焊接工艺参数精选(九篇)

第1篇：焊接工艺参数范文

关键词：工艺参数；焊接材料；焊缝性能；T91/P91钢

T91 /P91钢具有高的抗拉强度、高温蠕变和持久强度，低的热膨胀系数，良好的导热性、加工性和抗氧化性能以及高的韧性，因而在我国电站锅炉的高温高压蒸汽管道中广泛应用[1]。在管道长期高温运行过程中，焊缝由于受其焊接及热处理工艺等因素的影响，逐渐出现一些问题[2]。国内外的应用和研究表明，只要焊接工艺合理，T91/P91钢焊接接头可以具有良好的性能。

本文综合分析了手工电弧焊条件下，预热、焊后热处理工艺、焊接线能量等工艺因素以及焊接材料对其焊缝性能的影响。

1 影响因素分析

1.1 预热温度的影响

工艺评定试验采用T91锅炉过热器管，管子规格为Ф51×6，加工成V型坡口，坡口角度为60°，对口间隙为1mm，采用E505-15MOD-Ф3.2焊条，焊接工艺参数见表1。

焊件分别预热200℃ 、250℃ 、300℃后进行焊接，在焊后不热处理的情况下，对焊缝及其热影响区进行硬度测试，测试部位如图1所示。I为焊缝中心，II为热影响区（粗晶区），III为热影响区（细晶区）。测试结果如图2所示。可以看出，预热温度从200℃增加到300℃， 热影响区硬度下降明显，而焊缝及热影响区硬度变化很小。

表1 T91管材焊接工艺参数

图1 焊接接头硬度测试点位置

图2 不同预热温度下焊缝及热影响区的硬度值

不同预热温度下焊缝的力学性能指标测试结果如表2所示。可以看出，在不热处理的前提下，预热温度分别为200℃ 和250℃时，部分试样的焊缝会出现冷裂纹；而当预热温度为300℃时，焊缝均不出现冷裂纹。这是由于预热温度低时，焊接熔池冷却速度快，大量的氢来不及逸出而被保留在焊缝中，导致产生氢致延迟裂纹；同时由于焊缝冷却速度相对较快，马氏体转变速度快，导致焊缝产生较大的残余应力。随着预热热温度的提高，马氏体转变时间延长，有助于降低马氏体转变时的组织应力及氢的逸出，防止产生冷裂纹。

表2 不同预热温度下焊缝的力学性能（焊后不热处理）

1.2 预热情况下，热处理温度对焊缝性能的影响

在200℃、250℃及300℃的预热温度下完成焊接，并分别对焊缝进行加热650℃、750℃及850℃并保温30 min的高温回火热处理。热影响区（细晶区），热影响区（粗晶区）及焊缝区的硬度测试值如图3所示。表明，随着热处理加热温度的升高，焊缝的硬度呈下降趋势，预热温度的影响不明显（图3c）；而预热和热处理对热影响区的影响比较大（图3a，b）。在200℃预热温度下，热处理温度从650℃升高到850℃时，热影响区的硬度降低。在250℃及300℃的预热温度下，热处理温度从650℃升高到750℃ ， 热影响区（粗晶区）的硬度略有升高，当温度从750℃升高到850℃时，该区域的硬度明显下降，而热影响区（细晶区）的硬度则随着热处理温度的升高呈持续的下降趋势，在 200℃预热时更明显。

从图3还可以看出，在一定的预热温度下，随着热处理温度的升高，焊缝区的硬度变化不大，而热影响区（粗晶区和细晶区）的硬度变化明显。

图3 不同预热和热处理温度下硬度值

预热温度和热处理温度对焊缝强度和伸长率的影响见图4。从图4（a）可见，在三种预热温度下，热处理温度从650℃升高到750℃时，焊缝的抗拉强度变化不明显；当热处理温度从750℃升高到850℃时，抗拉强度都表现出明显的下降趋势，300℃预热温度下变化最明显，抗拉强度值下降最多。从图4（b）可见，在三种预热温度下，随着热处理温度的提高，焊缝的伸长率值都呈现上升的趋势。

1.3 焊接线能量的影响

根据焊接线能量公式E=60 UI/v（式中：I为焊接电流；U为焊接电压；v为焊接速度；E为焊接线能量），使用的焊接电流过大或焊接速度较慢，都会使焊接线能量增大。在焊接过程中，线能量大主要表现在大直径厚壁管采用多层多道焊时，使用较大的焊接电流时，焊条摆动的宽度和焊层厚度远远超过规定的尺寸，能减少焊接层数和道数。

工艺评定采用规格为Ф460×47.5的P91管材，采用E505-15MOD-Ф4焊条，预热温度为200℃，焊后 冷却至100～150℃保温1h，然后进行750℃×3 h热处理。两种对比试验焊接工艺参数如表3所示。

表3 P91管材的两种焊接工艺参数

金相显微镜检验表明，A焊缝晶粒尺寸较小，马氏体板条块宽度较小，B焊缝由于焊接线能量较大，金相组织过热程度较大，获得的是尺寸较大的奥氏体组织，在随后的冷却过程中形成的马氏体也较为粗大，虽经高温回火后，回火马氏体的尺寸也比较粗大，粗大组织的板条界面较清晰，而且板条成束较宽，位向仍然存在且较明显，尤其是熔合区附近晶粒长大最为明显，有很强的方向性。

由于多层多道焊使得焊层厚度大，后继焊道对前面焊道的回火作用不完全，劣化了焊缝金属的韧性[3]。而且过大的焊接热输人使组织严重过热，晶粒尺寸生长过大，而高温回火又在Ac1以下，所以长大的晶粒尺寸不可能得到重新细化，它对焊缝组织的影响也只能在细微结构的调整上，而粗大马氏体束的尺寸和位向没有得到根本改变，造成焊缝韧性低下。同时粗大的颗粒状的M23C6在晶界或晶内析出或聚集，且不均匀，都加剧了该区域冲击韧度的下降[4]。当采用小电流或焊接速度较快时，焊接线能量降低。主要表现为焊层较薄，焊接层数和道数增加。在小的线能量下，焊接熔池的体积小，熔池温度降低，进而减小一次结晶晶粒尺寸，有效防止马氏体晶粒长大，减少碳化物的析出量和铁素体含量，晶粒细小，马氏体板条块宽度减小，位向结构不明显，而且使C、N化合物均匀弥散地分布在组织中，从而有效地提高焊缝金属的韧性。

1.4 焊接材料对焊缝性能的影响

手工电弧焊用焊条使焊缝金属合金化有药皮过渡和焊芯过渡两种方式。目前的T9l/P91钢焊条大多采用药皮过渡合金使焊缝金属合金化的方式，这种方式的合金过渡机理比较复杂，当药皮熔化时，合金元素的过渡是在熔化金属与液态熔渣界面上进行的，合金元素的数量、颗粒度、金属、熔渣的成分和性质，决定了它的过渡方向和数量，而且其中的部分合金来不及完全熔化，可能进入熔渣，一方面会造成合金过渡损失，另一方面会使焊缝脱渣困难[5]。

