焊接检验论文（通用8篇）
子项目3 破坏性检验
学习内容
本子项目学习各种破坏性检验的原理和检验方法。
知识目标
1、力学性能实验
2、金相组织分析。
3、化学试验分析
能力目标
1、熟悉焊接接头、焊缝及熔敷金属的力学性能试验的内容及方法。
2、掌握焊接金相试样的制备方法，能进行金相试样的观察和显微分析。
3、掌握各种金属材料的化学实验方法，能对化学试验结果进行分析处理。
重点难点
重点：焊缝及熔敷金属的力学性能试验的内容及方法；焊接金相试样的制备方法；金属材料的化学实验方法。
难点：金相试样的观察和显微分析。
《焊接检验》教案
子项目3 3.1力学性能试验
力学性能试验目的：力学性能试验是测定焊接接头、焊缝及熔敷金属的强度、塑性和冲击吸收功等力学性能，以确定它们是否可满足产品设计或使用要求，并验证焊接工艺、焊接材料正确与否。
一、焊接接头机械性能试验取样方法 1．试样的制备：在制备过程中的注意事项 2．样坯的截取方法及方位；
3．样坯的截取数量
熔敷金属拉伸样截取方法 a)同种材料
b)异种材料
管接头压扁样坯截取位置 a)纵缝压扁
b)环缝压扁
二、焊接接头拉伸试验方法
《焊接检验》教案
子项目3 拉伸试验目的：用于评定焊缝或焊接接头的强度和塑性性能。拉伸试样及其制备时要注意以下几点：
1)试样制备时应先打上标记，以便识别它在被截试件中的准确位置。
2）试样应采用机械加工或磨削的方法制备，要注意防止表面应变硬化或材料过热。在受试长度范围内，表面不应有刀痕或划痕。
3）若相关标准或产品技术无规定时，则试样表面应用机械方法去除焊缝的余高，使之与母材原始表面平齐。
4)拉伸试样的形状可分为板状、整管和圆形三种形式。5）板接头选用下图3-1所示带肩板状试样；
3-1板接头板状试样
管接头选用图3-2所示剖管纵向板状试样。通常试样的厚度应力焊接接头的试件厚度。如果试件厚度超过30mm时，则可从接头不同厚度区取若干个试样以取代接头全厚度的单个试样，但每个试样的厚度应不小于30 mm，且所取试样应覆盖接头的整个厚度。在这种情况下，应当标明试样在焊接试件厚度中的位置。
《焊接检验》教案
子项目3
图3-2 管接头板状试样
6）外径小于等于38mm的管接头，应截取整个管接头作为拉伸试样，为了使试验顺利进行，可制作塞头，以利于夹持。
三、焊接接头弯曲及压扁试验方法
试验目的：检验接头拉伸面上的塑性（冷弯角）及显示缺欠。1.焊接接头弯曲试验方法
弯曲试验是检验熔焊和压焊对接接头拉伸面上的塑性及显示其缺欠，塑性用弯曲角α表示。
弯曲试验方法分为圆形压头弯曲试验法和辊筒弯曲试验法两种。
《焊接检验》教案
子项目3 2.压扁试验
分为环缝压扁试验和纵缝压扁试验.其压扁试样的形状和尺寸应符合相关规定，试验时，管接头试样的焊缝余高用机械方法去除，使之与母材原始表面平齐。
环缝压扁试样试验
四、焊接接头冲击试验方法
试验目的：测定焊接接头焊缝、熔合区和热影响区的冲击吸收功，即考核焊接接头的冲击韧度和缺口的敏感性。
3.2金相检验
金相分析包括光学金相分析和电子金相分析。光学金相分析包括宏观和显微分析两种。
一、焊接接头宏观金相检验方法
宏观组织检验一般是直接用肉眼或通过20～30倍以下的放大镜来检查经侵蚀或不经侵蚀的金属截面，以确定其宏观组织及缺欠类型。焊接接头金相检验时，一般要先进行宏观金相分析，再进行有针对性的微观金相分析。
《焊接检验》教案
子项目3
二、焊接接头的微观金相检验方法。
使用光学显微镜（放大倍数在50～2000之间）检查焊接接头各区域的微观组织、偏析和分布。通过微观组织分析，研究母材、焊接材料与焊接工艺存在的问题及解决的途径。
1.检验方法
焊接接头的微观金相检验包括焊缝和热影响区组织分析
2.检验步骤
（1）试样的截取
（2）试样的夹持与镶嵌
（3）试样的磨制与抛光
（4）试样的显示
显示焊接接头的金相组织的方法有化学试剂显示法、电解浸蚀显示法和彩色金相法三种。
3.2金相检验
化学分析的任务：主要是用于测定各种金属材料的组成，判断材料是否符合国家标准或设计要求。为控制产品制造质量提供可靠依据。
1．试验标准
焊缝金属化学分析可按GB223.1-GB223.7-81《钢铁及合金化学分析方法》进行
分析碳、硅、锰、硫、磷，取屑量不少于30g；若还要同时分析其他元素时，取屑量应不少于50g.2．试样的切取与制备
3．化学成分分析试验操作要点 4.分析结果的处理
1）有效数字各种换算因数、容量法的滴定度、标准溶液浓度等，均应保留4位有效数字；
2）分析结果的计算；
《焊接检验》教案
焊接钢管由于生产工艺简单, 设备投资少, 生产效率高, 壁厚均匀, 尺寸精度高, 表面质量好, 能定尺供货 (一般定尺6米) , 成本低于无缝钢管等优点, 在我国已广泛应用于汽水输送管道。我国从20世纪60年代就已开始研制用于中低压锅炉的焊接钢管, 90年代开始已由几家钢管厂小批量生产中低压电焊锅炉钢管, 用于锅炉厂制造锅炉, 2012年版的《锅炉安全技术监察规程》 (TSG G0001-2012) 也将焊接钢管纳入锅炉用钢管材料, 但对其钢材牌号、标准编号及适用范围做了限定, 规定材料牌号Q235B按GB/T3091《低压流体输送用焊接钢管》生产出厂适用工作压力小于等于1.6MPa且壁温 (计算壁温) 小于等于100℃时可用于锅炉热水管道。打破了原规程规定在锅炉范围的管道上不允许使用焊接钢管, 只能使用无缝钢管的规定。从此在安全技术规范层面改变了我国一直是无缝钢管一统锅炉行业的局面, 焊接钢管势必会更多的用到锅炉上面。
2 焊接开孔及检验技术要求
在锅炉、锅炉范围内管道和锅炉附属管道 (与锅炉同期安装的1000m范围内管道) 的制造、安装、改造和维修过程中, 不可避免地要开焊接管孔, 由于焊接钢管本身就有螺旋焊缝或直焊缝, 在实际工程应用中, 焊接开孔发生在螺旋焊缝或直焊缝上的几率大大增加。而有关标准和安全技术规范对焊接钢管开孔技术要求并未明确, 给相关设计、施工、检验单位造成了一定的困扰, 针对焊接钢管焊接开孔及检验技术要求笔者提出以下观点:
2.1 集中下降管的管孔不应当开在焊缝上。
集中下降管是重要的承压部件, 管孔直径较大, 开在焊缝上, 容易造成安全隐患, 并且在设计、工艺方面, 集中下降管避开焊缝布置是完全可行的, 因此集中下降管的管孔不得开在焊缝上。
