第五節(jié) 埋弧焊焊接缺陷機(jī)防止

1、第五章 埋弧焊的焊接缺陷機(jī)防止樂都區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)校祝增美常見缺陷熱裂紋主要是焊縫中S、P超標(biāo)、或者焊接參數(shù)不當(dāng)引起常見缺陷層狀撕裂主要是母材材質(zhì)或者接頭坡口不當(dāng)拘束應(yīng)力過大或者焊接時參數(shù)過大造成常見缺陷根部未融合主要是操作不當(dāng)所引起常見缺陷焊縫夾渣主要是操作不當(dāng)所引起常見缺陷余高過高，一般不超過3mm主要是操作不當(dāng)所引起常見缺陷氣孔主要是焊劑未烘干、焊縫區(qū)域未打磨、或操作不當(dāng)造成常見缺陷根部未融合主要是坡口不當(dāng)或參數(shù)不當(dāng)造成常見缺陷咬邊主要是焊接參數(shù)不當(dāng)造成焊縫外觀要求直線度連續(xù)300焊縫長度內(nèi)，不超過3mm；高低差在任意25mm，范圍內(nèi)高低差不超過2.5mm焊縫外觀要求焊腳不等焊腳差不得大于3

2、mm厚度偏差03mm，不允許負(fù)偏差余高焊縫外觀要求不允許未焊滿03mm，不允許低于母材焊縫外觀要求以上都是不允許的20g鋼制蒸汽鍋爐上鍋筒埋弧焊焊接工藝實例鋼制蒸汽鍋爐上鍋筒埋弧焊焊接工藝實例 某鍋爐廠生產(chǎn)的蒸汽鍋爐上鍋筒的工作條某鍋爐廠生產(chǎn)的蒸汽鍋爐上鍋筒的工作條件是：工作壓力為件是：工作壓力為2.5MPa，額定蒸發(fā)量為，額定蒸發(fā)量為20t/h，飽和蒸汽溫度為，飽和蒸汽溫度為225。采用。采用20g鎮(zhèn)鎮(zhèn)靜鋼制造，板厚為靜鋼制造，板厚為30mm。為了保證焊接。為了保證焊接質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，縱縫和環(huán)縫均采用直質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，縱縫和環(huán)縫均采用直流埋弧焊方法焊接，定位焊采用焊條電弧流埋弧焊方法焊接

3、，定位焊采用焊條電弧焊。其結(jié)構(gòu)和縱縫、環(huán)縫對接接頭的坡口焊。其結(jié)構(gòu)和縱縫、環(huán)縫對接接頭的坡口形式和尺寸。形式和尺寸。 （1）焊前準(zhǔn)備）焊前準(zhǔn)備 采用刨邊機(jī)制作接頭坡口采用刨邊機(jī)制作接頭坡口，并對坡口及其兩側(cè)各，并對坡口及其兩側(cè)各2030 mm范圍的鐵銹范圍的鐵銹、油污等雜質(zhì)進(jìn)行清理，使其露出金屬光澤。、油污等雜質(zhì)進(jìn)行清理，使其露出金屬光澤。在焊劑墊上進(jìn)行定位焊，與此同時，在筒體縱在焊劑墊上進(jìn)行定位焊，與此同時，在筒體縱縫兩側(cè)裝配引弧板和熄弧板，尺寸均為縫兩側(cè)裝配引弧板和熄弧板，尺寸均為150 mm100 mm30mm，坡口與產(chǎn)品相同。，坡口與產(chǎn)品相同。 （2）焊接材料）焊接材料 焊劑采用焊劑采

4、用HJ431，焊，焊絲采用絲采用5 mm的的H08MnA；定位焊的焊條；定位焊的焊條采用采用4mm的的E4303（牌號為（牌號為J422）。焊）。焊前，焊劑在前，焊劑在250烘干烘干2h；焊條在；焊條在150烘烘干干2h。經(jīng)過烘干的焊劑、焊條放在。經(jīng)過烘干的焊劑、焊條放在100左右的封閉保溫筒里，隨用隨取左右的封閉保溫筒里，隨用隨取。 （3）焊接參數(shù)）焊接參數(shù) 由于鍋筒的縱縫和環(huán)縫由于鍋筒的縱縫和環(huán)縫的鋼板厚度一致，材質(zhì)相同，坡口尺寸一致，的鋼板厚度一致，材質(zhì)相同，坡口尺寸一致，因此焊接時選用相同的焊接參數(shù)。均采用較小因此焊接時選用相同的焊接參數(shù)。均采用較小的熱輸入進(jìn)行多層焊，以提高焊接接頭的

