焊接设备范文

时间:2023-11-20 07:27:38

焊接设备

焊接设备篇1

关键词:白车身焊接设备 材料

Abstract: the welding equipment market in China's development space is enormous, from the welding equipment market structure, market competition, users buy behavior and current equipment manufacturing enterprise opportunities facing the several aspects is analyzed and discussed. Summary welding equipment market development present situation, the analysis of the Chinese welding equipment downstream industry application characteristics, this paper expounds the welding equipment market demand, and the future development trend of the industry. Grasp the welding equipment industry's own future development direction, national macro economy and the development of the manufacturing industry, and then based on investigation and analysis data to predict China welding equipment market demand rapid growth, increasing the size of the market.

Keywords: white body welding equipment materials

中图分类号:F407.471文献标识码:A 文章编号:

焊接设备应选对不选贵随着国内焊接行业的发展,焊接装备技术较以前有了较大进步,国产焊接设备在汽车制造行业得到了广泛的运用。众所周知,多数焊接都是一个非线性、有多变量耦合作用和大量随机不确定因素的过程,要提高焊接质量必须要从人员技能、装备技术、操作环境等各方面综合考虑。国内焊接装备技术在近20年时间里得到了突飞猛进的发展,在某些尖端领域已走在了世界前列,国产设备在汽车行业中的运用也已相当普遍。

一、汽车车身的结构特点

汽车车身一般由外覆盖件、内覆盖件和骨架件组成, 覆盖件的钢板厚度一般为0.8-1.2mm,骨架件的钢板厚度多为1.2-2.5mm,也就是说它们大都为薄板件。对焊接夹具设计来说,有以下特点:

1.1、结构形状复杂,构图困难

汽车车身都是由薄板冲压件装焊而成的空间壳体,为了造型美观和壳体具有一定的刚性,组成本身的零件通常是经过拉延成型的空间曲面体,结构形状较为复杂。

1.2、刚性差、易变形

经过成型的薄板冲压件有一定的刚性,但和机械加工件相比,刚性要差得多,而且单个的大型冲压件容易变形,只有焊接成车身壳体后,才具有较强的刚性。

1.3、以空间三维坐标标注尺寸

汽车车身产品图以空间三维坐标来标注尺寸。为了表示覆盖件在汽车上的位置和便于标注尺寸,汽车车身一般每隔200mm或400mm划一坐标网线。三个坐标的基准是:前后方向(Y向)———以汽车前轮中心为0,往前为负值,往后为正值;上下方向(Z向)———以纵梁上平面为0,往上为正值,往下为负值;左右方向(X向)———以汽车对称中心为0,左右为正负。

二在高新技术的应用上差距焊接行业与发达国家的差距

2.1焊接材料

焊接材料的生产和发展趋势应该是:电极产量逐年下降,气体保护焊丝生产逐年增加。中国焊接材料产品结构不合理,2000年焊条产量约占77%,约占10%的气体保护焊丝。我们使用手工电弧焊的比重仍然很大。

气体保护实芯焊丝,埋弧焊丝品种较少,碳钢,低合金钢焊丝质量和数量基本能满足应用需求的国内企业,但在合金钢,高温合金钢,镍基合金和其他合金线材厂很少。

焊接新材料发展缓慢,和锅炉压力容器使用新材料不匹配的焊接材料,只有通过从国外进口。

2.2、焊接装备

⑴焊接设备结构不合理 在电弧焊机中交流弧焊机所占比例仍较大,高耗能的旋转式直流焊机仍占有一定的比例,CO2焊机所占比例还有待提高。

⑵焊接设备的自动、半自动化程度不高 以电弧焊机为例,自动、半自动焊机所占比例较小,1996~2000年统计结果,自动、半自动焊机仅占电弧焊机的10~25%。

⑶数控切割机的制造已形成一定的规模,但配套的等离子切割电源还要大量进口,专用的数控切割设备品种不多。

⑷焊接机器人制造能力、制造水平和推广应用有待进一步提高。国内投产使用的焊接机器人绝大部分从国外进口,国内一些科研院所和制造厂家具有一定的焊接机器人设计和制造能力,但是没有形成产品的商品化。与日本、美国、西欧等工业发达国家相比较,焊接机器人的数量极少,据统计2000年全国焊接机器人的数量不到1000台,焊接机器人的正常运行率不理想。

(5)焊接装备水平相对落后 我国在特种焊机、成套设备及其他焊接装备方面发展较慢,满足不了焊接生产的需要。很多国产新型焊接设备自行研制开发的少,仿制、组装的多。

(6)焊接设备、TIG、CO2焊枪和配件制造的自动化程度不高,手工作业较多,产品性能稳定性和一次合格率有待提高。

三 焊接材料的应用及发展趋势

随着车身向着轻量化方向发展,车身材料的轻量化及车身金属材料的非金属化是必然趋势。未来车身材料仍以钢板为主,但是一些复合材料将得到广泛应用。

1铝合金

与汽车钢板,铝合金具有密度小,比强度高,耐腐蚀,热稳定性好,易成型和可回收利用等优点,技术成熟。汽车业也逐渐在使用铝合金配件。但铝合金的焊接仍然是对线膨胀系数,产生的热应力较大,容易出现气孔产生的铝合金焊接接头强度减少故障。

2镀锌钢板

焊接设备篇2

关键词:化工设备 设备制造 焊接质量 质量控制

不管对于任何企业来说,自身产品的质量都有着重要的意义和作用,是企业得以存活的生命,而在企业自身的生产活动当中,企业生产活动所使用的设备质量也对企业自身产品的质量有着重要的影响,而对于化工设备来说,在开始投入到使用之前,必须进行相应的设备质量控制,这在很大程度上关系到设备的使用性能、安全运行及使用寿命。加之化工设备所承装的物质中,很多都是易燃、易爆、有毒或腐蚀性的危险化学品,这种产品的性质,一方面导致运行条件恶劣,加快了设备的耗费和损害,另一方面,也有可能导致严重的后果,如果设备质量不过关,其后果是不可想象的。所以,从化学设备的制造开始,化工企业就要从根本上,严格把握设备的质量。而在进行化工设备的制造过程当中,设备的接缝工作是化工设备整体质量最难控制和最薄弱的要点之一,因此,化工设备的焊接工作质量,对于化工设备制造来说有着重要的意义,更成为成为了化工设备质量监督中的重点与核心。因此,如何在化工设备制造过程当中,有效的管理和提高化工设备制造时的焊接质量,本文根据实际的工作经验,对化工设备制造中焊接质量的提高提供一定的管理方法,供大家参考。

1、建立化学设备焊接工作的相关制度,使员工从思想上重视设备焊接

化工设备的制造对于化工产品的质量有着重要的意义,制造的质量能够直接影响到设备的功能和使用性能,甚至能够从根本上影响到设备的使用寿命和安全运行。一般来说,化工设备系统当中,绝大部分为承压设备,其介质多种多样,(易燃、易爆、毒性、腐蚀性),而且运行质量往往较差。因此,对于化工设备制造来说,控制好设备的质量,是控制化工产品的基础,而焊接的质量是化工设备制造的中心环节,控制好焊接质量将起到基础性的作用。

