【关键词】锅炉；焊接；容器压力；管道焊接方式
锅炉在制造的过程中施工工艺较为复杂，并且，其质量也不容易控制。锅炉压力容器的质量对于工业的发展以及生活都具有十分重要的影响。就目前来看，锅炉的压力容器制工艺以及相关的焊接工艺也在不断发展，有效的保证了锅炉的质量。焊接的质量对于设备的使用质量具有直接的影响，因此，积极加强焊接工艺的研究分析势在必行。
一、锅炉压力容器的焊接方式
现阶段而言，我国工程的发展对于锅炉的需求也在不断的增多小相关的焊接工艺也在不断发展，具有一定多样性。在实际的焊接过程中，相关工作人员可以根据实际情况选择合适焊接方式。一般来说，压力容器常用的焊接方式有；手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护电弧焊以及电渣焊。
手工电弧焊指的是在焊接过程中，采用手持焊条进行焊接，同时，也锅炉压力容器在焊接过程中使用最多的焊接方式[1]。气焊的工作原理是通过利用电弧的高温以及吹力将相关的焊接部分进行融化，在被焊接的物体上形成的一个液体的凹坑，在其冷却以后形成焊缝然后在接入另一部分，这种焊接方式属于纯手工施工，需要消耗大量的劳动力，并且，工作效率低下。焊接过程中，焊接面尺寸大，所以应该，积极的进行的热处理，在此过程中需要使用电渣焊的方式进行焊接。
二、锅炉受热面管以及高线焊接法
在实际的焊接过程中，锅炉的受热面如果过热以及再热器的相关部件的接头数量以及壁厚，都会随着锅炉容量的增加而增加。一般来说，600MW电站的锅炉热气的最大壁厚已经达到13mm，并且相关和接头已经而超过数千个。传统的焊接方式已经不能满足实际的发展的需求。所以，必须采用效率较高的熔焊方式进行焊接不仅能够保证焊接质量，还能够有效的提高焊接效率。
在应用过程中，哈锅以及上锅都已经从国外引进了厚壁细丝脉冲 MIG自动焊接管机，有效的提高了焊接效率。在应用过程中， 后者存在一定的缺陷，相关工作人员采用TIG焊封底MIG焊填充以及盖面的施工方式，有效的的解决焊接时，根部没有进行完全焊接的缺陷，但是，焊接效率低下，并且，还一定程上增加了焊接成本[2]。因此，相关工作人员应该积极对相关的焊接工艺进行研究，不断改进焊方式，保证良好的焊接效率以及焊接质量。
三、厚壁容器纵环缝的窄间隙埋弧焊
窄间隙埋弧在实际的焊接应用过程中具有良好的工作效率，并且，能够保证良好的焊接质量，降低焊接消耗。通过相关的试验表明，窄间隙埋弧是对厚壁熔炉进行焊接的最佳选择。在窄间隙埋弧不断发展过程中，虽然研究出了一些新的焊接工艺能够有效的提高焊接效率，但是由于这种焊接工艺在实际的焊接过程中焊道成形不好，不利于脱渣，很容易造成焊缝夹渣。所以没有进行广泛利用。
四、大直径厚壁管生产中的高效焊接法
随着我国管道的不断建设，大直径厚壁管的需求也越来越多，这种类型的管道制造的方式都是采用钢板压制而成，并且通过焊接而成。在实际的发焊接过程中，由于管道壁较厚，所以焊接工作量较大。一般都会采用3丝、4丝、5丝串列电弧高速埋弧焊。焊接过程中，5丝埋弧焊在焊接16mm的壁管时，其速度能够达到156m/h，焊接38mm壁管，其速度能够达到100m/h。同时，为了保证良好的焊接质量应该采用 PoweIwaveAC/DC1000 数字控制焊接电源[3]。
五、风力发电站运行中的高效焊接方式
就目前来，我国对于电的需求也在不断增加，但是火电运行过程中对于空气的污染较为严重，风是一种的可再生能源，被广泛应用于发电。风力发电站一般都是由底座、立柱、风力涡轮构成中。在实际的焊接过程中采用两对双丝串列电弧埋弧焊接法能够有效的提高焊接效率。如果采用的4根?时2.5mm的焊丝，熔敷率能达到38Kg/h。另外，锥体筒身缝隙采用两对双丝串列电弧埋弧焊，必须使用LAF1250 和TAF1250电源。
六、总结
综上所述，锅炉压力容器与管道的焊接方法具有一定的多样性，在实际的焊接过程中，需要工作人员根据实际情况进行选择。在焊接过程中还需要注意一些施工细节，例如：温度、时间等。另一方面，在焊接过程中要严格按照焊接顺序进行焊接，对于一些突发状况要及时进行处理，才能保证锅炉、压力容器以及管道的安全运行，促进我国各个行业的发展。
参考文献：
[1]张芝文.锅炉压力容器与管道焊接方法探析[J].商品与质量，2014，（09）：114.
