焊接质量控制论文

2024-05-17

焊接质量控制论文(共8篇)

篇1:焊接质量控制论文

第1篇:浅谈油田注汽锅炉制造过程中的焊接质量控制

油田注汽锅炉的制造过程是一个严谨的系统过程,在锅炉制造过程中,焊接的成功与失败在很大程度上影响锅炉使用过程安全与否。因为焊接的环节能够影响锅炉的承载能力与受热是否均匀,尤其是在锅炉的受热面管的制作过程中,焊接难度比较大,这更需要进行焊接质量的管理。下面我们分析一下油田注汽锅炉的制造过程中需要做好的焊接质量控制的内容与环节。

一、施工前进行的焊接准备活动

首先,在进行油田注汽锅炉的制作工序之前,制作单位应该严格按照国家相关的技术、法律法规等标准以及委托单位提供的制作图纸、施工要求等内容进行制作方案的确定,这是进行焊接质量控制最基础的前提条件。

其次,要对制作过程中的焊接人员进行合理的分配,做到每个人都能够各司其职,从而有效的进行焊接质量的控制,具体来说,要明确焊接实施者、焊接检验者、焊接材料管理者等工作人员的各自任务,保证他们在焊接过程中的权利与义务。

然后,要对即将投入使用的各种焊接设备进行检查与维修,从而保证这些设备能够有效的开展工作,避免工作过程中出现设备罢工的情况发生。

最后,制定一个需要所有的人员共同遵守的焊接质量的目标。在制作的全过程中能够有效落实每个阶段设定的目标,从而能够保证在焊接过程中每个人都能够完成既定的目标,确保整个制作过程中的质量控制。

二、制造过程中的质量控制

(一)焊接进行前的质量控制

焊接进行前的质量控制,是整个焊接工作进行的基础,因此要慎重的进行,严把质量关。具体需要做的工作我们下面逐一分析一下。

(1)按照制作锅炉之前所设计的焊接施工方案开展工作,保证个人工作人员及时到达工作岗位进行签到,如果有特殊情况,没有到位的工作人员,应该尽快找到相应的代替人员进行补位。

(2)因为油田注汽锅炉是一种大型的开采稠油所用的工具,属于特殊设备,因此制作的过程不但要设计单位进行监督,国家质量监督部门也会按照相关的国家技术标准对其进行监督,所以注汽锅炉的制作单位需要将各种施工文件等在施工前及时交给质量监督部门审核,得到相关部门的批准后才能开展施工工作。

(3)在油田注汽锅炉的制作过程中,要注意焊接工作比较难进行的部分。比如,在焊接材料比较复杂、注汽锅炉的受气面比较大、锅炉的规格要求比较高的时候,要注意焊接工作的进行。

(4)在焊接工作进行的时候要健全相关责任明确制度,将质量控制与经济效绩相挂钩,并且需要明确的是焊接工作必须做到每个人都同意才能将这个工作通过,对待焊接质量不合格的产品不能下线,并要对相关负责人进行经济与人事的处罚。

(二)焊接进行中的质量控制

(1)在焊接工作即将开始的时候,要进行相关的准备,包括清理、成对、除锈等基础性的工作,这样才能保证即将开始的焊接工作能够有效的进行。

(2)焊接的过程中除了检验环节需要分批次焊接外,整个过程都应该连续的完成,因为焊接过程中如果中断的话,会产生裂纹等不良现象的发生。如果遇到特殊情况不得不中断的时候,在下次焊接的时候必须仔细检查,确保没有出现裂纹后再继续焊接。图中显示的便是焊接处出现裂纹的情况,这种情况的出现对锅炉的制作会造成不利的影响。

(3)因为如今的锅炉焊接工作还是需要工作人员进行手焊,因此一定要确保焊工的手艺质量。因此在焊工进行焊接前要针对技术性的东西对焊工进行相关的培训,在培训后还应该让其进行同类型的焊接工作的模拟练习,另外,在焊工工作之后需要对焊工的工作建立奖惩制度,做到有功必赏,有过必罚,这样才能保证焊工的积极正确的态度。

(三)焊接工作结束后的质量控制

(1)在焊接工作结束之后,要在焊口还有余热的时候对焊口进行相应的热处理,并做好处理记录,将接头进行处理之后,才能将工作移交到下面。

(2)在焊接工作结束之后还要进行焊接工作的验收,要使焊接的锅炉达到相应的国家检验标准,这样制作出来的锅炉才能交付使用。

三、焊接过程本身的质量控制

在焊接过程本身的质量控制中,包括方案设计、环境鉴定、材料管理、人员管理等各个方面的内容,要想保证整个焊接过程能够有效地进行,就要设计一套科学有效地质量管理体系与质量监督手段,只有这样才能确保整个焊接过程的有序进行。

第2篇:压力管道焊接质量控制

1前言

压力管道是特种设备的一种,由于其输送的介质的特殊性,一旦因焊接缺陷发生泄漏将对人生财产损失产生巨大危害,因此保证压力管道的焊接质量是防止事故发生的关键措施。由于压力管道在施工过程中受到各种人为因素和环境因素的影响,容易发生各种质量问题。因此焊接过程和焊接检验是其在施工过程中质量控制的关键因素。

2焊接过程的质量控制

焊接过程控制主要从焊接材料、焊接工艺评定、焊工资格和能力、焊接操作过程四方面进行控制。

2.1焊接材料

焊材的选用对焊缝的影响是非常大的,焊条或焊丝的选用将直接影响焊缝的力学性能和焊缝各种缺陷的产生,在焊材的选用方面必须进行严格控制。

另外在管道焊接施工过程中焊接材料的储存场所及烘干、发放、回收应按照《焊接材料管理规范》执行,保证所用焊材在使用过程中焊材的成分与性能符合质量要求。

2.2焊接工艺评定

压力管道在焊接过程时,施工单位必须有相适应的焊接工艺评定。焊接工艺评定必须符合《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011及其它压力管道焊接规范的相关要求。

焊接技术人员应依据相关施工规范、设计图纸、焊接工艺评定,三方面结合管道焊接现场的具体条件制定可行的压力管道焊接工艺指导书。管工按技术交底制备坡口,焊工按照焊接工艺要求进行压力管道焊接,质量技术人员必须对上述几方面加强监督管理,并做好相应的施工记录。

2.3焊工的资格和能力

凡是从事压力管道焊接的焊工、必须按照现行《特种设备焊接操作人员考核细则》TSGZ6002-2010、的规定进行相应焊接项目的考试取证,取得特种设备焊接作业人员证书后,方可从事相应焊接项目的施工。

2.4管道焊接操作过程

主要是对管道坡口加工、管口组对、焊接工艺执行情况、焊接环境等方面进行检查。

(1)坡口加工:主要检查管材制备坡口的角度、尺寸符合设计文件和焊接工艺规程的规定。管道坡口两表面不小于10mm范围内不应有夹层、裂纹、毛刺及火焰切割熔渣等缺陷。

(2)管口组对质量检查:重点检查管口错边量、钝边厚度、坡口间隙等符合规范要求。且管材不得进行强力组对。管材或管件组对时,内壁平齐,组对后管材或管件的对接焊口错边量不应超过管材壁厚的l0%,且不大于2mm;管径大于等于150mm同一直管段上两对接焊缝中心线间的距离不应小于150mm,管径小于150mm同一直管段上两对接焊缝中心线间的距离不应小于100mm;且不宜在焊缝及其边缘上开孔,当必须在焊缝上开孔时应符合《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011及其它规范、标准的要求。

(3)焊接工艺执行情况检查:主要检查焊接的电压、电流、焊速。且焊速应与焊接的电流、电压有一个合适的搭配。

(4)焊接环境的检查:主要针对施工现场的温度、风速、湿度等焊接环境进行检查。管道焊接时周边环境温度应符合焊接操作要求的温度,且不应影响焊工的操作技能。焊接时的风速:焊条电弧焊、自动保护药芯焊丝电弧焊和气焊不应大于8m/s、钨极惰性气体保护焊和熔化极气体保护焊不应大于2m/s,超过上述规定值时应有防风设施。焊接现场相对湿度不得大于90%,且雨雪天气应采取防护措施。