因此,对于化工设备制造来说,首先要焊接质量对于化工设备的重要作用,并且需要在行动上严格控制焊接的质量,从企业的领导到员工,需要树立相应的焊接责任意识,而具体来说,可以利用个人负责制,树立工作人员的责任意识,并制定严密的质量执行和监督机制,从执行技术人员到检验技术人员都实行个人责任制,层层把关,执行三检制,并坚持岗前培训和持证上岗,不达标者绝不能上岗。只有这样,通过多方配合、齐抓共管的方式,才能实现全方位立体式的保证化工设备的焊接质量,从而保证设备的制造质量,为化学产品的生产奠定基础。

2、焊接前的准备

2.1 材料的焊接性考察

设备材料的焊接性曾被称为可焊性,但根据近些年来的研究,我们发现,说一种材料不具有可焊性往往是不准确的,因此,这里我们使用焊接性这一术语并对其进行了定义:所谓焊接性,就是利用现有的焊接方法对材料焊接时,能够获得高质量的焊缝且不出现裂纹,并且不会降低设备的使用性能和使用寿命。若能达到这种效果,则焊接性较好;如果需要在焊接过程中利用特殊的焊接工艺,说明其焊接性一般,若在利用特殊焊接工艺也不能达到要求的材料,则没有较好的焊接性,往往焊接性较差,这种材料一般不予采用。

而在进行设备制作之前,便需要对即将进行焊接的材料进行焊接性的分析,而对于初次应用的材料,需要进行相应的焊接性实验,并根据所取得的结果,结合材料的特性,采取相应的焊接方法,只有这样做,才能够做到从材料出发,保证焊接质量。一般来说,评定参数包括焊接电流、电压、线能量、保护气流量、坡口形式、焊材、焊接顺序、层次、清根方法,根据母材特性,制订预热及焊后热处理工艺。焊接一般含碳钢件时,要注意裂纹、气孔和接头脆性等问题,使用焊条手工电焊法;而对于许多耐腐蚀合金钢件,由于本身有着良好的质量,因此在焊接时,只需要注意不破坏接头处化学成分即可。

2.2 设备的设计

在加工设备前,可对所加工的设备本身的工业设计进行微调,以保证最佳的焊接效果。就制造工艺中的焊接方面而言,一个好的化工设备结构设计,要妥善处理两个基本问题:一是尽量减少焊接后的残余变形和接缝应力;二是尽量消除不可焊的结构,以保证接缝的稳定。所谓不可焊的结构,就是在设计图纸中需要焊接,但在焊接过程中,无法看到或焊接工具无法达到的焊点,例如许多会造成看不清、焊嘴伸不进、把手摆动不灵的结构,都往往是不可焊的。

与此同时,在进行工件的组对之前,需要要求相应的工作人员,对焊接接头的坡口形式进行认真的检查和核对,一般来说,检查需要围绕工件的几何尺寸进行,并对局部超差或在运输过程中造成的损伤进行修复。

3、化工设备制造中的质量控制

为了有效避免焊接缺陷,提高化工设备的质量,因此可以有效结合化工设备制造的施工管理经验,并且从相关技术工作人员、设备、焊接材料和工作条件等问题上,加强焊接管理工作,这要求在焊接过程当中,采取相应的控制措施,而这些控制措施,一般是集中在工艺管道预制、压力容器、大型储罐、钢结构焊接、支吊架、现场的施工条件、焊工的技能等方面进行化工设备制造的质量控制,所以,在设备制造过程当中,需要提高焊接资源的使用效率,更加有效地使用各种类型的焊接资源,这在很大程度上可以保证焊接质量,并且避免各类焊接通病的出现,减少设备的返修次数,降低设备的焊接成本,从而提高焊接的质量和效率。

3.1 焊接过程中质量控制的具体方法分析

在进行化工设备焊接的过程当中,相关的施焊人员需要充分了解焊接计划书和焊接工艺指导书,并严格依照计划书和指导书进行焊接工作,从制度和标准层面严肃焊接工艺纪律,而在焊接过程当中,需要对以下项目进行确认:(1)焊接顺序;(2)焊接电源;(3)电弧电压;(4)焊接速度;(5)运条方法;(6)焊缝的设置方法;(7)电弧的位置;(8)前层的焊缝状态;(9)清根;(10)层间温度;(11)焊条或焊丝直径的选择;(12)后热、保温。焊后质量控制焊接后,应根据相应的设计要求和标准,严格检查设备上的焊缝,确认焊缝的外观、尺寸、表面及内部缺陷

3.2 现场技术管理

全过程的焊接工艺控制才能真正的确保焊接质量。在施工过程中,首先要进行交底工作,详细讲解加工所涉及的焊接工艺特点以及控制现场焊接工艺的控制要点。而进行关键部件的焊接时,要设置专业人员进行监控,如果发生焊工不能按照焊接计划书和作业指导书施工的情况,需要立刻停止相关的焊接工作;而与此同时,专门的热处理人员则需要对整个焊接工作的温度进行全方位监控,如果发生温度失控或者超标的情况,需要化学设备焊接质量管理人员马上通知焊工暂停相关的焊接工作。

4、化工设备焊接后的质量控制

在进行化工设备的制造过程当中,需要相关人员对化工设备的制造和焊接过程进行相应的焊接施工记录,而施工记录需要以真实,有效为具体原则,并能够明确相关责任人,这样才能保证焊接质量,从而提高设备质量。

根据化工设备安装工程建设的施工经验,焊接是对于化工设备的制造来说有着重要的意义,其进行的进度,能够直接影响到设备制造的,其质量的好坏直接影响到工程的安全运行和使用寿命,是设备制造质量控制的最重要方面。其质量和效率的高低,对于化工设备的质量透着重要的影响。因此在制造过程当中,如何保证焊接质量和提高焊接效率,并有效降低施焊成本,是化工设备制造的重中之重,所以从根本来说,在化工设备的制造过程当中,焊接作为最具重要性的特殊施工过程,需要加强相关工作人员的责任意识,严格按照化学设备焊接规范和工艺进行制造,更好地对质量进行控制,从而从根本上保证化学产品的质量。

参考文献

[1]欧斌.化工设备安装中焊接质量控制的探讨[J].中国新技术新产品,2010(21).

[2]赵慧.石油化工设备制造和安装企业的焊接质量控制[J].安装,1999(04).

[3]张树勇.焊接质量控制浅论[J].一重技术,2005(06).

[4]石油化工设备安装工程质量检验评定标准,行业标准-石油化工,扬子石油化工工程公司,2002-03-11.

[5]牛清波,蒙娟.关于化工设备的安装管理探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2011(06).

