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1、典型的焊接制造工艺顺序第1页/共59页钢结构焊接生产的准备工作钢结构焊接生产的准备工作是钢结构制造工艺过程的开始。它包括了解生产任务，审查（重点是工艺性审查）与熟悉结构图样，了解产品技术要求，在进行工艺分析的基础上，制定全部产品的工艺流程，进行工艺评定，编制工艺规程及全部工艺文件、质量保证文件，订购金属材料和辅助材料，编制用工计划、能源需用计划，根据需要定购或自行设计制造装配-焊接设备和装备，根据工艺流程的要求，对生产面积进行调整和建设等。生产的准备工作很重要，做得越细致，越完善，未来组织生产越顺利。生产效率越高，质量越好。第2页/共59页材料库材料库的主要任务是材料的保管和发放，它对材料进行
2、分类、储存和保管并按规定发放。材料库主要有两种，一是金属材料库，主要存放保管钢材；二是焊接材料库，主要存放焊丝、焊剂和焊条。焊接生产的备料加工工艺焊接生产的备料加工工艺是在合格的原材料上进行的。首先进行材料预处理，包括矫正、除锈、表面防护处理、预落料等。除材料预处理外，备料包括放样、划线、号料、下料、边缘加工、矫正、成形加工、端面加工以及号孔、钻(冲)孔等为装配-焊接提供合格零件的过程。第3页/共59页装配装配-焊接工艺焊接工艺充分体现焊接生产的特点，它是两个既不相同又密不可分的工序。它包括边缘清理、装配、焊接。绝大多数钢结构要经过多次装配-焊接才能制成，有的在工厂只完成部分装配-焊接和预装配
3、，到使用现场再进行最后的装配-焊接。装配-焊接顺序可分为整装-整焊、部件装配焊接-总装配焊接、交替装焊三种类型，主要按产品结构的复杂程度、变形大小和生产批量选定。装配-焊接过程中时常还需穿插其他的加工，例如机械加工、预热及焊后热处理、零部件的矫形等，贯穿整个生产过程的检验工序也穿插其间。装配-焊接工艺复杂和种类多，采用何种装配-焊接工艺要由产品结构、生产规模、装配-焊接技术的发展决定。第4页/共59页焊后热处理焊后热处理是焊接工艺的重要组成部分，与焊件材料的种类、型号、板厚、所选用的焊接工艺及对接头性能的要求密切相关，是保证焊件使用特性和寿命的关键工序。焊后热处理不仅可以消除或降低结构的焊接残
4、余应力，稳定结构的尺寸，而且能改善接头的金相组织，提高接头的各项性能，如抗冷裂性、抗应力腐蚀性、抗脆断性、热强性等。根据焊件材料的类别，可以选用下列不同种类的焊后热处理：消除应力处理、回火、正火+回火、调质处理、固溶处理(只用于奥氏体不锈钢)、稳定化处理(只用于稳定型奥氏体不锈铆)、时效处理。第5页/共59页检验工序检验工序贯穿整个生产过程，检验工序从原材料的检验，如入库的复验开始，随后在生产加工每道工序都要采用不同的工艺进行不同内容的检验，最后，制成品还要进行最终质量检验。最终质量检验可分为：焊接结构的外形尺寸检查；焊缝的外观检查；焊接接头的无损检查；焊接接头的密封性检查；结构整体的耐压检查
5、。检验是对生产实行有效监督，从而保证产品质量的重要手段。质量检验中发现的不合格工序和半成品、成品，按质量手册的控制条款，一般可以进行返修。但应通过改进生产工艺、修改设计、改进原材料供应等措施将返修率减至最小。第6页/共59页钢结构的后处理钢结构的后处理是指在所有制造工序和检验程序结束后，对焊接结构整个内外表面或部分表面或仅限焊接接头及邻近区进行修正和清理，清除焊接表面残留的飞溅，消除击弧点及其他工艺检测引起的缺陷。修正的方法通常采用小型风动工具和砂轮打磨，氧化皮、油污、锈斑和其他附着物的表面清理可采用砂轮、钢丝刷和抛光机等进行，大型焊件的表面清理最好采用喷丸处理，以提高结构的疲劳强度。不锈钢焊
