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        氬電聯(lián)焊在燃?xì)夤艿朗┕ぶ械膽?yīng)用

        2011-12-31 22:36:44王新玲
        關(guān)鍵詞:蓋面氬弧焊弧焊

        王新玲

        (天津市聯(lián)益燃?xì)馀涮坠こ逃邢挢?zé)任公司,天津 300100)

        1 前言

        燃?xì)夤艿雷鳛橐环N為城鎮(zhèn)工業(yè)、居民輸送燃料的特種設(shè)備,在改善人民的生活質(zhì)量及社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)方面起到非常重要的作用。焊接是燃?xì)夤艿腊惭b的主要工序,焊接質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到燃?xì)夤艿朗欠衲軌虬踩\(yùn)行。因此確保燃?xì)夤艿赖暮附淤|(zhì)量就顯得尤為重要。

        燃?xì)夤芫W(wǎng)采用的管材一般為10、20低碳鋼,可焊性好,通常在管道施工中采用的焊接方法為手工電弧焊,對(duì)焊工的操作技術(shù)要求高,其焊接質(zhì)量在一定程度上決定于焊工的操作技術(shù)水平。在施工檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)手弧焊焊縫的質(zhì)量合格率,特別是X射線探傷的一次合格率偏低,即使是技術(shù)水平較高焊工一次合格率也僅為80%左右,且Ⅰ、Ⅱ級(jí)片的比例極少。造成焊縫探傷不合格的重要因素是焊縫的內(nèi)部存在超標(biāo)缺陷,而且主要產(chǎn)生在焊縫的打底焊道部分。超標(biāo)缺陷多為夾雜、氣孔及未熔合,其中最常見的缺陷為夾雜。經(jīng)分析,造成超標(biāo)缺陷的原因是多方面的,但主要原因是:由于手弧焊采用的焊接材料為電焊條,焊接過程中對(duì)熔池進(jìn)行氣渣聯(lián)合保護(hù),打底焊時(shí),為了確保獲得良好的背面成型效果,一般采用滅弧焊。滅弧焊單位時(shí)間內(nèi)輸入的焊接線能量較連弧焊要少,冷卻速度快,熔池冷卻時(shí)部分熔渣來不及溢出造成夾雜;此外,因管件焊縫較彎曲,各部位焊縫焊接手法不一,易引起打底焊道表面高低差較大,形成焊渣死角造成清渣困難,當(dāng)焊第二道焊縫時(shí)造成層間夾渣或夾渣性未熔合。

        由此得知,如何確保燃?xì)夤艿篮缚p的焊接質(zhì)量,提高焊縫的X射線探傷依次合格率,關(guān)鍵在與如何確保打底層焊道的焊接質(zhì)量。因此,有必要采用新的焊接工藝。

        2 氬弧焊打底技術(shù)的應(yīng)用

        為了提高燃?xì)夤芫W(wǎng)的施工質(zhì)量,我們采用了一種新的氬電聯(lián)焊焊接工藝--氬弧焊打底,手弧焊蓋面。既打底焊道采用氬弧焊工藝,其他焊道采用手弧焊進(jìn)行蓋面。下面對(duì)此工藝進(jìn)行介紹。

        2.1 氬弧焊概述

        氬弧焊是氣體保護(hù)焊的一種,分為熔化極氬弧焊和非熔化極氬弧焊。我們工藝中所講的氬弧焊是指鎢極氬弧焊(又稱TIG焊),屬于非熔化極氬弧焊,它是利用難熔金屬鎢和鎢的合金棒作為電極,通過使鎢極與工作之間產(chǎn)生電弧,并利用氬氣嚴(yán)密的保護(hù)鎢極、焊絲和熔池進(jìn)行焊接的一種方法。TIG焊具有以下優(yōu)點(diǎn):

        (1)電弧為明弧,在焊接過程中便于控制調(diào)整,可進(jìn)行全位置焊接;

        (2)打底焊時(shí)可采用連弧焊,焊接速度快,質(zhì)量高,熔渣幾乎沒有;

        (3)電極不熔化,易維持恒定的電弧長(zhǎng)度,焊接過程穩(wěn)定;

        (4)氬氣是最穩(wěn)定的惰性氣體之一,比空氣重,焊接時(shí)在電弧周圍形成一圈穩(wěn)定的氣體保護(hù)層,不會(huì)出現(xiàn)氣孔和合金元素?zé)龘p,焊縫質(zhì)量高。

        2.2 焊接技術(shù)

        2.2.1 接頭準(zhǔn)備

        焊接接頭準(zhǔn)備的質(zhì)量(包括接頭形式的選擇)對(duì)焊接質(zhì)量的影響極大。根據(jù)管道壁厚及形狀特點(diǎn),為了保證管道對(duì)接時(shí)的焊接質(zhì)量,采用V型坡口對(duì)接形式

