焊接培训1共3部分

焊接基本常识与焊接质量通病12015年4月6日腾龙芳烃PX装置检修开车过程中，因液击导致DN200（材质A106-B）二甲苯塔底油管道一处焊口发生断裂，泄漏的油品迅速汽化被鼓风机吸入加热炉炉膛，引起加热炉爆炸，进而引起附近储罐连锁爆燃。该事故造成腾龙芳烃全厂至今未恢复生产。案例一2断裂（DN200）焊口模拟情况设计要求采用氩弧焊打底，焊工违规使用电弧焊打底，导致壁厚的1/3未焊透。焊道背面未焊透，且存在夹渣缺陷3mm10mm母材有3mm未焊透焊缝剖面图3案例二1979年12月18日，吉林市煤气公司液化气站一台400m³液化石油气球罐焊缝破裂，石油液化气喷出，遇明火发生燃烧，引起球罐连锁爆炸。4夹渣飞溅、电弧擦伤表面气孔12月份风力平均5级现场无法采取有效的防风措施案例三2015年12月附近某石化工业园球罐焊接质量缺陷实例图片5焊缝的每一个缺陷，都是潜在的安全隐患。在石化工程建设中，参建员工必须了解焊接常识，掌握焊接质量通病，严格执行焊接管理规定，把好工程建设的最后一道质量关，降低投产后的安全生产风险。6焊接质量培训的目标生产车间恒力工程质量监督检查站车间主任生产/恒力旁站人员焊接工程师/焊接技术员恒力检验员（恒力焊工兼任）1.了解焊接常识，掌握质量通病；2.有发现基本焊接问题的能力；3.提高焊接管理重要性的认知。1.了解焊接常识，掌握质量通病；2.有发现常规焊接问题的能力；3.提高焊接质量管理的责任心。1.熟练掌握焊接理论知识；2.具备解决焊接问题的能力。1.掌握焊接理论知识；2.具备焊接质量检验能力。7焊接质量通病1焊接基本常识23焊接缺陷与控制目录8第一部分焊接基本常识1.焊接的定义2.焊接的分类3.焊接方法4.焊接相关概念5.焊接材料6.焊接工艺7.焊接识图8.管板焊接概念9.无损检测10.材料篇91.焊接的定义2.焊接的分类按焊接分类压力焊钎焊熔化焊定义：通过加热或加压（或两者并用），并且用或不用填充材料，使工件达到原子间结合的一种加工方法。103.现场施工常用的焊接方法现场施工常用的焊接方法焊条电弧焊钨极氩弧焊二氧化碳气体保护焊埋弧焊11定义：焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的方法3.1焊条电弧焊缺点：对焊工技术要求高；工作效率低；不适用特殊金属。优点：设备简单；适用各种位置焊接；容易操作。适用范围：现场应用最为广泛的一种焊接方法，主要用于管道填充盖面、钢结构、储罐等焊接。123.2钨极氩弧焊定义：钨极氩弧焊是指以钨或钨合金作为电极，用氩气作为保护气体的焊接方法。缺点：生产效率低；氩气损耗大。优点：焊接质量好；电弧稳定。适用范围：多用于焊接不锈钢、镍基合金（如C276、625等）、钛等有色金属；用于管道的打底焊接，以保证焊缝根部质量。13定义：电极熔化、伴有气体保护。现场焊接方法：二氧化碳气体保护焊3.3熔化极气体保护焊缺点：飞溅大；抗风能力差；设备结构复杂。优点：生产效率高；适用范围广；易于自动化。适用范围：适用海水管线、储罐中幅板打底及钢结构的焊接。现场压力管道焊接严禁使用二氧化碳气体保护焊。143.4埋弧自动焊定义：电弧在焊剂下燃烧的焊接方法叫埋弧焊。缺点：有位置限制；不能随时观察；热输入高，不适合薄板。优点：效率高；焊接质量好；工作条件好。适用范围：适用大型储罐中幅板、环向焊缝的焊接。153.5气电立焊定义：普通熔化极气体保护焊和电渣焊结合形成的熔化极气体保护焊。适用范围适用大型储罐纵缝的焊接（图例：A1、A2、A3焊缝）B2A1A2A3A1、A2、A3为储罐纵向焊缝B1、B2为储罐环向焊缝说明：164.焊接相关概念4.1焊接接头4.2焊缝余高4.3焊接坡口4.4焊接位置4.5焊道4.6焊接线能量4.7道间温度4.8焊接残余应力4.9焊接变形4.10碳弧气刨4.11管道焊接17焊缝热影响区的范围通常为：板厚的30%，一般小于10mm。