焊工培訓教材-合訂本1~11章

1、宋立剛楊閃0發(fā)布宋卓偉第一次發(fā)布版本狀態(tài)編制人審核人修訂內(nèi)容批準人日期焊工培訓教材焊工培訓教材文件編號級別版本編制部門ZBTMPXJC20安裝技術部發(fā)布單位：中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部版權聲明：此文件內(nèi)容屬中國核工業(yè)第五建設公司所有，未經(jīng)同意不得引用、復制、借閱或發(fā)表。AP1000 核核 電電 項項 目目 中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 2 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材修改頁修改版章節(jié)修改內(nèi)容備注中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 3 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材中國

2、核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 4 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材目錄目錄第一章：核電站建設基礎知識第一章：核電站建設基礎知識1.核電站基礎知識核電站基礎知識.62.AP1000 核電站特點介紹核電站特點介紹 .73.核電站建設中的焊接工作核電站建設中的焊接工作.10第二章：鋼材與焊材的基本知識第二章：鋼材與焊材的基本知識1.鋼材的基本知識鋼材的基本知識.142.鋼材的分類鋼材的分類 .153.焊材的基本知識焊材的基本知識.17第三章：焊接工藝第三章：焊接工藝1.焊接工藝規(guī)程概述焊接工藝規(guī)程概述.242.焊接工藝具體介紹焊接工藝具體介紹.24第四

3、章：焊接設備第四章：焊接設備1.焊接電源焊接電源.342.焊機的選擇、使用及維護焊機的選擇、使用及維護.383.焊接用工具及輔助用具焊接用工具及輔助用具 .40第五章：焊接接頭性能第五章：焊接接頭性能1.焊接接頭介紹焊接接頭介紹.442.常用焊接接頭的工作特性常用焊接接頭的工作特性.483.焊接接頭的選擇焊接接頭的選擇.524.影響焊接接頭性能的因素及質(zhì)量控制影響焊接接頭性能的因素及質(zhì)量控制.54中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 5 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材5.管道、壓力容器接頭類型管道、壓力容器接頭類型.54第六章：焊接應力及變形第六章

4、：焊接應力及變形1.焊接應力和焊接變形產(chǎn)生的原因焊接應力和焊接變形產(chǎn)生的原因.562.焊接變形焊接變形.583.焊接應力焊接應力.63第七章：焊接缺陷及檢驗第七章：焊接缺陷及檢驗1.焊接缺陷的分類及產(chǎn)生原因焊接缺陷的分類及產(chǎn)生原因.672.焊接缺陷的危害焊接缺陷的危害.713.焊接缺陷的預防措施焊接缺陷的預防措施.724.焊接缺陷的返修焊接缺陷的返修.725.焊接檢驗的方法及要求焊接檢驗的方法及要求 .74第八章：氣焊及氣割第八章：氣焊及氣割1.氣焊氣割用氣體氣焊氣割用氣體.772.氣焊設備氣焊設備.783.焊接材料焊接材料.834.氣焊工藝氣焊工藝.845.氣割氣割.866.附錄附錄.92第

5、九章：焊接安全技術第九章：焊接安全技術1.預防觸電安全技術預防觸電安全技術.932.高空焊接作業(yè)安全技術高空焊接作業(yè)安全技術 .94中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 6 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材3.封閉環(huán)境焊接安全技術封閉環(huán)境焊接安全技術 .954.手工電弧焊安全技術手工電弧焊安全技術.985.氣焊、氣割安全技術氣焊、氣割安全技術.99第十章：焊接工藝紀律第十章：焊接工藝紀律1.對焊工的基本要求：對焊工的基本要求：.1012.焊條的使用焊條的使用 .1013.焊絲的使用焊絲的使用 .1014.設備的使用和維護設備的使用和維護.1015.焊

6、前準備焊前準備.1026.焊接焊接.1027.焊后自檢焊后自檢.102第十一章：焊工考試項目第十一章：焊工考試項目1.技術標準技術標準.1032.焊工考試項目及代用范圍焊工考試項目及代用范圍.1033.附錄附錄.127中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 7 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材第一章：核電站建設基礎知識第一章：核電站建設基礎知識1.核電站基礎知識核電站基礎知識1.1 前言前言能源是一個國家發(fā)展農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防、科學技術和提高人民生活水平的重要物質(zhì)基礎。電力則是國民經(jīng)濟發(fā)展中能效高，使用方便，并廣泛應用的能源。目前，人類賴以生存和發(fā)展的資

7、源煤、石油、天然氣、它們的儲量是有限的，因此開發(fā)新能源是人類生存與發(fā)展的需要，也是社會經(jīng)濟發(fā)展的需要。鈾，釷是可以通過裂變釋放大量核能的天然材料。如，1Kg 鈾-235 全部裂變釋放出的熱量相當于 2700 噸標準煤全部燃燒的能量。因此，發(fā)展核能是人類能源開發(fā)的一個重要方向，我國的能源政策是大力發(fā)展熱能，核電是補充。1.2 核電發(fā)展概況核電發(fā)展概況1938 年，科學家發(fā)現(xiàn)了中子轟擊鈾原子核時發(fā)生鈾核裂變，并釋放大量能量后，人們立即轉(zhuǎn)向核能的研究應用。1942 年，美國建成世界上第一座核反應堆，實現(xiàn)鏈式反應。1954 年 6 月，前蘇聯(lián)建成世界上第一座核電站，其電功率為 5000KW。1956

8、年 5 月，英國建設的第一座石墨氣冷堆核電站，其發(fā)電容量 5000KW 但由于發(fā)電成本高，60 年代中期壓水堆核電站大量發(fā)展時，這個石墨氣冷堆無法在國際市場上競爭，后來轉(zhuǎn)為發(fā)展高溫氣冷堆核電機組。1956 年，美國在核潛艇壓水堆技術的基礎上，建造了第一座壓水堆核電站，其電功率為 60MW。經(jīng)過了二，三十年的發(fā)展，從設計建造運行等方面取得了完整的經(jīng)驗。目前，壓水堆核電站的單機最大功率已達成 1300MW。1962 年，加拿大建成了實驗性的重水堆核電站，后來又建造了電功率為 540MW和 750MW 的重水堆核電機組。中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 8 頁編號

