焊接质量控制相关知识26224.pptx
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1、焊接质量控制相关知识焊接质量控制相关知识2010.11.182010.11.18 前前 言言焊接工艺被广泛应用于工程建设的许多工程结构中,在锅焊接工艺被广泛应用于工程建设的许多工程结构中,在锅炉、压力容器、压力管道生产中焊接是其中的一个重要环炉、压力容器、压力管道生产中焊接是其中的一个重要环节。焊接对产品的成本及产品的质量产生了深刻的影响。节。焊接对产品的成本及产品的质量产生了深刻的影响。因此,确保焊接以最为有效的方式实施并在操作的所有方因此,确保焊接以最为有效的方式实施并在操作的所有方面做适宜的控制尤为重要。焊接的质量控制是工程建设质面做适宜的控制尤为重要。焊接的质量控制是工程建设质量控制的
2、关键。量控制的关键。在在ISO9000ISO9000族质量管理体系标准中,由于焊缝不能被随后族质量管理体系标准中,由于焊缝不能被随后的产品检验及试验所充分证实,所以焊接被视为的产品检验及试验所充分证实,所以焊接被视为“特殊过特殊过程程”处理。处理。为了提供有效的、合格的产品,有必要进行从设计到材料、为了提供有效的、合格的产品,有必要进行从设计到材料、乃至生产及随后的检验的各方面控制,需要进行管理以鉴乃至生产及随后的检验的各方面控制,需要进行管理以鉴别潜在问题的根源及采取适宜的质量控制措施。别潜在问题的根源及采取适宜的质量控制措施。第一部分第一部分 关于焊接的一些基本知识关于焊接的一些基本知识1
3、 焊接的定义焊接的定义 通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件达到结合的一种方法。第一部分第一部分 关于焊接的一些基本知识关于焊接的一些基本知识2 2焊接方法的分类焊接方法的分类 按焊接过程的特点,焊接方法可分为三大类。按焊接过程的特点,焊接方法可分为三大类。2.12.1熔焊熔焊 熔焊就是将焊件的连接处加热到熔化状态,(有时另加填熔焊就是将焊件的连接处加热到熔化状态,(有时另加填充材料)形成共同熔池,然后冷却凝固使之连接成一个整充材料)形成共同熔池,然后冷却凝固使之连接成一个整体。常见的熔焊有焊条电弧焊、气焊、埋弧自动焊、氩弧体。常见的熔焊有焊条电弧焊、气焊、埋弧自动焊、氩弧焊
4、、电渣焊等。焊、电渣焊等。2.2 2.2 压焊压焊压焊就是对焊件连接处施加压力,或既加压又加热,使接压焊就是对焊件连接处施加压力,或既加压又加热,使接头处紧密接触并产生塑性变形,通过原子间的结合而使之头处紧密接触并产生塑性变形,通过原子间的结合而使之形成一个整体。常见的压焊有电阻焊、摩擦焊等。形成一个整体。常见的压焊有电阻焊、摩擦焊等。2.3 2.3 钎焊钎焊钎焊就是采用比母材熔点低的金属材料作钎料,将焊件接钎焊就是采用比母材熔点低的金属材料作钎料,将焊件接头和钎料同时加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度,头和钎料同时加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度,利用液态钎料润湿母材、填充接头间隙
5、并与母材相互扩散,利用液态钎料润湿母材、填充接头间隙并与母材相互扩散,从而形成钎焊接头。常见的钎焊有锡焊、铜焊、银焊等。从而形成钎焊接头。常见的钎焊有锡焊、铜焊、银焊等。第一部分第一部分 关于焊接的一些基本知识关于焊接的一些基本知识3 3 焊接方法焊接方法焊接方法焊接方法本节将对几种常用焊接方法的基本特性作一介绍。本节将对几种常用焊接方法的基本特性作一介绍。3 31 1 焊条电弧焊焊条电弧焊焊条电弧焊焊条电弧焊焊条电弧焊,也就是我们通常所说的焊条电弧焊,也就是我们通常所说的“手弧焊手弧焊”,它是通,它是通过带药皮的焊条和被焊金属间的电弧放电所产生的热量将过带药皮的焊条和被焊金属间的电弧放电所产