部分相变区：1~2mm正火区：2~4mm过热区：2~3mm熔合区（熔合线）：0.5~1mm焊缝熔合区（熔合线）正火区过热区部分相变区热影响区定义:用焊接方法连接的接头称为焊接接头。焊接接头包括：焊缝、熔合区（熔合线）和热影响区。熔合区（熔合线）和过热区是焊接接头中机械性能的薄弱部位，影响焊接接头的质量。低碳钢焊接接头组织分布4.1焊接接头18焊接接头的分类A:纵缝B：环向焊缝C:筒体、接管与法兰形成的角焊缝D:接管与筒体角焊缝E:非受压元件与受压元件连接的焊接接头A类缝还包括：1.球型封头与圆筒连接的环向焊缝；2.球型封头上的拼接焊缝。说明4.1焊接接头19E类缝A类缝D类缝C类缝掌握焊接接头分类的意义：根据焊缝受力形式和大小分为A~D类，其中A类受力最大，B类次之，C类较小，D类存在较高的应力集中。不同种类焊缝对于焊接质量要求是不同的，对于重点部位应重点控制。4.1焊接接头翻边法兰A类缝B类缝20适用位置：对接：承压较高的部位如压力容器、压力管道及储罐的A、B缝；搭接：储罐中幅板及蒙皮板的焊接；T接：储罐壁板与底板的焊接；角接：钢结构及设备附件的焊接。焊接接头主要形式4.1焊接接头21管道对接支管台与管道对接焊接接头实例（一）要求严格，质量高重点关注，容易漏管道对接，属B类缝，受力等级高支管承台与主管道焊接，根部不易焊透4.1焊接接头22建议将承插平焊法兰改为带颈对焊法兰，杜绝间隙腐蚀及漏焊现象X表示角焊缝尺寸为直管名义厚度和6mm之间的最小值Xmin表示最小尺寸为直管名义厚度1.4倍与法兰颈部厚度两者的最小值说明焊接接头实例（二）注意平焊法兰内壁漏焊给水管线闸阀平焊法兰4.1焊接接头23所有承插焊焊接接头无论采用哪种焊接方法，必须保证至少焊接两遍1、承口与插口的轴向间隙为2mm2、焊角高度大于1.4倍的管壁厚度说明焊接接头实例（二）注意蒸汽管线截止阀承插焊接处4.1焊接接头承插焊法兰与管道的焊接24焊接接头实例（三）储罐中幅板对接形式（8mm以上适用对接方式）储罐中幅板搭接形式（8mm及8mm以下适用搭接方式）三层薄板搭接形式1234.1焊接接头弓形边缘板中副板25标准规定：壁厚≤6mm的对接接头，焊缝余高为0~1.5mm;壁厚＞6mm的对接接头，焊缝余高为0~3mm。具体按设计要求执行。压力管道管:管道内部余高不得大于2mm;其余管道内部余高一般不大于3mm。余高优点：保温缓冷，细化晶粒；余高缺点：局部应力集中。说明4.2焊缝余高注意定义：是指焊缝表面两焊趾连线以上的金属高度。26焊缝外部余高焊缝外部余高焊缝余高的存在，使焊缝与母材的截面积不同，易在上图标注位置产生应力集中；实验表明，将焊缝余高打磨至与母材平齐，应力集中明显降低。焊接应力集中处4.2焊缝余高27应力集中处坡口选择原则：•保证焊件易焊透；•坡口形状易加工；•节约金属材料，减少焊接变形。4.3焊接坡口定义：根据设计或焊接工艺要求，在焊件的待焊部位加工成一定几何形状的沟槽。坡口三要素：1、坡口角度2、钝边厚度3、根部间隙28开坡口的目的：•保证焊缝根部焊透，便于清渣；•调节焊缝金属中母材和填充金属的比例；•获得良好的焊缝成形。要求：焊接区及两侧20mm范围内，必须清除铁锈、氧化皮、油污等影响焊接质量的脏物；12MnNiVR、07MnNiMoDR坡口进行着色检测；采用手工切割坡口必须将割痕磨掉，表面打磨平整。范围20mm打磨干净内壁打磨，清除打磨飞溅未打磨切割区域已打磨区域4.3焊接坡口29坡口的基本形式(a)I型坡口(b)V型坡口(c)X型坡口(d)U型坡口4.3焊接坡口30坡口间隙坡口钝边坡口角度坡口角度坡口钝边坡口间隙焊接坡口实例图U型坡口V型坡口4.3焊接坡口注意：炼化管道主要以V型及U型为主（壁厚20mm以下适用V型、20mm以上适用U型）31焊接坡口组对实例图4.3焊接坡口322~3mm2.5~3.5mm焊接顺序药皮焊芯（焊条直径）注意：管道焊接由下向上焊接，组对的坡口间隙应由下向上逐渐变宽，焊接时焊缝产生收缩变型，如果组对间隙上下一致，焊至上部间隙很小，易造成未焊透现象。