焊接技术概述篇1

[关健词]闵浦大桥桁式桥变形控制

中图分类号：TG404文献标识码：A

Technologytocontroldeformationofall-weldedMinpumaingirdertrussbridge

ZhanXuekai

（JiangsuZhongtaiBridgeSteelStructureCo.,Ltd.214521）

[Abstract]Theapplicationtechnologyisinaccordancewithdeformationcontrolofall-weldedmaingirdertrussbridge

[Keyword]MinpuBridgetrussedbridgetDeformationcontrol

1、技术概述:

闵浦大桥是国内第一座全焊接双塔双索面桁式斜拉桥，该桥制作之前国内没有现成的技术可以参考。

箱型截面整体节点的主桁弦杆结构复杂，焊接质量要求等级高，焊接操作空间有限，其焊接质量和精度控制是制造的重点。

桁式桥的主桁是桥梁的骨架，因此主桁制造尺寸精度和变形控制直接影响桥梁的外形尺寸。其N形结构使焊接变形很难控制。

2、设计目的

针对焊接变形难以控制的问题，设计必要的工艺装备、合理的焊接顺序及采取必要的工艺措施以便有效解决上述问题。

3、设计方案

1）整体节点箱型杆件制作防止焊接变形措施

a.工艺装备：杆件的组装和焊接均在特制的组拼胎架上进行的，胎架如下图，

b.为了保证相邻杆件箱口尺寸一致，便于相邻杆件间准确对接，在杆件组焊时端口设置工艺隔板，工艺隔板外形同杆件内实际的隔板，如下图。

c.焊接顺序：焊接顺序设置时使杆件尽可能对称施焊和同时施焊以边弦杆说明焊接顺序。

d.工艺措施：为了保证相邻杆件箱口尺寸一致，防止杆件对接时出现折角，在箱型杆件组焊时留出端头200mm不焊

2）主桁制作防止焊接变形措施

a.主桁的制造采取块体拼焊和预拼装同时完成的工艺进行。组拼中预留焊接工艺量。

对应中跨节段总拼装轮次，以弦杆内侧面为基面采取多节段的主弦块体连续匹配组装及预拼装同时完成的方案。

b.合理的工艺流程

c.焊接措施：

1）先分中对称进行上、下弦杆短接头与直腹杆的腹板立对接缝，再焊与直腹杆的翼板对接缝；

2）分中对称进行上、下弦杆短接与斜腹杆的腹板立对接和翼板平对接缝；

3）焊接过程由质检员随时监控变形情况以高速焊接位置和顺序；

4）控制焊接规范，尽量采用小规范，减少执输入量，以减小变形。

4、优点

经生产实践证明上述措施能有效的控制全焊接桁式桥的主桁焊接变形。具有实用、有效等特点。

焊接技术概述篇2

关键词：压力容器；焊接技术；应用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.201

1压力容器焊接技术概述

焊接技术就是在高温高压的外部环境作用下，通过焊接材料的运用将母料结合在一起的工作手法，在工业发展中有着非常广泛的应用。焊接技术能够有效的保证压力容器的密闭性和承压能力，实现大型化的压力容器制造。在压力容器的制造过程中，焊接工作占据着很重要的地位，焊接的工作量占据总工作量的41%左右，在大型压力容器中焊接工作量高达51%。目前，我国的焊接技术多种多样，对于不同的压力容器，需选择与之相应的焊接技术，以保证焊接质量能够满足生产作业的要求。

焊接技术在工业发展占据着重要地位，在压力容器的制造过程中应严格注意对焊接质量的控制，若焊接质量过低，可能会导致压力容器无法承载相应的压力，发生液体的泄露或者气体爆炸，将带来十分恶劣的影响，严重的危害人民群众的生命财产安全，焊接技术对压力容器的质量有决定性的影响。

2压力容器焊接技术的应用研究

2.1窄间隙埋弧焊技术

窄间隙埋弧焊技术主要应用于厚板焊接的领域，对于厚度超过100mm的母材焊接具有独特的优势，在压力容器的制造得到了越来越广泛的应用。窄间隙埋弧焊技术焊接材料的利用效率更高，能够有效的减少材料的使用量，在较短的时间内实现有效焊接。这种技术在焊接的过程中承受的应力小，出现变形的机率相对较低，与普通的宽坡口埋弧焊技术相比，具有低成本、高效率、高质量的优势。窄间隙埋弧焊技术在我国焊接领域已经发展的相对成熟，经过大量的实践表明，该项技术能够有效的提高压力容器的焊接质量，保证其在生产使用过程中的安全性能。

