焊接基本知识

1、马鑫马鑫20112011年年1212月月焊接基本知识焊接基本知识1内容提要一、焊接的定义及特点一、焊接的定义及特点七、常用的焊接检验方法七、常用的焊接检验方法六、焊接缺陷六、焊接缺陷二、常用焊接方法及代号二、常用焊接方法及代号三、工程使用的焊接材料三、工程使用的焊接材料四、焊接接头及表示方法四、焊接接头及表示方法五、核电焊接的质量控制五、核电焊接的质量控制目目录录21.1 1.1 焊接的定义：焊接的定义： GB/T 3375-94焊接术语：通过加热或加压，或者两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到永久性连接的一种工艺方法。 金属焊接：通过适当手段，使两个分离的金属物体（同种金属或异种金属）

2、产生原子（或分子）间的结合而连接成一体的连接方法。一、焊接的定义及特点31.2 1.2 焊接的优点（焊接的优点（6 6点）：点）： 节省金属材料、减轻结构重量，且经济效益好。 焊接结构比铆接结构重量可减轻15%-20%，比铸件轻30%-40%，比锻件轻30%。 简化加工与装配工序，生产周期短，生产效率高。 结构强度高，接头密封性好。 为结构设计提供较大的灵活性。 用拼焊的方法可以大大突破铸锻能力的局限制。 焊接工艺过程易实现机械化和自动化。一、焊接的定义及特点41.3 1.3 焊接的局限性（缺点）：焊接的局限性（缺点）：用焊接方法加工的结构易产生较大的焊接变形和焊接残余应力，从而影响结构的承载

3、能力、加工精度和尺寸稳定性，同时在焊缝与焊件交界处还会产生应力集中，对结构的疲劳断裂有较大的影响。焊接接头中存在着一定数量的缺陷，如裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合等。这些缺陷的存在会降低强度，引起应力集中，损坏焊缝致密性，这是造成焊接结构破坏的主要原因之一。焊接接头具有较大的性能不均匀性。由于焊缝的成分及金相组织与母材不同，接头各部位经历的热循环不同，使接头不同区域的性能不同。焊接生产过程中产生高温、强光及一些有毒气体，对人身体有一定损害，因此要加强焊接操作人员的劳动保护。一、焊接的定义及特点52.1 2.1 考核规定中焊接方法的代号考核规定中焊接方法的代号（核级）HAF603民用核安全设备

4、焊工焊接操作工资格管理规定中焊接方法的分类和代号：二、常用焊接方法及代号6（非核级）锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则中焊接方法的分类和代号：二、常用焊接方法及代号7 （非核级）DL/T679-1999 焊工技术考试规程中焊接方法的分类和代号：二、常用焊接方法及代号82.2 2.2 核岛工艺管道常用焊接方法核岛工艺管道常用焊接方法 手工钨极氩弧焊（GTAW或TIG) 二氧化碳气体保护焊 (MAG) 手工焊条电弧焊（SMAW） 氩电联合焊（TIG+SMAW) 二、常用焊接方法及代号92.2.1 2.2.1 手工钨极氩弧焊手工钨极氩弧焊氩弧焊：是利用氩气作保护气体的气电焊。焊接时电弧在焊件之间

5、燃烧，氩气使金属熔池熔滴及钨极端头与空气隔绝。手工钨极氩弧焊特点：手工钨极氩弧焊特点：利用氩气隔绝大气，防止氧、氮、氢等气体对电弧及熔池的影响，被焊金属及焊丝不易烧损；氩气对电弧有压缩作用，故热量较集中，由于氩气对焊缝区的冷却，可使热影响区变窄，焊件变形量减小；电弧燃烧稳定，飞溅少；焊接时不用焊剂，焊缝表面无熔渣；焊接接头组织致密，综合机械性能较好；明弧焊接操作易掌握，施焊方便。二、常用焊接方法及代号10二、常用焊接方法及代号112.2.2 2.2.2 二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊 CO2气体保护焊属于一种气电焊接方法，是50年代发展起来的一种新工艺，主要用于碳钢焊接。焊接特点由以下几

6、点：焊接特点由以下几点：成本低。CO2气体价格便宜，而且消耗电能少，填充材料浪费少，故成本低；生产率高。由于焊接电流密度大，电弧热量利用率较高，采用实芯 焊丝打底焊后不需要清渣；采用药芯焊丝填充盖面，药芯焊丝熔化速度快，熔化效率高，故生产效率高； 焊接变形小。由于焊接电弧热量集中，工件受热面积小，同时CO2气流由较强的冷却作用，所以焊接变形小；操作简便。焊接时可以观察到电弧和熔池的情况，故操作简单易掌握；焊接质量好。含氢量少，抗裂性能好，同时焊缝内不易产生气孔。二、常用焊接方法及代号12二、常用焊接方法及代号二氧化碳保护焊的使用：常用于管道支架的预制焊接，适用于支架预制的原因主要是这种焊机体积

7、大、重量重，不适用于现场安装。（管道支架、钢衬里预制）132.2.3 2.2.3 手工电弧焊手工电弧焊 通常所说的手工电弧焊，指的是用药皮焊条进行手工操作的电弧焊接方法。凡电极的送进、前进和摆动三个动作都是靠手工操作来实现的，均称为手工电弧焊，它是溶化焊中最基本的焊接方法，具有设备简单，操作方便灵活，适用性强，应用广泛等特点。虽然有越来越多的先进的焊接方法被人们广泛利用，但手工电弧焊仍然是焊接工业中最基本、最主要的焊接方法。手工电弧焊的特点：手工电弧焊的特点： 设备简单、操作方便，适用于焊接短小曲折的焊缝，可焊接不同接头形式及不同空间位置的焊缝，适合施工现场的焊接。缺点主要是生产率低，劳动强度

