1、1埋弧焊工艺参数及焊接技术 1. 影响焊缝形状、性能的因素埋弧焊主要适用于平焊位置焊接,如果采用一定工装辅具也可以实现角焊和横焊位置的焊接。埋弧焊时影响焊缝形状和性能的因素主要是焊接工艺参数、工艺条件等。下面我们主要讨论平焊位置的情况。1.1 焊接工艺参数的影响 影响埋弧焊焊缝形状和尺寸的焊接工艺参数有焊接电流、电弧电压、焊接速度和焊丝直径等。(1)焊接电流 当其他条件不变时,增加焊接电流对焊缝熔深的影响 (如图1 所示) ,无论是 Y 形坡口还是 I 形坡口,正常焊接条件下,熔深与焊接电流变化成正比,即状的影响,如图 2 所示。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
2、生高温裂纹。图 1 焊接电流与熔深的关系(4.8mm)2图 2 焊接电流对焊缝断面形状的影响a)I 形接头 b)形接头(2)电弧电压 电弧电压和电弧长度成正比,在相同的电弧电压和焊接电流时,如果选用的焊剂不同, 电弧空间电场强度不同,则电弧长度不同。如果其他条件不变,改变电弧电压对焊缝形状的影响如图 3 所示。电弧电压低,熔深大,焊缝宽度窄,易产生热裂纹:电弧电压高时,焊缝宽度增加,余高不够。埋弧焊时,电弧电压是依据焊接电流调整的,即一定焊接电流要保持一定的弧长才可能保证焊接电弧的稳定燃烧,所以电弧电压的变化范围是有限的。图 3 电弧电压对焊缝断面形状的影响a)I 形接头 b)形接头(3) 焊
3、接速度 焊接速度对熔深和熔宽都有影响,通常焊接速度小,焊接熔池大,焊缝熔深和熔宽均较大,随着焊接速度增加,焊缝熔深和熔都将减小,3即熔深和熔宽与焊接速度成反比,如图 4 所示。焊接速度对焊缝断面形状的影响,如图 5 所示。焊接速度过小,熔化金属量多,焊缝成形差:焊接速度较大时,熔化金属量不足,容易产生咬边。实际焊接时,为了提高生产率,在增加焊接速度的同时必须加大电弧功率,才能保证焊缝质量图 4 焊接速度对焊缝形成的影响熔深 熔宽图 焊接速度对焊缝断面形状的影响a)I 形接头 b)形接头(4) 焊丝直径 焊接电流、电弧电压、焊接速度一定时,焊丝直径不同,焊缝形状会发生变化。表 1 所示的电流密度
4、对焊缝形状尺寸的影响,从表中可见,其他条件不变,熔深与焊丝直径成反比关系,但这种关系随电流密度的增加而减弱,这是由于随着电流密度的增加,熔池熔化金属量不断增加,熔融金属后排困难,熔深增加较慢,并随着熔化金属量的增加,余高增加焊缝成形变差,所以埋弧焊时增加焊接电流的同时要增加电弧电压, 以保证焊缝成形质量。4表 1 电流密度对焊缝形状尺寸的影响 (U=30-32V,Uw =33cm min )焊接电流A 项 目 700750 10001100 13001400 焊丝直径mm 6 5 4 6 5 4 6 5 平均电流密度Amm -2 26 36 58 38 52 84 48 68 熔深 Hmm 7
5、0 85 115 105 120 165 175 190 熔宽 Bmm 22 21 19 26 24 22 27 24 形状系数 BH 31 25 17 25 20 13 15 1,3 1.2 工艺条件对焊缝成形的影响(1)对接坡口形状、间隙的影响 在其他条件相同时,增加坡口深度和宽度,焊缝熔深增加,熔宽略有减小,余高显著减小,如图 6 所示。在对接焊缝中,如果改变间隙大小,也可以调整焊缝形状,同时板厚及散热条件对焊缝熔宽和余高也有显著影响,如表 2 所示。表 2 焊缝间隙对对接焊尺寸的影响工艺参数 熔深mm 熔宽mm 余高mm 熔合比() 间隙mm 板厚 mm 电流A 电弧电压V 焊接速度
