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        模擬焊接技術(shù)培訓(xùn)

        2015-11-16 06:04:56劉月輝
        金屬加工(熱加工) 2015年12期
        關(guān)鍵詞:合格率焊縫培訓(xùn)

        劉月輝

        1. 概述

        我公司承擔(dān)的土耳其600MW機(jī)組現(xiàn)場,由于青年焊工較多,他們都是首次焊接高壓焊縫,經(jīng)培訓(xùn)中心考試合格后,再進(jìn)行模擬培訓(xùn),具備質(zhì)量穩(wěn)定后再上工程焊接高壓焊縫,這樣提高了工程焊接工藝質(zhì)量。通過實(shí)際工作中應(yīng)用,證實(shí)是可行的,具有一定的推廣價(jià)值。

        表1 培訓(xùn)練習(xí)和實(shí)際工程焊接參數(shù)工藝對照

        2. 模擬焊接

        由于培訓(xùn)考核焊件的體積小,焊接時(shí)熱輸入量小,故使用的焊接參數(shù)小,而實(shí)際焊接件體積大,焊接時(shí)需要熱輸入較大,故使用的焊接參數(shù)較大。另外,還有環(huán)境工況條件,由于這些與實(shí)際位置的差異導(dǎo)致焊工直接上工程很難適應(yīng),甚至?xí)斐少|(zhì)量事故。為了解決這個(gè)問題,我們對焊接位置較困難的水冷壁、對流過熱器等項(xiàng)目進(jìn)行模擬培訓(xùn)。

        3. 模擬焊接的應(yīng)用

        經(jīng)室內(nèi)培訓(xùn)考試合格的焊工,直接上工程很難適應(yīng),合格率很低,甚至?xí)斐少|(zhì)量事故。

        分析原因主要有以下幾點(diǎn):

        (1)培訓(xùn)考核和實(shí)際工程施焊時(shí)要求的熱輸入不同 培訓(xùn)時(shí)(以φ50.8mm×7mm為例)所用的焊件每側(cè)50mm,每道口從打底到蓋面一次完成。由于管件短、升溫快,焊件溫度變化梯度較大,故采用焊接參數(shù)小。實(shí)際工程焊接一次數(shù)十道口,從氬弧焊打底到蓋面焊均先焊各焊口的1/4部分依次逐個(gè)完成各焊口,處于等溫焊接狀態(tài)。由于實(shí)際工程焊接的焊件長,升溫慢,所以焊件溫度變化梯度較小,故采用焊接參數(shù)較大。培訓(xùn)焊接參數(shù)和實(shí)際工程焊接參數(shù)比較如表1所示,這樣在室內(nèi)練習(xí)考核所采用的焊接參數(shù)和順序應(yīng)用到實(shí)際工程顯然不適應(yīng)??偨Y(jié)以往的經(jīng)驗(yàn),對要上工程的新焊工,雖經(jīng)過考試合格,并做到練習(xí)達(dá)到95%以上合格,但到實(shí)際工程合格率仍不高。

        (2)焊接環(huán)境 主要指氬弧焊打底。培訓(xùn)考核是在室內(nèi)進(jìn)行,不受外界環(huán)境的影響,打底焊時(shí)一般選用氬氣流量7L/mi n,就可保證質(zhì)量要求。實(shí)際工程管道是在室外焊接,焊接時(shí)雖然搭設(shè)簡單的擋風(fēng)棚,但也受外界氣流的影響,這樣就存在一個(gè)在室外進(jìn)行氬弧打底焊時(shí),根據(jù)環(huán)境的具體情況選擇氬氣流量的問題。氬氣流量的挺度必須抵消氣體的影響強(qiáng)度,才能保持氣體平衡,保護(hù)良好。如選擇流量過大會產(chǎn)生紊流,將空氣帶入熔池,產(chǎn)生氣孔;如選擇流量過小保護(hù)不好,也會產(chǎn)生氣孔。如何能正確選擇,這就是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)問題。

        這樣一個(gè)正確的選擇氬氣流量的經(jīng)驗(yàn),在室內(nèi)培訓(xùn)是掌握不到的,而是經(jīng)驗(yàn)的掌握,又不能直接上工程摸索,那樣會影響焊接質(zhì)量和工程進(jìn)度,所以也只有通過模擬焊接來解決這個(gè)問題。

        (3)對口間隙 培訓(xùn)練習(xí)考核,焊縫組對是由焊工自己組對,焊件短,不受任何限制,需要多大間隙,就對多大間隙,一般對口間隙等于2~3m m即可。而實(shí)際工程管件長,對口受到限制,不可能保證比較合適的對口間隙,一般在工程上對口間隙從2~6mm都有可能,這樣就要求焊工技術(shù)比較全面,既能掌握小間隙的外填絲操作方法,又能掌握大間隙的內(nèi)填絲方法。在培訓(xùn)考核中焊工為了提高合格率,不可能把對口間隙設(shè)置在2~6mm,所以考試合格的焊工直接上工程遇到大間隙焊接,質(zhì)量很難保證。

