埋弧焊接范文

埋弧焊接范文（精选4篇）

埋弧焊接 第1篇

1 焊接性分析

进出口滚圈是由滑环与腹板焊接而成,腹板材质为20g,下料板为厚δ85的圆环板,滑环材质为20g-Z25,下料板厚为δ115,是由钢板卷制的筒体段节,其焊接难度在于:

(1)滚圈的外环与腹板的焊接接头型式为T型接头,这种结构型式刚性大,板厚大,焊接中产生的应力难以释放,极易产生焊接裂纹。

(2)焊接位置不理想,焊缝又窄又深,焊接操作困难,容易产生未焊透、未熔合及夹渣等焊接缺陷。

(3)人工作业时间长,劳动强度大,焊接人员技术水平参差不齐,即使是同一人在不同的工作时间内焊接质量的均匀性也会出现较大波动。

(4)腹板径向尺寸较大,又加上焊接量大,焊接时腹板易翘曲变形。

2 焊接工艺的确定

(1)用液化石油气对翼板进行加热保温达150℃,保证焊缝周围300mm范围内达到预热温度,并随时用红外温度仪进行温度测量。

(2)用埋弧自动焊代替手工焊。设计并制造了自动焊行车装置,埋弧焊小车焊接环缝,以滑环内壁定位,保证了在焊接过程中小车运转平稳,速度均匀,减少了人为因素的影响。提高了焊接质量及效率,降低了工人的劳动强度。

(3)采用连续不间断焊接,防止不连续焊接产生裂纹。

(4)为减少腹板变形,焊接过程中两面交替施焊,控制焊接变形,以满足设计要求。

(5)经过多次焊接工艺试验,确定合理的焊接工艺参数。

(6)由于外环和腹板是由钢板卷制而成的,存在着很大的焊接应力,所以外环和腹板焊接后,要立即进回火窑进行去应力退火处理,消除应力。

3 焊接方法

采用手工电弧焊进行打底焊,选择抗裂性能好的J427ϕ3.2mm焊条,再采用埋弧自动焊进行填充及盖面焊接,采用H08Aϕ4mm焊丝,焊缝背面要用气刨清根后方可焊接。焊接参数见表1。

4 焊接的实施

4.1 焊前准备

将焊条做烘焙处理,J427焊条焊前经300~350℃烘焙1h,随烘随用。焊前清理坡口及周围100mm范围内油污、铁锈、灰尘等杂质。对H08A焊丝也要清除表面的灰尘及氧化膜等杂质。

4.2 焊前组对

保证腹板与翼板间隙四周均匀,两件的焊缝要错开90°。

4.3 焊前预热

用液化气进行加热,加热温度为150℃,预热温度用红外温度仪进行温度测量。

4.4 焊接

焊接时先用手工电弧焊打底,并短弧操作,再采用埋弧自动焊进行填充及盖面焊接。当一面焊缝焊满三分之一深度时,焊件翻个,焊接另一侧焊缝,背面要用气刨进行清根,清根时注意尽量不要伤到翼板,气刨后用砂轮打磨,露出金属光泽。另一面焊缝焊满二分之一深度后,将先施焊一侧的焊缝焊满,最后再将焊件翻个,将剩余的焊缝焊满。焊接后立即退火处理,然后探伤检查。焊接过程中一经发现焊接缺陷及裂纹,应立即停止焊接,进行探伤检查,及时修补缺陷。如果存在焊接缺陷,再热处理后进行修补时不允许用气刨清根,而要用角砂轮磨削。除第一层及最后一层外,其余各层焊后要立即锤击焊道。

5 焊后热处理

焊后立即进行整体退火处理。由于外环和腹板是由钢板卷制而成的,也存在着很大的焊接应力,所以在外环和腹板焊接后,立即进回火窑进行去应力退火处理。

6 焊后检查

埋弧焊接 第2篇

为达到减少或避免因调整焊接工艺参数出现质量问题的目的, 本文整理、研究了多年来实际生产中积累的比较理想的焊接工艺参数之间的关系, 并总结出焊接工艺参数调整经验公式, 以利于一线操作工及技术人员在此经验公式数据基础上较快获得适宜的焊接工艺参数用于生产。

