液压支架结构用Q550低合金高强度钢板焊接工艺研究
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二O一二年五月
液压支架结构用Q550低合金高强度钢板焊接工艺研究
引言：
长期以来，我国液压支架一直广泛采用16Mn、27SiMn等普通钢板。随着高产高效矿井建设的不断发展，对综采设备的生产能力和可靠性要求越来越高，支架向着大配套、大工作阻力、高可靠性方向发展。支架结构制造所用材料的升级换代已势在必行。目前主要材料将以65＝450~700MPa级的不同等级低合金钢逐步取代16Mn。同时，对焊接材料、制造工艺也有更高要求。而且，支架多为焊接结构件，所选材料除了具有较高的强度外，还应具备较好的焊接工艺。由于高强钢存在缺口敏感性，表现为焊接件易出现断裂、开焊等缺点，采用怎样的焊接工艺才能保证支架的强度，我们对此结合我厂情况从母材分析、焊前准备、焊接材料、焊接工艺及焊后热处理等方面进行分析探讨。决定试用Q550低合金高强度钢代替16Mn、27SiMn。
关键词：Q550钢的焊接工艺，焊后热处理
一.Q550低合金高强度钢的材料性能
Q550低合金高强度钢是一种可焊接的低碳工程结构用钢。其化学成份C≤0.18，Mn≤1.00-1.60,Si≤0.55，Cr≤0.60，Ni≤1.00，Mo≤0.40，B≤0.003，P≤0.03，S≤0.03，Q550中加入Mn、Si、Ni、Mo、V、Al、Nb等元素，Mn、Si提高了钢的强度，Al、Ti、V、Nb细化了晶粒，增加了钢的韧性。比普通碳素结构钢有较高的屈服点σs (30～80kgf/mm2)和屈强比σs/σb(0.65～0.95),较好的冷热加工成型性,良好的焊接性,较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性，以及有较
好的抗大气、海水等腐蚀能力。其合金元素含量较低,一般在2.5％以
下，在热轧状态或经简单的热处理(非调质状态)后使用；因此这类钢能大量生产、广泛使用。
二.焊接性能分析
Q550为低合金高强度结构钢，根据碳当量计算公式：CE=[C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]*100%，计算出其碳当量为0.6%，当碳当量=0.4-0.6%时，常温焊接时有明显的淬硬倾向，热影响区容易形成硬而脆的马氏体组织，塑性和韧性下降，耐应力性能恶化，冷裂纹倾向增加，需要焊前加热。可以改善焊接性能，提高焊接质量和焊接强度。同时为防止产生裂纹，焊接过程中应严格保持低氢
气体保护焊，如气体含有条件，为此焊接材料应严格脱脂，采用CO
2
水分过多，则应进行干燥处理。
三. 焊接工艺分析
高强度板材的焊接性能比一般通用普通板材难焊接，不易掌握，所以在焊接时要控制焊接电流和电压的配比，掌握焊接速度和气体的流量，保证焊接顺序，尽量采取多层多道焊法，防止焊接应力的产生。焊接应力过大易使产品产生变形。产品质量不合格，达不到质量要求。所以在焊接的过程中，首先要掌握焊接顺序，先采取打底焊接全部，再焊立金板，最后焊接主筋板的焊接方法的工艺过程。采取这种焊接方法的主要原因是以防焊接变形。
1.焊接质量的好坏与焊接电流的选用息息相关，因此我们要根据
母材及所选焊条来选择合适的焊接电流。针对Q550钢焊接时采用CO
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气体保护焊，CO 2气体保护焊主要焊接工艺参数：焊接电流、电弧电
压、焊丝直径、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量等。
焊丝直径主要是根据工件厚度来选择。一般薄板采用￠0.8～1.0mm 的焊丝焊接。中厚板应选用￠1.2～2.0mm 的焊丝焊接。，电流选用值见下表
电弧电压与焊接电流之间的匹配是比较严格的，对于一定的电流范围，一般只有一个最佳电压值。CO 2气体保护焊短路过渡焊接时，
焊接电流与电弧电压的最佳值如下表：
CO 2气体保护焊短路过渡焊接时不同电流的电压值
焊接速度要按焊缝形式和焊接电流来选择。焊接速度过快，会造成熔化金属在焊缝中填充不足，容易出现咬边，焊缝表面粗糙。焊速过慢，焊接熔池增大，会造成焊道宽窄不均。
焊接过程中尽量使焊丝的伸出长度不变，短路过渡焊接时，焊丝的伸出长度一般应控制在6～13mm.
对于直径≤2.0mm的细焊丝，其气体流量宜控制在10～25L/min；焊丝直径>2.0mm的气体流量为30～50L/min.
2.为了减小焊接应力，避免裂纹，在施焊中必须采取必要的减应力措施。这些措施包括：施焊时采取合理的施焊顺序；使焊缝的纵横向伸缩都比较自由；施焊中事先留出保证焊缝能够自由收缩的余量；收缩余量大的焊缝先焊；在交叉焊缝时，应先让横向收缩比较自由；焊接时尽量采取低热输入量，每焊完一段，应迅速锤击焊道，以松弛焊缝应力。
3.对某些较大工件，可在焊接坡口内，先堆焊过渡层时应用小电流，间隔交替进行。运条时应注意不要使电焊过多的熔化母材，应主
要指向前面的焊肉，增加熔敷金属量。焊丝或焊枪与工件呈45度夹角运行。注意引弧动作，熄弧时要填满弧坑并适当回引一段。
4.严格控制焊补区的局部温度，应等焊补区域温度降到80～100℃以下时再起焊。对刚度较大的工件，如采用预热焊，每次起焊温度控制在预热温度，以使工件温度均匀，减少焊接应力。
5.对某些较大工件，可以进行半立焊位置的焊接，施焊中焊条作适当的摆动，进行连续多道多层焊，保证热影响区在短时间内重复受热，取得相当于焊前预热和焊后退火的效果。
6.对刚度较大或较重要的工件焊补，施焊后应迅速进行消除应力处理，温度控制在600至650℃。焊后如需要热处理的工件，可按母材原热处理规定进行。
四.焊接事例
以ZF6800/16/28Y液压支架结构为例，采用的焊丝为SLD-70，CO
气体保护焊丝。具体焊接过程如下：
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第一步：焊前准备
（1）首先把工件待焊处的氧化物及锈斑等清理干净；
（2）焊前预热，Q550钢板不可冷焊接，必须加热，焊前加热温度（炉体温度）为180～200℃，保温1小时，实际工件的温度达到150～180℃的时候焊接。终焊温度不得低于80°C。
（3）选用YD-600KH2型交流电焊机
（4）根据焊丝的直径确定焊接电流。
第二步：焊接
为避免液压支架焊接变形，采用特殊的焊接顺序，即先打底焊接全部，再焊接立筋板，最后焊接主筋板。
选用直径1.2焊丝，混合气体（氩气80%，二氧化碳20%）
A，打底焊接参数，260-280A 焊接电压36-38V
B，成形焊接参数，280-300A 焊接电压36-38
焊接速度400mm/min;气体流量20L/min.
