焊接加工范文

焊接加工篇1

【关 键 词】钢机柜；焊接变形；加工；强度

【中图分类号】 P755.1【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0226-01

在我公司的众多产品中，钢机柜是其中应用普遍、加工难度较大的一种类型，对加工者的技术水平要求相对较高。钢结构机柜大多采用焊装结构。一般机柜的尺寸精度、形位公差要求严格；机柜整体牢固可靠，设备安装方便，配合电气设计安装需要符合总体设计要求；电磁屏蔽性好，“三防”及抗振性能优良。为了保证设计要求，焊装结构机柜就要在焊接坡口设计、焊接方法的选择、焊接工艺、矫正变形等方面入手，找到最佳的加工工艺方案。以下以我公司某种钢结构机柜为例做一浅析。

1 工艺方法分析

有焊接就可能产生变形，本机柜框架是焊接装配结构。为了防止焊接中产生的位移变形，在加工工艺上通过预先制作专用定位工装来保证重要尺寸精度。这样在焊接过程中就能够确保设计尺寸精度要求。如果这些重要部位尺寸精度，由于焊接产生变形而达不到设计要求，那么和机柜配套设计的零件及插箱将不能顺利安装。在焊接方式上为了尽量减小焊接过程中产生的应力变形，机柜采用二氧化碳气体保护焊焊接，通过实际加工验证效果很好。二氧化碳焊焊接钢机柜优点如下：

1） 电弧的穿透力强，厚板焊接时坡口的钝边可设计得稍大一些；

2） 焊接电流密度大，焊丝熔化率高，焊后一般不需清渣；

3） 二氧化碳气体价格便宜，二氧化碳保护焊比普通电弧焊的生产成本低，生产率比普通的电弧焊高1～3倍；

4） 电弧热量集中，受热面积小，焊接速度快，对薄壁构件焊接质量高，焊接变形小，同等条件下可代替气焊。

5）设备操作简单，焊缝成型好，焊接质量高，变形量相对较小。

焊接次序则考虑到由于所焊接部位的间隙不同，应先焊接间隙小的部位，再焊接间隙大的部位，这样有利于减少焊接造成的构件变形。多层焊的每道焊完后，必须将焊渣、飞溅及焊疤清除干净，并经确认无裂纹缺陷后，再焊下一道。对钢机柜构件采取焊接施工时，引弧应在垫板、帮条形成焊缝的部位进行，禁止烧伤主筋。在焊接钢机柜过程中应即时清除焊渣、飞溅，确保焊缝表面光滑且焊缝余高平缓过渡、弧坑应填满。焊接关键是要选用合适的电流、应当防止电流过大、电弧拉得过长、控制好焊枪的角度和运弧的方法。

2 工艺方案及优化处理

2.1基本要求和加工难点

（1） 机柜外形尺寸约1700X1100X600，上下一般分为三到五层，大多由30～60余个零部件组成，结构复杂；

（2） 尺寸精度、形位要求、强度要求、美观要求均较高；

（3） 机柜各种类型孔多达数百个，形状各异；

（4） 加工的难点主要为：变形大、矫正困难、空间关联尺寸的精度要求难以保证。

2.2加工方法分析

通过大量的生产实践，我对钢机柜加工方法总结了以下几点：

（1）首先仔细消化图纸，与设计师详细沟通，对机柜结构做到心中有数。

（2）其次规划好装配顺序，一般为零件—组件—部件—总成，这样就化解了加工难度，将复杂的机柜整件分解为相对容易能保证精度的小部件、组件。

（3）将难度最大的地方、最易出现问题的部分提前采取预防、避免的措施，比如采用自制工装、夹具、定位样板、心轴、钻孔样板等，利用这些工具保证精度要求。

（4）装配过程中焊接变形问题是解决的难点和重点。

2.3装配过程中焊接变形问题优化处理

（1）只要条件允许，把机柜分成若干个结构简单的部件，单独进行焊接，将变形在部件中消除，然后再总装成整件。

（2）选择合理的装配焊接顺序

在焊缝较多的组装条件下，应根据构件形状和焊缝的布置，采取先焊收缩量较大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝；先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝，后焊拘束度较小而能自由收缩焊缝的原则。比如：主梁的焊接装配，对于焊缝非对称布置的结构，装配焊接时应先焊焊缝少的一侧。

（3）采用反变形法来减小焊接变形：这是生产中经常使用的行之有效

（5）采用热平衡法：焊接时，在与焊缝对称的位置，用气体火焰与焊接同步加热，使加热区和焊缝产生同样的膨胀变形，焊后其一致收缩，则可以防止弯曲变形。

2.4焊接变形矫正方法

在机柜的生产过程中，虽然采取各种措施，但焊接变形总是不能避免。因此，焊接后通常需要采取办法对焊接变形进行矫正。其方法都是设法获得新的变形去抵消或减少原有的变形，从而使零件获得矫正。具体方法有：

（1）手工矫正法：对于单一的弯曲、或波浪变形，通常采用锤子等工具锤击焊件的变形处进行矫正；扭曲变形通常采用两人或多人抬高机柜反方向镦击来消除。

（2）机械矫正法：利用三点弯曲使焊件产生一个与焊接变形方向相反的变形，来矫正焊接变形。比如千斤顶、拉紧器、压力机等将焊件顶直或压平。一般适用于塑性比较好的材料及开敞式的、内部空间的柜体。对于薄板结构的变形可以采用滚压焊缝或逐点挤压焊缝的方法（多见于底板、顶板、壁板的断续焊和点焊）。

（3）火焰加热矫正法：焊接时，利用气体火焰加热构件的伸长部分，使其在较高温度下发生压缩塑性变形，冷却后收缩而变短，使构件的变形得到矫正。需要注意的是，加热温度不宜过高，否则会使金属表面质量受到损坏。一般情况下，加热温度为650℃～800℃。

3 结论

实践证明，通过采取有效的焊接工艺方法和控制焊接变形的措施，焊后采用适当的变形矫正方法，就能确保钢机柜焊接质量和加工精度，为顺利实现后续加工及满足装配质量提供了必要的条件；同时可以简化校正工序，降低操作工的劳动强度，提高生产效率。在钢机柜焊接加工方面积累了宝贵经验，提高了我公司市场竞争能力，为进一步提高产品质量打下了一个良好的基础。

参考文献

[1]《焊接技术与高招》机械工业出版社，朱颖主编，2011年版

[2]《焊接变形的控制与矫正》机械工业出版社，付荣柏主编，2006年版

焊接加工篇2

有些自动焊接设备所产生的电弧是在焊剂层下面燃烧，这样所产生的热量就不容易散失掉，所消耗的电能也相对少很多，在这样的自动焊接中，进行薄板焊接加工时可以不用开坡口，这样一来焊条在加工时就没有金属飞溅，也没有焊头，这样就会节省了焊条或者是焊丝金属的消耗，进而节约了加工原材料。改善加工工作环境，同时降低加工者的劳动强度自动焊接在焊接的过程中产生的焊接烟雾会被自动焊接设备的隔离罩阻挡住，有的自动焊接设备在焊接时不会产生很强烈的焊光，焊接时所产生的烟雾也很少，这样就会很好的改善了焊接加工人员在进行焊接作业时的工作环境；使用自动焊接设备进行焊接加工，不需要焊接作业人员长时间保持一个焊接动作，这样就减轻了焊接机加工人员的体力损耗，降低了焊接作业人员的劳动强度。

