藥芯焊絲應(yīng)用

1、不銹鋼藥芯焊絲的應(yīng)用摘要：多年來(lái)不銹鋼焊接時(shí)背面氧化一直是焊接工藝上一個(gè)難以解決的問(wèn)題。一般情況下焊接時(shí)都是采用背面充氬保護(hù)，但是當(dāng)容器較大、管道較長(zhǎng)或背面無(wú)儲(chǔ)氣空間時(shí)將浪費(fèi)大量的氬氣，且還出現(xiàn)保護(hù)效果不好，直接影響焊接質(zhì)量。為避免焊道背面氧化，保證焊接質(zhì)量，采用背面自保護(hù)不銹鋼藥芯焊絲新工藝，焊接時(shí)保護(hù)涂層會(huì)滲透到熔池背面，形成一層致密的保護(hù)層。本文以多聚甲醛項(xiàng)目為例進(jìn)行闡述藥芯焊絲特點(diǎn)。該項(xiàng)目位于四川省樂(lè)山市五通橋區(qū)。其中絕大部分屬于不銹鋼管道，且該管道是屬于壓力管道，輸送的介質(zhì)有甲醛、甲醇、烏洛托品液、液氨等，一旦由于管道或設(shè)備材料有缺陷，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度或致密性存在問(wèn)題而發(fā)生泄漏，則會(huì)引起中毒

2、、火災(zāi)、爆炸以及其他人體傷害事故，嚴(yán)重危害生命及財(cái)產(chǎn)安全。關(guān)鍵詞：藥芯焊絲、焊接質(zhì)量、焊接工藝 第一章 緒 論1.1 引言在化工行業(yè)中，每年都有大量的不銹鋼管的焊接，根據(jù)“鋼結(jié)構(gòu)制造規(guī)范”要求采用氬弧焊單面焊雙面成型的工藝。目前，在施工過(guò)程中最常用的兩種工藝為：（1） 采用實(shí)芯焊絲的鎢極氬弧焊；（2） 采用藥芯焊絲的鎢極氬弧焊。 第一種方法在施工過(guò)程中用的最多，而第二種方法是目前最先進(jìn)的焊接方法，但在施工過(guò)程中還未普及。這兩種方法的比較見(jiàn)表1. 表1 實(shí)芯焊絲、藥芯焊絲打底焊工藝比較焊接方法 項(xiàng)目背面焊縫質(zhì)量施工難易程度對(duì)焊工技術(shù)要求施工綜合成本施工效率探傷合格率焊接工藝性焊縫力學(xué)性能適合的焊

3、縫實(shí)芯焊絲 優(yōu)較難較高 高較低 易優(yōu) 優(yōu)轉(zhuǎn)動(dòng)口藥芯焊絲 優(yōu)簡(jiǎn)便 高較高 高較易優(yōu) 優(yōu)轉(zhuǎn)動(dòng)固定口 由表1可見(jiàn)，藥芯焊絲焊具有高效、低成本的特點(diǎn)，適合推廣使用。1.2 不銹鋼藥芯焊絲的特點(diǎn) 不繡鋼藥芯焊絲突顯了許多焊接方法的有利特性，例如焊劑部分扮演了與被覆焊條能改善熔填金屬化學(xué)成分與機(jī)械性之功能。生產(chǎn)效率上又有氣體保護(hù)金屬電弧焊及埋弧焊的特點(diǎn)。與實(shí)芯焊絲相比有以下優(yōu)點(diǎn)： (1) 具有良好的焊接工藝性能，焊縫成形美觀 采用氣渣聯(lián)合保護(hù)，獲得良好成形。加入穩(wěn)弧劑使電弧穩(wěn)定，熔滴過(guò)渡均勻； (2) 具有良好的化學(xué)冶金性能，熔敷金屬力學(xué)性能高，抗氣孔、抗裂紋能力強(qiáng)； (3) 可用較大焊接電流進(jìn)行全位置焊