6、件的表面处理通常采用酸洗法，酸洗后再作钝化处理。产品的涂饰产品的涂饰(喷漆、作标志以及包装)是焊接生产的最后环节，产品涂装质量不仅决定了产品的表面质量，而且也反映了生产单位的企业形象。第7页/共59页3-2 3-2 钢结构焊接工艺审查钢结构焊接工艺审查3-2-1 3-2-1 产品结构工艺审查的一般要求和任务产品结构工艺审查的一般要求和任务生产准备工作最重要的任务之一，是审查与熟悉结构图样，了解产品技术要求。这些由生产纲领一道提供的图样，既有企业新设计和改进设计的产品，它们在设计过程中进行工艺审查；也有随订单来的外来图样，企业首次生产前，对这些外来图样也要进行工艺审查。对产品结构进行工艺性审查的
7、目的是使设计的产品在满足技术要求、使用功能的前提下，符合一定的工艺性指标。对钢结构焊接来说，主要有制造产品的劳动量、材料用量、材料利用系数、产品工艺成本、产品的维修劳动量、结构标准化系数等，以便在现有的生产条件下，能用比较经济、合理的方法将其制造出来，而且便于使用和维修。第8页/共59页3-2-2 3-2-2 工艺审查的内容工艺审查的内容在进行焊接结构工艺性审查前，除了要熟悉该结构的工艺特点和技术条件以外，还必须了解被审查产品的用途、工作条件、受力情况及产量等有关方面的问题。在进行焊接工艺审查时，主要审查以下几个方面：(1)(1)是否有利于减少焊接应力与变形是否有利于减少焊接应力与变形从减少和
8、影响焊接应力与变形的因素来说，应注意以下几个方面：尽量减少焊缝数量尽量减少焊缝数量 尽可能地减少结构上的焊缝数量和焊缝的填充金属量，这是设计焊接结构时一条最重要的原则。第9页/共59页上图所示的框架转角，就有两个设计方案，图(a)(a)设计是用许多小肋板，构成放射形状来加固转角；图(b)(b)设计是用少数肋板构成屋顶的形状来加固转角，这不仅提高了框架转角处的刚度与强度，而且焊缝数量又少，减少了焊后的变形和复杂应力状态。第10页/共59页选用对称的构件截面选用对称的构件截面 尽可能地选用对称的构件截面和焊缝位置。这种焊缝位置对称于截面重心，焊后能使弯曲变形控制在较小的范围。尽量减小焊缝尺寸尽量减
9、小焊缝尺寸 在不影响结构的强度与刚度的前提下，尽可能的减小焊缝截面尺寸或把连续角焊缝设计成断续角焊缝，减小了焊缝截面尺寸和长度，能减少塑性变形区的范围，使焊接应力与变形减少。第11页/共59页尽量减少总装焊缝数量尽量减少总装焊缝数量 对复杂的结构应采用分部件装配法，尽量减少总装焊缝数量并使之分布合理，这样能大大减少结构的变形。在设计结构时就要合理的划分部件，使部件的装配焊接易于进行和焊后经矫正能达到要求，这样就便于总装。由于总装时焊缝少，结构刚性大，焊后的变形就很小。右图所示为800t压床底座的 焊接结构示意，左侧方案比 右侧方案的总装焊缝少，而 且施焊方便，容易控制变形 因此，按左侧方案设计
10、划 分部件是合理的。第12页/共59页避免焊缝相交避免焊缝相交 尽量避免各条焊缝相交，因为在交点处会产生三轴应力，使材料塑性降低，并造成严重的应力集中。（2 2）是否有利于减少生产劳动量）是否有利于减少生产劳动量在焊接结构生产中，如果不努力节约人力和物力，不提高生产率和降低成本，就会失去竞争能力。除了在工艺上采取一定的措施外，还必须从设计上使结构有良好的工艺性。减少生产劳动量的办法很多，归纳起来主要有以下几个方面。第13页/共59页合理的确定焊缝尺寸合理的确定焊缝尺寸 确定工作焊缝的尺寸，通常用等强度原则来计算求得。但只靠强度计算有时还是不够的，还必须考虑结构的特点及焊缝布局等问题。如焊脚小而
11、长度大的角焊缝，在强度相同情况下具有比大焊脚短焊缝省料省工的优点；下图中焊脚为K长度为2L和焊脚为2K长度为L的角焊缝强度相等。但焊条消耗量前者仅为后者的一半。在板料对接时，应采用对接焊缝，避免采用斜焊缝。第14页/共59页尽量取消多余的加工尽量取消多余的加工 对单面坡口背面不进行清根焊接的对接焊缝，若通过修整焊缝表面来提高接头的疲劳强度是多余的。因为焊缝反面依然存在应力集中。对结构中的联系焊缝，若要求开坡口或焊透也是多余的加工，因为焊缝受力不大。如下图中，工字梁的上下翼板拼接处焊上加强盖板，就是多余的，由于焊缝集中反而降低了工字梁承受动载荷的能力。第15页/共59页尽量减少辅助工时尽量减少辅
