锅炉压力容器埋弧焊产生气孔的成因与对策

?必威动态 ????|???? ?2019-08-17 11:05


  动焊接技术在我国锅炉压力容器行业得到遍应用,埋弧焊以焊缝成形美观、质量好、生产效率高、分约焊接材料、改善劳动条件等优点而一般应用于锅炉压力容器生产中,其焊接工艺也在实践中不断完善。本文以锅炉制造中主要受压件一筒体焊接为例,对埋弧焊焊接工艺作了先容‘对焊接中容易产生的质蜇缺陷气孔的成因进行了详细分析(Analyse),并提出解决方案。
  锅炉压力容器制造中,主耍承压件是筒体的制造,一般由23节筒节加两个封头组成。对于锅炉筒体来说,筒体的制作过程可由筒节的制造、筒节的组焊及封头的组焊等工艺过程:下料、坡口、压头、卷圆、组对、焊接纵缝、校圆,组对环缝、焊接环缝最后组对封头环缝。如所示。
  在组对过程中,组对质M要求较高,否则会影响焊接质域。根据有关规定耍求环缝组对偏差控制在板厚的10%加lmm范围内,纵缝组对偏差控制在板厚的15%以内。在筒体的焊接中,全部W埋弧Q动焊完成,也就是说埋弧0动焊的焊接质M将直接影响筒体的质M. 2问题(Emerson)的产生埋弧G动焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。在焊剂层下屯弧在焊丝末端与焊件之间燃烧。使焊剂俗化、蒸发形成气体,在电弧周11形成一个封闭空腔,电弧在这个空腔中稳定燃烧,焊丝不断送入,以熔滴状进入熔池与熔化的母材金属混合,并受到熔化焊剂的还原,净化及合金化作用,产生C
  O、f
  T、N0等气体,随着焊接过程的进行,电弧向前移动冷却冷凝固后形成焊缝,比重较轻的熔渣浮在熔池的表面,有效的保护熔池金属。如果熔池凝固过快,使气体来不及逸出而残存在焊缝金属中就会形成气孔。在埋弧焊中多见C0气孔。
  2.1气孔形成的一fiSli因及采取的措施气孔形成的一般原因:铁锈、油污和水份对培池一方面有氧化作用,另一方面又带来大M的氢。
  焊接方法埋弧焊熔透力强,焊缝的熔深相对于手工电弧焊深的多,气体从熔池中逸出困难,故生成气孔的倾向比手弧焊人的多。
  定位焊和补焊碱性焊条未按规定烘干或焊胯清理。
  电流的种类和极性使用交流电源,将使产生气孔倾向增大。
  5〉焊接工艺参数焊速增加,焊接电流增大,电压升高都会使气孔倾向增加。
  针对以上分析,通常采用以下措施来防止产生气孔:焊前用磨光机把坡口两侧20mm内的铁锈、油污打磨干净,露出金属光泽。清除坡口附近的铁锈及污物,最后丙酮刷洗坡口附近的油污等丙酮完全挥发后才能焊接。
  焊前焊剂耍按规定的温度进T烘干并保温,K班前回收好焊剂,放到焊剂保温箝中保温以免受潮。
  焊剂耍保持洁净,焊前把施焊部位扫干净,切忌把铁锈等脏物入焊剂中影响焊缝质足。压力容器并对每个类别的压力容器在设计、制造过程,以及检验项目、内容和方式做出了不同的规定。压力容器已实施进口商品安全质量许可制度,未取得进口安全质量许可证书的商品不准进口。
  定位焊和补焊时,碱性焊条一定要按规定严格烘干。压力容器能够承受压力的密闭容器。压力容器的用途极为广泛,它在工业、民用、军工等许多部门以及科学研究的许多领域都具有重要的地位和作用。组对完或补焊完毕耍马上施焊,否则焊道会返潮。
  使用直流屯源,反极性迮接可减少产生气孔的倾向。
  采用合理的1:艺参数焊接。
  通过采用以上措施后,气孔一般能得到有效防止,焊接质M得到保证,但也有例外情况。
  2.2气孔形成的特殊原因在焊接该筒体纵环缝的过程中,对板厚小,的筒体,坡口均为I型坡口。以板厚为14皿,材质为20g的筒体为例,根据等强匹配原则和综合力学性能的考虑,采用的焊丝为H08Mn
  A、4)5.0,焊剂为HJ431.定位焊及补焊时用E4315、3.2.并要求焊前焊剂和焊条应按规定烘千。碳弧气刨用碳棒*6.0,选用表1工艺参数焊接。
  表1焊接顺序焊丝n径焊接电流电弧蓓焊速里外焊前按规定耍求严格清理,清除坡口及其周围的油锈水等杂质,且组对亦符合耍求,焊丝经除油处理。焊接过程中也没有发现有异常情况,但是焊接后经RT透照,发现有密集气孔产生,如。
  按程序规定经检查工艺过程和焊前准备情况,没有发现问题的症结。按原艺再焊一道环缝依然产生同样密集的气孔。在没有找到原闵的情况下,对产生气孔的部位用手1:焊条电弧焊进行了返修。奇怪的是有时这种情况会消失,有时也会大量出现。