6、cmmin -1 0 2 4 0 2 4 0 2 4 0 2 4 12 700-750 3234 50 134 7.5 5.6 8.0 6.0 7.5 5.5 20 10 21 11 20 10 2.5 2.0 2.0 - 1.0 - 74 71 64 61 57 46 20 800-850 3638 20 33.4 134 10.0 11.0 65 9.5 11.5 7.0 10.0 11.0 7.0 27 23 11 27 22 11 27 22 10 3.0 3.5 2.5 2.0 2.5 2.5 1.5 60 63 72 57 58 61 52 49 45 30 900-1000 40
7、-42 20 33.4 134 10.5 12.0 7.5 11.0 12.0 7.5 10.5 11.0 7.5 34 30 12 33 29 12 35 30 12 3.5 3.0 1.5 3.0 2.0 2.5 1.561 67 72 59 63 72 55 59 60 5(2) 焊丝倾角和工件斜度的影响 焊丝的倾斜方向分为前倾和后倾两种,见图 7。倾斜的方向和大小不同,电弧对熔池的吹力和热的作用就不同,对焊缝成形的影响也不同。图 7a 为焊丝前倾,图 7b 为焊丝后倾。焊丝在一定倾角内后倾时,电弧力后排熔池金属的作用减弱,熔池底部液体金属增厚,故熔深减小。而电弧对熔池前方的母材预热作用
8、加强,故熔宽增大。图 7c 是后倾角对熔深、熔宽的影响。实际工作中焊丝前倾只在某些特殊情况下使用,例如焊接小直径圆筒形工件的环缝等。工件倾斜焊接时有上坡焊和下坡焊两种情况,它们对焊缝成形的影响明显不同,见图 8。上坡焊时(图 8a、b) ,若斜度 角 6 12,则焊缝余高过大,两侧出现咬边,成形明显恶化。实际工作中应避免采用上坡焊。下坡焊的效果与上坡焊相反,见图 8c、d。图 7 焊丝倾角对焊缝形成的影响 a)前倾 b)后倾 c)焊丝后倾角度对焊缝形成的影响6图 8 工件斜度对焊缝形成的影响a)上坡斜 b)上坡斜工件斜度的影响 c) 下坡斜 d)下坡斜工件斜度的影响 工件斜度(3) 焊剂堆高的
9、影响 埋弧焊焊剂堆高一般在 2540mm,应保证在丝极周围埋住电弧。当使用粘结焊剂或烧结焊剂时,由于密度小,焊剂堆高比熔炼焊剂高出 2050。焊剂堆高越大,焊缝余高越大,熔深越浅。1.3 焊接工艺条件对焊缝金属性能的影响 当焊接条件变化时,母材的稀释率、焊剂熔化比率(焊剂熔化量焊丝熔化量)均发生变化,从而对焊缝金属性能产生影响,其中焊接电流和电弧电压的影响较大。图 9图 11 给出了焊接电流、电弧电压和焊接速度对焊剂熔化比率的影响。由于焊剂熔化比率的变化,焊缝金属的化学成分、力学性能均发生变化,特别是烧结焊剂中合金元素的加入对焊缝金属化学成分的影响最大。图 12 图 14 给出各种焊接条件变化
10、时对焊缝金属 Mn、 Si 含量的影响。7图 9 焊接电流对焊剂熔化比率的影响图 10 电弧电压对焊剂熔化比率的影响图 11 焊接速度对焊剂熔化比率的影响8图 12 焊接电流对焊缝金属化学成分的影响图 13 电弧电压对焊缝金属化学成分的影响图 14 焊接速度对焊缝金属化学成分的影响92 埋弧焊实施方法及工艺参数选择2.1 焊前准备 (1)坡口设计及加工 同其他焊接方法相比,埋弧焊接母材稀释率较大,母材成分对焊缝性能影响较大,埋弧焊坡口设计必须考虑到这一点。依据单丝埋弧焊使用电流范围,当板厚小于 14mm ,可以不开坡口,装配时留有一定间隙:板厚为 14 22mm ,一般开 V 形坡口;板厚 2
11、2 -50mm 时开 X 形坡口。对于锅炉汽包等压力容器通常采用 U 形或双 U 形坡口,以确保底层熔透和消除夹渣。埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸设计时,请查阅 GBT986 1988 。坡口加工方法常采用刨边机和气割机,加工精度有一定要求。( 2)装配点固 埋弧焊要求接头间隙均匀无错边,装配时需根据不同板厚进行定间距、定位焊,如表 3 所示。另外直缝接头两端尚需加引弧板和熄弧板,以减少引弧和引出时产生缺陷。(3)焊前清理 坡口内水锈、夹杂铁末,点焊后放置时间较长而受潮氧化等焊接时容易产生气孔,焊前需提高工件温度或用喷砂等方法进行处理。表 3 埋弧焊装配标准板厚 t/mm 焊缝长度 /mm 定