9、：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材1.3 核電站的分類核電站的分類核電站的分類是按反應堆的堆型來分的，目前世界上已經(jīng)投入運行的幾種核電站有： 沸水堆核電站 壓水堆核電站 重水反應堆核電站 石墨氣冷堆核電站 快中子堆核電站2.AP1000 核電站特點介紹核電站特點介紹2.1 設計特點設計特點AP1000 核電站的概念是利用了 AP600 的非能動安全設計概念，加上系統(tǒng)雙環(huán)路的設計思想，以降低容量成本為目標來提高核電站的經(jīng)濟性。2.1.1 回路特點AP1000 主回路即主冷卻劑管道為雙回路布置，各有一條熱段和兩條冷段，用于冷卻反應堆，傳導熱量。主泵直接與蒸發(fā)器底部相連，從而省去了主泵和蒸發(fā)器之

10、間的主管道，省去了冷卻劑回路的連管，避免了潛在的堆芯裸露的風險，大大的提高了安全性和可維護性。二回路主要由主給水系統(tǒng)管道和主蒸汽系統(tǒng)管道組成。主給水管道包括高壓給水管道和給水調(diào)節(jié)站，負責向蒸汽發(fā)生器送水。主蒸汽管道分別布置在反應堆廠房、連接廠房及汽輪機廠房等建筑內(nèi)。主要用于把飽和蒸汽輸送到汽輪機廠房推動發(fā)電機組發(fā)電。緊湊而簡化的回路布置減少了管道介質(zhì)流動的阻力和冷熱段膨脹差而產(chǎn)生的應力。精心的布置也減少了支撐結構，減少了在役檢查次數(shù)，并改善了維護的空間。2.1.2 安全特點AP1000 通過安全相關系統(tǒng)和設備，在電廠設計基礎事故、假想最嚴重的單一事故情況下足以保證自動建立并維持堆芯冷卻和安全殼

11、的完整。其功能主要體現(xiàn)在非能動安全及相關系統(tǒng)中。非能動安全系統(tǒng)是使用自然力：自然循環(huán)、壓縮空中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 9 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材氣，就可以使系統(tǒng)運行起來。不需要泵、風機、柴油機、冷水機組或其它的轉(zhuǎn)動機械。這些非能動安全系統(tǒng)能夠保證在事故發(fā)生后自始至終都不需要運行人員的干預而維持堆芯冷卻和安全殼的完整。AP1000 的非能動相關安全系統(tǒng)包括： 非能動堆芯冷卻系統(tǒng) 非能動安全殼冷卻系統(tǒng) 主控室人員適留系統(tǒng) 安全殼隔離與傳統(tǒng)的電廠相比，通過采用非能動安全系統(tǒng)使安全性、經(jīng)濟性都大為提高。非能動安全系統(tǒng)確保堆芯冷卻與安全殼

12、的完整性萬無一失。與傳統(tǒng)的核電站相比，非能動安全系統(tǒng)要簡化的多，設備很少，也就減少了試驗、檢查、維護的工作量，也無需能動支持系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的能動安全系統(tǒng)相比，非能動安全系統(tǒng)只需要三分之一的遠操閥門，不需要任何泵。非能動安全系統(tǒng)不需要典型核電站的龐大的能動安全支持系統(tǒng)，如 AC 供電、HVAC 冷卻水，以及包容這些設備的相關地震廠房。這樣在 AP1000 電廠內(nèi)非安全級支持系統(tǒng)與非能動安全系統(tǒng)在設計時就被系統(tǒng)地加以優(yōu)化。這樣的設計在大大簡化了電廠設計的同時又完全的滿足了安全準則。2.2 安裝、建造特點安裝、建造特點AP1000 核電站的設計和設備應用上都有很大的改進，。因此在建造和安裝上也與以往的

13、核電站安裝有很大的區(qū)別。2.2.1 預制在以往的核電站建設過程中都曾使用預制方法以加快核電站的建設，例如秦山二期、三期和嶺澳項目。三門核電的建設為更大程度的縮短工期，準備在以往的基礎上擴大預制的范圍并深化預制的程度，力爭實現(xiàn)更大規(guī)模的工廠化預制，這樣也利于今后核電事業(yè)的發(fā)展。2.2.2 土建和安裝同時進行AP1000 核電站施工過程中為縮短工期而需土建和安裝同時進行，。因此要對土建施工和安裝施工進行交叉施工管理。中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 10 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材交叉施工管理主要是指安裝和土建根據(jù)業(yè)主批準的房間進入計劃，在同一

14、個區(qū)域或房間內(nèi)，采取在時間、空間、平面進行交叉施工的組織管理。交叉施工管理要在工程公司的組織、協(xié)調(diào)下進行。這種施工組織管理可以充分利用工作面， 安裝和土建能夠組織搭接施工，有效地縮短工期。但成品保護困難，清潔度不易保證，施工秩序一般，協(xié)調(diào)工作量大。2.2.3 大型模塊的安裝AP1000 型核電站中有很多的大型模塊在預制廠進行組裝。組裝完成的模塊相對于組成模塊的設備、管道、鋼結構，無論在體積還是重量上都大很多。在安裝過程中，模塊中還分布著大小設備，部分設備還需隨模塊的安裝一同放入模塊內(nèi)中的樓板中并臨時固定。這就更為模塊的安裝帶來了困難。這樣，在運輸過程中就需要選擇合理的運輸工具及對道路路基是否需

15、要加強都需要在理論上進行規(guī)劃和確認，在吊裝過程中就需要選擇合適的吊裝設備、確定合理的吊裝路徑、評估環(huán)境對吊裝的影響、選擇適當?shù)牡跹b時機等。2.2.4 安全殼的安裝安全殼在焊接拼裝的預制過程中存在很多的難點（具體見后面的章節(jié)）。安全殼的自重大，平均吊裝重量均在 600 噸以上，所以在吊裝組對的時候具有很大的困難。另外在每一部分就位后還要留有焊接所需的間隙。而考慮到安全殼與混凝土外壁的距離只有 1 米左右，無法安放千斤頂，所以要設計一套專用的工裝來頂起環(huán)筒和頂封頭，并且留出自動焊機行走的空間。安全殼組裝工作中，最難以實現(xiàn)的是在接頭處不允許出現(xiàn) 5 毫米的臺階。因此要盡量減少焊接變形，吊裝工作中也要

16、確保不會因此環(huán)筒或封頭變形。這樣才能保證組裝時不會出現(xiàn) 5 毫米甚至以上的臺階。安全殼在組裝時的組裝直徑要大于標準直徑。應該大多少才能保證焊接收縮后達到標準直徑是計算不出來的，只能夠根據(jù)經(jīng)驗估算。為避免安全殼在吊裝時出現(xiàn)變形，不僅要設計符合要求的吊梁及吊具，還必須設計吊耳，以適應安全殼的承受能力。中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 11 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材3.核電站建設中的焊接工作核電站建設中的焊接工作3.1 焊接工作的特點焊接工作的特點在 AP1000 核島安裝施工中，焊接具有極其重要的地位，具有以下的特點：應用面廣，焊接量大，焊接

