焊接工艺参数范文

焊接工艺参数范文第1篇

【摘要】本文阐述了焊接工艺参数及工艺因素对焊接质量的影响。主要从焊缝形状尺寸与焊接工艺规范参数的关系、焊缝与熔池的关系延伸到焊接工艺各规范参数与焊接质量的关系进行了论述，揭示了焊接质量的关键在于焊接热输入的控制。

【关键词】焊接工艺参数；工艺规程；焊接质量

1. 前言

（1）焊接由于节省大量的材料，生产效率高，是制造业中主要的加工工艺之一，几乎涉及到所有的产品。航空航天元器件及结构的焊接制作，工业产品及厂房的制作安装，民用产品的制造等等。利用现有设备及焊接材料和操作人员的技能情况，制定适合的焊接工艺规程，保证焊接质量，是产品的生产过程中，最为重要的环节。

（2）焊接质量的保证，是在试验的基础上，根据不同材料的物理性能和化学成分，以及所采用的焊接设备、焊接方法和结构特性，制定能保证其加工质量的焊接工艺技术文件。在生产实践过程中，如何确保焊接工艺规程的实施，是钢结构生产及维修部门的重要工作。

（3）由于各企业所加工构件的材料和结构不同，使用的焊接方法不同，在焊接试验和工艺评定方面，所做的内容也不尽相同，制定的焊接规程也有一定的差别。焊接规程做为焊接过程的技术性文件，不论生产何种产品，保证其质量的前提，就是焊接生产全过程完整的执行焊接工艺规程。

（4）焊接工艺规程是在满足产品设计规程要求的前提下，经过焊接工艺评定制定的，是生产过程重要的技术文件之一。焊接工艺规程的完全执行，是控制焊接产品质量行之有效的程序和方法。

2. 在结构材料已知的情况下，焊接工艺规程中，主要的几个参数如焊接材料、接头形式、焊接电流、焊接电压、保护气体流量、气体纯度、焊接层数，而合金钢及有色金属焊接过程，还要考虑层间温度、预热及后热温度。如任一参数的大幅度变动，都可能产生焊缝尺寸超差、成形不好、裂纹、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤、烧穿、焊接变形等缺陷，甚至产品报废

2.1焊接过程是一个不均匀加热和冷却过程。焊缝区及热影响区温度会随着焊条（焊丝）的移动而发生变化。是一个不均匀加热和冷却过程，熔池的冶金反应也是不充分的。焊接电流作为焊接过程重要的工艺参数之一，是决定焊接热输入量的重要参数，即线能量的的大小。当焊接电流增大时，焊接速度也应加快。才能保证线能量基本不变。日常操作中，基本是以提高生产效率为前提，尽可能的采用大的电流参数。大的电流参数，固然提高了生产效率，但对焊接质量和焊缝成形产生了一定的影响。会烧损一部分合金元素，随着合金元素含量的减少，焊缝冷却后的的组织结构发生变化，而且熔滴过渡形式也发生改变。短路过渡变为射流过度，熔滴尺寸变小，体表面积增大，气体带入熔池更多，产生气孔的几率增加。大的焊接电流作业时，熔合区和过热区的的晶粒粗大，冷却速度加快，极易出现脆化相，使焊缝的疲劳强度和冲击韧性降低。特别是淬火倾向大且有低温冲击韧性要求的材质，对其焊接接头的影响最为明显。同时，焊接电流过大，产生的咬边、焊穿、焊瘤、严重焊接变形致使焊接接头应力集中，疲劳强度和承载能力下降，严重时导致焊缝开裂。焊接电流过小易产生气孔、未焊透、夹渣等缺陷，降低接头的致密性，减少承载面积，致使接头强度和冲击强度降低。

（1）焊接电流增加时，电弧的热量增加，因此熔池体积和弧坑深度都随电流而增加，所以冷却下来后，焊缝厚度就增加。

（2）焊接电流增加时，焊丝的熔化量也增加，因此焊缝的余高也随之增加。如果采用不填丝的钨极氩弧焊，则余高就不会增加。

（3）焊接电流增加时，一方面是电弧截面略有增加，导致熔宽增加；另一方面是电流增加促使弧坑深度增加。由于电压没有改变，所以弧长也不变，导致电弧潜入熔池，使电弧摆动范围缩小，则就促使熔宽减少。由于两者共同的作用，所以实际上熔宽几乎保持不变。

2.2焊条电弧焊的电弧电压主要由电弧长度来决定。

2.2.1电弧长度越大，电弧电压越高，电弧长度越短，电弧电压越低。在焊接过程中，应尽量使用短弧焊接。立焊、仰焊时弧长应比平焊更短些，以利于熔滴过渡，防止熔化金属下滴。碱性焊条焊接时应比酸性焊条弧长短些，以利于电弧的稳定和防止气孔。弧长增加，金属飞溅越多，对母材金属的表面损伤严重。特别是对有防腐要求的不锈钢类和钛金属构件焊接过程中，应尽量减少飞溅物。

2.2.2同时，焊接过程中，焊接速度应该均匀适当，既要保证焊透又要保证不焊穿，同时还要使焊缝宽度和余高符合设计要求。如果焊速过快，熔化温度不够，易造成未熔合、焊缝成形不良等缺陷；如果焊速过慢，使高温停留时间增长，热影响区宽度增加，焊接接头的晶粒变粗，力学性降低，同时使工件变形量增大。当焊接较薄工件时，易形成烧穿。

2.2.3当其它条件不变时，电弧电压增长，焊缝宽度显著增加而焊缝厚度和余高将略有减少，电弧电压增大，严重时引起磁偏吹。这也是使焊缝成型不好，形成气孔、夹渣、未焊透的一个因素。在焊接电源为直流反接时，表现得尤为突出。

2.2.4由此可见，电流是决定焊缝厚度的主要因素，而电压则是影响焊缝宽度的主要因素。因此，为得到良好的焊缝形状，即得到符合要求的焊缝成形系数，这两个因素是互相制约的，即一定的电流要配合一定的电压，不应该将一个参数在大范围内任意变动。

2.2.5焊速对熔深和熔宽均有明显影响，焊速较小时（例如单丝埋弧焊焊速小于）熔深随焊速增加略有增加，熔宽减小。但焊速达到一定数值以后，熔深和熔宽都随焊速增大而明显减小。这是因为焊接速度增加时，焊缝中单位时间内输入的热量减少了。

2.2.6从焊接生产率考虑，焊接速度愈快愈好。但当焊缝厚度要求一定时，为提高焊接速度，就得进一步提高焊接电流和电弧电压，所以，这三个工艺参数应该综合在一起进行选用。

2.2.7焊速的这种影响也可以从电弧的热和力作用两方面来加以解释。

⑴焊速较小时，电弧力的作用方向几乎是垂直向下的，随着焊速增大，弧柱后倾有利熔池液体金属在电弧力作用下向尾部流动，使熔池底部暴露，因而有利于熔深的增加。

⑵焊速增加时，从焊缝的热输入和热传导角度来看，焊缝的熔深和熔宽都要减小。

2.2.8以上两方面因素综合的结果，低焊速时前者起主导作用，熔深随焊速增加而略有增加。当焊速超过一定值时，后者起主导作用，熔深就随焊速增加而减小。熔宽及增高则总是随焊速增加而减小的。

2.2.9从焊接生产率角度来考虑，焊速是愈快愈好，因此焊速减慢熔深降低的这一段区间是没有实际意义的。当焊件熔深要求确定时，为提高焊速，就得进一步提高焊接电流和电弧电压，即意味着电弧功率提高，因此，焊接电流和焊速的选取就要考虑综合经济效果。简单的提高功率来提高焊速是有限制的。焊速对熔深和熔宽均有明显影响，焊速较小时（例如单丝埋弧焊焊速小于）熔深随焊速增加略有增加，熔宽减小。但焊速达到一定数值以后，熔深和熔宽都随焊速增大而明显减小。