2.2接管自动焊接技术

（1）接管与筒体自动焊接。随着科学技术水平的不断提高，工业生产不断的朝着机械化、数字化方向发展，自动焊接技术应用不能能够提高焊接工作的效率，也能够充分保障压力容器的焊接质量。接管与筒体的自动焊接，主要是通过马鞍形埋弧自动焊机实现。它能够根据接管内径与四连杆夹紧装置，输入相应的机械参数之后，机械设备按照一定的数学模型进行运作，实现自动化、机械化的焊接。马鞍形埋弧自动焊机还能够根据不同的焊接位置，进行多层连续焊接，实现内、外马鞍的自动焊接。同时该设备还具有断点记忆的功能，在焊接作业的过程中能够实现机械设备的自动复位。

（2）接管与封头自动焊接。在进行接管与封头自动焊接之前，要对自动焊机设备进行自动定心，通过设备自身的数据输入和运作，确定中心线的位置。自动定心相比于人工定心来说，不仅能够提高定心工作的效率，还能够有效的保证定心的准确程度。该项设备在焊接的过程，实现了对焊接工作的自动跟踪，通过输入相关的参数，焊接部位进行有规划的自动焊接，有效的提高了压力容器的焊接质量。

（3）弯管内壁堆焊技术。由于工作环境的需要，某些压力容器的内壁要进行防腐蚀层的焊接，对于压力容器的直管部位，焊接相对比较容易，而弯管内壁由于具有特殊性，在内壁部位存在相应的角度，增加了焊接工作的难度。对于不同角度的弯管，根据其内壁的实际情况，需采用不同的焊接技术，目前我国对于弯管内壁的堆焊技术研究已经逐渐成熟。

1）30°弯管内壁堆焊。30°弯管的堆焊是通过借助焊机自身的五轴协调运作，根据预设的数学模型，焊机三轴运动进行自动焊接。在焊接的过程中，工件运作与焊机的摇摆幅度相协调，保持运行速度的稳定不变。每当焊接完成一圈之后，需要对摆角位置进行变动，在移动焊机之后重新进行自动定位。在内壁堆焊的过程中，需注意对焊机摇摆幅度的控制，一般情况下，摇摆幅度由小到大进行调整，焊机工作进入收尾部分是，再次将幅度调小，保证内壁焊接的结构和层次。在弯管内壁堆焊时，需应用数学模型对所需的参数进行计算。尽量选用具有自动追踪和断点记忆功能的焊机，其机械设备能够自动复位，保证焊接过程的顺利进行。

2）90°弯管内壁堆焊。90°弯管内壁堆焊的施工技术难度较大，在过去技术水平相对落后的情况下，是仿照30°弯管的施工操作流程进行焊接。因此，在进行90°弯管堆焊之前，需将弯管切割成三部分，依次进行防腐层焊接之后，再将弯管连接在一起，这样的堆焊方式不仅操作复杂，过程繁琐，焊接的效率也十分低下，在焊接过程中也容易存在安全隐患。如今，已经研制出专门用于90°弯管内壁堆焊的焊接设备，主要是运用弯管母线的纵向结构，通过二维变位机对焊接点进行旋转焊接。这种焊接方式大大提高到了压力容器内壁焊接的效率与焊接质量。

（4）激光复合焊接。激光复合焊接是近几年发展起来的新型焊接技术，这种焊接技术逐渐取代了对钨极填丝氩弧焊技术。钨极填丝氩弧焊技术的焊接质量较为稳定，在焊接的过程中无焊接材料飞溅的现象，接头性能良好，一度得到广泛应用，但是这种焊接技术的工作效率低下，在特定的施工环境中焊接质量不能得到有效的控制，制约了压力容器质量的提高。激光复合焊技术通过激光器的使用，具有焊接效率高、承受的热应力较小，不易发生焊接形变等优点，能够保证压力容器焊接外部的美观，提高焊接质量。同时，激光复合焊接技术操作简便，焊接的返工率很低，保证了压力容器的安全性能。

