第一篇：锅炉压力容器金属材料及焊接基础知识试题与答案(DOC)
锅炉压力容器金属材料及焊接基础知识试题与答案
一、锅炉知识
（—）正误判断题（正确的划○，错误的划×）
1.《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的规定是对锅炉安全管理和安全技术方面的基本知识。（○）
2.汽水两用锅炉是指即能供蒸汽又供热水的锅炉。（○）
3.利用燃料燃烧释放的热能加热给水或其它工质，以获得规定参数（温度、压力）和品质的蒸汽、热水或其它工质的设备叫锅炉。（○）4.锅炉的特性参数有：容量、蒸汽压力和蒸汽温度。（○）5.锅炉工作的压力单位兆帕用符号MPa表示。（○）
6.制造锅炉用的法规、标准有：《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《热水锅炉安全技术监察规程》、《锅炉压力容器安全监察暂行条例》和《压力容器安全技术监察规程》。（×）
7.对于额定蒸汽压力≥3.8MPa的蒸汽锅炉，其封头（管板）、下脚圈的拼接焊缝的无损检测应在加工成型后进行。（○）
8.通常所说的锅炉筒体是指锅筒、锅壳或集箱的圆筒形部分。（○）9.冲压弯头不可用于锅炉范围内管道。（×）·
10.锅炉的工作有三个过程即：燃烧过程、传热过程和锅内过程。（○）11.对于额定蒸汽压力小于或等于1.6MPa的内燃锅壳锅炉，其管板与炉胆、锅壳的角接连接焊缝的检测数量是：管板与锅壳的T形连接部位的每条焊缝应进行100%超声波检测。(O)12.锅炉受压元件主要焊缝及其临近区域应避免焊接零部件。（○）13.锅筒上的裂纹都允许补焊。（×）
14.对于额定出口热水温度≥120℃的热水锅炉其锅筒纵向和环向对接焊缝、封头（管板）的拼接焊缝以及集箱的纵向对接焊缝，每条焊缝至少应进行20%射线检测。（×）
15.制造锅炉的企业应具有独立法人的资格。
（×）16.锅炉用焊条和焊丝的入厂检验项目基本相同。（×）17.有些锅炉钢构架也应进行无损检测。（○）
18.特例情况下，锅炉受压元件上的非受压元件焊接也可在受压元件最终热处理后进行。（○）
19.对于额定蒸汽压力＜0.1MPa的蒸汽锅炉，其炉胆的纵向和环向对接焊缝及炉胆顶的拼接焊缝，每条焊缝至少应进行25%射线检测（焊缝交叉部位必须在内）。
（×）
20.对于额定蒸汽压力≥3.8MPa的蒸汽锅炉，其锅筒的纵向和环向对接焊缝、封头（管板）的拼接焊缝以及集箱的纵向对接焊缝，每条焊缝应经100%超声波检测加至少25％的射线检测。焊缝交叉部位及超声波检测发现的质量可疑部位必须进行射线检测。（O）
21.对于额定蒸汽压力大于0.4MPa，但小于2.5MPa的锅炉锅筒，每条焊缝应进行100％射线检测。（○）
22.对于额定蒸汽压力大于或等于2.5MPa，但小于3.8MPa的锅炉锅筒，每条焊缝应进行100%超声波检测加至少25%的射线检测，或进行100%射线检测。焊缝交叉部位及超声波检测发现的质量可疑部位必须进行射线检测。（○）
23.对于额定蒸汽压力≥0.1MPa的蒸汽锅炉，其炉胆的纵向和环向对接焊缝及炉胆顶的拼接焊缝，每条焊缝应进行10％的射线检测（焊缝的交叉部位必须在内）。
（×）
24.锅炉制造过程中，焊接环境温度低于0℃时，没有预热措施不得进行焊接。（○）
25.《蒸汽锅炉安全技术监察规程》规定：对于外径小于或等于159mm的集箱环缝，每条焊缝至少25％，也可不少于集箱环缝条数25%进行无损检测（○）
26.锅炉受压元件的焊接接头的抗拉强度不低于母材规定值的下限。（○）
27.《蒸汽锅炉安全技术监察规程》规定：对接接头的射线检测按GB3323《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》的规定执行，射线照相的质重要求不低于AB级，对接接头的质量不低于Ⅱ级为合格。（×）
28.对于额定出口热水温度≥120℃的热水锅炉，其锅筒的纵向和环向对接焊缝、封头（管板）的拼接焊缝以及集箱的纵向对接焊缝，每条焊缝应进行100％的射线检测。（○）
29.采用堆焊修理蒸汽锅炉锅筒时，应进行渗透检测或磁粉检测。（○）30.对于额定出口热水温度≥120℃的热水锅炉，对接焊缝射线照相的质量不低于Ⅲ级为合格。（×）
（二）选择题（将您认为正确的答案代号填在后边的括号里）31.《热水锅炉安全技术监察规程》不适用于（B）锅炉。A 固定式热水
B 固定式蒸汽、原子能
C 汽水两用
D 以上都不适用 32.锅炉按安装方式分有（B）锅炉。A 热水锅炉
B 固定式锅炉
C 采暖锅炉
D 快装锅炉
33.对于额定出口热水温度＜120℃的热水锅炉，当其集箱外径≤159mm时，环焊缝的射线检测数量按每条环缝长度计算或按焊缝的条数计算应（A）。A ≥10% B ≥20％
C ≥25％
D ≥50％
34.焊接锅炉受压元件的焊工应按（C）施焊。
A 图纸
B 焊工考试规则 C 焊接工艺指导书或焊接工艺卡
D 焊机说明书
35.对于额定出口热水温度＜120℃的热水锅炉，当集箱、管道、管子、管件外径＞159mm时，环焊缝的射线检测数量应为（C）。A ≥10％
B ≥20％ C ≥25％
D 100％
36.蒸汽锅炉锅筒和集箱的纵、环焊缝及封头、管板的（D）表面质量应无咬边。
A 对接焊缝
B 角接焊缝 C 十字焊缝
D 拼接焊缝 37.对于蒸汽锅炉的集箱、管子、管道和其他管件，当外径＞159rnm或者壁厚≥20mm时，其上每条环焊缝均应进行（D）射线或超声波检测。
A 10％
B 25% C 50％
D 100％
38.对于额定蒸汽压力≥3.82MPa的蒸汽锅炉，集中下降管的角焊缝应进行（D）射线或超声波检测。A 10％
B 20％ C 50％
D 100％
39.下列关于锅炉制造产品检查工件的说法中，正确的（A）。A 有些热水锅炉可以免做产品焊接试板，有些只做纵缝检查试板。B 所有蒸汽锅炉都必须做产品检查工件。、C 锅炉产品焊接试板都应做冲击韧性试验。D 以上都是。
40.对于额定蒸汽压力小于（B）MPa的蒸汽锅炉，对接焊缝的质量不低于Ⅲ为合格。A 1.6
B 0.1 C 1.0
D 0.4 41.采用堆焊方法修理锅筒（锅壳），堆焊后应进行（A）。A 渗透探伤 磁粉探伤
B 超声波探伤 C 射线探伤
D 以上都是
42.对于额定蒸汽压力≥0.1MPa的蒸汽锅 炉，按JB1152－81《锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》标准规定对接焊缝达到（A）级为合格。A I级
B II级 C III级
D 以上均可
43.对于额定蒸汽压力≥3.8MPa的蒸汽锅炉，每个锅筒和集箱上的其它管接头角接接头应进行（A）射线或超声波检测。A ≥10％
B ≥20% C ≥50％
D 100％
44.下列钢号中，可用于低温热水锅炉角板拉撑的钢号有〈B〉。A Q235-AF
B 20g和Q235-A C 20#
D 以上都是
45.按《辽宁省常压锅炉安全管理规定》的规定，下述关于常压锅炉的说法中，正确的有（A）。
A 常压锅炉制造实行制造许可证制度，常压锅炉的制造应由锅炉厂所在地市级锅炉检验所进行监督检验。
B 常压锅炉只能由持有《锅炉安装许可证》的单位安装。
C 锅炉使用单位可以自行将承压锅炉改为常压锅炉。D 以上都是。
46.对于额定出口热水温度≥120℃的热水锅炉，当其管道、管子、管件外径≤159mm时，环焊线的射线检测数量应为（C）。
A ≥25％
B ≥10% C ≥2％
D 1％ 47.发现锅壳锅炉管板上有（B）说明胀口己经渗漏。A 黄色的垢物
B 白色的盐垢 C 黑色的烟垢
D 铁锈样的斑点
48.对于蒸汽锅炉的集箱、管子、管道和其它管件，当外径≤159mm时，其每条焊缝均应进行（B）射线或超声波检测。A ≥10％
B ≥25% C ≥50％
D 100％
49.工作压力大于或等于（C）的锅筒、集箱上管接头的角焊缝应进行金相检验。
A 1.0MPa
B 2.5MPa C 3.8MPa
D 9.38MPa 51.蒸汽锅炉范围内的受压管道和管子对接接头如发现有不能允许的缺陷，应做（A）数目的补充无损检测。A 双倍
B三倍 C 四倍
D 原来
51.蒸汽锅炉集箱和管道的对接接头，检查工件的数量应按每批做（A），但不少于1件。A 1％
B 2％
C 5％
D 10％
52.锅炉电渣焊焊缝的超声波检测应在焊缝（C）热处理后进行。A 淬火
B 回火 C 正火
D 退火 53.对于蒸汽锅炉工作压力≥9.8MPa，外径≤159mm的管子〈不包括接触焊），其环焊缝应进行射线或超声波检测的数量制造厂内为（D）。A 10％
B 25％ C 50％
D 100％
54.对于蒸汽锅炉工作压力≥0.1MPa，但＜3.8MPa且外径≤159mm的管子（不包括接触焊），其上环焊缝制造厂内及安装工地各至少应用射线或超声波抽查接头数的（B）。A 0-2％
B 10％ C 0-5％
D 5-10％
55.《热水锅炉安全技术监察规程》适合于对符合下列条件的以水为介质的（B）锅炉。
A 移动或热水
B 固定或热水 C 快装热水
D 工业热水
56.汽水两用锅炉除应符合《蒸汽锅炉安全技术监察规程》外，还应符合《（A）安全技术监察规程》。A 热水锅炉
B 压力容器 C 热水锅炉和压力容器
D 以上都错
57.按《锅炉压力容器无损检测人员资格鉴定考核规则》考核，取得不同（D）方法的各技术等级人员只能从事与该方法、该等级相应的检测工作，并负相应的技术责任。A 理化检测
B 性能检测 C 表面检测
D 无损检测
58.锅炉受压元件焊缝内部常见的缺陷有（D）。A 裂纹、未熔合 B 夹渣、气孔 C 未焊透
D 以上都是
59.焊缝在进行无损检测前应先进行（D）。A 试件性能检验
B 试件化学分析检验 C 焊缝表面检验
D 焊缝外观检验
60.蒸汽锅炉受热面管子以及锅炉汽水管道如采用无直段弯头，应满足GB12459《钢制对焊对无缝管件》的有关要求，且无直段弯头与管道对接焊缝应进行，（D）射线检测合格。A 10％
B 25％ C 50％
D 100％
二、压力容器
（一）正误判断题（正确的划○，错误的划×）61.压力容器是指承受介质压力的密闭容器。（○）
62.《压力容器安全技术监察规程》（以下简称《容规》）是压力容器质置技术监督的基本要求。（○）
63.压力容器所用的安全附件不属于《容规》管辖范围。（×）64.《容规》适用于超高压容器。（×）
65.承受内压的压力容器其最高工作压力是指压力容器在正常使用的过程中，顶部可能出现的最高压力。（○）
66.《容规》规定：钢制压力容器用材料的力学性能、弯曲性能和冲击试验要求，应符合CB150的有关规定。（○）
67.按《容规》规定，产品焊接试板经RT检测不合格，可以返修。
（○）
68.按GB150规定，先拼板后成形的封头拼接焊缝，在成形前应打磨与母材齐平。（○）
69.按GB150规定，压力容器受压部分的焊接接头分为A、B、C、D四类。
（○）
70.GB150标准允许坡口表面有裂纹、分层、夹渣等缺陷，只要焊接后用适当的检验方法检查合格即可。（×）
71.按〈容规〉规定，压力容器对接焊缝无损检测的比例，一般为全部（100%）和局部（≥20％）两种。对于铁素体钢制低温压力容器，局部无损检测比例应≥50％。（O）
72.按《容规》规定，热处理装置（炉）应配有自动记录曲线的测温仪表，并保证加热区内最高与最低温度之间不大于65℃。（O）73.压力容器主要受压元件焊缝附近50mm处的指定部位打上焊工代号钢印。（×）
74.压力容器焊缝同一部位的返修次数超过两次以上的，应经制造单位技术总负责人批准。（○）
75.要求焊后热处理的容器一般要在热处理前返修，如在热处理后返修时，补焊后应做必要的热处理。
（○）76.按GB150规定，图样注明盛装毒性为极度或高度危害介质的压力容器可不进行热处理。（×）
77.压力容器上焊接的临时吊耳和接筋垫板等的材质，焊接时所用焊条，没必要与容器一致，因为用完就割掉了。
（×）
78.《容规》将管辖范围内的压力容器划分为三类，I类最高，Ⅲ类最低。（×）
79.压力容器焊缝表面的形状尺寸以及外观质量应符合技术标准和设计图样的要求，并应符合《容规》的规定。
（O）
80.按《容规》规定，焊缝系数为1.0的I类压力容器，RT检测比例≥20％，III级合格。（×）
81.按《容规》规定，有延迟裂纹倾向的材料应在焊后24小时后进行无损检测；有再生裂纹倾向的材料应在热处理后再进行一次无损检测。（○）
82.按《容规》规定，压力容器筒节长度不应小于300mm。组装时，相邻两个筒节的纵缝和封头拼接焊缝与相邻筒节的纵缝应错开，其焊缝中心线之间的外圆弧长一般应大于筒体厚度的3倍，且不小于100mm。（O）
83.压力容器的焊接接头，必须先进行规定的形状尺寸和外观质量检查合格后，才能进行规定的无损检测工作。（O）
84.按GB150规定，钢材厚度δ＞30mm的碳素钢、16MnR的容器按图样规定的方法对其A类和B类焊缝应进行20%的射线检测。
（×）85.对要求检测的压力容器角接接头、T型接头及不能进行射线或超声波检测的，可不进行检测。（×）
86.经射线、超声、磁粉、渗透等方法检测的焊接接头，如有不允许的缺陷时，应在缺陷清除干净后进行补焊，补焊后可不用重新检测。
（×）
87.压力容器的对接、角接和T型接头的渗透检测应按GB150有关规定进行，不得有任何裂纹和分层。（×）
88.按《容规》规定，焊接工艺评定试板，必要时允许聘用外单位有证焊工焊接。（×）
89.容器的焊接应由持有相应类别的“锅炉压力容器焊工合格证书”的人员担任。（○）
90.容器的无损检测应由持有相应方法的“锅炉压力容器无损检测人员资格证”的人员担任。（○）
91.《容规》是压力容器的设计、制造、安装、使用、检验和改造均应严格执行的法规性文件。
（○）
92.按《容规》规定，应开设检查孔的压力容器而没有开检查孔的，其纵环焊缝均应100％RT或UT检测。（○）
93.试板必须在筒节的A类纵向焊缝的延伸部位与筒体同时进行施焊。
（○）
94.用抗拉强度规定值下限≥540MPa的钢材及Cr-Mo低合金钢材制造的压力容器、奥氏体不锈钢、钛材和镍材制造的压力容器、低温压力容器、球形压力容器以及焊缝系数取1.0的压力容器，其焊缝表面不得有咬边。（○）
