焊接技术论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇焊接技术论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

束流由单一的电子、光子、电子和离子或二种以上的粒子组合而成。属于高功率密度的热源有：等离子弧、电子束、激光束及复合热源激光束+Arc（TIG、MIG、Plasma）。

当前高能束流焊接被关注的主要领域是：①高能束流设备的大型化—功率大型化及可加工零件（乃至零件集成）的大型化。②新型设备的研制，诸如，脉冲工作方式以及短波长激光器等。③设备的智能化以及加工的柔性化。④束流品质的提高及诊断。⑤束流、工件、工艺介质相互作用机制的研究。⑥束流的复合。⑦新材料的焊接。⑧应用领域的扩展。

1、激光焊接的最新进展

1.1新型激光器

（1）直流板条式（DCSlab）CO2激光器、（2）二极管泵浦的YAG激光器、（3）CO激光器、（4）半导体激光器、（5）准分子激光器。

1.2激光器功率的大型化、脉冲方式以及高质量的光束模式

以美国PRC公司为例，几年前，用于切割的CO2激光器功率主要是1500~2000W，而近期的主导产品是4000~6000W，6000W可切割的不锈钢厚度、碳钢厚度分别为35mm和40mm.

1.3设备的智能化及加工的柔性化

尤其是对YAG激光，由于可用光纤传输，给加工带来了极大的方便。

其主要特点是：①一机多用。②采用一台激光机可进行多工位（可达6个）加工。③光纤长度最长可达60m.④开放式的控制接口。⑤具有远距离诊断功能。

1.4束流的复合

最主要的是激光－电弧复合。深熔焊接时，熔池上方产生等离子体，复合加工时，激光产生的等离子体有利于电弧的稳定；复合加工可提高加工效率；可提高焊接性差的材料诸如铝合金、双相钢等的焊接性；可增加焊接的稳定性和可靠性；通常，激光加丝焊是很敏感的，通过与电弧的复合，则变的容易而可靠。

激光－电弧复合主要是激光与TIG、Plasma以及GMA.通过激光与电弧的相互影响，可克服每一种方法自身的不足，进而产生良好的复合效应。

GMA成本低，使用填丝，适用性强，缺点是熔深浅、焊速低、工件承受热载荷大。激光焊可形成深而窄的焊缝，焊速高、热输入低，但投资高，对工件制备精度要求高，对铝等材料的适应性差。Laser-GMA的复合效应表现在：电弧增加了对间隙的桥接性，其原因有二：一是填充焊丝，二是电弧加热范围较宽；电弧功率决定焊缝顶部宽度；激光产生的等离子体减小了电弧引燃和维持的阻力，使电弧更稳定；激光功率决定了焊缝的深度；更进一步讲，复合导致了效率增加以及焊接适应性的增强。

从能量观点看，激光电弧复合对焊接效率的提高十分显著。这主要基于两种效应，一是较高的能量密度导致了较高的焊接速度；二是两热源相互作用的叠加效应。

GMA、激光加丝和激光电弧复合三种方法焊接时线能量、焊缝断面以及能量利用率的比较。

Laser-TIGHybrid可显著增加焊速，约为TIG焊接时的2倍；钨极烧损也大大减小，寿命增加；坡口夹角亦减小焊缝面积与激光焊时相近。阿亨大学弗朗和费激光技术学院研制了一种激光双弧复合焊接，与激光单弧复合焊相比，焊接速度可增加约1/3，线能量减小25%.

英国Conventry大学现代连接中心亦有Laser-plasma复合焊接的报导。其优点是：提高焊接速度和熔深；由于电弧加热，金属温度升高，降低了金属对激光的反射率，增加了对光能的吸收。在小功率CO2激光试验基础上，还要在12000WCO2激光以及光纤传输的2kWYAG激光器上进行，并为机器人进行PALW打基础。

1.5激光、工件与保护气体相互作用的研究

1.6铝合金的激光焊接

铝合金由于比强度高、抗腐蚀性好而得以广泛应用。CO2激光焊接铝合金的困难主要在于高的反射率以及导热性好，难以达到蒸发温度、难于诱导小孔的形成（尤其是对Mg含量比较小时）以及容易产生气孔。提高吸收率的措施除了表面化学改性（如阳极氧化）、表面镀层、表面涂层等外，也有用激光－TIG、激光－MIG的报道，其中MIG－DCelectrodeposition方法由于表面的清理作用强和加丝的合金化作用效果为好。

最近，比利时的LCretteur和法国的SMarya对6061铝合金进行了混合气和焊剂的CO2激光焊。在给定的试验条件下表明：70%He+30%Ar、气流方向与焊接方向相反时效果为好；针对穿透焊接时焊缝背面容易产生下垂缺陷，采用75%LiF+25%LiCl的焊剂，起到了祛除氧化、改善熔化金属与背面母材的接合，使背面焊缝具有“上翘”效应，在较宽的参数区间内形成了规整的焊道。对6061铝合金的焊接表明，焊缝强度可达到母材的90%.

1.7激光熔覆

激光熔覆与其它表面改性方法相比，加热速度快、热输入少，变形极小；结合强度高；稀释率低；改性层厚度可精确控制，定域性好、可达性好、生产效率高。

激光熔覆除用于民品外，英、美等国也已用于航空机发动机Ni基涡轮叶片的耐热、耐磨层的熔覆及修复。

2、电子束焊接和等离子弧焊接的最新进展

国外电子束焊接发展可归结为：超高能密度装置研制、设备智能化柔性化、电子束流特性诊断、束流与物质作用机制研究以及非真空电子束焊设备及工艺的研究等。

在日本，加速电压600kV、功率300kW的超高压电子束焊机已问世，一次可焊200mm的不锈钢，深宽比达70：1.

