第1-4章 焊接工艺规程

第1篇第4章焊接工艺规程设计4.1焊接符号与标注4.2焊接接头及坡口型式4.3焊接应力与变形4.4焊接工艺要素和规范4.5焊接工艺评定4.6焊接裂纹与控制4.7锅炉压力容器用钢焊接4.8焊接结构工艺性

工艺规程基本概念

规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程。

工艺规程是指导生产组织生产、管理生产的主要工艺文件，是加工、检验验收、生产调度与安排的主要依据。工艺规程也是生产、组织和管理工作的基本依据，因为在生产管理中，产品投产前原材料及毛坯的供应，通用工艺装备的准备，机床负荷的调整，专用工艺装备的设计和制造，作业计划的编排，劳动力的组织以及生产成本的核算等都是以工艺规程作为基本依据的。4.1焊缝符号及标注焊接图是供焊接加工时所用的图样。除了将焊接件的结构表达清楚以外，还必须把焊接的有关内容表示清楚，如焊接接头型式、焊缝型式、焊缝尺寸、焊接方法等。要看懂焊接机械设备图纸，就必须了解焊缝的符号及其标注方法。焊缝代号是工程语言的一种，它可以统一焊接结构图纸上的符号。我国的焊缝符号是由国家标准GB324—88规定的。焊缝符号由以下内容组成：1.常用焊接方法的代号

可用简明的字母符号来代表各种常用的焊接方法，具体内容见表4-1

4.1焊缝符号及标注2.基本符号

焊缝符号由基本符号与指引线组成，必要时还要加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号。

基本符号是表示焊缝横截面形状的符号，它采用近似于焊缝横截面形状符号表示，表4-2。3.辅助符号及补充符号

辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号，不需要确切地说明焊缝的表面形状时，可不用。补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征面用的符号，它们的表示方法见表4-3。4.焊缝的尺寸符号

在设计或生产需注明焊缝尺寸时，用焊缝尺寸符号表示，见表4-4。4.1焊缝符号及标注5.指引线(1)指引线由带箭头的箭头线和两条基准线(一条为细实线，一条为虚线)两部分组成。(2)虚线可画在细实线的上侧或下侧，基准线一般与标题栏的长边相平行，必要时，也可与标题栏的长边相垂直。箭头线用细实线绘制，箭头指向有关焊缝处，必要时允许箭头线折弯一次。当需要说明焊接方法时，可在基准线末端增加尾部符号。4.1焊缝符号及标注5.指引线(3)箭头线与焊缝位置的关系箭头线相对焊缝的位置一般没有特殊要求，箭头线可以标在有焊缝一侧，也可以标注在没有焊缝一侧，如图所示。4.1焊缝符号及标注5.指引线(4)基本符号相对基准线的位置为了在图样上能确切地表示焊缝位置，标准中规定了基本符号相对基准线的位置。①如果焊缝接头在箭头侧，则将基本符号标在基准线的细实线一侧，如图a所示。②如果焊缝接头不在箭头侧，则将基本符号标在基准线的虚线一侧，如图b所示。③标注对称焊缝及双面焊缝时，可不画虚线，如图c所示。4.1焊缝符号及标注6.常用焊缝的尺寸标注法(1)焊缝横截面上的尺寸，标在基本符号的左侧。(2)焊缝长度方向的尺寸，标在基本符号的右侧(3)坡口角度α、坡口面角度β、根部间隙b标在基本符号的上侧或下侧。(4)相同焊缝数量及焊接方法代号标在尾部。(5)当需要标注的尺寸数据较多，又不易分辨时，可在数据前面增加相应的尺寸符号。焊缝的标注示例焊缝的标注示例(续)4.2焊接接头及坡口型式常见的焊接接头有对接接头、T形接头、角接接头和搭接接头等四种，如图所示。焊接接头的选择：主要根据焊接结构形式、焊件厚度、焊缝强度要求及施工条件等来选择。

焊缝的规定画法工件经焊接后所形成的接缝称为焊缝。如需在图样中简易地绘制焊缝时，可用视图、剖视图或断面图表示，也可用轴测图示意地表示。焊缝的规定画法，如图所示。4.2焊接接头及坡口型式1.对接接头对接接头容易焊透，受力情况好，应力分布均匀，连接强度高，焊接接头质量容易保证。

受力均匀，在静载和动载作用下都具有很高的强度，且外形平整美观，是应用最多的接头形式。但对焊前准备和装配要求较高。

通常使焊缝略高于母材板面，这加厚层造成了构件表面的不平滑，在焊缝与平材的过渡处引起应力集中。大型和要求较高的锅筒、压力容器上的对接焊缝一般要求打磨平整或喷九后出厂。4.2焊接接头及坡口型式1.对接接头(1)按照焊件厚度及坡口准备的不同，对接接头可分为不开坡口、单边V形、V形坡口、U形坡口、单边U形、K形坡口、X形坡口、U形V形混合坡口和双U形坡口等(见图)。

4.2焊接接头及坡口型式1.对接接头

一般情况，手工电弧焊焊接6mm以下焊件和自动焊焊接14mm以下焊件时，可不开坡口。钢板超过上述厚度时，电弧不能熔透钢板，应考虑开坡口，开坡口可使热源伸入根部，保证焊透，且可降低热规范，减小热影响区和减少焊件的变形。钝边和间隙的尺寸若能很好配合，不仅可保证焊透，而且也可避免烧穿、未焊透等缺陷。坡口型式选择，主要根据被焊工件厚度、焊后应力变形大小、坡口加工的难易程度、焊条的消耗量以及焊接工艺等各方面的因素来考虑。4.2焊接接头及坡口型式1.对接接头(2)在不同厚度钢板对接时，由于接头处断面有突然变化，会造成应力集中，如焊缝两边钢板中心线不一致，受力时将产生附加弯矩，这些都将影响接头强度。双面或者单面削薄(图)。

4.2焊接接头及坡口型式2.T形接头

根据工件厚度不同，将两块钢板互成直角连接在一起的焊缝接头称为T形接头。接头可分为不开坡口、单边V形坡口、双边V形坡口以及K形坡口，根据厚薄不同可用单面或双面焊。锅炉压力容器插入式管接头、人孔圈和筒体的焊接属于此类。广泛采用在空间类焊件上，具有较高的强度，如船体结构中约70％的焊缝采用了T形接头。

未开坡口T形接头开坡口T形接头4.2焊接接头及坡口型式2.T形接头

对不开坡口的T形接头，应尽量避免采用单面角焊缝，因为，该种接头的根部有很深的缺口，且此种焊缝不能承受反方向的力矩。

4.2焊接接头及坡口型式3.角接接头

根据工件厚度不同，将两块钢板互成直角沿边沿连接在一起的焊缝接头称为角接接头。通常只起连接作用，只能用来传递工作载荷。

4.2焊接接头及坡口型式3.角接接头图示为不允许的角接焊缝结构。这些角焊缝应力分布不均，在焊缝根部有较大应力集中，在压力容器的受压件上是禁止采用的。

4.2焊接接头及坡口型式4.搭接接头焊前准备简便，但受力时产生附加弯曲应力，降低了接头强度。4.3焊接应力和变形

结构焊接时总是要产生焊接变形和应力。在焊接过程中，焊件中产生的随时间而变化的变形和内应力分别称为瞬时变形和焊接瞬时应力。焊后温度冷却至室温时留存于焊件中的变形和应力分别称为焊接残余变形和焊接残余应力。4.3.1焊接应力和变形产生的原因

