【一建机电实务】Les.5-机电工程专业技术 - 焊接技术(2)

针对22/05新教材的一级建造师《机电工程管理与实务》 考点详解教程5.2-焊接技术，分享给2022年备考一级建造师的朋友。

机电工程专业技术～焊接技术（2）

• C：焊条应力与 焊接变形
  • i. 降低焊接应力的措施
    • a. 设计措施
      • 1. 减少焊接量
        • 减少焊缝的数量和尺寸
          • 可减少变形量，同时降低焊接应力
      • 2. 改变焊缝分布
        • 避免焊缝过于集中
          • 避免焊接应力峰值叠加
      • 3. 优化接头形式
        • 优化设计结构
          • 如将容器的接管口设计成翻边式，少用承插式
    • b. 工艺措施
      • 选择考点
      • (1). 采用较小的焊接线能量q
        • 能有效地减少焊缝热塑变的范围和温度梯度的幅度，从而降低焊接应应力
      • (2). 合理安排装配焊接顺序
        • 使焊缝由自由收缩的余地，降低焊接中的残余应力
          • 例如，在大型储罐底板的焊接中，应先进行短焊缝的焊接，待所有短焊缝焊接完之后再焊接长焊缝
      • (3). 焊后对层间进行锤击
        • 焊后用小锤轻敲焊缝及其邻近区域，使金属晶粒间的应力得以释放
      • (4). 预热拉伸补偿焊缝收缩
        • （机械拉伸或加热拉伸）
      • (5). 焊接高强度钢时，选用塑性较好的焊条
      • (6). 预热
      • (7). 消氢处理
      • (8). 焊后热处理
      • (9). 利用振动法来消除焊接残余应力
  • ii. 焊接变形的分类
    • a. 焊接热过程中发生的瞬态热变形
    • b. 室温条件下的残余变形
      • 焊件的面内变形
        • 焊缝纵向收缩变形、横向收缩变形、焊缝回转变形
      • 焊件的面外变形
        • 角变形、弯曲变形、扭曲变形、失稳波浪变形
  • iii. 预防焊接变形的措施
    • 考查对号入座
    • 选择+案例都可能考
    • a. 合理的焊接结构设计
      • 【事前控制】，“焊缝”
      • 1. 合理安排焊缝位置
        • 焊缝不宜过于集中；焊缝尽量与构件截面的中性轴对称
      • 2. 合理选择焊缝数量和长度
        • 保证结构有足够承载力的前提下，应尽量选择较小的焊缝数量、长度和截面尺寸
      • 3. 合理选择坡口形式
        • 尽可能减少焊缝截面尺寸
          • 例如：选用对称的坡口（V型、X型）、U形坡口
    • b. 合理的装配工艺措施
      • “组装”
      • 1. 预留收缩余量法
        • 储罐底板排版直径，宜按设计直径放大0.1%～0.15%
      • 2. 反变形法
        • 常用来控制角变形和防止设备壳体局部下榻
      • 3. 刚性固定法
        • 广泛用于工程焊接较小的构件
          • 对防止角变形和波浪变形有显著的效果
        • 示例1
          • 大型储罐底板焊接时，为防止薄板焊接时的变形，常在焊缝两侧采用型钢、压铁、楔子压紧固定
        • 示例2
          • 现场组焊塔器、球罐时，采用弧形加强板、日字形夹具进行刚性固定
      • 4. 合理选择装配程序
    • c. 合理的焊接工艺措施
      • “焊接”
      • 1. 合理的焊接方法
        • 尽量用气体保护焊等热源集中的焊接方法；不宜用焊条电弧焊，特别不宜选用气焊
      • 2. 合理的焊接线能力
        • 尽量减小焊接线能量的输入能有效地减少变形
      • 3. 合理的焊接顺序和方向
        • 示例
          • 储罐底板焊接顺序
            • 按案例问答题来背
            • 1| 先焊中幅板、边缘板对接焊缝外300mm长
            • 2| 焊接壁板和边缘板角焊缝
            • 3| 焊接边缘板剩余对接焊缝
            • 4| 焊接中幅板和边缘板的环焊缝
• D：焊接质量 检验方法
  • i. 焊接检验方法分类
    • a. 破环性检验
      • 1. 力学性能试验
        • 拉伸试验
        • 冲击试验
        • 硬度试验
        • 断裂性试验
        • 疲劳试验
      • 2. 弯曲试验
      • 3. 化学分析试验
        • 化学成分分析
        • 不锈钢晶间腐蚀试验