当焊脚大于10mm时应采用多道焊，H=10时，打底一边，盖面一边。H=12-16时，打底焊一次，填充一层两道，盖面一次。H》18mm 时，打底一层，填充两层5道，盖面一层4道。
焊接过程中焊道边缘20mm必须清理干净，不允许有油、锈、水、渣等污物,应力释放孔允许不焊，应力集中处和焊接过程中不允许引弧和收弧，确保焊缝的完整性。
第三步：焊后检查
焊接每一道焊缝后要立即检查，发现缺陷后立即处理，以免母材温度降低影响焊接质量。
五.结论
我厂液压支架的焊接工艺一直是按上述办法执行，所生产的支架的主要结构件在煤矿的长期使用中，未有开焊、变形等足以影响支架性能的情况，质量稳定可靠，也验证了我厂焊接工艺的科学性。同时，该焊接工艺也适用于其他类似构件的焊接，已在我厂得了到广泛应用。
论文指导老师：高级工程师：
高级技师：
参考文献：
1.焊工焊接手册
2.焊接工艺
3.机械工业出版社机械工人刊物；
液压支架制造工艺规程 焊接 总体要求：严格按照图纸施工，分部件焊接，严格执行焊接参数及 多层多道，严格焊丝选用，磁粉探伤，压架试验。 1、操作前按要求准备必备的工具和设备： （1）图纸； （2）火焰预热； （3）钢刷； （4）清理工具； （5）焊缝测量工具； （6）锤子； 2、焊前准备： (1)检查焊缝根部间隙及坡口尺寸，如发现不合格不得施焊。 (2)发现定位焊缝出现裂纹时，必须清除，重新点焊。 (3)焊道及焊道边缘必须清理干净，不得有影响焊接质量的铁锈、油污、水和涂料等杂物,清 理边缘单侧不得小于20mm。 (4)检查工艺加强筋，加固板安装的是否准确。 (5)检查成型工件是否符合图纸要求。 (6)检查电源的状态，送丝装置，电线和固定器。 检查焊接参数，并作出相应的调整。 检查保护气体流量（建议流量为15 L/分）。 确保焊接结构位置准确。 在焊接处安上接地导线。 检查焊丝的等级和类型，看是否符合焊接和技术要求。 焊接前，需用合适的工具检查预热的温度，看是否达到要求。 3、结构件焊接宜在室内进行；冬季环境温度不得低于5℃，否则应加热到要求温度。 4、加热时用中性焰，不能用切割头加热，也不能定点加热。 5、预热后要等大约一分钟，待温度均匀、稳定后达到80℃左右再开始焊接。 6、焊缝周围75毫米的地方需要检查温度。可能的话，另一面也要检查。焊接处如果有水分 的话，需要加热到60度烘干水分。 7、焊接位置：支架部件应在专用的工装架上施焊，必须要有防倒措施，尽量采用平焊和横焊，
严禁下坡焊，应力集中处，不允许引弧和收弧。 8、焊接方式可以有：平焊，横焊，平角焊。 9、焊接时在钢板的角上不能停留，一直焊接到离角落大约50毫米的地方。 10、所有待焊部件须进行打底焊，厚度8-10mm ， 焊后清理，工件整体每焊完一层的一道清理后再焊第二道。 11、焊接时应该先焊定型焊缝，检查完焊接的质量之后进行其它焊缝。 12、每件工件焊接必须从头到尾一次完成（不能长时间的停留），这样可以保持焊接温度一致。 13、所有的焊接部位的焊缝都必须是一条线，焊缝最宽不能超过12毫米。14、焊缝表面高低差不能超过1.5毫米。15、Q460、Q550高强板相互焊接与δs 大于440Mpa 高强板焊前应预热到80℃～150℃。16、Q460、Q550高强板与27SiMn 钢材焊接、Q460、Q550钢材相互焊接，所用焊丝牌号：SLD-60(H08Mn2Si60E)；Q460、Q550高强板与ZG25MnTiB 焊接所用焊丝牌号：SLD-60(H08Mn2Si60E)，Q550高强板与Q550焊接应选用焊丝牌号：SLD-70(H08Mn2Si70E)应符合GB/T8110规定。17、焊角小于或等于10mm ，坡口深度小于或等于12mm 时可采用一遍或多层成形的焊接方法。带坡口的平焊缝，其工艺参数焊接电流/A 电弧电压/V 气体流量/L.min 焊接线能量/KJ.cm 焊接速度cm/min 焊道温度/℃260-28030-3218-22≤2020-2280℃～150℃室温不低于5℃18、焊角大于10mm ，坡口深度大于12mm 时可采用多层多道的焊接方法：（1） 焊完第一道要清除焊瘤、飞溅等杂物。Q460高强度板和σS 大于440Mpa 温度降至 80℃～150℃再焊第二道（或层）、第三、第四……依次类推。 （2） 如果中断焊接时，预热到80℃～150℃才能再施焊。 （3）根据标准MT/T587-1996多层多道的焊接方法说明如下： 1) 当焊角≤10mm，焊接坡口≤12mm 时，可采用单层或多层焊接方法及焊接顺序见图1和图4所示。 2) 当焊角大于10mm 至16mm 时应采用两层三道焊接方法及焊接顺序见图2所示。 3）第二次焊接必须紧接着上一次停的地方，并且需要有20-40毫米的重叠。 通过管线敷设技术，不仅可以解决吊顶层配置不规范问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽
一、填空题 1、焊接结构是以金属材料轧制的板材和型材作基本元件，采用焊接加工方法，按照一定的结构组成的，并能承受载荷的（金属）结构。P1 2、焊接结构的分类：按钢材类型可分为板结构和格架结构；按综合因素分类可分为容器和管道结构、房屋建筑结构、桥梁结构、船舶与海洋结构、塔桅结构和机器结构。P2-4 3、管材对接的焊接位置可分为：平焊位置、横焊位置和多位置；板材对接的焊接位置可分为：平焊位置、横焊位置和立焊位置；板材角接的焊接位置可分为：平焊位置、横焊位置和立焊位置。P15 5、凡是用文字、图形和表格等形式，对某个焊件科学地规定其工艺过程方案和规范及采用相应工艺装备的技术文件，称之为焊接生产工艺规程。它是生产中的技术指导性文件，是技术准备和生产管理及制定生产进度计划的依据。P21 6、焊接结构制造工艺过程的主要工序有：划线（放样或号料）、切断、成形、边缘加工、制孔、装配、焊接、检验、涂漆等。P22 7、焊接结构的生产通常由四部分组成，分别是：1 生产前的准备、2 金属加工或零、部件的制作、3 装配焊接、4 成品加工、检查验收和包装出厂。