日、俄、德开展了双枪及填丝电子束焊技术的研究。在对大厚度板第一次焊接的基础上，通过第二次填丝来弥补顶部下凹或咬边缺陷；日本采用双抢实现了薄板的超高速焊接，反面无飞溅，成形良好。法国研制成功的双金属和三金属薄带材电子束焊接机也颇引人关注。

关于非真空电子束焊接，德国实现了母材为AlMg0.4Si1.2的旋转件的填丝焊接，加丝材料为AlMg4.5Mn，送丝速度35m/min，焊接速度高达60m/min.该研究在斯图加特大学的25kW电子束焊机上完成。

非真空电子束焊接在汽车制造领域一直倍受重视。例如，手动变速器中同步环与齿轮的非真空电子束焊接，生产率已超过500件/小时。

最近，德国和波兰的学者共同研制了真空电子束焊接时安装于真空室中的非接触测温装置，测量点最小直径1.8mm，主要用于陶瓷和硬质合金的钎焊，该装置可排除随机的热流的干扰，测量精度高。

在等离子弧焊接方面，变极性等离子弧焊以及铝合金穿孔等离子立焊是关注点之一。

3、国内高能束流焊接现状

在国内，高能束流焊接越来越引起更多相关人士诸如焊接、物理、激光、材料、机床、计算机等工作者的关注。国内在设备水平上，与国外有一定差距，但在工艺研究上，水平则较为接近，甚至在某些方面还有自己的特色。

3.1激光焊接

在设备生产与研究上，主要生产千瓦级的CO2激光设备和1千瓦以下的固体YAG激光设备。

国内对激光焊接研究主要集中在激光焊接等离子体形成机理、特性分析、检测、控制、深熔激光焊接模拟、激光-电弧复合热源的应用、激光堆焊等。清华大学从声和电的角度，分析了熔透状态的声信号，提出了激光焊接等离子体的等效电路及电特性数学模型；在抑制等离子体的负面效应方面，清华大学张旭东、陈武柱等提出了侧吸法；国家产学研激光技术中心的肖荣诗、左铁钏提出了双层内外圆管吹送异种气体法；西北工业大学的刘金合提出了外加磁场法。

3.2电子束焊接

我国自行研制电子束焊机始于1960年代，至今已研制生产出不同类型和功能的电子束焊机上百台，并形成了一支研制生产的技术队伍，能为国内市场提供小功率的电子束焊机。

近年来，出现了关键部件（电子枪，高压电源等）引进、其它部件国内配套的引进方式，这种方式的优点是：设备既保持了较高的技术水平，又能大大降低成本，同时还能对用户提供较完善的售后服务。

目前，以科学院电工所的EBW系列为代表的汽车齿轮专用电子束焊机占据了国内汽车齿轮电子束焊接的主要市场份额；我国的中小功率电子束焊机已接近或赶上国外同类产品的先进水平，而价格仅为国外同类产品的1/4左右，有明显的性能价格比优势。

在机理及工艺研究上，北京航空工艺研究所、北京航空航天大学、天津大学、上海交通大学、西北工业大学、中国科学电工所、桂林电器科学研究所、西安航空发动机公司、航天材料及工艺研究所开展的工作涉及熔池小孔动力学、电子束钎焊、接头疲劳裂纹扩展行为、接头残余应力、填丝焊接、局部真空焊接时的焊缝轨迹示教等。

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【关键词】钛合金 钢管 焊接技术

1 概述

钛合金具有很多优良的性能，低密度、高的比强度、导热系数小 、硬度高，无毒、无磁性，另外具有耐热、耐蚀性及断裂韧性等性能，在航空、航天、等领域有着很大的应用。2012年，“天宫一号”航天飞船胜利遨游太空；“蛟龙”号深水探测器成功下潜超越7000m，这两个重大的科技项目，在很多关键区域都使用了钛合金以及焊接技术。随着钛合金的应用的广泛，应用工矿的更加复杂化，钛合金的焊接问题也变成更加重要，本论对就钛合金与钢管焊接问题做了详细的分析，并对目前的焊接技术做了详细的论述。

2 钛合金与钢管的焊接问题分析

钛合金与钢管之间的焊接性主要取决于它们二者的差异以及它们在冶金学上的相容性，目前钛合金和钢管焊接的主要问题有以下二点：

（1）钛合金和钢管在焊接过程中形成较大的内应力，并且无法清除。主要原因是钛合金和钢管的线膨胀系数差异很大，在焊接冷热过程中变形程度不同引起的。

（2）钛和铁二种金属的互溶度很小，一般在焊接过程中都会会形成硬脆的金属间化合物，主要是TiFe。它形成的原理是，焊接时钛与铁之间相互扩散，一定时间铁在钛中的过饱和，从而生成TiFe。另外，钛同与钢管中的碳元素生成TiC，其次钛还容易与钢管中的铬、镍、铁形成金属间化合物，脆化增大。

所以，对钛合金与钢管成功实现可连接，并且接头的性能要比较优秀的话，就必须针对工况选择不同的焊接方法和焊接工艺来实现。其目的还是为了降低接头内应力而导致材料形成脆性相。目前对于钛合金与钢管的焊接，也有很多学者进行了研究，已形成了具有钎焊、爆炸焊、扩散焊、激光焊等多种方法的一套系统。每种固体的工艺都有固有的特点，一种工艺不能满足所有构件的工程实际要求。本论文综述了目前常用的各种钛合金与钢管的焊接技术，为我们在实际的工况的选择做一定的参考。