8、大。二、常用焊接方法及代号14二、常用焊接方法及代号152.2.4 2.2.4 氩电联合焊氩电联合焊 采用TIG+SMAW焊接，主要是利用手工钨极氩弧焊的特点保证打底焊道的焊接质量（氩气保护效果好，明弧易观察熔池和打底焊缝成形）。采用手工电弧焊填充盖面主要是利用手工电弧焊操作方便，易掌握，适合于不同空间不同位置的焊接，设备简单移动方便的特点，并能保证焊接质量。 适用于5mm以上厚度的管道焊接，同时氩弧打底能够有效的保证内部清洁度。二、常用焊接方法及代号1617二、常用焊接方法及代号3.1 3.1 核岛安装焊接常使用的焊接材料核岛安装焊接常使用的焊接材料三、工程使用的焊接材料序号序号焊材类别焊材

9、类别型号型号 牌号牌号用途用途1碳钢实芯焊丝碳钢实芯焊丝ER70S-3 CARBORODER70S-3 CARBORODTIGTIG2碳钢实芯焊丝碳钢实芯焊丝ER70S-6 ER70S-6 MAGMAG3碳钢药芯焊丝碳钢药芯焊丝E71T1E71T1FCAWFCAW4碳钢焊条碳钢焊条E7018-1 SUPERCITO E7018-1 SUPERCITO 7018S 7018SSMAWSMAW5不锈钢实芯焊丝不锈钢实芯焊丝ER316L OK16.30ER316L OK16.30TIGTIG6不锈钢焊条不锈钢焊条E308LE308LSMAWSMAW（罐用）（罐用）7不锈钢焊条不锈钢焊条E316L O

10、K63.25NE316L OK63.25NSMAWSMAW8异种钢焊丝异种钢焊丝ER309LER309LTIGTIG9异种钢焊条异种钢焊条E309LE309LSMAWSMAW18三、工程使用的焊接材料焊接材料的管理流程焊接材料的管理流程19焊焊材材验验收收焊焊材材存存放放烘烘干干与与保保温温焊焊材材发发放放焊焊材材使使用用焊焊材材回回收收回收后需回烘的焊材（若有）3.2 3.2 焊材的验收焊材的验收焊接材料验收的目的：焊接材料验收的目的： 焊接材料验收的目的是为了保证核岛机械设备在制造、安装中所用的成批焊材与评定试验中的焊材具有相同、稳定的质量，并保证其质量符合订货技术的要求。“批批”的定义：

11、的定义：焊接材料应按批验收，批的定义如下：a.实芯焊丝和焊带、熔化垫环 一批实芯焊丝、焊带或熔化垫环，是由同一钢号、同一炉号和同一形状、规格及同一交货状态的焊丝、焊带和溶化垫环。b.药皮焊条 一批药皮焊条，是指由同一直径、同一炉号的焊芯、用相同制造过程制造的同一种混合物做药皮的焊条。三、工程使用的焊接材料20三、工程使用的焊接材料21C.焊剂 一批焊剂是用批号相同的原材料，按相同的配方和工艺加工而成的。3.3.每批焊接材料不得超出下面规定的最大数量每批焊接材料不得超出下面规定的最大数量a.对于药皮焊条：焊条直径（焊条直径（mmmm）焊条数量（根）焊条数量（根）2.02.0、2.52.51000

12、001000003.23.283000830004.04.055000550005.05.040000400006.06.0、6.36.32500025000b.对于其他焊材，每批最大数量按照批的要求在订货技术条件中确定。4.4.几何尺寸和允许偏差几何尺寸和允许偏差TIGTIG（钨极）焊丝、（钨极）焊丝、MIGMIG（惰性）和（惰性）和MAGMAG（活性）焊丝的尺寸要求见下表：（活性）焊丝的尺寸要求见下表：三、工程使用的焊接材料22焊丝直径（焊丝直径（mmmm）允许偏差（允许偏差（mmmm）0.60.6+0.02 -0.03+0.02 -0.030.80.8、0.90.9、1.01.0、1.2

13、1.2、1.41.4、1.61.6、1.81.8、2.02.0、2.42.4、2.52.5+0.01 -0.04+0.01 -0.042.82.8、3.03.0、3.23.2、4.04.0+0.02 -0.07+0.02 -0.07直径直径（mmmm）直径允许偏差直径允许偏差（mmmm）长度长度（mmmm）长度允许偏差长度允许偏差（mmmm）1.61.6、2.02.0、2.52.50.060.06200-350200-350 3 33.23.2、4.04.0、5.05.0、6.06.0 0.10 0.10300-450300-450药皮焊条的尺寸要求见下表：三、工程使用的焊接材料235.5.焊

14、条偏心度要求焊条偏心度要求焊条偏心度应符合如下规定：直径（直径（mmmm）偏心度（偏心度（% %）2.52.57 73.23.2、4.04.05 55.05.04 46.6.夹持端长度夹持端长度要求要求焊条夹持端长度应符合如下规定：焊条直径（焊条直径（mmmm）夹持端长度（夹持端长度（mmmm）4.04.0101030305.05.015153535 (焊条断面药皮层最大厚度+焊芯直径)-（同一断面药皮层最小厚度+药芯直径）焊条偏心度= 100% (焊条断面药皮层最大厚度+焊芯直径)+(同一断面药皮层最小厚度+药芯直径)/27.7.验收检查内容验收检查内容a.出厂文件 质量证明书(化学成份及机

