A. 窄間隙埋弧焊的結構設計
窄間隙埋弧焊接時,可進行每層一道、每層兩道或每層三道焊接。其中每層一道的焊接雖然效率較高,但易引起側壁熔合不良、夾渣、焊縫成型系數過小(易引起結晶裂紋)、脫渣不易等問題,在窄間隙埋弧焊接中很少應用。而每層三道則由於坡口的加寬而降低了效率。因此,每層兩道的焊接得到了普遍應用。
在每層兩道的窄間隙埋弧焊接中,為了保證坡口側壁的良好熔合而不出現夾渣等焊接缺陷,在每一個焊道焊接時,焊絲端頭必須偏向各自接近的坡口側壁。為了實現這一點,目前流行的大致有兩種方案。
這兩種方案各有優缺點,經過分析對比,選擇了a型方案。這是因為:一、該方案導電部分可有較大寬度,承載能力較高,可使用較粗的焊絲(可用Φ4mm,而方案b只能用Φ3mm),可焊接的坡口深度較大;二、該方案與ESAB公司焊頭相同,可以利用ESAB公司其它焊頭的某些部件及原有控制線路,便於與原EHD焊機配合。
基於上述第二點同樣的理由,接頭自動跟蹤裝置設計為機械感測→光電轉換、訊號放大→十字滑板執行的結構。做到了能與原有EHD設備配套使用,達到了在垂直和水平兩個方向的自動跟蹤。
總之,設計的窄間隙埋弧焊機頭主要參照了ESAB公司焊頭的結構,但做了以下幾方面的改進:
1)焊嘴部分的主體材料採用了既有良好機械性能、耐磨性又有良好的導電性能的鉻鋯銅而不是採用不銹鋼,因而既有足夠的強度、剛度,工作過程也較為穩定。
2)導電嘴的擺直接採用氣缸驅動而不是氣——液轉換驅動,因而結構更為簡單可靠。
3)導電部分的外表面採用了陶瓷噴塗而不是塗塗料,絕緣性良好且不易剝落。
4)增加了焊嘴垂直度調整機構,可保證焊頭在焊接縱縫和環縫兩種位置都能與工件保持垂直。
5)縮小了各附助部分的尺寸、減輕了重量,以便於與200X200mm2的小型十字滑板配合使用。
整個焊頭由具有可擺導電嘴的焊嘴、自動跟蹤裝置、送絲機構、焊絲校直機構、擺驅動裝置、焊劑撒放及回收裝置、支架等部分組成。
B. 埋弧焊焊劑有沒有保質期
埋弧焊焊劑有保質期的,但它不並像食品那樣變質報廢,而多因受潮降低使用效果,但可用烘乾還原。
【焊劑的分類】按製造方法可將焊劑分為熔煉焊劑和非熔煉焊劑,非熔煉焊劑又分為燒結焊劑和粘結焊劑(陶質焊劑)。熔煉焊劑是按配方比例將原料混合均勻後入爐熔煉,然後經過水冷粒化、篩選成為成品的焊劑。燒結焊劑和粘結焊劑都屬於非熔煉焊劑,都是將原料粉按比例混合拌均勻後,加入粘結劑調製成濕料,再經烘乾、粉碎、篩選而成。所不同的是燒結焊劑是在400-1000℃溫度下烘乾(燒結)而成的。牯結焊劑是在350-400℃下烘乾而成的。熔煉焊劑成分均勻、顆粒強度高、吸水性小、易儲存,是國內生產中最多的一類焊劑。其缺點是焊劑中無法加入脫氧劑和鐵合金,因為熔煉過程中燒損十分嚴重。非熔煉焊劑由於製造過程中未經高溫熔煉.焊劑中加入的脫氧劑和鐵合金等幾乎沒有損失,可以通過焊劑向焊縫過渡大量合金成分,補充焊絲中合金元紊的燒損,常用於焊高合金鋼或進行堆焊。另外,燒結焊劑脫渣性能好,所以大厚度焊件窄間隙埋弧焊時均用燒結焊劑。
【焊劑的保管及烘乾】焊劑應妥善運輸,防止包裝破損,並存放在乾燥通風的庫房內,盡量降低庫房濕度,防止受潮,使用前應對焊劑進行烘焙,燒結焊劑300-400℃烘焙1-1.5h,熔煉焊劑200-250℃烘焙0.5-1h(熔煉焊劑烘焙溫度不應高於250℃,烘焙時間不應大於2h。
C. 埋弧焊分類
1)按電源種類:直流和交流
2)按電極數目:單絲和多絲(並列雙絲埋弧焊 特點:專雙絲,一個電源,屬一套控制系統;優點:高的熔化效率,好的間隙搭接性,高的焊接速度。縱列雙絲埋弧焊特點:二個焊絲,二個電源,兩套控制系統;優點:熔化效率高,焊接速度快,焊縫成形好,機械性能好。帶極埋弧焊 特點:帶狀電極,一個電源,一套控制系統;優點:熔深小,較高的堆焊能力,稀釋率低,堆焊表面光滑。窄間隙埋弧焊 特徵:單焊絲、單電源、一個控制系統;優點:減少相同材料厚度改善應力狀態;缺點:對設備可靠性要求高、返修性差)
3)按電極形狀:絲極和帶極
D. 雙絲埋弧焊特點描述錯誤的是()
1)按電源種類:直流和交流