  由于大家是不间断生产,一段时间以来,该问题成了困扰大家的严重质量问题。
  2.3分析原因及相应对策经过一段时间的观察、分折,发现出现气孔的筒体板厚都在14mm以上,筒体S径在800mm以上,且未在焊缝中心线上。而板厚在10酬以卜,径迕80mm以K的筒体则没有出现气孔。对以上两类筒体焊缝中心线和坡口中心线进行划线标注,发现在施焊过程中,发生气孔的焊缝,其中心线均不同杩度的偏离了坡口中心线(5),如所示,板厚希在14mm以上,直径人丁- 800mm的筒体,而且偏离的程度愈大,产生密集气孔的倾向愈大。产生气孔的部位均在焊缝偏离坡口中心线3mm以上时发生,而对板厚在lOiran以下,直径小于800ran的筒体,既仗焊缝偏离坡口中心线3tran以上也不会产生气孔。
  也就是说问题出现在机头导轨(轨道)或转上,在焊接过程(guò chéng)中,机头偏离坡口中心,导致焊缝中心偏离坡口中心。板厚愈大,直径愈大,导热就愈快,处于焊缝边缘的气孔来不及逸出形成气孔;板厚愈薄,直径愈小,导热就愈慢,处于焊缝边缘的气泡可以逸出,不能形成气孔。由丁-国内绝大多生产厂家都采用国产设备及工装进行生产,大多存在如下缺陷:小车导浙头轨道制造直线度超加之安装导轨时存在安装偏差。机头在导劫上行进时,使嫩偏离焊道。
  小车导轨或机头轨道长期处在生产(Produce)环境中,不可避免的被各种工件碰撞,加之四季温差变化,都可能使轨道产生弯曲变形,如果这种变形未被及时发现,在施焊时必然焊偏。
  转胎安装后四轮间存在形位公差。筒体在转胎上旋转时发生径向窜动,而使焊枪偏离焊道。
  转胎长期处在生产环境中‘轴承在荷载下长期工作,如果润滑不到位,很容易使滚轴磨损(零部件失效的一种基本类型),造成轴承间隙过大使转胎发生径向窜动。
  以上四种情况都能使焊缝偏离,偏差不大时,不影响焊道培化,夕卜观成形美观‘这种焊偏不易觉察,即使产生质量问题(Emerson),也不会想到由该原因引起。
  当偏差过大时,焊缝将偏离焊道,产生严重质量问题。找到了问题的症结,大家就可以有针对性地采取措施了。
  制作导轨(轨道)时应检查其S线度,不合要求时,应调直后再安装,安装时应检查两导轨间的平行度,偏差应在允许的范围内,否则不能安装。压力容器并对每个类别的压力容器在设计、制造过程,以及检验项目、内容和方式做出了不同的规定。压力容器已实施进口商品安全质量许可制度,未取得进口安全质量许可证书的商品不准进口。
  在生产环境中,应提醒工人注意不能碰撞导轨,发生碰揸后,应及时检查,维修后才能投入生产。并应随着季节变化随时检测(检查并测试)导轨的直线度和平行度,使其始终处于良好的状态。
  对转胎在安装时,严格控制其形位公差,发现超差,应马上调整,否则不得投入生产。
  转胎处丁生产环境中,应定期对其进行注油润滑,并检杏滚轴磨损情况,及时更换不合格的轴承。
  通过采取以上措施后,焊缝焊偏的情况得到有效控制,气孔现象消失,对比结果如所示。
  3焊接过程中应注意的几个问题组对时,要保证工件装配质量,切忌强行组对造成应力集中。
  与收弧板的坡口形式应与筒体相同。
  焊前应把地线接牢固,对好焊嘴。注意焊接筒体倾斜角不宜大于6*.选杼工艺参数注意根据实际情况适时调整,如组对间隙过大时(大于2mm)应在筒体背面用焊条电弧焊进行封底,避免烧穿,并减少焊接电流或加快焊速。
  焊接过程中,始终注意焊嘴对准焊缝中心,发现偏离及时调节。
  焊接过程中,发现电弧在焊剂里燃烧不稳定,可能(maybe)烧穿或造成气孔等缺陷,应及时停焊,杳明原因经修补后再继续施焊。
  为保证焊接质量,应尽量采用小电流,减少热输入。这样能提高接头力学性能。
  按照上述工艺措施,述续施焊筒节100节,全部100%RT,按JB/T4730标准,满足级耍求,全部合格。
  4.结束语埋弧自动焊里然大人地减轻丫焊工的劳动强度,焊缝成形灾观,力学性能好,生产率阮等许多优点,但也需要大家在生产中勤于动脑,多观察軎总结(zǒng jié),及时发现施焊过程中影响焊缝质S的不确定因索,分析产生的原因,于书本常识,大胆提出6己的创新办法,就一定能有效提ft焊接质51,创造出史大的经济效益。