15、械性能是否符合要求）。b.标识/标记要求 供货商名称、标准名称、商品名称、牌号（型号）、炉号、批号、几何尺寸或颗粒、数量或重量。c.包装情况要求 包装是否完好，有无破损、受潮现象。d.外观和尺寸检查 药皮焊条：药皮焊条： 1）药皮应均匀、紧密地包覆在焊芯周围，整根焊条上不允许有裂纹、气泡、杂质、剥落及受潮变质现象。 2）焊条引弧端药皮应倒角，焊芯端面应外露，沿长度方向的三、工程使用的焊接材料24 露芯长度不大于焊芯直径的二分之一或1.6mm两者之间的较小值。 3）焊条夹持端应充分裸露，在靠近夹持端的药皮上应印有醒目的焊条型号或牌号。 4）焊条直径、长度偏心度及焊条夹持端的长度应分别符合订货技术

16、条件，对国内订货的可按GB/T5117（碳钢焊条）、GB/T5118（低合金钢焊条）、 GB/T983（不锈钢焊条）、 JB/T4747（压力容器用钢焊条订货技术条件）相应焊条标准的规定执行。 焊丝：焊丝： 1）焊丝表面应光滑，不得有锈蚀、氧化皮、划痕或超过允许公差的局部缺陷。焊丝直径、椭圆度及允许偏差应符合订货技术条件，对于国内订货的可按GB/T8110（气体保护电弧焊用碳钢,低合金钢焊丝） 、YB/T5092(焊接用不锈钢焊丝)、 GB/T14957(熔化焊用钢丝 )、GB/T14958(气体保护焊用钢丝)的规定。 2）成盘焊丝应由一根绕成，当由同一炉号的数段焊丝焊接而成时，焊接处的质量应

17、符合1）中的规定。三、工程使用的焊接材料25焊剂：焊剂： 1）焊剂外观检查，颗粒应均匀，颜色应纯正，无受潮变质现象。 2）焊剂碳粒、铁屑等机械夹杂物不应大于焊剂重量的0.30%。 3）焊剂颗粒度应分别符合GB/T5293(埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂)或GB/T12470(埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂)的规定，或订货技术条件的规定。焊材验收流程焊材验收流程 包装检验-质量证明书检验-外观检验-成分及性能试验-超出规定数量进行复验-验收标记三、工程使用的焊接材料263.3 3.3 焊材的存放焊材的存放焊材存放的基本要求是使焊材要保持原有的性能。存放焊材的贮存室（即烘干室）应设有温湿度计，环境温度要求控制

18、在20，相对湿度要控制在70%，当焊材供应商的规定严于此要求时，应按照焊材供应商的要求执行。贮存室内要配置空调，除湿机；室内不允许放置食物或饮料等杂物；烘干室的环境应保持清洁、干燥、专库专用，不允许存放与焊材无关的任何其它材料；并由专人负责，禁止无关人员出入。焊材只能以原包装状态下存放于烘干室的搁架上，搁架要求离地面高度和离墙壁距离均不小于300mm，存放在同一搁架上的不同种类的焊材应该有实体隔离，或留有足够的分离间隔，并用标签注明牌号、规格、批号和有效期。三、工程使用的焊接材料27焊材在搁架的摆放焊材在搁架的摆放三、工程使用的焊接材料28三、工程使用的焊接材料293.4 3.4 烘干与保温烘

19、干与保温烘干员在烘干室中对申请使用的焊接材料进行烘干，烘干时烘箱上部应附有指示所装入的焊接材料的型号或牌号、批号、规格和烘干条件的记录卡；烘箱在同一时间内只允许放入一种牌号的焊材。在下述条件下，可在同一烘箱中装入几种不同的牌号的焊接材料： 烘干条件完全相同； 在不同牌号的焊材之间一定要有实体隔离（空间隔离不能认为是实体隔离）焊条和焊剂进行烘干时，必须按照焊材出厂的技术说明书的温度进行烘干，烘干员必须熟悉掌握这些技术要求。烘干员应按要求对焊条和焊剂的烘干情况及时作好记录内容包括：焊材牌号、规格、批号、数量、实际烘陪温度、开始和终止烘陪时间及烘干次数，该记录上应附有烘干员签字。三、工程使用的焊接材

20、料30烘干时间达到规定要求时，烘干员从烘干箱中取出焊材发放或放入烘干室的保温箱中，并把烘箱上的标签转移到保温箱上。同时，把保温箱每一格层放置的焊材注明在标签上。保温箱在同一时间内只允许放入一种牌号的焊条，但如果属于同一类型（碳钢或不锈钢）的两种牌号的焊条，保温温度要求接近时，则这种焊条分别置于不同格层，可以放在同一保温箱中，每一格层只允许放入一种规格的焊条。保温温度是按技术文件规定的温度进行保温。保温箱应具有温度调节和控制系统且需定期进行校准。 对于两种焊条同处于保温箱的情况，实际保温温度应控制在共同允许的温度范围内。 使用期间焊条或焊剂在环境温度下存放4小时以上，则需重新烘干（重新烘干次数不

21、应超过相关焊材评定数据单规定的次数），用于评定用的焊条只允许重复烘干一次。三、工程使用的焊接材料31焊材烘干室焊材烘干室三、工程使用的焊接材料32烘干焊材烘干焊材标识牌标识牌烘干箱温控系统烘干箱温控系统3.5 3.5 焊接材料的发放焊接材料的发放 烘干员应按焊接材料先入库先发的原则发放。对于二级库，一次出库量不得超过上岗焊工三个作业班的需用量。 烘干员应按照焊工的焊材领用单把适当数量的焊接填充材料分别放入焊工个人专用的焊条保温筒或焊丝筒中。烘干员在焊条保温筒和焊丝筒上贴上带有焊工姓名和代号以及焊条牌号、规格、批号的标签。一个保温筒中只允许放同一种牌号且应用范围相同的焊条；一个焊丝筒中只允许放同