焊接设备篇3

关键词:焊接;PLC;自动化

焊接作为工业“裁缝”,是工业生产中非常重要的加工手段,正常在汽车制造、建筑等行业中所涉及的焊接操作,其焊缝质量需要那些经过优质培训的焊工操作才能保证,一般人难以达到,同时由于焊接烟尘、弧光、金属飞溅的存在,焊接的工作环境又非常恶劣,导致自动化焊接的需求越来越多。自动化焊接设备的意义主要由以下几个方面。

(1)稳定和提高焊接质量,保证其均一性。焊接参数如焊接电流、电压、焊接速度及焊接干伸长度对焊接结果起决定作用。采用自动化焊接时对于每条焊缝的焊接参数是恒定的,焊缝质量受人的因素影响较小,降低了对工人操作技术的要求,因此焊接质量是稳定的。

(2)改善工人的劳动条件,提高劳动者的生产效率。采用自动化焊接,工人只需要用来装卸工件并且远离焊接弧光、烟雾、飞溅等危害。另外随着高速高效焊接技术的应用,使用机器人式的焊接,效率提高的更加明显。

(3)产品周期明确,容易控制产品质量。自动化的生产节拍是固定的,因此安排生产计划也非常明确。

1 自动化焊接设备

1.1 焊接的工作原理

焊接利用正负两极在瞬时短路时产生的高温电弧来熔化焊条,从而达到与被焊物体结合的目的。现设计焊接自动化工作台,主要完成3600旋转动作,自动化焊接过程满足焊接工艺要求。项目研发的系统将从焊点分布、焊接顺序、时间、电流、 温度、受力和平面度等方面保障基体质量 ,使焊接部分与非焊接部分硬度均匀一致,解决焊后变形问题,并提高生产效率,降低次品率,从而提高生产的经济效益,也使得整个技术和管理的自动化水平的提高。

1.2 焊接设备的组成部分

现设计该自动化焊接设备的机械结构如图1所示。

该自动焊接设备主要由自动焊机、气源装置、焊枪伸出机构、工件旋转与压紧机构、电气控制柜、门装置、设备支架等几个部分组成。

1.3 自动化焊接设备的机械结构

该自动化设备主要用于焊接碳钢、不锈钢圆筒形工件,用两组法

兰夹具夹住两件被焊工件,将两组工件的两条环缝同时对接焊接,以达到整体工艺效果要求。

2 设计方案

2.1 动作控制分析

在设备中,工作台旋转3600是由电机正转/反转的控制应用,是在电机的接线电路中,利用变频器进行控制,当变频器的输出为正转时,电机从而正转;当变频器输出为反转时,电机从而反转。从而实现电机的正转以及反转的控制。

自动焊接设备在正常工作时采用自动操作方式,一个周期内焊接一个工件,完成作业。当工人在安装调试或设备出现故障停止运行时,可以采用手动方式操作,从而方便了检查故障的原因。自动焊接运行方框图如图2所示。

2.2 电气系统的硬件设计

(1)主电路设计

工件焊接时,工件的旋转是靠电动机带动的,旋转时需要无级调速,无级调速可选用变频器来实现。

根据设备需求选用容量为7.5KW的电动机,再根据电动机的容量选用变频器,前提考虑电动机三个方面的参数:

①电机的额定电流 ②电机的功率 ③电机的极数

最终可以决定选用三菱FR-E740-7.5KW变频器,该变频器的优点在于结构简单,调节容易,可用于通用鼠笼型异步电机。

(2)PLC机型的选择

控制根据被控对象对PLC控制系统的功能要求,根据设备的要求使用了9个不同的按钮及使用信号输入点12个,所以要用到的输入数量预计有20个;使用了1台三相交流电动机,5个电磁换向阀,其输出数量预计需要有10个,以及各种指示灯和安全系数上的硬件,再预计需要10个输出点。在选择机型时还要考虑以后设备的调整和扩充,在实际统计I/O点数基础上,所以预留10%~20%的数量,可以选定三菱FX3U-64MR型号的PLC。

2.3 电气系统的软件设计

(1)系统自动状态流程图

在自动运行过程中,有异常报警发生时,必须要按下复位按钮来排除故障,直至报警蜂鸣器停止报警声响,报警红色指示灯灭,运行绿色指示灯亮,方可运行,否则,设备会一直处于有故障状态中。

(2)梯形图

三菱FX3U-64MR与变频器通讯程序(略)。

3 结束语

实际应用结果表明,自动焊接系统在实际生产中的运用,可以较好的解决焊接困难、生产节拍低下、劳动强度高等实际生产问题,在局部采用自动焊接系统代替机器人焊接,价格低廉,受到了很好的经济效益和社效益。

参考文献

(1)周虹. 气动与PLC技术相结合在机械手设计中的应用.液压与气动.2004.3

(2)袁艳敏.PLC在机械手自动控制系统中的应用.西安航空技术高等专科学校学报.2004.9

焊接设备篇4

关键词:化工设备安装; 焊接; 质量控制;

化工设备焊接质量检验是保证化工产品质量优良,防止废品放行的重要措施。特种化工设备焊接检验是焊接结构制造过程中,自始至终的每道工序都要进行的质量检验,是及时消除该工序缺陷的重要手段,并防止缺陷重复出现。这样做比在产品加工完后再来消除缺陷更节约时间、材料和劳动力,从而降低成本。特种化工设备焊接质量检验应该层层把关,实行自检、互检、专检及产品最后验收的三检一验制度。并保证不合格的原材料不投产,不合格的零部件不组装,不合格的组装不焊接,不合格的焊缝必返工,不合格的产品不放行等要求。“质量是企业的生命”,国内外的经验和大量的事实告诫我们,任何削弱检验把关的做法都是不符合保证与提高产品质量要求,不利于生产者的生存与发展的。

1.化工设备焊接质量检验的主要内容

化工设备焊接质量检验的主要内容分为:焊前检验、焊接过程中检验和焊后检验。

1.1焊前检验

1.1.1 原材料检验

原材料检验包括母材金属质量检验、焊丝质量检验、焊条质量检验、焊剂质量检验。原材料在使用时,应根据材料的型号,出厂质量检验证明(合格证)加以鉴定。确定材料的使用状态符合规定要求。

1.1.2 焊接结构设计鉴定

为使化工设备焊接检验能顺利进行,必须对焊接结构设计进行鉴定。需要进行检验的焊接结构应具备可检验的条件,也就是应具有可探性。一个产品能进行探伤,应具有如下的条件:(1)有适当的探伤空间位置;(2)有便于进行探伤的探测面;(3)有适宜探伤的探测部位的底面;(4)如产品不能满足可探性条件,则应在产品装焊过程中逐步探伤,但最后装焊的焊缝应是具有可探性条件的焊缝。

