埋弧自動焊焊接工藝改進

埋弧自動焊焊接工藝改進摘要：埋弧焊是一種在焊劑層下進行大功率焊接的電弧熔焊方法，埋弧焊焊接電流大，電弧壓力大，電弧穿透能力強，從而能排除未焊透和氣孔缺陷。以往14mm以上的板厚焊接時，都采用開坡口、打底、翻面清根的方式，以保證焊縫質(zhì)量?，F(xiàn)使用埋弧自動焊接新工藝，現(xiàn)以達到14mm甚至16mm厚度的Q345鋼板不開坡口、不打底、不清根、雙面焊一次成形。此工藝達到保證施工質(zhì)量、降低成本、加快制造進度、減輕工人勞動強度的良好效果。關(guān)鍵詞：埋弧自動焊不開坡口提高效率Abstract：Asweallknow，submergedarcweldingfluxlayeriscarriedoutunderthepowerinthearcweldingmethodofwelding，submergedarcweldingcurrent，arcpressure，arcpenetratingability，themaximumpenetrationdepthof14mm，sothatitcanruleouttheweldingpermeabilityandporositydefects.Large-diameterpipewelding，weldingthelongitudinalandcircumferentialwelds，theSAWisundoubtedlyahighquality，efficient，goodworkingconditions，afterweldingtheweldingprocesssimplewaytoapplythistechnologytoensurequality，reduceprojectcosts，speeduptheprogressoftheproject，reducethelaborintensityofthegoodresults，andtheprocessissimple，easytograsp.KeyWords：Automaticsubmergedarcwelding，Heavycalibersteelpipe，Submergedfloatingmethod，Higheconomicefficiency1、 概況由廣西水電工程局承造的重點航運樞紐工程的閘門，其門葉的面板厚度為14mm、I型主梁的腹板為16mm，材料均為Q345C。經(jīng)統(tǒng)計T型焊縫2384米、面板對接焊縫435米，焊接工作量大。因多方面原因，該閘門制造開工時間推遲4個月，但交貨時間不變，造成工期十分緊張。為了在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下縮短工期，有必要改進傳統(tǒng)工藝來提高效率，以滿足按期交貨。以往14mm以上的厚度的鋼板焊接時，傳統(tǒng)工藝采用開坡口、打底、翻面清根后在焊接的方式。經(jīng)查閱資料，國內(nèi)外有過中厚鋼板在不開坡口的情況下可以做到雙面焊成型的先例，而且經(jīng)過調(diào)整焊縫質(zhì)量達到一類焊縫標準。針對本工程閘門使用的14mm、16mm厚度鋼板焊縫不開坡口、不打底、不清根、雙面焊一次成形的新工藝進行焊接試驗，經(jīng)過焊接工藝評定合格后投入應(yīng)用。采用新工藝后的焊縫表面成型良好，表面光亮均勻，無表面氣孔、咬邊等缺陷，焊縫尺寸能滿足設(shè)計圖紙、和規(guī)范標準的要求。2、 埋弧焊簡介埋弧焊是一種在焊劑層下進行大功率焊接的電弧熔焊法。