導語：如何才能寫好一篇焊接的主要方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：煙花爆竹 等離子發射光譜法 禁限用藥物

煙花爆竹是以煙花火藥為原料制成的休閑、節慶用娛樂產品，它通過著火源引燃，伴有聲、光、色、圖案、煙霧等效果，是起源于我國的一顆文化明珠。藥物成分是煙花效果產生的關鍵，由于某些藥物在生產過程中對接觸者及其燃放之后對環境產生一定的危害，國家對煙花爆竹中禁限藥物進行了規定，并制定國家標準GB/T 21242-2007《煙花爆竹 禁限用藥物定性檢測方法》，該標準對大部分禁限藥物如何定性作了說明，但對如何準確定量未作說明。本文簡要介紹我中心利用等離子發射光譜法（ICP-AES）對禁限藥物中鉀、鈉、鍶、鎂、銅、鉛、猛、銻、硼、鍺、鉛、鋇、鈦、鎵、磷、砷等離子及其在化合物中16種元素同時測定、計算的方法，該方法靈敏、高效、快捷為進一步測定其他藥物成分提供經驗和依據。

等離子發射光譜法是利用物質在熱激發或者電激發下，每種元素的原子或離子發射特征光譜來判斷物質的組成，而進行定性與定量的分析方法，具有操作簡便、檢出限低、線性范圍寬、干擾小、分析結果準確等優點[1]。

1、實驗必備儀器和設備

a） 電感耦合等離子體-原子發射光譜儀

b） 電子天平：感量±0.01mg

c） 超聲波清洗器

2、試劑和溶液

a） 實驗用水為去離子水

b） 硝酸為優級純

c） 硝酸（1+19）

d） 16種單元素的標準溶液：質量濃度均為1000mg/L，可按GB/T 602標準方法配制，

也可向國家認可的銷售標準物質單位購買。

e） 16種元素的混合標準溶液：按照表1[2]所示，將標準溶液用5%硝酸逐級稀釋配制混合標準溶液。

3、樣品前處理

準確稱取煙花爆竹藥物0.1g于100mL容量瓶中，用5%HNO3溶液定容樣品，充分溶解3h，超聲提取15min，過濾，搖勻，待測。

4、測定

設定等離子發射光譜儀參考條件

a） 功率1.1kw

b） 氬氣純度99.99%、氬氣壓力0.6MPa

c） 冷卻氣流量18L/min、輔助氣流量0.2L/min

d） 霧化器壓力34PSI

e） 水平觀測位置

f） 泵速1.2mL/min

g） 試樣進樣時間20s、積分時間5s

調節儀器的最佳分析條件，推薦使用如下表2的元素波長，分別繪制各元素的校準曲線，

要求儀器穩定性達到如下要求，方可進行樣品測定。a、元素含量≤0.1 mg/kg時，在重復性條件下獲得的兩次獨立測定結果的絕對值不得超過算術平均值的30%；b、元素含量0.1～2 mg/kg時，在重復性條件下獲得的兩次獨立測定結果的絕對值不得超過算術平均值的20%；c、元素含量>2mg/kg時，在重復性條件下獲得的兩次獨立測定結果的絕對值不得超過算術平均值的10%。

在選擇的最佳測定條件下，測定空白溶液和試樣溶液中各待測元素的光譜強度，從工作曲線上計算出相應組分的濃度，對于元素含量超出標準曲線濃度范圍的樣品，可定量稀釋后測定。

5、結果計算

試樣中各元素的含量按式（1）進行計算：

X—被測元素含量，單位為毫克每千克，mg/kg；

c—被測試液中各元素的濃度，單位為微克每毫升，?g/mL；

c0—被測空白溶液中各元素的濃度，單位為微克每毫升，?g/mL；

V—被測試液體積，單位為毫升，mL；

m—試樣質量，單位為克，g。

6、總結及評價

采用先進儀器等離子發射光譜法對煙花爆竹藥物中禁、限類元素鉀、鈉、鍶等16種元素含量同時測定，檢測高效、快捷、靈敏、方便，可彌補當前檢驗標準只能定性的不足。該檢測方法的建立，能為煙花爆竹安全生產、監測和控制等方面提供科學依據，從而規范我國煙花爆竹傳統高危行業的生產行為，為我國煙花爆竹產品中禁用藥物含量的檢測提供一個科學的試驗方法。

參考文獻：

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【關鍵詞】焊接；焊接變形；焊接應力；變形控制

焊接是機械加工中非常重要的一個工藝環節，但是金屬結構件在焊接過程經常會出現一些難以預料的結構變形，嚴重影響到設備的結構強度和剛度、設計精度及安裝工藝，同時也會給生產增加許多額外的工序，延長了生產周期，提高了生產成本，最后造成極大的浪費。因此，了解焊接變形的產生機理，掌握焊接變形形成的主要因素和規律，探尋控制變形的方法，將有利于提高焊接質量以及設備的機械性能，給我們的生產帶來重大的影響。

一、焊接變形產生機理

焊接變形是由多種因素交互作用而導致的結果。通常，若僅就其內拘束的效應而言，焊接變形的主要形成原因是由于焊接過程中構件受到不均勻的加熱和冷卻，焊件各部位金屬熱脹冷縮的程度不均，焊件各部分相互連接而又相互制約，不能自由的伸長和縮短，使焊件本身產生應力不均勻，導致焊件的變形。其中，焊接變形與焊接應力又同時存在，互為因果。若要控制好焊接變形，則對焊接應力的認識和掌握也必不可少。

二、焊接變形的種類和影響焊接變形的主要因素

1．焊接變形的種類。焊接變形可以區分為在焊接熱過程中發生的瞬態熱變形和在室溫條件下的殘余變形。在焊接熱循環過程中產生且動態變化的變形為瞬態變形，冷卻至室溫后所出現的變形為殘余變形。就殘余變形而言，實際為焊件最終所呈現的變形形態，是對產品設計、加工、裝配等工作的直接影響。按其變形形態和方式，基本可以劃分為以下常見幾種類別：（1）收縮變形。收縮變形主要表現為沿焊縫方向的縱向收縮變形和垂直于焊縫方向的橫向收縮變形。（如圖1a）（2）角變形。角變形主要出現在堆焊、對接焊、搭接焊或T形接頭焊接中，其由于焊縫的橫向收縮在板厚度上的分布不均勻所致。（如圖1b）（3）扭曲變形。扭曲變形一般出現在框架、桿件或梁柱等一些剛性較大的焊接構件上，由于焊縫角變形沿長度上的分布不均勻性而產生，構件繞自身軸線發生扭曲。（如圖1c）（4）壓屈失穩變形。壓屈失穩變形一般出現在薄板構件上，由遠離焊縫區的焊接殘余壓應力引起的失穩波浪形變形。壓屈失穩變形不同于彎曲變形（無論是焊縫縱向收縮、橫向收縮或角變形引起的彎曲變形），此變形的翹曲量一般較大，且失穩變形形態多。（如圖1d）

a-收縮變形b-角變形c-扭曲變形d-壓屈失穩變形

圖1 焊接殘余變形類別示意

2．影響焊接變形的主要因素。焊接變形的影響是多方面的，但就機械、環境和人為三個因素相對穩定的情況來講，影響焊接變形的主要因素有以下三個方面。（1）材料因素的影響。材料性能對于焊接變形是很重要的一個影響因素。一般熱傳導系數越小的材料，溫度梯度越大，焊接變形越顯著；隨著材料熱膨脹系數的增加，焊接變形也相應的增加。同時材料在高溫區的屈服極限和彈性模量及其隨溫度的變化率也起著十分重要的作用。（2）結構因素的影響。焊接結構的設計對焊接變形的影響最為關鍵。其中包括焊縫分布、焊縫截面積、坡口形式、焊件板的厚度及加強筋板的位置和數量等諸多方面。一般來講，焊縫在設計時應考慮對稱、均部及分散，這樣可減小焊件的焊接變形。焊縫截面積越大，冷卻時收縮引起的塑性變形量越大，焊縫截面積對縱向、橫向及角變形的影響趨勢是一致的，而且是主要的影響因素，因此，當焊件厚度相同時，坡口尺寸越大，收縮變形越大。對于焊件板的厚度及加強筋板的位置、數量等進行優化，對減小焊接變形有著十分重要的作用。（3）工藝因素的影響。焊接工藝對焊接變形的影響方面很多。比如焊接方法、焊接熱輸入量、焊接順序、構件的定位或固定方式、焊胎及夾具的應用等。首先要選擇正確的焊接方法，不同的方法造成熱輸入量也不同，加熱的高溫區范圍大，冷卻速度慢，使接頭塑性變形區增大。焊接順序對焊接變形的影響較為顯著。一般情況下，不同的焊接順序焊后將產生不同的變形量，所以在焊接時應盡量采取以下焊接方法：對稱焊接，焊縫不對稱時，先焊焊縫少的一側。