3 钛合金与钢管焊接技术的现状

根据钛合金和钢管的特点，早期采用埋弧焊配盐基焊剂焊，效果极差。随着焊接设备技术的进步及多年焊接技术的研究，一些新的焊接方法的运用，使得钛合金和钢管的出现了很多焊接方法，具体有以下几种：

3.1 钎焊

钛合金与钢采用钎焊的一个重要问题是钎料的选择，选择钎料的原则：

（l）选择钎料的熔点在882℃以下。

（2）钎料的固相线与液相线温差较大。

（3）不使用能与钛有很强的化合能力的元素的钎料。

钛合金与钢进行接触反应钎焊进行焊接，其原理是钛与铁在1985℃形成共晶，加热到高于共晶温度，依靠钛与铁的相互扩散，在界面处形成共晶体，从而连接起来。但这种方法的缺点是工艺上较难掌握，主要是形成液相共晶体的数量难以控制。

3.2 爆炸焊

很多国家都致力于爆炸焊的研究，目前爆炸焊很重要的应用是且来制造钛合金-钢复合板。钛-钢复合板接头的强度取决于爆炸焊的工艺参数，炸药质量大小与悬置板质量大小的比值，爆炸速度和两相邻板间的起始距离，最好的情况可达350-380MPa。

3.3 扩散焊

俄罗斯一期刊报道了钛合金BT5-1与X25H15耐蚀钢的扩散焊方法，焊接温度为500-1000℃、压力6.9-17.6MPa，时间为10-20min。重庆大学的伍光凤等详细论述了钛合金和不锈钢的扩散焊接的研究进展。

3.4 MIG焊

MIG焊是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，在焊枪喷嘴喷出的气体保护下进行焊接的一种方法。该焊接方法的主要优点是可以进行全位置焊接，具有焊接速度快、熔敷率高等优点。MIG 焊在低合金高强钢、铝合金等材料的焊接方面已经大量应用，但在钛合金的焊接方面应用还不是很多，主要是由于钛及钛合金电阻率较大，不能稳定传递MIG焊所需的大电流，且钛的硬度较大，容易磨损喷嘴而影响焊接稳定性。

3.5 激光焊

激光焊的优点是：能量密度高；焊缝宽度小；可在大气中作业；磁场稳定性高。在大厚度钛合金结构的焊接中，激光焊具有更加明显的优势，但激光焊也有其自身的缺陷，就是容易造成气孔，因此激光焊接时需要注意焊缝接口形式，焊接参数及保护环境的选择等问题。

3.6 等离子弧焊

等离子弧焊的原理是：让等离子枪的阴阳二极间的自由电弧压缩成高温、高电离度、高能量密度及高焰流速度的电弧，利用这个高能量来进行于焊接。它有二种焊接方式：小孔型等离子弧焊及熔透型等离子弧焊，其中30A以下的熔透型等离子弧又称为微束等离子弧焊。小孔型等离子弧焊可用于焊接厚板，熔透型等离子弧主要用在焊接薄板。等离子弧焊中，保护气体一般是5%-7%氢气和93%-95%的氩气，其目的是为了提高电弧的收缩性，但是在某些钛合金与钢管的焊接中，有时也使用纯的氩气或氩与氦的混合气，避免钛和氢气生成钛氢化物。

4 结束语

随着科技的进一步发展，钛合金在各个行业应用得更大广泛，钛合金和钢的焊接技术在在超厚板结构以及异种材料连接结构应用很多，因此在焊接技术上也存在很多问题要解决。这些都优待我们的焊接学者们多努力，提供多种新的途径，来实现不同工况下钛合金和钢管的焊接技术问题。论文作者水平有限，不足之处请各位多多理解。

参考文献

[1] 孙荣禄，张九海. 钛及钛合金与钢焊接的问题及研究现状[J]. 宇航材料工艺，1997，（02）：7-11

[2] 任伟，陈家庆. 浅析海洋石油工业中钛合金的焊接方法[J]. 北京石油化工学院学报，2006，（01）：33-37

[3] 刘鹏飞.钛及钛合金结构焊接技术研究进展[J].金属加工（热加工），2012，（20：11-13）

[4] 周波. 不锈钢与钛合金脉冲加载扩散焊接工艺研究[D].重庆大学，2004

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关键词：焊接应力；焊接变形；处理

管道运输是石油运输的主要方式，输油管道的正常运输对于提升实现输油管道的高效利用具有重要意义。管道焊接在长线管道输送中有着重要意义。在人们对石油资源的利用效率的要求越来越高的背景下，加强输油管道焊接技术的研究，保证输油管道的正常运行是油田建设单位的必然选择。

1 全位置下向焊技术

1.1 纤维素焊接技术

在纤维素焊条焊接技术中，焊条本身的药皮具有百分之四十左右的纤维素。正是由于其本身具有纤维素，导致它在焊接过程中能够产生很强的造气功能。下向焊在焊接过程中会产生一氧化碳气体，这些气体的释放能够增加电弧吹力，从而能够实现向熔池的有效过渡。纤维素焊接技术本身的熔透能力很强，填充间晾性能也非常优良，这种技术非常容易形成高质量的焊缝。纤维素焊条焊接技术在打底焊中应用较多。它在打底焊过程中能够单独完成盖面焊，填充，打底等。同时它也可以与低氮下向焊焊条连合起来使用。当前这一技术在下向焊接技术中占据重要位置。生产纤维素的生产企业主要是美国ITW公司，日本神钢，奥地利伯乐公司等。