焊接对焊缝区不均匀的加热和冷却是产生焊接应力和变形的根本原因。

4.3焊接应力和变形4.3.1焊接应力和变形产生的原因

焊接时，焊件进行局部加热，根据金属热胀冷缩的特性，产生abcde的变形。但钢板是一个整体，这种伸长不能自由地实现，钢板端而只能比较均衡地伸长Δι。4.3焊接应力和变形4.3.1焊接应力和变形产生的原因冷却时，由于焊缝附近金属在焊接过程中已发生了不可恢复的压缩塑性变形，它同样受到两侧金属的约束。为保持整体的一致性，而均衡地收缩了Δι‘，且焊缝区要产生一定量的弹性拉伸，两侧金属产生一定量的弹性压缩。于是在焊缝区及其附近的金属中就存在拉应力，在两侧金属中则存在压应力。构件中的应力处于平衡状态。由此可知，平板对接焊后比焊前缩短了Δι’，同时焊缝区产生了拉应力，远离焊缝的两侧金属受压应力。即室温下保留下来焊接应力与变形—焊接残余应力和残余变形。4.3焊接应力和变形4.3.2焊接残余应力的分布、影响和消除焊接应力可分为热应力、拘束应力、相变应力和焊接残余应力，焊接残余应力往往数值很大，在厚度较大的焊接结构中，焊接残余应力一般可达到材料的屈服极限。1.焊接应力的分类(1)纵向应力：沿着焊缝长度方向的应力;(2)横向应力：垂直于焊缝长度方向且平行于构件表面的应力;(3)厚度方向应力：垂直于焊缝长度方向且垂直于构件表面的应力。

4.3.2焊接残余应力的分布、影响和消除2.焊接残余应力的分布(1)焊缝纵向应力σx沿着焊缝纵向的应力称为纵向应力σx；把垂直于焊缝纵向的应力称为横向应力σy。焊缝及其附近的压缩塑性变形区内σx的为拉应力，其值一般可达材料的屈服强度。4.3焊接应力和变形4.3.2焊接残余应力的分布、影响和消除2.焊接残余应力的分布(2)焊缝横向应力图为一定长度平板焊缝中横向应力σy的分布。焊缝及其附近的压缩塑性变形区内σy为拉应力，两端为压应力，离开焊缝中心越远，σy

迅速衰减。厚板焊接结构中除了纵向应力和横向应力外，还存在沿厚度方向的应力。这三个方向内应力在厚度方向分布极不均匀。厚板电渣焊时焊缝中心出现三轴向拉应力，随板厚的增加而增加，但在表面为压应力。

4.3焊接应力和变形4.3.2焊接残余应力的分布、影响和消除3.焊接残余应力的影响

(1)对结构强度与受压件稳定性的影响

在构件承受拉伸载荷时，焊接残余内应力将与载荷应力相叠加，从而影响构件的强度。(2)对构件脆性断裂的影响

增大了构件的名义应力，加上焊接接头区材料韧性的下降和焊接缺陷的产生，都会促使构件在外载不大的情况下发生低应力脆断。(3)对疲劳强度的影响：

焊缝区的残余拉应力能提高结构平均拉应力值，使疲劳寿命降低。4.3焊接应力和变形4.3.2焊接残余应力的分布、影响和消除3.焊接残余应力的影响

(4)对焊件加工精度和尺寸稳定的影响(5)对裂纹扩展的影响

评定焊接区裂纹状态时，必须考虑焊接残余应力。在计算裂纹扩展驱动力——应力强度因子KI时，残余应力σr用拉应力的当量值σ3来考虑残余应力对裂纹扩展的贡献，即：

σ3=αrσr

其中αr和裂纹的类型(穿透裂纹、埋藏裂纹、表面裂纹)及裂纹方向(和熔合线平行的裂纹、和熔合线垂直的裂纹、角焊缝裂纹)有关。4.减少和消除焊接残余应力的措施与方法从设计和焊接工艺两方面减少焊接残余应力(1)设计上减少焊接应力的核心是正确布置焊缝，从而避免应力叠加，降低应力峰值。①尽量减少焊缝数量，减少焊缝尺寸和长度。②焊缝应避免过分集中(图)，有足够距离，要尽可能避免交叉，以免出现三向复杂应力。③焊缝不要布置在高应力区及断面突变的地方，以避免应力集中。④采用刚性较小接头表式。翻边替插入管。4.3焊接应力和变形4.3.2焊接残余应力的分布、影响和消除4.减少和消除焊接残余应力的措施与方法(2)工艺上减小焊接应力的方法①采用合理的焊接顺序和方向。让大多数焊缝在刚性较小的情况下施焊。②缩小焊接区与结构整体之间的温差，从而础小焊接内应力。整体预热，采用较小的线能量。③锤击焊缝。减小焊接应力与变形。④减少氢含量及消氢处理。(3)消除残余应力方法主要是焊后消除残余应力，对厚度超过一定尺寸的锅炉、压力容器受压元件，均应进行焊后热处理以消除内应力。4.3.3焊接变形的形式、影响因素及控制方法工件焊后一般都会产生变形，如果变形量超过允许值，就会影响使用。变形产生的主要原因是焊件不均匀地局部加热和冷却。因为焊接时，焊件仅在局部区域被加热到高温，但加热区域金属因受到周围温度较低的金属阻止，却不能自由膨胀；而冷却时又由于周围金属的牵制不能自由地收缩。结果这部分加热的金属存在拉应力，而其它部分的金属则存在与之平衡的压应力。当这些应力超过金属的屈服极限时，将产生焊接变形；当超过金属的强度极限时，则会出现裂缝。4.3.3焊接变形的形式、影响因素及控制方法焊接变形的形式

焊接变形可能是多种多样的，最常见的有五种基本形式或者是这几种变形的组合。图(a)是平板对接焊接以后产生的纵向和横向收缩变形；图(b)是平板对接后的角变形；图(c)是圆筒件焊缝布置偏离焊件形心轴形成的弯曲变形；图(d)是薄壁焊件焊后产生的波浪形变形。此外，在梁柱结构焊接时还易出现扭曲变形。其中收缩变形、弯曲变形属整体变形，而另外几种形式为局部变形。4.3焊接应力和变形4.3.3焊接变形的形式、影响因素及控制方法2.焊接变形的影响因素(1)焊缝位置对焊接变形的影响

焊缝在结构中布置对称，只产生纵向和横向缩短。但当焊缝在结构中布置不对称时，则会引起弯曲变形：而当焊缝截面重心偏离接头截面重心时，则会产生角变形。(2)结构刚性的影响：

受同样大小的力，刚性大的结构变形小，刚性小的结构则变形大。焊接变形总是沿着结构或焊件刚性的约束最小的方向进行。

4.3焊接应力和变形4.3.3焊接变形的形式、影响因素及控制方法2.焊接变形的影响因素(3)装配和焊接次序的影响：

条焊缝焊接时的刚性约束大小取决于装配焊接程序。对截面对称、焊缝对称焊接结构，可采用先装配成整体的方法。而对复杂焊接结构，因为焊缝多，各焊缝引起的变形相互影响，难以控制，因此必须采用部分装配、焊接、再装配、再焊接次序，以控制总体焊接变形。(4)其他影响因素：