关键词：焊接热输入；冲击性能；耐蚀性能；电流；电压；方法
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.043
在生产中，压力容器焊缝对冲击性能、耐蚀性能等有特殊要求，当技术文件中对产品的冲击韧性及耐腐蚀性提出了要求后，焊接文件就应当限制焊接过程中的焊接热输入。
1 焊接热输入的影响因素
1.1 影响因素
影响焊接热输入大小的因素主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、预热温度、多层多道焊的层间温度、焊缝尺寸、电流特性、电流种类、焊条特性、焊接位置、焊条直径等。
焊接热输入大小根据焊接工艺评定确定，在产品制造过程中以评定时的范围为准。
1.2 计算方法
产品制造时热输入的主要有两种计算方法，一种是根据焊接、电弧、焊接速度计算，一种是根据焊缝金属体积，通过焊缝金属体积变化计算。制造过程中主要使用：焊接热输入量=热效率系数×来计算焊接热输入。
热效率系数按照焊接方法进行确定。如：焊条电弧焊热效率系数为：0.8，钨极气体保护焊为：0.6。参照标准选取合适的焊接方法后，选取热效率系数。
2 焊接热输入控制方法
2.1 压力容器制造过程中控制热输入量的基本方法
对焊接热输入量进行控制的基本方法和原则如下：
a）采用窄焊道焊接；
b）控制焊前预热温度；使温度在要求的温度范围内；
c）控制焊接工艺参数，使焊接工艺参数满足热输入工艺要求及焊接工艺要求；例如：低碳钢、低合金钢和耐热钢材料的焊接，控制焊接电流，焊接电压和焊接速度等参数，使焊接热输入量在规定范围，不得高于最大值，也不得低于最小值。奥氏体不锈钢镍合金等材料控制焊接电流、焊接电压和焊接速度使热输入量极端结果不高于最大值；
d）控制焊接层数及焊道数，不得随意减少焊接层数及道数；
e）控制摆动幅度，摆动焊接时，摆动幅度不得超出规定值；
f）控制焊条直径，焊条直径不得大于允许使用的焊条直径；
g）当焊接工艺文件无要求时，施焊过程中控制焊道宽度及厚度，使之不超过焊接工艺评定时的尺寸；
h）焊条电弧焊时，焊条的单位施焊长度不低于要求的最小值。对于平焊、横焊、仰焊等焊接位置采用直焊道焊接，立向上焊摆动幅度不得超过焊条直径3倍。避免宽焊道焊接；
i） 焊道排布满足焊接工艺要求，不允许增加焊道厚度而减少焊接层数，也不允许增加焊道宽度而减少每层焊道数量；
j）每种规格焊条的单位施焊长度不得低于规定的最小值。
2.2 不同类型钢种及焊接方法焊接时焊接热输入控制要求
手工电弧焊焊接低碳钢时，焊接热输入量对接头性能影响不大，对低合金高强度钢，焊接热输入量增大，则晶粒粗大，导致韧性下降。通过焊接工艺评定合格后，做出焊接工艺规程，合理控制焊接热输入，在保证焊接质量的前提下，适当采用较大焊接电流，可以提高生产效率。
对于压力容器焊接结构通常作焊接工艺评定的同时考虑焊接热输入量，确定焊接电流的范围，再参照焊接电流与焊条直径的关系来确定焊条直接。在焊接工艺评定时去顶焊接线能量，合格后确定焊接电流等焊接工艺参数。当焊接热输入量确定后，则确定了焊接电流，焊接电压及焊接速度等参数。
厚度较大的板材焊接时一般开坡口采用多层焊或多层多道焊，每层焊接厚度一般为5mm以内。手工电弧焊熔深约为6-8mm，每层焊接厚度为焊条直径的0.8-1.2倍时，生产效率相对较高。多层多道焊焊接热输入较小，热影响区小，接头塑性。韧性较好。当焊接低合金钢等压力容器常见钢种时，若采用大的焊接热输入量，性能会大幅下降，但是若采用的焊接热输入量过小，则会产生裂纹。因此在焊接工艺评定r选取合适的焊接热输入量，当焊接热输入量满足要求时，可选取较大范围的热输入量，以便于焊接操作。
对于自动焊，焊接时要设定好焊接电流、电弧电压、焊接速度进行焊接。对于手工焊，焊接时还要注意电弧长度、焊炬移动，以及控制好焊道的宽度及厚度。
3 结论
在焊接过程中需要填写热输入记录表来记录焊接过程的热输入量。控制好焊接热输入量才能使压力容器制造既能满足使用要求，又能提高生产效率。
参考文献：
[1]低碳钢与低合金高强度钢焊接材料[M].机械工业出版社，1987.
[2]霍立兴.焊接结构工程强度[M].机械工业出版社，1995.
关键词：工程机械；焊接工艺；现状；发展趋势
1工程机械焊接工艺的基本特征
工业建设中，作业人员在机械设计图纸的指导下，将机械设备的零件按照一定规范进行组装应用，使其成为相应的机械设备。在该过程中，工业生产人员通过局部加热方式的应用，使得分离的材料或零件连接成为一体的作业过程被称为机械焊接。从焊接过程来看，结构复杂、连接形式多样、尺寸外形庞大、零部件笨重是复杂机械焊接的基本特征。
2工程机械焊接工艺的基本焊接结构件及其工艺技术
工程机械焊接工艺基本焊接结构及特点工程机械焊接结构件主要包括框架式结构件。目前工程机械焊接件的主要特点有以下几种：一是为了符合现在大型工程设备的性能需求，一般焊接件尺寸大、焊接焊缝多，这对焊接缝的形成质量提出了很高的要求；二是为了减轻工程机械设备的自重量、提高工程机械设备性能而运用的高强度材料，使得对于焊接工艺和设备的稳定性、可靠性有着更高的要求；三是由于工程机械在各行各业中的广泛应用，焊接结构的样式也要向个多元化的方向发展。工程机械焊接工艺相关技术近年来随着各种高新技术的出现，结合传统的焊接工艺，形成了较为成熟的现代化焊接工艺技术。首先，有激光焊接技术，通过激光的辐射作用，对加工的结构件进行表面加热，使得处于最表面的热量通过热传导的作用逐步向结构件内部传导，从而让结构件彻底融化，形成能够实行焊接的特定熔池。这种焊接技术以其焊接深度大、焊接速度快的优势受到各种高精尖制造领域的青睐。其次，还有搅拌摩擦焊接工艺，这种工艺方法是利用结构件在高速的搅拌过程中所产生的超强力摩擦热和物件形变释放的高温使得结构件自身融化，进一步完成异种材料之间的相互融合焊接。