三、控制變形的方法

了解了焊接變形的機理和影響因素后，我們就得探求一些控制和消除變形的方法和手段，以提高焊接的質量。在工程實踐中，積累和沉淀下了很多控制變形的措施方法，現總結歸納如下：（1）改進焊接結構。合理選擇焊縫結構的形式和尺寸，避免焊縫的不均勻布置和集中分布，減少不必要的焊縫，都能有效控制焊接變形。（2）采用剛性固定法。對于剛性較小的焊接件，合理采用剛性好的夾具、支撐件、焊胎等輔助器具加以固定可以減小焊件的變形。（3）預留收縮變形余量。根據理論計算和現場經驗，對焊件預先預留收縮變形量或加工量，保證焊后能夠達到設計尺寸要求。（4）采用反變形法。根據理論計算和現場經驗，預先把焊件人為地加工或設置產生一個變形，使這個變形與焊后發生的變形方向相反而數值相等，這樣變形與反變形就能在焊后得到抵消。（如圖2所示）（5）采用合理的焊接方法。不同的焊接方法帶來不同的線能量，選用線能量比較低的焊接方法，可以有效地減小焊接塑性壓縮區，從而減小焊接變形。（6）采用合理的裝配焊接順序。對焊件適當的劃分為部件、組件進行組焊后，再進行部分間的焊接，提高了組對的精度，減少了焊接變形。（7）焊前預熱和焊后消應力處理。焊前預熱可使焊縫周圍母材溫度升高，從而降低焊縫金屬與周圍母材的溫差，降低焊接收縮內應力，減少焊接變形。對于焊接變形預先的控制是一個很重要的工作環節，但對于焊后出現的變形糾正也是對焊接質量的有效保證。

圖2 反變形法焊接示意

在實際的焊接過程中，焊接變形的控制是保證焊接質量的重要環節。但因為材料、結構以及焊接環境等因素的復雜性，要保證焊接質量就必須根據現場條件、焊接結構、焊接工藝和已有的經驗進行具體分析，采用合理的焊接方法和控制措施，以控制和消除焊接變形。所以，就焊接和焊接變形而言，我們應該不斷的在實踐中總結、積累經驗，加深理論學習，提高焊接和控制焊接變形的技術求平。

參考文獻

[1]朱江．焊接變形的控制和預防[J]．電焊機．2009（8）：90～93

[2]李曉明，孫德偉．焊接結構件焊接變形的控制[J]．鐵道車輛．2010（5）：10～16

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【關鍵詞】管道；焊接工藝；質量；焊接方法

隨著我國管道運輸的發展，其在國民經濟建設中的重要性得以充分的體現，由于管道運輸的介質較為特殊，多數是以石油、天然氣和工業用氣體為主，所以管道的焊接質量至關重要。特別是管道接頭的焊接對于管道的質量更是有著至關重要的作用，因此需要選擇適宜的焊接工藝來保證管道的質量，確保管道運輸在當前我國經濟快速發展的大環境下發揮著重要的作用。

1 焊接在管道建設中的特點

1.1 在管道建設中，其焊接工作處于流動狀態，其作業點需要隨著施工進度的進行而不斷的進行移動，所以對于始終處于移動狀態下的焊接作用，對其質量進行控制則其難度無形中有所增加。

1.2 長輸管道在施工過程中需要穿地不同的地形環境，由于施工場地的復雜性，對焊接工作的影響較大，這就需要根據各地的地形地貌特點來采取適宜的焊接方法，從而使其滿足更好的適應工程的質量要求。

1.3 由于長輸管道施工工期較長，在施工過程中可能面臨各種惡劣環境，而這些風、雨、雪、溫度及溫度等都會直接影響到焊接的質量，使工程的質量無法滿足設計的要求。

1.4 在焊接工作中對其質量影響的因素較多，其焊接設備、工藝、材料和焊工的技能等都可能對焊接質量帶來一定的影響。

1.5 在長輸管道焊接工作中，由于影響因素較多，所以有些時候在施工現場就有較多的留頭，而接頭數量的增加也增加了焊接的數量，使焊接成本增加，使其質量也很難得到保證。

2 焊接方法的選擇

長輸管道的焊接，需要選擇一個科學合理的焊接方法，所以焊接方案不僅要確保其具有較好的經濟性，而且還要在保證質量的前提下使其保持較高的生產效率。所以一個科學合理的焊接方法不僅在技術上具有較好的可行性，同時也要保證與施工進度的一致性。因此，經濟有效的焊接方法對于焊接質量具有極其重要的作用。

2.1 選擇焊接方法應考慮的因素包括管子直徑、壁厚、管子級別、設計條件、管道長度以及施工地點等。

2.2 直徑和壁厚主要影響長輸管道手工下向焊和（ 半） 自動焊方法的選擇。

由于管徑的不同，所選擇的焊接方法也有所不同，所以在什么時候用手工焊還是自動焊是有一定區別的。這就由于管徑的大小不同來決定，對于小于0.6米的直徑管道在進行焊接時則以手工下向焊為宜，而大于0.6米直徑的管道焊接時，則需要根據施工進度的要求來選擇手工焊或是自動焊。而在進行大口徑和大壁厚的管道焊接時，則需要采用自動焊接的方法進行，特別是長距離的輸送管理，自動焊接更是最優先的選擇。

2.3 對于特殊用途的管道，如進行酸性介質輸送，或是對焊縫具有較高韌性要求的管道，在設計要則在選擇更為適宜的焊接方法，其焊接工藝不能隨意進行應用，應得到允許才能進行采用。

2.4 一般認為， 手工下向焊可用于焊接 X70 等級以下的管道， 并且實踐證明也是成功的。對于 X70 等級以上的管道， 為了保證焊接質量和較高的韌性條件， 需要考慮其他的焊接方法。

2.5 盡管自動焊也存在著一定的弊端，但對于在野外施工的環境中，利用自動焊施工方法可以有效的減輕焊工的勞動強度，使其從繁重的工作中解脫出來，同時對焊接質量也有一定的保證作用。

3 管道焊接工藝

3.1 現場焊接的特點

長輸管道由于其主要以輸送石油和天然氣為主，這就需要焊接工作大多時候都在處于油氣所處的地理位置范圍內，惡劣的環境無形中增加了焊接的難度。而在現場焊接施工中，通常都是采用對口器進行管口的對接，而為了有效的保證施工的速度，則在進行前一個管口對接時，則需要準備下一個管口的對接工作。這樣就會有較大的附加應力產生，而且在現場焊接工作中，由于管道位置的需要，則各種焊接位置都可能存在，這就需要焊接工作要具有較高水平的操作能力，對其具有較高的技術要求。而且當前由于管道行業發展速度的加快，不僅對管道的輸送壓力和直徑都有較高的要求，同時管線鋼也開始向高強化、高韌化方向發展，再加之管徑的大型化和管道壁的厚度不斷增大，所以對焊接工作也提出了更高的要求。

3.2 管道施工焊接工藝方法

3.2.1 根焊

目前根焊的方法主要有內焊機根焊， 纖維素焊條手工焊打底， 半自動焊打底和脈沖焊打底。纖維素焊條手工焊主要借助于纖維素焊條藥皮中的有機物增強電弧吹力， 將熔滴以小顆粒過渡到熔池中去， 從而實現單面焊雙面成形。半自動焊屬于CO2氣體保護焊， 它是通過精確的基值、峰值電流和電壓控制， 使熔滴過渡更利于成形， 焊接過程穩定， 解決了飛濺問題和單面焊雙面成形的難題。脈沖焊是最近幾年相關科研人員研究的一種新的根焊方法， 有試驗表明此方法在單面焊雙面成形方面取得了較好的效果。

