1焊接变形的控制措施 全面分析各因素对焊接变形的影响，掌握其影响规律，即可采取合理的控制措施。 1焊缝截面积的影响 焊缝截面积是指熔合线范围内的金属面积。焊缝面积越大，冷却时收缩引起的塑性变形量越大，焊缝面积对纵向、横向及角变形的影响趋势是一致的，而且是起主要的影响，因此，在板厚相同时，坡口尺寸越大，收缩变形越大。 2焊接热输入的影响 一般情况下，热输入大时，加热的高温区范围大，冷却速度慢，使接头塑性变形区增大。 3焊接方法的影响 多种焊接方法的热输入差别较大，在建筑钢结构焊接常用的几种焊接方法中，除电渣以外，埋弧焊热输入最大，在其他条件如焊缝断面积等相同情况下，收缩变形最大，手工电弧焊居中，CO2气体保护焊最小。 4接头形式的影响 在焊接热输入、焊缝截面积、焊接方面等因素条件相同时，不同的接头形式对纵向、横向、角变形量有不同的影响。常用的焊缝形式有堆焊、角焊、对接焊。 1)表面堆焊时，焊缝金属的横向变形不但受到纵横向母材的约束，而且加热只限于工件表面一定深度而使焊缝的收缩同时受到板厚、深度、母材方面的约束，因此，变形相对较小。 2)T形角接接头和搭接接头时，其焊缝横向收缩情况与堆焊相似，其横向收缩值与角焊缝面积成正比，与板厚成反比。 3)对接接头在单道(层)焊的情况下，其焊缝横向收缩比堆焊和角焊大，在单面焊时坡口角度大，板厚上、下收缩量差别大，因而角变形较大。 双面焊时情况有所不同，随着坡口角度和间隙的减小，横向收缩减小，同时角变形也减小。 5焊接层数的影响 1)横向收缩：在对接接头多层焊接时，第一层焊缝的横向收缩符合对接焊的一般条件和变形规律，第一层以后相当于无间隙对接焊，接近于盖面焊道时与堆焊的条件和变形规律相似，因此，收缩变形相对较小。 2)纵向收缩：多层焊接时，每层焊缝的热输入比一次完成的单层焊时的热输入小得多，加热范围窄，冷却快，产生的收缩变形小得多，而且前层焊缝焊成后都对下层焊缝形成约束，因此，多层焊时的纵向收缩变形比单层焊时小得多，而且焊的层数越多，纵向变形越小。 在工程焊接实践中，由于各种条件因素的综合作用，焊接残余变形的规律比较复杂，了解各因素单独作用的影响便于对工程具体情况做具体的综合分析。所以，了解焊接变形产生的原因和影响因素，则可以采取以下控制变形的措施： 1)减小焊缝截面积，在得到完整、无超标缺陷焊缝的前提下，尽可能采用较小的坡口尺寸(角度和间隙)。 2)对屈服强度345MPA以下，淬硬性不强的钢材采用较小的热输入，尽可能不预热或适当降低预热、层间温度；优先采用热输入较小的焊接方法，如CO2气体保护焊。 3)厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊。 4)在满足设计要求情况下，纵向加强肋和横向加强肋的焊接可采用间断焊接法。 5)双面均可焊接操作时，要采用双面对称坡口，并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺序。 6)T形接头板厚较大时采用开坡口角对接焊缝。 7)采用焊前反变形方法控制焊后的角变形。 8)采用刚性夹具固定法控制焊后变形。 9)采用构件预留长度法补偿焊缝纵向收缩变形，如H形纵向焊缝每米长可预留5mm～7mm。 10)对于长构件的扭曲，主要靠提高板材平整度和构件组装精度，使坡口角度和间隙准确，电弧的指向或对中准确，以使焊缝角度变形和翼板及腹板纵向变形值与构件长度方向一致。 11)在焊缝众多的构件组焊时或结构安装时，要采取合理的焊接顺序。 12)设计上要尽量减少焊缝的数量和尺寸，合理布置焊缝，除了要避免焊缝密集以外，还应使焊缝位置尽可能靠近构件的中和轴，并使焊缝的布置与构件中和轴相对称。 2焊接应力的控制措施 构件焊接时产生瞬时内应力，焊接后产生残余应力，并同时产生残余变形，这是不可避免的现象。 焊接变形的矫正费时费工，构件制造和安装企业首先考虑的是控制变形，往往对控制残余应力较为忽视，常用一些卡具、支撑以增加刚性来控制变形，与此同时实际上增大了焊后的残余应力。 对于一些本身刚性较大的构件，如板厚较大，截面本身的惯性矩较大时，虽然变形会较小，但却同时产生较大的内应力，甚至产生裂纹。 因此，对于一些构件截面厚大，焊接节点复杂，拘束度大，钢材强度级别高，使用条件恶劣的重要结构要注意焊接应力的控制。控制应力的目标是降低其峰值使其均匀分布，其控制措施有以下几种： 1)减小焊缝尺寸：焊接内应力由局部加热循环而引起，为此，在满足设计要求的条件下，不应加大焊缝尺寸和层高，要转变焊缝越大越安全的观念。 2)减小焊接拘束度：拘束度越大，焊接应力越大，首先应尽量使焊缝在较小拘束度下焊接，尽可能不用刚性固定的方法控制变形，以免增大焊接拘束度。 3)采取合理的焊接顺序：在焊缝较多的组装条件下，应根据构件形状和焊缝的布置，采取先焊收缩量较大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝；先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝，后焊拘束度较小而能自由收缩的焊缝的原则。 4)降低焊件刚度，创造自由收缩的条件。 5)锤击法减小焊接残余应力：在每层焊道焊完后立即用圆头敲渣小锤或电动锤击工具均匀敲击焊缝金属，使其产生塑性延伸变形，并抵消焊缝冷却后承受的局部拉应力。 但根部焊道、坡口内及盖面层与母材坡口面相邻的两侧焊道不宜锤击，以免出现熔合线和近缝区的硬化或裂纹。高强度低合金钢，如屈服强度级别大于345MPa时，也不宜用锤击法消除焊接残余应力。 6)采用抛丸机除锈：通过钢丸均匀敲打来抵消构件的焊接应力。 综上所述，在施工过程中，一定要了解焊接工艺，采用合理的焊接方法和控制措施，以便减少和消除焊后残余应力和残余变形。在实践中不断总结、积累焊接经验，综合分析考虑的各种因素，可以保证工程中的焊接质量。
