放热焊接十篇
时间：2023-03-22 23:50:37
放热焊接篇1
1 概述
1.1 良好接地的必要条件
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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 浅谈接地网的放热焊接法/刘宝国 赵鹏举 刘宝玲
1 概述
1.1 良好接地的必要条件
良好的接地系统应具备以下两个主要条件:
(1)提供一个尽可能低的电阻对地路径(接地电阻),接地电阻越低,雷电流、浪涌和故障电流就可越安全地消散到大地。
(2)接地导体应具有良好的防腐能力并能重复通过大的故障电流,接地系统的寿命应不小于地面主要设备的寿命,一般至少要求30年以上。长期、可靠、稳定的接地系统,是维持设备稳定运行、保证设备和人员安全的根本保障。
接地系统长期安全可靠运行的关键在于正确选择合适的接地材料和可靠的连接。
1.2 我国接地系统现状
目前我国传统接地体大多采用钢材质,其主要原因是我国的早期电力系统设计技术多借鉴前苏联相关技术,另外我国自身铜储探明量的不足,加上西方国家过去对我国的封锁,中国不容易取得铜。为节约有色金属,在20世纪50～60年代提出“以钢代铜,以铝代铜”,所以一度大量选用钢材和铝材。而国外(除前苏联和印度以外),以铜材以及铜镀钢材料作为主要接地材料已有超过100年的历史,而且被相关的国际标准(如:IEEE和IIIEc)推荐为主要的接地材料。
目前,我国大部分地区仍然使用镀锌扁钢作为接地材料,但几十年的实践证明镀锌钢并不能解决接地装置腐蚀问题,象华北电网天津北郊500kV变电站投运8年后开挖检查发现,接地装置腐蚀严重,有的甚至已被腐蚀断,不得不投巨资更换成铜接地装置。还有,北京房山变电站、大同二电厂等大型500kV变电站投运10～11年后,因腐蚀严重均重新更换了原镀锌钢接地装置。由于是重新铺设接地装置,恢复路面和绿化等工作花费了不少资金,因此整个改造工程比新建接地装置所需费用增加很多。
我国解放前,曾大量采用铜质材料作为接地材料,如天津塘沽110kV变电站、上海杨树浦电厂等,经检查,其接地装置至今仍然合格,至今仍可使用。在外资投资的工厂,电厂的变电站中,大量使用铜质材料接地装置,如秦山核电站、连云港核电站、无锡海力士半导体变电站、INTEL等。
目前铜材已经不再作为国家战略物资,国家外汇储备充沛,在上海成立了铜期货交易所,可以很方便地购买铜。
而北京、上海、江苏、浙江、山东、广东、辽宁、天津等地区已开始选用热稳定性能好、导电性能强、耐腐性强的镀铜材做接地,其连接采用先进的放热焊接技术。
2 技术比较
2.1 性能比较
分别从导电性、热稳定性、耐腐蚀性等方面比较铜接地体与热镀锌钢接地体的差异。
2.1.1 导电性
铜和钢在20℃时的电阻率分别是1 7.24×10-6(Ω・mm)和138×10-6(Ω・mm)。若以铜的导电率为100%,标准1020钢的导电率仅为10.8%,因此铜的导电率是钢的10倍左右。而镀铜钢线导电率也为30%～40%,均远较钢接地体好。尤其是在集肤效应下,高频时镀铜钢绞线导电性能远远优于钢材。即铜接地体导电性能比钢接地体性能优越。
2.1.2 热稳定性
铜的熔点为108 3℃,短路时最高允许温度为450℃;而钢的熔点为1510℃,短路时最高允许温度为400℃。因此,接地体截面相同时,铜材热稳定性较好。同等热稳定性能时,钢接地体所需的截面积为铜材的3倍,是30%镀铜钢绞线的2.5倍,是40%镀铜钢绞线的2.8倍。
2.1.3耐腐蚀性
接地体的腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀两种形式,在多数情况下,这两种腐蚀同时存在。铜在土壤中的腐蚀速度大约是钢材的1/10-1/50,是镀锌钢的耐腐蚀性的3倍以上,而且电气性能稳定。
铜的表面会产生附着性极强的氧化物(铜绿),能够对内部的铜起到很好的保护作用,阻断腐蚀的形成。当铜与其它金属(钢结构、水管、气管、电缆护套等)共存地下时,铜作为阴极不会受腐蚀,腐蚀的是后者。钢材是逐层腐蚀,镀锌层也具有一定的抗腐蚀性。
钢接地体接头部位经过高温电弧焊接加工后会出现点腐蚀情况,一般最多只能保证10年。而铜腐蚀不存在点蚀情况,寿命较长。
可见,铜接地体的耐腐性显著优于钢接地体。
目前我国变电所接地系统均存在不同的腐蚀问题,特别是有些运行十年以上的变电所腐蚀相当严重。尽管在设计时各设计人员已通过增大接地极截面来考虑30年的防腐问题,在实际运行中也采用部分开挖和测量接地电阻等方法来检测腐蚀问题。但由于实际腐蚀情况更严重,以及钢与铜的腐蚀机理不同,实施效果不太理想。图1是运行8年后开挖的钢接地体的图片,局部已经严重腐蚀断裂。
图2是现场埋置两年后的镀锌钢试片,在接地网有泄流电流的电解腐蚀时,其耐蚀性能与普通碳钢相比,提高极少,不能明显改善接地网的防蚀性能。
一般情况下,在测量接地电阻时,很难发现接地网腐蚀问题.一旦通过大的故障电流,由于截面太小,容易熔断,造成故障电流不能通过接地网顺利泄到大地,从而导致地电位升高,而出现“反击”现象,导致直流、保护、通信、信号等二次设备和低压系统发生故障和损坏,甚至损坏变压器等重要设备。而镀铜钢棒则几乎没有任何腐蚀。
综上所述,铜接地体与镀锌钢接地体相比,铜接地体在导电性能、热稳定性能、耐腐蚀性方面有显著的优越性。
2.2 接地体连接方式
变电所的接地网金属导体存在着大量的连接点,只有可靠的、牢固的连接才能保证接地网的运行可靠性。
2.2.1 钢接地体的连接方式
目前,钢接地体之间的连接均为传统的电弧焊接方式,高温电弧会破坏接地体接头部位的镀锌层,有可能导致点腐蚀的出现,严重影响接地体的寿命。此外,电弧焊接连接不是真正的分子性连接,焊接点对于接地体的导电性能也有影响。
对于钢接地体能否采用放热焊接法,设计者也作过研究与尝试,由于钢接地体设计截面过大,未能被采用,主要有以下原因:
(1)大型、非标模具制造困难,造价高;
(2)焊粉用量大;
(3)由于钢接地体本身防腐性能差,焊接质量的提高意义不大;
(4)焊接点较多,费用太高。
2.2.2铜镀钢接地体的连接方式
目前铜接地体和铜镀钢接地体主要有以下四种连接方式:
(1)铜银焊连接法
扁铜条与扁铜条之间、扁铜条与裸铜绞线之间、裸铜绞线与裸铜绞线之间的连接都可以使用铜银焊连接法,常用的铜银焊接有乙炔焊、电弧焊等,但焊接都只是表面搭接,内部并没有熔合,接头不致密,性能只比压接和螺栓连接略好,焊接接头的性能还要取决于操作技术工的熟练程度,特别是铜焊,即使是持有特殊工种上岗证,也比较容易出现一些焊接缺陷,无法从表面观察合格与否。并且,这种焊接是应用于纯铜接地体之间的连接,不适合于镀铜接地体的连接。基于以上原因,铜银焊连接法在电力 工程接地系统实际施工中很少应用。
(2)压接线夹连接法
绞线与绞线之间的连接大多使用压接线夹连接法。但这种方法比较适用于两条绞线一对一连接,无法做好十字交叉连接。如要十字交叉,则要求有特殊十字接线线夹,或者要先形成接地铜排和接地线夹,处理好两者之间的接触面后,再使用螺栓连接法。
(3)螺栓连接法
扁铜条与扁铜条之间、扁铜条与绞线之间、绞线与绞线之间的连接还可用螺栓连接,该方法与压接线夹连接法互为补充。但螺栓连接处的接触标准应按现行国家标准《电气装置工程母线装置施工及验收规范》的规定处理。目前,压接线夹法和螺栓连接法在施工现场应用最为广泛,这和我国的电力施工技术工人的认识和训练程度有着密切的关系。
(4)放热焊接连接法
放热焊接工艺最早是由美国艾力高公司(ERIC0)的查尔斯・卡特威尔博士1938年开发的,该工艺最早用于铁路信号线焊接。艾力高公司为表彰卡特威尔博士(Dr.Charles Cadwell)的贡献,将该工艺的商标命名为CADWELD。目前数以千万计的CADWELD焊接在使用了50多年后,性能依然良好。
放热焊接利用活性较强的铝把氧化铜还原,整个过程需时仅数秒,反应所放出的热量足以使被焊接的导线端部融化形成永久性的分子合成。铜基放热反应的一般公式是:
3Cu2O+2AIAl2O3+3Cu+热量(2735℃)
放热焊接的作业程序:
①准备工作:将导线和模具清理干净,再将模具用喷灯加热以去除水分,然后把导线放人模具内,扣紧夹具以固定模具;
②把杯状焊药放入模具内;
③将电子控制器终端夹到点火条上;
④盖上盖子持续按下电子控制器按钮5s后点火;
⑤打开模具并移去钢杯,就可见焊接好的接头。清除焊渣,等待下一次焊接。
永久焊接简单四步法如图3所示。
放热焊接接头的特性;
①外形美观一致;
②连接点为分子结合,没有接触面,更没有机械压力,因此,不会松弛和腐蚀;
④具有较大的散热面积,通电流能力与导体相同;
④熔点与导体相同,能承受故障大电流冲击,不至熔断。
放热焊接连接法可以完成各种导线间不同方式的连接,如直通型、丁字型、十字型等;还可以完成不同材质导线的连接,如普通钢铁、铜、镀锌钢、镀铜钢等之间的连接;甚至可以实现导体间不同形状的连接,如铜导线与铜镀钢接地棒的连接、铜导线与铜板的连接、铜导线与接地镀锌钢管的连接、导线与钢筋的连接以及导线与槽钢的连接。这种方法接头有着广泛的连接方式,而且耐腐蚀性好、接触电阻低,已逐步得到推广应用。
