焊接工艺评定与焊接设备使用ppt课件

焊工技师、高级技师培训,14-2 焊接工艺评定与焊接设备使用,1,工艺评定与焊接设备,焊接工艺评定 一、焊接工艺评定的意义 焊接工艺评定是通过对焊接接头的力学性能或其他性能的试验，证实焊接工 艺规程的正确性和合理性的一种程序。通过焊接工艺评定试验前的坡口加工、接 头清理等可以检验焊前坡口尺寸、焊前准备工作是否合理，通过实际焊接，验证焊 接参数是否适宜，焊接设备等环境因素是否满足焊接需要焊缝的空间位置是否可 操作；通过焊后对接头进行内部质量、力学性能或其他性能的试验，证明焊接材料 是否合理，接头力学性能是否满足技术要求，从而验证施焊单位所制定的工艺是否 合理，能否生产出符合技术要求的焊接接头。,工艺评定与焊接设备,焊接工艺评定是保证焊接结构制造质 量的重要前提，针对钢制压力容器焊接，我国在2011年颁布了 NB/T 47014 2011 承压设备焊接工艺评定NB/T 470152011压力容器焊接规程。为了保证 焊接结构的焊接质量，每个制造焊接结构的企业，都应该按照有关的标准、监督 规程、技术标准进行焊接工艺评定工作，任何制造商不准将焊接工艺评定的关键 工作，如焊接工艺评定任务书的编制、评定试板的焊接等委托另一个单位完成。,工艺评定与焊接设备,二、焊接工艺评定的前提条件 焊接工艺评定所选用的设备、仪表和辅助机械均应处常工作状牵;钢材 与所用的焊接材料必须符合相应的标准；需由本单位技能熟练的焊工焊接试件， 焊缝的热处理也必须由专门从事热处理的工人进行。,工艺评定与焊接设备,在焊接工艺评定时，将焊接工艺因素分为重要因素、补加重要因素和次要 因素。气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、钨极惰性气体保护 焊、等离子弧焊和电渣焊焊接工艺评定的重要因素、补加重要因素和次要因素 分别见表8-6和表8-7。当任何一项重要因素变更时，都需要重新进行评定试验； 当增加或变更任何一项补加重要因素时，则可按照增加或变更的补加因素增加冲 击韧度试件进行试验；当增加或变更次要因素时，不必重新评定焊接工艺，而需 要重新编制焊接工艺规程。,工艺评定与焊接设备,凡属下列情况之一者，需要重新进行焊接工艺评定： 1)改变焊接方法，需重新评定。 2)改变焊接材料或施焊单位首次焊接的钢种，需重新评定。为减少焊接工 艺评定的数量，将母材按其化学成分、力学性能和焊接性能进行分类与分组，见 表8-8。,工艺评定与焊接设备,工艺评定与焊接设备,工艺评定与焊接设备,凡一种母材评定合格的焊接工艺，可用于同组别所包含的其他母材。 组别号为1V-1母材的评定适用于II-1的母材。 高组别号母材的评定适用于同组别号母材与低组别号母材组成的焊辕接头。 类别号为II、组别号为VI-1母材的评定适用于该类别号或该组别咢母材 与类别号为I母材所组成的焊接接头。除此之外的不同类别号的母材所组成的焊 接接头，即使母材各自都已经评定合格，仍然需要重新评定。,工艺评定与焊接设备,3)若改变焊后热处理类别，则需重新评定。钢种分为不热处理、退火、回 火、正火、正火加回火、淬火加回火等，试件的焊后热处理与焊件在制造时的焊后热处理基本相同。在消除应力热处理的温度下，允许试件的保温时间等于焊件 制造时累计保温时间的80%。 4)对接焊缝评定合格的焊接工艺，适用于焊件的母材厚度和焊缝金属厚度 的有效范围，见表8-9。超出适用有效范围的需要重新评定。,工艺评定与焊接设备,5)对各种方法的耐腐蚀层堆焊，凡下列情况之一者，均需要进行重新焊接工艺评定。 改变或增加焊接方法。 基体钢材类别号为IV时，改变组别号。 改变基体钢材类别号。 