时间：2023-04-11 17:29:59
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焊接自动化技术一直是工业生产中的重点技术，随着时间的推移和其他技术的改进，焊接技术也迎来了优化的时机。经过多项测试和试验，发现焊接自动化技术更加符合需求，并且在实际的应用中取得了较大的积极成果。从概念上来讲，焊接自动化技术主要指的是利用计算机，预先设定好各种焊接的参数，以此来实现焊接工序的自动化。由此可见，利用焊接自动化技术，能够实现多项工作的进步。例如，加入计算机后，焊接参数的确立会更加准确，进而促进焊接的精度和效果提升，对工业生产而言，会得到更加优异的产品。另一方面，锅炉压力容器制造主要指的是，锅炉和压力容器的全程，两种设备都具有一定的特殊性，在工业生产中占有非常重要的地位。通常而言，锅炉主要是利用燃料或者是其他的能源，将水加热，使其成为热水或者是蒸汽的设备，倘若能够承受一定的压力，便称之为压力容器。
2锅炉压力容器制造中焊接自动化技术的应用
2.1膜式壁焊机
我国的工业发展比较迅速，伴随着工业的发展，焊接技术也表现出了时代性的特征。由于人口的增加和社会需求的增加，锅炉压力容器的制造水平也获得提升。在焊接自动化技术的应用中，具有代表性的一种叫做膜式壁焊机。该设备主要有气体保护焊和埋弧焊两种工艺。在起初的阶段，我国由于技术不纯熟，因此依赖于进口。后续的研究成功后，便开始应用自己生产的设备。从现有的应用来看，哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂等，主要是运用膜式壁焊机中的气体保护焊；而上海锅炉厂、武汉锅炉厂等主要运用埋弧焊工艺。气体保护焊属于比较简单的焊接自动化工艺，现有的应用范围不是很大，但其稳定性和安全性较高，因此北方运用较多。埋弧焊属于高端一些的焊接自动化技术，同时效率较高，但由于在自动化方面融入的元素不是很多，因此需要在一定程度上增加人工操作，日后的提升空间较大。
2.2直管接长焊机
锅炉压力容器所要承受的压力是非常大的，仅仅凭借膜式壁焊机，并不能长久的满足要求。为此，技术人员通过长期的调查和研究，制定了全新的焊接自动化技术——直管接长焊机。该焊机的优势在于，其拥有的自动化程度较高，能够满足日常焊接中的较多工作，即便是应对一些技术性较强的焊接，也没有表现出较多的问题，总体上的满意度较高。比如说武汉锅炉厂就与美国的阿尔斯通展开了合作，引进了管子预处理线，该线包括管子定长切断、管端数控倒角机、管端内外磨光机、管内清理机等先进的设备和装置，采用了PLC自动化控制技术，实现了自动化生产。在所有的设备当中，管端数控倒角机是一个非常重要的设备，这一设备利用旋转及轴向进刀的过程中，可以根据管子的规格及要求编制相应的切削程序，快速、标准、优质的切割出各种坡口。由此可见，直管接长焊接的功能性较多，日后可以在锅炉压力容器制造中推广应用。
2.3马鞍形焊机
锅炉压力容器在现阶段的应用中，常常是为了满足一些特殊要求而设定的，为此，仅凭上述的两项技术，依然没有完全的满足需求。经过探究，技术人员还研制出了一种名为马鞍形焊机的设备。该设备能够应对较多的特殊形状或者是特殊功能的锅炉压力容器。第一，该焊接技术，利用数控技术建立数学模型，保证设备的形状和具体功能不会发生偏差。第二，主管与焊枪的同步运用，使得焊接的效率和质量稳步提升，并且有效的解决了两直径相近的相关结构焊接质量问题，总体上的焊接效果比较理想。在今后的工作中，可将上述的三种焊接技术，广泛应用与锅炉压力容器制造中，并深入研究，健全技术体系和应用方式，创造更多的效益。
3结语
【关键词】焊接技术方法 工艺车辆制造 维修
中图分类号：F407.472 文献标识码：A 文章编号：
一.引言
焊接是现代机械制造业中一种必要的工艺方法应用，焊接技术的先进水平做为衡量一个国家工业发达程度的重要指标已逐渐为大众公认，同样焊接技术的发达程度也是衡量工业企业技术水平高低的重要标志。由于受我国相关工业的制约， 在使用焊接机械手的过程中，必须采用与西方发达国家不同的、适合我国国情的灵活的使用方式，才能保证焊接机械手在我国相关产业不配套的情况下正常使用。
二. 机车车辆工业焊接的主要用料。
目前， 在机车车辆上所采用的主要是碳素结构钢、低合金结构钢（包括耐候钢） 等具有良好的焊接性能的材料， 一些零部件采用铸钢或锻钢制造， 其材质本身有较好的焊接性能，但因构件结构复杂， 在焊接过程中有些需要采用适当的辅助工艺手段。铝合金型材由于其质量轻， 能减轻运输设备的自重，在客车及一些特种车辆的制造中应用范围逐渐扩大。铝合金、不锈钢及各种复合材料随着先进焊接技术的运用，将在机车车辆工业生产中发挥更大的作用。
三.铁路工业涉及的焊接方法。
焊条电弧焊。
焊条电弧焊曾广泛应用于机车车辆工厂的制造与修理部门。随着二氧化碳气体保护焊、混合气体保护焊、埋弧焊、焊接机械手等新技术、新工艺的推广， 焊条电弧焊在铁路机车车辆工厂的使用逐年下降， 其焊缝长度比例在机车车辆制造业目前大约仅占5%左右。在机车车辆修理业用得还比较多，其焊缝总长度大约占30%-50%左右。此比例还将逐年下降， 集中检修的配件多采用了二氧化碳气体保护焊与埋弧焊等焊接方法。如对铁路货车上、下心盘检修，采用二氧化碳气体保护焊技术进行堆焊、车钩钩舌的检修采用埋弧焊技术堆焊。各工厂对检修机车车辆中的新制配件，已普遍采用了二氧化碳气体保护焊技术。
二氧化碳气体保护焊接技术的应用。
二氧化碳气体保护焊与富氩混合气体保护焊焊接电流大，相应电流密度大，电弧热量利用率较高， 熔敷速度比焊条电弧焊快，焊接时熔深大，可以减小坡口， 减少填充金属；焊接速度是焊条电弧焊的1-2倍；节能，其耗电量仅是交流焊条电弧焊的1/2左右；工作辅助时间少，特别是在富氩混合气体保护焊中几乎不必清渣， 节省了时间， 提高了效率； 明弧焊接，操作方便，适合全位置焊接。二氧化碳气体保护焊技术广泛应用于机车车辆各种大型构件的连接焊缝及工件的堆焊等方面。特别是“七五”、“八五” 以来，二氧化碳气体保护焊技术已在机车车辆工业系统普遍采用。1996年5月27日，铁道部了TB/T1582-1995《机车车辆二氧化碳气体保护焊技术条件》， 使我国铁路二氧化碳气体保护焊技术逐步实现与国际接轨。现在，在机车车辆制造中， 一些重要焊缝如在车辆制造中的中、枕、横梁焊接都采用了二氧化碳气体保护焊工艺，南方汇通股份有限公司在.C64T提速货车的制造中，用二氧化碳气体保护焊焊接枕、横梁及车体底架各连接焊缝， 焊接质量与生产效率明显提高。南方汇通股份有限公司在ZD240型铸锭车制造中，全面使用二氧化碳气体保护焊，焊缝长度达98%以上，北京二七车辆厂在NX等型平车上使用二氧化碳气体保护焊，焊缝长度达90%以上。
埋弧焊技术的应用。
由于埋弧焊焊接电流大， 相应电流密度大（是同直径焊条电弧焊的3-5倍)倍），同时有焊剂和熔渣的隔热作用， 电弧热量利用率较高， 焊接时熔深大， 可减小坡口与填充金属量；焊接速度是焊条电弧焊的5-6倍，焊接时焊接参数自动调节保持稳定，又有焊剂的保护，焊接质量稳定可靠，无弧光照射、劳动条件较好。在机车车辆的制造与修理工作中， 埋弧焊技术广泛应用于各种大型构件主要焊缝的焊接及工件的堆焊。如南方汇通股份有限公司应用埋弧焊技术， 焊接新造C64T、C64K等铁路提速货车的中梁，堆焊铁路货车磨耗的轮缘等部件。
电阻焊技术的应用。