3焊接质量检验

焊接质量检验主要对焊缝进行外观质量检查和内部质量检查。

3.1外观质量检查

外观质量的检查应在焊缝内部质量检查之前进行。除设计文件和焊接工艺文件有特殊要求的焊缝外,焊缝应在焊接完成后立即清理干净焊缝表面,去除焊缝表面渣皮、飞溅等影响焊缝宏观检查的异物,然后进行焊缝外观检查。

外观检查应采用焊缝检测尺、硬度计等检测计量工具进行全部外观检查并符合GB50236-2011标准中相应的具体要求,应如实记录。焊缝外观检查首要重点对容易发生的焊缝表面缺陷部位进行检查,以便发现缺陷及时修复。焊缝应无渣皮和飞溅物。焊缝的表面缺陷主要有:咬边、表面气孔、表面裂纹、表面内凹及飞溅等,这些缺陷的产生有各种原因,但大多与焊接手法、焊材与电流选择及焊接环境的好坏有较大的关系,因此我们了解缺陷产生的原因及解决措施后便有利于减少这些缺陷的产生,保证焊接质量的合格。

3.2焊缝内部质量检查

压力管道焊缝内部质量检查通常采用无损检测(NDT)检查焊缝的内部质量缺陷。常用无损检测方法有四大常规无损检测方法RT、UT、MT、PT。

选用哪种无损检测方法、检测比例、合格级别对压力管道焊缝内部缺陷的检出率非常重要,设计图纸应根据国家相关规范、标准给出明确规定。若由于施工现场原因无法采用相应的检测方法,施工单位应在图纸会审时提出问题,设计单位确认后方可更换相适应的检测方法。

MT、PT检测方法重点检查管道焊缝表面及近表面缺陷,其中MT只能用于铁磁性材料的检测。两种检测方法主要用于承插焊焊缝、支管连接焊缝(对接式支管连接除外)和补强圈焊缝、密封焊缝、支吊架与管道的连接焊缝,以及管道上的其它角焊缝。

RT、UT检测方法重点检查管道焊缝内表面缺陷。在使用UT检测时对管道壁厚有一定的要求,薄壁管的缺陷检出率较低。两种检测方法主要用于管道及管道组成件的对接焊缝和环缝、对接式支管连接焊缝。、4结束语

压力管道的焊接过程一般都在自然环境下进行,敷设方式有埋地、架空甚至是高空作业,现场条件恶劣复杂等特点因此管道焊接的质量控制是相当必要的。由于压力管道施工时每道工序都是相互衔接,在一道工序上出现问题,就会致焊接缺陷的产生。而这就要求我们在压力管道焊接质量控制方面不能有一丝的马虎。焊接质量的优劣对以后的安全运行起着至关重要的作用。因此在有限的条件下我们必须采取严格措施来保证压力管道的焊接质量,确保实现优质的焊接工程。

篇2:焊接质量控制论文

在汽车生产的四大工艺冲压、焊接、涂装和总装中,焊接工艺起着承上启下的作用,焊接质量的好坏,不但对车身的安全性有密切的关系,同时对车身内外饰件的装配和车身外观质量等方面都起着至关重要的作用。据统计,一辆白车身焊点数量将达到5300~5600个,因此做好电阻点焊焊接强度的控制,对保证焊接质量起着非常重要的作用。

为保证白车身的焊接质量,必须要建立起相应的质量保证体系。如前期焊接质量策划、焊接过程监控和焊后检验等手段。前期焊接质量策划主要包括焊接设备的选型、焊接工艺方法的评定和检验项目的确定。焊接过程监控则主要是利用计算技术对电阻点焊过程的焊接参数进行实时监控。监控信息必须与焊接质量有密切的关系,呈一定的函数关系并有期望的准确度;信噪比要足够高,信号再现性好,检测手段易实现等特点[1]。

目前常用的监控方式有:①温度监控;②超声波信号监控;③声发射监控;④点阻焊接参数监控;⑤焊点热膨胀监控[2]。其中对电阻点焊焊接参数监控方式有恒流控制法、恒压控制法和恒功率控制法等。但由于过程监控需要使用大量在线计算,除对计算机硬件要求较高外,日常维护花费也较大。

目前,生产中应用普遍还是对焊接工艺装备的日常工艺参数监控的方法。焊后检验主要包括无损检测、破坏性检测和非破坏性检测等。下面简单说一下日常焊接工艺参数监控方法和焊后检验。

焊接工艺参数的日常监控

在前期焊接质量策划中,控制计划规定对产品性能和产品质量有影响的各项焊接工艺参数有:焊接电流、焊接时间和电极压力等。

首先由焊接车间每月末编制下个月的测量计划,编制完成后交工艺部和品质部进行审核,审核无异议后,由品质部安排人员实施检测计划,在检测过程中若发现异常状况,焊接车间应进行产品追溯排查,同时通知工艺人员进行参数确认工作,调整输入参数后,再进行产品试焊,确认调试后焊接质量,直到符合标准要求为止,并将修改后焊接参数进行保存。其中对关键工位的检测频次做到1次/周,普通焊接工位为1次/2周。焊后检验

焊接后检验主要包括焊点强度质量检验和焊点外观质量保证。

3.1 焊点强度质量检测。焊后检验分为破坏性检验和非破坏性检验。破坏性检验是对需要检测的焊点进行破坏检测的方式。非破坏性检测主要是由生产线各工位对可錾焊点进行质量检验的方法。通常非破坏性检测可以发现简单的焊接缺陷,如虚焊、弱焊等。非破坏性检测一般安排5次/班,首次规定在开班正式生产前进行,并将检测的试片保存。在生产过程中每间隔一定时间,再安排余下的检测试验。如果发现焊接质量不合格的焊点应立即采取措施进行控制,并对前序的产品进行追溯。

破坏性检测是对整个车身焊点进行逐一检查,比较全面,可以发现所有不合格的焊点。但是,经破坏性检测后的车身只能做报废处理,且抽样频率较低,不利于问题的及时发现和处理。

目前对焊点强度的检测正向无损检测方式发展,无损检测就是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下,通过射线、超声波、红外线和电磁等物理方法对焊接质量进行检测的方法。其原理主要是通过利用物质的声、光、电和磁场效应,对被检测对象中是否存在缺陷进行判断,同时还能对缺陷的大小、位置等信息进行采集。由于无损检测具有非破坏性,操作方便、快捷等优点,已被广泛应用到生产实际中。

3.2 焊点外观质量保证。对焊点进行的外观检查。焊点外观缺陷主要有:焊点扭曲、焊点压痕过深、烧穿、未焊透和毛刺飞溅等。根据焊点在车身所处的区域确定焊点外观质量等级。整车焊点外观等级分为3级,每级允许存在的焊点外观缺陷的数量和严重程度有所差别。

根据对焊点强度检测和外观质量的检查,可以计算出被检车身焊点的质量水平值(NQST)。以此可以衡量和控制车身焊点强度质量。NQST(焊点质量水平)值=缺陷焊点数/总焊点数x100%[3]。NQST完成后,应及时组织相关部门召开NQST分析会,将焊点的缺陷问题进行分类并划分责任部门,各责任部门按照PDCA(plan计划,do执行,check检查,action行动,又叫质量环)模式对问题进行整改,并进行验证。通过对产品质量的改进和整改措施的执行,会不断降低NQST的值,提升车身焊点综合质量。结束语

篇3:焊接质量控制之浅析

随着现代焊接技术的迅猛发展、焊接生产水平的不断提高和国际焊接制品贸易的日益扩大, 为了保证焊接产品的质量, 有效地利用资源, 保护用户的利益, 焊接产品的质量管理逐步走上了规范化、标准化的道路。焊接作为现代先进制造技术的关键工艺, 受到各行各业的关注并逐步集成到产品的主寿命过程, 即从设计开发、工艺制定、制造生产到运行服役、失效分析、维护和再循环等产品的各个阶段。焊接质量控制涉及到原材料、结构设计、焊接设备及工艺装备、焊接材料、切割下料及坡口加工、焊接工艺及相关标准、焊接过程监控和管理, 焊后处理与涂装、检验、环境保护、焊接结构安全运行等众多过程, 在焊接结构生产和运行中起着非常重要的作用, 日益受到人们的关注。