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常州工程学院毕 业 设 计（论文）、题 目 板厚为6mm的0Cr18Ni9钢板采用焊条电弧焊 的焊接工艺评定（拉伸） 专 业 焊接技术及自动化 班级学号 姓 名 指导教师 2008 年 6 月 5 日摘要钢是我们现代社会中不可缺少的一种材料，它可以看作一个国家工业化水平的标志。钢的产量越高就代表这个国家的工业化水平越高。不锈钢是钢中非常重要的一种，由于不锈钢具有特殊的使用性能和力学性能，在现在的各行各业中已经被越来越多的使用。在不锈钢中奥氏体不锈钢又是其中非常重要的一种，在发达国家每年消耗的不锈钢中有70％的是不锈钢，在我过也达到了65％左右。因此开发和使用好奥氏体不锈钢对我过的工业话来说已经越来越重要了。0cr18ni9就是奥氏体不锈钢，我做的这个课题就是探讨0cr18ni9在低温贮罐制造中的性能。低温贮罐是用来储存液N液Ar液态的CO2等低温液体的容器，液态介质的特殊性能就决定了制造材料需要特殊性能，而奥氏体不锈钢0cr18ni9就具有这样的性能。低温贮罐在现在的生活、生产中使用已经越来越广泛，因此对0cr18ni9的探讨就显得越来越重要。在这篇论文中我会着重为大家阐述0cr18ni9在低温压力容器制造中的焊接性能，力学性能，使用性能和焊接工艺。在这篇论文中我会通过一个焊接性试验来探讨0gr18ni9在低温压力容器中的各项性能。我的这个试验就是规格为6×150×300mm的两块0cr18ni9扳水平对接焊接方法就是手工电弧焊。针对这个试验做出完整的焊接工艺评定，并且根据评定要求对式样做相应的无损检验和力学性能的检验，从而来判定0cr18ni9的各项性能。关键词: 焊接性能 力学性能 使用性能 焊接工艺AbstractSteel our modern society is indispensable to a material, it can be seen as a sign of the level of industrialized The higher the output of steel on behalf of this country the higher the level of Stainless steel is a very important one, because of the use of stainless steel with special performance and mechanical properties, in all walks of life in the present have been increasingly Austenitic stainless steel in the stainless steel is a very important one, in the developed world consumption of stainless steel annually in 70% of the stainless steel is, I have also reached about 65 Thus the development and use of austenitic stainless steel good to me over the words of the industry has become increasingly 0cr18ni9 is austenitic stainless steel, I do on this subject is 0 cr18ni9 in low-temperature storage tank manufacturer in the Cryogenic storage tank is used to store liquid N Ar of liquid CO2 and other low-temperature liquid containers, liquid medium decision on the special properties of the material needs of a special performance, and austenitic stainless steel 0 cr18ni9 on with this Cryogenic storage tank in the present life, has been used in the production of more extensive, therefore 0 cr18ni9 of it is beco Steel our modern society is indispensable to a material, it can be seen as a sign of the level of industrialized The higher the output of steel on behalf of this country the higher the level of Stainless steel is a very important one, because of the use of stainless steel with special performance and mechanical properties, in all walks of life in the present have been increasingly Austenitic stainless steel in the stainless steel is a very important one, in the developed world consumption of stainless steel annually in 70% of the stainless steel is, I have also reached about 65 Thus the development and use of austenitic stainless steel good to me over the words of the industry has become increasingly 0cr18ni9 is austenitic stainless steel, I do on