P27 8、在焊接结构制造的零件加工过程中，根据对工件所产生的作用和加工结果，钢材的基本加工方法可分为：变形加工和分离加工。P38 9、在焊接结构制造的零件加工过程中，钢材经过划线和号料后，就转入下料工序，其中，主要的完成方式主要有：机械切割和热切割。P62 10、在进行焊接结构生产的装配过程中，必须具备以下三个基本条件：定位、夹紧、以及测量。 11、在焊接结构生产中，选择合理的装配一焊接顺序很关键，目前，装配一焊接顺序基本有三种类型：整装整焊、分部件装配、和随装随焊。P144 12、在焊接结构生产的转配过程中，根据不同产品、不同生产类型，有不同的装配工艺方法，主要有：互换法、选配法、和修配法。P144 13、焊接变位机械是改变焊件、焊机或焊工的空间位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械装备。P174 14、焊接机器人工作站通常由工业机器人、焊接设备、周边设备、系统控制设备、辅助装置、等部分组成。P208 15、焊接生产线可分为三种类型，分别是：刚性焊接生产线、柔性焊接生产线、和介于二者之
兰州工业学院 毕业设计（论文） 题目0Cr18Ni9（304）奥氏体不锈钢焊接性分析及焊接工艺评定 系别材料工程系
专业焊接技术及自动化 班级焊接技术及自动化11-2 姓名何旺 指导教师（职称）胡春霞讲师 日期 2014年3月
兰州工业学院 毕业设计（论文）任务书 材料工程系2014届焊接技术及自动化专业 毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）题目金属材料焊接工艺评定课题内容性质科学研究 课题来源性质教师收集的结合生产实际的课题实验 校内（外）指导教师职 称 工作单位及部门 联系方 式 胡春霞讲师材料工程院 一、题目说明（目的和意义）： 毕业设计是本专业教学过程的最后一个重要环节，也是培养学生分析问题和解决问题能力的主要方法，通过毕业设计，要求学生全面综合运用所学基本理论，基本技能和生产实践知识；学习系统地综合运用所学的知识和技能解决实际工程问题的本领，巩固和加深对所学知识的理解，并且通过毕业设计的实践扩大和补充知识，使认识提高到一个新的水平。通过毕业设计的实践，培养调查研究的习惯和工作能力，练习查阅资料和有关标准，查阅工具书或参考书，合理选择实验方法、实验设备，正确操作、分析，并能以实验分析过程和毕业论文表达设计的思想和结果。通过毕业设计，不但要提高解决具体问题的独立工作能力，而且应建立正确的设计和科研思想，加强思想性，牢固树立实事求是和严肃认真的工作态度。
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不锈钢真空钎焊的工艺 要点 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-
不锈钢真空钎焊的工艺要点 1?钎焊接头的设计： 设计钎焊接头时，应考虑接头的强度、组合件的定位方法、钎料置放的位置、接头间隙等诸多因素 钎焊接头连接方式： 钎焊接头有对接和搭接两种方式。 采用对接接头，由于钎料和钎缝的强度一般比母材低，因而对接接头不能保证接头具有与母材相等的承载能力，因此钎焊接头大多采用搭接形式。通过改变搭接长度提高钎焊接头的强度。 对于采用高强度铜基、镍基钎料钎焊的搭接接头，搭接长度通常取为薄壁件厚度的2～3倍。由于工件的形状不同，搭接接头的具体形状也各不相同。对于薄壁件而言，常采用锁边形式的搭接方式，提高钎焊接头的强度。 接头的定位：组合件的定位是影响钎焊质量的重要因素。 定位的方法主要有依靠自重、紧配合、毛刺定位、点焊定位、（氩弧焊）涨口定位、夹具定位等。 列管式EGR冷却器将采用涨口定位、点焊定位、焊接变位器等多种定位方法 ? 钎料的置放 钎料置放的原则是应尽可能利用钎料的重力作用和钎缝的毛细作用来促进钎料填满间隙。EGR冷却器的钎焊将使用镍基钎料膏状和非晶态薄带两种。膏状钎料应直接涂在钎缝处，而 非晶态薄带钎料标准有等不同的厚度。 按工件要求加工成不同的形状，置于钎缝处。 总之镍基钎料合理的使用对我们来说还要做很多工作， 比如钎料表面处理、膏剂的涂覆方法、钎料用量等诸多方面，根据实际要求进一步完善。? 接头的间隙： 钎焊时是依靠毛细作用使钎料填满间隙。
正确地选择接头间隙很大程度上影响钎缝的致密性和强度。不同的钎料对接头间隙的要求也有所不同。镍基钎料要求接头间隙为~，比其它钎料相比，这种钎料要求接头间隙小的特点应引起足够的关注。 由于BNi-2镍基钎料含有硼（％），硅（％）可以形成脆性相的元素，为保证接头的性能，应尽量使这些元素在钎缝内通过扩散作用而降低到最低程度。 当间隙小时，这些脆性相的元素数量少，向母材扩散的距离短，可以通过扩散使这些元素在钎缝中的浓度降低。从而避免产生脆性相，提高钎焊的强度。反之这些脆性相的元素将滞留 在钎缝中形成脆性相。 资料表明，当间隙为“零间隙”、、时。脆性相随着间隙的变化而增大。间隙在时，脆性相不仅增多，而且形成明显的连续层。钎缝的强度严重降低，危害极大。因此钎缝最佳间隙应控制小于＜。 2? 工件表面处理 钎焊前彻底清除工件表面的氧化物，油污，脏物是钎料和母材相互润湿、扩散填充焊缝的前提条件。 工件表面净化处理的方法主要有以下几种： 清除油污 有机溶剂，金属洗涤剂，碱溶液： 清除氧化物 机械方法，化学清洗，电化学清洗 根据观察国外样件表面的光亮度的程度，其表面处理应有去油和化学清洗两道工序。EGR冷却器列管式结构，属薄壁件钎焊，焊点多达200多个，还要满足气密性，耐腐蚀性，及强度的要求，难度较大。因此彻底清除工件表面的油污，氧化物尤为重要。 3.制定温度曲线 空烧净化的目的是将真空炉升温到高于焊接温度80℃的条件下保温小时净化炉内气氛， 使炉内母材和钎料的蒸发物得以挥发出去。
