《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范.ppt（79页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、,化工建设中的焊接质量控制,主讲人：蒋才城,一、焊接结构件制造,二、现场施工焊接,1、壳体容器,2、机械设备,3、焊接梁、柱、桁架,1、管道、法兰安装焊接,2、设备支架、操作平台安装焊接,3、建筑钢结构安装焊接,焊接在化工建设领域应用情况,化工设备厂 容器制造焊接,焊接在化工建设领域应用情况,压力容器制造焊接,焊接在化工建设领域应用情况,化工设备制造焊接,焊接在化工建设领域应用情况,化工设备底座、支架焊接,焊接在化工建设领域应用情况,焊接梁、柱、桁架制造,焊接在化工建设领域应用情况,化工厂 设备工程安装焊接,焊接在化工建设领域应用情况,储罐安装焊接,LNG管道焊接,焊接在化工建设领域应用情况,
2、输送管道安装焊接,焊接在化工建设领域应用情况,焊接专业的重要地位,1、焊接是一种将材料永久连接,并成为具有给定功能结构的制造技术,2、焊接作为金属连接重要手段，广泛应用于石油、化工、电力、机械、冶金、建筑、航空航天、交通、海洋工程、核电工程、电子技术工程等,3、焊接是确保产品加工质量、使用安全性和可靠性的有效工艺方法,1、控制各生产阶段和焊接缺陷，确保焊接结构的制造和工程施工质量,焊接质量检验的重要性,2、焊接质量检验贯穿于焊接生产全过程，降低生产成本，确保工期,3、有焊接检验的可靠保证，促使焊接技术的更广泛应用,4、化工行业中要确保生产设备的质量，特别是工艺设备后期使用的可靠性，除了采用焊接
3、结构外，难以找到比焊接更好的制造技术,焊接与焊接质量控制,1、质量教育工作2、标准化工作3、计量工作4、质量信息工作5、质量责任制,1、树立下道工序是用户、工作对象是用户、用户第一的观点2、树立预防为主、防检结合的观点3、树立焊接检验是企业每个职工本职工作的观点,一个有效的焊接检验所包含的内容要远远多于只检查完工的焊缝。焊接检验是一个连续进行的过程。一个成功的质量控制活动在首次焊接起弧之前就已经开始。焊接检验人员必须熟悉与制作过程相关的各方面的知识。最终的检验只不过是对成功的操作过程进行简单的确认。,焊接质量控制是整个质量活动的一个重要组成部分,焊接质量管理的基础工作,焊接质量检验应树立的观点
4、,焊接与焊接质量控制,3、各种企业标准、质量程序文件、工艺技术文件、合同等。,2、国际标准和国外标准：国际标准化组织ISO所制定的标准 ASTM美国材料试验协会标准 ASME美国机械工程师学会标准 API美国石油学会标准 BS EN英国标准学会标准 等,焊接专业的标准规范文件,1、我国的标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准，也可大致分为强制性、推荐性和指导性三种。目前的焊接标准主要涉及以下七类：(1)基础综合(2)焊接材料及其检验(3)焊接接头及焊缝的试验与检验(4)焊接工艺方法及工装辅具(5)切割(6)焊接设备及配件(7)焊接设备相关标准等。1990年中国标准出版社的金属焊接国家标
5、准汇编中收录了国家和部颁标准62个，经过近20年的不断修订和增补，目前各类焊接标准、规范约有100多个。,焊接生产中常用标准举例：,（1）国家标准：GB9448-1999焊接与切割安全GB50236-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB 50128-2005 立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范GB50369-2006油气长输管道工程施工及验收规范 GB12771-2000 流体输送用不锈钢焊接钢管GB3323-2005 金属熔化焊焊接接头射线照相GB/T 986-1988 埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸GB-T 12468 焊接质量保证对企业的要求GBT19866-2005 焊接
6、工艺规程及评定的一般原则GBT 324-2008 焊缝符号表示法GBT 13148 不锈钢复合钢板焊接技术要求,（2）行业标准：SH/T3507-2005 石油化工钢结构工程施工及验收规范SH3501-2002石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范 SYT0452-2002 石油天然气金属管道焊接工艺评定SY/T 4109-2005 石油天然气钢质管道无损检测 JB4709-2007压力容器焊接规程DLT 869-2004 火力发电厂焊接技术规程 DLT 868-2004 焊接工艺评定规程YCT 10.3-2006 烟草机械 通用技术条件 第3部分焊接件SH3505-1999石油化工施工
