焊接技术概述范文

时间:2023-12-07 18:02:21

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焊接技术概述

篇1

关键词:钢结构 焊接 问题 措施

中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:

正文:

1钢结构焊接质量管理现状

施工人员技能有限,工艺本身就存在不良因素,造成制作、安装精度控制不严、焊接质量不高、焊接顺序不合理;关键点、关键工序控制不严,质量检验或验收不按规范标准执行;质监或监理单位监控、监管不严造成施工单位可钻的空子;因政治任务,过分追求形象进度而忽视工程质量;工程层层转包或总包单位以包代管,存在管理上的漏洞和混乱;技术人员交底不彻底,致使质检人员和焊接人员不了解焊接工艺和焊接顺序;拼装人员不按图纸、工艺施工,随意切割,造成装配间隙过大影响焊接,或者本来是刨平顶紧的联系焊缝,因装配间隙大而变成了工作焊缝,直接影响了焊缝使用强度要求。

2. 钢结构焊接常见质量问题及预防

2.1焊接裂纹原因及预防

2.1.1热裂纹

热裂纹是指高温下所产生的裂纹,又称高温裂纹或结晶裂纹,通常产生在焊缝内部,有时也可能出现在热影响区,表现形式有:纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹、弧坑裂纹和热影响区裂纹。其产生原因是由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象,低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层形式存在从而形成偏析,凝固以后强度也较低,当焊接应力足够大时,就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开形成裂纹。此外,如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质,当焊接拉应力足够大时,也会被拉开。总之,热裂纹的产生是冶金因素和力学因素共同作用的结果。针对其产生原因,其预防措施如下:

(1)限制母材及焊接材料(包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体)中易偏析元素和有害杂质的含量,特别应控制硫、磷的含量和降低含碳,一般用于焊接的钢材中硫的含量不应大于 0.045%,磷的含量不应大于0.055%;另外钢材含碳量越离,焊接性能越差,一般焊缝中碳的含量控制在0.10%以下时,热裂纹敏感性可大大降低。(2)调整焊缝金属的化学成分,改善焊缝组织,细化焊缝品粒,以提高其塑性,减少或分散偏析程度,控制低熔点共品的有害影响。(3)采用碱性焊条或焊剂,以降低焊缝中的杂质含摄,改善结晶时的偏析程度。(4)适当提高焊缝的形状系数,采用多层多道焊接方法,避免中心线偏析,可防止中心线裂纹。(5)采用合理的焊接顺序和方向,采用较小的焊接线能超,整体预热和锤击法,收弧时填满弧坑等工艺措施。

2.1.2冷裂纹

冷裂纹是焊缝在冷却过程中温度降到马氏体转变温度范围内造成的,既可能在焊接后立即出现,也可能较长时间才发生。基本条件有 3:焊接接头形成淬硬组织、扩散氢的存在和浓集、存在较大焊接拉伸应力。主要预防措施有:

(1)选择合理的焊接规范和线能,改善焊缝及热影响区组织状态,如焊前预热、控制层问温度、焊后缓冷或后热等以加快氢分子逸出。(2)采用碱性焊条或焊剂,以降低焊缝中的扩散氧含量。(3)焊条和焊剂在使用前严格按照规烘干(低氢焊条300℃-350℃保温1h;酸性焊条100℃-l50℃保温1h;焊剂200℃-250℃保温2h),认真清理坡口和焊丝,去除油污、水分和锈斑等脏物,减少氢来源。(4)焊后及时热处理:进行退火处理,消除内应力,使淬火组织回火,改善其韧性;进行消氢处理,使氢从焊接接头中充分逸出。(5)提高钢材质量,减少钢材中层状夹杂物。(6)可降低焊接应力各工艺措施。

2.2焊接中局部变形原因及预防

2.2.1.产生原因

(1)钢结构加工件的刚性较小或者不够均匀,焊后的收缩、变性不完全一样。(2)钢结构加工件从其自身来说焊缝布置的不均匀,这就会造成收缩也不均,在一些焊缝多的地方收缩大、变形也就越大。(3)加工人员不正确的操作,没有对称分段、分层、间断施焊,焊接电流、方向、速度不尽相同,造成了钢结构加工件的变形不完全相同。(4)焊接时造成焊接应力过分集中,过量变形。(5)在进行焊接时,钢结构放置不平,应力集中释放时造成变形。

2.2.2.预防措施

(1)在进行设计时,尽量让钢结构工件的各部分焊缝和刚度能均匀布置,焊缝对称设置,减少密集和交叉焊缝。(2)焊接顺序要合理,减少变形。先焊主焊缝再焊次焊缝,先收缩量大焊缝后收缩量小焊缝,先对称焊缝后非对称焊缝,先对接焊缝后角焊缝。(3)如果刚结构工件尺寸大、焊缝多,则可以采取分层、分段、间断的方式进行焊接,速度、电流和方向要控制一致。(4)较长焊缝在手工焊接时,需分段、间断焊接,由钢结构工件中间向两头退焊,焊接人员对称分散布置,避免热量过分集中造成变形。(5)大型钢结构工件如果形状不对称,需要把小部件组焊矫正完变形后,再装配焊接减少整体形变。(6)焊接时工件需不停翻动,让变形互相抵消。(7)焊后易角变形零部件,可以在焊前作预变形处理,如钢板v形坡口对接,焊前将接口垫高可使焊后变平。(8)外焊加固件,以此来增大工件刚性,限制焊接变形,加固件应在收缩应力反面。

2.2.3.处理方法

已变形钢结构工件,如果变形不是很大,则可以用火烤的方式进行矫正。如果变形比较大,则需要边烤边用千斤顶顶矫正。

2.3 其他焊接缺陷的控制措施

2.3.1 焊缝尺寸不合要求的预防措施及处理方法

选择合适的坡口形式和角度以及装配间隙,对于大型和重要坡口最好采用机械加工;合理选择工艺参数;根据装配间隙的变化,随时调整运条角度和速度。焊缝尺寸过小的焊缝应补焊,焊缝尺寸过小的焊缝应磨掉。

2.3.2 裂纹的预防措施及处理方法

首先要限制母材及焊接材料中有害杂质的含量,特别是硫、磷含量要严格控制,一般硫的含量小于0.045%,磷的含量低于 0.055%;其次要调整焊缝金属的化学成分;最后焊条和焊剂在使用前要严格按照规定的要求进行烘干,还要认真焊丝上的油污和水分等。

2.3.3 焊瘤的预防措施及处理方法

尽量采用短弧焊接(弧长≤焊条直径);选用合适的焊接电流,适当加快焊接速度使熔池温度不至过高;保持正确的运条角度;根据不同焊接部位严格控制熔池大小。

2.3.4未焊透的的预防措施及处理方法

使用较大电流焊接是防止未焊透缺陷的基本方法;角焊缝时,用交流代替直流可防止磁偏吹;合理设计坡口并保持坡口清洁、用短弧焊等措施可以有效防止未焊透的产生。

2钢结构的焊接质量控制重点

实践对于钢结构的焊接技术的实践提升事项来说,就要将管理控制事项进行有效的研究,使设备的、材料的技术施工事项进行有效的规划设计,真正将钢结构进行科学有效的焊接。

2.1对设备质量的实践研究

要加强对施工焊接设备的质量进行有效地控制研究,把握较好的设备的施工事项的研究,对于采购的焊接设备来说,将其中的生产厂家、生产地点、生产日期进行完善的研究,如果发现有问题的设备出现,就要进行及时的更换;对于技术人员的设备使用来说,就要进行事前的实验,使技术施工人员能够对设备的使用事项不断地掌握起来,真正将自身的技术与设备的应用结合起来,把握较好的流程进行施工,使设备在使用过程中,能够进行有效地运用;把握设备施工过程中的灵活技术施工要求,真正将焊接机械设备的电流供应、焊接事项进行灵活的施展,使机械设备在进行有效使用,而不是对其进行死板的施工,在遇到各种施工技术的困难的时候,应该进行对电流、对焊接点的选取、对出现故障的事项进行研究,真正将机械设备进行完善的改造利用,使其能够发挥更好的能力。

2.2对材料使用实践研究

对于焊条、焊丝、焊接母材、焊剂的选取过程中,一定要对其质量进行有效的关注,和检验设备一样,对其外观、整体质量、生产合格证、生产日期、生产厂家、生产地点进行观察,发现有质量问题的材料,要进行及时的更换,保证在使用过程中,能够不断地强化;对材料的应用过程中,一定要与机械设备进行结合实施,使自身的技术能够渗透到焊接材料、焊接设备的应用过程中去,使自己能够不断在焊接施工过程中,完善地将技术创新使用进行有效的施展。

3总结

钢结构焊接是构件连接的主要方式,避免焊接中出现问题是保证工件质量、提高工作效率的前提。因此,要在现有理论研究的基础上,结合工作实际,不断总结经验,熟练掌握钢结构焊接的工艺要点,从而提高钢结构焊接的水平。

参考文献

1]刘坤,王士奇,王玉华.钢结构梁柱检焊混合连接节点的设计方法J].钢结构,2008(7)

