鎢極氬弧焊管-管對接操作要點 畢業(yè)論文.doc

題目 鎢極氬弧焊管 管對接操作要點 目錄 摘 要 1 關(guān)鍵詞 1 一 引言 1 二 焊接材料分析 1 1 母材成分分析 1 2 母材力學(xué)性能 1 3 母材焊接性分析 1 三 焊前準(zhǔn)備 2 1 使用材料及工具 2 2 焊前加工及清理 2 3 焊絲選用原則 2 4 焊接規(guī)范 3 四 焊接過程 3 1 定位焊 3 2 焊接操作工藝要點 3 3 填絲注意事項 4 4 收弧與接頭 5 5 收尾方法 5 五 焊后要求 6 六 易出現(xiàn)缺陷的防止方法 6 1 裂紋的防止 6 2 氣孔的防止 6 3 未焊透 7 4 非金屬夾雜和夾鎢的防止 7 5 焊縫尺寸超標(biāo)的預(yù)防 7 六 結(jié)束語 7 參考文獻 8 致謝 9 第 1 頁 共 9 頁 鎢極氬弧焊管鎢極氬弧焊管 管對接工藝要點管對接工藝要點 摘摘 要要 本文主要描述了在進行鎢極氬弧焊時 需要根據(jù)焊口的一些實際因素 如母材的焊接性及焊縫實際使用條件 選擇合適的焊接設(shè)備和焊接材料 通 過對材料本身成分分析 選擇合適的焊接方法和焊接工藝進行焊接 最后對 焊接過程中易出現(xiàn)的問題及缺陷進行分析 提出相應(yīng)的解決方法和預(yù)防措施 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 焊接材料 焊接性 引弧 定位焊 選用原則 工藝要點 注意事項 收弧 熄弧 一 引言一 引言 近年來 隨著大容量 高參數(shù)機組的投人及運行 高溫高壓受熱面管道 焊接采用鎢極氬弧焊方法日益增多 目前 在火力發(fā)電廠 焊接受熱面小徑 管比較成熟的方法是采用全氬弧焊接或氬弧打底 焊條電弧焊蓋面的方法進 行焊接 因此 針對鎢極氬弧焊容易出現(xiàn)的問題做以下討論 12Cr1MoV屬于 Gr Mo型珠光體耐熱鋼 屬于低合金鋼范疇 低合金鋼焊接的有利一面是能 提高抗氧化性和熱強化性 不利的一面是增強了脆硬傾向和形成裂紋的機會 增大 因此給焊接工作帶來了很多困難 二 焊接材料分析二 焊接材料分析 1 母材成分分析母材成分分析 12Cr1MoV鋼的化學(xué)成分 質(zhì)量分數(shù) CSiMnP maxS maxCrMoVCu maxFe 0 08 0 150 17 0 37 0 4 0 7 0 030 03 0 9 1 20 25 0 350 15 0 3 0 2 其余 2 2 母材力學(xué)性能母材力學(xué)性能 12Cr1MoV鋼的常溫力學(xué)性能 第 2 頁 共 9 頁 抗拉強度 Rm Mpa 屈服強度 Rel Mpa 斷后收縮率 A 47025520 3 3 母材焊接性分析 母材焊接性分析 鋼材焊接性的好壞取決于它的化學(xué)成分 影響最大的是碳元素 也就 是說金屬含碳量的多少決定它的可焊性 鋼中含碳量增加 淬硬傾向增大 塑性降低 容易產(chǎn)生焊接裂紋 母材屬于低合金珠光體型耐熱鋼 具有較 高的熱強性能 但由于其具有一定淬硬傾向所以在焊接循環(huán)決定的冷卻速 度條件下 焊縫金屬和熱影響區(qū)易形成冷裂敏感的顯微組織 另外 母材 中含有Cr Mo V等元素 在提高了鋼的蠕變強度和組織穩(wěn)定性的同時 這 些強烈碳化物形成元素又增加了接頭過熱區(qū)產(chǎn)生再生熱裂紋的傾向 12Cr1MoV具有更大的淬硬傾向 而使熱影響區(qū)更易產(chǎn)生冷裂紋 三 焊前準(zhǔn)備三 焊前準(zhǔn)備 1 1 使用材料及工具 使用材料及工具 1 1 工件 12Cr1MoV 100 4mm 1 2 焊機 時代逆變 WS 350 