2.2.10实践证明，提高电弧电压会使熔池保护性能变差，氮气孔倾向增加。提高焊接速度，会使结晶速度增加，气孔倾向也增加。

2.3常用焊接材料包括焊条、焊丝、保护气体、焊剂。焊芯（焊丝）其作用主要是填充金属和传导电流。

2.3.1焊条按用途可分为10大类；按熔渣酸碱度分为酸性和碱性两大类；焊剂有酸性、中性、碱性三大类。焊丝按结构有实芯和药芯两类，按用途有8大类。手弧焊和埋弧焊作业中，焊缝区是通过气渣联合保护的。气保焊和气焊是以气保护为主。碱性焊条由于加入CaF2，影响气体电离，电弧的稳定性变差，一般要求采用直流反接。焊条工艺性能是通过药皮配方来实现的。以电弧稳定性、焊缝脱渣性、再引弧性、飞溅率、熔敷系数、熔敷率、掺合金作用强弱等性能体现的。焊条（焊丝）质量检验有相关的国家标准作为依据。在实际使用中，一般都是定型生产的产品，可根据结构和焊缝金属强度要求，做相应的检验。焊条（焊丝）的选用的基本原则是，确保焊接结构安全使用的前提下，尽量选用工艺性能好和生产率高的焊条（焊丝）和焊剂。根据被焊构件的结构特点、母材性质和工作条件，对焊缝金属提出安全使用的各项要求，所选焊条（焊丝）、焊剂都应使之满足。必要时通过焊接性试验来确定。在生产中主要有同种金属材料焊接和异种金属焊接两种情况，选用焊条（焊丝）焊剂时考虑的因素应有所区别。焊条（焊丝）、焊剂的保管也是焊接质量保证的重要环节之一，是不容忽视的。出现的药皮脱落、焊丝表面锈蚀、药皮（焊剂）含水量增加，均会导致焊缝含氢量过高，气孔增加几率升高，焊缝抗裂性能、韧性下降。有色金属和不锈钢构件防腐性能下降等工艺质量问题。特别是压力容器及特殊钢结构制造中尤为重要。

2.3.2为了保证焊接质量，原材料的质量检验很重要。在生产的起始阶段，就要把好材料关，才能稳定生产，稳定焊接产品的质量。

（1）加强焊接原材料的进厂验收和检验，必要时要对其理化指标和机械性能进行复验。

（2）建立严格的焊接原材料管理制度，防止储备时焊接原材料的污损。

（3）实行在生产中焊接原材料标记运行制度，以实现对焊接原材料质量的追踪控制。

（4）选择信誉比较高、产品质量比较好的焊接原材料供应厂和协作厂进行订货和加工，从根本上防止焊接质量事故的发生。

2.3.3总之，焊接原材料的把关应当以焊接规范和国家标准为依据，及时追踪控制其质量，而不能只管进厂验收，忽视生产过程中的标记和检验。

2.4焊接接头是组成焊接结构的最基本要素。也是焊接结构的薄弱环节。主要有对接、角接、搭接、T形、卷边五种形式。

（1）为使焊缝的厚度达到规定的尺寸不出现焊接缺陷和获得全焊透的焊接接头，焊缝的边缘应按板厚和焊接工艺要求加工成各种形式的坡口。

（2）常用焊接接头坡口形式有V形、X形、U形及双U形。设计和选择坡口焊缝时，应考虑坡口角度、根部间隙、钝边和根部半径。

（3）焊条电弧焊时，为保证焊条能够接近焊接接头根部以及多层焊时侧边熔合良好，坡口角度与根部间隙之间应保持一定的比例关系。当坡口角度减小时，根部间隙必须适当增大。因为根部间隙过小，根部难以熔透，必须采用较小规格的焊条，降低焊接速度；反之如果根部间隙过大，则需要较多的填充金属，提高了焊接成本和增大了焊接变形。

（4）熔化极气体保护焊由于采用的焊丝较细，且使用特殊导电嘴，可以实现厚板（大于200mm）I形坡口的窄间隙对接焊。

（5）开有坡口的焊接接头，一般需要留有钝边来确保焊缝质量。钝边高度以既保证熔透又不致烧穿为佳。焊条电弧焊V形或双面U形坡口取0～3mm，双面V形或双面U形坡口取0～2mm。埋弧焊的熔深比焊条电弧焊大，因此钝边可适当增加，以减少填充金属。

（6）带有钝边的接头，根部间隙主要取决于焊接位置和焊接工艺参数，在保证焊透的前提下，间隙尽可能减小。

（7）坡口加工可以采用机械加工或热切割法。V形坡口和X形坡口可以在机械气割下料时，采用双割据或三割据同时完成坡口的加工。

坡口加工的尺寸公差对于焊件的组装和焊接质量有很大的影响，应严格检查和控制。坡口的尺寸公差一般不超过±0.5mm。

2.5焊接方法。

2.5.1焊接质量对工艺方法的依赖性很强，焊接方法在影响焊接工序质量的诸因素中占有非常突出的地位。工艺方法对焊接质量的影响主要来自两个方面，一方面是工艺制订的合理性；另一方面是执行工艺的严格性。工艺方法是根据模拟相似的生产条件所作的试验和长期积累的经验以及产品的具体技术要求而编制出来的，是保证焊接质量的重要基础，它有规定性、严肃性、慎重性和连续性的特点。通常由经验比较丰富的焊接技术人员编制，以保证它的正确性与合理性。在此基础上确保贯彻执行工艺方法的严格性，在没有充足根据的情况下不得随意变更工艺参数，即使确需改变，也得履行一定的程序和手续。

2.5.2不合理的焊接工艺不能保证焊出合格的焊缝，但有了经评定验证的正确合理的工艺规程，若不严格贯彻执行，同样也不能焊出合格的焊缝。两者相辅相成，相互依赖，不能忽视或偏废任何一个方面。在焊接质量管理体系中，对影响焊接工艺方法的因素进行有效控制的做法是：

（1）必须按照有关规定或国家标准对焊接工艺进行评定。

（2）选择有经验的焊接技术人员编制所需的工艺文件，工艺文件要完整和连续。

（3）按照焊接工艺规程的规定，加强施焊过程中的现场管理与监督。

（4）在生产前，要按照焊接工艺规程制作焊接产品试板与焊接工艺检验试板，以验证工艺方法的正确性与合理性。

2.5.3还有，就是焊接工艺规程的制定无巨细，对重要的焊接结构要有质量事故的补救预案，把损失降到最低。可根据

表1确定它们之间的关系。

表1焊接工艺方法的重要因素、补加因素与焊接缺陷的关系

在特定环境下，焊接质量对环境的依赖性也是较大的。焊接操作常常在室外露天进行，必然受到外界自然条件（如温度，湿度、风力及雨雪天气）的影响，在其它因素一定的情况下，也有可能单纯因环境因素造成焊接质量问题。所以，也应引起一定的注意。在焊接质量管理体系中，环境因素的控制措施比较简单，当环境条件不符合规定要求时，如风力较大，风速大于四级，或雨雪天气，相对湿度大于90%，可暂时停止焊接工作，或采取防风、防雨雪措施后再进行焊接，在低气温下焊接时，低碳钢不得低于-20℃，普通合金钢不得低于-10℃，如超过这个温度界限，可对工件进行适当的预热。

参考文献

[1]李亚江《焊缝组织性能与质量控制》ISBN 7-5025-6468-3 2005 化学工业出版社.

[2]陈祝年《焊接工程师手册》ISBN 978-7-111-26168-9 2010 机械工业出版社.

焊接工艺参数范文第2篇

关键词：焊接工艺参数；焊接电流；电弧电压；焊接速度

中图分类号：TG457 文献标识码：A

焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量的总称叫做焊接工艺参数，例如：焊接电流、电弧电压、焊接速度等。合理的焊接工艺参数是焊缝质量的保证。

1 焊接电流对焊缝质量的影响

焊接电流，是指焊接时流经焊条、焊丝的回路电流。它是焊接的重要参数，对焊接质量和成型有极大影响。

1.1 焊接电流过小，则不易起弧、易息弧、电弧不稳定、熔深不足，焊道窄余高大，容易造成未焊透、夹渣、焊瘤和冷裂纹等问题。

1.2 焊接电流过大，则焊缝熔深大，焊道宽余高大，容易造成烧穿、咬边、夹钨、气孔、热裂纹等缺陷，且增加了金属飞溅导致浪费，还会导致焊缝及热影响区金属晶粒粗大（热脆化），影响物理性能。

1.3 为保证焊接效率，一般情况下，在保证焊接质量的前提下尽可能采用较大电流。

1.4 一般情况下，采用较细的焊条，应选择较小的焊接电流；采用直径较粗的焊条，应选择较大的焊接电流，以供给熔化焊条所需之热量。

1.5 特殊情况下，为了获得合理的焊接电流，焊接前必须做焊接工艺评定。焊接电流的确定，应结合焊接的类型、母材性质、焊条焊丝牌号、电压、焊速等因素综合确定，最好经过工艺试验。焊接结构的焊缝尺寸不符合要求时，将直接影响焊接接头的质量：尺寸过小的焊缝，使焊接接头强度降低；尺寸过大的焊缝，不仅浪费焊接材料，还会增加焊件的变形；塌陷量过大的焊缝使接头强度降低；余高过大的焊缝，造成应力集中，减弱结构的工作性能。

2 电弧电压对焊缝质量的影响

电弧电压指电弧部的电压，与电弧长大致成比例地增加，一般电压表所示电压值包括电弧电压及焊丝伸出部，焊接电缆部的电压下降值。

2.1 电弧长短决定了电弧电压的高低，电弧长则电弧电压高，电弧短，则电弧电压低。电弧长短对焊缝的质量有较大的影响，一般是电弧长度超过焊条的直径时称长弧，小于焊条的直径时称为短弧，用长弧焊接时，电弧燃烧不稳定，所获得焊缝质量差，焊缝表面鱼鳞纹不均匀。因此，施焊时一般都采用短弧焊接.

