序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇焊接工藝論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

2后橋殼類別及焊接工藝設(shè)計(jì)

第一類：橋殼為三段式橋殼，即主體部分為橋殼法蘭盤、變形軸管、橋殼中段（橋殼中段上下半殼、加強(qiáng)圈、帽殼）。優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)品焊縫較少，焊接應(yīng)力小、密封性好，焊接工藝簡單。缺點(diǎn)：成本較高。焊接工藝為：（1）點(diǎn)定、焊接橋殼中段上下半殼與加強(qiáng)圈；（2）橋殼與加強(qiáng)圈焊接完畢后與帽殼焊接；（3）橋殼中段與變形軸管使用專機(jī)自動焊接環(huán)焊縫；（4）橋殼中段與變形管焊接后機(jī)加工變形管兩端；（5）使用壓裝專機(jī)將橋殼法蘭盤壓入變形管兩端并在壓裝專機(jī)上使用二氧化碳保護(hù)焊點(diǎn)定；（6）將壓裝點(diǎn)定后的橋殼法蘭盤使用專機(jī)自動焊接環(huán)焊縫。（7）根據(jù)橋殼設(shè)計(jì)情況使用專用支架工裝點(diǎn)定焊接各油管支架及鋼板彈簧支座。

第二類：橋殼為上下半殼扣合焊接結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)中有兩種結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)1型：上下半殼扣合無鑲塊結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)2型：上下半殼扣合有鑲塊結(jié)構(gòu)。兩種結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別在沖壓上下半殼扣合焊接有無三角鑲塊。產(chǎn)品主體結(jié)構(gòu)為：橋殼法蘭盤，上、下半殼，加強(qiáng)圈、帽殼。結(jié)構(gòu)1型優(yōu)點(diǎn)：主體為沖壓成型成本較低。缺點(diǎn)：焊縫較第一類結(jié)構(gòu)長、焊接變形量大。結(jié)構(gòu)2型優(yōu)點(diǎn)：上下半殼、鑲塊均為沖壓焊接結(jié)構(gòu)、板材利用率高，成本最少。缺點(diǎn)：三角鑲塊為焊接應(yīng)力集中區(qū)，易出現(xiàn)焊縫開裂等問題。對焊接質(zhì)量要求較高，一般要求熔深達(dá)到60%以上，應(yīng)力集中點(diǎn)要求90%或更高。焊接工藝：（1）點(diǎn)定上下半殼、加強(qiáng)圈、橋殼法蘭盤；（2）（結(jié)構(gòu)2）點(diǎn)定四塊三角鑲塊（結(jié)構(gòu)1無此工藝步驟）；（3）使用專機(jī)焊接上下半殼直縫焊道；（4）手工或使用專機(jī)焊接三角鑲塊焊道（結(jié)構(gòu)1無此工藝步驟）；（5）使用專機(jī)自動焊接加強(qiáng)圈環(huán)焊縫；（6）使用專機(jī)定位壓緊帽殼并自動焊接帽殼環(huán)焊縫；（7）使用專機(jī)自動焊接橋殼法蘭盤環(huán)焊縫；（8）根據(jù)橋殼設(shè)計(jì)情況使用專用支架工裝點(diǎn)定焊接各油管支架及鋼板彈簧支座。

3焊絲選型及工藝參數(shù)設(shè)定

焊絲選型：根據(jù)板材的性能查找《焊接手冊》中表2-1-1常見結(jié)構(gòu)鋼力學(xué)性能及匹配焊接材料選用焊絲型號。如選用Q235板材的C、D級需要使用焊絲型號ER50-6。選型原則為：焊絲性能大于板材性能。工藝參數(shù)設(shè)定：皮卡車型的后橋殼板材厚度一般為5mm左右，焊絲一般選用直徑為1.2mm，焊接過程采用短路過渡，電流設(shè)定范圍為180-240A，電壓設(shè)定值為參考值（上下浮動為2V），計(jì)算公式為：200A以下，U=0.04I+16，200A以上，U=0.04I+20。

4后橋殼焊接密封性檢驗(yàn)及焊接強(qiáng)度檢驗(yàn)

由于后橋殼為驅(qū)動橋?qū)驓さ拿芊庑砸筝^高，所以焊接完成后必須100%進(jìn)行密封檢驗(yàn)。現(xiàn)一般均采用高壓充氣后浸水試漏檢驗(yàn)，如出現(xiàn)焊接不良導(dǎo)致的密封不良，可采用補(bǔ)焊焊接。如需補(bǔ)焊的焊道較長大于50mm需要斷續(xù)焊接避免補(bǔ)焊量過大導(dǎo)致的橋殼整體出現(xiàn)彎曲變形，導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。焊接強(qiáng)度檢驗(yàn)：采用剖切試驗(yàn)。第一步采用火焰切割將焊道剖開，第二步使用銑床將焊道銑出光亮面，第三步使用200目金相砂紙打磨光亮面，對焊道剖切面拋光，第四步使用4%的硝酸酒精浸泡。第五步對焊道熔深測量計(jì)算熔深并出具檢驗(yàn)報(bào)告。

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2船體焊接工藝知識庫

2．1船體焊接工藝知識要素分析

在船體生產(chǎn)制造中，焊接工藝必須根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范進(jìn)行嚴(yán)格的焊接工藝評定（WPQ），形成焊接工藝評定報(bào)告（PQR），其后，生成焊接工藝指導(dǎo)書（WPS），并且依據(jù)WPS制定焊接工藝規(guī)程，以保證產(chǎn)品的焊接質(zhì)量和性能。船體焊接工藝設(shè)計(jì)中主要關(guān)注如下幾個(gè)方面的問題：焊接方法的選擇、焊接位置的選擇、坡口形式的設(shè)計(jì)、加工步驟的安排和工藝成本分析等。船體焊接工藝設(shè)計(jì)中許多問題的可統(tǒng)計(jì)性差，影響因素多，因素與因素之間的相互聯(lián)系難以明確表達(dá)。因此，解決這類問題要借助于經(jīng)驗(yàn)知識，比較適合于選用工藝知識庫。

2．2船體焊接工藝知識庫組成

船體焊接工藝知識庫包含6大類庫：焊接工藝基礎(chǔ)參數(shù)庫、母材庫、焊材庫、焊接規(guī)范參數(shù)庫、檢驗(yàn)項(xiàng)目庫、施焊要求庫。其中：焊接工藝基礎(chǔ)參數(shù)包括：焊接方法庫、接頭形式庫、坡口信息庫、設(shè)備信息庫，母材庫包括：種類及規(guī)格庫、力學(xué)性能庫。

2．3船體焊接工藝知識庫信息模型

系統(tǒng)客戶端依據(jù)系統(tǒng)功能，設(shè)計(jì)開發(fā)了不同的用戶接口，滿足不同工藝設(shè)計(jì)和管理人員的需求。系統(tǒng)服務(wù)端負(fù)責(zé)工藝數(shù)據(jù)的處理和工藝決策的推理。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要為焊接工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)提供信息的存儲、查詢和管理服務(wù)，積累基礎(chǔ)焊接知識、推理規(guī)則和專家經(jīng)驗(yàn)，是企業(yè)的重要信息資源之一。

3船體焊接工藝過程智能化應(yīng)用工具包

基于知識庫的快速化、智能化，實(shí)現(xiàn)了船體焊接工藝過程智能化應(yīng)用工具包的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過智能化應(yīng)用工具包，根據(jù)焊接工藝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，可以選擇產(chǎn)生式規(guī)則表示方法，作為船舶焊接工藝決策基礎(chǔ)。選擇產(chǎn)生式規(guī)則表示除了符合焊接工藝知識特點(diǎn)外，還具有易于擴(kuò)展、易于進(jìn)行一致性檢查等實(shí)現(xiàn)方面的優(yōu)勢。根據(jù)對焊接工藝決策需求分析，在引入知識管理技術(shù)對焊接工藝知識庫構(gòu)建的基礎(chǔ)上，焊接工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以建立焊接工藝決策過程。

3．1焊接工藝設(shè)計(jì)集成環(huán)境

作為用戶建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的應(yīng)用平臺，是系統(tǒng)應(yīng)用的重要前提，此模塊將用以建立工藝評定數(shù)據(jù)、文檔的存儲線索，同時(shí)，也作為PDM與焊接工藝規(guī)程設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成的接口模塊，可以從PDM系統(tǒng)中得到產(chǎn)品數(shù)據(jù)，建立焊接工藝設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

