1、鋼結(jié)構(gòu)車(chē)間各崗位操作人員培訓(xùn),焊接質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)范 主講：姜磊,目錄,第一節(jié)：焊接質(zhì)量檢驗(yàn)分類(lèi) 第二節(jié)：焊接目視檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 第三節(jié)：焊接質(zhì)量檢驗(yàn)方法和工具 第四節(jié)：車(chē)間常見(jiàn)焊接缺陷描述 第五節(jié)：安全基礎(chǔ)知識(shí),第一節(jié)：焊接質(zhì)量檢驗(yàn)分類(lèi),1- 焊前過(guò)程控制 金屬材料的檢驗(yàn)、焊接材料的檢驗(yàn)、焊件備料的檢驗(yàn)、 焊件裝配質(zhì)量的檢驗(yàn)、焊接的其他工作檢查 2- 焊接過(guò)程中的質(zhì)量控制 焊接環(huán)境的檢查、焊接規(guī)范執(zhí)行情況的檢查、 預(yù)熱的檢 查、焊后保溫的檢查 3- 焊接結(jié)構(gòu)成品檢驗(yàn) 焊接結(jié)構(gòu)焊縫幾何尺寸的檢驗(yàn)、焊縫外觀(guān)檢驗(yàn)、致密性試驗(yàn)和壓力試驗(yàn),1- 焊前過(guò)程控制-結(jié)構(gòu)件材料,公司所使用的材料有：650MCD、700E

2、、780、A709-50-2、Q345B、Q235、45#、20#鋼等 材料分為：普通的碳素鋼（20#，45#，Q235）、高強(qiáng)度鋼（700E，650MCD，780，),高剛強(qiáng)度鋼 低合金鋼-碳素鋼的基礎(chǔ)上加入一定的合金元素冶煉而成鋼，合金元素一般不超過(guò)5%。 低合金 鋼分為高強(qiáng)度鋼和專(zhuān)業(yè)用鋼 高強(qiáng)度鋼包括：熱軋及正火鋼、低碳低合金調(diào)制鋼、中碳調(diào)制鋼 高強(qiáng)度鋼：屈服強(qiáng)度大于等于295MPa，抗拉強(qiáng)度大于等于390MPa 的鋼都屬于高強(qiáng)度鋼。 （1）、熱軋鋼-屈服強(qiáng)度=295MPa-390MPa ,C-SI-Mn,CSI 主要靠SI,MN固溶強(qiáng)化來(lái)提高強(qiáng)度 ， （2）、正火狀態(tài)下使用的鋼，主要加

3、入V,Nb，通過(guò)這兩種元素形成碳化物、氮化物，彌散質(zhì)點(diǎn)引起強(qiáng)化和細(xì)化晶粒來(lái)得到良好的性能，同時(shí)，降低了含碳量，對(duì)焊接性和韌性都有所改善。 （3）正火+回火狀態(tài)下使用的含Mo鋼，Mo的作用是提高強(qiáng)度，細(xì)化組織，并提高鋼的中溫耐熱性。 熱軋及正火鋼焊接性分析,1- 焊前過(guò)程控制-結(jié)構(gòu)件材料,(1)、焊接裂紋 A、焊縫中的結(jié)晶裂紋 含碳量較低，正常情況下是不會(huì)產(chǎn)生，只有在母材存在嚴(yán)重的偏析或碳與硫同時(shí)據(jù)上限時(shí)。 B、冷裂紋 由于加入一定的合金元素，冷卻速度比較快，易形成脆硬馬氏體組織。 C、消除應(yīng)力裂紋 D、層狀撕裂 9、熱影響區(qū)性能的變化 A、過(guò)熱區(qū)脆化 粗大的晶粒組織，融入難容的夾雜物 B、熱應(yīng)