1.1.3 其他工作的检验

其他工作检验包括:(1)焊工资格项目的审查;(2)能源质量的检查(包括对电源、气体燃料的检验);(3)工具的检查。

1.2 焊接过程中的检验

1.2.1 焊接规范的检验

焊接规范是指焊接过程中的工艺参数。应按拟定的焊接工艺评定指导书编制焊接施工工艺规范,并严格执行,才能保证焊接结头质量的优良和稳定。

1.2.2 焊接结构装配质量的检查

在焊接之前,进行装配质量检验是保证结构焊成后符合图纸要求的重要措施。对装配结构应做如下几项检查:(1)按图纸检查各部分尺寸,基准线及相对位置是否正确,是否留有焊接收缩余量,机械加工余量等。(2)检查焊接接头的坡口型式及尺寸是否正确。(3)检查点固焊的焊缝布置是否恰当,能否起到固定作用,是否会给焊后带来过大的内应力,并检查点固焊缝的缺陷。(4)检查焊接处是否清洁,有无缺陷(如裂纹、凹陷、夹层等)。

1.3 焊后质量检验

焊后检验是焊接检验的最后环节,是在全部焊接工作完成后进行的成品检验,是鉴定产品质量的主要依据。成品检验的方法和内容主要包括:外观检验――结构形状与尺寸及焊缝表面质量的检验;焊缝的无损检验;焊缝金属或堆焊层化学成分分析及铁素体含量和堆焊层结合强度的测定;焊接接头及整体结构的强度试验和致密性检验;结构在承压或承载条件下的应力测试等。

成品检验的方法很多,总的来说可以分为破坏性检验和非破坏性检验(也称无损检验)两种。至于采用哪种检验方法,应根据结构特点、特性及使用情况由设计部门结合有关标准、规程而决定。

2.化工设备安装焊接中的质量控制

化工设备安装是化工设备投产前的关键步骤,安装工程质量直接影响到设备的使用性能,甚至影响到设备的寿命和安全运行。化工设备中大部分为承压设备,介质多种多样,(易燃、易爆、毒性、腐蚀性),运行条件有时相当恶劣。所以,控制好施工质量是搞好施工管理的最主要环节,而焊接质量是化工设备安装中心环节,控制好焊接质量将起到提纲挈领的作用。

为了避免焊接缺陷的产生,满足对质量的更高要求,在此结合化工设备安装工程建造期间的施工管理经验,可以从人员、设备、材料和环境等多方面加强焊接管理,有针对性采取严格控制措施,可以在工艺管道预制、压力容器、大型储罐、钢结构焊接、支吊架、现场的施工条件、焊工的技能等方面进行质量控制与预防,更好地使用焊接资源,不但可以保证焊接质量,而且还可以避免焊接通病的出现,减少返修数量,降低焊接成本,获得良好的焊接质量,达到提高焊接效率,加快施工进度的要求。

2.1 焊接过程中质量控制的具体措施

焊接过程中施焊人员应严格按焊接计划书要求及焊接工艺指导书执行,严肃工艺纪律,对以下项目进行确认。焊接顺序;焊接电源;电弧电压;焊接速度;运条方法;焊缝的设置方法;电弧的位置;前层的焊缝状态;清根;层间温度;焊条或焊丝直径的选择;后热、保温。焊后质量控制焊接后,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,其主要项目有:①外观及表面缺陷:焊缝表面规整与否;压坑;焊瘤;悬垂物;咬边;火口状态;表面气孔;表面裂纹。②尺寸:余高尺寸;焊接长度;角焊焊脚长度,补强角焊的大小;角焊的不等脚长。③内部缺陷:裂纹;未熔合;未焊透;夹渣;气孔。④处理I 弧板的处理:飞溅物清除合格与否;端部周边焊;焊缝返修。

2.2 现场技术管理

要全过程控制焊接工艺是确保焊接质量的前提,在施工中,进行全员交底,交底中详细讲解焊接工艺特点及严格控制现场焊接工艺的必要性和控制要点。如长输管道、锅炉、压力容器、钢结构焊接等每个接头的焊接时,应有专人监控焊接工艺,如焊工不按作业指导书施工应立即终止焊接;在焊接过程中,热处理人员应全程监控层间温度,如超标应立即通知焊工暂停等。

3 化工设备安装焊接后的质量控制

保存好焊接施工记录,施工记录应真实,有效,并具有可追溯性,这样才能保证整个施工过程的严肃性,才能保证焊接质量,为以后的焊接工作打好基础。

金相检验是用来检验焊缝、热影响区及基本金属的组织特点,以及内部缺陷的方法。金相可间接评定焊接工艺的正确性,及其对接头性能的影响。金相检验有宏观金相检验和微观金相检验两种。宏观金相检验是用放大镜(小于30 倍)来检视金属(或接头)的宏观组织、内在质量和缺陷情况。宏观金相检验包括酸浸试验、硫印试验、磷印试验。微观金相检验是用小于2000 倍的光学显微镜或电子金相显微镜来检测金属中的显微组织和缺陷。从检验出的显微组织可推断或验证工艺参数是否合理,以及接头的大致性能。通过检验还可以了解到材料中非金属夹杂物的类型、含量,显微组织的成分偏析(带状组织),晶粒度,是否过热、过烧,晶界腐蚀或应力腐蚀等。

焊接设备篇5

关键词: 焊接技术 焊接设备

中图分类号:P755文献标识码: A

1汽车车身概述

1.1车身结构

汽车车身是一个形状复杂的空间薄壳体。其主要部件均由钢板冲压焊接而成。为了增加美观和防腐性车身表面还涂有漆膜。此外还有很多金属的和非金属的装饰件。因此,冲压、焊装、涂装、内饰是车身制造的四大工艺。

车身壳体按照受力情况可分为非承载式、半承载式和承载式(或称全承载式)三种。 非承载式车身的特点是车身与车架通过弹簧或橡胶垫作柔性连接。在此种情况下,安装在车架上的车身对车架的加固作用不大,汽车车身仅随本身的重力,它所装载的人和货物的重力及其在汽车行驶时所引起的惯性力和空气阻力。而车架则承受发动机及底盘各部件的重力,这些部件工作时通过其支架传递的力以及汽车行驶时由路面通过车轮和悬架传来的力(最后一项对车架或车身影响最大)。 下图是为白车身结构。

图1.1 白车身结构

图1.2车身制造过程

1.2车身工艺

汽车车身的制造程序虽然大致相同,但由于年生产纲领不同,生产方式也不相同,使用的设备和工艺装备不同,声长过程中的机械化自动化程度不同,因此工艺特征有很大差别。

在单件少量生产中,车身覆盖间的形成大都已板金为主,配以少量的胎具和工具。只有少数对外观影响大的覆盖件采用模具成形;车身的总装也是使用简单夹具和样架结合找来定位的,其焊接虽然部分已采用点焊,但还大量采用二氧化碳气体保护焊和气焊,甚至手工电弧焊。为了获得平整的表面,往往刮腻子、打磨数次。涂饰采用手工喷漆和自然干燥。在小批量生产中,主要覆盖件往往采用简单模具在液压式压力机上成形,至于切边、翻边、冲孔等工序还需手工配合一些机器完成。装配一般在固定式装配台上进行,使用简单的夹具来确定零件的相互位置,互换性差。焊接主要是点焊和二氧化碳保护焊,虽然有简易喷漆室和烘干室,但操作仍多为手工,工序间的运输主要靠行车或地面轻便小车来完成。中批和大批量生产基本上属于流水线形式。覆盖件在冲压线上全模具成形,然后被送到有快速定位和加紧的固定式或随行式夹具的装配线上,按工位完成合件、分总成和车身总装。焊接则大量采用悬挂式点焊机配以各种专用焊钳和焊枪,有的还有少量多点焊机。车身的表面处理则在有脱脂、磷化、电脉底漆和烘干室等先进设施的图示生产线上完成。工序间的运输也因使用滑道、输送带和悬链等而实现了机械化和半自动化。大量生产的机械化、自动化程度更高。车身覆盖件的半自动或自动冲压生产线上完成。装焊和涂饰分别在自动控制的生产线上进行。这些自动线还大量装备了机器人和计算机等现代高科技产品。

