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文檔簡(jiǎn)介

焊接特種材料工藝操作規(guī)程一、概述

焊接特種材料是指焊接具有特殊物理、化學(xué)或機(jī)械性能的材料,如高溫合金、鈦合金、不銹鋼、復(fù)合材料等。由于特種材料的焊接工藝復(fù)雜且對(duì)質(zhì)量要求高,必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,確保焊接質(zhì)量和安全。本規(guī)程旨在規(guī)范特種材料的焊接操作,提供系統(tǒng)性指導(dǎo),降低操作風(fēng)險(xiǎn),提高生產(chǎn)效率。

二、焊接前的準(zhǔn)備

(一)材料檢查

1.確認(rèn)材料牌號(hào)、規(guī)格符合要求,檢查材料表面是否有裂紋、銹蝕或油污。

2.對(duì)異種材料的焊接,需核對(duì)材料的相容性,避免焊接缺陷。

3.使用前需將材料切割干凈,邊緣無(wú)毛刺。

(二)設(shè)備檢查

1.檢查焊接設(shè)備(如TIG焊機(jī)、MIG焊機(jī))的電源、氣路、控制系統(tǒng)是否正常。

2.確認(rèn)焊槍、鎢極、送絲機(jī)構(gòu)等配件完好無(wú)損。

3.檢查保護(hù)氣體(如氬氣、氦氣)純度是否達(dá)標(biāo),流量是否穩(wěn)定。

(三)環(huán)境準(zhǔn)備

1.焊接區(qū)域應(yīng)保持清潔,無(wú)易燃易爆物品。

2.確保通風(fēng)良好,避免有害氣體積聚。

3.溫度應(yīng)控制在適宜范圍內(nèi)(如室溫5℃~40℃)。

三、焊接工藝參數(shù)設(shè)定

(一)電流、電壓、速度調(diào)節(jié)

1.根據(jù)材料厚度、焊接位置選擇合適的電流類型(直流正接或交流)。

2.通過試焊確定最佳焊接電壓和焊接速度,避免起弧和收弧缺陷。

3.特殊材料(如鈦合金)需使用低電壓、高速度焊接,減少熱量輸入。

(二)保護(hù)氣體選擇

1.高溫合金常用氬氣保護(hù),氬氣純度≥99.99%。

2.鈦合金需純氬氣或氬氦混合氣(氦氣比例5%~10%)。

3.不銹鋼焊接可使用氬氣或二氧化碳混合氣(如Ar+CO?=75%+25%)。

(三)預(yù)熱與層間溫度控制

1.對(duì)易裂紋的材料(如鈦合金)需預(yù)熱至200℃~300℃。

2.焊接過程中層間溫度不得超過600℃,防止氧化。

3.使用測(cè)溫儀實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度,避免超溫。

四、焊接操作步驟

(一)起弧操作

1.保持焊槍與工件成60°~70°角,起弧時(shí)保持穩(wěn)定。

2.避免在工件邊緣起弧,防止材質(zhì)損耗。

3.起弧后應(yīng)迅速進(jìn)入焊接狀態(tài),防止產(chǎn)生未熔合缺陷。

(二)焊接過程控制

1.保持勻速移動(dòng)焊槍,速度過快或過慢均易導(dǎo)致缺陷。

2.焊接厚度大于3mm的材料時(shí),可采用分段退焊法減少應(yīng)力。

3.多層焊時(shí),每層焊道需充分熔合,層間清理干凈。

(三)收弧操作

1.收弧時(shí)應(yīng)緩慢移動(dòng)焊槍,避免產(chǎn)生弧坑。

2.若弧坑過大,需用焊條補(bǔ)填,確保平滑過渡。

3.收弧后等待焊縫冷卻,避免急冷導(dǎo)致裂紋。

五、質(zhì)量檢驗(yàn)

(一)外觀檢查

1.檢查焊縫表面是否有咬邊、氣孔、焊瘤等缺陷。

2.焊縫寬度、高度應(yīng)符合圖紙要求(偏差≤±10%)。

3.對(duì)特殊材料(如鈦合金)需檢查表面氧化色,均勻色為正常。

(二)無(wú)損檢測(cè)

1.對(duì)高溫合金、鈦合金等關(guān)鍵部件,需進(jìn)行超聲波或射線檢測(cè)。

2.檢測(cè)比例不低于焊縫總長(zhǎng)的20%,重要部位100%檢測(cè)。

3.檢測(cè)結(jié)果記錄存檔,不合格焊縫需返修。

六、安全注意事項(xiàng)

(一)個(gè)人防護(hù)

1.佩戴防護(hù)眼鏡、焊接面罩、耐高溫手套。

2.穿防熱服,避免火花灼傷。

3.使用防靜電鞋,防止鈦合金焊接時(shí)產(chǎn)生火花。

(二)設(shè)備安全

1.焊接時(shí)遠(yuǎn)離易燃物,配備滅火器。

2.氣瓶存放應(yīng)直立固定,遠(yuǎn)離熱源。

3.定期檢查接地線,防止觸電風(fēng)險(xiǎn)。

(三)應(yīng)急處理

1.若發(fā)生火災(zāi),立即用干粉滅火器撲救。

2.人員接觸有害氣體,迅速撤離并通風(fēng)。

3.焊接結(jié)束后,清理現(xiàn)場(chǎng),關(guān)閉設(shè)備電源。

七、操作記錄

1.記錄每次焊接的材料牌號(hào)、厚度、工藝參數(shù)。

2.記錄檢驗(yàn)結(jié)果及返修情況,便于追溯。

3.定期總結(jié)工藝優(yōu)化經(jīng)驗(yàn),更新操作規(guī)程。

**一、概述**

焊接特種材料是指焊接具有特殊物理、化學(xué)或機(jī)械性能的材料,如高溫合金(如鎳基、鈷基合金)、鈦合金、高強(qiáng)鋼、不銹鋼(特別是奧氏體、雙相不銹鋼)、鎳基合金、某些復(fù)合材料(如碳纖維增強(qiáng)塑料)等。由于這些材料通常具有高強(qiáng)度、高韌性、耐高溫、耐腐蝕或低密度等優(yōu)異性能,廣泛應(yīng)用于航空航天、能源(核電、燃?xì)廨啓C(jī))、化工、海洋工程等高端制造領(lǐng)域。然而,其焊接工藝復(fù)雜且對(duì)質(zhì)量要求極高,主要挑戰(zhàn)包括:

1.**焊接性差**:材料往往熔點(diǎn)高、熱導(dǎo)率低、熱膨脹系數(shù)大、易氧化或產(chǎn)生脆性相。

2.**裂紋敏感性高**:焊接熱循環(huán)易引起淬硬組織和應(yīng)力集中,導(dǎo)致冷裂紋或熱裂紋。

3.**材質(zhì)損耗與污染**:焊接區(qū)域易受保護(hù)氣體、空氣或焊材污染,影響性能。

4.**工藝窗口窄**:焊接參數(shù)(電流、電壓、速度、預(yù)熱溫度、層間溫度等)對(duì)質(zhì)量影響顯著,稍有不慎即產(chǎn)生缺陷。

本規(guī)程旨在為焊接特種材料提供一套系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的操作指導(dǎo),覆蓋從準(zhǔn)備到檢驗(yàn)的全過程,以最大限度地降低焊接風(fēng)險(xiǎn),確保獲得符合設(shè)計(jì)要求的焊縫,并保障操作人員安全。