篇2

关键词:金属结构;焊接;缺陷;措施;

中图分类号:F407.4 文献标识码:A 文章编号:

1金属结构件的组装

1.1金属结构件的下料

下料是生产中组装产品的第一个重要环节,同时也是影响产品质量的直接因素。由于金属结构件形状复杂,且组成的盖板、底板、侧板尺寸均较大,气割下料时要严格控制下料尺寸及由气割热量产生的变形。为了防止两侧板出现旁弯导致整个结构件向上拱起,必须严格控制下料时两侧板的气割变形。为此采用留取两端打孔的下料方法,收到了预期的目的。如图1所示,先在钢板两端各100mm处分别划线,由数控气割打孔,分别作气割的起始点和结束点,然后从左到右沿直线切割,整个钢板切割后冷却5~8小时,使钢板在拘束度很大的情况下释放内应力,减少残余应力,然后用半自动切割机将钢板条割下,去除熔渣。

1.2金属结构件盖板、底板折弯的准确性控制

金属结构件盖板长度较大,而且要在两端折弯,在折弯时应首先保证中间部分的长度,同时要保证两端折弯部分长度相等。由于火焰折弯劳动强度大,生产成本高,采用油压机折弯,折弯前做好样板和模具,可以保证折弯的精确度。底板要比盖板复杂一些,中间部分与两端折弯部分厚度不一样,如图1所示。制作时应先将两端在油压机上折弯后再与中间部分组点焊接,可以降低劳动强度。

图1底板折弯示意图

1.3金属结构件的组装

选择合适的支持工作物,我们通常使用平台,要根据图纸、工艺要求,将两侧板切割完坡口后,应进行修磨,清理割渣,以防止影响焊缝质量,然后将产品的各部分工件按照图纸要求组装起来。

2钢结构焊接中常见的问题及原因

2.1焊接变形

2.1.1局部变形

首先是构件本身的问题,比如加工构件的刚性太小易发生收缩;其次是加工人员的操作问题。最后是焊接过程中发生的问题。比如焊接的放置如果不水平,应力集中释放时布置不均匀。2.1.2侧弯扭曲侧弯

发生的原因有:构件组在组装时没有搭设好平台;加工构件组装的间隙未设置均匀;运输过程不注意、起吊点不对或堆放地点不合理,也会异致构件的侧弯。扭曲发生的原因是:组装的工艺与焊接的顺序不合理;节点角钢拼接不够严密,间隙不均匀;对于刚度比较差的构件,在对构件翻身加工时如果没有进行加固,或者虽然加固但平整情况不良就进行焊接。

2.2焊缝缺陷

钢结构加工部件在焊接时焊缝缺陷主要表现为焊缝尺寸不合要求、裂纹、气孔、焊瘤、弧坑、咬边、夹渣、末焊透等。

2.2.1焊缝尺寸不合要求。主要原因有:焊接电流过大或过小;运条速度和角度不当;构件装配间隙不均,焊件边缘切割不平。

2.2.2裂纹主要表现为焊件冷开裂和焊件热开裂。其主要原因是:焊条质量原因;定位点的原因,如果构件上定位点设置太少或者测量中零件本身存在很大误差,就会在组装时出现难以组装的情况;构件规格的原因,厚度大的构件如果未进行预热就进行焊接也会发生开裂。

2.2.3气孔主要原因是:焊接部位不干净;焊条和焊剂没有按规定烘干和保温;焊接工艺不够稳定,采用气保焊时气体流量不合适。

2.2.4焊瘤焊瘤是焊接时有过多溶化金属流到焊缝周边没有溶化的母材上的现象,常伴有末溶合和夹渣产生,在立、仰、横焊最为常见。产生的主要原因是:电弧过长、底层施焊电流过大;操作不熟练和运条方法不当;焊缝间隙过大。

2.2.5弧坑焊缝在起弧和收弧处有明显的缺肉和凹陷。其产生的原因是:熄弧时间过短,或焊接突然中断;焊接薄板时电流过大。

2.2.6咬边咬边是电弧将焊缝边缘的母材焙化后,没有得到焊缝金属的补充而留下缺口。产生的原因主要是电流过大,电弧过长及焊条运条角度不当。

2.2.7夹渣夹渣是焊接时冶金反应的产物。其产生的原因是:多层焊时每层焊渣未清除干净;焊条药皮的物理性能不当;焊层形状不良、坡口角度设计不当;电流过小、焊速过快等导致焊渣来不及浮起。

3预防措施及处理方法

3.1焊接变形预防措施及处理方法

3.1.1局部变形的预防措施及处理方法

首先在设计时要尽量保证加工构件各部分的刚度和焊缝布置的均匀性;其次要制定合理的焊接顺序;最后,对于形状不对称的构件,逐步矫正后再进行总组装焊接。对已经发生局部变形的工件,如果变形很大,可以采用边烤边用千斤顶顶的方法矫正;如果变形不大,可采用火烤方法矫正。

3.1.2侧弯扭曲的预防措施及处理方法

侧弯的情况:焊接之前要挂线检查平台的水平性;构件在运输、堆放时保持受力的一致性,不使侧向出现大应力。扭曲的情况:在下料前要对各节点进行放样,按照放样的尺寸进行下料;拼装节点的母材与连接角钢之间要卡紧,点焊固定后再进行拼装;构件在拼台上拼装时,要保持主装基准面水平。在发生侧弯时,采用火焰法在侧弯的地方用三角加热法矫正,或辅助用千斤顶矫正。一般的扭曲采用千斤顶和火焰烘烤相结合的方式可以矫正,扭曲严重的情况,可用火焰打开主焊缝,将翼板分别矫正后再进行焊接矫正。

3.2焊缝缺陷的预防措施及处理方法

3.2.1焊缝尺寸不合要求的预防措施及处理方法

选择合适的坡口形式和角度以及装配间隙,对于大型和重要坡口最好采用机械加工;合理选择工艺参数;根据装配间隙的变化,随时调整运条角度和速度。焊缝尺寸过小的焊缝应补焊,焊缝尺寸过小的焊缝应磨掉。

3.2.2裂纹的预防措施及处理方法

首先要限制母材及焊接材料中有害杂质的含量,特别是硫、磷含量要严格控制,一般硫的含量小于0.045%,磷的含量低于0.055%;其次要调整焊缝金属的化学成分;最后焊条和焊剂在使用前要严格按照规定的要求进行烘干,还要认真焊丝上的油污和水分等。

3.2.3气孔的预防措施及处理方法

施焊前坡口两侧必须清理干净;焊条和焊剂严格按规定烘烤和保温;焊接电流要适中,碱性焊条应采用短弧焊接。对于不符合要求的焊缝用气弧刨将气孔刨掉重焊接。

3.2.4焊瘤的预防措施及处理方法

尽量采用短弧焊接(弧长≤焊条直径);选用合适的焊接电流,适当加快焊接速度使熔池温度不至过高;保持正确的运条角度;根据不同焊接部位严格控制熔池大小。

3.2.5弧坑的预防措施及处理方法

手工焊在收弧前做短时间停留或往复运条几次;埋弧自动焊应分两步按“停止”按钮。对于超出规定的弧坑可进行补焊补平。

3.2.6咬边的的预防措施及处理方法

严格遵守焊接工艺规程,选择合适的电流和焊接速度,选用正确的运条角度和运条方法,电弧不应过长。咬边严重的焊缝应补焊。

4结语

钢结构焊接是构件连接的主要方式。尽量避免焊接中出现问题是保证工件质量、提高工作效率的前提。因此,要在现有理论研究的基础上,结合工作实际,不断总结经验,才能够熟练掌握钢结构焊接的工艺要点,从而提高钢结构焊接的水平。

参考文献:

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本部分内容由映射及函数的概念、函数的表示组成,函数的定义域、值域、解析式是构成函数的三大要素. 纵观近几年的高考试题,本节内容以客观题为主,主要考查对概念的理解能力、逻辑思维能力,突出考查函数的三要素、函数的定义域与函数的表示方法、分段函数概念的理解与应用、抽象函数的性质讨论.

重点:掌握映射的概念、函数的概念、分段函数的概念,会求函数的定义域,掌握函数的三种表示法——图象法、列表法、解析法,会求函数的解析式.

难点:函数的概念,求函数的解析式.

1. 理解映射的概念,应注意以下几点

(1)集合A、B及对应法则“f”是确定的,是一个整体系统.

(2)对应法则有“方向性”,即强调从集合A到集合B的对应,这与从集合B到集合A的对应关系一般是不同的.

(3)集合A中的每一个元素,在集合B中都有象,并且象是唯一的,这是映射区别于一般对应关系的本质特征.

(4)集合A中的不同元素,在集合B中对应的象可以是同一个.

(5)不要求集合B中的每一个元素在集合A中都有原象.

2. 理解函数的概念,应注意以下几点

(1)函数是从非空数集A到非空数集合B的映射关系.

(2)数集A是函数的定义域,函数的值域是数集B的子集.