电阻焊技术主要在客车工厂使用， 原来主要用于薄板及小配件的连接，随着城际快速列车的发展， 在要求车体自重特别轻的城际快速列车上得到较好的应用。长春客车厂在为重庆市生产的城际快速列车上，使用从英国引进的350KV，10万A的电阻焊设备，进行铝合金裙板、端板等的焊接。另外，在京津城际快速列车上， 使用从英国、韩国引进的侧架、底架、车顶等12套专用大型龙门点焊机械手,进行不锈钢车体各部件的焊接。
焊接机械手、焊接工作站的应用。
铁路实施“客运提速，货运重载”，要求铁路机、客、货车具有更好的结构强度， 有更轻的质量， 毫无疑问地给铁路机车车辆焊接技术的新发展带来了机遇。从1992年株洲电力机车厂引进焊接机器人工作站后， 长春、四方、浦镇等客车厂，齐齐哈尔、武昌、二七等货车车辆厂也先后从德国、奥地利、日本、法国、美国等发达国家引进了焊接机器人工作站、焊接机械手等先进设备， 并在引进消化吸收的基础上，与国内有关部门合作， 自行开发了机器人焊接程序及适应我国铁路机车车辆焊接技术需要的机械手、工作站等设备， 逐步缩小了与发达国家的差距。
6. 新型结构材料在铁路机车车辆上应用。
随着铁路“ 提速重载” 与跨越式发展战略的实施， 原有的碳素结构钢已远远不能满足铁路机车车辆工业的使用要求。目前国内已开始生产微合金控轧钢， 其钢种具有良好的焊接性能； 正在研制的超细晶粒钢， 其强度和使用寿命将比现有结构钢提高一倍， 其钢种特点是超细晶粒、超洁净度、高均匀性， 性价比更加合理。同时， 各种不锈钢、铝合金、中低合金钢等耐蚀材料的应用也将成为主流。这些高性能钢种的应用， 必将进一步推动铁路机车车辆焊接技术的发展。
四.铁路机车车辆工业焊接技术发展前景。
铁路机车车辆工业焊接技术发展前景焊接生产过程的机械化和自动化是工业现代化的必由之路。世界工业发达国家焊接机械化和自动化的程度都已达到60%以上，西欧和美国已达到70%以上，而日本已经达到80%以上。我国各工业部门焊接生产的机械化和自动化程度还相对较低，平均30%左右，而且大部分仅是自动化程度较低的机械焊机。我国大型骨干企业机械化和自动化程度已达到60%-65%。如汽车制造业，已经普遍采用了弧焊机器人、点焊机器人和机器人自动焊接生产线； 我国船舶制造企业焊接机械化和自动化程度已达61%左右。伴随铁路“客运提速， 货运重载”， “九五”以来，铁路部门焊接技术的机械化和自动化程度虽然有了较大的提高， 但与我国汽车制造企业、船舶制造企业、军工企业等工业系统相比，还存在较大的差距。
五．结束语
随着提高质量和效率的焊接机械化和自动化水平的不断提高，焊接机械手、机器人工作站等的推广应用， 焊接工艺及焊接装备的现代化， 必将推进我国铁路机车车辆制造业的现代化进程，也必将提升我国铁路机车车辆工厂与国际铁路供应商竞争的实力。对于新的应用钢种和工艺方法， 必须要有相匹配的焊接材料，从发展趋势看， 药芯焊丝、烧结焊剂、低飞溅气体保护焊实芯焊丝、高强钢用焊材、低温钢用焊材、耐热钢用焊材、不锈钢用焊材等高技术含量产品是铁路机车车辆用焊接材料的主要方向。
参考文献：
[1] 王振民 换热器管板的全位置自动化焊接工艺 [期刊论文] 《华南理工大学学报》2010年5期
[2] 王克鸿重型车辆计算机辅助焊接工艺自动设计系统 [期刊论文]《焊接学报》 2005年10期
【关键字】C02，自动焊，打底焊接，质量控制
中图分类号：TV523 文献标识码：A文章编号：
一．前言
C02焊具有很多的优点，他的焊接熔深大、热效率比较的高、并且对于焊接的变形较小，成本较低，在技术的操作上也比较的简单，比较容易的形成优质的焊接接头。这些优点就使得其在现代工业化的国家焊接工艺方面具有十分重要的作用，同时，这也决定着其具有很好的应用范围。在我们的国家，C02气体保护焊在油气管道的建设中的应用还不是十分广泛，因此，为了使其能够在我国油气管道建设中发挥更大的作用，同时降低生产成本，笔者就结合自己的实际工作经验，对于C02自动焊打底焊接的质量控制措施进行分析。
二．C02自动焊打底焊接质量控制分析
1．根焊
在进行油气的长输管道的建设中，根焊的质量，也就是指打底焊接的质量以及其焊接的速度将会严重影响整个机组的焊接质量和速度，在进行油气长输管道的焊工培训中就有很多的打底焊接的方法。但是本文笔者仅就低氢焊条向上焊进行介绍。为了能够使焊接的速度和质量得到提高，我们通常会采用短孤焊或者是小间隙的方法进行。在进行焊接的时候，焊条的倾角会随着管子位置的变化而发生变化，当焊条和管线环焊缝的夹角在10到15度时，此时就可以得到比较满意的焊接接头。
在进行打底焊时，通常会出现未融合的现象，这是因为在进行组对试件时出现了错边或者是在焊接的过程中焊口和焊条的方向没有垂直，以及电流调节不好而造成的。对此缺陷的解决措施主要有：
（一）在组对试件时要根据管径的偏差进行选配。这样就可以减少组对试件时的错变量。
（二）在进行焊接时，必须要保证焊口和焊条的方向垂直，对于焊接电流的调节必须合理，通常在60～90 A(焊条直径φ 3．2 mm)为宜，间隙3毫米。在进行焊接时，要保证摆动的较少，这样就可以使打底焊单面焊双面成形比较好，这样就不会产生店面未融合的现象。同时，在讲焊条的焊头处打磨以后才可以继续进行焊接，在钱一根焊条结束点的下方大约10到20毫米的位置引弧，在此稍作停留，这样可以使焊接接头比较圆滑，同时还可以避免在焊接过程中由于温度过高而发生烧穿或者是烧塌的事故。
2．焊道清理
对于打底焊的焊道进行清理是一项十分重要的工作，也是一项重要的工序。很多人会认为这没有直接涉及到打底焊接，因此不是很重要，但是该项工序决定着自动焊打底焊接的质量。焊道清理不仅影响着整个焊接的质量，同时如果做得不好，还会出现烧穿、烧塌或者产生夹渣等情况。对于自动焊接来说，并不是说清理的越彻底就越好，如果清理的过于彻底，必然减少打底焊缝的厚度，使烧穿的可能性变大。因此，在焊道清理时，正确的做法是要对焊道的两边的夹角处进行重点的清理，对于焊道中间的光滑地方可以不进行打磨。同时，为了使清理的质量得到提高，对于清理人员应该进行有针对性的培训，使其掌握熟练的清理手法，确保清理的质量，保证自动焊打底焊接的质量。
3．热焊
这一般是使用药芯自保护的焊接工艺进行，这主要是为了对焊道进行一次热处理以后，从而可以降低氢的含量，减少焊道中的气孔，从而减少裂纹的出现，同时这样做还可以提高焊道的强度。在进行热焊时，对于仰焊位置是焊道焊口中操作最为困难的地方，同时这也是最容易出现烧穿或者是烧塌的地方。对于这些缺陷，我们应该保证焊道的清理不应该太薄，同时对于焊接的速度要提高，对于电压的调节一定要适宜，这样方可以克服该种缺陷。对于仰焊位置，可以进行点焊，如此就可以降低熔池中的温度，避免出现烧穿的现象。在进行热焊时，首先应该检查清根的质量，特别是要注意检查焊道的两边夹角处是否符合要求，热焊中夹渣通常是这方面引起的。因此，在进行焊接时，既要注意检查，同时还要在坡口处有短暂的停留，对于电压也应该进行一些增加。
4．填充焊
该种方法主要是为了能够给坡口中填满金属，同时根据壁的厚度进行填充。在进行填充时，应该注意不要产生气孔。气孔产生的主要是由于送丝速度以及电压的调节没有匹配造成的。如果电压太大，就会使焊丝融化，就导致送丝速度比融化的速度慢，从而就会使空气进入熔池，从而产生气孔。同时，在进行焊接的时候，一定要保证熔池的畅通，不能使熔池和熔渣离得太远，这样也会产生气孔。在焊接的时候，应该将电压的调节痛送丝速度的参数保持匹配。在填充最后一层时，焊缝的表面应低于母材0．5 mm 为宜，根据坡口的大小适当摆动，使坡口两侧熔合良好均匀。
5．盖面焊
