焊接质量控制相关知识课件.ppt

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1、焊接质量控制相关知识2010.11.18 2010.11.18 前 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关键。量控制

2、的关键。在 在ISO9000 ISO9000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 关于焊接的一些基本知识 1 焊接的定义 通过加热或加

3、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 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。2.1 2.1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、电渣焊等。焊、电渣焊等。2.2 2.2 压焊 压焊

4、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、填充接头间隙并与母材相互扩散，利用液态钎料润湿母材、填

5、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 关于焊接的一些基本知识 3 3 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 3 1 1 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

6、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

7、、咬边、焊瘤、焊缝尺寸不对和不当的焊缝断面。第一部分 关于焊接的一些基本知识332 2 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

8、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 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GMAW GMAW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，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

9、净的工艺，这主要归功于没有使用焊剂。剂。GMAW GMAW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。GMAW GMAW还对气流和风特别敏感，它们会将保护气体吹开，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

10、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 关于焊接的一些基本知识 3 3 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。第第一部分 关于焊接的一些基本知识 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

11、高熔敷效率帮助 帮助FCAW FCAW在一些应用中取代了手弧焊 在一些应用中取代了手弧焊SMAW SMAW和气保焊 和气保焊GMAW GMAW。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。

12、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。FCAW FCAW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。第第一部分 关于焊接的一些基本知识 3 3 4 4 钨极氩弧焊 钨极氩弧焊 GTAW GTAW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 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

13、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。GTAW GTAW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。GTAW GTAW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 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。GTAW GTAW是所有可选用的

14、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，GTAW GTAW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GTAW GTAW特有的内在缺点是

15、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 关于焊接的一些基本知识 3 3 5 5 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。SAW SAW用实芯焊丝连续送进，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。SAW SAW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

16、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

17、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。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

18、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 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：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 1 1 1 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

19、训。钟对具体的项目或材料进行的专项培训。1 1 2 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2002 2002版 版 锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理 锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则 规则 1 1 2 2 1 1 考试内容：基本知识考试与操作技能考试 考试内容：基本知识考试与操作技能考试。第二部分 焊工管理 1 1 2 2 2 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 SMAW SMAW 2 2 气焊 气焊 OFW OFW 3 3钨极气体保护焊 钨极气体保护焊 GTAW GTAW 4 4熔

20、化极气体焊 熔化极气体焊 GMAW GMAW（FCAW FCAW）5 5埋弧焊 埋弧焊 SAW SAW6 6电渣焊 电渣焊 ESW ESW7 7摩擦焊 摩擦焊 FRW FRW8 8螺柱焊 螺柱焊 SW SW第二部分 焊工管理11223 3 试件钢号分类及代号试件钢号分类及代号 共共44类：类：、11224 4 试件形式、位置及代号试件形式、位置及代号 板材：板材：1G 2G 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 焊工管理11225 5 焊工考试项目代号的表

21、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-3/60-02-5G-3/60-02 第二部分 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)-07/09 126焊工考试项目的有效期为二年。第二部分 焊工管理 1 1 2 2 7 7手工焊对接焊缝适用于对接焊缝焊件焊缝金

22、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TT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 1212不限不限不限（注）不限（注）第二部分 焊工管理 1 1 2 2 8 8手工焊管材对接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25 D 不限25D76 25 不限76 76 不限300（注）76 不限第二部分 焊工管理2 2 焊工的持证上岗管理焊工的持证上岗管理 焊工施

23、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 分焊工考试档案和焊工日常业绩档案。分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66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

24、部分 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：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 焊接设备的管理 2 1 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

25、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 焊接设备的管理2222焊接仪表的周检焊接仪表的周检 与焊接有关的仪表是焊机的电流表、电压表、气与焊接有关的仪表是焊机的电流表、电压表、气体流量计、压力表，烘干设备的温控仪等，按规定体流量计、压力表，烘干设备的温控仪等，按规定要每年检定一次。要由具备资格、由质量技术监督要每年检定一次。要由具备资格、由质量技术监督局发证的计量检定单位检定，以确保仪表的精确性。局发证的计量检定单位检定，以确保仪表的精确性。在项目中的所有焊接设备都应安全可靠且已经过校在项目中的所有焊接设备都应安全可靠且已经过校准，同时应始终保持良好的

