2H312030 机电工程焊接技术
2H312031 焊接工艺的选择与评定
一、焊接工艺的选择
（一）焊接准备
1.焊接性分析
（1）钢结构
钢结构焊接难度影响因素：板厚、钢材分类、受力状态和钢材碳当量。
（3）铝及铝合金
氧化铝妨碍焊接过程的正常进行，易产生未熔合、未焊透缺陷，易形成夹渣，会促使焊缝生成气孔；
2.焊接操作人员（※）
（1）从事下列焊缝焊接的焊工，应持《特种设备作业证》：
（2）《钢结构焊接从业人员资格认证标准》适用于焊接技术管理人员、作业指导人员、焊工、检验人员、热处理人员；
3.焊接工艺评定（※）
（1）《特种设备生产和充装单位许可规则》：焊接工艺评定报告（PQR）和焊接工艺指导书（WPS）控制，包括焊接工艺评定报告、相关检验检测报告、工艺评定施焊记录以及焊接工艺评定试样的保存等；
（三）焊接方法
1.常用的焊接方法
2.锅炉
（2）《水管锅炉 第5部分：制造》：锅炉受压元件不应采用电渣焊；
3.球罐
球形储罐的焊接方法宜采用焊条电弧焊、药芯焊丝自动焊和半自动焊；
5.铝及铝合金容器（管道）
（1）焊接方法采用钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、等离子焊及通过试验可保证焊接质量的其他焊接方法。不用焊条电弧焊，一般也不采用气焊。
（3）钨极惰性气体保护电弧焊和熔化极惰性气体保护电弧焊适用于铝及铝合金的焊接。
（四）焊接参数（※※※）
焊接参数有：焊接电流、电压、焊接速度、焊接线能量等，是编制焊接作业指导书的重要内容。
1.焊接接头
（1）焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区和母材金属组成；
（2）焊接接头的形式有对接接头、T型接头、角接接头和搭接接头。
【注】焊接接头的形式主要是由两焊接相对位置所决定。
2.坡口形式
【坡口】待焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽。
【坡口尺寸示意图】
【注1】根部间隙：打底焊时能保证根部焊透；
【注2】钝边作用：焊接时防止根部烧穿；
3.焊缝形式
（1）按焊缝结合形式：
对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝、端接焊缝五类；
（2）按施焊时焊缝在空间所处位置：
（3）按焊缝断续情况：
（4）不同形式的焊缝，其形状参数也不一样：
4.焊接材料
（3）承压设备用焊条E4313和E4315的熔敷金属化学成分S、P含量较低；对力学性能有所限制、扩散氢含量上限降低，应增加弯曲试验项目、增加产品标识的要求；
5.焊接线能量（※※※）
决定焊接线能量的主要参数是焊接速度、焊接电流和电弧电压。
焊接线能量 = （焊接电流×焊接电压）/ 焊接速度
6.预热、后热及焊后热处理
（1）20HIC材质任何壁厚焊接前均采取预热，以防延迟裂纹的产生。若焊后不能及时热处理，则应在焊后立即后热200-350℃缓冷。
（4）改善焊接接头焊后组织和性能或消除残余应力而进行的热处理称为焊后热处理，非合金钢管道壁厚大于19mm，应进行焊后热处理。
（5）有焊后消除应力热处理要求的压力容器，经挖补修理后，应当根据补焊深度确定是否需要进行消除应力处理；、
7.焊接位置
熔焊时，焊件接缝所处的空间位置，可用焊缝倾角和转角来表示。
8.焊接层道
（1）焊道是每一次熔敷所形成的单道焊缝；
（3）每个焊层可以由一条焊道或几条并列相搭所组成；
（五）操作要求（※）
2.焊接坡口清理
（2）铝及铝合金焊接坡口及其附近各50mm处以化学方法或机械方法去除表面氧化膜；应用丙酮等有机溶剂去除油污及有害物质。
3.预热及层间温度
对于需预热的多层焊焊件，其层间温度不低于预热温度；
4.注意事项
（1）不得在焊件表面引弧或试验电流；
（2）在根部焊道和盖面焊道上不得锤击；
二、焊接工艺评定
（一）规范要求
1.锅炉
