焊接安全论文合集12篇

时间:2022-04-09 19:35:39

焊接安全论文

焊接安全论文篇1

由于焊工在焊接时要与电、可燃及易爆气体、压力容器等接触,在焊接过程中还会产生一些有害气体、烟尘、电弧光的辐射、焊接热源的高温、高频磁场、噪声和射线等,有时还要在高处、水下、容器设备内部等特殊环境中作业。为此我国明确规定:金属焊接(切割)作业是特种作业,直接从事特种作业者—焊工属特种作业人员。如果焊工不熟悉有关劳动保护知识,不遵守安全操作规程,就可能引起触电、火灾、爆炸、金属飞溅烫伤等工伤事故及焊工尘肺病、中毒、电光性眼炎、皮肤病等职业病的产生。这不仅给国家财产造成经济损失,而且直接影响焊工及其他工作人员的人身安全。但是传统的焊接专业课程内容往往过多注重焊接工艺与技能操作技术,对于本专业安全素养教育仅停留在绪论课及各技能操作中简单提及的一点安全技术内容中,教学内容缺乏系统性、全面性,教学过程相对分散不集中。通过对焊接专业毕业生的问卷调查表明,大部分学生对本专业的职业健康与安全的内涵比较模糊,对职业病知识比较欠缺,对急救常识掌握不够,对自己将来要从事的职业有哪些危险有害因素了解不透彻,对可能造成的伤害也知道的不多,这说明在中职学校开展专业安全教育是非常重要的。

2焊接专业安全素养课程建设思路

为确保焊接专业安全素养教育的开设真正让学生学有所获,我们经过多次研讨,首先将安全素养教育纳入了课程体系并用一定的课时保障,同时围绕课程教学目标、教学内容、教学方式方法、评价和考核等方面进行了课程建设的构建。

2.1师资、教材、课时三落实

2.1.1师资建设。职业学校开展专业安全教育效果如何,师资是关键。近几年来,我校通过理论教师与实习教师结对子方式,互相学习,取长补短,逐步向一体化教师模式转变。同时,选派优秀教师参加全省技能操作资质认证,并鼓励教师深入企业参与实践锻炼等方式,不断提高教师的安全教育理念,强化教师的专业操作技能。目前我校已有两名焊工高级技师,两名焊工技师,这为顺利实施本专业安全素养教育提供了有力的师资保障。

2.1.2教材建设。目前,我校主要选用员工特殊工种安全培训用书《金属焊接与切割作业》、学生用书《焊工工艺与技能训练》及《焊工技能训练》三本教材相关内容进行授课,同时我们已经完成了本专业安全教育读本编写及题库建设,并借助于我们组织学生拍摄的“安全双述”(岗位描述及手指口述)视频综合进行安全素养教育授课。

2.1.3课时。为了保证教育的效果,我们已将焊接专业职业健康与安全教育课程列入学校正常的教学体系,开设专业素养课程,每周2课时,一学年至少保证30课时。一年级以公共安全知识和技能培养为主,二年级以专业安全知识和技能培养为主。

2.2明确课程教学目标。通过该课程系统学习,使学生了解本专业存在的职业危害及可能导致的安全生产事故,掌握预防工伤事故及职业病应具备的劳动卫生知识及防护措施,并具备一定的事故急救常识。使学生树立主动安全意识,掌握专业安全知识,具备安全操作技能。

2.3优化设置教学内容。根据焊接专业岗位特点,设置安全素养教学内容如下:焊接与切割劳动卫生与防护;焊接与切割安全用电、焊接与切割防火防爆、各种焊接与切割方法安全操作技术(焊条焊与电弧切割、气体保护焊、气焊与气割、特殊焊接与切割作业)、各种事故安全急救常识及典型焊接与切割事故案例与事故原因分析等。在合理设置本专业教学内容的同时,完成了相应内容教学大纲的编制。

2.4创新教学模式。教学模式采用课堂教学为主,现场实习为辅,以实践活动为载体的教学模式,将焊接专业安全知识和技能的学习与学生的未来职业、岗位紧密结合在一起。注重课堂教学。课堂教学是专业安全素养教育的主渠道。在课堂教学中,针对该专业对应的职业病以及职业伤害的特点,我们以课堂讲授为主,将案例教学、情境教学、多媒体光盘模拟现场教学等多种教学方式综合运用,通过案例再现、情景启发、视频解说等模式让学生领会“懂安全是前提,会安全是基础,能安全是关键,不出事是本事”的安全理念内涵,体会“要我安全———我要安全———我会安全”安全观转变的意义。实习教学不放松。现场教学是解读安全生产、实施安全素养教育的主阵地。结合校实习车间焊接作业环境、焊接设备及焊工劳动防护及焊接作业体会开展针对性教学,更容易充实教学内容,强化教学直观效果。同时定期组织学生去各单位工厂见习,熟悉企业的各项规章制度和工作规范,使学生及早预见未来职业岗位特点,利于调动学生主人翁参与感意识,在理———实一体的教学氛围中让安全知识深植于学生身心中。丰富实践活动。组织实践活动是开展专业安全素养教育的有效途径。我们通过主题班会或主题实践活动宣讲相关知识,并聘请了一些企业焊工师傅现身说教。同时借助于校园网、广播站、宣传栏等载体宣传安全知识,定期组织演讲比赛、知识竞赛、急救演练等活动,通过开展融教育与趣味性一体的多项实践活动,极大地提高了学生学习专业安全知识的兴趣。

焊接安全论文篇2

焊接行业是一个危险性极高的行业,要求相关从业人员具备较高的技能水平,同时还要求该专业的从业人员拥有认真谨慎的工作态度。这些职业素质要求都为我国焊接职业技术要求提出了更高的建设要求,对职业院校的焊接专业教师提出了更多的教学标准。在职业院校学习的学生大部分对理论知识没有兴趣,因此在专业基础教学中教师所收获的往往是质量较低的教学反馈,教师需要通过将理论教学与实践教学相融合的方式激发学生对专业知识的学习兴趣,以促进其专业教学水平及学生的专业技能水平提高。

1 焊接基本理论的学习

兴趣是学生学习做好的老师,所以如何激发学生对焊接理论基础知识的学习兴趣成为人们关注的重点。在职业院校学习的学生大多数都对学习没有很大的兴趣,所以在进行专业理论知识学习时学生们往往兴趣不大,也不会在课堂上记录笔记,这对学生熟练掌握专业知识十分不利,这就对从事专业教学工作的教师提出了考验。

针对这一问题,相关教师找出了先进行实践教学在开展理论教学的策略方针,通过实践操作在教学中让学生主动发现问题,对自己不理解的问题提出疑问,然后在开展理论教学工作,让学生自己在课堂中找到这些实践中所存在的问题的答案,这样学生就会在理论课堂中集中精力、主动学习并且做课堂笔记,通过这种方法可以很容易激发学生的学习兴趣,引导学生主动学习专业理论知识,这样开展教学工作的效果好于学生一味的被动几首教师所讲授的知识。

在实践时教师也可以主动向学生提出一些问题,让学生在实践或理论课程学习中主动寻找答案,但是教师在提出问题时一定要注意确保问题的难度和价值,所提问题不可以难度过大,但却要具备较高的价值,如果问题难度过大很容易打击学生的学习兴趣,无法激发学生的探究欲,而若教师所提出的问题不具备讨论价值,那么就是在浪费教学实践和教学价值,专业知识教学就会失去意义。教师可以在理论课堂中运用一些可替代实物进行教学,这样可以加深学生对知识的影响,教师可以在进行安全理论教师时将猪皮作为教具,验证焊接会对人体造成的伤害,通过焊接时焊接工具对猪皮造成的烫伤效果来加强学生在完成焊接工作时的安全意识,重视在实践中进行自我保护,防止操作处理不当可能对人体造成的伤害。

采取这样的教学方式进行教学教师就会受到良好的教学反馈效果,如果教师直接向学生讲授这些知识不宜引发学生的学习兴趣,在课堂中是适当举例或合理使用教具可以在很大程度上增强学生的学习兴趣,同时还能帮助学生掌握较高的学习热情,对教学水平及教学质量提高具有非常关键的积极性意义。

2 焊接操作水平的提高

理论是实践的基础,在专业学习过程中学习理论知识是为实践教学及工作提供保障,以促进学生实践能力及技术水平提高,所以教师在教学中不仅要重视理论知识教学,更应该将实践教学及技能训练作为课程教学的重点,以提高学生的动手能力和实际操作水平。

这些成绩的取得,与我们平时抓操作能力及基本功的训练是分不开的。对于操作水平的提高我们的做法主要是抓焊接“五功”的训练:

(1)气功:指焊接操作中调节气息、稳定呼吸、聚精会神操作的基本功。

(2)蹲功:即焊工不依靠任何支点,两脚稍比肩宽,稍成外八字形,躯干蜷缩,重心下移的焊接姿势,将这种姿势长期保持并稳定的基本功。

(3)腕动:指通过手腕根据焊件与焊条的位置及熔池的变化,能够灵活地调节焊条角度和运条(锯齿形、三角形、回摆、断弧、引弧、挑弧等)的基本功。

(4)眼功:指在焊接过程中,焊工的双眼要时刻观察焊接熔池的变化,注意控制熔孔的尺一寸,观察上一个焊点与前一个焊点重合面积的大小,焊缝成形质量及外部缺陷的查找,同时与鼻子配合完成对不同烧焦味的即时判断,消除安全隐患的基本功。