4、接； (4) 生產(chǎn)效率高，操作簡(jiǎn)便；(5) 用途廣，不僅用于連接，也可用于表面防護(hù)，還可以用于各種金屬快速成形的填充材料等。第二章 不銹鋼藥芯焊絲的應(yīng)用2.1 不銹鋼藥芯焊絲的工藝性能 2.1.1、不銹鋼藥芯焊絲是一種帶有特殊涂層的焊絲。焊接時(shí)，其保護(hù)藥皮會(huì)滲透到熔池背面，形成一層致密的保護(hù)層，使焊道背面不被氧化，冷卻后這層渣殼會(huì)自動(dòng)脫落，用壓縮空氣或水沖的方式容易清除。這種焊絲的使用方法與普通氬弧焊實(shí)芯焊絲基本相同，涂層不會(huì)影響正面的電弧和熔池形態(tài)，焊縫金屬在性能上可滿足要求。使用藥芯焊絲不受管材規(guī)格、焊接位置等因素的限制，操作靈活，并且減少了充氬時(shí)的準(zhǔn)備工作。但由于焊絲表面有較薄的涂層，在

5、焊接操作上出現(xiàn)了一些不適應(yīng)性，往往會(huì)出現(xiàn)內(nèi)凹等缺陷，因此對(duì)焊工的操作水平要求較高。自保護(hù)焊絲適用于焊縫打底，不宜用于第二層以上的焊道，否則易造成夾渣，且焊縫成形不美觀。采用全氬弧焊多層多道焊接時(shí)，宜與實(shí)芯焊絲配合使用。2.1.2、使用藥芯焊絲的注意事項(xiàng)1、 采用平特性的直流電源，直接反接（DC+)。2、 保護(hù)氣體流量一般為1011L/Min。3、 焊絲干伸長(zhǎng)度不宜過(guò)短和過(guò)長(zhǎng)，否則易產(chǎn)生凹坑、氣溝、電弧不穩(wěn)等缺陷。4、 須有切實(shí)有效的擋風(fēng)措施，當(dāng)風(fēng)速超過(guò)2m/s時(shí)，會(huì)破壞氣體的保護(hù)效果，造成焊縫金屬增氮，從而導(dǎo)致氣孔以及熱裂紋的產(chǎn)生。5、 坡口以及其周?chē)乃?、油污、鐵銹等雜質(zhì)必須清除干凈。 2

6、.2 藥芯焊絲易產(chǎn)生的缺陷、原因及防治措施 2.2.1、氣孔 1、產(chǎn)生原因：電壓過(guò)高；焊絲突出長(zhǎng)度過(guò)短；管材表面有銹蝕、油漆、水分等；移行速度太快。 2、防治措施：降低電壓；按照焊絲說(shuō)明施焊；焊前坡口打磨干凈；移行速度要適當(dāng)。 2.2.2、夾渣 1、產(chǎn)生原因：電弧電壓過(guò)低；焊絲擺弧不當(dāng)；焊絲深出過(guò)長(zhǎng)；電流過(guò)低，焊接速度過(guò)慢；第一道焊渣未充分清除；第一道結(jié)合不良；坡口太狹窄；焊縫向下傾斜。 2、預(yù)防措施：電弧電壓要調(diào)整適當(dāng)；焊工操作要熟練，按照焊絲說(shuō)明進(jìn)行施焊；焊接第一道時(shí)一定要清理干凈；使用適當(dāng)?shù)碾妷?，一定要注意擺弧得當(dāng)；坡口角度以及坡口間隙一定要適當(dāng)；組對(duì)時(shí)一定將管材放平，在焊接固定口時(shí)可以

7、適當(dāng)加快移行速度。 2.2.3、咬邊 1、產(chǎn)生原因：電流太強(qiáng)；電弧過(guò)長(zhǎng)，焊接速度太快；操作方法不當(dāng)。 2、預(yù)防措施：使用較低電流；降低電弧長(zhǎng)度及速度；采用正確的角度、較慢的速度、較短的電弧及較窄的運(yùn)行法等。 2.2.4、未焊透 1、產(chǎn)生原因：電流太低；焊接速度太慢；電壓太高；擺弧不當(dāng)；坡口角度不當(dāng)。 2、預(yù)防措施：適當(dāng)提高電流；適當(dāng)提高焊接速度；降低電壓；焊工能熟練的使用不銹鋼藥芯焊絲；打磨坡口時(shí)盡量使角度大一點(diǎn)。 2.2.5、飛濺 1、產(chǎn)生原因：電弧過(guò)長(zhǎng)；電流太高或太低；電弧電壓太高或太低；焊絲突出過(guò)長(zhǎng)；焊槍傾斜過(guò)度，拖拽角太大；焊絲過(guò)度吸濕，焊機(jī)情況不良。 2、預(yù)防措施：使用較短的電??；是