2自动焊接在机械焊接的运用

这里所提到的自动机械焊接是指焊接机械手和焊接机械人。这种将自动焊接运用于机械手臂和机械人中的工作方法就像机械加工中的加工中心，可以输入加工程序进行加工，相当于多个自动焊接设备在同一个加工部件上进行不同的焊接工作。由于加工部件在进行加工时无法进行工位的变换，在同一个工件上进行多步焊接加工时，有的焊接工作所要加工的焊缝并未处于方便加工的位置，这就需要通过焊接的自动化数字系统进行焊接动作的变化和焊接位置的转动或移动，然后再进行焊接动作；还可以通过焊接的自动化数字系统发送工件运动动作与焊接动作同时进行的指令，使工件的工位移动与机械手臂或者机器人进行协调运动，这样的自动化机械焊接往往需要很多个轴，每一个轴相当于一个机械焊接手臂，只在主系统下达的指令位置执行自己的焊接动作，轴与轴之间不产生干扰，进行协调工作的指令也是有主系统发出的，这样的自动化机械焊可以保证加工部件进行拼接时各拼接部分相对位置的准确度，可以更高效高质量的完成焊接加工工作。通常这样的自动化焊接机械手臂和机器人还经常运在流水线的生产加工中。这种加工方式也运用了自动化原理，不同的是，这种方式是将多个机械手臂或机器人分布在同一条串联的流动工作线中，每一个动作组执行相同的动作指令，完成本工作线动作后再进行下一个工作线的加工，这些动作指令，对机械手臂或者机器人的控制以及流程安排也全部是运用了自动焊接的工作原理，有简单的单一的自动焊接组成整体的自动焊接组，由主数字控制系统统一进行指令，完成焊接加工程序。

3结语

自动焊接在机械焊接中得到了有效的组合与联结，利用自动焊接设备的工作动作组合原理，将多个自动焊接设备进行组合，再有一个自动化的数字系统一管理，自动化焊接的运用使得自动焊接机械设备将焊接技术水平与焊接工艺推向了一个高峰，使得所能够应用到焊接技术的加工行业也得到了发展与扩大。

焊接加工篇3

关键词：焊接H型钢；下料；焊接变形；涂装

钢结构建筑因具有自重轻、强度高、抗震性能好、节约空间、质量可靠、施工速度快、绿色环保等多方面特殊的优势，使其在建设工程上得到日益广泛的应用。

我公司于04年开始筹建了钢结构生产线，先后承接了徐州东甸子农贸市场轻钢结构厂房，张小楼皮带机廊、旗山矿洗选皮带机廊，张双楼洗选厂钢结构厂房、徐矿综合利用电厂输煤栈桥等钢结构加工安装工程，在钢结构加工生产过程中，取得了一定施工质量控制经验，现对焊接H型钢的加工制作质量控制方法和措施做如下总结。

H型钢作为钢结构建筑结构骨架，其支承整个建筑结构系统，并承受和传递着各类荷载。因此焊接H型钢加工制作的质量直接影响了钢结构工程的质量，凸显了焊接H型钢质量控制的重要性。

下面将按焊接H型钢生产工艺流程的顺序，介绍焊接H型钢加工过程中的质量控制工艺及方法。

焊接H型钢的生产工艺流程：

1 板材下料切割

板材下料切割的方法有：机械切割法、气割法、等离子切割法等。

为保证板材下料质量，故要求：δ3---δ12钢板采用剪板机下料，大于δ12板材采用数控火焰切割。切割面或剪切面应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱。下料后及时熔渣、氧化层、割瘤、清除干净，并且不同品种、规格的零件须分别堆放、明确标记，不得混放、不得乱用。

使用火焰气割时，钢材应放平垫稳，其下层留出大于20mm的间隙。

气割前应将钢材板表面切割区域的铁锈、污物的清除干净，气割后清除边缘的熔渣和飞溅物。

切割时切割口表面光洁度要求达到设计标准。

切割时每米长度内挖肉的尺寸和数量：当钢板厚度小于25mm时，厚度不大于3mm，深度不大于1.5mm，每米不超过2个。

2板材矫正

钢板材变形主要有翘曲、凹凸不平等缺陷，H型钢在组立焊接之前，先要对原材料（钢板）进行矫正、整平。

矫正方法：手工矫正、热矫正或机械矫正

手工矫正：适合薄板的矫正，因手工方矫正方便灵活、简便且效果好，能有效减少由其他矫正方法带来的麻烦。

热矫正：线状加热法、点状加热法、三角形加热法

以下为火焰矫正时的加热温度（材质为低碳钢）

低温矫正 500度～600度 冷却方式：水

中温矫正 600度～700度 冷却方式：空气和水

高温矫正 700度～800度 冷却方式：空气

注意事项：火焰矫正时加热温度不宜过高，过高会引起金属变脆、影响冲击韧性。16Mn在高温矫正时不可用水冷却，包括厚度或淬硬倾向较大的钢材。

热矫正复查：仔细检查矫正质量，如第一次矫正没达到要求质量范围之内，可在第一次加热位置附近再次进行火焰矫正，矫正量过大可在反方向再次进行火焰矫正，直至符合技术要求。

3 H型钢组立、焊接、矫正

H型钢组立：

矫平的钢板（翼缘板、腹板）进入H型钢自动组立机，在组立生产线上，将未焊接的翼缘板和腹板先工作组立器具定位好，进行头部定位焊。焊接H型钢翼缘板与腹板的拼接有下列要求：

a.翼缘板：允许长度拼接，不允许宽度拼接，拼接长度不应小于2倍板宽，且轧制方向应于受力方向平行。

b.腹板长度和宽度均可拼接，拼接长度不应小于600mm，拼接宽度不应小于300mm，允许“+”字缝或“”、“┻”形缝，但“”及“┻”两竖缝的间距不应小于200mm。

c.翼缘板拼接缝与腹板竖向拼接缝的间距不应小于200mm。

d.腹板拼接与加劲板的间距不应小于200mm。

e.拼接焊缝的质量等级符合设计要求。

组立好的H型钢焊接：型钢使用焊接机，H型钢生产配备的焊机一般为埋弧自动焊机。

焊接准备：

a.应针对工程中数量较多的或具有代表性的接头形式进行相应焊接方法的试验，焊后经自检应符合设计要求。

b.采用的焊接材料和焊接设备、技术条件应符合使用标准。

焊接程序：

焊前检查---装引弧板（根据要求定）---焊接---检验---填写作业记录表。

焊接规定：

a.焊前检查接头坡口角度，钝边.间隙及错口量符合要求， 坡口内和两侧之锈.油漆.油污.氧化皮等均应清除干净。

b.装焊垫板及引弧板其表面清洁， 要求与表面坡口相同， 垫板与母材应贴紧，引弧板与母材焊接应牢固（本条根据要求定）。

c. 逐道逐层垒至填满坡口，每道焊缝焊完后都必须清除焊渣及飞溅物，出现焊接缺陷应及时磨去并修补。

d. 遇雨天时应在室内焊接，构件焊口周围及上方应有挡风雨设施。

e、一个接口必须连续焊完，不得中途停焊。

f、外观检查在焊后冷却到环境温度时进行。

g、焊工及检验人员要认真填写作业记录表。

h、构件一般焊接程序按“先短后长”、“先横后纵”及“先对焊后角焊”的方法进行。

i、严禁在焊缝区以外的母材上打火引弧或调试电流。

j、当杆件与节点板连接角焊缝采用三面围焊或L形围焊时，焊缝的转角处必须连续施焊。

k、当角焊缝的端部在杆件上时，转角处应连续绕角施焊，起落弧点不应在端部，且缩进不小于10mm。

l、在任何情况下，严禁将焊丝填入焊道间隙内施焊。

m、焊缝金属表面焊波应均匀，不得有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、未熔合和针状气孔等缺陷。如发现母材或焊接缝有裂纹时，不得擅自处理，应及时汇报。

