焊接工藝技術(shù)及焊接質(zhì)量控制

孫琳

摘 要：焊接是一種以傳遞金屬、合金為工具，用各種方法將連接的材料和結(jié)構(gòu)連接起來(lái)，從而獲得所需性能與形狀并使之具有一定強(qiáng)度及良好導(dǎo)熱性以及符合使用要求的工藝技術(shù)。目前我國(guó)已經(jīng)成為世界上最大焊縫生產(chǎn)國(guó)之一。而隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐加快、科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步發(fā)展以及人們生活水平質(zhì)量逐步提高等因素使得焊接在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮越來(lái)越大重要作用，焊接已然成為現(xiàn)代工業(yè)制造不可或缺的一部分了，同時(shí)也對(duì)社會(huì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染和危害。

關(guān)鍵詞：焊接工藝;焊接質(zhì)量;措施

焊接工藝技術(shù)是焊接行業(yè)中的一個(gè)重要部分，它能夠提高工人操作水平，降低生產(chǎn)成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量。本文主要研究了焊工在施工作業(yè)時(shí)應(yīng)采取哪些措施來(lái)控制和管理對(duì)金屬結(jié)構(gòu)件、熱影響區(qū)及接頭等關(guān)鍵部位的施工。通過(guò)實(shí)踐證明該方法具有一定效果與優(yōu)勢(shì);同時(shí)也提出一些建議用于實(shí)際工程項(xiàng)目上：焊接工藝技術(shù)是一項(xiàng)綜合性強(qiáng)且復(fù)雜的系統(tǒng)工程學(xué)科內(nèi)容，其涉及到許多方面如材料性能。

一、焊接對(duì)象

（一）常用國(guó)內(nèi)鋼材分類

1. 水工金屬結(jié)構(gòu)的鋼材分類

在水利工程施工過(guò)程當(dāng)中，為了提升水利工程質(zhì)量，滿足水利工程的施工要求。在施工材料的選擇上要非常慎重。水利工程所用的鋼材一定要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值。目前市面上常用的鋼材按照類別可分為一級(jí)到四級(jí)，按照組別可以分為六類。第一類別是標(biāo)稱屈服強(qiáng)度小于等于295MPa、第二類別是標(biāo)稱屈服強(qiáng)度大于295MPa且小于等于370MPa、第三類別是標(biāo)稱屈服強(qiáng)度大于370MPa且小于等于420MPa、第四類別為奧氏體型不銹鋼、第五類別是奧氏體—鐵素體型雙相不銹鋼、第六類別是馬氏體—奧氏體型雙相不銹鋼。

2. 建筑金屬結(jié)構(gòu)的鋼材分類

而在建筑工程施工當(dāng)中，建筑工程經(jīng)常使用的鋼材按照類別可以分為四大類。第一類是標(biāo)稱屈服強(qiáng)度小于等于295MPa、第二類標(biāo)稱屈服強(qiáng)度是大于995MPa且小于等于370MPa、第三類別是標(biāo)稱屈服強(qiáng)度大于370MPa且小于等于420MPa、第四類別則是標(biāo)稱屈服強(qiáng)度大于420MPa。

在現(xiàn)實(shí)各類工程當(dāng)中，鋼材的分類方法基本相似。其都是按照鋼材本身的特性和強(qiáng)度進(jìn)行劃分，通過(guò)劃分也能夠突出不同工程所使用的鋼材類別，以及對(duì)鋼材特性和強(qiáng)度的要求不同。

（二）鋼結(jié)構(gòu)焊接難度等級(jí)

從焊接角度出發(fā)，鋼材焊接受到多方面因素的影響。將這些影響因素按照難度等級(jí)分成1-4級(jí)。A級(jí)為容易、B級(jí)為一般、C級(jí)為較難、D級(jí)為困難。按照這四個(gè)難度等級(jí)對(duì)焊接工藝進(jìn)行劃分。而對(duì)鋼材焊接有實(shí)質(zhì)影響的的因素包括焊件、鋼材的類別、受力狀態(tài)以及鋼材的含碳量。其中的任何一項(xiàng)相符都可判定為對(duì)應(yīng)的焊接難度等級(jí)。

（三）鋼材質(zhì)量等級(jí)

現(xiàn)階段，應(yīng)用于工程施工的鋼材按照質(zhì)量也可分為A、B、C、D四個(gè)等級(jí)。之所以這么劃分是基于對(duì)鋼材韌性的需求，在進(jìn)行冷彎實(shí)驗(yàn)時(shí)也需要考慮到鋼材的沖擊韌性。

在使用A鋼進(jìn)行焊接時(shí)，施工人員需要考慮到鋼材的使用環(huán)境，以及鋼材在工程當(dāng)中發(fā)揮的作用。基于這些層面進(jìn)行考慮。由于A鋼本身韌性強(qiáng)，在考慮外界因素對(duì)鋼材性能產(chǎn)生影響時(shí)，一般不將沖擊韌性作為考慮依據(jù)。而在進(jìn)行冷彎實(shí)驗(yàn)時(shí)也僅僅是對(duì)有需要的一方進(jìn)行檢測(cè)。