95.压力容器本体焊缝可采用十字焊缝。
（×）
（二）选择题（将正确的答案的题号填在括弧内）96.焊接锅炉压力容器的焊工合格证由（D）颁发。A 机械部门
B 化工部门 C 县（区）级锅炉压力容器监察机构 D 市级以上锅炉压力容器安全监察机构 97.压力容器制造许可证由（C）颁发。A 机械部门
B 化工部门 C 安全监察机构
D 电力部门 98.压力容器主要受压元件是指（D）。A 筒体、封头
B 球壳板、换热器管 C 膨胀节、开孔补强板、设备法兰 D 以上都对
99.在役压力容器检验前的准备工作包括（D）。A 审查原始资料
B 制定检验方案
C 停机清洗置换、安全防护和清理打磨 D 以上都对
100.压力容器的主要工艺的参数有（D）。
A 压力
B 温度 C 容积、介质
D 以上都是
101.下列容器属于第三类压力容器的有（D）。A 高压容器
B 移动式压力容器 C 高中压管壳式余热锅炉 D 以上都是
102.使用超声波和射线两种方法进行检测焊缝时，下列说法正确的是（C）。
A 超声波对危险性缺陷敏感，因此超声波合格即可认为合格。B 射线照相比较直观；因此射线合格即可认为合格。C 用两种方法按各自的标准均合格者，方可认为焊缝合格。D 以上均可
103.按《容规》规定，公称直径小于250mm，其壁厚≤28mm的压力容器接管对接焊缝的无损检测要求是（D）。A ≥20％RT检测，III级合格
B 检测比例及合格级别与压力容器壳体主体焊缝要求相同
C 压力容器壳体主体焊缝按GB150要求10o％RT或UT检测的，该部位仅作表面检测，局部检测的容器，该部位没有无损检测要求 D 仅作表面检测，I级合格
104.按《容规》规定，公称直径≥250mm（或公称直径＜250mrn，其壁厚＞28mm）的压力容器对接焊缝的无损检测要求是（B）。A 100％检测，Ⅱ级合格
B检测比例及合格级别与压力容器壳体主体焊缝要求相同 C 100％检测，Ⅲ级合格 D 以上均可 105.按GB150规定，当施焊环境出现下列情况，且无有效防护措施时禁止施焊。（D）
A 手工焊时，风速大于10m／s，相对湿度大于90% B 气体保护焊时，风速大于2m／s。C 雨、雪环境 D 以上都是
106.局部检测的压力容器，在焊缝上或附近开孔，以开孔中心为圆心，（B）倍开孔直径为半径的圆中所包容的焊缝应100％RT或UT检测。A 1.0
B 1.5 C 2.0
D 以上均可
107.按《容规》规定，压力容器制造单位应根据设计图样和有关标准的规定选择（C）。
A 检测方法
B 检测长度 C 检测方法和检测长度 D 以上都不对
108.按《容规》规定，检测档案和底片（包括原缺陷底片）或超声自动记录资料，保存期限不应少于（C）。A 5年
B 3年 C 7年
D 以上均可
109.钢制压力容器的无损检测方法有（D）A 射线
B超声波 C 磁粉和渗透
D 以上都是 110.钢制压力容器的射线照相按JB4730标准，其透照质量级别不低于（A）
A AB级
B A级 C B级
D 以上都对
11l.按CB150标准规定，焊缝坡口表面应（D）A 不得有裂纹、分层和夹渣等缺陷
B 标准抗拉强度下限值δb＞540MPa的钢材及Cr-Mo低合金钢材经火焰切割的坡口表面，应进行磁粉或渗透检测
C 施焊前，应清除坡口及其母材两侧表面20mm范围内的氧化物、油污、熔渣及其它有害杂物 D 以上都是
112.压力容器的安全附件包括（D）。A 安全阀和爆破片
B 压力表和温度计 C 液面计
D 以上都是
113.按GB150标准规定，当压力容器A类、B类焊缝进行100%射线或超声检测时，检测结果评定（A）为合格。A 射线底片不低于Ⅱ级，超声波不低于I级。B 射线底片不低于I级，超声波不低于Ⅱ级。C 射线底片和超声波都不低于A级。D 以上都是
114.按GB150标准规定，当焊缝采用射线或超声检测时，发现检测部位焊缝存在不允许缺陷时，应在焊缝两端的延伸部位增加检测长度，增加的长度应为焊缝长度的。（A）A 10%，且不小于250mm B 15％，且不小于250mm C 20％，且不小于250mm D 25％，且不小于250mm 115.第三类压力容器对接接头的对接焊缝，必须进行（A）射线或超声波检测。
A 全部
B 局部 C 25％
D 50％
l16.对图样注明盛装毒性为极度危害或高度危害介质的，容器，其A类和B类焊缝必须进行（A）射线或超声检测。A 全部
B 局部 C 25％
D 50％
117.按压力容器在生产工艺过程中的作用，可分为（D）。A 反应压力容器 B 换热压力容器
C 分离压力容器和储存压力容器 D 以上都是
118.按《容规》的规定，100％RT检验，II级合格的容器是（D）。A GB150、GB151等标准规定进行100％无损检验的压力容器 B 第三类压力容器和焊缝系数取1.0的压力容器 C 无法进行内外部检验或耐压试验的压力容器 D 以上都是
119.超高压容器锻件的超声波检测报告，应由取得（A）资格证书者复核后签发。A 高级
B 中级 c 中级或高级均可
D 只要有资格证书，不论几级都可以
120.局部射线检测的压力容器对接焊缝最低合格级别为（C），但不得有未焊透缺陷。
A I
B II C III
D IV 121.压力容器焊缝表面质量要求是（D）。A 不得有裂纹、气孔和弧坑 B 焊缝与母材应圆滑过渡
C 不允许有（或有一定尺寸的）焊缝咬边。D 以上都对。
122.按《容规》规定，液压试验的压力容器，满足（D）条件为合格。A 无渗透和无可见变形 B 试验过程中无异常的响声
C 对抗拉强度规定值下限≥540MPa的材料，表面无损检测抽查未发现裂纹 D 以上都是
123.压力容器按设计压力（P）分为四个等级，具体划分为：低压（C）：中压（B）：高压（D）：和超高压（A）。A ≥100MPa B 1.6MPa≤P＜10MPa C 0.1 MPa≤Pp＜1.6MPa D 10MPa≤P＜100MPa 124.压力容器按（A）分为低压、中压、高压、超高压四个等级。A 设计压力
B 最大允许工作压力 C 试验压力
D 最高工作压力
125.按GB150规定，碳钢、16MnR制作的压力容器Λ类和B类焊缝，采用双面坡口，其焊缝上下余高e1为（B），e2为（A）（下式中δ1δ。2分别为坡口直边高度的中心至板的上表面、下表面的距离）A 0～15%δ2且≤4mm B 0～1S％δ1且≤4mm C ＜1.5mm
D ＜0～2.4mm 126.按GB150规定，压力容器出厂质量证明文件应包括（D）。
A 产品合格证
B 容器说明书 C 质量证明书
D 以上都是
127.碳钢及16MnR钢制压力容器水压试验用水的温度不得低于（A）。A 5℃
B 3℃
C 1℃
D 0℃
128.双面焊100％RT或UT检测的压力容器部位的焊缝系数为（D）。A 0.8
B 0.85 C 0.9
D 1.0 129.反应压力容器代号为（A）。A R
B E C S
D C 130.压力容器质量证明书的主要内容为（D）。A 主要受压元件的材料化学成份和力学性能 B无损检测要求和结果；焊接质量的检验结果 C 压力试验结果和气密性试验结果 D 以上都对
三、金属材料部分
（一）正误判断题（正确的划O，错误的划×）
131.通过金属材料在不同受力条件下所表现出来的不同特性指标来衡量金属材料的机械性能。（○）
132.碳是钢中的强化元素，随着含碳量的增加，钢的强度和硬度提高，但塑性和韧性降低，可焊性变坏。
（○）
133.一般说来强度越大的钢材塑性肯定不好。
（×）134.钢材的性能主要取决于钢的化学成份。
（×）
135.碳素钢按含硫、磷量分为：普通碳素钢、优质碳素钢、高级优质破素钢。（○）
136.对钢的热处理工艺过程主要包括加热、保温和冷却三个阶段。
（○）137.改善钢的性能，通常可以通过调整钢的化学成分及对钢进行热处理这两种途径来实现。（○）
138.压力容器用钢含碳量必须控制在0.25%以上。（×）
139.热处理的主要目的是改变钢的组织结构，从而改变钢的机械性能。
（O）
140.20g钢中的“20”代表钢的含碳量为0.2%，“g”代表锅炉用钢。（O）
141.常用的不锈钢有：马氏体型为lCr13；铁素体型为Cr17T：奥氏体型为1Cr18Ni9Ti、Ocr18Ni9。
（O）
142.碳钢是指含碳量小于2.06%的铁碳含量。
（○）
143.材料的塑性主要用延伸率和断面收缩率两个指标来表达。（○）144.不锈钢是指能抵抗大气腐蚀及酸碱腐蚀的钢（×）145.通常可以通过化学成分和热处理来改善钢的性能。（○）
（二）选择题（请在后面的括号里选择您认为正确的答案）146.金属材料的常规机械性能指标主要包括（C）。A 强度、塑性、硬度、屈服变形
B 强度、韧性、硬度、屈服变形 C 强度、塑性、硬度、韧性 D 强度、塑性、硬度延伸率
147.钢材的最主要机械性能指标取决于（A）。A强度
B塑性 C化学成份
D 组织结构 148.金属材料韧性的性能指标有（B）。A硬度
B 冲击功 C疲劳
D强度
149.代号20R为优质碳素钢，代号“R”为（C）。A 热处理用钢
B 热轧钢 C 容器用钢
D 熔化焊用钢
150.如果加在物体上的外力去除后，物体仍能恢复到原来的形状和尺寸，这种变形就叫做（B）。A 塑性变性
B 弹性变形 C 自由变性
D 以上都是
151.由于钢加热温度过高造成晶界氧化或局部熔化的现象称为（B）。A过热
B过烧 C脱碳
D脱硫
152.碳在α-Fe中的固溶体称（A）。A碳素体
B珠光体 C奥氏体
D渗碳体
153.在铁-碳相图上，Al线表示钢在缓慢冷却时，奥氏体开始转变为珠光体或在缓慢加热时珠光体转变为奥氏体，此线温度为（D）。A 1538℃
B 1394℃ C 912℃
D 723℃
154.金属材料抵抗压陷能力的大小，也可以说是材料对局部塑性变形的抗力，称为硬度。常用的硬度指标有（D）。A 布氏硬度（HB）B 洛氏硬度（HR）C 维氏硬度（HV）D 以上都是
155.普通热处理方法根据加热、冷却和处理方式不同分为（A）。A 退火、正火、淬火、回火 B 渗碳
C 渗氮
D 渗硼
156.下列元素中为钢材有害元素（C）。A 碳、硅
B锰、钒 C硫、磷
D铬、铜
157.碳素结构钢和碳素工具钢的主要区别在于（D）。A 含碳、磷量不同 B 组织结构不同
C 钢的用途不同 D 含碳量不同
158.钢材常见的缺陷有（D）。A 分层、重皮
B 夹渣、夹杂 C 氢白点
D 以上都是 159.碳素钢按含碳量有（C）。
A 普通碳素钢
B优质碳素钢 C 低、中、高碳素钢
D 铁
160.合金钢中，主要应用的五大元素为（A）。A锰、硅、铬、铝、钒 B锰、硅、铬、硫、钒 C锰、硅、碳、硫、钒 D锰、硅、铬、氮、钒
四、焊接知识
（一）正误判断题（正确的划○，错误的划×）
161.焊接是利用原子之间的扩散与结合使分离的金属材料牢固地连接起来，成为一个整体的过程。
（○）
162.气体保护焊是指在空气保护的条件下进行焊接的一种方法。
（×）
163.氩弧焊主要包括钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊。（○）
164.焊接接头坡口是指以使金属彻底熔化为目的的加工焊缝接头部的板端设计出各种形状的开槽。（○）
165.进行焊接工艺时，必须由本单位持证焊工施焊。（○）166.焊接工艺评定可以由外部单位输入。
（×）
167.焊接裂纹大致可分为焊缝金属裂纹和热影响区裂纹。
（○）
168.经评定合格的焊接工艺指导书可直接用于生产。（○）169.焊条焊芯的质量对焊缝质量影响不大。（×）170.焊缝尺寸过小会降低接头强度。（○）
171.焊接接头包括焊缝和热影响区及母材三个部分的金属。
（×）172.按药皮的酸碱性焊条可分为酸性焊条和碱性焊条。（○）173.金属材料的焊接性能称为可焊性。（○）174.焊接奥氏体不锈钢时易出现晶间腐蚀。
（○）
175.压力容器焊缝中如果存在未焊透，在承载后未焊透的缺口和端部形成应力集中点往往会引起裂纹。
（○）176.焊缝焊肉的余高，越高直好。（×）
177.焊缝中的气孔会降低焊缝金属的致密性和塑性，减小焊缝的有效截面积。（○）
178.焊接缺陷是指焊缝内部缺陷不包括表面缺陷和热影晌区缺陷。（×）
179.焊接应力是指在焊接过程中焊件内部产生的应力。
（○）
180.焊缝中的气孔形状有球状、链状、单个、密集等几种类型。
（○）
（二）选择题〈请在后面的括号里选择您认为正确的答案〉 181.CO2气体保护焊多用于（A）焊接。A 低碳钢和低合金钢 B 低碳钢和高合金钢 C 高碳钢和低合金钢 D 高碳钢和高合金钢
182.选择焊接材料时，主要考虑（D）。
A 母材的机械性能和焊缝机械性能等强或略强。B 母材的化学成份和焊缝的化学成份基本相同。C 工件的工作环境和使用情况。D 以上都对。
183.焊接接头主要由（C）组成。A 焊缝、母材 B 焊缝、熔合线
C 焊缝、熔合线及热影响区 D 以上都是
184.焊接过程是指实现焊接的整个工艺工程，其中有（B）、冶金过程、相变过程和应力应变过程。A 晶粒粗大
B 热过程 C 化学变化
D 晶格位移 185.埋弧自动焊的优点主要是（C）。A 不出任何焊接缺陷 B 没有焊接变形
C生产率高、焊缝成形好 D 设备性能好
186.焊条使用前烘干的主要目的是（D）。A 提高焊接接头强度 B 减小焊接应力
C 减小焊接变形 D 消除焊条中的水分 187.下列检验方法（C）、属于焊接质量的非破坏性检查方法。A 拉伸试验
B 冲击试验 C 渗透检测
D 弯曲试验
188.根据焊条药皮性质、焊条分为碱性和酸性，碱性焊条的操作工艺性能（B）。
A 一般
B 差
C 好
D 两种焊条性能一样，只是用途不同。189.焊接缺陷未熔合产生的原因有（D）。A 焊接参数不当
B 焊接材料选择不对
C 坡口处不干净 D 以上都是
190.焊接试板经外观（C）后方可无损检测。A 打磨
B 清理 C 检查合格
D 修磨焊缝
191.异种钢焊接时，熔合区上碳的扩散会使熔合区产生碳浓度不均匀，从而导致熔合区的组织和性能（D）。A 不变
B 很好 C 很差
D 不均匀