2.2 电弧电压太大，熔池较深，容易产生裂纹。但是焊波较为平整，美观。

电弧电压太小，会造成焊缝未融合，和未焊透等缺陷。

2.3 为了获得合理的电弧电压，焊接前必须做焊接工艺评定。

3 焊接速度对焊缝质量的影响

焊接速度，即单位时间内完成的单道焊缝长度。

3.1 一般情况下，其他条件不变，焊接速度过快，熔化温度不够，容易造成未熔合、夹渣、焊缝成型不良等缺陷。

3.2 一般情况下，其他条件不变，焊接速度过慢，在母材单位面积停留时间就长，热影响区宽度增加，会造成焊接接头晶粒粗大，力学性能降低。尤其是焊接薄板时，过慢的焊接速度会造成烧穿现象。

3.3 当然，从焊接生产率考虑，焊接速度越快越好。根据产品性能考虑，为了得到良好的焊接接头，需要把焊接电流、电弧电压和焊接速度三因素综合考虑。

3.4 为了获得合理的焊接电流，焊接前必须做焊接工艺评定。

4 其它工艺参数对焊缝质量的影响

除了焊接电流、电弧电压、焊接速度参数外，还有一些其他参数对焊缝成形也有一定的影响。

4.1 焊条（焊丝）直径。当其它条件不变时，减小焊条（焊丝）直径使得电弧截面减小，而且还将减小电弧的摆动范围，导致焊缝厚度和焊缝宽度减小；反之，亦然。

4.2 焊丝干伸长。焊丝干伸长，是指焊丝端头至导电嘴端头的距离。这段焊丝在焊接时会产生电阻热，焊丝的熔化速度由电弧和电阻热共同决定。焊丝熔化速度与焊丝干伸长成正比，即干伸长越长，焊丝熔化速度越快。为保证焊道成形良好，不同直径的焊丝须选择合适的伸出长度（干伸长）。

4.3 坡口尺寸。当其它条件不变时，改变坡口尺寸，也会影响焊缝的成形。如果增加坡口深度或坡口宽度时，焊缝厚度将略有增加，焊缝宽度将略有减少，而余高将显著增加。为了保证焊材能够接近接头根部，并能在多层焊时侧边熔合良好，如果减小坡口角度， 必须增大根部间隙。注意，前者减小，可用较少的填充金属量；而后者增大，却增加填充金属量，须综合考虑。研究发现：板厚δ20mm宜采用小坡口角度、大根部间隙的坡口形式才算比较经济的。

4.4 保护气体成份。气体保护焊时，保护气体的成份以及与此密切相关的熔滴过渡形式对焊缝形状有显著的影响。二氧化碳气体保护焊的气体流量与焊接电流、焊接速度、焊丝伸出长度及喷嘴直径等有关。气体流量应随焊接电流的增大、焊接速度和焊丝伸出长度的增加而加大。一般二氧化碳气体流量的范围为8～25L/min。一般经验是：气体流量为焊丝直径的十倍，即Φ1.2mm焊丝选择12L/ min的气体流量；当采用大电流快速焊接，或室外焊接及仰焊时，应适当提高气体流量。如果二氧化碳气体流量太大，由于气体在高温下的氧化作用，会加剧合金元素的烧损，减弱硅、锰元素的脱氧还原作用，在焊缝表面出现较多的二氧化硅和氧化锰的渣层，使焊缝容易产生气孔等缺陷；如果二氧化碳气体流量太小，会对熔池和熔滴的保护效果不好，也容易使焊缝产生气孔等缺陷。

4.5 母材的化学成份。 焊接前，必须考虑母材的可焊性。可焊性一般可以估算碳当量，碳影响焊接热影响区淬硬性的程度，是产生冷裂纹及脆化的因素。从焊丝上考虑就要选择和母材化学成份相似的焊材，特别要注意焊材上每种化学成份的比例，焊接前一般都要进行焊接工艺评定。

结语

选择合适的焊接工艺参数，对提高焊接质量和提高生产效率是十分重要的。虽然焊接缺陷是不可避免的，但如果采用了合理的焊接工艺参数，可以减少焊接缺陷的发生，提高焊接质量。不同的焊接方法和焊接条件需要采取不同的焊接工艺参数。所以在生产过程中，工艺技术人员必须根据实际工况调整出合理的焊接工艺参数。

参考文献

焊接工艺参数范文第3篇

关键词：悬臂焊专机 焊接参数 参数优化

中图分类号：TG43 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）012-033-02

1悬臂焊专机的组成

该悬臂焊专机设备由CZ20-2？操作机主机、操作机电气控制系统，NB-630I焊接系统、HBQ-C焊接摆动器、HB-5变位机、DX-S-5水冷系统、WF-1送丝机构和进口水冷焊枪组成。

1.1 CZ20-2？操作机主机

操作机主机由立柱（包括提升机构、滑板部件、防坠落保险装置及配重部件）、横梁（包括齿条及横梁驱动部件）、电动回转机构、气动锁紧机构等成。立柱、横梁均采用优质钢焊接而成，具有很好的刚性。轨道采用V形导轨，经过刨、磨削加工，保证了导轨的高精度及其耐磨性，从而使操作机整机稳定性得到了提高。横梁伸缩、立柱电动回转、台车行走均采用进口变频器调速驱动，速度无级可调，数字显示，并可预置参数。此外，横梁设有独特的防坠落保险装置，当横梁发生意外坠落时，防坠落装置可以立即自动启动止住下坠，具有保险作用。

1.2 NB-630I焊接系统

采用IGBT技术，焊接性能优越；体积小、质量轻；焊接时起弧快，焊缝成型质量好。适用焊丝直径为 0.8、 1.0、 1.2、 1.6的实芯或药芯焊丝。

1.3 HBQ-C焊接摆动器

HBQ-C焊接摆动器是一种通用的焊接辅助设备，可实现焊枪沿焊缝方向左右摆动，增加焊缝宽度，改善焊缝成型和提高生产率。主要适用于MIG/MAG、TIG焊枪的摆动，同时可进行摆动速度、摆幅、中心位置、左/中/右位置停留时间等参数的程序控制。

1.4 HB-5变位机

HB-5焊接变位机是通过工作台的旋转及翻转运动，可使工件处于最理想的位置进行焊接，大大提高焊接质量和劳动效率，是焊接轴类、筒体等回转体零件的理想设备。

工作盘台面上有4条T型槽，每隔30mm开有一条环线作为定位线，夹持工件方便可靠。工作盘可在0～120度间的任意位置停留并自锁，通过遥控盒可实现对工作盘的启动、停止、旋转和翻转的远程控制。

1.5 DX-S-5水冷系统

为保证焊枪的水冷效果，采用了上海大协公司生产的优质循环水冷箱DX-S-5。该水冷系统由水箱、水泵、进水管、回水管等部件组成，其冷却原理及结构采用汽车水箱散热技术，整机省电、轻量化设计。进水管、回水管与水冷焊枪连接，并采用水泵连续离心运转排压设计，100%使用率不过载。

1.6 电器控制系统

采用PLC可编程控制器为主控单元，配套焊接主机以及焊接电源等组成了本专用焊机。通过PLC控制器实现悬臂焊机、焊接系统、变位机等的联动控制，并配备人机界面——Pro-face触摸屏，界面触摸操作简单，可设置焊接速度、焊接电流、焊接电压、摆幅范围、左/右摆幅停留时间、摆动速度等参数。

