了得網工業技術_金屬熔焊工藝與壓力容器管道焊接

編輯推薦

《金屬熔焊工藝與壓力容器管道焊接》繫統講述了壓力容器和管道焊接的綜合知識和焊接操作的技能技法，由淺入深、循序漸進地從焊接入門知識講起，結合焊接實訓科目，側重操作技術講解和工藝規程的編寫，融入了大量的操作實例和石化裝置焊接工藝，主編有著多年一線焊接工作的操作經驗，都是焊接高手，還有多年高校的教學經驗，書中介紹的內容大都是親手操作的經驗，並提出新的焊接觀點、技法。為幫助讀者更好地理解和掌握焊條電弧焊、二氧化碳氣體保護焊和氬弧焊等在多種操作位置上的焊接技術，增加學習焊接技術的興趣，本書借助信息技術手段，在書中關鍵技能點和知識點配套了技能操作視頻和講解視頻36個，讀者可通過移動終端掃描附錄中的二維碼觀看。

內容簡介

本書繫統講述了壓力容器和管道焊接的綜合知識以及焊接操作的技能技法。主要內容包括：壓力容器的制作與焊接、金屬熔焊性能與壓力容器常用材料的焊接工藝、壓力容器的焊接材料、焊接操作技術及壓力容器焊工考證和考試、焊接接頭組織性能和焊接缺陷、換熱器殼體等壓力容器的埋弧焊接、天然氣球罐安裝及CO2Ar混合氣體保護焊接工藝、壓力管道的手工氬弧（TIG）焊接、焊接機器人等。重點培養學生掌握焊條電弧焊、埋弧焊、CO2氣體保護焊、熔化極氣體保護焊、手工鎢極氬弧焊、碳弧氣刨等基本焊接、切割方法，為學生能正確選擇工藝參數、掌握操作技能、能迅速適應以後的實際工作打好基礎。
本書借助信息技術手段，在關鍵技能點和知識點配套了技能操作視頻和講解視頻36個，讀者可通過移動終端掃描附錄中的二維碼觀看。
本書可作為高等院校、高職高專焊接專業、設備檢修專業師生的教材，也可作為石油化工、電力、造船、冶金、機械和鍋爐制造等行業從事焊接操作和從事與焊接工藝相關的工程技術人員的參考書及其培訓教材。

作者簡介

朱國寶，南京科技職業學院機械繫，高工，具有多年從事化工裝置修造和焊接的工作經歷以及教學經歷，具有高級職稱。前者在考入大學之前干過近八年的焊工，當時幾乎天天與化工裝置和管道打交道。一九七九年曾獲得華東地區能源城市焊接比賽的一等獎。大學畢業後長期從事高頻逆變電路焊機的生產研制工作和省、市焊接學會的兼職領導工作。後者在化工機械廠從事化工裝置焊接二十多年，有豐富的生產一線焊接經驗和專業課程焊工培訓能力。

