時間:2022-02-18 22:58:12
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇焊接材料,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:鋁;銅;焊接;研究
中圖分類號:P755.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
受銅資源短缺的影響,其產(chǎn)量低,價格高成為銅應(yīng)用中的難題,而與之相比,鋁的產(chǎn)量較高,且價格低廉,因此用鋁替代銅是近年來研究的重點(diǎn)。由于鋁的導(dǎo)電性僅次于銅,且密度比銅小,用鋁來代替銅不但可以降低成本,零部件的重量也能夠降低。用鋁代替銅的實(shí)際應(yīng)用中,鋁和銅的連接是必然的,主要包含板-板連接、管-管連接、板-管連接等,連接的方法包含非焊接與焊接方法。本文主要針對焊接方法進(jìn)行研究。
1、異種材料焊接的特點(diǎn)
因?yàn)殇X和銅都具有強(qiáng)氧化性,因此在對其焊接的時候難度比較大。對于鋁而言,不管是固態(tài)還是液態(tài),其氧化性極強(qiáng)。鋁和銅之間容易形成脆性金屬化合物,使得連接點(diǎn)的力學(xué)性能下降。此外,二者的物理性能也有較大差異,都是導(dǎo)致焊接難度大的原因。因?yàn)殇X和銅的比熱、導(dǎo)熱率都較高,因此在焊接的時候必須要有強(qiáng)大的熱源支撐,而且兩種金屬的熔點(diǎn)相差較大,使其均勻受熱熔化的難度非常大。由于銅和鋁的密度不同,對焊縫的混合也會產(chǎn)生影響。在高溫環(huán)境下,兩種金屬液體能夠吸收大量氣體,使得銅和鋁在焊接時,焊縫中出現(xiàn)氣孔。
2、異種材料焊接方法介紹
2.1熔化焊
鋁/銅熔化焊主要包含氣焊、激光焊、MIG焊、TIG焊、電子束焊及埋弧焊等焊接方法,由于鋁和銅的熔點(diǎn)差異較大,在熔化焊過程中,出現(xiàn)鋁已經(jīng)熔化了,但銅還是固態(tài),形成夾雜或者未熔合,因此焊接的難度比較大。鋁和銅受到強(qiáng)烈的氧化后會形成氧化膜,而氧化膜中含有結(jié)晶水或吸附水,導(dǎo)致焊縫中出現(xiàn)氣孔。而且兩種金屬焊接中,易出現(xiàn)脆性金屬間化合物,導(dǎo)致接頭的強(qiáng)度降低。采用熔化焊,是對異種金屬不同熔點(diǎn)的物理性能差異的考慮,并且采取措施對金屬的氧化進(jìn)行防止,將焊縫中銅的含量控制在最佳范圍,盡可能的降低液態(tài)鋁與銅的接觸時間。實(shí)踐證明,激光焊引起具有高密度的能量和可控性,對降低異種材料焊接時脆性金屬間化合物的產(chǎn)生能夠有效的抑制,所以,其焊接的效果較好。
2.2摩擦焊
包含高溫摩擦焊和低溫摩擦焊。摩擦焊最大的特點(diǎn)是熱影響區(qū)小、省電,是異種金屬材料焊接比較適合的焊接方法。主要用于管狀、圓柱狀的鋁件、銅件的對接。如果鋁/銅焊件尺寸大、壁薄且承受一定的荷載時,因?yàn)殇X的剛性差、強(qiáng)度低,很容易出現(xiàn)變形、扭折,甚至發(fā)生斷裂,并且焊件的尺寸精度難以保證。隨著攪拌摩擦焊技術(shù)的出現(xiàn),使焊接的過程中不會出現(xiàn)熔化,有效的抑制了焊縫出現(xiàn)氣孔、氧化及裂紋等缺陷,焊接質(zhì)量與焊接的速度及攪拌頭的轉(zhuǎn)速有很大的關(guān)系,很多時候焊接失敗都是由于焊接速度與攪拌頭轉(zhuǎn)速的匹配不當(dāng)導(dǎo)致的。
2.3爆炸焊
目前,在多種生產(chǎn)與科技中都用到鋁/銅爆炸焊接。爆炸產(chǎn)生的高速巨大壓力能夠?qū)X和銅表面的油污、氧化膜等清除掉。進(jìn)行焊接時,容易導(dǎo)致焊件出現(xiàn)變形,所以對連接管的內(nèi)外都需要進(jìn)行休整。要控制焊接的質(zhì)量,就需要對兩個零件的角度以及靠近的速度合理的進(jìn)行控制。從焊接實(shí)踐來看,要提高接觸面的強(qiáng)度,就需要提高爆速,經(jīng)過對接觸面進(jìn)行彎曲試驗(yàn),焊接處的強(qiáng)度滿足要求。
2.4超聲波焊
自上世紀(jì)六十年代出現(xiàn)至今,超聲波焊接目前已經(jīng)在多個領(lǐng)域內(nèi)廣泛的應(yīng)用。對異種材料的焊接中,超聲波焊接方法比較簡單,只需要對焊接件施加超聲和壓力作用,使異種材料接觸面發(fā)生摩擦,并將鋁表面的污染物及氧化膜撕裂清除,從而使兩個干凈的接觸面產(chǎn)生原子擴(kuò)散,鋁和銅均在沒有達(dá)到熔點(diǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)生粘結(jié)作用。這種焊接方法不需要外加熱源,也不需要接電,焊接時不會出現(xiàn)液相和氣相,所以也不會出現(xiàn)脆性金屬間化合物。通過水下與空氣中焊接試驗(yàn)效果對比發(fā)現(xiàn),兩種環(huán)境下的焊接強(qiáng)度接近,因此可以說明這種焊接方法受環(huán)境的影響不大,但是由于在水中散熱較快,所以需要的焊接實(shí)踐較長,壓力較大。
2.5電阻焊
在鋁/銅焊接應(yīng)用中,對接電阻焊的使用時間較差,可分為閃光堆焊及電阻對焊。電阻對焊主要是將焊接工件端面壓緊,然后利用電阻熱將端面加熱到塑性狀態(tài),然后施加壓力完成焊接。該方法的生產(chǎn)率比較高,但設(shè)備復(fù)雜且能耗大,而且在接頭處易出現(xiàn)氧化物夾雜,力學(xué)性能不高。而閃光對焊則通過高壓快速頂鍛和極短的通電時間,在大電流、高送料速度下完成對接,這種方法的優(yōu)勢在于可以將接頭處的氧化物及化合物擠出,使接頭發(fā)生大的塑性變形,其焊接接頭性能較好。
2.6釬焊
這種焊接方法在鋁/銅異種材料焊接中的優(yōu)勢主要有變形小、溫度低、操作方便、設(shè)備簡單、周期短、生產(chǎn)成本低等,因此也是近年來研究的一個重要方面。在采用釬焊焊接時,對鋁/銅直接進(jìn)行焊接的難度還是比較大的,為了去除鋁表面的氧化膜,需要用腐蝕性比較強(qiáng)的釬劑,使其形成強(qiáng)烈的腐蝕性。由于銅和鋁的電位差異較大,也容易引起腐蝕。鋁/銅釬焊可分為電阻釬焊、直接釬焊、擴(kuò)散釬焊及超聲波釬焊等幾種形式。其中,電阻釬焊的加熱快,生產(chǎn)率高;超聲波釬焊的接頭抗腐蝕能力強(qiáng);擴(kuò)散釬焊中零件變形小,接頭質(zhì)量好,一次能進(jìn)行多個接頭的焊接。
3、結(jié)束語
由于鋁/銅異種材料的焊接難度非常大,接頭的質(zhì)量還需要進(jìn)一步的提高。而爆炸焊、超聲波焊、摩擦焊、擴(kuò)散焊等方法在提高接頭質(zhì)量中的作用非常顯著,但是由于其工藝復(fù)雜、設(shè)備投資較大、成本高,其經(jīng)濟(jì)性能方面不及釬焊,因此,近些年對釬焊的研究成為一個熱點(diǎn)。而電阻焊在鋁/銅焊接中也取得了較好的效果,因此從實(shí)際應(yīng)用方面來講,釬焊和電阻焊是鋁/銅焊接的主要方向。
參考文獻(xiàn)
[1]吳偉明,高巖.銅與鋁軟釬焊技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J].電子工藝技術(shù),2008(2).
[2]楊宏.鋁-銅異種材料焊接工藝及其質(zhì)量評價[J].機(jī)械管理開發(fā),2012(6).
[3]劉會杰,沈俊軍.鋁/銅異種材料的焊接研究[J].焊接,2009(3).
關(guān)鍵詞:焊接材料 生產(chǎn)與應(yīng)用
中圖分類號:P755.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
目前,隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展使得焊接材料的需求量呈現(xiàn)著快速增長的趨勢。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,近年來,我國已經(jīng)成為了世界上的第一大焊接材料的生產(chǎn)國,總的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了120多萬噸,但是,焊接材料的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)仍然保持著原有的格局,主要是以低品位的普通焊條為主要產(chǎn)品,而高效率、高技術(shù)含量的焊接材料產(chǎn)品的占有率仍然持續(xù)比較低的狀態(tài)。我國的焊材產(chǎn)業(yè)在整體素質(zhì)與科研的水平上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的綜合水平,另外科研水平主要是從生產(chǎn)的裝備情況、檢測的技術(shù)和產(chǎn)品的研制與開發(fā)等方面的內(nèi)容來看的。
一、各種焊接材料產(chǎn)品生產(chǎn)
1、焊絲
焊絲是焊接材料里一種常見的材料,它主要包括氣保護(hù)實(shí)心焊絲、氣保護(hù)藥芯焊絲和埋弧焊絲三部分,具體表現(xiàn)在:
(1)氣保護(hù)實(shí)心焊絲。目前,我國所有的氣保護(hù)焊絲的生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)達(dá)到了150余家,自行研制的設(shè)備100余臺,并且從瑞典、意大利、加拿大、德國以及中國臺灣等國家和地區(qū)引進(jìn)了各種生產(chǎn)氣保護(hù)焊絲的設(shè)備大約50套,使得它的生產(chǎn)能力達(dá)到近20萬噸,生產(chǎn)氣保護(hù)焊絲的企業(yè)主要是由國有、集體、私營、合資及獨(dú)資企業(yè)參與而共同組成的,并且不少數(shù)量的大型焊條生產(chǎn)廠也逐漸作為焊絲生產(chǎn)的骨干企業(yè)參與其中。
近些年來,大部分企業(yè)在生產(chǎn)氣保護(hù)焊絲的關(guān)鍵性技術(shù)方面取得了突破性的進(jìn)展,這樣在一定程度上增加了各生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)氣保護(hù)焊絲的相關(guān)設(shè)備以及大大增加了生產(chǎn)的產(chǎn)量,但是我們不得不承認(rèn)由于冶金等企業(yè)的影響,氣保護(hù)焊絲的品種仍然是比較少的,除ER49-1和ER50-6型號的生產(chǎn)量相對而言比較大之外,其余的大部分品種的產(chǎn)量都相對比較小。
(2)氣保護(hù)藥芯焊絲
近年來,氣保護(hù)藥芯焊絲的生產(chǎn)逐漸發(fā)展壯大,它已經(jīng)從1996年的500余噸發(fā)展到2001年的近1.2萬噸,生產(chǎn)企業(yè)到目前為止已經(jīng)達(dá)到了28個,并擁有39條共有的生產(chǎn)線,其中包括21條引進(jìn)生產(chǎn)線和18條自制生產(chǎn)線,同時它現(xiàn)在所具有的生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)能力可以達(dá)到2萬余噸的產(chǎn)量。據(jù)統(tǒng)計,目前氣保護(hù)藥芯焊絲的年產(chǎn)量已經(jīng)超過1000噸的企業(yè)總共有4家。1996-2001年國產(chǎn)藥芯焊絲數(shù)量,和市場使用量,見下圖:
(3)埋弧焊絲
目前,我國有數(shù)百家企業(yè)能夠供應(yīng)埋弧焊絲,部分企業(yè)甚至可以做到盤狀供貨。再者由于埋弧焊的工藝除了單電極之外,已經(jīng)發(fā)展到了多電極和多規(guī)格焊絲的程度,促進(jìn)了埋弧焊絲的應(yīng)用量不斷增加,隨之也使得鍍銅埋弧焊絲的生產(chǎn)數(shù)量在不斷的增多。2001年國產(chǎn)二氧化碳?xì)獗Wo(hù)實(shí)心焊絲的產(chǎn)量為14萬噸左右,藥芯焊絲約1.2萬噸,埋弧焊絲約5萬噸。
(4)埋弧焊劑
通過不斷發(fā)展,目前,通量30多個生產(chǎn)企業(yè),年生產(chǎn)能力的行業(yè)作為一個整體流量可以達(dá)到150000噸,其中包括11萬噸以上的熔煉焊劑和燒結(jié)焊劑3 萬到4萬噸,并且可以生產(chǎn)燒結(jié)焊劑的企業(yè)可以有將近一打。燒結(jié)焊劑市場擴(kuò)張,燒結(jié)焊劑通量的比例也將不斷提高。據(jù)調(diào)查,2001年,國內(nèi)生產(chǎn)埋弧焊劑約7萬噸,包括約5萬噸融化通量和燒結(jié)通量近2萬噸。2012年統(tǒng)計表明,埋弧焊材從十幾年前8萬t發(fā)展到49萬t,增長了513%,占國內(nèi)焊接材料總產(chǎn)量的10%,發(fā)展較穩(wěn)定。
2、電焊條
