，整体设备通过控制指令完成运行本实用新型具有折弯焊接一体化自动整合成型、生产效率高、节省人工、成型圆周长度准确、卷曲周长范围广、调节精度高等优点。
4.2.3前地板总成焊接工作站的结构
本实用新型属于汽车前地板焊接工作站。一种前地板总成焊接工作站的结构，包括焊接夹具、焊接机器人和控制系统，所述的焊接夹具包括第一焊接夹具和第二焊接夹具，所述的第一焊接夹具和第二焊接夹具侧边均匹配设置有焊接机器人，所述的控制系统控制第一焊接夹具和第二焊接夹具的转动，同时控制系统控制焊接机器人进行焊接。本实用新型的前地板总成焊接工作站将第一焊接夹具和第二焊接夹具布置在同一焊接工作站内，同时第一焊接夹具和第二焊接夹具均采取自动旋转的结构设计，避免了前地板总成下部零件无法焊接的问题，旋转夹具结构也避免了在夹具两侧分别布置焊接设备的问题
4.2.4增压器主轴的连续驱动摩擦焊接方法
本发明公开了一种增压器主轴的连续驱动摩擦焊接方法，焊接转速：零件焊接直径φ25-φ35mm时，焊接转速v＝0.6-0.5(m/s)；零件焊接直径φ35-φ45mm时，焊接转速v ＝0.55-0.45(m/s)；零件焊接直径φ45-φ55mm 时，焊接转速v＝0.5-0.4(m/s)；焊接压力：零件焊接直径φ25-φ40mm时，焊接压力P＝600-650MPa；零件焊接直径φ40-φ55mm时，焊接压力P＝550-600Mpa；焊接时间：零件焊接直径φ25-φ40mm时，焊接时间t＝5-10s；零件焊接直径φ40-φ55mm时，焊接时间t＝10-20s。本方法可以根据零件的焊接直径设计出一组焊接参数，并且通过对这组焊接参数对零件进行焊接能满足规定的焊接强度要求。
5行业相关的国内外生产企业、科研院所及专家概述
唐山市燕鑫工贸有限责任公司是专业从事机械零件特种修复和再造技术的生产服务型企业，与燕山大学材料科学与工程学院副院长、中国金属学会材料科学分会理事，博士生导师杨庆祥，共同开发的系列堆焊焊条，可用来修复轴类、齿类、热轧辊、热锻模、冷作模具、连铸用热剪刃、冷剪刃等易磨损零部件以及相近的钢种，其特点是焊前不需预热而不会产生焊裂，焊后不需经过热处理即可达到工件要求的性能，现场使用非常方便，硬度范围为HRC20-65，修复后的零部件使用寿命长于原零部件的3倍左右，在有预热处理和热处理的情况下，使用寿命可提高6-8倍。此系列焊条经首都钢铁集团、河北钢铁集团、耀华玻璃集团等国家大型企业使用，均取得令人满意的效果。
6焊接工艺现状与发展
焊接能够实现很多类型材料的连接,而且激光焊接通常具有许多其它传统熔焊工艺所无法比拟的优越性,尤其是激光焊接能够连接航空与汽车工业中比较难焊的薄板合金材料。激光加工的另一项具有吸引力的应用方面是利用了激光能够实施局部微小范围加热的特性,激光所具有的这种特点使其非常适于印刷电路板一类的电子器件的焊接,激光能在电子器件上非常小的区域内产生很高的平均温度,而接头以外的区域则基本不受影响。激光焊接早已应用在汽车制造业,吴强等对车身激光焊接做了研究,采用侧吹保护气体的方式,对于车用镀锌板的焊接能起到很好的效果。随着车身防腐蚀和进一步降低车重的要求,铝材料巳经广泛应用在发动机、轮圈、仪表板装饰及其它零部件上,材料与加工工艺是密切相关的,新材料的应用伴随新工艺的产生。由于激光焊接本身的优点,使激光焊接铝合金在国外受到了广泛关注。目前,激光焊接铝合金还存在很多问题,主要是应用于铝合金拼板焊接,大量用于车身制造上还很少见。由于铝合金所特有的热学和力学性能,激光焊接铝合金过程中,熔池飞溅和小孔塌陷是导致焊缝缺陷的两大主要原因。采用双光束激光焊接,对改善铝合金的焊缝质量起到了明显的作用。最近,在汽车零部件的制造中出现镁合金,镁除了重量比铝轻以外,还具有比强度和比刚度高、导热导电性能好、阻尼减震和电磁屏蔽性好、易于加工成形、可以回收等优点,是理想的金属结构材料。
目前,欧洲正在使用和研制的镁合金汽车零部件有60多种,单车用镁合金9.3～20.3kg;北美正在使用和研制的镁合金汽车零部件已有100多种,是世界上汽车用镁合金量最大的地区。目前,世界各大汽车公司都已经把采用镁合金零部件的多少作为衡量其汽车产品技术是否领先的标志。与铝合金相比,镁合金在焊接时更易形成疏松、热脆性较大的氧化膜及夹渣,其焊接工艺更为复杂。
由于激光焊接铝合金技术的显著进步,近年来镁合金的激光焊接和铝合金一样成为了研究的点。激光复合焊技术并不是将激光和电弧焊两种焊接方法依次作用,而是两种焊接方法同时作用于焊接区,焊缝上方因激光作用而产生光致等离子体云,等离子云对入射激光的吸收和散射会降低激光能量利用率,外加电弧后,低温低密度的电弧等离子体使激光致等离子体被稀释,激光能量传输效率提高;同时电弧对母材进行加热,使母材温度升高,母材对激光的吸收率提高。与各种单独使用的激光焊接技术相比,激光复合焊接技术具有显著的优点。对于激光与传统焊接方法复合使用,优点主要体现在:更大的熔深/较大缝隙的焊接能力;焊缝的韧性更好,通过添加辅助材料可对焊缝晶格组织施加影响;无烧穿时焊缝背面下垂的现象;适用范围更广;借助于激光替换技术投资较少。因此对汽车工业来说具有极大吸引力和经济效益。目前Fronius公司对复合焊技术已经进行了大量的基础研究。大众汽车公司已经在PhaetonD 1和AUDIA 8两款。
铝合金车上采用了激光复合焊接,宝马汽
车公司在BMW 5系列的铝合金隔板与内高压变形加工的铝合金支架的连接中采用激光复合焊接技术。GiovanniTani等对几种不同配方的保护气体在激光-MIG复合焊接过程中所起的作用进行了研究[13],一定含量的氦气(30%～40%)和一定量的气体流速(10～30L/min)对于维持焊缝的稳定能起到最佳效果。激光焊接在航空制造业的应用也已非常广泛在2004年6月25日,空中客车公司成立了一个连接三维大型零件的激光焊接工厂。
飞机的机身是由成千上万个零部件组成的,有的零部件非常复杂,有时候需要上百万个铆钉进行连接,铆钉技术已经发展到了极限,很难在生产效率和减轻机身重量上面再有所突破,很多公司都在寻找替代铆钉的新技术,激光焊接技术成为一种理想的技术,由于飞机制造业的高精度要求,对激光设备的要求也非常高,现在采用的是双托架分别独立的三维可控激光头和三维可移动夹具和导轨,成为XXL焊接系统,采用独立驱动的y轴桥和混合式系统来移动,x轴平台可沿着y轴桥相同或相反的方向移动,采用这样的系统可以拓展系统的机动性能并使整个系统的体积减小。零部件激光束直径为160μm,采用的是150～250mm的镜片,对整个系统的精确度要求非常高。夹具和导轨的设计使得整个系统的误差在正负0. 05mm之内,大功率的Nd:YAG激光器比
CO2激光器在飞机制造业更受到关注。采用激光焊接技术,可以使机身的重量减轻15%之多。钛合金由于它优良的耐腐蚀性和良好的生物兼容性而广泛应用于生物医学领域,钛合金也是一种通常的牙科材料,由于钛极高的熔点和在高温下极易吸收有害元素,普通的焊接方法都不适用,对牙科材料的连接通常都是通过低温软钎焊,钛合金一般要在真空或氩气条件下铸造或焊接。钛合金激光焊接正受到越来越多的关注,一般采用辅助气体保护对钛合金进行穿透焊。北京科技大学和北京航空制造研究所对辅助气体保护激光焊接钛合金进行了研究,对辅助气体的流量、喷嘴的角度和不同种类的辅助气体对焊接质量的影响作了比较。
