关键词:焊接质量;控制;工艺;检验
焊接结构生产的质量管理和质量控制是指从事焊接生产或工程施工的企业通过建立质量保证体系发挥质量管理职能,进而有效地控制产品质量的全过程。“质量”即产品满足用户“使用要求”的性能及品质,并且满足相应的标准、规范、合同或第三方的有关规定。焊接生产的质量管理,关系到整个焊接结构制造速度、成本、劳动生产率和焊接结构的安全使用,而且关系到焊接结构生产在市场上的竞争力。
1、焊接前的质量控制
1.1 焊接工艺的选定
焊接工艺是焊接过程中的—整套技术规定,包括焊前准备、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作的最佳选择以及焊后热处理等。制定焊接工艺是焊接生产的关键环节,其合理与否直接影响导管架的制造质量。焊接前应对施用于导管架节点焊接的整套技术规定进行焊接工艺评定。焊接工艺评定就是按照所拟定的焊接工艺,根据标准所制定的焊接试件、检验试样进行试验,测定焊接接头是否具备所要求的性能。经过焊接工艺评定,提出“焊接工艺评定报告”,并结合导管架管节点的类型特点制定出《焊接工艺规程》。焊接工艺规程应当包括对管节点—次施焊和对管节点焊缝进行修补的规定,焊接工艺规程是焊接生产的依据。
1.2 焊接材料的管理
焊接材料的管理直接影响着焊接的质量。选材不正确、保管不妥善、发放不严格常常是造成焊缝破坏最终引起结构破坏的直接原因。焊接材料的验收是一个重要的关卡,是杜绝劣质焊材进入仓库的关键。对于焊条、焊剂、焊丝、药芯焊丝等,应检验其表面质量(包装、外观、粒度、偏心度、涂层均匀性、色泽等)、焊接工艺性(电弧稳定性、飞溅率、脱渣性、成形均匀性等)、力学性能(抗拉强度、屈服点、伸长率、冲击韧性、断面收缩率、硬度等)、化学性能及耐腐蚀性等。检验合格的焊接材料,才允许加贴合格标记、注明批号、加盖检验员印章,然后入仓库。
2、焊接过程质量控制
2.1 检查内容
焊接过程质量监督是在焊接过程中,对焊接是否严格按照规定的焊接工艺规程进行检查。检查内容包括:焊接是否是应用所确定的焊接方法;使用的焊接材料是否是规定的焊接材料;焊接材料的质量是否达到规范、标准要求;焊接过程中的焊接工艺参 焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊条(焊丝)直径等,是否与焊接工艺规程规定的一致;焊接过程中 E36—Z25 材料在环境温度低于零度时需要预热,其预热温度,层间温度以及焊后热处理工艺等,是否满足焊接工艺规程的要求;焊接的顺序、方向、焊接工人的技术等级以及所选用的设备和工艺装备能否满足焊接的要求等。加强焊接过程的检查、监督,能够最大限度地保证焊接过程是按照焊接工艺规程进行的。
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2.2 焊接应力与变形
在焊接过程中,由于焊件受热的不均匀及熔敷金属的冷却收缩等原因,将导致焊件在焊后产生焊接应力和变形。应力的存在会使得焊件力学性能降低,甚至会产生焊接裂纹,使结构开裂。而变形则会使焊件的形状和尺寸发生变化,影响装配和使用。焊接变形的基本形式有:收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形等。如薄钢板的对接,焊后会发生纵横向的收缩,并有一定量的角变形。焊接应力和变形是不可避免的,但可以采取合理的结构和工艺措施来减少和消除它。设计结构时,在保证使用性能的前提下,应尽量减少焊缝数量、合理布置焊缝位置、避免焊缝交叉等,可达到减少产生应力和变形的目的。在焊接工艺方面主要的措施有:①反变形法;②刚性固定法;③选用能量集中的焊接方法;④合理的焊接顺序及方向;⑤对称焊接;⑧焊前预热。对已经产生的变形,可以进行矫正,主要的方法有机械矫正和火焰矫正两种。轻轻锤击焊缝边缘以及热处理等办法也可减少甚至消除焊接应力。
3、焊接后的质量控制
3.1 一般检验
焊接后的质量控制,即对焊缝进行外观检验和无损探伤,以检验焊缝上是否存在规范、标准不允许的缺陷,并对缺陷按照焊接工艺规程的要求进行修补。外观检验主要包括如下内存:最终的焊缝外观情况、焊缝尺寸、焊缝长度、尺寸精确度、变形量等。内于导管架中的 T 形、K 形、Y 形焊接接头的疲劳强度,直接影响着整个导管架平台的整体寿命,因此,应将焊缝外表进行打磨或重熔加工,以提高接头疲劳强度。导管架管节点焊缝外观检验用焊接检验尺进行检验。
3.2 焊接检验的具体方法
工件焊完后,应根据相关的产品技术条件所规定的要求进行检验。生产中常用的检验方法有外观检验、致密性检验和无损检验等。
(1)外观检验
用肉眼或借助低倍放大镜观察焊缝表面情况,确定是否有缺陷存在;用样板、焊缝量尺测量焊缝外形尺寸是否合格。
(2)致密性检验
本检验主要用来检查要求密封的容器和管道。常用的方法有水压试验、气压试验。水压试验用于检查受压容器的强度和焊缝致密性,试验压力为工作压力的 1.25-1.5 倍。
(3)无损检验
无损检验主要用于检查焊缝内部缺陷。常用方法有磁粉探伤、渗透探伤、射线探伤和超声波探伤等。滋粉探伤是利用磁粉处于磁场中的焊接接头表面上的分布特征来检验铁磁性材料的表面微裂纹和近表面缺陷。渗透探伤是用带有荧光染料(荧光法)或红色染料(着色法)的渗透剂对焊接缺陷的渗透作用来检查表面微裂纹。射线探伤和超声波探伤是用专门仪器检查焊接接头是否有内部缺陷,如裂纹、未焊透、气孔、夹渣等。上述各种方法均属于非破坏性检验。必要时,根据产品设计要求还可以进行破坏性检验,如力学性能试验、金相检验、断口检验及耐腐蚀检验等。
在焊缝检验中,主要的焊缝缺陷有气扎、未熔合、未焊透、咬边、焊瘤、裂纹、夹渣、焊缝过厚等。在管节点的焊缝中不允许存在气孔、咬边、夹渣等表面缺陷,这些缺陷有些是通过外观检验就可以发现的,有些必须通过无损探伤才能发现。因此,对导管架所有的管节点都必须进行无损探伤;焊缝在焊接 48h 后进行 100%磁粉和 100%超声波探伤,对有些缺陷,规范、标准是允许存在的,但有一定的限度,如气孔、夹渣、咬边等。而对另外一些缺陷是绝对不允许的,例如裂纹、末熔合。对不允许存在的缺陷按焊接工艺规程的要求进行返修,但每道焊缝的同一部位的焊接修理不能越过 2 次,否则,这条焊缝作废。
3、结语
总之,就企业而言,强化焊接质量管理不仅有助于产品质量的提高,达到向用户提供满足使用要求的产品的目的,而且可以推动企业的技术进步,提高企业的经济效益,增强产品的市场竞争能力。
参考文献:
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论文作者:毛志刚
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/24
标签:焊接工艺论文; 缺陷论文; 规程论文; 导管论文; 材料论文; 节点论文; 裂纹论文; 《防护工程》2019年第3期论文;