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1、鋼結(jié)構(gòu)加工工藝的基礎(chǔ)知識(shí)
鋼結(jié)構(gòu)焊接制造（即焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)）是從焊接生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作開(kāi)始的，它包括結(jié)構(gòu)的工藝性審查、工藝方案和工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、工藝評(píng)定、編制工藝文件（含定額編制）和質(zhì)量保證文件、定購(gòu)原材料和輔助材料、外購(gòu)和自行設(shè)計(jì)制造裝配－焊接設(shè)備和裝備；然后從材料入庫(kù)真正開(kāi)始了焊接結(jié)構(gòu)制造工藝過(guò)程，包括材料復(fù)驗(yàn)入庫(kù)、備料加工、裝配－焊接、焊后熱處理、質(zhì)量檢驗(yàn)、成品驗(yàn)收；其中還穿插返修、涂飾和噴漆；最后合格產(chǎn)品入庫(kù)的全過(guò)程。典型的焊接制造工藝順序，如圖1所示：
鋼結(jié)構(gòu)焊接生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作是鋼結(jié)構(gòu)制造工藝過(guò)程的開(kāi)始。它包括了解生產(chǎn)任務(wù)，審查（重點(diǎn)是工藝性審查）與熟悉結(jié)構(gòu)圖樣，了解產(chǎn)品技術(shù)要求，在進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上，制定全部產(chǎn)品的工藝流程，進(jìn)行工藝評(píng)定，編制工藝規(guī)程及全部工藝文件、質(zhì)量保證文件，訂購(gòu)金屬材料和輔助材料，編制用工計(jì)劃（以便著手進(jìn)行人員調(diào)整與培訓(xùn)）、能源需用計(jì)劃（包括電力、水、壓縮空氣等），根據(jù)需要定購(gòu)或自行設(shè)計(jì)制造裝配－焊接設(shè)備和裝備，根據(jù)工藝流程的要求，對(duì)生產(chǎn)面積進(jìn)行調(diào)整和建設(shè)等。生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作很重要，做得越細(xì)致，越完善，未來(lái)組織生產(chǎn)越順利，生產(chǎn)效率越高，質(zhì)量越好。
材料庫(kù)的主要任務(wù)是材料的保管和發(fā)放，它對(duì)材料進(jìn)行分類、儲(chǔ)存和保管并按規(guī)定發(fā)放。材料庫(kù)主要有兩種，一是金屬材料庫(kù)，主要存放保管鋼材；二是焊接材料庫(kù)，主要存放焊絲、焊劑和焊條。
焊接生產(chǎn)的備料加工工藝是在合格的原材料上進(jìn)行的。首先進(jìn)行材料預(yù)處理，包括矯正、除銹（如噴丸）、表面防護(hù)處理（如噴涂導(dǎo)電漆等）、預(yù)落料等。除材料預(yù)處理外，備料包括放樣、劃線（將圖樣給出的零件尺寸、形狀劃在原材料上）、號(hào)料（用樣板來(lái)劃線）、下料（沖剪與切割）、邊緣加工、矯正（包括二次矯正）、成形加工（包括冷熱彎曲、沖壓）、端面加工以及號(hào)孔、鉆（沖）孔等為裝配－焊接提供合格零件的過(guò)程。備料工序通常以工序流水形式在備料車間或工段、工部組織生產(chǎn)。
裝配－焊接工藝充分體現(xiàn)焊接生產(chǎn)的特點(diǎn)，它是兩個(gè)既不相同又密不可分的工序。它包括邊緣清理、裝配（包括裕裝配）、焊接。絕大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)要經(jīng)過(guò)多次裝配－焊接才能制成，有的在工廠只完成部分裝配－焊接和預(yù)裝配，到使用現(xiàn)場(chǎng)再進(jìn)行最后的裝配－焊接。裝配－焊接順序可分為整裝－整焊、部件裝配焊接－總裝配焊接、交替裝焊三種類型，主要按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、變形大小和生產(chǎn)批量選定。裝配－焊接過(guò)程中時(shí)常還需穿插其他的加工，例如機(jī)械加工、預(yù)熱及焊后熱處理、零部件的矯形等，貫穿整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的檢驗(yàn)工序也穿插其間。裝配－焊接工藝復(fù)雜和種類多，采用何種裝配－焊接工藝要由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)規(guī)模、裝配－焊接技術(shù)的發(fā)展決定。
焊后熱處理是焊接工藝的重要組成部分，與焊件材料的種類、型號(hào)、板厚、所選用的焊接工藝及對(duì)接頭性能的要求密切相關(guān)，是保證焊件使用特性和壽命的關(guān)鍵工序。焊后熱處理不僅可以消除或降低結(jié)構(gòu)的焊接殘余應(yīng)力，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的尺寸，而且能改善接頭的金相組織，提高接頭的各項(xiàng)性能，如抗冷裂性、抗應(yīng)力腐蝕性、抗脆斷性、熱強(qiáng)性等。根據(jù)焊件材料的類別，可以選用下列不同種類的焊后熱處理；消除應(yīng)力處理、回火、正火＋回火（又稱空氣調(diào)質(zhì)處理）、調(diào)質(zhì)處理（淬火＋回火）、固溶處理（只用于奧氏體不銹鋼）、穩(wěn)定化處理（只用于穩(wěn)定型奧氏體不銹鋼）、時(shí)效處理（用于沉淀硬化鋼）。
檢驗(yàn)工序貫穿整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，檢驗(yàn)工序從原材料的檢驗(yàn)，如入庫(kù)的復(fù)驗(yàn)開(kāi)始，隨后在生產(chǎn)加工每道工序都要采用不同的工藝進(jìn)行不同內(nèi)容的檢驗(yàn)，最后，制成品還要進(jìn)行最終質(zhì)量檢驗(yàn)。最終質(zhì)量檢驗(yàn)可分為：焊接結(jié)構(gòu)的外形尺寸檢查；焊縫的外觀檢查；焊接接頭的無(wú)損檢查；焊接接頭的密封性檢查；結(jié)構(gòu)整體的耐壓檢查。檢驗(yàn)是對(duì)生產(chǎn)實(shí)行有效監(jiān)督，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。在全面質(zhì)量管理和質(zhì)量保證標(biāo)準(zhǔn)工作中，檢驗(yàn)是質(zhì)量控制的基本手段，是編寫質(zhì)量手冊(cè)的重要內(nèi)容。質(zhì)量檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的不合格工序和半成品、成品，按質(zhì)量手冊(cè)的控制條款，一般可以進(jìn)行返修。但應(yīng)通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)工藝、修改設(shè)計(jì)、改進(jìn)原供應(yīng)等措施將返修率減至最小。
鋼結(jié)構(gòu)的后處理是指在所有制造工序和檢驗(yàn)程序結(jié)束后，對(duì)焊接結(jié)構(gòu)整個(gè)內(nèi)外表面或部分表面或僅限焊接接頭及鄰近區(qū)進(jìn)行修正和清理，清除焊接表面殘的飛測(cè)，消除擊弧點(diǎn)及其他工藝檢測(cè)引起的缺陷。修正的方法通常采用小型風(fēng)動(dòng)工具和砂輪打磨，氧化皮、油污、銹斑和其他附著物的表面清理可采用砂輪、鋼絲刷和拋光機(jī)等進(jìn)行，大型焊件的表面清理最好采用噴丸處理，以提高結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度。不銹鋼焊件的表面處理通常采用酸洗法，酸洗后再作鈍化處理。
