焊接过程质量控制
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焊接过程质量控制
前言
焊接工艺被广泛应用于工程建设的许多工程结构中，在锅 炉、压力容器、压力管道生产中焊接是其中的一个重要环 节。焊接对产品的成本及产品的质量产生了深刻的影响。 因此，确保焊接以最为有效的方式实施并在操作的所有方 面做适宜的控制尤为重要。焊接的质量控制是工程建设质 量控制的关键。
在ISO9000族质量管理体系标准中，由于焊缝不能被随后 的产品检验及试验所充分证实，所以焊接被视为“特殊过 程”处理。
芯焊丝焊采用的是管状焊丝，其中装有粒状的焊剂， 而不是气体保护焊所用的实芯焊丝。根据使用的焊 丝类型不同，可以对药芯焊附带或不附带额外的保 护气体。
第一部分 关于焊接的一些基本知识
药芯焊丝更适用于工地焊接，在工地，风会引起保护气体 的流失。
药芯焊丝焊接工艺在污染表面上的良好表现和高熔敷效率 帮助FCAW在一些应用中取代了手弧焊AW和气保焊 GMAW。药芯焊丝电弧焊在工业应用中主要用于铁基金属 （碳钢和不锈钢）。
2焊接方法的分类 按焊接过程的特点，焊接方法可分为三大类。 2.1熔焊 熔焊就是将焊件的连接处加热到熔化状态，（有时另加填
充材料）形成共同熔池，然后冷却凝固使之连接成一个整 体。常见的熔焊有焊条电弧焊、气焊、埋弧自动焊、氩弧 焊、电渣焊等。 2.2 压焊 压焊就是对焊件连接处施加压力，或既加压又加热，使接 头处紧密接触并产生塑性变形，通过原子间的结合而使之 形成一个整体。常见的压焊有电阻焊、摩擦焊等。 2.3 钎焊 钎焊就是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件接 头和钎料同时加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度， 利用液态钎料润湿母材、填充接头间隙并与母材相互扩散， 从而形成钎焊接头。常见的钎焊有锡焊、铜焊、银焊等。
第一部分 关于焊接的一些基本知识
3．2 熔化极气体保护焊 我们常用的有熔化极惰性气体保护焊MIG。通常它
是用作一种半自动工艺，但也可作为机械化和自 动化工艺来应用，因此它很适合于焊接机器人来 操作。熔化极气体保护焊是通过焊枪连续不断的 送丝，由焊丝和工件之间产生的电弧的热量将母 材和焊丝熔化，从而达到焊接的目的。 熔化极气体保护焊GMAW能够有效地应用于许多 种类的铁基金属和非铁基金属的连接或搭接。 GMAW能够成功用于由于氢的存在而出现问题的 情况。
第一部分 关于焊接的一些基本知识
3．4 钨极氩弧焊 GTAW最重要的特性是电极在焊接过程中不会消耗。它采用纯钨或钨
合金制造，具有承受高温的能力，甚至是电弧的高温。电弧和金属采 用惰性气体保护，这些气体从包围着钨极的喷嘴中流出。因为没有使 用焊剂，熔敷金属不需要清渣。 GTAW在许多工业领域有着广泛的应用。如太空、食品和药品加工， 石化和动力管道工业。 GTAW的主要优势在于它焊出的焊缝具有很高的质量和优异的外观质 量。同样，由于没有焊剂，该方法非常干净，不需要焊后清理焊渣。 GTAW是所有可选用的焊接方法中最慢的。当采用手工方法，GTAW要 求很高的技能水平；焊工必须协调一只手控制电弧而另一只手随之送 进填充材料。 它对污染很敏感。如果遇到污染或潮气，无论来自母材、填充材料或 是保护气体，都将可能在熔敷焊缝上引起气孔。所以，焊前必须对母 材和填充材料进行认真的清理。 另一个GTAW特有的内在缺点是夹钨。这种缺陷是由于钨极上的小块 熔入焊缝金属中。