12、位长度 /mm 25 200 500 70 100 2.2 选择焊接工艺方法(1)对接接头单面焊 对接接头埋弧焊时,工件可以开坡口或不开坡口。开坡口不仅为了保证熔深,而且有时还为了达到其他的工艺目的。如焊接合金钢时,可以控制熔合比;而在焊接低碳钢时,可以控制焊缝余高等。在不开坡口的情况下,埋弧焊可以一次焊透 20mm 以下的工件,但要求预留 5 6mm 的间隙,否则厚度超过 1416mm 的板料必须开坡口才能用单面焊一次焊透。对接接头单面焊可采用以下几种方法:在焊剂垫上焊,在焊剂铜垫板上焊,在永久性垫板或锁底接头上焊,以及在临时衬垫上焊和悬空焊等。分述如下:1)在焊剂垫上焊接 用这种方法焊接时
13、,焊缝成形的质量主要取决于焊剂垫托力的大小和均匀与否,以及装配间隙的均匀与否。图 15 说明焊剂垫托力10与焊缝成形的关系。板厚 2 8mm 的对接接头在具有焊剂垫的电磁平台上焊接所用的参数列于表 4 。电磁平台在焊接中起固定板料的作用。图 15 在焊剂垫上对焊接a)焊接情况 b)焊剂托力不足 c)焊剂拖力很大 d)焊剂拖力过大表 4 对接接头在电磁平台焊剂垫上单面焊的焊接条件板厚/mm 装配间隙/mm 焊丝直径/mm 焊接电流/A 电弧电压/V 焊接速度/cmmin-1 电流种类焊剂垫中焊剂颗粒 焊接垫软管中的空气压力/kPa 2 01.0 1.6 120 2428 73 直流反接 细小 8
14、11.6 275300 2830 56.72 275300 2830 56.73 01.53 400425 2528 117交流 细小 812 375400 2830 66.7 1011524 01.54 525550 2830 83.3交流 细小1012 425450 3234 58.35 02.54 575625 2830 76.7 交流 细小 1011522 475 3234 506 03.04 600650 2832 67.5 交流 正常 1011527 03.0 4 650700 3034 61.7 交流 正常 1011528 03.5 4 725775 3036 56.7 交流 正
15、常 101152板厚 1020mm 的 I 形坡口对接接头预留装配间隙并在焊剂垫上进行单面11焊的焊接参数,见表 5。所用的焊剂垫应尽可能选用细颗粒焊剂。表 5 在焊剂垫上进行单面焊的焊接参数电弧电压/V板厚/mm 装配间隙/mm 焊接电流/A 交流 直流焊接速度/cmmin-1 10 34 700750 3436 3234 5012 45 750800 3640 3436 4514 45 850900 3640 3436 4216 56 900950 3842 3638 3318 56 9501000 4044 3640 2820 56 9501000 4044 3640 252)在焊剂铜垫
16、板上焊接 这种方法采用带沟槽的铜垫板,沟槽中铺撒焊剂,焊接时,这部分焊剂起焊剂垫的作用,同时又保护铜垫板免受电弧直接作用。沟槽起焊缝背面成形作用。这种工艺对工件装配质量、垫板上焊剂托力均匀与否均不敏感。板料可用电磁平台固定,也可用龙门压力架固定。铜垫板的尺寸见图 16 和表 6。在龙门架焊剂铜垫板上的焊接参数见表 7。表 6 铜垫板断面尺寸 ( 单位:mm)焊件厚度 槽宽 b 槽深 h 沟槽曲率半径 r 4 6 10 2.5 7.0 6 8 12 3.0 7.5 8 10 14 3.5 9.5 12 14 18 4.0 12 表 7 在龙门架焊剂铜垫板上单面焊的焊接条件板厚/mm 装配间隙 焊