產(chǎn)品的涂飾（噴漆、作標(biāo)志以及包裝）是焊接生產(chǎn)的最后環(huán)節(jié)，產(chǎn)品涂裝質(zhì)量不僅決定了產(chǎn)品的表面質(zhì)量，而且也反映了生產(chǎn)單位的企業(yè)形象。
圖1中序號(hào)1～11表示出焊接結(jié)構(gòu)制造流程，其中序號(hào)l～5為備料工藝過(guò)程的工序，還包括穿插其間的12～14工序，應(yīng)當(dāng)指出，由于熱切割技術(shù)，特別是數(shù)字切割技術(shù)的發(fā)展，下料工序的自動(dòng)化程度和精細(xì)程度大大提高，手工的劃線、號(hào)料和手工切割等工藝正逐漸被淘汰。序號(hào)6、T以及l(fā)5～17為裝配一焊接工藝過(guò)程的工序。需要在結(jié)構(gòu)使用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配一焊接的，還需執(zhí)行l(wèi)8～21工序。序號(hào)22需在各工藝工序后進(jìn)行，序號(hào)23、24表明焊接車間和鑄、鍛、沖壓與機(jī)械加工車間之間的關(guān)系，在許多以焊接為主導(dǎo)工藝的企業(yè)中，鑄、鍛、沖壓與機(jī)械加工車間為焊接車間提供毛坯，并且機(jī)加工和焊接車間又常?；ハ嗵峁┝慵?、半成品。
2 鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝審查
2．1 產(chǎn)品結(jié)杓工藝性審查的一般要求和任務(wù)
生產(chǎn)準(zhǔn)備工作最重要的任務(wù)之一，是審查與熟悉結(jié)構(gòu)圖樣，了解產(chǎn)品技術(shù)要求。這些由生產(chǎn)綱領(lǐng)一道提供的圖樣，既有企業(yè)新設(shè)計(jì)和改進(jìn)設(shè)計(jì)的產(chǎn)，它們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行工藝審查：也有隨訂單來(lái)的外來(lái)圖樣，企業(yè)首次生產(chǎn)前，對(duì)這些外來(lái)圖樣也要進(jìn)行工藝審查。
對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行工藝性審查的目的是使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在滿足技術(shù)要求、使用功能的前提下，符合一定的工藝性指標(biāo)。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)焊接來(lái)說(shuō)，主要有制造產(chǎn)品的勞動(dòng)量、材料用量、材料利用系數(shù)、產(chǎn)品工藝成本、產(chǎn)品的維修勞動(dòng)量、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)等，以便在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下，能用比較經(jīng)濟(jì)、合理的方法將其制造出來(lái)，而且便于使用和維修。
2．2工藝性審查的內(nèi)容
在進(jìn)行焊接結(jié)構(gòu)工藝性審查前，除了要熟悉該結(jié)構(gòu)的工藝特點(diǎn)和技術(shù)條件以外，還必須了解被審查產(chǎn)品的用途、工作條件、受力情況及產(chǎn)量等有關(guān)方面的問(wèn)題。在進(jìn)行焊接結(jié)構(gòu)的工藝審查時(shí)，主要審查以下幾個(gè)方面。
(1)是否有利于減少焊接應(yīng)力與變形
從減少和影響焊接應(yīng)力與變形的因素來(lái)說(shuō)，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。
1)盡量減少焊縫數(shù)量盡可能地減少結(jié)構(gòu)上的焊縫數(shù)量和焊縫的填充金屬量，這是設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí)一條最重要的原則。
圖2所示的框架轉(zhuǎn)角，就有兩個(gè)設(shè)計(jì)方案，圖2(a)設(shè)計(jì)是用許多小肋板，構(gòu)成放射形狀來(lái)加固轉(zhuǎn)角：圖2 cb)設(shè)計(jì)是用少數(shù)肋板構(gòu)成屋頂?shù)男螤顏?lái)加固轉(zhuǎn)角，這種方案不僅提高了框架轉(zhuǎn)角處的剛度與強(qiáng)度，而且焊縫數(shù)量又少，減少了焊后的變形和復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)。
2)選用對(duì)稱的構(gòu)件截面盡可能地選用對(duì)稱的構(gòu)件截面和焊縫位置。這種焊縫位置對(duì)稱于截面重心，焊后能使彎曲變形控制在較小的范圍。
3)盡量減小焊縫尺寸在不影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度的前提下，盡可能地減小焊縫截面尺寸或把連續(xù)角焊縫設(shè)計(jì)成斷續(xù)角焊縫，減小了焊縫截面尺寸和長(zhǎng)度，能減少塑性變形區(qū)的范圍，使焊接應(yīng)力與變形減少。
4)盡量減少焊縫數(shù)量對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)應(yīng)采用分部件裝配法，盡量減少總裝焊縫數(shù)量并使之分布合理，這樣能大大減少結(jié)構(gòu)的變形。為此，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)就要合理的劃分部件，使部件的裝配焊接易于進(jìn)行和焊后經(jīng)矯正能達(dá)到要求，這樣就便于總裝。由于總裝時(shí)焊縫少，結(jié)構(gòu)剛性大，焊后的變形就很小。圖3所示為800+．壓床底座的焊接結(jié)構(gòu)示意，左側(cè)方案比右側(cè)方案的總裝焊縫少，而且施焊方便，容易控制變形。因此，按左側(cè)方案設(shè)計(jì)劃分部件是合理的。
5)避免焊縫相交盡量避免各條焊縫相交，因?yàn)樵诮稽c(diǎn)處會(huì)產(chǎn)生三軸應(yīng)力，使材料塑性降低，并造成嚴(yán)重的應(yīng)力集中。
(2)是否有利于減少生產(chǎn)勞動(dòng)量
在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，如果不努力節(jié)約人力和物力，不提高生產(chǎn)率和降低成本，就會(huì)失去競(jìng)爭(zhēng)能力。除了在工藝上采取一定的措施外，還必須從設(shè)計(jì)上使結(jié)構(gòu)有良好的工藝性。減少生產(chǎn)勞動(dòng)量的辦法很多，歸納起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面。
1)合理的確定焊縫尺寸確定工作焊縫的尺寸，通常用強(qiáng)度原則來(lái)計(jì)算求得。但只靠強(qiáng)度計(jì)算有時(shí)還是不夠的，還必須考慮結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及焊縫布局等問(wèn)題。如焊腳小而長(zhǎng)度大的角焊縫，在強(qiáng)度相同情況下具有比大焊腳短焊縫省料省工的優(yōu)點(diǎn)，圖4中焊腳為K長(zhǎng)度為2L和焊腳為2K長(zhǎng)度為L(zhǎng)的角焊縫強(qiáng)度相等，但焊條消耗量前者僅為后者的一半。在板料對(duì)接時(shí)，應(yīng)采用對(duì)接焊縫，避免采用斜焊縫。