6、生的热量将被焊金属和焊条互相熔化并在冷凝后形成焊缝,从而获得被焊金属和焊条互相熔化并在冷凝后形成焊缝,从而获得牢固接头的焊接过程。牢固接头的焊接过程。焊条电弧焊中最主要的要素是焊条本身。所有的碳钢和低焊条电弧焊中最主要的要素是焊条本身。所有的碳钢和低合金钢焊条基本上都用低碳钢丝做芯,而合金元素则来自合金钢焊条基本上都用低碳钢丝做芯,而合金元素则来自于药皮,这也是较为经济的一种合金化方法。于药皮,这也是较为经济的一种合金化方法。除特殊合金材料外,焊条电弧焊在大多数工业中大量使用。除特殊合金材料外,焊条电弧焊在大多数工业中大量使用。焊条电弧焊可能产生的缺陷有气孔、未熔合、未焊透、裂焊条电弧焊可能产
7、生的缺陷有气孔、未熔合、未焊透、裂纹、咬边、焊瘤、焊缝尺寸不对和不当的焊缝断面。纹、咬边、焊瘤、焊缝尺寸不对和不当的焊缝断面。第一部分第一部分 关于焊接的一些基本知识关于焊接的一些基本知识3 32 2 熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊我们常用的有熔化极惰性气体保护焊我们常用的有熔化极惰性气体保护焊MIGMIG。通常。通常它是用作一种半自动工艺,但也可作为机械化和它是用作一种半自动工艺,但也可作为机械化和自动化工艺来应用,因此它很适合于焊接机器人自动化工艺来应用,因此它很适合于焊接机器人来操作。熔化极气体保护焊是通过焊枪连续不断来操作。熔化极气体保护焊是通过焊枪连
8、续不断的送丝,由焊丝和工件之间产生的电弧的热量将的送丝,由焊丝和工件之间产生的电弧的热量将母材和焊丝熔化,从而达到焊接的目的。母材和焊丝熔化,从而达到焊接的目的。熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊GMAWGMAW能够有效地应用于许多能够有效地应用于许多种类的铁基金属和非铁基金属的连接或搭接。种类的铁基金属和非铁基金属的连接或搭接。GMAWGMAW能够成功用于由于氢的存在而出现问题的能够成功用于由于氢的存在而出现问题的情况。情况。第一部分第一部分 关于焊接的一些基本知识关于焊接的一些基本知识熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊GMAWGMAW的主要优势在于每小时的金属熔的主要优势在于每小时的金属熔敷量
9、,这极大地降低了劳动力成本。气体保护焊的另一个敷量,这极大地降低了劳动力成本。气体保护焊的另一个优势在于它是一种干净的工艺,这主要归功于没有使用焊优势在于它是一种干净的工艺,这主要归功于没有使用焊剂。剂。GMAWGMAW非常适合自动化和机器人焊接,或其它高效生非常适合自动化和机器人焊接,或其它高效生产情况。这是这种工艺的主要优点之一。操作人员总的生产情况。这是这种工艺的主要优点之一。操作人员总的生产效率得到极大的提高。产效率得到极大的提高。局限:局限:如果母材过脏,单靠保护气体不足以避免气孔的产生。如果母材过脏,单靠保护气体不足以避免气孔的产生。GMAWGMAW还对气流和风特别敏感,它们会将保
10、护气体吹开,还对气流和风特别敏感,它们会将保护气体吹开,留下未保护的金属。留下未保护的金属。缺点是设备要求比焊条电弧焊的设备复杂。这增加了由于缺点是设备要求比焊条电弧焊的设备复杂。这增加了由于机械故障而导致焊接质量问题的可能性。机械故障而导致焊接质量问题的可能性。第一部分第一部分 关于焊接的一些基本知识关于焊接的一些基本知识33 药芯焊丝电弧焊药芯焊丝电弧焊药芯焊丝电弧焊与气体保护焊非常相似,差别在药芯焊丝焊采用的是管状焊丝,其中装有粒状的焊剂,而不是气体保护焊所用的实芯焊丝。根据使用的焊丝类型不同,可以对药芯焊附带或不附带额外的保护气体。第第第第一部分一部分 关于焊接的一些基本知识关于焊接的
