国际焊接工程师参考文件.docx

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国际焊接工程师参考文件

焊接车间设备

前言

焊接车间的设备配置应按相应标准、规程和要求进行，同时也要考虑到经济性。

在实施计划前，应确定最佳的焊接车间使用面积及所需设备，同时设立相应的部门：

科技开发、结构设计、预制件加工及生产，质量检验及人事等部门。

按欧洲标准对焊接车间设计的质量保证方面应考虑如下几点：

——生产方式：

单件或批量生产

——组装能力：

车间面积，起吊及运输设备的种类及能力

——材料种类：

焊接工艺、焊件预制及焊后加工处理设备

——焊接工艺：

结构形式及施焊

——焊接人员培训：

考试资格

——质量保证：

设备、人员

——应变能力：

在供货条件下处理特殊情况下的能力，设计应变能力

——材料焊接技术：

新型材料的焊接，不同材料的焊接

1、相关标准和规程

焊接车间平面布置和设备配备按下述序列进行：

—法规

—条例

—规程

—标准

—说明

与此同时考虑经济性。

除通用规程以外工作场所说明（ASR）对焊接车间具有特殊重要性，它须符合下列要求。

—工作范围

—附近道路和交通

—周围环境

工作场所说明必须符合事故预防措施条例（UVV）有关规定，此外还

应注意：

—关于危险工作物质条例

—射线防护规定

2、焊接制造质量保证的条件

以标准为基础

·焊接车间应按相同规格加工产品

应清楚了解有关标准

·此点不是指*用户*债主*检验站

·而是所有*制造者

了解工作质量要求

DVS-规程

·DINEN719/729的全部要求

重要的DVS规程是：

·0702规程1/9.86德国焊接技术应用对企业/人员的要求

·0711规程3.94主管范围的焊接人身安全规定按DINEN719

·0712/7.94规程熔化焊质量要求按DINEN729

·0716/2.96按欧洲规程和标准对焊接企业的要求

3、车间布置

属所需空间场地有：

—材料仓库（自由储存式）

—成品库（通风式，包括中间仓库）

—通风的工作场地

属所需装备有：

·用于运输和组装的起吊装置有：

—悬臂和移动式吊车

—起重工具

—地面输送设备

·工序转送所须装置

—小型装置

—转送工具

·符合射线防护规定的X光室

·焊接件准备所须装置

—坡口加工装置和设备

—切割装置和设备

·焊接设备和装置

·焊接与切割夹具

·用于焊接填充材料和辅助材料的烘干装置

·组装工夹具

·用于预热和热处理的设备和装置

对于流水生产，从原材料到最终产品制造所要求的全部设备均应配

置在工位中。

·质量保证体系要求：

—有关设备

—有关人员

—检验设备

*材料

*焊接接口

—检验方法

*无损检验

*破坏检验

均符合有关标准和规程的规定。

车间布置应根据产品结构尽量达到流水作业程序，以减少不必要的工件转换运输。

图1所示为钢结构制造车间的布置简图举例。

在车间布置设计时除应尽量作到流水作业外还须考虑：

—按结构件的重量安排生产加工流程

—露天材料库及预制工位设备吊装设备

—生产制造车间的墙壁及屋顶采用消音及保温材料

—车间内应配备通风设备

4、加工、生产流程框图

图2所给出的加工、生产流程图是针对一般的钢结构焊接车间而言的，对每一具体的应用场合还应依产量及质量要求来确定。

5、焊材存放

焊接填充材料和辅助材料的存放首先应符合下列通用要求。

—    尽可能少量存放

—    经检验合格的

—    均匀摆放

—    按品种和应用分类摆放

—    库存时还应按照焊接目的进行分类

*连接

*涂覆

—    按焊材直径和供货日期分类摆放

—    焊材库的温度应≥18℃，相对湿度≤60%

—    应具备相应的温度计和干湿计等

6、材料存放

材料分为棒材和板材。

棒材库可存放：

—    管材

—    型钢

—    实芯材料

自动仓库存放则与下列因素有关：

—    种类

—    数量

*薄板和中板（至5㎜）

*实芯材料

自动仓库的构成：

—    剪床

—    锯床

—    连接装置

—    滚道

板材料存放

—    中薄板

*卧式

*包装方式

—    厚板

*卧式叠放

*立式

板材定货分：

—    固定规格

—    特殊规格

7、表面处理

为了焊接及防腐保护，半成品钢材在加工之前进行表面处理，钢材的表面处理即为表面清理，其目的：

①为焊接作准备；②为产品最后的防腐涂层做准备，表面处理程度的选择取决于：

①抗腐蚀能力，②防腐期限③防腐涂层材料等因素。

表面处理的工艺方法为：

①打磨，②喷丸，③酸洗。

目前最常用的表面处理方法为喷丸处理，而针对不同的材料应采用相应的喷丸介质。

—铁素体+珠光体钢…………………………..钢砂或丝粒

—奥氏体材料………………………………….金刚砂

—非铁金属………………………………………玻璃珠或果核（仁）

由于钢材喷丸处理后的部位极易受到氧化，故应在处理后及时地进行涂料层保护，涂层保护按DIN55928第五部分进行，涂层厚度在15~25μm之间，涂层不得对焊接质量产生不利影响（涂料按DVS规程0501进行检验）。

该涂层不能作为产品最后防腐涂层使用，在该涂层上进行焊接时，应满足DASt规范006项的条件。

从事带有涂层材料焊接的企业，应具备按DIN18800进行“大型企业验证”的资格。

8、机械加工及预制

机加及预制设备的选择取决于产品种类及材料类别，主要工作为：

下料，去除飞边及毛刺，成型及校正。

在焊接产品中，焊接坡口的制备是一项重要的任务，选择坡口加工工艺方法及设备取决于下列因素：

—    材料

—    材料厚度

—    焊接方法

—    焊接位置

—    焊接时，坡口部位可接近程度

焊接坡口制备的工艺方法及设备：

①机械加工：

边缘车铣床、龙门刨、切管倒角机、剪床、锯床等；

②热切割：

火焰切割机、数控等离子切割机、激光切割机等。

8.1去毛刺工序及设备

大多数热切割工艺都存在飞边和挂渣，采取工艺措施如下：

·高合金和有色金属的等离子切割，应采用水下切割方法

毛刺必须清除，因为它将对随后的防腐蚀保护涂层起破坏作用

·须长时间采用砂轮清除毛刺工位可安装砂带磨床，对焊缝坡口进行打磨和去除毛刺，但必须防止噪音产生（特别是至90dB（A）时）同时安装粉尘和切屑回收器以对操作者进行防护。

