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关键词:电力工程;焊接工艺;创新;管理
电力工程建设的焊接施工工艺的创新应建立在对相应工程技术的了解之上 ,从而才能具体形成有效的电力工程建设的焊接施工工艺的创新。通过对传统焊接工艺和创新的焊接工艺的比较形成了具体的焊接工艺的发展模式 ,从而能在根本上建立创新的施工工艺的发展技术措施。通过具体的施工工程的介绍实现了在焊接工艺创新前后的对比 ,从而突出了新型焊接工艺的创新之处。该工程的焊接量较大 ,锅炉的受热面焊口众多。主要焊接的部件采用了主要部件分别采用了 T122/P122、T92/P92 Super304 钢材,增加了焊接工程的难度。对于焊接工程项目中的 T92/P92 管道,管壁厚度增加也为焊接工程增加了相应的难度。小径厚壁的管道导致了焊接过程中的角度变化较大 ,焊接的工艺较复杂 ,管道的内径较小 ,焊接较为困难。具体的焊接施工项目若不采取相应的措施进行改进 ,那么焊接根部的凸出部分较多 ,将在很大程度上减少焊接缝区的导流面积 ,容易导致爆管事故的发生。火电行业的锅炉受热面的焊接合格率就长期发展而来的经验总结来看 ,其合格率一直很低 ,本台机组焊接的一次合格率将更难以稳定。若不建立电力工程建设焊接施工工艺的创新发展机制 ,那么焊接合格率低将导致大量返修焊口 ,从而增加施工成本 ,也在很大程度上影响了焊接工艺的施工技术和焊接工程的施工运行。
当前,为了实现节能减排,中国电力工程工业推行上大压小政策,给电力工程建设行业迎来新机的同时,也带来对电力工程施工更高的质量要求。新建电厂项目大部分都属于超高压超临界机组,里面使用了大量新型特种材料,这不仅仅给电力工程项目焊接工艺带来巨大考验,也对整个项目质量管理提出更高的要求。电力工程项目焊接质量管理应用研究,在详细分析全面质量管理的基础上,分析电厂焊接工作并对完成电力工程项目焊接工艺进行质量策划!质量监控和质量纠偏一套完整的焊接质量管理流程,并在此研究分析的基础上,以新昌电厂项目焊接为实例研究。本文课题的研究,有助于电力工程施工单位更加深入了解全面质量管理的意义与和掌握全面管理的方法,对电力工程项目焊接全面质量管理方法更直接和深刻的认识,掌握特种材料焊接质量缺陷和质量事故原因分析方法,并进行纠偏修复处理,总结经验形成制度,最终让客户满意。
概述全面质量管理发展历史,并对全面质量管理贯标以及建立有效质量体系做出详细论述,在此基础上,分析论述工程质量事前!事中!事后控制以及PDCA管理方法。在研究全面质量管理的基础上,对电厂项目焊接工艺进行质量策划,策划包括介绍电厂项目的焊接工作的特点!电厂工程的焊接策划以及施工前的质量管理工作。电厂项目焊接策划主要是对电厂焊接质量因素进行分析,总结分析影响电厂项目焊接质量的因素表。然后研究电厂项目焊接的质量监控,内容有焊接流程图的设计!焊接质量的检验管理与质量检测统计分析。并在统计分析的基础上,对电厂项目焊接质量进行质量原因分析,若质量不合格,进行纠偏和修复缺陷,同时整理相关资料,进行总结,形成制度。
1 电力工程建设焊接施工工艺的试验研究
根据电力工程建设焊接施工工艺的改革和技术创新的需要 ,其施工工艺的创新模式应通过相应的施工工艺的试验进行试点 ,随后才能实现相应技术的推广发展。该工程项目以 38*5/20# 作为试件 ,并以氢弧焊为例 ,传统的焊接工艺分为两层。根部的透度通过计算设置为 1.5mm~2mm,而焊缝余高设置为 1.5mm,但在实际焊接过程中 ,焊缝厚度具体为8mm~8.5mm,每一层的焊接厚度大约为 4mm。在新工艺的焊接模式中 ,焊接设计为三层模式 ,根部的透度为 1mm,焊缝余高设置保持不变 ,仍为 1.5mm,从而实际工程焊接过程中的厚度为 7.5mm,每一层的焊接厚度为 2.5mm 左右 ,恰好等用户焊丝的直径。传统工艺或是新工艺都能完全通过无损检测。在试验中可得知 ,当焊接口的数量较少时 ,两种焊接工艺的合格率基本一致 ,但在外观的成型上 ,新工艺的外观成形要较传统工艺好。若增加焊接的工作量 ,那么新工艺在外观和合格率上明显优于传统工艺 ,一次性合格率较高[1]。
2 焊接工程的具体控制
在具体工程项目的焊接施工前 ,应针对全氢及氨电联焊两种不同是施工工艺方法对焊接工程的相应技术进行系统设计和规定 :焊丝 :氢弧焊打底层的焊接厚度应 2 mm~2.5mm。 填充、盖面的焊接厚度应小于 2.5mm。焊接的宽度应小于 3 (焊丝直径)+1mm。小径管的焊条 ,填充和盖面的焊接厚度都应小于等于焊条直径 ,而大径管焊条的焊接厚度应小于或等于焊条直径加 1mm,焊接的宽度小于或等于3~5。大径管和小径管的氢弧焊均焊接两层,每一层的氢弧焊厚度为 2mm~2.5mm。为了建立电力工程建设焊接施工工艺的创新和探究模式 ,使焊接的新工艺能在焊接工程项目的实施中得到较好的发展 ,相应的焊接技术人员应在对焊接工艺进行全面的了解和系统的设计基础之上 ,通过采用焊前的模拟练习、大型的工程交底会议、完善的监督等管理措施 ,保障了新工艺的顺利贯彻和具体实施。
为建立更为熟练的焊接施工工艺 ,在具体的焊接实践之前 ,该焊接工程对相应的焊接技术人员进行了培训和练习 ,从而熟练掌握了新的焊接工艺。工程项目在焊接初始阶段 ,大径管并未像小径管那样受到重视 ,并且由于焊接工人的素质和技术能力的差异 ,导致了较多的返修焊口 ,但在新工艺的逐渐发展和熟练后 ,返修焊口则大大降低[2]。
3 电力工程建设焊接施工工艺创新解决的问题
电力工程建设焊接施工工艺的创新和改革不仅仅提高了焊接工程的合格率 ,提高了焊接工程的质量 ,从焊接焊缝的外观质量而言 ,最大限度增加了焊缝内径的导流面积 ,并解决了根部凸出的问题 ,焊缝外表圆滑、饱满 ;从焊缝的内部质量上看 ,消除了焊缝内部的一系列的焊接缺陷 ,透视底片上由发暗转为较为纯净 ,并且焊道较为明亮 ,焊缝的晶力也较小 ,承载能力得到了提高 ;电力工程建设焊接施工的创新工艺采用后 ,常规钢种的层间温度得到了明显的降低 ,温度降低在减少了焊接应力的同时提高了抗腐蚀的几率 ;焊接的新工艺还能有效解决特种钢焊接难的问题 ,使各项焊接指标符合相应的标准要求 ;新工艺还在一定程度上解决了热工仪表管的焊接问题 ,明显提高了仪表管内部质量 ,并且新的焊接工艺还具有较好的经济效益 ,实现了焊接工程效率和效益的整体提高。
参考文献
【关键词】新时期;钢结构;焊接工艺技术;防治
焊接作为一项制作和连接钢结构的重要技术,目前已经广泛地应用于钢结构建筑相关工程中。尽管焊接技术运用于钢结构建筑中具有相当多的优势,但焊接中的变形问题却始终是焊接工艺中的美中不足。焊接过程中出现的变形等问题不仅会在一定程度上影响到钢结构建筑的美观,还有可能造成焊接物体的报废,进而给企业或者个人带来一定的经济损失。为此,我们必须进一步认识焊接工艺的类型及其发生变形的原因,进而做好相关的防治工作。
1 焊接工艺技术的简介
1.1 焊接材料
钢结构焊接工艺技术中运用的主要工具有电焊条和引弧板。选择焊接条时,其型号一定要严格按照设计要求进行,之后按照相关说明书将焊接条进行烘焙后,放入保温桶内以供之后取用。另外,在钢结构建筑焊接过程中,严禁使用焊芯生锈的一些焊条,同时酸碱性焊条不得混合在一起使用。最后,在焊接钢结构建筑的重要部位时适合选用碱性焊条。在焊接钢结构建筑部件需要采用坡口连接时,需要使用引弧板,而引弧板材质的选择一定要和所焊接部件的材质相同。
1.2 主要工具
钢结构建筑工程中使用焊接工艺技术时所需要的机具主要有焊钳、焊条保温桶、烘箱和电焊机等。
1.3 焊接条件及要求
