焊接工艺论文范文

焊接工艺论文范文第1篇

1．1焊接接头的型式及特征柔板尺寸为（11000×1200×22）mm，最大变形挠度为800mm。由于柔板主体既要有较高的强度又要有足够的韧性，故材料选用抗拉强度大于800MPa的T－1钢；由于铸钢件力学性能的各向异性并不显著，且此部位需要流线型造型，因此与柔板连接的底座选择铸钢件，为满足强度要求选用14mm厚的ZG310－570；采用T型接头、单V型坡口、金属焊接位置为平角焊的接头形式。

1．2基材的焊接性分析T－1钢是一种低合金高强钢，其抗拉强度大于800MPa，并含有一定量的合金元素及微合金化元素。其焊接性不同于碳钢，主要体现在热影响区组织与性能的变化对焊接热输入比较敏感和淬硬倾向大，易产生冷裂纹。ZG310－570是一种中碳钢，淬硬倾向较大，在热影响区容易产生低塑性的马氏体组织，当焊件刚性较大或焊接材料、工艺参数选择不当时，容易产生冷裂纹。根据国际焊接学会推荐的碳当量CE（IIW）计算公式和日本JIS标准（适用规定：低碳调质低合金高强钢）T－1钢的碳当量计算公式，计算得出ZG310－570铸钢的碳当量为0．81，T－1钢的碳当量为0．53。这说明这两种钢材焊接时易于淬硬，若焊接工艺选用不当，热影响区易形成硬而脆的马氏体组织，使接头的塑韧性下降，耐应力腐蚀性能恶化，产生冷裂纹的倾向增加。因此需预热，且需采用较小的热输入。

1．3焊丝和焊接方法的选择T－1和ZG310－570组织分类都属于珠光体钢，它们的热物理性能没有很大差别，仅是合金化程度不同。为获得优质的焊接接头，一般按照异种钢合金化程度较高的钢来选择金属焊接方法和制定焊接工艺。碳（或碳当量）是决定珠光体钢在焊接时淬火倾向的主要因素，一般应按异种钢中碳（或碳当量）最少的钢来选择金属焊接材料。其焊前预热或焊后热处理的工艺参数按异种钢合金化程度较高者选用。由于低碳调质钢焊后一般不进行热处理，故选择焊接材料时要求焊缝金属在焊态下具有接近母材的力学性能。但在特殊情况下，如结构刚度或拘束度很大、冷裂纹难以避免时，必须选择熔敷金属强度比母材稍低的金属焊接材料作填充金属。综上所述，焊丝选用ER50－6，因T－1钢为调质状态，只要加热温度超过回火温度，其性能就会发生变化。因此焊接时因热作用使热影响区的局部强度和韧性下降是不可避免的。强度级别越高，这个问题越突出，所以对焊后不再进行调质处理的柔板应选择能量密度较大的焊接方法，如熔化极气体保护焊。

1．4T－1钢的抗裂试验、预热温度和层间温度的确定因T－1钢的合金化程度较高，所以抗裂试验、预热温度和层间温度的确定由T－1钢决定。又因T－1钢易出现冷裂纹，因此采用“斜Y型坡口焊接裂纹试验方法”测试T－1钢最低预热温度和最高层间温度。将T－1板加工至选用厚度，焊丝选用ER50－6，直径为Φ1．2mm，保护气体为CO2，电流为240A，电压为32V，焊接速度为28cm／min。试验选取预热温度为120℃，未出现裂纹。实际工作中采用预热温度＞130℃。为防止组织发生变化，预热温度不得大于220℃，层间温度也应控制在＜220℃。施焊过程中未发现裂纹。

1．5T－1与ZG310－570异种钢的焊接工艺焊前采用火焰预热，预热温度最小为100℃，金属焊接时层间温度控制在最大200℃，采用纯度大于99％的CO2混合气体保护焊焊接，流量为15L／min～20L／min。焊丝为ER50－6，金属焊接的打底电流为120A～150A，电压为18V～20V，焊接速度为10cm／min～15cm／min；填充盖面电流为240A～270A，电压为25V～27V，焊接速度为30cm／min～50cm／min。采用多层多道焊。

2T－1与ZG310－570异种金属焊接接头的性能分析

T－1与ZG310－570异种金属焊接接头熔敷金属的化学成分，与焊丝的化学成分相比，熔敷金属的化学成分并未出现明显的变化，且熔敷金属中C、P和S的含量较低。表5为熔敷金属的力学性能，从表中可以看出熔敷金属的各项力学性能符合实际生产中的使用要求。

3结论

对柔板的T型接头部位依据JB／T6061－2007／1级标准进行磁粉探伤检测，未发现缺陷磁痕显示；对接头按ISO15614－1：2004进行金相检测，根部无未焊透，焊缝无裂纹，焊缝热影响区无裂纹，无未融合。采用上述焊接工艺进行焊接，接头强度可以满足使用要求，同时为制造更大风洞积累了经验。

焊接工艺论文范文第2篇

根据L450M管线钢的化学成分及力学性能，返修工艺打底焊采用伯乐公司生产的BOEHLERFOXCELE6010、φ3.2mm焊条，填充、盖面焊采用低氢型焊条E5515—G，φ3.2mm，熔敷金属的化学成分如表3所示。

2.返修焊接工艺

（1）缺陷的清除和坡口制

备根据射线底片上的缺陷种类、位置、深度及缺陷大小测量出缺陷所在的位置，并根据缺陷的性质和部位，使用角向磨光机对缺陷进行彻底的清除，并把坡口两边50mm区域内及坡口面的油锈等杂质清理干净。对清理完的地方，还要通过表面探伤加以确认，合格后方可施焊。清除缺陷后，用角向磨光机将返修部位打磨，打磨后的两端及表面过渡要平缓，宽度要均匀，便于施焊缓坡凹槽。如需全壁厚返修，应开V形坡口，坡口形式如附图所示。