1 焊接质量控制的概念和意义

1.1 焊接质量控制的概念和必要性

随着锅炉、压力容器、化工机械、海洋构造物、航空钪天器和原子能工程等向髙参数及大型化-方向发展, 焊接工作条件日益苛刻、复杂。任何一个焊接接头不合格都将引起危险和事故。锅炉的爆炸、压力容器和管道的泄漏、刚制桥梁的倒塌、船体断裂、大型吊车断裂等重大事故, 很多是由于焊接接头质量问题造成的。迅速发展的现代焊接技术, 已能在很大程度上保证其产品质量, 但由于焊接接头为一性能不均匀体, 应力分布又复杂, 制造过程中亦作不到绝对的不产生焊接缺陷, 更不能排除产品在役运行中出现新的缺陷。因此, 焊接已经成为受控产品制造的关键工艺, 必须对焊接结构与工程进行严格的全过程控制。

1.2 焊接质量控制可以降低成本

由于焊接过程的特殊性, 得到一个合格的焊接接头往往要经过焊接坡口准备、焊件组对、点焊、焊前预热、正式施焊、无损检测、焊后热处理等工作过程。但对于一些焊缝中的缺陷, 只有经过一些无损检测, 才能发现问题, 然后进行必要的修补, 之后再做无损检测, 以确定缺陷修复。这样将耗费大量的人力, 物力和时间, 那些因为多次返修而不得不割口的焊接缝隙造成的损失会更大。如果在整个焊接过程中行使有效的控制, 焊接质量会有明显的提高, 会大大降低因为焊接质量方面所造成的人力, 物力和时间的损失, 使焊接过程中的成本大大降低。

2 焊接质量控制的要素

焊接质量控制, 其涉及的范围比较宽, 影响焊接质量的因素, 概括起来有:人员、设备、材料、工艺方法和生产环境五个方面, 简称“人、机、料、法、环”五因素。各个因素对不同工序质量的影响程度有很大差别, 应具体情况具体分析。从对这五个因素进行管理控制以达到对焊接质量的全过程进行控制和管理。

2.1 人———人员的控制

焊工是焊接施工关键一环, 优秀的焊接人员及相关技术人才是高质量焊接结构制造的重要保证。焊接工程师是焊接工艺文件的制定者、焊接生产的指导者和焊接工艺的管理者。企业聘用的焊工一定要有专业资格证书, 应让有经验的优秀的焊接工程师来带新的焊工, 进行手把手的技术传授, 还应该定期对焊接及相关技术人员进行技术培训、更新, 并对焊工进行理论和实践技能培训, 不断提高第一线焊接操作者的技能水平。

2.2 机———焊接设备的管理控制

先进的焊接和相关设备是焊接结构质量和提高焊接生产效率的重要保证, 各种焊接设备的性能及其稳定性与可靠性直接影响焊接质量。企业应该花费一定资金采购先进的焊接设备, 其中大型和关键设备要招标采购, 要求这类设备具有很好的性能及稳定性。企业要对焊接设备如焊机进行专人管理、保养、定期维修。焊机电流、电压显示装置要经过检定合格才能使用, 要实行定期检验制度。

2.3 料———焊接材料的管理控制

焊接生产所使用的原材料包括母材、焊接材料焊条、焊丝、焊剂, 保护气体等, 这些材料的自身质量是保证焊接产品质量的基础和前提, 所用焊接材料的证明文件应齐全有效, 标识应清晰可辩, 外观质量应合格, 因此应该完善材料管理制度。使用和保管好焊接材料是保证焊接质量的基本条件, 焊接材料的管理内容包括焊接材料的采购、入库验收、保管、烘干、发放、回收制度等等。

2.4 法———焊接工艺方法的控制

焊接质量对工艺方法的依赖性很强, 在影响焊接工序质量的诸因素中占有非常突出的地位。因此对焊接工艺的控制是得到合格的焊接接头、保证焊接质量的关键。工艺方法对焊接质量的影响主要来自两个方面, 一方面是工艺制订的合理性;建立健全严格的焊接工艺规程是保证焊接质量保证体系的重要内容。要做好新、旧标准和工艺文件的更换, 以及旧标准或工艺文件和作废标准或工艺文件的回收工作, 确保焊接技术人员和第一线操作者使用的标准和工艺文件是有效文件。另一方面是执行工艺的严格性, 经过焊接工艺评定验证合格的焊接工艺数据在施焊时必须严格遵守不得随意改变。

2.5 环———焊接生产环境的控制

良好的生产环境是提高产品质量的重要保证, 企业要保证有一个安全、干净、通风、温湿度合适、无污染等等条件的焊接环境。环境条件对焊接的影响主要表现在温度、湿度、风速等方面。焊接的环境温度应能保证焊件焊接所需的足够温度和焊工技能不受影响。当焊件表面潮湿、覆盖有冰雪, 或在下雨、下雪及湿度较高时候需要将母材加热处理后再焊接, 湿度过高 (80%-90%) 的环境不宜焊接。焊接时风速不可高于相关标准, 当超过规定时, 应该有防风设施。刮风期间, 焊工及焊件无保护措施时, 不应进行焊接。

3 结论

焊接质量控制归纳起来可总结为“合格的焊工使用合格的材料和设备按照有效的工艺进行操作。”企业必须分析影响焊接质量的各种因素, 采取切实有效的控制措施, 才能保证焊接产品的质量。实施全面地、有效地控制可使焊接质量显著提高, 企业质量管理工作有明显提升, 产品和企业的竞争力都将得到有效增强。

摘要:近年来航空航天、交通运输、海洋工程等工业的发展极大地推动了焊接技术的发展。随着焊接技术的发展, 焊接生产水平的日益提高, 焊接质量越发受人关注, 凸显了焊接质量控制的重要性, 加强焊接质量控制可以有效地提高焊接质量降低生产成本。文章介绍了焊接质量控制的概念和意义, 分析了影响焊接质量的各因素, 并且对如何控制它们进行了简单的叙述, 实施全面地、有效地质量控制可使焊接质量显著提高。

关键词:焊接,焊接质量,控制,影响

参考文献

[1]王府强.浅论焊接质量控制[J].焊接技术, 2001 (12) .

[2]郑颖硕, 王万军.压力容器D类焊缝质量浅析[J].河北建筑工程学院学报, 2008 (03) .

[3]王绍霞, 徐国军, 张海涛.浅谈压力容器焊接质量控制措施[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2011 (02) .

[4]林芸, 宋景, 李英.钢制压力容器制造中的焊接质量控制[J].贵阳金筑大学学报, 2004 (03) .

篇4:焊接质量控制因素分析

【关键词】焊接工艺参数;工艺规程;焊接质量

Welding Quality Control Factors

Li Yong-mei

(Hebei Zhicheng Construction Co., Ltd Handan Hebei 056000)

【Abstract】This paper describes the influence of welding parameters and process factors on weld quality. Key mainly from the size and shape of the relationship between the weld welding procedure specification parameters, the relationship between the weld and the pool extends to regulate the relationship between the respective welding process and weld quality parameters were discussed, reveals that the welding quality control of welding heat input.