n、经检验确定为质量不合格的焊缝，应进行返修。

o、焊接完毕后，应及时清理焊逢表面的熔渣及两侧的飞溅物、并检查焊逢的外观质量，合格后在规定的部位打上焊工的钢印号。

焊接H型矫正：

焊接H型钢结构构件的翼缘、腹板通常采用较薄的钢板，焊接容易产生比较大的焊接变形，且翼缘板与腹板的垂直度也有偏差，这时需要通过矫正机对焊接后的H型钢进行矫正。

工艺要求：矫正完成后，应进行自检，允许偏差符合《钢结构施工及验收规范》有关规定。

矫正允许偏差

4 制孔、边缘加工、喷砂除锈、涂装

制孔：钢结构的连接节点多采用高强螺栓，因此孔加工在钢结构制造中占有一定的比重。

采用机械制孔方法：钻孔、冲孔、

钻孔应注意事项：

a：钢材需拼接时，须待焊接、调直后方可定位钻孔。

b：采用钻床钻孔时，应将零件放平、夹紧，如工件不在工作台上钻孔，应保持钻头与工作向垂直，钻大孔时应先钻小孔定位再按要求孔径钻制成孔。

c：采用成叠钻孔时，应保持零件边缘对齐，并保证最底层的钻孔质量，并且要经常核对钻孔质量，质检员要经常抽查其情况。

d：c级螺栓孔的孔壁表面粗糙度Ra不应大于25μm，要求不高其允许偏差：

冲床冲孔时应注意事项：

a：采用冲孔的孔径不得小于钢材的厚度，冲孔时应将零件放平、垫稳、卡紧、固定，冲孔上下模的间隙为板厚的10～15%。

b：装好冲模后，要检查冲模之间间隙是否均匀一致，并用与构件相同的材料试冲，经检查质量符合要求后，再正式冲孔，要让质检员检查、验收合格后方可。

c：大批量冲孔时，应按批抽查孔的尺寸及孔的中心距，以便发现问题及时纠正。

总之，不论是钻孔还是冲孔，制成孔眼的边缘不应有裂纹，飞刺和大于1.0mm的缺棱，由于清除飞刺而产生的缺棱不得大于1.5mm。

边缘加工方法有：铲边、刨边、铣边、碳弧气刨、气割和坡口机加工等。

除锈：

钢结构表面处理方法：手工工具除锈、滚动钢丝轮除锈、酸洗除锈、喷砂（丸）除锈等

先用有机溶剂除去工件表面的油污和其他污物。（如焊渣、焊馏、药皮等）并待其干燥后方可进行防腐工作，要求除锈等级符合设计要求，除锈处理不满足要求的位置要进行处理，直到合格为止。

涂装：

喷涂前应确定油漆的涂装时间间隔，有特殊要求施焊部位及支座螺栓孔部位严禁喷涂，应用胶带纸将禁涂部位封闭；对因运输、拼装、安装造成油漆损布擦干净，用钢丝绒等工具对漆膜进行打毛，同时对组装符号进行保护，再用干净的压缩空气吹净表面，最后根据涂装方法进行油漆的二次喷涂。油漆涂层的干膜总厚度有要求的，必须先将构件表面的油污、泥土、灰尘等污物用水冲洗后，再进行二次涂装。由专职质检员负责各道工序的检查、记录、编号、堆放，不得有漏记、误记现象。

5 成品验收、编号、打包、发运

制作好的焊接H型钢需经检查合格后方可编号打包发运，焊接H型钢的允许偏差见下表1。

成品验收：

a.按钢结构制作和验收依据，对成品构件进行验收。

b.自检合格后，填自检表报监理工程师。

c.成品验收必备文件资料：

⑴产品合格证

⑵施工图和设计文件

⑶制作过程技术问题处理的协议文件

⑷钢材、连接材料和涂料的质量证明书或试验报告。

⑸焊缝检测记录资料

⑹涂层检测资料

⑺主要构件验收记录

⑻构件发运清单资料

编号、打包、发运：

a.构件编号在包装前，将各种符号转换成设计图面所规定构件编号，并用笔（油漆）或粘贴纸标注于构件的规定部位，以便包装时识别。

b.在搬运过程中注意对构件和涂层的保护，对易碰撞的部位应提供适当的保护。

c.搬运后的构件如发生变形损坏，应及时进行修补，以确保发运前构件完好无损。

d.构件装车，要包装完好捆扎稳固，确保构件完整，预防运输损伤。

6 结论

在实际施工中，从整个焊接H型钢的加工过程，通过控制采购合格的原材料，选取合理的加工工艺，严格控制每道工序的质量检验，即可实现焊接H型钢的质量控制。

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焊接加工篇4

一、工艺特点

单面焊双面成形主要适用于板状对接接头、管状对接接头、骑座式管板接头，按接头位置不同可进行平焊、立焊、横焊、仰焊等位置操作焊接，用于坡口的对接。

例如板状横焊的底层采用单面焊双面成形的焊接技术，在空间位置不同，使焊缝的上边缘出现咬边、夹渣等焊接缺陷。而下部与中部也容易产生未熔合、层间夹渣等焊接缺陷，同时横焊试板位置处于水平线上，大多采用多层多道焊，焊缝重叠排列堆焊而成，焊缝成形控制比较困难。要保证焊缝良好的成形和质量要求，必须选择最佳焊接规范和合适的运条手法[2]。配合合适的运条角度观察熔孔的大小，控制焊接速度易于保证焊缝成形。

二、工艺方法

单面焊双面成形焊接方法主要有：断弧焊法和连弧焊法。低碳钢焊接时的打底层焊道采用间断灭弧法。其操作要点在于通过电弧反复交替燃烧与熄灭，并控制熄弧时间，从而控制熔池温度、形状和位置，以获得良好的背面成形和内部质量[3]，横板的实际操作间隙比连弧焊稍大，选用的焊接电流也较宽，使电弧具有足够的穿透能力。间断灭弧法操作显得灵活和适用。而连弧焊法即在焊接过程电弧始终燃烧，并做有规则的摆动，使熔滴均匀地过渡到熔池中，达到良好的背面成形。但是焊接过程随着温度的升高难以控制，熔池形状、尺寸难保证，根部焊透难保证，甚至出现焊瘤。

三、横焊位置的工艺分析

1.要有合适的坡口角度和钝边、间隙

坡口角度和钝边、间隙是影响焊缝成形、尺寸和变形的因素，V形坡口单面焊双面成形的坡口形式和组装的要求比较严格。

2.要有合适焊接电流

焊接电流：焊接电流直接影响焊道的熔深，单面焊双面成形工艺是采用小的电流灭弧焊进行操作的，采用大电流操作时，容易出烧穿、焊瘤等缺陷。

实验证明：当采用直径为3.2 mm的碱性焊条，打底层焊接电流为125～130 A，灭弧焊法从燃弧－焊接－断弧－燃弧－焊接－断弧的循环操作，形成的熔池较合适；填充层电流为130~135 A，焊条作椭圆连弧焊接[2]；盖面层选用直径为3.2 mm ，电流135~140 A，连弧作小椭圆摆动运条法操作，形成的焊道较为合适。

3.要有合适操作方法

单面焊双面成形工艺是采用较大的电流灭弧焊，四层焊接，打底层、填充层和盖面层采用相同的焊条直径，熔池的温度和尺寸容易掌握，不易产生夹渣、气孔、未熔合等缺陷，总体焊接变形较小；另外焊接接头容易接上，不易产生缺陷，但操作不当也会产生缺陷，要引起注意。