1.2 低氢性焊条焊接技术

下向焊接技术对于焊条有着严格的要求。普通的焊条不能够完成下向焊工艺，采用普通的焊条非常容易产生铁水，质盆无法控制的问题。因而我们必须要选择专用的焊条来进行焊接，其中低氢型焊接技术就是其中的典型代表。低氢型焊接技术主要运用在填充，盖面等环节。该技术在高压长输管道建设中应用非常广泛。

1.3 自保护药芯焊丝焊接技术

自保护药芯焊丝焊接技术是一种靠自身的药芯高温分解产生气体来实现对电弧保护的技术。与以上两种技术不同，自保护药芯焊丝焊接技术是一种不许要外籍保护气体的焊接技术。它在工作过程中不仅能够实现对电弧熔池的保护，同时还能够对凝固焊缝金属进行保护。自保护药芯焊丝焊接技术采用的是连续作业方式，这中作业方式能够有效提高作业效率，对于减少焊缝接头也有着重要意义。

2 控制焊接应力的措施

2.1 合理焊接

合理的焊接次序应该尽量使焊缝能比较自由的收缩，针对收缩比较大，残余应力比较大的焊缝进行合理的焊接。

2.2 焊接预热法

焊接管道是否需要预热，需要从三个方面考虑：第一，从管道的厚度上考虑。管道所需要的钢板越厚其散热快、冷却越快，因此要采用焊接预热来减慢冷却速度。第二根据材料的成分上考虑，一般来说，钢材含有的合金元素越多越容易形成淬硬组织，对于淬硬组织的形成，会增加钢材的硬度导致散热加快，因此需要加入预热的工序。相反如果是一些钢材中含有的合金成分少，则不需要进行预热。第三，从钢材的结构刚度上考虑。因为结构的刚度越大，焊缝收缩所受到的制约也越大，应力就越严重，所以需要通过预热来降低焊接应力。有效防止焊接变形。

2.3 同步收缩法

由于冷金属的牵制效果，会在焊缝收缩的时候形成焊接拉力，换言之，就是焊缝周围冷金属热胀冷缩的缘故，不允许焊缝收缩而形成较大的应力。同步收缩法就可以很大程度上免除或者部分免除这种应力效果，同步收缩法是指在焊缝的两侧同时加热焊接，同时冷却，从而让焊缝两侧达到同时收缩的效果，使能允许它或者部分允许它收缩，可以免除或者部分免除残余应力。

3 消除焊接应力的方法

消除焊接应力的方法大致分为三种，一种是热处理法，热处理法是指管道在进行焊接完成时，从管道钢材的各方面因素考虑而进行退炎处理，是为了消除焊接应力的处理方式，一般针对不同情况采用整体和局部的退炎处理。第二种是振动法，振动法是为了更好消除焊接应力，采用工具对铸件和焊件使用一定频率的振动效果，能使残余应力分布更为均匀，尽可能达到最低程度的焊接应力存在。第三种机械法，机械法就是通过使用机械设备对焊接应力的降低。

4 控制焊接变形的措施

控制焊接变形是指通过采取相应合理的措施，使管道的焊接变形控制在允差范围之内。其相关的措施有：一、刚性固定法，刚性大的结构材料，在焊后变形一般都较小，因此能有效控制焊接变形。二、反变形法，反变形法是焊前将结构或部件装配成具有与焊接变形相反方向的预变形，预变形的程度应该能够抵消焊后形成的变形。三、自重法，自重法就是利用本身的自重来预防焊接变形，其意义是材料的重量与厚度都可以防止焊接变形。四、控制焊接线能量法，焊接线能量对焊接变形与应力都有直接的关系。决定焊接能量（J=0.24*U*L*η/V0）的因素有焊接电流，电弧电压和焊接速度等方面，但对于手工焊而言主要是焊接电流。五、间断焊接法，这种方法是指一旦材料冷却就进行焊接，焊接后再冷却的循环焊接法，进行焊接的同时不需要专用设备和工装夹具，属于简单易行的一种方法。六、锤击焊缝法，锤击法常用于消除焊接应力，但在减少应力的同时也会减少焊接变形，因锤击焊缝将使焊缝得到适当的延伸从而补偿了焊缝的缩短。

5 矫正焊接变形的方法

矫正焊接变形的目的是为了矫正超出允许范围的焊接变形，是在通过矫正的方法形成新的塑性变形，从而来消除已经产生的焊接变形。矫正变形的方法包括 种：第一种，机械矫正，机械矫正就是通过施加外力的方法达到塑造出新的塑性变形，其矫正的工具可利用手工锤或矫正机，其为机械矫正；第二种，火焰矫正，火焰矫正就是局部加热需要矫正的地方，造成塑性变形达到矫正的目的，其方法简单试用，但是这种方法需要有作业人员相当丰富的经验为前提；火焰矫正的加热形状包含三种，现状加热、点状加热和三角形加热；其中对于三角形底边的钢材，由于其加热面积和收缩量都比较大，所以在三角形加热的过程中，可以用两个或多个烧嘴进行同时加热，从而达到矫正的效果；火焰加热的运用也针对于一些普通低碳钢的材料，因其方式对低碳钢的力学性能也没什么不良影响，因此目前很多建筑企业对其采用比较广泛。第三种，加热极冷，在火焰加热矫正变形的同时，很多建筑单位也会利用加热的同时采用用水急冷的方式，这种方式在国外转向架生产企业（日本川崎重工）已有应用；但是加热急冷的方式对于计较重要的构建或硬性比较大的钢材相对有影响，因此我们一般使用加热急冷的方式运用到一些低碳钢钢材中，其相对无不良影响；第四种，机械和火焰加热方式，采用机械和火焰的综合运用方式，是目前转向架焊接生产中较为常见的形式，其方式的运用是在加热的过程中施加歪了，从而达到更好的矫正效果，在转向架横梁组成的矫正中，利用机械和火焰综合加热的方式，相比于机械矫正、加热矫正的单独运用效果更为明显适用。

6 结束语

对于输油管道的焊接变形问题，我们应在消除其焊接应力的基础上，才能有效防止管道的焊接变形，采用多种不同的科学和理的手段，针对不同的管道构件情况运用不同适合于其的手段，扬长避短，保证管道在石油运输上的安全问题。

参考文献：

[1]程孝福.大直径平焊法兰的焊接变形与控制[J].化工设备与管道，2010，（04）.

