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文檔簡介

1、第一章壓力容器基本知識1-1什么是壓力容器?凡是容器內的壓力大于等于0.1MPa的容器稱為壓力容器。1-2壓力容器按設計壓力可分為幾類?有低壓容器(0.1MPa&P<1.6MPa)中壓容器(1.6MPa&P<10MPa)高壓容器(10MPa&P&100MPa)超高壓容器(P>100MPa)1-3壓力容器按使用中工藝過程的作用原理可分為幾類?有反應容器、換熱容器、分離容器和貯存容器。1-4壓力容器按安全監督和管理分幾類?有第一類壓力容器、第二類壓力容器、第三類壓力容器。1-5壓力容器的安全監察規程和技術標準是什么?有“壓力容器安全技術監察規程“和

2、GB”鋼制壓力容器“標準。1-6壓力容器在焊接過程中留下焊接缺陷有何危害?由于壓力容器受元件承受著一定的壓力載荷,若在焊接時留下某些缺陷,在使用過程中遇到一定條件,就會迅速擴展而突然發生破壞,以至爆炸贊成重大的損失。1-7為什么要訂制“鍋爐壓力容器焊工考試規則”?為了提高焊工素質,加強對焊工的管理以保證鍋爐、壓力容器的受壓元件的焊接質量。1-8焊接哪些鍋爐、壓力容器需要持有焊工合格證?(1)所有固定式承受鍋爐的受壓元件。(2)最高工作壓力大于或等于0.1MPa(不包括液體靜壓力)的壓力容器受壓元件。1-9焊工考試包括哪兩部分,其關系如何?焊工考試包括基本知識和操作技能兩部分。焊工基本知識考試合

3、格后,才能參加操作技能的考試。1-10操作技能考試項目由哪四部分組成?由焊接方法、母材鋼號類別、試件類別、焊接材料四部分組成。1-11試說明下列代號表示何意?D2-5J:表示12mm厚16MnR鋼板的對接試件,在平焊位置用J1507焊接的手工電弧焊。WS4-1:表示6mm厚0CU8Ni9鋼板的對接試件,在平焊用HOCr21Ni10焊接的手工電弧焊。D4-24:表示小57X3.5不銹鋼管(0Cr18Ni9)與10mm厚不銹鋼板騎座入式管板試件在垂直俯焊位置用A102焊條的手工電弧焊。1-12焊工合格證有效期多長?什么情況下,安全監察機構要收回或吊銷焊工合格證?自簽證之日起有效期為三年。持證焊工的

4、實際技能不能滿足產品焊接的要求或者違反工藝經律,以致于經常地或連續地出現焊接質量問題,安全監察機構將焊工合格證暫時收回或吊銷。第二章壓力容器用鋼2-1什么是金屬?掌握金屬知識對焊接工作有何意義?凡是有良好的導電、導熱和可鍛性能以及具有金屬光澤的元素,例如:鐵(Fe)、鈕(Mn)、銘(Cr)、鍥(Ni)、鋁(Al)、銅(Cu)等。焊工掌握了一定的金屬知識,就能選用焊接材料,更好地從事焊接工作。2-2壓力容器用鋼與焊接有關的鋼材主要包括哪些性能?包括力學性能、化學成分和金相組織。2-3什么是鋼材力學性能?常用力學性能包括哪些指標?鋼材在一定外力作用下,所表現的抵抗變形和斷裂的行為稀為力學性能。常用

5、力學性能指標包括:強度(搞拉強度、屈服強度),塑性(伸長率、斷面收縮率、彎曲度),韌性(沖擊吸收功)和硬度。2-4、什么是強度?金屬在外力作用下抵抗破裂的能力。其指標有:(1)抗拉強度:(7b=P/F(MPa兆帕)P-試樣拉斷前所承受的最大載荷(N牛頓)F-試樣橫截面積(mm2)(2)屈服強度:(Ts=Ps/F(MPa兆帕)Ps-試樣發生塑性變形時載荷(N牛頓)2-5什么是塑性?金屬在外力作用下產生永久變形的能力。其指標有;(1)伸長率6=L-Lo/LX100%Lo試樣原來長度L-拉斷時試樣長度(2)斷面收縮率巾=F-FJFX100%Fb試樣原來斷面積F-拉斷后試樣的斷面積2-6什么是沖擊韌性

6、?具有缺口的材料試樣抵抗沖擊載荷作用的能力。其指標有:ock=A/Fo(J/cm2)ak-沖擊韌性值,在沖擊載荷作用下,沖斷試樣時,試樣單位截面上所消耗的功A-試樣沖斷時所消耗的功(J)F0-試樣缺口底部的原始截面積(cm2)2-7.什么是硬度?金屬抵抗其他更硬物體壓入的能力。其指標有:(1)布氏硬度HB(2)洛氏硬度HRc(3)維氏硬度Hv2-8什么叫鋼?鋼材化學成分中常存有元素、合金元素和有害元素有哪些?含碳量小于2%和鐵(Fe)碳(C)合金稱為鋼。鋼中除碳元素外,冶煉時還帶入一定量的硅(si)、錳(Mn)、硫(s)、磷(P)等。其中硫、磷為有害元素。為了改善和提高鋼某些性能而專門加入的合