除了横焊、立焊或仰焊位置的评定适用于平焊位置外，改变评定合格的 焊接位置。 预热温度比评定范围下限低50以上，或层间温度超过评定范围的最大值。,工艺评定与焊接设备, 改变焊后热处理类别。 焊后热处理温度下的总保温时间比评定最长保温时间延长25%或更多。 多层焊变为单层堆焊或相反。 变更堆焊电流种类或极性。 对于焊条电弧焊，除了上述九项外，变更焊条牌号、堆焊首层时变更焊 条直径或施焊焊接电流比评定范围上限值增大10%以上时，也需要重新评定。 对于埋弧焊、MIG焊、TIG焊，除了上迷九项外，变更焊丝（或焊带） 钢号、焊剂牌号或焊剂混合比，改变同一熔池焊丝数量，添加或取消附加填充金 属，增加或取消焊丝摆动，改变焊丝或附加填充金属的横截面积超过10%，改 变焊接热输人或单位长度焊道内熔敷金属体积比评定上限值大10%以上者，均 需要重新进行焊接工艺评定。,工艺评定与焊接设备,三、焊接工艺评定的程序和步骤 1.焊接工艺评定的程序 焊接工艺评定的主要目的在于证明某一个焊接工艺是否能够获得符合要求的 焊接接头，判断该工艺的正确性，而不是评定焊工的技艺水平。焊接工艺评定对 焊接工人只要求熟练。焊接工艺评定报告并布直接指导生产，只是焊接工艺规程 的支持文件，没有一份或多份焊接工艺评定报告支持的焊接工艺规程是没有意义 的。据此，焊接工艺评定的程序，如图8-8所示。,工艺评定与焊接设备,工艺评定与焊接设备,2.焊接工艺评定的步骤 (1)提出焊接工艺评定项目明确焊缝质量要求和评定试验遵循的标准。 根据焊接结构的施工图，归纳出焊缝的形式和板厚组合，根据不同的焊接方 法、焊接位置、坡口形式和代表板厚范围，选出典型焊缝进行工艺评定。对于 新钢种或首次采用的钢材，在工艺评定试验前还应进行焊接性试验，包括斜y 坡口焊接裂纹试验、热影响区最高硬度试验、系列温度冲击试验、钢板Z向性 能试验等。,工艺评定与焊接设备,(2)编制焊接工艺评定任务书根据焊接结构件对焊缝的技术要求编制焊 接工艺评定任务书，其内容包括焊接工艺评定的依据、评定用钢板、焊缝质量要 求（包括焊缝无损检测、力学性能试验或耐蚀性试验等)、试验件的制取标准和 数量、焊后热处理和试验进度安排等。 (3)编制焊接工艺评定指导书对需要进行焊接工艺评定的每一组试件，需编制焊接工艺评定指导书（PWPS)，并指导操作者进行焊接试验。,工艺评定与焊接设备,(4)试板的焊接和试验试板的焊接应严格按照焊接工艺评定指导书的规 定，焊后按要求对焊缝进行无损检测、接头力学性能试验和焊后热处理等，并做 好施焊记录、无损检测记录、热处理记录和接头力学性能试验结果记录。 (5)整理焊接工艺评定试验报告工艺评定试验报告应由有关人员审核、 最后报总工程师批准。根据工艺评定施焊记录、无损检测记录、热处理记录和接 头力学性能试验结果记录，整理焊接工艺评定试验报告。焊接工艺评定试验报告 的内容应包括如下内容：,工艺评定与焊接设备,1)母材的牌号、规格、化学成分和力学性能等。 2)焊接材料（包括保护气体和燃气）的牌号、规格、化学成分和力学性 能等。 3)试板的组装图示。 4)试件的焊接条件和焊接参数和热处理工艺参数等。 5)焊缝的无损检测结果。 6)接头的力学性能试验结果。 7)结论。,工艺评定与焊接设备,四、焊接工艺评定实例 下面以跨度为108m的铁路桁梁桥为例，介绍焊接工艺评定试验的内容。 1.评定标准的确定 跨度为108m的铁路桁梁桥主体结构采用Q370qE钢，钢材性能符合GB/T 7142008桥梁用结构钢及设计要求的规定（钢板正火状态，当板厚 24mm时，-40Akv大于120J;当板厚24mm时，-40时应大于 100J)。