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金属焊接实习报告专业班级：姓 名：学 号：指导教师： 2011年7月9日金属焊接实习报告今年暑假，学院为了增多同学们的专业知识组织了金属焊接实习，这次为期5天的金属焊接实习是我们参与实践活动的很重要的一部分，在孙永兴等老师的带领下我们见习了石油大学焊接馆、山东齐鲁石化机械制造有限公司、山东胜利钢管有限公司。可以说我们在这5天的实习中学到了很多在课堂没学到的知识，大家受益匪浅。一. 实习目的：金属焊接生产实习是我们装控专业知识结构中不可缺少的组成部分，并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神，也是我们接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们学习后面的课程乃至以后的工作，都是十分必要的基础。金属焊接实习是在学生基本学完技术基础课之后，而专业课尚未开始学习的情况下进行的，它属于课程认识实习性质，其目的与任务如下：1. 了解典型化工设备的生产制造过程、制造工艺；2. 观察典型化工设备的焊接生产过程；3. 了解焊接在工业生产中的应用；4. 了解焊接技术的主要工艺方法及主要设备；5. 了解与化工设备生产相关的其他热加工和冷加工方法；6. 学习工程技术人员及工人师傅的高贵品德和劳动精神。二. 实习内容：1. 入场教育、全场参观、车间安全教育。2. 车间实习和焊接概论课的讲授。3. 介绍焊接产品的生产工序特点和作用：介绍焊接方法、设备、胎夹具的特点和实施要求；产品质量管理及常用的检验方法，影响产品质量的因素。4. 观察一个典型产品的放样下料；破口加工；装配；焊接；产品检验等全过程，了解各各个工序的特点和要求，做好实习记录。5. 了解焊接材料使用情况及规格、型号，并了解焊接规范及焊接工艺，做好记录。6. 了解焊接设备及胎夹具的使用情况。7. 了解产品的焊接质量、标准和缺陷形式以及产品的返修情况。8. 有条件可进行手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊等常用焊接方法的操作训练，有条件也可进行气焊气割等焊接方法的操作练习。三. 实习时间和地点：1. 石油大学焊接馆7月5号2. 齐鲁石化机械制造有限公司7月67号3. 胜利钢管有限公司7月8号4. 写实习报告及总结7月9号四. 实习内容总结五号上午，我们在学校焊接馆认识了自动埋弧焊，熔化焊以及激光焊，指导老师对这几种焊进行了认真讲解。同学们不怕脏，不怕累，表现出极大热情。在五号下午，知道老师认真讲解了各种焊接方法的优缺点，并介绍了实习行程，强调了去淄博的注意事项。常用焊接方法及工艺：金属焊接方法有40中以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。 熔焊熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。 在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。 为了提高焊接质量，人们研究出了各种保护方法。例如，气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气，以保护焊接时的电弧和熔池率；又如钢材焊接时，在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧，就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池，冷却后获得优质焊缝。 压焊压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。 各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程，因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损，和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短，因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料，往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。 