2 板-板焊接工艺

2.1 焊材和母材材质规格

母材采用20#，填充材料采用焊丝 2.4mm的H08Mn2SiA、，打底焊采用钨极直径为 2.4 mm，填充焊丝为 1.2 mm的YJ501Ni-1。

2.2 坡口形式

坡口形式为V型，采用机械方法加工。

2.3 焊接方法

焊接时，采用手工钨极氩弧焊打底，焊接电源为WSE-400；填充、盖面是采用悬臂焊专机，焊接电源为NB7-630。

2.4 工件清理

使用角磨砂轮、锉刀等工具彻底清理清除工件坡口表面面及距坡口两侧20mm左右范围的油污、锈等污物。打磨至露出金属光泽为宜，用棉纱清理焊丝表面的油污等污物。清理后，应及时施焊。

2.5 装配

装配间隙始端为2.5mm，终端为3.0mm；错边量≤0.5mm，保证试件基本同轴。定位焊在焊接过程中极为重要，焊点长度为2～5mm，必须牢固，避免坡口间隙变窄而影响焊接质量，定位焊需预热。

2.6 焊接工艺参数

焊接时采用MIG焊打底、填充和盖面，其焊接工艺参数如表1、表2、表3所示。

2.7 焊接效果分析

焊接结果表明，三组板-板对接接头正、反面焊缝均匀美观，表面无气孔、夹渣、裂纹等焊接缺陷。经过拉伸试验，焊缝强度均满足使用要求，焊接质量好。

3管-管焊接工艺

3.1 焊材和母材材质规格

钢管尺寸为 219―10mm，填充材料采用焊丝 2.4mm的H08Mn2SiA，打底焊采用钨极直径为 2.4 mm，填充焊丝为 1.2 mm的YJ501Ni-1。

3.2 坡口形式

坡口形式为V型，采用机械方法加工。

3.3焊接方法

焊接时，采用手工钨极氩弧焊打底，焊接电源为WSE-400；填充、盖面是采用悬臂焊专机，焊接电源为NB7-630。

3.4工件清理

使用角磨砂轮、锉刀等工具彻底清理清除工件坡口表面面及距坡口两侧20mm左右范围的油污、锈等污物。打磨至露出金属光泽为宜，用棉纱清理焊丝表面的油污等污物。清理后，应及时施焊。

3.5 装配

装配式应保证试件基本同轴。定位焊在焊接过程中极为重要，焊点长度为2～5mm，必须牢固，避免坡口间隙变窄而影响焊接质量，定位焊需预热。此外，定位焊缝位置为时钟的4点、8点、12点。

3.6 焊接工艺参数

焊接时采用TIG焊打底，MIG焊填充和盖面，其焊接工艺参数如表4、表5、表6所示。

3.7 焊接效果分析

焊接结果表明，三组管-管对接接头正、反面焊缝均匀美观，表面无气孔、夹渣、裂纹等焊接缺陷。经过拉伸试验，焊缝强度均满足使用要求，焊接质量好。

4 总结

焊接工艺参数范文第4篇

关键词：筒体；厚钢板；焊接工艺参数；埋弧焊

随着风电事业的迅猛发展，兆瓦级机组设计越来越大，从1.5MW逐步发展到3.0MW，目前5.0MW的机组设计也在试验中。设计应用比较成熟的多为1.5MW和2.0MW级地机组。随着机组级别的加大，塔筒钢板厚度的设计也在增大，尤其是在塔筒基础环和筒体下段部位，钢板厚度多为30mm至40mm之间，材质一般根据风场环境不同选择分别选择Q345C、Q345D和Q345E。

由于厚板焊接金属填充量较大，在施工条件允许的情况下应尽量选择效率比较高的焊接方法。风电塔筒筒体主要焊接工作一般为纵向焊缝和环向焊缝，埋弧自动焊具有焊接效率高、焊接质量好以及劳动条件好等优点，从而很好地满足生产要求。但由于受到焊接环境、焊接材料和操作等因素的影响，埋弧焊也容易出现一些常见的缺陷，如气孔、未融合、未焊透和裂纹等，所以在焊接生产中要合理选择焊接材料，规范焊接操作，以避免焊接缺陷的产生。现以许昌许继风电科技有限公司设计的河南省陕县雷振山风电场2.0MW风力发电机筒体焊接为例，对埋弧焊焊接工艺参数进行分析。

1 焊接材料分析

1.1 钢板材料：Q345D；钢板厚度：25mm～38mm。

1.2 钢板材质分析见表1：

表1 钢板化学成分Q345D材料成分（%）

C≤0.18 Si≤0.50 Mn≤1.70 P≤0.03 S≤0.025 Nb≤0.07 V≤0.15

1.3 焊接填充材料的选择标准见表2：

表2 埋弧焊常用焊丝

焊丝牌号 C（%） Mn（%） Si（%） Cr（%） Ni（%） Cu（%） S（%） P（%）

H08A ≤0.10 0.30-0.60 ≤0.03 ≤0.20 ≤0.30 ≤0.20 ≤0.030 ≤0.030

H08E ≤0.020 ≤0.020

H08C ≤0.10 ≤0.10 ≤0.015 ≤0.015

H15A 0.11-0.18 0.35-0.65 ≤0.20 ≤0.30 ≤0.030 ≤0.030

中锰焊丝

H08MnA ≤0.10 0.80-1.10 ≤0.07 ≤0.20 ≤0.30 ≤0.20 ≤0.030 ≤0.030

H15Mn 0.11-0.18 ≤0.03 ≤0.035 ≤0.035

高锰焊丝

H10Mn2 ≤0.12 1.50-1.90 ≤0.07 ≤0.20 ≤0.30 ≤0.20 ≤0.035 ≤0.035

H08Mn2Si ≤0.11 1.70-2.10 0.65-0.95

H08Mn2SiA 1.80-2.10 ≤0.030 ≤0.030

1.4 焊剂材料的选择见表3

表3 常用烧结焊剂

牌号 焊剂类型 组成成分/%

SJ101 氟碱型 SiO2+TiO2 25 CaO+MgO 30 Al2O3+MnO 25 CaF2 20

SJ301 硅钙型 SiO2+TiO2 40 CaO+MgO 25 Al2O3+MnO 25 CaF2 10

SJ401 硅锰型 SiO2+TiO2 45 CaO+MgO 10 Al2O3+MnO 40

SJ501 铝钛型 SiO2+TiO2 30 Al2O3+MnO 55 CaF 25

SJ502 铝钛型 SiO2+TiO2 45 CaO+MgO 10 Al2O3+MnO 30 CaF2 5

1.5 焊接材料的匹配要求

焊接材料的要求一般是等强原则，在施工中选择焊缝金属强度要略高于母材，所以选择焊丝时要首先考虑其填充而成的焊缝强度要与母材相匹配，且在焊接过程中由于焊剂成分和焊道杂质高温分解等原因会产生氧等元素，可以将Fe和其他有益元素氧化，并漂浮到熔渣中去，甚至会直接以夹杂形式存在于焊缝中，严重危害焊缝质量，所以应尽量将这部分氧元素清除。

1.6 脱氧元素分析

元素Si是焊丝中最常用的脱氧元素之一，可以防止铁与氧化合，并可以在熔池中还原FeO，但是单独使用Si脱氧时生成的SiO2熔点太高，且颗粒较小，很难从容熔池中浮出，容易产生夹渣等缺陷。

元素Mn也是焊丝中最常用的脱氧元素，其脱氧能力比Si稍差一些，生成的MnO由于密度较大同样难以从熔池中浮出，但是MnO和SiO2可以复合成硅酸盐MnO.SiO2，熔点低且密度小，可以从熔池中凝聚成大块的熔渣而浮出。

元素Mn还是重要的合金元素，对焊缝金属的韧性有很大的影响，当Mn含量=0.6～1.8%时焊缝金属具有较高的韧性和强度。

1.7 综合

以上考虑，应选择高锰焊丝和氟碱性焊剂相配合，在保证除氧效果和焊缝力学性能的同时还要避免焊缝夹渣等缺陷。基于以上原因，Q345D材料焊接时选择H10Mn2焊丝和SJ101焊剂配合使用，焊剂中的锰硅比为1：1，可以生成易于浮出的MnO.SiO2的同时并不影响焊缝中Mn的含量，最大限度的保证焊缝质量。