192.焊条药皮的主要作用是（A）。A 稳定电弧、保护熔池 B 绝缘 C 防腐蚀 D 以上都对
193.焊缝上的内凹是指（A）。A 焊缝背面焊缝金属低于母材金属 B 焊缝背面焊缝金属高于母材金属 C 咬边
D 焊缝表面的弧坑
194.气孔是指存在于焊缝内部的（c）。A 白点C 空穴B 黑点D亮点 195.焊缝中裂纹端部应力（D），易扩展而使焊件破坏。A 高度扩散
B 分散 C 放射
D 高度集中
196.焊缝上的咬边严重时会产生（B）集中，降低结构承受动负荷的能力和降低疲劳强度等。A 结构
B应力 C 强度D 塑性
197.裂纹在透照底片上呈现暗黑色、直线状和分支状的中部稍（B），两端尖细。
Λ 窄
B 宽
C 次要因素 D 影响因素 198.在手工焊时，（C）利于减少和避免气孔产生 A 酸性焊条
B 焊剂过筛 C 碱性焊条
D 焊丝去锈 199.焊前预热的目的是（B）A 细化晶粒 B 避免产生裂纹 C 避免气孔、夹渣产生
D 提高焊条熔化温度，200.按缺陷危害大小，可以做如下排队（D）。A裂纹、气孔、夹渣、未焊透和末溶合 B 气孔、夹渣、裂纹、未焊透和未溶合 C夹渣、气孔、裂纹、未焊透和未溶合 D裂纹、未焊透和未熔舍、夹渣、气孔
第二篇：锅炉、压力容器和管道焊接技术的新发展
锅炉、压力容器和管道焊接技术的新发展
近10年来，国内外锅炉、压力容器和管道的焊接技术取得了引人注目的新发展。随着锅炉、压力容器和管道工作参数的大幅度提高及应用领域的不断扩展，对焊接技术提出了愈来愈高的要求。所选用的焊接方法、焊接工艺、焊接材料和焊接设备首先应保证焊接接头的高质量，同时必须满足高效、低耗、低污染的要求。因此，在这一领域内，焊接工作者始终面临复杂而艰巨的技术难题，要求不断寻求最佳的解决方案。通过不懈的努力已在许多关键技术上取得重大突破，并在实际生产中得到成功的应用，取得了可观的经济效益，使锅炉、压力容器和管道的焊接技术达到了新的发展水平。鉴于锅炉、压力容器和管道涉及到许多重要的工业部门，其中包括火力、水力、风力，核能发电设备，石油化工装臵，煤液化装臵、输油、输气管线，饮料、乳品加工设备，制药机械，饮用水处理设备和液化气储藏和运输设备等，焊接技术的内容是相当广泛的。本文因篇幅所限，仅就锅炉、压力容器和管道用钢，先进的焊接方法和焊接过程机械化和自动化三方面的新发展作如下概括的介绍。锅炉压力容器和管道用钢的新发展1锅炉用钢的新发展在锅炉、压力容器和管道用钢这三类钢中，锅炉用钢的发展最为迅速。这主要是近10年来，火力发电站用燃料—煤炭的供应日趋紧张，降低燃料 的消耗已成为世界性的迫切需要。为此，必须提高锅炉的效率。通常锅炉效率每提高5%，燃料的消耗可降低15%.而锅炉的效率基本上取决于其运行参数—蒸汽压力和蒸汽温度。最近，上海锅炉厂生产600~670MW超临界锅炉的蒸汽压力为254bar，过热蒸汽温度为569℃，锅炉的热效率约为43%.如果锅炉的运行参数提高到特超临界级，即蒸汽压力为280bar蒸汽温度为620℃，锅炉的热效率可提高到47%.目前世界上特超临界锅炉的最高工作参数为350bar/700℃/720℃，锅炉的热效率达到了50%.这里应当强调指出，随着锅炉效率的提高，锅炉烟气中的SO2、NOX和CO2的排放量逐渐下降。因此从减少大气污染的角度出发，设计制造高工作参数的特超临界锅炉也是必然的发展趋势。锅炉蒸汽参数的提高直接影响到锅炉受压部件的强度性能。在超临界和特超临界工作条件下，锅炉的主要部件，如膜式水冷壁，过热器，再热器、高压出口集箱和主蒸汽管道的工作温度均已达到钢材蠕变温度范围以内。制作这些部件的钢材在规定的工作温度下，除了具有足够的蠕变强度（或105h高温持久强度）外，还应具有高的耐蚀性和抗氧化性以及良好的焊接性和成形性能。从锅炉主要部件用钢的发展阶段来看，即便是工作温度相对较底的水冷壁部件，也必须采用铬含量大于2%的Cr-Mo钢或多组元的CrMoVTiB钢。按现行的锅炉制造规程，这类低合金钢，当管壁厚度超过规定的界限时，焊后必须进行热处理。由于
膜式水冷壁的外形尺寸相当大，工件长度一般超过30m，焊后热处理不仅延长了生产周期，而且大大提高了制造成本。为解决这一问题，国外研制了一种专用于膜式水冷壁的新钢种7CrMoVTiB1010.最近，该钢种已得到美国ASME的认可，并已列入美国ASME材料标准，钢号为A213-T24.这种钢的特点是含碳量控制在0.10%以下，硫含量不超过0.010%，因此具有相当好的焊接性。焊前无需预热。当管壁厚度不大于10mm，焊后亦可不作热处理。在特超临界的蒸气参数下，当蒸气温度达到700℃，蒸气压力超过370bar时，水冷壁的壁温可能超过600℃。在这种条件下，必须采用9%Cr或12%Cr马氏体耐热钢。这些钢种对焊接工艺和焊后热处理提出了严格的要求，必须采取特殊的工艺措施，才能确保接头的焊接质量。对于锅炉过热器和再热器高温部件，在超临界和特超临界蒸汽参数下，其工作温度范围为560~650℃。在低温段通常采用9~12%Cr钢，从高温耐蚀性角度考虑，最好选用12%Cr钢。在600℃以上的高温段，则必须采用奥氏体铬镍高合金耐热钢。根据近期的研究成果，对于高温段过热器和再热器管件，为保证足够高的高温耐蚀性和抗氧化性，应当选用铬含量大于20%的奥氏体钢，例如25Cr-20NiNbN（HR3C），23Cr-18NiCuWNbN（SAVE25），22Cr-15NiNbN（TempaloyA-3），和20Cr-25NiMoNbTi（NF709）等。在相当高的蒸汽参数下（375bar/700℃）下，在过热器出口段，由于奥氏体钢蠕变
强度不足，不能满足要求，而必须采用镍基合金，如Alloy617.现代奥氏体耐热钢与传统的奥氏体耐热钢相比，其最大特点是含有多组元的碳化物强化元素，从而在很大程度上提高了钢材的蠕变强度。对于超临界锅炉机组的高压出口集箱和主蒸汽管道等厚壁部件主要采用改进型的9-12%Cr马氏体铬钢。9~12%马氏体铬钢的发展规律与前述的奥氏体耐热钢相似，即从最原始的Cr-Mo二元合金向多组元合金演变，其主攻方向是尽可能提高钢材的高温蠕变强度，减薄厚壁部件的壁厚，以简化制造工艺和降低制造成本。上述钢种由于严格控制了碳、硫、磷含量，焊接性明显改善。在国外超临界和特临界锅炉已逐步推广应用，取得了可观的经济效益。2压力容器用钢的新发展近年来，压力容器用钢的发展与锅炉用钢不同，其主攻方向是提高钢的纯净度，即采用各种先进的冶炼技术，最大限度地降低钢中的有害杂质元素，如硫、磷、氧、氢和氮等的含量。这些冶金技术的革新，不仅明显地提高了钢的冲击韧性，特别是低温冲击韧性，抗应变时效性、抗回火脆性、抗中子幅照脆化性和耐蚀性，而且可大大改善其加工性能，包括焊接性和热加工性能。对比采用常规冶炼方法和现代熔炼方法轧制的16MnR钢板的化学成分和不同温度下的缺口冲击韧度和应变时效后的冲击韧性，数据表明，超低级的硫、磷、氮含量显著地提高了普通低合金钢的低温冲击韧度和抗应变时效性。高纯净化对深低温用9%Ni钢的极限工作温
度（-196℃）下的缺口冲击韧度也起到相当良好的作用，按美国ASTMA353和A553（9%Ni）钢标准，该钢种在-196℃冲击功的保证值为27J.但按大型液化天然气（LNG）储罐的制造技术条件，9%Ni钢壳体-196℃的冲击功应70J，相差2.6倍之多。这一问题也是通过9%Ni钢的纯净化处理而得到完满的解决。同时还大大改善了9%Ni钢的焊接性。焊接不必预热，焊后亦无须热处理。对于厚度30mm以下的9%Ni钢，焊前不必预热，焊后亦无需热处理。这对于大型（10万m3以上）LNG储罐的建造，具有十分重要的意义。把9%Ni钢标准的化学成分和力学性能并与高纯度9%Ni钢相应的性能进行对比，它们之间的明显差异。在高压加氢裂化反应容器中，由于工作温度高于450℃，壳体材料必须采用2.25CrlMo或3CrlMo低合金抗氧钢。但这类钢在450℃以上温度下长期使用时，会产生回火脆性，使钢的韧性明显下降，给加氢反应的安全运行造成隐患。近期的大量研究证明，上列铬钼钢的回火脆性主要起因于钢中P、Sn、Sb和As等微量杂质。合金元素Si和Mn也对钢的回火脆性起一定的促进作用。因此必须通过现代的冶金技术，把钢中的这些杂质降低到最低的水平。目前，许多国外钢厂已提出严格控制钢中杂质含量的供货技术条件。现代炼钢技术能够达到了最低杂质含量的上限，可大大降低2.25CrlMo和3CrlMo钢的回火脆性敏感性，其回火脆性指数J低于100，而普通的2.25Cr-lMo钢的J指数高达300.由此
可见，压力容器用钢的纯净化是一种必然的发展趋势。近几年来，各类不锈钢在金属结构制造业中应用急速增长，其年增长率为5.5%，2003年世界不锈钢消耗量为2150万吨，其中我国不锈钢的用量占54.2%极大部分用于各种压力容器和管道，包括部分输油输气管线。为满足各种不同的运行条件下的耐蚀性要求，并改善不同施工条件下的加工性能，近期开发了多种性能优异的不锈钢，其中包括超级马氏体不锈钢、超级铁素体不锈钢，铁素体—奥氏体双相不锈钢和超级铁素体—奥氏体不锈钢。这些新型不锈钢的共同特点是超低碳、超低杂质含量、合金元素的匹配更趋优化，不仅显著提高了其在各种腐蚀介质下的耐蚀性，而且大大改善了焊接性和热加工性能。在一定的厚度范围，超级马氏体不锈钢焊前可不必预热，焊后亦无需作热处理。这对于大型储罐和跨国海底输油输气管线的建设具有重要的经济意义。目前已在压力容器和管道制造中得到实际应用的马氏体不锈钢、铁素体—奥氏体双相不锈钢和超级双相不锈钢，这些不锈钢合金系列与常规不锈钢之间存在较大的差异。3管道用钢的新发展管道用钢的发展在很多方面与前述的锅炉与压力容器用钢相似。实际上很多钢种和钢号都是相同的，其中只有输气管线用钢可以认为是独立的分支。近10年来，输送管线的工作应力已从40bar提高到100bar，甚至更高。最近台湾省建造了一座1600MW抽水蓄能电站，其压水管道采用了X100型（屈服强度
690Mpa）高强度钢。目前在世界范围内，输送管线中采用的最高强度级别的钢种为X80型，相当于我国标准钢号L555，其最低屈服强度为555Mpa.国外已计划将X100型高强度钢用于输送管线。鉴于管线的焊接都在野外作业，要求钢材具有良好的焊接性，因此管线用钢多采用低碳，低硫磷的微合金钢，并经热力学处理。锅炉、压力容器和管道焊接方法的新发展锅炉、压力容器和管道均为全焊结构，焊接工作量相当大，质量要求十分高。焊接工作者总是在不断探索优质、高效、经济的焊接方法，并取得了引人注目的进步。以下重点介绍在国内外锅炉、压力容器与管道制造业中已得到成功应用的先进高效焊接方法。1锅炉膜式水冷壁管屏双面脉冲MAG自动焊接生产线为提高锅炉热效率，节省材料费用，大型电站锅炉式水冷壁管屏均采用光管＋扁钢组焊而成。这种部件的外形尺寸与锅炉的容量成正比。一台600MW电站锅炉膜式水冷壁管屏的拼接缝总长已超过万米。因此必须采用高效的焊接方法。在上世纪90年代以前，国内外锅炉炉制造厂大多数采用多头（6~8头）埋弧自动焊。在多年的实际生产中发现，这种埋弧焊方法存在一致命的缺点，即埋弧焊只能从单面焊接，管屏焊后不可避免会产生严重的挠曲变形。管屏长度愈长，变形愈大，必须经费工的校正工序。不仅提高了生产成本，而且延长了成产周期。因此必须寻求一种更合理的焊接方法。上世纪80年代后期，日本三菱重工率先开发膜式水冷
壁管屏双面脉冲MAG自动焊新焊接方法及焊接设备，并成功地应用于焊接生产。这种焊接方法在日本俗称MPM法，其特点是多个MAG焊焊头从管屏的正反两面同时进行焊接。焊接过程中，正反两面焊缝的焊接变形相互抵消。管屏焊接后基本上无挠曲变形。这是一项重大的技术突破。经济效益显著。数年后哈尔滨锅炉厂最先从日本三菱公司引进了这项先进技术和装备，并在锅炉膜式壁管屏拼焊生产中得到成功的应用。之后，逐步在我国各大锅炉制造厂推广应用，至今已有十多条MPM焊接生产线正常投运。管屏MPM焊接的主要技术关键是必须保证正反两面的焊缝质量，包括焊缝熔深，成形和外形尺寸基本相同。这就要求在仰焊位臵的焊接采用特殊的焊接工艺—脉冲电弧MAG焊（富氩混合气体）。焊接电源和送丝系统应在管屏全长的焊接过程中产生稳定的脉冲喷射过渡。因此必须配用高性能和高质量的脉冲焊接电源和恒速送丝机。这些焊接设备的性能和质量愈高，管屏反面焊缝的质量愈稳定，合格率愈高。实际上，哈锅厂从日本三菱重工引进的原装机只配用了晶闸管控制的第二代脉冲MIG/MAG焊电源，送丝机也只是传统的等速送丝机，管屏反面焊缝的合格率达不到100%，总有一定的返修量，为进一步改进膜式壁管屏MPM焊机的性能，最近国产的管屏MPM焊机配用了第三代微要控制逆变脉冲焊接电源和测速反馈的恒速送丝机，明显提高了反面焊缝的合格率。2锅炉受热面管对接高效焊接法锅炉受热
面过热器和再热器部件管件接头的数量和壁厚，随着锅炉容量的提高而成倍增加，600MW电站锅炉热器的最大壁厚已达13mm，接头总数超过数千个。传统的填充冷丝TIG焊的效率以远远不能满足实际生产进展的要求，必须采用效率较高的且保接头质量的溶焊方法。为此，哈锅和上锅相继从日本引进了厚壁管细丝脉冲MIG自动焊管机，其效率比传统的TIG焊提高3~5倍。后因经常出现根部未焊透和弧坑下垂等缺陷而改用TIG焊封底MIG焊填充和盖面工艺，改进的焊接工艺虽然基本上解决了根部未焊透的问题，但降低了焊接效率，增加了设备的投资，同时也使操作程序复杂化。最近，上锅，哈锅又从国外引进了热丝TIG自动焊管机。热丝TIG焊的原理是将填充丝在送入焊接熔池之前由独立的恒压交流电源供电。电阻加热至650~800℃高温，这就大大加速了焊丝的熔化速度，其熔敷率接近于相同直径的MTG焊熔敷率。另外，TIG方法良好的封底特性确保了封底焊道的熔质量，因此，热丝TIG焊不失为小直径壁厚管对接焊优先选择的一种焊接方法。然而不应当由此全面否定脉冲MIG焊在小直径壁厚管对接中应用的可行性。曾通过大量的试验查明，在厚壁管MIG焊对接接头中，根部末焊透90%以上位于超弧段，而弧坑下垂起因于连续多层焊时熔池金属热量积聚导致过热。如将焊接电源电弧的功率作精确的控制，则完全可以消除上述缺陷的形成。但由于引进的MIG焊自动焊管机原配的焊接电源为晶闸管脉
