單面焊雙面成形質(zhì)量差的原因及防止措施.doc

新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 成人教育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 題題 目目 副標(biāo)題副標(biāo)題 學(xué)生姓名學(xué)生姓名 李穩(wěn)安李穩(wěn)安 年年 級(jí)級(jí) 專專 業(yè)業(yè) 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 評(píng)定成績(jī)?cè)u(píng)定成績(jī) 優(yōu)優(yōu) 良良 中中 及格及格 不及格不及格 目 錄 1 摘 要 1 前 言 2 1 單面焊雙面成形技術(shù)的概念 3 2 單面焊雙面成形常見的焊接缺陷 3 2 1 尺寸上的缺陷 3 2 2 結(jié)構(gòu)上的缺陷 3 2 3 性質(zhì)上的缺陷 3 3 單面焊雙面成形質(zhì)量差引起的問(wèn)題 3 3 1 增加消耗 降低結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和使用壽命 3 3 2 焊接缺陷會(huì)給結(jié)構(gòu)的安全生產(chǎn)帶來(lái)威脅 引起安全事故 3 4 單面焊雙面成形焊接質(zhì)量差的原因分析 3 4 1 焊接電源自身因素引起的焊接質(zhì)量差 3 4 2 工藝因素對(duì)單面焊雙面成形焊接質(zhì)量的影響 4 4 2 1 焊接電流 4 4 2 2 焊接速度 4 4 2 3 電弧電壓 4 4 2 4 焊接層數(shù)選擇不當(dāng) 5 4 2 5 焊條類形及焊條直徑的影響 5 4 3 操作因素 5 5 防止單面焊雙面成形焊接產(chǎn)生焊接缺陷的措施 5 5 1 作好焊前準(zhǔn)備 5 5 2 焊接操作 6 5 2 1 選擇合適的工藝參數(shù) 6 5 2 2 焊工技術(shù)水平 6 結(jié) 論 7 參考文獻(xiàn) 8 謝 辭 9 2 單面焊雙面成形質(zhì)量差的原因及防止措施 摘摘 要要 單面焊雙面成形的焊接質(zhì)量受到了焊接設(shè)備 焊材工藝流程 操作 技術(shù)水平的限制 本文詳細(xì)的介紹了焊接電源 焊接電流 焊接速度 電弧 電壓 焊接層數(shù) 焊條類形 焊條直徑等工藝因素對(duì)單面焊雙面成形技術(shù)焊 接質(zhì)量的影響和造成的相關(guān)缺陷 詳細(xì)的分析了單面焊雙面成形技術(shù)焊接質(zhì) 量差所引起的一系列問(wèn)題及造成質(zhì)量差的原因 提出了相應(yīng)的防止措施 解 決單面焊雙面成形技術(shù)的缺陷 使單面焊雙面成形技術(shù)進(jìn)一步完善 加以推 廣 并對(duì)單面焊雙面成形作業(yè)具有一定的指導(dǎo)作用 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 單面焊雙面成形 焊接 質(zhì)量 原因 措施 Take Take offoff toto want want welding of one side soldering two sided forming the mass was subjected to weld an equipment soldering material process flow operate the restriction of technique horizontal This text introduced to weld power supply weld current weld velocity give or get an electric shock arc voltage and weld the impact that the craft factors such as number welding rod shape and welding rod diameter etc welds mass vs the one side soldering two sided forming technique and result in in detail of related bug Analyzed an one side soldering two sided forming technique to weld mass in detail bad a series of problem sparked and result in bad mass reason proposed to homologously