11、一些基本知识药芯焊丝更适用于工地焊接,在工地,风会引起保护气体药芯焊丝更适用于工地焊接,在工地,风会引起保护气体的流失。的流失。药芯焊丝焊接工艺在污染表面上的良好表现和高熔敷效率药芯焊丝焊接工艺在污染表面上的良好表现和高熔敷效率帮助帮助FCAWFCAW在一些应用中取代了手弧焊在一些应用中取代了手弧焊SMAWSMAW和气保焊和气保焊GMAWGMAW。药芯焊丝电弧焊在工业应用中主要用于铁基金属。药芯焊丝电弧焊在工业应用中主要用于铁基金属(碳钢和不锈钢)。(碳钢和不锈钢)。局限:局限:首先,由于有焊剂,所以在后序焊道焊接前和外观检查前首先,由于有焊剂,所以在后序焊道焊接前和外观检查前必须去除这层固体
12、焊渣。在层间清理不当或操作技术不当必须去除这层固体焊渣。在层间清理不当或操作技术不当时,会有焊渣残留在焊缝金属中的可能性。时,会有焊渣残留在焊缝金属中的可能性。由于存在焊剂,在焊接过程中会产生大量的烟。长时间暴由于存在焊剂,在焊接过程中会产生大量的烟。长时间暴露在没有通风条件的地方会危害焊工的健康。露在没有通风条件的地方会危害焊工的健康。FCAWFCAW同样产生包括未焊透、夹渣和气孔在内的典型缺陷。同样产生包括未焊透、夹渣和气孔在内的典型缺陷。第第第第一部分一部分 关于焊接的一些基本知识关于焊接的一些基本知识 3 34 4 钨极氩弧焊钨极氩弧焊钨极氩弧焊钨极氩弧焊 GTAWGTAW最重要的特性
13、是电极在焊接过程中不会消耗。它采用纯钨或钨最重要的特性是电极在焊接过程中不会消耗。它采用纯钨或钨合金制造,具有承受高温的能力,甚至是电弧的高温。电弧和金属采合金制造,具有承受高温的能力,甚至是电弧的高温。电弧和金属采用惰性气体保护,这些气体从包围着钨极的喷嘴中流出。因为没有使用惰性气体保护,这些气体从包围着钨极的喷嘴中流出。因为没有使用焊剂,熔敷金属不需要清渣。用焊剂,熔敷金属不需要清渣。GTAWGTAW在许多工业领域有着广泛的应用。如太空、食品和药品加工,在许多工业领域有着广泛的应用。如太空、食品和药品加工,石化和动力管道工业。石化和动力管道工业。GTAWGTAW的主要优势在于它焊出的焊缝具
14、有很高的质量和优异的外观质的主要优势在于它焊出的焊缝具有很高的质量和优异的外观质量。同样,由于没有焊剂,该方法非常干净,不需要焊后清理焊渣。量。同样,由于没有焊剂,该方法非常干净,不需要焊后清理焊渣。GTAWGTAW是所有可选用的焊接方法中最慢的。当采用手工方法,是所有可选用的焊接方法中最慢的。当采用手工方法,GTAWGTAW要要求很高的技能水平;焊工必须协调一只手控制电弧而另一只手随之送求很高的技能水平;焊工必须协调一只手控制电弧而另一只手随之送进填充材料。进填充材料。它对污染很敏感。如果遇到污染或潮气,无论来自母材、填充材料或它对污染很敏感。如果遇到污染或潮气,无论来自母材、填充材料或是保
15、护气体,都将可能在熔敷焊缝上引起气孔。所以,焊前必须对母是保护气体,都将可能在熔敷焊缝上引起气孔。所以,焊前必须对母材和填充材料进行认真的清理。材和填充材料进行认真的清理。另一个另一个GTAWGTAW特有的内在缺点是夹钨。这种缺陷是由于钨极上的小块特有的内在缺点是夹钨。这种缺陷是由于钨极上的小块熔入焊缝金属中。熔入焊缝金属中。第一部分第一部分 关于焊接的一些基本知识关于焊接的一些基本知识 3 35 5 埋弧焊埋弧焊埋弧焊埋弧焊 埋弧焊方法是目前所提及的在焊缝金属熔敷效率上最高的一种典型焊埋弧焊方法是目前所提及的在焊缝金属熔敷效率上最高的一种典型焊接方法。接方法。SAWSAW用实芯焊丝连续送进,