一个美观的焊道外观会给人以良好的视觉感，也是评价整个焊口质量的一个重要指标。盖面焊必须控制焊道的外观成形即焊道的高度和宽度。如何控制好这两个参数，首先，在焊接盖面焊缝之前应对填充焊的质量进行检查，由于半自动的焊肉比较厚，填充焊0 点和6 点的位置时以低于母材2 mm 左右为宜，并且最好留下原始坡口边沿为好。这样才能使盖面时0 点和6 点位置的余高不会超标，才能掐住线，从而保证焊道的宽窄一致，得到符合技术标准的、完美的焊缝。
三．结束语
Co2自动焊打底焊接的质量对于整个油气长输管道具有十分重要的作用，在进行打底焊接时，应该对每一个焊接工艺进行控制和分析，避免出现不必要的缺陷和质量问题，影响整个焊接的质量，进而对油气长输管道的建设不利。
参考文献：
[1]浅析10万立原油储罐焊接管理 全国焊接工程创优活动经验交流会论文集2011-09-16中国会议
[2]岳志宏; 杨涛; 高贵胜; 杨拥军 Q345厚壁小口径管道现场焊接试验研究金属加工(热加工)2012-11-20期刊
[3]常兴 ; 宗照峰 ; 林伟杰 ; 吴勇 ; 王文焱 我国长输管道下向焊技术的现状及发展趋势焊接2001-11-25期刊
[4]屈志伟 长输管道水田、林区沼泽地焊接质量控制中小企业管理与科技(上旬刊)2012-06-05期刊
[关键词] 知识图谱;共词分析法;焊接学;材料学
[中图分类号] G434 [文献标识码] A 文章编号：1671-0037（2015）08-80-6
Analysis of the Hot Spot and Research Trend of the Material Engineering Discipline based on the Common Word Knowledge Map
Zhang Xuezhao1，2
（1.Library of Henan University of Science and Technology， Luoyang Henan 471023; 2. Libraryof Zhoukou science and technology Career Academy， Zhoukou Henan 466000）
Abstract：In this paper， the latest scientific metrology technology―knowledge map is applied to the material engineeringdiscipline in our country. Through taking the two disciplines （Materials Science and Welding） as the research objects， a total common word knowledge mapsof thetwo disciplines were constructed， tohighlight the research hotspot， research trends and development of thetwo disciplines.
Keywords：knowledge map; commonword analysis; welding; Materials Science
1 研究内容
将材料学和焊接学两门学科作为研究对象，以CSCD国内权威数据库的作为数据源，采用计量学中的共词分析方法，对1989～2013年材料学、焊接学等学科文献的关键词进行统计，并利用聚类分析、因子分析、多维尺度分析以及社会网络分析等方法和相关软件，构建这两门学科的关键词词频分布表、类团关系图等，通过对所构建的两个学科的共词知识图谱进行详细比较对比，分析两门学科的当前研究热点、研究趋势及前景。
2 研究方法及过程
2.1 数据来源
本文采用的数据来源于《中文社会科学引文索引》检索系统。本文选取CSSCI1989～2013年收录的期刊----钢铁研究学报和复合材料学报、电焊机和焊接技术做样本，套录该期刊文献的所有题录信息。具体方法：打开CSSCI检索界面，收录年限选定为1989～2013，在[来源文献]检索界面的[期刊名称]中分别输入“钢铁研究学报、复合材料学报和电焊机、焊接技术”期刊刊名，[匹配]限定为“精确”，同时[每屏显示]设定为50条，套录这些期刊在这一时期内文献的题录信息，然后将得到的数据分别整理后，分别得出在这一时期内材料学和焊接学题录数据库。然后通过利用C#自编的计算机程序，按照频次由高到低排列，得到一个材料学和焊接学的关键词排名，频次总数分别是16 057个和21 622个。
2.2 数据处理说明
从两个学科关键词排序中分别截取一定频次的关键词，其中材料学关键词截取词频大于22次、焊接学关键词截取词频大于50次，由此，得出了两个学科的99个和102个高频关键词。再将这些类似性质的关键词进行归整，从而分别确定了两个学科的80个和63个高频关键词表，将这两个关键词表（见表1-1、表1-2）作为共词分析我国材料工程学科的基础。
2.3 构造关键词共词矩阵
2.3.1 构造原始共词矩阵
由于以上两个学科选定的关键词是材料工程学科论文中出现频率最高的词，它们代表了当前我国材料工程学科的研究热点。为了能进一步更好地反映这些关键词之间的关系，本论文对这些高频关键词作如下处理：在已建立的题录数据库中，利用自编的计算机程序分别对两个学科确定的80个和63个高频关键词两两进行共词检索，经过统计分析，得到了一个80×80的共词矩阵（部分数据见表1-3）和一个63×63的共词矩阵（部分数据见表1-4）。
以上两个表格中的共词矩阵是一个相关、对称矩阵，对角线上的数据为该词出现的频次，主对角线单元格的数据为两个关键词共同出现的频次。
2.3.2 构造相关矩阵
本文在对两个学科的原始矩阵进行包容处理时采取Salton指数法，处理数据部分结果见表1-5和表1-6，Salton指数法的计算公式为[3]：S=Nij/（Ni×Nj）1/2（3-1）。其中，Ni，Nj分别表示关键词i和j的频次，Nij表示关键词i和j共现的频次。
以上两个表格相关矩阵中的数字为相似数据，数字的大小表明了相应两个关键词之间的距离远近，数值越大则表明关键词之间的距离越近，相似度越好;反之，数值越小则表明关键词之间的距离越远，相似度越差。
2.3.3 构造相异矩阵
由于相关矩阵中的‘0’值过多，统计时容易造成误差过大，为了方便进一步处理，两个学科相异矩阵的部分数据详见表1-7和表1-8。
以上两个表格相异矩阵中的数据，正好与相关矩阵相反，数值越大则表明关键词之间的距越远，相似度越差;反之，数值越小则表明关键词之间的距离越近，相似度越好。
2.4 聚类方法与聚类图
具体方法：在SPSS17.0软件界面中输入要分析的相异矩阵，然后选择[分析]――[分类]――[系统聚类]进行聚类分析。聚类方法选择组间距离法;度量标准--区间选择共词聚类分析中最常用的欧氏距离（Euclideandistance）。
3.5 构建类团关系图
类团关系图主要用连线的粗细来明确类团间的关系强弱，类团间的关系强弱以连线的粗细来表示，两个类团之间的连接线就越粗，说明他们之间的关系的关系越强，反之则亦然[4]。具体方法是首先计算出各个类团的内部联系强度与其外部联系强度，然后利用先进的社会网络分析软件pajek绘制出两个学科的类团关系图。通过对两学科类团的形成、演化、新增及消失的过程研究，动态地揭示我国材料工程学科的研究的现状、热点及发展。
3 研究结果与分析
3.1总体状况描述