17、母材種類多。施工中的工藝管道、儀表管、模塊、支架、支座、容器、安全殼、主管道、管穿件、風管等工件、部件的連接廣泛的采用了焊接技術。其工作覆蓋了機械、管道、電氣、通風等各個專業(yè)施工隊和預制廠等單位，因此工程量十分龐大。其中安全殼、結構模塊和主管道的焊接是工作中的重點和難點。3.1.1 安全殼焊接特點AP1000 型壓水堆安全殼是反應堆廠房的內(nèi)層屏蔽結構。由 SA738B 材料制作而成，板材厚度為 41.3、44.5、47.6 毫米三種規(guī)格。筒體為圓柱形，上、下為橢球型封頭，最大直徑為 39.7 米，總高約為 65.6 米，體積約為 70000 立方米，每個安全殼總重約3600 噸。安全殼設計標準

18、為 ASME 第三卷 NE 分卷，設計壓力 0.41MPa。安全殼筒體分 11 層，每層由 12 塊圓弧板拼焊而成。單塊圓弧板規(guī)格為：3.8 米寬10.4 米長，約為 15 噸重；上、下封頭由 64 塊球殼板拼焊而成，單塊最大尺寸為：3.9 米寬9.6 米長。焊縫總長達到 4700 多米，焊材總用量達到約 53 噸，因此焊接量非常大。由于安全殼板材厚度大，材料與尺寸特殊，制作難度大；筒體內(nèi)壁有貫穿件和環(huán)吊承重梁，焊接變形難以控制；安全殼的封頭是由外向內(nèi)組裝焊接的，外圈焊接收縮尺寸變小后，導致內(nèi)圈無法安裝也是實際工作中出現(xiàn)的難點問題。同時，安全殼體積大，整體垂直度與橢圓度要求高，安裝難度很大。這

19、種安全殼在國內(nèi)首次出現(xiàn)，這就為焊接和安裝施工帶來了更大的困難。3.1.2 結構模塊焊接特點AP1000 型核電站每個核島包括 23 個 CA 類結構模塊總重上千噸。所使用的型鋼材料眾多。而模塊結構緊湊使得型鋼間距很小，焊接施工非常不便，這也給施工帶來很大的困難。其中以 CA01 和 CA20 兩個模塊最為突出。CA20 模塊長 18.3 米，寬 14.3 米，高中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 12 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材21 米，重量達到 700 噸。它是輔助廠房中燃料處理區(qū)的主要結構。焊縫總長達到13883 米，所需焊材分別約為 1

20、3 噸。CA01 模塊長 25 米，寬 29 米，高 16 米，總重達到 450 噸。它是蒸發(fā)器隔廂及換料通道模塊，是鋼板混凝土模塊中外形尺寸最大的一個，由多個部件機構組成，其實體包括了核島內(nèi)部的主要墻體。CA01 模塊的內(nèi)面墻構成換料池腔體、反應堆容器腔體和兩個蒸發(fā)器腔體。結構模塊的材料由碳鋼和不銹鋼兩種組成。其中不銹鋼的焊接是整個焊接工作的重點和難點。焊接過程中既要保證焊縫的質(zhì)量，也要保證焊縫成型美觀。避免焊縫出現(xiàn)彎曲、收縮變形。3.1.3 主管道焊接特點主管道是核電站的關鍵部件之一，是連接核島反應堆壓力容器、蒸發(fā)器和反應堆冷卻劑泵三大設備的連接管道，管材為大直徑、大厚度的不銹鋼管，對焊接

21、質(zhì)量有很高的要求。AP1000 核電站每個反應堆的主管道包括兩個環(huán)路。每個環(huán)路包括 1 個熱段和 2 個冷段。每根管道包括 2 道焊口，其中一道焊口連接反應堆壓力容器，另一道焊口連接蒸發(fā)器（對熱段）或主泵（對冷段）。主冷卻劑管道材料為 316LN 超低碳不銹鋼鍛件，其中熱段直徑為 37.5 英寸，厚度為 3.25 英寸，冷段直徑 27 英寸，厚度為 2.56 英寸。主管道安裝焊接的主要特點有以下幾點：1.安裝焊接量大由于管子直徑大，管壁很厚（冷段 2.56 英寸，熱段 3.25 英寸），焊口的焊接量大。如采用傳統(tǒng)手工的手工焊接方法不但消耗的焊材要遠遠大于通常的管道，而且也要用去很長的時間。2.

22、焊接質(zhì)量要求高 主管道是反應堆的核心部件，其造價高、返工的代價大，并且焊接質(zhì)量要求為核1 級。如果焊接質(zhì)量出現(xiàn)問題，不但運營后的翻修費用大，而且會留有安全隱患。因此必須保證焊接質(zhì)量可靠。3.焊接收縮量很大主管道的規(guī)格、尺寸、厚度都很大。材質(zhì)為不銹鋼管，因此焊接過程中的收縮變形中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 13 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材非常大，如果采用傳統(tǒng)的手工焊接，橫向收縮可能達到 10 毫米左右。如果不采取適當?shù)暮附庸に嚳刂坪附幼冃?，不但會嚴重影響安裝質(zhì)量，還有可能使焊縫區(qū)存留較大的焊接殘余應力，從而影響主管道的使用壽命，給核電站造

23、成安全隱患。因此要嚴格控制主管道的焊接變形。4.安裝工藝復雜主管道的重量很大，如何對焊口進行組對以保證焊接順利進行也是安裝中的要點。另外在焊接過程中的內(nèi)部充氬也是保證焊接質(zhì)量的關鍵。焊口焊接過程中拘束度很大，容易導致裂紋的產(chǎn)生。因此克服安裝焊接時的自重的影響，保證焊接的質(zhì)量也是管道焊接的要點。5.焊接方法主管道的焊接采用窄間隙鎢極氬弧焊工藝。這種方法可以將焊接填充金屬量減少到普通坡口的一半，從而減少了焊接量，提高生產(chǎn)效率 。這種方法還能減少了焊接殘余變形，提高安裝精度。這樣就在保證質(zhì)量的前提下，最大限度的縮短了工期。3.2 焊接工作的相關要求焊接工作的相關要求在核電站中的許多的設備和部件需要通

