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電阻焊范文1
[關鍵詞]點焊 汽車 質量
中圖分類號：U472.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）05-0152-03
一、電阻點焊原理
點焊是電阻焊中的一種，是焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩電極之間，利用電流通過焊件時產生的電阻熱熔化母材金屬，冷卻后形成焊點的焊接方法。點焊可以分為單點焊和多點焊，多點焊時使用兩對以上的電極，在同一工序內形成多個熔核。它具有多種優點：熔核形成時，始終被塑性環包圍，融化金屬與空氣隔絕，冶金過程簡單；加熱時間短，熱量集中，變形與應力小，故焊點強度高，工件表面光滑，焊件變形小；不需要焊絲、焊條等金屬填充材料，焊接成本低；操作簡單，易于機械化，自動化；生產效率高，且無噪聲及有害氣體，目前在汽車制造行業中得到廣泛應用。同時它又有不同程度的缺點：目前缺乏可靠的無損檢測方法，焊接質量只能靠工藝試件的破壞性試驗來檢查，以及各種監控技術來保證；點焊的搭接接頭不僅增加了構件的重量，且因在兩板間熔核周圍形成夾角，致使接頭的抗拉強度和疲勞強度均較低；設備功率大，機械化、自動化程度高，使設備成本高維修較困難（圖1）。
電阻點焊是通過電能轉化為熱能的過程：Q（熱量）=12RT，其中I為通電電流，電阻R=2R件+R觸+2R間（圖3），T為通電時間，R件：焊件的內音B電阻；R觸：焊件接觸處的接觸電阻；R間：電極和焊件間的電阻。焊點的形成過程是預壓階段：形成合適的接觸電阻，避免焊件燒穿或將電極工作表面燒壞；焊接通電加熱階段：在壓力的作用下通電加熱，金屬熔化并結晶形成熔核；維持階段：在切斷電流之后，電極繼續對焊點保持壓力，以防止縮孔和裂紋的產生，改善焊點的金屬組織性能；休止階段：一個焊接循環結束到另外一個焊接循環開始的時間（圖2）。
二、電阻點焊過程控制：
在焊接過程中，目前控制焊點強度主要是控制焊接電流、電極壓力、電極頭、工件表面及工件之間搭接狀態等。
1.電流對熱量的影響比電阻和時間兩者都大，電流是一個必須嚴格控制的參數，引起電流變化的主要原因是電網電壓波動和交流焊機次級回路阻抗變化，阻抗變化是因為回路的幾何形狀變化或因在次級回路中引入不同量的磁性金屬。對于直流焊機，次級回路阻抗變化，對電流無明顯影響。為了獲得一定強度的焊點，可以采用大電流和短時間（強條件，又稱硬規范），也可采用小電流和長時間（弱條件，也稱軟規范）。選用硬規范還是軟規范，取決于金屬的性能、厚度和所用焊機的功率。對于不同性能和厚度的金屬所需的電流和時間，都有一個上下限，使用時以此為準。
2.2R觸（接觸電阻）的大小與電極壓力、材料性質、焊件表面狀況以及溫度有關。接觸面上存在氧化膜、油膜、鐵銹等臟物均會引起過大的接觸電阻，從而導致飛濺。為了保證熔核尺寸和焊點強度，焊接時間與焊接電流在一定范圍內可以相互補充。由于材料是固定的，焊件內部電阻是材料本身物理屬性，我們在焊接過程制定控制接觸電阻及電極和焊件間的電阻，而控制這兩個電阻是通過電極壓力實現，電極壓力對兩電極間總電阻R有明顯的影響，隨著電極壓力的增大，R顯著減小，而焊接電流增大的幅度卻不大，不能影響因R減小引起的產熱減少，焊點強度總隨著焊接壓力增大而減小，所以增大焊接壓力的同時增大焊接電流。電極的接觸面積決定著電流密度，電極材料的電阻率和導熱性關系著熱量的產生和散失，因此，電極的形狀和材料對熔核的形成有顯著影響。在進行焊接過程中，我們要嚴格控制焊接參數，常用焊接參數：
3.工件表面的氧化物、污垢、油和其他雜質增大了接觸電阻。過厚的氧化物層甚至會使電流不能通過，局部的導通，由于電流密度過大，則會產生飛濺和表面燒損。氧化物層的存在還會影響各個焊點加熱的不均勻性，引起焊接質量波動。因此徹底清理工件表面是保證獲得優質接頭的必要條件。
4.隨著電極端頭的變形和磨損，接觸面積增大，焊點強度將降低。使用一段時間后，電極端面直徑增大，磨損的電極使流經電極端面的電流密度減小；電極帽局部磨損會導致焊點不平扭曲，需修磨電極頭。電極間軸向間距增加，相比于理想電極電極壓力降低，電極帽端面到冷卻水還距離太小導致散熱過快，熱量不足，需更換電極頭（圖3）。
5.不等厚度和不同材料的焊接：當進行不等厚度或不同材料點焊時，熔核將不對稱于其交界面，而是向厚板或導電、導熱性差的一邊偏移，偏移的結果將使薄件或導電、導熱性好的工件焊透率減小，焊點強度降低。熔核偏移是由兩工件產熱和散熱條件不相同引起的。厚度不等時，厚件一邊電阻大、交界面離電極遠，故產熱多而散熱少，致使熔核偏向厚件；材料不同時，導電、導熱性差的材料產熱易而散熱難，故熔核也偏向這種材料。通過調整熔核偏移的方法增加薄板或導電、導熱性好的工件的產熱而減少其散熱。
1）其具體的方法為采用強條件使工件間接觸電阻產熱的影響增大，電極散熱的影響降低；
2）采用不同接觸表面直徑的電極在薄件或導電、導熱性好的工件一側采用較小直徑，以增加這一側的電流密度、并減少電極散熱的影響；
3）采用不同的電極材料薄板或導電、導熱性好的工件一側采用導熱性較差的銅合金，以減少這一側的熱損失；
