鍋筒環(huán)縫石棉襯墊法埋弧自動焊焊接工藝

1、鍋筒環(huán)縫石棉襯墊法埋弧自動焊焊接工藝第 35 卷第 8 期2005年8月雹琿俄ElectricWeldingMachineV0】 .35No.8Aug.2005鍋筒環(huán)縫石棉襯墊法埋弧自動焊焊接工藝陳祥坤 ,江明茂,戴麗杰(齊齊哈爾二機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司,黑龍江齊齊哈爾l61005)摘要:在鍋爐的焊接生產(chǎn)過程中,埋弧自動焊以較高的焊接生產(chǎn)效率和穩(wěn)定的焊接質(zhì)量,得到了廣泛的應(yīng)用.在鍋爐鍋筒的焊接生產(chǎn)中,對手工電弧焊工藝和埋弧自動焊工藝進(jìn)行了對比分析;在傳統(tǒng)的埋弧焊襯墊工藝基礎(chǔ)上,提出了鍋筒環(huán)縫的石棉襯墊法埋弧自動焊焊接工藝,并進(jìn)行了焊接坡口的優(yōu)化設(shè)計,設(shè)計了簡易而實(shí)用的襯墊工裝;在進(jìn)行焊接工藝

2、評定后,成功地應(yīng)用于焊接生產(chǎn),提高了生產(chǎn)效率,保證了焊接質(zhì)量.關(guān)鍵詞 :鍋筒;環(huán)縫;石棉襯墊法;埋弧自動焊中圖分類號：TG445文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：10012303(2005)08-0018-03Asbestosmatweldingtechnologyofautomaticsubmerged?-arcweldingfor?boiler'Scanisterring-seamCHENXiang kun,JIANGMing mao,DAILi jie(QiqiharNo.2MachineToolCo.Ltd.,Qiqihar161005,China)Abstract:Intheprodu

3、ctionprocessofboilerwelding,thPtechnologyofsubmerged arcweldingisusedwidelyinhighefficiencyandsteadyweldingquality.Thisarticleintroducesaweldingtechnologyofsubmerged arcweldinginboiler'Scanisterweldingproduction linebycomparingthetechnologyofshieldedmetalweldingandautomaticsubmerged arewelding.B

4、asedonthetraditionalsubmerged arc welding,itintroducestheasbestosmatweldingtechnologyofautomaticsubmerged-arcweld ing,whichpassedtheweldcraftassess andappliedinweldingproductionsuccessfully.Keywords:boiler's（anister;ringwelds;asbestosmatmethod;automaticsubmerged arcwelding 引言 鍋爐是工業(yè)部門的重要沒備,用來產(chǎn)生供f

5、: 業(yè)工藝過程使用的熱水或蒸汽,或產(chǎn)生用于推動汽輪機(jī)或其他原動機(jī)的高溫高壓蒸汽.隨著工程焊接技術(shù)的迅速發(fā)展,現(xiàn)代鍋爐已演變?yōu)榈湫偷娜附咏Y(jié)構(gòu) .鍋筒是鍋爐中最重要的承壓部件,鍋簡的簡體多由若干筒節(jié)組焊而成在鍋爐T 作過程中,鍋簡要承受高溫高壓,規(guī)程中對其焊接質(zhì)量要求非常嚴(yán)格.1 焊接概述 SZS7.0 1.0/95/70一 Y 型雙鍋筒縱置式鍋爐是一 種配備自動點(diǎn)火及熄火保護(hù)裝置的新型鍋爐.鍋爐本收稿日期:2005 03 21;修回日期:2005 06 15作者簡介：陳祥坤（197O），男,黑龍江雙城人,1程師，學(xué) 主要從事鋼結(jié)構(gòu)的焊接藝設(shè)計工作 體尺寸7000mmx2800mmx3680il

6、lm,上鍋筒尺寸 948mmxl4mmx5876rain,下鍋筒尺寸 844mm l2mmx5896mm,材質(zhì)為20g.在焊接生產(chǎn)中，鍋筒 筒體的環(huán)縫采用手工電弧焊和埋弧自動焊相結(jié)合 的焊接工藝進(jìn)行焊接,焊接坡口如圖l 所示 ,首先由手工電弧焊在鍋筒內(nèi)部進(jìn)行打底,填充及蓋面的多層多道焊,然后在外部清除焊根,最后由埋弧自動焊焊接完成.但在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)采用此種焊接工藝進(jìn)行焊接時手_丁電弧焊的焊接工作量較大,層間焊渣清理困難,生產(chǎn)效率低,且焊接質(zhì)量不穩(wěn)定,焊縫返修率較高.因此,對焊接接頭設(shè)計,焊接工藝進(jìn)行研究,通過分析與工藝試驗(yàn),確定了用鍋筒環(huán)縫石棉襯墊法埋弧自動焊焊接工藝代替手工電弧焊的T 藝改進(jìn)方