（2）返修工艺

为了满足焊接施工的需要，保证返修后能得到良好的焊缝成形和接头性能，必须采用合适的焊接参数。具体焊接参数如表4所示。

（3）返修工艺要点

主要包括以下几个方面：第一，为避免出现冷裂纹，焊前必须将返修部位坡口两侧100mm区域预热，预热温度为120~160℃，坡口两边预热要均匀，施焊过程中层间温度控制在120~250℃内。第二，焊前焊条应进行350~400℃烘干，纤维素焊条烘干温度70~80℃，并在保温筒内存放，随用随取。坡口附近的铁锈、油污应仔细清理干净，以降低焊缝的含氢量，避免产生冷裂纹。第三，返修时SMAW根焊、填充盖面都采用向上焊。根焊时，采用小锯齿形运条方式，短弧向上焊接。焊接过程中控制熔孔大小始终保持一致，以保证焊缝成形良好。第四，必须严格按照焊接工艺要求进行返修，要一次性完成返修焊缝，焊层焊接的时间间隔要＜10min。如焊道中出现的非裂纹性缺陷，可直接返修。裂纹长度小于焊缝长度8%，采用返修工艺进行返修；裂纹长度大于焊缝长度8%时，所有带裂纹焊缝必须切除。焊缝在同一部位的返修不得超过一次，否则将全部焊缝切除。第五，为保证返修一次合格，返修工作要选择技术水平较高的、责任心强的焊工进行返修。完成返修工作后，焊缝余高不应低于母材，打磨圆滑过渡，去除渣皮、飞溅物等，清理干净焊缝表面。第六，返修时只有在环境温度≥-20℃，环境风速≤8m/s，环境湿度≤90%RH的条件下才能进行，如出现其中任一情况不符合要求，应采取可靠的防护措施，否则禁止进行返修。

3.焊接试验

（1）无损检测

根据SY/T4109—2005标准，返修焊缝进行X射线探伤，未发现缺陷，达到标准中Ⅱ级要求。

（2）力学性能试验

根据SY/T4103—2006《钢制管道焊接及验收》标准，并结合本工程设计文件的要求，对返修焊口试样进行了拉伸、弯曲试验、低温冲击、刻槽锤断试验。拉伸试验：取4块试样进行拉伸试验，试验结果如表5所示。试样抗拉强度数值较高，满足标准要求。弯曲试验：弯曲试样8块，进行侧弯试验。焊接接头没有出现裂纹，试验结果合格。低温冲击试验：低温冲击试验结果如表7所示。结果表明，焊缝中心是焊接接头低温冲击性能较低的部位，但是满足设计文件要求。刻槽锤断试验：刻槽试样长约230mm，宽25mm，用钢锯在试样两侧焊缝端面中心（以根焊道为准）锯槽，每个刻槽深度约为3mm。刻槽锤断试样断裂面完全熔合和焊透，无其他缺陷。

4.结语

采取以上返修焊接工艺，返修化胜利油建工程有限公司职工培训中心。后的焊缝经外观检查和无损检测均合格，且焊接接头的各项性能指标都达到了标准要求，返修一次合格率100%，说明本返修工艺可行性良好，可用于指导管线的返修施工。

焊接工艺论文范文第3篇

可以将汽车后桥采用冲压方式的焊接工艺。相比较两种汽车后桥材料SAPH441与Q235两种板材，适合的将SAPH441板材作为汽车后桥材料。这种板材力学性能相当好，是由低碳合金钢来打造的，相比较Q235后桥板材的强度，SAPH441的强度大概高出Q235约百分之二十五左右。除此之外，SAPH441在焊接性能上也高于Q235。但是在SAPH441焊接过程中，容易因为板材构成中包含了碳锰两种元素而出现淬硬性，这就容易造成焊接过程中有缺陷，这样就会降低SAPH441的焊接性。因此，在进行SAPH441的焊接时，一定要采取相应的措施对这种缺陷进行补救。除了汽车后桥材料的选择，还有一个极为重要的后桥零部件，它负责传递力及力矩，是后桥连接的一个部件，这个部件就是变形轴管。考虑到变形轴管的功能与起到的作用，一定要选择汽车后桥所规定的力学性能材料。除此之外，汽车轴管承受了后桥大部分的受力，因此容易出现变形，在进行材料的选择时，一定还要考虑到材料的可塑及可焊性。考虑到成本的问题，在进行材料的选择时，要采用材料使用要求合格的，相对的又能节省成本的。

2后桥壳类别及焊接工艺设计

第一类：桥壳为三段式桥壳，即主体部分为桥壳法兰盘、变形轴管、桥壳中段（桥壳中段上下半壳、加强圈、帽壳）。优点：产品焊缝较少，焊接应力小、密封性好，焊接工艺简单。缺点：成本较高。焊接工艺为：（1）点定、焊接桥壳中段上下半壳与加强圈；（2）桥壳与加强圈焊接完毕后与帽壳焊接；（3）桥壳中段与变形轴管使用专机自动焊接环焊缝；（4）桥壳中段与变形管焊接后机加工变形管两端；（5）使用压装专机将桥壳法兰盘压入变形管两端并在压装专机上使用二氧化碳保护焊点定；（6）将压装点定后的桥壳法兰盘使用专机自动焊接环焊缝。（7）根据桥壳设计情况使用专用支架工装点定焊接各油管支架及钢板弹簧支座。