        2.2.2 焊接清理

        TIG焊對(duì)于工件和填充金屬表面的污染比較敏感,焊前必須除去表面的油污、氧化膜等。施工中常用的清理方法為機(jī)械清理,即用砂輪、紗布打磨或刮刀刮削,將坡口區(qū)域和焊絲金屬表面的氧化膜、銹蝕污染以及生產(chǎn)中造成的氧化皮去除。機(jī)械清理要在臨焊之前進(jìn)行。

        2.2.3 電源種類與極性

        對(duì)于氬弧焊打底,為了減少鎢極的燒損,選用直流正接法;對(duì)于手焊弧,為了提高焊接速度,采用直流反接法

        2.2.4 焊接工藝參數(shù)

        根據(jù)管道的壁厚范圍,管道的對(duì)接焊采用單道三層焊。氬弧焊打底焊絲選用φ2.0mm的JM-56鍍銅焊絲,保護(hù)氣體為純度99.9%以上的氬氣,電極采用φ2.4mm的鈰鎢極。填充及蓋面層采用手弧焊,焊條選用φ2.5mm、φ3.2mm的E4303的E4303鈦鈣型低碳鋼焊條。各層的焊接方法、焊材種類及相關(guān)工藝參數(shù)

        2.2.5 焊接操作

        氬弧焊打底操作的關(guān)鍵點(diǎn)如下:

        (1)要注意保持適宜的電弧長(zhǎng)度。因?yàn)闅寤〉耐Χ壬圆?,弧長(zhǎng)控制不好會(huì)降低保護(hù)效果影響接頭質(zhì)量。

        (2)要根據(jù)焊接的位置掌握好焊槍角度。

        (3)要處理好填絲角度和填充位置。同時(shí)要注意焊接過程中填絲的端頭不要退出氣體保護(hù)區(qū),以免高溫焊絲被空氣氧化。填絲時(shí)不要觸及鎢絲,以免污染電極。填絲要均勻穩(wěn)定地送入熔池,不可亂動(dòng),以免破壞保護(hù)氣流

        (4)要注意掌握引弧、收弧操作。

        (5)野外施工中要注意做好防風(fēng)措施,保證氬氣保護(hù)氣流不被破壞。

        3 結(jié)論與建議

        實(shí)踐證明,燃?xì)夤艿朗┕ぶ胁捎脷寤『复虻准夹g(shù),較手弧焊打底顯示出極大的優(yōu)越性:焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠,焊接速度快,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高勞動(dòng)效率,效果顯著,特別是大大提高了一次焊接合格率。例如管道工程施工中全部采用了氬弧焊打底、手弧焊蓋面焊接工藝。在近3個(gè)月的施工中,共完成56Km5432道219管道焊口的焊接安裝工作,按比例進(jìn)行X射線抽拍焊縫646道,總片數(shù)2587張,X射線探傷Ⅲ級(jí)片以上一次合格率達(dá)99.9%,Ⅱ級(jí)片以上一次合格率達(dá)95.1%,保證了燃?xì)夤艿澜涌诘暮附淤|(zhì)量。

        因?yàn)闅寤『傅暮附硬牧媳仁只『傅暮附硬牧铣杀疽撸砻嫔峡床捎脷寤『复虻讜?huì)造成工程成本的提高,但實(shí)際上并不是這樣,采用氬弧焊打底、手弧焊蓋面工藝比采用手弧焊工藝焊接材料成本增加約3萬元,但因?yàn)闅寤『复虻椎暮附淤|(zhì)量較高,焊接質(zhì)量可靠,較大的提高施工效率,焊縫檢驗(yàn)一次合格率高,減少了焊縫返修及拍片次數(shù),按工期縮短所節(jié)省的人工費(fèi)及因焊接質(zhì)量提高所節(jié)省的返修及拍片費(fèi)計(jì),共計(jì)節(jié)省費(fèi)用為15萬元。采用了氬弧焊打底工藝后,工程總成本比手弧焊降低了12萬元。所以氬弧焊打底應(yīng)用于燃?xì)夤艿朗┕ど希坏岣吡耸┕ず附淤|(zhì)量,而且還會(huì)帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益。氬弧焊打底留在管道中的焊渣量幾乎沒有,有效防止焊接過程中污染管道內(nèi)部,保證以后管道輸氣的潔凈度。故氬弧焊打底、手弧焊蓋面在燃?xì)夤艿朗┕ぶ胁皇橐环N先進(jìn)、實(shí)用的焊接工藝。

        綜上所述,在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿朗┕ぶ?,?duì)于重要的管線,如:中壓支、干管,過路管線等,可采用氬弧焊打底、手弧焊蓋面焊接工藝;而對(duì)于庭院管道及戶內(nèi)立管等壓力較低管線,考慮到施工的簡(jiǎn)便,可采用手弧焊焊接工藝。

        [1]汪文.燃?xì)夤艿赖陌踩芾韀J].勞動(dòng)保護(hù),2005-08-01.

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