22、一种牌号且应用范围相同的焊丝。烘干员在专用表格上作好发放记录并签字，焊工在领取个人保温筒或焊丝筒时必须在专用表格上签字领取，记录数量和实际发放数量应一致。焊材在发放时应有明显的标识，如不能识别不允许发放，不同牌号焊丝的发放可采用端头涂色的方法进行标记区分。三、工程使用的焊接材料33三、工程使用的焊接材料34 焊材领用申请单焊材领用申请单焊材发放回收记录焊材发放回收记录（焊工号、焊工姓名、焊条牌号、批号、领用（焊工号、焊工姓名、焊条牌号、批号、领用日期、时间、回收数量、申请单编号、发放人日期、时间、回收数量、申请单编号、发放人姓名、焊条头回收数量、焊工签字）姓名、焊条头回收数量、焊工签字）3.6

23、 3.6 焊条的使用焊条的使用 焊工自烘干室领取焊条应一直保存在焊条保温筒内，焊条保温筒内的温度应控制在70-150。为了使其工作正常，应对保温筒进行定期的检查标定。使用时保温筒外侧应有一个固定标签（或其它类似标识）指明筒内材料的特征包括型号、牌号、直径、批号等。使用焊条存放在靠近焊工的个人保温筒中，随用随取，不允许一次取出多根焊条待用，每次取出焊条后应及时盖上盖子。破坏的焊条和焊条头，应丢弃在焊工个人使用的废料桶中，工作结束后，未使用完的焊条及破坏的焊条和焊条头应随保温筒一并退回烘干室，施焊区域应保持清洁没有焊条头。三、工程使用的焊接材料35三、工程使用的焊接材料保温筒保温筒处于通处于通电保

24、温电保温状态状态保温筒定保温筒定期检定期检定焊工代焊工代号及材号及材料特征料特征标签标签36焊条头应随保温筒一并退回烘干室焊条头应随保温筒一并退回烘干室三、工程使用的焊接材料37焊条操作工艺要点焊条操作工艺要点：三、工程使用的焊接材料焊条类型焊条类型焊条规格（焊条规格（mmmm）焊条极性焊条极性电流参数（电流参数（A A）碳钢药皮焊条碳钢药皮焊条E7018-1E7018-12.52.5焊条接正焊条接正（直流反接）（直流反接）50-9550-953.23.265-14065-1404.04.0140-185140-185不锈钢药皮焊条不锈钢药皮焊条E316L-15E316L-152.52.550

25、-9050-903.23.280-11080-1104.04.0120-155120-155不锈钢药皮焊条不锈钢药皮焊条E309L-16E309L-162.52.540-8040-803.23.270-11070-1104.04.090-15090-150不锈钢药皮焊条不锈钢药皮焊条E308L-15E308L-152.52.550-9050-903.23.270-12070-1204.090-145383.7 3.7 焊丝的使用焊丝的使用 焊工从烘干室领出的焊丝，应放在同一牌号的焊丝筒中，在使用前，应进行必要的清理，不得使焊丝污染或生锈。焊丝应从无标识端使用，工作结束后，将未使用完的焊丝及焊丝

26、头退回烘干室，施焊区域保持没有焊丝。3.8 3.8 焊接材料的回收焊接材料的回收焊工下班时，未使用完的焊接材料应全部退还发放室。烘干员应对退还焊条和焊条头数量进行核查并在专用表格上作好回收记录，记录退还焊材的牌号、批号、规格、数量和领用时是否一致。退还的焊条重新放置在相应的保温箱中的特定位置（必须便于区分），下次发放焊材时优先发放。退还的焊条头、焊丝头和废弃焊材集中放置，定期进行处理。三、工程使用的焊接材料39四、焊接接头及表示方法4.1 4.1 焊接接头的概念焊接接头的概念焊接接头的定义：焊接接头的定义：由两个或两个以上部件（工件）采用焊接组合或已经焊合的接点。 包括包括4 4部分：部分：焊

27、缝、熔合区、热影响区、焊缝附近的母材。 O焊缝金属 A熔合区 B热影响区 C焊缝附近母材焊缝焊缝 焊件经焊接后形成的结合部分熔合区熔合区 焊接接头中焊缝与母材交接的过渡区域热影响区热影响区 焊接过程中，材料受热的影响而发生金相组织和机械性能变化的区域。 404.2 4.2 焊接接头的分类焊接接头的分类按Q-CNPE.J108.47-2010 ALL EM 焊接接头分类-为四种类型： 对接焊缝：B型 角焊缝：A型 支管焊缝：P型 插套焊缝：S型第一种：对接焊缝第一种：对接焊缝 B B型型 主要包括管材对接焊缝（图1、2所示）和板材对接焊缝（图3、4所示)。 四、焊接接头及表示方法 图图1 1：管

28、材对接：管材对接 图图2 2管道对接焊缝管道对接焊缝实例实例1 141 图图3 3：板材对接：板材对接 图图4 4：板材对接焊缝：板材对接焊缝四、焊接接头及表示方法实例实例2 2弯 头 + 直 管焊 缝支 撑 托 架第二种：角焊缝第二种：角焊缝 A A型型实例实例1 1 图图1 1：板材角焊缝：板材角焊缝 图图2 2：托架：托架角焊缝角焊缝42四、焊接接头及表示方法管 道防 磨 垫 块焊缝图图3 3：防磨垫块角焊缝：防磨垫块角焊缝实例实例2 2图图4 4：管：管- -法兰法兰角焊缝角焊缝实例实例3 343四、焊接接头及表示方法焊接处焊接处图图5 5：管：管- -管管角焊缝角焊缝 （主管不开孔）

