了解双丝双电埋弧焊在国家重点工程中的应用

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1、106·焊接新设备与庐用软件·焊接技术第36卷增刊2007年8月文章缩号：1002-025X(2007lSO一0106-03双丝双电埋弧焊在国家重点工程中的应用王立伟1，曲明2，阎昊1，刘贺龙1(1．唐山开元自动焊接装备有限公司，河北唐山063020；2．二十二冶金结公司，河北唐山063000)关键词：双丝双电；埋弧焊；应用中圈分类号：TC,445文献标识码：B随着我国经济的发展。越来越多的国家重点工程采用重型钢结构。其特点是：所用结构件板厚大都在50rain以上。焊接工作量大。如何采用高效焊接方法满足生产需要是摆

2、在各重型钢构企业面前的一道难题。渣相保护的埋弧焊以其焊接效率高、焊缝质量好、操作环境佳等优点在钢构行业中有广泛的应用。双丝双电埋弧焊是在单丝埋弧焊基础上发展起来的一种高效的焊接方法，可以获得较高的熔敷效率，可以实现在较高的焊速下获得合理的焊缝成形和良好的焊接质量。可以有效提高焊缝的抗气孔能力。l试验理论在埋弧焊焊接过程中，当熔深要求一定时，提高焊接速度，电弧对熔池中液体金属的后排作用加剧，焊缝成形恶化，易于出现两侧凹陷咬边，中心有尖峰的山峰形焊缝，使焊速受到制约；另一方面，厚板焊接时，提高焊接电流虽然可以使熔深增加

3、，但容易生成气孔、裂缝等缺陷。使单弧埋弧焊的电流受到制约。双丝埋弧焊接过程中，前丝和后丝共同决定了热输入、最终的组织状态和使用性能，而前、后丝的作用又不尽相同。通过调整前丝直流电弧的极性、焊接电流、电弧电压、焊接速度来保证焊缝的熔深。一般前丝的焊接电流较大而电压较小：后丝交流电弧的作用是保证熔池的宽度和焊缝的形状．一般后丝的焊接电流较小而电弧电压较高。另外双丝焊时，双电弧共同作用于一个熔池，熔池受电弧的搅拌作用增强，可有效消除焊缝边缘的未熔合。同时焊接时形成的熔池较长，金属在其固熔态时时间较长，相对于单电弧时的冷却

4、速度和热循环过程较慢，焊缝中的微量元素有较长时间进行扩散，熔池的底部面积扩展，不易形成梨形焊道(图1)，可减少焊缝根部热裂纹的产生几率．同时也有效地避免了气孔的形成。再有双丝高速度的焊接有效降低了工件因二次加热所带来的能量损耗，这部分损耗包括工件的热量损耗、焊剂的二次热量损耗等，采用单电弧进行同样的结构加工时，由于要增加一道盖面．工件在温度降低以后还需要进行第二次加热，同时增加了焊剂熔化时的能量损耗，这样也起到了节能的作用。(a)双丝大电流高速焊接焊缝(b)单丝大电流高速焊接焊缝田1大电漉高速焊焊缝2焊接设备、材料

5、及工艺2．1焊接设备选用唐山开元MZC一1250M双丝双电埋弧焊焊车．前丝接唐山开元的ZD5—1250B直流电源，后丝接BXL5—1250交流电源(图2)。其中BXL5—1250交流电源采用晶闸管整流。输出波形为交流方波，焊接电弧稳定。焊车控制器为数字显示，具有预置功能，能分别提前预置前置焊丝和后置焊丝的焊接电流、电弧电压、焊车的行走速度：同时具有接触传感功能，解决了双丝双电埋弧焊不易引弧的难题。这样既保证了焊接一致性又大大降低了对操作者的拄能要求．同时降低了劳动强度。口3a§mE■Ⅲ■42．2焊接材料及工芝2．2

6、I焊接材料根据国家重点丁程钢结构件的特点选取试验母材3‘JQ345C—Z15．由首钢公司提供．陵材质供货状态为热轧，兑化学成分见袭】。女1QⅢcZl$*}日R【&■Hm)i％】悍接试件尺寸为50minX200mmxl000mm接头形式及坡口尺寸如图3所示。■3i*Ⅱ#13Rt焊缝选用4,8fnmHIOMn2。焊剂选用町101．使用前焊剂在300℃下烘干2h。2．22焊接工岂南于焊接试件较厚．所以焊接时需要进行预热和后热处理．以利于扩散氢逸出．避免氢致裂纹的产生。方法为在坡口两侧各100mm范围内进行预热，预热温度为

7、80℃．层问温度／b于250t．后热温度为250℃，保温2h。焊接工艺参数见表2，焊接顺序如图4所示．3试验结果与分析31宏观检测图5是焊缝的宏观照片从用中町以看出．焊缝呈银白色．焊缝外肜美观．余高较小，过渡圆精，尢表而气孔、未熔台、咬边、裂纹等焊接缺陷。对焊缝进行uT榆测．榆测结果符合GBff113451989标准要求。3．2力学性能检测根据国家标准制各试样．分*4对试件进行拉伸试_螗、冲击试验和弯曲试验检测。表3是试验检测结果。从表3中可U看山焊接试件力学性能检测完全符台目家标准要求。舶·焊接新设备S＆月#n焊

8、接#术第36#mw20∞{8月i●■■10D2—0”x{2∞7)sO_。108—∞气保焊机的自动焊接摆动小车常兴国．张光先．闻海环¨J束m^#★自≮《m0目m《*自250101■l-十≈Tt**#n自自*4}“自一j'÷ni”4t#*“^、*”#女n自n、**{％R#t{．、#*№nA#f％*#*■月4#*日#：●"n∞z^**#4n÷目#女■：W,4447