第一篇:焊接质量检验员的基本要求
一、焊接检验
三检一验:自检、互检、专检、产品最终验收。
焊接过程(工序):材料划线、切割、坡口加工、装配、点焊固定、焊接。
焊前检验:
1、原材料—母材、焊丝、焊条、焊剂(型号、材质证明书)
2、焊接结构设计鉴定:检验焊接结构应具备的焊接性
3、其它工作检查:焊工合格证书、能源、工具
4、结构装配质量检查:按图纸检查尺寸,重点在是否有焊接收缩量、机加工余量,坡口型式及尺寸,点固焊缝位置布置及缺陷坡口处有无缺陷、清洁
焊接生产过程中检验:
1、夹具夹紧情况
2、焊接规范检验—焊条电弧焊(焊条直径与焊接电流,严格执行焊接工艺等)
---—埋弧焊(焊接电流、电弧电压、焊接速度等)
---—气体保护焊(气体流量、焊接电流、焊接速度等)
3、焊缝尺寸检查—焊缝量规
焊后成品检验:
1、外观检查和测量(合金钢应作两次,即焊后和经5~30天后)
2、致密性检验—针对贮存液体或气体的焊接容器
3、焊接接头强度检验—用于受压容器(破坏性强度试验、超载试验)
二、焊接缺陷:
外部缺陷——坡口缺陷
——焊缝外部缺陷
——焊接接头外部缺陷(接头变形和翘曲)
内部缺陷——焊缝和焊接接头内部缺陷(气孔、裂纹、未焊透等)
——焊接接头力学性能低劣(达不到原材料的力学性能和设计要求,表现在4个方面:强度、塑性、韧性、硬度)
——焊缝金属的耐蚀性和金相组织不合乎要求(焊缝化学成分变化)
三、焊接质检员资格及职责
AWS说:焊接质检员是一个机构的质量代表。机构包括:企业(承包商)、业主(买方)、政府机关。质检员的职责是:依据图纸、规范、标准(技术条件)来判定产品的质量,能够了解和掌握技术条件的适用范围及含义,并牢记应争取产品的高质量,但又不能延误工期和交货时间。
1、质检员的资格:
(1)对其承担的检验工作认真负责。
(2)身体好,精力充沛,爬高上低,攀登脚手架。
(3)视力好,可看见焊缝外观和无损检验结果(射线片、报告)。
(4)态度正确,应按规定的检验程序执行,并做到公正一致。记住:合同文件规定了你的任务、权限和职责,一切应按合同规定执行。
(5)具备焊接专业术语及焊接专业知识,能够正确使用焊接专业术语,熟悉和掌握GB/T3375-94《焊接术语》,并了解最常用的焊接方法。
(6)具备图纸、技术条件、规范及焊接工艺方面的知识。能够阅读和看懂图纸,并了解图中焊接及无损检验的符号,同时还应对技术条件中或图纸上未详细说明的焊缝能够做出正确决定,使焊缝能够满足要求。
(7)具备试验方法知识。在判定某条焊缝是否满足质量要求时,可采用各种试验方法。应了解每种试验方法的局限性及其显示的结果。
(8)填写记录与报告。记录要完整和准确,报告要简明扼要。报告不仅应包括所有的检测和试验结果,而且应包括焊接工艺、焊接工艺评定和焊接材料控制记录。
(9)具有一定的焊接操作经验。
(10)进行必要的培训(工程学和冶金学方面的基础知识培训)
(11)具备焊接检验实践经验。
2、焊接质检员的职责:(主要职责▲)
(1)能够解释所有的焊接图纸和技术条件。
(2)检查采购单(保证焊接材料和消耗品满足规定要求)。
(3)根据采购技术条件,检查到货和鉴定(工程材料确认和材料标记)。
(4)根据特殊要求,检查材料(母材和焊材)的化学成分和力学性能。(SMXSGC例子)
(5)调查母材的缺陷和偏差。
(6)检查焊材一、二级库是否满足标准要求。
(7)检查将使用的设备情况,焊接设备上仪表要定期校验。▲检查焊接设备是否符合要求
(8)检查焊接接头的制备情况,坡口尺寸是否满足图纸及规范要求。▲
(9)检查接头的组对与拼装。▲检查坡口及焊件的组对质量
(10)确认所采用的焊接工艺是否经过批准。(11)验证焊工(或焊接操作工)的资格是否满足规范要求(限制焊工在其具有的资格范围内工作)。▲检查焊工合格证书在有效期内
(12)检查焊工执行工艺情况。▲
(13)检查焊缝外观质量是否符合技术文件和标准要求,并认真填写质量记录。▲
(14)选择焊接试验方法及评定试验结果(典型的试验包括:无损检验、水压试验、化学分析、力学性能试验)。
(15)填写焊缝无损检验委托书。▲
(16)保存记录。
(17)准备报告。
有关焊接标准宣贯
什么叫标准?
标准的定义是:用作衡量或依据的原则或规范。我国国家标准GB3935.1-1996《标准和有关领域的通用术语第一部分:基本术语》对标准有明确的定义:标准:为在一定范围内获得最佳秩序,对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性文件。该文件经协商一致制定并经一个公认机构的批准。(注:它应以科学、技术和经验的综合成果为基础,以促进最佳社会效益为目的。)由此可见,标准是一种特殊文件,是现代化科学技术成果和生产实践经验相结合的产物,它来自生产实践反过来又为发展生产服务,标准随着科学技术和生产的发展不断完善提高。
什么叫标准化?
标准化的定义是:为在一定范围内获得最佳秩序,对实际的或潜在的问题制定共同和重复使用的规则的活动。(注:①上述活动主要是包括制定、发布及实施标准的过程。②标准化的重要意义是改进产品、过程和服务的适用性,减少和消除贸易技术壁垒,并促进技术合作。)所以标准化是一种活动,主要是指制定标准、宣传贯彻标准、对标准的实施进行监督管理、根据标准实施情况修订标准的过程。这个过程不是一次性的,而是一个不断循环、不断提高、不断发展的运动过程。
标准是标准化活动的产物。标准化的目的和作用,都是通过制定和贯彻具体的标准来体现的。所以标准化活动不能脱离制定、修订和贯彻标准,这是标准化最主要的内容。
我国的标准体制主要包括标准分级和标准性质两方面内容
一、标准分级 所谓标准分级就是根据标准适用范围的不同,将其划分为若干不同的层次。对标准进行分级可以使标准更好地贯彻实施,也有利于加强对标准的管理和维护。按《中华人民共和国标准化法》规定,我国标准分为四级:即国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。另外,为了适应高新技术标准化发展快和变化快等特点,国家标准化行政主管部门于1998年通过《国家标准化指导性技术文件管理规定》出台了标准化体制改革的一项新举措,即在四级标准之外,又增设了一种“国家标准化指导性文件”作为对四级标准的补充。
1、国家标准:是指由国家的官方标准化机构或国家政府授权的有关机构批准、发布,在全国范围内统一和适用的标准。
中华人民共和国国家标准:是指对全国经济技术发展有重大意义,必须在全国范围内统一的标准。对需要在全国范围内统一的技术要求,应当制定国家标准。我国国家标准由国务院标准化行政主管部门编制计划和组织草拟,并统一审批、编号和发布。我国国家标准的代号,用“国标”—GB表示。强制性国家标准的代号为“GB”,推荐性国家标准的代号为“GB/T”。国家标准的编号由国家标准代号、标准发布顺序号和发布年号三部分构成。
2、行业标准:指中国全国性的各行业范围内统一的标准。按《中华人民共和国标准化法》规定:“对没有国家标准而又需要在全国某个行业范围内统一的技术要求,可以制定行业标准。”行业标准由国务院有关行政主管部门编制计划,组织草拟,统一审批、编号、发布,并报国务院标准化行政主管部门备案。行业标准是对国家标准的补充,行业标准在相应国家标准实施后,自行废止。目前,国务院标准化行政主管部门已批准发布了58个行业标准代号。
3、地方标准:在某个省、自治区、直辖市范围内需要统一的标准。对没有国家标准和行业标准而又需要在省、自治区、直辖市范围内统一的工业产品的安全和卫生要求,可以制定地方标准。地方标准由省、自治区、直辖市人民政府标准化行政主管部门和国务院有关行政主管部门备案。地方标准不得与国家标准、行业标准相抵触,在相应的国家标准或行业标准实施后,地方标准自行废止。地方标准代号,由“DB”加上省、自治区、直辖市行政区划代码前两位数、再加斜线、顺序号和年号四部分组成。
4、企业标准:是指企业所制定的产品标准和在企业内需要协调、统一的技术要求和管理、工作要求所制定的标准。企业生产的产品在没有国家标准、行业标准和地方标准时,应当制定企业标准,作为组织生产的依据。国家鼓励企业在不违反相应强制性标准的前提下,制定严于国家标准、行业标准和地方标准的企业标准,在企业内部适用。企业标准由企业法人代表或法人代表授权的主管领导批准、发布,由企业法人代表授权的部门统一管理。企业的产品标准,应在发布后30日内办理备案。一般按企业隶属关系报当地标准化行政主管部门和有关行政主管部门备案。
5、国家标准化指导性技术文件
是为仍处于技术发展过程中(如变化快的技术领域)的标准化工作提供指南或信息,供科研、设计、生产、使用和管理等有关人员参考使用。
指导性技术文件不宜由标准引用使其具有强制性或行政约束力。
指导性技术文件由国务院标准化行政主管部门编制计划,组织草拟,统一审批、编号和发布。代号为“GB/Z”。国家标准化指导性技术文件的编号由其代号、顺序号和年号组成。
二、标准性质
按标准的性质区分,标准可分为强制性和推荐性两种性质,对应称为强制性标准和推荐性标准。按《中华人民共和国标准化法》规定,国家标准、行业标准分为强制性标准和推荐性标准。保障人体健康,人身、财产安全的标准和法律、行政法规规定强制执行的标准是强制性标准,其它标准是推荐性标准。省、自治区、直辖市人民政府标准化行政主管部门制定的工业产品的安全、卫生要求的地方标准,在本行政区域内是强制性标准。
1、强制性标准 具有法律属性,在一定范围内通过法律、行政法规等强制手段加以实施的标准。下列标准属于强制性标准范围:
(1)药品标准,食品卫生标准,兽药标准;
(2)产品及产品生产、储运和使用中的安全、卫生标准,劳动安全、卫生标准,运输安全标准;
(3)工程建设的质量、安全、卫生标准及国家需要控制的其他工程建设标准;
(4)环境保护的污染排放标准和环境质量标准;
(5)重要通用的技术术语、符号、代号和制图方法;
(6)通用的试验、检验方法标准;
(7)互换配合标准;
(8)国家需要控制的重要产品质量标准。
《中华人民共和国标准化法》规定:“强制性标准必须执行,不符合强制性标准的产品,禁止生产、销售和进口。”由此可见,违反强制性标准就是违法,就要受到法律制裁。强制性标准的强制作用和法律地位是由国家有关法律赋予的。
强制性标准可分为全文强制(全部)和条文强制(部分)两种形式。
2、推荐性标准 除强制性标准以外的标准是推荐性标准,推荐性标准是非强制执行的标准,国家鼓励企业自愿采用推荐性标准。
推荐性标准是在生产、交换、使用等方面,通过经济手段调节而自愿采用的一类标准。违反这类标准,不构成经济或法律方面的责任。但是,一经接受采用,或各方面商定同意纳入商品、经济合同之中,就成为各方共同遵守的技术依据,具有法律上的约束力,各方必须严格遵照执行。
企业标准化
企业标准化是指以提高经济效益为目标,以搞好生产、管理、技术和营销等各项工作为主要内容,制定、贯彻实施和管理维护标准的一种有组织活动。搞好企业标准化对于提高企业质量管理水平有着重要意义。
一、企业标准化的基本任务
1、贯彻执行国家、行业和地方有关标准化的法律、法规、规章和方针政策。
2、贯彻实施有关的技术法规、国家标准、行业标准、地方标准和上级标准。
3、正确地制定、修订和贯彻实施企业标准。在制定修订企业标准时,注意积极采用国际标准和国外先进标准。
4、积极承担上级标准的制定和修订任务。
5、建立和健全企业标准体系并使之正常、有效运行。
6、对各种标准的贯彻实施进行监督和检查。
二、企业标准体系的构成
是以技术标准为主体,包括管理标准和工作标准。
企业技术标准主要包括:技术基础标准、设计标准、产品标准、采购技术标准、工艺标准、工装标准、原材料及半成品标准、能源和公用设施技术标准、信息技术标准、设备技术标准、零部件和器件标准、包装和储运标准、检验和试验方法标准、安全技术标准、职业卫生和环境保护标准等。
企业管理标准主要包括:管理基础标准、营销管理标准、设计与开发管理标准、采购管理标准、生产管理标准、设备管理标准、产品验证管理标准、不合格品及纠正措施管理标准、人员管理标准、安全管理标准、环境保护和卫生管理标准、能源管理标准和质量成本管理标准等。
企业工作标准主要包括:中层以上管理人员通用工作标准、一般管理人员通用工作标准和操作人员通用工作标准。
三、企业标准的贯彻实施与监督
1、国家标准、行业标准和地方标准中的强制性标准,企业必须严格执行;不符合强制性标准的产品,禁止出厂和销售。推荐性标准,企业一经申明采用,应严格执行;企业已备案的企业产品标准,也应严格执行。
2、企业生产的产品,必须按标准组织生产,按标准进行检验。经检验符合标准的产品,由企业质量检验部门签发合格证书。企业生产执行国家标准、行业标准、地方标准或企业产品标准,应当在产品或其说明书、包装物上标注所执行标准的代号、编号、名称。
3、企业研制新产品、改进产品、进行技术改造和技术引进,都必须进行标准化审查。
4、企业应当接受标准化行政主管部门和有关行政主管部门,依据有关法律、法规,对企业实施标准情况进行监督检查。
采用国际标准和国外先进标准
一、基本概念
1、国际标准:由国际性标准化组织制定并在世界范围内统一使用的标准。目前是指国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)、国际电信联盟(ITU)所制定的标准,以及被国际标准化组织确认并公布的其他国际组织制定的标准。
2、国外先进标准:未经ISO确认并公布的其他国际组织的标准、发达国家的国家标准、区域性组织的标准、国际上有权威的团体标准和企业(公司)标准中的先进标准。
有影响的区域性标准主要有:欧洲标准化委员会(CEN)标准、欧洲电工标准化委员会(CENELEC)标准、欧洲电信标准学会(ETSL)标准、欧洲广播联盟(EBU)标准、太平洋地区标准会议(PASC)标准、亚洲大洋洲开放系统互连研讨会(AOW)标准、亚洲电子数据交换理事会(ASEB)标准等。
世界主要经济发达国家的国家标准主要有:美国国家标准(ANSI)、美国军用标准(MIL)、德国国家标准(DIN)、英国国家标准(BS)、日本工业标准(JIS)、法国国家标准(NF)、意大利国家标准(UNI)等。
国际上有权威的团体标准主要有:美国材料与试验协会标准(ASTI)、美国食品与药物管理局(FDA)标准、美国石油学会标准(API)、英国石油学会标准(IP)、美国保险商实验室安全标准(UL)、美国电气制造商协会标准(NEMA)、美国机械工程师协会标准(ASME)、德国电气工程师协会标准(VDE)、英国劳氏船级社《船舶入级规范和条例》(LR)等。
3、采用国际标准和国外先进标准:是指把国际标准和国外先进标准中对我国需要的内容,按照我国有关法律、法规和标准的规定,在充分论证分析的基础上,结合我国实际情况,不同程度地转化为我国各级标准,并贯彻实施的活动。
二、采用国际标准和国外先进标准的基本原则和一般方法
国际标准是世界各国进行贸易的基本准则和基本要求。国家鼓励积极采用国际标准。采用国际标准和国外先进标准是我国一项重要的技术经济政策,是技术引进的重要组成部分。
1、基本原则
(1)确保被采用的标准具有先进、合理和安全可靠等特性。
(2)必须结合国情,符合我国有关法律、法规和方针政策。
(3)突出重点,有利于建立健全我国的标准体系,可优先采用基础标准、方法标准、原材料和通用零部件标准、高新技术标准和安全、卫生、环保等方面的标准,以便为制定我国相应的标准创造条件。
(4)应与企业技术改造、新产品开发和技术引进相结合,以赶超国际先进水平为目标。
(5)要考虑开展综合标准化的要求,如果是重要产品采用国际标准,应包括相应原材料、零部件、元器件、配套产品和检测仪器等标准的采用,相关单位应相互配合。
3、一般方法
ISO/IEC在其出版的导则中规定了国家标准采用国际标准的六种方法是:认可法、封面法、完全重印法、翻译法、重新起草法、包括(引用)法。
三、采用国际标准和国外先进标准的程度和表示方法
我国采用国际标准和国外先进标准的程度分为两种:等同采用和修改采用。
1、等同采用 是指技术内容相同,没有或仅有编辑性修改,编写方法完全相对应。等同采用相当于国际上的翻译法。
2、修改采用 是指在技术内容上有差异,并把这些差异按规定标示。
我国采用国际标准和国外先进标准程度的表示方法为:
采用程度 符号 缩写字母
等同 ≡ Idt或IDT 修改 = mod或MOD 采用ISO标准的两种采用程度在我国国家标准封面上和首页上表示方法如下:
GB××××—××××(idtISO××××:××××)
GB××××—××××(modISO××××:××××)
检查员在检查工作中的重要性在于,检查员所使用的提供检查要求和验收标准在一系列规程和规范中得到充分肯定。作为一名焊接检查员,要作好此项工作,就应非常熟悉标准和吃透标准。因为国内外各类产品标准很多,尤其国内各部门的标准要求都不太一样(企标、行业标准、国标),只有做到熟悉标准和吃透标准,才能把好产品质量关。
GB/T1.1-2000 标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写规则
标准用词说明:
1、表示要准确地符合标准而应严格遵守的要求。
要求:应——有必要、要求、要、只有……才允许
不应——不允许、不准许、不许可、不要
不使用“必须”作为“应”的替代词(以避免将某标准的要求和客观的法定责任相混淆)。
不使用“不可”代替“不应”表示禁止。
2、表示在几种可能性中推荐特别适合的一种,不提及也不排除其他可能性,或表示某个行动步骤是首选的但未必是所要求的,或以否定形式表示不赞成但也不禁止某种可能性或行动步骤。
推荐:宜——推荐、建议
不宜——推荐不、推荐……不、建议不、建议……不
3、表示在标准的界限内所允许的行动步骤。
允许:可——允许、许可、准许
不必——不需要、不要求
在“允许”的情况下,不使用“可能”或“不可能”。
在“允许”的情况下,不用“能”代替“可”。
4、用于陈述由材料的、生理的或某种原因导致的可能或能够。
能——能够、有……的可能性、可能
不能——不能够、没有……的可能性、不可能。
有关焊接标准
1、SL36-92《水工金属结构焊接通用技术条件》
2、SL35-92《水工金属结构焊工考试规则》
3、中国机械工业标准汇编《焊接与切割卷》(上、下)
4、GB150《钢制压力容器》
5、焊接标准汇编
焊接缺陷
焊接的目的是通过执行严格的检查和贯彻焊接质量标准,保证焊接接头能正常工作所必需的焊接质量。在实际施工中,由于各种因素不可避免地会出现这样或那样的质量问题,即焊接缺陷,因此,焊接施工的目的只能是尽可能将焊接缺陷控制在容许的范围内。超过容许范围的焊接缺陷,将直接影响产品质量和安全可靠性,造成焊接结构的失效,以至发生破坏事故。
一般地说,根据焊接缺陷的性质,可分为形状尺寸缺陷、结构缺陷、性能缺陷三类。
l、形状尺寸缺陷有焊接变形,尺寸偏差(包括错边、角度偏筹、焊缝尺寸过大或过小等),外形不良(包括焊缝高低不平、波纹粗劣、宽窄不齐等),飞溅和电弧擦伤。
1、结构缺陷 有焊缝表面气孔和内部气孔、夹渣、未熔合、未焊透、焊瘤、凹坑、咬边和焊接裂纹。
2、性能缺陷 焊接接头力学性能(抗拉强度、屈服点、冲击韧性及冷弯角度)、化学成分等性能不符合技术要求。
第一节 焊接缺陷
按照GB6417—86《金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明》规定,焊缝缺陷分为六大类:裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合和未焊透、形状缺陷、其它缺陷。
焊接缺陷按其在焊接接头的部位,可分为外观缺陷和内部缺陷。
一、外观缺陷
1、咬边因焊接造成沿焊趾(或焊根)处出现的低于母材表面的凹陷或沟槽称为咬边。它是由于焊接过程中,焊件边缘的母材金属被熔化后,未及时得到熔化金属的填充所致。咬边可出现于焊缝一侧或两侧,可以是连续的或间断的。
(1)危害:咬边将削弱焊接接头的强度,产生应力集中。在疲劳载荷作用下,使焊接接头的承载能力大大下降。它往往还是引起裂纹的发源地和断裂失效的原因。焊接技术条件中一般规定了咬边的容限尺寸。
(2)形成原因:焊接工艺参数不当,操作技术不正确造成。如焊接电流大,电弧电压高(电弧过长),焊接速度太快。
(3)防止措施:选择适当的焊接电流和焊接速度,采用短弧操作,掌握正确的运条手法和焊条角度,坡口焊缝焊接时,保持合适的焊条离侧壁距离。
2、焊瘤焊接过程中,在焊缝根部背面或焊缝表面,出现熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤称为焊瘤。焊瘤一般是单个的,有时也能形成长条状,在立焊、横焊、仰焊时多出现。
(1)危害:影响焊缝外观,使焊缝几何尺寸不连续,形成应力集中的缺口。管道内部的焊瘤将影响管内介质的有效流通。
(2)形成原因:操作不当或焊接规范选择不当。如焊接电流过小,而立焊、横焊、仰焊时电流过大,焊接速度太慢,电弧过长,运条摆动不正确。
(3)防止措施:调整合适的焊接电流和焊接速度,采用短弧操作,掌握正确的运条手法。
3、凹坑 焊后在焊缝表面或背面形成低于母材表面的局部低洼缺陷。
未焊满 由于填充金属不足,在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽。
(1)危害:将会减小焊缝的有效工作截面,降低焊缝的承载能力。
(2)形成原因:焊接电流过大,焊缝间隙太大,填充金属量不足。
(3)防止措施:正确选择焊接电流和焊接速度,控制焊缝装配间隙均匀,适当加快填充金属的添加量。
4、烧穿 焊接过程中熔化金属自坡口背面而流出,形成穿孔的缺陷。常发生于底层焊缝或薄板焊接中。
(1)形成原因:焊接过热,如坡口形状不良,装配间隙太大,焊接电流过大,焊接速度过慢,操作不当,电弧过长且在焊缝处停留时间太长等。
(2)防止措施:减小根部间隙,适当加大钝边,严格控制装配质量,正确选择焊接电流,适当提高焊接速度,采用短弧操作,避免过热。
5、焊缝表面形状及尺寸偏差焊缝表面形状及尺寸偏差属于形状缺陷,其经常出现的有:对接焊缝超高、角焊缝凸度过大、焊缝宽度不齐、焊缝表面不规则等。
(1)危害:影响焊缝外观质量,易造成应力集中。
(2)形成原因:坡口角度不当,装配间隙不均匀,焊接规范选择不当,焊接电流过大或过小,焊接速度不均匀,运条手法不正确,焊条或焊丝过热等。
(3)防止措施:选择正确焊接规范,适当的焊条及其直径,调整装配间隙,均匀运条,避免焊条和焊丝过热。
二、内部缺陷
1、气孔焊接过程中熔池金属高温时吸收和产生的气泡,在冷却凝固时未能逸出而残留在焊缝金属内所形成的孔穴,称为气孔。气孔是一种常见的缺陷,不仅出现在焊缝内部与根部,也出现在焊缝表面。焊缝中的气孔可分为球形气孔、条形气孔、虫形气孔以及缩孔等.气孔可以是单个或链状成串沿焊缝长度分布,也可以是密集或弥散状分布。
焊接区中的气体来源:大气的侵入,溶解于母材、焊丝和焊芯中的气体,受潮药皮或焊剂熔化时产生的气体,焊丝或母材上的油污和铁锈等脏物在受热后分解所释放出的气体,焊接过程中冶金化学反应产生的气体。熔焊过程中形成气孔的气体主要有:氢气、一氧化碳和氮气。
氢气孔:多数情况下出现在焊缝表面上,断面形状多呈螺钉状,从焊缝表面上看呈圆喇叭口形,气孔四周内壁光滑。个别情况下也以小圆球形状存在于焊缝内部。
氮气孔:多数以成堆的蜂窝状出现在焊缝表面上。
一氧化碳气孔:多数情况下产生在焊缝内部,沿结晶方向分布,有些象条虫状,表面光滑。
(1)危害:影响焊缝外观质量,削弱焊缝的有效工作截面,降低焊缝的强度和塑性,贯穿性气孔则使焊缝的致密性破坏而造成渗漏。
(2)产生原因:焊接区保护受到破坏;焊丝和母材表面有油污、铁锈和水分;焊接材料受潮,烘焙不充分;焊接电流过大或过小,焊接速度过快;采用低氢型焊条时,电源极性错误,电弧过长,电弧电压偏高;引弧方法或接头不良等。
(3)防止措施:提高操作技能,防止保护气体(焊剂)给送中断;焊前仔细清理母材和焊丝表面油污、铁锈等,适当预热除去水分;焊前严格烘干焊接材料,低氢型焊条必须存放在焊条保温筒中;采用合适的焊接电流、焊接速度,并适当摆动;使用低氢型焊条时应仔细校核电源极性,并短弧操作;采用引弧板或回弧法的操作技术。