不管哪一种生产方式,与一般机械产品相比,车身生产具有明显的特点:

(1)冲压件质量要求高,制造难度大。

(2)车身的表面处理要求高。

(3)车身制造投资大、周期长。

2汽车车身焊接工艺

2.1焊接工艺简介

汽车车身壳体是一个复杂的结构件,它是由百余种甚至数百种薄板冲压件经焊接、铆接、机械联结及粘接等方法连接而成的。由于车身冲压件的材料大都是具有良好的焊接性能的低碳钢,所以焊接是现代车身制造中应用最广泛的联结方式。

由于车身零件大都是薄壁板件或薄壁杆件,其刚性很差,所以在装焊过程中必须使用多点定位加紧的专用焊装夹具,以保证各零件或合件在焊接处的贴合和相互位置,特别是门窗等空洞的尺寸等。这也是车身装焊工艺的特点之一。为了便于制造,车身设计时,通常将车身划分为若干分总成,各分总成又划分为若干个合件,合件由若干个零件组成。车身装焊的顺序则是上述过程的逆过程,即先将若干个零件装焊成合件,再将若干个合件和零件装焊成分总成,最后将分总成和合件、零件装焊成白车身总成。如以下流程:

冲压零件――焊接小组件――焊接分总成――焊接总成――白车身。

对于有骨架的中型或大型客车,一般是先装焊前、后围和左、右围等几个大块骨架分总成,然后在底板的基础上将这几大片分总成焊合成车身骨架总成。最后在骨架上蒙皮就成为白车身总成。

3汽车生产线上的常用焊接设备简介

目前汽车生产常用的焊接设备大致可以分为四类:直接焊接设备类、工装夹具类、扣合压力类、检测工具类。

3.1直接焊接设备类

直接焊接设备是指使用此类设备使工件通过焊接的方式粘合在一起的焊接设备,目前公司主要有以下种类的直接焊接设备:悬挂式点焊机、傀儡焊、自动焊、点焊机器人、弧焊机器人、MIG焊机、固定式螺母凸焊机、螺柱焊机等。

悬挂式点焊机

图3.1

悬挂式点焊机――该产品整体性能相当稳定、使用便捷、维护方便。傀儡焊、自动焊

图3.2

傀儡焊――就是借助外界人工焊接对生产线上焊接通道不畅通、普通焊钳不能焊接的零件进行的一种焊接,即通过焊钳在辅助机构上进行焊接,辅助机构引至需要焊接的零件位置从而完成焊接。

自动焊――即通过可编程控制器对焊钳的运动轨迹及焊接参数进行自动控制,使焊钳按照工艺的规定进行自动焊接。

点焊机器人、弧焊机器人

图3.3

机器人焊钳控制方式有伺服控制与气动控制两种方式。伺服焊钳对零件的精度要求较高,如果零件的精度达不到要求,机器人伺服焊钳的故障率就会非常高,并且维护费用大,备件费用也较高,不利于企业的成本节约。气动焊钳的维护成本相对较低,并且维护方便,相对伺服焊钳而言零件的精度对设备造成的损坏率较低。

MIG焊机

图3.4

MIG焊机――俗称二氧化碳保护焊,此设备整体性能稳定,故障率低,其中一个不足是MIG焊机的焊枪部分易损坏。

MIG焊机的另一缺点是在使用过程中烟、尘比较大。

3.2工装夹具类

装配用夹具

这类夹具主要是按车身图纸和工艺上的要求,把焊件中各零件或组件的相互位置能准确地固定下来,工件只在它上面进行点固,而不完成整个焊接工作。

图3.4

焊接用夹具

这类夹具专门用来焊接焊件,即将已经点固好的焊件放在它上面完成所有焊缝的焊接。它的主要任务是防止焊接变形,并使处在各种位置的焊缝都尽可能地调整到最的利于施焊和位置。一般这类夹具用于焊件重量大或采用自动焊进行焊接的情况,在手工操作小件焊接时,除有特殊质量要求外,一般不采用这类夹具。

检验夹具

简称检具,它是用于检查焊接完的车身部件的形状尺寸是否符合质量要求,起量规的作用。

其它夹具

指矫正夹具,整修加工夹具和热处理夹具等

3.3扣合压力类

压合模具,主要用于内外门板的包边,与压力机相结合,可以一次完成。效率高,工作强度低,使用寿命长。

压合夹具,采用气动或电动方式提供的夹具强制动作,结合人工使两个零件压合在一起,也主要用于门板包边。缺点是效率较低,包边质量差,使用寿命较短,优点是投入费用较少。

3.4检测工具类

检具,如上,也可以归到夹具类。检具的结构包括检具钢架(分为钢架结构和钢板结构,需退火处理)、仿形树脂,定位(包括主副定位销及夹紧点),检测销、检测片及检测规尺。

柔性检测

便携式柔性测量臂测量直径3米,可以随时随地检测白车身部件的质量,发现关键尺寸的偏移情况,保证及时的对生产现场的夹具及相关工装进行调整校正。

白车身整车测量

整车测量约300个元素,可实现每天离线测量3台驾驶室。自动水平双悬臂测量机测量范围为5000mm×3000mm×3000mm,测量精度保证小于0.1mm。以此保证驾驶室在漫长的生命周期中保持各项尺寸符合设计要求。

参考文献:

[1]、王政编著《焊接工装夹具及变位机械性能》 机械工业出版社 2001年08月第一版

焊接设备篇6

关键词:电磁感应预热设备;船舶焊接;船舶工业;集装箱;散货船;焊接工艺 文献标识码:A

中图分类号:TG445 文章编号:1009-2374(2017)06-0061-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.031

在船舶工业领域,由于高强钢及一些特种钢材的使用,使得各大船级社对于焊接工艺的要求更加苛刻。在大型集装箱船、散货船中,很多钢材的厚度达到50mm以上,这对焊接预热的需求更加急迫。据统计,我国造船完工量在2500万载重吨左右,大约占全球30%,对于焊接预热的服务需求相当大。现在国内由于造船自动化水平较低,大部分船厂还在采用传统的陶瓷片加热方式进行焊接预热。按照每万载重吨需要花费在焊接预热上的费用为200万元计算,焊接预热及焊后热处理的市场规模大约在50亿左右,而实际需求远远大于此。