3.2.2 填充和蓋面

自動外焊機填充、蓋面是在施工環境比較好的地方采用的一種焊接方式； 大多數情況下采用藥芯焊絲自保護焊接方法。自保護藥芯焊絲半自動焊技術在我國是 20 世紀 90 年代開始應用到管道施工中的， 主要用來填充和蓋面。其特點為熔敷效率高， 全位置成形好， 環境適應能力強， 焊工易于掌握， 是目前管道施工的一種重要焊接工藝方法。由于焊絲中含有保護藥粉， 焊接過程中藥粉中的造渣劑、造氣劑迅速溶解保護焊縫， 同時藥粉中的合金元素能夠改善焊縫性能。相比于氣體保護焊接方式， 特別是在野外施工條件下可以省略保護氣體， 然而藥芯焊絲的價格問題導致了該焊接方式成本偏高。

4 結束語

自我國加入世界貿易組織以來，也有效的帶動了當前管道業的建設。目前國內外焊接設備和焊接材料的市場處到激烈的競爭當中，而當前管道業的發展，也使管道用鋼開始向高強度的方向發展，這樣就對焊接技術提出了更高的要求，只有不斷進行焊接技術的創新，才能有效的提高市場競爭能力，使我國的管道業得以健康、持續的發展。所以在實際施工當中，對于大直徑、大壁厚管道， 在地區、人為條件較理想情況下， 自保護半自動焊應當大力推廣應用。雙聯管焊接技術在條件允許的情況下， 應推廣應用； 普通管道可以引進閃光焊， 但要根據管道設計對焊縫沖擊韌性要求， 進行試驗研究； 雙頭氣體保護焊可提高工效宜加緊研究， 并推廣應用； 單面焊雙面成形設備應結合工藝試驗加快研制步伐。從而提高我國的管道焊接的水平，使其在國際市場上具有較強的競爭力。

【參考文獻】

[1]包海平.石油化工管道焊接工藝和焊接質量控制[J].廣東科技，2011（2）.

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1、焊接變形的基本類型分析和原因分析

1.1焊接變形的基本類型。

所謂焊接變形是指鋼結構在焊接過程中，由于施焊電弧高溫引起的變形，以及焊接完成后在構件中的殘余變形現象。在這兩類變形中，焊接殘余變形是影響焊接質量的主要因素，也是破壞性最強的變形類型。焊接殘余變形對結構的不同層次的影響分為整體變形和局部變形；根據變形的不同特點則可分為：角變形、彎曲變形、收縮變形、扭曲變形、波浪變形和錯邊變形。在這些變形類型中，角變形和波浪變形屬于局部變形，而其他類型的變形屬于整體變形。鋼結構發生較多的變形類型是整體變形。

1.2焊接變形產生的原因分析。

鋼結構剛度：剛度是指結構體對拉伸方向和彎曲變形的抵抗能力。鋼結構的剛度主要取決于結構截面形狀和尺寸的大小。例如，工字鋼截面和縱向桁架變形量，主要取決于其橫截面面積的弦桿截面大小的部分。再如，工字型、丁字型或其他形狀的型鋼的彎曲變形量主要取決于截面的抗彎剛度。焊接連接縫位置和數量：當鋼結構剛度不足時，在設計焊接連接縫位置和數量時，應在結構體對稱安排，且焊接順序是合理的，構件只能產生線性變形;當焊縫為不對稱的安排，產生的多為彎曲變形。焊接工藝：焊接電流偏大、焊條直徑較粗，使得焊接速度緩慢，可能導致焊接變形大;厚鋼板焊接時，手工焊接方法比自動焊接方法引起的變形量較小；采用多層焊接工藝時，首層的焊縫收縮變形最大，第二和第三層焊接變形量分別是首層的20％和5％〜10％。也就是說，多層焊接的層數越多，焊接變形越明顯；斷續式焊縫與連續焊縫相比收縮變形量小；對接式焊縫的橫向收縮變形量比縱向收縮變形量大2至4倍;焊接順序不當或在沒有焊接妥當分部構件時就進行整體組裝焊接，很容易產生焊接變形。因此，為了防治焊接變形，在焊接施工過程中必須制訂合理的工藝措施。

2、焊接變形的控制

2.1設計措施

2.1.1合理地選擇焊接的尺寸和形式

焊接尺寸直接關系到焊接工作量和焊接變形的大小。焊縫尺寸大,不但焊接量大,而且焊接變形也大,因此,在保證結構的承載能力的條件下,設計時應盡量采用較小的焊縫尺寸。對于受力較大的丁字接頭和十字接頭,在保證相同的強度條件下,采用開坡口的焊縫可以比一般角焊縫減少焊縫金屬,對減小變形有利。

2.1.2盡可能減少不必要的焊縫

在設計焊接結構時,合理地選擇筋板的形狀,適當地安排筋板的位置,力求焊縫數量少,避免不必要的焊縫,從而減小焊接變形。

2.1.3合理地安排焊縫位置

在設計焊接結構時,安排焊縫盡可能對稱于截面中性軸,或者使焊縫接近中性軸,這對于減少梁、柱等類型結構的撓曲變形有良好的效果。

2.2工藝措施

工藝措施是指在焊接構件生產制造過程中所采用的一系列措施,將其分為焊前預防措施、焊接過程中的控制措施和焊后矯正措施。

2.2.1焊前預防措施

焊前預防主要包括預防變形、預拉伸法和剛性固定組裝法。

預變性法或稱反變形法是根據預測的焊接變形大小和方向,在待焊工件裝配時造成與焊接殘余變形大小相當、方向相反的預變形量(反變形量),焊后焊接殘余變形抵消了預變形量,使構件恢復到設計要求的幾何形狀和尺寸。

預拉伸法多用于薄板平面構件,焊接時在薄板有預張力或有預先熱膨脹量的情況下進行的。焊后,去除預拉伸或加熱,薄板恢復初始狀態,可有效地降低焊接殘余應力,控制焊接變形。預熱的作用在于減小溫度梯度,不同的預熱溫度在降低殘余應力的作用方面有一定的差別,預熱溫度在300 ℃～400 ℃時,在鋼中殘余應力水平降低了30 %～50 %,當預熱溫度為200 ℃時,殘余應力水平降低了10 %～20 %。

剛性固定組裝法是采用夾具或剛性胎具將被焊構件盡可能地固定,可有效地控制待焊構件的角變形與彎曲變形等。

2.2.2焊接過程控制措施

焊接過程控制主要方法有采用合理的焊接方法和焊接規范參數,選擇合理的焊接順序以及采用隨焊兩側加熱、隨焊碾壓、隨焊跟蹤激冷等措施。選擇線能量較低的焊接方法以及合理地控制焊接規范參數可以有效地防止焊接變形。采用隨焊兩側加熱、隨焊碾壓、隨焊跟蹤激冷等措施可以降低殘余應力和減小焊接變形。采用隨焊兩側加熱,橫向應變、縱向應變和最大剪切應變的分布更加均勻,變化更加平緩,起到減小焊接殘余應力和變形的作用。隨焊碾壓法由于設備復雜、使用不便等原因,在生產應用中受到一定的限制,但該方法在提高焊接變形等方面具有理想的效果。隨焊激冷法能夠顯著地降低殘余應力和減少焊接變形。

焊接順序對焊接殘余應力和變形的產生影響較大,在采用不同的焊接順序時,可以改變殘余應力的分布規律,但對殘余應力整體幅值的降低作用不大,同時該方法對于控制焊接變形有較大的作用,尤其在多道焊中,作用更加明顯。

2.2.3焊后矯正措施

當構件焊接后,只能通過矯正措施來減小或消除已發生的殘余變形。焊后矯正措施主要分為加熱矯正法和機械矯正法。加熱矯正法又分為整體加熱和局部加熱。

整體熱矯正是指將整體構件加熱至鍛造溫度以上再進行矯正的方法,可用以消除較大的形狀偏差。但是焊后整體加熱容易引起冶金方面的副作用,限制了該方法的進一步推廣及應用。

局部熱矯正多采用火焰對焊接構件局部加熱,在高溫處,材料的熱膨脹受到構件本身剛性制約,產生局部壓縮塑性變形,冷卻后收縮,抵消了焊后部位的伸長變形,達到矯正目的,火焰加熱法采用一般的氣焊焊炬,不需要專門的設備,方法簡便靈活,因此在生產上廣為應用。

