窄间隙埋弧焊焊接接头工艺参数的优化

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2、埋弧焊设备上¨成功地进行厚璧容器窄间隙环缝焊接,使厚壁容器环缝焊接的生产效率明显提高,焊接材料和能源消耗大大§簪曩誓誉毫一蠢一■誊誊一;j囊一0¨

3、降{最.,ll绿合生产成本显着下降---一--..埋弧焊焊接工艺是一种焊接生产效率较高的焊接方法.经过长期的发展,工艺相对比较成熟,能适合于各种钢铁材料的焊接.另外,其焊接工艺特点决定了焊接电弧稳定,焊接区域能够得到良好保护等优势,即焊缝金属致密,力学性能良好,焊缝外观成形平整光滑,焊接质量稳定,而且焊接过程中无明弧光的刺激,劳动条件较好,对焊工技能水平的依赖性小,焊接过程易实现自动化.现正在造船,锅炉,压力输送管道以及压力

4、控制装置等装备制造业中广泛应用.近年来,随着装备制造业的发展,焊接工件的厚度越来越大,对焊缝的质量要求越来越高.采用传统的埋弧焊工艺,显然不能适合当前形势发展的需要.窄间隙埋弧焊焊接技术的出现,解决了大厚度工件焊接的技术问题.但由于窄间隙埋弧焊设备的一次性投资成本较大,从而影响到该工艺的推广应用.本文通过对导电杆,导电嘴及焊剂料斗的改进,以及对工艺参数的优化,使厚壁容器环缝焊接在原有的埋弧焊设备上实现窄问隙埋弧焊,从而提高焊接的生产效率.1.窄间隙埋弧焊工艺特点及技术难点(1)窄问隙埋弧焊工艺特点窄间隙埋弧焊是一种以普通埋弧焊工艺为基础而发展起来的焊接工艺方法.窄间隙埋

5、弧焊的焊接坡口窄,焊缝截面积小,填充金属量少,可节省焊接材料和能源的消耗,提高焊接生产率.窄间隙埋弧焊的后层焊道对前层焊道的重复加热,_呈曼兰!!塑生堡塑型www./’1”/8ch}t’/lst.cO/T/.ct’/参磊工热加工起到了对前层焊道的回火作用;焊接坡口变窄,焊接接头总的焊接热输入量低,焊接接头热影响区域减小,因此焊接接头的力学性能得到了改善,特别是对提高焊接接头的抗裂性能和冲击韧度效果比较显着;由于熔敷金属量减少,焊接接头中氢含量有所下降,焊接接头的应力水平和变形量也有所降低.(2)窄间隙埋弧焊技术难点为了使窄问隙埋弧焊技术在原有的埋弧焊设备上进行厚壁容器环

6、缝的焊接,除了通过对导电杆,导电嘴及焊剂料斗进行改进外,尚需解决以下技术难点:首先,要选择适合普通焊接设备的焊接坡口形式;其次,选择合适的焊道排列形式;再次,就是选择优良脱渣性能的焊剂,保证环缝焊接过程的连续性和优质焊缝;最后,选择合适的焊丝材料和直径及合理的焊接工艺规范参数,确保焊缝的焊接质量.2.窄间隙埋弧焊工艺试验(1)焊接坡口形式的选择普通埋弧焊焊接坡口一般设计为单面V形,如图1所示.该焊接坡口对于厚度在30ram以下的工件是比较合适的,但随着工件厚度的增加,单面V形坡口的截面积增加的幅度就更大,焊接工作量相应增加很大.因此对于大厚度工件的焊接,为了减少焊接工作

7、量,其焊接坡口也有采用双面V形的,如图2所示.虽然以上两种焊接坡口形式能够满足普通埋弧焊设备的焊接要求,但大厚度管道环缝采用双面V形焊接坡口时,焊接工作需要在管道的内,外壁进行双面焊接;小直径管道环缝采用双面焊接时,焊接设备及焊工进人简体进行施焊就比较困难.这种工艺不仅增加了焊接的难度,还恶化了焊接环境.所以为了改善焊接条件,减小焊接工作量,需要将V形或双V形焊接坡口形式改进为窄间隙焊接坡El形式.60~图1单面v形坡i5图2双面V形坡i5为了能在现有的设备上进行厚壁容器环缝焊接,同时又要有高的生产效率,我们改进了焊接坡口,以达到窄间隙焊接的目的.改进后的焊接坡口如图3

8、所示.由于焊缝变窄,坡El角度变小,使填充的熔敷金属量明显减少.经比较计算,大约可减少30%～50%的焊接工作量,尤其是在厚板焊接时更为明显.因为窄间隙埋弧焊是利用原有埋弧焊设备进行焊接,在焊接坡El变窄的情况下,需要对焊接设备的导电杆,导电嘴及焊剂料斗进行改进,使导电杆,导电嘴及焊剂料斗能进人焊接坡口,满足窄问隙埋弧焊工艺的要求.(2)焊道排列形式的选择窄间隙埋弧焊焊道排列主要有三种形式,即每层单道焊,每层双道焊(如图4所示)及每层三道焊(很少采用).窄问隙单道焊窄间隙双道焊图3窄间隙U形坡口图4焊道与焊剂性能试验每层单道焊只能焊接很窄