合理的確定焊縫尺寸具有多方面的意義，不僅可以減少焊接應(yīng)力與變形、減少焊接工時(shí)，而且在節(jié)約焊接材料、降低產(chǎn)品成本上也有重大意義。因此，焊縫金屬占結(jié)構(gòu)總重量的百分比，也是衡量結(jié)構(gòu)工藝性的標(biāo)志之一。
2)盡量取消多余的加工對(duì)單面坡口背面不進(jìn)行清根焊接的對(duì)接焊縫，若通過(guò)修整焊縫表面來(lái)提高接頭的疲勞強(qiáng)度是多余的，因?yàn)楹缚p反面依然存在應(yīng)力集中。對(duì)結(jié)構(gòu)中的聯(lián)系焊縫，若要求開(kāi)坡口或焊透也是多余的加工，因?yàn)楹缚p受力不大。鋼板拼接后能達(dá)到與母材等強(qiáng)度，有些設(shè)計(jì)者偏偏在接頭處焊上蓋板，以提高強(qiáng)度，如圖5中工字梁的上下翼板拼接處焊上加強(qiáng)蓋板，就是多余的，由于焊縫集中反而降低了工字梁承受動(dòng)載荷的能力。
3)盡量減少輔助工時(shí)焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中輔助工時(shí)一般占有較大的比例，減少輔助工時(shí)對(duì)提高生產(chǎn)率有重要意義。結(jié)構(gòu)中焊縫所在位置應(yīng)使焊接設(shè)備調(diào)整次數(shù)最少，焊件翻轉(zhuǎn)的次數(shù)最少。
4)盡量利用型鋼和標(biāo)準(zhǔn)件型鋼具有各種形狀，經(jīng)過(guò)相互結(jié)合可以構(gòu)成剛性更大的各種焊接結(jié)構(gòu)，對(duì)同一結(jié)構(gòu)如果用型鋼來(lái)制造，則其焊接工作量會(huì)比用鋼板制造要少得多。圖6所示為一根變截面工字梁結(jié)構(gòu)，圖6(a)是用三塊鋼板組成，如果用工字鋼組成，可將工字鋼用氣割分開(kāi)(見(jiàn)圖6(c))，再組裝接起來(lái)(見(jiàn)圖6 cb))，就能大大減少焊接工作量。
5)盡量利用復(fù)合結(jié)構(gòu)和繼承性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)復(fù)合結(jié)構(gòu)具有發(fā)揮各種工藝長(zhǎng)處的特點(diǎn)，它可以采用鑄造、鍛造和壓制工藝，將復(fù)雜的接頭簡(jiǎn)化，把角焊縫改成對(duì)接焊縫。圖T所示為采用復(fù)合結(jié)構(gòu)把T形接頭轉(zhuǎn)化為對(duì)接接頭的應(yīng)用實(shí)例，不僅降低了應(yīng)力集中，而且改善了工藝性。
在設(shè)計(jì)新結(jié)構(gòu)時(shí)，把原有結(jié)構(gòu)成熟部分保留下來(lái)，稱繼承性結(jié)構(gòu)。繼承性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)一般來(lái)說(shuō)工藝性較成熟的，有時(shí)還可利用原有的工藝設(shè)備，所以合理利用繼承性結(jié)構(gòu)對(duì)結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)是有利的。
6)有利于采用先進(jìn)的焊接方法埋弧焊的熔深比手工電弧焊大，有時(shí)不需要開(kāi)坡口，從而節(jié)省工時(shí)：采用二氧化碳氧化保護(hù)焊，不僅 成本低、變形小而且不需清渣。在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)使接頭易于使用上述較先進(jìn)的焊接方法。圖8(a)箱形結(jié)構(gòu)可用焊條手弧焊焊接，若作成圖8cb)形式，就可使用埋弧焊和二氧化碳?xì)怏w保護(hù)自動(dòng)焊。
(3)是否有利于施工方便和改善工人的勞動(dòng)條件。
1)盡量使結(jié)構(gòu)具有良好的可焊到性可焊到性是指結(jié)構(gòu)上每一條焊縫都能得到很方便的施焊，在審查工藝性時(shí)要注意結(jié)構(gòu)的可焊到性，避免因不好施焊而造成焊接質(zhì)量不好。如厚板對(duì)接時(shí)，一般應(yīng)開(kāi)成x形或雙u形坡口，若在構(gòu)件不能翻轉(zhuǎn)的情況下，就會(huì)造成大量的仰焊焊縫，這不但勞動(dòng)條件差，質(zhì)量還很難保證，這時(shí)就必須采用v形或u形坡口來(lái)改善其工藝性。
2)盡量有利于焊接機(jī)械化和自動(dòng)化當(dāng)產(chǎn)品批量大、數(shù)量多的時(shí)候，必須考慮制造過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化。原則上應(yīng)減少零件的數(shù)量，減少短焊縫，增加長(zhǎng)焊縫，盡量使焊縫排列規(guī)則和采用同一種接頭形式。如采用焊條手弧焊時(shí)圖9(a)中的焊縫位置較合理，當(dāng)采用自動(dòng)焊時(shí)，則以圖9 cb)為好。
3)盡量有利于檢驗(yàn)方便嚴(yán)格檢驗(yàn)焊接接頭質(zhì)量是保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要措施，對(duì)于結(jié)構(gòu)上需要檢驗(yàn)的焊接接頭，必須考慮到是否檢驗(yàn)方便。一般來(lái)說(shuō)，可焊到性好的焊縫起檢驗(yàn)也不會(huì)困難。
此外，在焊接大型封閉容器時(shí)，應(yīng)在容器上設(shè)置人孔這是為操作人員出入方便和滿足通風(fēng)設(shè)備出入需要，能從容舒適的操作和不損害工人的身體健康。
(4)必須有利于減少應(yīng)力集中
應(yīng)力集中不僅是降低材料塑性引起結(jié)構(gòu)脆斷的主要原因，它對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有很壞的影響。為了減少應(yīng)力集中，應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)表面平滑，截面改變的地方應(yīng)平緩和有合理的接頭形式。一般?？紤]以下問(wèn)題。
1)盡量避免焊縫過(guò)于集中 圖10(a)用J、塊小肋板加強(qiáng)軸承套，許多焊縫密集在一起，存在著嚴(yán)重的應(yīng)力集中，不適合承受動(dòng)載荷。如果采用圖10 cb)的形式，不僅改善了應(yīng)力集中的情況，也使工藝性得到改善。
2)盡量使焊接接頭形式合理，減小應(yīng)力集中對(duì)于重要的焊接接頭應(yīng)采用開(kāi)坡口的焊縫，防止因未焊透而產(chǎn)生應(yīng)力集中。是否開(kāi)坡口除與板厚有關(guān)以外，還取決于生產(chǎn)技術(shù)條件。應(yīng)設(shè)法將角接接頭和T形接頭，轉(zhuǎn)化為應(yīng)力集中系數(shù)較小的對(duì)接接頭。應(yīng)當(dāng)指出，在對(duì)接接頭中只有當(dāng)力能夠從一個(gè)零件平緩地過(guò)渡到另一個(gè)零件上去時(shí)，應(yīng)力集中才是最小的，如果按圖11所示結(jié)構(gòu)，將搭接接頭改為對(duì)接接頭，并不能減少應(yīng)力集中，在焊縫端部因截面突變，存在著嚴(yán)重的應(yīng)力集中，極易產(chǎn)生裂紋。