7、金元素,常用的有硅(si)、錳(Mn)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉬(Mo)等。2-9什么叫金相組織?鋼材常見組織有哪些?鐵元素是碳在a體中的固溶體。鐵素體的硬度和強度很低,而塑性、韌性很高,奧氏體是碳要丫體中的固溶體,具有高的塑性,但強度和硬度低。滲碳體是鐵與碳的化合物(FeC)。它的硬度很高(HRC7075,脆性很大,塑性幾乎為零。珠光體是鐵素體和滲碳體的機械混合物,它的硬度較鐵素體、奧氏體低。2-11改善鋼的性能有哪些方法?一是調整加入鋼的合金元素成分,二是對鋼進行熱處理。2-12什么叫熱處理,鋼的熱處理有幾種方法?其目的?熱處理是通過加熱、保溫、冷卻的方法使鋼的內部組織發生變化,從而獲得

8、所需要性能的一種工藝。鋼材的熱處理方法有:正火、退火、淬火、回火等。正火:細化晶粒、消除內應力、提高塑性和韌性,但伴有輕微淬硬效果。退火:降低鋼材的硬度,使晶粒細化。組織均勻。淬火:使鋼硬化、提高強度。回火:降低淬火鋼的硬化,提高塑性和韌性并減少內應力,獲得良好的綜合力學性能,淬火后再回火稱為調質處理。2-13.鋼按化學成分如何分類?分為碳素鋼和合金鋼兩類。碳素鋼按含量不同。可分為低碳鋼(C00.25%);中碳鋼(C=0.250.6%);高碳鋼(C>0.6%)。合金鋼接合金元素總量多少,分為低合金鋼(總量<5%);中合金鋼(總量510%);高合金鋼(總量>10%)。2-14.

9、鋼按用途如何分類?分為結構鋼、工具鋼、特殊用途鋼、(不銹鋼、耐熱鋼、低溫鋼等),產品專用鋼(鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、船舶用鋼、焊接氣瓶用鋼)。2-15.鋼按質量等級如何分類?分為普通鋼:P<0.045%S<0.050%優質鋼:P、S均00.04%高級優質鋼:P<0.035%S<0.03%2-16.壓力容器常用鋼材有哪些?(1)普通碳鋼結構鋼:Q235A1-質量等級A級(A、B、C、D)屈服強度數字、單位MPa鋼材屈服點“屈”字漢語拼音的首位字母(2)優質結構鋼:20g_R1鍋爐專用鋼1壓力容器專用鋼鋼含量C為0.2%(3)特殊高合金鋼:00Cr17Ni12Mo2(316

10、L)0Cr18Ni9(304)1表示含M(2%1表示含Ni9%表示含Ni12%表示含Cr18%表示含Cr17%表示含C00.08%表示含C<0.04(超低C)2-17.什么叫鋼材的焊接性?是指在一定的工藝、材料、結構的情況下,金屬材料對焊接的適用性。并保證合乎質量要求的焊縫,以及能否在使用條件下安全使用的能力。2-18.碳鋼化學成分基本元素(C、Mn、Si、S、P)及其他合金元素對鋼材力學性和焊接性有何影響?(1)碳(C):是一種強化元素,含量增加。鋼的強度和硬度增高。塑性、韌性降低;從而加劇焊接接頭冷裂、熱裂的傾向。壓力容器用鋼含量一般不高于0.25%。(2)鈕(Mn):也是一種強化元

11、素,能提高鋼的強度、硬度和耐磨性;在焊接過程,鈕有脫硫作用。提高焊縫抗熱性能。當Mn>1.2%時,會增加鋼淬硬性,加劇焊接接頭冷裂敏感性。(3)硅(Si):硅能提高鋼的強度,防止熱裂產生。但Si>0.5%時,會降低鋼的塑性、韌性,使焊縫金屬變脆。對焊接不利。(4)硫(S)、磷(P):是鋼中有害雜質。硫會使鋼產生熱脆性。易產生熱裂紋。磷會使鋼變脆韌性降低。一般S、P都不超過0.035%。(5)銘(Cr):能提高鋼的淬透性和抗氧化性和耐磨性,含銘量高的鋼焊接性變差。(6)鍥(Ni):能提高鋼的塑性和韌性;與銘配合使用,提高鋼的強度和耐磨熱性,對焊接沒有什么影響。(7)鑰(M。:當含量&

12、lt;0.6%時,能減少焊接裂紋可能性,隨著含鋁量增加,會增加焊接接頭淬硬貨幣易產生裂紋。(8)鈦(Ti):能減弱鋼在焊接過程中的淬硬傾向,對焊接性能有利。2-19.什么叫碳當量法?有何作用?碳當量法就是把鋼中各種合金元素對淬硬、冷裂的影響折合成碳的影響。它可作為估算、評定鋼材焊接性和一種參考指標。國際焊接學會推薦的碳當量計算公式為:MnNi+CuCr+Mo+VCe=C+一+(%)6155Ce值越高,鋼材淬硬傾向越大,冷裂紋敏感性也愈大。經驗指出:Ce<0.4%時,鋼材焊接性良好,Ce=0.40.6%時,焊接性稍差,需要適當的預熱才能焊接。Ce>0.6%焊接性不好。第三章焊接材料3