12、助工时 焊接结构生产中辅助工时一般占有较大的比例，减少辅助工时对提高生产率有重要意义。结构中焊缝所在位置应使焊接设备调整次数最少，焊件翻转次数最少。第16页/共59页v尽量利用型钢和标准件尽量利用型钢和标准件 型钢具有各种形状，经过相互组合可以构成刚性更大的各种焊接结构，对同一结构如果用型钢来制造，则其焊接工作量会比用钢板制造要少得多。v右图所示为一根变截面工字梁 结构，图a是用三块钢板组成,如果用工字钢组成，可将工字 钢用气割分开（见图c），再 组装焊接起来（见图b），就能 大大减少焊接工作量。第17页/共59页尽量利用复合结构和继承性强的结构尽量利用复合结构和继承性强的结构 复合结构具有发
13、挥各种工艺长处的特点，它可以采用铸造、锻造和压制工艺，将复杂的接头简化，把角焊缝改成对接焊缝。下图所示为采用复合结构把T形接头转化为对接接头的应用实例，不仅降低了应力集中，而且改善了工艺性。在设计新结构时，把原有结构成熟部分保留下来，称继承性结构。第18页/共59页有利于采用先进的焊接方法有利于采用先进的焊接方法 埋弧焊的熔深比手工电弧焊大，有时不需要开坡口，从而节省工时；采用二氧化碳气体保护焊，不仅成本低、变形小而且不需清渣。在设计结构时应使接头易于使用上述较先进的焊接方法。下图a中箱形结构可用焊条手弧焊焊接，若作成图b形式，就可使用埋弧焊和二氧化碳气体保护自动焊。第19页/共59页尽量有利
14、于焊接机械化和自动化尽量有利于焊接机械化和自动化 当产品批量大、数量多的时候。必须考虑制造过程的机械化和自动化。原则上应减少零件的数量，减少短焊缝，增加长焊缝，尽量使焊缝排列规则和采用同一种接头形式。如采用焊条手弧焊时，图a a中的焊缝位置较合理，当采用自动焊时，则以图b b为好。第20页/共59页尽量有利于检验方便尽量有利于检验方便 严格检验焊接接头质量是保证结构焊接质量的重要措施，对于结构上需要检验的焊接接头，必须考虑到是否检验方便。一般来说，可焊到性好的焊缝其检验也不会困难。此外，在焊接大型封闭容器时，应在容器上设置人孔，这是为操作人员出入方便和满足通风设备出入需要，能从容舒适的操作和不
15、损害工人的身体健康。第21页/共59页（4 4）必须有利于减少应力集中）必须有利于减少应力集中应力集中不仅是降低材料塑性引起结构脆断的主要原因，它对结构强度有很坏的影响。为了减少应力集中，应尽量使结构表面平滑，截面改变的地方应平缓和有合理的接头形式。一般应考虑以下问题：第22页/共59页尽量避免焊缝过于集中尽量避免焊缝过于集中 图a中用八块小肋板加强轴承套，许多焊缝密集在一起，存在着严重的应力集中，不适合承受动载荷；如果采用图b的形式，不仅改善了应力集中的情况，也使工艺性得到改善。第23页/共59页尽量使焊接接头形式合理，减小应力集中尽量使焊接接头形式合理，减小应力集中 对于重要的焊接接头应采
16、用开坡口的焊缝，防止因未焊透而产生应力集中。是否开坡口除与板厚有关以外，还取决于生产技术条件。应设法将角接接头和T形接头，转化为应力集中系数较小的对接接头。应当指出，在对接接头中只有当力能够从一个零件平缓地过渡到另一个零件上去时，应力集中才是最小的，如果按下图所示结构，将搭接接头改为 对接接头，并不能减少应力 集中，在焊缝端部因截面突 变，存在着严重的应力集中，极易产生裂纹。第24页/共59页尽量避免构件截面的突变尽量避免构件截面的突变 在截面变化的地方必须采用圆滑过渡，不要形成尖角。如肋板存在尖角时（图a），应将它改变成（图b）所示的形式。应用复合结构应用复合结构 不仅能减少焊接工作量，而且