近年来受国际金融危机的深层次影响,国际航运市场持续低迷,新增造船订单严重不足,新船成交价格不断走低,产能过剩矛盾加剧,我国船舶工业发展面临前所未有的严峻挑战。在中国船舶业加快产业升级、淘汰落后产能的政策背景下,各大船厂都在进行新技术的开发与应用。市场上出现的一款采用更先进的电磁感应加热方式,较之传统的电加热模式有了极大的改变,大大提升了工作效率。在产业升级的大背景下,电磁感应加热逐步取代传统陶瓷片的加热形式,符合当前节能增效的要求,对我国早日实现现代化造船有积极的贡献。

1 电磁感应加热原理

高速变化的高频高压电流流过线圈会产生高速变化的交变磁场,当用含铁质容器放置在上面时,容器表面即具切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流(即涡流),涡流使容器底部的铁原子高速无规则运动,原子互相碰撞、摩擦而产生热能,从而起到加热物品的效果。即是通过把电能转化为磁能,使被加热钢体表面产生感应涡流的一种加热方式。电磁感应加热相对于热辐射或热传递等传统的加热方式有热效率高、加热速度快、安全、节能等优势,在工业领域主要有管道焊接热处理、电磁造粒机、塑料封口机等,在民用领域中主要有电磁炉等。

2 可行性分析

20世纪80年代,陶瓷热电片作为取代火焰预热的新型加热技术被运用到船舶焊接领域。其主要特点是采用电流通过电阻丝发热原理使附着在电阻丝上的陶瓷片发热,通过热传递的方式使被加热钢板发热。与火焰加热相比,其加热区域更大,温度更加均匀。

但由于陶瓷加热片本身原理上的原因,它的缺点也较为明显:(1)陶瓷加热片采用热辐射原理进行传热,其大量热能耗散在空气中,能量利用率不高;(2)陶瓷加热片由于本身发热,在施工时其自身温度也非常高,例如要将30mm厚钢板加热到120℃,其自身温度一般会达到200℃以上,这对现场施工环境会造成比较恶劣的影响,并且对施工人员本身的安全造成了隐患;(3)陶瓷加热片主机体积和重量较大,搬运十分不便,在一些场地受限的施工位置,还是只能使用火焰加热;(4)陶瓷加热片由于采用陶瓷制造,其本身重量也相当大,一片重量大约在20公斤,在船舶建造中经常会遇到高空作业,携带如此重量的加热片进行工作时,会产生很大的安全隐患;(5)陶瓷片对场地用电要求较高,一般需要采用75平方电缆单独走线,不能充分利用场地本身的配电设施,造成成本浪费。

而电磁感应加热设备,克服陶瓷加热片的这些缺点,采用一种新的加热模式,且加热片采取了柔性设计,其具有相当明显的优势:(1)电磁加热装置拥有传统加热设备几乎所有的功能:温度设定,时间设定。进行焊前预热,焊后消氢,焊后热处理等,并能有效地控制加热、缓冷速率;(2)电磁加热装置加热速率更快,更高效,陶瓷加热是将电能转化为热能,再通过热传导给钢板,能量的损耗相当大,而电磁加热方式是直接产生电磁感应并作用于钢板,能量损耗极小,使得加热速度更快,用电消耗更小。电磁加热装置的功率是30kW,传统温控箱为240kW。相同条件下,50mm钢板预热至120℃,传统陶瓷加热需约40min,电磁加热仅需4min,而在预热更厚的板材时,传统加热的预热时间往往在4h左右,电磁预热时间在1h左右,大大减少了现场“等工”的现象,提高了“净工作时间”比例;(3)设备更小,更轻盈。传统温控箱的搬运往往需要叉车或吊机的配合,而电磁加热装置只需1~2人即可,携带方便,节省工时;(4)加热模块。传统温控箱使用的是陶瓷加热片(带),电磁加热装置为加热模块(类似电热毯)。加热模块以柔性模块为主,可根据加热部位的不同选择适合的模块进行处理,模块贴合性更好,可以适用于船厂任何位置任何工况的加热。且模块轻便易拿,不易损坏,模块本身不发热,不会发生由于操作工人疏忽导致的烫伤事故,其适用性和安全性比魍臣尤纫高出很多;(5)电磁加热对焊接并无影响(如磁偏吹),目前也并未检测到电磁加热对母材本体或焊接质量的不良

影响。

3 使用情况

电磁感应加热设备,以其极大的优势,广泛应用于船舶制造过程中厚板焊接的预热。其广泛适用于各种厚板焊接的加热:厚板埋弧对接焊、复杂结构的加热、铸钢件焊接加热、船台合拢加热、海洋平台桩腿结构加热。电磁感应加热器采用了柔性加热片的设计,适用于各种焊接位置的加热。其加热效率和加热的均匀性都是传统电加热无法比拟的。电磁感应加热设备从本身体积重量、操作难易程度、布线环境、加热效率、能源消耗等方面,相比较传统的电加热设备都有极大的改善,对工人来讲有其推广的优势,使其能顺利地在生产现场推广。

以某万箱集装箱船为例,全船需要加热的焊缝长度约为25000米,采用传统的电加热时,需要专门组织加热班组,加热过程中还存在等工、误工的情况,加热效率低、能耗大,工人操作和施工环境都比较差,还经常存在加热不均匀和不便加热的情况。而采用电磁感应加热以后,提高了加热效率,降低了能耗,改善了工人的操作和施工环境,相应地提高了船舶制造的效率。据初步统计,每船节约15000工时以上,节约电能50万元以上,极大地降低了管理成本,提高了造船效率。

4 结语

电磁感应焊接热处理器经过了不断改进,目前在几家船厂和其他海工制造企业、钢结构制造企业得到了实用验证,推广力度不断增强。而且随着未来船舶市场对钢材的要求越来越高,止裂钢等对温度要求严格的品种会日益发展,传统的电加热模式将制约行业的发展,电磁感应焊接热处理器必将占领未来市场。电磁感应加热设备对于船舶建造的焊接作业带来了极大的便利,而随着其应用范围的不断扩大和技术的飞速发展,电磁加热技术必将辐射其他行业,开拓一个厚板焊接预热的新

时代。

参考文献

[1] 王生德.MOSFET高频感应电加热电源的研究[J].郑州大学学报,2001,33(3).

[2] 斯重遥,等.焊接手册(第二卷)[M].北京:机械工业出版社,1992.

[3] 陈家本.船舶焊接技术现状与展望[J].电焊机,2004,(2).