this subject is 0 cr18ni9 in low-temperature storage tank manufacturer in the Cryogenic storage tank is used to store liquid N Ar of liquid CO2 and other low-temperature liquid containers, liquid medium decision on the special properties of the material needs of a special performance, and austenitic stainless steel 0 cr18ni9 on with this Cryogenic storage tank in the present life, has been used in the production of more extensive, therefore 0 cr18ni9 of it is becoming increasingly In this paper I will focus on as we set out in the cold 0 cr18ni9 pressure vessel manufacture of welding performance, mechanical properties, the use of performance and welding In this paper I will pass a welding test to explore 0 gr18ni9 in low-temperature pressure vessel in the This is my test specifications for the 6 × 150 × 300mm 2 0 cr18ni9 pull the butt welding method is the level of manual arc For the pilot to complete the welding technology assessment and assessed in accordance with the requirements of the design accordingly mechanical properties of non-destructive testing and inspection, to determine 0 cr18ni9 the ing increasingly In this paper I will focus on as we set out in the cold 0 cr18ni9 pressure vessel manufacture of welding performance, mechanical properties, the use of performance and welding In this paper I will pass a welding test to explore 0 gr18ni9 in low-temperature pressure vessel in the This is my test specifications for the 6 × 150 × 300mm 2 0 cr18ni9 pull the butt welding method is the level of manual arc For the pilot to complete the welding technology assessment and assessed in accordance with the requirements of the design accordingly mechanical properties of non-destructive testing and inspection, to determine 0 cr18ni9 the Key word:Welding performance Mechanics performance Welding craft Operational performance目 录1 绪论 ………………………………………………………………………2 课题的背景 ………………………………………………………………3 材料介绍 …………………………………………………………………4 0Cr18Ni9的焊接 ………………………………………………………………1 0Cr18Ni9焊接性分析 ……………………………………………………2 0Cr18Ni9的焊接工艺 ………………………………………………………1 0Cr18Ni9的焊接工艺思路分析 …………………………………………2 0Cr18Ni9的焊接工艺应用 ……………………………………………5 结论 ……………………………………………………………………6 参考文献 ………………………………………………………………7 致谢 ……………………………………………………………………绪论机械工业是为所有的工业，农业，国防以及交通运输业提供机器和装备的工业。在实现我国四个现代化的过程中，必须贯彻党的总路线精神，不断解决自行设和制造效能高、寿命长、重量轻、体积小、容量大、成本低的机器和设备的问题。为了完成这一光荣而艰巨的任务，使机械设计与制造能力在短时间内超世界水平，除了必须解决设计与制造和使用的科学。而机械制造中的材料问题，一部分是属于金属材料本身的成分与质量问题，另一部分是属于材料的选用是否适当，在加工处理的工艺上是否发挥了材料的最大潜力的问题。因此，在提高金属材料的产量和质量的同时，还要提高和发挥材料的各种性能，充分挖掘潜力，做到既合实用又节省，只有这样才能达到多，快，好，省建设社会主义的目的。我国解放前合金钢的科学和生产几乎完全是空白点。解放后，我国机械工业的发展速度是世界上前所罕见的。在近20~30年间，不锈钢的出现和大量的使用，推动了不锈钢工业的进程。