FCAW工艺在压力容器制造中应用的探讨与建议

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1、FCAW工艺在压力容器制造中应用的探讨与建议季伟明（中国石化集团宁波工程有限公司，宁波315207）摘要：文章就FCAWI艺的优点及在压力容器上的应用情况进行了深入探讨，提出了一些建议。关键词：FCAW工艺；压力容器制造；探讨；建议DiscussionandSuggestionontheApplicationofFCAWTechnologyonPressureVesselManufacturing（SinopecNingboEngineeringCo.Ltd,Ningbo315207China）Abstrct:AdeepdiscussionontheadvantageofFCAWtechn

2、ologyandtheapplicationonpressurevesselwasmadeinthisarticle,andsomesuggestionwereputforward.Keywords:FCAWtechnology;PVmanufacturing;discussion;suggestion1前言FCAW（Flux-coredArcWelding）,即药芯焊丝电弧焊,是利用连续送进的、可熔化的药芯焊丝与工件间的电弧产生的高温，进行焊接的高效熔焊方法之一。根据焊接时是否采用保护气体可分为FCAW-S（药芯焊丝口保护焊）和FCAW-G（药芯焊丝气体保护电弧焊）。由于FCAW-S工艺

3、的口保护焊药芯焊丝价格昂贵，至今必须依赖进口，工艺局限性很大oFCAW-G的保护气体通常使用C02,欧洲进口的药芯焊丝则通常采用Ar+CO,的混合气体，如OERLINKON（奥林康）的FLUXOFTLM10（AWSE71T-1）保护气体采用M21（TnarcK18,5-25%C02+75-95%Ar）o因此，在压力容器上应用的FCAW通常是指FCAW-G,简称FCAW。FCAW除具有CO?保护焊的全部优点外，还具有以下优点：（1）牛产效率高。FCAW熔敷效率高达85-90%,牛产效率是实芯焊丝的1.5-2倍，是手工电弧焊的5-8倍。特别是使用小XL径药芯焊丝（如“1.2mm）时，可以用较大

4、的焊接电流实现全位置焊接。（2）焊缝质量好。采川气渣联合保护，有较充分的冶金作川，可除去杂质，防止空气侵入，改善脱氧效果，可渗合金，因此焊缝的力学性能，特别是塑性和韧性较好。（3）焊接工艺性好。电弧稳定，声音柔和；飞溅颗粒小容易清除；焊缝外形美观；焊渣薄且容易清除；可选用的合适的工艺参数范围大；操作简便，容易掌握。（4）应用范围广。只需改变药芯配方，就能够很方便地调整熔敷金属的化学成分和力学性能，使熔敷金属具有要求的强度、塑性及耐热、耐腐蚀、耐磨损等特殊性能。因而应川范围很广。（5）节约熔敷金属。当焊接电流相同时，由于药芯焊丝导电截面小，电流密度大，因此,熔深大。采用药芯焊丝焊接中厚板对接

5、接头时，只需开30°-40。坡口就够了，钝边也可以留得比较大。而手工电弧焊吋，需开60。坡口，钝边也比较小。因此釆用药芯焊丝焊接可节约熔敷金属40%以上。焊接角焊缝吋，节约熔敷金属的效杲更明显。这可以从两者的“焊喉”对比得到证实。见P663《焊工手册》（6）节约能源。根据实测数据表明：实芯焊丝电弧焊耗电量是手工电弧焊的1/3,而FCAW的耗电量只有实芯焊丝的1/2。（7）成本低。一药芯焊丝价格比实芯焊丝和手工电焊条贵，所以常常误认为FCAW成本高。但若考虑焊材与能源的消耗量，设备折旧，辅助时间，焊工工资等综合费用，FCAW的总费川比实芯焊丝C0?保护焊稍低，比手工电弧焊可降低30%以上。综

6、上所述，可见FCAW是一种高效、优质、低耗、节能的焊接方法。钢制压力容器通常采用SAW（埋弧白动焊），但对于大型压力容器的合拢缝、筒体直径过大吋，SAW工艺往往难以实现，此外，大量的接管与法兰、接管与筒体角（对）接焊缝、筒体上的内外预焊件都很难或无法实现SAW,釆用手工电弧焊则存在效率低、飞溅大，角焊缝焊接还时常出现咬边缺陷，若采用FCAW,则问题迎刃而解。2存在问题通过同行之间的交流，许多人认为FCAW在压力容器制造中使用时存在如下问题：（1）对碳素钢与16MnR选用的药芯焊丝是同一种（AWSE71T-1）,造成熔敷金属的抗拉强度偏高，与JB4709-2000.JB/T4747-2002

7、等标准规定不符，产品试板拉仲试验时抗拉强度值有超过上限的现象发生。（2）碳钢、低合金钢的焊接接头的硬度（集中在接管与筒体角对接焊缝、补强圈角缝）时常超标，特别是焊后消应力热处理后，硬度有时甚至有上升现象。（3）采用奥氏体不锈钢药芯焊丝时，焊接接头在按GB/T4334.5迓行晶间腐蚀试验弯曲法评定时基本都有裂纹或断裂现彖（虽然其中部分金相法评定能合格），故当设计图样中产品的工况恶劣，晶间腐蚀要求严格时，应慎用FCAWo（4