焊接專業(yè)畢業(yè)論文--單面焊雙面成形質(zhì)量差的原因及防止措施

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　焊雙面成形質(zhì)量差的</b></p><p><b>　　原因及防止措施</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1&l

2、t;/b></p><p><b>　　前 言2</b></p><p>　　1 單面焊雙面成形技術(shù)的概念3</p><p>　　2 單面焊雙面成形常見(jiàn)的焊接缺陷3</p><p>　　2.1 尺寸上的缺陷3</p><p>　　2.2 結(jié)構(gòu)上的缺陷3</p>&l

3、t;p>　　2.3 性質(zhì)上的缺陷3</p><p>　　3 單面焊雙面成形質(zhì)量差引起的問(wèn)題3</p><p>　　3.1 增加消耗，降低結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和使用壽命3</p><p>　　3.2 焊接缺陷會(huì)給結(jié)構(gòu)的安全生產(chǎn)帶來(lái)威脅，引起安全事故3</p><p>　　4 單面焊雙面成形焊接質(zhì)量差的原因分析3</p>&l

4、t;p>　　4.1 焊接電源自身因素引起的焊接質(zhì)量差3</p><p>　　4.2 工藝因素對(duì)單面焊雙面成形焊接質(zhì)量的影響4</p><p>　　4.2.1 焊接電流4</p><p>　　4.2.2 焊接速度4</p><p>　　4.2.3 電弧電壓4</p><p>　　4.2.4 焊接層數(shù)選擇不

5、當(dāng)5</p><p>　　4.2.5 焊條類形及焊條直徑的影響5</p><p>　　4.3 操作因素5</p><p>　　5 防止單面焊雙面成形焊接產(chǎn)生焊接缺陷的措施5</p><p>　　5.1 作好焊前準(zhǔn)備5</p><p>　　5.2 焊接操作6</p><p>　　5.2

6、.1 選擇合適的工藝參數(shù)6</p><p>　　5.2.2 焊工技術(shù)水平6</p><p><b>　　結(jié) 論7</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)8</b></p><p><b>　　謝 辭9</b></p><p>　　單面焊

7、雙面成形質(zhì)量差的原因及防止措施</p><p>　　摘 要：?jiǎn)蚊婧鸽p面成形的焊接質(zhì)量受到了焊接設(shè)備、焊材工藝流程、操作技術(shù)水平的限制。本文詳細(xì)的介紹了焊接電源、焊接電流、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(duì)單面焊雙面成形技術(shù)焊接質(zhì)量的影響和造成的相關(guān)缺陷。詳細(xì)的分析了單面焊雙面成形技術(shù)焊接質(zhì)量差所引起的一系列問(wèn)題及造成質(zhì)量差的原因，提出了相應(yīng)的防止措施，解決單面焊雙面成形技術(shù)的缺陷，使單

8、面焊雙面成形技術(shù)進(jìn)一步完善，加以推廣，并對(duì)單面焊雙面成形作業(yè)具有一定的指導(dǎo)作用。</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)蚊婧鸽p面成形，焊接，質(zhì)量，原因，措施</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　焊接技術(shù)是一門重要的金屬加工技術(shù)，盡管焊接技術(shù)發(fā)展很快，自動(dòng)化程度也越來(lái)越高，但手工電弧焊仍占有不可替代的地位。尤其在小直徑容器和

9、管道的焊接方面，單面焊雙面成形焊接技術(shù)的作用更顯突出。優(yōu)質(zhì)的單面焊雙面成形焊接的焊縫表面應(yīng)圓滑過(guò)渡至母材，表面不得有裂紋、未熔合、夾渣、氣孔、焊瘤、咬邊等缺陷，焊縫內(nèi)部同樣不允許有缺陷。但焊接過(guò)程中由于設(shè)備、材料、工藝及操作等原因，使得形成的焊縫達(dá)不到質(zhì)量要求，從而對(duì)結(jié)構(gòu)的工作質(zhì)量和使用壽命產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。</p><p>　　1.單面焊雙面成形技術(shù)的概念</p><p>　　單面焊雙面成

10、形技術(shù)是采用普通焊條，在不需要任何輔助措施條件下，只是坡口根部在進(jìn)行組裝定位焊時(shí)，應(yīng)按焊接的不同操作手法留出不同的間隙，在坡口的正面進(jìn)行焊接，就會(huì)在破口的正、背兩面都能得到均勻整齊、成形良好，符合質(zhì)量要求的焊縫。這種方法主要適用于板材對(duì)接接頭、管狀對(duì)接接頭和騎座式管板接頭。是鍋爐、壓力容器焊工應(yīng)熟練掌握的操作技能[1]。</p><p>　　2.單面焊雙面成形常見(jiàn)的焊接缺陷</p><p>

