楼梯之家讯：摘 要
着重介绍了焊管CO2 气体保护焊单面焊双面成形的焊接工艺、焊接规范、施焊要点以及必要的试验数据等,所编制的焊接工艺切实可行,且经济可靠,为今后类似的焊管焊接提供了参考依据。
引 言
焊管的单面焊双面成形焊接工艺是在接缝间隙处依靠控制熔池金属的操作技术来实现单面焊接,正、反双面成形。焊接时随着电弧热源的稳定,液态金属熔池沿前线熔化,沿后端线结晶,高温液态熔池处于悬空状态。
选用100% CO2 气体保护焊,熔深好,焊缝成形美观,便于单面焊双面成形。
焊管的单面焊双面成形焊接工艺焊缝质量好、焊接速度快、节省了焊接材料而且焊缝内部的质量容易达到探伤质量的要求。
1、工艺特点
影响熔池存在时间和熔池几何形状的主要因素是被焊金属的热物理性能、坡口角度、尺寸、焊接方法以及焊接规范等。假设基本金属的热物理性能、坡口角度及尺寸为定值时,熔池存在的时间和熔池的几何形状可以用下式表示:
t =M / v =U IJS / v
式中 t—熔池存在的时间, s;
S —散热系数;
v—焊接速度,mm / s;
U—电弧电压,V;
I—焊接电流,A;
J —熔池几何形状系数,mm;
M —熔池几何形状当量外径,mm。
由上式可以看出, CO2 气体保护焊具有单面焊双面成形的有利条件。
CO2 气体保护焊的电弧热量集中,加热面积小,液体熔池小,熔池几何形状比手工电弧焊、埋弧焊较小,有利于熔池的控制。
CO2 气体保护焊电流密度较大,可以达到足够的熔深,由于熔池体积较小,焊接速度快,在CO2 气流的冷却作用下,熔池停留的时间短,因此既有利于控制熔池不下坠,又可以焊透。
CO2 气体保护焊熔渣较少,熔池的可见度较好,便于直接观察熔池的形状,焊工可以依据熔孔的大小来控制焊接速度和摆动以保证焊缝成形,易操作且效率高。
2、工艺准备
2. 1 坡口形式及组装
CO2 气体保护焊对坡口形式和组装的要求较为严格。对接焊缝的坡口形式以及尺寸包括角度、钝边和装配间隙。
坡口角度主要影响电弧是否能深入到焊缝的根部,使根部焊透,进而获得较好的焊缝成形和焊接质量。保证电弧能够深入到焊缝根部的前提下,应尽量减小坡口角度。
钝边的大小可以直接影响根部的熔透深度,钝边越大,越不容易焊透。钝边小或无钝边时容易焊透,但装配间隙大时,容易烧穿。
装配间隙是背面焊缝成形的关键参数,间隙过大,容易烧穿;间隙过小,很难焊透。
采用直径为1. 2 mm的H08Mn2 Si焊丝。单面焊双面成形封底焊缝的熔滴过渡形式为短路过渡,通常可以选用较小的钝边,甚至可以不留钝边,装配间隙为2～4 mm,坡口角度依据GB985—1988《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》的标准要求采用V形坡口,坡口角度在60°±5°,对提高坡口精度以及焊接质量,起到了很好的作用。
焊接中注意天气的影响,特别是防风措施一定要做到位。
2. 2 焊接电流的选择
焊接电流是确定熔深的主要因素,当焊接电流太大时,则焊缝背面容易烧穿、出现咬边、焊瘤,甚至产生严重的飞溅和气孔等缺陷;电流过小时,容易出现未熔合、未焊透、夹渣和成形不好等缺陷。试验表明:当选用直径为1. 2 mm焊丝时,单面焊双面成形的封底焊接电流为85～100 A较为合适。因此,焊接电流的大小直接影响焊缝的成形以及焊接缺陷的产生。
2. 3 焊接电压的选择
在短路过渡的情况下,电弧电压增加则弧长增加。电弧电压过低时,焊丝将插入熔池,电弧变得不稳定。所以电弧电压一定要选择合适,通常焊接电流小,则电弧电压低;电流大,则电弧电压高。焊接电流与电弧电压如表1所示。
2. 4 焊接速度的选择
当焊丝直径、焊接电流和电压为定值时,熔深、熔宽及余高随着焊接速度的增大而减小。如果焊接速度过快,容易使气体的保护作用受到破坏,焊缝冷却的速度太快,焊缝成形不好;焊接速度太慢,焊缝的宽度显著增大,熔池的热量过分集中,容易烧穿或产生焊瘤。
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