2、夹渣焊后残留在焊缝中的熔渣,称为夹渣。夹渣不同于夹杂,夹杂是指在焊缝金属凝固过程中残留的金属氧化物或来自外部的金属颗粒,如氧化物夹杂、硫化物夹杂、氮化物夹杂和金属夹杂等。夹渣是一种宏观缺陷。夹渣的形状有圆形、椭圆形或三角形,存在于焊缝与母材坡口侧壁交接处,或存在于焊道与焊道之间。夹渣可以是单个颗粒状分布,也可以是长条状或线状连续分布。
(1)危害:减少焊接接头的工作截面,影响焊缝的力学性能(抗拉强度和塑性)。焊接技术条件中允许存在一定尺寸和数量的夹渣。
(2)产生原因:多层焊时,每层焊道间的熔渣未清除干净,焊接电流过小,焊接速度过快;焊接坡口角度太小,焊道成形不良;焊条角度和运条技法不当;焊条质量不好等。
(3)防止措施:每层应认真清除熔渣;选用合适的焊接电流和焊接速度;适当加大焊接坡口角度;正确掌握运条手法,严格控制焊条角度可焊丝位置,改善焊道成形;选用质量优良的焊条。
3、未熔合熔化焊时,在焊缝金属与母材之间或焊道(层)金属之间未能完全熔化结合而留下的缝隙,称为未熔合。有侧壁未熔合、层间未熔合和焊缝根部未熔合三种形式。
(1)危害:未熔合属于面状缺陷,易造成应力集中,危害性很大(类同于裂纹)。焊接技术条件中不允许焊缝存在未熔合。
(2)产生原因:多层焊时,层间和坡口侧壁渣清理不干净;焊接电流偏小;焊条偏离坡口侧壁距离太大;焊条摆动幅度太窄等。
(3)防止措施:仔细清除每层焊道和坡口侧壁的熔渣;正确选择焊接电流,改进运条技巧,注意焊条摆动。
4、未焊透焊接时,接头根部未完全熔透的现象,称为未焊透。单面焊时,焊缝熔透达不到根部为根部未焊透;双面焊时,在两面焊缝中间也可形成中间未焊透。
(1)危害:削弱焊缝的工作截面,降低焊接接头的强度并会造成应力集中。焊接技术条件中不允许焊接接头中超过一定容限量的未焊透。
(2)产生原因:坡口钝边太厚,角度太小,装配间隙过小;焊接电流过小,电弧电压偏低,焊接速度过大;焊接电弧偏吹现象;焊接电流过大使母材金属尚未充分加热时而焊条已急剧熔化;焊接操作不当,焊条角度不正确而焊偏等。
(3)防止措施:正确选用和加工坡口尺寸,保证装配间隙;正确选用焊接电流和焊接速度;认真操作,保持适当焊条角度,防止焊偏。
5、焊接裂纹在焊接应力及其它致脆因素的共同作用下,焊接过程中或焊接后,焊接接头中局部区域(焊缝或焊接热影响区)的金属原子结合力遭到破坏而出现的新界面所产生的缝隙,称为焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征。焊接裂纹是最危险的缺陷,除降低焊接接头的力学性能指标外,裂纹末端的缺口易引起应力集中,促使裂纹延伸和扩展,成为结构断裂失效的起源。焊接技术条件中是不允许焊接裂纹存在的。
在焊接接头中可能遇到各种类型的裂纹。按裂纹发生部位的焊缝金属中裂纹、热影响区裂纹或熔合线裂纹、根部裂纹、焊趾裂纹、焊道下裂纹和弧坑裂纹。按裂纹的走向有纵向裂纹、横向裂纹和弧坑星形裂纹。按裂纹的尺寸有宏观裂纹和显微裂纹。按裂纹产生的机理有热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂。
(1)热裂纹 焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区域产生的焊接裂纹,称为热裂纹,又称高温裂纹。
热裂纹多发生在焊缝金属中,有时也出现在热影响区或熔合线。热裂纹有沿着焊缝纵向,位于结晶中心线的纵向裂纹,也有垂直于焊缝的横向裂纹,或在弧坑中产生的星形弧坑裂纹。热裂纹可以显露于焊缝表面,也可以存在于焊缝内部。其基本形貌特征是:在固相线附近高温下产生,沿奥氏体晶界开裂。热裂纹可分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹三类。
① 结晶裂纹熔他一次结晶过程中,在液相和固相并存的高温区,焊缝金属沿一次结晶晶界开裂的裂纹,称为结晶裂纹。通常热裂纹多指是结晶裂纹。多数情况下,结晶裂纹的断口呈高温氧化色彩,主要出现在焊缝中,个别情况下也产生在焊接热影响区。
产生条件:低熔点共晶偏析物(FeS)以片状液态薄膜聚集于晶界,焊接拉应力。
防止措施:通过控制产生条件的两方面着手:首先严格控制焊缝金属中C、Si、S、P含量,提高焊缝金属的含Mn量,采用低氢型焊接材料。其次焊前要预热,减小焊后冷却速度,调整焊接规范,适当加大焊接坡口角度,以得到焊缝成形系数大的焊缝,必要时采用多层焊。
② 液化裂纹焊接过程中,在焊接热循环作用下,存在于母材近缝区金属或多层焊缝的层间金属晶界的低熔点共晶物局部被重新熔化开裂的裂纹,称为液化裂纹。
防止措施:控制和选用C、S、P含量较低而Mn含量较高的母材,焊接时采用低热输入量的焊接规范进行多道焊。
③ 多边化裂纹焊接时,焊缝或近缝区的金属处于固相线温度以下的高温区域,由于晶格缺陷(如空位和位借)的移动和聚集,形成二次边界,即“多边化边界”,从而引起边界高温强度和塑性降低,沿着多边化的边界产生开裂,称为多边化裂纹。这类裂纹常以任意方向贯穿树枝晶界,断口多呈现为高温低塑性断裂特征。多边化裂纹多发生在单相奥氏体合金的焊缝或近缝区的金属中。
防止措施:在焊缝中加入Mo、W、Ti等细化晶粒的合金元素,阻止形成“多边化边界”,在工艺上采取减小焊接应力的措施。
(2)再热裂纹(SR裂纹)焊接接头在焊后一定温度范围内再次加热(消除应力热处理或经其它加热过程),在焊接热影响区的粗晶区产生的裂纹,称为再热裂纹或消应力处理裂纹。再热裂纹与热裂纹一样也是一种沿晶界开裂的裂纹,但其断口呈低温氧化色彩。
产生条件:钢中某些沉淀强化元素(如 Mo、V、Cr、Nb等),经历再热(焊后再次加热)敏感温度区域500—700℃,焊接接头存在较高的残余应力和焊缝表面有应力集中的缺口部位(咬边、凹陷等)。
从产生条件可看出,再热裂纹多发生在具有析出沉淀硬化相的低合金高强钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢以及镍基合金的焊接接头之中。普通碳素钢中一般不会产生这种裂纹。
防止措施:提高预热温度和采用后热处理,减小焊接应力和过热区硬化;选用高塑性低强度匹配的焊接材料;改进焊接接头设计,尽量不采用高拘束度的焊接节点,消除一切可能引起应力集中的表面缺陷,修磨焊缝呈圆滑过渡;正确选择焊后热处理温度。
(3)冷裂纹焊接接头在焊后冷却到较低温度下(200℃左右)所产生的焊接裂纹,称为冷裂纹。根据裂纹出现的部位,可分为焊道下裂纹、焊趾裂纹、焊根裂纹、横向裂纹。
产生条件:三个因素共同作用形成冷裂纹,即焊接应力、淬硬组织、扩散氢。冷裂纹多发生在低合金高强钢、中合金钢、高碳钢的焊接热影响区和熔合区中,个别情况下,也出现在焊缝金属中。
形貌特征:焊后冷却至较低温度下产生,贯穿晶粒开裂,断口呈金属光亮。
根据产生的机理不同,冷裂纹可分为延迟裂纹、淬硬脆化裂纹和低塑性脆化裂纹三类。
① 延迟裂纹(氢致裂纹)是一种最常见的冷裂纹形态。它是焊后冷却到室温并放置一段时间(延迟潜伏期,几小时、几天、几十天)之后才出现的焊接冷裂纹,具有延迟的性质。因为这种裂纹的产生与焊缝金属中的扩散氢活动密切相关,所以又称氢致裂纹。
② 淬硬脆化裂纹有些钢种如马氏体不锈钢、工具钢,由于淬硬倾向较大,焊接时易形成淬硬组织,在焊接应力的作用下导致开裂,称之为淬硬脆化裂纹。与延迟裂纹不同的是淬硬脆化裂纹基本上是在焊后立即产生,无延迟期,除了焊接热影响区出现外,有时还会出现在焊缝中。
③ 低塑性脆化裂纹焊接脆性材料时(如铸铁),当焊后冷却到400℃以下时,由于焊接收缩应变超过材料的本身塑性而导致开裂,称之为低塑性脆化裂纹。它可在焊缝中出现,也可发生在焊接热影响区中。其断口具有脆性断裂的形貌特征。
防止措施:焊前预热,降低冷却速度;选择合适的焊接规范参数;采用低氢型焊接材料,并严格烘干;彻底清除焊丝及母材焊接区域的油污、铁锈和水分,焊后立即后热或焊后热处理,改进接头设计降低拘束应力。
(4)层状撕裂是一种焊接时沿钢板轧制方向平行于表面呈阶梯状“平台”开裂的冷裂纹。呈穿晶或沿晶开裂的形态特征,通常发生在轧制钢板的靠近熔合线的热影响区中,与熔合线平行形成阶梯式的裂纹。由于不露出表面,所以一般很难发现,只有通过探伤发现,且难以返修。层状撕裂多产生在T形接头和角接接头中,受垂直于钢板表面方向拉伸应力的作用而产生。
产生条件:沿钢板轧制方向存在分层夹杂物(如硫化物等),焊接时产生垂直于厚度方向的焊接应力。
防止措施:严格控制钢材的含硫量,改进接头形式和坡口形状,与焊缝连接的坡口表面预先堆焊过渡层,选用强度等级较低的低氢型焊接材料,采用低焊接热输入和焊接预热。
第二节 预防焊接缺陷的对策
一、预防焊接缺陷的对策程序
l、确定焊接缺陷的类型
根据焊接缺陷的形态、发生的部位(如焊缝金属、焊接热影响区、熔合区)、方位、尺寸、母材材质、缺陷发生的时间等分析。一般除焊接裂纹外,其它缺陷均可通过外观、金相微观、无损探伤判别。
2、查明焊接缺陷产生的原因
一般按下列情况分析
(1)母材质量(力学性能、化学成分、热处理状态、板厚、坡口的制备)
(2)焊接方法及焊接条件(热输入、预热温度、后热温度、焊接参数)
(3)焊接材料(化学成分、药皮类型、烘焙条件)
(4)焊缝金属(化学成分、金相组织、抗拉强度、塑性)
(5)接头形式(对接、角接、T字、板厚、施焊层道数)
(6)拘束条件(拉伸拘束、弯曲拘束、残余应力)
(7)焊后热处理
(8)施工环境
按照查明的各类焊接缺陷所产生的原因而提出相应的对策,可采用因果统计分析法对各类焊接缺陷进行因果分析。
二、各类焊接缺陷因果图分析
因果图(又称鱼剌图)分析法是一种逆向分析的方法,即从质量问题返回查找造成问题的原因。所以因果图由质量问题和影响质量的因素两部分组成。如图示:
因 果
更小原因
焊接缺陷
分析步骤:
(1)确定分析的焊接缺陷,将其填在“缺陷”框内。
(2)确定影响焊接缺陷诸因素的分类,依次画出大枝、中枝、小枝和细枝。大枝表示主要原因,中枝表示造成大枝的一个原因,小枝表示造成中枝的一个原因,细枝表示影响小枝的更小原因。
(3)从图中找出影响焊接缺陷的主要原因,提出有关的质量对策。
焊缝符号和焊接方法及其标注
一、焊缝符号及其标注
焊缝是构成焊接接头的主体部分。在工程图纸或图样中,为了简化焊缝及焊接接头形式和基本尺寸的标注,应采用统一的焊缝符号表示法。GB324-88《焊缝符号表示法》规定了工程图样上标注焊缝符号的方法和基本规则。
焊缝符号由基本符号和指引线组成。必要时,可加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号。基本符号、辅助符号和补充符号见表
1、表2和表3,补充符号应用示例见表4所示。
基本符号和辅助符号用粗实线绘制,指引线用细实线绘制。基本符号表示焊缝横剖面的形状;辅助符号表示焊缝表面形状特征;补充符号是补充说明焊缝的某些特征。指引线是将焊缝符号指明于焊缝的连接线,由带箭头的线和两条基准线(实线和虚线)组成,见图1所示。
图1 指引线
1-箭头线 2-基准线(实线)3-基准线(虚线)
为了在图样中明确表明焊缝位置,基本符号相对于基准线的位置按下列规定:
(1)单面焊缝的基准线应绘制实线和虚线两条,双面焊缝的基准线只绘制实线,无虚线,见图2所示。
(2)单面焊缝若位于接头的箭头侧,基本符号标注在基准线的实线上,如果焊缝位于接头的非箭头侧,则基本符号标注在基准线的虚线上。
焊缝尺寸符号在图样上一般不标注,如果设计和生产需要注明焊缝尺寸时才标注。
a)
b)
c)d)
图2 基本符号相对于基准线的位置举例
a)焊缝在接头的箭头侧 b)焊缝在接头的非箭头侧 c)对称焊缝 d)双面焊缝
二、焊接方法及其标注
在图样上标注焊接方法是与焊缝符号同时配合使用。GB5185-85《金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号》中规定用数字代号表示焊接方法,见表5,其标注在焊缝符号的指示线尾部,见图3。
a)b)
图3 焊接方法标注 a)单一焊接方法 b)组合焊接方法
表5 常用焊接方法及其数字代号举例
焊接方法 代号 焊接方法 代号
焊条电弧焊 111 MIG焊(含熔化极氩弧焊)131 埋弧焊 12 MAG焊(含CO2焊)135 丝极埋弧焊 121 非隋性气体药芯电弧焊 136 带极埋弧焊 122 TIG焊(含钨极氩弧焊)141 氧乙炔焊 311 等离子弧焊 15 电渣焊 72 —
第一位数字表示焊接方法的大分类号,如“1”表示电弧焊,“2”表示电阻焊,“3”表示气焊,“7”表示其它焊接法,“9”表示钎焊。第二位及第三位数字为细分类号。
在设计焊接结构图样中,焊缝一般可采用符号来表示坡口形式尺寸及组装要求、焊接方法、焊缝质量要求、无损检验方法及其它内容。
例1:
此符号表明:焊缝采用带钝边的V形坡口,坡口间隙2mm,坡口角度65°,钝边2mm,用焊条电弧焊,焊缝质量按GB3323标准进行射线照相检验,Ⅱ级合格。
例2:
此符号表明:焊缝采用带钝边的V形坡口,坡口间隙0mm,坡口角度55°,钝边6mm,用钨极氩弧焊打底,埋弧焊接,焊缝质量按GB11345标准进行超声波检验,Ⅰ级合格。
表1 基本符号
序号 名称 示意图 符号 卷边焊缝①(卷边完全熔化)I形焊缝 V形焊缝 单边V形焊缝 带钝边V形焊缝 带钝边单边V形焊缝 带钝边U形焊缝 带钝边J形焊缝 封底焊缝 角焊缝 塞焊缝或槽焊缝 点焊缝 缝焊缝
注:① 不完全熔化的卷边焊缝用I形焊缝符号表示,并加注焊缝有效厚度S。
表2 辅助符号
序号 名 称 示意图 符 号 说 明平面符号 焊缝表面平齐(一般通过加工)凹面符号 焊缝表面凹陷 凸面符号 焊缝表面凸起
注:不需要确切地说明焊缝表面形状时,可以不用辅助符号。表3 补充符号
序号 名 称 示意图 符 号 说 明 带垫板符号①(卷边完全熔化)表示焊缝底部有垫板 三面焊缝符号① 表示三面带有焊缝 周围焊缝符号 表示环绕工件周围焊缝 现场符号 表示现场或工地上进行焊接 尾部符号 可以参照GB5185标注焊接工艺方法等内容
表4 补充符号应用示例
示 意 图 标 注 示 例 说 明
表示V形焊缝的背面底部有垫板
工件三面带有焊缝,焊接方法为焊条电弧焊
表示在现场沿工件周围施焊
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一、焊前质量控制
焊前质量控制的目的是预防焊接质量事故出现的可能性,是保证焊接质量的积极的有效管理。控制项目如下:
l、母材质量确认
(1)核对和确认母材牌号及规格是否符合图样及技术文件所规定的材质和规格。不一致时,应检查是否办理了材料代用或更改手续凭证。
(2)核查材质证明书或工厂材质复验单,包括:材料牌号、规格和尺寸、炉批号、检验编号、数量、重量、供货状态、力学性能、化学成分和其它特殊要求的内容。
(3)核查工件材质的表面质量和移植钢印标记的正确性和齐全性。材料表面不应有裂纹、分层及超出标准允许的凹坑和划伤等缺陷。钢印标记应包括产品编号、入厂检验编号、材料牌号和规格等项目,并有检查员见证的确认标记。
2、焊接材料管理
重点控制二级库。
(1)核查所发的焊材质量证明书或工厂对焊材复验合格证及试样编号。
(2)监督检查焊材的贮存和烘干制度的执行。
(3)检查发放的焊材表面质量,焊丝表面应除锈、无油污、药皮无开裂、脱落或霉变。(4)监督焊材的领用发放,核对领用发放焊材牌号和规格与焊接工艺规程是否一致。不一致时应核查是否办理焊材代用或焊接工艺规程更改手续凭证。
3、焊接坡口制备质量检查
检查依据是企业对坡口尺寸、精度和表面质量的标准(企业标准)
(1)检查坡口尺寸(深度、角度、钝边等)和精度是否符合技术标准。
(2)检查坡口表面粗糙度及表面缺陷,超标者,提出修整处理。
(3)检查坡口表面清理质量。坡口面每侧至少20mm范围内应清理干净,不得有杂物。
(4)坡口面的无损探伤。板厚>30mm或σs>400MPa或Cr-Mo类钢,进行磁粉或渗透探伤。发现缺陷时(分层、裂纹)应预以清除。
4、装配和定位焊质量检查
(1)检查装配几何形状和尺寸是否符合图样规定。
(2)检查焊缝位置和分布是否符合图样规定。
(3)复核和检查装配件的材质。
(4)检查定位焊和装配马所用焊材、预热温度和焊工技能资格及定位焊缝质量和尺寸是否达到标准规定。
(5)用样板检查组装坡口的形状、尺寸、间隙和对口错边量是否符合技术标准。
5、焊工技能资格管理
焊工的技能水平是保证焊接质量的决定因素,从事重要产品焊接施工的焊工,必须经过专门培训和合格考试,并持有有效的合格证书。但是,因焊接产品种类、规格、钢种的不同,焊工技能资格等级也不同。因此必须对焊工技能资格项目加以严格的管理。
(1)核查和确认焊工技能资格,即考试项目(焊接方法、试件类别和焊材、母材)与所担任的焊接工作的一致性。
(2)监督和控制焊工技能资格期限的有效性。
6、焊接工艺评定合格的确认
(1)确认焊接工艺规程是否经过焊接工艺评定合格和有效。
(2)核查所使用的焊接工艺规程是否与所需进行的焊接工作的一致性。
二、焊接施工过程质量控制
焊接施工过程(包括焊接、后热和焊后热处理)的质量控制是焊接质量管理的重要部分,其直接影响焊接质量。
在焊接施工过程中,检查员通常巡回现场,对焊接施工过程进行监督和检查,重点是监督焊工是否执行焊接工艺规程所规定的内容和要求以及焊接工艺纪律情况。一般控制下列几个项目。
1、焊接方法的确认 不一致时应核查是否办理焊接工艺更改手续凭证。
2、检查焊接设备完好性和工装适用性。
(1)检查所用设备和工装是否符合工艺规程规定。
(2)检查设备的表、计、装置等,失灵时不得焊接。
3、复核焊接材料
(1)防止错用焊材,造成焊接质量事故。
(2)监督和检查焊条保温筒的使用情况。
(3)抽验焊条、焊剂是否烘干。
4、焊接预热温度和预热方式检查
(1)检查预热方式(方法和加热范围)是否符合焊接工艺规程规定。
(2)检查和控制预热温度是否符合工艺规定。
5、焊接环境监督
焊接环境包括温度、湿度和气候条件。当出现下列情况时应采取措施:温度<0℃,湿度>90%,风速>10 m/s,有穿堂风、雨、雾、雪时。
6、监督焊工执行工艺情况
(1)核查焊工是否持有相应的焊接技能操作证和按照焊接规程进行操作。
(2)监督和检查焊工执行焊接工艺规程正确与否。
表6 焊缝尺寸符号
符 号 名 称 示 意 图 符 号 名 称 示 意 图
δ 工件厚度 R 根部半径
α 坡口角度 l 焊缝长度
b 根部间隙 n 焊缝段数
P 钝 边 e 焊缝间距
C 焊缝宽度 K 焊角尺寸
d 熔核直径 H 坡口深度
S 焊缝有效厚 度 h 余高
N 相同焊缝数量符号 β 坡口面角 度
表7 焊缝尺寸的标注示例
序号 名 称 示 意 图 焊缝尺寸符号 示 例 对接焊缝 S:焊缝有效厚度 卷边焊缝 S:焊缝有效厚度 连 续角焊缝 K:焊角尺寸 断 续角焊缝 l:焊缝长度(不计弧坑)e:焊缝间距n:焊缝段数 5 交错断续角焊缝 塞焊缝或槽焊缝 c:槽宽
d:孔的直径 缝焊缝 c:焊缝宽度 点焊缝 e:间距d:焊点直径
焊接质量控制和检验
第一节 焊接质量控制
焊接生产的整个过程包括原材料、焊接材料、坡口准备、装配、焊接和焊后热处理等工序。因此,焊接质量保证不仅仅是焊接施工的自身质量管理,而且与焊接之前的各道工序的质量控制有密切的联系,所以,焊接施工的质量控制应该是一项全过程的质量管理。它应该包括:焊接前质量控制、焊接施工过程质量控制和焊接后最终质量检验等三个阶段。
焊接质量控制的目标是以保证焊接产品的最终性能为目的,从而达到降低生产成本和提高产品质量的效能。
焊接质量控制应该实施焊工、焊接工段长和专职焊接检查员的三级质量控制的管理责任制,具体职责分工见图所示。
焊前 焊后 焊接
质量 焊前装配质量管理 焊接 焊接过程质量管理 质量 质量
控制 控制 资料
A B C A B C C C C A一装配工或焊工自检 B一工段长巡回互检 C一专职检查工检验
焊接质量控制职能
焊工应对违反焊接工艺规程及操作不当的质量事故承担责任,焊接检查员则应对漏检或误检造成的质量事故承担责任。
第二篇:焊接质量检验员的基本要求
焊接质量检验员的基本要求
一、焊接检验
三检一验:自检、互检、专检、产品最终验收。
焊接过程(工序):材料划线、切割、坡口加工、装配、点焊固定、焊接。
焊前检验:
1、原材料—母材、焊丝、焊条、焊剂(型号、材质证明书)
2、焊接结构设计鉴定:检验焊接结构应具备的焊接性
3、其它工作检查:焊工合格证书、能源、工具
4、结构装配质量检查:按图纸检查尺寸,重点在是否有焊接收缩量、机加工余量,坡口型式及尺寸,点固焊缝位臵布臵及缺陷坡口处有无缺陷、清洁
焊接生产过程中检验:
1、夹具夹紧情况
2、焊接规范检验—焊条电弧焊(焊条直径与焊接电流,严格执行焊接工艺等)
---—埋弧焊(焊接电流、电弧电压、焊接速度等)
---—气体保护焊(气体流量、焊接电流、焊接速度等)
3、焊缝尺寸检查—焊缝量规
焊后成品检验:
1、外观检查和测量(合金钢应作两次,即焊后和经5~30天后)
2、致密性检验—针对贮存液体或气体的焊接容器
3、焊接接头强度检验—用于受压容器(破坏性强度试验、超载试验)
二、焊接缺陷:
外部缺陷——坡口缺陷
——焊缝外部缺陷
——焊接接头外部缺陷(接头变形和翘曲)
内部缺陷——焊缝和焊接接头内部缺陷(气孔、裂纹、未焊透等)
——焊接接头力学性能低劣(达不到原材料的力学性能和设计要求,表现在4个方面:强度、塑性、韧性、硬度)
——焊缝金属的耐蚀性和金相组织不合乎要求(焊缝化学成分变化)
三、焊接质检员资格及职责
焊接质检员是一个机构的质量代表。机构包括:企业(承包商)、业主(买方)、政府机关。质检员的职责是:依据图纸、规范、标准(技术条件)来判定产品的质量,能够了解和掌握技术条件的适用范围及含义,并牢记应争取产品的高质量,但又不能延误工期和交货时间。
1、质检员的资格:
(1)对其承担的检验工作认真负责。(2)身体好,精力充沛,爬高上低,攀登脚手架。
(3)视力好,可看见焊缝外观和无损检验结果(射线片、报告)。
(4)态度正确,应按规定的检验程序执行,并做到公正一致。记住:合同文件规定了你的任务、权限和职责,一切应按合同规定执行。
(5)具备焊接专业术语及焊接专业知识,能够正确使用焊接专业术语,熟悉和掌握GB/T3375-94《焊接术语》,并了解最常用的焊接方法。
(6)具备图纸、技术条件、规范及焊接工艺方面的知识。能够阅读和看懂图纸,并了解图中焊接及无损检验的符号,同时还应对技术条件中或图纸上未详细说明的焊缝能够做出正确决定,使焊缝能够满足要求。
(7)具备试验方法知识。在判定某条焊缝是否满足质量要求时,可采用各种试验方法。应了解每种试验方法的局限性及其显示的结果。
(8)填写记录与报告。记录要完整和准确,报告要简明扼要。报告不仅应包括所有的检测和试验结果,而且应包括焊接工艺、焊接工艺评定和焊接材料控制记录。
(9)具有一定的焊接操作经验。
(10)进行必要的培训(工程学和冶金学方面的基础知识培训)
(11)具备焊接检验实践经验。
2、焊接质检员的职责:(主要职责▲)
(1)能够解释所有的焊接图纸和技术条件。
(2)检查采购单(保证焊接材料和消耗品满足规定要求)。
(3)根据采购技术条件,检查到货和鉴定(工程材料确认和材料标记)。
(4)根据特殊要求,检查材料(母材和焊材)的化学成分和力学性能。(SMXSGC例子)
(5)调查母材的缺陷和偏差。
(6)检查焊材一、二级库是否满足标准要求。
(7)检查将使用的设备情况,焊接设备上仪表要定期校验。▲检查焊接设备是否符合要求
(8)检查焊接接头的制备情况,坡口尺寸是否满足图纸及规范要求。▲
(9)检查接头的组对与拼装。▲检查坡口及焊件的组对质量
(10)确认所采用的焊接工艺是否经过批准。
(11)验证焊工(或焊接操作工)的资格是否满足规范要求(限制焊工在其具有的资格范围内工作)。▲检查焊工合格证书在有效期内
(12)检查焊工执行工艺情况。▲
(13)检查焊缝外观质量是否符合技术文件和标准要求,并认真填写质量记录。▲
(14)选择焊接试验方法及评定试验结果(典型的试验包括:无损检验、水压试验、化学分析、力学性能试验)。
(15)填写焊缝无损检验委托书。▲
(16)保存记录。
(17)准备报告。
有关焊接标准宣贯 什么叫标准?