prevent from measure clinch technical bug of two sided forming of one side soldering make two sided forming technique of one side soldering further perfect take into to expand and have a certain instruction action to the one side soldering two sided forming Keyword Keyword the one side soldering Be two sided to take shape weld mass reason measure 3 引引 言言 焊接技術(shù)是一門重要的金屬加工技術(shù) 盡管焊接技術(shù)發(fā)展很快 自動(dòng)化程度也越來(lái) 越高 但手工電弧焊仍占有不可替代的地位 尤其在小直徑容器和管道的焊接方面 單 面焊雙面成形焊接技術(shù)的作用更顯突出 優(yōu)質(zhì)的單面焊雙面成形焊接的焊縫表面應(yīng)圓滑 過(guò)渡至母材 表面不得有裂紋 未熔合 夾渣 氣孔 焊瘤 咬邊等缺陷 焊縫內(nèi)部同 樣不允許有缺陷 但焊接過(guò)程中由于設(shè)備 材料 工藝及操作等原因 使得形成的焊縫 達(dá)不到質(zhì)量要求 從而對(duì)結(jié)構(gòu)的工作質(zhì)量和使用壽命產(chǎn)生嚴(yán)重的影響 1 單面焊雙面成形技術(shù)的概念 單面焊雙面成形技術(shù)是采用普通焊條 在不需要任何輔助措施條件下 只是坡口根 部在進(jìn)行組裝定位焊時(shí) 應(yīng)按焊接的不同操作手法留出不同的間隙 在坡口的正面進(jìn)行 焊接 就會(huì)在破口的正 背兩面都能得到均勻整齊 成形良好 符合質(zhì)量要求的焊縫 這種方法主要適用于板材對(duì)接接頭 管狀對(duì)接接頭和騎座式管板接頭 是鍋爐 壓力容 器焊工應(yīng)熟練掌握的操作技能 1 2 單面焊雙面成形常見的焊接缺陷 2 1 尺寸上的缺陷 包括焊接結(jié)構(gòu)的尺寸誤差和焊縫形狀不佳等 焊縫外表高低不平和波紋粗劣 焊縫 寬度不均勻 太寬或太窄 焊縫余高過(guò)低或過(guò)高 角焊縫焊腳尺寸不等都屬于焊縫尺寸 及形狀不符合要求 這些缺陷不僅使焊縫成形不美 而且容易造成應(yīng)力集中 影響焊縫 與母材的結(jié)合強(qiáng)度 2 2 結(jié)構(gòu)上的缺陷 包括氣孔 夾渣 非金屬夾雜物 熔合不良 未焊透 咬邊 裂紋 表面缺陷等 這些缺陷是焊接過(guò)程中最容易出現(xiàn)的缺陷 這些缺陷減弱了焊縫的有效面積 降低了焊 接接頭的力學(xué)性能 而且易造成應(yīng)力集中 引起裂紋 導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞 使焊接結(jié)構(gòu)無(wú)法 承受正常工作載荷 2 3 性質(zhì)上的缺陷 包括力學(xué)性能和化學(xué)性質(zhì)等不滿足焊件的使用要求的缺陷 力學(xué)性能指的是抗拉強(qiáng) 度 屈服點(diǎn) 伸長(zhǎng)率 硬度 沖擊吸收功 塑性 疲勞強(qiáng)度 彎曲角度等 化學(xué)性質(zhì)指 的是化學(xué)成分和耐腐蝕性等 這些缺陷使焊縫結(jié)構(gòu)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求的力學(xué)性能和化學(xué) 性能 2 3 單面焊雙面成形質(zhì)量差引起的問(wèn)題 3 1 增加消耗 降低結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和使用壽命 焊接生產(chǎn)中 優(yōu)質(zhì)的焊 接質(zhì)量可以滿足設(shè)計(jì)要求 保證結(jié)構(gòu)的正常使用壽命 1 而 一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的焊接缺陷 就會(huì)增加板材 焊材 電力及人力的消耗等 否則 這些 4 缺 陷在使用過(guò)程中會(huì)引起嚴(yán)重的應(yīng)力集中 降低結(jié)構(gòu)的使用壽命 3 2 焊接缺陷會(huì)給結(jié)構(gòu)的安全生產(chǎn)帶來(lái)威脅 引起安全事故 單面焊雙面成形焊接主要用于鍋爐及壓力容器等重要構(gòu)件的焊接生產(chǎn)中 一旦有嚴(yán) 重缺陷 質(zhì)量不合格 