3. 求函数定义域的基本思路

如果没有标明定义域,则认为定义域为使得函数解析式有意义的x的取值范围,实际操作时要注意以下几点:

(1)分母不能为0.

(2)对数的真数必须为正.

(3)偶次根式中被开方数应为非负数.

(4)零指数幂中,底数不等于0.

(5)负分数指数幂中,底数应大于0.

(6)若解析式由几个部分组成,则定义域为各个部分相应集合的交集.

(7)如果涉及实际问题,还应使得实际问题有意义.

如求复合函数的定义域,已知函数f(x)的定义域为[a,b],则函数f[g(x)]的定义域是满足不等式a≤g(x)≤b的x的取值范围;一般地,若函数f[g(x)]的定义域是[a,b],指的是x∈[a,b],要求f(x)的定义域就是x∈[a,b]时g(x)的值域.

注意:研究函数的有关问题时一定要注意定义域优先原则,实际问题的定义域不要漏写.

4. 求函数解析式的基本策略

函数的解析式是函数与自变量之间建立联系的桥梁,许多和函数有关的问题的解决都离不开解析式,因而求解函数解析式是高考中的热点. 解决这类问题的关键在于抓住函数对应法则“f”的本质. 下面介绍几种求函数解析式的主要方法.

(1)凑配法:把形如f(g(x))内的g(x)当作整体,将解析式的右端整理成只含有g(x)的形式,再把g(x)用x代替,可得f(x)的解析式.

(2)换元法:已知f(g(x)),求f(x)的解析式,一般可用换元法. 具体为:令t=g(x),求出f(t),可得f(x)的解析式,换元后要确定新元t的取值范围.

(3)解方程组法:若已知抽象函数的表达式,往往通过变换变量构造一个方程,组成方程组,利用消元法求出f(x)的表达式.

(4)待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数)求解析式,首先设出函数解析式,根据已知条件代入求系数.

(5)赋值法:已知一个关于x,y的抽象函数,利用特殊值去掉一个未知数y,得出关于x的函数解析式.

1. 从感性到理性,提升抽象概括能力

虽然函数概念比较抽象,但函数现象大量存在于我们身边,因此,学生从实际例子中抽象概括出函数的概念后,也启发了学生运用函数模型思考和解决现实世界中蕴含的其他规律,因而形成表达交流、实际应用的能力. 因此,这部分内容的复习要注重理论联系实际,提升学生归纳与演绎的能力.

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农田灌溉自动化系统可以实现精细、适时灌溉,不仅能提高水利资源的利用率,还能促进农业增产增收。发达国家发展高效农业的一个重要途径就是灌溉管理的自动化,对灌区内水情、墒情实时监测预报、并根据作物的生长情况制定相应灌溉规划。我国农田灌溉自动化研究处于起步阶段,目前主要依靠人工测量和控制, 数据收集和处理难,不利于用水的精确管理和合理化灌溉。随着我国农业现代化的发展,农田灌溉自动化变得越来越重要。

二、现实意义

为了解决我国农业用水存在的水资源紧缺与水资源污染、浪费严重的突出矛盾以及节水灌溉管理体系有待加强完善的问题,应该更新观念,以现代化大农业的发展为中心,不断向节水灌溉、高效用水模型和绿色环保的研究领域扩展、加强作物需水规律和灌溉制度的研究、加强农田水利应用基础研究等措施,解决农业水资源短缺,保证农业、水利可持续发展。

三、研究目的

实现水稻用水灌溉的最优控制,为农田灌溉排水工程设计和运行管理提供科学依据,为农业可持续发展提供技术支撑,对现代化大农业发展起到引领和示范带动的作用。

四、系统功能

把田间多余灌溉用水排进蓄水池进行保存,最大限度地节约水资源。由于循环水中含有化肥、农药、养料,使之循环利用,做到不污染环境,节约农药、化肥、节约生产成本,绿色环保。水稻田间铺设灌水、排水管道,田间装设电动进水阀门和电动排水阀门、电磁流量计、水位计、水质检测等仪表,按照寒地水稻的全生育期的灌溉需水规程要求,做到灌溉水的自动循环利用,减轻劳动强度,降低人工成本。

五、系统理论基础

智能化循环节水灌溉项目以水稻叶龄诊断技术为理论基础,根据水稻不同叶龄时期的需水规律,分别制定出水稻各叶龄生育时期的灌溉控制策略。秧苗三叶一心开始插秧,田间保持花达水状态;4叶返青期,上护苗水3-5cm;分蘖期保持3-5cm水层,分蘖盛期即7叶期晾田控蘖5天左右;拔节期和孕穗期实行间歇灌溉,水层自然落干后,再灌水3-5cm;孕穗末期至始穗期可根据水稻长势适当晾田;抽穗、开花至蜡熟期继续实行间歇灌溉;水稻成熟前30天停止灌溉,等待收获。

六、系统工作过程

安装在灌水渠和排水渠上的智能灌溉控制装置接到系统决策指令后,通过控制灌水和排水电磁阀的开启和关闭,将蓄水池中的水流入格田或将格田内多余的灌溉水回收到蓄水池进行储存,供下次灌溉使用,从而实现自动化的循环灌溉。

由于天气高温、蒸发量大或其他原因造成格田内的水层深度低于水稻该叶龄期的水位临界值时,系统对传感器采集的数据进行分析诊断后,自动发出灌水指令,蓄水池中的水泵接到指令后立即启动,蓄水池中储存的灌溉水流向灌水渠,同时灌水渠的电磁阀自动打开,灌溉水进入到格田内。当格田内的水层深度达到系统预设值时,系统发出停止指令,蓄水池的水泵停止工作,灌水渠电磁阀自动关闭,停止灌溉。

由于栽培技术要求需要排水,或者是遇到较强的降雨造成格田内的水层深度高于水稻该叶龄期的水位临界值时,系统诊断后立即发出排水指令,排水渠电磁阀自动打开,田间多余的水通过排水渠流向蓄水池并储存起来。当格田内的水层深度降到系统预设值时,系统发出停止排水指令,排水渠电磁阀关闭,停止排水。

七、应用效果分析

1、 用水量监测

对系统灌溉监测数据统计分析,智能化循环节水灌溉用水量107m3/亩,其中排水量45m3/亩,需地下水62m3/亩,常规灌溉需地下水128m3/亩,全年省水66m3/亩。节约了水资源,实现农业可持续发展。

2、 节约肥料成本分析

分别在水稻插秧排水、分蘖、晒田排水和齐穗4个时期,采集水样。养分化验结果见下表1。

蓄水池全氮含量1.2mg/L,晒水池全氮含量0.34mg/L,差值为0.86mg/L,循环水二次利用水量45m3/亩,增加全氮养分含量38.7g/亩,可节约尿素0.09kg/亩;磷肥比较稳定,养分流失量很小,可忽略不计,速效钾流失量最高,按上述方法计算,可节约50%硫酸钾0.6kg/亩,通过智能化循环节水灌溉技术亩节约尿素0.09kg,50%硫酸钾0.6kg,节约肥料成本3.1元/亩。

2、 节约人工成本分析

应用该项技术实现灌溉管理的智能化、自动化控制,节约水稻生产灌溉田间管理人工费15元/亩。

八、技术应用结论与讨论

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关键词:旱改水;残留药害;防御缓解;高纬度寒地

前言

黑河市爱辉区地处我国东北部边疆地区,属于黑龙江省北部地区,从种植技术的的稳定性和规模上讲,目前是我国水稻种植的最北线,也是世界水稻种植的最高纬度区。所以从所处的地理位置、气候环境而言,典型性和代表性非常明显。尤其是高纬高寒稻区在防御、缓解旱田残留药剂危害方面研究还处在探索状态的情况下。如能妥善这一关键问题,消除稻农生产损失与顾虑,将大大促进高纬寒地水稻生产的快速发展。对于黑龙江省水田北扩战略的实施也将起到有益的技术支持。本试验主要采取生物降解方法[1],分析研究本区域气候条件下,“旱改水”地块农药残留对作物的影响及其有效解决方案。

1 试验区概况

试验于2011年在黑河市爱辉区区西岗子镇百亩水稻标准化试验示范园区进行。项目位于黑龙江省黑河市爱辉区境内,地理坐标为东经125°29′至127°40′,北纬49°24′至50°58′之间。属于寒温带大陆性季风气候。该区受季节性大气环流影响非常明显。水稻积累干物质的热量资源不足,是水稻栽培技术要面对的一个负因素,当地气象资料:多年平均气温为-1℃,≥10℃的活动积温在1900-2200℃之间,6月平均气温17.8℃,7月平均气温20.4℃、8月平均气温18.0℃。5月到9月日照时数1205.7小时左右,日照相对充足,但昼夜温差大,多年平均降水量在500-600mm之间,降水主要集中在6-8月间,农技部门提供的数据显示水稻生育期在95-125天(栽培方式为插秧)。水源方面,通过水利工程拦蓄提引,在水量保障上能够满足水稻灌溉需求。在土地资源丰富的大背景下,爱辉区辖区内的河谷平原和一、二阶台地的低洼涝地宜种水稻土壤较多。同时堆积物沉积形成的黑土层较厚,蓄水保水能力强,作为营养物质的有机质含量丰富,从水稻生育期间的生长下垫面条件看,项目区的条件对耐寒性强的极早熟水稻品种的生长是有益的。