13、-1.焊條是怎樣組成的?焊條是手弧焊使用的焊接材料。它由焊條和壓涂在焊芯表面的藥皮組成。3-2.什么是焊芯?有何作用?焊芯是焊條的金屬鋼芯,它是一根具有一定長度和直徑的鋼芯,它的作用是:(1)傳導焊接電流,產生電弧。(2)作為焊縫的填充金屬。3-3.常用焊條的規格是如何規定的?焊條規格是指焊條的直徑和長度,焊條直徑是指焊芯的直徑。常用的焊條直徑有1.6、2、253.2、4、5。3-4.焊條藥皮有何作用?(1)保證電弧穩定燃燒。(2)防止空氣對熔池侵入。(3)保證焊縫金屬順利脫氧。(4)滲入合金提高焊縫金屬性能。(5)提高焊縫金屬的熔敷效率。3-5.什么是酸性焊條,有哪些特點?在熔渣中的酸氧化物

14、(如SiO2、TiO2),比堿性氧化物(CaO)多,稱堿性焊條。具特點:(1)氧化性強。(2)對水、銹、油敏感性小。(3)焊縫合金元素含量少,塑性、韌性、抗裂性不如堿性焊條。(4)焊接工藝性好,電弧穩定、飛濺少、而操作可交、直流兩用。3-6.什么是堿性焊條,有哪些特點?在熔渣中的堿性氧化物比酸性氧化物多,稱堿性焊條。具特點:(1)氧化性弱。(2)對水、銹、油敏感性大。(3)焊縫合金元素含量多,塑性、韌性、抗裂性強。(4)焊接工藝性不如酸性焊接,宜采用直流反接。3-7.焊條的型號和牌號有何作用?對于一種焊條,通常可以用型號及牌號來反映其主要特點及類別。焊條型號是以焊條國家標準為依據,反映焊條主要

15、情況的一種表示方法。焊條牌號指的是有關工業部門或生產部門實際生產的焊條產品。3-8.我國焊條分哪幾類?根據國家標準變更的情況,焊條可分為八類:碳鋼焊條;低合金鋼焊條;不銹鋼焊條;堆焊焊條;鑄鐵焊條;鍥及鍥合金鋼焊條;銅及銅合金焊條;鋁及鋁合金焊條。3-9.常用結構鋼芯有哪些牌號?H08或H08A兩種。H08A1高級優質鋼,含硫(S)、磷(P)量較低含碳(C)量k0.08%焊接用鋼絲3-10.怎樣識別結構鋼和奧氏體不銹鋼焊條的型號與牌號?型號牌號E43_03_J422TI匚表示藥皮為鈦鈣型,采用交直流均可1藥皮為鈦鈣型,采用交直流均可全位置焊接焊縫抗拉強410MPa1表示熔敷金屬抗拉強度最小值4

16、20MPa結構鋼焊條表小焊條E5015J507匚表示藥皮為低氫鈉型,直流反接一1-藥皮為低氫鈉型,直流反接全位置焊接焊縫抗拉強度490MPa表示熔敷金屬抗拉強度最小值420MPa結構鋼焊條表小焊條E308-16A102TI匚表示焊條為堿性或其他類型藥皮,適用于交流或直流反接1表示含熔敷金屬化學成分分類代號1鈦鈣型藥皮,交直流兩用-牌號編號-焊縫金屬主要化學成分組成等級為含銘量約18%,含鍥量約8%-奧氏體不銹鋼鋼條E 316A 0 2 2 表示焊條為堿性或其他類型藥皮,適用于交流或直流反接表示碳含量較低表示熔敷金屬化學成分分類代號表示焊條鈦鈣型藥皮,采用交直流均可牌號編號為2焊縫金屬主要化學成

17、分組成級為含碳量0 0.04% (超低碳)奧氏體不銹鋼鋼條表示焊條3-11.選用壓力容器焊接的焊條時應考慮哪些原則?(1)考慮母材的化學性能和化學成分。(2)考慮焊件的結構復雜程度和剛性。(3)考慮焊件的工作條件。(4)考慮勞動生產率、焊工勞動條件、經濟合理和焊接質量。3-12,用于壓力容器焊接的焊條,有什么要求?(1)必須符合廠家標準和各項技術要求,必須有生產廠的質量證明書。(2)焊條使用前應按工藝要求進行烘干:酸性焊條貯存時間短而且包裝完好,且用于一般鋼結構間接時,可不烘干。如有受潮可在70-150C烘干12h。堿性焊條一定要烘干,一般在350400c烘干12h;如果焊接低合金鋼易產生冷裂