16、焊丝产生的电弧完全被颗粒状的用实芯焊丝连续送进,焊丝产生的电弧完全被颗粒状的焊剂层所覆盖;因而被命名成焊剂层所覆盖;因而被命名成“埋弧埋弧”焊。焊。SAWSAW已在许多工业领域得到认可,并可用在许多金属上。由于很高的已在许多工业领域得到认可,并可用在许多金属上。由于很高的熔敷效率,它在表面堆焊上表现出很高的效率。在表面需要改善耐腐熔敷效率,它在表面堆焊上表现出很高的效率。在表面需要改善耐腐蚀或耐磨性能的情况下,在薄弱金属表面覆盖耐蚀或耐磨焊缝是一种蚀或耐磨性能的情况下,在薄弱金属表面覆盖耐蚀或耐磨焊缝是一种非常经济的办法。如果用机械方法实现这种应用,埋弧焊是最佳选择。非常经济的办法。如果用机械
17、方法实现这种应用,埋弧焊是最佳选择。埋弧焊工艺对操作工有很高的吸引力,因为没有可见的弧光,允许操埋弧焊工艺对操作工有很高的吸引力,因为没有可见的弧光,允许操作工在没有佩带防护镜和其他厚重保护服的情况下对焊接进行控制。作工在没有佩带防护镜和其他厚重保护服的情况下对焊接进行控制。另外一个优点是它比其它一些焊接方法产生更少的烟。该方法的其他另外一个优点是它比其它一些焊接方法产生更少的烟。该方法的其他一个特点是它在许多应用中具有获得满意熔深的能力。一个特点是它在许多应用中具有获得满意熔深的能力。局限:局限:它只能在焊剂可以被支撑在焊接接头的位置进行焊接。它只能在焊剂可以被支撑在焊接接头的位置进行焊接。
18、焊剂阻挡了焊工地准确观察电弧在接头中的位置。如果电弧方向不当,焊剂阻挡了焊工地准确观察电弧在接头中的位置。如果电弧方向不当,则会产生未熔合。则会产生未熔合。埋弧焊的焊剂需要保护起来免遭潮气。如果焊剂受潮,可能会产生气埋弧焊的焊剂需要保护起来免遭潮气。如果焊剂受潮,可能会产生气孔和焊道下裂纹。孔和焊道下裂纹。另一个问题是凝固裂纹。这是焊道宽度和深度之比过大时产生的。另一个问题是凝固裂纹。这是焊道宽度和深度之比过大时产生的。第二部分第二部分 焊工管理焊工管理提高焊工素质,加强焊工管理是保证产品焊接质量的一个提高焊工素质,加强焊工管理是保证产品焊接质量的一个重要环节。重要环节。这可以从三个方面来控制
19、:这可以从三个方面来控制:1 1 焊工的培训考试管理焊工的培训考试管理焊工的培训考试管理焊工的培训考试管理1 11 1焊工培训焊工培训 有两种形式:进入焊工岗位前进行的焊接技能基础培训;有两种形式:进入焊工岗位前进行的焊接技能基础培训;钟对具体的项目或材料进行的专项培训。钟对具体的项目或材料进行的专项培训。1 12 2焊工考试焊工考试由具有资质的焊工考试委员会进行考试。由具有资质的焊工考试委员会进行考试。简单介绍简单介绍20022002版锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理版锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则规则1 12 21 1 考试内容:基本知识考试与操作技能考试考试内容:基本知识考试与
20、操作技能考试。第二部分第二部分 焊工管理焊工管理1 12 22 2 焊接方法及代号焊接方法及代号 1 1焊条电弧焊焊条电弧焊SMAWSMAW 2 2 气焊气焊OFWOFW 3 3钨极气体保护焊钨极气体保护焊GTAWGTAW 4 4熔化极气体焊熔化极气体焊GMAWGMAW(FCAWFCAW)5 5埋弧焊埋弧焊SAWSAW6 6电渣焊电渣焊ESWESW7 7摩擦焊摩擦焊FRWFRW8 8螺柱焊螺柱焊SWSW第二部分第二部分 焊工管理焊工管理1 12 23 3 试件钢号分类及代号试件钢号分类及代号 共共4 4类:类:、1 12 24 4 试件形式、位置及代号试件形式、位置及代号 板材:板材:1G 2