[2]刘革生.泵站管道施工中焊接变形的处理[J].油气田地面工程，2012，（07）.

[3]王永全，胡春伟.油罐底板检修及其焊接变形的防治措施[J].油气储运，2013，（08）.

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关键词：压力管道，安装，质量控制

 

压力管道的作业一般都在室外，敷设方式有架空、沿地、埋地，甚至经常是高空作业，环境条件较差，质量控制要求较高。由于质量控制环节是环环相扣，有机结合，一个环节稍有疏忽，导致的都是质量问题。根据压力管道的施工要求，必须在人员、焊接、材料、过程检验等方面强化管理，有针对性地采取各种技术措施，才能保证压力管道的安装质量得到有效的控制。下面就有关方面进行分析阐述。

一、人员素质

对压力管道焊接而言，最主要的人员是焊接责任工程师，其次是质检员、探伤人员及焊工。

1、焊接责任工程师是管道焊接质量的重要负责人，主要负责一系列焊接技术文件的编制及审核签发。毕业论文，安装。如焊接性试验、焊接工艺评定及其报告、焊接方案以及焊接作业指导书等。因此，焊接责任工程师应具有较为丰富的专业知识和实践经验、较强的责任心和敬业精神。经常深入现场，及时掌握管道焊接的第一手资料；监督焊工遵守焊接工艺纪律的自觉性；协助工程负责人共同把好管道焊接的质量关；对质检员和探伤员的检验工作予以支持和指导，对焊条的保管、烘烤及发放等进行指导和监督。

2、质检员和探伤人员都是直接进行焊缝质量检验的人员，他们的每一项检验数据对评定焊接质量的优劣都有举足轻重的作用。因此质检员和探伤员首先必须经上级主管部门培训考核取得相应的资格证书，持证上岗，并应熟悉相关的标准、规程规范。还应具有良好的职业道德，秉公执法，严格把握检验的标准和尺度，不允许感情用事、弄虚作假。这样才能保证其检验结果的真实性、准确性与权威性，从而保证管道焊接质量的真实性与可靠性。

3、焊工是焊接工艺的执行者，也是管道焊接的操作者，因此，凡是从事压力管道焊接的焊工、必须按照现行《锅炉压力容器焊工考试规则》、《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定进行考试，考试合格后，方可从事相应的焊接施工。

二、焊接

焊接是压力管道安装施工的关键过程和主要过程, 控制好焊接质量是预防产生不合格产品的重要措施。压力管道的焊接应从以下几个方面加强管理。

1、焊接工艺评定及施焊工艺：焊接技术人员应依据设计图纸，有关施工规范及现行标准，根据焊接工艺评定并结合施工现场的实际条件制定切实可行的焊接工艺指导书。施工前对焊工和管工进行技术交底，内容包括焊接材料、工艺参数、焊前预热、层间、后热、热处理的温度和时间、对焊接材料的保管、使用以及无损检测等各项要求。

2、坡口加工及清理：现场条件允许的情况下，应尽量采用等离子弧、氧乙炔等热加工方法。坡口加工完成后，必须除去坡口表明的氧化皮、油污、熔渣及影响接头质量的表面层，清除范围为坡口及其两侧母材不少于20毫米区域，并应将凹凸不平处打磨平整。毕业论文，安装。

3、定位/组对：管接头组对应在确认坡口加工、清理质量后进行。管接头的组对定位焊是保证焊接质量、促使管接头背面成形良好的关键，如果坡口形式、组对间隙、钝边大小不合适，易造成内凹、焊瘤、未焊透等缺陷。组对间隙应均匀，定位时应保证接管的内壁平齐、内壁错边量不超过管壁厚度的10%，且不应大于15毫米。如壁厚不一致，应按规定进行修磨过渡。若焊接定位板时应在焊管板角焊缝的同一方向。管件组对时应垫置牢固，并应采取措施防止焊接过程产生变形。定位焊时，应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并由合格焊工施焊。

4、环境因素是制约焊接质量的重要因素之一,施焊环境应符合以下几方面条件：首先，焊接的环境温度应能保证焊件焊接所需的足够温度和使焊工技能不受影响。当施工的环境温度低于施焊材料的最低允许温度时就应该根据焊接工艺评定提出预热要求来操作。另外,在实际焊接时的风速不应超过所选用焊接方法的相应规定值。当风速超过规定值时应备有防风设施才可安排施工。最后，如果焊件表面潮湿(例如下雨),焊工及焊件无保护措施或采取措施仍达不到要求时应停止施工作业。

三、材料管理

要提高压力管道工程的质量,首先必须从源头抓起,在材料采购、验收环节把好关。

1、工程质量创优，材料质量是基础。采购材料时，必须要求供方提品样本及出厂合格证，按规范要求进行检查验收、抽样试验，对特殊材料必须送到检测中心进行试验，合格后方可使用。凡进场的材料质量不合格者，一概拒绝验收。压力管道安装过程使用的焊料、管道材料以及其他消耗材料都必须确保符合设计图纸的要求,如材料变更或代用,必须取得原设计单位的同意并办理相关手续。

