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焊接过程控制技术论文
焊接过程控制技术论文 焊接过程控制技术论文篇一 箱形梁焊接过程中焊接变形的控制 【摘 要】近些年来，我国的工业事业迅速的发展着，随着科技水平 的不断提升，箱型梁的焊接结构也被广泛的应用到了各个工程结构的领域当中。它和其它的焊接结构一样，因为在焊接的过程中会伴随着急剧的非平衡加热和冷 却，所以在箱型梁的焊接过程中就会不可避免的出现一些焊接变形。焊接变形对 于结构设计的完整性以及结构使用的可靠性都有着十分巨大的影响，它是影响焊 接制造工艺合理性的最关键原因。然而，一旦焊接后出现了变形就需要对其进行 必要的矫正，而现行的矫正设备并不完善，只能依靠火焰进行多次矫正。然而这 样做却并不经济，而且还可能会因为矫正失败而造成箱型梁的损耗。所以，笔者 今天将在这里针对箱型梁焊接过程中焊接变形控制方面的相关问题进行简要地 探讨，希望所得的结果可以引起大家的关注与重视。
【关键词】箱型梁;焊接过程;焊接变形 引言 在目前来说，焊接是一种制造复杂结构的过程当中一种最基础的加工 方法，全世界最主要的工业国家平均每年所生产的焊接结构几乎占据了钢产量的 百分之五十左右，而焊接结构的应用也覆盖了越来越多的领域。在焊接结构当中， 箱型梁的结构焊接是一个十分重要的焊接结构，特别是在现如今这个科技高速发 展的社会，其应用领域更是覆盖了生活的各个方面，而其又因为自身特点的原因， 导致其在焊接过程中相当容易变形，所以，对箱型梁的焊接变形规律进行科学定 量的分析和预测，并且在这一基础上进行最优的控制是十分必要的。它不单单对 箱形梁焊接结构自身有直接的意义，而且对于其他结构的焊接也有着十分重要的 参考价值。
1 箱形梁的结构和特点 一般情况下来说，箱形梁主要是通过盖板、腹板、底板还有隔板所组 成的，其截面的形状和我们通常所见到的箱子的截面形状是一样的，所以我们都 称之为箱形梁。箱形梁具有优越的力学性能，而且这种断面结构还经济实用，所以，在当今社会，其应用比较广泛，尤其是应用到了大型的承重结构之上，比如 大型吊机、起重机以及船业设备等等[1]。
箱形梁的承载量比较大，而且它还能够承受动载荷。因此，对焊接的 质量要求比较严格，一般来说，我们需要对其四条主焊缝进行百分之百超声波的 一级探伤。对于像是大型的吊机、起重机以及船业设备等来说，其箱形梁所连接 的部位比较多，制作的精度比较高，外形的尺寸比较大，所以它一般都具有比较 高标准的要求，而这也是箱形梁和其他刚接结构焊接方式相区别的地方。
2 焊接变形的预测方法 2.1 解析法 解析法的理论基础是结构力学理论、热传导理论、弯曲理论以及残余 塑变理论等，根据这些理论基础，解析法可以确定一些简单的箱形梁焊接变形。
而且，这种方法仅仅适用于简单构件，而较为复杂的构件解析法就很难适用了。
2.2 焊缝收缩力法 在焊接的过程当中，焊缝以及焊缝周围金属会因为高温的作用而产生 压缩性变形，这就相当是一个外加压力对其作用，从而使其缩短或者是变弯，我 们可以把这种压力称之为焊缝收缩力，焊缝收缩力与其本身的结构、焊接的方法、 焊接的顺序、焊接的参数还有材料的热物理参数等都有着十分大的关系，这种方 法需要依据经验公式来将焊缝的收缩力计算出来。
2.3 线弹性体积收缩法 这种方法会将融化的金属在冷却的过程中的热收缩假定为焊接变形 的主要因素，然后再根据这个通过数值模拟或者是实验来确定接头和焊缝垂直接 触部位发生熔化的界面面积。然后，再在有限元的模型当中把这一部分一次性施 加九百度的温度，模拟其冷却的过程，最后得到变形量[2]。
2.4 固有应变法 其实，这个概念是日本的学者提出来的，所谓固有应变就是说，当表 征材料切离于应力的状态以后处于自由状态的时候，相比基准状态所发生的应变。
而焊接问题所固有的应变就是相变应变、塑性应变以及温度应变三者的综合。当焊接的构件在经过了一次焊接热循环之后，它的温度会迅速的回归到零度，那么 其固有应变也就是相变应变参与和塑性应变之和。