3)盡量避免構(gòu)件截面的突變?cè)诮孛孀兓牡胤奖仨毑捎脠A滑過(guò)渡，不要形成尖角。如肋板存在尖角時(shí)(見(jiàn)圖l2(a))應(yīng)將它改變成圖12 cb)所示的形式。在厚板與薄板或?qū)挵迮c窄板對(duì)接時(shí)，均應(yīng)在接合處有一定的斜度，使之平滑過(guò)渡。
4)應(yīng)用復(fù)合結(jié)構(gòu)不僅能夠減少焊接工作量，而且可將應(yīng)力集中系數(shù)較大的接頭形式，轉(zhuǎn)化為應(yīng)力集中系數(shù)較小的對(duì)接接頭。
(5)是否有利于節(jié)約材料和合理使用材料
合理的節(jié)約材料和使用材料，不僅可以降低成本，而且可以減輕產(chǎn)品重量，便于加工和運(yùn)輸?shù)龋砸彩菓?yīng)關(guān)心的問(wèn)題。
設(shè)計(jì)者在保證產(chǎn)品強(qiáng)度、剛度和使用性能的前提下，為了減輕產(chǎn)品重量而采用薄板結(jié)構(gòu)，并用肋板提高剛度。這樣雖能減輕產(chǎn)品的重量，但要花費(fèi)較多的裝配、焊接、矯正等工時(shí)，而使產(chǎn)品成本提高。因此，還要考慮產(chǎn)品生產(chǎn)中其他的消耗和工藝性，這樣才能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效果。
1)盡量選用焊接性好的材料來(lái)制造焊接結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)選材時(shí)首先應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)工作條件和使用性能的需要，其次是滿足焊接特點(diǎn)的需要。在滿足第一個(gè)需要的前提下，首先考慮的是材料的焊接性，其次考慮材料的強(qiáng)度?，F(xiàn)在有許多結(jié)構(gòu)采用普通低合金結(jié)構(gòu)鋼來(lái)制造，這是從我國(guó)實(shí)際資源出發(fā)，冶煉出的一類鋼種，其中強(qiáng)度鋼己在工業(yè)各領(lǐng)域得到廣泛使用，它具有強(qiáng)度高，塑性、韌性發(fā)了，焊接及其他加工性能較好的性能。使用這類鋼不僅能減輕結(jié)構(gòu)的自重，還能延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的壽命，減少維修費(fèi)用等。因此，它己被廣泛用來(lái)制造各種焊接結(jié)構(gòu)。另外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體選材時(shí)，應(yīng)立足國(guó)內(nèi)，選用國(guó)產(chǎn)材料來(lái)制造。為了使生產(chǎn)管理方便，材料的種類、規(guī)格及型號(hào)也不宜過(guò)多。
2)使用材料一定要合理一般來(lái)說(shuō)，零件的形狀越簡(jiǎn)單，材料的利用率就越高。圖13 cb)所示為鋸齒合成梁，如果用工字鋼通過(guò)氣割(見(jiàn)圖13(a))再焊接成鋸齒合成梁，就能節(jié)約大量的鋼材和焊接工時(shí)。
2．3工藝性審查的方式和程序
初步設(shè)計(jì)和技術(shù)設(shè)計(jì)階段的工藝性審查一般采用各方(設(shè)計(jì)、工藝、制造部門的技術(shù)人員和主管)參加的會(huì)審方式。對(duì)產(chǎn)品工作圖的工藝性審查由產(chǎn)品主管工藝師和各專業(yè)工藝師(員)對(duì)有設(shè)計(jì)、審核人員簽字的圖樣(應(yīng)為計(jì)算機(jī)繪制的，原規(guī)定為鉛筆原圖)分頭進(jìn)行審查。
全套圖樣審查完畢，無(wú)改意見(jiàn)的，審查者應(yīng)在“工藝”欄內(nèi)簽字，對(duì)有較大修改意見(jiàn)的，暫不簽字，審查者應(yīng)填寫“產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性審查記錄”(見(jiàn),JTB／Zl86 4—1988)與圖樣一并交設(shè)計(jì)部門。
設(shè)計(jì)者根據(jù)工藝性審查記錄上的意見(jiàn)和建議進(jìn)行修改設(shè)計(jì)，修改后工藝未簽字的圖樣返回工藝部門復(fù)查簽字。若設(shè)計(jì)者與工藝員意見(jiàn)不一，由雙方協(xié)商解決。若協(xié)商不成，由廠技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行協(xié)調(diào)或裁決。
3焊接生產(chǎn)工藝方案的設(shè)計(jì)
在生產(chǎn)準(zhǔn)備工作中，進(jìn)行工藝分析，編制工藝方案，是作為指導(dǎo)產(chǎn)品工藝準(zhǔn)備工作的依據(jù)，除單件小批生產(chǎn)的簡(jiǎn)單產(chǎn)品外，都應(yīng)具有工藝方案，它是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的依據(jù)。進(jìn)行工藝分析可以設(shè)計(jì)出多個(gè)工藝方案，進(jìn)行比較，確定一個(gè)最優(yōu)方案供編制工藝規(guī)程和繼續(xù)進(jìn)行其他的焊接生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。因此，在制定工藝方案，編制工藝文件之前，仔細(xì)的進(jìn)行焊接生產(chǎn)全過(guò)程的工藝分析是十分重要的。
3．1 工藝分析和翁制工藝方案的原則
首先，從產(chǎn)品——焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的要求入手，包括技術(shù)要求、經(jīng)濟(jì)要求、勞動(dòng)保護(hù)、安全衛(wèi)生，明確焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的規(guī)模和方式，使確定的工藝方案在保證鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的同時(shí)，充分考慮生產(chǎn)周期、成本和環(huán)境保護(hù)：其次，根據(jù)本企業(yè)能力，積極采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)和裝備，以不斷提高企業(yè)工藝水平和生產(chǎn)能力。
3．2工藝分析的依據(jù)和內(nèi)容
工藝分析是在鋼結(jié)構(gòu)的焊接生產(chǎn)要求和可能實(shí)施的生產(chǎn)工藝過(guò)程之間，尋求矛盾和解決矛盾的辦法。工藝分析的重點(diǎn)是裝配一焊接工藝過(guò)程分析。工藝分析總是優(yōu)先考慮采用先進(jìn)的焊接工藝，分析結(jié)構(gòu)形式、生產(chǎn)規(guī)模，選用保證結(jié)構(gòu)技術(shù)要求、有高的焊縫質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率、良好的勞動(dòng)條件的焊接方法：其次，在保證產(chǎn)品技術(shù)條件和質(zhì)量的前提下，要進(jìn)行成本分析，千方百計(jì)降低產(chǎn)品成本。工藝分析的依據(jù)和內(nèi)容及相應(yīng)可考慮的措施見(jiàn)表l。通過(guò)工藝分析設(shè)計(jì)幾種裝配一焊接方案，根據(jù)不同方案的情況，進(jìn)行比較，確定最佳方案。
