【摘要】沖砂底孔耐磨板的焊接在國內(nèi)尚無成功經(jīng)驗(yàn)可借鑒,焊接施工初期,常出現(xiàn)焊接裂紋,后通過試驗(yàn)掌握了一套較成熟的焊接工藝。本文著重對焊材選型、焊接工藝進(jìn)行了闡述。
【關(guān)鍵詞】沖砂底孔;耐磨板;焊材;焊接工藝
1.概況
蘇丹麥洛維大壩布置有6條沖砂底孔,底孔鋼襯的材料為Q235C(δ16mm),在安裝完成后外部澆筑混凝土,最后在鋼襯面層貼焊耐磨板(Brinar400Cr,δ10mm),主要有對接縫、角焊縫和塞焊孔焊縫三種焊接形式。
2.材料的選取
2.1、母材材料
(1)鋼襯材料:Q235C;厚度:16mm;產(chǎn)地:中國;
(2)耐磨板材料:Brinar400Cr,厚度:10mm;產(chǎn)地:德國;
2.2、焊接材料
(1)封底焊條:CHE507NiLH φ3.2,產(chǎn)地:中國;
(2)填充焊條:CHE507NiLH φ4.0;產(chǎn)地:中國;
3.焊接工藝
3.1、焊前準(zhǔn)備
(1)設(shè)備及施工環(huán)境保障 廊道內(nèi)布置通風(fēng)換氣設(shè)施,準(zhǔn)備打磨、焊接、焊條烘干、加溫保溫、空壓機(jī)等設(shè)備,合理布局,并通電檢查,保證設(shè)備性能可靠。
(2)焊條使用與管理 焊條烘培溫度400℃,時間為1~2小時。烘干后的焊條放入150℃恒溫箱存放,對焊條的使用進(jìn)行集中管理。焊工領(lǐng)用焊條后立即放入接通電源的保溫筒內(nèi),做到隨用隨取。
(3)、施工部位的清潔 在耐磨板安裝前,對施工環(huán)境進(jìn)行細(xì)致的清理,用火焰加熱方式對焊縫附近殘留的水分進(jìn)行干燥,用角向磨光機(jī)打磨焊接位置,徹底清除塞焊孔、焊縫坡口內(nèi)及兩側(cè)50mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污、防腐材料等污物。
(4)、耐磨板的點(diǎn)焊
A、塞焊孔在焊接前,對孔進(jìn)行倒角打磨,有助于蓋面焊接時降低熔合比。B、在點(diǎn)焊前,用火焰略烤,以降低鋼板表面濕度并適當(dāng)預(yù)熱焊縫;C、使用CHE507NiLH φ3.2焊條進(jìn)行點(diǎn)焊,電流為110~120A,以保證封底的充分熔合;D、點(diǎn)焊時應(yīng)注意中間起弧,回焊收弧,須填滿弧坑以免產(chǎn)生弧坑裂紋。E、焊縫兩側(cè)交錯點(diǎn)焊固定。點(diǎn)焊長度適當(dāng)增長到100mm,同側(cè)點(diǎn)焊間距300mm,與對側(cè)點(diǎn)焊間距100mm,點(diǎn)焊厚度控制在4mm以內(nèi)。F、塞焊孔點(diǎn)焊長度為半圈,厚度約4mm。
3.2、焊前預(yù)熱
根據(jù)焊接的接頭形式,可以認(rèn)為是“帶厚墊板的焊接接頭”,拘束度很大,再加上耐磨板Brinar400Cr塑性低的特性,須采取預(yù)熱減緩根部焊接的收縮焊接應(yīng)力,減緩焊接冷卻速度,促進(jìn)氫的擴(kuò)散逸出,避免產(chǎn)生碎硬組織和裂紋。在焊接部位100~150mm范圍內(nèi)布置加熱片,對施焊位置進(jìn)行階梯式預(yù)熱,預(yù)熱溫度為90℃~100℃。
3.3、焊后保溫
焊后保溫1個小時(100~110℃),從100℃~80℃的降溫過程最為重要,降溫速度應(yīng)保持20~30℃/h。
3.4、焊接程序
對接縫焊接→角焊縫焊接→塞焊孔焊接
在圖中,“A”“B”分別表示耐磨板對接縫,“C”“D”分別表示耐磨板與鋼襯底板之間的角焊縫,中間圓孔表示塞焊孔。
(1)底板的焊接順序 先焊接上游橫縫,接著焊接兩側(cè)縱縫,再焊下一塊板的上游橫縫,接著焊下張板的兩側(cè)縱縫,依此類推;在連續(xù)完成2~3塊底板的橫縫及縱縫焊接后,回頭開始塞焊孔的焊接。
(2)側(cè)板的焊接順序 完成底板焊接后再進(jìn)行側(cè)板焊接。側(cè)板焊接時,應(yīng)先焊接垂直對接縫,接著焊側(cè)板與底板的角焊縫,然后焊接側(cè)板頂部橫縫,最后進(jìn)行側(cè)板塞焊孔焊接。
3.5、焊接工藝
(1)對接縫和角焊縫焊接工藝
在對接縫、角焊縫的焊接施工中,須采用分段、對稱、退步、短段多層焊等工藝措施,有利于趨散應(yīng)力,獲取陡窄熱循環(huán)曲線,避免奧氏體晶粒粗化。在焊接手法上,要采用短弧窄道焊接,每層焊道應(yīng)控制在3mm內(nèi)。起弧和收弧也是焊接成敗的關(guān)鍵之一,收弧時應(yīng)回焊,每焊道收弧處須錯開,在進(jìn)行下一道焊接前,還應(yīng)對起弧收弧地方進(jìn)行打磨至緩坡過渡。
(2)塞焊孔焊接工藝
塞焊孔的焊接順序應(yīng)為輻射狀,由2名焊工按照“從內(nèi)至外,從中間至四周”的原則進(jìn)行焊接。單個塞焊孔的焊接應(yīng)由外向內(nèi)采用多層多道、短弧窄道方法逐圈焊接,并將每層焊道收弧位置錯開。焊接時注意從孔中間起弧,回焊收弧。
(3)焊道的起弧、收弧
作者簡介
劉峰,男,1978年12月出生,就職于四川省川鐵枕梁構(gòu)件廠,現(xiàn)職稱為工程師。