7、安全技术规程,（3）企业标准：QB203管道、容器、设备结构用无缝钢管QASB332-04焊接结构用热轧钢板和钢带,（4）规则、文件国质检锅2002109号锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则国质检锅2003248号特种设备无损检测人员考核与监督管理规则,焊接专业的标准规范文件,焊接技术人员及焊工,GB50236-98 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范,2.0.2.4 焊工必须按本规范第5章的规定进行考试，合格后方可上岗施焊。焊工应按规定的焊接作业指导书及焊接技术措施进行施焊，当遇到工况条件与焊接作业指导书及焊接技术措施的要求不符合时，应拒绝施焊。,2.0.2.5 焊接热处理人员应经
8、专业培训。焊接热处理人员应按规范、焊接作业指导书及设计文件中的有关规定进行焊缝热处理工作。,国质检锅2002109号 锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则,第二条 本规则适用于各类钢制锅炉、压力容器和压力管道受压元件焊接的焊工考试第三条 钢制锅炉、压力容器和压力管道的焊条电弧焊、气焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊、电渣焊、摩擦焊和螺柱焊等方法的焊工考试及管理应符合本规则要求；钛和铝材的焊工考试内容、方法和结果评定分别按JB4745钛制压力容器和JB4734铝制压力容器中的规定；铜和镍材的焊工考试内容、方法和结果评定按GB50236现场设备 工业管道焊接工程施工及验收规范中的规定。
9、钛、铝、铜和镍材料焊工考试的组织、监督、发证和持证焊工的管理按本规则规定执行。,2.0.2.1 焊接技术人员应由中专及以上专业学历，有1年以上焊接生产实践的人员担任。焊接技术人员应负责焊接工艺评定，编制焊接作业指导书和焊接技术措施，指导焊接作业，参与焊接质量管理，处理焊接技术问题，整理焊接技术资料。,焊接检验人员,一、焊接检验人员的职位和职责：,检验人员可包括破坏性试验人员、无损检验人员（NDE）、法律法规检验人员、军队或政府检验人员、业主代表、车间及其他检验人员等。当这些检验人员从事焊缝检验工作时，他们都可以把自己看成为“焊接检验人员”。,监督检验人员专业检验人员监督和专业检验人员的结合,2
10、、焊接检验人员的工作职能可以分成以下三个大类：,1、焊接检验人员是一个负责按照适用的规范或规程对焊缝质量进行评判的人,2.0.2.2 焊接质检人员应由相当于中专及以上文化水平，有一定的焊接经验和技术水平的人员担任。,2.0.2.3 无损探伤人员应由国家授权的专业考核机构考核合格的人员担任，并应按考核合格项目及权限，从事焊接检测和审核工作。,GB50236-98 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范,国质检锅2003248号特种设备无损检测人员考核与监督管理规则,GB50236-98,1、最重要的一个品质是：专业化的态度2、焊接检验人员应该具备良好的身体状况3、理解并应用各种资料描述焊接要求
11、的能力4、一定的检验经验.5、应具备一定的有关焊接方法和工艺的知识6、掌握各种破坏性试验和无损探伤方法7、应该有接受培训的能力。8、要有良好的安全习惯。有效地避免工伤9、要有完成和保存检验记录的能力,二、焊接检验人员应具备的基本素质,1、应诚实、正直地进行检验。2、应对公众负责。在执行检验任务的时候，检验人员只能做他们有资质去做的事情。,三、检验人员行为准则,2.0.2.2 焊接质检人员应对现场焊接作业进行全面检查和控制，负责确定焊缝检测部位，评定焊接质量，签发检查文件，参与焊接技术措施的审定。2.0.2.3 无损探伤人员应根据焊接质检人员确定的受检部位进行检验，评定焊缝质量，签发检验报告，对
12、外观不符合检验要求的焊缝应拒绝检验。,焊接检验人员,焊接检验工作的一个重要内容就是信息交流。检验人员每天要花很多的时间和精力与生产或施工人员进行信息沟通。,四、焊接检验人员是通讯员,焊接检验人员,焊接金属及焊接材料,在当今世界，有数以千计的金属用于施工材料，包括母材和填充金属。材料工程师和设计师能够选择最符合他们要求的金属。这些金属不仅在它们的成份上不同，而且还在其制造的方式上也不同。焊接检验人员的责任之一是要审核与母材和填充材料的实际特性有关的文件。,金属材料基础知识,一、基本金属结构：,2、金属的固化 金属是由晶核成形并增长的过程凝固成晶状结构的。原子按照一定的晶格结构进行排列并形成不规则
