焊接工艺参数

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焊接工艺参数范文第1篇

T91/P91钢广泛用于锅炉过热器、主蒸汽及再热器管道。各电厂、施工单位对其进行了焊接工艺评定试验，总的说来大同小异，虽说工艺方案己基本运用成熟，但其焊接工艺及参数还有待进一步优化。

1 T91/P91钢的焊接性分析

1.1 T91/P91钢的组织为马氏体，供货状态一般为正火+回火，属于高合金钢，焊接性较差，易出现冷裂纹、焊接接头脆化、HAZ区软化等间题，必须严格按照工艺规程，方可获得满意的焊接接头。

1.2 应该严格控制焊接和热处理温度，采用较小的参数焊接是应注意的重点

2 钢材和焊材

该种钢材及其焊材部分国家牌号对照，见表1、表2。

3 焊前准备

3.1 焊接设备选用带衰减的逆变式直流弧焊机。

3.2 焊丝去除表面的油、垢及锈等污物，露出金属光泽。

焊条经过 35O℃烘焙 1.5―2 h，置于 8O―10O℃保温筒内，随用随取。

3.3 坡口制备关键注意两点

第一，钝边厚度不超过2mm，以防铁水流动性差而造成根部未熔合。

第二，坡口及其内外两侧 15―2O mm 范围内打磨至露出金属光泽。

3.4 对口

3.4.1 T91/P91钢在不预热条件下焊接裂纹可达10O%，所以不得在管道上焊接任何临时支撑物，不得强行对口，以减少附加应力。

3.4.2 小口径管道对口间隙控制在1.5―2.5mm之间，大口径管道对口间隙控制在3―4 mm 之间，间隙太大，不易操作，容易产生未熔焊接头；间隙太小，易产生未焊透的缺陷。

3.4.3 该钢种材质特殊，对口方法一般有两种。一种是在坡口内侧使用定位块（Q235材质）点固焊口，点固前一般用火焰预热，该方法预热温度不容易控制，而且管壁温差较大，易产生内应力。远红外加热片从工序上讲是在对好焊口后才进行绑扎，也无法采用电阻加热，所以这种对口方法不宜采用。另一种是采用自制专用夹具（见图1），此夹具制作简单，成本低廉，一种规格的管径制备其对应的夹具。对口合适后，通过螺栓紧固将管壁固定。采用这种方法，能保证点固焊同正式焊的工艺相同，利用夹具固定焊口时，焊前预热温度需比所定参数提高50℃。

4 焊接工艺

4.1 焊接方法：电厂的建设中，常采用TIG+SMAW。

4.2 焊前预热。

氩弧焊打底时预热温度取160―180℃，温度过高不利于焊工操作，易产生夹丝、未焊透缺陷，还会加重根部氧化。

电弧焊填充时，道间温度控制在280-320℃之间，因为第一，从工艺上讲，为防止产生热裂纹和减少区的粗晶脆化，需选择小参数，以减少高温停留时间，但采用小参数，焊缝冷却速度快。容易产生淬硬组织而导致冷裂纹、这是个矛盾。

4.3 TIG打底焊

4.3.1 为防止T91/P91钢焊缝根部氧化，焊前在管内充氩保护。充氩保护范围以坡口轴向中心为基础，每侧各25O-30Omm处贴上两层可溶纸（可用报纸代替）。用胶带粘住，做成密封气室。利用细钢管把头敲扁插入焊缝内（有探伤孔的管道可从探伤孔充氩），大管流量为 20―30 L/min，小管流量一般为10―15 L/min。充氩时，当感觉氩气从焊缝间隙轻微返出时（也可用打火机是否熄灭来判断），用铝箔胶带将焊口间隙堵住，此时将氩气流量减少1/3，流量过大会产生内凹的缺陷。焊一段将铝箔胶带拔开一段。

4.3.2 采用两层 TIG打底，通过减少热输入，可有效地降低根部焊缝氧化程度，保证打底质量。

4.3.3 操作上应特别注意收弧质量，收弧时先将焊接电流衰减下来，填满弧坑后移向坡口边沿收弧，以防产生弧坑裂纹。

4.3.4 TIG 焊工艺参数见表 3

4.4 SMAW 焊

4.4.1 SMAW焊应注意道间温度的控制，采用小参数、多层多道焊。其工艺参数见表4。

4.4.2 注意焊条的摆动，焊层厚度以等于焊条直径为宜，焊道宽度以焊条直径的3倍为宜，严格控制焊接热输入，中间填充层宜采用Φ3.2mm的焊条，最后两层也使用Φ3.2mm的焊条。

4.4.3 用角磨机或钢丝刷彻底清理道间焊渣及飞溅，特别是焊缝接头处和坡口边缘处。清理时不可用榔头、錾子过重敲击焊缝。

5 焊接及焊后热处理

5.1 图2为焊接过程中温度曲线示意图。

热处理升温速度 当 δ

5.2 恒温时间（见表5）

5.2.1 焊接完毕需在 100―120℃的温度下桓温 1h，将残余奥氏体（A）全部转变为马氏体（M）后，才能进行升温热处理。

5.2.2 恒温时间按壁厚的不同在各范围内取值，壁薄的取下限，壁厚的取上限。

5.2.3 上述恒温时问比一般资料的参数稍长，试验证明，恒温时间的适当延长，有利于冲击韧度的明显提高，通过延长恒温时间可解决T91/P91钢焊接接头常温冲击韧度低的问题。