放热焊接的优点:
①焊接方法简单,容易掌握;
②无需外接电源或热源;
③供焊接用的材料、工具很轻、携带方便;
④焊接点的载流能力与导线的载流能力相等;
⑤焊接是一种永久性的分子结合,不会松脱;
⑥焊接点像铜一样,耐腐蚀性能强;
⑦焊接速度快捷,节省人工;
④从焊口的外观上便能鉴定焊接的质量;
⑨可用于焊接铜、铜合金、镀铜钢、各种合金钢,包括不锈钢及高阻加热热源材料。
在国外,放热焊接已通过UL标准严格论证,并被IEEE Std80大纲等规程中指定为接地系统中埋地导体地连接方式。在国内,放热焊接技术已通过国家电力公司武汉高压研究所、浙江电力试验研究所等部门产品质量监督检验中心的检验,并已应用在电力系统的重点工程。不同连接形式的放热焊接如图4所示。
2.3 施工难易度
设计推荐垂直地网采用铜镀钢接地棒,由于接地棒截面大大小于角钢,在作垂直接地施工方面工作量减小,并能垂直深入土壤,使通过加大垂直接地深度来降低接地电阻成为一种可能。
2.4 接地效果
对接地系统基本要求是满足接地电阻的指标。接地电阻具体来说,实质上包含三个部分:
(1)接地导体本身电阻;
(2)导体和土壤的接触电阻;
(3)土壤的散流电阻。
其中土壤的散流电阻最为重要,它是接地电阻的重要组成部分,这由土壤的电阻率决定。所以通常采用增大垂直按地极深度来减少土壤的散流电阻,从而达到降低接地电阻的目的,而不是增大垂直接地极深度来降低接地电阻。
镀铜接地网相对钢接地网来说,能够更好的泄放故障电流,保障线路安全。
放热焊接篇2
关键词 300MW锅炉；再热热段；裂纹；防治措施
中图分类号TK22 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）71-0156-02
郑州裕中能源有限责任公司新密电厂2×300MW机组所配套的锅炉是上海锅炉厂有限责任公司生产的1025t/h自然循环汽包锅炉，锅炉型号为SG1025/17.5-M888型，单炉膛∏型布置，炉膛由四侧水冷壁组成，水冷壁为膜式全焊接结构，前后侧水冷壁采用双拱形布置，炉膛截面11.89m×12.8m，呈近似正方形，锅筒中心标高64.5m，炉顶管中心线标高60m，炉顶大板梁标高72m，采用四角切圆燃烧，热风送粉，中储式钢球磨煤机制粉系统，露天布置，全钢架悬吊结构，平衡通风，固态机械排渣方式。#1机组于2006年12月份投产，#2机组于2007年4月份投产。
主蒸汽管道从锅炉高温过热器出口集箱引出，引出管为Φ610×90mm，材质A335P91，经大小头变径为Φ450×41mm，材质A335P91。在距离第一个弯头垂直焊口约1 500mm处的水平段管子上安装有放空气管（管径Φ42×5.5mm，材质12Cr1MoVG）。
再热蒸汽热段管道分两路从锅炉高温再热器出口集箱引出，引出管均为Φ557.6×24.8mm，材质A335P22，经三通汇合后，管径变为Φ747.5×34mm，材质A335P22。三通出口焊口至第一个弯头焊口之间水平段管子长度为2450mm，在距离第一个弯头焊口约500mm处的水平段管子上安装有放空气管（管径Φ28×2.5mm，材质12Cr1MoVG）。再热蒸汽热段管道母材及放空气管道角焊缝出现大量裂纹的位置，就发生在长度为2 450mm，且距离第一个弯头焊口约1 000mm范围内的水平段管子上（见图1）。
图1
1 事件经过
2010年初，新密电厂#1锅炉再热蒸汽热段管道放空气管（管径Φ28×2.5mm，材质12Cr1MoVG）焊缝根部出现漏汽现象，泄漏量很小，属于轻微飘汽，经研究后决定继续观察、监护运行。当时机组正常运行，并无检修作业和操作工作，排除人为干扰造成漏汽，初步分析原因可能是放空气管与管座根部对接焊缝出现裂纹或由原始焊接缺陷造成的。
2 查出问题
图2 #1锅炉再热热段放空气管管孔放射状裂纹形貌
图3 #2锅炉再热热段放空气管管孔及筒体内壁裂纹形貌
图4 #2锅炉再热热段放空气管与管座对接焊缝裂纹形貌
2010年上半年，新密电厂利用#1机组调停检修和#2机组大修机会，委托河南电力试验研究院对#1锅炉再热蒸汽热段管道放空气管角焊缝处漏汽原因进行分析，在查清泄漏原因的基础上，对#1、2锅炉主蒸汽管道、再热蒸汽热段管道放空气管焊缝及母管进行了全面探伤检验。检验结果如下：
1）#1锅炉主蒸汽管放空气管焊缝及筒体：超声波检验未发现可记录缺陷；2）#1锅炉再热蒸汽热段放空气管焊缝周围及筒体：超声波检验发现从放空气管管座沿气流方向至弯头焊缝长约250mm、周向宽度150mm范围有大量裂纹，裂纹最深已延伸至外壁（即内外贯穿）。这也是#1锅炉再热蒸汽热段管道放空气管焊缝根部出现漏汽的主要原因（图2）；3）#2锅炉主蒸汽管放空气管焊缝及筒体：超声波检验未发现可记录缺陷；4）#2锅炉再热蒸汽热段放空气管焊缝及筒体：超声波检验发现空气管孔四周多处缺陷信号，管座沿气流方向至弯头焊缝筒体内壁有多处缺陷信号（图3）；5）#2锅炉再热蒸汽热段放空气管焊缝探伤：磁粉探伤检查放空气管与管座对接焊缝发现焊缝下沿熔合线裂纹类缺陷磁痕，长约80mm（见图4）。
经磁粉探伤检查，认定#1、2锅炉主蒸汽管筒体（管径Φ450×41mm，材质A335P91）及放空气管焊缝超声波检验均未发现可记录缺陷。
#1锅炉再热蒸汽热段筒体（管径Φ747.5×34mm，材质A335P22）及放空气管（管径Φ28×2.5mm，材质12Cr1MoVG）焊缝周围：超声波检验发现从放空气管管座沿气流方向至弯头焊缝长约250mm、周向宽度150mm范围有大量裂纹，裂纹最深已延伸至外壁。
#2锅炉再热蒸汽热段筒体（管径Φ747.5×34mm，材质A335P22）及放空气管（管径Φ28×2.5mm，材质12Cr1MoVG）焊缝：超声波检验发现空气管孔四周多处缺陷信号，管座沿气流方向至弯头焊缝筒体内壁有多处缺陷信号。
3 原因分析
再热蒸汽热段放空气管有较长的垂直管段和水平段，且外部保温效果较差，在机组停机时，由于管子内外温差较大，这样两者之间就形成强烈的热交换，使放空气管内距离再热热段管道较远的蒸汽冷凝，且距离再热热段管道越远，蒸汽冷凝越快。当冷凝水量达到一定量时，就会顺着放空气管回流到再热热段管道内壁上，而此时再热热段管道内壁温度较高，于是在放空气管口再热管道的内壁就会产生较高的热应力。在此交变热应力的反复作用下造成母管及放空气管管座产生大量的热疲劳裂纹。
4 采取措施
1）金属材料的疲劳强度对各种外在因素和内在因素都极为敏感，应从各种工艺和结构上合理优化，从而预防和减少金属部件损伤和失效；2）对发现有裂纹的#1、2锅炉再热蒸汽热段管道进行更换，为安全起见，裂纹管段两端各加长500mm母管进行更换。
（1）再热蒸汽热段管道对接焊接坡口如图5所示；热段管道和放空气管座焊接坡口如图6所示；（2）坡口加工采用机械加工的方法进行加工，热段管道对接前对现场管道坡口处进行磁粉探伤检查，确保无裂纹缺陷。预热前在坡口内设置定位块，定位块三个位置点固，点固块要求等距离布置在坡口圆周内侧，待预热结束并开始电焊焊接时，除去“定位块”，且除去“定位块”时，不得损伤母材，并将其残留焊疤清除干净，确认该处无裂纹等缺陷后，方可继续施焊；（3）由于P22钢材的淬透性和淬硬性都很大，焊接过程中在焊缝及热影响区易产生脆硬的马氏体组织，在焊缝内部形成较大的内应力，为此应做好焊前预热和焊后热处理措施；
（4）焊材选取见下表
（5）焊接工艺：热段管道对接焊口、热段管道与放空气管角焊缝采用氩弧焊打底电焊填充及盖面的方法进行焊接。放空气管采用全氩弧焊的焊接方法进行焊接。放空气管对接不用预热及焊后热处理，其余焊接采用焊前预热200℃～300℃，焊后进行720℃～750℃恒温1.5小时的焊后热处理工艺；
（6）为了减少焊接应力与变形，宜采用两人对称焊接。水平固定管焊至平焊位置，不得两人同时在一处收弧，避免温度过高，引起局部过热。
图5
图6
3）对#1、2锅炉再热蒸汽热段放空气管进行改造，将放空气管垂直段加长200mm，使放空气管水平段“前高后低”，留足疏水坡度，防止凝结水回流到再热蒸汽管道；4）对放空气管做好保温，尽量不使放空气管内蒸汽过早、过快冷凝；5）在放空气管出口200mm处加装隔离门进行隔离，该阀门运行过程中处于常开状态，在机组停机时关闭，机组开启正常后打开该阀门通汽。
5 结论
建议其他同容量同参数，使用相同材质的发电企业，加强对300mW机组锅炉再热蒸汽热段管道（材质A335P22）及放空气管（材质12Cr1MoVG）的关注，利用机组停检机会，对上述材料及部位进行检查，及时消除设备隐患，确保发电机组安全稳定经济运行。
参考文献
[1]DL/T 868-2004焊接工艺评定规程.
[2]杨富，章应霖，任永宁.新型耐热钢焊接[M].中国电力出版社.
[3]姜求志，王金瑞.火力发电厂金属材料手册[M].中国电力出版社.
[4]钱昌黔.耐热钢焊接[M].水利电力出版社.
[5]DL/T 5210.7-2010电力建设施工质量验收及评价规程第7部分：焊接.北京：中国电力出版社，2010.