17、可将应力集中系数较大的接头形式，转化为应力集中系数较小的对接接头。第25页/共59页（5 5）是否有利于节约材料和合理使用材料）是否有利于节约材料和合理使用材料合理的节约材料和使用材料，不仅可以降低成本，而且可以减轻产品重量，便于加工和运输等。设计者在保证产品强度、刚度和使用性能的前提下，为了减轻产品重量而采用薄板结构，并用肋板提高刚度。这样虽能减轻产品重量，但要花费较多的装配、焊接、矫正等工时，而使产品成本提高。因此，还要考虑产品生产中其他的消耗和工艺性，这样才能获得良好的经济效果。第26页/共59页尽量选用焊接性好的材料来制造焊接结构尽量选用焊接性好的材料来制造焊接结构 在结构选材时首先应
18、满足结构工作条件和使用性能的需要，其次是满足焊接特点的需要。在满足第一个需要的前提下，首先考虑的是材料的焊接性，其次考虑材料的强度。现在有许多结构采用普通低合金结构钢来制造，这是从我国实际资源出发，冶炼出的一类钢种，其中强度钢已在工业各领域得到广泛使用，它具有强度高，塑性、韧性好，焊接及其他加工性能较好的性能。使用这类钢不仅能减轻结构的自重。还能延长结构的寿命，减少维修费用等。第27页/共59页使用材料一定要合理使用材料一定要合理 一般来说，零件的形状越简单，材料的利用率就越高。下图 b 所示为锯齿合成梁，如果用工字钢通过气割（见图a）再焊接成锯齿合成梁，就能节约大量的钢材和焊接工时。第28页
19、/共59页3-2-3 3-2-3 工艺审查的方式和程序工艺审查的方式和程序初步设计和技术设计阶段的工艺性审查一般采用各方（设计、工艺、制造部门的技术人员和主管）参加的会审方式。对产品工作图的工艺性审查由产品主管工艺师和各专业工艺师对有设计、审核人员签字的图样(应为计算机绘制的，原规定为铅笔原图)分头进行审查。全套图样审查完毕，无大修改意见的，审查者应在“工艺”栏内签字，对有较大意见的，暂不签字，审查者应填写“产品结构工艺性审查记录”与图样一并交设计部门。设计者根据工艺性审查记录上的意见和建议进行修改设计，修改后工艺未签字的图样返回工艺部门复查签字。若设计者与工艺员意见不一，由双方协商解决。若协
20、商不成，由厂技术负责人进行协调或裁决。第29页/共59页3-3 3-3 焊接生产工艺方案的设计焊接生产工艺方案的设计在生产准备工作中，进行工艺分析，编制工艺方案，是作为指导产品工艺准备工作的依据，除单件小批生产的简单产品外，都应具有工艺方案，它是工艺规程设计的依据。进行工艺分析可以设计出多个工艺方案，进行比较，确定一个最优方案供编制工艺规程和继续进行其他的焊接生产准备工作。因此，在制定工艺方案，编制工艺文件之前，仔细的进行焊接生产全过程的工艺分析是十分重要的。第30页/共59页3-3-1 3-3-1 工艺分析和编制工艺方案的原则工艺分析和编制工艺方案的原则首先，从产品焊接结构生产的要求入手，包
21、括技术要求、经济要求、劳动保护、安全卫生，明确焊接结构生产的规模和方式，使确定的工艺方案在保证钢结构质量的同时，充分考虑生产周期、成本和环境保护；其次，根据本企业能力，积极采用国内外先进工艺技术和装备，以不断提高企业工艺水平和生产能力。第31页/共59页3-3-2 3-3-2 工艺分析的依据和内容工艺分析的依据和内容工艺分析是在钢结构的焊接生产要求和可能实施的生产工艺过程之间，寻求矛盾和解决矛盾的办法。工艺分析的重点是装配-焊接工艺过程分析。工艺分析总是优先考虑采用先进的焊接工艺，分析结构形式、生产规模，选用保证结构技术要求、有高的焊缝质量和劳动生产率、良好的劳动条件的焊接方法。其次，在保证产