第二类：桥壳为上下半壳扣合焊接结构。此种结构中有两种结构：结构1型：上下半壳扣合无镶块结构。结构2型：上下半壳扣合有镶块结构。两种结构的主要区别在冲压上下半壳扣合焊接有无三角镶块。产品主体结构为：桥壳法兰盘，上、下半壳，加强圈、帽壳。结构1型优点：主体为冲压成型成本较低。缺点：焊缝较第一类结构长、焊接变形量大。结构2型优点：上下半壳、镶块均为冲压焊接结构、板材利用率高，成本最少。缺点：三角镶块为焊接应力集中区，易出现焊缝开裂等问题。对焊接质量要求较高，一般要求熔深达到60%以上，应力集中点要求90%或更高。焊接工艺：（1）点定上下半壳、加强圈、桥壳法兰盘；（2）（结构2）点定四块三角镶块（结构1无此工艺步骤）；（3）使用专机焊接上下半壳直缝焊道；（4）手工或使用专机焊接三角镶块焊道（结构1无此工艺步骤）；（5）使用专机自动焊接加强圈环焊缝；（6）使用专机定位压紧帽壳并自动焊接帽壳环焊缝；（7）使用专机自动焊接桥壳法兰盘环焊缝；（8）根据桥壳设计情况使用专用支架工装点定焊接各油管支架及钢板弹簧支座。

3焊丝选型及工艺参数设定

焊丝选型：根据板材的性能查找《焊接手册》中表2-1-1常见结构钢力学性能及匹配焊接材料选用焊丝型号。如选用Q235板材的C、D级需要使用焊丝型号ER50-6。选型原则为：焊丝性能大于板材性能。工艺参数设定：皮卡车型的后桥壳板材厚度一般为5mm左右，焊丝一般选用直径为1.2mm，焊接过程采用短路过渡，电流设定范围为180-240A，电压设定值为参考值（上下浮动为2V），计算公式为：200A以下，U=0.04I+16，200A以上，U=0.04I+20。

4后桥壳焊接密封性检验及焊接强度检验

由于后桥壳为驱动桥对桥壳的密封性要求较高，所以焊接完成后必须100%进行密封检验。现一般均采用高压充气后浸水试漏检验，如出现焊接不良导致的密封不良，可采用补焊焊接。如需补焊的焊道较长大于50mm需要断续焊接避免补焊量过大导致的桥壳整体出现弯曲变形，导致产品报废。焊接强度检验：采用剖切试验。第一步采用火焰切割将焊道剖开，第二步使用铣床将焊道铣出光亮面，第三步使用200目金相砂纸打磨光亮面，对焊道剖切面抛光，第四步使用4%的硝酸酒精浸泡。第五步对焊道熔深测量计算熔深并出具检验报告。

5结束语

通过对汽车后桥的焊接工艺进行分析描述，指出在进行汽车后桥壳的焊接时，需要根据材料的质量及成本的高低选择合适的材料，还要运用相对应的设备以及焊接工艺。只有这样，才能提高汽车后桥的焊接效果，增加汽车后桥的生产量，以满足越来越多的人们对于汽车的需求。除此之外，还要尽量的节省焊接成本，减少材料的消耗，提高经济效益。二氧化碳气体保护焊是保证汽车后桥质量的焊接方法，也推动了我国汽车后桥向着自动化及机械化迈进。

焊接工艺论文范文第4篇

1.1焊接变形原因

焊接的热过程是导致残余应力和塑性应变的根源。在焊接过程中,焊接热过程对焊接质量和焊接效率的影响,主要来自以下几个方面的深层次原因:(1)在焊接件上,熔池的形状和尺寸直接影响焊接质量,而熔池大小与尺寸作用到焊接件上的热量分布和大小息息相关;(2)焊接的热过程包含加热和冷却两个过程,这两个过程中的加热和冷却参数会直接影响熔池的相变过程,对金属的凝固产生重要的影响,对热影响区的金属组织产生一定的破坏;(3)焊接中的热过程直接决定热量的输入过程和热量的传递效率,这直接导致焊接的母材的熔化速度;(4)焊接的热过程如果不均匀,会对金属构件各部分产生不同的热响应,导致出现不同的应力,产生应力形变。从以上理论探讨,我们可知在金属构件焊接过程中出现变形,主要是由于焊接热源是处于局部加热,使得铝合金构件上的热量分布存在差异,在构件与母材之间的焊缝区域附近热量吸收的较多,引起周围铝合金材料和母材都出现一定程度的受热膨胀,而远离焊缝区域的铝合金材料和母材材料由于吸收到的热量相对较少,发生的体积膨胀相对较小甚至不发生体积膨胀,使得焊缝区域的体积膨胀过程受到一定的抑制,导致焊接过程中,焊接构件和母材之间出现瞬间的热变形,但是当铝合金构件在焊接过程中产生的内应力超过了自身材料的弹性极限后,会出现一定的塑性应变,当焊接过程结束之后,焊接件又逐步冷却而产生残余变形。

1.2焊接变形分类

从机械领域考虑整个焊接过程,可以将焊接过程中出现的变形分为瞬间变形和残余变形。其中,焊接过程瞬间热变形分为三种,依次是面内位移、面外位移和相变组织形变。焊后残余变形分为面内变形和面外变形两大类,面内变形又分为焊缝纵向收缩、焊缝横向收缩、回转变形;面外变形又分为角变形、弯曲变形、扭曲变形。

1.3铝合金的焊接性能分析

熟悉化学原理的人都清楚,各种铝合金的化学成分并不一致,导致不同铝合金的物理性能和化学性能存在一定的差异,但是,由相关研究试验并结合以上的焊接热理论和焊接应力应变理论分析可知,铝合金的焊接性能主要与铝合金中的含铝量和含镁量有关。随着含镁量的增高,铝合金强度增高,焊接性能改善;但是,当含镁量超过7%的极限值之后,铝合金容易出现应力集中,降低焊接性能。但是,铝合金与其他金属相比,由于在空气中或者是进行焊接时,比较容易与氧反应被氧化,生产的氧化铝薄膜由于熔点高,在焊接时会阻碍焊接过程;焊接过程中,在接头内容以出现一些焊接缺陷,因此,在焊接前需要进行表面处理后尽快进行焊接。此外,由于铝合金的其他物理化学性能如热导率、比热等比钢大,在焊接时容易造成较多的焊接热量的流失,因此,在焊接时需要采用高度集中的热源进行焊接,才能有效提升焊接质量,降低应力形变的出现。

