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焊接材料及工藝對(duì)鋁合金焊接性能能影響

文檔作者：羅庚峰劉建啟文檔來(lái)源：南車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月07日
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Caaem IC
學(xué)術(shù)
排查， 對(duì)發(fā)現(xiàn)的切削、殘留、折口、錯(cuò)口問(wèn)題
進(jìn)行及時(shí)清理，消除管道存在的安全性隱患。
對(duì)于由多種成分材質(zhì)組成的輸水管道，要對(duì)管
道的閥門(mén)和材質(zhì)進(jìn)行科學(xué)確認(rèn)，避免其在后續(xù)
利用過(guò)程中發(fā)生卡澀、內(nèi)漏等問(wèn)題 。
3．火電廠(chǎng)管道安裝的注意事項(xiàng)和具體操作
3．1火電廠(chǎng)管道安裝的注意事項(xiàng)
大型火電廠(chǎng)管道安裝的注意事項(xiàng)主要有兩
點(diǎn)： 一是管道配件的質(zhì)量要有保障，在對(duì)火電
廠(chǎng)管道設(shè)計(jì)圖紙和其他相關(guān)技術(shù)資料分析、研
究過(guò)后，應(yīng)計(jì)算好應(yīng)用管道配件的數(shù)量，做好
儲(chǔ)備工作，儲(chǔ)備工作的開(kāi)展要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的
實(shí)際情況以及應(yīng)用配件的基本概況，如管道規(guī)
格、材質(zhì)的確定，對(duì)所需管道的總數(shù)量、各規(guī)
格配件的數(shù)量、各材質(zhì)配件的數(shù)量進(jìn)行計(jì)算和
統(tǒng)計(jì)， 然后進(jìn)行儲(chǔ)備。二是管道閥門(mén)的質(zhì)量要
有保障，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)連接閥門(mén)進(jìn)行認(rèn)真核實(shí)，對(duì)
閥門(mén)的規(guī)格和型號(hào)進(jìn)行確認(rèn)，確保其準(zhǔn)確性，
特別是一些位置比較重要的閥門(mén)，需要對(duì)其進(jìn)
行特殊處理， 以保證閥門(mén)的質(zhì)量以及管道安裝
后的質(zhì)量，確保機(jī)組能夠安全運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)踐總結(jié)
發(fā)現(xiàn)， 電廠(chǎng)機(jī)組在工作狀態(tài)下容易受到閥門(mén)的
影響，由管道閥門(mén)質(zhì)量引發(fā)的問(wèn)題最為常見(jiàn)-- 。
在大型火電廠(chǎng)管道安裝過(guò)程中， 施工人員
應(yīng)重點(diǎn)檢查閥門(mén)的磨損狀況，保證閥門(mén)安裝質(zhì)
量是整個(gè)管道安裝工藝的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，特別是
比較重要的閥門(mén)部位，更應(yīng)引起施工人員對(duì)額
關(guān)注，對(duì)其進(jìn)行打磨必須達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求，
同時(shí)還要對(duì)閥門(mén)的使用狀況進(jìn)行跟蹤檢查， 對(duì)
發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理，在后期管理中，
要對(duì)閥門(mén)的使用狀況進(jìn)行記錄。在安裝過(guò)程中，
打磨機(jī)跟蹤管理的應(yīng)用是十分必要的，為打磨
的閥門(mén)不應(yīng)在安裝程序中使用， 以消除存在的
安全隱患， 閥門(mén)安裝應(yīng)根據(jù)介質(zhì)流動(dòng)方向來(lái)確
定安裝位置方向，外在形式的選擇要根據(jù)圖紙
要求完成。安裝閘閥和截止閥時(shí)要特別注意，
都有相關(guān)的技術(shù)說(shuō)明，通常臥式升降止回閥的
安裝應(yīng)保持在水平段上，立式止回閥應(yīng)保持在
垂直段上。施工過(guò)程中，閥門(mén)的安裝除了要遵
循相應(yīng)的技術(shù)要求外，還要結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，
必要時(shí)應(yīng)對(duì)其進(jìn)行二度設(shè)計(jì)，使其更符合實(shí)際
需求 。
3．2火電廠(chǎng)管道安裝的具體操作
火電廠(chǎng)管道安裝的整個(gè)程序都要按照行業(yè)
規(guī)范和操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，尤其是管道的標(biāo)高和位