焊件的焊補(bǔ)非常困難 而且在生產(chǎn)過(guò)程中受各種交變載荷及壓力 的作用 使焊縫的缺陷產(chǎn)生應(yīng)力集中 加之焊縫的有效使用面積減小 減弱了焊接接頭 的強(qiáng)度 輕則使產(chǎn)品的使用壽命受到影響 重則導(dǎo)致焊縫斷裂 產(chǎn)品破壞 釀成嚴(yán)重的 事故 4 單面焊雙面成形焊接質(zhì)量差的原因分析 4 1 焊接電源自身因素引起的焊接質(zhì)量差 焊接電源是焊接工藝執(zhí)行過(guò)程中最重要的因素 若焊接電源自身性能不好 必然不 會(huì)產(chǎn)生良好的焊件 當(dāng)焊機(jī)的引弧性能差 電弧燃燒不穩(wěn)定 就不能保證工藝參數(shù)穩(wěn)定 焊接過(guò)程就無(wú)法正常進(jìn)行 焊接質(zhì)量就得不到保證 用交流電源焊接時(shí) 電弧穩(wěn)定性差 采用直流電源焊接時(shí) 電弧穩(wěn)定 柔順 飛濺 少 但電弧磁偏吹較交流嚴(yán)重 低氫型焊條穩(wěn)弧性差 通常必須采用直流弧焊電源 用 小電流焊接薄板時(shí) 也常用直流弧焊電源 因?yàn)橐”容^容易 電弧比較穩(wěn)定 低氫型 焊條用直流電源焊接時(shí) 一般用反接 因?yàn)榉唇拥碾娀”日臃€(wěn)定 焊接薄板時(shí) 焊接 電流小 電弧不穩(wěn)定 因此焊接薄板時(shí) 不論是用堿性焊條還是用酸性焊條 都選用直 流反接 3 4 2 工藝因素對(duì)單面焊雙面成形焊接質(zhì)量的影響 4 2 1 焊接電流 焊接電流大小選擇恰當(dāng)與否直接影響到焊接的最終質(zhì)量 焊接電流過(guò)大 可以提高 生產(chǎn)率 并使熔透深度增加 但易出現(xiàn)咬邊 焊穿 增加焊件變形和金屬飛濺量 也會(huì) 使焊接接頭的組織由于過(guò)熱而發(fā)生變化 并增大氣孔傾向 尤其在立焊操作時(shí)熔池難 以控制 易出現(xiàn)焊瘤 弧長(zhǎng)增加 就會(huì)產(chǎn)生咬邊 焊接電流過(guò)小 使電弧不穩(wěn) 熔透深 度減小 易出現(xiàn)未焊透 熔合不良 夾渣 脫節(jié)等缺陷 焊接電流應(yīng)根據(jù)板件厚度 接頭形式 焊接位置 焊接層數(shù) 焊條類形 焊條直徑 和焊接經(jīng)驗(yàn)等因素綜合考慮 對(duì)于一定直徑的焊條有一個(gè)合適的焊接電流范圍 可參考 表 1 選擇 3 表表 1 1 焊接電流和焊條直徑的關(guān)系焊接電流和焊條直徑的關(guān)系 焊條直徑 mm 1 62 02 53 2456 5 焊接電流 A25 4040 6550 80100 13 0 160 21 0 200 27 0 260 300 4 2 2 焊接速度 a 鑄件 b 鍛件 圖圖 1 1 鋼的顯微組織鋼的顯微組織 4 2 3 電弧電壓 焊接過(guò)程中合理的控制電弧長(zhǎng)度是保證焊縫質(zhì)量穩(wěn)定的重要因素 焊條電弧焊電弧 電壓主要由電弧長(zhǎng)度決定的 電弧長(zhǎng)度越大 電弧電壓越高 電弧長(zhǎng)度越短 電弧電壓 越小 電弧過(guò)長(zhǎng)對(duì)熔化金屬保護(hù)差 空氣中的氧 氮等有害氣體容易侵入 使焊縫易產(chǎn) 生氣孔 焊接金屬的機(jī)械性能降低 但弧長(zhǎng)也不易過(guò)短 若弧長(zhǎng)過(guò)短 就會(huì)引起粘條現(xiàn) 象 且由于電弧對(duì)溶池的表面壓力過(guò)大 不利于溶池的攪拌 使溶池中氣體及溶渣上浮 受阻 從而引起氣孔 夾渣等缺陷的產(chǎn)生 4 2 4 焊接層數(shù)選擇不當(dāng) 單面焊雙面成形焊接層數(shù)的選擇對(duì)焊縫質(zhì)量也有一定的影響 焊接層數(shù)主要根據(jù)焊 件厚度 焊條直徑 坡口形式和裝配間隙等來(lái)確定 可作如下近似估算 n d 公 式 1 式中 n 為焊接層數(shù) 為焊件的厚度 mm d 為焊條的直徑 mm 對(duì)于低碳鋼和強(qiáng)度等級(jí)較低的低合金鋼的多層焊時(shí) 每層厚度過(guò)大 對(duì)焊縫金屬的 塑性 主要表現(xiàn)在冷彎上 有不利的影響 且焊接過(guò)程中熔渣易倒流 產(chǎn)生夾渣和未熔 合等缺陷 但每層厚度也不易過(guò)小 以免造成焊縫兩側(cè)熔合不良 4 2 5 焊條類形及焊條直徑的影響 焊縫金屬的性能主要由焊條和焊件金屬相互熔化來(lái)決定 因此 焊條類形選擇恰當(dāng) 與否是影響焊縫質(zhì)量的重要因素 焊條直徑的大小除了對(duì)生產(chǎn)率有一定的影響外 對(duì)焊 