3．2焊接工藝指導(dǎo)工具

完成焊接工藝指導(dǎo)書（WPS）的編制、校對、審核、歸檔、瀏覽、打印等工作。焊接工藝指導(dǎo)為工藝人員提供一個(gè)方便實(shí)用的工藝設(shè)計(jì)環(huán)境和工具，將工藝人員從大量繁瑣的工藝標(biāo)準(zhǔn)的選擇、工藝資源的查找、工藝指導(dǎo)書的填寫和工序圖的繪制等工作中解放出來，減輕工藝人員的勞動強(qiáng)度，促進(jìn)企業(yè)工藝設(shè)計(jì)的自動化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。

3．3焊接工藝規(guī)劃工具

焊接工藝規(guī)程，又稱焊接細(xì)則，是指導(dǎo)焊工操作的詳細(xì)工藝說明書，是以工藝評定為基礎(chǔ)，以具體產(chǎn)品為服務(wù)對象的詳盡焊接工藝。每當(dāng)有新產(chǎn)品出現(xiàn)時(shí)，焊接工藝評定可能會有可替代的，但多數(shù)焊接工藝規(guī)程要重新編制，因此，企業(yè)內(nèi)部積存了高于工藝評定1倍甚至幾倍的焊接工藝規(guī)程，造成重復(fù)編制和遺漏等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

3．4焊接工藝評定工具

產(chǎn)品投產(chǎn)之前，必須對所采用的焊接工藝進(jìn)行焊接工藝評定試驗(yàn)，驗(yàn)證合格后，方可用于產(chǎn)品的焊接生產(chǎn)。由于影響焊接性能和質(zhì)量的工藝參數(shù)眾多，每種重要參數(shù)的改變，如預(yù)熱溫度、熱處理溫度、焊接能量超出規(guī)定的范圍，都要進(jìn)行焊接工藝評定試驗(yàn)。因此，各船廠積累了大量的焊接工藝評定規(guī)則。

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二、雙面電弧焊接物理過程分析

（一）電弧收縮效應(yīng)

將雙面電弧焊接、TIG焊（TungstenInertGasWelding）焊槍同等離子焊焊槍、VPPAW電源進(jìn)行組合應(yīng)用的情況下，處于EN周期內(nèi)會出現(xiàn)收縮的狀況，同傳統(tǒng)等離子焊接工藝處理后的形狀有明顯的不同。但在應(yīng)用G-PAW及雙面電弧焊接焊接工藝的時(shí)候，如果處于EP周期內(nèi)，則會使得等離子弧作用在一個(gè)位置上。在以上兩個(gè)不同的周期內(nèi)，通常將焊接溶深的確定歸根于EN周期。由此可見，電弧收縮效應(yīng)的根本原因是雙面電弧焊接的熔深影響，在此作用下可以提高熱能的利用率，處理中厚度材料，不會造成較寬的焊縫。應(yīng)用雙面電弧焊接工藝進(jìn)行焊接處理時(shí)，為了形成焊接回路，可以對電流利用TIG焊槍進(jìn)行引導(dǎo)，從而導(dǎo)致電弧能夠直接穿透匙孔，使熱能匯聚在一個(gè)工作點(diǎn)，熔透能力明顯增強(qiáng)。同時(shí)也要注意到在焊槍的引導(dǎo)下，作用于工件的電流還存在感應(yīng)磁場，而磁場軸線方向則為電流的主要流向，將電弧、電流組合成為一個(gè)整體，進(jìn)一步增大收縮效應(yīng)，焊接熔深顯著加深，生產(chǎn)效益大幅度提高。

（二）電磁場分析

雙面電弧焊接過程中會產(chǎn)生的電磁場，但電位梯度在被焊接工件與電極之間存在很大的差異，會形成焊接電流的電磁場Fm及電場力Fe，分別相應(yīng)的計(jì)算公式得出。其中電流的電磁場在x、y兩個(gè)方向上都存在分量，即fm（x）和fm（y），在y方向的fm（y）會使該方向上的等離子粒子速度加快，縮短作用于工件的時(shí)間，而在x方向的fm（x）會使該方向上的電流集中在一起，同工件距離逐漸縮短的同時(shí)電流慢慢減小；同理，x、y兩個(gè)方向上也都存在電場力Fe的分量，即為fe（x）和fe（y），fe（y）會使該方向上的離子加速，極快達(dá)到工件位置，而x方向的fe（x）存在發(fā)散電流的現(xiàn)象，但不同的是隨著與工件距離的縮短，電路強(qiáng)度會逐漸增大。

（三）熔池流場分析

通過模擬實(shí)驗(yàn)的方式對雙面電弧焊接工藝進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)其熔池流場受浮力、電流電磁力及工件表面張力的影響，研究不同因素對熔池形狀變化的干擾。熔池金屬在不同張力的作用下會產(chǎn)生定向流動，方向?yàn)閺膬?nèi)到外，熔池的寬度呈現(xiàn)出逐漸縮短的趨勢。金屬熔池在浮力的影響下會出現(xiàn)兩種不同方向的流體，其中在下表面中，流體方向同焊接電流產(chǎn)生的電磁場方向相一致，都為從外到內(nèi)，可以擴(kuò)展熔池深度；而上部焊接工件的單面工作與浮力產(chǎn)生作用在時(shí)間上同時(shí)發(fā)生，其流體的方向是從內(nèi)到外。工件焊接部位會通過大量的電流，這就導(dǎo)致電流電磁場的強(qiáng)度更大，另一方面由于焊接熔池的傳熱與流體流動的作用，會進(jìn)一步增大磁場強(qiáng)度，磁場下形成從外到內(nèi)的熔池流向，為挖掘焊接熔池提供了有利的條件，也對焊接熔深的增大有很大的幫助。

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1.1合金元素的影響

2205鋼含有較多的合金元素，焊接過程中易形成金屬相、碳氮化合物等，這些會影響接頭力學(xué)性能和耐蝕性能。氮在保證焊縫金屬和焊后熱影響區(qū)內(nèi)形成足夠量的奧氏體方面具有重要作用。氮和鎳一樣是形成奧氏體和擴(kuò)大奧氏體元素且能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鎳。在高溫下，氮穩(wěn)定奧氏體的能力也比鎳大，可防止焊后出現(xiàn)單相鐵素體，并能阻止有害金屬相的析出。由于焊接熱循環(huán)的作用，自熔焊或填充金屬成分與母材相同時(shí)，焊縫金屬的鐵素體量急劇增加，甚至出現(xiàn)純鐵素體組織。為了抑制焊縫中鐵素體的過量增加，一般采取在焊接材料中提高鎳或是加氮這兩條途徑。通常鎳的含量比母材高出2%~4%，如2205填充金屬的鎳含量就高達(dá)8%~10%。用含氮的填充材料比只提高鎳的填充材料效果更好，兩種元素都可以增加奧氏體相的比例并使其穩(wěn)定，但加氮不僅能延緩金屬間相的析出,而且還可提高焊縫金屬的強(qiáng)度和耐蝕性能。目前，填充材料一般都是在提高鎳的基礎(chǔ)上，再加入與母材含量相當(dāng)?shù)牡?/p>

1.2熱循環(huán)的影響

雙相不銹鋼焊接的最大特點(diǎn)是焊接熱循環(huán)對焊接接頭組織比例有較大的影響，無論焊縫還是熱影響區(qū)都會有相變發(fā)生，這對焊接接頭的性能有很大影響。雙相鋼含量與冷卻速度（t8/5）之間的關(guān)系；從圖中可見，在t8/5的冷卻速度在合適的范圍內(nèi)才能得到合適比例的雙相組織。因后續(xù)焊道對前層焊道有熱處理作用，多層多道焊對焊縫相比例是有益的。多層多道焊可促使焊縫金屬中的鐵素體進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，成為以奧氏體占優(yōu)勢的兩相組織；毗鄰焊縫的熱影響區(qū)中的奧氏體相也相應(yīng)增多，且能細(xì)化鐵素體晶粒，減少碳化物和氮化物從晶內(nèi)和晶界析出，從而使整個(gè)焊接接頭的組織和性能顯著改善。也正是由于焊接熱循環(huán)的影響，雙相不銹鋼焊接時(shí)要求與介質(zhì)接觸的焊道應(yīng)先焊接，這一點(diǎn)與奧氏體不銹鋼焊接順序的要求恰恰相反。