关于Q550高强板焊接工艺的 说明 近年来，高强板在液压支架中的应用越来越多、强度等级也越来 越高，为确保高强板的焊接质量，我公司在工艺设计、焊接工艺评定、质量控制等方面做了大量的工作，形成了自己的焊接工艺规范，确保了液压支架结构件的质量，现将关于Q550高强板焊接工艺说明如下： 1、焊接工艺的设计 2001年我公司在液压支架生产中开始引用WH60A新材料（Q460），我公司与国内焊接的权威部门--哈尔滨焊接研究所进行了技术咨询与合作，和我们一起进行了为期半个多月的焊接工艺评定试验，其中有冷裂纹敏感试验和力学性能试验，经过反复论证及选配试验，确定了板厚小于30mm的WH60A高强板、环境温度为0℃情况下的二氧化碳气体保护焊的焊接工艺参数。基于此，在哈尔滨焊接研究所的指导下，我们相继对不同厂家的Q460、Q550等高强钢和高强焊丝进行了不同工艺参数、环境温度为0℃情况下的焊接工艺评定及斜Y型坡口焊接冷裂纹敏感试验，根据评定的结果，相继确定了Q460、Q550高强板的焊接工艺。 2、焊接实践 为保证焊接质量，我公司是将0℃、没有缓冷措施情况下通过的焊接工艺评定，在具体执行过程中要求的环境温度为5℃，同时，及时为工件覆盖的石棉被进行缓冷，提高了质量的保证安全系数。这种工艺方法为国内的许多同行业厂家所应用。 4、唯一性
Q460、Q550板的焊接工艺评定是指通过评定的板与焊丝组合，不代表其他厂家的相同牌号的板与焊丝，我公司严格执行焊接工艺评定制度，每一种焊丝与高强板的匹配焊接必须先通过焊接评定，无论改变焊丝或钢板的生产厂家，均须经评定合格方可使用，且每次都有报告与试样的存根可查。 4、质量控制 在液压支架加工中，设置了3个质量检查停点，由质量管理部进行检查验收，并填写检查记录和对工件做标识，未经检查合格不得进入下一道工序，分别为焊接组对点焊结束、封板焊接前和组焊完毕，同时也随时接受设备管理与租赁部门的监督抽检。 5、质量控制结果 我公司液压支架的焊接工艺一直是按上述办法执行，从2003年至今已有7年历史，所生产的支架的主要结构件在煤矿的长期使用中，未有开焊、变形等足以影响支架性能的情况，质量稳定可靠，也验证了我公司焊接工艺的科学性。 6、质量承诺 产品质量是企业的生命，也是我公司向客户的郑重承诺，在此，我公司承诺：将继续严格质量的过程控制，严格图样与工艺纪律，确保为客户所提供的每一台产品的质量。 中平能化集团机械制造公司 2010年11月
NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》 标准解析 一、我国压力容器焊接工艺评定标准的制定和演变过程。 我国压力容器焊接工艺评定标准的建立要追溯到七十年代末，随着焊接工艺技术的发展以及对工艺评定认识的加深，该标准经过了多次修订。其演变过程为： （1）1980年颁布的JB741-80《钢制焊接压力容器技术条件》附录二。 （2）1985年颁布的JB3964-85《压力容器焊接工艺评定》代替JB741-80附录二。 （3）1992年颁布的JB4708-92《钢制压力容器焊接工艺评定》代替JB3964-85。 （4）2000年颁布的JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》代替JB4708-92。 （5）2011年颁布的NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》代替JB4708-2000。 在2000年颁布JB4708-2000版后，为了对按92版标准评定的项目适用性做出答复，国家质监局于2001年下发了质技监办发【2001】003号文（关于执行JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》标准的意见），提出了以往按92版做的工艺评定哪些可继续有效，哪些需要补做项目，并要求对继续有效的评定，要按2000版进行转化。 在GB713-2008《锅炉压力容器用钢板》标准发布后，国家质检
总局以质检特函【2008】64号文《关于GB713-2008实行过渡期安排的通知》中，提出了由于钢板钢号的改变，对已进行的工艺评定需进行转换，但如何转换，没有明确规定。 二、NB/T 47014修订原则 修订原则是国际上通用标准接轨并结合中国的法规和国内的实际情况，参照采用ASMEⅨ制定适用于我国锅炉、压力容器、压力管道三类产品的统一的焊接工艺评定标准。 目前国际上焊接方面的标准，虽然不断有ISO国际标准出台，但实际使用的还是两大体系的标准，即欧洲标准和泛太平洋地区使用的美国标准；焊接工艺评定也一样，欧洲采用的标准是EN288《金属材料的焊接工艺规程及评定》。该标准后来被等效采用为ISO15609《金属材料焊接规程及评定》，这个标准逐渐被国际认可。但在我国还处于认识阶段。由于我国现行锅炉、压力容器和压力管道行业基本都参照采用了ASMEⅨ，且其权威性和广泛性一直被国际上多数国家所公认，因此本次标准修订参照ASMEⅨ。 三、NB/T47014编制基础 本标准的编制基础有： 1.当前在锅炉、压力容器、压力管道行业实施的焊接工艺评定标准。 （1）J B4708-2000 《钢制压力容器焊接工艺评定》。 （2）J B/T4734-2002 《铝制焊接容器》附录B。 （3）J B/T4745-2002 《钛制焊接容器》附录B。 （4）J B/T4755-2006 《铜制焊接容器》附录B。