5.3 回火温度

热处理为高温回火，最佳回火温度为 760 ±10℃。

6 结论

焊接工艺参数范文第2篇

【关键词】钢结构 工艺设计 点焊 工艺参数

计算机辅助工艺设计（Computer Aided Process Planning）是将产品设计信息和加工条件，通过计算机借助于工艺数据库，转换成加工工艺规程。通过应用计算机来辅助焊接工艺设计的过程。在此过程中，计算机对焊接工艺设计过程的各项数据进行采集、存储并打印出规范的报告书，并可对信息进行归纳、设计、运算和分析。其速度快，信息存储量大，可实现焊接工艺文件的优化设计。在确保焊接质量的前提下，可以快速选择既经济又合理地焊接工艺，并同时体现科学性和先进性[1]。

要提高焊接结构的质量和性能，一个至关重要的因素就是合理地选择焊接工艺参数，制定正确的焊接工艺，并严格执行焊接工艺。但由于焊接过程本身的复杂性、多因素性、经验性，使得焊接工艺参数的选择困难，其步骤多而繁杂。因此决定了焊接工艺参数的确定是计算机辅助焊接工艺设计中至关重要的一环，其逻辑关系的确定决定了辅助工艺设计系统的成败。

1 辅助焊接工艺设计

在进行焊接工艺设计时，焊接工艺设计向导根据工艺设计人员所选择的初始条件运用知识库中的知识，进行逻辑推理，在与设计人员的交互过程中最终实现焊接工艺的设计。具体工艺设计步骤如下：

1.1 选择初始条件

在焊接工艺设计中需要的选择初始条件包括母材牌号、母材组合方式、母材规格、母材状态、焊接结构类型、焊接位置等。系统这些初始条件作为下步工艺设计的基础。

1.2 焊接方法和材料

系统根据初始条件中选择的母材种类和母材规格来给出可以选用的焊接方法。在选择焊接方法后，工艺设计人员根据所选的焊接方法在材料以及焊材规格中做出选择。

1.3 焊接接头与坡口设计

系统根据前面选择的条件给出可采用的接头形式供选择。本系统涉及的焊接接头形式有三种：对接、搭接、角接。在用户做出选择以后，系统自动给出可选用的坡口形式，然后系统从坡口图形库中调出并显示相应的坡口图供工艺设计人员选择、修改或设计。

1.4 焊前清理及预热

系统根据所选择的母材牌号、母材规格、母材状态和焊接方法自动给出推荐的和可用的焊前处理类型及方法、预热温度、层间温度和中间热处理制度供用户选择，或由工艺设计人员进行定制设计。

1.5 焊接工艺参数设计

系统根据母材种类、母材规格、焊接方法和焊材规格给出了较优的工艺参数供工艺设计人员选择或修改使用。不同的焊接方法工艺参数的确定也不同，如点焊，焊接工艺参数根据焊件的材料种类和厚度来选择，首先确定熔核直径及电极的端面形状和尺寸，然后根据电极端直径选定电极压力、焊接时间和焊接电流。

1.6 焊后处理

系统根据上面设计的结果给出推荐的参数，以选择焊后热处理温度、加热方式、焊后消氢处理温度和时间、焊缝处理以及焊缝质量检验要求等。确定以上工艺设计流程之后，就要具体到每一步骤地实现，并且要使其方便于程序的设计。整个工艺设计的重点放在工艺参数的确定。

2 工艺参数逻辑关系确定

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各项参数（如焊接电流，焊接时间，焊接速度等）的总称。合适的规范参数是实现优质焊接的重要条件。焊接工艺参数的确定具有如下特点：

2.1 与焊接工艺评定标准和工艺标准密切相关

在制定焊接工艺时，要依据焊接工艺标准进行工艺参数设计，然后按工艺评定标准进行工艺评定，以验证所设计的工艺参数是否合理。

2.2 需要考虑的各种影响因素比较多，涉及的相关信息量大

诸如焊接方法、材料种类、接头厚度、焊材种类、焊后热处理制度等都是必须加以考虑的因素。而各种因素包括的具体内容也相当多，比如焊接材料，就有焊条、焊丝、焊剂、钨极、保护气体等五种，每种焊材又包含若干个子类，而每个子类又包括若干具体的焊材。

下面以点焊为例探讨程式化确定工艺参数逻辑关系：

点焊规范参数的选择主要取决于金属材料的性质、板厚及所用设备的特点（能提供的焊接电流波形和压力曲线）。点焊的工艺参数主要有焊接电流Iw、焊接时间tw、电极压力Fw、和电极工作面尺寸等，它们之间密切相关，而且可在相当大的范围内变化来控制焊点的质量。点焊工艺参数的选择就是确定出焊接每个焊点所需的电极直径、焊接电流、通电时间、和电极力等。选择的基本出发点是保证获得满足强度要求的焊点。这种焊点必须没有内外缺陷，且具有与厚度相适应的熔核直径和焊透率。选择的主要依据是焊件的材料特点、产品结构特点、和焊接设备特点。确定点焊工艺参数的一般程序是：第一步初选各参数，第二步现场工艺试验并进行调整与修正，最后确定出最佳参数。初步选择工艺参数是关键。有多种初选方法，目前热计算方法困难很大而没有被采用，更多的是理论分析与经验相结合进行初选。任何初选方法的工艺参数都要经现场工艺试验进行检验，达不到技术要求的必须进行调整与修正。