24、過焊接連接，結構和部件的工作環(huán)境都具有承載、高壓、高溫、輻射等特點。焊縫的焊接質(zhì)量將直接影響到結構的承載能力和使用壽命，如果核承壓部件的焊縫出現(xiàn)問題可能會導致核泄漏等事故的產(chǎn)生，不但會造成國家財產(chǎn)的損失，甚至造成對環(huán)境的不利影響。因此，焊接質(zhì)量將對核電站的安全運行具有極其重要的作用。為保證核電站的焊接質(zhì)量，要求對焊縫的焊接過程進行全程的控制和管理。參與核電站建設的焊接管理和施工人員都對保證焊接質(zhì)量有不可推卸的責任。為此項目部對焊接工藝，焊接材料，焊接設備以及焊接操作過程中的組對、預熱、充氬保護、焊接檢驗以及焊后熱處理等工序都有嚴格的規(guī)定，并編制有相應的管理程序和工作程序。項目部的焊接施工人員都

25、必須嚴格執(zhí)行這些程序，遵守焊接工藝紀律并嚴格按照焊接工藝規(guī)程（WPS）提供的數(shù)據(jù)進行焊接施工，AP1000 總承包部與焊接施工相關的焊接工作程序清單詳見表 1。中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 14 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材表 1：AP1000 總承包部與焊接施工相關的焊接工作程序清單序號程序名稱程序編號備注1焊工焊接操作工的資格焊接質(zhì)量跟蹤管理程序待定2焊接設備使用維護程序待定3焊接材料的儲存、烘干、發(fā)放和回收程序待定4焊縫背面充氬保護程序待定5預熱及焊后熱處理程序待定6焊縫及母材修補程序待定7焊接工藝數(shù)據(jù)包待定8一般管道焊接程序待定9

26、安全殼焊接程序待定10結構模塊焊接程序待定11主管道及波動管焊接程序待定12插套焊縫焊接程序待定13螺柱焊焊接程序待定14支架及鋼結構焊接程序待定15焊接安全技術措施待定中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 15 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材第二章：鋼材和焊材的基本知識第二章：鋼材和焊材的基本知識1. 鋼材的基本知識鋼材的基本知識含碳量小于 2%的鐵碳合金稱為鋼，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中用途最廣的是低碳鋼，它的含碳量不超過 0.25%。1.1 鋼材的物理和化學性能鋼材的物理和化學性能鋼材的性能包括：導電性、導熱性、導磁性、熱膨脹性，對不銹鋼還包括耐腐蝕性

27、、抗氧化性、長期組織穩(wěn)定性等。1.2 鋼材的機械性能鋼材的機械性能鋼材在一定的溫度條件和外力作用下抵抗變形和斷裂的能力稱為機械性能或力學性能。常規(guī)機械性能包括：強度、塑性、斷面收縮率、冷彎角、硬度、沖擊韌性、抗蠕變性能等。1.3 鋼材的工藝性能鋼材的工藝性能鋼材的工藝性能系指鋼材承受各種冷熱加工的能力，如鍛造性能、軋定性能、成型性能和焊接性能。鋼材的焊接性能用可焊性表示，可焊性系指被焊鋼材在采用一定的焊接材料，焊接工藝方法及工藝規(guī)范參數(shù)等條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。鋼材的可焊性常用碳當量計算。CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15經(jīng)驗表明：CE0.4%時,可焊

28、性好，焊接時一般不須預熱。CE=0.40.6%，鋼材的淬硬傾向增大，焊接時需采取預熱、控制焊接規(guī)范等工藝措施。CE0.6%，鋼材淬硬性強，屬于較難焊的鋼材，需采取較高的預熱溫度和嚴格的工藝措施。中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 16 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材2.鋼材的分類鋼材的分類2.1 鋼材的分類鋼材的分類核電站建設過程中主要應用的鋼材分兩種，即碳鋼和不銹鋼。碳鋼由于分類角度不同而有多種名稱：1)按含碳量分：低碳鋼（C 含量0.30%）；中碳鋼（C 含量=0.30%0.60%）；高碳鋼（C 含量0.60%）。2)按冶金方法分：平爐鋼；轉(zhuǎn)

29、爐鋼；電爐鋼。3)按鋼材脫氧程度分：沸騰鋼；半鎮(zhèn)靜鋼；鎮(zhèn)靜鋼。4)按用途分：結構鋼；工具鋼。5)按質(zhì)量分（根據(jù)剛才中有害雜質(zhì) S、P 的含量）：普通碳素鋼（S0.050%，P0.045%）；優(yōu)質(zhì)碳素鋼（S0.035%，P0.035%）；高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼（S0.030%，P0.035%）這些鋼材中經(jīng)常需要焊接的是各種碳素結構鋼。GB 700-88 對普通碳素結構鋼牌號表示如下：Q X X X X X表示脫氧方法表示質(zhì)量等級表示屈服強度數(shù)值代表屈服強度的屈字GB700-88 和 GB699-88 還對普通和優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼的化學成分和力學性能作出了具體的規(guī)定。2.2 AP1000 核電站安裝中出現(xiàn)的材

30、料一覽核電站安裝中出現(xiàn)的材料一覽以目前掌握的信息，AP1000 型核電站涉及到的材料見下表：AP1000 型核電站涉及到的主要鋼材根據(jù)碳鋼、合金鋼及不銹鋼三個種類對焊接工藝評定的要求分類：中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 17 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材序號材質(zhì)鋼材種類備注1SA106B合金鋼設備模塊2SA672-B60合金鋼設備模塊3SA135A碳鋼設備模塊4SA333-6合金鋼安全殼、設備模塊543A碳鋼設備模塊6SA738B合金鋼安全殼7A108B碳鋼安全殼8SA36合金鋼結構模塊9SA182 F11 合金鋼設備模塊10SA234 W

31、P11合金鋼設備模塊11SA335-P11合金鋼設備模塊12A269 304不銹鋼BECHTEL 提供13316不銹鋼BECHTEL 提供14TP304L不銹鋼設備模塊15TP316L不銹鋼設備模塊16XM-29不銹鋼結構模塊說明：設備模塊中的設備管嘴材料未統(tǒng)計。？主管道材料3.焊材的基本知識焊材的基本知識焊接過程中的各種填充金屬及為了提高焊接質(zhì)量而附加的保護物質(zhì)統(tǒng)稱為焊接材料。隨著焊接技術的迅速發(fā)展，焊接材料的應用范圍日益擴大。而且，焊接技術的發(fā)展對焊接材料的品種和質(zhì)量方面都提出了越來越高的要求。焊接生產(chǎn)中廣泛使用的焊接材料主要包括焊條、焊絲、焊劑和保護氣體等。不同的焊接工藝條件下采用的焊接

