自动钨极氩弧焊在大型阀件上的应用(2)

2009-08-06 苏志东 沈阳盛世高中压阀门有限公司

  手工电弧焊采用直流弧焊电源、反极性接法,A132电焊条, 低热输入, 多层多道焊, 控制层间温度≤100℃。试验结果表明, 手工电弧焊受焊条质量和焊工技能影响, 层间清渣处理不当, 焊缝多存在未熔合、夹渣、气孔等超标缺陷, 焊缝合格率较低。

  熔化极氩弧焊(M IG ) 具有熔敷效率高、热输入小等特点, 是焊接奥氏体不锈钢较厚工件的推荐方法之一。该工艺采用纯氩做保护气, 保护焊接熔池不被空气氧化, 在焊接过程中因液态不锈钢较粘、钢水漫流滞后, 夹杂物等上浮相对缓慢, 易造成焊波凹陷处时有夹渣、未熔合及气孔等缺陷。试验表明, 采用混合气保护熔池可改善钢水的流动性, 降低产生缺陷的几率, 提高焊层的内在质量。

  采用纯氩和分别加入1%、2%和5%氧气的氩气为保护气, 进行焊接试验, 射线检查焊缝内部缺陷。试验结果, 加O2 1%的焊道比纯氩焊道缺陷少,而加O2 5%的焊道居于上述两者之间。焊接施工时, 明显感觉加O2 5%的焊道, 钢水流动性好、电弧稳定、过渡形式是射流过渡。而纯氩保护时钢水较稠, 电弧稳定性逊于加O2 的电弧、过渡形式是射流过渡为主, 间有熔滴过渡。

  熔化极氩弧焊焊枪中的导电嘴, 既传输焊接电流又输送填充焊丝, 焊接过程中导电嘴的磨损直接影响焊接电弧的稳定, 而奥氏体不锈钢焊丝导电性不好更加剧了这一点。焊接过程中的电弧不稳定和导电嘴瞬间导电不好, 都会造成焊缝中“层间”或“道间”未熔合。另外, 在焊接试验件中还发现焊缝中存在链状和蜂窝状密集性气孔的几率很高。在Ⅰ级焊缝中任何形式的未熔合、未焊透, 链状和蜂窝状密集性气孔都是不允许的。

5、自动钨极氩弧焊的应用

  自动钨极氩弧焊是利用自动化专机使焊接全过程全部实现自动化, 自动化专机融合了现代机械制造技术(调频步进电机、滚珠丝杠等) 和微机数字化控制系统, 使焊接操作过程智能化。所有焊接参数包括焊接电流(脉冲电流、基值电流、脉冲时间、脉冲宽度、基值时间) 、电弧电压、送丝速度、焊接速度、摆动频率、摆动宽度、摆动停留时间、预通气时间、热丝电流、热丝电压、电流衰减、收弧电流、滞后停气时间、焊枪提升高度及焊接接头搭接量等参数可按焊接层次预先设置和存储(50组以上焊接参数) 。在焊接过程中焊接速度、焊接电流、电弧电压、送丝速度、摆动频率、摆动宽度及摆动停留时间能实时微调。焊接过程中的实际焊接电流、电弧电压、热丝电流、热丝电压、旋转角度等重要焊接参数能数值显示。焊接过程中电弧电压反馈控制及焊缝自动跟踪控制保证焊接过程质量稳定, 并通过电气和机械方法来消除焊接过程中工件偏差对焊缝产生的影响。

  由于自动化操作突破了人工操作的极限, 使一些受人肢体和视野限制而不可能实施的焊接操作变成了可能, 实现了不为人所能, 即只要想得到就能做得到。因此, 对一些厚大工件的焊接设计了窄间隙坡口焊缝(图2) , 利用专用的焊枪(图3) 实现了窄间隙焊接。焊枪结构设计合理, 设有尾气保护, 使熔敷金属的保护状态极佳, 是其他焊接方法所不及的。窄间隙坡口焊缝比原正常坡口焊缝金属填充量减少了2 /3, 并显著提高了焊缝质量。在各种焊接参数匹配合理的条件下, 焊制出符合要求的优质Ⅰ级焊缝。