对毛刺长度超过2000㎜的工件应采用：

·毛刺清理机

飞边清除采用：

·旋转清刷机或砂带清理机，或两者同时采用对飞边进行清除。

清理机内装粉尘回收器，并使噪音控制在70dB（A）以下。

9、焊接方法（根据DIN1910第2部分）

钢结构焊接车间通常采用熔化焊焊接方法，其可分为：

·金属极弧焊方法（11）

—手工电弧焊（111）

—药芯焊丝电弧焊（无气体保护）（114）

·埋弧焊（12）

·气体保护焊（13）

—金属极活性气体保护焊（135）

—药芯焊丝活性气体保护焊（带保护气体）（136）

·钨极气体保护焊（14）

—钨极惰性气体保护焊（141）

·销钉焊（78）

10、焊接工位

焊接工位在平面布置时应考虑具备如下设施：

1） 护目镜2） 排烟除尖装置3） 工作台4） 焊接设备和电源5） 焊接填充材料和辅助材料6） 工具7） 接口和插座7.1）电源7.2）气体

8） 工件吊装设备（如工件重量在20㎏以上时）9） 附加设施9.1）预热装置9.2）矫正装置

9.3）退火炉

10）其它必要的设施

10.1焊接设备及焊接电源

为确保在使用焊接设备及电源时的安全性，应注意在任何情况下均不得使用没有DIN、GS或VDE标准的焊接设备及电源。

对于气焊其焊矩应符合DIN8543标准的要求，喷咀尺寸的选择取决于被焊材料的厚度。

焊接电源在使用时应注意在考虑到周转环境下的许用空载电压。

在电弧焊中通常采用焊接变压器、旋转发电机及整流电源作为焊接电源，电流种类为：

①对重金属要求用直流电，②对轻金属（一般情况）要求用交流电。

电源的外特性见表1。

表1几种主要焊接方法的电源外特性

表2几种药皮类型的焊接电流强度

对于焊丝来说，其焊接参数可按应用情况选择。

焊接电流范围：

50~500A；焊接电压范围：

14~44V

同时还应了解诸如：

材料种类，焊接直径，应用场合（暂载率）；

保护气体成份及机械化程度等因素。

表3给出了按板厚（钢材）选择焊接电源的依据（DVS规程0926）

10.2保护气体

10.3焊接填充材料及辅助材料

10.4焊工的装备

焊工的装备包括：

手锤（500~1000克）；渣锤；扁铲；钢丝刷，扳手；电焊手套，保护罩，及护目镜。

—对手工电弧焊的要求为：

完全绝缘的电焊钳（100~400A）；容量足够的焊接电缆线（最小为35㎜2）；

—对气体保护焊的要求为：

带有大约3米长软管导线的焊矩；端面切刀；保护气喷咀，及喷咀清理工具。

10.5电源

电源分为三部分：

一部分照明电源，一部分为焊接用电源，一部分为其它用途电源。

照明电源：

通常用220V额定电压，特殊环境下采用24V或48V的安全电压。

焊接电源见表7

10.6气体

图

10.7设备

焊接车间所用设备包括焊接设备及辅助设备，在选用时应考虑到成本及质量。

常用的设备为：

划线、固定、提升、校型及焊接设备。

1）用于焊件组对的设备：

各种卡、夹具、主要用来保证组对间隙，以避免产生焊接缺陷。

2）用于改变焊接位置的设备：

各种焊接转胎及变位机，主要用于改变焊接位置以使焊接工作尽可能地在平焊或横焊位置进行。

3）焊接设备：

