壓力容器的半自動氣體保護焊焊接工藝

PAGE1XX有限公司壓力容器通用工藝守則第32章標題半自動氣體保護焊焊接通用工藝編號/GS-H11第1頁共5頁1.適用范圍1.1本守則適用于壓力容器受壓部件的半自動氣體保護焊焊接。2.焊工2.1施焊焊工必須按《鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則》規(guī)定考試，取的焊工合格證后，才能在有效期間擔任合格項目內的焊接工作。焊工應按焊接工藝指導書或焊接工藝卡施焊。2.2從事受壓元件焊接的焊工，必須有自己的焊工鋼印，并對所焊焊縫質量負責，施焊后按《容歸》規(guī)定打上焊工代號鋼印，或者采用可追溯性記錄的管理方式。2.3檢查員應對實際焊接工藝參數(shù)進行檢查，并做好相應記錄。3.焊前準備3.1半自動氣體保護焊焊工操作時須穿戴好規(guī)定的勞動保護用品，焊接場地應通風良好。3.2檢查氣體保護焊焊絲牌號(型號)應符合焊接工藝規(guī)程中的規(guī)定，焊絲表面應光潔無銹蝕。3.3坡口加工尺寸應符合圖紙要求，裝配尺寸符合圖紙和有關工藝文件的規(guī)定。3.4焊前工件待焊區(qū)域及其周圍各20毫米范圍內應嚴格清理油、銹、氧化皮等有害雜質，露出金屬光澤。需要焊絲填充時，焊絲表面應嚴格清理油、銹等雜質。3.5焊接前必須檢查電源、送絲系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)及焊槍工作的可靠性，如發(fā)現(xiàn)異常應及時進行檢修和調整。3.6CO2氣體必須經加熱減壓流量計干燥后方能進行焊接。焊前應將CO2氣體經加熱減壓流量計通電加熱，待其加熱到一定溫度后，再打開氣瓶調節(jié)流量準備施焊。3.7應經常清理保護罩及導電嘴上飛濺，并涂以防堵劑。3.8工作場地若風速大于1米/秒，必須采取擋風板等防風措施，若風速大于2米/秒，又無有效防護措施時，禁止施焊。3.9焊工必須按有關的設備管理條例，對設備進行維護和保養(yǎng)。4.焊接材料4.1用于壓力容器受壓元件的焊接材料包括焊絲、焊接用保護氣體和成型氣體等。焊絲應按焊材采購規(guī)程進行驗收，焊接用保護氣體按管理規(guī)程規(guī)定驗收。4.2CO2氣體應符合GB6052-85《工業(yè)液態(tài)，二氧化碳》標準的規(guī)定，其二氧化碳純度應大于99.5％，水分含量應小于0.05％?；旌蠚怏w由供應商按我廠要求混合好后供應我廠，同時必須提供氣體分析報告。4.3焊絲入廠后應按采購規(guī)程及有關標準中的相應規(guī)定進行驗收，驗收合格后方能投入使用。4.4壓力容器受壓元件用焊接材料的選用焊材表選用。特殊情況應進行工藝評定或試驗確定。4.5按工藝規(guī)程或有關要求預先調整好規(guī)范參數(shù)。4.6當焊件溫度低于0℃時，應在始焊處100mm范圍內預熱到15℃左右。4.7容器施焊前的焊接工藝評定，應按JB4708-2002標準進行焊接工藝評定。5.焊接工藝5.1電源極性的選擇艾普爾換熱器（蘇州）有限公司壓力容器通用工藝守則第32章標題半自動氣體保護焊焊接通用工藝編號/GS-H11第2頁共5頁氣體保護焊時，一般都采用直流反極性，這時焊接過程穩(wěn)定、飛濺小。只有在堆焊、鑄鐵補焊和大電流高速氣體保護焊等情況下采用直流正極性接法。5.2焊絲直徑半自動氣體保護焊時，對于焊件厚度大于4mm，且焊接位置為水平位置和橫向位置時，可選擇直徑為Ф1.2-Ф1.6mm焊絲，其它情況應選用直徑為Ф0.8-Ф1.2mm的焊絲。5.3焊接電流焊接電流是重要的規(guī)范參數(shù)，焊接電流應根據(jù)坡口形式及尺寸、焊接位置和焊絲直徑來選擇，具體按焊接工藝規(guī)程中的規(guī)定執(zhí)行。焊接電流對焊縫成型有較大影響。焊接電流對焊縫的熔深影響最大，焊接電流增加，熔深也隨之增加；另外，焊接電流增加，送絲速度增加，焊道高度和寬度也隨之增加。