17、丝直径 焊接电流/A 电弧电压/V 焊接速度/cmmin -112/mm /mm 3 2 3 380 420 27 29 78.3 4 2 3 4 450 500 29 31 68 5 2 3 4 520 560 31 33 63 6 3 4 550 600 33 35 63 7 3 4 640 680 35 37 58 8 3 4 4 680 720 35 37 53.3 9 3 4 4 720 780 36 38 46 10 4 4 780 820 38 40 46 12 5 4 850 900 39 41 38 14 5 4 880 920 39 41 36 3) 在永久性垫板或锁底接头
18、上焊接 当焊件结构允许焊后保留永久性垫板时,厚 10mm 以下的工件可采用永久性垫板单面焊方法。永久性钢垫板的尺寸如表 8 所示。垫板必须紧贴在待焊板缘上,垫板与工件板面间的间隙不得超过0.51mm。表 8 对接用的永久性钢垫板(单位:mm)板厚 垫板厚度 垫板宽度 26 0.5 610 ( 0.30.4 ) 4+5 厚度大于 10mm 的工件,可采用锁底接头焊接方法,如图 17 所示(详见 GB/T986-1988 ) 。此法用于小直径厚壁圆筒形工件的环缝焊接,效果很好。4)在临时性的衬垫上焊接 这种方法采用柔性的热固化焊剂衬垫贴合在接缝背面进行焊接。衬垫材料需要专门制造或由焊接材料制造部门
19、供应。另外还有采用陶瓷材料制造的衬垫进行单面焊的方法。5) 悬空焊 当工件装配质量良好并且没有间隙的情况下,可以采用不加垫板的悬空焊。用这种方法进行单面焊时,工件不能完全熔透。一般的熔深不超过 23 板厚,否则容易烧穿。这种方法只用于不要求完全焊透的接头。(2)对接接头双面焊 13一般工件厚度从 10 40mm 的对接接头,通常采用双面焊。接头形式根据钢种、接头性能要求的不同,可采用图 18 所示的 I 形、 Y 形、 X 形坡口。这种方法对焊接工艺参数的波动和工件装配质量都不敏感,其焊接技术关键是保证第一面焊的熔深和熔池的不流溢和不烧穿。焊接第一面的实施方法有悬空法、加焊剂垫法以及利用薄钢带
20、、石棉绳、石棉板等做成临时工艺垫板法进行焊接。1) 悬空焊 装配时不留间隙或只留很小的间隙 ( 一般不超过 lmm) 。第一面焊接达到的熔深一般小于工件厚度的一半。反面焊接的熔深要求达到工件厚度的 60 70 ,以保证工件完全焊透。不开坡口的对接接头悬空焊的焊接参数,如表 9 所示。表 9 不开口对接接头悬空双面焊的焊接条件工件厚度 /mm 焊丝直径 焊接顺序 焊接电流 /A 电弧电压 /V 焊接速度 /cm.min -1 14/mm 正 380 420 30 586 4 反 430 470 30 55正 440 480 30 508 4 反 480 530 31 50正 530 570 31
21、 4610 4 反 590 640 33 46正 620 660 35 4212 4 反 680 720 35 41正 680 720 37 4114 4 反 730 770 40 38 正 800 850 34 6 63 16 5 反 850 900 36 8 43 正 850 900 35 37 60 17 5 反 900 950 37 39 48 正 850 900 36 38 60 18 5 反 900 950 38 40 40 正 850 900 36 38 42 20 5 反 900 1000 38 40 40 正 900 950 37 39 453 22 5 反 1000 105
22、0 38 40 40 2) 在焊剂垫上焊接 如图 19 所示,焊接第一面时采用预留间隙不开坡口的方法最为经济。第一面的焊接参数应保证熔深超过工件厚度的 60 70 。焊完第一面后翻转工件,进行反面焊接,其参数可以与正面的相同以保证工件完全焊透。预留间隙双面焊的焊接条件依工件的不同而异,表 10a 、 b 分别为两组数据,可供参考。在预留间隙的重形坡口内,焊前均匀塞填干净焊剂,然后在焊剂垫上施焊,可减少产生夹渣的可能,并可改善焊缝成形。第一面焊道焊接后,是否需要清根,视第一道焊缝的质量而定。15图 19 焊剂垫的结构实例a) 软管气压式 b) 皮膜气压式 ) 平带张紧式1 焊件 4 充气软管 7