冲电源，无法实现电弧功率的程序控制如改用当代最先进的全数字控制逆变脉冲焊接电源或波形控制脉冲焊接电源（计算机软件控制小），则可容易地按焊接工艺要求，对焊接电弧的功率作精确的控制，确保接头的焊接质量。我们建议对现有的管子对接自动焊MIG焊机组织二次开发，将原有的晶闸管焊接电源更换成全数字控制逆变脉冲焊接电源，并采用PLC和人机界面改造控制系统，充分发挥MIG焊的高效优势。3厚壁容器纵环缝的窄间隙埋弧焊厚壁容器对接缝的窄间隙埋弧焊是一种优质、高效、低耗的焊接方法。自1985年哈锅从瑞典ESAB公司引进第一台窄间隙埋弧焊系统以来，窄间隙埋弧焊已在我国各大锅炉、化工机械和重型机械等制造厂推广使用，近20年的实际生产经验表明，窄间隙埋弧焊确实是厚壁容器对接焊的最佳选择。为进一步提高窄间隙埋弧焊的效率，国内外推出串列电弧双丝窄隙埋弧焊工艺与设备，但至今未得到普遍推广应用。这不仅是因为增加了操作的难度，更主要的是交流电弧的焊道成形欠佳，不利于脱渣，容易引起焊缝夹渣。最近，美国林肯（Lincoln）公司向中国市场推出交流波形参数（脉冲宽度、正半波电流值、脉冲频率，脉冲波形斜率）可任意控制的AC/DC1000型埋弧焊电源。采用这种新一代的计算机控制埋弧焊电源，可使串列电弧双丝埋弧焊的工艺参数达到最佳的组合。不但可以获得窄间隙埋弧焊所要求的焊道形成，而且还可进一步提高交流电弧焊丝的
熔敷率。可以预期，波形控制AC/DC埋弧焊电源的问世必将对串列电弧双丝窄间隙埋弧焊的推广应用作出积级的贡献。4大直径厚壁管生产中的高效焊接法随着输送管线工作参数不断提升，大直径厚壁管的需求量急剧增加，制造这类管材量经济的方法是将钢板压制成形，并以1条或2条纵缝组焊而成。由于厚壁管焊接工作量相当大，为提高钢管的产量，通常采用3丝，4丝或5丝串列电弧高速埋弧焊。5丝埋弧焊焊接16mm厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达156m/h，焊接38mm厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达100mm/h.最近，我国某钢铁公司将投资数十亿建设一条大直径厚管生产线，其中内外纵缝焊接机拟采用5丝串列电弧高速埋弧焊工艺。为确保达到最高焊缝质量标准，最好配用高性能的PowerwaveAC/DC1000数字控制焊接电源。5风力发电站生产中的高效焊接方法众所周知，我国当前正面临电力十分紧张的状况，而且火力发电厂烟气大量排放对大气的污染也令人担忧。因此发展绿色能源已成为世人关注的焦点。在世界范围内风力发电作为一种可再生的清洁能源因运而生，产并以相当高的速度发展，年增长率约为20%.近来，我国也开始重视风力发电的建设，制定相应的规划，可望在今后5年内将有较快的发展。风力发电站主要由基础、底座、立柱、风力涡轮发电机和馈电系统等组成，其中底座和立柱为焊接结构，采用不同厚度的低碳钢或低合金钢板卷制而成。锥形立柱总
长可达100m，底部最大直径为4.8m，壁厚40~70mm，项部直径约1.7m，壁厚12~35m.总重量约80T.每根立柱熔敷金属的重量约700—1500Kg.可见焊接工作量相当可观而且必须采用高效焊接法。最近瑞典ESAB公司专为风力发电站立柱焊接推出两对双丝串列电弧埋弧焊接法（Tandem-Twin）。如采用4根￠时2.5mm的焊丝，最高熔敷率可达38Kg/h，而普通的单弧双丝焊（TwinArc）的熔敷率仅为15Kg//h.锥体简身纵缝采用两对双丝串列电弧焊，配用的焊接电源型号相应为LAF1250和TAF1250.立柱环缝采用焊接操作机与头尾架翻转机组合的专用焊接装臵，头架转盘由交流伺服电机驱动，可精确控制工件旋转速度，以确保焊缝的高质量。锅炉、压力容器和管道焊接自动化的新发展在我国锅炉、压力容器和管道制造行业中，各大中型企业的焊接机械化和自动化程度相对较高，像哈锅，上锅这样的企业已达到80%以上。不过，在国际上对焊接机械化和自动化作了重新定义。焊接机械化是指焊接机头的运动和焊丝的给送由机械完成，焊接过程中焊头相对于接缝中心位臵和焊丝离焊缝表面的距离仍须由焊接操作工监视和手工调整。焊接自动化是指焊接过程自启动至结束全部由焊机的执行自动完成。无需操作工作任何调整，即焊接过程中焊头的位臵的修正和各焊接参数的调整是通过焊机的自适应控制系统实现的。而自适应控制系统通常由高灵敏传感器，人工智能软件、信息处理器和快速反应的精密执行机构
等组成。按照上述标准来衡量，我国锅炉，压力容器和管道焊接的自动化率是相当低的。极大多数仅实现了焊接生产的机械化。因此，为加速本行业焊接生产现代化的进程，增强企业的核心竞争力，应尽快提高焊接自动化的程度。按照当前中央提出的“以人为本”的理念。焊接自动化具有更深刻的意义。它不仅仅是提高了焊接生产率和稳定了焊接质量，而更重要的是使焊工远离了有害的工作环境，减轻或消除了职业病的危害。以下列举几个在压力容器和管道制造中已得到实际应用现代化自动焊接装备实例。以说明其基本结构和功能以及在焊接生产中所发挥的作用。1厚壁压力容器对接接头的全自动焊接装备德国Babcock-Borsig公司与瑞典ESAB公司合作于1997年开发了一台大型龙门式全自动自适应控制埋弧装备。专用于、厚壁容器筒体纵缝和环缝的焊接。自1998年正式投运至今使用状况良好，为了型厚壁容器对接缝的自动埋弧焊开创了成功的先例。该装备配臵了串列电弧双丝埋弧焊焊头，由计算机软件控制的ABW系统（AdaptiveBattWelding）和激光图像传感器。在焊接过程中激光图像传感器连续测定接头的外形尺寸，测量数据通过计算机由智能软件快速处理，并确定所要求的焊接参数和焊头位臵。也就是说每焊道的尺寸和焊道的排列是由系统的软件以自适应的方式控制的。系统软件可调整每一填充焊道的4个焊接参数：焊接速度，焊接电流，焊道的排列和各填充层
和盖面层的焊道数。因此，该系统可使实时焊接参数自动适应接头整个长度上横截面和几何尺寸的偏差。焊接速度是控制不同区域内的熔敷金属量，而焊接电流是控制焊道的高度和熔敷金属量。焊道的排列是决定每层焊道间的搭接量。每层的焊道数则取决于每层的坡口宽度。该设备的主控制器和监视器以PC机为基础。多年的使用经验表明，该装备不仅大大提高厚壁容器的焊接生产率，而且确保形成无缺陷的厚壁焊缝，同时显著降低了焊工劳动强度，改善了工作环境。2厚壁管件全自动多站焊接装臵火力和核电站的主蒸汽管道，其壁厚已超过100mm，焊接工作量相当大，迫切需要实现焊接生产的全自动化，以提高生产率。每个焊接工作站由焊接操作机，翻转机构，滚轮架，夹紧装臵和焊接机头及焊接电源等组成。所有的焊接工作站由中央控制器集成控制。适用的管径范围为139~558mm，壁厚18~100mm.管件长度大于1800mm.可全自动焊接直管对接，直管与弯管接头，直管与法兰以及直管与端盖对接接头。焊接方法采用窄坡口热丝TIG焊。在该自适应控制系统中，采用黑白摄像机检测坡口边缘的位臵。采用彩色摄像机监控电弧和填充丝的位臵。通过检则焊丝加热电流控制填充丝的垂直方向的位臵。这种控制方法是利用黑白摄像机的图像，经过计算机图像处理，确定内外边缘的照度差。当焊接条件变化时，系统将自动调整摄相机快门的曝光时间。以达到给定的照度，使焊枪始终保持在焊接开始
时调整好的位臵。壁厚管件全自动多站焊接装臵基本上实现了焊接作业无人操作。只需要一名操作人员在主控制室内设臵管件的原始条件并在焊接过程中进行监控。这种全自动焊接装臵已在日本三菱重工公司投入生产试用。3大直径管对接全位臵自TIG焊机大直径管对接的全位臵TIG焊是一项难度很大的焊接作业，培养一名技能高度熟练的焊工需要耗费大量的人力和物力，而且产品的焊接质量还取决于焊工自身多年积累的生产经验。为了克服对焊工技能的依赖性，消除人为因素对产品焊接质量的不利影响，产生了开发模拟高级熟练焊工的智能和操作要领的全自动焊管机的想法。该自动焊管机可用于直径165—1000mm，壁厚7.0—35.0mm的不锈钢管环缝的全位臵焊，并采用窄间隙填丝TIG焊（单层单道焊工艺）。焊机的自动控制系统采用了视觉和听觉传感器，由计算机程序控制执行机构，模仿熟练焊工的反应和动作。自适应控制和质量监控系统的作用原理为，自适应控制主要是通过视觉传感器实时检测的信息和计算机图像处理，按模糊逻辑规则，实时控制钨极相对于坡口边缘的位臵，填充焊丝相对于钨极的位臵以及决定焊接熔池尺寸的焊接参数。而焊缝质量的监控系统则按照激光视频传感器，听觉传感器和电流传感器的信息实时修正焊接熔池尺寸，焊道形状，钨极尖端的形状，电弧燃烧的稳定性和焊接电流，以保证焊缝质量的一致性。在自适应控制系统中，安装在焊枪前侧的视觉传感器
（摄像机）起主要作用，将所摄取的对接区图像输入到计算机，根据计算机软件图像处理结果，可以定量检测钨极相对于坡口边缘的位臵，填充焊丝相对于钨极的横向位移，以及焊接熔池的尺寸及钨极的损耗。激光视频传感器是由摄像机和激光聚光灯组成，安装在焊枪的后侧。所形成的图像可用来测定焊道边缘的润温角，即焊道表面与坡口侧壁之间的角度。控制系统根据这些信息，对焊接参数进行自适应控制。自适应计算方法的工原理如下。焊接过程中，为调整钨极的位臵，引用了模糊逻辑理论，即所谓奇数理论。当前节距内钨极位臵的修正速度是按所测定的钨极位移量和前一节距内的修正速度计算的，以此来保证修正精度。上述大直径管全自动全位臵焊管机已在电站锅炉安装工程中得到实际的应用，取得了令人满意的效果。
第三篇：金属焊接性试题总结
金属焊接性：就是金属是能否适应焊接加工而形成完整的，具备一定使用性能的焊接接头的特性，一是金属在焊接加工中是否容易形成缺陷，二是汉城的接头在一定使用条件下可靠运行的能力影响焊接性的因素：1材料2工艺3结构4服役条件 斜Y形坡口焊接裂纹实验法：用来评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性 又称“小铁研”法焊接结构生产的表面裂纹率<20%安全 堆焊：是用焊接方法在工件表面堆敷一层具有特定性能材料的工艺过程，堆焊是使零件表面获得具有耐磨，耐热，耐蚀等性能的熔敷金属，或是修复零件，增加零件尺寸 热轧钢wc《0.20%通过Mn，Si等合金的固溶强化来保证钢的强度 Q345钢由于碳有严重偏析，钢板各部分的含碳量相差很大，因此在焊接角焊缝时出现大量的热裂纹，在这种情况下就要从工艺上设法减少熔合比，增大焊缝成形系数，在焊接材料上采用低碳焊丝和焊二氧化硅较低的焊剂以此降低寒风中的含碳量和提高焊缝中的锰含量，解决了热裂纹的问题 热轧机正火钢的焊接工艺要点及焊接时的要求：1）焊接材料的选择：选择焊材的依据是保证焊缝金属的强度、塑性和韧性等力学性能与母材相匹配。1选择相应级别的焊接材料。2必须同时考虑到熔合比和冷却速度的影响。3必须考虑到热处理对焊接力学性能的影响。4为保证焊接过程的低氢条件，焊丝应严格去油，必要时应对焊丝进行真空除氢处理。2》焊接工艺参数的影响：1焊接线能量：主要考虑过热区的脆化和冷裂纹两个因素。2预热：预热主要是防止裂纹，同时还有一定的改善组织、性能的作用。3焊后热处理：一般情况下热轧及正火钢焊后不需要热处理但对要求抗力腐蚀的焊接结构、低温下使用的焊接结构及厚壁高压容器需要进行消应力处理。4焊接接头的力学性能：焊接金属和热影响区的力学性能是影响使用性的基本性能。低碳调质钢：低碳钢中碳含量不高于0.22添加猛、铬、镍、钼、钒、铌铜主要是为了提高钢的淬透性和马氏体的回火稳定性。这类钢由于碳含量低，淬火后得到低碳马氏体而且会发生自回火脆性小具有良好的焊接性。经过淬火加回火热处理的刚成为调制钢。低碳调质钢具有较高的强度和良好的塑性、韧性和耐磨性，裂纹敏感性低。强度等级不同的两种低调质碳钢焊接时的淬硬性很大，又产生焊接裂纹的倾向。采用低强匹配焊材和co2气体保护焊，控制焊缝扩散氢含量在超低氢水平，可实现在不预热条件下的焊接。选用低强匹配的焊材，接头的实际强度可能等强，甚至超强，而按等强匹配选择的焊材可能造成超强的效果，造成焊缝金属塑韧性和抗裂性的下降。低碳调质钢工艺要点：⑴焊前预热 当板厚较小或接头拘束度也较小时，焊前可不进行预热，如15MnMoVN、14MnMoNbB钢。当板厚小于13mm时，通常采用不预热施焊。随着板厚的增加，为了防止产生冷裂纹，必须进行预热，但是必须严格控制预热温度，因为过高的预热温度会使热影响区的冷却速度过于缓慢，使热影响区强度下降，韧性变坏 ⑵焊接材料 为防止产生冷裂纹，因此必须严格控制焊接材料中的含氢量，要求所使用的焊条必须是低氢型或超低氢型的，焊前应严格按规定进行烘干、贮存。⑶焊接技术 为避免过度损伤热影响区的韧性，应避免使用过大的线能量，因此，不推荐使用大直径的焊条或焊丝。只要可能，应采用多层小焊道焊缝，最好采用窄焊道，而不采用横向摆动的运条技术。⑷焊后热处理 大多数低碳调质钢的焊接构件都是在焊态下使用，只有在下述条件下才进行焊后热处理。1）焊后或冷加工后的韧性过低。2）焊后需进行高精度加工，要求保证结构尺寸的稳定性。3）焊接结构承受应力腐蚀。焊后热处理的温度必须低于母材调质处理的回火温度。中碳调质钢的焊接性⑴焊接热影响区的脆化和软化 首先，由于中碳调质钢的含碳量高、合金元素多，钢的淬硬倾向大，在热影响区的淬火区会产生大量的马氏体，导致严重脆化。其次，热影响区被加热到超过调质处理时回火温度的区域，将出现强度、硬度低于母材的软化区。⑵裂纹倾向严重 中碳调质钢的淬硬倾向大，热影响区产生的马氏体组织，增大了焊接接头的冷裂倾向。中碳调质钢的焊接工艺常用的各种熔焊方法，都可以适用于焊接中碳调质钢。⑴预热及后热 除了拘束度小、构造简单的薄壳结构不用预热外，中碳调质钢都应采取焊前预热和后热措施，预热温度约为200～350℃后热温度为300℃左右。如果焊后不能及时进行调质处理，则必需在焊后及时进行中间热处理，即在等于或高于预热温度下进行保温一段时间的热处理，如低温回火或650～680℃高温回火。若焊件焊前处于调质状态，其预热温度、层间温度及热处理温度都应比母材淬火后的回火温度低50℃。进行局部预热时，应在焊缝两侧各100mm范围内均匀加热。⑵焊接材料 为了防止产生热裂纹，要求采用低碳焊丝，焊丝中的碳的质量分数应控制在0.15%以内⑶焊接线能量 中碳调质钢宜用小线能量焊接，以有利于减少淬火区的高温停留时间，降低奥氏体的晶粒长大，从而降低淬火区的脆化程度。低温用钢的焊接工艺 工作温度等于或低于－20℃的低碳素结构钢和低合金钢称为低温用钢，对低温用钢的主要要求是应保证在使用温度下具有足够的塑性及抵抗脆性破坏的能力。低温用钢由于含碳量低,淬硬倾向和冷裂倾向小，所以焊接性良好。焊接时，为避免焊缝金属及热影响区形成粗晶组织而降低低温韧性，要求采用小的焊接线能量，焊接电流不宜过大，宜用快速多道焊以减轻焊道过热，并通过多层焊的重热作用细化晶粒，多道焊时要控制层间温度不得过高，如焊接06MnNbDR低温用钢时，层间温度不得大于300℃。低温用钢焊后可进行消除应力热处理，以降低焊接结构的脆断倾向。贫铬理论：铬原子扩散速率比碳原子小得多，来不及补充形成碳化物所消耗的铬，使晶粒边界的铬含量低于耐蚀所需铬的极限值，于是导致晶粒边缘贫铬
