第十五章 常用金屬材料的焊接工藝與操作技巧(四)(2 / 3)

(5)鎳基合金中的多數合金元素對氧的親和力很大,如果因氣體保護不良而引起氧化燒損時,則會嚴重地降低合金接頭的使用性能;同時氧化生成的氧化物還會損害焊縫金屬的性能,降低液體金屬的流動性,使焊縫成形不光潔,甚至還可產生氣孔缺陷。因此,在焊接過程中焊絲加熱端與熔池必須處於氣體保護狀態,單麵熔透焊時背麵要用帶凹槽的銅襯墊,並通以保護氣,使焊縫正、反麵得到充分的保護。為加強焊接區的保護效果,也可在焊嘴後側加一輔助輸送保護氣的拖罩。

(6)在氬弧焊的熱循環作用下焊縫和熱影響區基體金屬易發生過熱傾向,促進晶粒長大,從而降低接頭的高溫塑性、疲勞強度和耐腐蝕性能。因此,在確定焊接參數時應盡量選擇較小的熱輸入(即小電流、高焊速);應用盡可能短的電弧長度施焊,焊槍不要作橫向擺動。

(7)焊接速度應按板材的厚度確定,以保證足夠的熔深、焊縫寬度和焊縫的致密性。焊接速度過高或過低都會造成焊縫出現氣孔等缺陷。

(8)多層焊時采用窄焊道並控製層間溫度,層間溫度控製在60℃以下,防止熱影響區金屬經受高溫作用的時間過長而引起晶粒粗化。

(9)多層焊時采用窄焊道,層間溫度不宜過高,以防止熱影響區金屬經受高溫作用的時間延長,而引起晶粒粗化。多層焊時應逐層進行清理。

(10)較薄的板材或管子宜采用鎢極脈衝氬弧焊接法。由於脈衝斷續通電,可細化焊縫晶粒,減少過熱程度,並降低熱裂縫傾向和改善機械性能。

三、操作實例

1.純鎳反應鍋的氬弧焊

純鎳反應鍋是儲存有機物、氧化物溶劑的容器,工作溫度小於250℃。

(1)采用簡易的鎢極手工氬弧焊機焊接,電源是A×1-320直流弧焊機。

(2)在焊前將焊件進行清理,用丙酮去除焊件表麵上的灰塵、油脂、水分及其他汙物。

(3)填充焊絲采用磁通量3.2mm純鎳焊絲。用該焊絲焊成的焊縫成形較好,且不易產生缺陷。如用母材上的切條作填充焊絲,由於焊絲中無脫氧元素,易出現氣孔缺陷。

(4)焊接規範如下:鎢極直徑4mm,噴嘴孔徑20mm,鎢極伸出噴嘴端部的距離4~5mm,焊接電流160~200A,氬氣流量15~20Lbrmin。

(5)為改善焊縫表麵的光潔度差,並存在表麵氣孔等缺陷,操作時禁止填充焊絲抽出氬氣保護區外,以防焊絲端部發生氧化現象,影響到焊縫表麵的光澤;采用磁通量20mm的噴嘴,以加強氬氣保護效果。

(6)由於熔化金屬的流動性差,為防止由於焊接速度太快,促使焊縫表麵局部由於填充金屬未填滿而出現孔洞,當出現該現象時應適當減慢焊接速度。

焊後將反應鍋筒體,封頭接縫進行×光探傷檢驗,筒體縱縫探傷長度占15%,環縫占10%。探傷後對設備筒體進行水壓試驗,夾套內僅做盛水檢漏試驗,均合格。

2.核能容器接管的鎢極氬弧焊

核能容器接管的材質為鎳基耐蝕合金,壁厚為12mm,采用自動鎢極氬弧焊多層焊焊接。

(1)管子對接接頭的坡口,焊縫尺寸的處理。

(2)焊前,用丙酮清洗坡口及其周圍10mm範圍內的表麵。

(3)在平焊位置進行焊接。

(4)鎢極采用鈰鎢極,直徑為2.5mm。

(5)正麵保護氣為氬氣,流量為10~12Lbrmin,背麵保護氣體為氬氣,流量為20~24Lbrmin。

(6)焊絲直徑為1.2mm。

(7)焊接電源采用直流正接,焊接電流為120~140A,電弧電壓為12~14V,電流衰減為5~6s。

(8)焊前不預熱,焊後不進行熱處理,層間溫度小於或等於150℃。

焊接完以後經×射線檢測結論為合格。

第六節 其他材料的氬弧焊操作實例

一、碳素結構鋼的氬弧焊

1.鍋爐管子的氬弧焊

某設備廠進行鍋爐管子的焊接,材質為20g,壁厚為4mm、6mm,采用手工鎢極氬弧焊和自動鎢極氬弧焊進行打底焊接,蓋麵采用焊條電弧焊。

氬弧焊打底的焊接工藝如下。

(1)氬氣選用一級氬氣;

(2)手工鎢極氬弧焊的打底坡口尺寸,自動鎢極氬弧焊打底坡口尺寸的處理。坡口采用機械方法加工。焊接前應將坡口及兩側表麵各10~15mm的範圍清理幹淨,直至露出金屬光澤。

(3)手工鎢極氬弧焊氬氣流量為6~10L/min,自動鎢極氬弧焊為8~12L/min。

(4)焊接電源采用直流正接。電弧長度應保持2~3mm。

(5)手工鎢極氬弧焊鎢極直徑為2.5~4mm,填充焊絲直徑為2.5~3mm;自動鎢極氬弧焊鎢極直徑為4~5mm。

(6)鎢極的端部均應磨成圓錐形,錐角為30度~50度,端頭要留有磁通量0.8mm的平麵。手工鎢極氬弧焊鎢極伸出噴嘴的長度為4~6mm,自動鎢極氬弧焊為2~3.5mm。

(7)焊絲應均勻緩慢地向熔池前沿給送,其速度必須與焊接速度匹配,還要注意切勿與鎢極接觸,以免造成鎢極汙染。

(8)焊絲端部應始終處於氬氣的保護範圍內,以免焊絲加熱端被氧化。焊接結束時應延時停氣,焊接電流逐漸衰減。當焊縫中斷再度起焊時,起焊焊縫要與原焊縫重疊8~l0mm。

2.閥門殼體(ZG230-450)的氬弧焊焊補

某閥門廠生產的閥門,其閥殼材料為經粗加工後發現密封槽內有局部縮鬆和縮孔等鑄造缺陷。縮孔直徑為2~16mm,深2~5mm。焊補的工藝要點如下。

(1)鑄件缺陷部位的清理。該鑄鋼件是一三通閥殼,經粗車後露出缺陷。先用鑿子將缺陷挑清,並用錐形電動工具打磨,再經磁粉探傷,確認鑄造缺陷已完全去除,孔洞用丙酮清洗。