2.2 其他焊接管孔亦应当避免开在焊缝及其热影响区上。
在承压部件上开孔, 致使筒体结构的连续性遭到破坏, 在孔边产生应力集中, 同时, 筒体上开孔也削弱了其承载能力。焊缝是受压元件的薄弱部位, 焊接钢管的焊缝亦是如此, 如在焊缝上开焊接管孔, 除了焊缝本身存在的残余应力外, 又新增了管接头的焊接附加应力, 与残余应力叠加, 不利于筒体的安全使用。由于焊缝热影响区金属晶粒变粗, 力学性能和塑性可能会低于母材, 焊接管孔也应避免开在焊缝热影响区上。
2.3 如果结构设计不能够避免, 必须在焊缝上开孔或开孔补强时, 应满足以下要求。
2.3.1 应在管孔周围60mm (如果管孔直径大于60mm, 则取孔径值) 范围内的焊缝经过射线或超声检测合格, 确认焊缝合格后, 方可进行开孔, 开孔后焊缝在管孔边缘上不存在夹渣等焊接缺陷。被补强板覆盖的焊缝应磨平。
2.3.2 焊接接头采用全焊透结构。
2.3.3 相邻筒节的焊缝中心线间距离 (外圆弧长) 至少为较厚钢板厚度的3倍, 并且不小于100mm。相邻两筒节的螺旋焊缝或直焊缝不能彼此相连, 因为焊接时要在相连处焊接起弧或收弧, 不易保证焊接质量。若对接处存在较大的尺寸偏差, 也将会形成应力集中, 不利于安全运行。
2.3.4 受压元件主要焊缝及其邻近区域应当避免焊接附件。如果不能够避免, 则焊接附件的焊缝可以穿过主要焊缝, 而不应当在主要焊缝及其邻近区域终止。主要受压部件的对接焊缝或拼接焊缝, 它的应力状况与受压部件的安全密切相关。主要焊缝焊后将形成焊接残余应力, 如在这些主要焊缝上再施焊其他零件, 将会产生应力叠加, 主焊缝的安全性可能会受到影响。如果焊接附件的焊缝终止于主要焊缝处, 由于焊接起弧或收弧处, 易产生焊接缺陷, 加之焊接应力重叠, 不利于保证焊接质量。
3 结语
钢管的焊接开孔及检验任何细小问题都可能诱发事故, 造成生命财产损失。随着技术发展, 焊接钢管质量不断提高, 今后锅炉行业使用会越来越多。因此, 对锅炉用焊接钢管焊接开孔及检验问题应引起足够的重视, 笔者提出是最基本的要求, 实际上各相关单位应有更加严格的技术要求。
参考文献
[1]郭元亮, 童有武, 鹿道智等.《锅炉安全技术监察规程》释义.北京:化学工业出版社, 2013.1
【关键词】船舶；焊接质量；检验；措施
目前，在建造船舶时十分广泛的应用焊接技术，这就对焊接的质量提出了要求，要加强对焊接质量的检验工作，采取有效的检验措施，保证船舶的质量和安全。
一、船舶焊接质量检验概述
在如今的船舶建造上，在进行船体结构的连接时，不在采用以往的铆接进行连接，大部分都使用焊接技术。船舶的结构十分繁杂，而且样式较多，需要进行连接的结构较多，这就意味着在很多地方都要使用焊接技术。因此，焊接的质量好坏对船舶的整体质量产生着十分重要的影响，如果焊接部分出现质量问题，将会对船舶的安全造成威胁，这就需要有关的质量检验人员，对检验工作给予重视，按照有关规定，结合实际情况，做好焊接的质量检验工作，保障船舶的质量。目前来说，对于船舶焊接质量的检验主要包括如下几个方面：对焊接的材料进行测试和检验；选择合适的焊接工艺；对焊接人员的工作进行监督；监督船舶整体结构的焊接；检查海上有关设施的焊接；检查海底管道的焊接等。其中最为重要的是对船舶整体结构焊接进行检查和监督，以下就是对相关人员如何做好船体结构的焊接检验工作的一些探讨。船舶整体结构中的焊接质量的检验工作主要包括以下内容：首先在开始进行焊接之前对焊缝的检查；然后是对焊接的表面质量和具体规格的检查，最后是对焊缝的内部质量进行检查。
二、船舶焊接质量检验的具体步骤和措施
第一，焊接之前对焊缝的检查。首先要确定焊缝的位置，然后在对其进行详细的检验，检验的内容包括，焊缝的空隙大小，坡口情况还有对焊接的质量进行定位、焊接缝隙是否清洁、接缝处的错边情况等。在焊接之前对焊缝的检查，要确保焊接的坡口满足焊接的具体要求，只有这样才能保证整体焊接的质量，焊接前对焊缝的检查方法有很多种，而且检查的内容和相应的标准也较多，在实际工作中，要根据具体的情况，按照相关的标准和规定认真的进行检验。焊接之前对焊缝的检查工作，要遵守关于焊接工艺的相关要求，认真检查焊缝的空隙和坡口的具体形状，使其在焊接的时候能充分的焊透，满足焊接工艺的标准。此外，还需要对如下几种情况加以重视：首先是要对焊缝处的油渍、绣渍、铁锈、氧化皮以及杂物等进行清理，确保焊缝周围的光滑、干燥和整洁。其次，如果进行焊接时，条件较为恶劣，出现阴雨、大风或者气温较低的状况时，对于处于露天位置的焊接区域要进行遮挡。通常情况下，用于建造船舶的钢材料的焊接温度应在零摄氏度以上，如果焊接时的温度达不到零摄氏度，而且钢材料中的碳的含量大于百分之零点四，钢板厚度较大，焊接的要求时间不长时，要对材料进行适当的提前加热。最后，在进行强度较高的钢材料或者是铸钢的焊接时，要准确的查看该船舶的相关工艺材料，对其进行充分的焊接前的适当加热，以及焊接后的保温工作。
第二，对焊缝的表面质量以及具体规格的检验。在对焊缝进行质量检验时的第一步就是对其表面质量的检验，在检验合格后，还要进行抽样，对样本进行内部质量检验，待内部质量检验合格后，再对其进行密性试验。在检验的过程中，首先要掌握和了解焊接的有关工艺文件，对不同种类的焊缝所在钢材的编号和对应的焊条的编号以及其焊接的具体规格进行了解，此外，还要知道焊缝的类型以及其是如何进行标注的。所谓焊缝的具体规格指的关于其大小和样式的有关规定。焊缝的样式主要有角接焊缝、塞焊、对接焊缝、搭接焊缝这四种。角接焊缝还可以具体的分为双面全焊透角焊、双面填角焊、链式断续角焊以及交错断续角焊等等。
第三，对焊缝的内部质量进行检验。在对焊缝表面质量检验完毕，并将检验中出现的问题解决之后再进行内部质量检验。在检验时可以使用超声波、射线、渗透等方法进行探伤。此外，还有水压、煤油试验等。