4.焊条与工件角度

焊接过程中，焊条与工件纵向和横向的角度是保证单面焊双面成形打底焊接质量的关键，需要特别注意。焊接横板时，焊条与前进方向的夹角为60º~65º，与工件后倾角为65º～70º，填充层、盖面层时焊条角度为75º～80º，与工件后倾角为70º～80º[2]。实验证明，角度有较大的影响，操作中应特别注意。

5.打底层

打底焊时，焊接接头处用角磨机修磨成缓坡形状，修磨时注意不要把坡口的边缘破坏，致使根部间隙变宽，增加打底焊焊接的困难。在竞赛过程中不允许使用角磨机修磨，可以采用錾子把接头錾修出缓坡形状，更换焊条时的接头，焊条引弧应在坡口内接头的熔池进行预热焊接，熔合良好，并焊出熔孔，才可以转入正常的断弧法焊接。如果热接头方法，就要在较迅速准确熟练的情况下才使用。

四、横板单面焊双面成形操作

1.焊接加工过程

焊件加工准备：选用两块材质为Q235的低碳钢板，焊件规格约为300 mm×250 mm×12 mm ，制备V型坡口，按表1进行加工。

表1

焊件的清理：用砂轮机清理坡口两面20 mm 范围内的铁锈、氧化皮等污物，直至露出金属光泽。

焊条与电源：选用碱性焊条，焊前经350℃~400℃烘焙1h，保温2h，然后放入焊条保温筒中备用。焊前要检查焊条质量，焊接电源采用ZX7-400焊机，直流反接法。

装配及定位：定位焊点在两端坡口内侧距板边15~20 mm处向外边缘焊接，采用E5015(J507)焊条定位焊点长度为15 mm，焊透与正式焊时的质量并有足够的强度，放置于焊接架上，准备进行焊接。

2.焊接过程

横焊焊接工艺参数见表2，重点是打底层焊接过程的运条、焊接角度调节及操作要领。

表2 横焊焊接工艺参数

打底层的焊接：第一层打底焊采用间断灭弧击穿法。首先在定位焊点之前划擦引弧，随后将电弧拉到定位焊点的尾部预热，当坡口两侧钝边达到半熔化状态时，将熔滴送至坡口根部，并压一下电弧，从而使熔化的部分定位焊缝和坡口钝边熔合成第一个熔池。当听到背面有电弧击穿“噗噗”声时，立即灭弧，这时就形成明显的熔孔。没有这个声音则表示未焊透。然后按先上坡口、后下坡口的顺序依次往复击穿灭弧焊。灭弧时，焊条向后下方动作要快速、干脆利落。从灭弧转入引弧时，焊条要接近熔池，待熔池温度下降、颜色由亮变暗时，迅速而准确地在原熔池的2/3上引弧焊接熔化两侧钝边，再马上灭弧。如此反复地引弧－焊接－灭弧－引弧。焊接时要注意下坡口面击穿的熔孔始终超前上坡口面熔孔约为0.5～1个熔孔，(直径3 mm左右)，每个新熔池覆盖前一个熔池2/3左右，保持电弧的1/3部分在试件背面燃烧，以加热和击穿坡口根部。短弧焊接，灭弧频率也适当提高到每分钟60～70次 ，可以有效地防止熔化金属下坠造成粘接，出现熔合不良的缺陷。

在更换焊条灭弧前，必须向熔池反复补充两三滴熔滴，防止背面出现冷缩孔。然后将电弧拉到熔池的侧后方果断灭弧，接头时，在原熔池后面10～15 mm处引弧，焊至接头熔孔处稍拉长电弧，有手感把电弧往后轻压一下，听到“噗噗”声后稍作停顿，形成新的熔池后，再转入正常的断弧法焊接。采用断弧焊方法完成打底层的焊接。坡口背面的焊缝缝余高为1.5～2 mm，正面余高为2～3 mm。

填充层的焊接：填充层焊接采用多层多道(共2层、5道)焊接层次和顺序，第一遍填充层为Ф3.2 mm焊条连弧堆焊2道；第二遍填充层，Ф3.2 mm焊条连弧堆焊3道而成。施焊时按照表2的参数调节好，焊前仔细清理打底焊，注意死角处的焊渣清理干净，在距离焊缝始焊端10 mm左右处引弧，将电弧拉回到始焊端进行焊接，每次都应按此方法操作，防止端部焊接缺陷的产生，作小的椭圆形运条，焊条与试板的下倾角为70°～80°。操作时下坡口应压住电弧为好，不能产生夹角，并熔合良好，运条要均匀，不能太快，各焊道要平直，焊缝光滑，互相搭接2/3，在铁水与熔渣顺利分离的情况下堆焊多些铁水让焊缝尽量厚些。较好的填充层表面为平整、均匀、无夹渣、无夹角，最后一层焊缝厚度应低于母材1～1.5 mm，不得熔化坡口棱角(边)，上、下坡口边缘平直，无烧损，以利于盖面层的焊接。

盖面层的焊接：盖面层焊接也采用多道焊(分5道)，有5焊道连续堆焊完成。施焊时第1道焊缝压住下边坡口边，施焊速度稍快，第2道压住第1道的1/2，焊接速度比第1道慢些，第3道压住第2道的2/3，第4焊道压住第3焊道1/2，焊速均匀些，第5焊道压住第4焊道1/3，焊接速度应稍快，形成圆滑过渡的表面焊缝，上、下坡口边缘各熔化1.5～2 mm为宜。注意中间层焊速慢些，上、下坡口边缘焊道施焊时运条稍快些，焊道细些、薄些，利于焊缝与母材圆滑过渡，成形良好。

五、焊缝质量

焊接后应按设计要求、有关标准对焊缝进行严格检查，对焊缝外观、尺寸、表面及内部缺陷进行确认。外观及表面缺陷：表面完整性、弧坑、焊瘤；咬边、火口状态、表面气孔、表面裂纹等。尺寸：余高、宽度；焊缝长度、焊缝宽度。竞赛时X透视内部缺陷：裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔都由有透视质检资质单位进行。

六、应用

尽管焊接技术发展很快，自动化程度也越来越高,但手工电弧焊仍占有不可替代的地位。尤其在小直径容器和管道的焊接方面，单面焊双面成形焊接技术的作用更突出，与传统的焊接工艺相比，具有效率高、容易控制、背面及正面成形优良、焊缝内部质量容易达到探伤的质量要求等优点。单面焊双面成形焊接技术应用于制造金属结构、制造金属零件或毛坯，造船、锅炉压力容器、机械制造、建筑结构、化工设备等制造维修行业中。

参考文献

[1] 洪松涛,胡宝良,彭华.焊工常用技术手册[M].上海:上海科学技术出版社,2009.

[2] 范绍林.焊工操作技巧集锦100例[M].北京:化学工业出版社,2008.

