焊接控制与底片成型课件

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,管线焊接控制和质量问题分析,前 言,焊接是长输天然气管道施工中最重要工序之一，焊接质量直接关系着管道的运行安全及使用寿命。根据管道的材质、直径、壁厚及施工地点的地形、气候特征等因素选择合理的焊接方法是管道焊接质量最基本的保证，同时也是提高工程效率、节省工程投资的有效途径。,焊接的发展历史：,焊接是通过加热、加压，或两者并用，使同性或异性两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊和锻焊,，,就是铁与铜的铸焊件,。19世纪初，英国的戴维斯发现电弧和氧乙炔焰两种能局部熔化金属的高温热源；18851887年,俄国的别纳尔多斯发明碳极电弧焊钳；1900年又出现了铝热焊。20世纪初，碳极电弧焊和气焊得到应用，同时还出现了薄药皮焊条电弧焊，电弧比较稳定，焊接熔池受到熔渣保护，焊接质量得到提高，使手工电弧焊进入实用阶段，电弧焊从20年代起成为一种重要的焊接方法。,焊接方法主要分为三大类,1,、熔焊,熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体,2,、压焊,压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体,3,、钎焊,钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。,以上焊接方法中包含很多小的焊接方法：普遍使用的焊接方法：传统焊（手工焊）、半自动、全自动、氩弧焊、埋弧焊等等。,电弧焊,氩弧焊,CO2保护焊,氧气-乙炔焊,传统焊,半自动焊,自动焊,长输天然气管道常用焊接方法及特点,1、手工焊条下向焊,2、手工钨极氩弧焊,3、半自动下向焊,4、自动焊,1.1 手工焊条下向焊：,手工焊条下向焊自20世纪60年代运用国内长输管道以来，经历几十年的发展，目前已经比较成熟，广泛应用于长输天然气管道的焊接,手工焊条下向焊是从管道顶部中心引弧，自上而下一直到管道地步中心进行全位置焊接，手工焊条下向焊与畅通的上向焊相比。具有焊接速度快、焊缝成形美观、焊缝质量好、打底焊时可以单面焊双面成形、节省焊接材料、降低工人的劳动强度等优点。,1.1.1手工焊条下向焊焊条的选用,手工焊条下向焊需采用下向焊专用焊条。根据所用焊条的不同，手工焊条下向焊又分为全纤维素手工下向焊、混和型手工下向焊。,全纤维素手工下向焊,全纤维素手工下向焊是指在长输管道现场组焊时，根焊、热焊、填充焊、盖面焊均采用纤维素型焊条的手工下向焊接方式，其工艺的关键在于根焊时要求单面焊双面成形。全纤维素手工瞎想焊是长输天然气管道中普遍采用的一种焊接方法，主要应用于材质等级较低的薄壁大口径管道的焊接。,1.1.2、混合型手工下向焊,混和型手工下向焊是指在长输管道的现场组焊时，采用纤维素型焊条根焊、热焊、低氧型焊条填充焊，盖面焊的手工下向焊接方式，主要用语材质等级较高、对焊接接头韧性要求较高、输送介质硫含量较高及需要在寒冷环境中运行的管道的焊接,1.3,半自动下向焊,半自动下向焊工艺自20世界90年代逐渐应用到国内长输天然气管道工程中。半自动下向焊是指焊接电弧电压和送丝速度由送丝机控制，焊接电流由焊机自动调节，焊接速度和焊丝伸出长度由焊工手动控制的一种半自动化的焊接方式。半自动下向焊方法主要分为药芯焊丝自保护半自动下向焊和活性气体保护半自动下向焊两种，药芯焊丝自保护半自动下向焊在工程中应用较多。,药芯焊丝自保护半自动下向焊是靠药芯高温分解释放出的大量气体对电弧和熔池进行保护，同行四有少量的熔渣对熔池和凝固焊缝金属进行保护的一种高效优质的焊接方法.,半自动下向焊的特点：,药芯焊丝自保护半自动下向焊中的药芯焊丝把断续的焊接过程变为了连续的生产方式，减少了焊接接头的数量，提高了焊缝质量和劳动生产率.