温度较低时进行焊接会造成热量迅速散失,为此,当钢材厚度达到一定程度时,可以适当采用多层焊接工艺技术。另外,为防止温度的迅速降低,在进行某条缝隙焊接时,一定要一次性完成,避免发生焊接中断的现象。若发生中断,应进行正确恰当地处理。最后,在风雪天气环境下,应尽可能避免焊接,若确实需要焊接,应搭建帐篷等,之后在室内进行钢结构建筑的焊接。同时,焊接过程中要保证风速在恰当的局限范围之内。焊接结束后,要运用适当材料使得焊接物体进行缓慢的降温。
2 焊接变形的原因探讨
2.1 焊接变形的主要类型
焊接变形主要是指钢结构在焊接中因高温引起的变形和焊接结束后在钢结构构件中出现的残余变形问题。在以上两种焊接变形中,最影响焊接质量莫过于焊接残余变形。焊接残余变形对钢结构建筑的影响具体可分为整体和局部变形,而依据变形的形状特点又可分为角变形、波浪变形和扭曲变形等,局部变形又包括角变形和波浪变形,整体变形又包括扭曲变形等。在钢结构焊接过程中,最易发生变形类型是整体变形。
2.2 焊接变形的缘由
钢结构的刚度无疑是影响焊接变形的主要因素之一,钢结构的刚度主要是针对结构体对弯曲及拉伸等变形的抵抗力而言的,而钢结构的刚度强弱则主要取决于钢结构尺寸的大小及其截面形状。另外,焊接连接缝的所在位置和数量也在一定程度上影响着焊接变形的程度及状况。在钢结构刚度不能达到一定的标准时,应将钢结构体的对称位置作为焊接的连接缝,这时若焊接顺序合理的话,结构体就只能产生线性变形,而不可能产生弯曲变形。最后,焊接工艺也在某种程度上影响着焊接变形的程度。例如,在焊接电流较大、焊接速度较慢时,就会导致更加严重的焊接变形。为此,在钢结构焊接过程中,一定要定制科学合理的焊接工艺措施和方法。
3 钢结构焊接工艺造成的变形防治工作
3.1 焊接节点的构造控制
为进一步避免和改善焊接变形的状况,在进行钢结构焊接节点构造设计时,要注意以下几个方面:a.首先,应对焊缝的数量及大小进行一定的控制。当钢结构在焊接过程中存在焊缝数量多、尺寸大的问题时,就会给焊接变形提供更多的可能。为此,在进行钢结构焊接节点构造设计时,应尽可能在一定程度上控制焊缝的数量和大小,进而改善焊接变形的状况;b.其次,要尽可能选择适当的焊缝坡口大小及形状。对焊缝坡口的大小和形状进行合理科学的选择,不仅可以在一定程度上保证钢结构的承载能力,同时还可以在某种程度上减少截面积,进而对焊接变形数量起到一定的控制作用;c.此外,在钢结构焊接过程中,应尽可能使焊接节点的位置处于物体截面的对称处。而对于中性轴焊接节点的选择,应尽可能使焊接节点
靠近中性轴,同时避免处于或接近高应力区。d.最后,节点形式的选择,应尽可能选择刚性较小一些的节点形式。同时,节点不应设置在多向交叉位置,只有这样才能避免因焊缝高温集中和应力集中而造成的焊接变形。
3.2 钢结构建筑焊接工艺的改进
钢结构焊接工艺的改进对焊接变形的改善有着至关重要的作用,其具体操作主要集中于以下几个不同的方面:a.首先是钢结构的组装和焊接过程中所选择的焊接顺序。对钢结构的组装及制作,相关人员应严格依照有关规定和要求在标准的层面上进行操作。只有这样,才能在一定程度上确保相应的自重压力承受情况,进而更好地满足于构件组装的要求和标准。在钢结构焊接过程中,对焊接小型构件的焊接,可一次性完成,之后再选择合适的焊接顺序进行
组装。而对于一些相对较大的钢结构焊接与组装,应首先将小构件焊接完成,之后再进行相应的组装和焊接工作。为防止部件组装过程中产生变形的状况,零部件型号的选择一定要符合相关的规定和要求,此外,组装时应尽可能避免过度的外力强制性拼接。最后,在构件焊接和组装过程中,应尽可能保持焊接接头的热量均匀性和温度适当性,防止因热量不均造成的焊接变形。b.其次,要做好相应的反变形工作。钢结构的焊接工艺过程中,由于冷却后的收缩原理,焊缝会发生一定的收缩反应,这也就在一定程度上减少了构件原有的尺寸大小。为此,在焊接过程中人们常常采用反变形的方式来进一步弥补因热胀冷缩而出现的变形问题。反变形方法就是在进行焊接工作前期首先人为使构件发生一定的变形,其变形方向与后来的焊接变形方向相反,变形程度与后来的变形程度相同。c.最后,要具备相应的焊接夹具。对于一些较大型构件的焊接而言,要想更好地固定其构件不仅仅需要具备相应的焊接平台,同时还应准备相应的焊接夹具。
参考文献:
[1]杨华平.钢结构建筑焊接工艺技术及其应用探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012(6).
[2]赵小慧,赵明华.浅析防治钢结构建筑焊接变形的施工工艺[J].价值工程,2010(4).
[3]王国波,谢伟平,于艳丽.高速列车荷载作用下铸钢焊接节点的疲劳分析[J].振动与冲击,2011(9).
作者简介:
【关键词】 质量管理 焊工培训 管理要素 体系
自改革开放以来,我国的社会经济体制发生了巨大变化,经济水平得到明显的进步与提高,社会各个领域逐渐发展起来。电力行业作为社会经济发展不可缺少的重要组成部分,是与人们的生活和工作息息相关,成为人们的必需品,不容忽视。在社会经济和科技的共同推动下,以煤、石油、天然气等燃料的火力发电日渐成为电力行业最主要的发电方式之一,随着火力发电的广泛应用,焊接工艺也受到越来越多的关注,焊接质量备受重视。由于焊接的特殊性和重要性,要求焊工具有专业的理论知识和操作技能,以及持有相关的操作证书,焊工培训是实现这些要求的重要途径。然而,就目前来看,我国的焊工培训方面存在许多问题,严重影响了焊接质量和火力发电的正常运行,制约了社会经济的发展。
1 焊工培训质量管理体系
在社会经济的推动下,社会各个领域都得到了一定程度的进步与提升,作为电力行业的重要发电方式之一,火力发电逐渐占有越来越重要的作用。焊工培训保证是火力发电正常进行的重要途径,做好焊工培训工作是目前的关键。
培训质量管理体系是实施质量管理的组织结构、程序和资源,其所关注的不仅是产品的质量,更是过程质量控制的能力以及满足相关要求的能力。焊工培训质量管理体系的建立要求焊工培训中心对IS09001标准的条款和培训中心实施质量管理体系过程进行识别,确认IS09001标准各条款都适用培训中心;焊工培训中心要建立相关的质量手册,制定控制质量管理的有效方法;在运行过程中,要进行记录,并对记录进行有效管理;对相关过程进行测量、监控、分析,使质量体系能够有效运行。
质量管理体系是焊工培训的重要保障,在很大程度上保证了焊接质量和焊工培训工作的正常进行,焊工培训质量管理体系中的文件是培训中心按照IS09001标准要求根据培训中心的实际情况来确定的,主要有两种形式,即书面形式和电脑磁盘。
质量手册是培训中心管理体系的总纲领,是保证质量管理体系正常运行的重要法规和基础保障,为顾客提供有效的质量保证。文件控制也是质量管理体系中不可缺少的重要部分,通过建立文件化的程序,能够有效对文件实施控制。在焊工培训过程中,要对焊工培训、考核等质量管理体系的运行进行详细地记录,记录是焊工培训工作中必不可少的重要部分,可靠的记录控制能够在一定程度上促进质量管理体系的改进和发展。
2 全面质量管理要素图
焊工培训是火力发电中不可缺少的重要内容,它是提高焊工的知识水平和专业的操作技能(的基本途径),对电力发展有着非常重大的意义。全面质量管理作为一种综合的、全面的经营管理方式和理念,在焊工培训中应用,提升了培训工作的质量和效果,是一种非常有效的管理方式。就目前而言,全面质量管理主要有五大要素,即人、机、料、法、环,它们之间的关系如图1所示。
3 全面质量管理在焊工培训中的应用
焊工培训是促进焊工专业操作能力和专业水平提高、取得相关操作证书的重要途径,全面质量管理注重以产品质量为核心,通过建立科学严密的质量管理体系,来满足用户产品或服务的需求,是企业管理现代化、科学化的重要内容,对于促进焊工综合素质和能力的提高有着非常积极的作用。在焊工培训过程中,影响培训质量的因素有很多,从全面质量管理的角度来看,主要有人、机、料、法、环五种要素。