緒論1
節概述1
一、焊接實質1
二、熔焊要素2
三、焊接技術的發展方向3
第二節壓力容器焊接任務3
一、壓力容器材料分類3
二、焊工考試試件形式（類型和焊接位置）4
三、焊接生產任務6
四、焊接操作的幾個參數指標6
簡答題7
章壓力容器的制作與焊接8
節中壓儲氣罐制作工藝過程8
一、產品介紹8緒論1
節概述1
一、焊接實質1
二、熔焊要素2
三、焊接技術的發展方向3
第二節壓力容器焊接任務3
一、壓力容器材料分類3
二、焊工考試試件形式（類型和焊接位置）4
三、焊接生產任務6
四、焊接操作的幾個參數指標6
簡答題7
章壓力容器的制作與焊接8
節中壓儲氣罐制作工藝過程8
一、產品介紹8
二、封頭生產工序8
三、筒體節生產工序9
四、接管和法蘭生產工序10
五、總裝配和焊接生產工序11
六、壓力容器的各種檢驗方法11
七、壓力容器的形式及主要參數12
第二節壓力容器的焊接方法12
一、焊條電弧焊12
二、埋弧自動焊13
三、氣體保護焊14
第三節壓力容器制造中常用金屬材料及其焊接性能14
一、焊接構件制造中的常用鋼14
二、壓力容器制造中常用金屬材料及焊接性16
第四節焊接接頭及其坡口形式17
一、焊接結構常用的接頭形式17
二、焊接坡口、間隙和鈍邊18
三、對接焊縫、角焊縫幾何形狀參數19
簡答題20
第二章金屬熔焊性能與壓力容器常用材料的焊接工藝21
節碳鋼的焊接21
一、低碳鋼的焊接21
二、中碳鋼的焊接22
三、高碳鋼的焊接23
第二節合金結構鋼的焊接23
一、熱軋及正火鋼的焊接25
二、低碳調質鋼的焊接26
三、中碳調質鋼的焊接28
四、珠光體耐熱鋼的焊接29
五、低溫用鋼的焊接30
六、低合金耐腐蝕鋼的焊接31
第三節不鏽鋼及耐熱鋼的焊接31
一、不鏽鋼及耐熱鋼的成分及分類31
二、不鏽鋼的耐蝕性能32
三、不鏽鋼及耐熱鋼的力學性能32
四、不鏽鋼及耐熱鋼的焊接性分析33
五、不鏽鋼及耐熱鋼的焊接工藝35
六、典型不鏽鋼及耐熱鋼的焊接36
七、奧氏體不鏽鋼焊接38
第四節異種金屬的焊接38
一、異種金屬材料焊接接頭的特點38
二、異種金屬的焊接方法和焊接材料38
三、異種鋼的焊接要點40
四、低碳鋼與低合金鋼的焊接40
五、珠光體耐熱鋼與低合金鋼的焊接41
六、珠光體耐熱鋼與馬氏體鋼的焊接41
七、珠光體鋼與奧氏體鋼的焊接42
八、奧氏體鋼與鐵素體鋼的焊接42
九、鋼與有色金屬的焊接42
十、異種有色金屬的焊接44
十一、異種鋼的焊接（碳鋼與不鏽鋼）44
第五節鋁和鋁合金的焊接45
一、鋁及鋁合金的焊接性45
二、焊接接頭的等強性45
三、焊接接頭的耐蝕性45
四、鋁及其合金的焊接工藝以及焊接方法46
五、焊絲的選用47
六、焊絲、焊件的清洗48
七、鋁及鋁合金焊接時常見的缺欠及其控制48
第六節鈦及鈦合金的焊接50
一、鈦及鈦合金的分類及特點50
二、鈦及鈦合金的焊接性50
三、鈦合金材料焊接方法51
第七節鑄鐵的焊接52
一、鑄鐵的種類及其焊接方法52
二、鑄鐵焊接工藝及材料52
簡答題53
第三章壓力容器的焊接材料54
節焊條電弧焊所用的焊接材料54
一、焊條分類、型號和牌號55
二、焊條的管理和使用59
第二節電弧焊焊條的選用原則60
一、同種鋼材焊接時焊條選用要點60
二、異種鋼材焊接時焊條選用要點61
三、常用鋼材的焊條選用61
第三節焊條電弧焊工藝參數的選擇62
一、焊條直徑63
二、焊接電流63
三、電弧電壓64
四、焊接速度64
五、焊縫層數64
六、熱輸入64
七、預熱溫度65
八、後熱與焊後熱處理65
第四節焊絲65
一、焊絲的分類65
二、焊絲牌號66
三、焊絲型號66
四、實心埋弧焊焊絲的選用66
五、藥芯焊絲67
第五節焊劑69
一、焊劑的分類69
二、焊劑的型號69
三、焊劑的牌號70
第六節焊接用氣體72
一、焊接用氣體的分類72
二、二氧化碳氣體（CO2）73
三、氬氣（Ar）75
四、氦氣（He）75
五、氧氣（O2）76
六、可燃氣體77
七、氮氣（N2）79
八、焊接用氣體的選用79
簡答題82
第四章焊接操作技術及其壓力容器焊工考證和考試83