3机械焊接工艺的应用现状及其未来新走向
当前环境下，工业化机械化建设的不断推进，使机械焊接工艺更新更加迅速。就目前而言，机械焊接工艺的组织形式、焊接方法和工艺具有以下特征：（1）焊接组织发展现状。固定式焊接和移动式焊接是工程机械焊接的两种基本组织形式。实际应用过程中，针对不同的焊接产品，其焊接形式各有差异。就固定式焊接工艺而言，包含了集中固定式焊接和分散固定式焊接两种基本方式。集中固定式焊接工艺应用过程中，焊接车床的应具有唯一性。一般情况下，其应用于小批量机械生产。而当焊接的机械设备拥有一定的批量规格，机械生产人员就需对其进行分散固定式焊接生产。具体而言，其将焊接的过程进行节点划分，并在部件焊接、组件焊接和整机焊机的基础上，实现了机械设备的高效率生产和应用。与固定式焊接相比，移动式焊接在地点和人员上具有差异性。通常而言，其焊接设备会不断地进行焊接地点的转移，由此使得其焊接人员具有不固定性。从机械焊接过程来看，这种焊接方式应用与较大批量的焊接生产当中。其中，汽车生产的流水线焊接就是这种焊接方式的典型代表。（2）焊接方法应用现状。新经济形态下，多样性是机械焊接方法应用的主要特征；具体而言，交换的方法，所述匹配方法、修理方法、调整方法都是常见的类型的焊接。在焊接实践中，焊接内容和要求是不同的，并且焊接方法的选择是不同的。因此，工业生产人员应准确地控制加工精度、零件的差和机械设备的焊接精度，从而保证了焊接方法的科学合理的选择。焊接方法具体选择过程如下：机械焊接实践中，若设备的焊接要求较为严格，且具有较高的焊接效率要求，此时，施工人员应采用互换法对其进行焊接施工。在此基础上，若要进行经济精度的准确把控，焊接过程就应选用调整法进行具体的焊接施工。而修配法在应用过程中对零件的规范要求较为严格，其不能进行零件内容的随意互换。需要注意的是，预留修配余量是修配焊接法应用质量提升的关键所在。实践过程中，工业生产人员只有在具体焊接要求的基础上，进行焊接方法应用特征的具体把控，并做到焊接方法的高质量选择，才能实现机械设备焊接质量的有效提升，进而促进工程生产效率和质量的不断发展。（3）焊接工艺操作现状。焊接方法在具体过程中的应用，所述销连接的过程中，螺纹连接过程中，创新出更加符合现代工业发展的新型焊接工艺。工程机械焊接工艺的未来发展新趋势。工程机械焊接技术的发展趋势目前，工程机械行业焊接过程中的节能CO2气体保护焊接工艺不是很高。工程机械厂必须加快进程进行技术改造并促进CO2焊接工艺。在全球工业化背景下，加大推广低成本高效率少人工化自动焊接。随着焊接技术的快速发展，新的工艺已经出现，例如没有气体焊接氩气的脉冲气体保护焊机，焊缝很漂亮；双线气体保护焊是奥地利FroniusMGA焊接系统开发的最新高速焊接系统。最大的优点是焊接速度。快，焊缝外观漂亮，成本低于埋弧焊，有广泛的应用前景。在未来，电阻焊技术需要中等和高功率为主要研究内容和发展方向。大量事实证明，低成本、高效率、节能环保、自动化无须人工控制的工程机械焊接工艺更符合未来全球化工业发展的新趋势。电磁兼容技术将促进和在焊接设备施加，并且将大大发展自动焊接技术。近年来，随着科学技术的进步，焊接设备取得了前所未有的进展。中国的工程机械焊接工艺将会实现智能化、自动化、节能化、高效化和环保化的发展。CO2焊机具备高效率低成本的优点，与手工电弧焊相比，其生产效率高几倍，节电效果是显着的，生产成本低，焊道精美形成，并且它具有高效率和节能的优点。根据一些调查，我国生产的焊机主要是手工电弧焊机，约占焊机总数的80%，而只有一小部分是CO2焊机。焊接机具有单一的产品结构和很少的产品类型。焊机需要改进自我控制和数字化的程度。未来，建议开发逆变焊接电源和自动、半自动焊接机和CO2焊接机。特种焊接设备、焊接机器人、辅助工具等将是未来发展的重点。焊接机器人或焊接专用机器代替焊接机操作，这改善了工人的工作条件，节省了劳动力，人类重复工作的替代是未来提高制造业生产效率和产品质量的必然趋势。这也是企业转变用工成本的方式。然而，焊接机器人仅仅是一个机器人。它不能独立工作。它还需要定位器和专用夹具的组合，以形成提高焊接质量和生产率，焊接机器人工作站，使文明生产。自动焊接机是用于某些类型的建筑机械的成本有效的自动化设备。焊接机较焊接机器人而言，焊接机更便于操作，更方便维护，焊接效率更高，成本更低。这些优势将成为焊接工艺未来发展的新走向，更适于我国工业化进程发展。
关键词：加热炉 焊接缺陷 氩弧焊
前言：氩弧焊打底，低氢药皮焊条填充、盖面作为我厂水套炉炉管的一种焊接技术，已有十几年的应用历史。它具有焊接技术成熟、焊接质量高、生产效率高和便于流水作业等特点。由于炉管焊接采用氩弧焊打底和低氢药皮焊条填充、盖面，其焊接工艺要求严格，特别是在炉管的仰脸部位，焊工稍一疏忽，就容易产生焊接缺陷。针对这一情况，我们进行了仔细分析和试验，得出了行之有效得解决方法，并取得了令人满意的结果。
