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            1. 核電用159mm×8mm不銹鋼管手工鎢極氬弧搖把焊焊接工藝研究

              奧氏體耐熱鋼因具有良好的高溫力學性能故被廣泛應用于核電安裝中,而其焊接所用工藝對其使用性能有較大影響,因此研究其焊接工藝對提高核電安裝焊接質量有重大意義。本文首先介紹了手工鎢極氬弧搖把焊的焊接工藝特點,隨后通過對不銹鋼管06Cr19Ni10的手工鎢極氬弧搖把焊焊接工藝的研究和應用,保證了其焊接接頭的性能。

              眾所周知,基于工藝先進、質量可靠、焊縫成型美觀等特點,鎢極氬弧焊被越來越多應用在了核電、火電、石油、化工等設備制造及安裝等行業。其傳統的手工操作方法是靠手指對不銹鋼管的依托,噴嘴懸空的方式操作,這種操作方式難度較大、焊接質量不穩定且勞動強度大,工作效率偏低。因此結合核電特點,本文將鎢極氬弧焊搖擺法應用于核電安裝、設備制造、檢修等項目中,從而達到提高焊縫內部質量,優化焊縫外觀成型的目的。

              1手工鎢極氬弧搖把焊特點

              搖把焊是氬弧焊的一種操作方法,和傳統飄把操作方法有所不同,其具有靈活、快捷、成型美觀等特點。其特征是:將瓷嘴輕靠在坡口、利用手腕的靈活走鋸齒形滾動進行打底、填充、蓋,取代以往噴嘴懸空的操作方式。由于這一基本操作方式的改變,使其具有靈活、快捷、成型美觀等特點。搖把焊的基本特點是:(1)搖把焊時焊機借助噴嘴與不銹鋼管的依托,使焊機的橫向擺動、擺動頻率、擺動兩側、焊接速度準確、連貫、可調性強。(2)施焊過程中噴嘴與坡口傾斜角度、鎢極與不銹鋼管的距離皆可靈活調整。(3)焊接過程穩定,熔池易于控制,焊縫外表成型均勻、美觀,可以有效避免焊縫的夾鎢、咬邊、內凹等缺陷。

              2手工鎢極氬弧搖把焊不銹鋼管工藝

              選用規格Φ159mm×8mm06Cr19Ni10鋼管進行搖把焊焊接工藝研究。

              2.1焊前準備

              1)坡口清理:清除坡口及兩側20mm內的銹、油污、雜質等。

              2)坡口形式及對口形式如圖1所示。

              3)背面保護:將氬氣管置于不銹鋼管內部一端并用膠帶將不銹鋼管兩端和焊口處封住而后開啟充氬氣瓶進行背面充氬,氬氣流量為8-10L/min,充氬2-3min后用鎢極尖在不銹鋼管的另一端扎4個孔洞,以便焊接時加快背面冷卻,其示意圖如圖2所示。

              2.2焊接操作要領

              2.2.1要求

              (1)焊機角度:焊接過程中焊機與沿著焊道方向角度始終保持70-80。

              (2)送絲方法:打底時根據焊接位置不同,可以采用不同的送絲方法(內送絲、外送絲),如圖3所示,確保根部焊透熔合良好并有效控制焊縫背面高度。一般,焊縫4點鐘-8點鐘位置采用內送絲方法,其余焊接位置采用外送絲焊接方法。填充及蓋面過程中一般采用拖絲焊,利用瓷嘴在坡口或者焊縫上面進行鋸齒滾動,根據瓷嘴滾動和前移幅度的大小來掌握焊縫寬窄度及焊縫余高。送絲過程中要均勻連續,送絲速度可以根據電流大小、焊接速度來確定。

              2.2.2打底層

              1)點固焊。點固焊采用與正常焊接時相同的焊接工藝參數,點固焊長度10-15mm,厚度1mm左右,于焊縫3點鐘位置和9點位置各焊一處。點固焊后采用手持式磨光機將點固焊點的兩端修磨,打磨出45°的斜坡,隨后將不銹鋼管進行3-5°反變形。

