【正文】 接規(guī)范選擇不當(dāng)；坡口設(shè)計(jì)不當(dāng)；運(yùn)條手勢(shì)不良。在知道其產(chǎn)生原因后，我們找出了相應(yīng)的方法，盡量減少這些缺陷所帶來(lái)的危害。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 第三章 焊接過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題及產(chǎn)生原因 焊接缺陷所謂焊接缺陷，就是使焊接接頭金屬性能變壞。多層多道焊的街頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)。再焊時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查并確認(rèn)無(wú)裂紋后，方可按照工藝 要求繼續(xù)施焊。 嚴(yán)禁在被焊工件表面引燃電弧、試驗(yàn)電流或隨意焊接臨時(shí)支撐物，高合金鋼 材料表面不得焊接對(duì)口用卡具，淬硬性傾向較大的合金鋼焊件的表面不應(yīng)有電弧擦傷等 施焊過(guò)程除工藝和檢驗(yàn)上要求分次焊接外，應(yīng)連續(xù)完成。外觀質(zhì)量檢查按照 GBJ23695 標(biāo)轉(zhuǎn)要求。 表 23 手工電弧焊焊接參 數(shù) 焊接方法 焊條牌號(hào) 直徑 （ mm） 電流極性 電流 電壓 焊接層數(shù) 手工電弧焊 E4303 直流反接 90140A 1030V 第一層 過(guò)渡層焊接 手工氬弧焊打底完之后，由于焊縫表面處坡口夾角較小，為了便于清根和運(yùn)條操作，過(guò)渡層焊接采用手工電弧焊，焊條選用Φ 焊接層數(shù)為1 層，同時(shí)采用小直徑焊條小電流焊對(duì)焊縫組織結(jié)構(gòu)形式有所改善。點(diǎn)焊焊縫有裂紋或者其他缺陷時(shí)，必須重新打磨焊接。由于焊接表面上的氧化皮和鐵銹對(duì)金屬有氧化作用使焊縫中增氧，導(dǎo)致氣孔的產(chǎn)生，并且降低焊縫的力學(xué)性能，對(duì)接接頭的錯(cuò)邊量要求最大不能超過(guò) 2mm。手弧焊設(shè)備選用WS7400 手工焊焊機(jī)， 直流反接。 焊接環(huán)境 當(dāng)施焊環(huán)境出現(xiàn)下列一種情況時(shí)，應(yīng)采取有效防護(hù)措施，否則不能焊接： 1 手工焊 時(shí)風(fēng)速大 于 10m/s（ 風(fēng)速過(guò)大易引起熔滴飛濺，熔滴過(guò)渡受到影響），應(yīng)采取防風(fēng)措施； 2 氬弧焊時(shí)風(fēng)速大于 1m/s（氬氣的保護(hù)性較差，容易產(chǎn)生氣孔等缺陷），操作者應(yīng)注意換氣以免造成傷害； 3 相對(duì)濕度大于 90%（濕度大， H20 的含量過(guò)高，在焊接的高溫情況下會(huì)發(fā)生 H20=2[H]+[O]反應(yīng)，產(chǎn)生 H2 氣孔和 CO 氣孔）； 焊接方法和焊接設(shè)備的選擇 分 氣缸的壁厚為 10mm，為了保證焊透，需要采用熱量較為集中的方法焊接。 Q245R,Φ32510 D9,D10 Q235A,δ6。 20,Φ32510 D6 20,Φ323。 20,Φ32510 D3 20,Φ1086。 20,Φ323 D1,D4 20,Φ57。 20,Φ1086 C5 Q245R,δ14。 20,Φ57 C2 Q245R,δ24。 焊接材料的選擇 所選材料的質(zhì)量必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 表 21 所用材料成分表 母材或焊材 規(guī)格 化學(xué)成分 備注 C Mn Si Cr P S Ni 20 δ=10mm .23 .65 ≤5 ≤35 ≤35 ≤0 Q245R ≤ ≤5 ≤25 ≤15 E4303 ≤ ≤0 ≤40 ≤35 ≤0 手工焊 焊條的選擇 我們選擇了 E4303 焊條 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 焊接準(zhǔn)備 根據(jù)焊接接頭的不同選擇坡口形式 表 22 焊接接頭材料及坡口 焊縫代號(hào) 材料牌號(hào)及規(guī)格 接頭及坡口形式 B1,B2 Q245R,Φ32510。 