标准的定义是:用作衡量或依据的原则或规范。我国国家标准GB3935.1-1996《标准和有关领域的通用术语第一部分:基本术语》对标准有明确的定义:标准:为在一定范围内获得最佳秩序,对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性文件。该文件经协商一致制定并经一个公认机构的批准。(注:它应以科学、技术和经验的综合成果为基础,以促进最佳社会效益为目的。)由此可见,标准是一种特殊文件,是现代化科学技术成果和生产实践经验相结合的产物,它来自生产实践反过来又为发展生产服务,标准随着科学技术和生产的发展不断完善提高。
什么叫标准化?
标准化的定义是:为在一定范围内获得最佳秩序,对实际的或潜在的问题制定共同和重复使用的规则的活动。(注:①上述活动主要是包括制定、发布及实施标准的过程。②标准化的重要意义是改进产品、过程和服务的适用性,减少和消除贸易技术壁垒,并促进技术合作。)所以标准化是一种活动,主要是指制定标准、宣传贯彻标准、对标准的实施进行监督管理、根据标准实施情况修订标准的过程。这个过程不是一次性的,而是一个不断循环、不断提高、不断发展的运动过程。
标准是标准化活动的产物。标准化的目的和作用,都是通过制定和贯彻具体的标准来体现的。所以标准化活动不能脱离制定、修订和贯彻标准,这是标准化最主要的内容。
我国的标准体制主要包括标准分级和标准性质两方面内容
一、标准分级
所谓标准分级就是根据标准适用范围的不同,将其划分为若干不同的层次。对标准进行分级可以使标准更好地贯彻实施,也有利于加强对标准的管理和维护。按《中华人民共和国标准化法》规定,我国标准分为四级:即国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。另外,为了适应高新技术标准化发展快和变化快等特点,国家标准化行政主管部门于1998年通过《国家标准化指导性技术文件管理规定》出台了标准化体制改革的一项新举措,即在四级标准之外,又增设了一种“国家标准化指导性文件”作为对四级标准的补充。
1、国家标准:是指由国家的官方标准化机构或国家政府授权的有关机构批准、发布,在全国范围内统一和适用的标准。
中华人民共和国国家标准:是指对全国经济技术发展有重大意义,必须在全国范围内统一的标准。对需要在全国范围内统一的技术要求,应当制定国家标准。我国国家标准由国务院标准化行政主管部门编制计划和组织草拟,并统一审批、编号和发布。我国国家标准的代号,用“国标”—GB表示。强制性国家标准的代号为“GB”,推荐性国家标准的代号为“GB/T”。国家标准的编号由国家标准代号、标准发布顺序号和发布年号三部分构成。
2、行业标准:指中国全国性的各行业范围内统一的标准。按《中华人民共和国标准化法》规定:“对没有国家标准而又需要在全国某个行业范围内统一的技术要求,可以制定行业标准。”行业标准由国务院有关行政主管部门编制计划,组织草拟,统一审批、编号、发布,并报国务院标准化行政主管部门备案。行业标准是对国家标准的补充,行业标准在相应国家标准实施后,自行废止。目前,国务院标准化行政主管部门已批准发布了58个行业标准代号。
3、地方标准:在某个省、自治区、直辖市范围内需要统一的标准。对没有国家标准和行业标准而又需要在省、自治区、直辖市范围内统一的工业产品的安全和卫生要求,可以制定地方标准。地方标准由省、自治区、直辖市人民政府标准化行政主管部门和国务院有关行政主管部门备案。地方标准不得与国家标准、行业标准相抵触,在相应的国家标准或行业标准实施后,地方标准自行废止。地方标准代号,由“DB”加上省、自治区、直辖市行政区划代码前两位数、再加斜线、顺序号和年号四部分组成。
4、企业标准:是指企业所制定的产品标准和在企业内需要协调、统一的技术要求和管理、工作要求所制定的标准。企业生产的产品在没有国家标准、行业标准和地方标准时,应当制定企业标准,作为组织生产的依据。国家鼓励企业在不违反相应强制性标准的前提下,制定严于国家标准、行业标准和地方标准的企业标准,在企业内部适用。企业标准由企业法人代表或法人代表授权的主管领导批准、发布,由企业法人代表授权的部门统一管理。企业的产品标准,应在发布后30日内办理备案。一般按企业隶属关系报当地标准化行政主管部门和有关行政主管部门备案。
5、国家标准化指导性技术文件
是为仍处于技术发展过程中(如变化快的技术领域)的标准化工作提供指南或信息,供科研、设计、生产、使用和管理等有关人员参考使用。
指导性技术文件不宜由标准引用使其具有强制性或行政约束力。
指导性技术文件由国务院标准化行政主管部门编制计划,组织草拟,统一审批、编号和发布。代号为“GB/Z”。国家标准化指导性技术文件的编号由其代号、顺序号和年号组成。
二、标准性质
按标准的性质区分,标准可分为强制性和推荐性两种性质,对应称为强制性标准和推荐性标准。按《中华人民共和国标准化法》规定,国家标准、行业标准分为强制性标准和推荐性标准。保障人体健康,人身、财产安全的标准和法律、行政法规规定强制执行的标准是强制性标准,其它标准是推荐性标准。省、自治区、直辖市人民政府标准化行政主管部门制定的工业产品的安全、卫生要求的地方标准,在本行政区域内是强制性标准。
1、强制性标准 具有法律属性,在一定范围内通过法律、行政法规等强制手段加以实施的标准。下列标准属于强制性标准范围:
(1)药品标准,食品卫生标准,兽药标准;
(2)产品及产品生产、储运和使用中的安全、卫生标准,劳动安全、卫生标准,运输安全标准;
(3)工程建设的质量、安全、卫生标准及国家需要控制的其他工程建设标准;
(4)环境保护的污染排放标准和环境质量标准;
(5)重要通用的技术术语、符号、代号和制图方法;
(6)通用的试验、检验方法标准;
(7)互换配合标准;
(8)国家需要控制的重要产品质量标准。
《中华人民共和国标准化法》规定:“强制性标准必须执行,不符合强制性标准的产品,禁止生产、销售和进口。”由此可见,违反强制性标准就是违法,就要受到法律制裁。强制性标准的强制作用和法律地位是由国家有关法律赋予的。
强制性标准可分为全文强制(全部)和条文强制(部分)两种形式。
2、推荐性标准 除强制性标准以外的标准是推荐性标准,推荐性标准是非强制执行的标准,国家鼓励企业自愿采用推荐性标准。
推荐性标准是在生产、交换、使用等方面,通过经济手段调节而自愿采用的一类标准。违反这类标准,不构成经济或法律方面的责任。但是,一经接受采用,或各方面商定同意纳入商品、经济合同之中,就成为各方共同遵守的技术依据,具有法律上的约束力,各方必须严格遵照执行。
企业标准化
企业标准化是指以提高经济效益为目标,以搞好生产、管理、技术和营销等各项工作为主要内容,制定、贯彻实施和管理维护标准的一种有组织活动。搞好企业标准化对于提高企业质量管理水平有着重要意义。
一、企业标准化的基本任务
1、贯彻执行国家、行业和地方有关标准化的法律、法规、规章和方针政策。
2、贯彻实施有关的技术法规、国家标准、行业标准、地方标准和上级标准。
3、正确地制定、修订和贯彻实施企业标准。在制定修订企业标准时,注意积极采用国际标准和国外先进标准。
4、积极承担上级标准的制定和修订任务。
5、建立和健全企业标准体系并使之正常、有效运行。
6、对各种标准的贯彻实施进行监督和检查。
二、企业标准体系的构成
是以技术标准为主体,包括管理标准和工作标准。
企业技术标准主要包括:技术基础标准、设计标准、产品标准、采购技术标准、工艺标准、工装标准、原材料及半成品标准、能源和公用设施技术标准、信息技术标准、设备技术标准、零部件和器件标准、包装和储运标准、检验和试验方法标准、安全技术标准、职业卫生和环境保护标准等。
企业管理标准主要包括:管理基础标准、营销管理标准、设计与开发管理标准、采购管理标准、生产管理标准、设备管理标准、产品验证管理标准、不合格品及纠正措施管理标准、人员管理标准、安全管理标准、环境保护和卫生管理标准、能源管理标准和质量成本管理标准等。
企业工作标准主要包括:中层以上管理人员通用工作标准、一般管理人员通用工作标准和操作人员通用工作标准。
三、企业标准的贯彻实施与监督
1、国家标准、行业标准和地方标准中的强制性标准,企业必须严格执行;不符合强制性标准的产品,禁止出厂和销售。推荐性标准,企业一经申明采用,应严格执行;企业已备案的企业产品标准,也应严格执行。
2、企业生产的产品,必须按标准组织生产,按标准进行检验。经检验符合标准的产品,由企业质量检验部门签发合格证书。企业生产执行国家标准、行业标准、地方标准或企业产品标准,应当在产品或其说明书、包装物上标注所执行标准的代号、编号、名称。
3、企业研制新产品、改进产品、进行技术改造和技术引进,都必须进行标准化审查。
4、企业应当接受标准化行政主管部门和有关行政主管部门,依据有关法律、法规,对企业实施标准情况进行监督检查。
采用国际标准和国外先进标准
一、基本概念
1、国际标准:由国际性标准化组织制定并在世界范围内统一使用的标准。目前是指国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)、国际电信联盟(ITU)所制定的标准,以及被国际标准化组织确认并公布的其他国际组织制定的标准。
2、国外先进标准:未经ISO确认并公布的其他国际组织的标准、发达国家的国家标准、区域性组织的标准、国际上有权威的团体标准和企业(公司)标准中的先进标准。
有影响的区域性标准主要有:欧洲标准化委员会(CEN)标准、欧洲电工标准化委员会(CENELEC)标准、欧洲电信标准学会(ETSL)标准、欧洲广播联盟(EBU)标准、太平洋地区标准会议(PASC)标准、亚洲大洋洲开放系统互连研讨会(AOW)标准、亚洲电子数据交换理事会(ASEB)标准等。
世界主要经济发达国家的国家标准主要有:美国国家标准(ANSI)、美国军用标准(MIL)、德国国家标准(DIN)、英国国家标准(BS)、日本工业标准(JIS)、法国国家标准(NF)、意大利国家标准(UNI)等。
国际上有权威的团体标准主要有:美国材料与试验协会标准(ASTI)、美国食品与药物管理局(FDA)标准、美国石油学会标准(API)、英国石油学会标准(IP)、美国保险商实验室安全标准(UL)、美国电气制造商协会标准(NEMA)、美国机械工程师协会标准(ASME)、德国电气工程师协会标准(VDE)、英国劳氏船级社《船舶入级规范和条例》(LR)等。
3、采用国际标准和国外先进标准:是指把国际标准和国外先进标准中对我国需要的内容,按照我国有关法律、法规和标准的规定,在充分论证分析的基础上,结合我国实际情况,不同程度地转化为我国各级标准,并贯彻实施的活动。
二、采用国际标准和国外先进标准的基本原则和一般方法
国际标准是世界各国进行贸易的基本准则和基本要求。国家鼓励积极采用国际标准。采用国际标准和国外先进标准是我国一项重要的技术经济政策,是技术引进的重要组成部分。
1、基本原则
(1)确保被采用的标准具有先进、合理和安全可靠等特性。
(2)必须结合国情,符合我国有关法律、法规和方针政策。
(3)突出重点,有利于建立健全我国的标准体系,可优先采用基础标准、方法标准、原材料和通用零部件标准、高新技术标准和安全、卫生、环保等方面的标准,以便为制定我国相应的标准创造条件。
(4)应与企业技术改造、新产品开发和技术引进相结合,以赶超国际先进水平为目标。
(5)要考虑开展综合标准化的要求,如果是重要产品采用国际标准,应包括相应原材料、零部件、元器件、配套产品和检测仪器等标准的采用,相关单位应相互配合。
3、一般方法
ISO/IEC在其出版的导则中规定了国家标准采用国际标准的六种方法是:认可法、封面法、完全重印法、翻译法、重新起草法、包括(引用)法。
三、采用国际标准和国外先进标准的程度和表示方法
我国采用国际标准和国外先进标准的程度分为两种:等同采用和修改采用。
1、等同采用 是指技术内容相同,没有或仅有编辑性修改,编写方法完全相对应。等同采用相当于国际上的翻译法。
2、修改采用 是指在技术内容上有差异,并把这些差异按规定标示。
我国采用国际标准和国外先进标准程度的表示方法为:
采用程度 符号 缩写字母
等同 ≡ Idt或IDT 修改 = mod或MOD 采用ISO标准的两种采用程度在我国国家标准封面上和首页上表示方法如下:
GB××××—××××(idtISO××××:××××)
GB××××—××××(modISO××××:××××)
检查员在检查工作中的重要性在于,检查员所使用的提供检查要求和验收标准在一系列规程和规范中得到充分肯定。作为一名焊接检查员,要作好此项工作,就应非常熟悉标准和吃透标准。因为国内外各类产品标准很多,尤其国内各部门的标准要求都不太一样(企标、行业标准、国标),只有做到熟悉标准和吃透标准,才能把好产品质量关。
GB/T1.1-2000 标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写规则
标准用词说明:
1、表示要准确地符合标准而应严格遵守的要求。
要求:应——有必要、要求、要、只有……才允许
不应——不允许、不准许、不许可、不要
不使用“必须”作为“应”的替代词(以避免将某标准的要求和客观的法定责任相混淆)。
不使用“不可”代替“不应”表示禁止。
2、表示在几种可能性中推荐特别适合的一种,不提及也不排除其他可能性,或表示某个行动步骤是首选的但未必是所要求的,或以否定形式表示不赞成但也不禁止某种可能性或行动步骤。
推荐:宜——推荐、建议
不宜——推荐不、推荐……不、建议不、建议……不
3、表示在标准的界限内所允许的行动步骤。
允许:可——允许、许可、准许
不必——不需要、不要求
在“允许”的情况下,不使用“可能”或“不可能”。
在“允许”的情况下,不用“能”代替“可”。
4、用于陈述由材料的、生理的或某种原因导致的可能或能够。
能——能够、有……的可能性、可能
不能——不能够、没有……的可能性、不可能。
有关焊接标准
1、SL36-92《水工金属结构焊接通用技术条件》
2、SL35-92《水工金属结构焊工考试规则》
3、中国机械工业标准汇编《焊接与切割卷》(上、下)
4、GB150《钢制压力容器》
5、焊接标准汇编
焊接缺陷
焊接的目的是通过执行严格的检查和贯彻焊接质量标准,保证焊接接头能正常工作所必需的焊接质量。在实际施工中,由于各种因素不可避免地会出现这样或那样的质量问题,即焊接缺陷,因此,焊接施工的目的只能是尽可能将焊接缺陷控制在容许的范围内。超过容许范围的焊接缺陷,将直接影响产品质量和安全可靠性,造成焊接结构的失效,以至发生破坏事故。
一般地说,根据焊接缺陷的性质,可分为形状尺寸缺陷、结构缺陷、性能缺陷三类。
l、形状尺寸缺陷有焊接变形,尺寸偏差(包括错边、角度偏筹、焊缝尺寸过大或过小等),外形不良(包括焊缝高低不平、波纹粗劣、宽窄不齐等),飞溅和电弧擦伤。
1、结构缺陷 有焊缝表面气孔和内部气孔、夹渣、未熔合、未焊透、焊瘤、凹坑、咬边和焊接裂纹。
2、性能缺陷 焊接接头力学性能(抗拉强度、屈服点、冲击韧性及冷弯角度)、化学成分等性能不符合技术要求。
第一节 焊接缺陷
按照GB6417—86《金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明》规定,焊缝缺陷分为六大类:裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合和未焊透、形状缺陷、其它缺陷。
焊接缺陷按其在焊接接头的部位,可分为外观缺陷和内部缺陷。
一、外观缺陷
1、咬边因焊接造成沿焊趾(或焊根)处出现的低于母材表面的凹陷或沟槽称为咬边。它是由于焊接过程中,焊件边缘的母材金属被熔化后,未及时得到熔化金属的填充所致。咬边可出现于焊缝一侧或两侧,可以是连续的或间断的。
(1)危害:咬边将削弱焊接接头的强度,产生应力集中。在疲劳载荷作用下,使焊接接头的承载能力大大下降。它往往还是引起裂纹的发源地和断裂失效的原因。焊接技术条件中一般规定了咬边的容限尺寸。
(2)形成原因:焊接工艺参数不当,操作技术不正确造成。如焊接电流大,电弧电压高(电弧过长),焊接速度太快。
(3)防止措施:选择适当的焊接电流和焊接速度,采用短弧操作,掌握正确的运条手法和焊条角度,坡口焊缝焊接时,保持合适的焊条离侧壁距离。
2、焊瘤焊接过程中,在焊缝根部背面或焊缝表面,出现熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤称为焊瘤。焊瘤一般是单个的,有时也能形成长条状,在立焊、横焊、仰焊时多出现。
(1)危害:影响焊缝外观,使焊缝几何尺寸不连续,形成应力集中的缺口。管道内部的焊瘤将影响管内介质的有效流通。
(2)形成原因:操作不当或焊接规范选择不当。如焊接电流过小,而立焊、横焊、仰焊时电流过大,焊接速度太慢,电弧过长,运条摆动不正确。
(3)防止措施:调整合适的焊接电流和焊接速度,采用短弧操作,掌握正确的运条手法。
3、凹坑 焊后在焊缝表面或背面形成低于母材表面的局部低洼缺陷。
未焊满 由于填充金属不足,在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽。
(1)危害:将会减小焊缝的有效工作截面,降低焊缝的承载能力。
(2)形成原因:焊接电流过大,焊缝间隙太大,填充金属量不足。
(3)防止措施:正确选择焊接电流和焊接速度,控制焊缝装配间隙均匀,适当加快填充金属的添加量。
4、烧穿 焊接过程中熔化金属自坡口背面而流出,形成穿孔的缺陷。常发生于底层焊缝或薄板焊接中。
(1)形成原因:焊接过热,如坡口形状不良,装配间隙太大,焊接电流过大,焊接速度过慢,操作不当,电弧过长且在焊缝处停留时间太长等。
(2)防止措施:减小根部间隙,适当加大钝边,严格控制装配质量,正确选择焊接电流,适当提高焊接速度,采用短弧操作,避免过热。
5、焊缝表面形状及尺寸偏差焊缝表面形状及尺寸偏差属于形状缺陷,其经常出现的有:对接焊缝超高、角焊缝凸度过大、焊缝宽度不齐、焊缝表面不规则等。
(1)危害:影响焊缝外观质量,易造成应力集中。
(2)形成原因:坡口角度不当,装配间隙不均匀,焊接规范选择不当,焊接电流过大或过小,焊接速度不均匀,运条手法不正确,焊条或焊丝过热等。
(3)防止措施:选择正确焊接规范,适当的焊条及其直径,调整装配间隙,均匀运条,避免焊条和焊丝过热。
二、内部缺陷
1、气孔焊接过程中熔池金属高温时吸收和产生的气泡,在冷却凝固时未能逸出而残留在焊缝金属内所形成的孔穴,称为气孔。气孔是一种常见的缺陷,不仅出现在焊缝内部与根部,也出现在焊缝表面。焊缝中的气孔可分为球形气孔、条形气孔、虫形气孔以及缩孔等.气孔可以是单个或链状成串沿焊缝长度分布,也可以是密集或弥散状分布。
焊接区中的气体来源:大气的侵入,溶解于母材、焊丝和焊芯中的气体,受潮药皮或焊剂熔化时产生的气体,焊丝或母材上的油污和铁锈等脏物在受热后分解所释放出的气体,焊接过程中冶金化学反应产生的气体。熔焊过程中形成气孔的气体主要有:氢气、一氧化碳和氮气。
氢气孔:多数情况下出现在焊缝表面上,断面形状多呈螺钉状,从焊缝表面上看呈圆喇叭口形,气孔四周内壁光滑。个别情况下也以小圆球形状存在于焊缝内部。
氮气孔:多数以成堆的蜂窝状出现在焊缝表面上。
一氧化碳气孔:多数情况下产生在焊缝内部,沿结晶方向分布,有些象条虫状,表面光滑。(1)危害:影响焊缝外观质量,削弱焊缝的有效工作截面,降低焊缝的强度和塑性,贯穿性气孔则使焊缝的致密性破坏而造成渗漏。
(2)产生原因:焊接区保护受到破坏;焊丝和母材表面有油污、铁锈和水分;焊接材料受潮,烘焙不充分;焊接电流过大或过小,焊接速度过快;采用低氢型焊条时,电源极性错误,电弧过长,电弧电压偏高;引弧方法或接头不良等。
(3)防止措施:提高操作技能,防止保护气体(焊剂)给送中断;焊前仔细清理母材和焊丝表面油污、铁锈等,适当预热除去水分;焊前严格烘干焊接材料,低氢型焊条必须存放在焊条保温筒中;采用合适的焊接电流、焊接速度,并适当摆动;使用低氢型焊条时应仔细校核电源极性,并短弧操作;采用引弧板或回弧法的操作技术。
2、夹渣焊后残留在焊缝中的熔渣,称为夹渣。夹渣不同于夹杂,夹杂是指在焊缝金属凝固过程中残留的金属氧化物或来自外部的金属颗粒,如氧化物夹杂、硫化物夹杂、氮化物夹杂和金属夹杂等。夹渣是一种宏观缺陷。夹渣的形状有圆形、椭圆形或三角形,存在于焊缝与母材坡口侧壁交接处,或存在于焊道与焊道之间。夹渣可以是单个颗粒状分布,也可以是长条状或线状连续分布。
(1)危害:减少焊接接头的工作截面,影响焊缝的力学性能(抗拉强度和塑性)。焊接技术条件中允许存在一定尺寸和数量的夹渣。
(2)产生原因:多层焊时,每层焊道间的熔渣未清除干净,焊接电流过小,焊接速度过快;焊接坡口角度太小,焊道成形不良;焊条角度和运条技法不当;焊条质量不好等。
(3)防止措施:每层应认真清除熔渣;选用合适的焊接电流和焊接速度;适当加大焊接坡口角度;正确掌握运条手法,严格控制焊条角度可焊丝位臵,改善焊道成形;选用质量优良的焊条。
3、未熔合熔化焊时,在焊缝金属与母材之间或焊道(层)金属之间未能完全熔化结合而留下的缝隙,称为未熔合。有侧壁未熔合、层间未熔合和焊缝根部未熔合三种形式。
(1)危害:未熔合属于面状缺陷,易造成应力集中,危害性很大(类同于裂纹)。焊接技术条件中不允许焊缝存在未熔合。
(2)产生原因:多层焊时,层间和坡口侧壁渣清理不干净;焊接电流偏小;焊条偏离坡口侧壁距离太大;焊条摆动幅度太窄等。