節引弧與平敷焊基本操作83
第二節焊接接頭各種位置實訓操作89
一、實訓焊前準備89
二、平焊基本操作90
三、立焊基本操作92
四、橫焊對接基本操作95
五、仰焊基本操作97
六、焊接接頭按結構形式的分類99
七、實訓任務作業100
第三節壓力容器焊工考證——12mm鋼板開坡口的對接焊技術101
一、單面焊雙面成形技術101
二、平對接焊單面焊雙面成形技術105
三、橫對接焊單面焊雙面成形技術109
四、立對接焊單面焊雙面成形技術111
五、仰對接焊單面焊雙面成形技術114
六、施焊要求和質量檢測115
第四節焊工技師實際操作考試題117
一、試題一117
二、試題二121
三、壓力容器組對焊接工藝試題122
四、異種鋼焊接工藝（高級技師題）123
簡答題124
第五章焊接接頭組織性能和焊接缺陷125
節焊接接頭組織性能125
一、焊縫區125
二、熔合區125
三、熱影響區（HAZ）125
四、影響焊接接頭性能的因素126
第二節焊接缺陷127
一、常見的外部缺陷127
二、常見的內部缺陷127
三、焊接裂紋128
第三節焊接應力與焊接變形130
一、焊接變形130
二、焊接應力131
三、焊後殘餘應力的消除132
第四節焊接質量檢驗132
一、按檢驗的數量分類133
二、按檢驗方法分類133
三、按檢驗程序分類133
四、焊接質量檢驗及其表格的幾種典型格式134
簡答題137
第六章換熱器殼體等壓力容器的埋弧焊接138
節埋弧焊138
一、埋弧焊的優點138
二、埋弧焊的缺點138
三、焊接材料139
四、埋弧焊焊機140
五、埋弧焊技術140
第二節壓力容器設備中常見焊縫的規定畫法143
一、常見焊縫的規定畫法143
二、焊縫的標注144
第三節換熱器殼體的埋弧焊接147
一、埋弧焊的部件148
二、埋弧焊工藝卡填寫148
第四節埋弧焊的其他方法148
一、多絲埋弧焊148
二、窄間隙埋弧焊149
三、埋弧堆焊150
第五節碳弧氣刨技術150
一、常用鋼種上的應用範圍151
二、材料與設備151
三、電弧氣刨工藝151
四、安全注意事項152
簡答題152
第七章天然氣球罐安裝及CO2-Ar混合氣體保護焊接工藝153
節CO2氣體保護焊153
一、概述153
二、CO2氣體保護焊工藝參數154
第二節CO2氣體保護焊操作技術157
一、基本操作技術157
二、大口徑管道CO2氣體保護焊的各種焊接方法及其成形影響159
三、焊接檢驗160
四、常見焊接缺陷的產生原因160
五、焊接安全161
第三節2000m3天然氣球罐氣體保護焊焊接質量分析及控制161
一、球罐的裂紋分析162
二、球罐制造中的質量控制162
三、球罐的焊接163
簡答題164
第八章壓力管道的手工氬弧（TIG）焊接165
節手工鎢極氬弧焊的基本原理及應用165
一、手工鎢極氬弧焊的基本原理165
二、手工鎢極氬弧焊的特點166
三、手工鎢極氬弧焊的應用166
四、鎢極氬弧焊工作原理167
五、交流TIG焊169
六、脈衝TIG焊170
七、安全事項170
第二節手工氬弧焊（TIG）焊接工藝170
一、焊前清理170
二、焊接工藝參數及選擇171
三、手工氬弧焊操作172
四、低碳鋼管的水平固定對接焊173
第三節壓力鋼管的手工氬弧（TIG）焊接173
一、概述173
二、焊接機具及材料174
三、焊接前工藝評定174
四、焊接操作工藝174
五、焊接後工藝評定176
第四節鋁合金壓力管道的TIG焊接176
一、鋁及鋁合金的應用176
二、鋁及鋁合金的理化性能及焊接特點176
三、焊前準備177
四、焊接工藝177
五、焊接檢驗178
簡答題178
第九章焊接機器人179
節概述179
第二節弧焊機器人180
一、弧焊機器人概述180
二、弧焊機器人繫統的構成181
三、弧焊機器人的操作與安全184
四、機器人焊接傳感技術186
五、機器人焊接智能化集成繫統186
第三節焊接機器人主要技術指標187
一、機器人通用技術指標187
二、焊接機器人專用技術指標189
簡答題189
附錄二維碼資源190
參考文獻193