2 试验材料

借鉴专家初步讨论结果,试验选取黑龙江省农业科学院黑河分院育成的粳型常规稻黑交06-213新品系(叶总数为10片)作为试验品种。农药缓解所需降解菌由黑龙江省农业科学院黑河分院植保室从黑龙江北部地区长期施药的土壤及现有菌种中筛选出,对长残效除草剂咪唑乙烟酸具有一定降解作用的J2菌,J2属芽孢杆菌属,其对咪唑乙烟酸90天室内试验其降解率为87.57%,降解半衰期为40-50天。市场可购得萘酐。

3 田间试验设计

项目试验地前茬作物是大豆,施用的除草剂为胺草醚、精喹禾灵。本次试验采取四个处理方式,处理方式一:蘸根处理,方法用10倍稀释菌液降解菌菌液(菌液OD600=1.1A),共用菌液10g,对幼苗根作浸蘸处理;处理方式二:用4-溴-18-萘酐茎叶喷洒,本处理总用药量10g,具体方法为奈酐药液100mg加水稀释对移栽植株茎叶喷雾法喷洒处理[2][3];处理方式三:采用喷雾法,20倍稀释菌液叶茎喷洒(菌液OD600=1.1A),本处理总菌液用量10g;处理方式四:自然对照(ck),不采取以上处理方式,但采取与上述三个处理相同的浅湿灌溉方式,并保持活水灌溉[4],措施上喷施清水。其他项目中还设置了控制灌溉条件与同浅湿灌溉及不同控制水层对比试验。每处理0.6亩,用PVC板隔离各处理,各处理阻断干扰,单排单灌。整地后施用基底肥,待移植幼苗返青后施加分蘖肥料,抽穗期施用穗肥,具体方案设计为尿素50kg,氯化钾25kg,磷酸二铵80kg,施用比例按基肥,蘖肥,穗肥,6:3:1进行施用,施肥严格按土壤测土施肥方案进行,不致于产生因施肥而引起的产量变化,并防止出现超量催产[5][6]和导致水稻SYI降低的情况出现[7]。采用前期人工浸种催芽、初期棚室增温育苗的栽培方式,本地3月上旬架设大棚覆膜苗床增温,基土解冻,4月5日前后浸种,4月17日发芽箱恒温催芽,4月21日棚室秧盘播种育苗。5月25日至5月30日,为保证标准化栽培采取人工插秧方式田间移植。秧苗密度为20×10cm。田间灌溉、秧田除草、作物病虫害防治等栽培措施统一与一般生产田相同。

4 试验测定内容和方法

4.1 样本茎蘖动态测量

本试验设计每个处理确定10个穴为测点,观测和汇集成果从6月20日开始,每隔12d对植株的分蘖动态进行测量采集数据,直至整个处理块区齐穗结束。

4.2 样本干物质积累量测量

从作物的孕穗期开始,分别对孕穗期、分化期、抽穗期、成熟期四个生育阶段进行取样,每处理每次取3穴,用专业工具将植株的叶、鞘、茎、穗分割,分别放置,经烘培箱在105℃高温下杀青30min,然后取出,再经80℃中温烘干至恒重为止,进行干物质测定。

4.3 样本叶面积指数的测量

分别在作物的分蘖期、抽穗期、成熟期,三个生育阶段进行样本取样,每个处理每次3穴取样,对植株的有效绿叶进行测量,分测叶片长和宽,叶面积采用长宽系数法计算。本试验系数K取值因数为叶片长宽比ψ:当ψ27.6时,K=0.78。

4.4 成熟期测产和考种

在四个处理区进入成熟期后,不特定选区进行收获,原则是最边一至二行去除不取,划定方形收获小区,计数穴数,并按收取的穴数按栽培密度计算面积。待收取的植株通风处自然风干后,分别测量各个小区的生物产量及经济产量。在选取测产样本的同时,每个处理另取5穴植株,通风处自然风干,进行精细的室内考种测量,测量内容包括植株的穗重、穗长、单穗结粒数、单穗结实率、样本千粒重等。精确细致地分项计数、整理、归集。

5 数据处理

由于本试验的数据处理并不复杂,应用office2010办公系统下的Excel软件和word软件完全可实现数据处理目标。为此将所有测量原始数据,整理后应用Excel软件和word软件进行数理统计、数值分析和归集。

6 测量成果分析

6.1 群体生长发育动态,试验获得的数据见表1

从表1的数据形态可以看出,植株由棚室移栽大田后,在6月20日测量时,四个处理地块水稻分蘖动态变化不大,其值在10.2-11.1之间,进入到7月2日,观测中发现处理方式一和处理方式二水稻植株的分蘖向好,发育优良,在四处理中略优于其他两个处理。在7月14日前后四个处理方式的地块基本上都达到了分蘖旺盛期,茎蘖数以处理方式三为最高,达到16个。到成熟期,三个经药剂处理的地块植株分蘖个数均大于对照的处理方式四。

6.2 群体生长状况,试验获得的数据见表2

由表2的数据形态分析可以发现,分蘖期倒一叶叶长、叶宽对不同处理方式的响应,存在差异,数据显示处理方式二响应活跃,叶长、叶宽测量值明显大于其他三个处理方式。测定的叶面积指数处理三最显著,达到了3.2。

6.3 不同试验条件下群体物候调查情况,获得的数据归集处理后见表3

经过对表3所统计的数据分析发现,四个处理方式在生育阶段的返青期。抽穗期,齐穗期、成熟期均对试验条件响应一致,表现为在6月3日返青,在7月20日抽穗,在7月25日齐穗。生育期总日数均为126天,且安全成熟。由此对照考种成果,小结为本次取同一品种试验,从数据反映来看,物侯期的年度表征,品种是决定性的,非常敏感,试验处理的影响表现为品种界定下的良性响应。

6.4 作物三穴干物质积累对不同试验处理的反映,见表4

由表4干物质积累测量结果分析表明:三个采取药剂处理的样本群,其干物质积累量略高于对照处理四。处理剂对水稻生长发育有促进作用(对品质的影响没有进行测定),但总体来说,从敏感性所反映的情况看影响并不十分明显,这种影响的深层解析还需进一步试验的确认。

7 各个处理的产量构成因数分析

对表5的数据形态分析可明确:三个措施喷施处理的产量因素中平方米穗数是增加的,高于对照处理9-34个。样本的结实率也下降了17.5-9.4%。样本千粒重也有些许变化,然表现不明显。数据分析表明三个处理比对照处理增产在1.5-7.2%之间,因此可初步认为各措施处理对旱田农药残留对水稻的抑制有一定的缓解效果,理由是在基本耕作措施、技术一定的情况下,增产的响应效果来源于处理措施。关键是通过栽培措施调节灌浆速度和持续时间来改变籽粒粒重。

8 结束语

从本次试验各测量成果的分析小结可以得出以下结论:

(1)经过2-3次洗田处理的“旱改水”水稻田,在各生育期间没有药害反应。水稻植株总体长势趋同。所以:经过3-5天大水泡田打浆、溶解前茬残药、稀释排出,二至三次重复后,“旱改水”水稻田植株生长发育表现正常,大豆田农药残留对后茬水稻生育未见明显影响,其他前茬末得到验证,就大豆茬而言整体影响可忽略,过施的局部有反应。目前控制灌溉条件下,经洗田的旱改水地块的生产性状还未见试验结论和相关论述。但从个别农户田块的前茬调查和本茬水稻生长性状与其它田块对比分析可以推断,“旱改水”地块前茬施用短效药剂,在本试验提出三遍洗田的情况下经过经心的田间管理,药害不会发生。

(2)四个处理的水稻从群体发育动态上,无论是物候期、分蘖动态、冠层结构、叶面积指数、干物质积累的动态变化趋于一致,略有差别。三个药剂喷施处理最终水稻产量略高于清水对照。增产幅度在1.5-7.2%之间。喷施降解菌浓度越高增产效果越好。喷施降解菌后的米质是否存在变化未做分析研究。

(3)本试验的结论结合整个百亩标准化“旱改水”示范田的预防、缓解农药残留的具体措施,明确了旱改水农药残留“通过采取处理措施”,残药不是水稻开发的障碍因子,末见药害的各种表象:作物体内生理变化异常、植株生长放缓或停止、植株出现异态、枯萎等一系列病状[7]。旱改水第一年的稻田获得高产稳产,并且在土壤基础肥力较高的条件下水稻长势旺盛。当然结论分析中也证实结实率的关键是通过栽培措施调节灌浆速度和持续时间来改变籽粒粒重[9],是增产的要因。因此通过综合技术结合这一经验和实验结果为大面积旱改水的发展提供了实践经验和技术支撑,是可靠的。

参考文献

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篇6

Abstract: In the manufacture process of cryogenic pressure vessel, the problem of insufficient low-temperature toughness of steel welding head is very common. In order to solve such problem, sufficient improvement should be made on a welding material and welding process. In this paper, the improvement technique for the temperature toughness of pressure vessel welding joint is analyzed and discussed.