4）采用工藝墊片。在薄件或導電、導熱性好的工件一側墊一塊由導熱性較差的金屬制成的墊片（厚度為0.2-0.3mm），以減少這一側的散熱。
6.工件的搭接情況需要零件本身沖壓質量及工裝夾具進行控制（圖4）。
三、電阻點焊質量檢驗
電阻點焊主要缺陷模式有壓痕過深/過淺、熔核過小、裂紋、縮孔、邊緣焊點、漏焊、虛焊等。其中虛焊是目前汽車制造行業瓶頸問題，無法用肉眼判別出來。常用檢驗焊點質量的方法主要有非破壞性檢查、破壞性檢查、超聲波檢查。
1.非破壞性檢查：非破壞性檢查的選點原則：確定檢查工位焊點數量及位置，從而確認該檢查工位涉及的焊槍和對應的焊接程序。對于每把焊槍，如果相同板材匹配的同排列焊點，可選取兩端和中間的焊點；對于相同焊槍，且相同焊接程序的焊點，可選取接合面焊接要求最高的焊點；此外，可以加入平時檢查中缺陷頻率較高的焊點，控制風險。但有部分焊點不適合采用非破壞性檢查，如鑿子無法達到的焊點車身外表面，平整度要求較高的焊點（包括銅板焊接）厚板焊接（GMT>1.4），包括高強度鋼（GMT>1.1）的焊點。
2.破壞性檢查：破壞性檢測直接把焊點剖開觀察焊點質量。
3.超聲波檢查：利用發射一個極短的高頻超音波透過焊點計算能量的飛行距離及衰減情況來評估焊接質量。通過波形可以判定焊點是否合格（圖5、6）。
超聲波檢測原理及探頭工作原理：
四、常見焊點問題
某工廠發現某車型右前輪罩與前大梁塔接面不貼合及焊點發白，焊點非破壞性檢查發現10個關鍵焊點脫焊6點，向前追溯排查發現2～4點脫焊，涉及可疑車輛814臺，排查總共脫焊156臺（圖7）。
2013年5月2 1日某車間反饋某車型左前側板焊合件支架焊點脫焊。涉及范圍：5月3日5月21日生產的車輛共計203輛。經追溯排查，共發現故障車輛29臺（圖8）。
在生產過程焊各個點都要做好工作，比如焊接參數、焊接方式、焊接設備、檢查方式沒有實施到位，就可能導致故障車輛逃逸，造成大量人力物力損失。
電阻焊范文2
我公司承接的國外某型航機零件密封罩為電阻點焊組件，該零件的焊點有40處，要求達到焊接規范MIL-W-6858的C級要求。該零件在試制過程中出現飛濺，焊后檢查發現熔核焊透率過小、表面壓痕過深等焊接缺陷，經過分析采取多種措施保證焊接質量，最終零件順利交付。
一、電阻點焊原理
點焊是將被焊工件壓緊于兩電極之間，并施以電流，利用電流流經工件接觸面及鄰近區域產生的電阻熱效應將其加熱到熔化或塑性狀態，使之形成金屬結合的一種方法。
圖1點焊機工作原理
電阻點焊參數調節注意事項：電極壓力對兩電極間總電阻R有顯著影響，隨著電極壓力的增大，R顯著減小，此時焊接電流雖略有增大，但不能影響因R減小而引起的產熱的減少，因此焊點強度總是隨著電極壓力的增大而降低。在增大電極壓力的同時，增大焊接電流或延長焊接時間，以彌補電阻減小的影響，可以保持焊點強度不變。采用這種焊接條件有利于提高焊點強度的穩定性。電極壓力過小，將引起飛濺，也會使焊點強度降低。
點焊機結構：包括機架、焊接變壓器、電極與電極臂、加壓機構及冷卻水路等。
點焊機工作過程：如圖1，開通冷卻水，將焊件表面清理干凈，用夾具裝配準確后，送入上、下電極之間，施加壓力，使其接觸良好：通電使兩工件接觸表面受熱，局部熔化，形成熔核，斷電后保持壓力，使熔核在壓力下冷卻凝固形成焊點，去除壓力，取出工件。
二、密封罩點焊工藝分析
分析圖紙，該零件由內隔板、內環等組合焊接而成，材料均為高溫合金，先進行單件的組合焊接，最終將單件進行組合形成組件密封罩，如圖2所示。
焊前進行工藝試驗，通常根據工件的材料和厚度，參考該種材料的焊接條件，初步選定電極大小及形態，確定壓力和焊接時間，然后調節焊接電流。焊前用丙酮擦洗試片，以不同的電流進行點焊，一部分試片的焊點用手鋸將從中心切開，銼刀、金相砂紙打磨剖面，用鹽酸雙氧水對剖面進行腐蝕，20倍金相顯微鏡下檢查熔核直徑和焊透率和壓痕深度，一部分試片送到理化科機械室做力學性能實驗。通過多次試驗，直到焊點質量完全符合技術要求為止，以此為根據制定試驗報告和焊接規范。
圖2密封罩點焊
三、焊接過程中出現的問題及解決方法
焊接過程中出現嚴重焊接缺陷，焊點核心偏移、飛濺、壓痕過深、熔核焊透率過小。該接頭結合處是一個斜面，如圖3所示，焊接時電極上下均在豎直方向加壓，對焊縫質量影響很大。
我們對比發現理想的點焊熔核是兩邊板材焊透率相等，焊縫成規則的橢圓形，但該零件熔核不規則，難以呈現出規則的熔核。分析認為：（1）零件接頭搭接量過小，僅有6mm，點焊時容易造成飛濺；（2）焊接接頭一邊為7°的斜邊，需要采用特殊形狀的點焊電極；（3）板料的厚度比過大，大約為2.2，點焊時容易使薄板的焊透率低于規定的20%，同時，如果電極形狀及焊接參數選擇不合理，易使薄板的壓痕深度超過規定的15%，焊點核心往厚板偏移。
為解決上述問題，提出以下解決方法：
（1）改進電極：因為電極的形狀直接影響焊點的焊透率、壓痕、直徑等，從而影響零件的焊接質量。設計焊接上電極Ф5×R150mm、下電極Ф8×R75mm,傾角7度，讓其傾角與零件下表面平行（如圖3所示），選擇下電極直徑大于上電極直徑，可以防止較薄板料壓痕過深。；