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焊接加工篇5

摘 要：本文围绕国家骨干校建设中的焊接结构加工工艺核心课程建设，结合满足现代高职高专焊接技术及自动化专业的人才培养模式，分析了进行课程教学资源建设的重要性，并尝试建设了具有创新性的“工学结合”的焊接结构加工工艺课程教学资源库，对提高教学效率具有重要作用。

关键词 ：核心课程 焊接结构 工学结合 教学资源

传统的学科教学所用到的教学资源相对简单而且独立，只有传统的教材、课件、专业教室、实训场所以及理论教师和实训教师等。而要完成“工学结合一体化”课程教学任务，这类教学资源是远远不能达标的。

“工学结合”作为职业教育的一种人才培养模式有其特有的优势，已得到了普遍认可，正逐渐被大多数的高职院校所采用，而工学结合一体化课程的教学资源与传统教学模式下的教学资源相比也有其自己的特点。为此，要建立满足新模式教学资源的各项内容。

一、建设新模式下焊接结构加工工艺课程教学资源的意义

焊接技术及自动化专业是笔者学院部级骨干校建设中重点建设专业之一，焊接结构加工工艺课程作为一门专业核心课程，是课程体系建设中的重要组成部分。该课程是一门对核心专业能力起主要支撑作用的“理实合一”的课程。

在整个课程体系当中，《焊接结构加工工艺》这门课程也是综合性最强的一门课程，它综合运用到《熔焊过程及缺欠控制》《焊接工艺》以及《焊接检验》等多门课程，也是学生进行顶岗实习等后续课程的基础。因此，该门课程起到了焊接专业知识汇总及承上启下的作用。

焊接结构加工工艺课程在改革之前叫做《焊接结构生产》，在以往的教学过程中，我们也只是将整门课程分为《焊接结构生产》的理论教学、实验教学以及《焊接结构生产》课程设计几个部分进行。虽然在整门课程的教学过程中也涉及理论知识的讲解和学生动手能力的训练，但是并没有做到将理论知识和实践操作很好的融合，不能达到“校企合作，工学结合”的目的。因此，我们需要将这门课程进行改革，使其真正符合现代高职教育的理念。

我们按照“以职业定岗位、以岗位定能力、以能力定课程”的思路，重构课程体系。以典型焊接结构的生产过程为载体，对工作任务所需的能力进行重构和集成，并引入行业企业技术标准开发基于焊接生产过程的课程体系。推行任务驱动、项目导向的教学模式，实施“教学做”一体化的教学方式。配套开发具有鲜明工学结合特色的教学资源。

二、课程教学资源建设的主要内容

1.教学资源的主要内容

（1）课程标准。根据教学指导方案，设计若干以学生为中心的、运用先进教学法的一体化课程，并制定相应的课程标准，围绕专业核心能力建设课程。

（2）教学方法设计。根据典型案例设计教学情景。在焊接结构加工工艺课程中一共设计了包括焊接结构件制造基础知识、焊接结构加工应力与变形、焊接结构件的备料加工工艺及设备等九个教学情境，其中又分为若干个典型工作任务。

（3）电子教材、教案和配套教学课件。根据新模式下的课程标准，重新修订了《焊接结构生产》教材，教材体例与课程标准保持一致，同时还选用了一些先进的工艺及新照片来完善教材内容。

（4）项目动画库。电子版动画库包括生产操作案例等。由于焊接结构加工工艺课程涉及很多结构的加工过程，但是在日常的教学中有些实际操作过程受到各方面原因的限制而不能实现。因此，在课程建设过程中，与动画公司合作制作了很多课程动画，以满足教学的要求。

（5）试题库。内容包含历年考证试题库及答案、在线测试。由于建立了网络教学资源，因此可以使学生在课余时间，尤其是在考试前期的准备中，通过网络教学平台进入在线测试系统，对焊接结构加工工艺课程的掌握程度进行在线测试。这有助于学生对知识的进一步积累。

2.教学资源建设的突破性进展

焊接结构加工工艺课程建设包括项目课程的设置、学习情境的设计等多方面。首先，该课题制定了满足“工学结合”的全新的课程标准。其次，由于教学主要内容和教学方式发生改变，在传统的班级教室进行教学是远远不能满足要求的。

工学结合一体化课程的顺利实施需要特定的教学场所，因此，应当根据不同岗位典型工作任务的要求，为学生建立一个尽可能真实的“工作和学习”环境。传统的学科课程的教学场所虽然有很多种，但每一种只具备单一功能，学生在每种教学场所中来去匆匆，无法将所学的理论知识和实践技能很好结合。

工学结合一体化课程不再明确划分理论学习和实践学习，因此，需要将教学场所设计成集理论教学和实践性教学为一体的“一体化学习站”，并划分为教学区、讨论区、试验区和实操区等，从而实现理论教学与实践教学的合二为一。

该课题中一项重要的突破便是完成了焊接实训基地进行部分改造，形成了既能满足一体化教学，又能满足实训需要的多功能实训车间。多功能实训车间也是一体化教学场所的一种，只不过更加突出了一体化教学的生产实践性，教师可以设计一些内容相对复杂、要求更加全面的综合性“生产任务”。

三、课程教学资源建设的社会影响

许多毕业生在刚刚进入工作岗位之后，往往都有“不知道从何下手”“不知道该怎么干活”之类的问题。这样，用人单位往往需要花费大量的时间重新对毕业生进行岗前培训，也就是面对一个毕业生不能尽快适应岗位的问题。

在经过对众多装备制造企业进行广泛调研的基础上，通过校企合作焊接技术及自动化专业指导委员会研讨，我们确定了该专业高职人才的培养方案，制定了焊接岗位职业标准，以学生就业岗位的典型工作任务为导向进行教学改革。将过去的《焊接结构生产》理论课、《焊接结构生产》课程设计等课程进行组合与重构，并以典型焊接结构产品制造工艺为主线，将理论知识学习、工艺编制、产品实作、生产组织管理、团队协作精神的培养等有机结合起来，从而培养学生综合运用专业知识解决实际生产问题的能力，为缩短毕业生就业试用期、拓展毕业生长远职业生涯奠定了坚实的基础。

在课程建设项目组中诸多企业人员的参与，为焊接结构加工工艺课程的改革提供了大量企业典型案例，充分体现了校企合作精神，为该课题的顺利完成提供了有力的保障。另外，该课题所完成的成果通过网络资源库的形式体现，通过网络平台可以实现与其他兄弟院校之间的交流与学习，为课程建设乃至专业建设的进一步完善提供了有力的保障。

四、小结

总之，不同于传统学科课程的教学资源，服务于工学结合一体化课程的教学资源有其自身的特点，而且教学资源建设是一项关系到“工学结合，校企合作”现代高等职业教育模式能否成功实施且可持续发展的关键性工作。为此，我们必须要提高认识、高度重视，统筹安排、扎扎实实做好具有“工学结合，校企合作”现代高职教育特色的教学资源建设。

参考文献：

[1]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京:清华大学出版社,2009.

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[3]冯菁菁,王军.工学结合一体化课程教学资源建设初探[J].职业,2012(1).

焊接加工篇6

【关键词】大庆石油;国际工程公司焊接

钢筋电渣压力焊连接技术,适用于竖向钢筋或倾斜度在4:1范围内的钢筋焊接。和电弧焊、气压焊等钢筋连接技术相比,它具有节约钢材、施工方便、工效高、成本低等优点,因此,在竖向粗钢筋(直径为14～40mm)连接中应用广泛。

1.接头断裂的定义和类型

1.1定义

一些电渣压力焊接头在质量检查中并未出现《钢筋焊接及验收规程》中所规纳的8种外观质量缺陷,但却通不过焊件拉伸试验,且都在接头横截面上断裂,这种断裂称为接头断裂,实为未焊合。

1.2类型

1.2.1点熔合接头:此类接头断裂的外观特征是,断裂截面的中部呈点熔合,称点熔合区.而其他截面上没有熔合,未熔合面又见一层棕黑色光洁的氧化膜,形成未熔合区,边缘局部有浅棕色焊渣痕迹,如图l所示

1.2.2中心面熔合接头:此类接头断裂的截面外观特征是,以母材的圆心为中心向外扩散而形成面状熔合区,称面熔合区,并以熔合区边缘及焊包内边缘为界,形成了环状未熔合前,如图2所示。