与焊接相配套的机械装置，如操作架、转胎、变位机等。

在配备焊接设备时应尽可能使焊接设备具有最大的灵活性。

4）预热设备：

焊接时采用预热工艺可有效地降低焊接内应力及避免结晶裂纹。

当焊接合金钢或碳当量较高的钢时通常要采用局部预热。

预热方式为：

火焰加热或电加热。

采用电加热可精确地控制加热温度。

预热温度的选择可参照相关标准（DVS规程1703/SEW088/EN1011）或技术文件。

预热温度的测量可按DIN32524标准采用测温粉笔、测温表、表面温度计及非接触性测温装置来进行。

10.8校型

目前常用的校正焊件焊后变表、挠曲及据转的方法为火焰法，此种方法经济适用，大多数材料的构件均可采用火焰法进行校型。

采用乙炔—氧气作为热源是最好的火焰法，这是因为氧乙炔火焰的热值高，火焰温度高。

有效的加热温度为：

钢—略大于550℃（暗红色）轻金属—350～400℃。

10.9焊后热处理

为获得良好的材料性能及消除焊后内应力可采用退火处理，退火可在加热炉中进行或采用局部退火，局部退火工艺适用于工地、安装现场及不能进行炉中退火的较大工件。

加热炉比较贵，所以在购置时应考虑到其实用性及适用性，同时在进行炉中退火时要考虑到炉内环境对钢材的影响（合金钢及有色金属）。

11、防腐保护

对防腐概念的新认识包括：

表面喷丸除锈处理，涂覆技术及新的防腐材料的研究。

在采取防腐措施时应考虑到如下二个问题：

腐蚀应力和防腐涂层的寿命。

有关防腐方面的问题已在DIN55928标准“采用涂层和镀层对钢结构的防腐保护”中做了详述及规定。

防腐涂层系统可分为：

打底涂层、盖面涂层，以及预处理涂层、边缘涂层、中间涂层。

—预处理涂层

当钢板或型材经喷丸处理后马上进行的防腐涂层，涂层厚度为15~25㎜，且对焊接无影响。

— 边缘涂层

该涂层是针对钢板侧边防腐所进行的附加涂层保护措施，该涂层应包括板边两侧大约25μm的范围，材料是特殊的。

该措施适用于承受较大应力的构件部位。

— 中间涂层

为保证盖面涂层质量而采取的措施。

—    打底涂层

首要任务就是防腐，也可称作防腐层。

—    盖面涂层

保护打底涂层不受腐蚀介质的侵袭。

通常人们采用二层打底涂层和二层盖面涂层，盖面涂层的厚度约为40~50μm。

在选择防腐涂料时应考虑到下列几个问题：

—    表面再加工性

—    加工条件

—    耐腐能力

—    防腐涂料的寿命

其它的防腐措施还有：

熔化镀锌（火焰镀锌），电能镀锌（电镀），及热喷涂（热喷涂锌）。

上述几种防腐措施是很有效的防腐措施。

此外还有一种复合防腐措施，即先镀覆然后涂防腐涂层，此种效果更佳。

焊接安全

前言

焊接工作中的安全性已受到人们的极大重视，世界各国都对此做了大量的工作。

在德国针对焊接工作中的安全性已制订了大量的、详细的标准，规程以及规定，并针对不同的工作情况，不同的工艺方法进行了分类制订。

例如：

气焊、电弧焊、压力焊、喷涂、切割以及各种焊接用气体、钢板等等。

下面将对此详细介绍。

1、条例、规程和须知

1.1气焊

—  安全事故预防条例26.0（VBG15）“焊接、切割以及应用方法”