13、形状的晶粒或晶体。金属机械性能取决于晶粒的大小。,1、晶体结构 金属被定义为晶体。固态金属中，原子排成有秩序的列、行和层形成三维晶体结构。最常见的晶体结构或者相是体心立方(BCC)、面心立方(FCC)、四角体心结构(BCT)和六角密排结构(HCP)。,3、合金化 金属的特性可因其它元素的加入而改变。这些其它元素可以是也可以不是金属。这种技术叫合金化。这种技术产生的金属称为合金。合金元素的加入在晶格点阵中形成不规则，能改变金属的机械性能。几乎所有的工程金属都是合金，都是由一主要元素加入不同量的一种或几种元素形成的。,4、碳钢的微观组织构成 普碳钢是铁与碳的合金，它也可能包括其它合金元素。金属学家
14、用一个图表或者是相图、图解展示了铁-碳系统各种微观结构的范围，也叫“铁-碳相图”。,焊接材料及焊接冶金知识,二、金属特性,通过对金属机械和化学性能的认识，焊接检验人员就能了解这些实际值意昧着什么。大多数情况下，检验人员必须能简单地把要求值与实际值相比较以判断其符合性。然而，这也会帮助检验人员了解这些材料更多的特性，从而避免在焊接中可能出现的问题。,金属的机械性能,强度强度被定义为“材料能够承受所加载荷的能力”，有很多种强度，每一种都取决于这一载荷是如何施加到材料上的，如拉伸强度，剪切强度，抗扭强度，冲击强度和疲劳强度。延展性延展性是材料在承受载荷而没有失效情况下变形或伸长的能力。金属的延展性越
15、大，在断裂前伸长量也越大。它是金属的一个重要的性能，因为它可能影响到金属在受载下是慢慢失效还是突然失效。硬度硬度是最常用和容易测量的机械性能之一。它被定义为一材料抵抗压痕或侵入的能力。如前所述，对于碳钢，硬度和强度是直接相关的。当强度增加，也硬度随之增加，反之亦然。韧性韧性是材料吸取能量的能力。疲劳强度金属疲劳是由于循环或重复机械行为引起的。疲劳强度定义为金属在重复载荷下抵御失效的必要强度。,焊接材料及焊接冶金知识,金属的化学性能,金属的机械性能通过各种机械和热处理来改变。然而如果化学成份改变，将出现激烈的变化。焊接主要感兴趣的是不同元素的混合物或合金，包括金属和非金属。除了机械性能外，金属的
16、化学成分也对其耐腐蚀性和可焊性（金属能被成功焊接的容易性）产生影响。因此，焊接检验人员的部分职责包括比较金属的实际化学性能与其技术要求来确认金属的化学成份。,1、合金有关钢的合金，划分为三个分类：普通碳钢，低合金钢和高合金钢。普通碳钢的基本元素为铁，但还含有少量的碳，锰，磷，硫和硅。低合金钢包含非常少量的另一些元素，如镍，铬，锰，硅，钒，钶，钼和硼。高合金钢。不锈钢和其它耐腐蚀合金就是这组钢的例子。,2、合金组铝合金 当今用在金属加工业中最大一组非铁基合金。它可以被锻造和铸造。一般认为是具有可焊性的。与铜，硅或锌合金，可以用热处理来增加强度。镍合金 镍具有非常良好的抗腐蚀和抗氧化的能力。镍很容
17、易与许多材料合金。如铁，铬和铜。许多高温合金和耐腐蚀合金都含有60%70%的镍。铜合金 铜以其导电率高而闻名。所以铜广泛地用于电气应用。铜和铜合金广泛地用于水管，阀门，管件，热交换器及化工设备。,GB/T 10623-2008 金属材料 力学性能试验术语,GB/T 7738-2008 铁合金产品牌号表示方法,GB/T 4172-2000焊接结构用耐候钢,GB/T 15574-1995 钢产品分类,相关标准举例：,GB50236-98 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范,焊接材料及焊接冶金知识,3、化学元素对钢的影响碳 一般认为是钢中最重要的合金元素，能达到最大2%的含量（虽然最可焊钢含碳
18、量小于0.5%）。含碳量增加，硬度和拉伸强度也增加，相应的淬硬性也增加了。在另一方面，含碳量的增加降低了可焊性。硫 通常在钢中硫是比其它合金元素更不受欢迎的杂质。如果超过0.05%，就会引起脆性并降低可焊性。磷 通常认为是钢中的杂质。在大多数的碳钢中其含量通常最大为0.04%。在淬硬钢中，它会引起脆化。在低合金高强度钢中，磷能加至0.10%以改善强度和耐腐蚀性。硅 通常只有少量（0.20%）的硅存在于轧制的钢中作为脱氧剂。然而，在铸钢件中，通常有0.30%到1.00%。锰 通常钢含有至少0.30%的锰。因为它有三个方面的作用。（1）帮助钢脱氧。（2）防止形成硫化铁。（3）提高钢的淬硬性以增大强