结束语
焊接变形预测与焊接变形控制是焊接结构制造过程中两个非常重要的内容,二者的发展密切相关。
现代科学技术的进步使人们能够不断认识焊接变形机理,掌握焊接变形规律,从而能够在焊接结构制造过程中实施合理的控制方法。随着并行有限元技术、相似理论、优化理论、神经网络与模糊控制技术在焊接变形预测中的成功应用,焊接变形预测技术将向精确化和工程化的方向发展,焊接变形问题可以得到有效控制,焊接结构制造也必将迈向先进制造技术的行列。
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PROCESS AND DEVELOPMENT OF WELDING
Hanjin
（School of metallurgical Engineering, Xi'an University of Architecture and Technology, Xi’an 710055, China) Abstract: Since the beginning of the reforming and opening policy in China, many important and large welded structures have been made and welding has played an indispensable role in the development of national economy. Although the yield of welding consumables and welding wires have expanded rapidly and China has become the largest welding consumables production and consumption country. According to the development trend of welding technology, the applications of welding robot system, fully digital welding power sources,as well as high efficient welding processes should be emphasized in China’s shipbuilding industry. Our international competition strength should be improved by attracting excellent welding professional to the production front and improving the cooperation between governments, enterprises, universities and research institutes as well as with our predominance of high quality, high efficiency and low production
costs.
Key words: welding technology and equipment; China; welding production; welding technology; present situation and development
________________________
Corresponding author: hanjin, female, born in 1994, bachelor degree, School of metallurgical engineering, Xi'an University Of Architecture And Technology, Xi'an, Shaanxi 710055, Tel: 123456, E-mail:2410141934@https://www.doczj.com/doc/7514693071.html,
精心整理 2019年－9月 焊接作业指导书 （一）、电焊作业指导书 为确保生产、安装和服务的质量，使生产过程在受控状态下进行，根据国家职业技能鉴定教材内容，结合我处电焊作业实际情况，特制定电焊作业工艺规范。 一、对人员、设备、安全的要求 1发的特殊工种操作证方能上岗作业。 2求，正确执行安全技术操作规程。 3 A 1、平焊：平焊是在水平面上任何方向进行焊接的一种 操作方法。由于焊缝处在水平位置，溶滴主要靠自重过度，操作技术比较容易掌握，可以选用较大直径焊条和较大焊接电流，生产效率高，因此在生产中应用较为普遍。如果焊接工艺参数选择和操作不当，打底时容易造
成根部焊瘤或未焊透，也容易出现熔渣或熔化金属混杂不清或溶渣超前而引起的夹渣。常用平焊有对接平焊、T形接头平焊和搭接接头平焊。 2、立焊：是在垂直方向进行焊接的一种操作方法，由于受重力作用，焊条溶化所形成的溶滴及溶池中的金属要下淌，造成焊缝成形困难，质量受影响。因此，立焊时选用的焊条直径和焊接电流均应小于平焊，并采用短弧焊接。 3 4 B 钢和低合金钢主要是按等强原则选择焊条的强度级别，对一般结构选择酸性焊条，重要结构选用碱性焊条。（见表1—1—1） C、焊电源种类和极性的选择 手弧焊时采用的电源有交流和直流两大类，根据焊条的性质进行选择。通常，酸性焊条可同时采用交、直流两种电源，一般优先选用交流弧焊机。 2019年－9月
碱性焊条常采用反接、酸性焊条如使用直流电源时通常采用正接。采用低压高流电源，一般电焊机容量多在5～45仟伏安之间。 D、焊条直径 可根据焊件厚度进行选择，厚度越大，选用的焊条直径应越粗，见表1—1。但厚板对接接头坡口打底焊要选用较细焊条，另外接头形式不同， 2019年－9月
焊接工艺基本知识 1什么是焊接接头？它有哪几种类型？ 用焊接方法连接的接头称为焊接接头（简称为接头）。它由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成。在焊接结构中焊接接头起两方面的作用，第一是连接作用，即把两焊件连接成一个整体；第二是传力作用，即传递焊件所承受的载荷。 根据GB/T3375—94《焊接名词术语》中的规定，焊接接头可分为10种类型，即对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底接头，如图1。其中以对接接头和T形接头应用最为普遍。