置要與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的要求相符合， 以便更好地與
其他器件的連通；管道的坡度和方向也要與圖
紙?jiān)O(shè)計(jì)的要求相符合，確保管道輸水的暢通性；
管道的角度也要與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的要求相符合， 以
利于管道安裝標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)現(xiàn)以及后期的正常運(yùn)
行；管道支吊架的安裝是整個(gè)管道安裝環(huán)節(jié)的
最重要的環(huán)節(jié)，施工人員對(duì)其應(yīng)給予足夠的重
視，在安裝時(shí)，應(yīng)對(duì)根部、彈簧、管部以及過(guò)
渡組件的型號(hào)和材質(zhì)進(jìn)行細(xì)致的檢查，檢查合
格后進(jìn)行組裝。施工人員應(yīng)對(duì)管道根部進(jìn)行打
磨、對(duì)彈簧進(jìn)行調(diào)整，充分發(fā)揮各組件承吊和
支撐功能。在施工過(guò)程中，還要對(duì)管道進(jìn)行清
潔處理，做好酸洗、除銹、除渣等工作， 以及
防水、防腐、防銹等工作，確保管道的整潔性，
提升機(jī)組運(yùn)行的質(zhì)量 。
4．結(jié)論
綜上所述，大型火電廠(chǎng)管道安裝應(yīng)做好相
應(yīng)的準(zhǔn)備和檢查工作， 并且要在安裝實(shí)踐中，
對(duì)管道的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以合理的布置，
科學(xué)的設(shè)計(jì)，使管道安裝工藝更為規(guī)范，從而
確保電廠(chǎng)機(jī)組后期安全穩(wěn)定的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電廠(chǎng)
管道標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行的目的。
參考文獻(xiàn)：
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焊接材料及工藝對(duì)鋁合金焊接性能的
影響
266111南車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司一羅庚峰／劉建啟
摘要：
鎂鋁合金在焊接工藝應(yīng)用時(shí)由于金屬膨脹系數(shù)較大，所以鋁臺(tái)金焊接工藝操作進(jìn)行時(shí)一般很難有效觀(guān)察清晰其焊接熔池。因此，一旦焊接
間隙過(guò)大，很可能促成其焊接熔池下榻 而如果間隙太小叉會(huì)造成焊接缺陷的出現(xiàn)?；诖?，文章主要提出了鋁合金焊接工藝相對(duì)普遍的鎢極
氬弧焊方法，并與之提出了該工藝下焊接對(duì)鋁合金的主要性能影響，以供參考。
目前結(jié)合實(shí)際焊接工藝與大量的焊接工藝
文獻(xiàn)來(lái)源可知， 當(dāng)前采用的鋁合金焊接工藝應(yīng)
用方法較多，原則上一般都能夠滿(mǎn)足其鋁合金
焊接需求。比如最初普遍采用的氧氣炔焊接法，
再到后來(lái)比較常用的電栓焊、點(diǎn)焊等電阻焊方
式，包括攪拌摩擦焊、電子焊等工藝焊接法。
不過(guò)， 顯然這些焊接工藝應(yīng)用時(shí)存在一些潛在
性缺憾。例如采用氧氣炔焊接時(shí)，如果不能良
好控制氣焊火焰的集中溫度，則會(huì)造成裂紋缺
陷出現(xiàn)； 而電焊、攪拌焊等方式又對(duì)其焊接接
頭的作業(yè)要求較高，所以存在工藝應(yīng)用的場(chǎng)地
'206Machine China中國(guó)機(jī)械
限制和約束。基于此， 研究焊接材料與焊接工
藝的對(duì)其焊接性能的主要影響，應(yīng)能選用合理
的焊接方法， 同時(shí)要了解焊接接頭裂縫的形成
機(jī)理等有關(guān)內(nèi)容， 以此才能選擇適宜的焊接材
料與操作工藝，保障鋁合金焊接質(zhì)量。
1．焊接方法的選擇
考慮到當(dāng)前焊接鋁合金等有色金屬所采用
的普遍焊接工藝方法存在的普遍缺陷， 比如裂
紋缺陷、場(chǎng)地限制等，所以文章主要推薦的是
鎢極氬弧焊工藝焊接法。該焊接工藝應(yīng)用較為
廣泛，主要原理是通過(guò)氬氣隔絕空氣效果， 由
于其本身不融于金屬，具有不能產(chǎn)生其他化合
物的特性，所以其電弧清除焊接工件的氧化膜
效果較為可靠， 能夠?qū)σ子谘趸匿X合金予以
成功焊接，具有良好的電弧穩(wěn)定性，甚至在較
為微小的電流下仍能維持燃燒狀態(tài)，對(duì)諸如超
薄合金板的焊接效果較為理想。因此，選用該
焊接工藝時(shí)，可以著重考慮焊接工件的厚度及
接頭調(diào)整參數(shù)等。
由于鋁合金本身的化學(xué)活潑性表現(xiàn)明顯，