此外,還有利用機械力或沖擊能等進行焊接變形矯正,包括靜力加壓矯直法、焊縫滾壓法、錘擊法等。

3、結束語

綜合分析上述焊接變形的影響因素與減小焊接變形的措施,基本了解焊接變形的原因及變形的種類,針對焊接變形的原因和控制措施從焊接工藝等方面進行改進,有效防止減少焊接變形所帶來的危害。

參考文獻：

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關鍵詞：高層建筑；焊接；質量管理；質量控制

在我國（超）高層建筑中，由于鋼結構有較多優點，越來越普遍地采用，可以預計將來在50層以上的建筑中各種形式的鋼結構將成為主導結構。鋼結構工程涉及面廣、技術難度大，鋼結構技術已成為建筑業10項新技術加以推廣應用。其中焊接技術是其關鍵的施工技術之一，焊接質量常常是施工質量控制的關鍵和難點。本文分析高層建筑鋼結構焊接施工的特點及影響焊接質量的主要因素，提出了控制焊接質量的主要措施。

1、高層建筑鋼結構安裝焊接施工的主要特點及難點

1.1焊接施工主要特點

1.1.1高空作業；

1.1.2露天作業；

1.1.3施工作業周期較長；

1.1.4廣泛采用高強合金鋼材。如中國16Mn，日本SM41，SM50，SM53，美國A36，A572等；

1.1.5大量使用厚板及超厚板結構；

1.1.6除采用傳統的焊接手工電弧焊外，廣泛采用CO2氣體保護半自動焊，20CO2+80%Ar：的混合氣體保護半自動焊，自保護藥芯焊絲焊接，自動焊；

1.1.7焊接質量要求高，一般均采用半熔透及全熔透焊縫。

1.2焊接施工主要難點上述特點給焊接施工帶來了系列的困難，主要有：

1.2.1作業環境風大；

1.2.2溫度和濕度變化大，甚至有雨雪威脅，低溫焊接施工等；

1.2.3焊接工作量大，焊接返修困難；

1.2.4輔助作業工作量大；

1.2.5焊接自由空間受到限制；

1.2.6與其它工種配合交叉作業量大（如吊裝、高強螺栓連接施工等）；

1.2.7焊接裂縫傾向較嚴重，部分厚板結構有層狀的撕裂傾向；

1.2.8焊接變形量大。

此外，由于高層建筑鋼結構在我國發展時間不長，目前，國內專門針對高層建筑鋼結構設計、施工的標準尚不完善，常常是采用國外設計、國外材料、國外總承包施工、采用國外標準，造成焊接質量控制缺乏統一的標準，這些都給焊接施工質量控制帶來了困難。

2、焊接質量控制的主要措施

根據對上述影響焊接質量因素的分析，結合工程實際，其質量控制的主要措施為：

2.1制定焊接施工計劃應根據現場鋼結構安裝的實際情況和技術要求，進行技術經濟分析，制定切實可行的焊接施工計劃。計劃應包括并應確認以下主要項目。

2.1.1方法、材料、人員管理焊接條件；焊接方法；使用鋼材（復驗）；焊接材料及其管理；焊工培訓、考試及管理；質量控制機構；質量控制制度；防護措施；安全措施。

2.1.2加工。坡口要領；坡口加工要領；引弧板安裝要領；組裝及焊接順序。

2.1.3組裝。預熱要領；引弧板處理；定位焊要領；清根要領；焊縫及加工要領；后熱要領；產生不良時的矯正要領；焊縫返修要領。

2.1.4檢查。外觀檢查標準、方法、要領；無損檢查方法、標準、要領。

2.2焊前準備質量控制焊接前進行認真的準備。“焊前準備好了等于已焊接了一半！”焊接前須對以下項目進行確認。

2.2.1環境。作業環境；焊接環境；安全衛生注意事項。

2.2.2材料及器具。電源容量；焊接材料種類及組合；焊接材料狀態；使用器具狀態。

2.2.3加工拼裝。坡口形狀；坡口尺寸；根部間隙；錯邊；背面墊板的安裝狀態；定位焊；引弧板的安裝狀態。

2.2.4其它。焊接坡口表面的清理和加工；預熱。

2.3焊接過程中質量控制焊接過程中施焊人員應嚴格按焊接計劃書要求及焊接工藝指導書執行，嚴肅工藝紀律，對以下項目進行確認。

焊接順序；焊接電源；電弧電壓；焊接速度；運條方法；焊縫的設置方法；電弧的位置；前層的焊縫狀態；清根；層間溫度；焊條或焊絲直徑的選擇；后熱、保溫。

2.4焊后質量控制焊接后，應按設計要求、有關標準對焊縫進行嚴格檢查，對焊縫外觀、尺寸、表面及內部缺陷進行確認，其主要項目有：

2.4.1外觀及表面缺陷。焊縫表面規整與否；壓坑；焊瘤；懸垂物；咬邊；火口狀態；表面氣孔；表面裂紋。

2.4.2尺寸。余高尺寸；焊接長度；角焊焊腳長度，補強角焊的大小；角焊的不等腳長。

2.4.3內部缺陷。裂紋；未熔合；未焊透；夾渣；氣孔。

2.4.4處理。引弧板的處理；飛濺物清除合格與否；端部周邊焊；焊縫返修。

3、結語

高層建筑鋼結構安裝焊接施工是一項要求組織嚴密、效率高、質量有足夠可靠性的復雜工作。為了滿足焊接區所要求的質量水平，影響焊接質量的諸因素，如焊接作業人員、焊接設備、鋼材、焊接材料、施工方法、作業管理及檢查等必須完美配合才能達到所要求的質量水準。

篇6

焊接變形是指鋼構件在未受荷載前，由于施焊電弧高溫引起的變形，包括縮短、角度改變、彎曲變形等。焊接變形會對結構安裝的精度造成很大的影響，過大的變形甚至會顯著降低結構的承載能力。因此在焊接過程中，必須通過一定的控制措施減低焊接變形的發生。本文將詳盡分析焊接變形的影響因素，并對焊接變形的控制措施進行相關探討。

1.焊接變形的影響因素

1.1材料因素

材料的熱物理性能和力學性能參數都會影響到材料的焊接變形。其中熱物理性能的影響主要是熱傳導系數對材料焊接變形的影響，通常熱傳導系數越小，材料溫度變化越大，焊接變形現象就越明顯。相對于熱物理性能，力學性能對材料焊接變形的影響就比較復雜，其中熱膨脹系數的影響是最大的。當材料的熱膨脹系數增加時，焊接變形的程度也就增大。此外，力學性能中的屈服極限和彈性模量的變化也會在一定程度上影響材料的焊接變形。材料的彈性模量和焊接變形成反比例關系，也就是說隨著彈性模量的增加，焊接變形反而會降低。屈服極限的增加會導致焊接變形過程產生較大的殘余應力，再加上平均應力比較高，就會導致焊接結構材料對于變形的存儲能力增加，從而促使脆性斷裂事件的發生。塑性應變和塑性區域減小，焊接變形也隨之減小。

1.2結構因素的影響

焊接結構的設計對焊接變形的影響最關鍵，也是最復雜的因素。其總體原則是隨拘束度的增加，焊接殘余應力增加，而焊接變形則相應減少。結構在焊接變形過程中，工件本身的拘束度是不斷變化著的，因此自身為變拘束結構，同時還受到外加拘束的影響。一般情況下復雜結構自身的拘束作用在焊接過程中占據主導地位，而結構本身在焊接過程中的拘束度變化情況隨結構復雜程度的增加而增加，在設計焊接結構時，常需要采用筋板或加強板來提高結構的穩定性和剛性，這樣做不但增加了裝配和焊接工作量，而且在某些區域，如筋板、加強板等，拘束度發生較大的變化，給焊接變形分析與控制帶來了一定的難度。因此，在結構設計時針對結構板的厚度及筋板或加強筋的位置數量等進行優化，對減小焊接變形有著十分重要的作用。