對(duì)于B、C、D三種等級(jí)鋼材而言，在使用這三種鋼材時(shí)，都需要考慮到?jīng)_擊韌性對(duì)鋼材特性和強(qiáng)度的影響。通常情況下，沖擊韌性一般不小于27J。B、C、D三種鋼材在試驗(yàn)溫度上有所差別。如B級(jí)鋼的試驗(yàn)溫度為常溫。

C級(jí)和D級(jí)兩種鋼材并不局限于常溫，兩種鋼材的試驗(yàn)溫度分別在零攝氏度和零下二十?dāng)z氏度的溫度下進(jìn)行，進(jìn)而檢測(cè)出鋼材的沖擊值。

B、C、D三種級(jí)別鋼材都有各自的要求，在使用時(shí)都需要達(dá)到冷彎試驗(yàn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。

二、焊接工藝評(píng)定

對(duì)于焊接工藝的質(zhì)量和結(jié)果進(jìn)行評(píng)定，這么做的目的是為了驗(yàn)證所擬定的焊件焊接工藝是否正確。對(duì)焊接的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，能夠得知這種焊接方式是否能夠直接應(yīng)用具體工程當(dāng)中。

除了一些硬性指標(biāo)外，在對(duì)焊接工藝進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，施工方對(duì)首次使用的鋼材種類、焊接材料、焊接方法、焊接位置的以及焊接完成后各種熱處理措施，以及包括焊接工藝、預(yù)熱和后熱措施所對(duì)應(yīng)各項(xiàng)參數(shù)都應(yīng)作為焊接工藝評(píng)定的依據(jù)，都需要在正式的結(jié)構(gòu)件制作和安裝工藝之前進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。

焊接工藝評(píng)價(jià)的組合文件包括PWPS、PQR、WPS、WWI等內(nèi)容，一旦在焊接工藝評(píng)價(jià)中出現(xiàn)了以下情況，可以不再進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。

1. 在以往的焊接工藝評(píng)定當(dāng)中合格的焊接工藝，在經(jīng)過(guò)實(shí)際評(píng)定后，在相同的焊接環(huán)境下可以不再進(jìn)行評(píng)定工作。

2. 同種類別的鋼材當(dāng)中，高組別的鋼材可以代替低組別的鋼材。前提是高組別鋼材評(píng)定符合標(biāo)準(zhǔn)后，就不要在進(jìn)行低組別鋼材的評(píng)定。

3. 對(duì)于同組別的鋼材，質(zhì)量高的鋼材評(píng)定可以代替質(zhì)量低的鋼材評(píng)定，反之則不成立。

4. 在使用不同型號(hào)的鋼材進(jìn)行混合焊接時(shí)，需要對(duì)不同型號(hào)的鋼材進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。而鋼材本身可以按照類別進(jìn)行劃分。進(jìn)行1類和2類鋼材混合焊接時(shí)，若是2類鋼材的焊接工藝評(píng)定合格，則可以不再進(jìn)行1類和2類混合焊縫的評(píng)定。

三、焊接缺陷處理及焊接焊縫的質(zhì)量檢驗(yàn)

（一）焊接焊縫缺陷

焊接工程當(dāng)中需要重視并考慮焊接質(zhì)量。焊縫缺陷是焊接工程當(dāng)中常見(jiàn)的問(wèn)題，該問(wèn)題的出現(xiàn)會(huì)直接影響焊縫的美觀性。更重要的是由于焊縫缺陷問(wèn)題的存在可能會(huì)影響承載面的承載力度，還會(huì)埋下斷裂的安全隱患。從中可以看出焊縫問(wèn)題的存在會(huì)焊接后的組件投入使用后容易發(fā)生安全問(wèn)題。日常焊接工作當(dāng)中常見(jiàn)的焊縫缺陷問(wèn)題包括未焊透、未融合、裂紋、偏折、燒穿等等。對(duì)于焊縫缺陷問(wèn)題需要妥善處理，及時(shí)調(diào)整焊接手法，避免類似問(wèn)題的發(fā)生。

（二）防止焊接缺陷的措施

在焊接過(guò)程當(dāng)中，為了避免焊接當(dāng)中出現(xiàn)任何差錯(cuò)，需要排除各種外界因素的干擾。既要采取一定的措施避免焊縫缺陷問(wèn)題的發(fā)生。首先需要提供合格的施工環(huán)節(jié)、焊接材料以及焊接設(shè)備。其次焊接人員需要按照規(guī)范施工，在人員選擇上需要選擇有經(jīng)驗(yàn)的焊工。焊接結(jié)束后需要對(duì)焊接結(jié)果進(jìn)行復(fù)查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)焊縫缺陷。

四、結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，焊接工藝被廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代施工當(dāng)中。面對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的組合，需要通過(guò)焊接方式將其進(jìn)行連接，焊接質(zhì)量和方式直接決定了結(jié)構(gòu)組件的安全性和質(zhì)量，需要相關(guān)人員或者單位用完善的檢測(cè)手段和管控手段，切實(shí)的保障焊接工藝的質(zhì)量。

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