29、（主管不开孔）实例实例4 444四、焊接接头及表示方法图图1 1：支管与板的接头是指管件与板、容器表面金属板或与500mm管子相连。图图2 2：支管与管（支撑管）的接头是指管件与另一500mm管子（称为主管）相连。第三种：支管焊缝第三种：支管焊缝 P P型型注：注：RCC M SRCC M S册，将此类型焊册，将此类型焊接接头规定应单独焊评，不同接接头规定应单独焊评，不同于一般角焊缝。于一般角焊缝。图图1 1：支管与板组成：支管与板组成 图图2 2：支管与管组成：支管与管组成实例实例1 145四、焊接接头及表示方法 图图1 1：三通焊缝补强：三通焊缝补强接头形式接头形式（安放式）（安放式）图图

30、2 2：三通焊缝补强：三通焊缝补强接头形式接头形式（插入式）（插入式）支管焊缝实例支管焊缝实例4647四、焊接接头及表示方法注：这类接头可归为角焊缝一类，但考虑到这类接头的特殊性以及它在核岛注：这类接头可归为角焊缝一类，但考虑到这类接头的特殊性以及它在核岛建造和安装时广泛应用，因此将它单独划为一类。建造和安装时广泛应用，因此将它单独划为一类。第四种：插套焊缝 S型缝焊e管套管 承插接头实例承插接头实例焊前预留约焊前预留约1.6mm1.6mm间隙间隙4.34.3焊接位置及表示方法焊接位置及表示方法四、焊接接头及表示方法图图1 1：垂直固定：垂直固定2GT2GT1 1、对接焊缝、对接焊缝 B B型

31、型 管管- -管管图图3 3：水平转动：水平转动 （1GT1GT）图图4 4：倾斜：倾斜4545。管（。管（6GT6GT） 由下向上焊由下向上焊图图2 2：水平规定：水平规定5G1T5G1T （由下向上焊）（由下向上焊） 48四、焊接接头及表示方法2 2、角焊缝、角焊缝 A A型型 板板- -板板图图1 1：船形焊（：船形焊（1F)1F)图图2 2：平角焊（：平角焊（2F2F）图图3 3：角立焊（：角立焊（3F13F1）图图4 4：角仰焊（：角仰焊（4F4F）49四、焊接接头及表示方法3 3、支管焊缝、支管焊缝 P P型型 管管- -管管母管接管（又称支管）母管接管（又称支管）12接管（又称支

32、管）母管 支撑管支撑管支管支管图图3 3：支撑管轴线处：支撑管轴线处水平水平位置位置 （7FT7FT） 图图1:1:支撑管轴线处支撑管轴线处垂直垂直位置位置 （5FT5FT） 图图2 2：支撑管轴线处：支撑管轴线处水平水平位置位置 （6FT6FT）50四、焊接接头及表示方法焊缝焊缝焊缝 管管- -管件管件（承插管件）（承插管件）承插管件承插管件(管座管座)支撑管支撑管图图3 3：支撑管轴线处：支撑管轴线处水平水平位置位置 （7FT7FT） 图图1:1:支撑管轴线处支撑管轴线处垂直垂直位置位置 （5FT5FT） 图图2 2：支撑管轴线处：支撑管轴线处水平水平位置位置 （6FT6FT）51四、焊接

33、接头及表示方法图图1 1：5F 5F 图图2 2：6F 6F 图图3 3：7F7F 管管- -板板4、插套焊缝 S型缝焊e管套管管管套e缝焊管管套e缝焊图图1 1：水平承插接头：水平承插接头 图图2 2：6G2 6G2 图图3 3：6G16G1524.4 4.4 坡口的基本形式坡口的基本形式坡口：坡口：根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工成一定几何形状并经装配后构成的沟槽。开坡口：开坡口：用机械、火焰或电弧等加工坡口的过程。开坡口的作用：开坡口的作用：1）保证较厚管材、板材或其它结构能够焊透、熔合好2）调整焊接热量输入3）提高焊缝接头强度四、焊接接头及表示方法53坡口类型：坡口类型：（1）

34、根据板厚不同，对接焊缝的焊接边缘可分为平对或加工成V形、X形、K形和U形等坡口。四、焊接接头及表示方法对接焊缝坡口型式对接焊缝坡口型式 54（2）根据焊件厚度、结构形式及承载情况不同，角接接头和T形接头的坡口形式可分为I形、带钝边的单边V形坡口和K形坡口等。四、焊接接头及表示方法角接和角接和T T形接头的坡口形接头的坡口 a) I形 b) 单边V形（带钝边） c) K形（带钝边）55四、焊接接头及表示方法坡口实例坡口实例实例实例3 3： 厚壁管开厚壁管开“U U”型坡口型坡口 ( (20mm)20mm)实例实例4 4： 大直径、厚壁管大直径、厚壁管 开开“X X”型坡口型坡口 实例实例1 1：