关键词: 压力容器焊接接头;低温韧性;改善技术分析

Key words: pressure vessel welding joint;temperature toughness;improvement technique analysis

中图分类号:TG407 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)14-0049-02

0 引言

对于压力容器来说,其工作在低温条件中非常重要的一个前提就是应当具有高韧性。其也只有在具备高韧性的基础上才能够避免容器在工作过程当中不会因为温度过低而遭受破坏。在我国,对容器低温性能的好坏非常重视,尤其是在一些重大工程之中都普遍要求应当使接头具有强韧性。同时,随着近年来高强钢级别的逐渐增大,也使得人们对于焊缝金属的各项性能都提出了更高的要求。其中,焊接接头韧性的高低是由其中的热循环以及焊接材料所决定的,如果不能够对以上两者的质量进行保证,那么所生产的接头韧性也就很难能够符合人们的要求。

目前,我国应用于深冷技术容器中的低温用钢主要有镍钢、镍奥氏体不锈钢、16MNDR以及高锰奥氏体钢。而在国外所用钢则主要为高铬镍。而无论对哪种低温用钢进行使用,其自身的焊接工艺以及焊接材料都会有所区别。

1 低合金低温用钢

随着近年来我国钢铁技术的发展,使得低合金高强钢的韧性也在这个过程中得到了很大的提高,而为了对其性能进行保证,其焊缝韧性就应当保证同基材能够基本保持一致。

而为了对焊接接头的低温韧性进行良好的改善,就应当从焊接材料的变化开始。对于其韧性加强中一个主要方式就是对其合金化处理。在焊接的过程中,其中的某些钢体都需要使用强度级别较高的碳钢焊条,这种焊条则具备较好的可焊接性。目前,我国已有公司研制出了具有高韧性的低合金焊条,其具有更高的焊缝冲击韧性。而其中对韧性起到主要提高作用的元素为硅以及Ni。同时,此焊条还具有非常有益的焊接工艺性、抗冷裂性以及低温缺口韧性。

E5018则属于低氢钾型的材料,比较适合应用在低合金钢和碳钢之间的焊接工作中,同时,其焊缝的抗拉强度也会高于400Mpa以上。但是目前我国生产的E5018在低温冲击韧性的使用方面却还是存在着不稳定的缺点,在测试的过程中产生的波动较大。而经过相关研究机构对其进行实验得知,在E5018中,其焊条具有的熔渣碱度对于使用过程中的冲击韧性有一个最佳值的存在,而无论熔渣碱度大于还是小于这个最佳值,都会对金属的冲击韧性造成降低。而当熔渣碱度的值大约为2.1时,那么此时焊缝金属则具有一个稳定、较高的冲击韧性。对此,我国武汉钢铁集团特别开展了相关实验,其通过向焊缝之中尝试性的加入不同的元素,并分别对不同元素加入之后其焊缝强度以及低温韧性进行了一定的测试研究。研究结果表明,虽然在这个过程中添加不同合金元素,但是其具有的温度曲线以及冲击性能都处于一个较好的水平之中,其中,使用Ni、B以及Ti元素的冲击性能更为明显。

2 镍合金钢

在我国大庆石化中,其所使用的ET1901是深冷区主要的设备,以四段、现场组装的方式焊接的。其主要材质为SA203E,设计的最低工作温度为零下101℃。且其使用N-3焊条对其进行焊接,且其对层间温度以及预热温度所进行的控制也能够对接头韧性产生一定的影响。同时,其使用低线能量焊接,通过这种方式能够获得更强的冲击韧性。但是在焊接的过程中还应当注意对性能的适当把握,如果能量过低的话也会对防止冷裂纹出现方面存在缺陷,通常来说对接线能量的调节应当控制在20KJ/cm以内为宜。从而能获得较好的韧性效果。

压力容器钢板使用的为3.5Ni钢铁,其在较低温度工作环境中具有较好的机械性能以及冲击韧性。在我国西安某公司中,其所制造的浓缩塔的封头材料为SA203GrD,其可以工作在零下60℃温度中。通过其试验表明,其所使用的ETC PH焊条以及TGS-3N等等都能够通过对层间温度控制以及减少焊条摆动等方式对焊缝低温韧性性起到良好的稳定作用。其对于此浓缩塔进行以上方式的焊接控制之后,获得了较好的使用效果。

而在大连冰山集团所制造的浓缩塔中,其制造的主题材料为SA203GrE,此浓缩塔可以工作在零下80度以上的温度中。在其制造材料中,其焊接材料使用了ETCPH87,从而能够对设备的低温冲击性做到保证。同时,其还将破口角度进行了适当的增加,在这个过程中虽然焊接工作量相比以往有所增加,但是却能够通过这种方式实现了多层焊接,从而对韧性起到了很好的加强作用。另外,在该产品焊接的过程中,还是用了以快速、小电流焊接的方式,从而能够有效的对焊缝过程中的热输入实现降低,并对层间温度实行良好的控制从而最大程度使其韧性得到加强。而对于不能够以多层焊接的焊缝来说,则可以使用退火焊道的方式使其韧性得到提高。

而随着我国工业技术的发展,在我国的南方地区也已经建立了很多大型天然气接收设置,在其中,其使用了9Ni钢来其他原有的Ni-Ci材料,其具有更好的低温韧性,从而成为了该取低温储罐的主要制造材料。但是9Ni钢的焊接也是一个难点,其同其它材料相比具有更难焊接的特点。根据相关实验表明,如果焊材具有较高的含碳量,那么就会使得材料的低温焊性得到降低,而当焊接能量没有处于规定范围之中时,也会由于影响到材料的最佳温度而使韧性达不到人们的要求。所以在对9Ni钢进行焊接的过程中,应当将层间温度控制在较低的范围内,同时可以尝试对冷却速度提高,从而能够对焊接过程中硫、磷之间的聚集效果得到减少,并结合合格的焊接流程,从而保证焊接的成功率。

3 铬镍奥氏体不锈钢

对于不锈钢中所使用的A107焊条来说,通常厂家都从工艺性的角度对其耐腐蚀性以及抗裂性展开研究,而很少对其在低温状态下的冲击性能进行考虑。比如在某企业中,其用于改造的两台分离器中,两个焊条之间低温韧性存在较大的差距,而对冷却速度调整以及改进焊接规范之后,其韧性也没有得到改观。这时所应当使用的方式就是将焊条中M0的比重由0.8降低到0.3,则能够有效的对焊接韧性起到改善作用。另外,对于铬镍奥氏体不锈钢韧性实现保证的另一种方式是对不锈钢之中铁元素以及氢元素的含量进行降低,并同时使用小焊接规范,则能够对不锈钢韧性起到良好的加强效果。同时,在焊接的过程中,还应当尽可能使用较小坡口且能量线较小的焊接方式,也会对金属的低温韧性起到有效的加强。

4 结束语

随着我国工业建设的发展,一些工业设备中重要的技术规范也越来越被人们所重视。对于焊接接头低温韧性也是一样,其是对设备稳定运行的重要保障。在上文中对于压力容器焊接接头低温韧性的改善技术材料以及实例进行了一定的分析研究,而在实际操作的过程中,相关企业也应当以此为参考,以有效的技术方式对接头低温韧性作出保障。

参考文献:

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[2]闫霞,屈金山,韩志伟,黄峰.高温下16Mn钢双丝自动埋弧焊接头性能分析[J].电焊机,2010(01):86-89.