18、時,可提高到400500,但最高不得超過470。烘干的焊條放入100150低溫保存,隨用隨取,焊工應攜保溫筒領焊條。(3)當天沒用完的焊條,應退回烘干箱內保存,否則要重新烘干,焊條不宜多次反復烘干,否則容易變質失效。3-13焊條應怎樣保管?(1)必須按為同類別、型號存放,避免混亂。(2)焊條必須放于通風良好、干燥的倉庫內。低氫型焊條應貯存在專用倉庫內,要求溫度1025,相對濕度在60以下。(3)焊條存放時必須墊高,離地離墻應大于0.3m,并要分垛放置。(4)焊條的包裝盡量做到現用現拆,且應先入庫的焊條先使用。3-14如何鑒定焊條是否受潮?(1)將數根焊條放在手中輕輕搓動,如發出清脆的碰撞聲為干

19、燥;如果聲音發鈍低沉,表面起粉狀白色斑為受潮。(2)受潮焊條焊接時,可能會看到焊條表面有水蒸蒸發出來。第四章焊接設備4-1什么叫電弧?電弧由幾部分組成?在兩電極的氣體介質中,產生持久的放電現象。電弧由陽極區、陰極區和弧形柱區三部分組成。4-2交流電和直流電的區別在哪里?在電路中電流流動方向不變,始終存在著正負極,這種電流稱直流。兩電流的大小和方向隨著時間的變化而不斷地變化著稱交流。4-3什么是正接和反接?在直流電弧中,焊條焊機的負極(焊條為陰極)焊件接正極為正接。相反,焊條接焊機的正極(焊條為陽極)焊析接負極,稱為反接。4-4什么叫電弧焊?利用電弧作為熱源的熔焊方法稱為電弧焊。焊接過程中,將焊

20、件接頭加熱到熔化狀態,不加壓力完成焊接的方法稱熔焊。4-5什么是磁偏吹?克服磁偏吹的措施有哪些?直流焊接時,由電磁場的作用,電弧向一側偏離的現象稱磁偏吹。克服措施有:(1)將焊接方向朝著大的空位焊縫或朝著焊好的焊縫。(2)盡量壓低焊接電弧,并使焊條向偏吹的反方向傾斜。( 3) 盡量使焊件遠離接地處,或采用多點接地。(4)長焊縫采用退焊法進行焊接。( 5)將直流焊接改為交流焊接。4-6為了使電弧穩定燃燒,對手弧焊電源(電焊機)有哪些要求?( 1)適當的空載電壓。(2)陡降的外特性。(3)良好的動特性。(4)靈活地調節焊接電流。4-7電焊機的空載電壓大一些好還是小一些好?空載電壓對引弧和電弧穩定燃

21、燒有重要作用,電焊機空載電壓高有一些是有利的。但從安全和降低焊機成本來說空載電壓越低越有利。我國生產直流焊機空載電壓大多數在5590V,交流焊機在6080V。4-8.電弧的靜特性是什么?在電極材料、氣體和弧長一定的情況下,電弧穩定燃燒時,焊接電流與電弧電壓變化的關系。從電弧靜特性曲線中可以看出,當電流大于100A時,電壓幾乎跟電流大小無關,主要跟弧長有關,電弧越長,電弧電壓越高。4-9.為什么要求焊機外特性曲線是陡降的?焊接過程中,電弧長度總是難免要變動,具有陡降外特性曲線的焊機,當電弧長度變動時,其焊接電流變動很小,使焊接過程能比較均勻地熔化焊條,以保證焊接質量。4-10.什么叫動特性?當電

22、流負載發生舜時變化時,電焊機輸出電流和端電壓的波動需要經過一定時間才能穩定下來,這種過渡過程的性能稱為動特性。過渡過程越短,電弧燃燒越穩定,焊機動特性越好。4-11.電焊機牌上的“負載持續率”有何意義?電焊機輸出電流的大小是由該機發熱情況確定的,溫度過高,電焊機會燒壞,電焊機溫度取決于焊接電流的大小和負載狀態。負載持續是在選定的工作時間周期內,允許焊機連續負載的時間。負載持續率是在選定的工作時間周期內,允許焊機連續負載的時間。在選定的工作周期內負載時間負載持續率= 乂 100%選定的工作時間周期15國家標準規定500A以下的焊機選定工作時間周期為5分鐘。4-12.手工電弧焊電源分幾種?具優點是

23、什么?( 1)弧焊變壓器(交流弧焊機):是一種特殊變壓器。優點:結構簡單,使用方便,易于修理,價格便宜,無磁偏吹,噪聲小等。缺點:交流電電弧穩定性差,不能用于堿性低氫型焊接。常用機型:BX1-330型(動鐵芯式),BX3-300型(動線圈型)( 2)弧焊發電機(直流弧焊機):是一種特殊發電機。優點:直流電,電弧穩定性好。缺點:噪音大,很耗電,結構與維修復雜,成本高,已被淘汰。常用機型:AX-300,AX1-500G型( 3)弧焊整流器(整流弧焊機):是用整流元件將交流電變為直流電流。優點:噪音小,空載損耗小,效率高,維修簡單(與弧焊發電機相比)缺點:過載能力小,使用和維護要求高。常用機型:ZX