22、品技术条件和质量的前提下，要进行成本分析，千方百计降低产品成本。工艺分析的依据和内容及相应可考虑的措施见下表：第32页/共59页依据依据内容内容着眼点与考虑的措施着眼点与考虑的措施 产品设计图样，生产产品设计图样，生产的任务及有关技术文件的任务及有关技术文件结构采用何种焊接工艺结构采用何种焊接工艺在此工艺条件下，如何保证产品技术条件规定的结在此工艺条件下，如何保证产品技术条件规定的结构几何尺寸、焊接接头的质量构几何尺寸、焊接接头的质量产品的生产性质和生产产品的生产性质和生产类型类型钢结构的形式，焊缝的分布钢结构的形式，焊缝的分布及其对变形和应力的影响，及其对变形和应力的影响，为保证结构几何尺寸
23、和焊缝为保证结构几何尺寸和焊缝质量采取的工艺措施质量采取的工艺措施相应采用合理的装配相应采用合理的装配-焊接次序、各工艺的要求，焊接次序、各工艺的要求，采用适当的装配焊接夹具的反变形。严格控制装配采用适当的装配焊接夹具的反变形。严格控制装配质量和焊接工艺参数，它应该建立在严格工艺评定质量和焊接工艺参数，它应该建立在严格工艺评定基础之上、良好的可达性和最佳的施焊位置基础之上、良好的可达性和最佳的施焊位置本企业现有的生产条件本企业现有的生产条件结构与部件的划分结构与部件的划分要与选定的装配要与选定的装配-焊接工艺相适应；划分零件数量焊接工艺相适应；划分零件数量适当，装配焊接工作量最少、各工种工作量
24、比较平适当，装配焊接工作量最少、各工种工作量比较平衡、工种交替少、易于流水作业和这种划分的装配衡、工种交替少、易于流水作业和这种划分的装配焊接顺序产生较小的焊接变形和应力，即使有了变焊接顺序产生较小的焊接变形和应力，即使有了变形也容易矫正。与车间的起重和设备能力符合形也容易矫正。与车间的起重和设备能力符合图内外同类产品的工艺图内外同类产品的工艺技术情报技术情报可选用的工具、夹具和工艺可选用的工具、夹具和工艺装备装备保证结构质量、减轻劳动强度、改善劳动条件和生保证结构质量、减轻劳动强度、改善劳动条件和生产安全，达到提高劳动生产率产安全，达到提高劳动生产率有关技术政策、市场信有关技术政策、市场信息
25、，本企业领导和职工息，本企业领导和职工的目标的目标选择适当的检验方法、生产选择适当的检验方法、生产组织和管理组织和管理与结构图样和技术要求、工艺方法相适应，并要符与结构图样和技术要求、工艺方法相适应，并要符合有关标准合有关标准工艺分析和工艺方案编制的依据和内容第33页/共59页工艺方案内容根据分类还有所不同，由新产品样机试制、新产品小批试制到批量生产，一步步深入，前一阶段的工艺小结是后一阶段工作的基础。以批量生产为例，其工艺方案主要包括：对小批试制阶段工艺、工装验证情况的小结；工艺关键件质量攻关措施意见和关键工序质量控制点设置意见；工艺文件和工艺装备的进一步修改、完善意见。专用设备或生产自动线
26、的设计制造意见；采用有关新材料、新工艺的意见；对生产节拍的安排和投产方式的建议；装配方案和车间平面布置的调整意见。第34页/共59页3-3-3 3-3-3 工艺方案设计的程序工艺方案设计的程序根据工艺设计的依据及工艺分析的结论，由主管工艺人员提出几种工艺方案，组织讨论，确定最佳方案，经工艺主管审核，最后交由总工艺师或总工程师批准。第35页/共59页3-4 3-4 钢结构焊接加工工艺规程钢结构焊接加工工艺规程3-4-1 3-4-1 焊接工艺规程的内容焊接工艺规程的内容焊接工艺规程是指导焊工按法规要求焊制产品焊缝的工艺文件。因此一份完整的焊接工艺规程，应当列出为完成符合质量要求的焊缝所必需的全部焊
27、接工艺参数，除了规定直接影响焊缝力学性能的重要工艺参数以外，也应规定可能影响焊缝质量和外形的次要工艺参数。具体项目包括：焊接方法，母材金属类别及钢号，厚度范围，焊接材料的种类、牌号、规程，预热和后热温度，热处理方法和制度，焊接工艺参数，接头及坡口形式，操作技术和焊后检查方法及要求。第36页/共59页对于厚壁焊件或形状复杂的易变形的焊件还应规定焊接顺序。如焊接工艺规程编制者认为有必要，也可列入对按法规焊制焊件有用的其他工艺参数，如加熔衬垫或其他焊接衬垫等。对于一般的焊接结构和非法规产品，焊接工艺规程可直接按产品技术条件、产品图样、工厂有关焊接标准，焊接材料和焊接工艺试验报告以及已积累的生产经验数