一、炉管焊接工艺及特点：水套炉炉管材质为20钢，壁厚8mm,成行排列，两炉管间的操作空间狭小：横向74mm，纵向101mm。炉管焊接是从钟表时针6点方向（仰脸位置）向上进行焊接，经上爬坡和向上立焊到12点方向（平焊位置），管口分成两个半圆进行焊接的一种方法。每个焊口采用多层焊接，即由根焊、填充焊和盖面焊组成，每层焊接由具体焊工施焊，形成连续焊接的流水作业线。每层焊接的焊工相对固定有利于提高焊工个人技术熟练程度、有利于提高焊接生产效率。炉管焊接工艺参数见表1。
表1：焊接工艺参数
尽管炉管严格按照焊接工艺规程施焊，但每道工序、每一个操作过程都有可能留下产生缺陷的根源。
二、焊接缺陷产生原因及分布特征。
我们对五台水套炉炉管焊口X射线检测结果进行统计，共拍1195张底片，有131张底片存在各种不同性质的焊接缺陷，合格率仅为89%，而我厂炉管焊缝拍片一次合格率的质量目标92%。按照缺陷出现的几率作统计分析表（见表2.），由焊口缺陷统计表可以看出：焊接缺陷的性质特征主要表现为夹钨、气孔和条渣；从缺陷所在焊缝编号和返修的位置来看，其分布特征为：80%以上的缺陷发生在5点钟表和7点钟表的位置。
表2：焊口缺陷统计表
根据底片产生焊接缺陷位置、焊缝编号及焊接时所处的工作环境和施焊人员等方面综合考虑，分析出缺陷产生原因主要为以下几点：
（1）炉管间距狭小，操作可见性差，5点、7点钟表位置相对别扭、操作困难，同时焊条角度有一定的要求，当达不到要求时，容易产生焊接缺陷；
（2）氩弧焊时，采用接触法引弧或没有严格按照工艺要求施焊，极易产生焊缝夹钨；
（3）焊接操作要点掌握不好，特别是对低氢型焊条应采用短弧焊并适当摆动焊条掌握不好，不利于气体逸出；
（4）焊缝所处的空间位置不同，作用于熔滴、熔池的重力随着发生变化，不同钟点位置焊缝的焊接方法、焊接特点也就不同。
三、预防措施。
针对焊接缺陷产生的原因，我们逐个进行分析，并制定相应的预防措施。
（一）氩弧焊工艺的培训。
组织焊工专门对氩弧焊工艺的设备组成、基本过程、焊接原理、常见焊接缺陷产生原因等进行讲解，并制作一批模拟焊接结构的炉管试件进行氩弧焊操作特点培训。焊工要严格按氩弧焊焊接工艺参数施焊，绝不能为了生产进度，提高焊接电流，造成焊缝夹钨；此外，进购一批高频振荡器，杜绝接触法焊接引弧。
（二）对固定焊口进行全位置焊接，采用的操作方法及施焊参数应不同。
炉管焊接全部采用单面焊双面成型焊接技术，且两面都要得到均匀、整齐、无缺陷的焊缝。由于焊缝所处的空间位置不同，作用于熔滴、熔池的力发生了变化，因此不同位置焊缝的焊接方法、焊接特点也就不同。炉管焊接起弧采用偏6点钟的位置；焊接收弧常用3种方法：a、划圈收弧法，b、回焊收弧法，c、反复断弧法。
（三）操作要点。
炉管之间的间距横向为74mm、纵向为101mm，操作可见性差，难度大。长时间焊接易产生疲劳，且难保持操作平稳。针对炉管间距狭窄操作难的情况，进行专门操作技能培训以提高焊工的实际技能：a、炉管之间的间距小，焊接操作可见性差，5点、7点钟表位置相对别扭、操作困难，可以将焊条弯曲或将焊条锯短；b、采用短弧焊，每层焊道接头要错开30―50mm；c、每层焊缝厚度减薄，进行多层焊接，这有利于气体的逸出；d.在6点倒12点左半周采用反手焊接特别困难,经训练现在基本都运用左手焊,克服了左半周可见性差和劳动强度大的问题,保证了焊接质量。
四、结论。
通过实施上述措施，不仅提高了炉管焊接合格率，而且在提高焊工个人技能、改进工艺措施方面收到了良好效果：
（1）焊接质量提高，炉管焊缝检测一次合格率达98%。
（2）焊接速度提高，工效提高8%。
[参考文献]
[1]刘云龙主编．焊工技师手册.北京：机械工业出版社,1998
[2]中国机械工程协会焊接学会编.焊接手册.第2卷.材料的焊接．第2版.北京：机械工业出版社,2001
[3]中国机械工程协会焊接学会等编.焊工手册.手工焊接与切割．第3版.北京：机械工业出版社,2001
要】钢结构连接是钢结构设计的重要部分，钢结构在建筑中的应用十分广泛，现代建筑的形式多样化要求钢结构的连接进步随之进步，目前电焊和焊接技术在钢结构的连接中应用最多。焊接是连接钢结构的最主要的方法之一，电弧焊应用较多。与焊接并举的钢结构连接方法是高强度螺栓施工工艺，它承受能力强、安全可靠。本文就钢结构连接和高强度螺栓连接施工技术做简要阐述。
【关键词】焊接；焊条；螺栓；施工
钢结构的构件是由型钢、钢板等通过连接构成的，各构件再通过安装连接架构成整个结构。在进行连接的设计时，必须遵循安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材的原则。钢结构连接施工是钢结构设计的重要部分，钢结构的连接方法可分为焊接连接、铆钉连接、螺栓连接和轻型钢结构用的紧固件连接等。目前以焊接连接应用最为广泛，螺栓其次。铆钉连接由于费工费料，在建筑结构中基本已经不采用。高强度螺栓是和焊接并举的应用较多的方法之一，并且发展较快，优势明显，前景广阔。
一、钢结构焊接方法选择
在钢结构制作的安装领域中，广泛使用的是电弧焊。在电弧焊中又以药皮焊条、手工焊条、自动埋弧焊、半自动与自动CQ2气体保护焊为主。在某些特殊场合，则必须使用电渣焊。
1、手工焊：手工焊设备简单、操作方便，可以用于任何空间位置的焊接，但劳动强度大、效率低，它分为交流焊机和直流焊机，交流焊机是利用焊条与焊件之间产生的电弧热焊接，适用于焊接普通钢结构。直流焊机适用于焊接要求较高的钢结构，成本较高，电弧稳定。手工焊接的缺点是与焊工的技术水平与精神状态有较大的关系，容易受到影响，质量部稳定。
2、埋弧自动焊：埋弧自动焊有成为电弧焊，是电弧在焊剂层下燃烧的一种焊接方法，效率高，质量好，操作技术要求低，劳动条件好，是大型构件制作中应用最广的高效焊接方法。适用于焊接长度较大的对接、贴角焊缝，一般是由规律的直焊缝。