【Key words】Welding quality;Technological process;Welding parameters

1. 前言

(1)焊接由于节省大量的材料,生产效率高,是制造业中主要的加工工艺之一,几乎涉及到所有的产品。航空航天元器件及结构的焊接制作,工业产品及厂房的制作安装,民用产品的制造等等。利用现有设备及焊接材料和操作人员的技能情况,制定适合的焊接工艺规程,保证焊接质量,是产品的生产过程中,最为重要的环节。

(2)焊接质量的保证,是在试验的基础上,根据不同材料的物理性能和化学成分,以及所采用的焊接设备、焊接方法和结构特性,制定能保证其加工质量的焊接工艺技术文件。在生产实践过程中,如何确保焊接工艺规程的实施,是钢结构生产及维修部门的重要工作。

(3)由于各企业所加工构件的材料和结构不同,使用的焊接方法不同,在焊接试验和工艺评定方面,所做的内容也不尽相同,制定的焊接规程也有一定的差别。焊接规程做为焊接过程的技术性文件,不论生产何种产品,保证其质量的前提,就是焊接生产全过程完整的执行焊接工艺规程。

2. 焊接材料对焊接质量的影响

在结构材料已知的情况下,焊接工艺规程中,主要的几个参数如焊接材料、接头形式、焊接电流、焊接电压、保护气体流量、气体纯度、焊接层数,而合金钢及有色金属焊接过程,还要考虑层间温度、预热及后热温度。如任一参数的大幅度变动,都可能产生焊缝尺寸超差、成形不好、裂纹、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤、烧穿、焊接变形等缺陷,甚至产品报废。

2.1 焊接过程是一个不均匀加热和冷却过程。

焊缝区及热影响区温度会随着焊条(焊丝)的移动而发生变化。是一个不均匀加热和冷却过程,熔池的冶金反应也是不充分的。日常操作中,基本是以提高生产效率为前提,尽可能的采用大的电流参数。大的电流参数,固然提高了生产效率,但对焊接质量和焊缝成形产生了一定的影响。会烧损一部分合金元素,随着合金元素含量的减少,焊缝冷却后的的组织结构发生变化,而且熔滴过渡形式也发生改变。短路过渡变为射流过度,熔滴尺寸变小,体表面积增大,气体带入熔池更多,产生气孔的几率增加。焊接电流过小易产生气孔、未焊透、夹渣等缺陷,降低接头的致密性,减少承载面积,致使接头强度和冲击强度降低。

(1)焊接电流增加时,电弧的热量增加,因此熔池体积和弧坑深度都随电流而增加,所以冷却下来后,焊缝厚度就增加。

(2)焊接电流增加时,焊丝的熔化量也增加,因此焊缝的余高也随之增加。如果采用不填丝的钨极氩弧焊,则余高就不会增加。

2.2 焊条电弧焊的电弧电压主要由电弧长度来决定。

(1)电弧长度越大,电弧电压越高,电弧长度越短,电弧电压越低。在焊接过程中,应尽量使用短弧焊接。焊接时弧长应更短些,以利于熔滴过渡,防止熔化金属下滴。碱性焊条焊接时应比酸性焊条弧长短些,以利于电弧的稳定和防止气孔。弧长增加,金属飞溅越多,对母材金属的表面损伤严重。特别是对有防腐要求的不锈钢类和钛金属构件焊接过程中,应尽量减少飞溅物。

(2)同时,在焊接过程中,焊接速度应该均匀适当,既要保证焊透又要保证不焊穿,同时还要使焊缝宽度和余高符合设计要求。

(3)当其它条件不变时,电弧电压增长,焊缝宽度显著增加而焊缝厚度和余高将略有减少,电弧电压增大,严重时引起磁偏吹。这也是使焊缝成型不好,形成气孔、夹渣、未焊透的一个因素。在焊接电源为直流反接时,表现得尤为突出。

(4)由此可见,电流是决定焊缝厚度的主要因素,而电压则是影响焊缝宽度的主要因素。因此,为得到良好的焊缝形状,即得到符合要求的焊缝成形系数,这两个因素是互相制约的,即一定的电流要配合一定的电压,不应该将一个参数在大范围内任意变动。

(5)焊速对熔深和熔宽均有明显影响,焊速较小时(例如单丝埋弧焊焊速小于)熔深随焊速增加略有增加,熔宽减小。但焊速达到一定数值以后,熔深和熔宽都随焊速增大而明显减小。这是因为焊接速度增加时,焊缝中单位时间内输入的热量减少了。

2.3 常用焊接材料包括焊条、焊丝、保护气体、焊剂。

焊芯(焊丝)其作用主要是填充金属和传导电流。

2.3.1 焊剂有酸性、中性、碱性三大类;焊条按酸碱度可分为酸性和碱性两大类。焊丝按结构有实芯和药芯两类,按用途有8大类。手弧焊和埋弧焊作业中,焊缝区是通过气渣联合保护的。气保焊和气焊是以气保护为主。碱性焊条由于加入二氟化钾,影响气体电离,电弧的稳定性变差,一般要求采用直流反接。焊条工艺性能是通过药皮配方来实现的。特别是压力容器及特殊钢结构制造中尤为重要。

2.3.2 为了保证焊接质量,原材料的质量检验很重要。在生产的起始阶段,就要把好材料关,才能稳定生产,稳定焊接产品的质量。(1)加强焊接原材料的进厂验收和检验,必要时要对其理化指标和机械性能进行复验。(2)建立严格的焊接原材料管理制度,防止储备时污损焊接原材料。(3)实行在生产中焊接原材料标记运行制度,以实现对焊接原材料质量的追踪控制。(4)选择信誉比较高、产品质量比较好的焊接原材料供应厂和协作厂进行订货和加工,从根本上防止焊接质量事故的发生。

2.3.3 焊接接头是组成焊接结构的最基本要素。也是焊接结构的薄弱环节。主要有角接、对接、T形、搭接、卷边五种形式(见图1)。

图1

2.3.4 如何让焊接接头才能正确的达到标准有如下的几点:

(1)为使焊缝的厚度达到规定的尺寸不出现焊接缺陷和获得全焊透的焊接接头,焊缝的边缘应按板厚和焊接工艺要求加工成各种形式的坡口。

(2)焊条电弧焊时,为保证焊条能够接近焊接接头根部以及多层焊时侧边熔合良好,坡口角度与根部间隙之间应保持一定的比例关系。当坡口角度减小时,根部间隙必须适当增大。因为根部间隙过小,根部难以熔透,必须采用较小规格的焊条,降低焊接速度;反之如果根部间隙过大,则需要较多的填充金属,提高了焊接成本和增大了焊接变形。

(3)带有钝边的接头,根部间隙主要取决于焊接位置和焊接工艺参数,在保证焊透的前提下,间隙尽可能减小。

2.4 焊接方法。

2.4.1 焊接质量对工艺方法的依赖性很强,焊接方法在影响焊接工序质量的诸因素中占有非常突出的地位。通常由经验比较丰富的焊接技术人员编制,以保证它的正确性与合理性。在此基础上确保贯彻执行工艺方法的严格性,在没有充足根据的情况下不得随意变更工艺参数,即使确需改变,也得履行一定的程序和手续。

2.4.2 不合理的焊接工艺不能保证焊出合格的焊缝,若不严格贯彻执行工艺流程规定,也不能焊出合格的焊缝。在焊接质量管理体系中,对影响焊接工艺方法的因素进行有效控制的做法是:(1)严格按照国家有关规定或标准对焊接工艺进行评定。(2)对焊接技术人员所需的文件进行严格的筛选。(3)按照相关规定,对施焊过程中的现场实行加强监督与管理。

3. 结束语

焊接操作通常都是在室外进行,不可避免的受到自然条件的影响。所以,也应引起一定的注意。在焊接质量管理体系中,控制环境因素的措施因过于简单,当环境条件达不到有关规定时,需暂停焊接工作,或防雨雪、采取防风措施后再进行焊接,在低气温下焊接时,低碳钢不得低于零下20℃,普通合金钢不得低于零下10℃,超过这个温度界限,需要对焊接工件进行预热。

参考文献

[1] 李亚江.焊缝组织性能与质量控制[M].化学工业出版社,2012.

[2] 陈祝年.焊接工程师手册[M].机械工业出版社,2010.

[3] 陈裕川.焊接工艺评定手册[M].机械工业出版社,2011.

[4] 伍广.焊接工艺[M].化学工业出版社,2011.