32、材料的組合見下表。中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 18 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材焊接工藝焊接材料手工電弧焊電焊條（普通焊條、專用焊條）氣體保護焊焊絲（實芯焊絲、藥芯焊絲）+保護氣體（活性氣體、惰性氣體、混合氣體）埋弧焊、電渣焊焊絲+焊劑（熔煉焊劑、非熔煉焊劑）3.1 焊接材料的作用焊接材料的作用焊接材料的質(zhì)量對保證焊接過程的穩(wěn)定和獲得滿足使用要求的焊縫金屬起著決定性的作用。歸納起來有以下幾點作用：1)保證電弧穩(wěn)定燃燒和焊接熔滴順利過渡。2)在焊接過程中保護液態(tài)熔池金屬，以防止空氣侵入。3)進行冶金反應和過渡合金元素，調(diào)整和控制焊縫金屬的

33、成分與性能。4)防止氣孔、裂紋等焊接缺陷的產(chǎn)生。5)改善焊接工藝性能，在保證焊接質(zhì)量的前提下盡可能的提高焊接效率。3.2 焊接熔渣的作用焊接熔渣的作用焊條藥皮、焊劑和藥芯焊絲中的藥芯，再焊接過程中受熱熔化后形成焊接熔渣。焊接熔渣在焊接冶金過程中具有十分重要的作用。1)機械保護作用：保護液態(tài)熔池，防止高溫金屬被氧化并可以減慢焊縫金屬的冷卻速度。2)冶金處理作用：通過冶金反應除去有害雜質(zhì)，保護或滲入有益的合金元素，使焊縫金屬達到所要求的力學性能。3)改善焊接工藝性能：藥皮中的成分可使電弧容易引燃并穩(wěn)定燃燒，減少飛濺，保證焊縫美觀。焊接熔渣在一定的調(diào)節(jié)下也可能產(chǎn)生不利的作用，如燒損焊縫中的合金元素、

34、產(chǎn)生氣孔、夾渣等焊接缺陷，造成脫渣困難而影響生產(chǎn)率等。中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 19 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材3.3 電焊條電焊條3.3.1 電焊條的分類1)按用途分類：結構鋼焊條、鉬及鉻鉬耐熱鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條、特殊用途焊條。2)按熔渣酸堿性分類：酸性焊條、堿性焊條。其中酸性焊條焊接工藝好，可交直流兩用，飛濺小，脫渣性好，焊縫成型美觀。堿性焊條藥皮中含有大量堿性氧化物，工藝性能差、機械性能好。3)按藥皮主要成分分類：鈦型、鈦鈣型、鈦鐵礦型、氧化鐵型、纖維素型、低

35、氫型石墨型，鹽基型。4)按焊條性能分：此類焊條都是根據(jù)其特殊使用性能而制造的專用焊條，如超低氫焊條、水下焊條等。3.3.2 電焊條的組成電焊條由藥芯和涂料藥皮兩部分組成。焊條是由金屬焊芯和藥皮兩部分所組成的，焊芯的主要作用是作為電極和填充金屬；藥皮的作用主要是穩(wěn)弧、保護、脫氧、滲合金及改善焊接工藝性。藥芯是指電焊條用的金屬芯，例如鋼芯。其作用是傳導電，產(chǎn)生電弧，以及熔化形成焊縫中的填充金屬。藥皮是由具有不同物理和化學性質(zhì)的粉狀物質(zhì)經(jīng)粘結均勻包覆在焊芯周圍的涂料。其作用是在焊接過程中形成熔渣，保證電弧穩(wěn)定燃燒，使熔滴金屬容易過渡，保護焊接區(qū)域，獲得良好的焊縫。此外，還可以向藥皮中加入合金元素或一

36、定的鐵粉，滿足焊縫金屬使用性能或提高熔敷效率的要求。焊條藥皮由十幾種組合而成，其作用主要分以下幾類。1)穩(wěn)弧劑：使焊條容易引弧，保持電弧穩(wěn)定燃燒。2)造渣劑：保護焊接熔池及改善焊縫成型。3)脫氧劑：通過焊接過程中的化學冶金反應，降低焊縫金屬中的含氧量，提高焊縫性能。中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 20 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材4)造氣劑：在電弧高溫作用下分解出氣體形成保護氣體，保護電弧和熔池。5)合金劑：用于補償焊接過程中合金元素的燒損及向焊縫中過度合金元素，保證焊縫金屬的化學成分及性能。6)增塑劑和粘結劑：用于藥皮焊條的制作。3.4

37、電焊條選用原則電焊條選用原則焊條的選用必須在確保焊接結構安全、可靠的前提下，根據(jù)被焊材料的化學成分、力學性能、板厚及接頭形式、焊接結構特點、受力狀態(tài)、結構使用條件對焊縫性能的要求、焊接施工條件和技術經(jīng)濟效益等綜合考察后，有針對性的選用焊條，必要時還要進行焊接性試驗。3.4.1 同種鋼材焊接時焊條選用要點1)考慮焊縫金屬力學性能和化學成分2)考慮焊接結構件使用性能和工作條件3)考慮焊接結構特點及受力條件4)考慮施工條件和經(jīng)濟效益3.4.2 異種鋼焊接時焊條選用要點1)強度級別不同的碳鋼+低合金鋼或低合金鋼+低合金高強鋼選用的焊條強度應能保證焊縫及接頭的強度不低于強度較低側(cè)的母材的強度，同時焊縫金

38、屬的塑性和沖擊韌性應不低于強度較高而塑性較差側(cè)母材的性能。2)低合金鋼+奧氏體不銹鋼應按照對熔敷金屬化學成分限定的數(shù)值來選用焊條，按照焊接性較差的不銹鋼確定焊接工藝及規(guī)范。3)不銹復合鋼板應考慮對基層、覆層、過渡層的焊接選用三種不同性能的焊條。中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 21 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材3.5 焊絲、焊劑及保護氣體的分類及選用焊絲、焊劑及保護氣體的分類及選用3.5.1 焊絲的分類及選用焊絲的分類方法有很多，可分別按其適用的焊接方法、被焊材料、制造方法與焊絲的形狀結構等不同角度對焊絲進行分類。1)按其適用的焊接方法，可以

