第十四章 常用金屬材料的焊條電弧焊工藝與操作技巧(一)(2 / 3)

(2)焊前要嚴格清理待焊處的鐵鏽及油汙,焊件厚度大於10mm時,焊前應預熱到200~300℃,一般采用直流反接,焊接電流應比焊低碳鋼小10%左右。

(3)預熱溫度應在250~350℃以上(采用奧氏體不鏽鋼焊條可不預熱)。

(4)為了降低熔合比,以減少焊縫中的含碳量,高碳鋼最好開坡口多層焊接。

(5)在U形或X形坡口多層焊時,第一層應用小直徑焊條,壓低電弧沿坡口根部焊接,焊條僅做直線運動。以後各層焊道應根據焊縫寬度,采用環形運條法,每層焊縫應保持3~4mm厚度。

(6)對X形坡口應兩麵交替施焊。焊接時要降低焊接速度使熔池緩冷,在最後一道焊縫上要加蓋“退火”焊道,以防止基本金屬表麵產生硬化層。焊件厚度在5mm以下時,可不開坡口從兩麵焊接,焊條應做直線往返擺動。

(7)定位焊應采用小直徑焊條焊透。由於高碳鋼裂紋傾向大,定位焊縫應比焊低碳鋼時長些,定位焊點的間距也應適當縮短,但不高出焊麵。不在基本金屬的表麵引弧。收弧時,必須將弧坑填滿,熔敷金屬殼高出正常焊縫,以減少收弧處的氣孔及裂紋。

(8)焊接時盡量采用小電流和慢的焊接速度使熔深減小,以減少母材的熔化;盡可能先在坡口上堆焊,然後再進行焊接;減少焊接應力可采用錘擊焊縫的方法。

(9)焊後,焊件應進行600~650℃回火處理,以消除應力、固定組織、防止裂紋改善性能。

三、操作實例

1.壓縮空氣輸送管道的焊接

某空壓站壓縮空氣輸送管道的安裝工程,鋼管為20A的Ф108mm×4mm水平固定對接焊。焊接工藝與操作要點如下。

(1)管端焊口,焊口平整光潔、不開坡口、間隙1-2mm、兩管中心線應同心,外徑錯邊量小於0.5~1.0mm。

(2)禁止強行裝配。焊口上部間隙比下部大0.5mm作為焊接反變形量。

(3)焊條規格采用Ф3.2mm的J427焊條,經350℃烘幹2h後,保溫150℃隨用隨取。焊接電流選用90~120A。

(4)定位焊的數目、位置要適當。如發現定位焊焊點有未焊透、裂紋等缺陷時,必須鏟除重新點固。焊點兩頭修磨成緩坡,並清除熔渣,飛濺。

(5)焊接次序。

①從管子下部起焊,並以垂直中心線為界分兩次焊完。起焊點從仰焊部位中心線提前10mm處開始。焊接時必須以半擊穿法運條,將坡口兩側熔透造成反麵成形,並按仰、仰立、立、斜平及平焊順序將半個圓周焊完。在超過水平最高點10mm處熄弧。焊接過程中應注意焊縫表麵成形呈圓滑過渡而有餘高。

②後半圈起焊時,首先用長弧預熱前半圈起焊點,待接頭處熔化時迅速將焊條轉成水平位置,用電弧對準熔化鐵水用力向前一推,將原焊縫化成的鐵水推掉10mm左右,形成緩坡形槽口。隨即從槽的後端焊接,並以仰焊用焊條向上擊穿熔化的根部,形成熔孔後再按前半圈同樣的方法焊接。

(6)收尾。當焊至距接頭處3~5mm時,絕對不準熄弧。在接頭封閉收尾時,壓低電弧擊穿熔池,並在接尾處來回擺動達到充分熔合。收尾熄弧前必須填滿弧坑。

2.臥式快裝爐集箱的焊接

4tbrh臥式快裝爐集箱的焊接,材料為20鋼,由管子與端蓋焊接組成,采用單麵焊雙麵成形。焊接工藝要點如下。

(1)坡口形狀。由焊縫標注可知:V型坡口、坡口成60°、鈍邊和間隙各為2mm。

(2)焊接位置。環縫放在滾輪架上,以平焊上坡焊位置施焊。

(3)焊接材料。選用J507焊條,直徑為Ф2.5mm、Ф3.2mm兩種。

(4)焊接規範。根據無縫鋼管壁厚須采用多層焊。第一層焊條直徑Ф2.5mm、焊接電流60~90A;以後各層及蓋麵層焊條直徑Ф3.2mm、焊接電流90~120A。層數為7~8層。可采用直線形及鋸齒形運條,各層焊道接頭要錯開,焊接速度(工件轉速)視熔池情況而定。

(5)檢驗。焊後25%焊縫經X射線檢驗。

3.機軸的焊接

某設備機軸直徑為75mm,材質為45鋼(中碳鋼),采用焊條電弧焊將其接長。

采取的焊接工藝如下。

(1)焊前將接頭處加工開成坡口,並預熱200℃。

(2)采用Ф3.2mm的J507焊條焊接,焊條嚴格按要求烘幹。

(3)先用較小直徑的焊條四點對稱定位焊。待校直以後,用較大的電流將鈍邊熔透並填滿間隙,仔細地除去表麵的熔渣及飛濺金屬,

(4)第一層焊縫焊接電流為170~180A,務必焊透。第二層和以後各層焊接電流為180~190A。

(5)焊接時保持層間溫度200℃。

(6)用多層堆焊的方法進行焊接。焊最後一層時,焊道要寬,可采用“8”字形運條法進行焊接。如果焊件批量大,為了操作方便,減輕勞動強度,最好將工件放在V形支架或其他傳動裝置上,邊轉邊焊,可提高焊接質量和生產率。

(7)焊完以後立即在爐中進行消除應力熱處理,回火溫度為(650±5)℃,保溫2.5h,然後緩慢冷卻,經過24h後從爐中取出。

第二節 低合金結構鋼的焊接工藝與技巧

一、焊接特點

1.熱影響區有比較大的淬硬傾向

強度等級較低而且含碳量較低的一些鋼種,如09Mn2、09MnV等焊接熱影響區的淬硬傾向並不大,但隨著強度等級的提高,熱影響區的淬硬傾向就增加,為了減緩熱影響區的淬硬傾向,必須選擇合理的工藝規範。

影響熱影響區淬硬程度的因素有兩方麵。

(1)材料及結構形式,如鋼材的種類、厚度、接頭形式及焊縫尺寸等。