初选工艺参数方法主要有三种：（1）简易图表法；（2）近似资料换算法；（3）查表法。

点焊工艺参数通常应根据焊件的材料种类和厚度来选择，首先并按所要求的熔核直径确定电极的端面形状和尺寸，然后根据电极直径选定焊接电流、电极压力和焊接时间。而在编程过程中，关键需解决的地方是给出未知中间值时工艺参数确定。即给出中间值时如何根据初选方法确定其具体工艺参数。为方便编程的需要，在此我们选择近似资料换算法进行参数确定工作。近似资料换算法是当一种材料某一厚度的焊接工艺参数已知，欲选材料相同或相近，但厚度不同的工艺参数时，可用下式进行换算：

Ix=I0（dx/d0）0.8； tx=t0（dx/d0）1.2； Fw=F0（dx/d0）1.3

d0 、I0 、t0 、F0-----已知某一厚度点焊时的电极直径、焊接电流、焊接时间和电极力

dx 、Ix 、tx 、Fw -----材料相同或相似，厚度不同时待选的工艺参数（dx按dx=5√d求出）

而对其它工艺参数的确定用到的经验公式如下[2]：

（1）d=2d+3；（2）η=30～70；（3）c’?0.2d；（4）e>8d；（5）s>6d。

d：熔核直径（mm）η：熔透率（%）c’：压痕深度（mm）e：点距（mm）s：边距（mm）（b） d：薄件厚度（mm）c：间隙（mm）。

工艺参数确定示例如下：如已知低碳钢d=2mm 确定其硬规范参数。

（1）依公式d=2d+3；得熔核直径 d=7mm；（2）依公式D=（1.1～1.2）d，得电极头端面直径 D=9mm ，即dx （3）依公式 Ix=I0（dx/d0）0.8；tx=t0（dx/d0）1.2；Fw=F0（dx/d0）1.3。

最后，可通过下面工艺参数表1查找最相近板厚工艺参数代入计算得Ix、tx、Fw

表1 低碳钢焊件点焊典型焊接工艺参数[3]

板厚/mm 熔核直径/mm 电极端直径/mm 电极直径/mm 最小点距/mm 最小搭接量/mm 电极压力/mm 焊接时间/周 焊接电流/kA

0.4 4.0 3.2 10 8 10 1.15 4 5.2

0.5 4.3 4.8 10 9 11 1.35 5 6.0

0.6 4.7 4.8 10 10 11 1.50 6 6.6

0.8 5.3 4.8 10 12 11 1.90 7 7.8

1.0 5.8 6.4 10 18 12 2.25 8 8.8

1.2 6.2 6.4 13 20 14 2.70 10 9.8

1.6 6.9 6.4 13 27 16 3.60 13 11.5

1.8 7.4 8.0 16 31 17 4.10 15 12.5

2.0 7.9 8.0 16 35 18 4.70 17 13.3

2.3 8.6 8.0 16 40 20 5.80 20 15.0

3.2 10.3 9.5 16 50 22 8.20 27 17.4

另外，在点焊工艺设计时对于是否要考虑点焊电阻（包括接触电阻、焊件内部电阻）对工艺参数，尤其是焊接电流的影响。在电阻焊中，除闪光对焊，其它电阻焊焊接方法的接触电阻在焊接过程中随温度升高而很快消失。若用常规焊接条件做点焊，其接触电阻产生的热量与总热量之比不超过10%，即占熔核形成所需热量的比例不大，但在很短的时间完成的点焊，如电容储能点焊，接触电阻在形成融合所需的热量都起决定性的作用。在这种情况下保持接触电阻的稳定十分重要，故必须保证焊件表面准备良好。对于其它点焊母材，如铝合金、低合金钢、不锈钢、高温合金、钛及钛合金、铜及铜合金、镀锌钢板、淬火钢等等，它们的工艺参数确定过程，除个别工艺参数的不同，与低碳钢是类似的过程，在此不再一一详述。焊接过程是一个多因素影响的复杂过程，要综合考虑各个条件的影响，而工艺参数的确定过程也会是一个反复检验，多次确定的过程。点焊工艺参数确定流程图1所示。

图1 点焊工艺参数确定流程图

3 参数确定程序设计分析

在确定了工艺参数的逻辑辑关系之后，下一步就是针对工艺参数的选择乃至整个工艺设计流程的程序设计阶段。在程序设计中，我们应用了Visual C++编程平台进行设计，上述的工艺参数确定过程，为程序化的软件设计奠定了基础，我们通过将设计过程中条件―结果的确定过程，转化为程序中的推断过程来进行程序设计。达到实现该辅助设计系统的目的。

4 结语

本文在研究和分析已有焊接辅助工艺设计系统的基础上，针对钢结构焊接工艺设计和生产的特点，重点研究了焊接过程中点焊工艺参数逻辑关系的确定，使其适合于编程的需要。在提高焊接质量、准确性的同时，更优化了软件的程序设计。

参考文献：

[1] 张骁勇，王宇，徐东.钢制压力容器焊接工艺评定数据库系统[J].西安石油大学学报（自然科学版），2004（1）.