篇7

【关键词】钢结构;焊接;温度

焊接是影响钢结构安装质量的重要因素之一。与一般的元器件焊接不同,钢结构由于外形尺寸复杂多样、焊接位置不固定,对焊接工艺、焊接技术的要求更高,这甚至已经成为影响钢结构安装质量的“关键”要素。

一、钢结构焊接技术概述

焊接技术水平的高低、焊接质量的高低直接影响到钢结构工程施工质量,必须结合钢结构工程安装的实际情况,运用科学的焊接技术,提高焊接质量,确保钢结构安装满足工程项目施工要求。钢结构安装常用的焊接技术主要有以下三种:

(一)定位焊接技术

钢结构安装必然会涉及到各种各样的构件,运用焊接技术实现这些构件之间的“无缝”链接,首要地就是要进行准确定位,运用定位焊接技术确保焊接材料与钢结构构件相匹配,而且必须要确保“过程”与“结束”焊缝具有同样的质量标准,较短的钢结构构件以缩小焊缝的最终长度为宜,杆件较长时则必须要对应增加焊缝的最终长度,并尽量缩短相邻焊缝之间的间隔。以鸟巢主钢结构焊接为例,施工单位在施工过程中就广泛的使用了定位焊接技术,大大提高了焊接的速度、质量。定位焊接技术比较适用于薄板的焊接,在运用定位焊接技术进行钢结构安装进行焊接时,“定位焊缝”必须要至于“设计焊缝”上方25-28cm高度上,而长度必须要大于6.5cm,间隔则以保持在5cm左右为宜。

(二)“返磨”焊接技术

钢结构焊接对焊接人员的个人技术、焊接质量要求较高,返修、磨修焊接技术在钢结构安装焊接过程中得到了普遍的应用,返修与磨修焊接的主要目的就是通过弥补焊接缺陷,提高钢结构的焊接质量。一般情况下,当钢结构焊角的余高、尺寸或者坡度超出焊缝的最大限制且咬边小于1mm或者宽度大于1.5mm时,就需要“返磨焊缝”;焊接尺寸不能满足钢结构施工标准要求时,则需要对焊缝进行补焊、打磨,以满足钢结构施工质量要求、提高钢结构焊接表面的光滑度。

(三)低温焊接技术

低温焊接技术的应用对焊接条件有较为严格的要求,低温焊接技术的应用温度范围为零至零下15摄氏度,当温度低于零下15摄氏度时,必须要停止焊接作业;冬季雪后进行焊接时,在距离焊缝两端约1m应该设置相应的密封装置,以防止由于焊接影响周围环境温度升高,导致冰雪融化流入焊接区域的情形发生,影响钢结构工程焊接质量;使用纯度为99.9%的二氧化碳气体作为保护气体,提升焊接接头抗拉裂性能;焊条次数要按照标准进行烘干,在空气中直接暴露时间以控制在1小时之内为宜,且烘干次数不能超过2次,采取火焰加热或者电加热的方式进行预热处理;焊接完成以后,要采取措施进行保温或者后热处理,比如,对于大于40mm的厚板,在进行焊接时,比需要采取严格的保温缓冷及后热处理措施,后热温度要控制在260-300℃之间,这样通过采取保温措施降低焊接点的冷却速度,提高扩散氢的逸出比例。

钢结构安装焊接过程中,除了以上几种较为常见的焊接技术以外,钢结构焊接中也出现了大量的焊接新技术,比如,新钢及异种钢焊接技术、仰焊技术等等,在现代钢结构安装中也逐渐得到了较为广泛的应用。

二、钢结构安装焊接质量控制的途径

(一)控制焊接变形

钢结构焊接应变和变形的控制是提高钢结构焊接质量的关键,焊接过程中,要尽量减少钢结构焊缝的截面面积;严格控制焊缝的数量,在满足焊接技术标准要求的前提下,焊缝的数量越少越好;为降低钢板收缩力对焊接变形的影响,焊缝的布设要尽量靠近中轴并保持对称;焊接方法的选择上,以选择“逆向回焊法”为佳;焊接工序完成以后,采用锤击法等机械方法消除收缩力的影响,将残余应力的影响降到最小,从而实现有效控制焊接变形的目标。

(二)防治焊接裂纹

焊缝焊接裂纹是影响钢结构焊接质量的重要因素,防治钢结构安装过程总中焊接裂纹的发生,要重点围绕以下几个方面展开:科学选择焊接材料,降低材料及母材中S、P等低熔点元素的含量;控制好主要焊接参数,比如,焊接成型系数要符合相关施工标准要求,以实现有效控制热量输入的目标;科学、合理地控制焊前预热、焊后缓冷,优化、改善焊头接点的组织结构,防治裂纹的现象的发生。

(三)优化焊接工序管理

在实施钢结构焊接之前,必须要严格检查构件的坡口形状与质量、装配构件的质量、防护措施、预热温度以及焊条的预热等,确保焊接设备都能够正常工作;进行焊接的过程中,严格控制焊接工艺的执行情况,规范操作流程;完成焊缝焊接以后,焊接人员必须要立即清除焊瘤、熔渣等废弃物,及时处理焊接点的外观缺陷,确保焊接尺寸、焊接质量符合钢结构安装要求。

三、结论

钢结构安装过程中,焊接质量是决定工程质量的关键环节。施工过程中,要根据施工对象、施工条件以及施工技术标准要求,合理的选择焊接技术,优化焊接工艺、提高焊接人员的焊接水平以及做好焊接后续工作的处理等工作,切实提高钢结构安装焊接的质量,满足工程施工标准、质量要求。

参考文献:

[1]张爱林,黄卫东.我国重大钢结构工程质量安全问题及监管对策研究[A]. 2011全国钢结构学术年会论文集[C],2011.

篇8

摘要:近年来,我国国民经济发展水平不断提高,金属压力容器行业也得到了快速发展,新的经济发展形势对压力容器的质量提出了更高的要求。焊接技术在压力容器制造的过程中发挥着重要的作用,能够有效的提高压力容器的质量,满足经济发展的要求。为了改善我国压力容器制造技术落后的情况,相关制造单位在不断的引进先进技术,提高压力容器制造的效率和质量。本文主要对压力容器制造过程中焊接技术的应用进行了分析,研究提高压力容器制造水平的新技术。

关键词:压力容器;焊接技术;应用

1压力容器焊接技术概述

焊接技术就是在高温高压的外部环境作用下,通过焊接材料的运用将母料结合在一起的工作手法,在工业发展中有着非常广泛的应用。焊接技术能够有效的保证压力容器的密闭性和承压能力,实现大型化的压力容器制造。在压力容器的制造过程中,焊接工作占据着很重要的地位,焊接的工作量占据总工作量的41%左右,在大型压力容器中焊接工作量高达51%。目前,我国的焊接技术多种多样,对于不同的压力容器,需选择与之相应的焊接技术,以保证焊接质量能够满足生产作业的要求。

焊接技术在工业发展占据着重要地位,在压力容器的制造过程中应严格注意对焊接质量的控制,若焊接质量过低,可能会导致压力容器无法承载相应的压力,发生液体的泄露或者气体爆炸,将带来十分恶劣的影响,严重的危害人民群众的生命财产安全,焊接技术对压力容器的质量有决定性的影响。

2压力容器焊接技术的应用研究

2.1窄间隙埋弧焊技术

窄间隙埋弧焊技术主要应用于厚板焊接的领域,对于厚度超过100mm的母材焊接具有独特的优势,在压力容器的制造得到了越来越广泛的应用。窄间隙埋弧焊技术焊接材料的利用效率更高,能够有效的减少材料的使用量,在较短的时间内实现有效焊接。这种技术在焊接的过程中承受的应力小,出现变形的机率相对较低,与普通的宽坡口埋弧焊技术相比,具有低成本、高效率、高质量的优势。窄间隙埋弧焊技术在我国焊接领域已经发展的相对成熟,经过大量的实践表明,该项技术能够有效的提高压力容器的焊接质量,保证其在生产使用过程中的安全性能。

2.2接管自动焊接技术

(1)接管与筒体自动焊接。 随着科学技术水平的不断提高,工业生产不断的朝着机械化、数字化方向发展,自动焊接技术应用不能能够提高焊接工作的效率,也能够充分保障压力容器的焊接质量。接管与筒体的自动焊接,主要是通过马鞍形埋弧自动焊机实现。它能够根据接管内径与四连杆夹紧装置,输入相应的机械参数之后,机械设备按照一定的数学模型进行运作,实现自动化、机械化的焊接。马鞍形埋弧自动焊机还能够根据不同的焊接位置,进行多层连续焊接,实现内、外马鞍的自动焊接。同时该设备还具有断点记忆的功能,在焊接作业的过程中能够实现机械设备的自动复位。

(2)接管与封头自动焊接。在进行接管与封头自动焊接之前,要对自动焊机设备进行自动定心,通过设备自身的数据输入和运作,确定中心线的位置。自动定心相比于人工定心来说,不仅能够提高定心工作的效率,还能够有效的保证定心的准确程度。该项设备在焊接的过程,实现了对焊接工作的自动跟踪,通过输入相关的参数,对焊接部位进行有规划的自动焊接,有效的提高了压力容器的焊接质量。

(3)弯管内壁堆焊技术。由于工作环境的需要,某些压力容器的内壁要进行防腐蚀层的焊接,对于压力容器的直管部位,焊接相对比较容易,而弯管内壁由于具有特殊性,在内壁部位存在相应的角度,增加了焊接工作的难度。对于不同角度的弯管,根据其内壁的实际情况,需采用不同的焊接技术,目前我国对于弯管内壁的堆焊技术研究已经逐渐成熟。

1)30°弯管内壁堆焊。30°弯管的堆焊是通过借助焊机自身的五轴协调运作,根据预设的数学模型,焊机三轴运动进行自动焊接。在焊接的过程中,工件运作与焊机的摇摆幅度相协调,保持运行速度的稳定不变。每当焊接完成一圈之后,需要对摆角位置进行变动,在移动焊机之后重新进行自动定位。在内壁堆焊的过程中,需注意对焊机摇摆幅度的控制,一般情况下,摇摆幅度由小到大进行调整,焊机工作进入收尾部分是,再次将幅度调小,保证内壁焊接的结构和层次。在弯管内壁堆焊时,需应用数学模型对所需的参数进行计算。尽量选用具有自动追踪和断点记忆功能的焊机,其机械设备能够自动复位,保证焊接过程的顺利进行。