        (4)焊工的心理狀態(tài)、質(zhì)量意識 青年焊工經(jīng)過幾個(gè)月的培訓(xùn),基本上能達(dá)到高壓焊工的水平,培訓(xùn)練習(xí)條件比較好,焊工的心理狀態(tài)放松,不受任何客觀條件的約束和影響,可按教師講解和示范,自如地發(fā)揮其本能。但直接上工程由于缺少實(shí)際經(jīng)驗(yàn),顯得手忙腳亂,心里無底,從而影響了技術(shù)的發(fā)揮,質(zhì)量不佳。不僅導(dǎo)致返工浪費(fèi)材料,耽誤工期,而且焊工本身精神受到壓抑。這就是通常說的考試取證容易,上工程難。

        為了解決以上幾方面的問題,我們決定對將上工程焊接小徑管的新焊工進(jìn)行模擬焊接。通過模擬焊接,使這些焊工完全適應(yīng)實(shí)際工況的條件,作到心中有數(shù),一經(jīng)上工程就能保證質(zhì)量。

        (5)模擬焊接的具體做法和工藝過程 根據(jù)600MW機(jī)組的高壓焊縫的具體情況,開設(shè)兩個(gè)項(xiàng)目的模擬焊接班,一個(gè)φ 60mm×5mm水冷壁小徑管模擬班,另一個(gè)φ50.8mm×7mm分隔屏過熱器模擬班。下面就以φ50.8mm×7mm過熱器為例介紹具體做法。

        在室外效仿分隔屏過熱器實(shí)際工況搭設(shè)一個(gè)模擬棚,在棚中架設(shè)一個(gè)長3.5m、寬2m、高1.2m 的模擬架,架子上放φ50.8mm×7mm過熱器排管共25根,相當(dāng)于過熱器一個(gè)連箱的焊縫數(shù)量,管長1.5m,兩側(cè)車坡口,組對以后管長3m,管子與管子和間隙20mm,這樣和過熱器實(shí)際焊接工況基本相同。由于焊縫兩側(cè)管子較長,和過熱器實(shí)際焊接時(shí)傳熱時(shí)間相同,所以需要用的熱輸入和實(shí)際焊接也基本相同,選擇對口間隙2~6mm,打底電流140A,蓋面仰焊位置110A,平焊位置85A,氬氣流量根據(jù)實(shí)際環(huán)境來選定一般在7~10L/min,這樣和實(shí)際焊接參數(shù)基本相同。焊縫焊完后,先做外觀檢查,再做射線檢查,然后將焊縫兩側(cè)50mm處切割下來做斷面檢查。把帶有兩側(cè)坡口的管件焊接用完一側(cè)以后,分別把管件兩側(cè)調(diào)過來,再組對焊接。焊完后的焊縫再切割下來,把兩側(cè)坡口都用完的管子再重新車坡口,這樣反復(fù)使用,直至每側(cè)管件剩余500mm時(shí)就不再使用了。因每側(cè)管件小于500mm以后散熱量和實(shí)際散熱量有一定差異,起不到模擬作用。

        打底采用TIG—R30焊絲,蓋面E5515-B2焊條,順序和實(shí)際焊接一樣,在這樣工況條件下焊工反復(fù)練習(xí),反復(fù)實(shí)踐,達(dá)到外觀成形100%合格,射線、斷面達(dá)到95%以上合格才上工程。一般考試合格的焊工經(jīng)30天左右的模擬練習(xí)就可以達(dá)到這個(gè)水平。

        (6)從工程質(zhì)量看模擬焊接效果 我公司對青年焊工的培養(yǎng)工作非常重視,凡是首次上工程焊接高壓管件的焊工必須經(jīng)模擬焊接培訓(xùn),合格率達(dá)到95%以上方可上工程,經(jīng)過近幾年的實(shí)踐,青年焊工通過模擬焊接,焊縫一次合格率有了明顯提高。就以土耳其60 0MW機(jī)組工程的幾名新焊工的一次合格率情況,可以證實(shí)這個(gè)問題(見表2)。

        4. 結(jié)語

        通過模擬焊接培訓(xùn),使焊工掌握技術(shù)較快,縮短培訓(xùn)周期,盡快壯大焊接隊(duì)伍和焊接力量,從而保證工程質(zhì)量和工程進(jìn)度。

        通過以上幾個(gè)方面的比較和論述,我們認(rèn)為對考試合格的焊工經(jīng)過模擬焊接達(dá)到95%以上合格率再送到工程上焊接模擬培訓(xùn)同類管道的高壓焊縫,通過實(shí)踐,這樣焊工一經(jīng)上工程,基本能保證焊接質(zhì)量。

        表 2

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