26、工作状态，任何不安全准，同时应始终保持良好的工作状态，任何不安全的、未经校准的、损坏的或不能使用的设备应停止的、未经校准的、损坏的或不能使用的设备应停止使用。使用。第四部分 焊接材料的管理 焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、气体、电极和衬垫等。在焊接材料管理这一控制环节中，要控制的有焊材选用、焊材采购、焊材验收与复验、焊材保管、焊条的烘烤与恒温存放、焊材发放与回收等。第四部分 焊接材料的管理1 1 焊材选用焊材选用1111根据设计图纸等技术文件要求根据设计图纸等技术文件要求1122根据相关的标准规范要求根据相关的标准规范要求1133焊材的选用原则：焊材的选用原则：应根据母材的化学成分、力学性能、焊

27、接性能应根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能并结合产品的结构特点、使用条件及焊接方法综并结合产品的结构特点、使用条件及焊接方法综合考虑选用焊接材料，必要时通过试验确定。合考虑选用焊接材料，必要时通过试验确定。焊缝金属和性能应高于或等于相应母材标准规焊缝金属和性能应高于或等于相应母材标准规定值的下限或满足图样规定的技术条件要求。定值的下限或满足图样规定的技术条件要求。相同钢号相焊的焊缝金属相同钢号相焊的焊缝金属不同钢号相焊的焊缝金属不同钢号相焊的焊缝金属常用钢号推荐选用的焊接材料常用钢号推荐选用的焊接材料第四部分 焊接材料的管理 2 焊材采购 在采购焊材时，要确认所选焊材的型号与规格符合产品的

28、要求。有时还要根据产品焊接的要求，对通用标准附加更高的要求。如球罐焊接的焊条还要符合2002年8月发布的JB/T4747压力容器用钢焊条订货技术条件。3 焊材验收与复验 31 质量证明书 32 包装及外观检验 33 焊材复验第四部分 焊接材料的管理4 4 焊材保管焊材保管441 1 分区保管分区保管442 2 入库登记入库登记443 3 焊材库的焊材保管焊材库的焊材保管5 5 焊条的烘烤与恒温存放焊条的烘烤与恒温存放不同品种的焊接材料要求不同的烘干温度和烘干不同品种的焊接材料要求不同的烘干温度和烘干时间，一般都在焊材说明书中有明确的规定，应时间，一般都在焊材说明书中有明确的规定，应按规定烘干。

29、按规定烘干。为了防止烘干后的焊条受潮，应及时把烘干的焊为了防止烘干后的焊条受潮，应及时把烘干的焊条放入恒温箱中。条放入恒温箱中。第四部分 焊接材料的管理6 6 焊材的发放与回收焊材的发放与回收焊材的发放要注意的问题：焊材的发放要注意的问题：661 1 焊工应根据焊工应根据WPSWPS的要求领用相应的焊接材料，的要求领用相应的焊接材料，不得领错。不得领错。662 2 领用焊条要用焊条保温筒。领用焊条要用焊条保温筒。663 3 不同牌号的焊条不得混放在一起。不同牌号的焊条不得混放在一起。664 4 领用焊条的数量不得超过领用焊条的数量不得超过44小时的用量。小时的用量。665 5 用剩下的焊材和焊

30、材条应退回焊材库，不得用剩下的焊材和焊材条应退回焊材库，不得到处乱扔。到处乱扔。666 6 回收后的焊材应按原牌号、规格、批号存放回收后的焊材应按原牌号、规格、批号存放保管，不得混淆。保管，不得混淆。667 7 焊材库保管员应及时在焊材领用与发放记录焊材库保管员应及时在焊材领用与发放记录上作好记录。上作好记录。第五部分 焊接工艺评定产品在施焊前，应依据设计图纸、技术要求、相产品在施焊前，应依据设计图纸、技术要求、相应标准规范等进行焊接工艺评定。焊接工艺评定应标准规范等进行焊接工艺评定。焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能为依据，并在产品焊接应以可靠的钢材焊接性能为依据，并在产品焊接之前完成。之前