11、;　　2.1 尺寸上的缺陷</p><p>　　包括焊接結(jié)構(gòu)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(guò)低或過(guò)高，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(yīng)力集中,影響焊縫與母材的結(jié)合強(qiáng)度。</p><p>　　2.2 結(jié)構(gòu)上的缺陷</p><p>　　包括氣孔、夾渣

12、、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(guò)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(xué)性能，而且易造成應(yīng)力集中，引起裂紋，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，使焊接結(jié)構(gòu)無(wú)法承受正常工作載荷。</p><p>　　2.3 性質(zhì)上的缺陷</p><p>　　包括力學(xué)性能和化學(xué)性質(zhì)等不滿足焊件的使用要求的缺陷。力學(xué)性能指的是抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、伸長(zhǎng)率、硬度、沖

13、擊吸收功、塑性、疲勞強(qiáng)度、彎曲角度等?；瘜W(xué)性質(zhì)指的是化學(xué)成分和耐腐蝕性等。這些缺陷使焊縫結(jié)構(gòu)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求的力學(xué)性能和化學(xué)性能[2]。</p><p>　　3.單面焊雙面成形質(zhì)量差引起的問(wèn)題</p><p>　　3.1 增加消耗，降低結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和使用壽命</p><p>　　焊接生產(chǎn)中，優(yōu)質(zhì)的焊接質(zhì)量可以滿足設(shè)計(jì)要求，保證結(jié)構(gòu)的正常使用壽命[1]。 而一旦出現(xiàn)嚴(yán)重

14、的焊接缺陷，就會(huì)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(guò)程中會(huì)引起嚴(yán)重的應(yīng)力集中，降低結(jié)構(gòu)的使用壽命。</p><p>　　3.2 焊接缺陷會(huì)給結(jié)構(gòu)的安全生產(chǎn)帶來(lái)威脅，引起安全事故</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(gòu)件的焊接生產(chǎn)中，一旦有嚴(yán)重缺陷，質(zhì)量不合格，焊件的焊補(bǔ)非常困難，而且在生產(chǎn)過(guò)程中受各種交變載荷及壓力的作用，使焊縫的缺陷產(chǎn)

15、生應(yīng)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(qiáng)度。輕則使產(chǎn)品的使用壽命受到影響，重則導(dǎo)致焊縫斷裂，產(chǎn)品破壞，釀成嚴(yán)重的事故。</p><p>　　4.單面焊雙面成形焊接質(zhì)量差的原因分析</p><p>　　4.1 焊接電源自身因素引起的焊接質(zhì)量差</p><p>　　焊接電源是焊接工藝執(zhí)行過(guò)程中最重要的因素。若焊接電源自身性能不好，必然不會(huì)產(chǎn)生良好的焊件

16、。當(dāng)焊機(jī)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(guò)程就無(wú)法正常進(jìn)行，焊接質(zhì)量就得不到保證。</p><p>　　用交流電源焊接時(shí)，電弧穩(wěn)定性差。采用直流電源焊接時(shí)，電弧穩(wěn)定、柔順、飛濺少，但電弧磁偏吹較交流嚴(yán)重。低氫型焊條穩(wěn)弧性差，通常必須采用直流弧焊電源。用小電流焊接薄板時(shí)，也常用直流弧焊電源，因?yàn)橐”容^容易，電弧比較穩(wěn)定。低氫型焊條用直流電源焊接時(shí)，一般用反接，因?yàn)榉唇拥碾娀”日臃€(wěn)定。焊

17、接薄板時(shí)，焊接電流小，電弧不穩(wěn)定，因此焊接薄板時(shí)，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>　　4.2 工藝因素對(duì)單面焊雙面成形焊接質(zhì)量的影響</p><p>　　4.2.1 焊接電流</p><p>　　焊接電流大小選擇恰當(dāng)與否直接影響到焊接的最終質(zhì)量。焊接電流過(guò)大，可以提高生產(chǎn)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

18、金屬飛濺量，也會(huì)使焊接接頭的組織由于過(guò)熱而發(fā)生變化，并增大氣孔傾向。 尤其在立焊操作時(shí)熔池難以控制，易出現(xiàn)焊瘤，弧長(zhǎng)增加，就會(huì)產(chǎn)生咬邊。焊接電流過(guò)小，使電弧不穩(wěn)，熔透深度減小，易出現(xiàn)未焊透、熔合不良、夾渣、脫節(jié)等缺陷。</p><p>　　焊接電流應(yīng)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(yàn)等因素綜合考慮。對(duì)于一定直徑的焊條有一個(gè)合適的焊接電流范圍，可參考表1選擇[3]。</p