1.3焊接工藝參數(shù)的影響

焊接工藝參數(shù)對組織的平衡起著關(guān)鍵的作用。2205鋼在焊接時(shí)，若線能量過小，熱影響區(qū)冷卻速度快，奧氏體來不及析出，過量的鐵素體就會在室溫下過冷保持下來。若線能量過大，冷卻速度太慢，盡管可以獲得足量的奧氏體，但也會引起熱影響區(qū)的鐵素體晶粒長大以及σ相等有害金屬相的析出，造成接頭脆化。所以焊件尺寸一定時(shí)，焊接線能量及層間溫度影響著焊接接頭的冷卻速度，進(jìn)而影響焊縫的最終組織。為了保證焊接接頭的相比例合適，最佳的措施是控制焊接線能量和層間溫度，并使用合適的填充金屬。

1.4氣體保護(hù)的影響

鎢極氬弧焊時(shí)，可在氬氣中加入2%氮?dú)猓乐购缚p氮元素的損失，有助于鐵素體與奧氏體的平衡。

2、2205鋼的焊接工藝方案

本文針對2205鋼焊接存在的系列問題，采用以下焊接工藝進(jìn)行焊接實(shí)驗(yàn)。雙相鋼管材、管件在焊接前應(yīng)使用鐵素體檢測儀進(jìn)行基礎(chǔ)參數(shù)檢測，以確認(rèn)本批次雙相鋼材料的鐵素體含量基礎(chǔ)參數(shù)，供焊接完成后，與焊縫鐵素體含量對比。

2.1焊接接頭坡口型式

試驗(yàn)中管道直徑為168mm、壁厚為7mm。采用GTAW與SMAW組合焊接工藝。開V型坡口的對接接頭型式，焊道設(shè)計(jì)為3層。其中最底層為氬弧焊打底1層；過渡層采用手工氬弧焊1層；蓋面采用手工電弧焊1層。

2.2對口裝配及點(diǎn)固焊

坡口機(jī)加工完成后，將坡口及兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的污物、油垢、水漬等清除干凈后組對，試件對口錯(cuò)邊量≤0.5mm。

2.3焊接

2.3.1背面氣體保護(hù)及氬弧焊打底

氬弧焊打底焊接時(shí)要充98%Ar+2N2惰性氣體進(jìn)行保護(hù)。充氬保護(hù)流量開始時(shí)可為20~30L/min,施焊過程中流量應(yīng)保持在5~15L/min，確保可靠保護(hù)。氬弧焊打底時(shí)，雙相鋼不允許自熔焊，焊接時(shí)必須填充焊絲；管道焊接時(shí)使用背部保護(hù)措施。焊接工藝參數(shù)按表2執(zhí)行；打底焊層厚度在2~3mm范圍內(nèi)，要注意焊縫飽滿，焊接時(shí)焊接速度不能太快。焊接第2層時(shí)，為了避免背面焊縫合金元素的燒損也要保證背面可靠保護(hù)。

2.3.2手工電弧焊蓋面焊接

本試件采用焊條電弧焊進(jìn)行蓋面焊接。焊接時(shí)每層焊道的厚度不大于所用焊條直徑，焊條擺動方式為稍微擺動，確保在熱輸入量不超標(biāo)的情況下成形良好。手工電弧焊施焊完畢，應(yīng)將焊縫表面焊渣、飛濺清理干凈。所有焊縫不能一次成形，每層焊縫必須根據(jù)焊層的寬度分3~4道焊接完成。每道焊縫的焊接都應(yīng)采用短弧、窄道、快速焊接手法進(jìn)行焊接。每道焊接完成后，必須等待焊縫溫度下降至100℃以下時(shí)方可進(jìn)行下一道的焊接。在緊急的情況下，采取水冷方式如圖3。焊縫層與層之間必須清理，清理時(shí)采用SS刷子（220目）；所有焊縫焊后必須進(jìn)行酸洗。

3、焊接檢驗(yàn)

經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，按照上述焊接工藝，可以得到完全合格的焊接接頭。按JB4708—2000進(jìn)行焊接工藝評定，平均抗拉強(qiáng)度高達(dá)782MPa，塑性斷裂在熱影響區(qū)；4支側(cè)彎試樣無裂紋出現(xiàn)。采用國產(chǎn)焊接材料，經(jīng)過嚴(yán)格的工藝措施，使焊縫品質(zhì)達(dá)到了使用要求，而且合格率100%。

4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

實(shí)驗(yàn)證明，2205鋼焊接接頭的力學(xué)及抗蝕性能需保證其接頭中的相比例合適，而控制雙相比例的關(guān)鍵是控制焊接接頭的焊接熱循環(huán)。因此，2205鋼在焊接前不需要預(yù)熱，預(yù)熱會造成焊接接頭冷卻速度降低；層間溫度應(yīng)控制在150℃以下。因2520鋼導(dǎo)熱性良好且熱膨脹系數(shù)低，焊接時(shí)可采用直接水冷的方式來增加冷卻速度而不至于產(chǎn)生焊接缺陷；但在焊接下一道焊縫時(shí)應(yīng)當(dāng)注意徹底清除水汽，如有水汽則會導(dǎo)致焊縫出現(xiàn)氣孔、裂紋等焊接缺陷。在組對時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制其組對質(zhì)量，不能強(qiáng)力組對，否則焊后很難矯正，更會在矯正過程中產(chǎn)生比較大的殘余應(yīng)力，會造成抗蝕性下降。焊口的加工最好采用機(jī)械加工。焊接時(shí)必須采取多層多道、選用合適的規(guī)范參數(shù)等焊接操作工藝措施來保證焊縫的雙相組織比例；并充分利用層道間的熱循環(huán)作用來改善組織和細(xì)化晶粒，提高焊縫的韌性。2205雙相不銹鋼焊后熱處理對提高焊接接頭的性能改善作用不大，一般焊后不進(jìn)行焊后熱處理。

篇（5）

1．較高的焊接溫度。大多數(shù)的無鉛焊料合金的熔點(diǎn)都較傳統(tǒng)錫鉛焊料合金高。業(yè)界有少部份溶點(diǎn)低的合金，但由于其中采用如銦之類的昂貴金屬而成本高。熔點(diǎn)高自然需要更高的溫度來處理，這就需要較高的焊接溫度。

2．較差的潤濕性。無鉛合金也被發(fā)現(xiàn)具有較不良的潤濕性能。這不利于焊點(diǎn)的形成，并對錫膏印刷工藝有較高的要求。由于潤濕效果可以通過較高的溫度來提高，這又加強(qiáng)了無鉛對較高溫度的需求。熔化的金屬，一般在其熔點(diǎn)溫度上的潤濕性是很差的，所以實(shí)際焊接中我們都需要在熔點(diǎn)溫度上加上20度或以上的溫度以確保能有足夠的潤濕。

3．較長的焊接時(shí)間。由于溫度提高了，為了避免器件或材料經(jīng)受熱沖擊和確保足夠的恒溫以及預(yù)熱，焊接的時(shí)間一般也需要增長。

以上這些不理想的地方帶給用戶什么呢？總的來說就是器件或材料的熱損壞、焊點(diǎn)的外形和形成不良、以及因氧化造成的可焊性問題等工藝故障。這些問題，在錫鉛技術(shù)中都屬于相對較好處理的。所以到了無鉛技術(shù)時(shí)，我們面對的焊接技術(shù)挑戰(zhàn)更大。

二、工藝窗口

簡單來說，無鉛的工藝挑戰(zhàn)或工藝難處，在于其工藝窗口相對錫鉛技術(shù)來說是縮小了。例如器件的耐熱性，在錫鉛技術(shù)中一般為240℃，到了無鉛技術(shù)，IPC和JEDEC標(biāo)準(zhǔn)中建議必須能夠承受260℃的峰值溫度。這提高只是20℃。但在合金熔點(diǎn)上，從錫鉛（Sn37Pb）的183℃到SAC305的217℃卻是提高了34℃！這就使工藝窗口明顯縮小。使工藝的設(shè)置、調(diào)整和控制都更加困難。

