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管道焊接技术与质量控制论文

2023-02-22 04:56 来源:学术参考网 作者:未知

管道焊接技术与质量控制论文

天然气管道工程施工问题措施探究论文

摘要 :本文从天然气管道的施工特点出发,对天然气管线施工过程中存在的问题和相应解决措施进行了详细分析和探讨,以供参考。

关键词 :天然气;管道施工;问题;措施

1前言

天然气作为一种清洁环保的新型能源,有助于我国经济的可持续发展。因此,天然气管道工程的施工质量管理非常重要,需要及时发现施工作业过程中的问题,确保项目顺利实施。

2天然气管道工程的施工特点

2.1工程隐蔽性较强

由于多种因素的考虑,城市的天然气管道一般都是敷设在地下,所以管道的敷设工程也就具有一定的隐蔽性。也正是因为这种隐蔽性给管道的施工过程带来了一定的难度,而且在后期的维护与检查过程中也只能对表面进行探测,这便很容易造成一些安全隐患的存留,甚至还会导致泄气漏气等各种比较严重现象的发生。

2.2施工中检查的难度较大

因为天然气管道大多都是处于地下,所以在工程竣工之后便很难对其实施详细而直观的检查。但是天然气管道的质量并不是仅仅靠外观就可以判断其质量的好坏,而对管道内部的检查又非常地困难,这也就很容易为管道的质量埋下一定的安全隐患。

2.3影响施工因素较多

在天然气管道的施工过程当中,其施工质量会受到各种各样因素的影响。包括前期的设计环节、材料准备环节、对施工设备的选择以及施工现场的具体环境等各个方面都会对管道的施工质量产生一定的影响。

3城市天然气管道施工过程中存在的问题

3.1管沟开挖与回填问题

在天然气管道施工中,沟槽开挖和回填是重要的施工环节。比如在进行施工中,如果管沟开挖的深度和管沟基础不够结实,一旦在回填以后受到大型机械的压实,很容易出现管道弯曲和变形的状况。在进行天然气管道敷设过程中,有时会在地下水位比较高的地方进行施工,在这部分区域进行施工时,如果管沟中没有及时敷设排水管道,经过一段时间可能会出现管道下部悬空的现象,加之施工中夯实不严了,极容易造成管道拱起变形。回填问题是天然气施工中经常出现的问题,回填土质没有达到施工标准,土质中含有容易损伤管道的坚硬石块。另外,如果回填工作中回填的高度和夯实的质量没有控制在标准范围内,会造成天然气管道施工敷设深度无法达到施工标准,造成管沟基础不实等问题,导致天然气管道变形等质量问题的出现。

3.2防腐层补口、补伤方面的问题

天然气管道施工中,防腐层问题也是经常出现的问题。这一问题主要表现在天然气管道防腐层表面比较粗糙,没有达到施工需要的标准给施工质量带来了一定影响。在进行防腐层补口工作中,如果对防腐的搭接处理中的长度不够或者搭接不及时,都会留下隐患。另外,对腐层进行补伤时,补伤面积没有达到相关施工标准,进行补伤用的粘材料粘力不足,会再次损坏防腐层。天然气管道工程施工中,对防腐层的补口、补伤质量都会影响管道防腐能力。

3.3焊接质量问题

在天然气工程施工中,焊接工作是天然气施工中最重要的施工工艺,同时焊接质量问题也是当前我国天然气施工过程中经常出现的问题。在施工焊接工作中出现的问题主要表现在:夹渣、焊瘤、气孔以及裂纹等问题,焊接工作中出现这些问题严重影响焊接质量,给天然气管道施工埋下了安全隐患。天然气焊接中经常出现质量问题,还因为在施工中质量缺陷并不容易被发现,所以焊接质量问题始终存于天然气管道工程施工中。因为焊接缺陷的'隐蔽性,在管道投入使用后,很难进行修复。所以在一旦出现问题,造成大面积停气检修,严重者会造成大规模管道更换,不仅对社会造成不良的影响,同时也大大增加了建设单位的建设成本。

4天然气管道施工问题的解决措施

4.1加强对天然气管道原材料的质量管理

在城市天然气管道施工中,管道的质量具有决定性作用,关系着整个工程的施工质量,所以加强工程施工中原材料的质量管理具有重要作用。在施工前,对原材料的采购和储藏等环节加强监督,从原材料的供应商到生产和选择等进行合理控制,促使原材料能够达到技术标准,为管道施工提供高质量的原材料。工程所需原材料是决定施工质量的重要标准,所以施工中要做好原材料的检查工作,采用多样化、系统化的检验方法,保证材料的最终质量,为天然气的管道工程施工提供安全保障。

4.2加强管道焊接的优化

我国目前的焊接技术完全可以满足对于天然气管道的焊接质量要求,在具体的施工过程中一般都是选用下向焊接方法来对管道进行焊接处理,并采用大钝边和小间隙的焊接工艺参数,在焊接的时候对于焊接缝的高度以及宽度都应该小于上向焊接的焊接缝,这种焊接技术不仅施工难度比较低而且也不容易受到外界因素的影响,所以可以实现对焊接质量的有效控制。运用这种焊接技术对天然气管道进行焊接处理的时候,对每一层的焊道厚度都应该控制在2毫米左右,并且还应该尽量减少焊接接头,从而使得焊接的管道更加美观,也有效避免了由于焊接裂缝过大而造成相关的管道质量问题。

4.3加强管道防腐技术

天然气管道特别容易受到腐蚀,所以在一定程度上可以说管道的防腐效果直接决定了管道的使用寿命,而且也对管道的运行安全性能有着很大的影响,特别是途经一些人口相对比较稠密的地区,务必要确保天然气管道施工的安全性以更好地确保人民的生命财产安全。对天然气管道防腐技术进行优化的时候应该注意以下几个方面:第一,应该选择最为科学合理的防腐施工材料,目前应用比较广泛的有辐射交联聚乙烯热收缩带和环氧树脂防腐材料;第二,在进行防腐处理的时候,还应该对补口位置进行一定的处理,一般情况下都是先采用喷砂除锈法来对管道的补口位置进行处理,然后再利用火焰加热器对补口位置实施预热处理,当预热温度达到相关的标准之后才可以进行下一步操作,只有严格按照规定的程序来实施操作才能更好地确保管道的防腐效果。

5结束语

总而言之,天然气管工程作为城市的基础设施项目,关系到居民的生活作息和生命安全,相关企业和施工人员必须严格按照相关施工流程和规章制度进行施工,保障燃气管道的施工质量。

参考文献:

[1]纪成.浅谈天然气管道工程施工质量控制[J].现代工业经济和信息化,2015(16):87-88+109.

[2]江昆.关于现阶段城市天然气管道工程施工质量控制探讨[J].现代国企研究,2015(24):121.

