摘要：铁路货车焊接接头是安装工程中一项比较重要的工序，焊接过程中，由于种种因素的影响，容易产生各种类型的焊接缺陷。焊接接头缺陷的存在会直接危及整个结构的质量。因此，焊接接头的质量控制是每个焊接操作人员及工程管理人员应尽的责任。
关键词：焊接工艺方法；分析；措施
1 焊接工艺方法
不同焊接工艺方法有其不同特点，因而对焊缝和热影响区的性能也产生不同影响。
1.1 从合金元素烧损和减少焊缝中的杂质元素及气体含量来看
（1）气焊合金元素烧损较大，焊缝中气体含量及杂质元素高，故气焊接头性能较差。
（2）手工电弧焊和埋弧自动焊由于分别采用气-渣联合保护和渣保护，合金元素烧损较少，焊缝中气体含量及杂质元素较少，故焊缝金属性能较好。
（3）手工钨极氩弧焊合金元素基本没烧损，焊缝中气体含量和杂质极少，可以获得最好的焊缝。
1.2 从焊缝的组织特点来看
（1）气焊加热速度慢，易产生过热和过烧的组织，致使焊缝性能恶化。
（2）埋弧自动焊电弧功率比手工电弧焊大得多，故焊缝的结晶组织也较手工电弧焊粗大，因此在同样条件下与手工电弧焊相比，焊缝金属的冲击韧性较低。
（3）手工钨极氩弧焊热量集中，焊时冷却速度快，焊缝结晶组织较细，性能也较好。
1.3 从热影响区宽度来看
气焊、埋弧自动焊热影响区较宽，手工电弧焊次之，而手我钨极氩弧焊最窄。
根据以上各种焊接方法特点综合考虑。例如，为提高焊接接头质量，低碳钢和耐热钢管道的焊接，宜采用手工电弧焊和钨极氩弧焊；低温钢焊接时，由于埋弧自动焊的焊接线能量很大，一般-70℃以下的低温钢焊接时不采用埋弧自动焊。
2 焊接线能量及焊接参数
焊接线能量及工艺参数直接关系到焊接热循环，影响到焊接接头的组织和性能。
2.1 焊接线能量的影响及控制
（1）对焊接熔池形状、结晶特征和性能的影响焊接速度不仅影响焊接线能量，而且直接影响焊接熔池形状，焊接速度提高使椭圆形熔池变成雨滴状熔池，雨滴状熔池易形成窄焊缝，使杂质和元素在焊缝中心线偏析，易产生中心线裂纹。因此要控制焊接速度，应恰到好处。焊接速度快，可直接影响焊接线能量，随着焊接速度提高，熔池结晶速度加快，焊缝一次性结晶组织显著细化，可以改善焊缝金属的塑性、韧性。但是为了防止产生雨滴状熔池导致焊缝中心线裂纹，焊接速度不宜太快；为了改善焊缝金属性能速度又不宜太慢，焊接速度必须恰到好处。
（2）对焊缝形状及性能的影响采用大电流、中等焊接速度可获得较宽焊缝形状，柱状晶易从底部向上生长，使最后凝固时的杂质推向焊缝表面，改善焊缝中心线处的力学性能，
采用小电流，快焊速，获得的形状很窄，柱状晶从两侧熔池向中心生长，最后形成严重的中心线偏析，杂质集中，性能下降，焊接应力足够大时易出现裂纹。
（3）对焊缝组织和性能的影响采用小的线能量可获得细的胞状晶组织，中等线能量可得到胞状树枝晶组织。为了提高焊缝塑性、韧性，提高金属的抗裂性，要求焊缝具有细小的结晶组织，焊缝中的偏析程度应小而分散。因此，在满足工艺和操作要求的条件下，尽可能减小焊接线能量。采用较小电流和较快焊接速度代替大电弧和慢焊接速度，获得细小的胞状组织，提高焊缝力学性能和抗裂性；焊接速度不宜太快，防止出现中心线裂纹；或者采用多层多道焊，
（4）对过热区晶粒长大和性能的影响焊接线能量越大，高温停留时间越长，过热区域越宽，过热现象越严重，晶粒越粗大，塑性和韧性严重下降，甚至会造成冷脆。为此应尽量减小线能量，减小过热区宽度，降低晶粒长度，低温钢尤为重要。
焊接线能量对焊接时加热速度和冷却速度有较大影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于易淬火钢，在一般冷却速度下很容易产生很硬的马氏体组织。因此，常采用对接头焊前预热、控制层间温度和焊后缓冷等工艺措施，以降低冷却速度。综上所述，所谓控制线能量，一是控制线能量上限不要使焊接过量过高；二是要控制线能量的下限，不要使焊接线能量过低，若过低会冷却得快，热影响区及熔合线下会出现硬化组织的裂纹。某球罐95%的裂纹均出现在环缝上，就是因为该焊缝焊接时热量低，冷却快，表面有一层硬化组织，从而导致裂纹。