不锈钢由于具有优良的耐蚀性、耐磨性、强韧性和良好的可加工性，外观的精美性，以及无毒无害性，广泛地应用与宇航、海洋、军工、化工、能源等方面，以及日用家具、建筑装潢、交通车辆的装饰上。合金元素多、组织结构复杂且多变给不锈钢及耐蚀耐热合金焊接带来很大的困难。焊接接头的性能好坏，直接关系着设备使用的安全性。国内外对不锈钢及耐蚀耐热合金的焊接做了大量的研究工作，其焊接性、焊接材料及焊接工艺的研究几乎与母材的研究同步，促进了不锈钢及耐蚀耐热合金的发展。有关这方面的研究成果和文献资料虽然很多，但较为系统的还是寥寥无几，在实际工作中，一部分有关的焊接技术人员和焊工，对不锈钢及耐蚀耐热合金的焊接知识了解不多，有的甚至直接照搬低合金钢的工艺和方法。虽然我国在这几年在不锈钢上的努力有目共睹，但与世界先进国家相比，差距还是很大的。为了尽快弥补这一差距，需要我们现代化的科技人才而我们也需要付出更多。随着社会主义革命和现代化建设事业的迅猛发展以及人们对高品质的生活的要求，不锈钢极其相关的技术科学将得到不断地发展和完善。在世界上45 ％的钢的连接是用焊接方法来完成的，手工电弧焊又是我们生活生而中不可缺少的一部分，目前我用的越来越多的钢就奥氏体不锈钢，所以对于奥氏体不锈钢的焊接的研究已经越来越迫在眉睫。我做这篇论文就是从手工电弧焊方面来研究奥氏体不锈钢的焊接。主要从材料的力学性能化学成分，和通过焊接性的分析来讨论奥氏体不锈钢的焊接性能。最能直观表现奥氏体不锈钢焊接性能的就是焊接工艺知道书，我们通过焊接工艺指导书的编制来反应奥氏体不锈钢的焊接性能。课题背景由于奥氏体不锈钢的特殊的焊接性能，在现代社会中越来越多的地方使用到这种钢，现在奥氏体不锈钢也是我们发展研究的一个方向。未来的时间里对奥氏体不锈钢的开发研究也越来越引起专家们的注意，我们对奥氏体不锈钢焊接的了解也应该越来越重视。焊接奥氏体不锈钢的方法有很多，国内在中厚板奥氏体不锈钢的焊接中，主要采用埋弧焊（SAW）。手工电弧焊由于其操作灵活、方便，设备投资少，因而被广泛用于奥氏体不锈钢结构的生产中这也是一种典型的、传统焊接方法。在手工电弧焊中起关键作用的不锈钢焊条经过我国焊接工作者多年努力，已取得了如下进展：⑴ 品种 基本上覆盖了各种常规不锈钢钢种，如308、316、309、347、317等等，通常包括酸性、碱性两个渣系。对于超低C不锈钢焊条，如308L、316L、309L国内也能生产，所以从品种上基本可满足工业部门的使用。⑵ 质量 对于常规不锈钢焊条而言，从不锈钢焊条的发红、电弧稳定性、飞溅大小、焊缝成型、颜色、波纹细腻程度、全位置焊接适应性、焊工施焊的舒适性、焊接力学性能、抗腐蚀性等方面，国产不锈钢焊条质量参差不齐。但基本可以满足国内用户的要求。对于一些特殊品种如310MoL、347L、309L仍有许多工厂愿意使用进口焊材。这也表明我国整体不锈钢焊条的工艺质量与国外还有差距，在一些特殊品种上差距较大。不锈钢埋弧焊大多使用在不锈钢筒体的环缝和纵缝。通常是开X型坡口，先焊内焊缝，然后反面砂轮打磨（甚至气刨）。随后焊正面，现行工艺是标准中要求和认可的。存在问题有：① 对母材损伤较大，对腐蚀性能不利、影响美观。② 埋弧不锈钢焊丝品种少，质量较差，配用的260和431、350焊剂，往往使焊后缝残留有横向熔渣。焊工需要用砂轮打磨。③ 因而不锈钢埋弧焊接效率低、成本高、质量粗糙。（3）、CO2不锈钢药芯焊丝电弧焊采用CO2气保护不锈钢药芯焊丝焊接不锈钢是近二三十年的事。该方法使用常规CO2焊机或MIG焊机，采用100%CO2或80%Ar+20%O2作为保护气体，和普通结构钢实心焊丝焊接相似，即可得到美观的焊缝。在3种方法中，CO2保护不锈钢药芯焊丝有取代前两种焊接方法的趋势。这三种焊接方法的对比，见表1。不锈钢手工电弧焊、MIG实心焊丝和CO2气保护不锈钢药芯焊丝电弧焊的对比对比项目 不锈钢手工电弧焊 MIG实心焊丝 CO2不锈钢药芯焊丝效率 低 高 高成本 高 较高 低操作工艺性 好 较高 好焊缝美观 好 较高 好焊缝性能 好 好 好全位置适应性 好 一般 好焊丝品种 多 少 多对焊工技术要求 较多 高 一般从上面的数据分析手工电弧焊接将会渐渐被CO2气体保护焊接所替代，但是目前这个阶段手工电弧焊接应用还是很普遍的！奥氏体不锈钢已具备建筑、化工设备材料所要求的许多理想性能，它在金属中可以说是独一无二的，而其发展仍在继续。为使不锈钢在传统的应用中性能更好，一直在改进现有的类型，而且，为了满足高级建筑应用的严格要求，正在开发新的不锈钢。由于生产效率不断提高，质量不断改进，不锈钢已成为建筑师们选择的最具有成本效益的材料之一。上面的分析可以看出目前不锈钢的焊接性是很好的，使用也是越来越广泛的。对于这种不锈钢的焊接技术也越来越成熟起来，但在目前这个阶段我们应用最广泛的还是手工电弧焊。在这样的背景下我选择做这样的课题，既有利于了解目前0Cr18Ni9焊接，又有利于了解0Cr18Ni9焊接的发展方向。OCr18Ni的焊接性分析 对于什么是焊接性，GB/T3375-94《焊接术语》中注明：“材料在限定的施工条件下，焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力”。它包括两方面的内容：其一是焊成的构件符合设计要求；其二是满足预定的使用条件，能够安全运行。 根据讨论问题的着眼点不同，焊接性可分为：（1） 工艺焊接性（2） 使用焊接性影响焊接性的因素主要有以下几点：（1） 材料因素（2） 焊接方法（3） 构件类型（4） 使用要求 金属的焊接性与材料成分、焊接方法、构件类型、使用要求都有密切的关系，所以不应脱离这些因素而单纯的从材料本身的性能来评价焊接性。从上述分析可以看出，很难找出一项技术指标可以概括焊接性，只有通过综合多方面的因素才能分析焊接性问题。 分析金属的焊接性我们在不要求做非常准确的情况下我们可以根据碳当量、材料的化学性能、材料的物理性能来判断，如果要求需要很准确的话我们可以通过焊接性试验来判定。0cr18ni9的焊接性能我们就从这方面来判定：1、0Cr18Ni9的焊接要求 1）0Cr18Ni9属于奥氏体不锈钢，其组织为奥氏体（A)加3-5 ％铁素体（F ）。