(1)人因素。人作为地球上有史以来已知生物中最具有智慧的生物之一,能够制造精致的工具、并熟练使用工具进行劳动,具有丰富的思维能力和判断正确与错误的能力,还有一定的创造和修复能力。焊工培训是火力发电不可缺少的重要环节,人作为焊工培训的主体和客体,其素质是首要考虑的方面,必须要具备人的基本素质。焊工主要参与人员有焊工、焊工培训师和辅助人员。
①焊工。焊工是火力发电行业中的一个工种,通过采用合适的焊接方式,合理的焊接工艺,适当的焊接设备,运用同一种材质或者不同材质的填充物,将金属或者非金属工件进行紧密连接。作为培训的对象,焊工综合素质的高低与火力发电的焊接质量以及焊工培训的效果有着不可分割的联系,因此,要求焊工应当拥有基本的文化水平以及道德修养等,以便培训工作能够顺利进行,取得良好的效果。②焊工培训师。焊接培训是一项十分重要的工作,焊接培训人员要具有扎实的理论基础和专业的操作能力、丰富的实践经验,能够经常授课,并对焊工工作进行考核,教练员也可对焊工进行全面的焊工技能辅导教学,总而言之,焊接培训人员必须符合各项标准的规定。③辅助人员。辅助人员在焊工培训过程中起到一定的辅助作用,为了保证培训工作的顺利展开和正常进行,必须要保证机械加工人员具有一定的素质技能,使其能够对培训工作起到一定的辅助作用。
(2)机械设备。作为焊工实现焊接工艺的重要工具和装备,焊接设备在焊接过程中不容忽视。就目前而言,焊接设备主要有焊机、焊接工艺装备和焊接辅助器具等。焊接设备的质量与性能与焊接效果也有着不可分割的联系,因此,焊接必须具有稳定的性能,而且完好无损,否则将无法保证焊接质量和工艺质量,使焊工发挥出良好的技能水平。
另外,要根据焊工的工种和工作范围的特点进行培训。例如,压力容器制造中,焊工可能还会包括焊机操作工,这就需要根据不同的工作范围使用不同的设备,有焊条电弧焊设备、埋弧焊设备和气体保护自动设备。在应用新工艺时,也应当配置新型的焊接设备,使工艺和设备能够相适应,保证焊工培训工作的正常进行。
在焊工培训过程中,也应注重焊工培训的检测设备和工具,比如焊检尺和射线探伤机等,要保证其合格;也要保证坡口加工设备和工具的完好性,如车床、刨床等机加工设备;注意焊把钳必须有安全绝缘性能,具有灵活性,二次电缆线的长度和规格要适中,适合培训规范等方面的要求。检测设备和工具,是焊工培训工作中的重要因素,只有保证其完整性,才能使加工出的试件符合要求,使焊工培训达到良好的效果,促进焊工技能水平和综合素质的提高。
(3)材料工艺。在实际焊工培训中,料所包括的方面很多,不仅有焊接材料,还有培训过程中所需要的书籍和资料,以及培训相关方面的制度、规程、焊接工艺评定和焊接工艺。
①书籍资料。焊工培训与焊工实际操作有着不可分割的联系,要想使焊工在实际操作过程中达到良好的效果,就必须做好焊工培训工作。因此,必须确保书籍材料具有正确的导向性,并且要切合实际,保证在理论教学中,焊工能够掌握知识的全面性和实用性。目前,主要使用的教材有《焊接管理制度》、《焊接工艺规程》和《焊工工艺学》等。②焊接工艺评定和焊接工艺。在焊工培训过程中,焊接工艺评定和焊接工艺是关键,焊接工艺只有经过评定合格之后,才能应用于焊工技能培训,如果未经评定就擅自应用,将会出现严重的质量问题,使焊工培训陷于无用的境地。焊接工艺主要根据被焊工件的材质、牌号,焊件的结构类型和焊接性能等来确定,焊接方法不同,所采用的焊接工艺也不尽相同。因此,在进行焊接工艺的培训时,要对不同材料的方法、技术措施以及厚度等进行综合考虑,制定焊接工艺指导书,并对焊接工艺进行评定,然后出具评定报告,根据加工出来的试件编制焊接工艺,进而指导焊工培训工作。③材料与工艺要求。焊工培训不仅对书籍资料的质量有所要求,对材料与工艺要求也相当严格。必须保证材料的合格性,并且具有材料质量证明书,焊接材料与工艺要求相符合,经过工艺试验后,按照焊接工艺的要求进行烘培、保温。加工出来的试件的车削尺寸、刨削尺寸和破口参数必须符合标准,避免质量问题,保证培训工作顺利进行。
(4)培训方法。培训方法决定着培训的质量和效率,不同的方法也会产生不同的效果,在焊工培训过程中,要注意采用适合焊工特点的焊接培训程序和正确的方法,这样才有利于培训工作的进行,培训处高素质高能力的焊工人才。
①焊工培训前的摸底考试。由于焊工的文化水平不同,道德修养以及接受能力也存在一定的差异性,因此,对不同的焊工要采取不同的培训方法。焊工的综合水平层次不一,要对焊工的理论知识和操作水平进行测验,了解清楚他们的的实际水平,并根据实际情况做出具体对策,做好焊工的思想教育工作,让他们认识到焊工培训的目的和重要性,使他们能够认真学习和钻研,达到培训的良好效果。②理论培训。理论培训是焊工培训的基础和重要环节,只有具有一定的理论知识,才能够合理、科学地将知识运用到焊接实际工作中,加深焊工对焊接过程的理解和技能的练习。焊工培训的理论知识主要包括焊接材料、焊接设备、焊接方法、焊接工艺、焊接质量控制等,理论培训是基础性的培训,要根据焊工的知识水平和接受能力,结合实际情况,在具体培训中,要注意分清主次轻重,重点讲解焊接参数、焊接质量的控制,启发焊工主动思考、分析问题和解决问题。③技能培训。技能培训是理论培训层次的上升,要求焊工应当在掌握理论知识的基础上进行培训。焊工技能培训是一个不可忽视的重要环节,必须制定相关的《培训计划》,以理论知识为基础,做好相关保障,注重符合实际,针对不同层次不同水平的焊工,来确定培训的具体要求和进度,并且要在计划实施过程中,根据焊工的进步情况进行相应地调整。
在技能培训过程中,培训教师要激发学员的学习热情,树立先进榜样,促使学员之间相互帮助和学习;记录学员对培训内容的掌握程度,对学员提出的问题要有针对性地进行讲解;在教会学员焊接的同时,要指导其使用其他设备;进行测验和考试,让学员认识到自己的不足,发现并克服自身存在的问题;培训工作是一个切急切燥的过程,由基本姿势到焊条连接,要遵循由浅入深、循序渐进的原则。
(5)环境要素。环境因素是焊工培训的外在条件,环境的优劣对培训工作的质量和培训效果有着非常重大的影响,因此,必须注重环境因素。创造一个和谐、良好的学习环境,能够使学员在自由、轻松的状态下去学习,促进学员之间相互交流,有利于其理论知识和操作技能的掌握,达到培训效果。另外,训练场地是培训学员的重要场所,场地要适合学员的基本操作,并且要做到焊位每天及时清理。
4 全面质量管理在焊工培训中的应用效果
焊工培训是火力发电中一项非常重要的工作,对于保证焊接质量产生了十分积极有利的影响,全面质量管理在焊工培训中的应用,保证了焊工培训工作的顺利进行,促进了火力发电事业的发展。
经实践证明,在焊工培训中,采用全面质量管理的办法,取得了非常良好的效果,以天津津滨石化设备有限公司为例,其在为天津石化100万t/年乙烯及其配套项目的焊工培训采用了全面质量管理,共培训焊工200余人次,全部获得相关资格证书,进行焊工考核14次,合格率达95%,保证了焊接质量。
5 结语
近年来,社会经济得到了迅猛发展,电力越来越成为人们生活和工作中不可缺少的必需品,在社会发展中占有不可替代的重要作用。火力发电通过将热能转换成电能,成为电力行业的主要发电方式之一,焊接作为火力发电中的一个特殊过程,与焊工培训有着不可分割的紧密联系。焊工培训是保证火力发电正常运行和发展的重要途径,焊工培训存在的问题,严重影响了电力事业的正常发展,必须及时采取相关有效措施进行解决。全面质量管理通过建立科学严密的质量体系,能够提高焊工培训的质量,促进焊工专业能力和水平的提升,对社会发展有着非常积极的意义。
参考文献:
[1]齐金莲,孙伟松.焊工培训中全面质量管理探析[J].现代商贸工业,2011,23(3):235-236.
[2]宋伟,曹阳.电力行业焊工培训质量管理体系[J].电焊机,2009,39(3):50-53.