(3)防止措施:仔细清除每层焊道和坡口侧壁的熔渣;正确选择焊接电流,改进运条技巧,注意焊条摆动。
4、未焊透焊接时,接头根部未完全熔透的现象,称为未焊透。单面焊时,焊缝熔透达不到根部为根部未焊透;双面焊时,在两面焊缝中间也可形成中间未焊透。
(1)危害:削弱焊缝的工作截面,降低焊接接头的强度并会造成应力集中。焊接技术条件中不允许焊接接头中超过一定容限量的未焊透。
(2)产生原因:坡口钝边太厚,角度太小,装配间隙过小;焊接电流过小,电弧电压偏低,焊接速度过大;焊接电弧偏吹现象;焊接电流过大使母材金属尚未充分加热时而焊条已急剧熔化;焊接操作不当,焊条角度不正确而焊偏等。
(3)防止措施:正确选用和加工坡口尺寸,保证装配间隙;正确选用焊接电流和焊接速度;认真操作,保持适当焊条角度,防止焊偏。
5、焊接裂纹在焊接应力及其它致脆因素的共同作用下,焊接过程中或焊接后,焊接接头中局部区域(焊缝或焊接热影响区)的金属原子结合力遭到破坏而出现的新界面所产生的缝隙,称为焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征。焊接裂纹是最危险的缺陷,除降低焊接接头的力学性能指标外,裂纹末端的缺口易引起应力集中,促使裂纹延伸和扩展,成为结构断裂失效的起源。焊接技术条件中是不允许焊接裂纹存在的。
在焊接接头中可能遇到各种类型的裂纹。按裂纹发生部位的焊缝金属中裂纹、热影响区裂纹或熔合线裂纹、根部裂纹、焊趾裂纹、焊道下裂纹和弧坑裂纹。按裂纹的走向有纵向裂纹、横向裂纹和弧坑星形裂纹。按裂纹的尺寸有宏观裂纹和显微裂纹。按裂纹产生的机理有热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂。
(1)热裂纹 焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区域产生的焊接裂纹,称为热裂纹,又称高温裂纹。
热裂纹多发生在焊缝金属中,有时也出现在热影响区或熔合线。热裂纹有沿着焊缝纵向,位于结晶中心线的纵向裂纹,也有垂直于焊缝的横向裂纹,或在弧坑中产生的星形弧坑裂纹。热裂纹可以显露于焊缝表面,也可以存在于焊缝内部。其基本形貌特征是:在固相线附近高温下产生,沿奥氏体晶界开裂。热裂纹可分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹三类。
① 结晶裂纹熔他一次结晶过程中,在液相和固相并存的高温区,焊缝金属沿一次结晶晶界开裂的裂纹,称为结晶裂纹。通常热裂纹多指是结晶裂纹。多数情况下,结晶裂纹的断口呈高温氧化色彩,主要出现在焊缝中,个别情况下也产生在焊接热影响区。
产生条件:低熔点共晶偏析物(FeS)以片状液态薄膜聚集于晶界,焊接拉应力。
防止措施:通过控制产生条件的两方面着手:首先严格控制焊缝金属中C、Si、S、P含量,提高焊缝金属的含Mn量,采用低氢型焊接材料。其次焊前要预热,减小焊后冷却速度,调整焊接规范,适当加大焊接坡口角度,以得到焊缝成形系数大的焊缝,必要时采用多层焊。
② 液化裂纹焊接过程中,在焊接热循环作用下,存在于母材近缝区金属或多层焊缝的层间金属晶界的低熔点共晶物局部被重新熔化开裂的裂纹,称为液化裂纹。
防止措施:控制和选用C、S、P含量较低而Mn含量较高的母材,焊接时采用低热输入量的焊接规范进行多道焊。
③ 多边化裂纹焊接时,焊缝或近缝区的金属处于固相线温度以下的高温区域,由于晶格缺陷(如空位和位借)的移动和聚集,形成二次边界,即“多边化边界”,从而引起边界高温强度和塑性降低,沿着多边化的边界产生开裂,称为多边化裂纹。这类裂纹常以任意方向贯穿树枝晶界,断口多呈现为高温低塑性断裂特征。多边化裂纹多发生在单相奥氏体合金的焊缝或近缝区的金属中。
防止措施:在焊缝中加入Mo、W、Ti等细化晶粒的合金元素,阻止形成“多边化边界”,在工艺上采取减小焊接应力的措施。
(2)再热裂纹(SR裂纹)焊接接头在焊后一定温度范围内再次加热(消除应力热处理或经其它加热过程),在焊接热影响区的粗晶区产生的裂纹,称为再热裂纹或消应力处理裂纹。再热裂纹与热裂纹一样也是一种沿晶界开裂的裂纹,但其断口呈低温氧化色彩。
产生条件:钢中某些沉淀强化元素(如 Mo、V、Cr、Nb等),经历再热(焊后再次加热)敏感温度区域500—700℃,焊接接头存在较高的残余应力和焊缝表面有应力集中的缺口部位(咬边、凹陷等)。
从产生条件可看出,再热裂纹多发生在具有析出沉淀硬化相的低合金高强钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢以及镍基合金的焊接接头之中。普通碳素钢中一般不会产生这种裂纹。
防止措施:提高预热温度和采用后热处理,减小焊接应力和过热区硬化;选用高塑性低强度匹配的焊接材料;改进焊接接头设计,尽量不采用高拘束度的焊接节点,消除一切可能引起应力集中的表面缺陷,修磨焊缝呈圆滑过渡;正确选择焊后热处理温度。
(3)冷裂纹焊接接头在焊后冷却到较低温度下(200℃左右)所产生的焊接裂纹,称为冷裂纹。根据裂纹出现的部位,可分为焊道下裂纹、焊趾裂纹、焊根裂纹、横向裂纹。
产生条件:三个因素共同作用形成冷裂纹,即焊接应力、淬硬组织、扩散氢。冷裂纹多发生在低合金高强钢、中合金钢、高碳钢的焊接热影响区和熔合区中,个别情况下,也出现在焊缝金属中。
形貌特征:焊后冷却至较低温度下产生,贯穿晶粒开裂,断口呈金属光亮。
根据产生的机理不同,冷裂纹可分为延迟裂纹、淬硬脆化裂纹和低塑性脆化裂纹三类。
① 延迟裂纹(氢致裂纹)是一种最常见的冷裂纹形态。它是焊后冷却到室温并放臵一段时间(延迟潜伏期,几小时、几天、几十天)之后才出现的焊接冷裂纹,具有延迟的性质。因为这种裂纹的产生与焊缝金属中的扩散氢活动密切相关,所以又称氢致裂纹。
② 淬硬脆化裂纹有些钢种如马氏体不锈钢、工具钢,由于淬硬倾向较大,焊接时易形成淬硬组织,在焊接应力的作用下导致开裂,称之为淬硬脆化裂纹。与延迟裂纹不同的是淬硬脆化裂纹基本上是在焊后立即产生,无延迟期,除了焊接热影响区出现外,有时还会出现在焊缝中。
③ 低塑性脆化裂纹焊接脆性材料时(如铸铁),当焊后冷却到400℃以下时,由于焊接收缩应变超过材料的本身塑性而导致开裂,称之为低塑性脆化裂纹。它可在焊缝中出现,也可发生在焊接热影响区中。其断口具有脆性断裂的形貌特征。
防止措施:焊前预热,降低冷却速度;选择合适的焊接规范参数;采用低氢型焊接材料,并严格烘干;彻底清除焊丝及母材焊接区域的油污、铁锈和水分,焊后立即后热或焊后热处理,改进接头设计降低拘束应力。
(4)层状撕裂是一种焊接时沿钢板轧制方向平行于表面呈阶梯状“平台”开裂的冷裂纹。呈穿晶或沿晶开裂的形态特征,通常发生在轧制钢板的靠近熔合线的热影响区中,与熔合线平行形成阶梯式的裂纹。由于不露出表面,所以一般很难发现,只有通过探伤发现,且难以返修。层状撕裂多产生在T形接头和角接接头中,受垂直于钢板表面方向拉伸应力的作用而产生。
产生条件:沿钢板轧制方向存在分层夹杂物(如硫化物等),焊接时产生垂直于厚度方向的焊接应力。
防止措施:严格控制钢材的含硫量,改进接头形式和坡口形状,与焊缝连接的坡口表面预先堆焊过渡层,选用强度等级较低的低氢型焊接材料,采用低焊接热输入和焊接预热。
第二节 预防焊接缺陷的对策
一、预防焊接缺陷的对策程序 l、确定焊接缺陷的类型
根据焊接缺陷的形态、发生的部位(如焊缝金属、焊接热影响区、熔合区)、方位、尺寸、母材材质、缺陷发生的时间等分析。一般除焊接裂纹外,其它缺陷均可通过外观、金相微观、无损探伤判别。
2、查明焊接缺陷产生的原因
一般按下列情况分析
(1)母材质量(力学性能、化学成分、热处理状态、板厚、坡口的制备)
(2)焊接方法及焊接条件(热输入、预热温度、后热温度、焊接参数)
(3)焊接材料(化学成分、药皮类型、烘焙条件)
(4)焊缝金属(化学成分、金相组织、抗拉强度、塑性)
(5)接头形式(对接、角接、T字、板厚、施焊层道数)
(6)拘束条件(拉伸拘束、弯曲拘束、残余应力)
(7)焊后热处理
(8)施工环境
按照查明的各类焊接缺陷所产生的原因而提出相应的对策,可采用因果统计分析法对各类焊接缺陷进行因果分析。
二、各类焊接缺陷因果图分析
因果图(又称鱼剌图)分析法是一种逆向分析的方法,即从质量问题返回查找造成问题的原因。所以因果图由质量问题和影响质量的因素两部分组成。如图示:
因 果
更小原因
焊接缺陷
分析步骤:
(1)确定分析的焊接缺陷,将其填在“缺陷”框内。
(2)确定影响焊接缺陷诸因素的分类,依次画出大枝、中枝、小枝和细枝。大枝表示主要原因,中枝表示造成大枝的一个原因,小枝表示造成中枝的一个原因,细枝表示影响小枝的更小原因。
(3)从图中找出影响焊接缺陷的主要原因,提出有关的质量对策。
焊缝符号和焊接方法及其标注
一、焊缝符号及其标注
焊缝是构成焊接接头的主体部分。在工程图纸或图样中,为了简化焊缝及焊接接头形式和基本尺寸的标注,应采用统一的焊缝符号表示法。GB324-88《焊缝符号表示法》规定了工程图样上标注焊缝符号的方法和基本规则。焊缝符号由基本符号和指引线组成。必要时,可加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号。基本符号、辅助符号和补充符号见表
1、表2和表3,补充符号应用示例见表4所示。
基本符号和辅助符号用粗实线绘制,指引线用细实线绘制。基本符号表示焊缝横剖面的形状;辅助符号表示焊缝表面形状特征;补充符号是补充说明焊缝的某些特征。指引线是将焊缝符号指明于焊缝的连接线,由带箭头的线和两条基准线(实线和虚线)组成,见图1所示。
图1 指引线
1-箭头线 2-基准线(实线)3-基准线(虚线)
为了在图样中明确表明焊缝位臵,基本符号相对于基准线的位臵按下列规定:
(1)单面焊缝的基准线应绘制实线和虚线两条,双面焊缝的基准线只绘制实线,无虚线,见图2所示。
(2)单面焊缝若位于接头的箭头侧,基本符号标注在基准线的实线上,如果焊缝位于接头的非箭头侧,则基本符号标注在基准线的虚线上。
焊缝尺寸符号在图样上一般不标注,如果设计和生产需要注明焊缝尺寸时才标注。
a)
b)
c)d)
图2 基本符号相对于基准线的位臵举例
a)焊缝在接头的箭头侧 b)焊缝在接头的非箭头侧 c)对称焊缝 d)双面焊缝
二、焊接方法及其标注
在图样上标注焊接方法是与焊缝符号同时配合使用。GB5185-85《金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号》中规定用数字代号表示焊接方法,见表5,其标注在焊缝符号的指示线尾部,见图3。
a)b)
图3 焊接方法标注
a)单一焊接方法 b)组合焊接方法
表5 常用焊接方法及其数字代号举例
焊接方法 代号 焊接方法 代号
焊条电弧焊 111 MIG焊(含熔化极氩弧焊)131 埋弧焊 12 MAG焊(含CO2焊)135 丝极埋弧焊 121 非隋性气体药芯电弧焊 136 带极埋弧焊 122 TIG焊(含钨极氩弧焊)141 氧乙炔焊 311 等离子弧焊 15 电渣焊 72 —
第一位数字表示焊接方法的大分类号,如“1”表示电弧焊,“2”表示电阻焊,“3”表示气焊,“7”表示其它焊接法,“9”表示钎焊。第二位及第三位数字为细分类号。
在设计焊接结构图样中,焊缝一般可采用符号来表示坡口形式尺寸及组装要求、焊接方法、焊缝质量要求、无损检验方法及其它内容。
例1:
此符号表明:焊缝采用带钝边的V形坡口,坡口间隙2mm,坡口角度65°,钝边2mm,用焊条电弧焊,焊缝质量按GB3323标准进行射线照相检验,Ⅱ级合格。
例2:
此符号表明:焊缝采用带钝边的V形坡口,坡口间隙0mm,坡口角度55°,钝边6mm,用钨极氩弧焊打底,埋弧焊接,焊缝质量按GB11345标准进行超声波检验,Ⅰ级合格。
表1 基本符号
序号 名称 示意图 符号 卷边焊缝①(卷边完全熔化)I形焊缝 V形焊缝 单边V形焊缝 带钝边V形焊缝 带钝边单边V形焊缝 带钝边U形焊缝 带钝边J形焊缝 封底焊缝 角焊缝 塞焊缝或槽焊缝 点焊缝 缝焊缝
注:① 不完全熔化的卷边焊缝用I形焊缝符号表示,并加注焊缝有效厚度S。
表2 辅助符号
序号 名 称 示意图 符 号 说 明平面符号 焊缝表面平齐(一般通过加工)凹面符号 焊缝表面凹陷 凸面符号 焊缝表面凸起
注:不需要确切地说明焊缝表面形状时,可以不用辅助符号。
表3 补充符号
序号 名 称 示意图 符 号 说 明 1 带垫板符号①(卷边完全熔化)表示焊缝底部有垫板 三面焊缝符号① 表示三面带有焊缝 周围焊缝符号 表示环绕工件周围焊缝 现场符号 表示现场或工地上进行焊接 尾部符号 可以参照GB5185标注焊接工艺方法等内容
表4 补充符号应用示例
示 意 图 标 注 示 例 说 明
表示V形焊缝的背面底部有垫板
工件三面带有焊缝,焊接方法为焊条电弧焊
表示在现场沿工件周围施焊
第三篇:焊接质量检验员的基本要求及检验方法
焊接质量检验员的基本要求及检验方法
焊接检验
三检一验:自检、互检、专检、产品最终验收。焊接过程(工序):材料划线、切割、坡口加工、装配、点焊固定、焊接。焊前检验:
1、原材料:母材、焊丝、焊条、焊剂(型号、材质证明书)
2、焊接结构设计鉴定:检验焊接结构应具备的焊接性
3、其它工作检查:焊工合格证书、能源、工具
4、结构装配质量检查:按图纸检查尺寸,重点在是否有焊接收缩量、机加工余量(为保证加工精度和工件尺寸,在工艺设计时预先增加而在加工时去除的一部分工件尺寸量。),坡口型式及尺寸,点固焊缝位置布置及缺陷,坡口处有无缺陷、清洁,焊接生产过程中检验:
1、夹具夹紧情况
2、焊接规范检验:焊条电弧焊(焊条直径与焊接电流,严格执行焊接工艺等)—埋弧焊(焊接电流、电弧电压、焊接速度等)
—气体保护焊(气体流量、焊接电流、焊接速度等)
3、焊缝尺寸检查:焊缝量规
焊后成品检验:
1、外观检查和测量(合金钢应作两次,即焊后和经5~30天后)
2、致密性检验:针对贮存液体或气体的焊接容器
3、焊接接头强度检验:用于受压容器(破坏性强度试验、超载试验)
二、焊接缺欠:
外部缺陷:坡口缺陷 —焊缝外部缺陷
—焊接接头外部缺陷(接头变形和翘曲)
内部缺陷:焊缝和焊接接头内部缺陷(气孔、裂纹、未焊透等)
—焊接接头力学性能低劣(达不到原材料的力学性能和设计要求,表现在4个方面:强度、塑性、韧性、硬度)
—焊缝金属的耐蚀性和金相组织不合乎要求(焊缝化学成分变化)
焊缝外形尺寸和外观质量要求
序号 项目 焊缝类别
一类焊缝 二类焊缝 三类焊缝 允许缺陷尺寸mm 1 裂纹 不允许 2 焊瘤 不允许 3 飞溅 清除干净 4 电弧擦伤 不允许 夹渣 不允许 深≤0.20δ长≤0.5δ且≤20 6 咬边 深≤0.5,连续长度≤100,两侧咬边累计长度≤10%焊缝全长 深≤0.1δ且≤1长度不限 表面气孔 不允许 每米范围内允许3个φ1.0气孔,且间距≥20mm 每米范围内允许5个φ1.5气孔,且间距≥20mm 8 焊缝边缘直线度 焊条电弧焊气 气体保护焊 在焊缝任意300mm长度内≤3.0 埋弧焊 在焊缝任意300mm长度内≤4.0 9 对接焊缝 未焊满 不允许 焊缝余高 焊条电弧焊气体保护焊平焊 0~3.0立焊、横焊、仰焊 0~4.0 埋弧焊 0~3.0 11 焊缝宽度 焊条电弧焊气体保护焊 盖过每侧坡口宽度2.0~4.0,且圆滑过渡 埋弧焊 盖过每侧坡口宽度2.0~7.0,且圆滑过渡 12 角焊缝 角焊缝厚度不足(按设计焊缝厚度计)不允许 ≤0.3+0.05δ且≤1.0每100mm焊缝长度内缺陷总长度≤25 ≤≤0.3+0.05δ且≤2.0每100mm焊缝长度内缺陷总长度≤25 13 焊脚尺寸偏差 焊条电弧焊气体保护焊 K<12+3 K ≥12+4 埋弧焊 K<12+4 K ≥12+5 14 焊脚不对称 差值≤2.0+0.15 K 15 端部转角 连续绕角施焊 组合焊缝焊脚 图纸未注明时K=t/4,且≤4.0 注1:δ-板厚注2:K-焊脚尺寸注3:t-腹板厚度
有关焊接标准
1、SL36-92《水工金属结构焊接通用技术条件》
2、SL35-92《水工金属结构焊工考试规则》
3、中国机械工业标准汇编《焊接与切割卷》(上、下)
4、GB150《钢制压力容器》
5、焊接标准汇编 焊接缺欠
焊接的目的是通过执行严格的检查和贯彻焊接质量标准,保证焊接接头能正常工作所必需的焊接质量。在实际施工中,由于各种因素不可避免地会出现这样或那样的质量问题,即焊接缺欠,因此,焊接施工的目的只能是尽可能将焊接缺欠控制在容许的范围内。超过容许范围的焊接缺欠,将直接影响产品质量和安全可靠性,造成焊接结构的失效,以至发生破坏事故。
一般地说,根据焊接缺欠的性质,可分为形状尺寸缺陷、结构缺陷、性能缺陷三类。
l、形状尺寸缺陷 有焊接变形,尺寸偏差(包括错边、角度偏筹、焊缝尺寸过大或过小等),外形不良(包括焊缝高低不平、波纹粗劣、宽窄不齐等),飞溅和电弧擦伤。
1、结构缺陷 有焊缝表面气孔和内部气孔、夹渣、未熔合、未焊透、焊瘤、凹坑、咬边和焊接裂纹。
2、性能缺陷 焊接接头力学性能(抗拉强度、屈服点、冲击韧性、冷弯角度)、化学成分等性能不符合技术要求。第一节 焊接缺欠
按照GB6417—86《金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明》规定,焊缝缺欠分为六大类:裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合和未焊透、形状缺陷、其它缺陷。焊接缺欠按其在焊接接头的部位,可分为外观缺欠和内部缺欠。
一、外观缺欠
1、咬边 因焊接造成沿焊趾(或焊根)处出现的低于母材表面的凹陷或沟槽称为咬边。它是由于焊接过程中,焊件边缘的母材金属被熔化后,未及时得到熔化金属的填充所致。咬边可出现于焊缝一侧或两侧,可以是连续的或间断的。
(1)危害:咬边将削弱焊接接头的强度,产生应力集中。在疲劳载荷作用下,使焊接接头的承载能力大大下降。它往往还是引起裂纹的发源地和断裂失效的原因。焊接技术条件中一般规定了咬边的容限尺寸。
(2)形成原因:焊接工艺参数不当,操作技术不正确造成。如焊接电流大,电弧电压高(电弧过长),焊接速度太快。
(3)防止措施:选择适当的焊接电流和焊接速度,采用短弧操作,掌握正确的运条手法和焊条角度,坡口焊缝焊接时,保持合适的焊条离侧壁距离。
2、焊瘤 焊接过程中,在焊缝根部背面或焊缝表面,出现熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤称为焊瘤。焊瘤一般是单个的,有时也能形成长条状,在立焊、横焊、仰焊时多出现。
(1)危害:影响焊缝外观,使焊缝几何尺寸不连续,形成应力集中的缺口。管道内部的焊瘤将影响管内介质的有效流通。
(2)形成原因:操作不当或焊接规范选择不当。如焊接电流过小,而立焊、横焊、仰焊时电流过大,焊接速度太慢,电弧过长,运条摆动不正确。
(3)防止措施:调整合适的焊接电流和焊接速度,采用短弧操作,掌握正确的运条手法。
3、凹坑 焊后在焊缝表面或背面形成低于母材表面的局部低洼缺陷。未焊满 由于填充金属不足,在焊缝表面形成的连续或断续的沟槽。(1)危害:将会减小焊缝的有效工作截面,降低焊缝的承载能力。(2)形成原因:焊接电流过大,焊缝间隙太大,填充金属量不足。
(3)防止措施:正确选择焊接电流和焊接速度,控制焊缝装配间隙均匀,适当加快填充金属的添加量。
4、烧穿 焊接过程中熔化金属自坡口背面而流出,形成穿孔的缺陷。常发生于底层焊缝或薄板焊接中。
(1)形成原因:焊接过热,如坡口形状不良,装配间隙太大,焊接电流过大,焊接速度过慢,操作不当,电弧过长且在焊缝处停留时间太长等。
(2)防止措施:减小根部间隙,适当加大钝边,严格控制装配质量,正确选择焊接电流,适当提高焊接速度,采用短弧操作,避免过热。
5、焊缝表面形状及尺寸偏差 焊缝表面形状及尺寸偏差属于形状缺陷,其经常出现的有:对接焊缝超高、角焊缝凸度过大、焊缝宽度不齐、焊缝表面不规则等。(1)危害:影响焊缝外观质量,易造成应力集中。
(2)形成原因:坡口角度不当,装配间隙不均匀,焊接规范选择不当,焊接电流过大或过小,焊接速度不均匀,运条手法不正确,焊条或焊丝过热等。
(3)防止措施:选择正确焊接规范,适当的焊条及其直径,调整装配间隙,均匀运条,避免焊条和焊丝过热。
二、内部缺欠
1、气孔 焊接过程中熔池金属高温时吸收和产生的气泡,在冷却凝固时未能逸出而残留在焊缝金属内所形成的孔穴,称为气孔。气孔是一种常见的缺陷,不仅出现在焊缝内部与根部,也出现在焊缝表面。焊缝中的气孔可分为球形气孔、条形气孔、虫形气孔以及缩孔等.气孔可以是单个或链状成串沿焊缝长度分布,也可以是密集或弥散状分布。
焊接区中的气体来源:大气的侵入,溶解于母材、焊丝和焊芯中的气体,受潮药皮或焊剂熔化时产生的气体,焊丝或母材上的油污和铁锈等脏物在受热后分解所释放出的气体,焊接过程中冶金化学反应(融合反应)产生的气体。熔焊过程中形成气孔的气体主要有:氢气、一氧化碳和氮气。
氢气孔:多数情况下出现在焊缝表面上,断面形状多呈螺钉状,从焊缝表面上看呈圆喇叭口形,气孔四周内壁光滑。个别情况下也以小圆球形状存在于焊缝内部。氮气孔:多数以成堆的蜂窝状出现在焊缝表面上。
一氧化碳气孔:多数情况下产生在焊缝内部,沿结晶方向分布,有些象条虫状,表面光滑。
(1)危害:影响焊缝外观质量,削弱焊缝的有效工作截面,降低焊缝的强度和塑性,贯穿性气孔则使焊缝的致密性破坏而造成渗漏。