24、G-300(硅整流弧焊機),ZX5-400(晶閘管整流弧焊機)4-13.電焊機型號有什么含義?BX3-300ZX5-400_系列序號:3代表動圈式1代表動鐵芯品閘管 下降特性弧焊整流器TI1-額定焊接電流300A|匚額定焊接電流400A下降特性弧焊變壓器第五章焊接接頭組織與性能及其形式5-1.什么叫焊接接頭?用焊接方法連接的接頭稱為焊接接頭。它由焊縫金屬、熔合區和熱影響區三部分組成5-2.什么叫焊縫?焊接接頭中處于熔化狀態的部分稱為焊縫。它由熔化的母材和填充金屬兩部分組成。5-3.什么是熱影響區?緊靠焊縫金屬的母材,在焊接過程中,受電弧加熱影響,其組織和性能發生變化的區域。5-4.什么叫熱循環

25、?在焊接過程中,焊件上某一部位,其溫度隨著焊接電弧的移動而逐漸升高、又逐漸降低,直到冷卻至初始溫度,這個過程稱為熱循環。5-5,焊接熱循環有什么特點?它對焊接接頭性能有何影響?(1)高溫停留時間:即加熱到1100c以上區域的停留時間(或區域寬度)。停留時間越長,過熱區越寬,晶粒粗化,焊縫金屬塑性,韌性差。(2)冷卻速度:即800C500c冷卻時間。當鋼材具有一定淬硬傾向時,冷卻速度過快,可能形成淬硬組織,容易產生焊接裂紋。5-6.焊接接頭熱影響區的寬度大小對焊接質量有何影響?熱影響區越窄,焊接接頭中的應力越大,越容易出現裂紋。熱影響區越寬,則對焊接接頭的力學性能越不利,而且變形大。熱影響區的大

26、小與焊接方法及焊接規范等因素有關。5-7.什么叫焊接熔池的一次結晶與二次結晶?焊縫金屬從液態轉變為固態的結晶過程稱為一次結晶;當焊縫金屬溫度低于相變溫度時發生的組織轉變。稱為二次結晶。5-8.什么叫偏析現象?熔池結晶過程中,由于冷卻速度很快,已凝固的焊縫金屬中的化學成分來不及擴散,造成元素的分布不均勻,這種現象叫偏析現象。5-9.低碳鋼焊縫及熱影響區存在哪些組織?它們的力學性能怎樣?(1)不完全熔化區:從焊縫金屬到未熔化的基本金屬間的過渡區域。該區域晶粒粗大,最易產生缺陷(如未焊透、裂紋等)。(2)過熱區:溫度為110OC,晶粒粗大,形成了脆性過熱組織。力學性能大大下降。(3)正火區:溫度為9

27、001100C,冷卻時產生了正火處理。由于重晶作用,晶粒變細力學性能改善。(4)不完全正火區:溫度為750900C,一部分受到正火處理,一部分仍保持原來狀態。力學性能有一定提高。(5)另尚有再結晶區和藍脆區等,對于低碳鋼來說,對接頭性能影響最大是過熱區。5-10.焊接接頭型式有哪幾種?焊接接頭型式有對接接頭、T型接頭、角接接頭、搭接接頭、十字接頭、端接接頭、卷槽焊接頭、鎖底接頭等。5-11.焊縫形式有哪幾種?焊接形式有對接焊縫、角焊縫、塞焊縫,端接焊縫和槽焊縫。5-12.常用坡口形式有哪些?有I形;V形;X形;單邊V形;K形;U形;雙U形;J形;雙J形等。5-13.什么叫焊縫代號?用以在圖紙上

28、標注焊縫橫剖面形狀,焊縫輔助要求和焊縫尺寸的符號稱為焊縫代號。5-14.焊縫代號組成及表示方法是哪些?焊縫代號主要是由基本符號、輔助符號、引出線和焊縫尺寸組成。其國標為GB324-88“焊縫代號”。名稱I形焊縫V形焊縫單邊V形焊縫帶鈍邊V形焊縫角焊縫封底焊縫基本符號IIVYD名稱三面焊縫周圍焊縫帶墊板焊縫現場焊縫第六章手工電弧焊工藝6-1.什么是手工電弧焊?用手工操縱焊條進行焊接的電弧焊方法叫手工電弧焊。6-2.手弧焊時焊條的三個基本運動方向是什么?(1)朝著熔池方向送進;(2)橫向擺動;(3)沿著焊接方向移動。6-3.什么是焊接工藝規范?手弧焊工藝規范包括哪些內容?焊接工藝規范是指影響焊接接

29、頭質量的所有技術參數。手工電弧焊的工藝規范主要包括焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊接層數、焊條牌號、電源種類和極性以及焊接順序、預熱溫度、層間溫度、后熱處理、焊后熱處理等。6-4.如何選擇焊條直徑?焊條直徑主要由焊件厚度、焊接位置和焊接層次等因素確定。對于要求焊透的第一層焊道和立、橫、仰焊所用焊條直徑要細。6-5.如何選擇焊接電流?焊接電流是手工電弧焊的最重要參數,它不僅影響焊接生產率,而且是能否得到成形良好優質接頭的關鍵。焊接電流大小主要依據是焊條直徑,也和焊接位置,焊件散熱情況及金屬性能有關。焊接電流過大會產生燒穿、咬邊、氣孔、飛濺大、力學性能下降。焊接電流過小會造成引弧困難、火