（一）射线、超声波探伤：在使用射线和超声波对焊缝的内部质量进行检验时，要严格遵守相关的操作规范，避免造成不必要的伤害。参与检验的有关人员要对其工艺和具体计划的规范性进行把关，此外，在实际检验中，还要对以下几个方面进行重视，尤其是在一些小型船厂中。（1）进行探伤操作的有关人员必须有专业的资格证书；（2）对于检测中出现的不能达到要求的焊缝，要及时的进行处理，在处理时要对其处理的工艺进行监督和检验；（3）在进行探伤检验时，如果检测到焊缝内出现不应该存在的问题，而且这种问题的存在将会导致附近区域也出现问题时，要在其周围扩大探伤的范围，从而探测到整个出现问题的区域； （4）在检验完成后，如果所有检测焊缝的合格率达不到百分之八十，就要组织对关键部门的焊缝进行二次的检验，这些焊缝的个数大约占总焊缝数的百分之二十左右，并且要对焊接工艺进行重新的定夺；（5）所用钢材的级别越高，在拍片时的布片就应该越密集，处于纵横交叉部位的焊缝在布片时，其布片的方向要与横向的焊缝保持一致。
（二）水压试验：水压试验是指依照不同的区域，根据有关规定，把水压到相应的高度，对焊缝和整个船体施加一定的压力，在这种压力下，对船体结构和焊缝进行检验，观察其是否出现漏水或者变形的情况。这种方法较为传统，在对焊缝进行检验的同时对船体的强度也进行了检验。虽然这种方法应用较为普遍，但是存在着一定的局限性，主要表现为以下几个方面：（1）耗费的时间较长，而且需要投入的人力较多，尤其是在船舶很大的情况下；（2）试验用到的水，在進行排水时花费的时间较长；（3）试验结束后，船台上很脏而且十分潮湿，船舱中的梯子和脚手架处留有水痕，容易造成滑倒，出现危险，必须要等到彻底干燥后在进行其它工作；（4）在进行试验时，要安装相应的给水和排水设施，较为繁琐；（5）如果环境气温与水温的温差较大时，会在船体上留有水珠，影响对缺陷的检验；（6）如果在检测中存在缺陷也只能在将水排干净后再对缺陷处进行注水处理；（7）当户外的环境温度达不到零摄氏度以上时，在进行注水时只能使用热水，其效果不是十分理想，而且对于较大的船舶这种方法很不实用。综上所述，水压试验法还不是一种十分理想的检测方法，存在着很多的局限。作为焊缝检测手段，有一定局限性。
（三）煤油试验：煤油试验方法较为简单，而且可靠性很强，较为实用。是目前采用最多的一种检验方法。煤油试验指的是对要进行检验的部分涂上煤油，通过煤油的渗透来检验焊接处的质量。具体的方法和操作中该注意的问题如下：（1）对于需要检验的区域的焊缝周围涂抹涂白垩粉的水溶液，要将其宽度控制在四十毫米以内，等待彻底晾干后再进行试验，如果气温在零摄氏度以下，则要使用酒精或者盐水作为溶剂；（2）在要进行检验区域的焊缝背面涂抹一定量的煤油，检验时要确保焊缝处煤油层的厚度和完整性。
总结
以上就是对船舶焊接质量检验措施的探讨，检验过程可以分为焊接前检验、对焊缝表面质量的检验和焊缝内部质量检验。本文对这三个步骤进行了简单的论述，并且提出了三种焊缝内部质量检验常用的方法。目的在于帮助检验人员做好船舶焊接质量的检验工作，确保建造船舶的安全。
参考文献
[1]陆均.船舶焊接检验[J].科技信息，2004（8）：65-66.
[2]赵思连.船舶焊接缺陷及其质量检验[J].武汉造船，2001（6）：121-123.
[3]李宏微.试论船舶焊接工作管理[J].中国新技术新产品，2012（9）：55-56
[4]于利民，景艳.船舶的焊接缺陷分析及质量控制[J].造船技术，2011（8）：130-132.
专业
编制：
审核：
批准：
中国化学工程第十一建设公司
2005年8月29日
焊接质量检验管理规定
一、基本要求
1、焊工必须持证上岗，同时佩带焊研室下发的胸卡。
2、焊工必须严格按图纸、规范、焊接施工方案，焊接工艺卡施工。
3、焊缝表面不得有药皮、飞溅、未熔合、气孔，凹陷、裂纹等缺陷。
4、焊工对焊缝表面要自检，合格后方可进行无损探伤，发现缺陷要立即修补，直到合格。
5、焊工必须持焊条筒施焊，不持焊条筒者发现一次罚款5元。
6、焊工要在焊缝附近按规定做好标识。
7、有透视比例的管线需经质检员或技术员点口探伤。
8、用错焊条及时发现，未造成质量事故者罚责任人300元。如未及时发现己安装到工程上造成严重后果者要负法律责任。
二、无损探伤底片计奖办法
1、一次合格率达到96%以上（含96%）每张合格片奖励如下：
每张片为3元
2、一次合格率达到90%以上（含90%）每张合格片奖励如下：
每张片为2元
3、一次合格率达到85%以上（含85%），不亨受底片奖，不合格片每张
罚款1元。
4、一次合格率在84%以下（含84%）不亨受底片奖，每张不合格片罚款1元并扣除当月奖金20元。
5、以上第一、二条，每发生一张不合格片，按每张片奖励数的两倍扣罚。
6、δ＝0~10ｍｍ为基数，每增加一个基数底片奖增加一倍。
三、评选优秀焊工条件
1、毎月底片50张以上，一次焊接合格率96%以上，可评为优秀焊工。
2、没有透视比例的普通和钢结构，为鼓励焊工保证焊接质量和付出的辛勤劳动，经检查员检查外观，点次合格率达到98%以上的（含98%）可评为优秀焊工。外观检查包括（不锈钢焊口写焊工钢印号，碳钢焊口打钢印号无电弧擦伤、无药皮、表面美观且符合规范要求。）。
3、优秀焊工每月评选一次，对评上的优秀焊工每人奖励50元，连续三个月被评为优秀焊工的，另外嘉奖100元。
第一分公司石化公司项目部
一、单项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，只有 1 个事最符合题意）
1、职能分工、权利和责任，改善投资控制工作流程属于__措施。A．组织 B．经济 C．技术 D．合同
2、在项目建设地区的选择上，应遵循的原则是__。A．距原料、燃料提供地和产品消费地等距离范围内 B．靠近原料、燃料提供地和产品的消费地 C．工业项目尽可能高度集聚 D．工业项目适当分散
3、对于其他项目清单中的零星工作费，下列表述错误的是__。
A．零星工作费计价由招标人提供详细的人工、材料、机械名称、计量单位和相应数量，投标人报综合单价
B．零星工作费计入投标人的报价中 C．零星工作费属招标人的预留金
D．零星工作费按实际完成工程量所需的费用结算
4、按建筑物的层数和高度分，高层建筑是指10层及10层以上或高度超过（）m的建筑。A．26 B．5 C．18 D．28
5、经济等方面的专家不得少于成员总数的__。A．1/2 B．3/5 C．3/4 D．2/3