2)按電極數目:單絲和多絲(並列雙絲埋弧焊專 特點:雙絲,一個電源,屬一套控制系統;優點:高的熔化效率,好的間隙搭接性,高的焊接速度。縱列雙絲埋弧焊特點:二個焊絲,二個電源,兩套控制系統;優點:熔化效率高,焊接速度快,焊縫成形好,機械性能好。帶極埋弧焊 特點:帶狀電極,一個電源,一套控制系統;優點:熔深小,較高的堆焊能力,稀釋率低,堆焊表面光滑。窄間隙埋弧焊 特徵:單焊絲、單電源、一個控制系統;優點:減少相同材料厚度改善應力狀態;缺點:對設備可靠性要求高、返修性差)
3)按電極形狀:絲極和帶極
E. 窄間隙埋弧焊優點
窄間隙焊接是厚板焊接領域的一項先進技術。與普通坡口的埋弧焊相比,內窄間隙焊具有容無可比擬的優越性。如坡口窄、焊縫金屬填充量少,可以節省大量的焊材和焊接工時;由於窄間隙焊時熱輸入量較低,使焊縫金屬和熱影響區的組織明顯細化,從而提高其力學性能,特別是塑性和韌性。
F. 什麼叫窄間隙埋弧焊
窄間隙埋弧焊出現於上世紀年代,很快被應用於工業生產,它的主要應用領域是低合金鋼厚壁容器及其它重型焊接結構。窄間隙埋弧焊的焊接接頭具有較高的抗延遲冷裂能力,其強度性能和沖擊韌性優於傳統寬坡口埋弧焊接頭,與傳統埋弧焊相比,總效率可提高50%~80%;可節約焊絲38%~50%,焊劑56%~64.7%。窄間隙埋弧焊已有各種單絲、雙絲和多絲的成套設備出現,主要用於水平或接近水平位置的焊接,並且要求焊劑具有焊接時所需的載流量和脫渣效果,從而使焊縫具有合適的力學性能。一般採用多層焊,由於坡口間隙窄,層間清渣困難,對焊劑的脫渣性能要求秀高,尚需發展合適的焊劑。
盡管SAW工藝具有如下優點:高的熔敷速度,低的飛濺和電弧磁偏吹,能獲得焊道形狀好、質量高的焊縫,設備簡單等,但是由於在填充金屬、焊劑和技術方面取得的最新進展,使日本、歐洲和俄羅斯等國家和地區在焊接碳鋼、低合金鋼和高合金鋼時廣泛採用NG-SAW工藝。
NG-SAW用的焊絲直徑在2~5mm之間,很少使用直徑小於2mm的焊絲。據報導,最佳焊絲尺寸為3mm。4mm直徑焊絲推薦給厚度大於140mm的鋼板使用,而5mm直徑焊絲則用於厚度大於670mm的鋼板。
NG-SAW焊道熔敷方案的選擇與許多因素有關。
單道焊僅在使用專為窄坡口內易於脫渣而開發的自脫渣焊劑時才採用。然而,盡管使用較高的坡口填充速度,單道焊方案較之多道焊方案仍有一些不足之處。除需要使用非標准焊劑之外,它還要求焊絲在坡口內非常准確地定位,對間隙的變化有較嚴格的限制。對焊接參數,特別是電壓的波動以及凝固裂紋的敏感性大,限制了這一工藝的適應性。單道焊在日本使用較多。
日本以外的其他國寶廣泛使用多道焊,其特點是坡口填充速度相當低,但其適應性強,可靠性高,產生缺陷少。盡管焊接成本較高,但這一方案的最重要之處在於,允許使用標準的或略為改進的焊劑,以及普通SAW焊接工藝。
G. 窄間隙埋弧焊的應用
某核電工程穩定器為核一級設備,屬鍛焊結構的大型壓力容器。整個容器由上下封頭、三節筒體五大鍛件組焊而成。主體焊縫為四條Φ2m,厚度115mm的環焊縫,要求採用窄間隙埋弧焊接。容器主體材料為法國核容器專用鋼種16MND5(相當於A508-Ⅲ)錳鎳相低合金鋼。
為了焊接該容器,在對16MND5的焊接性進行了充分試驗及其它工藝試驗的基礎上,進行了窄間隙埋弧焊的焊接工藝評定。評定用16MND5鍛件尺寸為1500X250X115,兩塊對接。
與寬坡口埋弧焊相比,由於窄間隙埋弧焊坡口窄、焊材消耗量少、熱輸入量低、焊接時間短,焊接變形和焊接應力小,降低了開裂傾向,實現了高效率、低成本、高質量焊接。窄間隙埋弧焊的優勢主要表現在:窄間隙埋弧焊在焊接時,通常採用I型或U型窄間隙坡口,坡口間隙在18~30mm,與普通埋弧焊接同樣厚板須採用U型或者雙U型坡口相比,可節省大量填充金屬和焊接時間;由於加工金屬量減少,焊接效率提高,相比傳統埋弧焊,窄間隙埋弧焊能節省焊材約20%~40%,焊接總效率可提高30%~45%,大大的減少了焊接成本;由於採用窄間隙坡口窄間隙埋弧焊在節約焊材的同時又減小焊接應力,焊縫金屬中積聚的氧也較少;由於焊接線能量較小,且後續焊道對前焊道有重疊加熱作用,因此,焊接接頭具有較高的沖擊韌性,焊接變形亦得以減少,從而提高焊接質量。