焊接连接

《土木工程名词》第一版。 2100433B

2003年，经全国科学技术名词审定委员会审定发布。

管道连接连接的特点

接口牢固严密，焊缝强度一般达到管子强度的85%以上，甚至超过母材强度。

焊接连接是管段间的直接连接，构造简单，管路美观整齐，节省了大量的定型管件。

接口严密，不用填料，可减少维修工作。

接口不受管径限制，作业速度快。

焊接连接接口是固定接口，连接、拆卸困难，如需检修、清理管道则要将管道切断。

管道连接金属管焊接

焊接连接主要用于给水钢管的对接、焊接法兰和其他柔性口。焊接的方法通常有气焊、手工电焊和自动电弧焊、接触焊等。管道在焊接前应进行全面的清理检查。

钢管对口时，纵向焊缝之闾应相互错开100 mm弧长以上，不得有十字形焊缝；焊口不得置于建筑物、构筑物等的墙壁中。

钢板卷管时，每节管子的纵向焊缝不能排列在同一直线上，两节相邻管子的纵向焊缝之间的距离应大于壁厚的3倍，且不小于100 mm；同一节管子上两相邻纵向焊缝间距不应小于300 mm。

管道弯曲部位不得有焊缝，对接焊缝距离起弯点不能小于管子的外径，且不小于100 mm（焊接弯头除外）。管道支架处不应有环形焊缝。

本书涉及的先进焊接/连接工艺主要包括高效电弧熔焊工艺、激光-电弧复合焊、搅拌摩擦焊、过渡液相扩散连接、先进堆焊(熔覆)技术、机器人焊接技术等。这些工艺具有先进性和实用性,符合优质、高效、低耗、无污染生产的发展方向,是值得推广的先进焊接技术。本书的特点是,从实用性角度对先进焊接/连接工艺要点及应用等做了简明阐述,并给出了一些研发和生产中的成功实例,为读者掌握先进焊接/连接工艺提供了理论指导和实践中的成功经验。