3结束语

综上所述，压力容器在现代工业建设的过程中发挥着重要的作用，提高压力容器的质量能够有效的促进工业生产的安全。近年来，随着科学技术水平的不断发展和新技术的引进，我国的焊接技术的水准不断提高，焊接技术不断向数字化、机械化、自动化的方向发展，为大型压力容器的制造提供了技术支持。通过新型焊接技术的应用，有效的提高了压力容器的质量，对我国工业制造的发展有着积极的促进作用。

焊接技术概述篇3

关键词：建筑施工；钢筋施工技术；绑扎；钢筋

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：

前言：

为适应经济发展的需要，建筑行业蓬勃发展，大城市的建设日新月异，中小城市近年来的建筑规模也逐渐增大。钢筋施工技术是建筑施工技术的重要组成部分之一，是保障建筑物质量的根本。因此建筑施工中不但要多钢筋的质量进行严格的检验，还要掌握基本的钢筋施工技术。本文就钢筋施工技术中最常见的几种施工技术进行了阐述分析，重点阐述了绑扎、接长施工技术，希望对读者有所帮助。

一、钢筋的选择与处理

钢筋的质量是建筑物的主体质量的决定性因素之一。因此在施工过程中首先要对钢筋的质量进行检验，在确认钢筋的质量后，对钢筋进行加工处理，从而制作出符合要求的钢筋，具体处理方法如下：

（一）清洁钢筋表面

钢筋表面的泥土和油污可以采用简单的方法清理，采用冷拉工艺可以去除钢筋面上的浮锈。

（二）钢筋调直

钢筋的使用不允许有局部的弯曲，因此在使用之前要先对钢筋进行拉直处理，一般来说可以采用人工拉直或是机械拉直两种方式。另外对于有伤痕的钢筋可以采取截出的方法，但是截出的面积不能超过50%。

（三）长度处理

钢筋长度处理主要采用先长后短的原则，即先切断比较长的钢筋，然后再处理长度比较短的钢筋，从而减少处理过程中的浪费现象。

二、钢筋绑扎施工方法

钢筋绑扎施工方法是最常用到的施工方法之一，钢筋绑扎的方案必须根据施工图和现场条件确定。钢筋绑扎主要应用于两方面：其一是梁与板之间的绑扎；其二是钢筋网与墙的绑扎。根据不同的需要，绑扎的方法也多种多样，其中主要有以下几种方法：