关键词:汽车生产;焊接技术;应用
中图分类号:O434文献标识码: A
焊接技术作为生产汽车的必要技术,其存在很多的优势,同时也面临着诸多挑战。一方面材料在新的时代已经产生了一些变化,实现了从黑色金属向有色金属的过渡,实现了从金属材料向非金属材料的过渡,材料的结构和功能也发生了一些变化,实现了从多维性材料向低维性材料的过渡。现在单一的材料已经不常见了,复合材料的应用在增多,新材料应用于汽车制造业必然对焊接技术提出了更高的要求。本文对焊接新技术进行分析,阐述焊接技术在汽车生产中的应用。
一、改革开放后引进的先进焊接技术
20 世纪80 年代末,一汽在CA141生产线上采用了两台点焊机器人,一台为联邦德国KUKA公司生产,一台由广州机床所生产,用于焊接驾驶室顶盖和前后风窗。通过这两台机器人的使用,人们看到了焊接机器人生产的优点及应用前景,但由于投资及产品本身的原因,还不能大规模的使用机器人代替人工生产。80 年代后期上海大众率先与国外合资生产轿车,虽然其焊接工艺方法与国外当时的汽车焊接技术水平相差甚远,但其大工业化生产轿车的焊接装配、物流的理念与技术给了我们很大的启示,并且有了一个让我们深入了解国外先进焊装技术的“窗口”,使我们有了现代化轿车生产对总成尺寸精度、零件表面状态、生产车间环境要求的全新概念。
20 世纪90年代初,一汽与德国大众合资建设现代化的轿车生产基地,其焊装线虽然是国外的二手设备,但其投入使用后的自动化程度、物流方式让许多从事汽车焊接技术的人耳目一新,对现代化汽车生产线有了新的理解和认识。随后,二汽在其载货车、轻型车项目中都引进了国外的焊接机器人,其中还有一条无人焊接线,人们切实体会到了机器人焊接技术不仅仅是减少了操作者的数量和劳动强度,对提高产品质量、满足高标准要求也是必不可少的。可以说,20 世纪90年代以来的技术引进及生产设备、工艺装备的引进使汽车行业实现了轿车生产的规模化起步,对保证产品质量、实现平稳生产起到了重要作用。但这一结果对国内的焊接设备生产厂家造成了很大冲击,国内厂家主要在载货车生产线及轿车配套装备和单工位焊机方面做了一些工作。
二、焊接技术在轿车生产中的应用
在汽车的生产过程中,人们运用电阻焊接的方法,这种方法运用电学、传热学和冶金学等多门学科,因此,要想使焊接质量提高,就必须对电学的相关因素进行控制。电阻焊接工艺是在制定参数的基础上实现的,现在随着计算机技术的高速发展,实现了数值模拟技术,计算机实现了对数据的筛选工作,人们在车间就不用再花费大量的时间来筛选数据,节约了大的人力、物力和财力,提高了汽车制造商的经济效益。尤其是在近几年来汽车制造业的蓬勃发展,在汽车车身的薄板结构的装配过程中,使用电阻焊接的方法,采用铝合金等新的复合材料,增强了焊接的性能。
三、汽车焊接工艺的应用领域分析
在汽车领域中,由于越来越多的高新技术被应用,使得汽车生活更加丰富。对于我国而言,随着汽车保有量的不断增加,汽车后市场出现了井喷的状态。在汽车后市场中,汽车的维修与保养占据着非常重要的地位,也让汽车的服务产业有了较大的发展。对于汽车的焊接工艺而言,最早是应用于汽车的车身焊接。但是,随着技术的发展以及车身制造工艺的发展,汽车车身开始使用模具制作,从而降低了因为焊接而造成的车身问题。那么,对于现代化的汽车生产而言,汽车的焊接工艺主要应用于的领域。
第一,在汽车的维修领域中有非常广泛的应用;汽车维修属于汽车后市场领域,由于汽车驾驶的过程中,难免会出现碰撞的现象,从而造成了汽车车身或者是相关配件的损坏。因此,在这种情况下,就可以使用汽车的焊接工艺,将损坏的部分采用焊接的方式,从而进行汽车的维修工艺。
第二,人们对于汽车的装饰和改装越来越感兴趣。虽然在汽车检测的过程中,对于擅自改装会进行处罚,但是有车一族们仍然热衷于对于汽车的改装和装饰。其中,对于汽车尾翼的安装非常常见。汽车安装尾翼以后,就显得非常运动动感,有一种非常霸气的感觉。因此,为了让汽车的外观更加个性鲜明,需要对汽车的外观进行相关的改装,从而实现车主所需要的效果。而对于尾翼的加装而言,就一定要采用焊接技术,从而使得汽车的尾翼牢固坚实。因为安装尾翼还是存在一定的风险的,当车速达到一定程度的时候,就需要保证汽车的尾翼的稳定性。
第三,对于汽车的车身配件的焊接工艺;汽车在使用的过程中,经常需要在配件方面进行焊接,此外对于在配件之间的结合方面,也需要在适当的情况下使用汽车焊接技术。因此,对于汽车的焊接工艺而言,主要在车身焊接、汽车改装以及汽车配件之间主要进行应用。
四、自动焊接技术的特征
自动焊钳是由钳身、电极、加压器和安装板等组成。电极直接应用于导电,形成焊接点,并可以发挥良好的散热效果,根据焊接的位置和周围工件形状的差异,电极可以制作成弯形、直形和帽形,在进行焊接时,电极帽和电极杆要频繁地与零件接触,要承受焊接时带来的压力,因此,电极帽和电极杆容易发生变形和磨损,因此,需要经常更换电极帽和电极杆。为了在焊接过程中节约材料,要将电极进行分离式设计,将电极的夹头和电极帽分开设计,夹头和电极帽用椎体进行连接,这样容易被磨损的电极杆就可以设计成能互换的通用件,这样就提高了焊钳的使用效率。
自动焊钳有气压和油压两种加压动力源,气压系统的结构特别简易,且可靠性比较高,系统的反应速度快,系统的使用效率高,因此,气动加压的方法被汽车制造业广泛应用。气缸应该确保焊接时有充足的焊接压力,它的大小应当根据焊接部位的冲压件没有压痕为标准,同时要确保焊接的牢固,在对薄板进行焊接时,压力一般在3000-5000N,为了保障气缸的外形尺寸比较合理,一般在焊接时采用活塞增压气缸。在电极臂内应该设置冷却水管,是焊钳在工作时可以行使冷却水循环的通路,确保电极具有良好的冷却设施。安装板是自动焊接技术与运动机构的结合体,整个焊接过程是通过安装板的连接实现各点的连接的。安装板与焊钳之间的位置要根据焊接的要求来设定,在实际情况下,一定要保障
自动焊钳与机械装置之间是绝缘的,通过使用绝缘套和绝缘垫片来实现两者的绝缘。
五、车身自动焊接技术分析
自动焊钳通过安装板与运动机构连接,采用机械装置的驱动力来完成“原位―到位―焊接―移位―再焊接―回位”的操作,完成每个位置的焊接后,可以将自动焊钳看作三自由度的机器人,这样可以高效地对工件进行定位,同时又能提高焊接的效率,减少人力耗损。
(一)运动形式。自动焊钳在车身的焊接工作中可以确定焊接点,也可以采用自动焊钳进行多个焊接点的连接,自动焊钳按照基座的运动形式可以分为固定式焊接、旋转式焊接和移动式焊接。
在焊接的过程中,自动焊钳的电极的闭合位置的确定应该根据工件数模的原理来确定,电极的方向必须与焊接处的工件面成垂直状态,与焊接夹具的工作原理相同,自动焊钳在不工作的时候,应该将工件取出。进行焊接时,可以按照固定的支架将自动焊钳与焊台连接,在实际的操作中常常避开与工件的干涉,将自动焊钳移动。自动焊钳在气缸的驱动中进旋转,这种措施比较简单、可靠,已经被广泛地应用于汽车制造中。
(二)自动焊接系统。自动焊接系统是由自动焊钳、焊钳变压器、时间调节装置和二次回路构成的,焊接的变压器与整流器可以为焊接工作提供电力资源,一台焊接变压器只能给一把焊钳提供电源。时间调节器将焊接电流的频率改变,起到调节焊接时间的作用。二次回路实现了焊接变压器与自动焊钳的链接,使之形成焊接的二次回路,二次回路是由铜电极和二次电缆组成,铜电极和焊钳的运行状态是由行程开关控制的,形成开关对铜电极的运行状态检测后将检测信号发送到主控制系统,协调焊钳的运行,整个焊钳在主控制系统的控制下实现自动的焊接。驱动气缸为焊钳提供驱动力,速度的调整采用的是出口节流的方式,保证焊钳具有较大的启动速度,可以平稳地运行,焊钳具有较强的缓冲能力。加压气缸为自动焊钳提供了加压力。焊钳的压力与焊点处部件的厚度密切相关,因此,要对减压阀进行控制,从而对进气压力进行调节。
六、现代科技在汽车焊接工艺中的应用
随着现代科技的不断发展,汽车焊接工艺中也不断的引入了现代的科技技术。其中最为重要的就是计算机技术,计算机的单片机远程通信技术以及3Dmax 等技术开始不断应用到汽车的焊接工艺中。由于人工焊接技术容易在焊接的过程中出现失误,无法实现循迹操作,从而造成焊接的不完美。因此,采用计算机单片机技术,可以进行程序编译,将需要焊接的部分利用3Dmax 进行仿真,从而保证在焊接的过程中,其能够实现完美的循迹焊接,降低了焊接过程中出现的失误。此外,在焊接的工艺方面,又引入了一些工艺以及化工技术。传统的高温焊接技术,不仅仅容易造成伤害,更是对操作人员有一定的影响。因此,使用现在的氩弧焊焊接技术,虽然温度更高,但是焊接的质量有所提高。对于焊接的接口以及焊面的平整度,都有了显著的提高。因此,随着现代科技的不断发展,促进了多个行业工艺的提升。对于汽车的焊接工艺而言,引入计算机技术并且实现真正的智能化以及自动化焊接,从而让焊接工艺更加安全方便,有效的提升焊接的效率,保证在焊接的过程中,达到质量的提升以及客户的满意提升。总之,要充分适应时代的发展,让更多的现代科技不断的应用到汽车的焊接工艺之中,从而保证其在不断的发展过程中,符合现有时代的发展理念,满足客户不断提升的硬性要求,实现现代化的汽车焊接工艺。
激光焊接过程检测原理示意图
七、焊接技术在汽车制造业中应用的趋势
现在,机器人焊接技术已经广泛应用于汽车制造业,汽车的底盘、导轨和座椅的框架都需要焊接技术。自动化柔性生产技术的发展,使机器人焊接技术集灵活性和自动化于一体,实现了焊接生产线的自动化。机器人焊接技术安装了焊钳存储库,焊接工人可以根据焊接的不同位置从存储库中自行选择合适的焊钳,传输设施已经实现了无人驾驶的柔性化更好的感应型导向车。随着汽车制造业的不断发展,汽车车身的焊接技术也实现了自动化发展,现代化的管理方法与先进的焊接技术的统一,对汽车制造业的发展具有重大的意义。
八、未来汽车工业发展对焊接技术的需求
汽车技术向着节能、安全、环保的方向发展,凡是对汽车的动力性、经济性、可靠性、耐久性、操纵稳定性、安全性、低排放等方面有利的焊接技术都将有广泛的应用空间。如现在载货车厂也要达到“2mm工程”的目标,轿车车身的生产厂进一步提高了要求。据相关人员介绍,车身上600个激光焊点用一个激光头只需12min就可以全部焊完。激光焊出的车身整体性好,对减振、安全都有利,但设备投资太大,对零件和维护人员的要求也很高,因此应降低成本,提高普及率。原有的工艺技术水平也有待于进一步提高,如很多汽车零件中对摩擦焊都有相位要求,国内相位摩擦焊技术不过关,引进国外设备价格又非常昂贵,并且担心维护及改造问题,使得这一工艺的应用受到限制。
目前,国内的焊接装备生产厂家综合技术实力不足,不具备设计制造高水平的成套焊装线的能力。面对汽车行业的激烈竞争又不允许国内的汽车生产厂家用国产的装备进行试验,只好成套引进,使得国内焊接装备生产厂家近年来与国外水平的差距越来越大,一些较大的焊机厂连生存都遇到了问题。国内汽车焊接生产水平与国外逐渐接近,而国内焊接装备制造水平与国外差距逐渐加大,这一矛盾目前应当予以考虑,仅靠国内焊机厂自身的力量难以解决。总之,汽车制造技术的发展是相当快的,为焊接工作者带来了挑战与机遇。
结束语
近年来,国内外都比较重视焊接技术的发展和改善,焊接技术的发展对提高产品质量和性能,提高制造业生产效率,减少生产过程中成本的消耗具有深远的意义。焊剂技术作为汽车制造业不可或缺的加工技术,在迅猛发展的同时也受到了信息化巨浪的冲击。我国为了促进汽车制造业的进一步发展,应该将计算机技术与焊接技术统一,改进对焊接程序的编制,减少现场调试的时间,通过计算机技术高效而准确地获取焊接的信息,以此来提高我国汽车制造业的水平,使汽车制造业的经济效益和社会效益有所提高。
参考文献
[1]王磊,张春晖,刘海松. 汽车生产中的焊接技术研究[J]. 硅谷,2014,(14).