1.2.3不完全熔合接头:此类接头断裂的截面外观特征是,截面大部分形成熔合区,只是在母材边缘有不规则的未熔合区,如图3所示。

1.3接头断裂类型的特点

1.3.1接头断裂三种类型的变化特点是,熔合区由接头截面中心向外边缘(焊包方向)扩散;未熔合区基本以环状形式由内向外逐渐扩散。

1.3.2断裂截面均出现在上钢筋的下端部与焊缝上端部的结合面处,如图4所示。

1.3.3Ф20以上的钢筋出现的接头断裂较多。

2.接头断裂的原因

接头断裂的主要原因是由于断裂面存在着未熔合区,使接头的有效焊接面减小,致使试件在拉伸试验中产生接头断裂现象。

2.1电渣压力焊的工艺特点

2.1.1焊接参数:电渣压力焊的焊接参数主要包括:焊接电流、焊接电压和焊接通电时间,不同直径的钢筋选择不同的参数。

2.1.2引弧过程:按钢筋的直径大小选择焊接电流、电压等参数,接通电源后,调整上下钢筋间距(一般为0.2～0.3mm),使其产生电弧。

2.1.3电弧过程:引弧后,按不同钢筋直径选择焊接通电时间tl,此时,在电弧的高温作用下,钢筋凸出部分熔化形成熔化金属,同时将接口周围的焊剂充分熔化成熔渣,形成一定深度的渣池。随着上钢筋的下送,端头逐渐与液态渣池接触。

2.1.4电渣过程:将上钢筋缓慢送入渣池中,此时电弧熄灭,进入电渣过程,按选择的焊接时间t2完成此过程。由于电流直接通过渣池,产生大量的电阻热,渣池温度可达2000℃,将钢筋端头迅速、均匀熔化,并在钢筋的端部形成一个由液态向固态转化的弧形过渡层。

2.1.5挤压过程:在电渣过程完成时,过渡层已形成,此时断电,并同时迅速下压钢筋,挤出熔化金属、熔渣和氧化物。

2.2为熔合区产生的原因

从电渣压力焊工艺特点看,由于焊剂本身化学成分或潮湿及钢筋端头存在污染等原因,在电弧过程中渣池上方会产生各类气体;在电弧过程完成时由于下送钢筋速度较快,未严格按选定的t1时间缓慢进行,致使部分气体残留在渣池表面与上钢筋端头凸凹不平的熔面之间,在电渣过程中随着钢筋端头的熔化和下移,残留气体逐步上移至过渡层;在挤压过程中由于压速过快,压力(F)过大,使溶浆(熔化金属、熔渣等)迅速挤出后,在包围焊剂的反力(f)作用下。一部分熔浆迅速返回至上下钢筋端部外表面,使未逸出的气体通路被封堵,残留在过渡层的边缘,形成了未熔合区,如图5所示。在电弧过程中,残留渣池面上的气体

多少,挤压过程中上钢筋下移速度快慢、压力大小及钢筋直径(焊接面)的大小是产生未熔合区的重要原因,也是产生未熔合区三种形式的重要因素。

3.接头断裂的预防

3.1焊前焊挤必须干燥,否则应按规定经250～300℃高温烘焙2h。

3.2焊前将钢筋端部的锈斑、杂物清除干净。

3.3在电弧过程中,上钢筋下移的速度应缓慢进行,在上钢筋要与渣池液面接触时,下移速度应进一步放慢,以排出残留气体。整体过程必须达到各种直径的钢筋焊接参数所规定的焊接电流、电压和焊接时间t1、t2。

焊接加工篇7

关键词：自动焊接；机械焊接；应用

中图分类号：TG43文献标识码： A

引言

随着科学技术的快速发展，我国以焊接技术为核心的桥梁、机械加工制造行业，也一直在努力应用和吸收国际先进的机械焊接工艺和设备。本文主要探讨了当前我国自动焊接技术的现状和应用,并且对自动焊接技术的前景做以展望。

一、自动焊接技术在我国应用的现状

目前，自动焊接技术在我国的发展尚处于探索阶段，与西方发达国家还存在一定的差距。最早在焊机的设计上往往功能单一、结构简单，只能完成最基本的焊接与切割工作，对焊接工作的多样化考虑不足，即便是后来的焊接机器人的诞生，其灵活性也颇受局限，经常在实际操作当中发生错误。此外，在对外引进的焊机当中，除了高昂的价格以外，国外对我国出口的焊机技术上也相对粗糙，没有达到当时国际的先进水平。但随着我国科学技术的发展，在自动焊接技术方面也拥有了长足的进步。机器人系统的性价比得到了大幅提升，在技术层面也获得了长足的进步。自动焊接技术开放性好、对焊缝要求非常严格的产品也可以应用自动焊接技术完成。

二、机械焊接行业对自动焊接技术的需求

焊接技术由来已久，在科学技术高速发展的今天，自动焊接技术对机械焊接行业影响非常深远，机械焊接行业也对自动焊接技术有很大的需求。基础层面上来讲，自动焊接技术已经成为焊接领域不可或缺的组成部分。我国用于焊接行业的用钢量早在5年前就超过了2亿吨，是世界最大的钢材焊接消耗国，成为钢材焊接领域的大国。从我国焊接领域的现状来看，对自动机械焊接的需求主要有以下方面:

1、从成本的层面上来说，自动化焊接设备有着更佳的使用效率，在人力成本逐步高涨的今天，能够有效地缓解生产企业在人力成本投入上的压力。

2、焊接工艺特别是弧焊在我国制造加工行业也被公认为是对工作者有害的工种。由于在手工完成焊接工作时，弧焊作业产生的弧光和高温辐射会对人体造成影响，同时焊接工作劳动强度高，容易使工作者疲劳，无法长时间进行高强度的连续工作。

3、随着焊接技术加工制造的产品向重型化、精密化的方向发展，机械生产中对焊接工艺的技术含量和焊接质量的要求也更为严格，传统的手工焊接操作逐步无法满足实际的生产需求。

4、随着机械加工和制造行业全球化趋势的到来，焊接设备和焊接工艺的好坏也直接决定了企业核心竞争力的强弱。

三、自动焊接的优势

1、生产效率高

由于自动焊接设备是由整个机械组组成，而执行程序由数字电子系统控制，因此自动焊接设备可以使用较大的电流，大电流所产生的电弧的穿透能力也很强，热量也很集中，焊接的速度就加快了许多。自动焊接设备的生产效率要比普通的手动焊接的加工效率增高10倍左右。

2、质量高且相对质量水准稳定

由于自动焊接设备的焊接指令统一由数字中心发出，焊接的速度，焊接的范围都可以进行控制，因此可以保持相对的一致，使得所加工的工件的焊接质量水平可以恒定，加工过程中如果出现问题或产生了变化也可以进行自动调节，保持相对的稳定。自动焊接设备的焊剂保护效果都很好，熔池金属很少受到空气的污染腐蚀，加上较大的电流，这样的条件会使熔池金属可以充分的与渣进行反应，生成的焊液成分均匀，加工出的焊缝金属质量较高，性能也稳定，外表也相对美观。

3、改善加工工作环境

自动焊接在焊接的过程中产生的焊接烟雾会被自动焊接设备的隔离罩阻挡住，有的自动焊接设备在焊接时不会产生很强烈的焊光，焊接时所产生的烟雾也很少，这样就会很好的改善了焊接加工人员在进行焊接作业时的工作环境；使用自动焊接设备进行焊接加工，不需要焊接作业人员长时间保持一个焊接动作，这样就减轻了焊接机加工人员的体力损耗，降低了焊接作业人员的劳动强度。