1.4铝合金构件焊接变形控制措施

从上述对铝合金构件焊接性能和焊接热过程的分析,对于铝合金构件在焊接过程中出现的瞬间变形和焊接结束后出现的残余变形,需要采取一定的控制措施,减少变形甚至是消除变形,促进铝合金构件在装备整体结构中发挥应用的作用。在铝合金构件设计阶段结合整体装备,做好其结构设计并采取优质的焊接技术,能够显著减小焊接变形量。为此,我们可以从两个阶段进行铝合金焊接变形量的控制。一个阶段是设计阶段,另一个是制造阶段。在设计阶段,主要遵循如下几个原则即可实现在设计过程做好对铝合金焊接变形的有效控制:首先是要对焊接的工艺进行有效的设计与选择,一般在这个过程中,遵循的原则就是尽量选择那些实践反馈效果好应用成熟的焊接工艺;其次,对于焊接过程中,铝合金构件和主体装备结构之间焊接缝隙的尺寸、形状、布局以及位置都应进行有效的设计,尽量通过好的焊缝设计铝合金构件在主体结构上的位置,控制好焊缝的布局和位置,然后减少焊缝的数量,选择最优的焊缝尺寸,实现对焊接结束之后可能出现的残余形变;最后,在设计过程中,需要做好一系列的仿真实验和小比例模型的模拟实验,在实验检验的基础之上,确定最终的设计方案,以便正确指导铝合金的焊接,减小甚至防止铝合金构件的焊接变形。在制造阶段对铝合金构件焊接变形的控制,主要是指焊接准备过程、焊接过程和焊接结束之后的过程中进行控制。首先,在焊接准备过程中,需要对焊接工艺设计到的参数进行详细的熟记,并对相关的理论知识做到熟记于心。另外,在焊接准备过程中,需要预先对焊接构件进行一定的拉伸然后再采取刚性固定措施进行组装拼接,做好这些准备工作是控制变形的前提;其次,在焊接过程中,除了要严格按照设计的焊接工艺进行焊接之外,还应按照优秀的焊接工艺实现对瞬时变形的控制,例如,采取那些能量密度高的热源,对焊接过程中的焊接受热面积进行技术控制;最后,在焊接结束之后,应加强对铝合金构件焊接水平的检测,一旦发现存在着残余变形,及时采取加热矫正或者是利用机械外力作用进行矫正,达到对变形量的减小。

2铝合金构件焊接工艺优化

对于铝合金构件在焊接过程中出现的焊接变形,可采取多种手段进行。如在结构设计阶段,可通过相关的应力形变实验,分析应力出现的大小,结合设计的允许值,调节焊缝的尺寸,尽量降低焊缝的数量,对焊接后出现的残余变形进行控制;在焊接过程中,采取一定的反变形或者是刚性固定组装的方法在焊前进行预防;焊接结束之后,为了减小已经出现的残余变形,可以采取加热矫正或者是利用机械外力进行矫正的方法。当然,最为有效的方法还是在相关变形研究理论的基础之上,结合焊接试验,对焊接工艺进行一定的优化,结合实际的铝合金构件进行参数的设定,科学控制铝合金构件的焊接应力变形,最终生产出符合设计要求的产品。对于铝合金构件的焊接,在焊接过程中,焊丝直径、成分和表面质量关系到焊缝金属及热影响区的力学性能,尤其是焊接变形。因此,选取合理的焊丝直径,选择表面质量上等和化学成分达标的焊丝就是优化焊接工艺的主要步骤之一。在通常的情况下,为了保证焊接的质量,主要选择焊丝直径大的焊丝。不过,由于焊丝直径选择太大,对于薄板铝合金构件的焊接并不利。因此,在现有实践的基础之上,对于焊丝直径的选择一般是随着铝合金构件厚度的增加而逐步增加。此外,在进行平焊时,焊丝直径应相对选大一点;立焊或横仰焊时,则选择较小直径的焊丝。焊接电源作为焊接过程中的主要能量来源,为了使焊接质量达标,在选择电源种类与极性时,需要选取那些既能够满足焊接工艺需求,又能够符合用户物质、经济和技术等条件的电源。