1.3工藝因素

焊接采用的方法、焊接順序、焊接時的定位以及熱輸入量等對焊接變形的影響，被稱為焊接工藝對焊接變形的影響。焊接工藝對焊接變形的影響是最多的，在所有工藝因素中，焊接順序對焊接變形的影響最大。不同的焊接順序對焊接結構殘余應力的分布狀態有很大影響，進而影響焊接變形狀態。焊接工藝參數很多，這些參數對焊接變形的影響一直是焊接研究的重點，利用有效的焊接工藝可改善殘余應力和減小焊接變形。

2.焊接變形控制措施

2.1合理的設計措施

首先，尺寸選擇上要正確恰當。焊縫的大小直接關系到焊接工作量和變形程度。因為焊接變相的程度會隨著焊縫的擴大而變大，所以在設計過程中，確保結構承載力的前提下減小焊縫。在確保像十字或者丁字這種受力大的接頭程度一樣的前提下，可以用開破口焊縫代替一般角焊縫。在如今設計人員對焊接工序了解加深的條件下，已經能做到在設計上避免以前的錯誤傾向，理性地選擇焊縫尺寸與形式。其次，設計應該充分考慮焊接工序，盡可能地減少不必要的焊縫。在設計焊接結構的時候，設計人員應該合理地選擇筋板的形狀和安排筋板的位置，盡可能地減少焊縫數量，這樣能有效地減少焊接變形。再次，設計人員要選取最合適的焊縫位置。在設計焊接結構的時候，設計人員應安排焊縫盡可能地對稱于或者接近截面的中軸。采取這樣的方法能有效減少梁、柱類結構的撓曲變形。

2.2完善的工藝措施

2.2.1焊前預防措施

焊前預防主要包括預防變形、預拉伸法和剛性固定組裝法。預變性法或稱反變形法是根據預測的焊接變形大小和方向，在待焊工件裝配時造成與焊接殘余變形大小相當、方向相反的預變形量（反變形量），焊后焊接殘余變形抵消了預變形量，使構件恢復到設計要求的幾何形狀和尺寸。預拉伸法多用于薄板平面構件，焊接時在薄板有預張力或有預先熱膨脹量的情況下進行的。焊后，去除預拉伸或加熱，薄板恢復初始狀態，可有效地降低焊接殘余應力，控制焊接變形。預熱的作用在于減小溫度梯度，不同的預熱溫度在降低殘余應力的作用方面有一定的差別，預熱溫度在300℃～400℃時，在鋼中殘余應力水平降低了30%～50%，當預熱溫度為200℃時，殘余應力水平降低了10%～20%。剛性固定組裝法是采用夾具或剛性胎具將被焊構件盡可能地固定，可有效地控制待焊構件的角變形與彎曲變形等。

2.2.2焊接過程控制措施

焊接過程控制主要方法有采用合理的焊接方法和焊接規范參數，選擇合理的焊接順序以及采用隨焊兩側加熱、隨焊碾壓、隨焊跟蹤激冷等措施。選擇線能量較低的焊接方法以及合理地控制焊接規范參數可以有效地防止焊接變形。采用隨焊兩側加熱、隨焊碾壓、隨焊跟蹤激冷等措施可以降低殘余應力和減小焊接變形。采用隨焊兩側加熱，橫向應變、縱向應變和最大剪切應變的分布更加均勻，變化更加平緩，起到減小焊接殘余應力和變形的作用。隨焊碾壓法由于設備復雜、使用不便等原因，在生產應用中受到一定的限制，但該方法在提高焊接變

形等方面具有理想的效果。隨焊激冷法能夠顯著地降低殘余應力和減少焊接變形。

2.2.3焊后矯正措施

當構件焊接后，只能通過矯正措施來減小或消除已發生的殘余變形。焊后矯正措施主要分為加熱矯正法和機械矯正法。加熱矯正法又分為整體加熱和局部加熱。整體熱矯正是指將整體構件加熱至鍛造溫度以上再進行矯正的方法，可用以消除較大的形狀偏差。但是焊后整體加熱容易引起冶金方面的副作用，限制了該方法的進一步推廣及應用。局部熱矯正多采用火焰對焊接構件局部加熱，在高溫處，材料的熱膨脹受到構件本身剛性制約，產生局部壓縮塑性變形，冷卻后收縮，抵消了焊后部位的伸長變形，達到矯正目的，火焰加熱法采用一般的氣焊焊炬，不需要專門的設備，方法簡便靈活，因此在生產上廣為應用。

3.結語

通過對焊接變形因素和控制措施進行分析，我們可以找到多種實現焊接變形控制的方法。但是我們也很容易發現，每種控制措施都有一定的局限性。那么在生產中就要求根據自身的需求和條件選擇相應的方法，來實現對焊接變形的控制。在控制措施中，相對成熟和廣泛使用的方法是焊接前和焊接過程焊接變形的控制，而焊接后的控制矯正方法還不夠成熟和理想，尋找一種有效的控制方法成為日后焊接工藝的一個重要研究方向。

參考文獻

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關鍵詞：H型鋼材質埋弧自動焊船形焊縫變形

1前言

隨著科技的不斷進步和鋼產量的不斷提高，鋼結構以其建設周期短、結構性能好、資金投入小的優點而越來越受到青睞，并得到廣泛的應用。H型鋼作為鋼結構產品的一種主要構件而被大量的應用于各種結構中，承軌梁就是一種以H型鋼作為主體承重結構的構件。H型鋼承軌梁制作施工的一個主要步驟就是對其四條縱向主焊縫的焊接。H型鋼承軌梁這四條主焊縫焊接質量的好與壞，直接體現于焊縫質量的好與壞和焊接變形控制的好與壞。對于如何保證焊縫質量和控制好焊接變形的問題，本文將從焊接材料、焊接方法、焊接變形等三個方面進行焊接工藝分析和論述，并從中找出答案。

2焊接材料分析

焊接工藝分析的首要步驟就是對焊接母材進行焊接性能分析，從而確定焊接材料的牌號。作為一般的H型鋼承軌梁結構件，較常采用的結構材質為低碳鋼（如A3鋼）和低合金鋼（如16Mn鋼）。下面是對A3鋼和16Mn鋼兩種材質的焊接性能和焊接工藝的簡易分析。

通過上面的分析，我們可以根據不同材質的特點和構件結構的特點，選用相應的焊材，從而從根本上保證了焊縫的內部質量，并為焊接方法的確定和焊接工藝參數的選擇提供了必要的依據。

2.1焊接方法的選擇和運用

H型鋼的焊接一般都是選用埋弧自動焊進行焊接，但是為何會選用埋弧自動焊進行焊接？埋弧自動焊又有何優越性呢？下面是常用的三種可行性焊接方法相對于16毫米板厚對接焊縫的焊接比較：

通過以上的比較，綜合考慮焊接成本、焊接效率、焊縫成形質量等因素，可以基本選定埋弧自動焊作為H型鋼四條主焊縫的焊接方法。再進一步結合埋弧自動焊的特點，可以看出H型鋼以其獨特的焊縫結構特點得以避開埋弧自動焊無法進行立焊、仰焊、薄板焊接和不適應短焊縫焊接的致命缺點，從而適應于埋弧自動焊這一焊接方法的使用。埋弧自動焊亦以其生產效率高，焊縫質量好，無弧光輻射和飛濺，不受環境風力影響，室內外都可以焊接的優點而非常適用于H型鋼的焊接生產。

相對低于埋弧自動焊焊接成本的焊接方法是CO2焊，且焊接時間和熔敷速度接近或優于埋弧焊，但考慮到其焊接穿透力稍差，焊縫成形不如埋弧焊，焊縫質量的控制難于埋弧焊，且焊接工作環境差于埋弧焊。特別是當角焊縫大于10mm的時候，由于其焊接焊縫不適宜一次成形而導致要二次成形，并因此而大大降低了其焊接效率。從而相對于H型鋼四條主焊縫的焊接來說，選用埋弧焊要優于選用CO2焊。