工艺试验采用T9l锅炉过热器管，管道规格为Ф51×6mm，加工成V型坡口，坡口角度为30。，对口间隙为1mm，焊接工艺参数同表1。试样预热至200℃后，进行手工电弧焊焊接。试验分别采用两种焊条。焊条I采用药皮过渡，焊条II采用焊芯过渡。焊后进行750℃×30 min的热处理。母材、焊条I、II熔覆金属（焊缝）的化学成分及其力学性能如表4、表5所示。可以看出，I、II两种焊条焊缝成分中Cr、Si、Nb含量不同，焊条I焊缝中的Cr、Si、Nb含量比焊条II焊缝的要多。经金相显微镜观察后发现，焊条I焊缝中存在一定数量的铁素体组织，而焊条II焊缝中则不存在铁素体组织。铁素体组织的存在，导致焊缝韧性下降，蠕变性能下降。热处理后焊条II焊缝的性能更接近于母材。进一步研究发现，在任何焊后热处理状态，焊条II焊缝的韧性总是比焊条I焊缝的好。而且，当合金元素经药皮过渡进入焊接熔池时，合金元素混合不均匀而容易产生偏析，致使沿焊缝方向成分产生变化，进而影响焊缝的性能。

表4 母材、焊缝熔覆金属的化学成分对比

表5 母材、焊缝熔覆金属的力学性能对比

2 结论

（1）在不进行焊后热处理的条件下，预热温度低于250℃时，焊缝可能会出现冷裂纹；预热温度高于300℃时，则不会产生冷裂纹。随着预热温度的升高，焊接接头的抗拉强度下降，伸长率变化不明显。

（2）热处理对焊缝的硬度影响较大，随着热处理温度的升高，焊缝的硬度下降，预热温度变化的影响不明显。预热和热处理对热影响区的性能影响比较大。在任何预热温度下，随着热处理温度的提高，焊接接头的伸长率值均呈现上升趋势。

（3）焊接线能量较大时，焊缝的冲击韧度下降；焊接线能量降低，可有效地提高焊缝金属的韧性。

（4）焊条合金过渡方式采用焊芯过渡时要比药皮过渡效果好，焊缝性能比较好。

参考文献

[1] 杨富，章应霖，我国火电站焊接技术的现状及进展[A].

新型9～12%系列热强钢焊接技术资料选编[C].中国机电工程学会，2002，34-45

[2]章应霖，王学，张建强.P91钢焊接接头性能及存在问题的讨论[J].水利电力机械，2001，23（1）：22-28.

[3]张红军，刘树涛，范长信.P9l钢焊接接头的冲击韧性[J].热力发电，2005，（11）：99-101

[4]黄嗣罗，焊接工艺参数对SA335-P91炉管接头韧性的影响[J].焊接技术，2002，（3）：51-53.

[5]徐德录，T9l/P9l钢焊接材料的发展和应用[J].焊接，2002，（8）：10·13.

第2篇：焊接工艺参数范文

关键词：大口径管道；工艺；应用；焊接

一、前言

管道输送广泛的应用于天然气运输，近年来我国已经确立了天然气合作开发的发展战略。因此在这样的环境之下，大口径而且具备承压能力的输气管道的建设成为发展的必须[1]。对此，本文研究了不同的大口径的焊接工艺和研究范围，并且对焊接检查进行探讨，希望为我国的大口径焊接技术提供参考，以此确定合适的焊接工艺、

二、大口径管道焊接工艺

（一）手工焊接工艺

手工焊接工艺的发展时间较长，主要采用电弧焊的方式进行焊接，能够对大口径管道进行焊接。因为手工焊接具有施工方便、适应性良好的特点，因此对于大口径焊接是一种很好的补充。手工焊接中采用纤维素型以及低氢型的焊条，焊接的力学性能较强，能满足大口径焊接的要求。在德国的第一条X80级的大口金管道的加工中，成功试用手工电弧焊完成了焊接工程。在现代焊接工艺中，手工焊接依然具备不可替代的作用。

（二）闪光对焊

闪光对焊是采用闪光焊机、移动式发电站等设备构成的焊接。在焊接的过程中通过大电流的作用，瞬间加压对管道进行焊接。闪光对焊最早是从前苏联发展起来的焊接工艺方法，焊接效率高，对于D820-1420 mm的口径的管道，闪光对焊可以以6-8焊口的速率进行焊接。在闪光对焊的工艺中不用填充金属进行焊接，可以节约焊接成本。

（三）自动焊

自动焊接技术是自动焊机进行大口径焊接的技术。自动焊接技术自从70年代开始使用，现在已经形成了较为成熟的工艺，而且返修率低。以德国WITZ公司生产的自动焊机为例，这种自动焊接机包括外焊机、内焊机以及内对口器。采用自动焊机进行焊接，可以对不同口径的管道进行焊接，同时采用CO2 和Ar2进行焊接保护[2]。这种焊接技术在国外广泛使用，在我国的应用也逐渐增多。自动焊接技术效率快，返修率低，经济型良好。

（四）半自动焊

半自动焊是用于管道焊接中一种常用的方法，在进行焊接的过程中采用CO2保护焊，并且可以根据焊接电源对焊丝的形态进行有效的控制，具备自动焊的效率以及手工焊的自适应的特点，在大口径管道建设中具有广泛的应用前景。在半自动焊接中采用药芯自保护焊，因为药芯的熔化效果好，便于成型，而且半自动焊接的方法简便，便于推广使用。

三、大口径管道焊接工艺实例研究

（一）工程概况

本文对某工程的管道焊接进行实例研究，该工程采用X70钢，管道的直径为1，016 mm，管道压力10 MPa。为了保证管道的焊接效果，该工程主要采用自动焊、半自动焊对管道进行焊接，并且采用手工电弧焊进行辅助施工。应用多种焊接技术的方法，既保证焊接的质量，也能对焊接的效率进行保障，通过对该管道工程的研究，使大口径工程的焊接方法能够适用于施工建设，并且使焊接的劳动成本降低，增强焊接的效率和质量。

（二）焊接技术

1.焊接技术指标

在进行该工程的管道焊接中，管道的管径为1，016 mm，管壁厚度为14.6 mm，要求焊接的速度达到1个焊口/50 分钟。在焊接完成后，要求焊接的反焊率低于2%。对焊接质量的检测主要采用外观质量检测以及X射线无损检测。

2.焊接工艺的选择

在进行焊接的过程中，主要采取自动焊接技术进行焊接，从而保证焊接的速率。同时采用半自动焊接以及手工焊接进行辅助焊接。该管道工程是首次大范围的采用自动焊接技术，对于未来的天然气管道焊接施工技术具有指导性作用。在自动焊接的过程中，需要对焊接的工艺参数、焊接的操作技术以及坡口进行研究。（1）自动焊接机。在焊接中自动焊接机将管口进行12等分，利用感应器来对管口的焊接参数进行管控，从而对焊接机进行实时控制。在自动焊接的过程中，对于焊接工艺的参数设置，是焊接过程中的重要过程。因为国内生产的焊材与国外生产的焊材并不相同，因此在焊接的过程中要对焊材进行实际分析，从而设定恰当的焊接参数。在进行焊接参数的设定中，需要解决以下的问题：（1）对主要的焊接参数进行分别设定，其中自动焊接机中的摆动速度、电弧电压、行走速度等六种焊接参数，需要在分别调试的基础上逐一确定；（2）参数设定的过程中，必须要对自动焊接中质量进行有效的保障，其中对于根焊的厚度偏小、焊道凸起等问题要进行合理的解决，保障焊接速率的基础上具有较好的焊接质量；（3）对于焊接中的焊接程度进行合理的设置，防止出现烧穿或是未焊透的问题。采用在同一个管道中进行焊接的技术，通过多次试验后发现，电弧电压的参数设定与该类问题的影响较为明显。因此必须设定合适的电弧电压。（2）自动焊接的技术研究。在自动焊接中，因为自动焊接机的主要工艺参数已经确定，所以在焊接的过程中不能进行修改。在焊接的过程中，焊工根据实际情况对相应的参数进行微调，以保障焊接的速率以及焊接的质量。在进行焊接施工的过程中，焊工要根据经验对熔池来进行判断，以确保焊接的质量。同时焊接前的坡口检查情况时非常重要，如果坡口的情况出错，会导致焊接的质量下降，影响焊接的质量。（3）自动焊接坡口。在该工程的管道焊接中，坡口的尺寸以及坡口的形状十分重要。因为该自动焊接机采用的无缝隙焊接技术，焊工不能够对参数进行调节，所以在坡口的要求很高。因此在进行焊接试验时，如果出现焊接缺陷时，必须对坡口进行反复的设定确保坡口能够满足焊接的具体要求。坡口对于自动焊接而言非常重要，因此在焊接的过程中一定要对坡口进行有效的设定。