5、塑性的熱輸入進(jìn)行多層焊，以提高焊接接頭的塑性和韌性。表和韌性。表5-18是焊接縱縫、環(huán)縫采用的焊接是焊接縱縫、環(huán)縫采用的焊接參數(shù)。參數(shù)。（4）操作技術(shù)）操作技術(shù) 采用懸臂式焊接操作機(jī)、滾輪采用懸臂式焊接操作機(jī)、滾輪架、焊劑墊等輔助設(shè)備進(jìn)行焊接。施焊內(nèi)縱縫架、焊劑墊等輔助設(shè)備進(jìn)行焊接。施焊內(nèi)縱縫、內(nèi)環(huán)縫的第一道焊縫時，在背面（指鍋筒的、內(nèi)環(huán)縫的第一道焊縫時，在背面（指鍋筒的外面）加平帶張緊式焊劑墊。要求縱縫的焊劑外面）加平帶張緊式焊劑墊。要求縱縫的焊劑墊在焊縫整個長度上與焊件緊密貼合，且壓力墊在焊縫整個長度上與焊件緊密貼合，且壓力均勻，以防止液態(tài)金屬下淌。焊完內(nèi)環(huán)縫以后均勻，以防止液態(tài)金屬下淌。

6、焊完內(nèi)環(huán)縫以后，焊接外環(huán)縫。層間溫度均控制低于，焊接外環(huán)縫。層間溫度均控制低于250。環(huán)縫焊接時，無論是內(nèi)環(huán)縫，還是外環(huán)縫，焊環(huán)縫焊接時，無論是內(nèi)環(huán)縫，還是外環(huán)縫，焊絲均與筒體中心線偏離絲均與筒體中心線偏離3545mm的距離。其的距離。其中，內(nèi)環(huán)縫為上坡焊，外環(huán)縫為下坡焊。中，內(nèi)環(huán)縫為上坡焊，外環(huán)縫為下坡焊。 （5）檢驗）檢驗 對鍋筒的縱縫、環(huán)對鍋筒的縱縫、環(huán)縫，按照有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗，縫，按照有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗，結(jié)果為合格。結(jié)果為合格。 埋弧焊的其它方法埋弧焊的其它方法 1 . 多絲埋弧焊多絲埋弧焊 多絲埋弧焊（多絲埋弧焊（Multile Wire Submerged Arc Multi

7、le Wire Submerged Arc WeldingWelding）是同時使用兩根或兩根以上焊絲，完成同一條）是同時使用兩根或兩根以上焊絲，完成同一條焊縫的埋弧焊方法。其特點是在保證良好的焊縫成形和焊縫的埋弧焊方法。其特點是在保證良好的焊縫成形和焊接質(zhì)量的同時，能夠提高熔敷率和焊接速度。多絲埋焊接質(zhì)量的同時，能夠提高熔敷率和焊接速度。多絲埋弧焊多用于厚板焊接，如厚壁壓力容器、大型船體、弧焊多用于厚板焊接，如厚壁壓力容器、大型船體、H H型型鋼梁等。焊接時，一般采用焊件背面加襯墊的單面焊雙鋼梁等。焊接時，一般采用焊件背面加襯墊的單面焊雙面成形焊接工藝，最多焊絲可達(dá)面成形焊接工藝，最多焊絲可

8、達(dá)8 81212根，焊接速度可達(dá)根，焊接速度可達(dá)120m/h120m/h以上，因此，具有比較高的焊接生產(chǎn)率以上，因此，具有比較高的焊接生產(chǎn)率 。 雙絲埋弧焊可以分用兩個焊接電源，也可合用一個焊接雙絲埋弧焊可以分用兩個焊接電源，也可合用一個焊接電源。前者設(shè)備較復(fù)雜，但兩個電弧都可獨立地調(diào)節(jié)功率，而電源。前者設(shè)備較復(fù)雜，但兩個電弧都可獨立地調(diào)節(jié)功率，而且可以采用不同的電流種類和極性，可以獲得理想的焊縫成形且可以采用不同的電流種類和極性，可以獲得理想的焊縫成形；后者設(shè)備簡單，但每一個電弧功率難于單獨調(diào)節(jié)。依據(jù)焊絲；后者設(shè)備簡單，但每一個電弧功率難于單獨調(diào)節(jié)。依據(jù)焊絲排列方式和電源接法，可以分為縱列雙

9、絲埋弧焊、橫列雙絲并排列方式和電源接法，可以分為縱列雙絲埋弧焊、橫列雙絲并聯(lián)埋弧焊和橫列雙絲串聯(lián)埋弧焊，聯(lián)埋弧焊和橫列雙絲串聯(lián)埋弧焊， 根據(jù)焊絲間距離的不同，又可分為單熔池式根據(jù)焊絲間距離的不同，又可分為單熔池式和雙熔池式兩種。和雙熔池式兩種。 2. 2. 窄間隙埋弧焊窄間隙埋弧焊 窄間隙埋弧焊窄間隙埋弧焊(Nerrow-Gap Submerged Arc Welding)是一種是一種用于厚板對接接頭焊接，焊前焊件用于厚板對接接頭焊接，焊前焊件不開坡口或只開小角度坡口而留有不開坡口或只開小角度坡口而留有窄而深的間隙，采用多層埋弧焊進(jìn)窄而深的間隙，采用多層埋弧焊進(jìn)行焊接的高效率焊接方法。行焊接的