—  远洋轮船焊接和火焰执行须知，远洋事故预防保险联合会，汉堡。

— 关于在易燃易爆环境中焊接、钎焊和融解工作的安全须知，财产保险联合会，科隆I和DVS。

—房地产中低压装置安全和作业技术规程DVGW-TRV气体（1962）DVGW，ZfGW-Verlag，法兰克福。

—事故预防规程VBG61“气体”事故预防措施中心，波恩，Langwartweg103。

—事故预防规程VBG62“氧气”事故预防措施中心，波恩，Langwartweg103。

—  氧气设备及维护化工设备保险联合会GmbH化工出版社，Weinheim/Bergstraβe

—安全事故预防规程VBG17“压力容器”事故预防措施中心，波恩，Langwartweg103。

— 乙炔条例，综合须知第1部分，53Bonn1，Postfach。

—乙炔和碳化钙技术规程（TRAC）CarlHeymannsVerlagKG，Köln,Gereonstraβe18-32。

—   压力气体条例联邦法规第1部分53Bonn1，Postfach。

—压力气体技术规程（TRGT），CarlHeymannsVerlagKG，Köln,Gereonstraβe18-13。

1.2DVS安全规程编号目录

1.3电气焊接方法

—    事故预防措施规程26.0（VBG15）“焊接、切割及应用”事故

预防措施中心Bonn，Langwartweg103。

—    远洋轮船焊接及火焰执行规定，远洋事故预防保险联合会，汉堡。

— 1000伏以下企业电网技术连接管理电工经济协会出版社Frankfurt/Main,BockenheimerLandstr.109.

—   易爆场所电气设备执行规定VDE0165，Beuth-Vertrieb,BerlinundKöln.

— 井下气体及易爆环境电气装置执行规定，VDE0171，Beuth-Vertrieb,BerlinundKöln.

—   有电气放电危险操作的执行规定，1957，Bestell-Nr.ZH1/200，事故预防措施中心Bonn，Langwartweg103。

— 电弧焊接设备的分类（按Pflege分类）VDI-3061规程，，Beuth-Vertrieb,BerlinundKöln.

—  电焊工安全防护VerlagKG,Köln1,Gereonstr.18-32,Bestell-Nr.ZH1/101

—电弧焊接设备操作规程MerkblattDVS0401Düsseldorf,AachenerStr.172

VDE-条款

VDE0540直流电弧焊机—焊接发电机和转子式弧焊机

VDE0541交流弧焊电流

VDE0542弧焊正流电源

VDE0543短时运行小型焊接变压器

VDE05441电弧焊接装置和设备

和

DIN57544应用方法

VDE0545电阻焊接设备

VDE0100接通1000V电网强电装置

VDE0105/1强电装置运行条款

DIN57105VDE-出版发行GmbH，Berlin12

1.4易燃，通风，狭窄空间，特殊危险工作环境

—安全事故预防条例26.0（VBG15）“焊接、切割和应用方法”事故预防措施中心，Bonn，Langwartweg103。

— 火灾预防地方条例巴代利亚法规和条例Vr.10/1961

— 火灾预防地方条例（Schleswig-Holstein）,1967,NorddeutscherFeuerschutz-Verlag,Kiel.

—企业手工灭火器使用规则，Form130,Hrsg.VerbandderSachversicherer,Köln1,Postfach1924.

—  船上切割、焊接和焊机操作和游泳设施的操作须知

Bestell-Nr.ZH1/238，事故预防措施中心，Bonn，Langwartweg103。

容器内以及类似场所如贮藏室等明火作业须知。

Bestell-Nr.F5化工业人身安全防护，Heidelbg.

—  在狭窄，难以通过的空间的明火作业的安全措施建议。

Bestell-Nr.L11,NordwestlicheEisen-undStahl-Berufsgenossenschaft,Hannover.

—危险亚硝基气体须知，NordwestlicheEisen-undStahl-Berufsgenossenschaft,Hannover.

—  三氯，三乙胺，三氯乙烯（Tri-Regeln）环境安全规则，事故预防措施中心，Bonn，Langwartweg103。

—  事故最初救护和抢救措施，事故预防措施规程VBG109，事故预防措施中心，Bonn，Langwartweg103。

—铁路运输液化气缶和液态储缶安全措施规程，BundesbahnzentralamtMinden/Westf.