四、自动焊接在机械焊接的运用

这里所提到的自动机械焊接是指焊接机械手和焊接机械人。这种将自动焊接运用于机械手臂和机械人中的工作方法就像机械加工中的加工中心，可以输入加工程序进行加工，相当于多个自动焊接设备在同一个加工部件上进行不同的焊接工作。由于加工部件在进行加工时无法进行工位的变换，在同一个工件上进行多步焊接。加工时，有的焊接工作所要加工的焊缝并未处于方便加工的位置，这就需要通过焊接的自动化数字系统进行焊接动作的变化和焊接位置的转动或移动，然后再进行焊接动作；还可以通过焊接的自动化数字系统发送工件运动动作与焊接动作同时进行的指令，使工件的工位移动与机械手臂或者机器人进行协调运动，这样的自动化机械焊接往往需要很多个轴，每一个轴相当于一个机械焊接手臂，只在主系统下达的指令位置执行自己的焊接动作，轴与轴之间不产生干扰，进行协调工作的指令也是由主系统发出的，这样的自动化机械焊可以保证加工部件进行拼接时各拼接部分相对位置的准确度，可以更高效高质量的完成焊接加工工作。

通常这样的自动化焊接机械手臂和机器人还经常运在流水线的生产加工中。这种加工方式也运用了自动化原理，不同的是，这种方式是将多个机械手臂或机器人分布在同一条串联的流动工作线中，每一个动作组执行相同的动作指令，完成本工作线动作后再进行下一个工作线的加工，这些动作指令，对机械手臂或者机器人的控制以及流程安排也全部是运用了自动焊接的工作原理，有简单的单一的自动焊接组成整体的自动焊接组，由主数字控制系统统一进行指令，完成焊接加工程序。

五、工程机械加工制造中自动焊接技术的发展趋势

目前，自动焊接技术已经被广泛的应用与各个行业当中，就推土机和挖掘机等工程机械而言，自动焊接技术的应用前景更为广泛，自动焊接技术对大型机械的焊接非常到位，也使得自动焊接技术成为机械加工制造领域未来发展的核心技术，其中主要有以下方面：

（1）随着工程机械制造行业的发展，客户对焊接质量的要求更为注重，生产企业对自动化焊接加工需求量也更大，以期让焊缝质量更为稳定，因此，对自动焊接设备数量的需求也更大。此外，由于焊接自动化机器设备在工程机械焊接加工中广泛的应用，必然需要让焊接结构设计和制造标准更为统一，以方便焊接机器进行自动焊接。

（2）焊接技术在工程机械加工制造、汽车船舶制造、电力设备加工、建筑等行业都有着广泛的应用。自动焊接技术正向着更高质量的方面发展。焊缝自动跟踪技术成为了其发展的热点。焊缝跟踪涵盖了多学科的技术，包括电子计算机、结构、材料、焊接、流体等多个领域，焊缝跟踪推动了自动焊接技术的发展，不仅提升了产品的加工精度，更显著减少了自动焊接工作的前期准备工作。

（3）工程机械加工中，自动焊接向着智能化发展方向不断前进，自动焊接机器人和焊接专机等其他硬件设备的不断发展，使得工程机械焊接加工更为智能。智能自动焊接系统的发展使得我们实时控制和监管自动焊接产品质量成为了可能。

结束语

综上所述，自动焊接在机械焊接中得到了有效的组合与联结，其运用使得自动焊接机械设备将焊接技术水平与焊接工艺推向了一个高峰，使得所能够应用到焊接技术的加工行业也得到了发展与扩大。

参考文献

[1]周利平,韩永刚.我国焊接自动化技术现状及发展趋势[J].科技信息,2011.

焊接加工篇8

【关键词】焊接、发展、认可、工艺

中图分类号： P755.1 文献标识码： A 文章编号：

The welding procedure qualification and its application

【Abstract】In recent years, with the rapid development of the shipping industry and shipbuilding, the world shipbuilding industry to China's industrial transfer, led to large-scale shipbuilding heat in coastal areas along the Yangtze River in China. Of all sizes, ranging from private shipbuilding enterprises throughout the more economically developed coastal areas along the Yangtze River. Emerging private shipbuilding enterprises to apply for the construction of CCS-class ship, the welding process is one of the necessary conditions for recognition as he began to build the shipyard and surveyor attaches great importance to the reasonable development of the welding process and the implementation of the construction process welding process directly affects the the quality of the construction of the ship.

【Key words】Welding, development, approval, process

近几年，随着航运业和造船业的迅猛发展，世界造船业向中国的产业转移，在我国沿海沿江地区引发了较大规模的造船热。各类规模不等的民营造船企业遍布在经济较为发达的沿海沿江地区。新兴的民营造船企业申请建造CCS级船舶时，焊接工艺认可作为开工建造的必要条件之一受到船厂和验船师的高度重视，焊接工艺的合理制定和建造过程中焊接工艺的执行程度直接影响着船舶的建造质量。

一、焊接工艺规程的制定

船舶开工建造前，造船厂应根据自身的技术条件和生产设备等因素，同时结合批准图纸中的钢材使用型号制定详细的工艺规程。

工艺规程因钢材等级或焊接方式而不同。按钢材等级可分为一般强度钢和高强度钢的焊接工艺规程，一般强度钢按韧性分为A、B、D、E 4个等级，高强度钢按其最小屈服强度划分强度等级，其中每一个强度等级又按其冲击韧性的不同分为A、D、E、F 4级。通常情况韧性级别高的材料焊接工艺试验通过后，可将此工艺用于韧性级别较低的材料中。按焊接方式可分为：对接焊工艺、角接焊工艺、T型全焊透工艺等，对接焊又可细分为埋弧自动焊、手工对接焊（平、立、横、仰）、CO2气体保护对接焊（平、立、横、仰）等；角接焊可细分为手工角接焊（平、立、横、仰）、CO2气体保护角接焊（平、立、横、仰）等；T型全焊透工艺在船舶建造中一般使用在高应力区，如主甲板和舷顶列板、主甲板和舱口围板、双层底旁桁材和内底板斜坡板的折角处的角焊缝。焊接工艺因钢材等级和焊接方式的不同而名目繁多，因此船厂要结合自身的生产设备、生产经验和技术条件制定一套适合自身发展的工艺规程尤为重要。

通常中小型船厂最常用的板材焊接工艺规程包括以下几种（钢材等级按船厂需要）：

a、埋弧自动平板对接焊（焊接位置为平焊；焊接材料有一般强度钢焊丝如H08MnA，高强度焊丝如H10Mn2A等）。

b、手工对接焊（焊接位置分平、立、横、仰；焊接材料有钛钙型焊条如J422，低氢型碱性焊条如J507。）

c、CO2气体保护对接焊（焊接位置分平、立、横、仰；焊丝有一般强度钢焊丝如H08MnA，高强度钢焊丝如H08Mn2A。）

d、手工角接焊（焊接位置分平、立、横、仰；焊接材料有钛钙型焊条如J422，低氢型碱性焊条如J507。）

e、CO2气体保护角接焊（焊接位置分平、立、横、仰；焊丝有一般强度钢焊丝如H08MnA，高强度钢焊丝如H08Mn2A。）

f、CO2气体保护单面焊双面成形对接焊（焊接位置多为平焊、立焊。）

g、T型全焊透角接焊（因分段可翻身，焊接位置以平焊居多；焊接区域多为高应力区，以手工507和CO2气体保护焊为主。）

h、铸钢件对接焊（通常适用于尾柱焊接，尾柱多为铸钢件，一般采用电渣焊，但中小型船厂通常无电渣焊设备，可采用手工507焊接。）

编制整套焊接工艺规程时，每一种焊接工艺均应按CCS《材料与焊接规范》要求包括以下所适用的内容：

1）钢材的牌号、级别和厚度；

2）焊接材料（包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体）的型号、等级和规格，尤其应该注意是否与焊接母材的等级相匹配；