23、 气室2 焊剂 5 橡皮膜 8 平带3 帆布 6 压板 9 带轮表 10a 对接接头预留间隙双面焊的焊接条件 采用交流电, HJ431 ,第一面在焊剂焊剂垫上焊工件厚度 /mm 装配间隙 /mm 焊丝直径 /mm 焊接电流 /A 焊接电压 /V 焊接速度 /cm.min -1 14 3 4 5 700 750 34 36 50 16 3 4 5 700 750 34 36 45 18 4 5 5 750 800 36 40 45 20 4 5 5 850 900 36 40 45 24 4 5 5 900 950 38 42 42 1628 5 6 5 900 950 38 42 33 30
24、6 7 5 950 1000 40 44 27 40 8 9 5 1100 1200 40 44 20 50 10 11 5 1200 1300 44 48 17 表 10b 对接接头预留间隙双面焊的焊接条件 根据上海锅炉厂提供的资料。工件厚度 /mm 装配间隙 /mm 焊丝直径 /mm 焊接电流 /A 焊接电压 /V 焊接速度 /cm.min -1 3 380 400 30 32 57 60 6 0+1 4 400 550 28 32 63 73 3 400 420 30 32 53 57 8 0+1 4 500 600 36 40 63 67 4 500 600 34 38 50 60 1
25、0 2 1 5 600 700 38 40 58 67 4 550 580 34 38 50 57 12 2 1 5 600 700 34v38 58 67 4 550 720 38 42 50 53 14 3 0.5 5 650 750 36 40 50 57 16 3 0.5 5 650 850 36 40 50 57 如果工件需要开坡口,坡口形式按工件厚度决定。工件坡口形式及焊接条件,见表 11。表 11 开坡口工件的双面焊的焊接条件17破口尺寸 工件厚度 /mm 坡口形式 焊丝直径 /mm 焊接顺序 ( ) h/mm g/mm 焊接电流 /A 电弧电压 /V 焊接速度 /cm.min
26、-1 正 830 850 36 38 42 14 5 反 70 3 3 600 620 36 38 75 正 830 850 36 38 33 16 5 反 70 3 3 600 620 36 38 75 正 830 860 36 38 33 18 5 反 70 3 3 600 620 36 38 75 6 正 1050 1150 38 40 30 22 5 反 70 3 3 600 620 36 38 75 6 正 1100 38 40 40 24 5 反 70 3 3 800 36 38 47 正 1000 36 40 30 30 6 反 70 3 3 900 1000 36 38 33
27、3) 在临时衬垫上焊接 采用此法焊接第一面时,一般都要求接头处留有一定间隙,以保证焊剂能填满其中。临时衬垫的作用是托住间隙中的焊剂。平板对接接头的临时衬垫常用厚 34mm 、宽 30 50mm 的薄钢带;也可采用石棉绳或石棉板,如图 20 所示。焊完第一面后,去除临时衬垫及间隙中的焊剂和焊缝底层的渣壳,用同样参数焊接第二面。要求每面熔深均达版厚韵 60 70 。18(4) 多层焊 当板厚超过 40 50mm 时,往往需要采用多层焊。多层焊时坡口形状一般采用 V 形和 X 形,而且坡口角度比较窄。图 21 所示的焊道宽度比焊缝深度小的多,此时在焊缝中心容易产生梨形焊道裂纹。另外在多层焊结束时,在
28、焊道端部需加衬板,由于背面初始焊道不能全部铲除造成坡口角度变窄,如图 22 所示,此时形成的梨形焊道更增加裂纹产生倾向,因而需要特别引起注意。(5) 角焊缝焊接 焊接 T 形接头或搭接接头的角焊缝时,采用船形焊和平角焊两种方法。1) 船形焊将工件角焊缝的两边置于与垂直线各成 45的位置(见图 23),可为焊缝成形提供最有利的条件。这种焊接法接头的装配间隙不超过 11.5mm,否则,必须采取措施,以防止液态金属流失。船形焊的焊接参数,见表 12 19焊脚长度度 /mm 焊丝直径 /mm 焊接电流 /A 电弧电压 /V 焊接速度 /cm.min -1 6 2 450 470 34 36 67 8