如果不采用較高成本的低溫?zé)o鉛合金，你的最低溫度（約235℃），幾乎已經(jīng)是錫鉛技術(shù)中的最高焊接溫度了。而如果你采用美國NEMI的建議，也就是使用SAC305和焊接溫度在245到255℃時(shí)，你的熱-冷點(diǎn)溫度窗口只有10℃，而在錫鉛技術(shù)中這溫度窗口有30℃之多。

無鉛器件的耐熱標(biāo)準(zhǔn)，目前多認(rèn)同確保在260℃最高溫度上，這距離推薦的SAC305合金的最高焊接溫度只有5℃。如果我們考慮測量設(shè)置的系統(tǒng)誤差（注二）的需要保留6℃，以及業(yè)界許多回流的波動性時(shí)，我們根本無法使用高達(dá)255℃的溫度。

三、工藝設(shè)置

回流焊接的工藝設(shè)置，就是通過爐子的各溫區(qū)溫度，以及傳送鏈速度的設(shè)置來取得最適當(dāng)?shù)摹盎亓鳒囟惹€”的工作。最適當(dāng)?shù)囊馑迹硎緵]有單一的曲線是可以供所有用戶使用的，而必須配合用戶的材料選擇、板的設(shè)計(jì)、錫膏的選擇來決定。不論是錫鉛技術(shù)還是無鉛技術(shù)，其實(shí)工藝設(shè)置的方法都是一樣的。所不同的是其最終的參數(shù)值。基本上，無鉛由于前面提到的工藝窗口縮小的問題，使得工藝設(shè)置的工作難度較高。這需要更高的工藝能力，以及對技術(shù)的了解和掌握上做得更完整更細(xì)化。

工藝設(shè)置的首要條件，是用戶必須知道所要焊接產(chǎn)品的溫度時(shí)間要求。對于大多數(shù)用戶來說，這就是回流曲線規(guī)范。為了方便技術(shù)管理，一般只制定了一個(gè)規(guī)范，規(guī)范中清楚地指出了各參數(shù)的調(diào)整極限。在錫鉛技術(shù)中，絕大多數(shù)用戶的這個(gè)規(guī)范曲線都來自錫膏供應(yīng)商的推薦。在工藝窗口較大的錫鉛技術(shù)中，人們遇到的問題似乎不大（但絕非沒有問題）。但進(jìn)入無鉛后，這種法未必可靠。原因是錫膏并非決定焊接溫度曲線的唯一因素，以及供應(yīng)商提供的曲線并不精確。在掌握工藝技術(shù)較好的企業(yè)中，選擇錫膏前都必須對錫膏等進(jìn)行測試評估。

器件焊端鍍層是另外一項(xiàng)沒有被仔細(xì)了解和控制的材料參數(shù)。鍍層的材料（例如NiPd或Sn等等）、鍍層的工藝（例如無極電鍍，浸鍍等等）、以及鍍層的厚度，將決定用戶的庫存能力，可焊性以及質(zhì)量問題或故障模式。而這些也會因?yàn)闊o鉛技術(shù)到來而有所變化。以往不太需要注意的，現(xiàn)在也許會成為不得不給予關(guān)注的。PCB焊盤的鍍層也一樣，材料、工藝和厚度都必須了解和給予適當(dāng)?shù)目刂啤？傊辛己玫墓に囋O(shè)置，用戶必須首先知道自己的材料和設(shè)計(jì)需求。從需求上制定應(yīng)該有的溫度曲線標(biāo)準(zhǔn)。

四、工藝管制和監(jiān)控

以上所談的內(nèi)容，如果掌握得好，就能協(xié)助用戶設(shè)置出一個(gè)較好的回流焊接工藝。而在整個(gè)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化過程中，以上的內(nèi)容要點(diǎn)可以協(xié)助用戶進(jìn)行試制和試生產(chǎn)的工藝階段。當(dāng)以上工作處理好后，接下來的就是面對批量生產(chǎn)了。批量生產(chǎn)的重點(diǎn)，在與推動快速生產(chǎn)的同時(shí)，確保每一個(gè)產(chǎn)品都是完好地被制造出來。所以我們就有所謂的質(zhì)量管理工作和責(zé)任部門。

時(shí)至今日，大多數(shù)工廠的質(zhì)量管理，還是較依賴傳統(tǒng)的一些檢驗(yàn)和返修的做法。例如采用MVI（目檢）、AOI（自動檢驗(yàn)）等手段，配合以一些量化統(tǒng)計(jì)做法如SPC等。但在今天的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)中，這些都屬于較落后的手段方法。以下指出幾個(gè)常遇到的缺點(diǎn)。

1．對故障的改正成本高；

2．屬于事后更正的概念，無法取得零缺陷成績；

3．目前的檢查技術(shù)無法檢出所有問題（一些故障的可檢性還不好）；

4．目前檢查技術(shù)在速度和精度上都還跟不上組裝技術(shù)；

5．太多和濫用檢查技術(shù)，反會對它形成不良的依賴性，而忽略了從工藝著手；

6．SPC不適合于小批量和高質(zhì)量的生產(chǎn)模式。這情況下其能力非常低。

較好的做法是檢查設(shè)備和工藝能力，控制過程，而不是檢查加工的結(jié)果（也就是產(chǎn)出品的檢查）。廠內(nèi)的所有爐子的性能必須給予測量和量化。在保養(yǎng)管理中確保Cm和Cmk的受控。這是良好質(zhì)量的前提條件之一。這方面的討論不在本文的范圍之內(nèi)。而工藝能力以及加工過程的控制，在生產(chǎn)現(xiàn)場又如何進(jìn)行呢？

我們不可能對每一個(gè)產(chǎn)品都焊上熱耦。有一種技術(shù)可以做到，就是非接觸式測量的紅外測溫技術(shù)。曾有爐子供應(yīng)商在爐子內(nèi)部設(shè)計(jì)這樣的溫度監(jiān)控，但由于技術(shù)不成熟，效果不理想而最終沒有大量推廣。過后就沒有見到有開發(fā)這類技術(shù)的。

這類系統(tǒng)通過以下的途徑提供用戶很好的質(zhì)量控制方法：

1．100%不間斷的檢查；

2．實(shí)時(shí)測量和監(jiān)督；

3．提供預(yù)警；

4．完整的紀(jì)錄方便質(zhì)量跟蹤；

5．完整的報(bào)告可以提高客戶的信心。

除了以上功能之外，其實(shí)這類系統(tǒng)還可以協(xié)助監(jiān)控爐子的表現(xiàn)，提高爐子的維護(hù)保養(yǎng)管理，以及將來的采購工作。是個(gè)先進(jìn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中重要的一個(gè)工具。

篇（6）

2焊接性分析

主機(jī)架座超高錳鋼是經(jīng)水韌處理后得到純奧氏體組織，材料具有良好的韌性和綜合性能。當(dāng)超高錳鋼加熱到300℃以上時(shí)，原溶解到奧氏體金屬中的碳就會從奧氏體晶粒內(nèi)向晶界析出，并聚集在晶界形成碳化物，破壞了奧氏體組織的完整性；晶界碳化物的聚集會使超高錳鋼脆化，力學(xué)性能大幅度下降，還可導(dǎo)致超高錳鋼熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋。所以焊接時(shí)，需采取冷焊工藝，控制熱輸入量等，使超高錳鋼基體在焊接過程中保持較低溫度，減少基體在300℃以上停留時(shí)間。超高錳鋼的線膨脹系數(shù)為純鐵的1.5倍，是碳素鋼的2倍。體積收縮率和線收縮率較大，焊接過程中容易出現(xiàn)應(yīng)力和裂紋。焊接時(shí)應(yīng)減少熱輸入量和采取降低應(yīng)力等措施。ZCuAl9Mn2鋁青銅焊接時(shí)的主要問題是鋁的氧化，生成致密而難熔的AlO薄膜覆蓋在熔滴23和熔池的表面，易在焊縫中產(chǎn)生夾渣、氣孔和未熔合等缺陷。因此，焊前應(yīng)清除表面氧化物，焊接過程中宜快速冷卻，降低在較高溫度的停留時(shí)間，防止鋁的氧化。因鋁青銅的熱導(dǎo)率λ=64w（m•k）比純銅和黃銅低，并且有較窄的結(jié)晶區(qū)間，焊接時(shí)可以不采取預(yù)熱措施。超高錳鋼與鋁青銅焊接時(shí)，如選擇鋁青銅焊接材料，液態(tài)銅對近縫區(qū)鋼的晶界有較強(qiáng)的滲透作用，在拉應(yīng)力作用下單相奧氏體的超高錳鋼容易產(chǎn)生滲透裂紋。防止措施：選擇合適的焊接材料或堆焊過渡層等。