7、案.8期簟工疊憚疊技木陳祥坤等:鍋簡環(huán)縫石棉襯墊法埋弧自動焊焊接工藝第圖 i 鍋筒簡體環(huán)醚焊接坡口形式處放大2 焊接工藝評定2.1 焊接材料埋弧焊時焊絲與焊劑直接參與焊接過程中的冶金反應(yīng).因而它們的化學(xué)成分和物理特性都會影響焊接的工藝過程,并通過焊接過程對焊縫金屬的化學(xué)成分,組織和性能產(chǎn)生影響.由于鍋筒是鍋爐中的主要承壓部件,其焊縫性能要求非常嚴(yán)格,必須保證焊縫的力學(xué)性能不低于母材 20g（化學(xué)成分及力學(xué)性能見表1）的力學(xué)性能.因此選擇用于焊接重要低碳鋼及普低鋼構(gòu)件的高銳高氟焊劑HJ431，配用優(yōu)質(zhì) H 響 MnA 焊絲=焊劑化學(xué)成分見表2.焊絲的化學(xué)成分見表3.襄 120g 鋼化學(xué)成分和力學(xué)

8、性能壅塑 !GB713 86為20g鋼.熱軋供貨狀態(tài).試樣厚度a=14nan的實(shí)測值.表 2HJ431 焊劑化學(xué)成分%CB713-862.2 焊接坡口由于埋弧自動焊的焊接電流密度大,熱效率較高及電弧熔深能力和焊絲的熔敷教率大大高于手工電弧焊,工件的坡口可較小【】1,所以圖 l 中所示的為手工電弧焊設(shè)計的焊接坡口不適用于埋弧自動焊.根據(jù)埋弧自動焊的特點(diǎn)將焊接坡口進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn).改進(jìn)后的焊接坡口如圖2 所示 .圖 2 改進(jìn)后的環(huán)縫焊接坡f=_I2.3 焊接工藝選用雙面焊全焊透工藝.這種方法對焊接工藝參數(shù)的波動和工件的裝配質(zhì)量都不敏感,能獲得較好的焊接質(zhì)量_】 1:即內(nèi)側(cè)采用埋弧自動焊多層焊,外倒碳弧

9、氣刨清理焊根后埋弧焊自動焊焊接完成.為保證內(nèi)側(cè)第一道焊縫在焊接時既有一定的熔深又不出現(xiàn)熔化金屬的流溢和燒穿,在焊接時應(yīng)采用必要的措施保證焊接過程的穩(wěn)定.通常采用的焊接方法有:懸空焊法,焊劑村墊法,臨時工藝墊板法和手丁焊打底法日懸空焊法是不用襯托,不需任何輔助設(shè)備和裝置的捕焊工藝.但為防止熔化的液態(tài)金屬從聞隙中流失或引起燒穿,對裝配問嚷要求非常嚴(yán)格（在裝配時不留間隙或間隙很小，一般不超過1mm）,因而對鋼板下料時的尺寸精度和卷筒的工藝過程要求較高用焊劑襯墊法施焊時要求焊劑在焊縫全長都與焊件緊密貼合,并且壓力均勻,過松則會引起漏渣或液態(tài)金屬下淌,嚴(yán)重時會引起燒穿.但這種方法僅適宜焊接較長的直焊縫,

10、焊接環(huán)縫時對襯墊和工裝要求則較復(fù)雜,需要設(shè)計專用的工裝,而且對于外徑不同的簡體,環(huán)縫焊接工裝的的通用性較差.用臨時工藝墊板法進(jìn)行雙面焊的第一面焊接時 ,一般都要求接頭處留有一定的間隙,以保證細(xì)顆粒焊荊能進(jìn)入并填滿,焊后要清除間隙內(nèi)的焊劑和焊縫根部的渣殼.另一種方法是采用手工焊打底后再進(jìn)行埋弧焊接,但封底焊縫的要求較嚴(yán),且坡口內(nèi)第一道焊縫清渣較困難,生產(chǎn)效率低,勞動強(qiáng)度大.通過分析對比,提出環(huán)縫石棉村墊法埋弧自動焊焊接工藝方案,采用可緊固的焊接工裝（工藝抱箍 ）,配以石棉襯墊.不填充焊劑于對接間隙的工藝方法.具體措施是用3mm 厚 ,40mm 寬的薄鋼帶煨; 一筐蠢工程焊接技術(shù)雹琿墩第35 卷制