6、建设项目投资偏差分析中的拟完工程计划投资可以表示为__。A．拟完工程计划投资＝计划单价×已完工程量 B．拟完工程计划投资＝实际单价×已完工程量 C．拟完工程计划投资＝计划单价×拟完工程量 D．拟完工程计划投资＝实际单价×拟完工程量
7、在负温下直接承受动荷载的结构钢材，要求低温冲击韧性好，其判断指标为（）。
A．屈服点 B．弹性模量
C．脆性临界温度 D．布氏硬度
8、明沟适用于降水量大于（）mm的地区。A．1090 B．380 C．660 D．900
9、地下污水处理场及城市水、电、气、通信等公用设施。A．地表至-10m深度空间建设的地下工程。B．-30m～-10m深度空间内建设的地下工程 C．-30m以下建设的地下工程
D．一50m以下建设的深层开发建设工程
10、在建设项目竣工决算中，工程建设的经验及项目管理和财务管理工作以及竣工财务决算中有待解决的问题体现在__中。A．竣工决算报告情况说明书 B．竣工财务决算报表 C．建设工程竣工图 D．工程造价比较分析
11、某工程双代号时标网络计划如下图所示，其中工作A的总时差和自由时差（）周。A．均为0 B．分别为1和0 C．分别为2和0 D．均为4
12、下列各项不能用于室外墙面装饰的是（）。A．陶瓷锦砖 B．釉面砖 C．防滑面砖 D．陶瓷墙地砖
13、根据《中华人民共和国城镇国有土地使用权出让和转让暂行条例》，土地使用权出让最高年限少于 50年的是__。A．工业用地
B．教育、科技用地 C．综合或其他用地 D．商业、旅游用地
14、（）是钢筋的最主要性能，因为钢筋在大多数情况下是作为抗拉材料来使用的。
A．耐疲劳性 B．韧性 C．抗拉性能 D．冷弯性能
15、以下属于中级抹灰施工方法和施工工艺的是（）。A．三遍成活，阳角找方，一底层，一中层，一面层 B．两遍成活，一底层，一中层，表面压光 C．多遍成活，一底层，数中层，分层赶平D．两遍成活，一底层，一面层，阳角找方
16、在FIDIC施工合同条件中，下列索赔事件，承包商不能得到经济补偿的是__。
A．修改设计 B．施工条件变化
C．传染病导致的工期延误 D．业主原因拖期
17、资金使用计划的保障性、施工进度计划的协调性，这是投资偏差分析纠偏方法中的__。A．组织措施 B．技术措施 C．管理措施 D．经济措施
18、有关道路等级及路面等级划分，下列叙述正确的是（）。A．公路按等级划分为快速路、主干路、次干路和支路 B．城市道路等级划分为高速路、一、二、三、四级路 C．二级公路应采用高级或次高级路面 D．三级公路应采用中级路面
19、（）是形成固定资产的主要手段。A．基本建设投资 B．更新改造投资 C．房地产开发投资 D．其他固定资产投资
20、下列选项中（）由碳素结构钢轧制而成，表面光圆，其余均由低合金高强度结构钢轧制而成，外表带肋。A．HPB235钢筋 B．HRB335钢筋 C．HRB400钢筋 D．HRB500钢筋
21、__只有工程师批准后才能动用。A．分包工程费用 B．开办费 C．暂定金额 D．管理费
22、项目可行性研究的核心部分是__。A．市场研究 B．技术研究 C．效益研究 D．结论与建议
23、根据财政部《企业会计准则——建造合同》中的解释，下列__不属于合同收入。
A．合同中规定的初始收入 B．合同变更形成的收入 C．索赔形成的收入
D．工程提前交工获得的销售收入
24、对一栋12层住宅楼组织流水施工，已知t1＝t2＝t3＝2d，则其施工段及工期分别为（）。A．12段 28d B．3段 28d C．12段 24d D．3段 24d
25、下列关于施工组织设计的表述，正确的是（）。A．“标前设计”是规划性设计，由项目管理层编制 B．“标后设计”由企业管理层在合同签订之前完成 C．施工组织设计由设计单位编制 D．施工组织设计主要用于项目管理
二、多项选择题（共25 题，每题2分，每题的备选项中，有 2 个或 2 个以上符合题意，至少有1 个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得 0.5 分）
1、不计算建筑面积的范围包括__。A．突出外墙的垛 B．地下人防通道
C．层高2.3m的贮藏室 D．突出外墙的悬挑雨篷 E．350mm的沉降缝
2、根据《工程造价咨询单位管理办法》的规定，下列表述中正确的是__。A．工程造价咨询单位合并时，应交回原资质证书，重新申请资质等级 B．新开办的工程造价咨询单位只能申请乙级工程造价咨询单位资质等级 C．工程造价咨询单位资质年检结论分为优良、合格和不合格三种 D．对于年检不合格的工程造价咨询单位，其限期整改时间为1年 E．工程造价咨询单位停业半年以上时，应当办理备案手续
3、后张法预应力筋的张拉程序与所采用的锚具种类有关，为减少松弛应力损失，张拉程序一般与先张法相同。张拉时应注意的事项有下列的__。A．对配有多根预应力筋的构件，应分批对称张拉
B．对平卧叠层浇筑的预应力混凝土构件，上层构件重量产生的水平摩阻力，会阻止下层构件在预应力筋张拉时混凝土弹性压缩的自由变形
C．金属波纹管是用0.3～0.5mm的钢带由专用的制管机卷制而成
D．在预应力筋张拉时，往往需要采取超张拉的方法来弥补多种预应力损失 E．当采用应力控制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长值，实际伸长值比设计计算理论伸长值的相对允许偏差为±6%
4、低压湿式气柜按升降方式不同，可分为__。A．直立式低压湿式气柜 B．螺旋式低压湿式气柜 C．卧式低湿式气柜 D．立式低压湿式气柜
5、产生不确定性风险的原因有__。A．项目数据统计偏差 B．通货膨胀
C．市场结构变化 D．技术进步 E．流通渠道
6、施工总平面图设计的内容，主要包括__。A．场内道路的布置及与场外交通的连接位置 B．临时给水排水管线、电力线、动力线布置 C．施工管理及生活福利用临时房屋的布置
D．永久性测量放线标桩位置，各种机械设备的设置和工作范围，工艺路线的布置
7、项目融资的框架结构中所包括的基本模块有__。A．资产所有权结构 B．融资结构
C．管理组织结构 D．资金结构 E．信用保证结构
8、工程造价的作用是__。A．项目决策依据
B．制订投资计划和控制投资的依据 C．筹集建设资金的依据
D．评价投资效果的重要指标 E．施工成本控制依据