              2)引。河诤傅6點鐘位置坡口邊一側處引燃電弧。

              3)送絲:以內送絲法將焊絲端部送置于電弧引燃處,連續送絲形成第一滴鐵水,隨后滾動磁嘴將引燃的電弧擺動至坡口邊另一側鈍邊處,連續或斷續送絲形成第一個熔孔,連續或斷續送絲待坡口兩側熔合良好后向上滾動磁嘴,隨后以連續或斷續送絲方式形成第二個熔孔,并以此方式形成打底焊道,打底層厚3mm。收頭:打底層焊道前后兩面,由下而上焊接至12點處時將進行收頭處焊接,此時形成一個直徑約5mm的圓孔,由于管內氬氣流量較大向外溢出強烈形成負壓,無法進行正常焊接,需調節焊縫背部充氬氣體流量,氬氣流量至2-3L/min。待收頭初無負壓時方可進行收頭處焊接,以避免產生根部未熔合缺陷。

              4)接頭:打底層接頭時,在待接頭處前5mm處位置引燃電弧,電弧穩定后將電弧拖至接頭處,熔化待接頭部分的焊縫金屬使之呈亮紅色,隨后將焊絲端部至于坡口邊一側連續送絲形成第一滴鐵水,隨后滾動磁嘴將引燃的電弧擺動至坡口邊另一側鈍邊處,連續或斷續送絲形成第一個熔孔,此時一良好的焊接接頭即形成。

              收。汉附又潦栈√帟r,連續或斷續送絲使收弧處鐵水飽滿,然后擺動焊機將穩定燃燒的電弧拖動至超過起弧處5mm左右的位置,將電弧拖至母材坡口邊處熄滅電弧,繼續按兩至三次高頻焊機開關,防止產生縮孔或弧坑裂紋,并繼續將磁嘴停留在收弧處片刻冷卻收弧處以防止氧化。

              2.2.3填充層

              1)清理:待不銹鋼管冷卻至100攝氏度以下后用不銹鋼絲刷清理打底層焊道,清除氧化物防止夾渣。

              2)填充:將磁嘴輕貼于坡口處,上抬下壓鋸齒形滾動磁嘴使電弧穩定燃燒并連續送絲,鎢極帶動鐵水擺到坡口兩側使之與母材金屬熔合。填充完一層后,待前一層焊道冷卻至100攝氏度以下再進行下一層填充層焊接,填充厚度5mm。填充層焊接時不可破壞焊縫坡口邊線,以免給蓋面時帶來困難。

              2.2.4蓋面層

              6點鐘起弧,磁嘴輕貼焊道左右滾動并鋸齒形上抬下壓焊機,采用拖絲焊連續送絲,以坡口邊為基準線,電弧帶動鐵水擺動至坡口邊使熔池與坡口邊熔合良好,焊至12點鐘處收弧。

              焊接操作時焊機角度始終與沿著焊道方向保持70-80°的角度且不可用力按壓焊機以防磁嘴滑動滑擦。焊接過程中,捏絲的方法兩種,一種是左手捏住焊絲的遠端,靠左臂移動送進。但送絲時易抖動,不推薦使用。另一種方法是以左手的拇指、食指捏住,并用中指和虎口配合托住焊絲下部。焊接過程中,若局部接口間隙較大時,應快速向熔池添加焊絲,然后移動焊機。如果發現有下沉趨向時,必須斷電熄弧片刻,再重新引弧繼續焊接。收弧時,要多送一些焊絲填滿弧坑,防止產生弧坑裂紋。

              2.3焊縫質量檢驗

              通過對焊縫的外觀檢查、射線檢查以及力學性能檢查,均符合工藝評定要求。

              3結束語

              通過實踐表明,手工鎢極搖把焊操作方法是一種比較合理的操作方法,靠瓷嘴與不銹鋼管的支撐依托,焊機操作趨于簡單、可靠,擺動基本動作的靈活與可調性較好。隨著送絲方式的改變,有效地解決了焊接時仰焊部位的根部凹陷,并減少了其它缺陷的產生,提高了焊接接頭的內在與外觀質量。由于支撐方式由手指變為焊機,消除了焊工操作時的緊張感,降低了勞動強度,提高了生產效率。

              文章作者:不銹鋼管|304不銹鋼無縫管|316L不銹鋼厚壁管|不銹鋼小管|大口徑不銹鋼管|不銹鋼換熱管

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