局限： 如果母材过脏，单靠保护气体不足以避免气孔的产生。 GMAW还对气流和风特别敏感，它们会将保护气体吹开，
留下未保护的金属。
缺点是设备要求比焊条电弧焊的设备复杂。这增加了由于 机械故障而导致焊接质量问题的可能性。
第一部分 关于焊接的一些基本知识
3．3 药芯焊丝电弧焊 药芯焊丝电弧焊与气体保护焊非常相似，差别在药
第一部分 关于焊接的一些基本知识
3 焊接方法 本节将对几种常用焊接方法的基本特性作一介绍。 3．1 焊条电弧焊 焊条电弧焊，也就是我们通常所说的“手弧焊”，它是通
过带药皮的焊条和被焊金属间的电弧放电所产生的热量将 被焊金属和焊条互相熔化并在冷凝后形成焊缝，从而获得 牢固接头的焊接过程。 焊条电弧焊中最主要的要素是焊条本身。所有的碳钢和低 合金钢焊条基本上都用低碳钢丝做芯，而合金元素则来自 于药皮，这也是较为经济的一种合金化方法。 除特殊合金材料外，焊条电弧焊在大多数工业中大量使用。 焊条电弧焊可能产生的缺陷有气孔、未熔合、未焊透、裂 纹、咬边、焊瘤、焊缝尺寸不对和不当的焊缝断面。
第一部分 关于焊接的一些基本知识
熔化极气体保护焊GMAW的主要优势在于每小时的金属熔 敷量，这极大地降低了劳动力成本。气体保护焊的另一个 优势在于它是一种干净的工艺，这主要归功于没有使用焊 剂。GMAW非常适合自动化和机器人焊接，或其它高效生 产情况。这是这种工艺的主要优点之一。操作人员总的生 产效率得到极大的提高。
局限： 首先，由于有焊剂，所以在后序焊道焊接前和外观检查前
必须去除这层固体焊渣。在层间清理不当或操作技术不当 时，会有焊渣残留在焊缝金属中的可能性。 由于存在焊剂，在焊接过程中会产生大量的烟。长时间暴 露在没有通风条件的地方会危害焊工的健康。 FCAW同样产生包括未焊透、夹渣和气孔在内的典型缺陷。
第一部分 关于焊接的一些基本知识
3．5 埋弧焊 埋弧焊方法是目前所提及的在焊缝金属熔敷效率上最高的一种典型焊
接方法。SAW用实芯焊丝连续送进，焊丝产生的电弧完全被颗粒状的 焊剂层所覆盖；因而被命名成“埋弧”焊。 SAW已在许多工业领域得到认可，并可用在许多金属上。由于很高的 熔敷效率，它在表面堆焊上表现出很高的效率。在表面需要改善耐腐 蚀或耐磨性能的情况下，在薄弱金属表面覆盖耐蚀或耐磨焊缝是一种 非常经济的办法。如果用机械方法实现这种应用，埋弧焊是最佳选择。 埋弧焊工艺对操作工有很高的吸引力，因为没有可见的弧光，允许操 作工在没有佩带防护镜和其他厚重保护服的情况下对焊接进行控制。 另外一个优点是它比其它一些焊接方法产生更少的烟。该方法的其他 一个特点是它在许多应用中具有获得满意熔深的能力。 局限： 它只能在焊剂可以被支撑在焊接接头的位置进行焊接。 焊剂阻挡了焊工地准确观察电弧在接头中的位置。如果电弧方向不当， 则会产生未熔合。 埋弧焊的焊剂需要保护起来免遭潮气。如果焊剂受潮，可能会产生气 孔和焊道下裂纹。 另一个问题是凝固裂纹。这是焊道宽度和深度之比过大时产生的。
为了提供有效的、合格的产品，有必要进行从设计到材料、 乃至生产及随后的检验的各方面控制，需要进行管理以鉴 别潜在问题的根源及采取适宜的质量控制措施。
第一部分 关于焊接的一些基本知识
1 焊接的定义 通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，
