環(huán)球網(wǎng)校2021年一級建造師考試機(jī)電工程實務(wù)章節(jié)考點：焊接技術(shù)
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環(huán)球網(wǎng)校2021年一級建造師考試機(jī)電工程實務(wù)章節(jié)考點：焊接技術(shù)
焊接材料與設(shè)備選用要求
焊接方法與焊接工藝評定
焊接應(yīng)力與變形
焊接質(zhì)量檢驗方法
焊條按熔渣堿性分：
堿性焊條(又稱作低氫型焊條)和酸性焊條。
堿性焊條和酸性焊條工藝性能對比
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對比的項目 |
堿性焊條 |
酸性焊條 |
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藥皮氧化還原性 |
還原性強(qiáng) |
氧化性強(qiáng) |
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對水、銹產(chǎn)生氣孔的敏感性 |
敏感 |
不敏感 |
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電弧穩(wěn)定性 |
應(yīng)采用短弧操作 |
穩(wěn)定、可長弧操作 |
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電源極性 |
直流、反極性 |
交、直流兩用 |
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耐大電流 |
一般 |
好 |
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焊縫成形 |
一般、熔深較深 |
好、熔深較淺 |
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熔渣結(jié)構(gòu) |
呈結(jié)晶狀 |
玻璃狀 |
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脫渣性 |
不同品牌有好有壞 |
好 |
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焊接煙塵 |
較多 |
少 |
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擴(kuò)散氫含量 |
低 |
高 |
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全位置焊接操作性 |
一般 |
好 |
焊條選用基本要求
1)焊接材料的選用設(shè)計有規(guī)定時應(yīng)按設(shè)計文件要求選用。
2)設(shè)計無規(guī)定時應(yīng)在滿足結(jié)構(gòu)安全、可靠使用的前提下，以改善作業(yè)條件和提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益為原則，設(shè)計無規(guī)定時綜合考慮以下因素：鋼材化學(xué)成分及力學(xué)性能;焊縫金屬性能;鋼結(jié)構(gòu)特點(板厚、接頭形式)和受力狀態(tài);工藝性;焊接位置和施焊條件(室內(nèi)、野外、空間大小);焊接工作量(焊縫長度、焊縫當(dāng)量DIN)
①焊縫金屬的力學(xué)性能和化學(xué)成分匹配原則②保證焊接構(gòu)件的使用性能和工作條件原則③滿足焊接結(jié)構(gòu)特點及受力條件原則④具有焊接工藝可操作性原則⑤提高生產(chǎn)率和降低成本原則
焊條選用原則的應(yīng)用
焊條選用原則
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場合條件 |
選用的焊條 |
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普通結(jié)構(gòu)鋼 |
熔敷金屬抗拉強(qiáng)度 等于或稍高于母材的焊條 |
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合金結(jié)構(gòu)鋼 |
焊條的合金成分要與母材相同或相近 |
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接觸腐蝕介質(zhì)的焊件 |
不銹鋼焊條 |
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焊接部位難以清理的焊件 通風(fēng)條件差的場合 |