電焊條行業(yè)在1992年到1993年福利高峰后,迅速增加的生產(chǎn)企業(yè),生產(chǎn)能力迅速提高,增加生產(chǎn),導(dǎo)致普通產(chǎn)品價格下跌,利潤大幅減少到?jīng)]有電極的利潤或損失。目前,除了以上幾個規(guī)模經(jīng)營,工業(yè)發(fā)展和特殊電極操作特征的企業(yè)保持一定利潤,其他業(yè)務(wù)保本或虧損,普通碳鋼焊條生產(chǎn)越來越集中在幾個大型焊接材料生產(chǎn)企業(yè)。近幾十年焊接技術(shù)發(fā)展中,高效焊接技術(shù)得到了快速發(fā)展,焊接材料也得到相應(yīng)發(fā)展,其中焊絲的發(fā)展最為迅猛,目前已占據(jù)高效焊接材料“王”者地位。
面對激烈的市場競爭,中小企業(yè)在降低原材料成本和能源消耗成本的基礎(chǔ)上,產(chǎn)生的產(chǎn)品質(zhì)量在一定程度上的下降,一些企業(yè)加強(qiáng)管理提高技術(shù)水平和其他手段來減少電焊條生產(chǎn)成本,并積極調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),擴(kuò)大焊錫絲,焊錫,或其他行業(yè),為了提高市場競爭力,積極開拓國外市場。在2001年,各種電焊條生產(chǎn)見下圖:
二、焊接材料的應(yīng)用趨勢
相關(guān)的金屬制品業(yè)都和現(xiàn)代的焊接應(yīng)用有很大的關(guān)系,這些制造業(yè)主要包括石化設(shè)備制造業(yè)、橋梁與建筑行業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、運(yùn)輸工具制造業(yè)、鍋爐等產(chǎn)業(yè)。焊接材料產(chǎn)業(yè)的興衰和這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都是密切相關(guān)的。
1、船舶制造
我國造船系統(tǒng)在不斷完善和發(fā)展,并提出了相關(guān)的要求,主要包括:到2005年,主要造船廠焊接效率達(dá)到近百分之八十,其中包括二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊實(shí)用率達(dá)到百分之五十五,焊接機(jī)械化和自動化率達(dá)到將近百分之七十。此外,造船行業(yè)十年后的高效焊接技術(shù)開發(fā)和推廣的藥芯焊絲氣體保護(hù)焊和埋弧焊技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。我國的國際化發(fā)展趨勢,造船行業(yè)也適應(yīng)了國際發(fā)展趨勢,焊接材料的效率,工藝性等提出了更高的要求。
2、橋梁與建筑
目前,我國的焊接技術(shù)正處在從手工焊向半自動和自動焊轉(zhuǎn)變的過程,橋梁建造用低碳低合金實(shí)心焊絲、藥芯焊絲會有更好的發(fā)展,手工電焊條和埋弧焊材仍然會保持一定的比例不斷發(fā)展。
3、汽車與軌道車輛
在汽車行業(yè)內(nèi),半自動和自動焊接材料的應(yīng)用比例也正在以很快的速度不斷增長,那么MAG焊和埋弧焊的焊絲需求量會逐漸增加。
4、壓力容器和儲罐
各種高效的焊接工藝,對于不同的焊絲品種,如二氧化碳?xì)獗Wo(hù)實(shí)心焊絲、藥芯焊絲和埋弧焊絲等,將會有更多的需求。
總之,焊接材料的應(yīng)用應(yīng)該是高效率、高質(zhì)量、適合于自動焊的焊材使用量將會逐漸的增加,而其他的焊材,尤其是低品質(zhì)的焊材的使用量會呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢。
三、焊接材料的發(fā)展趨勢與建議
1、近階段焊接材料的發(fā)展趨勢
目前普通低價位焊條的產(chǎn)量已經(jīng)漸漸接近于極限,未來的趨勢將會是此種焊條的產(chǎn)量輸出在逐漸的減少,同時會對焊條的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的調(diào)整,與此同時,特種焊條的比例會提高,焊條總量將維持不變的狀態(tài),但這一比例在整個焊接材料中所占比例將由目前的接近80%的比例逐漸下降到70%以下。
我國焊接機(jī)械化和自動化技術(shù)不斷發(fā)展,氣保護(hù)實(shí)芯焊絲也有相應(yīng)長足發(fā)展。據(jù)權(quán)威部門2012年統(tǒng)計表明,氣保護(hù)實(shí)芯焊絲從十幾年前幾十萬t發(fā)展到上百萬t,增長了500%,占國內(nèi)焊接材料總產(chǎn)量的30%,已成為焊接材料的主體。氣保護(hù)實(shí)芯焊絲以高效率,焊接自動化程度高,低成本,焊接工藝性能優(yōu)良等特點(diǎn),目前已被廣泛應(yīng)用于電力、石油化工、壓力容器、軌道車輛、工程機(jī)械及煤礦機(jī)械等各大領(lǐng)域。有的焊絲生產(chǎn)企業(yè),依據(jù)市場不同需求,針對不同鋼種、不同行業(yè)、不同客戶,在焊絲開發(fā)過程中,對焊絲的合金元素和合金體系改進(jìn),強(qiáng)化組織,細(xì)化晶粒,有效地提高焊縫金屬韌性。同時加強(qiáng)生產(chǎn)工藝優(yōu)化與改進(jìn),控制焊絲的線徑和線性及增強(qiáng)鍍銅結(jié)合力,提高產(chǎn)品使用質(zhì)量,滿足客戶要求。氣體保護(hù)焊實(shí)芯焊絲產(chǎn)品已由單一ER50-6碳鋼向60kg、70kg、80kg、90kg、100kg級高強(qiáng)度低合金焊絲發(fā)展,品種也逐步擴(kuò)展到承壓設(shè)備、核電、火點(diǎn)耐熱、軌道車輛及橋梁建造等各類特種焊絲及不銹鋼或雙相不銹鋼等焊絲,滿足了行業(yè)的發(fā)展。
焊接材料發(fā)展建議
2014年,相關(guān)的部門將會著力的開發(fā)SHY70MC金屬粉型藥芯焊絲,焊接效率可達(dá)97%,焊縫成形好、飛濺小、煙塵少、擴(kuò)散氫含量低,抗氣孔性能強(qiáng),專用于船用漆板平焊、平角焊。大型焊接材料企業(yè)需要不斷加快產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級,中小企業(yè)應(yīng)該逐漸向特色產(chǎn)品和特定的市場經(jīng)營方向發(fā)展,逐步加大研究和開發(fā)的投入力度,不斷提高老產(chǎn)品的品質(zhì)并且開發(fā)出高技術(shù)的新產(chǎn)品,在行業(yè)組織的推動下,加強(qiáng)技術(shù)交流與合作,推動焊接材料行業(yè)的進(jìn)步。
結(jié)語:
焊接材料是焊接行業(yè)的一個重要分支,隨著焊接技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)外焊接材料的生產(chǎn)和使用也將得到長足的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):
[1]馬鳳輝,李春范. 中國焊接材料的生產(chǎn)與應(yīng)用概況[A]. .與時俱進(jìn) 追求卓越——中國機(jī)械工程學(xué)會焊接學(xué)會四十周年、中國焊接協(xié)會十五周年紀(jì)念文集[C],2002:6.
[2]王蕊. CASTOLIN公司的中國市場開拓及營銷策略研究[D].上海海事大學(xué),2005.
作者:周景全
[關(guān)鍵詞]304不銹鋼;焊接工藝;奧氏體;馬氏體
中圖分類號:F689 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)11-0094-01
1、背景介紹
石油化工裝置中,存在許多高溫、高壓管道,或者潔凈度要求較高的的管道和設(shè)備,因此不銹鋼大量采用。不銹鋼是指主加元素Cr高于12%,能使鋼處于鈍化狀態(tài)、又具有不銹鋼特性的鋼,奧氏體不銹鋼通常在常溫下的組織奧氏體+少量鐵素體。由于所需要獲得的組織要求比較嚴(yán)格,不銹鋼的焊接尤為重要,焊材的選取成為關(guān)鍵。某裝置304不銹鋼管道焊接時,施工單位根據(jù)自己的焊接工藝評定采用了A132焊條,一些現(xiàn)場人員認(rèn)為沒有采取常用的A102焊條,會產(chǎn)生問題,那么到底采用A132焊條是否可行呢?下面從理論上對304不銹鋼焊材的選用作一介紹。
2、304不銹鋼的焊接特點(diǎn)
2.1 304不銹鋼簡介
304相當(dāng)于我國的0Cr18Ni9不銹鋼,化學(xué)成分見下表:
力學(xué)性能:抗拉強(qiáng)度 σb (MPa)≥520;條件屈服強(qiáng)度 σ0.2 (MPa)≥205;伸長率 δ5 (%)≥40;斷面收縮率 ψ (%)≥60;硬度:≤187HB。
2.2 304奧氏體不銹鋼的焊接特點(diǎn)
(1)容易出現(xiàn)熱裂紋:盡量使焊縫金屬呈雙相組織,鐵素體的含量控制在3-5%以下。因?yàn)殍F素體能大量溶解有害的S、P雜質(zhì)。盡量選用堿性藥皮的優(yōu)質(zhì)焊條,以限制焊縫金屬中S、P、C等的含量。
(2)晶間腐蝕:根據(jù)貧鉻理論,焊縫和熱影響區(qū)在加熱到450-850℃敏化溫度區(qū)時在晶界上析出碳化鉻,造成貧鉻的晶界,不足以抵抗腐蝕的程度。
(3)應(yīng)力腐蝕開裂:應(yīng)力腐蝕開裂是焊接接頭在特定腐蝕環(huán)境下受拉伸應(yīng)力作用時所產(chǎn)生的延遲開裂現(xiàn)象。奧氏體不銹鋼焊接接頭的應(yīng)力腐蝕開裂是焊接接頭比較嚴(yán)重的失效形式,表現(xiàn)為無塑性變形的脆性破壞。
(4)焊縫金屬的低溫脆化:對于奧氏體不銹鋼焊接接頭,在低溫使用時,焊縫金屬的塑韌性是關(guān)鍵問題。此時,焊縫組織中的鐵素體的存在總是惡化低溫韌性。
(5)焊接接頭的σ相脆化:焊件在經(jīng)受一定時間的高溫加熱后會在焊縫中析出一種脆性的σ相,導(dǎo)致整個接頭脆化,塑性和韌性顯著下降。σ相的析出溫度范圍650-850℃。在高溫加熱過程中,σ相主要由鐵素體轉(zhuǎn)變而成。加熱時間越長,σ相析出越多。
3、不銹鋼焊接的焊材選用
不銹鋼主要用于耐腐蝕,但也用作耐熱鋼和低溫鋼。因此,在焊接不銹鋼時,焊條的性能必須與不銹鋼的用途相符。不銹鋼焊條必須根據(jù)母材和工作條件(包括工作溫度和接觸介質(zhì)等)來選用。
(1)一般來說,焊條的選用可參照母材的材質(zhì),選用與母材成分相同或相近的焊條。如:A102對應(yīng)0Cr19Ni9;A137對應(yīng)1Cr18Ni9Ti。
(2)由于碳含量Σ恍飧值目垢蝕性能有很大的影響,因此,一般選用熔敷金屬含碳量不高于母材的不銹鋼焊條。如316L必須選用A022焊條。
(3)奧氏體不銹鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能。可通過焊接工藝評定進(jìn)行驗(yàn)證。
(4)對于在高溫工作的耐熱不銹鋼(奧氏體耐熱鋼),所選用的焊條主要應(yīng)能滿足焊縫金屬的抗熱裂性能和焊接接頭的高溫性能。
(5)對于在各種腐蝕介質(zhì)中工作的耐蝕不銹鋼,則應(yīng)按介質(zhì)和工作溫度來選擇焊條,并保證其耐腐蝕性能(做焊接接頭的腐蝕性能試驗(yàn))。
(6)也可選用鎳基合金焊條。如采用Mo達(dá)9%的鎳基焊材焊接Mo6型超級奧氏體不銹鋼。
4、304不銹鋼焊接材料選用分析
A102焊條是與304化學(xué)成分匹配的焊材,A132則是加入了Nb元素,那么焊接形成的焊縫會是什么組織呢,這需要通過舍弗勒圖來進(jìn)行計算。所用公式為:
Creq =Cr+1.37Mo+1.5Si+2Nb+3Ti Nieq=Ni+22C+14.2N+0.31Mn+Cu(圖1)
A132焊條的化學(xué)成分為:
對于A132:
Creq = Cr+1.37Mo+1.5Si+2Nb+3Ti = 19.83+1.5×0.59+2×0.52 = 21.76
Nieq = Ni+22C+14.2N+0.31Mn+Cu = 9.54+22×0.043+0.31×1.15 = 10.84
對于304不銹鋼:
Creq = Cr+1.37Mo+1.5Si+2Nb+3Ti = 19.00+1.5×1.00 = 20.50
Nieq = Ni+22C+14.2N+0.31Mn+Cu=9.50+22×0.08+0.31×2.00=11.88
焊接時,焊縫的成分取決于熔合比D,設(shè)D=0.3,即母材金屬熔入焊縫30%,則對于焊縫:
Creq = 0.3 × 20.50+0.7×21.76 = 21.38
Nieq = 0.3 × 11.88+0.7×10.84 = 11.15
以上三組數(shù)據(jù)對應(yīng)舍弗勒圖全部落在圖上的A+F區(qū),也就是奧氏體+少量鐵素體區(qū),不會生成易裂的馬氏體區(qū),焊縫組織完全可以保證。以上是計算分析,其實(shí)簡言之奧氏體不銹鋼采用奧氏體不銹鋼的焊材焊接一定生成奧氏體組織。
那么Nb元素加入到304不銹鋼焊縫中會有什么影響呢,Nb的固溶強(qiáng)化作用很強(qiáng),顯著提高鋼的淬透性和強(qiáng)度,還可細(xì)化晶粒,并提高鋼的高溫性能,適當(dāng)加入Nb元素對焊縫的性能是有益的。