2什么是坡口？常用坡口有哪些形式？ 根据设计或工艺需要，将焊件的待焊部位加工成一定几何形状的沟槽称为坡口。开坡口的目的是为了得到在焊件厚度上全部焊透的焊缝。 坡口的形式由 GB985—88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》、GB986—88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》标准制定的：常用的坡口形式有I形坡口、Y型坡口、带钝边U形坡口、双Y形坡口、带钝边单边V形坡口等，见图2。
3表示坡口几何尺寸的参数有哪些？它们各起什么作用？ ⑴坡口面焊件上所开坡口的表面称为坡口面，见图3。
⑵坡口面角度和坡口角度焊件表面的垂直面与坡口面之间的夹角称为坡口面角度，两坡口面之间的夹角称为坡口角度，见图4。
开单面坡口时，坡口角度等于坡口面角度；开双面对称坡口时，坡口角度等于两倍的坡口面角度。坡口角度（或坡口面角度）应保证焊条能自由伸入坡口内部，不和两侧坡口面相碰，但角度太大将会消耗太多的填充材料，并降低劳动生产率。
⑶根部间隙焊前，在接头根部之间预留的空隙称为根部间隙。亦称装配间隙。根部间隙的作用在于焊接底层焊道时，能保证根部可以焊透。因此，根部间隙太小时，将在根部产生焊不透现象；但太大的根部间隙，又会使根部烧穿，形成焊瘤。 ⑷钝边焊件开坡口时，沿焊件厚度方向未开坡口的端面部分称为钝边。钝边的作用是防止根部烧穿，但钝边值太大，又会使根部焊不透。 ⑸根部半径 U形坡口底部的半径称为根部半径。根部半径的作用是增大坡口根部的横向空间，使焊条能够伸入根部，促使根部焊透。 4试比较Y形、带钝边U形、双Y形三种坡口各自的优缺点？ 当焊件厚度相同时，三种坡口的几何形状见图5。
陶瓷衬垫焊接工艺 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 对接平焊、立焊、横焊和平角焊的坡口型式如下图。 【焊接规范】 CO2单面焊双面成型工艺的焊接规范是比较灵活的，它与焊工的技能和熟练程度有关。选择焊接规范时应注意焊接电流和电压的匹配，确保焊缝的良好成型。
熟练的焊工，能够使用较大电流的焊接规范，以提高劳动生产率。焊接电流最大不宜超过230A（焊丝直径ф1.2）。表4、表5所列焊接参数，可供参考选择。 【操作要领】
CO2单面焊是一种技术性很强的焊接方法。尽管影响焊缝双面成型的因素很多，如设备性能、气候、施工空间环境、网路电压、人员素质等，但更重要的是人员素质。焊工素质表现在认知面（理论水平）、技能技巧、熟练程度和工作态度等方面。因此，即便使用了合适的焊接规范参数，想要获得满意的焊缝质量，还必须掌握准确的操作方式和技术要领。 【燃弧点位置】 采用单面焊时，燃弧的位置十分重要，如图3所示。由于进行CO2单面焊时，电弧的电流密度较大，在熔池前端的母材上形成半圆孔，随着电弧的前进，熔化金属不断填满此半圆孔。操作时必须使燃弧点处于熔池中心，如果燃弧点太靠前，如图3中B点的位置，则会使铁水过早前淌，使熔宽减小，严重时导致两底边未熔合。若燃弧点太靠后，如图3中A点，使铁水前淌过缓，会增加熔宽，焊缝下垂过多，且容易使焊缝正面形成中间高、两边低的形式，这样在上面一层焊接时会导致两边夹渣。正常的打底焊成形应是焊缝反面增高适当，焊缝正面为中间低，两边成弧状过渡，如图4所示。
xx市中心城区供水系统工程—泵房工程及绿化环网工程—上部管线工程项目（PPP） 焊接工艺指导书 编制： 审核： 审批： 中国航天建设集团公司 2017年09月 目录
1．适用范围 2．编制依据 3．焊工管理 4. 焊材管理、坡口加工、管口组对、焊接以及检验4.1 焊材管理 4.2 坡口加工 4.3 管口组对 4.4 焊接要求 4.5焊接检验 4.6 焊接验收 附表：焊接工艺规程
1.适用范围 本指导书适用于xx市中心城区供水系统工程—泵房工程及绿化环网工程—上部管线工程项目（PPP）输气管道工程管道焊接，包括焊工管理、焊材管理、坡口加工、组对、焊接以及检验。 2.编制依据 2.1.设计图纸 2.1.1. xx市中心城区供水系统工程—泵房工程及绿化环网工程—上部管线工程项目（PPP）输气管道工程线路施工图 2.2.施工技术标准及验收规范 2.2.1.GB 50184-2011《工业金属管道工程施工及验收规范》 2.2.2.GB 50268-2008《给水排水管道工程施工及验收规范》 3.焊工管理 ●参加本工程施焊的焊工必须持有与焊接项目相适应的焊工合格证。 ●在本工程施焊过程中，焊工应严格按焊接工艺要求施焊。焊工若违反工艺纪律应立即 停止该焊工的施焊。 ●焊工应对自己施焊的焊缝进行自检，合格后作好焊缝标记。 4.焊材管理、坡口加工、管口组对、焊接以及检验 4.1焊材管理 ●焊接材料设专人验收、保管和发放。 ●焊接材料应按类别、型号、规格和入库时间等分别存放。 ●焊材仓库应干燥且通风良好，相对湿度不应大于60%。 ●焊材存放必须垫高，离地及墙的距离均不得小于300mm。 ●焊材应按要求进行发放和回收，并作好记录。 4.2 坡口加工 ●焊接坡口角度、钝边、根部间隙、对口错边量应符合设计、规范和焊接工艺指导书的 要求。 ●管段坡口若有机械加工形成的卷边，用电动砂轮清除整平。 4.3 管口组对 4.3.1 选管 测量每一管段管口以及管体的直径、椭圆度及其弯头端口的直径及其椭圆度，在管段
1 焊接工艺基础知识 1.1 焊接接头的种类及接头型式 用焊接方法连接的接头称为焊接接头（简称为接头）。它由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成。在焊接结构中焊接接头起两方面的作用，第一是连接作用，即把两焊件连接成一个整体；第二是传力作用，即传递焊件所承受的载荷。 根据GB/T3375—94《焊接名词术语》中的规定，焊接接头可分为10种类型，即对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底接头，如图1。其中以对接接头和T形接头应用最为普遍。 (一)对接接头 两件表面构成大于或等于135°，小于或等于180°夹角的接头，叫做对接接头。在各种焊接结构中它是采用最多的一种接头型式。 钢板厚度在6mm以下，除重要结构外，一般不开坡口。 厚度不同的钢板对接的两板厚度差(δ—δ1)不超过表1—1规定时，则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选取；否则，应在厚板上作出如图1—1所示的单面或双面削薄；其削薄长度L≥3(δ—δ1)。 图1—1 不同厚度板材的对接 (a)单面削薄，(b)双面削薄 表1-1