（一）一面顺扣法

一面顺扣法是钢筋绑扎中最常用的一种方法，其多用于不易移动或是平面上扣面很多的构件，如下图：

在捆绑过程中，要求每个绑点穿过铁丝扣时变换90度。一面顺扣法操作简单，同时非常牢靠，采用这种方法绑扎可以是提高钢筋网架的整体稳固性。

（二）兜扣

兜扣也是最常用的钢筋绑扎方法之一，它不但可以用于平面钢筋绑扎，对钢筋弯曲处和直筋的交接除钢筋的绑扎也适用，其操作示意图如下：

（三）十字花扣和反十字花扣

十字花扣和反十字花扣主要应用于箍筋处与平板钢筋网的绑扎，两种方法可以配合适用。

（四）缠扣和套扣

缠扣适用于柱钢筋和墙钢筋网、箍筋和墙钢筋网的绑扎；套扣主要用于箍筋和梁的架立钢筋之间的绑扎。以下分别是缠扣和套扣的操作示意图：

三、钢筋接长技术

在钢筋施工中，有时需要对钢筋进行加长处理。一般来说，钢筋加长有电渣压力焊、对焊以及电弧焊三种方式：

（一）电渣压力焊

电渣压力焊一般用于竖向钢筋的焊接，其工作原理是：利用电流通过电阻产生的热量，使得钢筋熔化，然后再压力的作用下，完成钢筋的焊接。实际操作中，首先要安装焊接钢筋，然后是引弧铁丝线的安装，接着在缠绕石棉绳上安装焊剂盒，最后安装焊剂接通电源。电渣压力焊接长钢筋过程中首先要造渣，这时候采用40V到50V的电压为最佳，在熔化钢筋的过程中，一般采用20V到25V的电压。当所有操作完成后，拆除焊接装置。电渣压力焊涉及的步骤很多，在操作过程中应注意以下几个方面：首先，焊剂盒的安装过程中，必须要先缠绕石棉绳，安装完后要想其中注满焊剂；其次，在造渣过程中，电压要在40V到50V之间，造渣时间需要持续通电；另外，在熔化钢筋的过程中，必须将电压转为20V到25V之间，并且对通电时间进行记录，一般来说该过程占用的通电时间和造渣过程占用的通电时间比为1:3；在焊接过程中，对焊接的钢筋进行加固处理，上下钢筋的安装中，中心线必须统一，引弧铁丝球的安装中要避免铁丝球因挤压而变形；最后，当焊接过程结束后，先切断电源，然后拆除焊接装置。

（二）电弧焊

电弧焊一般用于水平筋的加长处理，其接头方式主要有四种：其一，帮条焊主要适用于同一等级钢筋的焊接，即驳一或驳二；其二，搭接焊，搭接焊适用于各种等级的钢筋焊接；其三，溶槽；其四，坡口焊，坡口焊又分为坡口立焊对接和坡口平焊对接两种方式。

（三）对焊

对焊是一种最简单的焊接方式，一般适用于水平筋的焊接。对焊接长钢筋要求钢筋的可焊性较高，同时也要求钢筋的焊接参数较好。如果满足了焊接的条件，焊接人员只需要掌握合适的顶端方法就可以了。

四、钢筋埋植技术

建筑施工中，有时会遇到原有建筑基础无法满足现有设备施工条件的情况，而改造原有建筑基础需要耗费大量时间，进而加大了企业的投资成本，因此，钢筋埋植技术应运而生。钢筋埋植技术是近几年才出现的一种新的钢筋施工技术，它具有工期短、效率高等优点，因此在近几年来被广泛应用于建筑施工中。笔者结合自身经验，参考大量资料，对具体的施工中应注意的问题作了几点概述：

（一）定位下料过程

钢筋埋植首先要对埋植的表面进行处理，清楚表面的污垢，然后结合施工图、设计图等确定钢筋和锚杆的孔点，孔点的位置一定要准确。

（二）钻孔过程

钻孔过程中主要是确定孔的大小和孔的深度，一般来说孔的大小应该略大于钢筋的大小，以大于4mm左右为最佳，孔的深度由设计的要求确定。当钻孔结束后，要对进行清孔处理，将孔周围的杂物清理干净，如果遇到潮湿环境，可采用电热棒烘干处理的方法，同时，要做好防护措施，避免杂物进入孔内，影响施工质量。

（三）钢筋埋植过程

钢筋埋植过程首先要配制钢筋锚固用胶，配制过程可按说明书操作。钢筋埋植有分为三种不同情况：其一是通孔埋植，操作过程中首先要将钢筋插入孔内，然后用环氧砂浆堵住孔两端，保留注胶孔和出气孔，当环氧砂浆已经凝固，方可向其中诸如固用胶，注入标准为出气孔有固用胶溢出，注入结束后，封闭两端孔口；其二是垂直通孔埋植，其操作步骤同上，知识注胶时要从孔底部注胶，直到出气口有固用胶溢出；其三是盲孔埋植，盲孔埋植需要先注胶，然后插入钢筋，注胶量以孔容量的三分之二为最佳，当钢筋插入是必须要有固用胶留出才算合格。埋植过程完成后，要做好保护工作，防止其他原因影响施工质量。

结语：

钢筋施工技术是一项重要的建筑施工技术，它在施工过程中应用广泛，因此施工人员应重点掌握。同时，随着科技的发展，不断有新技术引入，施工人员应该不断学习，不断提高，进而提高建筑工程的效率，使企业获得更大的利润。

参考文献：

[1]肖静.浅谈建筑施工钢筋施工技术[J].城市建设理论研究（电子版）,2011,(22).

[2]贾淑明,王宏东.建筑施工技术实训中钢筋绑扎施工方法[J].山西建筑,2010,36(31):118-119.

[3]徐冬冬.浅谈钢筋（螺栓）埋植技术在建筑施工中的应用[J].中国科技纵横,2012,(8):24-24.