19、度。在碳钢中，锰的含量可达1.5%.铬 是一个很有用的合金元素。加入铬主要有二个原因。首先是大大地增加了钢的淬硬性。再则就是改进了合金在氧化介质中的抗腐蚀性。有些钢材中它会使材料太硬，从而在焊缝区域或靠近焊缝的区域产生裂纹。不锈钢中铬含量超过12%。钼 该元素能促使碳化物的形成，通常在合金钢中含量小于1.0%。加入钼是为了增强淬硬性及高温强度。加入奥氏体不锈钢中能改善抗麻点腐蚀。镍 加入钢中的镍是为了增加其淬硬性。它在增强淬硬性上起着很大作用。因为它常常能改善钢的韧性及延展性，而同时又能增加强度和硬度。镍常常用于改善钢在低温时的韧性。铝 加入钢中的铝非常少，只是作为脱氧剂。它能细化晶粒而改善韧
20、性；在钢中加入适量的铝，这种方法成为晶粒细化法。钒它非常有效地增加钢的淬硬性。因此它常常以精确的量加入。铌（钶）与钒一样，通常认为它也是增加钢的淬硬性。然而，由于它对碳有很强的亲合力，它能与钢中的碳结合，使淬硬性大大地降低。溶解气体 氢气，氧气和氮气都能溶于熔化了的钢中，如果不尽量减少，能使钢脆化（并能引起气孔）。钢的精炼工艺就是尽可能消除这些气体的存在。焊剂或是保护气体用于防止这些气体溶入熔化了的焊缝金属。,焊接材料及焊接冶金知识,焊接材料基础知识,1、焊条的分类、型号、牌号2、焊条的工艺性能和选择使用,二、焊丝和焊剂：,一、焊条：,GB/T 983-1995 不锈钢焊条 GB/T 5117
21、-1995 碳钢焊条,JB/T 56102.1-1999 碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条产品质量分等 第 1 部分：碳钢焊条产品质量分等 JB/T 56102.2-1999 碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条产品质量分等 第 2 部分：低合金钢焊条产品质量分等 JB/T 56102.3-1999 碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条产品质量分等 第 3 部分：不锈钢钢焊条产品质量分等,相关标准举例：,1、焊丝和焊剂的分类、型号、牌号2、焊丝和焊剂的性能与选用,GB 10045-88 碳钢药芯焊丝 GB/T 8110-1995 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 GB/T 12470-2003
22、 埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂 GB/T 10044-2006 铸铁焊条及焊丝 JB/T 56098-1999 铝及铝合金焊丝 产品质量分等,相关标准举例：,GB50236-98 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范,焊接材料及焊接冶金知识,焊接冶金的考虑,焊接引起的冶金转变，会影响诸如强度、硬度、延展性、韧性、疲劳强度以及耐磨等机械性能。也会使焊接结构存在焊接应力和变形。了解焊接冶金基础不仅对焊接检验人员有帮助，而且也经常是焊接质量检验工作的要求。焊接冶金是焊接任何部件都必须考虑的一个重要因素，因为这些冶金变化对焊缝和母材的最终性能有着极大的影响。由于冶金专家和焊接工程师希望控制焊缝的最终
23、性能，因而存在许多焊接工艺要求。所以，焊接检验人员要监测这些要求并保证最终的生产是满足要求的。明白哪些焊接变素是重要的并且为什么要在焊接过程中进行控制。,2、扩散 大的氢分子常会被金属中的不连续，诸如晶界或夹杂捕获，因而在金属结构内会产生较高的应力，这对于低延展性的金属很容易产生裂纹氢致裂纹。,4、焊接应力与变形 焊接过程中和焊后存在于焊接构件中。影响焊接应力与变形的因素很多，如焊件受热不均匀、焊缝金属的收缩、金相组织的变化及焊件刚性与拘束的影响等，其最根本的原因是焊件受热不均匀。考虑它有助于采取相应工艺措施。,1、热处理 焊接检验人员的工作之一就是监测热处理的操作并保证时间和温度要求可以被监
24、测到。基本的热处理包括退火、正火、淬火、回火、预热、焊后热处理和应力释放热处理。,3、固熔 是一种固体溶入另一种固体，我们利用固体相溶的例子是利用它来增加钢的表面硬度，如碳滲入（溶解）钢的表面，增加的碳使钢的表面变硬、提高耐磨性，这一工艺叫渗碳，氮原子进入钢表面，这一工艺叫渗氮，这两种工艺均显示了金属的扩散和固溶。扩散和固溶的知识可以帮助焊接检验人员了解焊前清理的重要性，以及焊接中适当的保护的重要性。,焊接材料及焊接冶金知识,焊接术语和焊接符号,概述,确定焊接的技术要求是设计的一部分，或是项目工程师职责的一部分。然而，制造人员仍然有责任准确的将图纸要求转化为生产工艺，并准备这些接头。在日常工作