1 3 焊槍 PQ 85 150型空冷焊槍 1 4 氬氣流量計 AT 15 30 1 5 鎢棒 鈰鎢極 2 5mm 1 6 焊絲 H08Mn2SiA 1 7 氬氣 純度 99 99 2 2 焊前加工及清理 焊前加工及清理 2 1 坡口形式為 70 V形坡口 對口間隙2 2 5mm 鈍邊1 1 5 mm 2 2 焊前清理用角向磨光機將坡口面及坡口兩側(cè)10mm 15mm范圍內(nèi)打磨至 露出金屬光澤 用圓銼 砂布清理管內(nèi)側(cè)銹蝕及毛刺 如有必要可用丙酮 清洗坡口表面及焊絲 3 3 焊絲選用原則焊絲選用原則 手工鎢極氬弧焊打底所選用的焊絲 除應(yīng)滿足機械性能要求外 還應(yīng) 具有良好的可操作性并且不產(chǎn)生缺陷 從焊接工藝試驗的機械性能可以看 第 3 頁 共 9 頁 出 H08Mn2SiA焊絲打底焊縫的抗拉強度均比其原焊絲HO8A較高 從無損 探傷和現(xiàn)場手工焊接操作性上看 H08A焊絲打底容易產(chǎn)生氣孔 且焊縫成 型差 關(guān)鍵在于其Mn Si元素的含量 焊縫中Mn Si是主要合金化元素 同時也是一種較好的脫氧劑 Si脫氧能力比Mn要強 Mn和Si都能減少焊 縫金屬中的氧含量 改善焊縫金屬的性能 防止氣孔產(chǎn)生 另外 Mn可 以提高焊縫的強度和韌性 而Si含量過多時 將會使焊縫金屬的塑性和韌 性降低 因此 必須使焊縫材料保持適當(dāng)?shù)腗n Si比值 該比值愈高 焊 縫金屬的韌性愈好 一般認為Mn Si 2對焊縫韌性不利 4 4 焊接規(guī)范焊接規(guī)范 焊接電流 A電壓 V鎢極直徑 mm噴嘴直徑 mm氬氣流L min鎢極伸出度 mm焊接速度mm min 80 10015 172 58 105 7約5 74O 60 四 四 焊接過程焊接過程 1 1 定位焊 定位焊 1 1 點焊固定采取三點周向?qū)ΨQ點焊固定方法 焊點宜小 先從一端始焊然 后過渡到另一端 保證焊點熔透無缺陷 1 2 定位焊縫操作要點 定位焊是焊縫的一部分 必須焊牢 不允許有缺陷 定位焊縫不能太高 以免焊接到定位焊縫處接頭困難 如果碰到這種情況 最好將定位焊縫磨低些 兩端磨成斜坡 以便焊接時接頭容易 如果定位焊 縫上發(fā)現(xiàn)裂紋 氣孔等缺陷 應(yīng)將其打磨掉重焊 絕不允許用重熔的辦法修 補 1 3 分半逆向焊接 為減少出現(xiàn)氣孔 可能性 在起焊的六點位置不設(shè)點焊 固定點 焊槍與工件及焊絲間相對位 置見圖 2 2 焊接操作工藝要點 焊接操作工藝要點 打底焊應(yīng)盡量一氣呵成 打底層應(yīng)有 一定厚度 如果 10mm的管子 其 厚度應(yīng) 4mm 如圖1 第 4 頁 共 9 頁 2 1在仰焊位置6點以前的5 8處A點 引弧 焊絲與坡口的鈍邊保持1 1 5mm 的間距 在平焊時 焊絲與內(nèi)壁的鈍邊 要平行 保持這樣的間距 焊縫背部不會出現(xiàn)凹陷 余高大約0 5 1mm 始焊 時 在對口處形成熔池 不能擊穿 將焊絲插入熔池中 借助電弧吹力 使熔 滴擠入間隙內(nèi)并透過 在兩側(cè)鈍邊處 已熔化 搭成 橋 以該 橋 為基礎(chǔ) 逐步施焊 引弧部位在焊接方向前10 mm左右 絕不允許在管壁上引弧 引弧后 電弧始終保持在間隙中心 2 2 焊接過程中 由于管子水平固定 隨著焊接位置變化 焊工的身體也隨 之移動 為保持平穩(wěn) 進行仰位焊接時 可同時伸出手指支撐在管上 2 3 采用 二點法 焊接 控制弧長2 3mm 對坡口根部兩側(cè)同時加熱 捻 動送絲 使焊絲端頭始終處于氬氣保護范圍內(nèi) 邊熔化邊送絲 焊絲不直接 插入熔池 而位于熔池前方 