奥氏体不锈钢的焊接性：1.焊接热裂纹：由于 奥氏体不锈钢的热导率小，线膨胀系数大，在焊接区降温期焊接接头必然要承受较大的拉应力这也促成各种类型热裂纹的产生2.&相导致的脆化 3.焊接变形与收缩4.焊接接头的晶间腐蚀 ：奥氏体不锈钢焊接接头，在腐蚀介质中工作一段时间可能局部发生沿晶界的腐蚀 ； 焊缝上的晶间腐蚀通常都只是在多道多层的情况下出现，前一道金属受到后面焊道的热影响而处于敏化温度的区代，可能出现晶间贫珞而不耐腐蚀 5.焊接接头的刀状腐蚀6.焊接接头的应力腐蚀 工艺要点（1）防止奥氏体不锈钢焊接热裂纹的措施1.冶金措施，控制焊缝金属中的铬镍比，焊缝金属中严格限制硼硫磷西等有害金属的含量，焊缝金属中添加一定数量的铁素体组织2.工艺措施：选用适当的焊接坡口或焊接方法，尽量选用低氢型焊条和无氧焊剂，选择合理的焊接结构、焊接接头形式和焊接顺序，尽量减少焊接应力 防止&相产生的措施：严格控制焊接材料中加速&相形成的元素适当降低铬含量和提高镍含量（2）防止焊接接头产生晶间腐蚀的工艺和冶金措施：工艺1.选用适当的焊接方法：采用小的线能量让焊接接头尽可能的缩短在敏感温度区段的停留时间2.工艺参数制定：以在焊接熔池停留时间最短为宗旨3.尽量采用窄焊缝，多道多层焊4.强制焊接区快速冷却5.进行稳定化处理或固溶处理冶金措施：使焊缝金属具有奥氏体和铁素体双向组织，在焊缝金属中加入比铬更容易与碳集合的稳定元素如钛豪，降低焊缝金属中的含碳量（异种）珠光体耐热钢与奥氏体不锈钢焊接时的结合性能包括焊缝化学成分的控制、凝固过渡层的形成及碳迁移过渡层的形成、接头应力
奥氏体不锈钢焊接接头问题：焊接接头的晶间腐蚀，应力腐蚀、热裂纹等防治：1控制含碳量在0.08％以下。因为含碳量在0.08％以下时，能够析出的碳的数量较少，在0.08％以上时，能够析出的碳的数量迅速增加。2添加稳定剂即在钢材和焊接材料中加入比铬与碳亲和力更强的元素。3进固深处理4采用双相组织5加快冷却速度，焊接接头在危险温度区停留的时间越短，接头的耐晶间腐蚀能力越强，所以不锈钢焊接时，快速冷却是提高接头耐腐蚀能力的有效措施。由于奥氏体不锈钢冷却过程中没有马氏体的转变过程，所以快速冷却不会使接头淬硬。热裂纹的防治： 1）双相组织的焊缝比单相奥氏体组织具有较高的抗热裂纹能力。因为铁素体可以细化晶粒，打乱柱状晶的方向，防止杂质的聚集，并且铁素体还可以比奥氏体溶解更多的杂质，从而减少了低熔点共晶物在奥氏体晶格边界上的偏析。2）在焊接工艺上，采用碱性焊条，用小电流，快焊速，收弧时尽量填满弧坑以及采用氩弧焊。钛及钛合金的焊接性：钛化学活性大，钛及合金与其他金属比较，具有熔点高、热容量小、热导率小的特点，因此焊接接头易产生过热组织，晶粒变得粗大，特别是β钛合金，易引起塑性降低，所以在选择焊接参数时，既要保证不过热，又要防止淬硬现象，⑶冷裂纹倾向较大⑷易产生气孔⑸变形大。钛的弹性模量约比钢小一半，所以焊接残余变形较大，并且焊后变形的矫正较为困难（1）杂质元素的沾污引起脆化（2）焊接相变引起的接头塑性下降（3）产生焊接裂纹。保护特殊性：由于钛和钛合金导热性差、散热慢，高温停留时间长，受气体及杂质污染影响严重，常用双层气流保护、拖罩保护和箱内焊接
铝及铝合金的焊接性1.强的抗氧化能力2.铝的热导率和比热容搭，导热快，3.热裂纹倾向大4.容易形成气孔5.焊接接头容易氧化6.合金元素蒸发和烧损7.焊接接头的耐腐蚀性能低于母材8.固态和液态无色泽变化 氢的来源：1.气瓶中超标的氢和水，气体管路和冷却管路潮湿或混入弧柱气氛中的空气和湿气2.因铝材熔炼生产中除气不净而使本身含有固溶与期内的超标氢3.铝材加工过程中粘附与表面的润滑油，油脂，污物等谈情化合物 气孔防治措施：1）限制氢的来源：焊材严格控制含水量，用前干燥处理；焊接前必须严格清除工件和焊丝表面氧化膜和油污；2）控制焊接工艺：适当减慢焊速；3）调整电弧气氛热裂纹的防治：选择抗裂性优良的基本金属以及选择与基本金属合理匹配的焊接材料。1选热裂倾向小的母材2选适当的填充金属3合理的焊接方法和工艺4减少焊接应力。Q345钢的焊接工艺
Q345钢属于碳锰钢，碳当量为0.345%～0.491%，屈服点等于343MPa（强度级别属于343MPa级）。Q345钢的合金含量较少，焊接性良好，焊前一般不必预热。但由于Q345钢的淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在低温下（如冬季露天作业）或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为防止出现冷裂纹，需采取预热措施。Q345钢手弧焊时应选用E50型焊条，如碱性焊条E5015、E5016，对于不重要的结构，也可选用酸性焊条E5003、E5001。对厚度小、坡口窄的焊件，可选用E4315、E4316焊条Q345钢埋弧焊时H08MnA焊丝配合焊剂HJ431（开I形坡口对接）或H10Mn2焊丝配合焊剂HJ431（中板开坡口对接），当需焊接厚板深坡口焊缝时，应选用H08MnMoA焊丝配合焊剂HJ431。Q345钢是目前我国应用最广的低合金钢，用于制造焊接结构的Q345钢均为Q345R和Q345g钢。
低碳钢的焊接性：1.冷裂纹，碳钢的冷裂纹敏感性主要与其成分，熔敷金属成分，寒风中溶解的氢和焊接区的拘束度等因素有关 1.碳当量，对碳钢冷裂影响最大的是钢材和熔敷金属的碳当量随着碳含量的增加，焊接性逐渐变差2.淬硬倾向，焊缝和热影响区的冷裂倾向除与其成分有关外，组织对性能影响更为明显淬硬组织或马氏体组织越多，其硬度越高，这样，焊缝和热影响区硬度越高，焊接性差3.拘束度和氢，氢和街头的拘束度也会增加冷裂纹敏感性，钢板厚度增加，拘束度增大，焊接时焊接区被刚性固定或结构的刚性过大都可造成拘束度增加，提高氢致裂纹的敏感性 二 热裂纹敏感与钢中成分尤其是SP等杂质有关在焊接SP 过高的碳钢时，当母材稀释率较高时，进入焊缝的SP较多，容易引起寒风中的热裂纹 三，层状撕裂，焊接热影响区的性能变化 中碳钢的焊接性中碳钢的碳的质量分数为0.25%～0.60%。当碳的质量分数接近0.25%而含锰量不高时，焊接性良好。随着含碳量的增加，焊接性逐渐变差。如果碳的质量分数为0.45%左右而仍按焊接低碳钢常用的工艺施焊时，在热影响区可能会产生硬脆的马氏体组织，易于开裂，即形成冷裂纹。焊接时，相当数量的母材被熔化进入焊缝，使焊缝的含碳量增高，促使在焊缝中产生热裂纹，特别是当硫的杂质控制不严时，更易出现。这种裂纹在弧坑处更为敏感，分布在焊缝中的热裂纹于是与焊缝的鱼鳞状波纹线相垂直中碳钢的焊接工艺要点⑴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150～250℃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250～400℃。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150～200mm。⑵焊条 条件许可时优先选用碱性焊条。⑶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。⑷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。⑸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600～650℃。若焊后不能进行消除应力热处理，应立即进行后热处理。
低碳钢与中碳钢的焊接性差异，为何中碳钢焊接时易在热影响区中产生冷裂纹？ 冷裂纹：与低碳钢相比，中碳钢的碳当量较大，随着碳的增加提高了钢的淬硬性，焊接时易在HAZ产生M，且中碳钢的M组织有较大的淬硬性，因此中碳钢焊接时易产生冷裂纹。热裂纹：低碳钢弧焊时具有较高的刚热裂纹能力，中碳钢中碳本身的偏析以及它促使S,P等其他元素的偏析明显起来，易形成低熔点共晶体而导致热裂纹倾向增加。
中碳钢焊后HAZ更容易形成脆硬的M组织，这种组织对氢更敏感，产生冷裂纹所需的临界应力更低。
紫铜焊接时其焊缝为单相@组织，导热性强，焊缝易生成粗大晶粒。紫铜及黄铜收缩率和线膨胀系数较大，焊接应力较大，易形成热裂纹 黄铜焊接时为使焊缝的机械性能和母材相同或相近，焊缝常为双相组织，焊缝晶粒变细，焊缝抗热裂纹性能改善
焊缝强韧性匹配：选用“低强匹配”的焊材，焊接接头实际强度未必低强，可能等强甚至可能还稍许超强，而按等强匹配焊材则可能造成超强的后果，造成焊缝金属塑性和抗裂性下降。热影响区脆化：中碳调质钢由于碳含量较高，合金元素较多，有相当大的淬硬倾向，马氏体转变温度低，无自回火过程，因而在焊接热影响区容易产生大量脆硬的马氏体组织，导致热影响区脆化，生成的高碳马氏体越多，脆化越严重 热影响区软化：焊前为调质状态的钢材焊接时，被加热到该调质处理的回火温度以上时，焊接热影响区将出现强度，硬度低于母材的软化区，如果焊后不再进行调质处理，该软化区可能成为降低接头区强度的薄弱区。中碳调质钢的强度级别越高时，软化问题越突出
试分析灰铸铁电弧焊时形成白口与淬硬组织的原因及危害： 1 焊接区：由于焊缝金属的冷却速度远大于铸件在砂型中的冷却速度，焊缝将主要由共晶渗碳体，二次渗碳体及珠光体组成即白口铸铁组织。影响整个焊接接头的机械加工性能而且容易产生裂纹。2 半熔化区：该区加热和冷却速度非常快可能有些石墨片中的碳未能向周围扩散完全而成细小片状残留，最终也想铸铁将在共晶温度区间转变为高温莱氏体，A因碳的溶解度下降而析出二次渗碳体，二次渗碳体和共晶渗碳体混在一起形成白口。3 奥氏体区：由于该区在共析温度区间以上，其基体被完全奥实体化在奥氏体区温度较高的地方由于石墨片中的碳向奥氏体扩散较多 A中C含量较高同时A晶粒较小，在随后的冷却过程中如果冷却速度过快将从A中析出二次渗碳体，共析转变时 A转变珠光体类型组织 冷却速度更快时会产生马氏体与残余奥氏体使该区硬度比母材有一定提高，焊接接头的加工性变差。
第四篇：金属焊接性试题总结
金属焊接性：就是金属是能否适应焊接加工而形成完整的，具备一定强的元素。3进固深处理4采用双相组织5加快冷却速度，焊接接头在使用性能的焊接接头的特性，一是金属在焊接加工中是否容易形成缺危险温度区停留的时间越短，接头的耐晶间腐蚀能力越强，所以不锈陷，二是汉城的接头在一定使用条件下可靠运行的能力影响焊接性的钢焊接时，快速冷却是提高接头耐腐蚀能力的有效措施。由于奥氏体因素：1材料2工艺3结构4服役条件 不锈钢冷却过程中没有马氏体的转变过程，所以快速冷却不会使接头斜Y形坡口焊接裂纹实验法：用来评定碳钢和低合金高强钢焊接热影淬硬。热裂纹的防治： 1）双相组织的焊缝比单相奥氏体组织具有较响区对冷裂纹的敏感性 又称“小铁研”法焊接结构生产的表面裂纹率高的抗热裂纹能力。因为铁素体可以细化晶粒，打乱柱状晶的方向，<20%安全 防止杂质的聚集，并且铁素体还可以比奥氏体溶解更多的杂质，从而堆焊：是用焊接方法在工件表面堆敷一层具有特定性能材料的工艺过减少了低熔点共晶物在奥氏体晶格边界上的偏析。2）在焊接工艺上，程，堆焊是使零件表面获得具有耐磨，耐热，耐蚀等性能的熔敷金属，采用碱性焊条，用小电流，快焊速，收弧时尽量填满弧坑以及采用氩或是修复零件，增加零件尺寸 热轧钢wc《0.20%通过Mn，Si等合金弧焊。的固溶强化来保证钢的强度 钛及钛合金的焊接性：钛化学活性大，钛及合金与其他金属比较，具Q345钢由于碳有严重偏析，钢板各部分的含碳量相差很大，因此在焊有熔点高、热容量小、热导率小的特点，因此焊接接头易产生过热组接角焊缝时出现大量的热裂纹，在这种情况下就要从工艺上设法减少织，晶粒变得粗大，特别是β钛合金，易引起塑性降低，所以在选择熔合比，增大焊缝成形系数，在焊接材料上采用低碳焊丝和焊二氧化焊接参数时，既要保证不过热，又要防止淬硬现象，⑶冷裂纹倾向较硅较低的焊剂以此降低寒风中的含碳量和提高焊缝中的锰含量，解决大⑷易产生气孔⑸变形大。钛的弹性模量约比钢小一半，所以焊接残了热裂纹的问题 余变形较大，并且焊后变形的矫正较为困难（1）杂质元素的沾污引热轧机正火钢的焊接工艺要点及焊接时的要求：1）焊接材料的选择：起脆化（2）焊接相变引起的接头塑性下降（3）产生焊接裂纹。保护选择焊材的依据是保证焊缝金属的强度、塑性和韧性等力学性能与母特殊性：由于钛和钛合金导热性差、散热慢，高温停留时间长，受气材相匹配。1选择相应级别的焊接材料。2必须同时考虑到熔合比和冷体及杂质污染影响严重，常用双层气流保护、拖罩保护和箱内焊接 却速度的影响。3必须考虑到热处理对焊接力学性能的影响。4为保证铝及铝合金的焊接性1.强的抗氧化能力2.铝的热导率和比热容搭，导焊接过程的低氢条件，焊丝应严格去油，必要时应对焊丝进行真空除热快，3.热裂纹倾向大4.容易形成气孔5.焊接接头容易氧化6.合金元氢处理。2》焊接工艺参数的影响：1焊接线能量：主要考虑过热区的素蒸发和烧损7.焊接接头的耐腐蚀性能低于母材8.固态和液态无色泽脆化和冷裂纹两个因素。2预热：预热主要是防止裂纹，同时还有一定变化 氢的来源：1.气瓶中超标的氢和水，气体管路和冷却管路潮湿或的改善组织、性能的作用。3焊后热处理：一般情况下热轧及正火钢焊混入弧柱气氛中的空气和湿气2.因铝材熔炼生产中除气不净而使本身后不需要热处理但对要求抗力腐蚀的焊接结构、低温下使用的焊接结含有固溶与期内的超标氢3.铝材加工过程中粘附与表面的润滑油，油该区加热和冷却速度非常快可能有些石墨片中的碳未能向周围扩散完