所以其金屬材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的可能性較高，
在焊接時(shí)特別容易和空氣中的水分加以產(chǎn)生氧
氣反應(yīng)。因此， 考慮到采用鎢極氬弧焊的作業(yè)
焊槍其保護(hù)范疇較小， 可能影響到焊縫金屬保
護(hù)效果，處于熱影響區(qū)受熱作用下易與空氣發(fā)
生氣體反應(yīng)，在焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔或其他氧化物
等缺陷。基于此， 一般采用該焊接工藝會(huì)在焊
接工件上設(shè)置必要的保護(hù)氣罩，使其自氣罩出
來(lái)的氣體能夠回流到焊件周?chē)纬梢粋€(gè)立體空
間的氬氣保護(hù)氛圍， 故此能夠降低空氣對(duì)其焊
接工藝表現(xiàn)出的氣孔或氧化物等缺陷影響。
2．焊接材料及工藝應(yīng)用對(duì)鋁合金焊接性能
的主要影響
2．1焊接接頭裂縫及其主要特征
由于鋁合金材料應(yīng)用在焊接工藝下的材料
種類(lèi)差異性存在， 以及采取的焊接工藝性質(zhì)不
同，所以在其焊接接頭中可能會(huì)表現(xiàn)出諸多形
式上的各類(lèi)缺陷裂紋。這些裂紋缺陷分布特征
相對(duì)復(fù)雜， 主要結(jié)合生產(chǎn)需求不同將其劃分為
兩種裂紋缺陷方式：
一類(lèi)屬于焊縫金屬裂紋，主要有橫向或縱
向裂紋、弧坑裂紋、弧狀裂紋、以及多層焊接
時(shí)的顯微裂紋等缺陷形式。
二是焊接工藝操作時(shí)的熱影響區(qū)裂紋。這
種裂紋缺陷主要有焊趾裂紋、熔合線(xiàn)區(qū)域內(nèi)的
顯微裂紋、以及層狀結(jié)構(gòu)裂紋等。同時(shí)， 這些
裂紋結(jié)合熱影響區(qū)又可以分為熱裂紋與冷裂紋。
比如，熱裂紋一般是在高溫作業(yè)下通過(guò)晶界上
合金金屬偏析或者存在一些熔點(diǎn)較低的物質(zhì)引
起的。當(dāng)然， 考慮到金屬材料差異性存在， 其
實(shí)際上產(chǎn)生的裂紋形態(tài)也表現(xiàn)不同， 即在裂紋
表現(xiàn)形態(tài)上又可以分為結(jié)晶、液化、多邊化裂
紋等。熱裂紋中主要以結(jié)晶裂紋為主， 它一般
是在焊縫結(jié)晶過(guò)程時(shí)，基于在固相線(xiàn)區(qū)域內(nèi)的
凝固金屬收縮， 并且又沒(méi)有多余液體金屬加以
填充，所以則在凝固收縮作用下促成了沿晶開(kāi)
裂；發(fā)生這種現(xiàn)象多以一些低碳合金鋼為主；
再如，液化裂紋的形成也與其金屬收縮應(yīng)力作
用相關(guān)，即在其加熱到高溫時(shí)發(fā)生晶界凝固而
產(chǎn)生液化裂紋。
2．2熱裂紋產(chǎn)生的過(guò)程及其機(jī)理
焊接過(guò)程可以說(shuō)是一種矛盾的工藝加工過(guò)
程，在其焊接作業(yè)過(guò)程中許多不平衡的工藝綜
合雜糅到一起，故而造成了焊接接頭、金屬冶金、
及力學(xué)作用的綜合表現(xiàn)。換言之，鋁合金在焊
接工藝下的冶金過(guò)程屬于物理、化學(xué)及材料組
織上的綜合反應(yīng)過(guò)程，其中夾雜著熔渣、氣體
成分等。所有這些現(xiàn)象發(fā)生，都會(huì)存在著裂紋
的形成動(dòng)機(jī)，但去裂紋型號(hào)曾最為緊密關(guān)聯(lián)的
則屬于冶金因素。事實(shí)上，從力學(xué)角度來(lái)看，
焊接工藝屬于熱循環(huán)狀態(tài)，在這種狀態(tài)下其共
同存在著溫度梯度變化與對(duì)應(yīng)的冷卻速度變化，
焊件在一定作業(yè)條件下其接頭始終保持應(yīng)力到
應(yīng)變的這一變化形態(tài)，所以則為裂紋的形成提
供了契機(jī)與必要條件。
因此，在焊接過(guò)程中，要控制冶金因素及
力學(xué)應(yīng)力變化過(guò)程下所出現(xiàn)的裂紋缺陷，應(yīng)能
考慮金屬材料的強(qiáng)化與弱化關(guān)系。比如，在冷
卻時(shí)期，焊接接頭屬于一種對(duì)外建立的強(qiáng)度聯(lián)
系。如果，此時(shí)在作業(yè)條件下保持其能夠順從
應(yīng)力變化，使其焊縫和焊縫區(qū)的材料工件能夠
承受其內(nèi)在應(yīng)力與殘存應(yīng)力，就不會(huì)造成裂紋
Academ ic
學(xué)術(shù)
出現(xiàn)。反之， 當(dāng)工件不能承受其應(yīng)力變化作用
時(shí)，其材料強(qiáng)度聯(lián)系就會(huì)中斷，故而促成裂紋
缺陷發(fā)生。同樣，隨著溫度的逐漸冷卻，冶金
及力學(xué)因素也會(huì)對(duì)應(yīng)發(fā)生改變，在不同溫度區(qū)
域內(nèi)其接頭金屬表現(xiàn)的強(qiáng)度也不同， 比如結(jié)晶
溫度區(qū)間較大， 且固相線(xiàn)溫度低時(shí)， 其晶粒間
在殘存的低溶液態(tài)金屬處則更容易造成應(yīng)力集
