第五節(jié) 埋弧焊焊接缺陷機(jī)防止

1、第五章 埋弧焊的焊接缺陷機(jī)防止樂(lè)都區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)校祝增美常見(jiàn)缺陷熱裂紋主要是焊縫中S、P超標(biāo)、或者焊接參數(shù)不當(dāng)引起常見(jiàn)缺陷層狀撕裂主要是母材材質(zhì)或者接頭坡口不當(dāng)拘束應(yīng)力過(guò)大或者焊接時(shí)參數(shù)過(guò)大造成常見(jiàn)缺陷根部未融合主要是操作不當(dāng)所引起常見(jiàn)缺陷焊縫夾渣主要是操作不當(dāng)所引起常見(jiàn)缺陷余高過(guò)高，一般不超過(guò)3mm主要是操作不當(dāng)所引起常見(jiàn)缺陷氣孔主要是焊劑未烘干、焊縫區(qū)域未打磨、或操作不當(dāng)造成常見(jiàn)缺陷根部未融合主要是坡口不當(dāng)或參數(shù)不當(dāng)造成常見(jiàn)缺陷咬邊主要是焊接參數(shù)不當(dāng)造成焊縫外觀要求直線度連續(xù)300焊縫長(zhǎng)度內(nèi)，不超過(guò)3mm；高低差在任意25mm，范圍內(nèi)高低差不超過(guò)2.5mm焊縫外觀要求焊腳不等焊腳差不得大于3

2、mm厚度偏差03mm，不允許負(fù)偏差余高焊縫外觀要求不允許未焊滿03mm，不允許低于母材焊縫外觀要求以上都是不允許的20g鋼制蒸汽鍋爐上鍋筒埋弧焊焊接工藝實(shí)例鋼制蒸汽鍋爐上鍋筒埋弧焊焊接工藝實(shí)例 某鍋爐廠生產(chǎn)的蒸汽鍋爐上鍋筒的工作條某鍋爐廠生產(chǎn)的蒸汽鍋爐上鍋筒的工作條件是：工作壓力為件是：工作壓力為2.5MPa，額定蒸發(fā)量為，額定蒸發(fā)量為20t/h，飽和蒸汽溫度為，飽和蒸汽溫度為225。采用。采用20g鎮(zhèn)鎮(zhèn)靜鋼制造，板厚為靜鋼制造，板厚為30mm。為了保證焊接。為了保證焊接質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，縱縫和環(huán)縫均采用直質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，縱縫和環(huán)縫均采用直流埋弧焊方法焊接，定位焊采用焊條電弧流埋弧焊方法焊接

3、，定位焊采用焊條電弧焊。其結(jié)構(gòu)和縱縫、環(huán)縫對(duì)接接頭的坡口焊。其結(jié)構(gòu)和縱縫、環(huán)縫對(duì)接接頭的坡口形式和尺寸。形式和尺寸。 （1）焊前準(zhǔn)備）焊前準(zhǔn)備 采用刨邊機(jī)制作接頭坡口采用刨邊機(jī)制作接頭坡口，并對(duì)坡口及其兩側(cè)各，并對(duì)坡口及其兩側(cè)各2030 mm范圍的鐵銹范圍的鐵銹、油污等雜質(zhì)進(jìn)行清理，使其露出金屬光澤。、油污等雜質(zhì)進(jìn)行清理，使其露出金屬光澤。在焊劑墊上進(jìn)行定位焊，與此同時(shí)，在筒體縱在焊劑墊上進(jìn)行定位焊，與此同時(shí)，在筒體縱縫兩側(cè)裝配引弧板和熄弧板，尺寸均為縫兩側(cè)裝配引弧板和熄弧板，尺寸均為150 mm100 mm30mm，坡口與產(chǎn)品相同。，坡口與產(chǎn)品相同。 （2）焊接材料）焊接材料 焊劑采用焊劑采