關(guān)鍵詞:火電施工 焊接材料 管理控制
中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言:
火電施工現(xiàn)場的焊接材料管理是火電施工質(zhì)量管理的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),火電施工所需的焊接材料種類繁多,使用方向涉及到土建、鍋爐、汽機(jī)、電氣、儀控等專業(yè),焊材用量大,并且受施工現(xiàn)場場地、環(huán)境條件等因素影響較大。焊接材料的錯用、亂用,將給施工質(zhì)量帶來不可逆的嚴(yán)重后果。但是,只要我們利用科學(xué)的管理方法加強(qiáng)管理,控制各個環(huán)節(jié)的影響因素,焊材材料的使用就可以得到有效的追溯、控制。
1.管理職責(zé)
材料采購部門負(fù)責(zé)焊接材料的采購、入庫工作,并提供有效的質(zhì)保書原件。焊材庫管理人員負(fù)責(zé)焊材庫的日常管理工作,包括參與焊材入庫驗(yàn)收、保管、烘培、發(fā)放、回收、降級及報廢等工作,并負(fù)責(zé)做好相應(yīng)的工作記錄。焊接專檢負(fù)責(zé)組織有關(guān)人員對焊材庫具體規(guī)劃、日常檢查、監(jiān)督協(xié)調(diào)等管理工作。焊接作業(yè)人員必須嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)定領(lǐng)用焊接材料。
2.實(shí)施步驟
1)采購
各焊材使用部門需要采購的焊接材料應(yīng)由使用部門編制需求計劃,由采購部門負(fù)責(zé)采購任務(wù)。到貨后應(yīng)由采購部門和焊材庫管理人員協(xié)同開箱檢查、清點(diǎn),T/P91、T/P92、不銹鋼等高合金部件焊材應(yīng)通知焊接專檢參加。焊接材料管理人員根據(jù)到貨單確認(rèn)牌號、規(guī)格、數(shù)量,焊材質(zhì)保書原件由采購部門歸檔,焊材庫留復(fù)印件備案。采購部門應(yīng)對焊材質(zhì)保書進(jìn)行編號,并建檔。
2)入庫驗(yàn)收
焊材庫管理人員應(yīng)仔細(xì)核對到貨單,檢查到貨焊材的牌號、規(guī)格、數(shù)量是否與到貨單相符,核對焊材質(zhì)保書是否與到貨焊材的批號、牌號、規(guī)格一致。實(shí)物抽檢,按到貨量的1~3%開箱抽檢,特別對外包裝有破損的應(yīng)加大抽檢比例。檢驗(yàn)內(nèi)容包裝:焊接材料的包裝是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,是否完好,有無破損、受潮現(xiàn)象;外觀檢驗(yàn):焊接材料的外表面是否污染,在儲運(yùn)過程中是否有可能影響焊接質(zhì)量的缺陷產(chǎn)生,識別標(biāo)志是否清晰、牢固,與產(chǎn)品實(shí)物是否相符;焊絲無銹蝕、焊條外觀均勻、藥皮無偏芯無脫落、焊芯無銹蝕。合格入庫,不合格則不得入庫。合金焊材的驗(yàn)收按每批次進(jìn)行光譜檢驗(yàn),由焊材使用單位負(fù)責(zé)委托,焊絲直接送樣進(jìn)行光譜檢驗(yàn),焊條應(yīng)進(jìn)行堆焊后對焊縫金屬進(jìn)行光譜檢驗(yàn),堆焊層至少三層。光譜檢驗(yàn)報告作為該批材料的質(zhì)量證明文件由焊材庫歸檔。
3)入庫記錄
焊接材料按入庫日期記入臺帳,合金鋼焊材按批號進(jìn)行光譜復(fù)驗(yàn),光譜報告按序號歸檔作為入庫臺帳的支持性文件;質(zhì)保書按入庫時間編流水號歸檔作為入庫總帳的支持性文件。
4)焊材的擺放
焊材應(yīng)按牌號、規(guī)格、批號堆放整齊,料架距外墻面及底層距地面均不得小于300mm,以便于通風(fēng)。
5)焊材標(biāo)識
焊材入庫后應(yīng)及時進(jìn)行標(biāo)識,標(biāo)識內(nèi)容包含:焊材型(牌)號、規(guī)格、入庫日期、入庫數(shù)量,進(jìn)口焊材除標(biāo)識廠家牌號外還應(yīng)標(biāo)識AWS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)號。
6)焊材庫環(huán)境要求
焊材庫房環(huán)境要求:庫房內(nèi)應(yīng)加裝抽濕和控溫設(shè)備。空調(diào)、抽濕機(jī)和紅外線燈應(yīng)確保庫室內(nèi)溫度在5℃以上,相對濕度不超過60%;當(dāng)相對濕度或溫度不滿足要求時,應(yīng)分別開啟設(shè)備,抽濕和提高室內(nèi)溫度。庫房溫濕度記錄應(yīng)在上下午各記錄一次。
7)焊條烘焙
焊條的烘焙量應(yīng)由焊接技術(shù)員提前一天通知,特殊情況可提前4小時通知。焊條在使用前應(yīng)參照說明書給定的溫度烘焙。低氫型焊條烘干溫度為300~350℃,恒溫時間1~2h。焊前要求必須烘干的焊接材料(堿性低氫型焊條及陶質(zhì)焊劑)如烘干后在常溫下擱置4h以上,在使用時應(yīng)再次烘焙。焊條重復(fù)烘焙不得超過兩次。酸性焊條一般可不烘干,但焊接重要結(jié)構(gòu)時,應(yīng)經(jīng)150~200℃烘干1~2h。超低氫焊條烘干溫度為350~400℃,恒溫時間為2h。對當(dāng)日退庫的焊條須放入100~150℃的恒溫箱內(nèi)。焊條烘干時,應(yīng)特別注意烘干低氫型焊條時不應(yīng)和一般焊條(如鈦鐵礦型)相混淆,否則一般焊條的藥皮性能將會喪失,熔敷金屬的機(jī)械性能就會變差。烘焙后應(yīng)填寫記錄。焊接材料在烘干時應(yīng)排放合理、有利于均勻受熱及潮氣排除。不同牌號的焊條原則上應(yīng)分別烘干,如量小且烘干規(guī)范相同允許同爐烘干,不同牌號的焊條之間應(yīng)分層且有明顯的標(biāo)識。焊條放入烘箱烘焙后應(yīng)立即在烘箱外進(jìn)行標(biāo)識,標(biāo)識內(nèi)容有焊條牌號、規(guī)格,并同時登記焊條烘焙記錄臺帳。
8)焊材的發(fā)放
發(fā)放準(zhǔn)備:焊條烘焙結(jié)束處于保溫狀態(tài)下,常用焊絲已在有標(biāo)識的發(fā)放架上準(zhǔn)備就緒。焊工本人持技術(shù)員簽發(fā)的領(lǐng)料單領(lǐng)料。所攜帶焊條保溫筒應(yīng)完好無損,焊條筒破損,焊材庫管理員應(yīng)拒發(fā)焊條。焊條筒在使用過程中應(yīng)按要求加熱。焊條的領(lǐng)用以重量記錄,焊絲的領(lǐng)用以根為單位記錄。當(dāng)日未使用完的焊材應(yīng)在當(dāng)日下班前退回焊材庫,焊材管理人員應(yīng)記錄退回數(shù)量,退回焊條應(yīng)重新烘干并在次日優(yōu)先發(fā)放。第二次領(lǐng)用焊材時必須退還焊條頭、焊絲頭,退回的焊條頭原則上不得長于50mm,焊絲頭不得長于80mm,一米長焊絲應(yīng)退回兩根焊絲頭,退回的焊條焊絲頭必須清點(diǎn)數(shù)量,焊條焊絲頭均以根數(shù)清點(diǎn),焊條頭焊絲頭根數(shù)小于98%的拒發(fā)焊接材料。
3.追溯記錄
焊材庫管理員在發(fā)放焊接材料時,應(yīng)認(rèn)真核對焊工上崗證與領(lǐng)用人是否一致,相符后方可發(fā)放,同時也便于監(jiān)督焊工確實(shí)做到持上崗證領(lǐng)用焊材。焊工應(yīng)負(fù)責(zé)所領(lǐng)焊接材料正確使用到相應(yīng)部件上,用不完的焊條、焊絲應(yīng)及時退回到焊條庫,并登記;班組及其它地方不得滯留焊接材料,否則按報廢材料處理。每張焊接派工單所指定任務(wù)完成或中斷,焊接派工主管應(yīng)在焊接派工單上簽字確認(rèn)。焊接派工單留存焊材庫,焊材庫管理員根據(jù)焊接派工單編號整理歸檔建立跟蹤記錄臺帳,作為焊接材料可追溯性及材料消耗結(jié)算的憑據(jù)。焊接材料的降級/報廢必須按不合格項(xiàng)控制程序執(zhí)行,并保留記錄。焊接專檢應(yīng)定期(每月一次)組織有關(guān)人員對焊材庫進(jìn)行檢查,并留有記錄。焊材庫與各使用單位每月進(jìn)行一次焊接材料的庫存核查對帳,過程中隨時對焊材的儲備量進(jìn)行控制。
4.結(jié)語
焊接材料管理的控制是全過程的控制,在實(shí)際生產(chǎn)過程中,只有嚴(yán)格執(zhí)行以上管理措施和管理規(guī)定,才能保證焊材材料使用的準(zhǔn)確性和可追溯性。
參考文獻(xiàn)
本文介紹了比較教學(xué)法的選擇原因,通過材料的化學(xué)成分和性能特點(diǎn)、材料的焊接性分析和材料的焊接工藝要點(diǎn)三個方面闡述了比較教學(xué)法在金屬材料焊接課程中的具體應(yīng)用,從而實(shí)現(xiàn)了教學(xué)目的,提高了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的理解知識能力。
關(guān)鍵詞:
比較教學(xué)法;金屬材料焊接;應(yīng)用
《金屬材料焊接》是焊接專業(yè)課程中的知識點(diǎn)比較多、理論性和綜合性也比較強(qiáng)的課程,所以學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較費(fèi)勁,特別是技工院校的學(xué)生,本身的基礎(chǔ)知識比較薄弱,學(xué)習(xí)起來更不容易。本技工院校也只有高級工和技師的班級才開展《金屬材料焊接》的課程,本人這學(xué)期承擔(dān)這門課程的教學(xué)任務(wù),針對現(xiàn)況,對此門課程采取了比較教學(xué)方法,取得了很好的教學(xué)效果。
1選擇比較教學(xué)法的原因
比較教學(xué)法,顧名思義就是用比較的方法進(jìn)行教學(xué),在教學(xué)過程中,利用教學(xué)內(nèi)容的相互聯(lián)系和區(qū)別,使學(xué)生掌握和鞏固教學(xué)內(nèi)容,從而達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的一種邏輯思維方法。《金屬材料焊接》課程主要內(nèi)容有合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接、不銹鋼和耐熱鋼的焊接、鑄鐵的焊接和常用有色金屬的焊接。其中每章所講的主要內(nèi)容都是由三個部分組成,材料的化學(xué)成分和性能特點(diǎn)、材料的焊接性分析和材料的焊接工藝要點(diǎn)。很顯然,本課程的教學(xué)內(nèi)容具有很高的可比性,可以把彼此相聯(lián)系的知識點(diǎn)加以比較,從相似中找出差異,從差異中找出共性,從而找出規(guī)律性。通過比較可使新舊知識邏輯化,以便于對新知識的理解和接受;通過比較可使零散的知識系統(tǒng)化,以強(qiáng)化對知識的鞏固和掌握。由于本院校對金屬材料焊接課程的改革還處于起步階段,還沒有實(shí)踐場地,只能在課堂上完成此課程的教學(xué)任務(wù),所以綜合現(xiàn)有的條件和學(xué)生的自身素質(zhì),本文采用的是比較教學(xué)法。
2比較教學(xué)法的應(yīng)用
2.1比較教學(xué)法在材料的化學(xué)成分和性能特點(diǎn)中的應(yīng)用比較教學(xué)法在材料的化學(xué)成分和性能特點(diǎn)中的應(yīng)用,可以采用章中節(jié)與節(jié)之間的比較。例如,關(guān)于合金鋼的焊接,合金鋼根據(jù)強(qiáng)度分類,主要有三種類型,熱軋及正火鋼、低碳調(diào)質(zhì)鋼和中碳調(diào)質(zhì)鋼。這三種類型,從化學(xué)成分上,可以從含碳量上比較,還有雜質(zhì)含量上的比較,以及主要合金元素的種類和含量的比較,并且引入各個元素在材料中的作用,添加元素在焊縫中起的作用知識點(diǎn)。從性能上,可以從強(qiáng)度、延伸率、沖擊韌性和硬度的基本性能上相互比較,并引入化學(xué)成分和性能之間的對應(yīng)關(guān)系和材料各自的特殊性能和用途。