4、變脆化 三、熱軋及正火鋼的焊接工藝 （1）焊接方法的選擇 所有焊接方法 （2）焊接材料的選擇 ： 1、選擇相應(yīng)強(qiáng)度等級(jí)的焊接材料， 2、考慮融合比和冷卻速度的影響 3、考慮熱處理對(duì)焊縫的力學(xué)影響 （3）焊接參數(shù)的確定 ： 1、焊接熱輸入的確定 冷卻速度降低，則防止冷裂紋，冷卻速度快，則防止晶粒粗大 2、預(yù)熱溫度的確定 3、焊后熱處理 一般情況下是不需要，除非在抗應(yīng)力腐蝕、低溫下使用、厚壁容器、和焊后需要消除應(yīng)力處理的高溫回火，回火溫度原則：1、不允許超過(guò)原來(lái)母材的回火溫度，以免影響母材性能，2、對(duì)一些有回火脆性的材料，需要免開(kāi)此溫度區(qū)間。,1- 焊前過(guò)程控制-結(jié)構(gòu)件材料,低碳低合金調(diào)質(zhì)鋼的焊接

5、 為了進(jìn)一步提高鋼的強(qiáng)度，僅靠合金元素和正火是達(dá)不到理想的結(jié)果，合金元素增加時(shí)強(qiáng)度有所提高，但是塑性和韌性則有所降低，即強(qiáng)化失效，一般來(lái)說(shuō)屈服強(qiáng)度大于等于490MPa的高強(qiáng)度鋼都是熱處理鋼。 （1）低碳低合金調(diào)制鋼的成分與性能 低碳低合金調(diào)制鋼屈服強(qiáng)度一般在440980MPa,一般包括調(diào)質(zhì)和正火（或正火+回火)兩類(lèi)， 屈服強(qiáng)度大于等于490MPa的高強(qiáng)度鋼，基本上都需要在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用。 （2）低碳低合金調(diào)制鋼的焊接性分析 a、焊接裂紋 1、焊縫中的結(jié)晶裂紋（C%低，Mn%高，而且S、P雜質(zhì)難控制） 2、熱影響區(qū)的液化裂紋（一般不會(huì)產(chǎn)生，只有在Mn/S超差時(shí)出現(xiàn)） 3、冷裂紋，加入淬透性高的合

6、金元素，提高了奧氏體的穩(wěn)定性，焊接狀態(tài)下，一般不會(huì)出現(xiàn)珠光體組織，容易得到馬氏體和貝氏體，因此冷卻速度在馬氏體附近的比較高，在焊接應(yīng)力的作用下，容易產(chǎn)生裂紋， 4、再熱裂紋 5、層狀撕裂 b、熱影響區(qū)的性能變化 1、過(guò)熱去的脆化（冷卻速度降低，-鐵素體首先析出，剩余的奧氏體富碳-繼續(xù)冷卻得到高碳馬氏體或貝氏體） 2、焊接熱影響區(qū)的軟化,1- 焊前過(guò)程控制-結(jié)構(gòu)件材料,1- 焊前過(guò)程控制-焊接材料的檢驗(yàn),1、公司目前所使用的焊接材料有：焊絲：SF-71（普通）Supercord110(高強(qiáng)）,CARBOFIL-NiMoGr（外伸梁）。 焊條： CHR507 ，CHR507NiLH ，CHR517

7、，CHR422，不銹鋼焊條 AWS A5.20 藥芯焊絲電弧焊（FCAW)用碳鋼焊絲的技術(shù)。（SF-71) AWS A5.29藥芯焊絲氣體電弧焊用低合金鋼焊絲的技術(shù)(Supercord110) AWS A5.28氣體保護(hù)電弧焊用低合金鋼填充金屬的技術(shù)(CARBOFIL-NiMoGr),1- 焊前過(guò)程控制-焊接材料的檢驗(yàn),1- 焊前過(guò)程控制-焊件裝配質(zhì)量的檢驗(yàn),焊道清理 根據(jù)AWS1.1(5.15)母材的準(zhǔn)備 母材上待待溶敷金屬表面必須光潔、勻整，且無(wú)毛刺、撕開(kāi)、裂紋和其他對(duì)焊縫質(zhì)量與強(qiáng)度有不利影響的缺陷。待焊處于臨近表面也必須沒(méi)有疏松的或厚的氧化皮、殘?jiān)㈣F銹、潮濕、油脂和其他妨礙正常焊接或產(chǎn)

