时间：2023-12-18 11:16:38
导语：在焊接工艺的基本知识的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：长输管道；焊接过程；质量控制
Abstract: the welding is long distance pipeline engineering construction of the key process, the welding process quality control to ensure long distance pipeline engineering construction quality plays a decisive role. According to our construction experience, from construction personnel, welding equipment and inspection instrument tools, materials and welding material, welding process documents, welding environment, welding inspection detection and weld repair seven aspects of long distance pipeline welding process quality control points, to ensure that the pressure pipeline engineering construction quality.
Keywords: long distance pipeline; Welding process; Quality control
中图分类号：O213.1文献标识码：A文章编号：
1施工人员的控制
在任何施工质量控制过程中“人”是第一要素，在焊接质量控制中也同样如此。从事压力管道受压元件焊接的焊工，必须通过基本知识和操作技能考试合格后，取得质量技术监督部门颁发的焊工合格证，而且在有效期内才能进行相应项目的焊接工作。施工单位必须与焊工签订劳动合同，通过合同约束和规范焊工行为，保持稳定焊接质量。坚决不允许无有效证件人员从事焊接工作。焊工参与具体管道工程焊接前必须参加由业主（监理单位）组织焊工考试，考试合格后方可取得参与该工程焊接资格。焊接机组所有操作人员都必须紧密围绕保证管道焊接一次合格率这个中心，尽心、尽责、尽力做好本职工作，认真履行岗位责任。另外，质检员要起到严格把关的作用，及时发现问题，及时给予纠正，及时反馈质量信息，防止不合格品发生
2焊接设备和检验仪器工具
压力管道焊接所需的氩弧焊机、自动焊机、手弧焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置等，设备技术性能参数应具备保证焊接质量的能力。所有指示、测量、检验所使用的仪器、仪表，检验工具都必须通过周期检定合格且在有效期内使用，如电流表、温湿度仪、风速仪、电压表、焊口检验尺、红外测温仪等等。
3材料与焊材的控制
采购应用于长输管道的钢管、法兰、焊材、管件、阀门等压力管道元件，必须是取得压力管道元件制造许可证的正规厂家生产的产品，材料或焊材上的标记必须完整、清晰、牢固，质量证明书内容齐全、符合标准要求，质量证明书严禁用抄件，一般应为原件或复印后加盖有经销单位红色检验印章和经办人章的有效复印件，质量证明书上的品种、规格、批号等内容应与实物一致。
压力管道元件和辅助材料如阴极保护、防腐补口补伤材料等必须按照设计标准检验合格后由材料质控责任工程师验证后，签署准用意见。然后报审专业监理工程师审核后准用，将材料验证设置为“停检点”，旨在控制未经验证的压力管道元件，严禁紧急放行；经检验不合格的材料，严禁投入使用。材料存放、保管、吊装、运输等应保证材料不受损伤。
4焊接工艺文件的控制
焊接工艺评定。焊接施工措施方案或焊接作业指导书是焊接施工必须严格遵守的“法律”文件。焊接工艺评定的内容、数量要能覆盖长输管道线路、连头、返修、不同壁厚及爬坡管段等各种焊接工况。
焊接作业指导书依据焊接工艺评定来制定，焊接作业指导书中的焊接工艺参数应在焊接工艺评定规定的范围内。焊接作业指导书应由焊接技术人员向焊接施工班组交底，交底的内容包括：焊接工艺参数，检验方法，工艺流程，质量要求，焊接环境要求，施工安全要求等。
5焊接环境控制
焊接环境是影响焊接质量的关键。当施焊环境出现下列任何一种情况，且无有效防护措施时，禁止施焊。①雨雪天气；②气体保护焊，风速大于2m/s；③大气相对湿度大于90％；④低氢型焊条电弧焊，风速大于5m/s；⑤酸性焊条电弧焊，风速大于8m/s；⑥自保护药芯焊丝半自动焊，风速大于8m/s；⑦环境温度低于焊接工艺规程中规定的温度。
6焊前及焊接检验检测控制
