【一建机电实务】Les.5-机电工程专业技术 - 焊接技术(1)

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5.1-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（1）

• A：焊条材料与焊接设备选用要求
  • 了解，不常考，偶有考选择
  • i. 焊接材料
    • a. 焊条的分类
      • 按熔渣酸碱性分
        • 碱性焊条（又称作低氢型焊条）
        • 酸性焊条
    • b. 焊条的选用
      • 5大选用原则
        • 1）焊缝金属的力学性能和化学成分匹配原则
          • (1). 当母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高时，焊缝容易产生裂纹
            • 选用低氢型焊条【抗裂性能好】
          • (2). 焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹的不利情况下
            • 选用比母材强度低的焊条
        • 2）保证焊接构件的使用性能和工作条件原则
        • 3）满足焊接结构特点及受力条件原则
          • 对结构形状复杂、刚性大的厚大焊件，在焊接过程中，冷却速度快、收缩应力大，易产生裂纹
            • 选用低氢型/超低氢型/高韧性焊条【抗裂性好、韧性好、塑性高、氢裂纹倾向低】
        • 4）具有焊接工艺可操作性原则
          • 对受力不大、焊接位置难以清理的焊件
            • 选用酸性焊条【对铁锈、氧化皮、油污不敏感】
          • 在狭小或通风条件差的场合，在满足使用性能要求的条件下
            • 选用酸性焊条/低尘焊条
        • 5）提高生产率和降低成本原则
          • 在酸性/碱性焊条都可满足要求时
            • 优先选用酸性焊条
    • c. 保护气体的选用
      • 选用时考虑的因素
        • 焊接、切割方法
        • 被焊金属的性质
        • 焊接接头质量要求
        • 焊件厚度
        • 焊接位置及工艺方法
      • 具体示例
        • 氮气作为保护气体时
          • 可焊接铜和不锈钢
          • 等离子弧切割（用作外层保护气体）
        • 氢气作为还原性气体
          • 焊接时与氧气混合燃烧，可作为气焊的热源
        • 焊接低合金高强度钢时
          • 采用纯氩气作为保护气体
        • 为稳定电弧和焊缝成形时
          • 可在氩气中加入氧化性气体
    • d. 焊接材料复验
      • 钢结构的焊接材料复验
        • 选择考点
        • (1). 建筑结构安全等级为一级的一、二级焊缝
        • (2). 建筑结构安全等级为二级的一级焊缝
        • (3). 大跨度的一级焊缝
        • (4). 重级工作制吊车梁结构中一级焊缝
        • (5). 设计要求
      • 特种设备的焊接材料复验
        • 球罐用的焊条的药芯焊丝应按批号进行扩散氢复验
        • 工业管道用的焊条、焊丝、焊剂库存超过期限时
          • 应复验合格后方可使用
            • 酸性焊接材料及防潮包装良好的低氢型（碱性）焊接材料规定期限一般为2年
            • 石墨型焊接材料、其他焊接材料规定期限为1年
  • ii. 常用焊接设备应用范围
    • 焊条电弧焊设备
      • 在各类焊接结构制造业中广泛应用
    • 钨极惰性气体保护焊机
      • 特性
        • 应用于金属材料种类多
          • 适用除了低熔点、易挥发的金属材料（如铅、锌、锡）以外
        • 适用于一定的接头厚度范围
          • 单层焊接厚度范围为0.5～4mm
        • 适用于各种焊接位置
        • 可用于焊接自动化
• B：焊接方法与 焊接工艺评定
  • i. 常用焊接方法及特点
    • a. 焊条电弧焊
      • 优点
        • 机动性和灵活性好
          • 设备相对简单，焊接场地不受限制，可适用全位置焊接（包括仰焊）可使用焊条直接φ1.6～φ8，从薄到厚皆可焊
        • 焊缝金属性能良好
        • 工艺适应性强
      • 缺点
        • 非常依赖焊接人员的技能水平和能力
        • 焊接过程中电弧光易外泄，还可能出现飞溅情况
        • 不可焊接活性金属结构材料
    • b. 钨极惰性气体保护焊
      • 具有焊条电弧焊的优点
      • 特有优点
        • 选择考点
        • 1. 电弧热量集中，可精确控制焊接热输入，焊接热影响区窄
        • 2. 焊接过程不产生熔渣、无飞溅，焊缝表面光洁
        • 3. 焊接过程无烟尘，熔池容易控制，焊缝质量高
        • 4. 焊接工艺适用性强，几乎可以焊接所有的金属材料
          • 氩气能有效地隔绝周围空气；它本身又不溶于金属，不和金属反应，钨极氩弧焊过程中电弧还有自动清除工件表面氧化膜的作用，因此，可成功地焊接化学活泼性强的有色金属、不锈钢和各种合金
        • 5. 焊接参数可精确控制，易于实现焊接过程自动化
      • 缺点
        • 需要特殊的引弧装置
        • 熔深浅、熔敷速度小、焊接生产率较低
          • 钨极载流能力有限，过大焊接电流会引起钨极熔化和蒸发