放热焊接篇3
关键词：印度EPC项目；焊接管理；焊接工艺；热处理
中图分类号: TM611.1 文献标识码:B 文章编号：
0 引言
随着国内电力建设的高速发展，大机组、高参数的火电厂不断涌现，国内火电建设也日趋饱和。面对激烈的市场竞争，走出国门、向海外电力建设市场进军、承建海外项目已成为各个电建单位持续发展的方向与共识。
印度作为一个新兴的发展中国家，缺电严重，近年来开始大兴火电建设，在此背景下，SEPCO1承接了KMPCL 6×600MW火电建设工程。印度电力建设起步较晚的国情使其严重缺乏相关技术知识和有经验的管理人员，在焊接专业方面，这一劣势更为明显。焊接专业作为一个专业性极强的特殊工种，其管理的好坏和质量控制水平的高低将直接决定最终的机组运行情况和使用寿命。因此探索一套适用于印度项目的焊接管理模式，对于保证现场焊接质量、提高施工效率、减少人力投入等方面具有重要的指导意义。SEPCO1焊接管理人员结合KMPCL工程焊接实际情况，从焊接管理的各个环节制定了实用的实施细则，要求分包商严格执行。在近两年的焊接施工过程中，根据现场实际情况，对其不断进行修正调整，摸索出了一套适合印度工地焊接管理的新模式。
1 开工前的资料准备
1.1焊接机械设备资料的提交
开工前要求分包商提交经检验合格的焊机、热处理机、烘箱等机械设备的合格证明书，以及各类表及计量合格证书(如电流表、电压表、热电偶、烘箱温度计、温控仪等)。
1.2焊接资料的制定
1.2.1焊接资料编制依据
(1)ASME标准第Ⅸ卷“焊接和钎接评定标准(2001版)”QW 焊接评定篇；
(2)ASME标准压力管道规范B31.1--动力管道；
(3)印度锅炉规程/IBR(Indian Boiler Regulations)。
1.2.2 WPS(Welding Procedure Specification)即焊接工艺规程的制定
WPS是为制造符合规范要求的产品焊缝而提供指导的、经过评定的焊接工艺文件。WPS或其它文件可用于对焊工或焊机操作工提供指导，以保证符合规范要求。
工程开工前，分包商工程师应根据图纸查找施工过程中涉及的材质、规格，依据焊接工程数据编制相应材质、规格的WPS，经过承包商和业主审核签字后正式使用。
1.2.3 PQR（Procedure Qualification Record）即工艺评定记录的制作
工艺评定记录(PQR)是试件焊接时所用焊接数据的记录。PQR是焊接试件时记载焊接变素的记录，它同时记录有试样的试验结果。记载下来的变素一般应在实际焊接生产所用变素的窄小范围之内。下面所示为SA213-T12材质的PQR化学分析实验报告（表1）和力学性能试验报告（表2）。
表1 试件化学分析实验报告
表2 试件力学性能实验报告
PQR证明了WPS的可行性，是WPS在现场使用的依据，PQR要经过承包商和业主审核签字后，作为指导现场焊接工艺的依据。
1.2.4焊接返修程序和热处理程序的编制
根据每个分包商所承包的焊接项目，要求他们编制相应的焊接返修程序和热处理程序，经过承包商和业主审核签字后正式使用。主要的热处理数据如表3和表4：
表3 热电偶布置规范表 表4 升、降温速度规范
1.2.5焊材贮存和烘焙程序的编制
工程开工前，每个分包商都要建立独立的焊条库，编制合格的焊材贮存和烘焙程序，经承包商和业主审核签字后下发分包商，分包商应根据批准的程序对焊材的贮存和烘焙进行管理，并指定专人负责管理焊条库。
2焊工考核
2.1焊工考核依据:
(1)ASME标准第Ⅸ卷“焊接和钎接评定标准”QW焊接评定篇，第Ⅲ章“焊接技能评定”；
(2)印度锅炉规程/IBR(Indian Boiler Regulations)。
2.2焊工考核程序
(1)IBR焊工必须是经过CIB（印度锅炉检察官）考核认证，持有IBR焊工证书的压力部件焊工。焊工证复印件上交承包商工程师审查备案。
(2)所有焊工在进行现场操作前，必须进行与实际位置一致的模拟考试，模拟考试合格后，才有资格进入现场进行焊接作业。
(3)模拟考试时必须有业主和承包商工程师旁站监督，考试合格由分包商工程师提交焊工考试记录(WQT /Welding Qualification Test)和焊工上岗证备案，业主和承包商工程师在考试记录和焊工上岗证上签字确认。
(4)焊工在取得上岗证后，方可进入现场进行焊接作业。
3焊接材料管理
3.1 焊材入库
(1)要求每个分包商都建立独自的焊条库，由专人负责管理。
(2)焊接材料入库前，由分包商专人按照相关规程和标准规定进行检查验收，焊材包装无破损、标识清晰、焊材的批号要与材质证书的批号相同，化学成分分析和机械性能试验要符合标准要求，不合格的焊材不得入库。
(3)入库的焊接材料必须建立焊材入库台帐，同时注明焊材的批号、入库时间、规格、数量等内容，焊材合格证(Batch Certificate）及时上报业主和承包商审核备案，承包商工程师经常要对焊条库进行检查，发现不规范的地方及时督促分包商进行整改。
3.2 焊材贮存、保管
(1)焊条应放在台架上，台架离地面高度不小于300mm，离墙壁距离不小于300mm。焊材库内应有温度计和湿度计，且库内干燥、通风良好。焊材库内温度必须保持在5℃以上，相对空气湿度不超过60%，同时做好温、湿度记录。
(2)库内焊材必须分门别类、分牌号进行挂牌标识，标识内容应完整、字迹清晰，不允许不同牌号焊材混杂在一起。
3.3焊材使用
(1)焊条烘焙一般按照说明书进行，说明书无规定时，根据分包商提交并已得到业主批准的焊材贮存和烘焙程序的要求进行烘焙，一般酸性焊条不进行烘焙，碱性焊条在250~300℃的恒温下烘焙1~2小时，并做好烘焙及保温记录。承包商工程师要经常检查烘箱内焊材烘焙情况，以免烘焙焊材错放、乱放，同时要对烘焙记录签字确认。烘焙好的焊条要分类存放在100~150℃的恒温箱或保温桶内。
(2)焊材的领用发放应有严格的管理制度，并建立详细的焊材发放和回收台帐。发放焊材时，焊工应拿着由分包商工程师签字的焊材领用单(表5)及IBR焊工的工作卡去焊条间领取焊材，领取的焊材应与焊工所施焊的项目符合，坚决杜绝焊材发放错误的现象发生。
(3)焊工应配备焊条保温筒，焊条保温筒在现场必须通电、扣盖，正确使用，焊条头、焊丝头应及时回收。分包商工程师、承包商工程师和业主负责现场监督。
(4)退库焊材由焊条间按型号、规格分类，单独存放，发放时单独做好记录。退库焊条只能重新烘焙一次，焊剂回收次数不能超过三次。
表5 焊材领用单
3.4焊接用气体
(1)焊接施工用的焊接气体，氩气纯度不低于99.95%，氧-乙炔焊所用氧气纯度应大于98.5%，乙炔气应符合规程要求。
(2)由于现场没有氩气纯度检测仪，氩气的质量很难得到保证，因此要求分包商在每瓶氩气开始使用之前必须由有经验的IBR焊工先行试焊，确保纯度符合要求后方可正式投用。
4焊接与热处理过程控制
4.1 焊接过程控制措施
(1)凡在现场参加施焊的焊工，必须随身携带业主和承包商联合颁发的焊工上岗证， 承包商将不定期抽查焊工持证情况；IBR焊工取证后第一次施焊时，由承包商工程师进行过程控制，焊接的前五个小口径焊口必须进行无损探伤，根据探伤结果检查焊工的技能，探伤结果符合要求后方允许继续施焊。
(2)焊工不得越项施焊，无证人员不得随意点焊。
(3)由于分包商在焊接管理的过程中，没有焊前作业交底，为了让焊工清楚自己工作的位置，认清焊接时使用的焊材，我们制定了焊接工作卡(表6)制度和焊丝颜色代码(表7)，要求分包商认真执行，并要求焊工随身携带工作卡；这样既有效的防止用错焊材事故的发生，也便于现场监督检查。
表6焊接工作卡表7焊丝颜色代码
(4)由于文化差异和管理制度的不同，印度焊工很少进行焊后自检工作，这样严重影响了焊接质量。针对这种情况，我们一方面严格要求焊工进行焊后自检，另一方面要求分包商工程师对焊缝进行细致的检查，同时承包商和业主也对现场抽查。
(5)在焊接过程中，当焊接环境出现下列之一情况时，如无有效防护措施，应停止施焊：手工焊时风速大于10米/秒，气体保护焊时风速大于2米/秒；相对湿度大于90%。
(6)小口径管道焊口，当天必须施焊完成；中、大径管道和高合金钢焊缝，必须连续完成，若被迫中断，则应进行后热脱氢处理。
(7)施工过程中，如遇与图纸或作业文件要求不符时，焊工应拒绝点焊、施焊，及时报告有关人员，不得自行处理。
(8)经检验不合格的焊口返修必须依照制定的返修程序，及时返修完毕并重新探伤，需要热处理的焊口重新热处理。
4.2 热处理过程控制措施
(1)热处理工作中，热处理人员按热处理程序要求的热处理工艺对相应的焊接项目(如管道焊口、钢结构等)进行焊前预热及焊后热处理。根据印度的施工惯例，预热过程基本上不控温，要求所有需要电预热的焊口必须使用温控仪控温，预热曲线和热处理曲线都要经过承包商工程师审核、签字。
(2)热处理焊口要进行正确的绑扎（图1），保证达到预定温度。针对各种规格的焊口，要求分包商执行热处理工作卡(图2)制度，让热处理人员明白热处理过程，热处理过程要严格按照热处理工作卡上的要求进行。
PWHT JOB CARD
Line Number: Pre-heating:
Description: Rate of heating/cooling:
J.No.: Soaking temp:
OD*Size: Soaking time:
Material: Sign by QA/QC:
图1 绑扎完成的热处理焊口图2 热处理工作卡
(3)由于热处理设备简单，热处理过程中要经常巡查，避免出现过烧等异常现象。另外除P91焊口以外，焊接完毕后如不能及时热处理，必须进行后热脱氢处理，且焊口必须在焊接工作完成后24小时内及时热处理；P91焊口要严格按照热处理工艺执行，焊接完毕后应立即进行低温保护及焊后热处理。另外由于印度的热处理机械性能差，不能保证P91焊口的热处理质量，要求分包商对P91焊口的热处理采用感应加热的方式。
(4)在热处理过程中，承包商或业主质量工程师及时在热处理曲线上签字做好标记，有力的保障了热处理曲线的真实性。热处理完毕的焊口应进行自检，并有合格的热处理曲线，能如实反映真实的热处理过程，热处理不合格的焊口要做硬度检测，并按照要求重新热处理。
(5)热处理人员要及时将热处理曲线整理存档。
5 焊后检验和资料整理
(1)焊口每天施工完毕，分包商工程师跟踪统计当天工作并制作焊接报告(Daily Progress Report)发送给承包商。
(2)焊接完成的焊口，要经过分包商工程师、承包商工程师、业主三级验收，焊接报告经三方签字才可生效，合格的资料要及时复印交承包商和业主备份；承包商焊接技术人员要将分包商提交的资料输入电脑形成电子版资料，以便于检查。
(3)需要热处理的焊口，热处理完成后要将复印的热处理报告(PWHT Report)和热处理曲线交承包商和业主备份。
6 总结
目前，焊接管理模式在KMPCL工地实施了两年的时间，已经取得了不错的效果，对项目的焊接管理工作起到重要的作用。既提高了焊工、热处理工等现场工作人员的责任心，也帮助分包商焊接工程师梳理了工作思路，使他们可以按照这种管理程序去独立的开展工作，提高了他们的业务水平，为项目培养了能满足现场需要的印度分包商工程师，同时减少了SEPCO方面管理人员和成本的投入，减轻了我们的管理难度，对项目的整体运行起到了积极作用。
海外项目管理是一个崭新的课题，它涉及到国与国之间行政法规的不同、民族文化差异、切合实际的安全管理模式、与驻地国当地居民相处和交往等各个方面，这些都需要我们进一步实践、探讨和研究。在现场的管理过程中我们发现还有许多需要改进和完善的环节，在以后的工作中我们将结合工作的实际情况，逐步对焊接管理办法加以完善，力争做到最好，以满足国外项目的焊接管理需要。凭着“电建铁军、永创第一”的勇气，做强、做大海外项目，实现“干一项工程，塑一个品牌；赢一片市场，育一批人才”的宏伟目标。
参考文献：
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ASME锅炉及压力容器规范第Ⅰ卷—动力锅炉建造规则[S].2001版.
ASME压力管道规范B31.1--动力管道[S].2001版.