焊接工艺参数范文第3篇

关键词 神经网络 动力电池组 焊接 参数优化

0引言

传统焊接会消耗大量的人力、物力、财力。为适应生产实际对焊接工艺优化的需要，人们希望利用最少的试验次数和实验数据，建立焊接工艺参数与焊接结果之间的关系模型，用来指导焊接生产。传统的焊接工艺优化方法主要有：正交试验法、因子设计响应曲面法以及回归分析法等，但这些方法存在计算复杂、工作量大、知识获取困难和自学习能力差等问题。随着智能工程的发展，出现了基于遗传算法、模糊算法和神经网络等的工艺参数优化，很好地解决了这些问题。本文是利用人工神经网络结合正交试验以及简单数学计算对电阻焊焊接工艺参数进行优化。

1焊接工艺数据的选择以及正交试验表的建立

1.1激光焊接工艺参数的选择

选择不同电阻焊焊接参数范围以及对应的焊点抗拉强度值作为神经网络训练样本。

1.1.1焊接电流

焊接电流是微型电阻焊中最具影响力的参数，由焦耳热定律可知，焊接过程的总析热量与电流的平方成正比。一般而言，接头强度随着焊接电流的增加而增大，但过高的电流会软化热影响区，导致焊接飞溅、电极粘连甚至损毁。

1.1.2焊接时间

焊接时间与产热量成正比。由于焊件尺寸的差异，微型电阻焊应用的焊接时间通常短于常规电阻焊，典型值为几十毫秒，更短的甚至只有几毫秒（如电容储能式电源）。由于热量向外传递和辐射损失，为使得焊接成功必须规定最小的焊接电流和焊接时间。

1.1.3电极压力

电极压力主要通过对接触面积和接触电阻的影响来作用电阻焊过程。在其他焊接条件不变的情况下，加大电极压力会使得两焊件实际接触面积增加，使接触电阻和电流密度减小，从而使熔核尺寸变小。

本文选用电极压力（N）、焊接时间（S）、焊接电流（KA）作为控制焊缝强度的三个主要焊接工艺参数，焊缝抗拉强度试验指标（N）作为评价焊点性能的主要指标。电极压力（N）、焊接时间（S）、焊接电流（KA）作为正交试验的三个因素，根据实验需求选取L9（34）正交试验表。

2基于BP神经网络系统的建立以及训练结果

2.1神经网络的选择与建立

将实验数据用于训练神经网络的样本数据按公式进行归一化处理，'= ，式中为单个样本值，max为样本最大值，xmin为样本最小值，'为归一化后的数据。归一化处理能够使样本数据在区间范围内呈现出正态分布的趋势，使神经网络具有更强的泛化能力，有利于网络的训练并能够加快网络的收敛速度。

在多种神经网络模型中，误差反向传播的多层前馈式网络，BP网络是最具有代表性、使用最广泛的。BP网络由1个输入层、1个或多个隐含层、1个输出层组成，含有输入、输出接点以及1层或者多层隐接点。当有信息输入时，输入信息传递到输入接点，在隐接点层经功能函数处理后，传递到输出接点，将得到输出值与期望输出值进行比较，若有误差，则误差反向传播，逐层修改权值系数直到输出值满足要求为止。由于BP神经网络具有非线性逼近能力强、算法简单等特点，因此在工程实际问题中得到了广泛的应用。本文就是采用BP神经网络建立了焊接工艺参数和焊点抗拉强度之间的神经网络模型。

本文的神经网络结构中输入层有三个神经元（x1，x2，x3），分别为电极压力（N）、焊接时间（S）、焊接电流（KA），输出层为一个神经元（Y1），即焊点抗拉强度（G）。隐含层有m个神经元，个数可由经验公式确定，nhid=（nin+nout）1/2+a。

式中nhid为隐层接点数，nin为输入层节点数，nout为输出层节点数，a取1-10之间的数。本实验中，nhid=3，nout=|，所以nin的取值范围为3-12。本实验使用四层网络模型，隐层第一层节点数为5，隐层第二层节点数为10，设定训练次数为2000次，训练所要达到的误差精度为1e-5，网络学习速率0.01，网络训练函数为计算误差函数―最小均方误差法LMS，网络学习速率取0.01。

2.2神经网络训练结果

用matlab神经网络工具箱对正交试验所得的九组数据进行神经网络训练，经过训练后输出的抗拉强度分别随三个焊接工艺参数变化，经神经网络训练最后确定最佳焊接工艺参数为A1B2C3。按优化的设定的条件，取焊接电流3KA、焊接时间20S、焊接压力35N进行多次焊接，对焊接成品进行破坏性试验。经多次试验验证，采用微电阻焊后动力电池组的点焊接头的焊接质量得到很大的提升。