[4]杨鑫.浅述钢筋施工技术在框架剪力墙工程的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2011,(23).

焊接技术概述篇4

【关键词】石油天然气管道焊接工艺质量控制技术人员

随着石油天然气的发展，我国长输管道向大口径、高压力、新材质、高级别的方向发展。同样，随着X70、X80、X100等高级别钢的研制与应用也给长输管道焊接工艺带来新的课题。但是要想保证石油化工行业的安全发展就要重视石油化工管道的质量。

1石油天然气管道焊接工艺概述

1.1焊接前的准备工作

图1为天然气管道穿越某地纵断面，做好焊接工艺的准备工作可以很好的保障石油天然气的管道安全以及质量。焊接的技术人员不仅仅要详细了解管道工程的施工状况，还要依据这些了解到的数据去制定关于焊接工作的科学焊接方案以及指导书。在焊接的时候需要选择合适的焊接技术，除了这些之外还要谨慎分析焊接的过程当中很可能会出现的一些其他问题，从而进行对应的预警措施以及解决方法。与此同时，还要严格的检查焊接方式、焊接材料以及焊丝，看看他们的质量等问题是不是严格的按照规定还有标准实行的。除了这些，还要评定焊接工艺的科学性。然后依据评定得出来的结果去制定焊接的工艺卡。在准备开工的时候需要对焊工进行考试还有培训，确定各项都合格之后才能正式上岗，这些都是为了更好的指导焊接工作，从而加强焊接的质量，也可以保障建设出来的管道安全度更高。

1.2焊接的施工阶段

在焊接的施工开始的时候就要严格住哟，这样可以保证焊接的质量，要严格根据规定做好每一步的工作，只有这样才能够让焊接的工作正常进行，让管道修建的工作更加顺利。

1.2.1根焊打底

管道在焊接之前要使用特殊的坡口机根据要求严格规范加工出V型坡口，然后对坡口的两端进行除锈，使用外对口器管线组对，完成之后用电加热带对他预热，在他完成预热之后才能进行根焊，根焊要使用RMD，然后选择METALLOY80N1的金属粉芯焊丝进行打底，这样可以使根焊的焊缝均匀，从而预防焊穿。根焊焊接的时候应该注意以下几点：首先，提前对试板试焊进行测试，检查氩气里面有没有掺杂杂质；在焊接的时候要使用防风棚，以便于预防因为刮风而导致的焊接质量；在焊接之前进行的预热必须要达到规定的温度，禁止出现焊接出现裂纹；反复检查焊接质量，及时热焊。

1.2.2热焊和填充焊接

填充以及热焊要使用自保护药芯半自动焊接方法。采用E81T8-G焊丝：随时清理由于底层焊接之后存留的飞溅物以及熔渣等等，尤其要注意接口处；还要注意底层焊缝接头以及中层焊缝接头的距离不能低于0.1cm；焊缝的厚度要保持在0.3-0.5cm之间；及时发现问题、反复检查工作、及时清理残留杂质这些都要做到位。

1.2.3盖面焊接

盖面同样使用自保护药芯半自动焊接方法，选用E81T8-G焊丝：焊缝的外观要光滑，颜色要尽可能的接近于管道的颜色，并且要保持过渡自然，争取做到天衣无缝，给人浑然一体的视觉感受；焊缝的宽度要大于坡口两侧大约0.2cm，高度大约是在0.15-0.25cm之间；盖面表层出现的残留物体要及时进行处理，使用合适的方法做好盖面的防腐工作以及保温工作，只有这样才可以禁止发生侵蚀破坏的现象，从而提升焊接的质量；在冬季施工之后，要对焊道进行保温，禁止他有裂纹出现；在焊接施工结束之后，质检人员要严格根据要求对外观进行检查，如果发现问题就要及时的进行处理。

1.2.4记录工作

焊接管道的时候，焊接的技术人员不仅要根据需求严格遵守焊接工艺指导书实施焊接工艺，还要随时记录好相关的数据。比如说，电焊的电压、电流、每层焊缝使用的材质、焊前的预热和焊后的热处理等。在这里需要注意的一点是，每一道焊缝咋完工之后都要用编号进行标记，方便日后的检查。