28、据编制焊接工艺规程，经过一定的审批程序即可投入使用，无需事先经过焊接工艺评定。第37页/共59页对于受监督的重要焊接结构和法规产品，每一份焊接工艺规程必须有相应的焊接工艺评定报告作为支持，即应根据已评定合格的工艺评定报告来编制焊接工艺规程。焊接工艺规程原则上是以产品接头形式为单位进行编制，如压力容器壳体纵缝、环缝、筒体接管焊缝、封头人孔加强板焊缝都应分别编制一份焊接工艺规程。第38页/共59页3-4-2 3-4-2 工艺规程的类型和工艺规程的文件工艺规程的类型和工艺规程的文件JB/Z 338.5-1988规定，工艺规程的类型有专用工艺规程、通用工艺规程和标准工艺规程。工艺规程的文件形式及其使用
29、范围如下：工艺过程卡片：主要用于单件小批生产的产品示例。工艺卡片：用于各种批量生产的产品。工序卡片：主要用于大批量生产的产品和单件小批生产中的关键工序。操作指导卡片(作业指导书)：用于建立工序质量控制点的工序。工艺守则：某一专业应共同遵守的通用操作要求。检验卡片：用于关键工序检查。装配系统图：配合装配的工艺过程或工序卡片使用，以便于复杂产品的装配。热处理、成形、锻造工艺卡片等。第39页/共59页各工厂根据本厂的具体条件，产品的结构特点、材料、设备、生产规模等，依照规范制定工厂的工艺规程的文件形式及其使用范围。所有各工艺规程卡片的幅面尺寸大小以及表头、表尾、附加栏的格式，都应按表3-2的格式印刷
30、，装配工艺过程卡片示例见表3-3，焊接工艺卡片示例见表3-4，工艺守则首页样式见表3-5。第40页/共59页 表3-2 工艺规程幅面和表头、表尾及附加栏第41页/共59页 表3-3 装配工艺过程卡片第42页/共59页 表3-4 焊接工艺卡第43页/共59页 表3-5 工艺守则首页第44页/共59页3-4-3 3-4-3 设计工艺规程的基本要求设计工艺规程的基本要求工艺规程是直接指导现场生产操作的重要技术文件，应做到正确、完整、统一、清晰。在充分利用本厂现有生产条件基础上，尽可能采用国内外先进工艺技术和经验。在保证产品质量基础上，尽可能提高生产率和降低消耗。必须考虑生产安全和工业卫生(环境保护)
31、，采取相应措施。结构和工艺特征相近的构件、零件应尽量设计典型工艺规程。各专业工艺规程在设计过程中应协调一致，不得相互矛盾。工艺规程中所用的术语、符号、代号要符合相应标准的规定。工艺规程中的计量单位应全部采用法定计量单位。工艺规程的格式、幅面与填写方法和编号应分别按JB/Z 187.3、JB/Z 254-1988执行。第45页/共59页3-4-4 3-4-4 设计工艺规程的主要依据和审批程序设计工艺规程的主要依据和审批程序工艺规程设计的依据是产品的工艺方案，以及有关的焊接实验或焊接工艺评定，它是编制焊接工艺规程最重要的依据之一。还有产品零、部件工艺路线表，有的工厂称为工艺-工序流程图，车间分工明
32、细表，有关的工艺标准，有关的设备和工艺装备资料，国内外同类产品的有关工艺资料等。工艺规程编制好后，要经过审核、标准化审查、会签，最后批准的审批程序。工艺工程师设计的工艺规程首先经主管工艺师审核，关键工艺规程可由工艺处负责人审核。按照JB/Z 338.7-1988进行工艺规程标准化审查。经审查和标准化审查后的工艺规程应送交有关生产车间，车间根据本车间的生产能力，审查工艺规程中安排的加工和装配焊接内容在本车间能否完成；工艺规程中选用的设备和工艺装备是否合理，进行会签。此后成套工艺规程，一般经由工艺处负责人批准，成批生产的产品和单件生产的关键产品的工艺规程，应由总工艺师或总工程师批准。第46页/共5