1 焊缝热输入控制与焊接工艺参数分析与选择

在焊接母材厚度及钢级等前提条件确定的情况下, 对焊接参数的调节是控制焊缝组织和性能唯一可行的方法。通过调节焊接参数来调控焊接热输入, 以防止焊缝熔合区母材半熔化态晶粒因过热粗大。控制焊缝的成型系数、温度梯度, 从而控制熔池的结晶形态、晶粒的大小, 以期获得细小晶粒的结晶组织来提高焊缝的强度和冲击韧性等机械性能, 并保证焊缝良好成型。

1.1 焊缝热输入控制

控制焊接热输入既控制焊接工艺参数, 焊接热输入直接影响焊缝及热影响区的组织形态及力学性能, 是一个很重要的量。

E-焊接热输入 (KJ/m) η-热效率 (0.85~0.95) I-焊接电流 (A) V-电弧电压 (V) U-焊接速度 (m/min)

焊管生产中的埋弧焊有别于制造其他产品的特殊之处在于焊接是在母材受成型辊拘束并克服回弹力条件下进行, 焊接完成后焊缝立即受到母材回弹力作用, 必须保证焊缝在回弹力作用下不被撕裂且焊缝内部不出现裂纹。

埋弧焊可以在较高的焊接速度下得到较理想的焊接质量。同时也须将热输入控制在合理范围内, 尽量提高焊缝的机械性能。焊接热输入量小, 则焊接热影响区窄, 焊接接头冷却速度快, 会出现马氏体等组织导致延迟裂纹。焊接热输入量大, 则焊接热影响区宽、冷却速度慢, 会使焊缝以及热影响区脆化从而出现粗大组织, 这些粗大的组织会降低金属的塑形储备, 降低焊缝在低温下的冲击韧性同时会产生较大应力。因此, 在焊接高钢级管线管时, 焊接参数要严格的控制, 不能为提高生产率而盲目的提高热输入量, 必须将热输入控制在焊缝及焊缝热影响区有足够的冲击韧性及塑性储备的范围内。

1.2 焊接工艺参数分析与选择

1) 焊接速度。为保证生产效率, 钢管生产中的埋弧焊接处于高速焊接状态。焊缝柱状晶的生长方向几乎与焊接方向垂直, 晶粒向焊缝中心垂直方向生长, 容易造成焊缝中心聚集低熔点共晶物和杂质形成脆性结合面或产生淬硬组织, 从而使焊缝的冲击韧性下降。且焊接速度过高会使焊缝熔深变浅、宽度变窄。为提高钢管焊缝的质量并使气体和夹杂物等充分从焊缝排出, 焊接速度不宜高于1.5m/min。焊速过低会使熔融金属流到电弧下方, 电弧不能直达坡口根部, 易出现未焊透等缺陷。同时, 为保证相同焊接热输入下焊缝有足够的冷却速度、不在母材回弹力作用下开裂或产生裂纹, 也为了保证生产效率, 焊接速度不宜低于1.1m/m in。生产中将直流反接法单丝埋弧焊接速度控制在1.1~1.5m/m in范围内。2) 焊接电流。埋弧焊焊接电流决定焊缝的熔深、余高及焊丝熔化速率, 且成正比变化关系。适当加大焊接电流以获得较高焊丝熔化速率可以提高生产效率。焊接电流对焊缝熔宽影响较小。

生产中在焊接速度确定的前提下, 焊接电流参数以下列条件确定:

1) 钢管内、外焊缝熔深H均需超过母材厚度值1/2后加1~3m m (随母材厚度增加而增加) , 管体外侧焊接电流应比内侧焊接大50A, 以满足重合度要求。2) 内、外焊缝余高均不宜超过3mm, 以减少应力集中并满足防腐要求。3) 焊接电流、焊接电压、焊接速度等各参数匹配恰当, 防止出现咬边、焊瘤等外观质量。

2 焊接工艺经验公式总结及生产验证

1) 焊接工艺经验公式总结。工厂批量生产某一规格焊管前, 常采用少量试生产方式来效验焊接工艺参数。通过做焊接工艺评定, 对试生产焊缝的机械理化分析试验等, 可以了解电流、电压、焊速三个焊接参数的组合是否满足焊缝成型质量和机械理化性能等要求, 以及总体焊接热输入是否恰当。若不能较快确定适宜的焊接工艺参数组合及焊接热输入大小, 就需进行大量试生产, 造成生产原材料浪费。为总结焊接工艺参数经验公式, 使用数学归纳方法对多年来生产时积累的大量经过验证较理想的焊接工艺参数进行研究及总结。为保证数据的一致性, 这些焊接工艺参数都出自Φ1626mm制管焊接机组, 母材钢级范围为L360M~L415M。