变形和坡口型式、装配间隙、焊接规范、焊接方法也密切相关。4.3.3焊接变形的形式、影响因素及控制方法3.控制焊接变形的方法为了控制和减小焊接变形，应采用必要的合理设计方案和工艺措施。

(1)合理的设计

保证承载能力条件下，应尽量减小焊缝数量、长度和尺寸。应合理安排焊缝的位置，使结构中所有焊缝尽量对称于截面中性轴，或接近中性轴，以减小焊件的变形。(2)必要的工艺措施①预留收缩余量。在工件备料时加一定收缩余量。一般焊缝的纵向收缩量按焊缝的长度来计算。数值和坡口、接头型式及板厚有关。②反变形法

用经验或计算方法，须先判断工件在焊后可能发生变形大小和方向，在焊前装配时、预先将焊件向将要变形的反方向摆放或人为变形，控制得当，可使得到正确形状，防止残余变形。4.3.3焊接变形的形式、影响因素及控制方法③选择合理的焊接方法和规范采用能量集中热源和快速焊接方法④合理的装配焊接次序

把大型结构适当地分成几个部件，分别装配焊接，然后再拼焊成整体。4.3.3焊接变形的形式、影响因素及控制方法⑤刚性固定法：

焊前将结构固定夹紧，依靠外加约束减小焊接变形，但是刚性夹持阻止了焊件的自由收缩，将在构件内部产生较大内应力，应针对焊件材料和结构形式慎重选择。4.3.3焊接变形的形式、影响因素及控制方法⑥采用合理的焊接顺序4.3.3焊接变形的形式、影响因素及控制方法4.矫正焊接变形方法即使采用控制变形方法，构件焊接后难以避免产生变形。当焊件超出产品技术要求所允许焊接变形时，都要求焊后进行矫正，使之符合产品质量要求。矫正的实质是使焊接构件产生新的变形，以抵消焊接时所发生的变形。矫正焊接变形的过程往往增加构件的内应力。因此矫正变形之前最好先消除焊接残余应力，以免矫正变形时构件发生局部破裂。

生产中常用机械矫正和火焰加热矫正4.3.3焊接变形的形式、影响因素及控制方法4.矫正焊接变形方法(1)机械矫正法：机械矫正法是用机械加压或锤击冷变形方法，产生塑性变形来矫正焊接变形。4.3.3焊接变形的形式、影响因素及控制方法4.矫正焊接变形方法(2)火焰矫正法：火焰加热矫正法是利用火焰局部加热后的冷却收缩，来抵消该部分伸长变形。加热部位必须正确，火焰加热矫正的加热温度一般为600~800℃。4.3.3焊接变形的形式、影响因素及控制方法4.矫正焊接变形方法(3)矫形时，要特别注意钢种:对耐腐蚀设备不宜用锤击，以防应力腐蚀;对具有晶间隙蚀倾向的不锈钢和淬硬倾向较大的钢材不宜用火焰矫形；对冷裂倾向较大的高强钢要少用机械法矫形，因该法易产生冷作硬化。4.4焊接工艺要素和规范

焊接工艺是控制接头焊接质量的关键因素。在工厂中,目前以焊接工艺细则卡来规定焊接工艺的要素。焊接工艺细则卡的编制依据是相应的焊接工艺评定试验结果。

焊接工艺细则卡规定的焊接工艺要素：①焊前准备；②焊接材料的牌号及规格；③焊接工艺规范参数；④操作技术；⑤焊后检查等。4.4焊接工艺要素和规范4.4.1焊前准备1.坡口加工(1)剪切—常用于不开坡口的薄板

此法生产率高，加工方便，加工后边缘平直，但在剪床上不能剪切厚钢板，也不能加工有角度的坡口，一般适用于25mm以下板厚。(2)刨边—用于直边坡口

用刨床或刨边机加工直边坡口，加工质量好，坡口平直，精度高。4.4.1焊前准备1.坡口加工(3)车削—用于管子坡口

车削可加工出各种型式的坡口，厚壁筒体的U型坡口常用这种加工方法，对较长、较重等无法搬动的管子可用移动式的管子坡口机。小直径薄壁管子可用手动式坡口机，大直径厚壁管子则可采用电动车管机。(4)氧乙炔切割—应用最广的加工坡口方法

利用气割可以得到任何角度的V形、X形、单边V形、K形等坡口，更适合厚钢板的切割，生产率高。气割有手工、半自动和自动，可同时安装二三把割炬，能将V形、X形坡口一次切成)。质量好，生产率高。4.4.1焊前准备1.坡口加工(5)铲削—用于加工坡口,清焊根

用风铲来铲削坡口、劳动强度较大，噪声严重。这种方法已日益被碳弧气刨所代替。(6)碳弧气刨—常用于清焊根

碳弧气刨效率比风铲高，劳动强度小．特别在开u形坡口时更为显著，正在逐渐取代风铲。缺点是要用直流电源，刨割时烟雾大，要采取排烟措施。4.4.1焊前准备2.坡口清洗(1)坡口两侧的内、外表面必须清除锈斑、氧化膜和油垢等污染，这是防止焊缝产生气孔和裂纹的有效措施。(2)手工电弧焊清理宽度为20mm范围；埋弧自动焊为30mm；电渣焊为40mm。(3)焊接过程中不发生冶金反应的焊接方法,如TIG焊，MIG焊，PAW焊等，更应重视。4.4.1焊前准备3.坡口装配(1)焊件组装时，接头两侧边缘必须相互对准。焊件组装后应进行错边量检查，在压力容器制造中，对接接头错边量的要求较高。A，B类焊缝对口错边量应符合下表规定。

4.4焊接工艺要素和规范4.4.2焊接工艺规范参数

焊接工艺规范参数包括焊前的预热温度，焊接电参数(电流、电压、电流种类、频率、焊接和送丝速度等)，后热温度和保温时间，消氢处理温度和保温时间，焊后热处理和消除应力处理制度等。在气体保护焊中，还应包括气体种类、混合比和流量等。1.焊前预热温度的选定①降低焊接热影响区的冷却速度，避免淬硬组织的形成，防止冷裂纹并改善热影响区塑性；②减小焊接区的温度梯度，从而降低焊接接头的内应力；4.4焊接工艺要素和规范4.4.2焊接工艺规范参数③扩大焊接区加热范围，使焊接接头在较宽区域内处于塑性状态，减弱焊接应力的不利影响。④改变焊接区的应变集中区部位，降低了促使冷裂纹形成的应力峰值；⑤延长焊接区在l00℃以上停留时间，有利于焊缝金属中氢逸出，降低氢致裂纹危险。对于结构简单的焊件，可按表4—7规定的温度范围进行预热。

