CO2氣體保護焊全熔透角焊縫焊接質(zhì)量控制

1、.CO2氣體保護焊全熔透角焊縫焊接質(zhì)量控制CO2氣體保護焊全熔透角焊縫焊接質(zhì)量控制濟鋼重工機械有限公司(山東濟南250101)李書超姜勝臻由于風力發(fā)電設(shè)備的工作環(huán)境惡劣,設(shè)計使用壽命長,設(shè)備服役期限內(nèi)實行無維護作業(yè),因此對設(shè)備的質(zhì)量要求非常嚴格.2010年我公司承接某風電設(shè)備廠風力發(fā)電設(shè)備橫梁項目(見圖1).該橫梁主要焊縫要求進行超聲波探傷,而且探傷級別要求I級.接到訂單后我們試制了幾件產(chǎn)品,但探傷結(jié)果不理想.11.焊縫探傷不合格原因分析超聲波探傷顯示缺陷位置大都位于底板上,缺陷類型有點狀缺陷也有連續(xù)性缺陷,推測點狀缺陷為氣孔或夾渣,連續(xù)性缺陷為未熔合.缺陷產(chǎn)生的原因有以下幾點:(1)坡口角度

2、小和背面清根不徹底造成未熔合.在操作現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)還未進行組裝的工件坡口角度及鈍邊尺寸不符合工藝要求.實際坡口為單邊V形坡口,坡口角度約為30.,鈍邊小于1miIl.由于單面坡口,角度小,焊接過程中如果操作不當,焊絲在沒有接觸到坡口底部時就與母材接觸熔化形成熔池,并快速冷卻形成焊縫,造成焊縫根部未熔合.如果背面清根時沒有徹底清除這些未熔合區(qū)域,就會造成未熔合缺陷.(2)背面采用碳弧氣刨清根,清根過程中碳弧很容易傷及底板,在底板上形成弧坑.碳弧氣刨后必須用磨光機打磨,去除碳層,但殘留在底板弧坑中的碳層無法清除,造成焊縫夾渣.R(3)另一個存在缺陷的區(qū)域是焊縫接頭位置.由于橫梁較長(約6.5m),無法一

3、次焊完,存在焊縫接頭.施工過程中對焊縫接頭處理不當,也會產(chǎn)生缺陷.(4)CO氣體保護焊時,由于表面沒有熔渣覆蓋,CO,氣體又有冷卻作用,因而熔池凝固比較快,熔池中溶解的氣體來不及逸出,在焊縫中形成氣孔.(5)操作工人技能水平較低,導致缺陷產(chǎn)生.2.焊接工藝針對以上產(chǎn)生缺陷的原因,判定如下要求及改進措施:(1)焊前準備焊前清理坡口兩側(cè)20ram范周內(nèi)的毛刺,油污,水銹臟物及氧化皮等.使用磨光機清理坡口兩側(cè)至露出金屬光澤且無黑點,打磨后用壓縮空氣清理鋼板上的砂輪片粉末,而且打磨后應(yīng)盡快合裝并焊接完畢,防止清理后的坡口再次被氧化.由于施工時正處于冬季,車間溫度較低,必須對鋼板進行預熱.預熱范圍為板厚

4、的5倍,且lOOmm.T形接頭立板開雙邊V形坡口,坡口角度45.50.,鈍邊12mm,間隙li'/lln(見圖2).焊前清理送絲管,防止產(chǎn)生氣孔;檢查CO,焊機送絲是否順暢,確定氣體流量.保證CO,氣體純度在99.5%以上.新氣瓶使用前,先將氣瓶倒立12h,然后打開閥門,把沉積在氣瓶下部的自南水排出,正立放氣,放氣時間12min.檢查氣體壓力,若低于1O個大氣壓應(yīng)停止使用.根據(jù)工藝文件要牡j圖2(下轉(zhuǎn)第65頁)參磊工.熱w母w皇w.me割tolWOrlOn置El49'a,冊i_v60.圖22.焊接工藝(1)焊過渡層選用西3.2Innl的08焊條焊過渡層,直流正接,電流80100