材料学科（以钢铁研究学报和复合材料学报为代表）从1983年到2013年共有9 302篇论文，每种期刊年均155.03篇，平均每篇论文的关键词数为1.73个。经过规整、缩减后，这一阶段频次不小于22次的高频词共80个，其中，复合材料、力学性能、显微组织、有限元分析、层合板、数值模拟等出现200次以上，说明网络环境下以复合材料为核心的材料性能分析是这一阶段的研究热点，具体分析内容主要体现在材料的力学性能分析、有限元分析、数值模拟分析等方面。
焊接学科（以电焊机和焊接技术为代表）从1984年到2013年共有11 778篇论文，每种期刊年均196.3篇，平均每篇论文的关键词为1.84个。这一学科（焊接学科）论文总数与材料学科相比基本持平，但是篇均关键词数却略有上升。经过规整、缩减后，这一阶段频次不小于50次的高频词共63个，与材料学科相比，焊接工艺以2 368次居于首位，焊机、焊缝、焊接电源、焊接控制、焊接质量、焊接电流、电焊、埋弧焊、焊条等是出现200次上的高频词，可见，在该学科目前的主要研究热点是焊接设备、焊接工艺、焊接工业参数等方面。这些方面的研究直接决定或影响到焊接质量和焊接效果，这也与生产实际紧密结合，充分体现了这一学科的实践性。
3.2 研究主题的异同
从材料学科形成的聚类图可以看出，我国材料学科的主要热点研究领域、研究主题、研究热点可以总结为以下几个方面：
3.1.1 材料工艺、参数研究
这方面的研究是我国材料学科研究领域研究成果最丰硕的部分之一。该类团群主要包括“材料热处理类团”“材料工艺性能研究类团”两个类团。在该阶段，从关键词聚类分析结果来看，随着有计算机技术、数据/值模拟仿真技术及材料热处理技术的发展。材料学科研究动态主要表现在以下两个方面：第一，材料分析、材料加工更加精准化。第二，材料热处理参数、方法始终是材料学科发展的重点。
3.1.2 工程材料研究
工程材料研究始终是材料学科研究的主要方向。工程材料类团群主要包括金属材料类团、非金属材料类团、复合材料类团。金属材料类团一直是材料学科发展的主流，各种有色金属它们是现代各种机器零部件的生力军，它们为材料学科的发展奠定了基础。复合材料类团的研究是材料学科发展的延续和补充。在现当代化生产中，随着对材料性能需求的日益提高，单纯的金属材料性能已经不能满足各类机器零部件的使用要求，为此复合材料的研究被材料学家们纳入了研究领域，并且自从复合材料进入研究领域开始，到现在，乃至未来，复合材料的研究都将经久不衰，这一点从关键词词频分布都可以看出：复合材料出现的频次排列第一、层合板、金属基复合材料、高温合金、陶瓷基复合材料、复合材料结构等关键词的都属于这一类团，并且频次分布也很靠前。
3.1.3 材料性能缺陷研究
材料性能缺陷研究也是我国材料学科乃至全世界材料学科研究的主题。这一研究类团群主要包括材料加工方法类团和材料缺陷类团。材料缺陷类团包含的关键词主要有：疲劳、裂纹、磨损、断裂、夹杂物等，这些关键词频次的分布在本研究统计中占有相当的比重，由此可以看出怎样预防材料的各种缺陷，提高材料的加工及使用性能，至关重要。紧接着引出了材料学家们所关注的材料的加工类团（转炉、电弧炉、热轧、冷轧、轧制等）。虽然这一类团群的关注度不如工程材料研究，也不如材料工艺参数的研究。但是无论从各种工程材料来说，还是从各种材料的工艺参数研究来说其目的都是怎样去避免材料的各种缺陷，从而提高和改善材料的加工性能、使用性能，达到人们生产加工的目的。
从焊接学科的聚类图可以看出，我国焊接学科的主要热点研究领域、研究主题、研究热点可以总结为以下几个研究方向：
3.1.3.1 焊接工艺参数研究。同材料学科一样，焊接学科的焊接接工艺参数研究是本学科的研究主题和重点。在这一类团群中焊接工艺这一关键词在频次表中出现的次数达到了2 368次，可见在焊接学科中，工艺参数研究所站的比重和地位。焊接工艺规范、焊接工艺参数、焊接手法等方面是这一类团研究的主题，而这一研究主题随着焊接设备和焊接方法的不同焊接工艺亦有不同。
3.1.3.2 焊接类型方法研究。这一类团是一个大面类团，焊接类型和方法直接决定或影响焊接工艺、决定了焊接设备、焊接工具的选择。这一类团的关键词主要有：手工电弧焊、堆焊、焊接方法、激光焊接、搅拌摩擦焊、点焊、埋弧焊、钎焊、氩弧焊、气体保护焊等。随着焊接技术的发展及焊接质量要求的提高，该类团正朝着自动焊接、机器人焊接等自动化方向发展。
3.1.3.3 焊接工程、工具、材料研究。焊接工程、工具、材料这一类团群涉及焊接材料、焊接环境、焊接设备工具，从而间接地决定焊接方法的选择、焊接工艺流程。这一研究类团，从各种焊接对象材料（管道、铝合金、不锈钢、奥氏体不锈钢等）说起，涉及了焊接结构、焊接工程、工程建设及焊接应用。分析了焊条、药芯焊丝的使用环境、使用方法等。这一主题类团的研究，是该学科研究的基础，研究主题关键词虽然词频分布没有排在前列，但关键词词频分布的范围广。未来该主题的研究将朝着细化焊接工具方向，具体可能以焊接工具研究所形式出现。
3.1.3.4 焊接质量控制研究。这一类团的研究主题是焊接学科研究的目的所在。不管焊接工艺如何合理、焊接方法如何选择、焊机及焊接工具的选择的多么具有针对性，其最终目的是获得优质的焊接质量。在这一研究主题中，分析了各种焊接缺陷（裂纹、缺陷、变形等）各作者、学者提出了如何规避焊接缺陷的各种方法、技巧。目前这一研究主题随着焊接材料的多样化，生产要求的提高而日益严峻，机器人技术、自动焊技术的发展对焊接质量的提高起着决定性的作用，但其普及应用任重而道远。
4 类团关系分析
确定了材料学科、焊接学科类团后，就可以研究各学科类团间的相互关系，找出哪些类团是核心类团，它与其他类团之间联系密切;哪些类团是非核心类团，它与其他类团之间联系疏松;哪些类团与其他任何类团都没有任何关系，属于相对独立类团。为此，笔者根据各类团之间的内、外相互关系，利用pajek软件绘制出了既能反映自身类团的内部联系强度又能反映这个类团与其他类团的外部联系强度的类团关系图（如图1-1、图1-2所示）。在图中，类团的内部联系强弱用节点的大小来表示，节点越大，表明该类团的内部联系强度越小，反之，则相反;节点连线的颜色深浅和连线的粗细程度和表示两节点间的外部联系强度，两节点间连线颜色越深、连线越粗，则表示两类团之间的外部联系强度越大，反之，则相反。
图1-2 焊接学类团关系图
5 结语
本部分研究采用共词分析方法，利用聚类分析、先进的社会网络分析方法和软件Pajek，分别绘制出材料学科和焊接学科两学科的聚类图、类团关系图，对两个学科：材料学科和焊接学科研究主题进行了较为详细的对比分析。通过分析对比得出两个学科的发展变化特点：
5.1 材料学科和焊接学科都属于工学学科，其发展研究主题存在共性
从两个学科的研究主题来看，我国材料学科研究领域、研究热点体现在复合材料、材料工艺参数研究、材料性能缺陷研究上，而焊接学科体现在焊接工程、工具材料、焊接工艺参数研究、焊接质量（缺陷）控制上。两个学科之间研究主题框架基本一致，其目的都是为了满足生产实践，都是为了规避缺陷（材料缺陷、焊接缺陷），提升加工质量。
5.2 热点研究领域显现新特征
两大学科的热点研究领域各有新特征：材料学科的陶瓷基复合材料、铝基复合材料、有限元分析、数值模拟等;焊接学科的自动焊技术、机器人技术等。
5.3 两个学科研究范围和内容具有一定的连续性、阶段性、变化性
两个学科不论是材料学科还是焊接学科都是从工程材料研究到工艺参数研究，最后再到性能缺陷研究，整个研究过程呈现出连续性、稳定性、阶段性、变化性的特点。每个阶段在各自基础上由细化整体上呈现发展性。
参考文献：
[1] 秦长江.基于共词知识图谱的人文学科研究热点可视化的实证研究[J].图书馆理论与实践，2010（12）.