ASME压力管道规范B31.3—工艺管道[S].1999版.
火力发电厂焊接技术规程 DL/T869-2004[S].
火力发电厂焊接热处理技术规程 DL/T819-2002[S].
焊接工艺评定规程 DL/T868-2004[S].
电力建设施工质量验收及评价规程(第7部分:焊接) DL/T5210.7-2010[S].
放热焊接篇4
[关键词]压缩机；高频感应；钎焊；感应圈
中图分类号：U494 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0259-01
1、高频感应加热原理
感应钎焊是将需要焊接的金属工件放在感应线圈内，通高频交流电，产生感应电磁场，在工件表面耦合产生感应电动势，在金属表面形成感应涡流，依靠在金属表面产生的涡流发热，在焊接部位一般会涂上焊剂，待工件达到钎料熔化温度时焊接即可，感应钎焊是目前世界上最清洁环保的加热焊接方式。钎焊分自钎剂钎焊和非自钎剂钎焊，自钎剂钎焊在钎焊过程中，不需要填加钎剂即可进行钎焊，如薄壁储液器焊接为自钎剂钎焊；非自钎剂钎焊为在钎焊过程中需填加钎剂方可进行钎焊，如套管焊接等。我公司的感应钎焊为异种金属焊接（钢和铜连接），为非自钎剂钎焊，需填加钎剂，如美国U型焊膏。另外，感应钎焊可在空气中进行（这时一定要加钎剂），也可在真空或保护气体中进行。在这种情况下，可同时将工件和感应圈放入容器内，也可将装有工件的容器放在感应圈内，而容器抽以真空或通保护气体。
2、感应圈的设计及选择
感应钎焊时，感应圈是感应钎焊设备的重要器件。正确设计和选用感应圈的基本原则是：保证焊接加热迅速、均匀及效率高。通常感应圈均用纯铜管制成（如图a和b），工作时管内通水冷却，管壁厚度应小于电流渗透深度，一般为1～1.5mm。感应圈与焊件之间应保持间隙以免短路，但为了提高加嵝率，应尽量减少感应圈匝间及与焊件的间隙。感应钎焊时往往需要一些辅助工具来夹持和定位焊件，在设计夹具时应注意的是，与感应圈邻近的夹具零件不应使用金属，以免被感应加热。感应钎焊时，可使用箔状、丝状、粉状和膏状钎料，安置的钎料不宜形成封闭环，可采用钎剂和气体介质去膜。
3、高频感应钎焊的工艺参数
3.1 保证焊接质量的基本工艺参数：焊接电流、阳极电压、焊接时间。
3.2 焊接电流越大、焊接时间越长、阳极电压越高，则钎焊温度越高，钎料越容易填缝；在生产过程中若出现焊料熔化不充分时，可在工艺要求范围内按上述原则进行工艺参数的微调，保证焊接质量。但若无原则的将上述工艺参数调的过大，易出现气孔、工件烧损等现象；相同工艺参数情况下，加热线圈离工件越近，钎焊温度越高，钎料越容易填缝。
4、工作要求
4.1 严格执行工艺参数；焊头与工件距离按文件要求执行，焊头内径中心与工件中心重合，否则会出现焊料熔化不均匀的状况；焊剂要干净，且均匀涂抹焊口周围，否则会出现焊料不在焊缝周围铺展的状况，即哪没有焊剂，哪发黑，哪易泄露；钎焊焊料凝固后，方可取下工件，否则易出现焊料移动现象，导致泄露。
4.2 保证钎焊工件质量的控制要求
4.2.1 清洁度要求
银焊料、相应的零部件、存放盒要保持干净，存放盒内不允许存放其他任何物品；焊接工作台、工件存放台、工件刷光台随时进行清理，保持台面的清洁。
4.2.2 焊接工艺要求
焊接时间与焊接电流须在工艺参数范畴内调节，焊后焊缝质量作为检验工艺参数正确与否的标准；根据焊料渗透性的好坏，在工艺参数范围内，对保温时间及保温电流进行适当调节。
5、感应钎焊常出现的质量问题及处理办法
感应钎焊常出现的质量问题有气孔、夹杂和化不开等。
5.1 气孔导致的因素及处理办法
由焊接表面清洁度不良和焊剂涂抹不均匀而导致的，如外壳清洗不净、冲孔翻边油多等。解决办法：避免产生的因素即可；焊接温度过高，焊料沸腾导致的气孔。解决办法：降低焊接电流或电压，并延长焊接时间，使气孔有效的溢出，从而减少气孔；Ag含量低，钎焊温度高，导致钎焊烧损，从而导致气孔的产生。
5.2 夹杂等其它导致焊接异常的因素及处理办法
夹杂主要是由于焊接面表面或焊剂内混入杂质造成的，解决办法：避免产生的因素即可；化不开：局部化不开主要是由于加热线圈位置不当造成的。整体化不开主要是加热温度过低造成的，因此增加焊接时间即可（焊接电流或电压尽可能不动）；焊料渗透性差是由于加热温度不够、焊接间隙过小造成的，解决办法为提高加热功率（焊接电流或电压）、延长焊接时间、降低焊头高度、增大焊缝间隙等。焊头距离上盖为1-2mm，保证焊料的渗透性；
6、结束语
高频感应钎焊正得到日益广泛的应用和重视。高频感应钎焊对工件无需整体加热，可有选择性的进行局部加热，因而电能消耗少，工件变形小并且加热速度快，而经感应加热方式处理后的工件表面硬层下有较厚的韧性区域，具有较好的压缩内应力，使工件的抗疲劳和破断能力都更高。感应钎焊有许多优点，同时也存在一些缺点，总之，钎焊技术正在逐步走向成熟。
参考文献
放热焊接篇5
关键词：电烙铁；引脚型元件；贴片型元件
现在常用的电烙铁有外热式和内热式两种，外热式电烙铁热效率高，加热速度快。内热式电烙铁功率较高，使用方法相同，但据笔者经验发现在市场上内热式电烙铁的配件较多(主要是不同种类，不同价格的内热式烙铁头在市场采购容易)，所以建议使用内热式电烙铁。再有在许多文献中都有阐述，如果电烙铁尖被氧化后，要用小刀等刮除前端氧化层。笔者认为现在市场上普通价格的烙铁尖(外层有电镀层)都有防氧化层，在使用时不能刮，否则影响使用寿命，如果烙铁尖上有氧化层，要用湿透的吸锡海绵擦拭干净，后马上镀锡防止再次氧化。
焊锡丝是一种易熔金属。焊锡丝的作用是使元件引脚与印刷电路板的连接点连接在一起，焊锡丝的选择对焊接质量有很大的影响，最常用是含铅锡合金的焊锡丝。
助焊剂能使焊锡和元件更好的焊接到一起，一般采用得最多的是松香和酒精的混合物。现在使用的焊锡丝中，有一部分焊锡丝中心是空芯的内有助焊剂，使用这种焊丝作业时不用再另外使用助焊剂了，但如果是要焊接或修理的电路板焊点管脚表面已经变乌氧化，最好使用少量的助焊剂来加强焊接质量。
现在的电路板上主要有两大类元器件，一类是直插式引脚式元件，另一类是贴片类元件。以下就按这两大类，元件来具体的说一说每类元件的焊接方法。
1 直插引脚式元件焊接方法
1.1 烙铁头与两个被焊件的接触方式
接触位置：烙铁头应同时接触到相互连接的2个被焊接件(如焊脚与焊盘)，烙铁一般倾斜30-45度，应避免只与其中一个被焊接件接触。当两个被焊接元件受热面积相差悬殊时，应适当调整烙铁倾斜角度，使烙铁与焊接面积大的被焊接元件倾斜角减小，使焊接面积较大的被焊件与烙铁的接触面积增大，热传导能力加强。如LCD拉焊时倾斜角在30度左右，焊麦克风、马达、喇叭等倾斜角可在40度左右。两个被焊件能在相同的时间里达到相同的温度，被视为加热理想状态。
接触压力：烙铁头与被焊件接触时应略施压力，热传导强弱与施加压力大小成正比，但以对被焊件表面不造成损伤为原则。
1.2 焊锡丝的供给方法
焊锡丝的供给应掌握3个要领，既供给时间，位置和数量。
供给时间：原则上是被焊件升温达到焊料的熔化温度是立即送上焊锡丝。
供给位置：应是在烙铁与被焊件之间并尽量靠近焊盘。
供给数量：应看被焊件与焊盘的大小，焊锡盖住焊盘后焊锡高于焊盘直径的1/3既可，焊点应呈圆锥形。
1.3 焊接时间及温度设置
(1)温度由实际使用决定，以焊接一个锡点1-4秒最为合适，最大不超过8秒，平时观察烙铁头，当其发紫时候，温度设置过高。
(2)一般直插电子料，将烙铁头的实际温度设置为(350~370度)；表面贴装物料(SMT)，将烙铁头的实际温度设置为(330~350度)，一般为焊锡熔点加上100度。
(3)特殊物料，需要特别设置烙铁温度。LCD连接器等要用含银锡线，温度一般在290度到310度之间。
(4)焊接大的元件脚，温度不要超过380度，但可以增大烙铁功率。
1.4 焊接注意事项
(1)焊接前应观察各个焊点(铜皮)是否光洁、氧化等，如果有杂物要用毛刷清理干净在进行焊接，如有氧化现象要加适量的助焊剂，以增加焊接强度。
(2)在焊接物品时，要看准焊接点，以免线路焊接不良引起的短路。
(3)如果需要焊接的元件是塑壳等不耐热封装，可以在元件本体上涂无水酒精后进行焊接，以防止热损伤。
(4)在焊接后要认真检查元件焊接状态，周围焊点是否有残锡，锡珠、锡渣。
2 贴片式元件焊接方法
(1)在焊接之前先在焊盘上涂上助焊剂，用烙铁处理一遍，以免焊盘镀锡不良或被氧化，造成不好焊，芯片则一般不需处理。
(2)用镊子小心地将QFP芯片放到PCB板上，注意不要损坏引脚。使其与焊盘对齐，要保证芯片的放置方向正确。把烙铁的温度调到300多摄氏度，将烙铁头尖 沾上少量的焊锡，用工具向下按住已对准位置的芯片，在两个对角位置的引脚上加少量的焊锡，仍然向下按住芯片，焊接两个
对角位置上的引脚，使芯片固定而不能 移动。在焊完对角后重新检查芯片的位置是否对准。如有必要可进行调整或拆除并重新在PCB板上对准位置。
(3)开始焊接所有的引脚时，应在烙铁尖上加上焊锡，将所有的引脚涂上焊锡使引脚保持湿润。用烙铁尖接触芯片每个引脚的末端，直到看见焊锡流入引脚。在焊接时要保持烙铁尖与被焊引脚并行，防止因焊锡过量发生搭接。
(4)焊完所有的引脚后，用助焊剂浸湿所有引脚以便清洗焊锡。在需要的地方吸掉多余的焊锡，以消除任何可能的短路和搭接。最后用镊子检查是否有虚焊，检查完成后，从电路板上清除助焊剂，将硬毛刷浸上酒精沿引脚方向仔细擦拭，直到焊剂消失为止。
(5)贴片阻容元件则相对容易焊一些，可以先在一个焊点上点上锡，然后放上元件的一头，用镊子夹住元件，焊上一头之后，再看看是否放正了；如果已放正，就再焊上另外一头。
如果管脚很细在第2步时可以先对芯片管脚加锡，然后用镊子夹好芯，在桌边轻磕，墩除多余焊锡，第3步电烙铁不用上锡，用烙铁直接焊接。
当我们完成一块电路板的焊接工作后，就要对电路板上的焊点质量的检查，修理，补焊。符合下面标准的焊点我们认为是合格的焊点：
①焊点成内弧形(圆锥形)。
②焊点整体要圆满、光滑、无针孔、无松香渍。
③如果有引线，引脚，它们的露出引脚长度要在1-1.2MM之间。
④零件脚外形可见锡的流散性好。
⑤焊锡将整个上锡位置及零件脚包围。
不符合上面标准的焊点我们认为是不合格的焊点，需要进行二次修理。
①虚焊：看似焊住其实没有焊住，主要原因是焊盘和引脚脏，助焊剂不足或加热时间不够。
②短路：有脚零件在脚与脚之间被多余的焊锡所连接短路，亦包括残余锡渣使脚与脚短路。
③偏位：由于器件在焊前定位不准，或在焊接时造成失误导致引脚不在规定的焊盘区域内。
④少锡：少锡是指锡点太薄，不能将零件铜皮充分覆盖，影响连接固定作用。
⑤多锡：零件脚完全被锡覆盖，即形成外弧形，使零件外形及焊盘位不能见到，不能确定零件及焊盘是否上锡良好.。
放热焊接篇6
关键词：神朔铁路，无缝线路，施工
Abstract: Shenshuo railway grade Ⅰ overloaded coal-only lanes, bi-directional automatic block. The 2011 plan the Sinotrans 190 million tons of coal, transportation is very busy, and thousand Tons Freight Train is now already open line. The construction must ensure that does not affect the normal transport. The works of P50 rail Shenshuo Railway Yin tower to the southern slope of the end of paragraph for P60 rail CWR. This seamless line construction are analyzed and discussed.