3.应用情况

在该管道的施工过程中采用自动焊接技术，以反复的试验作为研究的基础，确保了焊接工艺成熟有效。在对大口径管道的焊接中，应用自动焊接技术焊缝光滑饱满，合金元素合理，而且焊接的硬度以及相关的金相实验都确保该技术的可行性。最终采用该技术进行管道施工研究，焊接了32.58 km的输气管道，而且检验的合格率达到99%。焊接的速率日均可达60道焊口，满足工艺参数的设定。

4.缺陷检验

大口径管道的缺陷检测是焊接工艺中非常重要的一环，在该管道建设施工中，采用外观检测与无损检测相结合，经过检测，焊接的质量达到标准[3]。

四、结束语

针对大口径管道焊接，具有多种焊接技术。在实际应用中，应该根据工程的实际情况，选择合适的焊接技术。在选用合适的焊接技术的基础上，设定焊接工艺参数，以确保焊接的质量。

参考文献：

第3篇：焊接工艺参数范文

关键词：异种金属焊接；异种钢；焊接性能；焊接工艺；热处理条件 文献标识码：A

中图分类号：TG142 文章编号：1009-2374（2016）25-0083-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.25.040

随着工业科学技术的发展和工程领域的扩大，在生产和使用中原有设备或其性能已经无法完全满足人们发展的需求，因此对各类工程构件、机械构件或材料本身提出了更高的性能要求。例如在航天航空中要求一些构件材料要同时具备耐高温、高比强度、高比刚度、抗疲劳、耐腐蚀和长寿命等性能。而在常见易得的材料中很少有能满足其要求的，对于能满足要求的材料的来源也是少的可怜，同时价格昂贵，使得不可能在工程中广泛应用。工业科技的进步犹如社会的进步，是人们发展的必然趋势。对此，人们在不断的创新中，对多种材料进行组合运用，其异种钢焊接正是其中一种。异种钢焊接使金属材料的性能得到更充分的发挥，同时减少昂贵材料的使用，使其生产成本得到显著的降低，从而得到不错的经济效益。在这巨大的利益下，使得异种钢焊接在近年有着突飞猛进的发展。本文将对异种钢焊接的焊接性能、焊接工艺等的选择方面进行简单的综述。

1 异种金属焊接性能

一般来说金属焊接性包含工艺焊接性和使用焊接性。工艺焊接性为得到良好的焊接接头的能力；使用焊接性为得到的焊接接头满足使用要求的能力，一般由相关实验和生产事件进行检验。

焊接性一般受其母材的物理化学性质、化学成分、焊接材料的选择、焊接工艺、结构设计、使用条件等多方面的影响。常见物理性质影响有以下四点：（1）熔点的不同造成热处理困难，母材熔化不能同步，如果熔点相差太悬殊，可能出现不能焊的情况；（2）电磁性的不同导致电弧焊时电弧燃烧不稳定；（3）线性膨胀系数不同容易造成焊接应力集中或裂纹产生；（4）热导率和比热容的不同使熔池的形成不能同步，由于使传热的速度不一样而导致热应力增大。

一般分析金属焊接性的方法有：直接法（做实验）；间接法（碳当量法、焊接低温裂纹敏感指数、利用CCT图分析、利用材料的物理或化学性能分析、利用合金相图分析等）。

对于金属材料焊接性分析不管是对于同种金属焊接，还是对于异种金属焊接，都是必不可少的，焊接性是焊接工艺选择的一个重要依据。焊接性能分析是焊接试验中的首要步骤，其地位可想而知。如在碳当量Ceq计算时，焊接性则在金属材料的淬硬性及碳当量的大小上体现出来，随着金属材料的淬硬性增大焊接性下降，在参考文献中介绍到一般情况下，碳当量小于0.4%时，金属材料的淬硬性不大焊接性好，而且在一般的焊接工艺条件下可以不用预热；碳当量在0.4%～0.6%时，金属材料就比较容易淬硬，焊接性就较差了，需要焊前预热减小冷裂倾向；碳当量大于0.6%时，金属材料的淬硬性和冷裂性都非常大，焊接性能差，则焊接时必须采用严格的工艺措施来保证其焊接质量；如果当碳当量达到一定程度时一般就会不采用焊接工艺或者采用特殊的焊接

工艺。

2 异种金属焊接工艺研究

2.1 焊接方法的选择

焊接方法的种类比较多，其焊机的种类更是多不胜数。每种焊接方法都可以对多种材料进行焊接，同时一种材料也可以用多种焊接方法焊接，这使得在焊接中焊接方法的选择方案多样化。在一种焊接试验中，不同的焊接方法对应着不同的焊接工艺或焊接缺陷，使得用不同的焊接方法焊接得到的焊接接头可能有着不同组织和性能，因此焊接方法的选择应该满足使用焊接性和工艺焊接性（使用要求和母材焊接性质），同时也要考虑产品的特点以及施工地点的环境影响、焊接效率和经济性等方面。薛根奇等在其30CrNi3与Q235B异种钢焊接工艺研究中介绍到异种钢焊接中焊接方法一般按照焊接性能差的母材选择并同时制定其他焊接工艺（如热处理工艺、工艺参数等）。刘继光在锅炉异种钢焊接实验指出焊接方法在很多大程度上影响着焊缝的韧性，由于母材厚4mm，焊后要有较好的塑韧性，选择了氩弧焊焊接方法（这种焊接方法焊接的焊缝有良好的塑性和韧性）。同时通过合理的工艺，得到了性能良好的焊接接头。不同的焊接方法堆焊使得到的熔合比不一样，Q345B与S31603异种钢焊接时所选择的焊接方法应使熔合比小稀释率低。其碱性焊条电弧焊的熔合比范围为20%～30%；酸性焊条电弧焊为15%～25%；熔化极气体保护焊为20%～30%；埋弧焊为30%～60%；钨极氩弧焊为10%～100%。