焊接专业论文怎么写?

论高层建筑钢焊接的施工质量管理
摘要:文章分析了高层建筑钢结构焊接施工的主要特点及影响焊接质量的主要因素,指出了高层建筑钢结构安装焊接施工的难点,结合笔者多年的工作经验,提出控制焊接质量的主要措施。
  关键词:高层建筑;焊接;质量管理;质量控制

  在我国(超)高层建筑中,由于钢结构有较多优点,越来越普遍地采用,可以预计将来在50层以上的建筑中各种形式的钢结构将成为主导结构。钢结构工程涉及面广、技术难度大,钢结构技术已成为建筑业10项新技术加以推广应用。其中焊接技术是其关键的施工技术之一,焊接质量常常是施工质量控制的关键和难点。本文分析高层建筑钢结构焊接施工的特点及影响焊接质量的主要因素,提出了控制焊接质量的主要措施。

  1、高层建筑钢结构安装焊接施工的主要特点及难点

  1.1焊接施工主要特点

  1.1.1高空作业;

  1.1.2露天作业;

  1.1.3施工作业周期较长;

  1.1.4广泛采用高强合金钢材。如中国16Mn,日本SM41,SM50,SM53,美国A36,A572等;

  1.1.5大量使用厚板及超厚板结构;

  1.1.6除采用传统的焊接手工电弧焊外,广泛采用CO2气体保护半自动焊,20CO2+80%Ar:的混合气体保护半自动焊,自保护药芯焊丝焊接,自动焊;

  1.1.7焊接质量要求高,一般均采用半熔透及全熔透焊缝。

  1.2焊接施工主要难点上述特点给焊接施工带来了系列的困难,主要有:

  1.2.1作业环境风大;

  1.2.2温度和湿度变化大,甚至有雨雪威胁,低温焊接施工等;

  1.2.3焊接工作量大,焊接返修困难;

  1.2.4辅助作业工作量大;

  1.2.5焊接自由空间受到限制;

  1.2.6与其它工种配合交叉作业量大(如吊装、高强螺栓连接施工等);

  1.2.7焊接裂缝倾向较严重,部分厚板结构有层状的撕裂倾向;

  1.2.8焊接变形量大。

  此外,由于高层建筑钢结构在我国发展时间不长,目前,国内专门针对高层建筑钢结构设计、施工的标准尚不完善,常常是采用国外设计、国外材料、国外总承包施工、采用国外标准,造成焊接质量控制缺乏统一的标准,这些都给焊接施工质量控制带来了困难。
2、焊接质量控制的主要措施

  根据对上述影响焊接质量因素的分析,结合工程实际,其质量控制的主要措施为:

  2.1制定焊接施工计划应根据现场钢结构安装的实际情况和技术要求,进行技术经济分析,制定切实可行的焊接施工计划。计划应包括并应确认以下主要项目。

  2.1.1方法、材料、人员管理焊接条件;焊接方法;使用钢材(复验);焊接材料及其管理;焊工培训、考试及管理;质量控制机构;质量控制制度;防护措施;安全措施。

  2.1.2加工。坡口要领;坡口加工要领;引弧板安装要领;组装及焊接顺序。

  2.1.3组装。预热要领;引弧板处理;定位焊要领;清根要领;焊缝及加工要领;后热要领;产生不良时的矫正要领;焊缝返修要领。

  2.1.4检查。外观检查标准、方法、要领;无损检查方法、标准、要领。

  2.2焊前准备质量控制焊接前进行认真的准备。“焊前准备好了等于已焊接了一半!”焊接前须对以下项目进行确认。

  2.2.1环境。作业环境;焊接环境;安全卫生注意事项。

  2.2.2材料及器具。电源容量;焊接材料种类及组合;焊接材料状态;使用器具状态。

  2.2.3加工拼装。坡口形状;坡口尺寸;根部间隙;错边;背面垫板的安装状态;定位焊;引弧板的安装状态。

  2.2.4其它。焊接坡口表面的清理和加工;预热。
 2.3焊接过程中质量控制焊接过程中施焊人员应严格按焊接计划书要求及焊接工艺指导书执行,严肃工艺纪律,对以下项目进行确认。

  焊接顺序;焊接电源;电弧电压;焊接速度;运条方法;焊缝的设置方法;电弧的位置;前层的焊缝状态;清根;层间温度;焊条或焊丝直径的选择;后热、保温。

  2.4焊后质量控制焊接后,应按设计要求、有关标准对焊缝进行严格检查,对焊缝外观、尺寸、表面及内部缺陷进行确认,其主要项目有:

  2.4.1外观及表面缺陷。焊缝表面规整与否;压坑;焊瘤;悬垂物;咬边;火口状态;表面气孔;表面裂纹。

  2.4.2尺寸。余高尺寸;焊接长度;角焊焊脚长度,补强角焊的大小;角焊的不等脚长。

  2.4.3内部缺陷。裂纹;未熔合;未焊透;夹渣;气孔。

  2.4.4处理。引弧板的处理;飞溅物清除合格与否;端部周边焊;焊缝返修。

钢结构焊接施工技术规范论文

  钢结构的焊接技术的好坏,在一定程度上会影响到建筑本身的质量。下面我整理了钢结构焊接技术论文,欢迎大家阅读!

  钢结构焊接技术论文篇一:《钢结构安装焊接施工技术》
  摘要:某工程塔楼为全钢结构,焊接工作量大,且大部分为全熔透焊缝,质量要求高,构件板厚最大达到85mm,焊接难度大。工程开始前进行了工艺评定。

  关键词:钢结构;焊接;全熔透焊;工艺评定

  1工程概况

  某工程位于湖南长沙,为全钢结构,地上35层,钢柱锚入地下一层,高150m.南北立面为双曲面,外围钢柱以每4层为一折线点。核心筒共31根钢柱,外围钢框架柱共23根。钢柱主要为箱形柱,钢梁为轧制、焊接H形梁。钢结构总重量约14000t。

  1.1钢材

  本工程钢柱使用的钢材为高层建筑结构用钢板Q345GJC,大于40mm厚钢板为Q345GJC-Z15,产地为舞阳钢铁厂,主梁使用钢材为Q345C,钢支撑采用Q235C,产地为武汉钢铁厂。

  1.2构件

  钢柱长12m,构件单件最重19.8t,钢柱板厚28、34、40、55、70、85mm,典型截面600×600×70,钢梁翼缘板厚16、24、28、40mm,典型截面700×240×14×28。由于钢板厚度大,因此焊接难度大,焊接质量要求高。