9、由于屏蔽泵可以保证绝对不泄漏，因此特别适用于__。A．输送酸、碱、盐类等含有腐蚀性的液体
B．输送液体介质，如泥浆、灰渣、饲料、煤水胶料等固体或悬浮物的液体 C．输送易燃易爆、剧毒、有放射性及极为贵重的液体 D．输送高压、高温、低温及高熔点的液体
10、在施工中较常用的球罐拼装方法有__。A．分片组装法 B．拼半球组装法 C．环带组装法 D．拼大片组装法
11、在进行水压试验前，球罐应具备的条件有__。A．基础二次灌浆已达到设计强度 B．支柱支撑杆调整紧固完毕
C．本体及附件的组装、焊接和检验工作全部结束 D．球罐焊后热处理工作已全部结束，并检验合格
12、施工组织设计技术经济分析的方法是__。A．定性分析法 B．网络法 C．流水法
D．定量分析法 E．统计法
13、燃气工程中，人工燃气按制取方法不同可分为__。A．干馏燃气 B．裂化燃气 C．气化燃气 D．天燃燃气
14、容器按形状分类，可分为__。A．矩形容器 B．球形容器 C．方形容器 D．圆筒形容器
15、桩基础施工中，振动沉桩法（）。A．用于卵石夹砂及紧密黏土土层 B．用于打钢板桩
C．设备构造简单，使用方便 D．施工速度较慢 E．施工操作安全
16、焊接钢管按焊缝的形状，可分为__。A．直缝钢管 B．双层卷焊钢管 C．螺旋钢管
D．单层卷焊钢管
17、为了提高防水混凝土密度的具体技术措施是下列的__。A．采用热养护方法进行养护 B．调整混凝土的配合比 C．掺入适量减水剂 D．选用膨胀水泥 E．掺入适量引气剂
18、通风工程中，铝板风管法兰连接应采用__，并在法兰两侧垫镀锌垫圈。A．不锈钢螺栓 B．增强尼龙螺栓 C．普通钢螺栓 D．镀锌螺栓
19、硅酸盐水泥的技术性质是其具体应用的主要依据，以下说法错误的是__。A．硅酸盐水泥不宜用于海岸堤防工程
B．水泥的终凝时间指从加水拌和到水泥浆达到标号强度的时间 C．体积安定性是指水泥在硬化过程中体积不收缩的特性 D．水泥的净浆强度是评定水泥强度等级的依据 E．水泥碱含量越低越好
20、项目总承包模式的优点是__。A．缩短建设工期 B．造价控制容易 C．合同管理容易 D．质量控制容易
E．利于业主选择承建单位
21、针对预应力筋的布置要点以下说法正确的是__。A．波浪形曲线
B．波浪形曲线曲率不宜过大 C．波浪形曲线曲率不宜过小
D．预应力筋的重心应尽可能地距离截面重心远些 E．预应力筋的重心应尽可能地距离截面重心近些
22、在通风工程中，惯性除尘器的性能主要取决于__。A．特征速度 B．负荷大小 C．折转半径 D．折转角度
23、排水、支撑、降水设施，而且施工简便，可以节约劳动力和压缩工期。A．承载能力大 B．抗震性能好 C．沉降量小 D．坚固耐久 E．以防损伤桩顶
24、根据我国现行规定，下列关于建设项目分类原则的表述中，正确的是__。A．产品种类多的项目按其产品的折算设计生产能力划分
B．更新改造项目可根据投资额划分，也可按对生产能力的改善程度划分
C．对社会发展有特殊意义并已列入国家重点建设工程的，均按大、中型项目管理
D．无论生产单一产品还是多种产品，均按投资总额划分
E．城市立交桥梁在国家统一下达的计划中，不作为大、中型项目安排
25、为提高混凝土的抗渗能力，可采用（）手段。A．提高混凝土强度等级 B．提高砂率
焊
接熔焊电弧焊熔化极焊条电弧焊埋弧焊氩弧焊（MIG)CO2气体保护焊药芯焊丝电弧焊非熔化极钨极氩弧焊(TIG)原子氢焊等离子弧焊气焊氧-氢焊接氧-乙炔焊空气-乙炔焊电子束焊 电渣焊 激光焊 铝热焊压焊锻焊摩擦焊扩散焊冷压焊电阻焊超声波焊高频焊爆炸焊钎焊火焰钎焊烙铁钎焊感应钎焊电阻钎焊盐浴钎焊炉中钎焊（注：常见的栓钉焊属于熔焊加压焊。）1焊接概述1.1 焊接的定义 [1] 被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子（分子）间的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接（Welding）。随着现代工业生产的需要和科学技术的蓬勃发展，焊接技术进步很快，到现在焊接方法已发展到数十种之多。为了能正确选择和使用各种焊接方法，必须了解焊接的物理本质、它们的分类、基本特点和使用范围。1.2 焊接过程的物理本质[1] 焊接促使原子或分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压，或者两者并用。两材料原子之间不能产生结合和扩散的主要原因是材料的连接表面有氧化膜、水、和油等吸附层以及两材料原子之间尚未达到产生结合力的距离，对金属而言该距离约为3～5À（1À=10-7mm）。焊接时，加压可以破坏连接表面的氧化膜，产生塑性变形以增加接触面，使原子间达到产生结合力和扩散的条件；加热的目的是使接触面的氧化膜破坏，降低塑性变形阻力，增加原子振动能，促进再结晶、扩散、化学反应等过程。一般只需要加热达塑性状态或熔化状态。对金属材料，加热温度越高，实现焊接所需的压力越小，当达到熔化温度时，可以不需要加压。1.3 焊接方法的分类[2] 金属的焊接，按其工艺过程的特点分有熔焊、压焊和钎焊三大类，见表1—3—1。熔焊在连接部位需加热至熔化状态，一般不加压；压焊必须施加压力，加热是为了加速实现焊接；钎焊时母材不熔化，只熔化起连接作用的填充材料（钎料）。1.4 常用焊接方法基本特点与应用[2] [3] 表1-4-1简要地介绍了本单位常用金属焊接方法的原理、特点及使用范围。1.5 焊缝符号[4]1.5.1 基本符号 焊缝的基本符号见表1-5-1表1—3—1 焊接方法分类焊
接熔焊电弧焊熔化极焊条电弧焊埋弧焊氩弧焊（MIG)CO2气体保护焊药芯焊丝电弧焊非熔化极钨极氩弧焊(TIG)原子氢焊等离子弧焊气焊氧-氢焊接氧-乙炔焊空气-乙炔焊电子束焊 电渣焊 激光焊 铝热焊压焊锻焊摩擦焊扩散焊冷压焊电阻焊超声波焊高频焊爆炸焊钎焊火焰钎焊烙铁钎焊感应钎焊电阻钎焊盐浴钎焊炉中钎焊（注：常见的栓钉焊属于熔焊加压焊。）表1-4-1 常用焊接方法基本特点与应用焊接方法