埋弧焊焊接電流大，電弧壓力大，電弧穿透能力強，最大熔深達14mm，從而能排除未焊透和氣孔缺陷。采用埋弧焊后，焊縫表面成型良好，表面光亮均勻，無表面氣孔、咬邊等缺陷，焊縫尺寸能滿足工藝、標準要求；RT射線檢測：焊縫潔凈，黑度均勻，不論是從外觀上還是內(nèi)在質(zhì)量上都較手工焊有很大提高。埋弧焊無疑是一種優(yōu)質(zhì)、高效、勞動條件好、焊后處理簡單的焊接方法，可節(jié)約施工成本和焊接人力資源，加快施工進度。埋弧焊有以下七個優(yōu)點：1）所用的焊接電流大，相應(yīng)輸入功率較大，電弧的熔透能力和焊絲的熔敷速度都大大提高、焊接速度高。3）焊劑的存在不僅能隔開熔化金屬與空氣的接觸，而且使熔池金屬較慢凝固。液體金屬與熔化的焊劑間有較多時間進行冶金反應(yīng)，減少了焊縫中產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷的可能性。此外焊劑還可以向焊縫金屬補充一些合金元素，提高焊縫金屬的力學(xué)性能。4） 在有風(fēng)的環(huán)境中焊接時，埋弧焊的保護效果比其他電弧焊方法好。5） 自動焊接時，焊接參數(shù)可通過自動調(diào)節(jié)保持穩(wěn)定。與手工電弧焊相比，焊接質(zhì)量對焊工技藝水平的依賴程度可大大降低，另外機械化的焊接方法減輕了手工操作強度。6） 埋弧焊弧光不外露，沒有弧光輻射，環(huán)保性能好。7） 可供選用的焊絲和焊劑的品種較多，使用范圍廣。3、埋弧焊的工藝參數(shù)埋弧自動焊的工藝參數(shù)，主要是指焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲直徑、焊絲伸出長度等。這些參數(shù)影響著焊縫的形狀系數(shù)和熔合比，從而影響焊縫質(zhì)量。3.1、焊接電流同等焊接條件下，焊縫熔深與焊接電流成正比。隨著焊接電流的增加，熔深和焊縫余高都有顯著增加，而焊縫的寬度變化不大。同時，焊絲的熔化量也相應(yīng)增加，這就使焊縫的余高增加；隨著焊接電流的減小，熔深和余高都減小。圖一焊接電流對焊縫成形的影響3.2、電弧電壓電弧電壓的增加，焊接寬度明顯增加，而熔深和焊縫余高則有所下降。圖二焊接電壓對焊縫成形的影響電流過大，熔深（H）和余高（h）過大，焊縫形狀系數(shù)下降，易產(chǎn)生熱裂紋，焊接過程中甚至引起焊縫燒穿；電流過小，易產(chǎn)生未焊透夾渣等缺陷。電弧電壓過大，熔寬（B）顯著增大，但是熔深（H）和余高（h）會減小，由于電弧過長，電弧燃燒就不穩(wěn)定，易造成焊縫氣孔和咬邊缺陷，同時焊劑熔化量也增加，造成浪費；電弧電壓過小，熔深（H）和余高（h）就加大，形狀系數(shù)下降。表1焊接電流與電弧電壓匹配情況3.3、焊接速度當(dāng)其他焊接參數(shù)不變而焊接速度增加時，焊接熱輸入量相應(yīng)減小，從而使焊縫的熔深也減小。焊接速度過大，熔寬（B）顯著減小，會產(chǎn)生余高（h）小、咬邊、氣孔等缺陷；焊接速度過慢，熔池滿溢，會產(chǎn)生余高（h）過大、成形粗糙、未熔合、夾渣等缺陷。焊接速度較大時，熔深（H）隨焊接速度的增加而減?。欢?dāng)焊接速度較小時，隨著焊接速度的增加，熔深（H）反而增加。為保證焊接質(zhì)量必須保證一定的焊接熱輸入量，即為了提高生產(chǎn)率而提高焊接速度的同時，應(yīng)相應(yīng)提高焊接電流和電弧電壓。