它具有良好的塑性和高温、低温性能。它在焊接热循环的作用下，主要显示出以下基本要求： ① 焊接过程中采用小的线能量输入，减小热影响区范围，加快焊缝及热影响区的冷却速度对不锈钢的焊接是有益的。 ② 用0Cr18Ni9焊接时导热系数小，存在过热区，也容易造成热影响区的晶粒长大。焊缝高温停留时间过长，在高温状态下Cr和C形成化合物，在高温区就形成了贫铬层，也会导致焊缝的枝晶倾向加剧。因此要求尽量选择线能觉输入较小的焊接方法。 ③ 由于导热系数小而线膨胀系数大，自由焊态下焊接易产生较大的变形，选用能量集中，热影响区窄的焊接方法能在一定程度上减少焊接变形。 2）0cr18ni9的含碳量很小，在加上它属于高合金钢碳当量法对它焊接性能的估算是不怎么准确的。因此我们不用碳当量对它的焊接性进行分析。 3） 0cr18ni9属于奥氏体不锈钢，这类钢有具有交高的变形能力并不可淬硬，而且它的含碳量又很底，所以总的来说焊接性还是不错的。但是由于热导率低，热膨胀系数大，局部加热时温度分布不均匀，收缩量大等都将使接头在焊接过程中产生交大的内应力。在焊接的时候应该注意这方面的问题，焊接时尽量避免或减少这种受热不均显现的发生，焊接的速度也应该适当的快点。 上面我们已经从它的化学成分和物理性能对0cr18ni9的焊接性能进行了分析，但是根据这些判断出的焊接性是不够准确的，我们需要准确的判断它的焊接性我们就必须通过焊接性试验来完成。焊接性的试验是很多的，我在这里就用斜Y型坡口焊接裂纹试验方法。板材的规格是6×150×200mm焊接方法是手工电弧焊焊材型号A132，规格¢2mm坡口形式是斜Y型焊接参数是电流：90-120A，电压20-24V，速度15-20cm/min斜Y型坡口裂纹试验图如下：焊完的试件需要经过48H时效后再作裂纹的检测和解剖。裂纹可以分为表面裂纹、跟部裂纹、断面裂纹三种形式。首先用放大镜目测或莹光粉检查焊缝表面裂纹，然后用机械方法切开六个等长度横向试片，检查五个片面上的裂纹情况。一般用裂纹率作为评定标准。根部裂纹率=∑LR/L×100％表面裂纹率=∑Lf/L×100％端面裂纹率=∑h/5H×100％试验焊缝的总长度是80mm而我们焊接裂纹的总长度通过试验测得为8mm试件的裂纹率小于20％因此在实际生产中如果按要求来做的话是不会产生裂纹的，此种钢的焊接性能还是可以的。综上所述0cr18ni9钢是具有良好的焊接性能的，在生产中按标准来做的话是应该可以生产出合格的产品，它的使用性能还是可以的。0Cr18Ni9的焊接工艺表Ⅰ-1焊接工艺评定指导书（任务书）编 制 指导书编号 HJ0511-29审 核 评定理由 批 准 完成日期 评 定 标 准 JB4708-2000 验收机关 母 材 厚度 , mm 尺寸,mm 接头形式简图0Cr18Ni9 6mm 6*150*300 0Cr18Ni9 6mm 6*150*300 焊 接 位 置 1G 焊接方向 右焊法 保 护 气 体 / 层间温度 / 预 热 / 机械化程度 手工焊 焊后热处理 / 后 热 处 理 / 衬垫材料/规格 / 清 根 方 法 / 层道 焊接方法 焊材型号/牌号 焊材规格 电流种类及极性 电流(A) 电压(V) 焊接速度(cm/min) 热输入（kJ/cm） 钨极直径 喷嘴直径1 SMAW A102 2mm 反接 90-110 5~20 15~18 67 / /2 SMAW A102 2mm 反接 100-120 20~22 18~20 7 / /检验项目、评定指标及试样数量检 验 项 目 检验标准 评定指标 检验项目 检验标准 评定指标 试样数量外观检查 GB150 JB4708 拉伸试验 GB/T228 JB4708 2无损检测 射线(RT) JB4730 JB4708 弯曲试验 面弯 GB/T232 JB4708 2 超声(UT) / / 背弯 JB4708 2 渗透(PT) / / 侧弯 / / 磁粉(MT) / / 冲击试验 焊缝 GB/T229 JB4708 /焊缝化学成分 / / 热影响区 JB4708 /金相 宏观 / / 腐蚀试验 / / / 微观 / / 硬度检验 / / /焊接工艺评定指导书编号：HJ0511-29名称：板厚为6mm的0Cr18Ni9钢板手工电弧焊的焊接工艺评定（拉伸） 编制： 审核： 批准： 表Ⅰ-2焊 接 工 艺 评 定 指 导 书单位名称 常州博朗低温有限公司 焊接工艺指导书编号 HJ0511-29 日期 6 焊接工艺评定报告编号 HJ0511-29-1 焊接方法 焊条电弧焊 机械化程度（手工、半自动、自动） 手动 焊接接头：坡口形式 带钝边的V型 衬垫（材料及规格） / 其它 / 简图：（接头形式、坡口形式与尺寸焊条、焊道布置及顺序）母材：类别号 VII 组别号 VII-1 与类别号 VII 组别号VII-1 相焊及标准号 / 钢 号 / 与标准号 / 钢 号 / 相焊厚度范围： 母材：对接焊缝 5~12 角焊缝 不限 管子直径、壁厚范围：对接焊缝 5~12 角焊缝 不限 焊缝金属厚度范围： 对接焊缝 《12 角焊缝 不限 其它： 焊接材料：焊材类别 焊条 焊材标准 GB/T983 填充金属尺寸 2mm 焊材型号 E307-16 焊材牌号 A132 其 他 / 耐蚀堆焊金属化学成分（%）C Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb
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钢筋焊接接头或焊接制品在质量验收时，其抽样方法、试样数量及质量要求均应符合《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003(行业标准)，《钢筋焊接接头试验方法标准》JGJ/T27-2001（行业标准）适用于工业与民用建筑及一般构筑物的混凝土结构中的钢筋焊接接头的拉伸、剪切、弯曲、冲击和疲劳等试验。从事钢筋焊接施工的焊工必须持有焊工考试合格证，才能上岗操作。焊接方法有电阻点焊、闪光对焊、电弧焊（双面帮条焊、单面帮条焊、双面搭接焊、单面搭接焊、熔槽帮条焊、坡口焊、窄间隙焊）、电渣压力焊、气压焊、预埋件电弧焊、预埋件埋弧压力焊。 钢筋焊接接头或焊接制品应按检验批进行质量检验与验收，并划分为主控项目和一般项目两类。质量检验时，应包括外观检查和力学性能检验。纵向受力钢筋焊接接头，包括闪光对焊接头、电弧焊接头、电渣压力焊接头、气压焊接头的连接方式检查和接头的力学性能检验规定为主控项目。非纵向受力钢筋焊接接头，包括交叉钢筋电阻点焊焊点、封闭环式箍筋闪光对焊接头、钢筋与钢板电弧搭接接头、预埋件钢筋电弧焊接头、预埋件钢筋埋弧压力焊接头的质量检验与验收，规定为一般项目。