Keywords: Shenshuo, rail, seamless lines, construction
中图分类号：TQ639.2文献标识码： A 文章编号：
1 施工工艺和施工方法
1.1 卸长轨条
长轨条由设备管理单位负责运输、卸放，项目部配合。在卸放前，项目部根据施工进度及设计图纸，确定长轨条具体卸放位置，并在既有线钢轨上标出长轨条的卸放位置，卸放时按标记卸车。
1.2钢轨现场焊轨
长轨条由设备管理单位在焊轨厂进行焊接成500m的长轨条，并组织运输至换轨地段卸放。卸放在线路两侧的长轨条,在“天窗”时间就地采用现场铝热焊的方式焊联成1000～1500m的单元轨条。无缝线路焊接采用铝热焊工艺。正式焊接前进行焊接型式检验，确认焊接工艺及参数符合要求、通过型式检验后方可正式焊接，严格按照焊接工艺进行焊接施工，焊接完毕后立即进行打磨、平直度检测、超声波探伤，现场铝热焊的质量符合TB 1632-91的规定。铝热焊接方法施工流程见下图。
现场铝热焊接施工流程图
2.施工工艺及操作要点：
2.1轨道的准备工作：
把长钢轨在焊接端头20m范围内用短木枕垫起或采用专用的垫轨装置，第一块距待焊缝1.2～1.5m，其余4～5m，垫木保持水平和稳定。
2.2钢轨端头的准备：
A、用电动钢丝刷或者打磨机清理待焊钢轨接头端面及距轨端100～150mm范围内钢轨表面，除去氧化物，锈蚀油污等，待焊轨头两端面和轨底边缘必须严格保证干燥清洁。
B、检查端部尺寸，并确认端头钢轨无裂纹、压塌、飞边、补焊等缺陷。如有轨头有压塌现象，先进行锯轨。锯轨时注意：保证钢轨断面垂直，确保浇注时钢水能灌满轨缝；将1m直靠尺靠在钢轨顶面上，用塞尺塞缝确定应锯掉钢轨的长度，将轨头压塌部分完全锯掉，避免焊头成马鞍形。
2.3钢轨端头的对正：
A、对轨：用起道机和倒链把两根钢轨之间的距离调整到适合焊轨的位置，调整时应使两端头保持规定间距，水平、纵向对直，不得扭转。
B、平顺钢轨：先调整待焊轨的位置，将待焊轨两端各30～40m范围对齐；再调整好轨缝，使两待焊轨的端面保持3～5mm的间隙，并将焊缝盖好。
C、轨缝调整：首先将起道机放在一侧待焊的钢轨上，把焊缝调整至23～27mm之间，在焊接过程中必须保持间隙不变，直至焊接完毕。注意尖点（垂直对正）的设置（尖点是在焊接之前，两端钢轨向上有一交点，见“尖点对正示意图”），这样就不会因为焊完后的冷却造成焊头凹陷，并能保证留有一定的凸出余量供打磨。
尖点对正示意图
2.4水平对正：
用直尺规分别检查钢轨对接尺寸的一段钢轨轨头、轨腰和轨底，如果两根钢轨不一样宽，将两端钢轨的中心线对齐，差异均分。
2.5安装砂模、封泥：
砂模安装前应在钢轨上轻轻摩擦，以使其与钢轨结合得更紧密，所有影响砂模精确定位的断面缺陷（如毛刺等）必须去除，砂模的中心线与钢轨接头的轴线必须在同一条直线上。
2.6砂模定位步骤：
先安装底板（底板安装后，复查钢轨轨缝、拱度、方向有无变化），后安装侧模，再用砂模固定夹将砂模定位，用防尘罩盖住砂模上口，防止沙土、煤灰等污物掉入砂模内腔。
2.7用封箱泥封箱、安装渣盘：
在砂模的出料口及夹具螺纹处抹上防漏泥，使砂模与钢轨之间严实密封，防止浇注时“跑火”，把装有少量干砂土的渣盘置于砂模开口处，将渣盘与砂模间的连接处密封。
2.8预热：
为消除砂模中残余湿气和提高钢轨及砂模的温度，焊接之前要进行预热。
将点温计置于钢轨上，随时观测钢轨温度。
预热完成后，先关掉丙烷气，后关掉氧气将预热器拿出，操作时注意不要将砂模壁碰坏，预热时要注意观察各缝隙上的防漏泥是否有裂纹或掉下，并采取相应的措施。
2.9焊药的准备：
在预热过程中，做好以下准备：打开焊药包装袋，检查焊剂包装是否破损、受潮，坩埚及自熔塞是否正常良好；把一次性坩埚放在焊头附整干净的地方，下面用塑料布垫上；把焊剂一次性倒入坩埚内，上方呈锥体，盖上坩埚盖。
2.10浇筑：
预热完毕后，将坩埚迅速放在模具上，并对准位置，迅速点燃火柴，插入焊剂中心25mm深。从预热完成至点燃焊料不得超过30秒。当废渣停止流动时开始计时，5分钟后可将坩埚、废渣盘移去并弃置防火弃渣坑内。
2.11拆除砂模与推瘤：
在浇注5分钟后，移走废渣盘和一次性坩埚，拆除砂模；在浇注6分半钟后，将多余的焊料切除掉，轨基处凸出的焊料打弯，以便打磨机打磨焊头；放上推瘤机，迅速推除焊瘤，推瘤时进行双向推瘤。除瘤后残余部分不大于1.5mm，也不小于0.5mm。
2.12热打磨：
在线路恢复通车前，焊头必须进行热打磨：在热打磨时，在钢轨踏面上保留至少高出钢轨0.8mm的焊头金属；打磨焊头的内侧及外侧与钢轨的两侧平齐；在浇注完15分钟后去掉楔子或钢轨对正架，以便让焊头冷却至水平；假如使用了起轨器来使钢轨端头降低，可以浇注后过30分钟将其撤掉。
2.13冷打磨：
冷打磨是为了除掉由于焊接生成的任何几何不连续，也是为了最终对焊头的验收。冷打磨在浇注后1小时后进行，先去掉轨基抬高器，目测尖点，对钢轨表面进行冷打磨使其整体平齐，不应在某一处打磨过度而造成钢轨淬火。
2.14清理：
对焊缝区焊带边缘清理，除去毛刺及凸棱，并清理焊接现场，将机具等撤出线路，防止侵入限界。
2.15质量检测与编号：
焊接完毕后，立即进行焊头表面平直度检测和超声波探伤，若有问题及时处理。在焊头附近轨腰处进行焊头编号。
3 换铺单元轨
放热焊接篇7
0.工程背景
钢结构工程中的低温焊接技术历来是学术界、工程界共同关注的课题。尤其是在近年来国内建筑钢结构行业的飞速发展和大量应用下，钢结构在低温环境下的施工被提到了相当高的位置，引起了各方面的高度关注。国内各大钢结构施工企业、各大科研院所都投入了相当大的人力、物力资源研究、解决低温环境下施工技术尤其是对焊接质量所造成的直接影响。在国内外建筑钢结构发展过程中，因为焊接质量控制不好所造成的焊接质量的下降甚至造成不安全隐患，甚至是因此所引起的安全事故不断发生，而由于环境所引起的焊接质量缺陷又是相当重要的一个方面。因此，国外内在此领域内的研究、试验力度不断加强。下面以大连期货大厦钢结构工程为例，对低温环境下的钢结构焊接技术进行简要的分析。
1.工程简介
大连期货大厦位于大连市沙河口区，主体结构为242.8m高的超高层建筑钢结构工程，工程总建筑面积为13.15万平方米，是目前东北地区已建成的结构最高的甲级写字楼。由于本工程地处渤海湾，受陆地气候和热带海洋气候的综合影响较为严重。根据大连市常年气象预报，大连市每年11月底至第二年3月15日为冬季施工期，其中11月底至12月31日为初冬期，该期间平均气温在-5℃~+5℃之间，极端最低温度为-13℃；1月1日~2月底为寒冬期，平均气温为?5℃~-10℃之间，极端气温为-19℃，该期间为冬施最不利时期；3月1日~3月15日为冬末期，平均气温在-5℃~+8℃之间，极端最低温度为-15℃，主要受北风寒流影响，会出现温差较大的特殊时段。而自2008年9月份至2009年6月份为大连期货主体结构施工阶段，钢结构安装贯穿了整个低温的冬季时段。
本工程塔楼由钢筋混凝土筒体和钢结构外框架组成，横剖面为44.55m×44.55m的正方形，外框结构共设置42根由口1000×600×30×30、口800×600×30×30、口900×600×24×24、600×600×24×24等多种截面规格组成的箱型钢柱，单根钢柱最重11.3吨；核芯筒混凝土内设12根H型钢劲性钢骨柱，为H750×400×16×16、H400×400×16×16、H250×250×12×12、H300×300×14×14、600×250×20×20；采用Q345和Q235材质组成H型钢梁主要分为以下几种规格：H800×300×14×18、H1000×300×18×20、H600×350×18×22、H800×200×14×14、H800×300×14×18；钢柱对接口采用全熔透焊缝焊接，钢柱与钢梁采用单面坡口焊接，所有对接口焊缝均为一级熔透焊，现场的焊接量较大。
2.低温焊接破坏机理
大量焊接钢结构失效事故表明，低温是导致脆断的主要原因，特别是结构中存在着缺陷（缺口效应）则脆断效应更严重。当温度低于材料的临界转变温度时，在远小于σs的作用下，钢材的σs提高并接近于σb，出现完全无屈服的断裂。这就是进行低温焊接试验的根本原因。试验结果给我们带来了很多启示，也我们冬季施工提供了理论依据和操作指南。很多低温试验是相当成功的，为我们在工程施工过程中提供了可靠的理论及技术支持，为焊接工艺评定方案的编制提供了比较可靠的试验数据。
经过实验室的研究、分析，低温环境对焊缝金属危害的直接表征就是出现裂纹和工作状态下发生脆断，其脆断机理受温度下降的速率变化而变化，主要归纳为以下几点：
（1）低温焊接条件下，焊缝的冷却速度较常温比较速度增加，直接后果是t8/5下降，晶粒度随之粗大，因此冷裂纹的敏感性也相应增加。
（2）在结构拘束度很大的前提下，冷却速度过快，极易造成焊缝金属偏析，在较强的拉应力场作用下，在焊缝的偏析处即焊缝中心部分发生结晶裂纹，是热裂纹的一种形式。
（3）冷裂纹的延迟效应增加，焊缝金属在冷却过程中，游离氢的溶解度降低，冷却的速度变快，氢透出的时间变短，因此残留在金属的比例增大，使冷裂纹的效应增加。延迟效应同残留在金属中的氢含量成正比。
（4）低温下发生脆断的可能性增加，当构件的工作温度低于材料的脆性转变温度的情况下，在拉应力和焊接残余应力共同作用下，结构的静载强度大幅度的降低，极大可能在远低于材料的σs点的外力作用下发生脆断。
