《鍋爐筒體縱焊縫焊接工藝規(guī)范》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《鍋爐筒體縱焊縫焊接工藝規(guī)范(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、制定工業(yè)鍋爐筒體縱焊縫焊接工藝規(guī)范
一、母材技術(shù)狀況
Q345 是一種鋼材的材質(zhì)。它是低合金鋼(C<0.2%),廣泛應(yīng)用于橋梁、車輛、船舶、建筑、壓力容器等。Q代表的是這種材質(zhì)的屈服,后面的345,就是指這種材質(zhì)的屈服值,在345左右。并會(huì)隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小。Q345按等級(jí)可分為Q345A,Q345B,Q345C,Q345D,Q345E。它們所代表的,主要是沖擊的溫度有所不同。
1、結(jié)構(gòu)性能 Q345綜合力學(xué)性能良好,低溫性能尚可,塑性和焊接性良好,用做中低壓容器、油罐、車輛、起重機(jī)、礦山機(jī)械、電站、橋梁等承受動(dòng)載荷的結(jié)構(gòu)、機(jī)械零件、建筑結(jié)構(gòu)、一般金屬結(jié)構(gòu)件,熱軋或正
2、火狀態(tài)使用,可用于-40℃以下寒冷地區(qū)的各種結(jié)構(gòu)。
2、化學(xué)成分 Q345化學(xué)成分見(jiàn)表1。
表1 Q345化學(xué)成分(%):
元素
C≤
Mn
Si≤
P≤
S≤
Al≥
V
Nb
Ti
含量
0.2
1.0-1.6
0.55
0.035
0.035
0.015
0.02-0.15
0.015-0.06
0.02-0.2
3、力學(xué)性能 Q345力學(xué)性能見(jiàn)表2。
表2 Q345力學(xué)性能(%):
機(jī)械性能指標(biāo)
伸長(zhǎng)率(%)
試驗(yàn)溫度0℃
抗拉強(qiáng)度MPa
屈服點(diǎn)MPa≥
數(shù)值
δ5≥22
J≥34
σb(470-650)
σ
3、s(324-259)
其中壁厚介于16-35mm時(shí),σs≥325Mpa;壁厚介于 35-50mm時(shí),σs≥295Mpa
二、焊接材料選擇及技術(shù)狀況
埋弧焊焊接材料根據(jù)ISO/4174或GB/T1247-1990《埋弧焊用焊絲和焊劑》規(guī)定選擇適用的埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑,其主要參數(shù)見(jiàn)表3。
表3 焊絲牌號(hào)按GB/T4957和GB/T3429的主要參數(shù)
牌號(hào)
\成分
Mn
C
Si
S
P
Ni
Cu
Cr
H08A
0.30-0.55
≤0.10
≤0.03
≤0.030
≤0.030
≤0.30
≤0.20
≤0.20
H08MnA
0.
4、80-1.10
≤0.10
≤0.07
≤0.030
≤0.030
≤0.30
≤0.20
≤0.20
H10Mn2
1.50-1.90
≤0.12
≤0.07
≤0.035
≤0.035
≤0.30
≤0.20
≤0.20
焊劑HJ431是熔煉型高錳高硅低氟焊劑。為棕紅色至淺黃色玻璃狀顆粒,粒度為2.5-0.45mm(8-40目)等。可交直流兩用,直流焊時(shí)焊絲接正極。焊接工藝性能良好,脫渣容易,成形美觀。配合H08A、H08MnA、H10MnSi等焊絲,其熔敷金屬機(jī)械性能見(jiàn)表4。可焊接低碳鋼及某些低合金鋼,如16Mn,15MnV等結(jié)構(gòu),如鍋爐、船舶、壓力
5、容器等。也可用于電渣焊及銅的焊接。焊劑按規(guī)定烘干、保溫;焊絲需去除油、銹;保護(hù)氣體應(yīng)保持干燥。
表4 熔敷金屬機(jī)械性能
牌號(hào)\成分
屈服強(qiáng)度Mpa
抗拉強(qiáng)度Mpa
延伸率(%)
沖擊值J(℃)
H08A
≥330
≥410
≥22
≥27
H08MnA
≥330
≥410
≥22
≥27
H10Mn2
≥330
≥410
≥22
---
三、焊接準(zhǔn)備
1、坡口形式及注意事項(xiàng)