2、经检验合格的材料，现场材料员负责进行入库并对其登记上账。毕业论文，安装。有时现场某些材料规格很大，无法在库房存放，故应该选合适的露天场地存放，并做好防护工作。毕业论文，安装。毕业论文，安装。需要进库房存放的材料必须入库妥善保管，以防丢失和损坏。材料发放时，一定要核对材料的工程项目、规格、型号、材料和数量，以防有错。现场使用的焊条必须烘干，操作人员用保温桶领用，以防返潮。每一只桶内只能领用同一牌号的焊条，以防错用，且一次最多不能超过5公斤，在桶内存放时间不应超过四小时，否则必须进行重新烘干。焊丝一次领用数量不得超过最小包装，使用前应检查表面的锈蚀、油污等杂质是否清理干净。氩弧焊所用氩气纯度应不低于99.9%，且含水量不大于50ml/m3。

四、过程检验

压力管道安装时常因过程控制不力,导致施工质量不理想,因此对于压力管道施工质量的控制可以从以下几方面来进行。

(1)加强外观检验,外观检验主要包括检查管道的表面及焊缝是否有裂纹等缺陷,外观检验还包括压力管道组成件和支承件以及在压力管道施工过程中的检验。这些检验都为压力管道质量事故提出了预防的方法,使得事故及时发现并及时解决。毕业论文，安装。

(2)加强无损检测,加强无损检测主要包括加强焊缝表面和焊缝内部等方面的无损检测,无损检测主要是用于检测压力管道的表面及内部质量。另外,还需要加强硬度测定,对有热处理要求的压力管道焊缝,还应该测量焊缝及热影响区的硬度值是否符合设计要求中有关项的标准规定。

五、结束语

以上是我们在多年从事压力管道安装工程质量体系管理工作中探索和总结出来的,希望能为从事压力管道工程项目施工的管理人员提供一些参考,尽快提高压力管道工程项目的管理水平,促进压力管道管理的体系化、规范化进程。

参考文献

1、工业金属管道工程施工及验收规范（GB50235-97）；

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1.等强度油管的设计原理

目前油田所采用的平式油管，是在使用同钢级材料的油管两端直接进行螺纹加工。经过螺纹加工后的油管，丝扣部分的抗拉载荷能力有所减弱，不符合等强度设计要求。

通过对油管管体和丝扣部分的受力情况进行研究，计算选取碳钢正火（调质）处理，作为原平式油管管体的替换材质，使用摩擦焊接技术将采用标准平式油管材质的螺纹体与新选定材料的管体连接成一体，使碳钢管体强度拉近原平式油管丝扣部分强度，在保证新型油管整体抗拉载荷能力等同于标准平式油管的情况下，大大降低了整根油管制造的材料成本，同时还可满足等强度的设计要求。

2.等强度油管性能试验

2.1 等强度油管机械性能试验

为了验证等强度油管的各项指标，我们对3组采用标准平式油管材质的J55接头与45钢正火管体焊接油管试件进行试验编号，分别为Y1、Y2、Y3。针对新型等强度油管样品分别进行了管体化学成分分析、金相分析，并对新型等强度油管样品进行了轴向拉伸至失效试验、静水压及内压至失效试验。

2.2 试验及试验结果

（1）管体化学成分分析

化学成分分析结果见表1

表1 化学成分分析结果(Wt×10-2)

（2）管体金相分析

管体金相分析结果见表2

表2 金相分析检测结果

（3）轴向拉伸至失效试验

对J55管头与正火45钢管体焊接油管试样Y1、Y2、Y3进行拉伸至失效试验，试验在符合加载试验系统上完成，试验温度为室温，试验方法参考API RP 5C5中的有关规定，试验结果如下：

试样Y1在拉伸载荷为349kN时，丝扣部位失效；

试样Y2在拉伸载荷为356kN时，丝扣部位失效；

试样Y3在拉伸载荷为343kN时，丝扣部位失效；

API BUL 5C2中规定J55油管接头的最低连接载荷为323kN。

（4）静水压及内压至失效试验

对试样J55管头与正火45钢管体焊接油管试样Y1、Y2、Y3进行静水压及水压爆破试验，试验在水压系统上完成，试验温度为室温，方法参考API RP 5C5中的有关规定，加压速率

式样Y1、Y2、Y3在45 MPa标准静水压试验条件下，试样均未发生泄漏现象；在91.5MPa压力时试样Y2管体爆裂；在95 MPa压力时试样Y1管体爆裂；在96 MPa压力时试样Y3管体爆裂；

API BUL 5C2中规定J55油管接头的最低内屈服强度为50.1MPa。

实验结果表明，更换管体材质后的油管力学性能均等同于原管体，管体材质的减弱对其性能无影响。

2.3 实验结果分析

上述实验表明“等强度”油管的各项技术指标均可达到SY/T6194-2003《石油天然气工业油气井套管或油管用钢管》标准。由于更换了管体材质，大大降低了生产成本。按每根等强度油管节省材料成本50元，仅以大庆油田每年使用160万根油管计算，每年的生产成本就可节约8千万元。

