1、第 1 页1 熔焊 将待焊处母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊。 2 压焊 焊接过程中，必须对焊件施加压力（不加热或加热），以完成焊接的方法称为压焊。 3 钎焊 钎焊是硬钎焊和软钎焊的总称。采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。电弧焊是利用电弧作为热源的熔焊方法，简称弧焊。手工电弧焊（焊条电弧焊）是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。焊条电弧焊具有设备简单，操作灵活，成本低等优点，且焊接性好，对焊接接头的装配尺寸无特殊要求，可在各种条件下进行各种位置的焊接，是生产中应用
2、最广的焊接方法。但焊条电弧焊时有强烈弧光和烟尘污染，劳动条件差，生产率低，对工人技术水平要求较高，焊接质量不够稳定。因此，主要应用于单件小批量生产中焊接碳素钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢和对铸铁的补焊等。适宜板厚为 3mm-20mm。大部分的海上结构的维修焊接作业一般选择使用手工电弧焊，适合环境较为恶劣的区域。用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊，简称气体保护焊。具有生产效率高和节约能源；焊接成本低；焊接变形小；对油和锈的敏感性较低；冷裂倾向小；操作简单、容易掌握等特点。除了应用于低碳钢、低合金钢的焊接，还用于耐磨零件的堆焊、铸钢件的焊补以及对抗晶间腐蚀性能要求不高的不锈钢焊接。
3、在海上维修作业中主要用于工期比较敏感的项目中，但对环境条件要求较高，一般要求在室内作业，室外作业要注意防风。氩弧焊是使用氩气作为保护气体的气体保护焊。 特点是焊件不易氧化；便于操作，容易实现全位置自动化； 焊接热影响区小，焊件不易变形；焊缝致密，成形美观；焊接成本高。 主要用于焊接易氧化的有色金属和合金钢，如铝、镁、钛及其合金、耐热钢、不锈钢等。为了防止保护气流破环，氩弧焊只能在室内进行。在海上维修作业中，氩弧焊主要用于管线材料的打底和填充焊接中。水下焊接有干法、湿法和局部干法三种。湿法焊接 湿法焊接是焊工在水下直接施焊，而不是人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法。 电弧在水下燃烧与埋弧焊
4、相似，是在气泡中燃烧的。焊条燃烧时焊条上的涂料形成套筒使气泡稳定存在，因而使电弧稳定。要使焊条在水下稳定燃烧，必须在焊条芯上涂一层一定厚度的涂药，并用石蜡或其他防水物质浸渍的方法，使焊条具有防水性。气泡由氢、氧、水蒸气和由焊条药皮燃烧产生的气泡；浑浊的烟雾生的其他氧化物。为克服水的冷却和压力作用造成的引弧及稳弧困难，其引弧电压要高于大气中的引弧电压，其电流较大气中焊接电流大 15%20%。 干法焊接 这是采用大型气室罩住焊件、焊工在气室内施焊的方法，由于是在干燥气相中焊接，其安全性较好。在深度超过空气的潜入范围时，由于增加了空气环境中局部氧气的压力，容易产生火星。因此应在气室内使用惰性或半惰性
5、气体。干法焊接时，焊工应穿戴特制防火、耐高温的防护服。 与湿法和局部干法焊接相比，干法焊接安全性最好，但使用局限性很大，应用不普遍。 局部干法焊接 局部干法是焊工在水中施焊，人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法，其安全措施与湿法相似。 由于局部干法还处于研究之中，因此使用尚不普遍。 水下湿法焊接与干法和局部干法焊接相比，应用最多，但安全性最差。由于水具有导电性，因此防触电成为湿法焊接的主要安全问题之一。第 2 页焊接电弧的温度高达 5000 至 6000 摄氏度，使得金属强烈蒸发，有益的合金元素烧损，严重影响焊缝金属的力学性能，特别是塑形及韧性的下降。在焊接过程中，熔池周围充满着各种气体，