原理特点使用范围熔 焊电弧焊焊条电弧焊利用焊条与焊件间的电弧热熔化焊条和焊件进行手工焊接机动、灵活、适应性强,可全位置焊接,设备简单耐用,维护费低,劳动强度大,焊接质量受工人技术水平影响,不稳定在单件、小批生产和修理中最适用,可焊3mm以上的碳钢、低合金钢、不锈钢和铜、铝等有色金属,以及铸铁的焊补埋弧焊利用焊丝与焊件间的电弧热熔化焊丝和焊件进行机械化焊接,电弧被焊剂覆盖而与外界隔离焊丝的送进与移动依据机械进行,生产率高,焊接质量好且稳定,不能仰焊和立焊,劳动条件好适用于大批量生产中长直或环行焊缝焊接,可焊碳钢、合金钢,某种铜合金等中厚板结构,只能平焊、横焊和水平角焊表1-4-1续焊接方法
原理特点使用范围熔 焊电弧焊气体保护CO2气体保护焊用二氧化碳保护,用焊丝做电极的弧焊热量较集中,热影响区小,变形小,成本低,生产率高,易于操作.飞溅较大,焊缝成形不够美观,余高大,设备较复杂,须避风适用于1.6mm以上由低碳钢、低合金钢制造的各种金属结构等离子弧焊利用气体(多为Ar)和特殊装置压缩电弧获得高能量密度的等离子弧进行焊接,电极有钨极和熔化极两种具有Ar弧焊的一些特点,但等离子弧温度很高,穿透能力强,可正面一次焊透双面成形.电弧挺度好可压缩成束状焊微型件一次焊透厚度在0.025～6.4mm,低碳钢8mm以内,也适用于焊接微小精密构件气体保护CO2气体保护焊用二氧化碳保护,用焊丝做电极的弧焊热量较集中,热影响区小,变形小,成本低,生产率高,易于操作.飞溅较大,焊缝成形不够美观,余高大,设备较复杂,须避风适用于1.6mm以上由低碳钢、低合金钢制造的各种金属结构等离子弧焊利用气体(多为Ar)和特殊装置压缩电弧获得高能量密度的等离子弧进行焊接,电极有钨极和熔化极两种具有Ar弧焊的一些特点,但等离子弧温度很高,穿透能力强,可正面一次焊透双面成形.电弧挺度好可压缩成束状焊微型件一次焊透厚度在0.025～6.4mm,低碳钢8mm以内,也适用于焊接微小精密构件电渣焊利用电流通过熔渣产生的电阻热熔化金属进行焊接,可熔化的金属电极有丝状和板状两种直缝须立焊,任何厚度不开坡口一次焊成,生产率高,但热影响区宽、晶粒粗大,易生成过热组织,焊后须正火处理改善接头组织和性能适用于厚度25mm以上的重大型机件的焊接,直焊碳素钢、合金钢熔化加压焊栓钉焊(也叫螺柱焊)引弧与焊条电弧焊相似,先将栓钉的尖端与钢结构接触,通过强大焊接电流,短路,瞬间达到高温,焊枪中磁力提升栓钉、引弧、产生熔池;之后,立即释放磁力,利用弹簧使栓钉压入熔池,断电后冷却形成接头.栓钉提升高度在焊枪中提前调定加热过程是稳定的电弧燃烧过程,为了防止空气侵入溶池,恶化接头质量,要采用陶瓷环保护.焊接质量可靠,效率高,无烟雾弧光,劳动条件好在钢-混凝土结构,为了提高钢构件与混凝土间的结合力,多采用此焊接方法.也可焊接固定小器具的受柄、支脚用螺柱等.可焊材料有碳钢、高碳钢、低合金高强度钢、不锈钢和铝合金表1-5-1 焊缝的基本符号序号
名称示意图符号1卷边焊缝① (卷边完全熔化)2I 形焊缝3V 形焊缝4单边V形焊缝5带钝边V形焊缝6带钝边单边V形焊缝7带钝边U形焊缝8带钝边J形焊缝9封底焊缝10角焊缝11塞焊缝或槽焊缝12点焊缝13缝焊缝① 不完全熔化的焊缝用I形焊缝表示，并加注焊缝有效厚度，1.5.2 辅助符号 焊缝的辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号，见表1-5-2。表1-5-2 焊缝的辅助符号序号
名称示意图符号说明1平面符号焊缝表面齐平 (一般通过加工)2凹面符号焊缝表面凹陷3凸面符号焊缝表面凸起不需要确切地说明焊缝的表面形状时，可以不用辅助符号。焊缝的辅助符号的应用见表1-5-3。表1-5-3 焊缝的辅助符号的应用名称
示意图符号平面V形对接焊缝凸面X形对接焊缝凹面角焊缝平面封底V形焊缝1.5.3补充符号 焊缝的补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号，见表1-5-4。1.5.4焊缝尺寸符号基本符号必要时可附带有尺寸符号及数据，这些尺寸符号见表1-5-5。1.5.5指引线及说明（见表1-5-6）1.5.6焊缝符号标注的原则和方法（见表1-5-7）1.5.7常见金属焊接方法代号（见表1-5-8）1.5.8 焊缝符号标注示例（见表1-5-9）表1-5-4焊缝的补充符号序号
名称示意图符号说明1带垫板符号①表示焊缝底部有垫板2三面焊缝符号①表示三面有焊缝3周围焊缝符号表示环绕工件周围焊缝4现场符号表示在现场或工地上进行焊接5尾部符号可以参照GB5185标注焊接工艺方法等内容① ISO2553标准中未做规定。表1-5-5 焊缝尺寸符号①符号
名称示意图符号名称示意图δ工件厚度e焊缝间距α坡口角度K焊角尺寸b根部间隙d熔核直径p钝边S焊缝有效厚度c焊缝宽度N相同焊缝数量R根部半径H坡口深度l焊缝长度h余高n焊缝段数β坡口面角度① 对焊缝尺寸符号，ISO2553标准未做规定表1-5-6指引线及说明基准线有一条实线和一条虚线,均应与图样底边平行,特殊情况允许与底边垂直.虚线可画在实线上侧或下侧.如焊缝在接头的箭头侧,则将基本符号标在实线侧;反之标在虚线侧;对称、双面焊缝时可不加虚线.箭头线一般没有特殊要求;但是在标注单边V形、带钝边单边V形和带钝边J形焊缝时,箭头线应指向带坡口一侧的工件;必要时,允许箭头线弯折一次.尾 部一般剩去,只有对焊缝有附加要求或说明时才加上尾部部分.表1-5-7焊缝符号标注的原则和方法基本符号焊缝在接头的箭头侧,则将基本符号标在实线侧;反之标在虚线侧;对称、双面焊缝时可不加虚线.基本符号标在基准线两侧焊缝形状尺寸焊缝截面尺寸标在基本符号左侧;焊缝长度尺寸标在基本符号右侧;坡口角度,根部间隙等标在基本符号的上侧或下侧.其 他相同焊缝符号、焊接方法代号、检验方式符号、其他要求和说明等标在尾部右侧表1-5-8常见金属焊接方法代号①代号
焊接方法代号焊接方法1电弧焊12埋弧焊11无气体保护电弧焊135MIG焊（包括CO2气体保护焊）111手弧焊72电渣焊114药芯焊丝电弧焊78栓钉焊（又叫螺柱焊）① 摘自GB/T5185-85金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号表1-5-9焊缝符号标注示例关键词：集装箱,焊接,检验
引言
