焊接不銹鋼時,由于不銹鋼和氧的親和力很大,如果背面不采取充氬保護,焊熔金屬易在焊接過程中氧化,產生焊接缺陷。所以在進行不銹鋼管道氬弧焊接,為能保證焊縫背面焊接質量,通常采用管內充氬保護措施。
充氬的方法有以下幾種:
1.1小口徑管充氬方法
對于小直徑管道,可采用整管充氣的方法。這種充氣方法比較簡單,但隨著管線長度增加,氬氣浪費較大。一般情況下,采用分段組焊,少量的中間接頭焊接用可溶紙把所焊管口兩側堵住(一般距焊口兩側200~300mm),可溶紙在水壓試驗試可自行溶化。
整管充氬的具體方法:將管子的一端用軟木塞塞死(木塞中心應打上1個直徑3~5mm的孔,主要防止收弧時,因管內氬氣壓力過大,引起接頭收弧困難),由管子的另一端充入氬氣。
1.2大直徑管道充氬方法
對于直徑大于89mm的管道,為節約氬氣,可采用局部充氬的方法。具體做法是在焊前,事先將堵板加在焊口的附近兩側,形成隔離充氣小室(一般把堵板放在離焊口各100~150mm處),一端向充氣室充氣,并從另一堵板中心小孔出氣。為了減少管內氬氣從對口間歇處流失,降低保護效果,焊接前可沿焊口間隙貼上膠帶,焊接時邊焊邊揭去膠帶。為了補充氣室漏去的氬氣,焊接全過程都應不間斷的向充氣室內充氬,氬氣流量應適當。流量過小,氣保護不好,焊縫背面容易氧化。流量過大,焊接時產生渦流帶入空氣,保護效果也會變壞,同時會引起焊縫的根部內凹等缺陷,影響焊接質量。一般充氬流量控制在6~8L/min。另外應特別注意的是,應該在充氣時將充氣室或管內空氣排凈后,焊接才能進行,否則影響焊接質量。
局部充氣方法,應在焊接前將2塊堵板事先放置于管子的兩側,扣好繩子(或鐵絲),焊接完成后,把2塊堵板從管內抽出。~
1.3反面滑模充氬及放置可溶紙
對于大直徑管道及容器,只要人能進入可采用滑模充氬,背面滑模與正面焊接同步進行充氬保護。反面不能用滑模同步充氬的管道,可用可溶紙,把可溶紙放置于堵板的位置,從焊扣間隙處充氬(間隙處貼上膠帶,邊焊邊揭膠帶,焊完整個焊口。可溶紙在水壓試驗時,自動熔化。)
上述各種充氬保護方法進行焊接時輔助時間長,并浪費氬氣,在現場焊接時會帶來很多困難。采用YB132Cr19Ni10Nb不銹鋼藥芯焊絲焊接1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼管道,打破了傳統的管道內部氬保護焊焊接方法,提高了工效,節省了成本,同時給施工帶來了極大的方便。從我們在工程上的使用證明,這是一種切實可靠、簡單可行的焊接新工藝,尤其對安裝單位特別實用。
焊接設備選用
可采用專用的NSA4-300型硅整流氬弧焊機。也可采用簡單的鎢極氬弧焊機,選用AX-320型直流焊機,配備一把氣電聯合自冷式焊槍,氬氣由轉子流量計控制,改裝成簡單的氬弧焊設備。有條件的單位可購買現成的氬弧焊設備。
焊絲選用北京電焊條廠生產的長城牌YB132Cr-19Ni10Nb不銹鋼藥芯焊絲,該焊絲用碳素鋼鋼皮,中間的藥芯化學成分與所焊材質相匹配,通過熔滴過渡,使焊縫金屬的化學成分非常均勻一致。藥芯焊絲的化學成分和機械性能如下:
C≤0.08?Mn1.0~2.5?Si≤1.0?Cr18~21?Ni9~11?S≤0.03?P≤0.04?σb≥515?MPaδ5≥30%
焊接工藝
4.1焊前準備
4.1.1不銹鋼管口15~20mm范圍用丙酮脫脂。