31、完成。11焊接工艺评定的要求：焊接工艺评定的要求：111 1 本单位的正式焊工。本单位的正式焊工。112 2 本单位的设备。本单位的设备。2 2 焊接工艺评定的目的：焊接工艺评定的目的：2211验证所拟定的焊接工艺的正确性。验证所拟定的焊接工艺的正确性。2222评定本单位的焊接能力和焊接质量控制能力。评定本单位的焊接能力和焊接质量控制能力。第五部分 焊接工艺评定3 3 焊接工艺评定的流程：焊接工艺评定的流程：编制焊接工艺评定任务书编制焊接工艺评定任务书了解被焊材料的焊接了解被焊材料的焊接性能性能拟定焊接工艺指导书拟定焊接工艺指导书施焊试件和制取试施焊试件和制取试样样检验试件和试样检验试件和试样

32、测定焊接接头是否具有所测定焊接接头是否具有所要求的使用性能要求的使用性能提出焊接工艺评定报告提出焊接工艺评定报告4 4 焊接工艺评定的相关知识：焊接工艺评定的相关知识：JB4708-2000 JB4708-2000 钢制压力容器焊接工艺评定钢制压力容器焊接工艺评定GB50236-98 GB50236-98 现场设备、工业管道焊接工程现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范施工及验收规范SY/T4103-2006 SY/T4103-2006 钢制管道焊接及验收钢制管道焊接及验收 第五部分 焊接工艺评定简单介绍一下焊接工艺评定的一些规则：简单介绍一下焊接工艺评定的一些规则：4411焊接工艺评定试件

33、（对接、角接）焊接工艺评定试件（对接、角接）44、2 2 焊接方法的改变焊接方法的改变44、3 3 母材的改变母材的改变444 4 焊后热处理类别的改变焊后热处理类别的改变445 5 试件厚度试件厚度446 6 多种焊接方法进行的组合评定多种焊接方法进行的组合评定 焊接施工中各种材质、焊接接头形式的焊接焊接施工中各种材质、焊接接头形式的焊接工艺评定覆盖率应达到工艺评定覆盖率应达到100%100%，如没有，则应及时，如没有，则应及时进行评定。进行评定。第六部分 焊接工艺管理 焊接工艺管理包括了以下几方面：焊接工艺管理包括了以下几方面：1 WPS 1 WPS 的编制与审核 的编制与审核 1 1 1

34、 PQR 1 PQR是编制 是编制WPS WPS的依据。的依据。1 1 2 2 保证焊接质量。保证焊接质量。1 1 3 3 在满足焊接质量的前提下尽量提高效率。在满足焊接质量的前提下尽量提高效率。1 1 4 4 符合本单位的资源条件，可操作性强。符合本单位的资源条件，可操作性强。2 2 焊接工艺的贯彻实施 焊接工艺的贯彻实施 2 2 1 1 焊接工艺文件的发放 焊接工艺文件的发放 2 2 2 2 焊接工艺技术交底 焊接工艺技术交底 第七部分 产品施焊管理 1 1 焊接环境 焊接环境 1 1 1 1 风速 风速 焊接作业区风速当手工电弧焊超过 焊接作业区风速当手工电弧焊超过（10 10），电弧焊

35、及药芯焊丝电弧焊超过时，），电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过时，应设防风棚或采取其它防风措施。应设防风棚或采取其它防风措施。1 1 2 2 相对湿度不大于 相对湿度不大于90%90%。1 1 3 3 当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取加热去湿 当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取加热去湿除潮措施；除潮措施；1 1 4 4 温度 温度 当焊件温度低于 当焊件温度低于 时，所有钢材的焊缝应在 时，所有钢材的焊缝应在始焊处 始焊处100mm 100mm范围内预热到 范围内预热到15 15 以上后方可施焊。以上后方可施焊。1 1 5 5 不锈钢、有色金属应有与钢制产品隔离的专用焊接 不锈钢、有色金属应有与

