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            厚板埋弧自動焊的焊接質量控制

            閱讀次數[] 發布時間:2013-7-20 18:44:03

            摘要:為了順利地實現厚板埋弧自動焊的焊接,接工藝措施,使接頭的焊接質量得到有效的控制。生產效率和焊接質量

            O 概述

                近年來,隨著西部大開發,國家對水電基礎建設投人增加,大中型電站紛紛上馬,在這些電站的壓力鋼管制造中,大多采用高強鋼及低合金鋼材質的鋼板,厚度較大,達到5080mm,焊縫要求進行射線探傷,GB332387標準評定,一類焊縫n級合格,并進行10%超聲波探傷,GB ll34589標準評定,一類焊縫B l級合格,焊接接頭力學性能要求高,焊接難度增大。

            1 問題提出

                厚板采用埋弧自動焊焊接,既可提高勞工生產率,減低勞動強度,改善勞動環境,又沒有焊條電弧焊得焊條頭損失,可降低生產成本。但厚板埋弧自動焊焊接易產生氣孔、裂紋、夾渣、未熔合等缺陷。

            2原因分析

            1)由于大厚度板結構剛性大,焊后冷卻速度快,焊縫受到較大的拘束,因此焊接殘余應力也大。

            2)焊接時,焊接工藝參數對接頭的組織、性能和缺陷的形成有較大的影響。焊接線能量過小時,易產生冷裂紋、未熔合和夾渣等缺陷;焊接線能量過大時,易使焊縫及熱影響區組織和性能嚴重下降。

            3)在坡口根部小截面處打底焊時,采用較大電流焊接時,焊縫成形系數小,焊接熔池深而窄,在焊縫結晶時,由于先結晶的金屬較純,后結晶的金屬雜質較多,并富集在晶粒的周界,隨著柱狀晶的長大和推移,把雜質排向熔池的中心,這些雜質的熔點較低,形成液態薄膜。在固液相狀態,在焊接應力的作用下產生結晶裂紋,在焊接電流太小或坡口根部截面過小時,熔池中的氣體和夾雜物難以浮處表面,易產生氣孔和夾渣。

            4)在根部坡口截面較小處焊接時,若電弧電壓過大,焊接電弧的熱量大部分被坡口兩側母材吸收,而底部因沒有足夠的熱量熔化母材和焊劑,易產生未熔合、未焊透和夾渣缺陷。

            5)管節直縫焊接時,由于管節焊縫坡口深,而兩端組對的引弧板和引出板較厚,在焊接電弧從引弧板向坡口內過渡時,電弧電壓突然變大,易使管節引弧端焊縫產生氣孔和夾渣。在焊至另一端與引出板靠近時,電弧電壓突然變小,并發生短路。

            6)在坡口內多層焊時,由于坡口局部彎曲過大,或在操作過程中,工件或焊絲偏移,使焊縫偏向坡口的一側,而坡口的另一側母材則由于加熱不足產生未熔合或形成深凹槽。覆蓋在深凹槽上面的焊道不能徹底將其熔化焊透時,深凹槽處存在夾渣。

            3 焊接工藝控制措施

               根據厚板埋弧自動焊的焊接特點,重點控制了以下工序:

            1)根據等強度原則,選用的焊接材料的強度等級應與母材強度等級一致;

            2)坡口形式,采用機械加工,坡口形式如圖1:

            3)焊接準備


            1清除坡口兩側各2030mm范圍內的油污、鐵銹、氧化物和水分等有害物質;

            2清除焊絲表面上的油脂和銹斑,焊絲不得有折彎,端頭打磨;

            3 焊劑保持清潔,粒度均勻適宜,并進行250 、2h的烘干;對回收的焊劑進行過篩,除去焊渣、塵土、粉末等雜物,并按規定重新烘烤;

            4 定位焊時焊條與被焊金屬相匹配,并采用與正式焊接相同的工藝,定位焊縫不得存在缺陷;

            5 直縫兩端加焊約l00m m x 10Omm的引弧板和引出板,材質及厚度與鋼管相同,為了避免引弧端和收弧端電弧電壓驟變,管節端頭焊縫產生氣孔和夾渣等缺陷,采用特殊的開槽引弧板和引出板;

            4)焊前預熱將焊件坡口兩側各180mm范圍內的母材預熱到100,這樣可降低焊后冷卻速度,減緩淬硬傾向,減小焊接殘余應力,防止冷裂紋的產生;

            5)焊接

            1正反兩面打底焊時,注意焊絲對準坡口中心,采用較合適的焊接線能量,使焊縫成形系數控制在1.32之間,熔池中的氣體和雜物能充分浮出;

            2采用多層多道焊,除打底焊外,其余焊道在坡口兩側交替排列(見下圖)。焊接線能量不宜過大,采用薄層焊,避免在坡口母材邊緣形成深凹槽和咬邊;

            3焊接過程中注意道間熔渣的清理,控制道間溫度不低于預熱溫度;

            4每焊完一焊道應進行檢查,對坡口母材邊緣已形成的深凹槽,用砂輪打磨至覆蓋焊道能充分熔化焊透為止;若發現咬邊、夾渣等缺陷必須清除和修復;

            5背面采用碳弧氣刨清根的,應特別注意碳刨后坡口形狀的修整,對坡口表面凸凹不平處或形狀不規則處應打磨修整到符合要求為止;

            6采用中4m m焊絲,電源直流反接。正、反面打底焊時焊接電流500-650A,電弧電壓3任一34V,焊速7一習mmsl,其余焊道焊接電流5 0605 A,電弧電壓3236 V,焊速與打底焊時相同;

            7肋板對接焊時,注意控制焊接變形,在采取多層多道施焊時,適時調整焊接順序,防止出現角變形;在有效控制線能量的情況下,盡量連續焊接,以減小角變形;

            6)后熱消氫厚度大于23m m的高強鋼和低合金鋼應作后熱消氫處理。后熱溫度,低合金鋼宜為200250,保溫時間宜為0.51h,層間溫度應不低于預熱溫度,且不高于230度。

            4 結論

            采用上述焊接工藝措施焊接岔管及肋板,焊接質量可以得到有效的控制,焊縫一次拍片合格率達到98%,焊接接頭的力學性能滿足了標準的要求,保證了產品的質量。


            關鍵字:
              產品分類: 大口徑 結構 厚壁 管線 油管 套管