手工钨及氩孤焊在压力容器厚板打底焊中的运用

PAGEPAGE7手工钨极氩弧焊在压力容器厚板打底焊中的运用一、前言：手工钨及氩弧焊是钨作为电极，用氩气作保护气体的一种手工操作的焊接方法，焊接时，钨极不熔化，无电极金属的过渡问题；电弧现象比较简单，焊接工艺过程的再现性较强，焊接质量稳定，在许多重要的工业部门都有广泛的应用；由于设备技术设计要求，相对如此厚度板材（54mm）进行钨极焊，公司上属首次。二、设备制作技术要求和规范：1、产品为GZ2010-15遵义氧化铝厂III类容器分合料箱。焊缝系数I，工作介质Na2OK;设计压力为12.4MPa;设计温度为2900C；试验压力为19.86MPa;2、热处理后不得在容器本体金属上焊接其它构件。3、所有角焊缝应倒圆角，所有焊缝坡口处表面粗糙度为25。4、封头材料要求在正火状态，并且按JB/T4730.3进行超声波检测，不低于II级为合格。5、所有焊缝应用钨极氩弧焊打底，保证金焊透，填充采用手工电弧焊和埋弧自动焊。6、设备焊接制作须符合GB150-1998《钢制压容器》，JB/T4730.1—JB4730.6-2005《承压设备无损检测；TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》。7、焊工必须持证上岗。三、设备材质与坡口形式：1、设备简图：2、钢板材质为低合金钢Q345R（GB713-2008）。3、锻件为低合金钢16MnIII,IV(JB4726)。4、简体纵环缝坡口图：5、接管与筒体焊接结构坡口图：6、接管与封头焊接结构坡口图：四、焊前要求：1、焊前将坡口表面及四周50mm以内的水、铁锈、油污等杂质清理干净。2、焊前必须将焊缝加温至1500C后再进行焊接。3、钨极焊丝规格选用TIGJ50（2.5mm）焊丝。4、钨极选用铈钨极。5、保护汽体选用纯度达到99.99%的氩气。6、焊接电源选用直流正接。7、装配为了确保焊缝对准和防止焊接过程中变形，应采用点固焊装配。五、焊接工艺参数和方法1、工艺参数：钨极伸出长度焊接电流（A）电弧电压（V）氩气流量（L/min）钨极直径焊丝直径钨极伸出长度喷嘴直径喷嘴至工件距离打底焊90-10012-167-9(mm)2.52.54-810≤122、焊接方法：手工电孤焊的优缺点：①、设备简单通用，可用成本较低的交流或直流电源。②、灵活方便，几乎可用于焊接各种位置、各种厚度和形状的焊件。③、焊条品种齐全，可供焊接不同钢材时选用。④、焊接质量主要决定于焊工的熟练程度和焊条的质量。⑤、焊接效率低。⑥、采用气、渣联合保护。钨极氩弧焊的优缺点：①、氩气具有极好的保护作用，能有效的隔绝周围空气，它本身既不与金属起化学反应，也不溶于金属，使得焊接过程中的冶金反应简单易控制。②、钨极电弧稳定，既使在很小的焊接电流（＜10A)下仍可稳定的燃烧，特别适用于薄板、超薄材料的焊接。③、热源和填充焊丝可分别控制，因而热输入容易调节，可进行各种位置的焊接，也是实现单面焊双面成形的理想和方法。④、由于填充焊丝熔滴不通过电弧，故不会产生飞溅，焊缝形美观。⑤、氩弧焊在焊接过程中电弧能够自动清除焊件表面的氧化膜，因此，可成功地焊接一些化学活泼性强的有色金属，如铝、镁及其合金。⑥、焊缝熔深浅，熔敷速度小，生产效率较低。⑦、钨极承载电流的能力较差，过大的电流会引起钨极熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池，造成污染（夹钨）。⑧、惰性气体（氩气）较贵，和其它电弧焊方法（如手弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊等）相比，生产成本较高。⑨、氩弧周围受气流影响较大，不易室外工作。3、由于板材厚度为（54mm）罐体直径为1米人无法进入罐体进行操作，所以焊缝要求单面焊双面成形，以往都是采用手工电弧焊，但是手工电弧焊在焊接过程中飞溅大、不易脱渣，而且成形粗糙不光滑，而钨极氩弧焊则成形美观、无飞溅，焊接速度快，所以选用钨极打底。六、焊接过程：1、采用左向焊法，首先从右侧间隙较小处引弧；引弧方法采用高频引弧，注意钨极与工件之间保持一定距离（2-3mm），利用高频振荡器产生的高频高压电击穿气隙引燃电弧。2、待坡口根部熔化，形成熔池和熔孔后开始填加焊丝，当焊丝端部熔化，形成熔滴后，将焊丝轻轻向熔池里推一下，将铁水送到坡口根部，保证背面焊缝的高度；填丝的同时，焊枪作小幅度横向摆动，并向左均匀移动。注：①填丝要均匀，由于熔池的热量主要集中在坡口的下部，过快形成余高大和未熔合，过慢形成下淌焊溜和咬边等缺陷。②焊缝间隙大时，焊丝应随电弧作横向同步摆动，送丝速度者要与焊接速度相适应。③不能把焊丝直接放在电弧下面，避免造成钨极与焊丝相碰发生短路，造成焊缝污染或夹钨；也不能把焊丝抬得过高，撤回焊丝时，不要让焊丝端头离开氩气保护区，以免焊丝端头被氧化，造成氧化物夹渣或产生气孔。3、停弧时，首先将焊丝抽离电弧区，但不要脱离保护区，以免焊丝端部氧化，然后将焊枪移到熔池的前边缘上方后抬高，拉断电弧，注意焊枪不要抬得过高，使熔池失去保护最好的办法是采用电流衰减灭弧。5、焊接接头是两段焊缝交接的地方，对接头的质量控制是非常重要的；由于温度的差别和填充金属量的变化，该处易出现超高、缺肉、未焊透、夹渣、气孔等缺陷；所以，焊接时应尽量避免停弧，减少冷接头次数，由于在焊接过程中，需要更换钨极、焊丝等，因此，接头是不可避免的；应尽可能设法控制接头质量；一般在接头处要有斜坡，不留死角，重新引弧的位置在原坑后面，使焊缝重叠20-30(mm)，重叠处不加或少加焊丝，要保证熔池的根部焊透。6、钨极氩焊打完底后采用手工电弧焊接J507焊条（4m