3.结论

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关键词：钢铁行业；故障诊断；解决方案

中图分类号：F416.31 文献标识码：A

1 钢铁行业的简介

钢铁行业是以从事黑色金属矿物采选和黑色金属冶炼加工等工业生产活动为主的工业行业，它包括金属铁、铬、锰等其它矿物采选业、炼铁业、炼钢业刚加工业、铁合金冶炼业、钢丝及其制品业等行业，是国家重要的原材料工业之一。原材料的分类：钢铁生产的原材料主要包括铁矿石、锰矿石、铬矿石、石灰石、耐火粘土、白云石、菱铁矿等矿物质的原矿机器成品矿、人造块矿、铁合金等化工产品，耐火材料制品，碳素制品等。铁是钢铁产品的初级产品，经过进一步冶炼就可以得到钢，铁经过直接冶炼得到的产品是粗钢，粗钢经过铸、锻等方法处理加工就可以成为日常使用的钢材。

2 异常振动带来的影响

假如在冶炼工业生产中，机械设备出现异常振动，那么可能是设备内部出现了潜在的故障，这是大的严重的故障发生的前兆。专业人员要对这种现象给予高度的重视，一旦发生异常振动，就要对机械设备进行仔细检查，将隐患提前消除。假如对这种异常振动不予理睬，那么一旦故障真正发生时，后悔给企业的生产造成极大的影响，进而影响工艺质量，甚至会威胁人身安全。所以，一定要对机械设备出现的振动给予高度关注，根据振动出现的不同位置，对原因进行判断，找到故障发生点，消除隐患，保证工业生产的安全性。另外，转子不平衡在机械设备的工作中也会造成一定的影响，由于转子的转动带动真个系统的运行，那么在整个过程中会产生离心力的作用，它有转子旋转的速度决定。所以，一旦出现频率幅度的巨大变化，可以判断是由振动产生的不平衡引起的。

3 焊接带来的弊端焊接的弊端

我们已经知道，激光焊接技术是一种新兴的高科技焊接技术，激光焊接是利用高能量的激光脉冲对微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向溶化后形成特定熔池来达到焊接目的。它主要是针对薄壁材料、精密零件等进行焊接叠焊。可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，焊缝宽度小，热影响区小，变型小。可控制，易实现自动化。但是它也同传统的焊接技术一样，有它自身的局限性。钢铁行业中，焊接主要研究对象是熔化焊，而其中明弧焊问题最大。第一，电弧焊的主要有害因素是焊接过程中产生的烟尘一电焊烟尘。特别是焊条手弧焊。如果长期在作业空间狭小的环境里来焊接钢铁，而且在卫生防护不好的情况下，会对呼吸系统等造成危害，严重时易患电焊尘肺。第二，有毒气体在浓度比较高时会引起中毒症状。其别是臭氧和氮氧化物，它们是电弧高温辐射作用于空气中的氧和氮而产生的。第三，弧光辐射是所有明弧焊共同的有害因素，由此引起的电光性眼病是明弧焊的一种特殊职业病。弧光辐射还会伤害皮肤，而且会损坏棉织纤维。最后，有色金属气焊时的主要有害因素，是熔融金属蒸发于空气中形成的氧化物尘烟，和来自焊剂的毒性气体。

4 故障诊断的主要理论和方法

1971年Beard发表的博士论文以及Mehra和Peschon发表的论文标志着故障诊断这门交叉学科的诞生。发展至今已有30多年的发展历史，但作为一门综合性新学科――故障诊断学――还是近些年发展起来的。从不同的角度出发有多种故障诊断分类方法，这些方法各有特点，但从学科整体可归纳以下几类方法。

4.1 基于系统数学模型的诊断方法：该方法以系统的数学模型为基础，以现代控制理论和现代优化方法为指导，利用Luenberger观测器、等价空间方程、Kalman滤波器、参数模型估计与辨识等方法产生残差，然后基于某种准则或阀值对残差进行分析与评价，实现故障诊断。该方法要求与控制系统紧急结合，是实现监控、容错控制、系统修复与重构等的前提、得到了高度重视，但是这种方法过于依赖系统数学模型的精确性，对于非线性高耦合等难以建立数学模型的系统，实现起来较困难。如状态估计诊断法、参数估计诊断法、一致性检查诊断法等。

4.2 基于系统输入输出信号处理的诊断方法：通过某种信息处理和特征提取方法来进行故障诊断，应用较多的有各种谱分析方法、时间序列特征提取方法、自适应信号处理方法等。这种方法不需要对象的准备模型，因此适应性强。这类诊断方法有基于小波变换的诊断方法、基于输出信号处理的诊断方法、基于时间序列特征提取的诊断方法。基于信息融合的诊断方法等。

2 钢铁行业中故障诊断技术的应用

钢铁行业中的主要机械设备是各种传动设备和液压设备，如轧机、传送带、各种风机等。它们的工作状况决定了生产效率和钢铁冶炼的质量，对这些设备状态的在线检测，能够及时、准确的检测出生产设备的运行状况，并给出相应的操作和建议。因此建立相应的故障诊断系统对整个系统的正常运行特别重要。主要原理是以运动机械的振动参量检测为中心，辅助以温度、压力、位移、转速和电流等各种参数的采集，从而对这些大型传动设备的状态进行分析和判断，再进行相应的处理。整套故障诊断系统由计算机系统、数据采集单元、检测元件、数据通讯单元以及专业开发软件组成。机械振动是普遍存在工程实际中，这种振动往往会影响其工作精度，加剧及其的磨损，加速疲劳损坏；同时由于磨损的增加和疲劳损坏的产生又会加剧机械设备的振动，形成一个恶性循环，直至设备发生故障，导致系统瘫痪、损坏。同时机械设备的工作环境也是造成机械设备发生故障主要原因之一，因此，根据对机械振动信号和工作环境温度、湿度的测量和分析，不用停机和解体方式，就可以对机械的恶劣程度和故障性质有所了解。同时根据以往经验建立相应的处理机制库，从而针对不同的故障做出相应的诊断和处理。

结语

建立在现代故障诊断技术上的钢铁冶炼设备故障诊断系统，可对设备的运行状态进行实时在线检测、通过对其监测信号的处理与分析，可真实地反映出设备的运行状态和松动磨损等情况的发展程度及趋势，为预防事故、科学合理安排检修提供依据，可以提高设备的利用效率，产生了很大的经济价值，对此类故障诊断系统的研究有很深远的意义。

参考文献

[1]李菲.焊接方法与设备[M].北京：化学工业出版社，2008.