篇5:焊接质量控制论文

焊接工艺主要包括手工电弧焊、熔化极气体保护电弧焊、非熔化极气体保护电弧焊、电渣焊、电阻焊、钎焊、气焊等几种方法,多用于工业、民用、船舶、发电、航天、电子等行业的管道、钢结构、船体、制造等工程。焊接的质量好坏直接关系到产品的外观、承受压力等参数是否达到标准要求,就是产品合格与否的关键所在。

在机电安装行业,主要涉及焊接工艺的有支架、钢结构、管道、压力容器、设备配管、水箱等工程。为了提高机电安装工程的整体工程质量,作为整体工程的一个小分项工程——焊接工程,就必须要提高焊接效率,同时要加强质量管理与过程控制,从而提升焊接工艺的工程质量,为整体工程验收、评杯、评奖打好基础。

首先,提高焊接效率是焊接工艺的第一要素。那如何提高焊接效率呢?第一,要有先进的焊接设备及辅助装置,电焊、氧炔焊、氩弧焊、氩电联焊等焊接工艺都需要有完整可靠安全的设备保证。有了优良的焊接设备,接着就需要会熟练操作的具有焊接资格证的焊工,他们通过学习培训、素质教育、考试等一系列岗前培训,具备了焊工必备的技术与素质,通过几年甚至几十年的工作积累,获得了丰厚的实践经验,这又是一个焊接质量与效率的根本保证。第三,焊接操作步骤的合理优化选择,从而提高焊接效率,主要体现在以下方面:(1)焊接过程中,多采用必须的焊接辅助装置、辅助板、良好的固定夹具和夹持设备等;(2)确保采用恰当的焊接速度、焊接电流、焊接电压;(3)在较大焊接电流下采用大尺寸焊条;(4)应尽量采用在平焊位置进行焊接,因为采用仰焊或立焊费用要贵一些,速度要慢一些;(5)如有可能应采用最高焊接速度在平焊位置对角焊缝进行焊接;(6)采用低氢型焊条消除或降低预热温度;(7)在各部件无拘束应力方向进行焊接;(8)采用合适的焊接工艺措施以消除电弧偏吹现象;(9)对在冷却条件下极易产生

收缩的接头先进行焊接。(10)采用自动焊接设备焊接角焊缝接头时,调整焊缝位置可以在接头的根部获得良好的熔深,并且不会影响焊缝的强度,水平板在水平方向30°的角焊缝位置焊接和垂直板在水平方向60°的角焊缝位置焊接;(11)采用半自动或全自动焊接方法更加有利于获得良好的熔深和均匀的熔敷金属,(12)气体保护焊接与焊缝冷却处理方法的采用等。以上是一些焊接工艺采用的小窍门,能大大提高焊接效率和美观度,并确保焊接质量。

其次,焊接工艺的质量管理也是不可缺少的。工程质量是企业的生命,那么焊接质量就是焊工的饭碗。只有加强质量管理措施,并落实到位,就一定能抓好焊接质量。从以下几方面去层层落实:第一,做好焊接准备工作,主要是(1)操作者必须经过培训并持证上岗,要严格按照安全操作规程进行操作;(2)要明确和核对焊接件的型号、规格、尺寸、数量与设计图纸、工艺规范、技术要求等是否相符;(3)检查焊件表面质量,不得有油污、锈迹等影响焊接质量的缺陷;(4)检查焊接设备及设施(如焊机、焊炬、氧气、乙炔、各种气体、仪器仪表)是否正常,是否满足工件的工艺要求;(5)按工艺要求准备好焊接模具,并检查模具尺寸是否符合要求、模具状态是否良好;(6)按工艺要求准备好焊条、焊丝、焊剂、电极、通针等辅助材料,调整电压、电流、气压及气体流速;(7)焊工穿戴好防护用品,准备好面罩、电焊钳、焊枪、防护镜、消除焊渣用的必备工具,防止中暑、飞溅、灼伤等事故发生;(8)按工艺要求准备好工位器具,工件堆放、保证工序周转。第二,编制专项施工方案并审批,对施工人员做好技术交底,焊接工艺评定标准及规程的宣贯。为确保工程焊接质量,根据优质优价的原则,建立焊接质量奖罚措施,以提高焊接人员的质量意识。第三,制定并落实系列管理措施与奖罚制度及考核目标:1.严格按照焊接工艺规范施工。2.做到文明施工,爱护焊接机工具,节约焊材。3.返修认真及时。4.认真做好自检工作,外观质量符合标准要求,及时填写自检单。5.受热面焊口以分项工程为单位,拍片一次合格率达到95%以上。

通过一系列制度与表单,控制焊接工艺的质量:1.焊接材料进货检验记录表 ; 2.焊接材料领用通知单;3.焊材回收单4.焊接材料领用单;5.焊接工艺卡;6.焊工上岗证;7.热处理工艺卡;8.焊接自检记录表;9.分项工程焊焊接接头表面质量等级评定表;10.分项工程焊接综合质量等级评定表;11.焊接材料库温湿度记录表;12.焊接材料烘干记录表;13.受监焊口质量奖申请考核单;14.受监焊口质量罚款单;15.焊材库管理人员岗位职责;16.焊接材料烘焙规范及操作规程;17.焊接材料回收制度;18.焊材的贮存与保管制度。

提高了焊接效率,制定了质量管理措施和控制办法,接着就要求焊接工艺从事人员积极照章实施与管理。

焊接是在易燃、易爆、高温、强光、有毒气体等情况下进行工作的,国家已将从事金属材料焊接与切割的人员列为特种作业人员,特种作业人员必须持证上岗。从事该职业工作时,不但要注意自己的安全,而且要时刻关注周围环境和其他人员的安全。焊工安全生产的重要性。焊工在工作时要与电、可燃及易爆液体、压力容器等接触,在焊接过程中还会产生一些有害气体、金属蒸汽、烟尘、电弧光辐射和焊接热源(电弧、气体火焰)高温等,如果焊工不遵守安全操作规程,就可能引起触电、灼伤、火灾、中毒等事故,这不仅会给国家财产造成经济损失,而且会直接影响焊工及其他工作人员的人身安全。焊工工作要有必需的安全防护用品,以保证焊工的安全生产。

为了进一步贯彻执行“安全第一、预防为主”的精神,加强企业生产中安全工作的管理与领导,以保证职工的安全与健康,促进生产,我国制定了《中华人民共和国安全生产法》,并于2002年11月1日起正式实施。其中规定,对于“电气、起重、锅炉、受压容器、焊接等特种作业人员,必须进行专门的安全技术培训,经考试合格后持证上岗,并且两年复审一次”。这样经常对焊工进行安全技术教育和培训,从思想上重视安全生产,明确安全生产的重要性,增强责任感,了解安全生产的规章制度,熟悉并掌握安全生产的有效措施,对避免和杜绝事故的发生是具有重要意义的。加强对焊接作业人员的职业道德 3

篇6:镀锌管的焊接质量控制

一、概述

镀锌钢广泛运用于各行各业,采用镀锌钢的好处是利用在空气中能够形成致密氧化物保护层的金属锌来保护内部的钢结构。在被焊接、划伤的情况下,由于Zn-Fe原电池的存在,相对活泼的镀锌部分可以作为牺牲阳极,延缓钢铁的锈蚀,同时各个结构死角均能到达,耐腐蚀性良好。在西气东输工程末端市场--居民用户楼栋输气中,大量采用了镀锌管。由于传统的镀锌管丝扣连接容易泄露,造成维护工作量大,明装管影响建筑外观等缺点,寻求新的连接方式是必然的选择。焊接由于其密封性好,强度高等优点为部分城市燃气工程所采用。然而由于镀锌层的存在,在焊接中容易产生裂纹、气孔、夹渣,使较难得到良好的焊接质量。因此,怎样保证焊接质量,成为镀锌管安装的一个关键。