3、半自动焊：与埋弧自动焊基本相同，操作灵活，但使用不够方便。适用于焊接较短的或弯曲的对接、贴角焊缝。
4、CQ2气体保护焊：用CQ2或惰性气体保护的实芯焊丝或药芯焊接，设备简单，操作简便，焊接效率高，质量好。适用于构件长焊缝的自动焊。
5、电渣焊：利用电流通过液态熔渣所产生的电阻热焊接，能焊大厚度焊缝。适用于箱型梁及柱隔板与面板全焊透连接。
二、焊接工艺要点
焊接连接是现代钢结构最主要的连接方法，焊接连接构造简单，任何形式的构件都可直接相连；用料经济，不削弱截面；制作加工方便，可实现自动化操作；连接的密闭性好，结构刚度大。焊接时要注意以下几点：
1、焊接工艺设计：确定焊接方式、焊接参数及焊条、焊丝、焊剂的规格型号等。
2、焊条烘烤：焊条和粉芯焊丝使用前必须按质量要求进行烘焙，低氢型焊条经过烘焙后，应放在保温箱内随用随取。
3、定位点焊：焊接结构在拼接、组装时要确定零件的准确位置，要先进行定位点焊。
4、焊前预热：预热可降低热影响区冷却速度，防止焊接延迟裂纹的产生。
5、焊接顺序确定：一般从焊件的中心开始向四周扩展；先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩量小的焊缝；尽量对称施焊；焊缝相交时，先悍纵向焊缝，待冷却至常温后，再焊横向焊缝；钢板较厚时分层施焊。
6、焊后热处理：焊后热处理主要是对焊缝进行脱氢处理，以防止冷裂纹的产生。焊后热处理应在焊后立即进行，预热及后热均可采取散发式火焰枪进行。
三、高强度螺栓连接施工
栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接，两者区别在于高强度螺栓是由强度较高的钢经过热处理制成，高强度螺栓施连接是目前与焊接并举的钢结构主要连接方法之一，高强度螺栓施工时，用特殊扳手拧紧螺栓，对其施加规定的预拉力。其特点是施工方便，可拆可换，传力均匀，接头刚性好，承载能力大疲劳强度高，螺母不易松动，结构安全可靠。
1、一般要求。刚强度螺栓工艺对材料要求很高，材料的合格与否关系到钢连接后的牢固程度，如果螺栓不合格或者受到污染，钢结构连接后容易出现松动、掉落等问题，影响建筑质量，因此在使用前，要对其性能做好检验，运输中轻装轻卸；工地储存要将其放置于干燥、通风、防雨、防潮的仓库，安装要按需领取，没有用完的要及时装回容器；安装中，接头摩擦面要清洁干燥。
2、安装工艺。一个接头上螺栓连接，应从螺栓群中部开始，向四周扩展，逐个拧紧。扭矩型高强度螺栓的初拧、复拧、终拧，每完成一次应涂上相应的颜色或标记，以防漏拧。高强度螺栓应自由穿入螺栓孔内。一个接头多个高强度螺栓穿入方向应一致。垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头和螺母，螺母有圆台的一面应朝向垫圈。强度螺栓连接副在终拧以后，螺栓丝扣外露应为2～3扣，其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣。
3、紧固方法。高强度螺栓的紧固有两种方法，即大六角头高强度螺栓连接副紧固和扭剪型高强度螺栓紧固。大六角头高强度螺栓连接副一般采用扭矩法和转角法紧固：扭矩法分初拧和终拧两步，初拧使各层钢板充分密贴，终拧将螺栓拧紧；转角法也是两次拖拧，初拧使用短扳手，将螺母拧至构件，做下标记，终拧改用长扳手，从标记位置拧至终拧位置。扭剪型高强度螺栓紧固采用的扭剪型高强度螺栓尾部有梅花头，紧固采用专用扳手，将套筒套住螺母和梅花头，反方向旋转，然后拧断尾部，达到扭矩值
四、钢结构连接质量验收
钢结构连接质量，应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的规定。其质量验收，可按相应的钢结构制作工程或钢结构安装工程检验批的划分原则划分为一个或若干个检验批进行。焊接中的关键问题是焊缝，常见的焊缝缺陷有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑、气孔、夹渣、咬边、未熔合、未焊透等，焊缝缺陷会削弱焊缝受力面积，缺陷处应力集中，会使连接强度、冲击韧性和冷弯性能受损。因此要做好焊缝质量检测。刚强度螺栓施工要注意坚固性，使螺栓连接方式能达到预期的抗剪抗拉效果。
1、焊缝质量检测。钢结构焊缝质量应根据不同要求分别采用外观检查、超声波检查、射线探伤检查、浸渗探伤检查、磁粉探伤检查等。碳素结构钢应在焊缝冷却至环境温度，低合金结构钢应在焊接完成24小时以后，进行焊缝探伤检查。
2、高强度螺栓连接副终拧检查。大六角头高强度连接副应在完成1h后，48h内进行终拧扭矩检查。检查数量：按节点数抽查10%，且不应少于10；每个被抽查节点按螺栓数抽查10%，且不应少于2个。扭剪型高强度螺栓连接副终拧检查，是以拧掉梅花头为标志。
1.1石油钻头焊接
