混合气实心焊丝45°不锈钢管焊接工艺及质量控制

不锈钢管φ133×10 mm45°固定对接时,不锈钢管的焊接位置介于水平固定管和垂直固定管之间,没有真正意义上的平仰焊位置,施焊时始终在不锈钢管倾斜位置进行,因而增加了操作难度混合气实心焊丝小电流时熔深较浅,容易形成夹杂和点状缺陷,电流过大时成形难以控制针对如何提高外观成形和内部质量进行实验研究,着重介绍焊接规范角度和摆动方法层间布置和焊接技巧,在培训教学和生产实践中具有指导作用

混合气实心焊丝45°管对接无论是在操作取证中还是职业技能竞赛中都是操作难度较大的项目,练习时需投入大量时间与经历经过大量实验研究武船重工得出了一套行之有效的焊接操作方法

1焊前准备

1)焊机:北京现代TIME DIGITAL TDN 4000

2)焊材:大西洋ER50-6φ1.2 mm混合气:φCO218%+φAr82%

3)试件材质规格:Q235φ133 mm×125 mm×10 mm,坡口角度30°±1°

4)工具:角磨机钢尺组对工装锤子宰子、扳手劳动防护用品

2设备检查

检查CO2气体保护焊机各控制开关是否完好、焊线接头是否牢固送丝机构送丝是否通畅送丝轮和压丝轮上是否有杂质导电嘴是否同心气路是否通畅流量计的加热装置是否完好有效

3焊前打磨

不锈钢管坡口及正反面20 mm内区域打磨出金属光泽,最后打磨出宽1 mm的钝边,低于1 mm时易产生烧穿缺陷,高于1 mm时易产生未焊透缺陷,钝边厚度对焊缝质量和反面成形影响较大打磨顺序:试管坡口面外壁面内壁面钝边(避免打磨的毛刺影响组对精度)焊接参数如表1所示

有无收弧:焊接时始终使用无收弧

2)气体流量:根据施焊环境来选择,室内为15~20 L/min

3)提前送气:防止起弧时没有气体保护产生气孔

4)电弧软硬:影响熔池流动性和焊缝成形此值越大,电弧越硬,流动越差,易产生夹杂;此值越小,电弧没有挺度,流动性越好,易产生焊瘤,根据焊接层道进行微调

5)延后送气:收弧后保护熔池不受外界空气影响

6)干伸长度:过长时保护不良容易产生气孔,过小时容易附着飞溅并影响视线

4组对与装夹

试件组对精度决定焊缝的宽窄差,因此保证组对精度是组对的关键所在试管使用垂直组对法进行组对,该方法的优点在于当不锈钢管轻微错边时,可将试管平移分摊错边量为保证试管间隙,中间放上Uφ3.2焊条的焊芯为防止第一点固定焊的收缩变形,先使用过桥焊的方法点焊(在坡口中间位置不要伤到坡口根部,坡口上下连接即可);支撑焊在2点钟位置,所有固定焊长度控制在20 mm,使用回焊法收弧;第一点定位焊在9点钟位置,使用右焊法;为保证点焊背面纹路方向与打底背面纹路方向一致;第二点定位焊3点钟位置,使用左焊法;第三点定位焊点在12点钟位置(见图1使用角向砂轮机在定位焊根部打磨出缓坡,避免接头出现未熔合[1]注意:打磨时固定好管件,电动砂轮机砂轮片要与坡口间隙成一定倾角,防止砂轮片嵌进坡口里砂轮机弹出伤人)试件朝下进行装夹,使平焊位置视线较好用大力钳夹在下管口12点位置,手臂可放在大力钳上起到稳定身体和支撑焊的作用

根据个人蹲下时视线的高度来决定装夹高度,焊缝中心3点钟位置与蹲下时视线平齐,工件高度约为70~90 cm

5打底层

6点钟位置至12点钟位置分为左右两个半圈进行施焊,焊前清理干净套筒喷嘴,焊丝剪成斜口使起弧更稳定,调节参数时电压应偏小电弧偏硬,有利于仰焊背面成形先焊接逆时针方向,左手扶着焊的鹅颈部位,手臂依靠着大力钳做支撑,从仰焊位置中心前10 mm处上坡口引燃电弧后向下摆动,使上下坡口根部熔化形成熔池,控制熔孔直径较根部间隙大0.5~1 mm[2],焊摆动时焊丝端头不能离开液态熔池区域,避免穿丝形成的未熔合、缩孔,若有穿丝情况应立刻停止焊接,打磨处理缺陷后重新起弧焊接仰焊位置(5~7点钟)应注意铁水受重力的影响,打底焊缝背面仰焊位置容易出现内凹,所以在熔化坡口的同时尽量减小摆动宽度,向焊缝背面做反月牙形运条方法,利用电弧推力将铁水推到焊缝背面(见图29点钟定位焊接头时,要在定位焊中间处熄弧,然后快速站起,从弧坑处起弧继续焊接至12点钟位置平焊位置(10~2点钟)为防止背面形成焊瘤,应适当增加摆动宽度,约为坡口的1/2(见图3焊接完逆时针半圈后,612点钟起弧和收弧接头打磨出斜坡,再开始焊接顺时针方向,焊接时左手拇指支撑焊,食指和中指靠在不锈钢管上面进行支撑,从打磨出的斜坡前5 mm处起弧,摆动方法与逆时针一致,打底结束后清理干净氧化硅和飞溅

与管壁角度:焊摆动到上坡口与管壁成70°夹角,摆动到下坡口垂直于管壁(见图4);焊与水平面角度:下半圈6~9点钟方向焊与水平面成-30°10°20°的夹角,上半圈9~12点钟方向焊与水平面成20°40°90°夹角(见图5角度要随着焊接位置的不同进行改变,改变时应平稳,幅度均匀

6填充层

为保证填充层内部质量,焊接参数不应过小,电压偏大电弧偏软,有利于焊渣溢出,平焊和仰焊位置单层填充量大时容易引起夹杂等缺陷,所以分为两层进行填充,立焊渣容易溢出,填充一层即可.