锅炉受压元件安装前，应制定焊接工艺评定作业指导书，并进行焊接工艺评定。焊接工艺评定合格后，应编制用于施工的焊接作业指导书。
2.容器
（2）常压容器：钢制焊接储罐焊接前，施工单位必须有合格的焊接工艺评定报告。
3.管道
（1）长输管道（※）
工艺评定的目的在于验证用此工艺能否得到具有合格力学性能，如强度、塑性和硬度等的完好焊接接头。
4.钢结构（※※※）
施工单位首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊接接头、焊接位置、焊后热处理等各种参数及参数的组合，应在钢结构制作及安装前进行焊接工艺评定试验。
【2016年真题】关于描述焊接工艺评定的目的，错误的是（ ）。
A.验证母材的可焊性
B.验证拟定的工艺指导书是否正确
C.为制定正式的焊接工艺卡提供可靠的技术依据
D.评定施焊单位是否有能力焊出符合技术规范要求的焊接接头
【答案】A
（二）焊接工艺评定标准的选用
2.工业管道（公用管道、锅炉、压力容器、起重机械）（※※※）
（2）火力发电厂锅炉、压力容器、压力管道、钢结构焊接工程应进行焊接工艺评定，编制焊接工艺指导书，必要时编制焊接工艺措施文件。
（4）焊接工艺评定应在本单位进行。
【注】由本单位操作技能熟练的焊接人员使用本单位设备焊接试件。
（三）焊接工艺评定的步骤流程
（四）焊接工艺评定规则
1.各种焊接方法的通用评定规则
【例如】焊接方法、木材、填充金属、焊后热处理、试件厚度与焊件厚度的评定规则。
2.各种焊接方法的专用评定规则（※※※）
（2）改变任何一个重要因素应重新进行工艺评定；
（3）按增加或变更的补加因素，增焊冲击韧性试件；
（4）增加变更次要因素无需重新评定，但应重编预焊接工艺规程。
2H312032 焊接质量的检测
一、检查等级
二、检查方法
【2020年真题（四省卷）】GC2管道安装时，焊缝检验的方法包括（ ）。
A.目视检测
B.无损检测
C.光谱分析
D.强度试验
E.金相检验
【答案】AB
三、焊接接头缺陷
1.缺陷分类（2020年案例全国卷）
2.焊接缺陷对焊接接头机械性能的影响
四、焊接前检查
（二）钢结构焊缝检验方案
1.编制检验和试验方案
焊接前，应根据施工图、施工方案、施工规范规定的焊缝质量检查等级编制检验和试验方案，经项目技术负责人批准并报监理工程师备案；
2.焊缝检验方案
【主要内容】检验批划分、抽样检验的抽样方法、检验项目、检验方法、检验时机及相应验收标准。
五、焊接过程检验
（一）焊接工艺和焊接技术措施检查
1.焊接工艺
焊工操作焊条电弧焊时，应检查的工艺参数有：焊接方法、焊接材料、焊接电流、焊接电压、焊接速度、电流种类、极性、焊接层数、焊接顺序。
（二）焊缝返修过程检验
压力容器修理挖除焊缝或木材部位缺陷时，经无损检测确认缺陷清除，方可进行焊接，焊接完成后应当再次进行无损检测；
【2019年真题】下列参数中，属于焊条电弧焊焊接过程中应控制的工艺参数有（ ）。
A.焊接电流 B.焊接电压
C.焊接速度 D.坡口尺寸
E.焊接层数 【答案】ABCE
六、焊接后检验
（二）无损检测
1.无损检测的分类及等级划分
（三）热处理
1.局部加热热处理的焊缝，应检查和记录升降温速度、恒温温度和时间、任意两测温点间的温差以及加热区域宽度；
2.局部加热热处理焊缝应进行硬度检验；
3.热处理效果检查不合格时，宜通过金相分析或残余应力测试进行复查或评估。
（五）强度试验
1.强度试验及严密性试验应在射线或超声检测及热处理后进行；
2.不锈钢设备或管道用水试验时，水中氯离子含量不超过50mg/L，试验结束应立即排放干净。
（六）其他
1.焊缝焊后应在焊缝附近做焊工标记或其他标记。低温用钢、不锈钢及有色金属不得使用硬印标记；
2.焊接施工检查记录至少应包括：焊工资格认可记录、焊缝检查记录、焊缝返修检查记录；
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