10、高效率焊接方法。 成功地進(jìn)行窄間隙埋弧自動焊必須成功地進(jìn)行窄間隙埋弧自動焊必須具備兩個條件：具備兩個條件：第一必須有在窄縫內(nèi)容易脫渣的焊劑第一必須有在窄縫內(nèi)容易脫渣的焊劑（常用高堿度燒結(jié)焊劑）；（常用高堿度燒結(jié)焊劑）；第二必須采用機(jī)頭能自動跟蹤焊縫的第二必須采用機(jī)頭能自動跟蹤焊縫的焊接設(shè)備焊接設(shè)備。 焊件間隙的大小取決于焊件的厚度。對于單絲窄間隙埋弧自動焊焊件間隙的大小取決于焊件的厚度。對于單絲窄間隙埋弧自動焊：當(dāng)厚度為當(dāng)厚度為5050200mm200mm時，間隙寬為時，間隙寬為141420mm20mm；當(dāng)厚度為當(dāng)厚度為200200350mm350mm時，間隙寬為時，間隙寬為202030mm3

11、0mm。焊接有三種工藝方案，即每層單道、每層雙道和每層三道：焊接有三種工藝方案，即每層單道、每層雙道和每層三道：每層單道方案適宜在寬度為每層單道方案適宜在寬度為1417mm1417mm的間隙內(nèi)實施，這種方案焊接的間隙內(nèi)實施，這種方案焊接時間最短，但對坡口間隙的誤差要求較高，而且焊絲必須始終對時間最短，但對坡口間隙的誤差要求較高，而且焊絲必須始終對準(zhǔn)間隙的中心；準(zhǔn)間隙的中心；每層雙道方案通常在每層雙道方案通常在181824mm24mm寬的間隙內(nèi)實施，這種方案便于操寬的間隙內(nèi)實施，這種方案便于操作，容易獲得無缺陷的焊縫，目前用的最多；作，容易獲得無缺陷的焊縫，目前用的最多；每層三道的方案只用于間隙

12、寬度大于每層三道的方案只用于間隙寬度大于24mm24mm的情況下。的情況下。 窄間隙埋弧焊的工藝方案窄間隙埋弧焊的工藝方案3.3. 埋弧堆焊埋弧堆焊 堆焊是為增大或恢復(fù)焊件尺寸，或使焊件表面堆焊是為增大或恢復(fù)焊件尺寸，或使焊件表面獲得具有特殊性能的熔敷金屬而進(jìn)行的焊接。對堆獲得具有特殊性能的熔敷金屬而進(jìn)行的焊接。對堆焊的基本要求是熔敷率高和稀釋率低。能夠進(jìn)行堆焊的基本要求是熔敷率高和稀釋率低。能夠進(jìn)行堆焊的方法很多，如焊條電弧堆焊、氧乙炔堆焊、熔焊的方法很多，如焊條電弧堆焊、氧乙炔堆焊、熔化極氣體保護(hù)電弧堆焊、等離子弧堆焊等。但由于化極氣體保護(hù)電弧堆焊、等離子弧堆焊等。但由于埋弧堆焊（埋弧堆焊

13、（Submerged Arc SurfacingSubmerged Arc Surfacing）熔敷率高）熔敷率高、堆焊層質(zhì)量穩(wěn)定、外表美觀、便于機(jī)械化和自動、堆焊層質(zhì)量穩(wěn)定、外表美觀、便于機(jī)械化和自動化，以及無弧光輻射，因而應(yīng)用最為廣泛?；?，以及無弧光輻射，因而應(yīng)用最為廣泛。 埋弧堆焊有埋弧堆焊有單絲埋弧堆焊、多絲埋弧堆單絲埋弧堆焊、多絲埋弧堆焊和帶極埋弧堆焊三種。焊和帶極埋弧堆焊三種。 （1）單絲埋弧堆焊）單絲埋弧堆焊 該方法適用于堆焊面積小，或者需要對該方法適用于堆焊面積小，或者需要對工件限制熱輸入的場合。減小焊縫稀釋率的措施有：采用下坡焊工件限制熱輸入的場合。減小焊縫稀釋率的措施有：采用下坡焊，增大焊絲伸出長度、增大焊絲直徑，焊絲前傾，減小焊道間距，增大焊絲伸出長度、增大焊絲直徑，焊絲前傾，減小焊道間距以及擺動焊絲等。以及擺動焊絲等。 （2 2）多絲埋弧堆焊）多絲埋弧堆焊 該方法一般采用橫列雙絲并聯(lián)埋弧焊和橫該方法一般采用橫列雙絲并聯(lián)埋弧焊和橫列雙絲串聯(lián)埋弧焊工藝。該方法能夠獲得比較低的稀釋率和淺的列雙絲串聯(lián)埋弧焊工藝。該方法能夠獲得比較低的稀釋率和淺的熔深。熔深。 （3 3）帶