8、生討厭煙霧的外來(lái)物質(zhì)。鐵絲刷用力清除不掉的軋制氧化皮、薄防銹涂層或者防飛濺涂料可以保留，但下述情況除外：周期載荷結(jié)構(gòu)中大梁，起翼緣板和腹板連接焊縫待焊處的表面必須清除所有軋制氧化皮。 施焊前清理 焊接前必須清理掉坡口或待焊區(qū)域的鐵銹，切割氧化皮，油污或其他污染物,1- 焊前過(guò)程控制-焊件裝配質(zhì)量的檢驗(yàn),2- 焊接過(guò)程中的質(zhì)量控制-焊接規(guī)范執(zhí)行情況的檢查,二：焊接參數(shù)對(duì)焊縫形狀的影響 1、焊接電流、電壓的影響 一般來(lái)說(shuō)，焊接電流決定了焊縫厚度，電壓決定了焊縫寬度， a、 當(dāng)其他條件不變的時(shí)，增加焊接焊接電流，則焊縫厚度和余高都有所增加，焊縫寬度基本保持不變，如圖3。 b、 當(dāng)其他條件不變時(shí)，電壓

9、增加，焊縫寬度顯著的增加，焊縫厚度和焊縫余高有所減小，如圖3。 c、 當(dāng)其他條件不變時(shí)，焊接速度增加，焊縫厚度、余高、焊縫寬度都有所減小，如圖4。 其中，焊條電弧焊中，焊接電流直接影響焊接過(guò)程的穩(wěn)定性和焊縫的成形。焊接電流過(guò)大，焊接穩(wěn)定性差，焊縫熔深大，并伴有咬邊的出現(xiàn)和燒穿的危險(xiǎn)性；焊接電流小，焊縫窄而高，；焊接電流適中時(shí)，焊縫和母材的結(jié)合良好，形成圓滑過(guò)渡，焊縫表面成形美觀(guān)。 2、其他參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響 焊接電流、焊接電壓、焊接速度是對(duì)焊縫成形最主要的三個(gè)因數(shù)，還有一些其他的因數(shù)對(duì)焊縫成形的影響，如：焊條或焊絲直徑、氣體流量、電極、焊條或焊絲傾角、熔滴的過(guò)渡形式等等都會(huì)影響焊縫的成形。,

10、焊縫外觀(guān)檢驗(yàn) 焊接缺陷分為內(nèi)部缺陷和外部缺陷。造成這些缺陷的原因常常為坡口尺寸、焊接參數(shù)選擇不當(dāng)或焊絲未對(duì)準(zhǔn)焊縫中心等。如圖：5 1、焊縫尺寸不符合要求： 主要表現(xiàn)焊縫表面高低不平，寬度不平、尺寸過(guò)大或過(guò)小現(xiàn)象 2、咬邊 ： 咬邊是由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng)或操作方法不正確，焊趾的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷，出現(xiàn)咬邊，減小了焊縫的有效面積，產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中，容易引起裂紋，接頭的強(qiáng)度降低，如圖：6 3、焊瘤和凹陷 ： 焊瘤是焊接過(guò)程，焊縫金屬流淌到焊縫金屬之外未融化的母材上形成的金屬瘤。金屬瘤不僅影響焊縫的外觀(guān)，而且易造成應(yīng)力集中，應(yīng)設(shè)法去除。凹陷是焊后在焊縫表面或焊縫背面，形成的低于母材表面的局部低

11、洼部分。在焊縫收弧處往往會(huì)因操作技能不熟練產(chǎn)生的凹陷現(xiàn)象，形成的弧坑。在焊縫收弧處應(yīng)注意做短時(shí)間的停留或劃圈收弧，在焊件上不予許有凹陷。如圖：6 4、其他外觀(guān)缺陷 ： 其它外觀(guān)缺陷還有燒穿、錯(cuò)邊、表面裂紋等。 對(duì)焊縫外觀(guān)進(jìn)行檢查，表面質(zhì)量應(yīng)該滿(mǎn)足公司的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，焊縫外形尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙和工藝文件的規(guī)定。 為防止這些缺陷的方法，一方面要選擇合理的焊接參數(shù)；另一方面作為焊接工作的操作者要熟練掌握焊接技能，積累經(jīng)驗(yàn)。,2-焊接結(jié)構(gòu)成品檢驗(yàn)-焊縫外觀(guān)檢驗(yàn),第二節(jié)：焊接目視檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)AWS D1.1/D1.1M:2006(鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范） 1- 裂紋 任何裂紋都不合格，不論其尺寸或部位 2- 焊縫