焊接设备篇7

关键词:核电设备制造 焊接技术 高效焊接

中图分类号:TG47 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)07(c)-0042-02

中国核电项目在各种各样的争论中,渐渐成为影响广泛而深远的话题之一。2011年3月11日发生在日本福岛县的福岛第一核电站事故,1986年4月26日发生在切尔诺贝利核电厂的第四号反应堆事故,此次事故造成辐射危害超过二战中广岛原子弹的400倍。产生的灾难程度,完全已经是人类难以消散的噩梦。核电站核泄漏事故始终是人们最担心的。因此,在核电设备制造过程中应用好高效焊接技术,能够明显地降低设备出现事故的可能性,确保核电设备的运行安全性和稳定性,对提高核电工业安全因素具备重大意义。

1 核电设备制造原理

根据核电站工作原理来分析,因为利用原子的分裂来产出热能的原理来达到加热液体的目的,再通过加热水达到高温、高压的蒸汽来使涡轮进行高速旋转,再引动发电机的旋转,从而产生巨大的电能。

2 核电设备制造中的焊接技术

2.1 发展历史

焊接技术的产生,是因为金属的应用越来越广泛。在金属加工过程中出现了多种多样的加工工艺,而焊接技术就是其一。这种古老的方法延用至今,而今,在古人的基础上不断地更新技术,使得焊接技术出现了目前的高效焊接技术,主要用于焊接技术要求高的生产制造。

2.2 焊接问题

焊接是焊缝附件的高温区金属受周围金属的制约,产生不均匀的压缩塑形变形,焊接后冷却时,这部分压缩的塑形金属同样受周围冷态的金属制约,不能自由收缩,导致了拉应力和变形。变形的危害:焊后尺寸不合格、影响美观和降低承载能力。

2.3 焊接出现问题及处理方法

焊接过程中产生变形的现象,一般处理方法是勤磨钨针、降底焊接电流、提高焊接速度的同时尽量短弧施焊。总之,前面所做的一切都是为降底溶池温度服务的。只有熟练地掌握好溶池温度的核心知识,才不会容易导致变形发生。

对于焊接工艺来说,焊接精度要求高,焊接不实接触不良,容易短路,不平整。为了防止焊接变形,一般来说有两种方法:一是防止变形,就是做一些相应的工装控制其不让变形,另外一种就是预变形,焊前装配时往相反方向做些调整,焊完变形后刚好到设计的装配尺寸。

焊接的时候发现有的焊缝很亮,有的发暗,一般是金属光泽,表面平整会看起来亮一些,粗糙会暗一些,这是光线反射问题,如果差别很大,暗的自然就是有杂质了。另外,有水焊接是工艺绝对禁止的。焊接的过程中焊缝上面出现像烤蓝一样的颜色,是因为有杂质掺入,氧化造成的。不一定只是底漆,如果认为底漆的话,还要看底漆的可焊性,可以查一下底漆的说明书。焊接过程中火花飞溅熔化的金属未在熔池内冷却造成的。产生原因有很多种,不外乎力的作用。

3 现代的高效焊接技术

高效焊接技术在工艺上主要是以提高熔敷的效率和焊接速度来实现其工艺的一个过程。其中高熔敷效率焊接是指其在单位时间内熔化更多的焊接材料,高速焊接是在提高焊接速度的同时提高焊接电流,以维持焊接热输入大体上保持不变,代表工艺以多丝弧焊技术为主。此外,高效焊接技术还包括其他焊接方法,都可以大大提高焊接效率,主要有激光复合焊,A―TIG焊等承接了传统的工艺。为了使核电事业得到稳定正规的发展,国内相关焊接工艺研究者在研制最新高效焊接技术时,加进了机械化和自动化的水平,广泛采用数控设施,在增强焊接质量、安全和可靠性方面大大提高了性能。另外,在焊接时还需考虑工件的影响因素:例如:厚度,坡口角度,焊接材料,环境温度(确定是否预热)。焊接是用于材料之间的连接,焊接接头的焊缝的质量保证是最重要的,它的机械性能必须得到保证。

4 核电设施设备的制造过程中应用高效焊接技术的现状

目前,从焊接技术的角度上看,核子裂变引发巨大的热量,其加热的液体的装置,至少是应该耐高温以及耐高压的容器和循环管道。其将热量输送给水,再来形成一个高温和高压蒸汽一体化装置,也无非就是耐高温和耐高压的压力容器和循环的管道。从以上流程可知,核电站比较需要的是有操作耐高温耐高压容器管道技术经验的技工。探伤技术,只要能方便移动的探伤设备,探伤准确度比较高、比较可靠的都可以使用。当前超声波技术已经相当成熟,可以推荐。另外,磁粉探伤可以及时灵活地检查裂缝,在复杂节点受力处可定期检查,以保安全。核电设备设施必须在现场进行焊接,需掌握的基本原则是将焊接构件解剖分解后,尽可能在车间里完成元件和成套的组件,在内场工作条件较好,焊接质量比较容易保证。然后将它们分类形成配套的运到核电站工地,不能混乱。在现场焊接的尽量减少,一般是那些形成构件后运输困难的,必须在现场对接的,尺寸要现场确定的,有特殊原因的才在现场焊接。

根据跳动的溶化钢水来控制焊接的速度,每当焊接时,可以发现刚溶化的钢水在跳动,根据它的速度,来调整操作的速度,在跳动钢水紧跟在焊丝后面。操作过程中焊接速度过快,会造成焊缝变窄,凹凸不平,焊缝波形尖,容易产生咬边现象。核电设备违规补焊检查后会发整改通知甚至停工令,如果是质保检查发现,发纠正措施(CAR),要求施工单位自查整改,确认符合规范后再开工,总之焊接在核电设施设备中工作环节非常关键。对焊接工艺要有明确规定和规章制度,才能正确地运用高技能加上先进的数控手段。把核电设备制作工艺提高加强。由此成熟的核电设备制造的焊接工艺首要的条件是安全生产是前提。工作人员要防止触电 焊机要安全接地、用前要检查焊机及电线、气管等是否正常、防止灼伤,施焊过程要注意劳动防护用品的穿戴、护目墨镜、焊工手套、工作服、工作鞋准备到位。目前,随着核设备制造业的发展和核电设备制造方案的完善,国内越来越多的企业获得了核电设备制造的资质。为了提高自身企业的制造能力和优质生产能力。加强推进最新焊接技术已经成为金属加工工艺技术市场的热门。通过传统的焊接技术和现代数字化技术相结合,再加入红外线感应和激光的全路线跟踪系统的投入制造环节,必定会得到生产上的效率优化。

5 结语

所谓高效焊接技术是焊接技术中效率高于用普通的焊接技术,用以进行手工焊操作的其他各种焊接方法的总称。推广应用高效焊接的方法,对推动核电工业安全发展、提高核电工业运行质量、推动国内核发电站具有十分重要的意义。高效焊接技术工艺已经成为现代工业中一种日益重要的金属加工的工艺方法,加强高效焊接技术的力度,完善焊接应用方案,能够有效提高核电设备运行的可靠性与稳定性,用于保证核电设施设备的正常运行,增强核电工业运作系统的安全质量起到了积极的推进作用。

参考文献

[1] 孙灵飞.核电设备制造过程中的高效焊接技术应用情况[J].金属加工,2015(16):13-14.