一般,由于直流电源的电弧具有较好的稳定性、焊接质量优和飞溅少等特点,在铝合金构件的焊接时是作为首选的。选择直流反接电源进行焊接,能够借助焊件金属为负极的电弧产生的阴极雾化效果,对铝合金构件表面致密的氧化铝薄膜产生快速熔化,而且在焊接过程中,能够避免产生大量的焊渣和污染性气体,不仅方便了焊工对反应熔池的观察,及时调整焊接的速度和角度,而且还能对焊工的职业健康危害程度有所下降。例如,在焊接6毫米的铝合金薄板构件时,一般主要采用直流反接电源进行焊接。对焊接工艺进行优化,目的就是为了使铝合金构件焊接的质量和焊接形变在允许的范围之内。由以上对铝合金焊接热过程和变形理论的分析和探讨之后,我们发现选择适宜的焊接电流,是优化焊接的重要考虑方向。在焊接过程中,焊接电流是指流经焊接回路的电流,这个电流的大小对焊接生产效率和焊接质量有着直接的影响。一般为了提高焊接生产效率,在质量保证前提下,选择尽可能大的焊接电流,以达到提高焊接效率的目的。不过,由于电流过大,引起热量输入过大和较大的电弧力存在而导致的焊缝熔深和余高增大,而且还会使热影响区的晶粒变得粗大,出现应力集中区,使接头的强度和承载能力下降。同时,由于电流锅小,电弧燃烧不充分不稳定,容易形成气孔和夹渣等焊接缺陷,使得焊接接头的冲击韧性降低,不利于焊接质量的提升,因此,在焊接电流选择上,还是需要通过实践选取适宜的电流。由于电弧长短对焊接质量也有显著影响,而电弧电压决定电弧长短,因此,在焊接时,依据焊接试验,需要控制好电弧电压,产生适宜长度的电弧长度进行焊接。例如,对于6mm厚度的铝合金板材进行焊接时,焊接电流定义为170A,焊接电弧电压为25V,通过实验论证,焊接接头强度可以达到良好的效果。由焊接热过程分析得到,在铝合金构件焊接过程中,为了实现对焊接变形量的控制与减小,一般应采用能量密度高的焊接热源,同时,对焊接速度进行优化,保证焊接速度既不会过快也不会过慢。例如,从相关实践表明,对于6mm厚度的铝合金板材进行焊接时,焊接电流定义为170A,焊接电弧电压为25V,通过此实验论证,焊接接头强度可以达到良好的效果。

3总结

在铝合金构件焊接过程中,由于焊接热过程较难控制,要想取得最好的焊接性能,往往不是一下能实现的。但,只要能够准确借助对焊接过程的科学实验和理论分析,找出对焊接质量有主要影响的微观原因,采取一定的补救措施,同时对相关产生因素进行抑制,优化焊接工艺,便一定能够取得较好的铝合金构件焊接效果。当然,随着科学技术水平的不断进步,对于铝合金构件的焊接工艺必定会越来越成熟,这也将更好地促进铝合金材料装备发挥着更大的作用。

焊接工艺论文范文第5篇

1.埋弧焊接工艺的的开发由于传统的管制焊接工艺存在着一些问题和缺陷，无法满足现代海洋石油的建设与生产，一些石油工程建设公司研制了大钝边无间隙埋弧焊接工艺。该工艺采用的丝埋弧含，精简一些不必要的工序，如SST封底焊工序，这样可以极大提高焊接效率。将焊接的坡口形式进一步改进，做到无坡口间隙。增大相应的坡口钝边，不再进行对埋弧焊接工艺没有帮助的碳弧气刨作业，这样既可以节约焊材，还可以缩短工时。

2.埋弧焊接工艺的评定埋弧焊接工艺的具有四大优势：第一、在合理选择焊接参数的基础上，焊接时严格控制了线能量的强弱，这样做可以得到机械性能良好的焊接接头。新型的埋弧焊接工艺完全由机械操控，它一方面可以保证焊接质量，另一方面可以提高焊接效率；第二，由于不在使用碳弧气刨作业，也就减小了气刨噪声，在一定程度上减小了对焊接施工中的环境污染；第三，新工艺中不用采用STT焊接设备，减少了焊接工作中投入的人力与物力，在节约了焊材的基础上，优化了整个焊接工艺；第四，随着焊接参数的提高，焊丝熔覆率也得到了相对的提高，单层焊接厚度加大，缩短了焊缝焊接时间。

二、埋弧焊接工艺的优化与应用

1.消除横焊接咬边的机理横焊、立焊、仰焊中通常会出现焊缝咬边的现象，而平焊中却极少出现这种现象。熔焊金属与熔池扰动具与埋弧焊横焊中出现的咬边现象有着紧密的联系。熔池扰动程度通常要将熔滴流入熔池，经过合理扰动之后，凝固的表皮形成一种焊接的波纹反映。通过提高熔池的搅拌力度，可以不断提高熔池周围的液态温度，致使焊接熔池的温度场地达到平衡，这也就间接降低了表面张力，适当改变表面张力可以改善熔池周边金属咬边的情况。熔池周期性电弧力变化、表面张力和熔滴冲击力会产生相互作用，形成振荡，振荡可以使熔池溶液精确的流向焊趾处，与此同时，还可以增加母材和熔池的接触面积，这些方法从根本上解决由于焊速过快而导致的咬边现象。

2.整合公司的技术资源优势本公司长期在海洋石油工程的建设使用埋弧焊接工艺，对工艺的钢桩生产拥有熟练的技术和丰富的焊接经验。结合埋弧焊接熔深大、生产效率高的特点，在使用大电流的情况下，加大单位时间内的焊丝融化量，提升施工效益。如果手工焊接12mm厚的钢板时，一分钟只能焊接12cm左右，而使用埋弧焊接工艺则可以在一分钟焊接55cm左右。埋弧焊接速度大约是手工焊接的4倍。埋弧焊接在焊接过程中采用多丝带状电机，可以显著提高埋弧焊接生产的效率。在海洋石油开采过程中，整合公司所有的技术资源优势，在确保自动焊机良好运行和焊件、焊丝的质量合格的基础下，达到焊接质量优异和焊接外表美观的效果。

3.有效的结合管道自动气保和表面张力过度根焊技术在管道相对稳定的情况下，焊接车固定焊枪沿着轨道做管壁运动，按照标准的工序流程完成填充、盖面等自动焊接工作。这种全自动焊接流程优点就是可以较大减轻焊接工人的劳动强度，提高焊接的精准度。表面张力过度焊接根焊接是打底焊接的最佳方法之一，它以其柔和的电弧良好的完成管道焊接工作。波形控制技术STT半自动焊接机可以确保焊接过程的稳定以及焊接外表的美观，降低焊接中的飞溅，减少了焊接形成的烟雾。管道自动气保和表面张力过度根焊技术可以有效的解决传统焊接存在的钢管变形、板面烧穿和发热、焊工的劳动强度大等问题，它有效的结合管道自动气保和表面张力过度根焊技术，采用动态的控制焊接方法，极大的优化了埋弧焊接工艺。