4.4焊接工艺要素和规范4.4.2焊接工艺规范参数2.焊接电参数(1)在使用连续的交流电和直流电焊接时，焊接规范中的电参数主要是焊接电压和焊接电流。(2)在采用脉冲电流焊接时，电参数还包括电流的交变频率、通断比、基本电流和峰值电流值。(3)焊接规范参数的选择原则首先是保证接头的熔透、无裂纹并获得成形良好的焊道，同时还应保证接头的性能满足技术条件规定的各项要求，因而在选择电参数时要考虑焊接热输入量对接头性能的影响。手工电弧焊焊条直径选择及相应的焊接电流范围见表4-8.4.4.2焊接工艺规范参数3.焊后加热和消氢处理

焊后加热是指焊后将焊件或焊接区立即加热到150~250℃，保温一定时间，该工艺简称后热。若以消氢为目的，后热处理应在300~400℃温度范围内进行，这种处理就称为“消氢处理”。其要点是每条焊缝焊完后立即将焊件或整条焊缝加热到上述温度，并保温2~4h后空冷。4．焊后热处理

常用的焊后热处理有：(1)水调质处理，即水淬加回火处理。

淬火后回火处理的温度对焊接接头的性能有很大影响。回火温度应在在AC3以上50~100℃。4.4.2焊接工艺规范参数4．焊后热处理对一种钢材最适用的回火温度范围可通过预先的回火处理试验来确定。(2)正火或正火加回火：

厚壁筒节纵缝电渣焊缝晶粒粗大，达不到所要求的力学性能，因此焊后必须作正火处理以细化晶粒。某些采用埋弧焊焊成的筒节也可能在热校和热整形过程中经受正火处理。

正火温度应在该种钢材AC3以上30~50℃。过高的正火温度会导致晶粒的长大，起不到正火的效果。保温时间按1~2min/min壁厚计算。保温结束后将工件放在平静空气中冷却。

4.4.2焊接工艺规范参数4．焊后热处理(3)

消除应力处理

当压力容器的壁厚超过下表所列的界限就必须将其作消除应力处理。消除应力处理的作用：①消除残余应力，稳定构件尺寸；②改善构件母材与焊接接头的性能；③析出焊接区域的有害气体，防止延迟裂纹；④提高构件抗应力腐蚀的能力；⑤提高耐疲劳强度。4.5焊接工艺评定4.5.1压力容器焊接工艺评定的要求锅炉压力容器焊接工艺内容泛，任何一种焊接工艺要素的改变都会对接头性能产生影响，对将用于生产的每项焊接工艺应作相应评定。焊接工艺评定是按采用焊接工艺在接近实际生产条件下焊制模拟产品试板，并从焊成试板中按产品的技术条件截取拉力、弯曲和冲击韧性试样，并将焊接条件变化是否影响接头力学性能作为是否需要重新评定焊接工艺的判断准则，如果所有试样的检验结果全部符合技术要求，则证明所编制的焊接工艺是可行的，可根据工艺评定报告拟定正式的焊接工艺细则卡。4.5焊接工艺评定4.5.1压力容器焊接工艺评定的要求焊接工艺评定也可用以评定施焊单位是否有能力焊出符合规程和产品技术条件所要求的焊接接头，验证施焊单位制订的焊接工艺指导书是否合适。

焊接工艺评定是在焊接性试验基础上进行的生产前工艺验证试验，应在制订焊接工艺指导书以后焊接产品以前进行。4.5焊接工艺评定4.5.2焊接工艺评定试验

焊接工艺评定用试板应具有足够的尺寸，对手工电弧焊、氩弧焊和CO2气保焊，试板尺寸至少为300mm×500mm，对于埋弧焊至少应为400mm×600mm，电渣焊500mm×800mm。

焊接工艺评定试板焊完后，应按焊接工艺规定进行焊后热处理。然后按下图取样，并加工成拉力、弯曲和冲击试样(图4-18)，各种试样尺寸和加工精度按相应的国家标准的规定制作。试验结果应符合产品技术条件要求。容器壳体上的管接头可按下焊制模拟试板并取宏观试样检验(图4-19)。4.5焊接工艺评定4.5.3焊接工艺评定的特点和一般过程1.拟定焊接工艺指导书，由具有专业知识和实践经验焊接工艺人员，根据钢材焊接性能试验，结合产品特点、制造工艺条件来拟定，内容包括焊接工艺重要因素、补加因素和次要因素。2.按照焊接工艺指导书和标准规定来施焊试件，检验及测定试样性能，填写焊接工艺评定报告。如果评定不合格，应修改焊接工艺指导书继续评定，直到评定合格。3.经评定合格的焊接工艺指导书可直接用于生产，也可以根据焊接工艺指导书、焊接工艺评定报告结合实际生产条件，编制焊接工艺卡，用于产品施焊。4.6焊接裂纹及控制

焊接裂纹是指焊接过程中或焊后一段时间内，由于焊接的原因(冶金、材料或内外力)，在焊接接头范围内产生的金属材料分离现象(局部断裂)。裂纹是一种最危险的焊接缺陷，其特点为端部尖锐，而且分离宽度(张开位移)比裂纹长度小得多。防止焊接裂纹是焊接结构设计和制造的重大内容。4.6焊接裂纹及控制4.6.1焊接裂纹的分类

焊接裂纹种类繁多，其区分方法也随人们对裂纹实质认识不断加深而有很大不同，下表是目前通用的按裂纹发生时期和部位来分类方法。4.6焊接裂纹及控制4.6.2焊接裂纹形成的一般条件

高强钢桥梁，造船钢结构，冷裂纹，占90％。石化装置或动力设备，热裂纹则占多数。珠光体耐热钢，其再热裂纹又很容易出现。裂纹的产生有两个原因。(1)拘束造成的应力应变是造成开裂的主要原因之一。开裂过程必须要求有一定的应力作用，而焊接过程中的局部不均匀加热过程必然造成接头在焊接的冷却过程中由于结构整体的拘束而受到拉伸应力应变。(2)一定材料在某一温度区间,由于存在致脆因素,使接头具体部位在拉伸应力作用下发生开裂。4.6.3焊接裂纹1.热裂纹(1)焊接热裂纹的特征

热裂纹具有以下形态特征，有别于其他裂纹：①裂纹大多在焊缝表面开口，且有氧化色彩。②裂纹往往产生于树枝晶会合处，在焊缝横截面中心沿纵长方向产生。③裂纹一般沿晶界，具有高温沿晶断裂性质。④大多数发生在凝固过程中，也有凝固之后。(2)形成机理：焊缝凝固过程中当存在低熔点共晶体时，由于焊接冷却速度快，当晶粒已凝固，而晶界处于液态，变形阻力几乎为零时，若焊接拉应变很大，可能使晶界拉开，形成裂纹。1.热裂纹(3)影响因素①焊缝化学成份的影响焊接中的许多低熔共晶体是焊接冶金反应的产物。凡能产生低熔共晶体的元素都是促进热裂的元素；凡能细化晶粒或产生高熔点化合物或能使低熔点共晶体成球状或块状分布的元素均对抑制热裂有效。1.热裂纹(3)影响因素②焊缝断面形状的影响深而窄的焊缝由于宏观偏析主要集中于焊缝中间，易形成热裂纹，为此在厚板埋弧自动焊时要特别注意调节焊接电流与电弧电压的比例，使焊缝形状系数大于1.3~1.5。手弧焊时焊缝截面小，电流低，不易造成深而窄的焊缝。影响焊缝形状系数的因素1.热裂纹(3)影响因素③焊接工艺及焊件结构的影响焊件结构和焊接工艺直接影响到焊接接头的拘束度，反映在焊接拉伸应变大小上，它对热裂纹的影响属于力学因素。1.热裂纹(4)预防焊接热裂纹的措施①预防热裂纹的基本措施是严格控制焊缝化学成份，限制碳、硫、磷杂质元素含量，也可在焊接材料中加入足够脱硫剂。②采取工艺措施，如焊前预热、伴热、用大线能量施焊(应保证焊缝形状系数不过小)。③尽量降低焊件刚性等，减小焊接内应力。2.冷裂纹(1)冷裂纹的特征冷裂纹是焊接低合金高强度钢、中合金钢和中碳钢等易淬火钢材时最易产生的焊接缺陷。①产生于焊缝金属凝固之后，一般产生于马氏体转变温度以下或常温。②主要产生热影响区，产生焊缝区可能性极小。③常具有延迟性。