2.2 焊接材料的选择

在异种金属焊接中可以通过借助舍夫勒（Schaeffler）状态图中材的化学成分、焊接材料的化学成分和熔合比（母材金属在焊缝金属中算占的比值）之间的关系来估算和预设焊缝金属的化学成分和组织，以提高实验的效率和成功率，同时也可为后续分析提供依据，同样也可以通过焊接材料、母材和实验假设的或要求的焊缝组织（根据性能要求和相关信息可以预估和假设其对应性能较好的组织状态）来预算熔合比的范围，通过预算的熔合比范围是否可行，以初步判断所选焊材的可行性，同时为工艺参数、焊接方法、坡口形式等提供选择和设计依据。由此可见，异种金属焊接中焊接材料的选择在很大程度上决定着焊接接头的质量和性能的好坏，其重要性可谓不言而喻。

当然焊材的选择也因实际情况而异。韩炜在研究低碳钢与不锈钢焊接性中指出，焊材的选择应综合考虑以下方面要求：（1）在焊接接头满足工艺要求的情况下，在强硬与塑性中优先考虑塑性好的焊材；（2）焊材的选择应该使焊缝的性能至少不低于一种母材的性能；（3）焊材的选用应该满足异种金属的焊接性；（4）尽量选择便宜、易得的焊材，以降低生产成本提高其经济效益。其焊接材料的选择方案有低匹配、中匹配、高匹配和完全不同于母材的金属匹配4种。对于珠光体钢和奥氏体不锈钢焊接一般情况，选用Ni-Cr奥氏体钢做焊材（高匹配）。同时在采用钨极氩弧焊打底、焊条电弧焊盖面的焊接方法对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢和20珠光体钢进行焊接研究中，通过舍夫勒图初步选用成分相当的H1Cr25Ni13焊丝和A307焊条为焊材，并同时得出熔合比应控制在0.3以下。实验结果表明，焊接工艺符合技术要求，通过高匹配焊材和熔合比的控制得到了具有较好抗裂性和抗腐蚀性的A+F（γ+5%δ）双相组织。

黄本生等采用手工焊条电弧焊分别以A132+A022、A132、A042为堆焊材料及以A022为填充材料在相同的工艺条件下对Q235钢与316L钢进行不同焊材匹配的焊接实验，结果表明堆焊材料为A042（Cr、Ni含量高）时，可以得到组织和性能优异的焊接接头，表现为以A042为堆焊材料时，堆焊金属与母材Q235的结合能力、焊缝组织、抗拉强度以及热影响区和焊缝区的综合冲击韧性都优于其他两组。

2.3 工艺参数的选择

对于焊接的工艺参数，在现在的很多实验类文献中都很少具体说明它的选择过程和缘由。这并不代表着工艺参数的选择不重要。合理的选择焊接工艺参数，都是焊接接头质量保证的重要环节，同时合理工艺参数也能有效提高焊接效率。

焊接的工艺参数包括很多方面，其中大多数都为物理量，如电源、电流、电压、极性的选择、焊接速度、保护气体和焊条直径等。这些参数分别对焊接的一些方面有着影响，同时相互之间也有一定的影响。如使用低氢焊条的时候，必须使用直流反接的焊接方法，不然焊接是电弧燃烧会不稳定。在参考文献中分析了一些常用的工艺参数变化对焊接的影响，指出焊接电流增大，会使输入热增大，从而使焊接熔池变大，增大热影响区的范围；电压增大，会使电弧变长，电弧变长，焊接中易发生飞溅；焊接速度对焊接效率有影响，同时也影响着熔池的大小。这些影响在焊接过程中都是应该考虑的

问题。

对于异种金属焊接中工艺参数的选择，我们可以从许多文献中看出，工艺参数的选择主要是综合地考虑母材的焊接性能，同时根据大量的实验对比得出的，而在今天我们也可以站在前人的肩上（手册、文献）。

3 结语

由于异种金属焊接中母材的成分、金相组织和物理化学性质的不同，因此异种金属焊接在焊接中更容易产生缺陷，使得异种金属焊接的工艺设计对同种钢焊接而言更为复杂。对于异种钢焊接而言，工艺确定的主要依据是异种金属的焊接性能和产品的使用要求；确定合理工艺不仅改善焊后的组织和性能，而且能减少或避免焊接缺陷产生。其工艺之间有着相互影响和制约的性质，在工艺选择时必须加以注意。

参考文献

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研究[J].石油与化工设备，2011，14（4）.

[6] 孙伟，王桂龙，方宏秋，等.石油化工装置施工焊接

第4篇：焊接工艺参数范文

根据生产车间的焊接设备及焊接人员的实际状况，对其进行了补充和改进，对焊接材料进行了化验分析（各项要求都符合标准参数指标），并查阅了相关的焊接方面的经验资料，重新确定了冷却器筒体在不同焊接方法下各种焊材、母材（冷却器筒体标准产品采用Q235B钢板）以及焊接电流之间的最佳匹配关系。

1.1当采用手弧焊时，确定的焊条直径与工件板厚、焊条直径与焊接电流的关系为：

1.1.1焊条直径与筒体板厚的关系

焊条直径一般根据工件板厚选择，开坡口的多层焊的第一层及非平焊位置焊接应采用直径较小的焊条。采用手弧焊时，焊条直径与板厚的关系，如表1所示。

1.1.2焊条直径与焊接电流的关系

在实际焊接过程中，焊接电流是手弧焊的主要工艺参数。焊接电流太大时，焊条尾部会发红，部分涂层失效或崩落，机械保护效果变差，会造成气孔、咬边、烧穿等焊接缺陷，还会使接头热影响区晶粒粗大，焊接接头的延性下降。焊接电流太小时，会造成未焊透、未熔合、气孔和夹渣等缺陷。采用手弧焊时，焊条直径与焊接电流之间的关系，如表2所示。

1.2当采用自动气体保护焊时，确定了焊丝直径与工件板厚、焊丝直径与焊接电流的关系。

1.3确定了坡口型式、尺寸以及板厚的关系

当筒体焊接接头型式为对接接头时，板厚≤4mm，用I型坡口，采用单面焊，保证焊透；板厚＞4~20mm，为了保证焊缝有效厚度或焊透，可加工成Y形坡口；板厚＞20mm时，应采用双Y形坡口。当筒体焊接接头型式为角焊缝接头时，板厚＞10mm，可加工成Y形坡口；坡口根部的直边为钝边，其作用是避免烧穿，根部间隙b的作用是保证焊透。根部间隙b与工件板厚的关系。

2新焊接工艺应用效果

根据上述确定的冷却器筒体新焊接工艺参数，对于不同型号、不同规格的冷却器，技术部门精心编制了的各种型号规格焊接作业指导书，并深入车间与工人共同探讨研究试验，试验过程中严格按照新焊接工艺参数以及焊接作业指导书进行焊接，通过一段时间的实践应用，取得了很好的效果。采用新焊接工艺前后，冷却器筒体的焊缝图片对比如下。从图1和图2的对比可以看出，采用新焊接工艺参数，按照新焊接作业指导书，焊接的冷却器筒体，其焊缝均匀、美观、饱满、牢固，焊后密封性打压试验能够一次验合格，并达到产品设计要求，在用户现场能够承受一定量的振动而焊缝不再开裂。

3结束语

第5篇：焊接工艺参数范文

关键词：锅炉 压力容器 焊接工艺

如何正确理解焊接工艺评定的实质、内容、试验程序、检验过程、结果评定及适用范围，结合安装单位安装工作的特点，合理编制焊接工艺规程，指导焊接，提高安装质量和生产效率，最大限度的降低生产成本，使安装单位获取最大的经济效益。下面就锅炉、压力容器和压力管道安装单位焊接工艺规程文件的编制及应用，谈谈看法，供参考。