35、薄壁管：薄壁管 “I I”型坡型坡口口 ( (不开坡口不开坡口) )（焊透）（焊透）实例实例2 2： “V V”型坡口型坡口 (20mm) (20mm)565.1 5.1 核电焊接质量控制的逻辑顺序核电焊接质量控制的逻辑顺序五、核电焊接的质量控制合格的合格的母材母材合格的合格的焊材焊材合格的合格的工艺工艺有资质有资质的焊工的焊工严守工严守工艺纪律艺纪律合格的合格的焊缝焊缝原材料采购（母材、焊材）材料验收材料存储标识发放回收记录焊工资格设备标定焊接工艺评定焊接见证件无损检测焊接过程记录焊接工艺卡不符合项报告（若有）焊缝返修记录（若有）575.2 5.2 焊接过程质量控制焊接过程质量控制n 焊接前

36、的检查：焊接前的检查：五、核电焊接的质量控制人人焊工操作资格 机机焊接设备检定（焊机、氩气表、焊材保温筒等）料料焊材的状态（材料质量文件、焊材牌号、批号以及焊材与母材的匹配）法法程序文件（焊接方案、程序、技术交底等）、焊接数据包（或焊接工艺卡）、焊接控制单、质量计划等环环环境清洁度 、环境温湿度（相对湿度90%以下） 58n 焊接过程检查：焊接过程检查：l焊缝坡口或待焊邻近表面状态（肉眼可见母材缺陷、防止坡口外起弧等） l打磨工具（不锈钢专用打磨工具）；l焊接过程记录的填写；l焊材保温筒使用（筒内温度、焊材随用随取）；l焊接工艺纪律（焊接工艺卡的执行：电流等工艺参数、 Ar气流量、焊接位置、材

37、料、层间温度等 ）。n 焊接后的检查：焊接后的检查：l焊缝表面质量；l焊缝的标识；l焊接施焊记录；l无损检测记录（检测人员资格、检测时机、检测报告审查）。五、核电焊接的质量控制59五、核电焊接的质量控制焊机定焊机定期标定期标定专用不锈钢专用不锈钢不锈钢专用不锈钢专用胶带胶带氩气表定氩气表定期标定期标定60不锈钢管道焊接注意不锈钢管道焊接注意（防污染和内部充氩保护（防污染和内部充氩保护) )五、核电焊接的质量控制61不锈钢内部充氩不锈钢内部充氩氩气室氩气室进气口进气口密密封封板板封封堵堵五、核电焊接的质量控制62水溶纸水溶纸水溶纸封堵可用高压水去除水溶纸封堵可用高压水去除焊接缺陷焊接缺陷 研究和

38、实践表明，世界上没有不存在缺陷的材料，也没有无缺陷的焊缝和焊接接头。一个焊接产品（工程）要经过多种工序才能完成，在焊接生产（施工）过程中，由于多种因素（人、机、料、法、环）原因，往往会在焊接接头区域产生各种焊接缺陷，这些缺陷可能酿成焊接结构断裂的根源，尤其是裂纹等危害性大的焊接缺陷，在外力的作用下，可能会造成灾难性的事故。焊接缺陷定义焊接缺陷定义焊接过程中产生的不符合标准要求的缺陷，称为焊接缺陷。焊接工程中对接头质量的评定，是以焊接接头存在缺陷的性质、尺寸、数量和对焊接使用安全危害程度等作为依据的。因此，焊接缺陷的存在，决定焊接接头质量的优劣。六、焊接缺陷636.1 6.1 焊接缺陷的分类：焊

39、接缺陷的分类：按焊接的有害性分为有害缺陷（如裂纹、未熔合、未焊透等）和无害缺陷（如表面小气孔等）；按缺陷的位置分为表面缺陷（如焊缝形状、尺寸不符合要求、咬边、表面气孔、表面裂纹等）和内部缺陷（如未熔合、气孔、夹渣等）；按缺陷形状分为平面型缺陷（如裂纹和未熔合等）和体积型缺陷（如气孔、夹渣等）；按缺陷的方向分为纵向缺陷和横向缺陷；按缺陷的形成期分为焊接时缺陷（如热裂纹、气孔等）和焊后缺陷（如冷裂纹等）；按缺陷的特征分为裂纹、夹渣、气孔、未焊透、未熔合、咬边、焊瘤等。注：根据GB6417-86金属溶化焊焊缝缺陷分类及说明将缺陷分为六大类，即裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合和未焊透、形状缺陷、其它缺陷。

40、六、焊接缺陷646.2 6.2 焊接缺陷产生原因及处理措施：焊接缺陷产生原因及处理措施：1 1）裂纹）裂纹裂纹：裂纹：在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，焊缝中局部地区的金属原子间的结合力遭到破坏，而形成新界面所产生的缝隙。包括冷裂纹、热裂纹、再热裂纹等。产生原因：产生原因：过快的冷却速度，焊接过程中的拉伸应力，焊接接头形成的淬硬组织，焊接区域存在较为集中且较大的残余应力，再加热时晶界的塑性应变能力不足等等。减少和避免裂纹措施：减少和避免裂纹措施：合理选择焊缝的加热和冷却速度，选配适当的焊接接头使拉应力降至最小，使用正确的焊接方法使降低钢性拘束条件。返修方法：返修方法：铲除裂纹处的焊缝金属进行

41、补焊。六、焊接缺陷65焊接缺陷图示：焊接缺陷图示：六、焊接缺陷横向裂纹及纵向根部裂纹横向裂纹及纵向根部裂纹662 2）气孔）气孔气孔：气孔：气孔是由于焊接熔池在高温时吸收了过多气体，以及因其内部冶金反应产生了大量气体，这些气体在焊接快速冷却时，来不及逸出而残留在焊缝金属内，由此形成气孔。（具体为：氢气孔、氮气孔、一氧化碳气孔等。）产生原因：产生原因：焊条或焊剂受潮，焊芯锈蚀，药皮脱落，焊材清理不干净，焊材未能适应母材的匹配要求，气体保护所使用的气体不纯，气体流量的过大或过小，焊速太快，电弧过长，电流种类及极性不同等等。减少和避免气孔措施：减少和避免气孔措施：a) 使用低氢或超低氢焊条，并按规定