酸性焊條、低塵焊條 |
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焊縫易產(chǎn)生裂紋的情況下 |
比母材強(qiáng)度低的焊條； 抗裂性能好的低氫型焊條 |
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母材中碳、硫、磷偏高 |
選塑性、韌性指標(biāo)較高的 低氫型焊條 |
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受震動沖擊的焊件 |
特種設(shè)備的焊接材料復(fù)驗
(1)球罐用的焊條和藥芯焊絲應(yīng)按批號進(jìn)行擴(kuò)散氫復(fù)驗。
(2)工業(yè)管道用的焊條、焊絲、焊劑庫存超過期限，應(yīng)經(jīng)復(fù)驗合格后方可使用。焊接材料質(zhì)量證明書或合格證書上應(yīng)注明庫存的期限，并應(yīng)符合以下規(guī)定：
1)酸性焊接材料及防潮包裝密封良好的低氫型焊接材料的規(guī)定期限一般為2年;
2)石墨型焊接材料及其他焊接材料的規(guī)定期限為1年。
【提示】焊條選用和材料復(fù)驗易考多選，這個點也有可能考案例，要重點掌握。
焊條電弧焊 閱讀熟悉
(1)機(jī)動性和靈活性好
不受場地限制;用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、空間狹小時，比其他焊接方法靈活。(這是因為其焊接設(shè)備簡單，只需要配備適用的電源、焊鉗和足夠長的焊接電纜。)
(2)焊縫金屬性能良好
(略)
(3)工藝適應(yīng)性強(qiáng)
不適用焊“活性金屬”，其它金屬結(jié)構(gòu)都可以焊。
鎢極惰性氣體保護(hù)焊 閱讀熟悉
具有焊條電弧焊的特點,自有的特點:電弧熱量集中，可精確控制焊接熱輸入，焊接熱影響區(qū)窄。
焊接過程不產(chǎn)生熔渣、無飛濺，焊縫表面光潔。焊接過程無煙塵;熔池容易控制;焊縫質(zhì)量高。焊接工藝適用性強(qiáng)。幾乎可以焊接所有的金屬材料。焊接參數(shù)可精確控制，易于實現(xiàn)焊接過程全自動化。
焊接工藝評定
定義 閱讀了解
焊接工藝評定是指為驗證所擬定的焊接工藝正確性而進(jìn)行的試驗過程及結(jié)果評價。記載驗證性的試驗及其結(jié)果，對擬定的焊接工藝規(guī)程進(jìn)行評價的報告稱為焊接工藝評定報告(PQR)。擬定的焊接工藝規(guī)程是為焊接工藝評定所擬定的焊接工藝文件，稱為：預(yù)焊接工藝規(guī)程(PWPS)。
焊接工藝評定作用(案例閱讀)
(1)驗證施焊單位能力
焊接工藝評定驗證施焊單位擬定焊接工藝的正確性，并評定施焊單位在限制條件下，焊接成合格接頭的能力。
(2)編制焊接工藝規(guī)程的依據(jù)
GB50236-2011中規(guī)定：工程產(chǎn)品施焊前，應(yīng)依據(jù)焊接工藝評定報告編制焊接工藝規(guī)程，用于指導(dǎo)焊工施焊和焊后熱處理工作，一個焊接工藝規(guī)程可以依據(jù)一個或多個焊接工藝評定報告編制;一個焊接工藝評定報告可用于編制多個焊接工藝規(guī)程。
焊接工藝評定必須自己單位完成：PWPS的編制、試件焊接等。焊評試件由本單位技能熟練的焊工、用本單位的焊接設(shè)備施焊。
可以委托另一個單位來完成：試件和試樣的加工、無損檢測和理化性能試驗等。
焊評試件檢驗項目至少包括：外觀檢查、無損檢測、力學(xué)試驗、彎曲試驗。
焊接工藝評定報告應(yīng)由焊接技術(shù)負(fù)責(zé)人審核。 承擔(dān)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接難度等級C級和D級的施工單位，焊接技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)具有高級技術(shù)職稱。
焊接技術(shù)管理要求
焊接技術(shù)交底內(nèi)容:①焊接工程特點,②焊接規(guī)程(WPS)內(nèi)容,③焊接質(zhì)量檢驗計劃,④進(jìn)度要求等。超次返修,焊縫同一部位的返修次數(shù)不宜超過2次。如超過2次，返修前應(yīng)編制超次返修技術(shù)方案，并經(jīng)施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后，方可實施。
特殊材料焊接工藝措施
有延遲裂紋傾向的材料
有再熱裂紋傾向的材料
抗硫化氫腐蝕鋼(20HIC)
【題型】
針對案例背景中的母材，那些特殊材料要制定相應(yīng)的焊接工藝措施?