（2）調整焊接參數：因為下電極接觸的板料較薄，設計下電極球面半徑小于上電極球面半徑，可以增加薄板的電流密度，同時加大上電極冷卻水流量，減小下電極冷卻水流量，讓厚板冷卻加快，這樣可以有效防止焊點核心向厚板偏移，薄板的焊透率大于規定的20%。為了防止飛濺，可以適當的加大焊接壓力，調節焊接電流、焊接時間和焊接壓力到一個最佳值，選用回火或緩冷脈沖消除合金鋼的淬火組織，提高接頭的力學性能，可以在不加大鍛壓力的條件下，防止裂紋和縮孔。
經過改進，多次試驗，最終零件達到規范MIL-W-6858的C級要求，實現批產。
圖3電阻點焊試片簡圖
三、總結
電阻焊范文3
【關鍵詞】高速列車；鋁合金；電阻點焊；宏觀形貌；力學性能
0 序言
隨著現代交通的高速發展，高速列車作為軌道交通的代表應運而生。而高速列車多采用動力分散式[1]，這對列車車體的輕量化提出了更高的要求。由于鋁合金比強度高，導熱性和耐蝕性好，且材料可以再生利用，因此鋁合金在高速列車制造上具有其他材料不可替代的功能。從設計結構方面考慮，板梁結構可以保持車體質量最低，廣泛用于鋁合金車體端墻結構中。該結構主要采用手工MIG焊工藝和電阻點焊工藝，與MIG焊工藝相比，電阻點焊工藝可以更大程度的降低端墻外板的變形量，減少調修量。但電阻點焊目前尚未存在有效的無損檢測方法，且國內有關鋁合金電阻點焊工藝的研究都是針對汽車車身等相對較薄的材料[2]，對于高速列車中用A7N01S-T5及A5083-P材料的研究尚未存在，因此研究電阻點焊的焊接工藝參數對其接頭的宏觀形貌及性能的影響對高速列車的實際生產具有重要的指導意義。
1 試驗材料與方法
1.1 試驗材料
論文采用5mm厚的A7N01S-T5和4mm厚的A5083-P板材作為被焊材料。其中A7N01S-T5為Al-Zn-Mg合金，是熱處理強化鋁合金，其強化相為MgZn2，具有很好的自然時效性能；A5083-P為Al-Mg合金，屬非熱處理強化鋁合金。兩種材料的主要化學成分及力學性能。
1.2 電阻點焊試驗
試驗采用額定功率為350kVA，最大容量為960kVA的三項整流式自動點焊系統。試樣規格為200mm×50mm，按照EN15085-3《鐵路上的應用-鐵路車輛及其部件的焊接-設計要求》附錄F中的要求并按表3中的點焊參數進行電阻點焊。由于點焊時分流作用的影響，每組試樣進行3次點焊，且取受分流作用影響較大的第三個點作為最終的焊接接頭，以觀察其宏觀形貌。
取點焊接頭宏觀形貌較好的一組焊接參數，并按照EN14273-2001《電阻點焊、縫焊和浮凸焊接剪切試驗的程序和樣品尺寸》中的要求制作剪切試樣，并進行剪切試驗。
取剪切試驗中的焊接參數，并按照ISO10447-2006《電阻焊電阻點焊與凸焊的剝離和鑿削試驗》中的要求制作剝離和鑿削試樣，并進行剝離和鑿削試驗。
2 試驗結果與分析
2.1 電極壓力對點焊接頭宏觀形貌的影響
因為電極壓力增大會使金屬的彈性和塑性變形增加，這對壓平接觸面的凹凸不平和破壞不良導體的膜有利，進而使其接觸電阻減小，相反則接觸電阻增大。根據焦耳定律可知，這會增加焊接區的電阻熱，進而熔化區面積增加，最終導致熔核直徑增加。
2.2 焊接電流對點焊接頭宏觀形貌的影響
所以要想獲得較為理想直徑的點焊接頭，在一定范圍提高焊接電流是最直接，也是最有效的途徑之一。
2.3 通電時間對點焊接頭宏觀形貌的影響
分析組4、5、6、7的試驗結果可知，在焊接電流和電極壓力不變的前提下，延長通電時間，其熔核直徑在12ms到14ms之間變化較大，在14ms～16ms之間變化較為平緩，變化趨勢如圖3所示。這是因為鋁合金材料的熔點低，導熱快，導致點焊時接頭的高溫軟化區較大，對通電時間的變化非常敏感，程方杰等認為通電時間每增加1周波，軟化區顯著增加。且300℃以上的區域隨通電時間的增加擴大更為明顯。此時接觸面已經形成了完全的金屬接觸，導致接觸電阻降低，從而電阻產熱將大幅度下降。所以當通電時間繼續增加時，熔核直徑方向的尺寸已基本長到極限，此時主要體現在厚度方向的緩慢增長[4]。有研究表明，熔核的直徑是影響點焊接頭強度的直接因素，兩者成正比關系；而厚度方向的增加對接頭強度影響很小，且從組5、6、7接頭表面的下壓量來看，組7接頭的下壓量明顯過大，這在實際的生產中會影響產品的表面質量，是需要避免的。
2.4 點焊接頭剪切試驗
2.5 點焊接頭剝離和鑿削試驗
分析點焊接頭剝離試驗結果可知，其熔核最小直徑為8.5mm，平均直徑為9.8mm，鑿削試驗的熔核最小直徑為8.5mm，平均直徑為9.6mm。試驗結果符合EN15085-3附錄F中的規定的最小值。
3 結論
1）在一定范圍內，電極壓力減小，被焊工件接觸電阻增大，熔化區面積增加，最終導致熔核直徑增加。
2）在一定范圍內，焊接電流與接頭的熔核直徑符合線性關系，提高焊接電流是增加接頭熔核直徑最直接，最有效的途徑之一。
3）延長通電時間在一定范圍內可以增加熔核直徑，但繼續增加通電時間時，主要體現在熔核厚度方向的增長，且會導致接頭表面下壓量過大。
4）點焊接頭剪切試驗、剝離和鑿削試驗驗證了上述結論的適用性，對實際的生產具有重要的指導意義。
【參考文獻】
[1]何如.高速列車鋁合金焊接接頭疲勞性能研究[M].北京：北京交通大學，2008，6.