2.冷裂纹(2)冷裂纹的特征冷裂纹是焊接低合金高强度钢、中合金钢和中碳钢等易淬火钢材时最易产生的焊接缺陷。①产生于焊缝金属凝固之后，一般产生于马氏体转变温度以下或常温。②主要产生热影响区，产生焊缝区可能性极小。③常具有延迟性。(2)产生原因：

冷裂纹产生的本质，是焊件热影响区的低塑性组织(淬硬组织)、焊接接头中的氢和焊接应力综合作用的结果。2.冷裂纹(3)影响因素①淬硬作用

易淬火钢在焊接时过热区会产生粗大马氏体组织，从而使热影响区金属的塑性下降，脆性增加，当受到大的焊接拉应力作用时就易开裂。②氢的作用

氢所诱发的冷裂纹，从潜伏、萌生、扩展，以至开裂具有延迟断裂和特征，至于延迟时间长短和氢的浓度以及焊接接头的应力水平有关。2.冷裂纹(3)影响因素③焊接应力的作用：

当焊接应力为拉应力并与氢的析集和材料淬火硬化同时发生时，极易发生冷裂纹。厚板焊接更易在根部产生冷裂纹，一是厚板刚性大，二是厚板冷却速度快，促使产生淬火组织，从而产生较大的焊接应力所致。2.冷裂纹(4)预防冷裂纹的措施冷裂纹是三个因素的综合作用，排除或削弱其中任何一个因素都对防冷裂有利。若仅存在某一因素的作用，冷裂纹也不致产生。①最大限度地降低焊缝氢含量。焊条和焊剂要高温烘干，去除潮气，清除坡口区域的油锈水。焊后加热到200~300℃，以利于氢扩散逸出。②焊前预热，焊后缓冷。用预热、伴热和焊后热处理以及采用大线能量施焊均利于氢的逸出和降低淬火倾向。③严格控制母材含磷量，以防冷脆。④采取有利于降低焊接残余应力的措施。3.再热裂纹(1)再热裂纹的特征①

再热裂纹是在焊后消除应力热处理再加热到540~930℃范围内产生的②裂纹沿热影响区的粗晶区的晶粒用界扩展；③呈分枝状的晶间裂纹，裂纹扩展到焊缝或母材的细晶粒区就终止了。(2)再热裂纹形成机理

焊后消除应力热处理再加热受到550~700℃时经过保温，合金碳化物弥散析出在位错线上，强化了晶内，同时粗晶区晶界的强度低，塑性差，再加热过程中，残余应力释放，晶界强度又低于晶内，导致晶界开裂。3.再热裂纹(3)影响因素影响再热裂纹的因素很多：如母材的化学成分、拘束状态、焊接规范、焊条强度、消除应力规范和使用温度等。①化学成份主要影响热影响区晶界塑性；②拘束状态、焊接规范影响焊接残余应力大小；③消除应力热处理规范或使用温度主要影响再热作用下所引起的塑性应变量和合金碳化物弥散析出程度。

因此，热影响区粗晶区的塑性变形能力、焊接残余应力和再热引起的塑性应变量是影响再热裂纹的三个基本因素。3.再热裂纹(4)预防再热裂纹的措施一是改善焊接热影响区粗晶区的塑性；二是减少焊接残余应力。①选用再热裂纹敏感性小的母材，是根本措施②采取一切有利于降低残余应力的措施。③避免焊接残余应力与其他应力(结构应力、再热过程中的热应力等)的复合④采用低匹配焊接材料利于吸收变形。⑤在确保消除应力效果的前提下，尽量采用较低再热温度和较短保温时间。如果能以略低于预热温度的后热来代替再热，则以后热为好。4.层状撕裂(1)层状撕裂的特征①是在焊缝快速冷却过程中，在板厚方向焊接拉伸应力作用下，在钢板中产生与母材轧制表面平行裂纹，常发生T形、K形厚板接头中；②层状撕裂是在常温下产生的裂纹，大多数在焊后冷却到150℃以下或室温以后产生，但是，当结构拘束度很高和钢材层状撕裂敏感性较高时，在300~250℃范围内也可能产生。4.层状撕裂(2)造成层状撕裂的主要因素①夹杂物的影响。夹杂物是造成钢材各向异性的主要原因，也是层状撕裂的发源地。②母材性能的影响。金属基体本身的塑性、韧性对层状撕裂有重要影响。塑性、韧性差，就意味着抗层状撕裂的能力差。③拘束应力的影响。任何焊接裂纹都是在拉伸应力的作用下发生的，层状撕裂也不例外。只有在角接接头和T形接头这类易形成较大两向拘束应力的情况下，才会引起层状撕裂。4.层状撕裂(3)层状撕裂的预防措施层状撕裂修复困难，对这种缺陷主要是预防。①当焊接接头的拘束程度可能会导致层状撕裂时，就应对所用钢板进行层状撕裂敏感性评定，并选用对层状撕裂敏感性低的钢板。②采用合理的坡口型式，尽可能使焊缝熔合线同钢板成一角度。③对层状撕裂比较敏感的钢种，如设计允许，可用强度等级较低、塑、韧性较好的焊接材料，降低钢板厚度方向的应力。④钢种的层状撕裂敏感性较高，可在焊接坡口处的钢板表面预先堆焊几层低强度的焊缝金属。4.7锅炉压力容器用钢的焊接工艺特点

锅炉钢分类GB713GB5310锅炉GB没有涵盖ASTM钢号对照低碳钢20gQ235-ABCD(GB700)20G10,20GB308710,20GB816320R

A178-CA210-A低合金高强度钢16Mng19Mng22Mng13MnNiMoNbg20MnG25MnG

16MnR

珠光体耐热钢12Cr1MoVg15CrMog15MoG20MoG15CrMoG12Cr2MoG12Cr1MoVG12Cr2MoWVTiB12Cr3MoVSiTiB

1.25Cr0.5MoA213-T1

A213-T11/P11A213-T22/P22

A213-T23/P23马氏体耐热钢

10C9Mo1VNb

10Cr9MoW1.6VNb10Cr12MoW2VNbA213-T91/P91A213-T92/P92A213-T/P122奥氏体不锈钢

0Cr18Ni90Cr19Ni11Nb

0Cr17Ni12Mo20Cr18N10TiA213-TP304HA213-TP347HA213-TP316HA213-TP321H4.7锅炉压力容器用钢的焊接工艺特点