第1章概述1

1.1焊接过程的物理本质1

1.2何谓先进焊接/连接工艺2

1.3先进焊接工艺的发展4

第2章高效电弧熔焊工艺6

2.1高效气体保护焊6

2.1.1何谓高效焊接技术6

2.1.2高速气体保护焊特点7

2.1.3高速焊对焊接设备的要求9

2.1.4高速CO2气体保护焊应用示例9

2.1.5高熔敷率MAG焊接技术10

2.2窄间隙焊接技术15

2.2.1窄间隙焊接的原理及工艺特点15

2.2.2窄间隙焊对焊接设备、焊接参数的要求16

2.2.3窄间隙钨极气体保护焊17

2.2.4窄间隙熔化极气体保护焊18

2.2.5窄间隙气体保护焊的应用21

2.2.6窄间隙埋弧焊22

2.3多丝或双电极焊接技术23

2.3.1多丝高效MIG/MAG焊23

2.3.2双电极钨极氩弧焊26

2.3.3双丝（或三丝）埋弧焊26

2.3.4热丝焊接技术29

2.3.5载重车轮的双枪自动MAG焊示例31

第3章激光-电弧复合焊34

3.1激光-电弧复合焊原理及特点34

3.1.1激光-电弧复合焊原理34

3.1.2激光-电弧的复合热源及方式35

3.1.3激光-电弧复合焊的特点39

3.2激光-电弧复合焊设备及工艺41

3.2.1激光-电弧复合焊设备41

3.2.2激光-电弧复合焊工艺模式42

3.2.3激光-电弧复合焊参数对焊缝成形的影响43

3.3激光-电弧复合焊技术的应用52

3.3.1大厚度板复合热源深熔焊接52

3.3.2有色金属激光-电弧复合热源焊接53

3.3.3激光-电弧复合热源高速焊55

3.3.4激光-电弧复合焊在船舶制造中的应用55

3.3.5激光-电弧复合焊在汽车工业中的应用57

3.3.6在铁路机车制造业中的应用59

3.3.7在管道（线）中的应用59

3.3.8在其他行业中的应用61

3.3.9铝/钢异种金属的激光-MIG复合焊接61

第4章搅拌摩擦焊63

4.1搅拌摩擦焊的原理及特点63

4.1.1一种全新的焊接工艺63

4.1.2无弧光、无烟尘、无飞溅的绿色制造技术64

4.1.3搅拌摩擦焊的产热和温度分布65

4.1.4轻金属搅拌摩擦焊的特点67

4.2搅拌摩擦焊设备及工艺69

4.2.1搅拌摩擦焊设备69

4.2.2搅拌摩擦焊的工艺参数70

4.2.3搅拌摩擦焊的接头形式和装配精度72

4.2.4搅拌摩擦焊接头的组织与性能75

4.2.5搅拌摩擦焊缺陷与摩擦塞焊78

4.3搅拌摩擦焊的应用示例80

4.3.1船舶铝合金构件的搅拌摩擦焊80

4.3.2AZ31B/AZ61A异种镁合金的搅拌摩擦焊81

4.3.3大厚度机翼框架铝合金搅拌摩擦焊83

4.3.4搅拌摩擦焊在核工业中的应用87

4.3.5FSW在地铁、高速列车铝合金车体上的应用88

4.3.6铝合金薄板搭接接头搅拌摩擦焊91

第5章过渡液相扩散连接93

5.1过渡液相扩散连接的特点93

5.1.1何谓过渡液相扩散连接93

5.1.2如何获得过渡（瞬间）液相93

5.1.3过渡中间合金的选择94

5.2TLP扩散连接设备与工艺95

5.2.1TLP扩散连接设备95

5.2.2TLP扩散连接工艺参数96

5.2.3同种材料TLP扩散连接特点98

5.2.4异种材料TLP扩散连接特点101

5.3TLP扩散连接的应用示例104

5.3.1陶瓷与金属的TLP扩散连接104

5.3.2金属间化合物的TLP扩散连接109

5.3.3Al2O3p/6061铝基复合材料的TLP扩散连接111

5.3.4钛合金与镁合金的TLP扩散连接115

5.3.5航空发动机叶片的TLP扩散连接117

5.3.6石油钻杆的TLP扩散连接118

5.3.7TP304钢管的TLP扩散连接120

第6章先进堆焊和熔覆技术122

6.1埋弧带极堆焊122

6.1.1埋弧带极堆焊技术特点122

6.1.2埋弧带极堆焊工艺123

6.1.3带极堆焊应用示例126

6.2激光熔覆130

6.2.1激光熔覆技术特点130

6.2.2激光熔覆工艺133

6.2.3激光熔覆应用示例142

6.3等离子弧堆焊147

6.3.1等离子弧堆焊特点147

6.3.2等离子弧堆焊工艺148

6.3.3等离子弧堆焊示例152

第7章全位置机器人焊接158

7.1机器人焊接技术进展158

7.1.1机器人焊接发展概况158

7.1.2焊接机器人分类160

7.1.3焊接机器人系统组成162

7.1.4焊接机器人控制技术166

7.1.5焊接机器人的选择167

7.2机器人自动化焊接专用工装168

7.2.1专用型自动弧焊设备168

7.2.2点焊机器人自动化焊接工装169

7.2.3弧焊机器人自动化焊接工装174

7.2.4柔性轨道全位置机器人自动化焊接工装176

7.2.5无导轨机器人自动化焊接工装177

7.3机器人自动化焊接示例180

7.3.1柴油机机架的双机器人焊接180

7.3.2厚壁管道的机器人全自动打底焊184

7.3.3海底管道铺设的机器人焊接186

7.3.4液压支架的机器人焊接188

7.3.5汽车白车身镀锌板的机器人激光焊接190

参考文献193

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