[2] 孙占,王勇.核设备潜在供方焊接能力评价[J].电焊机,2013(10):63-66.

[3] 李晓军.浅谈核电厂核安全级设备焊接质量保证[J].核标准计量与质量,2013(2):45-49.

焊接设备篇8

【关键词】化学容器;焊接;质量;安全控制

1 前言

化学容器在我国的工业生产、日常生活及科学研究方面都得到了广泛的应用。由于其经常由于盛装有毒、有腐蚀性的物质,加之其工作环境通常比较恶劣,因此对其的强度和密封性有着极高的要求。而一旦因为质量控制不好引发事故,则会造成重大的社会经济损失和对人民财产造成严重威胁。而影响其质量好坏的关键因素就是焊接质量。因此对化学容器设备的焊接质量控制直接关系到产品的正常使用和质量,因此对其的质量安全控制显得尤为重要。

2 控制焊接质量的现实意义

2.1 减少事故的发生,确保产品质量

焊接质量的好坏,对产品的功能的正常发挥起到关键的作用,而由于焊接过程本身就是一个技术含量非常高的过程,由于整个操作过程时间短,焊接的体积小而温度高且快速冷却,这就对焊工的操作水平提出了很高的要求。正是因为其操作难度的巨大,使得在整个的操作过程中会有许多不确定的因素影响着产品的质量,稍有不慎,就会给产品留下缺陷,带来安全隐患。因此对设备焊接质量进行有效控制,严格按规程进行操作,能够确保产品的质量,从而减少事故的发生。

2.2 节约成本,提高效益

正是因为焊接工艺的复杂性,要得到一个质量好的焊接接头,要需要经过多道复杂的施工工序。而在产品内部焊缝中的缺陷往往要经过无损伤检测手段才能发现,这样势必造成返工对缺陷进行处理,再次经过检测合格后才能使用。在这过程往往要耗费大量的人力、物力和财力,造成损失。而如果对其焊接全过程进行合理的质量安全控制,则会大大减少焊接缺陷,从而节约了成本,提高了效益。

3 焊接过程产生的缺陷类型

焊接质量的好坏与焊工的技艺高低有着很大的关联,同时焊接过程相当于一个冶金过程,期间经历升温、融化、结晶等过程,受环境周围的温度、湿度和风向的影响较大,故可能存在许多缺陷,主要有以下一些类型。

3.1 未融合

未融合指的是焊缝金属与焊件之间局部有未完全熔透的现象,是危害较严重的一种缺陷。由于焊缝直接结合强度不够,会严重降低设备的结构承载能力,使其强度降低,严重时会使设备产生裂纹,严重影响其使用性能。该缺陷的产生是由于电弧太短、电流不足、焊条太厚等原因引起的。同时焊缝接口表面的油污及氧化膜为清理干净,也是造成未融合缺陷的一大原因。因此在实际操作中要严格按照相关规范操作,防止此类缺陷的发生[1]。

3.2 夹渣

金属残留在焊缝中的现象称为夹渣。夹渣会影响焊缝的密封性,使其强度降低。夹渣的产生是由于操作不当引起的,在操作中应将各层焊缝中的金属落渣及时清理。同时注意选材及电流的控制。

3.3 焊接裂纹

焊接裂纹是指在焊缝界面上产生缝隙的一种现象,是一种很严重的产品瑕疵,产品的破坏多是从该薄弱面产生的。因此在实际焊接中要严格控制裂缝的产生。裂缝一般分为冷裂缝和热裂缝两种。它们产生的原因不尽相同。但总体来说是在焊接过程受热与冷却两个过程产生的裂缝,需采用先进工艺、合理选材等措施控制裂缝的产生。

3.4 气孔

焊接过程中,熔池中的气泡在凝结后未及时逸出形成孔穴的现象称为气孔。气孔的产生受多种因素的影响,如界面有油污、焊条不干净变质、焊接速度太快等。残留的气孔会导致焊接界面接触的有效面积减少,严重时会降低焊缝的致密性,使整体强度降低[2]。

3.5 焊瘤及弧坑

焊瘤是在焊接表面形成的金属瘤,它会影响焊接表面的美观,容易造成焊接表面结渣,同时弧坑的产生可能会导致裂缝及气孔的产生,对整个结构的强度阿赫致密性造成不良影响。

4 焊接制造质量的安全控制措施

由于在焊接过程中可能会产生各种缺陷,对产品质量造成严重影响。因此需要采取必要手段对其焊接质量进行控制。

4.1 严格按照操作工艺执行

焊接质量的好坏与操作工艺有着重要的关联,选择合适的焊材、设备,在确保焊透的情况下,选择较大的焊接速度和较小的电流,使整个过程快速高效的完成。

4.2 控制原材料

材料的选择对焊接质量的控制至关重要。原材料的选择需按照焊接设计图纸的规定要求。同时要对原材料如焊条进行严格的验收,确保从源头上对质量得到控制。同时保存好材料,防止其受潮而失去效果。

4.3 焊接环境的控制

外界环境对焊接质量的影响也很重要。为防止风、雨等因素对焊接的影响,需采取一定的措施进行防护。如焊接操作需满足一定的外界温度,一般不得低于零下20摄氏度[3]。

4.4 焊工技术控制

焊工水平对焊接质量的影响是显而易见的。所有参与施工的焊工都应持证上岗,严格禁止无证人员施焊情况的出现。同时对焊工进行定期培训考察,对考核不过关的人员应取消其资格。

4.5 注重焊接记录与统计

对每一条焊缝进行记录,将与之相关的数据进行统计,这样不仅可以快速了解相关焊缝的信息,而且可以便于工程管理。

4.6 焊接过程中的相关注意事项

保证焊工对施焊操作明白无误,严格按工艺程序执行,对焊接坡口两侧进行清理,使其满足焊接要求,同时保证焊接填充材料合格,焊工不得随意更改焊接工艺参数。

4.7 焊后检验

焊后检验是确保焊接质量的最后保障。通过耐压等试验,检验产品的强度和致密性。同时通过无损伤测试手段,对产品内部进行检验,从而发现其缺陷进行及时修补。

4.8 制作焊接质量控制表

通过制作焊接质量控制表,可以实时监测焊接过程的各个控制因素,质量控制人员可以通过分析焊接全过程,对质量进行全面有效的控制。

5 结语

介于焊接施工的特殊性,对其的质量控制显得尤为重要,通过分析焊接过程可能的各种缺陷及相应焊接质量控制措施,从而可以总结出焊接质量控制的要点是:“合格的焊工通过使用合适的材料和设备按照正确的施工工艺操作即可。”

参考文献

[1]戈兆文,徐道荣,王立新.不锈钢复合钢板焊接工艺评定试验[J].压力容器, 1994, 11(2): 172-175.

[2]张建文.大型不锈复合钢板压力容器的制造质量控制[J].压力容器, 1997, 14(1): 67-69.

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