6 分汽缸上應(yīng)裝設(shè)壓力表。內(nèi)徑不大于 400 毫米 (mm)的，平端蓋和筒體可以用打坡口的角焊。如設(shè)計(jì)壓力不大于 兆帕 (Mpa 的分汽缸可以用 A3F 和 AY3F 鋼板制造；設(shè)計(jì)壓力不大于 1 兆帕 (Mpa 的分汽缸可以用 A AY3 鋼板制造。 2 原有使用的分汽缸應(yīng)按省級(jí)鍋爐壓力容器 監(jiān)察機(jī)構(gòu)的要求進(jìn)行登記和領(lǐng)取《使用登記證》。 分汽缸不是鍋爐本體的一部分，而是一件單獨(dú)的壓力容器，因此有一些與鍋爐不同的要求，現(xiàn)說(shuō)明如下： 1 分汽缸應(yīng)符合壓力容器的要求 它應(yīng)由具有《壓力容器設(shè)計(jì)單位批準(zhǔn)書(shū)》 (省級(jí)主管部門(mén)批準(zhǔn)，同級(jí)勞動(dòng)部門(mén)備案 )的單位設(shè)計(jì)，應(yīng)由具有省級(jí)勞動(dòng)部門(mén)簽署的《壓力容器制造許可證》的單位制造。分汽缸還有儲(chǔ)存蒸汽、多臺(tái)鍋爐蒸汽并用的作用，此外還有一定的汽水分離能力。它是蒸汽鍋爐必不可少的附屬設(shè)備。氧乙炔預(yù)熱； 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 (3)管段組對(duì)可以在專(zhuān)用的胎具上進(jìn)行，也可采用組對(duì)機(jī)。鉻鉬鋼管管壁厚≥ 6mm 時(shí)，焊前應(yīng)當(dāng)預(yù)熱。并對(duì)其內(nèi)外側(cè)進(jìn)行清理，清理合格后應(yīng)及時(shí)組對(duì)施焊； (2) 管口處理 焊接前手工清理坡口毛刺，管件坡口用破布打光。坡口根部有鈍邊，其厚度為 2mm 左右； 2 坡口的加工方法 坡口的加工方法一般有以下幾 種 : (1) 低壓碳素鋼管公稱(chēng)直徑等于或小于 50mm 的，采用手提砂輪磨坡口；直徑大于 50mm 的，用氧乙炔切割坡口，然后用手提砂輪機(jī)打掉氧化層并打磨平整； (2) 中壓碳素鋼管、中低壓不銹耐酸鋼管和低合金鋼管以及各種高壓鋼管，用車(chē)床加工坡口； (3) 有色金屬管，用手工銼坡口。 (1) I 型坡口適用于管壁厚度在 以下的管口焊接。見(jiàn)圖 所示。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 3 特殊形坡口是不屬于上述基本型又不同于上述組合型的形狀特殊的坡口。有 Y 形坡口； VY 形坡口；帶鈍邊 U 形坡口；雙 Y 形坡口；雙 V 形坡口； 2/3 雙 V 形坡口；帶鈍邊雙 U形坡口； UY 形坡口；帶鈍邊 J 型坡口；帶鈍邊雙 J 形坡口 。 2 組合型坡口由兩種和兩種以上的基本型坡口組合而成。 1 基本型坡口是一種形狀簡(jiǎn)單、加工容易、應(yīng)用普遍的坡口。釬焊連接的接頭也有多種形式，一種分類(lèi)方法將其分為四種，即搭接接頭， T 形接頭，套接接頭，舌形與槽形接頭。如再考慮接頭傳力特點(diǎn)， T 形與十字接頭可歸為一類(lèi)；蓋板接頭、套管接頭、塞焊（槽焊）接頭實(shí)質(zhì)上是搭接接頭的變形，而不同的卷邊接頭可分屬于對(duì)接接頭、角接接頭和端接接頭。 2 焊接接頭的基本類(lèi)型。其突出問(wèn)題是形成應(yīng)力集中、劣質(zhì)區(qū)、變形及殘余應(yīng)力的存在。 焊接層數(shù)的選擇 多層多道焊有利于提高焊接接頭的塑性和韌性，除了低碳鋼對(duì)焊 接層數(shù)不敏感外，其他鋼種都希望采用多層多道無(wú)擺動(dòng)法焊接，每層增高不得大于 4mm。 利用不同的極性，可焊接不同要求的焊件，如采用酸性焊條焊接厚度較大的焊件時(shí)，可采用直流正接法 (即焊條接負(fù)極，焊件接正極 )，以獲得較大的熔深，而在焊接薄板焊件時(shí)，則采用直流反接，可防止燒穿。 電源種類(lèi)和極性的選擇 電源的種類(lèi)和極性主要取決于焊條的類(lèi)型。