3.4、焊絲直徑和伸出長度當(dāng)其他焊接參數(shù)不變而焊絲直徑增加時，弧柱直徑隨之增加，即電流密度減小，會造成焊縫寬度增加，熔深減小。反之，則熔深增加及焊縫寬度減小。當(dāng)其他焊接參數(shù)不變而焊絲長度增加時，電阻也隨之增大，伸出部分焊絲所受到的預(yù)熱作用增加，焊絲熔化速度加快，結(jié)果使熔深變淺，焊縫余高增加，因此須控制焊絲伸出長度，不宜過長。埋弧自動焊時，焊絲的伸出長度一般為20?40mm。同時在焊接過程中還應(yīng)控制焊絲伸出長度的波動范圍一般不超過10mm左右。表2焊絲直徑和焊接電流匹配4、16mmT型接頭角焊、14mm對接平焊的焊接工藝改進前后對比焊接的埋弧自動焊設(shè)備為唐山開元(MZC/1250H),CO2氣體保護焊設(shè)備為唐山松下(YD-500FR1)。母材均為Q345C。4.1改進前的16mmT型接頭角焊、14mm對接平焊的焊接工藝對于16mmT型接頭角焊、14mm對接平焊的焊接，公司傳統(tǒng)的工藝傳統(tǒng)的工序流程為：開坡口9鈍邊9焊件清理9定位電焊9CO2氣體保護焊打底9填充焊9蓋面9翻身碳弧氣刨清根9填充焊9蓋面。?焊接前的準備開坡口：采用半自動氣割機開坡口。材料Q345C,板厚14?16mm對接平焊的坡口如圖6-1,(C=2mm；p=2mm；n=14?16)圖三坡口形狀件的清理：焊接前采用的是砂輪機打磨。將坡口及焊接部位表面的銹蝕、油污、水分、氧化皮等清除干凈。定位點焊：采用CO2氣體保護焊。定位所用焊接材料與正式施焊所用材料的材質(zhì)相匹配。點焊高度不宜超過設(shè)計焊縫厚度的1/3,點焊長度宜大于40mm，間距宜為300-400mm,如發(fā)現(xiàn)點焊上有氣孔或裂紋，必須清除干凈后重焊。?焊接工藝參數(shù)表314mm對接平焊的焊接工藝參數(shù)表416mmT型接頭角接平焊的焊接工藝參數(shù)?打底層焊接正確選擇焊接方向、把握好焊槍的擺動幅度，控制好電弧的穩(wěn)定燃燒及坡口兩側(cè)的停留時間。?填充焊施焊前應(yīng)將打底層焊道清理干凈，將焊道上局部凸出處打磨平整，且焊接時做到不燒化坡口棱邊等。?蓋面焊控制好焊槍角度，保持噴嘴高度，焊接熔池邊緣應(yīng)超過坡口棱邊0.5?1.5mm。焊槍橫向擺動幅度應(yīng)比填充焊時稍大，盡量保持焊接速度均勻。?翻身清根為保證焊縫根部能夠熔透，采用碳弧氣刨清根。4.2改進后16mmT型接頭角焊、14mm對接平焊厚板的焊接工藝工藝改進后，對于16mmT型接頭角焊、14mm對接平焊的焊接，采取新的工序流程為：焊件清理9定位電焊9蓋面9翻身蓋面焊。省略掉開坡口、鈍邊和翻身電弧刨清跟這三個步驟。節(jié)約了這三道工序的時間、氧氣、丙烷、打底消耗的焊材和電等成本。采用設(shè)備仍然是唐山開元(MZC/1250H)、唐山松下(YD-500FR1)，調(diào)整了工藝參數(shù)而得。?通過實驗，新工藝的焊接工藝參數(shù)如下：表514mmT型接頭角接平焊的焊接工藝參數(shù)表616mmT型接頭角接平焊的焊接工藝參數(shù)4.3結(jié)果對比?焊接工序時間對比5、焊縫檢驗針對本項目的對接焊縫在焊后24小時后進行全焊縫超聲波探傷，一次合格率達到99%。6、 焊接工藝評定本工程僅做了厚度14mm的Q345C鋼板對接焊焊接工藝評定，評定為合格。拉伸試件、彎曲試件和沖擊試件數(shù)量分別為2件、4件和6件，只有兩件沖擊試件的沖擊吸收功數(shù)值偏低，缺口位置均在熱影響區(qū)。7、 結(jié)束語廣西水電工程局閘門制造焊接采用新工藝