3焊接材料的選擇

鋁青銅焊接時(shí)，相匹配的焊條是T237。但它與超高錳鋼在一起焊接時(shí)，在超高錳鋼側(cè)的近縫區(qū)有產(chǎn)生滲透裂紋的傾向，不能直接使用焊接。因Ni與Cu能無限互溶，可排除Cu的有害作用，當(dāng)Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于16%時(shí)的焊縫在碳鋼上不會產(chǎn)生滲透裂紋。所以，選擇鎳銅焊條Ni207進(jìn)行過渡層堆焊，可有效地避免滲透裂紋產(chǎn)生。

4焊前準(zhǔn)備

將機(jī)架座和襯板上原焊接處的殘留焊肉、熔合部分及周圍30mm范圍內(nèi)表面的氧化膜清除干凈，并露出金屬光澤。焊條按規(guī)定進(jìn)行烘干，并放在100℃的保溫筒內(nèi)隨用隨取。準(zhǔn)備一臺直流焊接電源和一把帶圓頭的小錘（重0.5kg，圓頭直徑R5mm）。

篇（7）

目前國內(nèi)第一臺壓水堆核電機(jī)組引進(jìn)了國外的壓水堆核電機(jī)組，組成了新型的壓水堆的核電機(jī)組，核電機(jī)組包含了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的壓水堆、重水堆等堆型，在大部分的壓水堆核電機(jī)組上；在建的核電站成為我國首臺30萬kW核電機(jī)組。另外，在消化引進(jìn)核電機(jī)組的優(yōu)勢的基礎(chǔ)上又設(shè)計(jì)了新一代能動壓水堆核電機(jī)組，布置了改進(jìn)型的半核電機(jī)組，經(jīng)過自主設(shè)計(jì)、引進(jìn)和消化吸收之后，構(gòu)成了目前由核島、常規(guī)島及BOP組成的核電機(jī)組。我國民用核安全機(jī)械設(shè)備制造中的焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)在我國目前有著評定不統(tǒng)一的特點(diǎn)，遵照法國的和美國的核武島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)制造要求以及焊接評定標(biāo)準(zhǔn)的。國內(nèi)的核電站核武島設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)院進(jìn)行焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，又編制了相關(guān)的核安全評定標(biāo)準(zhǔn)，并且結(jié)合核電工程焊接工藝評定的技術(shù)條件制定了相關(guān)的法規(guī)和要求。核電站具體的引用標(biāo)準(zhǔn)是按照文件設(shè)計(jì)中關(guān)于焊接工藝評定進(jìn)行的，設(shè)備、產(chǎn)品的焊接工藝的評定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2核電工程焊接工藝評定轉(zhuǎn)移依據(jù)

核電工程中項(xiàng)目的焊接工藝為了使之成為企業(yè)的重要質(zhì)保活動，使施工單位能夠按照焊接的標(biāo)準(zhǔn)要求生產(chǎn)處合格的產(chǎn)品，對于焊接工藝的正確性進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，并得到了結(jié)果評價(jià)。焊接工藝評定管理是一項(xiàng)重要的工作。焊接工藝評定工作對于核電工程承包商來說，必須加以規(guī)范化，并且成為焊接工藝評定轉(zhuǎn)移實(shí)施的依據(jù)。（1）根據(jù)核電安全局在評定轉(zhuǎn)移研討會的主要議題，其中包含了核工業(yè)焊接工藝評定的轉(zhuǎn)移申請，根據(jù)焊接工藝評定的單位按照要求執(zhí)行，焊接的工藝評定轉(zhuǎn)移具有如下要求。按照核電項(xiàng)目承諾的標(biāo)準(zhǔn)體系開展焊接的工藝評定轉(zhuǎn)移工作，并獲得了項(xiàng)目的營運(yùn)單位的批復(fù)；按照營運(yùn)單位焊接的工藝評定項(xiàng)目的轉(zhuǎn)移標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)進(jìn)行焊接工藝評定轉(zhuǎn)移事項(xiàng)的實(shí)施，國家核安全局和地區(qū)監(jiān)督站堆焊接工藝應(yīng)該按照工藝評定轉(zhuǎn)移的項(xiàng)目和運(yùn)營單位的批復(fù)，抄送國家核安全局的地區(qū)監(jiān)督站，評定實(shí)施監(jiān)督和轉(zhuǎn)移工作，以及焊接部位的信息；負(fù)責(zé)堆焊接工藝轉(zhuǎn)移評定，清單中包含了焊機(jī)評定項(xiàng)目的實(shí)施日期，對于焊接工藝轉(zhuǎn)移的責(zé)任單位實(shí)施監(jiān)督檢查控制，確保轉(zhuǎn)移工作能夠按照法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和轉(zhuǎn)移方案進(jìn)行工作。（2）進(jìn)行焊接工藝的評定，按照壓水堆核導(dǎo)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和建造的規(guī)則要求，兩個(gè)不同的核電國內(nèi)工程項(xiàng)目需要將轉(zhuǎn)移工作進(jìn)行評定，將焊接工藝的評定擴(kuò)大到車間后者現(xiàn)場，符合下列要求方可。首先是在車間或現(xiàn)場完成焊接工藝的評定試驗(yàn)，要求條件不允許在制造商之間進(jìn)行轉(zhuǎn)讓；按照核島安裝企業(yè)中的技術(shù)注意事項(xiàng)和監(jiān)督的規(guī)定，進(jìn)行技能和經(jīng)驗(yàn)的轉(zhuǎn)移，保證其連續(xù)性。對于工藝評定中的轉(zhuǎn)移項(xiàng)要求同一承包商能夠?qū)崿F(xiàn)相互的轉(zhuǎn)移，并且遵循相同的設(shè)計(jì)和建造標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范，進(jìn)行工藝的評定和相互的轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)移的焊接工藝進(jìn)行評定的時(shí)候，焊接的工藝評定及使用的焊材牌號和商標(biāo)，焊材要具有相同的型號，并且符合相同的采購技術(shù)條件，方能與焊接的工藝評定相符；根據(jù)國際性焊接和釬焊評定的相關(guān)規(guī)定，焊接工藝的評定轉(zhuǎn)移要符合鍋爐和壓力容器規(guī)范的國際性轉(zhuǎn)移要求。要求規(guī)定，制造商和承包商是按照規(guī)范的要求，將生產(chǎn)中具有責(zé)任控制的組織，包括兩家和兩家以上的不同的名稱的公司，在焊接工藝上加以評定，并進(jìn)行有效的操作和控制。這一組織是包含了質(zhì)量控制體系以及質(zhì)量保證程序的組織，不要求重復(fù)進(jìn)行工藝評定。制造商和承包商擁有了不同擁有者的操作管理權(quán)限，能夠規(guī)范制造商和承包商在原工藝評定期間的PQR和WPS，當(dāng)操作管理被保持并使用后不需要進(jìn)行重新評定。（3）常規(guī)島和BOP工程焊接的工藝評定，符合焊接工藝評定轉(zhuǎn)移的要求。按照人員、管理、評定的等效性規(guī)定，加以技能和經(jīng)驗(yàn)的連續(xù)性，使之具有同等的效力，在同一施工單位進(jìn)行現(xiàn)場評定后，質(zhì)量管理體系中的設(shè)備、和將同一施工單位的監(jiān)督經(jīng)驗(yàn)及另一個(gè)車間或現(xiàn)場對應(yīng)焊接，進(jìn)行不重復(fù)的評定。根據(jù)工藝評定的轉(zhuǎn)移要求，電力行業(yè)的全部焊接經(jīng)過審批后的評定資料得到了批準(zhǔn)及描述，同一個(gè)質(zhì)量管理體系內(nèi)的通用章節(jié)以及工藝評定、標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)施后的焊接工藝評定中基本可以進(jìn)行覆蓋。核電工程中的常用的焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)，包含了焊接工藝評定轉(zhuǎn)移的要求，其中缺少明確的條款規(guī)定，如現(xiàn)場設(shè)備和工業(yè)管道焊接的工程施工規(guī)范要求。此外，不可重復(fù)進(jìn)行焊接，統(tǒng)一在同一效力的設(shè)備和質(zhì)量管理體系中，施工規(guī)范對焊接工藝評定轉(zhuǎn)移的規(guī)定應(yīng)保證技能和經(jīng)驗(yàn)的連續(xù)性，升級后的現(xiàn)場設(shè)備和同一項(xiàng)評定工業(yè)管道焊接進(jìn)行了取消。