全而成细小片状残留，最终也想铸铁将在共晶温度区间转变为高温莱氏体，A因碳的溶解度下降而析出二次渗碳体，二次渗碳体和共晶渗碳体混在一起形成白口。3 奥氏体区：由于该区在共析温度区间以上，其基体被完全奥实体化在奥氏体区温度较高的地方由于石墨片中的碳向奥氏体扩散较多 A中C含量较高同时A晶粒较小，在随后的冷却过程中如果冷却速度过快将从A中析出二次渗碳体，共析转变时 A转变珠光体类型组织 冷却速度更快时会产生马氏体与残余奥氏体使该区硬度比母材有一定提高，焊接接头的加工性变差。
2．分析Q345的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求。答:Q345钢属于热轧钢，其碳当量小于0.4％，焊接性良好，一般不需要预热和严格控制焊接热输入，从脆硬倾向上，Q345钢连续冷却时，珠光体转变右移，使快冷下的铁素体析出，剩下富碳奥氏体来不及转变为珠光体，而转变为含碳量高的贝氏体与马氏体具有淬硬倾向，Q345刚含碳量低含锰高，具有良好的抗热裂性能，在Q345刚中加入V、Nb达到沉淀强化作用可以消除焊接接头中的应力裂纹。被加热到1200℃以上的热影响区过热区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，Q345钢经过600℃×1h退火处理，韧性大幅提高，热应变脆化倾向明显减小。；焊接材料：对焊条电弧焊焊条的选择：E5系列。埋弧焊：焊剂SJ501，焊丝H08A/H08MnA.电渣焊：焊剂HJ431、HJ360焊丝H08MnMoA。CO2气体保护焊：H08系列和YJ5系列。预热温度：100～150℃。焊后热处理：电弧焊一般不进行或600～650℃回火。电渣焊900～930℃正火，600～650℃回火
3.Q345与Q390焊接性有何差异？Q345焊接工艺是否适用于Q390焊
构及厚壁高压容器需要进行消应力处理。4焊接接头的力学性能：焊接金属和热影响区的力学性能是影响使用性的基本性能。低碳调质钢：低碳钢中碳含量不高于0.22添加猛、铬、镍、钼、钒、铌铜主要是为了提高钢的淬透性和马氏体的回火稳定性。这类钢由于碳含量低，淬火后得到低碳马氏体而且会发生自回火脆性小具有良好的焊接性。经过淬火加回火热处理的刚成为调制钢。低碳调质钢具有较高的强度和良好的塑性、韧性和耐磨性，裂纹敏感性低。强度等级不同的两种低调质碳钢焊接时的淬硬性很大，又产生焊接裂纹的倾向。采用低强匹配焊材和co2气体保护焊，控制焊缝扩散氢含量在超低氢水平，可实现在不预热条件下的焊接。选用低强匹配的焊材，接头的实际强度可能等强，甚至超强，而按等强匹配选择的焊材可能造成超强的效果，造成焊缝金属塑韧性和抗裂性的下降。低碳调质钢工艺要点：⑴焊前预热 当板厚较小或接头拘束度也较小时，焊前可不进行预热，如15MnMoVN、14MnMoNbB钢。当板厚小于13mm时，通常采用不预热施焊。随着板厚的增加，为了防止产生冷裂纹，必须进行预热，但是必须严格控制预热温度，因为过高的预热温度会使热影响区的冷却速度过于缓慢，使热影响区强度下降，韧性变坏 ⑵焊接材料 为防止产生冷裂纹，因此必须严格控制焊接材料中的含氢量，要求所使用的焊条必须是低氢型或超低氢型的，焊前应严格按规定进行烘干、贮存。⑶焊接技术 为避免过度损伤热影响区的韧性，应避免使用过大的线能量，因此，不推荐使用大直径的焊条或焊丝。只要可能，应采用多层小焊道焊缝，最好采用窄焊道，而不采用横向摆动的运条技术。⑷焊后热处理 大多数低碳调质钢的焊接构件都是在焊态下使用，只有在下述条件下才进行焊后热处理。1）焊后或冷加工后的韧性过低。2）焊后需进行高精度加工，要求保证结构尺寸的稳定性。3）焊接结构承受应力腐蚀。焊后热处理的温度必须低于母材调质处理的回火温度。中碳调质钢的焊接性⑴焊接热影响区的脆化和软化 首先，由于中碳调质钢的含碳量高、合金元素多，钢的淬硬倾向大，在热影响区的淬火区会产生大量的马氏体，导致严重脆化。其次，热影响区被加热到超过调质处理时回火温度的区域，将出现强度、硬度低于母材的软化区。⑵裂纹倾向严重 中碳调质钢的淬硬倾向大，热影响区产生的马氏体组织，增大了焊接接头的冷裂倾向。中碳调质钢的焊接工艺常用的各种熔焊方法，都可以适用于焊接中碳调质钢。⑴预热及后热 除了拘束度小、构造简单的薄壳结构不用预热外，中碳调质钢都应采取焊前预热和后热措施，预热温度约为200～350℃后热温度为300℃左右。如果焊后不能及时进行调质处理，则必需在焊后及时进行中间热处理，即在等于或高于预热温度下进行保温一段时间的热处理，如低温回火或650～680℃高温回火。若焊件焊前处于调质状态，其预热温度、层间温度及热处理温度都应比母材淬火后的回火温度低50℃。进行局部预热时，应在焊缝两侧各100mm范围内均匀加热。⑵焊接材料 为了防止产生热裂纹，要求采用低碳焊丝，焊丝中的碳的质量分数应控制在0.15%以内⑶焊接线能量 中碳调质钢宜用小线能量焊接，以有利于减少淬火区的高温停留时间，降低奥氏体的晶粒长大，从而降低淬火区的脆化程度。低温用钢的焊接工艺 工作温度等于或低于－20℃的低碳素结构钢和低合金钢称为低温用钢，对低温用钢的主要要求是应保证在使用温度下具有足够的塑性及抵抗脆性破坏的能力。低温用钢由于含碳量低,淬硬倾向和冷裂倾向小，所以焊接性良好。焊接时，为避免焊缝金属及热影响区形成粗晶组织而降低低温韧性，要求采用小的焊接线能量，焊接电流不宜过大，宜用快速多道焊以减轻焊道过热，并通过多层焊的重热作用细化晶粒，多道焊时要控制层间温度不得过高，如焊接06MnNbDR低温用钢时，层间温度不得大于300℃。低温用钢焊后可进行消除应力热处理，以降低焊接结构的脆断倾向。奥氏体不锈钢的焊接性：1.焊接热裂纹：由于 奥氏体不锈钢的热导率小，线膨胀系数大，在焊接区降温期焊接接头必然要承受较大的拉应力这也促成各种类型热裂纹的产生2.&相导致的脆化 3.焊接变形与收缩4.焊接接头的晶间腐蚀 ：奥氏体不锈钢焊接接头，在腐蚀介质中工作一段时间可能局部发生沿晶界的腐蚀 ； 焊缝上的晶间腐蚀通常都只是在多道多层的情况下出现，前一道金属受到后面焊道的热影响而处于敏化温度的区代，可能出现晶间贫珞而不耐腐蚀 5.焊接接头的刀状腐蚀6.焊接接头的应力腐蚀 工艺要点（1）防止奥氏体不锈钢焊接热裂纹的措施1.冶金措施，控制焊缝金属中的铬镍比，焊缝金属中严格限制硼硫磷西等有害金属的含量，焊缝金属中添加一定数量的铁素体组织2.工艺措施：选用适当的焊接坡口或焊接方法，尽量选用低氢型焊条和无氧焊剂，选择合理的焊接结构、焊接接头形式和焊接顺序，尽量减少焊接应力防止&相产生的措施：严格控制焊接材料中加速&相形成的元素适当降低铬含量和提高镍含量（2）防止焊接接头产生晶间腐蚀的工艺和冶金措施：工艺1.选用适当的焊接方法：采用小的线能量让焊接接头尽可能的缩短在敏感温度区段的停留时间2.工艺参数制定：以在焊接熔池停留时间最短为宗旨3.尽量采用窄焊缝，多道多层焊4.强制焊接区快速冷却5.进行稳定化处理或固溶处理冶金措施：使焊缝金属具有奥氏体和铁素体双向组织，在焊缝金属中加入比铬更容易与碳集合的稳定元素如钛豪，降低焊缝金属中的含碳量（异种）珠光体耐热钢与奥氏体不锈钢焊接时的结合性能包括焊缝化学成分的控制、凝固过渡层的形成及碳迁移过渡层的形成、接头应力 奥氏体不锈钢焊接接头问题：焊接接头的晶间腐蚀，应力腐蚀、热裂纹等防治：1控制含碳量在0.08％以下。因为含碳量在0.08％以下时，能够析出的碳的数量较少，在0.08％以上时，能够析出的碳的数量迅速增加。2添加稳定剂即在钢材和焊接材料中加入比铬与碳亲和力更脂，污物等谈情化合物气孔防治措施：1）限制氢的来源：焊材严格接，为什么？ 答：Q345与Q390都属于热轧钢，化学成分基本相同，控制含水量，用前干燥处理；焊接前必须严格清除工件和焊丝表面氧只是Q390的Mn含量高于Q345，从而使Q390的碳当量大于Q345，化膜和油污；2）控制焊接工艺：适当减慢焊速；3）调整电弧气氛热所以Q390的淬硬性和冷裂纹倾向大于Q345，其余的焊接性基本相同。裂纹的防治：选择抗裂性优良的基本金属以及选择与基本金属合理匹Q345的焊接工艺不一定适用于Q390的焊接，因为Q390的碳当量较配的焊接材料。1选热裂倾向小的母材2选适当的填充金属3合理的焊大，一级Q345的热输入叫宽，有可能使Q390的热输入过大会引起接接方法和工艺4减少焊接应力。头区过热的加剧或热输入过小使冷裂纹倾向增大，过热区的脆化也变Q345钢的焊接工艺 的严重。
Q345钢属于碳锰钢，碳当量为0.345%～0.491%，屈服点等于343MPa7.比较Q345、T-1钢、2.25Cr-Mo和30MnSiA的冷裂、热裂和消除应（强度级别属于343MPa级）。Q345钢的合金含量较少，焊接性良好，裂纹的倾向.答：
1、冷裂纹的倾向：Q345为热扎钢其碳含量与碳当量焊前一般不必预热。但由于Q345钢的淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在较底，淬硬倾向不大，因此冷裂纹敏感倾向较底。T-1钢为低碳调质钢，低温下（如冬季露天作业）或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为防加入了多种提高淬透性的合金元素，保证强度、韧性好的低碳自回火止出现冷裂纹，需采取预热措施。Q345钢手弧焊时应选用E50型焊条，M和部分下B的混合组织减缓冷裂倾向，2.25Cr-1Mo为珠光体耐热钢，如碱性焊条E5015、E5016，对于不重要的结构，也可选用酸性焊条其中Cr、Mo能显著提高淬硬性，控制Cr、Mo的含量能减缓冷裂倾E5003、E5001。对厚度小、坡口窄的焊件，可选用E4315、E4316焊向，2.25-1Mo冷裂倾向相对敏感。30CrMnSiA为中碳调质钢，其母材条Q345钢埋弧焊时H08MnA焊丝配合焊剂HJ431（开I形坡口对接）含量相对高，淬硬性大，由于M中C含量高，有很大的过饱和度，点或H10Mn2焊丝配合焊剂HJ431（中板开坡口对接），当需焊接厚板深阵畸变更严重，因而冷裂倾向更大。
2、热裂倾向Q345含碳相对低，坡口焊缝时，应选用H08MnMoA焊丝配合焊剂HJ431。Q345钢是目而Mn含量高，钢的Wmn/Ws能达到要求，具有较好的抗热裂性能，前我国应用最广的低合金钢，用于制造焊接结构的Q345钢均为Q345R热裂倾向较小。T-1钢含C低但含Mn较高且S、P的控制严格因此热和Q345g钢。裂倾小。30CrMnSiA含碳量及合金元素含量高，焊缝凝固结晶时，固低碳钢的焊接性：1.冷裂纹，碳钢的冷裂纹敏感性主要与其成分，熔敷-液相温度区间大，结晶偏析严重，焊接时易产生洁净裂纹，热裂倾向金属成分，寒风中溶解的氢和焊接区的拘束度等因素有关 1.碳当量，较大。
3、消除应力裂纹倾向：钢中Cr、Mo元素及含量对SR产生影对碳钢冷裂影响最大的是钢材和熔敷金属的碳当量随着碳含量的增响大，Q345钢中不含Cr、Mo，因此SR倾向小。T-1钢令Cr、Mo加，焊接性逐渐变差2.淬硬倾向，焊缝和热影响区的冷裂倾向除与其但含量都小于1%，对于SR有一定的敏感性；SR倾向峡谷年队较大，成分有关外，组织对性能影响更为明显淬硬组织或马氏体组织越多，2.25Cr-Mo其中Cr、Mo含量相对都较高，SR倾向较大。
其硬度越高，这样，焊缝和热影响区硬度越高，焊接性差3.拘束度和8.同一牌号的中碳调质钢分别在调质状态和退火状态进行焊接时焊接氢，氢和街头的拘束度也会增加冷裂纹敏感性，钢板厚度增加，拘束工艺有什么差别？为什么中碳调质钢一般不在退火的状态下进行焊度增大，焊接时焊接区被刚性固定或结构的刚性过大都可造成拘束度接？ 答：在调质状态下焊接，若为消除热影响区的淬硬区的淬硬组织增加，提高氢致裂纹的敏感性 二 热裂纹敏感与钢中成分尤其是SP等和防止延迟裂纹产生，必须适当采用预热，层间温度控制，中间热处杂质有关在焊接SP 过高的碳钢时，当母材稀释率较高时，进入焊缝的理，并焊后及时进行回火处理，若为减少热影响的软化，应采用热量SP较多，容易引起寒风中的热裂纹 三，层状撕裂，焊接热影响区的性集中，能量密度越大的方法越有利，而且焊接热输入越小越好。能变化 在退火状态下焊接：常用焊接方法均可，选择材料时，焊缝金属的调中碳钢的焊接性中碳钢的碳的质量分数为0.25%～0.60%。当碳的质量质处理规范应与母材的一致，主要合金也要与母材一致，在焊后调质分数接近0.25%而含锰量不高时，焊接性良好。随着含碳量的增加，焊的情况下，可采用很高的预热温度和层间温度以保证调质前不出现裂接性逐渐变差。如果碳的质量分数为0.45%左右而仍按焊接低碳钢常用纹。的工艺施焊时，在热影响区可能会产生硬脆的马氏体组织，易于开裂，因为中碳调质钢淬透性、淬硬性大，在退火状态下焊接处理不当易产即形成冷裂纹。焊接时，相当数量的母材被熔化进入焊缝，使焊缝的生延迟裂纹，一般要进行复杂的焊接工艺，采取预热、后热、回火及含碳量增高，促使在焊缝中产生热裂纹，特别是当硫的杂质控制不严焊后热处理等辅助工艺才能保证接头使用性能。
时，更易出现。这种裂纹在弧坑处更为敏感，分布在焊缝中的热裂纹2.为什么18-8奥氏体不锈钢焊缝中要求含有一定数量的铁素体组织？于是与焊缝的鱼鳞状波纹线相垂直中碳钢的焊接工艺要点⑴预热 预热通过什么途径控制焊缝中的铁素体含量？答：焊缝中的δ相可打乱单有利于减低中碳钢热影响区的最高硬度，防止产生冷裂纹，这是焊接一γ相柱状晶的方向性，不致形成连续，另外δ相富碳Cr，又良好的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。供Cr条件，可减少γ晶粒形成贫Cr层，故常希望焊缝中有4%~12%通常，35和45钢的预热温度为150～250℃含碳量再高或者因厚度和的δ相。通过控制铁素体化元素的含量，或控制Creq/Nieq的值，刚度很大，裂纹倾向大时，可将预热温度提高至250～400℃。若焊件来控制焊缝中的铁素体含量。