  1.3节点形式与焊缝检测

  按照设计,现场安装柱与柱之间的对接为全熔透焊,钢梁与钢柱牛腿上、下翼缘为全熔透焊,钢梁腹板大部分为高强螺栓连接,双剪连接板与钢柱为角焊缝。

  由于钢板厚度大,焊缝又多数是全熔透焊缝,所以对本工程的全熔透焊缝实施B级超声波检测,100%超声波探伤。现场探伤工作中,由现场焊接员填写检测委托单,检测单位按照填写的检测部位进行探伤。如发现焊接缺陷,检测单位填写质量返修单,通知焊接负责人,进行返修重焊后,再进行超声波探伤。本工程委托单位为冶金院检测所,采用的仪器为CTS-2000,选用斜探头进行超声波探伤。探伤 报告 必须明确探伤部位、缺陷的位置和大小、评定级别,并判定合格或不合格;返修部位严格按照焊接工艺评定的参数进行焊接,返修不得超过二次。

  2典型焊接节点概况

  2.1钢柱对接焊缝。

  3焊接准备

  3.1焊接吊篮与平台

  3.2焊接设备和焊接材料

  4焊接施工劳动力安排

  高层钢结构焊接工程专业性很强,劳动强度大,专业管理人员和焊工都要求有较好的技术素质。本工程现场焊工均持有钢结构焊接CO2气体保护焊合格证,在正式施工前,在业主、监理等各单位的监督下进行了现场附加考试。

  5焊接施工顺序和工艺

  5.1焊接顺序

  5.1.1根据本工程平面和立面形状,结构形式等,塔楼分东西两区组织施工。当钢结构安装完成三个及以上单元的校正和高强螺栓的终拧后,从平面中心选择四面都有焊接梁的柱子作为基准柱,并以此作为垂偏测量基准,并首先安排其四侧都有抗弯焊接的梁、然后向四周扩展施焊。随安装滞后跟进。采取结构对称、节点对称和全方位对称焊接的原则。

  5.1.2栓-焊混合节点中,设计要求梁的腹板上的高强度螺栓先初拧70%后→焊接梁的下、上翼缘板→终拧梁腹板上的高强度螺栓至100%施工扭矩值。

  5.1.3竖向上的焊接顺序:

  (1)地下一柱一层梁的焊接顺序:

  上层框架梁→柱脚板部位的焊接→支撑→焊接检验。

  (2)地上及以上一柱二层梁的焊接顺序:

  上层框架梁→压型金属板支托→下层框架梁→压型金属板支托→上柱与下柱焊接→焊接检验(也可先焊柱—柱节点→上层框架梁→下层框架梁→焊接检验)。

  (3)地上及以上一柱三层的焊接顺序:

  上层框架梁→压型金属板支托→下层框架梁→压型金属板支托→中层框架梁→压型金属板支托→上柱与下柱焊接→焊接检验,(但也可先焊柱—柱节点→上层框架梁→下层框架梁→中层框架梁→焊接检验)。

  5.1.4柱—梁节点上对称的两根梁应同时施焊,而一根梁的两端不得同时施焊作业。

  5.1.5柱—柱节点焊接时,箱形柱的对称两面应由两名焊工相对依次逆时针焊接。

  5.1.6梁的焊接应先焊下翼缘,后焊上翼缘,以减少角变形。

  5.2安装焊接工艺

  5.2.1安装焊接前的准备工作

  本工程使用的高层建筑结构用钢板在国内应用并不多,针对其中数量较多且具有代表性的接头形式进行了相应焊接 方法 的工艺评定试验。试验钢材包括Q345GJC-Z15(壁厚70mm)、Q345GJC-Z15(壁厚40mm)、Q345C(翼缘厚28mm),焊接位置为柱—柱横焊、柱—梁平焊(包括桁架梁上下翼缘平焊)、T型角立焊。坡口形式及尺寸按设计要求。焊后外观及超声波检查合格后取样进行了力学和物理试验。试验结果接头的抗拉强度达到母材抗拉强度标准值,接头弯曲180°无裂纹。采用的焊接材料和焊接设备技术条件应符合国家标准,性能优良。清渣、气刨、焊条烘干保温等装置应齐全有效。

  5.2.2手工电弧焊及CO2气保焊焊材和设备

  (1)焊条应在高温烘干箱中150℃烘干2小时,且焊条烘干次数不得超过两次。

  (2)焊丝包装应完好,如有破损而导致焊丝污染或弯折、紊乱时应部分弃之。

  (3)CO2气体纯度应不低于99.9%(体积比),含水量应低于0.05%(重量比),瓶内高压低于1MPa时应停止使用。

  (4)焊机电压应正常,地线压紧牢固,接触可靠,电缆及焊钳无破损,送丝机应能均匀送丝,气管应无漏气或堵塞。

  5.3安装焊接程序及一般规定

  焊接的一般顺序为:焊前(装配)检查→装焊垫板和引弧板→除锈预热→焊接→检验(返修,不得超过二次),

  5.3.1焊前检查坡口角度、钝边、间隙及错边量(小于规范要求),坡口内和两侧的锈斑、油污、氧化铁皮等应清除干净。

  5.3.2装焊垫板及引弧板,其表面清洁程度要求与坡口表 面相 同,垫板与母材应贴紧,引弧板与母材焊接应牢固。

  5.3.3预热。焊前用气焊或特制烤枪对坡口及其两侧各100mm范围内的母材均匀加热,并用表面测温计测量温度,防止温度不符合要求或表面局部氧化,预热温度。
  钢结构焊接技术论文篇二:《钢结构的安装焊接施工技术》
  摘要:本文简要分析了厂房钢结构焊接施工的主要工艺及保障焊接质量的主要方法,并提出了控制焊接质量的主要对策,以供与大家交流学习。

  关键词:厂房;钢结构;焊接技术

  1、工程概述

  某装焊厂房位于某工程有限公司内,建筑面积为22000平方米,为单层工业厂房,主体钢结构为门式钢架结构,轴线位置编号见图纸,为三跨结构,单跨跨度为32米,柱距为8米,共有116根主钢柱,203根主钢梁,336根吊车梁。门式钢架梁、柱及吊车梁钢材均采用Q345B,钢梁钢柱连接用高强螺栓均采用大六角10.9S级,摩擦面做喷砂处理。钢结构主构件采用抛丸除锈。该工程设计使用年限50年,结构安全等级为二级,抗震设防烈度为7度。焊接部位包括有:(1)上节柱与下节柱的对接接头;(2)钢梁与钢柱的对接接头。(3)钢梁上的栓钉焊接。

  2、钢结构安装焊接前的准备

  本工程使用的钢板在国内应用并不多,针对其中数量较多且具有代表性的接头形式进行了相应焊接方法的工艺评定试验。试验钢材包括Q345GJC-Z15(壁厚70mm)、Q345GJC-Z15(壁厚40mm)、Q345C(翼缘厚28mm),焊接位置为柱—柱横焊、柱—梁平焊(包括桁架梁上下翼缘平焊)、T型角立焊。坡口形式及尺寸按设计要求。焊后外观及超声波检查合格后取样进行了力学和物理试验。试验结果接头的抗拉强度达到母材抗拉强度标准值,接头弯曲180°无裂纹。采用的焊接材料和焊接设备技术条件应符合国家标准,性能优良。清渣、气刨、焊条烘干保温等装置应齐全有效。