集装箱的类型根据运输的介质和条件可以分为干货集装箱、干散货集装箱、特种集装箱、碳钢罐式集装箱、不锈钢罐式集装箱、低温罐式集装箱。不同的集装箱类型, 对焊接的检验要求也有一定的区别。为了便于总结分析, 下面把干货集装箱、干散货集装箱、特种集装箱简称为干特箱;碳钢罐式集装箱、不锈钢罐式集装箱、低温罐式集装箱简称为罐箱。根据集装箱的焊接特性, 干特箱的焊缝一般是不承压的, 所以, 干特箱的焊缝主要要求焊缝表面质量合格, 一般没有焊缝的探伤要求;罐箱由两部焊缝组成, 一部分是框架焊缝, 此类焊缝与干特箱焊缝特点相同, 是不承压焊缝。另一部分为筒体焊缝, 此类焊缝是承压焊缝, 此类焊缝不仅要求外观质量合格, 焊缝本身根据压力等级不同需要一定比例的无损探伤检测合格。
在集装箱的焊接检验中, 不论是哪类集装箱的生产, 都可以归纳总结为: (1) 焊接资料的审查检验; (2) 焊接准备检验; (3) 焊接过程检验; (4) 焊接后焊缝检测。而实际焊接检验也就围绕这四方面进行细节的落实、检验工作。
1 焊接资料审查检验
从某种程度来说, 焊接相关资料的完整性可以判别一个集装箱生产制造厂的整体能力水平。焊接资料包括了焊接设备、焊接人员资质、焊接工艺资料。
1.1 焊接设备。焊接设备的检验, 应包括焊接设备数量、型号是否符合产品需要, 设备是否有定期效验并记录。
1.2 焊接人员。
焊接人员包括现场施焊焊工、焊接技术人员, 焊接工人应经过专门的焊接培训并取得相应的焊接资格证书;焊接技术人员应有一定的技术专业知识, 也应取得相应的焊接资质证书。
1.3 焊接工艺资料。
焊接工艺资料包括焊接工艺评定资料、现场施焊的工艺指导文件。焊缝施焊的焊接工艺都应经过授权机构的工艺评定认可, 而现场的工艺指导文件应根据评定合格的工艺评定来进行编写。
2 焊接准备检验
焊接准备即焊接工作前的准备工作, 焊接准备工作对后续焊缝的焊接质量非常重要, 不论干特箱和罐箱的焊前准备都主要集中在几个方面:
2.1 焊接设备是否在效准范围内, 调试和运行是否稳定。
2.2 冲压成型后的板材与型材边缘焊接前的毛刺、油污、灰尘等杂物的处理是否到位。
2.3 板材、部件装配时的间隙、错边量、坡口、钝边等是否符合工艺要求。
2.4 工装运行情况, 是否有相应的反变形措施。
3 焊接过程检验
干特箱生产节奏一般比较快, 这就带来了焊接的不稳定因数增加, 故干特箱的焊接过程检验主要应关注:
3.1 焊接时的工艺参数。
现场施焊焊工会因为赶进度而超过工艺要求的焊接速度、焊接电流, 往往会带来咬边、烧穿、飞溅等不良焊接缺陷。
3.2 焊接过程是否采用引、收弧板。
因为焊接开始、结束时质量是最不稳定的, 故一般焊缝两端的焊接缺陷较多, 为了避免此类缺陷, 集装箱生产工厂在焊缝两端采用了引、收弧, 使得缺陷在工件的外面。
3.3 焊接材料是否正确使用。
干特箱的制作过程中一般使用的焊接方法为CO2气体保护焊, 焊接材料、气体的配比应符合工艺要求。
3.4 焊接操作工人的规范性检验。工人调试焊枪时不应在部件、箱体上进行而损伤箱体。
3.5 焊接环境是否恰当。
环境温度底于零度时, 母材应必须进行预热;风大而影响气体保护焊的气体保护作用时应采取适当保护措施。
根据罐箱承压的特点, 焊接检验主要应关注有:1) 焊接材料的规格、牌号是否符合工艺指导文件的要求;焊条、焊剂是否进行适当的烘烤、保温处理;如果是气体保护焊, 气体的成分、配比、气体的流量是否符合工艺指导书要求。2) 焊接电流、电压、焊接速度、参数的符合性检验。其中线能量尤其比较重要, 特别是线能量较大的埋弧自动焊的检验更应重点关注。焊接线能量即焊接时由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量。线能量的计算公式:q=IU/u, 式中:I-焊接电流A;U-电弧电压V;u-焊接速度cm/s;q-线能量J/cm。施焊过程中, 如果线能量过大则容易导致焊缝晶粒粗大, 焊缝韧性差, 产品焊接试板的机械性能试验时的冲击试验比较难通过。3) 筒体焊缝衬垫的使用是否正确, 预热温度、层间温度应满足指导工艺要求, 5) 焊接过程中焊渣、杂物是否及时清除。
4 焊接后的焊缝质量检验
焊缝的检验可以分为焊缝外观质量的检查, 焊缝内部质量的无损探伤检测。干特箱的焊缝更多是检验焊缝的外观, 大体可以分为: (1) 主要受力的焊缝, 例如:角件与角柱、上下侧梁的焊缝。因为此类焊缝在实际箱子的使用调运过程是主要的受力点, 也是应力较集中的地方, 故此类焊缝一般都要求有足够的焊缝熔深。要求焊缝饱满、过渡圆滑。 (2) 拼接焊缝的检验, 例如;顶板、侧板之间的拼焊缝, 此类焊缝相对来说焊缝位置为平焊, 较容易施焊。此类焊缝只要求焊角高度合格, 焊缝表面质量良好, 没有未渗透、未熔合、气孔、咬边、裂纹、夹渣等不良缺陷。 (3) 死角、隐蔽处的焊缝检验。此类焊缝集中在零部件较多, 焊缝交叉处, 且有很多不同的焊接位置, 这就带来了不好施焊, 焊缝成形差, 检验时必须确保焊缝修复至表面光滑无缺陷不影响后续的油漆施工。
罐箱的焊缝可以分为两类, 第一类框架焊缝, 此类焊缝的特点与干特箱的特点相同, 此类焊缝关注焊缝外观质量合格。第二、筒体部分的焊缝检验。此类焊缝为受压焊缝, 此类焊缝的不仅要求外观质量合格, 还要检查焊缝内部缺陷 (根据受压程度不同, 焊缝内部探伤比例不同) , 而筒体的焊接后的检查, 一方面应包括装配定位时的点焊质量, 因为焊缝的质量缺陷很多缺陷就是从点焊的缺陷引起的, 例如:点焊产生的气孔、夹渣, 如果没有进行及时清除, 在后续的焊接铁水溶化时气孔和夹渣未来得及跑出时, 就容易存在焊缝的内部造成缺陷。另一方面是进行焊缝内部的无损探伤检测, 无损探伤前应检验焊缝表面是否打磨光滑, 以避免影响无损探伤的评判结果。
5 结论
对集装箱焊接检验来说, 不论是焊接资料审查检验、焊接准备检验、焊接过程检验、焊接后焊缝检测, 都是确保整体集装箱焊接质量不可分割的环节。只有每个环节检验到位, 方能确保集装箱的整体焊接质量, 生产出合格的集装箱产品。
参考文献
[1]中国船级社.材料与焊接规范-2009.人民交通出版社.[1]中国船级社.材料与焊接规范-2009.人民交通出版社.