21、G 3G 4G1G 2G 3G 4G 管材:管材:1G 2G 5G 6G1G 2G 5G 6G 管板:管板:2FRG 2FG 5FG 6FG2FRG 2FG 5FG 6FG第二部分第二部分 焊工管理焊工管理1 12 25 5 焊工考试项目代号的表示焊工考试项目代号的表示 手工焊焊工考试项目表示方法:手工焊焊工考试项目表示方法:焊接方法焊接方法-试件钢号分类代试件钢号分类代-试件形式试件形式-试件焊试件焊缝金属厚度缝金属厚度/试件外径试件外径-焊条类别焊条类别-焊接要素焊接要素 手工焊:手工焊:SMAW-SMAW-1G-12-F3J-1G-12-F3J GTAW-GTAW-5G-3/60-02
22、-5G-3/60-02 第二部分第二部分 焊工管理焊工管理焊机操作工考试项目表示方法:焊接方法-试件形式-焊接要素 SAW-1G(K)-07/09126焊工考试项目的有效期为二年。第二部分第二部分 焊工管理焊工管理1 12 27 7手工焊对接焊缝适用于对接焊缝焊件焊缝金手工焊对接焊缝适用于对接焊缝焊件焊缝金 属厚度范围属厚度范围mmmm焊缝形式焊缝形式试件母材试件母材厚度厚度T T适用于焊件焊缝金属适用于焊件焊缝金属厚度厚度最小值最小值最大值最大值对接焊缝对接焊缝 1212不限不限2t2t 12 12不限不限不限(注)不限(注)第二部分第二部分 焊工管理焊工管理1 12 28 8手工焊管材对接
23、焊缝试件适用于对接焊缝焊手工焊管材对接焊缝试件适用于对接焊缝焊件外径范围件外径范围mmmm管材试件外径D适用于管材焊件外径范围最小值最大值25D不限25D7625不限7676不限300(注)76不限第二部分第二部分 焊工管理焊工管理2 2 焊工的持证上岗管理焊工的持证上岗管理焊工的持证上岗管理焊工的持证上岗管理 焊工施焊前,应对焊工考试项目及覆盖范围进焊工施焊前,应对焊工考试项目及覆盖范围进行审核,防止无证上岗。行审核,防止无证上岗。每个焊工应有唯一的钢印号。每个焊工应有唯一的钢印号。3 3 焊工焊接档案管理焊工焊接档案管理焊工焊接档案管理焊工焊接档案管理 分焊工考试档案和焊工日常业绩档案。分
24、焊工考试档案和焊工日常业绩档案。焊工焊接档案的管理不是单纯保管焊工有关资焊工焊接档案的管理不是单纯保管焊工有关资料,它是焊工项目到期后申请免试的依据,也是料,它是焊工项目到期后申请免试的依据,也是发现焊工有无中断发现焊工有无中断6 6个月以上未从事监察设备的焊个月以上未从事监察设备的焊接工作,是否需要重新考试的见证。接工作,是否需要重新考试的见证。第三部分第三部分 焊接设备的管理焊接设备的管理1 1 焊接设备管理的目的:焊接设备管理的目的:焊接设备管理的目的:焊接设备管理的目的:加强焊接设备管理,进行充分的维护,保护加强焊接设备管理,进行充分的维护,保护焊接设备完好,满足焊接过程的需要,保持并
25、增焊接设备完好,满足焊接过程的需要,保持并增强过程能力。强过程能力。2 2 焊接设备控制环节:焊接设备控制环节:焊接设备控制环节:焊接设备控制环节:焊接设备控制环节主要有焊接设备完好状态焊接设备控制环节主要有焊接设备完好状态管理和焊接仪表周检合格两个方面。管理和焊接仪表周检合格两个方面。第三部分第三部分 焊接设备的管理焊接设备的管理21 焊接设备完好状态管理焊接设备完好状态管理211 焊接设备的购置212 焊接设备的验收213 焊接设备的安装、调试与交付214 焊接设备的维护与保养215 焊接设备故障与事故的处理216 焊接设备完好状态检查及标识第三部分第三部分 焊接设备的管理焊接设备的管理2
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