25、交流中，焊接接头的术语就显得非常重要。准确地应用术语可以使焊接人员很方便地将装配和焊接过程中的问题向有关人员提出来。焊接接头术语与辅助的焊接符号、数据及尺寸之间有着直接的关系。焊接检验员很有必要掌握以便于沟通。,焊接接头,熔化焊焊接接头共有五种形式，对接，角接，T形，搭接和端接接头。这五种基本接头形式都有一定的焊缝和焊缝符号与之对应。根据不同的接头设计，每种接头形式又形成各种不同的焊缝，并且这些焊缝与每种接头形式很接近。接头设计确定了其形状，尺寸和结构。焊缝的形式是用接头的几何形状来表示的。接头的几何形状就是焊前的截面尺寸及形状。从截面方向上看一接头时，每个焊件的端部形状常常与其焊缝形式及符号
26、相似。,接头根部坡口面根部钝边,接头型式确定后，有必要描述所要求的接头设计。所以，焊接及检验人员应具备相当的能力来识别对于一给定接头的几何形状的各个特征。与这些特征有关的术语包括：,单边角度坡口角度坡口半径,根部棱边根部间隙单边,相关标准举例：,GB/T 3375-94 焊接术语,焊接术语和焊接符号,焊缝类型,每种接头类型都有各种不同的焊缝。每一类焊缝中有各种相应的焊缝形式。焊接设计人员可根据需要，选取最适合的接头形状和焊缝类别。选取时，可考虑以下因素：易焊的接头成熟的焊接工艺适当的结构设计焊接成本1、坡口焊缝坡口焊缝定义为“在焊件之间的坡口中形成的焊缝”。它们的名称与其实际截面形状相像。不同
27、型式的坡口焊缝可有多种组合。2、角焊缝角焊缝为在搭接，T形，角接接头中连接两个近似为直角的两个面，而形成的截面近似为三角形的焊缝。3、背面焊缝及打底(封底)焊缝“背面焊缝”是焊在坡口焊背面的焊缝。“封底焊缝”是先焊的焊缝。背面焊缝的焊接顺序为先焊完正面，再焊背面。封底焊缝的焊接顺序为先焊封底焊缝然后焊完正面的焊缝。4、完工焊缝焊接和检验人员应了解有关完工焊缝特点及相关的术语。这些术语能帮助交流，增加对焊接符号的理解及确定需焊后进一步清理或处理的焊缝区域。,坡口焊缝的术语角焊缝标准术语熔合及焊透术语焊缝尺寸术语实用焊接术语,焊接术语,参照：GB/T 3375-94 焊接术语,焊接术语和焊接符号,
28、焊接符号提供了表述图纸上完整的焊接信息。它们能迅速提供给设计者，绘图员，工长，焊接人员，包括焊接检验员每个接头须用何种焊接方法才能达到满意的材料强度和满足使用条件。对于焊接生产人员，焊接符号经常能转达影响所要生产件的最终尺寸的信息。焊接生产人员必须了解装配焊的尺寸及位置。焊接检验员必须要熟悉焊接符号的含义，以便完成其职责。,焊接符号,1、焊接符号要素 除非有特殊说明，否则除了参考线和箭头外，其它的要素并不是都要使用的。,2、焊缝符号中的尺寸标识：在焊接符号中有特定的位置来标明焊缝尺寸。它标明了焊缝尺寸或强度，长度，间距或数量。另外，有关根部间隙，填充深度，焊透深度及坡口角度的尺寸信息也包含在内
29、。,对于焊接人员和焊接检验人员来讲，焊接符号中的每一要素，都可变为重要工具。由于焊接符号包含的信息直节影响工件或装配准备，作为检验人员，准确的理解焊接符号是极其重要的。转换图纸时收集数据必须包括表述接头或焊缝准备的信息。,GB 324-2008 焊缝符号表示法 ISO 02553-1992 焊接连接.钎焊连接和软钎焊连接.图纸上符号表示法GB 12212-1990技术制图 焊缝符号的尺寸、比例及简化表示法,相关标准：,焊接及切割工艺,简介：一个好的焊接检验人员，必须掌握各种连接及切割工艺方面的知识，以便有效的进行工作。焊接检验人员也必须具备与各种工艺相关的焊接设备方面的知识。当焊接检验人员具备
30、某些工艺方面的基础知识后，他或她便可以准备进行目视焊接检验，这将有助于及时发现问题而不是事后采取花费很大的纠正措施。检验人员具备在过程中发现问题的能力无论对生产还是产品质量的控制都是有益的。具备焊接工艺方面的知识的另一个好处是，焊工尊重检验人员以及所做的结论；另外，焊工也更倾向于将在实际焊接过程中遇到的问题交由检验人员处理，这将有助于检验人员与焊工和其他制造人员的合作。,焊接和钎焊用于金属间的连接，而切割则是为了将材料去除或将其分离。,焊接及切割工艺,一、焊接工艺,焊接是“通过将材料加热到焊接温度、加压或不加压，或仅通过加压，使用或不使用填充材料而将金属或非金属在局部接合的过程”，接合即“连接