钎焊钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。 焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用，而发生组织和性能变化，这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同，焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降，恶化焊接性。这就需要调整焊接条件，焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。焊接工艺要点 （1）预热 预热有利于减低中碳钢热影响区的最高硬度，防止产生冷裂纹，这是焊接中碳钢的主要工艺措施，预热还能改善接头塑性，减小焊后残余应力。通常，35和45钢的预热温度为150250含碳量再高或者因厚度和刚度很大，裂纹倾向大时，可将预热温度提高至250400。 若焊件太大，整体预热有困难时，可进行局部预热，局部预热的加热范围为焊口两侧各150200mm。 （2）焊条条件 许可时优先选用碱性焊条。 （3）坡口形式 将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。如果是铸件缺陷，铲挖出的坡口外形应圆滑，其目的是减少母材熔入焊缝金属中的比例，以降低焊缝中的含碳量，防止裂纹产生。 （4）焊接工艺参数 由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右，所以第一层焊缝焊接时，应尽量采用小电流、慢焊接速度，以减小母材的熔深。 （5）焊后热处理 焊后最好对焊件立即进行消除应力热处理，特别是对于大厚度焊件、高刚性结构件以及严厉条件下(动载荷或冲击载荷)工作的焊件更应如此。消除应力的回火温度为600650。 若焊后不能进行消除应力热处理，应立即进行后热处理。 厚板焊接方法及工艺厚板、超厚板焊接时填充焊材熔敷金属量大，焊接时间长，热输入总量高，构件施焊时焊缝拘束度高、焊接残余应力大，焊后应力和变形大。焊接施焊过程中，易产生热裂纹与冷裂纹。厚板在焊接前，钢板的板温较低，在开始焊时，电弧的温度高达12501300，厚板在板温冷热骤变的情况下，温度分布不均匀，使得焊缝热影响区容易产生淬硬马氏体组织，焊缝金属变脆，产生冷裂纹的倾向增大，为避免此类情况发生，厚板焊前必须进行加热。在实际生产制造过程中，应对焊接过程进行控制，以防止焊接裂纹的产生。1. 定位焊：定位焊是厚板施工过程中最容易出现问题的部位。由于厚板在定位焊时，定位焊处的温度被周围的“冷却介质”很快冷却，造成局部过大的应力集中，引起裂纹的产生，对材质造成损坏。解决的措施是厚板在定位焊时，提高预加热温度，加大定位焊缝长度和焊脚尺寸。2. 多层多道焊：在厚板焊接过程中，坚持的一个重要的工艺原则是多层多道焊，严禁摆宽道。这是因为厚板焊缝的坡口较大，单道焊缝无法填满截面内的坡口，摆宽道焊接造成的结果是，母材对焊缝拘束应力大，焊缝强度相对较弱，容易引起焊缝开裂或延迟裂纹的发生。而多层多道焊有利的一面是：前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程；后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个“后热处理”的过程，有效地改善了焊接过程中应力分布状态，利于保证焊接质量。3. 焊接过程中的检查：厚板焊接不同于中薄板，需要几个小时乃至几十小时才能施焊完成一个构件，因此加强对焊接过程的中间检查，显得尤为重要，便于及时发现问题，中间检查不能使施工停止，而是边施工、边检查。如在清渣过程中，认真检查是否有裂纹发生。及时发现，及时处理。4. 厚板对接焊后，应立即将焊缝及其两侧各100150mm范围内的局部母材进行加热，加热时采用红外线电加热板进行。