8、能夠用適當(dāng)?shù)碾娏?；電弧電壓要調(diào)整適當(dāng)；嚴(yán)格按照焊絲使用說(shuō)明操作；盡可能保持焊槍垂直，避免過(guò)度傾斜；注意焊絲的倉(cāng)庫(kù)保管條件；焊機(jī)注意平時(shí)保養(yǎng)，出現(xiàn)問(wèn)題的一定要修理。2.3 不銹鋼藥芯焊絲的焊接要點(diǎn)及工藝2.3.1、操作要點(diǎn) 藥芯焊絲焊接的操作方法與實(shí)芯焊絲相似，但有一些不同之處，實(shí)際操作時(shí)要特別注意，否則將會(huì)影響焊接質(zhì)量，造成夾渣等缺陷。 1、電弧長(zhǎng)度要求：電弧長(zhǎng)度理想狀態(tài)是越短越好； 2、溶孔的形成：采用不銹鋼藥芯焊絲氬弧焊，要想得到良好根部背面成形焊道，打底焊接時(shí)一定要見(jiàn)熔孔，這樣就會(huì)使充足的熔渣滲透到背面焊道，讓背面焊道表面得到完全的保護(hù)。假如沒(méi)有熔孔的形成，熔化的焊渣就無(wú)法滲透到背面焊道

9、充當(dāng)保護(hù)，那將導(dǎo)致背面焊道氧化，得不到優(yōu)質(zhì)的焊道外觀。相反，如果熔孔太大、背面焊道變得太寬、焊道金屬過(guò)厚、焊縫溫度過(guò)高使焊道容易氧化，降低了焊接質(zhì)量，同時(shí)也降低了焊接效率。因此，要得到良好的背面焊道，熔孔的大小要準(zhǔn)確控制。 3、送絲操作要點(diǎn)：不銹鋼藥芯焊絲送絲要點(diǎn)為少量、快節(jié)奏填送，而且焊絲頭移動(dòng)的間距要短，快速填送時(shí)要特別注意不銹鋼藥芯焊絲是否充分熔化，一般要保持熔池清晰，用鎢極的擺動(dòng)充分?jǐn)嚢枞鄢厥购杆幫耆刍〕?，并使焊縫熔合良好，否則將會(huì)殘留夾渣，形成缺陷。經(jīng)驗(yàn)得出焊道內(nèi)有夾渣缺陷產(chǎn)生可以從內(nèi)焊道形狀判斷出來(lái)，如果發(fā)現(xiàn)背面焊道有焊刺產(chǎn)生，一般焊縫內(nèi)有夾渣缺陷產(chǎn)生，可以馬上打磨清除缺陷。

10、4、接頭操作要點(diǎn)：當(dāng)?；≈笤倨鸹〗宇^焊接時(shí)，最好后退左右起弧，以搭接方式銜接；如果焊道溫度仍高時(shí)，不必敲除先前焊道之焊渣直接起弧焊接。先前焊道溫度如果已經(jīng)冷卻，坡口內(nèi)的焊渣必須敲掉，而背面焊道焊渣卻不可敲掉，因?yàn)楸趁婧傅篮冈梢苑乐贡趁婧傅涝倨鸹r(shí)發(fā)生氧化。2.3.2 母材與焊絲、焊條的選擇 1、母材：母材為成都騰順達(dá)鋼材廠出產(chǎn)的不銹鋼管，材質(zhì)為0Cr18Ni9，規(guī)格為2196.0mm，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 14976-2002.其化學(xué)成分見(jiàn)下表2.表2. 0Cr18Ni9的化學(xué)成分CSiMnCrNiSP0.071.0 2.017.019.08.011.00.030.035 2、焊絲：焊絲選用