根據(jù)GB/T985.2(等效于ISO9692:2003)埋弧焊的推薦坡口表示法:規(guī)定了推薦的坡口形式和尺寸,如圖1 所示。
(1)、焊接選擇坡口形式和尺寸應(yīng)考慮下列因素:
6、
a.焊縫填充金屬盡量少;
b.避免產(chǎn)生缺陷;
c.減少殘余焊接變形與應(yīng)力;
d.有利于焊接防護(hù);
e.焊工操作方便;
f.復(fù)合鋼板的坡口應(yīng)有利于減少過(guò)渡層焊縫金屬的稀釋率。
圖1 坡口形式
(2)、焊接坡口制備注意事項(xiàng)
①、碳素鋼和標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度不大于540MPa的碳錳低合金鋼可采用冷加工,也可采用熱加工方法置備坡口。
②、標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度大于540MPa的碳錳低合金鋼、鉻鉬低合金鋼和高合金鋼宜采用冷加工法.若采用熱加工方法,對(duì)影響焊接質(zhì)量的表面層,應(yīng)用冷加工方法去除。
③、焊接坡口應(yīng)保持平整,不得有裂紋、分層、夾渣等缺陷,尺寸符合圖樣規(guī)
7、定。
④、坡口表面及兩側(cè)應(yīng)將水、鐵銹、油污、積渣和其它有害雜質(zhì)清理干凈。
表5 縱焊縫對(duì)口錯(cuò)邊量
對(duì)口處名義厚度過(guò)
δn
≤10
12≤δn≤50
>50
錯(cuò)邊量
δn/5
≤2.5
δn/16且不大于10
四、焊接設(shè)備
埋弧焊(SAW,ISO代號(hào)為12),是一種利用位于焊接層下電極與焊件之間燃燒的電弧產(chǎn)生的熱量熔化電極、焊劑和母材金屬的焊接方法。埋弧焊的設(shè)備由焊接電源、控制系統(tǒng)、送絲機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、導(dǎo)電嘴、焊絲盤、焊劑輸送與回收裝置以及焊件變位設(shè)備和焊接夾具等部分組成。如圖2所示。
深和焊縫余高
8、都有顯著增加,而焊縫的寬度變化不大。同時(shí),焊絲的熔化量也相應(yīng)增加,這就使焊縫的余高增加。隨著焊接電流的減小,熔深和余高都減小。
2、電弧電壓
電弧電壓的增加,焊接寬度明顯增加,而熔深和焊縫余高則有所下降。但是Q345 板厚14mm,埋弧焊焊接,采用單面V形坡口,留2~4mm間隙,中間鈍邊1~2mm,坡口度數(shù)為60 ,焊接時(shí)帶焊劑墊,焊材采取H08A或H08MnA,焊劑為HJ431,焊接速度20~25m/h,電流500~600A,電壓36~40V。具體參數(shù)見(jiàn)表8。
表8 鍋爐筒體雙面埋弧焊縱焊縫焊接工藝參數(shù)
焊接方法
焊接材料規(guī)格/mm
焊接電流/A
電弧電壓/V
焊接速度/(
9、m/h)
SAW
φ5.0
650~800
36~40
25~35
六、埋弧焊操作事項(xiàng)
1、埋弧焊操作技術(shù)
(1)對(duì)接直焊縫焊接技術(shù) 對(duì)接直焊縫的焊接方法有兩種基本類型,即單面焊和雙面焊。根據(jù)鋼板厚度又可分為單層焊、多層焊,又有各種襯墊法和無(wú)襯墊法。
①焊劑墊法埋弧自動(dòng)焊。在焊接對(duì)接焊縫時(shí),為了防止熔渣和熔池金屬的泄漏,采用焊劑墊作為襯墊進(jìn)行焊接。焊劑墊的焊劑與焊接用的焊劑相同。焊劑要與焊件背面貼緊,能夠承受一定的均勻的托力。要選用較大的焊接規(guī)范,使工件熔透,以達(dá)到雙面成形。
②多層埋弧焊。對(duì)于較厚鋼板,一次不能焊完的,可采用多層焊。為了保證焊透,正面焊時(shí)要焊透工
10、件厚度的40%~50%,背面焊時(shí)必須保證焊透60%~70%。在實(shí)際操作中一般很難測(cè)出熔深,經(jīng)常是靠焊接時(shí)觀察熔池背面顏色來(lái)判斷估計(jì),所以要有一定的經(jīng)驗(yàn)。第一層焊時(shí),規(guī)范不要太大,既要保證焊透,又要避免裂紋等缺陷。每層焊縫的接頭要錯(cuò)開(kāi),不可重疊。
(2)對(duì)接環(huán)焊縫焊接技術(shù) 圓形簡(jiǎn)體的對(duì)接環(huán)縫的埋弧焊要采用帶有調(diào)速裝置的滾胎。如果需要雙面焊,第一遍需將焊劑墊放在下面簡(jiǎn)體外壁焊縫處。將焊接小車固定在懸臂架上,伸到筒體內(nèi)焊下平焊。焊絲應(yīng)偏移中心線下坡焊位置上。第二遍正面焊接時(shí),在筒體外,上平焊處進(jìn)行施焊。