加热温度到250350后用石棉铺盖进行保温，保温26h后空冷。这样的后热处理可使因焊前清洁工作不当或焊剂烘焙不当而渗入熔池的扩散氢迅速逸出，防止焊缝及热影响区内出现氢致裂纹。厚钢的超声波检测应在焊后48h或更长时间进行。如进度允许，也可在构件出厂前再次进行检测，确保构件合格，以免延迟裂纹对工件的破坏。厚板焊接变形与焊接应力的控制：在焊接过程中，厚板对接焊后的变形主要是角变形。实际生产中，为控制变形，往往先焊正面的一部分焊道，翻转工件，碳刨清根后焊反面的焊道，再翻转工件，这样如此往复。一般来说，每次翻身焊接三至五道后即可翻身，直至焊满正面的各道焊缝。同时在施焊时要随时观察其角变形情况，注意随时准备翻身焊接，以尽可能地减少焊接变形及焊缝内应力。另外，设置胎模夹具，对构件进行约束来控制变形，此类方法一般适用于异形厚板结构，由于厚板异形结构造型奇特、断面、截面尺寸各异，在自由状态下，尺寸精度难以保证，这就需要根据构件的形状，制作胎模夹具，将构件处于固定的状态下进行装配、定位、焊接，进而来控制焊接变形。齐鲁石化机械制造有限公司概况 山东齐鲁石化机械制造有限公司（原中国石化集团齐鲁石油化工公司机械厂），始建于1973年，是集压力容器制造、冷旋压封头、铁路罐车的制修、内燃机车修理、塑料模具加工等为一体的中石化骨干机械制造企业，也是我国主要的压力容器和冷旋压封头生产基地之一。 公司位于世界足球发源地，历史名城齐国故都临淄，现有员工800多人，各类专业技术人员200余名，其中高级职称30人，中级职称90人；公司固定资产1.83亿元,厂区占地面积450余亩，建筑面积12万平方米；工艺装备先进,技术力量雄厚，已拥有德国进口的封头旋压机组、卷制设备、先进的焊接设备和金加工设备、无损检测和理化检验设备、大型微机温控退火炉、机车修理和实验专用设备、铁路罐车检修生产线等，具有较强的综合生产实力。目前，年生产压力容器10000吨；冷旋封头3000吨；塑料模具加工100套的能力。正在投资扩大高压设备的生产能力，进一步发展核心业务，带动其它业务的扩张，使之形成规模化、集约化的生产经营格局。 公司不断引进新技术、新工艺，开发新产品，在进口设备国产化方面处于国内领先水平，已成功地制造了“聚氯乙烯装置的氧氯化反应器（双钼钢）、变压吸附器（疲劳设备）、乙烯蒸气过热器（内孔焊技术）、一效蒸发器 （镍材）、转化汽锅炉、重整加氢反应器”等300多台国产化设备，达到了国际质量标准，都在装置中运转良好，还开发了长征火箭配件、神舟飞船的实验件，均受到用户的好评。同时，我们还注重高起点的开拓国际市场，我 公司的产品已出口日本、德国、意大利和韩国等，日本氯工程公司把我厂定点为中国唯一的离子膜电解槽极板的修理厂家。 车间和设备 铆焊车间设备（金结一、二车间）（1） 下料、切割设备a) 火焰自动切割设备：数控火焰切割机（COMCUT3.6/9）；半自动切割机（型号有GCD2-100、CG1-30等）；马鞍切割机；封头切割机。b) 空气等离子切割机，型号有LGK-100、G60-120、LG-400-2等，用于不锈钢及有色金属材料的下料切割。c) 机械切割设备：机械式剪板机，型号有Q11-13x2500、Q11-3x1800、Q11-20x2000等；液压式剪板机，型号有Q12Y32x4m。d) 板材边缘加工设备：刨边机（B81120A-1，金结一、二车间各一台，用刨刀加工钢板边缘以形成焊接所需的各种焊接坡口）。（2） 成型设备：油压机，折弯机，弯管机，卷板机（3） 焊接设备：手工电弧焊机，自动埋弧焊机，管头自动焊机，气体保护焊（4） 焊接变位设备：焊件变位机，焊机（机头）变位机，焊工变位机 旋压车间设备（1） 下料切割设备： 除了没有机械切割设备（剪板机）外，其他与铆焊车间类似（2） 旋压设备：本公司封头加工采用冷旋压成型方式，按“两步法”进行制造。封头压鼓机 HRP-400(400T)和HRP-600(600T，6.3x32)两套。封头翻边机 KBol-2016型和KBol-5032型两套。（3） 焊接设备：主要有手工焊机和小车式自动焊机两种类型。 