2.2 对热应变脆化区性能的影响控制
采用较少的焊接线能量，可以减小焊接应力和热影响区的热塑性应变量，有利于减轻热应变脆化的程度。
3 尽量减少组装造成的焊缝残余应力
焊缝残余应力分两种。
3.1在组装时用千斤顶、倒链等强制组装，出现严重的拘束，造成组装残余应力。
3.2对焊接坡口和焊接顺序根据焊接工艺评定选择，厚板容器或管道采用X形坡口、外大内小的坡口为宜。组装用工、夹具全部焊疤在筒体外侧，使介质直接接触的内侧表面杜绝焊疤，提高筒体管道的使用安全性。
4 对焊缝余高和焊缝咬边不容忽视
焊缝余高不宜过高，并应与母材圆滑过渡，这样可以减少应力集中，提高产品抗脆和抗疲劳断裂的能力。咬边会造成应力集中，是延迟裂纹的外因。国外有报道指出，咬边的应力集中系数超过3，咬边存在，对压力容器、压力管道的强度、应力腐蚀、疲劳强度等均不利。对于储存H2S的容器及管道，咬边处存在积聚残余的腐蚀介质，日益浓缩，再加上咬边属于高应力区，会大大增加应力腐蚀的危险性。
5 焊接接头控制质量的措施
5.1 焊接前的质量控制
关于焊接技术而言质量是最重要的，它关系着整个工程构造的功能。所以在正式的停止焊接前一定要保证所选择的资料的质量，检验钢筋的规格和功能。同时对资料的外表裂纹和伤痕能否契合相应的国度规范，并且可以按照相应的流程停止严厉的把关，只要检验合格当前才干进入到施工的现场。同时要对放在施工现场的资料停止严厉的管理，思索存储焊接资料的中央能否契合商品的贮存盒烘焙的条件，还要活期的反省资料有无霉变或许是损坏的状况。另外关于焊接区的清洁任务也要停止细心的反省，无论是焊接区的环境还是净化物都会形成焊接接头的缺陷，例如：水、油以及铁锈等等，都会间接损害资料的质量。妥善的管理好焊接区的清洁对避免焊接的外部缺陷有积极的意义。此内在焊接中关于焊工的技艺也要有很高的要求，焊工的技术程度也是决议焊接技术好坏的重要要素，焊工在上岗之前必需承受严厉的培训和技艺考核，这样才干逐渐处理焊接接头的缺陷。
5.2 焊接中的质量控制
焊接的次要进程包括了焊接、预热以及焊接后的热处置三个方面，在焊接中不只考验了焊工的技艺素质，要需求对焊接的设备停止片面的监视和反省。第一步就是需求精确的保证焊接的办法和规则坚持分歧，严厉依照下面的规则目标办事，保证在资料和设备上都契合工艺的流程。另外关于焊接进程中思索到的温度也要停止严厉的把关，次要是对焊接的预热温度和预热方式停止审核，焊接中的温度也是引发最初焊接的裂纹的重要要素，所以严厉的监视焊接的温度有着重要的意义。同时关于焊接时期的环境还要停止严厉的监视和管理，很多的灰尘和温差都会形成失误操作，引发焊接质量的缺失。普通在焊接进程中都呈现咬边、焊瘤、气孔以及夹渣等等成绩，经过对工程人员的监管以及环境的监测，从而不时的进步焊接技术的质量。
6 结语
焊接是一个技术活，要做好一个完好的焊接接头任务，必需思索到很多的要素，无论是气流还是环境或许是焊工的素质都是招致焊接接头缺陷的重要要素。在焊接进程中需求严厉的掌握整个工序的平均性，整个的温度应该是适中的，由于低温会招致金属资料的收缩和变形。
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[2]徐永春，郑荣跃，王者静，唐国金.基于断裂力学的机械结构件焊接节点疲劳性能研究[J].中国机械工程.2004（24）.
论文作者:王俊峰,李义楠
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/25
标签：熔池论文; 能量论文; 应力论文; 裂纹论文; 速度论文; 电弧论文; 性能论文; 《防护工程》2018年第27期论文;