4.7.1低碳钢焊接工艺制造锅炉受压元件的低碳钢主要有Q235—ABCD，20g钢板和10，20，20G钢管，这些材料主要用来制造工业锅炉的锅筒、管束、集箱等，碳钢强度低，所以高压或超高压以上的自然循环锅炉锅简一般不采用低碳钢，而是采用低合金结构钢。但美、日些锅炉制造厂习惯上仍采用低碳钢来制造锅炉锅筒，如SA299钢板，低碳钢碳含量低，没有淬硬倾向，可焊性好，工艺性能好。焊接性能良好，不必采用特殊的焊接工艺，通常一些薄壁件也不需要焊后热处理，可采用所有的焊接方法进行焊接，并能获得性能良好的焊接接头。

4.7.2低合金高强度钢的焊接工艺锅炉压力容器广泛采用低合金高强度钢，常用的钢种有16Mng，19Mng，22Mng，20MnG，25MnG，13MnNiMoNbg，可以分成两类：1.屈服极限小于400MPa16Mng，19Mng，22Mng，20MnG，25MnG等，Mn含量提高了钢的强度，但未损害钢的塑性和韧性，碳含量低，没有淬硬倾向，可焊性好，工艺性能好。2.屈服极限大于400MPa

13MnNiMoNbg等，电弧焊时，各种冷却速度下都可能在热影响区内形成马氏体组织。焊缝和热影响区对冷、热、再热裂纹都比较敏感。4.7.2低合金高强度钢的焊接工艺使用碱性低氢焊条，烘干后随用随取。焊前预热和焊后低温消氢处理相配合，防止强度级别较高的低合金钢产生冷裂纹。采取适当的焊接规范以控制焊接冷却速度。对于有过热倾向而又有一定淬硬性的钢，可以用线能量小的规范，以减少高温停留时间，同时采用预热来减小过热区的淬硬性。尽量减少结构的刚性和装配应力，禁止强力组装，并采用合理的焊接顺序。采用焊后热处理，以减少焊缝残余应力和改善组织状态。4.7.3珠光体耐热钢的焊接工艺

珠光体耐热钢正火后组织为珠光体，具有足够的蠕变强度和抗氧化能力，中高压以上的锅炉过热器、再热器管束、集箱等，常用的有：15MoG，20MoG，15CrMoG，12Cr2MoG，12Cr1MoVG，12Cr2MoWVTiB，12Cr3MoVSiTiB(1)含有不等的合金元素Cr,Mo,V。这类钢焊接时焊缝和热影响区易形成淬硬组织，使焊接接头脆性增大，容易产生裂纹。(2)产生冷裂纹及再热裂纹倾向。

焊前预热，焊后缓冷。任何厚度的耐热钢焊接接头焊后都应进行热处理，以消除残余应力，加快接头中氢的逸出，避免冷裂纹产生。4.7.49%~12%Cr马氏体型耐热钢焊接工艺9%~12%Cr系马氏体型耐热钢具有很高的蠕变断裂强度和抗氧化能力，填补了低合金钢和奥氏体钢之间空白，其中10C9Mo1VNb钢625的蠕变断裂强度和奥氏体钢0Cr18Ni9等强度、10Cr9MoW1.6VNb、10Cr12MoW2VNb的性能则更加优异，是下一步发展更高参数、更大容量的超超临界发电机组主力钢种。(1)含有不等的合金元素Cr,Mo,V,Nb等。这类钢焊接时焊缝和热影响区易形成淬硬组织，使焊接接头脆性增大，容易产生裂纹。(2)焊前预热，焊后进行热处理，避免产生冷裂纹。任何厚度的耐热钢焊接接头焊后都应进行热处理，以消除残余应力，加快接头中氢的逸出，避免冷裂纹产生。4.7.5奥氏体不锈钢的焊接工艺

奥氏体钢具有高的热强性和优良的抗氧化性、抗腐蚀能力，是高蒸汽参数的锅炉过热器，再热器管材高温段主要用钢。我国比较典型有18-8，国外15-10型，25-20型奥氏体不锈钢。1.奥氏体钢焊接主要问题

晶间腐蚀是18-8型奥氏体钢最危险破坏形式之一。特点足腐蚀沿晶界深入金属内部，导致脆性破坏，引起金属力学性能显著下降。晶间腐蚀典型过程是不锈钢焊后450~850℃温度范围停留一段时间后，碳向奥氏体晶粒边界扩散，并和铬化合析出碳化铬。而铬扩散速度小，来不及向边界扩散、补充，即造成奥氏体边界贫铬，使晶间丧失抗腐蚀性能，产生晶间腐蚀。4.7.5奥氏体不锈钢的焊接工艺奥氏体钢焊接工艺(1)控制含碳量。碳是造成晶间腐蚀的主要因素。如含碳量很小，则碳全部溶解在固溶体中，不易扩散产生晶间腐蚀。焊接材料的含碳量应控制在0.08%以下或更低(＜0.04％)，可提高焊缝抗晶间腐蚀性能。(2)添加稳定剂。在焊接材料中加入钛、钽、铌、锆和碳亲和力比铬强元素，能够与碳结合成稳定的碳化物，从而避免在奥氏体晶界造成贫铬，可提高抗晶间腐蚀能力。4.7.5奥氏体不锈钢的焊接工艺奥氏体钢焊接工艺(3)采用合理的工艺措施。为防止奥氏体钢在450~850℃停留时间过长，产生晶间腐蚀，焊奥氏体钢时，一般不预热，应尽可能采用大的焊接速度、短弧和焊条不作横向摆动。多道焊时、待前一条焊缝完全冷却再焊下一道焊缝，或用垫板加速焊缝冷却。(4)焊后热处理。焊后可将焊接接头进行固溶处理。方法是把焊接接头加热到1050~1100℃，此时碳化铬又重新溶人奥氏体中，然后迅速冷却以稳定奥氏体组织。

4.7.5奥氏体不锈钢的焊接工艺锅炉介质的变化温度是一个连续的过程，因此，随着蒸汽温度的升高，所要求的锅炉耐热材料的热强性也不断提高，低合金耐热钢的最高耐热温度约为600℃，9％~12％Cr铁素体钢的最高耐温度约为650℃，因为当蒸汽温度处于566℃和593℃时，高温过热器的金属壁温将达到650℃以上，因此，铁素体钢和奥氏体不锈钢的异种钢焊接问题不可避免。异种钢焊接问题常会遇到一些特殊问题，如，两种材料所含合金元素熔入焊缝，可能使其性能良好，或产生裂开缺陷。4.7.5异种钢焊接工艺焊缝金属的稀释问题

异种钢焊缝金属的化学成分取决于填充金属的成分及其被母材稀释的程度。为了确保焊缝成分的合理性，必须选用高合金材料作为填充金属，并在焊接时适当控制熔合比。对熔合区塑性的影响

异种钢焊接时奥氏体焊缝金属中紧邻熔合线处存在一个窄的低塑性带，宽度一般为0.2~0.6mm，称作熔合区脆性交界层。它的存在会严重降低焊接接头的韧性。因此，在低温下工作的异种钢接头应选用高镍合金焊条，以减小溶合区脆性马氏体层的宽度和熔合区附近冲击韧性降低的幅度。4.7.6异种钢焊接工艺3.碳迁移及对高温性能的影响