钎焊生产工艺 钎焊生产工艺包括：钎焊前工件表面准备、装配、安置钎料、钎焊、钎后处理等各工序，每一工序均会影响产品的最终质量。 工件表面准备 钎焊前必须仔细地清除上件表面的氧化物、油脂、脏物及油漆等，因为熔化了的钎料不能润湿未经清理的零件表面，也无法填充接头间隙。有时，为厂改善母材的钎焊性以及提高钎焊接头的抗腐蚀性，钎焊前还必须将零件预先镀覆某种金属层。 (1)清除油污油污可用有机溶剂去除。 常用的有机溶剂有酒精、四氯化碳、汽油、三氯化烯、二氯乙烷及三氯乙烷等。小批生产时町将零什浸在有机溶剂中清洗干净。大批生产中应用最广的是在有机溶剂的蒸汽中脱脂。此外，在热的碱溶液中清洗也可得到满意的效果。例如钢制零件可浸入70—80℃的10％苛性钠溶液中脱脂，铜和铜合金零件可在50g磷酸三钠，50g碳酸氢纳加1L水的溶液内清洗，溶液温度为60～80°C。零件的脱脂也可在洗涤剂中进行脱脂后用水仔细清洗。当零件表面能完全被水润湿时，表明表面油脂已去除干净。 对于形状复杂而数量很大的小零件，也可在专门的槽子中用超声波清洗。超声波去油效率高。 (2)清除氧化物钎焊前，零件表面的氧化物可用机械方法、化学浸蚀法和电化学浸蚀方法进行。 机械方法清理时可采用锉刀、金属刷、砂纸、砂轮、喷砂等去除零们：表面的氧化膜。其中锉刀和砂纸清理用于单件生产，清理时形成的沟槽还有利于钎料的润湿和铺展。批量生产时用砂轮、金属刷、喷砂等方法。铝和铝合金、钛合金的表面不宜用机械清理法。 化学浸蚀法广泛用于清除零件表面的氧化物，特别是批量生产中，因为他的生产率比较高，但要防止表面的过浸蚀。适用于不同金属的化学浸蚀液成分列于表1。对于大批量生产及必须快速清除氧化膜的场合，可采用，电化学浸蚀法(表2)。 表1 化学浸蚀液成分
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。
目录 第一章绪论 (2) 1.1焊接技术概述 (3) 1.2现代焊接的特征 (3) 1.3异种材料焊接的发展 (4) 1.4异种材料焊接的方法 (4) 1.5异种材料焊接的工艺特点 (5) 第二章0Cr18Ni9Ti与20MnMo钢的焊接性 (6) 2.10C R18N I9T I的化学成分及力学性能介绍 (6) 2.20C R18N I9T I焊接性分析 (7) 2.30C R18N I9T I焊接缺陷的分析 (10) 2.420M N M O的化学成分和力学性能 (14) 2.5合金元素对20M N M O性能的影响 (15) 2.620M N M O的焊接性分析 (16) 2.720M N M O焊接缺陷的分析 (21) 第三章焊接方法的选择 (23) 3.1焊接方法及焊材选择 (23) 3.2焊前准备 (24) 3.3预热和焊后热处理 (25) 3.4焊接工艺参数的选择 (25) 第四章焊接检验 (26) 4.1焊接前的检验 (27) 4.2焊接过程中的检验 (27) 4.3焊后成品检验 (28) 4.4焊缝返修和合格焊缝 (28) 结论 (29) 致谢 (30) 参考文献 (31)
第一章绪论 在科学技术飞速发展的当今时代，焊接已经成功地完成了自身的蜕变。很少有人注意到这个过程何时开始，何时结束。但它确确实实地发生在过去的某个时段。我们今天面对着这样一个事实：焊接已经从一种传统的热加工技艺发展到了集材料、冶金、结构、力学、电子等多门类科学为一体的工程工艺学科。而且，随着相关学科技术的发展和进步，不断有新的知识融合在焊接之中。 1.1 焊接技术概述 焊接是一种将材料永久性的连接，并成为具有给定功能结构的制造技术。几乎所有的产品，从几十万吨巨轮到不足１克的微电子元件，在生产制造中都不同程度地应用到焊接技术。焊接已经渗透到制造业的各个领域，直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度。 近年来，焊接已由一个单一的加工工艺发展成为有科学基础有广泛应用范围和前景的焊接工程和焊接产业，在这些产业中，焊接在其中占有重要地位，是决定其产品使用安全的关键。有些直接出焊接产品或在现场装焊接后投入使用，有些是作成主体结构然后在其上安装动力和机电设备后应用，有焊接结构的质量和安全保证在整体结构设计合理的情况下，主要决定与焊接联结部位的结构、材料匹配、工艺设计、先进的焊接制造工艺及设备和准确的无损检测技术，这些都决定了焊接联结部位的的内在和外观质量，形成了分布在各工业和基础设施建设部门各具特色的焊接结构行业，同时也形成了结构焊接需要的焊接设备行业和焊接材料行业。这些行业是互相关联促进的行业。焊接结构已有日新月异的发展:在装备制造业结构中用焊接结构局部或全部代替铸件或锻件结构和由局部铸件或锻件焊接成组合结构是大重型结构发展的方向，可大大节约大型铸锻车间及其设备的基本建设投资和生产过程的能源消费，同时还可缩短生产周期;在各种建筑行业广泛采用钢质焊接结构代替钢筋混凝土结构，可达到大跨度、轻自重、工厂造、设计优、工程在建周期短、环境污染少，基础费用省，折除后材料可循环使用，因而符合目
常用焊接方法——焊接工艺 我公司是生产自动焊接设备的大型厂家。作为公司员工，就更应该了解常用焊接方法及焊接工艺。结合设备调试，这里将常用的埋弧焊、气体保护焊、钨极氩弧焊作为简要的讲述，以供有关人员参考。 一、埋弧焊 电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法称为埋弧焊。主要优点：劳动条件好，节省焊接材料和电能，焊缝质量好，生产效率高等。但不适合薄板焊接。（当焊接电流小于100A时，电弧稳定性差，目前板厚小于1mm的薄板还无法采用埋弧焊）只限于水平或倾斜度不大的位置施焊。 埋弧焊是高效焊接常用方法之一。主要用于：焊接各种钢板结构。焊接碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢和复合材料以及堆焊耐磨、耐蚀合金等。 焊接工艺参数对焊接质量影响较大的有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径与伸出长度、焊丝倾角、装配间隙与坡口大小等。此外焊剂层厚度及粒度对焊接质量也有影响。下面分别讲述它们对焊接质量的影响： 1.焊接电流： 焊接电流是决定熔深的主要因素。在一定范围内，焊接电流增加，焊缝的熔深和余高都增加。而焊缝的宽度增加不大。增大焊接电流能提高生产率，但在一定的焊接速度下，焊接电流过大会使热影响区过大，并产生焊瘤及焊件被烧穿等缺陷。若焊接电流过小，测熔深不足，