2 坡口形式选择

坡口形式直接关系到焊接质量的好坏，同时对焊接变形也有较大影响。厚钢板焊接时必须要加工坡口，根据焊接条件选择合适的坡口形式，如X型、V型、Y型等，坡口角度结合焊接方法和预变形量综合考虑。基于对经济效益和焊接质量等因素的考虑，压力钢管厚钢板埋弧焊焊接时采用Y型坡口，钝边6-8mm，对接坡口角度为55-60°，背面清根方式，焊接时内外焊缝交替焊接。

由于压力钢管为内部过水，一般制造时内部要求平滑，同时板厚变化要求过渡平缓，过渡要求为1：4。

3 焊前预热

依据日本JIS和WES标准规定当碳当量超过0.49%时钢的淬硬性较大，或板厚超过一定厚度，环境温度低于某一温度时，焊前应进行必要的预热，根据其碳当量公式计算材质碳当量为：

Ceq（JIS）=0.18%+1.7%/6+0.50%/24+0.15%/14=0.495%

由于碳当量超过0.49%，所以依据JIS标准焊前必须进行有条件预热，具体预热标准见表4

表4 焊前预热温度简表板材厚度（mm） 不同温度下的预热温度

≤24 不低于-10℃时不预热，低于-10℃时预热100℃～150℃

25～40 不低于0℃时不预热，低于0℃时预热100℃～150℃

≥40 均需要预热100℃～150℃

此预热标准经过长时间生产经验总结而成，对于实际生产具有很大的指导意义。

预热温度的测量采用红外线测温仪，以距离焊缝中心约50mm处测量为宜，测量部位不能修磨，尽量避免影响测量温度的精度。

4 焊接工艺参数

厚钢板焊接工艺参数的选择应首先遵循保证焊接质量，达到相应的焊缝类别，并保证采用RT或UT探伤合格。在此前提下选择合适的焊接工艺参数，并最大限度的提高生产效率的原则。同时考虑不应用过大的工艺参数，否则会增加热输入，增加了钢板的热膨胀和冷收缩幅度，产生较大的焊接残余应力，同时还有可能造成焊缝中有益元素的烧损，形成组织晶粒粗大，危及焊缝力学性能。内部焊缝首批焊接时，焊接电流过大还容易造成烧穿，电压过大则可能造成药皮脱落困难，增加焊接缺陷出现的概率，因此应严格焊接工艺参数。具体工艺参数见表5。

表5 焊接工艺参数焊丝牌号规格 H10Mn2 φ4.0mm 焊剂牌号 SJ101

焊接批次 顺序 焊接电流（A） 焊接电压（V） 焊接速度cm/min

内缝 1 1 550-580 28-30 30-32

2 2 580-620 32-36 32-34

中间层 5 620-650 32-36 32-34

盖面层 7 580-620 32-36 30-32

外缝 1 3 580-620 32-36 30-32

2 4 620-650 32-36 32-34

中间层 6 620-650 32-36 32-34

盖面层 8 580-620 32-36 30-32

注：表中根据板厚不同情况，中间层适当调整。

5 焊接过程注意事项

（1）焊前需将坡口、焊道周围油污、水分、氧化铁等杂质清理干净，点焊部位用角磨机修磨，以防止焊接时出现未熔合、夹渣、气孔、裂纹等缺陷。

（2）背面碳弧气刨清根时，应清到可见内部焊接填充金属，清根完成后，用角磨机磨光，清除气刨渗碳层。

（3）每层焊完后应认真清除熔渣，如发现表面存在缺陷应用砂轮清除后进行补焊，并修磨平整，再继续施焊。

6 焊接检验

6.1 超声波（UT）探伤检验

按风电塔筒制作技术要求，筒体纵缝、环缝均为一类焊缝。所有纵缝、环缝采用UT进行了100%探伤检验合格。

6.2 射线检验（RT）

按风电塔筒制作技术要求，筒体纵缝与环缝相交处地丁字接头要求100%RT探伤检验，按一类焊缝检验合格。

7 总结

通过对河南省陕县雷振山风电场2.0MW风力发电机筒体厚钢板焊接工艺研究，确定了合理的焊接工艺参数，并在施工过程中进行了严格控制，该项目Q345D厚钢板共约2300吨，近5200m焊缝，UT一次探伤合格率达98%，RT一次探伤检验合格率达99%，外观检验合格，达到规范要求，保证了整体工程质量。

实践证明厚钢板焊接时，只要正确选择焊接工艺参数，注重焊接环境温度，做好焊接准备工作以及规范操作，均可达到理想效果。此工艺已成功应用于金风科技股份有限公司设计的山西平鲁风电场、内蒙古洪格尔风电场等项目1.5MW级的筒体焊接。

参考文献：

[1]《塔筒（含基础环制造技术规范》[Z].CN2000/93/80/50/N/L-2010（许昌许继风电科技有限公司）.

[2] 金风MW塔架技术条件[Z].Q/GW2CG.60.2-2010.

[3]埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂[Z].GB/T 5293-1999.

[4]承压设备无损检测 第二部分 射线检测[Z].JB/T 4730.2-2005.

焊接工艺参数范文第5篇

T91/P91钢广泛用于锅炉过热器、主蒸汽及再热器管道。各电厂、施工单位对其进行了焊接工艺评定试验，总的说来大同小异，虽说工艺方案己基本运用成熟，但其焊接工艺及参数还有待进一步优化。

1 T91/P91钢的焊接性分析

1.1 T91/P91钢的组织为马氏体，供货状态一般为正火+回火，属于高合金钢，焊接性较差，易出现冷裂纹、焊接接头脆化、HAZ区软化等间题，必须严格按照工艺规程，方可获得满意的焊接接头。

1.2 应该严格控制焊接和热处理温度，采用较小的参数焊接是应注意的重点

2 钢材和焊材

该种钢材及其焊材部分国家牌号对照，见表1、表2。

3 焊前准备

3.1 焊接设备选用带衰减的逆变式直流弧焊机。

3.2 焊丝去除表面的油、垢及锈等污物，露出金属光泽。

焊条经过 35O℃烘焙 1.5―2 h，置于 8O―10O℃保温筒内，随用随取。

3.3 坡口制备关键注意两点

第一，钝边厚度不超过2mm，以防铁水流动性差而造成根部未熔合。

第二，坡口及其内外两侧 15―2O mm 范围内打磨至露出金属光泽。

3.4 对口

3.4.1 T91/P91钢在不预热条件下焊接裂纹可达10O%，所以不得在管道上焊接任何临时支撑物，不得强行对口，以减少附加应力。

3.4.2 小口径管道对口间隙控制在1.5―2.5mm之间，大口径管道对口间隙控制在3―4 mm 之间，间隙太大，不易操作，容易产生未熔焊接头；间隙太小，易产生未焊透的缺陷。

3.4.3 该钢种材质特殊，对口方法一般有两种。一种是在坡口内侧使用定位块（Q235材质）点固焊口，点固前一般用火焰预热，该方法预热温度不容易控制，而且管壁温差较大，易产生内应力。远红外加热片从工序上讲是在对好焊口后才进行绑扎，也无法采用电阻加热，所以这种对口方法不宜采用。另一种是采用自制专用夹具（见图1），此夹具制作简单，成本低廉，一种规格的管径制备其对应的夹具。对口合适后，通过螺栓紧固将管壁固定。采用这种方法，能保证点固焊同正式焊的工艺相同，利用夹具固定焊口时，焊前预热温度需比所定参数提高50℃。

4 焊接工艺

4.1 焊接方法：电厂的建设中，常采用TIG+SMAW。

4.2 焊前预热。

氩弧焊打底时预热温度取160―180℃，温度过高不利于焊工操作，易产生夹丝、未焊透缺陷，还会加重根部氧化。

电弧焊填充时，道间温度控制在280-320℃之间，因为第一，从工艺上讲，为防止产生热裂纹和减少区的粗晶脆化，需选择小参数，以减少高温停留时间，但采用小参数，焊缝冷却速度快。容易产生淬硬组织而导致冷裂纹、这是个矛盾。

4.3 TIG打底焊

4.3.1 为防止T91/P91钢焊缝根部氧化，焊前在管内充氩保护。充氩保护范围以坡口轴向中心为基础，每侧各25O-30Omm处贴上两层可溶纸（可用报纸代替）。用胶带粘住，做成密封气室。利用细钢管把头敲扁插入焊缝内（有探伤孔的管道可从探伤孔充氩），大管流量为 20―30 L/min，小管流量一般为10―15 L/min。充氩时，当感觉氩气从焊缝间隙轻微返出时（也可用打火机是否熄灭来判断），用铝箔胶带将焊口间隙堵住，此时将氩气流量减少1/3，流量过大会产生内凹的缺陷。焊一段将铝箔胶带拔开一段。