19、><p>　　表 1 焊接電流和焊條直徑的關(guān)系</p><p>　　4.2.2 焊接速度</p><p>　　焊接速度是表征焊接生產(chǎn)效率的主要參數(shù)。合理選擇焊接速度對(duì)保證焊接質(zhì)量尤為重要。焊接速度應(yīng)該均勻適當(dāng)，既要保證焊透又要保證不焊穿，同時(shí)還要使焊縫寬度和余高等符合設(shè)計(jì)要求。焊速過(guò)快，使熔池溫度不夠，易造成未焊透、未熔合、焊縫成形不良等缺陷。焊速過(guò)慢，使高溫時(shí)間長(zhǎng)，

20、熱影響區(qū)寬度增加，焊接接頭的晶粒變粗，機(jī)械性能降低，焊件的變形量增大，同時(shí)焊速過(guò)慢還會(huì)使每層的厚度增大，導(dǎo)致熔渣倒流，形成夾渣等缺陷。</p><p>　　a）鑄件 b）鍛件</p><p>　　圖 1 鋼的顯微組織</p><p>　　4.2.3 電弧電壓</p><p>　　焊接過(guò)

21、程中合理的控制電弧長(zhǎng)度是保證焊縫質(zhì)量穩(wěn)定的重要因素。焊條電弧焊電弧電壓主要由電弧長(zhǎng)度決定的。電弧長(zhǎng)度越大，電弧電壓越高，電弧長(zhǎng)度越短，電弧電壓越小。電弧過(guò)長(zhǎng)對(duì)熔化金屬保護(hù)差，空氣中的氧、氮等有害氣體容易侵入，使焊縫易產(chǎn)生氣孔，焊接金屬的機(jī)械性能降低。但弧長(zhǎng)也不易過(guò)短，若弧長(zhǎng)過(guò)短，就會(huì)引起粘條現(xiàn)象，且由于電弧對(duì)溶池的表面壓力過(guò)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(chǎn)生。</p><

22、p>　　4.2.4 焊接層數(shù)選擇不當(dāng)</p><p>　　單面焊雙面成形焊接層數(shù)的選擇對(duì)焊縫質(zhì)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(lái)確定。可作如下近似估算：</p><p>　　n=δ/d 公式（1）</p><p>　　式中：n為焊接層數(shù)；δ為焊件的厚度（m

23、m）；d為焊條的直徑（mm）</p><p>　　對(duì)于低碳鋼和強(qiáng)度等級(jí)較低的低合金鋼的多層焊時(shí)，每層厚度過(guò)大，對(duì)焊縫金屬的塑性（主要表現(xiàn)在冷彎上）有不利的影響，且焊接過(guò)程中熔渣易倒流，產(chǎn)生夾渣和未熔合等缺陷。 但每層厚度也不易過(guò)小，以免造成焊縫兩側(cè)熔合不良。</p><p>　　4.2.5 焊條類形及焊條直徑的影響</p><p>　　焊縫金屬的性能主要由焊條和焊件

24、金屬相互熔化來(lái)決定。因此，焊條類形選擇恰當(dāng)與否是影響焊縫質(zhì)量的重要因素。焊條直徑的大小除了對(duì)生產(chǎn)率有一定的影響外，對(duì)焊接質(zhì)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(shí)還要考慮接頭形式、施焊位置和焊接層數(shù)，對(duì)于重要的結(jié)構(gòu)還要考慮焊接熱輸入的要求。在一般情況下，焊條直徑與焊件厚度之間的關(guān)系的參考數(shù)據(jù)，見(jiàn)表2。</p><p>　　表 2 焊條直徑與工件厚度之間的關(guān)系</p><p>

25、;　　在板厚相同的條件下，平焊位置的焊接所選用的焊條直徑比其他位置大一些，立焊，橫焊和仰焊應(yīng)選用較細(xì)的焊條，一般不超過(guò)4.0mm。第一層焊道應(yīng)選用小直徑焊條焊接，以后各層可以根據(jù)焊件的厚度選用較大的焊條。T形接頭、搭接接頭都選用較大直徑的焊條。</p><p><b>　　4.3 操作因素</b></p><p>　　在焊接生產(chǎn)過(guò)程中，焊工的單面焊雙面成形操作技術(shù)水平

26、低，就意味著打底層的運(yùn)條方法、焊條角度、接頭方法、中間層及蓋面層的運(yùn)條方法、接頭、收尾等操作方法掌握不熟練，這是造成焊縫質(zhì)量差的重要原因之一。</p><p>　　焊前對(duì)工件上的油、銹、水分清理不嚴(yán)格，焊條未經(jīng)烘干處理或烘烤溫度不夠而投入使用，會(huì)促使焊縫產(chǎn)生大量的氣孔，從而使焊接縫質(zhì)量達(dá)不到要求。</p><p>　　5.防止單面焊雙面成形焊接產(chǎn)生焊接缺陷的措施</p>&l