  手工电弧焊及CO2气保焊焊材和设备:(1)焊条应在高温烘干箱中烘干,焊条烘干次数不得超过两次。

  (2)焊丝包装应完好,如有破损而导致焊丝污染或弯折、紊乱时应部分弃之。(3)CO2气体纯度应不低于99.9%(体积比),含水量应低于0.05%(重量比),瓶内高压低于1MPa时应停止使用。(4)焊机电压应正常,地线压紧牢固,接触可靠,电缆及焊钳无破损,送丝机应能均匀送丝,气管应无漏气或堵塞。

  3、安装焊接程序及注意的规定要点

  焊接的一般顺序为:焊前检查 →预热除锈 → 装焊垫板和引弧板→ 焊接 → 检验

  具体来说:(1)同一节柱上的梁,先焊上层梁,后焊下层梁。(2)柱两侧对称的梁应同时焊接,同一根梁的两端不能同时焊接。(3)同一根梁的上下翼板应先焊下翼板,后焊上翼板。(4)从中部柱开始焊接,对称向外围焊接。(5)上下节柱的对接接头采用对称焊接,施焊时,应两人同时对称焊接一个接头,防止焊接变形引起柱弯曲。对称的两面先焊至1—3层,然后将另外对称的两个面焊满,再将未焊满的焊缝焊满。

  规定与注意:(1)焊前检查坡口角度、钝边、间隙及错口量,坡口内和两侧的锈斑、油污、氧化铁皮等应清除干净。(2)预热。焊前用气焊或特制烤枪对坡口及其两侧各100mm范围内的母材均匀加热,并用表面测温计测量温度,防止温度不符合要求或表面局部氧化,预热温度。(3)重新检查预热温度,如温度不够应重新加热,使之符合要求。(4)装焊垫板及引弧板,其表面清洁程度要求与坡口表面相同,垫板与母材应贴紧,引弧板与母材焊接应牢固。(5)焊接:第一层的焊道应封住坡口内母材与垫板的连接处,然后逐道逐层累焊至填满坡口,每道焊缝焊完后,都必须清除焊渣及飞溅物,出现焊接缺陷应及时磨去并修补。(6)一个接口必须连续焊完,如不得已而中途停焊时,应进行保温缓冷处理,再焊前,应重新按规定加热。(7)遇雨、雪天时应停焊,构件焊口周围及上方应有挡风、雨棚,风速大于5m/s时应停焊。环境温度低于零度时,应按规定采取预热和后热 措施 施工。(8)碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成24h以后,进行焊缝探伤检验。(9)焊工和检验人员要认真填写作业记录表。

  4、焊接施工中的重要工艺参数

  4、1典形节点的焊接顺序和工艺参数

  主要是:(1)上下柱无耳板侧由两名焊工在两侧对称焊至板厚的1/3处时,切去耳板。(2)然后在切去耳板侧由两名焊工在两侧对称焊至板厚的1/3处。(3)再由两名焊工分别承担相邻两面的焊接。(4)每两层之间焊道的接头应相互错开,两名焊工焊接的焊道接头也要注意每层错开,焊接过程中要注意检测层间温度。(5)焊接工艺参数,如下:

  1)CO2气保焊:焊丝直径Φ1.2mm,电流280~320A,焊速350~450mm/min

  2)焊丝伸出长度:约20mm,气体流量25~80L/min,

  3)电压:29~34V,层间温度120~150℃

  4、2柱—梁、梁—梁节点的处理

  主要是:(1)先焊梁的下翼缘,梁腹板两侧的翼缘焊道要保持对称焊接。(2)待下翼缘焊完,然后焊接上翼缘。(3)如翼缘板厚大于30mm时,宜上下翼缘轮换施焊。(4)焊接工艺参数,如下:

  1)CO2气保焊:焊丝直径φ1.2mm,电流280~360A,焊速300~500mm/min

  2)焊丝伸出长度:约20 mm,气体流量20~80L/mm

  3)电压:30~38V,层间温度120~150℃

  5、结束语

  钢结构安装焊接质量控制是一项综合技术,焊接质量受材料性能、工艺方法、设备、工艺参数、气候和焊工技术及情绪的影响。施工前根据工艺评定编制操作指导书,便于每个焊接人员明确操作要领、材料的使用和质量要求。施工过程中焊工做好焊前和焊接的记录,焊接工程师检查时逐条焊缝检查验收、做好记录,确保实体工程的安全使用。在该厂房主体工程竣工后,根据国家、行业相关要求对该工程进行了钢结构主体工程的鉴定,鉴定依据:(1)《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001;(2)《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-200;(3)《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001;(4)《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002;(5)《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-1989;(6)某装焊车间厂房设计图纸。实际证明,该钢结构主体工程的施工安装质量符合GB50205-2001技术标准及设计要求,可以交付使用。

  参考文献

  1、陈海波。某装焊厂房钢结构工程鉴定[J],建筑科技与管理,2009年第11期

  2、杨凌川,杨文柱。高层建筑钢结构安装焊接施工质量控制,重庆建筑大学学报[J],增刊2000,22:208-211
  钢结构焊接技术论文篇三:《试谈建筑钢结构低温焊接施工技术》
  摘 要:通过对低温环境条件下管道焊接施工措施的研究,并经工程实验,得出在低温环境条件下,影响焊接质量的因素更多的在于施工机具、焊接设备的适应性、焊工劳动防护措施的保暖性和轻便性等因素。

  关键词:低温焊接;预热温度;焊后保温

  随着焊接环境温度的降低,焊缝金属的硬度值增大。采取有效的预热、层间温度和焊后缓冷措施以降低焊缝金属的冷却速度,从而改善焊缝金属的硬度值。热温度不足的情况下,根焊缝产生裂纹的倾向性增加,但增加预热温度和改进预热方式,可明显提高焊缝质量。创造适合的施工环境和焊接条件,保证焊工劳动防护措施的保暖性和轻便性,焊接过程中使用自制的可移动式保温防风棚和管端封堵器等。