2焊接工艺的质量控制发展分析2.1建立质量保证体系

焊接技术人员以及单位必须做到质量第一，使用循环工作方法建立QC小组，严格控制焊接技术、方法、材料等因素，并且不断改善不合理的部分，做好事后检查。最重要的就是建立质量考核制度，定期检查，便于及时发现问题，并且解决问题。

2.2严格控制焊接技术人员和检验人员的专业素质

手工焊接还是管道焊接工艺的主要手段，所以，技术人员的技术以及水平成了首要问题。为了保证他的质量，必须进行岗前培训，各项考试合格才能上岗，还要对他们进行实时培训，以便于及时进入工作状态。检验人员为了保证焊接的质量必须严格检验。然后针对出现的问题对技术人员进行培训，以便于更好的控制日后的质量问题。

参考文献

[1]隋永莉，薛振奎，赵海鸿.石油天然气金属管道焊接工艺评定标准对比分析[J].压力容器，2006，（06）：1-5

[2]冯耀荣，陈浩，张劲军，张可刚.中国石油油气管道技术发展展望[J].油气储运，2008，（03）：1-8+62+65

焊接技术概述篇5

关键词：核岛安装主管道自动焊焊丝

中图分类号：TG404文献标识码：A文章编号：1674-098X（2012）12（a）-00-02

核电站主管道是连接核岛主设备的大厚壁承压管道，是核电站的“主动脉”，其焊接质量直接影响电站的安全运行。采用传统手工电弧焊进行主管道焊接时，每个焊缝需要两名优秀焊工同时焊接35d完成，工作量大、劳动强度高、施工环境恶劣。目前，我国核电建设已进入快速发展时期，传统手工焊工艺已难适应核电批量化建设需求，采用高效稳定的窄间隙自动焊技术是必然趋势。另外，我国部分在役电站已运行近20年，正面临主设备维修和更换问题，自动焊技术在强辐射环境下实施作业具有不可替代的优势。因此，在主管道焊接中引入自动焊技术非常必要，相应焊丝的研究和开发同样关键。

1自动焊工艺特点

1.1窄间隙坡口

相比传统手工焊坡口，自动焊窄间隙坡口具有可减小焊接的残余应力和变形、提高焊接接头质量、减少焊缝金属的填充量、降低生产成本和提高生产率等优势。但窄间隙坡口由于坡口角度较小，两侧基本处于垂直状态，因此在焊接过程中，坡口侧壁是发生未熔合概率高的区域。

图1手工焊和自动焊坡口图对比

1.2单层单道焊接工艺

该工艺具有生产效率高，适合大厚壁管道，焊缝搭接处不平整容易出现未熔合、气孔等缺陷。

图2单层单道焊接工艺

2自动焊焊丝研究

自动焊在焊接工艺、焊接材料和检测技术等均与手工焊存在较大差异，同时我国现行核电建设标准对自动焊的相关技术标准尚未明确，焊接配套设备、工艺参数、焊材和检测技术等需进行开发、改进和完善。核电建设中主管道传统焊接中采用的填充材料是ER316L，该材料焊接性能稳定，易于操作。主管道窄间隙自动焊采用窄间隙坡口和单层单道焊接技术，该工艺需要焊材具有更好的熔池流动性和更高的纯净度以保证焊缝成形质量，因此需对ER316L焊材组成进行调整以适应自动焊工艺要求。

由于主管道中的工作介质高温、高流速和强辐射等特点，主管道自动焊焊丝除了要求熔池流动性好外，还需要综合考虑其它元素含量对其焊缝质量的影响，如：

磷元素（P）：P在焊缝中是一种有害元素。在熔池快速结晶时，P易发生偏析且分布于晶界，减弱了晶粒间的结合力，同时它本身既硬又脆。这就增加了焊缝金属的冷脆性，即冲击韧性降低，脆性转变温度升高。P元素在奥氏体不锈钢焊缝中还能促使形成结晶裂纹，因此需限制焊材中P的