[2]袁绮声, 苗振. 汽车制造中的焊接技术[J]. 电焊机,1994,(03).
关键词:压力容器焊接问题 工艺改造
中图分类号:TK226文献标识码: A
压力容器所选用的焊接方法、焊接工艺、焊接材料和焊接设备首先应保证焊接接头的高质量,同时必须满足高效、低耗、低污染的要求。压力容器承受着容器内高温、高压和腐蚀性的化学成分的多重影响,因此对焊接工艺质量的要求十分高,压力容器的焊接质量直接影响其安全运行。
一、关于压力容器焊接常见问题分析
1.裂纹。近些年因为裂纹缺陷造成的压力容器事故比较多,裂纹具有预见性较低、形成因素复杂、形态不一等特征,在压力容器中焊接中不允许存在裂纹。在发现浅表裂纹的时候要扩大检查比例,并采用磨法消除,超过规定尺寸的裂纹,应采取补焊法处理,这样可以有效的降低裂纹的危害性。
2.焊接变形。避免焊接变形与焊工的经验和专业知识息息相关。尤其是大型
压力容器或瓣片式、组合式的压力容器极易产生焊接变形。焊工在焊接的时候应当对焊接工艺和焊材有相应的认识,在实际操作中判断会不会产生变形及变形的大小,在焊接前提前采取合理的防变形措施,以抵消产品的实质变形。
3.气孔和夹渣。气孔是深埋问题,通常是由于在焊接的时候有锈迹、水渍和油污等原因导致的。预防气孔产生的方法是:依据气孔的性质和大小挑选合适的焊接电流和焊接速度,认真清理焊缝周围一定范围内的污垢。但是只有严重的气孔才需要消除,微小气孔的危害并不大,可以不用清理。夹渣,通常是由于焊缝边缘有碳弧气刨或氧割存留了熔渣,是由焊接速度过快,焊接电流太小等原因造成的。
二、关于压力容器焊接中常见问题的对策分析
1.优化焊接材料。焊接材料是直接影响压力容器焊接质量的主要因素,焊接材料的好坏从根本上决定了焊接过程中的焊接质量,再好的焊接工艺和焊接操作方法以及环境,如果没有符合标准的焊接材料作保障,都会影响压力容器的焊接质量。焊接材料在选择过程中必须严格按照国家标准要求进行选材,选用符合国家相关标准的产品,选择有质量保证书的材料。如果要求焊缝的力学性能不低于原材料的力学性能,应当选择高强度的焊接材料,焊接过程中,对承力、承压要求高的部位应当选择高强度焊接材料。
2.优化焊接工艺与工艺评定控制。作为指导焊接过程、规范焊接操作、将焊接流程标准化的重要工艺文件―焊接工艺,是控制焊接质量的重要技术标准。焊接工艺又叫焊接工艺规程,包括焊接的使用材料、焊接操作方法、母材的型号、焊接接头的形式、焊接操作的技术规程、以及焊接质量验收方法等等参数,几乎包含了焊接过程中的全部质量参数。针对压力容器焊接过程中的难点和关键点,要制定有针对性的焊接工艺规程,根据压力容器的母材厚度和压力容器的用途科学选择合理的焊接材料,根据压力容器的使用特性选择焊接接缝的坡度、焊缝形状;同时由于压力容器对焊接质量的较高要求,在焊接过程中,要对焊接质量的控制方法和验收标准提高要求。同时在编制焊接工艺规程时,要精确所有焊接参数,要将所有焊接性能参数优化,以重理论上充分保证压力容器焊接过程的科学、严谨。焊接过程中对焊接工艺的评定能够对焊接工艺进行控制。通过焊接工艺评定的过程保证了焊接过程符合焊接工艺规程中要求的各项技术参数,保证焊接操作人员各道工序严格按照焊接工艺规程的要求,避免将缺陷带入下一道工序。
3.优化焊接质量检验。焊接质量检验是控制焊接质量的最后一道防线。通过材料、工艺、操作规程、工艺评定重重工序,焊接质量的优劣与否就需要焊接质量检验来掌握控制。焊接质量检验包括焊前、焊中、焊后三道检验。焊前检验主要检验焊件的装配质量和焊接口的材料特性、焊缝间隙等;焊中检验要检测中间工序的焊接质量,焊缝是否工整焊接过程是否严格执行焊接工艺规程和焊接操作规程,以及焊接要求是否符合图纸尺寸和技术要求;焊后检验是通过外观检查、无损探伤检查、压力试验、外观检查等方式现场检查焊接后工件的焊接质量。针对压力容器的特殊用途,对焊接后的质量检查应当采用多层次、多角度、多方法的检查方式对其进行全面检查,一旦发现焊接缺陷立即采取补救措施,返修或直接报废。
三、关于压力容器焊接工艺改造分析
1.压力容器用耐热钢焊材选用。与低合金高强钢相同,焊缝金属和母材等强度原则仍是低合金耐热钢焊材选用的基本原则,只不过此时不但要考虑焊缝金属与母材的常温强度等强,同时也要使其高温强度不低于母材标准值的下限要求。为使其焊缝金属具有与母材同样的使用性能,因此要求其焊缝金属的铬、钼含量不得低于母材标准值的下限。为保证焊缝金属有同样小的回火脆性,应严格限制焊材中的氧、硅、磷、锑、锡、砷等微量元素的含量。为提高焊缝金属的抗裂性,应控制焊材中的含碳量低于母材的碳含量,但应注意,含碳量过低时,经长时间的焊后热处理会促使铁素体形成,从而导致韧性下降,因此,对于低合金耐热钢的焊缝金属含碳量最好控制在 0.08%-0.12%范围内,这样才会使焊缝金属具有较高的冲击韧性和与母材相当的高温蠕变强度。
2.压力容器用耐热钢焊接要点
(1)预热与道间温度 在Cr-Mo钢的焊接特点中提到的冷裂纹、热裂纹及消除应力裂纹,都与预热及道间温度相关。一般来说,在条件许可下应适当提高预热及道间温度来避免冷裂纹和再热裂纹的产生。
(2)焊后热处理 对于低合金耐热钢,焊后热处理的目的不仅是消除焊接残余应力,而且更重要的是改善组织提高接头的综合力学性能,包括提高接头的高温蠕变强度和组织稳定性,降低焊缝及热影响区硬度,还有就是使氢进一步逸出以避免产生冷裂纹。
(3)后热和中间热处理Cr-Mo钢冷裂倾向大,导致生产裂纹的影响因素中,氢的影响居首位,因此,焊后(或中间停焊)必须立即消氢。一般说来,Cr-Mo钢容器的壁厚、刚性大、制造周期长,焊后不能很快进行热处理,为防裂并稳定焊件尺寸,在主焊缝(或主焊缝和壳体接管焊缝)完成后进行比最终热处理温度低的中间热处理。这类钢的后热温度一般为300-350℃,也有少数制造单位取350-400℃的。中间热处理规范随钢种、结构、制造单位的经验而异,一般中间热处理温度为(620-640℃)±15℃。
3.堆焊,顾名思义就是在工件的外表面熔敷一层保护金属层,这种保护金属层通常具有耐腐蚀、耐热等特点,这种方法很有利于提升工件的使用寿命。这对产品性能的提升以及生产成本的降低都有积极的促进作用。带极自动堆焊技术虽然起步较晚,但由于其使用范围广,效率高等特点,在国内外得到了广泛应用。为了保证使用中的质量,通常对过渡层进行埋弧自动焊接处理,这样,不仅可以使工件焊接表面光滑,还可以使得焊接性能牢固。
在压力容器制造的过程中,焊接是一种比较特殊的重要工艺,其质量的优劣直接影响到压力容器的使用寿命。因此,在焊接压力容器时,要从细微处着眼,避免违规操作,以提升压力容器的制造质量。
参考文献:
[1]田立志. 压力容器焊接质量分析及控制[J]. 应用技术,2012( 08)
[2]刘彩梅. 压力容器焊接质量控制[J]. 化学工程与装备,2010( 08)
【关键词】 超超临界锅炉;T/P92;焊接;监检
【中图分类号】 TU511.47 【文献标识码】 A【文章编号】 1727-5123(2010)01-018-03
大力发展高效率、高参数、大容量超临界(SC)、超超临界(USC)锅炉机组是当代世界火力发电的共同发展趋势。超超临界机组实际上是在超临界机组的基础上进一步提高蒸汽压力和温度,国际上通常把主蒸汽压力在24.1~31Mpa、主蒸汽/再热蒸汽温度为580~600℃/580~610℃的机组定义为高效超临界机组,也就是通常所说的超超临界(USC)机组。正是由于超超临界(USC)机组的主蒸汽/再热蒸汽的温度高,对超超临界(USC)锅炉机组所选用的高温受热面材料的热强性能的要求也就很高,为适应超超临界(USC)锅炉机组对热强性能的需要,为此国际上先后研发了一些性价比好、强度高的材料来满足它的需要。在这些材料中,当前我国超超临界(USC)锅炉机组大多数选用新型细晶强韧化铁素体耐热钢系列钢种(SA213-T91/T92/E911/T122;SA335-P91/P92/P122等)和新型奥氏体耐热钢种(Super304H、TP347HFG、HR3C等)。下面通过对广泛应用的T/P92钢种的性能特点和应用范围、焊接、热处理等方面进行分析,为监检人员如何更好地实施超超临界(USC)锅炉安装质量的监督与检查提出一点意见和建议。
1T/P92新型耐热钢种母材简介