4.3.2 采用两层 TIG打底，通过减少热输入，可有效地降低根部焊缝氧化程度，保证打底质量。

4.3.3 操作上应特别注意收弧质量，收弧时先将焊接电流衰减下来，填满弧坑后移向坡口边沿收弧，以防产生弧坑裂纹。

4.3.4 TIG 焊工艺参数见表 3

4.4 SMAW 焊

4.4.1 SMAW焊应注意道间温度的控制，采用小参数、多层多道焊。其工艺参数见表4。

4.4.2 注意焊条的摆动，焊层厚度以等于焊条直径为宜，焊道宽度以焊条直径的3倍为宜，严格控制焊接热输入，中间填充层宜采用Φ3.2mm的焊条，最后两层也使用Φ3.2mm的焊条。

4.4.3 用角磨机或钢丝刷彻底清理道间焊渣及飞溅，特别是焊缝接头处和坡口边缘处。清理时不可用榔头、錾子过重敲击焊缝。

5 焊接及焊后热处理

5.1 图2为焊接过程中温度曲线示意图。

热处理升温速度 当 δ

5.2 恒温时间（见表5）

5.2.1 焊接完毕需在 100―120℃的温度下桓温 1h，将残余奥氏体（A）全部转变为马氏体（M）后，才能进行升温热处理。

5.2.2 恒温时间按壁厚的不同在各范围内取值，壁薄的取下限，壁厚的取上限。

5.2.3 上述恒温时问比一般资料的参数稍长，试验证明，恒温时间的适当延长，有利于冲击韧度的明显提高，通过延长恒温时间可解决T91/P91钢焊接接头常温冲击韧度低的问题。

5.3 回火温度

热处理为高温回火，最佳回火温度为 760 ±10℃。

6 结论

（1）该工艺参数用于鄂尔多斯市达拉特电厂四期工程主蒸汽管道、过热器管道的焊接，各项技术指标完全符合要求。

焊接工艺参数范文第6篇

关键词： 激光技术；CO2激光-MA；电弧复合焊接；熔滴过渡

本论文针对高强钢激光-电弧复合焊接技术的基础工艺及焊缝接头性能，通过现有设备将从以下方面进行研究和分析：

1.试验设备及方法

1.1.实验设备

实验使用的激光器为Rofin公司生产的型号为DC 050 SLAB CO2激光器，配以上海团结普瑞玛公司制造的配套机床，应用自行设计的复合焊接装置固定MAG焊枪，使用根据实验特点设计制造的工装夹具进行紧固，实施激光-电弧复合焊接。焊机为松下公司生产的微电脑焊接波形控制脉冲MIG/MAG焊机，型号YD-350AG2HGE，MAG保护气体使用CO2、Ar混合气体。

1.2.试验方法

激光-电弧复合焊接的工艺参数多，关联性较大。激光与电弧之间的匹配存在最佳值，即耦合的最小值，因此，对每个工艺参数分别设计1组实验，通过实验数据分析其对焊接质量的影响。采用激光-电弧复合焊接设备，通过对不同的焊接速度、激光功率等工艺参数对高强钢焊接质量影响的研究，优化出最佳的高强钢激光—电弧复合焊接工艺参数。采用高速相机采集复合焊接过程中熔滴过渡图像，研究参数对工艺稳定性的影响。

2.复合焊接工艺参数优化

2.1.焊接电流对电弧形态和熔滴过渡的影响

2.1.1.焊接电流对熔滴过渡的影响

在焊接电流较低时，熔滴过渡表现为大熔滴过渡，熔滴在焊丝周边形成和长大，其底部受到电弧力作用，排斥效果明显。熔滴较长在焊丝端部一侧，当长到足够大时，熔滴脱离焊丝而过渡。处于焊接小电流的状态，熔滴向激光光束偏移，致使熔滴变大的时间较长，体积变大，过渡频率比较低。主要受自身重力、表面张力和电弧力的作用，电流较小，熔滴收到电磁收缩力、等离子流力的作用不太明显。随着熔滴的长大，当自身重力大于表面张力和电弧力时，熔滴脱离焊丝端部而过渡到熔池中。

随着焊接电流的升高，熔滴过渡形态由大熔滴变为正常颗粒过渡，在I≥180A以后，熔滴过渡形态为射流过渡。因为电流较大，受电磁收缩力和等离子流力影响较大。I增大，使其温度增加，表面张力变小，其尺寸变细，未长大前脱离而过渡到熔池中。熔滴尺寸变得细小，小液滴高速进入熔池[。

2.1.2.电弧电压对电弧形态和熔滴过渡的影响

电弧电压影响电弧燃烧的稳定性，是规范焊接的关键工艺参数。随着电弧电压的提高，电弧长度增加，焊缝变宽。电压过大时会产生咬边现象。如果在短路过渡焊接状况下，电压增大会减小短路过渡频率，导致熔滴增大，飞溅增多。另一方面，电压太低，容易断弧，引弧性能差。

在电弧电压为18V时，较小的电弧线能量热输入，熔化焊丝的能量较低，直接导致熔池与形成的熔滴直接接触，过渡形式为短路过渡，在焊接表面产生飞溅。随着电压的增大，线能量热输入的提高，两种热源相互作用下会增加等离子流动，熔滴由上漂而不下垂的大熔滴，熔滴逐渐变为尺寸与焊丝直径大小相近，此时形成焊接过程稳定的正常颗粒过渡，此时焊接过程稳定。在电弧电压小于24V时，对于给定的焊接电流，由于电弧热输入少，焊丝熔化速度较慢，导致焊丝直接与熔池接触，因此形成短路过渡，并产生大量飞溅。当电弧电压增加到26V时，由于热输入增加，等离子体流力增加，熔滴细化，有利于形成射滴过渡，此时焊接过程稳定。

2.2.激光功率对电弧形态和熔滴过渡的影响

在激光-电弧复合焊接中，激光功率作为其重要的参数，主要影响熔深，当光斑直径保持不变时，熔深随着激光功率的增大而变大。本组实验主要参数，采用体积分数为30%He和70%Ar混合气体，流量为25L/min的激光同轴保护气体。

当激光功率小于1.5kW时，在激光与电弧两种热源的共同作用下，激光起到有助于稳定电弧的作用。随着激光功率的增大，熔滴过渡形态由大颗粒过渡转变为细颗粒过渡。熔滴收到的电磁收缩力和等离子流力起更大作用，激光功率增大，熔滴温度升高，表面张力进一步减小，熔滴变细，促使熔滴在未长大前从焊丝端部脱离而过度到熔池中。

在中小功率下，熔滴过渡频率增加率基本上是正的，这表明与单MAG焊接相比，复合焊接的熔滴过渡频率增加；并且随着激光功率的增加，熔滴过渡频率增加率越来越大，即熔滴过渡频率越来越高，当激光功率在1.5kW 左右时，熔滴过渡频率达到最大值。这主要是由于随着激光功率的增加，激光能量和激光锁孔效应产生的金属等离子体对焊丝的辐射作用越来越强的缘故。当激光功率超过某一值时，虽然热辐射作用增大了，但是由于激光等离子体较多，一方面对激光能量的吸收和散焦作用强，减少了入射于试件表面的激光能量；另一方面激光等离子体对熔滴的吸引力和金属蒸气对熔滴的反冲力逐渐增加，导致熔滴过渡频率开始降低，甚至低于单MIG 电弧焊接，如图所示为2.0kW激光功率的复合焊接熔滴过渡情况。如上图所示的1.5kW激光-MAG复合焊接的熔滴过渡相比，2.0kW激光功率复合焊接的激光等离子体明显增多，而且在熔滴过渡完瞬间，焊丝端部残留的熔化金属量也相对较多，这也表明了在大功率激光下，由于激光等离子体对熔滴的吸引力而阻碍熔滴过渡的能力越强。

3.结 论

焊接工艺参数范文第7篇

关键词：正交试验；方差分析；Gr2（T0.5mm）钛焊接管；参数优化

引言

Gr2钛焊接管（T0.5mm）以其优异的耐海水腐蚀性能、较好的换热性能以及适宜的塑性和强度，逐步取代不锈钢焊接管使用于以海水为交换介质的管式热交换器、冷凝器中，再加上焊接管制造工艺的高生产效率、无长度限制等优点，使其在滨海核电站及海水淡化领域的应用越来越广泛[1]。