30、渣、未焊透、未熔合、成形不良等。焊接電流大小是否合適要看:(1)飛濺大小;(2)焊縫成形;(3)焊條熔化情況。焊條焊條直徑(mm)焊接電流(A)型號牌號2.53.245E4303J422709090130150200220270E4315J427609090120140180200240E5015J507E308-16A102508080110110160160200E308-15A107E309-16A302E309-15A3076-6.如何選擇電源極性?根據焊件所需熱量和焊條性質而定。正接法是焊件正極焊條接負極,采用正接法可以得到較大熔深。反接法是焊件接負極,焊條接正極,反接法用于薄板,堿

31、性焊條和有色金屬焊接。6-7.什么是線能量?它和工藝規范有何關系?線能量是熔焊時,由焊接能源輸入給單位長度焊縫上的熱能。IVI-焊接電流(安培)V-電弧電壓(伏特)q=一Uq-線能量(焦耳/毫米)U-焊接速度(毫米/秒)當選用較大焊接電流,較慢焊接速度時,線能量大。當選用較小焊接電流,較快焊接速度時,線能量小。6-8.線能量對焊縫性能有何影響?(1)線能量過大,焊縫高溫停留時間長,過熱區寬,晶粒粗化嚴重,焊縫金屬的塑性下降。(2)線能量過小,焊后冷卻速度快,有淬硬傾向,鋼材可能形成淬硬組織,容易產生焊接紋。(3)不同鋼材線能量大小要求不同,對焊接易淬鋼材(如低合金高強鋼)要求用稍能量。焊接奧氏

32、體不銹鋼要求用較小線能量。(4)定位焊電流應比正式焊接電流大1015%。(5)在焊縫交叉和焊縫方向急劇變化處不要進行定位焊。(6)定位焊縫必須牢固,不得有浮焊,裂紋、夾渣、氣孔等缺陷,發現后應鏟除重新焊。(7)定位焊道的長度一般當板厚25mm為3050mm,板厚25mm為50100mm。定位焊問為板厚的1530第七章焊接缺陷和檢驗7-1.常見的焊縫表面和內部缺陷有哪些?(1)表面缺陷有:焊縫尺寸不符合要求咬邊、弧坑、焊瘤、背面內凹,電弧擦傷、表面氣孔、夾渣等。(2)內部缺陷有:裂紋、氣孔、夾渣、未焊透和未熔合。7-2.焊縫為什么要有一定尺寸和形狀?焊縫尺寸過大,會造成材料和工時的浪費,尺寸過小

33、會減小焊縫面積,導致使用能力,焊縫形狀應均勻圓滑過渡,避免出現尖角而產生應力集中引起裂紋。7-3.什么是咬邊?怎樣產生的?有何危害性?咬邊是沿焊趾的母材部位產生的溝槽或凹陷。主要是由于焊接規范不當(如電流過大,電弧太長等)和操作不正確(如焊條角度所造成的。咬邊嚴重時,會產生應力集中。容易引起裂紋。并減少焊縫的有效面積。使工作降低。7-4.什么是弧坑?怎樣產生?有何危害性?弧坑是在焊縫末端或接頭處低于母材表面的凹坑。主要是由于熄弧過快或薄板焊接時使用電流過大造成。弧坑不僅使該處焊縫強度減弱,弧坑內很容易產生微小裂紋(火口裂紋)、氣孔等。7-5裂紋對焊縫性能有何影響?按產生的溫度分幾類?焊接裂紋是

34、一種危害性最大的缺陷,它除降低焊接接頭的強度外,還因裂紋的末端有的缺口,引起應力集中,焊件承載后,將成為結構斷裂的起源,因此焊接結構一般不允許裂紋。裂紋按產生的時間不同分為熱裂紋和冷裂紋。7-6熱裂紋和冷裂紋區別在哪里?( 1)產生的溫度和時間不同:熱裂紋產生在焊縫的結晶過程中。冷裂紋發生在焊件冷卻以下(馬氏體轉復溫度)有的焊后立即出現。有的可以延至幾小時到時幾周才出現。所以裂紋又稱延遲裂紋。(2)產生的部位和方向不同:熱裂紋絕大多數產生在焊縫金屬中。有縱向,有橫向。冷裂紋大多數產生在熱影響區或熔合線上。大多數為縱向,少數為橫向。(3)外觀特征不同:熱裂紋斷口有明顯的氧化色;冷裂紋斷口發亮,無