1.1主要材料种类。T92 (ASTM A 213): 92合金小直径无缝管材;P92 (ASTM A 335): 92合金大直径无缝管材。设计工作温度: 550~625℃。
应用范围:由于该钢种性能优良,使用温度可达650℃,T92可在超超临界(USC)电站锅炉中的高温过热器、再热器部分代替TP304H和TP347H应用,可望改善钢管的运行性能,避免或减少异种钢接头,具有较大的实际意义。P92钢用于苛刻蒸汽条件下的集箱和蒸汽管道(主蒸汽、再热蒸汽管道)。P92若用在亚临界锅炉上可用其代替TP347H和T91厚壁管。
1.2T/P92钢种性能特点。
1.2.1T/P92钢的冶炼特点。T/P92是一种新型的9%Cr的马氏体热强钢。该钢是由日本新日铁公司在T/P91(9Cr-1Mo-V-Nb)合金成分的基础上通过加入1.8%的W取代部分Mo,大大提高了固溶强化的效果,为提高T/P92钢冲击韧性及高温强度,冶炼时采用连续铸造,对加热后的钢锭进行不断的来回压延,然后用压力穿孔法工艺进行制管,实行细晶化调质热处理,确保USC(超超临界)机组的主蒸汽,过热器管P92钢管母材有足够的冲击韧性的储备。T/P92钢在炼钢过程中就已经考虑了提高热强性、焊接性和冲击韧性等。冶炼过程为:精选钢料―高炉粗炼―碱性炉脱S、P―电炉精炼―真空炉渗部分合金。把各种合金元素控制在预先设计的范围内,同时严格控制碳的含量,控制有害元素硫的含量使T/P92钢具有更优越的抗蠕变性能,保证了钢材具有一定的韧性,并进行了沉淀强化处理。
1.2.2T/P92钢的性能优点:①600℃下,100000小时蠕变强度较高,约113Mpa;②具有比奥氏体钢更为优良的热膨胀系数和导热系数;有良好的韧性、可焊性以及加工性能;有较好的持久强度、抗裂性、抗蒸汽氧化性能;③进一步提高电站的系统热效率,有效降低发电生产成本;④在相同设计工作条件下,进一步降低电站锅炉及管道系统的重量或在相同结构尺寸下,提高结构工作温度和耐久能力;⑤有效减少电站二氧化碳排放,保护自然环境。
1.2.3T/P92与T/P91性能特点分析与比较:T/P92与T/P91相比,600℃以下的力学性能两者大致相当,600℃及以上则T/P92为高,600℃的许用应力比T/P91高34%;T/P92在600°C下,100000小时蠕变强度比T/P91提高约30%;延伸率和断面收缩率在400℃以下大致相同,400℃以上T/P92略低些;时效后T/P92的冲击值仍然达到相当的数值;T/P92在600、650℃下的持久强度远高于相应温度下的T/P91(且具有良好的持久塑性),在650℃为T/P91的1.6倍;与TP347H的等强温度为625℃,当温度低于625℃时,T/P92的持久强度高于TP347H。此外T/P92有良好的韧性、可焊性以及加工性能;抗蒸汽氧化性能好,与T/P91基本相同;抗高温腐蚀性能略优于T/P91。焊接试验证明T/P92有较好的抗裂性,预热温度100℃时止裂;采用钨极气体保护焊、手工电弧焊与埋弧焊等三种焊接方法得到的焊接接头的力学性能(包括650℃下的持久强度)均满足要求。钢管在电厂长期运行(21272小时)后取样进行的持久试验表明,持久强度几乎没有降低。与T122相比,T/P92性能略优,但价格相当高昂。高的W含量使其在长期高温运行中有可能出现蠕变脆化,P92作为厚壁部件时有Ⅳ型裂纹的倾向,所有这些都还需要更长时间的运行考核来证明。该钢已正式被收录到ASME规范中的
1.3SA-213和SA-335标准中。T/P92新型耐热钢种的焊接分析。T/P92新型耐热钢种在锅炉制造、安装过程中的焊接方法一般均采用熔焊的方法。而采用熔焊方法得到的组织是铸造组织,而T/P92钢管在制造过程中则采用特殊的精练技术和精密的铸造技术来保证钢管的原始冲击韧性和其他综合性能。焊缝的合金化靠焊接材料来保证,而提高焊缝的冲击韧性除了焊材质量保证以外还需通过预热、层间温度、线能量、焊后冷却(保温)、焊后热处理等各项焊接工艺措施来保证。T/P92钢合金含量高,焊接难度大,其现场焊接工艺既要满足管道焊接接头长周期安全稳定运行,同时又要保证管道的安装进度,T/P92钢焊接工艺的正确评定成为当前超超临界(USC)锅炉机组建设工程最为关键的技术难题之一。
1.3.1T/P92钢的焊接要求分析。①T/P92马氏体耐热钢的焊接工艺要求比较高。它与珠光体、贝氏体耐热钢不同,要求焊缝的微观组织为细晶马氏体。②T/P92马氏体耐热钢的焊接冷裂纹敏感性低于P22,可焊接性相对较好。③容易产生特殊的焊接冷裂纹、焊接热裂纹及焊接气孔等焊接缺陷。④T/P92马氏体耐热钢要求较高的焊缝冲击韧度和焊接接头蠕变断裂强度等焊接接头的综合性能。
1.3.2焊接接头可靠性影响因素分析。①设计:应力、温度、热应力、附加应力、材料的冲击韧度和蠕变断裂强度、安全系数(焊缝减弱系数、各类焊接接头蠕强减弱系数)。②制造:焊接缺陷(焊接裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合)、冲击韧度、蠕变断裂强度、异种钢的焊接、弯管质量。③安装:组对质量、焊接工艺与措施(异种钢的焊接、焊前预热、层间温度)、焊接技能与焊接缺陷(焊接裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合)、冲击韧度、蠕变断裂强度、焊后冷却(保温)、焊后热处理。④运行:超温、超压、频繁启动、管道振动、热应力、管道柔性、高温运行早期失效。
1.3.3焊接质量对早期失效的影响因素分析。①焊接缺陷:裂纹(冷裂纹,热裂纹,再热裂纹,热应力裂纹,液化裂纹)、焊接气孔、夹渣,未焊透,未熔合,成型不良与强力组对造成的应力集中。②焊缝冲击韧度:冲击值低、冲击值分散度大,时效冲击韧度低。③焊接接头蠕变断裂强度:焊接接头软化区蠕变断裂强度弱化、脆化。④异种钢焊接:焊材匹配不当,脱碳层及增碳层的变化,蠕强系数变化。⑤焊接接头蠕变-疲劳裂纹(早期失效):Ⅳ型蠕变裂纹,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ型蠕变裂纹,Ⅵ型疲劳裂纹。
1.3.4T/P92马氏体耐热钢焊缝冲击韧性影响因素分析。①焊缝的冲击韧性低于母材,而且各个区域的冲击韧性差异较大;②焊接热影响区的冲击韧性与母材相近,熔合线的冲击韧性波动比较大与操作工艺和热处理工艺有关;③焊道间的自回火作用对硬度和冲击韧性有一定影响;④AC1-AC3之间加热区的硬度大大降低,冲击韧性明显增加;⑤细直径焊条焊、摆动焊、薄焊道、窄道、多层多道、快速焊、一层两道的窄间隙焊等小线能量的焊接方法的冲击韧性比较高;氩弧焊打底时必须进行有效背面氩气保护;⑥不同焊接位置对冲击韧性有很大的影响,横焊的冲击韧性比较高(指水平固定和45°斜固定);较低的层间温度(一般应控制在200~300℃,最高不超过300℃),冲击韧性则可以大幅度的得到提高。
1.3.5焊接材料中合金元素含量对接头性能影响因素分析。碳和铌元素对T/P92马氏体耐热钢焊材性能的影响比较大。增加碳元素能提高焊材的强度和硬度,但是会降低焊接性。降低含碳量会降低蠕变断裂强度,通常含碳量控制在0.07~0.10%范围之内。铌元素是提高蠕变断裂强度的重要元素,但是增加铌会显著降低焊材的冲击韧性。焊材中的最佳含铌量为0.04~0.07%。控制焊材熔敷金属中的S、P、As、Sb、Zn等微量有害元素,以降低焊材的回火脆化和蠕变脆化倾向。采用特殊精炼的焊丝,以及采用精选矿物材料和铁合金材料来制造焊条,可以提高其强度和常温冲击韧性(技术要求常温冲击韧性AKv≥41J)。建议选用焊材:焊条为Chromet92;TIG/埋弧焊丝为9CrWV、焊剂为LA491;药芯焊丝为Supercore F92。
1.3.6焊前预热、焊后冷却(保温)与焊后热处理对冲击韧性影响因素分析。T/P92钢是低碳马氏体钢,允许在马氏体组织区内焊接,这意味着焊接预热温度和层间温度可以大大降低,一般推荐焊接预热温度为200~300℃之间,最低不低于200℃;焊件焊后必须冷却到马氏体终止转变温度(T/P92钢熔敷金属马氏体终止转变温度为100℃)以下,让其组织全部马氏体化。但焊后不能直接冷却到室温。为了提高焊缝的冲击韧性,焊后必须冷却到80~100℃,保温1~2小时,使焊缝全部转变成为马氏体组织之后才能进行焊后热处理,这样可以通过随后的热处理使全部马氏体得到回火,确保焊缝具有一定的冲击韧性。热处理温度和保温时间对冲击韧性影响很大,随着焊后热处理温度和保温时间增加,冲击韧性得到改善。提高焊后热处理温度,可以大大缩短焊后热处理保温时间,但热处理温度不得超过Ac1温度。推荐焊后热处理温度为760±10℃,保温时间(根据工件尺寸确定)为4~8小时。