12、/母材的融合 焊縫的相鄰焊層之間以及焊縫金屬與母材之間必須完全融合 3- 焊縫輪廓形狀 焊縫輪廓形狀必須符合附圖 4- 檢驗(yàn)時(shí)間 所有鋼焊縫的目檢可在完工的焊縫冷卻至環(huán)境溫度后立即開(kāi)始,第二節(jié)：焊接目視檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)AWS D1.1/D1.1M:2006(鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范） 5- 焊縫尺寸不足 任何連續(xù)角焊縫的尺寸當(dāng)其小于規(guī)定的公稱(chēng)尺寸（L）而符合下述規(guī)定數(shù)值（U），則可不補(bǔ)償： L U 規(guī)定的公稱(chēng)焊縫尺寸，in（mm) 在L基礎(chǔ)上允許的減小量in（mm） 3/16（5） 1/16（2） 1 / 4（6） 3/32（2.5） 5/16（8） 1 / 8（3） 所有情況下，焊縫尺寸不足部分嚴(yán)禁超過(guò)

13、焊縫長(zhǎng)度的10%。大梁腹板和翼緣板連接焊縫上，梁的兩端、長(zhǎng)度等于兩倍翼緣板寬度的范圍嚴(yán)禁焊縫尺寸不足。,第二節(jié)：焊接目視檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)AWS D1.1/D1.1M:2006(鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范） 6- 咬邊 A- 厚度小于1in（25mm）的材料上的咬邊嚴(yán)禁超過(guò)1/32in（ 1mm ），但允許下述例外：在任何12in（300mm）長(zhǎng)度范圍內(nèi)任何累計(jì)長(zhǎng)度到2in（50mm）的咬邊嚴(yán)禁唱過(guò)1/16（2mm）。厚度等于或大于（25mm）的材料，任何長(zhǎng)度焊縫的咬邊嚴(yán)禁超過(guò)1/16（2mm） B- 主要構(gòu)件中，在任何設(shè)計(jì)載荷情況下，焊縫與拉應(yīng)力成橫向關(guān)系時(shí)，咬邊嚴(yán)禁大于0.01in（0.25mm）。對(duì)于所

14、有其他情況，咬邊深度嚴(yán)禁大于1/32in（1mm）。,第二節(jié)：焊接目視檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)AWS D1.1/D1.1M:2006(鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范） 7- 氣孔 A- 焊縫與計(jì)算拉應(yīng)力成橫向關(guān)系的對(duì)接接頭完全熔透（CJP）坡口焊縫，嚴(yán)禁有可見(jiàn)管狀氣孔。對(duì)于所有其他坡口焊縫和角焊縫，直徑等于或大于1/32in（1mm）的可見(jiàn)管狀氣孔直徑的總和，在任何1英寸長(zhǎng)焊縫范圍內(nèi)嚴(yán)禁超過(guò)3/8in（ 10mm ），在任何12in（300mm）長(zhǎng)焊縫內(nèi)嚴(yán)禁超過(guò)3/4in（20mm） B- 角焊縫中管狀氣孔出現(xiàn)頻率為4in（100mm）焊縫長(zhǎng)度嚴(yán)禁超過(guò)1個(gè)且最大直徑嚴(yán)禁超過(guò)3/32（2.5mm）.,第三節(jié)：焊接目視檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),第三節(jié)：焊接目視檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),第三節(jié)：焊接目視檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),第三節(jié)：焊接目視檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),第三節(jié)：焊接質(zhì)量檢驗(yàn)方法和工具,無(wú)損檢驗(yàn)： VT （目檢） 目視+焊接檢驗(yàn)尺 MT（磁粉） 磁粉機(jī) UT（超聲波） 超聲波探傷儀 RT（射線(xiàn)） 射線(xiàn)機(jī) PT（滲透）等 破壞性檢驗(yàn)： 常見(jiàn)的力學(xué)性能試驗(yàn)，成分分