焊絲端頭應(yīng)呈圓形 送絲動作干凈利落 控制 坡口兩側(cè)熔透均勻 以保證管內(nèi)壁成形均勻 2 4 前半圓焊到平焊位置時 將弧坑填滿 在B點收弧 以利于后半圓接頭 后半圓在焊接前將接頭處打磨出斜面至露出金屬光澤 從仰焊位置起焊至平 焊位置結(jié)束 2 5 收弧時 在熄弧前向熔池連送兩滴填充金屬 將熔池移至坡口一側(cè)收弧 熄弧后將噴嘴罩住熔池 待完全冷卻變暗后再移開 2 6 每半圓焊接一次完成 中途不停頓 如中途再度起焊 將端頭打磨并使 焊縫重疊5 7 mm 2 7 焊接時如發(fā)現(xiàn)電弧氣氛呈藍色 或者熔池有發(fā)泡現(xiàn)象 立即停下修磨 清除缺陷后繼續(xù)焊接直至完成 2 8 焊接時要掌握好焊槍角度 送絲到位 力求送絲均勻 才能保證焊縫成 型美觀 焊第二層時 應(yīng)注意不得將打底層焊道燒穿 防止焊道下凹或背面 劇烈氧化 3 3 填絲注意事項 填絲注意事項 3 1 必須等坡口兩側(cè)熔化后才能填絲 以免造成熔合不良 填絲時 焊絲應(yīng) 與工件表面夾角成15 左右 填絲要均勻 快慢適當(dāng) 過快焊縫余量大 過 第 5 頁 共 9 頁 慢則焊縫下凹和咬邊 焊絲端應(yīng)始終處在氬氣保護區(qū)內(nèi) 對口間隙大于焊絲 直徑時 焊絲應(yīng)跟隨電弧同步橫向擺動 不得擾動氬氣保護層 以防空氣侵 入 3 2 操作過程中如不慎使鎢極與焊絲相碰 發(fā)生瞬間短路 將產(chǎn)生很大的飛 濺和煙霧 會造成焊縫污染和夾鎢 這時應(yīng)立即停止焊接 用砂輪磨掉被污 染處 直至磨出金屬光澤 被污染的鎢極 應(yīng)在別處重新引弧熔化掉污染端 部或重新磨尖后 方可繼續(xù)焊接 3 3 撤回焊絲時 不要讓焊絲端頭撤出保護區(qū)以免焊絲端被氧化 在下次進 入熔池時 造成氧化物夾渣或產(chǎn)生熔孔 4 收弧與接頭 收弧與接頭 4 1 收弧不當(dāng)會影響焊縫質(zhì)量 使弧坑過深或產(chǎn)生弧坑裂紋 甚至造成返修 收弧時 焊把應(yīng)由內(nèi)側(cè)坡口處稍向外拉至電弧熄滅 并要注意控制速度 不 能過快 以免產(chǎn)生縮孔 接頭處所有焊縫無論有無缺陷都要用手砂輪修磨成 斜面 然后在焊接方向的反向10 mm處引弧 將焊把向回移動 直至把原焊 縫3 5 mm長度全部熔化 才開始送絲 直到焊完整個焊口 最后收弧時 一般多采用稍拉電弧 重疊焊縫10mm 20mm 在重疊部分不加或少加焊 絲 速度要快 停弧后 氬氣開關(guān)應(yīng)延時10s左右在關(guān)閉 防止金屬在高溫 下繼續(xù)氧化 4 2 接頭時 在熔坑中間或靠后些引弧形成熔池后便可填充焊絲完成接頭 頭與頭 相接是在焊接水平或斜固定管時 當(dāng)焊接另一側(cè)的仰焊接頭時 只以電弧將接頭部位的原起始焊縫端部熔化 形成熔池 便可送絲 完成該 處接頭 4 2 1 接頭質(zhì)量控制 接頭處理要有斜坡不能有死角 重新引弧的位置在原弧坑后面使焊縫重 疊5mm 10mm 重疊處一般不填絲 焊絲緊貼坡口與鈍邊一起熔入 即將焊絲 彎成弧形緊貼在坡口間隙處 焊接電弧熔化坡口鈍邊的同時也熔化焊絲 5 收尾方法收尾方法 焊接過程在收尾時 應(yīng)將熔坑填滿 把電弧拉向?qū)诘囊粋?cè)電弧熄滅 第 6 頁 共 9 頁 最后收尾時 將始焊側(cè)的焊道端熔化 將已熔金屬與新熔化的熔池相碰接 再將新出現(xiàn)的熔池填滿連接在一起 如有條件可采用電流衰減法 焊接終止 時 停止填絲使焊接電流逐漸減小 從而使熔池體積不斷縮小 最后斷電 焊槍停止行走 五 焊后要求五 焊后要求 1 1 經(jīng)外觀檢查后 應(yīng)立即進行熱處理 