较薄板厚度δ1 ≤2～5 >5～9 >9～12 >12 允许厚度差 1 2 3 4 (δ—δ1) 两焊件端面间构成大于30°、小于135°夹角的接头，叫做角接接头，见图1—2。这种接头受力状况不太好，常用于不重要的结构中。 图1—2 角接接头 (a)I形坡口；(b)带钝边单边V形坡口 (三)T形接头 一件之端面与另一件表面构成直角或近似直角的接头，叫做T形接头，见图1—3。 图1—3 T形接头 (四)搭接接头 两件部分重叠构成的接头叫搭接接头，见图1—4。 图1—4 搭接接头 (a)I形坡口，(b)圆孔内塞焊；(c)长孔内角焊 搭接接头根据其结构形式和对强度的要求，分为不开坡口、圆孔内塞焊和长孔内角焊三种形式，见图1—4。 I形坡口的搭接接头，一般用于厚度12mm以下的钢板，其重叠部分≥2(δ1+δ2)，双面焊接。这种接头用于不重要的结构中。 当遇到重叠部分的面积较大时，可根据板厚及强度要求，分别采用不同大小和数量的圆孔内塞焊或长孔内角焊的接头型式。 1.2焊缝坡口的基本形式与尺寸 根据设计或工艺需要，将焊件的待焊部位加工成一定几何形状的沟槽称为坡口。开坡口的目的是为了得到在焊件厚度上全部焊透的焊缝。
氩弧焊接 1.目的 为规范焊工操作，保证焊接质量，不断提高焊工的实际操作技术水平，特编制本指导书 2.编制依据 2.1.设计图纸 22《手工钨极氩弧焊技术及其应用》 2.3.《焊工技术考核规程》 3.焊接准备 3.1.焊接材料 焊丝：H1Cr18Ni9Ti ? 1、? 1.5、? 2.5、? 3 焊丝应有制造厂的质量合格证，领取和发放有焊材管理员统一管理。焊丝在使用前应清除油锈及其他污物, 露岀金属光泽。 3.2. 氩气 氩气瓶上应贴有出厂合格标签，其纯度》99.95%，所用流量6-9升/分钟，气瓶中的氩气不能用尽，瓶内余 压不得低于0.5MPa，以保证充氩纯度。 3.3.焊接工具 3.3.1.采用直流电焊机，本厂用WSE-315和TIG400两种型号焊机。 3.3.2.选用的氩气减压流量计应开闭自如，没有漏气现象。切记不可先开流量计、后开气瓶，造成高压气流直冲低压，损坏流量计；关时先关流量计而后关氩气瓶。 3.3.3.输送氩气的胶皮管，不得与输送其它气体的胶皮管互相串用，可用新的氧气胶皮管代用，长度 不超过30米。 3.4.其它工器具 焊工应备有：手锤、砂纸、扁铲、钢丝刷、电磨工具等，以备清渣和消缺。 4.工艺参数 不锈钢焊接工艺参数选取表 表一
5.工序过程 5.1.焊工必须按照“考规”规定经相应试件考试合格后，方可上岗位焊接。 52严禁在被焊件表面随意引燃电弧、试验电流或焊接临时支撑物等。 53焊工所用的氩弧焊把、氩气减压流量计，应经常检查，确保在氩弧焊封底时氩气为层流状态。 5.4.接口前应将坡口表面及母材内、外壁的油、漆、垢锈等清理干净，直至发岀金属光泽，清理范围 为每侧各为10-15mm,对口间隙为2.5?3.5mm 5.5.接口间隙要匀直，禁止强力对口，错口值应小于壁厚的10%且不大于1mm 5.6.接口局部间隙过大时，应进行修整，严禁在间隙内添加塞物。 5.7.接口合格后，应根据接口长度不同点 4-5点，点焊的材料应与正式施焊相同，点焊长度10-15mm 厚度3-4mm 5.8.打底完成后，应认真检查打底焊缝质量，确认合格后再进行氩弧焊盖面焊接。 5.9.引弧、收弧必须在接口内进行，收弧要填满熔池，将电弧引向坡口熄弧。 5.10.点焊、氩弧焊、盖面焊，如产生缺陷，必须用电磨工具磨除后，再继续施焊，不得用重复熔化方法消除缺陷。| 5.11.应注意接头和收弧质量，注意接头熔合应良好，收弧时填满熔池。为保证焊缝严密性。 5.12.盖面完毕应及时清理焊缝表面熔渣、飞溅。 6.质量标准： 6.1.质量按Q/ZB74-73焊接通用技术条件和机械结构用不锈钢焊接管(GB/T12770—2002)标准检 验。 6.2.缺陷种类、原因分析及改进方法 氩弧焊焊接产生缺陷的原因及防止方法 表二
Q460低合金高强度钢的焊接工艺分析 蔺云峰（山西焦煤霍煤电集团机电总厂，山西霍州，031412） 摘要：介绍了Q460低合金结构钢的主要成分、力学性能，给出了焊接Q460低合金高强度钢的焊接应选用的焊接材料和焊接设备，对焊接过程中存在的主要问题提出了解决的办法。关键词：Q460；焊接工艺；焊接性能 液压支架的作用是有效地支撑工作面的顶板，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和推进输送机。它与采煤机和输送机配套使用，实现采煤综合机械化。其使用寿命取决于本身结构的质量。由于支架结构件工作环境恶劣，使用过程中承受动、静载荷，存在应力腐蚀现象等。为了保证支架结构件在使用过程中动作可靠，支架尺寸稳定性的要求，以及预防焊接过程中产生冷裂纹、热裂纹及气孔现象，我公司液压支架结构件大多采用Q460低合金高强度钢。经过反复试验，我们完善了Q460低合金高强度钢的焊接工艺。 1．Q460低合金结构钢主要成分及力学性能 （1）Q460低合金高强度钢是在16Mn钢的基础上加入Cr，Ni，V，Ti等合金元素炼制而成。钒和钛的加入，能使钢材强度增高，同时又能细化晶粒，减少钢材的过热倾向。Q460低合金高强度结构钢的力学性能见表1，Q460低合金高强度结构钢的成分见表2。 （2）焊接性分析。低合金钢焊接具有热裂纹、冷裂纹、淬硬倾向及氢致裂纹敏感性强等主要特点。碳当量是判断焊接性最简便的方法之一。碳当量是指把钢中合金元素（包括碳的含量）按其作用换算成碳的相当含量。随着碳当量的增加，钢的塑性急剧下降，并且在高应力的作用下，产生焊接裂纹的倾向也大为增加，焊接时有明显的淬硬倾向。因此焊接时，需较小的热输入。同时，氢致裂纹是低合金结构钢焊接接头最危险的缺陷，所以需要采取适当预热，控制线能量等工艺措施。 表1 Q460低合金高强度结构钢的力学性能 牌号屈服强度σs/MPa 抗拉强度/MPa 伸长率δ5/% Q460 460 550～720 17 表2 Q460低合金高强度结构钢的成分（％） w（C）w（Si）w（Mn）w（S）w（P）5w（Cr）w（Ni）w（Ti）w（Nb） ≤0.2 ≤0.55 1.0～1.7 ≤0.035 ≤0.03 ≤0.7 ≤0.7 0.02～0.2 0.015～0.06 2．焊接材料及焊接设备的选用 （1）结合性能与使用性能是选用焊材的决定因素。对焊缝的力学性能要求，抗拉强度就是由结合性能与使用性能决定的。同时，考虑等强度的原则，选择H08MnMoA焊丝. （2）点焊时选用E5515碱性焊条，此焊条熔敷金属抗拉强度最小值为550MPa，适用于全位置焊接，药皮为低氢钠型。采用直流反接焊接。用此焊条，由于脱氧完全，合金过渡容易，能有效地降低焊缝中的氢、氧、硫；焊缝中的力学性能和抗裂性能均比酸性焊条好。焊接时采用短弧焊。 （3）焊接设备选用OTC500CO2气体保护焊机。采用CO2气体保护焊的焊接方法，其焊接效率高，没有熔渣，熔池可见度好，热量集中，焊接热影响区窄，焊接变形小，焊接接头含氢量低。焊接工艺参数见表4 焊接焊丝直径/焊丝伸出长度/焊接电流/电弧电压气体流量/ 层次mm mm A /V （L/min） 打底焊 1.2 20 90～110 18～20 10～15 填充焊 1.2 20 220～240 24～26 20