6.1第一层填充

使用选择性填充的方法填充第一层平爬位置(2~10点钟)和仰爬位置(4~8点钟)的填充厚度小于等于3 mm在焊缝与上管坡口的夹沟处起弧,形成熔池后快速摆动到下管夹沟收弧第一层填充要薄,摆动速度和重新起弧速度要快角度:下半圈6~7点钟7~8点钟方向,焊角度与水平面的夹角为-45°0°6~4点钟同理上半圈2~11点钟位置,上半圈10~11点钟11~12点钟方向与焊角度水平面的夹角45°100°2~12点钟同理,如图7所示210点钟起弧位置应打磨成缓坡,其余位置去除表面氧化硅即可进行第二层填充

6.2第二层填充

焊缝分左右两个半圈一次焊接完成,先焊接左半边,从530位置开始起弧,从焊缝和上坡口的夹角处起弧,熔池摊开后往斜上摆动,熔池上边缘距离上坡口边缘1 mm的位置再摆动到上一道焊缝和下坡口的夹角处,等待熔池下边缘距离下坡口边缘1 mm的位置回到中间收弧(见图8),人从蹲姿慢慢站起,要能观察到半圈焊缝,起弧点和收弧点打磨成斜坡填充完后能得到反凹光滑的焊缝,注意不能破坏坡口边缘第二层填充8~10点钟4~2点钟立焊位置,焊角度水平面的夹角20°,其余与第一层填充角度相同

层间打磨:打磨焊缝两边夹沟缺陷,中间平滑过渡,打磨时夹角处不能是直角,易出现夹杂,磨片应倾斜于焊缝打磨出圆滑过渡,填充完成后焊缝距离表面1 mm,打磨后2 mm,如图9所示

7盖面

盖面电流太大会使焊缝成形难以控制,焊接电流过小会影响内部质量,参数应调节到起弧后迅速形成熔池铁水,流动性好,易于控制盖面要点:焊角度起弧位置熔池形状熔池温度先焊接左半边,从530处开始起弧,从距坡口边缘线2 mm处起弧形成熔池后摆动到上坡口边缘,当熔池盖过坡口1 mm后,再斜C字形摆动到下坡口边缘,当熔池盖过坡口1 mm后,往焊缝中心约2 mm收弧,此时熔池呈暗红色,有利于引弧,快速焊接第二片熔池,采用相同的摆动方法焊接到12点收弧处熄弧,每次熄弧后焊角度逐渐变化,焊接时应保证每一片熔池的斜拉角度水平或接近水平,熔池形状和大小要保持相同,且每一片熔池与熔池之间的间距,才能得到均匀美观的焊缝[3]

盖面接头方法:6点钟仰焊部位接头先焊半圈起弧,在宽度方向1/3处起弧形成一片熔池,再在2/3处形成一片熔池,然后正常焊接(见图10),后焊半圈接头时用槽宰宰成斜C字形,前几片焊接时停顿时间要短(见图11),与平焊接头还剩一个倒三角区域未盖时,熔池摆动到宽度方向2/3处收弧,最后一片在1/3处起弧形成熔池马上收弧(见图12),可避免缺陷,接头成形优良(见图13

8焊缝内部质量分析

通过大量X光拍片和探伤无损检测方法,仰焊和平焊位置容易出现点状缺陷(见图14),形成原因为:

1)焊接前导电嘴套筒未清理干净,焊接时飞溅被带进焊缝[4-5],形成夹杂

2)焊接规范选用不当或不匹配;单层填充量过大,电弧未熔化到根部;层间未清理干净夹沟或氧化硅

3)打磨时磨出的夹沟是直角,再次焊接时容易夹渣

4)熄弧后停顿时间过长导致熔池温度过低,重新起弧时弹丝或起弧位置不对,焊丝打在熔池边缘的氧化硅上,未接触到焊缝金属,导致没引燃电弧

9结论

不锈钢管焊接时起弧熄弧位置摆动方法焊接节奏层间布置以及打磨参数的选择接头方法对焊缝内部质量和外观成形起到了关键作用优化后进行施焊,能够得到纹路均匀整齐高低宽窄一致的焊缝,并能保证焊缝X光射线一级片率达到95%以上,如图15所示

文章作者:不锈钢管|大口径不锈钢管|不锈钢厚壁管|大口径厚壁钢管|厚壁不锈钢管

文章地址:http://www.gbt14976.com/Info/View.Asp?Id=922

版权所有 © 转载时必须以链接形式注明作者和原始出处

我们需要您的支持与分享

分享到:

相关新闻

    没有资料