2) 焊接工艺经验公式生产验证。为验证焊接工艺经验公式的有效性及准确性, 在经验公式总结后的三年时间内多次使用其计算得出的焊接工艺参数制定试生产焊接工艺卡, 并随后在焊缝位置取样做机械理化性能分析试验来效验其准确性。例如在生产规格为Φ508×8.7mm X60M钢管时, 应用经验公式制定的焊接工艺应用于焊管试生产, 并随后在焊缝位置取样, 做拉伸、硬度、冲击韧性、塑性及落锤等机械理化性能试验, 合格标准执GB/T9711-2011标准规定, 并观察焊缝及热影响区的宏观形貌及微观金相组织, 未见马氏体或三次渗碳体。射线、超声分别依JB/T4730-2005标准进行检测。焊缝取样各项检验均合格, 尤其是冲击吸收功远远高于国家标准要求, 整体完全达到了国家标准所要求的焊管焊缝性能要求。焊缝的机械理化性能试验结果表明, 焊接经验公式所给出的参数在微调后是适用于焊管生产的。

3 结论

1) 焊接参数的调节是控制焊缝组织和性能唯一可行的方法, 通过调节焊接参数来调控焊接热输入。焊接参数要严格的控制, 必须将热输入控制在焊缝及焊缝热影响区有足够冲击韧性及塑性储备范围内。

2) 焊接工艺经验公式计算时以7m m母材厚度为基准, 内焊焊接电流约700A, 焊接电压约32V, 焊接热输入约840KJ/m。厚度每增减1m m, 焊接电流增减50A、焊接电流每增减100A焊接电压增减1V、焊接热输入增减约100KJ。焊接速度通过焊接热输入的变化计算得出, 在此参数组合基础上若焊接速度需要增减0.1m/min, 则焊接电流正比增减50A。外焊缝焊接电流在内焊缝焊接电流基础上加50A。

3) 生产规格Φ508×8.7m m X60M钢管时, 参照焊接工艺经验公式制定了用于试生产的焊接工艺卡。对试生产焊缝取样做机械理化性能、金相显微组织分析等试验。经确认焊接工艺参数适当, 焊缝各项指标均超过标准要求。焊接工艺经验公式所给出的参数微调后适用于焊管生产。

摘要：埋弧焊已经是种成熟的焊接技术, 但在实际生产中调整焊接工艺参数时偶尔也会有焊接质量问题出现。这些质量问题一旦出现即对生产进度和生产成本造成较大影响, 甚至阻碍合同如期完成。

埋弧焊接 第3篇

一、埋弧焊接工艺的开发与评定

1. 埋弧焊接工艺的的开发

由于传统的管制焊接工艺存在着一些问题和缺陷, 无法满足现代海洋石油的建设与生产, 一些石油工程建设公司研制了大钝边无间隙埋弧焊接工艺。该工艺采用的丝埋弧含, 精简一些不必要的工序, 如SST封底焊工序, 这样可以极大提高焊接效率。将焊接的坡口形式进一步改进, 做到无坡口间隙。增大相应的坡口钝边, 不再进行对埋弧焊接工艺没有帮助的碳弧气刨作业, 这样既可以节约焊材, 还可以缩短工时。

2. 埋弧焊接工艺的评定

埋弧焊接工艺的具有四大优势:第一、在合理选择焊接参数的基础上, 焊接时严格控制了线能量的强弱, 这样做可以得到机械性能良好的焊接接头。新型的埋弧焊接工艺完全由机械操控, 它一方面可以保证焊接质量, 另一方面可以提高焊接效率;第二, 由于不在使用碳弧气刨作业, 也就减小了气刨噪声, 在一定程度上减小了对焊接施工中的环境污染;第三, 新工艺中不用采用STT焊接设备, 减少了焊接工作中投入的人力与物力, 在节约了焊材的基础上, 优化了整个焊接工艺;第四, 随着焊接参数的提高, 焊丝熔覆率也得到了相对的提高, 单层焊接厚度加大, 缩短了焊缝焊接时间。