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[1]王斌武, 应用于采煤机滚筒制造的数控焊接变位机的设计与计算[J] 煤矿机械,2009,(7) [2]王斌武, 数控焊接变位机在截割头制造中的设计与应用[J] 煤炭技术,2009,(11) [3]杨超,刘红旗,南光熙, 基于平行四边形机构的同步式变位焊接机分析[J] 机电产品开发与创新,2008,(4) [4]何立, 焊接与切割设备的使用和维修(七十八)——烘干箱、变位机、操作机的使用与维修[J] 电焊机,2008,(8) [5]何立, 焊接与切割设备的使用和维修(七十九)——烘干箱、变位机、操作机的使用与维修[J] 电焊机,2008,(10) [6]唐佳富, 新型焊接变位机的研制[J] 机械工人热加工,2007,(1) [7]何文平,王宗才,李铁成, 球面环状密封带堆焊工艺分析及焊接双变位机的设计[J] 煤矿机械,2007,(7) [8]徐鹿眉,王铁钧, 变频器在轧辊焊接机焊件组合变位控制中的应用[J] 电焊机,2007,(8) [9]刘远宏,李利平,侯文辞, 一种自制焊接变位机的改进设计[J] 机械,2007,(11) [10]何广忠,高洪明,吴林, 基于焊接位置数学模型的变位机逆运动学算法[J] 机械工程学报,2006,(6) [11]李旻,张小旭, T90型推土机行车架焊接变位机的改造[J] 工程机械与维修,2006,(10) [12]石玗,樊丁,王政,陈剑虹 数控焊接变位机示教再现控制系统[J] 焊接学报,2005,(1) [13]任宇飞,许文清,于亮,严哲明,贾艳 L形双回转升降式焊接变位机[J] 工程机械,2005,(3) [14]李智强,任胜杰 数控焊接变位机示教杆系统的设计与实现[J] 郑州工业高等专科学校学报,2004,(1) [15]戴鸿滨,林三宝 典型曲线焊缝的焊接变位机运动规划[J] 焊接,2004,(3) [16]许文清 机器人焊接系统中变位机的设计[J] 焊接技术,2004,(3) [17]李智强,郭广灵,樊丁,石玗 弧焊机器人用数控焊接变位机示教系统的设计与实现[J] 制造技术与机床,2004,(8) [18]石玗,李智强,樊丁 弧焊机器人用数控焊接变位机示教盒系统的设计与实现[J] 甘肃工业大学学报,2003,(2) [19]王政,乔及森,樊丁,石玗,党军锋,许文涛 数控焊接变位机到位精度的计算机仿真[J] 甘肃工业大学学报,2003,(3) [20]王政,乔及森,樊丁,石玗 数控焊接变位机运动精度的影响因素[J] 焊接学报,2003,(3) [21]石玗,樊丁,王政 高精度数控焊接变位机控制系统设计与实现[J] 焊接学报,2003,(4) [22]汤晓明,韩建伟 25t焊接变位机焊接地线导电装置改造[J] 电焊机,2003,(3) [23]葛福华,李祥忠,朱峰 大型构件焊接变位机的设计[J] 电焊机,2003,(11) [24]石玗,樊丁 数控焊接变位机指令系统的设计与实现[J] 甘肃工业大学学报,2002,(3) [25]石玗,樊丁 数控焊接变位机与弧焊机器人I/O通讯接口设计[J] 甘肃工业大学学报,2002,(4) [26]孙志广 工程机械结构件焊接变位机的应用[J] 工程机械与维修,2002,(10) [27]石玗,樊丁,王政,乔及森 弧焊机器人用两轴数控焊接变位机的研制[J] 焊接,2002,(9) [28]石玗,樊丁,王政,乔及森, 弧焊机器人用数控焊接变位机的研制[J] 金属成形工艺,2002,(5) [29]石玗,樊丁,姚洪杰 弧焊机器人用数控焊接变位机控制中的零漂和干扰问题[J] 甘肃工业大学学报,2001,(3) [30]王政,乔及森,樊丁,石玗 焊接柔性加工单元用数控变位机的研制[J] 甘肃工业大学学报,2001,(3) [31]谭湘夫 焊接变位机[J] 机械工程师,2001,(3) [32]易春生,王俊,付云贵 30t焊接变位机设计[J] 机械,2000,(S1) [33]樊丁,姚洪杰,王政,陈剑虹,周万坤 数控焊接变位机双模控制器的试验分析[J] 甘肃工业大学学报,1999,(3) [34]周万坤,樊丁,王政,谭伟明 焊接变位机的位置模糊控制研究[J] 电气传动自动化,1999,(1) [35]耿昌松,邓晓泉,孙松涛,崔彤,包国良,闫卫东 编码器专用集成电路在机器人焊接变位机中的应用[J] 焊接,1999,(5) [36]林三宝,黎明,吴林,刘家发,刘昆,王玉霞 焊接变位机及其智能化计算机辅助设计[J] 焊接,1999,(12) [37]屈晓刚 弧焊机器人焊接贮气筒的变位机设计[J] 机械制造,1998,(8) [38]屈晓刚 弧焊机器人焊接贮气筒的变位机设计[J] 机械,1998,(1) [39]任立生,宗加元,骆红云 BWK 焊接变位机机架加工工艺的改进[J] 吉林工学院学报(自然科学版),1997,(2) [40]王淑琴 BWK3型焊接变位机的使用与维修[J] 电焊机,1996,(4) [41]潘孚,李文娱,宁潜波,谭力,董增福 焊接变位机在接管和法兰不锈钢堆焊生产中的应用[J] 焊接,1996,(6) [42]郑永强,严哲明 BZ2—8000双回转式焊接变位机[J] 工程机械,1995,(1) [43]王瑞娟 介绍一种焊接变位机[J] 机械工人热加工,1993,(2) [44]冯柏田,王瑞娟, 介绍一种焊接变位机[J] 机械工程师,1993,(2) [45]冯柏田,王瑞娟 介绍一种焊接变位机[J] 机械设计,1992,(5) [46]冯柏田,王瑞娟, 介绍一种焊接变位机[J] 机械制造,1992,(7) [47]严致和 焊接变位机[J] 石油化工设备,1981,(5)