管工要对管口组对质量负责，确保管口表面质量，坡口尺寸，对口间隙，错边量控制在规定的范围内。SY-T4109-2006《石油天然气钢制管道无损检测》是等同采用API有关标准制定的，该标准第一次提出错边未焊透这一新的焊接缺陷概念，并将错边未焊透的长度单独进行焊缝质量评级，而且规定出现错边未焊透的X光底片不能评为I级片。此外错边未焊透缺陷的返修是较为困难的。
焊前焊接质检员应检查焊缝坡口表面状况、坡口角度、钝边、组对间隙、错边量等数据应符合工艺文件规定。每道焊缝焊接完毕后，焊工应按要求将飞溅、熔渣及肉眼可见的缺陷等清除干净，自检合格后，按规定进行焊口标识并做好记录，交焊接质检员确认和专检。焊接质检员对焊工自检合格后的焊缝进行外观检查。需要无损检测的焊缝由焊接质检员根据规定的探伤比例、施焊外观质检情况和焊接作业指导书的规定进行无损检测委托，严禁焊前指定待探的焊口。监督施焊的全过程，检查焊接工艺的执行情况，发现问题及时处理或向有关人员进行反馈。
对焊接咬边应予重视。焊接咬边将造成应力集中，而成为疲劳裂纹源，使管道早期疲劳断裂失效。目视法测量咬边深度只能由检验者凭经验来进行，对于内咬边的深度，通过X射线透照的方法来进行测量。咬边深度的测定，存在一定的误差。钢制管道焊缝咬边，应尽可能进行补焊、修磨，使焊缝与母材圆滑过渡，消除咬边对焊接接头性能的不利影响。
7焊缝返修控制
焊缝同一部位允许的返修次数应严格执行标准规范和设计的规定。返修由焊接工艺人员对需返修的缺陷，分析产生原因并编制返修工艺，返修工艺应经相关责任工程师审批。焊缝返修后应按返修工艺的要求进行焊接检验和无损检测合格。要求焊后热处理的管道焊缝，一般应在热处理前进行返修。
焊缝返修部位、返修次数、返修情况以及热处理报告应记入返修记录,并进入工程交工资料。
8焊缝质量控制应严格执行施工规范和质量验收标准，《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369-2006；《钢质管道焊接施工及验收规范》SY/T4103-2006；《石油天然气钢质管道无损检测》SY/T4109-2005；这些标准贯彻执行和施工应用，将会确保管道焊接施工质量。
9结束语
长输管道焊接的现场情况复杂、施焊环境恶劣、焊缝数量较多，影响焊接质量的因素很多，只要对这些影响因素进行有效的控制和预防，就能保证长输管道焊接质量满足标准规范和设计图纸的要求。随着焊接新技术推广和广泛应用，加之焊接研究人员努力深入研究焊接科学工艺技术，继续开发新的焊接方法，以进一步提高和确保管道焊接施工质量。
参考文献：
【关键词】起重机；吊臂主管；WDB620D高强钢；焊接质量
一、3200吨双臂架变幅式起重船起重机介绍
3200吨双臂架变幅式起重船起重机，是我公司专门为广东省长大公路工程有限公司承接港珠澳大桥打造的重要设备。起重机单臂架额定起重量1600t，双臂架额定起重量2X1600t；每座臂架配置800t主钩2只，100t副钩1只，主副钩呈纵向直线布置；主钩最大起升高度100m，副钩最大起升高度120m。起重机主要由吊臂、吊臂铰座、人字架、主钩起升机构、锁具钩起升机构、变幅机构、电气系统及安全装置组成。其中吊臂主管对接焊接质量是本机制造的关键，吊臂主管材料为WDB620D高强钢，该材料焊接性能异于一般高强度钢。
二、吊臂主管WDB620D高强钢焊接性能
WDB620D高强钢是一种超低碳贝氏体钢，是近年来发展的一类可焊性优良的高强度钢。由于3200吨起重船起重机是海工产品，为了确保产品质量，根据中国船级社（CCS）要求对产品材料及制造过程全程按CCS规范要求进行制造及监控。考虑到WDB620D高强钢是特殊材料，在材料进厂后按要求制作焊接工艺评定试件，通过对几组焊评试件拉伸、接头低温冲击等机械性能试验，发现WDB620D高强钢焊接线能量在18KJ/cm～25KJ/cm时其低温冲击功较高，能满足要求，反之焊缝熔合线局部低温冲击功达不到规范要求，因此要求WDB620D高强钢焊接过程严格控制线能量不大于25KJ/cm。主要工艺措施有：采用短弧窄道焊方法进行多层多道焊，主管对接焊缝填充焊道不少于8层；在满足焊接操作要求的前提下，要求使用小电流进行快速焊接；一般情况下，焊前不需要预热，焊后不进行后热处理，如遇雨天、相对湿度大于85%、环境温度低于0℃时，或结构刚性特别大部位，应考虑适当预热（50℃左右），去除钢板表面吸附的水份；层间温度应严格控制在50℃～120℃之间。吊臂主管WDB620D材料焊接主要采用手工电弧焊和CO2气体保护焊，其中手工电弧焊采用超低氢钠型高韧性焊条J607RH，CO2气体保护焊采用低合金钢气体保护焊丝GHS60N，焊接过程要求如下：
三、吊臂主管焊接过程质量控制
为确保3200吨起重机吊臂主管焊接质量，公司安质部和施工单位一起成立了专门的质量控制小组和QC活动小组，召开了多次吊臂主管WDB620D材料焊接专题会议，对焊接工艺进行完善，通过过程控制，确保吊臂主管WDB620D材料焊接质量。
1．进厂材料检验。进厂材料除按规范进行化学、力学性能取样检测以为，针对每一根到厂钢管进行外观检查并记录，并移植好炉批号以便后续检查。
