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mag焊接方法
mag是在氬氣中加入少量的氧化性氣體(氧氣,二氧化碳或其混合氣體)混合而成的一種混合氣體保護(hù)焊。以下是小編收集的焊接方法,歡迎查看!
脈沖MAG焊接方法
膜式壁管屏通常由鋼管加扁鋼焊制而成,生產(chǎn)時(shí)一般先焊接小單元,然后將小單元用鋼管和扁鋼連接起來(lái),通過(guò)拼排,焊制成較寬管屏。膜式壁管屏小單元結(jié)構(gòu)及焊縫如圖1所示。
焊接時(shí)應(yīng)采用直流反接法,即工件接負(fù)極,焊槍接正極,此時(shí)電弧穩(wěn)定,飛濺小。焊制膜式壁管屏的管子和扁鋼一般為低碳鋼,因此宜采用富氬加CO2,兩元混合氣體作為熔池保護(hù)氣體即富氬MAG焊方法,氬氣比例在85%左右。這樣既可避免純氬MIG焊由陰極斑點(diǎn)漂移引起的電弧小穩(wěn)定,以及潤(rùn)濕性差、熔深淺、焊縫中間突起、成形差的缺點(diǎn),又可克服純CO2焊飛濺大、易出氣孔的缺點(diǎn)。
平、仰焊接特點(diǎn)
平角焊縫的MAG焊規(guī)范參數(shù)調(diào)節(jié)范圍較寬,焊縫成形符合技術(shù)要求的難度較小,容易達(dá)標(biāo),而MAG焊的仰角焊技術(shù)難度較大:首先足不易成形,當(dāng)規(guī)范不適合時(shí),液態(tài)熔池會(huì)下溢,則焊縫斷續(xù)或焊縫不成形;其次,即使焊縫成形了,但外形尺寸小符合要求,或咬邊或焊腳不對(duì)稱(chēng),成形較差。掌握仰角焊接技術(shù)是實(shí)現(xiàn)MAG焊進(jìn)行上下雙面同時(shí)施焊的關(guān)鍵。
仰角焊的熔滴過(guò)渡形式和對(duì)焊接電源的要求
在低碳鋼、低合金鋼的富氬混合氣體雙面MAG焊時(shí),熔滴過(guò)渡形式采用射流過(guò)渡形式,所謂熔滴的射流過(guò)渡形式是在熔滴非射流過(guò)渡的基礎(chǔ)上,繼續(xù)增大電流至臨界值,弧柱中的電流密度增高的結(jié)果,使等離子體自身收縮作用得到加強(qiáng)。電弧等離子流的外界氣流由電弧上方高速進(jìn)入電弧區(qū),其高速的氣流,對(duì)焊絲末端熔化金屬(熔滴)造成壓力,在電磁收縮力和氣流壓力的聯(lián)合作用下,驅(qū)使熔滴以極高的速度脫離絲極而形成射流,脫離的熔滴在等離子氣體中必然形成渦流,即熔滴上方所受壓力大于下方,熔滴以50倍的重力加速度射向熔池。
在高速氣流中,焊絲末端形成尖錐狀,熔滴呈細(xì)微顆粒,沿著絲極軸線方向形成一束射流進(jìn)入熔池,這時(shí),電弧不穩(wěn)定性的現(xiàn)象消失,取而代之的是電弧穩(wěn)定燃燒,如圖2所示。熔滴出現(xiàn)射流過(guò)渡時(shí),形成了中等及粗熔滴向細(xì)熔滴過(guò)渡的轉(zhuǎn)變,單位時(shí)間內(nèi)熔滴數(shù)量急劇增加,熔滴體積顯著減小。等離子區(qū)(即電弧芯焰)中有金屬蒸汽,電弧剛性較好,電弧穩(wěn)定燃燒,飛濺小,焊縫成形莢觀。
與此同時(shí),為保證能連續(xù)進(jìn)行仰角焊接,應(yīng)采用帶有脈沖的MAG焊接方式,要求焊接電源將脈沖電流的大小和時(shí)間(脈寬)調(diào)節(jié)至剛好足夠過(guò)渡一個(gè)小熔滴,然后使電流陡降,以減小向工件連續(xù)傳遞的熱量,不致使液態(tài)熔池下溢;而在熔池基本固化后,即電流陡增,以便過(guò)渡下一個(gè)熔滴。焊接電源的這種電特性對(duì)仰焊極為重要,也是采用脈沖MAG焊接形式進(jìn)行膜式壁管屏仰角焊接時(shí),選擇焊接電源的基本要求之一。