6、它们与熔池金属发生冶金反应，从而影响焊缝金属的成分和性能。这些气体的主要成分为CO，CO2，H2，O2，N2，H2O 水蒸气以及金属、熔渣的蒸气所组成的混合物，其中以 H2，O2，N2 对焊缝的质量影响最大。焊接区的气体主要来源于焊接材料。气体保护焊时，气体则主要来自所用的保护气体中的杂质如氧、氮和水气等。其次，焊材表面和母材坡口表面的油、锈等在焊接时也会析出气体。少量空气侵入也有可能。氧气会使焊缝强度、塑性和韧性下降，增加热脆、冷脆倾向，和碳、氢反应形成气孔。措施是脱氧氢会引起氢脆、白点、气孔和冷裂纹。措施是限制焊接材料和母材的含氢量，清除焊件和焊丝表面的杂质，冶金处理去氢，焊后脱氢氮会降低
7、碳钢焊缝的强度、塑性、韧性。措施是加强保护，防止空气侵入材料标准、交货状态（热轧 HR、控轧 CR、控轧控冷 TMCP、正火 N、退火 A、高温回火 T、淬火回火QT）热轧是钢材在热轧或锻造后不再对其进行专门热处理，冷却后直接交货。控轧为了更好的得到良好的综合力学性能，通过控制加热温度，轧制温度，变形制度等工艺参数，控制奥氏体组织的变化规律和相变产物的组织形态，达到细化组织，提高强度和韧性的目的。控轧控冷 TMCP，在热轧过程中，在控制加热温度、轧制温度和压下量的控制轧制(CR Control Rolling)的基础上，再实施空冷或控制冷却(加速冷却ACC：Accelerated Coolin
8、g)的技术总称。改善钢板组织状态，细化奥氏体晶粒，使碳化物在冷却过程中于铁素体中弥散析出，提高钢板强度和综合机械性能。正火：加热到相变温度以上后，正常冷却（空气中）。退火：加热到相变点温度以上后，缓慢冷却。消除淬火影响，消除应力，均匀成分。回火：淬火后，再加热到某一温度（低于淬火温度），保温，然后冷却。均匀成分，稍降低硬度，大幅度提高韧性。淬火：加热到相变点温度以上后，急剧冷却的工艺。提高材料的硬度，但降低韧性。对于碳钢来说，塑性好，抗拉强度低，具有良好的焊接性。选择焊条时应该遵循“等强度和等条件”两个原则。即对于承受静载或一般载荷，结构简单、工艺性能要求低、焊接部位难以清理干净的焊件选用抗拉
9、强度与母材相近的酸性焊条；对于要求承受动载荷或冲击载荷、冲击韧性高、抗裂能力强的结构要选用碱性焊条焊接接头是指用焊接方法连接的接头（简称接头）。焊接接头的性能直接影响焊接结构的性能和安全可靠性。一般根据焊接结构特征、焊件的厚度、焊接质量要求及施焊位置的不同，而采用不同的焊接接头形式。其他接头形式：塞焊接头、槽焊接头、端接接头、十字接头、套管接头、卷边焊接头和销底焊接接头。焊接接头形式的选择，取决于设计条件要求：载荷的性质、焊接质量要求和检查条件、焊接应力和变形。对接接头是指在同一平面上两板件相对端面焊接而形成的接头，是最重要的焊接接头，有全焊透和部分焊透之分。角接接头是指一板件自由边与另一板件
10、自由边相交构成直角或近似直角的接头形式，用于箱形结构中。第 3 页T 形接头是指一板件与另一板件相交构成直角或近似直角的接头形式，用于船体结构和海洋工程结构中。搭接接头是指两板件部分重叠在一起焊接所形成的接头。应力分布不均匀，疲劳强度低，不是一种理想的接头。为保证焊接接头达到良好的根部焊透和完善的焊缝质量，工件厚度超过一定尺寸时，需要加工坡口。坡口形式的选择主要取决于板材的厚度、焊接方法和工艺过程。选择坡口时应考虑：焊接材料的消耗量（X 形比 V 形省材料、电能和工时）；可焊性（管子不能用 X 形，用 V 形）；坡口的加工条件（V，X 比 U 形加工方便）；焊接变形（X 形焊接变形比 V 形小