接头评定标准为TB 102122009和设计要求，具体内容为：,工艺评定与焊接设备,(1)焊缝强度焊缝屈服强度和抗拉强度不低于母材标准值。 (2)焊缝金属断后伸长率焊缝金属断后伸长率不低于母材标准值。 (3)接头韧性对接焊缝和熔透角焊缝的焊缝金属及热影响区（线外linm) -40V形缺口冲击吸收能置不低于41J;角接及棱角接焊缝各部位的-40V 形缺口冲击吸收能量不低于34J。 (4)弯曲对接接头弯曲180不裂。 (5)接头硬度不大于350HV30。,工艺评定与焊接设备,2.试验项目的确定 通过对跨度108m铁路桁梁桥施工图进行阅读分析，全桥焊缝共分为对接焊 缝、熔透角焊缝、坡口角焊缝和T形角焊缝四类，其全桥的焊缝类型见表8-10。,工艺评定与焊接设备,工艺评定与焊接设备,通过对焊缝归类，选出典型板厚和典型接头形式进行评定试验，试验项目见 表 8-11 表8-14。,工艺评定与焊接设备,工艺评定与焊接设备,工艺评定与焊接设备,工艺评定与焊接设备,3.焊接工艺评定揩导书（pWPS)的编制 根据每一组焊接试验项目，编制相应的焊接工艺评定指导书（PWPS)，焊接工 艺评定指导书的格式可参照表8-3 表8-5中焊接工艺指导书(WPS)的格式编写。 4.焊接试验及焊缝检验 根据批准的焊接工艺评定指导书逐一进行评定试验，施焊过程中应对焊接参 数、坡口尺寸、试件大小、环境状况、预热等进行详细记录。,工艺评定与焊接设备,试验焊缝经过外观 检査，外观合格并经焊接24h后，进行内部质量检验（磁粉检测、超声波检测 或射线检测），无损检测合格后出具检测报告，然后从试板上截取力学性能试 件，进行焊接接头力学性能试验（包括拉伸、冲击、弯曲、宏观断面、硬度试 验等），力学性能试验合格后出具力学性能试验报告。 5.焊接工艺评定试验报告的整理 将焊接试验过程记录、试验结果等进行汇总，编制焊接工艺评定拭验报告。,工艺评定与焊接设备,焊接设备的使用 一、焊接设备的验收标准 新购入的焊接设备在使用前，应按国家标准和机械行业标准中的主要内容进 行验收，常用的焊接设备标准有： GB/T 81182010电弧焊机通用技术条件 JB/T 78341995弧焊变压器 JB/T 78351995弧焊整流器 JB/T 74381994空气等离子弧切割机,工艺评定与焊接设备,二、焊接设备验收步骤和内容 焊接设备按下列步骤进行验收: 1.外观检查 开箱后按装箱单进行箱内物品数量核实。然后检查焊接设备的紧固螺栓是否 旋紧，标牌指示是否明显，仪表有无坏损，焊机调节手柄是否转动灵活，接地线 装置是否可靠，焊接设备本体是否有磕碰痕迹等。,工艺评定与焊接设备,2.文件检查 开箱后检查随机文件：设备使用说明书、装箱单、产品合格证、保修单等必 须齐全，并且必须与该机的产品型号、出厂统一编号一致。 3.绝缘性能检查 检查焊机或控制设备中的电源输入回路与焊机外壳之间及变压器输入、输出 回路之间的绝缘电阻不应小于2. 5M。,工艺评定与焊接设备,4.调试 按设备说明书进行焊机的空载电压、焊接电流、电弧电压等的调节范围及指 示精度的调节，观察其调节性能、调节范围、调节均匀性是否符合技术文件 要求。 5.焊接试验 通过焊接试验，测试该焊机引弧的可靠性、焊接过程中电弧燃烧的稳定性、 焊接电流变化的情况，以及焊机的工作噪声等。,工艺评定与焊接设备,三、埋弧焊机的验收与维修 埋弧焊机常见故障及排除方法见表8-15。,工艺评定与焊接设备,四、钨极氩弧焊机的验收与维修 钨极氩弧焊机常见故障与排除维修方法，见表8-16。,工艺评定与焊接设备,五、CO2气体保护焊验收与维修 CO2气体保护焊常见故障及排除方法见表8-17。,Thank You,36,Thank You,37,