3焊接工藝的評定轉(zhuǎn)移

轉(zhuǎn)移材料、人員、車間、環(huán)境等的焊接工藝是設(shè)置在同一個(gè)車間，承包商的現(xiàn)場的活動按照焊接技術(shù)規(guī)格束和圖紙要求進(jìn)行項(xiàng)目的轉(zhuǎn)移，為將核電工程項(xiàng)目的焊接工藝轉(zhuǎn)移，核電工程承包商要做好以下工作。首先，對焊接工藝的評定標(biāo)準(zhǔn)要進(jìn)行熟悉，并保證焊接工藝的評定能夠符合轉(zhuǎn)移的要求。（1）對核電工程項(xiàng)目的質(zhì)保體系，焊接工程的技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)行分析和對比，應(yīng)熟練使用組織機(jī)構(gòu)、職責(zé)、焊接管理模式和相關(guān)的程序，做好核電工程焊接的工藝評定標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，對焊接工藝評定進(jìn)行轉(zhuǎn)移的同時(shí)，包括對焊接設(shè)備的無損監(jiān)測，施工技術(shù)上要進(jìn)行評定考試等，焊接的工藝評定轉(zhuǎn)移的可行性焊接的工程師和技術(shù)人員在經(jīng)驗(yàn)、資格、母材和焊接材料的試驗(yàn)，施工環(huán)境的對比分析等。（2）負(fù)責(zé)兩個(gè)核電工程以上項(xiàng)目的焊接工程技術(shù)人員，要確定焊接工藝評定轉(zhuǎn)移的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行焊接工藝評定轉(zhuǎn)移分析的工作，主要進(jìn)行的內(nèi)容包括做好焊接工藝評定轉(zhuǎn)移的報(bào)告，編制核電工程焊接工藝評定轉(zhuǎn)移標(biāo)準(zhǔn)，做好焊接工藝評定轉(zhuǎn)移的清單。承包商方面的項(xiàng)目經(jīng)理擔(dān)負(fù)的責(zé)任包括對比和分析承包商在兩個(gè)核電工程項(xiàng)目中的質(zhì)量保證體系，對比分析核電工程項(xiàng)目的人、機(jī)情況，評定焊接的工藝技術(shù)和制訂注意事項(xiàng)、質(zhì)量監(jiān)督管理、焊接工藝評定轉(zhuǎn)移清單、焊接工藝評定報(bào)告管理等內(nèi)容等清單。（3）焊接工藝評定轉(zhuǎn)移管理程序的編制。將焊接工藝評定轉(zhuǎn)移的規(guī)范進(jìn)行有序的編制，在焊接工藝實(shí)施前，做好工藝評定，完成焊接工藝評定，并要求相關(guān)人員遵照評定轉(zhuǎn)移管理的程序，簽字并。要求承包商的內(nèi)部部門在進(jìn)行焊接工藝評定轉(zhuǎn)移時(shí)，明確自身職責(zé)、焊接工藝評定轉(zhuǎn)移流程及焊機(jī)工藝評定轉(zhuǎn)移的管理，做好焊接評定轉(zhuǎn)移的相關(guān)記錄。（4）焊接工藝轉(zhuǎn)移報(bào)告的評定，由核電工程總承包商負(fù)責(zé)審查和評定，由承包商工程技術(shù)人員負(fù)責(zé)完成報(bào)告，將報(bào)告轉(zhuǎn)移到總承包單位，總承包商收到焊機(jī)工藝評定轉(zhuǎn)移報(bào)告后，綜合考慮焊機(jī)工藝評定轉(zhuǎn)移報(bào)告，對核電工程焊機(jī)工藝評定轉(zhuǎn)移報(bào)告進(jìn)行評審，實(shí)地考察承包商焊接能力，重點(diǎn)審查內(nèi)容包括：焊接工藝評定報(bào)告、焊接質(zhì)量保證體系、焊接材料、設(shè)備、資格、環(huán)境等方面的標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行承包商的焊接工藝評定轉(zhuǎn)移報(bào)告的審查的時(shí)候，總承包單位應(yīng)組織評審專家，邀請核電工程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)專家等，并要求負(fù)責(zé)核電工程的總承包商、監(jiān)理單位和業(yè)主單位的代表全程參與焊接工藝評定轉(zhuǎn)移報(bào)告評審。（5）焊機(jī)工藝評定轉(zhuǎn)移實(shí)施流程為承包商編制焊機(jī)工藝評定轉(zhuǎn)移管理程序，進(jìn)行焊接工藝評定轉(zhuǎn)移前的焊接技術(shù)條件對比，承包商完成焊接工藝評定轉(zhuǎn)移報(bào)告和擬轉(zhuǎn)移項(xiàng)目清單的編校、審批并簽署總經(jīng)理承諾，承包商向總承包單位上報(bào)焊接工藝評定轉(zhuǎn)移報(bào)告和擬轉(zhuǎn)移項(xiàng)目清單，總承包單位根據(jù)對承包商焊機(jī)能力考查實(shí)際情況，編制考察報(bào)告，總承包單位組織對承包商遞交的焊機(jī)工藝規(guī)定轉(zhuǎn)移報(bào)告和擬轉(zhuǎn)移項(xiàng)目清單進(jìn)行審查。擬轉(zhuǎn)移的焊機(jī)工藝評定報(bào)告是否用于該安全相關(guān)設(shè)備焊接，如果是，則核電業(yè)主批復(fù)總承包單位復(fù)查后的焊接工藝評定轉(zhuǎn)移報(bào)告和擬轉(zhuǎn)移項(xiàng)目清單，承包商對批復(fù)的焊接工藝評定轉(zhuǎn)移報(bào)告和擬轉(zhuǎn)移項(xiàng)目清單以及批復(fù)意見歸檔，承包商根據(jù)批復(fù)意見整理被轉(zhuǎn)移的焊接工藝評定報(bào)告并報(bào)告總承包單位好監(jiān)理單位審核，承包商根據(jù)總承包單位審核結(jié)果被轉(zhuǎn)移的焊接工藝評定報(bào)告，并下發(fā)相關(guān)部門。

4結(jié)束語

為保證核電工程的承包商對焊接工藝的質(zhì)量控制，對于核電工程項(xiàng)目的質(zhì)量監(jiān)督主體進(jìn)行審核應(yīng)由監(jiān)理單位負(fù)責(zé)。核電工程承包商的焊接工藝負(fù)責(zé)對評定轉(zhuǎn)移報(bào)告進(jìn)行審查，質(zhì)量保證體系的運(yùn)行是對核電工程項(xiàng)目圖紙中的材料、焊接方法等加以重點(diǎn)的審查，關(guān)注核電工程承包商的焊接工藝評定能否滿足項(xiàng)目的要求，并做好現(xiàn)場施工的巡檢，及檢查旁站等，做好超標(biāo)的焊縫返修方案的審查，對焊接不符合項(xiàng)的跟蹤處理等環(huán)節(jié)加以控制。

作者:劉新收 單位:中國核工業(yè)二三建設(shè)有限公司

參考文獻(xiàn)

[1]唐識.總承包模式下的核電工程焊接工藝評定轉(zhuǎn)移管理[J].電焊機(jī)，2016，46（4）：92–97.

[2]馬新朝.核電項(xiàng)目建造階段中的焊接工藝評定轉(zhuǎn)移[J].焊接，2011（1）：13–17.