  1.低温焊接时的施工工艺

  由于是在低温环境中进行焊接作业,所以为了更好的完成焊接任务,应该尽量选取氢含量较低的焊接材料,并且对焊接材料进行必要的 烘焙 以及保温措施。为了达到尽量减少热量的损失,可以在进行焊接作业的地方构建相应的保护房,从而形成相对密闭的空间。如果条件不允许构建防护房,也可以采取其他一些措施来起到防护热量损失的作用。在进行一些气体保护焊接操作时,气瓶也要进行必要的保温措施。预热和层间温度。相比较于常温条件下的焊接预热,低温焊接时的预热温度要稍高,并且需要预热的区域范围较大,通常情况下是焊接点周围大于等于两倍钢厚度的范围,并且这一范围不小于100mm。焊接层的温度通常要高于预热温度,或者是不低于相应规定中的最低温度20℃,二者之间取较高温度者;采用合理的焊接方法。尽量使用窄摆幅,多层多道焊,严格控制层间温度;焊接后热及保温。焊接后及时对焊接接头进行后热保温处理。利于扩散氢气的逸出,防止因冷速过快而引起的冷裂纹,同时适当的后热温度还可以适当降低预热温度。

  2.钢结构的焊接施工技术

  2.1焊接施工流程

  施焊人员必须要熟悉图纸,做好焊接工艺技术交底,确保施焊人员执证上岗,明确焊工的焊接任务,然后进行现场验电,预热,后热温度试验确定等作业准备。然后选择合适的焊接工艺以及合适的焊接参数,并通过焊接实验验证。焊接工作开始,对焊口进行清理,检查坡口等是否符合要求,检查定位焊是否牢固,焊缝周围是否有油污和锈污。对焊材进行预热和保温,然后按照既定的焊接参数进行焊接,焊接完成后,对焊缝周围进行清渣处理,做好焊后保温工作,焊接完成。

  2.2焊材的选择和与钢材的匹配

  与钢材的规定最低标准相比,焊材的金属强度,坚韧性,可塑性都要明显高于钢材本身,而且,在焊接接头的地方,各种基本性能指标都要与钢材规定的最低标准等同或比之更高;要保证焊缝的可塑性,钢材较厚时,要根据厚度选择合的焊材;选择合适韧性的焊材,韧性好的焊材可以提高焊缝和热影响区的韧性,使之能够满足钢结构的受力要求。

  2.3焊接质量控制

  对输入的热和焊接冷却速度进行控制:通过控制焊接电压,焊接电流,接速度以及熔融金属的冷却速度等来对焊接质量进行控制。控制焊缝内元素组成进行控制:选择高质量的焊材,操作人员高超的操作手法和技巧,保证焊缝外观质量。选择能量密度高的,输入热量低的焊接方法,对焊接应力与变形进行控制。从钢材料的出发,考量各项技能的标准要求,选择合适的焊材以及评估焊接质量的试验方法,得出适合生产的焊接工艺,在焊接时,注意层间温度的控制,防止出现焊接接头弱化的现象。总之,尽量在最低成本的原则下,完成高质量的焊接任务。焊工须持双证上岗,即安全上岗证、焊工合格证。且具有相应的施焊资历。

  3.高强钢焊接的施工工艺

  3.1焊接材料的选择及匹配

  强节点弱杆件,即与母材规定的最低标准相比,焊接材料熔敷金属在强度、韧性、塑性等方面要明显高于标准;并且焊接接头位置的各种基本的性能指标至少要与母材料规定的最低标准相匹配;在进行厚板焊接时,应该根据厚度效应后的强度来选择适当的焊材,通常当节点的拘束度比较大的时候,可以在1/4 板厚以后选择强度稍低的焊材;对焊材韧性的选择是一项非常重要的工作,好韧性的焊材能够使焊缝以及热影响区的韧性满足钢结构的规定标准。比如在焊接无裂纹钢种的时候,可以选取低H 或者超低H 的焊接材料,同时,在钢板厚度低于50mm 或者温度在0℃以上的时候,可以不对钢结构进行预热。这一方法的明显优势就是它的力学指标突出,尤其是在区强比的冲击性能方面更显优越。

  3.2确定最低预热温度的常用方法

  通过裂纹实验来进行控制,即通过进行斜Y 坡口试样抗裂方面的试验对最低的预热温度进行确认;通过硬度控制预热温度,通常采用的方法是根据一定碳含量的钢材,其不同板厚T 形接头角焊缝热影响区硬度达到350HV 对应的冷却速度(540℃时),查表确定焊接线能量;根据裂纹敏感指数、板厚范围、拘束度等级、熔敷金属扩散氢含量确定最低预热温度;根据接头热输入、冷却时间和钢材的特定曲线□确定最低预热温度。

  3.3对焊接质量的控制方法

  对热输入以及冷却速度进行控制。此方法主要是通过对焊接时的电压、电流以及焊接时的焊接速度和熔敷金属在800℃~500℃区间内的冷却时间的控制,进而完成焊接质量的控制;对焊缝中各种元素的质量百分比进行必要的控制,主要是指碳、硫、磷、氢、氧等。为了达到这一目的,除了要选择质量优越的低氢焊接材料外,还要求操作人员拥有较好的操作手法,从而对熔池金属进行很好的保护;应力与变形控制。选用高能量密度、低热输入的焊接方法。

  4.结束语

  最后得到适合于生产的焊接工艺,起到相应的指导生产的要求。在进行这一钢材的焊接时,为了避免其产生冷裂现象,应该注意采取相应的措施。同时为了出现接头弱化的现象,焊接时应该对层间温度以及焊接线能量进行较为严格的筛选和控制。总的原则还是应该在较低的成本下,尽可能完成高质量的焊接任务。

  参考文献:

  [1]姚晋勇.论钢结构焊接现场施工工艺[J].科技情报,2012

  [2]徐鹏毅.钢结构焊接现场施工工艺探讨[J].中国地产,2013

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焊接技术与自动化论文

焊接技术与自动化论文

在日常学习、工作生活中,大家都经常看到论文的身影吧,论文可以推广经验,交流认识。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗?下面是我收集整理的焊接技术与自动化论文,仅供参考,欢迎大家阅读。

摘要:

随着世界以及我国制造产业的不断发展,焊接已经作为一门基础技术应用到各个行业,并且焊接的水平也逐步得到了很大的提高。随着焊接工艺方法的不断涌现,专业焊接的设备更新更是日新月异。焊接以高效、节能、优质及其工艺过程数字化、自动化、智能化控制为特征。文章就焊接的发展趋势进行了简单的阐述。

关键词:

焊接 发展 趋势

焊接是在高温或高压条件下,使用焊接材料(焊条或焊丝)将两块或两块以上的母材(待焊接的工件)连接成一个整体的操作方法。焊接作为制造业中传统的基础工艺和技术,虽然应用到工业中的历史并不长,但是发展却非常迅速。短短几十年间,焊接已被广泛应用于航空航天、汽车、桥梁、高层建筑、造船以及海洋钻探等许多重要的工业领域,并且为促进工业的经济发展做出了重要的贡献,使得焊接已经成为一个重要的制造技术和材料科学的重要专业学科。焊接随着工业以及科学技术的不断发展和进步,其发展的趋势呈现出以下几个特点:

1 提高焊接生产率是推动焊接发展的重要驱动力

连接简单的构件以及制造毛坯是最初的焊接方式,随着技术的不断更新,焊接已经成为制造行业中一项不可代替的基础工艺以及生产精确尺寸制成品的生产手段。目前,焊接最需要的就是有效的保证焊接产品质量的稳定性以及提高劳动生产效率。提高生产率的途径有二:第一提高焊接熔敷率,焊条电弧焊中的铁粉焊条、重力焊条、躺焊条等工艺以及埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类,其效果显著。第二减少坡口断面及熔敷金属量,其中窄间隙焊接效果最显著。窄间隙焊接采用气体保护焊为基础,利用单丝、双丝或三丝进行焊接。无论接头厚度如何,均可采用对接型式,所需熔敷金属量会数倍、数十倍地降低,从而大大提高生产率。窄间隙焊接的关键是保证两侧熔透和电弧中心自动跟踪处于坡口中心线上。为解决这两个问题,世界各国开发出多种不同方案,因而出现了种类多样的窄间隙焊接法。如果能够在以下方面取得进展,焊接方法的先进性会得到更高的评价:提高熔敷速度、减少生产周期、提高过程控制水平、减少返修率、减少接头准备时间、避免焊工在有害区域工作、减小焊缝尺寸、减少焊后操作、改进操作系数、降低潜在的安全风险、简化设备设置。高效快速优质焊接方法将成为主力军。

2 焊接过程自动化,智能化

国外焊接发展速度快,国内焊接发展存在较大差距。工业发达国家焊接机械化、自动化率水平,由1996年的19.6%增加到2008年的70-80%以上,目前焊接与现代制造技术、焊接科学与工程、焊接自动化与焊接机器人不断融合,焊接已经向自动化,智能化方向发展。焊接过程自动化,智能化以提高焊接质量稳定性,推进焊接自动化进程,学习、吸收、借鉴、提高是十分重要的环节,应加强现有工艺的学习和提高。但是我国目前的工艺大多数都为手工操作,存在一定的局限性。目前我国焊接的自动化率还不到30%,相对而言,焊接生产的机械化以及自动化水平非常低,但是如果能够在学习的基础上利用现代的自动化技术进行嫁接改造,往往可以实现一定的突破。20世纪90年代以来,我国逐渐在各个行业推广气体保护焊来取代传统的手工电弧焊,现在已经取得了一定的效果。目前我国在焊接生产自动化、过程控制智能化、研究和开发焊接生产线以及柔性制造技术、发展应用计算机辅助设计以及制造技术等方面取得了很大的.进步。计算机技术、控制理论、人工智能、电子技术及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础,并已渗透到焊接各领域中,取得了很多成果,焊接过程自动化已成为焊接的生长点之一。焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一,也是我们未来开展研究的重要方向。

3 热源的研究和开发

热源是可提供热能以实现基本的焊接过程的能源,热源是运动的。在焊接过程中,热源以点、线、面等的传热方式来传导热能。焊接热源具有如下特点:能量密度高度集中、快速实现焊接过程、保证高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。当前,焊接热源已十分丰厚,如电弧焊、化学热、电阻热、高频感应热、摩擦热、电子束、等离子焰、激光束等。焊接热源的研讨与开拓始终在延续,焊接新热源的开发将推动焊接工艺的发展,促进新的焊接方法的产生。每出现一种新热源,就伴随一批新的焊接方法出现。焊接工艺已成功地利用各种热源形成相应的焊接方法。今后的发展将从改善现有热源使它更为有用、便利、经济合用和开发新的更有效的热源两方面着手。改善现有热源,提高效率方面,如扩大激光器的能量、有效利用电子束能量、改善焊机性能、提高能量利用率都取得了较好成绩。开拓更好、更有用的热源,采用两种热源叠加以求取得更强的能量密度,例如在电子束焊中参加激光束等。

4 节能技术

随着社会的发展,节约能源已经成为各行各业首要考虑的问题,焊接行业也不例外。焊接产业发展节能、环保的焊接已成为必然的趋势;同时,高效焊接工艺的应用,对提高焊接效率,节约能源消耗意义很大。为了顺应节约环保的要求,手弧焊机以及普通的晶闸管焊机正在逐步被高效节能并能够自动调节参数的智能型的逆变焊接取代,同时为了适应当今淡化操作技能的趋势,焊接的操作也逐渐趋向智能化、简单化。像这样节能环保高效技术在焊接生产中的应用越来越广泛。

5 新材料,新技术发展

材料作为21世纪的支柱已显示出几个方面的变化趋势,即从黑色金属向有色金属变化;从金属材料向非金属材料变化,从结构材料向功能材料变化,从多维材料向低维材料变化;从单一材料向复合材料变化,新材料连接必然要对焊接提出更高的要求。新材料的出现成为焊接发展的重要推动力,许多新材料,如耐热合金,钛合金,陶瓷等的连接都提出了新的课题。特别是异种材料之间的连接,采用通常的焊接方法,已经无法完成,固态连接的优越性日益显现,扩散焊与磨擦焊已成为焊接界的热点,比如金属与陶瓷已经能够进行扩散连接,这在以前是不可想象的,所以固态连接是21世纪将有重大发展的连接技术。新兴工业的发展迫使焊接不断前进,焊接新技术更迅速地投入使用可以提高产品质量和性能。任何一个重要的新技术、新方法(如STT、CMT、Cold Arc等),无不与焊接工艺相关。这说明逆变焊机产品的技术竞争焦点已经开始从电源技术、控制技术转移到焊接工艺性能方面。熔化极气体保护焊逐渐取代手工电弧焊将成为焊接的主流、逆变焊机、智能机器人、振动焊接、激光复合焊和低应力无变形焊接新技术――LSND焊接法等,这些节能环保高效技术广泛应用于焊接中。

6 机械化,自动化水平提高

想要很好的完成焊接工作,得充分做好准备工作,包括焊工个人业务熟悉、工件准备和焊接设备的准备等。因此人们也逐渐重视起了焊接设备(电焊机)的放置车间即准备车间的改造。提高准备车间的机械化,自动化水平是当前世界先进工业国家的重点发展方向。如用微电子技术改造传统焊接工艺装备,是提高焊接自动化水平的根本途径。将数控技术配以各类焊接机械设备,以提高其柔性化水平;焊接机器人与专家系统的结合,实现自动路径规划、自动校正轨迹、自动控制熔深等功能。简单来说就是数字化控制:把“粗活”做成“细活、快活”。

焊接自诞生以来,一直受到很多学科最新发展的影响和引导,在新材料以及信息科学技术的影响下,出现了数十种焊接的新工艺,并且使得焊接工艺正从手工焊向自动焊以及智能化过渡。焊接进步的需求是在经济和社会等多方面因素影响下形成的,这显著地促进了高效材料和设备的开发以及自动化技术的应用,规模生产和专业化生产开创新局面,高效快速优质焊接方法成为主力军,一个明显的趋势是在传统焊接过程中使用更先进的控制和监测技术。焊接新方法和先进材料技术的引入,提高了焊接的水平,同时也提出了新的挑战。国外专家认为,焊接作为一种精确、可靠、低成本并且采用高科技连接材料的方法,到2020年仍旧是制造业的重要加工工艺。我们广大焊接工作者任重而道远,务必树立知难而上的决心。抓住机遇,为我国焊接自动化水平的提高而努力奋斗。

参考文献:

[1]李洪涛.浅析中国焊接的现状与发展[J].黑龙江科技信息,2009(05).