[2]倪建東，劉新霞，宋永倫.轎車車身6061鋁合金的中頻點焊工藝及接頭性能研究[J].電焊機，2009，39（7）：41.
電阻焊范文4
關鍵詞：大型焊接件、去應力退火、拼裝式電阻爐
Abstract: as to not appropriate for box heat treatment furnace in the stress relieving some of the large welding parts, in order to reduce or even eliminate the welding stress, avoid cracks in the use process, can use simple split type resistance furnace to stress annealing.
Keywords: large welding, stress relieving, split type resistance furnace
中圖分類號：TG441.4文獻標識碼：A 文章編號：
1 前言
在鋼結構的實踐中，我們經常碰到一些關鍵部件為大型焊接件，由于它們在工作狀態下環境惡劣、反復承受較大的沖擊載荷，所以要求在焊接之后，必須減少甚至消除焊接應力，避免在使用過程中出現裂紋，而焊后熱處理方法是減少和消除焊接應力的最有效途徑，鋼結構制作中最常用的焊后熱處理方法就是去應力退火。但是，普通的熱處理爐如箱式電阻爐無法容納大尺寸焊接構件，簡易拼裝式電阻爐成為首選。下面，我們以某工程的盾構中心部分作為實例，剖析拼裝式電阻爐在大型焊接件退火中的應用。
某盾構中心部分的總體尺寸：8345mm*8390mm*1690mm，數量：1件，重量：71.1噸，材料：Q345B。要求焊接完畢后進行去應力退火，退火工藝為保溫溫度580°±20°，保溫時間t=最大鋼板厚度tmax(mm)*2min/mm，加熱速度為250°C以上為50°C/小時，冷卻速度為50°C/小時，冷卻至250°C出爐空冷。
2 去應力退火作用和技術要求
2.1 去應力退火作用
消除焊縫中氫氣，提高焊接接頭的抗裂性和韌性。可穩定焊縫及熱影響區的碳化物，提高接頭的高溫持久強度。穩定焊接構件的形狀，消除焊件在使用過程中的畸變。
2.2 技術要求
熱處理工藝曲線如下：
3 熱處理質量的評定驗收
本次熱處理工程質量評定驗收包括：
3.1 熱處理工藝曲線
制訂熱處理工藝曲線，采用連續式記錄儀自動記錄（250℃以下不記錄）， 并按相應的技術要求評定驗收。
3.2 熱處理后工件的變形
每一工件在熱處理前須檢查尺寸公差， 檢查結果應符合圖紙要求并做好記錄。經去應力退火后再出爐檢查，做好記錄， 熱處理后的變形量應以滿足技術要求為原則。
4 熱處理方法
由于本次熱處理使用大型設備，因此在解決設備的技術問題上既要考慮到技術的可靠性、安全性，又要考慮到經濟實用性，經充分考慮，擬在制作現場建造一座簡易拼裝式電阻爐，以滿足現場退火熱處理技術要求。
加熱爐的設計應滿足下列條件：
爐內的有效空間能容納最大體積的工件。加熱爐的設計功率能滿足工件按去應力退火工藝規范升溫所需的熱量。保證爐內溫度均勻，并能滿足工藝技術要求。應保證工件吊裝方便。應保證工件去應力退火可靠、安全、經濟。
加熱爐爐殼采用鋼制組合結構。爐蓋和爐壁保溫絕熱采用輕質耐火纖維，加熱元件選用NJ型框架式加熱器，分布于爐壁周圍利用熱輻射和熱空氣對流原理使工件達到均勻加熱之目的，測溫元件為K型鎧裝式熱電偶，熱電偶的補償選用銅---康銅導線，控溫設備選用DWK型360KW電腦溫控儀。
5 加熱爐熱功計算
5.1 熱工計算參數
熱工計算參數見表1。
表1 加熱爐熱工計算參數
5.2計算
以下是升溫到580℃時，升溫平均速度按50℃/h 時的計算結果。
表2 計算結果
(1)從室溫升至580℃所需10.6小時，每小時平均需熱量
Q1=5858640Kcal/10.6小時=552702Kcal/h
(2)爐襯（保溫絕熱材料）的熱損失
Q2=（T1- T0）*F/（S1/λ1+ S2/λ2+0.06）
式中：
T1—退火溫度580℃
T0—環境溫度30℃
S1—超細玻璃棉厚度0.100m
S2 —硅酸鋁纖維厚度0.05m
λ1—超細玻璃導熱系數0.028千卡/米.時.度
λ2—硅酸鋁纖維氈導熱系數0.046千卡/米.時.度
F—絕熱保溫材料表面積262.8m2
0.06—綜合傳熱系數
經計算： Q2=30633.4Kcal/h
(3)爐襯(保溫材料)蓄熱量Q3
Q3=V1,2•γ1,2•C•(T1—T0）
式中：
V1—超細玻璃棉體積26.3M3
V2—硅酸鋁纖維體積13.2M3
γ1—超細玻璃棉容量80公斤/M3
γ2—硅酸鋁纖維容重128公斤/M3
C—超細玻璃棉和硅酸鋁纖維的平均比熱0.23Kcal/Kg•℃
T1—加熱溫度580℃
T0—環境溫度30℃
Q超細玻璃棉=26.3×80×0.23(580-30℃）=266156Kcal/h
Q硅酸鋁纖維=13.2×128×0.23(580-30℃)=213734Kcal/h
經計算：Q3=266156 Kcal/h +213734 Kcal/h =479890Kcal/h
(4)加熱器和工撐支架升溫至退火溫度580℃所需熱量
Q加=G•C(T1—T0）
式中： G—加熱器和工撐支架重量3500公斤