使用埋弧自動焊進行H型鋼的焊接，較常采用的是船形焊縫的焊接（如下圖所示），因為船形焊可以讓焊絲處于垂直狀態，熔池處于水平位置，從而容易保證焊縫質量。

2.2實例運用

在深圳龍華富士通公司剪裁廠承軌梁的焊接施工中，我們采用埋弧自動焊的焊接方法，運用船形焊的焊縫設置，成功地完成H型鋼的焊接施工，并通過超聲波無損探傷的檢測，得出達到三級焊縫的檢測結果。

3焊接變形控制

焊接變形的形成是由于不均勻溫度場造成的，焊接時的不均勻溫度場引起了三個：溫差變化、力學性能變化、金屬相變。這一系列的變化使得焊縫內部產生了壓縮塑性變形，構件的變形因此而產生。作為埋弧自動焊，其焊接線能量較大，產生的溫度場范圍也較大，因而其產生的焊接變形較大。相對于H型鋼四條主焊縫的焊接變形，主要有兩個方向的變形：一是沿焊縫方向的縱向變形，它的主要表現形式是H型鋼在長度方向上的撓曲變形；二是沿焊縫截面方向的橫向變型，它的主要表現形式是H型鋼上下翼緣板的下撓變形。

3.1撓曲變形的控制

結合我們的施工條件和已有的施工經驗，可以從三個方面對H型鋼承軌梁焊接產生的撓曲變形進行控制。

3.1.1選用合理的焊接順序和規范

對于用于承軌梁結構的H型鋼焊接，可利用承軌梁本身就要求起拱且允許一定起拱誤差的特點，采用如下圖所示的焊縫焊接順序進行同方向焊接，有意識地造成焊接起拱，并結合H型鋼在下料和拼對時預設的起拱，以達到承軌梁的起拱要求，從而達到控制H型鋼相對于沿腹板中心方向上的焊縫焊接變形的目的。

3.1.2采取剛性固定法

在H型鋼被放置到焊接胎具上后，利用胎具骨架和相應的夾具將H型鋼固定到焊接胎具上，借以利用焊接胎具的剛性來拘束H型鋼焊接時產生的變形。從而達到了控制H型鋼相對于垂直腹板中心方向上的焊縫焊接變形的目的。

3.1.3焊后矯形

在焊接完成后，對于檢查發現H型鋼焊接變形未達到規范要求的，可以使用火焰校正法對H型鋼的腹板或翼緣板進行三角形加熱，以調校焊接產生的變形。在這里，必須要注意的是，當H型鋼選用的結構材質類似于16Mn鋼材質的時候，要絕對禁止使用冷水進行強制冷卻，否則將改變材料的金相組織，并影響到焊縫的內部質量。

3.2下撓變形的控制

對于H型鋼上下翼緣板的下撓變形，應主要采取剛性固定法進行焊接變形的控制，而后再輔以火焰矯形進行補充。

3.2.1采取剛性固定法

在此，我們可以利用未拼接的翼緣板作為剛性固定的承載體，即使用相應的夾具，將兩塊未拼接的翼緣板和待焊接的H型鋼翼緣板固定成一體，借以拘束待焊翼緣板的下撓變形趨勢，減小焊接變形量以達到規范要求。具體結構形式見下圖示意。

3.2.2焊后矯形

對于在焊接完成后，未能達到H型鋼規范要求的，可以采用火焰校正法對H型鋼翼緣板的焊縫背面進行線形加熱，利用焊后反變形加熱來調校焊接產生的變形。

3.3實例運用

對于以上所述的焊接變形控制方法，已在深圳龍華富士通公司剪裁廠承軌梁的焊接施工中取得了實際操作的成功。

4結語

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【關鍵詞】薄板構件；焊接技術；變形原因；控制矯正

一、焊接變形的種類及原因分析

（一）焊接變形的原因

焊接變形是由于在焊接的過程中局部受熱不均勻而造成的。處于高溫焊接區域的材料在受熱的過程中膨脹變大，而周圍的溫度較低，膨脹量小的材料不能自由的進行膨脹，于是便出現了內應力，高溫區的材料受到內應力的擠壓就會形成局部壓縮性應變，導致焊縫和焊縫附近的受熱金屬都發生收縮，由于焊縫處會發生收縮而其他部位有阻止其收縮，所以，就會產生焊接殘余應力和變形。由于焊縫的分布不均勻，就會出現各種不同的形狀，產生不同種類的變形。

（二）焊接變形的種類

影響焊接變形的原因是多方面的，可能是焊接材料的原因，也有可能是焊接方法的原因，可能是冷卻的時間不夠，也可能是焊接的順序不合理，但是歸根結底，焊接結構的變形主要是由焊接殘余應力造成的，焊機結構變形的種類主要有：收縮變形，包括在焊縫方向發生的縱向收縮和垂直于焊縫方向的橫向收縮；彎曲變形，包括縱向收縮和橫向收縮引起的彎曲變形；波浪變形，由于焊板產生的壓縮殘余應力而形成的波浪變形；扭曲變形，主要是構件自身軸線扭曲引起的變形。

二、控制焊接構件變形的技術要求

首先，采取定位焊點焊的方式可以有效的降低焊接結構件的收縮應力和焊接變形，確保焊接部分的自由收縮可以降低對結構變形不利的因素，焊接構件的焊接順序應該從構件受力周圍約束較大的部位開始，逐漸的想約束較小的部位推進。

其次，對焊接構件的焊縫進行焊接時要保持焊接的連續性，不能無故中斷，若是由于特殊原因不得不中斷，則應該采取相應的防止焊縫裂開的措施，將其表面清理干凈，確認焊縫區不存在缺陷后，再繼續焊接。

再次，在對構件進行預熱的過程中，應該對主縫和定位二縫處同時進行預熱，焊接溫度須在焊接過程中保持穩定，定位焊縫的預熱溫度要高于主縫的預熱溫度，焊接的溫度也必須符合焊接工藝的規定，加熱能量也必須嚴格的和規范要求一致。

最后，相關的工作人員和技術人員都必須嚴格的按照國家的要求，取得相關的上崗資格以后才能夠施工，如果已將取得相關的合格證書，但是已有半年以上沒有從事相關的工作，需要重新考取相關的工作證書以后在上崗工作。焊接人員的技術水平直接影響著焊接構件的質量和焊接變形的情況，只有焊接技術達到一定水平的工作人員才可以降低構件變形和質量不合格的產品。

三、焊接變形的控制手段

（一）盡可能的減少焊縫的數量

由于薄板結構件的焊接變形是由于受熱不均勻引起的，均發生在需要焊接的焊縫位置處，所以，在設計結構時，可以盡可能的減少焊縫的數量，避免不需要的焊縫，減少薄板的受熱不均的位置。盡可能的采用型鋼、沖壓件來替代焊接件。采用壓型鋼結構替代筋板結構可以有效的防止薄板的變形，同時，也可以適當的增加平板的厚度，以減少筋板的數量，從而達到減少焊接的目的。

（二）合理的選擇焊縫的形式和位置

首先，焊縫要盡可能的和截面中心軸對稱，或者靠近中心軸，焊縫集中于中心軸的一側就會使彎曲的形變發生較大的變化，弱對稱放置則能夠較好的解決形變問題；其次，由于橫向收縮比縱向收縮明顯，因此要將焊縫的位置盡可能與焊接變形小的方向平行；第三，設計時應優先考慮結構分部件的可能性，使焊接的工作量最小，減少焊接變形；第四，為了提高薄板的穩定性與降低變形，要選擇合適的平板厚度，減少骨架間距，降低焊縫焊腳；最后，設計結構時要考慮簡單裝配焊接夾具，盡量避免設計曲線性結構。

（三）注意焊接方法的規范

焊接方法的規范與否，對于接縫處的焊接效果也有著巨大的影響，正確的焊接方法可以有效的避免焊接過程中可能產生變形的因素，大大提高薄板構件焊接的質量。第一，選擇能量密度較高的焊接方法，可以有效的減少變形量；第二，在滿足生產率要求的前提條件下，采用較小的焊接線能量可以減少焊接變形量；第三，對于不對稱構件的焊接，通過選擇不同的焊接參數，可以控制和調節彎曲變形的可能性。