2．焊评试件制作及组织焊工考试。为了确保吊臂主管的焊接质量，在吊臂主管焊接开工前，先组织焊接WDB620钢板或钢管的焊工熟悉焊接工艺，然后组织焊工考试,考试内容分为基本知识考试与针对WDB620钢的操作技能考试，考察焊工的理论水平、对焊接工艺的熟悉程度以及焊工技能水平，不合格者禁止上岗。且焊工操作考试记录完备的试验参数与数据，焊接试件按CCS要求进行接头低温冲击试验。组织理论及操作考试合格的焊工进行焊评试件制作，制作的焊评试件合格并报送CCS审批后方可进行吊臂主管对接焊接工作。
3．WDB620D材料焊接交底。为了确保操作工人掌握WDB620D材料焊接方法及关键要点，安质部和施工单位组织对操作人员进行工艺交底，并且第一组吊臂主管对接焊接过程监理和CCS全程旁站。
4．WDB620D材料及焊材焊前准备工作。焊前必须严格按照焊条供应单位要求的烘焙制度进行烘干，并保存在100℃～150℃的恒温箱内，随用随取。现场使用的焊条应装入保温筒，焊条在保温筒内的时间不得超过4h，超过后，应重新烘焙，重复烘焙次数不得超过2次。清除焊接坡口及两侧＞20 mm范围内的水份、油污、铁锈等。焊缝背面采用碳弧气刨清根后，应用砂轮清除表面氧化层。
5．建立焊接质量全过程监控管理。一是安排有WDB620D主肢焊接管理经验的专业技术人员担任焊接过程管理人员；二是材料（母材、焊材）进场验收、复检、焊评试件制作送检及检测过程报CCS现场见证；三是监督焊材管理：专人负责烘焙、发放和回收并记录存档；四是要求资料可追溯：钢管与质量证书炉批号管号对应可查、焊工与钢管焊缝对应可查、钢管焊缝与结构部件位置可查；五是监督焊接工艺执行情况：电流电压焊接速度、道层数、层间温度、单个环缝焊接时间、探伤及返修工艺制定和返修记录、焊工姓名、记录者、工艺监督姓名、日期、焊缝位置编号等记录；六是对焊工技术状态管理：负责焊工资质与技能培训考核、监督定人定岗制度落实、监督焊工执行焊接工艺情况和焊接质量考核等工作，也是焊工激奖励制度的依据；七是与检测公司一起进行焊接质量检验与验收；八是WDB620材质的钢管钢板的焊接质量全过程跟踪管理有规范的记录存档，随时可查。
四、结语
通过对3200吨起重机吊臂主管WDB620D材料焊接全程控制，提高了吊臂主管对接焊缝一次合格率，同时在过程控制中，我们也积累了相关的经验，并认真进行了总结，同时完善了WDB620D这种特殊材料焊接工艺和吊臂主管接长焊接工艺指导书，为3200吨起重机吊臂现场大拼提供了参照样本。
参考文献
[1]杨秀芹，杨海林等．超低碳贝氏体WDB620钢及其焊接性[J]．机械工程材料．2003（9）
一、石油化工管道作用
石油化工管道即钢塑化工管道，是一种创新型的化工管材，以焊接钢管为中间层，内外涂覆了重防腐环氧树脂塑料，采用专用热熔胶，通过挤出成型方法复合成一体的管材。为了摆脱传统工业模式的不足，我国对石油化工业经营体制实施了优化调整，用以创建现代化的经济产业模式。当前，以石油化工为中心的工业模式日趋形成，除了对化工生产方式进行改良外，石油化工管道工程也受到了行业内部的普遍关注。管道工程是石油、天然气等产品输送的主要工具，用其辅助化工生产作业模式具有广泛的利用价值。
二、管道焊接施工的准备工作
焊接是管道组装与使用的基本操作内容，为了避免管道事故对产业经营造成的不利影响，必须从管道焊接采取多方面的保护措施。笔者认为，施工单位需做好管道焊接前期的施工准备，为后期焊接操作创造相对稳定的条件。
1.人员。管道工程是专业性的改建施工活动，石油化工管道更是要按照标准执行操作，才能发挥管道在油气运输方面的作用。对施工人员进行专业审核，是焊接工艺操作前期不可缺少的，这关系着整个焊接流程的质量水平。例如，担任管道焊接的焊工必须经过焊接基本知识和实际操作技能的培训，并取得相应的锅炉压力容器压力管道焊工考试合格证，并且要通过项目质量部的考试，合格之后才能上岗操作。
2.设备。对现场焊接所用设备详细检查，对仪器、仪表等初期调试，这样可以保证设备焊接时处于良好的功能状态。石油化工管道焊接操作现场，对设备具有多方面的要求，主要包括：焊接设备应完好无损，各种仪器、仪表应检定合格；且具有良好的动特性、调节特性，焊接工艺参数调节可靠，电流表、电压表指示准确。因而，质检人员必须详细检查每一台设备，避免设备故障而影响焊接质量。
3.材料。焊接所用材料要符合管道工程标准，不同石油化工管道线路的材质要求不一，现场准备要保证焊条、焊丝应有质量证明书；包装完整，无破损或受潮现象；焊条的药皮不得有脱落或明显的裂纹，焊丝在使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。对质量不合格的焊接材料必须及时更换，从而提升管道焊接的质量水平。此外，施工单位操作前期选择合适的材料，也可以提高后期焊接工艺的质量水平。
三、石油化工管道焊接操作及控制要点
管道工程是化工业发展必须具备的设施条件，兴建石油化工管道实现了资源优化配置，降低了石油、化工等产品输送的作业成本。基于上述准备工作之后，施工单位要组织现场人员详细分析管道工程结构，及时拟定切实可行的焊接操作方案，对每一道工序采取严格的控制方式，提升管道后期使用的综合性能。结合现有的技术条件，石油化工管道焊接操作方式及其控制要点包括：