焊接工艺评定试验试样取样通用工艺规程 1主题内容与适应范围 1.1 本规程规定了钢制焊接压力容器焊接工艺评定试验试样加工方法和要求。 1.2 本规程适用于本公司钢制压力容器焊接工艺评定。 2 总则 2.1 焊接责任工程师应根据公司需要确定焊接工艺评定项目。 2.2 焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常工作状态，钢材、焊接材料必须符合相应标准，并由本公司技能熟练的焊工使用本公司焊接设备焊接试板。 3 试样制备 3.1 试样取样及尺寸、要求 3.1.1焊接工艺评定的小铁研抗裂试样应符合图3-1规定
c) 在所有试样端头打上钢印； d) 所有试样表面不得有碰伤； e) 试样数量：5件。 3.2 试样取样位置 3.2.1板材取样 3.2.1.1板材对接焊缝工艺评定试样的类别和数量见表3-1，试样取样位置见图3-2。 图3-2 板材取样位置图（未完）
3.2.1.2 试样要求 a) 试件角变形超过3°时，应在无损检测前进行冷校平。 b) 试件经外观检查和无损检测合格后，允许避开缺陷取样。 c) 力学性能试样应以机械法去除焊缝余高，使之与母材平齐。 d) 应在试样端头和剩余试件的先焊面打上钢印标记。 3.2.2 管材取样 3.2.2.1 管材对接焊缝试件取样位置见图3-3。 3.2.2.2 试样要求 管材对接焊缝的试样要求按本规程的3.2.1.2条之规定进行。 表3-1
(a) 拉力试样为整管时弯曲试样位置 图3-3 管材取样位置图（未完）
(b)不要求冲击试验时 (c) 要求冲击试验时 1—拉力试样； 2—面弯试样； 3—背弯试样； 4—侧弯试样； 5—冲击试样；③⑥⑨12—钟点记号，为水平固定位置焊接时的定位标记。 图3-3 管材取样位置图（续完） 3.2.3 板材角焊缝取样 3.2.3.1 板材角焊缝取样位置见图3-4。
. 克拉玛依市中心城区供水系统工程—泵房工程及绿化环网工程—上部管线工程项目 （PPP） 焊接工艺指导书 编制： 审核： 审批： 中国航天建设集团公司 2017年09月
目录 1．适用范围 2．编制依据 3．焊工管理 4. 焊材管理、坡口加工、管口组对、焊接以及检验4.1 焊材管理 4.2 坡口加工 4.3 管口组对 4.4 焊接要求 4.5焊接检验 4.6 焊接验收 附表：焊接工艺规程
1.适用范围 本指导书适用于克拉玛依市中心城区供水系统工程—泵房工程及绿化环网工程—上部管线工程项目（PPP）输气管道工程管道焊接，包括焊工管理、焊材管理、坡口加工、组对、焊接以及检验。 2.编制依据 2.1.设计图纸 2.1.1. 克拉玛依市中心城区供水系统工程—泵房工程及绿化环网工程—上部管线工程项目（PPP）输气管道工程线路施工图 2.2.施工技术标准及验收规范 2.2.1.GB 50184-2011《工业金属管道工程施工及验收规范》 2.2.2.GB 50268-2008《给水排水管道工程施工及验收规范》 3.焊工管理 ●参加本工程施焊的焊工必须持有与焊接项目相适应的焊工合格证。 ●在本工程施焊过程中，焊工应严格按焊接工艺要求施焊。焊工若违反工艺纪律应立即 停止该焊工的施焊。 ●焊工应对自己施焊的焊缝进行自检，合格后作好焊缝标记。 4.焊材管理、坡口加工、管口组对、焊接以及检验 4.1焊材管理 ●焊接材料设专人验收、保管和发放。 ●焊接材料应按类别、型号、规格和入库时间等分别存放。 ●焊材仓库应干燥且通风良好，相对湿度不应大于60%。 ●焊材存放必须垫高，离地及墙的距离均不得小于300mm。 ●焊材应按要求进行发放和回收，并作好记录。 4.2 坡口加工 ●焊接坡口角度、钝边、根部间隙、对口错边量应符合设计、规范和焊接工艺指导书的 要求。 ●管段坡口若有机械加工形成的卷边，用电动砂轮清除整平。 4.3 管口组对 4.3.1 选管 测量每一管段管口以及管体的直径、椭圆度及其弯头端口的直径及其椭圆度，在管段
激光焊接工艺详解 随着科学技术的发展，近年来出现了激光焊接。那么什么是激光焊接呢？激光焊接的特点与优点又有哪些呢？ 下图是激光焊接的工作原理： 首先，什么是激光？世界上的第一个激光束于1960年利用闪光灯泡激发红宝石晶粒所产生，因受限于晶体的热容量，只能产生很短暂的脉冲光束且频率很低。虽然瞬间脉冲峰值能量可高达106瓦，但仍属于低能量输出. 激光技术采用偏光镜反射激光产生的光束使其集中在聚焦装置中产生巨大能量的光束，假如焦点靠近工件，工件就会在几毫秒内熔化和蒸发，这一效应可用于焊接工艺高功率CO2及高功率YAG激光器的出现，开辟了激光焊接的新领域。激光焊接设备的关键是大功率激光器，主要有两大类，一类是固体激光器，又称Nd:YAG 激光器。Nd（钕）是一种稀土族元素，YAG代表钇铝柘榴石，晶体结构与红宝石相似。Nd:YAG激光器波长为1.06μm，主要优点是产生的光束可以通过光纤传送，因此可以省往复杂的光束传送系统，适用于柔性制造系统或远程加工，通常用于焊接精度要求比较高的工件。汽车产业常用输出功率为3-4千瓦的Nd:YAG激光器。另一类是气体激光器，又称CO2激光器，分子气体作工作介质，产生均匀为10.6μm的红外激光，可以连续工作并输出很高的功率，标准激光功率在2-5千瓦之间。 与其它传统焊接技术相比，激光焊接的主要优点是： 1、速度快、深度大、变形小。 2、能在室温或特殊条件下进行焊接，焊接设备装置简单。例如，激光通过电磁场，光束不会偏移；激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊，并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。 3、可焊接难熔材料如钛、石英等，并能对异性材料施焊，效果良好。 4、激光聚焦后，功率密度高，在高功率器件焊接时，深宽比可达5：1，最高可达10：1。 5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑，且能精确定位，可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。 6、可焊接难以接近的部位，施行非接触远间隔焊接，具有很大的灵活性。尤其是近几年来，在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术，使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。 7、激光束易实现光束按时间与空间分光，能进行多光束同时加工及多工位加工，为更精密的焊接提供了条件。
焊接工艺 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一、焊接接头的种类及接头型式 焊接中，由于焊件的厚度、结构及使用条件的不同，其接头型式及坡口形式也不同。焊接接头型式有：对接接头、T形接头、角接接头及搭接接头等。 (一)对接接头 两件表面构成大于或等于135°，小于或等于180°夹角的接头，叫做对接接头。在各种焊接结构中它是采用最多的一种接头型式。 钢板厚度在6mm以下，除重要结构外，一般不开坡口。 厚度不同的钢板对接的两板厚度差(δ—δ1)不超过表1—2规定时，则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选取；否则，应在厚板上作出如图1—8所示的单面或双面削薄；其削薄长度L≥3(δ—δ1)。