(5)耳功:指在焊接过程中,通过对电弧燃烧的声音,及电弧击穿熔孔“璞、璞”的爆破声来判断焊接电流的大小以及背面成形情况大致判断的基本功。

3 焊接安全水平的提高

3.1 狠抓安全教育第一课。学生在拿焊钳(把)前的第一课必须让学生清楚地知道本工种存在的安全隐患,观看安全操作视频,讲解常见的安全事故,以引起学生的高度重视。对于中职学生特别应强调手工电弧焊敲渣时应采取的安全措施,坚决杜绝炽热的焊渣蹦入眼睛的恶性事故的发生。我们在这一点上可用如下安全措施教育学生:用猪皮在焊后几分钟的焊缝上做实验,起到的警示效果较好。

3.2 平时妥全操作习惯的养成。每次上课前应习惯做以下准备:保持工作场地的干净、整洁;开机前检查焊机接地及电缆线、焊钳的连接是否完好;检查焊接装备是否齐全(包括手套、焊帽、工作服、敲渣锤、钢丝刷、焊钳架等);检查电源是否并联了其它用电设备;最后再问自己一句:“我还有其他没有注意到的安全问题吗?”如果确认没有任何安全问题,经指导教师检查无误后推闸施焊;焊后拉闸整理工具,清洁场地。指导教师要明确告诉同学们:养成这样的习惯,是对自己负责、对他人负责,是受益终生的好习惯,要坚持下去,并带到以后的工作当中。

3.3 细节关怀突出安全教育人文精神。学生在焊接过程中不可避免地会出现这样那样的问题,指导教师要有耐心,要有不怕暴露问题的心理准备,对暴露出的问题及时解决。不要斥责辱骂学生,对于学生普遍性的问题,大家一起解决,特殊性的问题,个别辅导,对于手笨的学生,要手把手地教。学生对焊接指导教师的喜好,决定了他对焊接课的喜好,自然而然学生的焊接水平提高也就比较快。

结束语

总而言之,在职业院校的焊接教学中教师应该将安全作为教学工作及指导学生实践工作的第一原则,要培养学生对手工电弧焊工作的安全意识,在教学中帮助养成严谨的工作态度,为学生日后开展实践和工作奠定良好的基础。同时,教师要确保在教学中为学生提供一个良好的学习环境,让学生在安全的分为中学习焊接知识,验证焊接理论,在提高学生专业技术能力的同时也为学生工作安全提供有力保障,从而为国家建设输送技能和素质全面的高素质人才。

焊接安全论文篇3

【中图分类号】G718.1

一、注重科学理论教育

加强专业的科学理论知识教育,让学生们了解理论知识对实际操作的指导性,用理论知识解释实际操作中的各种问题,这样更能激发学生对学习理论知识的求知欲和创新能力。实际操作来源于理论基础,尤其是对金属材料的特点、类型、组织结构、热处理知识,以及各类焊接方法,焊接种类,焊接工艺设备应用,焊接条件等等。为提高学生的焊接技能打下坚实的理论基础。比如,普通碳素结构的钢Q235材料,碳含量低,用手工电弧焊焊接性能较好,常温下在焊接之前和焊接之后都不需要热处理。其抗拉强度在400兆帕级左右,屈服强度大于等于235兆帕,有"等强度,同成分"的理论指导,我们则选用酸性结构钢焊条E4303。焊缝的形状和尺寸,焊接质量和生产率由焊接参数直接影响。

同样,焊条,焊接电流,焊接层数,焊接电压、焊接速度等焊接技术的调整和实际应用都需要理论基础作指导,理论知识为实际操作保驾护航,如果知识一味的加强实训而忽略理论知识,焊接技能达到一定水平后就会停滞不前。

当然,在理论教学方面,避免太偏太难,言简意赅,防止打消学生们的学习积极性,例如:老师提出问题,在焊接的过程中,有哪些因素会对我们人身造成伤害?这时候会有学生经过观察后回答,触电,焊接时的弧光刺眼,烟尘,还有四处飞溅的焊渣等。回答的很对,但不够全面,需要指出的是,还有烫伤,焊接过后几分钟后,焊缝处看似与周围颜色一样,但是焊缝处温度和焊渣的温度还是很高,稍不注意,一旦赤手触碰,就会造成烫伤。这样的一种"实践-理论-再实践"过程,就是一个提高的过程。

二、形成良好的"比、学、赶、帮、超"的学习氛围

深入学生内部,与学生一起制作焊接一些简单小工件,对比老师与学生焊接质量,以优秀者为榜样,鼓励学生继续努力,形成良好的相互帮助的学习氛围。

经过一段时间的学习,实际焊接达到一定的水平时,根据每个学生的特点,进行分组,相对优秀的和较差的分为一组,优秀的为师父,较差的为徒弟,师带徒,相互学习,相互帮助,相互提高。让学生自身看到自己的强项和弱项,进行互补,交流经验和学习心得,从而快速提高焊接技能。定期进行小组比赛,以验证成效。

这样整体实力都会得到提升,再根据现在的实力,重新分组,再次提高。

三、定期组织学生开展焊接技能竞赛,以赛促学

定期组织开展焊接技能竞赛,并有荣誉和奖品进行激励,激发学生们的学习动力。以小组为单位进行比赛,老师评定结果时要公平公正公开,指出学生们焊接过程中的问题及焊接质量,让学生们心服口服。竞赛内容为30%焊接理论考试和70%焊接技能比赛,综合评分。锻炼学生的"四到",即:听到、看到、闻到、摸到。

听到:在焊接过程中,听电弧的燃烧声音,以及击穿熔孔的爆破声,通过声音来判断焊接时的电流大小,判断背面成形的大致情况。

看到:在焊接的过程中,双眼要认真注视着熔池的情况,时刻注意控制熔孔的大小,以及上一个焊点与这一个熔点的重合面大小,焊接缝隙的质量,以及其他外部问题及缺陷。

闻到:在不同的工况下,焊接的过程中,用鼻子闻,判断不同的焦糊味儿来判断,防止发生安全事故。

摸到:焊接之前,用手触摸需要焊接的断面打磨的情况,方便能够更快的完成焊接工作。

灵活运用"四到"基本功,即能打下坚实的焊接基本功,这"四到"的基本功,既是独立的又相互依托。要求学生从实际操作中才能领略各自的奥妙。

四、安全第一,保护自身安全,正确穿戴劳动保护用品

在手工焊接过程中,会释放有毒气体、有害粉尘、弧焊的强光辐射,另外,焊条和焊渣较高的温度,会影响人的安全和健康。

安全不只是口号,要印在学生的心里,不懂得保护自身安全的焊工,焊接技术再高超,一旦出事故,后果不堪设想,最后都是徒劳。焊接时最需要注意的就是保护好眼睛及面部,焊接时戴好面罩,敲打焊渣时,高温的焊渣飞溅到眼内,严重时造成失明。

观看焊接事故视频和安全操作视频,讲解发生安全事故的原因,让学生们从内心意识到严重的后果,留下深刻印象,增强安全意识,防患于未然,以后就会在自己焊接过程中,加倍注意。

五、实训为主,理论结合实际,强化实际动手能力

有时候讲解理论知识,同学们难免会觉得枯燥无味,哈欠连天,对纯理论的知识一点不感兴趣,这就需要老师理论与实践相结合。动手能力强,不怕吃苦,抗疲劳精神强大,这是中职学生们最明显的优点。注重实用性和动手能力的培养,有了理论知识的指导,实训环节必不可少,并且是提高学生焊接技能最为重要的环节。将抽象而繁琐的理论应用于实际操作,以形象具体和鲜活生动的事例体现出来,呈现在学生们的眼前,更能激发学生们的动手欲望,兴味无穷。建立实训室,学生课上或课外都能够有条件锻炼焊接技能;利用多媒体教学,图文并茂为学生讲解;外出参观工厂工人实际焊接操作,激发学生浓厚的学习兴趣,很难继续提高。

制造问题,让学生们思考为什么,比如:焊接热输入因钢板受热面积过大,整块钢板受热不均匀,最后造成钢板严重变形和角变形,这是为什么呢?接下来再讲授应力、变形的理论知识,学生一定会很感兴趣,并且很好理解。

另外,条件允许,可以与校外企业合作对学生进行实地培训,进行"工学交替"、"半工半读",给学生一定的工作任务,在实际生产的过程中,完成实习目标,提前接触社会,既能锻炼自己的焊接技能,又能与别人建立团结协作的良好关系,从而能够更加的方便吸收和学习焊接技术,提高学生的就业竞争能力。

结束语:焊接专业的教学,必须注重理论与实际相结合,激发学生学习的兴趣和热情,使学生产生求知欲,主动去摸索焊接的技巧和奥秘,有效的提高教学质量。

焊接安全论文篇4

1.引言

焊接与热切割工种作为特殊工种,其操作者需要掌握较多的相关理论知识和操作原理,熟练掌握焊接方法及操作技巧。对于职业学校的学生而言,全面、准确地掌握这些知识很难。为方便学生学习,提高学生学习效率,我结合多年实践、理论教学工作经验,将焊接与热切割工种所用到的原理、方法与操作技巧相关内容整理成如下口诀。