31、在一起”，因此焊接是指实现连接的操作活动。,1、手工电弧焊 也就是我们通常所说的“手把焊”，它是通过带药皮的焊条和被焊金属间的电弧将被焊金属加热，从而达到焊接的目的。手工电弧焊中最主要的要素是焊条本身。所有的碳钢和低合金钢焊条基本上都用低碳钢丝做芯，而合金元素则来自于药皮，这也是较为经济的一种合金化方法。由于焊条在手工电弧焊中的影响很大，就有必要了解其分类和品种。除特殊合金材料外，手工电弧焊在大多数工业中大量使用。手工电弧焊可能产生的缺陷有气孔、未熔合、未焊透、裂纹、咬边、焊瘤、焊缝尺寸不对和不当的焊缝断面。,2、气体保护电弧焊 常用的有熔化极惰性气体保护电弧焊MIG。通常它是用作一种半自动工
32、艺，但也可作为机械化和自动化工艺来应用，因此它很适合于焊接机器人来操作。气体保护电弧焊是通过焊枪连续不断的送丝，由焊丝和工件之间产生的电弧的热量将母材和焊丝熔化，从而达到焊接的目的。气体保护电弧焊GMAW能够有效地应用于许多种类的铁基金属和非铁基金属的连接或搭接。GMAW能够成功用于由于氢的存在而出现问题的情况。优势：在于每小时的金属熔敷量，这极大地降低了劳动力成本。气体保护焊的另一个优势在于它是一种干净的工艺，这主要归功于没有使用焊剂。GMAW非常适合自动化和机器人焊接，或其它高效生产情况。这是这种工艺的主要优点之一。操作人员总的生产效率得到极大的提高。局限：如果母材过脏，单靠保护气体不足以
33、避免气孔的产生。GMAW还对气流和风特别敏感，它们会将保护气体吹开，留下未保护的金属。正是这个原因，气体保护焊不大适合工地焊接。设备要求比手工电弧焊的设备复杂。这增加了由于机械故障而导致焊接质量问题的可能性。,焊接及切割工艺,3、钨极氩弧焊（GTAW）GTAW最重要的特性是电极在焊接过程中不会消耗。它采用纯钨或钨合金制造，具有承受高温的能力，甚至是电弧的高温。电弧和金属采用惰性气体保护，这些气体从包围着钨极的喷嘴中流出。因为没有使用焊剂，熔敷金属不需要清渣。GTAW在许多工业领域有着广泛的应用。如太空、食品和药品加工，石化和动力管道工业。GTAW的主要优势在于它焊出的焊缝具有很高的质量和优异的
34、外观质量。同样，由于没有焊剂，该方法非常干净，不需要焊后清理焊渣。GTAW是所有可选用的焊接方法中最慢的。当采用手工方法，GTAW要求很高的技能水平；焊工必须协调一只手控制电弧而另一只手随之送进填充材料。它对污染很敏感。如果遇到污染或潮气，无论来自母材、填充材料或是保护气体，都将可能在熔敷焊缝上引起气孔。所以，焊前必须对母材和填充材料进行认真的清理。另一个GTAW特有的内在缺点是夹钨。这种缺陷是由于钨极上的小块熔入焊缝金属中。,4、埋弧焊(SAW)埋弧焊方法是目前所提及的在焊缝金属熔敷效率上最高的一种典型焊接方法。SAW用实芯焊丝连续送进，焊丝产生的电弧完全被颗粒状的焊剂层所覆盖；因而被命名成
35、“埋弧”焊。SAW已在许多工业领域得到认可，并可用在许多金属上。由于很高的熔敷效率，它在表面堆焊上表现出很高的效率。在表面需要改善耐腐蚀或耐磨性能的情况下，在薄弱金属表面覆盖耐蚀或耐磨焊缝是一种非常经济的办法。如果用机械方法实现这种应用，埋弧焊是最佳选择。埋弧焊工艺对操作工有很高的吸引力，因为没有可见的弧光，允许操作工在没有佩带防护镜和其他厚重保护服的情况下对焊接进行控制。另外一个优点是它比其它一些焊接方法产生更少的烟。该方法的其他一个特点是它在许多应用中具有获得满意熔深的能力。局限：它只能在焊剂可以被支撑在焊接接头的位置进行焊接。焊剂阻挡了焊工地准确观察电弧在接头中的位置。如果电弧方向不当，
36、则会产生未熔合。埋弧焊的焊剂需要保护起来免遭潮气。如果焊剂受潮，可能会产生气孔和焊道下裂纹。另一个问题是凝固裂纹。这是焊道宽度和深度之比过大时产生的。,焊接及切割工艺,二、切割工艺,金属制造中另一个重要的工艺就是那些用于切割或去除金属的工艺。这些工艺常常应用于焊接形成适当形状或接头准备之前。在焊接时或在焊接之后，如果焊好的形状不满足部件的预期目的，运用这些工艺以去除焊缝上的缺陷区域或形成所需的形状。,1、氧-可然气体切割（OFC）氧燃料气体切割就是用氧燃料火焰加热金属到其容易被氧化或燃烧的温度。因此可以认为OFC是一种化学切割工艺。要注意的是可以用几种不同的燃料气体，如乙炔，甲烷，丙烷，汽油以
37、及甲基乙炔丙二烯。每种气体效率不同，并且可能会在切割嘴上要求作小小的改动。虽然OFC广泛地运用在大部分行业，但通常只限于碳钢和低合金钢的切割。为了使氧燃料切割有效地完成，材料必须符合一定条件。OFC的优点包括它的相对便宜及便携式的设备，使得它可以在车间和现场使用。OFC的缺点之一是切割完成后需要进一步的清理或打磨才可以焊接。另一个缺点是它要求高温，会产生高硬度的热影响区。另外，它们不能与机械切割方法的精确性相比。最后，所产生的火焰和热渣会造成在切割操作附近人员的安全危害。,2、空气碳弧切割（CACA）CACA特别是因为它能用于切割任何金属，而在许多行业中应用。即使它能切割所有的金属，但对于特别