3.大连期货大厦低温焊接措施
由于我国特殊的地理环境及近年来建筑钢结构行业的快速发展，越来越多的钢结构施工尤其是钢结构焊接都要经历冬季比较漫长的低温焊接过程。通过大量的试验和分析、研究，人们逐渐总结出了一套低温焊接质量控制的要领。首先，为了消除焊接应力对施工质量造成的影响，在高层钢结构焊接过程中，通常情况下都遵循从中心向四周扩展，采用结构对称、节点对称的焊接顺序。平面上采用从结构中心开始向四周对称扩展焊接，为减小焊接应力所造成的损害，同一根构件的两端不得同时进行施焊，不得从结构外圈向中心焊接，并在安装过程中预留焊缝收缩量。
其次，在低温环境下进行焊接施工时，不但要有严密的焊接防护措施，还必须采用焊前大范围加热的方法来消除不经焊前加热即进行焊接时母材与焊缝区的强烈温差，避免造成母材与焊接接头产生裂纹。焊前严格加热，施焊过程中保证持续、稳定并且较高的层间温度，全过程地执行窄道焊、有规律地采用左、右交替焊道可以有效的控制焊接裂纹的产生。
根据以上低温焊接质量控制要领，在大连期货大厦工程中，采取了如下焊接质量保障措施。
1） 钢柱焊接防护
焊接钢柱对接口时，在对接口下设置全封闭的操作操作平台（详见图1、2）。平台底部密铺脚手板后，采用石棉布铺垫于脚手板上，以防止焊接火花掉落伤人。操作平台四周采用防风、防火布搭设防风、雨顶蓬，当雨、雪天气时，顶蓬与钢柱连接处使用锡箔胶纸粘贴密实，防止雨、雪水渗透至焊缝上影响焊缝质量。
图1 钢柱对接口防风棚示意图
图2 钢柱对接口防风棚现场照片
2） 钢梁焊接防护
在风速超过8m/s，焊接钢梁节点时，在节点处设置焊接防风、防雨雪、防火花飞溅的局部防风罩和防风棚。局部防风罩用永久磁铁固定在焊缝两侧，两端可设置端板，以不影响焊接操作为原则，确定其间距，根据焊工的实际需要随时调整位置（如图3所示）。防风棚设置在迎风靠近焊缝的位置，施工人员在另外一侧挂篮内进行焊接作业。
图3 防风罩示意图
图4 钢梁防风棚现场设置照片
3） 低温焊接的温度控制
焊前预热：预热是防止冷裂纹的有效措施，预热的目的主要是为了增加热循环的低温参数t100，使之有利于氢的充分扩散溢出。预热温度的选择视施焊环境温度、钢材强度等级、焊件厚度或坡口形式，焊缝金属中扩散氢含量等因素而定。预热温度过高，一方面恶化了施工环境，另一方面在局部预热的条件下，由于产生附加应力，产生冷裂，同时会使板状铁素体形成，因此不是预热温度越高越好。根据《建筑钢结构焊接技术规程》中对于钢材最低预热温度规定Q345GJDδ=60mm最低预热温度为80℃，Q345Dδ=20mm可以不预热但需要烘干焊接区域内的水分。
大连期货大厦工程，由于中厚板数量较少，因此当焊接作业区环境温度低于0℃时，我们采用氧-乙炔中性火焰对钢柱焊接节点整体加热，对钢梁施焊焊缝加热，预热范围在焊接坡口两侧150mm范围内。预热时火焰离钢板保持大于50mm距离，并来回移动，使钢板均匀受热至预热温度。预热温度参见下表1。
表1： 焊缝预热温度表（℃）
钢材
牌号 接头最厚部件的板厚t（mm）
≤25 25＜t≤40 40＜t≤60 60＜t≤80 t＞80
Q235 36 36 80 100 120
Q345 36 80 100 120 160
层温控制：低温焊接因焊接区域温度冷却失散较常温快，易产生脆硬组织不利于焊缝质量。焊接时，焊缝间的层间温度应始终控制在90℃~130℃之间，每个焊接接头应一次性焊完。施焊前，注意收集气象预报资料，预计恶劣天气即将到来，应放弃施焊。若焊缝已开焊，要抢在恶劣天气来临前至少焊完板厚的1/3方能停焊；且严格做好够热处理和防护措施，当重新焊接时应先预热后再进行焊接，重新焊接预热温度、时间相对延长。
表2： 焊缝层间温度控制参数表（℃）
钢材
牌号 接头最厚部件的板厚t（mm）
40＜t≤60 60＜t≤80 t＞80
Q345 100 100～200 140～200
焊后热处理：在负温下焊接完成后，在焊缝两侧150mm范围内用两把烤枪烘烤来进行焊后热处理，加热温度在180~200℃之间，保持在1小时左右，加热后立即采取保温措施，使焊缝缓慢冷却至环境温度。
焊后缓冷处理：当焊接焊缝后热达到要求后，采用石棉布加保温棉双重多层保温，需包裹密实，确定保温时间达到缓冷效果。
4）远红外预热技术
目前比较先进的预热、保温技术就是远红外电加热技术，由于此技术采用了较先进的电脑控制，具有稳定性强、温度控制精准等特点，因此在近年来重大工程无论是制作还是安装过程中均得到了比较广泛的应用。尤其是对δ≥36mm的焊缝和重要焊接节点采用电加热，可以有效的保证焊缝的预热（后热）温度的均匀和准确性，对防止焊接裂纹的产生和控制应力应变起到积极的作用，特别在冬季施工中电加热起到了不可替代的作用。
图5 电加热设置图
图6 焊后缓冷设置图
4.低温焊接保障制度
1）焊工在正式焊接前，必须具备个人防寒用品，包括棉鞋、帽子、护膝、手套等，必须具备较长时间抵抗严寒的能力和防滑能力。尽量较少因人为因素对焊接质量造成的影响；
2）下雪天气及雪后，进行高空焊接作业，通道应设专人及时清扫，特别扫除薄冰，以保证焊工的安全通行和保存焊工体力。在施焊前对焊接区域必须用氧-乙炔中性火焰进行预热，消除水汽对焊接质量的影响；
3）焊机应尽量集中摆放在可移动的焊机防护棚内，防护棚内应设置加热设备，使焊机在正温状态下工作；
4）使用前，气瓶应尽可能集中存放，在气瓶存放棚应设有加热装置，确保气体随用随有。气瓶在使用时，应放置在焊机棚内，实现正温管理，单机使用时，气瓶必须采取加热保温措施，采用电热毯加热外包岩棉或其它保温材料进行保温保证液态气正常气化，使保护气体稳定通畅；
5）冬季施工采用接触式测温仪控制预热、后热及层间温度，环境温度使用普通温（湿）度计监控；
6）保护气体应使用纯度为99.9％的CO2气体，以保证焊接接头的抗裂性能；
7）按要求对焊条进行烘焙、保温，严格执行焊材的使用、管理制度。焊条必须按标准进行烘干，烘干次数不得超过2次，在空气中的暴露时间不得超过2小时；
8）药芯焊丝使用过程中应采取防潮措施，焊机上的焊丝防护罩必须保持完好，未用完的焊丝应及时送回焊材库，防止受潮；
9）尽量选用国内最新研制的防风焊丝，减少空气流动对焊缝质量造成的影响。
5.结束语
在大连期货钢结构工程的整个冬季施工过程中，我们通过严格按照公司焊接研究所通过大量的低温焊接试验和施工经验总结并编制的焊接工艺评定报告和低温焊接技术规程组织施工。本工程焊缝总长5723.45米，在整个工程的焊接质量自检、第三方检测中，一次自检探伤合格率达到98％以上，返修合格率100％，本工程最终被评为钢结构金奖。
通过本工程，我们对于低温焊接施工技术主要归纳为以下几个方面，供同行参考：
1、根据工程结构的特点，合理编排焊接顺序，减少焊接残余应力；
放热焊接篇8
随着电子产品的更加小型化和智能化，越来越多的BGA元件应用在产品中，这就给电子装配工艺提出了新的要求。本文简单介绍BGA元件的特点以及返修工艺。以供BGA返修操作人员交流和参考。
关键词：BGA ；返修；印刷；植球；焊接
引言：随着电子信息技术的发展，传统的QFP元件已经不能满足用户对集成电路的要求。为了达到更小的体积，更快的传输速度，更好的引脚共面性，因此近年来出现的BGA（球栅阵列封装）。
一、 BGA元件的特点
传统的QFP元件引脚间距最小极限是0.3mm，在这个时候引脚特别容易折断，并且对SMT设备提出了更高的要求，可靠性方面随之降低，这时候BGA元件的优势就体现出来了。
与QFP相比，BGA的特性主要有以下几点。
1.1 同样100引脚，0.5mm间距的QFP元件和BGA元件的尺寸分别为21mm*21mm和10mm*10mm，这使得元件尺寸大幅度减小。在更小的尺寸内可以容纳更多的引脚，同时可以提高引脚间距，降低装配过程中设备的精度要求。
1.2 封装可靠性高。因为BGA是球状引脚或者柱状引脚，所以引脚更加结实可靠，不容易出现折断等转运过程中的机械损坏。
1.3 BGA元件共面性比QFP容易保证，焊锡球在融化后，会出现塌陷，元件本体会整体下移，使焊接时候接触更加充分，焊接可靠性高。
1.4 在焊接过程中，因为锡球融化，在焊锡表面张力的作用下，元件会进行自我对中，对中效果更好。
二、BGA返修工艺
由于BGA封装的特殊性，所以在返修过程中，传统的方法已经不适用了，在这里简单介绍一下BGA的返修步骤。
2.1拆除BGA元件。使用BGA返修台进行BGA元件拆除。将印制板放在返修台下面，进行局部加热，待BGA元件下方焊锡完全融化后，用镊子轻轻拨动元件，以保证完全彻底融化后，用吸盘将BGA元件吸起来。在这个过程中，如果焊点未完全融化，直接用吸盘将元件吸起，容易将印制板上的焊盘撕掉，此块印制板将报废。
2.2清理焊盘。将BGA焊盘及印制板上BGA位置多余的锡出去，使焊盘的平整，没有毛刺，为下一步操作做好准备。用恒温电烙铁将焊盘上的锡融化并撤掉，在这个过程中，需要不断的加入新的焊锡，以增加焊锡的活性，直到所有的焊盘都处在一个平面。在这个操作过程中，烙铁接触焊盘的时间不宜太久，以免破坏焊盘。也可用吸锡带来去除焊盘上多余的焊锡，使用吸锡带处理过后的焊盘更干净平整。使用吸锡带的时候，铜带容易粘在焊盘上，这时候一定要加锡，使之完全融化后再拿下来，否则容易破坏焊盘。焊盘如果未清理干净，后面的植球和印刷锡膏将很难完成。焊盘清理完毕后，用酒精等清洗液将焊盘清洗干净。