2.常用焊接种类、焊接材料、焊机选用口诀

焊接分类很多,最常用的是按热源的性质,形成接头的状态,以及是否采用加压来划分。几乎所有的金属材料都可以用来焊接,对于不同的材质选择不同的焊接方法、焊机尤为重要。总结口诀如下:

常用焊接三大类,熔化压力和钎焊;

手弧气焊气保焊,生产当中最常见;

焊芯用钢材分类,碳素合金不锈钢;

焊接材料种类多,常用碳钢较普遍;

异种金属的焊接,根据材料选焊机。

3.焊工操作技巧与安全注意事项

焊接操作技术对于一名焊工至关重要,而操作安全规程一直是社会各界所关注的焦点,为方便学生掌握操作技巧与安全操作要领,特总结如下口诀:

进入工位先检查,设备安全最重要;

焊机运行稳定后,左握面罩右握钳;

两肘夹紧腰部处,运条平稳防抖动;

电弧高低要一致,熔池温度须控制;

气割胆大要心细,回火先关乙炔气;

气瓶放牢防倾倒,安全距离要做到,

作业现场勤清理,工具工件摆放齐;

处理故障断电源,防止触电是关键;

注意安全和隐患,劳动保护穿戴全;

焊接结束先停机,人离工位断电源。

4.焊接人才的综合能力要求

想成为一名熟练、技术超群的焊接高素质技能型人才,学生不仅要有较高的操作技术,而且要有掌握深厚的理论知识。新时期对焊接技能型人才的综合能力要求较高。口诀如下:

焊接人机料法环,操作技艺占为先。

手脑合一最重要,切忌浮躁心不专。

右手僵硬是大忌,内旋外旋施时变。

纵横并进三方向,牢记焊接三要点。

焊前组对按规范,焊条质优且要干。

引燃电弧有技巧,划擦撞击可任选。

电弧燃后心莫急,预热母材挺关键。

待到温度升上去,尔后实施短弧焊。

熔池熔孔要看清,不可一味上前赶。

温度高时要停弧,温度低来连续焊。

电弧并进深和浅,跟随位置时时变。

焊缝位置有不同,焊条角度则不同。

更换焊条手要快,接头匀一过渡缓。

要使根部不内凹,猛送焊条至根边。

封顶留孔要注意,电弧下压角度变。

听到噗噗击穿声,熔透良好心放宽。

焊接是门高技艺,读书善思多磨练。

体味其中奥妙处,小小焊缝天地宽。[1]

5.结语

焊接安全论文篇5

中图分类号:TL374文献标识码: A

一、前言

如何做好新形势下建筑焊工培训工作,为建筑焊工培训实现可持续发展提供坚实的安全保障,是建筑焊工培训面临的迫在眉睫、必须解决的头等课题。

二、加强焊工培训,提高安全意识

由于历史及社会发展的原因,今天的焊工队伍正从传统的师傅带徒弟的“传帮带”形式转变为社会传授形式,焊工的工作技能大多不再由师傅手把手传授,而是由企业或培训机构集中培训。作为一名有志从事焊接作业的焊工,在参加工作前就能得到规范系统的培训至关重要,在培训过程中得到名师指点更是一笔终身受用的财富。每一位初学者都渴望有名师指点。所谓“名师”,不但要熟悉本工种的实际工作经验和安全理论知识,更要有一技之长,对工作尽职尽责,还要具备发现问题、解决问题、善于总结和分析的能力,并能因材施教。对于不同的学员,除建立一套行之有效的培训制度外,且应采取灵活、务实的方法使受训者在最短的时间内掌握关键的技术和安全知识。教师素质的高低,将直接影响到一名焊工的成长,所以高水平的教师应能跟上时展的步伐,跟上焊接技术发展的趋势,立足本地,放眼全国。这样,教师不但需通过正规的培训,而且需经常学习先进技术,掌握现代技术,并通过自己不断总结,发扬光大。也只有这样才能真正成为一名技术硬、水平高的合格教师,也只有这样才能“名师出高徒”。因此必须首先要提高教师的技能及安全理论水平。

一个焊工实际工作能力往往是衡量一个焊工技能水平的标准,从而忽略了焊接安全理论知识的重要性。其实,焊接理论和安全知识是一个焊工的基础和必备知识,学好焊接理论和安全知识,就是打好工作基础。在实际工作中,理论知识可以为焊工指明方向,使其少走弯路,更快掌握焊接技能。焊接安全知识可以帮助焊工避免在工作中产生事故隐患,确保安全生产,还能发现问题、分析原因、解决问题,同时也能规范焊工的操作行为。由于部分焊工文化水平偏低,理论知识较为薄弱,因此必须加强培训工作。

制定系统的学习计划,并严格按计划实施。健全培训制度,培养学员良好的学习态度,提高学员学习技能的积极性,营造良好的学习氛围,教会学员正确的操作方法和步骤,激发学员“学技术、懂安全”的工作态度。对学员每天模拟练习的工件逐一进行检查、分析、讲解,严格按照培训质保体系要求,从练习数量、熟练程度、考试情况等各个环节把好关。

三、焊工培训的重要性

现代社会中几乎所有的建筑工地,在建筑施工工程中都不同程度地依赖着焊接技术。记得以前在上学的时候,老师组织让我们学习安装收音机,里面的一个个小的不起眼的器件就是用焊接技术的完成的。如果焊接不当,会影响其性能,例如音质、开关等,这就需要重新焊接,所以焊接技术非常的重要。

美国和德国发达国家都曾组织过一些焊接专家共同讨论21世纪焊接的作用和发展方向。

焊接(到2020年)仍将是建筑施工企业的重要施工技术,目前还没有其它方法能够比焊接更为广泛地应用于金属的连接,并对所焊的产品增加更大的附加值。

焊接技术将被认为是改善施工成本、质量和可靠性的重要技术手段,而且对提高建筑公司的市场竞争力有着重要贡献。

焊接质量受到人们的普遍关注,尤其是保证建筑产品质量的关键一环。决定焊接质量优劣的主要因素,取决于焊工操作技能的高低、工艺水平应用如何和是否有良好的职业道德。而提高焊工这方面素质的唯一途径,就是按国家的统一标准进行较全面的培训。因此,焊工技能培训考核,就成为提高焊接质量的有效措施,越来越受到多方面的重视。

焊接技术已经渗透到建筑行业的各个领域,直接影响到施工的质量、可靠性以及施工的成本、效率。焊接技术包括电焊、切割、涂敷。焊接不应再是一种“工艺”,它将逐步集成到施工的全寿命过程中去,从设计、施工到维修的各个阶段。

四、培训程序及步骤

(一)培训前的准备工作

1、培训主管、技能培训师,应深入施工单位、施工工地与现场焊接主管了解焊工整体情况,包括思想意识、技能水平、差距大小、问题所在,了解焊工从事的具体工作、施工图纸、工艺规范,以及焊工所干产品的实际焊缝状况,并根据了解情况和培训要求,制订«整体培训计划»做到有的放矢。

2、培训主管应深入单位技术部门,获取培训项目的«工艺评定报告»即«WPS»,并根据«WPS»制订详细的«操作技能指导书»,包括试件准备、焊接参数、焊层焊道、焊接方向、焊条焊枪角度、焊接速度、层间温度、焊件连接方式等,切实做到培训为了生产,为了效益;生产和效益统一,做到双赢,培训部门培训质量提高,焊工操作技能提高,施工产品质量提高,成本下降,使客户满意。

(二)、基础培训

为了使焊工(学员)对焊接理论知识、焊接安全知识、有一定的认识和理解,并应用所学知识解决问题;对焊接职业道德、焊接思想意识有一定提高,对焊接国际标准有所掌握,必须进行基础培训。

1、对学员进行思想意识和职业道德教育,贯彻精细制造思想,培养良好职业道德,培养团队精神,厂兴我荣,厂衰我耻,让学员明白和理解焊工的责任,明白每一道焊缝关系到企业的生存,员工的利益,自觉地承担责任,把焊接与自己利益、企业利益相联系,并在工作中切实做到。只有这样,才能使焊工的思想意识与培训用意能有机的统一,培训才能成功,才能事半功倍。

2、根据整体培训计划,理论教师应对学员进行«焊接工艺»,«金属材料»,«焊接安全与卫生»的选择性授课,应突出重点知识,常用知识的讲授不求太多,只求实用,使学员能用所学知识解决工作中遇到的问题。明白了焊接理论,才能自觉的主动的进行训练,才能找到缺陷所在,并克服、改进存在的问题,才能提高焊接技能。

3、对学员进行«国际标准»知识的培训讲授,能使学员区分«国际标准»«国家标准»的相异之处,在工作中能用«国际标准»检验焊接缺陷,指导焊接实践。

(三)、操作技能培训

操作技能的培训是国际焊工培训的重点,培训主管应直接领导培训教师分项分人进行培训,并从以下几点着手。

1、技能培训教师应根据整体培训计划,有专人专项负责,发挥每位教师的所长,分别担任焊条电弧焊、二氧化碳焊、氩弧焊和角焊工、板焊工、管焊工培训教师,并根据摸底考试分组进行,制订不同的培训计划、方法、时间,优秀者可提前结束培训,差者可延续培训时间,使每位学员获得收益。