2.5 热弹塑性有限元法 可以说，到目前为止这是预测箱型梁焊接变形最重要的也是适应性最 好的方法。但是，使用这种方法的时候需要进行特别复杂的计算，而且对于在焊 接过程中钢架结构的整体力学行为也需要进行模拟，还要对多种因素的影响规律 做出必要的研究。
3 焊接变形的控制措施 笔者将对焊接变形的控制措施分为两种，一种是设计措施，一种是工 艺措施。
3.1 设计措施 在这里有三点要求：(1)对焊缝的尺寸以及形式选择要合理，焊缝的 尺寸会直接的影响到焊接的工作量以及焊接变形的程度，一般来说，我们在设计 的时候需要采用比较小的焊缝尺寸;(2)将不必要的焊缝减到最小，在对焊缝结构 进行设计的时候，需要对筋板的形状进行合理的选择，而且对于其位置的安排也 需要做到合理，只有将焊缝减少，才能够减少焊接的变形;(3)对焊缝的位置进行 合理的安排。
3.2 工艺措施 工艺措施方面，笔者也有三方面的建议：(1)预防措施，这是在焊接 进行之前需要做的，所采用的方法除了以上我们所介绍的预测方法以外，还可以 采用预变形法、钢性固定组装法以及预拉伸法等;(2)对焊接的过程进行控制，一 般采取合理的焊接方法和合理规范的焊接参数，而且焊接顺序和流程也务必有 序;(3)焊后矫正，当箱型梁焊接完成以后，就只能够通过被动的矫正措施来消除 已经发生了的变形，其矫正方法一般分为机械矫正和热矫正两种[3]。
4 结语 在钢结构制造当中，对箱型梁的焊接是最为常见的结构形式。虽然其 外形很简单，形状看起来也是方方正正的，但正是因为这个原因，它对焊接后变 形的控制要求的更为严格。所以，我们需要对箱形梁在焊接过程中出现的一些变形的因素进行相关的分析和研究，并采取一些有效的修复措施，以此来对箱形梁 在焊接的过程中所发生的焊接变形进行控制，从而使箱形梁的焊接更为牢固可靠， 也使箱形梁在更为广泛的领域内得到更为广泛的应用，从而更好地服务于人类， 创造出更多的价值。
焊接过程控制技术论文篇二 压力管道焊接技术与质量控制 摘 要：在压力管道的施工质量管理中，焊接技术质量管理是其中一 项非常重要的管理内容，它直接影响和决定着压力管道的施工建设能否顺利完成。
因此，必须要加强对焊接项目的质量管理和控制。文章就压力管道焊接技术的相 关要点进行简单的分析和总结，并就如何加强焊接质量的管理和控制提出自己的 建议和看法，以期更好的确保压力管道的焊接质量和水平。
关键词：压力管道;焊接技术;质量控制 目前，随着社会经济的不断发展和人民生活水平的日渐提高，压力管 道的应用范围和数量也日益的广泛和增多，这也使得其对焊接技术的要求也越来 越高。良好的管道焊接质量，不仅能够确保压力管道的正常运行和应用，还能够 有效的延长压力管道的使用寿命，提高管道运行的安全性和可靠性。文章就压力 管道焊接技术的相关要点进行简单的分析和总结，并研究和探讨加强压力管道焊 接质量的措施，从而更好的保障压力管道的运行安全和使用性能，促进和推动我 国管道行业的不断发展。
1 压力管道的焊接技术 在压力管道的安装工程中，主要的焊接技术包括有：
1.1 组对和定位 焊接人员在进行焊接作业前，要首先选择恰当的接头，保证其同钝边 大小、坡口形式以及组对间隙之间的合适，从而更好的提高焊接的质量，防止在 管道接头的背面出现焊瘤、内凹、未焊透等问题。
1.2 填充层在进行焊接前，焊接人员要首先清理干净打底层的焊渣。在焊接过程 中，焊接人员要严格的遵循中间稍快、两侧稍慢的焊接原则对运条进行摆动，以 确保填充层焊道的平坦性。要保证坡口的两侧不产生夹角 (深沟)，并防止出现 层间夹渣等问题。焊接人员要注意均匀的摆动焊条，并确保施焊电弧的短小，以 便于提高熔池温度，尽量的融化前一层残留在焊道上面的气孔、残渣等，防止气 孔、夹渣等问题的出现。
1.3 打底层 在进行打底层的焊接时，要采用长弧先进行焊点的预热，在坡口出现 汗珠状铁水时立即将电弧压低，并自右向左的来回横摆。向下进行灭弧，并形成 首个熔池座。在二次起弧时，要将电弧尽量的对准坡口的内角，并往上顶焊条， 确保电弧能够完全的在管壁内部，从而尽可能的防止管壁背面出现凹陷。
1.4 盖面层 焊接人员在进行盖面层的焊接作业时，应采取同填充层焊接相同的技 术方法进行操作。在摆动焊条时要注意均匀性，以确保焊缝成形时的美观。同时， 要确保焊缝的余高在2mm左右，盖面焊道的两侧超出坡口的边缘约2mm。