4、用HJ431，焊，焊絲采用絲采用5 mm的的H08MnA；定位焊的焊條；定位焊的焊條采用采用4mm的的E4303（牌號(hào)為（牌號(hào)為J422）。焊）。焊前，焊劑在前，焊劑在250烘干烘干2h；焊條在；焊條在150烘烘干干2h。經(jīng)過(guò)烘干的焊劑、焊條放在。經(jīng)過(guò)烘干的焊劑、焊條放在100左右的封閉保溫筒里，隨用隨取左右的封閉保溫筒里，隨用隨取。 （3）焊接參數(shù)）焊接參數(shù) 由于鍋筒的縱縫和環(huán)縫由于鍋筒的縱縫和環(huán)縫的鋼板厚度一致，材質(zhì)相同，坡口尺寸一致，的鋼板厚度一致，材質(zhì)相同，坡口尺寸一致，因此焊接時(shí)選用相同的焊接參數(shù)。均采用較小因此焊接時(shí)選用相同的焊接參數(shù)。均采用較小的熱輸入進(jìn)行多層焊，以提高焊接接頭的

5、塑性的熱輸入進(jìn)行多層焊，以提高焊接接頭的塑性和韌性。表和韌性。表5-18是焊接縱縫、環(huán)縫采用的焊接是焊接縱縫、環(huán)縫采用的焊接參數(shù)。參數(shù)。（4）操作技術(shù)）操作技術(shù) 采用懸臂式焊接操作機(jī)、滾輪采用懸臂式焊接操作機(jī)、滾輪架、焊劑墊等輔助設(shè)備進(jìn)行焊接。施焊內(nèi)縱縫架、焊劑墊等輔助設(shè)備進(jìn)行焊接。施焊內(nèi)縱縫、內(nèi)環(huán)縫的第一道焊縫時(shí)，在背面（指鍋筒的、內(nèi)環(huán)縫的第一道焊縫時(shí)，在背面（指鍋筒的外面）加平帶張緊式焊劑墊。要求縱縫的焊劑外面）加平帶張緊式焊劑墊。要求縱縫的焊劑墊在焊縫整個(gè)長(zhǎng)度上與焊件緊密貼合，且壓力墊在焊縫整個(gè)長(zhǎng)度上與焊件緊密貼合，且壓力均勻，以防止液態(tài)金屬下淌。焊完內(nèi)環(huán)縫以后均勻，以防止液態(tài)金屬下淌。

6、焊完內(nèi)環(huán)縫以后，焊接外環(huán)縫。層間溫度均控制低于，焊接外環(huán)縫。層間溫度均控制低于250。環(huán)縫焊接時(shí)，無(wú)論是內(nèi)環(huán)縫，還是外環(huán)縫，焊環(huán)縫焊接時(shí)，無(wú)論是內(nèi)環(huán)縫，還是外環(huán)縫，焊絲均與筒體中心線偏離絲均與筒體中心線偏離3545mm的距離。其的距離。其中，內(nèi)環(huán)縫為上坡焊，外環(huán)縫為下坡焊。中，內(nèi)環(huán)縫為上坡焊，外環(huán)縫為下坡焊。 （5）檢驗(yàn)）檢驗(yàn) 對(duì)鍋筒的縱縫、環(huán)對(duì)鍋筒的縱縫、環(huán)縫，按照有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，縫，按照有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果為合格。結(jié)果為合格。 埋弧焊的其它方法埋弧焊的其它方法 1 . 多絲埋弧焊多絲埋弧焊 多絲埋弧焊（多絲埋弧焊（Multile Wire Submerged Arc Multi

7、le Wire Submerged Arc WeldingWelding）是同時(shí)使用兩根或兩根以上焊絲，完成同一條）是同時(shí)使用兩根或兩根以上焊絲，完成同一條焊縫的埋弧焊方法。其特點(diǎn)是在保證良好的焊縫成形和焊縫的埋弧焊方法。其特點(diǎn)是在保證良好的焊縫成形和焊接質(zhì)量的同時(shí)，能夠提高熔敷率和焊接速度。多絲埋焊接質(zhì)量的同時(shí)，能夠提高熔敷率和焊接速度。多絲埋弧焊多用于厚板焊接，如厚壁壓力容器、大型船體、弧焊多用于厚板焊接，如厚壁壓力容器、大型船體、H H型型鋼梁等。焊接時(shí)，一般采用焊件背面加襯墊的單面焊雙鋼梁等。焊接時(shí)，一般采用焊件背面加襯墊的單面焊雙面成形焊接工藝，最多焊絲可達(dá)面成形焊接工藝，最多焊絲可