三、结束语

综上所述，海洋石油工程对国家石油开采与石油战略储备至关重要，海洋石油工程施工量大、工作流程复杂。需要广大石油工程建设公司和相关机关齐心协力，为海洋石油工程的建设作出贡献。本文详细的分析了埋弧焊接工艺的特点与四大优势，进一步优化了埋弧焊接工艺，在埋弧焊接的的应用中，提出了消除横焊接咬边的机理、整合石油公司现有的技术资源优势、有效的结合管道自动气保和表面张力过度根焊技术三大应用方法与措施，为海洋石油工程施工建设提供科学的参考依据。

焊接工艺论文范文第6篇

铝的化学性质活泼，表面易形成氧化膜，在焊接时容易形成未熔合及夹渣缺陷，使接头的性能降低；氧化膜对水分有很高的吸附能力，易产生气孔缺陷；另外，还出现裂纹、接头软化和耐蚀性降低等问题。

1.1气孔

铝合金焊接时主要产生的气孔是氢气孔，而氢的来源有三：空气中的水分侵入熔池；保护氩气中含水分大；坡口及焊丝清理不干净。因此，解决气孔的主要措施是：

a）适当预热，降低熔池的冷却速度，有利于气体逸出；

b）制定合理的焊接工艺，采用短弧焊接；

c）提高氩气的纯度；

d）清除焊丝和母材坡口及其两侧的氧化膜、水、油等污物。

1.2裂纹

铝合金焊接中产生的裂纹主要是热裂纹，其中大部分是产生在焊缝中的结晶裂纹，有时在热影响区也出现液化裂纹。除了接头中拘束力的影响之外，结晶裂纹的产生主要是受铝合金化学成分和高温物理性能的影响。当焊接线能量过大时，在铝合金多层焊的焊缝中，或与熔合线毗连的热影响区，常会产生显微液化裂纹。防止裂纹的主要途径是：

a）选配合适的焊丝和尽可能优选母材成分；

b）正确选择焊接方法和工艺参数，宜采用功率大、加热集中的热源；

c）应避免不合理的工艺和装配所引起的应力增大，尽量将焊接应力降低到最小；

d）避免接头在高温下受力，人为地造成裂纹。

1.3焊接接头软化

铝合金管焊接后会产生明显的软化现象，其主要原因是由于焊缝和热影响区的组织与性能变化引起的。防止焊接接头软化的主要方法是：

a）采用加热迅速、热量集中的焊接方法，以减小接头的强度损失；

b）选择合适的焊丝。

1.4焊接接头的耐蚀性

铝合金接头耐蚀性降低的原因，主要与接头的组织不均匀、焊接缺陷、焊缝铸造组织和焊接应力等有关。采取的措施有：

a）选用高纯度的焊丝；

b）调整焊接工艺可以减小热影响区，并防止过热，同时应尽可能减少工艺性焊接缺陷；

c）碾压或锤击焊缝有利于提高焊接接头的耐蚀性；

d）减少焊接应力。

2焊接工艺

2.1焊接方法

通过以上分析和结合现场实际情况，确定焊接方法采用交流钨极氩弧焊。其优点是：具有阴极破碎作用；设备结构和线路简单，不易出现故障；TIG保护性好，电弧稳定、热量集中、焊缝成形美观、强度和塑性高、管材变形小；现场地面施焊，管材可以转动，以平焊位为主，操作容易；可形成较大的熔池，有益于气体逸出，故焊缝中气孔极少。

2.2焊前准备

2.2.1焊接设备与焊材的选用：采用交直钨极氩弧焊机WSE-315，焊材选用HS5356，直径5mm。

2.2.2清理铝合金管母和衬管都有包装，保护比较好，为了避免碰损和油污，在组装焊接时才拆除包装。现场使用坡口机开坡口，用丙酮擦拭坡口及其附近处，然后用铜丝刷清理管母坡口及其内外壁30mm范围、衬管和加强孔附近，之后再用丙酮擦拭，如图1所示。焊丝用化学方法进行清理。管母、衬管、焊丝的清理应根据焊接进度完成，不要一次清理过多，以免造成再次氧化和污染。

2.2.3组装对口制作焊接支架如图2所示，要求管母的轴心线重合，安装可转动胶轮可使管母免受损伤，且焊接位置一直处于水平位置便于焊工施焊，减小了操作难度，保证了焊接质量。衬管的加工要求见图3。制作对口卡具如图4所示，便于定位焊和焊接过程中转动管子时，使高温的焊缝不受外力而产生缺陷。

2.3焊接工艺参数

铝合金管母焊接电流与加热温度的选择尤为重要，如果焊接电流过大，熔池形成速度较快，容易造成烧穿、塌陷等缺陷；如果焊接电流过小，母材较难熔化，熔深浅，易产生气孔、未焊透和熔合不良等缺陷。可通过适当提高预热温度来补偿焊接区热源不足，使焊接顺利进行。具体焊接工艺参数见附表。焊接Φ110mm×4mm铝合金管母线时，焊接电流可适当减小，为160~170A，焊加强孔选择电流200~210A。

3结束语

经过以上处理，该供电公司220kV智能变电站Φ130mm×6mm管母50多个焊口、Φ110mm×4mm管母80多个焊口的焊接过程中，没有出现因焊口变形返工现象，进展顺利，按期完工。焊缝成形美观如图8所示，经X光无损探伤检验和导电率测试，均符合要求，一次合格率达99％以上。到目前为止，该变电站已正常运行两年。