[3]王成林.核電站常規(guī)島和BOP工程焊接工藝評定轉(zhuǎn)移[J].電焊機(jī)，2013，43（1）：46–48.

[4]王恒，陳閩峰.ACP1000核電廠焊接工藝評定要求的研究與制定[J].焊接，2016（10）：65–68.

[5]路浩，肖金枝，魏艷紅，等.基于ISO15614–2標(biāo)準(zhǔn)的焊接工藝評定數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)[J].焊接，2013（6）：42–45.

篇（8）

搖臂殼體已精加工完畢，殼體的壁厚僅為70mm。如果直接在煤壁側(cè)殼體上堆焊耐磨層，因焊接面積太大，焊接熱量和應(yīng)力釋放將使搖臂殼體各軸承孔變形，因此決定在搖臂裝配后進(jìn)行焊接，以控制焊接變形，并采用耐磨板塞焊的工藝進(jìn)行處理。具體工藝：用一塊厚10mm材料為16Mn的鋼板，按圖紙要求將軸孔和外形尺寸切割好，各軸孔單邊留10mm間隙，并將塞焊的孔鉆好，板上按要求堆焊耐磨層，然后在裝配好的搖臂殼體上進(jìn)行塞焊，同時(shí)在耐磨層鋼板的周邊進(jìn)行焊接，并在加工好的軸孔周邊進(jìn)行點(diǎn)焊。此工藝雖然避開了搖臂因加工后進(jìn)行大量焊接而引起的變形，但是卻存在很多問題。

（2）焊接后存在的問題

裝配好的搖臂在焊接耐磨板時(shí)，由于耐磨板的翹曲變形，導(dǎo)致耐磨板和煤壁側(cè)大平面不能貼合無法焊接。以至于在焊接時(shí)，對耐磨板翹曲部分進(jìn)行不斷的敲擊使焊接部位貼合，工作量大而且很難保證焊接的質(zhì)量，同時(shí)由于不斷的敲擊沖力，對搖臂裝配精度也有很大的影響，再加之在點(diǎn)焊軸孔端周邊時(shí)，雖然焊接量比較少，但是對搖臂軸孔端的軸承影響很大，更容易誘導(dǎo)軸承在加載時(shí)的噪音和抱死燒毀的發(fā)生，而且點(diǎn)焊和塞焊的效果在實(shí)際的使用過程中效果并不好，因?yàn)樵诮馗蠲旱纳a(chǎn)過程中，大量原煤的沖擊和摩擦，導(dǎo)致點(diǎn)焊部位和塞焊部位過早開裂，使耐磨板剝落，防護(hù)時(shí)間有限。

2改進(jìn)后的工藝方案

由于用戶要求在后續(xù)的搖臂生產(chǎn)中新增焊接耐磨層，因此決定對耐磨層的焊接工藝進(jìn)行改進(jìn)，避免在精加工后焊接耐磨層。精加工后焊接耐磨層不但在實(shí)施和使用過程中都存在諸多問題，同時(shí)也與一般加工工藝?yán)碚撓啾畴x，因此要求將耐磨層的焊接放在精加工之前完成。

（1）耐磨層焊條性能及要求

DELCROME90為高鉻鑄鐵合金堆焊材料，由于碳含量和合金元素高，具有鐵基合金中最優(yōu)良的耐磨性，堆焊層不宜進(jìn)行切削加工。注意事項(xiàng)：①堆焊前焊條須經(jīng)250℃左右烘焙1h；②可不予熱施焊，但堆焊層會出現(xiàn)橫向裂紋，用預(yù)熱540℃和焊后緩冷措施可使焊層橫向裂紋縮小到最小程度；③對于較大剛性的高碳鋼和合金鋼工件堆焊宜采用一定的預(yù)熱和焊后去應(yīng)力熱處理。

（2）搖臂殼體的加工工藝流程及分析

搖臂殼體的加工工藝流程：劃線－粗加工－焊水道蓋板－去應(yīng)力熱處理－半精加工－精加工。如果放在半精加工后焊接，會因焊接殼體壁厚太薄（70mm）而變形，同時(shí)焊接后的應(yīng)力釋放又會引起精加工后軸孔的變形，因此放在半精加工之后不合理。同時(shí)從焊接耐磨層的焊條DELCROME90的性能和要求可以看出，耐磨層焊接的應(yīng)力集中及熱變形非常大，焊接后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火，這和搖臂的加工工藝流程中焊接水道后進(jìn)行去應(yīng)力熱處理相吻合，因此將耐磨層的焊接添加到粗加工后的焊接水道蓋板工序，是最合理的。但是搖臂煤壁側(cè)大平面作為軸孔的加工測量基準(zhǔn)及A、B面加工的安裝基準(zhǔn)如圖2所示，如果按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求焊接耐磨層，焊接后搖臂殼體在半精加工和精加工時(shí)，就失去了測量和安裝基準(zhǔn)，如果做其它的輔助基準(zhǔn)也將給測量帶來很大困難且不準(zhǔn)確，因此需要對粗加工后的耐磨層焊接工藝進(jìn)行探索和研究。

（3）工藝方案的制定

從上述的工藝分析可以看出，耐磨層焊接放在粗加工后的問題主要有2個(gè)方面：側(cè)面加工基準(zhǔn)和軸孔測量基準(zhǔn)。首先對于側(cè)面加工基準(zhǔn)的解決，結(jié)合搖臂殼體加工圖紙和焊接耐磨層的尺寸要求進(jìn)行計(jì)算對比，發(fā)現(xiàn)搖臂在焊接耐磨層后，端面兩端還有100mm和80mm寬的平面，即C、D面可以作為側(cè)面A、B面加工基準(zhǔn)，其次是軸孔的測量基準(zhǔn)，考慮到測量基準(zhǔn)的統(tǒng)一性，因此考慮在焊接時(shí)沿中心線留出40mm寬的平面做為軸孔的測量基準(zhǔn)，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場的使用情況進(jìn)行分析，留出的40mm寬平面，并不影響耐磨層的防護(hù)功效，因此，評定此方案可行。

3工藝方案的優(yōu)化

為了保證焊接耐磨層尺寸準(zhǔn)確及外形美觀，制作了如圖3所示的劃線樣板，在一個(gè)5mm厚的鋼板上，按焊接耐磨層的尺寸進(jìn)行切割，各孔邊留出5mm的間隙，并將不需要加工的部位留出來，焊接前按樣板進(jìn)行劃線，按劃線范圍進(jìn)行焊接，保證了焊接質(zhì)量，同時(shí)也給加工帶來了便利，避免了因焊接超過加工尺寸，加工時(shí)損傷刀具。

篇（9）

①焊接坡口應(yīng)在胎架上進(jìn)行，工件應(yīng)放平，防止因焊接內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生扭曲變形。②先焊接隔板與腹板的立焊縫（隔板與內(nèi)側(cè)腹板之間的熔透焊縫先少量焊接，待頂板安裝焊接及橫梁接頭安裝焊接完成后再全部焊完），再焊接隔板與底板的平焊縫，最后焊接箱內(nèi)腹板與底板之間的角焊縫。焊接順序應(yīng)從中間往兩邊，由下往上依次對稱焊接。③頂板安裝完成后，采用富氬氣體保護(hù)焊對插入部位坡口焊縫進(jìn)行焊接。焊接時(shí)，兩側(cè)應(yīng)對稱同時(shí)焊接。④焊接桿件棱角焊縫和T形坡口角焊縫時(shí)，采用富氬混合氣體保護(hù)焊打底，埋弧自動焊填充蓋面。⑤24小時(shí)后對插入部位的焊縫全長范圍進(jìn)行超聲波探傷檢查。

2桿件的劃線

①工件找正：將工件平臥放置在支撐平臺上，插入頂板的腹板面朝下，另側(cè)腹板面朝上。腹板面應(yīng)平行于劃線平臺。以劃線平臺為基準(zhǔn)，用水準(zhǔn)儀對工件進(jìn)行抄平，誤差應(yīng)小于1mm。②劃出桿件兩端系統(tǒng)中心線。③劃出腹板上各向系統(tǒng)中心線。④對照施工圖及劃線圖，劃出鉆孔胎模十字對位線，并檢查。⑤劃出另一側(cè)腹板各向系統(tǒng)中心線。