1.定位焊。由于化工管道分布范围广、输送距离远、内外结构复杂等因素，管道使用阶段常会出现不同状况的事故，降低了化工产品供输系统的安全系数。定位焊应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并应由取得焊工上岗证，经报验合格的焊工施焊。定位焊的焊缝长度宜为10～15mm，厚度2～4mm，且不超过壁厚的2/3，定位焊的焊缝不得有裂纹及其他缺陷；定位焊焊缝两端磨成缓坡形。
2.不锈钢管道焊接。化学工业是我国工业经济体系的重要构成，发展石油化工产业关系着国民经济的可持续发展。不锈钢管道焊接是常见的工程形式，其操作控制要点包括：在保证焊透和熔合良好的条件下，焊接时采用小线能量、短电弧、不摆动或小摆动的操作方法。宜采用多层多道焊，层间温度控制在100℃以下；每一焊道完成后均应彻底清除焊道表面的熔渣，并消除各种表面缺陷。
3.异种钢管道焊接。异种钢管道焊接，应按焊接材料选用表选用合适的焊材。铬钼耐热钢与碳素钢或不同钢号的铬钼耐热钢之间组成的异种钢焊接接头，可按合金含量较低一侧的钢材选用焊接材料。有预热要求异种钢管道焊接，预热温度按淬硬倾向大的材质要求定，预热采用电加热法。预热在坡口两侧均匀进行，预热范围每侧不小于3倍壁厚(S)，且不小于50mm，对有淬硬倾向或易产生延迟裂纹的材料，每侧不得小于100mm。
结论
关键词：焊接工程；全面质量管理
中图分类号：TG401 文献标识码：A 文章编号：1672-3198(2011)04-0260-01
管理是一门现代科学，在生产领域中，它和技术的发展是并行的。现代企业就是靠管理和技术两个方面的同时发展而发展，缺一不可。目前我国现有大部分企业，则更应加强管理学科的发展。现代管理，已普遍运用计算机和现代数学，形成了一套完整的全面质量管理理论。
焊接工程管理和其它工程管理一样，内容十分丰富。从原材料，焊接材料进厂复验，保管使用产品设计立标，工人立案，工艺立法，工装保证，检验入级，确定质量管理点到建立完整的产品质量档案。每一环节的管理状态，标准化程度，都是产品质量的重要环节，都受人、机、料、法、环五个方面的直接作用。全面质量管理，就是要运用各种理论、方法和工具，对各环节、各要素实行全面的、系统的有机管理。实践证明，任何一个生产过程，只有对影响质量的各个环节，各个要素进行认真的管理，充分的标准化，才能形成一个稳定的、可靠的生产体系，即通常所说的质量保证体系。只有建立起这种生产体系，产品质量才是可控的，稳定的，可靠的。
以下就焊接工程管理的技术基础工作逐一述之：
1、设计立标
这里所说的设计立标，系针对焊接活动全过程而言。标准化工作和质量管理有着十分密切的关系，它是质量管理的基础，是焊接工作全部活动的依据。标准是人们认识客观事物规律的总结，又是组织生产、保证质量的重要手段。因此，我们把焊接工程管理的立标工作或叫标淮化工作放在首要地位。
(1)焊缝类别的确立任何焊缝的设计，均从其受力性质和工作状态两个方面着手，确定焊缝的类别。钢结构设计规范通常将焊缝分为三类。其中一、二类焊缝属重要焊缝。除此之外，各部还针对自己的系列产品结合行业标准对焊缝类别另有详细规定。焊缝类别确定后，其检验方法，抽查百分率和焊缝质量标准也随之明确。
(2)焊接质量分级和检验标堆的确立。目前对焊缝质量级别的划分不很统一，各种检验方法及其检验标准之间又有差别。焊缝外部质量分级就更粗一些，一般只对表面气孔，单面焊的未焊透和凹陷有分级规定，其它如咬边、焊瘤、挂淌、弧坑、包角和凹陷等只规定合格与不合格两级。焊缝级别和焊缝类别之间无严格的对应关系。有的规范也提到一类焊缝其质量标准应按一级控制，二类焊缝按二级标准控制。但更多的是对一、二、三类焊缝只在检查方法的规定上和抽查百分率上有所区别而焊缝射线探伤内部质量常取一、二、三级为合格，四级为不合格。超声探伤常取一、二级为合格三级不合格。总之，企业组织生产活动，在投产前应针对本企业生产特征，产品类型与归口关系，确立焊缝分级标准和检验标准。一旦上述两项确定后，图纸文件上对焊缝标注就可只标焊缝的“类”和“级”，而不应再出现一些重复规定和不合理的要求当然对焊缝的特殊要求除外。象“该焊缝属重要焊缝，要保证焊透。不允许有气孔、夹渣、咬边、焊瘤等缺陷”之类的提法实属不妥。因为即使一类一级焊缝也允许有一定的气孔、夹渣、咬边、未焊透，只要不超标，焊缝还是合格的。
(3)工艺标准工艺标准主要指工艺规程、规范之类，焊接工作有其通用部分，也有特殊之处，如对焊接材料的使用要求，焊工资格的规定和焊接工艺作风的规定则属通用部分。而对冬类焊缝的对装要求，焊接要求一一包括工艺试验，焊接能量，层次，预热，后热规定则是特殊的。不论前者或是后者，都属工艺标准。
(4)焊工考试标准。
焊工考试应结合生产实际，当然就事论事的机械摸仿也不尽合适。除非有特殊要求。目前我国焊工考试规则有两种形式一是平，立，仰，横和管子焊接、要求单面焊双面成型；二是背缝可以加垫板或封底但不允许清根。前者多用于锅炉、压力容器和压力管道考试。后者则常用于一般钢结构和船体焊工的考试。企业应根据自己生产的特点，产品性质，合理地选择一种焊工考试规则。