        • 焊条扩散氢含量测试
      • 4. 金相试验
        • 宏观组织
        • 微观组织
      • 5. 焊接性试验
      • 6. 焊缝电镜
    • b. 非破环性检验
      • (1). 外观检测
      • (2). 无损检测
        • 1| 渗透检测
        • 2| 磁粉检测
        • 3| 超声检测
        • 4| 射线检测
      • (3). 耐压试验
      • (4). 泄露试验
  • ii. 焊接过程质量检验
    • a. 焊接前检验
      • 焊前
      • 母材与焊材检验
      • 零部件主要结构尺寸检查
      • 组对质量检查
        • 检查内容
          • 组对构件焊缝的形状及位置、对接接头错边量、角变量、组对间隙、搭接接头的搭接量及贴合质量、带垫板对接接头的贴合质量
      • 坡口清理检查
      • 焊接前的确认
    • b. 施焊过程 的检验
      • 焊中
      • 1. 定位焊缝
      • 2. 焊接线能量
        • 影响因素
          • 焊接电流（成正比） 电弧电压（成正比） 焊接速度（成反比）
        • 公式
          • q = IU/v
            • q：线能量（J/cm）
            • I：焊接电流（A）
            • U：电弧电压（V）
            • v：焊接速度（cm/s）
      • 3. 多层（道）焊
        • 每层（道）焊完后，应立即对层（道）间进行清理，并进行外观检查，检查合格后方可进行下一层（道）的焊接
      • 4. 后热
        • 后热焊缝检查的内容
          • (1). 加热范围
          • (2). 后热温度
          • (3). 后热时间
    • c. 焊后焊缝检验
      • 焊后
      • 1. 外观检验
        • (1). 焊缝表面
          • 不允许存在的缺陷
            • 影响强度
            • 裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、外露夹渣、未焊满
          • 允许存在的缺陷
            • 影响美观
            • 咬边、角焊缝厚度不足、角焊缝焊脚不对称
              • 记忆“允许存在”的情形
        • (2). 几何尺寸
          • 容器焊接后应检查几何尺寸，包括：同一端面最大内直径与最小内直径之差、椭圆度、矩形容器截面上最大边长与最小边之差、焊接接头棱角度（环向和轴向）等
      • 2. 无损检测
        • (1). 常见方法
          • 1. 射线[Ray]检测 （RT）
            • 检查结果有底片记录，易于缺陷定位，长度测试准确
              • 适用于检测：体积型、薄壁工件
          • 2. 超声[Ultrasonic]检测 （UT）
            • 穿透能力强，速度快，成本低，对人体/环境无害
              • 适用于检测：面积型、厚壁工件
          • 适用焊缝内部缺陷的检测
          • 3. 磁粉[Magnetic]检测 （MT）
          • 4. 渗透[Permeate]检测 （PT）
          • 设计文件无规定时，焊缝表面无损检测可选用MT/PT方法
          • 5. 目视检测
            • 常用：照明光源、反光镜和低倍放大镜
        • (2). 焊缝内部无损检测
          • 示例
            • 选择考点
            • 立式圆筒形钢制焊接储罐壁钢板最低标准屈服强度＞390MPa时
              • 焊接完毕后至少经过24h后再进行无损检测
            • 有延迟裂纹倾向的材料
              • 焊接完毕后至少经过24h后再进行无损检测
            • 用有延迟裂纹倾向的材料制造的球罐时，
              • 焊接完毕后至少经过36h后再进行无损检测
            • 有再热裂纹倾向的材料
              • 在热处理完毕后，再增加一次无损检测
• 重点章节，选择、案例都可能涉及
• 历年真题→单选：2009/2011多选：2015案例：2017/18
• 历年真题→单选：2013多选：2019案例：2007/2018