2、培训中教师要严格要求,整体授课,分组演示,演示与讲解同步,使每位学员能看见教师的演示,掌握焊接操作的方法、技能、技巧,真正取得焊接职业技能操作资格。

(四)、培训考核,培训结束对每位学员进行理论和技能考核。特别是技能考核时全过程的监督和记录,这也是质量管理体系的中心内容。

焊接安全论文篇6

 

660MN多功能压机立柱为清华大学机械工程系设计的大型压机的大型铸件,属铸造箱型结构,重量约252吨,外形尺寸分别为2100×2100×13000mm,由于吨位过大,无法实现整体铸造,分顶部、下部两段铸造,然后周边焊接,对接成一体的铸焊件,材质为GS20Mn5N,碳当量CE=0.46~0.6%,可焊性一般。该压机国内少见,由太原重工股份有限公司轧锻分公司承担制造。博士论文,铸件对接。。如下是对该立柱的对接焊方面做相应的研究。

首先,焊接方法采用Ar+CO2气体保护焊和埋弧自动焊两种,焊材分别选用φ1.2ER50-6及φ4.0 H10Mn2,焊剂选用SJ101。由于对接坡口深且截面较复杂,焊缝质量要求高,为全熔透焊缝,技术标准依据JB/T 5000.3-1998,焊后消应力。博士论文,铸件对接。。生产过程中焊接区域需进行预热、层间锤击、焊后缓冷等多项措施。博士论文,铸件对接。。由于焊后立柱整体的平面度、直线度、垂直度均要求控制在±5mm之内,所以特别强调装焊过程的尺寸控制,严格按照工艺执行,具体如下:

一、装配及准备工作

(1)用角磨机清理坡口表面,再次确认坡口表面无缺陷,检查坡口钝边是否符合要求,及时进行修理。;

(2)检查坡口根部的错边量≤2mm,并进行必要调整,根部装δ=20mm

宽度200mm的内衬圈,预留坡口间隙3mm,装配门字形固定板,预热后焊接;

(3)由金工在两段铸件上划出两个方向的中心线并打标记,以便装配时找正。按设计图将两段铸件分别用方钢垫平放置,立柱四个面分别用水平仪测量平面度,用钢丝测量直线度,用吊线的方法测量垂直度,均要求控制在能加工起来的尺寸公差范围内。

(4)断焊点固,隔300mm焊150mm,焊角20mm,焊前需对断焊区域局部预热,预热温度200℃~250℃;

(5)立柱装配完成后(安装翻身起吊用的卡箍),经检验人员复检后方可施焊,两侧焊缝可同时进行;

(6)焊前立柱外侧用远红外线履带加热片配热电耦控温对焊缝区域进行加热,加热温度200℃~250℃,由于部件对接处较厚,需反复加热,用硅酸铝纤维、石棉布扎紧保温,封底前需对坡口根部进行火焰加热,焊接过程丙烷加热立柱内腔,焊后保温缓冷。

图3 立柱截面图

二、焊接及顺序

(1)首先对称左右两侧立焊封底,采用气体保护焊,同时填充至40mm左右,;

(2)平焊封底,采用气体保护焊填充至40mm左右,弯角处、爬坡处封底焊填充40mm左右;

(3)翻身180°平焊封底并填充50mm左右,采用气体保护焊;

(4)封底后采用埋弧自动焊填充,弯角处仍采用气体保护焊;

(5)随后每次翻身90°,埋弧自动焊填充,填充量据实际变形情况定,每翻一周逐渐增加;

(6)焊完进行后热处理,温度控制在250℃-300℃之间,保温6小时以上,之后缓冷至室温;

(7)探伤要求应不低于母材超声波探伤标准。探伤合格后,进炉退火消应力。

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一、工程概况

该工程总建筑面积23536.21平方米,总用钢量4500吨,钢结构总造价为4000万元,厂房为钢结构一层,局部二层,6跨,25米*4+15米*2跨,长185.7米,宽125.5米,建筑高度29.5米。基础类型为双肢柱杯形基础,格构柱(单柱高32米,重18吨),80吨重型起重机用吊车梁(吊车梁高2.4米)。

该工程格构柱超长,道路及滚装船运输问题十分困难,我们制作和施工技术人员经过分析,并征得设计人员同意,制订了柱分两节制作,现场空中焊接对接的方案。按传统的二节柱对接方法,是根据一、二节柱的总长,预制胎架在地面完成对接焊整体吊装。由于该建筑杯口基础上平在-3.2米—-4.00之间,大面积开挖后施工场地没有钢结构施工的工作面,在工地以外焊接吊装和运输难度大,成本高,施工周期长,经过现场施工人员反复探索论证、研究。大胆的提出了空中对接焊的施工工艺,并从焊接质量的工艺评定,安全保障,防护措施,吊装技术,制作工艺等各方面进行可行性论证,最终决定采用格构柱空中对接焊。

二、安装及焊接顺序

打破传统的地面胎架焊接工艺,在一节柱吊装前把施工吊蓝和登高爬梯预先绑扎好,一节柱吊装就位标高、定位测量完成后,立即进行浇注,混凝土强度达到80%后进行二节柱的吊装,安装耳板临时固定后,即可摘钩,焊接完成后立即进行支撑系统安装。形成空间刚度,使用本施工技术进行二节柱对焊施工,大大简化了地面胎架焊接复杂的工艺过程,降低了吊车台班费、人工费约30%以上,施工进度提高40%,满足设计和规范要求,达到降低成本,缩短工期的目的。制定安装顺序,分片分区域,首先从有柱间支撑处为起点前面焊接完成后面立即支撑连接,形成空间刚度单元向前推进,增加单根柱刚度,复查安装偏差,二次纠正。

三、施工要点

1、基础交接检验,做好检验记录,根据控制定位轴线把纵横轴线引到杯口基

础上,定位轴线必须重合封闭。再根据定位线的尺寸误差不得超过探测线,定位轴

线必须重合或平行,定位轴线应有业主、监理、土建、安装联合检查验收,根据吊

装顺序,安装一节柱,标高及偏移找正后,土建方立即进行二次浇注,砼强度超过

80%后,进行二节柱吊装。

2、垂直起吊钢柱至安装位置与下节柱对正就位用安装耳板连接,M20螺栓临时固定,先调标高,在对正上下接头错位、扭转,再校正柱子垂直度,偏差到规范允许范围内,拧紧螺栓,拉紧缆风绳,摘吊钩支撑系统连接。本工程主构件材质为Q345B,钢柱连接采用坡口全熔透焊接,在焊接工艺评定的基础上,确定焊接的电焊条,焊接技术参数。

3、按照《建筑钢结构焊接规程》(JCJ81—91)焊工考试的规定,组织焊工进行考核,取得平焊、立焊、横焊合格证的焊工进行焊接,考试合格后发给合格证、胸卡、钢印登记备案。

4、接头坡口处理,在吊装之前进行检查对坡口的角度和平直度进行检查,对受损和达不到要求的部位进行打磨和修补处理,合格后,在对接头部位的坡口和附近20mm范围内打磨处理,直至露出金属光泽,焊接时两焊工在相对位置等速施焊,减少焊接变形和焊接应力。

5、第二遍离第一遍起弧点50—100mm,拐角放慢焊条移动速度,圆滑过渡,一个接头连续不中断焊完,焊工焊完每个节点将自己钢印打在焊接部位。所有对接点,焊缝完成外观检查后进行100%超声波无损探伤,检测执行标准《钢结构焊缝和超声波探伤方法和结果分析》(GB11345—89)。

6、焊接过程中如发现焊缝存在缺陷,立即终止焊接,进行碳弧气刨清除缺陷,待缺陷完全清理后再进行焊接。

7、对不合格的焊缝,根据其缺陷位置、深度,采用碳弧气刨切除,超声波探伤检查存在缺陷的焊缝,从缺陷两端各加50mm作为清除部位,用焊缝相同的焊接工艺进行补焊,同样的方法和标准进行检验,同一部位返修不超过两次。

四、质量控制措施

1、钢结构工程质量应遵照国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001及其他有关规定。

2、根据工程的实际情况,编制作业指导书,进行严格的过程控制与全面质量管。

3、根据工程的特点,将焊接工艺及标准向操作人员交底、讨论、分析,加强该工法工艺管理,保证工艺过程先进、合理,提高一次检验合格率。

4、参加工程施工的焊工必须持有焊工合格证,严禁无证件焊工上岗施焊。

5、现场使用的焊条必须有质量证明文件,并对所有焊条进行外观检查,对不符合要求的焊条严禁使用。

6、焊条使用前应根据质量证明书的规定进行烘焙和保温,烘焙次数不超过两次。

7、施焊前应将焊条边缘30-50mm范围内的铁锈、毛刺、油污等清理干净,以减少产生焊接气孔的缺陷因素。免费论文参考网。外层施焊应连续施焊,一层焊缝完成后应及时清理,焊缝出现裂纹时,焊工不应擅自处理,应申报技术负责人,查清原因,提出修补措施后方可处理。免费论文参考网。