1、随着NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》的颁布及实施，2011年11月23日国家质检局下发质检特函〔2011〕102号关于执行《承压设备焊接工艺评定》（NB/T 47014-2011）的意见，文件规定“自本文之日起，锅炉、压力容器制造、安装、改造单位，进行新的焊接工艺评定以及修改原有焊接工艺评定时应当执行NB/T 47014”。目前承压设备焊接规程尚无统一的技术标准，因此，锅炉、压力容器和压力管道焊接工艺规程，应满足相应法规和技术规范，如：蒸汽锅炉受压元件及锅炉附属受压管道安装的焊接工艺规程应符合《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的相应规定和要求；压力容器安装的焊接工艺规程应符合TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》和相应规定和要求。为保证锅炉、压力容器和压力管道安装体系文件一致性、规范性，安装单位可参照NB/T 47015-2011《压力容器焊接规程》做好焊接工艺规程编制。

2、在锅炉、压力容器和压力管道安装工程施工中常见的焊接工艺规程文件为：预焊接工艺文件（PWPS）、焊接工艺规程（WPS）和焊接工艺指导书（WWI）三类。①预焊接工艺文件（PWPS）是进行焊接工艺评定前编制的属于认可试验计划中的内容，由于（PWPS）常用焊接工艺评定之中，与焊接工艺评定报告（PQR）搭配，在此不做探讨；②焊接工艺规程（WPS）是根据合格的焊接工艺报告编制，用于产品施焊的焊接工艺文件；③焊接作业指导书（WWI）是与焊件有关的加工和操作细则性文件，焊工施焊时使用的作业指导书，可保证施工是质量的再现性。

焊接工艺规程文件主要有两种形式：一种是文本类文件，如：通用焊接工艺规程（WPS），是按照焊接方法和材料进行汇编而成，由于文件层次较复杂，常用于锅炉、压力容器和压力管道安装体系文件之中，做为安装单位安装工程焊接施工的通用规定；一种是（WPS）表格文件，如：焊接工艺指导书（WWI）和焊接工艺卡等，由于其针对性强，项目简明，常用于安装工程施工文件之中，目前国家尚无规范性格式，安装单位可参照NB/T 47015-2011《压力容器焊接规程》编制或自行设计，且应符合相关标准的规定。

3、焊接工艺人员应在对焊接任务充分识别，结合安装单位的资源（焊接工艺评定项目、焊接设备和焊接人员持证状态等），编制焊接工艺规程，并经焊接工程师审核、技术负责人批准后下发执行，其流程见附图：焊接工艺流程图。

焊接工艺规程文件应包含以下内容及工艺参数：

工件：名称、规格、型号等；

材料：牌号、厚度／直径范围(尺寸)；

焊接工艺评定报告；

焊接材料：牌号、焊条／焊丝直径，保护气体，焊剂等；

接头／坡口设计；

焊接位置、方向及焊接顺序(焊道／焊层的次数和顺序)；

焊接参数：电压、电流、极性和焊接速度；

预热和层间温度；

焊缝返修；

焊后热处理；

焊接检查及验收。

4、在锅炉、压力容器安装工程中，焊接施工由于受到场地和环境的限制，一般均采用手工电弧焊或气体保护焊，现场焊接，为保证其焊接质量，焊接工艺规程应对下列项目提出控制要求：

①焊接接头的控制：《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定下列焊接接头的应具有经评定和各的焊接工艺规程支持。

a.锅炉、压力容器受压元件（或压力管道）的对接焊接接头；

b.锅炉、压力容器受压元件之间或者受压元件与承载的非受压元件之间连接的要求全焊透的T形接头或角接接头；

c.上述焊缝的定位焊缝和返修焊缝；

d.受压元件母材表面堆焊、补焊。

②焊接材料选用的原则：

a.焊缝金属的力学性能应高于或等于母材规定的限值；

b.合理的焊接材料与合理的焊接工艺相配合；

c.安装单位应掌握焊接材料的焊接性能，应用的材料应有焊接试验或实践基础。

③工艺参数控制：选择合适的焊接工艺参数，对提高焊接质量和提高生产效率是十分重要。焊接工艺参数（焊接规范）是指焊接时,为保证焊接质量而选定的诸多物理量，应重点控制：

a.焊接电源种类和极性的控制；

b.焊条直径选择；

c.焊接电流的控制。

④焊接环境控制：当焊接环境出现下列情况时，应采取有效措施，否则禁止施焊。

a.风速：气体保护焊大于2m/s,其他焊接方法大于10m/s；

b. 相对湿度大于90%；

c.雨雪环境；

第6篇：焊接工艺参数范文

关键词:焊接工艺；质量控制。

Abstract: In the pipeline, pressure vessel, steel structure industrial installation engineering construction, the welding quality directly determines the success or failure of the whole project construction. Therefore, we should attach great importance to the welding process, welding, welding, the welding process quality control, the greatest degree guarantee welding quality.

Key words: quality control of welding process;

中图分类号：U671.83 文献标识码：A

现代工业安装工程中处处离不开焊接，焊接是安装制造业的重要加工工艺。工业设备工程中，现场设备、工业管道的安装工程量占了相当的比例。大部分依靠现场焊接完成，由于施工条件限制，露天作业多，焊接质量控制存在一定难度。因此，焊接质量控制更具有代表性。如果能有效进行控制，消除不利因素，就可以大大提高焊接质量，保证工程高效、快速的完成。

一、焊接实施前的质量控制

1.焊接工艺评定

焊接工艺评定是验证施焊单位拟定的焊接工艺的正确性，并评定施焊单位的能力。在产品焊接之前，我们必须做焊接工艺评定。

焊接工艺规定的焊接能量参数是在焊接工艺评定合格的基础上作出的，因而对焊接接头性能是有保证的，实际施焊时应严格控制。不认真执行或任意改变焊接能量参数可能会导致焊接接头性能恶化，产生各种问题。因此，对焊接工艺的控制是得到合格的焊接接头、保证焊接质量的关键。

2.焊工资格及控制

优良的焊接质量不仅取决于正确的焊接工艺规程，而且很大程度上还取决于焊工的操作技能和焊工的责任心，所以认真做好焊工的培训和考核工作，是提高焊工的技术素质，保证焊接质量的一项必不可少的环节。

对焊工的培训和考核，应包括理论知识和实际操作技能两个方面。在生产过程中，还应对实际生产的成绩和工艺纪律执行情况进行考核。值得提出的是，持证焊工只能担任考试合格项目范围内的焊接工作， 对于有效到期的焊工应停止施焊，取得资格，再次培训考核，或经过相关组织审核资格并决定是否延期。对于在实际施焊中合格率不高的焊工也要取消其资格再次培训考核，达到合格的标准。

3.焊接材料及控制

用合格的焊接材料(包括母材及焊接填充材料)才可能焊出合格的焊缝，因此对施焊用的焊接材料进行控制是十分必要的。

焊接材料必须有生产厂家出具的有效的质量保证书，金属化学成分及外形尺寸必须符合相应的国家标准。验收合格后将焊材存入一级库，按焊材管理规定保管、发放。焊材在使用前，由焊条烘干员按规定进行烘干，做好《焊条烘干记录》。焊接管理员按焊接工艺文件规定，填写《焊条(焊丝)发放记录》，作为焊条烘干员发放焊条的依据，并经项目焊接责任工程师检查确认，交工存档。焊工凭《焊条(焊丝)发放记录》领用焊材。焊条按根数发放并回收焊条。焊条领出后必须装入焊条保温筒。回收可再利用的焊条，需重新烘干，焊条烘干不得超过二次。