药芯焊丝自宝盒半自动下向焊工艺具有性能优良、电弧稳定、成形美观、效率高、综合成本底等优点。药芯焊丝自保护半自动下向焊对焊接环境要求较低，一般在风速小于8m/s湿度小于90%、温度大雨5C的环境下，焊接作业可不采取防护措施，尤其适合野外作业。,焊接质量的控制,焊接工艺,焊前质量控制,焊接过程的质量控制,工艺评定立项,下达评定任务书,编制评定试验计划,编写焊接工艺评定报告,焊接试件检验,编制焊接工艺指导书,准备试件和焊接,1、焊接工艺,焊接工艺评定程序,焊接工艺的目的：,验证施焊单位拟定的焊接工艺的正确性和评定施焊单位的能力，提高焊接质量,。,焊接工艺所包含项：,不同的焊接方法有不同的焊接工艺：焊接工艺主要根据被焊工件的材质、牌号、化学成分，焊件结构类型，焊接性能要求来确定。首先要确定焊接方法，在制定焊接工艺参数等,，,焊接质量,Contents,Contents,焊接人员,态度,个人能力,设备/材料,性能,型号规格,焊接质量,2、焊前质量控制：,1、掌握标准,在施工钱，施工管理人员和技术人员应全面了解和掌握管道建设所执行的各项标准，在此基础上根据设计图纸，制定出切实可行的管道施工方案。,2、建立各项规章制度,建立健全质量保证体系及质量管理制度，质量保证体系责任人员的资质应满足工程施工的要求并应在施工过程中认真负责做好本质工作，在焊接工艺规程之外，编制专门的焊接作业指导书以知道实际生产。,3、焊工资格控制,焊接前焊工应经过资格审定考核和资格认定考核，资格审定考核由地方技术监督部门进行，资格认定考核由业主组织进行。取得上岗资格的焊工必须进行其合格项目范围内的焊接工作,4、焊接材料控制,焊接材料的储存、发放和领用执行规范和项目的材料管理规定。焊接材料必须有原始内容应齐全的质保书或复印件，并经建设单位质检部门盖章确认，有关数据应符合材料相应标准的规定，实物上的标记与质保书内容相一致。材料必须经验收合格后，方可入库或使用，领发料应有严格的手续。焊接材料须复检报审合格后方颗使用,焊材库中湿度超标。,焊材库中一筒焊条包装已开启，无法保证焊条密封、不受潮。,5、管口组队控制,5.1 坡口型式和尺寸应符合焊接工艺规程要求,5.2 管口组队,a）管道组队时，不得强力对口，不得损坏钢管的外防腐 层，对特殊地段的管道组装，钢管应采取锚固和牵引等措施，在管段的组队采用内对口器，在根焊道焊完完成后，才能撤出内对口器，在使用外对口器时，根焊道必须焊完60%以上，且分布均匀，才能撤出外对口器,b）组队前用清罐器清除管内杂物，用钢丝刷清除管段25MM范围的油污、铁锈、毛刺等，并打磨露出金属光泽。管口清理完毕后，应立即转入组装焊接工序，其间隔不宜超过3h，以避免二次清管。,c）管口组队的错边量均匀分布在圆周上，根焊完成后，禁止校正管子接口的错边量，严禁用锤击方法强行组队管口。,d）管道组队完毕，由质量员按工艺进行对口质量检验，填好组对记录，经监理复查合格后方可允许焊接。,e）管口组队质量检查应符合工艺要求,1.6、焊口预热控制,焊口预热温度,100C，但上限不超过管理防腐材料锁许可的温度，采用环形火焰加热或贫加热方法进行预热，预热款对以坡口两侧宽度各大雨75mm，预热时为保障预热范围内温度合格，采用测温笔或测温仪均匀分布在圆周上测量，当温度满足时，预热热源撤走后，应尽快开始焊接。,3、焊接过程的质量控制,焊接过程是巨鼎焊缝质量的主要缓解，在这个环节中最重要的一点就是焊工在操作过程中一定要严格遵守焊接工艺规程中的焊接规格参数和焊接作业指导书中的各项要求，尤其是焊接电流的大小。,3.1、根焊层的质量控制,a）预防未焊透：施焊前，操作人员应进行施焊，调整焊接参数；检查管口清理质量，管内外表面坡口两侧应清理至呈现金属光泽。