3结论

焊接工艺参数范文第4篇

根据《规范》要求实施焊接工艺评定存在以下问题，需要焊接技术人员予以解决：1）如何确定一个工程所需要的WPS数量；2）根据工程所需要的WPS，做多少个焊接工艺评定；3）根据评定结果如何根据规范规定编制WPS。对上述问题的解决就是一项工程焊接工艺评定的策划和实施，是工程施工前重要的技术准备工作之一，也是当前钢结构工程施工和管理过程中的薄弱环节。为便于理解和实施，本文以某高层建筑钢结构中的箱型柱（图1）为例，按照《规范》要求介绍焊接该柱所需要的WPS数量以及需要支撑的焊接工艺评定。根据《规范》对焊接工艺评定的要求，图2给出了WPS策划和实施焊接工艺评定的流程。

1．1WPS数量的确定

WPS的数量与施工单位所承接的钢结构工程的设计节点形式，钢材类型、规格，采用的焊接方法、焊接位置、坡口形式，所选用的焊材等有关，这些因素是确定所需WPS数量的依据。对一项工程而言，确定WPS的数量是焊接工艺评定策划和实践中的关键和难点。为了确定工程焊接所需要的WPS数量，首先将构件按类型进行分类，例如柱、梁、支撑等；其次是收集与构件焊接相关的信息，包括材料等级和厚度范围、接头形式、焊接类型等；最后根据焊接基准图、焊接施工现场的条件以及选用的焊接方法、焊接位置、坡口形式来确定所需的WPS。具体的实施步骤如下：1）构件分类；2）根据合同技术规范以及设计部门提供的材料清单明确母材的类别、等级和厚度；3）根据焊接基准图和结构设计图识别出接头种类和焊缝类别；4）根据施工单位的设备能力以及工程结构特点确定使用的焊接方法和位置；5）根据焊缝类别和焊接方法，确定焊接接头的细节（坡口形式）；6）根据选用的焊接方法以及对应的母材类别和质量等级选择合适的焊接材料；7）综合上述信息，确定所需的WPS。以图1所示的箱型柱为例，根据上述步骤2）、步骤3）可将与焊接相关的信息收集后以表的形式罗列出来（见表1“工程状况”一列），再根据步骤3）—步骤6）策划出该柱焊接所需的WPS数量（见表1“拟采用的焊接工艺”一列）。值得注意的是，在该阶段最重要的是防止所需WPS的遗漏。另外，对于定位焊以及焊缝返工等，也应编制相应的WPS，必要时实施相应的焊接工艺评定。

1．2焊接工艺评定数量的确定（图2）根据表1（工程状况见图1）中所需要的WPS和工程采用的焊接规范（本例采用GB50661），首先确定以下3个事项：1）对于施工单位已经评定过并且在有效期内的WPS，如果适用于本工程可以直接使用；2）是否有免除评定的WPS，如果有，可以直接编制“免除评定的WPS”；3）根据已有的PQR，在《规范》允许的覆盖范围内编制适合本工程焊接节点的WPS。如果以上3项均不能满足，则需要对WPS进行评定。另外，同一焊接工艺评定可支持不同的焊接工艺规程（规范允许范围内），要熟悉规范中涉及的变量要求才能达到以最少PQR数量支持最多的WPS，所以确定焊接工艺评定要从工程整体的焊接要素考虑，尽量避免仅为某一个单独焊接节点进行评定。根据《规范》要求，以下方面应是确定焊接工艺评定的主要因素。1）母材：同级别的母材，质量等级高的可以替代质量等级低的。本例中箱型柱母材为Q345－B／D，所以焊接工艺评定试板应全部选用Q345－D。2）母材厚度：对于焊接试板厚度的选择，应充分利用《规范》给定的覆盖规则，尽可能宽地覆盖，为今后其他工程的WPS提供支撑。如本例中的对接焊缝，尽管拟采用实芯焊丝气保焊（GMAW）和埋弧焊（SAW）组合，但就母材厚度要求，二者均应覆盖25～80mm。限于《规范》规定，选择1块试板厚度不能覆盖，所以必须选择2块试板。表1中选择了20mm和50mm两个厚度，这样覆盖的范围就扩大为3～100mm，在以后的工程中只要满足其他相关要素的要求，在此范围内的材料厚度，就可以利用该PQR的支撑而直接编制WPS。3）焊接位置：横焊（H）可代替平焊（F），立焊（V）不能代替其他位置，也不能被其他位置代替。本例中GMAW为F、H、V三个位置，SAW为F，丝极电渣焊（ESW）为V，根据焊接位置覆盖原则，试板焊接位置为GMAW：H、V，SAW：F，ESW：V。4）接头和坡口形式：《规范》对接头形式的变化要求重新进行工艺评定，而对坡口变化是否重新进行评定没有明确，只是对“带衬垫板和清根全熔透焊缝互相替代”作了规定，所以参照了AWSD1．1的规定除了部分细节（诸如坡口角度误差、钝边误差、组装误差等）符合要求外，坡口形式的改变均需要重新进行焊接工艺评定（免除评定的标准坡口除外）。为此，焊接试板的坡口应根据工程焊接拟采用的坡口形式，分别选用单面衬垫板或反面清根的全熔透焊缝。基于以上要素，针对本例箱型柱所需的WPS，根据《规范》和该柱焊接要求确定了所需要评定的WPS数量（表1“所需的焊接工艺评定”一列）。