焊后热处理或在高温下工作时，熔合线附近会发生碳迁移现象，从而使脱碳层软化，增碳层硬化，接头的高温持久强度和抗腐蚀性能下降。提高焊缝金属中含镍量可以阻止碳的迁移。工作温度愈高，焊缝含镍量应愈高。4.热应力的影响

奥氏体钢热膨胀系数比铁素体钢大30%~50%，焊后冷却、热处理和运行中将产生较大的热应力，若在周期性加热和冷却的条件下工作，还可能出现熔合区珠光体侧的热疲劳裂纹，使接头过早断裂。采用线膨胀系数与珠光体钢或碳钢较接近的高镍基焊条焊接或堆焊过渡层，可以减小热应力及热疲劳的不利影响。

4.8焊接结构的工艺性

焊接结构焊缝布置是否合理，对焊接接头质量和生产率都有很大影响。焊缝布置一般原则：1.焊缝布置应便于焊接操作

焊缝布置必须保证焊缝周围有供焊工自由操作和焊接装置正常运行的条件。4.8焊接结构的工艺性1.焊缝布置应便于焊接操作

埋弧焊时，要考虑存放焊剂的方便4.8焊接结构的工艺性1.焊缝布置应便于焊接操作

对于点焊与缝焊时为考虑电极伸入方便4.8焊接结构的工艺性2.焊缝位置应避开最大应力处和应力集中处

对于受力较大较复杂的焊接构件，在最大应力和应力集中的位置不应该布置焊缝。例如大跨度的焊接钢梁和板料的拼料焊缝，应避免放在梁的中间，而宁愿增加一条焊缝4.8焊接结构的工艺性2.焊缝位置应避开最大应力处和应力集中处压力容器的凸形封头应有直段，使焊缝避开应力集中的转角位置，直段应不小于25mm。在构件截面有急剧变化的位置或尖锐棱角部位，易产生应力集中，应避免布置焊缝。4.8焊接结构的工艺性3.焊缝的布置应分散以减少焊接应力和变形

由于焊缝密集或交叉，会造成金属过热,加大热影响区，使组织恶化。一般两条焊缝的间距要大于3倍的板厚且不小于100mm。4.8焊接结构的工艺性4.焊缝应尽量避开机械加工表面

要求先加工后焊接，则焊缝位置的设计应尽可能离已加工表面远一些。

在机加工要求较高表面上,尽量不要设置焊缝4.8焊接结构的工艺性5.焊接端部过渡设计应平滑过渡并避免焊时熔化

焊接件端部应无锐角，以避免焊时熔化，两焊接接头处应平滑过渡避免应力集中参考文献

1.章燕谋.锅炉制造工艺学.北京:机械工业出版社,19892.朱其芳,赵钦新.动力机械与设备制造工艺学.西安:西安交通大学出版社,19993.王宽福，冯丽云焊接与化机焊接结构杭州：浙江大学出版社，1992MagneticResonanceImaging磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像

Mallard1980磁共振装置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振设备中国安科

2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场（磁体）梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象信号接收装置：各种线圈计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处理等

人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下，H核进动杂乱无章，磁性相互抵消zMyx进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中，产生能量

三、弛豫（Relaxation）回复“自由”的过程

1.

纵向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢复，“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能态1H高能态1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫时间：

MZ恢复到M0的2/3所需的时间

T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间：MXY丧失2/3所需的时间；T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像

所谓的加权就是“突出”的意思

T1加权成像（T1WI）----突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别

T2加权成像（T2WI）----突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别。

磁共振诊断基于此两种标准图像磁共振常规h检查必扫这两种标准图像.T1的长度在数百至数千毫秒（ms）范围T2值的长度在数十至数千毫秒（ms）范围

在同一个驰豫过程中,T2比T1短得多

如何观看MR图像：首先我们要分清图像上的各种标示。分清扫描序列、扫描部位、扫描层面。正常或异常的所在部位---即在同一层面观察、分析T1、T2加权像上信号改变。绝大部分病变T1WI是低信号、T2WI是高信号改变。只要熟悉扫描部位正常组织结构的信号表现，通常病变与正常组织不会混淆。一般的规律是T1WI看解剖,T2WI看病变。磁共振成像技术－－图像空间分辨力，对比分辨力一、如何确定MRI的来源（一）层面的选择1.MXY产生（1H共振）条件

RF=ω=γB02.梯度磁场Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同频率的RF

特定层面1H激励、共振

3.层厚的影响因素

RF的带宽↓

GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码

M0↑--GZ、RF→相应层面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同位置不同（相位不同）〈三〉空间定位及傅立叶转换

GZ----某一层面产生MXYGX----MXY旋进频率不同

GY----MXY旋进相位不同（不影响MXY大小）

↓某一层面不同的体素，有不同频率、相位

MRS（FID）第三节、磁共振检查技术检查技术产生图像的序列名产生图像的脉冲序列技术名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE压脂压水MRA短TR短TE－－T1W长TR长TE－－T2W增强MR最常用的技术是：多层、多回波的SE（spinecho，自旋回波）技术磁共振扫描时间参数：TR、TE磁共振扫描还有许多其他参数：层厚、层距、层数、矩阵等序列常规序列自旋回波（SE）,快速自旋回波（FSE）梯度回波（FE）反转恢复（IR），脂肪抑制（STIR）、水抑制（FLAIR）高级序列水成像（MRCP,MRU,MRM）血管造影（MRA,TOF2D/3D）三维成像（SPGR）弥散成像（DWI）关节运动分析是一种成像技术而非扫描序列自旋回波（SE）必扫序列图像清晰显示解剖结构目前只用于T1加权像快速自旋回波（FSE）必扫序列成像速度快多用于T2加权像梯度回波（GE）成像速度快对出血敏感T2加权像水抑制反转恢复（IR）水抑制（FLAIR）抑制自由水梗塞灶显示清晰判断病灶成份脂肪抑制反转恢复（IR）脂肪抑制（STIR）抑制脂肪信号判断病灶成分其它组织显示更清晰血管造影（MRA）无需造影剂TOF法PC法MIP投影动静脉分开显示水成像（MRCP，MRU，MRM）含水管道系统成像胆道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于诊断梗阻扩张超高空间分辨率扫描任意方位重建窄间距重建技术大大提高对小器官、小病灶的诊断能力三维梯度回波（SPGR） 早期诊断脑梗塞

弥散成像MRI的设备一、信号的产生、探测接受1.磁体（Magnet）:静磁场B0（Tesla,T）→组织净磁矩M0

永磁型（permanentmagnet）常导型（resistivemagnet）超导型（superconductingmagnet）磁体屏蔽（magnetshielding）2.梯度线圈（gradientcoil）:

形成X、Y、Z轴的磁场梯度功率、切换率3.射频系统（radio-frequencesystem，RF）

MR信号接收二、信号的处理和图象显示数模转换、计算机，等等；MRI技术的优势1、软组织分辨力强（判断组织特性）2、多方位成像3、流空效应（显示血管）4、无骨骼伪影5、无电离辐射，无碘过敏6、不断有新的成像技术MRI技术的禁忌证和限度1.禁忌证