3）焊接设备的型号；

4）钢材焊接时的坡口型式；

5）焊接位置（如平、立、横、仰等）；

6）焊道布置和多道焊接顺序；

7）焊接规范参数（焊接电流-交流或直流、电源极性-正极性或反极性、电压、焊接速率、保护气体流量等）；

8）焊前预热和道间温度、焊后热处理及焊后消除应力的措施；

9）焊接环境。

二、焊接参数的正确选择

焊接参数是指焊接过程中的一些基本参数，因不同的焊接方式而不同，现分别以手工电弧焊、埋弧自动焊和CO2气体保护焊进行分析。

1、手工电弧焊焊接参数主要包括焊条直径、焊接电源极性、焊接电流强度、电弧电压、焊接速度和焊接层数等。

焊条直径的选择取决于钢材厚度、接头型式、焊接位置和焊接层数。厚度较大的焊件应选用较大直径的焊条，搭接、T型接头和平焊缝用焊条直径应大些、立焊次之、仰焊和横焊应最小，这主要是为了溶池的大小，仰焊和横焊时用较小的焊条可形成较小的溶池，减少熔化金属的下滴并便于操作。在多道焊时，为防止产生未焊透缺陷，第一道焊应采用直径较小的焊条（通常≤4mm），以后各层可根据焊件厚度选用较大直径的焊条。

焊接电源的极性是对直流焊机而言，分直流正接和直流反接两种，规定用焊接重要构件的J507碱性低氢焊条时须直流反接；使用直流电焊接厚钢板时，一般采用正接，焊接薄板时一般采用直流反接。对于交流焊机而言，由于极性的交替变化，无需选择极性接法。

焊接电流是影响焊接质量的重要因数之一。电流过小，电弧会不稳定，容易造成未焊透或夹渣等缺陷；电流过大，容易产生咬边或焊穿缺陷，同时增加飞溅，因此焊接电流需适当。通常的电流选择原则：焊条越粗电流越大；酸性焊条所需电流比碱性焊条略大；焊件越厚所需电流越大，厚度相同时，不开坡口比开坡口所需电流大；平焊时大、横焊次之、仰焊和立焊较小。

电弧电压即工作电压，由弧长而定。电弧长电压高，电弧短电压低。焊接时电弧不宜过长，否则会出现电弧不稳、减小溶深等缺陷，还会使空气成份侵入而使焊缝产生气孔。因此因尽量保持短弧焊接，尤其使用低氢碱性焊接时更要采用短弧焊接。

焊接速度应根据实际情况而定，焊接电流大的焊接速度比电流小的快些，焊接薄板时比焊接厚板时快。焊接速度过慢容易造成溶深太深。电流、电压和焊接速度三者是密切联系，只有合理的选择，才能使焊缝成形完美、质量良好。

焊接层数应根据焊件厚度、焊条直径、焊接电流和焊接位置而定。若焊件厚度尺寸相同，在平焊时，采用较大直径焊条和较大电流，即可少焊层数；若立焊或仰焊时，用小焊条和小电流，则必须加多层数。通常每层焊缝厚度不超过4-5mm。

2、埋弧自动焊应其生产效率高，焊缝成形美观、机械性能良好而被广泛应用于现代造船业，尤其是船底板、内底板、主甲板和舷侧外板等平直部位。其主要焊接参数有焊接电流、电弧电压、焊接速度等。

焊接电流增加，电弧给母材的热量增多，同时对母材的吹力增大，焊缝溶深会相应增加。但当电流过大时，会限制电弧的摇摆作用，溶深虽深，但溶宽减小，此时的焊缝中往往留有未能充分逸出的气体和夹杂物，容易使焊缝产生气孔、夹渣和裂缝等缺陷。

增大电弧电压也即拉长电弧弧长，电弧的摇摆宽度增加，溶宽随之加宽，而溶深相应减小。单纯地提高电压，会使溶深变小，造成焊件未焊透。因此适当增大电压的同时，焊接电流也应相应加大，以获得良好的焊缝形状和尺寸。

焊接速度的变化将影响线能量的大小。随着焊接速度的增加，焊缝线能量减小，溶宽变窄。当焊接速度正常增加时，反而会使电弧对溶池金属的排出力加强，溶深会有所增加。但过分加大焊接速度，会使线能量显著减小，造成未焊透缺陷，因此必须有效地控制焊接速度。

3、CO2气体保护焊采用CO2气体作为保护介质，焊接时用CO2把电弧和溶池与外界空气有效地隔离，从而避免有害气体成分地侵入，获得良好的焊缝质量。同时因其抗裂性能好并适用于全位置焊接，被广泛应用于现代的造船业。其主要的焊接参数包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、CO2气体流量等。

焊丝直径应以焊件厚度、焊接位置为依据。对于4mm以下的薄板进行全位置焊接时应采用直径0.5-1.2mm的细丝，当钢板厚度大于4mm时，应采用直径为1.5mm以上的焊丝。

焊接电流是CO2气体保护焊的重要参数，应根据母材厚度、坡口形状、焊丝直径来定。通常直径为0.5-1.6mm的焊丝进行全位置焊接时，电流控制在250A以下。

电弧电压影响到焊接过程的稳定性，对焊缝的成形、飞溅的多少有直接影响。要获得稳定的焊接过程和良好的焊缝成形，必须使电弧电压和焊接电流达到良好的匹配，并在焊接时加以准确和仔细地调整。

焊接速度对焊缝形状尺寸有一定影响，随着焊接速度的增大，溶宽减小，溶深也有一定减小。当焊接速度过快时，气体保护作用受到破坏，焊接的冷却速度加快，降低了焊缝的塑性，并使成形不好。当焊接速度过慢时，溶宽加大，溶池变大，热能量集中，容易产生焊穿等缺陷。CO2气体半自动保护焊速度一般不超过0.5米/分钟。

CO2气体的流量主要影响其保护性能。对焊接电流大、焊接速度快时应相应加大气流量。但流量过大时，气体冲击溶池，容易使焊缝产生气孔；流量过小时，会降低对溶池的保护作用，使外界空气侵入，也容易产生气孔等缺陷。

三、焊接工艺认可证明

焊接试件焊接结束后，首先应对焊缝进行全面外观检查，再严格按照CCS《材料与焊接规范》中规定要求进行各项性能试验。

该项工艺应船厂实际需要焊接材料采用低氢药性焊丝、焊条，焊接方式为CO2手工平板对接双面焊及手工电弧焊。因母材较厚，必须开坡口，坡口型式为60oV型，留根2mm，对接装配间隙2mm，焊前将坡口清理干净，焊条烘焙保温，然后进行封底盖面，反面碳弧气刨清根、再封底盖面，焊缝焊接按Ⅰ类焊缝标准焊接，焊接结束后按规范要求对焊缝进行外观检查，X光拍片，超声波探伤检测等各项试验进行检测。

四、常见的焊缝缺陷分析

造船过程中，船舶结构焊接后须对焊缝进行外观检查和射线透视、超声波探伤，总会发现不同程度焊接缺陷的存在，其型式是多样性的。焊缝缺陷按存在位置可分为两类，即位于焊缝表面的外部缺陷和位于焊缝内部的内部缺陷。外部缺陷主要有：焊缝尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、焊穿、弧坑、表面气孔、表面裂缝等；内部缺陷主要有：未焊透、内部气孔、内部裂缝、夹渣等。就其原因，分析如下：

五、严格执行业经认可的焊接工艺