4.1.2焊槍、焊絲與焊件之間夾角
焊槍后傾與焊件表面的夾角角度過小,會降低氬氣保護效果。角度過大,可見度小,操作困難。理想的焊槍噴嘴后傾角度為75~85度,焊絲與焊件表面夾角15~20度為宜。
4.2操作要點
水平固定管的焊接在6點超前10mm左右的位置開始引弧焊接。超前引弧起焊是為了使接頭不重疊,第2層和第1層接頭錯開。在焊接過程中,焊槍稍作擺動,使鐵水和熔化的焊芯加速分離,便于觀察熔池、控制熔透。填充焊絲時,送至熔池的1/2處,并向內壓一下,以此手法來增加根部熔透,并防止內凹。焊絲應有規則的向熔池中送入、取出。焊絲取出距離應保證焊絲端頭在氬氣保護區內,以免端頭氧化,影響保護效果。當要換焊絲,磨修鎢棒或焊縫接頭時,需要重疊焊縫5~10mm處引弧。電弧引燃后約停留5~10s,待形成與已焊焊縫相同的寬度的熔池后,焊距即可向前移動。重疊處不加或少加焊絲,保證焊縫寬窄一致及反面的透度均勻。
若收弧不當,易產生弧坑及縮孔等缺陷時,因此操作時收弧十分重要,當發現上述缺陷時,應清除缺陷后再施焊。
通常的氬弧焊設備有“衰減”裝置,收弧時應按“衰減按鈕”,并加大送絲量,在焊接電流逐步減小直至熄弧后,焊槍保護收弧處一段時間,使焊縫不受氧化。若使用無“衰減”裝置的焊機,收弧時,焊接速度適當減慢,待把熔池填滿后,立即將電弧移到坡口面上,最后將電弧熄滅。
要獲得均勻、美觀的焊縫,很大程度上取決于正確掌握熔池的溫度。當發現熔池增大,出現下凹時,說明熔池溫度過高,這時應迅速減少焊槍與工件的夾角,并加快焊接速度。當熔池小,焊縫窄而高時,說明熔池溫度低,這是應稍增大焊槍與工件的夾角,減慢焊接速度,減少焊絲添加量。
在采用簡易氬弧焊機時(AX-320型直流焊機),極性是正接法,即焊槍接負,工件接正,引弧時采用接觸引弧(短路引弧),引弧時動作要快,以防損壞鎢極和焊縫夾鎢。
采用藥芯焊絲,背面不充氬焊接,操作簡單方便,省掉了一系列充氬保護設施及輔助用工,效率高、成本低,特別是高空作業時其優越性能更為顯著。
與通常實芯焊絲背面充氬相比,第1層封焊可提高效率1~2倍,成本低。與背面充氬相比,節省了氬氣2~3倍,同時省去了全部輔助氬氣保護設施。
不銹鋼免充氬焊絲TGF308L藥芯焊絲|TGF308L免充氬焊絲成分
特性與用途:
不銹鋼打底焊接時背面氧化一直是焊接工藝上的難題,一般的做法是背面充氬保護,但是當容器較大、管道較長或背面無充氬空間時,會浪費大量的氬氣卻仍出現保護不良的情況。為了解決這一難題,一新研發部門專案開發對接坡口打底焊接用TIG焊接用不銹鋼藥芯焊絲,焊接時,藥皮會滲透到熔池背面,形成一層致密的保護膜,使背面不受氧化,且單面焊雙面成形,冷卻后焊渣一般會自動脫落,或用壓縮空氣及水沖的方法極易清除。
適于全位置焊接,可焊出良好的里焊道,X射線性能優越。
此類焊材的應用不僅簡化焊接工藝,提高生產效率,并可降低生產成本,。
注意事項:
(1)電源極性必須采用直流正接,即DC-,并根據板厚選擇電流。
(2)加工合適的坡口形狀。
(3)為了供給背面焊道充分的熔渣,并保證足夠的滲透,一定要留根部間隙。
(4)為得到適量的熔敷金屬,應采取細分級、快節奏的運條方法。
(5)該焊絲系單面焊雙面成形專用,當焊接兩層以上焊道時易產生夾渣,故不予推薦。
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