2针对T/P92马氏体耐热钢的特殊性如何对焊接过程实施监检
通过对T/P92马氏体耐热钢种的性能特点、应用范围、焊接、热处理等方面进行分析可以看出,T/P92马氏体耐热钢种具有非常的特殊性,它对焊接的各个环节从焊接工艺、焊工技能、焊前预热、焊接过程操作、层间温度的控制、焊后冷却(保温)、焊后热处理等方面都有比较高的要求。焊接的过程是金属熔炼的过程,焊接的全过程对焊缝合金元素含量及其各项物理性能的影响是十分关键的,因而只有对可能影响T/P92马氏体耐热钢性能和质量的所有环节全面了解、对上述各环节都进行严格的把关与控制,才能确保T/P92马氏体耐热钢的焊接接头性能和质量满足其自身的长期、安全使用的最终要求。
2.1加强对焊接工艺文件的审查。科学的焊接工艺是保证焊接质量的前提,焊接工艺文件是指导焊接工作的规范。焊接工艺文件一般包括焊接工艺评定、焊接专业作业指导书、焊接工艺卡等。焊接工艺评定是焊接专业作业指导书、焊接工艺卡的母本。由于T/P92材料在我国是属于引进的新的材料品种,还没有很多十分成熟的焊接工艺可以借鉴,一些单位对T/P92的焊接还是全新的课题,科学地对T/P92进行焊接工艺评定是必然要求。审查T/P92的焊接工艺评定报告是监检工作的职责之一,焊接工艺评定报告的内容是否详尽、科学、合理,是否符合现行的法律法规,尤其是否与T/P92材料在特点、特性等方面的要求相适应是监检审查的重点。同时监检人员还应对焊接专业作业指导书、焊接工艺卡的内容是否与经过评定的合格的焊接工艺评定报告的内容相一致,最终确保应用于施工第一线的焊接工艺文件的科学化、合法化。
2.2加强现场监督与质量检验。虽然有科学的焊接工艺做指导,但是全面关注实施焊接的过程不容忽视。从监督检验的角度出发,首先应该认真审查焊工的资格、持证的项目、有效期等情况,要求施工单位对从事T/P92材料焊接的人员进行岗前培训,提高他们对T/P92材料性能尤其是焊接特性的认识和了解。在实施焊接的过程中,严格审查其焊接原、辅材料是否符合相关要求,质量监督检验人员要执行旁站制度,对首焊实样接头应该进行全面检验和试验,在检验和试验全部合格的基础上方能够展开大范围的焊接工作。应该时刻关注T/P92马氏体耐热钢焊接的前前后后的每一个环节,不能放过平常所谓的细微之处。如焊材的选用、焊前预热温度、焊接速度(层次、道次)、层间温度、焊后冷却(保温)的温度与时间、焊后热处理的温度与时间、外观质量检查、通球试验、硬度检查、无损检测等各环节的每一个细节都应该加以关注。本着对监检工作和安全生产事业高度负责的态度,深入施工第一线,了解和掌握第一手资料,与建设单位、监理单位、施工单位密切协作,共同把一切可能影响T/P92马氏体耐热钢焊接接头性能的因素排除开外,以保证百年大计的超超临界(USC)锅炉机组安装质量符合国家的法律、法规和各项标准。
【关键词】摩托车车把;焊接系统;焊接工艺
引言
进入新世纪以来,我国的制造业逐渐摆脱了粗放型的发展方式,在质量和效率方面向集约型,精密型方向发展,以高效、高速和智能化的焊接技术逐渐取代以人工操作为主的低效的传统焊接工艺。与此同时,随着人民生活水平的逐步提高,摩托车作为日常交通出行方式,以一个全新的面貌进入一般民众的家庭。其中,焊接技术作为摩托车车把的连接方式至关重要。高效安全的焊接技术对摩托车车把的批量生产,安全运行和使用寿命等方面尤为重要。摩托车车把不同于自行车等速度较慢的交通工具,在焊接和检验的过程中,车把的机械强度,连接紧密性和防震性等等都要照顾周全。因此,在现代化制造业的大背景下,探究摩托车车把的焊接系统及工艺对摩托车车把的高效安全生产和安全使用很关键。
1 摩托车车把基本结构
图1 摩托车车把简图
摩托车把手的基本结构由车把管、夹紧套、加强板、安装片、螺母、中心立柱等六个组成零部件经过相应工序焊接而成。六个主要部件相互间的连接方式以及焊接过程的完成质量决定了车把手的机械强度等一系列性能。现在我国这六个主要零部件需要经过三道工序才能完成装夹和焊接程序,并且加工的方式多以手工为主, 劳动效率低下,生产的产品质量不高,生产工序繁杂,因此探究高效的、高质的、安全的摩托车车把焊接系统和工艺很有必要。摩托车车把简图如上图1。
在摩托车转向及拐弯时,摩托车车把作为一个重要的部件,要承受一定的切向力和轴向力;在受到撞击时要有一定的机械强度来抵抗变形,以及在连接处要有一定的抗腐蚀性。因此在焊接之前,应该在开发设计阶段深入了解车把各方面的特性, 计算相应的机械强度,连接的强度和具体形式,以便从整体的角度去进行合理的设计和规划。本文通过对摩托车车把焊接系统及工艺的大体探讨, 明确了摩托车车把进行焊接系统及工艺设计的大体步骤和注意事项,为后续的研究和试验做好了坚实的理论基础。
2 摩托车车把焊接的主要工艺过程
零部件的表面状况对于焊接过程的效果有很大的影响。在焊接之前要对零部件外表面进行检查,确保没有裂纹、凹坑、腐蚀、断裂等比较大的缺陷。开始的过程,为了将车把管立柱和夹紧套这个核心部件焊接好,将检查过的焊接部件装入预定好的夹具,车把管作为最核心的部件,应该以精确的锥孔定位来保证位置的精确度,然后用气动夹紧装置将所有焊接部件进行夹紧加固,加紧套和车把管立柱之间焊接质量的好坏直接影响整个车把的机械强度。其次,注意加强板和手把管之间焊接的机械强度的加强。最后,将附属部件(安装片、前后支架、转向继电器)按次序完成焊接。对于焊接过程的具体技术要求是,要求所有焊缝的间隙不得大于1mm,少许焊渣的存在都会对后续的装配产生很大的影响,因此应该清除所有留有的焊渣;在焊接过程完结后,通过仔细观察所焊部位是否有漏焊、焊偏、烧偏等缺陷,来检验焊缝的质量是否达标,最后将不良焊缝标记下来以后检查备用。在实际过程中,有三个连接的地方是焊接的重点:夹紧套与车把管立柱之间的焊接,这个连接对于整个车把的机械强度影响最大;加强板和部件立管与手把管的焊接;以及车把管与安装片、前后支架、转向继电器之间的焊接。
3 最佳夹具体设计方案的选择
夹具体作为一个夹持固定机构,不光可以在夹具上安装定位器和夹紧机构,还可以在一定程度上来承担焊件的重力,将所要夹持的物体连接在一起并且承受一部分重力。根据具体的工件的尺寸以及夹紧机构的布置位置来选去相应形状和尺寸的夹具体,在有的情况下,还需考虑到定位器的位置和加工性质的特殊要求等因素。在摩托车车把的焊接系统和工艺中,要完成上述六大主要部件的夹紧和定位,需要我们综合考虑现实需要、焊接流程和夹持结构的要求,还有要充分全盘考虑现有的技术装配条件和物质条件,由具体零部件夹装的先后顺序来确定最优的夹具体设计方案。夹具体的位置要有充分的考虑,要求被夹持的工件的位置要精确,夹持的强度要适中,工件放置的位置要为焊接前后过程的轨迹预留有适当的空间,确保焊接过程顺利进行。同时,要求夹具体要有足够大的强度和韧度,能克服在焊接过程中可能出现的特殊恶劣工况。夹具体设计简图如图2。
选择最佳方案的技术要求原则:首先能够保证焊接过程中作业的顺利进行和安装,已固定的焊件能够随时拆卸;具有正常工作条件下的通风,通气条件等;具有一定的形变能力,方便相对位置改变而造成的补偿和调度;能够很方便的处理焊接过程中产生的固体残渣等废弃物。
图2 夹具体设计简图
5 影响车把焊接质量的主要因素
5.1 焊接夹具对车把焊接质量的影响
(1)焊接夹具的自定位精度决定着焊缝轨迹的精度,从这一点来看,焊接夹具的精度的大小可以决定焊接缺陷是否出现。
(2)在制造焊接夹具时,其自身的压夹可靠性和定位精度等都会严重影响焊接的质量,所以,保证焊接夹具自身的定位精度很重要。
依照焊接具体的流程,焊接工装夹具必须具备以下特点:
(1)整个夹具装置必须为操作者留有位置安全裕度,保证操作者的人身安全。
(2)整个夹具既可以整体划一,也可以分件取出,保证操作过程的灵活性。
(3)为适应现代化大生产的需要,需要采用标准化设计等。
(4)使用寿命期要经济,符合整体项目的投资额度,保证夹具具有良好的机械性能和刚性,夹紧工件的作用力要足够,能够准确定位。