1．3焊接工艺评定过程中的注意事项

在具体实施焊接工艺评定时，有些焊接工艺评定试板形式比较明确，如对接接头使用的评定试板，无论是全熔透（简称CJP）还是半熔透（简称PJP）试板均容易制备，但有的评定试板相对较难，如T形接头的ESW评定，要转化为十字接头才能实现制备拉伸试样的目的。为此，在焊接工艺评定的实践中，要仔细研究规范的要求。对因规范限制而不能实现的工艺评定，应与工程代表或监理协商，提出可替代的试板，以达到评定之目的（GB50661关于工艺评定的可实施性将另行讨论）。另外，在实施焊接工艺评定试验的流程中。

1．4WPS的编制

WPS主要包括3个方面，即基本信息（材料、方法等）、焊接参数和相关技术措施。PQR一旦形成，焊接技术人员就可以在此基础上，根据规范的要求和规定编制WPS。在编制WPS时，最重要的是焊接参数和预热温度的确定。值得注意的是，WPS并非简单地将焊接工艺评定方案（pWPS）直接转换，而是依据所采用的焊接规范要求和规定与PQR记录的参数进行编制。

1．4．1焊接参数的确定例如在选择某层焊接电流范围时，应根据PQR的数值，按照规范允许的变动范围来确定，这样才能保证焊缝的性能满足预定的要求。表3给出了一个说明示例，以供参考。另外，对于电流I较大的焊接方法（如SAW），应根据焊接技术人员的经验适当缩小范围，使WPS起到指导实际焊工操作的目的。

1．4．2预热温度的确定无论工艺评定所选用的母材厚度是否需要预热，在编制WPS时必须充分考虑实际施工过程中母材不同厚度和结构拘束对焊接最低预热温度的影响。如果没有PQR的支撑，在一般拘束度的条件下，可选择规范推荐的最低预热温度。例如t＝32mm／Q345－D的工艺评定（无需预热）合格后，能够覆盖t＝64mm的母材。基于该PQR编制的WPS，必须要考虑当t≥40mm时的预热温度。通常的处理方法是在WPS中设置不同厚度范围的预热温度值。而对拘束度大的结构焊接时，还要适当提高预热温度，这时可以根据特殊的结构编制新的WPS。反之，如果降低规范规定的预热温度，就需要重新进行相应的工艺评定。

2结语

焊接工艺参数范文第5篇

【关键词】压力管道；安装焊接；质量控制

压力管道安装焊接是一个系统的工作，受多方面因素的影响，首先需要合理的焊接工艺，主要通过焊接工艺评定来判断工艺的科学性，然后从焊接材料、焊接实施、焊接检验等方面综合性的控制压力管道安装焊接工艺质量。

1 压力管道安装焊接工艺评定

焊接工艺评定是评定焊接工艺正确与否的一项科学试验工作，是保证焊接质量的前提和基础。为确保压力管道的焊接质量，

提供合理的焊接工艺参数，在焊前须进行焊接工艺评定。

1.1焊接工艺评定的目的

根据lJB 4708 2000《钢制压力容器焊接工艺评定》标准检验试件，确定拟定的焊接接头是否具有所要求的性能。焊接工艺评定的目的在于检验评定拟定的焊接工艺是否具有正确合理性，是否能满足产品设计和标准规定，以及评定施焊单位是否有能力焊接出符合要求焊接接头，从而为制定合理的焊接工艺提供可靠依据。

1.2编制焊接工艺卡与焊接工艺评定的关系

焊接工艺评定与焊接工艺卡既相似又有区别。焊接工艺评定是在产品制造前进行的，只有其评定合格后，才可编制焊接工艺卡。焊接工艺评定是编制焊接工艺卡的依据，焊接工艺评定只考虑影响焊接接头的力学性能的工艺因素，而未考虑焊接变形、焊接应力等因素。焊接工艺卡的制订除根据焊接工艺评定外，还须结合现场实际情况，考虑劳动生产率、技术素质、设备等因素，使之具有先进性、合理性、完整性。焊接工艺评定是重要的技术文件，要编号存档，而焊接工艺卡，则要与施工图样一起发放给施工班组具体指导现场焊接。

2 压力管道安装焊接材料

焊材控制是控制焊接质量的重要环节之一。施工现场的焊接材料主要包括焊条、焊丝。对焊材的控制主要是通过焊材的验收、烘烤、保管、领用和回收来实现的。其控制程序如图1所示。

2.1焊材复检

首先应对焊材的质量证明书进行审查，对其内容和数据进行校对，

正确、齐全、符合要求者为合格可复检，否则不予复验。复验时，应对每批焊材编复验编号，按照其相应的标准和技术条件进行外观检验，理化试验等。复验合格后，焊材方可入一级库。另外，为了防止焊材在使用过程中混用、错用，同时也为了便于焊接质量出现问题时找出原因，焊材的复验编号不但要登记在一级库、二级库台帐上，而且在焊条烘烤记录表、焊材发放领料单上，焊工编号也要登记，从而保证焊材使用时的可追踪性。