膜式壁管屏脈沖MAG焊接規(guī)范
采用MAG焊的形式進(jìn)行膜式壁管屏的焊接,成功與否的關(guān)鍵在于焊接規(guī)范的合理確定。由于產(chǎn)品的不同,焊接母材和焊材的化學(xué)元素,結(jié)構(gòu)尺寸有所不同,同時(shí)平焊和仰焊的焊接位置不同,所采用的Ar和CO2混合保護(hù)氣體的配比有所不同,因而采用的焊接規(guī)范亦有所不同。理論計(jì)算對(duì)焊接規(guī)范的確定具有一定的指導(dǎo)意義。但在實(shí)際施焊過(guò)程中,變化因素較多,采用的焊接規(guī)范與理論值有一定的出入。
其他因素對(duì)膜式壁管屏焊接的影響
膜式壁管屏的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及采用脈沖MAG焊接工藝,決定了焊縫成形不但與焊接參數(shù)密切相關(guān),而且還受其他眾多因素制約,比如扁鋼的寬度、扁鋼的位置、焊槍的傾角等。因此,必須詳細(xì)分析影響焊縫成形原因,提出相應(yīng)的解決措施,才能保證焊縫連續(xù)成形且性能達(dá)到要求。
扁鋼的位置
根據(jù)膜式壁管屏設(shè)計(jì)的要求,扁鋼和管子應(yīng)該對(duì)巾。由于在焊機(jī)的設(shè)計(jì)中往往上焊槍群處于先進(jìn)行焊接的位置,以補(bǔ)償上焊槍群焊接后,焊縫向上熱收縮對(duì)扁鋼中心的影響,所以在施焊前管子和扁鋼的裝配中,扁鋼中心比管子中心低0.2mm左右。膜式壁管在生產(chǎn)線施焊過(guò)程中,當(dāng)扁鋼有局部急彎或扭曲時(shí),則會(huì)由扁鋼中心線位移而引起焊絲對(duì)中誤差及焊絲伸出長(zhǎng)度發(fā)生變化。當(dāng)扁鋼中心線上移,則焊絲對(duì)中出現(xiàn)偏差值而偏向扁鋼側(cè),焊絲伸出長(zhǎng)度縮短。在焊絲干伸長(zhǎng)和偏向扁鋼的聯(lián)合作用下,一方面使焊接電流增大而電弧電壓下降,熔寬減小,焊縫變窄,破壞了焊縫成形;同時(shí)焊腳偏向扁鋼,焊腳出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng),破壞了焊縫成形。反之,若扁鋼中心線向下位移,則會(huì)使熔寬增加,焊縫變寬,焊腳偏向管子側(cè)。
扁鋼的寬度
扁鋼的寬度對(duì)所生產(chǎn)的膜式壁管屏的節(jié)距是否能得到保證具有較大的影響。一般采用脈沖MAG焊接工藝的焊機(jī)為保證膜式壁管屏的節(jié)距,均采用固定節(jié)距的槽輪組對(duì)管子和扁鋼進(jìn)行定位,當(dāng)扁鋼較寬時(shí),除扁鋼在焊前裝配中不能理想的對(duì)中,對(duì)焊縫寬度帶來(lái)的影響以外,由于焊前扁鋼與管子緊密接觸,焊后焊縫收縮,若管子剛性不足,將引起管子變形(呈橢圓形);若管子剛性較好,焊縫無(wú)法充分收縮,將使制成的管屏超寬;反之,扁鋼較窄,在進(jìn)行上槍焊接時(shí),熔化的金屬液將從扁鋼和管子的縫隙中下漏,增加了焊接飛濺,同時(shí)下漏的金屬液凝固后形成的焊瘤對(duì)下槍的焊接帶來(lái)了困難。
在膜式壁管屏焊接中對(duì)扁鋼寬度B的確定可按下述方法進(jìn)行:測(cè)定10根以上鋼管實(shí)際外徑的平均值,然后恨據(jù)膜式壁管屏節(jié)距推算出扁鋼寬度尺寸。為保證管屏焊前的裝配精度,要求扁鋼寬度精度為B±0.1mm。
焊槍的傾角
