單面焊雙面成形的質量控制

1、<p><b>　　畢業(yè)設計(論文)</b></p><p>　圖書分類號：</p><p>　密 級：</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　單面焊雙面成形的焊接質量受到了焊接設備、焊材工藝流程、操作技術水平的限制。本文詳細的介紹了焊接電源、焊接電流

2、、焊接速度、電弧電壓、焊接層數(shù)、焊條類形、焊條直徑等工藝因素對單面焊雙面成形技術焊接質量的影響和造成的相關缺陷。通過分析單面焊雙面成形技術焊接質量差所引起的一系列問題及造成質量差的原因，提出了相應的防止措施，解決單面焊雙面成形技術的缺陷，使單面焊雙面成形技術進一步完善，并對單面焊雙面成形作業(yè)具有一定的指導作用。</p><p>　　關鍵詞：單面焊雙面成形；焊接；質量；原因；措施 </p><

3、p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 引言... ... ... ... ... ... ... .. ..... ... ... ... ... .. 1</p><p>　　2 單面焊雙面成形常見的焊接缺陷... .. ..... ... ... ... ... .. 2</p><p>　　３單面焊雙面成形質

4、量差引起的問題.. .. ... ... ... ... ... ... 3</p><p>　　3.1質量差引起的問題... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 3</p><p>　　3.2焊接質量的控制因素... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3</p><p>　　4 防止

5、焊接缺陷的措施.. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...6</p><p>　　4.1做好焊前準備... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...6</p><p>　　4.2焊接操作... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 6</p&g

6、t;<p>　　結 論... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...9</p><p>　　參考文獻... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...11</p><p>　　致 謝... ... ... ... ... ... ... ...

7、... ... ... ... ... ...12</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　焊接技術是一門重要的金屬加工技術，在現(xiàn)代化發(fā)展迅速的今天，焊接技術發(fā)展很快，自動化程度越來越高，但手工電弧焊仍占有著不可替代的地位。尤其在小直徑容器和管道的焊接方面，單面焊雙面成形焊接技術的作用更顯突出。優(yōu)質的單面焊雙面成形焊接焊縫表面應圓滑過渡至母材

8、，表面不得有裂紋、未熔合、夾渣、氣孔、焊瘤、咬邊等缺陷，焊縫內部同樣不允許有缺陷。但焊接過程中由于設備、材料、工藝及操作等原因，使得形成的焊縫達不到質量要求，從而對結構的工作質量和使用壽命產生嚴重的影響。</p><p>　　2 單面焊雙面成形常見的焊接缺陷</p><p>　　焊接結構的尺寸誤差和焊縫形狀不佳等。焊縫外表高低不平和波紋粗劣，焊縫寬度不均勻、太寬或太窄，焊縫余高過低或過高，

9、角焊縫焊腳尺寸不等都屬于焊縫尺寸及形狀不符合要求。這些缺陷不僅使焊縫成形不美，而且容易造成應力集中,影響焊縫與母材的結合強度。</p><p>　　氣孔、夾渣、非金屬夾雜物、熔合不良、未焊透、咬邊、裂紋、表面缺陷等。這些缺陷是焊接過程中最容易出現(xiàn)的缺陷。這些缺陷減弱了焊縫的有效面積，降低了焊接接頭的力學性能，而且易造成應力集中，引起裂紋，導致結構破壞，使焊接結構無法承受正常工作載荷[1]。</p>

10、<p>　　力學性能和化學性質等不滿足焊件的使用要求的缺陷。（力學性能指的是抗拉強度、屈服點、伸長率、硬度、沖擊吸收功、塑性、疲勞強度、彎曲角度等?；瘜W性質指的是化學成分和耐腐蝕性等）這些缺陷使焊縫結構無法達到設計要求的力學性能和化學性能</p><p>　　3 單面焊雙面成形質量差引起的問題</p><p>　　3.1質量差引起的問題</p><p>　

11、　焊接生產中，優(yōu)質的焊接質量可以滿足設計要求，保證結構的正常使用壽命。 而一旦出現(xiàn)嚴重的焊接缺陷，就會增加板材、焊材、電力及人力的消耗等。 否則，這些缺陷在使用過程中會引起嚴重的應力集中，降低結構的使用壽命。</p><p>　　單面焊雙面成形焊接主要用于鍋爐及壓力容器等重要構件的焊接生產中, 一旦有嚴重缺陷,質量不合格,焊件的焊補非常困難,而且在生產過程中受各種交變載荷及壓力的作用,使焊縫的缺陷產生應

12、力集中,加之焊縫的有效使用面積減小,減弱了焊接接頭的強度. 輕則使產品的使用壽命受到影響,重則導致焊縫斷裂,產品破壞,釀成嚴重的事故[2] </p><p>　　3.2焊接質量差的原因分析</p><p>　　焊接電源是焊接工藝執(zhí)行過程中最重要的因素。若焊接電源自身性能不好，必然不會產生良好的焊件。當焊機的引弧性能差，電弧燃燒不穩(wěn)定，就不能保證工藝參數(shù)穩(wěn)定，焊接過程就