2.2焊材保管、领用、发放

焊接材料实行三级管理：一级库管理、二级库管理、焊工领用时管理。一、二级库内的焊材要按其牌号、批号、复验号、规格分类堆放。放在离地面300mm、离墙100mm以上的货架上。一级库内应配有空调设备和去湿机，保证室温在10～25℃之间，相对湿度低于60%。二级库应有焊材烘烤设备，焊工施焊时也需要妥善保管好焊材，不可随意乱丢、乱放，电焊条应放入保温筒内，随用随取。焊材领用发放要建立严格的限额领料制度，焊接材料领料单应由焊工填写，技术人员签字确认，二级库保管人员凭焊材领料单发放，并审核其牌号、规格是否相符，同时还要按发放焊条根数收回焊条头。

2.3焊材烘烤

2.3.1烘烤温度与时间。焊材烘烤是焊材控制环节中重要的一项内容，焊材烘烤时间、温度应严格按标准要求进行，并做好温度、时间记录。烘烤温度不宜过高或过低。温度过高就会使焊材的部分成分发生氧化过早分解，从而失去保护等作用。温度过低焊材中的水分就不能完全蒸发掉，焊接时就可能形成气孔、裂纹等缺陷。此外，还要注意温度与时间的配合问题。烘烤温度和时间相比，温度较为重要，如果烘烤温度过低，即使延长烘烤时间，其烘烤效果也不佳。一般酸性焊条烘烤温度为150～250℃之间，碱性焊条为350～400℃之间，保温1～2h。

2.3.2正确掌握实际烘烤温度。一般烘烤箱、烘干箱上的测温计所测得的温度是烘干箱内空气的平均温度。若烘烤箱内堆放的焊条厚度较薄时，焊条的实际烘烤温度与箱内空气温度差别不大，但若箱内焊条堆放厚度较大时，两者温度差就比较显著。这时，若测温计的温度刚达到规定的最低烘烤温度值时，势必造成一部分焊条未完全烘干。因此，焊材烘烤时箱内的焊材堆放高度不要过大，宜保持在50mm以下。同时，烘烤温度和测温计所指示温度不应刚超过最低值，应在给定的温度范围内选择一偏大的值，以对中间部分焊条给予一定温度补偿。

2.3.3当不同牌号的焊材在同一烘烤箱时，要分别有明确的标志。另外，焊条重复烘烤次数不得超过2次。

3 压力管道安装焊工技能培训与考试

焊工考试是保证压力管道焊接质量的基本条件之一。压力管道的焊接工作，必须由考试合格的焊工担任，因此必须对焊工进行培训和考试。合格的焊工资质是保证焊接质量的重要措施和途径。焊工培训与考试的程序控制如图2所示。

焊工管理建立焊工台账是加强焊工管理的有效方式。对所有合格焊工都要建立其档案，焊工考试后要把考试的时间，所评定项目的详情和成绩记入档案内。焊接检查员要按周、按月提供出焊缝质量记录，并统计入焊工台管理账以作为焊工技能评判的依据。

4 压力管道安装施焊过程控制

4.1焊前控制

焊前控制主要是检查焊接接头坡口尺寸、装配间隙、错边量是否符合要求。坡口及其附近的油锈，氧化皮是否按工艺要求清除干净。选用的焊材是否按规定的时间、温度烘干，焊丝表面的油锈是否除尽。焊接设备是否完好，电流、电压显示装置是否灵敏，需预热的材料是否按规定预热，所选择的焊工是否具有相应的焊接资质。只有以上各个环节全部符合工艺要求，才可以施焊。

4.2焊接过程中控制

焊接过程中控制主要是严格执行工艺纪律，监督焊工严格按焊接工艺卡所确定的规范参数，包括电流、电压、焊条焊丝直径、焊接层数、速度、焊接电流种类、极性、道间温度等，以及所确定的操作要求，包括焊接角度、焊接顺序、运条方法、锤击焊缝等。焊工在焊接过程中还要随时自检每道焊缝，发现缺陷立即清除，重新焊接。

4.3焊后控制

焊后控制的主要目的是清除焊缝中的氢，降低焊接接头残余应力，改善焊接接头组织和性能。后热是指焊后将焊件加热到250～350℃左右，保温2～4h空冷，使氢从焊缝中逸出，以防止冷裂缝产生。焊后热处理是将焊件整体或局部均匀加热到相变点以下温度，保温一定时间，再均匀冷却的一种处理方法。焊后热处理的关键在于确定热处理规范，其规范主要有加热温度、保温时间、加热和冷却速度等。还须注意，焊缝返修应在热处理前进行，否则焊缝返修后，应重新热处理。

5 压力管道安装焊后检验

要保证焊接质量，就必须对焊接接头的质量作评定。及时发现焊缝的缺陷，以便及时采取措施加以解决，如进行返修。焊接质量检验包括外观检查、无损探伤、压力试验等。

5.1外观检验

外观检验的目的就是检验焊缝的表面质量。即检验焊缝外观形状、焊缝余高、焊缝宽度、焊缝与母材圆滑过渡情况以及表面缺陷，如咬边、弧坑气孔、夹渣等。对于不合要求的形状、尺寸应予修磨使之宽度、高度符合工艺要求。焊缝与母材圆滑过渡对于不允许存在的表面焊接缺陷，应予补焊消除。这些缺陷的存在将会使接头产生应力集中，降低接头的疲劳强度，甚至可能成为疲劳裂纹源。