体内弹片、金属异物各种金属置入：固定假牙、起搏器、血管夹、人造关节、支架等危重病人的生命监护系统、维持系统不能合作病人，早期妊娠，高热及散热障碍2.其他钙化显示相对较差空间分辨较差（体部，较同等CT）费用昂贵多数MR机检查时间较长1.病人必须去除一切金属物品，最好更衣，以免金属物被吸入磁体而影响磁场均匀度，甚或伤及病人。2.扫描过程中病人身体（皮肤）不要直接触碰磁体内壁及各种导线，防止病人灼伤。3.纹身（纹眉）、化妆品、染发等应事先去掉，因其可能会引起灼伤。4.病人应带耳塞，以防听力损伤。扫描注意事项颅脑MRI适应症颅内良恶性占位病变脑血管性疾病梗死、出血、动脉瘤、动静脉畸形（AVM）等颅脑外伤性疾病脑挫裂伤、外伤性颅内血肿等感染性疾病脑脓肿、化脓性脑膜炎、病毒性脑炎、结核等脱髓鞘性或变性类疾病多发性硬化（MS）等先天性畸形胼胝体发育不良、小脑扁桃体下疝畸形等脊柱和脊髓MRI适应证1.肿瘤性病变椎管类肿瘤（髓内、髓外硬膜内、硬膜外），椎骨肿瘤（转移性、原发性）2.炎症性疾病脊椎结核、骨髓炎、椎间盘感染、硬膜外脓肿、蛛网膜炎、脊髓炎等3.外伤骨折、脱位、椎间盘突出、椎管内血肿、脊髓损伤等4.脊柱退行性变和椎管狭窄症椎间盘变性、膨隆、突出、游离，各种原因椎管狭窄，术后改变，5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脱髓鞘疾病（如MS），脊髓萎缩7.先天性畸形胸部MRI适应证呼吸系统对纵隔及肺门区病变显示良好，对肺部结构显示不如CT。胸廓入口病变及其上下比邻关系纵隔肿瘤和囊肿及其与大血管的关系其他较CT无明显优越性心脏及大血管大血管病变各类动脉瘤、腔静脉血栓等心脏及心包肿瘤，心包其他病变其他（如先心、各种心肌病等）较超声心动图无优势，应用不广腹部MRI适应证主要用于部分实质性器官的肿瘤性病变肝肿瘤性病变，提供鉴别信息胰腺肿瘤，有利小胰癌、胰岛细胞癌显示宫颈、宫体良恶性肿瘤及分期等，先天畸形肿瘤的定位（脏器上下缘附近）、分期胆道、尿路梗阻和肿瘤，MRCP，MRU直肠肿瘤骨与关节MRI适应证X线及CT的后续检查手段－－钙质显示差和空间分辨力部分情况可作首选：1.累及骨髓改变的骨病（早期骨缺血性坏死，早期骨髓炎、骨髓肿瘤或侵犯骨髓的肿瘤）2.结构复杂关节的损伤（膝、髋关节）3.形状复杂部位的检查（脊柱、骨盆等）软件登录界面软件扫描界面图像浏览界面胶片打印界面报告界面报告界面2合理应用抗菌药物预防手术部位感染概述外科手术部位感染的2/3发生在切口医疗费用的增加病人满意度下降导致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑战，止血和疼痛目前已较好解决感染仍是外科医生面临的重大问题，处理不当，将产生严重后果外科手术部位感染占院内感染的14%～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染，居院内感染第3位严重手术部位的感染——病人的灾难，医生的梦魇

预防手术部位感染（surgicalsiteinfection,SSI)

手术部位感染的40%–60%可以预防围手术期使用抗菌药物的目的外科医生的困惑★围手术期应用抗生素是预防什么感染？★哪些情况需要抗生素预防？★怎样选择抗生素？★什么时候开始用药？★抗生素要用多长时间？定义：指发生在切口或手术深部器官或腔隙的感染分类：切口浅部感染切口深部感染器官／腔隙感染一、SSI定义和分类二、SSI诊断标准——切口浅部感染

指术后30天内发生、仅累及皮肤及皮下组织的感染，并至少具备下述情况之一者：

1．切口浅层有脓性分泌物

2．切口浅层分泌物培养出细菌

3．具有下列症状体征之一：红热，肿胀，疼痛或压痛，因而医师将切口开放者（如培养阴性则不算感染）

4．由外科医师诊断为切口浅部SSI

注意：缝线脓点及戳孔周围感染不列为手术部位感染二、SSI诊断标准——切口深部感染

指术后30天内（如有人工植入物则为术后1年内）发生、累及切口深部筋膜及肌层的感染，并至少具备下述情况之一者：

1.切口深部流出脓液

2.切口深部自行裂开或由医师主动打开，且具备下列症状体征之一：①体温＞38℃；②局部疼痛或压痛

3.临床或经手术或病理组织学或影像学诊断，发现切口深部有脓肿

4.外科医师诊断为切口深部感染

注意：感染同时累及切口浅部及深部者，应列为深部感染

二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

指术后30天内（如有人工植入物★则术后1年内）、发生在手术曾涉及部位的器官或腔隙的感染，通过手术打开或其他手术处理，并至少具备以下情况之一者：

1.放置于器官/腔隙的引流管有脓性引流物

2.器官/腔隙的液体或组织培养有致病菌

3.经手术或病理组织学或影像学诊断器官/腔隙有脓肿

4.外科医师诊断为器官/腔隙感染

★人工植入物：指人工心脏瓣膜、人工血管、人工关节等二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

不同种类手术部位的器官/腔隙感染有：

腹部：腹腔内感染（腹膜炎，腹腔脓肿）生殖道：子宫内膜炎、盆腔炎、盆腔脓肿血管：静脉或动脉感染三、SSI的发生率美国1986年～1996年593344例手术中，发生SSI15523次，占2.62%英国1997年～2001年152所医院报告在74734例手术中，发生SSI3151例，占4.22%中国？SSI占院内感染的14～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的发生率SSI与部位：非腹部手术为2%～5%腹部手术可高达20%SSI与病人：入住ICU的机会增加60%再次入院的机会是未感染者的5倍SSI与切口类型：清洁伤口 1%～2%清洁有植入物 ＜5%可染伤口＜10%手术类别手术数SSI数感染率(%)小肠手术6466610.2大肠手术7116919.7子宫切除术71271722.4肝、胆管、胰手术1201512.5胆囊切除术8222.4不同种类手术的SSI发生率：三、SSI的发生率手术类别SSI数SSI类别（%）切口浅部切口深部器官/腔隙小肠手术6652.335.412.3大肠手术69158.426.315.3子宫切除术17278.813.57.6骨折开放复位12379.712.28.1不同种类手术的SSI类别：三、SSI的发生率延迟愈合疝内脏膨出脓肿，瘘形成。需要进一步处理这里感染将导致:延迟愈合疝内脏膨出脓肿、瘘形成需进一步处理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手术，器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%与感染有关，其中90%是器官/腔隙严重感染

——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、导致SSI的危险因素（1）病人因素：高龄、营养不良、糖尿病、肥胖、吸烟、其他部位有感染灶、已有细菌定植、免