(5)其他标准：有色金属和其他特殊材料，特殊结构的焊接还应有相应的标准，在此不赘述。
最后还应明确，立标工作归口标准化部。但不可闭门造车。选、制、修定标准都应广泛征求有关部门和生产工人的意见，要体现标准的严肃性、科学性、合理性、系统性和群众性。标准化部门要有明确的立标、发标制度和程序，一经立标就应严肃执行，体现标准的指令性，在标准面前人人平等。
2、焊工立案
焊接是结构生产的主要控制工序，焊工是关键技术工种，因此提高焊工素质加强焊工管理，是关系到结构质量的大事。焊工应充分意识自己工作的重要性，要努力提高自身的技术水平、工艺才平和质量意识。焊接在现代化生产中是一门通几技术而不是传统工艺，那种不学理论师付带徒弟的培养方式应改用专业技工学校和专业训练班来代替，在理论方面，焊工一定要了解以下一些基本知识，即焊接电弧的物理过程焊接接头形成的机理焊接结构应力与变形等。这样才一能自觉的运用手中的电弧焊出优质焊缝，才能能动的进行再创造，迅速提高自己的技术水平。此外焊工还应不断的学习规程、规范、标淮、条件技术条件，用以规范自己的技术，标准自己的行为。严格遵守操作工艺规程。
建立焊工档案是加强焊工管理的一种好形式，对于一个焊工的理论，实际培训、学时、成绩、工作中的质量表现，参加比赛的名次及其工作、行为的优劣等均应有所记录。这样可以随时掌握焊工的技术水平、工作质量和思想状态，以提供合理的使用方案和奖惩意见。促使焊工加强自身管理，更快的进步。
3、工艺立法
工艺是针对企亚的实际二产条件，为实现既定的质量指标去组织生产的一种手段、方法。所以说任何产品都应有自己的特定工艺。所谓工艺立法是建立在工艺试验基础上的法律过程。在新产品投产前，对新材料、新方法、新工艺和一些特殊要求，均应事先由工艺科提出工艺报告，交试验室或车间试验组验证。工艺试验报告内容应包括零部件号、图号、材料、坡口型式、焊缝类别、质量等级、特殊质量要求、焊接方法、焊工资格、焊接材料性质、一规格、焊接层次、线能量控制、清根要求、预热、一后热规范和检验方法等。经验证，对于达到质量标准的工艺，经总工艺师或总工程师签字，完成工艺立法手续，一经立法的工艺文件，严格贯彻执行。
一个企业只有建立完整的工艺和严肃的立法手续，产品质量才是可控的。那种不讲工艺、自由工艺、口头工艺的传统生产方式，实在是失控生产，产品质量时好时坏，‘有好，有坏。这种生产方式，产品质量只有靠检验把关。或靠有限那么几个人，才能出厂几件合格产品。这种小生产者作坊方式的生产方式再不能持续下去了。
4、工装保证
我们常说工欲善其事必先利其器。提高焊接生产的工装系数，加强工装管理，是产品质量保证的重要因素。焊接生产一定要有合适的下料方法，加工、校型设备、成型工具，胎具，合格的组装平台、样板、卡规、转胎及予热后热设备等。不能随便焊，焊完了算。要有控制，有把握，有的放矢。这里很大成份要靠工装，用工装保证产品质量，用工装提高劳动生产率。
5、检验资格
从事焊缝质量检验的直接人员，必须按照相关规定，经培训考核取得相应级别证书，并按规定，从事相应级别的无损检测工作。
6、有条件的部位建立质量管理点，加强焊缝质量监控
【关键词】制造工艺 模块化 实践教学
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）20-0066-02
一 认清制造工艺现状，加快工艺知识普及
机械制造工艺学是一门系统性和实践性较强，内容广泛、课时较少的课程，它是机械类专业的一门专业技术课，同时制造工艺课也是机械专业、车辆工程专业、热力专业的必修专业课。如何在有限学时内，充分调动学生的积极性，使他们能够尽快地掌握高技能人才必备的机械制造的基本知识、基本理论和基本技能，为后续课程的学习和将来从事的工作打下坚实的基础，是我们应重点考虑的问题。有统计表明，在现代工业产品的开发生产过程中，70%的错误在设计开发阶段已经产生，而80%的错误往往是在生产阶段或是更后续的阶段才被发现并进行修正。特别是《国家中长期科学和技术发展规划纲要》的有关规定提出，“大多数制造企业着重提高装备设计、制造和集成能力”，“重点突破极端制造、系统集成和协同技术、智能制造与应用技术、成套装备与系统的设计验证技术、基于高可靠性的大型复杂系统和装备的系统设计技术，其目的在保证产品质量的前提下，实现产品生产的高效率和良好经济性”，大幅度提升我国制造工业的核心竞争力。没有制造业，就没有工业；而没有机械制造业，就没有独立的工业，即使制造业再大、再多、再好，也受制于人，也就是说行业的发展对人才的需求十分迫切。