29、3 550 600 34 36 50 4 575 625 34 36 50 10 3 600 650 34 36 38 4 650 700 34 36 38 3 600 650 34 36 25 4 725 775 36 38 33 12 5 775 825 36 38 30 2)平角焊 当工件不便于采用船形焊时,可采用平角焊来焊接角焊缝 (见图 24)。这种焊接方法对接头装配间隙较不敏感,即使间隙达到 2 3mm ,也不必采取防止液态金属流失的措施。焊丝与焊缝的相对位置,对平角焊的质量有重大影响;焊丝偏角 一般在 2030之间。每一单道平角焊缝的惭面积不得超过 4050mm 2,当焊脚长度超
30、过 8mm 8mm 时,会产生金属溢流和咬边。平角焊的接条件,参照表 13 。20表 13 平角焊焊接条件焊脚长度度 /mm 焊丝直径 /mm 焊接电流 /A 电弧电压 /V 焊接速度 /cm.min -1电流种类 3 2 200 220 25 28 100 直流 2 280 300 28 30 92 4 3 350 28 30 92 交流 2 375 400 30 32 92 3 450 28 30 92 5 4 450 28 30 100 交流 2 375 400 30 32 47 3 500 30 32 80 7 4 675 32 35 83 交流 3)多丝角度焊接为了提高焊接效率和增加
31、大焊角尺寸,可以采用串列多丝角焊,如图 25 所示。此时焊丝布置的位置、角度及距离必须设计好,其依据是前后熔池的确定。如果焊丝距离不大,前面熔池的渣会使后面电弧不稳定:距离太小又会使熔渣卷入后面的熔池。一般串列电弧焊接时,前面电极使用电流较大而后面较小,焊缝成形较好21例 1.400th 锅炉超高压汽包下降管马鞍型焊缝的焊接。汽包设计参数如下:设计压力:9=16MPa;设计温度:T=350 ;水压试验压力:pt=24MPa。(1) 工件材料与接头形式;汽包筒身材料:BHW35 厚 93mm ;下降管材料:BHW35 厚 75mm ;BHW35 成分及力学性能,见表 18化学成份 ( 质量分数
32、)(%) 力学性能 /MPa C Mn Si Ni Mo Cr S P b s b s 0.16 1.0 1.6 0.10.5 0.6 1.0 0.2 0.4 0.2 0.4 0.025 0.025 569 392 510 333 (2)焊接工艺 (含热处理及检验)1)装配定位焊( 内侧) 预热温度: T Pr 100 焊条-E5015(J507),4.0mm 定位焊层数:1 层2)埋弧焊预热温度:T Pr180焊机:国产 ZMZ 一 500 马鞍形连接管埋弧 焊丝:H08Mn2MoA,3.0mm ;焊剂:HJ330; 焊接工艺参数:底层焊道:电流 350370A;电压 2830V;焊接速度
33、3 昂40cmmin;22坡口内焊道:电流 430450A;电压,3234V;焊接速度3337cmmin;补强层焊道:电流 350370A;电压 2830V;焊接速度 3740cmmin;表面补焊用 E6015,(J607),4.0mm 焊条。 3)内壁趁热或预热 (TPr180) 碳弧气刨清根。 4)立即进行中间( 去应力)热处理:(530 560)。 3h。5)内壁底层打磨,进行 100的磁粉检验。6)内侧焊条电弧焊预热温度:TPR180;焊条:E6015(J607) ,5.0mm 7)焊缝经 100的超声波检验和磁粉检验。8)去氢处理:350(1 2)h 例 24300kW 电动机空心轴