33、9页3-5 3-5 钢结构焊接工艺评定钢结构焊接工艺评定焊接工艺评定焊接工艺评定是通过对焊接接头的力学性能或其他性能的试验证实焊接工艺规程的正确性和合理性的一种程序。焊接工艺规程是否能提供合乎技术要求的焊接接头，需要通过焊接工艺评定或焊接试验来确定。重要的钢结构如压力容器、锅炉、能源与电力设备的金属结构、桥梁、重要的建筑结构等，在编制焊接工艺规程之前都要进行焊接工艺评定。第47页/共59页3-5-1 3-5-1 焊接工艺评定的程序焊接工艺评定的程序了解应进行焊接工艺评定的结构特点和有关数据，如材质、板厚（管壁厚度）、焊接位置、坡口形式及尺寸，是否规定了焊接方法等。确定出应进行焊接工艺评定的若干
34、典型接头，避免重复评定或漏评。在工艺分析的基础上，由焊接工程师拟订焊接工艺，编制焊接工艺评定指导书，其内容有母材的钢号、分类号和规格；接头形式、坡口及尺寸；焊接方法、焊接参数及热参数；焊接材料；焊接位置；以及包括焊前准备、焊接要求、清根、锤击等在内的其他技术要求等，还应有编制的日期、编制人、审批人的签字和文件的编号。第48页/共59页焊接试件应按标准规定的图样，选用材料并加工成待焊试件。焊接工艺评定所用的设备、装备、仪表应处于正常工作状态，焊工必须是本企业熟练的持证焊工。试件焊接是焊接工艺评定的关键环节之一，除要求焊工按焊接工艺评定指导书的规定认真操作外，还应有专人做好施焊记录，它是现场焊接的
35、原始资料，是焊接工艺评定报告的重要依据。由焊好的试件加工试样，并进行试样的性能试验。在各项检测试验结束、试验报告汇集之后进行总结，编制“焊接工艺评定报告”。第49页/共59页3-5-2 3-5-2 焊接工艺评定的规则焊接工艺评定的规则按照AWS“钢结构焊接法规”，可将焊接工艺规程分为两大类：一类是免作评定的焊接工艺规程，或称通用焊接工艺规程，只要规程的各项内容均在法规规定的范围之内，则该焊接工艺规程可以免作焊接工艺评定试验；另一类焊接工艺规程，必须按法规的有关规定作焊接工艺评定试验，以证明该工艺规程的正确性。这类焊接工艺规程规定的下列各重要工艺参数只要有一项超出了法规容许的范围，必须重作焊接工
36、艺评定：第50页/共59页焊接方法焊接方法 法规容许钢结构生产中采用焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、钨极氩弧焊、药芯焊丝电弧焊、电渣焊和气电立焊等焊接方法。从一种焊接方法改用另一种焊接方法，或每种焊接方法的重要工艺参数的变化超过原评定合格的范围，需对该焊接工艺规程作评定试验。母材金属母材金属 如钢结构焊接部件所用的母材金属不是法规认可的钢材，则与该种钢材有关的焊接工艺规程应作工艺评定。焊接填充金属和电极焊接填充金属和电极 焊接填充材料强度级别的提高，从低氢型焊条改成高氢型焊条或改用非标准焊条、焊丝或焊丝-焊剂组合的变动，在钨极氩弧焊中，增加或取消填充丝，从添加冷丝改成添加热丝或反之，钨极
37、直径的改变以及采用非标准钨极；在埋弧焊中添加或取消附加铁合金粉末或粒状填充金属或焊丝段，增加其添加量以及采用合金焊剂时，焊丝直径的任何变更；以及在各种机械和自动焊接法中焊丝根数的变化等均视作焊接工艺重要参数的改变，均应作焊接工艺评定。第51页/共59页预热和层间温度预热和层间温度 法规按钢种和板厚规定了最低的预热温度和层间温度。如预热温度和层间温度降低值超过下列规定，则应通过工艺评定试验。对子焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊和药芯焊丝电弧焊为14；对于钨极氢弧焊为55。对于要求缺口冲击韧度的焊接接头，层间温度不应比规定值高55以上。焊后热处理焊后热处理 对于法规认可的常用弧焊方法焊接的接头