前言

在現代壓力容器和壓力管道的生產制作過程中，許多生產設備要求它的動載性能好，許多反應裝置要求它的密封性高，總之要有非常高的可靠性及質量，因此對焊接過程及其缺陷控制以及焊接工藝都提出很高的要求，各類設計、工藝標準和安全標準都給出很高的焊接規範以及對從業人員提出嚴格的限制條件。
本書是江蘇省高校品牌專業建設（項目號PPZY2015C232）規劃教材。
本書繫統講述了壓力容器和管道焊接的綜合知識以及焊接操作的技能技法，由淺入深、循序漸進地從焊接入門知識講起，結合焊接實訓科目，側重操作技術講解和工藝規程的編寫，融入了大量的操作實例和石化裝置焊接工藝。
本書的主編有著多年一線焊接工作的操作經驗，都是焊接高手，還有多年高校的教學經驗，書中介紹大都是親手操作的經驗，並提出新的焊接觀點、技法，例如：
① 明弧焊以熔池為中心、運條手法和各種工藝參數為輔的原則，即操作者必須觀察熔池的明暗、深淺，斑點變異以及形狀變化，隨時調整手法和工藝參數，應克服片面規範焊接角度、速度和電流的教法。
② 各種位置的角焊縫（垂直立焊縫除外）應以斜運條法為主，力爭使熔池接近水平位置的原則。在現代壓力容器和壓力管道的生產制作過程中，許多生產設備要求它的動載性能好，許多反應裝置要求它的密封性高，總之要有非常高的可靠性及質量，因此對焊接過程及其缺陷控制以及焊接工藝都提出很高的要求，各類設計、工藝標準和安全標準都給出很高的焊接規範以及對從業人員提出嚴格的限制條件。
本書是江蘇省高校品牌專業建設（項目號PPZY2015C232）規劃教材。
本書繫統講述了壓力容器和管道焊接的綜合知識以及焊接操作的技能技法，由淺入深、循序漸進地從焊接入門知識講起，結合焊接實訓科目，側重操作技術講解和工藝規程的編寫，融入了大量的操作實例和石化裝置焊接工藝。
本書的主編有著多年一線焊接工作的操作經驗，都是焊接高手，還有多年高校的教學經驗，書中介紹大都是親手操作的經驗，並提出新的焊接觀點、技法，例如：
① 明弧焊以熔池為中心、運條手法和各種工藝參數為輔的原則，即操作者必須觀察熔池的明暗、深淺，斑點變異以及形狀變化，隨時調整手法和工藝參數，應克服片面規範焊接角度、速度和電流的教法。
② 各種位置的角焊縫（垂直立焊縫除外）應以斜運條法為主，力爭使熔池接近水平位置的原則。
③ 氬弧焊必須一塵不染，不能有任何污漬和汗漬，即周圍環境潔淨度達標，操作者呼氣和汗漬要控制，唯有如此纔能將焊後檢驗的缺陷修復率降到點。
本書重點培養讀者掌握焊條電弧焊、埋弧焊、CO2氣體保護焊、熔化極氣體保護焊、手工鎢極氬弧焊、碳弧氣刨等基本焊接、切割方法，為讀者能正確選擇工藝參數、掌握操作技能、能迅速適應以後的實際工作打好基礎。
通過本書的學習，讀者可以達到：
① 熟悉焊接方面有關的標準規範。
② 掌握焊條電弧焊、埋弧焊、CO2氣體保護焊、熔化極氣體保護焊、鎢極氬弧焊、碳弧氣刨等焊接技法及其設備的組成和工作原理。
③ 了解板、管類材料各種位置焊接，掌握焊條電弧焊、埋弧焊、CO2氣體保護焊、熔化極氣體保護焊、鎢極氬弧焊、碳弧氣刨等基本焊接操作技術要點。
④ 傳授給讀者並使其掌握特種設備（壓力容器）焊接操作證的考證培訓、操作技巧以及焊接技師的考級要求和操作技術。
⑤ 了解壓力容器和管道等設備常用金屬材料的牌號和性能，掌握常用金屬材料的焊接。
⑥ 了解焊接接頭的分類、坡口形式，掌握坡口設計的方法。
⑦ 了解焊接缺陷的種類和產生原因，掌握焊接應力與變形的防止措施。
⑧ 焊接工藝及主要內容。
⑨ 掌握焊接操作過程中的安全知識。
⑩ 了解焊縫質量檢驗的標準和檢驗方法。
本書講授課時安排以72課時為宜，實訓課時不宜低於72課時。
本書可作為高等教育、高職高專焊接專業、設備檢修專業師生的教材，也可以作為石油化工、電力、造船、冶金、機械和鍋爐制造等行業從事焊接操作和從事與焊接工藝相關的工程技術人員的參考書及其培訓教材。
為便於教學，本書配有大量的多媒體教學資源，選擇本書作為教材的教師可登錄www.njcc.edu.cn網站點擊專題網站的教學資源庫登記注冊後進入化工裝備技術中的《構件焊接》精品課程，可以免費下載。
為幫助讀者更好地理解和掌握焊條電弧焊、二氧化碳氣體保護焊和氬弧焊等在多種操作位置上的焊接技術，增加學習焊接技術的興趣，本書借助信息技術手段，在書中關鍵技能點和知識點配套了技能操作視頻和講解視頻36個，讀者可通過移動終端掃描附錄中的二維碼觀看。
本書由朱國寶、王悅主編，楊英發主審，王悅編寫了和第三章、金燕編寫了緒論，中石化三化建的朱春龍編寫了第六章、馬鳳偉編寫了第九章。其餘章由朱國寶編寫，並對全書進行了統稿。
在本書編寫過程中，得到了中石化南京化學工業集團化機廠高申華高級技師工作室的大力支持與幫助，在此表示衷心感謝。
由於編者水平有限，難免出現種種不足，請廣大讀者提出意見和建議，編者不勝感激。

編者
2016年6月

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