3桿件的鉆孔

①采用覆蓋式鉆孔胎模鉆出節(jié)點(diǎn)板上及腹板一端的部分孔群。剩余孔群可采用補(bǔ)孔樣板鉆出。②采用覆蓋式鉆孔胎模，通過腹板上一端已鉆孔群定位，鉆出另一端部分孔群。其余孔群采用補(bǔ)孔樣板鉆出。③對無法在桿件外面用臺式鉆床鉆制的腹板孔群，可采用磁力鉆在桿件箱內(nèi)通過補(bǔ)孔樣板補(bǔ)鉆出剩余孔群。④采用覆蓋式鉆孔胎模鉆出桿件頂板箱體部位兩端孔群。伸出橋面板部位兩端孔群，待橫梁接頭、橋面板縱肋等附連件安裝焊接完成后，再鉆出。⑤采用局部鉆孔胎模鉆出底板兩端孔群及一處橫梁底板連接孔群。⑥采用小覆蓋胎模，通過已鉆的一處橫梁底板連接孔群定位，依次鉆出其余底板連接孔群。

4附屬件的組焊

①采用組裝胎膜，通過底板已鉆孔群定位出腹板位置并焊接；②安裝橋面板縱肋，并從中間往兩邊焊接。如焊接后對極邊孔距不能保證，可將縱肋兩端1000mm處斷開，先安裝和焊接中間部位，焊后安裝和焊接縱梁兩端1000mm段。③采用組裝胎膜，通過節(jié)點(diǎn)板上已鉆孔群，定位腹板接頭板，并進(jìn)行焊接。

篇（10）

鋁、鎂、鈦等這些輕金屬把航空航天器推上了天，沒有這些輕金屬就沒有現(xiàn)在的航空航天業(yè)，輕金屬對航空航天業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，然而，隨著科技的進(jìn)步，航空航天事業(yè)的發(fā)展，對材料的要求也越來越高，不但要提高飛行器的性能，還要減輕自重以節(jié)約能源降低費(fèi)用，鋁、鎂、鈦這些輕金屬的合金材料應(yīng)運(yùn)而生，在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著航空航天工業(yè)中有色合金較大范圍的使用，對合金構(gòu)件的需求也不段提高，電子束焊接工藝是適用于有色合金的焊接工藝之一。

1 電子束焊的原理

電子束焊的電子束是從電子槍中產(chǎn)生的，電子槍中的陰極受熱發(fā)射電子，該電子被高壓電場加速以及電磁透鏡聚焦后，就會形成具有極高能量密度的電子束，電子束撞擊到工件表面，電子巨大的動能就會轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽菇饘傺杆偃刍瑢?shí)現(xiàn)對工件的焊接[1，2]。

2 電子束焊的特點(diǎn)[3，4]

（1）功率密度高，電子束功率可從幾十千瓦到一百千瓦以上。電子束束斑的功率密度可達(dá)106～108W/cm2，比電弧功率密度約高100～1000倍。

（2）焊接速度快，焊接熱影響區(qū)小，焊接變形小。

（3）電子束穿透能力強(qiáng)，焊縫深寬比大。

（4）焊接過程中不行引入焊接材料，焊縫的純潔度高。

3 有色合金的電子束焊接工藝

3.1 鈦合金

鈦及鈦合金具有比強(qiáng)度高、抗腐蝕性好、溫度適應(yīng)范圍廣等一系列突出優(yōu)點(diǎn)，航空航天科研事業(yè)和生產(chǎn)的發(fā)展與鈦合金的推廣應(yīng)用有著密不可分的聯(lián)系[5]。鈦合金在航空航天工業(yè)中有著廣闊的應(yīng)用前景。

電子束焊接工藝在真空環(huán)境下進(jìn)行，可避免空氣對鈦合金的污染，降低裂縫等缺陷的幾率，是一種非常適合鈦合金的焊接技術(shù)[6]。

朱少旺[7]對Ti60合金薄板對接件進(jìn)行了電子束焊接工藝研究。通過電子束焊接性實(shí)驗(yàn)，他研究了電子束焊接工藝的參數(shù)對焊縫表面成形及焊接接頭顯微組織、力學(xué)性能的影響，探索了焊后緩冷工藝和焊后熱處理對焊接接頭組織及性能所起作用。閆偉[8]對Ti-55高溫鈦合金板材進(jìn)行了一些電子束焊接試驗(yàn)，為確定Ti-55板材的焊接方法及工藝做了技術(shù)儲備。

3.2 鋁合金

由于鋁合金具有耐腐蝕性好，比模量、比強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度高，以及電導(dǎo)性和熱導(dǎo)性好等特點(diǎn)，在航空航天、交通工具、機(jī)械制造、電工化工等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。鋁及鋁合金的電子束焊接工藝是目前國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)，電子束焊接工藝是鋁合金焊接的重要方法之一。

王亞榮等[9]研究了焊后熱處理對2A14高強(qiáng)鋁合金電子束焊接頭組織及力學(xué)性能的影響。王常建等[10]對電子束焊接工藝在2219鋁合金擴(kuò)張段上的應(yīng)用進(jìn)行了研究，研究表明電子束焊接技術(shù)能夠減少焊接變形，降低焊接缺陷。陳國慶等[11]研究了SiCp/2024與2219鋁合金電子束焊接。

3.3 鎂合金

鎂是最輕的工業(yè)金屬材料，密度只有鋁的三分之二，鎂及鎂合金具有密度低、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。航空航天器輕量化的要求使得鎂合金有著廣闊的應(yīng)用前景。目前鎂合金的應(yīng)用已經(jīng)遍及航天航空、汽車、船舶、體育用品、電子等多個(gè)領(lǐng)域[12]。由于電子束焊接工藝具有良好的焊接效果，其在鎂合金的焊接領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

朱智文等[13]研究了AZ31鎂合金電子束焊焊接接頭微觀組織特征，研究結(jié)果顯示AZ31鎂合金電子束焊接接頭成形良好，焊縫組織細(xì)小，表明電子束焊是AZ31鎂合金的有效焊接方法。葉宏等[14]研究了AZ91D鎂合金真空電子束深熔焊接熔池氣泡流數(shù)值模擬，建立了真空電子束焊接熔池二維氣泡流數(shù)學(xué)模型。

4 結(jié)束語

隨著航空航天業(yè)的發(fā)展以及有色合金的廣泛應(yīng)用，對有色合金焊接工藝的研究已成為熱點(diǎn)，電子束焊接工藝在我國已有多年的發(fā)展歷史，應(yīng)用在很多領(lǐng)域，也為我國的航空航天事業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)，電子束焊接工藝的發(fā)展必將推進(jìn)有色合金在航空航天業(yè)的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]陳思杰，朱春莉.鈦及鈦合金先進(jìn)連接技術(shù)研究[J].熱加工工藝，2015，44（3）：18-21.

[2]馬騁，周建桃，屈站，等.鎂合金焊接技術(shù)研究[J].科技資訊，2010（15）：113.

[3]王靜.鋁合金電子束焊接技術(shù)[J].電焊機(jī)，2011，41（8）：112-115.

[4]馬卓.先進(jìn)焊接技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（3）：122.

[5]張利軍，薛祥義，常輝.我國航空航天用鈦合金材料[A].第三屆空間材料及其應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C].

[6]付鵬飛，黃銳，劉方軍，等.TA12鈦合金電子束焊接組織性能及殘余應(yīng)力分析[J].焊接學(xué)報(bào)，2007，28（2）：82-84.

[7]朱少旺.Ti60合金電子束焊接接頭組織及性能研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2009.

[8]閆偉.Ti55鈦合金板材的CO2激光焊與電子束焊的實(shí)驗(yàn)研究[D].東北大學(xué)，2006.

[9]王亞榮，黃文榮，雷華東.焊后熱處理對2A14高強(qiáng)鋁合金電子束焊接頭組織及力學(xué)性能的影響[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2011，47（20）：141-145.

[10]王常建，胡春海，劉麗莉.電子束焊接工藝在2219鋁合金擴(kuò)張段上的應(yīng)用[A].陜西省焊接學(xué)術(shù)會議論文集[C].22-24.

[11]國慶，張秉剛，楊勇，等.SiCp/2024與2219鋁合金電子束焊接[J].焊接學(xué)報(bào)，2015，36（3）：27-30.