由于T0.5mm Gr2钛焊接管的壁厚较薄，焊接难度高，易造成焊接缺陷，而影响焊接质量的三个主要因素焊接电流、焊接电压，电极尺寸之间相互作用，相互影响，现有焊接工艺参数规定范围过宽，可依据性差。因此，为保证稳定、可靠地制造出满足ASTM B 338要求的产品，迫切需要优化焊接工艺参数。

1 实验材料与方法

1.1材料：

ASTM B Grade2 T0.5mm钛带 （EB熔炼、热轧、冷轧加工），制造商TIMET。

1.2设备：

AIR LIQUIDE TIG400i电焊机（氩气保护）、科新WDW3100 10T电子万能材料试验机、Krautkramer Branson USD15超声波探伤仪、CMS Zet@Premiun涡流探伤仪。

1.3方法[2]：

选用L18（61×36）正交表，以焊接电流、焊接电压和电极尺寸为试验因素，制定因素位级（表1）。

表1 因素位级表

为使试验结果以数字化的形式表现出来，制定试验结果判定标准[3]（表2）。

表2 试验结果判定表

2 结果与分析

2.1 试验结果及计算

按计划方案进行18次试验，按表2给出的判定标准打分，对试验数据进行统计计算，结果见表3。

2.2数据分析

1）直接比较：直接比较18次试验的综合评分可以看出，第8号试验和第11号试验的效果最好，综合评分最高，找出好条件为A3B2C2。

2）通过计算：通过计算找到的好条件为A4B2C2。

3）从极值R可以看出对焊接质量影响程度依次为：A（焊接电流）、C（电极尺寸）、B（焊接电压）。

2.3 方差分析[4]

由于整个试验只考虑了因素位级（或交互作用）对指标的影响，而忽视了试验误差，同时，对影响试验的各因素的显著性不能给出精确的定量估计，为解决此问题，运用正交试验设计的方差分析，计算数据见表4。

表4 方差分析表

2.4 验证

为慎重起见，验证所确定工艺参数的正确性，焊接电流分别取190A、200A、210A，焊接电压取11V，电极尺寸取0.8m，各进行1000米焊接工艺试验，通过各种试验、检验，三组产品焊接质量无明显差别。

经统计，优化工艺试验产品合格率较优化前提高了6.63%，对比情况见图1。

图1 焊接工艺优化前后产品合格率对比图

3 研究结论

本文的主要结论为：

（1）焊接电流对焊接质量有显著影响，是关键因素。

（2）Gr2钛管（T0.5mm）焊接工艺参数为：焊接电流190-210A ，焊接电压11V，电极直径0.8mm；

参考文献

[1]《稀有金属材料加工手册》编写组. 稀有金属材料加工手册[M].北京：冶金工业出版社，1984，P49-54.

[2]中国质量管理协会培训教育部. 质量管理统计方法[M].北京：企业管理出版社，1986，P224-254.

[3]ASTM Technical Committee. ASTM B 338. Standard Specification for Seamless and Welded Titanium and Titanium Alloy Tubes for Condensers and Heat Exchangers[S]. United States：ASTM International，2010.

[4]贾俊平，何晓群，金勇进. 统计学[M].北京：中国人民大学出版社，2004，P257-266.

焊接工艺参数范文第8篇

概述了高压加热器的结构及焊接位置，对焊接工艺参数进行分析，分析结果对掌握该设备的操作要领有重要意义。

关键词：

高压加热器；管子管板；平口焊缝；焊接参数设置

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号：16723198（2013）02018802

该高压加热器的管子管板接头形式与以前所生产的高压加热器的管子管板接头形式完全不一样，我国的高压加热器一般采用外角焊缝，而目前国外制造公司都采用内角焊缝或平口焊缝。由于是新的接头形式，我单位从美国进口了专门用于该焊接接头焊接的新设备。基于管子管板接头焊接工艺评定的试验，发现了该接头形式对于焊接工艺的参数设置和焊接设备对焊接程序的编程有特殊要求，通过工艺人员对设备资料的消化吸收和实际的操作试验，掌握了该设备的操作要领和焊接参数。

1高压加热器概述

1.1高压预热器

该机组共4台高压加热器，计有12972个管子管板焊口，该高压加热器的管子管板接头形式与以前生产的管子管板接头形式完全不一样，我公司以往生产的高压加热器，管子管板接头均为外角焊，如图1a所示。外角焊缝由于管子伸出管板5mm，容易引起冲蚀，同时对水流有阻碍作用，目前国外制造公司均已采用内角焊（图2所示）和平口焊图1a）所示。

1.2高压预热器管板焊接位置

内角焊对水流阻力最小，且不易冲蚀，但对自动焊设备要求较高，且小口径管子不易实行自动焊，国外公司均采用手工填丝氩弧焊，生产效率低，质量不稳定。

平口焊相对外角焊来说，不易引起冲蚀，水流阻力小，且又容易实行自动焊接。

本人根据几个月对管子管板接头自动钨极氩弧焊的经验，进行了高压加热器管子管板接头的焊前试验。通过试验，已基本掌握了目前世界上最先进的管子管板焊机的编程和操作，确定了管子管板平口焊的最佳焊接参数，焊缝质量稳定可靠，通过了ASME标准的要求和产品的技术要求。

2焊接工艺参数选择试验

2.1焊接材料选择

高压加热器管子管板接头形式和规格如图3所示。

将焊缝控制在此尺寸范围内且管口内侧又不熔化，所以采用脉冲钨极氩弧焊，采用脉冲氩弧焊控制了电弧能量的输入，增大了焊道的深宽比，借助峰值电流将焊件焊透保证一定的熔深，在熔池明显下塌之前转到基值电流，使金属凝固，消除了焊穿现象，能够使焊缝成型得到精确控制。管子的壁厚为2.77mm，最小泄漏通径须≥（2/3×2.77）=1.85mm。根据产品的技术要求，通过编程对焊接规范参数进行多次调整试验。

2.2焊接电源选择

外高桥高压加热器产品的管子管板焊接接头采用连续焊接，第一层焊接电流主要是保证焊缝有足够的熔深，所以第一层电流应控制在管口内侧不熔化为基准。第二层焊接电流过大则焊缝较坦，达不到焊缝高度（最小泄漏通径）要求，且容易将管口熔化，电流过小则不能将焊丝熔化，焊缝成型狭窄。

2.3焊接速度选择

为了能取得一定的熔深，又保证管口内侧不焊穿，焊接速度过大和过小都会造成一定的影响。若焊速过快，则焊缝较薄，达不到标准的要求。焊速过慢，则容易将管口内侧熔化，且生产效率低。

2.4送丝速度选择

送丝速度过大，则焊丝难以熔化，送丝速度过小，则焊缝高度难以达到要求。

2.5焊接分段

管子管板接头焊接位置是全位置，通过试验，根据不同的焊接位置，将管子管板接头的每个管接头分为两层每层焊接分为四个焊接段，见图5所示，引弧位置为图中的19（点钟）位置。

2.6电弧电压

电压过大则钨极与焊件间的距离增大，造成熔深不足，氩气保护效果不佳，焊缝中易产生气孔；电压过小，焊缝狭窄，钨极容易烧损。第一层的电压值以保证足够的熔深即可。第一层焊后由于具有一定的焊缝高度。故第二层电压值应略大于第一层电压值。

表中试样的最小泄漏通径均大于1.85mm，且该参数范围较小，说明焊缝熔深均匀，成型良好。试验结果完全符合工艺和ASME考核要求。并且，此规范参数成功地用于高压加热器产品的管子管板接头的焊接，该产品的管子管板接头均顺利通过了压力试验。

3结论

（1）通过试验，熟练掌握了（目前世界上最先进之一）管子管板焊机的编程和操作。

（2）确定了高压加热器管子管板平口焊的最佳焊接规范参数，焊缝质量稳定可靠，生产效率更高，并迅速应用于高压加热器管子管板焊接生产中去，保质保量的完成工作。

（3）经过参与焊前试验，我把自己的焊接经验传授到班组里的其它同事，使得其它同事也掌握了相关技术，并迅速应用于生产该产品的工作中去，群策群力快速的完成了生产任务，并通过了产品质量的考核要求。

参考文献

[1]姜焕中.电弧焊及电渣焊[M].北京：机械工业出版社，1988.