42、烘干，使用直流反接法操作，短弧焊接； b) 清除焊材和工件坡口附近的油、锈、水分、杂物等；六、焊接缺陷67c)焊前预热、减缓冷却速度； d)选择正确的焊接工艺。返修方法：返修方法：铲去气孔处的焊缝金属，然后补焊。焊接缺陷图示：焊接缺陷图示：六、焊接缺陷密集气孔密集气孔683 3）夹渣）夹渣夹渣：夹渣：残留在焊缝中的金属夹杂物或非金属夹杂物叫夹渣。产生原因：产生原因：a)外界带入的夹渣，如：坡口氧化皮，未清理干净的渣壳等残留在焊缝金属中；b)焊接冶金反应的产物，如：氧化物、碳化物、氮化物等，来不及浮出残留在焊缝金属中;c)坡口形状不规则，或角度太小；d)气体保护焊时，电流过大，导致钨极融入焊缝中

43、。防止措施一般是：防止措施一般是：a)防止外来夹渣，彻底清除渣壳、坡口边缘的氧化皮；b)正确运条，有规则地摆动焊条，搅动熔池，促使熔渣与铁水分离；六、焊接缺陷69c)改善熔渣浮出条件，采取减慢焊接速度增大焊接电流等；d)使用正确的焊接电流。返修方法：返修方法：铲除夹渣处的金属焊缝进行补焊。焊接缺陷图示：焊接缺陷图示：六、焊接缺陷夹渣（夹杂）夹渣（夹杂）704 4）咬边）咬边咬边：咬边：焊缝金属与基本金属交界处被电弧烧熔后形成的凹槽称为咬边。产生原因：产生原因：多是由于焊接电流过大、电弧过长、偏吹、运条角度不当等引起。防止措施防止措施: :电流、弧长、焊条角度应选择得当，焊条摆动到坡口两侧时应稍

44、作停留。返修方法：返修方法：轻微的、浅的咬边可用机械方法修挫，使其平滑过渡。严重的、深的咬边应进行修补。六、焊接缺陷71焊接缺陷图示：焊接缺陷图示：六、焊接缺陷咬边咬边725 5）未焊透）未焊透未焊透：未焊透：焊接时接头坡口根部未完全熔透的现象称为未焊透。产生原因：产生原因：a) 焊接电流太小； b) 运条速度太快；c) 焊条角度不当或电弧发生偏吹；d) 坡口角度或间隙太小；e) 焊件散热太快。防止措施：防止措施：坡口尺寸要适当，选择合适的焊接电流，焊接速度操作要熟练等。返修方法：返修方法：对开敞性好的结构的单面未焊透，可在焊缝背面直接补焊。对于不能直接补焊的焊件，应铲去未焊透的焊缝金属重新焊

45、接。六、焊接缺陷73焊接缺陷图示：焊接缺陷图示：六、焊接缺陷未焊透未焊透746 6） 未熔合未熔合未熔合未熔合：熔焊时，焊道与母材之间或焊道之间，未能完全融合的部分。产生原因产生原因：母材坡口表面有铁锈、熔渣等异物，焊接电流过大焊条发红造成焊缝坡口母材还未溶化焊材的熔覆金属就已经覆盖上去了，焊接电流过小，焊接速度过快，焊条摆动角度偏离正常位置，焊接工件散热速度太快等。防治措施防治措施：保持母材和焊材表面的清洁，合理选择焊接材料和焊接工艺。返修方法：返修方法：对开敞性好的结构的未熔合焊缝，可在焊缝背面直接修磨补焊补焊。对于不能直接补焊的焊件，应铲去未熔合位置的焊缝金属重新焊接。六、焊接缺陷75焊

46、焊接接缺缺陷陷图图示：示：六、焊接缺陷根根部部未未溶溶合合767 7）焊瘤）焊瘤焊瘤焊瘤：焊接过程中，溶化金属流淌到焊缝以外未溶化的母材上所形成的金属瘤。产生原因产生原因：焊接规范选择不正确，操作不熟练，运条不当，电流过大，焊接速度过慢等。防治措施防治措施：正确选择焊接规范，合理运用焊接电流及焊接速度。返修方法：返修方法：对开敞性好的结构可用铲、挫、磨等手工或机械方法除去多余的堆积金属，对于不可达的焊缝，应铲去焊瘤位置的焊缝金属重新焊接。六、焊接缺陷77焊焊接接缺缺陷陷图图示：示：六、焊接缺陷根根部部焊焊瘤瘤788 8）凹陷）凹陷凹陷凹陷：焊后在焊缝表面或焊缝背面形成的低于母材表面的局部低洼称

47、凹坑。产生原因产生原因：焊工未能控制好熔池的形状，多层焊时电流过大运条不当导致局部高度不足，氩弧焊时电流无衰减或衰减过快等等。防止措施防止措施：正确使用焊接工艺，严格按照工艺要求施工。返修方法：返修方法：对于对接焊缝铲除焊缝金属重新焊接。（指封闭结构），对于T形接头和开敞性好的对接焊缝，可在其背面直接补焊。六、焊接缺陷79焊焊接接缺缺陷陷图图示：示：六、焊接缺陷根根部部凹凹陷陷809 9）焊缝超差）焊缝超差焊缝尺寸超差焊缝尺寸超差：焊缝增高量和宽度不符合技术条件，存在过高或过低，过宽或过窄及不平滑过渡的现象。产生原因：产生原因：焊接坡口不合适，操作时运条不当，焊接电流不稳定，焊接速度不均匀，焊