2.2比較教學(xué)法在材料的焊接性分析中的應(yīng)用比較教學(xué)法在材料的焊接性分析中的應(yīng)用,可以采用兩種方式的比較,一種方式是節(jié)與節(jié)之間的比較,另一種方式是章與章之間的比較。例如,不銹鋼和耐熱鋼的焊接,不銹鋼根據(jù)正火狀態(tài)的組織進(jìn)行分類,分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和鐵素體-奧氏體雙相鋼四種類型。首先是節(jié)與節(jié)之間的比較,奧氏體不銹鋼焊接性所面臨的主要問題是晶間腐蝕、焊接熱裂紋、鐵素體含量的控制和σ相的脆化。鐵素體不銹鋼焊接性的主要問題是焊接接頭熱影響區(qū)晶粒粗化和耐腐蝕性下降。焊接裂紋問題則不明顯,現(xiàn)代高純鐵素體對熱裂紋及冷裂紋均不敏感。馬氏體不銹鋼的焊接性有強(qiáng)烈的冷裂傾向,焊縫及熱影響區(qū)焊后均為硬而脆的馬氏體組織,鋼中含鐵量越高冷裂傾向越大,而馬氏體不銹鋼的晶間腐蝕傾向很小。而雙相鋼具有良好的焊接性能,焊接性基本上與焊縫金屬中的鐵素體含量有關(guān)。另外采用章與章之間的比較,奧氏體不銹鋼和銅及銅合金焊接時都面臨著熱裂紋的問題,但兩者產(chǎn)生熱裂紋的原因卻有所不同。奧氏體不銹鋼對熱裂紋比較敏感,一是單相奧氏體焊縫易形成方向性強(qiáng)的柱狀晶組織,硫、磷、鎳、碳等元素形成的低熔點(diǎn)共晶雜質(zhì)偏析嚴(yán)重,形成晶間液態(tài)夾層;不銹鋼的液相線與固相線距離較大,結(jié)晶時間較長,也使低熔點(diǎn)雜質(zhì)偏析嚴(yán)重。二是不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小、線膨脹系數(shù)大,導(dǎo)致焊接應(yīng)力比較大。而銅及銅合金在焊縫和熱影響區(qū)上都可能產(chǎn)生熱裂紋,主要原因是銅在液態(tài)下易氧化生成氧化亞銅(Cu2O),它溶于液態(tài)銅而不溶于固態(tài)銅,冷凝過程中與銅生成熔點(diǎn)略低于銅的Cu2O+Cu共晶物(熔點(diǎn)為1064℃)。銅中若有雜質(zhì)鉍(Bi)和鉛(Pb)等,在熔池結(jié)晶過程中也生成低熔點(diǎn)共晶物Cu十Bi(熔點(diǎn)270℃)、Cu+Pb(熔點(diǎn)326℃)。又因銅和銅合金在加熱過程中無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變,晶粒易長大,有利于低熔點(diǎn)共晶薄膜的形成,從而增大了熱裂傾向。
2.3比較教學(xué)法在材料的焊接工藝要點(diǎn)中的應(yīng)用比較教學(xué)法在材料的焊接工藝特點(diǎn)中的應(yīng)用,主要采用章與章之間的比較。焊接工藝要點(diǎn)主要包括焊前準(zhǔn)備、焊接方法與焊接材料的選用,焊接工藝參數(shù)的確定及焊后處理等。所以在本部分除了使用比較法之外,還可以采用分組討論法。同學(xué)間可相互提示幫助,一個一個問題探討和解決,把以前所學(xué)的知識逐步應(yīng)用到本部分內(nèi)容上來。這樣讓學(xué)生掌握好每一個知識點(diǎn),把所學(xué)知識點(diǎn)串起來,學(xué)生就可以完成不可能完成的任務(wù)。
3結(jié)論
通過對比較教學(xué)法在《金屬材料焊接》課程中的應(yīng)用,可將本課程的抽象深奧的理論、混淆不清的知識等知識難點(diǎn)加以化解,新舊知識可以相得益彰,從而使教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)思路更清晰,更生動。在課堂上,教師可以充分發(fā)揮學(xué)生的主動性,學(xué)生自己利用比較教學(xué)法,自己總結(jié)知識點(diǎn),教師可進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),從而達(dá)到事半功倍的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]韓英.比較教學(xué)法在對外漢語教學(xué)中的應(yīng)用[J].佳木斯大學(xué)社會科學(xué)學(xué)報,2010,28(06):163-164.
【關(guān)鍵詞】焊材選用;焊接預(yù)熱;后熱;
1. 焊接材料選擇
焊條電弧焊和埋弧焊焊材均選用四川大西洋的產(chǎn)品,焊條牌號為E8018-B2,焊絲牌號為CHW-S11配合焊劑CHF105R使用,焊材進(jìn)廠后均對其進(jìn)行了化學(xué)分析復(fù)驗(yàn),其熔敷金屬的化學(xué)成分滿足設(shè)計要求,列表如下:
2. 預(yù)焊接工藝規(guī)程(PWPS)擬定
在試板焊接前先擬定PWPS,各項(xiàng)焊接工藝參數(shù)列表如下:
3.評定試板制備
3.1根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)格,按NB/T47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評定》及設(shè)計文件技術(shù)要求進(jìn)行了兩項(xiàng)評定,共兩組評定試板,規(guī)格分別為350×300×33mm ; 350×300×38mm 坡口形式如下圖:
SAW 坡口示意圖 SMAW坡口示意圖
3.2 試板標(biāo)識
用白色記號筆在規(guī)格為350×300×33mm試板上標(biāo)示評定編號YC2015-006R;
在規(guī)格為350×300×38mm試板上標(biāo)示評定編號YC2015-007R以便焊縫射線檢測區(qū)分。
4.焊前準(zhǔn)備
4.1焊前清理 打磨清理坡口面及鄰近母材的銹蝕、氧化鐵等影響焊接質(zhì)量的異雜物。
4.2.試板組對 在平整的工作平臺上組對,組對間隙YC2015-006R為0-1mm;YC2015-007R為2-3 mm并預(yù)留反變形角度為10~12°
4.3.焊前預(yù)熱 用液化氣加熱法對兩組評定試板按照焊接的先后次序依次預(yù)熱,預(yù)熱范圍涉及坡口面及
距離坡口100 mm范圍內(nèi),預(yù)熱溫度為158℃.
5.試板施焊
5.1 嚴(yán)格按照預(yù)焊接工藝規(guī)程(PWPS)的要求焊接,并由焊接檢驗(yàn)員監(jiān)督實(shí)施并記錄施焊工藝參數(shù)形成施焊記錄。
5.2 焊接過程中要正、反面對稱施焊以防止試板嚴(yán)重變形,層間溫度控制在150~250℃范圍。
6.后熱(消氫處理)
SA387Gr11CL2鋼Cr、Mo元素含量較高,屬對氫致裂紋敏感性材料,其焊接接頭淬硬傾向明顯,接頭拘束應(yīng)力較大,在快速冷卻的情況下氫來不及逸出易產(chǎn)生氫致裂紋(冷裂紋),為此在焊接的過程中應(yīng)嚴(yán)格控制預(yù)熱及層間溫度,焊后應(yīng)立即進(jìn)行消氫處理,消氫處理的溫度為300~350℃/2小時
7.射線檢測
為防止延遲裂紋的產(chǎn)生,在試板焊接完畢24h后進(jìn)行射線檢測,按JB/T4730.2-2005 Ⅱ級為合格。
8.焊后熱處理
為降低焊接接頭的硬度、提高韌性;消除焊接殘余應(yīng)力,焊后對兩組試板進(jìn)行670±20℃/4h熱處理。
9.力學(xué)性能試驗(yàn)
按照設(shè)計及NB/T47014-2011的要求對試件進(jìn)行試驗(yàn),檢測結(jié)果列表如下:
10.理化試驗(yàn)報告總結(jié),焊材、母材質(zhì)保書整理, PQR第三方監(jiān)檢。
結(jié)束語
SA387Gr11CL2鋼板及焊材在訂購時應(yīng)按設(shè)計文件技術(shù)要求嚴(yán)格控制其S、P含量及非金屬夾雜物,以確保焊接接頭具有良好的抗脆化性能及降低誘發(fā)冷裂紋產(chǎn)生的可能性;SA387Gr11CL2材料焊接性較差,焊接過程中應(yīng)嚴(yán)格控制預(yù)熱溫度、層間溫度,焊后應(yīng)立即進(jìn)行消氫處理和最終熱處理。當(dāng)采用焊條電弧焊焊接筒體直徑較大的環(huán)焊縫時,因熱輸入較小,焊接熔池溫度較低,焊縫冷卻較快,須對焊縫及熱影響區(qū)進(jìn)行二次加熱后方可進(jìn)行消氫處理。在制造過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制每道工序,以確保設(shè)備制造質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
建立高職院校最初的目的就是為了培養(yǎng)有素養(yǎng)職業(yè)技能水平高的應(yīng)用型人才,學(xué)生是否會在未來將學(xué)到的知識技能完整的應(yīng)用到工作中,教師起到了決定性作用。所以想順利進(jìn)行教學(xué)改革,就要改變以往傳統(tǒng)的教學(xué)理念,教師們首先要在心中塑造新的教學(xué)理念。高職院校教學(xué)主要重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)地操作能力,因此,實(shí)訓(xùn)是課堂改革的主要對象,教師應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)專業(yè)技師為目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生,結(jié)合職業(yè)崗位里典型的工作項(xiàng)目,設(shè)計一套全新完整的教學(xué)體系,讓學(xué)生學(xué)以致用。
二、課程開發(fā)與教學(xué)模式的改革
第一,課程開發(fā)。社會上職業(yè)崗位群體對于學(xué)生的技術(shù)有一定的要求,因此應(yīng)有針對性的對學(xué)生以新型教學(xué)理念開發(fā)金屬材料焊接工藝課程,以學(xué)生為主體、理論知識為基石、操作能力為主要任務(wù)、道德素養(yǎng)為目標(biāo)的模式制定課程開發(fā)計劃。第二,探索新的教學(xué)方法。新型教學(xué)模式里教師在教學(xué)應(yīng)以學(xué)生為中心,合理安排章節(jié)與課時、理論與實(shí)踐的搭配,注意學(xué)生動手能力的培養(yǎng),讓教學(xué)達(dá)到實(shí)質(zhì)性的效果。以教材中的知識為例,在講解射吸式氣焊槍的射吸原理時,第二節(jié)課便可以安排實(shí)訓(xùn)進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)踐操作,將第一節(jié)課學(xué)到的理論知識立刻運(yùn)用于實(shí)踐課堂里,及時為學(xué)生墊下理論基礎(chǔ),并且鍛煉的學(xué)生的動手能力,極大地拓展了學(xué)生的思維空間。教師只有充分運(yùn)用好教材,讓學(xué)生學(xué)會自學(xué),不僅為學(xué)生起到主導(dǎo)作用,還可以調(diào)動學(xué)生的積極性,由此建立以學(xué)生為中心的課堂。例如,在講解手弧焊直線運(yùn)條的基本方法的實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)其他運(yùn)條方式,分別練習(xí)鋸齒形、圓圈形、月芽形等焊接工藝,起到培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情的作用,通過實(shí)踐操作,鞏固焊接工藝?yán)碚撝R,加深對其的理解,學(xué)生的專業(yè)技能也有了質(zhì)的飛躍。第三,思維與觀察能力的培養(yǎng)。在實(shí)訓(xùn)課堂里,重視并培養(yǎng)學(xué)生對事物的觀察能力,運(yùn)用思維通過現(xiàn)象觀察其本質(zhì),引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)觀察目的與觀察方法,指導(dǎo)學(xué)生將理論聯(lián)系實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生對問題的分析和解決能力。手弧焊實(shí)訓(xùn)課堂里,教師給學(xué)生布置運(yùn)用由慢到快三種不同的速度的方法進(jìn)行手弧焊,首先提醒學(xué)生注意觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,讓學(xué)生深刻體會到已學(xué)的理論知識在實(shí)踐中產(chǎn)生的現(xiàn)象:焊縫過窄,速度過快,會產(chǎn)生未焊透的現(xiàn)象,焊縫過寬,速度過慢,容易燒穿部件,只有中速才使焊縫接近標(biāo)準(zhǔn)的理想狀態(tài)。期間也經(jīng)常會產(chǎn)生掉地的焊條被踩掉藥皮,要求學(xué)生重新將他們撿起焊接,施工中會有飛濺大增的現(xiàn)象,因此明顯產(chǎn)生了焊縫氧化現(xiàn)象,這時啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用知識分析問題,通過仔細(xì)觀察體會,結(jié)合實(shí)際實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,學(xué)生們懂得了掌握焊接速度的方法,也因此探索出,損失藥皮的焊條缺少穩(wěn)弧劑,焊接時電弧不穩(wěn)定、飛濺也很多造成焊縫成型不美觀,也因?yàn)槿鄙偎幤ぶ械脑煸鼊⒃鞖鈩院缚p得不到保護(hù),導(dǎo)致氧化嚴(yán)重。學(xué)生經(jīng)過思維以及觀察能力的培養(yǎng)和自學(xué),對電弧焊理論知識以及現(xiàn)象掌握牢固,由此在今后深層次學(xué)習(xí)或者工作中便可以避免很多不必要的麻煩。