随着高新技术的不断发展及市场需求日益个性化与多样化，世界各国都把机械制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，将其他学科的高技术成果引入机械制造业中。我国制造科学技术呈现日新月异的变化和发展迅速，但与先进的国家相比仍有一定差距，为了迎接21世纪的挑战，必须认清制造技术的发展趋势，缩短与先进国家的差距，使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平。而人才是制造加工技术应用的关键，提高机械制造技术人才的培养水平，为企业提供高素质的人才，才能促进机械制造技术的良性发展。对于我们机械类专业来说，迫切的任务就是要掌握机械制造工艺发展的方向，掌握机械制造类企业对工艺人员的需求，明确工艺人员的特征。尤其是必须具备的软性职业能力，然后进行制造工艺课程体系和课程内容的研究，来适应机械制造工艺的发展对人才的需求，彻底解决当前机械制造工艺人员应具备哪些专业知识和实践能力的问题。提高制造工艺水平，必须拥有一批高素质的工艺人员。工艺水平包括工艺技术水平、检测水平、装配水平、操作水平和工艺管理水平，还包括推行成组技术、计算机辅助工艺等现代化管理手段水平。而大学本科毕业生，由于所学的知识或专业并不和从事的工艺工作对口，因而对工艺理论也相当生疏，实践水平也较低。刚从学校毕业出来的大学生，并没有经过一段时期很好的实习，他们虽然有一定的工艺理论知识和工程技术能力，但实践知识普遍不足，加上有些毕业生的理论知识本来就没学透，一知半解，一下子很难真正适应工艺技术工作。他们设计的工艺装备很不实用，甚至连图面上的工艺错误也很多，编制的工艺过程采用率很低。
二 改革理论教学内容，推行模块化教学
随着科技的进步，高新技术设备的普及使用以及新知识、新技术、新工艺、新方法的不断涌现，人才培养的方式和时间周期也发生了很大的变化，原有的课程体系、结构和内容已跟不上社会、企业对人才提出的培养目标，不能适应教学改革要求。模块化教学是一种系统化、规范化、科学化的教学组织形式，它围绕一个能力和素质的反馈变成模块的反
馈，在教法上强调知能一体。传统教学中，教师过于注重书本知识、方法、方案的同步一体化的教与传授，而忽视学生应用能力的培养。模块化教学的关键在于模块的确立。模块实质上就是一种微观课程的形态、内容，综合运用各种教学方式、手段培养学生的与未来所从事职业相适应的能力。它自成一个独立的知能体系。
我校主要在机械专业、材料成型专业、车辆专业、热力专业讲授机械制造工艺这门课程，只是侧重点不一样。如何把这些课程统一起来，在有限的时间内让学生掌握相关的工艺理论知识？面对现有的课程体系和教学模式显现出的不足，尝试实施模块化教学。根据专业的实际需要，把制造工艺课程分成典型零件的制造工艺模块、先进制造技术模块、常规工艺规程制定（夹具）、装配工艺模块、结构设计与制造模块和其他综合模块（如车辆专业车身制造），针对不同专业讲授不同工艺内容。通过这种模式尝试，注重教学内容的整体布局，强调教学内容的体系化，促进理论知识与应用能力的有机结合，帮助学生克服了枯燥难学的困难，提高了专业教学效率和学生的学习兴趣。同时教学得到最大限度的优化，共享优质教学资源，使有限的教学资源发挥最大效能。
三 分析产品制造特点，重视制造质量
在笔者调研的生产厂家中，都认为企业要注重制造技术和工艺的开发。虽然有些企业的生产机器不是当今最先进的，但他们普遍重视新产品开发的同时，同样注重生产技术和工艺的开发和创新，从而确保产品的质量。企业让自己的产品在市场上保持领先地位；产品设计重复率，制造过程的复杂性，检测技术先进，这些是从事装备制造业的每个设计者必须正视的问题。零件的制造很小很小的细节也要一丝不苟地执行。我们常说“这个差不多、马马虎虎”，其实差得多，在价值的体现上也差得多。要提高机械产品的附加值，我们更要注重一些小的环节，小至一个气孔、一个毛刺、一个刀痕及外观状况都对我们的零件加工或产品的价值产生影响。比如讲授典型零件加工这个模块，对于车辆专业主要讲解发动机各零部件的制造技术，机体毛坯制造方法有哪些，如何检测毛坯质量，毛坯图纸绘制，不同国家的视图，尺寸标注完整性，技术要求，热处理工艺，尺寸控制方法等，与实际企业生产要求接轨。同时让学生到企业参与生产过程与加工方法的研究，了解工艺参数、工艺流程与产品设计、生产计划与管理以及项目评估与决策等，对学生在实践过程中进行全面的质量管理教育与敬业精神与责任心教育。总之，要培养既懂得产品的设计开发，又懂产品生产制造工艺，又懂市场消费，能将创新的设计理念、创新的制造方法、创新的生产流程与创新的市场手段相结合，能看懂图、能理解工艺、能优化性能、能推介新产品的创新型实用人才。培养学生在设计制造产品上的创新思维，实现由“中国制造”向“中国创造”跨越式的发展。
四 加强学生实践训练，提高学生工艺水平
我校工科专业学生在大三下学期安排2～3周时间进行机械制造认识实习，为后续的专业基础课和专业课学习提供感性认识，实习的地点是生产企业，实习内容跟机械制造工艺学紧密相关。老师在指导认识实习过程中，紧密结合金工实习和机械加工工艺的有关知识，编制详细的实习指导书。由浅入深以问题的形式将有关知识点列出，引导学生带着问题在工厂寻求答案。结合现场完整的典型零件加工工艺过程，装配工艺和焊接工艺等内容，注重实际加工工艺的现场剖析，引导学生分析加工工艺的重点、难点、关键点，为今后的课程学习提供直观的工程知识，提前和工艺学课程教学内容接触。在进行课程实践环节教学时，学生就不会感到陌生抽象，很多夹具在实习现场都接触过，了解实际应用的方法、场合，在分析定位、夹紧原理时就不会感到抽象。学生在实习过程结合我国机械产品在质量、品种、效率等方面的现状以及今后制造业发展的现实需要，面向企业的产品和生产现场，以制造工艺为主线，了解产品质量、加工效率与经济性三者之间的协调关系，系统理解工艺系统的刀具、机床、夹具、工件等各要素在生产现场的具体功能和应用。同时校内实验室及实训中心对学生全天开放。鼓励学生参加大学生工程训练比赛、机械创新、科研产品制作，通过设计、零件制作，进一步体会零件制造的全过程和一个合格零件从选材到制造出来的艰辛。我们构建了完善的实践教学环节体系，形成理论教学――实验――实习――参观――课程设计――理论教学的链式教学模式，注重对学生的理论知识应用与基本工程能力的培养，促进先进制造技术领域的知识普及。