二、埋弧焊接工艺的优化与应用

1. 消除横焊接咬边的机理

横焊、立焊、仰焊中通常会出现焊缝咬边的现象, 而平焊中却极少出现这种现象。熔焊金属与熔池扰动具与埋弧焊横焊中出现的咬边现象有着紧密的联系。熔池扰动程度通常要将熔滴流入熔池, 经过合理扰动之后, 凝固的表皮形成一种焊接的波纹反映。

通过提高熔池的搅拌力度, 可以不断提高熔池周围的液态温度, 致使焊接熔池的温度场地达到平衡, 这也就间接降低了表面张力, 适当改变表面张力可以改善熔池周边金属咬边的情况。熔池周期性电弧力变化、表面张力和熔滴冲击力会产生相互作用, 形成振荡, 振荡可以使熔池溶液精确的流向焊趾处, 与此同时, 还可以增加母材和熔池的接触面积, 这些方法从根本上解决由于焊速过快而导致的咬边现象。

2. 整合公司的技术资源优势

本公司长期在海洋石油工程的建设使用埋弧焊接工艺, 对工艺的钢桩生产拥有熟练的技术和丰富的焊接经验。结合埋弧焊接熔深大、生产效率高的特点, 在使用大电流的情况下, 加大单位时间内的焊丝融化量, 提升施工效益。如果手工焊接12mm厚的钢板时, 一分钟只能焊接12cm左右, 而使用埋弧焊接工艺则可以在一分钟焊接55cm左右。埋弧焊接速度大约是手工焊接的4倍。埋弧焊接在焊接过程中采用多丝带状电机, 可以显著提高埋弧焊接生产的效率。在海洋石油开采过程中, 整合公司所有的技术资源优势, 在确保自动焊机良好运行和焊件、焊丝的质量合格的基础下, 达到焊接质量优异和焊接外表美观的效果。

3. 有效的结合管道自动气保和表面张力过度根焊技术

在管道相对稳定的情况下, 焊接车固定焊枪沿着轨道做管壁运动, 按照标准的工序流程完成填充、盖面等自动焊接工作。这种全自动焊接流程优点就是可以较大减轻焊接工人的劳动强度, 提高焊接的精准度。表面张力过度焊接根焊接是打底焊接的最佳方法之一, 它以其柔和的电弧良好的完成管道焊接工作。波形控制技术STT半自动焊接机可以确保焊接过程的稳定以及焊接外表的美观, 降低焊接中的飞溅, 减少了焊接形成的烟雾。管道自动气保和表面张力过度根焊技术可以有效的解决传统焊接存在的钢管变形、板面烧穿和发热、焊工的劳动强度大等问题, 它有效的结合管道自动气保和表面张力过度根焊技术, 采用动态的控制焊接方法, 极大的优化了埋弧焊接工艺。

结束语

综上所述, 海洋石油工程对国家石油开采与石油战略储备至关重要, 海洋石油工程施工量大、工作流程复杂。需要广大石油工程建设公司和相关机关齐心协力, 为海洋石油工程的建设作出贡献。本文详细的分析了埋弧焊接工艺的特点与四大优势, 进一步优化了埋弧焊接工艺, 在埋弧焊接的的应用中, 提出了消除横焊接咬边的机理、整合石油公司现有的技术资源优势、有效的结合管道自动气保和表面张力过度根焊技术三大应用方法与措施, 为海洋石油工程施工建设提供科学的参考依据。

摘要：海洋石油工程的建设工作量大, 工作流程复杂, 海洋石油平台的建设在管制焊接过程中通常使用的是传统工艺。传统的焊接工艺存在着:焊接流程复杂、焊接用材用量大、噪声污染严重、焊接效益低等问题。针对这种情况, 石油开采公司专门研制了埋弧焊接工艺, 该工艺具有焊接流程和工序简单、焊接用材小和噪音低等特点, 在海洋石油工程的应用中取得了良好的效果。本文运用科学的指导方法, 对埋弧焊接工艺在海洋石油工程开采中的应用进行详细的探讨和分析。