（不锈钢管道组对间隙要比碳钢大）定位焊质量要求定位焊：为装配和固定焊件接头位置而进行的焊接。定位焊应符合下列规定：定位焊焊缝应由合格焊工施焊；定位焊焊接应采用与正式焊接相同的焊接工艺；定位焊焊缝长度、厚度和间距的确定，应保证定位焊焊缝在正式焊接过程中不开裂；公称直径位置与数量焊缝厚度长度mm≤50对称2点根据焊件厚度确定,不应超过板厚的2/35~10＞50~150均布2~3点5~10＞150~200均布3~4点10~20＞200均布N点204.3焊接坡口管道定位焊尺寸（推荐）定位焊33焊接时，点焊位置开裂开裂处焊接定位焊质量要求在焊接前，应对定位焊焊点进行检查，发现裂纹等缺欠应及时清除，方可施焊。注意定位焊熔合线开裂裂纹已清除4.3焊接坡口34坡口定位焊质量要求注意4.3焊接坡口施焊前定位焊经检查无缺陷，盖面前应将定位焊道两端打磨成斜坡过渡，保证盖面时焊透。打磨工具斜坡过渡35碳钢及低合金钢坡口加工可采用机械方法或火焰切割方法；高强钢及镍基合金坡口加工宜采用机械加工方法；不锈钢坡口加工应采用机械加工或等离子切割方法；不锈钢复合板的切割和坡口加工宜采用机械加工方法或等离子切割方法；不锈钢或不锈钢复合钢板采用等离子切割时内壁涂刷白垩粉。机械加工氧乙炔焰加工等离子加工4.3焊接坡口坡口加工应符合下列原则：36注意不锈钢复合板管道切割原则：1、宜采用机械切割；2、严禁采用氧乙炔焰切割；（不锈钢复层敏化）3、等离子切割必须以复层为切割面；（防渗碳及飞溅）4、厚度12mm以下的复合板宜采用切割片切割。4.3焊接坡口37有平焊、立焊、横焊、和仰焊等形式。4.4焊接位置注意：钢板向下立焊与管子向下焊石化装置不采用384.4焊接位置注意：1、石化装置管道及板材焊接必须是由底部向上焊接；2、石化装置所有管道及板材向下焊均不得采用。原因：1、焊缝金属流动性太强，会造成焊缝根部未焊透及未熔合；2、焊缝熔渣不易控制，造成焊缝夹渣。管道及板材向下立焊管道及板材向上立焊39单道焊：指熔敷一条焊道完成整条焊缝的焊接；多道焊：由两条以上焊道完成一层焊缝的焊接；多层焊：熔敷两个以上焊层完成整条焊缝的焊接。4.5焊道注解121号图焊缝由13条单道焊组成而2号图由6条单道焊组成；1号图焊缝由7层焊组成整条焊道，而2号图有6层焊组成整条焊道。1层2层3层4层5层6层7层1层2层3层4层5层6层40厚板焊道30mm宽一道焊接成型多道焊接说明号焊道一次焊接（20~30mm)宽，错误，造成热影响区扩大，易导致热影响区晶粒粗大。号焊道方法正确，应采用多层多道焊。124.5焊道41单道宽度小于焊条直径3倍,且不大于10mm坡口宽20~30mm降低热输入，防止过热，产生粗晶现象；避免焊缝过宽，造成焊缝中心裂纹。焊条电弧焊要求控制在焊条直径3倍且＜10mm；药芯焊丝焊接，单道焊缝宽度不能超过17mm；埋弧焊不能超过25mm,执行标准不同，要求不同；单道焊缝厚度≤6mm，打底焊≤4mm。单道焊缝宽度要求单道焊缝宽度及厚度要求：控制单道焊缝宽度的作用：药皮焊芯（焊条直径）4.5焊道焊条直径mm单道焊缝宽度mmΦ2.5≤7.5Φ3.2≤9.6Φ4.0≤1042线能量过高，引起奥氏体不锈钢热裂纹、导致焊接背面氧化；线能量过低，导致未熔合。定义：熔焊时，由焊接热源输入给单位长度焊缝上的热量。线能量的计算公式:Q=IU/V4.6焊接线能量注意整条焊缝电流过大，颜色发黑第二道焊缝焊接电流过大，底层焊缝发亮，极易造成烧穿氧化正确颜色：暗红坡口两侧未发生颜色变化43道间温度过高，是奥氏体不锈钢焊接时产生裂纹的最主要原因；道间温度过低，铬钼钢会产生淬硬组织。定义：多道焊缝及相邻母材在施焊下一道之前的瞬时温度。4.7道间温度不锈钢铬钼钢奥氏体不锈钢、钛、镍及镍基合金道间温度测量点为焊道中心；不锈钢、钛道间温度控制在100℃以下；镍及镍合金道间温度控制在65℃以下。铬钼钢道间温度测量一般正对着焊工的工作面，距