(3)埋弧半自動(dòng)焊 埋弧半自動(dòng)焊主要是軟管自動(dòng)焊,其特點(diǎn)是采用較細(xì)直徑(2mm或2m
11、m以下)的焊絲,焊絲通過(guò)彎曲的軟管送入熔池。電弧的移動(dòng)是靠手工來(lái)完成,而焊絲的送進(jìn)是自動(dòng)的。半自動(dòng)焊可以代替自動(dòng)焊焊接一些彎曲和較短的焊縫,主要應(yīng)用于角焊縫,也可用于對(duì)接焊縫。
2、埋弧焊的安全操作技術(shù)
(1)埋弧焊機(jī)操作人員必須經(jīng)過(guò)電弧焊接工作的專門培訓(xùn),持證上崗,非本機(jī)操作人員,嚴(yán)禁擅自操作設(shè)備。
(2)作業(yè)前檢查電纜絕緣情況,如有損壞立即停止使用,確認(rèn)各部導(dǎo)線連接良好,控制箱外殼和接線板上的罩殼蓋好。
(3)作業(yè)過(guò)程中,操作人員要精神集中,正確操作,注意機(jī)械情況,不得擅自離崗或?qū)C(jī)器交給其他無(wú)證人員操作,嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員進(jìn)入作業(yè)區(qū)。
(4)作業(yè)工程中,任何人員均不得蹬上龍門架頂層平
12、臺(tái)進(jìn)行觀察、檢修或檢查工作。如必須蹬頂作業(yè),必須先停車斷電。
(5)控制箱和焊機(jī)外殼應(yīng)可靠的接地(零)和防止漏電。接線板罩殼必須蓋好。
(6)埋弧自動(dòng)焊機(jī)的小車輪子要有良好絕緣,導(dǎo)線應(yīng)絕緣良好,工作過(guò)程中應(yīng)理順導(dǎo)線,防止扭轉(zhuǎn)及被熔渣燒壞。
(7)焊接進(jìn)行中,不許鏟藥皮、清渣,鏟藥皮清渣時(shí)要戴護(hù)目鏡。
(8)認(rèn)真及時(shí)做好保養(yǎng)工作,保持機(jī)械完好狀態(tài),機(jī)械不得帶病工作,運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)不正常,立即停機(jī)斷電檢查,排除故障方可使用。
(9)操作人員下班時(shí),要將機(jī)械停放在待命位置,關(guān)機(jī)斷電,鎖好電閘箱,清理現(xiàn)場(chǎng)雜物,焊渣。
(10)半自動(dòng)埋弧焊的焊把應(yīng)有固定放置處,以防短路。
(11)埋弧自動(dòng)焊熔
13、劑的成分里含有氧化錳等對(duì)人體有害的物質(zhì)。焊接時(shí)雖不像手弧焊那樣產(chǎn)生可見(jiàn)煙霧,但將產(chǎn)生一定量的有害氣體和蒸氣。所以,在工作地點(diǎn)最好有局部的抽氣通風(fēng)設(shè)備。
七、工藝評(píng)定過(guò)程
根據(jù)JB/T4708/4709-2000《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》進(jìn)行以下試驗(yàn),并滿足下表9所涉及的要求。
表9 力學(xué)性能
σb
/MPa
σs
/MPa
δ(%)
彎曲角度/
(d=3a)
沖擊試驗(yàn)
其他
缺口形式
試驗(yàn)溫度℃
Ak/J
390~530
≥205
≥25
180
U形
常溫
≥48
八、參考文獻(xiàn)
[1]張帥謀.國(guó)際焊接標(biāo)準(zhǔn)解讀與貫徹[M]安徽:安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院出版社,2009
[2]楊松.鍋爐壓力容器焊接技術(shù)[M]北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20013
[3]雷世明.焊接方法與設(shè)備北京[M]北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20013
[4]王小平.金屬材料焊接工藝與評(píng)定[M]安徽:安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院出版社,2009