8、達(dá)8 81212根，焊接速度可達(dá)根，焊接速度可達(dá)120m/h120m/h以上，因此，具有比較高的焊接生產(chǎn)率以上，因此，具有比較高的焊接生產(chǎn)率 。 雙絲埋弧焊可以分用兩個(gè)焊接電源，也可合用一個(gè)焊接雙絲埋弧焊可以分用兩個(gè)焊接電源，也可合用一個(gè)焊接電源。前者設(shè)備較復(fù)雜，但兩個(gè)電弧都可獨(dú)立地調(diào)節(jié)功率，而電源。前者設(shè)備較復(fù)雜，但兩個(gè)電弧都可獨(dú)立地調(diào)節(jié)功率，而且可以采用不同的電流種類和極性，可以獲得理想的焊縫成形且可以采用不同的電流種類和極性，可以獲得理想的焊縫成形；后者設(shè)備簡(jiǎn)單，但每一個(gè)電弧功率難于單獨(dú)調(diào)節(jié)。依據(jù)焊絲；后者設(shè)備簡(jiǎn)單，但每一個(gè)電弧功率難于單獨(dú)調(diào)節(jié)。依據(jù)焊絲排列方式和電源接法，可以分為縱列雙

9、絲埋弧焊、橫列雙絲并排列方式和電源接法，可以分為縱列雙絲埋弧焊、橫列雙絲并聯(lián)埋弧焊和橫列雙絲串聯(lián)埋弧焊，聯(lián)埋弧焊和橫列雙絲串聯(lián)埋弧焊， 根據(jù)焊絲間距離的不同，又可分為單熔池式根據(jù)焊絲間距離的不同，又可分為單熔池式和雙熔池式兩種。和雙熔池式兩種。 2. 2. 窄間隙埋弧焊窄間隙埋弧焊 窄間隙埋弧焊窄間隙埋弧焊(Nerrow-Gap Submerged Arc Welding)是一種是一種用于厚板對(duì)接接頭焊接，焊前焊件用于厚板對(duì)接接頭焊接，焊前焊件不開(kāi)坡口或只開(kāi)小角度坡口而留有不開(kāi)坡口或只開(kāi)小角度坡口而留有窄而深的間隙，采用多層埋弧焊進(jìn)窄而深的間隙，采用多層埋弧焊進(jìn)行焊接的高效率焊接方法。行焊接的

10、高效率焊接方法。 成功地進(jìn)行窄間隙埋弧自動(dòng)焊必須成功地進(jìn)行窄間隙埋弧自動(dòng)焊必須具備兩個(gè)條件：具備兩個(gè)條件：第一必須有在窄縫內(nèi)容易脫渣的焊劑第一必須有在窄縫內(nèi)容易脫渣的焊劑（常用高堿度燒結(jié)焊劑）；（常用高堿度燒結(jié)焊劑）；第二必須采用機(jī)頭能自動(dòng)跟蹤焊縫的第二必須采用機(jī)頭能自動(dòng)跟蹤焊縫的焊接設(shè)備焊接設(shè)備。 焊件間隙的大小取決于焊件的厚度。對(duì)于單絲窄間隙埋弧自動(dòng)焊焊件間隙的大小取決于焊件的厚度。對(duì)于單絲窄間隙埋弧自動(dòng)焊：當(dāng)厚度為當(dāng)厚度為5050200mm200mm時(shí)，間隙寬為時(shí)，間隙寬為141420mm20mm；當(dāng)厚度為當(dāng)厚度為200200350mm350mm時(shí)，間隙寬為時(shí)，間隙寬為202030mm3