48、接电弧高低变化过大。返修方法：返修方法：过宽、过高的焊缝可用机械方法去除，过窄、过低的焊缝可用熔焊方法补焊。六、焊接缺陷焊缝高度不够焊缝高度不够816.3 6.3 焊接缺陷的危害：焊接缺陷的危害：裂纹裂纹破坏了焊缝的连续性，降低了焊接接头的机械性能、力学性能；气孔气孔焊缝有效面积减小，引起应力集中，且影响焊缝的致密性，降低焊缝的抗弯和抗冲击性；夹渣（夹杂）夹渣（夹杂）降低焊缝金属的韧性，增加焊缝的低温脆性，缩短使用寿命； 未熔合未熔合本身是一种虚焊，易造成应力集中，脆性断裂，危害结构安全；未焊透未焊透减少焊缝有效工作面积，降低接头强度，引起裂纹，导致结构破坏；咬边咬边容易形成应力集中和腐蚀，承

49、受载荷后可能断裂；焊瘤焊瘤焊缝几何尺寸的突变，造成应力集中，减少管路的流通截面；烧穿烧穿焊缝根部引起应力集中，降低接头的强度和塑性；凹陷凹陷减少焊缝的有效截面，降低焊缝强度。 六、焊接缺陷827.1 7.1 焊接检验的种类焊接检验的种类光谱试验光谱试验目视检验（目视检验（VT)VT)真空盒密封检验真空盒密封检验(LT)(LT)磁粉检测（磁粉检测（MT)MT)液体渗透检测液体渗透检测(PT)(PT)涡流检测（涡流检测（ETET）超声波检测（超声波检测（UTUT）射线检测（射线检测（RTRT）七、常用的焊接检验方法无损检测方法:在不损坏试件的前提下,以物理或化学方法为手段.借助先进的技术和设备器材

50、,对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法。837.2 7.2 各项检测的检测原理各项检测的检测原理1 1）光谱检测）光谱检测检测原理检测原理 ：利用被检材料中原子（或离子）发射的特征线光谱，或某些分子（或基团）所发射的特征带光谱的波长和强度，来检测元素的存在及其含量的方法 。看谱镜看谱镜 ：直接用眼睛观测谱线强度，用于半定量分析或定性分析的光谱分析仪器。有固定式和便携式两种，常用于金属与合金的分类、验证等。直读光谱仪直读光谱仪 ：由光电倍增管或CCD检测器检测出谱线，以电讯号或含量读数的形式显示，用于快速定量分析的光谱分析仪器，可提高金属与合金成分的分析速度和分析准确度。七、

51、常用的焊接检验方法84七、常用的焊接检验方法光谱检测光谱检测看谱镜看谱镜852 2）目视检验（）目视检验（VT)VT)检测原理：检测原理：由从事目视检验的人员用肉眼或采用工具对焊缝表面进行检查，确认被检区域焊缝没有任何影响检验和评定质量的一种表面检查方法。人员资格：人员资格：目视检验人员应通过培训、考核，并取得相应资格；人员校正视力不得低于1.0，并每年检查一次。检验程序须包括的内容：检验程序须包括的内容：被检件的类型、形状及尺寸；采用的检验、验收标准和相关文件；检验设备（如放大镜、内窥镜等）；检验条件（包括检验区域、表面状态、直接或间接的检验方法等）；验收准则。检验设备可分为：检验设备可分为

52、： 直接检验设备：直接目视检验应用肉眼进行观察，必要时，使用最大放大倍数为6倍的放大镜。七、常用的焊接检验方法86间接目视检验：对无法直接观察的区域，可采用间接方法进行检验，如使用反射镜、内窥镜或其它合适的方法或仪器。这些仪器的分辨能力至少应与直接目视检验相当。对比试样：当有要求时可将被检件与对比试样进行目视对比。目视检验条件：目视检验条件：被检区域应没有任何影响检验和评定的杂物。当采用直接目视检验时，与被检查表面的视角应大于30，距离不超过600mm。检查物体表面时的照亮度应不低于500lux (500勒可斯即离100W灯炮沿其中心线30cm的照明度)。七、常用的焊接检验方法873 3）真空

53、盒密封检验）真空盒密封检验(LT)(LT)检测原理：检测原理：通过在清理过得焊缝表面涂抹一层润湿剂，并在涂抹润湿剂的焊缝上安装上吸气室，利用减压装置（抽气泵或其它系统）使吸气室逐渐建立真空，当绝对压力达到要求时保持一定的时间，进行探测吸气室内的焊缝是否存在泄漏缺陷的方法。工件表面：工件表面：待检焊缝应清除油脂，并将熔渣和脏物清除干净。润湿剂特性：润湿剂特性：不挥发；涂敷时不起泡沫；浓度不随时间改变。吸气室：吸气室：是一个由下列组件构成的金属盒：一个可观察到受检焊缝的有机玻璃窗；一个保证吸气室密封性和对表面不平进行补偿的泡沫橡胶垫；一个可以联结真空计的压力接头；一个与之相连的减压系统：抽气泵或其它系统。七、常用的焊接检验方法88七、常用的焊接检验方法真空盒检测真空盒检测894) 4) 磁粉检测（磁粉检测（MT)MT)检测原理检测原理 ：铁磁性材料和工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合适光照下目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、形状和大小。能影响磁场的物质称为磁介质能影响磁场的物质称为磁介质. .磁介质分为磁介质分为: :顺磁性材料顺磁性