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9.双相不锈钢的成分和性能特点，与一般A不锈钢相比双相不锈钢的焊口两侧各150～200mm。⑵焊条 条件许可时优先选用碱性焊条。⑶焊接性有何不同？在焊接工艺上有什么特点？答：双相不锈钢是在固坡口形式 将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。如果是铸件缺陷，铲溶体中F和A相各占一半，一般较少相的含量至少也要达到30%的不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，锈钢。这类钢综合了A不锈钢和F不锈钢的优点，具有良好的韧性、以降低焊缝中的含碳量，防止裂纹产生。⑷焊接工艺参数 由于母材熔强度及优良的耐氧化物应力腐蚀性能。与一般A不锈钢相比：{1}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其凝固模式以F模式进行；{2}焊接接头具有优良的耐蚀性，耐氯化物时，应尽量采用小电流、慢焊接速度，以减小母材的熔深。⑸焊后热SCC性能，耐晶间腐蚀性能，但抗H2S的SCC性能较差;{3}焊接接头处理 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的脆化是由于Cr的氮化物析出导致；{4}双相钢在一般情况下很少有件、高刚性结构件以及严厉条件下（动载荷或冲击载荷）工作的焊件冷裂纹，也不会产生热裂纹。焊接工艺特点：{1}焊接材料应根据“适更应如此。消除应力的回火温度为600～650℃。若焊后不能进行消除用性原则”，不同类型的双相钢所用焊材不能任意互换，可采取“适量”应力热处理，应立即进行后热处理。超合金化焊接材料；{2}控制焊接工艺参数，避免产生过热现象，可适低碳钢与中碳钢的焊接性差异，为何中碳钢焊接时易在热影响区中产当缓冷，以获得理想的δ/γ相比例；{3}A不锈钢的焊接注意点同样适生冷裂纹？ 合双相钢的焊接。
冷裂纹：与低碳钢相比，中碳钢的碳当量较大，随着碳的增加提高了1.为什么Al-Mg及al-li合金焊接时易形成气孔？al及其合金焊接时产钢的淬硬性，焊接时易在HAZ产生M，且中碳钢的M组织有较大的生气孔的原因是什么？如何防止气孔？为什么纯铝焊接易出现分散小淬硬性，因此中碳钢焊接时易产生冷裂纹。热裂纹：低碳钢弧焊时具气孔？而al-mg焊接时易出现焊接大气孔？ 答：1）氢是铝合金及铝焊有较高的刚热裂纹能力，中碳钢中碳本身的偏析以及它促使S,P等其他接时产生气孔的主要原因。2）氢的来源非常广泛，弧柱气氛中的元素的偏析明显起来，易形成低熔点共晶体而导致热裂纹倾向增加。水分，焊接材料以及母材所吸附的水分，焊丝及母材表面氧化膜的吸中碳钢焊后HAZ更容易形成脆硬的M组织，这种组织对氢更敏感，附水，保护气体的氢和水分等都是氢的来源。3）氢在铝及其合金产生冷裂纹所需的临界应力更低。中的溶解度在凝点时可从0.69ml/100g突降至0.036mol/100g相差约20紫铜焊接时其焊缝为单相@组织，导热性强，焊缝易生成粗大晶粒。紫倍，这是促使焊缝产生气孔的重要原因之一。4)铝的导热性很强，铜及黄铜收缩率和线膨胀系数较大，焊接应力较大，易形成热裂纹 黄熔合区的冷速很大，不利于气泡的浮出，更易促使形成气孔
铜焊接时为使焊缝的机械性能和母材相同或相近，焊缝常为双相组织，防止措施： 1）减少氢的来源，焊前处理十分重要，焊丝及母材表面焊缝晶粒变细，焊缝抗热裂纹性能改善的氧化膜应彻底清除。2）控制焊接参数，采用小热输入减少熔池存焊缝强韧性匹配：选用“低强匹配”的焊材，焊接接头实际强度未必在时间，控制氢溶入和析出时间3）改变弧柱气氛中的性质
低强，可能等强甚至可能还稍许超强，而按等强匹配焊材则可能造成原因：1）纯铝对气氛中水分最为敏感，而al-mg合金不太敏感，因此超强的后果，造成焊缝金属塑性和抗裂性下降。纯铝产生气孔的倾向要大2）氧化膜不致密，吸水强的铝合金al-mg热影响区脆化：中碳调质钢由于碳含量较高，合金元素较多，有相当比氧化膜致密的纯铝具有更大的气孔倾向，因此纯铝的气孔分数小，大的淬硬倾向，马氏体转变温度低，无自回火过程，因而在焊接热影而al-mg合金出现集中大气孔3）Al-mg合金比纯铝更易形成疏松响区容易产生大量脆硬的马氏体组织，导致热影响区脆化，生成的高而吸水强的厚氧化膜，而氧化膜中水分因受热而分解出氢，并在氧化碳马氏体越多，脆化越严重 膜上冒出气泡，由于气泡是附着在残留氧化膜上，不易脱离浮出，且热影响区软化：焊前为调质状态的钢材焊接时，被加热到该调质处理因气泡是在熔化早期形成有条件长大，所以常造成集中大的气孔。因的回火温度以上时，焊接热影响区将出现强度，硬度低于母材的软化此al-mg合金更易形成集中的大气孔。区，如果焊后不再进行调质处理，该软化区可能成为降低接头区强度的薄弱区。中碳调质钢的强度级别越高时，软化问题越突出 试分析灰铸铁电弧焊时形成白口与淬硬组织的原因及危害： 1 焊接区：由于焊缝金属的冷却速度远大于铸件在砂型中的冷却速度，焊缝将主要由共晶渗碳体，二次渗碳体及珠光体组成即白口铸铁组织。影响整个焊接接头的机械加工性能而且容易产生裂纹。2 半熔化区：
第五篇：锅炉、压力容器和管道的焊接技术前景
锅炉、压力容器和管道的焊接技术前景
近10年来，国内外锅炉、压力容器和管道的焊接技术取得了引人注目的新发展。随着锅炉、压力容器和管道工作参数的大幅度提高及应用领域的不断扩展，对焊接技术提出了愈来愈高的要求。所选用的焊接方法、焊接工艺、焊接材料和焊接设备首先应保证焊接接头的高质量，同时必须满足高效、低耗、低污染的要求。因此，在这一领域内，焊接工作者始终面临复杂而艰巨的技术难题，要求不断寻求最佳的解决方案。通过不懈的努力已在许多关键技术上取得重大突破，并在实际生产中得到成功的应用，取得了可观的经济效益，使锅炉、压力容器和管道的焊接技术达到了新的发展水平。
鉴于锅炉、压力容器和管道涉及到许多重要的工业部门，其中包括火力、水力、风力，核能发电设备，石油化工装置，煤液化装置、输油、输气管线，饮料、乳品加工设备，制药机械，饮用水处理设备和液化气储藏和运输设备等，焊接技术的内容是相当广泛的。本文因篇幅所限，仅就锅炉、压力容器和管道用钢，先进的焊接方法和焊接过程机械化和自动化三方面的新发展作如下概括的介绍。
锅炉压力容器和管道用钢的新发展锅炉用钢的新发展
在锅炉、压力容器和管道用钢这三类钢中，锅炉用钢的发展最为迅速。这主要是近10年来，火力发电站用燃料—煤炭的供应日趋紧张，降低燃料的消耗已成为世界性的迫切需要。为此，必须提高锅炉的效率。通常锅炉效率每提高5%，燃料的消耗可降低15%。而锅炉的效率基本上取决于其运行参数—蒸汽压力和蒸汽温度。最近，上海锅炉厂生产600~670MW超临界锅炉的蒸汽压力为254bar，过热蒸汽温度为569℃，锅炉的热效率约为43%。如果锅炉的运行参数提高到特超临界级，即蒸汽压力为280 bar蒸汽温度为620℃，锅炉的热效率可提高到47%。目前世界上特超临界锅炉的最高工作参数为350 bar/700℃/720℃，锅炉的热效率达到了50%。
这里应当强调指出，随着锅炉效率的提高，锅炉烟气中的SO2、NOX和CO2的排放量逐渐下降。因此从减少大气污染的角度出发，设计制造高工作参数的特超临界锅炉也是必然的发展趋势。
锅炉蒸汽参数的提高直接影响到锅炉受压部件的强度性能。在超临界和特超临界工作条件下，锅炉的主要部件，如膜式水冷壁，过热器，再热器、高压出口集箱和主蒸汽管道的工作温度均已达到钢材蠕变温度范围以内。制作这些部件的钢材在规定的工作温度下，除了具有足够的蠕变强度（或105h高温持久强度）外，还应具有高的耐蚀性和抗氧化性以及良好的焊接性和成形性能。
从锅炉主要部件用钢的发展阶段来看，即便是工作温度相对较底的水冷壁部件，也必须采用铬含量大于2%的Cr-Mo钢或多组元的CrMoVTiB钢。按现行的锅炉制造规程，这类低合金钢，当管壁厚度超过规定的界限时，焊后必须进行热处理。由于膜式水冷壁的外形尺寸相当大，工件长度一般超过30m，焊后热处理不仅延长了生产周期，而且大大提高了制造成本。为解决这一问题，国外研制了一种专用于膜式水冷壁的新钢种7CrMoVTiB1010。最近，该钢种已得到美国ASME的认可，并已列入美国ASME材料标准，钢号为A213-T24。这种钢的特点是含碳量控制在0.10%以下，硫含量不超过0.010%，因此具有相当好的焊接性。焊前无需预热。当管壁厚度不大于10 m m，焊后亦可不作热处理。
在特超临界的蒸气参数下，当蒸气温度达到700℃，蒸气压力超过370 bar时，水冷壁的壁温可能超过600℃。在这种条件下，必须采用9%Cr或12%Cr马氏体耐热钢。这些钢种对焊接工艺和焊后热处理提出了严格的要求，必须采取特殊的工艺措施，才能确保接头的焊接质量。
对于锅炉过热器和再热器高温部件，在超临界和特超临界蒸汽参数下，其工作温度范围为560~650℃。在低温段通常采用9~12%Cr钢，从高温耐蚀性角度考虑，最好选用12%Cr钢。在600℃以上的高温段，则必须采用奥氏体铬镍高合金耐热钢。根据近期的研究成果，对于高温段过热器和再热器管件，为保证足够高的高温耐蚀性和抗氧化性，应当选用铬含量大于20%的奥氏体钢，例如25Cr-20NiNbN(HR3C)，23Cr-18NiCuWNbN(SAVE25)，22Cr-15NiNbN(Tempaloy A-3)，和20Cr-25NiMoNbTi(NF709)等。
在相当高的蒸汽参数下（375 bar/700℃）下，在过热器出口段，由于奥氏体钢蠕变强度不足，不能满足要求，而必须采用镍基合金，如Alloy617。
现代奥氏体耐热钢与传统的奥氏体耐热钢相比，其最大特点是含有多组元的碳化物强化元素，从而在很大程度上提高了钢材的蠕变强度。
对于超临界锅炉机组的高压出口集箱和主蒸汽管道等厚壁部件主要采用改进型的9-12%Cr马氏体铬钢。
9~12%马氏体铬钢的发展规律与前述的奥氏体耐热钢相似，即从最原始的Cr-Mo二元合金向多组元合金演变，其主攻方向是尽可能提高钢材的高温蠕变强度，减薄厚壁部件的壁 厚，以简化制造工艺和降低制造成本。上述钢种由于 严格控制了碳、硫、磷含量，焊接性明显改善。在国外超临界和特临界锅炉已逐步推广应用，取得了可观的经济效益。压力容器用钢的新发展
近年来，压力容器用钢的发展与锅炉用钢不同，其主攻方向是提高钢的纯净度，即采用各种先进的冶炼技术，最大限度地降低钢中的有害杂质元素，如硫、磷、氧、氢和氮等的含量。这些冶金技术的革新，不仅明显地提高了钢的冲击韧性，特别是低温冲击韧性，抗应变时效性、抗回火脆性、抗中子幅照脆化性和耐蚀性，而且可大大改善其加工性能，包括焊接性和热加工性能。
对比采用常规冶炼方法和现代熔炼方法轧制的16MnR钢板的化学成分和不同温度下的缺口冲击韧度和应变时效后的冲击韧性，数据表明，超低级的硫、磷、氮含量显著地提高了普通低合金钢的低温冲击韧度和抗应变时效性。
高纯净化对深低温用9%Ni钢的极限工作温度（-196℃）下的缺口冲击韧度也起到相当良好的作用，按美国ASTM A353和A553（9%Ni）钢标准，该钢种在-196℃冲击功的保证值为27J。但按大型液化天然气（LNG）储罐的制造技术条件，9% Ni钢壳体-196℃的冲击功应 70J，相差2.6倍之多。这一问题也是通过9% Ni钢的纯净化处理而得到完满的解决。同时还大大改善了9% Ni钢的焊接性。焊接不必预热，焊后亦无须热处理。对于厚度30mm以下的9%Ni钢，焊前不必预热，焊后亦无需热处理。这对于大型（10万m3以上）LNG储罐的建造，具有十分重要的意义。
把9% Ni钢标准的化学成分和力学性能并与高纯度9% Ni钢相应的性能进行对比，它们之间的明显差异。
在高压加氢裂化反应容器中，由于工作温度高于450℃，壳体材料必须采用2.25CrlMo或3CrlMo低合金抗氧钢。但这类钢在450℃以上温度下长期使用时，会产生回火脆性，使钢的韧性明显下降，给加氢反应的安全运行造成隐患。
近期的大量研究证明，上列铬钼钢的回火脆性主要起因于钢中P、Sn、Sb和As等微量杂质。合金元素Si和Mn也对钢的回火脆性起一定的促进作用。因此必须通过现代的冶金技术，把钢中的这些杂质降低到最低的水平。目前，许多国外钢厂已提出严格控制钢中杂质含量的供货技术条件。现代炼钢技术能够达到了最低杂质含量的上限，可大大降低2.25CrlMo和3CrlMo钢的回火脆性敏感性，其回火脆性指数J低于100，而普通的2.25Cr-lMo钢的J 指数高达300。
由此可见，压力容器用钢的纯净化是一种必然的发展趋势。
近几年来，各类不锈钢在金属结构制造业中应用急速增长，其年增长率为5.5%，2003年世界不锈钢消耗量为2150万吨，其中我国不锈钢的用量占54.2%极大部分用于各种压力容器和管道，包括部分输油输气管线。
为满足各种不同的运行条件下的耐蚀性要求，并改善不同施工条件下的加工性能，近期开发了多种性能优异的不锈钢，其中包括超级马氏体不锈钢、超级铁素体不锈钢，铁素体—奥氏体双相不锈钢和超级铁素体—奥氏体不锈钢。这些新型不锈钢的共同特点是超低碳、超低杂质含量、合金元素的匹配更趋优化，不仅显著提高了其在各种腐蚀介质下的耐蚀性，而且大大改善了焊接性和热加工性能。在一定的厚度范围，超级马氏体不锈钢焊前可不必预热，焊后亦无需作热处理。这对于大型储罐和跨国海底输油输气管线的建设具有重要的经济意义。
目前已在压力容器和管道制造中得到实际应用的马氏体不锈钢、铁素体—奥氏体双相不锈钢和超级双相不锈钢，这些不锈钢合金系列与常规不锈钢之间存在较大的差异。管道用钢的新发展
管道用钢的发展在很多方面与前述的锅炉与压力容器用钢相似。实际上很多钢种和钢号都是相同的，其中只有输气管线用钢可以认为是独立的分支。近10年来，输送管线的工作应力已从40bar提高到100bar，甚至更高。最近台湾省建造了一座1600MW抽水蓄能电站，其压水管道采用了X100型（屈服强度690Mpa）高强度钢。
目前在世界范围内，输送管线中采用的最高强度级别的钢种为X80型，相当于我国标准钢号L555，其最低屈服强度为555Mpa。国外已计划将X100型高强度钢用于输送管线。
鉴于管线的焊接都在野外作业，要求钢材具有良好的焊接性，因此管线用钢多采用低碳，低硫磷的微合金钢，并经热力学处理。
锅炉、压力容器和管道焊接方法的新发展