(2)产生原因:焊接区保护受到破坏;焊丝和母材表面有油污、铁锈和水分;焊接材料受潮,烘焙不充分;焊接电流过大或过小,焊接速度过快;采用低氢型焊条时,电源极性错误,电弧过长,电弧电压偏高;引弧方法或接头不良等。(3)防止措施:提高操作技能,防止保护气体(焊剂)给送中断;焊前仔细清理母材和焊丝表面油污、铁锈等,适当预热除去水分;焊前严格烘干焊接材料,低氢型焊条必须存放在焊条保温筒中;采用合适的焊接电流、焊接速度,并适当摆动;使用低氢型焊条时应仔细校核电源极性,并短弧操作;采用引弧板或回弧法的操作技术。
2、夹渣 焊后残留在焊缝中的熔渣,称为夹渣。夹渣不同于夹杂,夹杂是指在焊缝金属凝固过程中残留的金属氧化物或来自外部的金属颗粒,如氧化物夹杂、硫化物夹杂、氮化物夹杂和金属夹杂等。夹渣是一种宏观缺陷。夹渣的形状有圆形、椭圆形或三角形,存在于焊缝与母材坡口侧壁交接处,或存在于焊道与焊道之间。夹渣可以是单个颗粒状分布,也可以是长条状或线状连续分布。(1)危害:减少焊接接头的工作截面,影响焊缝的力学性能(抗拉强度和塑性)。焊接技术条件中允许存在一定尺寸和数量的夹渣。
(2)产生原因:多层焊时,每层焊道间的熔渣未清除干净,焊接电流过小,焊接速度过快;焊接坡口角度太小,焊道成形不良;焊条角度和运条技法不当;焊条质量不好等。
(3)防止措施:每层应认真清除熔渣;选用合适的焊接电流和焊接速度;适当加大焊接坡口角度;正确掌握运条手法,严格控制焊条角度可焊丝位置,改善焊道成形;选用质量优良的焊条。
3、未熔合 熔化焊时,在焊缝金属与母材之间或焊道(层)金属之间未能完全熔化结合而留下的缝隙,称为未熔合。有侧壁未熔合、层间未熔合和焊缝根部未熔合三种形式。
(1)危害:未熔合属于面状缺陷,易造成应力集中,危害性很大(类同于裂纹)。焊接技术条件中不允许焊缝存在未熔合。
(2)产生原因:多层焊时,层间和坡口侧壁渣清理不干净;焊接电流偏小;焊条偏离坡口侧壁距离太大;焊条摆动幅度太窄等。
(3)防止措施:仔细清除每层焊道和坡口侧壁的熔渣;正确选择焊接电流,改进运条技巧,注意焊条摆动。
4、未焊透 焊接时,接头根部未完全熔透的现象,称为未焊透。单面焊时,焊缝熔透达不到根部为根部未焊透;双面焊时,在两面焊缝中间也可形成中间未焊透。(1)危害:削弱焊缝的工作截面,降低焊接接头的强度并会造成应力集中。焊接技术条件中不允许焊接接头中超过一定容限量的未焊透。
(2)产生原因:坡口钝边太厚,角度太小,装配间隙过小;焊接电流过小,电弧电压偏低,焊接速度过大;焊接电弧偏吹现象;焊接电流过大使母材金属尚未充分加热时而焊条已急剧熔化;焊接操作不当,焊条角度不正确而焊偏等。(3)防止措施:正确选用和加工坡口尺寸,保证装配间隙;正确选用焊接电流和焊接速度;认真操作,保持适当焊条角度,防止焊偏。
5、焊接裂纹 在焊接应力及其它致脆因素的共同作用下,焊接过程中或焊接后,焊接接头中局部区域(焊缝或焊接热影响区)的金属原子结合力遭到破坏而出现的新界面所产生的缝隙,称为焊接裂纹。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征。焊接裂纹是最危险的缺陷,除降低焊接接头的力学性能指标外,裂纹末端的缺口易引起应力集中,促使裂纹延伸和扩展,成为结构断裂失效的起源。焊接技术条件中是不允许焊接裂纹存在的。
在焊接接头中可能遇到各种类型的裂纹。按裂纹发生部位的焊缝金属中裂纹、热影响区裂纹或熔合线裂纹、根部裂纹、焊趾裂纹、焊道下裂纹和弧坑裂纹。按裂纹的走向有纵向裂纹、横向裂纹和弧坑星形裂纹。按裂纹的尺寸有宏观裂纹和显微裂纹。按裂纹产生的机理有热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂。
(1)热裂纹 焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区域产生的焊接裂纹,称为热裂纹,又称高温裂纹。
热裂纹多发生在焊缝金属中,有时也出现在热影响区或熔合线。热裂纹有沿着焊缝纵向,位于结晶中心线的纵向裂纹,也有垂直于焊缝的横向裂纹,或在弧坑中产生的星形弧坑裂纹。热裂纹可以显露于焊缝表面,也可以存在于焊缝内部。其基本形貌特征是:在固相线附近高温下产生,沿奥氏体晶界开裂。热裂纹可分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹三类。
① 结晶裂纹 熔他一次结晶过程中,在液相和固相并存的高温区,焊缝金属沿一次结晶晶界开裂的裂纹,称为结晶裂纹。通常热裂纹多指是结晶裂纹。多数情况下,结晶裂纹的断口呈高温氧化色彩,主要出现在焊缝中,个别情况下也产生在焊接热影响区。
产生条件:低熔点共晶偏析物(FeS)以片状液态薄膜聚集于晶界,焊接拉应力。防止措施:通过控制产生条件的两方面着手:首先严格控制焊缝金属中C、Si、S、P含量,提高焊缝金属的含Mn量,采用低氢型焊接材料。其次焊前要预热,减小焊后冷却速度,调整焊接规范,适当加大焊接坡口角度,以得到焊缝成形系数大的焊缝,必要时采用多层焊。
② 液化裂纹 焊接过程中,在焊接热循环作用下,存在于母材近缝区金属或多层焊缝的层间金属晶界的低熔点共晶物局部被重新熔化开裂的裂纹,称为液化裂纹。
防止措施:控制和选用C、S、P含量较低而Mn含量较高的母材,焊接时采用低热输入量的焊接规范进行多道焊。
③ 多边化裂纹 焊接时,焊缝或近缝区的金属处于固相线温度以下的高温区域,由于晶格缺陷(如空位和位借)的移动和聚集,形成二次边界,即“多边化边界”,从而引起边界高温强度和塑性降低,沿着多边化的边界产生开裂,称为多边化裂纹。这类裂纹常以任意方向贯穿树枝晶界,断口多呈现为高温低塑性断裂特征。多边化裂纹多发生在单相奥氏体合金的焊缝或近缝区的金属中。
防止措施:在焊缝中加入Mo、W、Ti等细化晶粒的合金元素,阻止形成“多边化边界”,在工艺上采取减小焊接应力的措施。
(2)再热裂纹(SR裂纹)焊接接头在焊后一定温度范围内再次加热(消除应力热处理或经其它加热过程),在焊接热影响区的粗晶区产生的裂纹,称为再热裂纹或消应力处理裂纹。再热裂纹与热裂纹一样也是一种沿晶界开裂的裂纹,但其断口呈低温氧化色彩。
产生条件:钢中某些沉淀强化元素(如 Mo、V、Cr、Nb等),经历再热(焊后再次加热)敏感温度区域500—700℃,焊接接头存在较高的残余应力和焊缝表面有应力集中的缺口部位(咬边、凹陷等)。
从产生条件可看出,再热裂纹多发生在具有析出沉淀硬化相的低合金高强钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢以及镍基合金的焊接接头之中。普通碳素钢中一般不会产生这种裂纹。
防止措施:提高预热温度和采用后热处理,减小焊接应力和过热区硬化;选用高塑性低强度匹配的焊接材料;改进焊接接头设计,尽量不采用高拘束度的焊接节点,消除一切可能引起应力集中的表面缺陷,修磨焊缝呈圆滑过渡;正确选择焊后热处理温度。
(3)冷裂纹 焊接接头在焊后冷却到较低温度下(200℃左右)所产生的焊接裂纹,称为冷裂纹。根据裂纹出现的部位,可分为焊道下裂纹、焊趾裂纹、焊根裂纹、横向裂纹。
产生条件:三个因素共同作用形成冷裂纹,即焊接应力、淬硬组织、扩散氢。冷裂纹 多发生在低合金高强钢、中合金钢、高碳钢的焊接热影响区和熔合区中,个别情况下,也出现在焊缝金属中。
形貌特征:焊后冷却至较低温度下产生,贯穿晶粒开裂,断口呈金属光亮。根据产生的机理不同,冷裂纹可分为延迟裂纹、淬硬脆化裂纹和低塑性脆化裂纹三类。
① 延迟裂纹(氢致裂纹)是一种最常见的冷裂纹形态。它是焊后冷却到室温并放置一段时间(延迟潜伏期,几小时、几天、几十天)之后才出现的焊接冷裂纹,具有延迟的性质。因为这种裂纹的产生与焊缝金属中的扩散氢活动密切相关,所以又称氢致裂纹。
② 淬硬脆化裂纹 有些钢种如马氏体不锈钢、工具钢,由于淬硬倾向较大,焊接时易形成淬硬组织,在焊接应力的作用下导致开裂,称之为淬硬脆化裂纹。与延迟裂纹不同的是淬硬脆化裂纹基本上是在焊后立即产生,无延迟期,除了焊接热影响区出现外,有时还会出现在焊缝中。
③ 低塑性脆化裂纹 焊接脆性材料时(如铸铁),当焊后冷却到400℃以下时,由于焊接收缩应变超过材料的本身塑性而导致开裂,称之为低塑性脆化裂纹。它可在焊缝中出现,也可发生在焊接热影响区中。其断口具有脆性断裂的形貌特征。防止措施:焊前预热,降低冷却速度;选择合适的焊接规范参数;采用低氢型焊接材料,并严格烘干;彻底清除焊丝及母材焊接区域的油污、铁锈和水分,焊后立即后热或焊后热处理,改进接头设计降低拘束应力。
(4)层状撕裂 是一种焊接时沿钢板轧制方向平行于表面呈阶梯状“平台”开裂的冷裂纹。呈穿晶或沿晶开裂的形态特征,通常发生在轧制钢板的靠近熔合线的热影响区中,与熔合线平行形成阶梯式的裂纹。由于不露出表面,所以一般很难发现,只有通过探伤发现,且难以返修。层状撕裂多产生在T形接头和角接接头中,受垂直于钢板表面方向拉伸应力的作用而产生。
产生条件:沿钢板轧制方向存在分层夹杂物(如硫化物等),焊接时产生垂直于厚度方向的焊接应力。
防止措施:严格控制钢材的含硫量,改进接头形式和坡口形状,与焊缝连接的坡口表面预先堆焊过渡层,选用强度等级较低的低氢型焊接材料,采用低焊接热输入和焊接预热。
焊接质量控制和检验
第一节 焊接质量控制
焊接生产的整个过程包括原材料、焊接材料、坡口准备、装配、焊接和焊后热处理等工序。因此,焊接质量保证不仅仅是焊接施工的自身质量管理,而且与焊接之前的各道工序的质量控制有密切的联系,所以,焊接施工的质量控制应该是一项全过程的质量管理。它应该包括:焊接前质量控制、焊接施工过程质量控制和焊接后最终质量检验等三个阶段。
焊接质量控制的目标是以保证焊接产品的最终性能为目的,从而达到降低生产成本和提高产品质量的效能。焊接质量控制应该实施焊工、焊接工段长和专职焊接检查员的三级质量控制的管理责任制,具体职责分工。焊前 焊后 焊接
质量 焊前装配质量管理 焊接 焊接过程质量管理 质量 质量 控制 控制 资料
A B C A B C C C C A一装配工或焊工自检 B一工段长巡回互检 C一专职检查工检验 焊接质量控制职能
焊工应对违反焊接工艺规程及操作不当的质量事故承担责任,焊接检查员则应对漏检或误检造成的质量事故承担责任。
一、焊前质量控制
焊前质量控制的目的是预防焊接质量事故出现的可能性,是保证焊接质量的积极的有效管理。控制项目如下: l、母材质量确认(1)核对和确认母材牌号及规格是否符合图样及技术文件所规定的材质和规格。不一致时,应检查是否办理了材料代用或更改手续凭证。
(2)核查材质证明书或工厂材质复验单,包括:材料牌号、规格和尺寸、炉批号、检验编号、数量、重量、供货状态、力学性能、化学成分和其它特殊要求的内容。
(3)核查工件材质的表面质量和移植钢印标记的正确性和齐全性。材料表面不应有裂纹、分层及超出标准允许的凹坑和划伤等缺欠。钢印标记应包括产品编号、入厂检验编号、材料牌号和规格等项目,并有检查员见证的确认标记。
2、焊接材料管理 重点控制二级库。(1)核查所发的焊材质量证明书或工厂对焊材复验合格证及试样编号。(2)监督检查焊材的贮存和烘干制度的执行。
(3)检查发放的焊材表面质量,焊丝表面应除锈、无油污、药皮无开裂、脱落或霉变。
(4)监督焊材的领用发放,核对领用发放焊材牌号和规格与焊接工艺规程是否一致。不一致时应核查是否办理焊材代用或焊接工艺规程更改手续凭证。
3、焊接坡口制备质量检查
检查依据是企业对坡口尺寸、精度和表面质量的标准(企业标准)
(1)检查坡口尺寸(深度、角度、钝边等)和精度是否符合技术标准。(2)检查坡口表面粗糙度及表面缺陷,超标者,提出修整处理。
(3)检查坡口表面清理质量。坡口面每侧至少20mm范围内应清理干净,不得有杂物。
(4)坡口面的无损探伤。板厚>30mm或σs>400MPa或Cr-Mo类钢,进行磁粉或渗透探伤。发现缺欠时(分层、裂纹)应预以清除。
4、装配和定位焊质量检查
(1)检查装配几何形状和尺寸是否符合图样规定。(2)检查焊缝位置和分布是否符合图样规定。(3)复核和检查装配件的材质。
(4)检查定位焊和装配马所用焊材、预热温度和焊工技能资格及定位焊缝质量和尺寸是否达到标准规定。
(5)用样板检查组装坡口的形状、尺寸、间隙和对口错边量是否符合技术标准。
5、焊工技能资格管理
焊工的技能水平是保证焊接质量的决定因素,从事重要产品焊接施工的焊工,必须经过专门培训和合格考试,并持有有效的合格证书。但是,因焊接产品种类、规格、钢种的不同,焊工技能资格等级也不同。因此必须对焊工技能资格项目加以严格的管理。
(1)核查和确认焊工技能资格,即考试项目(焊接方法、试件类别和焊材、母材)与所担任的焊接工作的一致性。
(2)监督和控制焊工技能资格期限的有效性。
6、焊接工艺评定合格的确认
(1)确认焊接工艺规程是否经过焊接工艺评定合格和有效。
(2)核查所使用的焊接工艺规程是否与所需进行的焊接工作的一致性。
二、焊接施工过程质量控制
焊接施工过程(包括焊接、后热和焊后热处理)的质量控制是焊接质量管理的重要部分,其直接影响焊接质量。
在焊接施工过程中,检查员通常巡回现场,对焊接施工过程进行监督和检查,重点是监督焊工是否执行焊接工艺规程所规定的内容和要求以及焊接工艺纪律情况。一般控制下列几个项目。
1、焊接方法的确认 不一致时应核查是否办理焊接工艺更改手续凭证。
2、检查焊接设备完好性和工装适用性。
(1)检查所用设备和工装是否符合工艺规程规定。(2)检查设备的表、计、装置等,失灵时不得焊接。
3、复核焊接材料
(1)防止错用焊材,造成焊接质量事故。(2)监督和检查焊条保温筒的使用情况。(3)抽验焊条、焊剂是否烘干。
4、焊接预热温度和预热方式检查
(1)检查预热方式(方法和加热范围)是否符合焊接工艺规程规定。(2)检查和控制预热温度是否符合工艺规定。
5、焊接环境监督 焊接环境包括温度、湿度和气候条件。当出现下列情况时应采取措施:温度<0℃,湿度>90%,风速>10 m/s,有穿堂风、雨、雾、雪时。
6、监督焊工执行工艺情况
(1)核查焊工是否持有相应的焊接技能操作证和按照焊接规程进行操作。(2)监督和检查焊工执行焊接工艺规程正确与否。
7、确认和检查产品焊接试板的设置和焊接
产品焊接试板是以模拟产品的制造工艺过程而焊制的试验板,从试板切取样坯并制成一定形状尺寸的理化试验试样。产品焊接试板在一定程度上反映出产品的焊接质量情况,应严格加以控制和管理。
(1)检查试板的下料取向,应与产品焊缝的方向平行。
(2)确认试板的钢印标记。包括产品编号、钢材牌号及规格、试板编号、以及焊工钢印号。
(3)检查试板的数量、材质、规格及尺寸,数量应符合工艺规程,试板材料规格和坡口形状应与所代表的焊缝相同。
(4)监督试板的装配和定位,纵缝试板应作为产品纵缝的延长部分与纵缝装配在一起。
(5)监督试板的焊接。纵缝试板作为纵缝的延长部分同时焊接,环缝试板可单独焊接。试板焊接应由进行产品焊缝焊接的焊工施焊,若产品焊缝由多名焊工完成,则由检查员确定其中一名焊工施焊试板。监督试板焊接用的焊材、焊接设备和工艺条件等与所代表的产品焊缝相同。(6)监督焊接安全和劳动保护(7)焊后热处理监督检查
三、焊接后最终质量检验
即焊接成品检验。应根据产品图样、技术标准和焊接工艺规程所确定的项目和方法进行检查,全面正确地评价焊接质量。
焊后最终质量检验包括表面质量检查、焊缝无损探伤、焊接试板质量检验、耐压和致密性检验等。
焊接质量检验
焊接质量检验是保证焊接质量的重要手段。焊接质量检验的目的在于发现焊接接头的各种缺欠,正确地评价焊接质量,及时地做出相应处理,以确保产品的安全性和可靠性,满足产品的使用要求。所以,焊后应严格遵照技术条件、产品图样、工艺规程和有关检验文件对焊缝进行各种检验,凡超出标准规定的允许缺陷,必须及时返修。
焊接质量的检验方法可分为两大类,即非破坏性检验和破坏性检验。拉伸试验 力学性能试验 弯曲试验 硬度试验 冲击试验
破坏性检验 化学成分试验 金相检验 宏观金相 微观金相 耐腐蚀性试验 目视检验(VT)
焊接质量检验 射线探伤(RT)超声波探 伤(UT)
无损探伤 磁粉探伤(MT)
非破坏性检 渗透探伤(PT)着色 荧光
压力试验 水压试验 气压试验
泄漏试验 气密性试验
(致密性试验)煤油渗漏试验
一、焊接接头非破坏性检验
采用各种物理的、目视的和量具等手段,不损坏被检查焊接接头性能和完整性而检查其焊接缺欠的检验方法。
焊接接头一般先进行形状尺寸和外观检查,合格后才能进行无损探伤检验。有冷裂纹倾向的钢材的焊接接头应在焊接完成24小时后才能进行无损探伤检验。
二、焊接接头破坏性检验
为了确定焊接接头具有符合要求的使用性能,全面评定焊接接头的质量,除前述进行各种外观和无损探伤检验外,按技术要求规定还需通过焊制产品焊接试板,从试板上切取所需试样进行拉伸、弯曲、冲击、硬度等力学性能测试。必要时对焊接接头还需进行化学成分分析、金相组织分析等。第二节 预防焊接缺欠的对策
一、预防焊接缺欠的对策程序 l、确定焊接缺欠的类型
根据焊接缺欠的形态、发生的部位(如焊缝金属、焊接热影响区、熔合区)、方位、尺寸、母材材质、缺欠发生的时间等分析。一般除焊接裂纹外,其它缺欠均可通过外观、金相微观、无损探伤判别。
2、查明焊接缺欠产生的原因 一般按下列情况分析
(1)母材质量(力学性能、化学成分、热处理状态、板厚、坡口的制备)(2)焊接方法及焊接条件(热输入、预热温度、后热温度、焊接参数)(3)焊接材料(化学成分、药皮类型、烘焙条件)
(4)焊缝金属(化学成分、金相组织、抗拉强度、塑性)(5)接头形式(对接、角接、T字、板厚、施焊层道数)(6)拘束条件(拉伸拘束、弯曲拘束、残余应力)(7)焊后热处理(8)施工环境 按照查明的各类焊接缺欠所产生的原因而提出相应的对策,可采用因果统计分析法对各类焊接缺欠进行因果分析。
二、各类焊接缺欠因果图分析
因果图(又称鱼剌图)分析法是一种逆向分析的方法,即从质量问题返回查找造成问题的原因。所以因果图由质量问题和影响质量的因素两部分组成。如图示: 因 果 更小原因 焊接缺欠 分析步骤:
(1)确定分析的焊接缺欠,将其填在“缺欠”框内。
(2)确定影响焊接缺欠诸因素的分类,依次画出大枝、中枝、小枝和细枝。大枝表示主要原因,中枝表示造成大枝的一个原因,小枝表示造成中枝的一个原因,细枝表示影响小枝的更小原因。
(3)从图中找出影响焊接缺欠的主要原因,提出有关的质量对策。焊缝符号和焊接方法及其标注
一、焊缝符号及其标注
焊缝是构成焊接接头的主体部分。在工程图纸或图样中,为了简化焊缝及焊接接头形式和基本尺寸的标注,应采用统一的焊缝符号表示法。GB324-88《焊缝符号表示法》规定了工程图样上标注焊缝符号的方法和基本规则。
焊缝符号由基本符号和指引线组成。必要时,可加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号,基本符号、辅助符号和补充符号。
基本符号和辅助符号用粗实线绘制,指引线用细实线绘制。基本符号表示焊缝横剖面的形状;辅助符号表示焊缝表面形状特征;补充符号是补充说明焊缝的某些特征。指引线是将焊缝符号指明于焊缝的连接线,由带箭头的线和两条基准线(实线和虚线)组成。
1.指引线
1-箭头线 2-基准线(实线)3-基准线(虚线)
为了在图样中明确表明焊缝位置,基本符号相对于基准线的位置按下列规定:(1)单面焊缝的基准线应绘制实线和虚线两条,双面焊缝的基准线只绘制实线,无虚线。
(2)单面焊缝若位于接头的箭头侧,基本符号标注在基准线的实线上,如果焊缝位于接头的非箭头侧,则基本符号标注在基准线的虚线上。
焊缝尺寸符号一般不标注,如果设计和生产需要注明焊缝尺寸时才标注。.基本符号相对于基准线的位置举例
a)焊缝在接头的箭头侧 b)焊缝在接头的非箭头侧 c)对称焊缝 d)双面焊缝
二、焊接方法及其标注
在图样上标注焊接方法是与焊缝符号同时配合使用。GB5185-85《金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号》中规定用数字代号表示焊接方法,其标注在焊缝符号的指示线尾部,焊接方法标注a)单一焊接方法 b)组合焊接方法
常用焊接方法及其数字代号举例 焊接方法 代号 焊接方法 代号 焊条电弧焊 111 MIG焊(含熔化极氩弧焊)131 埋弧焊 12 MAG焊(含CO2焊)135 丝极埋弧焊 121 非隋性气体药芯电弧焊 136 带极埋弧焊 122 TIG焊(含钨极氩弧焊)141 氧乙炔焊 311 等离子弧焊 15 电渣焊 72 —
第一位数字表示焊接方法的大分类号,如“1”表示电弧焊,“2”表示电阻焊,“3”表示气焊,“7”表示其它焊接法,“9”表示钎焊。第二位及第三位数字为细分类号。
在设计焊接结构图样中,焊缝一般可采用符号来表示坡口形式尺寸及组装要求、焊接方法、焊缝质量要求、无损检验方法及其它内容。
此符号表明:焊缝采用带钝边的V形坡口,坡口间隙2mm,坡口角度65°,钝边2mm,用焊条电弧焊,焊缝质量按GB3323标准进行射线照相检验,Ⅱ级合格。
此符号表明:焊缝采用带钝边的V形坡口,坡口间隙0mm,坡口角度55°,钝边6mm,用钨极氩弧焊打底,埋弧焊接,焊缝质量按GB11345标准进行超声波检验,Ⅰ级合格。表1 基本符号
序号 名称 示意图 符号 卷边焊缝①(卷边完全熔化)2 I形焊缝 3 V形焊缝 单边V形焊缝 5 带钝边V形焊缝 带钝边单边V形焊缝 7 带钝边U形焊缝 8 带钝边J形焊缝 9 封底焊缝 10 角焊缝 塞焊缝或槽焊缝 12 点焊缝 13 缝焊缝