11、成環(huán)形箍,在鋼帶內(nèi)襯以石棉墊帶,在鋼帶兩端焊接上用來裝配緊同螺栓T 藝彎板,如圖3 所示,通過螺栓的緊同,保證襯墊與焊件緊密貼合,控制筒節(jié)的裝配精度（保汪間隙在2mm 以內(nèi) ）,進(jìn)行施焊.外觀檢查合格,焊縫成形美觀,無外觀缺陷.進(jìn)行RT檢驗(yàn)，達(dá)到JB473A 94標(biāo)準(zhǔn)II級.在 T 藝試板上制取力學(xué)性能試件f 拉伸試件2 件 ,彎曲試件6 件和沖擊試件6 件 ）進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表5,其結(jié)果證明焊縫力學(xué)性能合格,焊接T 藝評定合格.表 5 力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果沖擊韌度ou'J?cmr-焊縫冷彎（=180）焊縫抗拉強(qiáng)度焊縫熔合線面彎背彎側(cè)彎o'./MPa圖自棉襯墊法+裝爪恿圖3

12、 結(jié)論2.4 試樣焊接此工藝應(yīng)用于生產(chǎn)后,焊接過程中未出現(xiàn)液態(tài)制備 T 藝試板二對,對接形式見圖2 所示,尺金屬下淌及燒穿,焊接過程穩(wěn)定,焊縫表面成形良寸300mmx500mm,清理焊件表面油，銹污物，焊好，焊后RT檢驗(yàn)合格率達(dá)到97%,較原手工焊工縫兩側(cè) 20mm 范圍內(nèi)打磨見金屬光澤,校對裝配藝焊接合格率大大提高,降低了焊工勞動強(qiáng)度,提間隙和錯邊量,點(diǎn)焊引弧板和收弧板.要求焊絲表高了焊接生產(chǎn)率面不允許有油污，焊劑應(yīng)在250c下烘干12h后在埋弧自動焊焊接過程中，電弧通過自動調(diào)節(jié)使用.選用ZX5 1000 型埋弧焊電源,直流反接,焊接系統(tǒng)保證了焊接參數(shù)的穩(wěn)定,與手工電弧焊相比,焊工藝參數(shù)見表

13、4.接質(zhì)量對焊工的技藝水平的依賴程度大大降低,同耋 !堡三莖叁竺皇堡!時由于工藝上采用了石棉襯墊這一有利的保證措一一堡蘭皇皇堡壅：施，焊接質(zhì)量得以大大提高.經(jīng)過多臺產(chǎn)品的生產(chǎn)實(shí)空二詈40042028,35踐證明,石棉襯墊法埋弧自動焊工藝可操作性強(qiáng),工內(nèi)層500520436,27 5006003638s.:用.;外側(cè)25積巾I叭1日J(rèn)午,11火舊/J'旭,111 土'日匕恨盯增 休焊接過程中層問清理要徹底,干凈,焊外側(cè)焊址焊袋質(zhì)重.縫前采用碳弧氣刨清根,在氣刨清根時注意不要產(chǎn)參考文獻(xiàn):生 "夾碳"現(xiàn)象,清根后用角向磨光機(jī)修整,然后進(jìn)1 】潘際鑾.焊接手冊M 】 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001行外側(cè)焊縫的焊接.采用上述焊接工藝焊接完成后2】姜煥中.電弧焊及電渣焊【 M】 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1984.斯書介紹（一 ）不銹鋼焊接冶金本書是 ErichFolkhard 在總結(jié)德國和其他國家冶金工作者對不銹鋼和焊縫金屬冶金研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合自己的研究工作進(jìn)行的系統(tǒng)闡述,內(nèi)容包括不銹鋼焊接時焊縫的凝固,相的析出,結(jié)晶的形態(tài)等基本理論以及成分,一次結(jié)晶組織,固態(tài)轉(zhuǎn)變后的組織和焊縫性能之間的影響規(guī)律,并且推薦了最佳的焊接工藝 .書中將理論與實(shí)際相結(jié)合,內(nèi)容全面 ,同時又易于不同水平讀者理解.本書可供材料加工,焊接