优秀焊工工匠的主要事迹【1】
我是一个特别热爱本职工作的电焊工。在我进厂的这几年来我始终坚守着一个信念：那就是对工作脚踏实地、真抓实干;对自己的工作认真负责，确保质量零差错;对自己严格要求，对徒弟真实传授，富有爱心;对社会要真诚奉献不计名利。正是拥有这个信念，我从未放弃对工作的热爱，尽职尽责，勇于创新。
在我刚从一名学生转变为一名电焊工时，我就虚心学习努力提高技术水平。在同年入厂的青工中以优异的成绩脱颖而出，考取了各种焊接资质并达到一线员工焊接水平，并且提前转正参加工作。
在我刚从事焊接专业，对焊接工作还是半知半解时，我认识了李万君师傅，是他教会我如何正确使用焊接方式、方法，如何调节心态和焊接位置的质量要求。我十分荣幸地参加了焊接车间的焊工高级班，在高级班学习过程中从理论到实际，一方面要学习理论知识，在理论知识的基础上进行实际操作。另一方面又不能因为学习而耽误生产任务，高级班的部分时间都是要从休息时间来学习技能。培训时间都是利用中午或休息日进行，正是我们高级班这种不怕苦不怕累的精神，培养了我们这一批车间的技术骨干。在工作中李xx既是我的师傅又是我的导师，在我工作中遇到难题，无法解决时我就会请教李师傅，坚决做到四勤“勤问，勤看，勤学，勤动脑”。使我不断地提高自身的能力和水平。
熟练操作规程我从工艺要求入手，在工作时间之外我利用中午休息时间学习工艺文件，拿着工艺文件对照我所焊接的焊接位置，坚决做到熟知熟记。并在车间组织的工艺文件考试得到满分，在“一口清”活动中得到优异成绩。
我深刻的知道作为一名电焊工不但要会学习、会工作，而且还要深刻理解公司领导讲话的中心意义，在董事长提出“一点也不能差，差一点也不行”的质量要求后，我就研究在我从事的焊接过程中有那些不足，并立项攻关。尤其是在2010年的250公里﹨小时第三单生产过程中我细心专研工艺文件，解决了在一单和二单生产过程中存在的焊接缺陷。我利用焊接方法解决了在一单和二单一步焊接各别打压漏气的问题，并将我的经验传授给我身边的同志，保证质量合格率达到100﹪。并且利用焊接手法解决在一单和二单一步焊接内筋板咬边的问题，保证质量合格率达到100﹪，同时在生产过程中交检合格率达到100﹪。并且受到现场监督师、质量检查员和公司领导的一致好评。
目前，公司开展“提质提能 再攀高峰”的关键时刻，面对年产7000个转向架的严峻考验，我身为长客的一份子，投身于长客的发展，我将尽职尽责努力为长客的长远发展贡献出自己的一份力量。
优秀焊工工匠的主要事迹【2】
春天如期而至，高彦望着正在吐绿的枝头，33年的工作经历又一次清晰的呈现出来。从一个对电焊一无所知的少年，一步步成长为焊工技师和集团公司的技术能手，他的每一步足迹都留下了辛勤耕耘的汗水。回首往事，高彦心绪平静。
锲而不舍，苦练焊工本领
1970年6月份，16岁的高彦参加工作，分配到大庆炼油厂一营，从此，与电焊结下了一段深深的情缘。1973年，他所在的单位承接了动力站3台锅炉的安装任务，其中的水冷壁管焊接都是成排、间距极小的固定口，必须达到单面焊、双面成型质量标准，而且焊口还要进行拍片检测和100%的通球检验。当时工人的文化素质普遍不高，技术要求远不及现在严格，大部分焊口也不拍片检验，人们仅以焊口是否渗漏、成型是否美观来衡量焊工水平的高低，因此，这样的焊接要求，无疑是向每一名焊工提出了挑战。为了能够尽快提高焊接水平通过考试，圆满地完成焊接任务，高彦和几名青工利用一台闲置的坡口机，上午加工管件坡口，下午将管件抬到工地，在生产任务紧张，又缺少电焊机情况下，他们就见缝插针，在师傅们休息时间进行练兵。练到一定程度后，他就用气焊割开焊道，不断对钝边的厚薄、间隙的大小进行调整，终于摸索出了最佳焊接参数，顺利地通过了考试，使他有机会第一次接触到了射线口。实际操作中，他的焊口全部通过通球检验，射线抽查检测，一次合格率达到了100%。这次施工，使高彦真正认识到了焊接在工业化生产中的重大作用和它的独特性，也令他对电焊产生了浓厚的兴趣。
1975年，高彦参加了化肥厂尿素装置的建设。这套装置的设备为荷兰进口，所有焊工必须通过英国焊接专家的考试，才能上岗操作。由于是第一次与外国专家合作，工程指挥部非常重视，组织了大规模的练兵活动。经过了一段时间的练习，虽然所有焊口的内外成型都十分美观，但是经超声波检测，焊逢局部经常出现气孔。领导们看到这种情况经常摇头，眼神中逐渐留露出无奈和不信任。这种眼神深深地刺痛了高彦，他想：不管你是中国人，还是外国人，只要你是用手工焊的，你能焊好，我就不信我焊不好。
这时，承担化肥厂合成氨装置建设的四化建焊工已经来到现场，正在接受外国专家的考试。得知这一消息后，高彦马上带上一块护目镜，赶到了考试现场。经过过细心的观察，发现人家的焊法与自己的有着较大的不同，回来后就模仿练习，收到了非常好的效果。从那以后，高彦经常往返卧龙两地，学习高手的焊接方法。刻苦扎实的练兵，使他掌握了许多焊接要领，技术上有了长足的进步。作为首批迎考焊工，他顺利地通过了外国焊接专家的考试。初尝成功，高彦深深地体会到：要想成为一名优秀的电焊工，就要打破常规，要不断地学习、消化和吸收先进的经验，敢于在失败中总结教训，要有锲而不舍的精神，才能不断的提高技术水平。现场施工中，由于他在工作上严细认真，经外国专家抽检的238道焊口，探伤一次合格率达到100%，并被破例允许，成为工地上未经试件考试，就可参加不锈钢管线焊接的第一人。在这里，高彦认识了英国的焊接专家赖德。这位技艺高超，对工作高度负责的英国人，对他影响非常大。当时，许多人都知道赖德有一个随身携带小笔记本，上面记录了每个焊工的名字。他在高彦名字的后面，郑重地画上了五个“五角星”。他解释说，五星相当于五星上将，在美国只有最好的焊工才能获此殊荣。
荣誉只代表一个人过去的成绩，焊接专家的评价没有成为高彦炫耀的资本，而是转化成了不断努力、继续登攀动力。从那以后，他每焊一道焊口都要比别人多付出2—3倍的汗水，所有经过抽检的焊口，合格率全部达到了100%。同时，高彦还在工余时间，自学了《焊工工艺学》、《钢制压力容器焊接工艺》、《日本焊工培训教材》等理论书籍，先后四次考取了大庆市压力容器、压力管道焊工指导教师证书。
满腔热情，带出过硬群体