文献回顾表明，在铝合金点焊焊接残余应力的研究是罕见的。铝具有高的导热性，低的熔化温度，和低的屈服强度。因此，由于电阻点焊变形预计将比钢更严重。长和康纳（参考文献2）开发了一种热机电耦合的方法与有限元模型来预测残余应力在5754铝合金点焊接头。他们测量了所有的热物理性质的模型考虑了热（参考文献10）。最近，hassanifard和zehsaz（参考文献1）的关系进行了残余应力和疲劳寿命在点焊铝合金5083-O采用轴对称有限元模型来模拟的残余应力。求采纳
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1焊接变形的控制措施 全面分析各因素对焊接变形的影响，掌握其影响规律，即可采取合理的控制措施。 1焊缝截面积的影响 焊缝截面积是指熔合线范围内的金属面积。焊缝面积越大，冷却时收缩引起的塑性变形量越大，焊缝面积对纵向、横向及角变形的影响趋势是一致的，而且是起主要的影响，因此，在板厚相同时，坡口尺寸越大，收缩变形越大。 2焊接热输入的影响 一般情况下，热输入大时，加热的高温区范围大，冷却速度慢，使接头塑性变形区增大。 3焊接方法的影响 多种焊接方法的热输入差别较大，在建筑钢结构焊接常用的几种焊接方法中，除电渣以外，埋弧焊热输入最大，在其他条件如焊缝断面积等相同情况下，收缩变形最大，手工电弧焊居中，CO2气体保护焊最小。 4接头形式的影响 在焊接热输入、焊缝截面积、焊接方面等因素条件相同时，不同的接头形式对纵向、横向、角变形量有不同的影响。常用的焊缝形式有堆焊、角焊、对接焊。 1)表面堆焊时，焊缝金属的横向变形不但受到纵横向母材的约束，而且加热只限于工件表面一定深度而使焊缝的收缩同时受到板厚、深度、母材方面的约束，因此，变形相对较小。 2)T形角接接头和搭接接头时，其焊缝横向收缩情况与堆焊相似，其横向收缩值与角焊缝面积成正比，与板厚成反比。 3)对接接头在单道(层)焊的情况下，其焊缝横向收缩比堆焊和角焊大，在单面焊时坡口角度大，板厚上、下收缩量差别大，因而角变形较大。 双面焊时情况有所不同，随着坡口角度和间隙的减小，横向收缩减小，同时角变形也减小。 5焊接层数的影响 1)横向收缩：在对接接头多层焊接时，第一层焊缝的横向收缩符合对接焊的一般条件和变形规律，第一层以后相当于无间隙对接焊，接近于盖面焊道时与堆焊的条件和变形规律相似，因此，收缩变形相对较小。 2)纵向收缩：多层焊接时，每层焊缝的热输入比一次完成的单层焊时的热输入小得多，加热范围窄，冷却快，产生的收缩变形小得多，而且前层焊缝焊成后都对下层焊缝形成约束，因此，多层焊时的纵向收缩变形比单层焊时小得多，而且焊的层数越多，纵向变形越小。 在工程焊接实践中，由于各种条件因素的综合作用，焊接残余变形的规律比较复杂，了解各因素单独作用的影响便于对工程具体情况做具体的综合分析。所以，了解焊接变形产生的原因和影响因素，则可以采取以下控制变形的措施： 1)减小焊缝截面积，在得到完整、无超标缺陷焊缝的前提下，尽可能采用较小的坡口尺寸(角度和间隙)。 2)对屈服强度345MPA以下，淬硬性不强的钢材采用较小的热输入，尽可能不预热或适当降低预热、层间温度；优先采用热输入较小的焊接方法，如CO2气体保护焊。 3)厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊。 4)在满足设计要求情况下，纵向加强肋和横向加强肋的焊接可采用间断焊接法。 5)双面均可焊接操作时，要采用双面对称坡口，并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺序。 6)T形接头板厚较大时采用开坡口角对接焊缝。 7)采用焊前反变形方法控制焊后的角变形。 8)采用刚性夹具固定法控制焊后变形。 9)采用构件预留长度法补偿焊缝纵向收缩变形，如H形纵向焊缝每米长可预留5mm～7mm。 10)对于长构件的扭曲，主要靠提高板材平整度和构件组装精度，使坡口角度和间隙准确，电弧的指向或对中准确，以使焊缝角度变形和翼板及腹板纵向变形值与构件长度方向一致。 11)在焊缝众多的构件组焊时或结构安装时，要采取合理的焊接顺序。 12)设计上要尽量减少焊缝的数量和尺寸，合理布置焊缝，除了要避免焊缝密集以外，还应使焊缝位置尽可能靠近构件的中和轴，并使焊缝的布置与构件中和轴相对称。 2焊接应力的控制措施 构件焊接时产生瞬时内应力，焊接后产生残余应力，并同时产生残余变形，这是不可避免的现象。 焊接变形的矫正费时费工，构件制造和安装企业首先考虑的是控制变形，往往对控制残余应力较为忽视，常用一些卡具、支撑以增加刚性来控制变形，与此同时实际上增大了焊后的残余应力。 对于一些本身刚性较大的构件，如板厚较大，截面本身的惯性矩较大时，虽然变形会较小，但却同时产生较大的内应力，甚至产生裂纹。 因此，对于一些构件截面厚大，焊接节点复杂，拘束度大，钢材强度级别高，使用条件恶劣的重要结构要注意焊接应力的控制。控制应力的目标是降低其峰值使其均匀分布，其控制措施有以下几种： 1)减小焊缝尺寸：焊接内应力由局部加热循环而引起，为此，在满足设计要求的条件下，不应加大焊缝尺寸和层高，要转变焊缝越大越安全的观念。 2)减小焊接拘束度：拘束度越大，焊接应力越大，首先应尽量使焊缝在较小拘束度下焊接，尽可能不用刚性固定的方法控制变形，以免增大焊接拘束度。 3)采取合理的焊接顺序：在焊缝较多的组装条件下，应根据构件形状和焊缝的布置，采取先焊收缩量较大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝；先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝，后焊拘束度较小而能自由收缩的焊缝的原则。 4)降低焊件刚度，创造自由收缩的条件。 5)锤击法减小焊接残余应力：在每层焊道焊完后立即用圆头敲渣小锤或电动锤击工具均匀敲击焊缝金属，使其产生塑性延伸变形，并抵消焊缝冷却后承受的局部拉应力。 但根部焊道、坡口内及盖面层与母材坡口面相邻的两侧焊道不宜锤击，以免出现熔合线和近缝区的硬化或裂纹。高强度低合金钢，如屈服强度级别大于345MPa时，也不宜用锤击法消除焊接残余应力。 6)采用抛丸机除锈：通过钢丸均匀敲打来抵消构件的焊接应力。 综上所述，在施工过程中，一定要了解焊接工艺，采用合理的焊接方法和控制措施，以便减少和消除焊后残余应力和残余变形。在实践中不断总结、积累焊接经验，综合分析考虑的各种因素，可以保证工程中的焊接质量。