(5)为焊枪按规定留有一定的安全余量,保证焊缝的完全融合,使焊缝能够满足相应的工业要求。
在此特点基础上,本工艺中采用气动夹紧方式来调节焊接工装夹具,由人工装卸工件和控制夹紧、放松完成动作。
5.2 焊接工艺参数的影响
总的来说,焊接电流、焊丝成分、送丝速度和保护气等四项主要工艺参数对车把焊接质量会产生主要的影响:
(1)焊接的电流大小在一定程度上反映了焊接过程中温度的大小。因此,过大的焊接电流,对应较高的温度,就会导致母材的温度过高,甚至会出现母材的严重烧蚀,严重时会出现母材焊穿;同理,过小的焊接电流,对应较低的温度,焊接过程中没有足够的热量传递给焊丝,焊丝因为受热不足,将不会完全熔化,导致没有足够的流体填满焊缝,最终焊缝成型差、部分结构未焊透、连接部分未熔合等焊接缺陷。
焊接时,流经焊接回路的电流,一般用安培(A)表示。根据不同焊丝直径电流的选用大致如下。
(2)焊丝的成分和质量对于焊接过程以及焊后焊缝性能的保持具有很大的影响。当焊丝和母材的材料性质具有一定的亲合性时,焊丝和母材共同形成的焊缝才具有很好的抗腐蚀性,一定的机械强度和韧性。其中,焊丝一般采用低碳,原因一方面是含碳量低时钢丝塑性好,焊丝拉拔比较容易,另一方面可降低还原性气体CO含量,减少飞溅或气孔,并可增高焊缝金属凝固时的温度,对仰焊有利。加入其他合金元素主要为保证焊缝的综合机械性能,同时对焊接工艺性能及去除杂质,也有一定作用。
(3)送丝速度取决于工人师傅的操作经验或者机器设定的具体的参数值大小。送丝速度过快或者过慢都会导致焊接过程的不稳定工况,对于焊缝的成型产生很大的影响。情况严重时,可能会出现断弧、甚至短路爆断引起向四周飞溅等危险状况。
(4)保护气体的类型、纯度以及在焊枪导流罩中的层流(或紊流)状态是影响车把焊接质量的重要因素之一。
6 结束语
本文中对摩托车车把的焊接系统及工艺进行了简单的概述,首先了解了我国焊接技术发展的背景,通过对摩托车车把基本结构的认识,明确了要完成工件的模型。车把焊接工艺的具体描述把实际流程分析的比较清楚,影响焊接质量的诸多因素为以后完善焊接工艺流程打好基础。
【关键词】焊接;金属;组织变化;特性
1.焊接中轻金属组织变化特性
从轻金属方面来看,铝合金与钛合金是较为常见的焊接金属,其组织与性能通常对焊接热力具有显著的依赖性,不同的焊接热处理流程都会引起轻金属组织特性的变化。就工业生产方面来看,所应用的钛合金通常是α相与β相的混合型组织。所谓的α相,其具有典型密排六方结构,而β相则呈现的是体心立方结构。目前,对通过熔化焊和固相焊方法焊接的轻金属焊接接头力学行为的研究较多。在不同焊接方法焊接的接头中,除组织特征改变外,接头的力学性能常常与母材不相同,表现为局部的高梯度力学不均匀性。硬度和断裂性能的变化是力学不均匀性的重要方面。
1420A1-Li合金Nd:YAG激光焊后,在焊缝处存在着较为显著的软化状况,显微硬度(HV)下降25以上。Al-Li-Cu2095合金变极性钨极气体电弧焊接接头区应变分布也有类似的软化现象。然而,Al-Mg异质材料激光焊接接头的硬度却却与前述两者相反,呈现出硬化现象。大厚度Ti-6A1-4V钛合金电子束焊接接头焊缝区也反映出硬化现象,焊接热影响区和焊缝的硬度升高了34HV~37HV。从过往的研究结果来看,Tl-6A1-4V钛合金薄板CO2激光焊对接接头和搭接接头硬度的测试结果也具有类似的硬化现象。根据这些结果,可以看出轻金属焊接接头硬度的变化与焊接工艺的应用有着紧密的联系,然而当前还尚未能形成对于这一硬度变化规律的系统认识。
就轻金属焊接的接头区域而言,除了在硬度变化上具有不统一的状况外,在焊接接头的断裂部位也会受到焊接工艺的影响,并且这种影响存在着不均衡性。对两种焊接方法焊接的接头,断裂时近缝区存在明显的应变集中。很多轻金属结构为薄板焊接结构,这类结构焊接接头断裂韧度的测试和评价目前仍无可以遵循的标准。对1420A1-Li合金Nd:YAG激光焊接接头和BT20钛合金CO2激光焊接接头母材、热影响区和焊缝的断裂韧度分别参照ASIMB871-O1和BS7448标准进行测试。从断裂韧度的测试结果可以看出,1420A1-Li合金和BT20钛合金激光焊接接头不同区域的断裂韧度有较大差别,焊缝和热影响区的断裂韧度低于母材,焊缝金属断裂韧度最低,热处理状态对断裂韧度有一定影响。这些研究结果表明,就轻金属焊接而言,其接头的焊缝、热影响区域及材料的断裂具有不同的机制,断裂的韧度也受到焊接技术、材料表面的具体状态及焊接之后的热处理环节等的影响,而目前安也缺少较为科学完善的轻金属焊接接头的检测方法。总体而言,针对焊接接头金属组织的变化,可以采用如下方法来加以处理:一是有针对性的加入Mo、Ti等合金元素,从而确保碳化物可以在温度不断升高时得到先行析出;二是采用跟踪回火操作,也即在每一道焊缝完成之后,立刻使用气焊的火焰来对焊道的表面进行加热处理,从而更好的对焊缝金属组织进行改善;三是使用多层多道的焊接工艺,这种方式的使用可以保证不同焊层之间的互相热作用得到有效发挥,从而起到对晶粒加以细化的效果;四是锤击焊道表面,其目的是为了细化晶粒,改善整个焊缝的组织性能。
2.焊接中不锈钢金属组织变化特性
焊接是一种接合的方式,可以用于不锈钢焊接,而不锈钢中奥氏体铁含量对焊接性及焊道有很大的关系,一般要求注意焊道中的奥氏体铁含量,因其关系到焊道与母材之间的稀释作用,也即在焊接时母材有多少成份熔入焊道而产生稀释反应。奥氏体铁系不锈钢是目前运用十分广泛,就我国市场来说,其占总使用量80%以上。一般而言,奥氏体铁系不锈钢的焊接性比肥粒铁系和马氏体系不锈钢要好。其中又以304型用得最多,为了成形,焊接接合十分常见。304型不锈钢焊接时正常状况下较不会产生明显的龟裂,并且经高温融熔后并无相变化反应,仍然为FCC结构特有的延性、韧性,但焊件热影响区(Heat-Affected zone, HAZ)却常因敏化(sensitization)现象导致抗蚀性劣化。为了确切掌握实际影响之状况,本文按照一定的304型不锈钢焊接参数,作出焊接试片,并进行了敏化处理、电解腐蚀试验、金相观察等。
研究分别制作了304不锈钢件在 620℃x24h敏化热处理条件下,在热影响区的敏化OM金相图;304焊件经 620℃x24h HAZ,也即包括焊道区域析出物的 EDS成分分析图;304焊件 620℃x24h HAZ 附近基地的 EDS成分分析图。根据这些图像,本文发现热影响区及其附近基地并无明显的龟裂现象、也无相的变化反应,由此可以证明焊接空冷完后仍是安定的γ相、FCC结构之奥氏体铁系组织;但由于热影响区含碳量(counts130)较焊件基地(counts90)高,因而在热影响区晶界的地方有很多碳化物(碳化铬)析出,因为此区铬(Cr)量冲高(counts1090),却使周围基地 Cr(铬)量减少(counts230),于是造成“铬贫乏区”的容易腐蚀现象,这是热影响区的“敏化”所生成的。又由于 Fe(铁),Cr(铬)的成分皆很高,所以也有M23C6的析出。因此,304不锈钢焊件热影响区因敏化的现象容易产生晶界腐蚀的现象。一般304型不锈钢虽然相变态与焊接冷却速率成正比,不过敏化程度与焊接冷却速率却成反比,层间温度越高,冷速越慢,敏化越严重。焊接时,应采用低熔填/多道次的方式,并降低焊接起始温度,可降低热影响区的敏化程度,提升焊件寿命。总体而言,不锈钢焊件在热影响区的金相,因敏化现象的缘故,在晶界上有很多碳化物析出,容易造成晶界腐蚀现象;不锈钢焊接时并无明显的龟裂,一般的空冷也不会造成相变态;不锈钢敏化程度与焊接冷却速率成反比,层间温度越高,冷速越慢,敏化越严重。焊接时,应采用低熔填/多道次的方式,并降低焊接起始温度,可降低热影响区的敏化程度,提升焊件寿命。
3.小结
总的来说,在焊接过程中,对于金属接头、金属材料及其他金属物件都会造成一定的影响,这种影响在不同属性金属中的展现也是不同的,有必要分别进行探讨。从本文研究结果来看,轻质金属接头受到的影响是较为显著的,而对于不锈钢材质的金属而言,焊接所带来的组织变化并不是很显著。当然,无论哪一种属性的金属,都应当有针对性的合理开发与应用焊接工艺,以求将这种影响力降到最低。
【参考文献】
[1]许飞,陈俐,巩水利,李晓延.焊接电流对铝锂合金激光-MIG复合焊焊缝成形的影响[J].热加工工艺,2009(07).