11、0mm。焊接有三種工藝方案，即每層單道、每層雙道和每層三道：焊接有三種工藝方案，即每層單道、每層雙道和每層三道：每層單道方案適宜在寬度為每層單道方案適宜在寬度為1417mm1417mm的間隙內(nèi)實(shí)施，這種方案焊接的間隙內(nèi)實(shí)施，這種方案焊接時(shí)間最短，但對(duì)坡口間隙的誤差要求較高，而且焊絲必須始終對(duì)時(shí)間最短，但對(duì)坡口間隙的誤差要求較高，而且焊絲必須始終對(duì)準(zhǔn)間隙的中心；準(zhǔn)間隙的中心；每層雙道方案通常在每層雙道方案通常在181824mm24mm寬的間隙內(nèi)實(shí)施，這種方案便于操寬的間隙內(nèi)實(shí)施，這種方案便于操作，容易獲得無(wú)缺陷的焊縫，目前用的最多；作，容易獲得無(wú)缺陷的焊縫，目前用的最多；每層三道的方案只用于間隙

12、寬度大于每層三道的方案只用于間隙寬度大于24mm24mm的情況下。的情況下。 窄間隙埋弧焊的工藝方案窄間隙埋弧焊的工藝方案3.3. 埋弧堆焊埋弧堆焊 堆焊是為增大或恢復(fù)焊件尺寸，或使焊件表面堆焊是為增大或恢復(fù)焊件尺寸，或使焊件表面獲得具有特殊性能的熔敷金屬而進(jìn)行的焊接。對(duì)堆獲得具有特殊性能的熔敷金屬而進(jìn)行的焊接。對(duì)堆焊的基本要求是熔敷率高和稀釋率低。能夠進(jìn)行堆焊的基本要求是熔敷率高和稀釋率低。能夠進(jìn)行堆焊的方法很多，如焊條電弧堆焊、氧乙炔堆焊、熔焊的方法很多，如焊條電弧堆焊、氧乙炔堆焊、熔化極氣體保護(hù)電弧堆焊、等離子弧堆焊等。但由于化極氣體保護(hù)電弧堆焊、等離子弧堆焊等。但由于埋弧堆焊（埋弧堆焊

13、（Submerged Arc SurfacingSubmerged Arc Surfacing）熔敷率高）熔敷率高、堆焊層質(zhì)量穩(wěn)定、外表美觀、便于機(jī)械化和自動(dòng)、堆焊層質(zhì)量穩(wěn)定、外表美觀、便于機(jī)械化和自動(dòng)化，以及無(wú)弧光輻射，因而應(yīng)用最為廣泛。化，以及無(wú)弧光輻射，因而應(yīng)用最為廣泛。 埋弧堆焊有埋弧堆焊有單絲埋弧堆焊、多絲埋弧堆單絲埋弧堆焊、多絲埋弧堆焊和帶極埋弧堆焊三種。焊和帶極埋弧堆焊三種。 （1）單絲埋弧堆焊）單絲埋弧堆焊 該方法適用于堆焊面積小，或者需要對(duì)該方法適用于堆焊面積小，或者需要對(duì)工件限制熱輸入的場(chǎng)合。減小焊縫稀釋率的措施有：采用下坡焊工件限制熱輸入的場(chǎng)合。減小焊縫稀釋率的措施有：采用下坡焊，增大焊絲伸出長(zhǎng)度、增大焊絲直徑，焊絲前傾，減小焊道間距，增大焊絲伸出長(zhǎng)度、增大焊絲直徑，焊絲前傾，減小焊道間距以及擺動(dòng)焊絲等。以及擺動(dòng)焊絲等。 （2 2）多絲埋弧堆焊）多絲埋弧堆焊 該方法一般采用橫列雙絲并聯(lián)埋弧焊和橫該方法一般采用橫列雙絲并聯(lián)埋弧焊和橫列雙絲串聯(lián)埋弧焊工藝。該方法能夠獲得比較低的稀釋率和淺的列雙絲串聯(lián)埋弧焊工藝。該方法能夠獲得比較低的稀釋率和淺的熔深。熔深。 （3 3）帶