8、焊工施焊完成后,应及时清理焊渣,进行外观检查,要求焊缝金属表面焊接均匀,不得有裂纹夹渣、焊瘤、烧孔、弧坑、针状气孔等缺陷,并清除焊接区的飞溅物,使焊缝质量达到设计和规范要求。免费论文参考网。

六、小结

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关键词:

焊接工艺;厚壁核压力容器;残余应力;影响

现代工业发展与科技进步,海洋工程、航空航天、核动力工程等领域越来越广泛运用焊接工艺。焊接工艺是集传热、电弧物理、冶金和力学等于一身的复杂过程,成为将金属材料连接成构件的极为重要手段。在生产核压力容器时,它更是起到无可替代的作用。为了提升能源安全级别,降低核辐射带给自然界与人类社会的危害,务必要确保核压力容器的质量。因此,探讨焊接工艺对厚壁核压力容器焊接残余应力的影响时,了解焊接当中构件所带的残余应力与大小分布特点,以确保焊接接头安全性,从而保证核压力容器的质量。

1现有情况

20世纪70年代日本大阪大学的上田幸雄教授等人根据有限元法,分析焊接残余应力的应变过程。自此之后,有限元模拟技术开始快速发展,有限元模型的建立简化了复杂的动态焊接应力分析过程。虽然我国在这方面的研究起步较晚,但是发展速度较快,且已获得一定成果。20世纪80年代初,以陈楚为首的研究人员对热弹塑性理论进行系统化的分析,推导出有限元计算公式,并编制出相对应的计算机程序。20世纪90年代,我国学者对这一领域进行更加深入的探索。目前,在确保焊接结构的稳定性的前提下,采用不同方法去除焊接残余应力的求值计算方法得到快速发展。只不过要完全达到实践需要,还有待进一步研究。

2现有问题

目前焊接残余应力的探索有了很大的进步,但是难以应对实际工程的要求。利用数值分析法控制复杂的焊接结构的残余应力的措施还有很多不足之处。第一,缺少足够的材料热物理性能重要数据,如:密度、导热系数与比热容等。第二,缺乏热源分布参数数据,有待进一步探讨多层焊缝、开坡口焊缝等的热源分布方式。第三,如何选取焊接热源的热效率资料较为分散,存在比较大的误差。第四,处置焊接熔池的方式存在问题,未把焊接熔池内部液态金属的对流传热特性纳入考虑范畴之内。第五,我国分析复杂核压力容器焊接残余应力的水平尚处在初级水平。待深入研究与探索焊接数值模拟技术的意义与作用,对焊接现象的本质有了更加精准的认识之后,方可把焊接残余应力精确计算出来,以提供可借鉴的理论。

3焊接温度场的分析理论

模拟焊接应力与应变的前提就是温度场,计算应力与应变的参考数据就是由流动准则、屈服准则、热弹塑性与强化准则所构成的基本理论。运用ANSYS软件模拟焊接过程时,上述理论和依据用来判定材料有无屈服、如何进行流动与强化,同时成为计算材料出现弹性与塑性变形时应力与应变关系的理论标准。屈服准则主要用来确定材料开始出现塑性变形的应力状况,计算单值的等效应力,并将结果与屈服强度进行对比,以得出材料的屈服时间。流动准则主要是从几何的角度出发,说明塑性应变增量向量与成与屈服面的法向,两者方向始终是一致的。强化准则主要用来阐释初始屈服准则是如何跟着塑性应变的增加而变化发展的。热弹塑性基本原理主要用来计算焊接全过程动态应力与应变的变化过程及最终的残余应力与变形的态势。

4焊接工序的影响力

4.1焊接流程参数作用于残余应力焊接残余应力出现的关键因素就是有不均匀的温度场存在。出现裂纹重大原因就是焊接残余应力。运用不同的焊接工艺参数,如:1350℃、1420℃、1490℃,焊接之后的出现的等效残余应力的变化走势是相同的。处在焊缝中心,其应力是最大的,距离焊缝中心越远,距离增加的同时,而应力会慢慢降低。其中,使用1350℃和1490℃焊接工艺参数,焊接之后应力的变化态势呈现大致相同的曲线,两者应力数值分别为360.28MPa和369.34MPa。而使用1420℃的焊接工艺参数,焊接之后应力的变化态势曲线,与前两个曲线相比,其态势略为走高,其应力值也是三者中最大的,为370.22MPa。据此可知,使用不同的焊接工艺参数,影响着焊后残余应力的大小。

4.2坡口形式作用于焊接残余应力焊接厚壁核压力容器时,有很多因素会影响焊接残余应力,坡口形式就是其中之一的影响因素。因此,在操作过程中,极为重要且必不可少挑选合宜的坡口形式与尺寸。就40mm宽I型坡口、35mm宽I型坡口及35mm宽双U型坡口等三种不同坡口形式而言,利用有限元算出结果来证明其作用于焊接残余应力的大小。在焊接结束后,出现于焊缝中心的等效应力值都不一样,40mm宽的I型坡口焊接后残余应力最大,其应力值460.12MPa,35mm宽的I型坡口焊接后残余应力位居第二,为420.68MPa,35mm宽的双U型坡口焊接后残余应力最小,为370.36MPa。三个坡口形式的相同之处在于,处在焊缝中心的应力最大,离焊缝中心越远,应力慢慢降低。所以,在有着相同宽度的焊缝的情况下,焊接应力相对较小的是双U型坡口;在有着相同的坡口形式的情况下,焊接后残余应力相对较低的是35mm宽。

4.3焊接后热处理工序作用于焊接残余应力去除焊接残余应力才能确保焊接结构的安全与牢靠,热处理成为去除焊接残余应力常用手段。在35mm宽的I型坡口完成6道焊接后,对其执行热处置,回火温度640℃,分别放在炉中保温1-7h,再行冷却,以去除残余应力。试验结果表明,没有执行热处理之前,焊缝处的等效应力值为最高,执行热处理之后,焊缝中心的等效应力相对降低。热处理之前焊缝中心的应力峰值为421.86MPa,执行热处理之后,等效应力相对较大的出现在1小时与7小时后,分别为351.32MPa和341.71MPa。等效应力相对较低的出现在2小时、3小时与4小时后,分别为270.14MPa、269.56MPa和267.97MPa。据此可知,执行热处理可以有效减少焊接残余应力,引起重新分布焊接残余应力,并且处在640℃的高温下,执行2小时热处理,可以让残余应力得到更好清除。

5结束语

社会经济发展,能源的需求变得越来越大,能源供给面临巨大挑战。核能有着广阔的开发前景,应当大力开发与使用。同时,不可忽略能源的安全与可靠性问题。日趋复杂化的核压力容器,给能源安全与可靠性带来新的考验。而焊接工艺成为决定其质量的重要手段,务必要进一步加以改进。本文探讨了焊接工艺对厚壁核压力容器焊接残余应力的影响,希望以此为核压力容器质量的改进方法的执行提供参考意见。

参考文献

[1]张敏,陈陆阳,李继红,等.焊接工艺对厚壁核压力容器焊接残余应力的影响[J].兵器材料科学与工程,2011,34(2).

[2]徐万斌.焊接工艺对厚壁核压力容器焊接残余应力的影响[J].科技创新与应用,2014(19).

[3]张美丽.厚壁压力容器焊接残余应力及变形的数值研究[D].西安理工大学,2010.

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随着科学技术的发展,“焊接技术”由于其独特的特点得到越来越广泛的应用。目前焊接过程大部分还属于手工或机械操作,操作者的技能对工艺过程有较大影响。因此焊工的技能受到广泛的重视,ISO质量标准体系(ISO 9606)及先进工业国家对其均设有专门的规范予以规定。我国亦参照ISO/EN等标准制定了国家标准(GB/T15169-2003钢熔化焊焊工技能评定、GB/T 19805-2005焊接操作工技能评定等)。

同时出于焊工安全及全面职业技能的要求及不同行业应用时对焊接的特殊要求,因此在各国及我国对焊工均制定有相应的涉及安全法规及专业标准培训与资格鉴定的要求。

由于焊接是电力设备中最重要的制造工艺之一,焊接质量的好坏直接关系着电力行业的运行安全,因此一直受到电力行业的高度重视,其焊工培训和管理也是我国开展最早,最完善的行业之一。

目前,我国电力行业焊工培训、资格鉴定及管理的有关情况如下。

1.特种作业人员安全技术培训与鉴定

焊接过程涉及电、光、热、电磁辐射、有害气体、粉尘、易燃易爆气体、高空作业等不安全因素,其安全教育得到重视。我国在1999年10月1曰起便施行《特种作业人员安全技术培训考核管理办法》对此加以管理,其证书采用IC卡形式,俗称“焊工IC卡”。本办法系强制性法规,该办法规定,焊工上岗前须参加特种作业人员安全技术培训并考核合格,其内容主要是焊割技术及安全的基本知识及技能。目前该项工作由国家安全监督局系统实施监管。这项工作通常为属地管理。由于近年来国家对安全生产的重视与法规的完善,政府职能部门执法力度的加强,对无证(特种作业操作证)焊工上岗处罚力度加大,“特种作业人员安全技术培训”工作开展较为正常。