38、，增加或取消焊后热处理，对于电渣焊和气电立焊接头，改变焊后热处理的加热温度范围及保温时间，均应作工艺评定试验。焊接电参数焊接电参数 重要的焊接电参数包括：焊接电流、电流种类和极性，熔滴过渡形式、电弧电压、焊丝送进速度、焊接速度和热输入量。这些参数的变量如超过容许极限，则应作焊接工艺评定试验。第52页/共59页保护气体保护气体 在各种气体保护焊中，保护气体从一种气体改为另一种保护气体或改用混合气体，或改变混合气体的配比或取消气体保护，或使用非标准保护气体均看作是重要参数的改变。对于熔化极气体保护焊，药芯焊丝电弧焊和钨极氩弧焊，保护气体总流量如相应增加20%、超过25%和50%，或相应减少10%超
39、过10%和20%，则需通过焊接工艺评定试验。对于气电立焊，保护气体总流量变化的容限比为25%，采用混合保护气体时，任何一种气体混合比的变化不应大于总流量的5%。坡口形式和尺寸坡口形式和尺寸 坡口形式的改变，例如从单V形改成双V形，从直边对接改成开坡口，或坡口的截面积的增加或减小比原评定值大25%，或取消背面衬垫以及坡口尺寸的变化，即坡口角减小、间隙减小和钝边增加超过了法规有关条款规定的容限值，则需作工艺评定试验。第53页/共59页焊接位置焊接位置 焊接工艺评定试验的焊接位置分平焊、立焊、横焊和仰焊，工艺评定焊接位置只适用于相对应的产品焊接位置。从一种焊接位置改成另一种焊接位置需通过焊接工艺评定
40、。电渣焊和气电立焊时，接头垂直度偏差不应大于10。焊条电弧焊和气体保护焊立焊时，焊接方向从向上立焊改成向下立焊或反之，亦应看作重要工艺参数的变动。母材金属的规格母材金属的规格 母材金属的规格对于板结构只考虑母材金属厚度，同时考虑管径和壁厚。第54页/共59页3-5-3 3-5-3 焊接工艺评定试验焊接工艺评定试验焊接工艺评定试验项目和方法原则上应完全按照焊接工艺评定标准，不得任意增加或减少试验项目，也不得任意改变实验方法，否则就失去了焊接工艺评定的合法性和合理性。钢结构焊接工艺评定试验项目包括：目视检查；无损检验；弯曲试验；拉伸试验；缺口冲击试验；宏观金相试验。焊接工艺评定试件，可分为全焊透开
41、坡口对接焊试件、局部焊透开坡口对接焊试件以及角接焊缝试件，在以上三种试件中还可分成板材试件和管材试件，对于槽焊和塞焊缝的工艺评定实验则采用模拟试件。第55页/共59页3-5-4 3-5-4 焊接工艺评定报告焊接工艺评定报告焊接工艺评定试验完成后，需将试验结果填入焊接工艺评定报告。通常为便于对照，还应事先编制一份焊接工艺评定指导书作为焊接工艺评定报告的附件。一份完整的焊接工艺评定报告应记录评定试验时所使用的全部重要参数。其内容应包括下列各部分：1.评定报告编号及相对应的设计书编号。2.评定项目名称。3.评定试验采用的焊接方法，焊接位置。4.所依据的产品技术标准编号。5.试板的坡口形式、实际的坡口
42、尺寸。第56页/共59页6.试板焊接接头焊接顺序和焊缝的层次。7.试板母材金属的牌号、规格、类别号，如采用非法规和非标准材料，则应列出实际包括化学成分化验结果和力学性能的实测数据。8.焊接试板所用的焊接材料，列出牌号、规格以及该批焊材入厂复验结果，包括化学成分和力学性能。9.评定试板焊前实际的预热温度、层间温度和后热温度等。10.试板焊后热处理的实际加热温度和保温时间，对于合金钢应记录实际的升温和冷却速度。第57页/共59页11.焊接电参数，记录试板焊接过程中实际使用的焊接电流、电弧电压、焊接速度。对于熔化极气体保护焊和电渣焊应记录实测的送丝速度。电流种类和极性应清楚表明。如采用脉冲电流，应记录脉冲电流的各参数。12.凡是在试板焊接中加以监控或检测的操作技术参数都应加以记录，其他参数可不作记录。13.力学性能检验结果，应注明检验报告的编号、试样编号、试样形式，实侧的接头强度性能和抗弯性能数据。14.其他性能的检验结果，角焊缝宏观检查结果，或耐蚀性检验结果、硬度测定结果。15.编制、校对、审核人员签名。16.企业管理者代表批准，以示对报告的正确性和合法性负责。第58页/共59页感谢您的观看。第59页/共59页