作为石油钻井的重要破岩工具，石油钻头性能的好坏将直接影响着钻井的效率、成本以及质量，其中，石油钻头可分为PDC钻头和牙轮钻头两类。PDC钻头即聚晶金刚石复合片钻头，是以聚晶人造金刚石复合片作为切削元件，通过焊接方法把钻头基体与复合片切削齿结合在一起的一种方法，现广泛应用于石油钻探开发中，作业中采用的焊接方法主要有扩散焊、堆焊、焊条电弧焊和激光焊等。根据美国桑迪亚实验室对PDC钻头的研究，PDC钻头在真空的环境下进行扩散焊，实现了PDC复合片的刀柱基体与硬质合金的剪切强度413.36MPa与551.2MPa范围之间，但由于复合片在PDC钻头基体焊接的位置分布较为复杂，在采用传统手工焊接时难以保证复合片的焊接质量，所以，为了稳定PDC钻头焊接质量，务必进一步发展PDC钻头自动焊接技术。根据牙轮数目的不同，可分为单牙轮、双牙轮、三牙轮和多牙轮钻头；而根据牙齿类型的不同，牙轮钻头又可分为镶齿（牙轮上镶装硬质合金齿）牙轮钻头、铣齿（钢齿）牙轮钻头；传统的钢齿牙轮钻头齿面强化工艺主要采用颗粒铸造硬质合金进行堆焊，但由于进行堆焊后硬质合金的强度难以到达相关要求和标准。因此，对于不同的基体，进行堆焊是务必采用不同的焊丝材料，一种是采用钴基焊条，由于钴基堆焊层抗磨损性能好，硬度高等特点，能够很好的保证表面的耐磨性；另一种是采用管装粒状铸造碳化钨焊条，用氧-乙炔火焰进行堆焊。
1.2石油钻杆焊接
在油气井钻探钻具中，石油钻杆作为必不可少的一种工具，在石油开采初期，石油钻杆工具接头与管体之间的对焊，主要采用闪光对焊、电弧焊等方法。近年来，随着焊接技术的发展，惯性摩擦焊接和摩擦焊得到充分的发展，逐渐代替闪光对焊、电弧焊成为目前石油钻杆工具接头与管体之间焊接的主要方法，其中惯性摩擦焊接方法在实际应用中最为广泛。上世纪70年代，在哈尔滨焊接研究所成功研制出了我国第一台1200KN的石油钻杆摩擦焊机，开创了我国修复石油钻杆和进行摩擦焊生产的历史，并在辽河油田、中原油田、华北油田中进行了成功实践检验，累计修复钻杆超过50万m。同时，为了进一步提高接头性能，哈尔滨焊接研究所多次进行技术改良，成功研制了具有形变热处理功能的HSMZ系列摩擦焊机,不仅克服了摩擦焊接头韧性差的缺点，使接头焊接过程中获得形变强韧化效果，而且节约了能源，提高了焊件的生产效率。由于在摩擦焊中方法中，接头处存在的焊接错位、飞边等问题，使得瞬时液相扩散焊（简称TLP）在钻杆制造过程中得到广泛应用，不仅王双银渤海钻探工程公司钻井技术服务公司钻前工程中心天津300280有效解决了摩擦焊中接头处存在的焊接错位、飞边等问题，而且性能与母材相同，接头成形良好。其中海隆石油工业集团有限公司利用药芯焊丝对钻杆耐磨带的堆焊，提高了钻杆的使用寿命。
1.3石油钻杆焊接
地面输油泵和油井抽油泵是油田主要使用的两大泵体。其中油井抽油泵可分为井口抽油泵和井下抽油泵，而地面输油泵主要用于流体传输，如水、气、油等；在泵体的焊接中，一种是在泵体具体制作过程中的焊接，而另一种是泵体缺陷的补焊，堆焊、摩擦焊、焊条电弧焊、CO2气体保护焊以及扩散焊等是常用的焊接方法。为了保证焊缝质量以及焊接工作效率的全面提高，在泵体具体制造中，一些新的焊接工艺正在不断地进行创新试用。例如在加长抽油泵泵筒的焊接中大力应用扩散焊，在最佳焊接规范下，通过真空扩散焊接的方法获得优质的扩散焊接头，不仅保证了该接头的焊接质量，而且大大提高了工作效率；在油田用泵的制造过程中使用堆焊工艺的方法，即在泵体易摩擦部位进行钨、铬、钴、等硬质合金的堆焊，使泵体达到耐磨损、耐腐蚀、可靠，寿命延长的特性，同时，由于油田用泵长期运行于高压以及具有较强腐蚀性介质的恶劣环境中，容易产生裂纹，对此常采用CO2气体保护焊、焊条电弧焊和堆焊等方法进行补焊。
2、结语
关键词：铝合金；焊接工艺；电子束焊
铝合金因具有自重轻、成型性能好、焊接性好、耐腐蚀等优点而被人们广泛关注，并将其运用在各种焊接结构产品当中。相对于钢板材料的焊接，采用铝合金材料焊接可以有效的减轻其重量，因此，在对铝合金采用焊接工艺时，必须采用能量密度大、焊接热输入小等特点的焊接方法。在我国已出现了几种新的焊接工艺，不仅在社会各行各业中得到了广泛的应用，还解决了铝合金焊接难的问题，以下对这几种焊接工艺进行深入分析。
一、搅拌摩擦焊接工艺
在铝合金焊接工艺中，搅拌摩擦焊接工艺的工作原理也就是：首先，采用一种特殊形式的搅拌头，再将其插入到需要焊接的部位，其次，开启设备使搅拌头高速旋转，并与铝合金发生摩擦，此时摩擦的部位就会呈现热塑性状态，并且会随着搅拌头的作用是整个部位都呈现该状态，从而将铝合金焊接在一起。在整个过程中，该焊接工艺并没有熔化金属的过程，而是直接将金属以固态的形式焊接在一起，也就不会存在熔焊焊接的各种缺点，在难以用熔焊焊接的有色金属材料中具有非常大的贡献。目前，我们已将该焊接工艺应用在了铝合金的焊接方面，并取得了不错的成绩。
搅拌摩擦焊接工艺的焊接过程也就是将铝合金搅拌而呈现塑性变形的状态，在经过结晶而达到预计的效果。采用这种焊接工艺能够保证铝合金的完整性，综合性能较好，相对于熔焊焊接工艺而言，在整个过程中搅拌摩擦焊接工艺都不会出现飞尘等，这种焊接工艺本身就是一种固态焊接，因此其加热温度极低，不会对整个结构件产生影响，更是保证了铝合金焊接产品的质量。它不同于普通的摩擦焊接，搅拌摩擦焊接工艺并没有受到设备内部零件的限制，而且具有节能环保的特点。
二、激光焊接工艺
随着工业技术的不断发展，激光焊接工艺作为一种新的技术而得到了不断的发展，因其具有工作效率高、功能强、安全系数高等优点而不断发展起来。在实际工作中，我们将这一焊接工艺运用在铝合金当中，实践证明，这一焊接工艺能够有效的提高铝合金的焊接质量与工作效率，并且会有效的降低其热量的输入，在工业生产中具有非常大的优势。在铝合金构件当中采用这种焊接技术具有以下几点优点：1）热变形的区域小，并且在熔区小的情况下有加大的熔深，能量密度较大；2）能够缩短冷却的时间，很快的将构件连接；3）缩短了焊接的时间，提高了工作效率，降低了经济成本；4）不受到外界压力的影响，焊接质量好；5）如果金属材料在封闭的状态下，这种焊接工艺同样能够进行；6）这种焊接工艺的适应能力极强，在焊接过程中可以采用计算机技术，以此来对焊接的质量进行严格的控制。