五 普及先进制造技术，应用制造软件
先进制造技术是传统制造业不断地吸收机械、材料、计算机及管理技术等方面最新的成果，应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产产品的市场占有率。随着经济技术的高速发展、买方需求和市场环境的不断变化，竞争日趋激烈，所以各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。面向制造系统的制造模式和管理方法，如计算机集成制造系统（CIMS）、敏捷制造（AM）、绿色制造（GM）、并行工程（CE）、成组技术（GT）等。面向工程设计领域的先进制造技术，如CAD、CAE、CAT、CAPP、CAM和反求工程等。面向物流处理的先进制造技术，如数加工技术（NC/CNC/DNC），柔性制造技术（FM），快速原型/零件制造技术（Rapid Prototype，Part Manufacturing-RPM），工业机器人技术（Robot），超精密、超高速加工技术等。随着社会的发展，人们对产品的个性化需求和不确定的市场环境，制造资源的柔性和可重构性，将成为21世纪企业装备的显著特点。先进的制造工艺、智能化的软件和柔性的自动化设备、企业的柔性发展战略，构成未来企业竞争的软、硬件资源。因此，加强三维数字化设计制造技术的普及，培训大学生对3D软件和专业软件的使用，将为大学生迅速对接企业提供有力的保障。
六 结束语
根据人才培养要求，我们深入分析了制造工艺的发展趋势，积极探索和实践制造工艺的课程教学，在教学内容方面，突出先进性、系统性和工程化；围绕课程的主要教学内容进行创新。机械制造工艺课程实践教学改革是一项长期的工作，无论是在内容、教学方法，还是教学管理等方面，还有许多改革的空间。
参考文献
关键词：铜材，钢材，接地网，选用
一、概述
在发电厂的电气系统设计中，接地的设计占有很重要的地位，它不仅关系到电厂设备和维护人员的安全，同时还直接影响发电厂继电保护和通讯的可靠运行，对电网的安全运行也起着至关重要的作用。因此，掌握理解接地的基本知识，正确选择和维护接地装置，具有很重要的意义。博士论文，铜材。接地系统长期安全可靠运行的关键在于接地装置材料的选择和可靠的连接。
接地装置材料主要是铜、钢。我国到目前为止大部分发电厂、变电所传统接地体均采用钢材质，为了提高钢材料接地体材料的性能而采取增大接地导体截面和镀锌防腐蚀的方法，我国用钢做接地材料的技术已比较成熟。而在国外，欧美等发达国家及一些其他国家，都采用铜材作为接地材料，也是有着相当长的应用历史和成熟经验。博士论文，铜材。
二、材料选用
接地材料用铜材还是用钢材，在实际运行中，两者各有利弊。两种接地材料的选用，需要综合考虑以下因素。
1. 物理性能
导电性能方面，钢在20℃时的电阻率为138×10-6（Ω・mm）。热稳定性上，钢的熔点为1510℃，短路时最高允许温度为400℃。而铜在20℃时的电阻率是17.24×10-6（Ω・mm），导电率是钢的8倍。博士论文，铜材。铜的熔点为1083℃，短路时最高允许温度为450℃。由此可以看出，铜接地体导电性能和热稳定性能优于钢接地体。
腐蚀性方面，接地体的腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀两种形式，在多数情况下，这两种腐蚀同时存在。接地体在地下的腐蚀速度受土壤的电阻率、含水量、含氧量、酸碱度、电解质、杂散电流及土壤的压实情况影响。铜的表面会产生附着性极强的氧化物(铜绿) ,对内部的铜起了很好的保护作用,阻断了腐蚀的形成。钢材是逐层被腐蚀的,镀锌层有一定的抗腐蚀性,钢材经过热镀锌后的抗腐蚀能力提高1倍左右,一般只能保证10年。而铜腐蚀不存在点蚀情况,属表面均匀腐蚀,铜在土壤中的腐蚀速度约是钢材的10% ～20%。铜接地网截面选择时可不再考虑腐蚀的影响。铜不会被土壤腐蚀，但是它会腐蚀土壤中的其他金属。国际标准IEEE Std 80-2008中对铜的腐蚀有过专门的描述。埋入土壤中的铜材会对其周围建筑混泥土钢筋、埋地金属管线、电缆沟中的金属支架及直埋电缆的铠装造成严重的阳极腐蚀。所以比起钢接地，铜接地对全厂的阴极保护工艺要求更高。
2. 材料截面
在有效接地系统及低电阻接地系统中，发电厂、变电所电气装置中电气设备接地线的截面，应按接地短路电流进行热稳定校验。博士论文，铜材。钢接地线的短时温度不应超过400℃，铜接地线不应超过450℃。