39、分類為埋弧自動焊焊絲、電渣焊焊絲、CO2焊焊絲、堆焊焊絲、氣焊焊絲等。2)按被焊材料的不同，可分類為碳鋼焊絲、低合金鋼焊絲、不銹鋼焊絲、鑄鐵焊絲和有色金屬焊絲等。3)按制造方法與焊絲的形狀結構的不同可分類為實芯焊絲和藥芯焊絲。其中藥芯焊絲又可分為氣體保護或自保護焊絲兩種。目前較常用的是按照制造方法和其適用的焊接方法綜合進行分類，焊絲的分類簡明示意圖如下： 焊絲根據(jù)以上不同的焊接方法和所被焊的母材選用相應的焊絲。實芯焊絲藥芯焊絲埋弧焊，電渣焊氣體保護焊自保護焊惰性氣體保護焊（TIG、MIG）活性氣體保護焊（MAG）（CO2、CO2+O2、CO2+Ar）埋弧焊氣體保護焊（CO2焊、CO2+Ar 焊

40、）自保護焊中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 22 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材3.5.2 保護氣體的分類及選用氣體保護焊所用的保護氣體主要有 CO2、Ar 和 CO2+Ar、Ar+O2等混合氣體。無論是實芯焊絲還是藥芯焊絲，除了自保護焊絲外，均有與保護氣體進行組合以達到最佳效果的問題。不過保護氣體只分為兩類，即活性氣體和惰性氣體。因此，選擇起來比較容易。保護氣體主要包括二氧化碳（CO2）、氬氣（Ar）、氦氣（He）、氧氣（O2）和氫氣（H2）。國際焊接學會指出，保護氣體統(tǒng)一按氧化勢進行分類，并確定分類指標的簡單計算公式為：分類指標=O2%+1

41、/2CO2%。在此公式的基礎上，根據(jù)保護氣體的氧化勢可將保護氣體分成五類。類為惰性氣體或還原性氣體，M1 類為弱氧化性氣體，M2 類為中等氧化性氣體，M3 和 C 類為強氧化性氣體。保護氣體各類型的氧化勢指標見表 1。焊接黑色金屬時保護氣體的分類見表 2。表 1 保護氣體各類型的氧化勢指標類型M1M2M3C氧化勢指標 1 15 59 916 16表 2 焊接黑色金屬時保護氣體的分類混合比（以 體積百分比表示）%氧 化 性惰 性還原性分 類氣體數(shù)目CO2O2ArHeH2類 型焊縫金屬中的含氧量/%1121002775100余惰性218595余100還原性0.02M1224余弱氧化性0.020.0

42、4中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 23 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材213余M223215305151448余余余中等氧化性0.040.07M3223304052091246余余余C12100余20強氧化性0.07選用保護氣體時要考慮與焊絲相匹配。氬氣做保護氣體時，合金元素損失很小，焊絲成分與熔敷金屬成分相近。CO2氣體有強氧化作用，焊絲合金過渡系數(shù)較低，熔敷金屬成分與焊絲的成分有較大的差異。因此在 CO2氣體作為保護氣體時要選用脫氧合金元素較多的焊絲。保護氣體的選用還要考慮到被焊金屬的性質(zhì)、接頭的質(zhì)量要求及焊接工藝方法等因素。鋁，銅，鎳，

43、鈦及其合金的焊接要選用惰性氣體進行保護，以獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫金屬。從生產(chǎn)效率上考慮，在 Ar 氣中加入 He、N2、H2、CO2、O2等氣體可增加母材的熱輸入提高焊接生產(chǎn)速度。3.5.3 焊劑的分類埋弧焊的焊接材料是由焊絲（或帶極）和焊劑的組合構成。焊劑是具有一定粒度的顆粒狀物質(zhì)，是埋弧焊和電渣焊不可缺少的焊接材料。焊劑的分類方法有很多：1)按用途分類，分為埋弧焊焊劑、堆焊焊劑、電渣焊焊劑。中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 24 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材2)按所焊材料分類，低碳鋼焊劑、低合金鋼焊劑、不銹鋼焊劑等。3)按制造方法分類，熔煉焊劑、

44、燒結焊劑、4)按化學成分分類，主要按 SiO2、MnO2、CaF2的含量進行分類。5)按焊劑的化學性質(zhì)分類，酸性、中性、堿性焊劑。3.6 三門核電項目選用焊條三門核電項目選用焊條 說明：焊條選用將在今后升版后加入中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 25 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材第三章：焊接工藝第三章：焊接工藝1. 焊接工藝規(guī)程概述焊接工藝規(guī)程概述焊接工藝規(guī)程是焊接結構生產(chǎn)單位必須自行編制的重要工藝文件。工藝規(guī)程必須經(jīng)過焊接工藝評定試驗證實其正確性和合理性。因此，編制焊接工藝規(guī)程的主要依據(jù)就是相對應的焊接工藝評定報告。對于某些焊接結構（例如鋼

45、結構）亦可按相應的制造法規(guī)的規(guī)定，當所焊接結構采用法規(guī)認可的母材金屬、焊接材料和焊接工藝時，所編制的焊接工藝規(guī)程可以免作焊接工藝評定。焊接工藝規(guī)程應按接頭形式、厚度范圍、鋼種、焊接材料種類、焊接方法、焊接熱處理方法和制度，以及其它重要焊接工藝參數(shù)分別編制，同時也應在焊接工藝規(guī)程中詳細規(guī)定相關的次要焊接工藝參數(shù)和操作技術參數(shù)，以指導焊工實際施焊。對于焊接結構的主要承載焊接接頭原則上都應編制相應的焊接工藝規(guī)程。焊接工藝規(guī)程的作用，除了指導焊工正確選用焊接材料、工藝參數(shù)和操作技術外，也是制定產(chǎn)品部件焊接材料消耗定額、編制部件綜合制造工藝規(guī)程和焊接接頭質(zhì)量檢查的依據(jù)。2.焊接工藝具體介紹焊接工藝具體介

46、紹2.1 焊接方法焊接方法焊接方法是制定焊接結構制造工藝方案時首先應考慮的工藝要素。焊接方法的選擇取決于焊接件的材料、對接頭質(zhì)量的要求、焊接工作量、焊件結構外形和壁厚、焊接生產(chǎn)的經(jīng)濟性及企業(yè)自身所具備的條件等諸多的因素。選擇焊接方法的原則是要在確保焊接件質(zhì)量符合相應標準和產(chǎn)品技術條件要求的前提下，盡可能地提高效率，降低生產(chǎn)成本，以獲得最大的經(jīng)濟效益。近年來，焊接方法的發(fā)展甚為迅速，一些傳統(tǒng)的焊接方法也不斷產(chǎn)生新的演變。目前在焊接工程中已廣泛使用的焊接方法有：氣焊；焊條電弧焊；埋弧焊；熔化極氣體保護焊；鎢極惰性氣體保護焊；等離子弧焊；電渣焊；電阻焊；螺柱焊；摩擦焊；堆焊等。中國核工業(yè)第五建設公司