使工件达到结合的一种方法。
第一部分 关于焊接的一些基本知识
前言
焊接工艺被广泛应用于工程建设的许多工程结构中，在锅 炉、压力容器、压力管道生产中焊接是其中的一个重要环 节。焊接对产品的成本及产品的质量产生了深刻的影响。 因此，确保焊接以最为有效的方式实施并在操作的所有方 面做适宜的控制尤为重要。焊接的质量控制是工程建设质 量控制的关键。
在ISO9000族质量管理体系标准中，由于焊缝不能被随后 的产品检验及试验所充分证实，所以焊接被视为“特殊过 程”处理。
芯焊丝焊采用的是管状焊丝，其中装有粒状的焊剂， 而不是气体保护焊所用的实芯焊丝。根据使用的焊 丝类型不同，可以对药芯焊附带或不附带额外的保 护气体。
第一部分 关于焊接的一些基本知识
药芯焊丝更适用于工地焊接，在工地，风会引起保护气体 的流失。
药芯焊丝焊接工艺在污染表面上的良好表现和高熔敷效率 帮助FCAW在一些应用中取代了手弧焊AW和气保焊 GMAW。药芯焊丝电弧焊在工业应用中主要用于铁基金属 （碳钢和不锈钢）。
2焊接方法的分类 按焊接过程的特点，焊接方法可分为三大类。 2.1熔焊 熔焊就是将焊件的连接处加热到熔化状态，（有时另加填
充材料）形成共同熔池，然后冷却凝固使之连接成一个整 体。常见的熔焊有焊条电弧焊、气焊、埋弧自动焊、氩弧 焊、电渣焊等。 2.2 压焊 压焊就是对焊件连接处施加压力，或既加压又加热，使接 头处紧密接触并产生塑性变形，通过原子间的结合而使之 形成一个整体。常见的压焊有电阻焊、摩擦焊等。 2.3 钎焊 钎焊就是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件接 头和钎料同时加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度， 利用液态钎料润湿母材、填充接头间隙并与母材相互扩散， 从而形成钎焊接头。常见的钎焊有锡焊、铜焊、银焊等。
第一部分 关于焊接的一些基本知识
3．2 熔化极气体保护焊 我们常用的有熔化极惰性气体保护焊MIG。通常它
是用作一种半自动工艺，但也可作为机械化和自 动化工艺来应用，因此它很适合于焊接机器人来 操作。熔化极气体保护焊是通过焊枪连续不断的 送丝，由焊丝和工件之间产生的电弧的热量将母 材和焊丝熔化，从而达到焊接的目的。 熔化极气体保护焊GMAW能够有效地应用于许多 种类的铁基金属和非铁基金属的连接或搭接。 GMAW能够成功用于由于氢的存在而出现问题的 情况。
第一部分 关于焊接的一些基本知识
3．4 钨极氩弧焊 GTAW最重要的特性是电极在焊接过程中不会消耗。它采用纯钨或钨
合金制造，具有承受高温的能力，甚至是电弧的高温。电弧和金属采 用惰性气体保护，这些气体从包围着钨极的喷嘴中流出。因为没有使 用焊剂，熔敷金属不需要清渣。 GTAW在许多工业领域有着广泛的应用。如太空、食品和药品加工， 石化和动力管道工业。 GTAW的主要优势在于它焊出的焊缝具有很高的质量和优异的外观质 量。同样，由于没有焊剂，该方法非常干净，不需要焊后清理焊渣。 GTAW是所有可选用的焊接方法中最慢的。当采用手工方法，GTAW要 求很高的技能水平；焊工必须协调一只手控制电弧而另一只手随之送 进填充材料。 它对污染很敏感。如果遇到污染或潮气，无论来自母材、填充材料或 是保护气体，都将可能在熔敷焊缝上引起气孔。所以，焊前必须对母 材和填充材料进行认真的清理。 另一个GTAW特有的内在缺点是夹钨。这种缺陷是由于钨极上的小块 熔入焊缝金属中。