13、無法正常進行，焊接質量就得不到保證。</p><p>　　用交流電源焊接時，電弧穩(wěn)定性差。采用直流電源焊接時，電弧穩(wěn)定、柔順、飛濺少，但電弧磁偏吹較交流嚴重。低氫型焊條穩(wěn)弧性差，通常必須采用直流弧焊電源。用小電流焊接薄板件時，也常用直流弧焊電源，因為引弧比較容易，電弧比較穩(wěn)定。低氫型焊條用直流電源焊接時，一般用反接，因為反接的電弧比正接穩(wěn)定，飛濺少，不容易偏吹。焊接薄板時，焊接電流小，電弧不穩(wěn)定，因此焊接薄板時，

14、不論是用堿性焊條還是用酸性焊條，都選用直流反接。[3]</p><p>　　焊接電流大小選擇恰當與否直接影響到焊接的最終質量。焊接電流過大，可以提高生產率，并使熔透深度增加，但易出現(xiàn)咬邊、焊穿、增加焊件變形和金屬飛濺量，也會使焊接接頭的組織由于過熱而發(fā)生變化，并增大氣孔傾向。 尤其在立焊操作時熔池難以控制，易出現(xiàn)焊瘤，弧長增加，就會產生咬邊。[4]焊接電流過小，使電弧不穩(wěn)，熔透深度減小，易出現(xiàn)未焊透、熔合不良、夾

15、渣、脫節(jié)等缺陷。焊接電流應根據(jù)板件厚度、接頭形式、焊接位置、焊接層數(shù)、焊條類形、焊條直徑和焊接經(jīng)驗等因素綜合考慮。對于一定直徑的焊條有一個合適的焊接電流范圍。[5]</p><p>　　焊接速度是表征焊接生產效率的主要參數(shù)。合理選擇焊接速度對保證焊接質量尤為重要。焊接速度應該均勻適當，既要保證焊透又要保證不焊穿，同時還要使焊縫寬度和余高等符合設計要求。焊速過快，使熔池溫度不夠，易造成未焊透、未熔合、焊縫成形不良等

16、缺陷。焊速過慢，使高溫時間長，熱影響區(qū)寬度增加，焊接接頭的晶粒變粗，機械性能降低，焊件的變形量增大，同時焊速過慢還會使每層的厚度增大，導致熔渣倒流，形成夾渣等缺陷[6]。</p><p>　　焊接過程中合理的控制電弧長度是保證焊縫質量穩(wěn)定的重要因素。焊條電弧焊電弧電壓主要由電弧長度決定的。電弧長度越大，電弧電壓越高，電弧長度越短，電弧電壓越小。電弧過長對熔化金屬保護差，空氣中的氧、氮等有害氣體容易侵入，使焊縫易產

17、生氣孔，焊接金屬的機械性能降低。但弧長也不易過短，若弧長過短，就會引起粘條現(xiàn)象，且由于電弧對溶池的表面壓力過大，不利于溶池的攪拌，使溶池中氣體及溶渣上浮受阻，從而引起氣孔、夾渣等缺陷的產生。</p><p>　　單面焊雙面成形焊接層數(shù)的選擇對焊縫質量也有一定的影響。焊接層數(shù)主要根據(jù)焊件厚度、焊條直徑、坡口形式和裝配間隙等來確定。</p><p>　　焊縫金屬的性能主要由焊條和焊件金屬相互熔

18、化來決定。因此，焊條類形選擇恰當與否是影響焊縫質量的重要因素。焊條直徑的大小除了對生產率有一定的影響外，對焊接質量也有一定的影響。焊條直徑一般根據(jù)焊件的厚度選擇：同時還要考慮接頭形式、施焊位置和焊接層數(shù)，對于重要的結構還要考慮焊接熱輸入的要求。</p><p>　　4 防止焊接缺陷的措施</p><p><b>　　4.1做好焊前準備</b></p>&

19、lt;p>　　焊前應對焊機進行試焊，確認焊機的引弧性能和穩(wěn)定性能好，工藝參數(shù)的調節(jié)方便、靈活、方可使用。工件應開Y形的坡口，鈍邊的尺寸一般選在0.5～1.0mm之間，坡口邊緣20mm以內處用磨光機打磨，并將表面的鐵銹、油污等清除干凈，露出金屬光澤。鍋爐壓力容器及重要結構的焊接一律采用堿性焊條，打底層焊接應選擇直徑3.2mm的焊條，中間層和蓋面層可選用4mm的焊條，并對焊條進行400℃烘干，保溫2～4h。使用時需要將焊條放在保溫筒內

20、，隨用隨取。焊條在爐外停留時間不得超過4h，且反復烘干次數(shù)不能多于三次，藥皮開裂和偏心度超標的焊條不得使用[8]。</p><p><b>　　4.2焊接操作</b></p><p>　　電弧焊的工藝參數(shù)通常包括：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、電源種類和極性、焊接層數(shù)等。焊接工藝參數(shù)選擇的正確與否直接影響焊縫形狀、尺寸、焊接質量和生產率。因此選擇合適的焊接