2.职业技能培训及鉴定

我国实行在全社会学业证书和职业资格证书并重的制度。《劳动法》规定:劳动者有接受职业技能培训的权利;《职业教育法》规定:从事技术工种的职工,上岗前必须经过培训。职业资格证书是劳动就业制度的一项重要内容,也是一种特殊形式的国家考试制度。它是指按照国家制定的职业技能标准或任职资格条件,通过政府认定的考核鉴定机构,对劳动者的技能水平或职业资格进行客观公正、科学规范的评价和鉴定,对合格者授予相应的国家职业资格证书。职业技能培训是工人综合素质的培训,通过系统的理论知识与操作技能的培训,使培训者技能全面提升。对于焊工共分五个层次,分别是;一级-高级技师,二级-技师,三级-高级工,四级-中级工,五级-初级工。职业技能培训的时间较长、培训费用较高。目前该项工作由人力资源和社会保障部主管。

3.电力行业焊工专业技能培训及鉴定

基于电力行业对焊接要求的特殊性(材料、接头形式、可靠性等),专门制定了电力行业焊工专业技能培训及鉴定的规定,“DL 612-1996 《电力工业锅炉压力容器监察规程》”中第8.3.1条规定:电力行业“焊接受压元件的焊工,按SD263《焊工技能考核规程》和劳动部《锅炉压力容器焊工考试规程》进行考试,并取得合格证,方可担任相应的受压元件的焊接工作。”目前,SD263《焊工技能考核规程》已经被DL/T 679 《焊工技术考试规程》替代;而《锅炉压力容器焊工考试规程》亦已被2002年颁布的《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》取代。DL/T 679 《焊工技术考试规程》为原国家经贸委在1999年颁布的法规,由电力行业电力锅炉压力容器安全监督管理委员会及其批准的属地电力行业焊工考核中心管理,《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》属于国家质量技术监督检验检疫总局制定并颁布的法规文件,具体由属地政府质量技术监督检验检疫机构管理。

对现行标准内容比较发现:《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》和DL/T679两者对焊工考试的内容和方法基本相同,都是通过焊接理论知识考试和实际操作技能考核来测评焊工的焊接技术能力,只是在实际操作考核时对试件的合格标准和适用焊件的范围有所不同。总的来看,《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》的要求要严于DL/T679的要求的。目前电力行业的焊工最好按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》要求进行考核,基本上能满足DL/T679的要求。建议修订标准时统一焊工考试标准,以降低焊工考试的成本。

4.上述三者培训内容及鉴定要求的相互关系

第1部分:特种作业人员安全技术培训是焊工上岗的必备条件。第2部分:职业技能培训是焊工综合素质的培训。第3部分:电力行业焊工技能培训是行业焊工上岗的专门技术培训。它们三者培训内容及鉴定要求之间部分内容相互重迭,大致关系见图1。

在目前电力行业实际情况下,合理的组合是1+2+3特别是取得技师、高级技师资格者,使焊工既有安全技术培训、全面的综合素质,又具有行业的专门的理论与实践的能力。一般适合于高职院校学生、企业高级业务骨干。1+2的组合使焊工具有全面的综合素质,当其具有中、低级(四、五级)证书时事实上已基本具备“3”的基本要求,只需稍加培训便可以较快达到“3”的要求,适合于技校学生、企业一般业务骨干。1+3的组合实施的成本最低,适合于企业焊工的普及培训。

随着经济全球化的推进,出口产品与国外工程的增加,电力行业的国际市场正在逐步扩大。一些国外有关焊工制造资格认证也逐渐在国内推行,其中相应国外焊工技能培训及鉴定的标准在国内也逐步得到采用;如;美国的焊接生产制造企业的焊工考核和鉴定采用美国的机械师工程学会ASME第九卷的规定,或采用美国焊接学会(AWS)的AWS D1.1规定。欧盟焊接生产制造企业的焊工考核和鉴定,采用EN287-1《钢结构焊工资格考试》、EN287-1418《熔焊和电阻焊的焊接操作人员资格考试》规定。加拿大焊接生产制造和企业的焊接程序由加拿大焊接协会(CWB)实施认证,焊工、焊接操作工及定位焊工都要经过CWB的考核。

此外焊工培训及资格认证的国际化倾向亦应予以关注。目前国际焊接学会(IIW)负责国际焊接人员培训与资格认证体系正在建立中,包括美国、德国、日本以及中国在内共有37国家加入了这一体系,在这些国家中,按照统一的规程进行人员培训,统一标准进行考试,合格者颁发统一样式证书,证书在全球被广泛认同。

参考文献

[1] 国家经济贸易委员会,特种作业人员安全技术培训考核管理办法〔S〕,1999.

[2] 国家质量技术监督检验检疫总局,《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》〔S〕,2002

[3] 中华人民共和国职业教育法〔S〕,1996.

[4] 国家职业标准:焊工〔S〕..

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中图分类号TG44 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)113-0076-02

目前,汽车车桥的焊接工艺已经跨步进入高度自动化的阶段,提升焊接质量、深化自动化焊接技术已经成为当今车桥焊接领域的最新发展趋势。PLC控制技术作为一种新型的通过编程来实现自动控制的技术,具有一系列的优点,已被广泛应用于汽车车桥的焊接工艺中,极大地提升了汽车车桥焊接工艺的稳定性、可靠性、经济性以及安全性,目前是汽车车桥焊接领域中应用最广泛的一种控制技术。PLC作为一种可编程控制器,是实现自动化焊接的核心元件。为此,本文将具体来探讨PLC控制下的汽车车桥焊接工艺,首先第一部分将来论述PLC控制系统,第二部分将具体论述PLC控制下的汽车车桥的焊接性与焊接结构,第三部分将具体论述PLC控制下的汽车车桥的焊接工艺优化策略,最后将具体论述PLC控制下的汽车车桥焊接接头性能的分析,以期提高焊接效率,提高焊接自动控制系统的可靠性和稳定性。

1 PLC 控制系统概述

1.1 PLC控制系统的控制原理

PLC作为一种可编程控制器,因其结构简单、通用性好、功能完备已被广泛应用于各种自动控制系统中,PLC控制技术在汽车车桥焊接工艺中的应用,极大的提高了焊接工艺质量与效率。下面将具体阐述PLC控制系统的控制原理。首先,我们需要清楚车桥在汽车中的重要地位以及它的焊接现状。汽车车桥是保障汽车安全行驶和车内全部人员人身安全的一个至关重要的因素,车桥焊接质量的好坏尤其是后桥桥壳焊接质量的好坏直接决定汽车形式的安全性能。车桥受力复杂,它不但需要承重和传力,还需承受巨大的动载荷,并且由于静载荷而造成的弯矩和扭矩现象也是非常严重,因此,对于车桥的刚度、强度和韧性的要求是非常重要的,影响这三大因素的主要是桥壳和半轴套管。车桥焊接设备主要有焊机、送丝机构、控制柜和焊枪运动行走机构四部分组成。焊机选用的是CO2气体保护自动焊机,型号是KNZ-500 型,整个系统通过一套完整的可控制变编程,只要现场输入各控制按钮和焊接状态,系统将会按编定好的逻辑顺序进行运算,最终完成对执行元件的控制。因此,PLC控制系统是一套典型的开关量时序控制系统。

1.2 PLC控制系统的自动焊接过程

一个完整的焊接循环是一个焊接自动化的过程,主要由气缸、电机、调速装置和PLC等元器件组成,焊接工作开始时只要启动自动焊接按钮,便可由编订好的自动焊接系统执行焊接命令。焊接过程具体是这样的,首先,第一步将工件放置在工作台上,并启动自动焊接按钮,升降气缸将带动工作台上升,上升后的工作台被定位夹紧,工件被夹紧固定。第二步,气缸驱动焊枪下降,气枪下降后两把焊枪同时工作,进行自动焊接,焊枪在摆动电机凸轮作用下沿焊缝宽度方向作周期性横向摆动,这样可以有效保证焊缝焊接的质量。第三步,自动施焊完成后,焊枪、熄弧将被退回,加紧的气缸下降,工作台被放下,完整的焊接循环完成。完整的焊接循环过程中配有有效的指示灯,该指示灯可以在自动施焊的过程中对正在执行的操作进行显示。两把焊枪可以保证进行环缝焊接时不影响焊接进程。PLC控制系统中具有丰富的软元件,例如内部计时器、计数器、辅助继电器等等,这些软元件的存在可以帮助程序屏蔽输入的错误信号,防治人工失误,提高自动焊接过程的可靠性。

1.3 PLC控制系统的控制系统设计

PLC控制系统的控制系统设计的核心 是一个可编定的程序,由该程序来充当整个控制系统的控制中心。PLC控制系统分为两个部分,自动控制部分和主动控制部分,自动控制部分的两枪控制你系统互不干扰,呈现左、右、以及双枪三种模式,两枪在执行自动焊接时互不干扰,一枪出现问题时,另一抢继续焊接。完整的焊接控制过程是这样的:首先是工件到位后托盘上升,工件被夹紧。然后经过焊枪进给到位这一选择指挥焊枪落下,开始进行自动引弧焊接,并经过起弧、工件旋转一周的命令指挥焊枪摆动,工件按照设定的旋转速度进行旋转。接下来,自动填弧坑收弧,停止焊接并松开夹紧工件,托盘下降卸下工件。在整个的控制系统中设置了急停开关、行程保护以及互锁保护,确保工作的稳定性和安全性。

