CO2氣體保護(hù)焊全熔透角焊縫焊接質(zhì)量控制

1、.CO2氣體保護(hù)焊全熔透角焊縫焊接質(zhì)量控制CO2氣體保護(hù)焊全熔透角焊縫焊接質(zhì)量控制濟(jì)鋼重工機(jī)械有限公司(山東濟(jì)南250101)李書超姜?jiǎng)僬橛捎陲L(fēng)力發(fā)電設(shè)備的工作環(huán)境惡劣,設(shè)計(jì)使用壽命長(zhǎng),設(shè)備服役期限內(nèi)實(shí)行無(wú)維護(hù)作業(yè),因此對(duì)設(shè)備的質(zhì)量要求非常嚴(yán)格.2010年我公司承接某風(fēng)電設(shè)備廠風(fēng)力發(fā)電設(shè)備橫梁項(xiàng)目(見圖1).該橫梁主要焊縫要求進(jìn)行超聲波探傷,而且探傷級(jí)別要求I級(jí).接到訂單后我們?cè)囍屏藥准a(chǎn)品,但探傷結(jié)果不理想.11.焊縫探傷不合格原因分析超聲波探傷顯示缺陷位置大都位于底板上,缺陷類型有點(diǎn)狀缺陷也有連續(xù)性缺陷,推測(cè)點(diǎn)狀缺陷為氣孔或夾渣,連續(xù)性缺陷為未熔合.缺陷產(chǎn)生的原因有以下幾點(diǎn):(1)坡口角度

2、小和背面清根不徹底造成未熔合.在操作現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)還未進(jìn)行組裝的工件坡口角度及鈍邊尺寸不符合工藝要求.實(shí)際坡口為單邊V形坡口,坡口角度約為30.,鈍邊小于1miIl.由于單面坡口,角度小,焊接過(guò)程中如果操作不當(dāng),焊絲在沒(méi)有接觸到坡口底部時(shí)就與母材接觸熔化形成熔池,并快速冷卻形成焊縫,造成焊縫根部未熔合.如果背面清根時(shí)沒(méi)有徹底清除這些未熔合區(qū)域,就會(huì)造成未熔合缺陷.(2)背面采用碳弧氣刨清根,清根過(guò)程中碳弧很容易傷及底板,在底板上形成弧坑.碳弧氣刨后必須用磨光機(jī)打磨,去除碳層,但殘留在底板弧坑中的碳層無(wú)法清除,造成焊縫夾渣.R(3)另一個(gè)存在缺陷的區(qū)域是焊縫接頭位置.由于橫梁較長(zhǎng)(約6.5m),無(wú)法一

3、次焊完,存在焊縫接頭.施工過(guò)程中對(duì)焊縫接頭處理不當(dāng),也會(huì)產(chǎn)生缺陷.(4)CO氣體保護(hù)焊時(shí),由于表面沒(méi)有熔渣覆蓋,CO,氣體又有冷卻作用,因而熔池凝固比較快,熔池中溶解的氣體來(lái)不及逸出,在焊縫中形成氣孔.(5)操作工人技能水平較低,導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生.2.焊接工藝針對(duì)以上產(chǎn)生缺陷的原因,判定如下要求及改進(jìn)措施:(1)焊前準(zhǔn)備焊前清理坡口兩側(cè)20ram范周內(nèi)的毛刺,油污,水銹臟物及氧化皮等.使用磨光機(jī)清理坡口兩側(cè)至露出金屬光澤且無(wú)黑點(diǎn),打磨后用壓縮空氣清理鋼板上的砂輪片粉末,而且打磨后應(yīng)盡快合裝并焊接完畢,防止清理后的坡口再次被氧化.由于施工時(shí)正處于冬季,車間溫度較低,必須對(duì)鋼板進(jìn)行預(yù)熱.預(yù)熱范圍為板厚

4、的5倍,且lOOmm.T形接頭立板開雙邊V形坡口,坡口角度45.50.,鈍邊12mm,間隙li'/lln(見圖2).焊前清理送絲管,防止產(chǎn)生氣孔;檢查CO,焊機(jī)送絲是否順暢,確定氣體流量.保證CO,氣體純度在99.5%以上.新氣瓶使用前,先將氣瓶倒立12h,然后打開閥門,把沉積在氣瓶下部的自南水排出,正立放氣,放氣時(shí)間12min.檢查氣體壓力,若低于1O個(gè)大氣壓應(yīng)停止使用.根據(jù)工藝文件要牡j圖2(下轉(zhuǎn)第65頁(yè))參磊工.熱w母w皇w.me割tolWOrlOn置El49'a,冊(cè)i_v60.圖22.焊接工藝(1)焊過(guò)渡層選用西3.2Innl的08焊條焊過(guò)渡層,直流正接,電流80100