三、實(shí)訓(xùn)課堂的改革
隨著科技的發(fā)展,目前焊接工藝已經(jīng)逐步走向信息化發(fā)展趨勢,各類新型科技如雨后春筍般接踵而至:焊接機(jī)器人、氣體保護(hù)自動焊和數(shù)控切割等等,這些技術(shù)在焊接工作中的比重也越來越重要。因此金屬材料焊接工藝課程也應(yīng)當(dāng)跟上時代的步伐,在課程改革的立場上重視教師培養(yǎng)方法的創(chuàng)新,給予教師更多的教學(xué)拓展空間。高職焊接工藝教材里介紹了各種焊接工藝種類,為了讓學(xué)生全方位理解焊機(jī)構(gòu)造、掌握焊接工藝技能,教師可以教學(xué)生學(xué)會應(yīng)用萬用表的電壓法和電阻法,來檢查、修復(fù)電焊機(jī)。在實(shí)訓(xùn)課堂里,讓學(xué)生自學(xué)設(shè)計提前送氣,滯后斷的電路和一個轉(zhuǎn)換開關(guān),改制了一臺手弧-氬弧焊兩用機(jī),通過檢修、自我調(diào)整,這樣的教學(xué)過程良好的培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力,同學(xué)們通過動手操作、互相交流,加強(qiáng)了對手弧-氬弧焊兩用機(jī)的操作熟練度,并對電路分析、電路改制和電路檢修也有了自己的認(rèn)識,對焊機(jī)的性能、原理有了更深刻的理解。
四、結(jié)束語
綜上所述,高等職業(yè)院校作為為社會提供專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)基地,在培養(yǎng)生產(chǎn)、服務(wù)、管理人才方面肩負(fù)著重要的使命,因此高職教育的發(fā)展空間還需要很大的提升。為了提高面向社會的就業(yè)人才的語言交流、專業(yè)知識應(yīng)用、創(chuàng)新能力等,加強(qiáng)就業(yè)者的電焊工藝職業(yè)技能基礎(chǔ),擴(kuò)大就業(yè)市場,本文對于高職金屬材料焊接工藝課程改革進(jìn)行一系列實(shí)踐與探索,從教學(xué)理論中聯(lián)系實(shí)踐,結(jié)合教學(xué)工作經(jīng)驗(yàn),提出筆者自己對焊接工藝的改革思路與方法。通過改革,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、教師教學(xué)拓展空間都有了很大的提升,焊接工藝課程改革也不會止步不前,并且會繼續(xù)在相關(guān)方面為社會貢獻(xiàn)力量。
作者:李娜 單位:松原職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]王月華.高職金屬材料焊接工藝課程一體化教學(xué)改革初探[J].山東工業(yè)技術(shù),2017(03):17.
[2]張梅,張恒華,衛(wèi)品官,楊弋濤.強(qiáng)化工科生綜合能力——案例教學(xué)結(jié)合實(shí)踐教學(xué)的探索[J].教育教學(xué)論壇,2016(16):25-26.
[3]易大偉,田愛芬,張菊梅,孫萬昌,師玉璞.金屬工藝學(xué)課程教學(xué)改革實(shí)踐與探索[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究,2015(07):241-242.
[4]張麗紅,張發(fā).高職金屬材料焊接工藝課程改革實(shí)踐與探索[J].職業(yè),2013(30):149.
[摘 要]在鋼結(jié)構(gòu)焊接制造中,根據(jù)結(jié)構(gòu)承受載荷的分布情況,對不同受力條件的零件或者部件在設(shè)計時就規(guī)定了采用不同強(qiáng)度級別的鋼種、不同焊接材料進(jìn)行焊接,使整體焊接結(jié)構(gòu)的使用性能得到提高。在生產(chǎn)中若焊接材料不匹配,造成焊縫與母材的強(qiáng)度和塑韌性不匹配,影響焊接接頭性能,造成安全隱患。為此,針對焊接材料的選用和如何防止材料不匹配的發(fā)生進(jìn)行探討。
[關(guān)鍵詞]塔式起重機(jī)、焊接材料、焊縫、強(qiáng)度匹配
在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中,制造圖樣不規(guī)范、生產(chǎn)工藝粗糙、材料管理混亂等諸多原因造成焊接結(jié)構(gòu)使用性能不符合設(shè)計要求、焊縫與母材的強(qiáng)度和塑韌性不匹配影響焊接接頭性能等情況,造成了嚴(yán)重的安全隱患。為了扼殺此安全隱患于生產(chǎn)一線當(dāng)中而杜絕不合格產(chǎn)品流入市場,保證用戶安全生產(chǎn),促進(jìn)和諧社會,下面就針對塔式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)制造常用的碳素鋼、低合金鋼焊接的焊接材料選用原則和如何防止焊接材料不匹配等進(jìn)行分析。
1、焊接材料選用原則:
應(yīng)根據(jù)母材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、焊接性能,使用條件及焊接方法綜合考慮選用焊接材料,必要時通過試驗(yàn)確定。
焊縫金屬的性能應(yīng)高于或等于相應(yīng)母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的下限或滿足圖樣規(guī)定的技術(shù)條件要求。對各類鋼的焊縫金屬要求如下:
1) 相同鋼號相焊的焊縫金屬
①碳素鋼、低合金鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性能,且其抗拉強(qiáng)度不應(yīng)超過母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的上限值加30Mpa。耐熱型低合金鋼的焊縫金屬還應(yīng)保證化學(xué)成分。
2) 不同鋼號相焊的焊縫金屬
①不同強(qiáng)度鋼號的碳素鋼、低合金鋼之間的焊縫金屬應(yīng)保證常溫力學(xué)性能,且其抗拉強(qiáng)度不應(yīng)超過強(qiáng)度較強(qiáng)母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的上限值。
3) 焊接材料熔敷金屬硫、磷含量規(guī)定應(yīng)與母材一致或焊接材料應(yīng)滿足圖樣的技術(shù)文件要求。
2、焊接材料不匹配主要形式和危害:
1) 主要受力構(gòu)件或承受動載荷的構(gòu)件用鈦鈣型焊條(酸性焊條,如E4303)來代替原圖紙設(shè)計用低氫型焊條(堿性焊條,如E4316)焊接:
塔式起重機(jī)的主要受力構(gòu)件的主要焊縫是重要焊縫或關(guān)鍵焊縫,焊縫質(zhì)量直接影響塔機(jī)使用性能或塔機(jī)的安全及可靠性。該焊縫失效后將嚴(yán)重降低塔機(jī)的使用性能或可導(dǎo)致重大事故。因鈦鈣型焊條和低氫型焊條由于其藥皮成份差異大,故焊條焊接工藝性能差別比較大,低氫型焊條其焊縫熔敷金屬中氫含量較低,減少了氫脆,增加了焊接接頭的塑性及韌性,以保證焊接接頭的抗裂性能。用鈦鈣型焊條來焊接主要焊縫,疲勞強(qiáng)度低,焊接接頭性能達(dá)不到設(shè)計要求,在動載荷的作用下,焊縫就會出現(xiàn)塑性變形、裂紋等失效現(xiàn)象。
2) 高匹配使用焊接材料
盲目追求焊接接頭力學(xué)性能,在同鋼號焊接中不按強(qiáng)度匹配原則選用焊條,導(dǎo)致焊縫熔敷金屬強(qiáng)度過高,造成焊縫與母材的強(qiáng)度和塑韌性不匹配,影響焊接接頭性能。如標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿與連接套焊接,母材材質(zhì)為Q235B的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,采用型號E5015焊條焊接,其焊縫在交變載荷的作用下,本身就有淬硬傾向的焊縫容易產(chǎn)生疲勞,在熔合區(qū)域引發(fā)裂紋近而導(dǎo)致焊縫失效。
3、焊接材料不匹配的防范
1)制造圖樣及工藝的控制
塔式起重機(jī)在結(jié)構(gòu)件設(shè)計時,根據(jù)結(jié)構(gòu)承受載荷的分布情況,對不同受力條件的零件或者部件在設(shè)計時就規(guī)定了采用不同強(qiáng)度級別的鋼種、不同焊接材料進(jìn)行焊接,并對焊縫按其質(zhì)量特性進(jìn)行分類(關(guān)鍵焊縫、重要焊縫、一般焊縫)。一般情況下,普通結(jié)構(gòu)件采用材質(zhì)為Q235A碳素結(jié)構(gòu)鋼,焊接材料采用型號E4303焊條;主要受力結(jié)構(gòu)件或承受動載荷的構(gòu)件采用材質(zhì)為Q235B碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼,碳素結(jié)構(gòu)鋼之間焊接或碳素結(jié)構(gòu)鋼與低合金結(jié)構(gòu)鋼之間焊接按匹配原則都選用型號E4316焊條,低合金結(jié)構(gòu)鋼之間焊接選用型號E5015焊條。采用氣體保護(hù)電弧焊時主要問題是氣孔和飛濺,焊接過程中必須加強(qiáng)脫氧,選擇含Si、Mn、Ti、Al元素較多的焊絲,如采用ER49-1(H08Mn2SiA)。技術(shù)人員在圖紙繪制時,要求對圖紙中的每一零件或者部件的鋼號和鋼材質(zhì)量等級符號都要標(biāo)明清楚,不要隨意更改鋼號及質(zhì)量等級符號,并在圖樣上對焊縫質(zhì)量特性進(jìn)行標(biāo)記。工藝人員根據(jù)產(chǎn)品圖樣來制定各種工藝文件,編制產(chǎn)品的鋼材材料預(yù)算單和材料匯總表。這樣便有效指導(dǎo)采購部門對原材料的采購,工藝文件正確指導(dǎo)車間生產(chǎn)。防止材料誤買、誤用,造成材料不匹配發(fā)生。
2)材料標(biāo)記移植
塔式起重機(jī)是受國家制造監(jiān)檢的重要產(chǎn)品,嚴(yán)格按照有關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計和制造,在設(shè)計中正確地選擇材料,在管理上使這些材料正確無誤地使用到產(chǎn)品上,是保證塔式起重機(jī)質(zhì)量特別重要的一個環(huán)節(jié)。所以制造廠家要制定材料管理辦法,明確標(biāo)記,嚴(yán)肅執(zhí)行材料標(biāo)記和標(biāo)記移植制度,使材料標(biāo)記在零部件生產(chǎn)過程中正確地、及時地、不間斷地完整地向下一道工序傳遞,直到完工的產(chǎn)品。這樣就能避免混料、錯發(fā)料和用不明來歷的材料,達(dá)到防止焊接材料不匹配的發(fā)生,降低塔式起重機(jī)的安全隱患減少質(zhì)量事故的發(fā)生。
3) 材料代用
材料代用的要求是在應(yīng)保證不降低原設(shè)計計算的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、疲勞強(qiáng)度、不影響原設(shè)計規(guī)定的性能和功能要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。在TSGQ7001-2006《起重機(jī)械制造監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》里提到,主要受力結(jié)構(gòu)件材質(zhì)中包括了母材和焊材,并其材質(zhì)應(yīng)當(dāng)符合設(shè)計文件和工藝文件要求,若在實(shí)際用材發(fā)生材料代用情況下,要符合有關(guān)規(guī)定的要求。所以制造單位要按TSGZ0004-2007《特種設(shè)備制造、安裝、改造、維修質(zhì)量保證體系基本要求》文件要求建立材料、零部件控制程序,明確材料、零部件代用的基本要求及代用范圍,代用的審批、代用的檢驗(yàn)試驗(yàn)等。這樣就防止了生產(chǎn)現(xiàn)場因圖方便或材料不齊情況下盲目材料代用造成焊接材料不匹配的發(fā)生。
結(jié)束語
根據(jù)以上分析,焊接材料不匹配直接影響著塔式起重機(jī)的安全性及可靠性,在整個生產(chǎn)過程中隨時都會發(fā)生。制造廠家要嚴(yán)格制定生產(chǎn)管理制度,在生產(chǎn)一線強(qiáng)化產(chǎn)品安全意識,加強(qiáng)焊接工藝紀(jì)律檢查,焊接材料不匹配現(xiàn)象也會得到有效防止。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 塔式起重機(jī)GB/T5031-2008
關(guān)鍵詞:高職;焊接工藝;教學(xué)改革