11、）；生产率和成本要求；质量检查实施的可行性。坡口加工可以用剪切、切割、刨边、车削、碳弧气刨等。坡口尺寸参数：坡口面角度和坡口角度、根部间隙、钝边、根部半径。坡口应与厚度匹配的问题。如横焊的坡口下面角度不能太大。（1）定位焊的起头和结尾处应圆滑，否则，易造成未焊透现象。（2）焊接件要求预热，则定位焊时也应进行预热，其温度应与正式焊接温度相同。 （3）定位焊的电流比正常焊接的电流大 10-15%。 （4）在焊缝交叉处和焊缝方向急剧变化处不要进行定位焊，确需定位焊时，宜避开该处 50mm 左右。（5）定位焊缝高度不超过设计规定的焊缝的 2/3，以越小越好。 （6）含碳量大于 0.25%或厚度大于 1
12、6mm 的焊件，在低温环境下定位焊后应尽快进行打底焊，否则应采取后热缓冷措施定位焊时不得在焊缝区外引弧；定位焊有缺陷的，焊接过程中应彻底清除干净。焊接位置，是熔焊时，焊件接缝与焊工所处的空间位置。有平焊、立焊、横焊和仰焊位置等“平焊”，施焊人俯着，面朝下进行，手把夹住焊条由左向右连续移动；“横焊”，施焊人立着，正面对着工件进行，手把夹住焊条由左向右连续（或点式）移动；“仰焊”，施焊人仰着向上对着工件进行，手把夹住焊条由左向右一点接一点移动；“立焊”，施焊人对着工件，手把夹住焊条由下至上一点接一点式移动。引弧时由于电弧对母材的加热不足，应在操作上防止产生熔合不良、弧坑裂纹、气孔和夹渣等缺陷的发生
13、，并不得在非焊接区域的母材上引弧和防止电弧击痕。当电弧因故中断或到焊缝终端时，应防止产生弧坑及发生弧坑裂纹，为了保证焊接质量，在对接焊的引弧端和熄弧端，必须安装引弧板和引出板，板厚小于 3mm 时，可直接在工件上引弧和收弧。引弧板和熄弧板统称为 end tab，单独分别称为run-on plate / tab，run-off plate / tab。焊接过程中被焊工件受到不均匀温度场的作用而产生的形状、尺寸变化称为焊接变形。随温度变化而变化的称为焊接瞬时变形；被焊工件完全冷却到初始温度时的改变，称为焊接残余变形。焊接变形直接引起焊件结构外形尺寸的改变，降低结构的承载能力，影响结构件的使用特性，
14、并增加施工中装配焊接的难度，改变了图样的尺寸强度，因矫正焊接变形又增加了制造成本，严重的焊接变形会造成产品的报废。源于焊接时的三种基本尺寸变化，垂直焊缝方向的横向收缩、平行于焊缝方向的纵向收缩、围绕焊缝轴线的角度变化。焊接变形与焊接接头形式、焊缝尺寸和位置、工件的形状尺寸等有关。第 4 页焊接变形的控制：设计方面（坡口、轴线）、工艺（预留间隙、预变形法、刚性固定法、小线能量焊接、合理顺序、预热等。）变形矫正：压力矫正和热矫正（火焰矫正）改善焊接接头的显微组织和性能或消除焊接残余应力而进行的热处理，称为焊后热处理。焊接接头的焊后热处理作用是:降低或消除由于焊接而产生的残余焊接应力；降低热影响区硬
15、度；降低焊缝中的扩散氢含量；提高焊接接头的塑性；提高焊接接头冲击韧性和断裂韧性；提高抗应力腐蚀能力；提高组织稳定性。需要进行焊接后热处理材料：大型受压容器的厚度超出规定的界限时（碳素钢为32mm，普低钢28mm);焊后要求机械加工的焊接构件；有产生应力破坏的结构；铬钼耐热钢和壁厚30mm 的碳素钢管子及管件的对接焊缝；经工艺评定确定需要做焊后热处理的焊件。热处理铁碳相图里面有,Ac1 线又叫做共析线，钢加热时开始形成 A 的温度。Ac3:亚共析钢加热时 F 全部消失的最低温,即加热时铁素体转变为奥氏体的终了温度。温度的控制和时间长短是关键。图样是生产中使用的最基本资料，加工制作应按图样的规定进