2)90°弯管内壁堆焊。90°弯管内壁堆焊的施工技术难度较大,在过去技术水平相对落后的情况下,是仿照30°弯管的施工操作流程进行焊接。因此,在进行90°弯管堆焊之前,需将弯管切割成三部分,依次进行防腐层焊接之后,再将弯管连接在一起,这样的堆焊方式不仅操作复杂,过程繁琐,焊接的效率也十分低下,在焊接过程中也容易存在安全隐患。如今,已经研制出专门用于90°弯管内壁堆焊的焊接设备,主要是运用弯管母线的纵向结构,通过二维变位机对焊接点进行旋转焊接。这种焊接方式大大提高到了压力容器内壁焊接的效率与焊接质量。

(4)激光复合焊接。激光复合焊接是近几年发展起来的新型焊接技术,这种焊接技术逐渐取代了对钨极填丝氩弧焊技术。钨极填丝氩弧焊技术的焊接质量较为稳定,在焊接的过程中无焊接材料飞溅的现象,接头性能良好,一度得到广泛应用,但是这种焊接技术的工作效率低下,在特定的施工环境中焊接质量不能得到有效的控制,制约了压力容器质量的提高。激光复合焊技术通过激光器的使用,具有焊接效率高、承受的热应力较小,不易发生焊接形变等优点,能够保证压力容器焊接外部的美观,提高焊接质量。同时,激光复合焊接技术操作简便,焊接的返工率很低,保证了压力容器的安全性能。

3结束语

综上所述,压力容器在现代工业建设的过程中发挥着重要的作用,提高压力容器的质量能够有效的促进工业生产的安全。近年来,随着科学技术水平的不断发展和新技术的引进,我国的焊接技术的水准不断提高,焊接技术不断向数字化、机械化、自动化的方向发展,为大型压力容器的制造提供了技术支持。通过新型焊接技术的应用,有效的提高了压力容器的质量,对我国工业制造的发展有着积极的促进作用。

参考文献:

篇9

关键词:建筑钢结构;焊接技术;发展不足;未来趋势

1 概述

现代社会各行业的快速发展离不开背后先进技术的支持,技术的不断更新升级是行业发展的源动力。同样建筑行业的快速发展离不开焊接技术支持,焊接技术对建筑行业中的地位举足轻重。经过几十年的快速发展,我国的焊接技术已经达到了世界同行业的先进水平,焊接技术在军工等重工业行业的大量应用足以说明这一点,焊接技术在我国的一些重工业领域的应用已经达到了世界一流水平。然而,我国建筑行业焊接技术的应用还处于传统应用阶段,现代化水平不好,没用充分利用现代科技发展的成果,智能化程度低,大大影响了建筑钢结构的施工效率与施工质量。为此,对建筑行业焊接技术的发展进行探讨与研究对于该行业的发展意义重大。

2 我国建筑钢结构焊接技术发展问题

2.1 焊接条件

由于工程进度等特殊施工条件的要求,越来越多的建筑钢结构工程需要在严寒低温条件下进行。在低温环境中焊接材料的选择变得很重要,选材的好坏对钢结构的焊接性能影响严重。通过进行在低温条件下不同焊接材料的强度试验可以发现在使用超低氢焊接材料时钢结构焊接强度达到最大值,此外通过必要措施保持焊接环境恒温对于焊接质量的好坏也起着重要的作用,在施工作业现场设置防护棚可以达到恒温的条件,这样可以大大减小热量流失。此外在进行气体保护焊时还需要在放气装置外部贴保温膜,这样可以有效防止热胀冷缩现象,进而提高焊接效率。

2.2 焊接用材

在建筑钢结构行业焊接时使用最为广泛的焊接材料为镀铜焊丝,由于国家倡导绿色节能无污染的发展理念,各行各业不断寻找绿色材料代替传统焊接材料,镀铜焊丝由于其在生产焊接过程中会产生大量污染物国外使用范围越来越少。目前少数国家已经大量的使用无镀铜焊丝。在我国由于其经济性不强没有能够广泛使用,相关工作者也没有给予该方面足够的重视。然而随着国家新型经济转型程度的加深,绿色、节能、可持续材料未来市场前景广阔,相信无镀铜焊丝也会走进建筑焊接行业。

2.3 焊接设备

科技含量高自动化程度高的焊接设备无疑会大大提高焊接效率,同样好的焊接设备能虮Vず附又柿俊W莨畚夜建筑钢结构焊接行业所使用的设备大多数是国外设备,日本等欧美国家生产的设备不论是技术质量还是科技含量自动化程度都远远高于国内焊接设备。在我国刚开始使用外国设备的时候国内相关行业专家技术人员就在积极研究属于自己的领先世界的焊接设备,随着我国制造业的快速发展国内很多企业生产的焊接设备已经达到先进水平,然而距离发达国家还有一定距离,相信不久的未来我国的焊接设备将处于世界领先水平。

2.4 焊接工程技术人员

建筑钢结构焊接工程要求焊接技术人员具备较高的技术技能,焊接质量的好坏直接影响着国家人民财产,这要求对焊接技术人员的培养需要可科学合理的安排。目前国内建筑焊接行业的焊接技术人员综合素质普遍较低,从事低要求的工程焊接任务尚能满足,而在一些重大工程建设中高技术焊接人才显得尤为匮乏。因此我国应该学习先进国家的焊接技术人才的培养机制,加强对技术人员的培养、考察、认证制度的建设,加大对高职等专业技师学校培养技术人员的监管考核,为我国的建设培养更多高技术人才。

3 钢结构焊接技术发展趋势

3.1 焊接技术智能化

报道显示欧美等发达国家焊接技术已经大部分实现智能化,很多工程建设引进了智能化焊接设备,智能化焊接设备优点众多,该焊接技术不仅自动化程度高、焊接更为精密、焊接效率高,而且大大节约了人力物力,经济效益突出。而我国大部分行业仍然使用传统的人工焊接技术,只有很少的国家重点工程焊接实现了智能化,人工焊接效率低下,且人员素质的不同导致工程质量差别较大。随着对工程质量的要求越来越高,高精度高质量的焊接技术急需应用到焊接实际工程当中,因此我国焊接技术的智能化使用进程已刻不容缓。

3.2 焊接施工工艺创新化

钢结构之所以能够被建筑行业广泛的使用是因为其具有实现大跨度建设工程的功能,这是传统的材料所不具有的。而这种特殊功能的实现需要依托高科技的支持,先进的焊接与切割技术必不可少。传统行业不断实现智能化,大大提高了各行各业的产能效率,尤为值得关注的是国外某些发达国家建筑行业焊接材料的切割已经实现机器人操作,这使得焊接材料的切割尺寸非常精确,同样使得施工效率大大增加,这对要求极为高的国家重点焊接工程的建设提供了方便,智能焊接技术与智能切割技术的应用可以说是一次技术变革,相信我国焊接行业未来钢结构施工工艺会日趋智能化。

3.3 钢结构焊接过程管理现代化

钢结构焊接施工不仅仅是焊接一个阶段,仅仅先进的焊接技术远远不能保证焊接工程质量。焊接工程质量的保证需要依靠焊接施工整个过程的科学管理,焊接技术的使用需要先进的管理理念给予支持。焊接工程施工要必须要建立科学全面的管理体系,将分散的环节通过全面管理组织起来提高生产效率。质量管理要借助国内外先进的管理经验,凭借科学的思想来指导管理,让国内外先进管理理念更好的服务于我国的钢结构焊接工程建设。

4 结语

目前我国经济发展正处于转型期,各行各业都秉持可持续、绿色、创新的发展理念不断壮大自己,建筑钢结构焊接行业也不例外。目前我国焊接技术虽然取得了快速发展,但是与世界发达国家先比还存在一定差距,只有借助科学技术不断创新才能够实现焊接技术新突破。

参考文献

[1] 段斌,孙少忠.我国建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势[J].焊接技术,2012(05):1-7.

[2] 张友权,侯敏.浅谈建筑钢结构焊接技术在我国的发展[J].钢结构,2012(S1):327-334.

[3] 刘景凤,段斌,马德志.新技术在国内建筑钢结构焊接中的应用[J].电焊机,2007(04):38-44+63.

[4] 刘代龙,何乔生,曾祥文,陆安洪.北京新保利大厦钢结构制作与焊接技术[J].电焊机,2011(08):12-28.

[5] 戴为志.建筑钢结构焊接技术发展趋势[J].电焊机,2011(08):1-3.