二、镀锌钢的焊接特点

镀锌钢一般是在低碳钢外镀一层锌,镀锌层一般在20um厚。锌的熔点在419℃,沸点908℃左右。在焊接中,锌熔化成液体浮在熔池表面或在焊缝根部位置。锌在铁中具有较大固溶度,锌液体会沿晶界深入浸蚀焊缝金属,低熔点锌形成“液体金属脆化”。同时,锌与铁可形成金属间脆性化合物,如Fe3Zn10(δ相),FeZn10(ε相)等。这些脆性相使焊缝金属塑性降低,在拉应力作用下而产生裂纹。如果焊接角焊缝,尤其是T形接头的角焊缝最容易产生穿透裂纹。

镀锌钢焊接时,坡口表面及边缘处的锌层,在电弧热作用下,产生氧化、熔化、蒸发以至挥发出白色烟尘和蒸汽,极易引起焊缝气孔。

由于氧化而形成的ZnO,其熔点较高,约1800℃以上,若在焊接过程中参数偏小,将引起ZnO夹渣。同时,由于Zn成为脱氧剂,产生FeO-MnO或FeO-MnO-SiO2低熔点氧化物夹渣。如果选择焊接规范不合适,操作手法不当,很容易使焊缝边缘处的镀锌层熔化以至扩大熔化区域,有可能破

坏镀锌层,尤其是在拉长电弧和大幅度摆动操作情况下,增宽熔化区域,破坏镀锌层更为严重。同时,由于锌的蒸发,挥发出大量的白色烟尘,对人体有刺激、伤害作用,因此,选择产生烟尘量较低的焊接方法、材料也是必须考虑的因素。

三、城市燃气应用对镀锌管焊接的要求

Cjj94-2003《城镇燃气室内工程施工及验收规范》第1.0.3条规定“焊接人员应持有上岗资格证”;第2.2.5条第四款规定“焊缝外观质量应符合GB50236-98中表11.3.2中的III级焊缝标准”,第5款规定“在主管道上开孔接支管时,开孔边缘距管道对接焊缝不应小于100mm,当小于100mm时,对接焊缝应进行射线探伤”。根据GB50236-98表11.3.2对未焊透的要求“不加垫单面焊允许值≦0.15δ,且≦0.15mm 缺陷总长在6δ焊缝长度内不超过δ”及Cjj94-2003中射线探伤要求,确定镀锌管对接焊缝应采用单面焊双面成形工艺。同时,由于单面焊双面成形工艺对焊工素质的要求较高,应选用锅炉压力容器压力管道焊工,并具有相应的焊工操作项目。由于规范未提出探伤比例,应严格要求焊工按焊接工艺确定的坡口组对,严格按工艺参数施焊,当有怀疑时应采用增加探伤要求或切取断面观察等验证手段。

四、焊接工艺的选择

镀锌钢的焊接方法较多,一般在镀锌钢结构中常用气焊、手工电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊、钨极氩弧焊等方法。

气焊过去常用于镀锌管的焊接,由于气焊热输入不集中,容易产生缺陷,焊缝机械性能差等缺点,目前在安装行业基本淘汰。气焊对镀锌层破坏较大。

CO2气体保护焊对镀锌钢的焊接性能良好,当采用合适的焊接规范和匹配的保护气体、焊接材料时,可获得优质的焊接接头。该方法在工程实践中较少采用。

钨极氩弧焊电弧能量集中,对镀锌层的破坏较少,并且较易形成良好的单面焊双面成形接头,是值得采用的一种焊接方法,但焊接速度较慢、成本较贵。

手工电弧焊是目前管道安装中采用最为普遍的一种焊接方法。在正确选择焊条情况下,如J421、J422、J423等氧化钛型和钛钙型焊条施焊时,由于这些焊条药皮中含有大量的金红石和钛铁矿,焊条的熔化率较大,相对增加了熔化速度。如果在不摆动条件下,只是能破坏熔池前沿等镀锌层,一般不至于扩大熔化区域,可减少锌液体对焊缝金属的渗透;在采用正确的操作方法和焊接材料的情况下,可得到接头机械性能较好,并无缺陷的焊接质量。

根据目前施工队伍的现实情况,由于手工电弧焊相对于钨极氩弧焊价格便宜、速度快,在具备操作熟练的焊工情况下,确定了采用手工电弧焊工艺。

四、焊接工艺控制

镀锌钢的焊前准备与一般的低碳钢是相同的,需要注意的是要认真处理好坡口尺寸和附近的镀锌层。为了焊透,坡口尺寸要适当,一般60~65°,要留有一定的间隙,一般为1.5~2.5mm;为了减少锌对焊缝的渗透,在焊之前,可将坡口内的镀锌层清除以后再焊。在实际监理工作中,采用了集中打坡口,不留钝边工艺进行集中控制,两层焊接工艺,减少了未焊透的可能性。

焊条应根据镀锌管的基体材质选用,一般低碳钢由于考虑易操作性,选用J422较为普遍。

焊接手法:在焊多层焊的第一层焊缝时,尽量使锌层熔化并使之汽化、蒸发而逸出焊缝,可大大减少液体锌留在焊缝中。在焊角焊缝时,同样在第一层尽量使锌层熔化并使之汽化、蒸发而逸出焊缝,其方法是先将焊条端部向前移出约5~7mm左右,当使锌层熔化后再回到原来位置继续向前施焊。再横焊和立焊时,如选用短渣焊条如J427,咬边倾向会很小;如果采用前后往返运条技术,更可以得到无缺陷的焊接质量。

五、焊接质量保证措施

从人、材、机、法、环五个方面进行控制

1、人的因素是燃气镀锌管施焊的控制重点。由于缺乏必要的焊后控制手

段,极易偷工减料,影响质量;同时镀锌管的焊接特殊性使得不容易保证焊接质量。因此,在工程开始前,就应该选择技术熟练、最好持有相应锅炉压力容器或相当的焊工证的焊工,进行必要的技术培训、交底,参照锅炉压力容器焊工考试规则进行现场焊工考核认可后,给予进入现场施焊的许可。并不得随意更换,保证施焊该管道焊工人员相对稳定。

2、焊材的控制:保证采购的是正规渠道的焊材,有质保书、合格证,符

合工艺要求;焊材的验收、领发料手续要正规齐全,焊条头回收控制严格,以保证流向、用量;焊材要严格按工艺烘烤,并一次发放不超过半天用量。

3、焊机;焊机是施焊的机具,必须保证性能可靠、符合工艺需要;焊机

必须有检定合格的电流、电压表,以保证焊接工艺的正确实施。焊接电缆不能过长,较长时要调整焊接参数。

4、焊接工艺方法:保证镀锌管特殊操作方法的严格实施,按焊接工艺进

行焊前坡口检查,施焊工艺参数、操作手法控制,焊后外观质量检查,必要时增加焊后无损检测。控制焊接层次、每道口的焊材用量。

5、焊接环境控制:保证施焊时的温度、湿度、风速符合工艺要求。无条

件时不得施焊。

六、结论:

篇7:焊接质量控制论文

一、PCB设计和网板设计 SMT的焊接质量与PCB的可制造性设计有直接的、十分重要的关系。首先是PCB外形的设计,如添加工艺边(宽度5mm)和定位点(距板边至少3mm,不同品牌贴片机对此参数要求不一样),PCB单板尺寸小于50mmx50mm要设计为拼板,这样才能保证可以上机生产。其次是PCB焊盘的设计,如果PCB焊盘设计正确,贴装时即使有少量的偏移,回流焊时也可以由焊锡的表面张力作用而拉正(即自定位效应),如果PCB焊盘设计不合理,就算贴装位置十分准确,回流之后也会产生偏移、桥接、立碑等焊接缺陷。首先,CHIP元件两端焊盘大小应一致。图1中两端焊盘大小不对称,在回流时由于两端表面张力不一致可能会导致偏移、吊桥和立碑缺陷。其次,焊盘间距一定要合适,使物料和焊盘两端都能恰当接触。图2和图3中焊盘间距过大或者过小都将导致虚焊和移位。第三,焊盘宽度要与物料焊端基本保持一致,焊盘剩余尺寸(即物料正常贴装到焊盘上后,没有与物料焊端接触的焊盘尺寸)要能保证焊点能够形成弯月面。最后,焊盘上不能放置导通孔(如图4),此要求适用于所有类型的元件焊盘设计。焊盘上有过孔将导致焊接锡量不足,产生虚焊。若确实需要导通孔,则需要把孔放置在焊盘之外,然后再将孔和焊盘连接起来,如图5所示。除了PCB设计之外,网板设计也与焊接质量息息相关。因为网板是“丝印3S(网板、锡膏。刮刀)”中最关键的一项,网板设计不好,无论怎么印刷也不可能完全弥补其带来的缺陷。有数据统计显示有60%-70%的焊接缺陷都与印刷质量有关,可见网板设计对于提