5、A.分別將坡口表面焊3ram隔離層.在保證焊條熔化良好的情況下,盡量將焊接電流控制在下限,減小母材熔深.焊接時采用短段,逆向,窄道,直線運條焊接,快速焊接,焊畢即錘擊焊道,以減小應(yīng)力,道間溫度不要超過8O,相鄰焊道要有足量重疊.(2)打底焊將焊好過渡層的工件清理干凈后對接,定位焊后加墊板(見圖2),并在墊板上鋪撒一層石墨粉,以保證背面成形和焊后去除墊板.取,b3.2ram的E5015焊條一根,用兩根,to.15mm純銅裸線在焊條藥皮外,間隙為15nlnl,自上而下螺旋纏繞,在石墨粉中反復滾動,使焊條表面均勻地敷上一層石墨粉后進行焊接,先將各150ram的間隔處焊(上接第49頁)求調(diào)節(jié)電流/電壓

6、.主要焊接參數(shù)如附表所示.焊接參數(shù)填充'料焊接電流層/焊接電壓焊接速度直徑電流道方法型號極性/V/A直流210234012l35ER50_61.2反接2302550直流230242534l35ER50_61.2反接2502630注:采用CO保護氣體,流量為l520IJmin.(2)焊接挑選具有高級及以上資格的焊_進行焊接作業(yè).打底焊:焊接缺陷多出現(xiàn)在打底焊縫中,所以必須嚴格控制焊接工藝規(guī)范,如附表所示l2道.施焊過程巾采用分段退焊法由兩名焊工對上下蓋板兩條焊縫同時施焊.焊槍與垂直板夾角40.45.,焊槍(焊絲)指向距根部12Illlll處,s決方案好,將圖1b處坡口加1二成圖la形狀冉

7、進行上述焊接,底層全部焊接后進行清理,用放大鏡檢查,確定無任何裂紋后進行填充焊接.(3)填充焊接選用(b3.2lllln的E5015焊條,纏繞銅線(0.15mm兩根或,to.1mm三根,問隙為15mm螺旋纏繞),在石墨粉中反復滾動,使焊條藥皮與銅線都能夠均勻地敷著石墨粉,銅線和石墨粉存焊條熔化過程中隨熔滴一同過渡到熔池r11,使熔池進行石墨化反應(yīng).微量的銅元素起到了滲合金的作用,并提高了與過渡層的親和力.進行多層窄道焊接,選用小焊接參數(shù),短弧,逆向快速運條.焊條不做橫向擺動,收弧時一定要回轉(zhuǎn)畫圈,避免產(chǎn)生收弧裂紋.每次焊道長度不宜超過60ram,且熄弧后即錘擊焊縫至冷卻到不燙手時再進行下一道焊

8、接.為加快焊接速度,可一人交錯焊接,其他人錘擊.3.檢驗焊后24h對焊縫進行外觀檢查,未發(fā)現(xiàn)裂紋,氣孔及夾渣等缺陷.對焊縫進行100%著色檢查,無焊接缺陷.該工藝經(jīng)過多年實踐,證實丁藝性能良好,不但簡便易行,成本低廉,而且存實際工作中可以借鑒.MW(20110601)采用直線移動法焊接.正面焊完后翻轉(zhuǎn)工件,使用角向磨光機對焊縫背面清根,徹底清除焊縫根部缺陷.清理后焊接背面打底焊焊縫.填充焊:填充焊前,對打底焊焊道和坡口表面進行徹底清理,錯開焊接接頭.焊槍應(yīng)指向第1層焊道的凹陷處.焊接接頭的處理:焊接時應(yīng)盡量減少焊接接頭,若需要接頭時,用砂輪把弧坑部位打磨成緩坡形,打磨時要注意不要破壞坡口的邊緣,造成接頭間隙局部變寬,給焊接帶來閑難.接頭時,焊絲的頂端對準緩坡頂端緩緩焊接,當電弧燃燒到緩坡的最薄位置時,正常擺動形成熔池,利用CO,氣體保護焊的熔深就可以把接頭接上.