5.2无损探伤

无损探伤是在焊缝外观检查合格后进行。检查焊缝内部缺陷，主要包括裂纹、未熔合、气孔、未焊透等。无损探伤常用的方法有X射线探伤、超声波探伤等。通过无损探伤可掌握焊缝内部缺陷情况，如：缺陷的种类、性质、分布状况等。根据这些情况焊接工程师可采取有效措施，清除这些不允许存在或超标缺陷，然后进行返修补焊，以保证焊接质量否则留在焊缝中的这些超标缺陷或不允许缺陷在压力管道运行中将可能成为失效源，成为事故隐患。

6 压力管道安装焊缝返修

无损探伤不达标的缺陷需要进行返修。然而，同一部位的返修次数最多不超过3次。多次返修补焊会降低焊接接头综合性能，因此必须在有限的次数内严格控制住焊缝返修质量。

6.1焊缝返修一般工作程序

6.1.1焊接检查员根据无损探伤结果，发出《焊缝返修通知单》到作业班组。

6.1.2焊接工程师会同焊接检查员分析缺陷产生的原因，焊接工程师根据缺陷产生的原因，制定焊缝返修方案。

6.1.3根据返修方案进行返修焊接。

6.1.4对返修好的焊缝进行外观、无损探伤等检查。

6.1.5将返修情况，如返修次数、返修部位缺陷产生的原因，检查方法及结果等记入焊工管理台账。

6.2分析缺陷产生的原因

产生焊接缺陷的原因很多。焊材选用、烘烤、焊接工艺、焊接设备以及焊工操作技能、甚至责任心等。因此，焊接检查员和焊接技术人员应根据无损探伤结果，施焊记录等仔细分析，在焊缝返修及以后的焊接中避免同类事情发生。若是裂纹，就应该考虑焊接规范，焊条选用和烘烤情况。预热、后热温度是否合理，是否产生淬硬组织，是否存在较大的焊接应力。母材含硫、磷及碳含量是否偏高。若有气孔则应检查焊条烘烤温度、时间是否符合要求。检查坡口、焊丝的油锈是否清除干净、操作角度、工艺参数是否正确。若是未焊透，从工件方面考虑，就是看坡口角度、间隙是否太小，钝边是否太厚等。从工艺方面来考虑，则应分析是否电流电压过小、焊速太快、因此只有确定了缺陷种类和产生原因，才可制定正确的返修方案。

6.3制定返修方案

制定返修方案是进行焊缝返修工作的一个重要过程。返修方案内容包括：缺陷的清除、坡口制各焊接方法及焊材选用和返修工艺参数。

6.3.1清除缺陷制备坡口

清除缺陷制备坡口的常用方法是用碳弧气刨或手工砂轮进行。坡口的形状、尺寸主要取决于缺陷尺寸、性质及分布特点，所挖坡口的角度或深度应越小越好，只要将缺陷清除，便于操作即可。一般缺陷靠近哪侧就在哪侧清除，如果材料脆性大，焊接性差，打磨坡口前还应在裂纹两端钻上裂孔，以防止在挖制和焊接过程中裂纹扩展。此外，对于抗裂性差或淬硬倾向严重的钢，碳弧气刨前应预热，清除缺陷后，还要用砂轮打磨掉碳弧气刨造成的铜斑，渗碳层淬硬层等，直至露出金属光泽。坡口制备好以后应用肉眼、放大镜或PT探伤、MT探伤进行检验。确保坡口面无裂纹和新裂纹存在。

6.3.2焊接方法及焊材的选择

焊缝返修一般采用焊条电弧焊进行，这是由于焊条电弧焊具有操作方便，位置适应性强等特点决定的。当采用焊条电弧焊返修时，一般选用原焊材焊接。采用钨极氩弧焊返修时，填充焊丝一般选用原焊丝，该方法一般用于补焊打底。

6.3.3制定返修工艺措施

焊缝返修应控制焊接热输入，并采用合理的焊接顺序等工艺措施来保证质量。采用小直径焊条或焊丝、小电流等小的焊接工艺参数施焊，降低返修部位塑性储备的消耗。采用窄焊道、多层多道等方法，减小焊接应力与变形。每层接头要尽量错开，每焊完一道后，须彻底清渣、填满弧坑，并将电弧引燃后再熄灭，起附加热处理作用。填充焊道可用带圆角的小锤锤击焊缝，以释放应力，但打底焊缝和盖面焊缝不宜锤击，以免引起根部裂纹和表面加工硬化。

需要预热的材料，其道间温度不应低于预热温度。要求焊后热处理的压力管道应在热处理前返修。否则，返修后应重新进行热处理。

6.4检验

返修完后，应用砂轮打磨返修部位，使之圆滑过渡，然后按原焊缝要求进行同样内容的检验，如外观、无损探伤等。验收标准不得低于原焊缝标准，检验合格后，方可进行下道工序。