正火 960 980 回火 740 760 2 2 發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi)部或外部有缺陷時 應(yīng)進行處理 采取挖補辦法時 補焊前仍然 需要進行預(yù)熱 然后重新進行熱處理 六 易出現(xiàn)缺陷的防止方法六 易出現(xiàn)缺陷的防止方法 1 1 裂紋的防止 裂紋的防止 1 1 選擇合適牌號的焊絲 采用低硫磷低雜質(zhì)元素的焊材 1 2 選擇合適的焊接規(guī)范參數(shù) 采用軟規(guī)范 以較小的焊接電流和盡可能快的 焊速進行焊接 1 3 采用軟規(guī)范 盡量縮短高溫停留時間 減少過熱和晶粒長大傾向 1 4 選擇合理的焊接接頭和坡口形式 控制焊縫金屬中焊絲對母材所占的比例 即控制熔合比 1 5 嚴格焊前焊道坡口及管內(nèi)外表面的清理 1 6 采用正確的收弧方式 填滿弧坑 減少弧坑裂紋的傾向 選用有電流衰減 的焊接設(shè)備 1 7 采取合理的焊接順序焊接 以便減少焊接應(yīng)力 2 2 氣孔的防止 氣孔的防止 2 1 嚴格焊件坡口表面油 銹 氧化皮和焊絲焊道附近端頭部分的清理 尤其 注意細管內(nèi)焊道附近端頭部分的清理工作 最后可采用丙酮清洗表面 2 2 提高焊工操作水平 熟練焊接技術(shù) 防止焊接時觸碰鎢極和熔池停留時間 過長而送不上絲 2 3 送絲采用 二點法 送絲過渡熔滴要求快而準(zhǔn) 在保證焊縫熔合好的情 況下平穩(wěn)移動 防止熔池過燒 沸騰 焊槍擺動幅度不可過大 2 4 加強硅錳聯(lián)合脫氧作用 采用脫氧元素含量高的焊絲 尤其是在端頭搭接 第 7 頁 共 9 頁 重熔時更應(yīng)如此 2 5 發(fā)現(xiàn)熔池發(fā)泡或電弧氣氛呈現(xiàn)藍色即表明已有氣孔產(chǎn)生 應(yīng)立即停下清理 打磨后重新施焊 2 6 以左焊法焊接 弧長盡量短 焊縫盡量一次焊完 盡可能減少重復(fù)加熱和 補焊次數(shù) 搭頭起焊部位用砂輪打磨掉氧化膜后再施焊 2 7 保持合適的焊速 保證焊件 焊槍 焊口三者之間正確的相對位置 3 3 未焊透 未焊透 3 1 提高焊工的操作熟練程度 采用合適的焊接規(guī)范焊接 3 2 采用合理的焊接接頭坡口形式 在便于組對的情況下鈍邊盡量小 為便于 焊接 坡口角度應(yīng)稍大 3 3 嚴格檢查焊縫組對質(zhì)量 尤其在小鈍邊接頭情況下 應(yīng)控制組對錯邊量 1 5mm 3 4 采取合適的鎢極尖端形狀 修磨的鎢極長度 一般為鎢極直徑的3 5倍 末端的最小直徑為鎢極直徑的1 2 1 5 尖端夾角應(yīng)采用3O 為好 3 5 嚴格焊前清洗 尤其對管內(nèi)坡口端部附近的氧化膜應(yīng)清理干凈 4 4 非金屬夾雜和夾鎢的防止非金屬夾雜和夾鎢的防止 焊接前仔細清理表面氧化膜 加強氬氣保護效果 焊絲端頭應(yīng)盡量置于 氬氣保護范圍內(nèi) 選擇合適的鎢極直徑及焊接規(guī)范 正確修磨鎢極夾角 保 持正確的鎢極尖端形狀 當(dāng)鎢極觸粘在焊縫上時 應(yīng)及時將觸粘處修磨掉 5 5 焊縫尺寸超標(biāo)的預(yù)防焊縫尺寸超標(biāo)的預(yù)防 選擇合適的焊接規(guī)范參數(shù) 提高操作技術(shù)水平及熟練程度 送絲及時 到 位準(zhǔn)確 移動一致 正確控制熔池溫度 在條件具備的情況下 盡量采用轉(zhuǎn) 動焊 當(dāng)進行全位置焊接時 應(yīng)采用逆向分半焊接順序 嚴格控制焊縫的組 對質(zhì)量和對接間隙 坡口鈍邊厚度應(yīng)選擇適當(dāng) 六 結(jié)束