中，致使其出現(xiàn)固相金屬裂紋。因此，針對(duì)于此，
實(shí)際焊接合金材料時(shí)應(yīng)能綜合考慮接頭裂紋缺
陷形成條件等，以選用適宜的焊接工藝及材料。
3．結(jié)語(yǔ)
基于鋁合金自有的焊接優(yōu)越性能存在，所
以在各領(lǐng)域中得到的廣為應(yīng)用。并且， 隨著如
今焊接工藝技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與快速進(jìn)步，鋁合
金的焊接構(gòu)件使用需求也越來(lái)越大。基于此，
在采用鋁合金材料完成焊接工藝時(shí)應(yīng)能考慮必
要的氣路保護(hù)、焊前清洗等準(zhǔn)備工作， 并要重
點(diǎn)知曉焊接接頭裂縫形成特征及原理參數(shù)等，
以此才能避免鋁合金焊接氣孔等缺陷裂紋發(fā)生。
參考文獻(xiàn)：
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分散控制系統(tǒng)在火電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化中
的應(yīng)用
210097南京慧邦科技研究所江蘇南京一馬國(guó)慶
摘要：
本文首先分析了分散控制系統(tǒng)的優(yōu)越性，進(jìn)而對(duì)分散控制系統(tǒng)在火電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行論述，期望通過(guò)本文的研究能夠?qū)μ岣呋?
電廠(chǎng)生產(chǎn)能效有所幫助。
1．分散控制系統(tǒng)的優(yōu)越性分析
分散控制系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)為DCS(Distributed
Control System)， 國(guó)內(nèi)習(xí)慣將之稱(chēng)為集散控
制系統(tǒng)， 其歸屬于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的范疇， 具體是
由過(guò)程控制級(jí)與過(guò)程監(jiān)控級(jí)兩個(gè)部分組成，并
以通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，該系統(tǒng)融合當(dāng)前最
為先進(jìn)的“4c”技術(shù)，即計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、
顯示技術(shù)以及控制技術(shù)， 它的基本設(shè)計(jì)思想是
分散控制、集中操作、分級(jí)管理，突出的特點(diǎn)
是配置靈活、組態(tài)方便。
自20世紀(jì)9O年年代開(kāi)始，DCS被廣泛應(yīng)
用于國(guó)內(nèi)火電廠(chǎng)機(jī)組的自動(dòng)控制系統(tǒng)當(dāng)中，在
這一背景下，業(yè)內(nèi)的專(zhuān)家學(xué)者加大了DCS的研
究力度，并取得了一定的成果，DCS也隨之變得
更加完善，其優(yōu)越性主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：
其一，可靠性更高。當(dāng)DCS中的某個(gè)控制器發(fā)
生故障時(shí)，其它控制功能依然能夠正常運(yùn)行，
這種超強(qiáng)的容錯(cuò)設(shè)計(jì)使系統(tǒng)的可靠性獲得了大
幅度提升。不僅如此，單個(gè)控制器的控制負(fù)荷
也越來(lái)越小，這使得故障的發(fā)生幾率顯著降低。
其二，開(kāi)放性更強(qiáng)。標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化設(shè)計(jì)思想
的引入，使得DCS的開(kāi)放性變得越來(lái)越強(qiáng)， 網(wǎng)
絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用，使控制器進(jìn)行功能擴(kuò)展時(shí)，
不會(huì)影響到系統(tǒng)的原有功能。統(tǒng)一通信協(xié)議的
應(yīng)用極大程度地增強(qiáng)了系統(tǒng)的開(kāi)放性。鑒于DCS
的諸多優(yōu)點(diǎn)， 使其在火電廠(chǎng)中的應(yīng)用范圍越來(lái)
越廣， 下面本文重點(diǎn)對(duì)DCS在火電廠(chǎng)電氣自動(dòng)
化中的應(yīng)用進(jìn)行論述。
2．分散控制系統(tǒng)在火電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化中的
應(yīng)用
中國(guó)機(jī)械Machine China 207

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