熔合不好、未焊透和夹渣，并使焊缝成形变坏。 2.电弧电压： 电弧电压是决定熔宽的主要因素。电弧电压增加时，弧长增加，熔深减小，焊缝宽度变宽，余高减小，电弧电压过大，溶剂熔化量增加，电弧不稳，严重时会产生咬边和气孔等。 3.焊接速度： 焊接速度增加，母材熔合比较小。焊接速度过高时，会产生咬边，未焊透，电弧偏吹和气孔等缺陷，焊缝余高大而窄成形不好。 4.焊丝直径与伸出长度： 当焊接电流不变时，减小焊丝直径，电流密度增加，熔深增大，成形系数减小。焊丝伸出长度增加时，熔深速度和余高都增加。 5.焊丝倾角： 焊丝前倾，焊缝成形系数增加，熔深变浅，焊缝宽度增加。焊丝后倾，熔深与余高增，。熔宽明显减小，焊缝成形不变。 6.装配间隙与坡口： 在其他工艺参数不变的条件下，装配间隙与坡口角度增大时，熔合比与余高减小，熔深增大，焊缝厚度基本保持不变。 7、焊机层厚度与粒度： 焊剂层太薄时，容易露弧，电弧保护不好，容易产生气孔或裂纹。焊剂层太厚，焊缝变窄，成形不好。 一般情况下，焊剂粒度对焊缝成形影响不大，但采用小直径焊丝焊薄板时，焊剂粒度对焊缝成形就有影响。若焊剂颗粒太大，电弧不
不锈钢的钎焊工艺 不锈钢钎焊前的清理要求比碳钢更为严格。这是因为不锈钢表面的氧化物在钎焊时更难以用钎剂或还原性气氛加以清除。不锈钢钎焊前的清理应包括清除任何油脂和油膜的脱脂工作。待焊接头的表面还要进行机械清理或酸液清洗。 但是，要避免用金属丝刷子擦刷，尤其要避免使用碳钢丝刷子擦刷。清理以后要防止灰尘、油脂或指痕重新沾污已清理过的表面。最好的办法是零件一经清洗之后立即进行钎焊。如果做不到这一点，就应该把清洗过的零件转入密封的塑料袋中，一直封存到钎焊前为止。 不锈钢可以用多种方法进行钎焊，如烙铁、火焰、感应、炉中钎焊等方法。炉中钎焊用的炉子必须具有良好的温度控制系统，并能快速冷却。
用氢气作为保护气体进行钎焊时，对氢气纯度的要求视钎焊温度和母材成分而定，即钎焊温度越低，母材含有稳定剂越多，要求氢气的露点越低。例如对于 1Cr13和Cr17Ni2等马氏体不锈钢，在1000℃温度下钎焊时要求氢气露点低于-40℃；对于不含稳定剂的18-8型烙镍不锈钢，在1150℃钎焊时，要求氢气露点低于-25℃；但对于钛稳定剂的1Cr18Ni9Ti，1150℃钎焊时的氢气露点必须低于-40℃。 采用氩气保护进行钎焊时，要求用高纯度的氩气。若在不锈钢表面上镀铜或镀镍，则可降低对保护气体纯度的要求。氩气保护钎焊时，为了保证去除不锈钢表面的氧化膜，可以采用气体钎剂，常用的有加BF3气体的氩气保护钎焊。采用含锂或硼等的自钎剂钎料时，即使不锈钢表面有轻微的氧化，也能保证钎料铺展，从而提高钎焊质量。 真空钎焊不锈钢时，真空度要视钎焊温度而定。 不锈钢钎焊后的主要工序是清理残余钎剂和残余阻流剂，必要时进行钎焊后的热处理。非硬化不锈钢零件在还原性或惰性气氛中进行钎焊时，如果没有使用钎剂和没有必要清除阻流剂的话，则不必清理表面。
P+T焊接工艺参数-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
P+T焊接设备对不锈钢产品工艺的要求 一、P+T焊接设备： 该设备由纵缝机、环缝机组成，适用于碳钢、不锈钢以及某些有色金属对接焊接。 纵缝机参数： 1、3-8mm 可不开坡口直接焊接，对于较薄板直接用等离子不填丝焊接； 8-14mm 板厚要求开坡口等离子焊接，然后用填丝盖面。拖罩保护焊缝。 2、工件精度要求： 焊缝直线度要求10m长直线度误差≤2mm（直线度不能保障时，可通过摄像监控系统调整焊枪位置） 对接间隙≤1/10T（T 为试件板厚）且不大于0.5mm 错边≤0.2T（T 为试件板厚）且不大于1mm 3.工作对象 ①直径范围：φ1500～φ3200mm ②工件壁厚： 2-14mm（一次熔透8mm，大于8mm需开坡口填丝） ③工件长度：≤2500 mm ④工件材质：不锈钢、碳钢、钛基合金等 工件施焊端面采用机械加工，拼缝要求规则均匀 4.设备参数
可夹持最小壁厚： 2mm 可夹持最大壁厚： 14mm 焊枪行走速度： 100-3000mm/min 跟踪滑板速度：≤200mm/min 液压升降台承载：≤6T 一、设备的用途： 等离子环缝焊接系统用于各类碳钢\合金钢(碳钢、不锈钢、钛基合金等)环缝焊接，采用等离子焊接工艺，壁厚8mm以下可不开坡口直接焊接一次性单面焊双面成形。对于较薄板直接用等离子焊接；对于8mm 板厚以上视情况采用等离子添丝焊接的方式。焊接时正面有拖罩保护焊缝，反面有背气保护系统 设备采用一套飞马特等离子焊接系统和一套KM4030焊接操作机，一套视频系统，一套20T可调式滚轮架，采用等离子高效焊接，实现工件的环缝焊接。 电控系统部分以三菱PLC为控制核心，能够准确控制设备的各种动作，操作盒上安装有触摸屏，便于修改各项控制参数，使用安全可靠，故障率低。 1、焊接成型工艺： 2-8mm 可不开坡口直接焊接，对于较薄板直接用等离子不填丝焊接； 8-14mm 板厚要求开坡口等离子焊接，然后用TIG填丝盖面。拖罩保护焊缝。
焊接工艺评定资料 （WPQ） 编号: DZ/WPQ-17 名称: WCB与A105 用J422手工电弧焊的对接焊工艺评定执行标准：ASME锅炉及压力容器规范1X 《焊接和钎焊评定标准》 母材型号：WCB与A105 焊材型号（牌号）：E4303(J422) 完成日期： 大众阀门集团有限公司
WPQ资料目录
焊接工艺指导书 WPS
大众阀门集团有限公司
接头(QW-402) 接头形式： 破口对接焊 根部间隙： 衬垫：有 无 √ QW-482 焊接工艺规程（WPS ）的推荐格式 （参见ASME 锅炉及压力容器规范第Ⅸ卷，QW-200.1） 公司名称 大众阀门集团有限公司 签字人 WPS No. W/J4-17 日期 2012.5.15 所根据的PQR No DZ/PQR-17 修改号 日期 焊接方法 手工电弧对接焊（SMAW ） 自动化程度（自动、手工、半自动） 手工 母材（QW-403） P-No ： 1 Group No. 2 与 P-No ： 1 Group No. 2 相焊 钢号和等级或UNS No ：A216 WCB 、J03002 与钢号和等级或UNS No ：A105、K03504相焊 化学成分和力学性能： C Mn Si P S δb MPa δsMPa A216 WCB ≤0.30 ≤1.00 ≤0.60 ≤0.04 ≤0.045 485-655 ≥250 A105 ≤0.35 0.60-1.05 0.10-0.35 ≤0.035 ≤0.040 ≥485 ≥250 厚度范围： 母材：坡口焊缝 1.5~20mm 角焊缝 不限 最大焊道厚度≤1/2in （13mm ） 是： √ 否： 填充金属（QW-404） SFA No ： GB/T5177 AWS No ： J422（E4303） F-No ： N/A A-No ： 1 填充金属尺寸： Φ3.2、Φ4.0 填充金属产品形式 实芯焊条 附加填充金属： N/A 评定的焊缝金属厚度范围 Max.20mm 坡口焊： 其他; 焊材金属化学成分(%) C Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb ≤0.12 ≤0.25 0.3~0.6 ≤0.04 ≤0.035 / / / / / /