35、氧化色。( 4) 金相結構不同:熱裂紋都是沿晶開裂的;冷裂紋是穿晶開裂,不過也有沿晶開裂。7-7簡述熱裂紋產生原因?防止措施?(1)產生原因:(a)焊縫金屬中的低熔點共晶在快速冷卻過程中,造成晶間偏析,形成液態薄膜。(b)在結晶過程產生焊接應力。(2)防止措施;(a)控制鋼材和焊材中硫(S)、磷(P)、碳(C)含量;如開坡口,采用堿性焊條。(b)加入細化晶粒元素,改善焊縫金屬結晶組織,提高抗裂性。(c)控制焊接規范,采用多層多道焊,提高焊縫形狀系數,避免中心線偏析。(d)采取各種降低焊接應力的工藝措施。7-8簡述冷裂紋產生原因?防止措施?(1)產生原因:(a)鋼材的淬硬傾向大,產生低塑性馬氏體

36、組織。(b)焊接接頭中含氫量較高(c)焊后存在較大焊接應力。( 2) 防止措施:(a)選用堿性低氫焊條。(b)焊條要嚴格烘干,焊件坡口嚴格清理。(c)選擇合理焊接規范,合理安排焊接順序。(d)焊前預熱、緩冷,減少高溫冷卻速度。(e)焊后立即進行熱處理,降低含量,消除焊接應力。7-9氣孔對焊縫性能有何影響?它產生的原因是什么?氣孔對焊縫性能有較大影響:它不僅減小焊縫的有效工作斷面積,使焊縫的機械性能下降,而且破壞了焊縫的致密性,容易造成泄漏。氣孔產生的原因主要是(1)焊接材料方面:焊條受潮,未按規定烘干;焊條藥皮變質、剝落;焊芯銹蝕;焊條偏芯保護不良等。(2)焊接工藝方面:焊件坡口未清理干凈;采

37、用過大的電流造成焊條發紅而使保護失效;焊接時電弧過長;電弧偏吹,運條手法不穩定等。7-10防止產生氣孔產生工藝措施有哪些?( 1)做好焊前準備工作:焊件坡口兩側范圍內表面油污清除干凈;不得使用藥皮開裂、剝落、變質、偏心或焊芯銹蝕的焊條;焊條要按規定烘干。( 2)選擇合適的焊接規范:焊接電流不易過大,焊速不易過快。導熱快、散熱面大的焊件。當氣溫低時要考慮預熱。( 3)正確操作方法:保持較短的電弧長度,特別是堿性焊條采用短電弧焊并直接反接。防止產生偏弧現象。7-11氫對焊縫金屬有哪些有害的作用?如何減少焊縫中氫的含量?氫的危害性很大,它不僅會在焊縫中形成氫氣孔和氫白點,更嚴重的是造成氫脆,使焊縫金

38、屬的塑性明顯下降,降低斷裂強度。在一定條件下會產生延遲裂紋。減少焊縫中氫含量:(1)焊條烘干;(2)坡口表面水、銹、油要清理干凈。7-12焊接缺陷對壓力容器結構有哪些危害?( 1)減少焊縫隙的有效截面積,削弱焊接接頭的強度。( 2)引起應力集中:焊縫存在缺陷時,使接頭的截面不連續或間斷,存在突變部位,在個作用力下將產生應力集中,當應力超過金屬材料斷裂強度時,材料就開裂。( 3)縮短使用壽命:容器使用過程承受低周疲勞載荷,焊縫存在缺陷,超過一定界限時,環一定周次后,缺陷會不斷擴展長大,直至引起結構發生疲勞斷裂。( 4)造成脆斷:脆性斷裂是低應力斷裂,就是結構在沒有塑性變形情況下產生快速突發性斷裂

39、。脆性總是從焊接接頭中缺陷開始。7-13焊接缺陷的返修應注意哪些問題?焊接返修必須十分謹慎,力求一次返修合格,壓力容器焊縫同一部位返修次數不宜超過2次。因此應注意以下問題:( 1)必須準確地確定缺陷部位,分析原因,編制返修工藝卡,在工藝指導下返修。( 2)采用機械或碳弧氣刨方法將缺陷清除干凈。碳弧氣刨時,應避免槽表面滲碳,可用砂輪修磨表面層。( 3)對要予熱的材料,返修時予熱溫度要比正式焊接時高3050。( 4)采用多層多道焊、小電流快速不擺動焊法,一般第一層焊條直徑小3.2,其它各層用小4.0,第一層焊接電流可大些,以保證焊透。( 5)嚴格控制層間溫度。注意起弧與收弧質量。多道焊時起、收弧處

40、應錯開。( 6)在焊接過程中可采用錘擊焊縫法釋放應力,減少焊接應力。( 7)返修部位的焊縫必須修磨表面,使其外形與原焊縫一致。( 8)要求焊后熱處理的產品,應在熱處理前進行返修。7-14焊接質量檢驗有哪些方法?(一)非破壞性檢驗方法:( 1)外觀檢驗(2)無損探傷:射線探傷、超聲波探傷、表面探傷(著色、磁粉)等。( 3)致密性試驗:水壓試驗、氣密試驗、滲透試驗等。(二)破壞性檢方法:( 1)力學性能試驗:焊接接頭力學性能試驗(包括拉伸、彎曲、硬度試驗)。( 2)焊縫的化學分析。(3)金相檢驗(包括宏觀和微觀檢驗)。7-15影響鍋爐壓力容器制造質量的四個因素是什么?( 1)焊接接頭的質量(2)備