金工车间设备（1） 车床：普通卧式车床，立式车床（2） 钻床：主要为摇臂钻床，最大直径80，型号为Z3080（3） 镗床：卧式镗床T68、T6112等 数显卧式铣镗床TQX611/3 数控钻铣床SKZX-2000，3m 数控落地铣镗床TK6922A（14000x6000x2500）（4） 铣床：数控铣床，立式铣床，卧式铣床（5） 刨床：龙门刨床，牛头刨床（6） 立式加工中心：MCV-1700（台湾）（7） 磨床：M7130、KGS-510AHD等型号的平面磨床、M250A内圆磨床、MQ1350A外圆磨床山东胜利钢管有限公司山东胜利钢管有限公司，原属于中国石油天然气集团公司胜利油田，1998年随胜利石油管理局整体划归中国石油化工集团公司，2009年12月18日在香港联交所主板成功挂牌上市。始建于1972年，原名胜利油田淄博制管有限公司， 2004年改制为胜利钢管有限公司。公司位于山东省淄博市，北临济青高速公路，南接胶济铁路和309国道，距离青岛港280公里。地理位置优越，交通运输便利，拥有铁路专用线，是石油石化行业石油天然气输送钢管的主要生产企业之一。公司设备精良，工艺先进，质量保证体系完善。现有本科以上学历107人，其中硕士研究生28人，专业技术人才350余人。公司现有七条螺旋焊管生产线、配备有美国林肯焊机、焊缝自动跟踪系统、2602N-2冲击试验机、JL-50000落锤试验机、ARL3460真空直读光谱仪、WAW-Y1000微机控制万能材料试验机、DR数字平板X射线成像系统、汉威HS610E数字超声波探伤仪、Axiovert40 MAT金相显微镜等先进的生产检验设备，是国内最先进的螺旋焊管生产企业。具有较强的开发、研制及生产大管径、高钢级、大壁厚、高性能油气输送用焊接钢管的能力。同学们进入厂区后，管理人员介绍了工厂的建制以及发展并带领同学们在车间认识各种焊接机器。我们看到了各种型号钢管的焊接过程，同学们都认真学习记录，对管道生产有了大体认识。 压力容器用钢及选择选择压力容器用钢应考虑容器的使用条件（如设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等）、材料的焊接性能、容器的制造工艺以及经济合理性。一般情况下，按下述原则进行选材：（1）所需钢板厚度小于8mm时，在碳素钢与低合金高强度钢之间，应尽量采用碳素钢钢板（多层容器用材除外）；（2）在刚度或结构设计为主的场合，应尽量选用普通碳素钢。在强度设计为主的场合，应根据压力、温度、介质等使用限制，依次选用Q235-A、Q235-B、Q235-C、20R、16MnR等钢板；（3）所需不锈钢厚大于12mm时，应尽量采用衬里、复合、堆焊等结构形式；（4）不锈钢应尽量不用作设计温度小于等于500的耐热用钢；（5）珠光体耐热钢应尽量不用作设计温度小于等于350的耐热用钢。在必须使用珠光体耐热钢作耐热或抗氢用途时，应尽量减少、合并钢材的品种、规格；（6）碳素钢用于介质腐蚀性不强的常压、低压容器，壁厚不大的中压容器，锻件、承压钢管、非受压元件以及其它由刚性或结构因素决定壁厚的场合；（7）低合金高强度钢用于介质腐蚀性不强、壁厚较大（8mm）的受压容器；（8）珠光体耐热钢用作抗高温氢或硫化氢腐蚀，或设计温度350650的压力容器用耐热钢；（9）不锈钢用于介质腐蚀性较高（电化学腐蚀、化学腐蚀）、防铁离子污染或设计温度大于500或设计温度小于-100的耐热或低温用钢；（10）不含稳定化学元素且含碳量大于0.03%的奥氏体不锈钢需经焊接或400以上热加工时，不应使用于可能引起不锈钢晶间腐蚀的环境。焊接产品的无损检验方法1）焊前检验 焊前检验包括原材料（如母材、焊条、焊剂等）的检验、焊接结构设计的检查等。 2）焊接过程中的检验 包括焊接工艺规范的检验、焊缝尺寸的检查、夹具情况和结构装配质量的检查等。 3）焊后成品的检验 焊后成品检验的方法很多，常用的有以下几种： （1）外观检验 焊接接头的外观检验是一种手续简便而又应用广泛的检验方法，是成品检验的一个重要内容，主要是发现焊缝表面的缺陷和尺寸上的偏差。一般通过肉眼观察，借助标准样板、量规和放大镜等工具进行检验。若焊缝表面出现缺陷，焊缝内部便有存在缺陷的可能。 （2）致密性检验 贮存液体或气体的焊接容器，其焊缝的不致密缺陷，如贯穿性的裂纹、气孔、夹渣、未焊透和疏松组织等，可用致密性试验来发现。致密性检验方法有：煤油试验、载水试验、水冲试验等。 （3）受压容器的强度检验 受压容器，除进行密封性试验外，还要进行强度试验。