1.5 封底层 在盖面层的焊接完成后，要重新熔化压力管内的焊道，并进行封底焊 接处理，以便于使压力管内部的焊缝在高低、宽窄方面保持一致性，从而确保焊 接的圆滑过渡和成形美观。同时，还要消除压力管道中焊道上存在的缩孔、焊瘤、 凹陷等问题。
1.6 焊接后 在压力管道的焊接完成后，焊接人员要严格的按照相应规定对焊接项 目进行压力试验、X光探伤检验以及焊口防腐蚀处理等等检验，确保焊接项目的 质量。
2 压力管道焊接质量的控制措施 对压力管道焊接质量的管理和控制主要可以通过以下几个方面的措 施来实现，具体方法体现为：2.1 建立健全焊接质量管理制度 焊接单位要建立健全相关的焊接作业质量管理制度体系，根据压力管 道焊接技术质量要求，结合自身施工水平和实际情况，编制具有针对性的施工质 量管理规章制度，并严格的控制和规范作业人员的施工行为。要积极的推行和落 实焊接质量管理责任制度，将焊接任务细化到具体的环节和个人，从而确保当出 现质量问题时能够迅速的找到负责的个人或班组。同时，要大力加强奖惩制度的 实行，对焊接质量优秀的班组(个人)进行奖励，对焊接质量较差的班组(个人)进 行相应的惩罚，从而使工人能够通过一系列良性的竞争措施达到提高焊接质量的 效果。此外，还要不断加强对焊接质量的监督管理力度，通过制定严格、科学、 规范、合理的质量监督控制机制，全面落实和推行焊接作业全过程的质量监管， 从而确保压力管道焊接作业的水平和质量。
2.2 加强准备阶段的质量控制 在实施焊接前，焊接人员要根据压力管道的具体情况严格、规范的编 写相应的焊接指导说明书、制定科学的焊接方案、拟定相应的焊接技术方法，并 填写相关的焊工工艺卡。对于首次进行焊接的材料、钢种以及采用的技术工艺， 要首先进行严格的工艺评定，待通过评定后方可进行焊接施工。
2.3 加强焊接阶段的质量控制 焊接单位要加强对焊接作业过程中五大施工要素(人员、材料、机械、 方法和环境)的质量管理和控制，从而确保焊接项目的整体质量。具体包括：
2.3.1 加咳嗽弊橹 芾怼：附拥ノ灰 欢锨炕 院附右幌吖と恕⒐芾 砣嗽薄⒓际跞嗽钡鹊淖橹 芾砗托形 娣叮 ㄆ诘亩运 墙 邢嘤Φ闹耙蹬嘌 担 欢咸岣吆附尤嗽痹谧饕倒 讨械闹柿恳馐逗桶踩 馐叮 忧克 堑淖ㄒ导 际跄芰Α⒅耙档赖滤 胶屠投 吐伤刂剩 佣 萌繁Ｈ嗽弊橹 挠行 院桶 踩 浴 2.3.2 加强材料质量管理。焊接单位要加强对焊接材料在构配件、原 材料、半成品以及成品等方面的质量控制和管理。严格的落实材料在入场时的验 收检查制度，并对入库材料进行全面、严格、详细的质量检测和记录标识，从而 有效的在源头上消除焊接质量隐患。2.3.3 加强机械质量控制。焊接单位要对焊接仪器、设备、工具等进 行定期的科学保养和正确维修，对损坏、落后或存在安全隐患的工具设备要进行 及时的更换，以便于使焊接设备能够始终处在良好的运行状态。
2.3.4 加强工艺方法的质量管理。焊接单位要重点加强对焊接方案、 设计组织、作业流程以及技术工艺等方面的质量和管理，确保焊接工人能够严格 的按照工艺要求和标准进行作业。
2.3.5 加强环境质量控制。焊接人员要对焊接施工现场以及周围的环 境进行预先的了解和熟悉，并在焊接过程中注意对污染的控制，提高环境保护意 识。
2.4 加强焊后的质量控制 焊接人员在完成焊接项目后，要进行全面、详细的质量检查。包括焊 缝的表面质量检验、无损检测、耐压试验等等。要依照国家颁布的行业现行技术 指标对焊接工程进行严格的评定，其评定的内容主要包括：有无气孔、裂纹、夹 渣、弧坑等缺陷;有无飞溅物和熔渣等;焊缝余高和咬边是否符合标准等。并对管 道的材质、编号、规格、焊工代号、焊口位置等情况进行无损检测。对发现问题 的要及时的进行返工处理，并在二次检测合格后方可完工。
3 结束语 在压力管道的焊接项目中，其各节点、环节的作业是紧密联系、环环 相扣的，因此，焊接单位必须要加强焊接全过程的质量控制，严格焊接作业流程， 规范工人作业行为，并大力加强对焊接作业的全程质量监督和控制，从而更好的 确保压力管道焊接项目的质量和水平。