4.焊接设备及控制

完好状态下工作的焊接设备是保证焊接工作顺利进行，保证焊接质量的前提。焊接设备(包括焊条烘干设备)的电流、电压等仪表必须按规定校准，保证在检定周期内。焊工要事先检查设备的完好程度和熟悉焊接设备的性能，电焊机在空载下启动，不得超载使用。对于焊条保温筒应检验其是否维持合格的温度。

5.施焊环境及控制

环境条件对焊接有较大的影响，主要表现在：

(1)温度：当环境温度过低时，会使焊缝溶池金属冷却过快，改变金相组织，从而对力学性能造成不利影响。

(2)湿度：环境湿度过大，空气中的水分就有可能进入熔池，形成氢气孔等缺陷。一般要求环境相对湿度不大于90％ 。

(3)风速：当风速过大会使焊条电弧焊、气体保护焊的保护效果减弱，使空气中的有害气体渗入熔池中，从而影响焊缝质量。

(4)天气：在雨、雪天不允许露天施焊作业，若采取了保护措施，且环境相对湿度不大于90％时可以施焊。

施焊前，焊接工程师应检查焊接环境，包括风速、相对湿度、气温，对于露天施焊工程，雨、雪天应停止施工。

二、焊接过程中的质量控制

（1）焊接技术交底

焊接施工前，焊接工程师要对参加施焊的焊工集中进行技术交底，讲解焊接工艺规程(WPS)或焊接过程中的重点、难点，使焊工明确电源极性、电流大小、保护气体流量大小、是否摆动焊条、焊接速度等焊接工艺参数，领会层间处理和施焊中的清根、清渣、打磨及焊后外观质量要求。

（2）坡口加工和组对

焊接施工前要认真清理待焊表面，管道坡口可采用外部安装式数控管子切割坡口机或者电动管子切割坡口机，如采用热加工方法加工坡口，应除去坡口表面的氧化皮、熔渣和影响焊接接头质量的表面层，将凹凸不平处打磨平整并显现金属光泽，坡口表面及坡口边缘内外侧25 mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺等应清除干净，并不得有裂纹、夹层等缺陷，坡口尺寸要符合焊接工艺要求。

（3）焊接过程中的检验

焊接过程中的检验主要是检查焊工执行焊接工艺规程的情况。在施焊中， 焊接工艺规范参数不得随意改变。检查人员要对焊工执行焊接工艺的情况进行检查， 同时做好焊接记录，存入施工档案备查，使施焊过程始终处于受控之中。

三、焊接过程后的质量控制

焊后检验为进一步保证焊接质量和工程质量，把缺陷消灭在运行之前。

（1）焊缝外观的检查

焊缝外观检查主要是检查焊缝的外形尺寸和外表缺陷。对于有延迟裂纹倾向的某些合金材料或者高强度材料的焊缝，应在焊后24-36 h再检查是否产生延迟裂纹。

（2）焊缝的表面检测(磁粉与渗透检测)

焊缝表面，母材表面去除工卡具后打磨的区域，应进行磁粉与渗透检测，用以检测肉眼难以检出的微小缺陷(主要是微裂纹)。角焊缝无法采用磁粉检测时可采用渗透检测。非铁磁性材料可采用渗透检测。

（3）超声检测与射线检测

超声检测与射线检测主要用于检测焊缝内部缺陷。由于超声波探伤仪体积小、重量轻、便于携带且对人体无害，因而广泛使用。 由于超声法较难检测薄板焊缝，而射线检测不受厚度限制，也常用于对 超声检测发现缺陷的复验，以进一步确定缺陷性质，为返修提供依据。

四、焊缝的返修

焊缝的返修工作应由台格焊工担任，并采用经焊接工艺评定合格的焊接工艺参数，返修工艺应得到焊接技术人员的允许对同一部位经过两次返修仍不合格的焊缝，如需再进行返修，应经制造单位技术负责人批准，对返修的次数、部位和无损探伤结果等，都应记入工厂竣工档案中，保持工程的可追溯性。

五、结论

焊接质量是工业安装工程质量的关键环节。只有建立完善的焊接施工质量管理体系，加强焊接材料、焊接工艺、焊工管理、焊接设备、焊接检验等方面的质量控制，才能保证整个工程的质量安全。

参考文献：

[1]《实用焊工手册》化学工业出版社

第7篇：焊接工艺参数范文

关键词 水冷管路系统；结构设计；焊装参数

中图分类号U27 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）58-0035-02

集装箱式数据中心的应用覆盖了电信、金融、制造、政府和能源多个行业，兼容性很强，目前更多使用于灾难恢复中心或是数据中心的临时扩容，具备很强的应急性质，所以有一定的可移动性要求。由于集装箱内部空间比较狭小，而设备运行对温度的要求很高，一旦数据中心的水冷系统出现故障，设备运行散热就会使集装箱内部温度快速升高，设备就会出现故障。所以在很有限的空间内研制一套可靠性高的水冷管路系统成了集装箱式数据中心研制的最重要的步骤之一。我们在研制过程中着重从结构设计，焊装工艺等方面下手。

1 水冷管路系统的结构设计

根据设备运行的要求，水冷系统必须保证经久耐用并且在里面循环的水质一定要保证清洁。经过分析，我们决定采用材质为316L（牌号00Cr17Ni14Mo2）不锈钢管来制作水路，根据流量计算，主管路选用DN100的不锈钢管。由于集装箱式数据中心安装的设备比较多，内部空间非常紧凑，我们为了更充分利用集装箱有限的内部空间，利用了架空的结构，在底部隔出230mm空间用于水冷管路的安装。由于隔出来空间非常狭小，如果水冷管路没有一种合理的结构，无论是的安装还是维护都存在很大的问题。我们综合考虑了各种因素，采用了一种整体模块式的设计方法。在箱体外先将水冷管路的主路部分焊接并装配好，整体试漏、探伤合格后在水路系统主管的底部加装6组滚轮，然后包上保温材料做好保温处理后再经过预设在箱体底部的滚轮轨道推入箱体底部，管路系统定位后把水路整体架高而使滚轮架空，然后采用具有减振功能的卡码将主管路固定。这样，如果发生管路要维护的时候，可以利用滚轮将主管路整体拖出进行维护。实践证明，这个结构设计是非常成功的。

2 水冷管路系统的组焊工艺

水冷管路系统采用316L（牌号00Cr17Ni14Mo2）的规格为φ114×6mm的不锈大钢管进行组焊，组焊后管道内不能残留有焊渣等杂质，焊缝不允许出现未焊透、裂纹等缺陷。由于水冷系统要求高，所以焊接难度既有较大的难度，对焊接接头质量要求很高，内表面要求成形良好，凸起适中，不内凹，焊后要求PT、RT检验。由于我们刚开始缺少不锈钢管道焊接的经验，在施工初期由于焊接工艺参数设置不当，而且不锈钢管摆放在厂房地面上进行组焊不易翻转，结果出现了正背两面氧化过烧严重，焊缝变形严重，甚至出现了击穿等现象。为此，为弥补原焊接工艺不足，我们从人员、设备、焊接方法、现场环境、焊接材料的选择、焊接工艺等方面进行了详细的分析，确定了几个措施：首先必须要设计一套焊接工装，保证焊接管路的直线度和焊缝的质量稳定性；其次是确定合理的焊接工艺和焊接参数，从根本上保证焊接质量。