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一、关于零部件制造设备新技术应用 

目前汽车厂设备关于汽车零部件制造的技术应用形式较多，包括塑料件漆膜粘结、负荷陶瓷制动盘、镁合金等等。就塑料件漆膜粘结新工艺技术来看，其技术应用原理并不是将尤其喷撒到零件表面上，而是运用化学形式通过注塑成型机进行漆膜粘贴，现阶段关于该技术工艺开发与研究较多，其中以克莱斯勒公司为典型代表。在设备技术应用过程中，通过塑料件漆膜粘接能够大大控制零件制造的成本投入，例如在汽车厂设备配备中投入五台左右注塑成型机，汽车漆膜项目就能够顺利开展，而节省下的成本投入在数千万左右。另外，近几年关于镁合金在汽车厂设备制造中的应用也越来越多。应用镁自身优势，能够通过热转换进行生产，除此之外也可以通过电解工艺技术进行生产。应该镁合金进行汽车零件生产其生产成本较高，且耐久性有待进一步提升。但将镁合金由于汽车制造中的传动系零部件及仪表板生产零部件，能够有效提升汽车零件质量及整体性能。就现阶段的应用及研况来看，镁合金更倾向于应用在镁制缸盖及变速器外壳上，这种技术应用目前以欧美国家为主，通过实践技术应用逐渐实现技术普及。尽管镁压铸件使用规模有限，但这种应用技术是目前较多汽车厂生产制造加大关注与研发的新技术形式。 

二、汽车厂关于车身技术应用 

1.计算机模拟技术 

现阶段各国汽车制造企业已经将金属板料形成过程数值模拟作为汽车零部件设计中的一个标准工具，通过这种数值模拟形式能够有效控制次品率、废品率，并提升冲压质量，这对汽车制造企业来讲能够大大降低汽车制造成本。目前在汽车厂设备应用中主要采用模块化冲压技术、特种成型技术等等。通过采用代用控制功能模块式冲压的压力机设备，以及带材矫正机进行系统运行，在运行过程中完成冲模横向位移，并进行带材进给定位功能操作。该系统应用可编程冲压，所以系统能够柔性的满足生产需要，在带材上完成不同汽车零件生产。通过设备串联式加工，能够对工件进行两面冲压加工，最大限度提升设备工艺水平及生产效率。另外，应充分明确应用这种设备技术能够将冲压加工系统柔性与生产效能统一。 

2.亚毫米冲压技术 

亚毫米冲压主要是指将车身冲压件精度控制在0-1.0mm范围。该冲压技术应用对精度要求较高，要保证冲压件尺寸能够精准的控制在亚毫米范围，并严格控制其敏捷度，要有效减少30%以上冲压时间，并对模具设计与制造时间、工装准备时间进行有效控制，缩短整体车型制造时间。 

三、车身焊接设备及工艺技术分析 

随着科技水平提升，车身制造工艺也在这个过程中获得发展，从租出拼接技术到激光复合焊接工艺，经历了技术的创新与研发。 

1、激光复合焊接功能以 

其主要是一种通过借助激光焊接工艺，并同时利用两种焊接技术在焊接区的一种方法。这项技术具有几点优势特点：焊接过程中的电弧高稳定性以及大熔深；焊接焊缝具有较强韧性；无焊缝背面下垂情况；同时也具有较好的经济性。 

2、实例分析 

采取激光复合焊接工艺过程中，主要借助的是MIG复合焊接技术，同时因为此项技术需要与MIG钎焊之间相融合，最终有效克服技术缺陷，能够产生良好电弧稳定性。焊后焊缝熔宽将会可以充分达到设计需要，焊缝表面所具有的光滑程度以及良好可塑性，通常而言，并不需要PVC涂层，则能够利用裸表面完成应用。但是焊缝属于连续性密封焊缝，为此，可以极大程度上提升汽车车身的刚性以及密封性。 

参考文献： 

[1]陈益平，李方茂，余腊凤. 某汽车厂涂装面漆三台空调加湿改造技术方案[J]. 科技传播，2011，21：32-33. 

[2]鲍中美. 汽车生产中工艺设备的选型技术研究[A]. 湖北省科学技术协会.2003湖北汽车学术交流研讨会论文集[C].湖北省科学技术协会：，2003：2. 

[3]马哈中国培训中心——成就最全面的汽车检测设备及技术培训[J]. 汽车维修与保养，2016，08：81. 

[4]葛世名，李工一. 高红外技术在第一汽车厂的应用[A]. 中国光学学会红外光电器件专业委员会、中国光学光电子行业协会红外专业分会、中国电子学会光电子学分会、中国机械工程学会工业炉分会、中国电工技术学会电热专业委员会、中国光学学会锦州分会、云南省光学学会.第八届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C].中国光学学会红外光电器件专业委员会、中国光学光电子行业协会红外专业分会、中国电子学会光电子学分会、中国机械工程学会工业炉分会、中国电工技术学会电热专业委员会、中国光学学会锦州分会、云南省光学学会：，2001：2. 

[5]邓平尧. 分析汽车维修现状与技术设备及质量管理控制[J]. 山东工业技术，2015，21：267.