36、钢制产品隔离的专用焊接场地。地面应铺设橡胶等软垫，保持环境清洁。场地。地面应铺设橡胶等软垫，保持环境清洁。第七部分 产品施焊管理 2 焊接工艺纪律 焊工在施焊时应严格执行焊接工艺，焊接技术人员和质检员应经常检查焊工的施焊情况是否符合工艺规定，并及时做好各项记录。3 施焊过程 31 焊前准备 32 施焊 33 焊后标识第八部分 产品焊接试板在承压设备制造中制备产品焊接试板，是为了检在承压设备制造中制备产品焊接试板，是为了检验产品焊接接头的力学性能。产品焊接试板是验产品焊接接头的力学性能。产品焊接试板是AA类类监检点，是承压设备焊接质量控制系统中的一个监检点，是承压设备焊接质量控制系统中的一个控制

37、环节。应遵循相关标准规范的规定。控制环节。应遵循相关标准规范的规定。1 1 试板的制备试板的制备 有三种方式：每台制作、以批代台、一台容器有三种方式：每台制作、以批代台、一台容器制作多块产品焊接试板。制作多块产品焊接试板。2 2 试样的制备与力学性能检验试样的制备与力学性能检验 按按JB/T4744-2000JB/T4744-2000等标准进行。等标准进行。第九部分 焊接检验 焊接质量应从承压设备整体来考虑，而不仅局限于焊接接 焊接质量应从承压设备整体来考虑，而不仅局限于焊接接头；焊接质量应从整个制造过程出发，而不只是看焊缝。头；焊接质量应从整个制造过程出发，而不只是看焊缝。1 1焊接缺陷的介

38、绍焊接缺陷的介绍 焊接缺陷按其性质可分为六大类：焊接缺陷按其性质可分为六大类：焊缝形状缺陷（尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、焊缝形状缺陷（尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、烧穿、弧坑）；未熔合与未焊透；裂纹（热裂纹、烧穿、弧坑）；未熔合与未焊透；裂纹（热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂）；气孔；夹渣；冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂）；气孔；夹渣；其他缺陷（电弧擦伤、飞溅、磨痕及凿痕打磨过其他缺陷（电弧擦伤、飞溅、磨痕及凿痕打磨过量、定位焊缺陷）量、定位焊缺陷）第九部分 焊接检验下面给大家介绍几种缺陷的情况：11焊缝形状缺陷：是指不用借助于仪器,从工件表面可以发现的缺陷。111尺寸不符合要求 主要是指焊缝高低

39、不平，宽窄不齐，尺寸过大或过小，角焊缝焊脚尺寸不对称等。第九部分 焊接检验 1 1 1 1 2 2咬边：咬边：咬边是指沿着焊趾 咬边是指沿着焊趾,在母材部分形成的凹陷或沟槽 在母材部分形成的凹陷或沟槽,它是 它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充 由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。分补充所留下的缺口。产生咬边的主要原因是电弧热量太高 产生咬边的主要原因是电弧热量太高,即电流太大 即电流太大,运条速 运条速度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确 度太小所造成的。焊条与工件间角度不正确,摆动不合理 摆动不合理,电弧过长 电弧过长,焊接次序不合理等

40、都会造成咬边。直流焊时电 焊接次序不合理等都会造成咬边。直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置 弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。某些焊接位置(立、立、横、仰 横、仰)会加剧咬边。会加剧咬边。咬边减小了母材的有效截面积 咬边减小了母材的有效截面积,降低结构的承载能力 降低结构的承载能力,同时 同时还会造成应力集中 还会造成应力集中,发展为裂纹源。发展为裂纹源。第九部分 焊接检验111133焊瘤：焊瘤：焊瘤焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的焊瘤焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出母材上或从焊缝根部溢出,冷却后形成的未与母材冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤

41、即为焊瘤。熔合的金属瘤即为焊瘤。焊接电流太大、焊接速度太快、电弧电压太低、焊接电流太大、焊接速度太快、电弧电压太低、焊缝两侧清理不好。在横、立、仰位置更易形成焊缝两侧清理不好。在横、立、仰位置更易形成焊瘤。焊瘤。焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷,易导致裂纹。同易导致裂纹。同时时,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中。会带来应力集中。管子内部的焊瘤减小了它的内径管子内部的焊瘤减小了它的内径,可能造成流动物可能造成流动物堵塞。堵塞。第九部分 焊接检验 114弧炕：弧炕多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短时间停留造成的(此时的凹坑称为弧坑),仰立、横焊时,

42、常在焊缝背面根部产生内凹。弧炕减小了焊缝的有效截面积,弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。第九部分 焊接检验111155烧穿：烧穿：烧穿是指焊接过程中烧穿是指焊接过程中,熔深超过工件厚度熔深超过工件厚度,熔化熔化金属自焊缝背面流出金属自焊缝背面流出,形成穿孔性缺陷。形成穿孔性缺陷。焊接电流过大焊接电流过大,速度太慢速度太慢,电弧在焊缝处停留过电弧在焊缝处停留过久久,都会产生烧穿缺陷。装配间隙太大都会产生烧穿缺陷。装配间隙太大,钝边太小钝边太小也容易出现烧穿现象。也容易出现烧穿现象。烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷烧穿是锅炉压力容器产品上不允许存在的缺陷,它完全破坏了焊缝它完全破坏了焊缝,使接

43、头丧失其联接飞及承载能使接头丧失其联接飞及承载能力。力。第九部分 焊接检验 1 1 2 2气孔和夹渣：气孔和夹渣：1 1 2 2 1 1气孔：气孔：气孔是指焊接时 气孔是指焊接时,熔池中的气体未在金属凝固前逸出 熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存 残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收 于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的 的,也可能是焊接冶金过程中反应生成的。也可能是焊接冶金过程中反应生成的。产生气孔的主要原因母材或填充金属表面有锈、油污等 产生气孔的主要原因母材或填充金属表面有锈、油污等,焊条及焊剂未烘干会增加气孔量 焊条及焊剂未烘干会增加气孔量,因为锈、

44、油污及焊条药 因为锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体 皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体,增加了高温金属 增加了高温金属中气体的含量。焊接线能量过小 中气体的含量。焊接线能量过小,熔池冷却速度大 熔池冷却速度大,不利于 不利于气体逸出。焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。气体逸出。焊缝金属脱氧不足也会增加氧气孔。气孔的危害气孔减少了焊缝的有效截面积 气孔的危害气孔减少了焊缝的有效截面积,使焊缝疏松 使焊缝疏松,从而降低了接头的强度 从而降低了接头的强度,降低塑性 降低塑性,还会引起泄漏。气孔也 还会引起泄漏。气孔也是引起应力集中的因素。氢气孔还可能促成冷裂纹。是引起应力集中的因素。

45、氢气孔还可能促成冷裂纹。第九部分 焊接检验113322夹渣：夹渣：夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。夹渣产生的原因夹渣产生的原因a.a.坡口尺寸不合理坡口尺寸不合理;b.;b.坡口有污坡口有污物物;c.;c.多层焊时多层焊时,层间清渣不彻底层间清渣不彻底;d.;d.焊接线能量小焊接线能量小;e.;e.焊缝散热太快焊缝散热太快,液态金属凝固过快液态金属凝固过快;f.;f.焊条药皮焊条药皮,焊剂化学成分不合理焊剂化学成分不合理,熔点过高；熔点过高；g.g.钨极惰性气体钨极惰性气体保护焊时保护焊时,电源极性不当电源极性不当,电、流密度大电、流密度大,钨极熔化钨极