关键词:钢制罐体 焊接应力 变形 控制
中图分类号:TG404文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)01(a)-0068-01
1 引言
近几年中国经济发展很快,现代工业生产制造业发展更是迅速,作为现代工业生产制造业中必不可少的工艺之一的焊接,它涉及到电弧物理、传热、冶金和力学等方面,是一个复杂的学科。焊接现象包括焊接时的电磁、传热过程、金属的熔化和凝固、冷却时的相变、焊接应力和变形等[1]。在焊接的过程中焊件会产生内应力及变形,其根本原因是焊接过程产生的温度场不均匀以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织。由于焊接应力与变形的存在,在焊接钢制罐体时,会对钢制罐体产生不利的因素,比如对钢制罐体的强度、刚度、稳定性、加工精度以及耐久性等产生影响,因此采用合理的措施控制应力及变形是钢制罐体安装的关键。
2 钢制罐体在焊接过程中产生焊接变形的现象和应力及变形的产生原因
钢制储罐在焊接过程中产生焊接变形的现象主要有:焊缝的径向收缩和横向收缩对钢板产生应力与变形现象; 底板与壁板角缝、底边板与底中幅板间环焊缝的径向收缩引起罐体底边板角变形和中幅板的应力与变形现象;应力的叠加使得钢板失稳引起的波浪变形。
影响焊接应力与变形的最根本的因素是焊件受热不均匀,其他的还有焊缝金属的收缩、焊件金相组织的变化及焊件刚性与拘束等。在焊接时,焊接的局部从常温加热到高温,造成构件温度场的不均匀,温度场的不均匀使得钢制罐体产生拉应力,当拉应力达到钢材的屈服极限,会使得钢制罐体或者构件的局部区域产生塑性变形,此时的内部变形由弹性变形率和塑性变形两部分组成,当温度恢复到常温时,弹性变形部分恢复,塑性变形部分不能恢复。当焊接完成时,构件的温度回到常温,拉应力仍然残留在整个罐体中,称为残余应力。在整个罐体中的不同区域、板厚、深度处其残余应力的大小值不同,从而产生变形。不同的焊缝因钢制罐体所处的位置、外部环境不同,高温下体积膨胀量受到约束,冷却后塑性变形也不同,残余应力也不同,应力分布不均匀会导致应力集中,应力集中对整个罐体产生非常不利的影响。因此焊接残余应力的峰值大小、分布状态直接对储罐的疲劳破坏和应力腐蚀开裂等产生不良影响[2]。
3 焊接应力及变形的控制
3.1 合理的焊缝设计与选材
根据钢制罐体的各组成构件的材料尺寸进行合理的焊缝设计,中幅板采取由中心向四周对称的排列方式,优点是在焊接过程中可以均布和同步焊接,使得其在相对自由膨胀收缩的状态下施焊。对焊缝要进行合理的设计,焊缝不宜集中在一起或者三向交叉,其尺寸应按规范设计、避免过大,焊缝布置可采取对称的排列方式,焊缝的位置不应出现仰焊的现象。焊接前对焊件焊缝周边位置采取无损伤检查,如用超声波和磁粉进行检查,从而避免因焊件自身的缺陷而出现应力集中现象。
3.2 焊接方法的选择
由于焊接加热过程具有局部性,瞬时性和移动性,焊接应力引起的焊接变形是必然存在的[3]。只要找出引起焊接变形的主要因素,合理的分析变形的方向、量值和规律,进而采取合理的焊接方法,选取适当的工艺流程,就可以控制焊接应力应变在合理的范围内,使其趋于最小,甚至可以消除。在焊接时采用分段焊、分层焊、对称焊缝,可以使其变形相反而抵消。在焊接前使钢制罐体有一个与焊接变形相反的预变形,针对小构件可以采取焊前预热、焊后回火,然后慢慢冷却至室温。
在焊接钢制罐体中大量选择的焊接方法是半自动CO2保护焊工艺,它的特点是焊缝的截面积小、焊接坡度角度小、焊接线能量小和焊接速度快,与此同时它还有焊条电弧焊的灵活性和埋弧自动焊的高效性,又避免了焊条电弧焊焊缝成形系数大效率低变形大,埋弧焊线能量大变形大的缺点。
3.3 焊接施工过程控制
在钢制罐体的焊接施工过程中进行控制,如控制焊件的加热程度和加热范围来降低应力,在焊接罐体的底板时,可采取先焊短焊缝,后焊中长焊缝,而后是焊接通长焊缝,预留收缩缝,先焊完罐底大角焊缝焊最后进行收缩缝的焊接的顺序。焊工安排要均匀分布,对称同时同步。在焊接中可以应用分段跳焊退焊,这样可以让之前的焊缝先冷却,可以使焊缝附近的金属的温度场变化很小,焊接应力出现的几率可以变少。
波浪变形属于失稳变形,一般产生于薄板结构中,是由于板中的残余应力大于失稳的临界应力值。针对钢制罐体的中幅板焊接后的波浪变形,可以有以下几种控制措施:钢制罐体的中幅板焊缝在焊接之前,可以固定住沿焊缝长度方向,在所有焊缝两端加垫板防止焊材在焊缝位置的部分发生翘曲;对于每条焊缝,在焊接前,可以在焊缝的垂直方向每隔3m用一定长度的背杠进行约束,背杠在全部焊完整条焊缝并冷却到室温后方可拆除。连接在钢制罐体的罐底与罐壁的角焊缝,可以由罐内、外沿同一方向分段焊接,但应在底圈壁板纵向缝焊完后才能开始。中幅板与边缘板间丁字焊缝先不焊接,待预留收缩缝焊接时一并焊接。
根据钢制罐体的受力条件,位于边缘板与壁板的角缝采用外大内小的形式,即不对称x型坡口。同样,在壁板与底板的焊缝的形式是T型,而且不对称,在焊接时温度场分布不均匀,金属在沿板两侧收缩不一致,容易引起壁板与底板的角变形,可以采取在罐内侧布置一定数量以1m为间距的斜撑,斜撑可以起到对由内外角缝焊接造成壁板与底板的角变形约束的作用。焊接焊工的安排应使焊接等速,罐体内外的焊工应错开。
3.4 焊中应力消除与焊后热处理
在焊接钢制罐体过程中,可以采取用手锤和电动风铲振动敲击焊缝的形式,减小焊接应力,但对敲击的形式和环境要遵循以下原则:必须均匀敲击焊缝,而且焊缝要处于受热的状态。因为在受热状态和均匀的锤击下可以引起焊缝金属横向塑性伸展,这能够补偿一定的焊缝收缩,致使该焊缝位置的残余拉应力的弹性应变得到恢复,可以消除部分焊接残余应力。
焊缝焊接完成后,应进行焊后热、保温处理。这能使扩散氢从焊缝中从焊材逸出的时间延长,也可释放焊接产生的应力,从而避免延迟裂纹出现。焊后热处理可以采用在焊缝两侧一定范围内用氧、乙炔中性火焰进行均匀烘烤,用温度计在焊缝处测量读数,以此控制好温度并用4层以上石棉布裹紧,保温4h以上然后自然冷却至室温。
4 结语
在焊接钢制罐体时由于焊接应力引起的变形是不可避免的,但是我们可以不断研究,在实践中不断总结、积累焊接和施工经验,采取合理的焊接方法和控制措施,以便减小和消除焊后残余应力和变形,综合分析考虑各种因素,通过合理的焊缝设计与选材、焊接方法的选择、焊接施工过程控制、焊中应力消除与焊后热处理的控制措施,有效保证焊接质量和罐体制作质量。
参考文献
[1]郑卜祥.航天铝合金板件的焊接应力与变形研究[D].北京:北京工业大学硕士学位论文,2008,5.
[2]中国机械工程学会焊接学会.焊接手册[M].北京:机械工业出版社,1992.
[3]曾乐,周敏惠,徐域栋,等.现代焊接技术手册[S].上海科学技术出版社,1993.
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