2 PLC控制下汽车车桥焊接性与焊接结构分析

汽车的焊接材料多为低碳钢系列,主要是以20钢为主,该焊接材料适合于常规的焊接方法,主要是以CO2气体保护焊为主。汽车车桥的焊接材料的化学成分具体是这样的:碳的含量是0.17~0.23,锰的含量为0.35~0.65,硅的含量为0.17~0.37,铬的含量小于0.23,镍的含量小于0.3,铜的含量小于0.25,磷的含量小于0.035,硫的含量小于0.035,在这些组成元素中,碳的含量较少,其他的一些提高淬透性的合金元素较少,因此,这种焊接材料在冷却过程中的冷裂和热裂倾向都比较小,所以焊接性能比较好。在添加合金时选用了元素锰,同时又严格控制了硫,所以可以有效降低低熔点共晶物形成的几率,对抑制裂纹有很好的作用。总体说来,汽车车桥的焊接材料发生热裂、冷裂是比较小的。CO2气体保护焊是一种高效的焊接方法,CO2气体保护焊的电弧穿透力特别强,生产率特别高,采用了短路过渡技术,可以进行全方位的焊接,焊接变形小,焊接速度快,而且价格便宜,焊接成本只有埋弧焊和焊条焊的40%~50%。

汽车车桥的三个组成部分通过焊接连为一体,车桥在整个车身中的作用不仅是支撑车身,还需要传递载荷,因此受力情况比较复杂。三段式连接中的焊接接头处的应力集中比较明显,容易产生应力突变,破坏焊接结构的完整性。为此,在控制程序的设计中加入了应力应变有限元模拟分析,用来清楚反应车桥负载情况,提高车桥的安全性能。汽车车桥的焊接本身是一个急冷急热的过程,焊接过程中的关键焊接部位也会因此而剩余大量的残余应力,而且这些残余应力被凝固在结构内部无法得到释放。焊接材料的强度会受到加载和结构的影响,因此,应该采用先进有效的加工工艺来提高焊接结构的额强度。下面本文将具体来探讨如何改进优化汽车车桥的焊接工艺。

3 PLC控制下汽车车桥焊接工艺的优化

通过上述分析我们可以发现,汽车车桥的焊接工艺对于汽车的安全行驶具有非常重要的作用,那么对于汽车车桥焊接工艺的优化设计研究具有了极其深远的现实意义,有助于提升汽车生产的质量和效益,促进汽车行业获得崭新的发展。从汽车车桥的焊接材料来看,所用材料主要是焊接性能良好的低碳钢,但是大量残余应力的存在极易引发焊接缺陷,为此,对于汽车车桥焊接工艺的优化主要是将PLC控制技术中引入CO2气体保护焊过程中,便将PLC控制技术的一系列优点,例如反应速度快、精度高、体积小等优点进一步放大,使得汽车车桥焊接工作得到极大的方便。在PLC控制中引入CO2气体保护焊后,通过PLC控制技术对焊接工艺过程中的起弧、稳弧、息弧环节进行行之有效而且准确的精准控制,保证了汽车车桥焊接过程的准确性,从而保证了焊接质量和效益。此外,还要加强对焊接工装架夹的改进,对其进行更为精确的引导,使之能够更加准确的进行工件的定位和夹紧,保障在微观层面焊接缝隙的准确性。最后,应强化对焊接工艺前期的调试试验,对焊接工艺参数进行更加准却的优化设计,最佳的工艺参数范围具体如下:焊接速度为每秒钟0.1~0.5米,电流为2×500安,电压为20~25伏,焊条型号为Ho8Mn2SiA,焊条直径为1.2毫米,气体流量为每秒钟15~20升,气源压力为0.4兆帕,电机转速为为每秒1350转。

4 PLC控制下汽车车桥焊接接头性能分析

在第三部分中,给出了焊接优化设计的最新数值,为了测定这些给定工艺参数的有效性与可行性,需要对这些工艺参数进行必要的工艺测定,具体包括两部分,第一是对焊接接头进行相应的力学性能分析,测定焊接接头的抗拉强度与硬度是否能够达到规定的技术要求;第二是对焊接接头的显微组织进行分析,探究显微组织与焊接材料硬度之间的关系,以求能够提升焊接接头的性能。首先,具体谈一下硬度分析。由于汽车车桥结构本身具有一定的特殊性,在加工、检测的过程中很难对汽车车桥进行拉伸试验,因此,应该需要转换思路测定焊接材料的硬度。在焊接材料的硬度与拉伸性之间,存在着一定的比例关系,只要测定出焊接材料的硬度,便可相应推出焊接材料的拉伸性。资料显示,传统热轧钢的抗拉伸强度与硬度之间存在着3.5倍的比例关系,即将焊接材料硬度的具体数值的处置后,将硬度数值乘以3.5便是焊接材料的强度。在对焊接材料进行硬度试验时,主要是通过对硬度分布图进行细致的分析,找出硬度最大值的分布部位。由强度分布图楼可以发现,焊接接头的HAZ区域是强度最大值的所在区域,母材与焊缝处的硬度均低于HAZ,同时焊缝处硬度高于母材硬度,因此,通过硬度分布图可以发现焊缝处的硬度分布比较均匀,将硬度数按照3.5倍的倍数关系可以得到抗拉强度的数值。既然焊缝处的硬度数值达标,那么焊缝处的抗拉伸性能也应该符合技术要求。

其次,再来研究一下焊接材料的显微组织,对显微组织进行详细的分析可以清晰的揭示焊接接头的力学性能变化,因为,焊接接头的力学性能与显微组织材料具有密切的决定关系,母材、焊缝的组织形态很大程度上会影响焊接接头力学性能的变化。通过焊接材料的金相图片可以发现,无论是母材、焊缝还是HAZ区域,他们的组织形态均呈现P+F,在母材的显微组织中,P呈现一定的方向性排列,在其晶界散落一定量的F,这是典型的轧制组织,而在焊缝的显微组织中,排列规则的轧制组织已经被破坏,而形成了大量的树枝晶,HAZ区域的位置由于位于母材和焊缝之间,所以它的组织结构也介于母材和焊缝之间,HAZ区域的硬度因此也介于焊缝和母材之间。通过上述这些分析,可以断定PLC控制下的CO2气体保护焊工艺可行性与可靠性都比较高,而且焊接出来的车桥质量也是非常好的。通过对汽车车桥焊接材料的焊接性与焊接结构的分析,以及对汽车车桥焊接接头的力学性能和显微组织的详细论述,可以确定最新的焊接工艺参数是决定有效可行的,焊接接头的性能将会得到很到提升。

5 结论

汽车车桥是汽车底盘行驶系中非常重要的组成部分,汽车车桥质量的好坏直接影响到汽车行驶的安全行驶以及车内人员的安全。PLC控制系统作为一种可控制的编程系统,因其愈加“智能化”的工作性能,越来越得到汽车制造业的青睐,如今,PLC控制下的汽车车桥焊接工艺在汽车制造领域占据了举足轻重的地位。自动化控制系统在汽车车桥焊接工艺中的应用,极大的了提高了汽车车桥焊接工艺的准确性、可靠性、经济性与安全性,强化了汽车车桥焊接的安全性能。通过上述探究可以发现,PLC控制系统的抗干扰性与运行可行性极其高,可以满足不同汽车产品对自动焊技术的需求,人工强度大大降低,因此,PLC控制技术下的汽车车桥焊接工艺可以推进汽车制造业的发展迈上一个崭新的台阶。

参考文献

[1]陈思杰,王振江,刑增为.20钢瞬时液相扩散焊降熔元素的扩散过程研究[J].热加工工艺,2008,37(19):105-106.

[2]陈思杰,高增.异种材料瞬时液相扩散连接过程的非对称性[J].热加工工艺,2008,37(15):87-89.

焊接安全论文篇11

安全壳用SA-738Gr.B钢板所用配套焊条牌号为E9018-G-H4 ,焊条除符合美国西屋的技术规格书要求及ASME 第Ⅱ卷C篇 SFA 5.5 和 SFA5.01中试验深度K级、焊条药皮批量类别C4级生产和技术要求外,还必须符合ASME 第Ⅲ卷 NE-2400和NE 2600 及NCA 3800要求。本文主要论述了AP1000安全壳用配套焊材国产化研制过程及焊材性能试验。通过研制和大批量生产证明,国产化E9018-G-H4焊条各项性能均符合技术要求,而且性能稳定,质量可靠,生产专业化,文件标准化,施焊程序化,并已成功应用于三门和海阳核电安全壳SA-738Gr.B钢板的焊接,目前安全壳SA-738Gr.B钢板配套焊条已代替进口焊材,完全国产化。

一、焊材国产化研制

焊条设计分两步进行,一是焊芯的设计,二是焊材药皮配方设计。

1.1焊芯设计

焊芯设计首先要着眼于国内具备生产能力,其次要着眼于今后焊条规模化生产时质量的控制, 即少数元素要留有适应大规模生产时其它原材料波动对焊条熔敷金属含量影响的余量。Cr、Ni 、Mo等合金元素它们均可通过药皮过渡,并且过渡也很稳定。Cu在焊芯中要加以限制。Ni含量较高,既可主要通过焊芯过渡也可主要通过药皮过渡,通过焊芯过渡焊条成本更高,通过药皮过渡焊条成本低。S、P是杂质元素,在设计焊芯时必须考虑对它们的严格限制,因为一般焊条熔敷金属含量都要超过这个水平,且焊芯的过渡起主要作用,单纯通过药粉控制该二元素难于达到目的,因此,对其含量的严格限制成为本研究成败的关键。其余的C、Mn、Si 可参考H08A焊芯成分对这几个元素的要求。