[2]郭新军.中国焊接的发展趋势[J].才智,2010(31).

[3]陈字刚.现代焊接的应用与发展[J].大连铁道学院学报,1987年01期.

[4]郑国禹.机器人焊接在薄壁钢质特种车辆上的应用研究[D].重庆大学,2008年.

[5]史耀武.焊接在现代制造业及工程建设中的应用与发展(上)[J].钢结构,2005年05期.

[6]程久欢,陈俐,于有生.焊接热源模型的研究进展[J].焊接,2004年01期.

1焊接自动化技术及锅炉压力容器制造概述

焊接自动化技术一直是工业生产中的重点技术,随着时间的推移和其他技术的改进,焊接技术也迎来了优化的时机。经过多项测试和试验,发现焊接自动化技术更加符合需求,并且在实际的应用中取得了较大的积极成果。从概念上来讲,焊接自动化技术主要指的是利用计算机,预先设定好各种焊接的参数,以此来实现焊接工序的自动化。由此可见,利用焊接自动化技术,能够实现多项工作的进步。例如,加入计算机后,焊接参数的确立会更加准确,进而促进焊接的精度和效果提升,对工业生产而言,会得到更加优异的产品。另一方面,锅炉压力容器制造主要指的是,锅炉和压力容器的全程,两种设备都具有一定的特殊性,在工业生产中占有非常重要的地位。通常而言,锅炉主要是利用燃料或者是其他的能源,将水加热,使其成为热水或者是蒸汽的设备,倘若能够承受一定的压力,便称之为压力容器。

2锅炉压力容器制造中焊接自动化技术的应用

2.1膜式壁焊机

我国的工业发展比较迅速,伴随着工业的发展,焊接技术也表现出了时代性的特征。由于人口的增加和社会需求的增加,锅炉压力容器的制造水平也获得提升。在焊接自动化技术的应用中,具有代表性的一种叫做膜式壁焊机。该设备主要有气体保护焊和埋弧焊两种工艺。在起初的阶段,我国由于技术不纯熟,因此依赖于进口。后续的研究成功后,便开始应用自己生产的设备。从现有的应用来看,哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂等,主要是运用膜式壁焊机中的气体保护焊;而上海锅炉厂、武汉锅炉厂等主要运用埋弧焊工艺。气体保护焊属于比较简单的焊接自动化工艺,现有的应用范围不是很大,但其稳定性和安全性较高,因此北方运用较多。埋弧焊属于高端一些的焊接自动化技术,同时效率较高,但由于在自动化方面融入的元素不是很多,因此需要在一定程度上增加人工操作,日后的提升空间较大。

2.2直管接长焊机

锅炉压力容器所要承受的压力是非常大的,仅仅凭借膜式壁焊机,并不能长久的满足要求。为此,技术人员通过长期的调查和研究,制定了全新的焊接自动化技术——直管接长焊机。该焊机的优势在于,其拥有的自动化程度较高,能够满足日常焊接中的较多工作,即便是应对一些技术性较强的焊接,也没有表现出较多的问题,总体上的满意度较高。比如说武汉锅炉厂就与美国的阿尔斯通展开了合作,引进了管子预处理线,该线包括管子定长切断、管端数控倒角机、管端内外磨光机、管内清理机等先进的设备和装置,采用了PLC自动化控制技术,实现了自动化生产。在所有的设备当中,管端数控倒角机是一个非常重要的设备,这一设备利用旋转及轴向进刀的过程中,可以根据管子的规格及要求编制相应的切削程序,快速、标准、优质的切割出各种坡口。由此可见,直管接长焊接的功能性较多,日后可以在锅炉压力容器制造中推广应用。

2.3马鞍形焊机

锅炉压力容器在现阶段的应用中,常常是为了满足一些特殊要求而设定的,为此,仅凭上述的两项技术,依然没有完全的满足需求。经过探究,技术人员还研制出了一种名为马鞍形焊机的设备。该设备能够应对较多的特殊形状或者是特殊功能的锅炉压力容器。第一,该焊接技术,利用数控技术建立数学模型,保证设备的形状和具体功能不会发生偏差。第二,主管与焊枪的同步运用,使得焊接的效率和质量稳步提升,并且有效的解决了两直径相近的相关结构焊接质量问题,总体上的焊接效果比较理想。在今后的工作中,可将上述的三种焊接技术,广泛应用与锅炉压力容器制造中,并深入研究,健全技术体系和应用方式,创造更多的效益。

3结语

本文对锅炉压力容器制造中焊接自动化技术的应用展开讨论,从目前的情况来看,焊接自动化技术变得更加多元化,且每一种技术都有自己的专属服务领域,告别了过去的恶性循环,工作水平有了很大提升。在今后的工作中,可对锅炉压力容器与焊接自动化技术进行深入研究,创新焊接自动化技术,提高生产效率和生产质量,满足社会的更多需求。

焊接技师论文

CO-2气体保护焊是以CO-2-气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊方法。由于CO2-源丰富、价格低廉等原因,在现代生产和工程中应用已经很普遍。CO2气体保护焊机的工艺性能(电弧的稳定性、焊接飞溅和焊缝成形等)都直接受焊接电源特性的影响。所以CO-2气体保护焊要求使用平硬特性的直流电源,并具有良好的动特性,是有科学依据的。

一、CO2气体保护焊的工艺特点分析

CO2气体保护焊具有焊接效率高、抗锈能力强、焊接变形小、冷裂倾向小、熔池可见性好、以及适用于全位置焊接等优点。究其不足主要是:很难使用交流电源,焊接飞溅多。特别是采用短路过渡形式时,在焊接过程会产生大量的金属飞溅。造成大量金属的损失,使熔敷率降低,焊后清理工作量增加。同时,飞溅的产生降低了电弧的稳定性,严重影响焊接质量。此外采用短路过渡的CO2体保护焊还存在焊缝成形差的工艺缺点。主要表现为焊缝表面不光滑、熔深浅、焊缝成形窄而高,容易出现未熔合的焊接缺陷。所以要使CO2气体保护焊在工业生产中得以广泛推广和应用,则必须解决和控制这些工艺问题。