(二)角接接头 两焊件端面间构成大于30°、小于135°夹角的接头，叫做角接接头，见图1—9。这种接头受力状况不太好，常用于不重要的结构中。 (三)T形接头 一件之端面与另一件表面构成直角或近似直角的接头，叫做T形接头，见图1—10。
(四)搭接接头 两件部分重叠构成的接头叫搭接接头，见图1—11。 搭接接头根据其结构形式和对强度的要求，分为不开坡口、圆孔内塞焊和长孔内角焊三种形式，见图1—11。 I形坡口的搭接接头，一般用于厚度12mm以下的钢板，其重叠部分≥2(δ1+δ2)，双面焊接。这种接头用于不重要的结构中。 当遇到重叠部分的面积较大时，可根据板厚及强度要求，分别采用不同大小和数量的圆孔内塞焊或长孔内角焊的接头型式。 二、焊缝坡口的基本形式与尺寸 (一)坡口形式
焊接作业指导书及焊接工艺 1．目的：明确工作职责，确保加工的合理性、正确性及可操作性。规范安全操作，防患于未然，杜绝安全隐患以达到安全生产并保证加工质量。 2．范围： 2.1.适用于钢结构的焊接作业。 2.2.不适用有特殊焊接要求的产品及压力容器等。 3．职责：指导焊接操作者实施焊接作业等工作。 4.工作流程 4.1作业流程图 4.1.1.查看当班作业计划 4.1.2.阅读图纸及工艺 4.1.3.按图纸领取材料或半成品件 4.1.4.校对工、量具；材料及半成品自检 4.1. 5.焊接并自检 4.1.6.报检
4.2.基本作业: 4.2.1.查看当班作业计划：按作业计划顺序及进度要求进行作业，以满足生产进度的需要。 4.2.2.阅读图纸及工艺：施焊前焊工应仔细阅读图纸、技术要求及焊接工艺文件，明白焊接符号的涵义。确定焊接基准和焊接步骤；自下料的要计算下料尺寸及用料规格，参照工艺要求下料。有半成品分件的要核对材料及尺寸，全部满足合焊图纸要求后再组焊。 4.2.3.校准：组焊前校准焊接所需工、量具及平台等。 4.2.4.自检、互检：所有焊接件先行点焊，点焊后都要进行自检、互检，大型、关键件可由检验员配合检验，发现问题须及时调整。 4.2. 5.首件检验：在批量生产中，必须进行首件检查，合格后方能继续加工。 4.2.6.报检：工件焊接完成后及时报检，操作者需在图纸加工工艺卡片栏及施工作业计划上签字。（外加工件附送货单及自检报告送检）。 5.工艺守则：
5.1.焊前准备 5.1.1.施焊前焊缝区（坡口面、I型接头立面及焊缝两侧）母材表面20～30mm宽范围内的氧化物、油、垢锈等彻底清理干净，呈现均匀的金属光泽。 5.1.2.检查被焊件焊缝（坡口形式）的组对质量是否符合图纸要求，对保证焊接质量进行评估，如有疑义应向有关部门联系，以便采取相应工艺措施。 5.1.3. 按被焊件相应的焊接工艺要求领取焊接材料，并确认焊接牌号无误。 5.1.4. 检查焊接设备是否运转正常，各仪表指数是否准确可靠，然后遵照本工艺提供的工艺规范参数预调焊接电流、电压及保护气体流量。 5.1.5.合焊前应先行组对点焊，点焊的焊材应与正式施焊焊材相同，点焊长度一般应为10-15mm（可视情况而定），点焊厚度应是焊脚高度的1/2（至少低于焊脚高度）。 5.1. 6.对于有焊前预热要求的焊件，根据工艺文件要求规范参数预热，温度必须经热电偶测温仪测定，预热范围宽度应符合工艺文件的规定。 5.2.焊接过程
焊接图-焊接工艺基 础知识
1 焊接工艺基础知识 1.1 焊接接头的种类及接头型式 用焊接方法连接的接头称为焊接接头（简称为接头）。它由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成。在焊接结构中焊接接头起两方面的作用，第一是连接作用，即把两焊件连接成一个整体；第二是传力作用，即传递焊件所承受的载荷。 根据GB/T3375—94《焊接名词术语》中的规定，焊接接头可分为10种类型，即对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底接头，如图1。其中以对接接头和T 形接头应用最为普遍。 (一)对接接头 两件表面构成大于或等于135°，小于或等于180°夹角的接头，叫做对接接头。在各种焊接结构中它是采用最多的一种接头型式。 钢板厚度在6mm以下，除重要结构外，一般不开坡口。 厚度不同的钢板对接的两板厚度差(δ—δ1)不超过表1—1规定时，则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选取；否则，应在厚板上作出如图1—1所示的单面或双面削薄；其削薄长度L≥3(δ—δ1)。
图1—1 不同厚度板材的对接 (a)单面削薄， (b)双面削薄 表1-1 较薄板厚度δ1 ≤2～5 >5～9 >9～12 >12 允许厚度差 1 2 3 4 (δ—δ1) 两焊件端面间构成大于30°、小于135°夹角的接头，叫做角接接头，见图1—2。这种接头受力状况不太好，常用于不重要的结构中。 图1—2 角接接头 (a)I形坡口；(b)带钝边单边V形坡口 (三)T形接头 一件之端面与另一件表面构成直角或近似直角的接头，叫做T形接头，见图1—3。 图1—3 T形接头 (四)搭接接头 两件部分重叠构成的接头叫搭接接头，见图1—4。
焊工工艺学教案 授课题目第一章焊接技术概论 教研室主任 教务科长 授课时数 4 授课方法讲授教具 授课班级与 时间 教学目标使学生掌握焊接的概念以及焊接的基本知识教学重点焊接定义分类、焊接安全技术
第一节概述 导入新课：举生活中常见的用焊接方法连接的物体的实例（铁大门、四轮车斗），使学生对焊接感兴趣 一、焊接的定义及分类 1.焊接的定义 分类：一类是可拆卸连接如螺栓连接、键连接 另一类是永久性连接如焊接、铆接（举桥梁焊接实例做对比说明铆接） 定义：通过加热或加压，或两者并用，用或不用填充材料，使焊件达到结合的一种加工工艺方法。 2.焊接的分类 按照焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三类。 熔焊：在焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。 压焊：在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法。 钎焊：采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。 二、焊接技术的特点 优点： 1.焊接与铆接相比，首先可以节省大量金属材料，减少结构的质量。 2.与铸造相比，首先它不需要制作木模和砂型，也不需要专门熔炼、浇铸，工序简单，生产周期短，对于单件和小批生产特别明显。其次，焊接结构比铸件能节省材料。 3.可以根据受力情况和工作环境在不同的结构部位选用不同强度和不同耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能的材料。 缺点：产生焊接变形与应力，焊接变形会影响结构形状和尺寸精度，焊接应力会削弱结构的承载能力。焊接中还会产生有毒有害的物质。（举例结合热胀冷缩对焊接变形进行讲解） 三、焊接技术发展概况 结合课本，在网上搜一些焊接发展的例子，在19世纪初用的还是铆接，到19世纪末焊接技术逐渐发展成为了一套完整的焊接体系，随着焊接技术的不断发展，我们国家的钢材有70％左右都是通过焊接来完成的，由此可以看出焊接的应用范围是如此广泛，几乎各行各业都会用到焊接，所以焊接专业的前景是非常好，同时也是一个高收入职业。 布置课后作业：习题册填空题1—9题，判断题1—10题，问答题1—2题 总结：本节课重点：焊接的定义、分类 难点：焊接的特点 课尾师生互动：学生问一些与焊接有关的感兴趣的问题，教师举例进行解答