5、A.分別將坡口表面焊3ram隔離層.在保證焊條熔化良好的情況下,盡量將焊接電流控制在下限,減小母材熔深.焊接時(shí)采用短段,逆向,窄道,直線運(yùn)條焊接,快速焊接,焊畢即錘擊焊道,以減小應(yīng)力,道間溫度不要超過(guò)8O,相鄰焊道要有足量重疊.(2)打底焊將焊好過(guò)渡層的工件清理干凈后對(duì)接,定位焊后加墊板(見圖2),并在墊板上鋪撒一層石墨粉,以保證背面成形和焊后去除墊板.取,b3.2ram的E5015焊條一根,用兩根,to.15mm純銅裸線在焊條藥皮外,間隙為15nlnl,自上而下螺旋纏繞,在石墨粉中反復(fù)滾動(dòng),使焊條表面均勻地敷上一層石墨粉后進(jìn)行焊接,先將各150ram的間隔處焊(上接第49頁(yè))求調(diào)節(jié)電流/電壓

6、.主要焊接參數(shù)如附表所示.焊接參數(shù)填充'料焊接電流層/焊接電壓焊接速度直徑電流道方法型號(hào)極性/V/A直流210234012l35ER50_61.2反接2302550直流230242534l35ER50_61.2反接2502630注:采用CO保護(hù)氣體,流量為l520IJmin.(2)焊接挑選具有高級(jí)及以上資格的焊_進(jìn)行焊接作業(yè).打底焊:焊接缺陷多出現(xiàn)在打底焊縫中,所以必須嚴(yán)格控制焊接工藝規(guī)范,如附表所示l2道.施焊過(guò)程巾采用分段退焊法由兩名焊工對(duì)上下蓋板兩條焊縫同時(shí)施焊.焊槍與垂直板夾角40.45.,焊槍(焊絲)指向距根部12Illlll處,s決方案好,將圖1b處坡口加1二成圖la形狀冉

7、進(jìn)行上述焊接,底層全部焊接后進(jìn)行清理,用放大鏡檢查,確定無(wú)任何裂紋后進(jìn)行填充焊接.(3)填充焊接選用(b3.2lllln的E5015焊條,纏繞銅線(0.15mm兩根或,to.1mm三根,問(wèn)隙為15mm螺旋纏繞),在石墨粉中反復(fù)滾動(dòng),使焊條藥皮與銅線都能夠均勻地敷著石墨粉,銅線和石墨粉存焊條熔化過(guò)程中隨熔滴一同過(guò)渡到熔池r11,使熔池進(jìn)行石墨化反應(yīng).微量的銅元素起到了滲合金的作用,并提高了與過(guò)渡層的親和力.進(jìn)行多層窄道焊接,選用小焊接參數(shù),短弧,逆向快速運(yùn)條.焊條不做橫向擺動(dòng),收弧時(shí)一定要回轉(zhuǎn)畫圈,避免產(chǎn)生收弧裂紋.每次焊道長(zhǎng)度不宜超過(guò)60ram,且熄弧后即錘擊焊縫至冷卻到不燙手時(shí)再進(jìn)行下一道焊

8、接.為加快焊接速度,可一人交錯(cuò)焊接,其他人錘擊.3.檢驗(yàn)焊后24h對(duì)焊縫進(jìn)行外觀檢查,未發(fā)現(xiàn)裂紋,氣孔及夾渣等缺陷.對(duì)焊縫進(jìn)行100%著色檢查,無(wú)焊接缺陷.該工藝經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐,證實(shí)丁藝性能良好,不但簡(jiǎn)便易行,成本低廉,而且存實(shí)際工作中可以借鑒.MW(20110601)采用直線移動(dòng)法焊接.正面焊完后翻轉(zhuǎn)工件,使用角向磨光機(jī)對(duì)焊縫背面清根,徹底清除焊縫根部缺陷.清理后焊接背面打底焊焊縫.填充焊:填充焊前,對(duì)打底焊焊道和坡口表面進(jìn)行徹底清理,錯(cuò)開焊接接頭.焊槍應(yīng)指向第1層焊道的凹陷處.焊接接頭的處理:焊接時(shí)應(yīng)盡量減少焊接接頭,若需要接頭時(shí),用砂輪把弧坑部位打磨成緩坡形,打磨時(shí)要注意不要破壞坡口的邊緣,造成接頭間隙局部變寬,給焊接帶來(lái)閑難.接頭時(shí),焊絲的頂端對(duì)準(zhǔn)緩坡頂端緩緩焊接,當(dāng)電弧燃燒到緩坡的最薄位置時(shí),正常擺動(dòng)形成熔池,利用CO,氣體保護(hù)焊的熔深就可以把接頭接上.