**二、焊接前的準(zhǔn)備**

(一)材料檢查與預(yù)處理

1.**核對(duì)材料標(biāo)識(shí)**:確認(rèn)待焊材料的牌號(hào)、規(guī)格、批次與圖紙要求完全一致,檢查材料證明文件(如出廠合格證、化學(xué)成分分析報(bào)告、力學(xué)性能報(bào)告)是否齊全有效。

2.**表面質(zhì)量評(píng)估**:

(1)**宏觀檢查**:使用5~10倍放大鏡檢查材料表面是否存在裂紋、深度劃傷、嚴(yán)重的凹坑、銹蝕、油污、鍍層脫落等不可接受缺陷。對(duì)于鈦合金,需特別注意表面是否有過多的黑點(diǎn)(氧化物夾雜)。

(2)**清潔處理**:用不銹鋼刷、砂紙或?qū)S们逑磩氐浊宄牧掀驴诩捌涓浇ㄖ辽?0mm范圍)的油污、脂類、切削液、氧化皮等污染物。必要時(shí),可使用丙酮或酒精進(jìn)行最后清洗,并待完全揮發(fā)。

3.**坡口制備**:

(1)**形式選擇**:根據(jù)板厚、結(jié)構(gòu)剛性及焊接方法,選擇合適的坡口形式(如V型、U型、K型、角焊縫坡口),并確保坡口角度、間隙、根部間隙符合標(biāo)準(zhǔn)或圖紙要求(例如,鈦合金TIG焊推薦V型坡口,間隙≤2mm,角度60°~70°)。

(2)**加工方式**:優(yōu)先采用機(jī)械加工(如銑削、等離子切割后打磨、砂輪機(jī)打磨)制備坡口,避免火焰切割直接形成坡口,以減少熱影響和表面氧化。切割后必須徹底打磨清理。

4.**組對(duì)檢查**:

(1)**尺寸測(cè)量**:使用直尺、角度尺、卡尺等工具測(cè)量對(duì)接接頭的間隙、錯(cuò)邊量,確保在允許范圍內(nèi)(如錯(cuò)邊量≤板厚的10%,且≤2mm)。

(2)**對(duì)中標(biāo)記**:在坡口面上標(biāo)記焊接起止位置和對(duì)焊中心線,便于操作。

(二)設(shè)備檢查與設(shè)置

1.**焊接電源檢查**:

(1)**類型確認(rèn)**:根據(jù)材料特性選擇合適的焊接電源類型(如TIG焊的直流正接DCEN、直流反接DCEP,MIG焊的短路過渡、射流過渡等)。

(2)**參數(shù)校準(zhǔn)**:檢查電流、電壓、焊接速度等調(diào)節(jié)旋鈕是否靈活有效,數(shù)字顯示是否準(zhǔn)確。對(duì)于自動(dòng)化焊接設(shè)備,需核對(duì)程序參數(shù)設(shè)置是否與規(guī)程一致。

(3)**接地檢查**:確保焊接電源良好接地,地線連接牢固,長(zhǎng)度適中(通常不超過5米),避免纏繞或接觸移動(dòng)部件。

2.**保護(hù)氣體系統(tǒng)檢查**:

(1)**氣瓶狀態(tài)**:檢查氣瓶標(biāo)簽、壓力是否正常,閥門是否完好,管路有無(wú)破損、泄漏。

(2)**純度檢測(cè)**:使用氣體分析儀檢測(cè)保護(hù)氣體純度,確保符合要求(如氬氣純度≥99.99%,氦氣純度≥99.999%,混合氣體比例準(zhǔn)確)。

(3)**流量調(diào)節(jié)**:根據(jù)材料(如鈦合金需高純氬氣保護(hù),流量10~15L/min;不銹鋼MIG焊常用Ar+CO?混合氣,流量15~25L/min)和焊接位置設(shè)置合適的氣體流量,并通過排風(fēng)系統(tǒng)確保工作區(qū)域氣體濃度達(dá)標(biāo)。

3.**焊槍及送絲機(jī)構(gòu)檢查(如適用)**:

(1)**焊槍狀態(tài)**:檢查焊槍噴嘴有無(wú)堵塞、裂紋,鎢極(TIG焊)有無(wú)磨損、變形、電弧斑,電極夾持器是否牢固。

(2)**送絲系統(tǒng)(MIG/MAG焊)**:檢查送絲輪壓力是否適宜(確保焊絲送出平穩(wěn)無(wú)打滑),焊絲盤安裝是否正確,導(dǎo)電嘴有無(wú)嚴(yán)重磨損或黑化。

4.**輔助設(shè)備檢查**:

(1)**預(yù)熱/層間溫度控制設(shè)備**:檢查紅外測(cè)溫儀、熱電偶等測(cè)溫設(shè)備是否校準(zhǔn)有效,安裝方式是否正確(如熱電偶應(yīng)緊貼母材坡口內(nèi)表面)。檢查預(yù)熱器、加熱器功率是否穩(wěn)定。

(2)**通風(fēng)設(shè)備**:確保排煙通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行正常,能有效排出焊接過程中產(chǎn)生的煙塵和有害氣體。

(三)環(huán)境準(zhǔn)備與個(gè)人防護(hù)

1.**工作區(qū)域**:

(1)**清潔度**:焊接區(qū)域及周邊應(yīng)清理干凈,無(wú)易燃物、易爆物(如氧氣瓶、油脂等)。

(2)**通風(fēng)條件**:確??諝饬魍ǎ貏e是在進(jìn)行不銹鋼、鎳基合金焊接時(shí),為防止氮化,需保持輕微正壓的惰性氣體環(huán)境(如通入少量氬氣)。

(3)**溫度與濕度**:避免在溫度過低(低于5℃)或濕度過高(大于80%)的環(huán)境下焊接,必要時(shí)采取預(yù)熱措施。

2.**個(gè)人防護(hù)裝備(PPE)**:

(1)**頭部防護(hù)**:佩戴符合標(biāo)準(zhǔn)的焊接面罩,根據(jù)焊接電流選擇合適的遮光號(hào)(如≥10~14號(hào))。

(2)**眼部防護(hù)**:面罩內(nèi)可佩戴防弧光輻射和飛濺物的濾光片。

(3)**手部防護(hù)**:佩戴耐高溫、絕緣性能好的皮質(zhì)焊接手套。

(4)**身體防護(hù)**:穿著長(zhǎng)袖、長(zhǎng)褲的阻燃防護(hù)服,或帶有焊接護(hù)套的工作服。必要時(shí)佩戴護(hù)目鏡。