C—鋼的平均比熱0.145Kcal/Kg•℃
T1—加熱溫度580℃
T0—環境溫度30℃
經計算：Q加=3500×0.145×(580-30℃)=279125Kcal
每小時所需熱量
Q4=279125÷10.6=26333Kcal/h
加熱爐升溫至加熱溫度每小時所需總熱量
Q總=Q1+Q2+Q3+Q4=552702+30633.4+479890+26333=1089558.4Kcal/h
換算耗電功
P=Q總*4.1868/3600=1267KW
為確保加熱爐運行加安全系數0.2~0.3，得到總功率1647KW。
6 去應力退火工藝設計
本次去應力退火工藝設計由供電系統、加熱系統、 測溫系統等部分組成。
6.1 供電系統
由于去應力退火的不可逆性，為滿足設備去應力退火的用電，須確保1700kw以上的正常、安全的供電。
6.2 加熱系統
6.2.1 加熱爐加熱器的布置
本工程去應力退火根據熱功計算，所需加熱功率1700KW，采用NJ型框架式加熱器具170片，每片加熱功率為10KW，外形尺寸1000×400×90mm，設計總功率為1700KW。呈梯形分布置于爐壁周圍，共170片，分上下二層分布為42片、84片，底部布置44片。利用熱輻射和熱對流的加熱工藝，使工件達到均勻加熱退火之目的。
6.2.2 加熱器的連接
加熱器的內導線采用Ф6.5～10的圓鋼，套上氧化鋁高溫瓷管引出爐外與外導線連接， 再接到電腦溫控儀。所用零線焊為一體，作為公共零線引出， 各自形成獨立電網，所有加熱器均采用星形接法，同步通電加熱。
6.2.3 保溫層的鋪設
保溫材料應符合QJ/GN30-89標準，加熱時外層溫度應不高于60℃，選用保溫性能好、導熱系數低， 容重輕的巖棉和LT型硅酸鋁纖維針刺氈和超細玻璃綿，為了減少熱損失，熱處理爐的爐壁保溫層厚150mm以上。 爐內保溫層之間應注意接縫錯開搭接嚴密，并用鐵絲軋緊、軋好，防止熱量散失， 以防止局部溫差過大而形成熱應力。
6.3 測溫和控溫系統
本次去應力退火工程采用鎧裝熱電偶測溫，熱電偶的補償采用銅－康銅補償導線并通過DWK型電腦溫控儀控溫， 每臺電腦溫控儀輸出功率為360KW，溫度控制范圍0━1000℃，測量精度±1℃，將設定的工藝參數輸入電腦進行溫度自動控制。
加熱爐內共布置24個控溫點，其上下二個部分各沿周長布置12個控溫點，各點溫度控制均由電腦掃描監視，每1秒鐘掃描一次，每12秒鐘修正一次功率系數?？販剡^程均由屏幕顯示，并由連續式記錄儀自動記錄工藝曲線。
7 爐內整體去應力退火的防變形措施
工件在爐內加熱時會熱脹冷縮，為減少工件的摩擦阻力，防止工件產生拘束應力和殘余變形，應在工件下的支座底座下放置滾杠若干個，以減小工件自重對地面的摩擦阻力。
必須嚴格執行加熱工藝規范， 確保工件在去應力退火時各部位溫差達到工藝技術要求，防止溫差過大造成溫差應力。
8 熱處理結果
自動記錄儀記錄顯示，熱處理爐各部分從250℃加熱到580℃所需時間為5小時10分至5小時45分，保溫溫度為580℃±20℃，從580℃到250℃的冷卻時間均在5.5小時以上。
9 結論
對于不適宜在箱式熱處理爐中進行去應力退火的一些大型焊接件，使用特制的簡易拼裝式電阻爐和合適的熱處理工藝，可以滿足去應力退火對加熱速度、爐溫均勻性和冷卻速度的要求，達到較理想的熱處理效果。
參考文獻
[1]金屬熱處理，主編：劉俞銘，北京市北方工業出版社出版，出版日期：2005,第24-34，853頁。
電阻焊范文5
關鍵詞：減溫器更換； 焊接；施工方案
中圖分類號：V221+.8 文獻標識碼：A
1 概述
國投曲靖發電有限公司裝機容量為4×300MW火力發電機組，鍋爐系東方鍋爐廠生產的DG1025/18.2-Ⅱ16型亞臨界、高強螺栓連接全鋼架懸吊結構、一次中間再熱、自然循環、固態排渣爐、單爐膛、π型布置、平衡通風、四角切向燃燒、擺動燃燒器調溫的燃煤鍋爐。過熱器系統裝有三級噴水減溫器，噴水減溫器為多孔噴管式，Ⅰ級噴水減溫器裝在低過至前大屏的連接管道上，Ⅰ級減溫器為Ф609.6×55mm（材質12Cr1MoVG）；Ⅱ級噴水減溫器在前大屏至后屏的連接管上，左右各一，Ⅱ級減溫器為Ф426×50mm （材質12Cr1MoVG）重2.5噸；Ⅲ級噴水減溫器裝在后屏至高過的連接管上，左右各一，Ⅲ級噴水減溫器為Ф406.4×50mm（材質12Cr1MoVG）。
檢修單位在年度檢修時，發現過熱器系統Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級減溫器減溫水管與減溫器之間的插座焊口產生裂紋，嚴重影響機組安全運行，業主決定割除舊設備，更換為新設備。此方案在#2爐、#3爐、#4爐的檢修工程中得到了有效應用，安全、優質、高效地完成了過熱器系統減溫器更換工作，受到業主的認可和好評。經過三年的工程應用證明，該方法成熟可靠，值得推廣。
2 焊接工藝原理
減溫器是材質為12Cr1MoVG的大直徑厚壁管，焊接時，應進行焊前預熱，手工鎢極氬弧焊的預熱溫度為150℃～200℃，焊條電弧焊的預熱溫度為200℃～300℃，可防止產生冷裂紋。焊后進行熱處理，可改善焊接接頭的金相組織和力學性能。
3 焊接施工工藝流程及操作要點
3.1 施工工藝流程，見圖3-1 。
圖3-1 施工工藝流程圖
3.2 舊設備拆除
（1）切割作業