高焊接直通率起着举足轻重的作用。网板设计的主要控制点有以下几个方面:

1、钢片厚度:为保证焊膏印刷量和焊接质量,网板表面必须平滑均匀、厚度均匀,网板厚度应以满足最细间距QFP、BGA为前提。如PCB上有0.5mm间距芯片和CHIP 0402元件,网板厚度0.12mm合适,如PCB上有0.5mm间距以上芯片和CHIP 0603以上元件,网板厚度0.15mm合适,如PCB上有CHIP 0201元件,网板厚度0.1-0.12mm合适。另外,特殊部位还可以进行局部增厚或减薄。

2、防锡球处理:0603以上的CHIP元件,为有效地防止回流后锡球的产生,其网板开孔应做防锡球处理。对于焊盘过大的器件,要采用网格分割,防止锡量过多。

3、网框尺寸和MARK点:网框尺寸是根据丝印机的类型来确定,目前一般都采用29x29英寸大小。MARK点一般需要两个,近年也出现了采用焊盘开孔定位的丝印机,不再需要刻半透基准点。

4、印刷方向:印刷方向也是一个十分关键的控制点,确定印刷方向时要注意避免密间距器件太靠近轨道,否则会造成锡量过多而桥接。另外印刷方向还要与后续贴片的方向保持一致,否则会影响生产效率。

二、物料的质量和性能 物料作为SMT贴装的重要组成元素,其质量和性能直接影响回流焊接直通率。首先,作为回流焊接的对象之一,必须具备最基本的一点就是耐高温,有铅元器件焊端或引脚可焊性要求235℃±5℃,2±0.2s,无铅器件要求250~255℃,2~3s。虽然这一点看似不会出问题,毕竟表面贴装物料已经发展了这么多年了,但是我们在实际生产过程中偶尔还会遇到某些客户采购的物料过炉后熔化,只能停产等待换料或者采用手工补装的方式解决,对生产进度、秩序和焊接质量都会造成影响。其次,元器件的外形要适合自动化表面贴装,且其形状要标准化并具有良好的尺寸精度,否则会带来较多的抛料和物料损耗,同时也会增加停机时间。最后,元器件的包装形式要适合贴片机自动贴装的要求。这一点对大批量的产品生产来说一般不会有问题,但是对于小批量研发中试的产品来说就不是都能保证了。有的客户一种产品可能只生产一到两块,为了节省成本每种物料都不会采购很多,用量少物料的料带甚至只有几厘米长,根本无法满足上机贴装的要求。我们建议此类客户应从长远考虑,可将常用的阻容件成盘采购建立一个物料库,每次生产时只用从中调用就可以了。这样既提高了生产的效率,实际上也降低了每次采购的成本。

三、焊膏质量 焊膏是回流焊工艺必需材料,它是由合金粉末(颗粒)与糊状助焊剂载体均匀混合而成的膏状焊料。其中合金颗粒是形成焊点的主要成分,焊剂则是去除焊接表面氧化层,提高润湿性,确保焊膏质量的关键材料。保证锡膏的质量主要从存储和使用两个方面来体现。锡膏必须放置在冷藏柜中,温度要控制在0-10℃之间(或按厂家要求),每天都要检查冷柜的温度是否正常并做好记录,发现温度异常立即通知工程技术人员进行处理。使用方面,要坚持“先进先出”的原则,做好取用记录,保证回温时间大于四小时,最好是前一天取出第二天要用的锡膏。印刷前充分搅拌锡膏,使其粘度具有优良的印刷性和脱模性。添加完锡

膏后应立即盖好锡膏罐的盖子,印刷后确保在四小时以内完成回流焊接。若回温时间不够会造成回流后锡球多,直接影响焊接质量。若存储没有做好可能会导致助焊剂减少,回流后焊点光泽度差。

四、焊接前元件焊端和PCB焊盘的氧化程度 上线生产前如果元器件的焊端或者PCB焊盘有氧化,回流焊时会产生大量的焊接缺陷,主要表现为润湿不良和虚焊,对产品长期可靠性带来极大隐患。要避免这方面出问题,就要建立完善的物流管理制度:

1、从物料和PCB采购的源头加以控制,选择资质较深的供应商,并且做好入库前的检验工作。

2、加强对库存物料、PCB及其他生产辅料的存储环境的监控,保证合适的温度和湿度。

3、建立从库房到产线之间的物料交接和检验制度,确保氧化的物料和PCB不上线焊接。

4、发现已氧化物料和PCB要交由专人处理,严重氧化的必须更换,轻微氧化的做去氧化处理,处理完成由质检人员检验合格才能上线。

五、焊接过程工艺控制 焊接过程主要包括丝印、贴片和回流,每一个环节都至关重要。首先是丝印,前面提到了在PCB设计和网板设计正确、元器件和电路板质量都良好的前提下,表贴焊接的缺陷有60%~70%是因为印刷缺陷造成的。由于定位不准、刮刀速度和刮刀压力不合适、脱模速度不恰当会造成印刷错位、踏边、连点、缺锡、拉尖等问题,丝印环节一定要加强对印刷质量的检查,有问题及时调试,杜绝有印刷缺陷的PCB流到下一环节。接下来是贴片环节,众所周知,保证贴装质量的三要素是“元件正确”、“位置准确”和“贴装压力合适”。“元件正确”即要保证物料名称或料值合乎焊接BOM要求,供料器位置按优化顺序摆放。上料完成后及班组交接时也一定要复查物料名称和位置是否正确。“位置准确”就是贴装坐标一定要正确,保证物料能准确贴装到焊盘上,而且还要特别注意贴装角度,保证极性器件方向正确。编程时就要把所有器件角度和坐标调整好,并在生产前上机检视,确保实际生产时不用再调整,保障生产的流畅性。“贴装压力合适”是指贴装后将物料压入锡膏的厚度,不能太小也不能太大。其影响因素有程序项里PCB厚度的设定、封装项里物料厚度的设定以及贴片机吸嘴压力的设定。现在新型的贴片机都装配有贴装压力回馈系统,会根据贴装情况自动进行调节。最后是回流的控制,贴装的质量直接体现在回流效果之中,而保证回流焊接质量的核心就是正确的温度曲线设定。温度曲线的控制点主要是升温斜率、峰值温度和回流时间三个方面。有铅无铅温度曲线的分析大家都很熟悉了,在此就不再介绍了,下面主要向大家介绍温度曲线的设定依据:

1、依据所使用的锡膏推荐的温度曲线进行设置。因为锡膏的成分决定了其活化温度及熔点,这在根本上决定了设置的方向。

2、根据PCB板材、尺寸大小、厚度和重量来设定。

3、根据元件类型、大小和密度来设定,还要注意特殊器件的最高焊接温度限制。

4、根据回流炉结构和温区长度来设定,不同的回流炉要设定不同的温度曲线。

5、要根据环境温度和气流情况来设定,特别是温区短,进出口气流密封不太好的炉子。有这样一个实例:一年夏天,一工厂有一种生产过很多批次的产品在回流之后出现BGA分层(双球),但是锡膏、回流炉、温度设定都和以前一样,按常规不应该出这种问题。最后发现是空调的冷气直吹回流炉进板口,调整空调吹风方向后问题就解决了。