目前，我国在采用这种焊接工艺所运用的设备都是CO2与YAG设备，其中CO2设备的功率过大，一般将其运用在厚板焊接当中，如果在铝合金的表面进行焊接，这种设备就会消耗大量的能量，而YAG设备的功率就相对较小，适应能力较强。
三、铝合金的电子束焊接
电子束焊是指在真空环境下，利用会聚的高速电子流轰击工件接缝处产生的热能，使被焊金属熔合的一种焊接方法。电子束作为焊接热源的突出特点是功率密度高、穿透能力强、精确、快速、可控、保护效果好。对于铝合金电子束焊接，由于能量密度高可大大减小热影响区，提高焊接接头强度，避免热裂纹等缺陷的产生。由于能量密度高，穿透能力强可对难以焊接的铝合金厚板进行焊接。
同传统电弧焊接铝合金相比，电子束焊能量密度高3～4个数量级，与另外一种高能量密度焊接工艺——激光焊接相当。因此焊接接头的热影响区非常小，接头强度较传统焊接方法提高很多。电子束的穿透性能好，可对大厚度的铝合金进行施焊，焊后接头力学性能良好。铝合金焊缝金属的抗裂性能随着焊接能量密度的增加和热输入的减少而增加。所以铝合金电子束焊接接头的抗裂性能要比采用传统焊接方法的焊接接头高很多，一般要比氩弧焊焊缝高出1～1.5倍。铝合金电子束焊焊后残余应力小，变形小，对薄板焊后几乎可做到不变形。电子束焊要求在真空条件下完成，真空是最好的保护手段，在这种条件下可以得到纯净的焊缝金属，避免了空气或保护气体的污染。电子束焊接铝合金在真空重熔时，焊缝中杂质含量微乎其微，焊缝气体含量降低接近一半，从而焊缝塑性、韧性大大提高。电子束可控性好，可以方便地进行扫描、偏转、跟踪等，易于焊接过程的自动化，并且通过电子束扫描熔池可以消除缺陷，提高接头质量。
电子束焊接获得优良的焊缝的最有效方法是焊接过程中同时对刚刚焊过的焊缝进行扫描。回扫间距决定晶粒细化的可控程度，凝固组织可由粗大的柱状晶转化为细小等轴晶。对AlMg0.4Si1.2合金进行扫描焊接与无扫描焊接相比，晶体主轴长度减少到无扫描焊接时的1/5；焊缝硬度提高80%，接近母材水平。铝合金焊缝金属晶粒细化程度对接头性能有重要影响。采用具有回扫运动的电子束扫描焊接，可减少合金元素的损失，细化焊缝组织，使之变为细小的等轴晶，并提高硬度。对于已经成核生长的晶体，如果电子束扫描间距过小在电子束扫描时产生重熔，但导致电子束回扫细化晶粒的作用减弱。
铝合金电子束焊时对电子束流非常敏感，尤其是对于大厚度铝合金板焊接时，电子束流小时不能焊透，大时产生下塌，出现凹坑。铝合金电子束焊接的另外一个难点是焊接气孔。铝合金表面的氧化膜主要成分是Al2O3和MgO，容易吸收大量的水分是铝合金焊缝中气孔的主要来源。铝合金表面氧化膜比重接近基体，容易进入焊缝产生夹杂、气孔。尤其是防锈铝合金电子束焊，气孔问题较为严重。传统TIG焊铝合金时通常采用大的热输入量并在较低的焊接速度下进行焊接，促使氢从熔池中逸出，而电子束焊接铝合金时速度快，热输入量小，氢来不及从熔池中逸出，容易形成气孔。通常电子束焊铝合金采用表面下聚焦和较窄的焊缝以及扫描重熔的方法来防止气孔的产生。另外，电子束焊接要求在真空条件下进行，所以对铝合金大型结构件施焊困难。电子束易受周围环境电磁场的影响，设备比较复杂，费用比较昂贵，所以还没有达到大规模工业化生产。
四、结束语
通过上述，我们详细了解到了铝合金的几种焊接工艺，并且对其适用范围以及特点作了详细的分析，相信在未来的社会发展过程中，铝合金的焊接工艺会有突飞猛进的发展，而这些焊接工艺也会不断完善，从而提高铝合金的焊接质量。
参考文献
关键词：活性气体保护焊（MAG） 焊接工艺 控制焊接变形 提高效率。
中图分类号：TG409 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（a）-00-02
活性气体保护焊（MAG）是一种高效、优质、低成本的焊接方法，在工程建设中的钢结构、料仓、储罐、塔器、球罐与管道等工程中广泛应用，在提高工程建设的效率，保证焊缝质量等方面表现突出。某电厂脱硝环保改造项目不锈钢尿素溶液储罐工程，其中有尿素溶液储罐四个，罐体材质为304不锈钢。规定工期15 d，工期较短，若用手工电弧焊、氩弧焊等常见不锈钢焊接方式，在规定工期内无法完成，为保证工程质量，加快工程进度，决定尝试使用活性气体保护焊（MAG）。
1 活性气体保护焊（MAG）
1.1 熔化极气体保护焊（GMAW）及其分类
熔化极气体保护焊（GMAW）是采用连续等速送进可熔化的焊丝与被焊工件之间的电弧作为热源来熔化焊丝和母材，形成熔池和焊缝的焊接方法。为了得到良好的焊缝应利用外加气体作为电弧介质保护熔滴、熔池金属及焊接高温金属免受周围空气的有害作用。由于不同的保护气体及焊丝对电弧状态、电气特性、热效应、冶金反应及焊缝成形等有着不同的影响，因此根据保护气体的种类分成不同的焊接方法。如图1所示。
图1 熔化极气体保护焊分类
以氩、氦或其混合气体等惰性气体为保护气体的焊接方法称为熔化极惰性气体保护焊（MIG）；在氩气中加入少量氧化性气体（O2、CO2或其混合气体）混合而成的气体作为保护气体的焊接方法称为熔化极活性气体保护焊（MAG）；采用纯CO2气体作为保护气体的焊接方法称为CO2气体保护焊。
1.2 活性气体保护焊（MAG）的特点