工藝方案內(nèi)容根據(jù)方案分類還有所不同，由新產(chǎn)品樣機(jī)試制、新產(chǎn)品小批試制到批量生產(chǎn)，一步步深入，前一階段的工藝小結(jié)是后一階段工作的基礎(chǔ)。以批量生產(chǎn)為例，其工藝方案主要包括：對(duì)小批試制階段工藝、工裝驗(yàn)證情況的小結(jié)：工藝關(guān)鍵件質(zhì)量攻關(guān)措施意見(jiàn)和關(guān)鍵工序質(zhì)量控制點(diǎn)設(shè)置意見(jiàn)：工藝文件和工藝裝備的進(jìn)一步修改、完善意見(jiàn)：專用設(shè)備或生產(chǎn)自動(dòng)線的設(shè)計(jì)制造意見(jiàn)：采用有關(guān)新材料、新工藝的意見(jiàn)：對(duì)生產(chǎn)節(jié)拍的安排和投產(chǎn)方式的建議：裝配方案和車間平面布置的調(diào)整意見(jiàn)。
3．3工藝方案設(shè)計(jì)的程序
根據(jù)工藝設(shè)計(jì)的依據(jù)及工藝分析的結(jié)論，由主管工藝人員提出幾種工藝方案，組織討論，確定最佳方案，經(jīng)工藝主管審核，最后交由工藝師或總工程師批準(zhǔn)。
4 鋼結(jié)構(gòu)焊接加工工藝規(guī)程
按照美國(guó)蚯MF鍋爐與壓力容器法規(guī)第九卷日w一200 1條款，焊接工藝規(guī)程定義為一種經(jīng)評(píng)定合格的書(shū)面焊接工藝文件，以指導(dǎo)按法規(guī)的要求焊制產(chǎn)品焊縫。具體說(shuō)，焊接工藝規(guī)程可用來(lái)指導(dǎo)焊工和焊接操作者施焊產(chǎn)品接頭，以保證焊縫的質(zhì)量符合法規(guī)的要求。
焊接工藝規(guī)程必須由生產(chǎn)該焊件的企業(yè)自行編制，不得沿用其他企業(yè)的焊接工藝規(guī)程，也不得委托其他單位編制用以指導(dǎo)本企業(yè)焊接生產(chǎn)的焊接工藝規(guī)程。因此，焊接工藝規(guī)程也是技術(shù)監(jiān)督部門檢查企業(yè)是否具有按法規(guī)要求生產(chǎn)焊接產(chǎn)品資格的證明文件之一，目前己成為鋼結(jié)構(gòu)焊接生產(chǎn)企業(yè)認(rèn)證檢查中的必查項(xiàng)目之一。因而焊接工藝規(guī)程是企業(yè)質(zhì)量保證體系和產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)劃中最重要的質(zhì)量文件之一。
4．1焊接工藝規(guī)程的內(nèi)容
焊接工藝規(guī)程是指導(dǎo)焊工按法規(guī)要求焊制產(chǎn)品焊縫的工藝文件。因此一份完整的焊接工藝規(guī)程，應(yīng)當(dāng)列出為完成符合質(zhì)量要求的焊縫所必需的全部焊接工藝參數(shù)，除了規(guī)定直接影響焊縫力學(xué)性能的重要工藝參數(shù)以外，也應(yīng)規(guī)定可能影響焊縫質(zhì)量和外形的次要工藝參數(shù)。具體項(xiàng)目包括：焊接方法，母材金屬類別及鋼號(hào)，厚度范圍，焊接材料的種類、牌號(hào)、規(guī)格，預(yù)熱和后熱溫度，熱處理方法和制度，焊接工藝參數(shù)，接頭及坡口形式，操作技術(shù)和焊后檢查方法及要求。對(duì)于厚壁焊件或形狀復(fù)雜的易變形的焊件還應(yīng)規(guī)定焊接順序。如焊接工藝規(guī)程編制者認(rèn)為有必要，也可列入對(duì)按法規(guī)焊制焊件有用的其他工藝參數(shù)，如加可熔襯墊或其他焊接襯墊等。
對(duì)于一般的焊接結(jié)構(gòu)和非法規(guī)產(chǎn)品，焊接工藝規(guī)程可直接按產(chǎn)品技術(shù)條件、產(chǎn)品圖樣、工廠有關(guān)焊接材料，焊接材料和焊接工藝試驗(yàn)報(bào)告以及己積累的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)編制焊接工藝規(guī)程，經(jīng)過(guò)一定的審批程序即可投入使用，無(wú)需事先經(jīng)過(guò)焊接工藝評(píng)定。
對(duì)于受監(jiān)督的重要焊接結(jié)構(gòu)和法規(guī)產(chǎn)品，每一份焊接工藝規(guī)程必須有相應(yīng)的焊接工藝評(píng)定報(bào)告作為支持，即應(yīng)根據(jù)己評(píng)定合格的工藝評(píng)定報(bào)告來(lái)編制焊接工藝規(guī)程。如所擬訂的焊接工藝規(guī)程的重要焊接工藝參數(shù)，己超出本企業(yè)焊接工藝評(píng)定報(bào)告中規(guī)定的參數(shù)范圍，則該焊接工藝規(guī)程必須按下節(jié)所規(guī)定的程序進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)。只有經(jīng)評(píng)定合格的焊接工藝規(guī)程才能用于指導(dǎo)生產(chǎn)。
焊接工藝規(guī)程原則上是以產(chǎn)品接頭形式為單位進(jìn)行編制。如壓力容器殼體縱縫、環(huán)縫、筒體接管焊縫、封頭人孔加強(qiáng)板焊縫都應(yīng)分別編制一份焊接工藝規(guī)程。如容器殼體縱、環(huán)縫采用相同的焊接方法、相同的重要工藝參數(shù)，則可以用一份焊接工藝評(píng)定報(bào)告作為支持縱、環(huán)縫兩份焊接工藝規(guī)程。如某一焊接接頭需采用兩種或兩種以上焊接方法焊成，則這種焊接接頭的焊接工藝規(guī)程應(yīng)以相對(duì)應(yīng)的兩份或兩份以上的焊接工藝評(píng)定報(bào)告為依據(jù)。
4．2工藝規(guī)程的類型和工藝規(guī)程的文件
GB／2 338 5—1988規(guī)定，工藝規(guī)程的類型有專用工藝規(guī)程、通用工藝規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程。工藝規(guī)程的文件形式及其使用范圍如下。
·工藝過(guò)程卡片：主要用于單件小批生產(chǎn)的產(chǎn)品示例。
·工藝卡片：用于各種批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。
·工序卡片：主要用于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品和單件小批生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序。
·操作指導(dǎo)卡片(作業(yè)指導(dǎo)書(shū))：用于建立工序質(zhì)量控制點(diǎn)的工序。
·工藝守則：某一專業(yè)應(yīng)共同遵守的通用操作要求。
·檢驗(yàn)卡片：用于關(guān)鍵工序檢查。
·裝配系統(tǒng)圖：配合裝配的工藝過(guò)程或工序卡片使用，以便于復(fù)雜產(chǎn)品的裝配。
·熱處理、成形、鍛造工藝卡片等。
各工廠根據(jù)本廠的具體條件，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料、設(shè)備、生產(chǎn)規(guī)模等，依照規(guī)范制定工廠的工藝規(guī)程的文件形式及其使用范圍。所有各工藝規(guī)程卡片的幅面尺寸大小以及表頭、表尾、附加欄的格式，都應(yīng)按表2的格式印刷，裝配工藝過(guò)程卡片示例見(jiàn)表3，焊接工藝卡片示例見(jiàn)表4，工藝守則首頁(yè)樣式見(jiàn)表5。
4．3設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的基本要求
工藝規(guī)程是直接指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)操作的重要技術(shù)文件，應(yīng)做到正確、完整、統(tǒng)一、清晰。