切割前，應將設備固定好。采用氧乙炔火焰切割的方法，將減溫器筒身、噴管管接頭沿原安裝焊縫中心線割開，見圖5.2.2-1，分段吊出鍋爐大包外。切割時，應保證減溫器筒身兩端管道以及與噴管管接頭相焊的管道的長度。
（2）用卷揚機將割除設備吊至鍋爐爐右0m運走。
3.3坡口制備
（1）采用角向磨光機打磨的方法進行坡口制備，應將原安裝焊縫打磨清除干凈，以保證焊接質量。制造廠提供的減溫器坡口形式為U形，因此，與減溫器對接的原設備的坡口應打磨成U形。坡口尺寸、對口尺寸見圖5.2.3.2-1 。
圖3.3-1 坡口尺寸、對口尺寸
（2） 管道管口端面應與管道中心線垂直，其偏斜度≤2mm。見圖5.2.3.2-2 。
（3）坡口內及邊緣20mm內母材無裂紋、重皮、坡口損傷及毛刺等缺陷。
3.4焊件對口
（1）對口前，應將坡口表面及附近母材（內、外壁）每側10～15mm范圍內的油、漆、垢、銹等清理干凈，直至發出金屬光澤。
（2）焊件對口時應做到內壁齊平，若有錯口，其錯口值不超過壁厚的10%，且不大于1mm。
（3）焊件對口間隙3～4.5mm。
（4）焊接組裝時應將待焊工件墊置牢固，以防止在焊接過程中產生變形和附加應力。
（5）禁止采用強力對口。
（6） 焊件定位，采用“定位塊”點固在坡口內，沿管道圓周方向均勻布置3～4塊（水平位置的焊件，定位塊的位置應避開平焊及仰焊位置）。
3.5 焊接作業
（1）焊前準備
焊工必須經培訓考試合格，持有相應項目的有效合格證。
焊機選用ZX7-400S型逆變焊機，性能良好，調節靈活，儀表按計量的要求進行定期校驗。
焊接材料：一級、二級、三級減溫器材質均為12Cr1MoVG，焊接時，氬弧焊絲選用TIG-R31（Ф2.5），焊條選用R317（Ф3.2、Ф4.0），要求有制造廠提供的質量證明書，其質量符合國家標準的規定。R317焊條使用前應按照說明書的要求進行烘焙，且重復烘焙次數不得超過2次，使用時，裝入保溫溫度為80℃～110℃的專用保溫筒內，通電保溫，隨用隨取。鎢極選用鈰鎢極WCe-20（Φ2.5）。氬氣純度≥99.95%。
對口前，要求對減溫器的材質進行光譜分析復查，應與設計材質相符。
（2）焊接工藝
焊接前，采用電加熱法預熱，鎢極氬弧焊（GTAW）打底時的預熱溫度為150℃～200℃，焊條電弧焊（SMAW）的預熱溫度為200℃～300℃。
焊接時，應由兩名焊工對稱施焊。GTAW打底的焊層厚度不小于3mm，打底層焊縫檢查合格后，應及時進行次層焊縫的焊接。層間填充及蓋面焊接采用多層多道焊，單層焊道的厚度不大于所用焊條直徑加2mm，單焊道寬度不大于所用焊條直徑的5倍。每焊完一層后，應將藥皮和飛濺物清理干凈。焊接過程中，應注意接頭和收弧的質量，收弧時應填滿熔池。多層多道焊的接頭應錯開30～50mm。焊接層間溫度控制在200℃～300℃。
減溫器更換的對接焊口為水平固定位置，其焊接工藝參數見表5.2.3.4 。
注：GTAW打底焊接時，氬氣流量為8～10 L/min。
3.6 焊口外觀質量檢查
對焊口外觀質量進行100%的檢查，其質量符合DL/T869-2012的I類焊接接頭的要求。
3.7 焊后熱處理
（1）焊后熱處理設備選用DWK-A-360型電腦溫控儀，性能良好。加熱方式為柔性陶瓷電阻加熱。熱處理用測控溫儀表、熱電偶等計量器具必須經過校驗，并在有效期內使用。維修后計量器具，必須重新校驗。
（2）熱電偶的安裝位置與數量，應保證測溫和控溫準確可靠、有代表性。水平固定的減溫器，測溫點應上下對稱布置，采取與分區加熱相應的測溫、控溫方式安裝熱電偶。熱電偶應固定牢固，保證測溫和控溫準確可靠。
（3）焊后熱處理工藝參數
Ⅰ級減溫器為12Cr1MoVG、Ф609.6×55：加熱溫度為720℃～750℃；根據（δ為減溫器壁厚）計算，升、降溫速度為114℃/h， 300℃以下可不控制升、降溫速度；恒溫時間180分鐘；加熱寬度從焊縫中心起每側不小于330mm；保溫寬度從焊縫中心算起，每側比加熱寬度增加不少于150mm；保溫厚度40mm～60mm。
Ⅱ級減溫器為12Cr1MoVG、Ф426×50，Ⅲ級噴水減溫器為12Cr1MoVG、Ф406.4×50：加熱溫度為720℃～750℃；根據（δ為減溫器壁厚）計算，升、降溫速度為125℃/h， 300℃以下可不控制升、降溫速度；恒溫時間180分鐘；加熱寬度從焊縫中心起每側不小于250mm；保溫寬度從焊縫中心算起，每側比加熱寬度增加不少于150mm；保溫厚度40mm～60mm。
焊后熱處理恒溫過程中，在加熱范圍內任意兩測點間的溫差不得高于50℃。
3.8 焊縫金屬光譜分析
應對焊縫金屬進行100%的光譜分析復查。
3.9 焊口無損檢驗
熱處理工作完成后，應對焊口進行100%的超聲波探傷，超聲波探傷按《管道焊接接頭超聲波檢驗技術規程》（DL/T820-2002）B級進行，焊縫質量達I級。
3.10 硬度檢驗
熱處理工作完成后，應對焊接接頭進行100%的硬度檢驗，其硬度值符合DL/T869-2012的規定。
結語
采用此方法后，國投曲靖發電有限公司#2、#3、#4爐過熱系統減溫器更換焊接工作安全順利完成，為機組檢修工期控制節省了時間。經過三年實踐證明，本方案設計簡單、安全性高，實施方便，為整個作業過程提供了有力的技術支持，值得在今后同類型鍋爐更換減溫器焊接工作借鑒。
參考文獻
[1]楊炳彥 .火電建設焊接技術[M].中國電力出版社 1999.