六、设备的操作和维护保养 生产人员对设备操作的熟悉程度直接关系到生产过程能否顺利流畅的进行,也会间接影响到最终的焊接质量。同时,设备的运行状态也会影响焊接质量。比如:吸嘴如果不定期检查和清洗,就有可能造成气路不通,吸不起料或者物料掉落,最终引起缺件或者BGA垫料等问题。为防止出现这类问题,一是要建立完善的岗位培训制度,定期对生产人员进行操作培训。二是要建立设备定期维护保养制度,确保生产设备处于良好的运行状态。

篇8:焊接质量控制论文

关键词:石油化工,焊接工艺,质量控制,焊接缺陷

随着社会主义市场经济的不断深化和发展,我国石油天然气市场规模也在不断扩大,其中石油化工管道的质量直接关系到石油化工产品运输的安全与效率。石油化工管道一般会在高温高压环境下进行运输工作,而管道还存在爆炸危险,以及管道中有非常多的焊口,所以管道设置的工程量庞大。如果管道焊口焊接质量没有达到相关标准,或在质量控制环节中出现失误,会造成管道运输过程中出现泄漏,对石油化工企业会造成庞大的经济损失。所以,石油化工管道的焊接工艺和焊接质量的控制一定要依据相关的技术标准来进行,建立健全石油化工管道质量管理体系,严格按照一定的质量管理标准对管道的质量进行控制,保证管道焊接的质量和安全。

1石油化工管道焊接工艺

(1)管道焊接前期的准备工作。管道焊接的前期准备工作是石油化工管道焊接质量及焊接施工安全的重要保证,在进行管道焊接施工前,首先要对管道焊接施工工程的具体情况进行科学分析,对管道设置地域展开实地勘测考察,根据勘测得到的相关信息数据,选择适合此地段管道焊接工作的焊接技术,并制定科学的工程施工方案。其次,在具体管道焊接工作中,需要应用到大量工具和材料,施工人员要对管道焊接施工需要的材料进行全面检查,如焊条、焊接工具等,保证管道焊接所需要材料符合实际施工的要求和标准。需要特别注意的是,制定的方案初次进行施工材料使用的时候,要对焊接工艺进行客观评定,保证制定的施工方案能满足管道焊接的具体要求。并结合管道施工工艺,制作焊接工艺卡,在实际石油化工管道的焊接施工中对施工人员进行技术指导,确保焊接施工能够顺利完成。

(2)石油化工管道焊接的方法。石油化工管道的焊接方法有很多种,在具体施工中比较常用的方法有:焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、极气体保护焊等。其中焊条电弧焊具有操作灵活,对施工设备的要求比较低、能够适用于不同的施工条件和地域等优点,在石油化工管道焊接工作中得到了广泛应用。在具体的管道焊接工作中,主要的焊接步骤是,氩弧焊打底,焊条电弧焊填充和盖面。第一,氩弧焊打底。具体的操作要从底部开始,要用角磨机对点焊进行打磨,在点焊上打磨出合适的坡口。上述这些步骤操作完成后,就要均匀的进行底缝的焊接,在底缝焊接过程中一定要防止出现底部焊穿的现象。底缝焊接完成后,要检查氩气是否含有杂质,保证氩气的纯度。在焊机过程中,常常会因为外界的因素对焊缝的质量造成影响,所以采取一定的措施防止焊接部分出现裂纹,保证焊缝和焊缝接头的质量。第二,焊条电弧焊填充。氩弧焊打底实施完成后,要及时清理焊接所产生的残留杂质。如果检查到焊接质量问题,必须要对接口进行清除,然后重新焊接,并对重新焊接的接口进行磨平处理。通常底层焊缝接头要错开与焊缝接头一定的距离,焊缝的层数要尽量保证有底、中、面三层。

2当前石油化工管道焊接施工存在的缺陷

(1)气孔。气孔是在因为融化金属凝固时没有将熔池中的气体彻底排除而形成的。并且气孔的形状都是不规则的,一般气孔的类型可分为:柱孔、圆孔和其他气孔。气孔产生的原因有很多种:第一,焊接材料和坡口存在杂质,没有在焊接施工前进行杂质清理;第二,管道焊接时,电源的电压不稳定,致使焊接电流不稳定;第三,施工人员为了尽早完成施工,焊接速度太快;第四,没有在焊接的过程中采取有效的保护措施。

(2)裂纹。石油化工管道焊接处出现的裂缝具有延伸性,所以在管道焊接过程中,会因为内应力作用,焊接的裂纹会出现延伸。裂缝不断的延伸会对石油化工管道的运输性能产生严重影响,甚至会破坏整个管道,使管道的运输出现安全性隐患。常见的裂纹类型有结晶、延迟和液化三种类型。在石油化工管道的焊接施工中,最常见到的裂缝类型是结晶裂纹,主要是出现在焊接后接口溶液凝固的过程中。液化裂纹也比较常见,其出现的原因基本和结晶裂纹出现的原因一致。延迟裂纹不是在管道焊接过程中出现,一般是在管道焊接完成后的一段时间内出现,所以不容易被发现,其会因为环境的温度变化,出现不断延伸的现象,对后期石油化工管道运输过程中造成极大的安全隐患,其产生的原因主要是焊接母材焊缝氢含量以及焊接接头承受力的变化。

(3)夹渣。夹渣就是焊缝中存在的铁锈、熔渣等物质。夹渣是石油化工管道焊接施工中最常见的一种缺陷。在焊接施工夹渣中最常见的就是层间夹渣,并且产生的原因有很多种:第一,在石油化工管道焊接过程中,没有及时清理焊条和焊丝的熔渣,使得这些熔渣进入焊道层间。第二,焊接过程中的电压不稳定,环节电流不能达到相关标准,所以导致熔渣不能完全融化。第三,坡口与焊道之间的夹角过小,导致熔渣不能完全融化。

(4)未焊透。石油化工管道经常会出现未焊透现象,这样会造成管道焊道面积减小,出现应力集中。石油化工管道出现未焊透的主要原因:第一,在进行管道层面打磨时,打磨方式错误或打磨时间过久,造成坡口变宽,出现沟槽;第二,打磨坡口的技术不够成熟,出现坡口角度过小,钝边过后的现象;第三,管道焊接施工人员技术不足,不能及时观察到焊接电流的不稳定等。

3石油化工管道质量控制的对策措施

(1)建立健全质量保证体系。第一,石油化工企业的领导要加强引导相关施工人员对管道焊接施工工艺和质量的重视,保证焊接施工的工作人员能够在施工过程中,把焊接质量放在施工的首要位置。第二,建立完善的质量保证体系,利用科学的管理方法,对施工需要的材料和设备进行严格检查,及时发现不符合实际施工要求的材料、设备,并进行更换。

(2)焊接施工人员的控制。保证石油化工焊接的工作人员要持证上岗,要有一定的管道焊接技术的认证。并且在具体的施工环节中,做到尽职尽责,为管道焊接的质量提供保障。

(3)焊接材料的控制。在管道焊接施工前要对焊接需要的材料进行检查,保证焊接材料能够符合具体管道焊接施工的要求。并且焊接材料要采取科学的手段进行储存,相关的工作人员要定期对焊接的材料进行检查和了解,防止在焊接施工的过程中由于焊接材料不符合要求而造成较大的损失。

(4)施工环境的控制。保证管道焊接施工顺利进行的重要前提是要有一个良好的工作环境,在环节的过程中,保证焊接工作尽量不受到外部因素的影响。一般对焊接工艺造成影响的主要环境因素是天气因素,所以质量管理人员要采取积极的措施,保证焊接施工能够在良好的工作环境中进行。

综上所述,石油化工管道的焊接质量直接关系到石油管道运输的稳定和安全,并且影响到了我国石油化工企业的经营的水平。所以要对管道焊接的质量进行严格的控制,建立高素质、高水平的焊接队伍,保证我国的石油化工企业顺利的发展。

参考文献

[1]晏圣平.石油化工管道焊接工艺和焊接质量控制[J].交流研讨,2014(04).

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