16、行。图样规定了原材料、焊缝位置、坡口形式和尺寸及焊缝的检验要求等。技术标准包括有关的技术条件，它规定了焊接产品的质量要求和质量评定方法，是从事检验工作的指导性文件。检验文件包括工艺规程、检验规程、检验工艺等，他们具体规定了检验方法和检验程序，指导现场检验人员进行工作。订货合同对产品焊接质量的要求在合同中有明确规定的，也可作为图样和技术文件的补充规定。焊接检验和控制工作应该在焊接生产和产品使用的全过程中，才能更充分和有效地发挥各种检验方法的积极作用，才能达到预防和及时防止由缺陷所造成的废品和事故。焊前检验主要是对焊前准备的检查，已预防为主，最大限度避免或减少焊接缺陷的产生，是保证焊接质量的积极有
17、效措施。焊接过程检验不仅指形成焊缝的过程，还包括后热和焊后热处理过程。焊工能充分接近焊接区和调整焊接参数，以适应焊缝质量要求，焊工的自检能积极主动地控制焊接质量。焊后检验是排除外界因素变化或规范能源波动造成的焊接缺陷，避免遗漏。安装调试包括现场组装的焊接质量检验和产品制造是的焊接质量进行现场复查。产品服役质量检验是在役运行时的定期或声发射监控等检验。（1）可以获得缺陷的直观二维图像，定性准确，对长度、宽度尺寸的定量也比较准确。其沿射线方向的尺寸也可以用黑度的大小来表示。（2）检测结果有直接记录，可以长期保存。（3）对体积型缺陷（气孔、夹渣）检出率很高，对面积型缺陷（裂纹、未熔合等），如果照相入
18、射角不适当，容易漏检。（4）适宜检测厚度较薄的工件而不适宜较厚的工件，当厚度大于 100mm 工件照相是比较困难的，其照相绝对灵敏度随厚度增大而下降。（5）适宜检测对接焊缝，不适宜角焊缝、板材、棒材、锻件等的检测。（6）对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（自身高度）的确定不直观，比较困难。（7）检测成本高，速度慢。（8）射线对人体有伤害。它主要用于内部的缺陷的检测，穿透能力较大，例如在钢中的有效探测深度可达 1 米以上;对平面型缺陷如裂纹、夹层等，探伤灵敏度较高，并可测定缺陷的深度和相对大小；设备轻便，操作安全，易于实现自动化检验。缺点是：不易检查形状复杂的工件，要求被检查表面有一定的光洁度，
19、并需有耦合剂充填满探头和被检查表面之间的空隙，以保证充分的声耦合。对于有些粗晶粒的铸件和焊缝，因易第 5 页产生杂乱反射波而较难应用。此外，超声检测还要求有一定经验的检验人员来进行操作和判断检测结果。主要用于母材厚度为 6-100MM 的铁素体钢全焊透焊缝的检测或导管架上 T、K、Y 等节点的内部质量检查。检测的适用范围主要适用于检查表面开口缺陷的无损检测。诸如裂纹、折叠、气孔、冷隔和疏松等，它不受材料组织结构和化学成份的限制, 它不仅可以检查金属材料，还可以检查塑料、陶瓷、及玻璃等非多孔性的材料。它的显示直观，容易判断，操作方法具有快速、简便的特点，通过操作即可检出任何方向的缺陷，但它也有一定的局限性，只能检出表面开口性缺陷，对被污染物堵塞或机械处理（抛光和研磨等）后开口被封闭的缺陷都不能有效地检出，它也不适于检查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件，其显像剂最佳观察时间是 8-10 分钟，有效保留时间是：30-45 分钟。且在一般情况下不能与磁粉检测同时使用，其磁粉施加的磁悬液会堵塞缺陷的开口。特殊要求情况下，可先做渗透探伤，后做磁粉探伤，但其检出率会很低，没有实际意义。适用于导电材料的表面和近表面缺陷的检测，检测线圈形式多样，可以不用去除表面涂层，不适用深层的内部缺陷。影响涡流信号的干扰因素比较多。