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.015
金屬材料焊接工藝是焊接技術(shù)與自動化專業(yè)的一門專業(yè)核心課程,它涉及焊接領(lǐng)域常用金屬材料的焊接性能分析、焊接工藝編制等多方面的內(nèi)容。是一門理論知識較強(qiáng)的課程。學(xué)生初學(xué)該門課程時覺得理論性強(qiáng),枯燥無味,有些內(nèi)容甚至難于理解,不僅影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,而且也達(dá)不到預(yù)期的學(xué)習(xí)目的。任課教師在有限的時間段內(nèi)要傳授教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容并受到良好的教學(xué)效果,就需要改革教學(xué)方法,做到方法與內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合,理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。本文以在該門課程中理實(shí)一體化教學(xué)為實(shí)例進(jìn)行分析。
1 構(gòu)建一體化課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及課程教學(xué)內(nèi)容要求,根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)及課時要求,我們將主要內(nèi)容分為九大模塊,它們分別是金屬材料焊接性及其試驗(yàn)、碳鋼及其焊接工藝、低合金鋼及其焊接工藝、不銹鋼及其焊接工藝、耐熱鋼及其焊接工藝、鑄鐵及其焊接工藝、鋁及鋁合金及其焊接工藝、銅及銅合金及其焊接工藝、鈦及鈦合金及其焊接工藝。各個模塊安排必備的基礎(chǔ)理論知識,并根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐精心挑選一體化項(xiàng)目作為教學(xué)載體,將教學(xué)內(nèi)容融入到具體項(xiàng)目中實(shí)施。
2 采用項(xiàng)目化教學(xué)方法與教學(xué)過程
傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要以理論教學(xué)為主,不利于學(xué)生對各種金屬材料焊接性的理解與掌握,所以教師首先要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式,將理論與實(shí)踐合二為一,將理論課的教學(xué)內(nèi)容從教室搬到實(shí)訓(xùn)室,在實(shí)訓(xùn)操作中穿插必須的理論知識。在教學(xué)過程中,針對每個項(xiàng)目,首先布置項(xiàng)目任務(wù),如某不銹鋼零件的焊接,學(xué)生可通過自學(xué)、查閱相關(guān)資料并按照項(xiàng)目要求回答問題,之后教師進(jìn)行必要的理論基礎(chǔ)知識教學(xué),并要求學(xué)生對整個項(xiàng)目進(jìn)行分析。在教學(xué)過程中學(xué)生可能會對同一種母材編制出不同的焊接工藝,最后進(jìn)行焊接性操作,讓學(xué)生明確該種材料最適合或常用的焊接方法,進(jìn)一步明確該金屬材料的焊接性及焊接工藝要點(diǎn)分析。
該課程的實(shí)施要求學(xué)生已經(jīng)參加過了焊接方法與設(shè)備的實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí),對常用的焊接方法如焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、CO2氣體保護(hù)焊等已具備基本的操作技能。通過該課程的一體化學(xué)習(xí),又可以進(jìn)一步提高學(xué)生的焊接操作技能水平。如不同的母材,材料不同,板厚不同、空間位置不同,可以讓學(xué)生通過實(shí)際操作,反復(fù)練習(xí),熟練掌握焊接方法與焊接參數(shù)的選用原則。
在項(xiàng)目實(shí)施的過程中,可動員學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源、圖書館資源,了解不同金屬材料焊接技術(shù)的最新方法與工藝措施,并在教學(xué)安排時讓學(xué)生進(jìn)行簡單介紹,使學(xué)生積極參與到教學(xué)活動中,通過多種渠道獲取知識,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
由于實(shí)訓(xùn)場所受場地、材料、設(shè)備等條件的限制,不可能保證每個學(xué)生人均一臺焊機(jī)或?qū)嵨镞M(jìn)行操作,只能是5-6個同學(xué)分組進(jìn)行,其他同學(xué)只能協(xié)助或觀看;而且實(shí)訓(xùn)場所有些噪音與煙塵,導(dǎo)致有些同學(xué)紀(jì)律松散,這就要求任課教師要加強(qiáng)課堂紀(jì)律管理,多花時間在教育和管理上。
在教學(xué)過程中要講究方式方法,讓表現(xiàn)好的同學(xué)擔(dān)任組長,負(fù)責(zé)安排本組同學(xué)的輪換操作,并且讓動手能力強(qiáng)的同學(xué)起到焊接示范作用,以幫助其他同學(xué)共同進(jìn)步。
3 改革考核方式
為了引導(dǎo)學(xué)生重視教學(xué)過程的每個環(huán)節(jié),積極參加技能訓(xùn)練,課程組精心設(shè)計了考核方案,依照課程特點(diǎn)及多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),本門課程的成績評定主要包括幾下幾個方面:
(1)教師根據(jù)學(xué)生的平時表現(xiàn)給定成績。主要包括出勤、課堂上的表現(xiàn)及作業(yè)情況,包括實(shí)訓(xùn)操作過程中的勞動態(tài)度、環(huán)境衛(wèi)生及工具整理等方面,該項(xiàng)目約占總評成績的10%。該項(xiàng)目主要目的是要循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng),以提高他們的就業(yè)競爭力。
(2)項(xiàng)目完成綜合成績。根據(jù)每個項(xiàng)目的完成情況,包括任務(wù)單的完成情況與項(xiàng)目的實(shí)際操作作業(yè)情況,C合考慮給定項(xiàng)目成績,占總評成績的30%。
(3)期末考試成績。作為焊接技術(shù)與自動化專業(yè)的一門核心課程,學(xué)完該課程后要進(jìn)行必要的期末考試,以加強(qiáng)學(xué)生對該課程的進(jìn)一步理解與掌握。期末考試占總評成績的50%。
4 結(jié)束語
金屬材料與熱處理一體化教材開發(fā)研究
文/王芝玲
摘?要:本文介紹了筆者學(xué)院焊接加工專業(yè)金屬材料與熱處理一體化教材開發(fā)的情況及具體做法與經(jīng)驗(yàn)。學(xué)院教材改革課題組結(jié)合當(dāng)前技工院校的課程建設(shè)與教學(xué)改革要求,開展課程教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查,深入研究金屬材料與熱處理的課程體系、教學(xué)目標(biāo)及框架結(jié)構(gòu),在焊接加工專業(yè)一體化教學(xué)改革的基礎(chǔ)上,研究適應(yīng)專業(yè)教學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課的一體化教材內(nèi)容、編寫體例,編寫適用于焊接加工專業(yè)教學(xué)的一體化教材。
關(guān)鍵詞 :金屬材料與熱處理課程?焊接加工專業(yè)?教材開發(fā)?課程研究
教材是課堂教學(xué)知識載體,更是課堂組織教學(xué)、傳播知識的工具。教材建設(shè)直接影響教育水平和教學(xué)效果的好壞。但是目前焊接加工專業(yè)仍然使用的理論及實(shí)訓(xùn)教材課程分離的教材,一體化教材建設(shè)缺規(guī)劃少論證,個別一體化教材編寫倉促,沒有經(jīng)過試教使用。一體化教材的內(nèi)容或過分注重實(shí)際應(yīng)用、或過分重視理論分析,忽視學(xué)生的成長與發(fā)展,引用的實(shí)例落后,與工廠中的實(shí)際情況脫節(jié),在教學(xué)中問題明顯,學(xué)生學(xué)習(xí)的知識在工作中用不上,企業(yè)反應(yīng)強(qiáng)烈。2009年,隨著《關(guān)于開展技工院校一體化課程教學(xué)改革試點(diǎn)工作的通知》(人社廳發(fā)[2009]86號)文件的,我國技工教育一體化課程教學(xué)改革進(jìn)入高速發(fā)展期。然而,高速發(fā)展的技工教育在專業(yè)基礎(chǔ)一體化課程研究與教材建設(shè)方面卻不盡如人意。因此,筆者學(xué)院課題組于2012年開始,結(jié)合國家中等職業(yè)示范校建設(shè),進(jìn)行金屬材料與熱處理一體化教材的開發(fā)研究。
一、金屬材料與熱處理教材的設(shè)計框架結(jié)構(gòu)
金屬材料與熱處理是機(jī)械專業(yè)一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程,同時又是機(jī)械類專業(yè)學(xué)習(xí)相關(guān)后續(xù)課程的基礎(chǔ),更是學(xué)生將來在生產(chǎn)中分析問題、解決問題的必備課程。筆者學(xué)院課題組依據(jù)教材及教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果,以技工教研室編寫的第四版《金屬材料與熱處理》為基礎(chǔ),結(jié)合一體化教材編寫體例重新設(shè)計、組織教材的框架結(jié)構(gòu)。新編的《金屬材料與熱處理》知識框架分為上下兩篇,共十個模塊。
1.上篇——金屬學(xué)基礎(chǔ)
模塊一為金屬的性能,主要介紹金屬的物理、化學(xué)、力學(xué)和工藝性能。教材新增了課題金屬鍵,通過金屬鍵的學(xué)習(xí),讓學(xué)生理解金屬材料的種類及特性,熟悉常見的金屬、合金及金屬特性,與初中化學(xué)知識構(gòu)成銜接。附錄中加入元素周期表,使學(xué)生養(yǎng)成良好的查表習(xí)慣。
模塊二為金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶。本模塊主要內(nèi)容是金屬的晶體結(jié)構(gòu)、純金屬的結(jié)晶及金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。在課題一金屬的晶體結(jié)構(gòu)中,以金相學(xué)及其顯微組織建立一體化編寫體例,使學(xué)生了解金相組織的研究歷史,更為教材后面研究大量的顯微組織作充分的知識準(zhǔn)備。
模塊三是鐵碳合金。這一模塊的主要內(nèi)容是合金的組織、鐵碳合金基本組織和鐵碳合金相圖,均采用一體化教材編寫模式。在調(diào)研中了解到二元合金相圖繪制方法難度較大,對幫助學(xué)習(xí)鐵碳合金相圖作用并不明顯,故在新編教材中刪除了此部分內(nèi)容;考慮到鐵碳合金相圖中的典型合金結(jié)晶過程僅講授理論知識內(nèi)容枯燥乏味,難教難學(xué),本部分知識的編寫是以典型的鐵碳合金結(jié)晶的實(shí)際過程及金相試驗(yàn)為線索,使抽象的理論知識在實(shí)踐中變得簡單化。
模塊四是鋼的熱處理知識。鋼的實(shí)際加熱的臨界溫度Ac1、Ac3、Accm若無試驗(yàn)過程支撐是非常抽象的。學(xué)生通過復(fù)習(xí)Fe—Fe3C相圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí),加深了對鋼的實(shí)際加熱的臨界溫度Ac1、Ac3、Accm及實(shí)際冷卻臨界溫度Ar1、Ar3和Arcm的學(xué)習(xí),使枯燥的知識在試驗(yàn)中得到驗(yàn)證,有利于提高學(xué)習(xí)效果。
在重構(gòu)金屬學(xué)基礎(chǔ)這部分內(nèi)容時,考慮到金屬的塑性變形和再結(jié)晶知識對焊接加工及相關(guān)專業(yè)的實(shí)踐意義重大,同時考慮到本知識較獨(dú)立,所以把本知識作為模塊五,重新以力學(xué)性能試驗(yàn)為線索進(jìn)行一體化體例編寫,使抽象的理論性直觀化,降低了學(xué)生學(xué)習(xí)特別困難,為學(xué)習(xí)焊接加工專業(yè)的焊接應(yīng)力與變形知識奠定基礎(chǔ)。
2.下篇——常用的金屬材料與非金屬材料