含量；

硫元素（S）：S在熔池结晶时容易发生偏析分布与晶界，从而增加了焊缝金属产生结晶裂纹的倾向，同时还会降低冲击韧性和抗腐蚀性；

铜元素（Cu）：Cu在焊缝中可提高强度和韧性，也能提高抗大气腐蚀性能。但是Cu在焊接时容易产生热脆，Cu含量高塑性显著降低，且对焊材的可焊性也有不利影响；

钴元素（Co）：由于主管道工作介质属于强辐射环境，为减少辐射影响需要降低焊材中的Co元素含量；

硼元素（B）：焊缝中含微量的B可以改善焊缝的致密性，提高强度。但是B对可焊性非常不利，一般要求奥氏体不锈钢中不加B；

硅元素（Si）：Si含量提高，可以降低熔滴金属的表面张力，使熔滴颗粒变细，更容易实现喷射过度，使电弧变得更稳定。

根据上述分析，在自动焊焊材开发过程，通过提高焊丝中Si含量可以降低熔滴金属的表面张力，使熔滴颗粒变细，更容易实现喷射过度，使电弧变得更稳定，同时还能改善熔滴金属的湿润性，从而增加了熔池流动性，减少产生未熔合缺陷的风险。

同时，为了保证主管道的焊接质量，除了改变焊丝中Si含量外，还调整了其他相关化学元素组分，开发出与窄间隙自动焊技术相匹配的316S93（N）CMIDISPOOL焊丝。

3工艺匹配性试验

3.1热裂纹试验

焊丝中提高Si元素含量，有可能增加焊缝的热裂纹倾向的概率。因此需要在焊接过程中模拟现场产品拘束状态，并在焊接过程中实施层间PT和在最终焊缝上进行金相检测等方式来检验焊缝是否存在热裂纹。在焊接过程中我们将线能量和层间温度均保持在参数的上限。另外，我们通过增加配重模拟焊接过程中的拉应力来模拟现场实际产品的焊接过程。

在焊接过程中对试验管道进行配重以模拟产品焊接过程的拘束状态，增加热输入以增大焊缝的热裂纹倾向，在焊接过程中实施分层液体渗透检测（PT）和在最终焊缝上进行10X宏观金相和200X微观金相进行检验，确认焊缝是否存在热裂纹。具体实施如下。

a）焊接过程中进行分层PT；

使用316S93（N）CMIDISPOOL焊丝完成第一道焊接后进行PT检验，之后每三层进行一次PT检测，观察裂纹情况。

b）在最终焊缝上进行宏观金相检验；

在上述完成的主管道自动焊焊缝上取6个方向的宏观（10X）和微观金相（200X），微观金相在每个宏观金相试样上截取包括熔敷金属、熔合线和热影响区（取样位置如图3所示），观察最终确定是否存在裂纹。

c）配重试验

焊接技术概述篇6

【关键词】钛合金钢管焊接技术

1概述

钛合金具有很多优良的性能，低密度、高的比强度、导热系数小、硬度高，无毒、无磁性，另外具有耐热、耐蚀性及断裂韧性等性能，在航空、航天、等领域有着很大的应用。2012年，“天宫一号”航天飞船胜利遨游太空；“蛟龙”号深水探测器成功下潜超越7000m，这两个重大的科技项目，在很多关键区域都使用了钛合金以及焊接技术。随着钛合金的应用的广泛，应用工矿的更加复杂化，钛合金的焊接问题也变成更加重要，本论对就钛合金与钢管焊接问题做了详细的分析，并对目前的焊接技术做了详细的论述。

2钛合金与钢管的焊接问题分析

钛合金与钢管之间的焊接性主要取决于它们二者的差异以及它们在冶金学上的相容性，目前钛合金和钢管焊接的主要问题有以下二点：

（1）钛合金和钢管在焊接过程中形成较大的内应力，并且无法清除。主要原因是钛合金和钢管的线膨胀系数差异很大，在焊接冷热过程中变形程度不同引起的。

（2）钛和铁二种金属的互溶度很小，一般在焊接过程中都会会形成硬脆的金属间化合物，主要是TiFe。它形成的原理是，焊接时钛与铁之间相互扩散，一定时间铁在钛中的过饱和，从而生成TiFe。另外，钛同与钢管中的碳元素生成TiC，其次钛还容易与钢管中的铬、镍、铁形成金属间化合物，脆化增大。