47、 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 26 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材2.1.1 焊接方法的分類當今焊接方法種類繁多，而且新的焊接方法也不斷的涌現(xiàn)，因此對焊接方法進行分類是十分必要的。目前焊接方法的分類方法也有很多種，下面介紹一種最為常見的分類方法，叫做族系法。族系法是根據(jù)焊接工藝中某幾個體征將焊接方法分為若干大類，然后根據(jù)其它特征進一步將其細分，形成族系。表中主要標出了核電工程中常用的熔化極焊接方法，其它方法只列舉幾種常見的方法。具體劃分見下表： 基本焊接方法熔化焊接固相焊接釬焊熔化極焊接氣焊螺柱焊焊條電弧焊埋弧焊熔化極氬弧焊CO2電弧焊鎢極氬弧焊等離子弧焊氧氫氣

48、焊氧乙炔氣焊空氣乙炔氣焊電渣焊電子束焊激光焊電阻焊爆炸焊擴散焊火焰釬焊鹽浴釬焊電子束釬焊下面就根據(jù)核電工程中常見的幾種焊接方法進行介紹。2.1.2 手工電弧焊手工電弧焊，也可以叫做焊條電弧焊。這種焊接方法是各種電弧焊方法中發(fā)展最早、目前依然是應用最廣的一種焊接方法。它是以外部涂有涂料的焊條作為電極和填充金屬，電弧是在焊條的端部和被焊工件表面之間燃燒。涂料在電弧熱作用下，一方面可以產(chǎn)生氣體保護電弧，另一方面可以產(chǎn)生熔渣覆蓋在熔池表面，防止熔化金屬與周圍氣體的相互作用。熔渣的更重要作用是與熔化金屬產(chǎn)生物理化學反應或添加合金元素，改善焊縫金屬性能。手工電弧焊具有設備簡單，易于操作，靈活，工藝適應性強

49、等優(yōu)點。但手工電弧焊也有不可忽視的缺點：焊材利用率不高，熔敷率較低，難以實現(xiàn)機械化和自動化，焊工勞動強度大，特別是焊工職業(yè)病發(fā)病率高。中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 27 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材手工電弧焊的主要工藝參數(shù)有電流種類和極性、焊條直徑、焊接電流和熱輸入量。其中焊條直徑是根據(jù)焊件厚度、焊接位置、接頭形式、焊接層數(shù)進行選擇的。厚度較大的焊件，搭接和 T 形接頭的焊縫應選用直徑較大的焊條。對于小破口焊件，為了保證底層的焊透，宜采用較細直徑的焊條。焊接電流是焊條電弧焊的主要參數(shù)。焊接電流越大，熔深越大，焊條熔化越快，焊接效率也高，但

50、是焊接電流太大時會產(chǎn)生飛濺，咬邊燒穿等缺陷；焊接電流太小則引弧困難，電弧不穩(wěn)，易產(chǎn)生未焊透、未熔合、氣孔和夾渣等缺陷。因此選擇電流時應根據(jù)焊條類型、直徑、焊件厚度、接頭形式、焊縫位置及焊接層數(shù)來綜合考慮。電弧電壓主要是由電弧長度來決定的。電弧長，電弧電壓就高，反之則低。焊接過程中電弧不宜過長，否則會使電弧燃燒不穩(wěn)定，產(chǎn)生飛濺、咬邊和氣孔等缺陷；但電弧太短容易使焊條和焊件粘在一起。一般情況下，電弧的長度等于焊條直徑的 0.51 倍為好。堿性焊條的電弧長度不超過焊條的直徑，為直徑的一半較好。焊接速度即單位時間內(nèi)完成的焊縫長度。焊接速度過快會造成焊縫變窄，表面凹凸不平，容易產(chǎn)生咬邊及焊縫波形變尖；焊

51、接速度過慢會使焊縫變寬，余高增加。焊接電源種類分交流和直流。交流焊接電源價格低廉，維修容易，只適用于酸性藥皮焊條或鐵粉焊條。直流焊接電源有多種形式，如電動機驅(qū)動直流發(fā)電機、硅整流焊接電源、晶閘管整流焊接電源以及各種逆變式焊接電源焊接電流有直流、交流和脈沖等三種，相應的電源是直流弧焊電源、交流弧焊電源和脈沖弧焊電源。1.從技術要求考慮一般情況下，焊接普通低碳鋼、低合金鋼、民用建筑鋼等產(chǎn)品，選用交流弧焊電源即可。在某此情況下應采用直流弧焊電源。要求用直流電源才能施焊的焊條電弧焊、CO2氣體保護焊、熔化極氬弧焊、等離子弧焊；還有弧焊電源除用于焊接外，還須用于碳弧氣刨、等離子切割等工藝。在上述情況下，

52、都應采用直流弧焊電源。在焊接熱敏感性大的合金鋼、薄板結構、厚板的單面焊雙面成形和全位置自動焊中，采用脈沖弧焊電源較為理想。中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 28 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材2.從工作條件考慮有的單位電網(wǎng)電源容量小，要求三相均衡用電，宜選用直流弧焊電源。在小單位或?qū)嶒炇?，設備數(shù)量有限而焊接材料種類又較多時，可選用交、直流兩用弧焊電源。3.從經(jīng)濟效益考慮從表 12-1 可看出，一般交流弧焊電源比直流弧焊電源具有結構簡單、制造方便、使用可靠、維修容易、效率高及成本低等一系列優(yōu)點。因此，在滿足技術要求的前提下應優(yōu)先選用交流弧焊電源。

53、2.1.3 熔化極氣體保護焊氣體保護焊是利用外加氣體作為保護介質(zhì)的一種電弧焊方法。這種焊接方法是利用連續(xù)送進的焊絲與工件之間燃燒的電弧作為熱源進行焊接。熔化極氣體保護焊通常用的保護氣體有氬氣、氦氣、CO2氣體或這些氣體的混合氣。以氬氣或氦氣為保護氣體時稱為熔化極惰性氣體保護焊；以惰性氣體與氧化性氣體（O2,CO2）的混合氣，CO2氣體或 CO2+ O2的混合氣體為保護氣體時，統(tǒng)稱為熔化極活性氣體保護焊。熔化極氣體保護焊有半自動和自動焊兩種方式。焊接設備主要由焊接電源、送絲系統(tǒng)、焊槍和行走系統(tǒng)（自動焊）、供氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)五個部分組成。其中自動焊還要應用到小車的行走軌道。軌道還分為柔性

