焊接工藝的要求有哪些
不同的焊接方法有不同的焊接工藝,焊接工藝是焊接質量優(yōu)劣的重要保證,焊接工藝的重要性可想而知,那么焊接工藝有哪些要求呢?
一、焊接方法
在確定焊接工藝之前要確定焊接方法,金屬焊接方法有40種以上,主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。
1、熔焊
熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài),不加壓力完成焊接的方法。熔焊時,熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化,形成熔池。熔池隨熱源向前移動,冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。
在熔焊過程中,如果大氣與高溫的熔池直接接觸,大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進入熔池,還會在隨后冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,惡化焊縫的質量和性能。
為了提高焊接質量,人們研究出了各種保護方法。例如,氣體保護電弧焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣,以保護焊接時的電弧和熔池率;又如鋼材焊接時,在焊條藥皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進行脫氧,就可以保護焊條中有益元素錳、硅等免于氧化而進入熔池,冷卻后獲得優(yōu)質焊縫。
2、壓焊
壓焊是在加壓條件下,使兩工件在固態(tài)下實現原子間結合,又稱固態(tài)焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊,當電流通過兩工件的連接端時,該處因電阻很大而溫度上升,當加熱至塑性狀態(tài)時,在軸向壓力作用下連接成為一體。
各種壓焊方法的共同特點是在焊接過程中施加壓力而不加填充材料。多數壓焊方法如擴散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化過程,因而沒有象熔焊那樣的有益合金元素燒損,和有害元素侵入焊縫的問題,從而簡化了焊接過程,也改善了焊接安全衛(wèi)生條件。同時由于加熱溫度比熔焊低、加熱時間短,因而熱影響區(qū)小。許多難以用熔化焊焊接的材料,往往可以用壓焊焊成與母材同等強度的優(yōu)質接頭。
3、釬焊
釬焊是使用比工件熔點低的金屬材料作釬料,將工件和釬料加熱到高于釬料熔點、低于工件熔點的溫度,利用液態(tài)釬料潤濕工件,填充接口間隙并與工件實現原子間的相互擴散,從而實現焊接的方法。
焊接時形成的連接兩個被連接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側在焊接時會受到焊接熱作用,而發(fā)生組織和性能變化,這一區(qū)域被稱為熱影響區(qū)。焊接時因工件材料、焊接材料、焊接電流等不同,焊后在焊縫和熱影響區(qū)可能產生過熱、脆化、淬硬或軟化現象,也使焊件性能下降,惡化焊接性。這就需要調整焊接條件,焊前對焊件接口處預熱、焊時保溫和焊后熱處理可以改善焊件的焊接質量。
二、焊接操作要求及工藝參數
1、焊接作業(yè)場所出現以下情況時必須采取措施,否則禁止施焊。
a)當焊條電弧焊焊接作業(yè)區(qū)風速超過8m/s、氣體保護電弧焊及藥芯焊絲電弧焊焊接作業(yè)區(qū)風速超過2m/s時;制作車間內焊接作業(yè)區(qū)有穿堂風或鼓風機時;
b)相對濕度大于90%;
c)焊接Q345以下等級鋼材時,環(huán)境溫度低于-10℃;焊接Q345鋼時,環(huán)境溫度低于0℃;焊接Q345以上等級鋼材時,環(huán)境溫度低于5℃。
2、焊縫坡口型式和尺寸,應以GB/T 985.1、GB/T 985.2的有關規(guī)定為依據來設計,對圖紙?zhí)厥庖蟮钠驴谛问胶统叽?,應依據圖紙并結合焊接工藝評定確定。
3、 坡口加工應優(yōu)先采用機械加工,也可選用自動或半自動氣割或等離子切割、手工切割的方法制備。但應保證焊縫坡口處平整、無毛刺,坡口兩側50mm范圍不得有氧化皮、銹蝕、油污等,也不得有裂紋、氣割熔瘤等缺陷。
4、嚴禁在焊縫間隙內嵌入填充物。
5、定位焊的工藝措施及質量要求應與正式焊縫相同。定位焊高度不宜超過設計焊縫高度的2/3,長度不小于25mm。定位焊點一般不少于3點,且應均勻分布。
6、焊接過程中應嚴格按照焊接工藝評定確定的焊接方法、焊接參數進行焊接。
焊接完畢,焊工應在距焊縫端頭50㎜明顯處打上自己的鋼印代號,且在防腐處理后清晰可見。
7、宜采用調整焊接工藝參數的方法控制焊接變形,也可采用反變形、剛性固定等方法控制焊接變形。
8、影響鍍鋅質量的焊縫缺陷應在裝配前進行修磨或補焊,且補焊的焊縫應與原焊縫間保持圓滑過渡。
三、焊接檢驗
1、外觀檢驗一般采用焊縫檢驗尺、放大鏡等器具用目視檢驗的方法進行。裂紋的檢查應輔以5倍以上的放大鏡并在合適的光照條件下進行,必要時可進行表面探傷。
2、當出現下列情形之一時,應對焊縫進行表面檢測,表面檢測可采用磁粉或滲透檢測的方法,依據JB4730進行。
a)焊縫外觀檢查發(fā)現裂紋時,應對該批同類焊縫進行100%的表面檢測。 b)焊縫外觀檢查懷疑有裂紋時,應對懷疑的部位進行表面探傷。 c)鋼管塔設計圖紙規(guī)定進行表面探傷時。
d)法蘭與鋼管插接式連接的角焊縫,應進行100%的表面檢測。
焊接接頭內部質量檢驗應在焊接完成24小時后進行。
3、設計要求全焊透的一、二級焊縫一般采用超聲波檢測的方法進行內部質量檢驗,當超聲波檢測不能滿足規(guī)范要求、或設計文件有要求時、或進行仲裁時,應采用射線檢測的方法進行檢驗。超聲波檢驗按GB/T 11345的規(guī)定進行;射線檢驗按GB/T3323的規(guī)定進行。
4、 一、二級焊縫要求進行內部質量檢驗的比例、評定等級應符合表12的規(guī)定。要求達到二級焊縫質量要求的角焊縫進行外觀質量檢驗,
5、二級焊縫無損檢測發(fā)現有超標缺陷時,應對該條焊縫進行加倍抽檢,如仍不合格,則應對該條焊縫全部進行檢驗。
選擇焊接工藝時,主要根據被焊工件的材質、牌號、化學成分,焊件結構類型,焊接性能要求來確定,不同的焊接工藝就有不同的焊接方法,因而要求也會不一樣。