46、熔化脱落于熔池中。脱落于熔池中。h.h.手工焊时手工焊时,焊条摆动不良焊条摆动不良,不利于不利于熔渣上浮。可根据以上原因分别采取对应措施以防熔渣上浮。可根据以上原因分别采取对应措施以防止夹渣的产生。止夹渣的产生。夹渣的危害点状夹渣的危害与气孔相似夹渣的危害点状夹渣的危害与气孔相似,带有尖带有尖角的夹渣会产生尖端应力集中角的夹渣会产生尖端应力集中,尖端还会发展为裂尖端还会发展为裂纹源纹源,危害较大。危害较大。第九部分 焊接检验1144裂纹：裂纹：裂纹的分类：裂纹的分类：根据裂纹尺寸大小根据裂纹尺寸大小,分为三类分为三类:(1):(1)宏观裂纹宏观裂纹:肉眼可肉眼可见的裂纹。见的裂纹。(2)(2)

47、微观裂纹微观裂纹:在显微镜下才能发现。在显微镜下才能发现。(3)(3)超显微裂纹超显微裂纹:在高倍数显微镜下才能发现在高倍数显微镜下才能发现,一般指晶一般指晶间裂纹和晶内裂纹。间裂纹和晶内裂纹。从焊接接头裂纹的产生机理来分从焊接接头裂纹的产生机理来分,裂纹分为四类裂纹分为四类:(1)(1)热裂纹热裂纹:产生于产生于Ac3Ac3线附近的裂纹。一般是焊接完线附近的裂纹。一般是焊接完毕即出现毕即出现,又称结晶裂纹。这种二裂纹主要发生在晶又称结晶裂纹。这种二裂纹主要发生在晶界界,裂纹面上有氧化色彩裂纹面上有氧化色彩,失去金属光泽。失去金属光泽。(2)(2)冷裂纹冷裂纹:指在焊毕冷至马氏体转变温度指在焊

48、毕冷至马氏体转变温度M3M3点以下点以下产生的裂纹产生的裂纹,一般是在焊后一段时间一般是在焊后一段时间(几小时几小时,几天甚几天甚至更长至更长)才出现才出现,故又称延迟裂纹。故又称延迟裂纹。第九部分 焊接检验(3)(3)再热裂纹再热裂纹:接头冷却后再加热至接头冷却后再加热至500700500700时产时产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料(如含如含CrCr、MoMo、VV、TiTi、NbNb的金属的金属)的焊接热影响区内的的焊接热影响区内的粗晶区粗晶区,一般从熔合线向热影响区的粗晶区发展一般从熔合线向热影响区的粗晶区发展,呈呈晶间开裂特征。晶间开裂特征

49、。（44）层状撕裂主要是由于钢材在轧制过程中）层状撕裂主要是由于钢材在轧制过程中,将硫将硫化物化物(MnS)(MnS)、硅酸盐类等杂质夹在其中、硅酸盐类等杂质夹在其中,形成各向异形成各向异性。在焊接应力或外拘束应力的使用下性。在焊接应力或外拘束应力的使用下,金属沿轧金属沿轧制方向的杂物开裂。制方向的杂物开裂。裂纹的危害：裂纹的危害：裂纹的危害裂纹裂纹的危害裂纹,尤其是冷裂纹尤其是冷裂纹,带来的危害是灾难带来的危害是灾难性的。世界上的压力容器事故除极少数是由于设计性的。世界上的压力容器事故除极少数是由于设计不合理不合理,选材不当的原因引起的以外选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由绝大部分是由于

50、裂纹引起的脆性破坏。于裂纹引起的脆性破坏。第九部分 焊接检验 1 1 4 4 1 1热裂纹 热裂纹(结晶裂纹 结晶裂纹)：(1)(1)结晶裂纹的形成机理热裂纹发生于焊缝金属凝固末期 结晶裂纹的形成机理热裂纹发生于焊缝金属凝固末期,敏感温度区大致在固相线附近的高温区 敏感温度区大致在固相线附近的高温区,最常见的热裂纹 最常见的热裂纹是结晶裂纹 是结晶裂纹,其生成原因是在焊缝金属凝固过程中 其生成原因是在焊缝金属凝固过程中,结晶偏 结晶偏析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界 析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界,形成所谓 形成所谓 液态 液态薄膜 薄膜,在特定的敏感温度区 在特定的敏感温度区(又称