所以，对钛合金与钢管成功实现可连接，并且接头的性能要比较优秀的话，就必须针对工况选择不同的焊接方法和焊接工艺来实现。其目的还是为了降低接头内应力而导致材料形成脆性相。目前对于钛合金与钢管的焊接，也有很多学者进行了研究，已形成了具有钎焊、爆炸焊、扩散焊、激光焊等多种方法的一套系统。每种固体的工艺都有固有的特点，一种工艺不能满足所有构件的工程实际要求。本论文综述了目前常用的各种钛合金与钢管的焊接技术，为我们在实际的工况的选择做一定的参考。

3钛合金与钢管焊接技术的现状

根据钛合金和钢管的特点，早期采用埋弧焊配盐基焊剂焊，效果极差。随着焊接设备技术的进步及多年焊接技术的研究，一些新的焊接方法的运用，使得钛合金和钢管的出现了很多焊接方法，具体有以下几种：

3.1钎焊

钛合金与钢采用钎焊的一个重要问题是钎料的选择，选择钎料的原则：

（l）选择钎料的熔点在882℃以下。

（2）钎料的固相线与液相线温差较大。

（3）不使用能与钛有很强的化合能力的元素的钎料。

钛合金与钢进行接触反应钎焊进行焊接，其原理是钛与铁在1985℃形成共晶，加热到高于共晶温度，依靠钛与铁的相互扩散，在界面处形成共晶体，从而连接起来。但这种方法的缺点是工艺上较难掌握，主要是形成液相共晶体的数量难以控制。

3.2爆炸焊

很多国家都致力于爆炸焊的研究，目前爆炸焊很重要的应用是且来制造钛合金-钢复合板。钛-钢复合板接头的强度取决于爆炸焊的工艺参数，炸药质量大小与悬置板质量大小的比值，爆炸速度和两相邻板间的起始距离，最好的情况可达350-380MPa。

3.3扩散焊

俄罗斯一期刊报道了钛合金BT5-1与X25H15耐蚀钢的扩散焊方法，焊接温度为500-1000℃、压力6.9-17.6MPa，时间为10-20min。重庆大学的伍光凤等详细论述了钛合金和不锈钢的扩散焊接的研究进展。

3.4MIG焊

MIG焊是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，在焊枪喷嘴喷出的气体保护下进行焊接的一种方法。该焊接方法的主要优点是可以进行全位置焊接，具有焊接速度快、熔敷率高等优点。MIG焊在低合金高强钢、铝合金等材料的焊接方面已经大量应用，但在钛合金的焊接方面应用还不是很多，主要是由于钛及钛合金电阻率较大，不能稳定传递MIG焊所需的大电流，且钛的硬度较大，容易磨损喷嘴而影响焊接稳定性。

3.5激光焊

激光焊的优点是：能量密度高；焊缝宽度小；可在大气中作业；磁场稳定性高。在大厚度钛合金结构的焊接中，激光焊具有更加明显的优势，但激光焊也有其自身的缺陷，就是容易造成气孔，因此激光焊接时需要注意焊缝接口形式，焊接参数及保护环境的选择等问题。

3.6等离子弧焊

等离子弧焊的原理是：让等离子枪的阴阳二极间的自由电弧压缩成高温、高电离度、高能量密度及高焰流速度的电弧，利用这个高能量来进行于焊接。它有二种焊接方式：小孔型等离子弧焊及熔透型等离子弧焊，其中30A以下的熔透型等离子弧又称为微束等离子弧焊。小孔型等离子弧焊可用于焊接厚板，熔透型等离子弧主要用在焊接薄板。等离子弧焊中，保护气体一般是5%-7%氢气和93%-95%的氩气，其目的是为了提高电弧的收缩性，但是在某些钛合金与钢管的焊接中，有时也使用纯的氩气或氩与氦的混合气，避免钛和氢气生成钛氢化物。

4结束语

随着科技的进一步发展，钛合金在各个行业应用得更大广泛，钛合金和钢的焊接技术在在超厚板结构以及异种材料连接结构应用很多，因此在焊接技术上也存在很多问题要解决。这些都优待我们的焊接学者们多努力，提供多种新的途径，来实现不同工况下钛合金和钢管的焊接技术问题。论文作者水平有限，不足之处请各位多多理解。

参考文献

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