鋼結(jié)構(gòu)熔嘴電渣焊焊接施工工藝探究

劉廷廣　喬瑞軍

（河南省豫興建筑安裝有限公司）

鋼結(jié)構(gòu)熔嘴電渣焊焊接施工工藝探究

劉廷廣喬瑞軍

（河南省豫興建筑安裝有限公司）

隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，焊接技術(shù)也有了很高的進(jìn)步。熔嘴電渣焊焊接技術(shù)就是其中之一。熔嘴電渣焊是一種高效熔化焊接方法，大型厚板鋼結(jié)構(gòu)和厚壁高壓容器的焊接任務(wù)都可以利用它來完成。本文主要對(duì)熔嘴電渣焊在低碳鋼、普通低合金鋼焊接施工中的工藝進(jìn)行闡述。

熔嘴電渣焊；焊接施工；工藝

1　施工準(zhǔn)備

1.1技術(shù)準(zhǔn)備

（1）鋼材、焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等，要進(jìn)行焊接試驗(yàn)。焊接試驗(yàn)所用的設(shè)備、儀表應(yīng)處于正常的工作狀態(tài)。焊接工藝試驗(yàn)的焊工必須由技術(shù)熟練的焊接人員承擔(dān)。

（2）試驗(yàn)完后要進(jìn)行評(píng)定，判斷其是否可行。未經(jīng)評(píng)定的試驗(yàn)結(jié)果不能盲目投入批量生產(chǎn)。

（3）通過鋼結(jié)構(gòu)焊接施工前進(jìn)行的工藝試驗(yàn)，得到最佳工藝參數(shù)，并據(jù)此編制出正式的焊接工藝評(píng)定報(bào)告和焊接工藝指導(dǎo)書，根據(jù)工藝指導(dǎo)書及圖樣的規(guī)定，編寫焊接工藝，根據(jù)焊接工藝進(jìn)行焊接施工。

1.2材料準(zhǔn)備

（1）鋼材及焊接材料應(yīng)按施工圖的要求選用，其性能和質(zhì)量必須符合國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有質(zhì)量證明書或檢驗(yàn)報(bào)告。

（2）按要求指定焊絲的牌號(hào)和規(guī)格使用。

2　施工工藝

2.1工藝參數(shù)選擇

影響焊接質(zhì)量的主要工藝參數(shù)尤其弧電壓與電流，焊接電壓與電流，送絲速度和渣池深度。

2.1.1電壓

電壓與熔縫的熔寬成正比關(guān)系，在起弧階段所需電壓稍高，一般為50～55V，便于盡快熔化母材邊緣和形成穩(wěn)定的電渣過程。正常焊接階段時(shí)（電渣過程），所需電壓稍低，一般為45～50V。

2.1.2電流

電流應(yīng)根據(jù)熔嘴直徑和板厚作適當(dāng)選擇。等速送絲的焊機(jī)，其送絲速度快時(shí)電流大。電流與焊接區(qū)產(chǎn)生的熱能成平方正比關(guān)系，電流愈大，產(chǎn)生熱量愈高，熔嘴、焊絲與母材的熔化愈快，相應(yīng)焊接速度快，但電流受熔嘴直徑的限制，如電流過大鋼管因承受電流密度太大而發(fā)熱嚴(yán)重，熔嘴的藥皮發(fā)紅將失去絕緣性能。

2.1.3送絲速度

送絲速度和電流也是主要的焊縫質(zhì)量影響因素。送絲速度太快，電流太大時(shí)，電壓低而接近短路狀態(tài)，形不成穩(wěn)定過程。送絲速度太小時(shí)，電流太小，且焊絲露出渣池，易產(chǎn)生電弧因而破壞了正常的電渣過程。常用的送絲速度范圍為200～300m/h，造渣過程中選取200m/h為宜。焊接速度可在1.5～3m/h，的范圍內(nèi)選取。

2.1.4渣池深度

渣池的深度要求一般為30～60mm。渣池太深則電阻增大使電流減小，使母材邊緣熔化不足，焊縫不成形。渣池太淺則電流增大，電壓減小，電渣過程不穩(wěn)定。

2.2操作技術(shù)

（1）施工前，檢查組裝間隙的尺寸，裝配縫隙應(yīng)保持在1mm以下，當(dāng)縫隙大于1mm時(shí)，應(yīng)采取措施進(jìn)行修整和補(bǔ)救。

（2）檢查焊接部位的清理情況，焊接斷面及其附近的油污、鐵銹和氧化物等污物必須清除干凈。

（3）焊道兩端應(yīng)按工藝要求設(shè)置引弧板和熄弧板。

（4）安裝管狀熔嘴并調(diào)整對(duì)中，熔嘴下端距引弧板底面距離一般為15～25mm。

（5）引弧。采用短路引弧法，焊絲伸出長(zhǎng)度約為30～40mm，伸出長(zhǎng)度太小時(shí)，引弧的飛濺物易造成熔嘴端部堵塞，太大時(shí)焊絲易爆斷，過程不能穩(wěn)定進(jìn)行。

2.3焊接

（1）應(yīng)按預(yù)先設(shè)定的參數(shù)值調(diào)整電流、電壓。

（2）焊接啟動(dòng)時(shí)，慢慢投入少量焊劑，一般為35～50g，焊接過程中應(yīng)逐漸少量添加焊劑。

（3）焊接過程中，應(yīng)隨時(shí)檢查熔嘴是否在焊道的中心位置上，嚴(yán)禁熔嘴和焊絲過偏。

（4）焊接過程中，隨時(shí)檢測(cè)渣池深度，渣池深度不足或電流過大時(shí)，電壓下降，可隨時(shí)添加少量焊劑。隨時(shí)觀測(cè)母材紅熱區(qū)不超出成形塊寬度以外，以免熔寬過大。