1990年末，高彦调入了铆焊车间，主要的工作任务是负责焊工培训，提高车间整体的焊接水平，并配合厂里争取国家三类压力容器制造许可证。当时的铆焊车间，27名焊工中仅有17人持有压力容器焊接操作证，操作项目75项，一些特殊材质和先进的焊接技方法操作证上也是空白，尤其是氩弧焊封底和不锈钢焊接也只有几个人可以操作，但也不够熟练;多数焊工对自己的焊口质量没有把握，返修率较高。面对现状，高彦想：作为一名焊工指导教师，是企业培养了我，我所掌握的技术，不仅属于我个人，更属于企业，我要回报企业的就是释放全部的能量，带出一批更加出色的焊工，让更多的人成为技术上的尖子、行业上的状元。
他在生产相对空闲的时间举办了焊工技术学习班，毫不保留地把自己掌握的技术和经验传授给了每个人。两个多月的练兵过后，所有焊工的试件经过射线检测，95%达到了2级口以上;全年拍片1万余张，合格率由1990年以前不足90%，提高到了96.5%;半年当中，有三批焊工取得了96项操作项目，车间可操作项目增加到了171项;持证焊工增加到了24人。
1992年，原机修厂成功地获得三类压力容器制造许可证，高彦受到了领导的嘉奖。1991年—2002年的12年中，铆焊车间合计拍片133740张，合格率达到97%，节省拍片费用近百万元。数百名焊工经过锻炼，逐步成长为企业发展中的骨干力量。有12人、14次获得总厂技术运动会电焊的前三名;他的徒弟中，1人获得大庆技术比赛电焊第一名、省第四届技术运动会电焊第五名，并荣获省机械行业技术能手称号，晋升为焊工技师;1人被集团公司送到西安交大焊接系学习深造。
成功来自于辛勤汗水的浇灌。铆焊车间的焊接水平实现了一个崭新的跨越，在高彦的组织下，他们不仅成功地完成了乙烯裂解炉16台第一急冷锅炉制造、化肥厂121C换热器修复等多项重要的焊接任务，创造了经济效益，更为企业赢得了信誉，树立了良好的整体形象。
1994年，原机修厂获得了吉林热电厂两台热网加热器的修复信息。经过激烈的竞争，铆焊车间承接到一台的修复任务，另一台被业主委给了抚顺的一家企业。这次修复的难度主要是异种钢焊接，所有管口都需用全自动钨极氩弧焊完成。但他们只有一台自动焊接和两台手工焊机，难以如期完成任务。高彦认真研究全自动焊机的工作原理，把自动焊机上的参数全部设置到手工焊机上，利用手工氩弧焊机模仿自动焊一脉一送丝工作过程，反复试验，效果极佳，焊接质量不仅全部合格，而且焊道成型和与自动焊接同样美观。这样3台焊机同时施焊，大大提高了焊接速度。看到这样的质量，业主立即将已经委出的另一台换热器运了回来，交给他们来修复。当全部焊接告捷后，吉林热电厂为他们摆宴庆功，该厂的总工程师直率地说，以前都是施工单位请我们喝酒，今天是我们请施工单位，这在我们厂还是第一次，大庆人的质量我们无可挑剔。
永不满足，创新焊接技术
作为一名焊工技师，创新和推广新的焊接方法，提高产品质量和工作效率，降低劳动强度，减轻手工焊有毒烟尘对焊工的伤害，成了高彦长期为之奋斗目标。
1996年，车间承接了17台不锈钢料仓的制造任务，这批料仓直径为2—4.5米，壁厚6-8毫米，手工施焊焊需要三遍，焊工要在有限的作业空间内进行长时间清根打磨。高彦经过认真细心的试验，摸索出了一套最佳焊接参数，不但可以用熔化极焊接，而且对现有的埋弧焊设备稍加改造，完全采用全自动熔化极气体保护焊接，在背面加一衬垫，只需焊接一遍，就能做到单面焊接双面成型的效果，而且成型美观。焊口经过检测，各种机械性能全部合格，100
%达到了二级口以上。同时更主要是焊工可以不进入容器内焊接，大大减轻了劳动强度和对人体的伤害，提高焊接效率8倍多。这种方法的成功应用，不但填补了机修厂的焊接史一项空白，而且在国内也是首次应用。之后他又将其撰写成论文，发表在《焊接》杂志上。
万立气柜的预制，需要十几张钢板拼组焊接，因为钢板厚度只有3毫米，传统焊接方法最大的难题是板材变形、矫正困难，质量很难保证。经过多次试焊，高彦总结出了一套新的方法，利用埋弧焊小车，采取全自动气体保护焊来完成焊接工作。这种方法不用开坡口，留出一定间隙后，在背侧加一铜垫，一次焊接就达到了双面成型的效果，且焊缝成型美观，不需矫正。2001年，高彦在中厚度、大规格的容器制造中，首次成功应用了埋弧自动焊接的新方法，对直径在2—3.4米、壁厚8—14毫米不锈钢容器施焊，不用开坡口，正反各焊一次就可完成。各种机械性能、晶间腐蚀检验全部合格，X光检测一次合格率达到了99%以上，比照传统方法节省焊材30%，提高了工效8—10倍。2002年，他又在车间全面推广了中小直径不锈钢容器背面加衬带的钨极氩弧焊封底焊法，操作简单，合格率高，并可单面焊接，双面成型。现在车间大部分焊工都掌握了这项技术，已经成功地完成了21台不锈钢容器的制造任务。
论文摘要：三峡电站左岸1#～10#坝段压力钢管直径12.4m，材质分别为60kgf/mm2级高强度低合金调质钢和16MnR钢，具有管径大、管壁厚、技术要求高等特点。钢管在制作、运输、吊装、安装及焊接等工序中均采用了一些新的工艺，对各施工工序进行全过程控制，保证了三峡左岸压力钢管的制作安装质量。为大直径压力钢管的施工积累了经验。
1、概述：
三峡二期工程左岸厂房坝段A标段共有10个机组进水口，每个进水口分别设置有1条引水压力钢管，机组采用单机单管供水方式。引水钢管设计直径12.4m，最大设计内水压力1.4MPa，是目前世界上管径最大的引水压力钢管，结构形式为钢衬钢筋砼联合受力，布置上顺水流分为坝内段、坝后背管段及下水平段，桩号自20+024.172至20+118.00，中心轴线安装高程EL113.584～EL57.000m，坝内段（上斜直段）材质为16MnR，板厚26mm，坝后背管由上弯段、斜直段、下弯段组成，上弯段、斜直段材质为16MnR，板厚28～34mm，下弯、下水平段材质为60kgf/mm2级高强度调质钢，板厚34～60mm。1＃～6＃坝段压力钢管在下水平段设置弹性垫层管，其单条钢管的轴线长120.122m，工程量1446t；7＃～10＃坝段压力钢管在下水平段设置套筒式伸缩节，其单条钢管的轴线长112.852m，工程量1278t；1#～10#坝段工程量总计13788t。
2、引水管道与相关建筑物的关系：
2.1与大坝砼施工的关系：
因各坝段基岩高程不等，左厂1#~6#坝段部分背管予留槽采用开挖形式，左厂7#~10#坝段背管予留槽采用砼浇筑而成。坝内埋管段随大坝砼上升同步形成，当相应的坝块浇筑至钢管安装高程并有7天以上龄期，两侧非钢管坝段上升至高程110m以上，方可进行该部分钢管安装。
2.2与付厂房的关系：
引水管道的下弯段和下水平段布置于付厂房下部，当钢管坝段管边予留槽形成，两侧非钢管坝段达到高程82m以后，进行下部水平段钢管的安装，并从下弯段逐节向上安装。