2.3 BGA植球。对于拆除后电性能符合要求的BGA可进行植球操作。使用专用的植球治具。将BGA放入植球治具中，上面盖上植球用印刷锡膏的钢网，BGA底部用阻焊胶带固定，以防脱模的时候将元件带起。手工进行印刷。保证锡量均匀，厚度一致，焊膏应使用流动性好的，这样印刷及脱模后成功率高。然后将印刷用钢网拿下，将植球钢网放在BGA上，选择合适的焊锡球，不同类型的BGA的焊锡球的大小不一样，有直径0.3mm的焊锡球，还有直径0.5mm的焊锡球，选择合适的焊锡球进行焊锡球的放置，保证每一个焊盘上都要有锡球。放置完成后，倒出来多余的锡球不能够回收再用了，防止粘上锡膏，污染其他锡球。同时，锡球在保存的时候，要注意防潮和防氧化，装在真空袋子中。最后将植好球的BGA在返修台下进行加热。使焊锡球和BGA元件焊盘结合，但不能完全融化，出现塌陷，在加热的时候，要不断观察返修台温度上升，同时观察焊锡球的状态变化，当焊膏出现凝聚时，加热完成。植球后要保证BGA上焊锡球无偏位、桥连以及脱落，否则重新操作以上处理焊盘，植球步骤。
2.4印刷焊膏。使用吊篮钢网对印制板上BGA焊盘进行印刷，选择专用的吊篮钢网，将钢网的空对准印制板上焊盘，不能有偏移，一只手将吊篮钢网固定，另一只手进行印刷，同样要求印刷要对正，且锡量饱满均匀。 印刷时，选择流动性稍好一些的焊膏，钢网所有开孔被锡膏完全覆盖后，刮干净，方可拿开钢网。刮的次数越少，成功率越高。印刷完锡膏后，在光学观测台下面观察每一个焊盘，所有焊盘都合格方可。为了方便操作，还可以在焊盘上直接涂抹助焊膏，这样不需要用钢网去对位，大大降低了劳动强度和操作难度。
2.5贴装BGA。在已经印刷好锡膏的印制板上贴BGA，必须依靠BGA返修台，通过它的视觉对位功能，使BGA能够准确的贴到目标位置。我们一般使用简单的视觉放置，让BGA元件的引脚与目标焊盘的图像重叠，但这个过程需要通过设备的摄影装置和贴装头的运行微调来完成。目标是使BGA的引脚和焊盘一一对应，没有偏位。因为BGA元件的引脚特性，以及客观条件的限制，在实际操作中，允许锡球和印制板焊盘有不超过40%的偏移。BGA的引脚是锡球，加热后会融化，通过焊锡的张力，BGA元件会自动校准。
2.6焊接。焊接是返修过程中的关键环节，温度及时间的控制非常重要。由于返修台的不同，所以其加热方式也不一样，目前有一下几种加热方式的机台：上部热风+下部红外，上部热风+下部热风+下部红外，上部红外+下部红外。不同的加热方式使用不同的温度曲线设置。如果是热风返修的话，需要先将返修台进行加热，使设备处于稳定运行状态，然后再进行温度测试，返修台带有温度测试功能，通过热电偶将印制板的上部和下部分别和返修台的测试孔连接，设置的曲线将和实际测量的曲线做对照。返修的温度曲线要和正常生产时候的温度曲线接近。同时，不同元件也需要区别对待，实际元件的温度取决于元件的材料、大小、以及印制板的厚度。在加热BGA的时候，要注意观察锡球变化，在183℃的时候，锡球开始融化，但是由于热风返修台的缘故，BGA四边的温度会比中心温度高，所以需要持续加热一段时间，待中心锡球融化后，才可停止加热，在这个过程中要观察BGA的变化，在焊接时候，BGA的引脚会出现塌落，当所有引脚都塌落后，BGA会有稍许下沉，这个时候，说明锡球已经完全融化了。在冷却过程中，不能冷却太快。不同于回流焊炉焊接，返修BGA的时候，元件是在室温环境下的，一旦停止加热，温度会迅速下降，在剧烈降温过程中，容易出现BGA冷却不均匀而产生型变。为了避免这个问题，所以，BGA应该在热风中冷却，逐渐降低热风温度，将冷却速度保持在不超过4℃/S，以降低返修中的型变。BGA返修的关键环节就是焊接，焊接过程中比较常见的问题就是桥连。在热风返修时，BGA角部位置出现桥接，这是因为返修温度设置过高，使得BGA四角向下弯曲，将焊点压连。热风返修是一个单向的，不均匀加热过程，这就需要在平时多积累经验，针对不同的元件和印制板去设置合适的返修温度。返修BGA一定要控制好上下温差，一般不能超过10℃，所以在焊接前要设备要先预热，同时设置好上下温度。为了防止BGA焊盘出现冷焊现象，BGA焊接时候的峰值温度≥210℃。
在BGA的返修过程中，应该针对不同的元件和印制板，不断总结，找出最合理的焊接温度曲线，从而提高返修的成功率。
[参考文献]
[1] Joerg Nolte.SMT China表面组装技术[J].用于返修系统的铁片新技术，2015，6/7.
[2] 贾忠中.BGA的返修[J].SMT核心工艺解析与案例分析，2013.
放热焊接篇9
关键词： 放水塔； 钢板衬； 施工工艺
中图分类号： TV54 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2013）03-0019-02
1工程概况
黑河亭口水库工程地处陕西省咸阳市长武县境内，坝址位于黑河干流下游，枢纽建筑物主要由大坝、泄洪排沙洞、溢洪道、输水洞、坝后电站等五部分组成，属综合利用的Ⅱ等大（二）型工程。泄洪排沙洞布置于右岸，靠近大坝坝肩位置，主要功能为水库运行期泄洪、排沙，施工期兼顾导流度汛。泄洪排沙洞洞身段总长度260m，园拱直墙型断面，衬砌后断面尺寸7.5m×10.565m。放水塔为钢筋混凝土结构，进口采用压力孔口，进口放水塔为矩形塔体，尺寸（22.413.0）m，塔内设检修闸门和工作闸门各一道。
根据泄洪排沙洞运行要求，平均每年需过水一次，黑河水泥沙含量较大，为减小泄水过程中推移质对闸室造成冲刷，在放水塔闸室段四周侧壁全部采用2205+Q345C复合不锈钢板衬砌，规格为4+16mm，钢板背面采用I25b工字钢作肋板，并用16mm厚Q235B钢板作连接筋板。钢板衬共29块，其中闸室底板8块，左、右侧墙各10块，顶部1块，单块最大尺寸8.5m×2.62m，单块最大重量5.787t，总重量139.2t，所有焊缝为焊角高不小于6mm的连续角焊缝。钢板衬与一期砼之间间隔75cm，采用联系筋固定，待钢板衬安装就位后浇筑二期砼，并进行接触灌浆处理。
2钢板衬安装工艺方法及主要技术措施
2.1钢板衬安装工艺流程
钢板衬安装工艺流程见图1
2.2安装主要施工方法与技术要求
（1）钢板衬安装定位
钢板衬安装后其桩号、高程、中心位置偏差不应超过±2mm。为防止加固焊接时，因焊接收缩造成钢板衬位移，加固型钢有一端焊缝，应为搭接焊，且应在最后焊接。加固完，再复测中心线、高程、桩号，作好记录。
（2）安装衬缝组装
衬节单元安装、衬缝对装应符合图纸的要求。衬缝对装时尽量采用活动压杆配合千斤顶逐段装配，外壁可辅助短定杆配千斤顶调整。安装时，不得随便在钢板衬本体上焊接脚手架、脚踏板等。
（3）衬缝焊接时采用2～3人对称焊接，每条焊缝焊接必须连续完成，不得中断。
3钢板衬焊接工艺
3.1焊接工艺流程
3.2焊接工艺评定与规程
进行焊接工艺评定是确保工程质量的一项重要措施。焊接工艺评定执行标准为《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》DL/T5018-2004的规定。
选用与钢板衬主材相适应的焊接材料对钢材进行焊接工艺评定试验，试板厚度选择符合规范要求并适用于本标所有钢板衬。
3.3焊接条件
（1）凡参加钢板衬焊接的焊工，均按《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》DL/T5018-2004的规定通过考试，并取得相应的合格证。
（2）无损检测人员经过专业培训，通过国家专业部门考试，并取得无损检测资格证书。评定焊缝质量应由Ⅱ级或Ⅱ级以上的无损检测人员担任。
（3）焊接材料按要求进行烘焙，烘焙温度符合规范规定，焊条放在保温筒内随用随取。焊条的重复烘焙次数不超过两次。
（4）风速大于8m/s（气体保护焊时大于2m/s）时或环境温度低于-5℃、相对湿度大于90%以及雨天和雪天露天施工，在采取有效措施（加保温棚和防风、防雨棚）后才进行施工。
（5）施焊前，对主要部件的组装进行检查，有偏差时及时进行校正。焊前将坡口两侧各50～100mm范围内的氧化皮、铁锈、油污及其它杂物清理干净，每一焊道焊完后清除干净焊渣后再施工。
（6）施工前按照焊接工艺评定成果编制焊接工艺计划。焊接工艺计划内容包括：焊接位置和焊缝设计；焊接材料的型号、性能；熔敷金属的主要成份，烘焙和保温措施；焊接顺序；焊接层数和道数；每道焊缝焊接的顺序及电弧能量范围；电力特性；定位焊要求和控制变形措施；预热、后热和焊后热处理措施；生产性焊接工艺试验；焊接工作环境要求；质量检验的方法和标准。
3.4焊接预热
钢板衬焊接前进行预热可使接头附近的温度梯度平缓，减少残余应力、热应力和收缩应力的产生，可防止裂纹出现和减小变形、减小热影响区的硬化程度、防止氢脆化引起的裂纹、同时可减少气孔的形成和熔敷金属中氢的含量。
对于环境温度低于-5℃时，焊接前用远红外温控加热仪对焊缝两侧进行预热，预热温度由试验确定，一般为100～130℃，预热宽度以焊缝中心线两侧各3倍板厚，且不小于100mm为宜。焊接工艺要求需要预热的焊件，在定位焊前也要进行预热，较主缝预热温度高20～30℃，定位焊可采用氧、乙炔焰加热，以焊接处为中心，至少在150mm范围内预热。焊接过程中层间温度控制在150～200℃为宜。使用监理人同意的表面温度计测量焊缝预热温度，距焊缝中心线两侧50mm处对称测量，每条焊缝不少于3对测点。