在采用脈沖MAG焊焊接膜式壁管屏,施焊前應(yīng)調(diào)整焊槍的空間角度,見(jiàn)圖3。焊槍的傾角由縱向法線前傾角和橫向法線傾角所組成,焊槍的縱向法線前傾角影響焊縫的表面形狀及其成形,當(dāng)α≥15°時(shí),氣體保護(hù)效果不良,焊縫表面出現(xiàn)蜂窩狀氣孔或成形惡化,嚴(yán)重時(shí)將出現(xiàn)斷續(xù)焊瘤;α≤12°時(shí),焊道中間突出。因此,為了獲得具有平坦的余高而不咬邊的成形良好的焊縫,推薦焊槍縱向前傾角以α=12°~15°為宜。焊槍橫向法線傾角β,影響著角焊縫焊腳尺寸的對(duì)稱(chēng)性并會(huì)引起咬邊。α≥25°時(shí),容易在管子側(cè)發(fā)生咬邊,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)超標(biāo)缺陷;α≤15°時(shí),使焊道偏向扁鋼側(cè),甚至?xí)霈F(xiàn)管壁未熔合現(xiàn)象。一般焊槍橫向法線傾角以β=20°±5°為宜。
焊絲對(duì)中和干伸長(zhǎng)度
焊絲的對(duì)中對(duì)于焊縫的成形及焊縫焊腳的對(duì)稱(chēng)性具有直接的影響。首先在施焊前注意仔細(xì)地調(diào)整焊絲對(duì)中隙縫,在焊接過(guò)程中,由于焊槍夾持機(jī)構(gòu)未夾緊,在磁場(chǎng)作用下或生產(chǎn)線的機(jī)械振動(dòng)下焊槍會(huì)出現(xiàn)松動(dòng),從而導(dǎo)致焊絲對(duì)中發(fā)生偏移;此外也可能由于扁鋼與管子中心線發(fā)生的上下浮動(dòng)而導(dǎo)致對(duì)中發(fā)生偏移。根據(jù)觀察焊縫成形及焊腳對(duì)稱(chēng)性微量調(diào)整焊絲的對(duì)中位置,這在焊接過(guò)程中是在所難免的,也是保證焊縫成形質(zhì)量的重要手段。在仰焊時(shí),如果焊絲位置偏向扁鋼側(cè),焊縫熔池將失去依托將導(dǎo)致焊腳下落,而在管壁較薄時(shí),焊絲位置偏向管子,則可能燒穿管壁引起報(bào)廢的質(zhì)量事故。
干伸長(zhǎng)度指焊絲從導(dǎo)電嘴出口到焊接點(diǎn)的長(zhǎng)度。該長(zhǎng)度將直接影響焊接電壓、電弧挺度、實(shí)現(xiàn)射流過(guò)渡的電流值。當(dāng)干伸長(zhǎng)度長(zhǎng)時(shí),焊接電壓增加,電弧挺度減弱,由于焊絲預(yù)熱段增加,熔化速度加快,飛濺增加;而干伸長(zhǎng)度的減小,出現(xiàn)的情況正好相反。另外,由于一般焊槍噴嘴外緣與導(dǎo)電嘴外緣的距離一般為5mm,所以在確定干伸長(zhǎng)度的同時(shí)確定了噴嘴到焊接點(diǎn)的距離。當(dāng)干伸長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短,都將減弱保護(hù)氣體對(duì)熔池的保護(hù)作用。
焊接工藝試驗(yàn)
本次焊接工藝試驗(yàn)在8極膜式壁管屏MAG焊接生產(chǎn)線進(jìn)行,水平焊槍與仰焊槍同時(shí)施焊,焊接電源為芬蘭KEMPPI公司生產(chǎn)的IGBT逆變數(shù)控脈沖MAG焊接電源,制號(hào)PRO4200。
試驗(yàn)材料及焊前準(zhǔn)備
鋼管牌號(hào)為20G,長(zhǎng)度為12000mm。鋼管校直,去除局部急彎并消除氧化皮至露出金屬光澤。扁鋼牌號(hào)Q235A,盤(pán)卷料,退火狀態(tài),扁鋼寬度按計(jì)算寬度進(jìn)行精整,寬度公差為±0.1mm,表面平整,無(wú)扭曲。焊絲采用Ф1.2mm的H08Mn2SiA。
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