2.3与坝体纵缝灌浆的关系：
由于坝体纵向分缝，管道予留槽跨越1~2道纵缝，钢管的安装待相应的纵缝灌浆完成至钢管安装高程以上，再进行钢管的安装。
2.4与予留槽的关系：
在安装之前，土建施工准备工作必须全部完成，在钢管安装结束后，进行管道的砼回填浇筑。
3、压力钢管的制作：
3.1钢管制作材料
3.1.1母材
用于钢管制造的所有钢材应符合设计技术要求和施工图的规定，钢管母材16MnR和60kgf/mm2高强钢出厂前在钢厂内按《压力容器用钢板超声波探伤》（ZBJ74003-88）100%探伤，每批钢板应有出厂合格证，母材的化学成份及性能应满足以下要求：
（1）16MnR钢板化学成份（%）
C
Si
Mn
P
S
Ni
Cr
Mo
≤0.02
0.20～0.60
1.20～1.60
≤0.035
≤0.035
（2）16MnR钢板机械性能
试样
规格
取样
位置
σs
(kg/mm2)
σb
(kg/mm2)
δs(%)
冷弯性能d=3a 180°
低温冲击韧性
VE—20℃J
按国标
横向
31
50～65
≥19
完好
≥27
（3）60kgf/mm2高强钢化学成份（%）
C
Si
Mn
P
S
Ni
Cr
Mo
≤0.09
0.15～0.30
1.0～1.6
≤0.030
≤0.030
≤0.60
≤0.30
≤0.30
（5）碳当量：
16MnR低于0.4%；60kgf/mm2高强钢低于0.42%。
（6）焊缝及热影响区硬度值：
16MnR低于300HV；60kgf/mm2高强钢低于350HV。
所有用于制造钢管的母材，到货后按《ZBJ74003-88》规定的Ⅲ级质量检验标准对钢板进行超声抽检，抽检数量为10%。
16MnR钢板为国产板。60kgf/mm2级高强度调质钢由日本进口，其中，1～6＃机采用日本NKK公司生产的610U2钢板；7～10＃机采用日本住友金属生产的610F钢板。
3.1.2焊接材料
16MnR钢板：手工焊采用大西洋产CHE507电焊条；埋弧自动焊采用H10MnSi焊丝；实芯焊丝脉冲电源全自动富氩保护焊采用CHW-50C6SM焊丝。
60kgf/mm2级高强钢：手工焊采用大西洋产CHE62CFLH电焊条；实芯焊丝脉冲电源全自动富氩保护焊采用ZO-60焊丝。
以上所采用的焊接材料均经过焊接工艺评定确定。
3.2钢管的制作工艺
3.2.1钢管排料、划线
根据设计图纸要求，先对钢板进行排料，绘制排料图，然后按排料图进行钢板划线，划线极限偏差应满足表⑴的要求：
排料时纵缝的布置与钢管横断面水平轴和垂直轴的夹角应大于10°，相应弧长应大于1100mm。
钢板划线后应分别标出钢管分段、分节、分块的编号、水流方向、水平和垂直中心线、灌浆孔位置、坡口角度以及切割线等符号。16MnR钢可用钢印、油漆和冲眼标记。高强钢严禁用锯或凿子、钢印作标记，不得在卷板外侧表面打冲眼；在卷板内侧表面用于校核划线准确性和卷板后的外侧表面允许有轻微的冲眼标记。
3.2.2钢板切割、加工坡口
钢板采用自动、半自动氧-乙炔火焰切割或数控切割机割去多余部分。纵缝和直管段环缝坡口用12m刨边机加工；弯管段环缝坡口用数控切割机加工，坡口加工后的尺寸应附合图样及规范的要求。
3.2.3钢板卷制
钢板端头预弯完成后，进行瓦片卷制，卷制方向应和钢板压延方向一致，钢板经多次卷制，检查达到设计弧度；瓦片卷制成型后，以自由状态立于组圆平台，用2.2m样板检查弧度,样板与瓦片的极限间隙应小于2.5mm。
3.2.4瓦片组园、焊接、调圆
将组成管节的三张瓦片立于组圆平台，利用自制专门的拉对、压缝工装进行组圆，最后一条纵缝调整后应满足设计周长要求，同时检查各项性能指标，组圆后管内壁加临时支撑增加刚性，然后进行钢管纵缝的焊接，焊接应严格按照焊接工艺指导书确定的焊接方法及焊接参数执行。纵缝焊接完成，吊到调圆平台，用头部带有液压千斤顶的米字支撑调圆，钢管调圆后，各项指标应符合表⑵要求：
3.2.5上加劲环、支腿、吊耳等附件
加劲环由1/20法兰组成，下料用半自动氧-乙炔切割机或数控切割机切割，加劲环及止水环的内圈弧度用1.5m样板抽查，间隙小于2.5mm，与钢管外壁的局部间隙应严格控制，不应大于3mm，以免焊接引起管壁局部变形，直管段的加劲环组装的极限偏差应符合表⑶的要求：
加劲环、止水环的对接焊缝应与钢管纵缝错开100mm以上。
4、钢管的运输与吊装：
4.1钢管的厂内吊装
钢管在制造厂内摞节组装成安装单元，最大安装单元的重量约80t，钢管厂内吊装一般采用厂内布置的60t门机起吊，但当吊装节重量超过60t时，采用60t门机与50t汽车吊联合吊装。
4.2钢管的运输
为三峡压力钢管的运输，专门配置有100t平板拖车，拖车外形尺寸（长×宽×高）为16.93m×3.5m×2.05m，拖板有效长度13.5m。考虑到三峡压力钢管的大直径，在不破环拖车拖板的情况下，设计制作了压力钢管专用运输托架，为减少对道路交通的影响，运输托架的四个支撑臂均采用可折叠形式。
钢管从组节平台上吊至拖车上后，用钢丝绳及3t或5t倒链固定。
4.3钢管的吊装
左岸电站引水压力钢管吊装方法汇总
序号
机组号
管节号
采用手段
备注
1
1～4#机
G1～G6
坝前EL.90平台的2#MQ2000门机
其中3#、4#机的G68、G69、G70管节采用300履带吊进行安装。
G7～G15
EL.120栈桥MQ2000门机
G16～G28
EL.120栈桥MQ2000门机和EL.82栈桥MQ6000门机双机抬吊
G29～G42
EL.120栈桥MQ2000门机或EL.82栈桥MQ6000门机
G43～G57
EL.120栈桥MQ2000门机和EL.82栈桥MQ6000门机双机抬吊
G58～G70
EL.82栈桥MQ6000门机
2
5~10#
机
G1～G6
两台缆机抬吊
G7～G15
EL.120栈桥MQ2000门机
G16～G28
EL.120栈桥MQ2000门机和EL.82栈桥MQ6000门机双机抬吊
G29～G42
EL.120栈桥MQ2000门机或EL.82栈桥MQ6000门机
G43～G57
EL.120栈桥MQ2000门机和EL.82栈桥MQ6000门机双机抬吊
G58～G70
EL.82栈桥MQ6000门机
钢管编号：从钢管进口开始，顺水流依次进行制作管节编号。
5、压力钢管的调整与压缝：
5.1根据钢管始装节位置，放出始装节里程、桩号及轴线位置，利用所放基准点，在始装节上游位置设置定位档板，用来控制其里程。