2.1 焊接工装的设计

在焊接中好的焊接平台是保证管路的直线度和焊接性能的重要前提条件，我们车间没有足够大的焊接平台，为了使项目能够顺利开展，我们必须设计适合的焊接工装来满足施工要求。根据一改传统的焊接平台的设计方法，采用标准件万向滚珠进行设计，取t5×100×200钢板共4块作为安装板，每个安装板上按设计的间距固定两个万向滚珠。然后将4块安装板组焊在一条12m的200×200方管上，这样在焊接时可以很方便地滚动管料进行圆周焊接，由于4件安装板的万向滚珠安装孔是叠成一叠一次钻出，这样保证了4块板上滚珠的距离是一致的，从而保证了放在上面管道的直线性。焊接工装在施工过程中既能起到焊接平台的作用，还能起到管道圆周滚轮的作用，使用非常方便。

这个焊接工装设计新颖，设计和制造成本都非常低。制造这个工装可以就地选材，我们是利用了库存料200×200方管作为一个基准台(也可以选用其它足够长度的型材)，以方管（型材）的直线度来保证工装的平整度，从而保证焊接管路的直线度。工装不用时，方管还可以作为它用，合理降低成本。管路焊接工装制造好之后，已经使用于6个水冷集装箱数据中心的管路焊接，使用的效果非常好。

2.2 焊接工艺分析

首先要进行316L材料焊接特点的分析，由于不锈钢热膨胀率、导电率均与碳钢及低合金钢差别较大，且熔池流动性差，成形较差。另外，不锈钢的热导率为碳钢的1/3，焊接不锈钢时，焊接熔池的热量传导速度比碳钢要低得多，先焊的焊接熔池对后焊的不锈钢母材的预热作用明显，在同样的焊接工艺参数下，不锈钢母材的熔化速度比碳钢母材的熔化速度要快。以前我们的焊接工人没有重视这一点，沿用了焊接碳钢时的经验进行操作，影响了焊接质量。

由于不锈钢固有的物理性能，和碳钢相比，在同样焊接工艺参数下，不锈钢焊丝的熔化速度和母材的熔化速度比碳钢要大的多，只有在焊接碳钢的焊接工艺参数的基础上作适当调整才能焊出合格的焊缝。为此经过查找资料和分析，我们采用TIG内、外填丝法焊底层，这样，质量比原来有了好转，但焊接效果很不稳定。经过现场观察，发现焊接工人子调节焊接参数时全凭个人感觉而没有固定的规范，从而导致质量的不稳定。为了寻找更适合的焊接参数从而保证焊接质量，我们决定进行试验。由于在焊接参数中“焊丝直径”，“焊接电流”，“氩气流量”三个参数在焊接的时候影响较大，所以我们决定采用正交试验的办法进行参数的选择。试验内容为使用不同参数组合来拼焊两端100mm长的不锈钢管，两端组焊法兰。组焊后进行气密性检验和探伤检验，由两项检验的专业检查员给产品打分，分数高的为质量好的参数组合。

我们选用了WSM-500P直流脉冲钨极氩弧焊机进行组焊，下面是我们根据实际选择的试验参数组合。

由于是三因素三水平，故选用了L9（33）正交表，并且，各组合参数的实验结果也同时列出，如下表所示：

用极差法处理试验数据：分别计算试验中各因素的每个水平的指标平均数：

1）在试验范围内，各水平的极差值由大到小依次是：R3>R2>R1，则表示因素3“焊接电流”对于焊接效果的影响是最大的，其次是2“氩气流量”，相对影响较少的是1“焊丝直径”；

2）焊接效果随着各个因素的变化趋势是：“氩气流量”和“焊丝直径”在各自的水平2处达到最佳效果；而“焊接电流” 在水平处达到最佳效果。也就是说，在目前机器的状态下，使焊接效果达到较好的参数组合是：焊丝直径为3.2mm，氩气流量为10 L/min，焊接电流为150A。

第8篇：焊接工艺参数范文

关键词：热力采油注汽管道；焊接工艺；工艺选择

中图分类号： TE973 文献标识码： A 文章编号：

某工程油田热力采油注汽管道的制作，选用Φ60×9无缝钢管（20G， GB 5310-1995）进行制作。为了有效选择焊接工艺，对该种钢管的焊接工艺进行了评定及焊接试验。通过最终结果的分析，选定了较为适宜的焊接方案进行钢管的焊接，有效保证了焊接质量，且获得了较好的经济效益。

一、焊接材料的性能分析

（一）化学成分及力学性能

表1为20G无缝钢管的化学成分，其化学成分符合标准要求。表2和表3分别为直径3.2mm的E4315焊条与直径2.5mm的TIG-R30L焊丝的复验结果，均能够满足相关的标准要求。

表120G无缝钢管的化学成分(%)

（二）焊接性能

分析20G无缝钢管的化学成分，可知其焊接性较好，由于施工在秋季进行，为避免冷裂纹的出现，可通过焊前预热及焊后热处理等工艺进行处理。

二、焊接

（一）焊接工艺参数

焊接工艺参数见表4。

表4焊接工艺参数

根据油田热力采油注汽管道工程的具体情况，管道焊接采用氩弧焊打底，焊丝为直径2.5mm的TIG-R30L。盖面由手工电弧焊填充，焊条为E43I5低氢型焊条。使用焊条之前利用烘干箱对其进行烘干，存放于保温筒中。每焊完一次，用角磨机对焊口的焊渣及飞溅物进行打磨。

（二）预热温度

由于施工季节为秋季，为避免裂纹的发生需要进行预热，预热温度Tp的确定如下：

Tp=1440Pc-392℃

Pc=Pcm+h/600+[H]/60

Pcm=Si/30+CP/20+V/I0+MO/15+Mn/20+Cr/20+Ni/60+5B+C

上列公式中，Pcm、h、Pc分别焊接冷裂纹敏感指数、板厚、焊接裂纹敏感指数。

通过对计算公式的分析，可知预热温度与化学成分、熔敷扩散氢厚度和含量的关系较为紧密。焊条E43I5的[H]为4mL/100g，Pcm、Tp、Pc分别为0.256、100℃、0.342。为满足现场因素的要求，Tp设定为100℃-150℃。

（三）焊后处理

焊缝中扩散氢的含量较高，其是产生冷裂纹的重要原因。对于20G无缝钢管应通过焊前预热、焊后热处理等工艺对裂纹的发生进行处理，以达到较好的焊接效果。为了充分逸出氢成分，使焊缝中扩散氢的含量得以减少，试验通过后热处理对此问题进行了解决，其加热温度和保温时间被确定为100℃-150℃和30min。

（四）焊接规范参数

钢管必须在预热状态下进行焊接处理，焊接过程中产生的线能量不得过高，否则热影响区就会过宽、粗晶区则会扩大，严重影响焊接接头的韧性。对此，焊接过程中适宜的焊接电流应确定为：直径3.2mm焊条的电流I=95-105A；直径2.5mm焊丝的电流I=90-100A。与此同时，进行低电压短弧操作，促使合金元素烧损的减少，以促使焊接接头的等成分性得以确保。