[2]中国机械机械工程学会焊接学会编.焊接手册.第一卷.焊接方法与设备（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2001.

[3]中国机械机械工程学会焊接学会.焊接手册.第三卷.材料的焊接（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2001.

[4]俞尚知.焊接工艺人员手册[M].上海：上海科学技术出版社，1991.

[5]雷世明.焊接方法与设备[M].北京：机械工业出版社，1999.

焊接工艺参数范文第9篇

[关键词]42CrMo；堆焊；硬度；耐磨性；

中图分类号：TG403.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0006-01

0.前言

堆焊工艺在冶金、矿山、农业和石油化工机械等的零件制造和修复中获得了广泛的应用[1]。采用堆焊技术来制造或修复某些零件时，不仅可发挥零件的综合性能和材料的工作潜力，还能节约大量的贵重合金，从而降低成本[2]。

以此可以判断42CrMo的热裂纹敏感性比较大[3]，必须采取焊前预热及紧急后热处理，并且选用低匹配焊接材料，缓和焊接接头的受力状态，提高塑性和韧性，避免应力集中。在后续焊道的热循环作用下，因焊接时的加热速度快，这些组织不能细化，而产生组织遗传，使得冲击韧度大大降低，减弱了接触面的抗疲劳能力，易产生微裂纹，甚至导致构件的低应力破坏。

2.实验结果

2.1 焊层显微组织分析

图2-1为单、双层堆焊层的组织。由图可以看出，相同的焊接参数，不同的堆焊层数堆焊之后得到的堆焊层金属显微组织与基体材料的明显不同。虽然手工电弧堆焊的熔合比大，稀释率高，但其升温速率快目在高温停留时间短，使得母材中的铁素体熔化后并未得到充分扩散而形成残余奥氏体分布在堆焊金属中。所以第一层堆焊金属显微组织虽受到母材稀释的影响，但仍具有堆焊金属的基本特征。堆焊第一层金属后，母材对堆焊金属的稀释影响进一步减小，第二层堆焊金属就基本不受基体材料稀释的影响，从而能够充分体现出堆焊焊条的性能。

2.3 不同堆焊层的硬度

由表中可以看出，从堆焊层到基体，硬度发生了显著的变化，即随着距离堆焊曾距离的增加，硬度不断降低。这是由于焊缝部位温度较高，形成了粒状或者条状的贝氏体组织，组织分布均匀细密，硬度比较稳定。而热影响区的硬度则出现了较大的差异，这是由于中碳调质钢的焊接性能所造成，造成的热影响区脆化和软化。采用双层堆焊时，由于第二层堆焊相当于对第一层堆焊的回火，造成首层堆焊层硬度的降低。

2.3 不同堆焊层的耐磨性

表2-2为魔粒磨损试验失重量，从表中可以看出，堆焊实验的试件的磨损率比原件的磨损率小，这说明进行堆焊后的试件的耐磨性能均比原件42CrMo的耐磨性能要好，并且进行双层堆焊的效果比进行单层堆焊的效果还要好。

3.结论

1）手工电弧堆焊第一层金属受母材稀释的影响较大，而第二层影响较小，能反映堆焊焊条熔敷金属本身的性能；

2）通过以上研究可以看出，堆焊D507焊条单层堆焊层的耐磨性失重量是42CrMo基体的近1/3倍，采用双层堆焊的磨损失重量与单层堆焊相比略有提高。

参考文献

[1] 张文饶.金属熔焊原理及工艺（上册）[M].北京：机械工业出版社，1986：12-16.

[2] 叶津平.液压支柱的腐蚀与防护[J].科技情报开发与经济，1998（1）：42-43.

焊接工艺参数范文第10篇

船体焊接工艺设计复杂，影响船体焊接质量工艺参数繁多。目前，大多数焊接工艺人员只能通过手工查阅相关标准，以及查阅企业历史资料，结合自身经验完成焊接工艺设计，工艺设计效率难以提高。另外，由于每个工艺人员能力、经验、工作习惯、责任心存在差异，使得焊接工艺规程标准化程度低，从而影响施焊工作开展。为了实现快速化、智能化焊接工艺设计，有必要开发船体工艺焊接知识库及工具包，在船体焊接工艺设计中引入知识管理技术，将焊接工艺员从繁重的查手册、查标准等重复劳动中解放出来，并且将企业焊接工艺人员多年来积累的丰富经验进行有效的利用，提高焊接工艺设计的效率。

2船体焊接工艺知识库

2．1船体焊接工艺知识要素分析

在船体生产制造中，焊接工艺必须根据相应的标准或规范进行严格的焊接工艺评定（WPQ），形成焊接工艺评定报告（PQR），其后，生成焊接工艺指导书（WPS），并且依据WPS制定焊接工艺规程，以保证产品的焊接质量和性能。船体焊接工艺设计中主要关注如下几个方面的问题：焊接方法的选择、焊接位置的选择、坡口形式的设计、加工步骤的安排和工艺成本分析等。船体焊接工艺设计中许多问题的可统计性差，影响因素多，因素与因素之间的相互联系难以明确表达。因此，解决这类问题要借助于经验知识，比较适合于选用工艺知识库。

2．2船体焊接工艺知识库组成

船体焊接工艺知识库包含6大类库：焊接工艺基础参数库、母材库、焊材库、焊接规范参数库、检验项目库、施焊要求库。其中：焊接工艺基础参数包括：焊接方法库、接头形式库、坡口信息库、设备信息库，母材库包括：种类及规格库、力学性能库。

2．3船体焊接工艺知识库信息模型

系统客户端依据系统功能，设计开发了不同的用户接口，满足不同工艺设计和管理人员的需求。系统服务端负责工艺数据的处理和工艺决策的推理。数据库服务器主要为焊接工艺设计系统提供信息的存储、查询和管理服务，积累基础焊接知识、推理规则和专家经验，是企业的重要信息资源之一。

3船体焊接工艺过程智能化应用工具包

基于知识库的快速化、智能化，实现了船体焊接工艺过程智能化应用工具包的系统设计。通过智能化应用工具包，根据焊接工艺设计的特点，可以选择产生式规则表示方法，作为船舶焊接工艺决策基础。选择产生式规则表示除了符合焊接工艺知识特点外，还具有易于扩展、易于进行一致性检查等实现方面的优势。根据对焊接工艺决策需求分析，在引入知识管理技术对焊接工艺知识库构建的基础上，焊接工艺设计系统可以建立焊接工艺决策过程。

3．1焊接工艺设计集成环境

作为用户建立产品结构的应用平台，是系统应用的重要前提，此模块将用以建立工艺评定数据、文档的存储线索，同时，也作为PDM与焊接工艺规程设计系统进行数据集成的接口模块，可以从PDM系统中得到产品数据，建立焊接工艺设计产品结构。

3．2焊接工艺指导工具

完成焊接工艺指导书（WPS）的编制、校对、审核、归档、浏览、打印等工作。焊接工艺指导为工艺人员提供一个方便实用的工艺设计环境和工具，将工艺人员从大量繁琐的工艺标准的选择、工艺资源的查找、工艺指导书的填写和工序图的绘制等工作中解放出来，减轻工艺人员的劳动强度，促进企业工艺设计的自动化、标准化和规范化。

3．3焊接工艺规划工具

焊接工艺规程，又称焊接细则，是指导焊工操作的详细工艺说明书，是以工艺评定为基础，以具体产品为服务对象的详尽焊接工艺。每当有新产品出现时，焊接工艺评定可能会有可替代的，但多数焊接工艺规程要重新编制，因此，企业内部积存了高于工艺评定1倍甚至几倍的焊接工艺规程，造成重复编制和遗漏等现象时有发生。

3．4焊接工艺评定工具

产品投产之前，必须对所采用的焊接工艺进行焊接工艺评定试验，验证合格后，方可用于产品的焊接生产。由于影响焊接性能和质量的工艺参数众多，每种重要参数的改变，如预热温度、热处理温度、焊接能量超出规定的范围，都要进行焊接工艺评定试验。因此，各船厂积累了大量的焊接工艺评定规则。

4结论

武昌造船厂在船体焊接工艺智能化方面开发建设了船体焊接工艺知识库及应用工具包，引入知识管理和专家推理，建立了基于网络环境的焊接工艺评定专家管理系统，实现了船舶焊接工艺评定过程中的数据和流程的全过程管理。这对提升船舶焊接工艺评定的技术水平和推动企业的信息化建设都有着十分重要的意义。