5.2钢管吊至轨道上，下准线对准基准点轴线，根据基准点对钢管里程、高程、轴线进行调整，其误差值管中心±5mm，里程偏差±5mm，垂直度3mm。复测合格后进行加固。
5.3为防止钢管在加固过程中造成位移，钢管加固采用对称加固，支撑先与锚筋焊接，然后支撑与钢管加劲环焊接。
5.4始装节验收后，进行第二节钢管安装调整，并进行环缝的压缝。钢管压缝采用压码与压缝工装进行压缝。
6、压力钢管的焊接与高强钢焊缝的消应：
6.1焊接
6.1.1焊缝分类
（1）一类焊缝：钢管纵缝，厂房内明管环缝，凑合节合拢环缝。
（2）二类焊缝：钢管环缝，加劲环、止推环、止水环对接焊缝及止推环组合焊缝。
（3）三类焊缝：不属于一、二类的其他焊缝。
6.1.2定位焊
对需要预热的60kgf/mm2级高强钢，定位焊时应以焊缝处为中心，至少应在150mm范围内进行预热，预热温度较正缝温度高出20-30℃，定位焊时，应将其焊在后焊侧坡口内，后焊坡口侧焊前用碳弧气刨刨背缝时必须清除定位焊，定位焊长度为60mm，间距为300mm，厚度6mm。
6.1.3焊接工艺
（1）对于60kgf/mm2级高强钢，焊前应用远红外线履带式加热片进行预热，预热温度60mm钢板为100-150℃，34mm钢板为80-120℃。
（2）焊接时先焊坡口内侧，采用分段退步法焊接（环缝由12名或10名焊工同时施焊）。焊接时的层间温度不低于预热温度，不高于230℃。
（3）双面焊的焊缝，一侧焊完后，对焊后焊缝进行预热，预热温度与（1）同，另一侧用碳弧气刨清根，手工电弧焊时，第一道焊缝应完全除去。碳弧气刨清根后应修磨刨槽除去渗碳层，并进行施焊；焊后将温度加至150℃-200℃，保温1h。
（4）高强钢施焊时，为有效的控制好焊接线能量，要求手弧焊用Φ4.0mm焊条焊接时，其焊接长度＞90mm；用Φ3.2mm焊条焊接时，其焊接长度＞70mm。焊道宽度超过12mm时，需进行分道，每层焊缝厚度不超过4mm。
（5）焊接参数
压力钢管手工焊焊接工艺参数表
材质
焊接
位置
焊条直径
(mm)
焊接参数
电流（A）
电压（V）
焊接速度(mm/s)
610U2
或
610F
平焊
Φ3.2
100～130
23～28
1.2～2.5
Φ4.0
140～180
23～28
1.4～3.0
立焊
Φ3.2
90～120
23～25
1.0～2.0
Φ4.0
130～160
23～26
1.3～2.5
横焊
Φ3.2
90～120
23～25
1.2～2.0
Φ4.0
130～170
23～28
1.3～3.0
仰焊
Φ3.2
90～120
23～25
1.0～2.0
Φ4.0
130～160
23～26
1.3～2.5
16MnR
平焊
Φ3.2
100～140
23～26
1.0～2.5
Φ4.0
140～180
23～30
1.3～3.0
立焊
Φ3.2
90～130
23～25
1.0～2.0
Φ4.0
130～160
23～28
1.2～2.5
横焊
Φ3.2
100～135
23～26
1.0～2.5
Φ4.0
135～170
23～30
1.3～3.0
仰焊
Φ3.2
90～130
23～26
1.0～2.0
Φ4.0
130～160
23～26
1.2～2.5
压力钢管富氩气体保护脉冲电源自动焊焊接工艺参数表
材质
焊接
位置
焊丝
直径
(mm)
焊接参数
电流
(A)
电压
(V)
焊接速度
(mm/s)
气体流量
(L/min)
气体比例
16MnR
或
Q345C
立焊
Φ1.2
110~150
20~24
1.4~1.8
16~20
Ar(80~85%)
CO2(20~15%)
横焊
Φ1.2
110~150
20~26
2.0~3.5
16~20
610U2
或
610F
立焊
Φ1.2
110~141
21~24
1.0~1.65
16~20
Ar(80~85%)
CO2(20~15%)
6.1.4焊缝检验
（1）所有焊缝均应进行外观检查，外观质量应符合DL5017-93规范表6.4.1的规定，无损探伤应在焊接完成24h后进行。
（2）超声波探伤按GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》标准评定：一类焊缝BⅠ级合格；二类焊缝BⅡ级合格。
（3）射线探伤按GB3323-89《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》标准评定：一类焊缝Ⅱ级合格；二类焊缝Ⅲ级合格。
（4）检查比例：
埋管及钢衬管：一类焊缝用超声波探伤100%，用X射线复检长度为该条焊缝的5%；二类焊缝用超声波探伤50%，当超声波探伤有可疑波形而不能准确判断时，用X射线透照进行复检。
明管部位：一类焊缝用超声波探伤100%，用X射线透照50%以上，着重在丁字型接头附近的超声波探伤发现的可疑点部位；磁粉探伤30%；二类焊缝用超声波探伤检验100%，用X射线透照10%，当超声波探伤有可疑波形而不能准确判断时，用X射线透照进行复检。
（5）焊缝修补
焊缝缺陷必须彻底清除，不允许有毛刺和凹痕，坡口底部应圆滑过渡，碳弧气刨槽应磨去渗碳层，并进行渗透探伤或磁粉探伤，焊接工艺要求与正式焊缝（Ⅰ、Ⅱ类）相同。
焊接修补所采用的焊接材料、道间温度、焊接线能量等和原焊缝相同，修补时要严格监控线能量、预热温度及层间温度。
6.2高强钢焊缝残余应力的消除
根据设计技术要求，60kgf/mm2级高强度低合金调质钢板厚53～60mm的钢管纵缝、环缝以及止推环角焊缝均应进行焊缝残余应力消除。消应技术指标按两个50％要求：残余应力降低50%；最大残余应力不高于σs的50%即269MPa。
目前，消除焊缝残余应力主要有以下几种方法：振动法、热处理法、爆炸法、锤击法。根据以往施工经验及三峡工程的特点，并进行爆炸法消除残余应力的工艺试验，试验结果表明，爆炸法消应效果能满足设计要求，故最终我们选择了爆炸法消除焊缝残余应力。
7、压力钢管的防腐：
7.1表面预处理
采用喷射除锈，内壁表面清洁度达到Sa2.5级标准，外壁表面达到Sa2级标准，使用照片目视对照评定。除锈后，表面粗糙度数值达到50～90μm，用表面粗糙度专用检测量具或比较样块检测。
7.2涂料涂装
钢管内壁采用高压无气喷涂工艺，底漆为无机富锌漆，面漆为厚浆形环氧沥青漆，漆膜厚度不低于450μm。钢管外壁手工涂刷无机改性水泥浆，厚度300μm。
