筒体内侧坡口自动GMAW外侧坡口SAW焊接工艺.doc

筒体焊接的新工艺
摘要:我公司的混合机和球蘑机很多,所以筒体焊接量很大,老的工艺方法从经济效益、生产效率两方面都已不适应当前的生产需要,急需改进,特经过实验提出新的焊接工艺。新工艺主要介绍了筒体内侧坡口熔化极气体保护焊;外侧坡口埋弧自动焊焊接工艺(以下简称新工艺)设计的原理、试验过程、试验结果及实际产品的应用情况,并对新旧工艺在经济效益、生产效率两方面进行了对比。
关键词: 新工艺原理试验应用
1 设计原理
由于气体保护焊较埋弧自动焊使用的热输入较小,背面成形能够得到控制,且易实现背面成形。主要设计出合理的坡口形式,消除根部的未焊透缺陷;采用合理的焊接气体配比,达到合理的焊缝成形要求,以保证两侧的熔合情况良好;合理的焊接工艺参数,实现熔滴稳定的射流过渡形式,以保证焊接过程的稳定,减少气孔等缺陷。
1. 1 坡口形式
坡口形式见图1。
如何解决新工艺根部未焊透缺陷是此坡口设计的难点。既要保证内侧熔化极自动气体保护焊良好的成形,又要有利于焊工的操作。间隙太大,有利于焊透,但容易焊穿,操作难度较大;太小则反之。钝边太大,易造成根部未焊透;钝边太小易塌边,使操作困难。
另外,在设计上外侧既要尽量采用高熔敷效率的埋弧焊焊接方法,又要避免由于内侧熔敷金属太薄,容易造成自动埋弧焊焊穿的现象,还要避免内侧熔化极自动气体保护焊焊接速度太慢,否则易造成焊穿、焊瘤等缺陷。针对以上的利与弊,经过大量试验研究,设计了如图1的坡口形式。
气体配比
由于CO2焊难以实现稳定的射流过渡,而短路过渡熔深较浅,难以消除根部未焊透缺陷,故采用了Ar+ CO2混合气体联合保护。由于氩气的电离能较低,所以在富氩的情况下,电弧燃烧稳定,维弧容易,且熔滴很容易呈稳定的轴向射流过渡,飞溅较小。如Ar气过多,则弧柱十分狭窄,容易受阴极斑点漂移现象的干扰,电弧不易稳定,电弧吹偏,产生未熔合,且液体金属的粘度及表面张力较大,使熔池中的气体难以逸出,造成气孔。焊缝金属润湿性差,易形成指形熔深。试验表明采用80%Ar+20%CO2保护气体配比较为适宜。
焊接参数
要实现熔化极气体保护焊稳定的射流过渡,不但要有合理的气体配比,而且焊接电流必须超过其临界电流。参数的选择要保证熔化极气体保护焊首层的焊透、操作便利、良好的背面成形。
2 试验过程
(1)母材材质及规格: 16Mn钢,φ3000 mm×28 mm,L=4000mm。
(2)数量: 三节筒体,3条环缝,3条纵缝。
(3)焊接方法: 筒体内侧混合气体保护焊,外侧埋弧自动焊。
(4)焊接材料: 气体保护焊焊丝,神钢实芯焊丝,φ mm;埋弧焊焊丝,H08MnA,φ4 mm; 焊剂:HJ431。
(5)气体配比及流量 80%Ar+20%CO2,流量为20~24L/min。
(6)焊丝伸出长度:熔化极气体保护焊,选用10~15 mm;埋弧自动焊为30~40 mm。
(7)焊接设备气体保护焊焊机选用松下焊机;操作架为5 0