锅炉、压力容器和管道均为全焊结构，焊接工作量相当大，质量要求十分高。焊接工作者总是在不断探索优质、高效、经济的焊接方法，并取得了引人注目的进步。以下重点介绍在国内外锅炉、压力容器与管道制造业中已得到成功应用的先进高效焊接方法。锅炉膜式水冷壁管屏双面脉冲MAG自动焊接生产线
为提高锅炉热效率，节省材料费用，大型电站锅炉式水冷壁管屏均采用光管＋扁钢组焊而成。这种部件的外形尺寸与锅炉的容量成正比。一台600MW电站锅炉膜式水冷壁管屏的拼接缝总长已超过万米。因此必须采用高效的焊接方法。在上世纪90年代以前，国内外锅炉炉制造厂大多数采用多头（6~8头）埋弧自动焊。在多年的实际生产中发现，这种埋弧焊方法存在一致命的缺点，即埋弧焊只能从单面焊接，管屏焊后不可避免会产生严重的挠曲变形。管屏长度愈长，变形愈大，必须经费工的校正工序。不仅提高了生产成本，而且延长了成产周期。因此必须寻求一种更合理的焊接方法。
上世纪80年代后期，日本三菱重工率先开发膜式水冷壁管屏双面脉冲MAG自动焊新焊接方法及焊接设备，并成功地应用于焊接生产。这种焊接方法在日本俗称MPM法，其特点是多个MAG焊焊头从管屏的正反两面同时进行焊接。焊接过程中，正反两面焊缝的焊接变形相互抵消。管屏焊接后基本上无挠曲变形。这是一项重大的技术突破。经济效益显著。数年后哈尔滨锅炉厂最先从日本三菱公司引进了这项先进技术和装备，并在锅炉膜式壁管屏拼焊生产中得到成功的应用。之后，逐步在我国各大锅炉制造厂推广应用，至今已有十多条MPM焊接生产线正常投运。管屏MPM焊接的主要技术关键是必须保证正反两面的焊缝质量，包括焊缝熔深，成形和外形尺寸基本相同。这就要求在仰焊位置的焊接采用特殊的焊接工艺—脉冲电弧MAG焊（富氩混合气体）。焊接电源和送丝系统应在管屏全长的焊接过程中产生稳定的脉冲喷射过渡。因此必须配用高性能和高质量的脉冲焊接电源和恒速送丝机。这些焊接设备的性能和质量愈高，管屏反面焊缝的质量愈稳定，合格率愈高。实际上，哈锅厂从日本三菱重工引进的原装机只配用了晶闸管控制的第二代脉冲MIG/MAG焊电源，送丝机也只是传统的等速送丝机，管屏反面焊缝的合格率达不到100%，总有一定的返修量，为进一步改进膜式壁管屏MPM焊机的性能，最近国产的管屏MPM焊机配用了第三代微要控制逆变脉冲焊接电源和测速反馈的恒速送丝机，明显提高了反面焊缝的合格率。锅炉受热面管对接高效焊接法
锅炉受热面过热器和再热器部件管件接头的数量和壁厚，随着锅炉容量的提高而成倍增加，600MW电站锅炉热器的最大壁厚已达13mm，接头总数超过数千个。传统的填充冷丝TIG焊的效率以远远不能满足实际生产进展的要求，必须采用效率较高的且保接头质量的溶焊方法。为此，哈锅和上锅相继从日本引进了厚壁管细丝脉冲MIG自动焊管机，其效率比传统的TIG焊提高3~5倍。后因经常出现根部未焊透和弧坑下垂等缺陷而改用TIG焊封底MIG焊填充和盖面工艺，改进的焊接工艺虽然基本上解决了根部未焊透的问题，但降低了焊接效率，增加了设备的投资，同时也使操作程序复杂化。最近，上锅，哈锅又从国外引进了热丝TIG自动焊管机。热丝TIG焊的原理是将填充丝在送入焊接熔池之前由独立的恒压交流电源供电。电阻加热至650~800℃高温，这就大大加速了焊丝的熔化速度，其熔敷率接近于相同直径的MTG焊熔敷率。另外，TIG方法良好的封底特性确保了封底焊道的熔质量，因此，热丝TIG焊不失为小直径壁厚管对接焊优先选择的一种焊接方法。然而不应当由此全面否定脉冲MIG焊在小直径壁厚管对接中应用的可行性。曾通过大量的试验查明，在厚壁管MIG焊对接接头中，根部末焊透90%以上位于超弧段，而弧坑下垂起因于连续多层焊时熔池金属热量积聚导致过热。如将焊接电源电弧的功率作精确的控制，则完全可以消除上述缺陷的形成。但由于引进的MIG焊自动焊管机原配的焊接电源为晶闸管脉冲电源，无法实现电弧功率的程序控制如改用当代最先进的全数字控制逆变脉冲焊接电源或波形控制脉冲焊接电源（计算机软件控制小），则可容易地按焊接工艺要求，对焊接电弧的功率作精确的控制，确保接头的焊接质量。
我们建议对现有的管子对接自动焊MIG焊机组织二次开发，将原有的晶闸管焊接电源更换成全数字控制逆变脉冲焊接电源，并采用PLC和人机界面改造控制系统，充分发挥MIG焊的高效优势。厚壁容器纵环缝的窄间隙埋弧焊
厚壁容器对接缝的窄间隙埋弧焊是一种优质、高效、低耗的焊接方法。自1985年哈锅从瑞典ESAB公司引进第一台窄间隙埋弧焊系统以来，窄间隙埋弧焊已在我国各大锅炉、化工机械和重型机械等制造厂推广使用，近20年的实际生产经验表明，窄间隙埋弧焊确实是厚壁容器对接焊的最佳选择。
为进一步提高窄间隙埋弧焊的效率，国内外推出串列电弧双丝窄隙埋弧焊工艺与设备，但至今未得到普遍推广应用。这不仅是因为增加了操作的难度，更主要的是交流电弧的焊道成形欠佳，不利于脱渣，容易引起焊缝夹渣。
最近，美国林肯（Lincoln）公司向中国市场推出交流波形参数（脉冲宽度、正半波电流值、脉冲频率，脉冲波形斜率）可任意控制的AC/DC1000型埋弧焊电源。采用这种新一代的计算机控制埋弧焊电源，可使串列电弧双丝埋弧焊的工艺参数达到最佳的组合。不但可以获得窄间隙埋弧焊所要求的焊道形成，而且还可进一步提高交流电弧焊丝的熔敷率。可以预期，波形控制AC/DC埋弧焊电源的问世必将对串列电弧双丝窄间隙埋弧焊的推广应用作出积级的贡献。大直径厚壁管生产中的高效焊接法
随着输送管线工作参数不断提升，大直径厚壁管的需求量急剧增加，制造这类管材量经济的方法是将钢板压制成形，并以1条或2条纵缝组焊而成。由于厚壁管焊接工作量相当大，为提高钢管的产量，通常采用3丝，4丝或5丝串列电弧高速埋弧焊。5丝埋弧焊焊接16mm厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达156m/h，焊接38mm厚壁管外纵缝的最高焊接速度可达100mm/h。
最近，我国某钢铁公司将投资数十亿建设一条大直径厚管生产线，其中内外纵缝焊接机拟采用5丝串列电弧高速埋弧焊工艺。为确保达到最高焊缝质量标准，最好配用高性能的PowerwaveAC/DC1000数字控制焊接电源。风力发电站生产中的高效焊接方法
众所周知，我国当前正面临电力十分紧张的状况，而且火力发电厂烟气大量排放对大气的污染也令人担忧。因此发展绿色能源已成为世人关注的焦点。在世界范围内风力发电作为一种可再生的清洁能源因运而生，产并以相当高的速度发展，年增长率约为20%。近来，我国也开始重视风力发电的建设，制定相应的规划，可望在今后5年内将有较快的发展。
风力发电站主要由基础、底座、立柱、风力涡轮发电机和馈电系统等组成，其中底座和立柱为焊接结构，采用不同厚度的低碳钢或低合金钢板卷制而成。锥形立柱总长可达100m，底部最大直径为4.8m，壁厚40~70 m m，项部直径约1.7 m，壁厚12~35 m。总重量约80T。每根立柱熔敷金属的重量约700—1500Kg。可见焊接工作量相当可观而且必须采用高效焊接法。最近瑞典ESAB公司专为风力发电站立柱焊接推出两对双丝串列电弧埋弧焊接法（Tandem-Twin）。如采用4根￠时2.5mm的焊丝，最高熔敷率可达38Kg/h，而普通的单弧双丝焊（TwinArc）的熔敷率仅为15 Kg//h。锥体简身纵缝采用两对双丝串列电弧焊，配用的焊接电源型号相应为LAF1250和TAF1250。
立柱环缝采用焊接操作机与头尾架翻转机组合的专用焊接装置，头架转盘由交流伺服电机驱动，可精确控制工件旋转速度，以确保焊缝的高质量。
锅炉、压力容器和管道焊接自动化的新发展
在我国锅炉、压力容器和管道制造行业中，各大中型企业的焊接机械化和自动化程度相对较高，像哈锅，上锅这样的企业已达到80%以上。不过，在国际上对焊接机械化和自动化作了重新定义。焊接机械化是指焊接机头的运动和焊丝的给送由机械完成，焊接过程中焊头相对于接缝中心位置和焊丝离焊缝表面的距离仍须由焊接操作工监视和手工调整。焊接自动化是指焊接过程自启动至结束全部由焊机的执行自动完成。无需操作工作任何调整，即焊接过程中焊头的位置的修正和各焊接参数的调整是通过焊机的自适应控制系统实现的。而自适应控制系统通常由高灵敏传感器，人工智能软件、信息处理器和快速反应的精密执行机构等组成。按照上述标准来衡量，我国锅炉，压力容器和管道焊接的自动化率是相当低的。极大多数仅实现了焊接生产的机械化。因此，为加速本行业焊接生产现代化的进程，增强企业的核心竞争力，应尽快提高焊接自动化的程度。按照当前中央提出的“以人为本”的理念。焊接自动化具有更深刻的意义。它不仅仅是提高了焊接生产率和稳定了焊接质量，而更重要的是使焊工远离了有害的工作环境，减轻或消除了职业病的危害。
以下列举几个在压力容器和管道制造中已得到实际应用现代化自动焊接装备实例。以说明其基本结构和功能以及在焊接生产中所发挥的作用。厚壁压力容器对接接头的全自动焊接装备
德国Babcock-Borsig公司与瑞典ESAB公司合作于1997年开发了一台大型龙门式全自动自适应控制埋弧装备。专用于、厚壁容器筒体纵缝和环缝的焊接。自1998年正式投运至今使用状况良好，为了型厚壁容器对接缝的自动埋弧焊开创了成功的先例。
该装备配置了串列电弧双丝埋弧焊焊头，由计算机软件控制的ABW系统（Adaptive Batt Welding）和激光图像传感器。
在焊接过程中激光图像传感器连续测定接头的外形尺寸，测量数据通过计算机由智能软件快速处理，并确定所要求的焊接参数和焊头位置。也就是说每焊道的尺寸和焊道的排列是由系统的软件以自适应的方式控制的。
系统软件可调整每一填充焊道的4个焊接参数：焊接速度，焊接电流，焊道的排列和各填充层和盖面层的焊道数。因此，该系统可使实时焊接参数自动适应接头整个长度上横截面和几何尺寸的偏差。焊接速度是控制不同区域内的熔敷金属量，而焊接电流是控制焊道的高度和熔敷金属量。焊道的排列是决定每层焊道间的搭接量。每层的焊道数则取决于每层的坡口宽度。
该设备的主控制器和监视器以PC机为基础。
多年的使用经验表明，该装备不仅大大提高厚壁容器的焊接生产率，而且确保形成无缺陷的厚壁焊缝，同时显著降低了焊工劳动强度，改善了工作环境。厚壁管件全自动多站焊接装置
火力和核电站的主蒸汽管道，其壁厚已超过100mm，焊接工作量相当大，迫切需要实现焊接生产的全自动化，以提高生产率。每个焊接工作站由焊接操作机，翻转机构，滚轮架，夹紧装置和焊接机头及焊接电源等组成。所有的焊接工作站由中央控制器集成控制。适用的管径范围为139~558 mm，壁厚18~100 mm。管件长度大于1800 mm。可全自动焊接直管对接，直管与弯管接头，直管与法兰以及直管与端盖对接接头。焊接方法采用窄坡口热丝TIG焊。
在该自适应控制系统中，采用黑白摄像机检测坡口边缘的位置。采用彩色摄像机监控电弧和填充丝的位置。通过检则焊丝加热电流控制填充丝的垂直方向的位置。这种控制方法是利用黑白摄像机的图像，经过计算机图像处理，确定内外边缘的照度差。当焊接条件变化时，系统将自动调整摄相机快门的曝光时间。以达到给定的照度，使焊枪始终保持在焊接开始时调整好的位置。
壁厚管件全自动多站焊接装置基本上实现了焊接作业无人操作。只需要一名操作人员在主控制室内设置管件的原始条件并在焊接过程中进行监控。这种全自动焊接装置已在日本三菱重工公司投入生产试用。大直径管对接全位置自TIG焊机
大直径管对接的全位置TIG焊是一项难度很大的焊接作业，培养一名技能高度熟练的焊工需要耗费大量的人力和物力，而且产品的焊接质量还取决于焊工自身多年积累的生产经验。为了克服对焊工技能的依赖性，消除人为因素对产品焊接质量的不利影响，产生了开发模拟高级熟练焊工的智能和操作要领的全自动焊管机的想法。
该自动焊管机可用于直径165—1000mm，壁厚7.0—35.0 mm的不锈钢管环缝的全位置焊，并采用窄间隙填丝TIG焊（单层单道焊工艺）。焊机的自动控制系统采用了视觉和听觉传感器，由计算机程序控制执行机构，模仿熟练焊工的反应和动作。
自适应控制和质量监控系统的作用原理为，自适应控制主要是通过视觉传感器实时检测的信息和计算机图像处理，按模糊逻辑规则，实时控制钨极相对于坡口边缘的位置，填充焊丝相对于钨极的位置以及决定焊接熔池尺寸的焊接参数。而焊缝质量的监控系统则按照激光视频传感器，听觉传感器和电流传感器的信息实时修正焊接熔池尺寸，焊道形状，钨极尖端的形状，电弧燃烧的稳定性和焊接电流，以保证焊缝质量的一致性。
在自适应控制系统中，安装在焊枪前侧的视觉传感器（摄像机）起主要作用，将所摄取的对接区图像输入到计算机，根据计算机软件图像处理结果，可以定量检测钨极相对于坡口边缘的位置，填充焊丝相对于钨极的横向位移，以及焊接熔池的尺寸及钨极的损耗。
激光视频传感器是由摄像机和激光聚光灯组成，安装在焊枪的后侧。所形成的图像可用来测定焊道边缘的润温角，即焊道表面与坡口侧壁之间的角度。控制系统根据这些信息，对焊接参数进行自适应控制。
自适应计算方法的工原理如下。焊接过程中，为调整钨极的位置，引用了模糊逻辑理论，即所谓奇数理论。当前节距内钨极位置的修正速度是按所测定的钨极位移量和前一节距内的修正速度计算的，以此来保证修正精度。
上述大直径管全自动全位置焊管机已在电站锅炉安装工程中得到实际的应用，取得了令人满意的效果。
结论
1、我国电站锅炉、压力容器和管道已进入高参数和超高参数的发展阶段，必须选用各种新型的耐热钢，耐蚀钢，抗氢钢和高强度钢。这些钢种及其相配的焊接材料目前尚未国产化。期望我国钢铁工业和焊材制造行业能在短期内满足锅炉、压力容器和管道制造行业发展的需要。
2、在我国锅炉、压力容器和管道制造企业中，已推广使用了多种技术先进的高效焊接法，引进了为数不少的现代化焊接设备，焊接生产的工艺水平已达到较高的水平。为适应锅炉压力容器和管道需求量的不断高速增长，应当进一步开发，推广生产效率更高的先进焊接方法和工艺。
3、在高灵敏传感技术，计算机控制技术和精密机械高度发展的今天，焊接过程的全面自动化已从实验室进入工业生产领域，锅炉、压力容器和管道制造业有望率先实现焊接生产过程的全面自动化。本资料由钢管厂家www.xiexiebang.com整理提供，转载请注明出处。
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