(5)**腳部防護(hù)**:佩戴絕緣、防砸的安全鞋。

(6)**呼吸防護(hù)**:在通風(fēng)不良區(qū)域或處理有害煙塵時(shí),佩戴合適的防塵口罩或呼吸防護(hù)器。

**三、焊接工藝參數(shù)設(shè)定**

(一)焊接方法選擇與參數(shù)確定

1.**方法選擇**:根據(jù)材料類型、厚度、結(jié)構(gòu)形式及性能要求,選擇合適的焊接方法。

(1)**TIG焊(GTAW)**:適用于幾乎所有特種材料,尤其是鈦、鋁、鎳基合金、不銹鋼的薄板及精密焊接,焊縫質(zhì)量高,但生產(chǎn)效率相對(duì)較低。

(2)**MIG/MAG焊(GMAW)**:適用于高溫合金、不銹鋼、高強(qiáng)鋼等,生產(chǎn)效率高,但飛濺和金屬過渡形式對(duì)焊縫質(zhì)量影響較大,需嚴(yán)格控制。

(3)**鎢極惰性氣體保護(hù)焊(WIG)**:類似TIG焊,但通常用于更薄的材料或特殊位置。

(4)**等離子弧焊(PAW)**:熱輸入大,熔深深,適用于較厚的材料或堆焊。

2.**參數(shù)設(shè)定依據(jù)**:

(1)**板厚**:通常板厚越大,所需焊接電流越大,電壓也相應(yīng)增加。

(2)**材料**:不同材料的熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率、熱膨脹率不同,需調(diào)整參數(shù)以控制熔池和熱影響區(qū)(HAZ)。如鈦合金焊接需低熱輸入,不銹鋼焊接需控制碳化物析出。

(3)**焊接位置**:平焊(1G)熱循環(huán)最平穩(wěn),效率最高;橫焊(2G)、立焊(3G)、仰焊(4G)熱輸入增大,更易產(chǎn)生缺陷,需更嚴(yán)格的參數(shù)控制。

(4)**坡口形式**:?jiǎn)芜匳型坡口比雙邊V型坡口熱影響區(qū)大,參數(shù)設(shè)置需考慮。

3.**具體參數(shù)參考(示例)**:

(1)**TIG焊(氬氣保護(hù))鈦合金板(厚度3mm)平焊**:

-電流:70~100A(直流正接)

-電壓:10~15V

-焊接速度:80~120mm/min

-保護(hù)氣體:高純氬氣,流量15L/min

(2)**MIG焊(Ar+CO?混合氣保護(hù))不銹鋼板(厚度6mm)平焊**:

-電流:200~250A

-電壓:25~30V

-焊接速度:60~90mm/min

-保護(hù)氣體:Ar75%+CO?25%,流量20L/min

-焊絲:ER308L,直徑0.9mm

4.**試焊與調(diào)整**:在實(shí)際施焊前,應(yīng)在同批材料上試焊,根據(jù)焊縫外觀(熔深、寬度、成型)、HAZ組織(必要時(shí)取樣分析)及內(nèi)部質(zhì)量(如進(jìn)行超聲波探傷)反饋,微調(diào)參數(shù)直至達(dá)到要求。

(二)預(yù)熱與層間溫度控制

1.**預(yù)熱目的**:

(1)**降低冷卻速度**:減緩焊接熱影響區(qū)冷卻速度,避免形成淬硬組織,降低冷裂紋風(fēng)險(xiǎn)。

(2)**驅(qū)散氫氣**:提高溫度有助于溶解和驅(qū)散焊縫及HAZ中擴(kuò)散的氫氣。

(3)**減少焊接變形**:預(yù)熱均勻可減少焊接過程中的熱應(yīng)力和不均勻收縮。

2.**預(yù)熱溫度確定**:

(1)**材料敏感度**:對(duì)氫致裂紋敏感的材料(如鈦、鎳基合金、某些不銹鋼)需較高預(yù)熱溫度(如200℃~400℃)。

(2)**板厚**:板厚越大,預(yù)熱溫度越高(通常每25mm板厚增加約10℃~15℃,但最高不超過300℃)。

(3)**拘束度**:結(jié)構(gòu)剛性大、拘束度高的接頭,需更高的預(yù)熱溫度。

(4)**環(huán)境溫度**:低溫環(huán)境下焊接,預(yù)熱溫度需相應(yīng)提高。

(5)**參考范圍**:鈦合金200℃~500℃;鎳基合金300℃~600℃;不銹鋼(奧氏體)100℃~200℃;高強(qiáng)鋼(淬硬傾向大的)150℃~300℃。

3.**預(yù)熱方法**:

(1)**整體預(yù)熱**:使用紅外加熱器、火焰(注意均勻性)或暖風(fēng)機(jī)對(duì)整個(gè)焊件進(jìn)行加熱。

(2)**局部預(yù)熱**:對(duì)于大型工件或局部焊接,可采用局部加熱。

4.**層間溫度控制**:

(1)**目的**:多層多道焊時(shí),后一道焊縫在冷卻前,前道焊縫及其HAZ必須保持足夠高的溫度(通常不低于預(yù)熱溫度或150℃),防止產(chǎn)生冷裂紋或再裂紋。

(2)**控制措施**:合理安排焊接順序(如從中間向邊緣焊),使用加熱器(如陶瓷加熱片)對(duì)焊道進(jìn)行保溫,確保層間溫度穩(wěn)定。

(3)**檢測(cè)**:使用紅外測(cè)溫儀或熱電偶實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)坡口內(nèi)表面的溫度。

**四、焊接操作步驟**

(一)起弧操作

1.**焊槍姿態(tài)**:將焊槍與坡口保持規(guī)定角度(如TIG焊平焊時(shí)60°~70°),垂直于坡口中心線或按圖紙要求。

2.**引弧方式**:

(1)**TIG焊**:可采用劃擦法或高頻引弧。劃擦法適用于直流;高頻引弧適用于交流。起弧時(shí)保持穩(wěn)定,避免產(chǎn)生過大的弧坑或熔滴飛濺。

(2)**MIG焊**:確保焊絲端部與鎢極(如有)或工件輕微接觸,然后松開,形成穩(wěn)定的電弧。注意觀察熔滴過渡是否正常。

3.**起弧位置**:避免在坡口邊緣或應(yīng)力集中部位直接起弧,應(yīng)在坡口內(nèi)均勻過渡。

(二)焊接過程控制

1.**熔池控制**:

(1)**TIG焊**:保持穩(wěn)定的熔池尺寸(通常直徑1~3mm),通過調(diào)節(jié)焊接速度和電流控制熔深。采用短弧焊接,減少鎢極損耗和氧化。

(2)**MIG焊**:根據(jù)金屬過渡形式(短路、射流)調(diào)整焊接速度和電流,確保熔池平穩(wěn),飛濺控制良好。

2.**焊道成型**:

(1)**勻速移動(dòng)**:沿坡口中心線勻速移動(dòng)焊槍,速度過快易產(chǎn)生未熔合、未焊透;速度過慢則熱輸入過大,易產(chǎn)生過熱組織和氣孔。

(2)**多道焊填充**:若需多道填充,道間應(yīng)充分熔合,層間清理干凈。每道焊縫應(yīng)壓住前道焊縫約1/3~1/2寬度,避免產(chǎn)生未熔合。

(3)**焊縫外觀**:保持焊縫表面光滑、均勻,無(wú)明顯的咬邊、焊瘤、凹陷、氣孔、夾渣等缺陷。

3.**特殊位置焊接**:

(1)**橫焊(2G)**:注意控制熔池,防止鐵水流淌和飛濺??蛇m當(dāng)降低焊接速度,采用上坡焊(坡口向下)以利用重力輔助填充。

(2)**立焊(3G)**:通常采用上坡焊,焊接速度要慢,控制熔池大小,防止鐵水下淌??墒褂盟幮竞附z或調(diào)整焊接角度(如向下立焊)。

(3)**仰焊(4G)**:操作難度最大,應(yīng)采用短弧焊接,降低焊接速度,嚴(yán)格控制熔池,防止飛濺過大和鐵水流失。盡可能采用向上仰焊。

4.**收弧操作**:

(1)**平穩(wěn)過渡**:在達(dá)到收弧標(biāo)記時(shí),逐漸將焊槍向外傾斜,使電弧平穩(wěn)熄滅,避免產(chǎn)生弧坑過大。

(2)**填滿弧坑**:若出現(xiàn)弧坑,應(yīng)在熄弧后立即將焊槍向后移動(dòng)1~2mm補(bǔ)焊,填滿弧坑。對(duì)于厚板或重要焊縫,建議使用回焊技術(shù)(回填焊)。

(3)**錘擊焊道(如適用)**:對(duì)易產(chǎn)生延遲裂紋的材料(如鈦合金、鎳基合金),可在焊后對(duì)焊縫進(jìn)行錘擊,釋放應(yīng)力,細(xì)化晶粒。錘擊應(yīng)均勻分布,避免過重敲擊。

(三)焊后處理

1.**冷卻**:

(1)**自然冷卻**:大多數(shù)特種材料焊后應(yīng)緩慢自然冷卻,避免急冷??稍诤讣車采w石棉板或草袋保溫,防止溫差過大。

(2)**溫度監(jiān)控**:對(duì)于有特定冷卻要求(如鈦合金焊后需在300℃以下冷卻)的材料,需使用測(cè)溫儀監(jiān)控冷卻速度。

2.**焊縫標(biāo)識(shí)**:在焊縫表面按規(guī)定進(jìn)行標(biāo)識(shí),注明焊工代號(hào)、焊材批次、焊接日期等信息。

**五、質(zhì)量檢驗(yàn)**

(一)外觀檢驗(yàn)

1.**目視檢查**:在良好的光線下,使用放大鏡(通常5~10倍)仔細(xì)檢查焊縫表面及近縫區(qū),內(nèi)容包括:

(1)**形狀尺寸**:焊縫寬度、余高、咬邊深度、錯(cuò)邊量等是否符合圖紙或工藝要求。

(2)**表面缺陷**:有無(wú)裂紋(特別是表面裂紋、未熔合、未焊透、氣孔、夾渣、焊瘤、凹陷、弧坑等)。

(3)**表面顏色**:對(duì)鈦合金等材料,檢查表面氧化色是否均勻,有無(wú)異常色斑。

2.**工具輔助**:必要時(shí)使用鋼尺、樣板(如V型槽樣板檢測(cè)未熔合)、表面粗糙度儀等輔助檢查。

(二)無(wú)損檢測(cè)(NDT)

1.**超聲波探傷(UT)**:

(1)**適用范圍**:最常用的方法,適用于檢測(cè)焊縫內(nèi)部裂紋、未熔合、未焊透、氣孔、夾渣等體積型缺陷。

(2)**檢測(cè)比例與標(biāo)準(zhǔn)**:根據(jù)材料重要性、結(jié)構(gòu)等級(jí),確定檢測(cè)比例(如100%或20%抽檢)。依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(如ISO16814,ASMEV&VI)評(píng)定缺陷大小和位置是否合格。

(3)**設(shè)備與人員**:使用校準(zhǔn)合格的UT設(shè)備,由持證探傷人員操作。

2.**射線探傷(RT)**:

(1)**適用范圍**:能提供焊縫內(nèi)部缺陷的直觀圖像,尤其適用于檢測(cè)連續(xù)性缺陷(如長(zhǎng)裂紋、未熔合)。對(duì)體積型缺陷的檢出率略低于UT。

(2)**檢測(cè)要求**:通常用于關(guān)鍵部件或要求高可靠性的場(chǎng)合。需使用合規(guī)的射線源和膠片/數(shù)字探測(cè)器,并由持證人員評(píng)定底片。

3.**表面無(wú)損檢測(cè)**:

(1)**滲透探傷(PT)**:用于檢測(cè)焊縫表面開口的裂紋、未熔合等缺陷。適用于檢測(cè)后處理(如噴丸)的焊縫。

(2)**磁粉探傷(MT)**:用于檢測(cè)鐵磁性材料焊縫表面的缺陷。

4.**硬度檢測(cè)**:

(1)**目的**:檢測(cè)焊接熱影響區(qū)的組織變化和性能是否滿足要求。

(2)**方法**:在焊縫兩側(cè)不同位置鉆取試樣或使用表面硬度計(jì)(如洛氏、維氏)進(jìn)行宏觀硬度測(cè)量。對(duì)比材料標(biāo)準(zhǔn)或工藝規(guī)定值。

(三)力學(xué)性能測(cè)試(如需)

1.**試樣制備**:從焊件上切取符合標(biāo)準(zhǔn)的拉伸、彎曲、沖擊試樣。注意取樣位置應(yīng)避開熱影響區(qū)嚴(yán)重不均勻區(qū)域。

2.**試驗(yàn)項(xiàng)目**:根據(jù)材料等級(jí)和接頭重要性,進(jìn)行拉伸試驗(yàn)(測(cè)定強(qiáng)度)、彎曲試驗(yàn)(測(cè)定塑性)、沖擊試驗(yàn)(測(cè)定韌性)。

3.**結(jié)果評(píng)定**:將試驗(yàn)結(jié)果與材料標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)要求進(jìn)行對(duì)比,判斷是否合格。

**六、安全注意事項(xiàng)**

(一)個(gè)人防護(hù)強(qiáng)化

1.**PPE檢查**:每次使用前檢查所有PPE的完好性,特別是面罩濾光片、手套絕緣性。

2.**特殊材料防護(hù)**:

(1)**鈦合金**:焊接區(qū)域及附近嚴(yán)禁接觸油脂,避免使用棉紗等易燃材料擦拭。操作者需避免皮膚直接接觸高溫焊件和飛濺物。

(2)**鎳基合金**:焊接煙塵有毒,必須佩戴合適的呼吸防護(hù)器。

3.**長(zhǎng)發(fā)與飾品**:長(zhǎng)發(fā)需束起,禁止佩戴戒指、手表、項(xiàng)鏈等飾品。

(二)設(shè)備與用電安全

1.**絕緣檢查**:定期檢查焊接設(shè)備外殼、電纜、接地線有無(wú)破損、漏電。

2.**氣瓶安全**:氣瓶存放、使用符合安全規(guī)范,遠(yuǎn)離熱源和明火。閥門操作輕柔,防止回火。

3.**移動(dòng)設(shè)備**:移動(dòng)焊接設(shè)備(如電纜、氣管)應(yīng)避免絆倒風(fēng)險(xiǎn),線路不應(yīng)過度彎曲或承受拉力。

(三)作業(yè)環(huán)境安全

1.**通風(fēng)**:確保焊接煙塵和有害氣體能有效排出,必要時(shí)強(qiáng)制通風(fēng)。

2.**防火防爆**:焊接區(qū)域配備足夠有效的滅火器材(干粉、二氧化碳),清除易燃易爆物品。

3.**高溫表面**:焊后焊件溫度高,防止人員觸碰燙傷。設(shè)置警示標(biāo)識(shí)。

(四)應(yīng)急準(zhǔn)備

1.**知識(shí)培訓(xùn)**:所有操作人員必須接受焊接安全培訓(xùn),了解本規(guī)程及應(yīng)急措施。

2.**應(yīng)急設(shè)備**:現(xiàn)場(chǎng)配備急救箱(含燙傷膏、創(chuàng)可貼等),明確消防器材位置及使用方法。

3.**事故處理**:發(fā)生觸電、燒傷、火災(zāi)等事故,立即切斷電源,按應(yīng)急預(yù)案處理,并報(bào)告。

**七、操作記錄**

1.**基本信息記錄**:詳細(xì)記錄每次焊接任務(wù)的信息,包括:材料牌號(hào)、厚度、工件編號(hào)、焊接位置、焊接方法、焊工姓名/代號(hào)、操作日期時(shí)間。

2.**工藝參數(shù)記錄**:準(zhǔn)確記錄實(shí)際使用的焊接參數(shù),如電流、電壓、焊接速度、預(yù)熱溫度、層間溫度、保護(hù)氣體類型及流量等。

3.**材料與設(shè)備記錄**:記錄所使用的焊材批號(hào)、規(guī)格,焊接設(shè)備型號(hào)及編號(hào)。

4.**檢驗(yàn)與試驗(yàn)記錄**:完整記錄外觀檢查、無(wú)損檢測(cè)(UT/RT/PT/MT)的合格情況、報(bào)告編號(hào),以及力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果(如進(jìn)行)。

5.**特殊情況記錄**:記錄焊接過程中遇到的任何異常情況、采取的糾正措施以及返修情況。

6.**記錄管理**:所有記錄應(yīng)清晰、準(zhǔn)確、完整,按規(guī)定歸檔保存,便于質(zhì)量追溯和工藝改進(jìn)。定期對(duì)記錄進(jìn)行審核。

一、概述

焊接特種材料是指焊接具有特殊物理、化學(xué)或機(jī)械性能的材料,如高溫合金、鈦合金、不銹鋼、復(fù)合材料等。由于特種材料的焊接工藝復(fù)雜且對(duì)質(zhì)量要求高,必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,確保焊接質(zhì)量和安全。本規(guī)程旨在規(guī)范特種材料的焊接操作,提供系統(tǒng)性指導(dǎo),降低操作風(fēng)險(xiǎn),提高生產(chǎn)效率。

二、焊接前的準(zhǔn)備

(一)材料檢查

1.確認(rèn)材料牌號(hào)、規(guī)格符合要求,檢查材料表面是否有裂紋、銹蝕或油污。

2.對(duì)異種材料的焊接,需核對(duì)材料的相容性,避免焊接缺陷。

3.使用前需將材料切割干凈,邊緣無(wú)毛刺。

(二)設(shè)備檢查

1.檢查焊接設(shè)備(如TIG焊機(jī)、MIG焊機(jī))的電源、氣路、控制系統(tǒng)是否正常。

2.確認(rèn)焊槍、鎢極、送絲機(jī)構(gòu)等配件完好無(wú)損。

3.檢查保護(hù)氣體(如氬氣、氦氣)純度是否達(dá)標(biāo),流量是否穩(wěn)定。

(三)環(huán)境準(zhǔn)備

1.焊接區(qū)域應(yīng)保持清潔,無(wú)易燃易爆物品。

2.確保通風(fēng)良好,避免有害氣體積聚。

3.溫度應(yīng)控制在適宜范圍內(nèi)(如室溫5℃~40℃)。

三、焊接工藝參數(shù)設(shè)定

(一)電流、電壓、速度調(diào)節(jié)

1.根據(jù)材料厚度、焊接位置選擇合適的電流類型(直流正接或交流)。

2.通過試焊確定最佳焊接電壓和焊接速度,避免起弧和收弧缺陷。

3.特殊材料(如鈦合金)需使用低電壓、高速度焊接,減少熱量輸入。

(二)保護(hù)氣體選擇

1.高溫合金常用氬氣保護(hù),氬氣純度≥99.99%。

2.鈦合金需純氬氣或氬氦混合氣(氦氣比例5%~10%)。

3.不銹鋼焊接可使用氬氣或二氧化碳混合氣(如Ar+CO?=75%+25%)。

(三)預(yù)熱與層間溫度控制

1.對(duì)易裂紋的材料(如鈦合金)需預(yù)熱至200℃~300℃。

2.焊接過程中層間溫度不得超過600℃,防止氧化。

3.使用測(cè)溫儀實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度,避免超溫。

四、焊接操作步驟

(一)起弧操作

1.保持焊槍與工件成60°~70°角,起弧時(shí)保持穩(wěn)定。

2.避免在工件邊緣起弧,防止材質(zhì)損耗。

3.起弧后應(yīng)迅速進(jìn)入焊接狀態(tài),防止產(chǎn)生未熔合缺陷。

(二)焊接過程控制

1.保持勻速移動(dòng)焊槍,速度過快或過慢均易導(dǎo)致缺陷。

2.焊接厚度大于3mm的材料時(shí),可采用分段退焊法減少應(yīng)力。

3.多層焊時(shí),每層焊道需充分熔合,層間清理干凈。

(三)收弧操作

1.收弧時(shí)應(yīng)緩慢移動(dòng)焊槍,避免產(chǎn)生弧坑。

2.若弧坑過大,需用焊條補(bǔ)填,確保平滑過渡。

3.收弧后等待焊縫冷卻,避免急冷導(dǎo)致裂紋。

五、質(zhì)量檢驗(yàn)