[2]DL/T869-2012，火力發電廠焊接技術規程[S].
電阻焊范文6
關鍵詞: 電焊鋼管；機組；技術要點
1 前言
本文對中小直徑焊管機組的改造進行了分析, 為生產高性能焊管提供了技術支持。根據焊管的細分市場, 采用合理的工藝方式, 配套完善, 生產更能滿足用戶需求的產品, 更好地服務客戶。
2 焊管產品的層次
根據鋼管的可焊性、幾何尺寸精度、內毛刺清除、焊縫和管體的熱處理、水壓試驗壓力、無損探傷和試驗項目以及使用的重要程度把焊管產品劃分為5個層次: X70、X80鋼級的管線管、N80鋼級的石油油套管,合金鍋爐管等屬于第一層次; X52~ X65鋼級的管線管, J55、H40鋼級的石油油套管,STB410~520鍋爐管, 590M Pa級的液壓缸體管等屬于第二層次;高精度托輥管,汽車傳動軸管,中低壓鍋爐管,490M Pa 級腳手架用管,冷拔軋缸體用管坯,液壓支架管坯,變壓器用管等屬于第三層次;中低壓流體輸送管,礦山流體輸送管,深井泵管,方矩形管屬于第四層次;低壓流體輸送管,一般結構管屬于第五層次。各種鋼管的特點：
(1)薄管壁鋼管: 薄壁管是焊管的傳統領地, 其成型焊接技術成熟, 現在是向更薄的方向發展, 滿足部件使用要求, 減輕重量, 減少加工量; 材料的高鋼級化也提供了這種可能性。對于薄壁管的成型來說, 邊緣彎曲變形充分和克服鼓包現象要求機組的成型方式更合理, 調整的精確性更高。
(2)厚管壁鋼管: 厚壁管用于套管、管線管和結構件, 作為冷拔管坯, 通過冷拔軋、鏜缸等深加工, 主要用于液壓支架、液壓缸體和汽缸體。與無縫管對比,焊管壁厚均勻, 幾何尺寸精確, 可以代替無縫管使用的部分領域, 向相對厚壁發展是焊管的開拓領域。
(3)高精度鋼管: 機械結構用管一般要求幾何尺寸精度高, 如圓度公差小、直線度好、清除內毛刺殘留高度有的小于0.20mm 等。
(4)高鋼級鋼管: 提高材料的性能,減輕零部件的重量,對于交通運輸工具具有非常重要的意義,也是它們升級換代的條件之一。管線鋼管向高鋼級發展,提高輸送能力;油井管的高鋼級化提高鉆井深度, 降低鋼管消耗量。
(5)清內刺鋼管: 清除內毛刺是焊管幾何無縫化的重要內容, 清除內毛刺技術是焊管行業大力推廣的技術之一, 有些企業已經取得良好效果。有的焊管機組清除內毛刺焊管和無縫管一樣光潔, 已代替無縫鋼管用于制作汽車排氣管; 過去, 小型電機外殼、冷凝器外殼、冰箱的壓縮機殼體等采用無縫管冷拔,現在由于內毛刺清除的好, 已經用焊管代替。
(6)耐腐蝕鋼管: 冶金行業有關部門組織寶鋼、武鋼、攀鋼和焊管、冷彎型鋼生產廠就鐵路客貨運車廂提高耐蝕性、減輕自重聯合攻關, 采用高強度可焊接耐侯鋼逐步代替原來車廂。耐腐蝕性對于鋼材的使用效益巨大。石油管采用溝腐蝕試驗檢驗焊管的耐腐蝕性。通過采取焊縫的正火處理, 降低硫等有害元素的含量, 降低非金屬夾雜物的含量等措施, 焊接石油管耐腐蝕性良好。如果說單個要求還能夠滿足, 而這些方面的組合就提出了更高要求, 事實上它們很難是孤立的, 這些問題的解決, 促進了焊管技術的進步。
3 改造焊管機組的技術措施
3. 1 焊接溫度的自動控制系統
焊管生產過程中, 由于同一卷鋼帶頭尾或不同卷間存在厚度公差, 鋼帶的厚度或焊管機組的速度有輕微變化而引起焊接輸入熱量波動, 而且高鋼級(如N80等)焊接溫度偏差范圍窄, 很難以人工方式加以矯正, 只有通過焊接溫度自動控制系統, 科學地控制焊接熱量來矯正這種變化; 其工作原理是用兩色高溫計進行測溫, 把得到的焊接溫度信號同預先設定的溫度加以比較, 并校核信號的有效性后, 自動地把焊接功率調高或調低來保持所需要的溫度, 該裝置能夠最大限度地減少啟動和停車時的廢品。
3. 2 內毛刺清除裝置的設置及清除效果的檢測
鍋爐管、熱交換器管和汽車傳動軸管、冷拔管坯等要求殘留的內毛刺高度和形狀較為嚴格。目前內毛刺清除裝置主要是機械式和液壓式; 其區別在于機械式用彈簧調節清除內毛刺刀架上下托輥(滑塊)間距, 使其和管壁緊密接觸并維持一定壓力。液壓式是通過液壓缸的位移來達此目的, 比機械式優越之處是鋼管壁厚變化, 和管壁接觸壓力恒定; 管坯接頭處可以卸壓, 上下托輥(滑塊)和刀具不接觸管壁, 減少刀具碰壞機會, 管坯接頭可以在不停機的情況下順利通過, 減少開口管的數量; 而且內毛刺清除穩定; 調整更容易。對內毛刺清除效果的檢測有工業電視, 超聲波檢測, 測定內毛刺清除裝置的受力情況判定等方法。