        • 工件焊前的除油、除锈等清理工作要求严格
        • 惰性气体较贵，生产成本较高
  • ii. 焊接工艺评定
    • 选择+案例，都可能涉及，需掌握
    • a. 相关定义
      • 焊接工艺评定
        • 本质是“试验”
        • 为验证所拟定的焊接工艺正确性而进行的试验过程及结果评价
      • 焊接工艺评定报告 【PQR】
        • “试验报告[Report]”
        • 记载验证性的试验及其结果，对拟定的焊接工艺规程进行评价的报告
      • 预焊接工艺规程 【pWPS】
        • pre
        • 为焊接工艺评定所拟定的焊接工艺文件
      • 焊接工艺规程 【WPS】
        • 工艺程序及技术要领的【规定Standards】
        • 焊接过程中的一整套工艺程序及技术规定
      • 焊接作业指导书 【WWI】
        • 直接指导作业【instruction】
        • 作业人员直接用来参照并开展具体施焊作业和焊后热处理操作的指导书
      • pWPS ↓↓PQR ↓↓WPS ↓↓WWI
    • b. 作用
      • (1). 验证施焊单位能力
      • (2). 编制焊接作业指导书【WWI】的依据
        • 一份WWI可依据一份或多份PQR编制
        • 一份PQR也可用作编制多份WWI
    • c. 步骤
      • 1. 焊接工艺评定的委托
        • 选择+案例改错考点
        • 1. 施工单位应采取内部委托自行组织完成焊接工艺评定工作
        • 2. 任何施焊单位不得将焊接工艺评定的关键工作【pWPS的编制、试件焊接等】委托于其他单位来完成
          • 关键工作必须自己来，目的就是验证自身的焊接能力
        • 3. 试件的加工、无损检测、理化性能试验等可委托分包
      • 2. 拟定pWPS
      • 3. 施焊试件
        • 由本单位技能熟练的焊工，使用本单位的焊接设备施焊
      • 4. 试件检验
        • 检验项目的内容
          • 选择+案例改错考点
          • (1). 外观检查
          • (2). 无损检测
          • (3). 力学性能试验
          • (4). 弯曲试验
      • 5. 签发报告
        • 焊评（PQR）完成后应提出WPS，并由企业焊接技术负责人审核同意并签字
  • iii. 焊接作业指导书 【WWI】
    • a. 编制要求
      • 知识自有性
        • WPS必须由企业自行编制，不得沿用其他企业的WPS，也不得委托其他单位编制用以指导本单位焊接施工的WWI
      • 依据
        • (1). 编制WPS应以PQR为依据
        • (2). 当某个焊接工艺评定因素的变化超出标准规定的评定范围时，要重新获取相匹配的PQR，重新编制WPS
      • 编制人要求
        • WPS和WWI的编制人，均应具备一定焊接专业知识和相当丰富的实践经验
    • b. 审核
      • 应由本单位焊接技术负责人批准WPS，WPS经审批后方可用于指导焊接作业和焊后热处理工艺文件（WWI）的编制
    • c. 焊前技术交底
      • 由焊接技术人员向焊工发放相应的WWI，进行技术交底，并做好记录
  • iv. 焊接工艺技术
    • a. 焊接作业人员要求
      • 钢结构工程焊接难度分为四个等级：A（易）、 B（一般）、C（较难）、D（难）
      • 承担焊接难度C/D级焊接工程的施工单位，其技术负责人应具备高级技术职称
    • b. 焊接技术管理要求
      • 1. 焊接技术交底的内容
        • 焊接工程特点、WPS内容、焊接质量检验计划、进度要求等
      • 2. 超次返修规定
        • 焊缝同一部位的返修次数应≤2次
        • 超过2次，返修前应编制超次返修技术方案，并经施工单位技术负责人批准后，方可实施
      • 3. 焊接场所及环境要求
        • 下列情况之一，如未采取适当的防护措施，要立即停止焊接工作
          • 选择考点
          • (1). 采用电弧焊焊接时，风速≥8m/s
          • (2). 气体保护焊接时，风速≥2m/s
          • (3). 采用低氢型焊条电弧焊时，风速≥5m/s
          • (4). 相对湿度＞90%
          • (5). 下雨或下雪
        • 不锈钢、有色金属焊接应设置专用场地，不得与黑色金属等其他产品混杂；配置专用组焊工装
    • c. 特殊材料焊接工艺措施
      • 1. 有延迟裂纹倾向的材料
        • 产生原因
          • (1). 焊缝含扩散氢
          • (2). 接头所承受的拉应力
          • (3). 材料金属塑性储备
        • 主要反生对象
          • 低合金高强度钢
        • 预防措施
          • 焊条烘干、减少应力、焊前预热、焊后热处理；焊后热消氢处理、打磨焊缝余高
          • 当不能及时进行热处理时，在焊后立即均匀加热至200～350℃，并保温缓冷
      • 2. 有再热裂纹倾向的材料
        • 预防措施
          • 预热：预热温度为200～450℃
          • 应用低强度焊缝，使焊缝强度低于母材，以增高其塑性变形能力
          • 减少焊接应力，合理地安排焊接顺序、减少余高、减少咬边及根部未焊透等缺陷以减少焊接应力
• 重点章节，选择、案例都可能涉及
• 历年真题→单选：2007/09/16多选：2017/20案例：2018