5.4電弧電壓電弧電壓是指從焊絲端部到工件之間的電壓。電弧電壓與焊接電流應有良好的配合，才能保證焊接過程的穩(wěn)定。電弧電壓與焊接電流的配合關系一般可按下列關系式來計算。(1)焊接電流小于200A時，U=0.04I+(16±2)(2)焊接電流大于等于200A時，U=0.04I+(20±2)通常電弧電壓提高時，焊道寬度變寬，焊道高度降低，熔深變淺，飛濺顆粒增大。5.5焊接速度焊接速度應根據(jù)焊接電流、電弧電壓、焊縫尺寸以及要求的焊道數(shù)量來確定。對于一定的焊縫尺寸，可以采用不同規(guī)范施焊。一般焊接電流增加，焊接速度也應適當增加。對于熟練焊工可以采用大電流、高速焊。在焊接電流和電弧電壓一定的情況下，焊接速度加快時，焊縫的熔深、熔寬和余高均減小，飛濺增大。當焊接速度過快時，會產生未熔合現(xiàn)象，并將出現(xiàn)駝峰焊道；相反焊速過慢時，焊道變寬，在焊址部出現(xiàn)滿溢。5.6焊絲伸出長度焊接過程中，保持焊絲伸出長度不變，是保證焊接過程穩(wěn)定的重要因素之一。在相同的電流下，焊絲伸出長度愈長，熔融速度愈大，使熔滴與熔池溫度降低，造成熱量不足，而引起未焊透。伸出長度太長，會導致電弧不穩(wěn)，飛濺增大，難以操作，而且焊道易擺動，熔深變淺，甚至破壞保護而產生氣孔。相反，焊絲伸出長度變短，焊接電流增加，弧長略變短，熔深變大。如果焊絲伸出長度過小，將防礙觀察電弧，易使導電嘴過熱而夾住焊絲，影響正常操作，甚至嚴重時燒損導電嘴和噴嘴。一般情況下，焊絲伸出長度應在14-20mm之間為宜。5.7氣體流量的影響氣體保護焊時，氣體流量的大小直接影響氣體的保護效果。氣體流量不足，氣體層流挺度不強，對熔池的保護作用減弱，氣體保護效果不好，易使焊縫中產生氣孔；氣體流量過大，對熔池的吹力增大，冷卻作用加強，易造成氣體紊流，破壞氣體保護效果，使焊縫產生氣孔，而且浪費嚴重。一般情況下，氣體流量應在14-30L/min范圍內選擇為宜，并注意以下幾點：(1)氣體流量的大小主要與焊接電流有關，隨著焊接電流的增加，氣體流量應隨之增大。(2)氣體流量的選擇還與噴嘴長度及噴嘴直徑的大小有關，一般隨著噴嘴長度及內孔直徑的增加，氣體流量也應適當增加。(3)在有風的情況施焊，應適當增加氣體流量，當風速超過2m/s時應禁止施焊。5.8混合氣體采用Ar+CO2混合氣體作為保護氣體時，隨著氣體配比比例的不同，熔滴過渡、電弧穩(wěn)定性、焊絲熔化特性及焊縫成型等均產生一定的變化。隨著Ar3氣比例的增加，焊接電弧熱能量增加，電弧更加穩(wěn)定、飛濺減小，焊縫成型有明顯改善，但焊接變形增大、成本增加。Ar3氣在80％CO2氣在20％。采用混合氣體與純CO2時相比電弧電壓應適當降低，一般降低艾普爾換熱器（蘇州）有限公司壓力容器通用工藝守則第32章標題半自動氣體保護焊焊接通用工藝編號/GS-H11第3頁共5頁2V左右。5.9送絲軟管送絲軟管對焊接過程的穩(wěn)定性有很大的影響，因此使用時送絲軟管應符合下列要求：(1)應具有良好的使用性能,剛柔適中，以保證焊絲能平穩(wěn)送出。(2)軟管應具有足夠的彈性，應能承受較大的彎曲，而不產生永久變形。(3)送絲軟管內壁應光滑、規(guī)整，送絲軟管內徑與使用焊絲直徑應合理匹配，送絲軟管內徑的選擇應符合相應標準或技術文件的規(guī)定。5.10導電嘴5.10.1導電嘴孔徑導電嘴孔徑過大，焊絲與導電嘴接觸不良導電不好，電流不穩(wěn)定，焊縫成型不良；導電嘴孔徑過小，會引起送絲阻力增大導致焊絲產生卷曲或打結。一般細絲小電流時，D=d+(0.1-0.3)mm；粗絲或細絲大電流時，D=d+(0.4-0.6)mm。D：導電嘴內孔直徑，d：焊絲直徑5.10.2導電嘴長度導電嘴太長，送絲阻力增大，成本增加；太短，則導電性不好，而且焊絲不易對準焊道。一般導電嘴長度在L=25-40mm為適宜。