（5）焊接電壓隨焊接過程而變化，焊接過程中隨時(shí)注意調(diào)整電壓。

（6）當(dāng)焊件厚度低于16mm時(shí)，應(yīng)在焊件外部安裝銅散熱板或循環(huán)水散熱器。

2.4熄弧

熔池必須引出到被焊母材的頂端以外，熄弧時(shí)應(yīng)逐步減少送絲速度與電流，并采取焊絲滯后停送填補(bǔ)弧坑的措施，以避免裂紋、減小收縮。

2.5熔嘴電渣焊不作焊前預(yù)熱和焊后熱處理，只是引弧前對(duì)引弧器加熱100℃左右。

3　焊接變形控制

（1）在組裝好的構(gòu)件上施焊，應(yīng)嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)定的參數(shù)以及焊接順序進(jìn)行，以控制焊后構(gòu)件變形。

（2）控制焊接變形，可采取反變形措施。

（3）在約束焊道上施焊，應(yīng)連續(xù)進(jìn)行；如因故中斷，再焊時(shí)應(yīng)對(duì)已焊的焊縫局部做預(yù)熱處理。

（4）采用多層焊時(shí)，應(yīng)將前一道焊縫表面清理干凈后再繼續(xù)施焊。

（5）因焊接而變形的構(gòu)件，可用機(jī)械（冷矯）或在嚴(yán)格控制溫度的條件下加熱（熱矯）的方法進(jìn)行矯正。

①普通低合金結(jié)構(gòu)鋼冷矯時(shí)，工作地點(diǎn)溫度不得低于-16℃；熱矯時(shí)，其溫度值應(yīng)控制在750～900℃之間。

③普通碳素結(jié)構(gòu)鋼冷矯時(shí)，工作地點(diǎn)溫度不得低于-20℃；熱矯時(shí)，其溫度值不得超過900℃。

③同一部位加熱矯正不得超過2次，并應(yīng)緩慢冷卻，不得用水驟冷。

4　熔嘴電渣焊焊縫缺陷及防止

4.1易產(chǎn)生熱裂縫

①在焊材、母材中S、P雜質(zhì)元素正常的情況下，是由于送絲速度、電流過大造成熔池太深，在焊縫冷卻結(jié)晶過程中因低熔點(diǎn)共晶聚集于柱狀晶會(huì)合面而產(chǎn)生。③熄弧引出部分的熱裂紋是由于送絲速度沒有逐步降低，驟然斷弧而引起的。可以采取降低送絲速度，必要時(shí)降低焊材和母材中的S、P含量，采用正確的熄弧方法，逐步降低送絲速度。

4.2未焊透或焊透但未溶合同時(shí)存在夾渣

因?yàn)?，焊接電壓過低，送絲速度太低，渣池太深，熔嘴沿板厚方向位置偏離原設(shè)定要求。電壓低、送絲速度低可采取調(diào)整合理參數(shù)，保持電渣過程穩(wěn)定，調(diào)直熔嘴，調(diào)整位置。

4.3產(chǎn)生氣孔

因水冷成形塊漏水，堵縫的耐火泥污染熔池，熔嘴、焊劑或母材潮濕?？梢宰龊檬孪葯z查，認(rèn)真操作，焊前嚴(yán)格執(zhí)行烘干規(guī)定。

5　安全環(huán)保措施

（1）認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家有關(guān)安全生產(chǎn)法規(guī)，認(rèn)真貫徹執(zhí)行有關(guān)施工安全規(guī)程。同時(shí)結(jié)合公司實(shí)際，制定安全生產(chǎn)制度和獎(jiǎng)罰條例，并認(rèn)真執(zhí)行。

（2）牢固樹立“安全第一”的思想，堅(jiān)持預(yù)防為主的方針，對(duì)職工經(jīng)常進(jìn)行安全生產(chǎn)教育，定期開展安全活動(dòng)，充分認(rèn)識(shí)安全生產(chǎn)的重要性，掌握一定的安全生產(chǎn)知識(shí)，對(duì)職工進(jìn)行安全生產(chǎn)培訓(xùn)。在安全生產(chǎn)上，一定要克服麻痹思想。

（3）堅(jiān)持所有進(jìn)入車間的人員必須戴安全帽，每天上班前檢查車間的安全措施。

（4）搞好安全用電。所有電纜、用電設(shè)備的拆除、車間照明等均由專業(yè)電工擔(dān)任，要使用的電動(dòng)工具，必須安裝漏電保護(hù)器，值班電工要經(jīng)常檢查、維護(hù)用電線路及機(jī)具，認(rèn)真執(zhí)行JGJ46-88標(biāo)準(zhǔn)，保持良好狀態(tài)，保證用電安全。

（5）各種施工機(jī)械編制操作規(guī)程和操作人員崗位責(zé)任制，專機(jī)專人使用保管，特殊工種必須持證上崗。

（6）切實(shí)搞好防火。氧氣、乙炔氣、CO2氣要放在規(guī)定的安全處，并按規(guī)定正確使用，車間、工具房、操作平臺(tái)等處設(shè)置足夠數(shù)量的滅火器材。電焊、氣割時(shí)，先注意周圍環(huán)境有無易燃物后再進(jìn)行工作。

（7）廢料要及時(shí)清理，并在指定地點(diǎn)堆放，保證施工場(chǎng)地的清潔和施工道路的暢通。

[1]陳世昌.厚板鋼結(jié)構(gòu)兩面熔嘴電渣焊試驗(yàn)與應(yīng)用[J].焊接技術(shù)，1993，01.

[2]王云程.熔嘴電渣焊在高壓容器制造中的應(yīng)用[J].焊接，1994，11.

TG448

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