常见有水压试验和气压试验两种。它们都能检验在压力下工作的容器和管道的焊缝致密性。气压试验比水压试验更为灵敏和迅速，同时试验后的产品不用排水处理，对于排水困难的产品尤为适用。但试验的危险性比水压试验大。进行试验时，必须遵守相应的安全技术措施，以防试验过程中发生事故。 （4）物理方法的检验 物理的检验方法是利用一些物理现象进行测定或检验的方法。材料或工件内部缺陷情况的检查，一般都是采用无损探伤的方法。目前的无损探伤有超声波探伤、射线探伤、渗透探伤、磁力探伤等压力容器及管件的热处理： （一） 正火 目的：细化晶粒，提高母材及常化处理焊缝的综合机械性能，消除冷作硬化，便于切削加工。 方法：把要正火的零件放入加热炉中加热到一定温度按每毫米1.5分2.5分保温出炉空冷，风冷或雾冷。 应用：16MnR 高温保温时间过长，使奥氏体晶粒大（正火）35锻件（正火）封头，筒体（正火）（二） 调质处理： 目的：提高零件的综合机械性能。 方法：淬火+高温回火（500以上）。得到索氏体。 应用：封头，筒体，法兰，管板等。20MnMo 20MnMoNb 13MnNiMoNb 900950 2分3.5分/mm 水冷+空冷。 螺栓螺母： 35CrMoA 25Cr2MoVA 35CrMoVA 30Mn 40Mn 35CrMoA 硬度HB=187229 用亚温淬火。 （三）固溶处理：（针对奥氏体不锈钢）即在室温条件下保留奥氏体。 目的：将零件加热使碳化物溶到奥氏体中，再以足够快的冷却速度将碳化物固定在奥氏体中。具有最低的强度、最高塑性、最好的耐蚀性。 应用：封头 方法：加热到10001150，以2分到4分/保温后快冷，然后水冷，再进行空冷。 （四）焊后热处理：（消除应力，退火）PWHT 一般热处理：SR ISR 目的：A.改善焊接接头及热影响区的组织和性能。 B.消除焊接和冷作硬化的应力。 C.防止产生焊接裂纹。 方法：A.优先采用炉内整体消除应力方法（另一法：把容器视为加热炉，在设备内部加热外壳保温） B.分段热处理：一端在炉内，采取适当保温措施以防有害的温度梯度（重复加热的长度1.5m） 3.6m加氢反应器，长26m C.对环缝进行局部消除应力处理加热宽度：焊缝中心线每侧2倍板厚。 焊后热处理工艺： A.炉温400以下装炉 B.升温速率5000/T（有效厚度）/h 且200/h C.保温时间T50mm，25mm/h T50mm保温时间=（150+T）/100（h） D.降温速率：400以上，6500/T /h 且260/h 压力容器焊后热处理的注意事项 （1）容器整体消应力处理须在整体制造完经检验合格后，水压试验之前进行。 （2）严禁火焰直射工作产生过热或过烧。 （3）产品试板（含母材试板）挂片试样等应与容器同炉PWHT五后 记为期5天的实习结束了，在这期间我们总共在三个单位进行参观实习，在老师和工厂技术人员的带领下看到了很多也学到了很多。让我对原先在课本上许多不很明白的东西在实践观察中有了新的领悟和认识：（1）人才培养是焊接行业发展的重要问题之一 ，焊接专业人才的培养是关系焊接行业发展的重要问题。企业要吸引高学历、高素质的焊接专业人才。我国目前实行的教育体制为企业的培训投资提出了更高的要求。这些问题应当在未来的发展战略中做重点考虑。 （2）21世纪对焊接的需求多元化，未来的焊接发展需求主要体现在如下几个方面：可持续发展、节能、节材、环保、生产效率。因此，焊接行业应注重高性能焊材和设备的开发与应用，特别要考虑高效能化、绿色化焊接技术的推广。（3）科研工作，我国焊接行业仍存在产学研相互脱节的问题，焊接行业在引进、吸收、创新及关键技术的研发方面也都暴露了一些问题。企业作为技术创新的主体，在整个创新链中研究、开发、成果转化和应用中，需要发挥其主导作用。（4）未来焊接技术发展方向有更高的要求，焊接制造过程的“不落地运动”，强化自动化、集成、高效、优质、降低成本等将成为今后技术发展的主流，而在前沿领域或可能有所突破的技术包括材料和焊接性、过程模拟和过程的自动化控制等。在这个科技时代中，高技术产品品种类繁多，生产工艺、生产流程也各不相同，但不管何种产品，从原料加工到制成产品都是遵循一定的生产原理，通过一些主要设备及工艺流程来完成的。因此，在专业实习过程中，首先要了解其生产原理，弄清生产