焊接工艺规程
焊接工艺规程 一.焊接工艺规程的作用 焊接工艺规程——焊接结构生产中，将焊接工艺过程中的各项内容，将 一定的格式写成文件。 作用： 1.焊接工艺规程是指导焊接生产的主要文件。 焊接工艺规程是结合一定的生产条件，依照科学理论和必要的焊接工艺 试验数据，在实践经验的基础上分析总结制订出来的。依据焊接工艺规 程进行焊接生产，就可以在保证工厂安全的条件下，稳定的保证焊接质 量，可靠的达到图纸设计要求，提高生产率，降低成本（二高一低）。 2.焊接工艺规程是组织和管理焊接生产的基础依据。 根据焊接工艺规程进行焊接生产前的准备工作：如焊材、设备、工装模具、焊工的调配、培养等。 3.焊接工艺规程是设计厂房或扩建，改造旧厂的基础技术依据。 根据生产纲领和工艺规程确定生产设备和数据，车间面积、平面布置等。 4.焊接工艺规程是交流焊接先进经验的桥梁。 通过先进经验的交流，可以缩短本企业对先进工艺的摸索和试验的过程。 总之，焊接工艺规程是一个严肃的工艺文件，是金属结构车间“三按”生产（按图纸、按标准、按工艺）的依据之一。任何人都必须严格执行，决不能随便更改。但是生产技术在不断的发展，科学在不断的进步，新材料、新设备、新工艺的采用，工人的创造发明及合理化建议都必须不断的改进工艺，整顿工艺，否则会失去知道生产的意义。 二. 焊接工艺规程编制的原则
1.技术上的先进性 了解国内外焊接工艺技术发展情况，对本企业的差距心中有数，充分利用焊接工艺的最新科学技术成就，广泛采用国内外先进经验，大力推广 使用高效率的焊接生产方法。例如：尽可能采用CO2焊、埋弧自动焊 等。 2.经济上的合理性 在一定的生产条件下，要对多种工艺方法进行比较，选择经济上最合 理的方法，在保证质量的前提下力求成本最低，例如：氩弧焊质量 好，但成本高，效率低。50mm以下的容器，采用电渣焊在经济上并 不合理。 3.技术上的可行性 制订焊接工艺规程必须从本厂的实际条件出发，充分利用本厂现有设 备掌握潜力。 4.良好的劳动条件 焊接工艺规程必须保证操作者具有良好而安全的劳动条件，因此，应尽量采用机械化和自动化，尽可能采用较先进的工装，采用手弧焊封底 时，应开成不对称的X型坡口，工作条件较差的一边为浅坡口，工作 条件较好的为深坡口，以减小工作条件差的工作量。 三．焊接工艺规程编制的依据 编制焊接工艺规程必须具有充分的原始资料，这些资料包括： 1. 产品的整套装配图纸和零部件工作图。 在整装图上可了解产品的技术特性和要求，结构的特点和焊缝的位置。 产品的材料和规格、探伤要求和方法、焊缝质量等级。焊接节点和坡口形
1．目的：明确工作职责，确保加工的合理性、正确性及可操作性。规 范安全操作，防患于未然，杜绝安全隐患以达到安全生产并保证加工质量。 2．范围： 2.1.适用于钢结构的焊接作业。 2.2.不适用有特殊焊接要求的产品及压力容器等。 3．职责：指导焊接操作者实施焊接作业等工作。 4. 工作流程 4.1作业流程图 4.2.基本作业: 4.2.1.查看当班作业计划：按作业计划顺序及进度要求进行作业，以 满足生产进度的需要。 4.2.2. 阅读图纸及工艺：施焊前焊工应仔细阅读图纸、技术要求及焊 接工艺文件，明白焊接符号的涵义。确定焊接基准和焊接步骤；
自下料的要计算下料尺寸及用料规格，参照工艺要求下料。有半成品分件的要核对材料及尺寸，全部满足合焊图纸要求后再组焊。 4.2.3.校准：组焊前校准焊接所需工、量具及平台等。 4.2.4.自检、互检：所有焊接件先行点焊，点焊后都要进行自检、互 检，大型、关键件可由检验员配合检验，发现问题须及时调整。 4.2. 5.首件检验：在批量生产中，必须进行首件检查，合格后方能继 续加工。 4.2.6.报检：工件焊接完成后及时报检，操作者需在图纸加工工艺卡 片栏及施工作业计划上签字。（外加工件附送货单及自检报告送检）。 5.工艺守则： 5.1.焊前准备 5.1.1.施焊前焊缝区（坡口面、I型接头立面及焊缝两侧）母材表面 20～30mm宽范围内的氧化物、油、垢锈等彻底清理干净，呈现均匀的金属光泽。 5.1.2.检查被焊件焊缝（坡口形式）的组对质量是否符合图纸要求， 对保证焊接质量进行评估，如有疑义应向有关部门联系，以便采取相应工艺措施。 5.1.3. 按被焊件相应的焊接工艺要求领取焊接材料，并确认焊接牌号 无误。 5.1.4. 检查焊接设备是否运转正常，各仪表指数是否准确可靠，然后 遵照本工艺提供的工艺规范参数预调焊接电流、电压及保护气体流量。
第二章常用焊接工艺 第一节、电烙铁简介 1、内热式电烙铁（不同的电烙铁，电烙铁的焊接技术也有差别） 由连接杆、手柄、弹簧夹、烙铁芯、烙铁头（也称铜头）五个部分组成。 烙铁芯安装在烙铁头的里面（发热快，热效率高达85 %?％%以上）。烙铁芯采用镍铬电阻丝绕在瓷管上制成，一般20W电烙铁其电阻为2.4k Q左右，3 5W电烙铁其电阻为1.6k Q 左右。 2、外热式电烙铁（这款电烙铁是最简便最经济的电烙铁，电烙铁的焊接技术也是最好掌握的） 一般由烙铁头、烙铁芯、外壳、手柄、插头等部分所组成。烙铁头安装在烙铁芯内，用以热传导性好的铜为基体的铜合金材料制成。烙铁头的长短可以调整 （烙铁头越短，烙铁头的温度就越高），且有凿式、尖锥形、圆面形、圆、尖锥形和半圆沟形等不同的形状，以适应不同焊接面的需要。 一般来说电烙铁的功率越大，热量越大，烙铁头的温度越高。焊接集成电 路、印制线路板、CMOS电路一般选用20W内热式电烙铁。使用的烙铁功率过大，容易烫坏元器件（一般二、三极管结点温度超过200 C时就会烧坏）和使印制导线从基板上脱落；使用的烙铁功率太小，焊锡不能充分熔化，焊剂不能挥发出来，焊点不光滑、不牢固，易产生虚焊。焊接时间过长，也会烧坏器件，一般每个焊点在1.5?4S内完成。 3、其他烙铁 （1 ）恒温电烙铁（电烙铁的焊接技术最常使用的电烙铁） 恒温电烙铁的烙铁头内，装有磁铁式的温度控制器，来控制通电时间，实现恒温的目的。在焊接温度不宜过高、焊接时间不宜过长的元器件时，应选用恒温电烙铁，但它价格高。 （2 ）吸锡电烙铁 吸锡电烙铁是将活塞式吸锡器与电烙铁溶于一体的拆焊工具，它具有使用方便、灵活、适用范围宽等特点。不足之处是每次只能对一个焊点进行拆焊。