单面焊双面成形质量差的原因及防止措施摘 要：单面焊双面成形的焊接质量受到了焊接设备、焊材工艺流程、操作技术水平的 焊接技术是一门重要的金属加工技术，尽管焊接技术发展很快，自动化程度也越来越
[1]王斌武, 应用于采煤机滚筒制造的数控焊接变位机的设计与计算[J] 煤矿机械,2009,(7) [2]王斌武, 数控焊接变位机在截割头制造中的设计与应用[J] 煤炭技术,2009,(11) [3]杨超,刘红旗,南光熙, 基于平行四边形机构的同步式变位焊接机分析[J] 机电产品开发与创新,2008,(4) [4]何立, 焊接与切割设备的使用和维修(七十八)——烘干箱、变位机、操作机的使用与维修[J] 电焊机,2008,(8) [5]何立, 焊接与切割设备的使用和维修(七十九)——烘干箱、变位机、操作机的使用与维修[J] 电焊机,2008,(10) [6]唐佳富, 新型焊接变位机的研制[J] 机械工人热加工,2007,(1) [7]何文平,王宗才,李铁成, 球面环状密封带堆焊工艺分析及焊接双变位机的设计[J] 煤矿机械,2007,(7) [8]徐鹿眉,王铁钧, 变频器在轧辊焊接机焊件组合变位控制中的应用[J] 电焊机,2007,(8) [9]刘远宏,李利平,侯文辞, 一种自制焊接变位机的改进设计[J] 机械,2007,(11) [10]何广忠,高洪明,吴林, 基于焊接位置数学模型的变位机逆运动学算法[J] 机械工程学报,2006,(6) [11]李旻,张小旭, T90型推土机行车架焊接变位机的改造[J] 工程机械与维修,2006,(10) [12]石玗,樊丁,王政,陈剑虹 数控焊接变位机示教再现控制系统[J] 焊接学报,2005,(1) [13]任宇飞,许文清,于亮,严哲明,贾艳 L形双回转升降式焊接变位机[J] 工程机械,2005,(3) [14]李智强,任胜杰 数控焊接变位机示教杆系统的设计与实现[J] 郑州工业高等专科学校学报,2004,(1) [15]戴鸿滨,林三宝 典型曲线焊缝的焊接变位机运动规划[J] 焊接,2004,(3) [16]许文清 机器人焊接系统中变位机的设计[J] 焊接技术,2004,(3) [17]李智强,郭广灵,樊丁,石玗 弧焊机器人用数控焊接变位机示教系统的设计与实现[J] 制造技术与机床,2004,(8) [18]石玗,李智强,樊丁 弧焊机器人用数控焊接变位机示教盒系统的设计与实现[J] 甘肃工业大学学报,2003,(2) [19]王政,乔及森,樊丁,石玗,党军锋,许文涛 数控焊接变位机到位精度的计算机仿真[J] 甘肃工业大学学报,2003,(3) [20]王政,乔及森,樊丁,石玗 数控焊接变位机运动精度的影响因素[J] 焊接学报,2003,(3) [21]石玗,樊丁,王政 高精度数控焊接变位机控制系统设计与实现[J] 焊接学报,2003,(4) [22]汤晓明,韩建伟 25t焊接变位机焊接地线导电装置改造[J] 电焊机,2003,(3) [23]葛福华,李祥忠,朱峰 大型构件焊接变位机的设计[J] 电焊机,2003,(11) [24]石玗,樊丁 数控焊接变位机指令系统的设计与实现[J] 甘肃工业大学学报,2002,(3) [25]石玗,樊丁 数控焊接变位机与弧焊机器人I/O通讯接口设计[J] 甘肃工业大学学报,2002,(4) [26]孙志广 工程机械结构件焊接变位机的应用[J] 工程机械与维修,2002,(10) [27]石玗,樊丁,王政,乔及森 弧焊机器人用两轴数控焊接变位机的研制[J] 焊接,2002,(9) [28]石玗,樊丁,王政,乔及森, 弧焊机器人用数控焊接变位机的研制[J] 金属成形工艺,2002,(5) [29]石玗,樊丁,姚洪杰 弧焊机器人用数控焊接变位机控制中的零漂和干扰问题[J] 甘肃工业大学学报,2001,(3) [30]王政,乔及森,樊丁,石玗 焊接柔性加工单元用数控变位机的研制[J] 甘肃工业大学学报,2001,(3) [31]谭湘夫 焊接变位机[J] 机械工程师,2001,(3) [32]易春生,王俊,付云贵 30t焊接变位机设计[J] 机械,2000,(S1) [33]樊丁,姚洪杰,王政,陈剑虹,周万坤 数控焊接变位机双模控制器的试验分析[J] 甘肃工业大学学报,1999,(3) [34]周万坤,樊丁,王政,谭伟明 焊接变位机的位置模糊控制研究[J] 电气传动自动化,1999,(1) [35]耿昌松,邓晓泉,孙松涛,崔彤,包国良,闫卫东 编码器专用集成电路在机器人焊接变位机中的应用[J] 焊接,1999,(5) [36]林三宝,黎明,吴林,刘家发,刘昆,王玉霞 焊接变位机及其智能化计算机辅助设计[J] 焊接,1999,(12) [37]屈晓刚 弧焊机器人焊接贮气筒的变位机设计[J] 机械制造,1998,(8) [38]屈晓刚 弧焊机器人焊接贮气筒的变位机设计[J] 机械,1998,(1) [39]任立生,宗加元,骆红云 BWK 焊接变位机机架加工工艺的改进[J] 吉林工学院学报(自然科学版),1997,(2) [40]王淑琴 BWK3型焊接变位机的使用与维修[J] 电焊机,1996,(4) [41]潘孚,李文娱,宁潜波,谭力,董增福 焊接变位机在接管和法兰不锈钢堆焊生产中的应用[J] 焊接,1996,(6) [42]郑永强,严哲明 BZ2—8000双回转式焊接变位机[J] 工程机械,1995,(1) [43]王瑞娟 介绍一种焊接变位机[J] 机械工人热加工,1993,(2) [44]冯柏田,王瑞娟, 介绍一种焊接变位机[J] 机械工程师,1993,(2) [45]冯柏田,王瑞娟 介绍一种焊接变位机[J] 机械设计,1992,(5) [46]冯柏田,王瑞娟, 介绍一种焊接变位机[J] 机械制造,1992,(7) [47]严致和 焊接变位机[J] 石油化工设备,1981,(5)