1.2配方设计

采用低氢型药皮脱S、P效果好的CaO-CaF2-SiO2渣系,Si-Mn-Ti脱氧。选用不同的焊芯,配方中铁合金加入量有所不同,配方也有所不同。在设计配方时要兼顾电弧的稳定性、焊接飞溅、焊缝成型、焊缝脱渣,以及熔敷金属机械性能等,使焊条具有优良的焊接工艺性能。焊条配方见表四。碳酸盐主要是造渣、造气。氟化物主要起去氢和造渣作用,由于碱性药皮的高合金钢焊条熔渣流动性稍差,因此,有一定稀渣作用的萤石适当多加。加入一定量的硅酸盐主要是为了造渣、细化熔滴减小焊接飞溅从而改善焊接工艺性能。含有一定量的金红石对焊接电弧的稳定性有利。铁合金的加入主要是脱氧和过渡合金元素,其它的物质主要是便于压涂。通过大量实验,得出药皮配方见表一

二、焊材性能试验

根据技术要求分别对国产化研制的焊条E9018-G-H4做了化学成分分析、机械性能(拉伸、冲击试验)、射线检测、药皮水份及扩散氢含量测定,试验结果均符合要求,达到设计目的。

2.1 熔敷金属化学成分

表2为熔敷金属化学成分标准值和试验值对照表。通过大量实验证明国产化焊材熔敷金属的化学成分符合标准要求。

2.2 熔敷金属力学性能

表3为熔敷金属力学性能试验结果,结果显示国产化焊材熔敷金属各项性能均符合标准要求 。

2.3其它试验项目

致密性(X射线)试验 良好药皮水分含量试验要求最大0.15%,实际典型值为0.10%角焊缝试验

扩散氢试验 要求根据 ASME 第Ⅱ卷C 篇SFA 5.5中按AWS 4.3 标准水银法

进行熔敷金属扩散氢含量的测定,应满足H4(4ml/100g)或更低,实际典型值达到2.77 ml/100g

2.4焊接工艺性能

焊接时预热温度最小100℃,最大层间温度控制在200℃。焊接工艺性能见表5。

表5 焊接工艺性能

牌号 焊接飞溅 焊缝成型 焊缝脱渣 焊接烟雾

E9018-G-H4 小 好 好 小

三、 应用实例

国产化研制的E9018-G-H4焊条已成功应用于AP1000安全壳SA-738Gr.B钢板的产品焊接,通过三门和海阳核电现场安全壳钢板组装焊接及山东海阳国核设备厂车间焊接综合反映,E9018-G-H4焊条焊接工艺性能良好,焊材质量稳定,并已全部替代进口焊条,为核电站的建设大大节约了生产成本,保证了制造周期。

四、 结论

1)通过对焊芯成分及药皮原料的严格控制,使熔敷金属化学成分、力学性能符合要求;

焊接安全论文篇12

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 01. 065

[中图分类号] F273 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2014)01- 0119- 02

石油行业是我国国民经济的命脉,随着我国经济的高速发展,石油工业也迎来了快速发展的春天。管线工程是石油工业的重要组成部分,近年来,在施工技术、施工质量和施工管理等方面都有了长足的进步。管线运输是重要的石油运输方式,在竣工后就可连续投入使用。由于管线在地下工作,在运输过程中难以对其使用情况进行实时监控,很多潜在危险无法及时排除,因此在管线运行的过程中,会对其周围的人和建筑带来一定的安全隐患,尤其是油气管道,由于运输物易燃易爆,其威胁性更为突出。因此,加强对管线工程安全和质量管理,是保障管线正常运行,延长管线使用寿命的重要保障。

1 管线工程安全管理的有效措施

结合安全管理的相关理论,对管线工程有安全隐患的所有环节实施系统管理,采取首末站—管理—阀室一站式的管理方式,对管线工程存在的安全隐患进行综合分析、危险级别识别等,为管线工程顺利开展提供保障[1]。管线工程安全管理的有效措施具体包括以下内容:

优化管线工程的安全管理组织体制,对机构设置的原则和目标进行重新审视研究,使安全管理的机构真正发挥效用,提升安全管理的实效性;生产作业的安全管理,主要对施工材料的验收与领用、管线工程检修、改造等作业进行系统、全面的安全管理;对设备的安全管理,主要是针对管线常见的安全事故进行综合分析,在施工过程中进行重点盘查,以避免类似问题再次发生;对施工过程中加强劳动保护,由于油气管线的运输物通常有毒,且易燃易爆,因此,在施工过程中,应针对运输物的特点采取一定的防害措施,定期发放劳动保护的用品,并督促现场施工人员使用;应加强对现场施工人员的管理,规范管理是避免安全问题发生的有效手段,因此应对施工人员的不安全行为予以制止,将来自人的不安全隐患降至最低;加强对紧急事故的管理,应构建紧急事故管理的体系,从设备、人员方面给予支持,并加强对应急事故处理人员的培训;对事故进行管理也十分重要,应制定一套严密、完善的事故处理流程,在事故发生时,能够及时上报,并对事故发生的原因进行深入调查分析,掌握事故发生规律,以便能够对事故作出正确的预测。

2 管线工程质量管理的有效措施

2.1 严格执行焊接质量控制程序

焊接是管线工程最为重要的技术,为了使管线工程的施工质量得到保障,在施工前,应对焊工进行岗前培训,使其了解本工程中对焊接的参数和工艺要求、熟练焊接操作,避免由于对焊接要求了解不充分而导致的焊接质量不合格问题,焊工在培训完成后,应进行考试验收,合格后方可上岗。

2.2 做好焊接过程的质量控制

(1) 焊接前的质量控制措施。焊工应具有相关部门颁发的资格证方可上岗。焊接设备的选取至关重要,是焊接质量的重要保障。如管线工程在野外施工时,焊接每天需操作10 h以上,如果焊接出现问题,则对施工进度造成巨大影响,从而增加施工的成本[2]。如果工程采取流水作业的方式,则整个施工线会处于半瘫痪的状态。因此,在野外施工时,焊接设备应选取功能简单、可靠性高的设备。当前,随着科学技术的不断发展,焊接设备也趋于数字化、一体化、智能化,但这些功能完备的设备可靠性相对较差,并非野外施工的最佳选择。

(2) 焊接过程的质量控制措施。在进行焊接时,仅可对坡口的位置引燃电弧,相邻的单道焊缝应有2~3 cm的间距,以避免焊缝重叠使管线产生变形。在打底焊结束时,应在短时间内用磨光机对焊道进行清理,以便于完成填充焊接,随着焊接的进行,如果工件表面温度降低到预热温度要求以下,应进行重新预热[3]。更换焊条的位置应行适当的打磨处理,并尽快在工件温度降到室温前继续焊接。在焊道完成一层焊接时,应对表面的残渣和飞溅等问题进行处理,经检查外观没有问题后,方可焊接下一层。在完成一天的焊接工作后,应保证焊口都焊接完成,没有遗漏,并对焊接组装的管线两端用盲板进行封堵。对于完成焊接的焊口,应按工艺要求的方法进行标记。如果天气情况不适合焊接,则应采取适当的防风或防水措施,或是暂停焊接操作。在冬季施工进行多层焊接时,应使用保温棉层对焊口进行保温。如风力过大,则不能进行焊接,且要对施工现场做好防风措施,以避免对现场造成损害。

2.3 做好焊缝质量的检查与返修

(1) 焊缝质量的检查。在对焊缝表面质量进行检查时,可通过目视的方法进行检查,也可用焊缝检验尺对焊缝宽度、高度、焊接间隙等进行检查;在检查时,应对气孔、咬边等焊接常见问题进行着重检查;在对管线进行修补时,应注意焊缝不能出现划伤的情况;焊缝的边界应整齐、平滑,焊纹应规则,且表面没有毛刺现象;在外观检测没有问题后,可进行焊缝无损检测。

(2) 返修。在焊接出现问题需要返修时,应对返修的单据进行确认,在焊接前,应将焊口进行预热处理,预热的温度应按工艺标准进行选取,也可以在规范操作的前提下,用乙炔通过人工对焊口进行加热;在焊接前,应将缺陷的表面进行打磨处理,磨出45° 的坡口,将坡口两侧2.5 cm以内的位置都清理干净;如果焊接问题较严重,需要将问题部分割掉重新焊接,则应参考工艺标准进行连头焊接;对于返修的焊缝仍按上述方法进行检验,检验无误后方可进行无损检测。

3 结 论

综上所述,油气管线工程的作业环境通常比较恶劣,但对安全管理和质量控制有着较高的要求。由于安全、质量涉及工程中的方方面面,如果管理出现纰漏,则会引发事故,造成一定经济损失。因此,在管线工程施工过程中,应结合施工的具体要求,有的放矢地采取管理措施,切实提升管线工程的安全管理和质量控制水平,为油气管线工程的发展奠定坚实的基础。

主要参考文献