21、工藝參數(shù)是焊接生產中不可忽視的一個重要問題。</p><p>　　焊接電流應根據(jù)板件厚度、焊接位置、焊接層數(shù)、焊條類形、焊條直徑和焊接經(jīng)驗進行選擇，保證所選擇的電流不易造成焊縫咬邊、燒穿、夾渣、未焊透等缺陷。焊接過程中應盡量選擇使用短弧焊接，立焊、仰焊時比平焊更短些，以利于熔滴過渡，防止熔化金屬下滴，堿性焊條焊接時應比酸性焊條弧長短些，以利于電弧的穩(wěn)定，以避免咬邊、未焊透、氣孔等缺陷的產生。焊速應合適，不宜過慢，

22、以每層厚度不大于4~5mm為宜，以避免高溫停留增長，影響焊縫的機械性能，但焊速也不宜過快，以免造成未溶合、未焊透等缺陷[9]。焊接速度直接影響生產率，所以應該在保證焊縫質量的基礎上采用較大的焊條直徑和焊接電流，同時根據(jù)具體情況適當加快焊接速度，以提高焊接生產率。對重要構件要采取焊前先預熱、焊后緩冷等措施，以避免冷裂紋的產生。</p><p>　　焊接參數(shù)對熱影響區(qū)的大小和性能有很大的影響。采用小的焊接參數(shù)，如降低

23、焊接電流，增大焊接速度等，都可以減小熱影響區(qū)的尺寸。采用小的焊接參數(shù)也可防止過熱組織生成和晶粒細化[10]。</p><p>　　焊接生產中，焊工對單面焊雙面成形操作技術掌握的水平和技術經(jīng)驗，往往決定了焊縫的質量。因此，加強焊工單面焊雙面成形操作技能的訓練及各種單面焊雙面成形的焊接參數(shù)的掌握是保證焊縫質量的關鍵。</p><p><b>　　結 論</b></p

24、><p>　　單面焊雙面成形焊接技術在現(xiàn)代手工電弧焊焊接領域仍占有不可替代的作用。尤其在小直徑容器和管道的焊接方面，單面焊雙面成形焊接技術的作用更顯突出。優(yōu)質的單面焊雙面成形焊接質量可以滿足設計要求，保證正常的使用壽命。而一旦出現(xiàn)嚴重的焊接缺陷，就會影響產品的使用壽命，甚至給安全生產帶來威脅，引起安全事故。為了防止這些缺陷的產生，對單面焊雙面成形技術進行更深一步探索。通過對造成質量差原因的分析，逐步改善和提高單面焊雙

25、面成形的焊接質量。單面焊雙面成形的焊接質量受到了焊接設備、焊材工藝流程、操作技術水平的限制。通過對這些限制的深入研究，找出造成質量差的原因，提出了相應的防止措施，解決單面焊雙面成形技術的缺陷，使單面焊雙面成形技術進一步完善，加以推廣，并對單面焊雙面成形的作業(yè)起到一定的指導作用。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]張應力．新編焊工使

26、用手冊[M]．北京：金盾出版社，2004</p><p>　　[2]戴樹新．焊接生產管理與檢測[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[3]雷世明．焊接方法與設備[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1998</p><p>　　[4]曾樂．現(xiàn)代焊接技術手冊[M]．上海：上?？茖W技術出版社，1993</p><p>　　[5]吳志

27、強．現(xiàn)代焊接方法與設備[M]．北京：機械工程師進修大學出版，1989</p><p>　　[6]周興中．焊接方法與設備[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1990</p><p>　　[7]趙熹華.焊接方法與機電一體化.北京：機械工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[8]鄧洪軍.焊接結構生產.北京：機械工業(yè)出版社，2004</p><p>　

28、　[9]英若采.熔焊原理與金屬材料焊接.北京：機械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　[10]高向東，黃石生.基于視覺傳感的焊縫跟蹤控制系統(tǒng).焊接技術，2000，6(1)</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　時光飛逝，轉眼間已經(jīng)在徐州工程學院內學習了三個春秋，這三年是我人生中重要的三年，是難以忘卻的三年，

29、是影響我一身的三年，在畢業(yè)即將來臨之際，心里的感激之情難以言表，我不舍得離開生活三年的校園，不舍得離開生活在一起的同學們，不過這一切結束是必然的，只能把這一切當作一個美好的回憶。經(jīng)過三個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)論文設計已經(jīng)接近尾聲，作為一個專科生的畢業(yè)論文，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有指導老師的督促指導，沒有工作中部門領導的幫助以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。所以在這里我要感謝老師，感謝

30、我親愛的同學們，感謝我的部門領導。</p><p>　　在論文寫作過程中，得到了李興會老師的親切關懷和耐心的指導。他嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，李興會老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，李興會老師不僅在工作上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩李老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精

31、神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向李老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。我還要感謝我所在單位的領導，我在學習工作之余來做我的畢業(yè)設計感謝他們的諒解，感謝他們在老師不在身邊時我論文無法繼續(xù)時所給的幫助。</p><p>　　在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含