钛及钛合金焊接工艺分 析 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
钛及钛合金焊接工艺分析随着科学技术的飞速发展和人们生活水平的不断提高，当前人们逐渐对钛合金焊接技术的应用重视起来。众所周知，钛和钛合金焊接工艺是我们在进行焊接工作中的重点焊接环节，因为钛的比强度相对较高，且钛的耐海水性以及耐低温性也比较高，与此同时，钛也具有无磁透声等和防抗击震动等优点。本文针对当前钛及钛合金焊接形状，对钛及钛合金具体焊接工艺进行详细分析和阐述，希望为我国焊接行业的发展贡献出一份力量。 广义来讲，钛及钛合金是以建筑结构材料形式产生的，同时由于钛及钛合金密度小以及抗拉强度相对较高等特点现已倍受青睐。而在300摄氏度到500摄氏度的高温状态下，钛合金金属材料仍具有足够高的强度，并且钛及钛合金具有优良抗腐蚀性，被多用于船只建造。 钛及钛合金焊接工艺特点分析 工业纯钛的抗拉强度普遍偏低，要想使得工业纯钛强度达到标准要求，就得对其进行合金元素施加，对工业纯钛进行不同种类元素和不同数量元素的施加会使工业纯钛产生三种不同类型的钛合金。其中，Ti-230材质的钛合金较为常用，一般加力燃烧室滚动轴承通常是由相应支撑环组件和加强环焊接组件共同构成。
钛及钛合金焊接组织和钛及钛合金相关焊接缺陷详述 2.1.钛及钛合金焊接组织 工业纯钛焊接组织和α钛合金组织二者在常温之下的显示状态为单相，但是二者的冷却速度却存在着很大不同，因为其会根据不同的冷却速度进行锯齿状组织生成和针状组织生成。机械性能相对于母材而言并不会发生较大变化，并且其具体焊接性能也非常良好。一般而言，α+β钛合金是从相关β相中加以冷却分解出来的，而在此过程中形成正规马氏体，但α'相数量和α'相形式都是按照钛及钛合金组成和钛及钛合金冷却速度加以进行细节变化的。我们应该知道，当α'相有所增加时，钛及钛合金延伸性以及钛及钛合金韧性就会受其影响而降低，此时Ti-6Al-4V 的焊接性能也会有所下降，虽然β稳定元素钒含量已经处在5%以上。需要强调的是，当马氏体温度低于室内温度时，此时焊接部位始处于亚稳定β相，所以可以确定焊接性能并不会劣化，但是由于元素过多所造成的影响，延伸性性能会在一定程度上得以降低。 2.2.钛及钛合金焊接缺陷分析 钛及钛合金通常会受到O元素和N元素以及C元素等影响致使污染状况发生且会出现脆化，在常温状态下钛及钛合金的状态比较稳定，但温度
全自动电热熔焊机PE管焊接工艺指导书 编制： 审核： 批准： 2015年2月25日
（一）对操作人员的要求 全自动电热熔焊机操作人员必须经过培训合格且持有《全自动电热熔焊机操作证书》和《PE焊接上岗证》方可进行聚乙烯管道施工（培训和发证授权单位为：南昌市锅炉设备安装公司）。证书有效期为1年，在有效期满3个月前，继续从事聚乙烯管道施工的操作人员，应当向发证授权单位提出申请，由授权单位安排重新进行复证。 （二）聚乙烯管材、管件的检验 用户对材料的检验，应做到如下几点： 1)合格证与检验报告。应检查有无产品出厂合格证，并索要出厂检验报告。 2)外观检查。进行外观及几何尺寸检查。检查管子内外表面是否清洁光滑，是否有沟槽、划伤、凹陷、杂质和颜色不均等。 3)长度检查。定尺管的长度应均匀一致，误差不应超过20mm。注意检查管口端面是否与管子的轴线垂直，是否存在气孔，若有气孔则管材不合格。凡长短不一的管子多系厂家自检时发现有气孔、端面有明显缺陷或其它原因而被截短，这种管材在未查明原因前应不予使用。 4)颜色检查。燃气管材应为黄色或黑色，当为黑色时管上必须有醒目的黄色条纹。同时管材上应有连续的、间距不超过2m的永久性标志，写明用途（燃气或水）、原料牌号、标准尺寸、标准代号和顺序号、生产厂名或商标、生产日期。 （三）热熔焊接操作程序 以PILOTEFUSE系列全自动热熔焊机为例。 焊接前准备 (1)清洁油路接头，正确连接焊机各部件； (2)测量电源电压，确认电压符合焊机要求（187V～253V）； (3)检查清洁加热板，当涂层损坏时，加热板应当更换,加热板表面聚乙烯的残留物只能用木质工具去除，油污油脂等必须用洁净的棉布和酒精进行处理； (4)按照焊接工艺正确设置吸热、冷却时间和加热板温度等参数，焊接前，加热板应当在焊接温度下适当预热，以确保加热板温度均匀； PILOTEFUSE控制器将给操作者提示一系列信息如下: 提示输入管理信息 按PILOTEFUSE控制器显示屏提示输入以下信息：
河南瑞普兰德电梯有限公司管理（作业）文件 焊接工艺指导书 编制： 校核： 审核： 批准： 2013-10-21发布2013-11-05实施 河南瑞普兰德电梯有限公司
一、目的： 为了科学地提高产品档次，明确各档次产品对点焊的要求，为点焊工序提供加工方法的指导。 二、范围：适用于我公司现有点凸焊机。 三、作业内容： 1，点焊是将两焊件压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。为了明确员工操作加工和检验该工序，特做以下要求。 2，根据所加工的零件形状、料厚选用相应的电极，特殊形状工件需用弯嘴及特殊形状焊嘴。 3，根据需点焊零件壁厚，适当调整点焊机点焊工艺参数进行试焊,试焊时需调整的工艺参数包括：焊接时间、熔接电流、缓升、和电极压力。见附表。 4，准备两件宽30～50mm、长大于100mm的与加工零件壁厚相同的试件进行点焊强度试验。试件点焊后撕开检查点焊强度，要求熔核直径比零件两倍壁厚δ大3mm即熔核直径d＝2δ+3mm；熔核高度为焊件厚度的35％～70％，如下图所示。反复进行工艺参数调整、焊接、 δ 2δ+30 . 3 5δ～0 . 7δ 熔核 焊件电极 焊接前，为了保证两点焊零件之间的装配间隙不超过0.5 mm（如下图所示），应先对点焊面的焊渣、焊豆等杂物进行清理。为了保证焊接质量，零件点焊面不允许有氧化皮， 6, 检验，直到焊点质量、强度符合要求，试件点焊合格后才能对零件进行点焊。
δ 2δ+3 0.35δ～0.7δ 熔核 焊件 电极 a ）点焊零件两面都不能有锈，且要把零件表面的粉尘、油污、铁屑等杂物清理干净。 加强筋板类大件 t <0.5 b ）点焊前先对零件进行确认，加强筋、弯板等零件点焊面的平面度 1/1000，不允许中间凸起，可以中间悬空，且悬空高度 1mm,如图所示，零件点焊面的毛刺高度 0.1*壁厚。 ≤1m m c)需对接组焊时，点焊前要求先修整两零件的对接面的毛刺，点焊时，焊点中心距离接缝 10mm ，且两点间距 50mm 。如图所示： ≥40 ≥40≤10 ≤100 d)根据图纸要求位置尺寸，做好定位，托平点焊零件，点焊加工，要求焊 点位置均匀，平行焊点排列整齐、美观。零件正面焊点处平整，手指触摸无明显凸凹感(见样件)；横向目测零件点焊部位没有缝隙，两者之间点焊牢固。大件点焊过程中检查时，一人按住长度方向一端，另一人以100-200 mm 幅度扭动另一端，没有开焊为合格。