局限： 如果母材过脏，单靠保护气体不足以避免气孔的产生。 GMAW还对气流和风特别敏感，它们会将保护气体吹开，
留下未保护的金属。
缺点是设备要求比焊条电弧焊的设备复杂。这增加了由于 机械故障而导致焊接质量问题的可能性。
第一部分 关于焊接的一些基本知识
3．3 药芯焊丝电弧焊 药芯焊丝电弧焊与气体保护焊非常相似，差别在药
第一部分 关于焊接的一些基本知识
3 焊接方法 本节将对几种常用焊接方法的基本特性作一介绍。 3．1 焊条电弧焊 焊条电弧焊，也就是我们通常所说的“手弧焊”，它是通
过带药皮的焊条和被焊金属间的电弧放电所产生的热量将 被焊金属和焊条互相熔化并在冷凝后形成焊缝，从而获得 牢固接头的焊接过程。 焊条电弧焊中最主要的要素是焊条本身。所有的碳钢和低 合金钢焊条基本上都用低碳钢丝做芯，而合金元素则来自 于药皮，这也是较为经济的一种合金化方法。 除特殊合金材料外，焊条电弧焊在大多数工业中大量使用。 焊条电弧焊可能产生的缺陷有气孔、未熔合、未焊透、裂 纹、咬边、焊瘤、焊缝尺寸不对和不当的焊缝断面。
第一部分 关于焊接的一些基本知识
熔化极气体保护焊GMAW的主要优势在于每小时的金属熔 敷量，这极大地降低了劳动力成本。气体保护焊的另一个 优势在于它是一种干净的工艺，这主要归功于没有使用焊 剂。GMAW非常适合自动化和机器人焊接，或其它高效生 产情况。这是这种工艺的主要优点之一。操作人员总的生 产效率得到极大的提高。
局限： 首先，由于有焊剂，所以在后序焊道焊接前和外观检查前
必须去除这层固体焊渣。在层间清理不当或操作技术不当 时，会有焊渣残留在焊缝金属中的可能性。 由于存在焊剂，在焊接过程中会产生大量的烟。长时间暴 露在没有通风条件的地方会危害焊工的健康。 FCAW同样产生包括未焊透、夹渣和气孔在内的典型缺陷。
第一部分 关于焊接的一些基本知识
3．5 埋弧焊 埋弧焊方法是目前所提及的在焊缝金属熔敷效率上最高的一种典型焊
接方法。SAW用实芯焊丝连续送进，焊丝产生的电弧完全被颗粒状的 焊剂层所覆盖；因而被命名成“埋弧”焊。 SAW已在许多工业领域得到认可，并可用在许多金属上。由于很高的 熔敷效率，它在表面堆焊上表现出很高的效率。在表面需要改善耐腐 蚀或耐磨性能的情况下，在薄弱金属表面覆盖耐蚀或耐磨焊缝是一种 非常经济的办法。如果用机械方法实现这种应用，埋弧焊是最佳选择。 埋弧焊工艺对操作工有很高的吸引力，因为没有可见的弧光，允许操 作工在没有佩带防护镜和其他厚重保护服的情况下对焊接进行控制。 另外一个优点是它比其它一些焊接方法产生更少的烟。该方法的其他 一个特点是它在许多应用中具有获得满意熔深的能力。 局限： 它只能在焊剂可以被支撑在焊接接头的位置进行焊接。 焊剂阻挡了焊工地准确观察电弧在接头中的位置。如果电弧方向不当， 则会产生未熔合。 埋弧焊的焊剂需要保护起来免遭潮气。如果焊剂受潮，可能会产生气 孔和焊道下裂纹。 另一个问题是凝固裂纹。这是焊道宽度和深度之比过大时产生的。
为了提供有效的、合格的产品，有必要进行从设计到材料、 乃至生产及随后的检验的各方面控制，需要进行管理以鉴 别潜在问题的根源及采取适宜的质量控制措施。
第一部分 关于焊接的一些基本知识
1 焊接的定义 通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，
使工件达到结合的一种方法。
第一部分 关于焊接的一些基本知识