模塊六為碳鋼,主要內(nèi)容為常用的碳鋼——普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和鑄造碳鋼。鑒于生鐵的煉鐵及煉鋼知識與碳鋼緊密相連,所以新編教材對于煉鋼與煉鐵沒有獨(dú)立成章,而是把相關(guān)知識整合到模塊六的碳鋼中,編寫為課題一鋼鐵類材料的生產(chǎn)過程。
鋼鐵的優(yōu)良性能主要通過熱處理升華,同時熱處理知識在機(jī)械制造過程中占有舉足輕重的地位,所以新編教材還是將鋼的熱處理知識單獨(dú)編寫成模塊六。本模塊的重點(diǎn)知識是鋼的退火、鋼的正火、鋼的淬火、鋼的回火和表面熱處理共五個課題。
模塊七是合金鋼,主要內(nèi)容為合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、特殊性能鋼。以往的教材本部分內(nèi)容一般首先是 “合金元素在鋼中的作用”,在新教材編寫中,通過整合本知識改為課題一合金鋼的優(yōu)良性能,使新編教材內(nèi)容更加具有針對性,緊扣本模塊的主旨,突出了合金鋼的優(yōu)勢地位。
模塊八為鑄鐵,主要內(nèi)容是灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵及蠕墨鑄鐵。新教材除讓學(xué)生從顯微組織(即石墨的顯微組織形態(tài))區(qū)分各類鑄鐵外,更加注重在生產(chǎn)中如何認(rèn)識、判別。
模塊九為有色金屬,主要內(nèi)容涉及鋁及鋁合金、銅及銅合金、鈦及鈦合金、軸承合金和硬質(zhì)合金。編寫時,均采用了國家最新的金屬材料標(biāo)準(zhǔn),注重各類金屬在熱加工過程中的組織與性能變化,為焊接加工專業(yè)課程中各類材料焊接性的學(xué)習(xí)埋下伏筆。
模塊十是非金屬材料,主要內(nèi)容為陶瓷材料、高分子材料、復(fù)合材料三個課題。教材編寫時注重突出兩個方面,一方面強(qiáng)調(diào)三類非金屬材料共有特性;二是結(jié)合非金屬材料在日常生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用特點(diǎn),力求舉例的生活化,力求學(xué)生看得見、摸得著、聽得懂、感興趣。
二、金屬材料與熱處理新編教材的特色
學(xué)院教材改革課題組根據(jù)金屬材料與熱處理課程及教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果,深入探討現(xiàn)用和以往教材的不足及成功點(diǎn),發(fā)掘以往教材中積淀的優(yōu)秀傳統(tǒng)以及豐富的經(jīng)驗(yàn),重視教材內(nèi)容與學(xué)生試驗(yàn)及實(shí)訓(xùn)相結(jié)合,關(guān)注學(xué)生發(fā)展以及學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以“寬、淺、用、新、校企合作、一體化”為原則,用最新的課程標(biāo)準(zhǔn)以及金屬材料標(biāo)準(zhǔn),集全院課題組之力,編寫出具有校企合作特色的一體化新教材。
1.采用一體化教材編寫方法,豐富教材編寫模式
新教材編寫打破過去金屬材料與熱處理教材傳統(tǒng)的理論及試驗(yàn)分離的編寫模式,采用主干知識加“交流與討論”“觀察與思考”“拓展視野”“新聞鏈接”“材料史話”“你知道嗎”“實(shí)踐與探索”等多欄目的課程形式,給學(xué)生提供一個開放性的、面向?qū)嶋H的、主動探究的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓課堂教學(xué)“動”起來,讓學(xué)生 “動”起來。改變過去由教師滿堂講、學(xué)生參與少、難互動的狀況,啟發(fā)學(xué)生質(zhì)疑、探究,在實(shí)踐與試驗(yàn)中探究學(xué)習(xí),改革教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式;加強(qiáng)學(xué)生對一體化教材的契合度,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)的學(xué)習(xí)方法;培養(yǎng)學(xué)生試驗(yàn)?zāi)芰Α⒉僮髂芰Α⑸鐣?shí)踐能力,力求學(xué)會收集、處理和使用各類信息;培養(yǎng)學(xué)生自主探究、獨(dú)立思考和求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)意識。
2.校企合作編寫,形象直觀,案例精彩
結(jié)合技工院校學(xué)生年齡小,感性知識知積累少,理論基礎(chǔ)薄弱,實(shí)際生產(chǎn)知識匱乏的特點(diǎn),新教材結(jié)合材料學(xué)實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn),將金屬材料材料的應(yīng)用從抽象的文字描述轉(zhuǎn)化成直觀的教學(xué)情景,同時配上大量的典型應(yīng)用圖片,增加教學(xué)的直觀性,使學(xué)生更容易接受。
結(jié)合教材的主干知識,新編一體化教材編寫中采用大量生動的史料及新聞和專業(yè)動態(tài)。材料史話例如司母戊大方鼎、透光青銅鏡、中國發(fā)明的冶鐵煉銅技術(shù)、我國古代的熱處理技術(shù)等;新材料知識比如超導(dǎo)材料、記憶合金、超塑性材料、耐高溫塑料、透明陶瓷、可彎曲玻璃、碳纖維復(fù)合材料等;熱點(diǎn)新聞如國家航空母艦、瑞士軍刀、大眾汽車等。諸如此類的精彩史料和新聞知識,可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,吸引學(xué)生注意力,豐富學(xué)生知識面,使學(xué)生了解材料學(xué)科的過去、現(xiàn)狀及未來,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,激發(fā)學(xué)生的求知欲望和進(jìn)取精神。
3.圖表簡介形象生動
一體化新教材改變了過去金屬材料與熱處理教材表格少、圖例不生動的狀況,新編教材圖文并茂,使學(xué)生從有針對性的圖案和簡潔的圖表中獲得知識,同時得到美的享受,增加抽象理論的可讀性,使學(xué)習(xí)過程變得輕松而快樂。
4.課后習(xí)題豐富多樣
以往金屬材料與熱處理教材習(xí)題多為單一的問答題,并且題量較少,不能滿足教師教學(xué)和學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固知識的狀況,我們采用了填空題、選擇題、判斷題、問答題、實(shí)踐操作思考題等多種形式的課后作業(yè),更加有利于檢查和評價學(xué)習(xí)質(zhì)量和水平。
5.從生產(chǎn)實(shí)踐與生活中認(rèn)識材料
新編一體化教材增加了生活、實(shí)訓(xùn)及生產(chǎn)相關(guān)內(nèi)容,使教材內(nèi)容更富有生活氣、更為具體,使學(xué)生看得見、摸得著,如從生活中用的“白鐵皮”、學(xué)生用的鋼制課桌椅、鍍鋅自來水管、生產(chǎn)中用的鍍銅鋼絲認(rèn)識普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,從鐵鍋、鐵質(zhì)排污管、臺虎鉗和機(jī)床床身知道鑄鐵,以食品、藥品、煙草包裝和炊具掌握鋁及鋁合金,觀察銅及銅合金顏色判別純銅、青銅和黃銅,從而培養(yǎng)學(xué)生從生產(chǎn)實(shí)踐與生活中認(rèn)識材料。
三、小結(jié)
教材的開發(fā)研究前提是一體化教學(xué)改革的要求及教材建設(shè)的不盡如人意,當(dāng)前技工院校學(xué)生知識儲備不足,教學(xué)效果不理想,因此,編寫一體化體例的校企合作金屬材料與熱處理材應(yīng)秉承理念先進(jìn),編寫體例創(chuàng)新,編寫質(zhì)量過硬的主旨。我們的新編一體化教材雖然在編寫體例、編寫內(nèi)容及使用的圖表、案例及標(biāo)準(zhǔn)上有一定的創(chuàng)新,但僅靠一本一體化教材來解決目前焊接加工專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)過程的所有問題是有困難的,希望各位從事技工教育教學(xué)研究的同仁共同努力,編寫出更多、更加實(shí)用、適用、可讀的一體化好教材。
參考文獻(xiàn):
[1]陳志毅.金屬材料與熱處理(第五版)[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2007.
[2]李獻(xiàn)坤,蘭青.金屬材料與熱處理[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2007.
[3]崔忠圻.金屬學(xué)及熱處理[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 1998.
[4]徐恒鈞等.材料科學(xué)基礎(chǔ)[M].北京:北京工業(yè)大學(xué)出版社,2001.
關(guān)鍵詞:焊接技術(shù);機(jī)械制造;高強(qiáng)度焊接;無鉛焊接材料;數(shù)值模擬
中圖分類號:TF124.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
焊接技術(shù)是指通過物理或者化學(xué)方法,使原本分離的器件重新產(chǎn)生分子間或者原子間的作用力,形成一種具有某種屬性的整體結(jié)構(gòu)。焊接技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)中一種重要的連接方式和一種廣泛使用的機(jī)械制造生產(chǎn)技術(shù),其應(yīng)用領(lǐng)域在汽車制造、機(jī)械制造、輪船制造、粉末冶金、微電子和航空航天等都得到了廣泛的應(yīng)用。焊接技術(shù)的全力發(fā)展對我國的機(jī)械制造行業(yè)及其密切相關(guān)的行業(yè)都很重呀,對我國的我國由制造大國走向制造強(qiáng)國其在關(guān)鍵作用。
1焊接技術(shù)的發(fā)展過程
在進(jìn)入二十一世紀(jì)以后,焊接的主要對象還是以鋼鐵為主,那么我們的作業(yè)對象將還是鋼鐵材料,但是鋼鐵材料現(xiàn)在要求也越來越高,在逐步走向高強(qiáng)度、高的純凈度、超細(xì)晶粒化和微合金方向發(fā)展。這樣的發(fā)展就給焊接技術(shù)提出了更高的要求:第一、焊接的焊縫金屬要求更加的純凈;第二、需要研發(fā)新的焊縫材料來滿足新的焊接要求。
首先我們來介紹釬焊,釬焊是在電子工業(yè)用運(yùn)用較多的一種焊接技術(shù),這也是電子封裝和電子焊接最適應(yīng)的一種焊接方法。但是由于其中帶有有害物質(zhì)鉛使得其對人的身體有害,所以現(xiàn)在國際上已經(jīng)禁止釬焊來生產(chǎn)電子產(chǎn)品,那么用無鉛的材料來代替原來的焊接材料是大勢所趨,現(xiàn)代我們已經(jīng)使用SnCu來代替原來的焊接材料將電子原件制造為無鉛電子原件,無鉛裝備等等。另外隨著越來越多的新的結(jié)構(gòu)材料的使用,例如鋁合金,鈦鎂合金等等的輕金屬化合物的大量應(yīng)用,擴(kuò)散焊、釬焊和壓焊等焊接技術(shù)的應(yīng)用越來越廣。
其次電弧熔化焊仍然是現(xiàn)在焊接應(yīng)用最多的也是最基層的焊接技術(shù)。這都是得益于其制作產(chǎn)品優(yōu)質(zhì),制作高效,成本較低的特點(diǎn)。現(xiàn)在以激光束、等離子束、電子束為熱源的熔化焊漸漸地在焊接領(lǐng)域取得了一席之地,其可以大大地提高生產(chǎn)效率,還可以產(chǎn)生高強(qiáng)度、細(xì)晶粒的焊接接頭,甚至還可以制造出不開坡口的高質(zhì)量對接接頭,尤其是激光-電弧復(fù)合焊在汽車制造、船舶制造等行業(yè)都的到了快速的發(fā)展
智能自動化焊接是提高焊接效率和提高焊接質(zhì)量的重要方法,其利用電弧、光、機(jī)械三者結(jié)合方法對焊件的焊接過程實(shí)施控制,是在自動焊接的基礎(chǔ)上增加智能化控制的結(jié)果。其可以直接分析焊件的焊接條件后模擬焊工進(jìn)行焊接,其在起重機(jī)、核電站和航空設(shè)備方面已經(jīng)有了一定的應(yīng)用。焊接機(jī)器人也在汽車制造、鐵路、船舶制造、航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
二.焊接新材料的發(fā)展和應(yīng)用
1高質(zhì)量的焊接材料