答：對①有延遲裂紋傾向的材料②有再熱裂紋傾向的材料③抗硫化氫腐蝕鋼(20號鋼)制定相應(yīng)的焊接工藝措施
有延遲裂紋傾向的材料
產(chǎn)生延遲裂紋原因: 產(chǎn)生延遲裂紋與焊縫含擴(kuò)散氫、接頭所承受的拉應(yīng)力以及由材料淬硬傾向決定的金屬塑性儲備有關(guān)，是三個因素中的某一因素與相互作用的結(jié)果。
防止產(chǎn)生延遲裂紋的措施(注意有考案例的可能)應(yīng)采取焊條烘干、減少應(yīng)力、焊前預(yù)熱、焊后及時熱處理的措施外，盡量嚴(yán)格執(zhí)行焊后熱消氫處理的工藝，必要時打磨焊縫余高。不能及時進(jìn)行熱處理時，應(yīng)在焊后立即均勻加熱至200-300度，并保溫緩冷。
有再熱裂紋傾向的材料
產(chǎn)生再熱裂紋與鋼中所含碳化物形成元素(Cr、Mo、Ti、B等)有關(guān),預(yù)防產(chǎn)生再熱裂紋的方法:
(1)預(yù)熱
預(yù)熱溫度為200〜450℃;若焊后能及時后熱，可適當(dāng)降低預(yù)熱溫度。
(2)應(yīng)用低強(qiáng)度焊縫
焊縫強(qiáng)度低于母材以增高其塑性變形能力。
(3)減少焊接應(yīng)力
合理地安排焊接順序、減少余高、避免咬邊及根部未焊透等缺陷以減少焊接應(yīng)力。
【提示】焊接工藝規(guī)程為今年新增內(nèi)容，考生需要重點掌握焊接工藝評定的作用和步驟，焊接技術(shù)，并能夠在選擇題和案例題中靈活應(yīng)用。
降低焊接應(yīng)力的措施
設(shè)計措施
(1)減少焊縫的數(shù)量和尺寸,可減小變形量，同時降低焊接應(yīng)力。
(2)避免焊縫過于集中，(合理安排焊縫位置)從而避免焊接應(yīng)力峰值疊加。
(3)優(yōu)化設(shè)計結(jié)構(gòu)，如將容器的接管口設(shè)計成翻邊式，少用承插式。(合理選擇焊縫的形狀)
工藝措施
①采用較小的焊接線能量
②合理安排裝配焊接順序
③層間進(jìn)行錘擊
④預(yù)熱拉伸補償焊縫收縮(機(jī)械拉伸或加熱拉伸)
⑤焊接高強(qiáng)鋼，選用塑性較好的焊條
⑥預(yù)熱
⑦消氫處理
⑧焊后熱處理(最通用的方法是高溫回火)
⑨利用振動法來消除焊接殘余應(yīng)力
焊后熱處理:消除殘余應(yīng)力的最通用的方法是高溫回火。如，將焊件放在熱處理爐內(nèi)加熱到一定溫度(Ac1以下)和保溫一定時間，利用材料在高溫下屈服極限的降低，使內(nèi)應(yīng)力高的地方產(chǎn)生塑性流動，彈性變形逐漸減少，塑性變形逐漸增加而使應(yīng)力降低。
PS：Ac1——臨界溫度(轉(zhuǎn)變溫度)。
焊接變形的分類
焊接變形可分為
①在焊接熱過程中發(fā)生的瞬態(tài)熱變形②室溫條件下的殘余變形就殘余變形而言，又可分為焊件的面內(nèi)變形和面外變形。
面內(nèi)變形：①焊縫縱向收縮變形②橫向收縮變形③焊縫回轉(zhuǎn)變形
面外變形：角變形、彎曲變形、扭曲變形、失穩(wěn)波浪變形。
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