|
1 焊接性分析 TP304奥氏体不锈钢管道焊接时具有熔点高、铁水流动性差、导热性差、焊缝易氧化变色等焊接物理特性。材料熔点高会导致钨极氩弧焊电弧在焊缝短时间内不能形成熔池，铁水由于熔点高较为粘稠，流动性差，表现在焊接时电弧移动到那个位置，铁水跟随电弧流动到哪里，这就要求焊工手持焊枪移动、停顿电弧要稳、准。同时不锈钢导热性差，焊缝极易氧化变色，特别是焊缝及热影响区呈暗灰氧化色时，铁水流动发涩，造成焊纹凌乱，咬边严重，就为失败焊缝。 2 焊接准备 焊接电源：选用具有陡降外特性的直流逆变手工钨极氩弧焊机；焊枪型号QQ-85°/300；喷嘴型号5～9号；试件规格Φ60mm×4mm×100mm；焊材牌号ER308（H08Gr21Ni10Si）规格为Φ2.4mm。 3 焊接工艺 焊接方法采用手工钨极氩弧焊，单面焊双面成形，背面充氩气保护，焊接工艺参数见附表。 3.1坡口型式及焊前清理 （1）坡口型式V形；坡口角度60°±1°；对口间隙2.6～3.0mm；钝边厚度0.5～1.0 mm；焊接坡口型式选择如图1所示。 （2）焊前清理首先使用铰刀将试件坡口内部10～20mm范围内清理干净，再用角向磨光机将坡口面及坡口两侧10～20mm范围内打磨至露出金属光泽。 图1 试件尺寸及坡口型式 3.2试件组对及定位焊 （1）试件组对采用与焊接位置相同的2G位置进行组对及定位焊，采用两点定位方法。定位焊位置是将焊缝平均分成3等分，点固两点从第3点进行焊接，点固长度≤10mm，保证焊点熔透无缺陷，如图2所示。 图2 定位焊型式 （2）定位焊缝操作要点：定位焊时除点固点之外其余焊口部位及上下管口全部采用锡纸胶带密封，试件内部进行充氩保护，当将管内空气全部排出后再进行定位焊接，定位焊是正式焊缝的一部分，不允许有气孔、氧化、裂纹及未焊透等缺陷；且定位焊缝内部余高≤1.0mm，以免焊接到定位焊缝处接头困难，容易出现脱节及未熔合等缺陷。定位焊缝完成后将两端磨成斜坡状，以便在接头时不容易出现焊接缺陷，如图3所示。 图3 定位焊 3.3根焊要点 （1）根焊采用传统端把焊接上下摆动操作法，焊接时除第一段根焊之外其余焊口部位及两侧全部采用锡纸胶带密封，将管内空气排出后，进行焊接操作。 （2）电弧引燃后立即送一滴铁水，待形成熔池出现熔孔再送第2滴铁水，铁水送进后借助电弧推力将熔化后的铁水向上坡口推，保证内部成形，焊枪焊丝角度如图4所示。 图4 焊枪、焊丝角度 （3）根焊时，熔孔不要过大，最好在间隙内部摆动，防止上坡口内部出现咬边，运弧方式采用上下摆动，随着温度的上升送丝和行走的速度一定要越来越快，防止焊缝氧化。 （4）焊接过程中，由于管子垂直固定，随着焊接位置变化，焊工的身体也要随之移动，以保证焊枪、焊丝角度。 （5）焊接时如发现电弧气氛呈蓝色，或者熔池有发泡现象，应立即停止焊接并检查问题所在，待解决问题和清除缺陷后继续焊接直至完成。 （6）收弧时在熄弧前向熔池连送两滴填充金属，再将熔池移至坡口一侧收弧。熄弧后喷嘴继续放在熔池上，使保护气体继续对熔池进行保护，待完全冷却变暗后再移开。 