根据我国电力行业标准DL/T621-1997中的热稳定校验条件，忽略腐蚀的影响，接地体进行热稳定校验时，接地线的最小截面应满足下式：
式中：
Sg—接地线的最小截面，单位为mm2；
Ig—流过接地引下线的短路电流稳定值，单位为A（根据系统5～10年发展规划，按系统最大运行方式确定）；
te—短路电流的等效持续时间，单位为s；
C—接地引下线材料的热稳定系数，根据材料的种类、性能及最高允许温度和短路前接地引下线的初始温度确定。铜的热稳定系数为210，钢的热稳定系数为70。
计算用故障电流原则上应按变电所远景最大运行方式、站内发生接地故障时的故障电流。
短路等效持续时间:te≥tm+tf+to
式中：
te—短路电流的等效持续时间，单位为s；
tm—主保护动作时间，单位为s；
tf—断路器失灵保护动作时间，单位为s；
to—开关固有动作时间，单位为s；
接地线的最小截，在不考虑腐蚀保护的情况下，铜材为25 mm2，钢材为50 mm2
可见，在相同的短路电流和短路电流持续时间时，用铜接地体的截面显著小于钢接地体。
钢接地材料，国内按照工程大小和土壤电阻率情况，接地网水平接地极一般选择40mm×4m， 75mm×10mm，75mm×5mm，60mm×8mm扁钢，垂直接地体一般选择Φ50mm钢管或∠50×5mm角钢。铜接地材料，一般选用的水平铜接地体为铜绞线，规格有25mm2、50mm2、75mm2、95mm2、120mm2、150mm2、240mm2等多种不同型号。垂直接地体为Φ50mm铜棒。
综上所述，铜接地体的截面显著小于钢接地体。
3. 施工工艺
发电厂的接地网面积大，网格多，金属导体间存在着大量的连接，必须保证可靠、牢固的连接才能确保接地网的运行可靠性。
用钢作为接地施工材料，目前常规做法是水平接地体采用镀锌扁钢，垂直接地体采用钢管或角钢。钢接地体之间的连接均为传统的电弧焊接方式，采用搭接焊。虽然这种焊接方法较为便宜，但高温电弧会破坏接地体接头部位的镀锌层，有可能导致点腐蚀的出现，严重影响接地体的寿命，并且电弧焊接连接不是真正的分子性连接，焊接点对于接地体的导电性能也有影响。对于钢接地体能也作过放热焊接接法的研究与尝试，但由于钢接地体太大，非标模具制造困难，造价高且焊粉用量大。再加上钢接地体防腐性能差，焊接质量的提高意义不大。博士论文，铜材。焊接点较多，费用太高。博士论文，铜材。
用铜作为接地施工材料，水平主网采用铜绞线，由于铜绞线柔性好，允许的弯度半径小，所以拐弯方便，穿管容易。铜线的高机械强度，使其能够成卷供货，便于机械化施工。垂直接地体采用铜棒，易于深入地下。铜接地体搭接处主要有以下四种连接方式：铜银焊连接、压接线夹连接、螺栓连接、放热焊接连接。
目前以放热焊最为普遍效果也最佳。用放热焊接，操作方便，加快施工进度，节省人工费用，简化施工工艺，更重要的是保证了铜接地网的连接质量。
放热焊接工艺是由美国艾力高公司（ERICO）的查尔斯•卡特威尔博士1938年开发的，该工艺最早用于铁路信号线焊接。艾力高公司为表彰卡特威尔博士（Dr. Charles Cadwell）的贡献，将该工艺的商标命名为CADWELD。目前数以千万计的CADWELD焊接在使用了五十多年后，性能依然良好。
放热焊接是利用化学反应（燃烧）时产生的超高热来完成的焊接法。由于化学反应速度非常快，产生的热量极高，且可以集中有效的传导至熔接部位使导体连接起来，更无需其它任何外加热能。外形美观一致；连接点为分子结合，没有接触面，更没有机械压力，因此，不会松弛和腐蚀；具有较大的散热面积，通电流能力与导体相同；熔点与导体相同，能承受故障大电流冲击，不至熔断。
放热焊接的作业程序：将导线和模具清理干净，再将模具用喷灯加热以去除水分，然后把导线放入模具内；扣紧把手以固定模具，把钢片放入模具内；把焊接剂倒入模具内，将引燃剂撒在焊接剂及模具边上；盖上盖子并点火，待金属凝固后，将模具打开，清除熔渣，便可进行下一个焊接。
4. 接地点布置
采用镀锌扁钢设计的接地网，考虑到扁钢会锈蚀，为保障可靠的接地，按《二十五项反措要求》：变压器中性点应采用双接地引下线、重要设备及设备构架宜采用双接地引下线，且应接入主接地网的不同网格。
采用铜接地网后，由于可以忽略接地引下线的腐蚀、增强了引下线的热稳定性，因此对于除变压器中性点以外的接地引下线建议选用单接地引下线，不仅能够满足接地可靠性要求，还能够降低投资。
5. 经济技术
由于铜材的造价高于钢材,采用铜接地网设计后,提高了变电所的工程投资,在充分研究了铜的特性后,可加深设计深度,适当减少焊接点,控制投资。
五、结束语
铜接地体与热镀锌钢接地体相比，铜接地体在导电性能、热稳定性能、耐腐蚀性、接点焊接质量和施工便利方面有显著的优越性，但造价高。初期投资有所增加,但从长远利益考虑,采用铜接地网是优先的选择。综合以上各方面的论述、分析来看，接地装置选用铜接地体要优于钢接地体。
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