关键词：埋弧焊接工艺,海洋石油工程,应用技术

参考文献

埋弧焊接 第4篇

关键词：埋弧焊,压力容器,焊接工艺

1普通焊接过程中出现的问题

首钢长钢锻压机械制造有限公司生产的冶金机械中65t转炉炉身属于厚壁压力容器, 其中钢板的材料为低合金高强度钢16MnR, 对于此类钢板的拼接有很高要求, 曾用CO２气体保护焊焊接, 焊接时有过严重的焊接缺陷, 导致在卷制的过程中出现焊缝撕裂。

由于埋弧焊在应用过程中具有生产效率高、焊接质量好、劳动条件好等诸多优点, 因此在许多行业的焊接生产中得到了广泛应用。随着焊接冶金技术和焊接材料生产技术的发展, 埋弧焊所能焊接的材料已从碳素结构钢发展到低合金钢、不锈钢、耐热钢以及一些有色金属材料 (如镍基合金、铜合金的焊接等) 。鉴于钢板的材质为16MnR, 而且大多需平焊和角焊, 钢板的厚度在50mm~60mm左右, 适合自动埋弧焊的焊接要求, 故采用自动埋弧焊进行焊接试验。

2埋弧焊的焊接原理及实施过程

2.1埋弧焊的特点

埋弧焊是以电弧作为热源加热、熔化焊丝和母材的焊接方法。焊接中焊丝端部、电弧和工件被一层可熔化颗粒状焊剂覆盖, 无可见电弧和飞溅。焊剂的使用是埋弧焊工艺区别于其他工艺方法的根本特点, 焊剂对于焊接电弧稳定性、焊缝质量、焊缝的机械和化学特性、焊缝质量、焊缝的机械和化学特性有着重要的影响。

2.2埋弧焊的焊接过程

埋弧焊的实施过程由4部分组成:1颗粒状焊剂由焊剂漏斗经软管均匀地堆到焊缝接口区;2焊丝由焊丝盘经送丝机构和导电嘴送入焊接区;3焊接电源接在导电嘴和工件之间用来产生电弧;4焊丝及送丝机构、焊剂漏斗和焊接控制盘等通常装在一台小车上以实现焊接电弧的移动。

埋弧焊时, 连续送进的焊丝在一层可熔化的颗粒状焊剂覆盖下引燃电弧, 电弧热使焊丝、母材和焊剂熔化以致部分蒸发, 在电弧区便由金属和焊剂蒸汽构成一个空腔, 电弧在此空腔内稳定燃烧。空腔底部是由焊丝和母材熔化形成的金属熔池, 顶部则是熔融焊剂形成的熔渣。熔池受熔渣和焊剂蒸汽的保护, 不与空气接触。随着电弧向前移动, 电弧力将液态金属推向后方并逐渐冷却凝固成焊缝, 熔渣则凝固成渣壳覆盖在焊缝表面。熔渣除了对熔池和焊缝金属起到机械保护作用外, 焊接过程中还与熔化金属发生冶金反应, 从而影响焊缝金属的化学成分和力学性能。焊后未熔化的焊剂另行清理回收。

在确定是否采用埋弧焊工艺时, 应考虑下列因素: 1要求得到的焊缝金属的化学成分和力学性能;2待焊母材厚度;3焊接可达性;4接头长度;5接头的焊接姿态;6焊接工作量;7埋弧焊设备的资金预算。

3自动埋弧焊应用于压力容器上的焊接要求

3.1对钢板坡口的要求

在采用同一焊接材料焊接同一钢种时, 钢板的坡口形式不同, 则焊缝性能各异。钢板普通坡口由半自动切割机割出55°~60°坡口 (见图1) , 有特殊坡口要求的坡口 (见图2) 经机加工后达到;若无法达到要求的, 经技术部门共同协商后做出解决方案, 坡口精度、 组对间隙等都应严格按图纸要求执行。

3.2焊接材料的选用

焊接16MnR厚板开坡口对接接头时, 应用合金成分较高的H08MnA或H10Mn２Si等焊丝与焊剂HJ431组合, 焊缝强度大、塑性高, 对于焊后经受热卷或热处理的焊件能保证其焊缝在热处理后仍具有所要求的强度、塑性和韧性。在焊接前对焊丝及焊剂进行烘干。补焊时, 可用CO２气体保护焊补焊, 焊条可选用J506、J507。