38、的合金，需要考虑其它的切割方法。这种工艺的主要缺点是有关安全。由于它固有的噪杂和肮脏的加工过程，操作工可能要用耳罩以降低噪音程度，并且通过过滤器呼吸以消除所产生的金属颗粒的吸入。也可能要求有火警戒以保证所切出的金属滴不会引起火灾。另一缺点就是所切好的金属在进一步焊接前需要清理。在切割中，可能会渗碳。,焊接及切割工艺,3、等离子弧切割（PAC）它的主要用途是切割非铁基金属，但也常常用于切割碳钢。它的优点包括能切割OFC切割不了的金属，高质量切割以及增加了碳钢的切割速度。它的一个缺点是总的切口太大并且切割边缘可能不平整。如果希望的话，要用如水喷等特殊技术来改善边缘轮廓。另一缺点是与氧燃料切割相比，
39、其设备成本较高。,4、机械切割 机械切割方法包括剪切，锯，磨，轧制，车，弯曲，成型，钻，刨以及凿。它们可以用于接头准备，焊缝成型，部件制备，表面清理和焊缝中缺陷的去除。焊接检验人员应该知道如何使用这些方法。这些方法的错误应用可能会降低最终焊缝质量。如，许多这些方法用切割液来帮助操作。如果这些流体在焊接前没有完全清理干净，就可能产生诸如气孔和裂纹等缺陷。,小结：,在金属制造中使用许多连接和切割工艺。知道各种各样工艺基础的焊接检验人员能在它们进行之前或当中发现问题。技术水平与实践中获得的经验相结合可以使得焊接检验人员能更好地进行焊缝的目视检验。,相关标准举例：,GB50236-98 现场设备、工业
40、管道焊接工程施工及验收规范,GB/T 19867.1-2005 电弧焊焊接工艺规程 JB/T 9185-1999 钨极惰性气体保护焊工艺方法JB/T 9186-1999 二氧化碳气体保护焊工艺规程,焊接评定,焊接工艺及焊工的评定工作是制造工序中最重要的准备步骤之一,焊接检验人员有可能参与评定试验。个别公司会控制焊接检验人员参与试验的程度。有些工艺要求焊接检验员见证焊接及评定试验。因此，焊接检验人员必须熟知焊接工艺评定和焊工评定的步骤。焊接检验人员也可以通过资料审核参与这些评定。其责任之一就是审核焊接工艺及焊工评定来决定它们是否符合规范及技术要求。,焊接工艺评定程序(1)选择焊接变量，制订焊接工
41、艺评定任务书。(2)核查适当的设备、材料及焊接人员。(3)按工艺要求对焊接接头的装配和焊接过程进行监控，记录所有重要的变量及观察结果。(4)选取、识别并移植试样。(5)试验并对试样进行评判。(6)根据适用的规范要求对试验结果进行审核。(7)发放经批准的工艺（即焊接作业指导书 或焊接工艺文件）进行生产。(8)按照规范要求对焊工进行评定。(9)对生产中工艺的使用情况进行持续监控，确保生产结果令人满意。,焊工评定焊接工艺评定后将对焊工进行评定，评定合格的焊工按工艺进行焊接。如果我们说一个焊工有资格，是指他或她有足够的技能去进行某种焊接。通过评定试验的焊工可以看作是一个有资格的焊工或是持有合格证的焊工
42、。由于每一家制造商或承包商负责自身的工艺评定及焊工评定，所以一般规范要求焊工要经过每一公司单独评定。评定合格的焊接工艺和焊接人员并不能保证所有产品焊缝都是合格的，它们只是为焊接生产提供了一些保证而已。,焊接缺欠,焊接检验人员很重要的一项工作就是评估焊缝是否符合要求。在评估的各个阶段中，检验人员必须检验焊缝或焊件中的不规则，我们把这些不连续、不致密、连接不良等现象叫做焊接缺欠。习惯上叫焊接缺陷或不连续。了解这些焊接缺欠对焊接检验人员来说是非常重要的。1、焊接检验人员经常会对焊缝进行外观检查，看是否存在这些不连续。2、发现不连续等现象后，焊接检验人员必须要有能力来描述它们的特性，位置和范围，从而判
43、定按照相应的规范要求，该焊接缺欠是否需要返修。3、如果需要作进一步处理，焊接检验人员必须有能力准确地描述出该焊接缺欠的范围，以便生产人员进行返修。在描述这些不连续前，很有必要知道缺欠和缺陷之间的差异。人们经常会把这两个术语混淆起来。作为一个焊接检验人员，你应该知道不连续和缺陷这两个术语之间的差别。为了衡量一个特定的不规则、不连续是否是一个真正的缺陷，必须有一些标准来规定这些焊接缺欠的合格限值。当焊接缺欠的尺寸或密集度超过了这些限值，那么它就是缺陷。所以，缺陷就是一个“超过规定限值的缺欠”。只有按某一个适用的标准，才能判断是合格的焊接缺欠或是不合格的焊接缺陷。焊接缺欠以许多不同的形式存在，通过了