焊接工艺论文范文第7篇

焊接卷筒的卷筒体所用板材通常选用化学及力学性能类似于Q345-B或Q345-C的材料。下料前，必须对钢板做相应的超声波检验，确保其力学性能、化学成分等满足相应的要求，同时，对钢板做表面抛丸、除锈等处理，清理氧化渣、铁锈等表面缺陷及杂质。卷筒体在压制或卷制前，需要打磨周围的棱角。

2成形

根据卷筒体的内径d、筒节长度L以及壁厚δ等因素，可将其成形类型分为整体卷制、两个半圆压制、钢管代替等类型。

3下料

无论使用哪种成形方式，钢板的轧制方向必须与卷筒体的周向展开长方向相同，其毛坯尺寸根据图纸要求及成形类型来确定。当卷筒体采用两个半圆压制时，两侧需各留160mm左右的压头余量，板长等于压头余量与卷筒体的周向展开长之和；当卷筒体采用整体卷制时，卷筒体的周向展开长无需留压头余量，但需要减去理论延伸量。

4焊接工艺

4.1装配对接

卷筒体的环形对接坡口形式为双面U型或双面V型，使用机加工设备按照图纸加工出坡口。装配间隙按照图纸及工艺要求，装配直线错边量为b≤3mm，点焊方法为混合气体保护焊。清理焊接范围内的油污、锈、氧化皮等杂质，同时，纵向焊缝装点引弧板和收弧板。根据参数选择相应的预热温度，若工艺图纸有特别说明，按图纸要求执行。

4.2焊前准备

清理焊接范围内的油污、锈、氧化皮等杂质，同时，纵向焊缝装点引弧板和收弧板。根据参数选择相应的预热温度，若工艺图纸有特别说明，按图纸要求执行。

4.3焊接过程

筒体内侧焊接使用混合气体保护焊，焊材型号为ER50-6，保护气体成分为Ar（80%）+CO2（20%），筒体外侧清根后，盖面使用埋弧自动焊，焊材型号为H08MnA，焊剂为HJ431或SJ101。

4.3.1纵缝焊接

卷筒体内侧打底、填充和盖面使用混合气体保护焊，外侧清根后，填充使用混合气体保护焊，盖面使用埋弧自动焊。根据参数表3选择相应的预热温度，预热区域为对接坡口中心两侧各75mm范围。卷筒体纵缝的错边量b应满足b≤3mm。焊工应当具备相关产品的焊接资质证书，焊接过程严格按照相应安全规程执行。

4.3.2环缝焊接

卷筒体环缝的焊接方法、预热和纵缝的焊接要求相似。若卷筒体由钢板压制成型，则对接环缝的两相邻纵缝错开90°，若卷筒体由钢板卷制成型，则对接环缝的两相邻纵缝错开180°。卷筒体环缝的错边量b应满足b≤3mm。焊工应当具备相关产品的焊接资质证书，焊接过程严格按照相应安全规程执行。

4.4探伤检验及修复

4.4.1探伤检测

卷筒体的纵向与环向对接焊缝应当做相应的无损探伤检验。纵向对接焊缝要以焊缝总长的20%在卷筒体两端进行探伤检验，达到《起重机械无损检测钢焊缝超声检测》（JB/T10559）BⅠ级的要求。对卷筒体的环向对接焊缝进行100%的探伤检验，达到上述检测要求。

4.4.2缺陷修复与复探

经探伤检验后，若发现有气孔、夹渣、未焊透、裂纹等缺陷，需对缺陷进行修复与复探。具体步骤如下：

4.4.2.1缺陷去除

使用碳弧气刨刨出或者砂轮机将缺陷打磨，去除氧化皮、熔渣等杂质，将缺陷处打磨出金属光泽，并做MT检验，确保缺陷已彻底去除。

4.4.2.2焊接

待焊区域及其周边70mm范围内需要预热110℃左右，使用气体保护焊，焊材型号为ER50-6，采用多层多道焊接，确保层间温度小于250℃。

4.4.2.3修磨与复探

将焊缝打磨光滑过渡，按JB/T10559BⅠ级要求进行100%UT复探，再由检验员进行外观检查，确保施焊部位没有缺陷。

5热处理

对卷筒体的纵向与环向对接焊缝无损探伤检验合格后，待组装焊接完相关法兰及轴后，进行整体的退火热处理，释放卷筒的焊接应力，改善卷筒的性能，保证卷筒加工尺寸的精度。卷筒是冶金起重机的关键承载部件，通过对卷筒体的下料、成形、焊接、探伤、修复等过程的分析，提出了合理的工艺方案，对提升卷筒的可靠性及安全性，提高产品的竞争力具有重要的意义。

焊接工艺论文范文第8篇

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。

焊接工艺论文范文第9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。

焊接工艺论文范文第10篇

1.1焊接材料

钛合金焊接一般使用成分与母材相同的焊丝，有时为了提高接头的韧性，在焊接接头强度方面降低要求，应当选择低于母材强度的焊丝。通常将在真空有条件下经过退火处理TA1～TA6和TC3等焊丝用做钛合金焊接，如果以上提到的焊丝无法供应时，可将母材剪切成窄条作为焊丝。

1.2焊前清理

钛合金的焊前清理工作非常重要，通常因为附着污物会引发气孔和夹杂杂质等问题影响焊丝焊接后焊缝的抗腐蚀性和强度，因而钛合金在焊接前必须进行清理。表面处理的常见方法为物理处理和化学处理法，物理处理主要包括表面污垢通过喷砂喷丸和抛光等方式的处理，化学处理主要是通过酸碱等化学物质将钛合金表面的污垢溶解，除去钛合金表面的氧化物，直至表面为钛合金基材为止。

1.3常见的钛合金焊接方法

对于钛合金的焊接方法一发展多年，众多的研究主要集中在钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、等离子弧焊、真空电子束焊等方法等常见的钛合金焊接方法。