34、环缝焊接(1)工件结构与材料,如图 35 所示。(2)工件组装 1)在可转动的立式工作台上,段在下,段在上。每条环缝圆周围上放 4 块工艺垫块,以保证坡口尺寸。2)预热用工频感应加热,电源为 400KVA 可调变压器。预热至 200 250 ,均可温 1 2h 。整个工件用玻璃棉包裹保温。 3)焊条电弧焊封底焊条:E6016(J606) ,3.2MM,4mm 两人对称同步焊接,焊时工件转动。焊接工艺参数:封底焊共 3 层,第 1 层:3.2mm,I=(100 130)A; 第 2、3 层:4mm,I=(150 170)A ;焊完3 层后,工件加热到 300,然后将工件移至卧式转胎上进行埋弧焊。
35、(3) 环缝埋弧焊1)预热温度:TPr150;2)焊机: MZ21500;3)焊丝: H08MnMoA,5mm;4)焊剂 HJ350:5)焊接工艺参数:23直流反接,电流 700750A;电压 3640V: 焊接速度 4950cmmin:共焊 8 道,底层焊道电压取低值,焊接速度取高值。(4)焊后处理1)去氢处理:450(12)h,焊后立即进行。 2)工件去应力处理( 轴上其他部件全部焊完后进行)。处理参数如下:以小于(或等于)200 h 的速度升温至 560600;在此温度均温 15h,然后保温25h;随之炉温冷至 300以下出炉。(5)焊后检验焊缝经 100的超声检验。例 3 厚板全焊特级
36、吊车粱焊接(1)工件结构和尺寸工件材料 工件材料:16Mnq:结构与尺寸如图 36 所示。工件由上、下翼板、腹板、纵向筋板、横向筋板、端部筋板组成。(2)工件装配及焊前准备(筋板装配及焊接从略) 1)翼板和腹板的对接采用直线对接,翼板对接坡口如图 36b 所示,装配不留间隙。腹板对接坡口如图 36c 所示;不留间隙。采用自动埋弧焊,焊丝 H08MnA,5mm;HJ431,焊前烘干 250,2h。焊接工艺参数: I=(750850)A , U=(3638)V 、Vw =(42 58)cmmin 正面焊后,背面用碳弧气刨清根。焊缝除外观检验外,还进行重 100超声检验。2)翼板和腹板加工接长焊接后
37、,翼板与腹板的角变形用三辊卷板机或油压千斤顶矫正平直,不平直度f1mm。 为减少翼板与腹板 T 形接头焊后的角变形,上翼板全长反变形 (见图 36b),下24翼板两端 500mm 范围电反变形争腹板与翼橡 T 形坡口形式见图 36d 。3) 工件装配 翼板和腹板的装配如图 37a 。装配前所有需焊接的部位用砂轮打磨除锈,打磨宽度约 50mm。装配时翼板与腹板间不留间隙。定位焊采用 J507焊条(300 350烘干 2h)。定位焊缝长度不大于 100mm,间距小于 2500mm,焊脚不大于重 12 23 坡口深度。(3)焊接 1)焊接材料:H08MnA,5mm:HJ431,经 200烘干 2h。
38、2)焊机:MZ 一 1000;交流电源。3)工件在胎架上船形位置(与水平成 35 45 )施焊。先焊下翼板一腹板连接焊缝;后焊上翼板一腹板连接焊缝。焊缝全长分两段,采用两台埋弧焊机,一台自端部开始,另一台自中部开始同方向施焊。预热温度:120 150。第一道焊缝反面采用滑动铜衬垫,防止烧穿。施焊前,定位焊缝用碳弧气刨清除,焊缝背面不做清根处理。焊接工艺参数如表 19表 19 厚板吊车梁埋弧焊工艺参数位置 焊缝道次 电弧电压 /V 焊接电流 /A 焊接速度 /cm.min-11 2 36 40 600 650 25 33 3 上板 - 腹板 正面 4 34 38 650 700 33 42 251 2 36 40 700 750 25 33 3 反面 4 34 38 650 700 33 42 1 2 36 40 600 650 25 33 3 正面 4 34 38 700 750 33 42 1 2 36 40 700 750 33 42 3 下板 - 腹板 反面 34 38 650 700 33 42 (4)焊后检验:抽 T 形焊缝总长的 30进行超声波检验。