44、解这些不连续是如何形成的，焊接检验人员可以成功地发现原因从而阻止问题的出现。,GBT6417.1-2005金属熔化焊接头缺欠分类及说明 GB 6417.2-2005 金属压力焊接头缺欠分类及说明,相关标准：,焊接缺欠简介：,焊接缺欠,常见焊接缺欠：,裂纹 裂纹是最危险的缺欠。裂纹是线性不连续，而且它的端部非常尖锐。它在有应力的情况下易于扩展和延伸。裂纹分成热裂纹和冷裂纹。所谓的冷裂纹和热裂纹是指产生裂纹时的金属温度。裂纹还可以按它与焊缝纵轴的方向来分为纵向裂纹和横向裂纹。还可以按照它们在焊缝中的不同位置分类。包括：焊喉、根部、焊趾、弧坑、焊道下、热影响区和母材的裂纹。未熔合 未熔合是焊缝金属和
45、熔合面或焊道间没有熔合。我们常常认为未熔合是内部的焊接缺陷。但是它也会发生于焊缝的表面。未熔合的起因有很多。通常是由于焊工操作不当。另外，接头形状可能会限制熔合。比如对某一焊接方法的焊条直径，坡口的角度不够。再则，端面的污物，包括氧化皮和氧化层也会影响焊缝的熔合。未焊透 未焊透，仅跟坡口焊缝有关。当要求全焊透时，焊缝金属没有贯穿整个接头的厚度。它通常靠近焊缝根部。杂质 杂质是残留的外界固体物质，如渣，焊剂，钨或氧化物。所以，杂质包括金属和非金属。夹渣，顾名思义，是由于在焊缝截面或表面中，用于保护熔化金属的焊剂残留在固化金属中而形成夹渣。气孔 气孔是由于在固化过程中气体残留而形成的空穴缺陷（不连
46、续）。因此我们可以把气孔认作为在固化焊接金属中的汽泡或空洞。气孔的形式有均匀分散气孔，簇气孔，线状气孔以及用于更好地描述气孔出现率的管状气孔。,焊接缺欠,咬边咬边是靠近焊缝的母材上的表面缺陷。这是由于在焊接过程中母材熔化后，没有足够的填充材料适当的填入所引起的沉陷而造成的。咬边通常是由于不正确的焊接技艺所引起的。表面咬边可以靠仔细的目视检验发现；一旦发现，有必要在射线探伤前进行修补。未焊满未焊满也是一种由于材料横截面上的损失而形成表面缺陷。然而，未焊满是在坡口焊缝的焊缝金属中出现，而咬边是在靠近焊缝的母材上出现。未焊满是由于没有足够的填充金属适当地填入焊接接头而造成的。引起未焊满的主要原因是焊
47、工所采用的技术。过快的焊速（移动）使得无足够的填充金属熔化并填平焊接区域。焊瘤焊瘤是在焊趾或焊根外焊接金属的突起。焊瘤的出现通常是由于焊工使用了不适当的焊接技术。焊接移动速度太慢，大量熔化的填充金属就将过多填入接头。过多的金属溢出并留在母材表面而没有熔合。有些类型的填充金属熔化时，流动性太大无法抗拒重力。焊缝凸起这种焊接缺陷仅用于角焊缝。焊缝凸起是大量的焊接金属堆积在角焊缝面上，从而超过了所预期的齐平度。焊缝加强高(余高)焊缝加强高在坡口焊缝中存在。是因为焊接金属大于所需量填入接头而产生的。引弧烧伤（电弧触击）引弧烧伤是非常有害的母材上的不连续，特别是在低合金和高强度钢上。引弧烧伤是由于有意无
48、意地在远离焊接接头的母材上起弧而造成的。,飞溅飞溅为在熔焊时，金属颗粒喷出而没有形成焊缝的部分。飞溅是由于焊接电流过大造成。大的飞溅球可以有足够的热量在母材表面上形成类似引弧烧伤效应的局部热影响区。另外母材表面上的飞溅可以形成局部应力集中。在母材在役的过程中这种应力集中会产生问题。飞溅引起的另一问题就是必须处理其所造成的不规则表面。分层是一种母材的缺陷。分层是由于在钢的制造过程中有非金属杂质的存在而造成的。焊工和焊接检验人员没有任何方法去防止其出现。在含有分层的材料用作焊件前，能通过充分的目视和或无损探伤检验去发现分层。比目视检验的更好的发现分层的方法是用超声波探伤。层状撕裂层状撕裂为在母材上
49、与轧制表面方向平行的梯状撕裂。这常常是由于焊接收缩引起。撕裂总是处于母材内，通常在热影响区外，一般平行于焊缝熔合边界。划伤和结疤它们是在轧制表面，而不是边缘。划伤也称为可能在金属表面出现的纵向裂缝或开裂。结疤是由于轧制厂轧制过程中产生的毛刺或凸起。如果带有它们的材料被用于制造，焊接检验人员所能做到是发现它们而不是控制它们的出现。用目视，磁粉，渗透，超声波或涡流检验可以很好地发现它们。尺寸的不连续尺寸上不规则是尺寸（大小）和/或形状上的缺陷。这些不规则可以在焊缝上出现，或在整个焊接结构上出现。因为尺寸缺陷可能无法提供合适的结构，所以焊接检验人员必须考虑和检查它们。检验包括焊缝尺寸和长度的测量以保
50、证有足够的焊接金属承受负荷。其它的测量包括由焊接引起过度的变形或翘曲。,焊接缺欠,焊接质量检验,焊接质量检验信息来源和检验依据,焊接检验工作要求检验人员了解信息和获取各种信息为了准确评判焊接产品质量，必须提供给设计人员、焊接工程师及焊接检验人员许多文件资料以说明何物、何时、何地以及如何检验。这些资料也包括验收准则。焊接检验人员使用的文件中可能包括图纸、规范、标准及技术要求。合同文件或采购单可能反映工作中将使用以上哪些文件。如果不止一项技术要求或规范被指定使用，则必须联合使用这些规范和技术要求。技术要求可能对规范或标准有所增补或修改。焊接检验人员如果有机会在工作开始前去了解所有的相关文件是必要的