@在充分利用本廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件基礎(chǔ)上，盡可能采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。
@在保證產(chǎn)品質(zhì)量基礎(chǔ)上，盡可能提高生產(chǎn)率和降低消耗。
@必須考慮生產(chǎn)安全和工業(yè)衛(wèi)生(環(huán)境保護(hù))，采取相應(yīng)措施。
@結(jié)構(gòu)和工藝特征相近的構(gòu)件、零件應(yīng)盡量設(shè)計(jì)典型工藝規(guī)程。
@各專業(yè)工藝規(guī)程在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)協(xié)調(diào)一致，不得相互矛盾。
0工藝規(guī)程中所用的術(shù)語(yǔ)、符號(hào)、代號(hào)要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
@工藝規(guī)程中的計(jì)量單位應(yīng)全部采用法定計(jì)量單位。
@工藝規(guī)程的格式、幅面與填寫方法和編號(hào)應(yīng)分別按,Ts／z l8T 3、,Ts／z 254—1988執(zhí)行。
4．4設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的主要依據(jù)和審批程序
工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的依據(jù)是產(chǎn)品的工藝方案，以及有關(guān)的焊接實(shí)驗(yàn)或焊接工藝評(píng)定，它是編制焊接工藝規(guī)程最重要的依據(jù)之一。還有產(chǎn)品零、部件工藝路線表，有的工廠稱為工藝一工序流程圖，車間分工明細(xì)表，有關(guān)的工藝標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)的設(shè)備和工藝裝備資料，國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的有關(guān)工藝資料等。
工藝規(guī)程編制好后，要經(jīng)過(guò)審核、標(biāo)準(zhǔn)化審查、會(huì)簽，最后批準(zhǔn)的審批程序。工藝工程師設(shè)計(jì)的工藝規(guī)程首先經(jīng)主管工藝師(或工藝組長(zhǎng))審核，關(guān)鍵工藝規(guī)程可由工藝處(科、室)負(fù)責(zé)人審核。按照,Ts／z 338 T一1988進(jìn)行工藝規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)化審查。經(jīng)審查和標(biāo)準(zhǔn)化審查后的工藝規(guī)程應(yīng)送交有關(guān)生產(chǎn)車間，車間根據(jù)車間的生產(chǎn)能力，審查工藝規(guī)程中安排的加工和(或)裝配一焊接內(nèi)容在本車間能否完成：工藝規(guī)程中選用的設(shè)備和工藝裝備是否合理，進(jìn)行會(huì)簽。此后成套工藝規(guī)程，一般經(jīng)由工藝處(科、室)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，成批生產(chǎn)的產(chǎn)品和單件生產(chǎn)的關(guān)鍵產(chǎn)品的工藝規(guī)程，應(yīng)由總工藝師或總工程師批準(zhǔn)。
5 鋼結(jié)構(gòu)的焊接工藝評(píng)定
焊接工藝評(píng)定是通過(guò)對(duì)焊接接頭的力學(xué)性能或其他遙試驗(yàn)證實(shí)焊接工藝規(guī)程的正確性和合理性的一種程序。
焊接工藝規(guī)程是否能提供合乎技術(shù)要求的焊接接頭，需要通過(guò)焊接工藝評(píng)定或焊接試驗(yàn)來(lái)確定。重要的鋼結(jié)構(gòu)如壓力容器、鍋爐、能源與電力設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)、橋梁、重要的建筑結(jié)構(gòu)等，在編制焊接工藝規(guī)程之前都要進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。
5．1焊接工藝評(píng)定的程序
了解應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和有關(guān)數(shù)據(jù)，如材質(zhì)、板厚(管壁厚度)、焊接位置、坡口形式及尺寸，是否規(guī)定了焊接方法等。確定出應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定的若干典型接頭，避免重復(fù)評(píng)定或漏評(píng)。
1在工藝分析的基礎(chǔ)上，由焊接工程師(工藝主管)擬訂焊接工藝，編制接工藝評(píng)定指導(dǎo)書(shū)，其內(nèi)容有母材的鋼號(hào)、分類號(hào)和規(guī)格：接頭形式、坡口及尺寸：焊接方法、焊接參數(shù)及熱參數(shù)(預(yù)熱、后熱及焊后熱處理參數(shù))：焊接材料(包括焊條、焊絲、焊劑、氣體等)：焊接位置(立焊還包括焊接方向)：以及包括焊前準(zhǔn)備、焊接要求、清根、錘擊等在內(nèi)的其他技術(shù)要求等，還應(yīng)有編制的曰期、編制人、審
批人的簽字和文件的編號(hào)。
2焊接試件應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖樣，選用材料并加工成待焊試件。
3焊接工藝評(píng)定所用的設(shè)備、裝備、儀表應(yīng)處于正常工作狀態(tài)，焊工必須是本企業(yè)熟練的持證焊工。
4試件焊接是焊接工藝評(píng)定的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，除要求焊工按焊接工藝評(píng)定指導(dǎo)書(shū)的規(guī)定認(rèn)真操作外，還應(yīng)有專人做好實(shí)焊記錄，它是
現(xiàn)場(chǎng)焊接的原始資料，是焊接工藝評(píng)定報(bào)告的重要依據(jù)。
5由焊好的試件加工試樣，并進(jìn)行試樣的性能試驗(yàn)。
6在各項(xiàng)檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)束、試驗(yàn)報(bào)告匯集之后進(jìn)行總結(jié)，編制“焊接工藝評(píng)定報(bào)告”。
5．2焊接工藝評(píng)定的規(guī)則
焊接工藝評(píng)定工作是企業(yè)重要的質(zhì)保活動(dòng)，因此必須規(guī)范化。我國(guó)己制定了多種焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，它們是《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，部頒標(biāo)準(zhǔn)耶4420—89《鍋爐焊接工藝評(píng)定》，耶4708—89《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》以及JS／T 696393《鋼制件熔化焊工藝評(píng)定》。這些標(biāo)準(zhǔn)基本上都是按照美國(guó)蚯ME鍋爐與壓力容器法規(guī)第九卷《焊接與釬焊評(píng)定》編制的。我車至今尚未專為鋼結(jié)構(gòu)制定焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，目前鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝評(píng)定規(guī)則主要依據(jù)美國(guó)AWS鋼結(jié)構(gòu)焊接法規(guī)蚰HSZ／AWS Dl l—96“鋼結(jié)構(gòu)焊接法規(guī)”有關(guān)章節(jié)的規(guī)定。