接質(zhì)量也有一定的影響 焊條直徑一般根據(jù)焊件的厚度選擇 同時(shí)還要考慮接頭形式 施焊位置和焊接層數(shù) 對(duì)于重要的結(jié)構(gòu)還要考慮焊接熱輸入的要求 在一般情況下 焊 條直徑與焊件厚度之間的關(guān)系的參考數(shù)據(jù) 見表 2 表表 2 1 焊條直徑與工件厚度之間的關(guān)系焊條直徑與工件厚度之間的關(guān)系 焊件厚度 mm234 56 12 13 焊條直徑 mm23 23 2 44 54 16 在板厚相同的條件下 平焊位置的焊接所選用的焊條直徑比其他位置大一些 立焊 橫焊和仰焊應(yīng)選用較細(xì)的焊條 一般不超過(guò) 4 0mm 第一層焊道應(yīng)選用小直徑焊條焊接 6 以后各層可以根據(jù)焊件的厚度選用較大的焊條 T 形接頭 搭接接頭都選用較大直徑的 焊條 4 3 操作因素 在焊接生產(chǎn)過(guò)程中 焊工的單面焊雙面成形操作技術(shù)水平低 就意味著打底層的運(yùn) 條方法 焊條角度 接頭方法 中間層及蓋面層的運(yùn)條方法 接頭 收尾等操作方法掌 握不熟練 這是造成焊縫質(zhì)量差的重要原因之一 焊前對(duì)工件上的油 銹 水分清理不嚴(yán)格 焊條未經(jīng)烘干處理或烘烤溫度不夠而投 入使用 會(huì)促使焊縫產(chǎn)生大量的氣孔 從而使焊接縫質(zhì)量達(dá)不到要求 5 防止單面焊雙面成形焊接產(chǎn)生焊接缺陷的措施 5 1 作好焊前準(zhǔn)備 焊前應(yīng)對(duì)焊機(jī)進(jìn)行試焊 確認(rèn)焊機(jī)的引弧性能和穩(wěn)定性能好 工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)方便 靈活 方可使用 工件應(yīng)開 Y 形的坡口 鈍邊的尺寸一般選在 0 5 1 0mm 之間 坡口 邊緣 20mm 以內(nèi)處用磨光機(jī)打磨 并將表面的鐵銹 油污等清除干凈 露出金屬光澤 鍋爐壓力容器及重要結(jié)構(gòu)的焊接一律采用堿性焊條 打底層焊接應(yīng)選擇直徑 3 2mm 的 焊條 中間層和蓋面層可選用 4mm 的焊條 并對(duì)焊條進(jìn)行 400 烘干 保溫 2 4h 使 用時(shí)需要將焊條放在保溫筒內(nèi) 隨用隨取 焊條在爐外停留時(shí)間不得超過(guò) 4h 且反復(fù) 烘干次數(shù)不能多于三次 藥皮開裂和偏心度超標(biāo)的焊條不得使用 4 5 2 焊接操作 5 2 1 選擇合適的工藝參數(shù) 焊條電弧焊的工藝參數(shù)通常包括 焊條直徑 焊接電流 電弧電壓 焊接速度 電 源種類和極性 焊接層數(shù)等 焊接工藝參數(shù)選擇的正確與否直接影響焊縫形狀 尺寸 焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率 因此選擇合適的焊接工藝參數(shù)是焊接生產(chǎn)中不可忽視的一個(gè)重要問(wèn) 題 焊接電流應(yīng)根據(jù)板件厚度 焊接位置 焊接層數(shù) 焊條類形 焊條直徑和焊接經(jīng)驗(yàn) 進(jìn)行選擇 保證所選擇的電流不易造成焊縫咬邊 燒穿 夾渣 未焊透等缺陷 焊接過(guò) 程中應(yīng)盡量選擇使用短弧焊接 立焊 仰焊時(shí)比平焊更短些 以利于熔滴過(guò)渡 防止熔 化金屬下滴 堿性焊條焊接時(shí)應(yīng)比酸性焊條弧長(zhǎng)短些 以利于電弧的穩(wěn)定 以避免咬邊 未焊透 氣孔等缺陷的產(chǎn)生 焊速應(yīng)合適 不宜過(guò)慢 以每層厚度不大于 4 5mm 為宜 以避免高溫停留增長(zhǎng) 影響焊縫的機(jī)械性能 但焊速也不宜過(guò)快 以免造成未溶合 未 焊透等缺陷 5 焊接速度直接影響生產(chǎn)率 所以應(yīng)該在保證焊縫質(zhì)量的基礎(chǔ)上采用較大 的焊條直徑和焊接電流 同時(shí)根據(jù)具體情況適當(dāng)加快焊接速度 以提高焊接生產(chǎn)率 對(duì) 重要構(gòu)件要采取焊前先預(yù)熱 焊后緩冷等措施 以避免冷裂紋的產(chǎn)生 焊接參數(shù)對(duì)熱影響區(qū)的大小和性能有很大的影響 采用小的焊接參數(shù) 如降低焊接 電流 增大焊接速度等 都可以減小熱影響區(qū)的尺寸 采用小的焊接參數(shù)也可防止過(guò)熱 組織生成和晶粒細(xì)化 7 5 2 2 焊工技術(shù)水平 焊接生產(chǎn)中 焊工對(duì)單面焊雙面成形操作技術(shù)掌握的水平和技術(shù)經(jīng)驗(yàn) 往往決定了