3.5焊接
3.5.1焊接工艺要求
（1）一类焊缝中的定位焊缝用碳弧气刨全部清除。
（2）所有焊缝尽量保证一次性连续施焊完毕，严格按“焊接工艺规程”的要求进行所有焊缝的焊接。
（3）施焊前，对主要部件的组装进行检查，有偏差时及时校正。
（4）为尽量减少变形和收缩应力，在施焊前选定合适的定位焊焊点和焊接顺序，从构件受约束较大的部位开始焊接，向约束较小的部位推进。
（5）纵缝焊接设引弧和熄弧用的助焊板，不在母材上引弧和熄弧，定位焊的引弧和断弧在坡口内进行。
（6）多层焊的层间接头错开并避开纵缝位置。
（7）每条焊缝一次连续焊完，当因故中断焊接时，采取防裂措施（加保温棚布）。在重新焊接前，将表面清理干净，确认无裂纹后，方可按原工艺继续施焊。
（8）焊接完毕，焊工进行自检。一、二类焊缝自检合格后在焊缝附近用钢印打上钢号，并作好记录。
3.5.2定位焊
拟焊项目均采用已批准的方法进行组装和定位焊。定位焊可留在二、三类焊缝内，构成焊接构件的一部分，对于一类焊缝的任何焊缝的定位焊，应在后焊的一面坡口内焊接，正缝焊完后应将背缝的定位焊段刨掉再焊。定位焊位置距焊缝端部30mm以上，其长度在50mm以上，间距为100～400mm，厚度不宜超过正式焊缝高度的二分之一，最厚不宜超过8mm。施焊前，认真检查定位焊质量，如有裂纹、气孔、夹渣等缺陷及时清除干净再焊。
需预热的焊缝在施焊前用远红外温控加热仪进行加热，将加热片均布于钢板衬外侧的焊缝两侧。钢板衬焊接过程中，利用两端的防风、防雨棚布来保证施工场所无穿堂风通过或雨、雪进入焊接场所。
3.6焊接检验
3.6.1外观检查
所有焊缝均按《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》DL/T5018-2004的规定进行外观检查。
3.6.2无损探伤
进行探伤的焊缝表面的不平整度应不影响探伤评定，高出部分用砂轮磨平。焊缝无损探伤遵守《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》DL/T5018-2004的规定。焊缝无损探伤的抽查率按施工图纸规定采用。抽查部位按监理人的指示选择在容易产生缺陷的部位，并抽查到每个焊工的施焊部位。
3.7焊缝缺陷处理
焊缝内部或表面发现有裂纹时，进行认真分析，找出原因，提出缺陷返修部位和返修措施。返修后的焊缝，按《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》DL/T5018-2004规定进行复检。
焊缝内部缺陷用碳弧气刨或砂轮将缺陷清除并用砂轮修磨成便于焊接的凹槽，焊补前要认真检查，如缺陷为裂纹，则用磁粉探伤或渗透探伤，确认裂纹已经消除方可焊补。
当焊补的焊缝需要预热、后热时，则焊补前按前述规定进行预热，焊补后按规定进行后热。
根据检测结果确定焊缝缺陷的部位和性质，制定缺陷返修措施再处理缺陷，返修后的焊缝按规定进行复验，同一部位的返修次数不宜超过两次。
3.8衬壁表面缺陷修整
在钢板衬壁上严禁有电弧擦伤，如有擦伤应用砂轮将擦伤处作打磨处理，并认真检查有无微裂纹。打磨清除钢板衬表面的突起处。
钢板衬表面的局部凹坑若其深度不超过1mm时，使用砂轮机打磨，使钢板厚度渐变过渡。焊补前用碳弧气刨或砂轮将凹坑刨成或修磨成便于焊接的凹槽，再行焊补。缺陷焊补若需预热或后热，按规定执行。焊补后用砂轮机将焊补磨平，并认真检查有无微裂纹。
放热焊接篇10
关键词：钢结构；焊接变形；矫正
钢结构与其他结构相比，这种结构具有载重大、架设简便等优点，再加上工期短、工艺简单，因此被广泛应用于高度和跨度较大的结构，以及可拆卸的结构等等。在施工过程中，很多外界因素都会造成钢结构变形，其中，焊接变形最为常见，而且可以通过优化工艺来减少和避免。
近几年来，钢结构焊接框架在建筑业中得到了广泛的应用。钢结构焊接框架凭借其强度高、质量小、韧性好、以及安装快捷施工方便等多种优点，逐步取代了铆接和螺栓连接等其他连接方式。但是钢结构焊接也有不便于进行焊接质量检验、容易引起构件变形等缺点。在钢结构焊接施工过程中，如果能采取一定的方式适当控制，就能够有效减小变形量，提高焊接效率和工程整体质量。
一、常见的焊接变形
焊接过程中母材不均匀受热，钢材不论在焊接的加热还是冷却过程中，都会产生变形。因此，受热变形是焊接钢结构一种常见的变形方式。焊接变形有以下几种基本形式：
（1）弯曲变形。弯曲变形在焊接中常出现的现象，这种变形对钢结构精度影响很大。钢材的纵向收缩与横向收缩都会产生弯曲变形。在腹板很薄的时候也会发生弯曲变形。
（2）横向变形。形成横向变形的主因是板材的不均匀受热。由于板材的不同部分的受热不均，热过程不同，因此在板材冷却时，横向收缩是不均匀的，这就造成了横向变形。
（3）纵向变形。在钢板加热后冷却过程中，原来温度高的部分被压缩的多，因而冷却后收缩的也多，因此产生的纵向收缩造成纵向变形。
（4）角变形。对较厚钢板进行角焊接时，焊接的这一面温度高，焊接背面温度低。这样在冷却时，焊接的一侧收缩较大。就会相对角度变化产生角变形。
（5）波浪变形。这类主要发生在薄钢板构件中。薄钢板冷却收缩的时候，不同区域之间互相产生应力，因为焊接产生的应力很大，薄钢板就无法维持稳定出现褶皱。
（6）扭曲变形。主要表现是钢结构横断面发生了扭转。
二、控制焊接变形的方法
在钢结构的焊接过程中，要充分考虑变形的问题，通过合理的焊接方法，减少焊接变形。
1.设计合理的焊缝
焊接连接是钢结构中的重要环节，连接的承载能力必须不小于钢件的承载力，这就是代表焊缝强度必须不低于母材的强度。对于不同功能的焊缝对于力学性能的要求也不尽相同，受力焊缝是主要承受传力，对于强度很高；缀连焊缝主要起连接作用，它的应力可忽略不计，但在连接过程中受剪力作用大，因此强度可适当减小，韧性适当提高。
从尺寸上说，焊缝尺寸不应该设置的太大。因为过大的尺寸会导致焊接变形增加，还会增加焊接工人的劳动强度。所以，在保证强度的前提下，应尽量减小焊缝尺寸。
2.焊前的准备工作
钢件毛坯不能随意摆放，需要平整放置。要为钢件提供数量足够，位置合理的支撑。否则，焊接过程中钢件会因自重发生变形。放样和下料毛坯时必须为了补偿收缩留一定的焊接余量。
3.合理的装配和焊接顺序
要有标准的水平平台，用于制作和拼接钢件，这样保证了构件的平直。小件可以一次装配，先定位焊接一遍，再按顺序一次完成。大型钢结构要先将小件组焊，然后，总体装配，之后再焊接。拼装过程中要注意避免过大的外力强制组对，防止焊件的变形。对接口的间隙，搭接长度，坡口角度连接要合理。
4.选择合理的焊接工艺
焊接时能量越小，焊接后变形就越小，所以在尽可能的情况下尽量焊多层、使用小焊条，对电流、焊接速度也要进行控制。在焊接钢件时候，要先从短焊缝开始焊接，再焊长焊缝，先焊立位面角焊缝再焊平面角焊缝，先焊接对接再焊接角接；先外后内，先纵后横，先中后边。对于长焊缝，要使用断续焊法，每隔1M左右距离焊缝要进行对称焊接，如果是1.5米以上可以使用跳焊法。其中断续焊接时焊接接头比较多，所以容易产生缺陷。
5.m当应用预热法
在焊前可以对焊件进行加热，局部预热或整体预热之后再进行焊接。焊前预热后能够减少焊接应力变形，不同的焊件预热温度不同一般预热温度80度到300度之间。
6.刚性固定法
刚性固定法是指焊接时将构件用夹具等固定在具有一定强度的工作台上，构件在热胀冷缩时会受到约束，变形被外力所限制。这种方法适用于塑性较好的材料和厚度在10mm 以下的薄板。
三、焊接变形的矫正
钢结构焊接变形的因素很多，当焊接变形难以避免或构件的变形程度超过设计要求时，必须进行矫正。通常焊接变形的矫正可分为冷矫正法和热矫正法两种。
1.冷矫正法
冷矫正法也叫机械矫正法，是使用机械力的作用，对焊接变形进行矫正，这种矫正方法常常使用于小尺寸焊件或变形程度较小的焊件，常用器具有千斤顶、压力机、矫板机等。在矫正工作时，需要先将焊件固定在工装之间，再对焊件构件施加相反焊接方向的外力，使其产生相反的塑性变形，补偿原来因为焊接应力造成的变形即可。但是需要注意，因为需要施加作用力的原因，冷加工法不适用于脆性较大和硬度较大的钢材料。
2.热矫正法
热矫正法也叫火焰矫正法，它是利用火焰的温度对焊缝局部进行加热，在其冷却时，重新发生热胀冷缩造成新的局部形变，从而能够抵消旧的形变，达到矫正的目的。所以如何正确的选取加热位置，温度以及冷却时间是能否取得火焰矫正良好效果的重要因素。热加工法适用于低碳钢结构和部分普通低合金钢结构。
火焰矫正法的加热方法有点状加热，线状加热和三角形加热三种。点状加热主要适用于矫正板料的凸凹变形，要根据钢板自身的厚度，材料和变形程度确定加热点的直径，数量和间距。一般情况下钢板厚度越大，变形越大，加热点越多，直径越大，间距越小。加热点直径一般在 十毫米到三十毫米之间之间，相互距离一般为五十到一百毫米，排布形状往往采用梅花形状。线状加热有三种基本形式：直线加热、曲线加热和环线加热，具体应用时应酌情选择。
四、结束语
本文总结了各种施工中钢结构焊接变形，以及变形的控制要点和矫正方法，这些经验将在建筑钢结构施工中起到预防和指导作用。钢结构的焊接形变在施工工程中经常发生，影响建筑施工质量，必须注重控制和矫正。
参考文献：
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