注:① 不完全熔化的卷边焊缝用I形焊缝符号表示,并加注焊缝有效厚度S。表2 辅助符号
序号 名 称 示意图 符 号 说 明平面符号 焊缝表面平齐(一般通过加工)2 凹面符号 焊缝表面凹陷 3 凸面符号 焊缝表面凸起
注:不需要确切地说明焊缝表面形状时,可以不用辅助符号。表3 补充符号
序号 名 称 示意图 符 号 说 明 1 带垫板符号①(卷边完全熔化)表示焊缝底部有垫板 2 三面焊缝符号① 表示三面带有焊缝 3 周围焊缝符号 表示环绕工件周围焊缝 4 现场符号 表示现场或工地上进行焊接 尾部符号 可以参照GB5185标注焊接工艺方法等内容 表4 补充符号应用示例
示 意 图 标 注 示 例 说 明 表示V形焊缝的背面底部有垫板
工件三面带有焊缝,焊接方法为焊条电弧焊 表示在现场沿工件周围施焊
表6 焊缝尺寸符号
符 号 名 称 示 意 图 符 号 名 称 示 意 图 δ 工件厚度 R 根部半径 α 坡口角度 l 焊缝长度 b 根部间隙 n 焊缝段数 P 钝 边 e 焊缝间距 C 焊缝宽度 K 焊角尺寸 d 熔核直径 H 坡口深度 S 焊缝有效厚 度 h 余高
N 相同焊缝数量符号 β 坡口面角 度
表7 焊缝尺寸的标注示例
序号 名 称 示 意 图 焊缝尺寸符号 示 例 1 对接焊缝 S:焊缝有效厚度 2 卷边焊缝 S:焊缝有效厚度 3 连 续角焊缝 K:焊角尺寸 断 续角焊缝 l:焊缝长度(不计弧坑)e:焊缝间距n:焊缝段数 5 交错断续角焊缝 塞焊缝或槽焊缝 c:槽宽 d:孔的直径 缝焊缝 c:焊缝宽度 点焊缝 e:间距d:焊点直径
焊接质量检验记录和文件
焊接质量检验记录是通过对现场焊接的控制和焊缝质量检查的实况数据记录,用以评价出焊缝合格与不合格的原始依据。
焊接检查员应做好焊接质量检验记录,做到记录的及时性、真实性和完整性。凡在现场出现的一切质量情况应及时地认真地记录下来,做到可追溯性。记录应真实,如实记载,做到数据准确可靠,使之能确切反映焊接的实际质量。凡是检验文件中所规定的项目、内容和数据都应按照规定记录,保证检验资料的技术数据准确、齐全、达到规范化,为编制焊接质量证明文件提供翔实依据,分析和提高焊接质量提供可靠信息和数据。
1、焊接质量检验记录(1)原始记录 包括原材料(母材、焊接材料)型号或牌号、规格及理化检验记录凭证(材质单)、材料代用单、设计和工艺更改单。
(2)焊接实况记录 包括焊接日期、施焊产品名称、图号和产品编号,实际施焊记录(如实际预热温度、实际焊接参数、实际后热条件等),焊后热处理记录,以及焊接工艺纪律执行情况,焊工姓名及焊工钢印代号。
(3)检验记录 包括焊缝外观质量检查记录、焊缝无损探伤方法及检验报告、产品焊接试板无损探伤及理化性能检验报告、焊缝修补记录(修补部位、长度、修补方法、修补次数、不合格项处理单等)
2、竣工质量文件
在产品焊接完工后,焊接检查员应及时收集焊接质量检验记录资料,并进行汇总而编制焊接质量证明书面报告,焊接质量证明文件应对焊缝质量作出肯定或否定的评定,即“合格”或“不合格”的结论。应备齐下列技术文件备查:
(1)制造工艺图或制造工艺卡;(2)材料证明文件或材料表;
(3)焊接工艺和热处理工艺记录;
(4)标准中要求产品检验的项目记录;
(5)产品焊接过程中及完工后的焊缝外观检查记录;(6)产品竣工图。
企业应向买方提供质量证明书和说明书的内容:
产品竣工总图;主要零部件表;主要零部件材料的化学成分和力学性能;无损探伤结果;焊接质量检查结果(包括修补记录);水压试验结果;与技术标准和图样不符合的项目。
第四篇:焊接质量检验员培训讲义(范文)
焊接质量检验员的基本要求
一、焊接检验
三检一验:自检、互检、专检、产品最终验收。
焊接过程(工序):材料划线、切割、坡口加工、装配、点焊固定、焊接。
焊前检验:
1、原材料—母材、焊丝、焊条、焊剂(型号、材质证明书)
2、焊接结构设计鉴定:检验焊接结构应具备的焊接性
3、其它工作检查:焊工合格证书、能源、工具
4、结构装配质量检查:按图纸检查尺寸,重点在是否有焊接收缩量、机加工余量
坡口型式及尺寸
点固焊缝位置布置及缺陷
坡口处有无缺陷、清洁
焊接生产过程中检验:
1、夹具夹紧情况
2、焊接规范检验—焊条电弧焊(焊条直径与焊接电流,严格执行焊接工艺等)
—埋弧焊(焊接电流、电弧电压、焊接速度等)
—气体保护焊(气体流量、焊接电流、焊接速度等)
3、焊缝尺寸检查—焊缝量规
焊后成品检验:
1、外观检查和测量(合金钢应作两次,即焊后和经5~30天后)
2、致密性检验—针对贮存液体或气体的焊接容器
3、焊接接头强度检验—用于受压容器(破坏性强度试验、超载试验)
二、焊接缺欠:
外部缺陷—坡口缺陷
—焊缝外部缺陷
—焊接接头外部缺陷(接头变形和翘曲)
内部缺陷—焊缝和焊接接头内部缺陷(气孔、裂纹、未焊透等)
—焊接接头力学性能低劣(达不到原材料的力学性能和设计要求,表现在4个方面:强度、塑性、韧性、硬度)
—焊缝金属的耐蚀性和金相组织不合乎要求(焊缝化学成分变化)
三、焊接质检员资格及职责
AWS说:焊接质检员是一个机构的质量代表。机构包括:企业(承包商)、业主(买方)、政府机关。质检员的职责是:依据图纸、规范、标准(技术条件)来判定产品的质量,能够了解和掌握技术条件的适用范围及含义,并牢记应争取产品的高质量,但又不能延误工期和交货时间。
1、质检员的资格:
(1)对其承担的检验工作认真负责。
(2)身体好,精力充沛,爬高上低,攀登脚手架。
(3)视力好,可看见焊缝外观和无损检验结果(射线片、报告)。
(4)态度正确,应按规定的检验程序执行,并做到公正一致。记住:合同文件规定了你的任务、权限和职责,一切应按合同规定执行。
(5)具备焊接专业术语及焊接专业知识,能够正确使用焊接专业术语,熟悉和掌握GB/T3375-94《焊接术语》,并了解最常用的焊接方法。
(6)具备图纸、技术条件、规范及焊接工艺方面的知识。能够阅读和看懂图纸,并了解图中焊接及无损检验的符号,同时还应对技术条件中或图纸上未详细说明的焊缝能够做出正确决定,使焊缝能够满足要求。
(7)具备试验方法知识。在判定某条焊缝是否满足质量要求时,可采用各种试验方法。应了解每种试验方法的局限性及其显示的结果。
(8)填写记录与报告。记录要完整和准确,报告要简明扼要。报告不仅应包括所有的检测和试验结果,而且应包括焊接工艺、焊接工艺评定和焊接材料控制记录。
(9)具有一定的焊接操作经验。
(10)进行必要的培训(工程学和冶金学方面的基础知识培训)
(11)具备焊接检验实践经验。
2、焊接质检员的职责:(主要职责▲)
(1)能够解释所有的焊接图纸和技术条件。
(2)检查采购单(保证焊接材料和消耗品满足规定要求)。
(3)根据采购技术条件,检查到货和鉴定(工程材料确认和材料标记)。
(4)根据特殊要求,检查材料(母材和焊材)的化学成分和力学性能。(SMXSGC例子)
(5)调查母材的缺陷和偏差。
(6)检查焊材一、二级库是否满足标准要求。
(7)检查将使用的设备情况,焊接设备上仪表要定期校验。▲检查焊接设备是否符合要求
(8)检查焊接接头的制备情况,坡口尺寸是否满足图纸及规范要求。▲
(9)检查接头的组对与拼装。▲检查坡口及焊件的组对质量
(10)确认所采用的焊接工艺是否经过批准。
(11)验证焊工(或焊接操作工)的资格是否满足规范要求(限制焊工在其具有的资格范围内工作)。▲检查焊工合格证书在有效期内
(12)检查焊工执行工艺情况。▲
(13)检查焊缝外观质量是否符合技术文件和标准要求,并认真填写质量记录。▲
(14)选择焊接试验方法及评定试验结果(典型的试验包括:无损检验、水压试验、化学分析、力学性能试验)。
(15)填写焊缝无损检验委托书。▲
(16)保存记录。
(17)准备报告。
有关焊接标准宣贯
什么叫标准?
标准的定义是:用作衡量或依据的原则或规范。我国国家标准GB3935.1-1996《标准和有关领域的通用术语 买方 合同名称 生产令号 合同号 产品名称
产品图号
项目 序号 监督检验内容 监督检验依据 控制要求 见证文件记录 备注
质保 质检 第三方
说明:控制要求分控制点、停止点、监检停止点(第三方)编制 日期 批准 日期
审核 日期 第三方 日期
表12 焊缝外形尺寸和外观质量要求
序号 项目 焊缝类别
一类焊缝 二类焊缝 三类焊缝
允许缺陷尺寸mm 1 裂纹 不允许 焊瘤 不允许 飞溅 清除干净 电弧擦伤 不允许 夹渣 不允许 深≤0.20δ长≤0.5δ且≤20 咬边 深≤0.5,连续长度≤100,两侧咬边累计长度≤10%焊缝全长 深≤0.1δ且≤1长度不限 表面气孔 不允许 每米范围内允许3个φ1.0气孔,且间距≥20mm 每米范围内允许5个φ1.5气孔,且间距≥20mm 焊缝边缘直线度 焊条电弧焊气 气体保护焊 在焊缝任意300mm长度内≤3.0
埋弧焊 在焊缝任意300mm长度内≤4.0 对接焊缝 未焊满 不允许 焊缝余高 焊条电弧焊气体保护焊平焊 0~3.0立焊、横焊、仰焊 0~4.0 埋弧焊 0~3.0 11 焊缝宽度 焊条电弧焊气体保护焊 盖过每侧坡口宽度2.0~4.0,且圆滑过渡
埋弧焊 盖过每侧坡口宽度2.0~7.0,且圆滑过渡 角焊缝 角焊缝厚度不足(按设计焊缝厚度计)不允许 ≤0.3+0.05δ且≤1.0每100mm焊缝长度内缺陷总长度≤25 ≤≤0.3+0.05δ且≤2.0每100mm焊缝长度内缺陷总长度≤25 焊脚尺寸偏差 焊条电弧焊气体保护焊 K<12+3 K ≥12+4 埋弧焊 K<12+4 K ≥12+5 14 焊脚不对称 差值≤2.0+0.15 K 15 端部转角 连续绕角施焊 组合焊缝焊脚 图纸未注明时K=t/4,且≤4.0
注1:δ-板厚注2:K-焊脚尺寸注3:t-腹板厚度
焊接质量检验记录和文件
焊接质量检验记录是通过对现场焊接的控制和焊缝质量检查的实况数据记录,用以评价出焊缝合格与不合格的原始依据。
焊接检查员应做好焊接质量检验记录,做到记录的及时性、真实性和完整性。凡在现场出现的一切质量情况应及时地认真地记录下来,做到可追溯性。记录应真实,如实记载,做到数据准确可靠,使之能确切反映焊接的实际质量。凡是检验文件中所规定的项目、内容和数据都应按照规定记录,保证检验资料的技术数据准确、齐全、达到规范化,为编制焊接质量证明文件提供翔实依据,分析和提高焊接质量提供可靠信息和数据。
1、焊接质量检验记录
(1)原始记录 包括原材料(母材、焊接材料)型号或牌号、规格及理化检验记录凭证(材质单)、材料代用单、设计和工艺更改单。
(2)焊接实况记录 包括焊接日期、施焊产品名称、图号和产品编号,实际施焊记录(如实际预热温度、实际焊接参数、实际后热条件等),焊后热处理记录,以及焊接工艺纪律执行情况,焊工姓名及焊工钢印代号。
(3)检验记录 包括焊缝外观质量检查记录、焊缝无损探伤方法及检验报告、产品焊接试板无损探伤及理化性能检验报告、焊缝修补记录(修补部位、长度、修补方法、修补次数、不合格项处理单等)
2、竣工质量文件
在产品焊接完工后,焊接检查员应及时收集焊接质量检验记录资料,并进行汇总而编制焊接质量证明书面报告,焊接质量证明文件应对焊缝质量作出肯定或否定的评定,即“合格”或“不合格”的结论。
应备齐下列技术文件备查:
(1)制造工艺图或制造工艺卡;
(2)材料证明文件或材料表;
(3)焊接工艺和热处理工艺记录;
(4)标准中要求产品检验的项目记录;
(5)产品焊接过程中及完工后的焊缝外观检查记录;
(6)产品竣工图。
企业应向买方提供质量证明书和说明书的内容:
产品竣工总图;主要零部件表;主要零部件材料的化学成分和力学性能;无损探伤结果;焊接质量检查结果(包括修补记录);水压试验结果;与技术标准和图样不符合的项目。
第五篇:焊接检验员安全须知
American Welding Society & Moody International 1 of 25 Module002 第二单元
焊接检验员安全须知
目 录
介绍......................................................................2 眼部和面部的保护...........................................................7 保护服....................................................................8 噪音......................................................................9 机械防护..................................................................10 烟气.....................................................................10 非安全暴露因素.............................................................11 通风......................................................................12 压缩气体的搬运.............................................................15 集管......................................................................17 气体......................................................................19 电击......................................................................21 术语和定义................................................................24 American Welding Society & Moody International 2 of 25 Module002 第二单元 焊接检验员安全须知 介绍
焊接检验员经常和焊工在一样的环境下开展工作,他 们因此会暴露于许多安全隐患之下。这些安全隐患包括: 电击、坠落、辐射、由紫外线和空气中的微小颗粒造成的 眼睛伤害、烟气以及空中坠落物等。虽然焊接检验员暴露 于这些危险环境中的时间很短,但有关安全问题同样不容 忽视。焊接检验员应当努力遵守所有的安全规定,如正确 地使用防护眼镜、安全帽、防护服或针对某一特定场合所 需的防护器械等。对于建议采用的安全预防措施,请详见 ANSI Z49.1《焊接、切割及其相关工工艺中的安全注意事 项》(见图2.1)。
安全在所有的焊接、切割以及于之相关工作中占有十 分重要的位置。如果有人员伤亡,那么任何工作都称不上 是令人满意的完成。这里,我们将讨论所遇到危险及可以 减少人员伤害和财产损失的方法。
领导的支持和指导是实现一个有效的安全和卫生保健程序 的关键。管理层必须明确阐述安全目标并以其行动始终如一地
支持安全和卫生工作。管理层必须指定那些经过批准的安全区 域用于焊接和切割工作。当这些工作在指定区域以外进行时,管理层必须确保建立适当的程序予以控制,以保护生命和财产 的安全。
管理层还必须确保只有经批准的焊接、切割及其它相关设 备方可投入使用。这些设备包括焊枪、调节器、焊机、焊条筒 以及个人保护用具(见图2.2)。必须实施适当的监督以确保所 有设备的正确使用和维护保养。
全面有效的培训是一个安全程序的关键组成部分。美国
《职业安全和健康法规(OSHA)》,特别是《有害物质信息传递标准(29 CFR 1910.1200)》均将对相关
American Welding Society & Moody International 3 of 25 Module002 人员进行适当培训的要求作为强制性条款。经过在此专题下的适当培训后,焊工和其他设备操作工均能
在最大限度范围以内安全地开展工作。这类培训的内容包括如何安全地使用设备和操作工艺、以及必须
遵守的安全法规等。员工需要了解并理解这些法规以及违反这些法规的后果。例如,必须对焊工进行操
作位置的培训以确保他们在进行焊接和切割操作时不会将头部置于烟气或烟缕中。烟缕是从熔化的金属
区域直接升起的含有微小固体颗粒的烟雾。这种烟雾是凝缩成微粒的金属蒸汽。
工作之前,使用者必须阅读并理解制造商关于材料、设备的安全指示及材料安全数据表(MSDS)。
当然还有AWS 规范要求的在焊接材料和焊接设备上的警告标签。这些有关安全使用产品的标签必须被仔
细阅读并严格遵守(见图2.3)。
按照要求,焊接材料制造商必须提供在他们的产品中所包含的有害物质的材料安全数据表(MSDS)。
该安全数据表(MSDS)提供了OSHA 所允许的暴露于有害物质的极限值,称之为(安全)阈限值(TLV),以及其它的由制造商所使用或推荐极限值。TLV 是美国政府与工业卫生委员会(ACGIH)的注册商标标 志。
使用焊材的厂方必须向员工提供适用于所用焊材材料安全数据表(MSDS),并培训他们阅读理解其
中的内容。材料安全数据表(MSDS)包含了有关电极、焊条和焊剂成分的重要信息。这些数据表还给出
了焊接中所产生的烟气的成分以及其他在使用中可能产生的危险。此外,该表还提供为保护焊工及相关
人员应遵守的工作方法。
警告:为了保护您自己和他人。请阅读并理解此标签。烟气会有损你的健康。
弧光会伤害你的眼睛并灼伤你的皮肤。电击会置人于死亡。
使用前,阅读并理解制造商的说明书,材料安全数据表(MSDS)和厂方安全须知。保持头部离开烟气。
在电弧处使用足够的通风、排气设备,或二者同时使用,以保证烟气不扩散到你的呼吸区域和
公共区域。
佩带正确的保护眼睛、耳朵和身体的防护用品。不要接触带电物体。
参见美国国家标准Z49.1《焊接、切割及其相关工作中的安全注意事项》。该标准由美国焊接协会出
版,地址为:550 N.W.LeJeune Rd., Miami, Florida 33126;OSHA 安全与健康标准,可从美国政府
出版办公室获得,Washington, DC 20402 不要撕去标签
图2.3 – 弧焊工艺和设备所使用的典型警告标签
American Welding Society & Moody International 4 of 25 Module002 OSHA《有害物质信息传递标准(29 CFR 1910.1200)》规定,雇主要负责对雇员进行工作场地中危
险材料的安全知识培训。按照该标准的定义,许多焊接材料属于所谓的有害材料。雇主必须符合该标准
所规定的交流和培训要求。
必须对员工进行设备的正确使用与保养知识的培训。例如,不能在焊接或切割中使用有缺陷或磨损 的绝缘材料。同样,有缺陷或磨损的软管不得用于气焊、气割和钎焊。设备操作培训是安全操作的基 础。
还必须对员工进行正确识别安全隐患的培训。如果他们在一个陌生的工况或环境下工作,他们必须
能够全面地意识到主要的安全隐患。以某人必须在狭窄空间中工作的情况为例。如果通风不良而要求佩
带供风头罩,则必须向员工解释清楚在什么情况下 需要并如何正确地使用通风头罩。这些设备使用不 当所产生的后果也必须告之。当员工认为为完成指 定工作任务而采取的安全预防措施不够恰当或没有 理解其内容时,他应在操作前向主管询问。良好的内务整理习惯也是避免伤害的重要因 素。焊工的视线通常会受到眼部保护物的限制,其他人员经过焊接工位时也必须时时注意保护他 们的眼睛以避免火焰或弧光的伤害。视线的限制 使焊工和行人很容易被地面上的物体所绊倒。所 以,焊工及主管必须确保其工作区域没有行走危
险。应规划并指定车间内用于生产的场地,以便 使软管、电缆、机械装置和其他设备既不会和人 行通道交叉,也不会影响日常工作(见图 2.4)。当进行空中作业时,必须设有安全围栏以避免由于眼睛保护装置造成的视线局限而引起的跌落。护
栏和安全带可以帮助将工人限制在安全工作区域以内并防止跌落。在工业环境下,某些意外的事故如烟
气、起火和爆炸的确时有发生。所有的逃生通道应标识清楚并保持畅通,以便在需要时能够有序、快速
和安全地从事故发生地疏散人员。必须对员工进行疏散程序的培训。严禁在疏散通道上堆放货物和设 备。如果疏散通道被临时占用,则还必须对通常使用该通道的员工进行使用其他疏散通道的培训。
American Welding Society & Moody International 5 of 25 Module002 设备、机床、电缆、软管以及其他物品应放置妥当以避免对过道、扶梯、楼梯上的人员构成危险。
警告标志应明显地标明焊接场地,并指明必须佩带的眼睛保护用具。在有些情况下,还必须指定一名
“火情观察”人员以保证焊接或切割工作的安全进行。
还应对邻近焊接和切割场地的其它人员进行保护以免辐射和飞溅的危害。这种保护通常通过火焰防
护屏、适当的眼部和面部保护用具以及防护衣来完成。可以使用适当的、半透明材料的辐射保护用具。
在操作场地,工位之间应该用阻燃屏加以分割(见图2.5)。工位或防护屏应使空气可以从工位的底部到