（四）采用剛性固定法

剛性較大的構件，一般產生形變的可能性較小，對于剛性較小的構件需要專門的夾具、支撐桿、胎具或點固輔助提高構件的剛性，減小變形。值得注意的是，應該將焊后工具的溫度冷卻到室溫后再去掉剛性固定，在去掉剛性固定之前用錘具進行敲打，以消除部分應力，減小變形的可能性。

（五）焊前預熱和焊后消應力處理

焊前預熱可以是焊縫周圍構件材料的溫度升高，降低焊縫與周圍的溫差，減少焊接收縮的內應力，降低材料變形的可能性，焊縫區受熱不均勻自然就會產生較大的內應力，內應力的存在就會使構件在加工的過程中出現變形甚至出現裂紋。通過適當的溫度預熱和焊后的熱處理工藝，就可以有效的減少由于受熱不均引起的內應力，減少工件發生變形。

四、焊接變形的矯正措施

（一）火焰矯正法

火焰糾正法就是利用火焰加熱時產生的局部壓縮性變形是構件較長的部分在冷卻后縮短來消除變形的方法，該方法主要應用于各種低碳鋼和大部分低合金結構的鋼，對于有晶間腐蝕傾向的不銹鋼和淬硬傾向較大的鋼最好不要采用該方法，根據構件的實際情況，采用不同的加熱方法，具體的加熱部位和加熱面積的大小，要根據構件變形的實際情況來確定。在加熱矯正的同時也可以輔助機械力的方法使矯正的效果更佳的明顯。

（二）機械矯正法

機械糾正就是通過給構件施加機械力的方式，使構件受到一個與焊接變形方向相反的力，從而消除焊接變形的方法。可以通過壓力機、錘擊和碾壓的方法給變形處施加外力，該糾正方法一般適用于剛性較小厚度不大的板結構。其中矯直機校直的辦法工作效率高，但機械設備要求較高，對于操作人員的技術要求較高，校直過程中存在有一定的風險，若操作不當，可能會造成構件的報廢，因此，在操作的過程中要非常的小心。

五、結語

焊接變形對產品的性能、質量、使用效果都將產生不可忽略的影響，對于焊接應力與變形控制的研究是有其重要的意義的。隨著科學技術的不斷進步，焊接變形的控制方法也需要不斷的完善和改進。

【參考文獻】

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[2]孫乃明.焊接結構件焊接變形的控制[J]. 機械管理開發，2013，03：83-84.

[3]王大闖.薄板結構件焊接變形的控制與矯正方法[J]. 技術與市場，2013，07：190.

[4]翟浩，劉士敦，王潤之.工程機械大型結構件焊接變形的原因及控制方法[J].工程機械與維修，2014，12：126-127.

篇9

【Abstract】Appearance quality control of Titanium alloy welded joints is the important safeguards for reducing the weld line reworking. This paper mainly describes the appearance quality test method of titanium alloy welded joint， and introduces the inspection method and endoscopic examination of the appearance quality and weld geometry.

【關鍵詞】焊接接頭；目視檢驗；焊接檢驗

【Keywords】welded joint； visual inspection ；welding inspection

【中圖分類號】TG407 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0186-02

1 引言

鈦合金焊接接頭的外觀質量檢驗是最大程度減少焊縫返修的第一道屏蔽墻，焊縫返修會大大增大產品的質量成本，經相關統計研究顯示：手工焊返修質量成本等于20倍的無返修情況質量成本，自動焊返修質量成本等于50倍的無返修情況質量成本。減少焊接接頭的返修是降低成本和保證工期的有力措施。焊接接頭的外觀質量檢驗一般在無損檢測和強度試驗之前進行，檢查時應將焊縫表面妨礙檢查的渣皮和飛濺物等清理干凈，檢查的項目包括表面缺陷、焊縫尺寸、幾何形狀等內容。對接焊縫幾何形狀的參數有焊縫寬度、余高、熔深[1]。

2 檢驗人員資質及焊接設備

從事焊接接頭檢驗的人員及焊接設備均應符合行業相關法規及技術要求，檢驗人員用肉眼或其他目視檢測方法借助相關檢驗設備和儀器完成對鈦材焊接接頭表面情況的評價和分析。

3 焊前檢驗

①焊接前母材及坡口處，采用目視檢測及無損檢測進行100%檢測。②操作者在焊接之前應檢查施焊件的坡口質量，用丙酮清理焊縫坡口及焊縫兩側50mm焊縫熱影響區，確保該區域無雜物、油跡及鐵離子污染。焊縫點焊時，點焊處不允許有表面缺陷及氧化現象，并盡量使其外形不要有明顯凸出、凹坑現象。焊絲在使用前應用丙酮擦洗以確保焊絲表面清潔，擦拭后的焊絲放置在專用的焊絲筒中以防止焊絲空氣浮塵中的鐵離子污染。焊工在施焊前，先檢查焊機運行情況，保證焊機運行正常，焊接保護氣體滿足焊接要求[2-3]。③如果零部件在裝配尺寸方面的問題，焊接過程將很難有效地糾正這類偏差，則焊前應考慮焊件的焊后變形情況，提前做反變形處理，以得到符合規范的焊接接頭。

4 焊中檢驗

①產品焊接過程，首先應檢查確認焊接工藝是否滿足要求，包括焊接材料，焊接方法，預熱及層間溫度以及施焊方法的選擇等。②焊接過程中焊接次序的控制應為鈦合金焊接接頭控制的重要內容，對于特殊的、重要的、易產生焊后變形的材料或結構件，應在工藝文件中注明施焊順序，實現對焊接過程的控制及指導焊工操作，保證焊縫質量滿足規范的要求。③焊接過程中最重要的是除了嚴格按照焊接工藝規范進行焊接外，還要嚴格控制焊接過程中的層間溫度，對于鈦合金的焊接，一定要將層間溫度控制在60℃以下，確保焊縫內部質量[2-3]。

5 焊縫質量檢驗

5.1 檢驗標準

具體焊縫檢驗標準嚴格按圖紙要求和合同要求檢驗執行。

5.2 檢驗方式

5.2.1 外觀檢測

鈦材焊接接頭表面顏色的檢驗為焊接接頭檢驗首要控制點。焊接接頭表面呈銀白色、金黃色為合格。藍色、紫色、灰色等其他顏色均為不合格，表面均需要處理或者返修。

5.2.2 焊縫的外觀質量

首先應無焊接變形，工件焊接后一般都會產生變形，如果變形量超過允許值，就會影響使用。再者要控制錯邊量和焊縫余高，不能超過相關標準的允差范圍。鈦合金焊縫表面應無焊渣、飛濺、裂紋、焊瘤、未焊透、咬邊、多余凸面（角焊）、成型不良、錯邊、燒穿、電弧擊傷、塌陷、氣孔、夾渣等肉眼可見缺陷[2-3]。

6 焊縫尺寸檢驗測量方法

焊縫檢驗主要檢驗工具為經過計量合格的鋼卷尺和焊接檢驗尺。下面主要介紹焊接檢驗尺的具體測量方法。焊接檢驗尺主要由主尺、高度尺、咬邊深度尺和多用尺四部分組成。焊接檢驗尺如圖1所示。圖2～圖5主要介紹焊接接頭的焊縫余高p焊后錯邊量p角接接頭焊縫厚度測量等典型焊接接頭幾何尺寸的測量。

寬度測量p焊腳測量p焊縫厚度測量p咬邊深度測量p角度測量p間隙測量等均可用焊縫檢驗尺進行測量，其中焊縫寬度測量亦可采用游標卡尺進行測量。

7 工業視頻內窺鏡在鈦合金焊接接頭中的應用

由于結構原因，有些部位的焊接接頭無法進行直接目視檢測，為了保證焊縫質量，必須借助一些其他手段進行檢測，如工業視頻內窺鏡。如圖5所示為φ25mm鈦管對接焊縫，采用工業視頻內窺鏡對鈦材焊接接頭背部焊縫的檢驗。通過內窺鏡檢測技術實現內部結構和內表面形態檢測，它是a品質量控制最有效的手段之一。在控制鈦合金焊接接頭背部質量及角焊縫的焊接質量起到非常有效的作用 。

8 結語

近年來鈦材在各個行業的作用越來越顯著，鈦制壓力容器及壓力管道廣泛應用于石油、化工、航空航天、核電工程、環保工程、海洋工程等領域，鈦成型焊縫成為其主要構成部分，其外觀質量是保證產品質量的極其重要的內容。對外觀質量不合格的焊縫，應及時進行返修處理，返修后重新進行檢查。論文闡述了鈦焊縫的外觀檢驗方法，為后續的檢測方法提供依據，保證后續工序的順利進行。也希望對同行業相關人員有一定的幫助。

【參考文獻】

【1】全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會.鈦制焊接容器[M].北京：中國標準出版社，2002.