41、料尺寸精度和裝配質量( 3)制造工藝水平(4)焊縫探傷技術第八章焊接應力及變形8-1什么叫應力、內應力分幾類?應力就是物體單位截面上承受的內力。內應力就是在沒有外力的情況下平衡于物體內部的應力。內應力按其生產原因可分為熱應力和殘余應力。8-2什么叫熱應力?物體受熱不均勻時,熱脹冷縮不能自由進行,這樣引起的內應力。8-3.什么叫殘余應力?如果不均勻溫度場所造成的內應力達到材料的屈服極限,使局部區域產生塑性變形,當溫度恢復到原始的狀態后,就產生新的殘存在物體中的幾應力,稱之為殘余應力。8-4.焊接時產生應力與變形的原因是什么?焊接過程中,焊接接頭不均勻加熱和冷卻的作用;結構剛度和裝配夾具的拘束力作

42、用;焊縫在加熱冷卻過程中產生組織變化等都使焊接接頭主生不均勻塑性變形和焊接應力。8-5.焊接變形形式有幾種?有縱橫向收縮變形、彎曲變形、角變形、扭曲變形和波浪變形五種。8-6.減少焊接變形有哪些方法?( 1)反變形法:裝配工件時,預置一定的反變形,使焊接變形抵消。( 2)剛性固定法:用夾具、胎具、支撐等辦法強行限制焊件變形。( 3)選用合理的焊接方法和工藝規范:采用電流功率大、能量密度大的焊接方法,采用線能量小的工藝規范都會使接頭的加熱的范圍窄,焊件變形減小。( 4)用合理的裝配焊接順序:焊件剛性大變形就小,裝配后再進行焊接比隨焊變形小,同焊件前一道焊縫比后一道焊縫變形量要大;同一條焊縫的前段

43、收縮量比后收縮量大;焊接方向也會影響焊件變形。( 5)用分段焊、跳焊、對稱焊、逐步退焊法均可減少焊接變形。( 6)散熱法:即強迫冷卻法。對于淬火傾向大的鋼材應慎用。( 7)錘擊焊縫法:錘擊可以使焊縫延伸而補焊接引起縮短,一般底層和表層焊道不錘擊。8-7.降低和消除焊接應力有哪些方法?( 1)采用合理的焊接順序和方向:先焊收縮較大的焊縫,如先焊橫向焊縫后焊縱向焊縫。焊接方向要指向自由端。(2)降低接頭的剛性:采用反變形、開槽等方法。(3)采用較小的焊接線能量:采用細焊條、小沖流、短焊道、多層焊、控制層間溫度等辦法減少線能量。(4)焊前預熱:減少焊件的溫度差,從而減少熱應力,對淬火鋼材還可減少組織

44、應力。(5)加熱減應法:在焊件的適當部位加熱,能比較自由地進行,從而減少焊接應力。(6)錘擊焊縫法。(7)焊后熱處理:利用高溫對材料屈服強度下降和蠕變現象而達到松馳焊接殘余應力目的。8-8.矯正焊接變形有哪些方法?( 1)機械法矯正:施加外力使工作產生變形,來抵消焊接應力。( 2)火焰矯正:利用金屬局部加熱后,冷卻過程中收縮引起新的變形來抵消已出現的焊接變形。加熱一般為600800C,加熱方式有點狀加熱,線狀加熱和三角加熱。第九章壓力容器常用鋼材焊接9-1.壓力容器常用低碳鋼有哪些?它的焊接特點有哪些?壓力容器常用低碳鋼有Q235-A.B.C.D、20G、20R。Q235-AD是普通碳素鋼結構

45、鋼,為低碳鋼類,含碳量Q235-A為0.140.22%,Q235-B為0.120.20%,Q235-C為00.18%,Q235-D為00.7%。20G、20R是優質碳素結構鋼,含碳量為0.2%,為低碳鋼類。鋼號帶G為鍋爐專用鋼;帶R為壓力容器專用鋼。它們的特點為:(1)焊接性能好,一般必采用特殊工藝措施,熱影響區性能不會發生明顯變化。(2)當含碳量在標準上限時(0.20.25%),同時含硫量過高,工作剛度大,而且在低溫(0c以下)條件焊接時,可能出現裂紋。9-2,壓力容器常用低碳鋼焊接時,焊條選用及其工藝措施有哪些?焊條鋼號型號牌號型號牌號Q235-A.B.C.DE4303J422E4315J42720G、20RE4303J422E4315E5015J427J507(2)預熱條件確定:當大厚板、低溫情況下要考慮。板厚(mm)環境溫度預熱溫度30以下低于0c時在始焊處100mm范圍內預熱15C1730低于-20C時100150c3040低于-10C時100150c4150低于0c時100150c(3)焊后熱處理:壓力容器當板厚S>32mm時或預熱100c以上S>38mm時焊后要進行消除應力熱處理,溫度一般600650C。9-3,壓力容器常用普通低合金鋼有哪些,其焊接特點是什么?壓力容器常用普低鋼有16Mn

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