防护屏的上部进行循环。
如果要在刷有油漆的墙面旁边经常性地进行电弧焊或切割操作,应选用对紫外线辐射具有较低反
射率的面漆。面漆配有一定成分的涂料,如二氧化钛、氧化锌均具有较低的紫外线辐射反射特性。只要
不增加反射,就可以添加其他涂料。不要使用由粉末或可剥落材料制成的涂料,因为它们对紫外线辐射
具有较高的反射率。
大多数的焊接、切割及相关工艺中都有一个高温热源。火焰、电弧、灼热的金属、火花及飞溅都是
现成的火种。许多火灾都是由火花引起的,火花可以由产生处水平飞行至35 英尺远的地方。火花能够
穿过或停留在裂纹、小孔处,以及地板和墙面上的微小裂缝处。工作场地中的可燃物,或者,过分靠近焊接和切割工位且未遮盖的可燃物会增加发生火灾的危险。
能燃烧的材料大多是那些可燃的地板、房顶、分隔板或含有垃圾、木材、纸张、织物、塑料、化学制品 的建筑材料及易燃液体和气体。室外的可燃物大多是那些干燥的草木。最佳的防火保护措施是将焊接和切割作业放在指定的区域,或放在远离可燃物的、用阻燃材料隔离 的操作间内进行。应始终将可燃物从工作现场移开或遮盖起来。焊接生产中常见的可燃物是那些用于动力设备和焊接或切割的燃料。应当仔细保管和使用这些燃
料。因为燃料和它们的蒸气属于可燃物且这些物质在某些情况下会发生爆炸,因此,要严格按照设备制
造商的说明书进行操作。要小心地搬运用于焊接和切割的乙炔、丙烷及其他易燃气体。对燃料气瓶、软
管和其他用具的使用应特别注意以避免气体泄漏。
不能从场地中移开的可燃材料应当用阻燃材料紧密覆盖。这些材料包括可燃墙壁和吊顶。工作场
地35 英尺半径范围内的地面上应当没有可燃物。所有的通道、窗户,裂缝和其他开口应当用阻燃材料
覆盖。如果条件允许的话,可用便携式阻燃屏对工作场地进行隔离。当焊接或切割在邻近的地方进行时,必须将位于金属墙、吊顶或分隔板另一侧的可燃物转移 到安全位置。如果无法这样做的话,在可燃物附近应当配备火情观察人员。焊接产生的热量可以通过金
属分隔物进行传导并点燃隔壁的可燃物。在离开工作场地之前应当进行全面的火情检测。作业结束后的
American Welding Society & Moody International 6 of 25 Module002 火情检测至少应当持续30 分钟以上。
不得在带有可燃涂层或内部含有可燃物的部件上进行焊接/切割作业。严禁将热的碎片或残渣置放
于含有可燃物的容器内。工作场所附近应始终配置有适当的灭火器,并有经过培训的火情观察员值班。
图2.6-国家安全委员会”热加工许可证”
焊接、钎焊或切割不得在可燃的地板或平台上进行,这些材料容易被作业产生的热量点燃。必须
将易燃液体中挥发气体的流动情况向焊工和检验员发出警告。这些气体通常比空气重。易燃液体产生的
蒸汽可沿地板流动到距离储罐数百英尺以外的地方并沉积到地面。较轻的气体可以沿着天花板流到隔壁 的房间。
当焊接、切割或类似的热加工要在非指定区域进行时,应当启用“热加工许可”系统(见图2.6)。
热加工许可系统的目的在于警告场地主管在特定的时间内该区域存在有很高的火灾风险。该系统应包括
一份有关安全注意事项的检测清单。
American Welding Society & Moody International of 25 Module002 检测清单的内容通常包括灭火器械检查、按需要设立火情观察员、易燃物搜索检查,以及针对不涉
及热加工作业的其他人员的(工作区)安全指导。在发布热加工许可令时,必须告知焊接检验师并要求
其遵守所有的要求。
易燃气体、蒸汽、及粉尘与空气或氧气按一定比例混合之后就会引起爆炸和燃烧。应避免接触所有 的火源以防止爆炸。若焊接、钎焊、切割或设备运转会产生热或火花,则不能用于含有易燃气体或粉尘 的环境。必须将易燃物保存在无泄漏的容器中或从工作场地移开。否则,热或火花会引起低挥发性物质 的挥发而产生易燃气体。
中空容器在加热之前和加热过程中必须进行通风。在没有进行危险性评估之前,不得对装有未知材 料、可燃物或易燃气体的容器进行加热。必须首先对这类容器进行全面清理或充入惰性气体。如果操作
中存在爆炸危险,则必须穿戴适当的劳防用品以保护眼睛和身体的其他部位。焊接过程中发生的眼部或
身体的灼伤通常都是一些非常严重的事故。因此,要对操作工和工作场地中的其他人员进行眼部、面部
和身体保护以防止由紫外线和红外线辐射、火星及飞溅引起的灼伤。
眼睛和面部的保护
电弧焊及切割 焊工、焊接操作工或附近的人员在观察电弧时,必须使用装有合适的滤光镜和防护板的焊接头戴式
面罩或手持式面罩。ANSI 标准最新版Z87.1《职业性和教育性眼部和脸部的保护》给出了焊接头戴式
面罩、手持式面罩,面罩、眼罩及眼镜的标准。
在焊接和切割作业中,必须佩带安全眼镜、眼罩或其他适合的眼部保护用具(见图2.7)。当存在有
害射线或打磨、切片引起的飞溅微粒时,使用的防护 面具还必须具有侧面防护功能。眼镜和眼罩可以是无 色的,也可以是有色的。遮光罩的选用取决于(当掀 起或取掉焊接头盔时)邻近的焊接/切割作业所产生的 射线强度。建议将2# 滤光镜作为通用用途的保护镜(见表2.1)。
气焊和气割,埋弧焊
在进行气焊和气割作业时,必须佩带具有滤光镜片和侧面全保护的护目镜(见表2.1)。对埋弧焊
而言,由于电弧被焊剂覆盖而不易看到,因此不需要佩戴焊接面罩。然而,有时候埋弧焊的电弧偶然也
会穿过覆盖它的焊剂而闪现,所以操作人员应佩带浅色的安全眼镜。
American Welding Society & Moody International 8 of 25 Module002 火焰钎焊
在火焰钎焊中建议使用带侧面保护和合适滤光镜的安全眼镜。和气焊和气割一样,火焰钎焊中也会
看见亮黄色的火焰。所以在火焰钎焊中应使用类似的滤光镜(见表2.1)。其他钎焊和电阻焊
从事这类操作的焊工和辅助工必须佩带安全眼镜、眼罩和面部保护用具以保护眼部和面部免受飞溅 的伤害。此时不再需要滤光镜,但为了感觉舒适也可以使用。
防护服
为了保护全身免受火星、飞溅和辐射的伤害,应穿戴结实的工作鞋/靴子和厚实的工作服。羊毛制
品比棉制品更好,因为它不易点燃。如果使用棉制品,应先对其进行化学处理以降低它的可燃性。如果
对织物采取的是非永久性阻燃处理,则每次洗涤之后必须再次处理。不应穿戴采用合成材料或塑料制成 的衣服或鞋,因为这些材料会被熔化并导致严重烧伤。衣服表面应保持无油脂,特别是在富氧环境中。
为了避免火星或飞溅的进入,建议穿戴无翻边的裤子和口袋带盖的服装。在开始焊接之前,应当把
易燃或容易着火的东西从衣服口袋中全部拿掉,因为它们可能会被火星或焊接飞溅点燃而导致严重的烧
伤。裤子应穿在鞋的外面。建议戴上帽子以保护头发,若戴有假发则更应戴上防护帽。不要使用易燃的 头发保护设施。
应坚持佩戴由皮革或其他合适的材料制成的,比较结实的手套。手套不仅可以使手免遭烧伤和擦
伤,而且具有绝缘和防止电击的功效。焊工有多种特制的、可供选择的防护衣。在仰焊位置或需要对身
体进行额外保护的情况下,应穿戴上结实耐用的围裙、护腿、套装、披肩、袖套和帽子。火星或灼热的飞溅进入耳中会引起剧烈的疼痛和严重的后果。在任何时候,如果由于操作而有可能
导致这种危险时,都应佩戴由阻燃材料制成的耳塞。
噪音
过度的噪音,特别是高强度的连续噪音会严重损伤听力。这会导致暂时性或永久性的听力丧失。美
国劳工职业安全和健康管理条例规定了允许的噪音等级。有关要求请参见《通用工业标准10 12 14 气体保护焊和药芯焊(GMAW 和 FCAW)小于60 60-160 >160-250 >250-500 7 10 10 10-3 至4 火焰软钎焊(TS)-14 板 厚 mm in.气焊(GW)小规格2 中规格 大规格 3.2 以下 3.2 至13 13 以上 1/8 以下 1/8 至1/2 1/2 以上 4 或5 5 或6 6 或8 气割(OC)小规格2 中规格 大规格 25 以下 25 至150 150 以上 1 以下 1 至6 6 以上 3 或4 4 或5 5 或6 1.表中所给出的黑度值为经验值。建议从最黑的以至于看不见焊缝区的黑度开始。然后再逐步试用黑度淡一号的镜片,直至
能足以看清焊缝区时的黑度为最佳,此时不应再降低黑度。在有明亮的黄光形成的气焊或气割的工作环境下,最好采用能
够吸收黄光、或可见光中钠光源的镜片。
2.这些数值适用于能明显看见电弧的情况。根据经验,若电弧被工件遮挡,则可以使用更淡的遮光片。
碳弧气刨和等离子切割工艺会产生很高的噪音。发动机驱动的焊机以及焊接电源的高频感应都会发出很 强的噪音。
American Welding Society & Moody International 10 of 25 Module002 机械保护
焊工及别的工人还必须避免因操作机床设备,以及工作场地内别的机床的运转而造成的伤害。运动
部件及传动皮带必须配有护板以避免接触(见图2.8)。由于焊罩和滤镜对视线的限制,焊工较其他工人
更容易受到来自未见和未保护的机器的伤害。所以对 这类安全隐患要格外小心。
当采用焊接或钎焊对机加工设备进行修理时,机
器的电源必须切断、锁定、并标记出来以避免误操作 而因此可能导致的人身伤害。当焊工在拆除了保护装 置的机器上工作时,他应当完全了解所面临的危险和 为了避免这些危险而应采取的措施。保护装置必须在 工作完成后复原。旋转的和自动化的焊接设备、固定 装置和焊接机器人必须装备适当的保护或传感装置以 便在有人受到伤害时立即停止运转。
焊机和其他机床上的夹持点也能导致严重的人身伤害。这类例子包括电阻焊焊机、焊接机器人、自动焊接设备、工装和固定装置在内的设备。为了避免因这些设备而造成的伤害,这些设备的设计和配
置应确保操作人员的双手在设备运转时始终处于安全的位置。否则的话,必须采取机械方式对这些夹持
点进行适当的防护。不应把金属加工设备安装在焊工因意外可能跌落的地方,或是焊接时可能会碰到的
地方。在设备维护过程中,应当锁定夹持点以防止因设备失效而导致夹持点闭和。在非常危险的情况
下,应指派值班人员以防止有人在设备返修完成之前合上电源。
烟气
必须对焊工、焊接操作工和其他处于工作环境中的人员进行保护,以防止他们过度地暴露在焊接、钎焊和切割过程所产生的烟气中。过度暴露于(烟气)或超过政府规定的极限值会对健康造成危害。美
国劳工部职业安全与健康委员会(OSHA)的29 CFR 1910.1000 对此进行了规定。同样,美国政府工业与
卫生委员会在它们的出版物-《工作环境中化学物质及物理状况的极限规定》-中也给出了相关的实用 指南。一些健康上有特殊问题的人可能会对烟气更为敏感,因此需要采取更为严格的措施进行保护。
烟气的产生通常与电弧焊有关,而不是气焊、切割或钎焊。电弧焊会产生大量的烟气,并牵
涉到大
量不同种类的物质。防止过度暴露的常用方法是进行通风。如果在通风正常的情况下,有些地方的暴露
American Welding Society & Moody International 11 of 25 Module002 仍然超过了规定的极限值,那么就必须采用防毒面具。以便对在这些工作区域进行焊接、切割的工人及
其他人员必须提供保护。
非安全暴露因素
头部的位置
焊工头部相对于烟缕的位置是决定焊工暴露于有害烟尘的最重要的因素。当烟缕包围了焊工的头部
或面罩的时候,焊工所受到危害级别会非常高。因此,应对焊工进行培训以使其在焊接时保证头部偏离
烟缕所在的位置。在有些情况下,应调整工件的位置使烟缕朝一边飘升。通风的类型
通风对工作场地烟尘含量和焊工暴露于有害烟尘的级别有着非常明显的影响。通风口的设置可就
近于焊接位置,以使焊接形成的烟尘从此位置开始扩散并被抽走(参见图2.9)。或者如大多数情况那
样,我们也可通过空气交换或者过滤来实现通风。通风的方式取决于焊接方法、焊接件以及车间的其他
条件。适当的通风可以保证焊工受有害烟气的影响位于安全警戒线以内。工作场地面积
焊接或切割场地的大小非常重要。场地的大小会影响周围烟气的水平。在储罐、压力容器或者其
American Welding Society & Moody International 12 of 25 Module002 他空间受限制的情况下受烟气危害的程度要远高于宽敞场地时的情况。周围烟气水平
周围烟气的水平取决于焊接岗位的多少及其布局,也和每一个焊接源的工作周期有关。焊接面罩的设计
焊接面罩从下巴到胸部的曲线形状会影响焊工暴露于烟气的程度。戴紧的面罩可以有效地减少在
烟气中的暴露。母材及表面状况
母材的类型决定了烟气的组成及其数量的大小。表面异物或涂层对有害烟气的形成有着非常重要的
影响。含铅油漆、镀镉钢板在焊接和切割时通常都会产生危险性烟气。经电镀的材料在焊接
和切割时会
形成有害的含锌烟尘。
通风
焊接和切割时产生的大量烟尘由细小的颗粒组成,这些颗粒会在空气中悬浮很长时间。其结果是随
着时间的延长,因为焊接或切割过程中所使用的或产生气体的浓度的增大,封闭区域的烟尘浓度随之增 大。这些颗粒最终将会沉积在墙壁和地板上,但其沉积的速度低于焊接和切割过程中所产生的有害烟尘 的速度。因此,必须通过排风的手段对烟尘的浓度加以控制。
足够的通风是控制焊接场所烟尘的关键所在。在所有的焊接、切割、钎焊及其相关的操作过程中必
须采用自然通风、机械通风或者呼吸罩进行通风。通风必须确保有害烟尘的浓度处于危险警戒线以下。
有多种通风方案可供选择。大到自然通风,小到局部采用专用的通风工具-如可以排风的焊接面
罩。典型的通风方案包括:(1)自然通风
(2)大面积范围内的机械通风(3)排风头罩
(4)便携式局部排风装置(5)下排风工作台(6)交叉排风工作台(7)焊机内置式排风装置(8)排风式焊接面罩
American Welding Society & Moody International 13 of 25 Module002 有限空间内的焊接
对在密闭空间内工作的焊工和其他工人的安全和健康必须给予足够的重视。详见最新版本的美国
国家标准ANSI Z117.1-容器和密闭空间内安全工作要求。为 了防止可能存在的气体泄露或挥发,必须将气瓶放置在密闭容 器之外。为了减少因排风设施损坏和电击所可能造成的危险,焊接电源也应安置在容器本体以外。工作区应要求采用12伏 或110伏低压照明,供电线路必须采用经批准的接地保护装 置(GFCI)。
必须准备好在紧急情况下快速疏散有关人员的方案和方
法。工作中使用的安全带和救生绳必须系在工人身上以避免出 口处可能发生的人员堵塞。应在这种狭小的工作空间之外安置 一名经过训练的、随时处于待命状态的救助人员,并提前制订 一套紧急情况下的救援方案(包括在未佩带适当的呼吸装置的
情况下不得进入密闭空间开展救援活动)。
除了确保空气中有害烟尘的含量低于或等于安全警戒线以 外,密闭空间的通风还必须(1)确保维持生命所必须的氧气(按体积计算不得低于19.5%),(2)
防止出现过氧情况(即:氧气供应量按体积计算不得超过23.5%),以及(3)防止可燃性混合物的累
积(参见图2.10)。如果工作场所的氧气浓度不足以维持生命的话,因此造成的窒息会使人在不知不
觉中失去知觉甚至死亡。按体积计算,大气中氧气的浓度大约为21%。除非是通风状态良好,或佩带有
已验证的呼吸装置并接受过专门的训练,否则检验员不得进入此类密闭空间开展工作。同时要求第二个
佩带有相似装置的人必须在场并处于随时待命状态。在进入这类密闭空间之前,应该对其进行检测以确定其内部是否存在有毒或可燃性气体/蒸汽,空
间内氧气含量是否正常或过量。所使用的检测仪器必须经美国国家矿业局批准。
比空气重的气体,如氩气、丙烷、二氧化碳,会在低洼处、容器底部、较低的地方以及地面附近聚
集起来。比空气轻的气体,如氦气、氢气,会在容器的顶部、较高处以及天花板附近聚集起来。针对密
闭空间的安全注意事项也适用于这些地方。在条件许可的情况下,在密闭空间内工作,应采用带有声音
报警的连续监控装置。
过氧会对工作于密闭空间的人员带来极大的危害。当氧气的浓度大于25%时这种危害将更为明显。
那些在空气中正常燃烧的物质在过氧环境中会骤然发光。身穿的衣服会剧烈地燃烧;油浸的衣服或破布
American Welding Society & Moody International 14 of 25 Module002 有可能会自燃;纸张也可能会燃烧引起火焰。所有这些情况都可能导致致命的火灾。对在密闭空间中工作的焊工和其他人员必须采取保护措施。通风只能采用干净、可供呼吸的空气。
不得采用氧气、其它气体或它们的混合物进行通风。当在密闭的空间中进行焊接或切割操作,正常的通风无法实现且随时都存在有涉及生命或健康的危
险时,必须使用带正压的自备呼吸装置。当主通风设备发生损坏时,必须至少每隔五分钟提供一次应急 空气。容器焊接
在含有危险物质的容器内部或外部进行焊接或切割都存在着很大的风险。此时可能会因加热形 成、或容器本身就存在有易燃或有毒蒸汽。此时应对容器内壁和外壁的区域进行清理以清除
所有障碍物
及其有害物质。在对容器进行修理时,一定要避免外部有害物质进入容器内部。必须配备所要求的人员
及防火设备以备紧急情况时使用。
当在含有危险物质的容器内进行焊接或切割时,应遵守前述封闭空间的安全注意事项。对焊接过
程中产生的气体,应遵照政府法律、法规的规定进行安全地、符合环保要求地排放。必须制定相应的条
款以防止在容器内部产生并形成压力。在焊接过程中,为了确保有关参数维持在安全界限以内,应定期
对气体、烟尘和蒸汽进行监测。
另一种可在容器内进行安全焊接的方法是向容器内填充惰性介质,如:水、惰性气体或沙子。当
采用水的时候,水位应保持在距离焊接点仅几英尺之内。应对水面以上的空间进行通风以利于热空气的 释放。在使用惰性气体时,必须知道并确保容器内惰性气体的适当比例以防止失火或发生爆炸。同时也
必须熟知焊接过程中的安全生产并保持工作环境的安全。剧毒物质
一些物质的允许泄露极限量为1.0 mg/m³或更少,这些物质有时会存在于焊材、涂层、焊接或切
割操作的周围环境之中。表2.2 给出了这些物质中所包含的金属成分。表2.2 有 毒 金 属(1)锑(9)铅(2)砷(10)锰(3)钡(11)汞(4)铍(12)镍(5)镉(13)硒(6)珞(14)银(7)钴(15)钒(8)铜
American Welding Society & Moody International 15 of 25 Module002 应审阅制造厂的材料安全数据表,并查明所使用的填充金属或焊剂中是否包含有这些有害金属。
应从材料供应商处获得所要求的材料安全数据表。然而,填充金属和焊剂并不是这些有害金属存在的唯
一根源。它们也可能会存在于母材、涂层、或工作区的其它物质之中。要对核物质管理委员会管辖范围
内的放射性材料予以特别重视,并要符合州或当地法律、法规的规定。这些材料应包括X 光射线机和放 射性同位素。
当在焊接、钎焊或切割工作中发现存在有上述有毒物质时,则必须采取专门的通风手段。预防措
施必须确保工作环境范围内的有毒物质的含量不得大于人体所允许的安全极限。当焊接和切割有毒物质
时,要对邻近工作区域的所有人员采取相关的保护措施。
压缩气体的搬运
用于焊接和切割的气体通常封装于称为“气瓶”的容器内。只有符合美国(交通)运输部规范规定 的气瓶才可以在美国国内使用。使用别的气瓶会存在极大的风险而且属违法行为。应按美国交通运输部
(DOT)的规定对这些气瓶定期进行复检,不在有效期内的 气瓶不得充气。
气瓶只有在其所有者同意的前提下才可以充气,而且 只能由经认可的气体供应商,或别的经过专门训练、并有 合适充气设施的人员进行充气。从一个气瓶向另一个气瓶 充气是很危险的,非专业人员请勿擅自操作。严禁向气瓶 内混充易燃或彼此互不兼容的气体混合物。
严禁在气瓶上进行焊接。不允许把气瓶作为电回路的 一部分因为这样做会产生电弧。用于电弧焊保护气体的气 瓶不得接地。电焊条桶、焊枪、电缆线、软管、以及别的 工具不应堆放在气瓶上以避免产生电弧或影响阀门的正常 工作。因电弧而损坏的气瓶有可能会破裂而导致人员伤害 甚至死亡。
严禁将气瓶作为工作支架或滚筒使用。应保护气瓶使 其免受冲击、坠落物和恶劣天气的影响,也不应使其随意
掉落。不应把气瓶堆放在人行道上,因为这样会使气瓶容易受到车辆的冲撞。气瓶储放区的温度不应
低于-20°F 也不能高于130°F。任何一种泄露、误用都可能导致气瓶的损坏并因此而引起严重的后 果。
American Welding Society & Moody International 16 of 25 Module002 不得使用普通的钢丝绳或链条起吊气瓶。此时应使用合适的拦筐或筐绳。不应使用电磁吊来搬运气 瓶。
无论是在使用还是储存状态,使用者都应将气瓶固定牢靠以防止跌落(参见图2.11)。乙炔和
液化气瓶应始终在直立的状态下使用或保存。其它的气瓶也最好在直立状态下使用或储存,但这一要
求并不是绝对的。
在使用以前,对气瓶内的气体用标签进行标识。而不应采用别的方法进行标识,如气瓶的颜
色、铭牌或形状。因为所有这些情况都可能会因制造商、地理位置或生产线的不同而发生变化而有可
能彻底导致误用。气瓶上的标签是唯一正确的标识气体的方法。如果气瓶上没有标签,则不应使用其
中的气体,此时应将气瓶退还给供应商。
许多气瓶上都配有阀帽以保护所配备的保险器件和阀门。除了气瓶正在使用,该保护帽应始终保 持在位。在任何情况下都不能把阀门保护帽作为手动的或机械的起重吊点。此处的螺纹仅供紧固阀帽
用,其强度不足以承受气瓶的所有重量。
