质量控制 - 焊接质量控制

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1、焊接质量控制焊接作为现代先进制造技术的关键工艺，受到各行各业的关注并逐步集成到产品的主寿命过程，即从设计开发、工艺制定、制造生产到运行服役、失效分析、维护和再循环等产品的各个阶段。焊接质量控制涉及到原材料、结构设计、焊接设备及工艺装备、焊接材料、切割下料及坡口加工、焊接工艺及相关标准、焊接过程监控和管理、焊后处理和涂装、检验、环境保护、焊接结构安全运行等众多过程，在焊接结构生产和运行中起着非常重要的作用，日益受到人们的关注。1.1质量体系的建立和运行焊接质量体系的运转一般是通过控制焊接工艺评定与焊接工艺、焊工培训、焊接材料、焊

2、缝返修、施焊过程、检验等基本环节来实现的。通过对这些基本环节的质量控制，可以建立一个完整的质量保证体系。1.1.1焊接质量控制的概念锅炉和压力容器广泛应用于国民经济建设中。目前，全国有电站锅炉几万台，工业锅炉约25万台，还有大量热水锅炉。锅炉和压力容器焊接质量直接关系到锅炉和压力容器的安全，焊接质量不好是造成事故的主要原因。焊接工程结构的失效和重大事故，近年来在国内外时有发生。如锅炉的爆炸、压力容器和管道的泄漏、钢制桥梁的倒塌、船体断裂、大型吊车断裂等重大事故，很多是由午焊接接头质量问题造成的。因此，焊接已成为受控产品制造的关

3、键工艺，必须对焊接结构与工程进行严格的全过程控制。电站锅炉及承压管道的焊接质量主要靠技术和管理来保证。一台1000t／h锅炉的制造和安装，焊接接头有8万多个。任何一个焊接接头不合格都将引起危险和事故。如果引起停炉事故，每台锅炉每天的损失可能高达数百万甚至上千万元。焊接质量控制在锅炉和压力容器的生产制造中是关键的一个环节，这一环节控制不好，会造成焊接零部件的不断返工甚至使产品报废。因此，锅炉和压力容器的生产厂家应高度重视产品的焊接质量控制。焊接质量控制是一项理论性很强、同时又需要积累大量的实际生产经验的工作，从事锅炉和压力容器设

4、计、制造的技术人员、管理人员和生产工人均应从实际出发，熟悉各种标准，不断掌握理论知识和积累实际经验，提高产品质量、避免生产事故的发生。焊接质量控制的技术要求一般在产品图纸或技术文件中提出，可以归纳为两个方面：①焊接接头方面的质量要求，它与材料的焊接性密切相关；②产品结构几何形状和尺寸方面的质量要求，它与备料、装配、焊接操作、焊后热处理等工艺环节都有关系，其中焊接应力与变形是影响这方面质量要求的主要因素。应综合运用焊接基础知识和生产经验对焊接产品上述两个方面进行分析。生产中的质量问题错综复杂，要善于抓住主要矛盾。(1)分析焊接接

5、头的质量一般都希望焊接接头的工作性能等于或优于母材，为此须从母材的焊接性分析人手，寻找能保证焊接接头质量的办法。首先是分析工艺焊接性，从化学冶金和热作用角度，根据产品结构特点和材料的化学成分，分析用什么焊接方法才能获得最好的焊接接头(包括焊缝金属和热影响区)，产生的焊接缺陷最少。其次是根据所选焊接方法的工艺特点，探求是否可以通过调整焊接工艺参数或采取一些特殊措施，消除可能产生的焊接缺陷。最后是分析使用焊接性，预测所选的焊接方法和工艺措施焊成的接头，其使用性能，如强度、韧性、耐蚀性、耐磨性等是否接近或超过母材的性能或是否符合设计

6、要求。不排除重新选择焊接方法或改变某些工艺参数的方案。(2)分析焊接结构形状和尺寸在焊接产品图样及技术文件中，常以公差等形式规定了产品几何形状与位置精度和尺寸精度方面的要求。如果生产过程中备料质量和装配质量都得以保证，焊后产生结构形状和尺寸超差的原因，主要是焊后的应力与变形。为此，必须从影响焊接变形的各种因素进行分析，其主要有下述两方面。①结构因素如刚性不足，接头的坡口形状、焊缝在焊件上的分布位置等对焊接变形的影响。例如，薄板结构，垂直板平面方向刚性弱，焊后易产生波浪变形；细长杆件结构，易产生弯曲或扭曲变形；单面V形坡口的对接

7、接头焊后比双面V形坡口的对接接头角变形大，因为焊缝形状沿板厚不对称；T形截面的焊接梁，因焊缝在截面上集中于一侧(即偏心分布)，焊后产生弯曲变形等。结构设计可以减少和避免焊接变形，但必须以不影响产品的工作性能为前提，否则只能采取工艺措施去克服和消除。②工艺因素焊接方法、工艺参数、装配一焊接顺序、单道焊或多道焊、直通焊或逆向分段焊、刚性固定(采用夹具)焊或反变形状态下施焊等，都是影响焊接变形的工艺因素，正确地选择与调整，合理地利用与控制这些因素，一般能获得有利的效果。从结构和工艺两方面都难以解决的焊接变形问题，并不排除采取焊后进行

8、矫形的消极办法。只要不影响焊接结构的安全使用，又能减少制造成本，焊时不控制、焊后再矫形也是一种可行的选择。近年来，计算机越来越多地应用于焊接生产中。计算机辅助焊接工程的主要内容有：焊接结构设计与分析、结构强度与寿命预测、焊接缺陷与故障诊断、传感器控制系统、焊接质量控制与检验、