— 造船厂对船用液态气缶的制造和维修时的安全规程，amKaioderimDock,SchreibendesBMAVom7.März1961-Ⅲb4-966/61-Arbeits-schutz,H.8,1961,S.183/84.

—    气焊守则，Hrsg.Groβhandels-und

Lagerei-Berufsgenossenschaft,Mannheim,M5.7.

— 可移动可燃气体容器操作须知AWF75，Okt.1949,Beuth-Vertrieb,BerlinundKöln.

— 使用压缩气体或氧气的焊枪安装、保存和使用安全操作技术规程，DVGW-Arbeitsblatt605,Wirtschafts-undVerlagsgesellschaftGasundWassermbH,Josef-Wirmer-Str.1-3,Bonn1.

— 采用焊接与切割的气体管道制造、质量和检验技术规程，DVGW-Arbeitsblatt606,Wirtschafts-undVerlagsgesellschaftGasundWassermbH,Josef-Wirmer-Str.1-3,Bonn1.

— 气焊工安全须知，Hrsg.ArbeitsgemeinschaftderEisen-undMetall-Berufsgenossenschaften,Hannover,Postfach4529.

—气焊安全教程，Hrsg.BEFA-BeratungsstelleFürAutogentechnik,Knapsack,1965.

—焊枪安全须知，车间安全生产防护规定汇编，WSV45,ArbeitsgemeinschaftderEisen-undMetall-Berufsgenossenschaft,Hannover,Postfach4529.

2、乙炔气路中的安全装置见图1

2.1乙炔发生器的安置

乙炔发生器即可安置在室外，也可安置在通风良好的室内，但禁止将其安置在下列场所：

—高压线及母排线下面

—空压机、制氧站、通风机的吸风口处

—金属构件、避雷针的接地导体附近

—可能成为电气回路的轨道上

—剧烈振动的工作台上

—距明火，火花点，高压线水平距离10米以内

地方

—会受到烈日暴晒的地方

3、高压气瓶的封闭式汽车运输

下面对焊接及切割用高压气瓶的汽车运输作出规定。

（1）运送高压气瓶的封闭式货车车厢的底板及顶棚上应开有对称的通风口，只要车厢内仍有高压气瓶存在，则通风口必须保护开启状态。

（2）使用封闭式车厢一次只允许运送4个气瓶。

（3）运送中应针对紧急刹车、急转弯等特殊情况采取安全措施。

（4）气瓶必须装有密封性良好阀门并配有保护帽，因此在装上减压表进行使用前应对气瓶阀门进行密封性检验。

（5）高压气瓶不允许与易燃性物质同车运送。

特别是可燃性气体或氧气绝对禁止与明火接触。

（6）高压气瓶不应在车上进行放气使用，但不包括在车间里特制小车上的使用。

当在车间里装载焊接与切割的高压气瓶进行作业，而此时须有相应地安全措施，例如敞开车门，备有消防器材等。

（7）在特殊情况下，高压汽车放在PKW汽车后备箱中运输，应按相应安全须知处理，并在运输结束后立即从后备箱中取出。

压力气瓶有关通则参见DVS编号

DVS0208

DVS0209

DVS0210

有关移动式容器条例和压缩气体填充设备详见压力容器条例-压缩气体V和TRG（压缩气体技术规程）规程CarlHeymannsVerlag,KölnundBerlin.

道路危险介质条例（GefahrgutVStr.）,VerkehrsverlagJ.Fischer,Düsseldorf.

事故预防条例“焊接、切割和应用方法”（VBG15），herausgegebenvomHauptverbanddergewerblichenBerufsgenossenschaften,CarlHeymannsVerlag,KölnundBerlin.

4、焊接电源的空载电压

4.1电弧焊

弧焊电源空载电压按VBG15，UVV26.0§15要求。

4.1.1焊接电源应保证：

a、对可直接接触到的部位采取足够的安全保护措施，对间接接触的部位应达到符合要求的保护等级以及对电源的电路部分进行良好的绝缘（见DINVDE标准第200部分，“额定电压小于1000V强电源设备的制造规程”）

b、在考虑到使用条件及电压种类的情况下，可调节的空载电压不得超过下列数值：

附录

4.2弧焊电源的接地

正确的接地，可在焊接回路中避免杂散电流，而这种杂散电流易引起事故的发生。

参见图2，图3，图4，图中虚线为杂散电流，产生的主要原因是工件接地。

5、噪音防护，VGB121

噪音是物理现象，它是一种能够查到的具有负面作用的声音，是人们在空气中能够听到的一种声波，声波以机械能形式作用于人体的耳膜，这种