文档介绍：锅炉和压力容器埋弧自动焊焊缝余高超标的原因及预防措施
摘要:本文介绍锅炉和压力容器埋弧自动焊在焊接过程中出现的焊缝余高超标问题,分析产生原因并提出相应的预防措施。
关键词:埋弧自动焊;焊缝余高;原因;预防措施
引言:
在锅炉和压力容器的制造环节,焊接是最重要的工序之一,焊接质量的优劣直接决定了锅炉和压力容器的产品质量。笔者从事的工作为锅炉和压力容器的驻厂监检,通过对埋弧自动焊焊接过程中出现的焊缝余高超标问题进行分析并改进焊接工艺,最终制定出预防措施。
埋弧焊焊接参数可分为主要参数和次要参数。主要参数是指那些直接影响焊缝质量和生产效率的参数,它们是指焊接电流、电弧电压、焊接速度、电流种类及极性和预热温度。对焊缝质量产生有限影响的参数为次要参数,它们是指焊丝直径、焊丝伸出长度、焊丝倾角、焊丝与焊件的相对位置、焊剂粒度、焊剂堆散高度等。
焊接参数从两方面决定了焊缝的质量。一方面,焊接电流、电弧电压和焊接速度三个参数综合的焊接热输入影响着焊缝的力学性能;另一方面,这些参数分别影响到焊缝的成型。这些参数的合理匹配才能焊制成型良好且无缺陷的焊缝。因此需了解各工艺参数对焊缝成型影响的规律以及与焊缝结晶过程的关系。
一、焊缝余高超标的原因
焊缝余高超标有连续超标和断续超标两种。影响焊缝余高的埋弧焊焊接主要参数为焊接电流、电弧电压、焊接速度。在其他条件不变的情况下,焊接电流增大,使焊丝熔化量增加,焊缝余高增加。在其他条件不变的情况下,电弧电压降低,使熔池、熔滴温度降低,焊缝宽度减少变得高而窄。在其他条件不变的情况下,焊接速度减小,焊丝熔化量增加,焊缝余高也会增加。
影响焊缝余高的次要参数为焊丝伸出长度,焊剂堆散高度,焊件倾斜度。焊丝伸出长度决定该段焊丝在大电流时产生很高电阻热,使焊丝熔化速度增大,因此焊缝余高增加;工件倾斜为上坡焊时,随倾斜度增加,焊缝余高明显增加。
焊剂堆散高度过高也会引起焊缝余高超标。
在环焊缝的焊接过程中,因其工况和纵焊缝不同,还需考虑其他因素。纵缝焊接时工件不动,由焊接小车或焊接机架行走,焊接熔池的形成和结晶是处于相对静止状态的。而环缝焊接时,焊接机头不动,工件在滚轮架上做旋转运动,因此焊接熔池的形成和结晶是在运动状态下完成的。环缝焊接时焊丝与焊件的相对位置非常关键。
如图1所示,筒体做顺时针转动,内、外环缝焊接时位于B、A点,其目的是使熔池的结晶过程尽可能处于水平状态,使焊缝成型美观,d即为焊丝偏移尺寸。焊件的直径越大,允许焊丝偏移的尺寸越大,这是因为焊件直径越大,在同一偏移中心角的情况下,所对应的弧长越大;环缝的焊接速度越大,允许焊丝偏移的尺寸越大,这是为了使熔池和熔渣能在适当的位置凝固,以免造成铁流流失或下淌,保证焊缝质量。
当焊接内侧环焊缝时,焊丝偏移在点B处。焊丝的偏移使得焊丝处于“上坡焊”的位置,目的是使焊缝有足够的熔深。当焊接外侧环焊缝时,焊丝偏移在点A处。焊丝的偏移使得焊丝处于“下坡焊”的位置,这样一则可以减小熔深避免烧穿,二则使得焊缝成型美观。
焊接环缝时,因为筒体回圆效果不好,会造成筒体圆度差较大,在某些局部位置就会形成实际的电弧长度变化(即电弧电压变化)。在焊接处位置亦形成了局部筒体的曲率差异,但是焊丝偏移不能随着局部曲率改变微调。这些