54、和剛性軌道兩種。熔化極氣體保護焊的優(yōu)點是電弧和熔池可見性好，可以方便的進行各種位置的焊接，同時其焊接速度較快、熔敷率較高。其中的熔化極活性氣體保護焊適用于大部分主要金屬的焊接，包括碳鋼、合金鋼。而熔化極惰性氣體保護焊適用于不銹鋼、鎂、鋁、銅等合金的焊接。但是，氣體保護也有其自身的缺點存在。在焊接過程中，氣體保護很容易受風的干擾，野外作業(yè)更是必須要設屏障，防止因風而導致的對焊接質(zhì)量的影響。熔化極氣體保護焊已廣泛用于各種金屬和各類結構的焊接中。為了成功的應用這種方法，要對工藝參數(shù)進行準確的選擇（包括焊接電流、電壓、焊接速度、熔滴過度形式、保護氣體的流量和焊絲伸出的長度）。因為焊接工藝參數(shù)是相互影響

55、的，所以要通過大量的實驗進行確定。如果改變了某一個參數(shù)則其它參數(shù)也要更改。中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 29 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材所以在焊接過程中必須要嚴格按照已經(jīng)制定的工藝進行焊接。焊接過程中還要認真記錄焊接過程中的電流和保護氣體流量等參數(shù)。焊接計量電流和氣流所用到的計量儀表還要注意標定。應按規(guī)定定期進行校驗。2.1.4 鎢極氬弧焊鎢極氬弧焊是一種以惰性氣體作保護氣體，以鎢極作電極的電弧焊方法。焊接過程中鎢極不會熔化，只起到電極的作用。鎢極氬弧焊在焊接過程中利用鎢極與焊件間的電弧熔化母材和填充焊絲，形成熔池。焊接過程中，填充焊絲

56、可以用手工或由獨立的送絲機構送入熔池。同時由焊炬中的噴嘴送進惰性氣體對焊縫進行保護。惰性氣體可以是氬氣、氦氣或兩種氣體的混合氣體。目前應用最為廣泛的惰性氣體是氬氣。鎢極氬弧焊的電流種類及大小一般根據(jù)材料選擇。保護氣體的流量在一定電流范圍內(nèi)與噴嘴直徑有一個最佳的范圍。當工藝參數(shù)都確定后就要嚴格執(zhí)行，并在焊接過程中對參數(shù)進行記錄。焊接計量電流和氣流所用到的計量儀表還要注意標定。應按規(guī)定定期進行校驗。鎢極氬弧焊的具有以下優(yōu)點：第一，惰性氣體與任何金屬不起化學反應，熔池中的液態(tài)金屬幾乎不會發(fā)生冶金變化，可以焊接各種鋼材和合金；第二，電弧穩(wěn)定性很好，即使在低電流下電弧也能穩(wěn)定燃燒，特別適用于薄壁焊件和難

57、焊位置的焊接；第三，電弧熱量集中，熔池金屬無氧化還原反應，表面張力較大，是完成單面焊雙面成形打底焊的理想方法之一。但是鎢極氬弧焊也有工作效率極低，不宜用于厚壁焊件，并且惰性氣體的成本比較高等缺點。鎢極氬弧焊由于能很好地控制熱輸入，所以它是焊接薄板金屬和打底焊的一種很好的方法。這種方法幾乎可以用于所有金屬的焊接，尤其適用于鋁、鎂及其它活性金屬。隨著焊接技術和焊接設備的發(fā)展進步，在固定管道、管與管板焊接中已經(jīng)開始應用自動鎢極氬弧焊。2.1.5 埋弧焊埋弧焊是以連續(xù)送進的焊絲作為電極和填充金屬。焊接時，在焊接區(qū)的上面覆蓋一層顆粒狀焊劑，電弧在焊劑層下燃燒，將焊絲端部和局部母材熔化，形成焊縫。焊劑在電

58、弧熱的作用下，一部分熔化成熔渣并與液態(tài)金屬發(fā)生冶金反應。熔渣浮在金屬熔池的表面，一方面可以保護焊縫金屬，防止空氣的污染，并與熔化金屬產(chǎn)生物理中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 30 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材化學反應，改善焊縫金屬的成分及性能；另一方面還可以使焊縫冷卻。埋弧焊有自動埋弧焊和手工埋弧焊兩種方式。埋弧自動焊的焊絲送進和電弧的移動均由專用的焊接小車完成。手工埋弧焊的焊絲送進由機械完成。埋弧焊與手工電弧焊相比有以下的優(yōu)點：焊縫質(zhì)量好、焊接速度高，便于實現(xiàn)機械化和自動化，無弧光刺激、勞動條件較好。埋弧焊特別適用于焊接大型工件的直縫和環(huán)縫

59、。但是埋弧焊卻只適用于平焊位置的焊接，其它焊接位置必須采取特殊的措施。焊接過程中不能觀察到電弧的位置，因此焊絲對準焊縫的調(diào)整容易出現(xiàn)偏差。埋弧焊具有上述的優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛地應用于鍋爐、壓力容器、船舶、橋梁、重型機械、建筑結構、大型管道和機車車輛等制造行業(yè)。隨著技術的不斷進步，埋弧焊能成功的焊接各種低合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼、鎳基合金和銅合金等。2.2 坡口的加工坡口的加工為使焊縫滿足設計、工藝需要或獲得全焊透的焊接接頭，接縫的邊緣應按板厚和焊接工藝方法加工成各種形式的坡口。開坡口的主要目的是使電弧能深入坡口底層，保證底層焊透，便于清渣，獲得較好的焊縫成形，還能調(diào)節(jié)焊縫金屬中母材和填充金屬的比例。

60、2.2.1 坡口的類型電弧焊的坡口形式應根據(jù)焊接件結構形式、厚度和技術要求選用，常用的坡口形式有：I 形、V 形、X 形、Y 型、U 形坡口帶鈍邊等。一般對接接頭板厚 16mm 時，用 I形坡口，采用單面焊或雙面焊即可保證焊透；板厚3mm 時，為了保證焊縫有效厚度或焊透，改善焊縫成形可加工成 Y 形、X 形、U 形等各種形狀的坡口。I 型坡口：V 型坡口：中國核工業(yè)第五建設公司 AP1000 施工總承包部共 137 頁 第 31 頁編號：ZBTMPXJC版本：0焊工培訓教材X 型坡口：Y 型坡口：U 型坡口：2.2.2 坡口的加工方法坡口加工可以采用機械（剪切、刨削或車削）加工或熱切割（火焰或