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【关键词】T型接头;氩弧焊;熔化极混合气保焊;缺陷;超声波检测;控制
船用辅锅炉由于空间小结构紧凑,管板与筒体的连接常采用全焊透的T型接头,主要坡口型式(如图1)为K型,焊后焊缝需进行100%超声波检查,I级合格.我公司采用钨极氩弧焊打底,熔化极混合气保焊盖面的焊接工艺第一批产品完工后经检验合格率低于30%。将缺陷部位进行实物解剖发现,焊接缺陷主要分布在氩弧焊和气保焊的交界处,且大部分呈整圈分布,缺陷性质主要为未焊透、未熔合、气孔。
由于筒体在卷制过程中尺寸偏差大,管板下料与坡口尺寸由氧乙炔气体切割制成,坡口角度和钝边尺寸偏差大,管板与筒体组装时间隙大小不一,在保证最小间隙尺寸3mm时,部分装配间隙较大,其次焊工岗位新人多,技能不精,这些都是造成焊接缺陷的原因。
为了满足超声波检测要求,提高焊接质量,提出:
1、改K型坡口为V型坡口(图2)。
由于船用T型结构管板厚度一般不大于20mm,若采用单边V型坡口,焊缝最宽处不大于30mm,K型坡口由于装配间隙大于3mm时通常采用氩弧焊打底,反面氩弧焊缝易形成内凸形状,为保证质量必须进行碳弧气刨清根且打磨,这时焊缝周向曲面分布,在清根时碳弧气刨运条过程中易损伤母材,在母材上留下不规则凹坑,且碳弧气刨形成氧化物手工打磨也难清理干净,气保焊时极易在母材损伤处形成未焊透等缺陷。而改用V形坡口,氩弧焊焊接时管板坡口面母材较薄易熔化,枪头首先偏向筒体,给筒体预热,使焊时筒体与管板同时熔化,与填充焊丝接合好,控制反面未熔合现象发生。
2、改变坡口角度尺寸,由原来的35°改为45°,使氩弧焊焊枪能顺利地到达施焊位置,并能顺利地运条。
3、严格工艺纪律,氩弧焊打底收弧快时易形成缩孔,填充和盖面焊采用熔化极混合气保焊,由于熔化极混合气保焊熔深浅,易在缩孔处形成气孔、夹渣等缺陷,通过强化工艺纪律检查,在氩弧焊收弧时填满弧坑,加强考核,大家引起重視,消除了缩孔的产生。
4、熔化极混合气保焊焊接选用(80%CO2+20%Ar)的混合气体,焊丝直径为Φ1.2,焊接电流为280~300A,能形成喷射过渡,这种过渡形式电弧稳定,熔滴非常细小,基本没有飞溅,表面呈银灰色,成形非常美观.且效率比手工电弧焊要高。
5、强化岗前培训.选拔有经验的焊工,制作模拟试样,焊后通过超声波检查找出合理可行的焊接参数,班前进行工艺交底,焊接过程中进行岗前跟踪检查指导,确保焊接质量。
通过以上工艺改进和焊接培训,焊接质量得到很大提高,产品一次检测合格率达到96%以上,满足了产品质量要求。
参考标准:GB11038 船用辅锅炉受压元件焊接技术条件
船用辅锅炉由于空间小结构紧凑,管板与筒体的连接常采用全焊透的T型接头,主要坡口型式(如图1)为K型,焊后焊缝需进行100%超声波检查,I级合格.我公司采用钨极氩弧焊打底,熔化极混合气保焊盖面的焊接工艺第一批产品完工后经检验合格率低于30%。将缺陷部位进行实物解剖发现,焊接缺陷主要分布在氩弧焊和气保焊的交界处,且大部分呈整圈分布,缺陷性质主要为未焊透、未熔合、气孔。
由于筒体在卷制过程中尺寸偏差大,管板下料与坡口尺寸由氧乙炔气体切割制成,坡口角度和钝边尺寸偏差大,管板与筒体组装时间隙大小不一,在保证最小间隙尺寸3mm时,部分装配间隙较大,其次焊工岗位新人多,技能不精,这些都是造成焊接缺陷的原因。
为了满足超声波检测要求,提高焊接质量,提出:
1、改K型坡口为V型坡口(图2)。
由于船用T型结构管板厚度一般不大于20mm,若采用单边V型坡口,焊缝最宽处不大于30mm,K型坡口由于装配间隙大于3mm时通常采用氩弧焊打底,反面氩弧焊缝易形成内凸形状,为保证质量必须进行碳弧气刨清根且打磨,这时焊缝周向曲面分布,在清根时碳弧气刨运条过程中易损伤母材,在母材上留下不规则凹坑,且碳弧气刨形成氧化物手工打磨也难清理干净,气保焊时极易在母材损伤处形成未焊透等缺陷。而改用V形坡口,氩弧焊焊接时管板坡口面母材较薄易熔化,枪头首先偏向筒体,给筒体预热,使焊时筒体与管板同时熔化,与填充焊丝接合好,控制反面未熔合现象发生。
2、改变坡口角度尺寸,由原来的35°改为45°,使氩弧焊焊枪能顺利地到达施焊位置,并能顺利地运条。
3、严格工艺纪律,氩弧焊打底收弧快时易形成缩孔,填充和盖面焊采用熔化极混合气保焊,由于熔化极混合气保焊熔深浅,易在缩孔处形成气孔、夹渣等缺陷,通过强化工艺纪律检查,在氩弧焊收弧时填满弧坑,加强考核,大家引起重視,消除了缩孔的产生。
4、熔化极混合气保焊焊接选用(80%CO2+20%Ar)的混合气体,焊丝直径为Φ1.2,焊接电流为280~300A,能形成喷射过渡,这种过渡形式电弧稳定,熔滴非常细小,基本没有飞溅,表面呈银灰色,成形非常美观.且效率比手工电弧焊要高。
5、强化岗前培训.选拔有经验的焊工,制作模拟试样,焊后通过超声波检查找出合理可行的焊接参数,班前进行工艺交底,焊接过程中进行岗前跟踪检查指导,确保焊接质量。
通过以上工艺改进和焊接培训,焊接质量得到很大提高,产品一次检测合格率达到96%以上,满足了产品质量要求。
参考标准:GB11038 船用辅锅炉受压元件焊接技术条件