按照AWS“鋼結(jié)構(gòu)焊接法規(guī)”，可將焊接工藝規(guī)程分為兩大類，一類是免作評(píng)定的焊接工藝規(guī)程，或稱通用焊接工藝規(guī)程，只要規(guī)程的各項(xiàng)內(nèi)容均在法規(guī)規(guī)定的范圍之內(nèi)，該焊接工藝規(guī)程可以免作焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)。另一類焊接工藝規(guī)程，必須按法規(guī)的有關(guān)規(guī)定作焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)，以證明該工藝規(guī)程的正確性。這類焊接工藝規(guī)程規(guī)定的下列各重要工藝參數(shù)只要有一項(xiàng)超出了法規(guī)容許的范圍，必須重作焊接工藝評(píng)定。
1)焊接方法法規(guī)容許鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中采用焊條電弧焊、埋弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊、鎢極氬弧焊、藥芯焊絲電弧焊、電渣焊和氣電立焊等焊接方法。從一種焊接方法改用另一種焊接方法，或每種焊接方法的重要工藝參數(shù)的變化超過(guò)原評(píng)定合格的范圍，需對(duì)該焊接工藝規(guī)程作評(píng)定試驗(yàn)。
2)母材金屬如鋼結(jié)構(gòu)焊接部件所用的母材金屬不是法規(guī)認(rèn)可的鋼材，則與該種鋼材有關(guān)的焊接工藝規(guī)程應(yīng)作工藝評(píng)定。
3)焊接填充金屬和電極焊接填充材料強(qiáng)度級(jí)別的提高，從低氫型焊條改成高氫型焊條或改用非標(biāo)準(zhǔn)焊條、焊絲或焊絲一焊劑組合的變動(dòng)，在鎢極氬弧焊中，增加或取消填充絲，從添加冷絲改成添加熱絲或反之，鎢極直徑的改變以及采用非標(biāo)準(zhǔn)鎢極：在埋弧焊中添加或取消附加鐵合金粉末或粒狀填充金屬或焊絲段，增加其添加量以及采用合金焊劑時(shí)，焊絲直徑的任何變更：以及在各種機(jī)械和自動(dòng)焊接法中焊絲根數(shù)的變化等均視作焊接工藝重要參數(shù)的改變，均應(yīng)作焊接工藝評(píng)定。
在電渣焊和氣電立焊中，填充金屬或熔嘴金屬成分的重要變化，熔池?fù)醢鍙慕饘傩透某煞墙饘傩突蚍粗?，從可熔擋板改成不可熔擋板或反之，?shí)心的非熔擋板任何橫截面尺寸或面積的減小大于原有擋板的25×，實(shí)心的非熔擋板改為水冷擋板或反之，熔嘴金屬芯橫截面的變化大于30×，加焊劑方式的改變(如由藥芯改為磁性焊絲或外加焊劑)，焊劑成分包括熔嘴涂料成分的改變，焊劑配料成分在于30×等均為重要工藝參數(shù)。上列重要參數(shù)超過(guò)規(guī)定范圍應(yīng)作工藝評(píng)定。
4)預(yù)熱和層間溫度法規(guī)按鋼種和板厚規(guī)定了最低的預(yù)熱溫度和層間溫度。如預(yù)熱溫度和層間溫度降低值超過(guò)下列規(guī)定，則應(yīng)通過(guò)工藝評(píng)定試驗(yàn)。對(duì)于焊條電弧焊、埋弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊和藥芯焊絲電弧焊為14℃：對(duì)于鎢極氬弧焊為55℃。對(duì)于要求缺口沖擊韌度的焊接接頭，層間溫度不應(yīng)比規(guī)定值高55℃以上。
5)焊后熱處理對(duì)于法規(guī)認(rèn)可的常用弧焊方法焊接的接頭，增加或取消焊后熱處理，對(duì)于電渣焊和氣電立焊接頭，改變焊后熱處理的加熱溫度范圍及保溫時(shí)間，均應(yīng)作工藝評(píng)定試驗(yàn)。
6)焊接電參數(shù)重要的焊接電參數(shù)包括：焊接電流、電流種類和極性，熔滴過(guò)渡形式、電弧電壓、焊絲送進(jìn)速度、焊接速度和熱輸入量。這些參數(shù)的變量如超過(guò)下列容許極限，則應(yīng)作焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)。其中每種直徑焊條或焊絲的變量，對(duì)于焊條電弧焊不應(yīng)超過(guò)焊條制造廠所推薦的上限值：對(duì)于埋弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊和藥芯焊絲電弧焊不應(yīng)超過(guò)原評(píng)定值的l0×：對(duì)于鎢極氬弧焊不應(yīng)超過(guò)25×。埋弧焊焊接時(shí)，當(dāng)使用合金焊劑或焊接淬火一回火鋼時(shí)，電流種類和極性的變化以及熔化極(包括藥芯焊絲)氣體保護(hù)焊時(shí)熔滴過(guò)渡形式的變化均被看作重要參數(shù)。電弧電壓的變量對(duì)于焊條電弧焊不應(yīng)超過(guò)焊條制造廠推薦的上限值：對(duì)于埋弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊不應(yīng)超過(guò)T×：對(duì)于鎢極氬弧焊不應(yīng)超過(guò)25×。對(duì)于各種機(jī)械焊接方法，焊絲的送進(jìn)速度不應(yīng)大于原評(píng)定值的10×。在不要求控制熱輸入量的情況下，焊接速度的變量對(duì)于埋弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊和鎢極氬弧焊相應(yīng)不得超過(guò)15×、25×和50×。當(dāng)要求控制熱輸入量時(shí)，增加值不應(yīng)超過(guò)原評(píng)定值的10×。對(duì)于電渣焊和氣電立焊，焊接電流的增或減不應(yīng)超過(guò)20×，電壓值增或減不應(yīng)大于l0×，焊絲送進(jìn)速度的變化不超過(guò)40×，焊接速度的增或減不大于20×。
7)保護(hù)氣體在各種氣體保護(hù)焊中，保護(hù)氣體從一種氣體改為另一種保護(hù)氣體或改用混合氣體，或改變混合氣體的配比或取消氣體保護(hù)，或使用非標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)氣體均看作是重要參數(shù)的改變。對(duì)于熔化極氣體保護(hù)焊，藥芯焊絲電弧焊和鎢極氬弧焊，保護(hù)氣體總流量如相應(yīng)增J]020×、超過(guò)25×和50×，或相應(yīng)減少10×超過(guò)20×，則需通過(guò)焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)。對(duì)于氣電立焊，保護(hù)氣體總流量變化的容限比為25×，采用混合保護(hù)氣體時(shí)，任何一種氣體混合比的變化不應(yīng)大于總流量的5×。
8)坡口形式和尺寸坡口形式的改變，例如從單v形改成雙v形，從直邊對(duì)接改成開(kāi)坡口，或坡口的截面積的增加或減小比原評(píng)定尺寸值大25×，或取消背面襯墊以及坡口尺寸的變化，即坡口角減小、間隙減小和鈍邊增加超過(guò)了法規(guī)有關(guān)條款規(guī)定的容限值，則需作焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)。但全焊透開(kāi)坡口接頭的工藝評(píng)定適用于所有通用焊接工藝規(guī)程所采用的各種坡口，包括局部焊透開(kāi)坡口的接頭形式。