(一)外觀檢查

1.檢查焊縫表面是否有咬邊、氣孔、焊瘤等缺陷。

2.焊縫寬度、高度應(yīng)符合圖紙要求(偏差≤±10%)。

3.對(duì)特殊材料(如鈦合金)需檢查表面氧化色,均勻色為正常。

(二)無(wú)損檢測(cè)

1.對(duì)高溫合金、鈦合金等關(guān)鍵部件,需進(jìn)行超聲波或射線檢測(cè)。

2.檢測(cè)比例不低于焊縫總長(zhǎng)的20%,重要部位100%檢測(cè)。

3.檢測(cè)結(jié)果記錄存檔,不合格焊縫需返修。

六、安全注意事項(xiàng)

(一)個(gè)人防護(hù)

1.佩戴防護(hù)眼鏡、焊接面罩、耐高溫手套。

2.穿防熱服,避免火花灼傷。

3.使用防靜電鞋,防止鈦合金焊接時(shí)產(chǎn)生火花。

(二)設(shè)備安全

1.焊接時(shí)遠(yuǎn)離易燃物,配備滅火器。

2.氣瓶存放應(yīng)直立固定,遠(yuǎn)離熱源。

3.定期檢查接地線,防止觸電風(fēng)險(xiǎn)。

(三)應(yīng)急處理

1.若發(fā)生火災(zāi),立即用干粉滅火器撲救。

2.人員接觸有害氣體,迅速撤離并通風(fēng)。

3.焊接結(jié)束后,清理現(xiàn)場(chǎng),關(guān)閉設(shè)備電源。

七、操作記錄

1.記錄每次焊接的材料牌號(hào)、厚度、工藝參數(shù)。

2.記錄檢驗(yàn)結(jié)果及返修情況,便于追溯。

3.定期總結(jié)工藝優(yōu)化經(jīng)驗(yàn),更新操作規(guī)程。

**一、概述**

焊接特種材料是指焊接具有特殊物理、化學(xué)或機(jī)械性能的材料,如高溫合金(如鎳基、鈷基合金)、鈦合金、高強(qiáng)鋼、不銹鋼(特別是奧氏體、雙相不銹鋼)、鎳基合金、某些復(fù)合材料(如碳纖維增強(qiáng)塑料)等。由于這些材料通常具有高強(qiáng)度、高韌性、耐高溫、耐腐蝕或低密度等優(yōu)異性能,廣泛應(yīng)用于航空航天、能源(核電、燃?xì)廨啓C(jī))、化工、海洋工程等高端制造領(lǐng)域。然而,其焊接工藝復(fù)雜且對(duì)質(zhì)量要求極高,主要挑戰(zhàn)包括:

1.**焊接性差**:材料往往熔點(diǎn)高、熱導(dǎo)率低、熱膨脹系數(shù)大、易氧化或產(chǎn)生脆性相。

2.**裂紋敏感性高**:焊接熱循環(huán)易引起淬硬組織和應(yīng)力集中,導(dǎo)致冷裂紋或熱裂紋。

3.**材質(zhì)損耗與污染**:焊接區(qū)域易受保護(hù)氣體、空氣或焊材污染,影響性能。

4.**工藝窗口窄**:焊接參數(shù)(電流、電壓、速度、預(yù)熱溫度、層間溫度等)對(duì)質(zhì)量影響顯著,稍有不慎即產(chǎn)生缺陷。

本規(guī)程旨在為焊接特種材料提供一套系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的操作指導(dǎo),覆蓋從準(zhǔn)備到檢驗(yàn)的全過程,以最大限度地降低焊接風(fēng)險(xiǎn),確保獲得符合設(shè)計(jì)要求的焊縫,并保障操作人員安全。

**二、焊接前的準(zhǔn)備**

(一)材料檢查與預(yù)處理

1.**核對(duì)材料標(biāo)識(shí)**:確認(rèn)待焊材料的牌號(hào)、規(guī)格、批次與圖紙要求完全一致,檢查材料證明文件(如出廠合格證、化學(xué)成分分析報(bào)告、力學(xué)性能報(bào)告)是否齊全有效。

2.**表面質(zhì)量評(píng)估**:

(1)**宏觀檢查**:使用5~10倍放大鏡檢查材料表面是否存在裂紋、深度劃傷、嚴(yán)重的凹坑、銹蝕、油污、鍍層脫落等不可接受缺陷。對(duì)于鈦合金,需特別注意表面是否有過多的黑點(diǎn)(氧化物夾雜)。

(2)**清潔處理**:用不銹鋼刷、砂紙或?qū)S们逑磩氐浊宄牧掀驴诩捌涓浇ㄖ辽?0mm范圍)的油污、脂類、切削液、氧化皮等污染物。必要時(shí),可使用丙酮或酒精進(jìn)行最后清洗,并待完全揮發(fā)。

3.**坡口制備**:

(1)**形式選擇**:根據(jù)板厚、結(jié)構(gòu)剛性及焊接方法,選擇合適的坡口形式(如V型、U型、K型、角焊縫坡口),并確保坡口角度、間隙、根部間隙符合標(biāo)準(zhǔn)或圖紙要求(例如,鈦合金TIG焊推薦V型坡口,間隙≤2mm,角度60°~70°)。

(2)**加工方式**:優(yōu)先采用機(jī)械加工(如銑削、等離子切割后打磨、砂輪機(jī)打磨)制備坡口,避免火焰切割直接形成坡口,以減少熱影響和表面氧化。切割后必須徹底打磨清理。

4.**組對(duì)檢查**:

(1)**尺寸測(cè)量**:使用直尺、角度尺、卡尺等工具測(cè)量對(duì)接接頭的間隙、錯(cuò)邊量,確保在允許范圍內(nèi)(如錯(cuò)邊量≤板厚的10%,且≤2mm)。

(2)**對(duì)中標(biāo)記**:在坡口面上標(biāo)記焊接起止位置和對(duì)焊中心線,便于操作。

(二)設(shè)備檢查與設(shè)置

1.**焊接電源檢查**:

(1)**類型確認(rèn)**:根據(jù)材料特性選擇合適的焊接電源類型(如TIG焊的直流正接DCEN、直流反接DCEP,MIG焊的短路過渡、射流過渡等)。

(2)**參數(shù)校準(zhǔn)**:檢查電流、電壓、焊接速度等調(diào)節(jié)旋鈕是否靈活有效,數(shù)字顯示是否準(zhǔn)確。對(duì)于自動(dòng)化焊接設(shè)備,需核對(duì)程序參數(shù)設(shè)置是否與規(guī)程一致。

(3)**接地檢查**:確保焊接電源良好接地,地線連接牢固,長(zhǎng)度適中(通常不超過5米),避免纏繞或接觸移動(dòng)部件。

2.**保護(hù)氣體系統(tǒng)檢查**:

(1)**氣瓶狀態(tài)**:檢查氣瓶標(biāo)簽、壓力是否正常,閥門是否完好,管路有無(wú)破損、泄漏。

(2)**純度檢測(cè)**:使用氣體分析儀檢測(cè)保護(hù)氣體純度,確保符合要求(如氬氣純度≥99.99%,氦氣純度≥99.999%,混合氣體比例準(zhǔn)確)。

(3)**流量調(diào)節(jié)**:根據(jù)材料(如鈦合金需高純氬氣保護(hù),流量10~15L/min;不銹鋼MIG焊常用Ar+CO?混合氣,流量15~25L/min)和焊接位置設(shè)置合適的氣體流量,并通過排風(fēng)系統(tǒng)確保工作區(qū)域氣體濃度達(dá)標(biāo)。

3.**焊槍及送絲機(jī)構(gòu)檢查(如適用)**:

(1)**焊槍狀態(tài)**:檢查焊槍噴嘴有無(wú)堵塞、裂紋,鎢極(TIG焊)有無(wú)磨損、變形、電弧斑,電極夾持器是否牢固。

(2)**送絲系統(tǒng)(MIG/MAG焊)**:檢查送絲輪壓力是否適宜(確保焊絲送出平穩(wěn)無(wú)打滑),焊絲盤安裝是否正確,導(dǎo)電嘴有無(wú)嚴(yán)重磨損或黑化。

4.**輔助設(shè)備檢查**:

(1)**預(yù)熱/層間溫度控制設(shè)備**:檢查紅外測(cè)溫儀、熱電偶等測(cè)溫設(shè)備是否校準(zhǔn)有效,安裝方式是否正確(如熱電偶應(yīng)緊貼母材坡口內(nèi)表面)。檢查預(yù)熱器、加熱器功率是否穩(wěn)定。

(2)**通風(fēng)設(shè)備**:確保排煙通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行正常,能有效排出焊接過程中產(chǎn)生的煙塵和有害氣體。

(三)環(huán)境準(zhǔn)備與個(gè)人防護(hù)

1.**工作區(qū)域**:

(1)**清潔度**:焊接區(qū)域及周邊應(yīng)清理干凈,無(wú)易燃物、易爆物(如氧氣瓶、油脂等)。

(2)**通風(fēng)條件**:確??諝饬魍ǎ貏e是在進(jìn)行不銹鋼、鎳基合金焊接時(shí),為防止氮化,需保持輕微正壓的惰性氣體環(huán)境(如通入少量氬氣)。

(3)**溫度與濕度**:避免在溫度過低(低于5℃)或濕度過高(大于80%)的環(huán)境下焊接,必要時(shí)采取預(yù)熱措施。

2.**個(gè)人防護(hù)裝備(PPE)**:

(1)**頭部防護(hù)**:佩戴符合標(biāo)準(zhǔn)的焊接面罩,根據(jù)焊接電流選擇合適的遮光號(hào)(如≥10~14號(hào))。

(2)**眼部防護(hù)**:面罩內(nèi)可佩戴防弧光輻射和飛濺物的濾光片。

(3)**手部防護(hù)**:佩戴耐高溫、絕緣性能好的皮質(zhì)焊接手套。

(4)**身體防護(hù)**:穿著長(zhǎng)袖、長(zhǎng)褲的阻燃防護(hù)服,或帶有焊接護(hù)套的工作服。必要時(shí)佩戴護(hù)目鏡。

(5)**腳部防護(hù)**:佩戴絕緣、防砸的安全鞋。

(6)**呼吸防護(hù)**:在通風(fēng)不良區(qū)域或處理有害煙塵時(shí),佩戴合適的防塵口罩或呼吸防護(hù)器。

**三、焊接工藝參數(shù)設(shè)定**

(一)焊接方法選擇與參數(shù)確定

1.**方法選擇**:根據(jù)材料類型、厚度、結(jié)構(gòu)形式及性能要求,選擇合適的焊接方法。

(1)**TIG焊(GTAW)**:適用于幾乎所有特種材料,尤其是鈦、鋁、鎳基合金、不銹鋼的薄板及精密焊接,焊縫質(zhì)量高,但生產(chǎn)效率相對(duì)較低。

(2)**MIG/MAG焊(GMAW)**:適用于高溫合金、不銹鋼、高強(qiáng)鋼等,生產(chǎn)效率高,但飛濺和金屬過渡形式對(duì)焊縫質(zhì)量影響較大,需嚴(yán)格控制。

(3)**鎢極惰性氣體保護(hù)焊(WIG)**:類似TIG焊,但通常用于更薄的材料或特殊位置。

(4)**等離子弧焊(PAW)**:熱輸入大,熔深深,適用于較厚的材料或堆焊。

2.**參數(shù)設(shè)定依據(jù)**:

(1)**板厚**:通常板厚越大,所需焊接電流越大,電壓也相應(yīng)增加。

(2)**材料**:不同材料的熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率、熱膨脹率不同,需調(diào)整參數(shù)以控制熔池和熱影響區(qū)(HAZ)。如鈦合金焊接需低熱輸入,不銹鋼焊接需控制碳化物析出。

(3)**焊接位置**:平焊(1G)熱循環(huán)最平穩(wěn),效率最高;橫焊(2G)、立焊(3G)、仰焊(4G)熱輸入增大,更易產(chǎn)生缺陷,需更嚴(yán)格的參數(shù)控制。

(4)**坡口形式**:?jiǎn)芜匳型坡口比雙邊V型坡口熱影響區(qū)大,參數(shù)設(shè)置需考慮。

3.**具體參數(shù)參考(示例)**:

(1)**TIG焊(氬氣保護(hù))鈦合金板(厚度3mm)平焊**:

-電流:70~100A(直流正接)

-電壓:10~15V

-焊接速度:80~120mm/min

-保護(hù)氣體:高純氬氣,流量15L/min

(2)**MIG焊(Ar+CO?混合氣保護(hù))不銹鋼板(厚度6mm)平焊**:

-電流:200~250A

-電壓:25~30V

-焊接速度:60~90mm/min

-保護(hù)氣體:Ar75%+CO?25%,流量20L/min

-焊絲:ER308L,直徑0.9mm

4.**試焊與調(diào)整**:在實(shí)際施焊前,應(yīng)在同批材料上試焊,根據(jù)焊縫外觀(熔深、寬度、成型)、HAZ組織(必要時(shí)取樣分析)及內(nèi)部質(zhì)量(如進(jìn)行超聲波探傷)反饋,微調(diào)參數(shù)直至達(dá)到要求。

(二)預(yù)熱與層間溫度控制

1.**預(yù)熱目的**:

(1)**降低冷卻速度**:減緩焊接熱影響區(qū)冷卻速度,避免形成淬硬組織,降低冷裂紋風(fēng)險(xiǎn)。

(2)**驅(qū)散氫氣**:提高溫度有助于溶解和驅(qū)散焊縫及HAZ中擴(kuò)散的氫氣。

(3)**減少焊接變形**:預(yù)熱均勻可減少焊接過程中的熱應(yīng)力和不均勻收縮。

2.**預(yù)熱溫度確定**:

(1)**材料敏感度**:對(duì)氫致裂紋敏感的材料(如鈦、鎳基合金、某些不銹鋼)需較高預(yù)熱溫度(如200℃~400℃)。

(2)**板厚**:板厚越大,預(yù)熱溫度越高(通常每25mm板厚增加約10℃~15℃,但最高不超過300℃)。

(3)**拘束度**:結(jié)構(gòu)剛性大、拘束度高的接頭,需更高的預(yù)熱溫度。

(4)**環(huán)境溫度**:低溫環(huán)境下焊接,預(yù)熱溫度需相應(yīng)提高。

(5)**參考范圍**:鈦合金200℃~500℃;鎳基合金300℃~600℃;不銹鋼(奧氏體)100℃~200℃;高強(qiáng)鋼(淬硬傾向大的)150℃~300℃。

3.**預(yù)熱方法**:

(1)**整體預(yù)熱**:使用紅外加熱器、火焰(注意均勻性)或暖風(fēng)機(jī)對(duì)整個(gè)焊件進(jìn)行加熱。

(2)**局部預(yù)熱**:對(duì)于大型工件或局部焊接,可采用局部加熱。

4.**層間溫度控制**:

(1)**目的**:多層多道焊時(shí),后一道焊縫在冷卻前,前道焊縫及其HAZ必須保持足夠高的溫度(通常不低于預(yù)熱溫度或150℃),防止產(chǎn)生冷裂紋或再裂紋。

(2)**控制措施**:合理安排焊接順序(如從中間向邊緣焊),使用加熱器(如陶瓷加熱片)對(duì)焊道進(jìn)行保溫,確保層間溫度穩(wěn)定。

(3)**檢測(cè)**:使用紅外測(cè)溫儀或熱電偶實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)坡口內(nèi)表面的溫度。

**四、焊接操作步驟**

(一)起弧操作

1.**焊槍姿態(tài)**:將焊槍與坡口保持規(guī)定角度(如TIG焊平焊時(shí)60°~70°),垂直于坡口中心線或按圖紙要求。

2.**引弧方式**:

(1)**TIG焊**:可采用劃擦法或高頻引弧。劃擦法適用于直流;高頻引弧適用于交流。起弧時(shí)保持穩(wěn)定,避免產(chǎn)生過大的弧坑或熔滴飛濺。

(2)**MIG焊**:確保焊絲端部與鎢極(如有)或工件輕微接觸,然后松開,形成穩(wěn)定的電弧。注意觀察熔滴過渡是否正常。

3.**起弧位置**:避免在坡口邊緣或應(yīng)力集中部位直接起弧,應(yīng)在坡口內(nèi)均勻過渡。

(二)焊接過程控制

1.**熔池控制**:

(1)**TIG焊**:保持穩(wěn)定的熔池尺寸(通常直徑1~3mm),通過調(diào)節(jié)焊接速度和電流控制熔深。采用短弧焊接,減少鎢極損耗和氧化。

(2)**MIG焊**:根據(jù)金屬過渡形式(短路、射流)調(diào)整焊接速度和電流,確保熔池平穩(wěn),飛濺控制良好。

2.**焊道成型**:

(1)**勻速移動(dòng)**:沿坡口中心線勻速移動(dòng)焊槍,速度過快易產(chǎn)生未熔合、未焊透;速度過慢則熱輸入過大,易產(chǎn)生過熱組織和氣孔。

(2)**多道焊填充**:若需多道填充,道間應(yīng)充分熔合,層間清理干凈。每道焊縫應(yīng)壓住前道焊縫約1/3~1/2寬度,避免產(chǎn)生未熔合。

(3)**焊縫外觀**:保持焊縫表面光滑、均勻,無(wú)明顯的咬邊、焊瘤、凹陷、氣孔、夾渣等缺陷。

3.**特殊位置焊接**:

(1)**橫焊(2G)**:注意控制熔池,防止鐵水流淌和飛濺??蛇m當(dāng)降低焊接速度,采用上坡焊(坡口向下)以利用重力輔助填充。

(2)**立焊(3G)**:通常采用上坡焊,焊接速度要慢,控制熔池大小,防止鐵水下淌。可使用藥芯焊絲或調(diào)整焊接角度(如向下立焊)。

(3)**仰焊(4G)**:操作難度最大,應(yīng)采用短弧焊接,降低焊接速度,嚴(yán)格控制熔池,防止飛濺過大和鐵水流失。盡可能采用向上仰焊。

4.**收弧操作**:

(1)**平穩(wěn)過渡**:在達(dá)到收弧標(biāo)記時(shí),逐漸將焊槍向外傾斜,使電弧平穩(wěn)熄滅,避免產(chǎn)生弧坑過大。

(2)**填滿弧坑**:若出現(xiàn)弧坑,應(yīng)在熄弧后立即將焊槍向后移動(dòng)1~2mm補(bǔ)焊,填滿弧坑。對(duì)于厚板或重要焊縫,建議使用回焊技術(shù)(回填焊)。

(3)**錘擊焊道(如適用)**:對(duì)易產(chǎn)生延遲裂紋的材料(如鈦合金、鎳基合金),可在焊后對(duì)焊縫進(jìn)行錘擊,釋放應(yīng)力,細(xì)化晶粒。錘擊應(yīng)均勻分布,避免過重敲擊。

(三)焊后處理

1.**冷卻**:

(1)**自然冷卻**:大多數(shù)特種材料焊后應(yīng)緩慢自然冷卻,避免急冷??稍诤讣車采w石棉板或草袋保溫,防止溫差過大。

(2)**溫度監(jiān)控**:對(duì)于有特定冷卻要求(如鈦合金焊后需在300℃以下冷卻)的材料,需使用測(cè)溫儀監(jiān)控冷卻速度。

2.**焊縫標(biāo)識(shí)**:在焊縫表面按規(guī)定進(jìn)行標(biāo)識(shí),注明焊工代號(hào)、焊材批次、焊接日期等信息。

**五、質(zhì)量檢驗(yàn)**

(一)外觀檢驗(yàn)

1.**目視檢查**:在良好的光線下,使用放大鏡(通常5~10倍)仔細(xì)檢查焊縫表面及近縫區(qū),內(nèi)容包括:

(1)**形狀尺寸**:焊縫寬度、余高、咬邊深度、錯(cuò)邊量等是否符合圖紙或工藝要求。

(2)**表面缺陷**:有無(wú)裂紋(特別是表面裂紋、未熔合、未焊透、氣孔、夾渣、焊瘤、凹陷、弧坑等)。

(3)**表面顏色**:對(duì)鈦合金等材料,檢查表面氧化色是否均勻,有無(wú)異常色斑。

2.**工具輔助**:必要時(shí)使用鋼尺、樣板(如V型槽樣板檢測(cè)未熔合)、表面粗糙度儀等輔助檢查。

(二)無(wú)損檢

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