海工项目焊接质量控制培训讲义(PPT 58页)

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海工产品的结构、材料及焊接特性
人类对能源需求的日益增加，促使石油和天然气的勘探和开发从 陆上逐步转向海陆并举，从浅海逐步转向深海。随着海洋钢结构向 着深水海域的迈进，因其承受飓风，浪溅，暗流等冲击，加之低温 和海水的腐蚀，致使海工结构的服役条件日趋恶劣。与船体结构相 比，海洋钢结构及其材料和焊接有如下特点： 结构的可移动性差：常常在某一固定海域连续工作在5年以上。 吃水深度从几十米到几百米。 在复杂恶劣的气候环境下，为使结构更加牢固安全，需要超高强 度，耐更低温度的材料，同时对材料厚度的要求也越来越高。 对母材材料，焊接材料及焊接接头的CTOD试验要求。 对材料的Z向性能，以及应变时效要求。 对特殊区域，临界区域及TKY结构的疲劳节点焊接及打磨要求。 因为焊接在海洋钢结构建造中的重要作用（以结构及管系建造为 例，据统计其中焊接所占工时比例高达40%，焊接材料消耗占结构及 管系的重量比例高达2-2.5%），对焊接质量的控制尤为重要。
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焊接质量控制要素
焊工资格的有效性 所有参与施焊的焊工都应经过培训，并经过船级社考 试取得相应资格,并在有效期内。在实际焊接中要确定焊 工所施焊的工件材质及位置是否与所持有的资格项目一 致，不能出现没有资格的焊工施焊的情况。对于在实际 施焊中合格率不高的焊工，应取消其资格并再次对其进 行培训考试,考试合格后才能允许其上岗操作.对于违反工 艺纪律并屡教不改者,应停止其施焊并做出驱逐处理.有些 海工项目的业主，要求进入其项目施工的所有焊工，必 须经过入场考试，考试合格者被登记注册，才能承担该 项目的焊接施工,这对于项目建造质量管理很有好处,值得 建造单位借鉴。
环境湿度过大,空气中的水分就有可能进入熔池,形成氢气孔 等缺陷，并提高材料的韧脆转变温度。一般要求环境相对湿度 不大于90％。
当风速过大会使焊条电弧焊,气体保护焊的保护效果减弱,使 空气中的有害气体侵入熔池中,从而影响焊缝质量。一般规定焊 条电弧焊时风速不大于8m/s(5级,小树摇摆,浪高2m),气体保护焊 的风速不大于2m/s(2级,感觉有风,浪高0.2m)。
海工事业部海工项目管理专题系列培训之
浅谈—海工项目焊接质量控制
启东中远海工质量部焊接室 吴凤民
目录
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海工产品的结构、材料及焊接特性
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焊接接头的形成
3 焊接质量控制的意义
4 焊接质量控制要素
5 焊接质量控制实施方法
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1 海工产品的结构、材料及焊接特性
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焊接质量控制要素
施焊环境要求
当环境温度过低时,会使焊缝溶池金属冷却过快,冷却后得到 条块状M组织,使焊接接头的综合机械性能变差。因此,国内外的 船级社根据材料的材质,板厚,碳当量及结构拘束度的不同,规定 了焊接时允许的最低环境温度,如对于355级别的材料,DNV标准 规定,当环境温度低于5℃时,应将焊件预热到50℃以上。不同于 IACS No.47 TABLE 6.12 (修造船规范)中的规定。
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焊接质量控制要素
焊接材料管理 采用合格的焊接材料才可能焊出合格的焊接接头,因 此对施焊用的焊接材料进行控制是十分必要的。规范焊 接材料的储存、烘焙、发放、使用及回收处理，确保焊 接质量，降低焊接成本，保护环境。因此承建方应编制 《焊接材料控制程序》，负责对该程序进行宣贯和解释， 并监督其执行。
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焊接接头的形成
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焊接接头的形成
焊接接头的形成包括了加热、熔化、结晶各个阶段，相当 于一次冶金过程。但这种冶金过程不同于炼钢炼铁的冶金过程。 它的主要特点是：溶池温度高、冶金时间短、容池体积小、冷 却速度快,形成各个方向凝固速度不同的柱状铸态组织,杂质集中 在焊缝中心,如果焊接操作不按规程进行，很容易出现种种缺陷。 影响焊接接头质量的因素很多，如果能有效进行控制，消除不 利因素，就可以提高焊接质量。
焊缝形成过程示意图
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焊接质量控制的意义
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焊接质量控制的意义
为获得一个合格的焊接接头,往往要经过坡口制备, 接 头组对, 点焊定位,焊前预热,正式施焊,无损检测,焊后热处 理等工序。如果经过无损检测发现内部缺陷，则上述过 程就要重复进行,现场施工组织的难度增大, 这样就要浪费 大量人力、物力及时间;而因超次返修而不得不割口、换 板甚至分段报废造成的损失更大。对焊接过程进行有效 控制可使焊接质量显著提高,减少因焊接缺陷而造成的成 本增加,有效的保障项目建造周期,树立良好的海工企业市 场形象。
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焊接质量控制要素
焊接相关的设备 在焊接施工中电流和电压是极为重要的参数，因此电 焊机必须能准确显示焊接电流。对焊机的控制要点就在 于焊机显示电流与实际电流的偏差不超标，焊机的电流、 电压显示仪表需经过检定合格才能使用，并保证焊机处 于良好的工作状态中。 对于焊条及焊剂的烘焙设备和恒温箱，以及现场的保 温筒应保证其经过检定合格并在有效期内。 现场的热处理设备,电阻点焊设备,热电偶及测温设备 等,其仪器和仪表均应经过检定合格，并在有效期内。尤 其是热电偶的热敏元件，因其在热处理及焊接预热工作 中的重要作用，必须经过严格的检定。
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Байду номын сангаас
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焊接质量控制要素
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焊接质量控制要素
焊接工艺规程（WPS）的执行 WPS中的工艺参数是经过焊接工艺评定试验(WPQT) 得出的，并通过各项试验验证了其正确性。因此,WPS中 的焊接工艺数据在施焊时必须严格遵守，不得随意改变。 因为不按焊接工艺数据施焊,即使在常规的无损检验中没 有发现缺陷,其焊缝及热影响区的金相组织与力学性能也 可能会与工艺评定结果有所不同,对于这种缺陷，采用常 规无损检验无法查出,更具有破坏性和危险性。因此,严格 执行WPS是得到合格的焊接接头,保证焊接接头使用性能 的关键。