3.4填充层摇把操作要点 根焊完成后，使用不锈钢丝刷对焊缝进行清理，一是能够将焊缝表面清理干净防止夹渣；二是清理过程中随时间延续试件温度降低，有利于保证焊缝盖面焊接时，不出现氧化变色，运弧方式则采用摇把进行操作。 （1）摇把焊接操作时根据喷嘴直径及根焊层厚度调整钨极伸出长度，使钨极尖与熔池保持1～2mm距离；操作时焊枪喷嘴轻轻靠在坡口上，钨极尖直接摆到坡口两侧使之熔化；同时焊枪不要用力按在坡口上，防止摆动时陶瓷嘴打滑电弧脱离熔池。 （2）摇把时钨极成45°角上升，焊丝放在熔池中心偏上，然后垂直下降，利用焊枪圆形喷嘴滚动做月牙形或者Z形摆动如图5所示；手持焊枪处沿逆时针做画圆圈动作，焊枪摆动时要稳匀不能过快，焊枪就会自动向前行走。 图5 焊枪运弧型式 （3）采用连续送丝方式，即焊丝不离开熔池。同时电弧不能在原地停留，熔化即走，防止过烧氧化形成焊接缺陷。 （4）填充层尽量与母材齐平，但不要熔化原始坡口，影响盖面成形。填充完成后用工具将接头高出部分处理掉，最后用钢丝刷清理干净。 3.5 盖面层要点 （1）盖面层采用与填充层相同的摇把运弧方法及送丝方式操作。 （2）起弧时由于起弧处温度较低，焊丝端部送到焊缝中心，待铁水熔化后摆动电弧使熔池均匀摊开。 （3）盖面焊缝摇把时由于焊缝宽度增加，焊接时尽量采用手腕摆动，这样能够减少身体摆幅，提高焊接效率及焊缝成形系数。 （4）为保证焊道边线齐平，运弧时让电弧带动熔池运动，熔池面积不能太小，否则边线不齐。 4 焊接注意事项 4.1操作过程中如不慎使钨极与焊丝相碰，发生瞬间短路，会造成焊缝污染和夹钨，这时应立即停止焊接，将被污染处清理干净。同时应更换钨极，方可继续焊接。 4.2收弧时，电弧应由焊缝中心向外拉至坡口面处衰减熄灭，并要注意控制速度，不能过快，以免产生缩孔。 4.3选择合适的焊接规范参数，提高操作技术水平及熟练程度，送丝及时、到位准确、摆动一致。 5、焊缝外观要求 焊接完成后，焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹渣和咬边等焊接缺陷。每层焊缝焊接完成后，焊缝颜色呈现红色、白色、金黄色为优质焊缝；呈现灰色和黑色为劣质焊缝，焊缝外观成形如图6所示 图6 焊缝外观成形 6 摇把焊接要点 摇把焊接技术的要点是：焊枪喷嘴靠近母材坡口一侧引燃电弧，大拇指沿食指中段向下摩擦送丝，形成熔池；然后利用手腕的摆动使喷嘴扇形滚动摆动，利用熔滴的表面张力作用来填充坡口形成焊缝的一种手工钨极氩弧焊接方法。 6.1 连续送丝，提高生产效率。送丝手势为大拇指与食指、中指紧夹焊丝，用大拇指沿食指中段摩擦向熔池推动焊丝，焊丝从无名指和小拇指中间穿出，起定位作用。摇把送丝法的特点是续丝稳而快、不间断，使焊缝成形美观生产效率高。 6.2保护气体范围增大，提高焊接质量。焊嘴扇形均匀的摆动加大了氩气的保护圈，更好的保证了焊缝的质量。同时熔滴在电弧推力作用下形成的焊缝使两侧熔合良好，且焊丝一直没有脱离氩气的保护圈，故焊缝内部、表面质量都能够保证。 6.3摇把对作业空间要求较大。因手臂需要摆动，在受限空间不能操作。
|
|
|