究竟那些焊缝需要做焊接工艺评定 四川川锅锅炉有限责任公司 i 摘要 为了便于大家更好的理解那些焊缝需要进行焊接工艺评定，本人特地查阅了相关的标准，这些标准包括相关的中国国家标准（能源部、电力行业、石油行业、核电等）、ASME标准、AWS标准、EN/ISO 标准以及JIS标准。 关键字 焊接工艺评定； 1 现行的国内外焊接工艺评定标准（仅部分） 1.1 国内标准 1.1.1 NB/T47014（JB/T4708）-2011《承压设备焊接工艺评定》 1.1.2 DL/T 868-2004 《焊接工艺评定规程》 1.1.3 DL/T 1117-2009 《核电厂常规岛焊接工艺评定规程》 1.1.4 SY/T 4103-2006 《钢质管道焊接及验收》 1.1.5 SY/T 4117-2010 《高含硫化氢气田集输管道焊接技术规范》 1.1.6 DL/T 5017-2007 《水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范》 1.1.7 JB/T 4734-2002 《铝制焊接容器》 1.1.8 JB/T 4745 2002 《钛制焊接容器》 1.1.9 JB/T 4756-2006 《镍及镍合金制压力容器》 1.1.10 EJ/T 1027-1996 《压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范》（从EJ/T 1027.11到17） 1.2 国外标准 Ⅸ《焊接和钎接评定-焊接和钎接工艺，焊工、钎接工、焊机和钎机操作工的评定标准》1.2.1 ASME 1.2.2 AWS D1.1-D1.1M 《钢结构焊接规范》 1.2.3 AWS D1.6-D1.6M 《不锈钢焊接规范》 1.2.4 ASME Ⅲ-2004 《核设施部件构造规则第1册 NC分卷2级部件》 1.2.5 ISO 15614 -2004 《金属材料焊接程序的规范和鉴定（英文版，德文版）》 1.2.6 JIS B 8285-2010 《压力容器焊接规程的鉴定试验》 1.2.7 RCC-M 2000版+2002补遗第7册第Ⅳ卷S篇焊接 2 标准中关于需要进行评定焊缝的描述 2.1 国内标准规范要求 2.1.1 GB150.4-2011 《压力容器第四部分：制造、检验和验收》 容器在施焊前，受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝、熔入永久焊缝内的定位焊缝、受压元件母材表面堆焊与补焊，以及上述焊缝的返修焊缝都应该按照《承压设备焊接工艺评定》NB/T47014
钎焊工艺文件 1总则 为保证公司能在焊接时贯彻执行国家及行业相关标准，规范公司焊接行为，确保工程制造质量，特制定本规程。本规程规定了钎焊焊接规范、工艺规程操作方法及检验项目，适用于公司产品钎焊焊接过程。 2材料 根据焊接对象选择焊接材料，所选材料应满足GB/T 10046 《银钎料》的规定。 2.1 焊条 a)银钎焊条； b)磷铜焊条； 2.2 熔剂： a)银钎焊溶剂（QJ102）； 3设备和工具 3.1设备和工具 a)氧气瓶； b)乙炔瓶； c)氧气减压器； d)乙炔减压器； e)乙炔回火防止器； f)橡皮管（氧气皮管、乙炔皮管）； g)射吸式焊炬， h)台虎钳。 3.2 附件 a)太阳镜； b)引火工具（火柴或打火枪）； c)劳保用品（手套、口罩）； 4钎焊工艺 对焊接不同的材料，不同的管径时所需的焊枪大小和火焰温度的高低有所不同，焊接时火焰的大小可通过两个针形阀进行控制调整，火焰的调整时根据氧、乙炔气体体积比例不同可分为炭化焰、中性焰和氧化焰三种。 4.1火焰的种类及特点 4.1.1炭化焰
其特点是氧气与乙炔气的体积比小于1，略缺氧，易将炭粒带入金属而影响焊料流动，冒黑烟，温度约为2700左右。 4.1.2中性焰 其特点是焰芯的尺寸取决于燃烧气体的成份、耗量和流速，焊炬喷嘴孔直径决定了火焰焰心的直径，而混合气的流速，则决定了焰芯的长度，中性焰的火焰分3层，焰芯呈尖锥形，色白而明亮，内焰为蓝白色，外焰由里向外逐渐由淡紫色变成为橙色和蓝色，温度约为3000~3500℃左右。 4.1.3氧化焰 其特点是是焰芯是圆锥形，长度明显地缩短，轮廓也不清晰，颜色暗淡，外焰也缩短了，火焰是蓝色，火焰燃烧时伴有响声，响声大小取决于氧气压力，氧化焰的温度高于中性焰。 4.1.4火焰的调节 点燃前先按操作规程分别开启氧气瓶和乙炔气瓶的阀门，使低压氧气表指示在0.2~0.5Mpa左右，乙炔气的眼里表指示在0.05Mpa左右。然后微开焊枪的氧气阀。再微开焊枪上的乙炔气阀，同时，从焊嘴的后面迅速点火。切不可在焊嘴正面点火，以免喷火烧手。点燃后即可调节，两阀的调节就是调节氧气与乙炔气浸入焊枪混合气的比例，从而得到不同的火焰。 4.2工艺的准备与配管 4.2.1工艺准备 4.2.1.1清除钎焊处及钎料表面的油脂、氧化物等污物。 4.2.1.2检查氧气瓶和乙炔瓶内的量是否足够。 4.2.1.3核对图纸要求，保证各部件的齐全无缺，功能完好。 4.2.2配管 4.2.2.1保证管路光路横平竖直，注意各阀件的方向性。 4.2.2.2根据图纸要求的尺寸和管径，用卷尺量取相应的长度，并用线号笔几下位置。 4.2.2.3较粗的铜管要固定后，再用割刀拆下，要保证割口平齐，不变形。用锉把割口毛边锉平，并用抹布擦拭干净。 4.2.2.4将要焊接管件表面清洁或扩口，扩完的喇叭口应光滑、圆正、无毛刺和裂纹，厚度均匀，用砂纸将要焊接的铜管接头部分打磨干净，最后用干布擦干净。 4.2.2.5对将要焊接的铜管互相重叠插入（注意尺寸）并圆心对准。 4.2.2.6铜管接头与铜管插入深度及间隙见表4-1。（插入深度约等于管径） 表4-1