施焊中，严格控制溶孔直径，并保持匀速运条；每次停弧后，用角磨机对接头进行打磨，要形成圆滑过度，,b）预防内凹：内凹一般产生在焊缝的仰焊部位，在施焊中，其焊接电流一般比平焊小，在焊接过程中焊条尽量伸向根部。,3.2、热焊层的质量控制,热焊层焊接一般易产生夹渣、烧穿等缺陷，因此在热焊层焊接中主要预防夹渣，施焊前，操作人员应检查根焊层清根质量，注意电弧在坡口边缘的停留时间，根据焊接位置的变化变换运条方式。,3.3、填充层的质量控制,在填充层除了防止夹渣外，同时要预防气孔的产生。施焊中一要严格控制电弧长度，二要清清净上层的熔渣及焊件上的污垢；三是适当演唱焊缝金属的保温时间；四是施焊中密切注视熔池的冷却，发生气孔马上停弧处理,3.4、盖面层的质量控制,焊缝外观成形均匀一致，焊缝及附近表面上没有咬边、气孔、飞溅等缺陷。焊缝表面不应低于母材表面，焊缝余高应符合工艺要求，超标部位应进行打磨，但不得伤及母材，要圆滑过度。,3.5、焊缝返修的质量控制,打磨长度要适当，打磨长度应以返修长度为中心，打磨总长度不应少于返修位置的两倍，并行程穿行的圆滑过度，打磨深度应超过群贤深度12mm,焊缝成型差，焊缝余高超标。,焊缝打磨伤及母材。,焊接流程,Identit,检查管口,除锈/打磨,焊口组对,合格,焊缝预热,预热温度,100C,打底焊,热焊填充焊,纠正,盖面焊,不符合要求,外观检查,焊缝中常见的的缺陷：,（1）未焊透：根部（V、U坡口）的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接头的机械强度，在未焊透的缺口和端部会形成应力集中点，在焊接件承受载荷时容易导致开裂。,X射线照相底片,-未焊透,（2）未熔合：固体金属与填充金属之间（焊道与母材之间），或者填充金属之间（多道焊时的焊道之间或焊层之间）局部未完全熔化结合,。,X射线照相底片,-未融合,（3）气孔：在熔化焊接过程中，焊缝金属内的气体或外界侵入的气体在熔池金属冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝金属内部或表面形成的空穴或孔隙，视其形态可分为单个气孔、链状气孔、密集气孔（包括蜂窝状气孔）等，或者焊条的焊剂受潮而在高温下分解产生气体，甚至是焊接环境中的湿度太大也会在高温下分解出气体等等，这些气体来不及析出时就会形成气孔缺陷。尽管气孔较之其它的缺陷其应力集中趋势没有那么大，但是它破坏了焊缝金属的致密性，减少了焊缝金属的有效截面积，从而导致焊缝的强度降低,。,X射线照相底片,-,气孔,（4）,夹渣与夹杂物：熔化焊接时的冶金反应产物，例如非金属杂质（氧化物、硫化物等）以及熔渣，由于焊接时未能逸出，或者多道焊接时清渣不干净，以至残留在焊缝金属内，称为夹渣或夹杂物。视其形态可分为点状和条状，其外形通常是不规则的，其位置可能在焊缝与母材交界处，也可能存在于焊缝内。,X射线照相底片,-夹渣,（5）裂纹：焊缝裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域中出现的金属局部破裂的表现,。,焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化，有较大的冷收缩应力存在，而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力，更加上母材非焊接部位处于冷固态状况，与焊接部位存在很大的温差，从而产生热应力等等，这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限，材料将发生塑性变形，超过材料的强度极限则导致开裂。裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度，并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点，成为结构断裂