焊接过程控制措施.docx

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1、焊接过程控制措施一、预热、后热及热处理1本工程中包括的厚板的焊接都要求在焊前必须预热。焊前预热的主要作用如下：(1)预热能减缓焊后的冷却速度，有利于焊缝金属中扩散氢的逸出,避免产生氢致裂纹。同时也减少焊缝及热影响区的淬硬程度，提高了焊接接头的抗裂性。(2)预热可降低焊接应力。均匀地局部预热或整体预热，可以减少焊接区域被焊工件之间的温度差(也称为温度梯度1这样，一方面降低了焊接应力，另一方面，降低了焊接应变速率，有利于避免产生焊接裂纹。(3)预热可以降低焊接结构的拘束度，对降低角接接头的拘束度尤为明显，随着预热温度的提高，裂纹发生率下降。预热温度和层间温度的选择不仅与钢材和焊条的化学成分有关，还

2、与焊接结构的刚性、焊接方法、环境温度等有关，应综合考虑这些因素后确定。另外，预热温度在钢材板厚方向的均匀性和在焊缝区域的均匀性，对降低焊接应力有着重要的影响。局部预热的宽度，应根据被焊工件的拘束度情况而定，一般应为焊缝区周围各三倍壁厚，且不得少于150-200毫米。如果预热不均匀，不但不减少焊接应力，反而会出现增大焊接应力的情况。焊后热处理的目的有三个：消氢、消除焊接应力、改善焊缝组织和综合性能。焊后消氢处理，是指在焊接完成以后，焊缝尚未冷却至100以下时，进行的低温热处理。一般规范为加热到20035(C,保温2-6小吐焊后消氢处理的主要作用是加快焊缝及热影响区中氢的逸出，对于防止低合金钢焊接

3、时产生焊接裂纹的效果极为显著。在焊接过程中，由于加热和冷却的不均匀性，以及构件本身产生拘束或外加拘束，在焊接工作结束后，在构件中总会产生焊接应力。焊接应力在构件中的存在，会降低焊接接头区的实际承载能力，产生塑性变形，严重时，还会导致构件的破坏。消应力热处理是使焊好的工件在高温状态下，其屈服强度下降，来达到松弛焊接应力的目的。常用的方法有两种：一是整体高温回火，即把焊件整体放入加热炉内，缓慢加热到一定温度，然后保温一段时间，最后在空气中或炉内冷却。用这种方法可以消除80%-90%的焊接应力。另一种方法是局部高温回火，即只对焊缝及其附近区域进行加热，然后缓慢冷却，降低焊接应力的峰值，使应力分布比较

4、平缓，起到部分消除焊接应力的目的。2、预热、后热及热处理的方法(1)现场对板厚超过40mm的厚板加热采用远程计算机控制电加热板的方法进行加热。焊前在焊道两侧按板厚的15倍且不小IOOmm范围内均匀预热，预热温度的测量在距焊道50mm处进行。预热及层间温度通过试验确定。(2)与预热一样，超长焊缝层间温度控制十分困难，焊接时分段焊接的长度控制在Im左右(不超过2m),并需随时对焊缝进行测温监控，层间温度控制在150C左右；发现层间温度过低时，必须立即进行加热补偿，一般采用火焰加热的方式进行，待达到温度后再进行焊接。(3)厚度构件焊接,后热处理应在焊后立即进行。后热温度控制在200300。C之间，后

5、热的加热温度范围同预热范围，温度的测量在距焊缝中心线50mm处进行。焊缝后热达到规定温度后，使用硅酸铝保温棉保温缓冷，保温时间根据板厚按每25mm板厚05h确定，然后使焊件缓慢冷却至常温。厚板焊接不同于中薄板，需要几个小时乃至几十小时才能施焊完成一个构件，因此加强对焊接过程的中间检查，就显得尤为重要，便于及时发现问题，中间检查不能使施工停止，而是边施工、边检查。如在清渣过程中，认真检查是否有裂纹发生。及时发现，及时处理。二、焊接变形控制及消应力1根据焊件的不同要求来选用降低焊接应力与减少焊接变形的原则：(1)焊接结构要求控制变形(一般是指塑性好,刚性小的薄壁焊接结构)时，可选用刚性固定法焊接、

6、反变形法焊接和逆向分段焊接法等。(2)焊接结构要求控制应力(一般是指空淬倾向大,塑性差的焊接材料，合金钢管对接焊、缸体补焊等)时，可选用预热焊接、焊后回火焊接、锤击焊缝法焊接等。(3)焊接若以减少变形为主，则尽可能使各条焊缝的变形限制到最小值或其变形方向相反、相互抵消，可选用对称焊、逐步退焊、分中对称焊、跳焊等。(4)焊接若以降低应力为主，则尽可能使各条焊接焊缝能自由收缩或受阻碍较小，应先焊收缩量大的焊缝，焊缝方向指向自由端，焊后回火等。(5)焊接限制波浪变形，以刚性固定法焊接较好；限制角变形焊接和弯曲变形焊接，以反变形法焊接或刚性固定法焊接联合使用。原则是：刚性小的焊件采用弹性反变形，刚性大

7、的焊件则以塑性反变形较好。(6)焊接纵向或横向收缩，一般采用下料时预留长度来补偿其缩短量。大厚度焊件焊接时，焊缝存在的应力是沿空间三个方向作用的。三个方向的应力会显著降低焊缝金属的强度和冲击韧性，导致裂纹。因此，焊接厚壁管时要采取措施降低焊接残余应力，通常采用的办法是焊前预热、对称焊和多层多道焊。2、焊接应力的消除方法主要有：(1)利用锤击焊缝区来控制焊接残余应力；(2)利用振动法来消除焊接残余应力；(3)利用加热减应区法来控制焊接残余应力；(4)利用降低结构局部刚来控制焊接残余应力；(5)利用预热法来控制焊接残余应力；(6)利用高温回火来消除焊接残余应力一般可采用整体高温回火和局部高温回火；(7)利用温差拉伸法来消除焊接残余应力。