11、北京昌平出廠的藥芯焊絲，牌號(hào)為T(mén)GF-308L，規(guī)格為2.51000mm，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 17853,其化學(xué)成分見(jiàn)表3. 表3. 不銹鋼藥芯焊絲TGF-308L的化學(xué)成分CSiMnCrNiSPMo0.080.65 1.02.519.5-22.09.011.00.030.030.75 3、焊條：選用北京金威出廠的焊條，牌號(hào)為A102，規(guī)格為3.2mm，其化學(xué)成分見(jiàn)表4.表4. 不銹鋼焊條A102的化學(xué)成分CSiMnCrNiSPMoCu0.080.90 0.52.518.0-21.09.011.00.030.040.75 0.75 2.3.3 焊接參數(shù)的選擇焊接層數(shù)電源特性焊材直徑(mm）焊接

12、電流(A)電弧電壓（V)氬氣流量（L/min）1正接2.5110140111210112反接3.2809022242.3.4 焊前準(zhǔn)備 1、坡口形式及要求坡口型式不容忽視，氬弧焊坡口參數(shù)有嚴(yán)格要求。坡口型式見(jiàn)圖 2、焊條的烘烤：不銹鋼焊條A102烘烤溫度150，烘烤30min，保溫溫度100，保溫時(shí)間60min。 3、坡口兩側(cè)的清理：用機(jī)械方法清理坡口及其內(nèi)外面壁20mm內(nèi)的油、繡、污物等影響焊接質(zhì)量的雜物。 4、管道組對(duì)：管道組對(duì)時(shí)，坡口角度、間隙、錯(cuò)邊、棱角度等應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)范要求。管件內(nèi)清潔無(wú)雜物，內(nèi)壁齊平，最大錯(cuò)邊量不超過(guò)壁厚的10%，且不大于2。 5、點(diǎn)固：點(diǎn)固應(yīng)對(duì)稱(chēng)進(jìn)行，用手工鎢極氬

13、弧焊點(diǎn)固，長(zhǎng)度為20（mm）,點(diǎn)固后認(rèn)真檢查點(diǎn)固質(zhì)量，若有表面裂紋、氣孔、未焊透等缺陷，必須徹底清除。 6、環(huán)境保護(hù)：下列任一情況禁止施焊： a、相對(duì)濕度80 b、手工電弧焊時(shí)風(fēng)速：8m/s. c、氬弧焊時(shí)2m/s. d、溫 度：焊件溫度低于5. e、天 氣：無(wú)防雪，防雨措施的室外作業(yè)（在有雨、雪時(shí)）.現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不能滿足以上要求時(shí)，應(yīng)采取搭設(shè)防護(hù)棚，利用烘爐加熱提高環(huán)境溫度，降低空氣相對(duì)濕度等措施后方可進(jìn)行焊接施工，在防護(hù)棚內(nèi)放置溫、濕度表，方便觀察環(huán)境溫度和濕度。 2.3.5、現(xiàn)場(chǎng)焊接 根據(jù)選好的材料和焊接參數(shù)，做好充分的焊前準(zhǔn)備，在現(xiàn)場(chǎng)選擇5個(gè)焊工同時(shí)進(jìn)行為期1天的焊接，總共焊接規(guī)格為2196.0mm的焊口30個(gè)。隨機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各焊口進(jìn)行檢查拍照，其中一部分如下圖所示：2.3.6、焊后檢測(cè) 1、外觀檢查：通過(guò)外觀檢查可發(fā)現(xiàn)的缺陷有：表面氣孔、夾渣、焊穿、咬邊、裂紋及其類(lèi)似的 表面缺陷和焊接接頭的表面顏色。檢查可用10倍以?xún)?nèi)的放大鏡。檢查以前，應(yīng)在焊縫兩側(cè)的20mm寬的范圍內(nèi)去渣清洗，然后沿焊縫兩面進(jìn)行檢查。 2、射線探傷：焊縫的射線檢測(cè)應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)第2 部分射線檢測(cè)JB/T 4730.2的規(guī)定。經(jīng)過(guò)外觀檢測(cè)和射線檢測(cè)，所焊30個(gè)口外觀均無(wú)缺陷，探傷檢測(cè)的探傷片數(shù)總共為180張，其中合格片數(shù)175張，不合格片數(shù)5張。合格率高達(dá)97%