气瓶和容器的保存应满足下述要求:所有州及地方法律、法规、OSHA 及国家防火协会的相关标 准。由压缩气体协会出版的“压缩气体手册”详细讨论了压缩气体的安全搬运及其保存工艺。许多高压气瓶的充气压力是2000 Psi 甚至更高。除非是用气设备的工作压力为气瓶的额定压
力,否则应采用经认可的减压装置来降低(释放)来自气瓶或支管道的压力。切勿使用简陋的针状 阀。而应采用额定压力小于焊接设备最大允许压力的减压阀或安全阀。当减压阀损坏且压力超过工作
压力的上限值时,则安全阀工作以防止可能发生的设备损坏。
为了防止由绝热再压缩现象引起的高温,应始终缓慢地打开高压气瓶(特别是高压氧气瓶)上的阀
门。如果阀门打开过快,则可能导致绝热再压缩现象的发生。当压缩气体为氧气时,产生的热量会点
燃阀座,进而使金属融化或燃烧。在打开阀门时,为了避免因着火而可能造成的人身伤害,应使气瓶 的阀门出口指向远离操作者和其他相关人员。同时为了避免由于减压阀损坏而可能导致的高压气体
(释放)伤害,严禁操作者站在减压阀的前面进行工作。
在把气瓶连接到调节器或支管道以前,要对阀门的出口侧进行清理。应该用一块干净的、无油的
布将阀门出口侧擦洗干净以清除灰尘、潮气和别的杂物。然后将阀门打开片刻并迅速关闭。这就是众
所周知的“气阀开启(劈啪声)”。在火源(如火花和火焰)附近、或有人吸烟、或密闭空间的情况
下严禁开启阀门。
在把减压阀连接到气瓶以前应先释放掉其内部的压力,当工作结束、气瓶上的压力阀关闭以后,减压阀内部的压力也应完全释放。对指定气体而言,气瓶上压力阀的出口螺纹都是标准化了(的接口
螺纹)-这样一来,只有螺纹相同或相近的减压阀或支管道才可以于之相连接。(例如:可燃气体压
力阀的出口螺纹多为左旋螺纹而非可燃气体压力阀的出口螺纹多为右旋螺纹)。
American Welding Society & Moody International of 25 Module002 气瓶上的阀门在低压状态下最好不要打开,可燃气体阀门的打开不要多于一圈。这种方法既可以
满足适当的流量要求又能在紧急情况下快速关闭阀门。而高压气瓶上的阀门在通常情况下必须彻底打
开至其底座位置(密封)以防止使用过程中的泄露。
每次使用之后、或者在把空气瓶返还给供应商之前,都应将气瓶上的压力阀关闭。这样做可以防
止因气瓶闲置时发生的难以发觉的泄露扩展以及因泄露造成的气体损失,从而避免因泄露可能造成的
人身伤害。关闭阀门还能防止异物倒流进气瓶。建议在气瓶剩余压力约为25 psi 时将气瓶返还给供
应商。这样可以防止运输过程中异物的侵入。压力释放装置
只有经过培训的人员才能被允许调节气瓶上的压力释放装置。压力释放装置的设置是为了提供恶
劣工况下(通常为火或其他的热源)的人身和设备保护。这种工况条件会使气瓶内部的压力升高。为
了防止气瓶内部的压力超过安全极限,人们设计了这些安全释放装 置。
当利用气瓶中的气体进行焊接和切割时,应始终使用减压阀。必须按标签上指明的气体和压力使用减压阀。尽管压力阀的出口螺 纹可能一样,但不得将减压阀用于(未加指明的)其他气体和压 力。不得用力连接减压阀的螺纹接头。气瓶和减压阀之间、或减压 阀和软管之间的不正确连接都会导致正在使用的器件之间的连接失 败。
建议不要使用适配器来改变气瓶的螺纹连接,因为这样做会导 致使用不正确的减压阀或造成减压阀的污染。例如:含油的气体会 在减压阀的内部构件上留下一层油膜。这层油膜会污染禁油气体并 在气体暴露于纯氧时引起失火或者爆炸。
在使用以前应对减压阀的螺纹和密封管进行检查以发现是否存
在脏物或者是损坏。当软管或气瓶的连接部分存在有泄露现象时,不应采用过大的拧紧力。已经损坏 的减压阀应交给经专门训练的机械人员进行维修,或者是返还给制造商进行修理。
应使用合适的阀门或者流量计来控制减压阀的流量(参见图2.12)。在把减压阀连接到(或从中
移开)气瓶或分支管路上时,应将减压阀内部的压力释放掉。集管
当要求气体在使用过程中不发生中断,或者要求总气体的供给量大于单个气瓶的供应量时,应采
用分支管路连接方式。分支管路必须按照指定的气体和工作压力进行设计并确保没有泄露(参见图
American Welding Society & Moody International of 25 Module002 2.13 和2.14)。使用的管路部件应获得指定用途的认可,而且只能用于所批准用途的气体及其
工作压力。氧气和可燃气体的分支管路必须满足指定的设计和安全要求。
用于乙炔和丙烷衍生类气体分支管路的管子和接头材料不得为非合金的铜,或合金中铜的含量不
得大于或等于70%。这是因为在一定条件下这些可燃性气体会与铜发生反应形成不稳定的丙烷衍生类
气体。而这种化合物在受热或受冲击时会发生爆炸。分支管路系统必须装有合适的过压释放阀。和燃气瓶相连的每一个分支管线还应配有防止逆流的
截止阀和防止火星(或着火)的熄火装置。每一条分支管线的每一个出口处也必须配有单向截止阀,这些出口提供了用于焊接和切割的燃气和氧气。必须定期对这些截止阀进行检查以保证其安全工作。
除非是已经知道某一个管道系统是经过专门的设计和建造以承受(由压缩气体充灌的)气瓶或容
器的满负荷压力,否则该管道系统必须采用可靠的压力释放装置来进行保护。必须配备足够数量的安
全阀以防止因系统压力的变化超出其最薄弱环节的压力许可值的情况。上述的压力释放部件可以是释放阀或者安全(爆裂)膜片。绝对不能仅仅依靠减压阀来防止系统中
可能会出现的过压现象。当系统的某一部分与别的安全释放装置隔离(例如通过阀门的关闭来实
现),并有可能因此而承受压力源的最大压力时,则必须对该部分配备压力释放装置进行保护。一些
American Welding Society & Moody International 19 of 25 Module002 压力调节器配有一体化的安全释放阀。但这些安全阀是仅仅为保护调节器而设计的,因此不应该依赖
于它们对系统及其支流保护。在低温管道系统中,所有可能引起气体液化的位置都应配有压力释放装置。这些液化了的气体会
在加热时因汽化变成气体,气体的压力受空间的限制会明显升高。保护燃气管道或别的有害气体管道 的压力释放装置的排放应确保安全。
气体
氧气
氧气不是可燃性气体但是它有助于可燃性物质的燃烧。氧气可以引起燃烧并使燃烧大大加速。因
此,在可燃性物质或燃气瓶的附近不应保存氧气瓶或液氧罐。切勿将氧气当压缩空气使用。和含有
21%的氧气的空气相比,纯氧更有助于燃烧。因此,有必要按照氧气和空气的不同特征将其区别开 来。
油、油脂以及易燃性的灰尘、污物在接触氧气时可能会发生自燃现象。所有用氧设备及其器械都
不应带有可燃性物质。制造过程中未加明确的阀门、管道及其别的部件在使用前必须进行清洗并取得
认可后方可使用。
必须将经专门加工制造的氧气设备,如其标签上所注名的那样,按原包装保存于干净的场所。严
禁用油对氧气阀、氧气调节器及其它用氧设备进行润滑保养。如果要对用氧设备进行润滑,则必须选
择制造商指定的润滑剂型号和并按照规定的使用方法进行使用。否则,应将设备返还给制造商或其授
权代表处进行保养。
严禁用氧气驱动气动工具。因为这些工具大多用油进行润滑。同样严禁用氧气吹除工件和衣物中 的污物因为它们在大多数情况下都含有油、油脂或者是易燃性污物。
当在用氧系统中工作时,只能穿戴干净的工作服。严禁用氧气进行密闭空间的通风。富氧环境下
衣物或毛发的着火会导致非常严重的烧伤。燃气
用于气焊和气割的燃气通常为乙炔、丙烷衍生类气体、天然气、丙烷、丙烯。在极少数的情况下
会用到氢气。气割有时候会用汽油作为燃料(汽油在割枪头部汽化)。所有这些燃气通常以其名字进 行区分。
乙炔在气瓶中以溶剂(如丙酮)的形式存在,它适合于受压状态下的安全保存。切勿在压力大于 psi(103 kPa)的自由状态下使用乙炔气体,因为高压状态下的乙炔处于游离状态而极容易导致可
怕的爆炸。切勿将乙炔及其丙烷衍生类气体(MPS)与银、汞或铜含量为70%或更高的合金材料混用。
American Welding Society & Moody International 20 of 25 Module002 这些气体和这些金属发生反应并形成一些不稳定的(在受冲击或受热时容易发生爆炸的)化合物。切
记不要在火源或密闭空间附近打开并清理燃气瓶的阀门出口端。当在钎焊炉中使用可燃性气体的时候,必须考虑应将其排放到安全区域。在向钎炉中充放可燃气
体以前,应首先用非可燃性气体将炉膛清理一遍。氮气或氩气可以用来防止形成易爆的空气-燃气混 合体。
在使用氢气时要特别小心。氢气的火焰很难看见,因此,身体、衣服或者是易燃物的某一部分可
能会已经碰到了氢气火焰而却不为人所知。燃气的火灾
避免燃气或其液体着火的最好的办法就是将其保存在用气设施以内,也就是说-没有泄漏。所有 的燃气设备在安装后都应仔细地进行检查(随后应开展经常性的定期检查)以确认是否存在泄漏。应
对燃气瓶进行检查以发现是否存在泄漏,对采用熔塞、安全装置和阀门的气瓶而言这种检查显得尤为
重要。焊接和切割过程中常见的火源是由飞溅或火花引起的泄漏气体的燃烧。
当燃气发生着火时,控制火势最有效的办法是切断燃气阀门(如果有必要的话)。燃气阀门的开
启程度不应超出所需流量应具备的位置。按这种要求打开的阀门在紧急情况下能够很快关闭。通常为
了将阀门开启到合适程度,阀门手柄的转动要小于一圈。如果因为火势太大而无法直接操作阀门来控
制火情时,应将上游的阀门关闭以控制燃气的流动。大多数的燃气在气瓶中以液体或溶于液体的形式存在。因此,为了防止液体的燃气涌入用气设备
内部,使用中应将气瓶始终头朝上放置。
气瓶会发生泄漏并有时会因此而引起火灾。当出现火情时,报警设备要能发出火警铃声,并能立
即召来经过训练的救火消防人员。应先灭掉阀门和安全装置附近的小火。必要时可采用关闭阀门、泼
水、湿衣服和灭火器等来进行灭火。如果无法控制泄露,则应该在大火熄灭后,由经过训练的消防人
员将气瓶移动到室外安全的地方并通知气瓶供应商。气瓶上应贴警示标识且不得在区域附近吸烟或点 火。
当火势很大时,应启动火警警报器并将该区域的所有人员进行疏散。救火人员应采用大流量的水
柱使气罐保持湿润和冷却。通常状况下较好的做法是让火继续燃烧以消耗掉已有的气体而不是试着将
大火火焰扑灭。如果将火熄灭,则泄漏的气体会再次点燃并有可能引发及其危险的爆炸。保护气体
氩气、氦气、二氧化碳(CO2)和氮气多用作一些焊接过程中的保护气体。除二氧化碳气体以
外,所有其他的气体都可用于钎焊。这些气体都是无色无味的气体,它们能够在不知不觉中取代我们
呼吸所需的空气。
American Welding Society & Moody International 21 of 25 Module002 含有这类气体的封闭空间在有关人员进入以前必须进行良好的通风。若有任何怀疑,可首先用氧
气分析仪测量一下该封闭空间的氧气浓度。如果手头没有氧气分析仪,则进入该空间的任何人都必须
佩带有能够提供空气的呼吸器。正如我们以前讨论的那样,不能将内含这类气体的容器置于封闭空 间。电击
电击会导致猝死。如果没有采取适当的预防措施并按规定操作,则会在焊接和切割过程中发生因
电击而造成的人员伤害。大多数的焊接和切割操作都会用到某种类型的电气设备。例如,氧乙炔切割
机要用电来驱动和控制系统的工作。因闪电引起的电事故可能会因不可抗拒因素而无法避免。然而,所有其他的用电事故都是可以避免的,包括因缺乏培训而可能导致的用电事故。电击是当足够大的电流通过人体,并对人体产生不利影响的一种物理现象。电击的严重程度主要
取决于如下几个方面的因素:电流的大小、时间的长短、流动的途径以及受害人的身体状况。两点之
间所加的电压引起了电流的流动。电流的大小取决于所加电压的大小以及人体电阻的大小。如果是交
流电,那么交流电的频率也是需要加以考虑的因素。
电击电流大于约6毫安时会导致人体生理上的伤害因而也是我们需要重点考虑的问题。0.5 - 毫安之间的恒定电流作为次要电击电流来考虑。次要电击电流通常不会对人体造成直接的生理伤害
但是会引起人体肌肉的不自觉反应。0.5 毫安的电流称为人体电流感知值因为大多数人此时刚开始感
觉到电流的麻刺感。人体对电流的敏感程度取决于人体的重量的差别以及男、女的个体差异。如果没有进行正确的安装、使用和维护,大多数的电设备都会存在有电击隐患。闪电会使配电系
统的电压发生突变并导致电击。既就是在很短的瞬间,(这种电压的突变)也会使接地系统相对于实
际的地之间存在有一个很高的电势差。然而,这种情况实际上很少发生。在焊接和切割工作过程中,大多数的用电设备均采用115 ~ 575 伏交流电或由发电机所发出的
电。小于100 伏的电弧电压可以完成大多数的焊接工作。工作电压小于80 伏用电设备也会致人于死
亡。有一些电弧切割的工作电压为400 伏以上,电子束焊的电压更是高达150kV。焊接领域内的电击
事故大多数是因为不小心碰到了裸露的、或绝缘很差的高压导电体。因此,焊工在工作中要格外小
心,注意不要碰到焊接回路和主回路的裸露导体。
当有水或潮气存在时,物体的电阻值会减小。这种情况下发生的用电事故将会更为严重。当在潮 湿的、包括地面严重积水的情况下进行切割和焊接时,焊接检验员必须穿戴干燥完好的手套和衣服以
防止电击。焊接检验员此时还应避免接触导电体的表面,如地面。此时至少必须通过穿戴纯橡胶的绝
缘鞋来实现防护,但最好采用某种绝缘层来实现保护-如橡胶垫块或干木板。当焊接检验员在一些狭
小的空间工作而不得不屈膝、坐下或躺下时,必须要采取相似的保护措施以防止因为不小心而接触裸
American Welding Society & Moody International 22 of 25 Module002 露的带电体。为了减少电击的可能性,在焊接开始以前应将所佩带的戒指及珠宝类物品卸掉。受其它电子器件发展的影响,心脏起博器技术及其内容也在不断地发生着变化。不可能就焊接
对这些器件的影响作一个概括性的或通用性的描述。心脏起博器或别的电子器件的使用者应咨询其设
备制造商或医生以核实这些器件对人体是否有任何伤害。正确的设备安装和维护、良好的操作习惯、正确地穿戴和使用劳防用品以及针对特定工作和使用
条件而进行的专门(设备)设计都可以减少电击的可能性。用电设备应满足相应的NEMA 和ANSI 标
准,如ANSI/UL 551 标准-《变压器型式电弧焊设备安全标准》的要求。如果要在存在有触电危险的条件下进行大量的焊接和切割工作,则建议使用带有自动保护电路以
减少开路电压的设备。当需要采用特殊的焊接和切割工艺,其开路电压高于ANSI/NEMA 电弧焊设备
标准EW-1 的规定值时,则必须考虑提供适当的绝缘和保护措施以保护焊工免受高压电击。一个好的安全培训计划是非常重要的。在开始工作以前,必须由有能力的培训人员对职工进行有
关安全用电知识的全面培训。这类培训至少要包括由美国焊接协会出版的ANSI/Z49.1 标准,《焊
接、切割及其相关工作中的安全注意事项》所覆盖的内容。未经适当培训的人员不得使用用电设备。
用电设备应安装在干净、干燥的地方。如因工作条件的限制而无法满足这一要求时,则要考虑对
那些脏乱、潮湿的工作区域采取必要的接地保护措施。用电设备的安装必须满足国家电力标准
ANSI/NFPA 70 和当地法规的要求。该标准包括了对电源的断开、熔断以及进户电源线的要
求。
为了防止人员和金属物体(如车辆和天车)因意外而碰触电源,必须对焊把线和电缆线的端头进
行屏蔽保护。焊枪和电源线之间的连接可以采用(1)前端安全的插头和插座式连接,(2)缩入式
电源端头或固定的铰链盖式连接,(3)绝缘护套,或(4)其他等效的连接方式。必须将正在焊接的工件以及所有带电设备的机壳或底盘连接到良好的接地装置上。可以通过把工
件和带电设备连接到接地的金属地板或支架上来实现接地。也可以将地线连接到(正确接地的)建筑
物的框架或别的接地体上。严禁将链条、钢丝绳、天车、吊机以及电梯作为接地体或焊接电流的载体 来使用。
工作电缆并不是接地电缆。工作电缆用来连接工件和用电设备的电源。需要用一个单独的电缆将
工件和用电设备连接到接地体上。连接接地回路时要格外小心。否则的话,接地回路会有大于接地导体所能承受的焊接电流流过。
对配有高频引弧装置的电弧焊设备而言,需要考虑选择特定频率的接地装置。
不得将便携式控制装置,如由操作者携带的按钮,连接到工作电压大于120V 的电回路中。工作
电压大于50V 的便携式控制设备中的裸露金属件必须通过控制电缆中的接地导体进行接地。建议采用
低于30V 的安全电压进行回路控制。
American Welding Society & Moody International 23 of 25 Module002 电气连线必须保持牢固并应定期检查其紧固性。磁性夹的接触面不得有附着性的金属颗粒和飞
溅。为了避免过热和和损坏绝缘,盘卷的焊把线在使用以前应该拉直。对那些需要经常性更换电缆长
度的工作而言,应采用绝缘的电缆接头以便在不需要(某一长度的电缆)时获得理想的电缆断开长 度。
用电设备、电缆、保险丝、插头以及插座的使用必须位于其最大工作电流和负载周期以内。工作
于额定电流和负载周期以上的电器设备会导致过热以及绝缘和其它部件的快速老化。如果焊接时使用
短电缆或低电压(或二者同时使用),实际使用的焊接电流会大于焊接设备指示表所显示的读数。对
普通用途的焊接设备而言,当其采用低电弧电压焊接时焊接电流都较大-如氩弧焊设备。焊接电缆应采用专门为恶劣焊接环境而设计的柔性电缆。对高压或高频电缆的绝缘必须采取适当 的保护措施。应始终遵从电缆制造商(所明确)的使用注意事项或建议。必须确保电缆具有良好的绝
缘并在必要时对电缆进行修理或更换。
焊工应注意不要使其裸露的皮肤或衣服上任何潮湿的地方接触焊条焊芯、保温桶或者是焊枪。焊
接时必须始终戴上完好、干燥的焊工手套进行操作。必须确保保温桶的绝缘始终处于完好无损的状
态。不得将保温桶浸在水中进行冷却。如果需要利用水对焊枪或焊把进行冷却,则要注意不要发生水 的泄露或冷凝以避免影响焊工的人身安全。焊接电缆不得悬挂或缠绕在焊工身上。在更换或调整焊条、焊枪或焊把的时候应切断焊接回路的电源以避免造成电击。手工电弧焊焊条 的更换例外。当焊接回路带电时,应戴上干燥的焊工手套(而不是直接用手)去更换涂有药皮的焊
条。最理想、最安全的办法是切断焊接回路的电源。当某项焊接工作已经完成,或者是焊工因某种原因需要暂时离开工作现场时,要注意切断焊接电
源。当需要移动焊机时,要注意断开焊机进户电源一侧的连线。当焊机不用时,应将裸露的焊条从焊
钳中取掉以避免其接触他人或者是导体而发生危险。还要注意半自动焊机焊枪的摆放位置以避免焊枪
上手动控制开关的误操作。
由焊接设备引起的火灾通常是因电气元件的过热而造成的。焊接或切割引起的火花和飞溅,燃油
驱动的焊接设备的不正确搬动也是造成火灾的其他原因。大多数防止电击的措施也适用于预防因设备
过热而造成的火灾。我们前面已经讨论了如何避免因火花和飞溅可能引起的火灾。要确保用发动机驱动的焊接设备的燃料系统处于良好的工作状态。必须及时对发生泄漏的设备或
部件进行维修。在重新添加燃料以前必须关掉发动机驱动的焊接设备,而且要在重新发动以前擦掉所
有溅出的燃料并确保周围的燃气已彻底扩散。否则的话,由电点火系统或发动机所产生的热量都可能 导致火灾。
American Welding Society & Moody International 24 of 25 Module002 关键术语及其定义
ACGIH -美国政府和工业卫生委员会。该组织主要考虑和讨论接触有害物质合适的安全级 别。
绝热再压缩 - 该术语用来描述某些高压气体突然释放时可能会发生的温度升高。(在通常情况
下,压缩气体的释放因压力的减少会导致温度的下降。)
ANSI -美国国家标准委员会。技术和安全标准发展、促进组织。ASC Z49.1 -焊接、切割及其相关工作中的安全注意事项。是一本讨论焊接和切割过程中安全注
意事项的专著。
NSI Z87.1 -职业性和教育性眼、脸保护措施。
窒息 -因血液中缺氧或过多的二氧化碳而导致失去知觉。AWS -美国焊接协会。焊接及相关领域的技术领导者。易燃物 -容易起火的物质。
低温 -非常冷的情况,多指低于零下F 氏度许多。
DOT -交通运输部门。联邦的或州立的材料运输组织(机构)。
滤光镜 -焊接中用来保护眼睛免受电弧和其他热源辐射的遮光镜片(通常用玻璃制成)。焊
接眼镜通常是编号的,号码越大则保护性越好。参见表2.1 的遮光镜片选择器可用 来选择合适的镜片。
火情观察员 -主要责任是观察可能导致火灾的操作,并在有可能发生火情时及时通知工人。易燃物 -容易着火或者是容易燃烧的物质。(单词inflammable 有同样的意思)。烟缕 –焊接过程中直接从熔化的金属区域升起的含有微小固体颗粒的烟雾。
熔塞 –一种填充有某种物质的、通常为低熔点金属的塞状物质。通常用来作为热能或压力 释放器件。
废气排放所有表面上涂有锌层的物质。常见的电镀物有镀锌铁皮和镀锌紧固件。热加工许可在开始修理、维护工作以前,用来描述设备的关闭、标识、以及检查确认
设备处于非工作状态的说明性短语。
MSDS国家电器设备制造商协会。
OSHA公制压力或强度单位。对应的英制单位为psi-磅/每平方英尺。1 psi = 6895 Pa.挤压收缩点用来保护眼睛免受飞行物的伤害、经硬化处理并具有最小厚度的眼镜。配 上遮光层(或片)安全镜可以更好地保护眼睛。
救援人员极限阀值。允许暴露于有害物质的极限值。有毒物物质的气体形式。__