3. 3 焊縫的在線超聲波探傷和渦流探傷等檢測技術
利用超聲波垂直地或成角度地射入被檢驗的鋼管內, 通過缺陷的反射或在有缺陷部位的衰弱判斷的方法, 能檢查出肉眼不可能發現的內部缺陷。有些生產用途重要的焊管機組, 也使用超聲波探傷可以對坯料的夾層進行檢查以及對焊縫檢查。渦流探傷主要檢查焊管內外表面的缺陷, 如弧坑、焊瘤等。
3. 4 焊縫的在線中頻感應熱處理
對于中高檔焊管如鍋爐管、油井管、高鋼級的精密冷拔管管坯對焊縫或整個管體熱處理。筆者認為焊縫局部熱處理就能夠達到平衡組織, 消除應力的目的。而且, 可以利用焊后余熱, 縮短加熱時間, 能耗較整體加熱少。因此, 設置在線中頻感應加熱焊縫正火或淬火回火設備可以滿足需要。從國外使用情況看, 在線中頻感應加熱焊縫可以達到60mm。對于表面質量要求高的, 材質易于氧化的合金鋼管, 宜采用氣體保護的光亮熱處理。
3. 5 高鋼級的焊接技術
對于合金鍋爐管、X 70、N80 等焊縫質量要求高、易于氧化的材料, 應采用惰性氣體保護焊接, 優化焊接參數, 選擇合適的開口角, 保持平行對接, 選用第二種焊接現象的焊接溫度。
3. 6 高剛度的薄、厚壁成型機架
排輥成型的粗成型部分采用許多小圓柱輥使帶鋼邊部連續成型, 輥距小, 帶鋼邊緣延伸小, 基本克服鼓包現象, 成型穩定, 適合于薄壁管。曼乃斯曼( 33~ 114. 3)mm X( 2. 0~ 7. 0)mm 直緣成型法, 大大縮短變形區長度, 讓帶鋼自然成型, 使邊緣拉伸盡量減少, 可生產T /D 為1% 的薄壁管。通過翹片輥可生產T /D≤10%厚壁管, 寧遠鋼廠引進曼內斯曼公司米爾廠的RN l20L 型就是代表。
EF成型法是開口孔工序中采用獨特的邊部彎曲和多輥組合成型方式, 用帶有獨特組合曲線的公共軋輥以生產較廣范圍的產品。該成型法的首架機架采用公用組合輥成型, 使帶鋼邊部得到漸變的充分彎曲; 中部變形為立輥群集中變形, 減少劃傷, 降低成型負荷, 通過封閉孔型規圓; 其成型穩定, 能夠生產T /D≤10%的厚壁管。
其他還有CBR 成型法, CTA 成型法等。所有這些成型法, 都強調帶鋼邊緣彎曲變形質量, 為焊接創造良好條件; 高剛度, 減小彈跳, 保證精度。
3. 7 焊管的深加工, 產品的高精度化
作為冷拔(冷軋)管坯, 焊管代替無縫管, 優勢在于壁厚均勻, 管徑精度高, 表面質量好, 可以選擇合適的壁厚和外徑, 盡可能減少加工道次, 提高效率, 降低金屬材料消耗, 從而降低成本低。同時也為冷拔冷軋高精度, 高表面質量的缸體用管和汽車用管等提供了原料保證, 通過冷加工, 提高了機械性能, 獲得高的附加價值。德國全部采用冷拔方法加工汽車用鋼管, DOM 管是焊管產品深加工的一條出路。另一個是圓管通過輥式成型, 冷擠壓成型和輥模拉拔成型等方式成型為異形斷面鋼管; 國外的液壓成型技術使圓管成型為形狀更復雜的異形管。
3. 8 計算機控制系統的應用
開發應用計算機輔助孔型設計和軋輥設計軟件, 縮短產品開發周期, 靈活適應市場; 提高設計精度, 運用微機模擬能力, 更好把握鋼管變形規律, 提高成功率。利用微機進行工藝參數的優化和處置及備品備件的管理, 從而進行工序的自動控制, 更換規格時, 采用計算機軋輥定位系統, 減少調整工作量,發揮計算控制制造過程的功能。利用計算機檢測預報設備故障, 提高設備作業率。利用計算機集中控制和生產指揮, 動態把握生產進程, 減少在制品流程時間, 減少庫存, 合理組織生產, 更快捷地滿足用戶需要。
4 技術改造建議
總而言之，焊管和無縫管各有千秋, 因為焊接及其控制技術的提高,通過無損檢驗和水壓試驗,有缺陷的焊管得以剔除,焊管的焊縫質量得到保證。清除內毛刺是焊管幾何無縫化的重要內容, 現在技術也已經成熟。利用焊管產品的優勢, 明確市場定位, 滿足用戶需求, 對于中小直徑焊管機組技術改造提出以下建議:
(1)以低壓流體和礦用流體輸送作為產品方向, 在普通焊管機組的基礎上, 增加渦流探傷裝置和水壓試驗機。
(2)以冷拔用管坯和普通機械結構管作為產品方向, 在普通焊管機組的基礎上, 增加內毛刺清除裝置, 增加渦流探傷和超聲波探傷。