铝合金搅拌摩擦焊的焊接工艺评定 南车集团株洲电力机车有限公司 盛建辉（湖南株洲 412001） 株洲九方焊接技术研究所 胡煌辉 金杏英 易著宽（湖南株洲 412001） 摘 要：考虑到铝合金材料用于城轨车辆的适应性，采用FSW 与MIG 对比试验的方法来进 行进行工艺评定研究，为绿色、环保的搅拌摩擦焊在城轨车辆中的应用作准备。 关键词： 搅拌摩擦焊 工艺评定 试验 Pick to: considering the aluminum alloy material used in the adaptability of the urban rail vehicles, using FSW and contrast test methods to MIG for technology evaluation research, for the green and environmental protection of friction stir welding in city rail vehicles for the application. Keywords: friction stir welding procedure qualification test 一 前言 搅拌摩擦焊是由英国焊接研究所（The Welding Institute ）1991年发明的一项新世纪最具革命性的新型连接方法。该技术自发明以来就得到了国际专利保护，并以很快的速度在全球工业制造领域得到推广应用，在十多年时间里，该技术已应用到航空航天、船舶、轨道交通、汽车等行业在内的众多领域。 搅拌摩擦焊技术（简称FSW ）是一项焊接工件不熔化的固相连接技术。 该技术是依靠搅拌头的旋转与被焊接 材料之间的机械摩擦作用，获得接近但低于材料熔点的焊接温度。所以搅拌摩擦焊过程中不存在金属熔化，属于一种新型的固相连接方法。 搅拌头是该技术的核心部分，由搅 拌针和轴肩两部分组成。焊接过程中，搅拌头高速旋转，搅拌针深入到工件内部，轴肩紧压在工件表面（保持一定的压入量）。高速旋转的搅拌头与工件之间摩擦，产生大量的摩擦热。 由于摩擦热的作用以及搅拌头的粉碎、挤压作 用，搅拌头周围金属在焊接过程中将发生严重的热塑性变形，从而释放大量的塑性变形能。在摩擦热及塑性变形能的综合作用下，接头金属实现塑性流动并扩散连接，如图1。 搅拌摩擦焊技术作为一种全新的焊接技术，拥有诸多独特的优点，对于轻金属材料（如铝、铜、锌等）的连接在焊接方法、力学性能和生产效率上具有其他焊接方法不可比拟的优越性。搅拌摩擦焊焊缝接头具有优良的力学性能和小的焊接变形，焊接过程中不需要添加保护气和焊丝，没有熔化、烟尘、飞溅及弧光，是一种环保型的新型连接技术。比较适合我公司铝合金城轨车辆的焊接， 。为此，针对城轨车辆常用铝合金材料，进行工艺评定研究，为 图1 搅拌摩擦焊工作原理
焊接工艺评定规则目次 1. 总则 2. 引用的标准、法规 3. 焊接工艺评定的程序及要求 4. 焊接工艺评定失败的处理 5. 焊接工艺评定的保存 6. 附录 《焊接工艺评定》管理规则 1. 总则 1.1 根据〈蒸气锅炉安全技术监察规程〉（以下简称蒸规”及其附录I的 要求，本规则规定了在安装、改造、维修施工中，制作“焊接工艺评定”时所应遵守的程序和各部门、各职能人员的职责。 1.2 本规则同时规定了“焊接工艺评定”完成后的保管和应用。 1.3 “焊接工艺评定”是评定本单位是否具有焊出合格接头的能力；同时也验证施工中制定的焊接工艺是否正确。因此，评定试件应由本单位熟练焊工焊接。不允许借用其他单位的焊工，更不允许借用其他单位的焊接工艺评定。 1.4 “指导书”、“评定报告”、“施焊记录”填写时应字迹工整、清楚，需要修改的地方，修改人应签上时间、姓名和数量。不许随意涂改。 2. 引用的标准、法规下列文件中的条款通过本管理规则的引用而成为本规则的条款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规则。 《蒸气锅炉安全技术监察规程》 JB/T JB/T 3375 4730.1~473 《锅炉用材料入厂验收规则》 0.3 《承压设备无损检测》 第一部分通用要求 第二部分射线检测 第三部分超声检测 JB/T 2636 《锅炉受压元件焊接接头金相和断口检验方法》 GB 228 《金属拉伸试验方法》 GB /T229 《金属夏比冲击试验方法》 GB 232 《金属弯曲试验方法》 3. 焊接工艺评定的程序及要求 3.1在编制施工方案时，应根据图纸及〈蒸规〉和附录I的要求，首先审查已作过的焊接工 艺评定”是否能在母材和焊材的分类、母材和熔敷金属厚度、焊接方法、予热、焊后热处理等方面完全覆盖。如不能则应重新制作“焊接工艺评定”。 3.2 首先由焊接技术人员编写“焊接工艺指导书”。指导书是评定工作的依据，应该根据本单位人员、设备的具体条件编写。 3.2.1 编写指导书时，在母材的选择上，在同类钢号中应尽量选择有冲击值的母材。在评定时可作冲击试验。以便扩大评定的应用范围。 3.2.2 在选择母材厚度时，不必完全按施焊工件的厚度选择，而应与以前所作的同类评定统筹考虑，在完好衔接的同时，应选覆盖范围最大的母材厚度，尽量减少工艺评定的数量。 3.2.3 在制订工艺参数时,应根据计算或正确的试验数据,给出一个范围值。焊工在施焊时，可以根据自己的习惯方便选择。 3.2.4 “焊接工艺指导书”经焊接责任工程师审核通过后，作为技术准备工作交付生产部门实施。