傳統(tǒng)的焊接材料都是在焊接過后焊縫的強(qiáng)度和韌性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于母材的強(qiáng)度,隨著制造行業(yè)的發(fā)展對制造的工件的整體力學(xué)性能越來越高,焊縫已經(jīng)不能作為強(qiáng)度下降的突破口,那么發(fā)展新型的焊接材料是焊接新一代高質(zhì)量鋼鐵材料必經(jīng)之路,那么其焊接材料需要有焊接材料原始的純凈度一定要高;在焊接的過程中一定要利用鋼鐵等材料的冶金反應(yīng)盡量較少焊縫和母材中的有害元素的含量;然后控制焊縫金屬的組織情況,在焊接過程中就主要要生產(chǎn)超細(xì)晶粒來獲得高強(qiáng)度高韌性的焊接組織。并且在這過程中合理地控制焊縫中雜質(zhì)的數(shù)量及大小,更要防止焊接缺陷的產(chǎn)生
2無鉛焊接材料
釬焊由于是電子組裝過程以及其封裝過程中唯一的焊接方法,但是由于其含有對人體和環(huán)境有害的物質(zhì)鉛使得這個焊接方法被淘汰,那么無鉛焊接材料就成為替代釬焊材料的必須發(fā)展方向。這時全世界都將科研集中在無鉛焊接材料的研發(fā)上,我國的科學(xué)家對無鉛焊接技術(shù)也做出了重大的科研貢獻(xiàn),目前替代鉛的材料已經(jīng)研發(fā)出來并得到了廣泛的推廣,這就是SC釬焊材料,另外我國科研人員還發(fā)現(xiàn)了第四添加的釬焊材料,都得到了業(yè)界的大力推廣,其不僅滿足了釬焊的需求,而且使提高了釬焊的長期力學(xué)的持久性,提高了焊接接頭的可靠性。目前中國的無鉛釬焊材料的專利已經(jīng)超過數(shù)十個。打破了原來無鉛釬焊材料全進(jìn)口狀況。
三、焊接技術(shù)發(fā)展方向及展望
高平直的焊接材料的發(fā)展方向?yàn)樘嵘a(chǎn)裝備的水平,使高質(zhì)量的焊接材料可以量產(chǎn),這樣對焊接的發(fā)展是跨越性的發(fā)展;焊接生產(chǎn)與鋼材生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)手制作出符合標(biāo)準(zhǔn)的高純凈、細(xì)晶粒的焊接焊絲,為焊接出高純凈度、高強(qiáng)度的焊件提供可能性;加強(qiáng)焊接生產(chǎn)和科研部門聯(lián)系,使實(shí)驗(yàn)室出的新的焊接技術(shù)能夠盡快地投入到生產(chǎn)中去。另外,高能激光焊接技術(shù)將會大量的出現(xiàn)在現(xiàn)代的焊接生產(chǎn)中,特別是在航空航天行業(yè)、船舶制造行業(yè)、航洋平臺、汽車制造等出現(xiàn),到目前為止,西方國家和日本等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始在造船行業(yè)大量使用激光焊接技術(shù),未來使用激光焊接技術(shù)還會在激光切割方面、焊接機(jī)器人使用方面、激光-電弧復(fù)合焊接方面、研制大功率的激光焊接設(shè)備可能對焊接將會是革命性的突破[1];焊接數(shù)值模擬是現(xiàn)代焊接發(fā)展的一個新的趨勢,其將焊接條件按順序變成數(shù)值參數(shù)輸入大型計算機(jī)進(jìn)行模擬計算,在原先知道結(jié)果的情況下去焊接所需焊接部位。
總之,我國焊接技術(shù)已經(jīng)在制造業(yè)的位置非常重要,如何使焊接技術(shù)更加科學(xué)、高效、高質(zhì)量地位制造業(yè)提供服務(wù)使我們積極努力研究的方向。
關(guān)鍵詞:鍋爐;壓力容器;質(zhì)量管理;焊接工藝
前言
鍋爐如今在諸多領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用,可以通過熱能加熱成為蒸汽或熱水,將熱能提供給人們?nèi)粘I詈凸I(yè)生產(chǎn),不僅可以方便人們的日常生活和生產(chǎn),在船舶、火電站、工礦產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域內(nèi),也有著較大的意義。而壓力容器則是具有特定工藝功能的機(jī)械設(shè)備,可以對一定工藝進(jìn)行承受,通常在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用,并且應(yīng)用到其他的諸多領(lǐng)域,如換熱容器、反應(yīng)容器等都是壓力容器。鍋爐壓力容器對于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn),但是如果出現(xiàn)了鍋爐壓力容器事故,就會威脅到人們的生命財產(chǎn)安全,不利于社會的和諧發(fā)展。針對這種情況,就需要對鍋爐壓力容器的焊接工藝和質(zhì)量管理產(chǎn)生足夠的重視,嚴(yán)格控制質(zhì)量,延長鍋爐壓力容器的使用壽命,促使其能夠更加安全可靠的運(yùn)行。通過相關(guān)的調(diào)查研究表明,如今出現(xiàn)的鍋爐壓力容器事故,很多都是因?yàn)楹缚p問題和焊接質(zhì)量問題,因此,要想促使鍋爐壓力容器運(yùn)行質(zhì)量和壽命得到提升,就需要嚴(yán)格控制焊接工藝質(zhì)量。
1 鍋爐壓力容器的焊接工藝與工藝評定
通常情況下,在焊接鍋爐壓力容器之前,工藝評定都是必須要有的步驟,準(zhǔn)確評定焊接工藝的正確性,以便充分保證焊接質(zhì)量。具體來講,焊接工藝評定指的是依據(jù)國家的相關(guān)規(guī)范和要求,來試驗(yàn)和檢驗(yàn)評定試件,如焊接方法、焊接材料、接頭形式等。在評定焊接工藝的過程中,焊接責(zé)任工程師需要對評定任務(wù)嚴(yán)格審核和批準(zhǔn),結(jié)合評定任務(wù)書,焊接工程師來科學(xué)編制評定任務(wù)書,焊接責(zé)任工程師來對其審核批準(zhǔn),實(shí)施工作由焊接實(shí)驗(yàn)室來完成。結(jié)合評定指導(dǎo)說明書,焊接技術(shù)人員來評定試件的焊接工藝,然后科學(xué)檢驗(yàn)試件的力學(xué)性能以及無損探傷試驗(yàn),匯總歸納相關(guān)資料之后,對評定報告進(jìn)行填寫,審核發(fā)現(xiàn)沒有問題之后,就可以進(jìn)行焊接生產(chǎn),如果在審核批準(zhǔn)過程中出現(xiàn)了問題,那么就需要重新對其評定。
2 鍋爐壓力容器的焊接質(zhì)量控制和管理
2.1 鍋爐壓力容器焊接中的材料控制
在焊接鍋爐壓力容器的過程中,要想更好的管理和控制焊接質(zhì)量,就需要從源頭出發(fā),更好的管理焊接質(zhì)量,具體來講,就是嚴(yán)格控制和管理焊接材料。在材料的控制方面,主要包括材料的選用、材料的驗(yàn)收、領(lǐng)用和保管等等。在材料選用方面,可以將有著較低強(qiáng)度等級的焊接材料給應(yīng)用過來,如果部分焊接要求較為特殊,那么就可以將有著較高強(qiáng)度等級的焊接材料給應(yīng)用過來。另外,在選用焊接材料的時候,需要綜合考慮其他方面的因素,如焊接結(jié)構(gòu)、剛度、工藝因素等。焊劑、焊絲以及焊條等都屬于焊接材料,在選擇的時候,需要依據(jù)實(shí)際焊接要求,結(jié)合具體焊接工藝來進(jìn)行。要嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行焊接材料的驗(yàn)收、領(lǐng)用等工序。焊接材料廠家的不同,也會有較大的差異存在于工藝性能方面,那么在生產(chǎn)和制造鍋爐壓力容器之前,選擇焊接材料的過程中,就需要進(jìn)行深入的市場考察,對相對固定的焊接材料進(jìn)行選擇,這樣焊接材料的質(zhì)量才可以得到保證。同時,要嚴(yán)格規(guī)范的驗(yàn)收材料,嚴(yán)格檢查材料的標(biāo)志批號以及質(zhì)量證明書,并且抽樣復(fù)驗(yàn)工序也是必須要的。材料驗(yàn)收沒有問題之后,在安放和保管材料時,需要充分結(jié)合型號和類別來進(jìn)行,適當(dāng)調(diào)整和控制焊接材料安放的濕度和溫度等環(huán)節(jié)因素。
2.2 鍋爐壓力容器焊接中的工藝優(yōu)化
在焊接質(zhì)量管理中,非常重要的一個途徑就是優(yōu)化和控制鍋爐壓力容器的焊接工藝,控制焊接設(shè)備,優(yōu)化焊接工藝參數(shù)以及管理控制焊接檢驗(yàn)過程等等。
首先是控制焊接設(shè)備,保證焊接設(shè)備有良好的工作性能,要設(shè)置專門的工作人員來管理焊接設(shè)備,并且定期經(jīng)常的檢查和維修,促使設(shè)備的狀態(tài)保持最佳。在選用和購買焊接設(shè)備的過程中,需要進(jìn)行深入的市場調(diào)查,綜合自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),選擇的廠家應(yīng)該有較強(qiáng)的質(zhì)量保證能力,并且依據(jù)相關(guān)規(guī)范嚴(yán)格驗(yàn)收焊接設(shè)備。
其次是焊接質(zhì)量會直接受到焊接工藝參數(shù)的影響,那么在確定焊接工藝參數(shù)的過程中,就需要綜合考慮諸多方面的因素,如焊接工藝因素、焊接質(zhì)量要求等,合理調(diào)整,促使焊接質(zhì)量得到顯著提升。
最后是大力管理焊接檢驗(yàn)過程,要合理控制焊接過程中的焊接施工質(zhì)量,在焊接檢驗(yàn)的過程中,要嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行,焊接技術(shù)人員在操作的時候,需要嚴(yán)格依據(jù)焊接工藝評定指導(dǎo)說明來進(jìn)行。另外,對于焊后檢驗(yàn)工作也需要足夠的重視,要檢驗(yàn)或者復(fù)驗(yàn)焊接完成后的焊接成果,焊后檢驗(yàn)包括諸多的內(nèi)容,如無損探傷、致密性檢驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)等,在檢驗(yàn)過程中,有一些局部細(xì)節(jié)容易遭受到忽視,那么就需要給予足夠的重視,全面完整的進(jìn)行焊接試驗(yàn)。
2.3 鍋爐壓力容器焊接技術(shù)人員管理
鍋爐壓力容器焊接質(zhì)量還會受到焊接技術(shù)人員的影響,因此,就需要結(jié)合具體情況,來大力管理和培訓(xùn)焊接技術(shù)人員,要嚴(yán)格的審查上任的焊接技術(shù)人員的資格。首先,要大力培訓(xùn)焊接技術(shù)人員的專業(yè)技能,焊接技術(shù)作為一門綜合性技術(shù),涉及到了諸多的學(xué)科領(lǐng)域,焊接人員就需要對多方面的綜合知識進(jìn)行熟練掌握,提升自己的文化知識水平,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)焊接工藝技術(shù)專業(yè)技能得到強(qiáng)化的目的。除了培訓(xùn)專業(yè)技能,還需要采取一系列的措施,來提升技術(shù)人員的綜合素質(zhì),這樣焊接技術(shù)人員不僅可以對焊接工藝方面的專業(yè)技能進(jìn)行掌握,責(zé)任心和質(zhì)量意識也可以得到強(qiáng)化。可以將實(shí)際演練的方式給應(yīng)用過來,在焊接工程實(shí)踐中,讓技術(shù)人員積極參與進(jìn)來,這樣就可以在實(shí)踐中應(yīng)用專業(yè)技能知識,對實(shí)踐進(jìn)行有效的指導(dǎo)。另外一個方面,還需要考核技術(shù)人員的培訓(xùn)效果,在考核的過程中,需要從多個方面來進(jìn)行,如自身素質(zhì)、理論水平、實(shí)踐能力等,嚴(yán)格審查技術(shù)人員的上任資格,對于審查不合格的人員,需要堅決淘汰掉。
3 結(jié)束語
通過上文的敘述分析我們可以得知,鍋爐壓力容器的焊接工藝會對其安全可靠運(yùn)行產(chǎn)生直接的影響,需要引起人們足夠的重視。要嚴(yán)格控制鍋爐壓力容器的焊接質(zhì)量,綜合考慮一系列的因素,制定相關(guān)的制度體系,相關(guān)操作人員需要嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范來進(jìn)行操作,避免有問題出現(xiàn);對于企業(yè)來講,需要大力培訓(xùn)和教育技術(shù)人員,提升技術(shù)人員的技術(shù)水平,增強(qiáng)其責(zé)任意識,以便保證鍋爐壓力容器的焊接質(zhì)量。本文簡要分析了鍋爐壓力容器的焊接工藝和質(zhì)量管理,希望可以提供一些有價值的參考意見。
參考文獻(xiàn)
[1]陳澤盤.鍋爐壓力容器焊接質(zhì)量控制系統(tǒng)的建立與質(zhì)量控制[J].電焊機(jī),2010,2(12):123-125.
[2]邱福飛.鍋爐壓力容器焊接質(zhì)量控制[J].電焊機(jī),2011,2(5):144-146.
[3]韓建偉,王守閣.鍋爐和壓力容器焊接質(zhì)量的控制與管理[J].焊接,2009,2(4):166-168.