篇10

關鍵詞：化工設備 焊接技術 要點分析

一、焊接材料和方法分析

（1）材料的焊接性分析。所謂材料的焊接性是指在一定的工藝條件下，焊接接頭能符合質量要求的可能性。具體來說是指材料在現有的焊接方法和焊接工藝條件下進行焊接時，能夠獲得高質量的焊接接頭，而且接頭不會出現裂紋、斷裂等導致材料的性能指標明顯下降。擁有良好焊接性的材料采用一般的焊接工藝就能夠達到焊接要求，而焊接性不良的材料往往采用特殊焊接工藝也難以達到焊接要求。影響材料焊接性的因素有很多，具體包括塑性、膨脹系數、導熱系數、熱容量、熔點和沸點等.

（2）不同的材料選擇不同的焊接方法。首先是碳鋼焊接方法。碳鋼根據含碳量不同，可以把鋼材分為低碳鋼和中碳鋼。低碳鋼常用的焊接方法是手工電弧焊，焊接效果良好。其次是合金鋼的焊接。目前應用較多的合金鋼是含鋁鋼，這類鋼的一個特點就是淬火變脆，因此在進行含鋁鋼焊接時，要注意焊縫的合金化。在焊接過程中藥快熱快冷，縮短高溫停留時間，防止碳遷移。

二、焊接前的準備工作

（1）焊接工件準備。現代工業生產中應用到的設備都比較大，特別是一些塔器和球罐等，難以運輸，很多組隊工作都需要在施工現場完成。但是在進行設備組件焊接前必須清楚設備組隊的詳細內容。對于那些相對較為簡單的設備組隊，要給于充分的焊接技術指導，進行技術交底。對于那些復雜設備的組隊焊接工作，要編制相應的施工方案，經各方批準后方可實施焊接。而且在進行具體的焊接工作以前，要檢查焊接接頭的坡口形式、工件的尺寸等，發現運輸途中出現損傷的要先進行修復工作，再進行焊接工作。

（2）焊接設備準備。焊接設備的準備主要是指焊接電源和焊接輔助設備的準備，這樣在進行焊接工作過程中就會提高焊接工作效率、提高焊接質量。常見的焊接輔助設備是氬弧焊機、手工電弧焊機等。電源有直流電和交流電之分，由于不同設備對焊接的要求不同，對電源的選擇也不同。國際上最先進的焊接電源是陡降性硅整流弧焊電源，在特殊條件下必須使用該電源。

（3）焊接材料準備。常見的焊接材料有焊條、焊劑、焊絲、保護氣體等。在所有的焊接材料中，焊條是尤為重要的，在進行焊接前，要先對焊條進行烘干，根據焊接要求的不同選擇不同的焊接材料。在進行焊接前對焊接材料的準備工作不僅能夠提高工作效率，而且能夠在很大程度上提高焊接質量。

（4）焊接工藝準備。焊接工藝的準備主要包括焊接工藝指導書和焊接工藝指令卡的編制。如果材料的焊接性試驗針對的是本單位首次施工的材料，應該確認該材料和已經試驗過材料的焊接性相同或相同，此時試驗可以免做，否則一定要做可焊性能試驗。然后，根據試驗得出的數據，對焊接電流、焊材、保護氣流量、線能量等進行評定，根據母材的特性，編制特定的預熱或焊后熱處理工藝。否則不能進行焊接施工。

三、焊接技術要點分析

（1）從制造工藝的角度看，一個好的化工設備結構設計，只就焊接方面而言，至少要妥善考慮以下幾個方面的問題：減少焊接殘余變形和應力，不出現沒有“可焊到性”的結構，盡可能便于焊接。如果一個焊接結構圖紙中有的焊縫在現實焊接條件下根本看不到，則稱沒有“可焊到性，”具體些講，手工電弧焊時焊工伸不到，看不清，手把擺動不靈活；埋弧自動焊的焊嘴伸不到，就算沒有可焊到性。內徑小于600毫米的長容器或管道，內焊縫一般都沒有可焊到性。

（2）材料的焊接性在過去的文獻成為可焊性，從現在的研究結果看，很難說金屬材料間不存在可焊性，故用焊接性一詞更恰當。材料的焊接性是指在一定的工藝條件下，焊接接頭能符合質量要求的可能性。詳細地說，材料在采用現有的某種焊接方法和工藝措施進行焊接時，能獲得高質量的接頭，不至于出現裂紋等嚴重缺陷，不致使機械性能指標和特殊性能指標明顯下降的可能性就是該材料的焊接性。如果某種材料采用常見的焊接方法，勿須特殊的工藝措施既能獲得高質量的焊接接頭，就可以認為該材料的焊接性能良好；若需要采用特殊工藝才能達到要求，則該材料的焊接性一般；若采用特殊焊接方法也不能達到要求，則說明該材料焊接性不良，不適宜進行焊接。對焊接性影響的是以下物性：a膨脹系數b 導熱系數c 熱容量d 熔點和沸點e 密度.在某中意義上講，金相熱處理性能是當今對材料焊接性影響最大的一種物性因素，也是最復雜的因素。

（3）在機械性能方面對焊接性有影響主要是塑性，若材料的塑性不強會在焊接熱應力的作用下造成裂紋或提高在使用中發生脆斷的傾向。焊接工藝是分析焊接性的必然結果，也是保證焊接質量的方法。當然，從理論上分析得到的結果必須經過可靠的實驗方法加以評定才是準確的，無論是焊接性的優劣，還是焊接工藝的可靠與否都是如此。生產上使用的工藝必須是經過實驗的工藝。

四、焊接技術的質量控制

（1）焊接前的質量控制。焊接前的質量控制是指編制詳細的焊接施工作業指導書，其主要包括四個方面，首先是材料、方法、人員管理。使用什么樣的焊接材料、應用那種焊接工藝、焊接材料的管理、焊接人員的選擇和培訓、焊接質量如何控制、防護措施、安全措施等一定要做到位。其次是做好加工工作。坡口加工要領、引弧板的安裝等一定正確到位。第三，組裝，具體包括預熱、定位、清根、焊縫加工、后熱、焊縫返修等。第四，焊后檢查，具體指焊后外觀檢查、檢查方法和要領，需要達到什么樣的標準等。

（2）焊接中的質量控制。所謂焊接中質量的控制是指要加強對焊接人員的管理，確保焊接人員按照焊接工藝指導書和焊接計劃書的要求進行焊接操作。比如，焊接順序要正確，焊接電源、焊接速度、運條方法、焊條和焊絲的選擇、后熱保溫等一定要和焊接計劃書相一致，并根據要求，對焊縫的外觀尺寸等進行確認。

（3）焊接后的質量控制。所謂做好焊接后的質量控制是指要做好焊接施工的記錄工作，并確保施工記錄的真實和有效，并且具有可溯性，一方面給焊接施工人員以思想上的壓力，確保其認真對待焊接工作，保證整個焊接施工過程的嚴肅性，保證焊接質量。另一方面，為以后的焊接工作積累經驗，成功的經驗可以進行總結和推廣，發現問題并及時解決，防止再次出現同類問題，推動焊接技術和焊接工藝的發展。

審查化工設備的制造工藝除要看設計是否符合現有制造標準外，還要看現有工藝條件下，設計各種要求能否經濟的到達。如果遇到困難，可從修改原設計和改進現有工藝條件入手。出現的困難可以說基本來自兩類原因，一是結構的問題，另一是材料的問題。

參考文獻

[1]盧金海，化工設備的焊接技術和質量[J].技術論壇.2010（2）：104