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关键词:电站 焊接 管理

一、概述

焊接,已从传统工艺走向科学发展之路,众多企业离不开焊接,而焊接正随着科技的发展而进步与变革。电站更是焊接技术密集型企业、要求高、难度大。因此,加强焊接管理.建立合理的焊接管理体系,制定合理的焊接工艺措施,提高焊接质量和减少焊接缺陷是摆在电站焊接工作者面前的一个急待解决的重要任务,必须加以重视。

二、电站焊接管理工作现状

2003年以前,电站的焊接工作由省电力公司安全监察处(锅监委)主管,焊工培训工作由省电力公司焊工培训中心负责,而焊接技术问题与重要设备的缺陷由电力科学研究院负责,定期对各单位进行巡回检查指导,对保证焊接质量起到积极的推动作用。随着电力体制的变化,五大发电集团公司的成立,在甘肃各发电企业焊接管理工作相继由各单位自己负责。虽然管理体制发生变化,但焊接技术和焊工技能在原有良好水平的基础上没有明显变化,对检修质量的影响也不大。目前发电企业中,由于许多单位认为焊接工作只是检修工作的配合工种,不够重视,随着时间的推移,逐步暴露出如下问题:

1、在甘肃各发电企业由于焊接管理工作相继由各单位负责,管理的方式五花八门,好的单位焊接工作由金属监督人员负责,没设焊接专责工程师岗位,而焊接工艺制定、外观验评、焊接作业指导书、焊接工艺评定等对焊接技术起关键作用的管理与焊接质量的监督工作由焊接班自己进行;在大多数单位的焊工人数不超过十人,这基本可以从焊培中心培训取证的人员数量上确认,有些单位焊工为辅助工种在综合检修班,焊接质量实际上只是靠无损检测来保证,焊接接头无损检测委托单制度流于形式,起到的效果不大。若有较大的检修任务自己完成不了的,采用外包的形式解决。

2、焊接技术人员专业水平不高,焊接专责工程师职责由各检修部门的专责兼管,这些兼管人员中,由于专业的限制,普遍存在着对相关焊接技术和标准法规掌握不够,各种规则规定的人员资格准入要求执行不到位,存在着资质严格把关和审查控制问题,超范围施焊现象严重,造成焊接质量问题时有发生。

3、焊接工艺不太重视,没有完整的焊接技术管理档案,大多单位没有焊接工艺评定资料。焊接工艺对各发电单位来说也是一个技术储备的过程,加强该项工作的管理是焊接工艺管理向科学化,规范化方向发展的必要步骤之一。施焊前焊接技术人员没有编制和宣贯焊接工艺卡,有编制的也大多是规程性的要求。

4、焊接人员管理制度不健全,焊接工艺纪律执行不严格,实际情况有时往往不尽如人意。由于焊接环境恶劣、焊接条件不具备、怕麻烦、图省事,焊工往往不遵守工艺纪律。例如,在某单位的锅炉高温再热器大面积更换中,要求采用小电流、两层成型,但是部分焊工在实际施焊中不执行规定,导致焊缝产生裂纹,并且多数焊工施焊时采用一次成型,焊缝不饱满,在施焊焊中大电流焊接,擅自减少填层数。主要原因就是焊工不遵守焊接工艺纪律,焊接条件不具备而焊接。

5、焊工的后备力量薄弱。多年来,企业新进人员是从大学毕业生中招聘选用的,且人数很少,分到焊工岗位上的就更少了,加上大多数单位对焊工岗位进行了缩编,使焊工队伍的人数大大减少。另外,在焊工岗位上的人员,大多数年龄已超过40岁,年轻的焊工少之又少,只有用临时工来解决问题。

6、焊接临时工的技术管理是个薄弱环节。由于大多企业对焊接的重视程度不够,管理与投入也有所降低,所以焊接临时工的技术管理就是一个薄弱环节。他们的技术培训、岗前练习与监督、持证管理和焊接过程的监督与控制等等,都应有一个有效的管理体系来保证。据我们所知,企业为临时工投入培训费用的单位基本没有,个别单位只报销焊工技能考试费,这就很不错了。

7、焊工自发的学习焊接基础理论和利用检修间隙进行练习的积极性不高。上世纪九十年代,为了提高焊接技术,各行各业对提高焊工技术水平非常重视,不仅提高焊工的待遇,而且还举办各类焊工技术竞赛,使焊工对学习技术和理论有了很大的动力和积极性,从而培养出一大批焊接技能人才。如今,竞赛的机会减少了,焊工岗位缩编了,焊工自发学习的积极性大大降低。

8、承压部件的焊接接头施焊时岗前练习减少了,焊后自检要求和记录执行也不严格,外观质量验评流于形式。由于焊工岗位的缩编,对焊工培训投入的减少,同时对焊工的岗前练习的要求也就降低了,对焊后自检和外观质量验评也就流于形式,并没有有效的控制和监督。

9、只重视焊接后的检验,忽视过程控制。焊接技术发展到今天,业已能焊接许多高合金材料,如P91、P92等等。对于高合金材料的焊接,只重视焊接后的检验,忽视过程控制是不行的,它将不能保证焊接接头的力学性能和使用性能。如焊缝的微观组织和晶粒的细化程度等等,都不能够保证满足使用要求。所以在焊接这些材料时,必须对焊接过程进行控制和监督,还要包括对焊后热处理的控制和监督。

10、近年来,为适应新形势,提高焊接质量,减少锅炉“四管”泄漏,有些单位根据自己的实际情况也采取了一定的措施,如制定《焊工管理与技术考核规定》、《高压焊口绩效管理办法》、《受热面焊接质量控制》等一系列规章制度、行为规范和操作程序,并严格管理考核;对承压部件焊口施行100%无损探伤;从写好、记好一片工作记录等平凡而琐碎的“小事”抓起等等,效果显著。但各自为政的情况还是比较突出,长期执行管理的力度不够。

三、电站焊接技术管理控制对策

鉴于电站焊接技术管理工作存在的问题,作为焊接工作者,结合多年从事焊接管理培训工作经验,认为应从以下几个方面入手:

1、各分公司应加强金属监督与焊接管理,指定专人负责此项工作,检查、监督与管理此项工作在各单位的落实情况。

2、各单位应加大焊接管理与培训的投入,增设焊接专(兼)职工程师,有条件的应尽可能的增加焊接队伍的后备力量,使焊接队伍不会产生断层。

3、建立健全焊接技术管理体系,严格执行《特种设备焊接操作人员考核细则》、DL869—2004 《火力发电厂焊接技术规程》和DL868—2004《火力发电厂焊接工艺评定规程》等方面的各项规定,并由专职焊接工程师负责全厂的焊接技术管理工作。

4、对各类材料、规格认真进行焊接工艺评定,各部位的承压部件施焊前必须制定相应的焊接工艺指导书。在制定焊接工艺指导书时一定要考虑检修焊接所处的环境、空间位置、焊接设备情况等。

5、焊工上岗前,应认真贯彻焊接管理规定,包括焊工施焊项目的资质审查。同时还必须严格执行焊接工艺指导书,对于指导书中所规定的焊接工艺参数,由焊接技术人员在焊前进行标准宣贯和技术交底。焊接过程中,技术监督人员应的对工艺的执行情况进行监督与管理。

6、施焊前模拟困难位置强化练习,建立焊工技术档案,严格持证上岗。不能掌握或不严格按照工艺指导书要求执行者,严禁施焊。由专职焊接技术工程师进行监督检查,发现违反规定者重罚。

7、加强焊接人员质量意识,落实岗位责任制,把焊工岗位责任制与经济责任制紧密结合,加强自检记录,做好质量统计,真正作到焊接质量的可追朔性。建立一套切实可行的焊接人员奖惩制度。

8、有条件时,对焊工实行绩效工资制度,焊接技术水平高的焊工,绩效工资上浮,对焊接技术水平差的焊工,绩效下浮,不论当事者资历如何。

9、重视焊工的日常培训,使其科学化、规范化、标准化和经常化,在检修工作的间隙中,规定每位焊工的练习工作量,并对其平时练习时的焊接质量同样进行评定。对焊接质量不稳定和没有明显提高者,在技术培训挡案中明确注明,以确定下次培训工作重点。

10、严格执行焊口自检记录,以便明确责任,奖罚分明,将每一个重要焊缝统一编号、统一管理,这样能有效地跟踪检验,同时也能预防错检、漏检。对每个部件、每个位置、每种材质承压部件的焊口和每位焊工的施焊情况、焊缝编号、工艺卡号、焊缝位置、焊接方法、焊材选用、焊缝形式、焊接层数、焊接顺序、焊接工艺说明、焊接参数、焊缝成形尺寸、焊缝质量要求、焊工上岗条件、专用工装设备、一次合格率等进行详细的记录与评定,建立完整的技术档案,掌握每位焊工的技术素质和特长,有利于培养焊接技术尖子人才。

11、对金属监督人员,建立一套相应的奖惩制度,提高其责任心和使命感,还要重视其技术素质的培训及后备力量的配备,减少无损检测的漏检和误判,使金属监督工作向更深层次发展。

四、结束语

随着焊接技术管理工作的深人,焊接技术的提高与焊接设备的更新换代,焊接管理体系的不断完善,管理责任制的不断落实,焊口一次合格率达到98%以上的目标不难达到。而承压部件焊口100%无损探伤的重要性和必要性将会随之显得不那么突出,减少锅炉“四管 泄漏,提高承压部件的安全可靠性的目标必将实现。