活性气体保护焊（MAG）（熔化极气体保护焊）在工艺、生产率与经济效果等方面具有以下特点：（1）是一种明弧焊，便于发现问题及时调整，焊接过程与焊缝质量易于控制；（2）没有熔渣，焊后不需要清渣，提高了生产效率；（3）采用自动焊丝输送机构，焊接速度快，提高了生产效率，且焊丝利用率高，提高了焊材使用率，节省了成本；（4）适用范围广，易进行全位置焊及实现机械化和自动化；（5）焊接飞溅大，焊缝成形及焊后处理操作较麻烦；（6）抗风能力差，不适合在现场及露天施焊；（7）电弧辐射、焊接烟雾大，影响焊工身体健康。
2 大型不锈钢溶液储罐的焊接
2.1 大型不锈钢溶液储罐的焊接难点
大型不锈钢尿素溶液储罐的焊接，存在以下工程难点：1）不锈钢的焊接难度大；2）不锈钢板厚度大，都在6 mm以上；3）焊缝要求高，需要焊透不漏液；4）焊接变形控制；5）焊接工程量大，有环焊缝、立焊缝、平焊缝、横焊缝等多位置，且焊缝长。
2.2 焊接方法选择
某电厂脱硝环保改造项目不锈钢尿素溶液储罐工程，其中有尿素溶液储罐四个，罐体材质为304不锈钢板。工期要求仅有15 d时间，若采用常规手工电弧焊，焊接质量难以保证，且焊接速度慢，难以达到项目工期要求。为了顺利完成溶液储罐工程，争取工期，保证质量，决定选择熔化极气体保护焊（活性气体保护焊（MAG））。
2.3 焊接工艺
（1）焊接设备选择。焊接设备采用焊王NBC-350A气体保护焊机及送丝机构。（2）焊丝选择。根据母材304不锈钢，选择匹配材质焊丝，本次采用E308L焊丝；焊丝尺寸选择考虑工件厚度及送丝机构，采用Φ1.2 mm焊丝。（3）保护气体的选择。采用纯氩作保护气体焊接不锈钢时，由于产生阴极斑点漂移现象使电弧不稳定，焊缝成型不好，故常采用Ar+（1～5%）O2或Ar+（5～10%）CO2弱氧化性混合气体。本工程选用90%Ar+10%CO2气体作为焊接保护气体。（4）接头设计。坡口参见GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊坡口基本形式及尺寸》设计，如图，坡口加工采用刨边机机械加工或采用等离子切割完成，需用磨光机打磨呈金属光泽，坡口表面不得有裂纹、夹杂、分层等缺陷。
图2 坡口形式图
（5）焊接工艺参数 焊接电流（送丝速度）、电弧电压、焊接速度和氩气流量等，决定着电弧形态、熔滴形式和焊缝成型。通过工艺评定，活性气体保护焊（MAG）双面焊接不锈钢的工艺参数如表1所示。6）不锈钢溶液罐焊接质量控制 大型不锈钢溶液罐的罐底板与罐顶板，由于规格较大，需要多块钢板拼接制作，合理的排板设计，能有效的减少焊缝长度，提高效率。排板设计中，应充分考虑对称布置焊缝，拼板对接接头，采用（4）坡口形式，焊接时按照对称原则，从中间向两边铺开的顺序，两名焊工同时对称施焊。采用双面焊接，工艺参数参照（5），利用活性气体保护焊（MAG）连续施焊的特点，得到的焊缝成形美观，表面过渡光滑，无表面缺陷，保证焊缝质量。罐壁板组对时，根据坡口点对，保证内表面齐平，错边量控制在允许的误差范围内。焊接时，先焊接罐壁间纵缝，再焊接环缝，最后施焊内侧焊缝。纵焊缝的布置，应采用交错对称布置，对称交错施焊，以减少焊接变形；环焊缝焊接按照对称施焊原则，焊接由4名焊工沿圆周均布，朝同一方向用分段退焊或跳焊法施焊，严格控制层间温度不超过100 ℃，有效控制焊接变形。罐壁板焊接，同样应采用双面焊工艺，以确保焊缝质量。
表1
焊接
层次 焊接电流 电弧电压 焊接速度 焊丝伸出长度 焊接
方向
I/A U/V v/（L/min） /mm
1 150～180 21～25 30～40 10～15 右焊法
2 180～210 25～29 20～30 10～15 右焊法
图3 焊缝成形效果
不锈钢溶液罐焊接完成后，对焊接飞溅进行打磨，焊道酸洗，表面抛光等工艺处理，保证产品质量。如图3所示。
3 质量检测
3.1 外观质量验收
对焊接好不锈钢尿素溶液罐焊缝进行外观检查，焊缝成形美观，表面过渡光滑，无表面缺陷，符合设计要求。不锈钢罐罐体外形美观，变形小，罐体高度，椭圆度等均符合设计要求。工程外观质量验收为合格。
3.2 焊缝无损检测
按照GB150-1998《钢制压力容器》标准，焊接接头类别分为ABCD四类。如图4所示。
图4 压力容器焊接接头分类示意图
根据设计图纸技术要求，对AB类别焊缝进行1%射线RT检测，按照JB4730-94《压力容器无损检测》标准检验，Ⅲ级合格，经评定焊缝合格。对CD类别焊缝进行100%渗透PT检测，按照JB4730-94《压力容器无损检测》标准检验，Ⅰ级合格，经评定焊缝合格。
3.3 设备充水试验检测
根据图纸要求，对制造完成的设备进行充水试验，无渗漏；无可见的变形；试验过程中无异常的响声。达到GB150-1998《钢制压力容器》标准合格。
4 经济效益
活性气体保护焊（MAG），焊接过程中，焊丝通过机械连续输送，焊接速度快，同时焊丝利用率高，降低了焊接成本。据相关文献显示，活性气体保护焊（MAG）与焊条电弧焊比总成本降低39.6%～78.7%；活性气体保护焊（MAG）比焊条电弧焊提高功效3.28倍。
5 结语
经过十几天的连续努力，在克服了工艺探索等困难之后，不锈钢尿素溶液储罐工程按期完成。经实践检验，通过合理的施工工艺，采用活性气体保护焊（MAG）可以满足大型不锈钢溶液储罐设计要求，并能有效控制焊接变形，降低制造成本，缩短工期，提高效率。
参考文献
[1] 陈瑞，杨庆来.药芯焊丝CO2气体保护焊在不锈钢材料焊接中的应用[J]，焊接技术，2002（4）.