27、t;p>　　5.1 作好焊前準(zhǔn)備</p><p>　　焊前應(yīng)對(duì)焊機(jī)進(jìn)行試焊，確認(rèn)焊機(jī)的引弧性能和穩(wěn)定性能好，工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)方便、靈活、方可使用。工件應(yīng)開(kāi)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(nèi)處用磨光機(jī)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(jié)構(gòu)的焊接一律采用堿性焊條，打底層焊接應(yīng)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(duì)

28、焊條進(jìn)行400℃烘干，保溫2～4h。使用時(shí)需要將焊條放在保溫筒內(nèi)，隨用隨取。焊條在爐外停留時(shí)間不得超過(guò)4h，且反復(fù)烘干次數(shù)不能多于三次，藥皮開(kāi)裂和偏心度超標(biāo)的焊條不得使用[4]。</p><p><b>　　5.2 焊接操作</b></p><p>　　5.2.1 選擇合適的工藝參數(shù)</p><p>　　焊條電弧焊的工藝參數(shù)通常包括：焊條直徑、

29、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(zhì)量和生產(chǎn)率。因此選擇合適的焊接工藝參數(shù)是焊接生產(chǎn)中不可忽視的一個(gè)重要問(wèn)題。</p><p>　　焊接電流應(yīng)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(yàn)進(jìn)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(guò)程中應(yīng)盡量選擇使用短弧焊接，立焊、仰焊時(shí)比平焊更短些，以利

30、于熔滴過(guò)渡，防止熔化金屬下滴，堿性焊條焊接時(shí)應(yīng)比酸性焊條弧長(zhǎng)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(chǎn)生。 焊速應(yīng)合適，不宜過(guò)慢，以每層厚度不大于4-5mm為宜，以避免高溫停留增長(zhǎng)，影響焊縫的機(jī)械性能，但焊速也不宜過(guò)快，以免造成未溶合、未焊透等缺陷[5]。焊接速度直接影響生產(chǎn)率，所以應(yīng)該在保證焊縫質(zhì)量的基礎(chǔ)上采用較大的焊條直徑和焊接電流，同時(shí)根據(jù)具體情況適當(dāng)加快焊接速度，以提高焊接生產(chǎn)率。對(duì)重要構(gòu)件要采取焊前先預(yù)熱、焊后

31、緩冷等措施，以避免冷裂紋的產(chǎn)生。</p><p>　　焊接參數(shù)對(duì)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(guò)熱組織生成和晶粒細(xì)化。</p><p>　　5.2.2 焊工技術(shù)水平</p><p>　　焊接生產(chǎn)中，焊工對(duì)單面焊雙面成形操作技術(shù)掌握的水平和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，往往決定了焊縫的

32、質(zhì)量。因此，加強(qiáng)焊工單面焊雙面成形操作技能的訓(xùn)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(zhì)量的關(guān)鍵。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　單面焊雙面成形焊接技術(shù)在現(xiàn)代手工電弧焊焊接領(lǐng)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(shù)的作用更顯突出。優(yōu)質(zhì)的單面焊雙面成形焊接質(zhì)量可以滿足設(shè)計(jì)要求，保證正常的

33、使用壽命。而一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的焊接缺陷，就會(huì)影響產(chǎn)品的使用壽命，甚至給安全生產(chǎn)帶來(lái)威脅，引起安全事故。為了防止這些缺陷的產(chǎn)生，對(duì)單面焊雙面成形技術(shù)進(jìn)行更深一步探索。通過(guò)對(duì)造成質(zhì)量差原因的分析，逐步改善和提高單面焊雙面成形的焊接質(zhì)量。單面焊雙面成形的焊接質(zhì)量受到了焊接設(shè)備、焊材工藝流程、操作技術(shù)水平的限制。通過(guò)對(duì)這些限制的深入研究，找出造成質(zhì)量差的原因，提出了相應(yīng)的防止措施，解決單面焊雙面成形技術(shù)的缺陷，使單面焊雙面成形技術(shù)進(jìn)一步完善，加以推

34、廣，并對(duì)單面焊雙面成形的作業(yè)起到一定的指導(dǎo)作用。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張應(yīng)力主編.新編焊工使用手冊(cè)[M].北京：金盾出版社，2004.</p><p>　　[2] 戴樹(shù)新主編.焊接生產(chǎn)管理與檢測(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　[3] 雷世

35、明主編.焊接方法與設(shè)備[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.</p><p>　　[4] 曾樂(lè)主編.現(xiàn)代焊接技術(shù)手冊(cè)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1993.</p><p>　　[5] 吳志強(qiáng)主編.現(xiàn)代焊接方法與設(shè)備[M].北京：機(jī)械工程師進(jìn)修大學(xué)出版，1989.</p><p>　　[6] 周興中主編.焊接方法與設(shè)備[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.&