1.3.1钨极氩弧焊工艺

对于焊接10mm以上的钛合金母材通常选择钨极氩弧焊工艺，常采用直流正接。张装生等研究人员对对钨极氩弧焊工艺的研究结果表明，在母材焊接过程中要要使用氩气保护气氛来保护焊件的正面、背面，尽可能的使用拖罩保护进行气氛保护。

1.3.2熔化极氩弧焊工艺

MIG焊主要用于焊接钛合金厚板，常采用直流反接。焊接方式依据焊接母材薄厚而不同，通常薄板采用工艺为短路过渡的熔滴过渡焊接方法，而厚板采用工艺为喷射过渡的熔滴过渡方法。该工艺对保护气氛的要求很高，保护气氛气体纯度、焊前清理的要求，MIG焊比TIG焊更为严格。

1.3.3等离子弧焊工艺

一般的等离子弧焊，除了使用热压缩、机械压缩、磁压缩三种基本手段收缩电弧外，是保护气氛中该工艺一般使用氩气与一定比例的氢气来保护，该保护气氛可以提高焊接过程中焊接电弧的收缩性，基于以上原因，使用等离子弧焊焊接工艺焊接钛合金母材时，钛很容易与保护气中的氢形成氢化物，只能使用纯氩气或氩与氦的混合气作为保护气体。当钛板厚度为较薄时，通常采用小孔法焊接，而厚板母材使用熔入法加反面成形垫板焊接工艺。

1.3.4电子束钛合金焊工艺

该工艺通常电子是以热发射或场致发射的方式从发射体逸出功率密度很高的电子束撞击到焊材表面，电子的动能就转变为热能，使金属迅速熔化和蒸发。在高压金属蒸气的作用下熔化的金属被排开，电子束就能继续撞击深处的固态金属，很快在被焊工件上形成小孔，小孔的周围被液态金属包围。随着电子束与工件的相对移动，液态金属沿小孔周围流向熔池后部，逐渐冷却、凝固形成了焊缝。但电子束焊焊接钛合金会在接头中产生较大的残余应力，并随着焊接件厚度的增大而增加，只有焊后对焊件进行完全真空退火方可消除。

1.3.5激光束钛合金焊工艺

激光束焊接适合于某些特殊的焊接，已经成为钛合金焊接的重要手段。邹世坤等采用激光焊接TC4钛合金，获得接头性能与母材相当。郭鹏等人对采用激光束焊接TC4钛合金进行焊接研究，研究结果表明TC4钛合金通过焊接后焊缝平整光滑，外观色泽漂亮，对焊接试样通过无损检测结果表明钛合金焊缝质量达到国标Ⅱ级要求。

1.3.6摩擦焊工艺

钛合金自身良好性能很适合摩擦焊，工艺若调整到合适的范围，也可以在无特殊保护措施的条件下，获得良好的焊接接头。摩擦焊焊接钛合金获得的焊缝硬度略低于母材，进行拉伸试验时试样断裂于母材侧，断口呈现韧性断裂特征。研究人员对TC4钛合金进行搅拌摩擦焊接方式进行焊接，研究结果表明焊接接头的抗拉强度达到母材的92%，焊接接头的搅拌区域为焊接质量最差区域，该区域韧性和强度都较差。

2、钛及钛合金焊接常见缺陷与防止措施

2.1钛合金焊接常见缺陷

2.1.1脆化

高温下钛与氧、氮、氢很容易发生反应,而氧和氮在空气中广泛存在。因此，在焊接热循环作用下钛很难不受影响。因氧和氮固溶于钛中，导致钛金属晶格畸变，因钛合金晶格结构的改变使钛合金拥有高的强度，但塑韧性却弱于母材。随着氢含量在钛合金焊缝中增加,会以片状或针状化合物形态析出，致使焊接接头的冲击韧性降低。焊接过程中焊缝金属和高温近缝区必须受到有效的保护,正反面都很容易在焊接高温下与空气等杂质发生反应导致脆化。

2.1.2焊接裂纹

钛合金因含有硫、磷、碳等杂质很少，钛合金具有很窄的有效结晶温度区间，因而钛合金低熔点共晶很难在晶界出现，因此对热裂纹不敏感。但是焊接过程中保护不好，会有应力裂纹和冷裂纹出现。焊接时由于焊接过程中母材中的氢会向热影响区扩散，导致影响区氢含量增加，在不当的应力情况下就会出现裂纹。另外在气氛中氧氮含量高时，钛合金焊接接头产生一定程度的脆化，因而在出现的强焊接应力导致出现裂纹。

2.1.3焊接气孔

在钛合金的焊接过程中，由于焊接母材和焊丝含有污染物、水或其他气氛杂质，很容易造成在焊缝中形成气孔缺陷，在众多的研究结果同样表面母材或焊丝中的氢、水、氧都会使焊缝的气孔产生率增加。因此，必须严格做好母材及焊丝的焊前清理工作，在焊接前要对母材进行抛光打磨处理，务必保证基材和焊丝的干净，确保焊接的质量。

2.2缺陷的防止措施

从以往的钛合金焊接研究可知，气焊与通用手工电弧焊常会出现焊接焊缝脆化现象，该问题主要是焊接气氛中含有污染物所致，为了避免以上问题的出现，通常在焊接中采用氩弧焊焊接工艺，同时还需着重注意一下几方面内容。要针对焊接钛合金材料母材的材质，依据母材中杂质等问题针对性的选择适合的焊接工艺及焊丝。用高质量的保护气体。所使用保护气体的纯度不低于99.99%，焊前进行干燥处理。在焊接前必须对焊接母材及焊丝进行处理清理以防因焊丝及母材出现裂纹和夹层等问题影响焊接的质量。在钛合金焊接过程中要对熔池及焊缝热影响区域采取必要的氩气保护措施，确保焊接的质量。