較大的焊接速度可以獲得較高的焊接生產(chǎn)率，但是，焊接速度過(guò)大，會(huì)造成咬邊、未焊透、氣孔等缺陷；而過(guò)慢的焊接速度，又會(huì)造成熔池滿溢、夾渣、未熔合等缺陷。電弧電壓對(duì)焊縫質(zhì)量的影響以及防止措施見(jiàn)表。而在鍋爐和壓力容器的實(shí)際焊接生產(chǎn)中，焊工應(yīng)按照焊接工藝文件規(guī)定的參數(shù)施焊。對(duì)于橫、立、仰焊時(shí)所用的焊接電流，應(yīng)比平均的數(shù)值小 10％～ 20％左右。對(duì)于同樣直徑的焊條焊接不同材質(zhì)和厚度的工件，焊接電流亦不同。在使用一般碳鋼焊條時(shí)，焊 接電流大小和焊條直徑的關(guān)系為 I=(35~55)d （ 11） 式中 I—— 焊接電流， A； d—— 焊條直徑， mm。 焊接電流的選擇 焊接電流對(duì)焊接過(guò)程焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率的影響見(jiàn)表。立、仰或橫焊，使用焊條直徑不宜大于 Φ 4． 0mm，以便形成較小的熔池，減少熔化金屬下淌的可能性。 。 。2.0 。 根據(jù)被焊工件的厚度，焊條直徑按下表進(jìn)行選擇。 焊條直徑的選擇 焊條是根據(jù)被焊工件的厚度、接頭形狀、焊接位置和預(yù)熱條件來(lái)確定的。對(duì)珠光體的耐熱鋼一般選用與鋼材化學(xué)成分相近的焊條，或根據(jù)焊件的工作溫度來(lái)選取； （ 4）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，剛性大及厚度大的焊件，應(yīng)選用抗裂性能好的低氫焊條； （ 5）對(duì)受條件限制不能翻轉(zhuǎn)的焊件，應(yīng)選全位置焊接焊條。 （ 7）低碳鋼與低合金鋼、不同強(qiáng)度等級(jí)的低合金鋼等異種鋼間的焊接，一般選用與較低強(qiáng)度等級(jí)鋼材相匹配的焊條。 （ 5）在焊條的強(qiáng)度確定之后，對(duì)于塑性、沖擊性和抗裂性能要求較高（結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、鋼材厚、焊件受動(dòng)荷載），低溫條件下工作的焊縫應(yīng)選用堿性焊條。以保證焊縫既有一定的強(qiáng)度，又能有良好的塑性。 （ 2）對(duì)于合金結(jié)構(gòu) 鋼，通常要求焊縫金屬的合金成分與母材金屬相同或相近。 1 焊接材料的機(jī)械性能、化學(xué)成分 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 （ 1）對(duì)于低碳鋼、中碳鋼和低合金鋼，可選用與母材強(qiáng)度等級(jí)相應(yīng)的焊條，其抗拉強(qiáng)度等于或稍高于母材。 4 按特殊性能分類(lèi)。 酸性焊條具有較強(qiáng)的氧化性，對(duì)鐵銹、水分不敏感，焊縫中很少有由氫氣引起的氣孔，但酸性熔渣脫氧不完全，也不能完全清除焊縫中的硫、磷等雜質(zhì)，故焊縫金屬力學(xué)性能較低。 3 按藥皮熔化后的熔渣堿度分類(lèi)。同時(shí)也保證焊縫金屬獲得具有合乎要求的化學(xué)成分和機(jī)械性能。 通過(guò)在焊條藥皮中加入鐵合金或純合金元素，使之隨著藥皮的熔化而過(guò)渡到焊縫金屬中去，以彌補(bǔ)合金元素?zé)龘p和提高焊縫金屬的機(jī)械性能。此外采用光桿焊條焊接，電弧很不穩(wěn)定，飛濺嚴(yán)重，焊縫成形很差。若采用無(wú)藥皮的光桿焊條焊接，則在焊接過(guò)程中，空氣中的氧和氮會(huì)大量侵入熔化金屬，將金屬鐵和有益元素碳、硅、錳等氧化和氮化，并形成各種氧化物和氮化物殘留在焊縫中，造成焊縫夾渣或裂紋。藥皮是由各種礦物類(lèi)、鐵合金有機(jī)物和化工產(chǎn)品（水玻璃類(lèi)）原料組成。焊接時(shí)，焊芯本身熔化為填充金屬與母材金屬熔合形成焊縫。 1 焊芯 焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱(chēng)為焊芯 。 