3.3对钢板施焊前的要求

钢板在施焊前必须预热 (我厂采用履带加热) , 预热可控制焊接冷却速度, 减少或避免热影响区中淬硬马氏体的产生, 降低热影响区硬度, 同时预热还可以降低焊接应力, 并有助于氢从焊接接头逸出。预热是防止低合金高强度钢焊接氢致裂纹产生的有效措施。预热温度150°, 预热面积与焊缝之间必须保证单边在200 mm以上, 焊接过程中也应保证其一定的温度。

3.4组装焊接要求

组装焊接要求为:1钢板钝边对齐、对平;2组装点焊用CO２气保焊, 间距在200mm左右, 手工焊也可以;3用CO２气保焊打底, 打底厚度3mm~4mm, 以埋弧焊烧不透为准。

3.5埋弧焊在焊接过程中的焊接参数

埋弧焊工艺条件包括焊接电流、焊剂种类及颗粒度、焊接电压、焊接速度、焊丝材料和直径、焊丝伸出长度、焊剂覆盖的宽度及厚度等。焊接参数对生产效率和焊接质量的影响为:

(1) 焊接电流小, 熔深浅, 余高和宽度不足;电流过大, 熔深大, 余高过大, 易产生高温裂纹。

(2) 电弧电压和电弧长度成正比。在其他条件不变的情况下, 若电弧电压低, 熔深大, 焊缝隙宽度窄, 易产生热裂纹;电弧电压高时, 焊缝宽度增加, 焊道下凹, 脱渣困难, 气孔和咬边倾向增加。

(3) 通常焊接速度小, 焊接熔池大, 焊缝熔深和熔宽均较大。焊接速度过小, 熔化金属量多, 焊缝成形差;焊接速度较大, 熔化金属量不足, 容易产生咬边。

(4) 在焊接开始时最好使焊丝伸出长度大约为焊丝直径的8倍, 随着焊接过程的进行, 应逐步调整, 对于直径 Φ4~Φ5 mm的焊丝, 其伸长长度约为125 mm。

实际生产中, 采用 Φ4焊丝要求的焊接参数见表1, 采用Φ5焊丝要求的焊接参数见表2。

3.6焊后焊缝必须缓冷

焊接结束后或焊完一条焊缝后, 应采取保温措施, 使钢板缓慢冷却, 目的是使焊接接头中的氢扩散逸出, 这是防止焊接冷裂纹的有效措施之一。

3.7焊缝要求

如图1所示单侧焊缝高度在2/3钢板厚之间打底焊接, 第一次不能满焊, 翻货后背面清根, 清根后对焊缝进行磁粉 (或着色) 探伤, 焊接时应从两面交替施焊, 防止其向一边弯曲, 尽可能多翻几次, 以保证焊缝质量。 每焊完一层必须清除熔渣及飞溅金属, 当没有缺陷并达到技术要求后再继续焊接;若有缺陷, 采用碳弧气刨清除后, 可用手工补焊, 返修次数不得超过3次。钢板全部焊满后进行超声波探伤, 必须达到二级焊缝要求。

3.8焊后处理

对于厚壁压力容器及要求尺寸稳定性的焊接结构, 焊后需要进行消除应力处理。消除应力热处理常采用松弛焊接残余应力的方法, 将焊件加热到550℃~ 600 ℃, 保温一段时间后, 随炉冷却到300 ℃ ~400 ℃, 最后焊件在炉外空冷。

3.9其他要求

环焊缝、内圆焊最好是上坡焊, 起弧焊与中心3mm~4mm, 外圆焊最好是下坡焊, 起弧与上相同。

3.10焊缝质量检验

按JB/T8609-1997《锻压机械焊接件技术条件》 中的要求对焊缝质量逐项测量检验。其中焊缝的表面缺陷按JB/T5000.15-1998 Ⅳ级进行着色探伤检查, 重要结构的承载焊缝应逐条检查, 检查长度不小于焊缝总长度的20%。如果发现缺陷, 应在原缺陷附近扩大检查范围, 再次检查, 扩大检查长度等于原检查长度。若扩大检查范围后再次发现缺陷, 应对整条焊缝进行检查。确保焊缝表面平整、均匀、无裂纹、无明显的弧坑和咬边等现象。对于有特殊要求的结构件应进行超声波探伤, 须达到二级焊缝要求, 乃属合格品。

4应用效果