9)焊接位置焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)的焊接位置分平焊、立焊、橫焊和仰焊，工藝評(píng)定焊接位置只適用于相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品焊接位置。從一種焊接位置改成另一種焊接位置需通過(guò)焊接工藝評(píng)定。電渣焊和氣電立焊時(shí)，接頭垂直度偏差不應(yīng)大于l0。。焊條電弧焊和氣體保護(hù)焊立焊時(shí)，焊接方向從向上立焊改成向下立焊或反之，亦應(yīng)看作重要工藝參數(shù)的變動(dòng)。
10)母材金屬的規(guī)格母材金屬的規(guī)格對(duì)于板結(jié)構(gòu)只考慮母材金屬厚度，對(duì)于管結(jié)構(gòu)應(yīng)同時(shí)考慮管徑和壁厚。當(dāng)采用全焊透開(kāi)坡口焊縫進(jìn)行工藝評(píng)定試驗(yàn)是地，對(duì)于板材接頭，試板厚度小于25mm，其適用范圍為3 0mm～25(溈試板厚度)，試板厚度如大于25mm，其適用范圍的上限不受6E$ll。對(duì)于管材接頭試件的規(guī)格分兩種，一種名義直徑小于610mm，另一種是大于610mm，適用的產(chǎn)品焊件外徑為等于和大于試件管徑的所有規(guī)格。壁厚(t)的適用范圍，壁厚小于lOmm的試件為3 0mm～2t，壁厚為l0～19mm的試件為t／2～2t，壁厚大于19mm的試件為lOmm～無(wú)限大。對(duì)于電渣焊和氣電立焊，工藝評(píng)定有效的壁厚范圍為0 5mm～l l t。對(duì)于焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊和埋弧焊，任何厚度或管徑的全焊透開(kāi)坡口焊縫的評(píng)定，適用于所有尺寸的角焊縫或任何厚度的局部焊透開(kāi)坡口焊縫。當(dāng)采用局部焊透焊縫評(píng)定時(shí)，其適用范圍按坡口深度而定。如試板坡口深度為3 0～lOmm，其適用范圍為3 0mm～2}{(H為坡口高度)，如試板坡口深度為l0～25mm，則適用范圍為3 0mm～任何厚度，當(dāng)以T形接頭試板評(píng)定角焊縫時(shí)，如試驗(yàn)角焊縫為單道，其尺寸為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中所規(guī)定的最大角焊縫尺寸，則可適用于任何厚度的板厚，適用于尺寸為單道試驗(yàn)角焊縫的最大尺寸及更小的尺寸。如以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中所規(guī)定的最小尺寸多道角焊縫為試驗(yàn)角焊縫，則可適用于任何厚度的板厚及焊縫尺寸為多道試驗(yàn)角焊縫最小尺寸及最大的尺寸。當(dāng)以管件T形接頭評(píng)定角焊縫時(shí)，其適用范圍與板材相同，只是將板厚改成管厚。
5．3焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)
焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)項(xiàng)目和方法原則上應(yīng)完全按照焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，不得任意增加或縮減試驗(yàn)項(xiàng)目，也不得任意改變實(shí)驗(yàn)方法，否則就失去了焊接工藝評(píng)定的合法性和合理性。
鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)項(xiàng)目包括：目視檢查：無(wú)損檢驗(yàn)：彎曲試驗(yàn)：拉伸試驗(yàn)(含全焊縫金屬拉伸試驗(yàn))：缺rT}e擊試驗(yàn)(對(duì)接頭提出沖擊韌度要求時(shí))：宏觀金相檢驗(yàn)。
焊接工藝評(píng)定試件，可分為全焊透開(kāi)坡口對(duì)接焊試件、局部焊開(kāi)坡口對(duì)接焊試件以及角接焊縫試件，在以上三種試件中還可分成板材試件和管材試件，對(duì)于槽焊和塞焊縫的工藝評(píng)定實(shí)驗(yàn)則采用模擬試件。
5．4焊接工藝評(píng)定報(bào)告
焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)完成后，需將試驗(yàn)結(jié)果填入焊接工藝評(píng)定報(bào)告。通常為便于對(duì)照，還應(yīng)事先編制一份焊接工藝評(píng)定指導(dǎo)書(shū)作為焊接工藝評(píng)定報(bào)告的附件。
一份完整的焊接工藝評(píng)定報(bào)告應(yīng)記錄評(píng)定試驗(yàn)時(shí)所使用的全部重要參數(shù)。其內(nèi)容應(yīng)包括下列各部分。
1評(píng)定報(bào)告編號(hào)及相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)書(shū)編號(hào)。
2評(píng)定項(xiàng)目名稱。
3@評(píng)定試驗(yàn)采用的焊接方法，焊接位置。
4所依據(jù)的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)。
5試板的坡口形式、實(shí)際的坡口尺寸。
6試板焊接接頭焊接順序和焊縫的層次。
7試板母材金屬的牌號(hào)、規(guī)格、類別號(hào)，如采用非法規(guī)和非標(biāo)準(zhǔn)材料，則應(yīng)列出實(shí)際的化學(xué)成分化驗(yàn)結(jié)果和力學(xué)性能的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。
8焊接試板所用的焊接材料，列出牌號(hào)、規(guī)格以及該批焊材入廠復(fù)驗(yàn)結(jié)果，包括化學(xué)成分和力學(xué)性能。
9評(píng)定試板焊前實(shí)際的預(yù)熱溫度、層間溫度和后熱溫度等。
10試板焊后熱處理的實(shí)際加熱溫度和保溫時(shí)間，對(duì)于合金鋼應(yīng)記錄實(shí)際的升溫和冷卻速度。
11焊接電參數(shù)，記錄試板焊接過(guò)程中實(shí)際使用的焊接電流、電弧電壓、焊接速度。對(duì)于熔化極氣體保護(hù)焊和電渣焊應(yīng)記錄實(shí)測(cè)的送絲
速度。電流種類和極性應(yīng)清楚表明。如采用脈沖電流，應(yīng)記錄脈沖電流的各參數(shù)。
12凡是在試板焊接中加以監(jiān)控或檢測(cè)的操作技術(shù)參數(shù)都應(yīng)加以記錄，其他參數(shù)可不作記錄。
13力學(xué)性能檢驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)注明檢驗(yàn)報(bào)告的編號(hào)、試樣編號(hào)、試樣形式，實(shí)測(cè)的接頭強(qiáng)度性能和抗彎性能數(shù)據(jù)。
14其他性能的檢驗(yàn)結(jié)果，角焊縫宏觀檢查結(jié)果，或耐蝕性檢驗(yàn)結(jié)果、硬度測(cè)定結(jié)果。
15評(píng)定結(jié)論。
16編制、校對(duì)、審核人員簽名。
17企業(yè)管理者代表批準(zhǔn)，以示對(duì)報(bào)告的正確性和合法性負(fù)責(zé)。(end) |
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