5.11噴嘴5.11.1一般情況下，應盡量采用圓柱型噴嘴，其層流區(qū)較長，保護效果較好，但對于坡口內及狹窄處焊接時可以采用錐形噴嘴。5.11.2噴嘴長度噴嘴長度長些可以增強保護效果，但過長會影響操作。實際使用時，應根據(jù)實際位置和焊絲干伸長度來選擇合適長度的噴嘴。噴嘴長度一般在65-100mm為宜。5.11.3噴嘴內徑通常情況下，噴嘴內孔直徑與電流大小有關。電流較小時，噴嘴直徑也小；電流較大時，噴嘴直徑也大。噴嘴內徑一般為Ф12-24mm。5.12噴嘴與工件的高度當噴嘴高度過高時，氣體的保護效果降低，易產生氣孔；噴嘴高度過低時，噴嘴易粘附飛濺，造成燒損，且不易看清焊接方向。一般情況下，噴嘴與工件的高度在10-20mm為宜。7.其它方面7.1由于操作不正確，設備調試不當及焊接規(guī)范不合適等引起的異常情況及原因分析和處理方法等列于表7-1。7.2焊接過程中有關常見缺陷的種類及缺陷產生原因和相應的防止措施等列于表7-2。7.3焊前預熱應根據(jù)有關標準及相應的焊接工藝規(guī)程執(zhí)行。7.4焊接過程中，施焊過程中層間溫度不得超過規(guī)定范圍，當焊件要預熱時，應控制層間溫度不得低于預熱溫度。艾普爾換熱器（蘇州）有限公司壓力容器通用工藝守則第32章標題半自動氣體保護焊焊接通用工藝編號/GS-H11第4頁共5頁8焊后檢查8.1焊后焊工應對焊縫進行外觀檢查，焊縫表面不得有裂紋、夾鎢、氣孔、咬邊、弧坑和飛濺物。8.2對于電弧擦傷處的弧坑需經修磨，使其均勻過渡到母材表面，修磨的深度應不大于該部位鋼材厚度δs的5%且不大于2mm，否則應予補焊。8.2焊工自檢合格后，按有關技術條件要求打上焊工鋼印。8.3產品焊縫的無損檢查及焊接試樣的數(shù)量，檢驗要求按相應的標準和技術條件進行。9焊縫返修9.1對需要對焊縫返修的缺陷應當分析產生原因，提出改進措施，按評定合格的焊接工藝，編制焊接返修工藝后進行返修。9.2應返修部位應開寬度均勻、表面平整、便于施焊的凹槽，且兩端有一定坡度。9.3焊縫同一部位返修次數(shù)不宜超過二次，如超過兩次，返修前應經技術總負責人批準，并將返修次數(shù)、部位和返修情況記入容器質量證明書。表7-1：焊接異常情況的產生原因和處理方法異常情況產生原因處理方法飛濺大(1)相對焊接電流，電壓太高(2)電感量過大或過小(3)送絲不均勻(1)選擇合適的電弧電壓(2)仔細調整電感量(3)檢查壓絲輪和送絲軟管電弧不穩(wěn)(1)導電嘴內孔直徑太大(2)送絲滾輪磨損(3)送絲軟管的彎曲半徑小于Ф400mm(4)送絲軟管接頭處有小彎(1)更換(2)更換(3)展開送絲軟管(4)修理保護氣體不流出或不能關斷(1)電磁氣閥失靈(2)減壓表凍結(3)管路折彎(4)氣路接頭或氣管漏氣(1)修理或更換電磁氣閥及線路(2)使預熱器加熱(3)將管路展開(4)緊固接頭或更換氣管焊絲粘在導電嘴上(1)導電嘴到母材距離太小(2)送絲不平穩(wěn)(1)調整伸出長度在適當距離起弧(2)清洗送絲軟管母材與噴嘴間產生電弧噴嘴與導電嘴或導向管間短路(1)清除飛濺(2)更換絕緣套焊槍過熱(1)電流太大或焊接時間不符合暫載率的規(guī)定(2)對于水冷焊槍，冷卻水循環(huán)不好(1)按焊槍允許的電流及暫載率要求使用(2)檢查并修理艾普爾換熱器（蘇州）有限公司壓力容器通用工藝守則第32章標題半自動氣體保護焊焊接通用工藝編號/GS-H11第5頁共5頁表7-2：常見缺陷的產生原因和防止措施缺陷產生原因防止措施氣孔(1)焊絲或工件有油銹和水(2)氣體純度較低(3)氣體減壓閥凍結而不能供氣(4)噴嘴被焊接飛濺堵塞(5)輸氣管路堵塞(6)有風(1)仔細清除油銹和水(2)更換氣體或采取脫水措施(3)應串接預熱器(4)仔細清除附著在噴嘴內壁的飛濺物，并涂以防堵劑(5)檢查氣路有無堵塞和氣管有無彎折(6)采用擋風措施或更換工作場地裂紋(1)焊絲或工件表面不清潔(2)焊縫中含C、S量高而Mn量低(3)多層焊第一道焊縫過薄(4)熔深過大(5)預熱、層間溫度及焊后熱處理不當(1