二、CO2气体保护焊中短路过渡的工艺分析

CO2体保护焊中短路过渡的初期和后期都会产生飞溅。每次燃弧时,电弧会冲击熔池而产生飞溅;当焊丝熔化形成熔滴与熔池接触,液桥还没有铺展开时,由于接触面积小,电流密度大,而发生汽化和爆炸产生“瞬时短路”飞溅;当熔滴与熔池短路金属液桥铺展开时,在液态金属的表面张力、重力、以及流过液桥的电流所产生的电磁收缩力的作用下,形成液桥缩径并急剧减小,短路电流密度剧增,使液态金属在瞬间发生汽化和爆炸而产生飞溅。同时,液桥金属的汽化和爆炸,不仅产生飞溅,还会引起熔池的剧烈震荡,从而导致焊缝成形不良和电弧的稳定性降低。

焊接时对母材的加热的热源主要是燃弧能量。CO2-气体保护焊过程中,短路时间占了很大的比例,且短路过程几乎不会给母材提供热能。其燃弧时间比其它焊接工艺都短,所以导致对母材的加热不足,从而造成焊缝余高大、焊缝窄、熔深浅、未熔合等焊缝成形缺陷。

三、CO-2---气体保护焊焊接电源特性的构成

从上述对CO-2---气体保护焊短路过渡特点的分析可知,焊接电弧的工艺效果将取决于电源特性的不同。电源特性包括电源静特性和动特性。

1、焊接电源的静特性构成

焊接电源的静特性即电源输出电压与输出电流之间的变化关系,表达这一关系的曲线称为电源静特性曲线。不同的焊机有不同的静特性,分别有平硬特性和下降特性。电源静特性的确定离不开焊接电弧的特性(在弧长不变状态下,电弧电压与电弧电流之间的关系)。电弧具有很高的动态响应,故一般可以认为电弧动态特性与其静态特性相同,其静特性曲线呈U形。U形曲线分为下降段、水平段和上升段,CO-2---气体保护焊的电弧静特性处于上升段。电源静特性与电弧特性的交点,为焊接电弧的工作点,图1为两种电源特性和电弧负载特性曲线图,图中P1是平硬特性,P2是下降特性。CO-2---气体保护焊过程有两种负载状态:熔滴短路时为电阻状态,其特性为L--1-;燃弧时为压缩电弧状态,其特性为L-2。现在我们来分析哪一种电源静特性适合于CO-2---气体保护焊。

对于静特性分别为P 1,P 2的焊接电源(图1),如果焊接电流均为I H,在短路负载L 1的状态下,由于静特性曲线斜率不同,平硬特性的焊机输出短路电流I S1比下降特性的焊机输出短路电流I S2高得多,所以平硬特性P 1的焊机的短路液桥爆断电流和焊接飞溅比下降特性焊机要大。在燃弧状态下,即电弧特性为L 2,平硬特性的焊机输出电流和电弧电压最低,即IA1<IA2,U A1<U A2,所以下降特性焊机具有较大的熔深和较好的焊缝成形。一般工艺条件下,都希望增加燃弧能量和改善焊缝成形,但要使CO 2 气体保护焊能适应全位置焊接,就要求燃弧能量不能太大。如果燃弧能量太大,则液体金属容易流淌,那么,在进行立焊、横焊、仰焊时就难以控制熔滴的下淌,所以不能采用下降的电源静特性。

CO 2 气体保护焊中,依靠弧长变化引起的电流和焊丝熔化速度的变化,使弧长得到恢复。电弧这种自调作用的强弱,会影响电弧长度在干扰下的恢复能力和弧长的稳定性。恢复电弧长度的决定因素,是焊接电流和焊丝熔化速度的变化量。而不同的电源静特性曲线决定了焊接电流的变化量不同。也就是说,电源静特性将影响弧长调节的灵敏度。图2所示,P 1是平硬特性,P 2下降特性。当电弧受到外界干扰,使弧长从正常电弧长度L 0变短为L 1,则平硬特性P 1焊机输出电流增加了△I 2,则焊丝熔化速度增快,使弧长恢复正常。故平硬特性P 1焊机的电流和焊丝熔化速度变化量较大,弧长恢复到正常值所需时间短;同样,当电弧长度变化至L 2时,平硬特性焊机的电流和焊丝熔化速度的变化量也比下降特性P 2焊机大,其恢复时间较短。故无论是弧长变短还是变长,平硬特性焊机总比下降特性焊机的弧长恢复时间短,电弧自调性能更好。所以CO 2 气体保护焊焊接电源的静特性应选平硬特性。

2、焊接电源动特性的构成

所谓弧焊电源的动特性,是指焊接电源对焊接电弧这样的动负载所输出的电流和电压与时间的关系,是衡量焊接电源对负载瞬变的反应能力。对CO 2 气体保护焊来说,由于存在金属熔滴的短路过渡,使负载状态常在燃弧和短路之间切换。并且,从燃弧到短路以及从短路到燃弧的过渡过程,造成输出电流和电压的瞬时变化,对焊接飞溅和焊缝成形都存在着重大的影响。

焊接飞溅受到电源动特性直接影响的原因是:短路电流峰值的高低和增长率的快慢直接受焊机动态反应快慢的影响。若动态响应太快,则短路电流峰值过高,增长率过快,在短路液桥形成之前,就引起爆断和飞溅,而形不成短路过渡形式,这种飞溅的特点是频率较高、颗粒小;若动态响应太慢,则短路电流增长率慢,峰值小,电流生产的磁收缩力不足以保证短路液桥的顺利过渡,短路过渡时间长,产生的飞溅特点是:频率较低,颗粒粗大。因此,要求焊接电源要具有恰当的短路电流增长速度,以避免较大的飞溅。

短路电流对焊接接头的加热、焊缝的熔深和成形的作用不大,影响焊缝的熔深和成形主要是燃弧能量,即燃弧的电流和电压。由于焊接时存在短路过程,故电源电压不能太高,则稳态时的燃弧电流较小,所以短路结束后的电流变化过程是燃弧能力的重要组成部分。也就是说,焊机的动态特性对焊缝成形和熔深有重要的影响。动特性越慢,短路结束后电流过渡时间越长,所提供的燃弧能力越大,焊缝成形越好,熔深越大。但过慢的动特性又会使电流增长率过缓,而导致飞溅严重,甚至破坏电弧的稳定性。所以,必须选用适当的动特性电源来保证焊接工艺的要求。

总之,从熔滴过渡形式、焊接工艺特点、电弧自身调节作用、电弧静特性与焊接电源静特性的匹配情况几方面的分析探讨可知,动特性良好、静特性为平硬特性的直流焊接电源,最适合的CO 2 气体保护焊焊接电源。
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