焊接材料 焊條的組成 焊條就是涂有藥皮的供電弧焊使用的熔化電極。確需接長(zhǎng)時(shí)接頭不得多于 2 個(gè)，并要保證接頭的接觸良好和外絕緣良好且牢固可靠。導(dǎo)線的戴面積應(yīng)根據(jù)焊接電流和所用長(zhǎng)度確定。 3 導(dǎo)線應(yīng)有良好的導(dǎo)電性和絕緣層，并且要輕便、柔軟、便于操作。不許將導(dǎo)線隨意拖于地面。 1 電源線是焊機(jī)與電網(wǎng)的連接導(dǎo)線，電壓較高，危險(xiǎn)較大，因此其長(zhǎng)度一般不得超過(guò) 2~3m。 6 禁止使用絕緣損壞或沒(méi)有絕緣的電焊鉗。 4 電焊鉗應(yīng)輕便（質(zhì)量不超過(guò) ），易于操作。 2 電焊鉗的手柄等應(yīng)有良好的絕緣和隔熱性能。 電焊鉗 電焊鉗的作用是夾持焊條和傳導(dǎo)電流，是手工焊接的主要工具，而且直接關(guān)系到焊工的操作安全，因此必須符合以下安全要求。 3 電焊機(jī)外殼應(yīng)設(shè)有良好的保護(hù)接地（接零）裝置，其螺釘不得小于M8（ Φmm），并有明顯的接地（ 接零）標(biāo)志。初級(jí)與次級(jí)回路之間的絕緣電阻值不得小于 5MΩ，帶電部分與機(jī)殼、機(jī)架之間的絕緣電阻不得低于。焊接作業(yè)中必需選用合格的電弧焊機(jī)。同時(shí)，還應(yīng)避免 電纜受到機(jī)械性損傷，防止電纜絕緣損壞而漏電。必須嚴(yán)格遵守安全規(guī)程的規(guī)定，電焊機(jī)電源線不得超過(guò) 2~3m，嚴(yán)禁將電焊機(jī)電源線拖于地面。由于上述一些不安全、不衛(wèi)生因素的存在，使得在手工電弧焊焊接作業(yè)的過(guò)程中，有可能發(fā)生觸電、火災(zāi)、洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 爆炸、中毒、灼燙和高處墜落等事故。另外，在焊接過(guò)程中，焊條、焊件及其周?chē)目?氣在焊接電弧高溫和強(qiáng)烈弧光的作用下，會(huì)產(chǎn)生大量影響人體健康的有害煙塵和臭氧、氮氧化物等有毒氣體。手工電弧焊操作簡(jiǎn)便、靈活，適用范圍十分廣泛。若電焊設(shè)備有故障，電焊工違反安全操作規(guī)程或穿戴的防護(hù)用品有缺陷，都有可能發(fā)生觸電事故。在手工電弧焊接過(guò)程中，所使用的電焊機(jī)、電焊鉗、導(dǎo)線以及工件均是帶電體。 手工電弧焊的安全技術(shù) 由于手工電弧焊（俗稱(chēng)電焊）具有使用簡(jiǎn)單，操作靈活，適用性強(qiáng)，成本低等優(yōu)點(diǎn)，使得手工電弧焊 技術(shù)廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域。焊條直徑有 2～ 6mm 的一系列規(guī)格。手工電弧焊適用于平、仰、立各種位置的焊接。焊接過(guò)程中焊條藥皮熔化分解生成氣體和熔渣，在氣渣的共同保護(hù)下有效地排除了周?chē)諝獾牟焕绊?，通過(guò)高溫下熔池間的冶金反應(yīng)，還原與凈化金屬，獲 得優(yōu)質(zhì)焊縫。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 手工電弧焊的優(yōu)點(diǎn)極其應(yīng)用范圍 在電焊條與工件間的氣體介質(zhì)形成一種持續(xù)強(qiáng)烈的放電弧柱，弧柱中心溫度可達(dá) 6000～ 7000℃。在有些情況下，包覆的熔劑內(nèi)含有所有合金元素，中部的焊條僅是碳鋼。金屬電極外由礦物質(zhì)熔劑包覆，熔劑熔化時(shí)形成焊渣蓋住焊接熔池。熱能也是由電弧提供。在焊鉗更換新的焊條前，手工電弧焊過(guò)程只能完成短焊縫的焊接。同時(shí)，金屬棒上熔化的藥皮會(huì)形成氣體和熔渣，保護(hù)焊接熔池不受周?chē)諝獾挠绊?。但是隨著人們對(duì)好的焊縫質(zhì)量需求的日益增長(zhǎng)，手工電弧也開(kāi)始使用藥皮焊條。直到 20 世紀(jì)初，在瑞典發(fā)明卡爾伯格過(guò)程（ Kjellberg process）和 Quasiarc 方法傳入英國(guó)