三、工艺评定

焊接20G无缝钢管后，其接头的力学性能优劣与焊接工艺措施的关联尤为紧密。为选定合理适用的现场施焊工艺，通过两种焊接工艺的综合评定对更为合理的工艺方案进行选择（两种工艺检验结果的对比见表5）。其中，钢管规格为Φ60×9（20G），角向磨光机加工坡口，确保切割面平整光滑且无氧化物。焊接设备、位置、电流极性、施焊温度均一致，焊丝为直径2.5mm的TIG-R30L，焊条为直径3.2mm的E4315焊条。

（一）工艺A

点焊之前对焊点周围进行预热，点焊后稍加回火。焊接前预热整个焊缝两侧，设定预热温度为100℃-150℃，施焊时层间温度为200℃左右，焊后覆盖保温石棉，同时进行后热处理250℃-300℃×1h，通过测温仪对整个过程进行监控。焊接48h后，高温回火400℃-500℃×1h。

（二）工艺B

点焊之前利用氧乙炔火焰对焊点周围进行预热，点焊后稍加回火。使用电加热器预热整个焊缝两侧各150mm区域，预热温度为100℃-150℃，层间温度为150℃-200℃，焊后覆盖石棉，进行后热处理，参数设定为250℃-350℃×30min，全过程利用测温仪进行监控。焊接48h后，高温回火400℃-500℃×30min。

表5两种工艺的检验结果

由表4可知，工艺A与B两种方案的具体情况基本一致，而综合考虑操作难易程度及经济性，最终选择工艺B对热力采油注汽管道进行焊接处理。此外，依据工艺B的评定结果，对G20钢管的接焊工艺规范进行了制定，具体情况见表6。

表56工艺方案的相关参数

四、结束语

通过B工艺规范施焊的无缝钢管（20G）注汽管道的焊缝全部依据《钢融化焊对接接头射线照相和质量分级》 GB3323-2005进行检测，一次合格率可达96%以上，检测硬度为1万点，合格率为97%，耐压试验良好通过。对此，该注汽管线的运行状况较为良好，并未有不良现象的发生，工艺效益较高，对于油田热力采油注汽管道的焊接，均可通过该焊接工艺进行处理。

参考文献：

[1]周振丰.焊接冶金与金属焊接性[M].北京：机械工业出版社，1988.

[2]伊士科.国内外焊丝焊剂简明手册[M].北京：兵器工业出版社，1992.

[3]刘阳，陈保东，李雪.油田地下蒸汽管道系统蒸汽干度计算方法[J].节能技术，2008，26(4).

[4]廖洪波，李炳宏，要步旻.油田注汽锅炉炉管损坏原因探讨[J].石油工程建设，2008，34(3).

第9篇：焊接工艺参数范文

1 问题的提出

在产品生产过程中,焊接结构参数、焊接工艺参数、焊接前的准备和操作方法等因素都会影响焊接接头的质量,在焊接时就要通过控制相关技术参数来控制焊接接头内部质量,尽可能提高焊接接头的机械性能。在诸多技术因素中以结构参数和焊接工艺参数对焊接接头质量影响最大,为此,坡口尺寸变化对焊接接头质量的影响及焊接工艺参数对焊接接头质量的影响是本课题的主要内容。

通过研究不同尺寸的坡口用相同焊接工艺参数下焊成的接头在焊接接头组织、机械性能、焊接应力分布的变化;比较对焊接接头质量影响最小的结构尺寸,选出最优技术参数。

2 坡口尺寸的确定

产品的设计坡口尺寸如图1所示,其中,管板车边尺寸为0.25δ,与壳体组对后坡口间隙为0.4δ1,具体根据不同的板厚在国家标准中有明确的规定。

本课题根据中生产单位的实际情况,δ和δ1的取值如表1。根据表中的数据,按《钢制压力容器》标准的有关规定,可以分别计算出管板车边尺寸和坡口间隙尺寸,也列于表1中。

在本次试验中,为了减少工作量,试件的坡口组对成大小端,最大值取6mm,最小值取1mm。虽然该值与国家标准的要求有出入,但符合焊接工艺中保证焊接接头质量的有关要求,对试验结果的正确性影响不明显。

3 模拟试验与检测

为保证结构参数对焊接接头的组织、应力和机械性能等方面影响的试验结果准确,在焊接过程中,要求焊接工艺参数保持不变。

本试验的试件结构与产品实际使用的结构相近。对焊接接头的检测主要包括焊接接头热影响区应力值、机械性能测试和热影响区组织分析。

3.1应力测试

应力测试时采用了应力释放法。

通过焊接接头区或焊接热影响区某点处的应变量测试,计算出该点的应力值。用此法检测比较简单,所需测试设备简便。虽然数据不够准确,但同一试件测试的数据有对比性,对本课题来说完全符合要求。

测试时,为使焊接热影响区的应力相对准确且有对比性,试验时选焊接接头焊趾两侧5mm处平行于焊接接头中心线的直线上作为测试焊接应力的位置,并以5mm的间距为一测试点,两侧两端各测6点。

3.2机械性能测试

应力测试后的试件用机械加工的方法加工成拉伸试样,测试其机械性能。

4 数据分析

4.1测试点应力与焊接接头距离的关系

以上数据表明,离焊接接头不同的距离的各点间的应力是不同的。离熔合线越近,应力值越大;离熔合线越远,应力值越小。表明高温区更易产生较高的应力。

4.2坡口间距对应力的影响

坡口间距对应的影响也较为明显,从表中可以看出,坡口间距越大,应力值也有明显的增大,最大间隙处应力值(为最小间隙处应力值的3.5倍左右)。从理论上分析,坡口越大,需填充的金属越多,焊接时热作用时间越长,温度也越高,因而产生更大的应力。

4.3坡口间距对机械性能的影响

可以看出,坡口间距对机械性能的影响较小,但坡口间距对缺陷有较大的影响。两个试样都做了宏观金相检查,坡口间距越小,未焊透缺陷倾向增加。所以,坡口间距间接地影响了焊接接头的强度,降低疲劳强度。

5 金相分析

在相应的最大坡口端和最小坡口端,分别取试样进行金相分析,对比母材金相,组织变化差异很小。可见,因所用材料为普通碳素结构钢(管板和筒体材料都选用了Q235-B),这类材料的组织在加热时,长大倾向并不明显。可以认为,坡口间距对焊接接头及热影响区金属组织的影响是不大的。或者说,因焊接接头及热影响区金属组织所引起的焊接接头失效现象的因素要比焊接缺陷和应力变化所产生的影响小得多。

6 结论

通过以上分析,造成管板与壳体连接焊接接头失效的重要因素中,坡口尺寸大小是其中之一。因为坡口尺寸大小对焊接接头内部缺陷的产生及热影响区的焊接残余应力大小有着重大的影响,坡口越大,焊接缺陷产生的可能性增加,焊接残余应力增加。在焊接实践中,可以通过选择合适的坡口尺寸,配以合理的焊接工艺参数,尽可能降低焊接接头及热影响区的焊接残余应力,则可以减少此类失效现象的发生,从而减小生产中的经济损失。

参考文献

[1]霍立兴.焊接结构的断裂行为及评定[M].北京:机械工业出版社,2000,6.

[2]全国压力容器委员会标准化委员会.GB150-1998,钢制压力容器[S].